JP2016511435A5

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Publication number: JP2016511435A5
Application number: JP2015556256A
Authority: JP
Filing date: 2014-02-05
Publication date: 2017-03-09
Anticipated expiration: 2034-02-05

Claims

軸外ホログラフィのためのイメージングシステムであって、
試料ビーム経路と、参照ビーム経路と、に分割される光を放出する照明源と、
検出において、検出された参照光は、検出された散乱光に対して角度オフセットするように、前記試料ビーム経路に沿って収集された前記散乱光と、前記参照ビーム経路に沿って収集された前記参照光と、の両方を検出する検出システムと、を備え、
前記試料ビーム経路は、
試料を直線集束ビームで照明すべく、前記試料ビーム経路に沿って、前記光の焦点を合わせる照明オプティクスと、
前記試料ビーム経路に沿って、試料から散乱された光を収集する収集オプティクスと、を含んでいる、イメージングシステム。
前記照明源は、コリメートされた照明源または多波長の照明源である、請求項１に記載のシステム。
前記照明源から放出される前記光を、前記試料ビーム経路と前記参照ビーム経路とに分割するためのスプリッタをさらに備え、
前記参照ビーム経路は、検出された前記参照光を検出された前記散乱光に対して角度オフセットする傾斜ミラーを含むオフセットオプティックスを含む、請求項１または２に記載のシステム。
前記試料および前記直線集束ビームを互いに相対的に並進させるスキャンシステムまたは前記試料を前記直線集束ビームを横断して並進させるスキャンシステムをさらに備え、
前記スキャンシステムは、懸濁培地に懸濁された生分解性細胞を含む試料を、前記直線集束ビームを横断して流す基板で画定されたフローチャネルを含む、請求項１から３のいずれか一項に記載のシステム。
前記フローチャネルは、前記試料の推定された幅サイズの１５０〜２００％の間の断面直径を含み、前記断面直径は、前記フローチャネルの断面高さである、請求項４に記載のシステム。
（ｉ）前記フローチャネル内の前記試料の回転を低減させる、および（ｉｉ）前記フローチャネル内の前記試料の安定性を増大させることのうち少なくとも１つのために、前記フローチャネルの（ｉ）断面高さ、および（ｉｉ）断面幅のうち少なくとも１つが、選択され、
任意で、前記フローチャネルの前記断面高さは、前記フローチャネルの前記断面幅とほぼ同じであり、前記フローチャネルの前記断面高さおよび前記断面幅を選択すべく、前記フローチャネルの前記断面高さおよび前記断面幅に基づく回転推定値が使用される、請求項５に記載のシステム。
前記フローチャネルの（ｉ）断面高さおよび（ii）断面幅のうち少なくとも１つが、経験データに基づいて選択され、
前記経験データは、複数のテストされたフローチャネルの各々の中を流れる参照物質のイメージングに基づいて、複数のテストされた前記フローチャネルに対する複数の回転推定値を含む、請求項５または６に記載のシステム。
前記フローチャネルの中心線と前記収集オプティクス近傍の表面との間の前記基板の厚みは、２００μｍ未満である、または、前記フローチャネルの中心線と前記収集オプティクス近傍の表面との間の前記基板の厚みは、１００μｍ未満である、請求項４から７のいずれか一項に記載のシステム。
当該システムはマルチモードシステムであり、前記マルチモードシステムは、前記試料の推定されたまたは実際の試料の回転を検出する、回転検出システムを含む、または、前記マルチモードシステムは、前記試料のための複数の体積の測定を検出する共焦点顕微鏡システムを含む、請求項１から８のいずれか一項に記載のシステム。
前記マルチモードシステムは、それぞれが異なる波長範囲のための複数のイメージングシステムを含み、前記マルチモードシステムは、それぞれがフローチャネル沿いの異なるポイントにおける、複数の開口を含む、または任意で、前記マルチモードシステムは、共有された開口を含む、請求項９に記載のシステム。
検出された前記参照光と、検出された前記散乱光との間の前記角度オフセットは、検出された前記参照光のビーム軸と、検出された前記散乱光のビーム軸との間の角度オフセットである、または、検出された前記参照光と、検出された前記散乱光との間の前記角度オフセットは、２．５〜４ピクセルの間の、複数の未処理の干渉イメージにおけるフリンジ周期によって特徴付けられる、請求項１から１０のいずれか一項に記載のシステム。
前記照明オプティクスは、円筒形レンズおよび集光レンズを含み、
前記円筒形レンズは、照明経路沿いの光の焦点を、前記集光レンズの後焦点面の線に合わせ、
前記集光レンズは、前記線の焦点を試料平面上に再度合わせる、請求項１から１１のいずれか一項に記載のシステム。
前記集光レンズは、高開口数のレンズであり、前記開口数は０．５より大きい、または、前記開口数は１．０より大きい、または、前記開口数は１．３より大きい、請求項１２に記載のシステム。
前記収集オプティクスは、高開口数対物レンズを含み、前記対物レンズは、０．５より大きい開口数、または、１．０より大きい前記開口数、または、１．３より大きい前記開口数を含む、請求項１から１３のいずれか一項に記載のシステム。
前記収集オプティクスは、さらに、前記対物レンズの下流側に、収集された前記散乱光の焦点を合わせるための管形レンズを含み、前記収集オプティクスは、さらに、前記管形レンズの下流側に、円筒形レンズを含む、請求項１４に記載のシステム。
検出された前記散乱光は、前記試料から散乱された複数の角スペクトルを含み、前記検出システムは、試料ごとに少なくとも３０イメージのスキャン解像度を使用し、任意で、前記検出システムは、試料ごとに少なくとも１００イメージのスキャン解像度を使用する、請求項１から１５のいずれか一項に記載のシステム。
少なくとも２度の検出された角解像度とともに、少なくとも−３０度から３０度の検出された角度範囲、または、少なくとも−４５度から４５度の検出された角度範囲、または、少なくとも−６０度から６０度の検出された角度範囲で特徴付けられる、請求項１から１６のいずれか一項に記載のシステム。
検出された前記参照光と、検出された前記散乱光とが、前記試料の様々な位置ηに対する複数の角スペクトルを含む複数の未処理の干渉イメージを取得すべく使用され、
前記検出システムは、ｋ_ｘ（空間座標ｘに対応する空間周波数）方向およびη方向に沿って、フーリエ変換を計算し、それにより、サイノグラムを提供し、さらに前記サイノグラムのｘ空間座標とｙ空間座標に対するフーリエ変換を計算し、それを、フーリエ回折定理を使用して３Ｄ空間周波数領域にマッピングする、請求項１から１７のいずれか一項に記載のシステム。
前記検出システムは、データプロセッサに接続される、請求項１から１８のいずれか一項に記載のシステム。
フローサイトメトリの方法であって、
試料を、チャネルを通して移動させる段階と、
前記チャネル内で、移動する前記試料を収束光で照明する段階と、
照明光に応答して、前記試料からの光を検出する段階と、
前記試料のイメージを形成する段階と、を備える、方法。
イメージデータをデータプロセッサで処理する段階と、前記試料の複数の位相イメージを生成する段階と、をさらに備える、請求項２０に記載の方法。
前記試料の３次元（３Ｄ）イメージを生成する段階をさらに備え、
前記試料は、生物流体または細胞を含む生物物質を含む、請求項２０または２１に記載の方法。
前記試料の屈折率を決定する段階と、前記試料のイメージを電子ディスプレイ上に表示する段階と、をさらに備える、請求項２０から２２のいずれか一項に記載の方法。
制御システムを前記試料上で光をスキャンする複数のスキャンパラメータでプログラミングする段階をさらに備える、請求項２０から２３のいずれか一項に記載の方法。
集束円筒形光学要素で、光の焦点を前記チャネル上に合わせる段階と、前記チャネル内の流体の流速を調整する段階をさらに備える、請求項２０から２４のいずれか一項に記載の方法。
前記試料の干渉イメージを生成する段階、または、前記イメージからの位相データを生成する段階、および、前記イメージからの振幅データを生成する段階をさらに備える、請求項２０から２５のいずれか一項に記載の方法。
マッピングされたデータの２次元フーリエ変換を形成する段階と、フーリエ変化された角スペクトルを、空間周波数空間内の前記試料の散乱ポテンシャルにマッピングする段階と、をさらに備える、請求項２０から２６のいずれか一項に記載の方法。
計算された散乱ポテンシャルを提供すべく、反復計算を実行する段階をさらに備える、請求項２０から２７のいずれか一項に記載の方法。
前記試料の屈折率を決定する段階、または、前記試料の屈折率分布を決定する段階をさらに備える、請求項２０から２８のいずれか一項に記載の方法。