[发明专利]流式细胞术检测装置和方法

说明书

本发明提出了一种流式细胞术检测装置及方法和二元光学器件在流式细胞术检测或制备流式细胞术检测装置中的用途。所述流式细胞术检测装置包括：光斑形成组件，所述光斑形成组件被配置为适于在流道中线上形成至少两个光斑。本发明实施例所提出的流式细胞术检测装置能够实现对生物微粒速度的准确测定，单微粒分辨力和对微弱信号的检测力强，检测结果稳定性高。

技术领域

本发明涉及微光学检测技术领域，具体地，本发明涉及流式细胞术检测装置、流式细胞术检测方法以及二元光学器件在流式细胞术检测或制备流式细胞术检测装置中的用途。

背景技术

流式细胞术可用于检测经过荧光标记的细胞、胚胎、RNA、DNA、蛋白质颗粒、微生物、病毒等生物微粒。检测中，流式细胞术需要借助于经过整形的激光光斑照射在位于液流中心的生物微粒上，生物微粒在激光光斑的激发下发出散射光和荧光。这些散射光和荧光信号被光电倍增管、光电二极管等光电转换器件收集，再经过检测系统分析，从而得出生物微粒的物理和化学信息，如细胞尺寸、表面粒度、抗原信息等。基于流式细胞术的检测原理，激光光斑的形状和质量是影响检测灵敏度、单个微粒分辨力的关键因素。

目前，商用流式细胞仪一般利用两个柱透镜把高斯激光整形为椭圆形的高斯光斑，椭圆形光斑的短轴平行于生物微粒的流向、长轴垂直于生物微粒的流向，以提高对单个生物微粒的分辨力、同时防止对生物微粒的漏检。

然而，流式细胞术检测装置仍有进一步开发和改进。

发明内容

本申请是基于发明人对以下问题和事实的发现而提出的：

目前商用流式细胞仪检测的稳定性和对单个生物微粒的分辨力难以进一步提高，难以实现高速和高通量检测，并且无法满足对生物微粒的测速要求。发明人通过研究发现，造成上述问题的关键在于目前商用流式细胞仪椭圆形光斑内光能分布不均匀，生物微粒通过光斑的相对位置发生改变时，其输出的光学信号会随之发生改变，并且椭圆光斑为高斯分布时，光斑的边界不清晰，同时，单个光斑无法满足对每个生物微粒的实时测速要求。

本发明旨在至少在一定程度上解决上述相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出了利用具备表面微结构的二元光学器件来实现光斑整形，进而在输出平面上实现具有如下特点的光斑：光斑边界锐利，光斑内光能均匀分布，能够实现对生物微粒的高通量测定；光斑由二个以上的图形组成，能够实现对每个生物微粒的速度实时测定；光斑可由多个不同尺寸的图形组成，能够兼顾单微粒分辨力和微弱信号检测。

进而，在本发明的第一方面，本发明提出了一种流式细胞术检测装置。根据本发明的实施例，包括：光斑形成组件，所述光斑形成组件被配置为适于在流道中线上形成至少两个光斑。本发明实施例所提出的流式细胞术检测装置能够实现对生物微粒速度的准确测定，单微粒分辨力和对微弱信号的检测力强。

根据本发明的实施例，上述流式细胞术检测装置还可以进一步包括如下附加技术特征至少之一：

根据本发明的实施例，所述光斑形成组件为二元光学器件。二元光学器件使得本发明实施例的流式细胞术检测装置的检测稳定性、单微粒分辨力和对微弱信号检测能力进一步提高。

根据本发明的实施例，所述至少两个光斑分别独立地为矩形。矩形光斑使得本发明实施例的流式细胞术检测装置的检测稳定性、单微粒分辨力和高速和高通量检测效率进一步提高。

根据本发明的实施例，所述至少两个光斑间隔设置，并且所述矩形的中轴线位于所述流道中线上。上述矩形光斑的设置使得细胞术检测装置的检测灵敏度进一步提高。

根据本发明的实施例，所述至少两个光斑的长边长度均为10～100微米，所述至少两个光斑的两端光斑的短边长度是基于待测样品的尺寸确定的。矩形光斑的长边长度为10～100微米可最大限度的避免对生物微粒样品的漏检。两端光斑的短边长度是基于待测样品的尺寸确定的，可进一步提高对单个生物微粒样品的分辨力。