JP2019513236A - ハイスループット蛍光フローサイトメーターを用いる細胞選別 - Google Patents
ハイスループット蛍光フローサイトメーターを用いる細胞選別 Download PDFInfo
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Abstract
Description
Ecom=ERFej(ω0+ωRF)+ELOej(ω0+ωLO) 式(1)
ここで、
Ecomは、複合されたビームの電場を示し、
ERFは、RFコムビームの1つに関連する電場の振幅を示し、
ELOは、LOビームに関連する電場の振幅を示し、
φ0は、レーザー12によって生成されたレーザービームの周波数を示し、
φRFは、RFコムビームに関連する周波数シフトを示し、そして
φLOは、LOビームに関連する周波数シフトを示す。
D=V×T−2×H 式(2)
ここで、Tは、検出された光パルス幅である。したがって、ステップ(3)では、フローの方向の細胞サイズは、例えば上記の関係を使用して、細胞から発せられる蛍光または光散乱パルスの持続時間に基づいて推定される。
上述したように、いくつかの実施形態では、高周波振幅変調を伴う2つ以上のビームレットは、空間的に異なる位置で試料を照射する。試料と各ビームレットとの間の相互作用は、各々がビームレットの対応する高周波で振幅変調される散乱、透過、及び蛍光発光シグナルのうち少なくとも1つを生成し得る。収集されたシグナルは、各変調されたビームレットからの寄与の合計として表してもよい。
S(t)=ΣiPi(t)・(1+Amcos(ωit+φi)) 式(3)
式中、S(t)は、収集されたシグナルを表し、Pi(t)は、i番目のビームレットに関連する時間依存の散乱、透過、または蛍光発光シグナルを表し、Amはビームレットの変調深度を表し、wi及びφiは、それぞれ、ビームレットの高周波変調の角周波数及び相を表す。粒子の画像提示は、各ビームレットを画像の異なる列に割り当て、時間の各モーメントを画像の異なる行に割り当てることによって導出し得る。この画像提示は、フーリエ変換を介して収集されたシグナルに接続される。
Im(x,y)=R・W・F・S(t) 式(4)
ここで、Fは短時間フーリエ変換を実現する行列であり、Wはフーリエ成分を画像ピクセルにマッピングする行列であり、かつRは、フィルタリング、バックグラウンド減算、及びビネット補正などの任意の所望の線形画像領域後処理を実行する行列である。粒子の任意の線形特徴は、画像上の行列乗算によって表され得る。したがって、任意の所望の線形特徴を計算する行列Mに関して、特徴は、直接、すなわち、画像を最初に計算する必要なしに、以下を介して収集されたシグナルから、算出され得る。
M・Im(x,y)=M・R・W・F・S(t)=Q・S(t) 式(5)
Q=M・R・W・F 式(6)
式中、Qは、現在の粒子表現から所望の線形特徴への変換を表す行列である。したがって、任意の線形特徴は、行列Qを最初に計算することによって、例えば、前処理ステップにおいてオフラインで、次に式(5)に示すように、例えば、オンラインで、ドット積を実行することによって計算して、所望の特徴を抽出し得る。多くの実施形態では、すべての特徴について、この特徴へのバックグラウンドシグナルの寄与も差し引くことが望ましい。このプロセスは次のように要約してもよい。
計算する:Q=M・R・W・F
計算する:Qbkg=M・R・Wbkg・F
データを収集しながら、
ある粒子が検出される場合、
計算する:D=Q・S(t)
その他:
計算する:Dbkg(i)=Qbkg・S(t)
計算する:Dbkg=平均(Dbkg(i))
収率:D−Dbkg
M(u,v)=exp(−j2π(ux+vy)) 式(8)
いくつかの実施形態では、粒子と基準との間の類似性は、共局在化と同じ方法で計算され得る。共局在化の場合、2つの波形は、同じ粒子を検査する異なる検出器に相当する。類似の場合、2つの波形は、2つの異なる粒子を検査する同じ検出器に相当する。粒子と基準との間の類似性を検出するための例示的なアルゴリズムを以下に要約する。
D=S’・R’を計算し、
S2=||S’||2を計算する。
本出願は、2016年3月17日に出願され、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、「Cell Sorting Using A High Throughput Fluorescence Flow Cytometer(ハイスループット蛍光フローサイトメーターを用いる細胞選別)」と題する仮出願番号62/309,806の優先権を主張する。
本発明は、国立科学財団、助成金番号NSF 1447381によって資金提供されている。政府は、本発明に一定の権利を有する。
Claims (90)
- 粒子の1つ以上の特性を決定する方法であって、
高周波によって互いにシフトされた少なくとも2つの光周波数を有する放射線を用いてフローサイトメトリーシステムを粒子が通過する際に前記粒子を照射して前記粒子から蛍光放射線を誘発することと、
前記粒子からの前記蛍光放射線を検出して時間蛍光データを生成することと、
前記時間蛍光データを処理して、前記粒子の少なくとも1つの特性の推定値を得ることと
を有する方法。 - 前記処理するステップは、前記時間蛍光データを変調する1つ以上のうなり周波数を分析して、前記粒子の少なくとも1つの特性の推定値を得ることを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記処理するステップが、前記時間蛍光データに基づいて蛍光画像を生成することなく実行される、請求項1に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの特性は、前記粒子の内部成分と関連している、請求項1に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの特性は、前記粒子の寸法サイズ、2つの異なる寸法に沿った前記粒子のサイズの比、前記粒子と関連する2つ以上のマーカーによって放射される蛍光放射線の共局在化、前記蛍光放射線の尖度、前記蛍光放射線の空間的分布の尺度、前記粒子の位置または方向の尺度、前記粒子の離心率の尺度、基準粒子に対する前記粒子の類似性の尺度、前記粒子の1つ以上の空間フーリエ成分の組み合わせ、前記粒子が照射放射線の焦点内に存在する程度の尺度のうちの少なくとも1つを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記処理するステップは、前記粒子の前記少なくとも1つの特性の推定値を得ることに関連する潜時が約100マイクロ秒未満となるように、十分に高速である、請求項1に記載の方法。
- 前記潜時は約20マイクロ秒未満である、請求項6に記載の方法。
- 前記粒子を照射するステップは、ビームレットが前記粒子内の少なくとも2つの空間位置を照射するように、少なくとも2つの光周波数のうちの1つをそれぞれ有する少なくとも2つのビームレットを含む光学的放射線ビームに前記粒子を暴露することを含む、請求項1に記載の方法。
- 少なくとも2つの空間的位置が部分的に重複している、請求項1に記載の方法。
- 前記粒子を少なくとも2つの蛍光マーカーで染色することをさらに有し、各マーカーが、前記光周波数の1つを有する放射線による照射に応答して蛍光放射線を放射するように構成される、請求項8に記載の方法。
- 前記マーカーから発散される蛍光シグナルを収集及び数値化して、各々が前記マーカーの1つに相当する時間蛍光波長を生成することをさらに有する、請求項10に記載の方法。
- 前記処理するステップは、蛍光波形を操作して、前記蛍光シグナルの共局在化の尺度を得ることを含む、請求項11に記載の方法。
- 前記蛍光波形を操作するステップは、
ハイパスフィルタまたはバンドパスフィルタを前記蛍光波形の少なくとも1つに適用して、少なくとも1つのフィルタリングされた波形を生成し、その後、前記蛍光波形を点ごとの乗算により結果の乗算波形を生成し、前記フィルタリングされた波形を積分して、積分値を得ることと、前記積分値を所定の閾値と比較して、前記共局在化の尺度を得ることとを含む、請求項12に記載の方法。 - 前記蛍光波形を操作する前記ステップは、
ハイパスフィルタまたはバンドパスフィルタを前記蛍光波形の少なくとも1つに適用して、少なくとも1つのフィルタリングされた波形を生成し、その後、前記蛍光波形の点ごとの乗算により結果の乗算波形を生成し、前記乗算波形を積分して積分値を得て、バックグラウンド値を前記積分値から減算することと、得られた値を、強度によってスケーリングして、最終値を生成することと、前記最終値を予め定められた閾値と比較して、前記共局在化の尺度を得ることとを含む、請求項12に記載の方法。 - 前記処理するステップは、前記フローサイトメトリーシステムにおける粒子流の方向に実質的に垂直な方向に沿った前記粒子の横方向サイズの推定値を得ることを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記フローサイトメトリーシステムにおける前記粒子流の方向と平行な方向に沿って、粒子サイズの推定値を得ることをさらに有する、請求項15に記載の方法。
- 前記粒子の横方向サイズの推定値は、検出された時間蛍光データを2乗すること、2乗された蛍光データにバンドパスフィルタを適用すること、フィルタリングされたデータを積分すること、及び、フィルタリングされたデータを所定の閾値と比較することによって得られる、請求項16に記載の方法。
- 前記粒子流の方向と平行な方向に沿った粒子サイズの推定値が、照射ステップに応答して前記粒子から発する蛍光放射線のパルスの持続時間に基づいて得られる、請求項17に記載の方法。
- 前記粒子のアスペクト比を得るために、前記粒子の流れの方向に対して平行及び垂直の方向に沿った粒子サイズの推定値をさらに利用する、請求項18に記載の方法。
- 前記粒子は、細胞、微小胞、細胞断片、リポソーム、ビーズ、及び微生物を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記細胞は哺乳動物細胞を含む、請求項20に記載の方法。
- 前記細胞は罹患細胞を含む、請求項20に記載の方法。
- 前記粒子に関する少なくとも1つの特性の推定値を利用して、前記粒子に関する選別決定に到達することをさらに有する、請求項1に記載の方法。
- 前記処理するステップがコンピュータプロセッサによって実行される、請求項1に記載の方法。
- 粒子の特性を決定する方法であって、
放射線変調された光学ビームで粒子を照射して、前記粒子から蛍光放射線及び散乱放射線のいずれかを誘発すること、
時間的な蛍光または散乱波形データを生成するために前記粒子から発する蛍光または散乱放射線を検出すること、
前記蛍光または散乱波形データのいずれかを処理して、前記蛍光または散乱波形データのいずれかに基づいて前記粒子の画像を生成することなく、前記粒子の少なくとも1つの特性の推定値を得ることと
を有する方法。 - 前記処理するステップは、蛍光波形データを変調する1つ以上のうなり周波数を分析して、前記粒子の少なくとも1つの特性の推定値を得ることを含む、請求項25に記載の方法。
- 前記粒子の特性は、前記粒子の寸法、2つの異なる寸法に沿った前記粒子のサイズの比、前記粒子に関連する2つ以上のマーカーによって放射される蛍光放射線の共局在化、前記蛍光放射線の尖度、前記蛍光放射線の空間分布の尺度、前記粒子の位置または方向の尺度、前記粒子の離心率の尺度、基準粒子に対する前記粒子の類似性の尺度、前記粒子の1つ以上の空間フーリエ成分の組み合わせ、前記粒子が照射放射線の焦点内に存在する程度の尺度のうちの少なくとも1つを含む、請求項25に記載の方法。
- 前記処理するステップは、前記粒子の少なくとも1つの特性の推定値を得ることに関連する潜時が約100マイクロ秒未満となるように、十分に高速である、請求項25に記載の方法。
- 前記蛍光放射線及び散乱放射線の両方を検出して、蛍光及び散乱波形データを生成し、蛍光波形データを使用して、粒子流の方向に実質的に垂直な方向で前記粒子の横方向のサイズの推定値を得ることと、散乱波形データを使用してフローサイトメトリーシステム内の粒子流の方向に平行な方向における前記粒子のサイズの推定値を得ることとを有する、請求項25に記載の方法。
- 前記粒子は、細胞、微小胞、細胞断片、リポソーム、ビーズ、及び微生物のいずれかを含む、請求項25に記載の方法。
- 粒子の特性を決定する方法であって、
前記粒子からの少なくとも1つの放射性応答を誘発するために、高周波変調された光学ビームを有するフローサイトメトリーシステムを粒子が通過する際に粒子を照射することと、
前記粒子から発せられる放射性応答を検出して、前記放射性応答に関連する時間波形データを生成することと、
波形を処理して、波形データに基づいて前記粒子の画像を生成することなく前記粒子の少なくとも1つの特性の推定値を得ることと
を有する方法。 - 前記放射性応答は、照射に応答して前記粒子から発せられる蛍光放射線及び散乱放射線のいずれかを含む、請求項31に記載の方法。
- 前記高周波変調された光学ビームは、少なくとも1つの高周波によって互いに分離された少なくとも2つの光周波数を含む、請求項31に記載の方法。
- 前記処理するステップは、前記放射性応答において検出された少なくとも1つの高周波に関連する少なくとも1つのうなり周波数を分析して、前記粒子の少なくとも1つの特性の推定値を決定することを含む、請求項33に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの特性は、前記粒子の寸法サイズ、2つの異なる寸法に沿った前記粒子のサイズの比、前記粒子に関連する2つ以上のマーカーによって放射される蛍光放射線の共局在化、前記蛍光放射線の尖度、前記蛍光放射線の空間分布の尺度、前記粒子の位置または方向の尺度、前記粒子の離心率の尺度、基準粒子に対する前記粒子の類似性の尺度、前記粒子の1つ以上の空間フーリエ成分の組み合わせ、前記粒子が照射放射線の焦点内に存在する程度の尺度のうちの少なくとも1つを含む、請求項31に記載の方法。
- 前記粒子の少なくとも1つの特性の推定値を利用して、前記粒子に関する選別決定に到達することをさらに有する、請求項31に記載の方法。
- コンピュータ支援フローサイトメトリーを実施するための方法であって、
フローサイトメーターに複数の粒子を含む試料を導入することと、
1つ以上のフローサイトメーター測定値から、前記複数の粒子の少なくとも1つの粒子特性の推定値を得ることと
を有し、
前記得るステップは、
高周波によって互いにシフトされた少なくとも2つの光周波数を有する放射線で、粒子をその粒子がフローサイトメーターを通過するにつれて照射して、前記粒子からの放射性応答を誘発することと、前記粒子からの放射性応答を検出して応答に関連する時間波形を生成することと、時間波形データを処理して、前記時間波形データを変調する1つ以上のうなり周波数を分析することによって少なくとも1つの粒子特性の値を得ることと、コンピュータプロセッサを介して、所定の範囲内の前記粒子特性の値を有する1つ以上の前記粒子を示すゲートを特定することとを含む、
方法。 - 前記放射性応答は、蛍光及び散乱放射線のいずれかを含む、請求項37に記載の方法。
- 前記高周波は、約50MHz〜約250MHzの範囲内にある、請求項37に記載の方法。
- 前記粒子の特性は、前記粒子の寸法サイズ、2つの異なる寸法に沿った前記粒子のサイズの比、前記粒子に関連する2つ以上のマーカーによって放射される蛍光放射線の共局在化、前記蛍光放射線の尖度、前記蛍光放射線の空間分布の尺度、前記粒子の位置または方向の尺度、前記粒子の離心率の尺度、基準粒子に対する前記粒子の類似性の尺度、前記粒子の1つ以上の空間フーリエ成分の組み合わせ、前記粒子が照射放射線の焦点内に存在する程度の尺度のうちの少なくとも1つである、請求項37に記載の方法。
- フローサイトメトリーシステムにおいて細胞を選別する方法であって、
高周波によって互いにシフトされた少なくとも2つの光周波数を有する光学的放射線ビームで細胞を照射して前記細胞から蛍光放射線を誘発することと、
前記蛍光放射線を検出して時間蛍光データを生成することと、
前記時間蛍光データを処理して前記細胞に関する選別決定に達することと
を有する方法。 - 前記処理するステップは、蛍光データを操作して前記細胞の特性の推定値を得ることと、前記推定値に基づいて前記選別決定を行うこととを含む、請求項41に記載の方法。
- 前記処理するステップは、前記時間蛍光データ内の高周波に関連する少なくとも1つのうなり周波数を分析して、前記細胞の特性の推定値を得ることを含む、請求項42に記載の方法。
- 前記処理するステップは、蛍光データに基づいて蛍光画像を生成することなく、選別決定に到達する、請求項41に記載の方法。
- 前記細胞の特性は、前記細胞の内部オルガネラに関連する、請求項41に記載の方法。
- 前記細胞の特性は、前記細胞の寸法サイズ、2つの異なる次元に沿った前記細胞のサイズの比、前記細胞に関連する2つ以上のマーカーによって放射される蛍光放射線の共局在化、前記細胞の細胞質及び核のサイズの比、前記細胞から放射された蛍光放射線の尖度、前記蛍光放射線の空間分布の尺度、前記細胞の位置または方向の尺度、前記細胞の離心率の尺度、基準細胞に対する前記細胞の類似性の尺度、前記細胞の1つ以上の空間フーリエ成分の組み合わせ、前記細胞が照射放射線の焦点内に存在する程度の尺度のうちのいずれかを含む、請求項41に記載の方法。
- 前記処理するステップは、選別決定に到達することに関連する潜時が約100マイクロ秒未満となるように、十分に高速である、請求項41に記載の方法。
- 前記潜時あh約20マイクロ秒未満である、請求項47に記載の方法。
- 前記光学的放射線ビームは、前記細胞内の複数の空間位置の各々が照射される光周波数が、高周波シフトされた光周波数のうちの異なる周波数に相当するように構成される、請求項41に記載の方法。
- 前記細胞が、少なくとも2つの蛍光マーカーで染色されており、前記光学的放射線ビームが、前記蛍光マーカーから蛍光放射線を誘発するように構成されている、請求項41に記載の方法。
- 前記蛍光マーカーの1つにそれぞれが対応する時間蛍光波形を生成するために、前記マーカーから発せられた蛍光放射線を収集してデジタル化することをさらに有する、請求項50に記載の方法。
- 前記処理するステップは、蛍光波形を操作して蛍光マーカーに相当する蛍光シグナルの共局在化の尺度を得ること、及び、共局在化の尺度に基づいて選別決定を行うことを含む、請求項51に記載の方法。
- 前記蛍光波形を操作するステップは、
ハイパスフィルタまたはバンドパスフィルタを前記蛍光波形の少なくとも1つに適用して、少なくとも1つのフィルタリングされた波形を生成すること、その後、前記蛍光波形を点ごとの乗算により結果の乗算波形を生成することと、フィルタリングされた波形を積分して積分値を得ることと、積分値を所定の閾値と比較して、前記共局在化の尺度を得ることとを含む、請求項52に記載の方法。 - 前記蛍光波形を操作するステップは、
ハイパスフィルタまたはバンドパスフィルタを前記蛍光波形の少なくとも1つに適用して、少なくとも1つのフィルタリングされた波形を生成し、その後、前記蛍光波形の点ごとの乗算により結果の乗算波形を生成することと、前記乗算波形を積分して積分値を得ることと、前記積分値からバックグラウンド値を減算し、結果値を強度でスケーリングして最終値を生成することと、前記最終値を所定の閾値と比較して前記共局在化の尺度を得ることとを含む、請求項52に記載の方法。 - 前記処理するステップは、前記時間蛍光データを操作して前記細胞のサイズの推定値を得て、推定された細胞のサイズに基づいて選別決定を行うことを含む、請求項41に記載の方法。
- 前記細胞のサイズの推定値は、前記フローサイトメトリーシステムにおける細胞の流れの方向における前記細胞のサイズ及び前記細胞の横方向サイズの任意の推定値であり得る、請求項55に記載の方法。
- 前記細胞のサイズを、前記細胞から発せられた蛍光放射線のパルスの持続時間に基づく細胞の流れの方向において推定することをさらに有する、請求項56に記載の方法。
- 前記細胞の横方向サイズの推定値が、検出された時間蛍光データを2乗することと、2乗された時間蛍光データにバンドパスフィルタを適用することと、フィルタリングされたデータを積分することと、フィルタリングされたデータを所定の閾値と比較することとによって得られる、請求項56に記載の方法。
- 前記処理するステップは、前記時間蛍光データを操作して2つの異なる次元に沿った細胞サイズの比を得ること、及び、この比を利用して選別決定を行うことを含む、請求項41に記載の方法。
- 前記細胞を、2つの蛍光マーカーであって、そのうちの1つは前記細胞の膜に結合し、もう一方は前記細胞の核に結合する2つの蛍光マーカーで標識することをさらに有する、請求項41に記載の方法。
- 前記光学的放射線ビームが、前記蛍光マーカーの両方から蛍光放射線を誘発するように構成され、前記検出するステップは、2つの異なるチャネルの両方の蛍光マーカーから発せられる蛍光放射線を検出することを含む、請求項60に記載の方法。
- 前記処理するステップは、前記細胞の細胞質及び前記細胞の核の寸法サイズの推定値を得るために、前記チャネルにおける検出された蛍光放射線を分析することと、前記細胞の核及び細胞質の寸法サイズ推定値の比に基づいて選別決定を行うこととを含む、請求項61に記載の方法。
- 前記時間蛍光データのフーリエ変換を得ることと、高周波と異なるフーリエ変換の周波数を決定することと、異なる周波数でのフーリエ変換値の合計を得ることと、この合計を所定の閾値と比較して選別決定を行うこととをさらに有する、請求項41に記載の方法。
- フローサイトメトリーシステムにおいて細胞を選別する方法であって、
1つ以上の高周波によって互いにシフトされた2つ以上の光周波数を有する放射線で細胞を照射して、前記細胞から蛍光放射線を誘発することと、
前記蛍光放射線を検出して時間蛍光データを生成することと、
前記時間蛍光データを処理して、約100マイクロ秒以下の潜時を有する前記細胞に関する選別決定に達することとを
有する方法。 - 前記処理するステップは、前記時間蛍光データを操作して、前記細胞の特性の推定値を得ることと、前記推定値に基づいて選別決定に到達することとを含む、請求項64に記載の方法。
- 前記処理するステップは、1つ以上のうなり周波数で前記時間蛍光データの変調を分析して選別決定に達することを含む、請求項64に記載の方法。
- フローサイトメトリーシステムにおいて細胞を選別する方法であって、
各々が少なくとも1つのフルオロフォアに関連する複数の細胞を、1秒あたり約100個の細胞を超える速度で一度に1つずつ光学的問い合わせ領域内に導入して、前記細胞のそれぞれを放射線変調光放射線を用いて照射して、その細胞に関連する前記少なくとも1つのフルオロフォアから蛍光放射線を誘発することと、
各細胞について、以下のステップ、
前記細胞から放射された前記蛍光放射線を検出して時間蛍光波形を生成すること、及び、前記時間蛍光波形を処理して前記細胞に関する選別決定に到達することを実行することと
を有する方法。 - 前記細胞が、1秒あたり約500個の細胞を超える速度で一度に1つずつ前記光学的問い合わせ領域に導入される、請求項67に記載の方法。
- 前記細胞が、1秒あたり約1000個の細胞を超える速度で一度に1つずつ前記光学的問い合わせ領域に導入される、請求項67に記載の方法。
- 前記細胞を、選別決定に基づいて、複数の容器のうちの1つに導くことをさらに有する、請求項67に記載の方法。
- 粒子を選別する方法であって、
粒子を高周波変調された光学ビームで照射して、細胞からの蛍光及び散乱放射線のいずれかを誘発することと、
前記細胞から発せられる蛍光、散乱、または透過放射線を検出して蛍光、散乱、または透過波形データを生成することと、
前記蛍光及び散乱データのいずれかを処理して、このデータに基づいて前記粒子の画像を計算することなく、前記粒子に関する選別決定を行うことと
を有する方法。 - 前記光学ビームはレーザービームである、請求項71に記載の方法。
- 前記光学ビームは、約300THz〜約1000THzの範囲の光周波数を有する、請求項72に記載の方法。
- 前記光学ビームは、約50MHz〜約250MHzの範囲内の1つ以上の高周波だけシフトした複数の光周波数を含む、請求項72に記載の方法。
- 前記処理するステップは、蛍光、散乱、または透過放射線のいずれかで検出された1つ以上のうなり周波数を分析して前記選別決定に到達することを含む、請求項72に記載の方法。
- 前記高周波変調された光学ビームは、それぞれがお互いに対して高周波シフトを有する複数の角度的または空間的に分離されたビームレットを備える、請求項72に記載の方法。
- 前記粒子は生物学的粒子の少なくとも1つである、請求項72に記載の方法。
- 前記粒子は、細胞、微小胞、細胞断片、リポソーム、ビーズ、及び微生物のいずれかである、請求項72に記載の方法。
- 前記生物学的粒子は細胞である、請求項77に記載の方法。
- 粒子の特性を決定するためのシステムであって、
高周波変調された光学的放射線で粒子を照射するための照射システムと、
照射に応答して前記粒子から発せられる蛍光及び散乱放射線のいずれかを検出して蛍光または散乱データを生成するための検出システムと、
前記蛍光及び散乱データを受信し、このデータを処理して少なくとも1つの特性の推定値を計算するために前記検出システムと通信する分析モジュールと
を備えるシステム。 - 前記分析モジュールは、前記蛍光または散乱データに基づいて前記粒子の画像を形成することなく前記粒子の少なくとも1つの特性の推定値を算出する、請求項80に記載のシステム。
- 前記粒子の少なくとも1つの特性は、前記粒子の寸法サイズ、2つの異なる寸法に沿った前記粒子のサイズの比、前記粒子と関連する2つ以上のマーカーによって放射される蛍光放射線の共局在化、前記粒子から放射される蛍光放射線の尖度、前記蛍光放射線の空間分布の尺度、前記粒子の位置または方向の尺度、前記粒子の離心率の尺度、基準粒子に対する前記粒子の類似性の尺度、前記粒子の1つ以上の空間フーリエ成分の組み合わせ、前記粒子が照射放射線の焦点内に存在する程度の尺度のうちの少なくとも1つを含む、請求項80に記載のシステム。
- 前記粒子は、細胞、微小胞、細胞断片、リポソーム、ビーズ、及び微生物のいずれかを含む、請求項80に記載のシステム。
- 前記粒子は細胞を含み、前記少なくとも1つの特性は前記細胞の細胞質と核とのサイズの比である、請求項80に記載のシステム。
- 前記照射システムは、少なくとも1つの高周波によって互いに分離された光周波数を有する複数の角度的に分離されたビームレットを含む光学ビームを生成する、請求項80に記載のシステム。
- 前記照射システムは、
レーザービームを発生する光源と、
前記レーザービームを受信する単一の音響光学偏向器(AOD)と、
複数のRF駆動シグナルを、前記AODに印加して、受信したレーザービームを複数の角度分離されたビームレットに回折させるための高周波(RF)コム発生器とを備える、請求項80に記載のシステム。 - 粒子を選別するためのシステムであって、
高周波変調された光学的放射線で粒子を照射するための照射システムと、
照射に応答して前記粒子から発せられる蛍光及び散乱放射線のいずれかを検出して蛍光または散乱データを生成するための検出システムと、
前記蛍光及び散乱データのいずれかを受信し、このデータを処理して前記粒子に関する選別決定に到達するために前記検出システムと通信する分析モジュールと、
前記粒子をその流路から分別して選別決定に基づいて容器を分離し得るアクチュエータと
を備えるシステム。 - 前記分析モジュールは、前記蛍光または散乱データに基づいて前記粒子の画像を形成することなく、選別決定に到達する、請求項87に記載のシステム。
- 前記照射システムは、少なくとも1つの高周波によって互いに分離された光周波数を有する複数の角度的に分離されたビームレットを含む光学ビームを発生する、請求項87に記載のシステム。
- 前記照射システムは、
レーザービームを発生する光源と、
前記レーザービームを受信する単一の音響光学偏向器(AOD)と、
複数のRF駆動シグナルを、前記AODに印加して、受信したレーザービームを複数の角度分離されたビームレットに回折させるための高周波(RF)コム発生器とを備える、
請求項89に記載のシステム。
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