CN117074279A - 双通道侧向光收集装置及流式细胞仪 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种双通道侧向光收集装置及流式细胞仪，属于光学分析领域，装置包括：鞘流器，用于将待测液在液流压力作用下从样品管射出；激光器，用于发出两束不同波长的激光入射在所述鞘流器中的所述待测液中的待测颗粒，从而使得所述待测颗粒激发出对应所述波长的荧光以及侧向散射光；两个收光物镜单元，对称设置在所述鞘流器的两侧，用于收集所述荧光以及侧向散射光，所述收光物镜单元与所述激光器不在同一水平面上；合束单元，用于汇合两个收光物镜单元对所述待测颗粒的不同波长产生的信号光；光电转换单元，根据汇合后的光束生成光电信号。通过本申请的处理方案，提升流式微粒检测装置的分辨率，使相应产品实现更小尺寸的微粒探测。
Description
技术领域
本发明涉及光学分析领域，具体涉及一种双通道侧向光收集装置及流式细胞仪。
背景技术
流式细胞术是利用流式细胞仪检测单个颗粒的多项特性或对特定群体加以分选的一门技术，具有快速、准确、客观的特点。通常以整形后的激光为入射光源，照射在鞘流器中流动的粒子上，经过荧光标记的粒子受激光激发，产生荧光和散射光，然后被收光物镜所接收。物镜的数值孔径越大，对信号光的接收能力越强，然而大数值孔径物镜所需要的光学结构以及成本也更高；同时收光物镜的数值孔径有理论上限，无法无限扩大。且收集系统无法对粒子产生的信号光进行很好地接收，从而限制了仪器性能的提升。
发明内容
因此，为了克服上述现有技术的缺点，本发明提供一种提升流式微粒检测装置的分辨率，使相应产品实现更小尺寸的微粒探测的双通道侧向光收集装置及流式细胞仪。
为了实现上述目的，本发明提供一种双通道侧向光收集装置，包括：鞘流器，用于将待测液在液流压力作用下从样品管射出；激光器，用于发出两束不同波长的激光入射在所述鞘流器中的所述待测液中的待测颗粒，从而使得所述待测颗粒激发出对应所述波长的荧光以及侧向散射光；两个收光物镜单元，对称设置在所述鞘流器的两侧，用于收集所述荧光以及侧向散射光，所述收光物镜单元与所述激光器不在同一水平面上；合束单元，用于汇合两个收光物镜单元对所述待测颗粒的不同波长产生的信号光；光电转换单元，根据汇合后的光束生成光电信号。
在其中一个实施例中，所述激光是半导体或固体空间激光器等光源所发出的激光束、或者是由带尾纤输出并准直的半导体或固体空间激光器所发出的激光束。
在其中一个实施例中，所述激光的光束口径通常在0.5mm~5mm之间。
在其中一个实施例中，两束激光光束的间距为50-300μm。
在其中一个实施例中，所述鞘流器是石英、玻璃、亚克力中的任意一种。
在其中一个实施例中，所述鞘流器的流道为矩形流道，矩形边长在0.1mm~1mm之间，流道的外壁厚度在1mm~5mm之间。
在其中一个实施例中，所述光电转换单元是光电二极管、光电倍增管、硅光电倍增器中的任一项。
在其中一个实施例中，所述收光物镜单元为侧向物镜，所述侧向物镜的放大倍数为8-12倍。
在其中一个实施例中，所述合束单元包括：光纤，用于传递所述收光物镜单元收集的信号光；准直透镜，用于对光纤传递的信号光进行准直；反射棱镜，用于将两个所述收光物镜单元中来自同一颗粒的信号光合为一束光；汇聚透镜，用于将合为一束的信号光入射在光电转换器上。
一种流式细胞仪，包括：双通道侧向光收集装置，用于采用双通道收集待测液中的待测颗粒反馈的侧向光，并生成光电信号；信号处理单元，用于处理所述光电信号，其中，所述双通道侧向光收集装置为上述的双通道侧向光收集装置。
与现有技术相比，本发明的优点在于：通过激光器发出的两束不同波长的激光入射在鞘流器中的待测颗粒上，激发出各自对应的荧光和侧向散射光然后经过两侧的收光物镜单元所接收，收光物镜单元设置在鞘流器的两侧，从多个角度收集荧光和侧向散射光，提高了信号光收集率和对信号光的接收能力；同时整个装置既无需增设过多部件，也无需增大收光物镜单元的物镜的数值孔径。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明的实施例中流式细胞仪的结构简图；
图2是本发明的另一实施例中流式细胞仪的结构简图。
具体实施方式
下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。
以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本申请，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目和方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本申请的基本构想，图式中仅显示与本申请中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践所述方面。
如图1所示，本申请实施例提供一种流式细胞仪100包括双通道侧向光收集装置200和信号处理单元300。
双通道侧向光收集装置200，用于采用双通道收集待测液中的待测颗粒反馈的侧向光，并生成光电信号。
双通道侧向光收集装置200包括鞘流器10、激光器20、两个收光物镜单元30、合束单元40和光电转换单元50。
鞘流器10用于将待测液在液流压力作用下从样品管射出。在其中一个实施例中，鞘流器是石英、玻璃、亚克力中的任意一种透明材料。鞘流器的流道断面可以是圆形或矩形或是其他便于采集光的形状。
在其中一个实施例中，鞘流器的流道为矩形流道，矩形边长在0.1mm~1mm之间，流道的外壁厚度在1mm~5mm之间。
激光器20用于发出两束不同波长的激光入射在鞘流器中的待测液中的待测颗粒，从而使得待测颗粒激发出对应波长的荧光以及侧向散射光。在其中一个实施例中，激光是半导体或固体空间激光器等光源所发出的激光束、或者是由带尾纤输出并准直的半导体或固体空间激光器所发出的激光束。
在其中一个实施例中，激光的光束口径通常在0.5mm~5mm之间。
在其中一个实施例中，两束激光光束的间距为50-300μm。该间距是指两束激光照射在流动室上的间距，是物理空间上的距离。
收光物镜单元30对称设置在鞘流器的两侧，用于收集荧光以及侧向散射光，如图1所示，收光物镜单元与激光器不在同一水平面上。在其中一个实施例中，收光物镜单元为侧向物镜，侧向物镜的放大倍数可以为8-12倍。激光器的光束轴线和侧向物镜的中心轴线的夹角在60-120°。
合束单元40用于汇合两个收光物镜单元对待测颗粒的不同波长产生的信号光。合束单元40可以仅包含光纤41以及光纤合束器42。光纤41用于传递收光物镜单元收集的信号光。光纤合束器42用于将两个收光物镜单元中来自同一颗粒的信号光合为一束光。光纤合束器可以为反射棱镜。
光电转换单元50根据汇合后的光束生成光电信号。在其中一个实施例中，光电转换单元是PD(光电二极管)、PMT(光电倍增管)、SIPM（硅光电倍增器）中的任一项。
信号处理单元300，用于处理光电信号。在一个实施例中，信号处理单元300可以是PC设备或是其他可以分析数据的智能设备。
激光器发出的两束不同波长的激光入射在鞘流器中的待测颗粒上，并激发出各自对应的荧光和侧向散射光。收光物镜单元收集荧光和侧向散射光。不同颗粒产生的信号光通过彼此独立的光纤接收，再通过光纤合束器汇合后，经过光电转换由PC展示测量结果。
上述装置和流式细胞仪，通过激光器发出的两束不同波长的激光入射在鞘流器中的待测颗粒上，激发出各自对应的荧光和侧向散射光然后经过两侧的收光物镜单元所接收，收光物镜单元设置在鞘流器的两侧，从多个角度收集荧光和侧向散射光，提高了信号光收集率和对信号光的接收能力；同时整个装置既无需增设过多部件，也无需增大收光物镜单元的物镜的数值孔径。
如图2所示，在其中一个实施例中，合束单元40’包括光纤41、准直透镜42、反射棱镜43和汇聚透镜44。
光纤41用于传递收光物镜单元收集的信号光。
准直透镜42用于对光纤传递的信号光进行准直。
反射棱镜43用于将两个收光物镜单元中来自同一颗粒的信号光合为一束光。
汇聚透镜44用于将合为一束的信号光入射在光电转换器上。
激光器发出的两束不同波长的激光入射在鞘流器中的待测颗粒上，，并激发出各自对应的荧光和侧向散射光。收光物镜单元收集荧光和侧向散射光。不同颗粒产生的信号光通过彼此独立的光纤接收。来自同一待测颗粒的信号光经过两个侧向物镜收集后，通过准直透镜和反射棱镜合为一束光，然后再经过汇聚透镜将光入射在光电转换器上，将光信号转为电信号后传至PC。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种双通道侧向光收集装置，其特征在于，包括：
鞘流器，用于将待测液在液流压力作用下从样品管射出；
激光器，用于发出两束不同波长的激光入射在所述鞘流器中的所述待测液中的待测颗粒，从而使得所述待测颗粒激发出对应所述波长的荧光以及侧向散射光；
两个收光物镜单元，对称设置在所述鞘流器的两侧，用于收集所述荧光以及环向的所有侧向散射光，所述收光物镜单元与所述激光器不在同一水平面上；
合束单元，用于汇合两个收光物镜单元对所述待测颗粒的不同波长产生的信号光；
光电转换单元，根据汇合后的光束生成光电信号，
所述合束单元包括：
光纤，用于传递所述收光物镜单元收集的信号光；
准直透镜，用于对光纤传递的信号光进行准直；
反射棱镜，用于将两个所述收光物镜单元中来自同一颗粒的信号光合为一束光；
汇聚透镜，用于将合为一束的信号光入射在光电转换器上。。
2.根据权利要求1所述的双通道侧向光收集装置，其特征在于，所述激光是半导体或固体空间激光器等光源所发出的激光束、或者是由带尾纤输出并准直的半导体或固体空间激光器所发出的激光束。
3.根据权利要求1所述的双通道侧向光收集装置，其特征在于，所述激光的光束口径通常在0.5mm~5mm之间。
4.根据权利要求1所述的双通道侧向光收集装置，其特征在于，两束激光光束的间距为50-300μm。
5.根据权利要求1所述的双通道侧向光收集装置，其特征在于，所述鞘流器是石英、玻璃、亚克力中的任意一种。
6.根据权利要求1所述的双通道侧向光收集装置，其特征在于，所述鞘流器的流道为矩形流道，矩形边长在0.1mm~1mm之间，流道的外壁厚度在1mm~5mm之间。
7.根据权利要求1所述的双通道侧向光收集装置，其特征在于，所述光电转换单元是光电二极管、光电倍增管、硅光电倍增器中的任一项。
8.根据权利要求1所述的双通道侧向光收集装置，其特征在于，所述收光物镜单元为侧向物镜，所述侧向物镜的放大倍数为8-12倍。
9.一种流式细胞仪，其特征在于，包括：
双通道侧向光收集装置，用于采用双通道收集待测液中的待测颗粒反馈的侧向光，并生成光电信号；
信号处理单元，用于处理所述光电信号，
其中，所述双通道侧向光收集装置为权利要求1~8中任一项所述的双通道侧向光收集装置。
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