KR20110091898A - 샘플의 광학 섹셔닝 및 샘플 내 입자들의 검출 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 샘플 디바이스에 관련하여 배치된 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 장치, 방법 및 시스템에 관한 것이다. 장치는 광학 축선을 가진 적어도 제 1 광학 검출 조립체, 및 샘플 디바이스와 제 1 광학 검출 조립체를 서로에 관하여 이동시키기게 구성된 적어도 한 병진유닛을 포함한다. 서로에 관하여 샘플 디바이스와 제 1 광학 검출 조립체의 이동은 스캔 경로를 따른 이동이고 이것은 광학 축선에 관하여 각도 세타를 규정하고 세타는 제로보다 크다.
Description
본 발명은 샘플의 광학 섹셔닝을 위한 방법, 장치 및 시스템에 관한 것이다. 샘플은 입자들을 포함하는 동질이 아닌 구속된 액체 샘플일 수 있고, 광학 섹셔닝(optical sectioning)은 상기 입자들을 특징짓는 하나 이상 파라미터들을 결정하기 위해 이용될 수 있다. 또한, 본 발명은 용적 내에 입자들의 농도를 결정할 수 있기 위해서 구속된 샘플의 용적의 결정에 관한 것이다. 입자들은 배아, 박테리아, 기생균들, 균류, 또는 세포들과 같은 생물학적인 것일 수 있다. 세포들은 백혈구 및 적혈구와 같은 혈구들, 체세포들, 이스트 세포들, 난모세포들, 미분화세포들, 사이고트들, 및 혈소판들일 수 있다. 입자들은 이를테면 금속 파편, 오일 내 물방울들, 또는 액체들 내 기포들, 페인트 내 안료들, 및 물속에 오염물과 같은 비-생물학적 기원일 수도 있다. 샘플 내 입자들의 농도의 결정은 예를 들면, 환자 진찰에 관련하여 흔히 이용되는데, 샘플 내 백혈구들의 농도는 실제 질병을 결정하기 위해 이용되거나, 또는 엔진으로부터 오일 샘플 내 입자들의 수가 임의의 다가올 문제들을 피할 수 없게 되기 전에 이들의 징후를 나타낼 수 있는 기계의 상태를 모니터하는 것에 관련하여 이용되는 한 파라미터이다.
샘플 내 입자들의 농도의 결정은 많은 방법들에 의해 행해질 수 있다. 방법들 중 하나는 유세포 분석기이다. 유세포 분석기는 먼저 충분히 정밀한 용적 측정을 얻기 위해 매우 정확하게 유속이 제어되고 측정되어야 하기 때문에, 및 두 번째로는 검출기 내 있는 입자들이 지나갈 때 이들로부터 신뢰성 있는 데이터를 얻기 위해서 짧은 획득 시간들에 검출 시스템이 작동해야 하기 때문에, 상당히 고가의 장비를 요구한다. Laor(US 2006/0084125)는 액체 샘플이 샘플 구획을 통해 흐르며 광학 검출 디바이스의 대물면이 흐름 방향에 대해 제로가 아닌 각도를 갖는, 액체 샘플 내 생물학적 입자들을 검출하기 위한 시스템을 기술한다.
샘플 내 입자들의 농도를 결정하기 위한 또 다른 방법은 수작업 또는 자동화된 검출을 위해 샘플을 현미경으로 관찰하고 어떤 기지의 용적 내 구속된 입자들의 수를 세는 것이다. Olesen 등에 의한 특허출원 WO 2008/010761에서 이러한 방법 및 장치가 제시되어 있다. 이 방법에서 샘플의 일부는 2차원 CCD-카메라와 같은 이미지 레코더에 촬상되고, 이미지는 광을 샘플을 관통하여 이미지 레코더를 향하여 보냄으로써 생성된다. 샘플의 촬상 부분의 두께는 샘플을 통해 입자들을 볼 수 있고 검출할 수 있어야 하기 때문에 제한이 있다. 샘플이 너무 두꺼우면, 광은 산란하여 샘플에 흡수되어 질이 열악한 이미지가 되게 할 것이다. 샘플 내 일부 입자들은 다른 입자들의 그늘 내에 있을 수 있어 정확히 세는 것을 어렵게 또는 불가능하게 한다. 이미지의 크기는 이미지 레코더의 해상도에 의해 제한될 것이고, 그럼으로써 검출 및 입자들을 세는데 이용될 수 있는 샘플의 용적은 제한될 것이다. 이것은 수를 셀 입자들이 농도가 용적의 크기 및 입자 크기에 맞는 한 심각한 문제는 아니다. 그러나 농도가 높다면 정확한 측정은 결정하기가 어렵거나 불가능할 수 있다. 이 경우에 샘플의 희석이 측정 문제를 해결할 수도 있을 것이지만 이에 대해서는 측정이 실행되어야 할 수 있다. 농도가 낮다면, 입자들의 수를 약간 벗어나거나 용적의 크기를 약간 벗어나도 결과에 크게 영향을 미칠 수 있기 때문에 측정을 위한 통계들은 불충분하게 될 것이다. 이 경우에 측정은 더 큰 용적에 대해 실행되어야 한다. 특히 서로 다른 백혈구들의 분포를 결정하기 위해 WO 2008/010761에 Olesen 등에 의해 제안된 방법을 이용할 때 방법은 충분하지 않을 수 있다. 이 경우에는 충분한 통계가 있는 것이 중요하지만 샘플 용적은 제한되고 백혈구 유형들 중 하나 이상의 수가 적다면, 통계적 확실성은 충분하지 않을 수 있다.
US 2008/0100703에서 Yamada는 현미경에 의해 촬상될 수 있는 영역에 비해 큰 영역을 가진 샘플의 포커스 맵을 작성하는 현미경 시스템을 기술한다. 포커스 맵으로부터 정보는 샘플의 서로 다른 영역들의 이미지들을 획득할 때 이용된다. 이어서 이들 이미지들은 샘플의 대규모 이미지를 제공하기 위해 결합된다. 서로 다른 샘플 영역들의 이미지들은 서로 다른 깊이들에서 한 영역의 복수의 이미지들을 취하고 또 다른 영역의 이미지들이 획득되기 전에 샘플 및 검출 시스템을 서로에 관하여 병진시킴으로써 획득된다. 서로에 대해 샘플 및 광학 검출 조립체의 병진은 광학 검출 조립체의 대물면에 평행하다. 즉, 광학 축선 및 스캔 경로는 서로 수직하고, 샘플 디바이스의 표면은 대물면에 평행한데, 즉 표면의 법선은 광학 축선에 평행하다.
본 발명의 목적은 샘플의 적어도 일부가 스캔 경로를 따라 샘플 및 광학 검출 조립체를 서로에 대해 병진시킴으로써 스캔되고 광학 검출 조립체의 광학 축선이 스캔 경로에 대해 비-제로의 각도를 갖는, 샘플의 광학 섹셔닝을 위한 장치, 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.
하나의 실시예에서, 본 발명에 따른 장치, 방법 및 시스템은 동질이 아닌 액체 샘플을 조사하기 위해 이용될 수 있는 것으로서, 분석된 용적은 위에 논의된 방법들에 비해 샘플을 조사하기 위해 이용되는 광학 검출 조립체에 의해 덜 제한되고 이 장치는 이용하기가 간단하다. 이 실시예의 장치 및 시스템을 이용함으로써 제공되는 방법들은 동시에 유세포분석기를 이용하는 방법에 비해 잇점이 있음을 알게 되었으며 특히 유세포분석기에서 일어나는 흐름 이용 방법들의 문제점들 및 단점들의 적어도 일부가 회피될 수 있음이 관찰되었다. 동질이 아닌 액체 샘플의 조사는 샘플 내 입자들에 관한 정보를 얻는데 유용할 수 있다. 정보는 샘플의 입자들의 계수값일 수 있고 또는 샘플의 선택된 용적 내 입자들의 농도일 수 있다. 정보는 입자들의 크기 및 유형과 같은 입자들에 관한 하나 이상의 파라미터들일 수도 있다.
이에 따라, 본 발명의 하나의 실시예에 따라, 샘플 디바이스에 관련하여 배열된 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 장치가 제공된다. 장치는 적어도 제 1 이미지 획득 디바이스를 포함하는 적어도 제 1 광학 검출 조립체를 포함한다. 제 1 광학 검출 조립체는 광학 축선 및 대물면을 갖는다. 대물면은 제 1 이미지 획득 디바이스에 의해 전자기파들이 이미지로서 검출될 수 있는 이미지 획득 영역을 포함한다. 장치는 샘플 디바이스 및 제 1 광학 검출 조립체를 서로에 대해 이동시키게 배열된 적어도 한 병진 유닛, 및 샘플 디바이스의 적어도 일부가 이미지 획득 영역에 의해 교차되도록 배열된 제 1 광학 검출 조립체 및 병진 유닛을 지지하게 배열된 하우징을 추가로 포함한다. 서로에 대한 샘플 디바이스 및 제 1 광학 검출 조립체의 이동은 광학 축선에 대하여 각도 세타를 규정하는 스캔 경로를 따르는 것이고, 세타는 제로보다 크다.
또한, 본 발명은 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 방법을 포함한다. 이 방법은 샘플 디바이스에 관련하여 상기 샘플을 배열하고 복수의 이미지들을 얻기 위한 장치에 관련하여 상기 샘플 디바이스를 배열하는 것을 포함한다. 장치는 적어도 제 1 이미지 획득 디바이스를 구비하는 적어도 제 1 광학 검출 조립체를 포함한다. 제 1 광학 검출 조립체는 광학 축선 및 대물면을 갖고 있고, 대물면은 이미지 획득 영역을 가지고 이로부터 전자기파들은 제 1 이미지 획득 디바이스에 의해 이미지로서 검출될 수 있다. 이미지 획득 영역은 상기 샘플의 적어도 일부와 교차한다. 샘플 디바이스 및 상기 제 1 검출 조립체는 제 1 스캔 경로를 따른 스캔 길이에 걸쳐 서로에 관하여 이동된다. 스캔 경로 및 광학 축선은 함께 각도 세타를 규정하고 이것은 제로보다 크다. 방법은 상기 복수의 이미지들을 얻는 것을 추가로 포함한다.
또한, 본 발명은 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 시스템을 포함한다. 시스템은 샘플 디바이스, 및 적어도 제 1 이미지 획득 디바이스를 포함하는 제 1 광학 검출 조립체를 구비하는 장치를 포함한다. 장치의 제 1 광학 검출 조립체는 광학 축선 및 대물면을 갖는다. 이 대물면은 이미지 획득 영역을 포함하고 이로부터 전자기파들은 제 1 이미지 획득 디바이스에 의해 이미지로서 검출될 수 있다. 이 시스템의 장치는 샘플 디바이스 및 제 1 광학 검출 조립체를 서로에 관하여 이동시키기게 구성된 적어도 한 병진 유닛, 및 상기 제 1 광학 검출 조립체 및 상기 병진 유닛을 지지하도록 구성된 하우징을 추가로 포함하고, 상기 제 1 광학 검출 조립체 및 상기 병진 유닛은 상기 샘플 디바이스의 적어도 일부가 상기 이미지 획득 영역에 의해 교차되도록 구성된다. 서로에 관하여 샘플 디바이스 및 제 1 광학 검출 조립체의 이동은 스캔 경로를 따르며, 이것은 광학 축선에 관하여 각도 세타를 규정하고, 세타는 제로보다 크다.
원리적으로, 스캔 경로는 서로에 대하여 대물면 및 샘플의 임의의 이동을 포함할 수 있다. 특히, 스캔 경로는 스캔 축선을 따라 배열된 실질적으로 곧바른 스캔 라인을 포함할 수 있다. 스캔 경로는 실질적으로 회전운동에 의해 정의될 수도 있는데, 이 경우 세타는 상기 광학 축선과 상기 회전운동의 국부적 접선 간에 각도이다. 하나의 실시예에서, 스캔 경로는 이를테면 직선, 원형 이동, 나선형 이동, 또는 이외 어떤 다른 적합한 경로와 같은 평면 내로 국한된다.
본원의 정황에서, "광학계" 및 "광학"이라는 어구들은 전체 한 범위의 전자기파들을 기술하기 위해 이용되고, 특히 약 0.01 nm 내지 약 15 km의 파장들을 가진 전자기파들을 포함한다. 즉, "광학계" 및 "광학"이라는 어구들은 가시 범위 내 전자기파들 및 이러한 파들을 조작 및 검출하기 위한 디바이스들로 제한되지 않으며, X-선 범위, 자외선 범위, 가시 범위, 적외선 범위, 초음파 범위 및 샘플을 분석하기 위해 이용될 수 있는 이외 어떤 다른 파장 범위에 관계될 수 있다. 따라서, "이미지"라는 어구는 약 0.01 nm 내지 약 15 km의 파장들을 가진 전자기파들을 포함하는 전체 전자기 범위 내 전자기파들의 공간적으로 해상된 기록된 것을 서술하기 위해 이용된다. 즉, "이미지"라는 어구는 가시 범위 내 파장들을 갖는 전자기파들을 나타내는 이미지들로 제한되지 않으며, 이 범위 밖의 파장들을 갖는 전자기파들을 나타내는 이미지들도 포함한다. 따라서, 이미지는 예를 들면, X-선 범위, 자외선 범위, 가시 범위, 적외선 범위, 초음파 범위 및 샘플을 분석하고 촬상하기 위해 이용될 수 있는 이외 어떤 다른 파장 범위에 신호들을 나타낼 수 있다.
여기에서 이용되는 "광학 검출 조립체"는 획득 디바이스에 투사하는 전자기파들의 이미지를 얻을 수 있는 적어도 한 이미지 획득 디바이스를 포함하는 유닛이다. 광학 검출 조립체는 선택적으로 렌즈들, 어퍼쳐들, 및 미러들과 같은 빔 정형 및 빔 지향 광하계를 포함한다.
광학 검출 조립체의 "광학 축선"은 광이 샘플에서 이미지 획득 디바이스로 전파해 가는 경로를 규정하는 가상선이다. 광학 검출 조립체가 광 경로의 방향을 바꿀 수 있는 광학 소자들을 포함한다면, 광학 축선은 광이 샘플에서 광 경로의 방향을 변경하는 제 1 광학 소자로 전파해 가는 경로를 규정하는 가상선으로서 규정된다.
"동질이 아닌 샘플"이라는 어구는 샘플의 기반 물질의 본질적 부분이 아닌 이질성을 포함하는 샘플을 기술하기 위해 이용된다. 생물학적 입자들을 내포하는 액체 샘플 또는 파편을 내포하는 오일 샘플은 동질이 아닌 샘플의 2가지 예들일 뿐이다.
본원의 정황에서, "실질적으로 멈추어 있는"이라는 어구는 동질이 아닌 액체 샘플 내 입자들의 이동이 샘플 내 입자들의 파라미터들과 같은 샘플의 파라미터의 결정에 영향을 미치지 않는 상황을 말한다. 하나의 실시예에서, 실질적으로 멈추어 있는이라는 것은 일련의 공간적으로 변위된 이미지들에서 2개의 이웃한 이미지들의 획득 사이에 경과된 기간에 입자들의 이동이 이들 두 이웃한 이미지들 간 거리보다, 이를테면 거리의 1/10과 같이 상당히 작은 상황을 말한다. 하나의 실시예에서, "실질적으로 멈추어 있는"이라는 것은 상기 복수의 이미지들의 적어도 일부의 획득 동안 상기 액체 샘플의 집단류가 없는 상황을 말한다. 세포들 및 이들의 내용물을 촬상하기 위한 하나의 실시예에서, 셀의 이동은 예를 들면, 세포핵에 관계된 상세가 결정될 수 있게 세포의 충분히 선명한 이미지들이 얻어질 수 있는 정도까지 제한될 수 있다. 세포들에 관계된 파라미터들을 결정하도록 된 실시예들에서, "실질적으로 멈추어 있는"이라는 용어는 이미지의 획득동안 상기 세포들의 이동이 심도(DOF)로, 또는 이를테면 DOF의 1000분의 1, DOF의 100의 1, DOF의 10분의 1, DOF의 5분의 1, DOF의 3분의 1과 같이 DOF의 분수로 제한될 수 있음을 의미한다. DOF는 0.1 마이크로미터 내지 200 마이크로미터 범위일 수 있다. 멈춘 상태에서 액체 샘플 내 입자들의 이동은 초당 0.001 마이크로미터 미만, 이를테면 초당 0.1 마이크로미터 미만, 초당 1 마이크로미터 미만일 수 있다. 입자 파라미터는 이 실시예에서 세포핵의 수 및 크기 또는 세포 내 세포핵간에 거리일 수 있다. 이를테면 입자들을 세기 위해 입자의 상세가 덜 중요한 하나의 실시예에서, 입자 이동에 대한 제한은 입자들을 세는 것이 이동에 의해 영향을 받지 않게 하는 제한이다. 따라서 수를 셀 입자들의 이동은 초당 0.01 마이크로미터 미만, 이를테면 초당 0.1 마이크로미터 미만, 초당 1 마이크로미터 미만, 초당 10 마이크로미터 미만, 초당 10 마이크로미터 미만, 초당 100 마이크로미터 미만, 초당 1밀리미터 미만일 수 있다.
심도는 여기에서는 대상들의 이미지가 초점면으로부터 변위들에 의해 실질적으로 영향을 받지 않는 이미지 광학계로부터의 한 범위의 거리들로서 규정된다. 초점면은 이미지의 최상의 해상도가 얻어지게 되는 면으로서 규정된다. 실질적으로 영향을 받지 않는다라는 용어는 대상 피처들(features)을 특징화하는 추정된 파라미터들이 병진에 의해 근본적으로 영향을 받지 않음을 의미한다. 하나의 실시예에서, 실질적으로 영향을 받지 않는다는 것은, 초점면 내 점원의 세기 분포의 FWHM(반치폭; Full Width Half Max)와 심도 내 소정 위치에 점원의 세기 분포의 FWHM 간에 비가 5미만, 예를 들면, 2미만, 1.5미만, 1.25미만, 1.1미만, 1.05미만임을 의미한다.
하나의 실시예에서, 본 발명에 따른 장치 및 시스템은 이미지 획득 디바이스에 의해 획득된 이미지들을 저장하기 위한 저장 디바이스를 포함한다. 저장 디바이스는 랜덤 액세스 메모리 유닛과 같은 휘발성 유형의 메모리 유닛, 또는 이를테면 하드디스크, 플래시 드라이브, CD-ROM, DVD, 블루레이 디스크 또는 유사한 저장매체와 같은 비-휘발성 메모리를 포함할 수 있다.
제 1 이미지 획득 디바이스에 의해 기록된 이미지들은 이미지 분석 디바이스를 이용하여 분석될 수 있다. 하나의 실시예에서, 이미지 분석 디바이스는 패턴 인식 알고리즘들을 포함한다. 하나의 실시예에서, 이들 패턴 인식 알고리즘들은 주어진 샘플의 인접 부분들을 나타내는 다수의 이미지들을 비교하고 이에 의해 입자가 광학 검출 조립체의 초점면에 있을 때를 결정할 수 있게 구성된다. 하나의 실시예에서, 이미지 분석 디바이스는 이미지(들) 내 대상들의 에지들을 식별하기 위한 에지 식별 유닛을 포함한다. 이들 에지들은 상기 이미지 내 더 밝은 영역과 어두운 영역 간에 변화부분들로서 식별될 수 있다.
하나의 실시예에서, 액체 샘플 내 입자의 위치는 상기 스캔 경로를 따라 얻어진 일련의 이미지들을 분석함으로써 결정된다. 상기 이미지들내 상기 입자의 크기는 각각의 이미지에서 평가되고, 상기 스캔 경로를 따른 위치에 대한 상기 이미지들 내 상기 입자의 영역을 나타내는 곡선이 작도될 수 있다. 이 곡선의 최소값은 입자가 초점이 맞는, 즉 입자가 초점면 내 국부화된 상기 대물면의 위치를 나타낸다.
하나의 실시예에서, 본 발명에 따른 시스템 및 장치는 샘플의 광학 섹셔닝을 제공하도록 구성된다. 조합 유닛은 광학 섹셔닝의 이미지들을 샘플의 3D 재구성으로 조합하도록 구성될 수 있다. 2D 재구성은 발명을 이용함으로써 실현될 수도 있다. 이미지 분석 유닛은 상기 스캔 경로를 따른 2 이상의 스캔들 및/또는 서로 다른 축선들을 따른 스캔들로부터 이미지들을 결합하도록 구성될 수 있다.
하나의 실시예에서, 획득된 이미지들의 저장 및/또는 분석은 하나 이상의 외부 유닛들에서 행해질 수 있고, 본 발명에 따른 장치 및 시스템은 외부 유닛에 연결하기 위한 연결 유닛을 포함할 수 있다. 외부 유닛은 위에 기술된 바와 같이 저장 디바이스 및/또는 이미지 분석 디바이스 일 수 있다. 하나의 실시예에서 외부 디바이스는 이미지들을 분석하기 위한 저장 디바이스 및/또는 소프트웨어를 구비한 랩탑 컴퓨터와 같은 개인용 컴퓨터를 포함할 수 있다. 하나의 실시예에서, 연결 유닛은 USB 포트와 같은 직렬연결을 포함한다. 하나의 실시예에서, 연결은 GPRS(General Packet Radio Service modem), 블루투스 안테나 또는 WiFi 안테나와 같은 무선 연결을 포함한다. 또한, 이더넷 연결 또는 병렬 연결과 같은 그외 다른 형태들의 연결 포트들이 이용될 수도 있다. 연결 유닛은 하나 이상 장치들로부터 이미지들 및 데이터를 수집하는 원격에 놓인 서버와 같은 원격 저장 디바이스 상에 이미지들 및 다른 데이터를 저장하기 위한 인터넷 연결을 포함할 수도 있다. 데이터는 나중에 분석하기 위해서, 또는 참조 이용을 위해 저장될 수도 있다.
하나의 실시예에서, 장치는 병진 유닛 및 제 1 이미지 획득 디바이스에 의한 이미지들의 획득을 제어하도록 구성된 적어도 한 제어 유닛을 포함한다. 제어 유닛은 획득 디바이스에 의해 획득된 이미지들을 분석하기 위한 분석 디바이스를 추가로 포함할 수 있다.
하나의 실시예에서, 본원에 따른 장치 및 시스템은 샘플 디바이스에 관련하여 배열된 동질이 아닌 샘플의 용적의 적어도 한 파라미터를 결정하도록 구성된다. 파라미터는 원리적으로 용적 내 입자들의 총 수, 용적 내 특정 입자들의 수, 용적 내 서로 다른 입자들의 수, 용적의 크기 또는 용적의 형상과 같은 임의의 측정가능한 파라미터일 수 있다.
일부 응용들에 있어서, 주어진 샘플의 분석은 충분히 낮은 통계적 불확실성을 제공하기 위해 미리 결정된 수의 입자들이 계수될 것을 요구한다. 따라서 장치 및 시스템의 하나의 실시예는 미리 결정된 수의 입자들이 확인될 때까지 이미지들을 획득하여 분석하도록 구성된다. 샘플의 촬상되어 분석된 부분의 용적이 동시에 결정될 수 있다. 샘플 내 입자들의 농도는 미리 결정된 수의 입자들과 함께 샘플의 촬상되어 분석된 부분의 결정된 용적을 이용하여 결정될 수 있다. 또한, 동질이 아닌 샘플 내 입자들의 수는 미리 결정된 질 또는 확실성에 의해 결정될 수 있고, 샘플 내 입자들의 농도는 샘플의 촬상되어 분석된 부분된 부분의 결정된 용적을 이용하여 결정될 수 있다. 당업자가 이해하게 되는 바와 같이 따라 실행된 분석의 질은 동시에 분석 시간을 조절하면서 이용자에 의해 조절될 수 있고, 그럼으로써 이용되는 시간에 대한 질은 간단하게 및 큰 질/시간 범위 내에서 최적화될 수 있다.
측정 과정동안에 각각이 기지의 스텝 크기만큼 떨어진 다수의 이미지들이 획득된다. 따라서, 획득 동안에 측정의 유효 용적을 계산하는 것이 가능하다. 스텝 크기는 측정에서 모든 스텝들에서 동일할 수 있고, 또는 이들은 서로 다를 수도 있다.
하나의 실시예에서 유효 용적의 계산은 입자들의 농도의 결정의 통계들을 향상시키기 위해 이용된다. 측정 과정동안에 스텝 크기들은 축적되고 획득된 이미지들은 입자들을 검출하도록 구성된 입자 검출 디바이스에 보내진다. 이미지 내 입자들의 검출은 상당히 간단하고 이미지 획득과 동일한 속도를 갖는 전용 하드웨어 내 전용 소프트웨어를 이용하여 행해질 수 있다. 초점이 맞은 입자가 발견되었을 때, 발견된 입자들의 총 수가 증가되고, 측정 과정은 어떤 수의 입자들이 발견될 때까지 계속된다. 이때 유효 농도는 농도 = 입자들의 수/축적된 용적으로서 결정된다.
본 발명의 하나의 실시예에서 입자에 관한 더 많은 정보가 필요하다. 예를 들면, 몇개의 서로 다른 입자들의 상대적 농도가 결정되어야 한다면, 통상적 속도로 획득된 2개의 이미지들 간에 행해질 수 있는 것보다 더 많은 계산들을 행하는 것이 필요할 수 있다. 입자 검출 디바이스가 입자들의 위치를 결정하는 동안엔 이미지 획득은 중지된다. 입자를 검출한 후에 입자의 실제 유형을 결정하기 위한 계산수단이 활성화된다. 이미지 내 모든 입자들의 유형이 결정되었을 때, -또는 입자들이 결정하기가 불가능한 것으로서 방출되었을 때 - 샘플 디바이스는 한 스텝 이동되고 다음 이미지가 획득된다. 측정되는 샘플의 용적은 관심이 있는 상대적 농도일 뿐이기 때문에 이를 결정하는 것은 필요하지 않다. 입자들의 상대적 농도에 대해 충분히 높은 통계적 확실성이 확정되었을 때, 측정은 정지될 수 있다. 예를 들면, 2개의 서로 다른 입자들의 상대적 농도가 확정되고 제 1 입자가 고 농도이고 제 2 입자가 저 농도라면, 제 2 유형의 발견된 입자들의 수는 충분한 입자들이 발견되었는지를 판단해야 한다. 10개의 발견된 입자들 중 하나가 제 1 유형이라면 통계적 확실성은 빈약하고 측정은 계속되어야 한다. 500 입자들 중 50이 제 2 유형이라면 통계적 확실성은 훨씬 더 나으며, 측정은 중지될 수 있다. 훨씬 더 나은 통계를 확정하기 위해 계속될 수도 있다.
본 발명의 하나의 실시예에서 특정 파라미터들로 특징지워진 입자의 존재에 관한 정보가 필요하다. 예를 들면, 환자가 말라리아가 감염된 것으로 의심될 때, 혈액 샘플이 취해지고 말라리아에 대해 혈액을 검사한다. 이것은 백혈구의 농도의 결정을 위한 혈액 샘플들에 비해 큰 샘플의 혈액이 검사될 것을 필요로 할 수 있다. 혈액 샘플이 환자로부터 취해지고 샘플 디바이스에 넣어진 후에 측정이 시작된다. 이미지가 획득되고 열대열원충 및/또는 삼일열원충과 같은 원생동물 기생균이 있는지 결정하기 위해 이미지 분석 디바이스는 활성화된다. 이미지가 조사되었을 때, 샘플 디바이스는 한 스텝 이동되고 다음 이미지가 획득된다. 각 스텝마다 축적된 용적이 계산된다. 어떤 수의 말라리아 입자들이 발견될 때까지 또는 적어도 어떤 용적이 조사될 때까지 이 절차는 계속된다.
하나의 실시예에서, 이미지 분석 디바이스는 상기 이미지들 내 샘플의 적어도 한 경계를 확인하도록 구성된 경계 확인 유닛을 포함한다. 경계 유닛은 상기 이미지들 내 샘플의 적어도 한 경계를 확인하도록 구성될 수 있다.
하나의 실시예에서, 샘플은 실질적으로 서로 간에 및 스캔 경로에 평행한, 적어도 제 1 및 제 2 구속을 포함하는 샘플 디바이스 내 배치된다. 이어서 경계 확인 유닛은 제 1 구속에 의해 정해진 제 1 경계, 및 상기 제 2 구속에 의해 정해진 제 2 경계를 확인하도록 구성될 수 있다. 경계 확인 유닛은 제 3 구속에 의해 정해진 제 3 경계, 및 제 4 구속에 의해 정해진 제 4 경계를 확인하도록 구성될 수도 있다. 상기 스캔 경로에 수직한 단면 내 상기 샘플 디바이스 내 상기 샘플의 둘레는 상기 제 1 내지 제 4 경계들에 의해 정의될 수 있다. 제 3 구속은 상기 스캔 경로에 실질적으로 평행하고 상기 제 1 구속에 수직할 수 있으며, 제 4 구속은 상기 제 3 구속에 실질적으로 평행할 수 있다. 하나의 실시예에서, 제 2 내지 제 4 구속들은 유연할 수 있고 상기 샘플에 접촉하도록 구성된 적어도 부분적으로 투명한 막을 포함한다.
샘플 디바이스는 제 1 구속 및/또는 제 2 구속의 법선 벡터가 광학 검출 조립체의 광학 축선에 평행하지 않도록 상기 광학 검출 조립체에 관련하여 배치될 수 있다. 따라서 광학 축선과 제 1 및 제 2 구속들의 법선 간에 각도들 psi1 - conf 및 psi2-conf는 제로보다 더 크다.
하나의 실시예에서, 샘플은 바람직하게는 상기 스캔 경로에 실질적으로 평행한 지지체를 포함하는 샘플 디바이스 상에 배치된다. 샘플은 임의의 형태로, 예를 들면, 상기 지지체 상에 놓여진 한 방울 이상의 액체 샘플 형태로 제공될 수 있다. 경계 확인 유닛은 이 지지체 상에 놓여진 샘플의 경계들을 확인하도록 구성될 수 있다. 제 1 경계는 상기 샘플과 상기 지지체 간 계면을 포함할 수 있고, 제 2 경계는 상기 샘플과 주위 분위기 간 계면을 포함할 수 있다. 하나의 실시예에서, 샘플 디바이스는 샘플 이미지 획득 디바이스와 샘플 사이에 지지체가 위치되도록 배치된다.
샘플 디바이스는 지지체의 법선 벡터가 광학 검출 조립체의 광학 축선에 평행하지 않도록 상기 광학 검출 조립체에 관련하여 배치될 수 있다. 따라서 광학 축선과 지지체의 법선 간에 각도(psisupport)는 제로보다 더 크다.
하나의 실시예에서, 샘플의 경계들 및/또는 이미지 획득 영역의 경계들이 결정되고, 상기 샘플의 분석된 용적은 상기 경계들의 구분의 측정으로부터 결정될 수 있다. 하나의 실시예에서, 제 1 및 제 2 경계들이 확인되고, 상기 동질이 아닌 샘플의 분석된 용적은 상기 이미지 획득 영역의 치수 및 스캔된 경로의 길이와 더불어, 이들 경계들의 구분으로부터 결정된다. 하나의 실시예에서, 샘플의 제 3 및 제 4 경계들이 확인되고, 용적은 상기 제 1 및 제 2 샘플 경계의 구분, 상기 제 3 및 제 4 경계의 구분, 및 스캔된 경로의 길이로부터 결정된다. 하나의 실시예에서, 상기 스캔 경로에 수직한 단면에서 샘플 용적의 단면 영역은 상기 구속들에 의해 규정된 경계들로부터 결정되고, 용적은 단면 영역 및 스캔된 경로의 길이로부터 결정된다.
하나의 실시예에서, 상기 동질이 아닌 샘플의 상기 용적의 분석된 부분은 상기 단면 영역에 상기 이미지 획득 영역의 투명과 스캔 경로의 길이에 에 의해 규정된다. 이것은 이미지 획득 영역이 상기 샘플 디바이스의 구속들의 단면영역을 규정하는데 필요하였을 때 상황일 수 있다.
하나의 실시예에서, 샘플은 다각형 구속을 포함하는 샘플 디바이스 내 배치된다. 경계 확인 유닛은 샘플과 다각형 구속 간에 경계를 확인하도록 구성될 수 있다. 상기 다각형 구속의 길이방향 축선은 상기 스캔 경로에 실질적으로 평행할 수 있다. 상기 샘플의 분석된 용적의 크기의 결정은 상기 다각형 구속의 영역의 측정을 포함할 수 있다. 다각형 구속은 모세관일 수 있다.
하나의 실시예에서, 샘플은 실질적으로 원통형상의 구속과 같은 관형 구속을 포함하는 샘플 디바이스 내 배치된다. 이어서 경계 확인 유닛은 샘플과 관형 구속 간에 경계를 확인하도록 구성될 수 있다. 상기 관형 구속의 길이방향 축선은 실질적으로 상기 스캔 경로에 평행할 수 있다. 상기 샘플의 분석된 용적은 상기 관형 구속의 둘레의 측정으로부터 결정된다. 관형 구속은 모세관일 수 있다.
하나의 실시예에서, 본 발명에 따른 장치 및 시스템은 상기 샘플 디바이스 상에 코딩에 의해 제공된 정보를 판독하기 위한 유닛을 포함한다. 코딩은 상기 스캔 경로를 따라 상기 복수의 이미지들 각각이 어디에서 획득되는가를 결정할 수 있게, 상기 샘플 디바이스 상에 위치에 관계된 새겨진 또는 인쇄된 정보를 포함할 수 있다. 하나의 실시예에서, 획득된 이미지의 상기 스캔 경로를 따른 위치는 상기 적어도 제 1 병진 유닛으로부터 판독을 이용하여 얻어진다. 하나 이상 이미지들의 특정 위치를 안다는 것은 이용자에게 매우 이익이 될 수 있고 예를 들면, 샘플 내에 입자들의 이동들을 결정하기 위해 이용될 수 있다. 이의 다른 이용들은 예를 들면, 다음 설명으로부터 당업자에게 명백할 것이다.
본 발명에 따른 광학 검출 조립체는 초점면을 갖는 적어도 한 광학 소자를 포함한다. 광학 소자는 임의의 종류의 렌즈 또는 시스템을 포함하는 렌즈, 이를테면 대물 렌즈, 예를 들면, 피아노 볼록 렌즈, 피아노 오목 렌즈, 오목 볼록 렌즈, 오목 오목 렌즈, 볼록 볼록 렌즈, 2중, 3중 또는 4 이상의 렌즈들의 조합일 수 있다. 광학 소자의 초점면은 광학 검출 조립체의 대물면에 일치할 수 있다.
하나의 실시예에서, 장치는 제 2 광학 검출 조립체를 포함한다. 제 2 광학 검출 조립체는 제 1 광학 검출 조립체와 유사하거나 제 1 광학 검출 조립체와는 다를 수 있다. 상기 제 1 광학 검출 조립체의 이미지 획득 영역은 교차 각도에서 상기 제 2 광학 검출 조립체의 상기 이미지 획득 영역과 교차한다. 교차 각도는 0 내지 180도 범위에 있을 수 있다. 하나의 실시예에서, 교차 각도는 제로이고 제 1 광학 검출 조립체의 이미지 획득 영역은 제 2 광학 검출 조립체의 이미지 획득 영역과 일치한다. 하나의 실시예에서, 교차 각도는 90°이고 제 1 광학 검출 조립체의 이미지 획득 영역은 제 2 광학 검출 조립체의 이미지 획득 영역에 수직하다.
제 1 및 제 2 광학 검출 조립체들은 예를 들면, 서로 다른 확대들 또는 뷰 영역들을 가져, 서로 다를 수 있다. 제 1 및 제 2 이미지 획득 영역들은 서로 다를 수 있는데, 예를 들면, 샘플의 서로 다른 부분들은 2개의 광학 검출 조립체들에 의해 촬상될 수 있다.
하나의 실시예에서, 상기 스캔 경로는 상기 대물면에 실질적으로 수직하고, 광학 검출 조립체는 Scheimpflug 원리에 따라 배치될 수 있다.
하나의 실시예에서, 장치는 샘플 디바이스 베이스를 포함하고, 샘플 디바이스는 샘플의 이미지들이 얻어져야 할 때 이 샘플 디바이스에 관련하여 배치될 수 있다. 샘플 디바이스 베이스는 상기 샘플 디바이스를 샘플 디바이스 베이스에 고정시키기 위한 고정유닛을 포함할 수 있다.
샘플 디바이스 베이스는 상기 면의 표면과 접촉하게 배치될 수 있는 상기 샘플 디바이스를 위한 베이스를 제공하도록 구성된 실질적으로 평면을 포함할 수 있다. 상기 샘플 디바이스가 제 1 구속 및/또는 제 2 구속을 포함하는 실시예에서, 상기 샘플 디바이스는 이들 구속들 중 적어도 하나가 상기 평면에 실질적으로 평행하게 되도록 배치된다. 상기 평면이 이의 법선이 제로보다 큰 광학 검출 조립체의 광학 축선에 관하여 각도 psibase를 갖도록 배치된다면, 광학 축선과 제 1 및 제 2 구속들 법선 간에 각도들 psi1-conf 및 psi2-conf 중 적어도 하나는 제로보다 크다.
광학 축선과 제 1 구속, psi1-conf, 제 2 구속 psi2-conf, 및 상기 평면의 접선 벡터 간의 각도들은 약 0.3 내지 약 89.7 도의 범위, 이를테면, 약 1 내지 약 89 도, 약 2 내지 약 88 도, 약 4 내지 약 86 도, 약 5 내지 85 도, 약 8 내지 약 82 도, 약 10 내지 약 80 도, 약 20 내지 약 70 도, 약 25 내지 약 65 도, 약 30 내지 약 60 도, 약 35 내지 약 55 도, 약 40 내지 약 50 도의 범위일 수 있다. 하나의 실시예에서, psi1-conf 및 psi2-conf는 약 20 도 내지 89.5 도의 범위, 이를테면 약 20 내지 약 85 도, 약 20 내지 약 80 도, 약 20 내지 약 75 도, 약 20 내지 약 65 도, 약 20 내지 약 55 도, 약 20 내지 약 45 도의 범위일 수 있다.
하나의 실시예에서, 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 스캔 및 획득은 스캔 경로를 따라 획득된 이미지들의 중심이 실질적으로 단조롭게 변하는 선, 이를테면 직선 또는 원을 규정하는 선인 선을 따라 정렬되고 이에 의해서 촬상된 샘플 용적의 광학 섹셔닝이 실현될 수 있도록 실행된다.
샘플의 몇개의 광학 섹셔닝들이 얻어졌다면, 병진 스테이지는 후속되는 광학 섹셔닝들 사이에 광학 획득 디바이스 및 샘플 디바이스를 서로에 관하여 이동시킬 수 있다. 즉, 이미지들의 스캔 및 획들이 샘플의 몇개의 영역들에서 실행될 수 있다.
하나의 실시예에서, 각도 세타는 비교적 크다. 즉, 대물면은 상기 샘플 디바이스에 배열된 상기 샘플에 교차할 수 있는 것보다 상기 대물면의 영역이 비교적 크게 되도록, 비교적 스캔 경로에 거의 평행할 수 있다.
스캔 경로와 상기 광학 검출 조립체의 광학 축선 간에 각도를 기술하는 각도 세타는, 약 0.3 내지 약 89.7 도의 범위, 이를테면 약 1 내지 약 89 도, 약 2 내지 약 88 도, 약 4 내지 약 86 도, 약 5 내지 약 85 도, 약 8 내지 약 82 도, 약 10 내지 약 80 도, 약 20 내지 약 70 도, 약 25 내지 약 65 도, 약 30 내지 약 60 도, 약 35 내지 약 55 도, 약 40 내지 약 50 도일 수 있다. 하나의 실시예에서, 세타는 약 20 도 내지 89.5 도의 범위, 이를테면 약 20 내지 약 85 도, 약 20 내지 약 80 도, 약 20 내지 약 75 도, 약 20 내지 약 65 도, 약 20 내지 약 55 도, 약 20 내지 약 45 도, 또는 약 60 도 내지 89.5 도, 약 63 내지 약 86 도, 약 66 내지 약 83 도, 약 69 내지 약 80 도, 약 71 내지 약 78 도, 약 73 내지 약 77 도 범위에 있을 수 있다.
동등한 광학 검출 조립체들의 이미지 획득 영역들의 크기는 90도와 동일한 세타에 관하여 대칭이고, 이미지 획득 영역들의 동일한 크기들은 세타가 α 및 180 - α도와 같을 때, 예를 들면, 세타가 15 또는 165도와 같을 때 얻어진다.
하나의 실시예에서, 광학 검출 조립체는 빔 정형 소자들을 포함한다. 이것은 예를 들면, 이미지 오류들을 감소시키기 위해 광학 경로 내 삽입되는 어퍼쳐들, 빔 확대 및/또는 빔 포커싱 소자들, 및/또는 이미지 개선 소자들일 수 있다. 어퍼쳐들은 고정된 크기를 가질 수 있고 광학 경로 내 고정된 위치를 가질 수 있거나, 이들은 실제 셋업에서 요건들에 따라 변경될 수 있는 아이리스일 수 있다. 측정 요건이 큰 심도(DOF)를 갖는 것이야 한다면, 아이리스를 작아지게 해야 하고, 반면 작은 DOF에서 더 큰 시야여야 하는 요건이라면 아이리스를 크게 해야 한다. 아이리스의 크기의 증가는 샘플을 관통하는 광 세기에 대한 요건을 감소시킬 것이다. 하나의 실시예에서, 어퍼쳐는 빔 포커싱 또는 빔 확대 소자들과 상기 샘플 사이에 위치된다. 어퍼쳐는 개폐되게 위치될 수 있고 이에 의해서 예를 들면, 다른 직경의 개구를 갖는 어퍼쳐로 교환될 수 있다.
예를 들면, 빔 확대 소자는 렌즈 또는 조합된 2개 이상의 렌즈들일 수 있다. 광학 검출 조립체는 이미지 개선 소자들을 포함할 수 있다. 이것은 광학 경로 내 삽입되는 어퍼쳐들 또는 아이리스들일 수 있고, 또는 프리즘들 또는 웨지들과 같은 특별한 광학 소자들일 수 있다.
이미지 획득 디바이스는 장치가 제 1 및 제 2 이미지 획득 디바이스 둘 다를 포함한다면, CCD 칩 또는 CMOS 칩, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. CCD 및 CMOS 칩은 CCD에 이웃한 화소들로부터 전하가 판독동안 한 화소에 결합되는 비닝(binning) 셋업에서 이용될 수 있다. 이것은 샘플 내 입자들을 찾을 때 해상도에 대한 요건이 낮은 측정 셋업들에서 데이터량을 감소시키기 위해 이용될 수 있다. 샘플이 발견되었을 때, 더 높은 해상도를 얻기 위해서 비닝이 변경되거나 종단될 수 있다. 하나의 실시예에서, 본 발명에 따른 장치 및 시스템은 상기 제 1 이미지 획득 디바이스의 해상도보다 높은 이미지 해상도를 가진 제 2 이미지 획득 디바이스를 포함한다.
장치는 샘플 디바이스 및 광학 검출 조립체를 서로에 관하여 이동시키기 위한 제 1 병진 유닛을 추가로 포함할 수 있다. 이것은 광학 검출 조립체를 정지해둔 상태에서 장치의 하우징에 관하여 샘플 디바이스를 이동시키거나 샘플 디바이스를 정지해둔 상태에서 장치의 하우징에 관하여 광학 검출 조립체를 이동시킴으로써 달성될 수 있다.
이동은 실질적으로 연속적으로 행해질 수 있고, 이동동안 복수의 이미지들이 미리 결정된 시간 간격으로 획득될 수 있으며, 상기 미리 결정된 시간 간격은 약 10-9s 내지 약 103s, 또는 약 10-4s 내지 약 10s, 또는 약 10-3s 내지 약 1s의 범위이다. 이 과정을 이용하여, 이미지들은 샘플에서 미리 결정된 간격으로 획득될 것이고 측정들은 빠르게 진행될 것이고, 이것은 어떤 경우들에 있어선 샘플이 짧은 수명을 갖는다면 바람직하다. 하나의 실시예에서 샘플이 멈추어 있는 것으로 보이게 하기 위해서 이미지 획득이 빠르게 실행되는 것이 바람직하다.
스텝의 크기는 이미지로부터 획득된 정보에 의해 결정될 수 있다. 예를 들면, 관심 입자가 이미지에서 발견된다면, 다음 단계는 최상의 가능한 이미지를 얻기 위해 DOF의 중심에 입자가 놓이게 하기 위해 샘플을 이동시킬 것이 될 수도 있을 것이다. 반면, 획득된 이미지에 어떠한 입자들도 검출되지 않았다면, 스텝은 가능한 한 몇개의 스텝들 내 샘플을 찾기 위해서 가능한 한 길어야 할 것이다. 샘플 내 있는 모든 입자들이 검출될 수 있게 하기 위해서 2개의 스텝들 간에 항시 중첩 영역이 있어야 한다.
하나의 실시예에서 스텝들의 크기는 측정 프로세스 동안 일정하게 유지되는 특정 값으로 결정되어야 한다. 이것은 2개의 연이은 이미지들 내 겹치는 정보를 이용하여 3-차원 이미지 또는 3-차원 측정으로 결합될 수 있는 한 세트의 이미지들을 획득하기 위해 이용될 수 있다.
때때로 입자들의 3D 재구성은 DOF의 분수인 스텝 크기들을 요구할 수 있다.
하나의 실시예에서, 상기 적어도 한 광학 소자의 심도(DOF)는 상기 병진 유닛의 스텝 길이보다 크거나 같다.
X-방향으로 구속은 스텝들의 수에 대해 상한을 설정하고 그럼으로써 획득될 수 있는 서로 다른 이미지들의 수를 설정한다. 그러므로 X-방향으로 샘플의 크기는 이 방향으로 스텝들의 요망되는 수를 포함하게 충분히 큰 것이 바람직하다.
하나의 실시예에서 이동은 미리 결정된 스텝 길이와 실질적으로 동일한 이동 스텝들일 수 있다. 2개의 연속한 이동 스텝들 사이에 이미지가 획득될 수 있다. 이 과정을 이용하여, 샘플 내 미리 결정된 간격으로 이미지들이 획득될 수 있다. 또한, 샘플은 이미지 획득이 실행될 때 실질적으로 정지해 있을 수 있다. 이것은 샘플이 이미지 획득동안 이동하는 경우보다 더 나은 해상도를 가진 더 나은 이미지들을 제공할 수 있다.
미리 결정된 스텝 길이는 약 0.05μm 내지 약 1000 μm 범위일 수 있다. 약 1000 μm까지 크기의 스텝들은 입자들에 대해 샘플이 스캔되는 측정들에서 이용될 수 있다. 스텝 길이는 입자가 왜곡되어 촬상될 것이기 때문에, DOF 영역 밖에 있을지라도 입자가 검출될 수 있으므로 DOF보다 클 수도 있다. 입자가 DOF 영역 박에서 검출되었을 때, 스텝 길이는 이미지 획득 영역 내에서 입자를 얻기 위해서 샘플을 이동시키게 변경될 수 있다.
미리 결정된 스텝 길이는 예를 들면, 약 5μm 내지 약 10μm 범위일 수 있다. 광학 검출 시스템은 예를 들면, 약 5μm 내지 약 10μm 범위 내 DOF를 갖게 구성될 수 있고, 본 발명의 하나의 실시예에서는 스텝 크기는 모든 입자들이 왜곡되지 않게 촬상될 수 있도록 DOF보다 작은 것이 바람직하다.
그러므로 하나의 실시예에서 미리 결정된 스텝 길이는 이를테면 약 0.05μm 내지 약 5μm 범위와 같이 DOF보다 작을 수 있다. 이것은 백혈구 유형과 같이 단일 입자들에 대한 파라미터들 결정하기 위한 정보를 얻기 위해 이용되는 이미지들을 획득하는데 바람직하다. 하나의 실시예에서 상기 적어도 한 광학 소자의 DOF는 상기 병진 유닛의 스텝 길이보다 크거나 동일하여 획득된 이미지들을 확실하게 연결할 수 있게 한다.
미리 결정된 스텝 길이는 이를테면 1/5 DOF 내지 1/100 DOF 범위와 같이 DOF보다 상당히 작을 수도 있다. 이것은 샘플 내 입자의 3D 재구성을 위해 이용되는 이미지들을 획득하기 위해 바람직하다.
미리 결정된 스텝 길이는 약 10 마이크로미터, 약 5 마이크로미터, 약 1 마이크로미터, 약 0.1 마이크로미터일 수 있다.
장치는 샘플 디바이스 및 광학 검출 조립체를 서로에 관하여 이동시키기 위한 제 2 병진 유닛을 포함할 수 있다. 제 2 병진 유닛으로부터 이동 방향은 제 1 병진 유닛의 이동 방향과는 실질적으로 다를 수 있고, 제 2 병진 유닛으로부터 이동 방향은 제 1 병진 유닛의 이동방향에 실질적으로 수직할 수 있다.
하나의 실시예에서 제 1 병진 유닛은 샘플 디바이스 및 적어도 제 1 광학 검출 조립체를 실질적으로 회전하게 서로에 관하여 이동시킬 수 있다. 하나의 실시예에서 회전운동은 미리 결정된 각도 스텝과 실질적으로 동일한 스텝들일 수 있다. 2개의 연속한 스텝들 사이에서 이미지가 획득될 수 있다. 미리 결정된 각도 스텝은 약 0.01도 내지 약 1도의 범위, 약 0.1 도 내지 약 0.5 도의 범위에 있을 수 있다. 미리 결정된 스텝 길이는 0.01 도, 0.02 도, 0.05 도, 또는 0.1 도일 수 있다.
제 2 병진 유닛은 제 1 병진 유닛에 의해 제공되는 회전운동의 회전중심쪽으로 대물면의 반경방향 병진을 제공할 수 있다. 상기 제 1 및 제 2 병진 스테이지들의 조합된 이동들은 원리적으로 CD 플레이어에서 CD 위로 광빔의 이동과 유사할 수 있다.
하나의 실시예에서, 본 발명에 따른 장치 및 시스템은 상기 샘플을 방사선에 노출시키기 위한 이미지 조명 디바이스를 포함한다. 원리적으로 이 이미지 조명 디바이스는 임의의 전자기 방사원일 수 있고, 상기 방사선의 파장은 약 0.01 nm 내지 약 15 km, 약 200 nm 내지 약 1100 nm, 약 300 nm 내지 약 800 nm, 약 400 nm 내지 약 700 nm, 약 450 nm 내지 약 600 nm, 약 495nm 내지 약 570nm의 범위일 수 있다. 이미지 조명 디바이스는 레이저, 다이오드 레이저, LED, 전구, 초연속 소스 또는 백색 광원의 그룹에서 선택된 광원을 포함할 수 있다.
하나의 실시예에서, 상기 이미지 획득 디바이스에 의해 검출된 전자기 방사선은 화학발광 프로세스의 결과로서 방출된 광을 포함한다.
하나의 실시예에서, 이미지 분석 유닛은 동질이 아닌 샘플에서 이질성을 확인하도록 구성된다. 이들 이질성은 생물학적 또는 비-생물학적 기원의 입자들과 같은 입자들을 포함할 수 있다. 생물학적 기원의 입자들은 배아, 박테리아, 기생균들, 균류, 또는 세포들일 수 있다. 세포들은 적혈구 및 백혈구와 같은 혈구들, 체세포들, 이스트 세포들, 난모세포들, 미분화세포들, 사이고트들, 및 혈소판들일 수 있다. 입자들은 금속 파편, 오일 내 물방울들, 페인트에 안료들, 및 물속에 오염물과 같은 비-생물학적 기원의 입자들일 수도 있다.
하나의 실시예에서, 본 발명에 따른 장치 및 시스템은 샘플 내 백혈구들의 질적인 파라미터들을 결정하고 및/또는 샘플 내 백혈구들의 양적인 파라미터들을 결정하도록 구성된다.
하나의 실시예에서, 열대열원충 및 삼일열원충과 같은 원생동물 기생균들로 감염된 샘플 내 적혈구들의 수가 결정된다. 이것은 환자가 예를 들면, 말라리아로 감염되었는지를 결정하기 위해 행해질 수 있다.
하나의 실시예에서, 본 발명에 따른 장치 및 시스템은 암 환자의 신체적 상태와 환자가 화학요법 치료할 준비가 되었는지를 평가하도록 구성된다.
하나의 실시예에서, 본 발명에 따른 장치 및 시스템은 금속 파편, 오일 내 물방울들, 페인트 내 안료들, 및 물속에 오염물과 같은 비-생물학적 기원의 입자들을 검출하도록 구성된다.
시스템 및 장치 하우징을 포함할 수 있다. 하우징은 예를 들면, 주변으로부터 모든 또는 선택된 파장들을 가진 단지 일부의 광을 상기 샘플 및 상기 광학 검출 디바이스로부터 떨어져 있게 하기 위해서 부분적으로 또는 완전히 불투명한 물질로 제조될 수 있다.
하나의 실시예에서, 본 발명에 따른 장치 및 시스템은 예를 들면, a) 이미지를 획득하고, b) 상기 이미지를 분석하고, c) 상기 샘플 디바이스 및 상기 광학 검출 조립체의 상대적 위치를 조절하는 것을 포함한 순서를 반복하여 실행하기 위한 피드백 루프를 포함한다. 피드백 루프는 상기 샘플 내 입자를 추적하도록 구성될 수 있다.
하나의 실시예에서, 본 발명에 따른 장치 및 시스템은 샘플 준비를 위한 샘플 준비 유닛을 추가로 포함한다.
시스템 및 장치는 재충전가능 배터리와 같은 전원을 추가로 포함하는 휴대 디바이스이게 구성될 수 있다.
하나의 실시예에서 본 발명의 장치는 액체 샘플 내 개개의 생물학적 유기체들의 미생물 활동도를 기술하는 적어도 한 파라미터의 값을 결정하도록 구성된다. 이러한 실시예에서, 이미지 획득 디바이스는 이미지들을 획득하도록 구성되고, 개개의 생물학적 유기체들이 식별될 수 있고, 제어 유닛은 이미지들을 획득하여 상기 액체 샘플 내 생물학적 유기체들의 적어도 제 1 광학 섹셔닝을 형성하기 위해 광학 검출 조립체 및 병진유닛을 제어하도록 구성된다. 액체 샘플은 액체 형태로 샘플을 유지하기 위한 적어도 한 샘플 용기를 포함하는 샘플 디바이스에 배치된다. 이미지 분석 디바이스는 상기 제 1 광학 섹셔닝을 분석하도록 구성되고, 상기 이미지 분석 디바이스는 각각의 샘플 용기 내 상기 개개의 생물학적 유기체들의 미생물 활동도를 기술하는 상기 적어도 한 파라미터에 대한 상기 값을 결정하도록 구성된 알고리즘들을 포함한다. 제어 유닛은 상기 제 1 광학 섹셔닝 및 적어도 제 2 광학 섹셔닝와 같은 상기 샘플로부터 광학 섹셔닝들을 순차적으로 획득하도록 구성된다. 미생물 활동도를 기술하는 파라미터는 원리적으로 이를테면 세포 분열 레이트, 세포 생존 사활 레이트, 브라운 운동, 신진대사 레이트, 모폴로지, 성장인자, 동력학 또는 초점 거동과 같은 -이들로 제한되는 것은 아님- 임의의 측정가능한 파라미터일 수 있다. 파라미터는 단일의 값, 몇개의 값들의 조합, 또는 심지어 몇개의 파라미터들의 조합인 것으로 이해될 수 있다. "생물학적 유기체들"이라는 어구는 단일의 생물학적 유기체 및 생물학적 유기체들의 예로서 이를테면 소 그룹 또는 큰 그룹들의 생물학적 유기체들 모두를 지칭할 수 있다. 미생물 활동은 모집단의 미생물들에서 변화들, 단일 유기체들 또는 다수 집단의 유기체들의 크기에 변화들, 또는 유기체들의 위치 또는 이동들에 변화들을 야기하는 것으로, 세포 분열, 세포 이동들, 환경에 대해 신진대사에 의해 야기되는 변화들, 세포사 등에 의해 야기되는 활동인 것으로 이해될 수 있다. 그러므로 미생물 활동은 매우 넓은 맥락에서 단일 미생물 또는 소 그룹들 또는 모집단의 미생물에서 검출가능한 모든 변화인 것으로 이해될 수 있다. 샘플 디바이스 내 샘플 용기들의 수는 적용에 따라 다를 수 있다. 한 샘플 용기만을 포함하는 샘플 디바이스는 예를 들면, 하나의 단일 생물학적 유기체를 모니터하기 위해 이용될 수 있다. 몇개의 샘플 용기들을, 이를테면 20개의 용기들을 포함하는 샘플 디바이스는 감수성 검사를 위해 이용될 수 있다. 상기 샘플 디바이스 상에 샘플 용기들의 수 Ncont는 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 12, 14, 15, 16, 18, 20, 21, 22, 24, 25, 26, 27, 28, 30이거나 30 이상일 수 있다. 하나의 실시예에서, Ncont 샘플 용기들은 이를테면 각 행에 동일 개수의 샘플 용기들로, 하나 이상의 행들로 배치된다. 샘플 용기는 이에 액체를 주입하기 위해 이용되는 입구를 포함할 수 있고, 과잉의 액체 또는 액체의 주입중에 공기를 제거하기 위해 이용될 출구를 포함할 수 있다. 출구는 샘플 디바이스가 새로운 샘플의 액체 샘플로 재이용되어야 한다면 샘플을 꺼내기 위해 이용될 수 있다.
샘플 용기는 개방형 구속을 가질 수 있는데, 즉 적어도 한 방향으로 열려 있을 수 있고, 이 경우에 용기는 우물형 용기인 것으로 여겨질 수 있고, 또는 샘플은 실질적으로 폐쇄형 구속을 가질 수 있는데, 즉 선택적 입구 및 출구 외에 실질적으로 모든 방향들에서 닫혀있을 수 있으며, 이 경우 이것은 크벳형 용기인 것으로 간주될 수 있다. 샘플은 광학 섹셔닝이 획득되는 동안 액체 형태일 수 있다.
샘플은 샘플이 중력에 의해 샘플 용기 내로 흐르거나 모세관 힘을 이용하여 샘플 용기 내로 이끌린다면 액체 형태인 것으로 간주된다. 액체 샘플은 젤처럼 행동할 수도 있다. 본 발명의 맥락에서, 젤은 연하고 약한 특성 내지 단단하고 거친 특성인 범위의 특성들을 가질 수 있는 고형의 젤리같은 물질이다. 젤들은 정상상태에 있을 때 실질적으로 유동성을 나타내지 않는다. 무게에 의해서, 젤들은 대부분 액체이지만 그래도 이들은 고체들처럼 행동한다.
샘플의 광학 섹셔닝이 주어지면, 세포들, 박테리아 또는 이외 다른 관심 대상들일 수 있는 관계된 생물학적 유기체 대상들이 다음을 포함하는 제 1 알고리즘을 적용함으로써 더욱 분석하기 위해 추출될 수 있다.
1. 광학 섹셔닝 내 각 화소에 판단 함수를 적용하고, 각 화소를 대상 또는 배경으로서 분류한다. 판단 함수는 예를 들면, 관심 화소 주위에 국부적 콘트라스트에 기초할 수도 있을 것이다.
2. 광학 섹셔닝의 각각의 이미지로부터 대상 화소들을 결합하여 개개의 대상 포커스 스택들을 형성한다. 대상 포커스 스택은 서로 다른 초점면들에서 촬상된 대상의 하나 이상 이미지들로 구성된다. 광학 섹셔닝이 경사 광학 시스템을 이용하여 획득된다면 대상 포커스 스택들을 구성할 때 주의해야 한다.
3. 각각의 대상 포커스 스택마다, 대상 포커스 스택 내 각 이미지에 적용되는 초점 함수를 이용하여 최적으로 초점이 맞는 지점이 결정될 수 있다. 관심 대상들이 진폭 대상들인 하나의 실시예에서, 화소 세기들의 편차를 초점 함수로서 이용할 수 있다. 최대 편차의 이미지에서 대상은 초점이 맞아 있는 것으로 본다. 이 이미지는 추가의 분석을 위해 추출될 수 있다.
본 발명의 하나의 실시예에서, 이미지 분석 디바이스는 세포 분열 레이트를 결정하도록 구성된 알고리즘들을 포함한다. 동일 시간간격으로 또는 동일하지 않은 시간간격으로 샘플의 한 세트의 광학 섹셔닝들이 주어졌을 때, 제 1 알고리즘을 이용하여 관련 세포들을 추출함으로써 세포 분열 레이트가 계산된다. 추출된 각각의 대상에 대해 세포에 관한 파라미터가 계산될 수 있다. 이것은 예를 들면, 서브-성분들의 수, 대상 영역, 대상 주변, 이진 골격의 크기, 등일 수도 있을 것이다. 광학 섹셔닝에서 모든 대상들에 대한 파라미터 값의 평균값이 계산될 수 있다. 이것은 관심 샘플의 모든 광학 섹셔닝들에 대해 반복된다. 시간에 따라 평균값들이 어떻게 변하는지를 관찰함으로써, 세포 분열 레이트가 확정될 수 있다. 파라미터의 평균 값들 외에 다른 통계적 척도로서, 이를테면 중앙값, 편차, 또는 이외 고차 및/또는 비선형 통계 척도도 고려될 수 있다.
하나의 실시예에서 이미지 분석 디바이스는 세포 생존도를 결정하도록 구성된 알고리즘을 포함한다. 샘플의 단일 광학 섹셔닝이 주어졌을 때, 세포 생존도는 먼저 관계된 대상 포커스 스택들을 추출하기 위해서 위에 언급된 방법을 적용함으로써 확정될 수 있다. 각각의 대상에 대해서 이를테면 초점 함수 거동, 초점이 맞은 대상의 세기 프로파일, 대상의 전체 콘트라스트, 일부 생물학적 염색의 응답, 등과 같은 파라미터들을 고찰함으로써 생존도가 계산될 수 있다. 이것을 스택 내 모든 검출된 대상들에 대해 적용함으로써, 샘플 내 세포들의 전체 생존도를 판단하기 위해 평균과 같은 통계적 척도가 이용될 수 있다.
하나의 실시예에서 이미지 분석 디바이스는 사활 레이트를 결정하도록 구성된 알고리즘들을 포함한다. 동일 시간간격으로 또는 동일하지 않은 시간간격으로 샘플의 한 세트의 광학 섹셔닝들이 주어졌을 때, 사활 레이트는 제 1 알고리즘을 이용하여 관련 세포들을 추출함으로써 계산된다. 추출된 각각의 대상에 대해 사활 특성들에 관한 파라미터가 계산될 수 있다. 이것은 예를 들면, 초점 함수 거동, 초점이 맞은 대상의 세기 프로파일, 대상의 전체 콘트라스트, 일부 생물학적 염색의 응답, 등일 수도 있을 것이다. 광학 섹셔닝에서 모든 대상들에 대한 파라미터값의 평균값이 계산될 수 있다. 이것은 관심 샘플의 모든 광학 섹셔닝들에 대해 반복된다. 평균값들이 시간에 따라 어떻게 변하는지를 관찰함으로써, 사활 레이트가 확정될 수 있다. 파라미터의 평균 값들 외에 다른 통계적 척도로서, 이를테면 중앙값, 편차, 또는 이외 고차 및/또는 비선형 통계 척도도 고려될 수 있다.
하나의 실시예에서 이미지 분석 디바이스는 계산함으로써 결정되는 브라운 운동을 결정하도록 구성된 알고리즘들을 포함한다. 샘플의 단일 광학 섹셔닝이 주어졌을 때, 브라운 운동 정도는 관계된 대상 포커스 스택들을 추출하기 위해서 먼저 위에 언급된 방법을 적용함으로써 확정될 수 있다. 각각의 대상 포커스 스택에 대해서 운동의 정도는 서로 다른 초점면들에서 대상의 중심의 운동을 고찰함으로써 계산될 수 있다. 이것을 스택 내 모든 검출된 대상들에 적용함으로써, 운동이 브라운인지, 아니면 예를 들면, 샘플 내 대상들의 요망되는 흐름 방향이 있는지를 판단하기 위해 통계적 척도가 이용될 수 있다.
하나의 실시예에서 이미지 분석 디바이스는 모폴로지 파라미터들을 결정하도록 구성된 알고리즘들을 포함한다. 샘플의 단일 광학 섹셔닝이 주어졌을 때, 샘플 내 대상의 모폴로지 파라미터들은 관계된 초점이 맞은 대상들을 추출하기 위해서 먼저 위에 언급된 방법을 적용함으로써 확정될 수 있다. 초점이 맞은 각각의 대상에 대해서 여러 가지 모폴로지 파라미터들, 예를 들면, 서브-성분들의 수, 폼 팩터, 대상 주변, 환상, 입도, 원형 분산 등이 결정될 수 있다. 이것을 광학 섹셔닝 내 모든 검출된 대상들 에 대해 적용함으로써, 샘플 내 대상들의 전체 모폴로지 파라미터들을 계산하기 위해 통계적 척도가 이용될 수 있다.
하나의 실시예에서 이미지 분석 디바이스는 시간에 걸쳐 모폴로지 변화들을 결정하도록 구성된 알고리즘들을 포함한다. 동일 시간간격으로 또는 동일하지 않은 시간간격으로 샘플의 한 세트의 광학 섹셔닝들이 주어졌을 때, 세포 분열 레이트는 제 1 알고리즘을 이용하여 관련 세포들을 추출함으로써 계산된다. 추출된 각각의 대상에 대해 세포에 관한 파라미터가 계산될 수 있다. 이것은 예를 들면, 서브-성분들의 수, 폼 팩터, 대상 주변, 환상, 입도, 원형 분산 등일 수도 있을 것이다. 광학 섹셔닝 내 모든 대상들에 대한 파라미터값의 평균값이 계산될 수 있다. 이것은 관심 샘플의 모든 광학 섹셔닝들에 대해 반복된다. 평균값들이 시간에 따라 어떻게 변하는지를 관찰함으로써, 시간에 대한 모폴로지 변화들이 확정될 수 있다. 파라미터의 평균 값들 외에 다른 통계적 척도로서, 이를테면 중앙값, 편차, 또는 이외 고차 및/또는 비선형 통계 척도도 고려될 수 있다.
하나의 실시예에서, 생물학적 유기체들의 성장인자가 결정된다. 성장인자는 예를 들면, 생물학적 유기체들의 성장이 성장 조건들, 이를테면 샘플 환경 및/또는 생물학적 유기체들과 상호작용하는 하나 이상의 작용제들의 도입에 의해 어떻게 영향을 받는가에 관한 정보를 추출하기 위해서 결정될 수 있다. 하나의 실시예에서 이미지 분석 디바이스는 성장인자를 결정하도록 구성된 알고리즘들을 포함한다. 동일 시간간격으로 또는 동일하지 않은 시간간격으로 샘플의 한 세트의 광학 섹셔닝들이 주어졌을 때, 세포 분열 레이트는 제 1 알고리즘을 이용하여 관련 세포들을 추출함으로써 계산된다. 추출된 각각의 대상에 대해 세포에 관한 파라미터가 계산될 수 있다. 이것은 예를 들면, 서브-성분들의 수, 대상 영역, 대상 주변, 이진 골격의 크기, 형상특징 등일 수도 있을 것이다. 광학 섹셔닝들 내 모든 대상들에 대한 파라미터값의 평균값이 계산될 수 있다. 이것은 관심 샘플의 모든 광학 섹셔닝들에 대해 반복된다. 평균값들이 시간에 따라 어떻게 변하는지를 관찰함으로써, 성장곡선이 확정될 수 있다. 파라미터의 평균 값들 외에 다른 통계적 척도로서, 이를테면 중앙값, 편차, 또는 이외 고차 및/또는 비선형 통계 척도도 고려될 수 있다.
하나의 실시예에서 이미지 분석 디바이스는 동력학을 결정하도록 구성된 알고리즘들을 포함한다. 샘플의 한 세트의 광학 섹셔닝들이 주어졌을 때, 샘플 내 대상의 동력학은 관련된 대상 포커스 스택들을 추출하기 위해 위에 언급된 방법을 먼저 적용함으로써 확정될 수 있다. 각각의 대상 포커스 스택에 대해서 서로 다른 초점면들에서 대상의 중심의 이동을 추적하여 이동 정도가 계산될 수 있다. 이것은 단순 2D 이미지 상관을 적용함으로써 행해질 수 있다. 이후에 이동 방향, 속도 등의 여러 동력학 파라미터들이 추출될 수 있다. 광학 섹셔닝 내 모든 검출된 대상들에 대해 이를 적용하여, 샘플 내 대상들의 전체 동력학적 특성들을 계산하기 위해 통계적 척도가 이용될 수 있다.
하나의 실시예에서 이미지 분석 디바이스는 초점 거동을 결정하도록 구성된 알고리즘들을 포함한다. 단일 대상 이미지 스택이 주어졌을 때, 초점 함수를 고찰함으로써 초점 거동이 분석될 수 있다. 다양한 척도가 결정될 수 있는데, 예를 들면, 초점 곡선의 양상은 이를테면 대상이 진폭 또는 위상 대상이라면 광학적 특성들을 드러낼 수 있다. 초점 곡선의 폭과 같은 다른 척도가 적용될 수도 있다.
본 발명에 따른 방법은 순차적으로 상기 액체 샘플의 복수의 광학 섹셔닝들을 획득하고 상기 복수의 섹셔닝들로부터 제 1 및 제 2 광학 섹셔닝을 선택함으로써 액체 샘플 내 미생물 활동도를 결정하기 위해 적용될 수 있다. 이어서 각각의 광학 섹셔닝에 대한 적어도 한 파라미터의 값이 계산되고 2개의 광학 섹셔닝들의 획득 간에 적어도 한 파라미터의 값에 변화가 발생하였는지가 결정된다. 방법은 적어도 한 파라미터의 값에 변화로부터 액체 샘플 상에 미생물 활동도를 결정하는 것을 추가로 포함한다. 본 발명에 따른 방법은 상기 액체 샘플의 적어도 한 광학 섹셔닝을 획득하고 상기 적어도 한 광학 섹셔닝으로부터 제 1 광학 섹셔닝을 선택함으로써 액체 샘플 내 미생물 활동도를 결정하기 위해 적용될 수 있다. 상기 제 1 광학 섹셔닝에 대해 적어도 한 파라미터의 값이 계산되고 상기 적어도 한 파라미터의 상기 값으로부터 상기 액체 샘플 내 상기 미생물 활동도를 결정한다.
본 발명의 하나의 실시예에서, 외부 자극이 액체 샘플에 인가된다. 자극 디바이스는 샘플 디바이스 내 액체 샘플에, 이를테면 샘플 용기 내 액체 샘플에 자극을 제공하도록 구성된다. 자극은 예를 들면, 전자기장을 샘플에 제공하고, 전계 또는 전계를 샘플에 제공하는 것일 수 있고, 또는 어쿠스틱파를 샘플에 인가하는 것일 수 있다. 하나의 실시예에서 미세한 생물학적 유기체들은 유기체들의 종들 및 특성을 확인하는데 도움을 줄 수 있는 유기체들의 특정한 거동을 결정하기 위해 자극동안 촬상될 수 있다. 자극 디바이스는 이미지 획득 동안 샘플 용기에 자극을 가하기 위해 제어 유닛에 의해 제어될 수 있고, 또는 유기체들의 거동에 더 영구적 변화를 유기하기 위해 장기간동안 샘플 용기에 자극을 가할 수도 있다.
본 발명의 하나의 실시예에서, 장치는 액체 샘플 환경 제어 디바이스를 추가로 포함한다. 액체 샘플 환경 제어 디바이스는 상기 액체 샘플이 온도와 같은, 상기 액체 샘플 내 상기 생물학적 유기체들의 물리적 환경을 제어하도록 구성될 수 있다. 액체 샘플 환경 제어 디바이스는 상기 액체 샘플의 화학적 환경, 이를 테면 pH 값, 영양 레벨, 산소, 질소 및 이산화탄소와 같은 기체들의 부분압, 염도, Li+, Na+ 및 Ka+와 같은 알칼리 금속 이온들의 레벨, Mg2+ 및 Ca2+와 같은 알칼리 토류금속 레벨을 제어하도록 구성될 수 있다.
미생물 활동도는 항생물질제를 향한 상기 생물학적 유기체들의 미생물 감수성을 포함한다.
본 발명의 하나의 실시예에서, 적어도 한 샘플 디바이스는 적어도 제 1 작용제가 주입되는, 이를테면 적어도 한 샘플 용기는 적어도 제 1 작용제가 주입된다. 주입은 상기 샘플 용기 또는 샘플 디바이스에 상기 액체 샘플을 도입하기 전에 행해질 수 있고, 또는 액체 샘플을 샘플 용기 또는 샘플 디바이스를 도입한 후에, 즉 상기 액체 샘플이 상기 샘플 용기 또는 샘플 디바이스에 있는 동안 추가될 수 있다. 작용제는 용기 내에서 생물학적 유기체들을 피과하기 위한 것인 항생물질제일 수 있고, 또는 생물학적 유기체들이 성장할 수 있게 하기 위한 것인 영양 작용제일 수 있다. 작용제는 생물학적 유기체를 파괴하게 설계된 세제일 수도 있다.
하나의 실시예에서 샘플 용기들의 적어도 일부는 Nagent개의 서로 다른 작용제들이 주입되는데, Nagent는 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 20, 또는 20 이상일 수 있다. 서로 다른 작용제들의 수는 당면한 측정 작업에 따를 수 있음을 당업자는 알 것이다. 예를 들면, 서로 다른 종류들의 박테리아에 박테리아의 감수성이 결정되어야 한다면, 많은 수의 작용제들을 이용하여 테스트하는 것이 필요할 수 있다. 어떤 경우들에 있어서, 있을 수 있는 박테리아의 수는 제한될 수 있고, 이에 따라 서로 다른 작용제들의 수가 제한될 수 있다. 하나의 실시예에서, 상기 샘플 용기들은 다수 그룹들의 샘플 용기들로 분할되는데, 각 그룹의 샘플 용기들은 동일 작용제가 주입되고 서로 다른 그룹들의 샘플 용기들은 서로 다른 작용제들이 주입되는 것으로, 이를테면 제 1 그룹의 상기 샘플 용기들은 상기 제 1 작용제가 주입되고, 제 2 그룹의 상기 샘플 용기들은 제 2 작용제가 주입되고, 제 3 그룹의 상기 샘플 용기들은 제 3 작용제가 주입되고, 제 4 그룹의 상기 샘플 용기들은 제 4 작용제가 주입된다.
샘플 용기 또는 샘플 디바이스는 예를 들면, 작용제들의 조합과 같은 몇개의 작용제들을 향한 한 생물학적 유기체의 감수성을 탐색하기 위해 준비될 수도 있다. 하나의 실시예에서 적어도 한 샘플 용기는 몇개의 서로 다른 작용제들이 주입된다.
하나의 실시예에서, 적어도 한 샘플 용기는 실질적으로 작용제가 없다. 실질적으로라는 것은 용기 내 있는 작용제의 량이 용기 내 유기체들에 영향을 미치게 하는데 필요한 작용제량보다 작음을 의미한다.
하나의 실시예에서 제 1 작용제는 적어도 2개의 서로 다른 샘플 용기들 내 서로 다른 농도들로 주입된다. 미생물들이 성장하지 못하게 하는데 필요한 항생물질의 농도를 나타내는 최소 억제 농도(MIT)를 결정할 때, 동시에 서로 다른 용기들에 몇몇의 서로 다른 농도들을 이용하는 것이 잇점이 있다. 이것은 측정들을 가속시키며, 측정들은 이들이 동일 조건들 및 환경을 이용하여 획득되었기 때문에 비교될 수 있다. 어떤 경우들에 있어서, MIT를 결정할 때 적어도 5 내지 10개의 서로 다른 농도들의 작용제들이 이용되는 것이 바람직하다. 다른 경우들에 있어서는 5 농도들 미만 또는 10 이상 농도들과 같이 다른 수의 서로 다른 농도들들의 작용제들이 바람직하다.
하나의 실시예에서 제어 유닛은 한 기간에 걸쳐 적어도 한 샘플 디바이스 또는 용기로부터 광학 섹셔닝들을 획득하도록 구성된다. 광학 섹셔닝은 적어도 한 이미지, 많은 경우들에 있어선 몇개의 이미지들을 포함한다. 어떤 응용들 및 생물학적 유기체들에 있어서, 광학 섹셔닝(들)을 획득하기 위해 이용되는 기간은 몇일 또는 몇시간과 같이 비교적 길 수 있다. 다른 응용들 및 생물학적 유기체들에 있어서 광학 섹셔닝들을 획득하기 위한 기간은 더 짧을 것으로 여겨질 수도 있다. 하나의 실시예에서, 상기 기간은 약 144 시간 미만, 이를테면 약 72 시간 미만, 약 48 시간 미만, 약 36 시간 미만, 약 24 시간 미만, 약 18 시간 미만, 약 12 시간 미만, 약 8 시간 미만, 약 5 시간 미만, 약 4 시간 미만, 약 3 시간 미만, 약 2 시간 미만, 약 1.5 시간 미만, 약 1 시간 미만, 약 2700 초 미만, 약 1800 초 미만, 약 900 초 미만, 약 600 초 미만, 약 480 초 미만, 약 300 초 미만, 약 120 초 미만, 약 60 초 미만, 약 10 초 미만, 약 5 초 미만, 약 2 초 미만, 약 1 초 미만일 수 있다. 당업자는 언급된 기간들은 예로서 주어진 것이고 기간은 실행될 측정에 따라 달라질 수 있고 기간은 측정 동안 결정된 파라미터의 값에 따라 측정동안 이를테면 서로 다른 샘플 용기들에 대해 개별적으로 변경되는 것과 같이 변경될 수도 있음을 알 것이다.
본 발명에 따른 장치 및 방법은 복수의 샘플 용기들 내 위치된 생물학적 유기체들의 미생물 활동도를 결정하기 위해 이용될 수 있다. 제어 유닛은 적어도 2개의 서로 다른 샘플 용기들로부터 광학 섹셔닝들을 순차적으로 획득하도록 구성될 수 있다. 하나의 실시예에서 광학 섹셔닝들은 다음 2개의 광학 섹셔닝들의 획득 사이의 제 1 기간에 적어도 2개의 서로 다른 샘플 용기들로부터 획득된다. 제 1 기간은 약 1800 초 미만, 이를테면 900 초 미만 , 600 초 미만, 300 초 미만, 120 초 미만, 60 초 미만, 30 초 미만, 10 초 미만, 5 초미만, 2 초미만, 1 초 미만, 0.5 초 미만, 0.2 초 미만, 0.1 초 미만, 0.01 초 미만, 0.001 초 미만일 수 있다.
본 발명에 따른 장치 및 방법은 복수의 광학 섹셔닝들로부터 샘플 용기들 내 위치된 하나 이상의 생물학적 유기체들의 미생물 활동도를 결정할 수 있다. 제어 유닛은 광학 섹셔닝들을 순차적으로 획득하도록 구성될 수 있다. 하나의 실시예에서, 상기 광학 섹셔닝들은 샘플 용기로부터 2개의 연이은 광학 섹셔닝들 사이에 제 2 기간을 갖고 샘플 용기로부터 순차적으로 획득된다. 기간은 실행될 측정에 따라 다를 수 있다. 제 2 기간은 약 3600 초 미만, 이를테면 1800 초 미만, 900 초 미만, 600 초미만, 300 초 미만, 120 초 미만, 60 초 미만, 30 초 미만, 10초 미만, 5 초 미만, 2 초 미만, 1 초 미만, 0.5 초 미만, 0.2 초 미만, 0.1 초 미만, 0.01 초 미만, 0.001 초 미만일 수 있다. 샘플의 미생물 활동도가 높다면, 짧은 기간 이용하는 것이 잇점이 있을 수 있고, 반면 낮은 미생물 활동도는 중요한 정보를 잃지 않고 더 긴 기간을 요구할 수도 있다. 기간은 파라미터의 결정된 값에 따라 측정동안 변경될 수 있는데, 이를테면 서로 다른 샘플 용기들에 대해 개별적으로 변경될 수 있다.
하나의 실시예에서, 제어 유닛은 파라미터의 값이 미리 결정된 조건을 만족할 때 이미지 획득을 중지하도록 구성된다. 미리 결정된 조건은 상기 생물학적 유기체들의 항생물질 감수성의 결정에 관계될 수도 있고 또는 최소 억제 농도(MIT)의 결정에 관계될 수도 있다.
본 발명의 실시예들은 동반된 도면들에 관련하여 예로서 더 상세히 이제 기술될 것이다.
도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 측정 장치의 개략적 사시도.
도 2는 한 지지체를 가진 샘플 디바이스 내 샘플의 개략적 사시도.
도 3은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 측정 장치의 개략적 측면도.
도 4는 샘플 내 입자들의 3D 측정을 위해 이용될 본 발명의 하나의 실시예에 따른 측정 장치의 개략적 측면도.
도 5는 샘플 내 입자들의 3D 측정을 위해 이용될 본 발명의 하나의 실시예에 따른 측정 장치의 개략적 측면도.
도 6은 심도와 샘플 디바이스의 병진의 스텝 크기 간 상관의 개략도.
도 7은 본 발명의 실시예에 관련하여 이용될 수 있는 이미지 개선소자의 개략적 측면도.
도 8은 2 렌즈 시스템들의 광학적 확대가 서로 다른 본 발명의 하나의 실시예에 따른 측정 장치의 개략적 측면도.
도 9는 스텝 크기와 입자의 최상의 초점 간에 상관의 개략도.
도 10은 2 렌즈 시스템들의 광학적 확대가 서로 다른 본 발명의 하나의 실시예에 따른 측정 장치의 개략적 측면도.
도 11은 심도와 광학 축선 상에 삽입되는 아이리스의 크기와의 상관의 개략도.
도 2는 한 지지체를 가진 샘플 디바이스 내 샘플의 개략적 사시도.
도 3은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 측정 장치의 개략적 측면도.
도 4는 샘플 내 입자들의 3D 측정을 위해 이용될 본 발명의 하나의 실시예에 따른 측정 장치의 개략적 측면도.
도 5는 샘플 내 입자들의 3D 측정을 위해 이용될 본 발명의 하나의 실시예에 따른 측정 장치의 개략적 측면도.
도 6은 심도와 샘플 디바이스의 병진의 스텝 크기 간 상관의 개략도.
도 7은 본 발명의 실시예에 관련하여 이용될 수 있는 이미지 개선소자의 개략적 측면도.
도 8은 2 렌즈 시스템들의 광학적 확대가 서로 다른 본 발명의 하나의 실시예에 따른 측정 장치의 개략적 측면도.
도 9는 스텝 크기와 입자의 최상의 초점 간에 상관의 개략도.
도 10은 2 렌즈 시스템들의 광학적 확대가 서로 다른 본 발명의 하나의 실시예에 따른 측정 장치의 개략적 측면도.
도 11은 심도와 광학 축선 상에 삽입되는 아이리스의 크기와의 상관의 개략도.
도면들은 개략적인 것이고 명확성을 위해 단순화될 수 있다. 전체에 걸쳐 동일 구성요소에 동일 참조부호를 이용한다.
본 발명의 적용성의 추가의 범위는 이하 주어지는 상세한 설명으로부터 명백하게 될 것이다. 그러나, 상세한 설명 및 구체적 예들은 본 발명의 바람직한 실시예들을 나타내긴 하지만 본 발명의 정신 및 범위 내에서 다양한 변경들 및 수정들이 이 상세한 설명으로부터 당업자들에게 명백하게 될 것이기 때문에 단지 예시로서 주어진 것임을 알아야 한다.
본 발명은 독립 청구항(들)의 특징들에 의해 규정된다. 바람직한 실시예들은 종속 청구항들에 규정된다. 청구항들 내 임의의 참조부호들은 이들의 범위에 대해 한정하려는 것은 아니다.
일부 실시예들은 앞에서 보여졌지만 본 발명은 이들로 제한되는 것은 아니며 다음 청구항들에 규정된 요지 내에서 다른 방법들로 실시될 수도 있음을 언급하여 둔다.
도 1을 참조하여 본 발명의 하나의 실시예를 기술한다. 샘플(12)을 포함하는 샘플 디바이스(18)가 도시되었다. 좌표계(22)을 참조하면, 샘플 디바이스(18)는 Z-방향으로 샘플(12)을 구속하는 제 1 구속(26) 및 제 2 구속(28)을 갖는다. 샘플 디바이스(18)는 Y-방향으로 뿐만 아니라 X-방향으로 이미지 획득 영역(10)을 넘어 확장할 수 있다. 특히 X-방향으로 샘플 디바이스(18)가 초기 이미지 획득 영역(10)을 넘어 확장하는 것이 바람직하다. 그러나, 측정들을 실행할 때 샘플(12)이 확실히 움직이지 않는 상태 또는 정상상태에 있게 하기 위해서 샘플(12)이 모든 방향들에서 구속되는 것이 바람직하다.
이미지 조명 디바이스(24)는 샘플 디바이스(18) 내에 샘플(12)에 조명한다. 제 1 구속(26) 및 제 2 구속(28)은 조명 디바이스(24)로부터의 전자기파들에 대해 투명한 물질로 만들어진다.
광학 검출 조립체(15)는 이미지 획득 디바이스(16) 및 대물 렌즈(14)를 포함한다. 대물 렌즈(14)는 제 1 광학 축선(13) 및 제 1 광학 축선(13)에 수직한 대물면(17)을 포함한다. 샘플(12)의 이미지 획득 영역(10)은 대물 렌즈(14)의 대물면(17)과 일치하게 배열된다. 이것은 샘플(12)의 이미지 획득 영역(10)의 2차원 이미지 또는 2차원 측정이 이미지 획득 디바이스(16) 상에 촬상될 수 있게 한다.
제 1 구속(26) 및 제 2 구속(28)이 이미지 획득 디바이스(16) 상에 촬상되게 하고 그럼으로써 이미지들 내 포함되게 하기 위해서, 이미지 획득 영역(10)이 제 2 구속(28)뿐만 아니라 제 1 구속(26)과 교차하는 것이 바람직하다.
샘플 디바이스(18)는 도면에서 화살표 기호로 나타낸 병진 스테이지(20)를 이용하여 광학 검출 조립체(15)에 관하여 이동될 수 있다. 샘플 디바이스(18)는 스텝들로 X 방향으로 이동될 수 있고 각 스텝마다 이미지 획득 디바이스(16)로부터 이미지가 캡처되어 나중에 이용하기 위해 이미지 저장 디바이스에 저장된다. X 방향으로 이동은 제 1 광학 축선(13)과 교차한다.
X 방향 이동의 스텝 크기는 대물 렌즈(14)의 심도(DOF)를 이용하여 규정된다 - 도 6 참조. 심도는 이미지에서 선명하게 보이는 장면의 부분이다. 스텝 크기는 DOF보다 작은 것이 바람직하다. 이것은 이미지 획득 디바이스(16)에 의해 캡처된 2개의 연이은 이미지들이 중첩 부분(50)을 갖게 한다. 중첩 부분(50)은 스텝마다 다를 수 있다. 도 6에서 이미지 No.1은 샘플 디바이스의 제 1 위치로부터 획득된다. 이어서 스텝 A가 행해지고, 이미지 No. 2이 획득된다. 중첩 영역의 크기는 회색 영역(50A)이다. 이어서 더 작은 스텝 B가 행해지고, 이미지 No. 3이 획득된다. 중첩 영역의 크기는 회색 영역(50B)이다. 영역(50A)은 스텝 B가 스텝 A보다 작기 때문에 영역(50B)보다 작다. 이어서 새로운 스텝 C가 행해지고, 이미지 No. 4가 획득된다. 스텝 C는 이전의 두 개의 스텝들보다 크며, 중첩 영역(50C)은 이전보다 작다.
본 발명의 하나의 실시예에서, Y-방향으로 샘플 디바이스(18)을 이동시키는 병진 스테이지는 측정 용적을 확대하기 위해 이용된다. 그러므로, Y-방향으로 샘플의 크기는 이 방향으로 요망되는 수의 스텝들을 포함하게 충분히 큰 것이 바람직하다.
이미지 획득 영역(10)은 샘플 디바이스(18)를 넘어 확장할 수 있고, 또는 적어도 샘플 디바이스(18)의 제 1 구속(26) 및 제 2 구속(28)을 넘어 확장할 수 있다. 획득된 이미지들은 2개의 구속들의 이미지를 포함할 수 있고, 이 정보는 이미지 획득 영역(10)의 높이 및 이어서 2개의 구속들 간에 거리를 결정하기 위해 이용될 수 있다.
본 발명의 장치의 캘리브레이션은 Y 방향으로 이미지 획득 영역(10)의 폭을 확정할 수 있고 이미지 획득 영역(10)의 폭과 높이의 결합은 "실제" 이미지 획득 영역을 제공한다.
도 3을 참조하여 샘플 디바이스(18)의 바람직한 실시예를 상세히 기술한다. 샘플(12)을 포함하는 샘플 디바이스(18)가 도시되었다. 좌표계(22)를 참조하면 샘플 디바이스(18)는 Z-방향으로 샘플(12)을 구속하는 제 1 구속(26) 및 제 2 구속(28)를 갖는다. 샘플 디바이스(18)는 Y-방향으로 뿐만 아니라 X-방향으로 이미지 획득 영역(10)을 넘어 확장할 수 있거나, 샘플 디바이스(18)는 이미지 획득 영역(10)보다 작을 수 있다.
각도 세타(35)는 좌표계(22)에 의해 규정된 제 1 광학 축선(13)과 스캔 축선 X 간에 각도로서 규정된다. 하나의 실시예에서, 각도 세타는 5 내지 85도 범위이다.
하나의 실시예에서 제 1 구속(26) 및 제 2 구속이 이미지 획득 디바이스(16) 상에 촬상되게 하고 그럼으로써 이미지들 내 포함되게 하기 위해서, 이미지 획득 영역(10)이 제 2 구속(28) 뿐만 아니라 제 1 구속(26)과 교차하는 것이 바람직하다. 특히 X-방향으로 샘플 디바이스(18)가 초기 이미지 획득 영역(10)을 넘어 확장하는 것이 바람직하다. 그러나, 측정들을 실행할 때 샘플(12)이 확실히 움직이지 않는 상태 또는 정상상태에 있게 하기 위해서 샘플(12)이 모든 방향들에서 구속되는 것이 바람직하다.
X-방향으로 구속은 스텝들의 수 및 그럼으로써 획득될 수 있는 서로 다른 이미지들의 수에 대한 상한을 설정한다. 그러므로, X-방향으로 샘플의 크기는 이 방향으로 요망되는 수의 스텝들을 포함하게 충분히 큰 것이 바람직하다.
본 발명의 하나의 실시예에서, Y-방향으로 샘플 디바이스(18)를 이동시키기 위한 병진 스테이지는 측정 용적을 확대하기 위해 이용된다. 그러므로 하나의 실시예에서 Y-방향으로 샘플의 크기가 이 방향으로 요망되는 수의 스텝들을 포함하게 충분히 큰 것이 바람직하다.
제 1 구속(26) 및 제 2 구속(28)은 조명 디바이스로부터 전송되는 전자기파들 및 샘플(12)로부터 전송될 수 있는 전자기파들에 투명한 물질로 만들어지는 것이 바람직하다. 물질은 투명한 플라스틱일 수도 있고 유리일 수도 있다. 제 1 구속(26) 및 제 2 구속(28)은 서로 평행한 것이 흔히 바람직하다.
제 1 구속(26)은 샘플을 덮는, 다른 플레이트에 평행하지 않은 투명 포일일 수 있다. 샘플이 점도가 낮거나 심지어 고체라면, 측정들은 제 1 구속이 없이 실행될 수도 있다 -도 2 참조. 도 2에 샘플(12)을 포함하는 샘플 디바이스(26)가 도시되었다. 샘플은 한 방울의 혈액 또는 그외 유체일 수 있는데 흔히 점도가 낮은 것이 바람직하다. 이 경우에, 제 1 구속은 샘플의 표면에 포함된다.
샘플 디바이스는 직사각 단면을 가진 채널을 포함할 수 있다. 채널의 치수들은 예를 들면, H x W x L = 100 μm x 2 mm x 5 cm일 수 있다. 하나의 실시예에서 샘플 디바이스는 채널의 전체 길이를 따라 이동될 수 있는 것이 바람직하다.
샘플 디바이스는 하나의 실시예에서 회전하는 디스크 내에 구속될 수 있고, 정지 카메라는 이를테면 CD 상에 트랙들과 같이 디스크의 고리 형상의 부분적 용적을 기록할 수 있다. 또한, 카메라는 디스크의 전체 용적을 기록하기 위해서 반경 방향으로 이동할 수 있다. 하나의 실시예에서, 샘플 디바이스의 스캔은 CD를 작동시키는 원리와 유사하고, 레이저 헤드는 중심에서 밖으로 이동한다.
카메라에 대해 샘플 디바이스의 병진은 다수의 방법들, 예를 들면, 1차원 또는 2차원으로(X, Y 병진) 병진 스테이지를 이용함으로써 달성될 수 있다. 또한, 병진은 중심 (R, θ)을 향하여 디스크 및 병진의 회전일 수 있다.
병진은 측정에 앞서 "모터"의 캘리브레이션에 의해서 또는 샘플 디바이스의 y-구속에 포함된 코드를 이용함으로써 결정된 정밀한 스텝들로 행해질 수 있다.
이미지 획득 디바이스에 의해 획득된 이미지들은 저장 디바이스에 저장될 수 있다. 저장 디바이스는 이미지들을 저장할 수 있는 임의의 종류의 저장 디바이스일 수 있다. 저장 디바이스는 예를 들면, 저장된 정보를 유지하기 위한 파워를 요구하는 휘발성 메모리 유닛을 포함할 수 있다. 휘발성 유형의 메모리 유닛들의 일예는 동적 랜덤 액세스 메모리 및 정적 랜덤 액세스 메모리와 같은 랜덤 액세스 메모리 유닛이다. 또한, 저장 디바이스는 전원이 없을 때에도 저장된 정보를 보존할 수 있는 비-휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 비휘발성 메모리의 예들은 하드디스크, 플래시, CD-ROM, DVD, 블루레이, 판독전용 메모리, 플래시 메모리, 또는 유사한 저장매체를 포함한다.
도 1에 도시된 이미지 조명 디바이스(24)는 바람직하게는 광학 검출 조립체(15)에 포함된 이미지 획득 디바이스를 향하여 샘플 디바이스(18) 내 이미지 획득 영역(10)을 통해 전자기파들을 전송하게 배열된다. 또한, 이미지 조명 디바이스(24)는 장치의 실제 형태 및 샘플에 조명하기 위한 요건들에 따라 샘플에 관하여 다른 위치들에 배열될 수도 있다. 제 1 구속(26) 및 제 2 구속(28)은 조명 디바이스(24)로부터 전자기파들에 대해 투명한 물질로 만들어지는 것이 흔히 바람직하다.
조명 디바이스(24)는 하나의 실시예에서 녹색광으로서도 알려진 약 495nm 내지 약 570nm의 파장을 가진 전자기파들을 전송하게 배열되나, 광은 약 0.01 nm 내지 약 15 km 범위의 다른 파장들을 가질 수도 있다. 광은 다이오드 레이저와 같은 레이저로부터, 또는 LED, 전구로부터, 또는 그외 표준 광원들로부터 올 수 있다.
또한, 편광, 광발광, 인광 및 전장발광과 같은 다른 조명 기술들이 이용될 수도 있다.
조명 디바이스(24)는 하나 이상의 단일 광원을 포함할 수 있다. 하나의 실시예에서 조명 디바이스는 가시 적색 LED 및 및 적외 LED 둘 다를 포함한다. 조명 디바이스들은 2개의 서로 다른 뷰들을 위해 샘플을 조명하기 위해 개별적으로 스위치 온 될 수 있다. 예를 들면, 한 조명 디바이스는 샘플 내 특정한 셀 유형의 수를 세기 위해 이용될 수 있고, 다른 조명 디바이스는 특정 셀 유형을 기술하는 파라미터를 결정하기 위해 이용될 수 있다.
광학 검출 조립체(15)는 적어도 한 이미지 획득 디바이스(16)를 포함한다. 이미지 획득 디바이스(16)는 CCD- 또는 CMOS 카메라와 같은 임의의 종류의 디지털 카메라일 수 있다.
광학 검출 조립체(15)는 빔을 정형화하고 이미지들의 확대를 위해 하나 이상 렌즈들을 포함할 수 있다. 또한, 광학 검출 조립체(15)는 미러들, 아이리스들, 웨지들, 프리즘들, 홀로그램들, 프레넬-렌즈들, 등과 같은 다른 광학 소자들을 포함할 수 있다.
도 7에 이미지 개선 소자(32)가 도시되었다. 샘플의 경사진 이미지는 입자들의 검출을 더 어렵게 만드는 이미지 오류들을 야기할 수 있다. 이미지 개선 소자(32)는 샘플과 이미지 획득 디바이스(16) 간에 광학 경로에 삽입될 수 있다. 광학 경로에 있다면, 도 7에 도시된 이미지 개선 소자는 광학 경로의 방향을 변경할 것이다.
광학 검출 조립체(15)의 심도(DOF)는 이미지 획득 영역이 이미지 획득 영역 뒤에 또는 전방에 초점이 안 맞는 입자들로부터 유의한 간섭없이 잘 정의되게 할 수 있다.
광학 섹셔닝을 할 때 스텝 크기 또는 샘플 내 측정들 간에 거리는 바람직하게는 DOF보다 작은 것이 바람직할 수 있다. 이것은 입자들이 항시 초점이 맞는 상태에서 촬상될 수 있게 한다.
본 발명의 하나의 실시예에서, z-구속을 포함하는 면에 관하여 이미지 시스템의 각도는 z-방향 내 제 1 및 제 2 구속 둘 다가 샘플의 이미지 획득 영역 내에 있을 수 있게 배열된다. 또한, y-방향으로 구속들이 이미지 획득 영역 내에 있는 것이 바람직하다. 이것은 조사하는 샘플 디바이스의 부분 내 모든 입자들이 검출될 수 있게 하고 샘플 디바이스의 임의의 코딩이 촬상될 수 있게 한다. 샘플의 구속의 코딩은 측정된 샘플의 부분의 용적을 결정하기 위해 다시 이용될 수 있는 샘플 디바이스의 위치의 결정을 위해 이용될 수 있다.
본 발명의 하나의 실시예에서, z-방향 또는 y-방향으로 구속들 어느 것도 샘플의 이미지 획득 영역 내에 있지 않다. 이 경우에 측정들이 실행된 샘플의 용적은 측정에 앞서 캘리브레이션 과정에서 획득된 광학적 확대에 관한 데이터를 이용하여 결정된다.
당업자는 이미지 획득 영역 내에 z- 및 y-구속들 중 0 이상의 임의의 조합을 취하는 것은 광학적 확대에 관한 데이터가 측정이 시작되기 전에 이미지 획득 영역 이내가 아닌 구속들에 대해 결정되는 한, 측정을 위해 이용되는 샘플의 용적을 결정할 수 있게 한다는 것을 알 것이다.
도 4에서 2개의 광학 검출 조립체들을 포함하는 본 발명의 하나의 실시예가 도시되었다. 이미지 획득 디바이스(16A) 및 대물 렌즈(14A)를 포함하는 제 1 광학 조립체(15A)는 샘플 디바이스(18)의 일측으로부터 이미지들을 획득하게 배열되고 이미지 획득 디바이스(16B) 및 대물 렌즈(14B)를 포함하는 제 2 광학 조립체(15B)는 실질적으로 반대되는 방향로부터 이미지들을 획득하게 배열된다. 다른 실시예들에 대해 도시된 바와 같이, 샘플은 병진될 수 있고 일련의 이미지들이 획득될 수 있다. 입자들은 실질적으로 서로 반대되는 방향들로부터 촬상되기 때문에, 정보는 입자들에 관계된 3D 정보를 얻기 위해 조합될 수 있다.
도 5에 본 발명의 하나의 실시예가 도시되었다. 셋업은 대물 렌즈(14C) 및 이미지 획득 디바이스(16C)를 포함하는 제 1 광학 검출 조립체(15C)를 포함한다. 이미지 획득 디바이스(16C)는 Scheimpflug 원리에 따라 광학 축선(13)에 관하여 경사진다. 이미지 획득 영역(10)은 광학 축선(10)에 관해서도 경사진다. 경사는 이미지 획득 영역이 2개의 구속들 간에 전체 거리를 포함하게 하기 위해서 샘플 디바이스(18)의 구속들에 수직한 것이 바람직하다. 셋업은 대물 렌즈(14D) 및 이미지 획득 디바이스(16D)를 포함하는 제 2 광학 검출 조립체(15D)을 추가로 포함할 수 있다. 이미지 획득 디바이스(16d)는 Scheimpflug 원리에 따라 광학 축선(13)에 관하여 경사진다. 이미지 획득 영역(10)은 광학 축선(10)에 관해서도 경사진다. 경사는 이미지 획득 영역이 2개의 구속들 간에 전체 거리를 포함하게 하기 위해서 샘플 디바이스(18)의 구속들에 수직한 것이 바람직하다. 2개의 광학 검출 조립체들(15C, 15D)은 샘플(12) 내 입자들의 3D 측정들을 가능하게 하는 이미지 획득 영역(10)을 공유하는 것이 바람직하다.
도 8에 본 발명의 하나의 실시예가 도시되었다. 셋업은 대물 렌즈(14E) 및 이미지 획득 디바이스(16E)을 포함하는 제 1 광학 검출 조립체(15E)를 포함한다. 광학 획득 영역(10E)은 제 1 구속(26) 및 제 2 구속(28) 둘 다를 포함하게 배열된다. 대물 렌즈(15E) 및 이미지 획득 디바이스(14F)를 포함하는 제 2 광학 검출 조립체(15F)는 광학 획득 영역(10F)이 이미지 획득 영역(10E)과 일치하게 배열된다. 제 2 광학 검출 조립체(15F)의 광학적 확대는 제 1 광학 검출 조립체(15E)의 광학적 확대보다 크다. 이 셋업은 제 1 광학 검출 조립체(15E)를 이용하여 입자들을 스캔하고, 발견되었을 때 제 2 광학 검출 조립체(15F)를 이용하여 더 큰 확대 하에 입자를 조사하기 위해 이용하는데 바람직하다. 또한, 셋업은 발견된 입자들에 관한 3D 정보를 획득하기 위해 이용될 수도 있다.
도 9에 초점 함수가 도시되었다. 이미지들의 위치는 x-축선을 따라 주어져 있고, y-축선은 이를테면 콘트라스트 및 밝기, 및 이들의 조합들과 같은 입자가 초점이 맞추어졌는지를 결정하는데 적합한 임의의 미리 결정된 파라미터를 나타낼 수 있다.
도 10에 본 발명의 하나의 실시예가 도시되었다. 도면에 본 발명의 실시예는 광학 획득 영역들(10G, 10H)이 일치하여 있지 않은 것을 제외하고는 도 8에 도시된 것과 유사하다. 이 셋업은 단일 스텝들과 이미지 획득들 간에 정지 없이 스텝들로 이동된 샘플들에 대해 이용되는데 바람직하다. 입자가 이미지 획득 영역(1OH)에서 검출되었을 때, 같은 입자가 이미지 획득 영역(10G)에서 나중에 특정 스텝들에서 발견될 수도 있다.
도 11b에는 획득된 이미지의 질을 개선하기 위해서 추가의 광학 개선 소자(32)가 추가된 본 발명의 하나의 실시예가 도시되었다. 광학 개선 소자(32)는 아이리스이고, 광학 검출 조립체(15)의 DOF는 아이리스에 의해 생긴 어퍼쳐의 크기에 따른다. 작은 어퍼쳐를 이용하면 DOF는 커질 것이고 - 도 11a 참조, 큰 어퍼쳐를 이용하면 DOF는 작아지게 된다 - 도 11b 참조. 도시된 실시예들 중 어느 것이든 "입자 추적"을 위해 이용될 수 있다. 입자 추적에서 입자는 입자가 예를 들면, 초음파들 또는 광의 특정 파장들(UV, IR)에 의해 활성화되거나 정상적 노화 동안 변하거나 화학적 반응 또는 열에 기인하여 변하는 것으로서 관찰된다.
최상의 관찰 결과를 얻기 위해서, 입자는 "멈추어" 있어야 하나, 샘플이 액체 형태에 있다면, 입자가 "멈추어" 있을지라도 입자들의 작은 이동들이 있을 수 있다. 예를 들면, 입자들은 관찰기간 동안 안정될 수도 있다. 이에 따라 카메라에 대한 샘플 디바이스의 위치들은 관찰 기간 동안 동적으로 조절될 수도 있다.
예를 들면, 다음의 다수의 개개의 단계들 또는 결합된 단계들을 포함하는 방법을 이용하여 관찰이 행해질 수 있다:
1. 측정 셋업에 샘플 디바이스를 위치시킨다.
2. 샘플 디바이스를 한 스텝 이동시키기 위해 병진 스테이지를 작동시킨다.
3. 샘플 디바이스에서 샘플의 이미지를 획득한다.
4. 관심 입자에 대한 이미지를 찾기 위해 이미지 분석 소프트웨어를 실행한다.
5. 입자가 발견되었다면 다음 단계로 진행하고 그렇지 않다면 단계 2로 되돌아간다.
하나의 실시예에서, 관찰된 입자들은 초점이 맞은 상태에서 촬상된다. 그러므로, 샘플 디바이스의 위치는 입자를 최상으로 초점을 맞추게 하기 위해 얼마간의 미세 조절이 필요할 수 있다. 최상의 초점의 위치는 초점 함수를 이용함으로써 결정될 수 있다, - 도 9 참조. 입자가 위치 3에서 촬상된다면, 이미지는 최상으로 초점이 맞는 것이지만 입자가 또 다른 위치, 예를 들면, 위치 2 또는 위치 4에서 촬상된다면, 샘플 디바이스를 최상의 초점이 맞추기 위해 이동시키기 위해서 작동기가 작동되어야 한다. 그러므로 다음 개개의 또는 조합된 단계들을 포함하는 방법을 이용하여 관찰 절차가 계속될 수 있다.
6. 입자에 대한 최상의 초점면을 결정하기 위해서 이미지 분석 소프트웨어 를 실행한다.
7. 입자가 최상의 초점면에서 촬상된다면, 단계 9로 간다.
8. 입자가 초점이 안 맞은 상태에서 촬상된다면, 입자를 최상의 초점을 맞추기 위해 샘플 디바이스를 이동시킨다.
9. 조사되는 입자의 조작을 시작하거나 계속한다.
10. 샘플 디바이스에서 샘플의 이미지를 획득한다.
11. 조사되는 입자에 변화를 결정하기 위해서 이미지 분석 소프트웨어를 실행한다.
12. 조사가 계속되어야 한다면, 단계 6으로 가고, 그렇지 않다면 중지한다.
단계 10에서 획득되어 분석된 이미지들은 추가의 분석을 위해 저장될 수도 있다.
여기에 기술된 실시예들은 제한하려는 것이 아니며 많은 대안적 실시예들이 첨부된 청구항들에 의해 규정된 보호 범위 내에서 가능한 것임을 강조해 둔다.
14: 대물 렌즈 15: 광학 검출 조립체
16: 이미지 획득 디바이스 18: 샘플 디바이스
24: 조명 디바이스
16: 이미지 획득 디바이스 18: 샘플 디바이스
24: 조명 디바이스
Claims (95)
- 샘플 디바이스에 관련하여 배열된 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 장치에 있어서:
a) 적어도 제 1 이미지 획득 디바이스를 포함하고 광학 축선 및 대물면을 갖는 적어도 제 1 광학 검출 조립체로서, 상기 대물면은 상기 제 1 이미지 획득 디바이스에 의해 전자기파들이 이미지로서 검출될 수 있는 이미지 획득 영역을 포함하는 것인, 상기 제 1 광학 검출 조립체;
b) 상기 샘플 디바이스 및 상기 제 1 광학 검출 조립체를 서로에 대해 이동시키게 배열된 적어도 한 병진 유닛;
c) 상기 샘플 디바이스의 적어도 일부가 상기 이미지 획득 영역에 의해 교차되도록 배열된 상기 제 1 광학 검출 조립체 및 상기 병진 유닛을 지지하게 배열된 하우징을 포함하고;
서로에 대한 상기 샘플 디바이스 및 상기 제 1 광학 검출 조립체의 이동은 상기 광학 축선에 대하여 각도 세타를 규정하는, 이를테면 스캔 축선 또는 회전운동에 접선과 같은 스캔 경로를 따르는 것이고, 세타는 제로보다 큰 것인, 샘플 디바이스에 관련하여 배열된 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 복수의 이미지들을 저장하기 위한 저장 디바이스를 추가로 포함하는, 샘플 디바이스에 관련하여 배열된 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 장치. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 이미지 획득 디바이스에 의해 기록된 이미지들을 분석하기 위한 이미지 분석 디바이스를 추가로 포함하는, 샘플 디바이스에 관련하여 배열된 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 장치. - 제 3 항에 있어서,
상기 이미지 분석 디바이스는 패턴 인식 알고리즘들을 포함하는, 샘플 디바이스에 관련하여 배열된 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 장치. - 제 4 항에 있어서,
상기 패턴 인식 알고리즘들은 상기 다수의 이미지들의 적어도 일부에 나타나는 대상이 상기 샘플 내 상기 대물면의 어느 위치에서 초점이 맞는지를 결정하도록 구성된, 샘플 디바이스에 관련하여 배열된 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 장치. - 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 샘플의 광학 섹셔닝을 제공하도록 구성된, 샘플 디바이스에 관련하여 배열된 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 장치. - 제 6 항에 있어서,
상기 광학 섹셔닝의 상기 이미지들을 상기 샘플의 2D 및/또는 3D 재구성으로 조합하도록 구성된 조합 유닛을 추가로 포함하는, 샘플 디바이스에 관련하여 배열된 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 장치. - 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 한 병진 유닛 및 상기 제 1 이미지 획득 디바이스에 의한 이미지들의 상기 획득을 제어하게 배열된 적어도 한 제어 유닛를 추가로 포함하는, 샘플 디바이스에 관련하여 배열된 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 장치. - 제 8 항에 있어서,
상기 제어 유닛은 상기 이미지 분석 디바이스를 포함하는, 샘플 디바이스에 관련하여 배열된 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 장치. - 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 장치는 상기 샘플 디바이스에 관련하여 배열된 동질이 아닌 샘플의 용적의 적어도 한 파라미터를 결정하도록 구성된, 샘플 디바이스에 관련하여 배열된 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 장치. - 제 10 항에 있어서,
미리 결정된 수의 입자들이 확인될 때까지 이미지들을 획득하여 분석하도록 구성되고, 상기 샘플의 상기 용적의 상기 촬상되어 분석된 부분의 크기가 동시에 결정되는, 샘플 디바이스에 관련하여 배열된 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 장치. - 제 11 항에 있어서,
상기 동질이 아닌 샘플 내 미리 결정된 질을 가진 상기 입자들의 농도는 미리 결정된 질을 가진 상기 미리 결정된 수의 입자들 및 상기 용적의 상기 촬상되어 분석된 부분의 상기 크기로부터 결정되는, 샘플 디바이스에 관련하여 배열된 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 장치. - 제 3 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 이미지 분석 디바이스는 상기 이미지들 내 상기 샘플의 적어도 한 경계를 확인하도록 구성된 경계 확인 유닛을 포함하는, 샘플 디바이스에 관련하여 배열된 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 장치. - 제 13 항에 있어서,
상기 경계 확인 유닛은 제 1 구속에 의해 규정된 제 1 경계를 확인하도록 구성되고, 상기 제 1 구속은 상기 스캔 경로에 실질적으로 평행하고, 제 2 구속에 의해 규정된 제 2 경계는 실질적으로 상기 제 1 구속에 평행한, 샘플 디바이스에 관련하여 배열된 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 장치. - 제 14 항에 있어서,
상기 샘플의 상기 분석된 용적은 상기 제 1 경계와 제 2 경계의 구분의 측정으로부터 결정되는, 샘플 디바이스에 관련하여 배열된 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 장치. - 제 14 항에 있어서,
상기 동질이 아닌 샘플의 상기 분석된 용적은 상기 제 1 경계와 제 2 경계의 구분의 측정, 상기 이미지 획득 영역의 치수, 및 상기 스캔 경로의 길이로부터 결정되는, 샘플 디바이스에 관련하여 배열된 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 장치. - 제 12 항에 있어서,
상기 동질이 아닌 샘플의 용적의 상기 분석된 부분은 상기 이미지 획득 영역의 치수 및 상기 스캔 경로의 길이로부터 결정되는, 샘플 디바이스에 관련하여 배열된 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 장치. - 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
획득된 이미지의 상기 스캔 경로를 따른 상기 위치는 상기 적어도 제 1 병진 유닛으로부터 판독을 이용하여 얻어지는, 샘플 디바이스에 관련하여 배열된 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 장치. - 제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 제 1 광학 검출 조립체는 대물 렌즈와 같은 초점면을 갖는 적어도 한 광학 소자를 포함하고, 상기 초점면은 상기 대물면과 일치하는, 샘플 디바이스에 관련하여 배열된 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 장치. - 제 1 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스캔 경로는 상기 대물면에 실질적으로 수직한, 샘플 디바이스에 관련하여 배열된 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 장치. - 제 20 항에 있어서,
상기 광학 검출 조립체는 Scheimpflug 원리에 따라 구성되는, 샘플 디바이스에 관련하여 배열된 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 장치. - 제 1 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 각도 세타는 약 0.3 내지 약 89.7도의 범위, 이를테면 약 1 내지 약 89 도, 약 2 내지 약 88 도, 약 4 내지 약 86 도, 약 5 내지 약 85 도, 약 8 내지 약 82 도, 약 10 내지 약 80 도, 약 20 내지 약 70 도, 약 25 내지 약 65 도, 약 30 내지 약 60 도, 약 35 내지 약 55 도, 약 40 내지 약 50 도, 또는 약 20 도 내지 89.5 도, 약 20 내지 약 85 도, 약 20 내지 약 80 도, 약 20 내지 약 75 도, 약 20 내지 약 65 도, 약 20 내지 약 55 도, 약 20 내지 약 45 도, 또는 약 60 도 내지 89.5 도, 약 63 내지 약 86 도, 약 66 내지 약 83 도, 약 69 내지 약 80 도, 약 71 내지 약 78 도, 약 73 내지 약 77 도의 범위인, 샘플 디바이스에 관련하여 배열된 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 장치. - 제 1 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 광학 검출 조립체는 적어도 제 1 아이리스를 포함하는, 샘플 디바이스에 관련하여 배열된 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 장치. - 제 23 항에 있어서,
상기 아이리스는 상기 대물면의 심도(DOF)가 조절될 수 있게 하기 위한 조절가능 개구를 구비한, 샘플 디바이스에 관련하여 배열된 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 장치. - 제 1 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 이미지 획득 디바이스는 비닝된(binned) CCD 칩과 같은 CCD 칩을 포함하는, 샘플 디바이스에 관련하여 배열된 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 장치. - 제 1 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 이미지 획득 디바이스의 해상도보다 높은 이미지 해상도를 가진 제 2 이미지 획득 디바이스를 포함하는, 샘플 디바이스에 관련하여 배열된 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 장치. - 제 1 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 샘플 디바이스 및 상기 제 1 광학 검출 조립체를 서로에 관하여 이동시키게 구성된 제 2 병진 유닛을 추가로 포함하는, 샘플 디바이스에 관련하여 배열된 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 장치. - 제 1 항 내지 제 27 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 병진 유닛은 상기 샘플 디바이스 및 상기 적어도 한 광학 검출 조립체를 서로에 관하여 실질적으로 회전하여 이동시키는, 샘플 디바이스에 관련하여 배열된 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 장치. - 제 1 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 병진 유닛은 2개의 연속한 이미지들 간에 미리 결정된 각도 스텝으로서 이를테면 0.01 도 내지 1 도의 범위, 0.1 도 내지 0.5 도 범위의 실질적으로 동일한 스텝들로 상기 샘플 디바이스 및 상기 적어도 한 광학 검출 조립체를 서로에 관하여 이동시키는, 샘플 디바이스에 관련하여 배열된 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 장치. - 제 28 항 또는 제 29 항에 있어서,
상기 샘플 디바이스는 회전되고 상기 광학 검출 조립체는 상기 회전운동의 반경방향 축선을 따라 이동되는, 샘플 디바이스에 관련하여 배열된 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 장치. - 제 1 항 내지 제 30 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 샘플을 방사선에 노출시키기 위한 이미지 조명 디바이스를 추가로 포함하는, 샘플 디바이스에 관련하여 배열된 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 장치. - 제 31 항에 있어서,
상기 방사선의 상기 파장은 약 200 nm 내지 약 1100 nm의 범위, 이를테면 약 300 nm 내지 약 800 nm, 약 400 nm 내지 약 700 nm, 약 450 nm 내지 약 600 nm, 약 495nm 내지 약 570nm의 범위인, 샘플 디바이스에 관련하여 배열된 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 장치. - 제 1 항 내지 제 32 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 이미지 분석 유닛은 동질이 아닌 샘플 내 이질성을 확인하도록 구성된, 샘플 디바이스에 관련하여 배열된 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 장치. - 제 33 항에 있어서,
상기 이질성은 생물학적 기원의 입자들과 같은 입자들을 포함하는, 샘플 디바이스에 관련하여 배열된 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 장치. - 제 87 항에 있어서,
생물학적 기원의 상기 입자들은 박테리아, 고세균류, 이스트, 균류들, 꽃가루, 바이러스들, 이를테면 과립성 백혈구들, 단핵 백혈구들과 같은 백혈구, 적혈구들, 혈소판들, 난모세포들, 정자, 접합자, 줄기세포들, 체세포들, 이스트 세포들, 미분화세포들, 및 사이고트들의 그룹에서 선택되는, 샘플 디바이스에 관련하여 배열된 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 장치. - 제 1 항 내지 제 35 항 중 어느 한 항에 있어서,
샘플 내 백혈구들의 질적인 파라미터들을 결정하도록 구성된, 샘플 디바이스에 관련하여 배열된 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 장치. - 제 1 항 내지 제 36 항 중 어느 한 항에 있어서,
샘플 내 백혈구들의 양적인 파라미터들을 결정하도록 구성된, 샘플 디바이스에 관련하여 배열된 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 장치. - 제 1 항 내지 제 37 항 중 어느 한 항에 있어서,
열대열원충 및 삼일열원충과 같은 원생동물 기생균들로 감염된 샘플 내 적혈구들의 수를 결정하도록 구성된, 샘플 디바이스에 관련하여 배열된 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 장치. - 제 1 항 내지 제 38 항 중 어느 한 항에 있어서,
암환자의 신체 상태와 환자가 화학요법 치료할 준비가 되었는지를 평가하도록 구성된, 샘플 디바이스에 관련하여 배열된 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 장치. - 제 34 항에 있어서,
상기 입자들은 금속 파편, 오일 내 물방울들, 페인트 내 안료들, 및 물속에 오염물과 같은 비-생물학적 기원인, 샘플 디바이스에 관련하여 배열된 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 장치. - 제 1 항 내지 제 40 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제어 유닛은,
a. 이미지를 획득하고,
b. 상기 이미지를 분석하고,
c. 상기 샘플 디바이스 및 상기 광학 검출 조립체의 상대적 위치를 조절하는 것을 포함한 순서를 반복하여 실행하기 위한 피드백 루프를 포함하는, 샘플 디바이스에 관련하여 배열된 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 장치. - 제 41 항에 있어서,
상기 샘플 내 입자를 추적하도록 구성된, 샘플 디바이스에 관련하여 배열된 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 장치. - 제 1 항 내지 제 42 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 한 광학 소자의 심도(DOF)는 상기 병진 유닛의 스텝 길이보다 크거나 동일한, 샘플 디바이스에 관련하여 배열된 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 장치. - 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 방법에 있어서:
a) 샘플 디바이스에 관련하여 상기 샘플을 배치하는 단계;
b) 제 1 항 내지 제 43 항 중 어느 한 항에 따른 장치에 관련하여 상기 샘플 디바이스를 배치하는 단계;
c) 스캔 길이에 걸쳐 상기 샘플 디바이스 및 상기 제 1 검출 조립체를 서로에 관하여 이동시키는 단계로서, 상기 이동은 상기 광학 축선에 대하여 각도 세타를 규정하는, 이를테면 스캔 축선 또는 회전운동에 접선과 같은 스캔 경로를 따른 방향으로 이동을 포함하고, 세타는 제로보다 큰 것인, 상기 제 1 검출 조립체를 서로에 관하여 이동시키는 단계; 및
d) 상기 복수의 이미지들을 얻는 단계를 포함하는, 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 방법. - 제 44 항에 있어서,
상기 제 1 이미지 획득 디바이스에 의해 기록된 상기 이미지들을 분석하는 단계를 추가로 포함하는, 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 방법. - 제 45 항에 있어서,
상기 분석은 상기 이미지들 내 대상들이 에지들을 확인하는 단계를 포함하는, 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 방법. - 제 44 항 내지 제 46 항 중 어느 한 항에 있어서,
적어도 한 패턴 인식 알고리즘은 상기 이미지들을 분석하기 위해 이용되는, 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 방법. - 제 47 항에 있어서,
상기 패턴 인식 알고리즘들은 상기 이미지들 내 다른 밝기의 영역들 간을 구별하는, 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 방법. - 제 47 항 또는 제 48 항에 있어서,
상기 패턴 인식 알고리즘들은 상기 이미지에서 밝은 영역과 어두운 영역간에 변화부분들을 식별하는, 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 방법. - 제 45 항 내지 제 49 항 중 어느 한 항에 있어서,
미리 결정된 샘플의 이웃한 부분들을 나타내는 다수의 이미지들을 분석하여 상기 이미지들 중 몇개에서 나타나는 대상이 상기 스캔 경로를 따른 상기 대물면의 어느 위치에서 초점이 맞아 있는지를 결정하는, 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 방법. - 제 50 항에 있어서,
상기 이미지들 내 상기 대상의 영역을 결정하는 단계를 포함하는, 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 방법. - 제 50 항 또는 제 51 항에 있어서,
상기 대상이 초점이 맞아 있는 상기 스캔 경로를 따른 상기 대물면의 위치는 상기 스캔 경로를 따른 상기 위치에 대한 상기 이미지들 내 상기 대상의 영역을 나타내는 곡선으로부터 결정되는, 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 방법. - 제 44 항 내지 제 52 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 샘플의 3D 재구성은 상기 스캔 경로를 따라 얻어진 상기 복수의 이미지들의 적어도 일부를 계산에 의해 결합함으로써 얻어지는, 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 방법. - 제 44 항 내지 제 52 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 샘플의 2D 재구성은 상기 스캔 경로를 따라 얻어진 상기 복수의 이미지들의 적어도 일부를 계산에 의해 결합함으로써 얻어지는, 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 방법. - 제 44 항 내지 제 54 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 샘플의 주변들에 대해나 이의 적어도 한 샘플 경계는 상기 이미지들 중 적어도 하나에서 식별되는, 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 방법. - 제 44 항 내지 제 55 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 샘플은 적어도 제 1 및 제 2 구속을 포함하는 샘플 디바이스 내 배치되고, 제 1 샘플 경계는 상기 제 1 구속에 의해 정해지고, 제 2 샘플 경계는 상기 제 2 구속에 의해 정해지는, 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 방법. - 제 56 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 구속들은 실질적으로 서로 간에 및 상기 스캔 경로에 평행한, 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 방법. - 제 44 항 내지 제 55 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 샘플이 지지체를 포함하는 샘플 디바이스에 관련하여 배치될 때, 상기 지지체는 상기 스캔 경로에 실질적으로 평행한, 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 방법. - 제 58 항에 있어서,
상기 샘플은 상기 지지체 상에 놓여지는 한 방울의 액체 샘플이고, 상기 방법은 상기 샘플과 상기 지지체 간 계면을 포함하는 제 1 샘플 경계를 확인하고, 상기 샘플과 주위 분위기 간에 계면을 포함하는 제 2 샘플 경계를 확인하는 단계를 포함하는, 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 방법. - 제 56 항 또는 제 59 항에 있어서,
상기 제 1 경계와 제 2 경계간 구분을 결정하는 단계를 포함하는, 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 방법. - 제 60 항에 있어서,
상기 샘플의 상기 분석된 용적을 상기 제 1 및 제 2 샘플 경계들의 구분, 상기 샘플의 스캔 길이, 상기 이미지 획득 영역의 치수로부터 결정하는 단계를 포함하는, 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 방법. - 제 61 항에 있어서,
상기 샘플의 상기 분석된 용적을 상기 제 1 및 제 2 샘플 경계들의 구분, 상기 제 3 및 제 4 샘플 경계들의 구분, 및 상기 샘플의 스캔 길이로부터 결정하는 단계를 포함하는, 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 방법. - 제 44 항 내지 제 62 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 이미지들 각각이 획득되는 상기 스캔 방향을 따른 위치를 결정할 수 있게, 상기 상기 샘플 디바이스 상에 상기 위치에 관한 정보와 같은 상기 샘플 디바이스 상에 코딩에 의해 제공되는 정보를 판독하는 단계를 추가로 포함하는, 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 방법. - 제 44 항 내지 제 63 항 중 어느 한 항에 있어서,
미리 결정된 질을 가진 미리 결정된 수의 입자들이 확인될 때까지 이미지들을 얻어 분석하는 단계를 포함하고, 상기 동질이 아닌 샘플의 용적의 상기 촬상되어 분석된 부분의 크기가 결정되는, 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 방법. - 제 64 항에 있어서,
상기 동질이 아닌 샘플 내 미리 결정된 질을 가진 상기 입자들의 농도를 미리 결정된 질을 가진 상기 미리 결정된 수의 입자들 및 상기 용적의 상기 촬상되어 분석된 부분의 상기 크기로부터 결정하는 단계를 포함하는, 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 방법. - 제 44 항 내지 제 65 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스캔 축선을 따라 1회 상기 샘플을 스캔함으로써 상기 복수의 이미지들을 얻는 단계를 포함하는, 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 방법. - 제 44 항 내지 제 66 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 분석은 상기 스캔 경로를 따른 복수의 스캔들을 결합하고, 각각의 스캔은 적어도 한 이미지를 포함하는, 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 방법. - 제 67 항에 있어서,
적어도 한 스캔은 제 1 스텝 길이 및 제 1 이미지 해상도로 행해지고, 적어도 제 2 스캔은 제 2 스텝 길이 및 제 2 이미지 해상도로 행해지고, 상기 제 1 스텝 길이는 상기 제 2 스텝 길이보다 크거나 동일하고, 상기 제 1 이미지 해상도는 상기 제 2 이미지 해상도보다 낮거나 동일한, 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 방법. - 제 68 항에 있어서,
상기 제 1 스캔에서 상기 이미지들은 저 해상도를 가진 제 1 이미지 획득 디바이스를 이용하여 기록되고, 상기 제 2 스캔에서 상기 이미지들은 고 해상도를 가진 제 2 이미지 획득 디바이스를 이용하여 기록되는, 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 방법. - 제 67 항 내지 제 69 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 스캔에서 상기 이미지들은 비닝 CCD 칩을 이용하여 얻어지는, 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 방법. - 제 44 항 내지 제 70 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 샘플 디바이스에 관련하여 배치된 동질이 아닌 액체 샘플의 용적의 적어도 한 파라미터를 결정하는 단계를 포함하는, 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 방법. - 제 71 항에 있어서,
상기 샘플은 상기 복수의 이미지들의 적어도 일부가 얻어지는 동안 실질적으로 정지하여 있는, 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 방법. - 제 71 항 또는 제 72 항에 있어서,
상기 이질성은 입자들을 포함하는, 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 방법. - 제 73 항에 있어서,
상기 입자들은 박테리아, 고세균류, 이스트, 균류들, 꽃가루, 바이러스들, 이를테면 과립성 백혈구들, 단핵 백혈구들과 같은 백혈구, 적혈구들, 혈소판들, 난모세포들, 정자, 접합자, 줄기세포들, 체세포들, 이스트 세포들, 미분화세포들, 및 사이고트들의 그룹에서 선택되는 생물학적 기원의 입자들과 같은 생물학적 기원의 입자들을 포함하는, 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 방법. - 제 71 항 내지 제 74 항 중 어느 한 항에 있어서,
샘플 내 백혈구들의 질적인 파라미터들을 결정하는 단계를 포함하는, 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 방법. - 제 71 항 내지 제 75 항 중 어느 한 항에 있어서,
샘플 내 백혈구들의 양적인 파라미터들을 결정하는 단계를 포함하는, 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 방법. - 제 71 항 내지 제 76 항 중 어느 한 항에 있어서,
열대열원충 및 삼일열원충과 같은 원생동물 기생균들로 감염된 샘플 내 적혈구들의 수를 결정하는 단계를 포함하는, 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 방법. - 제 71 항 내지 제 77 항 중 어느 한 항에 있어서,
암환자의 신체 상태와 환자가 화학요법 치료할 준비가 되었는지를 평가하는 단계를 포함하는, 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 방법. - 제 73 항에 있어서,
상기 입자들은 금속 파편, 오일 내 물방울들, 페인트 내 안료들, 및 물속에 오염물과 같은 비-생물학적 기원인, 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 방법. - 제 44 항 내지 제 79 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 샘플의 적어도 일부는 적어도 제 1 이미지 조명 디바이스로부터 전자기파들에 의해 조명되는, 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 방법. - 제 80 항에 있어서,
상기 샘플의 적어도 일부는 적어도 제 2 이미지 조명 디바이스로부터 전자기파들에 의해 조명되는, 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 방법. - 제 80 항 또는 제 81 항에 있어서,
상기 이미지 조명 디바이스는 약 200 nm 내지 약 1100 nm의 범위, 이를테면 약 300 nm 내지 약 800 nm, 약 400 nm 내지 약 700 nm, 약 450 nm 내지 약 600 nm, 약 495nm 내지 약 570nm 범위의 전자기파들을 방출하는, 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 방법. - 제 71 항 내지 제 82 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 제 1 이미지 획득 디바이스는 화학발광 프로세스에 응하여 상기 샘플 내 상기 이질성으로부터 방출되는 광을 포함하는 이미지들을 검출하는, 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 방법. - 제 44 항 내지 제 83 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 한 병진 유닛은 상기 샘플 디바이스 및 상기 적어도 한 광학 검출 조립체를 실질적으로 연속적으로 서로에 관하여 이동시키며, 복수의 이미지들은 2개의 연속한 이미지들 간 미리 결정된 시간간격, 이를테면 약 10-9s 내지 약 103s, 또는 약 10-4s 내지 약 10s, 또는 약 10-3s 내지 약 1s의 범위의 시간간격으로 얻어지는, 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 방법. - 제 44 항 내지 제 84 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 병진 유닛은 2개의 연속한 이미지들 간에 미리 결정된 스텝 길이로서 이를테면 약 0.05 마이크로미터 내지 1000 마이크로미터, 약 0.05 내지 약 5 마이크로미터, 5 마이크로미터 내지 약 10 마이크로미터 범위의 실질적으로 동일한 스텝들로 상기 샘플 디바이스 및 상기 적어도 한 광학 검출 조립체를 서로에 관하여 이동시키는, 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 방법. - 제 44 항 내지 제 85 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 샘플 디바이스 및 상기 제 1 광학 검출 조립체를 상기 스캔 경로에 대한 각도를 갖는 축선을 따라 서로에 관하여 이동시키는 단계를 추가로 포함하는, 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 방법. - 제 44 항 내지 제 85 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 샘플 디바이스 및 상기 적어도 한 광학 검출 조립체를 실질적으로 회전하여 서로에 관하여 이동시키는 단계를 포함하는, 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 방법. - 제 87 항에 있어서,
상기 병진 유닛은 2개의 연속한 이미지들 간에 미리 결정된 각도 스텝으로서 이를테면 0.01 도 내지 1 도의 범위, 0.1 도 내지 0.5 도 범위의 실질적으로 동일한 스텝들로 상기 샘플 디바이스 및 상기 적어도 한 광학 검출 조립체를 서로에 관하여 이동시키는, 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 방법. - 제 87 항 또는 제 88 항에 있어서,
상기 샘플 디바이스는 상기 광학 검출 조립체가 상기 회전운동의 반경방향 축선을 따라 이동되는 동안 회전되는, 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 방법. - 제 71 항 내지 제 89 항 중 어느 한 항에 있어서,
미리 결정된 질을 가진 미리 결정된 수의 입자들이 확인될 때까지 다수의 이미지들이 획득되어 분석되고, 상기 샘플의 상기 용적의 상기 촬상되어 분석된 부분의 크기는 동시에 결정되는, 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 방법. - 제 90 항에 있어서,
상기 동질이 아닌 샘플 내 미리 결정된 질을 가진 상기 입자들의 농도는 미리 결정된 질을 가진 상기 미리 결정된 수의 입자들 및 상기 용적의 상기 촬상되어 분석된 부분의 상기 크기로부터 결정되는, 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 방법. - 제 71 항 내지 제 91 항 중 어느 한 항에 있어서,
a. 적어도 한 이미지를 획득하는 단계;
b. 상기 이미지를 분석하는 단계; 및
c. 상기 샘플 디바이스 및 상기 광학 검출 조립체의 상대적 위치를 조절하는 단계를 포함하는, 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 방법. - 제 92 항에 있어서,
상기 동질이 아닌 샘플 내 입자를 추적하게 한, 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 방법. - 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 시스템에 있어서:
a) 제 1 항 내지 제 43 항 중 어느 한 항에 따른 장치; 및
b) 상기 샘플을 유지하도록 구성되고 상기 장치에 관련하여 배열된 샘플 디바이스를 포함하는, 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 시스템. - 제 93 항에 있어서,
상기 샘플 디바이스에 관련하여 배열된 샘플은 상기 복수의 이미지들의 적어도 일부의 획득동안 멈추어 있는, 샘플의 복수의 이미지들을 얻기 위한 시스템.
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| BR (1) | BRPI0922777A8 (ko) |
| CA (1) | CA2745587A1 (ko) |
| DK (1) | DK200801722A (ko) |
| RU (1) | RU2524051C2 (ko) |
| WO (1) | WO2010063293A1 (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20150138226A (ko) * | 2013-04-04 | 2015-12-09 | 일리노이즈 툴 워크스 인코포레이티드 | 나선 컴퓨터 단층 촬영 |
| KR20210107827A (ko) * | 2019-03-23 | 2021-09-01 | 호리바 인스트루먼츠 인코포레이티드 | 콜로이드 내의 나노 입자들의 크기를 결정하는 개선된 방법 |
Families Citing this family (94)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2956645A1 (en) | 2003-07-12 | 2005-03-31 | David A. Goldberg | Sensitive and rapid biodetection |
| US10298834B2 (en) | 2006-12-01 | 2019-05-21 | Google Llc | Video refocusing |
| KR100916638B1 (ko) * | 2007-08-02 | 2009-09-08 | 인하대학교 산학협력단 | 구조광을 이용한 토공량 산출 장치 및 방법 |
| US20120249550A1 (en) * | 2009-04-18 | 2012-10-04 | Lytro, Inc. | Selective Transmission of Image Data Based on Device Attributes |
| BR112012013362A2 (pt) | 2009-12-04 | 2016-03-01 | Unisensor As | sistema para a determinação de um valor para pelo menos um parâmetro que descreve a atividade microbiana de organismos biológicos individuais em uma amostra de líquido, e, método para a determinação da atividade microbiana em uma amostra de líquido |
| KR20130054240A (ko) | 2010-03-04 | 2013-05-24 | 유니센서 에이/에스 | 가요성 샘플 컨테이너 |
| US9389408B2 (en) * | 2010-07-23 | 2016-07-12 | Zeta Instruments, Inc. | 3D microscope and methods of measuring patterned substrates |
| JP6063395B2 (ja) | 2011-01-20 | 2017-01-18 | ユニバーシティ オブ ワシントン スルー イッツ センター フォー コマーシャライゼーション | デジタル測定を実施するための方法およびシステム |
| WO2012117647A1 (ja) * | 2011-02-28 | 2012-09-07 | 三洋電機株式会社 | 観察プログラムおよび観察装置 |
| US9434937B2 (en) | 2011-03-07 | 2016-09-06 | Accelerate Diagnostics, Inc. | Rapid cell purification systems |
| US10254204B2 (en) | 2011-03-07 | 2019-04-09 | Accelerate Diagnostics, Inc. | Membrane-assisted purification |
| US9354155B2 (en) * | 2011-05-31 | 2016-05-31 | Bio-Rad Laboratories, Inc. | Cell counting systems and methods |
| JP5087163B1 (ja) * | 2011-08-31 | 2012-11-28 | 株式会社東芝 | 立体画像表示装置 |
| DK2778231T3 (en) * | 2011-11-08 | 2019-04-15 | Hamamatsu Photonics Kk | PROCEDURE FOR TEMPERATURE OF STEM CELLS, PROCEDURE FOR REMOVAL OF CELL AREA IN STANDING TENDING AGAINST DIFFERENTIALIZATION, AND DEVICE FOR TEMPERATURE OF STEM CELLS |
| EP2795285A2 (en) | 2011-12-21 | 2014-10-29 | Grundfos Holding A/S | Detection device and method |
| JP5274731B1 (ja) * | 2011-12-22 | 2013-08-28 | 三洋電機株式会社 | 観察システム、プログラム及び観察システムの制御方法 |
| CN104080534B (zh) * | 2011-12-30 | 2017-05-24 | 艾博特健康公司 | 用于使生物流体样品快速成像的方法 |
| US9858649B2 (en) | 2015-09-30 | 2018-01-02 | Lytro, Inc. | Depth-based image blurring |
| US10048201B2 (en) * | 2012-09-10 | 2018-08-14 | The Trustees Of Princeton University | Fluid channels for computational imaging in optofluidic microscopes |
| WO2014094790A1 (en) * | 2012-12-19 | 2014-06-26 | Unisensor A/S | System and method for classification of particles in a fluid sample |
| JP6503335B2 (ja) * | 2013-03-12 | 2019-04-17 | サイトヴィヴァ， インコーポレイテッド | 生物学的な及び非生物学的な媒質でナノ粒子の位置を特定するための３次元画像処理 |
| US9677109B2 (en) | 2013-03-15 | 2017-06-13 | Accelerate Diagnostics, Inc. | Rapid determination of microbial growth and antimicrobial susceptibility |
| CN103209307B (zh) * | 2013-04-18 | 2016-05-25 | 清华大学 | 编码重聚焦计算摄像方法及装置 |
| BR112015026037A2 (pt) * | 2013-04-19 | 2017-07-25 | Koninklijke Philips Nv | sistema óptico para determinar uma característica como uma função do tempo de pelo menos uma parte de um volume líquido, e, método de determinação de uma característica como uma função do tempo de um volume líquido compreendendo uma pluralidade de objetos |
| US10334151B2 (en) | 2013-04-22 | 2019-06-25 | Google Llc | Phase detection autofocus using subaperture images |
| WO2015066006A2 (en) * | 2013-10-29 | 2015-05-07 | Idexx Laboratories, Inc. | Method and device for detecting bacteria and determining the concentration thereof in a liquid sample |
| US10619192B2 (en) * | 2014-04-08 | 2020-04-14 | University Of Washington Through Its Center For Commercialization | Methods and apparatus for performing digital assays using polydisperse droplets |
| GB201409202D0 (en) * | 2014-05-23 | 2014-07-09 | Ffei Ltd | Improvements in imaging microscope samples |
| EP3351642B1 (en) | 2014-06-13 | 2019-09-11 | Q-Linea AB | Method for detecting and characterising a microorganism |
| US9612687B2 (en) * | 2014-07-01 | 2017-04-04 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Auto-aligned illumination for interactive sensing in retro-reflective imaging applications |
| EP3001177A1 (de) | 2014-09-29 | 2016-03-30 | Grundfos Holding A/S | Vorrichtung zum Erfassen von Partikeln in einer Flüssigkeit |
| EP3037804A1 (de) | 2014-12-22 | 2016-06-29 | Grundfos Holding A/S | Verfahren zum quantitativen und qualitativen Erfassen von Partikeln in Flüssigkeit |
| EP3040705A1 (de) * | 2014-12-30 | 2016-07-06 | Grundfos Holding A/S | Verfahren zum Bestimmen von Partikeln |
| WO2016133549A1 (en) * | 2015-02-20 | 2016-08-25 | Halliburton Energy Services, Inc. | Classifying particle size and shape distribution in drilling fluids |
| US10253355B2 (en) | 2015-03-30 | 2019-04-09 | Accelerate Diagnostics, Inc. | Instrument and system for rapid microorganism identification and antimicrobial agent susceptibility testing |
| WO2016161022A2 (en) | 2015-03-30 | 2016-10-06 | Accerlate Diagnostics, Inc. | Instrument and system for rapid microorganism identification and antimicrobial agent susceptibility testing |
| US10546424B2 (en) | 2015-04-15 | 2020-01-28 | Google Llc | Layered content delivery for virtual and augmented reality experiences |
| US10469873B2 (en) | 2015-04-15 | 2019-11-05 | Google Llc | Encoding and decoding virtual reality video |
| US10275898B1 (en) | 2015-04-15 | 2019-04-30 | Google Llc | Wedge-based light-field video capture |
| US10565734B2 (en) | 2015-04-15 | 2020-02-18 | Google Llc | Video capture, processing, calibration, computational fiber artifact removal, and light-field pipeline |
| US10419737B2 (en) | 2015-04-15 | 2019-09-17 | Google Llc | Data structures and delivery methods for expediting virtual reality playback |
| US10567464B2 (en) | 2015-04-15 | 2020-02-18 | Google Llc | Video compression with adaptive view-dependent lighting removal |
| US10444931B2 (en) | 2017-05-09 | 2019-10-15 | Google Llc | Vantage generation and interactive playback |
| US10540818B2 (en) | 2015-04-15 | 2020-01-21 | Google Llc | Stereo image generation and interactive playback |
| US10440407B2 (en) | 2017-05-09 | 2019-10-08 | Google Llc | Adaptive control for immersive experience delivery |
| US10341632B2 (en) | 2015-04-15 | 2019-07-02 | Google Llc. | Spatial random access enabled video system with a three-dimensional viewing volume |
| US10412373B2 (en) | 2015-04-15 | 2019-09-10 | Google Llc | Image capture for virtual reality displays |
| US11328446B2 (en) | 2015-04-15 | 2022-05-10 | Google Llc | Combining light-field data with active depth data for depth map generation |
| GB201507026D0 (en) | 2015-04-24 | 2015-06-10 | Linea Ab Q | Medical sample transportation container |
| US9222935B1 (en) | 2015-05-28 | 2015-12-29 | Pixcell Medical Technologies Ltd | Fluid sample analysis system |
| GB201511129D0 (en) | 2015-06-24 | 2015-08-05 | Linea Ab Q | Method of determining antimicrobial susceptibility of a microorganism |
| US9979909B2 (en) | 2015-07-24 | 2018-05-22 | Lytro, Inc. | Automatic lens flare detection and correction for light-field images |
| DE102015113557B4 (de) * | 2015-08-17 | 2019-05-02 | Gerresheimer Regensburg Gmbh | Probenvorrichtung mit Referenzmarkierung |
| WO2017045712A1 (en) * | 2015-09-16 | 2017-03-23 | Siemens Healthcare Gmbh | Arrangement and method for providing a sample for inspection by an imaging device |
| EP3974828A1 (en) * | 2015-09-29 | 2022-03-30 | Haemonetics Corporation | System and method for imaging a rotating object |
| DE102015121017A1 (de) * | 2015-12-03 | 2017-06-08 | Karl Storz Gmbh & Co. Kg | Beobachtungsvorrichtung, insbesondere medizinische Beobachtungsvorrichtung, mit einer Bedieneinheit sowie Verwendung eines Eingabemoduls |
| CN105606573B (zh) * | 2015-12-22 | 2019-04-05 | 深圳先进技术研究院 | 一种术中快速病理诊断的系统与方法 |
| GB2554767A (en) | 2016-04-21 | 2018-04-11 | Q Linea Ab | Detecting and characterising a microorganism |
| CN109310405B (zh) | 2016-05-10 | 2022-04-05 | 皇家飞利浦有限公司 | 活检容器 |
| US9958665B2 (en) * | 2016-05-11 | 2018-05-01 | Bonraybio Co., Ltd. | Testing equipment with magnifying function |
| US10275892B2 (en) | 2016-06-09 | 2019-04-30 | Google Llc | Multi-view scene segmentation and propagation |
| BE1023760B1 (fr) * | 2016-06-24 | 2017-07-13 | Occhio | Dispositif optique de mesure d'une charge en particules d'un echantillon |
| US20210381979A1 (en) * | 2016-09-07 | 2021-12-09 | Versitech Limited | Apparatus and method for multiplexed rotating imaging bioassays |
| KR102381114B1 (ko) * | 2016-10-06 | 2022-03-30 | 아이리스 인터내셔널 인크. | 동적 포커스 시스템 및 방법들 |
| CN107944315B (zh) * | 2016-10-12 | 2023-08-04 | 手持产品公司 | 移动成像条形码扫描仪 |
| WO2018089783A1 (en) * | 2016-11-11 | 2018-05-17 | University Of South Florida | Automated stereology for determining tissue characteristics |
| US11435371B2 (en) | 2016-11-24 | 2022-09-06 | Siemens Healthineers Nederland B.V. | Device, system method and kit for isolating an analyte from a body fluid sample |
| US10679361B2 (en) | 2016-12-05 | 2020-06-09 | Google Llc | Multi-view rotoscope contour propagation |
| US10594945B2 (en) | 2017-04-03 | 2020-03-17 | Google Llc | Generating dolly zoom effect using light field image data |
| US10474227B2 (en) | 2017-05-09 | 2019-11-12 | Google Llc | Generation of virtual reality with 6 degrees of freedom from limited viewer data |
| US10354399B2 (en) | 2017-05-25 | 2019-07-16 | Google Llc | Multi-view back-projection to a light-field |
| WO2019021621A1 (ja) * | 2017-07-26 | 2019-01-31 | 浜松ホトニクス株式会社 | 試料観察装置及び試料観察方法 |
| US10545215B2 (en) | 2017-09-13 | 2020-01-28 | Google Llc | 4D camera tracking and optical stabilization |
| JPWO2019116802A1 (ja) * | 2017-12-15 | 2020-12-24 | 株式会社堀場製作所 | 粒子分析装置 |
| US10965862B2 (en) | 2018-01-18 | 2021-03-30 | Google Llc | Multi-camera navigation interface |
| US11670101B2 (en) | 2018-03-16 | 2023-06-06 | Inveox Gmbh | Automated identification, orientation and sample detection of a sample container |
| US10153317B1 (en) * | 2018-04-26 | 2018-12-11 | Alentic Microscience Inc. | Image sensors comprising a chamber to confine a sample at a sensor surface of successive light sensitive subareas and non-light sensitive areas |
| US11766700B2 (en) | 2018-07-31 | 2023-09-26 | Amgen Inc. | Robotic system for performing pattern recognition-based inspection of pharmaceutical containers |
| RU187103U1 (ru) * | 2018-11-09 | 2019-02-19 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ, НИ ТГУ) | Устройство для исследования планктона в среде обитания |
| CN109540888B (zh) * | 2018-11-15 | 2021-08-27 | 捕精者(北京)生物技术有限公司 | 一种新型精子质量评价方法 |
| CN109540889B (zh) * | 2018-11-15 | 2021-08-27 | 捕精者(北京)生物技术有限公司 | 一种新型精子质量评价系统 |
| CN109459846B (zh) * | 2018-12-25 | 2020-02-14 | 西安交通大学 | 一种用于捕获目标物运动全过程的显微成像装置及方法 |
| EP3748414A1 (en) * | 2019-06-07 | 2020-12-09 | Koninklijke Philips N.V. | A simple and efficient biopsy scanner with improved z-axis resolution |
| JP2021032823A (ja) * | 2019-08-28 | 2021-03-01 | 東レエンジニアリング株式会社 | 液滴量計測装置 |
| WO2021105439A1 (en) | 2019-11-29 | 2021-06-03 | Intubio Aps | A method and a system for analysing a fluid sample for a biological activity |
| US11565946B2 (en) | 2019-12-03 | 2023-01-31 | Ramboll USA, Inc. | Systems and methods for treating wastewater |
| CN113063719B (zh) * | 2019-12-31 | 2022-08-16 | 元心科技(深圳)有限公司 | 可吸收支架腐蚀程度的评估方法及系统 |
| EP4118419A4 (en) * | 2020-03-13 | 2024-03-13 | Advanced Animal Diagnostics, Inc. | FAST MOBILE SCREENING AND TRIAGE FOR INFECTIONS AND SERIOUS INFECTIONS |
| DE102020107965B3 (de) * | 2020-03-23 | 2021-09-09 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein | Verfahren zur optischen Bestimmung einer Intensitätsverteilung |
| WO2022107132A1 (en) * | 2020-11-17 | 2022-05-27 | Scopio Labs Ltd. | Detecting scan area within hematology slides in digital microscopy |
| CN112666047B (zh) * | 2021-01-14 | 2022-04-29 | 新疆大学 | 一种液体粘度检测方法 |
| CN113469863B (zh) * | 2021-06-28 | 2024-04-26 | 平湖莱顿光学仪器制造有限公司 | 一种用于获取显微图像的方法与设备 |
| US11992350B2 (en) * | 2022-03-15 | 2024-05-28 | Sigray, Inc. | System and method for compact laminography utilizing microfocus transmission x-ray source and variable magnification x-ray detector |
| EP4296351A1 (en) | 2022-06-20 | 2023-12-27 | Dansk Fundamental Metrologi A/S | Non-contact impedance analyzer for real-time detection of microbial growth |
Family Cites Families (88)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1418181A (en) | 1973-02-27 | 1975-12-17 | Cole E M | Ultrasonic detection of inclusions in a fluid flowing within a tube |
| US3814522A (en) | 1973-02-28 | 1974-06-04 | American Hospital Supply Corp | Specimen tube for microscopic examination |
| US4448534A (en) | 1978-03-30 | 1984-05-15 | American Hospital Corporation | Antibiotic susceptibility testing |
| GB8720454D0 (en) | 1987-08-28 | 1987-10-07 | Bellhouse Techn Ltd | Bubble detector |
| JPH061152Y2 (ja) | 1989-04-28 | 1994-01-12 | シャープ株式会社 | 輸液注入ポンプの空気探知機 |
| US5123275A (en) | 1990-12-07 | 1992-06-23 | Ivac Corporation | Air in-line sensor system |
| US5936731A (en) * | 1991-02-22 | 1999-08-10 | Applied Spectral Imaging Ltd. | Method for simultaneous detection of multiple fluorophores for in situ hybridization and chromosome painting |
| US5784162A (en) * | 1993-08-18 | 1998-07-21 | Applied Spectral Imaging Ltd. | Spectral bio-imaging methods for biological research, medical diagnostics and therapy |
| US5817462A (en) * | 1995-02-21 | 1998-10-06 | Applied Spectral Imaging | Method for simultaneous detection of multiple fluorophores for in situ hybridization and multicolor chromosome painting and banding |
| US5798262A (en) * | 1991-02-22 | 1998-08-25 | Applied Spectral Imaging Ltd. | Method for chromosomes classification |
| US5329461A (en) | 1992-07-23 | 1994-07-12 | Acrogen, Inc. | Digital analyte detection system |
| US6495129B1 (en) * | 1994-03-08 | 2002-12-17 | Human Genome Sciences, Inc. | Methods of inhibiting hematopoietic stem cells using human myeloid progenitor inhibitory factor-1 (MPIF-1) (Ckbeta-8/MIP-3) |
| US5649032A (en) | 1994-11-14 | 1997-07-15 | David Sarnoff Research Center, Inc. | System for automatically aligning images to form a mosaic image |
| US5672887A (en) | 1995-11-29 | 1997-09-30 | Shaw; Benjamin G. | Optical detector for air in fluid line the same |
| JP2720862B2 (ja) | 1995-12-08 | 1998-03-04 | 日本電気株式会社 | 薄膜トランジスタおよび薄膜トランジスタアレイ |
| US6165734A (en) * | 1995-12-12 | 2000-12-26 | Applied Spectral Imaging Ltd. | In-situ method of analyzing cells |
| US6008010A (en) * | 1996-11-01 | 1999-12-28 | University Of Pittsburgh | Method and apparatus for holding cells |
| JPH10161034A (ja) | 1996-12-02 | 1998-06-19 | Nikon Corp | コンフォーカル顕微鏡及びコンフォーカル顕微鏡を用いた３次元画像の作成方法 |
| CA2280794A1 (en) * | 1997-02-20 | 1998-08-27 | The Regents Of The University Of California | Plasmon resonant particles, methods and apparatus |
| ATE514072T1 (de) | 1997-05-05 | 2011-07-15 | Chemometec As | Verfahren zur bestimmung von teilchen in einer flüssigen probe |
| US5868712A (en) | 1997-06-12 | 1999-02-09 | Abbott Laboratories | Pump with door-mounted mechanism for positioning tubing in the pump housing |
| US5939709A (en) * | 1997-06-19 | 1999-08-17 | Ghislain; Lucien P. | Scanning probe optical microscope using a solid immersion lens |
| US20030082677A1 (en) * | 1997-09-30 | 2003-05-01 | Holtzman Douglas A. | Novel EDIRF, MTR-1, LSP-1, TAP-1, and PA-I molecules and uses therefor |
| US6098031A (en) * | 1998-03-05 | 2000-08-01 | Gsi Lumonics, Inc. | Versatile method and system for high speed, 3D imaging of microscopic targets |
| US6929953B1 (en) | 1998-03-07 | 2005-08-16 | Robert A. Levine | Apparatus for analyzing biologic fluids |
| US6388788B1 (en) * | 1998-03-16 | 2002-05-14 | Praelux, Inc. | Method and apparatus for screening chemical compounds |
| US20030036855A1 (en) * | 1998-03-16 | 2003-02-20 | Praelux Incorporated, A Corporation Of New Jersey | Method and apparatus for screening chemical compounds |
| US20090111101A1 (en) * | 1998-05-09 | 2009-04-30 | Ikonisys, Inc. | Automated Cancer Diagnostic Methods Using FISH |
| US6313452B1 (en) | 1998-06-10 | 2001-11-06 | Sarnoff Corporation | Microscopy system utilizing a plurality of images for enhanced image processing capabilities |
| US6153400A (en) | 1999-03-12 | 2000-11-28 | Akzo Nobel N.V. | Device and method for microbial antibiotic susceptibility testing |
| US6867851B2 (en) * | 1999-11-04 | 2005-03-15 | Regents Of The University Of Minnesota | Scanning of biological samples |
| US6711283B1 (en) * | 2000-05-03 | 2004-03-23 | Aperio Technologies, Inc. | Fully automatic rapid microscope slide scanner |
| US6656683B1 (en) | 2000-07-05 | 2003-12-02 | Board Of Regents, The University Of Texas System | Laser scanning cytology with digital image capture |
| EP1334347A1 (en) * | 2000-09-15 | 2003-08-13 | California Institute Of Technology | Microfabricated crossflow devices and methods |
| DE10047951A1 (de) * | 2000-09-27 | 2002-04-25 | Lion Bioscience Ag | Verfahren zur Stimulation der Paarung von Mikroorganismen in Flüssigmedium |
| US6489896B1 (en) | 2000-11-03 | 2002-12-03 | Baxter International Inc. | Air in-line sensor for ambulatory drug infusion pump |
| US7194118B1 (en) | 2000-11-10 | 2007-03-20 | Lucid, Inc. | System for optically sectioning and mapping surgically excised tissue |
| US6552794B2 (en) * | 2001-04-04 | 2003-04-22 | Applied Spectral Imaging Ltd. | Optical detection method for improved sensitivity |
| JP3661604B2 (ja) | 2001-04-05 | 2005-06-15 | 松下電器産業株式会社 | 顕微観察装置および顕微観察方法 |
| US6531708B1 (en) | 2001-04-16 | 2003-03-11 | Zevex, Inc. | Optical bubble detection system |
| US7058233B2 (en) | 2001-05-30 | 2006-06-06 | Mitutoyo Corporation | Systems and methods for constructing an image having an extended depth of field |
| AU2002322033A1 (en) * | 2001-06-04 | 2002-12-16 | Ikonisys Inc. | Method for detecting infectious agents using computer controlled automated image analysis |
| US7248716B2 (en) * | 2001-07-06 | 2007-07-24 | Palantyr Research, Llc | Imaging system, methodology, and applications employing reciprocal space optical design |
| US7326938B2 (en) * | 2001-08-23 | 2008-02-05 | D.N.R. Imaging Systems Ltd. | Optical system and method for inspecting fluorescently labeled biological specimens |
| US20030139886A1 (en) * | 2001-09-05 | 2003-07-24 | Bodzin Leon J. | Method and apparatus for normalization and deconvolution of assay data |
| US20050148085A1 (en) | 2001-09-16 | 2005-07-07 | Chemometec A/S | Method and a system for detecting and optinally isolating a rare event particle |
| US20030059866A1 (en) | 2001-09-26 | 2003-03-27 | Kim Lewis | Isolation and cultivation of microorganisms from natural environments and drug discovery based thereon |
| US20030103277A1 (en) * | 2001-12-05 | 2003-06-05 | Mohwinkel Clifford A. | Imaging device with angle-compensated focus |
| WO2003056022A2 (en) * | 2001-12-21 | 2003-07-10 | Oxford Biomedica (Uk) Limited | Method for producing a transgenic organism using a lentiviral expression vector such as eiav |
| US7634129B2 (en) * | 2001-12-28 | 2009-12-15 | Rudolph Technologies, Inc. | Dual-axis scanning system and method |
| EP1466137B1 (en) | 2001-12-28 | 2010-04-14 | Rudolph Technologies, Inc. | Stereoscopic three-dimensional metrology system and method |
| US7764821B2 (en) | 2002-02-14 | 2010-07-27 | Veridex, Llc | Methods and algorithms for cell enumeration in a low-cost cytometer |
| US20030210262A1 (en) * | 2002-05-10 | 2003-11-13 | Tripath Imaging, Inc. | Video microscopy system and multi-view virtual slide viewer capable of simultaneously acquiring and displaying various digital views of an area of interest located on a microscopic slide |
| US20030215791A1 (en) * | 2002-05-20 | 2003-11-20 | Applied Spectral Imaging Ltd. | Method of and system for multiplexed analysis by spectral imaging |
| US7193775B2 (en) * | 2002-05-30 | 2007-03-20 | Dmetrix, Inc. | EPI-illumination system for an array microscope |
| US7272252B2 (en) * | 2002-06-12 | 2007-09-18 | Clarient, Inc. | Automated system for combining bright field and fluorescent microscopy |
| US6873725B2 (en) | 2002-09-09 | 2005-03-29 | Coulter International Corp. | Simultaneous measurement and display of 3-D size distributions of particulate materials in suspensions |
| RU2232988C2 (ru) * | 2002-10-03 | 2004-07-20 | Дальневосточный государственный медицинский университет | Способ оценки содержания лейкоцитов, эритроцитов и тромбоцитов в крови с учетом гемоконцентрации |
| US7345814B2 (en) * | 2003-09-29 | 2008-03-18 | Olympus Corporation | Microscope system and microscope focus maintaining device for the same |
| US20050259437A1 (en) * | 2004-05-19 | 2005-11-24 | Klein Gerald L | Apparatus, systems and methods relating to illumination for microscopes |
| GB0417337D0 (en) | 2004-08-04 | 2004-09-08 | Chu Andrew C | Low cost air bubble detector and alarm system for fluid administrative applications |
| US7456377B2 (en) * | 2004-08-31 | 2008-11-25 | Carl Zeiss Microimaging Ais, Inc. | System and method for creating magnified images of a microscope slide |
| US20060084125A1 (en) | 2004-10-18 | 2006-04-20 | Herzel Laor | Methods, devices, and systems for detection of cancer |
| GB0426609D0 (en) * | 2004-12-03 | 2005-01-05 | Ic Innovations Ltd | Analysis |
| CN1644171A (zh) * | 2005-01-21 | 2005-07-27 | 北京交通大学 | 高分辨率非定标三维超声波图像切片获取方法 |
| HUP0500379A2 (en) * | 2005-04-12 | 2007-01-29 | Tibor Dr Forster | Phase separation of micellar colloidal solutions |
| EP1731099A1 (en) * | 2005-06-06 | 2006-12-13 | Paul Scherrer Institut | Interferometer for quantitative phase contrast imaging and tomography with an incoherent polychromatic x-ray source |
| US7718131B2 (en) * | 2005-07-06 | 2010-05-18 | Genetix Limited | Methods and apparatus for imaging and processing of samples in biological sample containers |
| DE102005046755A1 (de) | 2005-09-29 | 2007-04-19 | Carl Zeiss Jena Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zum Erzeugen eines Bildes eines Objektes |
| JP4923541B2 (ja) | 2005-11-30 | 2012-04-25 | 株式会社ニコン | 顕微鏡 |
| EP1989508A4 (en) * | 2006-02-10 | 2009-05-20 | Monogen Inc | APPARATUS AND APPARATUS OF DIGITAL IMAGE DATA COLLECTION SOFTWARE OF SPECIMENS BASED ON MICROSCOPE SUPPORT |
| JP4878913B2 (ja) | 2006-05-24 | 2012-02-15 | オリンパス株式会社 | 顕微鏡システム、顕微鏡画像の合成方法、及びプログラム |
| JP5010180B2 (ja) | 2006-05-31 | 2012-08-29 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | 液体現像剤の濃度測定装置およびそれを有する湿式画像形成装置 |
| US7481114B2 (en) | 2006-07-13 | 2009-01-27 | Lynnworth Lawrence C | Noninvasive measurement of fluid characteristics using reversibly deformed conduit |
| SE530750C2 (sv) * | 2006-07-19 | 2008-09-02 | Hemocue Ab | En mätapparat, en metod och ett datorprogram |
| US7865007B2 (en) * | 2006-10-30 | 2011-01-04 | Olympus Corporation | Microscope system, observation method and observation program |
| US7576307B2 (en) | 2007-04-30 | 2009-08-18 | General Electric Company | Microscope with dual image sensors for rapid autofocusing |
| WO2008137746A1 (en) * | 2007-05-04 | 2008-11-13 | Aperio Technologies, Inc. | Rapid microscope scanner for volume image acquisition |
| US7541807B2 (en) * | 2007-07-19 | 2009-06-02 | Varian, Inc. | Rotor drive apparatus and methods utilizing center-fed radial-outflow gas |
| US7630628B2 (en) | 2007-07-27 | 2009-12-08 | Nikon Corporation | Microscope system and microscope observation method |
| JP5068121B2 (ja) | 2007-08-27 | 2012-11-07 | 株式会社ミツトヨ | 顕微鏡および三次元情報取得方法 |
| DE102007045897A1 (de) * | 2007-09-26 | 2009-04-09 | Carl Zeiss Microimaging Gmbh | Verfahren zur mikroskopischen dreidimensionalen Abbildung einer Probe |
| JP5100360B2 (ja) | 2007-12-21 | 2012-12-19 | 株式会社トプコン | 画像処理装置 |
| EP2225598A1 (en) | 2007-12-21 | 2010-09-08 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Scanning microscope and method of imaging a sample. |
| CN100582657C (zh) * | 2008-01-31 | 2010-01-20 | 武汉理工大学 | 三维微观形貌斜扫描方法及装置 |
| US9168173B2 (en) * | 2008-04-04 | 2015-10-27 | Truevision Systems, Inc. | Apparatus and methods for performing enhanced visually directed procedures under low ambient light conditions |
| US8149401B2 (en) | 2009-02-13 | 2012-04-03 | Velcon Filters, Llc | System and method for distinguishing particles in a transient fluid |
| DE102012211462A1 (de) * | 2012-07-03 | 2014-01-23 | Carl Zeiss Microscopy Gmbh | Verfahren zur Vorbereitung und Durchführung der Aufnahme von Bildstapeln einer Probe aus verschiedenen Orientierungswinkeln |
-
2008
- 2008-12-05 DK DKPA200801722A patent/DK200801722A/en not_active Application Discontinuation
-
2009
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-
2014
- 2014-06-09 US US14/299,329 patent/US9841593B2/en active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20150138226A (ko) * | 2013-04-04 | 2015-12-09 | 일리노이즈 툴 워크스 인코포레이티드 | 나선 컴퓨터 단층 촬영 |
| KR20210107827A (ko) * | 2019-03-23 | 2021-09-01 | 호리바 인스트루먼츠 인코포레이티드 | 콜로이드 내의 나노 입자들의 크기를 결정하는 개선된 방법 |
Also Published As
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