JP2023516193A - 二次光散乱検出器を有する光検出システムおよびその使用方法 - Google Patents
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Abstract
フローストリーム内の試料からの散乱光を検出するように構成されたフィルタリングされていない光散乱検出器を有するシステムが提供される。特定の実施形態によるシステムは、２つ以上のレーザーを有する光源と、フィルタリングされていない光散乱検出器を有する光検出システムと、メモリを有するプロセッサとを含み、メモリは、プロセッサに動作可能に結合され、メモリは、命令を含み、命令が、プロセッサによって実行されると、プロセッサに、フィルタリングされていない光散乱検出器によって検出された、２つ以上のレーザーの各々からの散乱光に応答して、１つ以上のデータ信号を生成させることと、フィルタリングされていない光散乱検出器からの生成されたデータ信号に基づいて、データ取得の１つ以上のパラメータを判定することとを行わせる。本主題のシステムを用いるデータ取得のための１つ以上のパラメータを判定するための方法もまた記載される。
Description
光検出は、例えば、試料が疾患または病態の診断に使用されるとき、試料（例えば、生体試料）の成分を特徴付けるためにしばしば使用される。試料が照射されると、光は、試料によって散乱され、試料を通して伝達されるだけでなく、試料によって（例えば、蛍光によって）発せられることができる。形態、吸収率、および蛍光標識の存在などの試料成分の違いは、試料によって散乱される光の違いを引き起こし得る。これらの違いを定量化するために、光が集められ、検出器の表面に向けられる。
試料内の成分を特徴付けるために光検出を利用する１つの技術は、フローサイトメトリである。検出された光から生成されたデータを使用して、成分の特性を記録することができ、所望の材料を選別することができる。
フローサイトメータは、通常、血液試料などの流体試料を受容するための試料リザーバと、シース流体が入っているシースリザーバとを含む。フローサイトメータは、流体試料中の（細胞を含む）粒子をセルストリームとしてフローセルに移送する一方、シース流体をフローセルに指向する。フローセル内で、セルストリームの周りに液体シースが形成され、セルストリームに実質的に均一な速度を付与する。フローセルは、細胞を、フローセル内の光源の中心を通過するように、ストリーム内で流体力学的に集束させる。光源からの光は、散乱として、または透過分光法によって検出され得るか、また試料内の１つ以上の成分によって吸収され、発光として再放出され得る。
本開示の態様は、フローストリーム内の試料からの散乱光を検出するように構成されたフィルタリングされていない光散乱検出器を有するシステムを含む。特定の実施形態によるシステムは、２つ以上のレーザーを有する光源と、フィルタリングされていない光散乱検出器を有する光検出システムと、メモリを有するプロセッサとを含み、メモリは、プロセッサに動作可能に結合され、メモリは、命令を含み、命令が、プロセッサによって実行されると、プロセッサに、フィルタリングされていない光散乱検出器によって検出された、２つ以上のレーザーの各々からの散乱光に応答して、１つ以上のデータ信号を生成させることと、データ取得の１つ以上のパラメータを、フィルタリングされていない光散乱検出器からの生成されたデータ信号に基づいて、データ取得の１つ以上のパラメータを判定することとを行わせる。いくつかの実施形態では、データ取得の１つ以上のパラメータは、２つ以上のレーザーの各々による粒子照射のタイミングを含む。特定の事例では、システムは、フィルタリングされていない光散乱検出器からの生成されたデータ信号に基づいて、データ取得の１つ以上のパラメータを調整する命令を有するメモリを含む。例えば、データ取得の持続時間は、調整され得る（例えば、データ取得の持続時間を減少させる）。他の実施形態では、データ取得の１つ以上のパラメータは、フィルタリングされていない光散乱検出器からの生成されたデータ信号に応答して、フローストリーム内の粒子の位置を識別するためのパラメータを含む。特定の実施形態では、システムは、フィルタリングされていない光散乱検出器からのデータ信号に応答して、１つ以上の粒子選別パラメータを生成する命令を有するメモリを含む。いくつかの事例では、粒子選別パラメータは、粒子選別タイミングである。
実施形態では、システムは、２つ以上のレーザーによって照射されたフローストリーム内の試料からの散乱光を検出するように構成されたフィルタリングされていない光散乱検出器を有する光検出システムを含む。いくつかの実施形態では、光散乱検出器は、側方散乱光検出器である。他の実施形態では、光散乱検出器は、前方散乱光検出器である。他の実施形態では、光散乱検出器は、後方散乱光検出器である。本主題の光検出システムは、フィルタリングされた光散乱検出器をさらに含み得る。いくつかの事例では、フィルタリングされた光散乱検出器は、光源のレーザーのうちの１つからフローストリーム内の試料によって散乱光を検出するように構成されている。特定の事例では、フィルタリングされた光散乱検出器は、光散乱検出器と、１つのレーザーから光散乱検出器に試料によって散乱された光を伝達するように構成された光学調整構成要素（例えば、バンドパスフィルタ、ダイクロイックミラー）とを含む。光検出システムでは、光学調整構成要素は、光学調整構成要素（例えば、ビームスプリッタ）が試料からの散乱光をフィルタリングされていない光散乱検出器およびフィルタリングされた光散乱検出器に伝達するように構成されているなど、フィルタリングされた光散乱検出器とフィルタリングされていない光散乱検出器との間の光路内に位置決めされ得る。
本開示の態様は、フィルタリングされていない光散乱検出器からの生成されたデータ信号に基づいて、データ取得の１つ以上のパラメータを判定するための方法も含む。特定の実施形態による方法は、２つ以上のレーザーによって照射されたフローストリーム内の試料からの散乱光を検出するように構成されたフィルタリングされていない光散乱検出器を備える光検出システムで、フローストリームからの光を検出することと、フィルタリングされていない光散乱検出器によって検出された、２つ以上のレーザーの各々からの散乱光に応答して、１つ以上のデータ信号を生成することと、フィルタリングされていない光散乱検出器からの生成されたデータ信号に基づいて、データ取得の１つ以上のパラメータを判定することとを含む。いくつかの実施形態では、フィルタリングされていない光散乱検出器からの生成されたデータ信号に基づいて判定されたパラメータは、粒子照射のタイミングである。他の実施形態では、フィルタリングされていない光散乱検出器からの生成されたデータ信号に基づいて判定されたパラメータは、粒子選別タイミングなどの粒子選別パラメータである。特定の実施形態では、方法は、照射タイミング、データ取得持続時間、または粒子選別のタイミングを調整するなど、フィルタリングされていない光散乱検出器からの生成されたデータ信号に基づいて、１つ以上のパラメータを調整することをさらに含む。
本開示の態様は、キットも含み、キットは、２つ以上の光散乱検出器と、光学フィルタリング構成要素と、光散乱検出器の各々に光を伝達するための光学調整構成要素とを含む。キットは、光学開口部と、スリットと、不明瞭化ディスクと、散乱バーとを含む不明瞭化構成要素など、他の光学調整構成要素をさらに含み得る。
本発明は、添付の図面と併せて読まれたときに、以下の詳細な説明から最もよく理解され得る。図面には、以下の図が含まれる。
フローストリーム内の試料からの散乱光を検出するように構成されたフィルタリングされていない光散乱検出器を有するシステムが提供される。特定の実施形態によるシステムは、２つ以上のレーザーを有する光源と、フィルタリングされていない光散乱検出器を有する光検出システムと、メモリを有するプロセッサとを含み、メモリは、プロセッサに動作可能に結合され、メモリは、命令を含み、命令が、プロセッサによって実行されると、プロセッサに、フィルタリングされていない光散乱検出器によって検出された、２つ以上のレーザーの各々からの散乱光に応答して、１つ以上のデータ信号を生成させることと、フィルタリングされていない光散乱検出器からの生成されたデータ信号に基づいて、データ取得の１つ以上のパラメータを判定することとを行わせる。本主題のシステムを用いるデータ取得のための１つ以上のパラメータを判定するための方法もまた記載される。
本発明がより詳細に説明される前に、本発明は、説明される特定の実施形態に限定されるものではなく、したがって、もちろん、変化し得ることが理解されるべきである。また、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によってのみ限定されることになるため、本明細書で使用される用語は、特定の実施形態のみを説明する目的のためであり、限定することは意図されないことも理解されるべきである。
値の範囲が提供される場合、文脈が明確に別段の指示をしない限り、その範囲の上限と下限との間の、下限の単位の１０分の１までの各中間値、およびこの記載の範囲内の任意の他の記載される値または中間値が本発明に包含されることが理解される。これらのより小さい範囲の上限および下限は、独立してより小さい範囲に含まれてもよく、記載の範囲において任意の具体的に除外された限界に従って、同様に本発明に包含される。記載された範囲が限界の一方または両方を含む場合、それらの含まれる限界のいずれかまたは両方を除外する範囲も、同様に本発明に含まれる。
特定の範囲は、「約」という用語によって先行される数値を伴って本明細書において提示される。「約」という用語は、本明細書において、それが先行する正確な数、ならびにその用語が先行する数に近いか、または近似しているその数についての文字通りの裏付けを提供するために使用される。数が具体的に記載された数に近いか、または近似しているか否かを判定する際、記載されていない数に近いか、またはそれに近似している数は、それが提示される文脈において、具体的に記載された数の実質的等価物を提供する数であり得る。
別途定義されない限り、本明細書で使用されるすべての技術用語および科学用語は、本発明が属する当業者に一般に理解される意味と同じ意味を有する。本明細書に記載されるものと類似または同等の任意の方法および材料も、本発明の実施または試験に使用され得るが、代表的な例示的な方法および材料が、以下に記載される。
本明細書で引用されるすべての刊行物および特許は、あたかも各個々の刊行物または特許が、参照することによって組み込まれるように具体的かつ個々に示されているかのように、参照により本明細書に組み込まれ、方法および／または材料を開示および記載するために、参照によって本明細書に組み込まれ、それらの方法および／または材料に関連して刊行物が引用される。いかなる刊行物の引用も、出願日以前のその開示に関するものであり、本発明が、先行発明を理由に、そのような刊行物に先行する権利がないことを認めるものと解釈されるべきではない。さらに、提供された公開日は、実際の公開日とは異なる場合があり、独立して確認される必要がある場合がある。
本明細書および添付の特許請求の範囲で使用される場合、冠詞「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、別途文脈が明確に指示しない限り、複数の指示対象を含むことに留意されたい。特許請求の範囲は、あらゆる任意選択的要素を除外するように起草され得ることにさらに留意されたい。したがって、この記述は、特許請求要素の列挙に関連した「もっぱら（ｓｏｌｅｌｙ）」および「のみ（ｏｎｌｙ）」などの排他的用語の使用のための、または「消極的な」限定の使用のための先行詞として機能することが意図される。
本開示を読むと当業者には明らかであるように、本明細書に記載および例証される別個の実施形態の各々は、本発明の範囲または趣旨から逸脱することなく、他の様々な実施形態のいずれかの特徴から容易に分離され得るか、またはこれらと組み合わされ得る別個の構成要素および特徴を有する。任意の列挙された方法は、列挙されたイベントの順序、または論理的に可能な任意の他の順序で実行され得る。
装置および方法は、文法的な流動性のために機能的説明とともに記述されてきた、または記述されるが、米国特許法第１１２条に基づいて明確に記載されていない限り、特許請求の範囲は、必ずしも「手段」または「ステップ」の限定の解釈によって限定されると解釈すべきではなく、法的均等論の下で特許請求の範囲によって提供される定義の意味および等価物の完全な範囲を付与されるべきであり、特許請求の範囲が米国特許法第１１２条に基づいて明確に記載されている場合には、米国特許法第１１２条に基づく完全な法的等価物を付与されるべきであることを明確に理解されたい。
上記で要約したように、フローストリーム内の試料からの散乱光を検出するように構成されたフィルタリングされていない光散乱検出器を有するシステムが提供される。本開示の実施形態のさらなる説明において、最初に、２つ以上のレーザーを有する光源を有するシステムと、フィルタリングされていない光散乱検出器とを含む光検出システムが、より詳細に説明される。次に、フィルタリングされていない光散乱検出器からの生成されたデータ信号に基づいて、データ取得の１つ以上のパラメータを判定し、かつ調整するためのシステムおよび方法が説明される。本主題の光検出システムの１つ以上の構成要素を含むキットもまた提供される。
光検出システム
本開示の態様は、２つ以上のレーザーによって照射されたフローストリーム内の試料からの散乱光を検出するように構成されたフィルタリングされていない光散乱検出器を有する光検出システムを含む。「光散乱」という用語は、本明細書では、光ビームの反射、屈折、または偏向などによって、入射ビーム経路から偏向される（例えば、フローストリーム内を流れる）試料中の粒子からの光エネルギーの伝播を指すように、従来の意味で使用される。いくつかの実施形態では、散乱光は、粒子の成分（例えば、フルオロフォア）からの発光ではない。実施形態では、本開示による散乱光は、蛍光またはリン光ではない。特定の実施形態では、本主題のシステムの散乱光検出器によって検出された散乱光は、フローストリーム内の粒子によるＭＩＥ散乱を含む。他の実施形態では、本主題のシステムの散乱光検出器によって検出された散乱光は、フローストリーム内の粒子によるレイリー散乱を含む。さらに他の実施形態では、本主題のシステムの散乱光検出器によって検出された散乱光は、フローストリーム内の粒子によるＭＩＥ散乱およびレイリー散乱を含む。散乱光検出器は、側方散乱光検出器、前方散乱光検出器、後方散乱光検出器、およびそれらの組み合わせであり得る。
本開示の態様は、２つ以上のレーザーによって照射されたフローストリーム内の試料からの散乱光を検出するように構成されたフィルタリングされていない光散乱検出器を有する光検出システムを含む。「光散乱」という用語は、本明細書では、光ビームの反射、屈折、または偏向などによって、入射ビーム経路から偏向される（例えば、フローストリーム内を流れる）試料中の粒子からの光エネルギーの伝播を指すように、従来の意味で使用される。いくつかの実施形態では、散乱光は、粒子の成分（例えば、フルオロフォア）からの発光ではない。実施形態では、本開示による散乱光は、蛍光またはリン光ではない。特定の実施形態では、本主題のシステムの散乱光検出器によって検出された散乱光は、フローストリーム内の粒子によるＭＩＥ散乱を含む。他の実施形態では、本主題のシステムの散乱光検出器によって検出された散乱光は、フローストリーム内の粒子によるレイリー散乱を含む。さらに他の実施形態では、本主題のシステムの散乱光検出器によって検出された散乱光は、フローストリーム内の粒子によるＭＩＥ散乱およびレイリー散乱を含む。散乱光検出器は、側方散乱光検出器、前方散乱光検出器、後方散乱光検出器、およびそれらの組み合わせであり得る。
実施形態による光検出システムは、フィルタリングされていない光散乱検出器を含む。「フィルタリングされていない」という用語は、本明細書では、試料から光散乱検出器の活性表面への光の１つ以上の波長（例えば、試料に照射するために使用されるレーザーの光の波長）の伝播を規制、低減、またはそれ以外の方法で制限するように構成された光学構成要素を通して伝達されていない試料からの光を受信する光散乱検出器を指すように使用される。例えば、いくつかの実施形態では、関心のフィルタリングされていない光散乱検出器は、バンドパスフィルタを介して試料と光学的に通信していない。他の実施形態では、関心のフィルタリングされていない光散乱検出器は、ダイクロイックミラーを介して試料と光学的に通信していない。特定の事例では、試料からの散乱光は、フィルタリングされていない光散乱検出器の活性表面に直接伝達される。他の事例では、試料からの散乱光は、光の１つ以上の波長の伝播を低減、規制、または制限することなく、光ビームの方向または焦点を変更する光学構成要素などの１つ以上の光伝播光学構成要素を通して、フィルタリングされていない光散乱検出器の活性表面に伝達される。特定の実施形態では、試料からの散乱光は、１つ以上のビームスプリッタ、ミラー、レンズ、またはコリメータを使用して、フィルタリングされていない光散乱検出器の活性表面に伝達される。
上述したように、散乱光は、例えば、３つ以上のレーザー、例えば、４つ以上のレーザー、例えば、５つ以上のレーザー、例えば、１０個以上のレーザー、例えば、１５個以上のレーザー、例えば、２５個以上のレーザー、および５０個以上のレーザーを含む２つ以上のレーザーを有する光源で照射される試料から、フィルタリングされていない光散乱検出器によって検出される。実施形態では、例えば、レーザーのうちの３つ以上から、例えば、レーザーのうちの４つ以上から、例えば、レーザーのうちの５つ以上から、例えばレーザーのうちの１０個以上から、例えばレーザーのうちの１５個以上から、および光源のレーザーのうちの２５個以上から試料によって散乱された光を含む、光源のレーザーのうちの２つ以上から試料によって散乱された光は、フィルタリングされていない光散乱検出器によって検出される。特定の実施形態では、フィルタリングされていない光散乱検出器は、例えば、６０％以上、例えば、７０％以上、例えば、７５％以上、例えば、８０％以上、および光源のレーザーの９０％以上を含む、光源のレーザーの５０％以上（例えば、４つの合計レーザーのうちの２つのレーザー）から試料によって散乱された光を検出するように構成されている。特定の事例では、フィルタリングされていない光散乱検出器は、光源のすべてのレーザーからの試料によって散乱された光を検出するように構成されている。
いくつかの実施形態では、光検出システムは、１つ以上のフィルタリングされた光散乱検出器を含む。「フィルタリングされた」という用語は、本明細書では、試料から光散乱検出器の活性表面への光の少なくとも１つ以上の波長（例えば、試料に照射するために使用されるレーザーの光の１つ以上の波長）の伝播を規制、低減、またはそれ以外の方法で制限するように構成された光学構成要素を通して伝達されている試料からの光を受信する光散乱検出器を指すように使用される。光散乱光検出器に伝達された光は、例えば、５以上、例えば、１０以上、例えば、２５以上、例えば、５０以上、例えば、１００以上、例えば、２００以上、例えば、３００以上および光の５００以上の異なる波長の伝播を制限することを含む、光の１つ以上の異なる波長の伝播を制限する光学構成要素を含み得る。例えば、いくつかの実施形態では、試料からの散乱光は、バンドパスフィルタを通してフィルタリングされた光散乱検出器の活性表面に伝達される。他の実施形態では、試料からの散乱光は、ダイクロイックミラーを通してフィルタリングされた光散乱検出器の活性表面に伝達される。
試料を照射するために使用されているレーザーの数に応じて、いくつかの実施形態では、フィルタリングされた光散乱検出器は、例えば、４つ以下のレーザー、例えば、３つ以下のレーザー、および２つ以下のレーザーを含む５つ以下のレーザーからの試料によって散乱された光を大変検出するように構成されている。特定の事例では、フィルタリングされた光散乱検出器は、光源のレーザーのうちの１つからの試料によって散乱された光を検出するように構成されている。例えば、フィルタリングされた光散乱検出器は、例えば、４０％以下、例えば、３０％以下、例えば、２５％以下、例えば、２０％以下、および光源のレーザーの１０％以下を含む、光源のレーザーの５０％以下（例えば、４つの合計レーザーのうちの２つのレーザー）によって散乱された光を検出するように構成され得る。特定の事例では、フィルタリングされた光散乱検出器は、単一のレーザーによって散乱された光を検出するように構成されている。
散乱光は、例えば、１°以上、例えば、１０°以上、例えば、１５°以上、例えば、２０°以上、例えば、２５°以上、例えば、３０°以上、例えば、４５°以上、例えば、６０°以上、例えば、７５°以上、例えば、９０°以上、例えば、１３５°以上、例えば、１５０°以上、および散乱光検出器が、光照射の入射ビームに対して１８０°以上の角度で試料中の粒子からの光を検出するように構成されている場合を含む、光照射の入射ビームに対する角度で、各光検出器によって検出され得る。特定の事例では、フィルタリングされた光散乱検出器およびフィルタリングされていない光散乱検出器のうちの１つ以上は、例えば、光検出器が、例えば、４５°～１０５°、および６０°～９０°を含む、光照射の入射ビームに対して３０°～１２０°に伝播される散乱光を検出するように位置決めされる、側方散乱光検出器である。特定の事例では、フィルタリングされた光散乱検出器およびフィルタリングされていない光散乱検出器のうちの１つ以上は、光照射の入射ビームに対して９０°の角度で位置決めされた側方散乱光検出器である。他の事例では、フィルタリングされた光散乱検出器およびフィルタリングされていない光散乱検出器のうちの１つ以上は、例えば、検出器が、例えば、１００°～２２０°、例えば、１２０°～２００°、および光照射の入射ビームに対して１４０°～１８０°を含む、光照射の入射ビームに対して１２０°～２４０°から伝播される散乱光を検出するように位置決めされる、前方散乱検出器である。特定の事例では、フィルタリングされた光散乱検出器およびフィルタリングされていない光散乱検出器のうちの１つ以上は、光照射の入射ビームに対して１８０°の角度で伝播される散乱光を検出するように位置決めされた前方散乱光検出器である。さらに他の事例では、フィルタリングされた光散乱検出器およびフィルタリングされていない光散乱検出器のうちの１つ以上は、例えば、５°～２５°、および光照射の入射ビームに対して、１０°～２０°を含む、光照射の入射ビームに対して、１°～３０°から伝播される散乱光を検出するように位置決めされた後方散乱光検出器である。特定の事例では、フィルタリングされた光散乱検出器およびフィルタリングされていない光散乱検出器のうちの１つ以上は、光照射の入射ビームに対して３０°の角度で伝播される散乱光を検出するように位置決めされた後方散乱光検出器である。
本主題の光検出システムにおける各光散乱光検出器は、他のタイプの光検出器の中でもとりわけ、例えば、アクティブピクセルセンサ（ＡＰＳ）、アバランシェフォトダイオード、画像センサ、電荷結合素子（ＣＣＤ）、強化電荷結合素子（ＩＣＣＤ）、相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）画像センサまたはＮ型金属酸化膜半導体（ＮＭＯＳ）画像センサ、発光ダイオード、光子カウンタ、ボロメータ、焦電検出器、光抵抗器、太陽電池、フォトダイオード、光電子増倍管、フォトトランジスタ、量子ドット光伝導体またはフォトダイオード、およびこれらの組み合わせなどの任意の好適なフォトセンサであり得る。実施形態では、光散乱光検出器は、例えば、２つ以上、例えば、３つ以上、例えば、５つ以上、例えば、１０個以上、および２５個以上の光検出器を含む、１つ以上のフォトセンサを含み得る。いくつかの事例では、各光散乱光検出器は、光検出器アレイである。「光検出器アレイ」という用語は、光を検出するように構成された２つ以上の光検出器の配置またはシリーズを指すように、従来の意味で使用される。実施形態では、光検出器アレイは、例えば、３つ以上の光検出器、例えば、４つ以上の光検出器、例えば、５つ以上の光検出器、例えば、６つ以上の光検出器、例えば、７つ以上の光検出器、例えば、８つ以上の光検出器、例えば、９つ以上の光検出器、例えば、１０個以上の光検出器、例えば、１２個以上の光検出器、および１５個以上の光検出器を含む、２つ以上の光検出器を含み得る。特定の実施形態では、光検出器アレイは、５つの光検出器を含む。光検出器は、必要に応じて任意の幾何学的構成で配置されてもよく、関心の構成は、正方形構成、長方形構成、台形構成、三角形構成、六角形構成、七角形構成、八角形構成、非長方形構成、十角形構成、十二角形構成、円形構成、楕円形構成、ならびに不規則形状の構成を含むが、これらに限定されない。光散乱光検出器アレイ内の光検出器は、（Ｘ－Ｚ平面で参照されるように）他方に対して、例えば、１５°～１７０°、例えば、２０°～１６０°、例えば、２５°～１５０°、例えば、３０°～１２０°、および４５°～９０°を含む、１０°～１８０°の範囲の角度で配向され得る。
本開示の光散乱光検出器は、例えば、２つ以上の波長、例えば、５つ以上の異なる波長、例えば、１０個以上の異なる波長、例えば、２５個以上の異なる波長、例えば、５０個以上の異なる波長、例えば、１００個以上の異なる波長、例えば、２００個以上の異なる波長、例えば、３００個以上の異なる波長、および４００個以上の異なる波長でフローストリーム内の試料によって発せられた光を測定することを含む、１つ以上の波長で集められた光を測定するように構成されている。
いくつかの実施形態では、本主題の光検出器は、波長の範囲（例えば、２００ｎｍ～１０００ｎｍ）にわたって集められた光を測定するように構成されている。ある特定の実施形態では、関心の検出器は、ある範囲の波長にわたって光のスペクトルを集めるように構成される。例えば、システムは、２００ｎｍ～１０００ｎｍの波長範囲のうちの１つ以上にわたって光のスペクトルを集めるように構成された１つ以上の検出器を含み得る。さらに他の実施形態では、関心の検出器は、１つ以上の特定の波長でフローストリーム内の試料からの光を測定するように構成されている。実施形態では、光検出システムは、連続的に、または別個の間隔で光を測定するように構成されている。いくつかの事例では、関心の検出器は、集められた光の測定を連続的に行うように構成される。他の事例では、光検出システムは、０．００１ミリ秒毎、０．０１ミリ秒毎、０．１ミリ秒毎、１ミリ秒毎、１０ミリ秒毎、１００ミリ秒毎、および１０００ミリ秒毎を含む、またはいくつかの他の間隔毎に光を測定するなど、別個の間隔で測定するように構成される。
いくつかの実施形態では、光検出システムは、フィルタリングされていない光散乱検出器と、フィルタリングされた光散乱検出器と、フィルタリングされていない光散乱検出器と、試料からの散乱光を、フィルタリングされていない光散乱検出器およびフィルタリングされた光散乱検出器に伝達するように構成されているフィルタリングされた光散乱検出器との間の光路に位置決めされた光学調整構成要素とを含む。特定の実施形態では、光学調整は、集められた光のある部分（フローストリーム内の試料によって散乱された光）が、フィルタリングされていない光散乱検出器に伝達され、集められた光の別の部分が、フィルタリングされた光散乱検出器に伝達されるように、光のビームを分割することを含む。
いくつかの実施形態では、光学調整構成要素は、ビームスプリッタである。光学調整構成要素を通して各光散乱光検出器に伝播された光の量もまた、いくつかの実施形態では、例えば、５５％以上、例えば、６０％以上、例えば、６５％以上、例えば、７５％以上、例えば、８０％以上、例えば、９０％以上、および本主題の光検出システムによって集められた光の９５％以上を含む、集められた光の５０％以上が、光学調整構成要素を通して各光散乱光検出器に伝達される場合、変化し得る。例えば、光学調整構成要素を通して各光散乱光検出器に伝播された光の量は、例えば、３０％～９５％、例えば、３５％～９０％、例えば、４０％～８５％、例えば、４５％～８０％、および５０％～７５％を含む、２５％～９９％の範囲であり得る。
いくつかの実施形態では、例えば、４５％以下、例えば、４０％以下、例えば、３５％以下、例えば、３０％以下、例えば、２５％以下、例えば、２０％以下、例えば、１５％以下、例えば、１０％以下、および光検出システムによって集められた光の５％以下を含む、集められた光の５０％以下は、光学調整構成要素を通して、フィルタリングされた光散乱光検出器に伝達され、光学調整構成要素を通して、フィルタリングされた光散乱光検出器に伝達される。例えば、光学調整構成要素を通してフィルタリングされた光散乱光検出器に伝播される集められた光の量は、例えば、２％～７０％、例えば、３％～６５％、例えば、４％～６０％、および５％～５０％を含む、１％～７５％の範囲であり得る。他の実施形態では、例えば、４５％以下、例えば、４０％以下、例えば、３５％以下、例えば、３０％以下、例えば、２５％以下、例えば、２０％以下、例えば、１５％以下、例えば、１０％以下、および光検出システムによって集められた光の５％以下を含む、集められた光の５０％以下は、光学調整構成要素を通して、フィルタリングされていない光散乱光検出器に伝達され、光学調整構成要素を通して、フィルタリングされていない光散乱光検出器に伝達される。例えば、光学調整構成要素を通してフィルタリングされていない光散乱光検出器に伝播される集められた光の量は、例えば、２％～７０％、例えば、３％～６５％、例えば、４％～６０％、および５％～５０％を含む、１％～７５％の範囲であり得る。
他の実施形態では、光学調整構成要素は、ビームスプリッタである。「ビームスプリッタ」という用語は、本明細書では、光の所定の部分が、各光路に沿って伝播されるように、２つ以上の異なる光路に沿って光を伝播するように構成された光学構成要素を指すように、従来の意味で使用される。任意の好都合な光ビーム分割プロトコルが、他のタイプのビームスプリッタの中でもとりわけ、三角形プリズム、細長いミラープリズム、ダイクロイックミラープリズムなどとともに採用され得る。ビームスプリッタは、ビームスプリッタが、所望の量および波長の光を、フィルタリングされていない光散乱検出器およびフィルタリングされた光散乱検出器に伝播することができる限り、任意の好適な材料から形成され得る。例えば、関心のビームスプリッタは、ガラス（例えば、Ｎ－ＳＦ１０、Ｎ－ＳＦ１１、Ｎ－ＳＦ５７、Ｎ－ＢＫ７、Ｎ－ＬＡＫ２１、またはＮ－ＬＡＦ３５ガラス）、シリカ（例えば、縮合シリカ）、クォーツ、結晶（例えば、ＣａＦ２結晶）、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）、Ｆ２、ゲルマニウム（Ｇｅ）チタン酸塩（例えば、Ｓ－ＴＩＨ１１）、ホウケイ酸塩（例えば、ＢＫ７）から形成され得る。特定の実施形態では、ビームスプリッタは、以下に限定されないが、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリウレタン、ポリエーテル、ポリアミド、ポリイミド、または他の高分子プラスチック材料の中でもとりわけ、ＰＥＴＧ（グリコール変性ポリエチレンテレフタレート）などのこれらの熱可塑性プラスチックのコポリマーなどの高分子材料から形成され得る。特定の実施形態では、ビームスプリッタは、ポリエステルから形成され、関心のポリエステルとしては、以下に限定されないが、ポリ（エチレンテレフタレート）（ＰＥＴ）、ボトルグレードＰＥＴ（モノエチレングリコール、テレフタル酸、およびイソフタル酸、シクロヘキサンジメタノールなどの他のコモノマーに基づいて作られたコポリマー）、ポリ（ブチレンテレフタレート）（ＰＢＴ）、およびポリ（ヘキサメチレンテレフタレート）などのポリ（アルキレンテレフタレート）、ポリ（エチレンアジピン酸塩）、ポリ（１，４－ブチレンアジピン酸塩）、およびポリ（ヘキサメチレンアジピン酸塩）などのポリ（アルキレンアジピン酸塩）、ポリ（エチレンスベレート）などのポリ（アルキレンスベレート）、ポリ（エチレンセバケート）などのポリ（アルキレンセバケート）、ポリ（ε－カプロラクトン）およびポリ（β－プロピオラクトン）、ポリ（エチレンイソフタレート）などのポリ（アルキレンイソフタレート）、ポリ（エチレン２，６－ナフタレン－ジカルボキシレート）などのポリ（アルキレン２，６－ナフタレン－ジカルボキシレート）、ポリ（エチレンスルホニル－４，４’－ジベンゾエート）などのポリ（アルキレンスルホニル－４，４’－ジベンゾエート）、ポリ（ｐ－フェニレンエチレンジカルボキシレート）などのポリ（ｐ－フェニレンアルキレンジカルボキシレート）、ポリ（トランス－１，４－シクロヘキサンジイルエチレンジカルボキシレート）などのポリ（トランス－１，４－シクロヘキサンジイルアルキレンジカルボキシレート）、ポリ（１，４－シクロヘキサン－ジメチレンエチレンジカルボキシレート）などのポリ（１，４－シクロヘキサン－ジメチレンアルキレンジカルボキシレート）、ポリ（［２．２．２］－ビシクロオクタン－１，４－ジメチレンエチレンジカルボキシレート）などのポリ（［２．２．２］－ビシクロオクタン－１，４－ジメチレンアルキレンジカルボキシレート）、（Ｓ）－ポリラクチド、（Ｒ，Ｓ）－ポリラクチド、ポリ（テトラメチルグリコリド）、およびポリ（ラクチド－コ－グリコリド）などの乳酸ポリマーおよびコポリマー、ならびにビスフェノールＡ、３，３’－ジメチルビスフェノールＡ、３，３’，５，５’－テトラクロロビスフェノールＡ、３，３’，５，５’－テトラメチルビスフェノールＡのポリカーボネート、ポリ（ｐ－フェニレンテレフタルアミド）などのポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、（例えば、Ｍｙｌａｒ（商標）ポリエチレンテレフタレート）、それらの組み合わせなどが挙げられ得る。
他の実施形態では、光学調整構成要素は、くさび形ビームスプリッタである。これらの実施形態では、ビームスプリッタは、くさび角度を有するビームスプリッタであり、くさび形ビームスプリッタを通る集められた光の伝播が、フィルタリングされていない光散乱検出器およびフィルタリングされた光散乱検出器のうちの１つ以上に伝播される光の角度の小さな変化をもたらすように、非共線後方反射を生成する。本開示の実施形態によるくさび形ビームスプリッタは、集められた光の入射角度の変化が、例えば、０．００５％以上、例えば、０．０１％、例えば、０．０５％以上、例えば、０．１％以上、例えば、０．５％以上、例えば、１％以上、例えば、２％以上、例えば、３％以上、例えば、５％以上、および１０％以上を含む、０．００１％以上の伝播光角度の偏差をもたらす、くさび角度を有する。いくつかの実施形態では、くさび形ビームスプリッタは、例えば、１０弧分～１１５弧分、例えば、１５弧分～１１０弧分、例えば、２０弧分～１０５弧分、例えば、２５弧分～１００弧分、例えば、３０弧分～１０５弧分、例えば、３５弧分～１００弧分、例えば、４０弧分～９５弧分、および４５弧分～９０弧分を含む、５弧分～１２０弧分のくさび角度を有する。特定の実施形態では、くさび形ビームスプリッタは、光干渉を低減または排除するために十分なくさび角度を有する。他の実施形態では、くさび形ビームスプリッタは、フィルタリングされていない光散乱検出器またはフィルタリングされた光散乱検出器によって測定された光から画像アーチファクトを低減または除去するために十分なくさび角度を有する。
いくつかの実施形態では、くさび形ビームスプリッタは、１５０ｎｍ～５μｍ、１８０ｎｍ～８μｍ、１８５ｎｍ～２．１μｍ、２００ｎｍ～６μｍ、２００ｎｍ～１１μｍ、２５０ｎｍ～１．６μｍ、３５０ｎｍ～２μｍ、６００ｎｍ～１６μｍ、１．２μｍ～８μｍ、２μｍ～１６μｍ、またはいくつかの他の波長範囲の透明ウインドウを有する。
関心のビームスプリッタは、必要に応じて、フィルタリングされていない光散乱検出器およびフィルタリングされた光散乱検出器に伝播された光の量を分割するように構成され得る。いくつかの実施形態では、ビームスプリッタは、例えば、５：９５～９５：５、例えば、１０：９０～９０：１０、例えば、２０：８０～８０：２０、および２５：７５～７５：２５を含む、１：９９～９９：１のフィルタリングされていない光散乱検出器とフィルタリングされた光散乱検出器との間のビーム分割光比を有する。他の実施形態では、ビームスプリッタは、例えば、５：９５～９５：５、例えば、１０：９０～９０：１０、例えば、２０：８０～８０：２０、および２５：７５～７５：２５を含む、１：９９～９９：１のフィルタリングされた光散乱検出器とフィルタリングされていない光散乱検出器との間のビーム分割光比を有する。
いくつかの実施形態では、ビームスプリッタの空間位置は、手動（人の手による）またはモータ駆動変位デバイスなどで調整可能である。例えば、ビームスプリッタの角度は、本主題の光検出システムにおいて、例えば、１０°以上、例えば、１５°以上、例えば、２０°以上、例えば、３０°以上、例えば、４５°以上、例えば、６０°以上、および７５°以上を含む、５°以上調整され得る。特定の事例では、ビームスプリッタの空間位置は、例えば、１ｍｍ以上、例えば、５ｍｍ以上、例えば、１０ｍｍ以上、および２５ｍｍ以上を含み、光検出システム内で調節することができる。例えば、モータ差動変位段階、モータ駆動リードスクリューアセンブリ、他のタイプのモータの中でもとりわけ、ステッピングモータ、サーボモータ、ブラシレス電動モータ、ブラシ付きＤＣモータ、マイクロステップ駆動モータ、高分解能ステッピングモータを用いるモータ操作歯車付き作動デバイスなどの任意の好都合なモータ駆動アクチュエータを使用することができる。一実施例では、ビームスプリッタの水平位置もしくは垂直位置または配向の角度は、モータ駆動変位デバイスで調節することができる。
図１は、特定の実施形態による光検出システムの構成要素の配置を示す。光検出システム１００は、レーザー１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、および１０２ｄを有する光源１０２で照射されるフローセル１０１を含む。レーザー１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、および１０２ｄからの試料中の粒子によって散乱された光は、ビームスプリッタ１０５を使用して、フィルタリングされていない光散乱検出器１０３（前方光散乱検出器）およびフィルタリングされた光散乱検出器１０４に伝達される。ビームスプリッタ１０５からの光は、レーザー１０２ａ、１０２ｂ、および１０２ｃからの光の伝播を規制するように構成され、レーザー１０２ｄからの散乱光のみを光散乱検出器１０４に伝達するように構成されたバンドパスフィルタ１０４ａを通してフィルタリングされた光散乱検出器１０４に伝達される。
いくつかの実施形態では、光学調整構成要素からの光は、不明瞭化構成要素を通して、フィルタリングされていない光散乱検出器およびフィルタリングされた光散乱検出器のうちの１つ以上に伝播される。これらの実施形態では、不明瞭化構成要素は、例えば、５％以上、例えば、１０％以上、例えば、２５％以上、例えば、４０％以上、および伝達される光の量を５０％以上低減することを含み、伝達される光の量を１％以上低減するように、検出器に伝達される光の量を低減するように構成されている。光学開口部（例えば、ピンホール）またはスリットを含むが、これらに限定されない、任意の好都合な不明瞭化プロトコルが採用され得る。光学開口部のサイズは、所望に応じて変化し得、関心の開口部は、例えば、０．００５ｍｍ～９．５ｍｍ、例えば、０．０１ｍｍ～９ｍｍ、例えば、０．０５ｍｍ～８．５ｍｍ、例えば、０．１ｍｍ～８ｍｍ、例えば、０．５ｍｍ～７．５ｍｍ、および１ｍｍ～５ｍｍを含む、０．００１ｍｍ～１０ｍｍの範囲である。関心の不明瞭化スリットはまた、スリットの幅が、例えば、０．００５ｍｍ～９．５ｍｍ、例えば、０．０１ｍｍ～９ｍｍ、例えば、０．０５ｍｍ～８．５ｍｍ、例えば、０．１ｍｍ～８ｍｍ、例えば、０．５ｍｍ～７．５ｍｍ、および１ｍｍ～５ｍｍを含む、０．００１ｍｍ～１０ｍｍの範囲で変化し得る。不明瞭化スリットの長さは、光散乱検出器への伝播光の幅に応じて変化し得、例えば、２ｍｍ～４５ｍｍ、例えば、３ｍｍ～４０ｍｍ、例えば、４ｍｍ～３５ｍｍ、および５ｍｍ～２５ｍｍを含む、１ｍｍ～５０ｍｍの範囲であり得る。
光散乱検出器に伝達された光の量を低減するために採用された不明瞭化構成要素は、任意の好都合な形状であり得、関心の断面形状としては、以下に限定されないが、例えば、正方形、長方形、台形、三角形、六角形などの直線断面形状、例えば、円形、楕円形などの曲線断面形状、ならびに、例えば、平面状の上部に結合された放物線状の底部などの不規則形状が挙げられる。いくつかの実施形態では、不明瞭化構成要素は、円形である。他の実施形態では、光学調整構成要素は、楕円形である。さらに他の実施形態では、不明瞭化構成要素は、正方形または長方形などの多角形形状である。不明瞭化構成要素の幅は、いくつかの事例では、例えば、２ｍｍ～２２ｍｍ、例えば、３ｍｍ～２０ｍｍ、例えば、４ｍｍ～１７ｍｍ、および５ｍｍ～１５ｍｍを含む、１ｍｍ～２５ｍｍの範囲で変化し得る。各不明瞭化構成要素の長さは、例えば、２ｍｍ～４５ｍｍ、例えば、３ｍｍ～４０ｍｍ、例えば、４ｍｍ～３５ｍｍ、例えば、５ｍｍ～３０ｍｍ、および１０ｍｍ～２０ｍｍを含む、１ｍｍ～５０ｍｍの範囲である。
いくつかの実施形態では、本主題の光検出システムによって受信された光は、光学収集システムによって伝達され得る。光学収集システムは、光を集め、かつ指向する任意の好適な光収集プロトコルであり得る。いくつかの実施形態では、光学収集システムは、光ファイバ光リレーバンドルなどの光ファイバを含む。他の実施形態では、光学収集システムは、自由空間光リレーシステムである。
実施形態では、光学収集システムは、例えば、接着剤などと光検出器のうちの１つ以上に物理的に結合され得、ともに成形され得、または光検出器に統合され得る。特定の実施形態では、光学収集システムおよび光検出システムは、単一のユニットに統合される。いくつかの事例では、光収集システムは、例えば、フックおよびループ留め具、磁石、ラッチ、ノッチ、カウンターシンク、カウンターボア、溝、ピン、テザー、ヒンジ、ベルクロ（登録商標）、非永続性接着剤、またはそれらの組み合わせなどで、光収集システムを光検出システムに固定するコネクタで、光検出システムに結合される。
他の実施形態では、光検出システムおよび光学収集システムは、光学通信するが、物理的に接触していない。実施形態では、光学収集システムは、光検出システムから例えば、０．００５ｍｍ以上、例えば、０．０１ｍｍ以上、例えば、０．０５ｍｍ以上、例えば、０．１ｍｍ以上、例えば、０．５ｍｍ以上、例えば、１ｍｍ以上、例えば、１０ｍｍ以上、例えば、２５ｍｍ以上、例えば、５０ｍｍ以上、および１００ｍｍ以上を含む、光検出システムから０．００１ｍｍ以上離れて位置決めされ得る。
特定の実施形態では、光学収集システムは、光ファイバを含む。例えば、光学収集システムは、光ファイバ光リレー束であってもよく、光は、光ファイバ光リレー束を通して、光検出システムに伝達される。光検出システムに光を伝播させるために、任意の光ファイバ光リレーシステムが採用され得る。特定の実施形態では、光検出システムに光を伝播させるための好適な光ファイバリレーシステムは、米国特許第６，８０９，８０４号に記載されるものなどの光ファイバリレーシステムを含むがそれに限定されず、その開示は、参照により本明細書に組み込まれる。
他の実施形態では、光学収集システムは、自由空間光リレーシステムである。「自由空間光リレー」という語句は、本明細書では、自由空間を通して光を光検出システムに指向するために、１つ以上の光学構成要素の構成を採用する光伝播を指すように、従来の意味で使用される。特定の実施形態では、自由空間光リレーシステムは、近位端部および遠位端部を有するハウジングを含み、近位端部は、光検出システムに結合される。自由空間リレーシステムは、レンズの１つ以上、ミラー、スリット、ピンホール、波長セパレータ、またはそれらの組み合わせなど、異なる光学調整構成要素の任意の組み合わせを含み得る。例えば、いくつかの実施形態では、関心の自由空間光リレーシステムは、１つ以上の集束レンズを含む。他の実施形態では、本主題の自由空間光リレーシステムは、１つ以上のミラーを含む。さらに他の実施形態では、自由空間光リレーシステムは、コリメーティングレンズを含む。特定の実施形態では、光検出システムに光を伝播させるための好適な自由空間光リレーシステムは、米国特許第７，６４３，１４２号、同第７，７２８，９７４号および同第８，２２３，４４５号に記載されているものなどの光リレーシステムを含むがそれに限定されず、それらの開示は、参照により本明細書に組み込まれる。
上記に要約したように、本開示の態様は、試料からの散乱光を測定するためのシステムも含む。特定の実施形態によるシステムは、２つ以上のレーザーを有する光源と、本明細書の上記に記載されるフィルタリングされていない光散乱検出器を含む光検出システムと、プロセッサに動作可能に結合されたメモリを有するプロセッサとを含み、メモリが、メモリに記憶された命令を含み、命令が、プロセッサによって実行されると、プロセッサに、フィルタリングされていない光散乱検出器によって検出された、２つ以上のレーザーの各々からの散乱光に応答して、１つ以上のデータ信号を生成させることと、データ取得の１つ以上のパラメータを、フィルタリングされていない光散乱検出器からの生成されたデータ信号に基づいて、判定することとを行わせる。
実施形態では、試料は、例えば、３つ以上のレーザー、例えば、４つ以上のレーザー、例えば、５つ以上のレーザー、例えば、１０個以上のレーザー、例えば、１５個以上のレーザー、例えば、２５個以上のレーザー、および５０個以上のレーザーを含む、２つ以上のレーザーを含む。試料内の成分（例えば、細胞、ビーズ、非細胞粒子など）に応じて、レーザーは、例えば、２５０ｎｍ～１２５０ｎｍ、例えば、３００ｎｍ～１０００ｎｍ、例えば、３５０ｎｍ～９００ｎｍ、および４００ｎｍ～８００ｎｍを含む、２００ｎｍ～１５００ｎｍの範囲で変化する光の波長を発する。各レーザーは、独立して、パルスレーザーまたは連続波レーザーであり得る。例えば、レーザーは、ヘリウムネオンレーザー、アルゴンレーザー、クリプトンレーザー、キセノンレーザー、窒素レーザー、ＣＯ２レーザー、ＣＯレーザー、アルゴンフッ素（ＡｒＦ）エキシマレーザー、クリプトンフッ素（ＫｒＦ）エキシマレーザー、キセノン塩素（ＸｅＣｌ）エキシマレーザー、もしくはキセノンフッ素（ＸｅＦ）エキシマレーザー、またはそれらの組み合わせなどのガスレーザー、スチルベン、クマリン、もしくはローダミンレーザーなどの色素レーザー、ヘリウムカドミウム（ＨｅＣｄ）レーザー、ヘリウム水銀（ＨｅＨｇ）レーザー、ヘリウムセレン（ＨｅＳｅ）レーザー、ヘリウム銀（ＨｅＡｇ）レーザー、ストロンチウムレーザー、ネオン銅（ＮｅＣｕ）レーザー、銅レーザー、または金レーザー、およびそれらの組み合わせなどの金属蒸気レーザー、ルビーレーザー、Ｎｄ：ＹＡＧレーザー、ＮｄＣｒＹＡＧレーザー、Ｅｒ：ＹＡＧレーザー、Ｎｄ：ＹＬＦレーザー、Ｎｄ：ＹＶＯ４レーザー、Ｎｄ：ＹＣａ４Ｏ（ＢＯ３）３レーザー、Ｎｄ：ＹＣＯＢレーザー、チタンサファイアレーザー、ツリウムＹＡＧレーザー、イッテルビウムＹＡＧレーザー、Ｙ２Ｏ３レーザー、またはセリウムドープされたレーザー、およびそれらの組み合わせなどの固体レーザー、半導体ダイオードレーザー、光励起半導体レーザー（ＯＰＳＬ）、または上記レーザーのいずれかの周波数の２倍または３倍の周波数の実装であり得る。
特定の実施形態では、光源は、２つ以上の周波数シフトされた光のビームを生成するように構成された光ビーム発生器である。いくつかの事例では、光ビーム発生器は、レーザーと、２つ以上の角度偏向レーザービームを生成するために、無線周波数駆動信号を音響光学デバイスに印加するように構成された無線周波数発生器とを含む。これらの実施形態では、レーザーは、パルスレーザーまたは連続波レーザーであり得る。例えば、関心の光ビーム発生器におけるレーザーは、ヘリウムネオンレーザー、アルゴンレーザー、クリプトンレーザー、キセノンレーザー、窒素レーザー、ＣＯ２レーザー、ＣＯレーザー、アルゴンフッ素（ＡｒＦ）エキシマレーザー、クリプトンフッ素（ＫｒＦ）エキシマレーザー、キセノン塩素（ＸｅＣｌ）エキシマレーザー、もしくはキセノンフッ素（ＸｅＦ）エキシマレーザー、またはそれらの組み合わせなどのガスレーザー、スチルベン、クマリン、もしくはローダミンレーザーなどの色素レーザー、ヘリウムカドミウム（ＨｅＣｄ）レーザー、ヘリウム水銀（ＨｅＨｇ）レーザー、ヘリウムセレン（ＨｅＳｅ）レーザー、ヘリウム銀（ＨｅＡｇ）レーザー、ストロンチウムレーザー、ネオン銅（ＮｅＣｕ）レーザー、銅レーザー、または金レーザー、およびそれらの組み合わせなどの金属蒸気レーザー、ルビーレーザー、Ｎｄ：ＹＡＧレーザー、ＮｄＣｒＹＡＧレーザー、Ｅｒ：ＹＡＧレーザー、Ｎｄ：ＹＬＦレーザー、Ｎｄ：ＹＶＯ４レーザー、Ｎｄ：ＹＣａ４Ｏ（ＢＯ３）３レーザー、Ｎｄ：ＹＣＯＢレーザー、チタンサファイアレーザー、ツリウムＹＡＧレーザー、イッテルビウムＹＡＧレーザー、Ｙ２Ｏ３レーザー、またはセリウムドープされたレーザー、およびそれらの組み合わせなどの固体レーザーであり得る。
音響光学デバイスは、印加された音響波を使用して周波数シフトレーザー光を検出するように構成された任意の好都合な音響光学プロトコルであり得る。特定の実施形態では、音響光学デバイスは、音響光学デフレクタである。本主題のシステム内の音響光学デバイスは、レーザーからの光および印加された無線周波数駆動信号から角度偏向レーザービームを生成するように構成されている。無線周波数駆動信号は、直接デジタルシンセサイザー（ＤＤＳ）、任意の波形生成器（ＡＷＧ）、または電気パルス発生器などの任意の好適な無線周波数駆動信号源を備えた音響光学デバイスに印加され得る。
実施形態では、コントローラは、無線周波数駆動信号を音響光学デバイスに印加して、出力レーザービーム内に、例えば、３つ以上の無線周波数駆動信号、例えば、４つ以上の無線周波数駆動信号、例えば、５つ以上の無線周波数駆動信号、例えば、６つ以上の無線周波数駆動信号、例えば、７つ以上の無線周波数駆動信号、例えば、８つ以上の無線周波数駆動信号、例えば、９つ以上の無線周波数駆動信号、例えば、１０個以上の無線周波数駆動信号、例えば、１５個以上の無線周波数駆動信号、例えば、２５個以上の無線周波数駆動信号、例えば、５０個以上の無線周波数駆動信号を印加するように構成され、および１００個以上の無線周波数駆動信号を印加するように構成されていることを含み、所望の数の角度偏向レーザービームを生成するように構成されている。
いくつかの事例では、出力レーザービーム内の角度偏向レーザービームの強度プロファイルを生成するために、コントローラは、例えば、約０．００１Ｖ～約５００Ｖ、例えば、約０．００５Ｖ～約４００Ｖ、例えば、約０．０１Ｖ～約３００Ｖ、例えば、約０．０５Ｖ～約２００Ｖ、例えば、約０．１Ｖ～約１００Ｖ、例えば、約０．５Ｖ～約７５Ｖ、例えば、約１Ｖ～約５０Ｖ、例えば、約２Ｖ～約４０Ｖ、例えば、３Ｖ～約３０Ｖ、および約５Ｖ～約２５Ｖを含み、変化する振幅を有する無線周波数駆動信号を印加するように構成されている。印加された各無線周波数駆動信号は、いくつかの実施形態では、例えば、約０．００５ＭＨｚ～約４００ＭＨｚ、例えば、約０．０１ＭＨｚ～約３００ＭＨｚの周波数を有し、例えば、約０．０５ＭＨｚ～約２００ＭＨｚ、例えば、約０．１ＭＨｚ～約１００ＭＨｚ、例えば、約０．５ＭＨｚ～約９０ＭＨｚ、例えば、約１ＭＨｚ～約７５ＭＨｚ、例えば、約２ＭＨｚ～約７０ＭＨｚ、例えば、約３ＭＨｚ～約６５ＭＨｚ、例えば、約４ＭＨｚ～約６０ＭＨｚ、および約５ＭＨｚ～約５０ＭＨｚを含む、約０．００１ＭＨｚ～約５００ＭＨｚの周波数を有する。
特定の実施形態では、コントローラは、プロセッサに動作可能に結合されたメモリを有し、メモリが、メモリに記憶された命令を含み、命令が、プロセッサによって実行されると、プロセッサに、所望の強度プロファイルを有する角度偏向レーザービームを有する出力レーザービームを生成させる。例えば、メモリは、例えば、３以上、例えば、４以上、例えば、５以上、例えば、１０以上、例えば、２５以上、例えば、５０以上の同じ強度を有する２つ以上の角度偏向レーザービームを生成する命令を含み得、メモリは、同じ強度を有する１００以上の角度偏向レーザービームを生成する命令を含み得る。他の実施形態では、メモリは、例えば、３以上、例えば、４以上、例えば、５以上、例えば、１０以上、例えば、２５以上、例えば、５０以上の異なる強度を有する２つ以上の角度偏向レーザービームを生成する命令を含み得、メモリは、異なる強度を有する１００以上の角度偏向レーザービームを生成する命令を含み得る。
特定の実施形態では、コントローラは、プロセッサに動作可能に結合されたメモリを有し、メモリが、メモリに記憶された命令を含み、命令が、プロセッサによって実行されると、プロセッサに、水平軸に沿って出力レーザービームの縁から中心までの増加する強度を有する出力レーザービームを生成させる。これらの事例では、出力ビームの中心での角度偏向レーザービームの強度は、水平軸に沿った出力レーザービームの縁での角度偏向レーザービームの強度の、例えば、０．５％～約９５％、例えば、１％～約９０％、例えば、約２％～約８５％、例えば、約３％～約８０％、例えば、約４％～約７５％、例えば、約５％～約７０％、例えば、約６％～約６５％、例えば、約７％～約６０％、例えば、約８％～約５５％、および水平軸に沿った出力レーザービームの縁での角度偏向レーザービームの強度の約１０％～約５０％を含む、０．１％～約９９％の範囲であり得る。他の実施形態では、コントローラは、プロセッサに動作可能に結合されたメモリを有し、メモリが、内部に記憶された命令を含み、命令が、プロセッサによって実行されると、プロセッサに、水平軸に沿った出力レーザービームの縁から中心までの増加する強度を有する出力レーザービームを生成させる。これらの事例では、出力ビームの縁での角度偏向レーザービームの強度は、水平軸に沿った出力レーザービームの中心での角度偏向レーザービームの強度の、例えば、０．５％～約９５％、例えば、１％～約９０％、例えば、約２％～約８５％、例えば、約３％～約８０％、例えば、約４％～約７５％、例えば、約５％～約７０％、例えば、約６％～約６５％、例えば、約７％～約６０％、例えば、約８％～約５５％、および水平軸に沿った出力レーザービームの中心での角度偏向レーザービームの強度の約１０％～約５０％を含む、０．１％～約９９％の範囲であり得る。さらに他の実施形態では、コントローラは、プロセッサに動作可能に結合されたメモリを有し、メモリが、内部に記憶された命令を含み、命令が、プロセッサによって実行されると、プロセッサに、水平軸に沿ったガウス分布を有する強度プロファイルを有する出力レーザービームを生成させる。さらに他の実施形態では、コントローラは、プロセッサに動作可能に結合されたメモリを有し、メモリが、メモリに記憶された命令を含み、命令が、プロセッサによって実行されると、プロセッサに、水平軸に沿ったトップハット強度プロファイルを有する出力レーザービームを生成させる。
実施形態では、関心の光ビーム生成器は、空間的に分離される出力レーザービーム内に角度偏向レーザービームを生成するように構成され得る。印加される無線周波数駆動信号および出力レーザービームの所望の照射プロファイルに応じて、角偏向レーザービームは、例えば、０．００５μｍ以上、例えば、０．０１μｍ以上、例えば、０．０５μｍ以上、例えば、０．１μｍ以上、例えば、０．５μｍ以上、例えば、１μｍ以上、例えば、５μｍ以上、例えば、１０μｍ以上、例えば、１００μｍ以上、例えば、５００μｍ以上、例えば、１０００μｍ以上、および５０００μｍ以上を含む、０．００１μｍ以上分離され得る。いくつかの実施形態では、システムは、出力レーザービームの水平軸に沿った隣接する角度偏向レーザービームなどと重複する出力レーザービーム内に、角度偏向レーザービームを生成するように構成されている。隣接する角度偏向レーザービーム間の重複（例えば、ビームスポットの重複）は、０．００５μｍ以上の重複、例えば、０．０１μｍ以上の重複、例えば、０．０５μｍ以上の重複、例えば、０．１μｍ以上の重複、例えば、０．５μｍ以上の重複、例えば、１μｍ以上の重複、例えば、５μｍ以上の重複、例えば、１０μｍ以上の重複、および１００μｍ以上の重複を含む、０．００１μｍ以上の重複であり得る。
特定の事例では、周波数シフトされた光の２つ以上のビームを生成するように構成された光ビーム発生器は、米国特許第９，４２３，３５３号、同第９，７８４，６６１号、および同第１０，００６，８５２号、ならびに米国特許公開第２０１７／０１３３８５７号、ならびに同第２０１７／０３５０８０３号に記載されるようなレーザー励起モジュールを含み、これらの開示は、参照により本明細書に組み込まれる。
実施形態では、光源からの試料中の粒子によって散乱された光は、フィルタリングされていない光散乱検出器によって検出される。いくつかの実施形態では、システムは、プロセッサに動作可能に結合されたメモリを有するプロセッサを含み、メモリが、内部に記憶された命令を含み、命令が、プロセッサによって実行されると、プロセッサに、フィルタリングされていない光散乱検出器によって検出された、２つ以上のレーザーの各々からの散乱光に応答して、１つ以上のデータ信号を生成させることと、データ取得の１つ以上のパラメータを、フィルタリングされていない光散乱検出器からの生成されたデータ信号に基づいて、判定することとを行わせる。
いくつかの実施形態では、フィルタリングされていない光散乱検出器からの生成されたデータ信号に基づいて判定されたデータ取得の１つ以上のパラメータは、本主題のシステム内の１つ以上の光検出器によるデータ取得のタイミングを含む。例えば、１つ以上の他の光散乱検出器、放射光検出器、伝送光検出器、フローストリーム撮像センサによるデータ取得のためのタイミングは、フィルタリングされていない光散乱検出器からの生成されたデータ信号を使用して判定され得る。いくつかの実施形態では、フィルタリングされていない光散乱検出器からの生成されたデータ信号に基づいて判定されたデータ取得の１つ以上のパラメータは、フローストリーム内の粒子の位置を識別することを含む。他の実施形態では、フィルタリングされていない光散乱検出器からの生成されたデータ信号に基づいて判定されたデータ取得の１つ以上のパラメータは、各レーザーからの試料中の粒子による光散乱の間の持続時間を含む。他の実施形態では、フィルタリングされていない光散乱検出器からの生成されたデータ信号に基づいて判定されたデータ取得の１つ以上のパラメータは、試料中の粒子による流速の変化を含む。特定の事例では、システムは、フィルタリングされていない光散乱検出器からのデータ信号に応答して、１つ以上の粒子選別パラメータを生成する命令を有するメモリを含む。いくつかの事例では、粒子選別パラメータは、粒子含有液滴を帯電するためのタイミングなどの粒子選別タイミングである。
特定の事例では、システムは、フィルタリングされていない光散乱検出器からの生成されたデータ信号に基づいて、データ取得の１つ以上のパラメータを調整する命令を有するメモリを含む。いくつかの実施形態では、システムは、データ取得の持続時間（すなわち、データ取得ウインドウ）を変更する命令を有するメモリを含む。いくつかの事例では、メモリは、データ取得の持続時間を、例えば、１０％以上、例えば、２５％以上、およびデータ取得の持続時間を５０％以上減少させることを含み、５％以上減少させる命令を含む。例えば、データ取得の持続時間は、例えば、０．０００５μｓ以上、例えば、０．００１μｓ以上、例えば、０．００５μｓ以上、例えば、０．０１μｓ以上、例えば、０．０５μｓ以上、例えば、０．１μｓ以上、例えば、０．５μｓ以上、例えば、１μｓ以上、および５μｓ以上を含む、０．０００１μｓ以上減少し得る。
他の実施形態では、システムは、データ取得のタイミングを変更する命令を有するメモリを含む。いくつかの事例では、メモリは、データ取得のタイミングを、例えば、１０％以上、例えば、２５％以上、およびデータ取得のタイミングを５０％以上調整することを含む、５％以上調整する命令を含む。例えば、データ取得のタイミングは、例えば、０．０００５μｓ以上、例えば、０．００１μｓ以上、例えば、０．００５μｓ以上、例えば、０．０１μｓ以上、例えば、０．０５μｓ以上、例えば、０．１μｓ以上、例えば、０．５μｓ以上、例えば、１μｓ以上、および５μｓ以上を含む、０．０００１μｓ以上調整され得る。
特定の実施形態では、システムは、フィルタリングされていない光散乱検出器からのデータ信号に応答して、１つ以上の粒子選別パラメータを調整する命令を有するメモリを含む。いくつかの事例では、メモリは、粒子含有液滴を帯電するためのタイミングなど、粒子選別タイミングを調整する命令を含む。特定の事例では、メモリは、粒子含有液滴を帯電するタイミングを、例えば、１０％以上、例えば、２５％以上、および粒子含有液滴を帯電するタイミングを５０％以上調整することを含む、５％以上調整する命令を含む。例えば、粒子含有液滴を帯電するタイミングは、例えば、０．０００５μｓ以上、例えば、０．００１μｓ以上、例えば、０．００５μｓ以上、例えば、０．０１μｓ以上、例えば、０．０５μｓ以上、例えば、０．１μｓ以上、例えば、０．５μｓ以上、例えば、１μｓ以上、および５μｓ以上を含む、０．０００１μｓ以上調整され得る。
さらに他の実施形態では、メモリは、フィルタリングされていない光散乱検出器からの生成されたデータ信号に応答して、ドロップ駆動周波数を調整する命令を含む。いくつかの事例では、ドロップ駆動周波数は、例えば、０．０１Ｈｚ以上、例えば、０．０５Ｈｚ以上、例えば、０．１Ｈｚ以上、例えば、０．２５Ｈｚ以上、例えば、０．５Ｈｚ以上、例えば、１Ｈｚ以上、例えば、２．５Ｈｚ以上、例えば、５Ｈｚ以上、例えば、１０Ｈｚ以上、および２５Ｈｚ以上を含み、増加する。例えば、ドロップ駆動周波数は、例えば、５％以上、例えば、１０％以上、例えば、１５％以上、例えば、２５％以上、例えば、５０％以上、例えば、７５％以上、およびドロップ駆動周波数を９０％以上増加させることを含み、１％以上増加し得る。他の事例では、ドロップ駆動周波数は、例えば、０．０１Ｈｚ以上、例えば、０．０５Ｈｚ以上、例えば、０．１Ｈｚ以上、例えば、０．２５Ｈｚ以上、例えば、０．５Ｈｚ以上、例えば、１Ｈｚ以上、例えば、２．５Ｈｚ以上、例えば、５Ｈｚ以上、例えば、１０Ｈｚ以上、および２５Ｈｚ以上を含み、低減される。例えば、ドロップ駆動周波数は、例えば、５％以上、例えば、１０％以上、例えば、１５％以上、例えば、２５％以上、例えば、５０％以上、例えば、７５％以上、およびドロップ周波数を９０％以上低減することを含み、１％以上低減され得る。
さらに他の実施形態では、メモリは、フィルタリングされていない光散乱検出器からの生成されたデータ信号に応答して、ドロップ遅延を調整する命令を含む。いくつかの事例では、ドロップ遅延は、例えば、０．０１μｓ以上、例えば、０．０５μｓ以上、例えば、０．１μｓ以上、例えば、０．３μｓ以上、例えば、０．５μｓ以上、例えば、１μｓ以上、例えば、２．５μｓ以上、例えば、５μｓ以上、例えば、７．５μｓ以上、およびドロップ遅延を１０μｓ以上増加させることを含み、増加し得る。例えば、ドロップ遅延は、例えば、５％以上、例えば、１０％以上、例えば、１５％以上、例えば、２５％以上、例えば、５０％以上、例えば、７５％以上、およびドロップ周波数を９０％以上増加させることを含み、１％以上増加し得る。他の事例では、ドロップ周波数は、例えば、０．０１μｓ以上、例えば、０．０５μｓ以上、例えば、０．１μｓ以上、例えば、０．３μｓ以上、例えば、０．５μｓ以上、例えば、１μｓ以上、例えば、２．５μｓ以上、例えば、５μｓ以上、例えば、７．５μｓ以上、およびドロップ遅延を１０μｓ以上低減することを含み、低減され得る。例えば、ドロップ遅延は、例えば、５％以上、例えば、１０％以上、例えば、１５％以上、例えば、２５％以上、例えば、５０％以上、例えば、７５％以上、およびドロップ遅延を９０％以上低減することを含み、１％以上低減され得る。
特定の実施形態では、システムは、フローストリーム内で試料を伝播するように構成されたフローセルをさらに含む。いくつかの事例では、フィルタリングされていない光散乱検出器は、フローセルの遠位端またはその近くに照射するように構成されている１つ以上のレーザーから、試料によって散乱された光を検出するように構成されている。特定の事例では、レーザーは、フローセルの遠位端から、例えば、０．０００５μｍ～９．５μｍ、例えば、０．００１μｍ～９μｍ、例えば、０．００５μｍ～８．５μｍ、例えば、０．０１μｍ～８μｍ、例えば、０．０５μｍ～７．５μｍ、例えば、０．１μｍ～７μｍ、およびフローセルの遠位端から、０．５μｍ～５μｍを含む、０．０００１μｍ～１０μｍの位置に照射するように構成されている。いくつかの実施形態では、システムは、フローセルの遠位端で照射された試料からの散乱光を検出する光散乱検出器からのデータ信号を使用して、上述のように１つ以上のパラメータを調整するように構成されている。特定の事例では、この光散乱検出器からのデータ信号は、粒子選別タイミングなどの１つ以上の粒子選別パラメータを調整するために使用される。特定の実施形態では、フローセルの遠位端で照射された試料からの散乱光を検出する光散乱検出器からのデータ信号を使用することは、フローストリームの中心で、またはフローストリームの近くで流れる粒子が、フローストリームの外縁で、またはフローストリームの近くで流れる粒子よりも速く移動する場合など、フローストリーム全体で流速勾配をオフセットするために十分である。
図２は、特定の実施形態による遠位端でフローセルを照射することから光散乱を検出することを示す。そこを流れる粒子２０１ａを有するフローセル２０１は、光散乱検出器２０４によって検出されると、パルス２０３ａを生成するレーザー２０３で照射される。フローセル２０１は、遠位端でレーザー２０２で照射され、パルス２０２ａを生成する。特定の事例では、光散乱検出器で検出されたパルス２０２ａを使用して、粒子選別のタイミング（粒子含有液滴の帯電のタイミングなど）を調整することができる。
図３は、特定の実施形態による光検出システムを有するフィルタリングされていない光散乱検出器からの生成されたデータ信号に基づいて、１つ以上のパラメータを判定し、かつ調整するためのフローチャートを示す。ステップ３０１では、フローストリーム内の粒子からの光は、フィルタリングされていない光散乱検出器で検出される。フィルタリングされていない光散乱検出器からの１つ以上のデータ信号は、ステップ３０２で生成される。ステップ３０３では、光検出システムの１つ以上のパラメータは、フィルタリングされていない光散乱検出器データ信号に基づいて、判定される。例えば、粒子位置が識別され得、フローストリーム内の粒子の流速、各レーザービームを通過する粒子のタイミング、および粒子が各レーザービームを通過する時間の間の持続時間が、ステップ３０３で判定され得る。ステップ３０４では、データ取得または粒子選別の１つ以上のパラメータが、調整され得る。
流体試料を試料検査領域に伝播させる任意の好都合なフローセルが採用され得、いくつかの実施形態では、フローセルは、長手方向軸を画定する近位円筒形部分と、長手方向軸に対して横方向である、オリフィスを有する平坦な表面で終端する遠位円錐台形部分とを含む。近位円筒形部分の長さ（長手方向軸に沿って測定される）は、例えば、１．５ｍｍ～１２．５ｍｍ、例えば、２ｍｍ～１０ｍｍ、例えば、３ｍｍ～９ｍｍ、および４ｍｍ～８ｍｍを含む、１ｍｍ～１５ｍｍの範囲で変わり得る。遠位円錐台形部分の長さ（長手方向軸に沿って測定される）も同様に、例えば、２ｍｍ～９ｍｍ、例えば、３ｍｍ～８ｍｍ、および４ｍｍ～７ｍｍを含む、１ｍｍ～１０ｍｍの範囲で変わり得る。フローセルノズルチャンバの直径は、いくつかの実施形態では、例えば、２ｍｍ～９ｍｍ、例えば、３ｍｍ～８ｍｍ、および４ｍｍ～７ｍｍを含む、１ｍｍ～１０ｍｍの範囲で変わり得る。
特定の事例では、フローセルは、円筒形部分を含まず、フローセル内部チャンバ全体が円錐台形に形成される。これらの実施形態では、円錐台形内部チャンバの長さ（ノズルオリフィスに対して横方向の長手方向軸に沿って測定される）は、例えば、１．５ｍｍ～１２．５ｍｍ、例えば、２ｍｍ～１０ｍｍ、例えば、３ｍｍ～９ｍｍ、および４ｍｍ～８ｍｍを含む、１ｍｍ～１５ｍｍの範囲であり得る。円錐台形内部チャンバの近位部分の直径は、例えば、２ｍｍ～９ｍｍ、例えば、３ｍｍ～８ｍｍ、および４ｍｍ～７ｍｍを含む、１ｍｍ～１０ｍｍの範囲であり得る。
実施形態では、試料フローストリームは、フローセルの遠位端でオリフィスから発生する。フローストリームの所望の特性に応じて、フローセルオリフィスは、任意の好適な形状であり得、関心の断面形状としては、以下に限定されないが、例えば、正方形、長方形、台形、三角形、六角形などの直線断面形状、例えば、円形、楕円形などの曲線断面形状、ならびに、例えば、平面状の上部に結合された放物線状の底部などの不規則形状が挙げられる。特定の実施形態では、関心のフローセルは、円形オリフィスを有する。ノズルオリフィスのサイズは、いくつかの実施形態では、例えば、２μｍ～１７５００μｍ、例えば、５μｍ～１５０００μｍ、例えば、１０μｍ～１２５００μｍ、例えば、１５μｍ～１００００μｍ、例えば、２５μｍ～７５００μｍ、例えば、５０μｍ～５０００μｍ、例えば、７５μｍ～１０００μｍ、例えば、１００μｍ～７５０μｍ、および１５０μｍ～５００μｍを含む、１μｍ～２００００μｍの範囲で変わり得る。特定の実施形態では、ノズルオリフィスは、１００μｍである。
いくつかの実施形態では、フローセルは、試料をフローセルノズルに提供するように構成された試料注入ポートを含む。実施形態では、試料注入システムは、フローセル内部チャンバに試料の好適な流れを提供するように構成されている。フローストリームの所望の特性に応じて、試料注入ポートによってフローセルチャンバに伝達される試料の速度は、例えば、２μＬ／分以上、例えば、３μＬ／分以上、例えば、５μＬ／分以上、例えば、１０μＬ／分以上、例えば、１５μＬ／分以上、例えば、２５μＬ／分以上、例えば、５０μＬ／分以上、および１００μＬ／分以上を含む、１μＬ／分以上であり得、いくつかの事例では、試料注入ポートによってフローセルチャンバに伝達される試料の速度、例えば、２μＬ／分以上、例えば、３μＬ／分以上、例えば、５μＬ／分以上、例えば、１０μＬ／分以上、例えば、１５μＬ／分以上、例えば、２５μＬ／分以上、例えば、５０μＬ／分以上、および１００μＬ／分以上を含む、１μＬ／分以上である。
試料注入ポートは、内部チャンバの壁内に位置決めされたオリフィスであり得るか、または内部チャンバの近位端に位置決めされた導管であり得る。試料注入ポートが内部チャンバの壁内に位置決めされたオリフィスである場合、試料注入ポートオリフィスは、任意の好適な形状であり得、関心の断面形状としては、以下に限定されないが、例えば、正方形、長方形、台形、三角形、六角形などの直線断面形状、例えば、円形、楕円形などの曲線断面形状、ならびに、例えば、平面状の上部に結合された放物線状の底部などの不規則形状が挙げられる。特定の実施形態では、試料注入ポートは、円形オリフィスを有する。試料注入ポートオリフィスのサイズは、形状に応じて変わり得、特定の事例では、例えば、０．２～３．０ｍｍ、例えば、０．５ｍｍ～２．５ｍｍ、例えば、０．７５ｍｍ～２．２５ｍｍ、例えば、１ｍｍ～２ｍｍ、および１．２５ｍｍ～１．７５ｍｍ、例えば、１．５ｍｍを含む、０．１ｍｍ～５．０ｍｍの範囲の開口部を有する。
特定の事例では、試料注入ポートは、フローセル内部チャンバの近位端に位置決めされた導管である。例えば、試料注入ポートは、フローセルオリフィスと一列に並んだ試料注入ポートのオリフィスを有するように位置決めされた導管であり得る。試料注入ポートが、フローセルオリフィスと一列に並んで位置決めされた導管である場合、試料注入管の断面形状は、任意の好適な形状であり得、関心の断面形状としては、以下に限定されないが、例えば、正方形、長方形、台形、三角形、六角形などの直線断面形状、例えば、円形、楕円形などの曲線断面形状、ならびに、例えば、平面状の上部に結合された放物線状の底部などの不規則形状が挙げられる。導管のオリフィスは、形状に応じて変わり得、特定の事例では、例えば、０．２～３．０ｍｍ、例えば、０．５ｍｍ～２．５ｍｍ、例えば、０．７５ｍｍ～２．２５ｍｍ、例えば、１ｍｍ～２ｍｍ、および１．２５ｍｍ～１．７５ｍｍ、例えば、１．５ｍｍを含む、０．１ｍｍ～５．０ｍｍの範囲の開口部を有する。試料注入ポートの先端部の形状は、試料注入管の断面形状と同じであるか、または異なってもよい。例えば、試料注入ポートのオリフィスは、例えば、２°～９°、例えば、３°～８°、例えば、４°～７°、および５°のベベル角を含む、１°～１０°の範囲のベベル角を有する傾斜した先端部を含み得る。
いくつかの実施形態では、フローセルは、フローセルにシース流体を提供するように構成されたシース流体注入ポートも含む。実施形態では、シース流体注入システムは、例えば、試料と併せて、シース流体の流れをフローセル内部チャンバに提供して、試料フローストリームを取り囲むシース流体の積層フローストリームを生じるように構成されている。フローストリームの所望の特性に応じて、フローセルチャンバに伝達されるシース流体の速度は、例えば、５０μＬ／秒以上、例えば、７５μＬ／秒以上、例えば、１００μＬ／秒以上、例えば、２５０μＬ／秒以上、例えば、５００μＬ／秒以上、例えば、７５０μＬ／秒以上、例えば、１０００μＬ／秒以上、および２５００μＬ／秒以上を含む、２５μＬ／秒以上であり得る。
いくつかの実施形態では、シース流体注入ポートは、内部チャンバの壁内に位置決めされたオリフィスである。シース流体注入ポートオリフィスは、任意の好適な形状であり得、関心の断面形状としては、以下に限定されないが、例えば、正方形、長方形、台形、三角形、六角形などの直線断面形状、例えば、円形、楕円形などの曲線断面形状、ならびに、例えば、平面状の上部に結合された放物線状の底部などの不規則形状が挙げられる。試料注入ポートオリフィスのサイズは、形状に応じて変わり得、特定の事例では、例えば、０．２～３．０ｍｍ、例えば、０．５ｍｍ～２．５ｍｍ、例えば、０．７５ｍｍ～２．２５ｍｍ、例えば、１ｍｍ～２ｍｍ、および１．２５ｍｍ～１．７５ｍｍ、例えば、１．５ｍｍを含む、０．１ｍｍ～５．０ｍｍの範囲の開口部を有する。
いくつかの実施形態では、システムは、フローセルを通してフローストリームを伝播させるために、フローセルと流体連通するポンプをさらに含む。フローセルを通るフローストリームのフローを制御するために、任意の好都合な流体ポンププロトコルが採用され得る。特定の事例では、システムは、パルスダンパーを有する蠕動ポンプなどの蠕動ポンプを含む。本主題のシステム内のポンプは、フローセルを通して、フローストリーム内の試料からの光を検出するために好適な速度で流体を伝達するように構成されている。いくつかの事例では、フローセル内の試料流量の速度は、例えば、２μＬ／分以上、例えば、３μＬ／分以上、例えば、５μＬ／分以上、例えば、１０μＬ／分以上、例えば、２５μＬ／分以上、例えば、５０μＬ／分以上、例えば、７５μＬ／分以上、例えば、１００μＬ／分以上、例えば、２５０μＬ／分以上、例えば、５００μＬ／分以上、例えば、７５０μＬ／分以上、および１０００μＬ／分以上を含む、１μＬ／分（１分当たりのマイクロリットル）以上である。例えば、システムは、例えば、１ｕＬ／分～２５０ｕＬ／分、例えば、１ｕＬ／分～１００ｕＬ／分、例えば、２μＬ／分～９０μＬ／分、例えば、３μＬ／分～８０μＬ／分、例えば、４μＬ／分～７０μＬ／分、例えば、５μＬ／分～６０μＬ／分、および１０μＬ／分～５０μＬ／分を含む、１μＬ／分～５００μＬ／分の範囲の速度で試料にフローセルを通過させるように構成されたポンプを含み得る。特定の実施形態において、フローストリームの流量は、５μＬ／分～６μＬ／分である。
特定の実施形態では、本主題のシステムは、上述の光検出システムを用いるフローサイトメトリシステムである。フローサイトメトリシステムは、Ｏｒｍｅｒｏｄ（ｅｄ．），Ｆｌｏｗ Ｃｙｔｏｍｅｔｒｙ：Ａ Ｐｒａｃｔｉｃａｌ Ａｐｐｒｏａｃｈ，Ｏｘｆｏｒｄ Ｕｎｉｖ．Ｐｒｅｓｓ（１９９７）；Ｊａｒｏｓｚｅｓｋｉ ｅｔ ａｌ．（ｅｄｓ．）Ｆｌｏｗ Ｃｙｔｏｍｅｔｒｙ Ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ、Ｍｅｔｈｏｄｓ ｉｎ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｉｏｌｏｇｙ Ｎｏ．９１、Ｈｕｍａｎａ Ｐｒｅｓｓ（１９９７）； Ｐｒａｃｔｉｃａｌ Ｆｌｏｗ Ｃｙｔｏｍｅｔｒｙ，３ｒｄ ｅｄ．，Ｗｉｌｅｙ－ Ｌｉｓｓ（１９９５）；Ｖｉｒｇｏ，ｅｔ ａｌ．（２０１２）Ａｎｎ Ｃｌｉｎ Ｂｉｏｃｈｅｍ．Ｊａｎ；４９（ｐｔ１）：１７－２８；Ｌｉｎｄｅｎ，ｅｔ ａｌ．Ｓｅｍｉｎ Ｔｈｒｏｍ Ｈｅｍｏｓｔ．２００４ Ｏｃｔ；３０（５）：５０２－１１；Ａｌｉｓｏｎ，ｅｔ ａｌ．Ｊ Ｐａｔｈｏｌ，２０１０ Ｄｅｃ；２２２（４）：３３５－３４４；およびＨｅｒｂｉｇ，ｅｔ ａｌ．（２００７）Ｃｒｉｔ ＲｅｖＴｈｅｒ Ｄｒｕｇ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｙｓｔ．２４（３）：２０３－２５５を含むがそれに限定されず、これらの開示は、参照により本明細書に組み込まれる。特定の事例では、関心のフローサイトメトリシステムとしては、ＢＤ Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ ＦＡＣＳＣａｎｔｏ（商標）ＩＩフローサイトメータ、ＢＤ Ａｃｃｕｒｉ（商標）フローサイトメータ、ＢＤ Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ ＦＡＣＳＣｅｌｅｓｔａ（商標）フローサイトメータ、ＢＤ Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ ＦＡＣＳＬｙｒｉｃ（商標）フローサイトメータ、ＢＤ Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ ＦＡＣＳＶｅｒｓｅ（商標）フローサイトメータ、ＢＤ Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ ＦＡＣＳｙｍｐｈｏｎｙ（商標）フローサイトメータ、ＢＤ Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ ＬＳＲＦｏｒｔｅｓｓａ（商標）フローサイトメータ、ＢＤ Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ ＬＳＲＦｏｒｔｅｓｓ（商標）Ｘ－２０フローサイトメータ、およびＢＤ Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ ＦＡＣＳＣａｌｉｂｕｒ（商標）フローサイトメータ、ＢＤ Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ ＦＡＣＳＣｏｕｎｔ（商標）細胞選別機、ＢＤ Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ ＦＡＣＳＬｙｒｉｃ（商標）細胞選別機、およびＢＤ Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ Ｖｉａ（商標）細胞選別機、ＢＤ Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ Ｉｎｆｌｕｘ（商標）細胞選別機、ＢＤ Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ Ｊａｚｚ（商標）細胞選別機、ＢＤ Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ Ａｒｉａ（商標）細胞選別機、およびＢＤ Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ ＦＡＣＳＭｅｌｏｄｙ（商標）細胞選別機などが挙げられる。
いくつかの実施形態では、本主題の粒子選別システムは、米国特許第米国特許第１０，００６，８５２号、同第９，９５２，０７６号、同第９，９３３，３４１号、同第９，７８４，６６１号、同第９，７２６，５２７号、同第９，４５３，７８９号、同第９，２００，３３４号、同第９，０９７，６４０号、同第９，０９５，４９４号、同第９，０９２，０３４号、同第８，９７５，５９５号、同第８，７５３，５７３号、同第８，２３３，１４６号、同第８，１４０，３００号、同第７，５４４，３２６号、同第７，２０１，８７５号、同第７，１２９，５０５号、同第６，８２１，７４０号、同第６，８１３，０１７号、同第６，８０９，８０４号、同第６，３７２，５０６号、同第５，７００，６９２号、同第５，６４３，７９６号、同第５，６２７，０４０号、同第５，６２０，８４２号、同第５，６０２，０３９号に記載されるものなどのフローサイトメトリシステムであり、これらの開示は、参照によりそれらの全体が本明細書に組み込まれる。
特定の事例では、本主題のシステムは、Ｄｉｅｂｏｌｄ，ｅｔ ａ ｌ．Ｎａｔｕｒｅ Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ Ｖｏｌ．７（１０）；８０６－８１０（２０１３）に記載されているもの、および米国特許第９，４２３，３５３号、同第９，７８４，６６１号、同第１０，００６，８５２号、ならびに米国特許公開第２０１７／０１３３８５７号、および同第２０１７／０３５０８０３号に記載されているものなどのような、無線周波数タグ付け発光（ＦＩＲＥ）を使用した蛍光撮像によってフローストリーム中の粒子を撮像するように構成されたフローサイトメトリシステムであり、これらの開示は参照により本明細書に組み込まれる。
いくつかの実施形態では、関心のシステムは、粒子を収集容器内に物理的に選別するか否かにかかわらず、粒子を分析して特性評価するために使用することができる粒子分析システムを含む。図４Ａは、粒子分析システムの実施例の機能ブロック図を示す。いくつかの実施形態では、粒子分析システム４０１は、フローシステムである。図４Ａに示された粒子分析システム４０１は、例えば本明細書に記載の方法を、全体的または部分的に実施するように構成することができる。粒子分析システム４０１は、流体工学システム４０２を含む。流体工学システム４０２は、試料管４０５と、試料の粒子４０３（例えば、細胞）が共通試料経路４０９に沿ってその中を移動する試料管内の移動流体カラムとを含むか、またはそれらと結合することができる。
粒子分析システム４０１は、各粒子が共通試料経路に沿って１つ以上の検出ステーションを通過するときに、各粒子から信号を収集するように構成された検出システム４０４を含む。検出ステーション４０８は、概して、共通試料経路の監視エリア４０７を指す。検出は、いくつかの実装形態では、粒子４０３が監視エリア４０７を通過するときに、光または粒子４０３の１つ以上の他の特性を検出することを含むことができる。図４Ａでは、１つの監視エリア４０７を有する１つの検出ステーション４０８が示されている。粒子分析システム４０１のいくつかの実装形態は、複数の検出ステーションを含むことができる。さらに、いくつかの検出ステーションは、２つ以上のエリアを監視することができる。
各信号には、各粒子に対してデータポイントを形成するための信号値が割り当てられる。上記で説明したように、このデータは、イベントデータと称され得る。データポイントは、粒子に対して測定されたそれぞれの特性の値を含む多次元データポイントであり得る。検出システム４０４は、一連のそのようなデータポイントを第１の時間間隔で収集するように構成されている。
粒子分析システム４０１はまた、制御システム４０６を含むことができる。制御システム４０６は、１つ以上のプロセッサ、振幅制御回路、および／または周波数制御回路を含むことができる。示された制御システムは、流体工学システム４０２と動作可能に関連付けることができる。制御システムは、ポアソン分布、および第１の時間間隔の間に検出システム４０４によって集められたデータポイントの数に基づいて、第１の時間間隔の少なくとも一部分に対して計算された信号周波数を生成するように構成することができる。制御システム４０６は、第１の時間間隔の一部分におけるデータポイントの数に基づいて、実験信号周波数を生成するようにさらに構成することができる。制御システム４０６は、追加的に、実験信号周波数を、計算された信号周波数または所定の信号周波数と比較することができる。
図４Ｂは、本発明の例示的な実施形態に記載のフローサイトメトリのためのシステム４００を示す。システム４００は、フローサイトメータ４１０と、コントローラ／プロセッサ４９０と、メモリ４９５とを含む。フローサイトメータ４１０は、１つ以上の励起レーザー４１５ａ～４１５ｃと、集束レンズ４２０と、フローチャンバ４２５と、前方散乱検出器４３０と、側方散乱検出器４３５と、蛍光収集レンズ４４０と、１つ以上のビームスプリッタ４４５ａ～４４５ｇと、１つ以上のバンドパスフィルタ４５０ａ～４５０ｅと、１つ以上のロングパスフィルタ（「ＬＰ」）４５５ａ～４５５ｂと、１つ以上の蛍光検出器４６０ａ～４６０ｆとを含む。
励起レーザー１１５ａ～ｃは、レーザービームの形態で光を発する。励起レーザー４１５ａ～４１５ｃから発せられたレーザービームの波長は、図４Ｂの実施例のシステムでは、それぞれ、４８８ｎｍ、６３３ｎｍ、および３２５ｎｍである。レーザービームは、まず、ビームスプリッタ４４５ａおよび４４５ｂのうちの１つ以上を通して指向される。ビームスプリッタ４４５ａは、４８８ｎｍで光を伝送し、６３３ｎｍで光を反射する。ビームスプリッタ４４５ｂは、ＵＶ光（波長が１０～４００ｎｍの範囲の光）を伝送し、４８８ｎｍおよび６３３ｎｍで光を反射する。
次いで、レーザービームは、集束レンズ４２０に指向され、集束レンズ４２０は、フローチャンバ４２５内の試料の粒子が位置する流体ストリームの部分にビームを集束する。フローチャンバは、ストリーム内の粒子（典型的には一度に１つ）を検査のために集束レーザービームに指向する流体力学システムの一部である。フローチャンバは、ベンチトップサイトメータ内のフローセル、またはストリームインエアサイトメータ内のノズル先端を備えることができる。
レーザービームからの光は、粒子のサイズ、内部構造、および粒子にくっつけられたか、または粒子上もしくは粒子内に自然に存在する１つ以上の蛍光分子の存在などの粒子の特性に応じて、様々な異なる波長での再発光を用いた回折、屈折、反射、散乱、および吸収によって試料中の粒子と相互作用する。蛍光発光、ならびに回折光、屈折光、反射光、および散乱光は、ビームスプリッタ４４５ａ～４４５ｇ、バンドパスフィルタ４５０ａ～４５０ｅ、ロングパスフィルタ４５５ａ～４５５ｂ、および蛍光収集レンズ４４０のうちの１つ以上を通して、前方散乱検出器４３０、側方散乱検出器４３５、および１つ以上の蛍光検出器４６０ａ～４６０ｆのうちの１つ以上にルーティングされ得る。
蛍光収集レンズ４４０は、粒子－レーザービーム相互作用から発せられた光を集め、１つ以上のビームスプリッタおよびフィルタに向かって光をルーティングする。バンドパスフィルタ４５０ａ～４５０ｅなどのバンドパスフィルタは、狭い範囲の波長がフィルタを通過することを可能にする。例えば、バンドパスフィルタ４５０ａは、５１０／２０フィルタである。第１の数値は、スペクトルバンドの中心を表す。第２の数値は、スペクトルバンドの範囲を提供する。したがって、５１０／２０フィルタは、スペクトルバンドの中心の各側面上で１０ｎｍ、または５００ｎｍ～５２０ｎｍに延びる。ショートパスフィルタは、指定された波長以下の光の波長を伝送する。ロングパスフィルタ４５５ａ～４５５ｂなどのロングパスフィルタは、指定された光の波長以上の光の波長を伝送する。例えば、６７０ｎｍのロングパスフィルタであるロングパスフィルタ４５５ａは、６７０ｎｍ以上の光を伝送する。フィルタは、特定の蛍光色素に対する検出器の特異性を最適化するために選択されることが多い。フィルタは、検出器に伝送される光のスペクトルバンドが蛍光色素の発光ピークに近いように構成することができる。
ビームスプリッタは、異なる波長の光を異なる方向に指向する。ビームスプリッタは、ショートパスおよびロングパスなどのフィルタ特性によって特徴付けることができる。例えば、ビームスプリッタ４４５ｇは、６２０ＳＰビームスプリッタであり、ビームスプリッタ４４５ｇは、６２０ｎｍ以下の波長の光を透過し、６２０ｎｍ以上の波長の光を異なる方向に反射することを意味する。一実施形態では、ビームスプリッタ４４５ａ～４４５ｇは、ダイクロイックミラーなどの光学鏡を備えることができる。
前方散乱検出器４３０は、フローセルを通る直接ビームからわずかに軸外に位置決めされ、回折光、粒子を通って、または粒子の周りをほとんど前方方向に移動する励起光を検出するように構成されている。前方散乱検出器によって検出された光の強度は、粒子の全体的なサイズに依存する。前方散乱検出器は、フォトダイオードを含むことができる。側方散乱検出器４３５は、粒子の表面および内部構造からの屈折光および反射光を検出するように構成され、構造の粒子複雑性が増加するにつれて増加する傾向がある。粒子と関連付けられた蛍光分子からの蛍光発光は、１つ以上の蛍光検出器４６０ａ～４６０ｆによって検出することができる。側方散乱検出器４３５および蛍光検出器は、光電子増倍管を含むことができる。前方散乱検出器４３０、側方散乱検出器４３５、および蛍光検出器で検出された信号は、検出器によって電子信号（電圧）に変換することができる。このデータは、試料に関する情報を提供することができる。
当業者は、本発明の一実施形態に記載のフローサイトメータが、図４Ｂに示されるフローサイトメータに限定されないが、当該技術分野で既知の任意のフローサイトメータを含むことができることを認識する。例えば、フローサイトメータは、様々な波長で、様々な異なる構成で、任意の数のレーザー、ビームスプリッタ、フィルタ、および検出器を有し得る。
動作中、サイトメータ動作は、コントローラ／プロセッサ４９０によって制御され、検出器からの測定データは、メモリ４９５に記憶され、コントローラ／プロセッサ４９０によって処理され得る。明示的には示されていないが、コントローラ／プロセッサ１９０は、そこから出力信号を受信するために検出器に結合され、また、レーザー、流体流パラメータなどを制御するためにフローサイトメータ４００の電気および電気機械部品に結合され得る。入力／出力（Ｉ／Ｏ）能力４９７はまた、システム内に提供され得る。メモリ４９５、コントローラ／プロセッサ４９０、およびＩ／Ｏ４９７は、フローサイトメータ４１０の不可欠な部分として完全に提供され得る。そのような実施形態では、ディスプレイはまた、サイトメータ４００のユーザに実験データを提示するためのＩ／Ｏ能力４９７の一部を形成し得る。代替として、メモリ４９５およびコントローラ／プロセッサ４９０およびＩ／Ｏ能力の一部または全部は、汎用コンピュータなどの１つ以上の外部デバイスの一部であり得る。いくつかの実施形態では、メモリ４９５およびコントローラ／プロセッサ４９０の一部または全部は、サイトメータ４１０と無線または有線通信し得る。メモリ４９５およびＩ／Ｏ４９７と併せたコントローラ／プロセッサ４９０は、フローサイトメータ実験の準備および分析に関連する様々な機能を実行するように構成することができる。
図４Ｂに示されるシステムは、フローセル４２５から各検出器へのビーム経路におけるフィルタおよび／またはスプリッタの構成によって定義されるように、６つの異なる波長帯域（本明細書では、所与の検出器についての「フィルタウインドウ」と称され得る）における蛍光光を検出する６つの異なる検出器を含む。フローサイトメータの実験に使用される異なる蛍光分子は、独自の特徴的な波長帯域で発光する。実験に使用される特定の蛍光標識およびそれらの関連付けられた蛍光発光バンドは、検出器のフィルタウインドウと概ね一致するように選択され得る。しかしながら、より多くの検出器が提供され、より多くの標識が利用されるので、フィルタウインドウと蛍光発光スペクトルとの間の完全な対応は不可能である。特定の蛍光分子の発光スペクトルのピークが１つの特定の検出器のフィルタウインドウ内に存在し得るが、その標識の発光スペクトルのうちのいくつかもまた、１つ以上の他の検出器のフィルタウインドウと重複することは、概して真実である。これは、スピルオーバーと称され得る。Ｉ／Ｏ４９７は、蛍光標識のパネルおよび複数のマーカを有する複数の細胞集団を有するフローサイトメータの実験に関するデータを受信するように構成することができ、各細胞集団は、複数のマーカのサブセットを有する。Ｉ／Ｏ４９７はまた、１つ以上のマーカを１つ以上の細胞集団に割り当てる生物学的データ、マーカ密度データ、発光スペクトルデータ、標識を１つ以上のマーカに割り当てるデータ、およびサイトメータ構成データを受信するように構成することができる。標識スペクトル特性およびフローサイトメータ構成データなどのフローサイトメータ実験データも、メモリ４９５に記憶することができる。コントローラ／プロセッサ４９０は、マーカへの標識の１つ以上の割り当てを評価するように構成することができる。
図５は、生物学的イベントを分析して表示するための、分析コントローラ５００などの粒子分析器制御システムの一実施例の機能ブロック図を示す。分析コントローラ５００は、生物学的イベントのグラフィック表示を制御するための様々なプロセスを実装するように構成することができる。
粒子分析器または選別システム５０２は、生物学的イベントデータを取得するように構成することができる。例えば、フローサイトメータは、フローサイトメトリイベントデータを生成することができる。粒子分析器５０２は、生物学的イベントデータを分析コントローラ５００に提供するように構成することができる。データ通信チャネルが、粒子分析器または選別システム５０２と分析コントローラ５００との間に含むことができる。生物学的イベントデータは、データ通信チャネルを介して分析コントローラ５００に提供することができる。
分析コントローラまたは選別システム５００は、生物学的イベントデータを粒子分析器５０２から受信するように構成することができる。粒子分析器または選別システム５０２から受信される生物学的イベントデータは、フローサイトメトリイベントデータを含むことができる。分析コントローラ５００は、生物学的イベントデータの第１のプロットを含むグラフィカル表示を表示デバイス５０６に提供するように構成することができる。分析コントローラ５００は、例えば、関心の領域を、表示デバイス５０６によって示される生物学的イベントデータの母集団の周りのゲートとして、第１のプロット上に重ねて、レンダリングするようにさらに構成することができる。いくつかの実施形態では、ゲートは、単一パラメータヒストグラムまたは二変量プロット上に描画される１つ以上の関心のグラフィカル領域の論理的組み合わせであり得る。いくつかの実施形態では、ディスプレイを使用して、粒子パラメータまたは飽和検出器データを表示することができる。
分析コントローラ５００は、表示デバイス５０６上のゲート内の生物学的イベントデータを、ゲートの外側の生物学的イベントデータ中の他のイベントとは異って表示するようにさらに構成することができる。例えば、分析コントローラ５００は、ゲート内に含有される生物学的イベントデータの色を、ゲートの外側の生物学的イベントデータの色とは区別されるようにレンダリングするように構成することができる。表示デバイス５０６は、モニタ、タブレットコンピュータ、スマートフォン、またはグラフィカルインターフェースを提示するように構成された他の電子デバイスとして実装することができる。
分析コントローラ５００は、ゲートを識別するゲート選択信号を第１の入力デバイスから受信するように構成することができる。例えば、第１の入力デバイスは、マウス５１０として実装することができる。マウス５１０は、（例えば、カーソルがそこに位置決めされたときに所望のゲートの上または内でクリックすることによって）表示デバイス５０６上に表示されるか、または表示デバイス５０６を介して操作されるゲートを識別する分析コントローラ５００へのゲート選択信号を始動することができる。いくつかの実装形態では、第１のデバイスは、キーボード５０８、またはタッチスクリーン、スタイラス、光学検出器、もしくは音声認識システムなどの、分析コントローラ５００に入力信号を提供するための他の手段として実装することができる。いくつかの入力デバイスは、複数の入力機能を含むことができる。そのような実装形態では、入力機能は、各々、入力デバイスとみなすことができる。例えば、図５に示されたように、マウス５１０は、右マウスボタンおよび左マウスボタンを含むことができ、それらの各々が、トリガイベントを生成することができる。
トリガイベントは、分析コントローラ５００に、データが表示される様式、データのどの部分が表示デバイス５０６上に実際に表示されるかを変更させ、かつ／または粒子選別のための関心の母集団の選択などのさらなる処理に入力を提供することができる。
いくつかの実施形態では、分析コントローラ５００は、ゲート選択がマウス５１０によって始動されたときを検出するように構成することができる。分析コントローラ５００は、ゲーティングプロセスを容易にするために、プロットの視覚化を自動的に修正するようにさらに構成することができる。修正は、分析コントローラ５００が受信した生物学的イベントデータの特定の分布に基づくことができる。
分析コントローラ５００は、記憶デバイス５０４に接続することができる。記憶デバイス５０４は、分析コントローラ５００から生物学的イベントデータを受け取り、記憶するように構成することができる。記憶デバイス５０４はまた、分析コントローラ５００からフローサイトメトリイベントデータを受け取り、記憶するように構成することができる。記憶デバイス５０４は、分析コントローラ５００による、フローサイトメトリイベントデータなどの生物学的イベントデータの取り出しを可能にするようにさらに構成することができる。
表示デバイス５０６は、分析コントローラ５００から表示データを受信するように構成することができる。表示データは、生物学的イベントデータのプロットと、プロットの区域の輪郭を示すゲートとを含むことができる。表示デバイス５０６は、粒子分析器５０２、記憶デバイス５０４、キーボード５０８、および／またはマウス５１０からの入力と併せて、分析コントローラ５００から受信した入力に従って提示された情報を変更するようにさらに構成することができる。
いくつかの実装形態では、分析コントローラ５００は、選別のための例イベントを受信するためのユーザインターフェースを生成することができる。例えば、ユーザインターフェースは、例イベントまたは例画像を受信するための制御を含むことができる。例イベントもしくは例画像、または例ゲートは、試料に対するイベントデータの収集前に、または試料の一部分に対する初期イベントセットに基づいて、提供することができる。
いくつかの実施形態では、関心のシステムは、粒子選別機システムを含む。図６Ａは、本明細書に提示される一実施形態に記載の粒子選別機システム６００（例えば、粒子分析器または選別システム５０２）の概略図である。いくつかの実施形態では、粒子選別機システム６００は、細胞選別機システムである。図６Ａに示されるように、液滴形成トランスデューサ６０２（例えば、圧電発振器）は、流体導管６０１に結合され、流体導管６０１は、ノズル６０３に結合することができるか、ノズル６０３を含むことができるか、またはノズル６０３であり得る。流体導管６０１内で、シース流体６０４は、試料流体６０６を、粒子６０９を含む移動流体カラム６０８（例えば、ストリーム）内に流体力学的に集中させる。移動流体カラム６０８内で、粒子６０９（例えば、細胞）は、１列縦隊に並べられて、監視エリア６１１（例えば、レーザーストリーム交差点）を横切り、照射源６１２（例えば、レーザー）によって照射される。液滴形成トランスデューサ６０２の振動によって、移動流体カラム６０８は複数の液滴６１０に分裂し、その一部は、粒子６０９を含有する。
動作中、検出ステーション６１４（例えば、イベント検出器）は、関心の粒子（または関心の細胞）が監視エリア６１１を横切るときを識別する。検出ステーション６１４は、タイミング回路６２８に入力供給し、次いで、タイミング回路６２８は、フラッシュ電荷回路６３０に入力供給する。液滴分裂ポイントでは、時限液滴遅延（Δｔ）によって通知されて、フラッシュ電荷が移動流体カラム６０８に印加され得、したがって、関心の液滴が電荷を担う。関心の液滴は、選別されるべき１つ以上の粒子または細胞を含むことができる。次いで、帯電した液滴は、偏向板（図示せず）を作動させることによって選別され、液滴を、収集管、またはウェルもしくはマイクロウェルが特別関心の液滴と関連付けられ得るマルチウェルもしくはマイクロウェル試料プレートなどの容器内に偏向させることができる。しかしながら、図６Ａに示されたように、液滴は、ドレイン容器６３８内に集めることができる。
検出システム６１６（例えば、液滴境界検出器）は、関心の粒子が監視エリア６１１を通過するときに、液滴駆動信号の位相を自動的に判定する役割を果たす。例示的な液滴境界検出器が、米国特許第７，６７９，０３９号に記載されており、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。検出システム６１６は、機器が、液滴中の検出された各粒子の位置を正確に計算することを可能にする。検出システム６１６は、振幅信号６２０および／または位相信号６１８に入力供給し、それらは、次いで、振幅制御回路６２６および／または周波数制御回路６２４に（増幅器６２２を介して）入力供給することができる。振幅制御回路６２６および／または周波数制御回路６２４は、次いで、液滴形成トランスデューサ６０２を制御する。振幅制御回路６２６および／または周波数制御回路６２４は、制御システム内に含むことができる。
いくつかの実装形態では、選別電子機器（例えば、検出システム６１６、検出ステーション６１４、およびプロセッサ６４０）は、検出されたイベントとそれに基づく選別意思判定とを記憶するように構成されたメモリと結合することができる。選別意思判定は、粒子に対するイベントデータに含むことができる。いくつかの実装形態では、検出システム６１６および検出ステーション６１４は、単一の検出ユニットとして実装することができるか、またはイベント測定値が、検出システム６１６もしくは検出ステーション６１４のうちの一方によって集められ、非収集要素に提供され得るように、通信可能に結合することができる。
図６Ｂは、本明細書に提示される１つの実施形態に記載の粒子選別機システムの概略図である。図６Ｂに示された粒子選別機システム６００は、偏向板６５２および６５４を含む。バーブ内のストリーム帯電ワイヤを介して電荷を印加することができる。これにより、分析のために粒子６１０を含有する液滴６１０のストリームが作り出される。粒子は、光散乱および蛍光情報を生成するために、１つ以上の光源（例えば、レーザー）を照射することができる。粒子についての情報は、選別エレクトロニクスまたは他の検出システム（図６Ｂには図示せず）などによって分析される。偏向板６５２および６５４は、独立して制御されて、帯電液滴を引き付けるかまたは反発させて、液滴を目的の収集容器（例えば、６７２、６７４、６７６、または６７８のうちの１つ）に向かって誘導することができる。図６Ｂに示されたように、偏向板６５２および６５４は、粒子を第１の経路６６２に沿って容器６７４に向かって、または第２の経路６６８に沿って容器６７８に向かって導くように制御することができる。粒子が関心対象でない（例えば、指定された選別範囲内の散乱または照明情報を呈さない）場合、偏向板は、粒子がフロー経路６６４に沿って進み続けることを可能にし得る。そのような非荷電の小滴は、吸引器６７０を介してなど、廃棄物容器内に移行し得る。
選別エレクトロニクスは、測定値の収集を始動し、粒子に関する蛍光信号を受信し、偏向板をどのように調整して粒子の選別を引き起こすかを判定するために含むことができる。図６Ｂに示された実施形態の例示的実装形態としては、Ｂｅｃｔｏｎ，Ｄｉｃｋｉｎｓｏｎ ａｎｄ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｆｒａｎｋｌｉｎ Ｌａｋｅｓ，ＮＪ）によって市販されているＢＤ ＦＡＣＳＡｒｉａ（商標）系のフローサイトメータが挙げられる。
コンピュータ制御システム
本開示の態様は、コンピュータ制御システムをさらに含み、システムは、完全な自動化または部分的な自動化のための１つ以上のコンピュータをさらに含む。いくつかの実施形態では、システムは、コンピュータプログラムが記憶されたコンピュータ可読記憶媒体を有するコンピュータを含み、コンピュータプログラムは、コンピュータにロードされると、２つ以上のレーザーを有する光源でフローストリームを照射する命令と、フィルタリングされていない光散乱検出器で照射されたフローストリームからの散乱光を検出するためのアルゴリズムと、特定の事例では、フィルタリングされていない光散乱検出器からのデータ信号を生成するためのアルゴリズムと、フィルタリングされていない光散乱検出器からの生成されたデータ信号に基づいて、データ取得の１つ以上のパラメータを判定するためのアルゴリズムとを含む。いくつかの実施形態では、メモリは、本主題のシステム内の１つ以上の光検出器によるデータ取得のタイミングを判定するためのアルゴリズムを含む。他の実施形態では、メモリは、フローストリーム内の粒子の位置を識別するためのアルゴリズムを含む。さらに他の実施形態では、メモリは、各レーザーからの試料中の粒子による光散乱の間の持続時間を判定するためのアルゴリズムを含む。さらに他の実施形態では、メモリは、フィルタリングされていない光散乱検出器からのデータ信号に応答して、１つ以上の粒子選別パラメータを生成するためのアルゴリズムを含む。
本開示の態様は、コンピュータ制御システムをさらに含み、システムは、完全な自動化または部分的な自動化のための１つ以上のコンピュータをさらに含む。いくつかの実施形態では、システムは、コンピュータプログラムが記憶されたコンピュータ可読記憶媒体を有するコンピュータを含み、コンピュータプログラムは、コンピュータにロードされると、２つ以上のレーザーを有する光源でフローストリームを照射する命令と、フィルタリングされていない光散乱検出器で照射されたフローストリームからの散乱光を検出するためのアルゴリズムと、特定の事例では、フィルタリングされていない光散乱検出器からのデータ信号を生成するためのアルゴリズムと、フィルタリングされていない光散乱検出器からの生成されたデータ信号に基づいて、データ取得の１つ以上のパラメータを判定するためのアルゴリズムとを含む。いくつかの実施形態では、メモリは、本主題のシステム内の１つ以上の光検出器によるデータ取得のタイミングを判定するためのアルゴリズムを含む。他の実施形態では、メモリは、フローストリーム内の粒子の位置を識別するためのアルゴリズムを含む。さらに他の実施形態では、メモリは、各レーザーからの試料中の粒子による光散乱の間の持続時間を判定するためのアルゴリズムを含む。さらに他の実施形態では、メモリは、フィルタリングされていない光散乱検出器からのデータ信号に応答して、１つ以上の粒子選別パラメータを生成するためのアルゴリズムを含む。
特定の事例では、システムは、フィルタリングされていない光散乱検出器からの生成されたデータ信号に基づいて、データ取得の１つ以上のパラメータを調整するためのアルゴリズムを有するメモリを含む。いくつかの事例では、システムは、データ取得の持続時間（すなわち、データ取得ウインドウ）を変更するためのアルゴリズムを有するメモリを含む。他の事例では、システムは、データ取得のタイミングを調整するためのアルゴリズムを有するメモリを含む。さらに他の事例では、システムは、粒子含有液滴を帯電するためのタイミングなど、フィルタリングされていない光散乱検出器からのデータ信号に応答して、１つ以上の粒子選別パラメータを調整するためのアルゴリズムを有するメモリを含む。さらに他の事例では、システムは、フィルタリングされていない光散乱検出器からの生成されたデータ信号に応答して、ドロップ駆動周波数を調整するためのアルゴリズムを有するメモリを含む。さらに他の事例では、システムは、フィルタリングされていない光散乱検出器からの生成されたデータ信号に応答して、ドロップ遅延を調整するためのアルゴリズムを有するメモリを含む。
実施形態では、システムは、入力モジュールと、処理モジュールと、出力モジュールとを含む。本主題のシステムは、ハードウェアおよびソフトウェア構成要素の両方を含み得、ハードウェア構成要素は、機能要素、すなわち、システムの特定のタスク（情報の入力および出力を管理すること、情報を処理することなど）を実行するシステムのそれらの要素が、システムに表される１つ以上のコンピュータプラットフォーム上でおよび全体でソフトウェアアプリケーションの実行によって実行され得るように、１つ以上のプラットフォームの形態、例えば、サーバの形態をとり得る。
システムは、ディスプレイと、オペレータ入力デバイスとを含み得る。オペレータ入力デバイスは、例えば、キーボード、マウスなどであってもよい。処理モジュールは、本主題の方法のステップを実行するために記憶された命令を有するメモリにアクセスするプロセッサを含む。処理モジュールは、オペレーティングシステム、グラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）コントローラ、システムメモリ、メモリ記憶デバイス、および入出力コントローラ、キャッシュメモリ、データバックアップユニット、ならびに多くの他のデバイスを含み得る。プロセッサは、市販のプロセッサであり得るか、または利用可能であるか、もしくは利用可能になる他のプロセッサのうちの１つであり得る。プロセッサは、オペレーティングシステムを実行し、オペレーティングシステムは、周知の様式でファームウェアおよびハードウェアとインターフェースし、当技術分野で既知のように、Ｊａｖａ、Ｐｅｒｌ、Ｃ＋＋、他の高レベルまたは低レベル言語、ならびにそれらの組み合わせなどの様々なプログラミング言語で書かれ得る様々なコンピュータプログラムの機能をプロセッサが協調することと、実行することを容易にする。オペレーティングシステムは、通常、プロセッサと協調して、コンピュータの他の構成要素の機能を調整し、実行する。オペレーティングシステムはまた、すべて既知の技術に従って、スケジューリング、入出力制御、ファイルおよびデータ管理、メモリ管理、ならびに通信制御および関連サービスを提供する。プロセッサは、任意の好適なアナログシステムまたはデジタルシステムであり得る。いくつかの実施形態では、プロセッサは、第１および第２の光信号に基づいて、ユーザが光源をフローストリームと手動で位置合わせすることを可能にするアナログ電子機器を含む。いくつかの実施形態では、プロセッサは、例えば、負帰還制御などのフィードバック制御を提供するアナログ電子機器を含む。
システムメモリは、様々な既知または将来のメモリ記憶デバイスのいずれかであり得る。例としては、任意の一般的に入手可能なランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、常駐ハードディスクもしくはテープなどの磁気媒体、リードライトコンパクトディスクなどの光学媒体、フラッシュメモリデバイス、または他のメモリ記憶デバイスが挙げられる。メモリ記憶デバイスは、コンパクトディスクドライブ、テープドライブ、リムーバブルハードディスクドライブ、またはディスクドライブを含む、様々な既知または将来のデバイスのいずれかであり得る。そのようなタイプのメモリ記憶デバイスは、通常、それぞれ、コンパクトディスク、磁気テープ、リムーバブルハードディスク、またはフロッピーディスクなどのプログラム記憶媒体（図示せず）から読み出し、および／またはプログラム記憶媒体に書き込む。これらのプログラム記憶媒体のいずれか、または現在使用されている、もしくは後に開発され得る他のものは、コンピュータプログラム製品とみなされ得る。理解されるように、これらのプログラム記憶媒体は、通常、コンピュータソフトウェアプログラムおよび／またはデータを記憶する。コンピュータ制御ロジックとも呼ばれるコンピュータソフトウェアプログラムは、通常、システムメモリ、および／またはメモリ記憶デバイスと併せて使用されるプログラム記憶デバイスに記憶される。
いくつかの実施形態では、コンピュータプログラム製品は、その中に記憶された制御ロジック（プログラムコードを含むコンピュータソフトウェアプログラム）を有するコンピュータ使用可能媒体を備えて記載される。制御ロジックは、プロセッサによって実行されると、コンピュータ、プロセッサに、本明細書に記載された機能を実行させる。他の実施形態では、いくつかの機能は、例えば、ハードウェアステートマシンを使用して、主にハードウェア内に実装される。本明細書に記載される機能を実行するためのハードウェアステートマシンの実装は、関連技術分野の当業者には明らかである。
メモリは、磁気、光学、またはソリッドステート記憶デバイス（磁気もしくは光学ディスク、またはテープ、またはＲＡＭ、または固定型もしくは携帯型のいずれかの、任意の他の好適なデバイスを含む）などの、プロセッサがデータを記憶し、取り出すことができる任意の好適なデバイスであり得る。プロセッサは、必要なプログラムコードを担持しているコンピュータ可読媒体から好適にプログラムされた汎用デジタルマイクロプロセッサを含み得る。プログラミングは、通信チャネルを介してプロセッサにリモートで提供され得るか、またはメモリまたは何らかの他の携帯型もしくは固定型のコンピュータ可読記憶媒体などのコンピュータプログラム製品に、メモリと一緒にそれらのデバイスのいずれかを使用して、あらかじめ保存され得る。例えば、磁気ディスクまたは光学ディスクは、プログラミングを担持し得、ディスクライタ／リーダによって読み取ることができる。本発明のシステムは、例えば、コンピュータプログラム製品の形態のプログラミング、上記の方法を実施する際に使用するためのアルゴリズムも含む。本発明によるプログラミングは、コンピュータ可読媒体、例えば、コンピュータによって直接読み取りおよびアクセスすることができる任意の媒体に記録され得る。そのような媒体としては、以下に限定されないが、フロッピーディスク、ハードディスク記憶媒体、および磁気テープなどの磁気記憶媒体、ＣＤ－ＲＯＭなどの光学記憶媒体、ＲＡＭおよびＲＯＭなどの電気記憶媒体、ポータブルフラッシュドライブ、ならびに磁気／光学記憶媒体などのこれらのカテゴリのハイブリッドが挙げられる。
プロセッサはまた、リモート位置でユーザと通信するための通信チャネルへのアクセスを有し得る。リモート位置とは、ユーザがシステムと直接接触せず、広域ネットワーク（「ＷＡＮ」）、電話ネットワーク、衛星ネットワーク、または携帯電話（すなわち、スマートフォン）を含む任意の他の好適な通信チャネルに接続されたコンピュータなど、外部デバイスから入力マネージャに入力情報を中継することを意味する。
いくつかの実施形態では、本開示によるシステムは、通信インターフェースを含むように構成され得る。いくつかの実施形態では、通信インターフェースは、ネットワークおよび／または別のデバイスと通信するための受信機および／または送信機を含む。通信インターフェースは、無線周波数（ＲＦ）通信（例えば、無線周波数特定（ＲＦＩＤ）、ジグビー通信プロトコル、ＷｉＦｉ、赤外線、無線ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）、超広帯域（ＵＷＢ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）通信プロトコル、および符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）またはモバイル通信のためのグローバルシステム（ＧＳＭ）などのセルラー通信を含むが、これらに限定されない、有線または無線通信のために構成され得る。
一実施形態では、通信インターフェースは、本主題のシステムと、同様の補完的データ通信のために構成される（例えば、診療所または病院環境における）コンピュータ端末などの他の外部デバイスとの間のデータ通信を可能にするために、例えば、ＵＳＢポート、ＲＳ－２３２ポート、または任意の他の好適な電気接続ポートなどの物理ポートまたはインターフェースなど、１つ以上の通信ポートを含むように構成される。
一実施形態では、通信インターフェースは、赤外線通信、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）通信、または任意の他の好適な無線通信プロトコルのために構成され、本主題のシステムが、コンピュータ端末および／またはネットワーク、通信可能な携帯電話、パーソナルデジタルアシスタント、またはユーザが併せて使用し得る任意の他の通信デバイスなど、他のデバイスと通信することを可能にする。
一実施形態では、通信インターフェースは、携帯電話ネットワーク、ショートメッセージサービス（ＳＭＳ）、インターネットに接続されたローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）上のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）への無線接続、またはＷｉＦｉホットスポットでのインターネットへのＷｉＦｉ接続を介して、インターネットプロトコル（ＩＰ）を利用するデータ転送のための接続を提供するように構成されている。
一実施形態では、本主題のシステムは、例えば、８０２．１１もしくはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）ＲＦプロトコル、またはＩｒＤＡ赤外線プロトコルなどの共通標準を使用して、通信インターフェースを介してサーバデバイスと無線で通信するように構成されている。サーバデバイスは、スマートフォン、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）もしくはノートブックコンピュータなどの別のポータブルデバイス、またはデスクトップコンピュータ、アプライアンスなどのより大きいデバイスであってもよい。いくつかの実施形態では、サーバデバイスは、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）などのディスプレイ、ならびにボタン、キーボード、マウス、またはタッチスクリーンなどの入力デバイスを有する。
いくつかの実施形態では、通信インターフェースは、上述の通信プロトコルおよび／または機構のうちの１つ以上を使用して、ネットワークまたはサーバデバイスと、本主題のシステム内、例えば、任意選択的なデータ記憶ユニット内に記憶されたデータを自動的にまたは半自動で通信するように構成されている。
出力コントローラは、人間であろうと機械であろうと、ローカルであろうとリモートであろうと、ユーザに情報を提示するための様々な既知の表示デバイスのいずれかのためのコントローラを含み得る。表示デバイスのうちの１つが視覚情報を提供する場合、この情報は、通常、ピクセルのアレイとして論理的および／または物理的に編成され得る。グラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）コントローラは、システムとユーザとの間にグラフィカル入力および出力インターフェースを提供するための、およびユーザ入力を処理するための、様々な既知または将来のソフトウェアプログラムのいずれかを含み得る。コンピュータの機能要素は、システムバスを介して互いに通信し得る。これらの通信のいくつかは、ネットワークまたは他のタイプのリモート通信を使用する代替の実施形態で達成され得る。出力マネージャはまた、既知の技術に従って、例えば、インターネット、電話、または衛星ネットワークを介して、リモート位置でユーザに、処理モジュールによって生成された情報を提供し得る。出力マネージャによるデータの提示は、様々な既知の技術に従って実施され得る。いくつかの例として、データは、ＳＱＬ、ＨＴＭＬ、もしくはＸＭＬドキュメント、電子メールもしくは他のファイル、または他の形態のデータを含み得る。データは、ユーザが追加のＳＱＬ、ＨＴＭＬ、ＸＭＬ、または他のドキュメントもしくはデータをリモートソースから取り出すことができるように、インターネットＵＲＬアドレスを含み得る。本主題のシステム内に存在する１つ以上のプラットフォームは、通常、一般的にサーバと称されるコンピュータのクラスのものであるが、任意のタイプの既知のコンピュータプラットフォームまたは将来開発されるタイプであってもよい。また一方、それらは、メインフレームコンピュータ、ワークステーション、または他のコンピュータタイプであってもよい。それらは、任意の既知または将来のタイプのケーブル配線、またはネットワーク化されているか、またはされていないかのいずれかの無線システムを含む、他の通信システムを介して接続され得る。それらは、同一場所に配置され得るか、または物理的に分離され得る。場合により、選択されたコンピュータプラットフォームのタイプおよび／または構成に応じて、様々なオペレーティングシステムが、コンピュータプラットフォームのいずれかで採用され得る。適切なオペレーティングシステムとしては、Ｗｉｎｄｏｗｓ ＮＴ（登録商標）、Ｗｉｎｄｏｗｓ ＸＰ、Ｗｉｎｄｏｗｓ ７、Ｗｉｎｄｏｗｓ ８、ｉＯＳ、Ｓｕｎ Ｓｏｌａｒｉｓ、Ｌｉｎｕｘ（登録商標）、ＯＳ／４００、Ｃｏｍｐａｑ Ｔｒｕ６４ Ｕｎｉｘ、ＳＧＩ ＩＲＩＸ、Ｓｉｅｍｅｎｓ Ｒｅｌｉａｎｔ Ｕｎｉｘなどが挙げられる。
図７は、特定の実施形態に記載の例示的なコンピューティングデバイス７００の一般的なアーキテクチャを示す。図７に示されるコンピューティングデバイス７００の一般的なアーキテクチャは、コンピュータハードウェアおよびソフトウェア構成要素の配置を含む。コンピューティングデバイス７００は、図７に示されるものよりも多い（またはより少ない）要素を含み得る。しかしながら、有効な開示を提供するために、これらの一般的に従来の要素のすべてを示す必要はない。例示されるように、コンピューティングデバイス７００は、処理ユニット７１０と、ネットワークインターフェース７２０と、コンピュータ可読媒体ドライブ７３０と、入力／出力デバイスインターフェース７４０と、ディスプレイ７５０と、入力デバイス７６０とを含み、これらのすべては、通信バスを介して互いに通信し得る。ネットワークインターフェース７２０は、１つ以上のネットワークまたはコンピューティングシステムへの接続性を提供し得る。したがって、処理ユニット７１０は、ネットワークを介して他のコンピューティングシステムまたはサービスから、情報および命令を受信し得る。処理ユニット７１０はまた、メモリ７７０と通信し、メモリ７７０から通信し、さらに、入力／出力デバイスインターフェース７４０を介して、任意選択的なディスプレイ７５０に出力情報を提供し得る。入力／出力デバイスインターフェース７４０は、また、キーボード、マウス、デジタルペン、マイクロフォン、タッチスクリーン、ジェスチャ認識システム、音声認識システム、ゲームパッド、加速度計、ジャイロスコープ、または他の入力デバイスなどの任意選択的な入力デバイス７６０からの入力を受け入れ得る。
メモリ７７０は、１つ以上の実施形態を実装するために、処理ユニット７１０が実行するコンピュータプログラム命令（いくつかの実施形態では、モジュールまたは構成要素としてグループ化される）を含み得る。メモリ７７０は、一般に、ＲＡＭ、ＲＯＭ、および／または他の永続的、補助的、もしくは非一時的コンピュータ可読媒体を含む。メモリ７７０は、コンピューティングデバイス７００の一般的な管理および動作において、処理ユニット７１０による使用のためのコンピュータプログラム命令を提供するオペレーティングシステム７７２を格納し得る。メモリ７７０は、本開示の態様を実装するためのコンピュータプログラム命令および他の情報をさらに含み得る。
方法
本開示の態様は、フィルタリングされていない光散乱検出器からの生成されたデータ信号に基づいて、データ取得の１つ以上のパラメータを判定するための方法も含む。特定の実施形態に記載の方法は、２つ以上のレーザーによって照射されたフローストリーム内の試料からの散乱光を検出するように構成されたフィルタリングされていない光散乱検出器を備える光検出システムで、フローストリームからの光を検出することと、フィルタリングされていない光散乱検出器によって検出された、２つ以上のレーザーの各々からの散乱光に応答して、１つ以上のデータ信号を生成することと、フィルタリングされていない光散乱検出器からの生成されたデータ信号に基づいて、データ取得の１つ以上のパラメータを判定することとを含む。
本開示の態様は、フィルタリングされていない光散乱検出器からの生成されたデータ信号に基づいて、データ取得の１つ以上のパラメータを判定するための方法も含む。特定の実施形態に記載の方法は、２つ以上のレーザーによって照射されたフローストリーム内の試料からの散乱光を検出するように構成されたフィルタリングされていない光散乱検出器を備える光検出システムで、フローストリームからの光を検出することと、フィルタリングされていない光散乱検出器によって検出された、２つ以上のレーザーの各々からの散乱光に応答して、１つ以上のデータ信号を生成することと、フィルタリングされていない光散乱検出器からの生成されたデータ信号に基づいて、データ取得の１つ以上のパラメータを判定することとを含む。
散乱光は、例えば、１°以上、例えば、１０°以上、例えば、１５°以上、例えば、２０°以上、例えば、２５°以上、例えば、３０°以上、例えば、４５°以上、例えば、６０°以上、例えば、７５°以上、例えば、９０°以上、例えば、１３５°以上、例えば、１５０°以上、および散乱光検出器が、光照射の入射ビームに対して１８０°以上の角度で試料中の粒子からの光を検出するように構成されている場合を含む、光照射の入射ビームに対する角度で、各光検出器によって検出され得る。特定の事例では、例えば、光検出器が、例えば、４５°～１０５°、および６０°～９０°を含む、光照射の入射ビームに対して３０°～１２０°に伝播される散乱光を検出するように位置決めされる場合など、フィルタリングされた光散乱検出器およびフィルタリングされていない光散乱検出器のうちの１つ以上は、側方散乱光検出器である。特定の事例では、フィルタリングされた光散乱検出器およびフィルタリングされていない光散乱検出器のうちの１つ以上は、光照射の入射ビームに対して９０°の角度で位置決めされた側方散乱光検出器である。他の事例では、フィルタリングされた光散乱検出器およびフィルタリングされていない光散乱検出器のうちの１つ以上は、例えば、検出器が、例えば、１００°～２２０°、例えば、１２０°～２００°、および光照射の入射ビームに対して１４０°～１８０°を含む、光照射の入射ビームに対して１２０°～２４０°から伝播される散乱光を検出するように位置決めされる、前方散乱検出器である。特定の事例では、フィルタリングされた光散乱検出器およびフィルタリングされていない光散乱検出器のうちの１つ以上は、光照射の入射ビームに対して１８０°の角度で伝播される散乱光を検出するように位置決めされた前方散乱光検出器である。さらに他の事例では、フィルタリングされた光散乱検出器およびフィルタリングされていない光散乱検出器のうちの１つ以上は、例えば、５°～２５°、および光照射の入射ビームに対して、１０°～２０°を含む、光照射の入射ビームに対して、１°～３０°から伝播される散乱光を検出するように位置決めされた後方散乱光検出器である。特定の事例では、フィルタリングされた光散乱検出器およびフィルタリングされていない光散乱検出器のうちの１つ以上は、光照射の入射ビームに対して３０°の角度で伝播される散乱光を検出するように位置決めされた後方散乱光検出器である。
本主題の光検出システムにおける各光散乱光検出器は、他のタイプの光検出器の中でもとりわけ、例えば、アクティブピクセルセンサ（ＡＰＳ）、アバランシェフォトダイオード、画像センサ、電荷結合素子（ＣＣＤ）、強化電荷結合素子（ＩＣＣＤ）、相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）画像センサまたはＮ型金属酸化膜半導体（ＮＭＯＳ）画像センサ、発光ダイオード、光子カウンタ、ボロメータ、焦電検出器、光抵抗器、太陽電池、フォトダイオード、光電子増倍管、フォトトランジスタ、量子ドット光伝導体またはフォトダイオード、およびこれらの組み合わせなどの任意の好適なフォトセンサであり得る。実施形態では、光散乱光検出器は、例えば、２つ以上、例えば、３つ以上、例えば、５つ以上、例えば、１０個以上、および２５個以上の光検出器を含む、１つ以上のフォトセンサを含み得る。いくつかの事例では、各光散乱光検出器は、光検出器アレイである。「光検出器アレイ」という用語は、光を検出するように構成された２つ以上の光検出器の配置またはシリーズを指すように、従来の意味で使用される。実施形態では、光検出器アレイは、例えば、３つ以上の光検出器、例えば、４つ以上の光検出器、例えば、５つ以上の光検出器、例えば、６つ以上の光検出器、例えば、７つ以上の光検出器、例えば、８つ以上の光検出器、例えば、９つ以上の光検出器、例えば、１０個以上の光検出器、例えば、１２個以上の光検出器、および１５個以上の光検出器を含む、２つ以上の光検出器を含み得る。特定の実施形態では、光検出器アレイは、５つの光検出器を含む。光検出器は、必要に応じて任意の幾何学的構成で配置されてもよく、関心の構成は、正方形構成、長方形構成、台形構成、三角形構成、六角形構成、七角形構成、八角形構成、非長方形構成、十角形構成、十二角形構成、円形構成、楕円形構成、ならびに不規則形状の構成を含むが、これらに限定されない。光散乱光検出器アレイ内の光検出器は、（Ｘ－Ｚ平面で参照されるように）他方に対して、例えば、１５°～１７０°、例えば、２０°～１６０°、例えば、２５°～１５０°、例えば、３０°～１２０°、および４５°～９０°を含む、１０°～１８０°の範囲の角度で配向され得る。
本開示の実施形態では、関心の検出器は、例えば、２つ以上の波長、例えば、５つ以上の異なる波長、例えば、１０個以上の異なる波長、例えば、２５個以上の異なる波長、例えば、５０個以上の異なる波長、例えば、１００個以上の異なる波長、例えば、２００個以上の異なる波長、例えば、３００個以上の異なる波長、および４００個以上の異なる波長でフローストリーム内の試料によって発せられた光を測定することを含む、１つ以上の波長で集められた光を測定するように構成されている。
いくつかの実施形態では、本主題の光検出器は、波長の範囲（例えば、２００ｎｍ～１０００ｎｍ）にわたって集められた光を測定するように構成されている。特定の実施形態では、関心の検出器は、ある範囲の波長にわたって光のスペクトルを集めるように構成される。例えば、システムは、２００ｎｍ～１０００ｎｍの波長範囲のうちの１つ以上にわたって光のスペクトルを集めるように構成された１つ以上の検出器を含み得る。さらに他の実施形態では、関心の検出器は、１つ以上の特定の波長でフローストリーム内の試料からの光を測定するように構成されている。実施形態では、方法は、連続的に、または別個の間隔で光を測定することを含む。いくつかの事例では、関心の検出器は、集められた光の測定を連続的に行うように構成される。他の事例では、光検出システムは、０．００１ミリ秒毎、０．０１ミリ秒毎、０．１ミリ秒毎、１ミリ秒毎、１０ミリ秒毎、１００ミリ秒毎、および１０００ミリ秒毎を含む、またはいくつかの他の間隔毎に光を測定するなど、別個の間隔で測定するように構成される。
実施形態では、方法は、フィルタリングされていない光散乱検出器から、１つ以上のデータ信号を生成することと、フィルタリングされていない光散乱検出器からの生成されたデータ信号に基づいて、データ取得の１つ以上のパラメータを判定することとを含む。いくつかの実施形態では、方法は、フィルタリングされていない光散乱検出器からの生成されたデータ信号に基づいて、本主題のシステム内の１つ以上の光検出器によるデータ取得のタイミングを判定することを含む。例えば、１つ以上の他の光散乱検出器、放射光検出器、伝送光検出器、フローストリーム撮像センサによるデータ取得のためのタイミングは、フィルタリングされていない光散乱検出器からの生成されたデータ信号を使用して判定され得る。いくつかの実施形態では、方法は、フィルタリングされていない光散乱検出器からの生成されたデータ信号に基づいて、フローストリーム内の粒子の位置を識別することを含む。他の実施形態では、方法は、フィルタリングされていない光散乱検出器からの生成されたデータ信号に基づいて、各レーザーからの試料中の粒子による光散乱の間の持続時間を判定することを含む。他の実施形態では、方法は、フィルタリングされていない光散乱検出器からの生成されたデータ信号に基づいて、試料内の粒子による流量の変化を判定することを含む。特定の事例では、方法は、フィルタリングされていない光散乱検出器からのデータ信号に応答して、選別パラメータを判定することを含む。いくつかの事例では、粒子選別パラメータは、粒子含有液滴を帯電するためのタイミングなどの粒子選別タイミングである。
特定の事例では、方法は、フィルタリングされていない光散乱検出器からの生成されたデータ信号に基づいて、データ取得の１つ以上のパラメータを調整することを含む。いくつかの実施形態では、方法は、データ取得の持続時間（すなわち、データ取得ウインドウ）を変更することを含む。いくつかの事例では、データ取得の持続時間を変更することは、データ取得の持続時間を、例えば、１０％以上、例えば、２５％以上、およびデータ取得の持続時間を５０％以上減少させることを含み、５％以上減少させることを含む。例えば、データ取得の持続時間は、例えば、０．０００５μｓ以上、例えば、０．００１μｓ以上、例えば、０．００５μｓ以上、例えば、０．０１μｓ以上、例えば、０．０５μｓ以上、例えば、０．１μｓ以上、例えば、０．５μｓ以上、例えば、１μｓ以上、および５μｓ以上を含む、０．０００１μｓ以上減少し得る。
他の実施形態では、方法は、データ取得のタイミングを変更することを含む。いくつかの事例では、方法は、データ取得のタイミングを、例えば、１０％以上、例えば、２５％以上、およびデータ取得のタイミングを５０％以上調整することを含む、５％以上調整する命令を含む。例えば、データ取得のタイミングは、例えば、０．０００５μｓ以上、例えば、０．００１μｓ以上、例えば、０．００５μｓ以上、例えば、０．０１μｓ以上、例えば、０．０５μｓ以上、例えば、０．１μｓ以上、例えば、０．５μｓ以上、例えば、１μｓ以上、および５μｓ以上を含む、０．０００１μｓ以上調整され得る。
特定の実施形態では、方法は、フィルタリングされていない光散乱検出器からのデータ信号に応答して、１つ以上の粒子選別パラメータを調整することを含む。いくつかの事例では、方法は、粒子含有液滴を帯電するためのタイミングなど、粒子選別タイミングを調整することを含む。特定の事例では、粒子含有液滴を帯電するタイミングは、例えば、１０％以上、例えば、２５％以上、および粒子含有液滴を帯電するタイミングを５０％以上調整することを含み、５％以上調整される。例えば、粒子含有液滴を帯電するタイミングは、例えば、０．０００５μｓ以上、例えば、０．００１μｓ以上、例えば、０．００５μｓ以上、例えば、０．０１μｓ以上、例えば、０．０５μｓ以上、例えば、０．１μｓ以上、例えば、０．５μｓ以上、例えば、１μｓ以上、および５μｓ以上を含む、０．０００１μｓ以上調整され得る。
さらに他の実施形態では、方法は、フィルタリングされていない光散乱検出器からの生成されたデータ信号に応答して、ドロップ駆動周波数を調整することを含む。いくつかの事例では、ドロップ駆動周波数は、例えば、０．０１Ｈｚ以上、例えば、０．０５Ｈｚ以上、例えば、０．１Ｈｚ以上、例えば、０．２５Ｈｚ以上、例えば、０．５Ｈｚ以上、例えば、１Ｈｚ以上、例えば、２．５Ｈｚ以上、例えば、５Ｈｚ以上、例えば、１０Ｈｚ以上、および２５Ｈｚ以上を含み、増加する。例えば、ドロップ駆動周波数は、例えば、５％以上、例えば、１０％以上、例えば、１５％以上、例えば、２５％以上、例えば、５０％以上、例えば、７５％以上、およびドロップ駆動周波数を９０％以上増加させることを含み、１％以上増加し得る。他の事例では、ドロップ駆動周波数は、例えば、０．０１Ｈｚ以上、例えば、０．０５Ｈｚ以上、例えば、０．１Ｈｚ以上、例えば、０．２５Ｈｚ以上、例えば、０．５Ｈｚ以上、例えば、１Ｈｚ以上、例えば、２．５Ｈｚ以上、例えば、５Ｈｚ以上、例えば、１０Ｈｚ以上、および２５Ｈｚ以上を含み、低減される。例えば、ドロップ駆動周波数は、例えば、５％以上、例えば、１０％以上、例えば、１５％以上、例えば、２５％以上、例えば、５０％以上、例えば、７５％以上、およびドロップ周波数を９０％以上低減することを含み、１％以上低減され得る。
さらに他の実施形態では、方法は、フィルタリングされていない光散乱検出器からの生成されたデータ信号に応答して、ドロップ遅延を調整することを含む。いくつかの事例では、ドロップ遅延は、例えば、０．０１μｓ以上、例えば、０．０５μｓ以上、例えば、０．１μｓ以上、例えば、０．３μｓ以上、例えば、０．５μｓ以上、例えば、１μｓ以上、例えば、２．５μｓ以上、例えば、５μｓ以上、例えば、７．５μｓ以上、およびドロップ遅延を１０μｓ以上増加させることを含み、増加し得る。例えば、ドロップ遅延は、例えば、５％以上、例えば、１０％以上、例えば、１５％以上、例えば、２５％以上、例えば、５０％以上、例えば、７５％以上、およびドロップ周波数を９０％以上増加させることを含み、１％以上増加し得る。他の事例では、ドロップ周波数は、例えば、０．０１μｓ以上、例えば、０．０５μｓ以上、例えば、０．１μｓ以上、例えば、０．３μｓ以上、例えば、０．５μｓ以上、例えば、１μｓ以上、例えば、２．５μｓ以上、例えば、５μｓ以上、例えば、７．５μｓ以上、およびドロップ遅延を１０μｓ以上低減することを含み、低減され得る。例えば、ドロップ遅延は、例えば、５％以上、例えば、１０％以上、例えば、１５％以上、例えば、２５％以上、例えば、５０％以上、例えば、７５％以上、およびドロップ遅延を９０％以上低減することを含み、１％以上低減され得る。
図８Ａおよび８Ｂは、特定の実施形態に記載のフィルタリングされていない光散乱検出器からのデータ信号を使用して、データ取得を調整することを図示する。図８Ａは、４つの異なるレーザー８０１、８０２、８０３、および８０４によって照射された粒子のデータ取得ウインドウ（８０１ａ、８０２ａ、８０３ａ、８０４ａ）を示す。図８Ａに示されるように、フローセル内の粒子の流量の変化に起因するレーザーによるタイムシフトパルスは、データ取得ウインドウ８０１ａ、８０２ａ、８０３ａ、８０４ａとずれる。図８Ｂは、レーザー８０１、８０２、８０３、および８０４の各々からの散乱光を検出するフィルタリングされていない光散乱検出器を使用して、データ取得ウインドウを、各レーザーによる粒子照射で再位置合わせする（すなわち、データ取得のタイミングを調整する）ことができることを示す。データ取得のタイミングを調整することに加えて、データ取得の持続時間（すなわち、データ取得ウインドウ８０１ａ、８０２ａ、８０３ａ、８０４ａの幅）は、図８Ｂに示されるように低減することができる。
実施形態では、フローストリーム内で照射される粒子は、フローストリーム内の試料が生体試料である場合などの細胞であり得る。「生体試料」という用語は、全生物、植物、菌類、または、特定の事例では、血液、粘液、リンパ液、滑液、脳脊髄液、唾液、気管支肺胞洗浄、羊水、羊膜臍帯血、尿、膣液、および精液中に見られ得る動物の組織、細胞、または構成成分のサブセットを指すように、その従来の意味で使用される。したがって、「生体試料」は、天然生物またはその組織のサブセットの両方、ならびに、例えば、血漿、血清、脊髄液、リンパ液、皮膚の切片、呼吸管、胃腸管、心血管、および泌尿器管、涙液、唾液、乳、血液細胞、腫瘍、臓器を含むが、これらに限定されない、生物またはその組織のサブセットから調製されたホモジネート、溶解物、または抽出物を指す。生体試料は、健康組織および疾患組織（例えば、がん性、悪性、壊死性など）の両方を含む、任意のタイプの生体組織であり得る。特定の実施形態では、生体試料は、血液またはその誘導体、例えば、血漿、涙液、尿、精液などの液体試料であり、いくつかの事例では、試料は、静脈穿刺またはフィンガースティックから取得された血液など、全血を含む血液試料である（血液は、アッセイの前に、防腐剤、抗凝固剤などの任意の試薬と組み合わされてもよく、または組み合わされなくてもよい）。
特定の実施形態では、試料のソースは、「哺乳動物（ｍａｍｍａｌ）」または「哺乳動物（ｍａｍｍａｌｉａｎ）」であり、これらの用語は、肉食動物目（例えば、イヌおよびネコ）、げっ歯目（例えば、マウス、モルモット、およびラット）、ならびに霊長目（例えば、ヒト、チンパンジー、およびサル）を含む、哺乳綱内の生物を示すために広く使用される。いくつかの事例では、被験体はヒトである。方法は、両方の性別のヒト被験体から、発達の任意の段階（すなわち、新生児、乳幼児、年少者、青年、成人）で取得された試料に適用され得、特定の実施形態では、ヒト被験体は、年少者、青年、または成人である。本発明は、ヒト被験体からの試料に適用され得るが、以下に限定されるものではないが、鳥、マウス、ラット、イヌ、ネコ、家畜、およびウマなどの他の動物被験体からの（すなわち、「非ヒト被験体」の）試料に対しても実施され得ることを理解されたい。
本主題の方法を実践する際に、粒子を有する試料（例えば、フローサイトメータのフローストリーム内）は、例えば、３つ以上のレーザー、例えば、４つ以上のレーザー、例えば、５つ以上のレーザー、例えば、１０個以上のレーザー、例えば、１５個以上のレーザー、例えば、２５個以上のレーザー、および５０個以上のレーザーを含む２つ以上のレーザーを有する光源で照射される。試料内の成分（例えば、細胞、ビーズ、非細胞粒子など）に応じて、レーザーは、例えば、２５０ｎｍ～１２５０ｎｍ、例えば、３００ｎｍ～１０００ｎｍ、例えば、３５０ｎｍ～９００ｎｍ、および４００ｎｍ～８００ｎｍを含む、２００ｎｍ～１５００ｎｍの範囲で変化する光の波長を発する。各レーザーは、独立して、パルスレーザーまたは連続波レーザーであり得る。例えば、レーザーは、ヘリウムネオンレーザー、アルゴンレーザー、クリプトンレーザー、キセノンレーザー、窒素レーザー、ＣＯ２レーザー、ＣＯレーザー、アルゴンフッ素（ＡｒＦ）エキシマレーザー、クリプトンフッ素（ＫｒＦ）エキシマレーザー、キセノン塩素（ＸｅＣｌ）エキシマレーザー、もしくはキセノンフッ素（ＸｅＦ）エキシマレーザー、またはそれらの組み合わせなどのガスレーザー、スチルベン、クマリン、もしくはローダミンレーザーなどの色素レーザー、ヘリウムカドミウム（ＨｅＣｄ）レーザー、ヘリウム水銀（ＨｅＨｇ）レーザー、ヘリウムセレン（ＨｅＳｅ）レーザー、ヘリウム銀（ＨｅＡｇ）レーザー、ストロンチウムレーザー、ネオン銅（ＮｅＣｕ）レーザー、銅レーザー、または金レーザー、およびそれらの組み合わせなどの金属蒸気レーザー、ルビーレーザー、Ｎｄ：ＹＡＧレーザー、ＮｄＣｒＹＡＧレーザー、Ｅｒ：ＹＡＧレーザー、Ｎｄ：ＹＬＦレーザー、Ｎｄ：ＹＶＯ４レーザー、Ｎｄ：ＹＣａ４Ｏ（ＢＯ３）３レーザー、Ｎｄ：ＹＣＯＢレーザー、チタンサファイアレーザー、ツリウムＹＡＧレーザー、イッテルビウムＹＡＧレーザー、Ｙ２Ｏ３レーザー、またはセリウムドープされたレーザー、およびそれらの組み合わせなどの固体レーザー、半導体ダイオードレーザー、光励起半導体レーザー（ＯＰＳＬ）、または上記レーザーのいずれかの周波数の２倍または３倍の周波数の実装であり得る。
試料は、連続的に、または別個の間隔で照射され得る。いくつかの事例では、方法は、試料内の試料を光源で連続的に照射することを含む。他の事例では、試料は、０．００１ミリ秒毎、０．０１ミリ秒毎、０．１ミリ秒毎、１ミリ秒毎、１０ミリ秒毎、１００ミリ秒毎、および１０００ミリ秒毎、またはいくつかの他の間隔を含む、別個の間隔で光源で照射される。
光源に応じて、試料は、例えば０．０１ｍｍ以上、例えば０．０５ｍｍ以上、例えば０．１ｍｍ以上、例えば０．５ｍｍ以上、例えば１ｍｍ以上、例えば２．５ｍｍ以上、例えば５ｍｍ以上、例えば１０ｍｍ以上、例えば１５ｍｍ以上、例えば２５ｍｍ以上、および５０ｍｍ以上を含む、変わる距離から照射されてもよい。また、角度または照射はまた、例えば１５°～８５°、例えば２０°～８０°、例えば２５°～７５°、および３０°～６０°を含む、１０°～９０°の範囲で、例えば９０°の角度で、変わり得る。
特定の実施形態では、方法は、試料を周波数シフトされた光の２つ以上のビームを照射することを含む。上記のように、レーザーを周波数シフトさせるための音響光学デバイスを有する光ビーム発生器構成要素が採用され得る。これらの実施形態では、方法は、音響光学デバイスにレーザーを照射することを含む。出力レーザービーム内で生成された光の所望の波長に応じて（例えば、フローストリーム内の試料を照射する際に使用するために）、レーザーは、例えば、２５０ｎｍ～１２５０ｎｍ、例えば、３００ｎｍ～１０００ｎｍ、例えば、３５０ｎｍ～９００ｎｍ、および４００ｎｍ～８００ｎｍを含む、２００ｎｍ～１５００ｎｍの間で変化する特定の波長を有し得る。音響光学デバイスは、例えば、２つ以上のレーザー、例えば、３つ以上のレーザー、例えば、４つ以上のレーザー、例えば、５つ以上のレーザー、および１０個以上のレーザーを含む、１つ以上のレーザーで照射され得る。レーザーは、いくつかのタイプのレーザーの任意の組み合わせを含み得る。例えば、いくつかの実施形態では、方法は、１つ以上のガスレーザー、１つ以上の色素レーザー、および１つ以上の固体レーザーを有するアレイなどのレーザーのアレイで、音響光学デバイスを照射することを含む。
２つ以上のレーザーが採用される場合、音響光学デバイスは、同時にもしくは順次、またはそれらの組み合わせで、レーザーで照射され得る。例えば、音響光学デバイスは、レーザーの各々で同時に照射され得る。他の実施形態では、音響光学デバイスは、レーザーの各々で順次照射される。音響光学デバイスを順次照射するために２つ以上のレーザーが採用される場合、各レーザーが音響光学デバイスを照射する時間は、例えば、０．０１マイクロ秒以上、例えば、０．１マイクロ秒以上、例えば、１マイクロ秒以上、例えば、５マイクロ秒以上、例えば、１０マイクロ秒以上、例えば、３０マイクロ秒以上、および６０マイクロ秒以上を含む、単独で０．００１マイクロ秒以上であってもよい。例えば、方法は、例えば、０．０１マイクロ秒～７５マイクロ秒、例えば、０．１マイクロ秒～５０マイクロ秒、例えば、１マイクロ秒～２５マイクロ秒、および５マイクロ秒～１０マイクロ秒を含む、０．００１マイクロ秒～１００マイクロ秒の範囲の持続時間の間、音響光学デバイスにレーザーを照射することを含み得る。音響光学デバイスが２つ以上のレーザーで順次照射される実施形態では、音響光学デバイスが各レーザーによって照射される持続時間は、同じであっても、異なってもよい。
各レーザーによる照射間の期間もまた、必要に応じて、例えば、０．０１マイクロ秒以上、例えば、０．１マイクロ秒以上、例えば、１マイクロ秒以上、例えば、５マイクロ秒以上、例えば、１０マイクロ秒以上、例えば、１５マイクロ秒以上、例えば、３０マイクロ秒以上、および６０マイクロ秒以上を含む、０．００１マイクロ秒以上の遅延によって個別に分離して、変化し得る。例えば、各光源による照射間の期間は、例えば０．０１マイクロ秒～５０マイクロ秒、例えば０．１マイクロ秒～３５マイクロ秒、例えば１マイクロ秒～２５マイクロ秒、および５マイクロ秒～１０マイクロ秒を含む、０．００１マイクロ秒～６０マイクロ秒の範囲であり得る。特定の実施形態では、各レーザーによる照射間の期間は、１０マイクロ秒である。音響光学デバイスが２つを超える（すなわち、３つ以上の）レーザーによって順次照射される実施形態では、各レーザーによる照射間の遅延は、同じであっても異なってもよい。
音響光学デバイスは、連続的に、または別個の間隔で照射され得る。いくつかの事例では、方法は、音響光学デバイスをレーザーで連続的に照射することを含む。他の事例では、音響光学デバイスは、０．００１ミリ秒毎、０．０１ミリ秒毎、０．１ミリ秒毎、１ミリ秒毎、１０ミリ秒毎、１００ミリ秒毎、および１０００ミリ秒毎、またはいくつかの他の間隔を含む、別個の間隔でレーザーで照射される。
レーザーに応じて、音響光学デバイスは、例えば、０．０１ｍｍ以上、例えば、０．０５ｍｍ以上、例えば、０．１ｍｍ以上、例えば、０．５ｍｍ以上、例えば、１ｍｍ以上、例えば、２．５ｍｍ以上、例えば、５ｍｍ以上、例えば、１０ｍｍ以上、例えば、１５ｍｍ以上、例えば、２５ｍｍ以上、および５０ｍｍ以上を含む、変化する距離から照射されてもよい。また、角度または照射はまた、例えば１５°～８５°、例えば２０°～８０°、例えば２５°～７５°、および３０°～６０°を含む、１０°～９０°の範囲で、例えば９０°の角度で、変わり得る。
実施形態では、方法は、無線周波数駆動信号を音響光学デバイスに印加して、角度偏向レーザービームを生成することを含む。２つ以上の無線周波数駆動信号を音響光学デバイスに印加して、例えば、３つ以上の無線周波数駆動信号、例えば、４つ以上の無線周波数駆動信号、例えば、５つ以上の無線周波数駆動信号、例えば、６つ以上の無線周波数駆動信号、例えば、７つ以上の無線周波数駆動信号、例えば、８つ以上の無線周波数駆動信号、例えば、９つ以上の無線周波数駆動信号、例えば、１０個以上の無線周波数駆動信号、例えば、１５個以上の無線周波数駆動信号、例えば、２５個以上の無線周波数駆動信号、例えば、５０個以上の無線周波数駆動信号、および１００個以上の無線周波数駆動信号などの所望の数の角度偏向レーザービームを有する出力レーザービームを生成し得る。
無線周波数駆動信号によって生成された角度偏向レーザービームは、各々、印加された無線周波数駆動信号の振幅に基づいた強度を有する。いくつかの実施形態では、方法は、所望の強度で角度偏向レーザービームを生成するために十分な振幅を有する無線周波数駆動信号を印加することを含む。いくつかの事例では、各々の印加された無線周波数駆動信号は、独立して、例えば、約０．００５Ｖ～約４００Ｖ、例えば、約０．０１Ｖ～約３００Ｖ、例えば、約０．０５Ｖ～約２００Ｖ、例えば、約０．１Ｖ～約１００Ｖ、例えば、約０．５Ｖ～約７５Ｖ、例えば、約１Ｖ～約５０Ｖ、例えば、約２Ｖ～約４０Ｖ、例えば、３Ｖ～約３０Ｖ、および約５Ｖ～約２５Ｖを含む、約０．００１Ｖ～約５００Ｖの振幅を有する。印加された各無線周波数駆動信号は、いくつかの実施形態では、例えば、約０．００５ＭＨｚ～約４００ＭＨｚ、例えば、約０．０１ＭＨｚ～約３００ＭＨｚの周波数を有し、例えば、約０．０５ＭＨｚ～約２００ＭＨｚ、例えば、約０．１ＭＨｚ～約１００ＭＨｚ、例えば、約０．５ＭＨｚ～約９０ＭＨｚ、例えば、約１ＭＨｚ～約７５ＭＨｚ、例えば、約２ＭＨｚ～約７０ＭＨｚ、例えば、約３ＭＨｚ～約６５ＭＨｚ、例えば、約４ＭＨｚ～約６０ＭＨｚ、および約５ＭＨｚ～約５０ＭＨｚを含む、約０．００１ＭＨｚ～約５００ＭＨｚの周波数を有する。
これらの実施形態では、出力レーザービーム内の角度偏向レーザービームは、空間的に分離される。印加される無線周波数駆動信号および出力レーザービームの所望の照射プロファイルに応じて、角偏向レーザービームは、例えば、０．００５μｍ以上、例えば、０．０１μｍ以上、例えば、０．０５μｍ以上、例えば、０．１μｍ以上、例えば、０．５μｍ以上、例えば、１μｍ以上、例えば、５μｍ以上、例えば、１０μｍ以上、例えば、１００μｍ以上、例えば、５００μｍ以上、例えば、１０００μｍ以上、および５０００μｍ以上を含む、０．００１μｍ以上分離され得る。いくつかの実施形態では、角度偏向レーザービームは、例えば、出力レーザービームの水平軸に沿った隣接する角度偏向レーザービームなどと重複する。隣接する角度偏向レーザービーム間の重複（例えば、ビームスポットの重複）は、０．００５μｍ以上の重複、例えば、０．０１μｍ以上の重複、例えば、０．０５μｍ以上の重複、例えば、０．１μｍ以上の重複、例えば、０．５μｍ以上の重複、例えば、１μｍ以上の重複、例えば、５μｍ以上の重複、例えば、１０μｍ以上の重複、および１００μｍ以上の重複を含む、０．００１μｍ以上の重複であり得る。
キット
本開示の態様は、キットをさらに含み、キットは、２つ以上の光散乱検出器と、光学フィルタリング構成要素と、光散乱検出器の各々に光を伝達するための光学調整構成要素、を含む。キットは、本明細書に記載の光学開口部、スリット、および不明瞭ディスク、および散乱バーを含む不明瞭構成要素など、本明細書に記載されるような他の光学調整構成要素をさらに含み得る。特定の実施形態に記載のキットはまた、コリメーティングレンズ、ミラー、波長セパレータ、ピンホールなどの光を伝達するための光学構成要素を含む。キットはまた、光ファイバ（例えば、光ファイバリレー束）または自由空間リレーシステムのための構成要素などの光学収集構成要素を含み得る。いくつかの事例では、キットは、光電子増倍管（例えば、金属パッケージ光電子増倍管）などの１つ以上の光検出器をさらに含む。特定の実施形態では、キットは、直接デジタルシンセサイザー、音響光学デフレクタ、ビームコンビネーションレンズ、およびパウエルレンズなどの、光ビーム発生器の１つ以上の構成要素を含む。
本開示の態様は、キットをさらに含み、キットは、２つ以上の光散乱検出器と、光学フィルタリング構成要素と、光散乱検出器の各々に光を伝達するための光学調整構成要素、を含む。キットは、本明細書に記載の光学開口部、スリット、および不明瞭ディスク、および散乱バーを含む不明瞭構成要素など、本明細書に記載されるような他の光学調整構成要素をさらに含み得る。特定の実施形態に記載のキットはまた、コリメーティングレンズ、ミラー、波長セパレータ、ピンホールなどの光を伝達するための光学構成要素を含む。キットはまた、光ファイバ（例えば、光ファイバリレー束）または自由空間リレーシステムのための構成要素などの光学収集構成要素を含み得る。いくつかの事例では、キットは、光電子増倍管（例えば、金属パッケージ光電子増倍管）などの１つ以上の光検出器をさらに含む。特定の実施形態では、キットは、直接デジタルシンセサイザー、音響光学デフレクタ、ビームコンビネーションレンズ、およびパウエルレンズなどの、光ビーム発生器の１つ以上の構成要素を含む。
キットの様々なアッセイ構成要素は、別々の容器中に存在してもよく、またはそれらの一部もしくは全部を事前に組み合わせてもよい。例えば、いくつかの事例では、キットの１つ以上の構成要素、例えば、２つ以上の光散乱検出器は、例えば、無菌ホイルパウチまたはエンベロープなどの密封されたパウチ内に存在する。
上記の構成要素に加えて、本主題のキットは、（特定の実施形態では）本主題の方法を実施するための説明書をさらに含み得る。これらの説明書は、様々な形態で本主題のキット内に存在し得、そのうちの１つ以上が、キット内に存在し得る。これらの説明書が存在し得る１つの形態は、例えば、情報が印刷される１枚または複数枚の紙などの好適な媒体または基板上、キットのパッケージ中、添付文書などの中の印刷情報としてである。これらの説明書のさらに別の形態は、情報が記録されたコンピュータ可読媒体、例えば、ディスケット、コンパクトディスク（ＣＤ）、ポータブルフラッシュドライブなどである。存在し得る、これらの説明書のさらに別の形態は、隔たったサイトで情報にアクセスするために、インターネットを介して使用され得るウェブサイトアドレスである。
ユーティリティ
本主題の方法および光検出システムは、光学特性による試料の特徴付け、特に、試料中の細胞の識別および分化が所望される使用を見出す。いくつかの実施形態では、本明細書に記載のシステムおよび方法は、生体試料のフローサイトメトリ特徴付けでの使用を見出す。特定の事例では、本開示は、フローサイトメータ内のフローストリーム内の照射される試料から集められた光の測定を強化するための使用を見出す。本開示の実施形態は、研究および高スループット実験室試験におけるなど、フローサイトメトリにおける測定の有効性の強化が望まれる使用を見出す。本開示はまた、ここでは改善された細胞選別精度、強化された粒子収集、低減されたエネルギー消費、粒子充電効率、より正確な粒子充電、および細胞選別中の強化された粒子偏向を有するフローサイトメータを提供することが望ましい場合の使用も見出す。
本主題の方法および光検出システムは、光学特性による試料の特徴付け、特に、試料中の細胞の識別および分化が所望される使用を見出す。いくつかの実施形態では、本明細書に記載のシステムおよび方法は、生体試料のフローサイトメトリ特徴付けでの使用を見出す。特定の事例では、本開示は、フローサイトメータ内のフローストリーム内の照射される試料から集められた光の測定を強化するための使用を見出す。本開示の実施形態は、研究および高スループット実験室試験におけるなど、フローサイトメトリにおける測定の有効性の強化が望まれる使用を見出す。本開示はまた、ここでは改善された細胞選別精度、強化された粒子収集、低減されたエネルギー消費、粒子充電効率、より正確な粒子充電、および細胞選別中の強化された粒子偏向を有するフローサイトメータを提供することが望ましい場合の使用も見出す。
本開示はまた、生物学的試料から調製された細胞が研究、実験室試験、または治療で使用するために望まれ得る用途での使用も見出す。いくつかの実施形態では、本主題の方法およびデバイスは、目的の流体または組織生体試料から調製された個々の細胞の取得を促進し得る。例えば、本主題の方法およびシステムは、がんなどの疾患の研究または診断用標本として使用される、流体または組織試料から細胞を取得することを容易にする。同様に、本主題の方法およびシステムは、治療で使用される流体または組織試料から細胞を取得することを容易にする。本開示の方法およびデバイスは、従来のフローサイトメトリシステムと比較して、向上した効率および低コストの生体試料（例えば、臓器、組織、組織断片、体液）から細胞を分離し、収集することを可能にする。
本明細書に記載の本主題の態様（実施形態を含む）は、単独で、または１つ以上の他の態様もしくは実施形態との組み合わせで有益であり得る。説明を限定することなく、本開示の特定の非限定的な態様を１～７０に番号付けされた付記として提供する。本開示を読むと当業者には明らかであるように、個々に番号付けされた態様（付記）の各々は、前述の態様または続く個々に番号付けされた態様（付記）のいずれかと使用または組み合わせられ得る。これは、態様（付記）のすべてのかかる組み合わせのサポートを提供することを意図しており、以下に明示的に提供される態様（付記）の組み合わせに限定されない。
１．システムであって、
２つ以上のレーザーを備える光源と、
２つ以上のレーザーによって照射されたフローストリーム内の試料からの散乱光を検出するように構成されたフィルタリングされていない光散乱検出器を備える光検出システムと、
プロセッサであって、プロセッサに動作可能に結合されたメモリを備え、
メモリが、メモリに記憶された命令を含み、命令が、プロセッサによって実行されると、プロセッサに、
フィルタリングされていない光散乱検出器によって検出された、２つ以上のレーザーの各々からの散乱光に応答して、１つ以上のデータ信号を生成することと、
フィルタリングされていない光散乱検出器からの生成されたデータ信号に基づいて、データ取得の１つ以上のパラメータを判定することと
を行わせる、プロセッサと
を備える、システム。
２．データ取得の１つ以上のパラメータが、２つ以上のレーザーの各々による粒子照射のタイミングを含む、付記１に記載のシステム。
３．メモリが、命令をさらに含み、命令が、プロセッサによって実行されると、プロセッサに、フィルタリングされていない光散乱検出器からの生成されたデータ信号に基づいて、データ取得の１つ以上のパラメータを調整させる、付記１または２に記載のシステム。
４．データ取得の１つ以上のパラメータを調整することが、データ取得持続時間を調整することを含む、付記３に記載のシステム。
５．データ取得期間を調整することが、データ取得の持続時間を減少させることを含む、付記４に記載のシステム。
２つ以上のレーザーを備える光源と、
２つ以上のレーザーによって照射されたフローストリーム内の試料からの散乱光を検出するように構成されたフィルタリングされていない光散乱検出器を備える光検出システムと、
プロセッサであって、プロセッサに動作可能に結合されたメモリを備え、
メモリが、メモリに記憶された命令を含み、命令が、プロセッサによって実行されると、プロセッサに、
フィルタリングされていない光散乱検出器によって検出された、２つ以上のレーザーの各々からの散乱光に応答して、１つ以上のデータ信号を生成することと、
フィルタリングされていない光散乱検出器からの生成されたデータ信号に基づいて、データ取得の１つ以上のパラメータを判定することと
を行わせる、プロセッサと
を備える、システム。
２．データ取得の１つ以上のパラメータが、２つ以上のレーザーの各々による粒子照射のタイミングを含む、付記１に記載のシステム。
３．メモリが、命令をさらに含み、命令が、プロセッサによって実行されると、プロセッサに、フィルタリングされていない光散乱検出器からの生成されたデータ信号に基づいて、データ取得の１つ以上のパラメータを調整させる、付記１または２に記載のシステム。
４．データ取得の１つ以上のパラメータを調整することが、データ取得持続時間を調整することを含む、付記３に記載のシステム。
５．データ取得期間を調整することが、データ取得の持続時間を減少させることを含む、付記４に記載のシステム。
６．メモリが、命令をさらに含み、命令が、プロセッサによって実行されると、プロセッサに、フィルタリングされていない光散乱検出器からの生成されたデータ信号に応答して、フローストリーム内の粒子の位置を識別させる、付記１～５のいずれか一つに記載のシステム。
７．メモリが、命令をさらに含み、命令が、プロセッサによって実行されると、プロセッサに、フィルタリングされていない光散乱検出器からのデータ信号に応答して、１つ以上の粒子選別パラメータを生成させる、付記６に記載のシステム。
８．１つ以上の粒子選別パラメータが、粒子選別タイミングを含む、付記７に記載のシステム。
９．フローストリーム内に試料を伝播させるためのフローセルをさらに含む、付記１～８のいずれか一つに記載のシステム。
１０．フローセルが、近位端と、遠位端とを含み、光源が、フローセルの遠位端で、フローストリーム内の試料に、レーザーのうちの１つを照射するように構成されている、付記９に記載のシステム。
７．メモリが、命令をさらに含み、命令が、プロセッサによって実行されると、プロセッサに、フィルタリングされていない光散乱検出器からのデータ信号に応答して、１つ以上の粒子選別パラメータを生成させる、付記６に記載のシステム。
８．１つ以上の粒子選別パラメータが、粒子選別タイミングを含む、付記７に記載のシステム。
９．フローストリーム内に試料を伝播させるためのフローセルをさらに含む、付記１～８のいずれか一つに記載のシステム。
１０．フローセルが、近位端と、遠位端とを含み、光源が、フローセルの遠位端で、フローストリーム内の試料に、レーザーのうちの１つを照射するように構成されている、付記９に記載のシステム。
１１．メモリが、命令を含み、命令が、プロセッサによって実行されると、プロセッサに、フローセルの遠位端でのレーザーによる照射によって散乱された光に応答して、フィルタリングされていない光散乱検出器によって生成されたデータ信号に応答して、１つ以上の粒子選別パラメータを生成させる、付記９に記載のシステム。
１２．１つ以上の粒子選別パラメータが、粒子選別タイミングを含む、付記１１に記載のシステム。
１３．光源が、４つ以上のレーザーを備える、付記１～１２のいずれか一つに記載のシステム。
１４．フィルタリングされていない光散乱検出器が、試料からの前方散乱光を検出するように構成されている、付記１～１３のいずれか一つに記載のシステム。
１５．光源のレーザーのうちの１つから試料によって散乱された光を検出するように構成されたフィルタリングされた光散乱検出器をさらに備える、付記１～１４のいずれか一つに記載のシステム。
１２．１つ以上の粒子選別パラメータが、粒子選別タイミングを含む、付記１１に記載のシステム。
１３．光源が、４つ以上のレーザーを備える、付記１～１２のいずれか一つに記載のシステム。
１４．フィルタリングされていない光散乱検出器が、試料からの前方散乱光を検出するように構成されている、付記１～１３のいずれか一つに記載のシステム。
１５．光源のレーザーのうちの１つから試料によって散乱された光を検出するように構成されたフィルタリングされた光散乱検出器をさらに備える、付記１～１４のいずれか一つに記載のシステム。
１６．フィルタリングされた光散乱検出器が、
光散乱検出器と、
試料によって散乱された光を、１つのレーザーから光散乱検出器に伝達するように構成された光学調整構成要素と
を備える、付記１５に記載のシステム。
１７．光学調整構成要素が、バンドパスフィルタを備える、付記１６に記載のシステム。
１８．光検出システムが、試料からの散乱光を、フィルタリングされていない光散乱検出器およびフィルタリングされた光散乱検出器に伝達するように構成された光学調整構成要素を備える、付記１５～１７のいずれか一つに記載のシステム。
１９．光学調整構成要素が、ビームスプリッタを備える、付記１８に記載のシステム。
２０．光学調整構成要素が、くさび形ビームスプリッタを備える、付記１９に記載のシステム。
光散乱検出器と、
試料によって散乱された光を、１つのレーザーから光散乱検出器に伝達するように構成された光学調整構成要素と
を備える、付記１５に記載のシステム。
１７．光学調整構成要素が、バンドパスフィルタを備える、付記１６に記載のシステム。
１８．光検出システムが、試料からの散乱光を、フィルタリングされていない光散乱検出器およびフィルタリングされた光散乱検出器に伝達するように構成された光学調整構成要素を備える、付記１５～１７のいずれか一つに記載のシステム。
１９．光学調整構成要素が、ビームスプリッタを備える、付記１８に記載のシステム。
２０．光学調整構成要素が、くさび形ビームスプリッタを備える、付記１９に記載のシステム。
２１．くさび形ビームスプリッタが、５弧分～１２０弧分のくさび角度を有する、付記２０に記載のシステム。
２２．くさび形ビームスプリッタが、１０弧分～６０弧分のくさび角度を有する、付記２０に記載のシステム。
２３．ビームスプリッタが、試料からの散乱光の第１の所定量を、フィルタリングされていない光散乱検出器に、試料からの散乱光の第２の所定量を、フィルタリングされた光散乱検出器に伝達するように構成されている、付記１９～２２のいずれか一つに記載のシステム。
２２．くさび形ビームスプリッタが、１０弧分～６０弧分のくさび角度を有する、付記２０に記載のシステム。
２３．ビームスプリッタが、試料からの散乱光の第１の所定量を、フィルタリングされていない光散乱検出器に、試料からの散乱光の第２の所定量を、フィルタリングされた光散乱検出器に伝達するように構成されている、付記１９～２２のいずれか一つに記載のシステム。
２４．２つ以上のレーザーによって照射されたフローストリーム内の試料からの散乱光を検出するように構成されたフィルタリングされていない光散乱検出器を含む光検出システムで、フローストリームからの光を検出することと、
フィルタリングされていない光散乱検出器によって検出された、２つ以上のレーザーの各々からの散乱光に応答して、１つ以上のデータ信号を生成することと、
フィルタリングされていない光散乱検出器からの生成されたデータ信号に基づいて、データ取得の１つ以上のパラメータを判定することと
を含む、方法。
２５．データ取得の１つ以上のパラメータが、２つ以上のレーザーの各々による粒子照射のタイミングを含む、付記２４に記載の方法。
２６．フィルタリングされていない光散乱検出器からの生成されたデータ信号に基づいて、データ取得の１つ以上のパラメータを調整することをさらに含む、付記２４または２５に記載の方法。
２７．データ取得持続時間を調整することを含む、付記２６に記載の方法。
２８．データ取得持続時間を減少させることを含む、付記２７に記載の方法。
フィルタリングされていない光散乱検出器によって検出された、２つ以上のレーザーの各々からの散乱光に応答して、１つ以上のデータ信号を生成することと、
フィルタリングされていない光散乱検出器からの生成されたデータ信号に基づいて、データ取得の１つ以上のパラメータを判定することと
を含む、方法。
２５．データ取得の１つ以上のパラメータが、２つ以上のレーザーの各々による粒子照射のタイミングを含む、付記２４に記載の方法。
２６．フィルタリングされていない光散乱検出器からの生成されたデータ信号に基づいて、データ取得の１つ以上のパラメータを調整することをさらに含む、付記２４または２５に記載の方法。
２７．データ取得持続時間を調整することを含む、付記２６に記載の方法。
２８．データ取得持続時間を減少させることを含む、付記２７に記載の方法。
２９．フィルタリングされていない光散乱検出器からの生成されたデータ信号に応答して、フローストリーム内の粒子の位置を識別することを含む、付記２４～２８のいずれか一つに記載の方法。
３０．フィルタリングされていない光散乱検出器からのデータ信号に応答して、１つ以上の粒子選別パラメータを生成することをさらに含む、付記２９に記載の方法。
３１．１つ以上の粒子選別パラメータが、粒子選別タイミングを含む、付記３０に記載の方法。
３２．フローストリームが、フローセルを通して伝播される、付記２４～３１のいずれか一つに記載の方法。
３３．フローセルが、近位端と、遠位端とを含み、試料が、フローセルの遠位端で、フローストリーム内で、レーザーのうちの１つを照射される、付記３２に記載の方法。
３０．フィルタリングされていない光散乱検出器からのデータ信号に応答して、１つ以上の粒子選別パラメータを生成することをさらに含む、付記２９に記載の方法。
３１．１つ以上の粒子選別パラメータが、粒子選別タイミングを含む、付記３０に記載の方法。
３２．フローストリームが、フローセルを通して伝播される、付記２４～３１のいずれか一つに記載の方法。
３３．フローセルが、近位端と、遠位端とを含み、試料が、フローセルの遠位端で、フローストリーム内で、レーザーのうちの１つを照射される、付記３２に記載の方法。
３４．フローセルの遠位端でのレーザーによる照射によって散乱された光に応答して、フィルタリングされていない光散乱検出器によって生成されたデータ信号に応答して、１つ以上の粒子選別パラメータを生成することをさらに含む、付記３３に記載の方法。
３５．１つ以上の粒子選別パラメータが、粒子選別タイミングを含む、付記３４に記載の方法。
３６．検査フィールド内のフローストリーム内の試料に、２つ以上のレーザーを含む光源を照射することをさらに含む、付記２４に記載の方法。
３７．各レーザーが、２００ｎｍ～８００ｎｍの照射波長を有する、付記２４～３６のいずれか一つに記載の方法。
３８．フローストリームが、４つ以上のレーザーを照射される、付記２４～３７のいずれか一つに記載の方法。
３５．１つ以上の粒子選別パラメータが、粒子選別タイミングを含む、付記３４に記載の方法。
３６．検査フィールド内のフローストリーム内の試料に、２つ以上のレーザーを含む光源を照射することをさらに含む、付記２４に記載の方法。
３７．各レーザーが、２００ｎｍ～８００ｎｍの照射波長を有する、付記２４～３６のいずれか一つに記載の方法。
３８．フローストリームが、４つ以上のレーザーを照射される、付記２４～３７のいずれか一つに記載の方法。
３９．フィルタリングされていない光散乱検出器で、前方光散乱を検出することを含む、付記２４～３８のいずれか一つに記載の方法。
４０．フィルタリングされた光散乱検出器で、試料からの散乱光を検出することをさらに含む、付記３９に記載の方法。
４１．フィルタリングされた光散乱検出器が、２つ以上のレーザーのうちの１つからの試料によって散乱された光を検出するように構成されている、付記４０に記載の方法。
４２．フィルタリングされた光散乱検出器が、
光散乱検出器と、
試料によって散乱された光を、１つのレーザーから光散乱検出器に伝達するように構成された光学調整構成要素と
を備える、付記４１に記載の方法。
４３．光学調整構成要素が、バンドパスフィルタを備える、付記４２に記載の方法。
４０．フィルタリングされた光散乱検出器で、試料からの散乱光を検出することをさらに含む、付記３９に記載の方法。
４１．フィルタリングされた光散乱検出器が、２つ以上のレーザーのうちの１つからの試料によって散乱された光を検出するように構成されている、付記４０に記載の方法。
４２．フィルタリングされた光散乱検出器が、
光散乱検出器と、
試料によって散乱された光を、１つのレーザーから光散乱検出器に伝達するように構成された光学調整構成要素と
を備える、付記４１に記載の方法。
４３．光学調整構成要素が、バンドパスフィルタを備える、付記４２に記載の方法。
４４．光検出システムが、試料からの散乱光を、フィルタリングされていない光散乱検出器およびフィルタリングされた光散乱検出器に伝達するように構成された光学調整構成要素を備える、付記４０～４３のいずれか一つに記載の方法。
４５．光学調整構成要素が、ビームスプリッタを備える、付記４４に記載の方法。
４６．光学調整構成要素が、くさび形ビームスプリッタを備える、付記４５に記載の方法。
４７．くさび形ビームスプリッタが、５弧分～１２０弧分のくさび角度を有する、付記４６に記載の方法。
４８．くさび形ビームスプリッタが、１０弧分～１１５弧分のくさび角度を有する、付記４６に記載の方法。
４５．光学調整構成要素が、ビームスプリッタを備える、付記４４に記載の方法。
４６．光学調整構成要素が、くさび形ビームスプリッタを備える、付記４５に記載の方法。
４７．くさび形ビームスプリッタが、５弧分～１２０弧分のくさび角度を有する、付記４６に記載の方法。
４８．くさび形ビームスプリッタが、１０弧分～１１５弧分のくさび角度を有する、付記４６に記載の方法。
４９．くさび形ビームスプリッタが、１０弧分～６０弧分のくさび角度を有する、付記４６に記載の方法。
５０．ビームスプリッタが、試料からの散乱光の第１の所定量を、フィルタリングされていない光散乱検出器に、試料からの散乱光の第２の所定量を、フィルタリングされた光散乱検出器に伝達するように構成されている、付記４５～４８のいずれか一つに記載の方法。
５０．ビームスプリッタが、試料からの散乱光の第１の所定量を、フィルタリングされていない光散乱検出器に、試料からの散乱光の第２の所定量を、フィルタリングされた光散乱検出器に伝達するように構成されている、付記４５～４８のいずれか一つに記載の方法。
５１．２つ以上のレーザーによって照射されたフローストリーム内の試料からの散乱光を検出するように構成されたフィルタリングされていない光散乱検出器を備える、光検出システム。
５２．フィルタリングされていない光散乱検出器が、試料からの前方散乱光を検出するように構成されている、付記５１に記載の光検出システム。
５３．フィルタリングされていない光散乱検出器が、４つ以上のレーザーによって照射されたフローストリーム内の試料からの前方散乱光を検出するように構成されている、付記５１または５２に記載の光検出システム。
５４．２つ以上のレーザーのうちの１つから試料によって散乱された光を検出するように構成されたフィルタリングされた光散乱検出器をさらに備える、付記５１～５３のいずれか一つに記載の光検出システム。
５５．フィルタリングされた光散乱検出器が、
光散乱検出器と、
試料によって散乱される光を、１つのレーザーから光散乱検出器に伝達するように構成された光学調整構成要素と
を備える、付記５４に記載の光検出システム。
５２．フィルタリングされていない光散乱検出器が、試料からの前方散乱光を検出するように構成されている、付記５１に記載の光検出システム。
５３．フィルタリングされていない光散乱検出器が、４つ以上のレーザーによって照射されたフローストリーム内の試料からの前方散乱光を検出するように構成されている、付記５１または５２に記載の光検出システム。
５４．２つ以上のレーザーのうちの１つから試料によって散乱された光を検出するように構成されたフィルタリングされた光散乱検出器をさらに備える、付記５１～５３のいずれか一つに記載の光検出システム。
５５．フィルタリングされた光散乱検出器が、
光散乱検出器と、
試料によって散乱される光を、１つのレーザーから光散乱検出器に伝達するように構成された光学調整構成要素と
を備える、付記５４に記載の光検出システム。
５６．光学調整構成要素が、バンドパスフィルタを備える、付記５５に記載の光検出システム。
５７．光検出システムが、試料からの散乱光を、フィルタリングされていない光散乱検出器およびフィルタリングされた光散乱検出器に伝達するように構成された光学調整構成要素を備える、付記５４～５６のいずれか一つに記載の光検出システム。
５８．光学調整構成要素が、ビームスプリッタを備える、付記５７に記載の光検出システム。
５９．光学調整構成要素が、くさび形ビームスプリッタを備える、付記５８に記載の光検出システム。
６０．くさび形ビームスプリッタが、５弧分～１２０弧分のくさび角度を有する、付記５９に記載の光検出システム。
５７．光検出システムが、試料からの散乱光を、フィルタリングされていない光散乱検出器およびフィルタリングされた光散乱検出器に伝達するように構成された光学調整構成要素を備える、付記５４～５６のいずれか一つに記載の光検出システム。
５８．光学調整構成要素が、ビームスプリッタを備える、付記５７に記載の光検出システム。
５９．光学調整構成要素が、くさび形ビームスプリッタを備える、付記５８に記載の光検出システム。
６０．くさび形ビームスプリッタが、５弧分～１２０弧分のくさび角度を有する、付記５９に記載の光検出システム。
６１．くさび形ビームスプリッタが、１０弧分～６０弧分のくさび角度を有する、付記６０に記載の光検出システム。
６２．ビームスプリッタが、試料からの散乱光の第１の所定量を、フィルタリングされていない光散乱検出器に、試料からの散乱光の第２の所定量を、フィルタリングされた光散乱検出器に伝達するように構成されている、付記５７～６１のいずれか一つに記載の光検出システム。
６３．フィルタリングされていない光散乱検出器が、２つ以上のレーザーの各々からの散乱光に応答して、１つ以上のデータ信号を生成するように構成されている、付記５１～６２のいずれか一つに記載の光検出システム。
６２．ビームスプリッタが、試料からの散乱光の第１の所定量を、フィルタリングされていない光散乱検出器に、試料からの散乱光の第２の所定量を、フィルタリングされた光散乱検出器に伝達するように構成されている、付記５７～６１のいずれか一つに記載の光検出システム。
６３．フィルタリングされていない光散乱検出器が、２つ以上のレーザーの各々からの散乱光に応答して、１つ以上のデータ信号を生成するように構成されている、付記５１～６２のいずれか一つに記載の光検出システム。
６４．キットであって、
２つの光散乱検出器と、
バンドパスフィルタと、
ビームスプリッタと
を備える、キット。
６５．２つ以上のレーザーを含む光源をさらに備える、付記６４に記載のキット。
６６．光源が、４つ以上のレーザーを含む、付記６４または６５に記載のキット。
６７．ビームスプリッタが、くさび形ビームスプリッタを含む、付記６４～６６のいずれか一つに記載のキット。
６８．くさび形ビームスプリッタが、５弧分～１２０弧分のくさび角度を有する、付記６７に記載のキット。
２つの光散乱検出器と、
バンドパスフィルタと、
ビームスプリッタと
を備える、キット。
６５．２つ以上のレーザーを含む光源をさらに備える、付記６４に記載のキット。
６６．光源が、４つ以上のレーザーを含む、付記６４または６５に記載のキット。
６７．ビームスプリッタが、くさび形ビームスプリッタを含む、付記６４～６６のいずれか一つに記載のキット。
６８．くさび形ビームスプリッタが、５弧分～１２０弧分のくさび角度を有する、付記６７に記載のキット。
６９．くさび形ビームスプリッタが、１０弧分～６０弧分のくさび角度を有する、付記６８に記載のキット。
７０．マウントをさらに備える、付記６４～６９のいずれか一つに記載のキット。
７０．マウントをさらに備える、付記６４～６９のいずれか一つに記載のキット。
上記の発明は、明確な理解のために例示および例により多少詳しく説明されてきたが、当業者であれば、本開示の教示に照らして、添付の特許請求の範囲の趣旨または範囲から逸脱することなく、特定の変更および修正が行われ得ることが、容易に明らかである。
したがって、上記は単に本発明の原理を例示するにすぎない。当業者は、本明細書に明示的に記載または示されていないが、本発明の原理を具現化し、その趣旨および範囲内に含まれる様々な配置を考案することができることが理解される。さらに、本明細書に列挙されるすべての例および条件付き用語は、そのような具体的に列挙される例および条件に限定されるものではなく、主に読者が本発明の原理を理解することを助ける点を意図している。さらに、本発明の原理、態様、および実施形態ならびにその特定の例を記載する本明細書のすべての記述は、その構造的および機能的等価物の両方を包含することが意図される。加えて、かかる等価物は、現在既知の等価物および将来開発される等価物の両方、すなわち、構造に関係なく、同じ機能を実行するように開発された任意の要素を含むことが意図される。したがって、本発明の範囲は、本明細書に示され、説明される例示的な実施形態に限定されることを意図しない。むしろ、本発明の範囲および趣旨は、添付の特許請求の範囲によって具現化される。
関連出願の相互参照
本出願は、２０２０年２月２６日に出願された米国仮特許出願第６２／９８１，９３２号に関し、その開示は参照により本明細書に組み込まれる。
本出願は、２０２０年２月２６日に出願された米国仮特許出願第６２／９８１，９３２号に関し、その開示は参照により本明細書に組み込まれる。
Claims (15)
- ２つ以上のレーザーを備える光源と、
前記２つ以上のレーザーによって照射されたフローストリーム内の試料からの散乱光を検出するように構成されたフィルタリングされていない光散乱検出器を備える光検出システムと、
プロセッサであって、前記プロセッサに動作可能に結合されたメモリを備え、
前記メモリが、前記メモリに記憶された命令を含み、前記命令が、前記プロセッサによって実行されると、前記プロセッサに、
前記フィルタリングされていない光散乱検出器によって検出された、前記２つ以上のレーザーの各々からの散乱光に応答して、１つ以上のデータ信号を生成することと、
前記フィルタリングされていない光散乱検出器からの生成されたデータ信号に基づいて、データ取得の１つ以上のパラメータを判定することとを行わせる、
プロセッサと
を備える、システム。 - 前記メモリが、命令をさらに含み、前記命令が、前記プロセッサによって実行されると、前記プロセッサに、前記フィルタリングされていない光散乱検出器からの生成されたデータ信号に基づいて、前記データ取得の１つ以上のパラメータを調整させる、請求項１に記載のシステム。
- データ取得の１つ以上のパラメータを調整することが、データ取得持続時間の持続時間を減少させることを含む、請求項２に記載のシステム。
- 前記メモリが、命令をさらに含み、前記命令が、前記プロセッサによって実行されると、前記プロセッサに、前記フィルタリングされていない光散乱検出器からの前記データ信号に応答して、１つ以上の粒子選別パラメータを生成させる、請求項１に記載のシステム。
- 前記１つ以上の粒子選別パラメータが、粒子選別タイミングを含む、請求項４に記載のシステム。
- 前記フローストリーム内に前記試料を伝播させるためのフローセルをさらに備え、
前記フローセルが、近位端と、遠位端とを含み、前記光源が、前記フローセルの前記遠位端で、前記フローストリーム内の前記試料に、前記レーザーのうちの１つを照射するように構成されている、請求項１に記載のシステム。 - 前記メモリが、命令を含み、前記命令が、前記プロセッサによって実行されると、前記プロセッサに、前記フローセルの前記遠位端での前記レーザーによる照射によって散乱された光に応答して、前記フィルタリングされていない光散乱検出器によって生成されたデータ信号に応答して、１つ以上の粒子選別パラメータを生成させる、請求項６に記載のシステム。
- 前記光源の前記レーザーのうちの１つから前記試料によって散乱された光を検出するように構成されたフィルタリングされた光散乱検出器をさらに備え、
前記フィルタリングされた光散乱検出器が、
光散乱検出器と、
前記試料によって散乱される光を、１つのレーザーから前記光散乱検出器に伝達するように構成されている光学調整構成要素と
を備える、
請求項１に記載のシステム。 - 前記光検出システムが、前記試料からの散乱光を、前記フィルタリングされていない光散乱検出器および前記フィルタリングされた光散乱検出器に伝達するように構成された光学調整構成要素を備え、
前記光学調整構成要素が、前記試料からの前記散乱光の第１の所定量を、前記フィルタリングされていない光散乱検出器に、前記試料からの前記散乱光の第２の所定量を、前記フィルタリングされた光散乱検出器に伝達するように構成されている、請求項８に記載のシステム。 - ２つ以上のレーザーによって照射されたフローストリーム内の試料からの散乱光を検出するように構成されたフィルタリングされていない光散乱検出器を備える光検出システムで、フローストリームからの光を検出することと、
前記フィルタリングされていない光散乱検出器によって検出された、前記２つ以上のレーザーの各々からの散乱光に応答して、１つ以上のデータ信号を生成することと、
前記フィルタリングされていない光散乱検出器からの生成されたデータ信号に基づいて、データ取得の１つ以上のパラメータを判定することと
を含む、方法。 - 前記フィルタリングされていない光散乱検出器からの生成されたデータ信号に基づいて、データ取得の１つ以上のパラメータを調整することをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
- 前記１つ以上の粒子選別パラメータが、粒子選別タイミングを含む、請求項１１に記載の方法。
- フィルタリングされた光散乱検出器で、前記試料からの散乱光を検出することをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
- 前記光検出システムが、前記試料からの散乱光を、前記フィルタリングされていない光散乱検出器および前記フィルタリングされた光散乱検出器に伝達するように構成された光学調整構成要素を備える、請求項１３に記載の方法。
- 前記光学調整構成要素が、前記試料からの前記散乱光の第１の所定量を、前記フィルタリングされていない光散乱検出器に、前記試料からの前記散乱光の第２の所定量を、前記フィルタリングされた光散乱検出器に伝達するように構成されている、請求項１４に記載の方法。
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