吸收光谱扫描流动血细胞计数制造技术

本发明专利技术涉及吸收光谱扫描流动血细胞计数。本发明专利技术提供了用于分析流动流中的荧光粒子的激发光谱的系统和方法。该系统使用白光激光器和颜色分离光学器件来提供用于照明流动流的区域的空间分布的、连续的颜色光谱激发光系统。穿过探测区域的粒子横穿激发光的全色散光谱，并且在粒子穿过探测区域时连续地测量来自粒子的荧光发射。所测量的在激发光的每个波长下的荧光发射提供了粒子的激发光谱，该激发光在粒子穿过探测区域时改变通过激发光的全光谱。

【技术实现步骤摘要】
本申请是申请日为2012年05月31日、申请号为201280031089.7，专利技术名称为“吸收光谱扫描流动血细胞计数”专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及流体流中的荧光粒子的光学分析的领域。
技术介绍
流动式粒子分析仪(诸如流动血细胞计数器)是公知的分析工具，其能够基于诸如光散射和荧光的光学参数来表征粒子。在流动血细胞计数器中，例如，流体悬浮液中的粒子(诸如分子(molecule)、与分析物结合的珠子或个体细胞)通过探测区域，在该探测区域中，粒子暴露到通常来自于一个或多个激光器的激发光，并且粒子的光散射和荧光特性被测量。其粒子或成分通常由荧光染料标记，以有助于探测，并且可以通过使用光谱有区别的荧光染料来标记不同粒子或成分,以同时探测多种不同粒子或成分。通常，有多种光电探测器，每一个光电探测器用于被测量的每个散射参数，并且每一个光电探测器用于被探测的每个有区别的染料。所获得的数据包括对于光散射参数和荧光发射中每一个测量的信号。血细胞计数器还包括用于记录所测量的数据和分析数据的装置。例如，通常，数据存储和分析是使用连接到探测电子装置的计算机来进行的。数据通常被以表格形式存储，其中每一行对应于每个粒子的数据，并且列对应于每个所测量的参数。用来存储来自于流动血细胞计数器的数据的标准文件格式(例如“FCS”文件格式)的使用有助于使用独立的程序和机器来分析数据。使用当前的分析方法，为了易于可视化，数据通常被显示为2维(2D)图表，但是其他方法可以被用来将多维数据可视化。使用流动血细胞计数器测量的参数通常包括由粒子沿着几乎向前的方向散射的激发光(被称作为前向散射(FSC))，由粒子沿着几乎侧向散射的激发光(被称作为侧向散射(SSC))以及从荧光粒子以光谱的一个或多个通道(频率范围)发射的光(被称作为FL1、FL2等)或者由主要在该通道探测的荧光染料发射的光。不同的细胞类型可以由由于利用染料标记的抗体对各种细胞蛋白质标记而产生的散射参数以及荧光发射来识别。流动血细胞计数器可以从例如BDBiosciences(SanJose，CA)买到。流动血细胞计数器在本领域中在各种文献中充分描述，例如包括：Landy等人合编，ClinicalFlowCytometry，AnnalsoftheNewYorkAcademyofSciencesVolume677(1993)；Bauer等人合编，ClinicalFlowCytometry:PrinciplesandApplications，Williams&Wilkins(1993)；Ormerod编写，FlowCytometry:APracticalApproach,OxfordUniv.Press(1997)；Jaroszeski等人合编，FlowCytometryProtocols，MethodsinMolecularBiologyNo.91,HumanaPress(1997)；以及Shapiro，PracticalFlowCytometry第四版，Wiley-Liss(2003)；通过引用将它们全部结合在这里。通过由多颜色流动血细胞计数器进行的细胞(或其他粒子)的分析获得的数据是多维度的，其中每个细胞对应于由所测量的参数限定的多维空间中的点。细胞或粒子的布居(population)被识别为数据空间中的点的簇。因此，布居和簇的识别可以通过绕显示在数据的一个或多个2维图(被称作为“散射图”或“点图”)绘出门限(gate)来手动地进行。可选择地，簇可以被识别，并且限定布局的限制的门限可以被自动地确定。用于自动化门限的大量方法已经在文献中描述了。例如参见美国专利号4,845,653、5,627,040、5,739,000、5,795,727、5,962,238、6,014,904、6,944,338，通过引用将他们全部结合在这里。在典型的基于激光器的流动血细胞计数器中，可用的激发波长受到合适的激光器的可用性的限制。波长可选择的单波长激发源已经被描述为用于流动血细胞计数器。例如，美国专利No.4,609,286(Sage)描述了流动血细胞计数器，其使用色散棱镜来从用作激发源的光谱丰富光源选择波长。光源由棱镜色散，使得波长可以使用狭缝来选择，以允许基本单波长的光通过，并阻挡全部其他波长。期望的波长可以通过将狭缝物理地移动到光谱中的期望波长来选择。Telford等人在2009年于CytometryA75(5):450-459描述了使用超连续谱白色激光作为流动血细胞计数器的激发源。超连续谱白色激光器在从近紫外到红外的宽波段范围内连续地发射，由此对于人眼看起来是白色的。Telford等人描述了将声光滤波器或有涂层的带通滤波器插入到光束的前方，以隔离具体波长范围，从而允许用户从超连续谱选择感兴趣的带宽。所得到的激发源可以被用来通过使用具有期望颜色透射要求的滤波器选择任何单激发波长和带宽。在典型流动血细胞计数器中，荧光发射被在多个探测通道(每个探测通道被限定为光谱内的频率范围)中测量，其中，每个通道中的发射被使用单个光电探测器测量。因此，每个探测器提供频率的范围的单个测量结果。典型地，探测器通道被选择为使得每个通道被优化，以从不同染料之一探测发射。可选地，发射光可以使用探测通道的阵列来测量，使得每个染料发射被在一个以上通道中测量。Robinson等人在由TuanVo-Dinh等人编辑的AdvancedBiomedicalandClinicalDiagnosticSystemsIII,Proc.ofSPIEVol.5692(SPIE,Bellingham,WA,2005):3579-365中描述了一种流动血细胞计数器探测系统，其中发射的光由衍射光栅色散到32通道PMT探测器上。因此，荧光发射可以在32个窄的、相邻的探测通道中测量，这些探测通道一同跨越光谱区域。代替对于每个染料的单个荧光强度值，使用该系统获得的数据对于每个染料包括对于多个相邻探测通道的强度值。从多个光谱相邻的探测通道获得的测量结果的集合取决于染料的发射光谱。
技术实现思路
本专利技术提供了用于分析流动流中的荧光粒子的激发光谱的系统和方法。本专利技术的系统使用白光激光器和颜色分离光学器件来提供空间分布的、连续的颜色光谱激发系统，其被用于照明流动流的区域。激发光的光谱沿着流动流的长度展开，使得光谱展开到比待检测的粒子的直径大得多的区域。流动通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于测量流体流中的荧光粒子的激发光谱的流动式粒子分析仪，所述流动式粒子分析仪包括：a)发射准直的宽光谱激发光束的激发光源，b)将激发光束聚焦并引导到所述流体流中的探测区域上的激发光学器件，其中所述激发光学器件包括使激发光束的光谱色散的色散元件，并且其中所述色散元件被确定朝向以使得产生的连续改变波长的光谱色散在小管通道的探测区域上，使得穿过所述小管通道的粒子将会横穿激发光束的色散的连续的光谱；以及c)测量从探测区域中的粒子发射的光的探测光学器件。

【技术特征摘要】
2011.06.24 US 61/500,707;2011.11.08 US 61/557,3341.一种用于测量流体流中的荧光粒子的激发光谱的流动式粒子
分析仪，所述流动式粒子分析仪包括：
a)发射准直的宽光谱激发光束的激发光源，
b)将激发光束聚焦并引导到所述流体流中的探测区域上的激发
光学器件，其中所述激发光学器件包括使激发光束的光谱色散的色散
元件，并且其中所述色散元件被确定朝向以使得产生的连续改变波长
的光谱色散在小管通道的探测区域上，使得穿过所述小管通道的粒子
将会横穿激发光束的色散的连续的光谱；以及
c)测量从探测区域中的粒子发射的光的探测光学器件。
2.根据权利要求1所述的流动式粒子分析仪，还包括光学小管，
光学小管具有延伸通过所述光学小管的所述小管通道，其中所述流体
流穿过所述小管通道，并且其中流体流中的所述探测区域在所述小管
通道中。
3...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·O·诺顿，陈永琴，
申请(专利权)人：贝克顿·迪金森公司，
类型：发明
国别省市：美国;US