液滴延时计算装置及其计算方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及液滴延时计算装置及其计算方法，本发明专利技术装置包括至少一激光器、流动室、喷嘴、第一探测单元、第二激光器、第二探测单元、图像获取单元、充电装置及分选板；第一探测单元包括第二探测器，第二探测器用于检测所述散射光信号，用于获取所述颗粒到达检测点的时间；第二激光器用于发射至少一种激光，第二探测单元用于分析第二荧光信号，第二探测单元包括第三探测器，第三探测器用于检测所述第二荧光信号，用于获取所述颗粒到达断裂点的时间；本发明专利技术通过设置第一探测器、第二探测器和第三探测器可以直接测量出液滴延时时间，避免调整液滴延时时间，具有耗时短，节约耗材的优点，大大提高了分选效率。

【技术实现步骤摘要】
液滴延时计算装置及其计算方法
本专利技术涉及细胞分选技术设备领域，尤其涉及一种可以自动计算液滴延时的装置及方法。
技术介绍
随着社会经济的发展和科技的进步，液滴在工业、医学、生活中都有广泛的应用。通过对喷嘴喷出的液流施加周期扰动，使液流逐渐断裂成包裹细胞的液滴，当一束激光刚从喷嘴喷出的液流时，包裹其中的一个细胞所产生的散射光投射到光电倍增管，转换为电信号，即被识别。在该过程中，从细胞被识别到含着该细胞的液滴脱离液流的时间成为液滴延时。目前常规计算液滴延时的装置主要有以下几种：通过激光器照射被充电偏转的液滴，探测器用于检测液滴中的荧光信号。如果液滴延时准确，则荧光信号只出现在分选通道；如果液滴延时不准确，则在非分选通道也能检测到荧光信号，此时。需要调整液滴延时，使得所有荧光信号均出现在分选通道。但上述装置无法直接测出液滴延时时间，需要通过能量探测的方式判断液滴延时是否准确，且由于液滴速度快，探测方式不是实时探测而是采用统计方法分析，因此需要不断调整液滴延时的时间，通过对大量数据进行统计分析来判断液滴充电是否正确，耗时长，微球等实验用品消耗大，且效率低。通过测量废液中的微球的荧光信号来自动获取液滴延时。在指定的液滴延时范围内，测量不同液滴延时对应的废液中荧光信号强度。结合后续数据处理，荧光信号强度最低对应的液滴延时就是系统的最佳液滴延时时间。上述装置同样需要对大量的数据进行处理计算，无法字接测算出液滴延时，耗时较长，微球等实验用品消耗大，效率低。通过设置不同的液滴延时，每个液滴延时对应100个液滴，每100个液滴充电后落在显微镜盖玻片的指定位置，充满10个位置(10000个液滴)则观察盖玻片上荧光微球的分布情况，从而获得液滴延时时间。但上述设置液滴延时的方法往往需要多次测量才能获得准确的液滴延时时间，耗时长，操作不方便，效率低。
技术实现思路
针对上述现有技术的缺点，本专利技术的目的是提供液滴延时计算装置及其计算方法。相对于现有技术来说，本专利技术可以直接测量液滴延时，大大提高了分选效率，节约了耗材。为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：液滴延时计算装置，所述装置包括至少一激光器、流动室、喷嘴、第一探测单元、第二激光器、第二探测单元、图像获取单元、充电装置及分选板；所述激光器用于发射至少一种激光，所述激光照射至所述流动室中的颗粒上；所述流动室用于限制所述颗粒的流动，使所述颗粒依次受到所述激光的照射产生第一光信号，所述第一光信号包括至少一散射光信号和第一荧光信号；所述喷嘴安装在所述流动室的出口处，使经过喷嘴喷出的液流断裂为包裹颗粒的液滴；所述第一探测单元用于分析所述散射光信号，所述第一探测单元包括第二探测器，所述第二探测器用于检测所述散射光信号，用于获取所述颗粒到达检测点的时间t1；所述第二激光器用于发射至少一种激光，所述激光照射至所述液流断裂点，使经过所述断裂点的颗粒受所述激光的照射产生第二光信号，所述第二光信号包括第二荧光信号；所述第二探测单元用于分析所述第二荧光信号，所述第二探测单元包括第三探测器，所述第三探测器用于检测所述第二荧光信号，用于获取所述颗粒到达断裂点的时间t2；所述图像获取单元用于获取液流流出喷嘴后的形貌图像；所述充电装置用于对断裂点处的液滴充电；所述分选板用于利用所述颗粒的特征将所述颗粒放入指定位置。可选的，所述第一探测单元还包括第一探测器，所述第一探测器用于检测所述散射光信号或所述第一荧光信号，用于获取所述颗粒到达检测点的时间或用于获取所述颗粒的荧光特征信息。可选的，所述液滴延时计算装置还包括测速装置，所述测速装置用于计算颗粒在液流中的流速；所述测速装置包括第三激光器、第四激光器、第四探测器及第五探测器；可选的，所述第三激光器用于发射激光并在所述液流第一点上获取第一照射光斑，所述液流中的颗粒经过所述第一照射光斑时产生第三荧光信号；可选的，所述第四激光器发射激光并在所述液流第二点上获取第二照射光斑，所述液可选的，流中的颗粒经过所述第二照射光斑时产生第四荧光信号；可选的，所述第五探测器用于检测所述第三荧光信号，用于获取所述颗粒经过第一照射光斑的时间t3；可选的，所述第四探测器用于检测所述第四荧光信号，用于获取所述颗粒经过第二照射光斑的时间t4。所述测速装置还包括反射装置，所述反射装置用于将所述第一激光器发射的激光光束反射，以代替所述第三激光器和所述第四激光器发射的激光；所述反射装置包括至少二个反射镜；可选的，所述一个反射镜用于将所述第一激光器发射的至少一种激光反射形成第一反射光；可选的，所述另一个反射镜用于将所述第一反射光反射形成第二反射光，使所述第二反射光反射在所述液流的第一点和/或第二点，以获取第一照射光斑和或第二照射光斑。可选的，还包括一照明单元，所述至少一照明单元用于为所述图像获取单元提供照明，所述照明单元的曝光时间小于5微秒。相应的，本专利技术还提供一种利用上述液滴延时计算装置进行液滴延时计算的方法，所述方法包括以下步骤：激光器发射至少一种激光，所述激光照射至所述流动室检测点的颗粒上，使所述颗粒受所述激光的照射产生第一光信号，所述第一光信号包括至少一散射光信号和第一荧光信号；利用第二探测器检测所述散射光信号，用于获取所述颗粒到达检测点的时间t1或利用第一探测器检测所述散射光信号和第一荧光信号，以获取所述颗粒到达检测点的时间t1和所述颗粒的荧光特征信息；第二激光器发射至少一种激光，所述激光照射至断裂点液滴处，使经过断裂点液滴的颗粒受所述激光的照射产生第二光信号，所述第二光信号包括第二荧光信号；利用第三探测器检测所述第二荧光信号，用于获取所述颗粒到达断裂点的时间t2；液滴延时的时间△t＝t2-t1。可选的，在计算液滴延时的时间△t之前需要检测颗粒在液滴中的流速V，用于判断所述液流为稳定状态还是非稳定状态，所述流速V的计算公式如下：V＝d/△t1其中d为所述第一照射光斑与所述第二照射光斑之间的间距，△t1为颗粒经过第一照射光斑和第二照射光斑的时间间隔。可选的，所述颗粒经过第一照射光斑和第二照射光斑的时间间隔△t1的计算公式如下：△t1＝t4-t3其中t4为颗粒经过第二照射光斑的时间，t3为颗粒经过第一照射光斑的时间。可选的，所述第一照射光斑与所述第二照射光斑之间的间距d计算公式如下：d＝n×u/mn表示第一照射光斑与第二照射光斑之间间隔的像素，u表示图形获取单元的像元尺寸，m表示为图形获取单元中镜头的放大倍率。与现有技术相比，本专利技术的有益技术效果如下：本专利技术通过设置第一探测器、第二探测器和第三探测器可以直接测量出液滴延时时间，避免调整液滴延时时间，具有耗时短，节约耗材的优点，大大提高了分选效率。本专利技术通过设置测速装置可以计算颗粒在液滴中的流动速度，根据测量结果判断液本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.液滴延时计算装置，其特征在于：所述装置包括至少一激光器(101)、流动室(103)、喷嘴(109)、第一探测单元、第二激光器(112)、第二探测单元、图像获取单元(111)、充电装置(118)及分选板(120)；/n所述激光器(101)用于发射至少一种激光，所述激光照射至所述流动室中的颗粒上；/n所述流动室(103)用于限制所述颗粒的流动，使所述颗粒依次受到所述激光的照射产生第一光信号，所述第一光信号包括至少一散射光信号和第一荧光信号；/n所述喷嘴(109)安装在所述流动室(103)的出口处，使经过喷嘴(109)喷出的液流断裂为包裹颗粒的液滴；/n所述第一探测单元用于分析所述散射光信号，所述第一探测单元包括第二探测器(108)，所述第二探测器(108)用于检测所述散射光信号，用于获取所述颗粒到达检测点的时间t

【技术特征摘要】
1.液滴延时计算装置，其特征在于：所述装置包括至少一激光器(101)、流动室(103)、喷嘴(109)、第一探测单元、第二激光器(112)、第二探测单元、图像获取单元(111)、充电装置(118)及分选板(120)；
所述激光器(101)用于发射至少一种激光，所述激光照射至所述流动室中的颗粒上；
所述流动室(103)用于限制所述颗粒的流动，使所述颗粒依次受到所述激光的照射产生第一光信号，所述第一光信号包括至少一散射光信号和第一荧光信号；
所述喷嘴(109)安装在所述流动室(103)的出口处，使经过喷嘴(109)喷出的液流断裂为包裹颗粒的液滴；
所述第一探测单元用于分析所述散射光信号，所述第一探测单元包括第二探测器(108)，所述第二探测器(108)用于检测所述散射光信号，用于获取所述颗粒到达检测点的时间t1；
所述第二激光器(112)用于发射至少一种激光，所述激光照射至所述液流断裂点，使经过所述断裂点的颗粒受所述激光的照射产生第二光信号，所述第二光信号包括第二荧光信号；
所述第二探测单元用于分析所述第二荧光信号，所述第二探测单元包括第三探测器(115)，所述第三探测器(115)用于检测所述第二荧光信号，用于获取所述颗粒到达断裂点的时间t2；
所述图像获取单元(111)用于获取液流流出喷嘴后的形貌图像；
所述充电装置(118)用于对断裂点处的液滴充电；
所述分选板(120)用于利用所述颗粒的特征将所述颗粒放入指定位置。


2.如权利要求1所述的液滴延时计算装置，其特征在于：所述第一探测单元还包括第一探测器(105)，所述第一探测器(105)用于检测所述散射光信号或所述第一荧光信号，用于获取所述颗粒到达检测点的时间或用于获取所述颗粒的荧光特征信息。


3.如权利要求1所述的液滴延时计算装置，其特征在于：所述液滴延时计算装置还包括测速装置(2)，所述测速装置(2)用于计算颗粒在液流中的流速；所述测速装置(2)包括第三激光器(206)、第四激光器(207)、第四探测器(204)及第五探测器(205)；
所述第三激光器(206)用于发射激光并在所述液流第一点上获取第一照射光斑，所述液流中的颗粒经过所述第一照射光斑时产生第三荧光信号；
所述第四激光器(207)发射激光并在所述液流第二点上获取第二照射光斑，所述液流中的颗粒经过所述第二照射光斑时产生第四荧光信号；
所述第五探测器(205)用于检测所述第三荧光信号，用于获取所述颗粒经过第一照射光斑的时间t3；
所述第四探测器(204)用于检测所述第四荧光信号，用于获取所述颗粒经过第二照射光斑的时间t4。


4.如权利要求3所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：洹仪科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31