CN118056121A - 具有第一光接收器和第二光接收器的光检测系统及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
提供了光检测系统。光检测系统的方面包括相对于彼此处于固定位置的第一光接收器和第二光接收器、被配置为使来自第一光接收器和第二光接收器的具有预定光谱范围的光通过的多个波长分离器、以及多个光检测模块。还提供了底板，该底板具有用于安装光接收器的工作台、用于相对于工作台以刚性对准方式固定多个光检测模块的多个凹部、以及位于每个凹部内的散热开口。此外，公开了用于实施本发明的粒子分析系统、方法和套件。
Description
相关申请的交叉引用
根据35 U.S.C.§119(e)，本申请要求2021年8月4日提交的美国临时专利申请序列号63/229,163的申请日的优先权；该申请的公开内容通过引用以其整体并入本文。
引言
生物流体中分析物的表征已经成为生物研究、医学诊断以及患者的整体健康和良好状态的评估的重要部分。检测生物流体(如人血液或血液衍生产品)中的分析物可以提供可以在确定患有多种疾病病状的患者的治疗方案中起作用的结果。
粒子分析(例如流式细胞术)是一种用于表征生物材料并经常对生物材料进行分选的技术，该生物材料例如血液样品的细胞或另一种类型的生物或化学样品中的感兴趣的粒子。流式细胞仪通常包括用于接收流体样品(例如血液样品)的样品储器和包含鞘液的鞘储器。流式细胞仪将流体样品中的粒子(包括细胞)作为细胞流输送至流动池，同时还将鞘液引导至流动池。为了表征流动流的组分，用光照射流动流。流动流中材料的变化(如形态或荧光标记物的存在)可能导致观察到的光的变化，并且这些变化允许用于表征和分离。为了表征流动流中的组分，光必须照射到流动流上并被收集。流式细胞仪中的光源可以变化，并且可以包括一个或多个广谱灯、发光二极管以及单波长激光器。光源与流体流对准，并且来自照射的粒子的光学响应被收集和量化。
使用粒子分析仪测量的参数通常包括由粒子在沿着主要向前的方向以窄角度散射的处于激发波长的光，称为前向散射(FSC)；由粒子在与激发激光正交的方向散射的激发光，称为侧向散射(SSC)；以及从荧光分子或荧光染料发射的光。不同的细胞类型可以通过它们的光散射特征和荧光发射来识别，所述荧光发射是由用荧光染料标记的抗体或其他荧光探针标记各种细胞蛋白质或其他成分而产生的。前向散射的光、侧向散射的光和荧光由位于粒子分析仪内的光电检测器检测。
集群波分(CWD)光检测系统(例如在美国申请第17/159,453号(其通过引用以其整体并入本文)中描述的那些)的发展最近已经导致流式细胞仪中光收集质量的提高。CWD系统包括使具有预定光谱范围的光通过的波长分离器，以及与每个波长分离器进行光通信的光检测模块。每个光检测模块包括多个光电检测器和一个或多个光学部件，该光学部件被配置为将具有预定的子光谱范围的光传送到光电检测器。因此，CWD系统将收集的光分成光谱范围，并且需要较少的光反射，以便产生由光电检测器检测的多个子光谱范围。因为产生不同光谱范围的光的反射会导致光损失—在某些情况下会导致差的检测器信号质量(例如低信噪比)—CWD系统中反射的减少会减少光损失的量并提高信号质量。
图1A-C描绘了现有CWD光检测系统的实例。如图1A所示，光检测系统100包括具有位于其中的波长分离器的芯103。光检测模块101a-101f位于芯103周围，并且每个包括多个光学部件和光电检测器(未示出)。收集的光经由单个光接收器102进入光检测系统100，并进入芯103。通过波长分离器的光经由臂104进入光检测模块101a-101f用于检测。臂104经由螺纹连接105固定到芯103和光检测模块101a-101f。图1B描绘了单个光检测模块101a、散热器107和臂104的横截面。如图1C所示，每个光检测模块包括散热器107、风扇108和具有长度106的臂104。
发明内容
虽然CWD光检测系统构成了对流式细胞仪中收集的光的分析的改进，但是本发明的发明人已经意识到此类系统可以被进一步改进。例如，现有的CWD光检测系统一次仅能分析一束收集的光。发明人已经发现，在单个光检测系统中同时分析多束收集的光是合乎需要的(例如，为了节省空间)。此外，发明人已经理解，悬臂在相对窄的臂的端部上的光检测模块(例如，如图1A-C所示)在操作期间导致较低的系统刚度和较大的谐振振幅，从而将噪声引入到所收集的信号中。此外，现有系统中的每个光检测模块采用由单独的电机驱动的单独的冷却设备(例如，风扇)，每个电机在操作期间将不期望的振动引入到系统中。鉴于上述情况，发明人已经意识到对CWD光检测系统的改进是期望的。本文提供的系统、底板(baseplate)、方法和套件满足了该需求。
本发明的方面包括光检测系统，该光检测系统具有相对于彼此处于固定位置的第一光接收器和第二光接收器、被配置为使来自第一光接收器和第二光接收器的具有预定光谱范围的光通过的多个波长分离器以及多个光检测模块。本文讨论的第一光接收器和第二光接收器被配置为分别接收第一光束和第二光束。感兴趣的光检测模块与多个波长分离器中的一个波长分离器光通信，并且包括多个光电检测器。在一些情况下，第一光接收器和第二光接收器各自包括用于可操作地附接光学收集部件的耦合器。光检测系统可以任选地包括第一光学收集部件和第二光学收集部件，所述第一光学收集部件和第二光学收集部件可操作地连接到耦合器，用于将光分别传播到第一光接收器和第二光接收器。在某些实例中，第一光学收集部件和第二光学收集部件包括光纤(例如，光纤中继束)。在实施方案中，第一光接收器和第二光接收器各自包括光束调节器(例如，透镜)。在一些情况下，波长分离器(例如，二向色镜)被配置为在彼此之间传送光。多个波长分离器中的波长分离器的数量可以在例如2至6(例如5)的范围内。波长分离器可以被布置成使得相邻波长分离器的间隔距离是恒定的。在实施方案中，第一光束可以包括波长大于500nm的光，而第二光束包括波长大于600nm的光。在一些版本中，第一光束由波长分离器的第一子集(例如，范围从2到4个波长分离器)传送，并且第二光束由波长分离器的第二子集(例如，范围从2到4个波长分离器)传送。在实施方案中，每个波长分离器包括被配置为微调波长分离器的位置的调节机构。例如，在一些情况下，调节机构被配置为通过围绕定位销旋转来微调波长分离器的位置。在另外的情况下，调节机构包括用于在垂直方向上微调波长分离器的位置的弯曲部分(flexure)和用于改变弯曲部分的构造的一组螺杆。在实施方案中，光检测模块被布置成多边形配置(例如七边形配置)。感兴趣的光检测模块另外包括一个或多个光学部件，所述光学部件被配置为传送具有用于检测的预定子光谱范围的光。在光检测模块包括多个光学部件的情况下，光学部件可以例如沿着单个平面或者两个或更多平行平面布置。在实施方案中，光检测模块包括多个光电检测器和被配置为将具有预定子光谱范围的光传送到光电检测器的光学部件。还提供了组装光检测模块的方法。
本公开的要素另外涉及用于分析粒子的系统(例如，流式细胞术系统)。感兴趣的系统包括光源和光检测系统。如上所述，主题光检测系统包括相对于彼此固定定位的第一光接收器和第二光接收器、被配置为使来自第一光接收器和第二光接收器的具有预定光谱范围的光通过的多个波长分离器、以及多个光检测模块。在实施方案中，粒子分析系统包括多个光检测系统。例如，在一些情况下，多个光检测系统中的光检测系统的数量范围从2到6(例如，3)。在某些实例中，系统进一步包括光检测系统共同位于其上的基板(substrate)。在一些实施方案中，基板包括气体地连接到每个光检测系统(例如，经由一个或多个管)的充气室(plenum)。在某些情况下，该系统包括用于在充气室内产生负压，从而使空气循环通过每个光检测系统的风扇。
本发明的方面还包括用于安装光检测系统的底板。感兴趣的底板包括用于安装被配置为接收光束的光接收器的工作台、用于相对于工作台刚性对准地固定多个光检测模块的多个凹部、以及位于每个凹部内靠近中心点的位置的散热开口。感兴趣的凹部围绕中心点布置。多个凹部中的凹部的数量可以在例如2至7(例如6，5)的范围内。凹部可以围绕中心点以任何方便的配置(例如七边形配置、五边形配置、六边形配置、八边形配置)布置。底板的实施方案还包括气体地连接到每个散热开口的切口(cutout)，其中该切口被配置为将从每个检测模块汇集的热量引导远离光检测系统。底板可以具有在例如150mm至250mm范围内(例如200mm)的直径。此外，底板可以具有在例如15mm至25mm的范围内(例如20mm)的厚度。在一些情况下，底板可以具有1:10的厚度与直径比。在一些实例中，底板由金属(例如，铝合金)构成，并且包括多个被配置为将光检测模块固定在凹部内的定位销(dowel pin)。
本发明的方面还包括用于实施本发明的方法以及具有光检测系统、粒子分析系统和底板的部件的套件(kit)。
附图说明
当结合附图阅读时，从以下详细描述中可以最好地理解本发明。在附图中包括以下图：
图1A-C描绘了现有的CWD光检测系统。
图2A-D描绘了根据某些实施方案的光检测系统。
图3A-B描绘了根据某些实施方案的波长分离器和光检测模块的第一子集和第二子集。
图4A-C描绘了根据某些实施方案的调节机构。
图5描绘了根据某些实施方案的光检测系统。
图6描绘了多个光检测系统共同位于其上的基板。
图7描绘了根据某些实施方案的流式细胞术系统的功能框图。
图8描绘了根据某些实施方案的分选控制系统。
图9A-B描绘了根据某些实施方案的粒子分选系统的示意图。
图10A-B描绘了根据某些实施方案的底板。
图11A-B示出了底板的尺寸。
图12A-B包括示出了底板厚度如何与刚度和共振频率相关的曲线图。
图13A-C描绘了附接有6个光检测模块的底板。
图14描绘了附接有4个光检测模块的底板。
图15描绘了根据某些实施方案的计算系统的框图。
具体实施方式
提供了光检测系统。光检测系统的方面包括相对于彼此处于固定位置的第一光接收器和第二光接收器、被配置为使来自第一光接收器和第二光接收器的具有预定光谱范围的光通过的多个波长分离器、以及多个光检测模块。还提供了底板，该底板具有用于安装光接收器的工作台、用于相对于工作台以刚性对准方式固定多个光检测模块的多个凹部、以及位于每个凹部内的散热开口。此外，公开了用于实施本发明的粒子分析系统、方法和套件。
在更详细地描述本发明之前，应当理解，本发明不限于所描述的特定实施方案，因此当然可以变化。还应当理解，本文使用的术语仅仅是为了描述特定实施方案的目的，而不是旨在进行限制，因为本发明的范围仅由所附的权利要求来限定。
在提供数值范围的情况下，应当理解，除非上下文另有明确规定，否则该范围的上限和下限之间的每个中间值(至下限单位的十分之一)以及该范围内的任何其他规定值或中间值都包含在本发明内。这些较小范围的上限和下限可以独立地包括在较小范围内，并且也涵盖在本发明内，受所陈述的范围中任何具体排除的限值的约束。在所陈述的范围包括一个或两个限值时，排除这些所包括的限值中的任一个或两个的范围也包括在本发明中。
本文中给出了某些范围，其中数值前面带有术语“约”。术语“约”在本文中用于为其前面的精确数字以及接近或近似该术语前面的数字提供字面支持。在确定数字是否接近或近似具体列举的数字时，接近或近似的未列举的数字可以是这样的数字，该数字在其出现的上下文中提供了具体列举的数字的基本等同物。
除非另有定义，否则本文所用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常所理解的相同含义。尽管与本文所述的方法和材料类似或等同的任何方法和材料也可以用于本发明的实践或测试中，但现在描述代表性的说明性方法和材料。
本说明书中引用的所有公开和专利均以引用的方式并入本文，如同每个单独的公开或专利被具体且单独地指示为通过引用并入并且通过引用并入本文以公开和描述与所引用的公开相关的方法和/或材料。任何公开的引用是由于其公开在提交日期之前，并且不应该被解释为承认本发明无权由于先前的发明而早于这些公开。此外，所提供的公开日期可能与实际公开日期不同，这可能需要单独确认。
应当注意，如本文和所附权利要求所用，除非上下文另外明确指示，否则单数形式“一个”、“一种”和“该”包括复数指示物。还应当注意，权利要求可以被起草成排除任何任选要素。正因如此，该陈述旨在作为使用诸如“唯一地”、“仅”等与权利要求要素的详述有关的专用术语或使用“负”限制的前置基础。
如本领域技术人员在阅读本公开内容后将明显的是，在不脱离本发明的范围或精神的情况下，本文描述和示出的每个单独的实施方案都具有离散的部件和特征，这些部件和特征可以容易地与任何其他若干个实施方案的特征分离或组合。任何列举的方法都可以按照列举的事件的顺序或按照逻辑上可能的任何其他顺序进行。
虽然为了语法流畅性和功能性解释，已经描述或将要描述该系统和方法，但是应当清楚地理解，除非根据35U.S.C.§112明确表述，否则权利要求不应被解释为必然以任何方式受到“装置””或“步骤”限制的限制，而是应当符合根据等同物的司法原则由权利要求提供的定义的含义和等同物的全部范围，并且在权利要求根据35U.S.C.§112明确表述的情况下，将根据35U.S.C.§112给予完全的法定等同物。
光检测系统
本发明的方面包括光检测系统，该光检测系统具有相对于彼此处于固定位置的第一光接收器和第二光接收器、被配置为使来自第一光接收器和第二光接收器的具有预定光谱范围的光通过的多个波长分离器、以及多个光检测模块。感兴趣的光检测模块与多个波长分离器中的波长分离器光通信，并且包括多个光电检测器。主题第一光接收器和第二光接收器被配置为分别接收第一光束和第二光束。如本文所讨论的，“光接收器”是指被配置为接收所收集的光并传播所述光以使其在期望的方向上行进和/或具有某些性质的设备。在一些情况下，光接收器被配置为接收穿过自由空间行进的光。换句话说，光被自由空间光中继系统收集并传送到光检测系统。短语“自由空间光中继”在本文中以其常规含义使用，是指采用一个或多个光学元件的配置来引导光通过自由空间的光传播。“自由空间”意指气体(例如空气)或真空。自由空间中继系统可以包括不同光学元件的任何组合，例如透镜、反射镜、狭缝、针孔、波长分离器或其组合中的一个或多个。例如，在一些实施方案中，感兴趣的自由空间光中继系统包括一个或多个聚焦透镜。在其他实施方案中，自由空间光中继系统包括一个或多个反射镜。在其他实施方案中，自由空间光中继系统包括一个或多个准直透镜。
在其他情况下，光接收器被配置为接收穿过光学收集部件行进的光。光学收集部件包括例如光纤。在某些情况下，光学收集部件包括光纤中继束(例如，捆绑在一起的多个光纤部件)。在此类实例中，光学收集部件包括2个或更多光纤，例如3个或更多光纤，例如4个或更多光纤，例如5个或更多光纤，例如6个或更多光纤，例如7个或更多光纤，例如8个或更多光纤，例如9个或更多光纤，例如10个或更多光纤，例如25个或更多光纤，例如50个或更多光纤，并且包括100个或更多光纤。
在第一光接收器和第二光接收器包括光学收集部件的一些实施方案中，一个或两个光接收器可以包括用于可操作地附接每个相应的光学收集部件的耦合器。如本文所述，“耦合器”是指被配置为将光收集部件连接到光接收器的元件，使得穿过光收集部件行进的光被传输到接收器。感兴趣的耦合器被配置为例如以配合关系与光纤连接器接合。在一些情况下，耦合器包括用于接收光学收集部件的凹部，在某些版本中，该凹部包括用于相对于耦合器固定光学收集部件的套圈(ferrule)。在其他实施方案中，耦合器被配置为经由一个或多个紧固件来连接光学收集部件，所述紧固件例如磁体、闩锁、凹口、埋头孔(countersink)、沉孔(counter-bore)、凹槽、销、系绳、铰链或其组合。
第一光接收器和第二光接收器可以是相同类型或不同类型的光接收器。在一些情况下，第一光接收器和第二光接收器各自包括用于可操作地附接光学收集部件的耦合器。在其他情况下，第一光接收器和第二光接收器都被配置为接收来自自由空间光中继系统的光。在此类情况下，光接收器可以包括一个或多个反射光学元件(例如，反射镜)，该反射光学元件被布置成重定向所收集的光以使其进入光检测系统。在其他实施方案中，第一光接收器包括用于可操作地附接光学收集部件的耦合器，并且第二光接收器被配置为接收来自自由空间光中继系统的光。
在一些实施方案中，第一光接收器和第二光接收器中的一个或两个还包括光束调节器。如本文所述，“光束调节器”是被配置为改变由光接收器接收的光的一种或多种性质的光学元件。感兴趣的性质可以包括但不限于照射方向、波长、光束宽度、光束强度和焦点。合适的光束调节器包括例如透镜、反射镜、针孔、狭缝、光栅、光折射器及其任何组合。在一些实例中，接收到的光穿过一个或多个聚焦透镜，以便减小光的轮廓。在其他实例中，光束调节器包括一个或多个准直透镜，用于减少传送到光检测系统的光束的发散。在一些情况下，光束调节器是消色差双合透镜(achromatic doublet lens)。
由第一光接收器和第二光接收器接收的第一光束和第二光束的性质可以相同或不同。例如，在一些情况下，第一光束和第二光束都包括呈现出相同波长或波长范围的光。在其他实施方案中，第一光束和第二光束包括呈现出不同波长或波长范围的光。在一些实施方案中，第一光束是通过用第一光源照射流动池中的粒子产生的粒子调制的光，并且第二光束是通过用第二光源照射流动池中的粒子产生的粒子调制的光。例如，在一些实施方案中，第一光束包括波长大于500nm的光。在一些版本中，第一光束包括黄绿色光谱(例如，500-600nm)中的光能浓度。在此类版本中，紫外(UV)、紫色和蓝色光谱中的光在其被第一光接收器接收之前可能已经从第一光束中滤出。在另外的实施方案中，第二光束包括波长大于600nm的光。在一些版本中，第二光束包括红色光谱(例如，600-750nm)中的光浓度。在此类版本中，UV、紫色、蓝色和黄绿色光谱中的光在其被第二光接收器接收之前可能已经被从第二光束中滤出。
在实施方案中，通过使光穿过一个或多个波长分离器，从样品接收的光被分成三个或更多光谱范围。由波长分离器产生的光的每个光谱范围经由光学部件被进一步分成由光电检测器检测的更小的子光谱范围。在一些实施方案中，从样品检测到的光是发射光，例如荧光。在其他实施方案中，从样品检测到的光是散射光。术语“散射光”在本文中以其常规含义使用，是指来自样品中的粒子(例如，在流动流中流动)的光能的传播，所述粒子例如通过光束的反射、折射或偏转而偏离入射光束路径。
在实施方案中，如本文所述的光检测系统被配置为对从样品收集的光表现出很少或没有光损失。在一些实施方案中，由于光通过主题光检测系统的传输而导致的光损失为25％或更少，例如20％或更少，例如15％或更少，例如10％或更少，例如5％或更少，例如1％或更少，例如0.5％或更少，例如0.1％或更少，例如0.01％或更少，并且包括0.001％或更少。在某些实例中，来自样品的光传播通过主题光检测系统没有光损失(即，没有显示可测量的光损失)。例如，当传送通过主题光检测系统时，来自样品的光的量减少1mW/cm2或更少，例如0.5mW/cm2或更少，例如0.1mW/cm2或更少，例如0.05mW/cm2或更少，例如0.01mW/cm2或更少，例如0.005mW/cm2或更少，例如0.001mW/cm2或更少，例如0.0005mW/cm2或更少，例如0.0001mW/cm2或更少，例如0.00005mW/cm2或更少并且包括0.00001mW/cm2或更少。
在一些实施方案中，波长分离器被配置为从光源产生三个或更多预定光谱范围的光(例如，来自用光照射的样品的光，如下文详细地描述的)，例如4个或更多，例如5个或更多，例如6个或更多，例如7个或更多，例如8个或更多，例如9个或更多，例如10个或更多，例如15个或更多，例如25个或更多，例如50个或更多，例如75个或更多并且包括100个或更多预定光谱范围的光。在某些实例中，光检测系统包括波长分离器，所述波长分离器被配置为从光源产生第一、第二和第三预定光谱范围的光。
在一些实施方案中，光检测系统包括3个或更多波长分离器，例如4个或更多，例如5个或更多，例如6个或更多，例如7个或更多，例如8个或更多，例如9个或更多，例如10个或更多，例如15个或更多，例如25个或更多，例如50个或更多，例如75个或更多，并且包括100个或更多波长分离器。术语“波长分离器”在本文中以其常规含义使用，是指被配置为将从样品收集的光分离成预定光谱范围的光学部件。在一些实施方案中，波长分离器被配置为通过使具有预定光谱范围的光通过并反射一个或多个剩余光谱范围的光来将从样品收集的光分离成预定光谱范围。在其他实施方案中，波长分离器被配置为通过使具有预定光谱范围的光通过并吸收一个或多个剩余光谱范围的光来将从样品收集的光分离成预定光谱范围。在其他实施方案中，波长分离器被配置为将从样品收集的光空间衍射到预定光谱范围内。每个波长分离器可以是任何方便的光分离方案，例如一个或多个二向色镜、带通滤波器、衍射光栅、分束器或棱镜。在一些实施方案中，波长分离器是棱镜。在其他实施方案中，波长分离器是衍射光栅。在某些实施方案中，主题光检测系统中的波长分离器是二向色镜。
在实施方案中，波长分离器被配置为使具有范围从第一波长Xi(以纳米计，nm)到第二波长Xn(以纳米计，nm)的波长的光通过。在一些实施方案中，波长分离器被配置为使具有范围从Xi至Xn的波长的光通过，例如100nm至1500nm，例如150nm至1450nm，例如200nm至1400nm，例如250nm至1350nm，例如300nm至1300nm，例如350nm至1250nm，例如400nm至1200nm，例如450nm至1150nm，例如500nm至1100nm，例如550nm至1050nm，并且包括使具有范围从600nm至1000nm的波长的光通过。在某些实施方案中，感兴趣的光检测系统中的波长分离器被配置为使具有范围从360nm到960nm的波长的光通过。
在实施方案中，感兴趣的波长分离器各自被配置为产生预定光谱范围的光Xs(以纳米计，nm)。预定的光谱范围可以变化，其中在某些实施方案中，感兴趣的波长分离器被配置为产生跨度50nm至300nm，例如75nm至275nm，例如100nm至250nm，例如125nm至225nm并且包括150nm至200nm的光谱范围(Xs)的光。在某些实施方案中，每个波长分离器被配置为产生跨越100nm的光谱范围的光(即Xs＝100nm)。
在一个实例中，光检测系统包括波长分离器，所述波长分离器被配置为产生360nm至480nm的第一预定光谱范围的光；480nm至600nm的第二预定光谱范围的光；600nm至720nm的第三预定光谱范围的光；720nm至840nm的第四预定光谱范围的光；和840nm至960nm的第五预定光谱范围的光。
在另一个实例中，光检测系统包括第一波长分离器，所述第一波长分离器被配置为使具有波长范围为360nm到480nm(即，Xs＝120nm)的光通过；第二波长分离器，所述第二波长分离器配置成使波长范围为480nm到600nm的光通过；第三波长分离器，所述第三波长分离器被配置为通过使波长范围为600nm到720nm的光通过；第四波长分离器，所述第四波长分离器被配置为使波长范围为720nm到840nm的光通过；以及第五波长分离器，所述第五波长分离器被配置为使具有波长范围为840nm到960nm的光通过。
在一些实施方案中，感兴趣的光检测系统包括三个或更多波长分离器，它们彼此光通信，例如被定位成在彼此之间传送光。波长分离器可以在光检测系统中以10°至180°范围内的角度相对于彼此定向(如在X-Z平面中所示)，例如15°至170°，例如20°至160°，例如25°至150°，例如30°至120°，并且包括45°至90°。在一些实例中，波长分离器沿着单一平面定位。在其他实例中，波长分离器沿着多于一个平面定位。例如，波长分离器可以沿着两个或更多平行平面定位，例如三个或更多，例如四个或更多，并且包括五个或更多平行平面。在某些实例中，波长分离器被布置成几何配置，其中感兴趣的布置包括但不限于正方形配置、矩形配置、梯形配置、三角形配置、六边形配置、七边形配置、八边形配置、九边形配置、十边形配置、十二边形配置、圆形配置、椭圆形配置以及不规则形状的配置。在某些实施方案中，波长分离器以五边形配置布置。在其他实施方案中，波长分离器以七边形配置布置。波长分离器可以通过任何方便的距离彼此分开。在一些实例中，相邻的波长分隔器间隔0.001mm或更多，例如0.005mm或更多，例如0.01mm或更多，例如0.05mm或更多，例如0.1mm或更多，例如0.5mm或更多，例如1mm或更多，例如2mm或更多，例如3mm或更多，例如4mm或更多，例如5mm或更多，例如10mm或更多，例如15mm或更多，例如25mm或更多并且包括50mm或更多。在某些情况下，相邻波长分离器的间隔距离是恒定的。换句话说，对于任何相邻的波长分离器对来说，分离距离都是相同的。在多个波长分离器中相邻波长分离器的间隔距离是恒定的一些实例中，此类一致性提供了在从光电检测器接收的信号被数字化之后更容易比较的分析结果。
在一些实施方案中，波长分离器被配置为在彼此之间传送光。在一些实例中，每个波长分离器被配置为使一个光谱范围的光通过并将一个或多个剩余光谱范围的光传送(例如，通过反射)到另一个波长分离器。在一个实例中，光检测系统包括3个波长分离器。第一波长分离器被配置为接收来自样品的光，并且使第一光谱范围的光通过并将第二光谱范围的光传送到第二波长分离器。第二波长分离器被配置为使第三光谱范围的光通过并将第四光谱范围的光传送到第三波长分离器。在一些实例中，第三光谱范围的光是第二光谱范围的光的一部分，例如跨越第二光谱范围的光的90％或更少的光谱范围，例如85％或更少，例如80％或更少，例如75％或更少，例如70％或更少，例如65％或更少，例如60％或更少，例如55％或更少，例如50％。第三波长分离器被配置为使第五光谱范围的光通过。在一些实例中，第五光谱范围的光是第四光谱范围的光的一部分，例如跨越第四光谱范围的光的90％或更少的光谱范围，例如85％或更少，例如80％或更少，例如75％或更少，例如70％或更少，例如65％或更少，例如60％或更少，例如55％或更少，例如50％。
在另一个实例中，光检测系统包括5个波长分离器。第一波长分离器被配置为接收来自样品的光，并且使第一光谱范围的光通过并将第二光谱范围的光传送到第二波长分离器。第二波长分离器被配置为使第三光谱范围的光通过并将第四光谱范围的光传送到第三波长分离器。在一些实例中，第三光谱范围的光是第二光谱范围的光的一部分，例如跨越第二光谱范围的光的90％或更少的光谱范围，例如85％或更少，例如80％或更少，例如75％或更少，例如70％或更少，例如65％或更少，例如60％或更少，例如55％或更少，例如50％。第三波长分离器被配置为使第五光谱范围的光通过并将第六光谱范围的光传送到第四波长分离器。在一些实例中，第五光谱范围的光是第四光谱范围的光的一部分，例如跨越第四光谱范围的光的90％或更少的光谱范围，例如85％或更少，例如80％或更少，例如75％或更少，例如70％或更少，例如65％或更少，例如60％或更少，例如55％或更少，例如50％。第四波长分离器被配置为使第七光谱范围的光通过并将第八光谱范围的光传送到第五波长分离器。在一些实例中，第七光谱范围的光是第六光谱范围的光的一部分，例如跨越第六光谱范围的光的90％或更少的光谱范围，例如85％或更少，例如80％或更少，例如75％或更少，例如70％或更少，例如65％或更少，例如60％或更少，例如55％或更少，例如50％。第五波长分离器被配置为使第九光谱范围的光通过。在一些实例中，第九光谱范围的光是第八光谱范围的光的一部分，例如跨越第八光谱范围的光的90％或更少的光谱范围，例如85％或更少，例如80％或更少，例如75％或更少，例如70％或更少，例如65％或更少，例如60％或更少，例如55％或更少，例如50％。
在某些实施方案中，光检测系统包括5个波长分离器，其被配置为分离波长范围从360nm到960nm的光，其中第一波长分离器被配置为使波长范围从360nm到480nm的光通过并将波长范围从480nm到960nm的光传送到第二波长分离器；第二波长分离器被配置为使波长范围从480nm到600nm的光通过，并将波长范围从600nm到960nm的光传送到第三波长分离器；第三波长分离器被配置为使波长范围从600nm到720nm的光通过，并将波长范围从720nm到960nm的光传送到第四波长分离器；并且第四波长分离器被配置为使波长范围从720nm到840nm的光通过并将波长范围从840nm到960nm的光传送到第五波长分离器。在该实施方案中，第五波长分离器被配置为使波长范围从840nm到960nm的光通过。
如上所述，主题第一光接收器和第二光接收器被配置为接收第一光束和第二光束。在一些实施方案中，第一光束由波长分离器的第一子集传送，并且第二光束由波长分离器的第二子集传送。例如，在一些情况下，波长分离器的第一子集包括第一波长分离器，所述第一波长分离器被配置为使波长范围为500-600nm(即黄绿色)的光通过；第二波长分离器，所述第二波长分离器被配置为使波长范围为600-675nm(即红色)的光通过；以及第三波长分离器，所述第三波长分离器被配置为使波长范围为675-750nm(即红色)的光通过。在其他实施方案中，波长分离器的第一子集包括第一波长分离器，所述第一波长分离器被配置为使波长范围为450-500nm(即蓝色)的光通过；第二波长分离器，所述第二波长分离器被配置为使波长范围为500-600nm(即黄绿色)的光通过；第三波长分离器，所述第三波长分离器被配置为使波长范围为600-675nm(即红色)的光通过；以及第四波长分离器，所述第四波长分离器被配置为使波长范围为675-750nm(即红色)的光通过。在某些实例中，波长分离器的第二子集包括第一波长分离器，所述第一波长分离器被配置为使波长范围为600-675nm(即红色)的光通过；和第二波长分离器，所述第二波长分离器被配置为使波长范围为675-750nm(即红色)的光通过。
主题光检测系统的某些实施方案还包括被配置为接收第三光束的第三光接收器。在此类实施方案中，相同的光检测系统被配置为分析3束收集的光，并且可以进一步包括被配置为传送第三光束的波长分离器的第三子集。
如上所述，光检测系统包括与每个波长分离器光通信的光检测模块。例如，第一子集和第二子集中的每个波长分离器与光检测模块光通信，使得每个波长分离器与专用光检测模块相关联。在一些实施方案中，光检测模块被定位成与波长分离器物理接触，例如其中光检测模块的开口物理地耦合到波长分离器。在其他实施方案中，每个光检测模块被定位成距离波长分离器0.001mm或更多，例如0.005mm或更多，例如0.01mm或更多，例如0.05mm或更多，例如0.1mm或更多，例如0.5mm或更多，例如1mm或更多，例如2mm或更多，例如3mm或更多，例如4mm或更多，例如5mm或更多，例如10mm或更多，例如15mm或更多，例如25mm或更多并且包括50mm或更多。例如，每个光检测模块可以被定位成距波长分离器0.0001mm至100mm的距离，例如0.0005mm至95mm，例如0.001mm至90mm，例如0.005mm至85mm，例如0.01mm至80mm，例如0.05mm至75mm，例如0.1mm至70mm，例如0.5mm至65mm，例如1mm至60mm，例如1.5mm至55mm并且包括2mm至50mm。
在一些实施方案中，多个波长分离器中的一个或多个波长分离器包括调节机构，所述调节机构被配置为微调波长分离器的位置。例如，在一些情况下，可以采用调节机构来优化波长分离器被配置为反射光和/或使光通过的方向。在一些版本中，调节机构被配置为通过围绕定位销旋转来微调波长分离器的位置。在此类实施方案中，光检测系统包括位于波长分离器将被放置的位置的定位销，并且调节机构包括被配置为接收定位销的凹部(recess)。当定位销位于凹部内时，调节机构被配置为围绕销旋转，从而改变波长分离器的位置。
在另外的实施方案中，调节机构包括用于在垂直方向上微调波长分离器的位置的弯曲部分。本文所讨论的“弯曲部分”在其常规意义上被称为描述被配置为经由弹性体变形操作的柔性元件。“弹性体变形”意指变形体在变形的原因消除后恢复其原始形状的能力。在某些实施方案中，弯曲部分的运动可以由某些自由度来表征。“自由度”以其常规意义进行讨论，是指定义刚性体的位置所需的独立变量的数量。在某些情况下，主题弯曲部分在单个自由度内操作。在一些情况下，调节机构另外包括一组螺杆，用于改变弯曲部分的构造。换句话说，当用户期望改变波长分离器在垂直方向上的位置时，用户可以拧紧和/或松开一个或多个螺杆，从而调整弯曲部分的形状。在某些情况下，这组螺杆构成推-拉机构。在此类情况下，调节机构可以包括被配置为在第一方向上对弯曲部分施加力的推螺杆和被配置为在第二方向上对弯曲部分施加力的拉螺杆。在某些情况下，调节机构进一步包括用于将附接机构固定到基板(例如，底板)的螺杆。在一些实施方案中，经由调节机构对波长分离器的调节允许在光检测模块内光束瞄准的精度。在一些版本中，此类精确瞄准防止了第一光束和第二光束之间不期望的反射、反向散射、串扰或其他形式的干扰。换句话说，第一光束和第二光束在同一光检测系统内的共同定位不会导致干扰。
光检测模块可以可释放地连接到波长分离器。术语“可释放地”在本文以其常规含义使用，使得每个光检测模块或波长分离器可以自由地拆卸和重新连接。光检测模块或波长分离器可以通过任何方便的方案连接。在某些实施方案中，光检测模块和波长分离器用紧固件连接在一起，所述紧固件例如磁体、闩锁、凹口、埋头孔、沉孔、凹槽、销、系绳、铰链、非永久性粘合剂或其组合。在某些情况下，通过将波长分离器槽-配合到光检测模块的凹部中使光检测模块连接到波长分离器。在其他情况下，波长分离器通过一个或多个螺杆连接到光检测模块。
在一些实施方案中，来自每个波长分离器的光通过光学收集系统被传送到每个光检测模块。每个光学收集系统可以是任何合适的光收集方案，其收集通过波长分离器的光谱范围的光并将光引导至光检测模块。在一些实施方案中，光学收集系统包括光纤，例如光纤光中继束。在其他实施方案中，光学收集系统是自由空间光中继系统。
在实施方案中，每个光学收集系统可以物理地耦合到光检测模块(例如利用粘合剂)，共同模制在一起或集成到每个光检测模块中。在某些实施方案中，每个光检测模块和光学收集系统被集成到单个单元中。在一些情况下，每个光检测模块通过连接器被耦合到光学收集系统，该连接器将光学收集系统紧固到每个光检测模块，例如通过钩环紧固件、磁体、闩锁、凹口、埋头孔、沉孔、凹槽、销、系绳、铰链、非永久性粘合剂或其组合。
在其他实施方案中，每个光检测模块和光学收集系统进行光学通信，但是没有物理接触。在实施方案中，光学收集系统可以位于距光检测模块0.001mm或更远的位置，例如0.005mm或更远，例如0.01mm或更远，例如0.05mm或更远，例如0.1mm或更远，例如0.5mm或更远，例如1mm或更远，例如10mm或更远，例如25mm或更远，例如50mm或更远，并且包括距光检测模块100mm或更远。
在某些实施方案中，光学收集系统包括光纤。例如，光学收集系统可以是光纤光中继束，并且通过波长分离器的光谱范围的光通过光纤光中继束传送到光检测模块。可以采用任何光纤光中继系统来传送光，其中在某些实施方案中，合适的光纤光中继系统包括但不限于例如在美国专利第6,809,804号中描述的光纤光中继系统的光纤光中继系统，该专利的公开内容通过引用并入本文。
在其他实施方案中，每个光学收集系统是自由空间光中继系统。在某些实施方案中，自由空间光中继系统包括具有近端和远端的外壳，近端耦合到光检测模块。自由空间中继系统可以包括不同光学部件的任何组合，例如透镜、反射镜、狭缝、针孔、波长分离器或其组合中的一个或多个。例如，在一些实施方案中，感兴趣的自由空间光中继系统包括一个或多个聚焦透镜。在其他实施方案中，自由空间光中继系统包括一个或多个反射镜。在其他实施方案中，自由空间光中继系统包括准直透镜。在某些实施方案中，用于传播来自波长分离器的光谱范围的光的合适的自由空间光中继系统包括但不限于例如美国专利第7,643,142；7,728,974和8,223,445号中描述的光中继系统的光中继系统，这些专利的公开内容通过引用并入本文。
光检测模块可以根据需要在主题光检测系统中以任何几何配置布置(例如，共同安装在一起)。光检测模块可以沿着一个或多个平面布置。在一些实施方案中，光检测模块可以相对于彼此以在0°至180°范围内的角度定向(如在X-Z平面中所示)，例如10°至170°，例如20°至160°，例如25°至150°，例如30°至120°，并且包括45°至90°。在实施方案中，取决于光检测系统中光检测模块的数量，光检测模块可以相对于彼此以相同或不同的角度布置。例如，在某些实例中，第一光检测模块和第二光检测模块之间的角度与第二光检测模块和第三光检测模块之间的角度相同。在一些实施方案中，第一光检测模块和第二光检测模块之间的角度不同于第二光检测模块和第三光检测模块之间的角度。在一些实施方案中，光检测模块以几何布置定位，所述几何布置例如星形配置、三角形配置、正方形配置、矩形配置、梯形配置、三角形配置、六边形配置、七边形配置、八边形配置、九边形配置、十边形配置、十二边形配置、圆形配置、椭圆形配置以及不规则形状的配置。
在一些实施方案中，光检测模块具有互补的形状，使得当这些模块围绕中心点布置时，它们可以彼此共同定位。在一些实施方案中，光检测模块基本上是楔形的。换句话说，如果光检测系统被概念化为饼状物，则每个组成的光检测模块可以被认为是该饼状物的切片。“基本上楔形的”意味着光检测模块可以是完美的楔形或者可以不是完美的楔形，并且在一些实施方案中，包括一个或多个区域，在所述区域中，模块的侧面偏离直线。光检测模块可以彼此非常接近地定位，例如其中相邻的光检测模块间隔5mm或更小，例如4mm或更小、3mm或更小、2mm或更小、1mm或更小、0.5mm或更小，并且包括光检测模块彼此物理接触的情况。
在一些实施方案中，光检测系统还包括侧向散射光检测器(也称为侧向散射检测器)。如上所述，侧向散射光是由粒子在与激发激光正交的方向上散射的光。在光检测系统包括侧向散射光检测器的情况下，该系统的版本可以另外包括侧向散射光分离器，该侧向散射光分离器被配置为从由光接收器接收的光中分离侧向散射波长光。在某些实例中，侧向散射光分离器可以位于光接收器和光检测模块之间。在一些情况下，侧向散射光分离器可以被配置为以相对于由光接收器接收的光的光轴在1°至90°范围内的角度重定向(例如反向散射)侧散射光，例如30°至60°并且包括40°至50°。重定向的光随后被侧向散射光检测器检测到。任何方便的检测器都可以用作本文描述的侧向散射光检测器。在一些实施方案中，侧向散射光检测器是光电倍增管(PMT)。在其他实施方案中，侧向散射光检测器是光电二极管(例如雪崩光电二极管)。在一些实施方案中，侧向散射光检测器配备有聚焦非球面透镜，其将光聚集在检测器的光敏区域上。在其他实施方案中，代替聚焦非球面透镜或除了聚焦非球面透镜之外，可以采用一个或多个光学滤波器。
图2A-2D描绘了根据本发明的某些实施方案的光检测系统。如图2A所示，光检测系统200包括第一光接收器202b、第一光束调节器203b、第二光接收器202a、第二光束调节器203a、光检测模块201a-201e和波长分离器205a-205e。如图2B所示，第一光束204b经由光接收器202b进入光检测系统200，并由第一光束调节器203b调节。第一光束204b遇到与光检测模块201b相关联的波长分离器205b。波长分离器205b使具有预定光谱范围的光通过，并将剩余的光引导至与光检测模块201e相关联的波长分离器205e。波长分离器205e使具有预定光谱范围的光通过，并将剩余的光引导至与光检测模块201c相关联的波长分离器205c。第二光束204a经由光接收器202a进入光检测系统200，并由第一光束调节器203a调节。第二光束204a遇到与光检测模块201d相关联的波长分离器205d。波长分离器205d使具有预定光谱范围的光通过，并将剩余的光引导至与光检测模块201a相关联的波长分离器201a。
图2C-D描绘了具有侧向散射光检测器的光检测系统。除了以上参考图2A-B描述的部件之外，图2C-D的系统包括侧向散射光检测器207和侧向散射光分离器206。
图3A-3B呈现了图2A-2B中所示的波长分离器和光检测模块的第一子集和第二子集的分离视图。虽然主题发明在单个光检测系统中共同定位第一子集和第二子集，但是图3A-3B示出了第一光束和第二光束相对于每个子集所遵循的路径。如图3A所示，第二光束304a经由光接收器302a进入光检测系统300a，并由光束调节器303a调节。第二光束304a遇到与光检测模块301d相关联的波长分离器305d。波长分离器305d使具有预定光谱范围的光通过，并将剩余的光引导至与光检测模块301a相关联的波长分离器305a。如图3B所示，第一光束304b经由光接收器302b进入光检测系统300b，并由第一光束调节器303b调节。第一光束304b遇到与光检测模块301b相关联的波长分离器305b。波长分离器305b使具有预定光谱范围的光通过，并将剩余的光引导至与光检测模块301e相关联的波长分离器305e。波长分离器305e使具有预定光谱范围的光通过，并将剩余的光引导至与光检测模块301c相关联的波长分离器305c。
图4A-C描绘了被配置为微调波长分离器的位置的调节机构400。如图4A所示，波长分离器407通过夹具402相对于安装块410固定不动，该安装块经由螺杆405连接到底板415。调节机构400包括弯曲部分401，用于在垂直方向上微调波长分离器407的位置。推螺杆403和拉螺杆404构成推拉机构，用于根据需要改变弯曲部分401的构造。图4B呈现了附接机构400的视图，其中安装块410的内部可见。附接机构400被配置为在定位销406上枢转，使得波长分离器407可以根据需要旋转。透镜409被配置为将通过波长分离器407的光中继到光检测模块。图4C呈现了附接机构400的侧视图。存在软尖端或黄铜固定螺杆408以将透镜409保持在适当的位置。
在一些实施方案中，每个光检测模块包括光学调节部件(在一些情况下被称为“光学部件”)，该光学调节部件被配置为将具有预定子光谱范围的光传送到一个或多个光电检测器。“光学调节”意指光在被传送到光检测模块中的每个光检测器时，光被改变或调节。在一些实施方案中，光学调节包括将具有预定子光谱范围的光传播到光电检测器。在一些实施方案中，每个光检测模块包括一个或多个光学调节部件，该光学调节部件被配置为通过使具有预定子光谱范围的光通过并反射一个或多个剩余光谱范围的光来将从波长分离器传送的光分离成预定子光谱范围。在其他实施方案中，光学调节部件被配置为通过使具有预定子光谱范围的光通过并吸收一个或多个剩余光谱范围的光来将从波长分离器传送的光分离成预定子光谱范围。在其他实施方案中，光学调节部件被配置为将从波长分离器传送的光空间衍射到预定子光谱范围内。光学调节组件可以是任何方便的光分离方案，例如一个或多个二向色镜、带通滤波器、衍射光栅、分束器或棱镜。在某些实施方案中，光检测模块中的被配置为将从波长分离器传送的光分离成预定子光谱范围的光学调节组件是二向色镜。
取决于从波长分离器传递到光检测模块的光的波长(如上所述)，光检测模块中的一个或多个光学部件可以被配置为将具有范围从第一波长Yi(以纳米计，nm)到第二波长Yn(以纳米计，nm)的波长的光传送到光电检测器。在一些实施方案中，一个或多个光学部件被配置为将波长范围从100nm至1500nm的光传送到光电检测器，例如150nm至1450nm，例如200nm至1400nm，例如250nm至1350nm，例如300nm至1300nm，例如350nm至1250nm，例如400nm至1200nm，例如450nm至1150nm，例如500nm至1100nm，例如550nm至1050nm，并且包括将波长范围从600nm到1000nm的光传播到光电检测器。
在实施方案中，每个光检测模块中的光学部件被配置为将预定子光谱范围的光Ys(以纳米计，nm)传送到每个光电检测器。由每个光学部件传送的预定子光谱范围可以变化，其中感兴趣的某些光学部件被配置为传送跨度5nm至50nm，例如6nm至49nm，例如7nm至48nm，例如8nm至47nm，例如9nm至46nm并且包括10nm至45nm的子光谱范围的光。在某些实施方案中，光学部件被配置为使跨越20nm的光谱范围的光通过。
例如，在一个实例中，一个或多个光学部件被配置为在跨越20nm(即Ys＝20nm)的子光谱范围内使波长范围从360nm(即Yi＝360nm)到480nm(即Yn＝480nm)的光通过。在该实施方案中，光检测模块包括第一光学部件，所述第一光学部件被配置为将波长范围从360nm到380nm的光传送到光电检测器；第二光学部件，所述第二光学部件被配置为将波长范围从380nm到400nm的光传送到光电检测器；第三光学部件，所述第三光学部件被配置为将波长范围从400nm到420nm的光传送到光电检测器；第四光学部件，所述第四光学部件被配置为将波长范围从420nm到440nm的光传送到光电检测器；第五光学部件，所述第五光学部件被配置为将波长范围从440nm到460nm的光传送到光电检测器；以及第六光学部件，所述第六光学部件被配置为将波长范围从460nm到480nm的光传送到光电检测器。
在一些实施方案中，每个光检测模块中的光学部件彼此光通信，例如被定位成在彼此之间传送光。光学部件可以在光检测模块中相对于彼此以在10°至180°范围内的角度定向(如在X-Z平面中所示)，例如15°至170°，例如20°至160°，例如25°至150°，例如30°至120°，并且包括45°至90°。在一些实例中，光学部件沿着单个平面定位。在其他实例中，光学部件沿着多于一个平面定位。例如，光学部件可以沿着两个或更多平行平面定位，例如三个或更多，例如四个或更多并且包括五个或更多平行平面。在某些实例中，光学部件被布置成几何配置，其中感兴趣的布置包括但不限于正方形配置、矩形配置、梯形配置、三角形配置、六边形配置、七边形配置、八边形配置、九边形配置、十边形配置、十二边形配置、圆形配置、椭圆形配置以及不规则形状的配置。在某些实施方案中，光学部件以六边形配置布置。在其他实施方案中，光学部件以七边形配置布置。
在一些实施方案中，光学部件被配置为在彼此之间传送光。在一些实例中，每个光学部件被配置为使一个光谱范围的光通过并将一个或多个剩余光谱范围的光传送(例如，通过反射)到另一个光学部件。在一个实例中，光检测模块包括3个光学部件。第一光学部件被配置为接收来自波长分离器的光，并切使第一子光谱范围的光通过并将第二子光谱范围的光传送到第二光学部件。第二光学部件被配置为使第三子光谱范围的光通过并将第四子光谱范围的光传送到第三光学部件。在一些实例中，第三子光谱范围的光是第二子光谱范围的光的一部分，例如跨越第二子光谱范围的光的90％或更少的子光谱范围，例如85％或更少，例如80％或更少，例如75％或更少，例如70％或更少，例如65％或更少，例如60％或更少，例如55％或更少，例如50％。第三光学部件被配置为使第五子光谱范围的光通过。在一些实例中，第五子光谱范围的光是第四子光谱范围的光的一部分，例如跨越第四子光谱范围的光的90％或更少的子光谱范围，例如85％或更少，例如80％或更少，例如75％或更少，例如70％或更少，例如65％或更少，例如60％或更少，例如55％或更少，例如50％。
在另一个实例中，光检测模块包括5个光学部件。第一光学部件被配置为接收来自波长分离器的光，并且使第一子光谱范围的光通过并将第二子光谱范围的光传送到第二光学部件。第二光学部件被配置为使第三子光谱范围的光通过并将第四子光谱范围的光传送到第三光学部件。在一些实例中，第三子光谱范围的光是第二子光谱范围的光的一部分，例如跨越第二子光谱范围的光的90％或更少的子光谱范围，例如85％或更少，例如80％或更少，例如75％或更少，例如70％或更少，例如65％或更少，例如60％或更少，例如55％或更少，例如50％。第三光学部件被配置为使第五子光谱范围的光通过并将第六子光谱范围的光传送到第四光学部件。在一些实例中，第五子光谱范围的光是第四子光谱范围的光的一部分，例如跨越第四子光谱范围的光的90％或更少的子光谱范围，例如85％或更少，例如80％或更少，例如75％或更少，例如70％或更少，例如65％或更少，例如60％或更少，例如55％或更少，例如50％。第四光学部件被配置为使第七子光谱范围的光通过并将第八子光谱范围的光传送到第五光学部件。在一些情况下，第七光谱范围的光是第六光谱范围的光的一部分，例如跨越第六光谱范围的光的90％或更少的光谱范围，例如85％或更少，例如80％或更少，例如75％或更少，例如70％或更少，例如65％或更少，例如60％或更少，例如55％或更少，例如50％。第五光学部件被配置为使第九子光谱范围的光通过。在一些实例中，第九子光谱范围的光是第八子光谱范围的光的一部分，例如跨越第八子光谱范围的光的90％或更少的子光谱范围，例如85％或更少，例如80％或更少，例如75％或更少，例如70％或更少，例如65％或更少，例如60％或更少，例如55％或更少，例如50％。
如上所述，光检测系统被配置为由从样品收集的光产生多个子光谱范围的光。在一些实施方案中，光检测系统被配置为对于通过光检测系统中的光学部件(例如，二向色镜)的每次反射产生2个或更多不同光谱范围的光，例如3个或更多，例如4个或更多，并且包括被配置为对于通过主题光检测系统中的光学部件的每次反射产生5个或更多不同光谱范围的光。在某些实施方案中，光检测系统被配置为使用通过光学部件的10次或更少的反射来产生30个不同的光谱范围，例如从通过光学部件的9次或更少的反射来产生30个不同的光谱范围的光。在某些实例中，所产生的不同光谱范围与通过主题光检测系统中的光学部件的反射次数的比率可以在2:1到10:1，例如3:1到7:1并且包括3:1到5:1的范围内。
在一些实例中，光学部件被配置为准直光。术语“准直”以其常规含义使用，是指光学地调节光传播的共线性或减少来自公共传播轴线的光的发散。在一些实例中，准直包括缩窄光束的空间截面。在其他实例中，光学包括改变光束的方向，例如将光束的传播改变1°或更多，例如5°或更多，例如10°或更多，例如15°或更多，例如20°或更多，例如25°或更多，例如30°或更多，例如45°或更多，例如60°或更多，例如75°或更多，并且包括将光传播的方向改变90°或更多。在其他实例中，光学是缩小方案，以便减小光(例如束斑)的尺寸，例如将尺寸减小5％或更多，例如10％或更多，例如25％或更多，例如50％或更多，并且包括将尺寸减小75％或更多。
光的每个子光谱范围由光学部件传送到光电检测器。在一些实施方案中，光学部件与光电检测器物理接触。在其他实施方案中，光学部件与光电检测器的活性表面光通信，并且可以位于距光电检测器0.001mm或更远的位置，例如0.005mm或更远，例如0.01mm或更远，例如0.05mm或更远，例如0.1mm或更远，例如0.5mm或更远，例如1mm或更远，例如10mm或更远，例如25mm或更远，例如50mm或更远，并且包括距光电检测器100mm或更远。
在实施方案中，每个光检测模块包括两个或更多光电检测器，例如3个或更多，例如4个或更多，例如5个或更多，例如6个或更多，例如7个或更多，例如8个或更多，例如9个或更多，例如10个或更多，例如15个或更多，例如25个或更多，例如50个或更多并且包括100个或更多光电检测器。在一些实施方案中，光检测模块包括一个或多个光电检测器阵列。术语“光电检测器阵列”以其常规含义使用，是指两个或多个光电检测器的排列或系列。在实施方案中，光电检测器阵列可以包括2个或更多光电检测器，例如3个或更多光电检测器，例如4个或更多光电检测器，例如5个或更多光电检测器，例如6个或更多光电检测器，例如7个或更多光电检测器，例如8个或更多光电检测器，例如9个或更多光电检测器，例如10个或更多光电检测器，例如12个或更多光电检测器，并且包括15个或更多光电检测器。每个阵列中的光电检测器可以根据需要以任何几何配置布置，其中感兴趣的布置包括但不限于正方形配置、矩形配置、梯形配置、三角形配置、六边形配置、七边形配置、八边形配置、九边形配置、十边形配置、十二边形配置、圆形配置、椭圆形配置以及不规则形状的配置。每个光电检测器阵列中的光电检测器可以相对于另一个以在10°至180°范围内的角度定向(如在X-Z平面中所示)，例如15°至170°，例如20°至160°，例如25°至150°，例如30°至120°，并且包括45°至90°。
光电检测器可以是任何方便的光学传感器，例如有源像素传感器(APS)、雪崩光电二极管、图像传感器、电荷耦合器件(CCD)、增强型电荷耦合器件(ICCD)、互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器或N型金属氧化物半导体(NMOS)图像传感器、发光二极管、光子计数器、测辐射热计、热电检测器、光敏电阻、光伏电池、光电二极管、光电倍增管、光电晶体管、量子点光电导体或光电二极管及其组合，以及其他类型的光电检测器。在某些实施方案中，光电检测器包括光电倍增管，例如金属封装光电倍增管。
感兴趣的光电检测器被配置为测量在一个或多个波长的收集光，例如在2个或更多波长，例如在5个或更多不同波长，例如在10个或更多不同波长，例如在25个或更多不同波长，例如在50个或更多不同波长，例如在100个或更多不同波长，例如在200个或更多不同波长，例如在300个或更多不同波长，并且包括测量由流动流中的样品发射的在400个或更多不同波长的光。
在实施方案中，光电检测器被配置为连续地或以离散的间隔测量光。在一些实例中，感兴趣的光电检测器被配置为连续地获取收集的光的测量。在其他实例中，光电检测器被配置为以离散的间隔获取测量，例如每0.001毫秒、每0.01毫秒、每0.1毫秒、每1毫秒、每10毫秒、每100毫秒并且包括每1000毫秒或者一些其他间隔测量光。
在某些实施方案中，本文所述的一个或多个光电检测器位于检测块中。感兴趣的检测块被配置为在其中接收一个或多个光电检测器。本文所述的检测块可以由任何方便的材料构成。在一些实施方案中，检测块包括导热材料。在某些实施方案中，导热材料包括金属，例如铜或铝。在某些情况下，检测块由铜制成。在一些实例中，检测块涂覆有热化合物(例如热膏)。感兴趣的热化合物包括但不限于环氧树脂、硅酮、聚氨酯和丙烯酸酯。一个或多个光电检测器可以例如通过美国临时专利申请第63/210,390号中描述的夹具被固定到光检测模块内的检测器块，该专利申请的公开内容通过引用以其整体并入。
在一些情况下，光检测系统另外包括温度调节系统，该温度调节系统被配置为消散由光电检测器产生的热量。例如，在实施方案中，光检测模块包括与一个或多个检测块的底表面接触的热电冷却器。术语“热电冷却器”在本文中以其常规含义使用，是指响应于电流的施加而在两个不同表面(例如，“冷”表面和“热”表面)的接合处之间传递热量的热泵。在某些实施方案中，两个不同表面之间的热通量由珀耳帖效应产生，并且感兴趣的热电冷却器是珀耳帖热泵。在一些实施方案中，热电冷却器的两个不同表面(例如板)由不同材料(n型半导体、p型半导体)形成，例如窄带隙半导体和具有低热导率的重元素材料。例如，感兴趣的热电冷却器的表面可以由半导体形成，所述半导体例如碲化铋、碲化铅、硅锗、铋锑合金及其组合。在一些实例中，热电冷却器涂覆有热化合物(例如，热膏)。感兴趣的热化合物包括但不限于环氧树脂、硅酮、聚氨酯和丙烯酸酯。在某些实施方案中，感兴趣的热电冷却器包括美国专利公开第2004/0155251号、美国专利第6,499,306；4,581,898；4,922,822；5,409,547和2,984,077号中描述的那些，这些专利的公开内容通过引用并入本文。
在另外的实施方案中，光检测模块包括与热电冷却器热接触的散热器。散热器可以包括例如散热片。根据实施方案的散热片可以是被配置为从传热块散发热量的任何方便的形状，并且可以是圆柱体、立方体、圆锥体、圆柱体、半球体、星形、三棱柱、直角棱柱(长方体)、六棱柱或其他合适的多面体。例如，散热片可以具有圆形、椭圆形、半圆形、新月形、星形、正方形、三角形、菱形、五边形、六边形、七边形、八边形、矩形或其他多边形的形状的横截面。在某些实施方案中，散热器可以包括多个散热片，例如2个或更多散热片，例如5个或更多，例如10个或更多，例如15个或更多，例如25个或更多，例如50个或更多，并且包括100个或更多散热片。
在实施方案中，温度调节系统还包括位于每个光检测模块的底部部分的进气口。从进气口接收的冷空气穿过每个光检测模块的散热器。热量从散热器的散热片传递到空气中。所产生的加热的空气从每个光检测模块汇集并排出。
图5描绘了根据某些实施方案的具有温度调节系统的光检测系统500。如图5所示，光检测模块509具有位于检测块504内的光电检测器502。光检测模块509包括夹具511，该夹具被配置为向光电检测器502施加固定力。检测块504包括热化合物504，并且与涂覆有热化合物506的热电冷却器505接触。冷空气508进入光检测系统500(沿着由箭头所示的路径)，穿过散热器507并接收热量。来自多个光检测模块的热空气然后汇集在光检测系统500的中央核心510中并排出。
粒子分析系统
本发明的方面还包括粒子分析系统。感兴趣的系统包括光源、流动池和光检测系统。如上所述，主题光检测系统包括相对于彼此处于固定位置的第一光接收器和第二光接收器、被配置为使来自第一光接收器和第二光接收器的具有预定光谱范围的光通过的多个波长分离器、以及多个光检测模块。主题粒子分析系统包括任何方便数量的光检测系统。在某些实例中，粒子分析系统包括单个光检测系统。在其他实例中，粒子分析系统包括多个光检测系统。例如，在一些实施方案中，多个光检测系统中的光检测系统的数量范围为2到6，例如2到4并且包括2到3。在某些情况下，本文描述的粒子分析系统可以包括2个光检测系统、3个光检测系统或4个光检测系统。
在某些情况下，感兴趣的粒子分析系统包括用于安装光检测系统的基板。在粒子分析系统包括多个光检测系统的情况下，多个光检测系统可以共同位于基板上。基板可以由任何方便的材料组成。在某些实例中，基板包括一种或多种金属组分，所述金属组分包括例如铝、钛、黄铜、铁、铅、镍、钢(例如不锈钢)、铜、锡以及其组合和合金。在另外的实施方案中，基板包括一种或多种刚性塑料材料，例如如聚碳酸酯、聚氯乙烯(PVC)、聚氨酯、聚醚、聚酰胺、聚酰亚胺以及其他聚合物塑料材料。
在一些实例中，基板包括气体地连接到每个光检测系统的充气室。如本文所讨论的，“充气室”以其常规意义来描述用于促进空气循环通过系统的空间。充气室是由基板形成的密封容积，光检测系统安装在基板上。在某些版本中，充气室经由管道被气体地连接到每个光检测系统。在此类形式中，管在中央核心连接到每个光检测系统，从而从每个光检测模块收集汇集在该位置的热量(例如，如上所述)。
在实施方案中，该系统包括风扇，用于在充气室内产生负压，从而使空气循环通过每个光检测系统。充气室中的负压导致环境空气被同时拉动跨过每个光检测系统上的每个光检测模块的散热器。从每个光检测系统中的每个光检测模块汇集的空气通过管道被吸入充气室，在充气室中热量从系统中排出。在某些情况下，粒子分析系统还包括一个或多个弹性阻尼器(也称为弹性隔离器)，其被配置为防止来自风扇的任何振动传递到光检测模块的光学器件，从而防止在收集的信号中产生噪声。
图6描绘了根据本发明的某些实施方案的粒子分析系统。如图6所示，粒子分析系统600包括共同位于基板601上的光检测系统603a、603b和603c。每个光检测系统603a-603c包括底板(分别为602a、602b和602c)。管604a-604c分别将光检测系统603a-603c气体连接到位于基板601内的充气室608。如关于光检测系统603c所示，密封件605防止空气泄漏出温度调节系统。风扇607在充气室内产生负压，从而将空气抽吸通过每个光检测系统603a-603c内的每个光检测模块，如由空气606沿着由箭头所示的路径行进穿过光检测系统603c所例示的。系统600另外包括被配置为吸收由风扇607产生的冲击和振动的弹性阻尼器。图6所示的实施方案示出了其中光检测模块多于风扇的系统，例如，其中单个风扇用于冷却多个光检测模块，例如2个或更多，例如3个或更多、4个或更多、5个或更多，包括6个或更多光检测模块。
如上所述，粒子分析系统还包括流动池。如本文所述，“流动池”以其常规含义被描述为指包含流动通道的部件例如比色皿，所述流动通道具有用于输送鞘液中的粒子的液体流动流。感兴趣的比色皿包括具有贯穿其中的通道的容器。流动流可以包括从样品管注射的液体样品。感兴趣的流动池包括光可到达的流动通道。在一些实例中，流动池包括允许光通过其中的透明材料(例如石英)。在一些实施方案中，流动池是空气中的流的流动池，其中在流动池的外部(即，在自由空间中)对粒子进行光询问。
在一些实例中，流动流被配置为在询问点用来自光源的光照射。为其配置流动通道的流动流可以包括从样品管注射的液体样品。在某些实施方案中，流动流可以包括狭窄的快速流动的液体流，该液体流被布置成使得在其中输送的线性分离的粒子以单个文件方式彼此分离。本文讨论的“询问点”是指流动池内的区域，其中粒子被来自光源的光照射，例如用于分析。询问点的大小可以根据需要变化。例如，在0μm代表由光源发出的光的轴线的情况下，询问点可以在-100μm至100μm，例如-50μm至50μm，例如-25μm至40μm的范围内并且包括-15μm至30μm。
在流动池中照射粒子之后，可以观察到粒子调制的光。“粒子调制的光”意指用来自光源的光照射粒子后从流动流中的粒子接收的光。在某些情况下，粒子调制的光是侧向散射光。如本文所述，侧向散射光是指从粒子的表面和内部结构折射和反射的光。在另外的实施方案中，粒子调制的光包括前向散射光(即，主要在向前方向上穿过粒子或围绕粒子行进的光)。在其他情况下，粒子调制的光包括荧光(即，用激发波长光照射后由荧光染料发出的光)。
如上所述，本发明的方面还包括光源，该光源被配置为在询问点照射穿过流动池的粒子。任何方便的光源都可以用作本文所述的光源。在一些实施方案中，光源是激光器。在实施方案中，激光器可以是任何方便的激光器，例如连续波激光器。例如，激光器可以是二极管激光器，例如紫外二极管激光器、可见二极管激光器和近红外二极管激光器。在其他实施方案中，激光器可以是氦氖(HeNe)激光器。在一些情况下，激光器是气体激光器，例如氦氖激光器、氩激光器、氪激光器、氙激光器、氮激光器、CO2激光器、CO激光器、氩氟(ArF)准分子激光器、氪氟(KrF)准分子激光器、氙氯(XeCl)准分子激光器或氙氟(XeF)准分子激光器或其组合。在其他实例中，主题流式细胞仪包括染料激光器，例如芪、香豆素或罗丹明激光器。在其他实例中，感兴趣的激光器包括金属蒸汽激光器，例如氦镉(HeCd)激光器、氦汞(HeHg)激光器、氦硒(HeSe)激光器、氦银(HeAg)激光器、锶激光器、氖铜(NeCu)激光器、铜激光器或金激光器及其组合。在其他实例中，主题流式细胞仪包括固态激光器，例如红宝石激光器、Nd:YAG激光器、NdCrYAG激光器、Er:YAG激光器、Nd:YLF激光器、Nd:YVO4激光器、Nd:YCa4O(BO3)3激光器、Nd:YCOB激光器、钛蓝宝石激光器、铥YAG激光器、镱YAG激光器、三氧化二钇激光器或铈掺杂的激光器及其组合。
根据某些实施方案的激光光源还可以包括一个或多个光学调节部件。在某些实施方案中，光学调节部件位于光源和流动池之间，并且可以包括能够改变来自光源的照射的空间宽度或一些其他照射特性的任何设备，所述其他照射特性例如如照射方向、波长、光束宽度、光束强度和焦点。光学调节方案可以包括调节光源的一个或多个特性的任何方便的设备，包括但不限于透镜、反射镜、滤光器、光纤、波长分离器、针孔、狭缝、准直方案及其组合。在某些实施方案中，感兴趣的流式细胞仪包括一个或多个聚焦透镜。在一个实例中，聚焦透镜可以是缩小透镜。在其他实施方案中，感兴趣的流式细胞仪包括光纤。
在光学调节部件被配置为移动的情况下，光学调节部件可以被配置为连续移动或以离散间隔移动，例如如以0.01μm或更大的增量移动，例如0.05μm或更大，例如0.1μm或更大，例如0.5μm或更大，例如1μm或更大，例如10μm或更大，例如100μm或更大，例如500μm或更大，例如1mm或更大，例如5mm或更大，例如10mm或更大并且包括25mm或更大的增量。
可以采用任何位移方案来移动光学调节部件结构，所述光学调节部件结构例如耦合到可移动支撑台或直接与电机致动的平移台、丝杠平移组件、齿轮平移设备耦合，所述齿轮平移设备例如采用步进电机、伺服电机、无刷电机、有刷DC电机、微步进驱动电机、高分辨率步进电机以及其他类型电机的那些齿轮平移设备。
光源可以位于距流动池任何合适的距离，例如其中光源和流动池分开0.005mm或更大，例如0.01mm或更大，例如0.05mm或更大，例如0.1mm或更大，例如0.5mm或更大，例如1mm或更大，例如5mm或更大，例如10mm或更大，例如25mm或更大，并且包括100mm或更大的距离。此外，光源可以相对于流动池以任何合适的角度定位，例如以在10度至90度范围内的角度，例如15度至85度，例如20度至80度，例如25度至75度，并且包括30度至60度，例如以90度的角度。
在一些实施方案中，感兴趣的光源包括被配置为提供用于流动流的离散照射的激光的多个激光器，例如2个或更多激光器，例如3个或更多激光器，例如4个或更多激光器，例如5个或更多激光器，例如10个或更多激光器，并且包括被配置为提供用于流动流的离散照射的激光的15个或更多激光器。根据用于照射流动流所需的光波长，每个激光器可以具有从200nm到1500nm变化的特定波长，例如250nm至1250nm，例如300nm至1000nm，例如350nm至900nm并且包括400nm至800nm。在某些实施方案中，感兴趣的激光器可以包括405nm激光器、488nm激光器、561nm激光器和635nm激光器中的一个或多个。
如上所述，主题流式细胞仪的各方面包括被配置为在流动流中传播粒子的流动池。可以使用将流体样品传播到样品询问区的任何方便的流动池，其中在一些实施方案中，流动池包括圆柱形流动池、截头圆锥形流动池或包括限定纵向轴线的近端圆柱形部分和终止于具有横向于纵向轴线的孔的平坦表面的远端截头圆锥形部分的流动池。
在一些实施方案中，样品流动流从在流动池的远端的孔口发出。根据流动流的期望的特性，流动池的孔口可以是任何合适的形状，其中感兴趣的横截面形状包括但不限于：直线横截面形状，例如正方形、矩形、梯形、三角形、六边形等；曲线横截面形状，例如圆形、椭圆形；以及不规则形状，例如耦合到平面顶部部分的抛物线底部部分。在某些实施方案中，感兴趣的流动池具有圆形孔口。喷嘴孔口的尺寸可以变化，在一些实施方案中范围从1μm至10000μm，例如25μm至7500μm，例如50μm至5000μm，例如75μm至1000μm，例如100μm至750μm并且包括150μm至500μm。在某些实施方案中，喷嘴孔口为100μm。
在一些实施方案中，流动池包括被配置为向流动池提供样品的样品注射端口。样品注射端口可以是位于内室的壁中的孔口，或者可以是位于内室的近端的导管。在样品注射端口是位于内室的壁中的孔口的情况下，样品注射端口孔口可以是任何合适的形状，其中感兴趣的横截面形状包括但不限于：直线横截面形状，例如正方形、矩形、梯形、三角形、六边形等；曲线横截面形状，例如圆形、椭圆形等；以及不规则的形状，例如耦合到平面顶部部分的抛物线底部部分。在某些实施方案中，样品注射端口具有圆形孔口。样品注射端口孔口的尺寸可以根据形状而变化，在某些实例中，具有在0.1mm至5.0mm范围内的开口，例如0.2mm至3.0mm，例如0.5mm至2.5mm，例如0.75mm至2.25mm，例如1mm至2mm，并且包括1.25mm至1.75mm，例如1.5mm。
在某些实例中，样品注射端口是位于流动池内室的近端的导管。例如，样品注射端口可以是导管，所述导管被定位成使样品注射端口的孔口与流动池的孔口成一直线。在样品注射端口是被定位成与流动池的孔口成一直线的导管的情况下，样品注射管的横截面形状可以是任何合适的形状，其中感兴趣的横截面形状包括但不限于：直线横截面形状，例如正方形、矩形、梯形、三角形、六边形等；曲线横截面形状，例如圆形、椭圆形；以及不规则形状，例如耦合到平坦顶部部分的抛物线底部部分。导管的孔口可以根据形状而变化，在某些实例中，具有在0.1mm至5.0mm范围内的开口，例如0.2mm至3.0mm，例如0.5mm至2.5mm，例如0.75mm至2.25mm，例如1mm至2mm，并且包括1.25mm至1.75mm，例如1.5mm。样品注射端口的尖端的形状可以与样品注射管的横截面形状相同或不同。例如，样品注射端口的孔口可以包括斜角范围为1度至10度的倾斜尖端，例如2度至9度，例如3度至8度，例如4度至7度，并且包括5度的斜角。
在一些实施方案中，流动池还包括被配置为向流动池提供鞘液的鞘液注射端口。在实施方案中，鞘液注射系统被配置为向流动池内室提供鞘液流，例如与样品结合以产生围绕样品流动流的鞘液的层压流动流。根据流动流的期望的特性，输送到流动池室的鞘液的速率可以是25μL/秒至2500μL/秒，例如50μL/秒至1000μL/秒，并且包括75μL/秒或更高至750μL/秒。
在一些实施方案中，鞘液注射端口是位于内室的壁中的孔口。鞘液注射端口孔口可以是任何合适的形状，其中感兴趣的横截面形状包括但不限于：直线横截面形状，例如正方形、矩形、梯形、三角形、六边形等；曲线横截面形状，例如圆形、椭圆形；以及不规则形状，例如耦合到平面顶部部分的抛物线底部部分。样品注射端口孔口的尺寸可以根据形状而变化，在某些实例中，具有在0.1mm至5.0mm范围内的开口，例如0.2mm至3.0mm，例如0.5mm至2.5mm，例如0.75mm至2.25mm，例如1mm至2mm，并且包括1.25mm至1.75mm，例如1.5mm。
在一些实施方案中，系统还包括与流动池流体连通的泵，以使流动流传播通过流动池。可以采用任何方便的流体泵方案来控制流动流通过流动池的流动。在某些实例中，系统包括蠕动泵，例如具有脉冲阻尼器的蠕动泵。主题系统中的泵被配置为以适于对来自流动流中样品的光进行多光子计数的速率输送流体通过流动池。例如，该系统可以包括泵，该泵被配置为以在1nL/min至500nL/min范围内的速率使样品流过流动池，例如1nL/min至250nL/min，例如1nL/min至100nL/min，例如2nL/min至90nL/min，例如3nL/min至80nL/min，例如4nL/min至70nL/min，例如5nL/min至60nL/min并且包括10nL/min至50nL/min。在某些实施方案中，流动流的流动速率为5nL/min至6nL/min。
合适的流式细胞术系统可以包括但不限于在Ormerod(编辑)，《流式细胞术：一种实用的方法(Flow Cytometry:A Practical Approach)》、牛津大学出版社(OxfordUniv.Press)(1997)；Jaroszeski等人(编辑)、《流式细胞术方案(Flow CytometryProtocols)》、分子生物学方法(Methods in Molecular Biology)No.91、Humana出版社(1997)；《实用流式细胞术(Practical Flow Cytometry)》，第3版，Wiley-Liss(1995)；Virgo等人(2012)《临床生物化学年鉴(Ann Clin Biochem)》.Jan；49(pt 1):17-28；Linden等人、《血栓形成和止血研讨会(Semin Throm Hemost.)》2004年10月；30(5):502-11；Alison等人、《病理学杂志(J Pathol)》、2010年12月；222(4):335-344；和Herbig等人、(2007)《治疗药物载体系统的评论(Crit Rev Ther Drug Carrier Syst.)》24(3):203-255中描述的那些；它们的公开内容通过引用并入本文。在某些实例中，感兴趣的流式细胞术系统包括BD Biosciences FACSCantoTM流式细胞仪、BD Biosciences FACSCantoTMII流式细胞仪、BD AccuriTM流式细胞仪、BD AccuriTM C6Plus流式细胞仪、BD BiosciencesFACSCelestaTM流式细胞仪、BD Biosciences FACSLyricTM流式细胞仪、BD BiosciencesFACSVerseTM流式细胞仪、BD Biosciences FACSymphonyTM流式细胞仪、BD BiosciencesLSRFortessaTM流式细胞仪、BD Biosciences LSRFortessaTM X-20流式细胞仪、BDBiosciences FACSPrestoTM流式细胞仪、BD Biosciences FACSViaTM流式细胞仪和BDBiosciences FACSCaliburTM细胞分选器、BD Biosciences FACSCountTM细胞分选器、BDBiosciences FACSLyricTM细胞分选器、BD Biosciences ViaTM细胞分选器、BDBiosciences InfluxTM细胞分选器、BD Biosciences JazzTM细胞分选器、BD BiosciencesAriaTM细胞分选器、BD Biosciences FACSAriaTMII细胞分选器、BD BiosciencesFACSAriaTMIII细胞分选器、BD Biosciences FACSAriaTMFusion细胞分选器和BDBiosciences FACSMelodyTM细胞分选器、BD Biosciences FACSymphonyTM S6细胞分选器等。
在一些实施方案中，主题系统是流式细胞术系统，例如在美国专利号10,663,476；10,620,111；10,613,017；10,605,713；10,585,031；10,578,542；10,578,469；10,481,074；10,302,545；10,145,793；10,113,967；10,006,852；9,952,076；9,933,341；9,726,527；9,453,789；9,200,334；9,097,640；9,095,494；9,092,034；8,975,595；8,753,573；8,233,146；8,140,300；7,544,326；7,201,875；7,129,505；6,821,740；6,813,017；6,809,804；6,372,506；5,700,692；5,643,796；5,627,040；5,620,842；5,602,039；4,987,086；4,498,766中描述的那些；它们的公开内容通过引用以其整体并入本文。
在某些实例中，本发明的流式细胞术系统被配置为用于通过使用射频标记发射(FIRE)的荧光成像对流动流中的粒子进行成像，例如在Diebold等人，《自然光子学(NaturePhotonics)》Vol.7(10)；806-810(2013)中描述的以及在美国专利号9,423,353；9,784,661；9,983,132；10,006,852；10,078,045；10,036,699；10,222,316；10,288,546；10,324,019；10,408,758；10,451,538；10,620,111；和美国专利公开号2017/0133857；2017/0328826；2017/0350803；2018/0275042；2019/0376895和2019/0376894中描述的那些，它们的公开内容通过引用并入本文。
图7示出了根据本发明的说明性实施方案的用于流式细胞术的系统700。系统700包括流式细胞仪710、控制器/处理器790和存储器795。流式细胞仪710包括一个或多个激发激光器715a-715c、聚焦透镜720、流动池725、前向散射光电检测器730、侧向散射光电检测器735、收集透镜726和光检测系统740。
激发激光器715a-c发射激光束形式的光。在图7的示例性系统中，从激发激光器715a-715c发射的激光束的波长分别为488nm、633nm和325nm。激光束首先被引导通过一个或多个分束器745a和745b。分束器745a透射488nm的光并反射633nm的光。分束器745b透射紫外光(波长在10至400nm范围内的光)并且反射488nm和633nm的光。
激光束然后被引导到聚焦透镜720，该聚焦透镜720将光束聚焦到流动池725内的流体流的样品的粒子所在的部分上。流动池是流体学系统的一部分，该流体学系统将流中的粒子(通常一次一个粒子)引导至聚焦的激光束以用于查询。流动室可以包括台式细胞仪中的流动池或空气中流动细胞仪中的喷嘴尖端。
来自激光束的光通过衍射、折射、反射、散射和吸收与样品中的粒子相互作用，并根据粒子的特性(例如粒子的尺寸、内部结构和附着于粒子或天然存在于粒子上或粒子中的一种或多种荧光分子的存在)以各种不同的波长重新发射。光检测系统740包括光检测模块741a-741e。荧光发射以及衍射光、折射光、反射光和散射光可以被路由到前向散射光电检测器730、侧向散射光电检测器735和光检测模块741a-741e中的一个或多个。光学收集部件(即光缆)743a和743b将从流动池725接收的粒子调制的光分别传送到光接收器742a和742b(例如，如上所述)。
前向散射光电检测器730被定位成稍微偏离通过流动池的直接光束的轴线，并且被配置为检测衍射光，即主要在向前方向中穿过或围绕粒子行进的激发光。由前向散射光电检测器检测到的光的强度取决于粒子的总体尺寸。前向散射光电检测器可以包括光电二极管。侧向散射光电检测器735被配置为检测来自粒子的表面和内部结构的折射和反射光，这种光往往随着粒子的结构复杂性的增加而增加。侧向散射光电检测器735可以包括光电倍增管。在前向散射光电检测器730、侧向散射光电检测器735和光检测模块741a-741e中的光电检测器处检测到的信号可以被光电检测器转换成电信号(电压)。这些数据可以提供有关样品的信息。
本领域技术人员将认识到，根据本发明的实施方案的流式细胞仪不限于图7描绘的流式细胞仪，而是可以包括本领域中已知的任何流式细胞仪。例如，流式细胞仪可以在各种波长和各种不同配置下具有任何数量的激光器、分束器、滤波器和光电检测器。
在操作中，细胞仪的操作由控制器/处理器790控制，并且来自光电检测器的测量数据可以存储在存储器795中并由控制器/处理器790处理。虽然没有明确示出，但是控制器/处理器790被耦合到光电检测器以接收来自检测器的输出信号，并且还可以被耦合到流式细胞仪710的电气和机电部件以控制激光器、流体流动参数等。在系统中还可以提供输入/输出(I/O)能力797。存储器795、控制器/处理器790和I/O 797可以完全作为流式细胞仪710的组成部分提供。在此类实施方案中，显示器也可以形成I/O能力797的一部分，用于向细胞仪790的用户呈现实验数据。可替代地，存储器795和控制器/处理器790以及I/O能力中的一些或全部可以是诸如通用计算机的一个或多个外部设备的一部分。在一些实施方案中，存储器795和控制器/处理器790中的一些或全部可以与细胞仪710无线或有线通信。控制器/处理器790结合存储器795和I/O 797可以被配置为执行与流式细胞仪实验的准备和分析相关的各种功能。
用于流式细胞仪实验的不同荧光分子将在其自身的特征波长带中发光。用于实验的特定荧光标记物及其相关的荧光发射带可以被选择为通常与光电检测器的滤波器窗口一致。I/O 797可以被配置为接收关于流式细胞仪实验的数据，该流式细胞仪实验具有一组荧光标记物和具有多个标志物的多个细胞群，每个细胞群具有多个标志物的子集。I/O 797还可以被配置为接收将一个或多个标志物分配给一个或多个细胞群的生物数据、标志物密度数据、发射光谱数据、将标记物分配给一个或多个标志物的数据以及细胞仪配置数据。流式细胞仪实验数据例如标记物光谱特性和流式细胞仪配置数据也可以存储在存储器795中。控制器/处理器790可以被配置为评估标记物到标志物的一个或多个分配。
在一些实施方案中，主题系统是被配置为利用封闭的粒子分选模块对粒子进行分选的粒子分选系统，例如在2017年3月28日提交的美国专利公开第2017/0299493号中描述的粒子分选系统，该专利的公开内容通过引用并入本文。在某些实施方案中，使用具有多个分选决策单元的分选决策模块对样品的粒子(例如细胞)进行分类，所述分选决策单元例如在2019年12月23日提交的美国专利公开第2020/0256781号中描述的那些，该专利的公开内容通过引用并入本文。在一些实施方案中，用于分选样品的组分的系统包括具有偏转板的粒子分选模块，如在2017年3月28日提交的美国专利公开第2017/0299493号中所述，该专利的公开内容通过引用并入本文。
图8示出了用于分析和显示生物事件的分选控制系统(例如处理器800)的一个实例的功能框图。处理器800可以被配置为实现用于控制生物事件的图形显示的各种过程。
流式细胞仪或分选系统802可以被配置为获取生物事件数据。例如，流式细胞仪可以生成流式细胞术事件数据(例如粒子调制的光数据)。流式细胞仪802可以被配置为向处理器800提供生物事件数据。在流式细胞仪802和处理器800之间可以包括数据通信通道。生物事件数据可以经由数据通信信道提供给处理器800。
处理器800可以被配置为从流式细胞仪802接收生物事件数据。从流式细胞仪802接收的生物事件数据可以包括流式细胞术事件数据。处理器800可以被配置为向显示设备806提供包括生物事件数据的第一绘图的图形显示。处理器800可以进一步被配置为将感兴趣区域呈现为例如覆盖在第一绘图上的由显示设备806显示的生物事件数据的群周围的门。在一些实施方案中，门可以是绘制在单参数直方图或双变量图上的一个或多个感兴趣的图形区域的逻辑组合。在一些实施方案中，显示器可以用于显示粒子参数或饱和光电检测器数据。
处理器800可以进一步被配置为在门内的显示设备806上显示生物事件数据，不同于门外的生物事件数据中的其他事件。例如，处理器800可以被配置为使包含在门内的生物事件数据的颜色与门外的生物事件数据的颜色不同。显示设备806可以被实现为监视器、平板电脑、智能手机或被配置为呈现图形界面的其他电子设备。
处理器800可以被配置为从第一输入设备接收识别门的门选择信号。例如，第一输入设备可以被实现为鼠标810。鼠标810可以向处理器800发起门选择信号，以识别待在显示设备806上显示或经由显示设备806操作的门(例如，当光标位于期望的门上或门内时，通过在期望的门上或在期望的门内点击)。在一些实现方式中，第一设备可以被实现为键盘808或用于向处理器800提供输入信号的其他设备，例如触摸屏、触笔、光学光电检测器或语音识别系统。一些输入设备可以包括多种输入功能。在此类实现方式中，输入功能各自都可以被认为是输入设备。例如，如图8所示，鼠标810可以包括鼠标右键和鼠标左键，它们中的每个都可以生成触发事件。
触发事件可以导致处理器800改变数据显示的方式、数据的哪些部分实际上显示在显示设备806上，和/或为进一步处理提供输入，例如选择感兴趣的群体用于粒子分选。
在一些实施方案中，处理器800可以被配置为检测何时由鼠标810启动门选择。处理器800可以进一步被配置为自动修改绘图可视化以促进门控过程。该修改可以基于由处理器800接收的生物事件数据的特定分布。在一些实施方案中，处理器800扩展第一门，使得生成第二门(例如，如上所述)。
处理器800可以连接到存储设备804。存储设备804可以被配置为接收和存储来自处理器800的生物事件数据。存储设备804还可以被配置为接收和存储来自处理器800的流式细胞术事件数据。存储设备804可以进一步被配置为允许通过处理器800检索生物事件数据，例如流式细胞术事件数据。
显示设备806可以被配置为从处理器800接收显示数据。显示数据可以包括生物事件数据的绘图和概述绘图的部分的门。显示设备806可以进一步被配置为根据从处理器800接收的输入结合来自流式细胞仪802、存储设备804、键盘808和/或鼠标810的输入来改变所呈现的信息。
在一些实施方式中，处理器800可以生成用户界面以接收用于分选的示例性事件。例如，用户界面可以包括用于接收示例性事件或示例性图像的机制。可以在收集样品的事件数据之前或基于样品的一部分的初始事件集合来提供示例性事件或图像或示例性门。
图9A是根据本文呈现的一个实施方案的粒子分选系统900(例如，流式细胞仪902)的示意图。在一些实施方案中，粒子分选系统900是细胞分选系统。如图9A所示，液滴形成换能器902(例如压电振荡器)被耦合到流体导管901，该流体导管901可以耦合到喷嘴903、可以包括喷嘴903或者可以是喷嘴903。在流体导管901内，鞘液904流体动力学地将包含粒子909的样品流体906聚焦到移动的流体柱908(例如流)中。在移动的流体柱908内，粒子909(例如，细胞)被排成一列以跨过由照射源912(例如，激光器)照射的监测区域911(例如，激光流相交的地方)。液滴形成换能器902的振动导致移动的流体柱908分裂成多个液滴910，其中一些液滴包含粒子909。
在操作中，检测站914(例如，事件检测器)识别感兴趣的粒子(或感兴趣的细胞)何时跨过监测区域911。检测站914馈送到定时电路928中，定时电路928又馈送到闪光充电电路930中。在由定时液滴延迟(Δt)通知的液滴中断点处，可以向移动的流体柱908施加闪光充电，使得感兴趣的液滴携带电荷。感兴趣的液滴可以包括一个或多个待分选的粒子或细胞。然后，可以通过激活偏转板(未示出)将带电的液滴偏转到例如收集管或多孔或微孔样品板的容器中来分选带电的液滴，其中孔或微孔可以与特别感兴趣的液滴相关联。如图9A所示，液滴可以收集在排放容器938中。
检测系统916(例如，液滴边界检测器)用于在感兴趣的粒子经过监测区域911时自动确定液滴驱动信号的相位。示例性的液滴边界检测器描述在美国专利第7,679,039号(其通过引用以其整体并入本文)中。检测系统916允许仪器精确地计算每个检测到的粒子在液滴中的位置。检测系统916可以馈送到振幅信号920和/或相位信号918中，该振幅信号920和/或相位信号918又馈送到(经由放大器922)振幅控制926和/或频率控制电路924中。振幅控制电路926和/或频率控制电路924又控制液滴形成换能器902。振幅控制电路926和/或频率控制电路924可以包含在控制系统中。
在一些实施方式中，分拣电子设备(例如，检测系统916、检测站914和处理器940)可以与被配置为存储检测到的事件和基于检测到的事件的分选决策的存储器耦合。分选决策可以包含在粒子的事件数据中。在一些实施方式中，检测系统916和检测站914可以被实施为单个检测单元或被通信耦合，使得事件测量结果可以由检测系统916或检测站914之一收集并提供给非收集元件。
图9B是根据本文呈现的一个实施方案的粒子分选系统的示意图。图9B所示的粒子分选系统900包括偏转板952和954。电荷可以经由倒钩中的流充电线施加。这生成了包含用于分析的粒子909的液滴流910。可以用一个或多个光源(例如激光器)照射粒子以生成光散射和荧光信息。例如通过分选电子设备或其他检测系统(在图9B中未示出)来分析粒子的信息。偏转板952和954可以被独立控制以吸引或排斥带电的液滴，从而将液滴朝向目的收集容器(例如972、974、976或978中的一个)引导。如图9B所示，可以控制偏转板952和954以将粒子沿着第一路径962朝向容器974引导或沿着第二路径968朝向容器978引导。如果粒子不是感兴趣的(例如，在规定的分选范围内不显示散射或照明信息)，则偏转板可以允许粒子继续沿着流动路径964行进。此类不带电的液滴可以例如经由抽吸器970进入废物容器。
可以包括分选电子设备以启动测量值的收集、接收粒子的荧光信号并且确定如何调节偏转板以引起粒子的分选。图9B所示的实施方案的示例性实施方式包括由美国BD公司(Becton、Dickinson和Company)(新泽西州富兰克林湖(Franklin Lakes、NJ))商业提供的BD FACSAriaTM系列流式细胞仪。
底板
本公开的各方面还包括用于安装光检测系统的底板(例如，如上所述的那些或在申请序列号17/159,453中描述的那些；其公开内容通过引用并入本文)。感兴趣的底板包括用于安装被配置为接收光束的光接收器的工作台、用于相对于工作台以刚性对准方式固定多个光检测模块的多个凹部以及位于每个凹部内的散热开口。在实施方案中，凹部围绕中心点布置，并且每个散热开口位于每个凹部内靠近中心点的位置。
如上所述，主题底板包括用于安装光接收器的工作台。在实施方案中，工作台是底板的平坦表面，光接收器可以固定在其上。在另外的实施方案中，工作台被配置为另外安装光束调节器。光接收器可以经由任何方便的机构被固定到工作台。例如，在一些情况下，工作台包括一个或多个定位销，用于固定光接收器和/或光束调节器。在另外的情况下，工作台包括一个或多个孔(例如带螺纹的孔)，这些孔被配置为接收来自光接收器和/或光束调节器的突起。本文所述的底板可以包括任何合适数量的工作台。例如，在一些实施方案中，底板包括单个工作台。在其他实施方案中，底板包括被配置为分别安装第一光接收器和第二光接收器的第一工作台和第二工作台。在更另外的实施方案中，底板包括被配置为分别安装第一光接收器、第二光接收器和第三光接收器的第一工作台、第二工作台和第三工作台。在一些实施方案中，第一工作台和/或第二工作台被配置为具有位于其上的侧向散射光检测器和侧向散射光分离器。在此类实施方案中，第一工作台和/或第二工作台可以包括一个或多个定位销和/或带螺纹的孔，用于将侧向散射光检测器和侧向散射光分离器固定到其上。
感兴趣的底板还包括多个凹部，用于相对于工作台以刚性对准方式固定多个光检测模块。本文所述的凹部是底板内的凹陷，其具有与光检测模块的形状互补的形状。“刚性对准”意味着凹部被设定形状和尺寸使得与其相关联的光检测模块被固定在适当的位置。例如，凹部具有的尺寸接近光检测模块的至少一部分的尺寸，使得光检测模块紧密配合在凹部内。换句话说，防止放置在主题凹部内的光检测模块移动，从而将噪声引入到由光检测模块内的光电检测器产生的信号中。在某些实施方案中，主题凹部包括一个或多个位于凹部附近的定位销。感兴趣的定位销被配置为相对于底板固定光检测模块。在另外的情况下，底板包括邻近凹部的一个或多个孔(例如，带螺纹的孔)，凹部被配置为接收来自光检测模块的突起。在一些实施方案中，主题凹部足以防止光检测模块的位置变化1μm或更多，例如5μm或更多，例如10μm或更多，例如15μm或更多，例如20μm或更多并且包括25μm或更多。底板可以包括任何合适数量的凹部，例如其中凹部的数量在2到8的范围内，例如2到7，并且包括2到5。在某些情况下，主题底板包括5个凹部。
本文公开的底板中的凹部可以相对于彼此和一个或多个工作台具有任何方便的布置。在一些方案中，凹部围绕中心点以几何(例如多边形)配置布置。例如，凹部可以以三角形配置、六边形配置、七边形配置、八边形配置、九边形配置、十边形配置、十二边形配置、圆形配置、椭圆形配置以及不规则形状的配置布置。在某些情况下，凹部以七边形配置布置。在凹部以几何配置布置的情况下，所述几何配置包括凹部和台阶。换句话说，在底板被概念化为饼状物的情况下，每个凹部和台阶可以被认为是饼状物的切片。在一个实例中，底板包括以七边形配置布置的2个台阶和5个凹部。在另一个实例中，底板包括以七边形配置布置的6个凹部和1个台阶。
主题底板还包括位于每个凹部内的散热开口。如本文所述，散热开口是位于凹部中靠近底板的中心点的位置的孔。散热开口被配置为使得当光检测模块位于凹部内时，冷空气可以流过位于光检测模块和凹部的底部(即散热器)之间的空间。来自光检测模块的热量被传递到空气中。温暖的空气随后通过轻质散热开口排出。在一些版本中，散热开口被气体连接到切口，该切口被配置为将从每个光检测模块汇集的热量引导远离光检测系统。在实施方案中，切口是位于底板的中心部分中的孔。在某些实例中，底板还包括减轻特征。在此类实例中，减轻特征可以包括在底板的一部分中的凹陷。例如，减轻特征可以位于底板的背面，例如在一个或多个工作台的下面。在一些实施方案中，凹陷构成了从底板移除不必要的材料。
图10A-B分别描绘了根据本发明的某些实施方案的底板的俯视图和仰视图。如图10A所示，底板1000的顶部包括多个(即5个)凹部1001。多个凹部1001中的每个凹部包括散热开口1002。底板1000还具有用于安装光接收器的工作台1005。定位销1003被压入底板1000的顶侧中，以在安装光检测模块和光接收器时精确地对准它们。带螺纹的孔1004还允许光检测模块和光接收器的连接。如图10B所示，底板1000的背面包括与每个散热开口气体连接的切口1006以及用于将印刷电路板连接到底板1000的带螺纹的孔1004。存在减轻特征1007以移除对底板1000的刚度没有贡献的多余材料。
底板可以包括任何方便的材料。在某些实例中，底板包括一种或多种金属组分，所述金属组分包括例如铝、钛、黄铜、铁、铅、镍、钢(例如不锈钢)、铜、锡以及其组合和合金。在一些实施方案中，底板包括铝合金(例如6061-T6铝合金)。在另外的实施方案中，基板包括一种或多种刚性塑料材料，例如聚碳酸酯、聚氯乙烯(PVC)、聚氨酯、聚醚、聚酰胺、聚酰亚胺以及其他聚合物塑料材料。
底板可以包括任何合适的尺寸。例如，在一些情况下，底板具有在150mm到250mm范围内的直径。在一些实施方案中，底板具有200mm的直径。在一些版本中，底板可以包括在15mm到25mm范围内的厚度(即，如从底板的顶表面到底板的底表面所测量的)。在某些情况下，底板具有20mm的厚度。因此，在一些实施方案中，底板具有在1:5至1:10范围内的的厚度与直径比。在一些情况下，厚度与直径之比为1:10。在一些实例中，所公开的厚度与直径比赋予底板足以保持光检测模块内的光检测模块的光学对准的刚度。在光学元件之间的角度和距离精确的光学器件的安装中，刚度是令人感兴趣的。在一些情况下，希望尽可能合理地保持光机设计的刚性，以防止共振影响信号测量。底板的刚度很大程度上是厚度的函数，因为面积的二阶矩与厚度的立方根成比例：
其中D为底板直径(m)，h为底板厚度(m)，并且I为面积的二阶矩(m4)。假设底板为悬臂梁，则梁的挠度与面积的二阶矩(I)成比例：
其中F是力(N)，L是长度(m)，E是杨氏模量(GPa)，I是惯性(m4)，并且dmax(m)是最大挠度。梁的刚度可以随后如下确定：
其中k为刚度(N/m)。
较低的刚度与共振期间较低的自然频率和较大的位移相关联。光机设计者的常规观点是，200Hz的阈值是实现对微米或纳米尺寸物体的分析的有效设计所需的最低值。低的频率被认为是不期望的，因为与较高的频率相比，光能花费更多时间不聚焦在传感器目标上。因为存在更多的样品可用，所以较高的信号频率可以在相等的时间段内被更精确地平均。因此，对于给定的驱动力，与当刚度较高时相比，在刚度较低时共振的合成振幅较大。这种振幅使光学器件偏离精确对准，从而导致光束错过它们的预定目标。
图11A-B描绘了根据一个实施方案的给定底板的直径和厚度的测量。
图12A-B呈现了确定理想的厚度与直径比的图形表示。图12A绘出了刚度k(N/m)相对于共振频率(Hz)。为了实现自然频率(共振)的最小期望的第一模式，图12A表明必须保持约2.8E+05N/m的刚度。图12B表明20mm的厚度提供大约5E+06N/m的刚度。然而，因为刚度与厚度的关系是对数的而不是线性的，所以当厚度减小到10mm时，刚度减小到大约7E+05N/m的不足水平。
图13A-C描绘了根据本发明的某些实施方案的底板的替代视图。底板1303包括相对于单个光接收器1302刚性对准光检测模块1301a-1301f的六个凹部。每个光检测模块1301a-1301f与波长分离器1304之一光通信。如图13A所示，印刷电路板1304附接到光检测模块1301a-1301f。图13C描绘了光束1305通过由底板1303刚性对准的光检测模块的路径。
图14描绘了具有4个光检测模块1401a-d和附接到其上的光接收器1402的底板1403。2个凹部未被使用，并且被盲板(blank-off plate)1404a和1404b覆盖。
分析样品的方法
本发明的方面进一步包括分析样品的方法。感兴趣的方法包括将样品引入到具有光源和光检测系统的系统中，以及对样品进行流式细胞术分析。主题方法中感兴趣的光检测系统包括相对于彼此处于固定位置的第一光接收器和第二光接收器、被配置为使来自第一光接收器和第二光接收器的具有预定光谱范围的光通过的多个波长分离器、以及多个光检测模块。在实施方案中，第一光接收器和第二光接收器被配置为分别接收第一光束和第二光束。此外，每个光检测模块与波长分离器光通信，并且包括多个光电检测器。
在一些实例中，在本方法中分析的样品是生物样品。术语“生物样品”以其常规含义使用，是指整个生物体、植物、真菌或动物组织、细胞或组成部分的子集，其在某些实例中可以在血液、粘液、淋巴液、滑液、脑脊液、唾液、支气管肺泡灌洗液、羊水、脐带血、尿液、阴道液和精液中发现。因此，“生物样品”是指天然生物体或其组织的子集，以及指从生物体或其组织的子集制备的匀浆、裂解物或提取物，包括但不限于例如血浆、血清、脊髓液、淋巴液、皮肤切片、呼吸道切片、胃肠道切片、心血管切片和泌尿生殖道切片、泪液、唾液、乳汁、血细胞、肿瘤、器官。生物样品可以是任何类型的生物体组织，包括健康的组织和患病的组织(例如癌性组织、恶性组织、坏死组织等)。在某些实施方案中，生物样品是液体样品，例如血液或其衍生物，例如血浆、泪液、尿液、精液等，其中在一些实例中，样品是血液样品，包括全血，例如从静脉穿刺或手指穿刺获得的血液(其中血液在测定前可以与任何试剂混合或者可以不与任何试剂混合，所述试剂例如防腐剂、抗凝血剂等)。
在某些实施方案中，样品的来源是“哺乳动物的”或“哺乳动物”，其中这些术语被广泛用于描述哺乳动物纲中的生物体，包括食肉动物目(例如狗和猫)、啮齿目(例如小鼠、豚鼠和大鼠)和灵长类动物目(例如人类、黑猩猩和猴)。在一些实例中，受试者是人类。所述方法可以应用于从男性和女性以及处于任何发育阶段的人受试者(即新生儿、婴儿、少年、青少年、成人)获得的样品，其中在某些实施方案中，所述人受试者为少年、青少年或成人。虽然本发明可以应用于来自人受试者的样品，但是应当理解，所述方法也可以用于来自其他动物受试者(即“非人类受试者”)的样品，所述其他动物受试者例如但不限于鸟类、小鼠、大鼠、狗、猫、家畜和马。
可以根据多种参数对感兴趣的细胞进行表征，例如经由将特定荧光标记物附着到感兴趣的细胞来鉴定表型特征。在一些实施方案中，系统被配置为偏转被确定为包括靶细胞的分析的液滴。使用主题方法可以表征多种细胞。感兴趣的靶细胞包括但不限于干细胞、T细胞、树突细胞、B细胞、粒细胞、白血病细胞、淋巴瘤细胞、病毒细胞(例如HIV细胞)、NK细胞、巨噬细胞、单核细胞、成纤维细胞、上皮细胞、内皮细胞和红细胞。感兴趣的靶细胞包括具有方便的细胞表面标志物或抗原的细胞，所述细胞表面标志物或抗原可以被方便的亲和药剂或其缀合物捕获或标记。例如，靶细胞可以包括细胞表面抗原，例如CD11b、CD123、CD14、CD15、CD16、CD19、CD193、CD2、CD25、CD27、CD3、CD335、CD36、CD4、CD43、CD45RO、CD56、CD61、CD7、CD8、CD34、CD1c、CD23、CD304、CD235a、T细胞受体α/β、T细胞受体γ/δ、CD253、CD95、CD20、CD105、CD117、CD120b、Notch4、Lgr5(N末端)、SSEA-3、TRA-1-60抗原、二唾液酸神经节苷脂GD2和CD71。在一些实施方案中，靶细胞选自包含HIV的细胞、Treg细胞、抗原特异性T细胞群、肿瘤细胞或来自全血、骨髓或脐带血的造血祖细胞(CD34+)。
在实施主题方法时，用来自光源的光照射样品(例如在流式细胞仪的流动流中)。在一些实施方案中，光源是宽带光源，其发射具有宽范围波长的光，例如跨越50nm或更多，例如100nm或更多，例如150nm或更多，例如200nm或更多，例如250nm或更多，例如300nm或更多，例如350nm或更多，例如400nm或更多并且包括跨越500nm或更多。例如，一种合适的宽带光源发射具有200nm到1500nm的波长的光。合适的宽带光源的另一实例包括发射具有400nm到1000nm的波长的光的光源。在方法包括用宽带光源照射的情况下，感兴趣的宽带光源方案可以包括但不限于卤素灯、氘弧光灯、氙弧光灯、稳定的光纤耦合宽带光源、具有连续光谱的宽带LED、超照射发光二极管、半导体发光二极管、宽光谱LED白光源、多LED集成白光源以及其他宽带光源或其任何组合。
在其它实施方案中，方法包括用发射特定波长或窄波长范围的窄带光源照射，例如用发射在窄波长范围内的光的光源照射，所述窄波长范围如50nm或更小，例如40nm或更小，例如30nm或更小，例如25nm或更小，例如20nm或更小，例如15nm或更小，例如10nm或更小，例如5nm或更小，例如2nm或更小的范围，并且包括发射特定波长光(即单色光)的光源。在方法包括用窄带光源照射的情况下，感兴趣的窄带光源方案可以包括但不限于与一个或多个光学带通滤波器、衍射光栅、单色仪或其任何组合耦合的窄波长LED、激光二极管或宽带光源。
在某些实施方案中，方法包括用一个或多个激光器照射样品。如上所述，激光器的类型和数量将根据样品以及所需收集的光而变化，并且可以是气体激光器，例如氦氖激光器、氩激光器、氪激光器、氙激光器、氮激光器、CO2激光器、CO激光器、氩-氟(ArF)准分子激光器、氪氟(KrF)准分子激光器、氙氯(XeCl)准分子激光器或氙氟(XeF)准分子激光器或其组合。在其他实例中，所述方法包括用染料激光器照射流体流，所述染料激光器例如芪激光器、香豆素激光器或罗丹明激光器。在又其他实例中，方法包括用金属蒸汽激光器照射流体流，所述金属蒸汽激光器例如氦-镉(HeCd)激光器、氦汞(HeHg)激光器、氦硒(HeSe)激光器、氦银(HeAg)激光器、锶激光器、氖铜(NeCu)激光器、铜激光器或金激光器及其组合。在还其他实例中，方法包括用固态激光器照射流体流，所述固态激光器例如红宝石激光器、Nd:YAG激光器、NdCrYAG激光器、Er:YAG激光器、Nd:YLF激光器、Nd:YVO4激光器、Nd:YCa4O(BO3)3激光器、Nd:YCOB激光器、钛蓝宝石激光器、铥YAG激光器、镱YAG激光器、三氧化二钇激光器或铈掺杂的激光器及其组合。
样品可以用一个或多个上述光源照射，例如2个或更多光源，例如3个或更多光源，例如4个或更多光源，例如5个或更多光源，并且包括10个或更多光源。光源可以包括光源的类型的任何组合。例如，在一些实施方案中，所述方法包括用激光器的阵列照射流动流中的样品，例如具有一个或多个气体激光器、一个或多个染料激光器和一个或多个固态激光器的阵列。
样品可以用在200nm至1500nm范围内的波长照射，例如250nm至1250nm，例如300nm至1000nm，例如350nm至900nm并且包括400nm至800nm。例如，在光源是宽带光源的情况下，样品可以用200nm至900nm的波长照射。在其他实例中，在光源包括多个窄带光源的情况下，样品可以用在200nm至900nm范围内的特定波长照射。例如，光源可以是多个窄带LED(1nm-25nm)，每个窄带LED独立地发射波长范围在200nm至900nm之间的光。在其他实施方案中，窄带光源包括一个或多个激光器(例如激光器阵列)，并且样品用在200nm至700nm范围内的特定波长照射，例如用如上所述的具有气体激光器、准分子激光器、染料激光器、金属蒸汽激光器和固态激光器的激光器阵列照射。
在使用多于一个光源的情况下，可以用光源同时或顺序或其组合照射样品。例如，样品可以用每个光源同时照射。在其他实施方案中，用每个光源顺序照射流动流。在使用多于一个光源顺序照射样品的情况下，每个光源照射样品的时间可以独立地为0.001微秒或更长，例如0.01微秒或更长，例如0.1微秒或更长，例如1微秒或更长，例如5微秒或更长，例如10微秒或更长，例如30微秒或更长，并且包括60微秒或更长。例如，方法可以包括用光源(例如激光)照射样品持续在0.001微秒至100微秒范围内的持续时间，例如0.01微秒至75微秒，例如0.1微秒至50微秒，例如1微秒至25微秒，并且包括5微秒至10微秒。在用两个或更多光源顺序照射样品的实施方案中，由每个光源照射样品的持续时间可以相同或不同。
通过每个光源的照射之间的时间段也可以根据需要变化，独立地间隔0.001微秒或更长时间的延迟，例如0.01微秒或更长时间，例如0.1微秒或更长时间，例如1微秒或更长时间，例如5微秒或更长时间，例如10微秒或更长时间，例如15微秒或更长时间，例如30微秒或更长时间，并且包括60微秒或更长时间。例如，通过每个光源的照射之间的时间段可以在0.001微秒至60微秒的范围内，例如0.01微秒至50微秒，例如0.1微秒至35微秒，例如1微秒至25微秒，并且包括5微秒至10微秒。在某些实施方案中，通过每个光源的照射之间的时间段是10微秒。在样品被多于两个(即3个或更多)光源顺序照射的实施方案中，通过每个光源的照射之间的延迟可以相同或不同。
可以连续地或以离散间隔来照射样品。在一些实例中，方法包括用光源连续地照射样品中的样品。在其他实例中，用光源以离散间隔照射样品，例如每0.001毫秒、每0.01毫秒、每0.1毫秒、每1毫秒、每10毫秒、每100毫秒照射一次，并且包括每1000毫秒或一些其他间隔。
取决于光源，可以从不同的距离照射样品，例如0.01mm或更大，例如0.05mm或更多，例如0.1mm或更多，例如0.5mm或更多，例如1mm或更多，例如2.5mm或更多，例如5mm或更多，例如10mm或更多，例如15mm或更多，例如25mm或更多并且包括50mm或更多。此外，角度或照射也可以变化，范围从10°到90°，例如从15°到85°，例如从20°到80°，例如从25°到75°，并且包括从30°到60°，例如以90°的角度。
如上所述，在实施方案中，来自照射的样品的光被传送到如本文所述的光检测系统，并由一个或多个光电检测器测量。在实施主题方法时，来自样品的光被传送到三个或更多波长分离器，每个波长分离器被配置为使具有预定光谱范围的光通过。来自每个波长分离器的光谱范围的光被传送到一个或多个具有光学部件的光检测模块，所述光学部件被配置为将具有预定子光谱范围的光传送到光电检测器。
可以用光检测系统连续地或以离散间隔来测量光。在一些实例中，方法包括连续地获取光的测量。在其他实例中，以离散间隔测量光，例如每0.001毫秒、每0.01毫秒、每0.1毫秒、每1毫秒、每10毫秒、每100毫秒测量光，并且包括每1000毫秒，或一些其他间隔。
在主题方法期间，可以一次或多次获取收集的光的测量，例如2次或更多次，例如3次或更多次，例如5次或更多次，并且包括10次或更多次。在某些实施方案中，光传播被测量2次或更多次，其中在某些实例中数据被平均。
在一些实施方案中，方法包括在用主题光检测系统检测光之前调节光。例如，来自样品源的光可以穿过一个或多个透镜、反射镜、针孔、狭缝、光栅、光折射器及其任何组合。在一些实例中，所收集的光穿过一个或多个聚焦透镜，例如以减小如上所述被引导至光检测系统或光学收集系统的光的轮廓。在其他实例中，来自样品的发射光穿过一个或多个准直器以减少传送到光检测系统的光束发散。
感兴趣的方法可以进一步包括在研究、实验室测试或疗法中使用粒子。在一些实施方案中，主题方法包括获得从目标流体或组织生物样品制备的单独的细胞。例如，主题方法包括从流体或组织样品中获得待用作疾病如癌症的研究或诊断样本的细胞。同样地，主题方法包括从流体或组织样品中获得待用于疗法的细胞。细胞疗法方案是这样的方案，在该方案中可以制备包括例如细胞和组织的活细胞材料并将其引入到受试者中作为治疗处理。可以通过施用流式细胞术分选的样品来治疗的病状包括但不限于血液病症、免疫系统病症、器官损伤等。
典型的细胞疗法方案可以包括以下步骤：样品收集、细胞分离、遗传修饰、体外培养和扩增、细胞收获、样品体积减少和洗涤、生物保存、储存和将细胞引入到受试者中。该方案可以从从受试者的来源组织收集活细胞和组织开始来，以产生细胞和/或组织的样品。可以经由任何合适的程序来收集样品，所述程序包括例如向受试者施用细胞动员剂、从受试者抽取血液、从受试者中取出骨髓等。在收集样品之后，细胞富集可以经由若干种方法进行，包括例如基于离心的方法、基于过滤的方法、淘析、磁分离方法、荧光激活细胞分选(FACS)等。在一些情况下，富集的细胞可以通过任何方便的方法进行遗传修饰，例如核酸酶介导的基因编辑。遗传修饰的细胞可以在体外培养、活化和扩增。在一些情况下，细胞被保存，例如冷冻保存，并储存以备将来使用，其中细胞被解冻，然后施用于患者，例如细胞可以被输注到患者体内。
组装光检测系统的方法
本发明的方面还包括组装光检测系统的方法。感兴趣的方法包括将以下元件附接到底板上：相对于彼此处于固定位置的第一光接收器和第二光接收器、被配置为使来自第一光接收器和第二光接收器的具有预定光谱范围的光通过的多个波长分离器、以及多个光检测模块。用于主题方法的感兴趣的底板包括用于安装第一光接收器和第二光接收器的第一工作台和第二工作台、用于以刚性对准方式固定多个光检测模块的多个凹部、以及位于每个凹部内靠近中心点的位置的散热开口。感兴趣的凹部围绕中心点布置，例如以如上所述的多边形配置布置。因此，本公开的方法包括将第一光接收器和第二光接收器分别附接到底板的第一工作台和第二工作台。此外，方法包括将多个光检测模块中的每个光检测模块固定到底板中的相应凹部。
在实施方案中，方法进一步包括布置波长分离器，使得它们在彼此之间传送光。在一些情况下，方法可以涉及经由调节机构来微调每个波长分离器的位置。在实施方案中，调节机构被配置为通过围绕定位销旋转来微调波长分离器的位置。在另外的实施方案中，调节机构包括用于在垂直方向上微调波长分离器的位置的弯曲部分。在此类实施方案中，调节机构可以包括一组螺杆，用于改变弯曲部分的构造。
在一些版本中，组装光检测系统的方法进一步包括将第一光学收集部件和第二光学收集部件分别附接到第一光接收器和第二光接收器。感兴趣的光学收集部件包括例如光纤(例如光纤中继束)。方法可以包括将光学收集部件连接到第一光接收器和第二光接收器的耦合器。
计算机控制的系统
本公开的方面进一步包括计算机控制的系统，其中所述系统包括用于完全自动化或部分自动化的一个或多个计算机。在一些实施方案中，系统包括计算机，所述计算机具有其上存储有计算机程序的非暂时性计算机可读存储介质，其中计算机程序在加载到计算机上时包括用于分析来自上述一个或多个光检测系统的数据的指令。
在实施方案中，系统包括输入模块、处理模块和输出模块。主题系统可以包括硬件部件和软件部件两者，其中硬件部件可以采用一个或多个工作台的形式，例如服务器的形式，使得功能元件，即系统的执行特定任务(例如管理信息的输入和输出、处理信息等)的那些元件可以通过在系统所代表的一个或多个计算机平台上和跨过该一个或更多计算机平台执行软件应用来实施。
系统可以包括显示器和操作者输入设备。操作者输入设备可以是例如键盘、鼠标等。处理模块包括处理器，该处理器可以访问其上存储有用于执行主题方法的步骤的指令的存储器。处理模块可以包括操作系统、图形用户界面(GUI)控制器、系统存储器、存储器存储设备和输入输出控制器、高速缓冲存储器、数据备份单元和许多其他设备。处理器可以是商业上可获得的处理器，或者它可以是可用的或将要可用的其他处理器之一。处理器执行操作系统，并且操作系统以熟知的方式与固件和硬件接口，并且有助于处理器协调和执行各种计算机程序的功能，这些计算机程序可以用各种编程语言(例如Java、Perl、C++、Python、其他高级或低级语言及其组合)编写，如本领域中已知的。操作系统通常与处理器协作，协调并执行计算机的其他部件的功能。操作系统还根据已知技术提供调度、输入输出控制、文件和数据管理、存储器管理、以及通信控制和相关服务。在一些实施方案中，处理器包括提供反馈控制(例如如负反馈控制)的模拟电子器件。
系统存储器可以是各种已知或未来的存储器存储设备中的任何一种。实例包括任何通常可用的随机存取存储器(RAM)、磁介质(例如常驻硬盘或磁带)、光学介质(例如读写光盘)、闪速存储器设备或其他存储器存储设备。存储器存储设备可以是各种已知或未来的设备中的任何一种，包括光盘驱动器、磁带驱动器或软盘驱动器。这种类型的存储器存储设备通常从程序存储介质(未示出)读取和/或向该程序存储介质写入，所述程序存储介质例如是光盘。这些程序存储介质中的任何一种，或者现在使用的或以后可能开发的其他介质，都可以被认为是计算机程序产品。如将理解的，这些程序存储介质通常存储计算机软件程序和/或数据。计算机软件程序(也称为计算机控制逻辑)通常存储在系统存储器和/或与存储器存储设备结合使用的程序存储设备中。
在一些实施方案中，描述了一种计算机程序产品，包括其中存储有控制逻辑(计算机软件程序，包括程序代码)的计算机可用介质。控制逻辑当由计算机的处理器执行时使得处理器执行本文描述的功能。在其他实施方案中，一些功能主要使用例如硬件状态机在硬件中实现。硬件状态机的实现以便执行本文所描述的功能对于相关领域的技术人员将是显而易见的。
存储器可以是处理器可以在其中存储和检索数据的任何合适的设备，例如磁学、光学或固态存储设备(包括磁盘或光盘或磁带或RAM，或任何其他合适的设备，固定的或便携式的)。处理器可以包括通用数字微处理器，该通用数字微处理器由携带必要程序代码的计算机可读介质适当地编程。程序可以通过通信通道被远程地提供给处理器，或者使用与存储器相关联的那些设备中的任何一个预先保存在计算机程序产品(例如存储器或一些其他便携式或固定的计算机可读存储介质)中。例如，磁盘或光盘可以承载程序，并且可以由盘写入器/读取器读取。本发明的系统还包括例如以计算机程序产品形式的程序、用于实践如上所述的方法的算法。根据本发明的程序可以记录在计算机可读介质(例如可以由计算机直接读取和访问的任何介质)上。此类介质包括但不限于：磁存储介质，例如软盘、硬盘存储介质和磁带；光学存储介质，例如CD-ROM；电存储介质，例如RAM和ROM；便携式闪速驱动器；以及这些类别的混合，例如磁存储介质/光学存储介质。
处理器还可以访问通信通道以与远程位置的用户通信。远程位置意指用户不直接与系统接触，而是将输入信息从外部设备中继到输入管理器，所述外部设备例如连接到广域网(“WAN”)、电话网络、卫星网络或任何其他合适的通信通道的计算机，包括移动电话(即智能电话)。
在一些实施方案中，根据本公开的系统可以被配置为包括通信接口。在一些实施方案中，通信接口包括用于与网络和/或另一设备通信的接收器和/或发射器。通信接口可以被配置为用于有线或无线通信，包括但不限于射频(RF)通信(例如，射频识别(RFID)、Zigbee通信方案、Wi-Fi、红外、无线通用串行总线(USB)、超宽带(UWB)、通信方案和蜂窝通信，例如码分多址(CDMA)或全球移动通信系统(GSM)。
在一个实施方案中，通信接口被配置为包括一个或多个通信端口，例如物理端口或接口，例如USB端口、USB-C端口、RS-232端口或任何其他合适的电连接端口，以允许主题系统和其他外部设备之间的数据通信，所述外部设备例如被配置为用于类似的补充数据通信的计算机终端(例如，在医生的办公室或在医院环境中)。
在一个实施方案中，通信接口被配置为用于红外通信、通信或任何其他合适的无线通信方案，以使主题系统能够与其他设备，例如计算机终端和/或网络、支持通信的移动电话、个人数字助理或用户可以结合使用的任何其他通信设备通信。
在一个实施方案中，通信接口被配置为通过蜂窝电话网络、短消息服务(SMS)、与连接到互联网的局域网(LAN)上的个人计算机(PC)的无线连接或者在Wi-Fi热点处与互联网的Wi-Fi连接来提供利用互联网方案(IP)的数据传输的连接。
在一个实施方案中，主题系统被配置为经由通信接口与服务器设备无线通信，例如使用例如802.11或RF方案或IrDA红外方案的通用标准。服务器设备可以是另一个便携式设备，例如智能电话、个人数字助理(PDA)或笔记本电脑；或者更大的设备，例如台式计算机、电器等。在一些实施方案中，服务器设备具有显示器，例如液晶显示器(LCD)，以及输入设备，例如按钮、键盘、鼠标或触摸屏。
在一些实施方案中，通信接口被配置为使用上述通信方案和/或机制中的一个或多个与网络或服务器设备自动或半自动地传送存储在主题系统中的数据，例如存储在任选的数据存储单元中的数据。
输出控制器可以包括用于向用户呈现信息的各种已知显示设备中的任何一种的控制器，无论用户是人还是机器，无论是本地的还是远程的。如果显示设备之一提供视觉信息，则该信息通常可以在逻辑上和/或在物理上被组织为图像元素的阵列。图形用户界面(GUI)控制器可以包括多种已知或未来的软件程序中的任何一种，用于在系统和用户之间提供图形输入和输出界面，并且用于处理用户输入。计算机的功能元件可以经由系统总线相互通信。这些通信中的一些可以在替代实施方案中使用网络或其他类型的远程通信来实现。输出管理器还可以根据已知技术例如通过互联网、电话或卫星网络向远程位置的用户提供由处理模块生成的信息。通过输出管理器的数据的呈现可以根据各种已知技术来实现。作为一些实例，数据可以包括SQL、HTML或XML文档、电子邮件或其他文件，或者其他形式的数据。数据可以包括互联网URL地址，使得用户可以从远程源检索另外的SQL、HTML、XML或其他文档或数据。主题系统中存在的一个或多个平台可以是任何类型的已知计算机平台或将来要开发的类型，尽管它们通常将属于通常被称为服务器的一类计算机。然而，它们也可以是主机架计算机、工作站或其他计算机类型。它们可以经由任何已知或未来类型的电缆或包括无线系统在内的其他通信系统(联网或以其他方式)连接。它们可以位于同一位置，或者它们可以在物理上分开。可能取决于所选择的计算机平台的类型和/或构造，可以在任何计算机平台上采用各种操作系统。合适的操作系统包括Windows NT、Windows XP、Windows 7、Windows 8、Windows 10、iOS、macOS、Linux、Ubuntu、Fedora、OS/400、i5/OS、IBMi、AndroidTM、SGI IRIX、Siemens Reliant Unix等。
图15描绘了根据某些实施方案的示例性的计算设备1500的总体架构。图15中描绘的计算设备1500的总体架构包括计算机硬件和软件部件的布置。然而，没有必要为了提供能够实现的公开内容而示出所有这些通常常规的元件。如所示出的，计算设备1500包括处理单元1510、网络接口1520、计算机可读介质驱动器1530、输入/输出设备接口1540、显示器1550和输入设备1560，所有这些都可以通过通信总线彼此通信。网络接口1520可以提供到一个或多个网络或计算系统的连接。处理单元1510因此可以经由网络从其他计算系统或服务接收信息和指令。处理单元1510还可以与存储器1570通信，并且进一步经由输入/输出设备接口1540为任性的显示器1550提供输出信息。例如，作为可执行指令存储在分析系统的非暂时性存储器中的分析软件(例如，数据分析软件或程序如)可以向用户显示流式细胞术事件数据。输入/输出设备接口1540还可以接受来自任选的输入设备1560的输入，所述任选的选输入设备1560诸如键盘、鼠标、数字笔、麦克风、触摸屏、手势识别系统、语音识别系统、游戏手柄、加速度计、陀螺仪或其他输入设备。
存储器1570可以包含计算机程序指令(在一些实施方案中被分组为模块或部件)，处理单元1510执行这些计算机程序指令以便实现一个或多个实施方案。存储器1570通常包括RAM、ROM和/或其他持久性计算机可读介质、辅助性计算机可读介质或非暂时性计算机可读介质。存储器1570可以存储操作系统1572，该操作系统1572提供计算机程序指令供处理单元1510在计算设备1500的一般管理和操作中使用。数据可以存储在数据存储设备1590中。存储器1570可以进一步包括用于实施本公开的各方面的计算机程序指令和其他信息。
效用
主题光检测系统在期望通过光学性质表征样品的情况中，尤其是在收集低水平光的情况中找到用途。在一些实施方案中，本文所述的系统和方法在用荧光标签标记的生物样品的流式细胞术表征中找到用途。在其他实施方案中，所述系统和方法在透射光或散射光的光谱学中找到用途。此外，主题系统和方法在增加来自从样品(例如，在流动流中)收集的光的可获得信号中找到用途。在某些实例中，本公开在增强从流式细胞仪中的流动流中照射的样品收集的光的测量中找到用途。本公开的实施方案在期望增强流式细胞术中发射测量的有效性的情况下找到用途，例如在研究和高通量实验室测试中找到用途。本公开还在需要提供一种流式细胞仪的情况下找到用途，该流式细胞仪在细胞分选期间具有改善的细胞分选精度、增强的粒子收集、降低的能耗、粒子充电效率、更精确的粒子充电和增强的粒子偏转。
本公开还在从生物样品制备的细胞可能需要用于研究、实验室测试或用于治疗的应用中找到用途。在一些实施方案中，主题方法和设备可以有助于获得从目标流体或组织生物样品制备的单独的细胞。例如，主题方法和系统便于从流体或组织样品中获得待用作疾病如癌症的研究或诊断样本的细胞。同样地，主题方法和系统有助于从流体或组织样品中获得待用于疗法的细胞。与传统的流式细胞仪系统相比，本公开的方法和设备允许以提高的效率和低成本从生物样品(例如，器官、组织、组织片段、流体)中分离和收集细胞。
套件
本发明的方面进一步包括套件，其中套件包括三个或更多波长分离器、多个光电检测器和一个或多个光学部件(例如，二向色镜、分束器、准直透镜等)。在一些实施方案中，套件包括用于将波长分离器与光学部件和光电检测器共同安装的底板。在某些实施方案中，套件包括一个或多个紧固件，用于将主题光检测系统的部件组装在一起。套件还可以包括光学收集部件，例如光纤(例如光纤中继束)或用于自由空间中继系统的部件。在一些实例中，套件进一步包括一个或多个光电检测器，例如光电倍增管(例如金属封装光电倍增管)。套件的实施方案还包括第一光接收器和第二光接收器以及一个或多个底板(例如，如上所述的底板)。
在一些实施方案中，套件包括本文公开的光检测系统的2个或更多部件，例如3个或更多并且包括5个或更多。在一些实例中，套件可以包括一种或多种测定组分(例如，标记的试剂、缓冲液等，如上所述)。在一些实例中，套件根据需要可以进一步包括样品收集设备，例如被配置为刺破皮肤以获得全血样品的刺血针或针、移液管等。
套件的各种测定组分可以存在于单独的容器中，或者它们中的一些或全部可以预先组合。例如，在一些实例中，套件的一种或多种组分存在于密封袋(例如无菌箔袋或封套)中。
除了上述组分之外，主题套件可以进一步包括(在某些实施方案中)用于实施主题方法的指令。这些指令可以以多种形式存在于主题套件中，其中的一种或多种可以存在于套件中。这些指令可以存在的一种形式是作为印刷的信息存在于合适的介质或基板(例如，其上印刷有信息的一张或多张纸)上、套件的包装中、包装插入物中等。这些指令的另一种形式是其上记录有信息的计算机可读介质，例如磁盘、光盘(CD)、便携式闪存驱动器等。可能存在的这些指令的另一种形式是网站地址，该网站地址可以用于经由互联网访问经移除的站点的信息。
尽管有所附的权利要求，本公开也由以下条款限定：
1.一种光检测系统，包括：
相对于彼此处于固定位置的第一光接收器和第二光接收器，其中所述第一光接收器和所述第二光接收器被配置为分别接收第一光束和第二光束；
多个波长分离器，所述多个波长分离器被配置为使来自所述第一光接收器和第二光接收器的具有预定光谱范围的光通过；和
多个光检测模块，其中每个光检测模块与所述多个波长分离器中的一个波长分离器光通信，并且包括多个光电检测器。
2.根据条款1所述的光检测系统，其中所述第一光接收器和第二光接收器各自包括用于可操作地附接光学收集部件的耦合器。
3.根据条款2所述的光检测系统，其进一步包括可操作地连接到所述耦合器的第一光学收集部件和第二光学收集部件，用于将光分别传播到所述第一光接收器和所述第二光接收器。
4.根据条款2或3所述的光检测系统，其中所述第一光学收集部件和第二光学收集部件包括光纤。
5.根据条款4所述的光检测系统，其中所述第一光学收集部件和第二光学收集部件包括光纤中继束。
6.根据前述条款中任一项所述的光检测系统，其中所述第一光接收器和第二光接收器各自包括光束调节器。
7.根据条款6所述的光检测系统，其中所述光束调节器是透镜。
8.根据条款7所述的光检测系统，其中所述透镜是准直透镜。
9.根据条款7所述的光检测系统，其中所述透镜是聚焦透镜。
10.根据前述条款中任一项所述的光检测系统，其中所述波长分离器被配置为在彼此之间传送光。
11.根据前述条款中任一项所述的光检测系统，其中所述波长分离器由二向色镜组成。
12.根据前述条款中任一项所述的光检测系统，其中所述多个波长分离器中的波长分离器的数量在2至6的范围内。
13.根据条款12所述的光检测系统，其中所述光检测系统包括5个波长分离器。
14.根据前述条款中任一项所述的光检测系统，其中所述第一光束包括波长大于500nm的光。
15.根据前述条款中任一项所述的光检测系统，其中所述第二光束包括波长大于600nm的光。
16.根据前述条款中任一项所述的光检测系统，其中所述第一光束由波长分离器的第一子集传送，并且所述第二光束由波长分离器的第二子集传送。
17.根据条款16所述的光检测系统，其中所述波长分离器的第一子集中的波长分离器的数量在2到4的范围内。
18.根据条款16或17所述的光检测系统，其中所述波长分离器的第一子集包括：
第一波长分离器，所述第一波长分离器被配置为使波长范围为500-600nm的光通过；
第二波长分离器，所述第二波长分离器被配置为使波长范围为600-675nm的光通过；和
第三波长分离器，所述第三波长分离器被配置为使波长范围为675-750nm的光通过。
19.根据条款16或17所述的光检测系统，其中所述波长分离器的第一子集包括：
第一波长分离器，所述第一波长分离器被配置为使波长范围为450-500nm的光通过；
第二波长分离器，所述第二波长分离器被配置为使波长范围为500-600nm的光通过；
第三波长分离器，所述第三波长分离器被配置为使波长范围为600-675nm的光通过；和
第四波长分离器，所述第四波长分离器被配置为使波长范围为675-750nm的光通过。
20.根据条款16至19中任一项所述的光检测系统，其中所述波长分离器的第二子集中的波长分离器的数量在2至4的范围内。
21.根据条款16至20中任一项所述的光检测系统，其中所述波长分离器的第二子集包括：
第一波长分离器，所述第一波长分离器被配置为使波长范围为600-675nm的光通过；和
第二波长分离器，所述第二波长分离器被配置为使波长范围为675-750nm的光通过。
22.根据前述条款中任一项所述的光检测系统，其中每个波长分离器包括调节机构，所述调节机构被配置为微调所述波长分离器的位置。
23.根据条款22所述的光检测系统，其中所述调节机构被配置为通过围绕定位销旋转来微调所述波长分离器的位置。
24.根据条款22或23所述的光检测系统，其中所述调节机构包括用于在垂直方向上微调所述波长分离器的位置的弯曲部分。
25.根据条款24所述的光检测系统，其中所述调整机构进一步包括一组螺杆，用于改变所述弯曲部分的构造。
26.根据前述条款中任一项所述的光检测系统，其中所述多个波长分离器中的相邻波长分离器的间隔距离是恒定的。
27.根据前述条款中任一项所述的光检测系统，其中所述光检测模块以多边形配置布置。
28.根据条款27所述的光检测系统，其中所述多边形配置是七边形配置。
29.根据前述条款中任一项所述的光检测系统，其中所述多个光电检测器包括雪崩光电二极管。
30.根据前述条款中任一项所述的光检测系统，其中所述多个光电检测器包括光电倍增管。
31.根据前述条款中任一项所述的光检测系统，其中每个光检测模块进一步包括多个光学部件，所述光学部件被配置为传送具有用于检测的预定子光谱范围的光。
32.根据条款31所述的光检测系统，其中所述光学部件包括二向色镜。
33.根据条款31或32所述的光检测系统，其中所述光学部件沿着单个平面定位在所述光检测模块中。
34.根据条款31或32所述的光检测系统，其中所述光学部件沿着2个或更多平行平面定位在所述光检测模块中。
35.根据前述条款中任一项所述的光检测系统，进一步包括用于安装所述光检测系统的底板，所述底板包括：
第一工作台和第二工作台，分别用于安装所述第一光接收器和第二光接收器；
多个凹部，用于以刚性对准的方式固定所述多个光检测模块，其中所述凹部围绕中心点布置；和
散热开口，所述散热开口位于每个凹部内靠近中心点的位置。
36.根据条款35所述的光检测系统，其中所述底板进一步包括气体地连接到每个散热开口的切口，其中所述切口被配置为将从每个光检测模块汇集的热量引导远离所述光检测系统。
37.根据前述条款中任一项所述的光检测系统，进一步包括被配置为接收第三光束的第三光接收器。
38.一种系统，包括：
光源；和
光检测系统，所述光检测系统包括：
相对于彼此处于固定位置的第一光接收器和第二光接收器，其中所述第一光接收器和第二光接收器被配置为分别接收第一光束和第二光束；
多个波长分离器，所述多个波长分离器被配置为使来自所述第一光接收器和第二光接收器的具有预定光谱范围的光通过；和
多个光检测模块，其中每个光检测模块与所述波长分离器光通信并且包括多个光电检测器。
39.根据条款38所述的系统，其中所述第一光接收器和第二光接收器各自包括用于可操作地附接光学收集部件的耦合器。
40.根据条款39所述的系统，进一步包括可操作地连接到所述耦合器的第一光学收集部件和第二光学收集部件，用于将光分别传播到所述第一光接收器和第二光接收器。
41.根据条款39或40所述的系统，其中所述第一光学收集部件和第二光学收集部件包括光纤。
42.根据条款41所述的光检测系统，其中所述第一光学收集部件和第二光学收集部件包括光纤中继束。
43.根据条款38至42中任一项所述的系统，其中所述第一光接收器和第二光接收器各自包括光束调节器。
44.根据条款43所述的系统，其中所述光束调节器是透镜。
45.根据条款44所述的系统，其中所述透镜是准直透镜。
46.根据条款44所述的系统，其中所述透镜是聚焦透镜。
47.根据条款38至46中任一项所述的系统，其中所述波长分离器被配置为在彼此之间传送光。
48.根据条款38至47中任一项所述的系统，其中所述波长分离器由二向色镜组成。
49.根据条款38至48中任一项所述的系统，其中所述多个波长分离器中的波长分离器的数量在2至6的范围内。
50.根据条款38至49中任一项所述的系统，其中所述第一光束包括波长大于500nm的光。
51.根据条款38至50中任一项所述的系统，其中所述第二光束包括波长大于600nm的光。
52.根据条款38至51中任一项所述的系统，其中所述第一光束由波长分离器的第一子集传送，并且第二光束由波长分离器的第二子集传送。
53.根据条款52所述的系统，其中所述波长分离器的第一子集中的波长分离器的数量在2至4的范围内。
54.根据条款52或53所述的系统，其中所述波长分离器的第一子集包括：
第一波长分离器，所述第一波长分离器被配置为使波长范围为500-600nm的光通过；
第二波长分离器，所述第二波长分离器被配置为使波长范围为600-675nm的光通过；和
第三波长分离器，所述第三波长分离器被配置为使波长范围为675-750nm的光通过。
55.根据条款52或53所述的系统，其中所述波长分离器的第一子集包括：
第一波长分离器，所述第一波长分离器被配置为使波长范围为450-500nm的光通过；
第二波长分离器，所述第二波长分离器被配置为使波长范围为500-600nm的光通过；
第三波长分离器，所述第三波长分离器被配置为使波长范围为600-675nm的光通过；和
第四波长分离器，所述第四波长分离器被配置为使波长范围为675-750nm的光通过。
56.根据条款52至55中任一项所述的系统，其中所述波长分离器的第二子集中的波长分离器的数量在2至4的范围内。
57.根据条款52至56中任一项所述的系统，其中所述波长分离器的第二子集包括：
第一波长分离器，所述第一波长分离器被配置为使波长范围为600-675nm的光通过；和
第二波长分离器，所述第二波长分离器被配置为使波长范围为675-750nm的光通过。
58.根据条款38至57中任一项所述的系统，其中每个波长分离器包括调节机构，所述调节机构被配置为微调所述波长分离器的位置。
59.根据条款58所述的系统，其中所述调节机构被配置为通过围绕定位销旋转来微调所述波长分离器的位置。
60.根据条款58或59所述的系统，其中所述调节机构包括用于在垂直方向上微调所述波长分离器的位置的弯曲部分。
61.根据条款58至60中任一项所述的系统，其中所述调节机构进一步包括一组螺杆，用于改变所述弯曲部分的构造。
62.根据条款38至61中任一项所述的系统，其中所述多个波长分离器中的相邻波长分离器的间隔距离是恒定的。
63.根据条款38至62中任一项所述的系统，进一步包括底板，所述底板包括：
第一工作台和第二工作台，分别用于安装所述第一光接收器和第二光接收器；
多个凹部，用于以刚性对准的方式固定所述多个光检测模块，其中所述凹部围绕中心点布置；和
散热开口，所述散热开口位于每个凹部内靠近中心点的位置。
64.根据条款63所述的系统，其中所述底板进一步包括气体地连接到每个散热开口的切口，其中所述切口被配置为将从每个光检测模块汇集的热量引导远离所述光检测系统。
65.根据条款38至64中任一项所述的系统，进一步包括被配置为接收第三光束的第三光接收器。
66.根据条款38至65中任一项所述的系统，其中所述系统包括多个光检测系统。
67.根据条款66所述的系统，其中所述多个光检测系统中的光检测系统的数量在2至6的范围内。
68.根据条款67所述的系统，其中所述系统包括3个光检测系统。
69.根据条款66至68中任一项所述的系统，进一步包括基板，所述光检测系统共同位于所述基板上。
70.根据条款69所述的系统，其中所述基板包括与每个光检测系统气体地连接的充气室。
71.根据条款70所述的系统，进一步包括用于将每个光检测系统气体地连接到所述充气室的多个管道。
72.根据条款70或71所述的系统，其中所述系统包括风扇，用于在所述充气室内产生负压，从而使空气循环通过每个光检测系统。
73.根据条款38至72中任一项所述的系统，其中所述系统是粒子分析仪。
74.根据条款73所述的系统，其中所述系统是流式细胞仪。
75.一种用于安装光检测系统的底板，所述底板包括：
工作台，用于安装被配置为接收光束的光接收器；
多个凹部，用于相对于所述工作台以刚性对准的方式固定多个光检测模块，其中所述凹部围绕中心点布置；和
散热开口，所述散热开口位于每个凹部内靠近中心点的位置。
76.根据条款75所述的底板，其中所述多个凹部中的凹部的数量在2至7的范围内。
77.根据条款76所述的底板，其中所述底板包括6个凹部。
78.根据条款76所述的底板，其中所述底板包括5个凹部。
79.根据条款76所述的底板，其中所述凹部以五边形配置布置。
80.根据条款76所述的底板，其中所述凹部以六边形配置布置。
81.根据条款76所述的底板，其中所述凹部以七边形配置布置。
82.根据条款76所述的底板，其中所述凹部以八边形配置布置。
83.根据条款75至82中任一项所述的底板，进一步包括气体地连接到每个散热开口的切口，其中所述切口被配置为将从每个光检测模块汇集的热量引导远离所述光检测系统。
84.根据条款75至83中任一项所述的底板，进一步包括用于安装被配置为接收第二光束的第二光接收器的第二工作台。
85.根据条款75至84中任一项所述的底板，其中所述底板具有在150mm至250mm范围内的直径。
86.根据条款85所述的底板，其中所述底板具有200mm的直径。
87.根据条款75至86中任一项所述的底板，其中所述底板具有在15mm至25mm范围内的厚度。
88.根据条款87所述的底板，其中所述底板具有20mm的厚度。
89.根据条款75至88中任一项所述的底板，其中所述底板具有1:10的厚度与直径比。
90.根据条款75至89中任一项所述的底板，其中所述底板由金属构成。
91.根据条款90所述的底板，其中所述金属是铝合金。
92.根据条款75至91中任一项所述的底板，进一步包括被配置为将所述光检测模块固定在所述凹部内的多个定位销。
93.一种分析样品的方法，所述方法包括：
(a)将样品引入到系统中，所述系统包括：
光源；和
光检测系统，所述光检测系统包括：
相对于彼此处于固定位置的第一光接收器和第二光接收器，其中所述第一光接收器和第二光接收器被配置为分别接收第一光束和第二光束；
多个波长分离器，所述多个波长分离器被配置为使来自所述第一光接收器和第二光接收器的具有预定光谱范围的光通过；和
多个光检测模块，其中每个光检测模块与波长分离器光通信并且包括多个光电检测器；以及
(b)对样品进行流式细胞术分析。
94.根据条款93所述的方法，其中所述第一光接收器和第二光接收器各自包括用于可操作地附接光学收集部件的耦合器。
95.根据条款94所述的方法，其中所述系统进一步包括可操作地连接到所述耦合器的第一光学收集部件和第二光学收集部件，用于将光分别传播到所述第一光接收器和第二光接收器。
96.根据条款94或95所述的方法，其中所述第一光学收集部件和第二光学收集部件包括光纤。
97.根据条款96所述的方法，其中所述第一光学收集部件和第二光学收集部件包括光纤中继束。
98.根据条款93至97中任一项所述的方法，其中所述第一光接收器和第二光接收器各自包括光束调节器。
99.根据条款93至98中任一项所述的方法，其中所述波长分离器被配置为在彼此之间传送光。
100.根据条款93至99中任一项所述的方法，其中所述波长分离器由二向色镜组成。
101.根据条款93至100中任一项所述的方法，其中所述多个波长分离器中的波长分离器的数量在2至6的范围内。
102.根据条款93至101中任一项所述的方法，其中所述第一光束包括波长大于500nm的光。
103.根据条款93至102中任一项所述的方法，其中所述第二光束包括波长大于600nm的光。
104.根据条款93至103中任一项所述的方法，其中所述第一光束由波长分离器的第一子集传送，并且所述第二光束由波长分离器的第二子集传送。
105.根据条款104所述的方法，其中波长所述分离器的第一子集中的波长分离器的数量在2至4的范围内。
106.根据条款104或105所述的方法，其中所述波长分离器的第一子集包括：
第一波长分离器，所述第一波长分离器被配置为使波长范围为500-600nm的光通过；
第二波长分离器，所述第二波长分离器被配置为使波长范围为600-675nm的光通过；和
第三波长分离器，所述第三波长分离器被配置为使波长范围为675-750nm的光通过。
107.根据条款104或105所述的方法，其中所述波长分离器的第一子集包括：
第一波长分离器，所述第一波长分离器被配置为使波长范围为450-500nm的光通过；
第二波长分离器，所述第二波长分离器被配置为使波长范围为500-600nm的光通过；
第三波长分离器，所述第三波长分离器被配置为使波长范围为600-675nm的光通过；和
第四波长分离器，所述第四波长分离器被配置为使波长范围为675-750nm的光通过。
108.根据条款104至107中任一项所述的方法，其中所述波长分离器的第二子集中的波长分离器的数量在2至4的范围内。
109.根据条款104至108中任一项所述的方法，其中所述波长分离器的第二子集包括：
第一波长分离器，所述第一波长分离器被配置为使波长范围为600-675nm的光通过；和
第二波长分离器，所述第二波长分离器被配置为使波长范围为675-750nm的光通过。
110.根据条款93至109中任一项所述的方法，其中所述多个波长分离器中相邻波长分离器的间隔距离是恒定的。
111.根据条款93至110中任一项所述的方法，其中所述光检测系统进一步包括底板，所述底板包括：
第一工作台和第二工作台，分别用于安装所述第一光接收器和第二光接收器；
多个凹部，用于以刚性对准的方式固定所述多个光检测模块，其中所述凹部围绕中心点布置；和
散热开口，所述散热开口位于每个凹部内靠近中心点的位置。
112.根据条款111所述的方法，其中所述底板进一步包括气体地连接到每个散热开口的切口，其中所述切口被配置为将从每个光检测模块汇集的热量引导远离所述光检测系统。
113.根据条款93至112中任一项所述的方法，其中所述光检测系统进一步包括被配置为接收第三光束的第三光接收器。
114.根据条款93至113中任一项所述的方法，其中所述系统包括多个光检测系统。
115.根据条款114所述的方法，其中所述多个光检测系统中的光检测系统的数量在2至6的范围内。
116.根据条款115所述的方法，其中所述系统包括3个光检测系统。
117.根据条款114至116中任一项所述的方法，其中所述系统进一步包括基板，所述光检测系统共同位于所述基板上。
118.根据条款117所述的方法，其中所述基板包括与每个光检测系统气体地连接的充气室。
119.根据条款118所述的方法，其中所述基板进一步包括用于将每个光检测系统气体地连接到所述充气室的多个管道。
120.根据条款118或119所述的方法，其中所述系统包括风扇，用于在所述充气室内产生负压，从而使空气循环通过每个光检测系统。
121.一种组装光检测系统的方法，所述方法包括：
将以下附接在底板上：
相对于彼此处于固定位置的第一光接收器和第二光接收器，其中所述第一光接收器和第二光接收器被配置为分别接收第一光束和第二光束；
多个波长分离器，所述多个波长分离器被配置为使来自所述第一光接收器和第二光接收器的具有预定光谱范围的光通过；和
多个光检测模块，其中每个光检测模块与所述波长分离器光通信并且包括多个光电检测器。
122.根据条款121所述的方法，其中所述第一光接收器和第二光接收器各自包括用于可操作地附接光学收集部件的耦合器。
123.根据条款122所述的方法，进一步包括将第一光学收集部件和第二光学收集部件分别可操作地附接到所述第一光接收器和第二光接收器。
124.根据条款122或123所述的方法，其中所述第一光学收集部件和第二光学收集部件包括光纤。
125.根据条款124所述的方法，其中所述第一光学收集部件和第二光学收集部件包括光纤中继束。
126.根据条款121至125中任一项所述的方法，进一步包括布置所述波长分离器，使得它们在彼此之间传送光。
127.根据条款121至126中任一项所述的方法，其中所述波长分离器由二向色镜组成。
128.根据条款121至127中任一项所述的方法，其中所述多个波长分离器中的波长分离器的数量在2至6的范围内。
129.根据条款121至128中任一项所述的方法，其中所述第一光束由波长分离器的第一子集传送，并且所述第二光束由波长分离器的第二子集传送。
130.根据条款129所述的方法，其中所述波长分离器的第一子集中的波长分离器的数量在2至4的范围内。
131.根据条款129或130所述的方法，其中所述波长分离器的第一子集包括：
第一波长分离器，所述第一波长分离器被配置为使波长范围为500-600nm的光通过；
第二波长分离器，所述第二波长分离器被配置为使波长范围为600-675nm的光通过；和
第三波长分离器，所述第三波长分离器被配置为使波长范围为675-750nm的光通过。
132.根据条款129或130所述的方法，其中所述波长分离器的第一子集包括：
第一波长分离器，所述第一波长分离器被配置为使波长范围为450-500nm的光通过；
第二波长分离器，所述第二波长分离器被配置为使波长范围为500-600nm的光通过；
第三波长分离器，所述第三波长分离器被配置为使波长范围为600-675nm的光通过；和
第四波长分离器，所述第四波长分离器被配置为使波长范围为675-750nm的光通过。
133.根据条款129至132中任一项所述的方法，其中所述波长分离器的第二子集中的波长分离器的数量在2至4的范围内。
134.根据条款129至133中任一项所述的方法，其中所述波长分离器的第二子集包括：
第一波长分离器，所述第一波长分离器被配置为使波长范围为600-675nm的光通过；和
第二波长分离器，所述第二波长分离器被配置为使波长范围为675-750nm的光通过。
135.根据条款121至134中任一项所述的方法，进一步包括经由调节机构来微调每个波长分离器的位置。
136.根据条款135所述的方法，其中所述调节机构被配置为通过围绕定位销旋转来微调所述波长分离器的位置。
137.根据条款135或136所述的方法，其中所述调节机构包括用于在垂直方向上微调所述波长分离器的位置的弯曲部分。
138.根据条款137所述的方法，其中所述调节机构进一步包括一组螺杆，用于改变所述弯曲部分的构造。
139.根据条款121至138中任一项所述的方法，其中所述多个波长分离器中相邻波长分离器的间隔距离是恒定的。
140.根据条款121至139中任一项所述的方法，进一步包括以多边形配置布置所述波长分离器。
141.根据条款140所述的方法，其中所述多边形配置是七边形配置。
142.根据条款121至141中任一项所述的方法，其中所述多个光电检测器包括雪崩光电二极管。
143.根据条款121至142中任一项所述的方法，其中所述多个光电检测器包括光电倍增管。
144.根据条款121至143中任一项所述的方法，其中所述底板包括：
第一工作台和第二工作台，分别用于安装所述第一光接收器和第二光接收器；
多个凹部，用于以刚性对准的方式固定所述多个光检测模块，其中所述凹部围绕中心点布置；和
散热开口，所述散热开口位于每个凹部内靠近中心点的位置。
145.根据条款144所述的方法，其中所述底板进一步包括气体地连接到每个散热开口的切口，其中所述切口被配置为将从每个光检测模块汇集的热量引导远离所述光检测系统。
146.根据条款121至145中任一项所述的方法，进一步包括附接被配置为接收第三光束的第三光接收器。
147.一种套件，包括：
第一光接收器和第二光接收器，所述第一光接收器和第二光接收器被配置为分别接收第一光束和第二光束；
多个波长分离器，所述多个波长分离器被配置为使来自所述第一光接收器和第二光接收器的具有预定光谱范围的光通过；和
多个光检测模块，其中每个光检测模块被配置为用于与所述波长分离器光通信并且包括多个光电检测器。
148.根据条款147所述的套件，其中所述波长分离器由二向色镜组成。
149.根据条款147或148所述的套件，其中所述多个波长分离器中的波长分离器的数量在2至6的范围内。
150.根据条款147至149中任一项所述的套件，进一步包括调节机构，所述调节机构被配置为微调每个波长分离器的位置。
151.根据条款150所述的套件，其中所述调节机构被配置为通过围绕定位销旋转来微调所述波长分离器的位置。
152.根据条款150或151所述的套件，其中所述调节机构包括用于在垂直方向上微调所述波长分离器的位置的弯曲部分。
153.根据条款152所述的套件，其中所述调节机构进一步包括一组螺杆，用于改变所述弯曲部分的构造。
154.根据条款147至153中任一项所述的套件，其中所述多个光电检测器包括雪崩光电二极管。
155.根据条款147至154中任一项所述的套件，其中所述多个光电检测器包括光电倍增管。
156.根据条款147至155中任一项所述的套件，进一步包括分别用于将光传播到所述第一光接收器和第二光接收器的第一光学收集部件和第二光学收集部件。
157.根据条款156所述的套件，其中所述第一光学收集部件和第二光学收集部件包括光纤。
158.根据条款157所述的套件，其中所述第一光学收集部件和第二光学收集部件包括光纤中继束。
159.根据条款147至158中任一项所述的套件，其中每个光检测模块进一步包括多个光学部件，所述多个光学部件被配置为传送具有用于检测的预定子光谱范围的光。
160.根据条款159所述的套件，其中所述光学部件包括二向色镜。
161.根据条款147至160中任一项所述的套件，进一步包括用于安装所述光检测系统的底板，所述底板包括：
第一工作台和第二工作台，分别用于安装所述第一光接收器和第二光接收器；
多个凹部，用于以刚性对准的方式固定所述多个光检测模块，其中所述凹部围绕中心点布置；和
散热开口，所述散热开口位于每个凹部内靠近中心点的位置。
162.根据条款161所述的套件，其中所述底板进一步包括气体地连接到每个散热开口的切口，其中所述切口被配置为将从每个光检测模块汇集的热量引导远离所述光检测系统。
163.根据条款147至162中任一项所述的套件，进一步包括被配置为接收第三光束的第三光接收器。
164.根据条款147至163中任一项所述的套件，进一步包括用于共同定位所述光检测系统的基板。
165.根据条款164所述的套件，其中所述基板包括与每个光检测系统气体地连接的充气室。
166.根据条款165所述的套件，进一步包括用于将每个光检测系统气体地连接到所述充气室的多个管道。
167.根据条款165或166所述的套件，进一步包括风扇，用于在所述充气室内产生负压，从而使空气循环通过每个光检测系统。
尽管为了清楚理解的目的，已经通过图示和实例的方式对前述发明进行了一些详细描述，但是鉴于本发明的教导，对于本领域普通技术人员显而易见的是，在不脱离所附权利要求的精神或范围的情况下，可以对其进行某些改变和修改。
相应地，上文仅说明了本发明的原理。应该理解，本领域技术人员将能够设计出多种布置，尽管这样的布置没有在本文明确地描述或示出，但体现了本发明的原理并且被包括在本发明的精神和范围内。此外，本文记载的所有示例和条件性语言主要意图帮助读者理解本发明的原理和发明人为推进现有技术而贡献的概念，并且应被解释为不限于这些具体描述的示例。此外，本文记载的本发明的原理、方面、和实施方式以及其具体示例的所有陈述意图涵盖其结构和功能的等同物。另外，意图在于这样的等同物包括当前已知的等同物和未来所发展的等同物，即，执行相同功能的发展的任何元件，而不论结构如何。此外，本文公开的任何内容都不旨在奉献给公众，无论此类公开是否在权利要求中明确陈述。
因此，本发明的范围不意图限于在此示出和描述的示例性实施方式。相反，本发明的范围和精神由所附权利要求来体现。在权利要求中，仅当在权利要求中的此类限制的开头引用确切短语“用于……的设备”或确切短语“用于……的步骤”时，35U.S.C.§112(f)或35U.S.C.§112(6)被明确定义为被援引用于权利要求中的限制；如果在权利要求的限制中没有使用此类精确短语，则35U.S.C.§112(f)或35U.S.C.§112(6)未被援引。
Claims (14)
1.一种光检测系统，包括：
相对于彼此处于固定位置的第一光接收器和第二光接收器，其中所述第一光接收器和第二光接收器被配置为分别接收第一光束和第二光束；
多个波长分离器，所述多个波长分离器被配置为使来自所述第一光接收器和第二光接收器的具有预定光谱范围的光通过；和
多个光检测模块，其中每个光检测模块与所述多个波长分离器中的一个波长分离器光通信，并且包括多个光电检测器。
2.根据权利要求1所述的光检测系统，其中所述第一光接收器和第二光接收器各自包括用于可操作地连接光学收集部件的耦合器。
3.根据权利要求2所述的光检测系统，进一步包括可操作地连接到所述耦合器的第一光学收集部件和第二光学收集部件，用于分别将光传播到所述第一光接收器和第二光接收器。
4.根据前述权利要求中任一项所述的光检测系统，其中所述第一光接收器和第二光接收器各自包括光束调节器。
5.根据前述权利要求中任一项所述的光检测系统，其中所述波长分离器被配置为在彼此之间传送光。
6.根据前述权利要求中任一项所述的光检测系统，其中所述第一光束由波长分离器的第一子集传送，并且所述第二光束由波长分离器的第二子集传送。
7.根据前述权利要求中任一项所述的光检测系统，其中所述光检测模块以多边形配置布置。
8.根据前述权利要求中任一项所述的光检测系统，其中每个光检测模块进一步包括多个光学部件，所述光学部件被配置为传送具有用于检测的预定子光谱范围的光。
9.根据前述权利要求中任一项所述的光检测系统，进一步包括用于安装所述光检测系统的底板，所述底板包括：
第一工作台和第二工作台，分别用于安装所述第一光接收器和第二光接收器；
多个凹部，用于以刚性对准的方式固定所述多个光检测模块，其中所述凹部围绕中心点布置；和
散热开口，所述散热开口位于每个凹部内靠近中心点的位置。
10.一种系统，包括：
光源；和
光检测系统，所述光检测系统包括：
相对于彼此处于固定位置的第一光接收器和第二光接收器，其中所述第一光接收器和第二光接收器被配置为分别接收第一光束和第二光束；
多个波长分离器，所述多个波长分离器被配置为使来自所述第一光接收器和第二光接收器的具有预定光谱范围的光通过；和
多个光检测模块，其中每个光检测模块与所述波长分离器光通信并且包括多个光电检测器。
11.一种用于安装光检测系统的底板，所述底板包括：
工作台，用于安装被配置为接收光束的光接收器；
多个凹部，用于相对于所述工作台以刚性对准的方式固定多个光检测模块，其中所述凹部围绕中心点布置；和
散热开口，所述散热开口位于每个凹部内靠近中心点的位置。
12.一种分析样品的方法，所述方法包括：
(a)将样品引入到系统中，所述系统包括：
光源；和
光检测系统，所述光检测系统包括：
相对于彼此处于固定位置的第一光接收器和第二光接收器，其中所述第一光接收器和第二光接收器被配置为分别接收第一光束和第二光束；
多个波长分离器，所述多个波长分离器被配置为使来自所述第一光接收器和第二光接收器的具有预定光谱范围的光通过；和
多个光检测模块，其中每个光检测模块与波长分离器光通信并且包括多个光电检测器；以及
(b)对所述样品进行流式细胞术分析。
13.一种组装光检测系统的方法，所述方法包括：
将以下附接在底板上：
相对于彼此处于固定位置的第一光接收器和第二光接收器，其中所述第一光接收器和第二光接收器被配置为分别接收第一光束和第二光束；
多个波长分离器，所述多个波长分离器被配置为使来自所述第一光接收器和第二光接收器的具有预定光谱范围的光通过；和
多个光检测模块，其中每个光检测模块与所述波长分离器光通信并且包括多个光电检测器。
14.一种套件，包括：
第一光接收器和第二光接收器，所述第一光接收器和第二光接收器被配置为分别接收第一光束和第二光束；
多个波长分离器，所述多个波长分离器被配置为使来自所述第一光接收器和第二光接收器的具有预定光谱范围的光通过；和
多个光检测模块，其中每个光检测模块被配置为用于与所述波长分离器光通信并且包括多个光电检测器。
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