KR20200104399A - 광 검출을 동적 차폐하기 위한 시스템 및 이를 사용하는 방법 - Google Patents

광 검출을 동적 차폐하기 위한 시스템 및 이를 사용하는 방법 Download PDF

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KR20200104399A
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제프리 오스본
지안잉 카오
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벡톤 디킨슨 앤드 컴퍼니
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Abstract

하나 이상의 치수 전체에 걸쳐 (예를 들어, 유세포 분석기에서) 플로우 스트림의 샘플로부터 광을 차등 검출하기 위한 시스템을 설명한다. 구현예에 따른 광 검출 시스템은, 플로우 스트림에 샘플을 전파하도록 구성된 플로우 셀, 상기 플로우 셀에서 상기 샘플을 조사하도록 구성된 광원, 및 광학 조절 구성 요소와 산란 막대 없이 상기 플로우 셀로부터 광을 차등 검출하도록 구성된 검출기를 갖는 검출기 시스템을 포함한다. 특정 구현예에 따른 시스템은, 광학 조절 구성 요소 또는 검출기 중 하나 이상의 구성 요소를 조절하여 광을 차등 검출하도록 구성된다. 산란 막대 없이 검출기 유닛을 사용하여, 플로우 스트림의 샘플로부터 광을 차등 검출하는 방법도 또한 설명한다. 본 시스템에서 사용하기 위한 구성 요소를 두 개 이상 갖는 키트도 또한 제공한다.

Description

광 검출을 동적 차폐하기 위한 시스템 및 이를 사용하는 방법
관련 출원의 상호 참조
35 U.S.C. § 119 (e)에 따라, 본 출원은 2018년 1월 23일자로 출원된 미국 가특허 출원 일련 번호 제62/620,916호의 출원일에 대해 우선권을 주장하며, 이 출원의 개시 내용은 본 명세서에 참조로 포함된다.
예를 들어, 질병 또는 의학적 상태의 진단에 샘플을 사용하는 경우, 광 검출은 샘플(예, 생물학적 샘플)의 성분을 특성화하기 위해 자주 사용된다. 샘플을 조사하는 경우, 샘플에 의해 빛이 산란되고, 샘플을 통해 투과될 뿐만 아니라 샘플에 의해 (예를 들어, 형광으로) 방출될 수 있다. 샘플 성분에서의 변화, 예컨대 형태, 흡수도 및 형광 표지의 존재는, 샘플에 의해서 산란, 투과 또는 방출되는 광의 변화를 초래할 수 있다. 이들 변화는, 샘플에서 성분의 존재를 특성화하고 식별하기 위해 사용될 수 있다. 이들 변화를 정량화하기 위해, 광을 집광하여 검출기의 표면으로 유도한다. 검출기에 도달한 광량은, 검출기가 출력한 광 신호의 전체 품질에 영향을 줄 수 있다. 검출기의 표면적을 증가시키거나 샘플로부터 집광을 높임으로써, 검출기에 도달한 광량을 증가시킬 수 있다.
샘플의 성분을 특성화하기 위해 광 검출을 이용한 기술은 유세포 분석법이다. 검출된 광으로부터 생성된 데이터를 사용하면, 성분의 분포를 기록할 수 있고 여기서 원하는 물질을 분류할 수 있다. 유세포 분석기는, 일반적으로 혈액 샘플과 같은 유체 샘플을 수용하기 위한 샘플 저장소, 및 시스 유체(sheath fluid)를 포함하는 시스 저장소를 포함한다. 유세포 분석기는, 세포 스트림으로서 유체 샘플의 입자(세포 포함)를 플로우 셀로 운반하는 동시에, 또한 시스 유체를 플로우 셀로 유도시킨다. 플로우 셀 내부에서, 액체 시스는 세포 스트림 주위에 형성되어 세포 스트림에 대해 실질적으로 균일한 속도를 부여한다. 플로우 셀은, 스트림 내의 세포들을 플로우 셀에서 광원의 중심을 통과하도록 유체 역학적으로 집속한다. 광원으로부터의 광은, 산란으로서 검출될 수 있거나 투과 분광법에 의해 검출될 수 있거나 샘플 내의 하나 이상의 성분에 의해 흡수되어 발광으로 재방출될 수 있다. 재료의 변화, 예컨대 형태 또는 형광 표지는 관찰된 광의 변화를 초래하고, 이는 광학 검출기 상으로의 집광에 의해 특성화된다.
하나 이상의 치수 전체에 걸쳐 (예를 들어, 유세포 분석기에서) 플로우 스트림의 샘플로부터 광을 차등 검출하기 위한 시스템을 설명한다. 구현예에 따른 광 검출 시스템은, 플로우 스트림의 샘플을 전파하도록 구성된 플로우 셀, 상기 플로우 셀에서 상기 샘플을 조사하도록 구성된 광원, 및 광학 조절 구성 요소와 산란 막대 없이 상기 플로우 셀로부터 광을 차등 검출하도록 구성된 검출기를 갖는 검출기 시스템을 포함한다. 특정 구현예에 따른 시스템은, 광학 조절 구성 요소 또는 검출기 중 하나 이상의 구성 요소를 조절하여 광을 차등 검출하도록 구성된다. 산란 막대 없이 검출기 유닛을 사용하여, 플로우 스트림의 샘플로부터 광을 차등 검출하는 방법을 또한 설명한다. 본 시스템에서 사용하기 위한 구성 요소를 두 개 이상 갖는 키트를 또한 제공한다.
본 개시의 양태는, 산란 막대 없이 조사된 플로우 셀로부터 광을 차등 검출하는 광 검출 시스템을 포함한다. 특정 구현예에 따른 시스템은, 샘플로부터 나오는 광(예, 산란, 형광, 투과 등)을 동적으로 차폐하도록 구성된다. 관심 시스템은, 플로우 스트림의 샘플을 전파하도록 구성된 플로우 셀, 상기 플로우 셀에서 샘플을 조사하도록 구성된 광원, 및 상기 플로우 셀로부터 광을 차등 검출하도록 구성된 검출기 유닛을 포함한다. 일부 구현예에서, 검출기 유닛은 검출기를 포함한다. 이들 구현예에서, 시스템은 상기 검출기를 조절하여 광을 차등 검출하도록 구성된다. 다른 구현예에서, 검출기 유닛은 광학 조절 구성 요소 및 검출기를 포함한다. 이들 구현예에서, 검출기 유닛은 광학 조절 구성 요소 또는 검출기 중 하나 이상의 구성 요소를 조절하여 광을 차등 검출하도록 구성될 수 있다.
일부 구현예에서, 검출기 유닛은 용융 광섬유 구성 요소(예, 테이퍼형 용융 광섬유 다발) 및 검출기(예, 포토다이오드 어레이)를 포함한다. 특정 구현예에서, 광학 조절 구성 요소는 검출기와 물리적으로 접촉한다. 일부 경우에서, 검출기 유닛은, 광학 조절 구성 요소와 검출기 사이에 광 전도성 재료, 예컨대 겔(예, 굴절률 매칭 겔)을 포함한다. 일부 구현예에서, 검출기 유닛은, 어레이의 포토다이오드 서브 세트를 비활성화시켜 플로우 셀로부터 광을 차등 검출하도록 구성된다. 일부 경우에서, 비활성화는 가역적이다. 다른 경우에서, 비활성화는 불가역적이다. 비활성화된 포토다이오드 서브 세트는 소정의 패턴, 예컨대 하나 이상의 라인, 다각형 패턴, 대칭 패턴 또는 비대칭 패턴을 형성할 수 있다.
다른 구현예에서, 검출기 유닛은 마이크로-광-전자-기계 시스템(MOEMS), 예컨대 디지털 마이크로 미러 장치 및 검출기를 포함한다. 일부 경우에서, 디지털 마이크로 미러 장치는 미러 서브 세트를 조절하도록 구성된다. 일례로, 검출기 유닛은, 디지털 마이크로 미러 장치 상의 미러 서브 세트를 기울여 플로우 셀로부터 광을 차등 검출하도록 구성된다. 다른 예에서, 검출기 유닛은, 디지털 마이크로 미러 장치 상의 미러 서브 세트를 비활성화시켜 플로우 셀로부터 광을 차등 검출하도록 구성된다. 예를 들어, 디지털 마이크로 미러 장치 상의 미러 서브 세트는 전기적으로 비활성화될 수 있다. 디지털 마이크로 미러 장치 상에서 조절된 미러 서브 세트는, 하나 이상의 라인, 다각형 패턴, 대칭 패턴 또는 비대칭 패턴과 같이, 디지털 마이크로 미러 표면 상에 소정의 형상 또는 패턴을 형성할 수 있다.
본 개시의 양태는 또한 샘플로부터 광을 차등 검출하기 위한 방법을 포함한다. 특정 구현예에 따른 방법은, 플로우 스트림의 샘플을 갖는 플로우 셀에 광원을 조사하는 단계, 및 산란 막대 없이 상기 플로우 스트림으로부터 광을 차등 검출하도록 구성된 검출기 유닛을 이용해 상기 플로우 셀로부터 광을 검출하는 단계를 포함한다. 일부 구현예에서, 검출기 유닛은 검출기를 포함한다. 이들 구현예에서, 방법은, 검출기를 조절함으로써 광을 차등 검출하는 단계를 포함한다. 다른 구현예에서, 검출기 유닛은 광학 조절 구성 요소 및 검출기를 포함하고, 상기 방법은 상기 광학 조절 구성 요소 또는 상기 검출기 중 하나 이상의 구성 요소를 조절하는 단계를 추가로 포함한다. 일부 경우에서, 검출기 유닛은 용융 광섬유 구성 요소(예, 테이퍼형 용융 광섬유 다발) 및 포토다이오드 검출기 어레이를 포함하고, 방법은 샘플로부터 광을 차등 검출하기 위해 어레이의 포토다이오드 서브 세트를 비활성화시키는 단계를 포함한다. 예를 들어, 어레이의 포토다이오드 서브 세트는 소정의 패턴 형태로, 예컨대 하나 이상의 라인, 다각형 패턴, 대칭 패턴 또는 비대칭 패턴으로 비활성화될 수 있다. 다른 경우에, 검출기 유닛은 디지털 마이크로 미러 장치와 검출기를 포함하고, 방법은, 샘플로부터 광을 차등 검출하기 위해 디지털 마이크로 미러 표면 상의 미러 서브 세트를 조절하는 단계를 포함한다. 예를 들어, 미러 서브 세트를 기울이거나 회전시키거나 비활성화시킬 수 있고, 예컨대 전기적으로 비활성화시킬 수 있다. 미러 서브 세트는 디지털 마이크로 미러 표면 상에 소정의 형상 또는 패턴의 형태일 수 있고, 예컨대 하나 이상의 라인, 다각형 패턴, 대칭 패턴 또는 비대칭 패턴의 형태일 수 있다.
본 광 검출 시스템 중 하나 이상의 구성 요소를 포함한 키트를 또한 제공한다. 특정 구현예에 따른 키트는 플로우 셀, 및 전술한 바와 같이 검출기 유닛 중 하나 이상의 구성 요소, 예컨대 광학 조절 구성 요소(예, 미러, 렌즈, 콜리메이터, 핀홀, 슬릿, 광섬유)뿐만 아니라 검출기(예, 포토다이오드, 광증배관 또는 이들의 어레이)를 포함한다.
본 발명은, 첨부 도면과 같이 읽는 경우에 다음의 상세한 설명으로부터 가장 잘 이해될 수 있다. 다음 도면이 도면 목록에 포함된다.
도 1은 특정 구현예에 따른 디지털 마이크로 미러 장치를 도시한다.
도 2는, 특정 구현예에 따른 디지털 마이크로 미러 장치를 이용해 플로우 셀에서 샘플로부터 광을 차등 검출하도록 구성된 집광 시스템을 도시한다.
도 3은, 특정 구현예에 따라 조절된 광검출기 어레이를 이용해 플로우 셀에서 샘플로부터 광을 차등 검출하기 위한 광 검출 시스템을 도시한다.
도 4는, 특정 구현예에 따라 소정의 패턴으로 활성화되고 비활성화된 광검출기를 갖는 광검출기 어레이의 전면도를 도시한다.
하나 이상의 치수 전체에 걸쳐 (예를 들어, 유세포 분석기에서) 플로우 스트림의 샘플로부터 광을 차등 검출하기 위한 시스템을 설명한다. 구현예에 따른 광 검출 시스템은, 플로우 스트림의 샘플을 전파하도록 구성된 플로우 셀, 상기 플로우 셀에서 상기 샘플을 조사하도록 구성된 광원, 및 광학 조절 구성 요소와 산란 막대 없이 상기 플로우 셀로부터 광을 차등 검출하도록 구성된 검출기를 갖는 검출기 시스템을 포함한다. 특정 구현예에 따른 시스템은, 광학 조절 구성 요소 또는 검출기 중 하나 이상의 구성 요소를 조절하여 광을 차등 검출하도록 구성된다. 산란 막대 없이 검출기 유닛을 사용하여, 플로우 스트림의 샘플로부터 광을 차등 검출하는 방법도 또한 설명한다. 본 시스템에서 사용하기 위한 구성 요소를 두 개 이상 갖는 키트도 또한 제공한다.
본 발명을 보다 상세하게 설명하기 전에, 본 발명은 설명된 특정 구현예로 제한되지 않으며, 물론 다양할 수 있음을 이해해야 한다. 또한, 본원에서 사용된 용어는 특정 구현예만을 설명하기 위한 목적이고 제한하지 않는데, 그 이유는 본 발명의 범주는 첨부된 청구범위에 의해서만 제한될 것이기 때문임을 이해해야 한다.
값의 범위가 제공되는 경우, 문맥이 달리 명시하지 않는 한, 그 범위의 상한치 내지 하한치 그리고 달리 언급되거나 언급된 범위 내의 개재된 값 사이에서 하한치 단위의 10 분의 1까지 각 개재된 값이 본 발명에 포함됨을 이해한다. 이들 더 작은 범위의 상한치 및 하한치는 독립적으로 더 작은 범위에 포함될 수 있고, 또한 언급된 범위에서 구체적으로 배제된 임의의 한계치에 종속해서 본 발명에 포함된다. 언급된 범위가 한계치 중 하나 또는 모두를 포함하는 경우, 이들 포함된 한계치 중 하나 또는 모두를 제외한 범위도 본 발명에 포함된다.
특정 범위는 본원에서 용어 "약"으로 시작하는 수치 값으로 제시된다. "약"이라는 용어는 상기 용어로 시작한 정확한 숫자뿐만 아니라 상기 용어로 시작한 숫자 근처 또는 근사한 숫자를 문자 그대로 지원하기 위해 본원에서 사용된다. 숫자가 구체적으로 인용된 숫자 근처 또는 거의 그 숫자인지를 결정하는 데 있어서, 근처 또는 근사하여 인용되지 않은 숫자는 그것이 제시되는 맥락에서 구체적으로 인용된 숫자와 실질적으로 균등한 값을 제공하는 숫자일 수 있다.
달리 정의되지 않는 한, 본원에 사용된 모든 기술 및 과학 용어는 본 발명이 속하는 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 본원에 설명된 것과 유사하거나 동등한 임의의 방법 및 재료가 본 발명의 실시 또는 테스트에 또한 사용될 수 있지만, 대표적이고 예시적인 방법과 재료를 이제 설명한다.
본 명세서에 인용된 모든 간행물 및 특허는, 마치 각각의 개별 간행물 또는 특허가 참조로 포함되는 것으로 구체적 및 개별적으로 표시되는 것처럼 본원에 참조로 포함되고, 간행물의 인용과 연결해서 방법 및/또는 재료를 개시하고 설명하기 위해 참조로 본원에 포함된다. 임의의 간행물의 인용은 출원일 이전의 개시에 대한 것이며, 본 발명이 이전 발명에 의해 이러한 간행물을 선행할 자격이 없다는 것을 인정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 또한, 제공된 공개 날짜는 실제 공개 날짜와 다를 수 있고, 이는 독립적으로 확인될 필요가 있을 수 있다.
본원 및 첨부된 청구범위에서 사용된 바와 같이, 단수 형태 "하나", "한", 및 "그것 하나"는 문맥상 달리 명백하게 지시하지 않는 한 복수의 지시 대상을 포함함을 유의한다. 또한 청구범위는 임의의 선택적인 요소를 배제하도록 초안될 수 있음을 유의한다. 이와 같이, 본 진술은, 청구범위 요소의 인용과 연결해서 "단독", "오직 ~만"등과 같은 배타적 용어의 사용, 또는 "부정적" 한계치의 사용을 위한 선행 기반으로 역할하도록 의도된다.
본 개시를 읽었을 때 당업자에게 명백한 바와 같이, 본원에 설명되고 예시된 개별적 구현예 각각은 별개의 구성 요소 및 특징부를 갖고, 이는 본 발명의 범주 또는 사상으로부터 벗어나지 않고서 다른 여러 구현예 중 임의의 특징부와 쉽게 분리되거나 조합될 수 있다. 인용된 모든 방법은, 인용된 이벤트 순서 또는 논리적으로 가능한 임의의 다른 순서로 수행될 수 있다.
기능적 설명과 함께 문법적 가변성을 위해 장치 및 방법이 기술되거나 기술될 것이지만, 청구범위는, 35 U.S.C. §112조에 따라 명백하게 기술되지 않는 한 "수단" 또는 "단계" 제한의 구성에 의해 어떤 식으로든 반드시 제한되는 것으로 해석되어서는 안되며, 법률상 균등론에 따라 청구범위에 의해 제공된 정의의 의미와 균등물의 전체 범주에 따라야 하고, 청구범위가 명백히 35 U.S.C. §112 조에 따라 기술된 경우에 35 U.S.C. §112조에 따른 완전 법적 균등물에 따라야 한다.
위에서 요약된 바와 같이, 본 개시는 플로우 셀의 샘플로부터 광을 차등 검출하기 위한 광 검출 시스템을 제공한다. 본 개시의 구현예를 추가로 설명함에 있어서, 본 발명의 구현예에 따른 광 검출 시스템을 보다 상세하게 먼저 설명한다. 다음으로, 플로우 셀에서 샘플로부터의 광을 차등 검출하는 방법을 설명한다. 샘플로부터의 광을 차등 검출하기 위해, 플로우 셀, 광학 조절 구성 요소 및 검출기 유닛을 갖는 키트를 또한 제공한다.
광을 차등 검출하기 위한 검출 시스템
본 개시의 양태는, 플로우 셀의 샘플로부터 광을 차등 검출하기 위해 구성된 광 검출 시스템을 포함한다. 일부 구현예에서 본 시스템은 플로우 셀을 통해 흐르는 샘플에서 나오는 광을 동적으로 구별하도록 구성된다. 예를 들어, 광 검출 시스템은, 세기에 기초하여 플로우 셀의 샘플로부터 광을 동적으로 구별하도록 구성될 수 있다. 다른 경우에 있어서, 광 검출 시스템은 샘플의 상이한 입자 집단으로부터 나오는 광을 구별하도록, 예컨대 샘플의 상이한 세포 집단 사이를 구별하도록 구성된다.
또 다른 구현예에서, 광 검출 시스템은, 예컨대 조사 광원으로부터의 입사광의 양을 감소시켜 50% 이상, 예컨대 60% 이상, 예컨대 75% 이상, 예컨대 80% 이상, 예컨대 85% 이상, 예컨대 90% 이상, 예컨대 95% 이상, 예컨대 97% 이상, 예컨대 99% 이상 검출되도록 하고, 조사 광원으로부터의 입사광의 양을 감소시켜 99.9% 이상 검출되도록 하는 것을 포함하여 조사 광원으로부터의 입사광을 동적으로 차폐하도록 구성된다. 본원에 설명된 바와 같이 광을 차등 검출하도록 구성되지 않은 집광 시스템에 의해 집광된 형광 및 산란광으로부터의 검출기 신호와 비교하면, 조사 광원으로부터 검출된 입사광의 양을 감소시킴으로써 샘플에서 나온 형광 및 산란광으로부터의 검출기 신호 세기는 증가된다. 일부 구현예에서, 본원에 설명된 광 검출 시스템에 의해 측정된 형광 및 산란광으로부터의 검출기 신호 세기는 10% 이상, 예컨대 25% 이상, 예컨대 50% 이상, 예컨대 75% 이상, 예컨대 90% 이상 증가하고 95% 이상 증가하는 것을 포함하고, 예컨대 1.5 배 이상, 예컨대 2 배 이상, 예컨대 3 배 이상, 예컨대 5 배 이상 증가하고 10 배 이상 증가하는 것을 포함한다.
구현예에서, 광 검출 시스템은, 플로우 스트림의 샘플을 전파하도록 구성된 플로우 셀, 플로우 셀의 샘플을 조사하도록 구성된 광원, 및 산란 막대 없이 플로우 셀로부터 광을 차등 검출하도록 구성된 검출기 유닛을 포함한다. 일부 구현예에서, 검출기 유닛은 광학 조절 구성 요소 및 검출기를 포함한다. 이들 구현예에서, 샘플로부터 광을 차등 검출하기 위해, 광 검출 시스템은 광학 조절 구성 요소 또는 검출기 중 하나 이상의 구성 요소를 조절하도록 구성된다. 용어 "광학 조절"은, 플로우 셀의 샘플로부터 광을 광학적으로 변경시키는 구성 요소를 지칭하기 위해 본원에 통상적인 의미로 사용된다. 예를 들어, 샘플로부터 광의 빔 경로, 방향, 초점 또는 시준은 광학 조절 구성 요소에 의해 변경될 수 있다. 광학 조절 구성 요소는, 다른 유형의 광학 조절 구성 요소 중에서도 렌즈(예, 집속, 대물, 확대 등), 콜리메이터, 미러(예, 이색성 미러), 슬릿, 핀홀, 필터(예, 대역통과, 간섭), 회절 격자, 모노크로메터를 포함할 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다. 일부 구현예에서, 본 검출기 유닛의 광학 조절 구성 요소는 광 릴레이 시스템, 예컨대 광섬유 광 릴레이 시스템이다. 샘플에서 검출기 유닛의 검출기로 광을 전파하기 위해, 임의의 광섬유 광 릴레이 시스템을 사용할 수 있다. 특정 구현예에서, 샘플에서 검출기로 광을 전파하기에 적합한 광섬유 광 릴레이 시스템은, 미국 특허 제6,809,804호에 설명된 것과 같은 광섬유 광 릴레이 시스템을 포함하지만 이에 제한되지 않고, 본원에 이의 개시 내용이 참조로 포함된다. 특정 구현예에서, 광학 조절 구성 요소는 용융 광섬유 구성 요소, 예컨대 테이퍼형 용융 광섬유 구성 요소이다. 일부 구현예에서, 광섬유 광 조절 구성 요소는 검출기와 물리적으로 접촉한다. 다른 구현예에서, 용융 광섬유 구성 요소는, 광 전도성 재료를 광섬유 다발과 검출기 표면 사이에 위치시킴으로써 검출기에 결합된다. 임의의 적합한 광 전도성 재료, 예컨대 광 전도성 겔을 사용할 수 있다. 예를 들어, 광 전도성 재료는 굴절률 매칭 광 전도성 겔일 수 있다.
특정 구현예에서, 광학 조절 구성 요소는 마이크로-광-전자-기계 시스템(MOEMS), 예컨대 디지털 마이크로 미러 장치(DMD)이다. 용어 디지털 마이크로 미러 장치는, 본원에서 통상적인 의미로 마이크로-광-전자-기계 시스템을 지칭하고, 이는, 디지털 마이크로 미러 장치 활성 표면 상에, 개별적으로 작동 가능한 복수의 마이크로 미러를 갖는 기판(예, 평면 기판)을 갖는다. "개별적으로 작동 가능한"은, 디지털 마이크로 미러 장치에 의해 반사된 광이 활성 표면에서 차등 반사될 수 있도록, 각각의 마이크로 미러가 개별적으로 조절될 수 있음을 의미한다. 각각의 마이크로 미러의 조절 단계는, 각각의 마이크로 미러의 반사율을 원하는 대로 조절하기 위해 회전 단계, 기울임 단계 또는 비활성화(예, 전기적으로 비활성화) 단계 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 마이크로 미러를 회전, 기울임 또는 비활성화시켜 마이크로 미러가 조절되는 구현예에서, 마이크로 미러의 원하는 반사율은 1% 이상, 예컨대 2% 이상, 예컨대 3% 이상, 예컨대 5% 이상, 예컨대 10% 이상, 예컨대 15% 이상, 예컨대 25% 이상, 예컨대 50% 이상, 예컨대 75 % 이상, 예컨대 90% 이상, 예컨대 95% 이상, 예컨대 97% 이상, 예컨대 99% 이상 감소할 수 있고, 마이크로 미러의 반사율을 100% 감소시키는 것을 포함한다.
아래에 더 상세히 설명되는 바와 같이, 일부 구현예에서 미러 서브 세트는, 샘플로부터 검출기로 전파되는 광량을 증가 시키거나 감소시키기 위해 조절될 수 있다. 다른 구현예에서, 미러 서브 세트는, 검출기로 전파되는 광(예, 조사 광원으로부터의 입사광 또는 원하지 않는 샘플 집단으로부터의 광)을 가리거나 차폐하기 위해 조절될 수 있다. 또 다른 구현예에서, 샘플의 상이한 입자 집단으로부터의 광을 구별하기 위해, 예컨대 샘플의 상이한 유형의 세포로부터 나오는 광을 구별하기 위해, 미러 서브 세트를 조절할 수 있다.
도 1은 특정 구현예에 따른 디지털 마이크로 미러 장치를 도시한다. 디지털 마이크로 미러 장치(100)는, 어레이(102)로 위치한 복수의 마이크로 미러를 갖는 활성 표면(101)을 포함한다. 각각의 마이크로 미러(103)는, 마이크로 미러를 기울이거나, 회전시키거나, 비활성화시켜 상기 조절된 마이크로 미러에 의해 광의 반사를 감소시키거나 제거하는 경우를 포함하여, 개별적으로 작동 가능하다.
관심있는 디지털 마이크로 미러 장치의 활성 표면은 임의의 적합한 형상일 수 있고, 직선 형상, 예를 들어 정사각형, 직사각형, 사다리꼴, 삼각형, 육각형 등, 곡선 형상, 예를 들어 원, 타원뿐만 아니라 불규칙한 형상, 예를 들어 평평한 상부 부분에 결합된 포물선 하부 부분일 수 있다. 특정 구현예에서, 디지털 마이크로 미러 장치는 평면형이고 직사각형 형상의 활성 표면을 갖는다. 관심있는 디지털 마이크로 미러 장치는 활성 표면을 가질 수 있고, 이는 5 mm 내지 100 mm, 예컨대 10 mm 내지 90 mm, 예컨대 15 mm 내지 85 mm, 예컨대 20 mm 내지 80 mm, 예컨대 25 mm 내지 75 mm, 예컨대 30 mm 내지 70 mm의 범위로 가변하는 길이를 갖고 35 mm 내지 65 mm 범위로 가변하는 길이를 포함한다. 활성 표면의 폭은 또한 5 mm 내지 100 mm, 예컨대 10 mm 내지 90 mm, 예컨대 15 mm 내지 85 mm, 예컨대 20 mm 내지 80 mm, 예컨대 25 mm 내지 75 mm, 예컨대 30 mm 내지 70 mm 범위로 가변할 수 있고 35 mm 내지 65 mm 범위로 가변할 수 있는 폭을 포함한다. 구현예에서, 디지털 마이크로 미러 장치의 형상에 따라, 활성 표면은 5 mm2 내지 1000 mm2, 예컨대 10 mm2 내지 900 mm2, 예컨대 15 mm2 내지 800 mm2, 예컨대 20 mm2 내지 700 mm2, 예컨대 25 mm2 내지 600 mm2, 예컨대 30 mm2 내지 500 mm2, 예컨대 35 mm2 내지 400 mm2의 표면적을 가질 수 있고 40 mm2 내지 300 mm2의 표면적을 포함한다.
디지털 마이크로 미러 장치의 활성 표면 상에 개별적으로 작동 가능한 미러의 개수는, 플로우 셀을 통해 흐르는 샘플의 유형과 장치의 크기에 따라 또한 변할 수 있고, 50개 이상의 마이크로 미러, 예컨대 250개 이상의 마이크로 미러, 예컨대 100개 이상의 마이크로 미러, 예컨대 500개 이상의 마이크로 미러, 예컨대 750개 이상의 마이크로 미러, 예컨대 1000개 이상의 마이크로 미러, 예컨대 2500개 이상의 마이크로 미러, 예컨대 5000개 이상의 마이크로 미러, 예컨대 7500개 이상의 마이크로 미러, 예컨대 10,000개 이상의 마이크로 미러일 수 있고, 25,000개 이상의 마이크로 미러를 포함한다. 각각의 마이크로 미러는 다양한 치수를 가질 수 있으며, 관심있는 마이크로 미러는 1 μm 내지 25 μm, 예컨대 2 μm 내지 24 μm, 예컨대 3 μm 내지 23 μm, 예컨대 4 μm 내지 22 μm, 예컨대 5 μm 내지 20 μm, 예컨대 6 μm 내지 19 μm, 예컨대 7 μm 내지 18 μm, 예컨대 8 μm 내지 17 μm, 예컨대 9 μm 내지 16 μm의 길이를 갖고 10 μm 내지 15 μm의 길이를 포함한다. 각각의 마이크로 미러는 1 μm 내지 25 μm, 예컨대 2 μm 내지 24 μm, 예컨대 3 μm 내지 23 μm, 예컨대 4 μm 내지 22 μm, 예컨대 5 μm 내지 20 μm, 예컨대 6 μm 내지 19 μm, 예컨대 7 μm 내지 18 μm, 예컨대 8 μm 내지 17 μm, 예컨대 9 μm 내지 16 μm의 폭을 가질 수 있고, 10 μm 내지 15 μm의 폭을 포함한다.
일부 구현예에서, 광 검출 시스템은, 디지털 마이크로 미러 장치 상에서 마이크로 미러 서브 세트를 조절하여 광을 차등 검출하도록 구성된다. 일부 경우에서, 조절 단계는, 미러 서브 세트에 의해 원하는 반사율을 감소시키기 위해 마이크로 미러 서브 세트를 기울이는 단계를 포함한다. 각각의 마이크로 미러는 디지털 마이크로 미러 장치의 표면에 대해 5° 내지 15°, 예컨대 6° 내지 14°, 예컨대 7° 내지 13° 기울어질 수 있고, 디지털 마이크로 미러 장치의 표면에 대해 8° 내지 12°만큼 기울어지는 것을 포함한다. 다른 경우에서, 조절 단계는, 미러 서브 세트에 의해 원하는 반사율을 감소시키기 위해 마이크로 미러 서브 세트를 회전시키는 단계를 포함한다. 각각의 마이크로 미러는 5° 내지 15°, 예컨대 6° 내지 14°, 예컨대 7° 내지 13° 회전할 수 있고, 8° 내지 12°로 회전하는 것을 포함한다. 또 다른 구현예에서, 광 검출 시스템은 디지털 마이크로 미러 장치 상에서 마이크로 미러 서브 세트를 비활성화(예, 전기적으로 비활성화)하여 광을 차등 검출하도록 구성된다. 임의의 적합한 프로토콜이 마이크로 미러 서브 세트를 비활성화시키기 위해 사용될 수 있고, 예컨대 마이크로 미러의 반사율을 감소시키거나 제거하기에 충분한 전류가 마이크로 미러 서브 세트에 인가되고, 예를 들어 인가된 전류는 마이크로 미러 서브 세트의 반사율을 50% 이상, 예컨대 75% 이상, 예컨대 90% 이상, 예컨대 95% 이상, 예컨대 97% 이상, 예컨대 99% 이상 감소시키기에 충분하고, 마이크로 미러 서브 세트의 반사율을 100% 감소시키는 것을 포함한다.
플로우 셀의 샘플로부터 광을 차등 검출하기 위해 조절된 마이크로 미러의 개수는, 차등 검출되거나 차폐된 광의 유형에 따라 변한다. 일부 구현예에서, 디지털 마이크로 미러 장치의 활성 표면 상에서 조절된 마이크로 미러 서브 세트는, 디지털 마이크로 미러 장치 활성 표면 상에서 조절될 수 있는 마이크로 미러 중 5% 이상, 예컨대 10% 이상, 예컨대 25% 이상, 예컨대 50% 이상, 예컨대 75% 이상을 포함할 수 있고, 디지털 마이크로 미러 장치 활성 표면 상에서 조절될 수 있는 마이크로 미러 중 90% 이상을 포함한다. 조절된 마이크로 미러 서브 세트는, 디지털 마이크로 미러 장치 활성 표면 상에 하나 이상의 소정 패턴 형태일 수 있고, 예컨대 직선 패턴, 예를 들어 정사각형, 직사각형, 사다리꼴, 삼각형, 육각형 등, 곡선 패턴, 예를 들어 원, 타원뿐만 아니라 비대칭 패턴, 불규칙 패턴, 예를 들어 평평한 상부 부분에 결합된 포물선 하부 부분일 수 있다. 다른 구현예에서, 샘플로부터 광을 차등 검출하도록 조절된 마이크로 미러 서브 세트는, 디지털 마이크로 미러 장치의 표면을 가로지르는 하나 이상의 라인을 따라 위치한다.
일부 구현예에서, 관심있는 집광 시스템은 디지털 마이크로 미러 장치의 활성 표면 상에 마이크로 미러 서브 세트를 포함하고, 이는 샘플의 상이한 입자로부터의 광을, 예컨대 샘플의 상이한 세포로부터 나오는 광을 구별하도록 조절된다. 이들 구현예에서, 샘플의 바람직하지 않은 성분으로부터의 광을 차폐하기 위해, 예컨대 샘플에서 바람직하지 않은 세포 집단, 세포 단편, 불순물 또는 비세포성 성분으로부터의 산란광을 차폐하기 위해, 마이크로 미러 서브 세트를 기울이거나 회전시키거나 비활성화시킬 수 있다. 예를 들어, 샘플에서 두 개의 상이한 세포 집단을 구체적으로 특성화하고자 하는 경우, 이들 세포 집단으로부터의 광에 상응하는 디지털 마이크로 미러 장치의 마이크로 미러만이 활성화될 수 있고, 디지털 마이크로 미러 장치 상의 다른 마이크로 미러는 샘플에서 원하지 않는 다른 세포 집단으로부터의 광을 차폐하기 위해 비활성화될 수 있다. 이와 같이, 본 집광 시스템에서의 검출기 유닛은, 복수의 상이한 세포 집단을 갖는 샘플에서 1개 이상, 예컨대 2개 이상의 상이한 세포 집단, 예컨대 3개 이상, 예컨대 4개 이상, 예컨대 5개 이상, 예컨대 6개 이상, 예컨대 7개 이상의 상이한 세포 집단을 구체적으로 특성화하도록 구성될 수 있고, 복수의 상이한 세포 집단을 갖는 샘플 내에서 10개 이상의 상이한 세포 집단을 구체적으로 특성화하도록 구성되는 것을 포함한다.
다른 구현예에서, 관심있는 집광 시스템은 디지털 마이크로 미러 장치의 활성 표면 상에 마이크로 미러 서브 세트를 포함하고, 이는 원하지 않는 광이 검출기 표면으로 전파되는 것을 차폐하도록 조절된다. 예를 들어, 마이크로 미러 서브 세트는, 조사 광원으로부터의 입사광이 검출기 표면으로 전파되는 것을 차폐하기 위해 조절될 수 있다. 이들 구현예에서, 조절된 마이크로 미러 서브 세트는 디지털 마이크로 미러 표면을 가로지르는 하나 이상의 라인의 형태일 수 있고, 이는 조사 광원으로부터의 산란과 또는 달리 차단되지 않은 입사광에 대응한다.
임의의 주어진 시간에서, 디지털 마이크로 미러의 활성 표면 상에 조절된 마이크로 미러 서브 세트는, 임의의 적합한 개수, 예컨대 10개 이상의 마이크로 미러, 예컨대 25개 이상의 마이크로 미러, 예컨대 50개 이상의 마이크로 미러, 예컨대 100개 이상의 마이크로 미러, 예컨대 250개 이상의 마이크로 미러, 예컨대 500개 이상의 마이크로 미러, 예컨대 1000개 이상의 마이크로 미러, 예컨대 2500개 이상의 마이크로 미러의 마이크로 미러를 포함할 수 있고, 5000개 이상의 마이크로 미러를 포함한다. 이와 같이, 플로우 셀의 샘플로부터 광을 차등 검출하도록 조절된 마이크로 미러 서브 세트는, 디지털 마이크로 미러 장치의 활성 표면 상의 마이크로 미러 총 개수의 5% 내지 75%, 예컨대 10% 내지 70%, 예컨대 15% 내지 65%, 예컨대 20% 내지 60%일 수 있고, 디지털 마이크로 미러 장치의 활성 표면 상의 마이크로 미러 총 개수의 25% 내지 50%를 포함한다. 디지털 마이크로 미러 장치의 활성 표면의 총 크기에 따라, 플로우 셀의 샘플로부터 광을 차등 검출하도록 조절된 마이크로 미러 서브 세트는 0.01 mm 내지 25 mm, 예컨대 0.05 mm 내지 20 mm, 예컨대 0.1 mm 내지 15 mm, 예컨대 0.5 mm 내지 10 mm, 예컨대 1 mm 내지 9 mm의 범위의 길이를 가질 수 있고, 2 mm 내지 8 mm 범위의 길이를 포함한다. 샘플로부터 광을 차등 검출하기 위해 조절된 마이크로 미러 서브 세트의 폭은 또한 0.01 mm 내지 25 mm, 예컨대 0.05 mm 내지 20 mm, 예컨대 0.1 mm 내지 15 mm, 예컨대 0.5 mm 내지 10 mm, 예컨대 1 mm 내지 9 mm 범위일 수 있고, 2 mm 내지 8 mm 범위를 포함한다. 구현예에서, 샘플로부터 광을 차등 검출하기 위해 조절된 마이크로 미러 서브 세트의 패턴에 따라, 조절된 마이크로 미러 서브 세트는 디지털 마이크로 미러 장치 상에 0.1 mm2 내지 500 mm2, 예컨대 0.5 mm2 내지 450 mm2, 예컨대 1 mm2 내지 400 mm2, 예컨대 2 mm2 내지 350 mm2, 예컨대 3 mm2 내지 300 mm2, 예컨대 4 mm2 내지 250 mm2, 예컨대 5 mm2 내지 200 mm2의 표면적을 차지할 수 있고 10 mm2 내지 100 mm2의 표면적을 차지하는 것을 포함한다.
특정 구현예에서, 디지털 마이크로 미러 장치의 활성 표면 상의 마이크로 미러 서브 세트는 동적으로 조절되어, 마이크로 미러 중 하나 이상을 원하는 지속 시간 동안, 예를 들어 0.001 μs 이상 예컨대 0.01 μs 이상, 예컨대 0.1 μs 이상, 예컨대 0.5 μs 이상, 예컨대 1 μs 이상, 예컨대 5 μs 이상, 예컨대 10 μs 이상, 예컨대 25 μs 이상, 예컨대 50 μs 이상, 예컨대 100 μs 이상, 예컨대 500 μs 이상 동안 기울이거나, 회전시키거나, 비활성화시키고, 1000 μs 이상 동안 기울이거나, 회전시키거나, 비활성화시키는 것을 포함한다. 특정 구현예에서, 디지털 마이크로 미러 장치의 활성 표면 상의 마이크로 미러 서브 세트는 연장된 시간 동안, 예컨대 1 초 이상, 예컨대 5 초 이상, 예컨대 10초 이상, 예컨대 15 초 이상, 예컨대 30 초 이상, 예컨대 60 초 이상, 예컨대 120 초 이상, 예컨대 240 초 이상, 예컨대 360 초 이상, 예컨대 480 초 이상 동안 동적으로 조절되고, 600 초 이상 동안 동적으로 조절되는 것을 포함한다. 특정 경우에서, 마이크로 미러 서브 세트는, 플로우 셀의 샘플에 광원을 조사하는 전체 지속 시간 동안에 동적으로 조절된다.
도 2는, 특정 구현예에 따라 디지털 마이크로 미러 장치의 활성 표면 상의 마이크로 미러 서브 세트를 조절하여 플로우 셀의 샘플로부터 광을 차등 검출하도록 구성된 집광 시스템을 도시한다. 광원(201)은 디지털 마이크로 미러 장치(200)를 조사하고, 이는 플로우 셀(202)의 샘플로 광을 반사시킨다. 플로우 셀(202)의 샘플로부터의 광(예, 전방 산란광)은 다시 디지털 마이크로 미러 장치로 전파되고 검출기(203)로 반사된다. 디지털 마이크로 미러 장치(200)에서 플로우 셀(202)로만 광을 반사시키고 검출기(203)로 다시 반사시키지 않도록 하기 위해, 광원(201)에 의해 조사된 마이크로 미러를 조절하여, 입사광(예, 레이저 산란)이 검출기(203)에 의해 집광 및 검출되는 것이 차폐될 수 있다.
구현예에 따라 플로우 셀의 샘플로부터 광을 차등 검출하도록 구성된 집광 시스템은, 또한 검출기를 포함한다. 관심있는 검출기는, 광학 센서 또는 광검출기를 포함할 수 있으나 이에 제한되지 않고, 예컨대 다른 광검출기 중에서도 능동 픽셀 센서(APS), 애벌란치 포토다이오드, 이미지 센서, 전하 결합 소자(CCD), 강화된 전하 결합 소자(ICCD), 발광 다이오드, 광자 카운터, 볼로미터, 초전 검출기, 광저항기, 광전지, 포토다이오드, 광증배관, 광트랜지스터, 양자점 광 전도체 또는 포토다이오드 및 이들의 조합이다. 특정 구현예에서, 투과광은, 전하 결합 장치(CCD), 반도체 전하 결합 장치(CCD), 능동 픽셀 센서(APS), 상보성 금속 산화물 반도체(CMOS) 이미지 센서 또는 N형 금속 산화물 반도체(NMOS) 이미지 센서를 이용해 측정된다.
일부 구현예에서, 플로우 셀의 샘플로부터 광을 차등 검출하기 위한 관심 검출기는, 복수의 검출기를 포함한다. 일부 경우에서, 검출기 유닛은 포토다이오드와 같은 고체 상태 검출기를 포함한다. 특정 경우에서, 검출기 유닛은 포토다이오드 어레이와 같은 광검출기 어레이를 포함한다. 이들 구현예에서, 광검출기 어레이는 4개 이상의 광검출기, 예컨대 10개 이상의 광검출기, 예컨대 25개 이상의 광검출기, 예컨대 50개 이상의 광검출기, 예컨대 100개 이상의 광검출기, 예컨대 250개 이상의 광검출기, 예컨대 500개 이상의 광검출기, 예컨대 750개 이상의 광검출기를 포함할 수 있고, 1000개 이상의 광검출기를 포함한다. 예를 들어, 검출기는 4개 이상의 포토다이오드, 예컨대 10개 이상의 포토다이오드, 예컨대 25개 이상의 포토다이오드, 예컨대 50개 이상의 포토다이오드, 예컨대 100개 이상의 포토다이오드, 예컨대 250개 이상의 포토다이오드, 예컨대 500개 이상의 포토다이오드, 예컨대 750개 이상의 포토다이오드를 갖는 포토다이오드 어레이일 수 있고, 1000개 이상의 포토다이오드를 갖는 포토다이오드 어레이를 포함한다.
광검출기는 원하는 대로 임의의 기하학적 구성으로 배열될 수 있고, 여기서 관심있는 배열은 정사각형 구성, 직사각형 구성, 사다리꼴 구성, 삼각형 구성, 육각형 구성, 칠각형 구성, 팔각형 구성, 구각형 구성, 십각형 구성, 십이각형 구성, 원형 구성, 타원형 구성뿐만 아니라 불규칙한 패턴 구성을 포함하지만 이에 제한되지는 않는다. 광검출기 어레이의 광검출기는 다른 광검출기에 대해 10° 내지 180°, 예컨대 15° 내지 170°, 예컨대 20° 내지 160°, 예컨대 25° 내지 150°, 예컨대 30° 내지 120° 범위의 각도에서 배향될 수 있고(XZ 평면을 기준으로 함), 45° 내지 90° 범위의 각도에서 배향될 수 있는 것을 포함한다. 광검출기 어레이는 임의의 적절한 형상일 수 있고, 직선 형상, 예를 들어 정사각형, 직사각형, 사다리꼴, 삼각형, 육각형 등, 곡선 형상, 예를 들어 원, 타원뿐만 아니라 불규칙한 형상, 예를 들어 평평한 상부 부분에 결합된 포물선 하부 부분일 수 있다. 특정 구현예에서, 광검출기 어레이는 직사각형 형상의 활성 표면을 갖는다.
어레이의 광검출기(예, 포토다이오드) 각각은 5 μm 내지 250 μm, 예컨대 10 μm 내지 225 μm, 예컨대 15 μm 내지 200 μm, 예컨대 20 μm 내지 175 μm, 예컨대 25 μm 내지 150 μm, 예컨대 30 μm 내지 125 μm 범위의 폭을 갖는 활성 표면을 가질 수 있고 50 μm 내지 100 μm 범위의 폭을 갖는 활성 표면을 포함하고, 5 μm 내지 250 μm, 예컨대 10 μm 내지 225 μm, 예컨대 15 μm 내지 200 μm, 예컨대 20 μm 내지 175 μm, 예컨대 25 μm 내지 150 μm, 예컨대 30 μm 내지 125 μm 범위의 길이를 갖는 활성 표면을 가질 수 있고 50 μm 내지 100 μm 범위의 길이를 갖는 활성 표면을 포함하고, 어레이의 광검출기(예, 포토 다이오드) 각각의 표면적은 25 μm2 내지 10000 μm2, 예컨대 50 μm2 내지 9000 μm2, 예컨대 75 μm2 내지 내지 8000 μm2, 예컨대 100 μm2 내지 7000 μm2, 예컨대 150 μm2 내지 6000 μm2의 범위이고 200 μm2 내지 5000 μm2의 범위를 포함한다.
플로우 셀의 샘플로부터 전파된 광량, 광검출기의 개수, 및 원하는 민감도에 따라, 광검출기 어레이의 크기는 가변할 수 있고, 0.01 mm 내지 100 mm, 예컨대 0.05 mm 내지 90 mm, 예컨대 0.1 mm 내지 80 mm, 예컨대 0.5 mm 내지 70 mm, 예컨대 1 mm 내지 60 mm이고, 예컨대 2 mm 내지 50 mm이고, 예컨대 3 mm 내지 40 mm이고, 예컨대 4 mm 내지 30 mm의 범위의 길이를 가질 수 있고, 5 mm 내지 25 mm 범위의 길이를 포함한다. 광검출기 어레이의 폭은 0.01 mm 내지 100 mm, 예컨대 0.05 mm 내지 90 mm, 예컨대 0.1 mm 내지 80 mm, 예컨대 0.5 mm 내지 70 mm, 예컨대 1 mm 내지 60 mm, 예컨대 2 mm 내지 50 mm, 예컨대 3 mm 내지 40 mm, 예컨대 4 mm 내지 30 mm의 범위로 또한 가변할 수 있고 5 mm 내지 25 mm의 범위를 포함한다. 이와 같이, 광검출기 어레이의 활성 영역은 0.1 mm2 내지 10000 mm2, 예컨대 0.5 mm2 내지 5000 mm2, 예컨대 1 mm2 내지 1000 mm2, 예컨대 5 mm2 내지 500 mm2의 범위일 수 있고 10 mm2 내지 100 mm2의 범위를 포함한다.
일부 구현예에서, 광검출기 어레이의 광검출기 각각은, 샘플로부터의 광이 어레이의 검출기에 의해 차등 검출될 수 있도록 개별적으로 조절될 수 있다. 일부 경우에서, 광검출기 서브 세트, 예컨대 어레이의 특정 부위에서의 광검출기 그룹, 또는 광검출기 어레이를 가로지르는 라인과 같이 소정의 패턴 또는 형상을 형성한 광검출기의 서브 세트를 조절할 수 있다.
예를 들어, 광검출기 어레이의 상이한 부위가 광을 차등 검출하기 위해 구성될 수 있도록, 정보를 얻을 샘플에 따라 어레이의 광검출기 각각을 원하는 대로 (가역적 또는 비가역적으로) 비활성화시킬 수 있다. 일부 구현예에서, 어레이의 광검출기 하나 이상은 부분적으로 또는 완전히 비활성화될 수 있어서, 어레이 특정 부위의 광검출기가 감소된 광량을 검출하기 위해 구성되도록 하고, 예를 들어 광검출기는 특정 부위의 광검출기 표면을 충돌하는 광의 95% 이하, 예컨대 90% 이하, 예컨대 85% 이하, 예컨대 75% 이하, 예컨대 50% 이하, 예컨대 25% 이하, 예컨대 10% 이하, 예컨대 5% 이하, 예컨대 3% 이하, 예컨대 1% 이하를 검출하고, 특정 부위의 광검출기의 표면에 충돌하는 광의 0.1% 이하 검출하는 것을 포함한다. 특정 경우에서, 광검출기 어레이의 광검출기 서브 세트는 비활성화되어 서브 세트의 광검출기에 의해 광이 전혀 검출되지 않도록 한다.
플로우 셀의 샘플로부터 광을 차등 검출하도록 조절된 광검출기의 개수는, 차등 검출되거나 차폐되는 광의 유형에 따라 다르다. 일부 구현예에서, 광검출기 어레이의 조절된 광검출기 서브 세트는 광검출기 어레이의 광검출기 중 5% 이상, 예컨대 10% 이상, 예컨대 25% 이상, 예컨대 50% 이상, 예컨대 75% 이상을 포함할 수 있고, 광검출기 어레이의 조절될 수 있는 광검출기 중 90% 이상을 포함한다. 광검출기 서브 세트는 광검출기 어레이에서 하나 이상의 소정 패턴의 형태일 수 있고, 예컨대 직선 패턴, 예를 들어 정사각형, 직사각형, 사다리꼴, 삼각형, 육각형 등, 곡선 패턴, 예를 들어 원, 타원뿐만 아니라 비대칭 패턴, 불규칙한 패턴, 예를 들어 평평한 상부 부분에 결합된 포물선 하부 부분일 수 있다. 다른 구현예에서, 샘플로부터 광을 차등 검출하도록 조절된 광검출기 서브 세트는, 광검출기 어레이를 가로지르는 하나 이상의 라인을 따라 위치한다.
일부 구현예에서, 관심있는 집광 시스템은 광검출기 어레이의 광검출기 서브 세트를 포함하고, 이는 샘플의 상이한 입자로부터의 광을, 예컨대 샘플의 상이한 세포로부터 나오는 광을 구별하도록 조절된다. 이들 구현예에서, 광검출기 서브 세트는, 샘플의 원하지 않는 성분으로부터 광을 차폐하기 위해, 예컨대 샘플의 원하지 않는 세포 집단, 세포 단편, 불순물 또는 비세포성 성분으로부터 산란을 차폐하기 위해, 부분적으로 또는 완전히 비활성화될 수 있다. 예를 들어, 샘플에서 상이한 두 개의 세포 집단을 구체적으로 특성화하고자 하는 경우, 이들 세포 집단으로부터의 광에 상응하는 광검출기 어레이의 광검출기만이 활성화될 수 있고, 광검출기 어레이의 다른 광검출기는 비활성화되어 샘플의 원하지 않는 다른 세포 집단에서 나오는 광을 차폐할 수 있다. 이와 같이, 본 집광 시스템에서의 검출기 유닛은, 복수의 상이한 세포 집단을 갖는 샘플에서 1개 이상, 예컨대 2개 이상의 상이한 세포 집단, 예컨대 3개 이상, 예컨대 4개 이상, 예컨대 5개 이상, 예컨대 6개 이상, 예컨대 7개 이상의 상이한 세포 집단을 구체적으로 특성화하도록 구성될 수 있고, 복수의 상이한 세포 집단을 갖는 샘플 내에서 10개 이상의 상이한 세포 집단을 구체적으로 특성화하도록 구성되는 것을 포함한다.
다른 구현예에서, 관심있는 집광 시스템은 광검출기 어레이의 광검출기 서브 세트를 포함하고, 이는 광검출기 어레이에 의해 원하지 않는 광이 검출되는 것을 차폐하기 위해 부분적으로 또는 완전히 비활성화된다. 예를 들어, 광검출기 서브 세트는, 조사 광원으로부터의 입사광이 검출기에 의해 검출되는 것을 차폐하기 위해 부분적으로 또는 완전히 비활성화될 수 있다. 이들 구현예에서, 비활성화된 광검출기 서브 세트는 광검출기 어레이를 가로지르는 하나 이상의 라인의 형태일 수 있고, 이는 조사 광원으로부터 산란되거나 달리 차단되지 않은 입사광에 대응한다.
임의의 주어진 시간에 부분적으로 또는 완전히 비활성화된 광검출기 어레이의 광검출기 서브 세트는, 임의의 적합한 개수의 광검출기, 예컨대 10개 이상의 광검출기, 예컨대 25개 이상의 광검출기, 예컨대 50개 이상의 광검출기, 예컨대 100개 이상의 광검출기, 예컨대 250개 이상의 광검출기, 예컨대 500개 이상의 광검출기, 예컨대 1000개 이상의 광검출기, 예컨대 2500개 이상의 광검출기를 포함할 수 있고 5000개 이상의 광검출기를 포함한다. 이와 같이, 플로우 셀의 샘플로부터 광을 차등 검출하기 위해 부분적으로 또는 완전히 비활성화된 광검출기 서브 세트는 광검출기 어레이의 광검출기 총 개수의 5% 내지 75%, 예컨대 10% 내지 70%, 예컨대 15% 내지 65%, 예컨대 20% 내지 60%일 수 있고, 광검출기 어레이의 광검출기 총 개수의 25% 내지 50%를 포함한다. 광검출기 어레이의 총 크기에 따라, 플로우 셀의 샘플로부터 광을 차등 검출하기 위해 부분적으로 또는 완전히 비활성화된 광검출기 서브 세트는 0.01 mm 내지 25 mm, 예컨대 0.05 mm 내지 20 mm, 예컨대 0.1 mm 내지 15 mm, 예컨대 0.5 mm 내지 10 mm, 예컨대 1 mm 내지 9 mm 범위의 길이를 가질 수 있고, 2 mm 내지 8 mm 범위의 길이를 포함한다. 샘플로부터 광을 차등 검출하기 위해 부분적으로 또는 완전히 비활성화된 광검출기의 서브 세트의 폭은 또한 0.01 mm 내지 25 mm, 예컨대 0.05 mm 내지 20 mm, 예컨대 0.1 mm 내지 15 mm, 예컨대 0.5 mm 내지 10 mm, 예컨대 1 mm 내지 9 mm 범위일 수 있고, 2 mm 내지 8 mm 범위를 포함한다. 구현예에서, 샘플로부터 광을 차등 검출하기 위해 부분적으로 또는 완전히 비활성화된 광검출기의 서브 세트의 패턴에 따라, 조절된 광검출기 서브 세트는 0.1 mm2 내지 500 mm2, 예컨대 0.5 mm2 내지 450 mm2, 예컨대 1 mm2 내지 400 mm2, 예컨대 2 mm2 내지 350 mm2, 예컨대 3 mm2 내지 300 mm2, 예컨대 4 mm2 내지 250 mm2, 예컨대 5 mm2 내지 200 mm2의 표면적을 차지할 수 있고 10 mm2 내지 100 mm2의 표면적을 차지하는 것을 포함한다.
특정 구현예에서, 광검출기 어레이의 광검출기 서브 세트는 동적으로 비활성화되어, 어레이의 광검출기 중 하나 이상을 원하는 지속 시간(예, 레이저 펄스의 지속 시간) 동안, 예를 들어 0.001 μs 이상, 예컨대 0.01 μs 이상, 예컨대 0.1 μs 이상, 예컨대 0.5 μs 이상, 예컨대 1 μs 이상, 예컨대 5 μs 이상, 예컨대 10 μs 이상, 예컨대 25 μs 이상, 예컨대 50 μs 이상, 예컨대 100 μs 이상, 예컨대 500 μs 이상 동안 부분적으로 또는 완전히 비활성화시키고 1000 μs 이상 동안 부분적으로 또는 완전히 비활성화시키는 것을 포함한다. 특정 구현예에서, 광검출기 어레이의 광검출기 서브 세트는 연장된 시간 동안, 예컨대 1 초 이상, 예컨대 5 초 이상, 예컨대 10 초 이상, 예컨대 15 초 이상, 예컨대 30 초 이상, 예컨대 60 초 이상, 예컨대 120 초 이상, 예컨대 240 초 이상, 예컨대 360 초 이상, 예컨대 480 초 이상 동안 동적으로 비활성화될 수 있고 600 초 이상 동안 동적으로 비활성화되는 것을 포함한다. 특정 경우에서, 광검출기 어레이의 광검출기 서브 세트는, 플로우 셀의 샘플이 광원을 이용해 조사되는 전체 지속 시간 동안 동적으로 비활성화된다.
도 3은 특정 구현예에 따라 조절된 광검출기 어레이를 이용해 플로우 셀의 샘플로부터 광을 차등 검출하기 위한 광 검출 시스템을 도시한다. 레이저(301) 광은 플로우 셀(302)을 통해 흐르는 샘플을 조사한다. 샘플로부터 나오는 광은 테이퍼형 용융 광섬유 구성 요소(303)에 의해 집광되고, 복수의 광검출기(304a)를 갖는 광검출기 어레이(304)로 전파된다. 광검출기 어레이(304)(정면도)는, 광검출기 어레이(304)에 의해 검출된 레이저(301) 광량을 감소시키기 위해 비활성화된 광검출기의 서브 세트(304a1)를 포함한다. 광검출기(304a2)는 완전히 활성화되고 플로우 셀(302)의 샘플 성분으로부터 광을 검출하도록 구성된다.
도 4는 특정 구현예에 따라 소정의 패턴으로 활성화 및 비활성화된 광검출기를 갖는 광검출기 어레이(400)의 정면도를 도시한다. 특정 패턴으로 광검출기를 비활성화시킴으로써, (예를 들어, 입사 조사 광원으로부터 또는 샘플의 원치 않는 세포 집단으로부터) 원하지 않는 광을 차폐할 수 있다. 광검출기 어레이(400)는 활성화된 광검출기(400a) 및 비활성화된 광검출기(400b)를 포함하고, 이는 가려지기를 원하는 광에 대응하는 별개의 소정 패턴으로 배열된다.
관심있는 광검출기는 하나 이상의 파장, 예컨대 2개 이상의 파장, 예컨대 5개 이상의 상이한 파장, 예컨대 10개 이상의 상이한 파장, 예컨대 25개 이상의 상이한 파장, 예컨대 50개 이상의 상이한 파장, 예컨대 100개 이상의 상이한 파장, 예컨대 200개 이상의 상이한 파장, 예컨대 300개 이상의 상이한 파장에서 집광된 광을 측정하도록 구성되고, 400개 이상의 상이한 파장에서 플로우 스트림의 샘플에 의해 방출된 광을 측정하는 것을 포함한다.
일부 구현예에서, 광검출기는 파장 범위(예, 200 nm 내지 1000 nm)에 대해 집광된 광을 측정하도록 구성된다. 특정 구현예에서, 관심있는 광검출기는 파장 범위에 대해 광 스펙트럼을 수집하도록 구성된다. 예를 들어, 시스템은 200 nm 내지 1000 nm의 파장 범위 중 하나 이상에 대해 광 스펙트럼을 수집하도록 구성된 하나 이상의 검출기를 포함할 수 있다. 또 다른 구현예에서, 관심있는 검출기는 하나 이상의 특정 파장에서 플로우 스트림의 샘플로부터 광을 측정하도록 구성된다. 예를 들어, 시스템은 450 nm, 518 nm, 519 nm, 561 nm, 578 nm, 605 nm, 607 nm, 625 nm, 650 nm, 660 nm, 667 nm, 670 nm, 668 nm, 695 nm, 710 nm, 723 nm, 780 nm, 785 nm, 647 nm, 617 nm 중 하나 이상에서 및 이들의 임의의 조합에서 광을 측정하도록 구성된 하나 이상의 검출기를 포함할 수 있다. 특정 구현예에서, 광검출기는, 형광 분석에서 샘플과 함께 사용되는 것과 같은 특정 형광단과 쌍을 갖도록 구성될 수 있다.
구현예에서, 광 검출 시스템은 연속적으로 또는 이산적 간격으로 광을 측정하도록 구성된다. 일부 경우에서, 관심있는 광검출기는 집광된 광의 측정을 연속 수행하도록 구성된다. 다른 경우에서, 광 검출 시스템은 이산적 간격으로 측정하도록 구성되고, 예컨대 매 0.001 밀리초마다, 매 0.01 밀리초마다, 매 0.1 밀리초마다, 매 1 밀리초마다, 매 10 밀리초마다, 매 100 밀리초마다 광을 측정하고 매 1000 밀리초마다 또는 일부 다른 간격으로 광을 측정하는 것을 포함한다.
샘플로부터 광을 측정하기 위한 관심 시스템은 조사 광원을 포함한다. 구현예에서, 광원은 임의의 적절한 광대역 또는 협대역 광원일 수 있다. 샘플의 성분(예, 세포, 비드, 비세포성 입자 등)에 따라, 광원은 200 nm 내지 1500 nm, 예컨대 250 nm 내지 1250 nm, 예컨대 300 nm 내지 1000 nm, 예컨대 350 nm 내지 900 nm의 범위에서 변하는 광의 파장을 방출하도록 구성될 수 있고, 400 nm 내지 800 nm의 범위에서 변하는 광의 파장을 방출하도록 구성되는 것을 포함한다. 예를 들어, 광원은 200 nm 내지 900 nm의 파장을 갖는 광을 방출하는 광대역 광원을 포함할 수 있다. 다른 경우에서, 광원은 200 nm 내지 900 nm 범위의 파장을 방출하는 협대역 광원을 포함한다. 예를 들어, 광원은, 200 nm 내지 900 nm 범위의 파장을 갖는 광을 방출하는 협대역 LED(1 nm 내지 25 nm)일 수 있다. 일부 구현예에서, 광원은 연속파 레이저와 같은 레이저이다. 예를 들어, 레이저는 헬륨 네온(HeNe) 레이저일 수 있다. 특정 구현예에서, 광원은 유세포 분석기의 레이저이다.
다른 구현예에서, 광원은 비레이저 광원, 예컨대 램프이고, 할로겐 램프, 중수소 아크 램프, 크세논 아크 램프, 발광 다이오드, 예컨대 연속 스펙트럼을 갖는 광대역 LED, 고휘도 발광 다이오드, 반도체 발광 다이오드, 넓은 스펙트럼의 LED 백색 광원, 통합식 다중 LED를 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 일부 경우에서, 비레이저 광원은, 다른 광원 중에서도 안정화된 광섬유 결합 광대역 광원, 백색 광원 또는 이들의 조합이다.
광원은 샘플(예, 유세포 분석기의 플로우 스트림)로부터 임의의 적절한 거리, 예컨대 플로우 스트림으로부터 0.001 mm 이상, 예컨대 0.005 mm 이상, 예컨대 0.01 mm 이상, 예컨대 0.05 mm 이상, 예컨대 0.1 mm 이상, 예컨대 0.5 mm 이상, 예컨대 1 mm 이상, 예컨대 5 mm 이상, 예컨대 10 mm 이상, 예컨대 25 mm 이상에 위치할 수 있고 100 mm 이상의 거리에 위치하는 것을 포함한다. 또한, 광원은 (예를 들어, 플로우 스트림의 수직 축에 대해) 임의의 적합한 각도, 예컨대 10° 내지 90° 범위, 예컨대 15° 내지 85°, 예컨대 20° 내지 80°, 예컨대 25° 내지 75°로 조사하고 30° 내지 60°의 범위로 조사하는 것을 포함하고, 예를 들어 90°로 조사한다.
광원은, 플로우 셀의 샘플을 연속적으로 또는 이산적 간격으로 조사하도록 구성될 수 있다. 일부 경우에서, 시스템은 샘플을 연속적으로 조사하도록 구성된 광원을 포함하고, 예컨대 유세포 분석기의 정보 수집 지점에서 플로우 스트림을 연속적으로 조사하는 연속파 레이저를 이용한다. 다른 경우에서, 관심있는 시스템은 이산적 간격으로, 예컨대 매 0.001 밀리초마다, 매 0.01 밀리초마다, 매 0.1 밀리초마다, 매 1 밀리초마다, 매 10 밀리초마다, 매 100 밀리초마다 샘플을 조사하도록 구성된 광원을 포함하고, 매 1000 밀리초마다 또는 다른 간격으로 샘플을 조사하도록 구성된 광원을 포함한다. 광원이 이산적 간격으로 샘플을 조사하도록 구성된 경우, 시스템은 광원을 이용해 샘플을 간헐적으로 조사하기 위한 추가 구성 요소를 하나 이상 포함할 수 있다. 예를 들어, 이들 구현예의 본 시스템은 하나 이상의 레이저 빔 초퍼, 샘플을 광원에 차단 및 노출시키기 위해 수동식 또는 컴퓨터 제어식 빔 정지부를 포함할 수 있다.
일부 구현예에서, 시스템은, 플로우 스트림의 샘플을 전파하도록 구성된 플로우 셀을 포함한다. 유체 샘플을 샘플 정보 수집 부위로 전파하는, 임의의 편리한 플로우 셀이 사용될 수 있으며, 일부 구현예에서, 플로우 셀은, 길이 방향 축을 정의하는 근위 원통형 부분 및 원위 절두 원추형 부분(상기 원위 절두 원추형 부분은 상기 길이 방향 축에 가로 방향인 오리피스를 갖는 평평한 표면에서 종결됨)을 포함한다. (길이 방향 축을 따라 측정된) 근위 원통형 부분의 길이는 1 mm 내지 15 mm, 예컨대 1.5 mm 내지 12.5 mm, 예컨대 2 mm 내지 10 mm, 예컨대 3 mm 내지 9 mm의 범위로 가변할 수 있고 4 mm 내지 8 mm의 범위로 가변하는 것을 포함한다. (길이 방향 축을 따라 측정된) 원위 절두 원추형 부분의 길이는 또한 1 mm 내지 10 mm, 예컨대 2 mm 내지 9 mm, 예컨대 3 mm 내지 8 mm의 범위로 가변할 수 있고 4 mm 내지 7 mm의 범위로 가변하는 것을 포함한다. 플로우 셀 노즐 챔버의 직경은, 일부 구현예에서 1 mm 내지 10 mm, 예컨대 2 mm 내지 9 mm, 예컨대 3 mm 내지 8 mm의 범위로 가변할 수 있고 4 mm 내지 7 mm의 범위로 가변하는 것을 포함한다.
특정 경우에서, 플로우 셀은 원통형 부분을 포함하지 않고 전체 플로우 셀 내부 챔버는 절두 원추형이다. 이들 구현예에서 (노즐 오리피스에 가로 방향인 길이 방향 축을 따라 측정된) 절두 원추형 내부 챔버의 길이는 1 mm 내지 15 mm, 예컨대 1.5 mm 내지 12.5 mm, 예컨대 2 mm 내지 10 mm, 예컨대 3 mm 내지 9 mm의 범위일 수 있고 4 mm 내지 8 mm의 범위를 포함한다. 절두 원추형 내부 챔버의 근위 부분 직경은 1 mm 내지 10 mm, 예컨대 2 mm 내지 9 mm, 예컨대 3 mm 내지 8 mm의 범위일 수 있고 4 mm 내지 7 mm의 범위를 포함한다.
일부 구현예에서, 플로우 스트림의 샘플은 플로우 셀의 원위 단부에 있는 오리피스로부터 나온다. 플로우 스트림의 원하는 특성에 따라, 플로우 셀 오리피스는 임의의 적절한 형상일 수 있고, 여기서 관심 단면적 형상은 직선 단면적 형상, 예를 들어 정사각형, 직사각형, 사다리꼴, 삼각형, 육각형 등, 곡선 단면적 형상, 예를 들어 원, 타원뿐만 아니라 불규칙한 형상, 예를 들어 평평한 상부 부분에 결합된 포물선 하부 부분을 포함하나 이에 제한되지 않는다. 특정 구현예에서, 관심 플로우 셀은 원형 오리피스를 갖는다. 노즐 오리피스의 크기는, 일부 구현예에서 1 μm 내지 20000 μm, 예컨대 2 μm 내지 17500 μm, 예컨대 5 μm 내지 15000 μm, 예컨대 10 μm 내지 12500 μm, 예컨대 15 μm 내지 10000 μm, 예컨대 25 μm 내지 7500 μm, 예컨대 50 μm 내지 5000 μm, 예컨대 75 μm 내지 1000 μm, 예컨대 100 μm 내지 750 μm 범위로 가변할 수 있고 150 μm 내지 500 μm 범위로 가변하는 것을 포함한다. 특정 구현예에서, 노즐 오리피스는 100 μm이다.
일부 구현예에서, 플로우 셀은, 샘플을 플로우 셀에 제공하도록 구성된 샘플 주입 포트를 포함한다. 구현예에서, 샘플 주입 시스템은 플로우 셀 내부 챔버로 샘플의 적절한 흐름을 제공하도록 구성된다. 플로우 스트림의 원하는 특성에 따라, 샘플 주입 포트에 의해 플로우 셀 챔버로 전달되는 샘플 유량은 1 μL/min 이상, 예컨대 2 μL/min 이상, 예컨대 3 μL/min 이상, 예컨대 5 μL/min 이상, 예컨대 10 μL/min 이상, 예컨대 15 μL/min 이상, 예컨대 25 μL/min 이상, 예컨대 50 μL/min 이상일 수 있고 100 μL/min 이상을 포함하고, 일부 경우에서 샘플 주입 포트에 의해 플로우 셀 챔버로 전달되는 샘플 유량은 1 μL/min 이상, 예컨대 2 μL/min 이상, 예컨대 3 μL/min 이상, 예컨대 5 μL/min 이상, 예컨대 10 μL/min 이상, 예컨대 15 μL/min 이상, 예컨대 25 μL/min 이상, 예컨대 50 μL/min 이상이고 100 μL/min 이상을 포함한다.
샘플 주입 포트는 내부 챔버의 벽에 위치한 오리피스일 수 있거나 내부 챔버의 근위 단부에 위치한 도관일 수 있다. 샘플 주입 포트가 내부 챔버의 벽에 위치한 오리피스인 경우, 샘플 주입 포트 오리피스는 임의의 적절한 형상일 수 있고, 여기서 관심 단면적 형상은 직선 단면적 형상, 예를 들어 정사각형, 직사각형, 사다리꼴, 삼각형, 육각형 등, 곡선 단면적 형상, 예를 들어 원, 타원뿐만 아니라 불규칙한 형상, 예를 들어 평평한 상부 부분에 결합된 포물선 하부 부분을 포함하나 이에 제한되지 않는다. 특정 구현예에서, 샘플 주입 포트는 원형 오리피스를 갖는다. 샘플 주입 포트 오리피스의 크기는 형상에 따라 가변할 수 있고, 특정 경우에서 0.1 mm 내지 5.0 mm, 예컨대 0.2 내지 3.0 mm, 예컨대 0.5 mm 내지 2.5 mm, 예컨대 0.75 mm 내지 2.25 mm, 예컨대 1 mm 내지 2 mm 범위의 개구를 갖고 1.25 mm 내지 1.75 mm 범위의 개구를 갖는 것을 포함하고, 예를 들어 1.5 mm이다.
특정 경우에서, 샘플 주입 포트는 플로우 셀 내부 챔버의 근위 단부에 위치한 도관이다. 예를 들어, 샘플 주입 포트는, 플로우 셀 오리피스와 평행한 샘플 주입 포트의 오리피스를 갖도록 위치한 도관일 수 있다. 샘플 주입 포트가 플로우 셀 오리피스와 평행하게 위치한 도관인 경우, 샘플 주입 튜브의 단면적 형상은 임의의 적절한 형상일 수 있고, 여기서 관심 단면적 형상은 직선 단면적 형상, 예를 들어 정사각형, 직사각형, 사다리꼴, 삼각형, 육각형 등, 곡선 단면적 형상, 예를 들어 원, 타원뿐만 아니라 불규칙한 형상, 예를 들어 평평한 상부 부분에 결합된 포물선 하부 부분을 포함하나 이에 제한되지 않는다. 도관의 오리피스는 형상에 따라 가변할 수 있고 특정 경우에서 0.1 mm 내지 5.0 mm, 예컨대 0.2 내지 3.0 mm, 예컨대 0.5 mm 내지 2.5 mm, 예컨대 0.75 mm 내지 2.25 mm, 예컨대 1 mm 내지 2 mm 범위의 개구를 갖고 1.25 mm 내지 1.75 mm 범위의 개구를 갖는 것을 포함하고, 예를 들어 1.5 mm이다. 샘플 주입 포트 팁의 형상은 샘플 주입 튜브의 단면 형상과 동일하거나 상이할 수 있다. 예를 들어, 샘플 주입 포트의 오리피스는 1° 내지 10°, 예컨대 2° 내지 9°, 예컨대 3° 내지 8°, 예컨대 4° 내지 7° 범위의 경사각을 갖는 경사형 팁을 포함할 수 있고, 5°의 경사각을 갖는 경사형 팁을 포함한다.
일부 구현예에서, 플로우 셀은, 플로우 셀에 시스 유체를 제공하도록 구성된 시스 유체 주입 포트를 또한 포함한다. 구현예에서, 시스 유체 주입 시스템은 시스 유체의 흐름을 플로우 셀 내부 챔버에 제공하도록 구성되고, 예를 들어 플로우 스트림의 샘플을 둘러싸는 시스 유체의 층상 플로우 스트림을 샘플과 함께 생성하도록 구성된다. 플로우 스트림의 원하는 특성에 따라, 시스 유체 주입 포트에 의해 플로우 셀 챔버로 전달되는 시스 유체의 유량은 25 μL/min 이상, 예컨대 50 μL/min 이상, 예컨대 75 μL/min 이상, 예컨대 100 μL/min 이상, 예컨대 250 μL/min 이상, 예컨대 500 μL/min 이상, 예컨대 750 μL/min 이상, 예컨대 1000 μL/min 이상이고 2500 μL/min 이상을 포함한다.
일부 구현예에서, 시스 유체 주입 포트는 내부 챔버의 벽에 위치한 오리피스이다. 시스 유체 주입 포트 오리피스는 임의의 적절한 형상일 수 있고, 여기서 관심 단면적 형상은 직선 단면적 형상, 예를 들어 정사각형, 직사각형, 사다리꼴, 삼각형, 육각형 등, 곡선 단면적 형상, 예를 들어 원, 타원뿐만 아니라 불규칙한 형상, 예를 들어 평평한 상부 부분에 결합된 포물선 하부 부분을 포함하나 이에 제한되지 않는다. 샘플 주입 포트 오리피스의 크기는 형상에 따라 가변할 수 있고, 특정 경우에서 0.1 mm 내지 5.0 mm, 예컨대 0.2 내지 3.0 mm, 예컨대 0.5 mm 내지 2.5 mm, 예컨대 0.75 mm 내지 2.25 mm, 예컨대 1 mm 내지 2 mm 범위의 개구를 갖고 1.25 mm 내지 1.75 mm 범위의 개구를 갖는 것을 포함하고, 예를 들어 1.5 mm이다.
특정 구현예에서, 본 시스템은 유세포 분석 시스템이고, 플로우 스트림의 샘플에 의해 방출된 광을 검출하기 위해 전술한 광 검출 시스템을 사용한다. 샘플을 분석하기 위해 적절한 유세포 분석 시스템 및 방법은 다음에 설명된 것을 포함하나 이에 제한되지 않는다: 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(pt 1):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; 및 Herbig, et al. (2007) Crit Rev Ther Drug Carrier Syst. 24(3):203-255; 이의 개시 내용은 본원에 참조로 포함된다. 특정 경우에서, 관심 유세포 분석 시스템은, BD Biosciences FACSCantoTM 유세포 분석기, BD Biosciences FACSVantageTM, BD Biosciences FACSortTM, BD Biosciences FACSCountTM, BD Biosciences FACScanTM 및 BD Biosciences FACSCaliburTM 시스템, BD Biosciences InfluxTM 세포 분류기, BD Biosciences JazzTM 세포 분류기, 및 BD Biosciences AriaTM 세포 분류기 등을 포함한다.
특정 구현예에서, 본 시스템은 유세포 분석 시스템이고, 이는 미국 특허 3,960,449; 4,347,935; 4,667,830; 4,704,891; 4,770,992; 5,030,002; 5,040,890; 5,047,321; 5,245,318; 5,317,162; 5,464,581; 5,483,469; 5,602,039; 5,620,842; 5,627,040; 5,643,796; 5,700,692; 6,372,506; 6,809,804; 6,813,017; 6,821,740; 7,129,505; 7,201,875; 7,544,326; 8,140,300; 8,233,146; 8,753,573; 8,975,595; 9,092,034; 9,095,494 및 9,097,640에 설명된 유세포 분석기 중 하나 이상의 구성 요소를 포함하고, 이의 개시 내용은 본원에 참조로 포함된다.
일부 구현예에서, 광학 조절 구성 요소(예 디지털 마이크로 미러 장치)와 검출기(예, 광검출기 어레이) 중 하나 이상은 컴퓨터로 제어될 수 있고, 여기서 조절된(예, 활성화된, 비활성화된, 기울어진, 회전된, 등) 마이크로 미러 또는 광검출기의 서브 세트는 완전 자동화 또는 부분 자동화를 위해 구성될 수 있다. 일부 구현예에서, 본 시스템은, 컴퓨터 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독 가능 저장 매체를 갖는 컴퓨터를 포함하고, 여기서 컴퓨터에 로딩되는 경우의 컴퓨터 프로그램은, 디지털 마이크로 미러 장치의 활성 표면 상에 하나 이상의 마이크로 미러를 조절하기(예, 기울임, 회전, 예컨대 전류의 인가에 의한 비활성화) 위한 명령어를 포함한다. 다른 구현예에서, 본 시스템은, 컴퓨터 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독 가능 저장 매체를 갖는 컴퓨터를 포함하고, 여기서 컴퓨터에 로딩되는 경우의 컴퓨터 프로그램은, 광검출기 어레이에서 하나 이상의 광검출기를 (부분적으로 또는 완전히) 활성화 또는 비활성화시키기 위한 명령어를 포함한다.
본 시스템은 하드웨어 및 소프트웨어 구성 요소를 모두 포함할 수 있고, 여기서 하드웨어 구성 요소는 하나 이상의 플랫폼 형태, 예를 들어 서버의 형태를 취할 수 있어서, 기능적 요소가, 즉 특정 작업(예, 정보의 입출력 관리, 정보 처리 등)을 수행하는 시스템의 요소가, 시스템을 대표하는 하나 이상의 컴퓨터 플랫폼 상에서 그리고 이를 넘어 소프트웨어 앱의 실행으로 수행될 수 있도록 한다.
시스템은 디스플레이 및 조작자 입력 장치를 포함할 수 있다. 조작자 입력 장치는, 예를 들어 키보드, 마우스 등일 수 있다. 프로세싱 모듈은 프로세서를 포함하고, 이는, 디지털 마이크로 미러의 활성 표면 상에서 하나 이상의 마이크로 미러를 조절하기(예, 기울임, 회전, 예컨대 전류 인가에 의한 비활성화) 위하거나 광검출기 어레이의 광검출기를 하나 이상 (부분적으로 또는 완전히) 활성화 또는 비활성화시키기 위해, 명령어가 저장된 메모리에 액세스한다.
프로세싱 모듈은 운영 체제, 그래픽 사용자 인터페이스(GUI) 컨트롤러, 시스템 메모리, 메모리 저장 장치 및 입출력 컨트롤러, 캐시 메모리, 데이터 백업 장치, 및 기타 여러 장치를 포함할 수 있다. 프로세서는 상업적으로 이용 가능한 프로세서일 수 있거나, 프로세서는 이용 가능하거나 이용 가능할 다른 프로세서 중 하나일 수 있다. 프로세서는 운영 체제를 수행하고, 운영 체제는 잘 알려진 방식으로 펌웨어 및 하드웨어와 인터페이스하고, 프로세서가 다양한 컴퓨터 프로그램의 기능을 조정하고 실행하는 것을 용이하게 하고, 이 프로그램은 다양한 프로그래밍 언어, 예컨대 자바, Perl, C ++, 기타 하이 레벨 또는 로우 레벨 언어뿐만 아니라 이들의 조합으로 당업계에 공지된 바와 같이 쓰여질 수 있다. 일반적으로 프로세서와 협력하는 운영 체제는, 컴퓨터의 다른 구성 요소의 기능을 조정하고 실행한다. 운영 체제는, 공지된 모든 기술에 따라 스케줄링, 입출력 제어, 파일과 데이터 관리, 메모리 관리, 및 통신 제어와 이와 관련된 서비스를 또한 제공한다.
시스템 메모리는, 다양하게 공지되거나 미래의 메모리 저장 장치 중 임의의 것일 수 있다. 예로, 일반적으로 이용 가능한 랜덤 액세스 메모리(RAM), 상주 하드 디스크 또는 테이프와 같은 자기 매체, 읽기 및 쓰기 컴팩트 디스크와 같은 광학 매체, 플래시 메모리 장치 또는 다른 메모리 저장 장치를 포함한다. 메모리 저장 장치는 다양하게 공지되거나 미래의 메모리 저장 장치 중 임의의 것일 수 있고, 콤팩트 디스크 드라이브, 테이프 드라이브, 이동식 하드 디스크 드라이브 또는 디스켓 드라이브를 포함한다. 이러한 유형의 메모리 저장 장치는, 일반적으로 프로그램 저장 매체(미도시), 예컨대 개별적으로 컴팩트 디스크, 자기 테이프, 이동식 하드 디스크 또는 플로피 디스켓으로부터 판독하고/판독하거나 이에 기록한다. 이들 임의의 프로그램 저장 매체 또는 지금 사용되거나 후에 개발된 다른 것을 컴퓨터 프로그램 제품으로 간주할 수 있다. 이해할 수 있는 바와 같이, 이들 프로그램 저장 매체는 일반적으로 컴퓨터 소프트웨어 프로그램 및/또는 데이터를 저장한다. 컴퓨터 제어 로직이라고도 하는 컴퓨터 소프트웨어 프로그램은, 일반적으로 시스템 메모리 및/또는 메모리 저장 장치와 함께 사용되는 프로그램 저장 장치에 저장된다.
일부 구현예에서, 컴퓨터 사용 가능한 매체를 포함한 컴퓨터 프로그램 제품이 설명되고, 그 안에 저장된 제어 로직(프로그램 코드를 포함한 컴퓨터 소프트웨어 프로그램)을 갖는다. 제어 로직은, 컴퓨터 프로세서에 의해 실행되는 경우, 프로세서로 하여금 본원에 설명된 기능을 수행시킨다. 다른 구현예에서, 일부 기능은 하드웨어에서 주로 구현되고, 예를 들어 하드웨어 상태 머신을 사용한다. 본원에 설명된 기능을 수행하기 위해 하드웨어 상태 머신을 구현하는 것은 당업자에게 명백할 것이다.
메모리는 임의의 적절한 장치일 수 있고, 여기서 프로세서는 데이터를 저장 및 검색할 수 있고, 예컨대 자기, 광학 또는 고체 상태 저장 장치(자기 또는 광학 디스크 또는 테이프 또는 RAM 또는 임의의 적절한 장치를 고정식 또는 휴대용으로 포함함)와 같다. 프로세서는, 필요한 프로그램 코드를 담은 컴퓨터 판독 가능 매체로부터 적절히 프로그래밍된 범용 디지털 마이크로 프로세서를 포함할 수 있다. 프로그래밍은 통신 채널을 통해 프로세서에 원격으로 제공될 수 있거나, 메모리, 또는 메모리와 연결된 임의의 이들 장치를 사용한 다른 휴대용 또는 고정식 컴퓨터 판독 가능 저장 매체와 같은 컴퓨터 프로그램 제품에 미리 저장될 수 있다. 예를 들어, 자기 또는 광 디스크는 프로그래밍을 담을 수 있고, 디스크 기록기/판독기에 의해 판독될 수 있다. 본 발명의 시스템은, 예를 들어 컴퓨터 프로그램 제품의 형태로 프로그래밍, 전술한 바와 같은 방법을 실시하도록 사용하기 위한 알고리즘을 또한 포함한다. 본 발명에 따른 프로그래밍은, 컴퓨터 판독 가능 매체, 예를 들어 컴퓨터에 의해 직접 판독되고 액세스될 수 있는 임의의 매체에 기록될 수 있다. 이러한 매체는, 플로피 디스크, 하드 디스크 저장 매체 및 자기 테이프와 같은 자기 저장 매체; CD-ROM과 같은 광학 저장 매체; RAM 및 ROM과 같은 전기 저장 매체; 휴대용 플래시 드라이브; 및 자기/광학 저장 매체와 같은 이들 분류의 하이브리드를 포함하나 이에 제한되지 않는다.
프로세서는, 원격 위치에서 사용자와 통신하기 위해 통신 채널에 또한 액세스할 수 있다. 원격 위치는, 사용자가 시스템과 직접 접촉하지 않고 외부 장치에서 입력 관리자로 입력 정보를 중계하는 것을 의미하고, 외부 장치는, 예컨대 원거리 통신망("WAN"), 전화 네트워크, 위성 네트워크, 또는 임의의 다른 적절한 통신 채널에 연결된 컴퓨터이고, 이동 전화(즉, 스마트 폰)를 포함한다.
일부 구현예에서, 본 개시에 따른 시스템은 통신 인터페이스를 포함하도록 구성될 수 있다. 일부 구현예에서, 통신 인터페이스는, 네트워크 및/또는 다른 장치와 통신하기 위한 수신기 및/또는 송신기를 포함한다. 통신 인터페이스는 유선 또는 무선 통신으로 구성될 수 있고, 무선 주파수(RF) 통신(예, 무선 주파수 식별(RFID), Zigbee 통신 프로토콜, WiFi, 적외선, 무선 범용 직렬 버스(USB), 초광역대 (UWB), Bluetooth® 통신 프로토콜, 및 셀룰러 통신, 예컨대 코드 분할 다중 액세스(CDMA) 또는 이동 통신을 위한 글로벌 시스템(GSM)을 포함하나 이에 제한되지 않는다.
일 구현예에서, 통신 인터페이스는 하나 이상의 통신 포트, 예를 들어 물리적 포트 또는 인터페이스, 예컨대 USB 포트, RS-232 포트, 또는 임의의 다른 적절한 전기 연결 포트를 포함하도록 구성되어, 본 시스템과 다른 외부 장치, 예컨대 유사하게 보완적 데이터 통신을 위해 구성된 (예를 들어, 의사의 사무실 또는 병원 환경에서의) 컴퓨터 단말기 사이의 데이터 통신을 허용한다.
일 구현예에서, 통신 인터페이스는, 적외선 통신, Bluetooth® 통신, 또는 임의의 다른 적절한 무선 통신 프로토콜이 본 시스템으로 하여금 다른 장치, 예컨대 컴퓨터 단말기 및/또는 네트워크, 통신 가능 이동 전화, PDA, 또는 임의의 다른 통신 장치와 통신하도록 구성되고, 여기서 사용자는 HIV, AIDS, 또는 빈혈과 같은 건강 상태를 치료하는 데, 이들 장치와 함께 사용할 수 있다.
일 구현예에서, 통신 인터페이스는, 셀룰러 전화 네트워크, 단문자 서비스(SMS), 인터넷에 연결된 근거리 통신망(LAN)의 개인용 컴퓨터 (PC)로의 무선 연결, 또는 WiFi 핫스팟에서 인터넷으로의 WiFi 연결을 통해, 인터넷 프로토콜(IP)을 이용한 데이터 전송용 연결을 제공하도록 구성된다.
일 구현예에서, 본 시스템은 통신 인터페이스를 통해, 예를 들어 802.11 또는 Bluetooth® RF 프로토콜, 또는 IrDA 적외선 프로토콜과 같은 공통 표준을 사용하여 서버 장치와 무선 통신하도록 구성된다. 서버 장치는, 스마트 폰, 개인 디지털 보조기(PDA) 또는 노트북 컴퓨터와 같은 다른 휴대용 장치; 또는 데스크탑 컴퓨터, 장비 등과 같이 더 큰 장치일 수 있다. 일부 구현예에서, 서버 장치는 액정 디스플레이(LCD)와 같은 디스플레이뿐만 아니라 버튼, 키보드, 마우스, 또는 터치 스크린과 같은 입력 장치를 갖는다.
일부 구현예에서, 통신 인터페이스는, 본 시스템, 예를 들어 선택적 데이터 저장 유닛에 저장된 데이터를, 전술한 통신 프로토콜 및/또는 메커니즘 중 하나 이상을 사용하는 네트워크 또는 서버 장치와 자동 또는 반자동으로 통신하도록 구성된다.
출력 컨트롤러는, 사람이든 기계이든, 로컬이든 원격이든, 사용자에게 정보를 제공하기 위해 다양하게 공지된 디스플레이 장치 중 임의의 것에 대한 컨트롤러를 포함할 수 있다. 디스플레이 장치 중 하나가 시각적 정보를 제공하는 경우, 이 정보는 일반적으로 화상 요소의 어레이로 논리적이고/논리적이거나 물리적으로 조직될 수 있다. 그래픽 사용자 인터페이스(GUI) 컨트롤러는, 시스템과 사용자 사이에 그래픽 입력 및 출력 인터페이스를 제공하고 사용자 입력을 처리하기 위해, 다양하게 공지되거나 미래의 소프트웨어 프로그램 중 임의의 것을 포함할 수 있다. 컴퓨터의 기능적 요소는 시스템 버스를 통해 서로 통신할 수 있다. 대안적인 구현예에서, 이들 통신 중 일부는 네트워크 또는 다른 유형의 원격 통신을 사용하여 달성될 수 있다. 출력 관리자는, 공지된 기술에 따라 프로세싱 모듈에 의해 생성된 정보를 원격 위치에서의 사용자에게, 예를 들어 인터넷, 전화 또는 위성 네트워크를 통해 사용자에게 제공할 수 있다. 출력 관리자에 의한 데이터의 표현은, 다양하게 공지된 기술에 따라 구현될 수 있다. 일부 예시로서, 데이터는 SQL, HTML 또는 XML 문서, 이메일 또는 다른 파일, 또는 다른 형태의 데이터를 포함할 수 있다. 데이터는 인터넷 URL 주소를 포함할 수 있어서, 사용자는 추가 SQL, HTML, XML 또는 다른 문서나 원격 소스로부터의 데이터를 검색할 수 있다. 본 시스템에 존재하는 하나 이상의 플랫폼은, 임의 유형의 공지된 컴퓨터 플랫폼 또는 미래에 개발될 유형일 수 있지만, 이는 보편적으로 서버라고 지칭되는 컴퓨터 클래스일 것이다. 그러나, 이는 또한 메인 프레임 컴퓨터, 워크 스테이션, 또는 기타 컴퓨터 유형일 수도 있다. 이는, 공지되거나 미래 유형인 케이블 또는 다른 통신 시스템을 통해 연결될 수 있고, 네트워크화되거나 달리 네트워크화되지 않는 무선 시스템을 포함한다. 이는 같은 장소에 있거나 물리적으로 분리될 수 있다. 선택된 컴퓨터 플랫폼의 유형 및/또는 제조사에 따라 가능한 다양한 운영 체제가 임의의 컴퓨터 플랫폼에서 채용될 수 있다. 적당한 운영 체제는 Windows NT®, Windows XP, Windows 7, Windows 8, iOS, Sun Solaris, Linux, OS / 400, Compaq Tru64 Unix, SGI IRIX, Siemens Reliant Unix 등을 포함한다.
조사된 샘플로부터 광을 차등 검출하기 위한 방법
본 개시의 양태는 (예를 들어, 유세포 분석기에서 플로우 스트림의) 샘플로부터 광을 차등 검출하기 위한 방법을 또한 포함한다. 구현예에 따른 방법을 실시함에 있어서, 샘플에 광원을 조사하고, 전술한 바와 같이 광 검출 시스템을 이용해 샘플로부터 광을 검출한다. 일부 구현예에서, 샘플은 생물학적 샘플이다. "생물학적 샘플"이라는 용어는, 통상적인 의미에서 전체 유기체, 식물, 진균, 또는 동물 조직, 세포 또는 성분의 서브 세트(특정한 경우에 혈액, 점액, 림프액, 활액, 뇌척수액, 타액, 기관지 폐포 세척액, 양수, 양수 혈액, 소변, 질액 및 정액에서 발견될 수 있음)를 지칭하는 것으로 사용된다. 이와 같이, "생물학적 샘플"은 천연 유기체 또는 이의 조직의 서브 세트 둘 다뿐만 아니라 유기체 또는 이의 조직의 서브 세트로부터 제조된 파쇄액, 용해물 또는 추출물을 지칭하고, 예를 들어 혈장, 혈청, 척수액, 림프액, 피부 절단, 호흡기, 위장관, 심혈관 및 비뇨 생식관, 눈물, 타액, 젖, 혈액 세포, 종양, 장기를 포함하나 이에 제한되지 않는다. 생물학적 샘플은, 임의 유형의 유기 조직일 수 있고, 건강한 조직 및 질병 조직(예, 암성, 악성, 괴사 등) 모두를 포함한다. 특정 구현예에서, 생물학적 샘플은 혈액 또는 이의 유도체, 예컨대 혈장, 눈물, 소변, 정액 등과 같은 액체 샘플이고, 일부 경우에서 샘플은 혈액 샘플이고, 전혈을 포함하고, 예컨대 정맥 천자 또는 핑거스틱으로부터 얻은 혈액이다(여기서 혈액은 방부제, 항응고제 등과 같이 분석 전에 시약과 조합될 수 있거나 조합되지 않을 수 있음).
특정 구현예에서, 샘플의 공급원은 "포유류"이고, 여기서 이들 용어는 포유강에 있는 유기체를 설명하기 위해 광범위하게 사용되고, 식육목(예, 개 및 고양이), 설치목(예, 마우스, 기니피그 및 래트) 및 영장목(예, 인간, 침팬지 및 원숭이)을 포함한다. 일부 경우에서, 대상체는 인간이다. 방법은, 성별 및 발달의 모든 단계(즉, 신생아, 유아, 소아, 청소년, 성인)의 인간 대상체로부터 얻은 샘플에 적용될 수 있으며, 특정 구현예에서 인간 대상체는 소아, 청소년 또는 성인이다. 본 발명은 인간 대상체로부터의 샘플에 적용될 수 있지만, 상기 방법은 또한 다른 동물 대상체(즉, "인간이 아닌 대상체")로부터의 샘플에 대해 수행될 수도 있고, 예컨대 새, 마우스, 래트, 개, 고양이, 가축 및 말과 같으나 이에 제한되지 않음을 이해해야 한다.
본 방법을 실시함에 있어서, 광원으로부터의 광을 이용해 (예를 들어, 유세포 분석기의 플로우 스트림의) 샘플을 조사한다. 일부 구현예에서, 광원은 광대역 광원으로서 예를 들어 50 nm 이상, 예컨대 100 nm 이상, 예컨대 150 nm 이상, 예컨대 200 nm 이상, 예컨대 250 nm 이상, 예컨대 300 nm 이상, 예컨대 350 nm 이상, 예컨대 400 nm 이상에 걸치는 넓은 범위의 파장을 갖는 광을 방출하고, 500 nm 이상에 걸치는 넓은 범위의 파장을 갖는 광을 방출하는 것을 포함한다. 예를 들어, 하나의 적절한 광대역 광원은 200 nm 내지 1500 nm의 파장을 갖는 광을 방출한다. 적절한 광대역 광원의 다른 예시는, 400 nm 내지 1000 nm의 파장을 갖는 광을 방출하는 광원을 포함한다. 방법이 광대역 광원을 이용해 조사하는 단계를 포함하는 경우, 관심있는 광대역 광원 프로토콜은, 다른 광대역 광원 중에서도 할로겐 램프, 중수소 아크 램프, 크세논 아크 램프, 안정화된 광섬유 결합 광대역 광원, 연속 스펙트럼을 갖는 광대역 LED, 고휘도 발광 다이오드, 반도체 발광 다이오드, 넓은 스펙트럼의 LED 백색 광원, 다중 LED 통합식 백색 광원, 또는 이들의 임의 조합을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다.
다른 구현예에서, 방법은, 특정 파장 또는 좁은 범위의 파장을 방출하는 협대역 광원을 이용해, 예를 들어 50 nm 이하, 예컨대 40 nm 이하, 예컨대 30 nm 이하, 예컨대 25 nm 이하, 예컨대 20 nm 이하, 예컨대 15 nm 이하, 예컨대 10 nm 이하, 예컨대 5 nm 이하, 예컨대 2 nm 이하의 범위와 같이 좁은 범위의 파장에서 광을 방출하는 광원을 이용해 조사하는 단계를 포함하고, 특정 파장의 광(즉, 단색광)을 방출하는 광원을 이용해 조사하는 단계를 포함한다. 방법이 협대역 광원을 이용해 조사하는 단계를 포함하는 경우, 관심있는 협대역 광원 프로토콜은 좁은 파장의 LED, 레이저 다이오드, 또는 하나 이상의 광학 대역 통과 필터, 회절 격자, 모노크로메터, 또는 임의의 조합에 결합된 광대역 광원을 포함할 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
특정 구현예에서, 방법은, 하나 이상의 레이저를 이용해 샘플을 조사하는 단계를 포함한다. 전술한 바와 같이, 레이저의 유형 및 개수는 샘플뿐만 아니라 원하는 집광에 따라 달라질 것이며, 가스 레이저, 예컨대 헬륨-네온 레이저, 아르곤 레이저, 크립톤 레이저, 크세논 레이저, 질소 레이저, CO2 레이저, CO 레이저, 아르곤-불소(ArF) 엑시머 레이저, 크립톤-불소(KrF) 엑시머 레이저, 크세논-염소(XeCl) 엑시머 레이저 또는 크세논-불소(XeF) 엑시머 레이저 또는 이들의 조합일 수 있다. 다른 경우에서, 방법은 스틸벤, 쿠마린 또는 로다민 레이저와 같은 염료 레이저를 이용해 플로우 스트림을 조사하는 단계를 포함한다. 또 다른 경우에서, 방법은 금속-증기 레이저, 예컨대 헬륨-카드뮴(HeCd) 레이저, 헬륨-수은(HeHg) 레이저, 헬륨-셀레늄(HeSe) 레이저, 헬륨-은(HeAg) 레이저, 스트론튬 레이저, 네온-구리(NeCu) 레이저, 구리 레이저 또는 금 레이저 및 이들의 조합을 이용해 플로우 셀의 샘플을 조사하는 단계를 포함한다. 또 다른 경우에서, 방법은 고체 상태 레이저, 예컨대 루비 레이저, Nd:YAG 레이저, NdCrYAG 레이저, Er:YAG 레이저, Nd:YLF 레이저, Nd:YVO4 레이저, Nd:YCa4O(BO3)3 레이저, Nd:YCOB 레이저, 티타늄 사파이어 레이저, 툴륨 YAG 레이저, 이터븀 YAG 레이저, 이터븀2O3 레이저 또는 세륨 도핑된 레이저 및 이들의 조합을 이용해 플로우 스트림을 조사하는 단계를 포함한다.
샘플은 상기 언급된 광원 중 하나 이상, 예컨대 2개 이상의 광원, 예컨대 3개 이상의 광원, 예컨대 4개 이상의 광원, 예컨대 5개 이상의 광원을 이용해 조사될 수 있고, 10개 이상의 광원을 이용해 조사되는 것을 포함한다. 광원은, 임의 유형의 광원을 조합한 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 일부 구현예에서, 방법은 플로우 스트림의 샘플을 레이저 어레이를 이용해, 예컨대 하나 이상의 가스 레이저, 하나 이상의 염료 레이저, 및 하나 이상의 고체 상태 레이저를 갖는 어레이를 이용해 조사하는 단계를 포함한다.
샘플은 200 nm 내지 1500 nm, 예컨대 250 nm 내지 1250 nm, 예컨대 300 nm 내지 1000 nm, 예컨대 350 nm 내지 900 nm 범위의 파장을 이용해 조사될 수 있고 400 nm 내지 800 nm범위의 파장을 이용해 조사되는 것을 포함한다. 예를 들어, 광원이 광대역 광원인 경우, 샘플은 200 nm 내지 900 nm의 파장을 이용해 조사될 수 있다. 다른 경우에서, 광원이 복수의 협대역 광원을 포함하는 경우, 샘플은 200 nm 내지 900 nm 범위의 특정 파장을 이용해 조사될 수 있다. 예를 들어, 광원은 복수의 협대역 LED(1 nm 내지 25 nm)일 수 있고, 각각은 200 nm 내지 900 nm의 파장 범위를 갖는 광을 각각 독립적으로 방출한다. 다른 구현예에서, 협대역 광원은 하나 이상의 레이저(예컨대, 레이저 어레이)를 포함하고, 샘플은 200 nm 내지 700 nm 범위의 특정 파장을 이용해 조사되고, 예컨대 전술한 바와 같이 가스 레이저, 엑시머 레이저, 염료 레이저, 금속 증기 레이저 및 고체 상태 레이저를 갖는 레이저 어레이를 이용한다.
하나 이상의 광원이 사용되는 경우, 샘플은 광원을 이용해 동시에 또는 순차적으로 또는 이들의 조합으로 조사될 수 있다. 예를 들어, 샘플은 각각의 광원을 이용해 동시에 조사될 수 있다. 다른 구현예에서, 플로우 스트림을 각각의 광원으로 순차적으로 조사한다. 샘플을 순차적으로 조사하기 위해 하나 이상의 광원을 사용하는 경우, 각각의 광원이 샘플을 조사하는 시간은 독립적으로 0.001 마이크로초 이상, 예컨대 0.01 마이크로초 이상, 예컨대 0.1 마이크로초 이상, 예컨대 1 마이크로초 이상, 예컨대 5 마이크로초 이상, 예컨대 10 마이크로초 이상, 예컨대 30 마이크로초 이상일 수 있고, 60 마이크로초 이상을 포함한다. 예를 들어, 방법은 0.001 마이크로초 내지 100 마이크로초, 예컨대 0.01 마이크로초 내지 75 마이크로초, 예컨대 0.1 마이크로초 내지 50 마이크로초, 예컨대 1 마이크로초 내지 25 마이크로초 범위의 지속 시간 동안 광원(예, 레이저)을 이용해 샘플을 조사하는 단계를 포함할 수 있고, 5 마이크로초 내지 10 마이크로초 범위의 지속 시간 동안 광원을 이용해 샘플을 조사하는 단계를 포함한다. 샘플이 두 개 이상의 광원을 이용해 순차적으로 조사되는 구현예에서, 샘플이 각 광원에 의해 조사되는 지속 시간은 동일하거나 상이할 수 있다.
각각의 광원에 의한 조사 사이의 기간은 원하는 대로 또한 변할 수 있고 0.001 마이크로초 이상, 예컨대 0.01 마이크로초 이상, 예컨대 0.1 마이크로초 이상, 예컨대 1 마이크로초 이상, 예컨대 5 마이크로초 이상, 예컨대 10 마이크로초 이상, 예컨대 15 마이크로초 이상, 예컨대 30 마이크로초 이상의 지연에 의해 독립적으로 분리되고, 60 마이크로초 이상의 지연에 의해 독립적으로 분리되는 것을 포함한다. 예를 들어, 각각의 광원에 의한 조사 사이의 기간은 0.001 마이크로초 내지 60 마이크로초, 예컨대 0.01 마이크로초 내지 50 마이크로초, 예컨대 0.1 마이크로초 내지 35 마이크로초, 예컨대 1 마이크로초 내지 25 마이크로초 범위일 수 있고 5 마이크로초 내지 10 마이크로초 범위를 포함한다. 특정 구현예에서, 각각의 광원에 의한 조사 사이의 기간은 10 마이크로초이다. 샘플이 두 개 이상의 (즉, 세 개 이상의) 광원에 의해 순차적으로 조사되는 구현예에서, 각각의 광원에 의한 조사 사이의 지연은 동일하거나 상이할 수 있다.
샘플은 연속적으로 또는 이산적 간격으로 조사될 수 있다. 일부 경우에서, 방법은 샘플에서의 샘플을 광원으로 연속 조사하는 단계를 포함한다. 다른 경우에, 샘플은 광원을 이용해 이산적 간격으로 조사되고, 예컨대 매 0.001 밀리초마다, 매 0.01 밀리초마다, 매 0.1 밀리초마다, 매 1 밀리초마다, 매 10 밀리초마다, 매 100 밀리초마다 조사하고, 매 1000 밀리초마다 또는 일부 다른 간격을 포함한다.
광원에 따라 샘플은 일정 간격으로부터 조사될 수 있고, 이는 예컨대 0.01 mm 이상, 예컨대 0.05 mm 이상, 예컨대 0.1 mm 이상, 예컨대 0.5 mm 이상, 예컨대 1 mm 이상, 예컨대 2.5 mm 이상, 예컨대 5 mm 이상, 예컨대 10 mm 이상, 예컨대 15 mm 이상, 예컨대 25 mm 이상 변하는 거리이고, 50 mm 이상 변하는 거리를 포함한다. 또한, 조사 각도는 10° 내지 90°, 예컨대 15° 내지 85°, 예컨대 20° 내지 80°, 예컨대 25° 내지 75° 범위로 또한 변할 수 있고 30° 내지 90° 범위로 변하는 것을 포함하고, 예를 들어 90° 각도이다.
전술한 바와 같이, 구현예에서, 조사된 샘플로부터의 광은 본원에 설명된 광 검출 시스템으로 전달되고, 하나 이상의 광검출기에 의해 측정된다. 특정 구현예에 따른 본 방법을 실시함에 있어서, 광은 플로우 셀의 샘플로부터 광학 조절 구성 요소로 전파된다. 특정 구현예에서, 광학 조절 구성 요소는, 광의 하나 이상의 특성, 예컨대 광의 빔 경로, 방향, 초점 또는 시준을 광학적으로 변화시키기 위해 사용된다. 광학 조절 구성 요소는, 다른 유형의 광학 조절 구성 요소 중에서도 렌즈(예, 집속, 대물, 확대 등), 콜리메이터, 미러(예, 이색성 미러), 슬릿, 핀홀, 필터(예, 대역통과, 간섭), 회절 격자, 모노크로메터를 포함할 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다. 일부 구현예에서, 샘플로부터 나오는 광은 용융 광섬유 구성 요소, 예컨대 테이퍼형 용융 광섬유 구성 요소를 이용해 전파된다. 일부 구현예에서, 용융 광섬유 구성 요소는, 용융 광섬유 다발과 검출기 표면 사이에서 광 전도성 재료, 예컨대 겔을 이용해 검출기에 결합된다.
일부 구현예에서, 방법은 광을 샘플로부터 마이크로-광-전자-기계 시스템(MOEMS), 예컨대 디지털 마이크로 미러 장치의 활성 표면 상에 복수의 마이크로 미러를 갖는 디지털 마이크로 미러 장치로 전파시키는 단계를 포함한다. 일부 구현예에 따라 조사된 샘플로부터 광을 차등 검출하기 위해, 방법은, 마이크로 미러 중 하나 이상을, 예컨대 기울이거나 회전 시키거나 비활성화시키는 것에 의해 조절하는 단계를 추가로 포함한다. 마이크로 미러는 조절된 미러의 반사율이 % 이상, 예컨대 2% 이상, 예컨대 3% 이상, 예컨대 5% 이상, 예컨대 10% 이상, 예컨대 15% 이상, 예컨대 25% 이상, 예컨대 50% 이상, 예컨대 75% 이상, 예컨대 90% 이상, 예컨대 95% 이상, 예컨대 97% 이상, 예컨대 99% 이상으로 감소되도록 조절될 수 있고, 마이크로 미러의 반사율을 100% 감소시키는 것을 포함한다.
이들 구현예에서, 디지털 마이크로 미러 장치의 마이크로 미러 서브 세트를 조절할 수 있다. 본 방법을 실시함에 있어서, 조절된 마이크로 미러의 개수는 디지털 마이크로 미러 장치의 크기 및 차폐하기를 원하는 광량에 따라 변할 수 있고 10개 이상의 마이크로 미러, 예컨대 25개 이상의 마이크로 미러, 예컨대 50개 이상의 마이크로 미러, 예컨대 100개 이상의 마이크로 미러, 예컨대 250개 이상의 마이크로 미러, 예컨대 500개 이상의 마이크로 미러, 예컨대 1000개 이상의 마이크로 미러, 예컨대 2500개 이상의 마이크로 미러일 수 있고, 5000개 이상의 마이크로 미러를 포함한다. 전술한 바와 같이, 샘플로부터 광을 차등 검출하도록 조절된 마이크로 미러 서브 세트는, 디지털 마이크로 미러 장치의 활성 표면 상의 마이크로 미러 총 개수의 5% 내지 75%, 예컨대 10% 내지 70%, 예컨대 15% 내지 65%, 예컨대 20% 내지 60%일 수 있고, 디지털 마이크로 미러 장치의 활성 표면 상의 마이크로 미러 총 개수의 25% 내지 50%를 포함한다. 조절된 마이크로 미러 서브세트는, 디지털 마이크로 미러 장치 상에 하나 이상의 소정의 형상의 형태일 수 있고, 예컨대 직선 패턴, 예를 들어 정사각형, 직사각형, 사다리꼴, 삼각형, 육각형 등, 곡선 패턴, 예를 들어 원, 타원뿐만 아니라 비대칭 패턴, 불규칙한 패턴, 예를 들어 평평한 상부 부분에 결합된 포물선 하부 부분이다. 다른 구현예에서, 방법은, 샘플로부터 광을 차등 검출하기 위해 디지털 마이크로 미러 장치를 가로지르는 하나 이상의 마이크로 미러 라인을 조절하는 단계를 포함한다.
마이크로 미러 서브 세트를 조절하기 위해, 일부 구현예에서, 방법은, 각각의 마이크로 미러를 기울여 미러의 반사율을 원하는 대로 감소시키는 단계를 포함한다. 각각의 마이크로 미러는 디지털 마이크로 미러 장치의 표면에 대해 5° 내지 15°, 예컨대 6° 내지 14°, 예컨대 7° 내지 13° 기울어질 수 있고, 디지털 마이크로 미러 장치의 표면에 대해 8° 내지 12°만큼 기울어지는 것을 포함한다. 다른 구현예에서, 방법은, 마이크로 미러 서브 세트를 회전시켜 미러 서브 세트에 의해 반사율을 원하는 대로 감소시키는 단계를 포함한다. 각각의 마이크로 미러는 5° 내지 15°, 예컨대 6° 내지 14°, 예컨대 7° 내지 13° 회전할 수 있고, 8° 내지 12°로 회전하는 것을 포함한다. 또 다른 구현예에서, 방법은, 예컨대 마이크로 미러 서브 세트를 전기적으로 비활성화시키는 것에 의해 비활성화시키는 단계를 포함한다. 임의의 적절한 비활성화 프로토콜이 사용될 수 있고, 예컨대 전류를 인가함으로써 마이크로 미러 서브 세트의 반사율을 50% 이상, 예컨대 75% 이상, 예컨대 90% 이상, 예컨대 95% 이상, 예컨대 97% 이상, 예컨대 99% 이상 감소시키기에 충분하고, 마이크로 미러 서브 세트의 반사율을 100%로 감소시키는 것을 포함한다.
특정 구현예에서, 방법은, 디지털 마이크로 미러 장치의 활성 표면 상의 마이크로 미러 서브 세트를 조절하여 샘플에서의, 예컨대 복수의 상이한 유형의 세포를 갖는 샘플에서의 상이한 입자로부터 광을 구별하는 단계를 포함한다. 일부 경우에서, 방법은, 샘플의 바람직하지 않은 성분으로부터의 광을 차폐하기 위해, 예컨대 샘플에서 바람직하지 않은 세포 집단, 세포 단편, 불순물 또는 비세포성 성분으로부터의 산란광을 차폐하기 위해, 마이크로 미러 서브 세트를 기울이거나 회전시키거나 비활성화시키는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 샘플에서 두 개의 상이한 세포 집단을 구체적으로 특성화하고자 하는 경우, 방법은, 샘플에서 원하지 않는 세포 집단으로부터의 광에 상응하는 마이크로 미러를 조절하고(예, 기울이고, 회전시키고, 비활성화시키고), 원하는 세포 집단으로부터의 광에 상응하는 디지털 마이크로 미러 장치의 마이크로 미러를 활성 상태로 고정시키는 단계를 포함한다. 방법은, 복수의 상이한 세포 집단을 갖는 샘플에서 1개 이상, 예컨대 2개 이상의 상이한 세포 집단, 예컨대 3개 이상, 예컨대 4개 이상, 예컨대 5개 이상, 예컨대 6개 이상, 예컨대 7개 이상의 상이한 세포 집단을 특성화하는 단계를 포함할 수 있고, 복수의 상이한 세포 집단을 갖는 샘플 내에서 10개 이상의 상이한 세포 집단을 특성화하는 단계를 포함한다.
다른 구현예에서, 방법은 원하지 않는 광(예, 조사된 입사광)이 검출기 표면으로 전파되는 것을 차폐하기 위해, 디지털 마이크로 미러 장치 상의 마이크로 미러 서브 세트를 조절하는 단계를 포함한다. 예를 들어, 디지털 마이크로 미러 표면을 가로지르는 하나 이상의 라인 또는 소정 패턴 또는 형상의 형태로 광을 차폐하기 위해, 마이크로 미러 서브 세트를 기울이거나 회전시키거나 비활성화시킬 수 있다.
본 방법을 실시함에 있어서, 디지털 마이크로 미러 장치의 활성 표면 상의 마이크로 미러 서브 세트는 동적으로 조절될 수 있고, 여기서 마이크로 미러를 원하는 지속 시간 동안, 예를 들어 0.001 μs 이상, 예컨대 0.01 μs 이상, 예컨대 0.1 μs 이상, 예컨대 0.5 μs 이상, 예컨대 1 μs 이상, 예컨대 5 μs 이상, 예컨대 10 μs 이상, 예컨대 25 μs 이상, 예컨대 50 μs 이상, 예컨대 100 μs 이상, 예컨대 500 μs 이상 동안 기울이거나, 회전시키거나, 비활성화시키고 1000 μs 이상 동안 기울이거나, 회전시키거나, 비활성화시키는 것을 포함한다. 특정 구현예에서, 디지털 마이크로 미러 장치의 활성 표면 상의 마이크로 미러 서브 세트는 연장된 시간 동안, 예컨대 1 초 이상, 예컨대 5 초 이상, 예컨대 10초 이상, 예컨대 15 초 이상, 예컨대 30 초 이상, 예컨대 60 초 이상, 예컨대 120 초 이상, 예컨대 240 초 이상, 예컨대 360 초 이상, 예컨대 480 초 이상 동안 동적으로 조절되고, 600 초 이상 동안 동적으로 조절되는 것을 포함한다. 특정 경우에서, 방법은, 플로우 셀의 샘플이 광원을 이용해 조사되는 전체 지속 시간 동안에 마이크로 미러 서브 세트를 동적으로 조절하는 단계를 포함한다.
일부 구현예에서, 방법은 광검출기 어레이를 이용해 샘플로부터 광을 차등 검출하는 단계를 포함한다. 전술한 바와 같이, 광검출기 어레이는 복수의 광검출기, 예컨대 4개 이상의 광검출기, 예컨대 10개 이상의 광검출기, 예컨대 25개 이상의 광검출기, 예컨대 50개 이상의 광검출기, 예컨대 100개 이상의 광검출기, 예컨대 250개 이상의 광검출기, 예컨대 500개 이상의 광검출기, 예컨대 750개 이상의 광검출기를 포함하고, 1000개 이상의 광검출기를 포함한다. 광검출기 어레이를 이용해 광을 차등 검출하기 위해, 광검출기 서브 세트는 (가역적 또는 비가역적으로) 비활성화될 수 있어, 광을 차등 검출하기 위해 광검출기 어레이의 상이한 부위를 구성할 수 있도록 한다. 방법은 서브 세트의 광검출기 중 하나 이상을 완전히 비활성화시키는 단계를 포함할 수 있다. 다른 구현예에서, 방법은 서브 세트의 광검출기 중 하나 이상을 부분적으로 비활성화시키는 단계를 포함한다. 예를 들어, 방법은 광검출기 중 하나 이상을 비활성화시키는 단계를 포함할 수 있어서 광검출기가 특정 부위의 광검출기 표면을 충돌하는 광의 95% 이하, 예컨대 90% 이하, 예컨대 85% 이하, 예컨대 75% 이하, 예컨대 50% 이하, 예컨대 25% 이하, 예컨대 10% 이하, 예컨대 5% 이하, 예컨대 3% 이하, 예컨대 1% 이하를 검출하도록 하고, 특정 부위의 광검출기의 표면에 충돌하는 광의 0.1% 이하를 검출하도록 하는 것을 포함한다. 어레이의 광검출기의 개수에 따라, 방법은 광검출기 어레이의 광검출기 중 5% 이상, 예컨대 10% 이상, 예컨대 25% 이상, 예컨대 50% 이상, 예컨대 75% 이상을 비활성화시키는 단계를 포함할 수 있고, 광검출기 어레이의 광검출기 중 90% 이상을 비활성화시키는 단계를 포함한다. 비활성화된 광검출기는 광검출기 어레이에서 하나 이상의 소정 패턴의 형태일 수 있고, 예컨대 직선 패턴, 예를 들어 정사각형, 직사각형, 사다리꼴, 삼각형, 육각형 등, 곡선 패턴, 예를 들어 원, 타원뿐만 아니라 비대칭 패턴, 불규칙한 패턴, 예를 들어 평평한 상부 부분에 결합된 포물선 하부 부분일 수 있다. 다른 구현예에서, 방법은 광검출기 어레이를 가로지르는 하나 이상의 라인을 따라 광검출기 서브 세트를 비활성화시키는 단계를 포함한다.
일부 구현예에서, 방법은 샘플의 상이한 입자로부터의 광을 구별하기 위해, 예컨대 샘플의 상이한 세포로부터 나오는 광을 구별하기 위해, 광검출기 어레이의 광검출기 서브 세트를 비활성화시키는 단계를 포함한다. 이들 구현예에서, 방법은, 샘플의 원하지 않는 성분으로부터 광을 차폐하기 위해, 예컨대 샘플의 원하지 않는 세포 집단, 세포 단편, 불순물 또는 비세포성 성분으로부터 산란을 차폐하기 위해, 광검출기 서브 세트를 부분적으로 또는 완전히 비활성화시키는 단계를 포함한다. 예를 들어, 샘플에서 상이한 두 개의 세포 집단을 구체적으로 특성화하고자 하는 경우, 이들 세포 집단으로부터의 광에 상응하는 광검출기 어레이의 광검출기만이 활성화될 수 있고, 광검출기 어레이의 다른 광검출기는 비활성화되어 샘플의 원하지 않는 다른 세포 집단에서 나오는 광을 차폐할 수 있다.
다른 구현예에서, 방법은, 원하지 않는 광이 광검출기 어레이에 의해 검출되는 것을 차폐하기 위해, 광검출기 어레이의 광검출기 서브 세트를 비활성화시키는 단계를 포함한다. 예를 들어, 방법은, 조사 광원으로부터의 입사광이 광검출기 어레이에 의해 검출되는 것을 차폐하기 위해, 광검출기 서브 세트를 부분적으로 또는 비활성화시키는 단계를 포함할 수 있다. 이들 구현예에서, 방법은, 광검출기 어레이를 가로지르는 하나 이상의 라인의 형태로 광검출기 서브 세트를 부분적으로 또는 완전히 비활성화시키는 단계를 포함할 수 있고, 이는 조사 광원으로부터 산란되거나 달리 차단되지 않은 입사광에 대응한다.
광검출기 어레이의 활성화된 각 광검출기의 표면 상에 충돌한 광은 하나 이상의 파장, 예컨대 5개 이상의 상이한 파장, 예컨대 10개 이상의 상이한 파장, 예컨대 25개 이상의 상이한 파장, 예컨대 50개 이상의 상이한 파장, 예컨대 100개 이상의 상이한 파장, 예컨대 200개 이상의 상이한 파장, 예컨대 300개 이상의 상이한 파장에서 측정될 수 있고, 400개 이상의 상이한 파장에서 집광된 광을 측정하는 것을 포함한다.
일부 구현예에서, 방법은, 파장 범위(예, 200 nm 내지 1000 nm)에 걸쳐 검출된 광을 측정하는 단계를 포함한다. 예를 들어, 방법은 200 nm 내지 1000 nm의 파장 범위 중 하나 이상에 대해 광 스펙트럼을 수집하는 단계를 포함할 수 있다. 또 다른 구현예에서, 방법은 하나 이상의 특정 파장에서 집광된 광을 측정하는 단계를 포함한다. 예를 들어, 집광된 광은 450 nm, 518 nm, 519 nm, 561 nm, 578 nm, 605 nm, 607 nm, 625 nm, 650 nm, 660 nm, 667 nm, 670 nm, 668 nm, 695 nm, 710 nm, 723 nm, 780 nm, 785 nm, 647 nm, 617 nm 중 하나 이상 및 이들의 임의의 조합에서 측정될 수 있다.
검출된 광은 연속적으로 또는 이산적 간격으로 측정될 수 있다. 일부 경우에서, 방법은 광을 연속적으로 측정하는 단계를 포함한다. 다른 경우에서, 광은 이산적 간격으로, 예컨대 매 0.001 밀리초마다, 매 0.01 밀리초마다, 매 0.1 밀리초마다, 매 1 밀리초마다, 매 10 밀리초마다, 매 100 밀리초마다 측정되고, 매 1000 밀리초마다 또는 일부 다른 간격으로 측정되는 것을 포함한다.
집광된 광의 측정은 본 방법 동안 1회 이상, 예컨대 2회 이상, 예컨대 3회 이상, 예컨대 5회 이상 취할 수 있고, 10회 이상 취하는 것을 포함한다. 특정 구현예에서, 광 전파는 2회 이상 측정되고, 특정한 경우에 데이터는 평균한다.
키트
본 발명의 양태는 키트를 추가로 포함하고, 키트는 플로우 스트림의 샘플을 전파하도록 구성된 플로우 셀, 광학 조절 구성 요소(예, 빔 분할기, 시준 렌즈, 미러, 파장 분리기, 핀홀 등), 및 전술한 바와 같이 산란 막대 없이 플로우 스트림으로부터 광을 차등 검출하기 위해 구성된 것을 포함한다. 일부 구현예에서, 본 키트는 테이퍼형 용융 광섬유 다발과 같은 광섬유를 포함한다. 다른 구현예에서, 키트는 디지털 마이크로 미러 장치를 포함할 수 있다. 또 다른 구현예에서, 키트는 애벌란치 포토다이오드 어레이와 같은 광검출기 어레이를 포함할 수 있다.
일부 구현예에서, 키트는 유체 성분, 예컨대 소화 효소 성분 또는 완충 용액을 포함한다. 예시적인 완충액은, 다른 유형의 완충 용액 중에서도 PBS(포스페이트) 완충액, 아세테이트 완충액, N,N-비스(2-히드록시에틸)글리신(비신) 완충액, 3-{[트리스(히드 록시메틸)메틸]아미노}프로판술폰산(TAPS) 완충액, 2-(N-모폴리 노)에탄술폰산(MES) 완충액, 시트레이트 완충액, 트리스(히드록시메틸)메틸아민(트리스) 완충액, N-트리스(히드록시메틸)메틸글리신(트리신) 완충액, 3-[N-트리스(히드록시메틸 )메틸아미노]-2-히드록시프로판술폰산(TAPSO) 완충액, 4-2-히드록시에틸-1-피페라진에탄술폰산(HEPES) 완충액, 2-{[트리스(히드록시메틸)메틸]아미노}에탄술폰산(TES) 완충액, 피페라진-N,N'-비스(2-에탄술폰산)(PIPES) 완충액, 디메틸아르신산(카코딜레이트) 완충액, 식염수 나트륨 시트레이트(SSC) 완충액, 2(R)-2-(메틸아미노)숙신산(숙신산) 완충액, 칼륨 인산염 완충액, N-시클로헥실-2-아미노에탄술폰산(CHES) 완충액을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 특정 경우에서, 유체 성분은 유세포 분석기 등급의 용액이다.
또 다른 구현예에서, 키트는 표지 시약 성분을 포함한다. 예를 들어, 표지 시약 성분은 형광단, 발색단, 효소, 산화 환원 표지, 방사성 표지, 음향 표지, 라만(SERS) 태그, 매스 태그, 동위 원소 태그, 자성 입자, 미세입자 또는 나노입자 또는 이들의 조합일 수 있다. 일부 경우에서, 표지 시약은 표지된 생체 분자, 예컨대 폴리펩티드, 핵산 및 다당류를 포함하고, 이는 형광단, 발색단, 효소, 산화 환원 표지, 방사성 표지, 음향 표지, 라만(SERS) 태그, 매스 태그, 동위 원소 태그, 자성 입자, 미세입자 또는 나노입자 또는 이들의 조합으로 표지된다.
키트의 다양한 분석 구성 요소는 별도의 용기에 존재할 수 있거나, 또는 이들 중 일부 또는 전부가 사전 조합될 수 있다. 예를 들어, 일부 경우에서, 키트 중 하나 이상의 구성 요소, 예를 들어 플로우 셀, 디지털 마이크로 미러 장치, 광검출기 어레이는 밀봉된 파우치 안에, 예를 들어 멸균 포일 파우치 또는 외피 안에 존재한다.
상기 구성 요소 외에, 본 키트는 본 방법을 실시하기 위한 (특정 구현예에서의) 설명서를 추가로 포함할 수 있다. 이들 설명서는 본 키트에 다양한 형태로 존재할 수 있으며, 그 중 하나 이상은 키트에 존재할 수 있다. 이들 설명서가 존재할 수 있는 형태는 적합한 매체 또는 기재 상에 인쇄된 정보와 같고, 이 매체 또는 기재는 예를 들어 키트의 패키지, 패키지 삽입부 등의 종이(들)이다. 이들 설명서의 또 다른 형태는 컴퓨터 판독 가능 매체, 예를 들어 디스켓, 콤팩트 디스크(CD), 휴대용 플래시 드라이브 등이고, 그 위에 정보가 기록되어 있다. 제공될 수 있는 이들 설명서의 또 다른 형태는 웹 사이트 주소이고, 이는 인터넷을 통해 관련 없는 사이트에서 정보에 액세스하기 위해 사용될 수 있다.
사용 용도
플로우 셀에서 샘플로부터의 광을 차등 검출하기 위한 본 집광 시스템은 다양한 응용에서 사용된다. 특정 구현예에서, 본 집광 시스템은, 샘플로부터의 광(예, 유세포 분석기에서 플로우 스트림의 샘플로부터의 형광 또는 산란광) 측정을 향상시키는 데 사용된다. 본 개시의 구현예는 유세포 분석법이 요구되는 곳에서, 예컨대 연구실 테스트 또는 처리량이 많은 실험실 테스트에서 방출광 및 산란광 측정의 효과를 향상시키는 데 사용된다. 본 개시는, 세포 분류하는 동안에 개선된 세포 분류 정확도, 향상된 입자 수집, 감소된 에너지 소비, 입자 충전 효율, 보다 정확한 입자 충전 및 향상된 입자 편향을 유세포 분석기에 제공하는 것이 바람직한 곳에 사용된다.
본 개시는 연구, 실험실 테스트, 또는 치료용으로 생물학적 샘플의 준비된 세포를 원할 수 있는 응용 분야에 또한 사용된다. 일부 구현예에서, 본 방법 및 장치는 타겟 유체 샘플 또는 조직 생물학적 샘플로부터 준비된 개별 세포를 수득하는 것을 용이하게 할 수 있다. 예를 들어, 본 방법 및 시스템은, 유체 샘플 또는 조직 샘플로부터 세포를 얻는 것을 용이하게 하여 암과 같은 질병에 대한 연구 또는 진단 표본으로 사용될 수 있다. 마찬가지로, 본 방법 및 시스템은, 유체 샘플 또는 조직 샘플로부터 세포를 얻는 것을 용이하게 하여 치료에 사용된다. 본 개시 내용의 방법 및 장치는, 종래의 유세포 분석 시스템과 비교하여, 개선된 효율 및 저렴한 비용으로 생물학적 샘플(예, 기관, 조직, 조직 단편, 유체)로부터 세포를 분리 및 수집할 수 있다.
첨부된 청구범위에도 불구하고, 본 개시는 또한 다음 조항에 의해 정의된다:
1. 플로우 스트림의 샘플을 전파하도록 구성된 플로우 셀;
상기 플로우 셀의 샘플을 조사하도록 구성된 광원;
산란 막대 없이 상기 플로우 셀로부터 광을 차등 검출하도록 구성된 검출기 유닛을 포함한 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 검출 유닛은 검출기를 포함하는, 시스템.
3. 제2항에 있어서, 상기 검출기는 검출기 어레이를 포함하는, 시스템.
4. 제3항에 있어서, 상기 검출기 어레이는 포토다이오드 어레이를 포함하는, 시스템.
5. 제4항에 있어서, 상기 검출기 유닛은 상기 어레이의 포토다이오드 서브 세트를 비활성화시켜 상기 플로우 스트림으로부터 광을 차등 검출하도록 구성되는, 시스템.
6. 제5항에 있어서, 상기 비활성화된 포토다이오드 서브 세트는 소정의 패턴을 형성하는, 시스템.
7. 제6항에 있어서, 상기 비활성화된 포토다이오드 서브 세트는 상기 포토다이오드 어레이를 가로지르는 하나 이상의 라인을 형성하는, 시스템.
8. 제6항에 있어서, 상기 비활성화된 포토다이오드 서브 세트는 대칭 패턴 또는 비대칭 패턴을 형성하는, 시스템.
9. 제8항에 있어서, 상기 비활성화된 포토다이오드 서브 세트는 대칭 패턴으로 형성하는, 시스템.
10. 제8항에 있어서, 상기 비활성화된 포토다이오드 서브 세트는 비대칭 패턴으로 형성하는, 시스템.
11. 제5항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 포토다이오드 서브 세트의 비활성화는 가역적인, 시스템.
12. 제5항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 포토다이오드 서브 세트의 비활성화는 비가역적인, 시스템.
13. 제1항에 있어서, 상기 검출기 유닛은 광학 조절 구성 요소를 추가로 포함하되,
상기 검출기 유닛은, 상기 광학 조절 구성 요소 또는 상기 검출기 중 하나 이상의 구성 요소를 조절하여 상기 플로우 스트림으로부터 광을 차등 검출하는, 시스템.
14. 제13항에 있어서, 상기 광학 조절 구성 요소는 용융 광섬유 구성 요소를 포함하고, 상기 검출기는 검출기 어레이를 포함하는, 시스템.
15. 제14항에 있어서, 상기 용융 광섬유 구성 요소는 테이퍼형 용융 광섬유 다발을 포함하는, 시스템.
16. 제14항 또는 제15항에 있어서, 상기 검출기 유닛은, 상기 용융 광섬유 구성 요소와 상기 검출기 어레이 사이에 위치한 광 전도성 재료를 추가로 포함하는, 시스템.
17. 제16항에 있어서, 상기 광 전도성 재료는 겔을 포함하는, 시스템.
18. 제17항에 있어서, 상기 광 전도성 재료는 굴절률 매칭 겔을 포함하는, 시스템.
19. 제13항에 있어서, 상기 광학 조절 구성 요소는 하나 이상의 렌즈를 포함하는, 시스템.
20. 제13항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 검출기 어레이는 포토다이오드 어레이를 포함하는, 시스템.
21. 제20항에 있어서, 상기 검출기 유닛은 상기 어레이의 포토다이오드 서브 세트를 비활성화시켜 상기 플로우 스트림으로부터 광을 차등 검출하도록 구성되는, 시스템.
22. 제21항에 있어서, 상기 비활성화된 포토다이오드 서브 세트는 소정의 패턴을 형성하는, 시스템.
23. 제22항에 있어서, 상기 비활성화된 포토다이오드 서브 세트는 상기 포토다이오드 어레이를 가로지르는 하나 이상의 라인을 형성하는, 시스템.
24. 제22항에 있어서, 상기 비활성화된 포토다이오드 서브 세트는 대칭 패턴 또는 비대칭 패턴으로 형성하는, 시스템.
25. 제24항에 있어서, 상기 비활성화된 포토다이오드 서브 세트는 대칭 패턴으로 형성하는, 시스템.
26. 제24항에 있어서, 상기 비활성화된 포토다이오드 서브 세트는 비대칭 패턴으로 형성하는, 시스템.
27. 제21항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 포토다이오드 서브 세트의 비활성화는 가역적인, 시스템.
28. 제21항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 포토다이오드 서브 세트의 비활성화는 비가역적인, 시스템.
29. 제13항에 있어서, 상기 광학 조절 구성 요소는 마이크로-광-전자-기계 시스템을 포함하는, 시스템.
30. 제29항에 있어서, 상기 광학 조절 구성 요소는 디지털 마이크로 미러 장치를 포함하는, 시스템.
31. 제30항에 있어서, 상기 검출기 시스템은, 상기 디지털 마이크로 미러 장치 상의 미러 서브 세트를 조절하여 상기 플로우 스트림으로부터 광을 차등 검출하도록 구성되는, 시스템.
32. 제31항에 있어서, 상기 검출기 시스템은, 상기 디지털 마이크로 미러 장치 상의 미러 서브 세트를 기울여 상기 플로우 스트림으로부터 광을 차등 검출하도록 구성되는, 시스템.
33. 제31항에 있어서, 상기 검출기 시스템은, 상기 디지털 마이크로 미러 장치 상의 미러 서브 세트를 비활성화시켜 상기 플로우 스트림으로부터 광을 차등 검출하도록 구성되는, 시스템.
34. 제33항에 있어서, 상기 미러 서브 세트는 전기적으로 비활성화되는, 시스템.
35. 제33항 또는 제34항에 있어서, 상기 비활성화된 미러 서브 세트는 소정의 패턴을 형성하는, 시스템.
36. 제33항 내지 제35항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 비활성화된 미러 서브 세트는 상기 디지털 마이크로 미러 장치를 가로지르는 하나 이상의 라인을 형성하는, 시스템.
37. 제33항 내지 제36항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 비활성화된 미러 서브 세트는 대칭 패턴 또는 비대칭 패턴을 형성하는, 시스템.
38. 제37항에 있어서, 상기 비활성화된 미러 서브 세트는 대칭 패턴을 형성하는, 시스템.
39. 제37항에 있어서, 상기 비활성화된 미러 서브 세트는 비대칭 패턴을 형성하는, 시스템.
40. 제1항 내지 제39항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 시스템은 유세포 분석기인, 시스템.
41. 플로우 스트림의 샘플을 포함한 플로우 셀을 광원으로 조사하는 단계;
산란 막대 없이 상기 플로우 셀로부터 광을 차등 검출하기 위해 구성된 검출기 유닛을 이용해, 상기 플로우 셀로부터 광을 검출하는 단계를 포함하는 방법.
42. 제41항에 있어서, 상기 검출기 유닛은 검출기를 포함하는, 방법.
43. 제42항에 있어서, 상기 검출기는 검출기 어레이를 포함하는, 방법.
44. 제43항에 있어서, 상기 검출기 어레이는 포토다이오드 어레이를 포함하는, 방법.
45. 제44항에 있어서, 상기 어레이의 포토다이오드 서브 세트를 비활성화시키는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
46. 제45항에 있어서, 상기 방법은 상기 포토다이오드 서브 세트를 소정의 패턴 형태로 비활성화시키는 단계를 포함하는, 방법.
47. 제46항에 있어서, 상기 방법은 상기 포토다이오드 어레이를 가로지르는 하나 이상의 비활성화된 포토다이오드 라인을 형성하기 위해 포토다이오드를 비활성화시키는 단계를 포함하는, 방법.
48. 제46항에 있어서, 상기 방법은 대칭 패턴 또는 비대칭 패턴을 형성하기 위해 포토다이오드를 비활성화시키는 단계를 포함하는, 방법.
49. 제48항에 있어서, 상기 비활성화된 포토다이오드 서브 세트는 대칭 패턴으로 형성하는, 방법.
50. 제48항에 있어서, 상기 비활성화된 포토다이오드 서브 세트는 비대칭 패턴으로 형성하는, 방법.
51. 제45항 내지 제50항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 비활성화된 포토다이오드 중 하나 이상을 재활성화시키는 단계를 추가로 포함하는 방법.
52. 제41항에 있어서, 상기 검출기 유닛은 광학 조절 구성 요소와 검출기를 포함하되,
상기 방법은 상기 광학 조절 구성 요소 또는 상기 검출기 중 하나 이상의 구성 요소를 조절하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
53 제52항에 있어서, 상기 광학 조절 구성 요소는 용융 광섬유 구성 요소를 포함하고, 상기 검출기는 검출기 어레이를 포함하는, 방법.
54. 제53항에 있어서, 상기 용융 광섬유 구성 요소는 테이퍼형 용융 광섬유 다발을 포함하는, 방법.
55. 제52항 내지 제54항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 검출기 유닛은 상기 용융 광섬유 구성 요소와 상기 검출기 유닛 사이에 위치한 광 전도성 재료를 추가로 포함하는, 방법.
56. 제55항에 있어서, 상기 광 전도성 재료는 겔을 포함하는, 방법.
57. 제56항에 있어서, 상기 광 전도성 재료는 굴절률 매칭 겔을 포함하는, 방법.
58. 제52항에 있어서, 상기 광학 조절 구성 요소는 하나 이상의 렌즈를 포함하는, 방법.
59. 제53항 내지 제57항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 검출기 어레이는 포토다이오드 어레이를 포함하는, 방법.
60. 제59항에 있어서, 상기 어레이의 포토다이오드 서브 세트를 비활성화시키는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
61. 제60항에 있어서, 상기 방법은 상기 포토다이오드 서브 세트를 소정의 패턴 형태로 비활성화시키는 단계를 포함하는, 방법.
62. 제61항에 있어서, 상기 방법은 상기 포토다이오드 어레이를 가로지르는 하나 이상의 비활성화된 포토다이오드 라인을 형성하기 위해 포토다이오드를 비활성화시키는 단계를 포함하는, 방법.
63. 제61항에 있어서, 상기 방법은 상기 포토다이오드 어레이 상에 비활성화된 포토다이오드의 대칭 패턴을 형성하기 위해 또는 상기 포토다이오드 어레이 상에 비활성화된 포토다이오드의 비대칭 패턴을 형성하기 위해, 포토다이오드를 비활성화시키는 단계를 포함하는, 방법.
64. 제63항에 있어서, 상기 비활성화된 포토다이오드 서브 세트는 대칭 패턴으로 형성하는, 방법.
65. 제63항에 있어서, 상기 비활성화된 포토다이오드 서브 세트는 비대칭 패턴으로 형성하는, 방법.
66. 제60항 내지 제65항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 비활성화된 포토다이오드 중 하나 이상을 재활성화시키는 단계를 추가하는, 방법.
67. 제52항에 있어서, 상기 광학 조절 구성 요소는 마이크로-광-전자-기계 시스템을 포함하는, 방법.
68. 제52항에 있어서, 상기 광학 조절 구성 요소는 디지털 마이크로 미러 장치를 포함하는, 방법.
69. 제68항에 있어서, 상기 디지털 마이크로 미러 장치 상의 미러 서브 세트를 조절하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
70. 제69항에 있어서, 조절 단계는 상기 디지털 마이크로 미러 장치 상의 미러 서브 세트를 기울이는 단계를 포함하는, 방법.
71. 제69항에 있어서, 조절 단계는 상기 디지털 마이크로 미러 장치 상의 미러 서브 세트를 비활성화시키는 단계를 포함하는, 방법.
72. 제71항에 있어서, 상기 디지털 마이크로 미러 장치 상의 미러 서브 세트는 전기적으로 비활성화되는, 방법.
73. 제71항 또는 제72항에 있어서, 상기 방법은 상기 마이크로 미러 서브 세트를 소정의 패턴 형태로 비활성화시키는 단계를 포함하는, 방법.
74. 제71항 내지 제73항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법은 상기 디지털 마이크로 미러 장치를 가로지르는 하나 이상의 비활성화된 마이크로 미러 라인을 형성하기 위해 마이크로 미러를 비활성화시키는 단계를 포함하는, 방법.
75. 제71항 내지 제74항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법은 상기 디지털 마이크로 미러 장치 상에 비활성화된 마이크로 미러의 대칭 패턴 또는 비대칭 패턴을 형성하기 위해 마이크로 미러를 비활성화시키는 단계를 포함하는, 방법.
76. 제75항에 있어서, 상기 방법은 상기 디지털 마이크로 미러 장치 상에 비활성화된 마이크로 미러의 대칭 패턴을 형성하기 위해 마이크로 미러를 비활성화시키는 단계를 포함하는, 방법.
77. 제75항에 있어서, 상기 방법은 상기 디지털 마이크로 미러 장치 상에 비활성화된 마이크로 미러의 비대칭 패턴을 형성하기 위해 마이크로 미러를비활성화시키는 단계를 포함하는, 방법.
78. 제71항 내지 제77항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 비활성화된 마이크로 미러 중 하나 이상을 재활성화시키는 단계를 추가로 포함하는 방법.
79. 제42항 내지 제78항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광원을 이용해 상기 샘플을 조사하기 전에, 상기 광학 조절 구성 요소 또는 상기 검출기 중 하나 이상의 구성 요소를 조절하는, 방법.
80. 제42항 내지 제78항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광원을 이용해 상기 샘플을 조사하는 동안에, 상기 광학 조절 구성 요소 또는 상기 검출기 중 하나 이상의 구성 요소를 조절하는, 방법.
81. 제41항 내지 제80항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 샘플은 세포를 포함하는, 방법.
82. 제81항에 있어서, 상기 방법은 상기 샘플에서 세포 집단의 상이한 유형을 하나 이상 식별하는 단계를 포함하는, 방법.
83. 플로우 스트림의 샘플을 전파하도록 구성된 플로우 셀;
광학 조절 구성 요소; 및
산란 막대 없이 상기 플로우 셀로부터 광을 차등 검출하도록 구성된 검출기 유닛을 포함하는 키트.
84. 제83항에 있어서, 상기 검출기 유닛은,
광학 조절 구성 요소; 및
검출기를 포함하되,
상기 검출기 유닛은 상기 광학 조절 구성 요소 또는 상기 검출기 중 하나 이상의 구성 요소를 조절하여 상기 플로우 셀로부터 광을 차등 검출하는, 키트.
85. 제84항에 있어서, 상기 광학 조절 구성 요소는 용융 광섬유 구성 요소를 포함하는, 키트.
86. 제85항에 있어서, 상기 광학 조절 구성 요소는 테이퍼형 용융 광섬유 다발을 포함하는, 키트.
87. 제84항에 있어서, 상기 광학 조절 구성 요소는 디지털 마이크로 미러 장치를 포함하는, 키트.
88. 제84항 내지 제87항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 검출기 유닛은 검출기 어레이를 포함하는, 키트.
89. 제88항에 있어서, 상기 검출기 어레이는 포토다이오드 어레이를 포함하는, 키트.
전술한 발명은 이해의 명확성을 위해 예시 및 실시예로 일부 상세하게 설명되었지만, 본 발명의 교시에 비추어 첨부된 청구범위의 사상 또는 범주를 벗어나지 않으면서 본 발명에 특정 변경 및 수정이 될 수 있음이 당업자에게 아주 명백하다.
따라서, 전술한 내용은 단순히 본 발명의 원리를 예시한다. 당업자가, 본원에 명시적으로 설명되거나 나타나지는 않았지만, 본 발명의 원리를 구현하고 그 사상 및 범주 내에 포함되는 다양한 구성을 고안할 수 있음을 이해할 것이다. 또한, 여기에 인용된 모든 실시예 및 조건 언어는, 독자가 본 발명의 원리와 발명자가 본 기술을 발전시키는 데 기여한 개념을 이해하도록 돕기 위해 주로 의도된 것이고, 구체적으로 인용된 예시 및 조건에 제한되지 않는 것으로 해석되어야 한다. 또한, 본 발명의 원리, 양태 및 구현예뿐만 아니라 이의 특정 실시예를 인용한 본원의 모든 진술은, 이의 구조적 및 기능적 균등물 모두를 포함하는 것으로 의도된다. 추가적으로, 이러한 균등물은 현재 공지된 균등물 및 장래에 개발될 균등물, 즉 구조에 관계 없이 동일한 기능을 수행하도록 개발된 모든 요소를 포함하는 것으로 의도된다. 또한, 본원에 개시된 것은, 그러한 개시가 청구범위에 명시적으로 언급되는지 여부에 관계없이 대중에게 전용되는 것으로 의도되지 않는다.
따라서, 본 발명의 범주는 본원에 나타내고 설명된 예시적인 구현예에 제한되는 것으로 의도되지 않는다. 오히려, 본 발명의 범주 및 사상은 첨부된 청구범위에 의해 구현된다. 청구범위에서, 35 U.S.C. §112 (f) 또는 35 U.S.C. §112 (6)은 정확한 문구 "~용 수단"또는 정확한 문구 "~용 단계"가 청구 범위에서 이러한 제한의 시작 부분에 언급되는 경우에만 청구 범위의 제한을 위해 적용되는 것으로 명시적으로 정의되고; 그러한 정확한 문구가 청구범위의 제한에서 사용되지 않는 경우, 35 U.S.C. § 112 (f) 또는 35 U.S.C. §112 (6)은 적용되지 않는다.

Claims (15)

  1. 플로우 스트림의 샘플을 전파하도록 구성된 플로우 셀;
    상기 플로우 셀의 샘플을 조사하도록 구성된 광원;
    산란 막대 없이 상기 플로우 셀로부터 광을 차등 검출하도록 구성된 검출기 유닛을 포함하는 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 검출기 유닛은 검출기 어레이를 포함한 검출기를 포함하는, 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 검출기 어레이는 포토다이오드 어레이를 포함하는, 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 검출기 유닛은 상기 어레이의 포토다이오드 서브 세트를 비활성화시켜 상기 플로우 스트림으로부터 광을 차등 검출하도록 구성되는, 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 검출기 유닛은 광학 조절 구성 요소를 추가로 포함하되,
    상기 검출기 유닛은, 상기 광학 조절 구성 요소 또는 상기 검출기 중 하나 이상의 구성 요소를 조절하여 상기 플로우 스트림으로부터 광을 차등 검출하는, 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 광학 조절 구성 요소는 용융 광섬유 구성 요소를 포함하고, 상기 검출기는 검출기 어레이를 포함하는, 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 상기 용융 광섬유 구성 요소는 테이퍼형 광섬유 다발을 포함하는, 시스템.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 검출기 유닛은 상기 용융 광섬유 구성 요소와 상기 검출기 어레이 사이에 위치한 광 전도성 재료를 추가로 포함하는, 시스템.
  9. 제5항에 있어서, 상기 광학 조절 구성 요소는 하나 이상의 렌즈를 포함하는, 시스템.
  10. 제5항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 검출기 어레이는 포토다이오드 어레이를 포함하는, 시스템.
  11. 제5항에 있어서, 상기 광학 조절 구성 요소는 마이크로-광-전자-기계 시스템을 포함하는, 시스템.
  12. 제11항에 있어서, 상기 광학 조절 구성 요소는 디지털 마이크로 미러 장치를 포함하는, 시스템.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 시스템은 유세포 분석기인, 시스템.
  14. 플로우 스트림의 샘플을 포함한 플로우 셀을 광원으로 조사하는 단계;
    산란 막대 없이 상기 플로우 셀로부터 광을 차등 검출하도록 구성된, 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 검출기 유닛을 이용해서 상기 플로우 셀로부터 광을 검출하는 단계를 포함하는 방법.
  15. 플로우 스트림의 샘플을 전파하도록 구성된 플로우 셀;
    광학 조절 구성 요소; 및
    산란 막대 없이 상기 플로우 셀로부터 광을 차등 검출하도록 구성되며 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 검출기 유닛을 포함하는 키트.
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