[发明专利]无透镜全息衍射成像血细胞分析计数的装置及方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种血细胞检测和计数技术，包括血细胞检测和计数装置和方法。

背景技术

在发展中国家，对简单低成本的一次性的用于HIV检测的诊断工具具有巨大需求。每毫升血液包含的T淋巴细胞亚群CD4+数目小于200被临床诊断为AID，这一技术面临很大挑战，其要求同时监测或计数成千上万的微目标。使用现场检测技术，从全部血液中计数CD4淋巴细胞面临2个主要的问题：以大的吞吐量在整个血液中获取细胞，以及快速计数获取的细胞。

常用的大尺度的射流方法需要预处理，荧光标记过程耗时。另外，计数过程用荧光显微镜下在机械过滤器中多个位置获取图像，多个位置的计数平均为最后的计数值。这基于标记的细胞计数方法不适合现场应用。

常用的无标记的CD4细胞监测技术采用表面化学技术的微流通道捕获细胞，其计数仍然在常规的显微镜下实行，很耗时。例如，中国专利申请号为200810179322.1、名称为“血细胞分析仪及分析方法”的公开文件中就记载了一种需要用到显微镜的细胞分析计数装置。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是：提供一种无透镜全息衍射成像血细胞分析计数的装置，其具有无透镜的简单结构，且视野广，可实现小型化。

本发明所要解决的第二个技术问题是：提供一种无透镜全息衍射成像血细胞分析计数的装置的方法，该方法易于操作，且观察细胞的视野广，能够实时监测成千上万个不同浓度的细胞。

为了解决上述第一个技术问题，本发明提出一种无透镜全息衍射成像血细胞分析计数的装置，包括用于放置样本的载玻片和置于载玻片之上的盖玻片，以及在所述载玻片的下方设有CCD芯片或CMOS芯片（感光芯片），在所述盖玻片上方设有光源；

在光源与盖玻片之间设有小孔装置，小孔装置上有小孔，小孔设在光源的出光路线上。

优选地：所述小孔的直径为80~120微米。所述光源位于所述盖玻片的正上方，光源发出的光穿过小孔能够垂直入射在盖玻片上。垂直入射是为了减弱玻片的折射带来的不良影响。

优选地：所述CCD芯片或CMOS芯片包括感光面，所述载玻片与所述感光面的距离为4~6厘米，例如为5cm。感光面的面积大于所述载玻片的面积投影在其上的阴影面积。大的感光面可以充分捕捉到载玻片上的每个细节，避免遗漏和误差，提高效果。

在不采用小孔的技术方案中，如果使用CCD数码相机拍摄，由于数码相机存在镜头，该镜头会使载玻片上影像与数码相机上的CCD芯片或CMOS芯片隔离，这样就会发生不清楚的情况，如果在数码相机与载玻片之间设置一个物镜，可以起到放大载玻片上细节的作用，此时，载玻片与数码相机上的CCD相距很大。事实上，使CCD芯片或CMOS芯片直接面对载玻片，而不使用物镜，如果CCD芯片或CMOS芯片与载玻片相距太大，会造成影响不清楚。这个距离的远近，取决于CCD的精度。所以一般情况下，保持CCD芯片或CMOS芯片的感光面与载玻片的底面贴合在一起。而本发明采用了小孔衍射技术，在衍射光在穿过载玻片后，鉴于成像的清晰度，需要将CCD或CMOS芯片放置在载玻片下方的一定距离的位置上，例如上述5cm。

所述CCD芯片或CMOS芯片与所述载玻片平行设置。如果CCD芯片或CMOS芯片与载玻片不是平行的，会导致较大误差。

优选地：所述载玻片和盖玻片的厚度为100~150微米。两个玻片的厚度对光的透射有一定的影响，它们会产生折射和反射现象。为了避免这种干扰，玻片的厚度不宜太厚，但是过薄的玻片易碎，成本高。

优选地：所述光源为单色相干光源。

优选地：所述相干光源的波长范围为350~1000纳米。

优选地：所述样本为直径为1微米以及以上的细胞。这个细胞为血细胞。

优选地：所述载玻片为圆片。一般的玻片为方形的，所用到的玻片的形状并不受到限定。