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将光学部件联接到安装块的夹具及使用其的方法和系统与流程

2023-02-19 03:29:00 来源:中国专利 TAG:

将光学部件联接到安装块的夹具及使用其的方法和系统
1.相关申请的交叉引用
2.本技术根据35u.s.c.
§
119(e)要求2021年8月10日提交的美国临时专利申请序列号63/231,461的申请日的优先权;该申请的公开内容通过引用整体并入本文。


背景技术:

3.生物流体中分析物的表征已成为生物学研究、医学诊断和患者整体健康状况评估的重要组成部分。检测生物流体(如人血或血液衍生产品)中的分析物能够提供可能在确定患有多种疾病的患者的治疗方案中发挥作用的结果。
4.微粒分析(例如,流式细胞术)是一种用于表征生物材料(如血液样品的细胞或另一类型的生物或化学样品中感兴趣的微粒)并经常对其分类的技术。流式细胞仪典型地包括:用于接收流体样品(如血液样品)的样品储器和包含鞘液的鞘液储器。流式细胞仪将流体样品中的微粒(包括细胞)作为细胞流传输至流式细胞,同时还将鞘液引导至该流式细胞。为了表征流动流的成分,用光照射流动流。流动流中材料的变化(例如荧光标记的存在或形态)可能会导致观察到的光发生变化,并且这些变化允许表征和分离。为了表征流动流中的成分,光必须照射在流动流上并被收集。流式细胞仪中的光源可以变化,并且可能包括一个或多个广谱灯、发光二极管以及单波长激光器。光源与流动流对准,并来自被照射微粒的光学响应被收集和量化。
5.使用微粒分析仪测量的参数典型地包括:由微粒以窄角沿着主要向前方向散射(称为前向散射(fsc))的激发波长的光、由微粒沿正交于激发激光器的方向散射(称为侧向散射(ssc))的激发光、以及从荧光分子或荧光染料发射的光。不同的细胞类型可以通过它们的光散射特性和荧光发射来识别,所述荧光发射由用荧光染料标记的抗体或其他荧光探针来标记各种细胞蛋白或其他成分而产生的。前向散射光、侧向散射光和荧光由定位于微粒分析仪内的光检测器检测。
6.为了减少收集到的信号中不希望有的噪声,光学部件(例如,二向色镜、带通滤光器、分束器等)通常被布置成使得它们相对于微粒分析仪的其他元件保持固定不动。用于固定光学部件的常规方法采用了光学粘合剂。在此类方法中,必须管理与将粘合剂意外施用至光学表面以及可能损坏光学部件或危及检测到的信号的漏气有关的风险。其他常规方法涉及配置成在销上枢转的板。然而,此类板被设计成以标称厚度安装光学部件,因此未考虑厚度变化。这导致较厚的滤光器承受来自板的压力,而较薄的滤光器没有承受相同的压力并变得松散。


技术实现要素:

7.由于用于固定光学部件的现有解决方案导致光学部件的损坏和/或未对准,因此发明人已经认识到需要用于以可操作方式联接光学部件的装置、系统和方法。
8.本发明的方面包括用于将光学部件以可操作方式联接到安装块的夹具。感兴趣的夹具包括:框架和附接到框架上的挠性接片。在某些情况下,挠性接片包括用于接触光学部
件的弯曲部分。在一些实施例中,夹具包括多个挠性接片,例如其中多个挠性接片中的挠性接片的数目在2至12的范围内(例如10)。在某些情形中,挠性接片的第一子集附接到框架的顶部上,而挠性接片的第二子集附接到框架的底部上。邻近的挠性接片可以以任何方便的距离分开,例如其中邻近的挠性接片以在2mm至25mm的范围内的距离分开。夹具的框架可以具有任何方便的形状,例如其中框架是矩形的或者其中框架是正方形的。在某些情况下,框架的高度在10mm至50mm的范围内,而框架的宽度在20mm至100mm的范围内。在一些实施例中,多个挠性接片中邻近框架的角部定位的挠性接片配置成接触光学部件相对于相邻挠性接片的较小表面。夹具可以由任何方便的材料(例如,金属、不锈钢)组成。在某些情形中,夹具还包括用于防止离开光学部件的光被遮挡的切口。在一些情况下,本公开的夹具可以包括配置成将夹具固定到安装块上的附接机构,例如框架中的开口,所述开口配置成接纳螺钉。在某些情况下,夹具包括多个开口,例如其中开口的数目在2至8的范围内(例如,8)。本文所描述的夹具可以配置成将任何合适数量的光学部件以可操作方式联接到安装块。在一些情况下,夹具配置成将单个光学部件以可操作方式联接到安装块。在另一些情况下,夹具配置成以可操作方式联接多个光学部件,例如其中光学部件的数目在2至8的范围内,包括2到6。
9.本发明的方面还包括:光检测模块,其具有安装块、用于调制光束的光学部件、和将光学部件以可操作方式联接到安装块的夹具。本主题的光检测模块中感兴趣的夹具包括:框架和附接到框架上的一个或多个挠性接片(例如,如上所述)。在本主题的光检测模块中可以采用任何方便的光学部件,例如镜(例如,长形镜或二向色镜)。在某些实施例中,光学部件配置成使具有预定光谱范围的光通过。本文所描述的光检测模块可以包括任何合适数目的光学部件。在一些情况下,光检测模块包括用于将单个光学部件以可操作方式联接到安装块的夹具。在另一些情况下,夹具配置成以可操作方式联接多个光学部件,例如其中光学部件的数目在2至8的范围内,包括2至6(例如,4)。在一些实施例中,光检测模块包括多个安装块和夹具,该夹具将光学部件以可操作方式联接到多个安装块中的每个安装块(即,使得每个安装块与不同的夹具相关联)。在此类实施例中,可以包括任何方便数目的安装块和夹具,例如其中安装块和夹具的数目在2至4的范围内。
10.本公开的元件另外涉及用于分析微粒的系统(例如,流式细胞仪系统)。感兴趣的系统包括光源和光检测模块。用于本主题的系统中的光检测模块包括安装块、用于调制光束的光学部件、和将光学部件以可操作方式联接到安装块的夹具。本主题的系统中感兴趣的夹具包括:框架和附接到框架上的一个或多个挠性接片(例如,如上所述)。本主题的系统中可以包括任何方便数目的光检测模块。在一些实施例中,系统包括单个光检测模块。在另一些实施例中,系统包括多个光检测模块,例如其中光检测模块的数目在2至8的范围内,包括2至6。感兴趣的系统可以还包括一个或多个光学部件(例如,波长分离器)。在某些情况下,波长分离器是棱镜、二向色镜或衍射光栅。在一些实施例中,系统包括:三个或更多个波长分离器,每个波长分离器都配置成使具有预定光谱范围的光通过;以及一个或多个光检测模块,其与每个波长分离器光通信,具有多个光检测器和将具有预定亚光谱范围的光传输到光检测器的光学部件。还提供了用于在微粒分析系统中分析样品和组装光检测模块的方法和套件。
附图说明
11.当结合附图阅读时,可以从以下详细描述最好地理解本发明。附图中包括以下图:
12.图1描绘了根据某些实施例的夹具。
13.图2描绘了根据某些实施例的夹具和光学部件。
14.图3a至图3b描绘了将一组光学部件以可操作方式联接到安装块的夹具的替代视图。
15.图4描绘了经由夹具向光学部件施加固定力。
16.图5描绘了根据某些实施例的光检测模块的示意图。
17.图6描绘了根据某些实施例的簇式波分光检测系统的示意图。
18.图7描绘了根据某些实施例的流式细胞仪系统的功能框图。
19.图8描绘了根据某些实施例的分选控制系统。
20.图9a至图9b描绘了根据某些实施例的微粒分选系统的示意图。
21.图10描绘了根据某些实施例的计算系统的框图。
具体实施方式
22.提供了用于将一个或多个光学部件以可操作方式联接到安装块的夹具。感兴趣的夹具包括:框架和附接到框架上的一个或多个挠性接片。还提供了包括一个或多个夹具的光检测模块和系统。本公开的方面还包括用于分析样品和组装光检测模块的方法。
23.在更详细地描述本发明之前,应当理解,本发明不限于所描述的特定实施例,因为这样的实施例当然可以变化。还应当理解,本文中使用的术语仅出于描述特定实施例的目的,而不旨在进行限制,因为本发明的范围仅由所附权利要求限制。
24.在提供数值范围的情况下,应理解的是,除非上下文另有明确规定,否则介于该范围的上限和下限之间的每个中间值(到下限单位的十分之一)以及在所述范围中的其他所述值或中间值均包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可以独立地包括在该较小范围内,并且也包括在本发明内,在所述范围内会存在任何特定的排除的界限。在所述范围包括一个或两个界限的情况下,本发明还包括排除那些所包括的界限中的一个或两个的范围。
25.本文示出了某些范围,数值之前带有术语“约”。术语“约”在本文中用于为其后的确切数字以及与该术语后的数字接近或近似的数字提供文字支持。在确定数字是否接近或近似于具体列举的数字时,接近或近似的未列举数字可以是在给出该数字的上下文中提供与具体列举的数字基本等同的数字。
26.除非另有限定,否则本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常所理解的相同含义。尽管类似于或等同于本文描述的那些方法和材料的任何方法和材料也能够用于本发明的实践或测试中,但是现在描述代表性的示例性方法和材料。
27.在本说明书中引用的所有出版物和专利均通过引用并入本文,即如每个单独的出版物或专利均被具体地和单独地指明通过引用并入,并且在本说明书中均通过引用并入以公开和描述与引用的所有出版物和专利相关的方法和/或材料。任何出版物的引用均是其在申请日之前的公开内容,并且不应被解释为承认本发明无权凭借先前的发明提前公布。
此外,所提供的出版物的日期可能与实际出版日期有所不同,该实际出版日期可能需要单独确认。
28.应注意的是,如本文和所附权利要求书中所使用的,单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数指示,除非上下文另有明确规定。还应注意的是,权利要求书可以被草拟为不包括任何可选要素。因此,该声明旨在作为与权利要求要素的叙述结合使用诸如“唯一”、“仅”等排他性术语,或使用“否定”限制的引用基础。
29.对于本领域技术人员而言,在阅读本公开后将显而易见的是,本文描述和示出的单独实施例中的每个具有离散的部件和特征,该部件和特征可以容易地与其他几个实施例中的任何一个的特征分离或组合在一起,而不会脱离本发明的范围或精神。任何列举的方法都能够按照所列举的事件的顺序或在逻辑上可行的任何其他顺序进行。
30.尽管为了语法上的流畅性以及功能说明,对该系统和方法已经或将要进行描述,但应明确理解的是,除非在35u.s.c.
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112下明确规定,权利要求书不应被解释为以任何方式必然受到构建的“方式”或“步骤”限制所限制,而应按照在等同形式的司法原则下的权利要求所提供的限定的含义和等同形式的全部范围,以及在35u.s.c.
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112下明确规定的权利要求的情况下,应按照在35u.s.c.
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112下给予的全部法定等同要求。用于将光学部件以可操作方式联接到安装块的夹具
31.如上所述,本公开的方面包括用于将一个或多个光学部件(例如,二向色镜、带通滤光器、分束器等)以可操作方式联接到安装块的夹具。“以可操作方式联接”是指将光学部件与安装块相关联,使得光学部件不相对于安装块移动。换句话说,在一些情形中,以可操作方式联接光学部件是将所述光学部件相对于安装块和/或微粒分析仪(例如,流式细胞仪)内的相关光学器件固定在适当位置。在某些情形中,本主题的夹具通过向光学部件施加固定力来将光学部件以可操作方式联接到安装块。“固定力”是指足以防止光学部件相对于周围元件(例如,安装块)改变位置的力。在一些实施例中,本文所描述的固定力足以防止光学部件相对于周围元件的位置变化0.25μm或更大,例如0.5μm或更大,例如0.75μm或更大,例如1μm或更大,例如1.25μm或更大,并且包括1.5μm或更大。在某些情况下,固定力足以防止光学部件相对于周围元件的位置变化1μm或更大。
32.本主题的夹具可以配置成将任何方便数目的光学部件以可操作方式联接到安装块,例如其中光学部件的数目在2至8的范围内,包括2至6。在一些情形中,夹具可以配置成将4个光学部件联接到安装块。在夹具配置成以可操作方式联接多个光学部件的情况下,夹具配置成相对于每个光学部件相等地施加力。换言之,不会不均匀地施加力。
33.本主题的夹具的方面包括框架和用于向光学部件施加固定力的一个或多个挠性接片。如本文所讨论的,“框架”指的是围绕开放空间的结构,入射光可以通过该开放空间接触以可操作方式联接到安装块的光学部件。换言之,框架在其中心具有开放空间,光可以通过该开放空间传输。该开放空间可以具有任何方便的形状,其中感兴趣的形状包括但不限于:直线截面形状,例如正方形、矩形、梯形、三角形、六边形等;曲线截面形状,例如圆形、椭圆形;以及不规则形状,例如,联接到平面顶部的抛物线形底部。在一些实施例中,开放空间是矩形的。在另一些实施例中,开放空间是正方形的。开放空间可以具有任何方便的面积。例如,在一些情况下,开放空间的面积在80mm2至650mm2的范围内,例如100mm2至500mm2。
34.框架的边缘可以具有任何方便的形状,其中感兴趣的形状包括但不限于:直线截
面形状,例如正方形、矩形、梯形、三角形、六边形等;曲线截面形状,例如圆形、椭圆形;以及不规则形状,例如,联接到平面顶部的抛物线形底部。在一些实施例中,框架是矩形的。在另一些实施例中,框架是正方形的。框架可以具有任何合适的尺寸,例如高度和宽度。例如,在一些情况下,框架的高度在10mm至100mm的范围内,例如10mm至50mm。类似地,框架的宽度可以在10mm至100mm的范围内,例如20mm至100mm。框架还可以具有任何方便的厚度(即,通过将框架的前表面与框架的后表面分开的距离来测量),例如其中厚度在1至50mm的范围内,例如5至25mm。在一些实施例中,框架仅包括顶部和底部。在此类实施例中,顶部和底部独立地固定到安装块上并且彼此不连接。
35.感兴趣的夹具还包括附接到框架上的挠性接片。如本文所述,“挠性接片”是指夹具框架的突出部,其配置成经由弹性体变形将光学部件以可操作方式联接到安装块。在一些情况下,在夹具定位在包含光学部件的安装块上之后,挠性接片在从其原始形状变形后施加固定力。“弹性体变形”是指变形体在变形原因消除后恢复其原始形状的倾向。因此,挠性臂配置成:“挠曲”出其原始形状并由于弯曲臂倾向于返回其原始状态而施加固定力。在某些实施例中,挠性臂的移动可以通过一定自由度来表征。“自由度”是在传统意义上讨论的,指的是定义刚性体位置所需的自变量的数目。在某些情况下,本主题的挠性臂在单个自由度内操作。在此类情况下,弹性变形的挠性接片配置成在单个方向(例如,相对于光学部件的表面大致(即,以更大或更小程度)正交和/或垂直的方向)上向外挠曲。在变形之后,挠性接片在与挠曲方向相反的方向上施加固定力,即,使得固定力施加至光学部件。
36.在一些情况下,挠性接片具有用于接触光学部件的弯曲部分(即,弯曲部)。在此类情况下,弯曲部的位置也是挠性接片被配置成接触光学部件的位置。在一些实施例中,挠性接片具有“u形”或“v形”形状,其中“u”或“v”形的拐点(即弯曲部)是在此处挠性接片被配置成接触光学部件的位置。在一些情形中,弯曲部是圆形的。在此类情形中,弯曲部分不具有接触光学部件的锐利角部或边缘。在一些实施例中,挠性接片的弯曲部分成形为:对被应用夹具的光学部件造成最小的(包括零)损坏或变形。挠性接片可以是任何方便的尺寸。例如,在一些情况下,挠性接片(即,通过沿着被挠性接片所占据的框架边缘的距离来测量)的宽度在1mm至50mm的范围内,例如2mm至30mm。挠性接片可以具有任何方便(即,从框架到弯曲部测量)的长度。例如,在一些情况下,挠性接片的长度在5mm至30mm的范围内,例如5mm至20mm。
37.本文所描述的夹具可以包括任何方便数目的挠性接片。在某些情况下,本主题的夹具可以包括单个挠性接片。在另一些情况下,夹具包括多个挠性接片。例如,多个挠性接片中的挠性接片的数目可以在2至14的范围内,例如2至10,并且包括2至8。在某些情形中,夹具包括10个挠性接片。挠性接片可以以任何方便的方式相对于框架布置。在一些实施例中,挠性接片附接到框架的顶部上。在另一些实施例中,挠性接片附接到框架的底部上。在再另一些实施例中,挠性接片定位于框架的一个或多个侧面部分上。在又一些实施例中,挠性接片的第一子集附接到框架的顶部上,而挠性接片的第二子集附接到框架的底部上。在挠性接片分布在框架的顶部和底部之间的实施例中,顶部和底部中的每一者都可以具有附接到其上的相同数目或不同数目的挠性接片。在某些情况下,挠性接片均匀分布在顶部和底部之间。例如,在夹具包括10个挠性接片的情况下,5个挠性接片可以附接到顶部上,而5个挠性接片可以附接到底部上。相邻的挠性接片(即,彼此相邻地定位在框架的同一部分上
的挠性接片)可以以任何方便的距离彼此分开。例如,在挠性接片之间的距离通过将挠性接片分开的间隙的大小来测量的情况下,相邻的挠性接片可以分开一定距离,该距离在5至100mm的范围内,例如5至50mm,并且包括5至25mm。在某些情况下,挠性接片沿着框架定位成使得:一个或多个挠性接片配置成一次向两个光学部件施加固定力。换言之,一个或多个挠性接片定位在相邻的光学部件之间的接合处。在此类情况下,挠性接片对两个光学部件相等地施加固定力(即,使得一个光学部件不会承受比另一个光学部件更大或更小的固定力)。
38.在夹具包括多个挠性接片的情况下,每个挠性接片的特性可以相同或不同。例如,在一些情况下,多个挠性接片中的每个挠性接片具有弯曲部分。在另一些情况下,一些挠性接片具有弯曲部分,而另一些则没有。另外,每个挠性接片可以具有相同或不同的尺寸。在某些情况下,多个挠性接片中邻近框架的角部定位的挠性接片配置成接触光学部件的相对于相邻挠性接片的较小表面积。在此类情况下,邻近框架角部定位的挠性接片具有比挠性接片的其余部分小的宽度,例如其中邻近框架角部定位的挠性接片具有比其余挠性接片的宽度小40%-60%的宽度。在某些实施例中,邻近框架角部定位的挠性接片的宽度具有比其余挠性接片的宽度小50%的宽度。
39.在一些情形中,由挠性接片施加至光学部件的固定力通过下式确定:
40.f=kx
41.其中f是施加至滤光器的力(n),k是弹簧常数(n/mm),x是挠性接片的位移(mm)。夹具的弹簧常数k可以假定为挠性接片的刚度,因为它类似于悬臂梁,因此可以通过下式确定:
[0042][0043]
其中e是夹具材料的弹性模量(gpa),i是面积的二阶矩(mm4),l是挠性接片(即,从框架到弯曲部测量,单位为mm)的长度。
[0044]
在一些情况下,夹具配置成使得入射在由夹具固定的光学部件上和/或从其反射的光不会被遮挡。换言之,夹具的框架和挠性接片成形和定位成使得由夹具固定的光学部件所接收和发射的光保持畅通无阻。在一些实施例中,框架包括:一个或多个切口,其用于防止入射在光学部件上的光和/或离开光学部件的光被遮挡。本文所描述的切口是框架的被去除以使得进入和/或离开由框架限定的开放空间的光不会被阻挡或遮挡的部分。切口可以具有任何方便的形状,其中感兴趣的形状包括但不限于:直线截面形状,例如正方形、矩形、梯形、三角形、六边形等;曲线截面形状,例如圆形、椭圆形、月牙形;以及不规则形状,例如,联接到平面顶部的抛物线形底部。在一些实施例中,要求保护的切口是月牙形的。在某些情况下,框架包括多个切口,例如其中切口的数目在2至4的范围内。在一些情形中,框架包括2个切口。在框架包括多个切口的情况下,每个切口可以相同或不同。在框架包括2个切口的一个示例中,第一切口可以具有月牙形,而第二切口可以具有矩形形状。
[0045]
本主题的夹具的实施例还包括用于将夹具固定到光检测模块中的安装块上的附接机构。“固定”夹具是指确保夹具保持附接到安装块上并防止夹具与所述安装块的非有意分离。在某些情况下,附接机构包括配置成接纳螺钉的开口。在此类情况下,开口可以定位在沿着夹具框架的任何方便的位置。例如,开口可以位于顶部、侧面部分或底部上。夹具可
以包括任何方便数目的开口。在一些实施例中,夹具包括单个开口。在另一些实施例中,夹具包括多个开口,例如其中开口的数目在2至12个开口的范围内,例如2至8个开口,并且包括2至10个开口。在一些实施例中,夹具包括8个开口。在夹具包括多个开口的某些情形中,开口的第一子集定位于框架的顶部,而开口的第二子集定位于框架的底部中。在一些情况下,挠性接片在相邻挠性接片之间的位置处附接到框架上。
[0046]
在另一些实施例中,附接机构包括夹子。感兴趣的夹子可以包括夹具的突出部,该突出部配置成与安装块中尺寸互补的沟槽接合(例如,成配合关系)。在夹具包括夹子的情况下,夹子可以配置成:在夹具定位在检测模块上时与沟槽接合,并且一旦接合就防止夹具被抬离安装块。本主题的夹具可以包括任何方便数目的夹子。在一些情况下,夹具包括配置成与安装块中的单个沟槽配合的单个夹子。在另外的实施例中,夹具包括多个夹子,例如其中夹子的数目在2至4的范围内。
[0047]
本主题的夹具可以由任何方便的材料构成。在某些情形中,夹具包括:一种或多种金属,其包括例如铝、钛、黄铜、铁、铅、镍、钢(例如不锈钢)、铜、锡以及它们的组合和合金。在一些实施例中,金属包括301半硬不锈钢。在另一些实施例中,夹具包括一种或多种刚性塑料材料,例如聚碳酸酯、聚氯乙烯(pvc)、聚氨酯、聚醚、聚酰胺、聚酰亚胺以及其他聚合塑料材料。在某些情况下,夹具包括3d打印聚合物。可以采用任何方便的3d打印聚合物,例如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(abs)、聚乳酸(pla)、丙烯酸-苯乙烯-丙烯腈(asa)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、乙二醇改性聚对苯二甲酸乙二醇酯(petg)、聚芳醚酮(paek)、聚醚酰亚胺(pei)、聚碳酸酯(pc)、聚丙烯(pp)、尼龙以及它们的复合材料和混合材料。用于本夹具的合适的3d打印聚合物的示例以商品名销售。在一些实施例中,3d打印聚合物包括环氧树脂材料,例如由carbon,inc.生产的epx 82。
[0048]
在另一些实施例中,夹具包括可注塑成型的聚合物。可以采用任何方便的可注塑成型的聚合物。可注塑成型的聚合物可以包括但不限于:丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(abs)、聚碳酸酯(pc)、脂肪族聚酰胺(ppa)、聚甲醛(pom)、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、聚丙烯(pp)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(pbt)、聚苯砜(ppsu)、聚醚醚酮(peek)和聚醚酰亚胺(pei)。
[0049]
在一些实施例中,夹具包括玻璃填充聚合物(即,在聚合物材料的基质中具有玻璃纤维)。在此类实施例中,任何合适的聚合物(例如,如上所述的那些)可以与玻璃纤维组合以产生玻璃填充聚合物。例如,感兴趣的玻璃填充聚合物可以包括玻璃填充尼龙或玻璃填充聚醚酰亚胺。
[0050]
图1描绘了根据本发明某些实施例的夹具。如图1所示,夹具100具有围绕开放空间106的框架101。框架101的可见表面配置成与安装块(未示出)对接。多个挠性接片102附接到框架101上。在图1的示例中,框架101包括10个挠性接片。每个挠性接片包括弯曲部分,该弯曲部分配置成:当夹具100用于将光学部件以可操作方式联接到安装块时接触光学部件(未示出)。最靠近框架101的角部的挠性接片具有较小的宽度并且配置成接触波长分离器的较小表面积。框架101还包括多个开口103,这些开口103配置成接纳螺钉(即,用于将夹具100附接到安装块上)。框架101具有用于防止光被遮挡的月牙形切口104以及用于将夹具固定到安装块的夹子107。
[0051]
光检测模块
[0052]
本发明的多个方面还包括光检测模块,其具有装配在其上的夹具,用于向定位在
光检测模块内的一个或多个光学部件施加固定力。如本文所讨论的,“光检测模块”是指模块化单元,其具有用于检测某些波长的光的一个或多个光检测器。感兴趣的光检测模块还包括:一个或多个光学部件,其经由夹具(例如上述那些)以可操作方式联接到一个或多个安装块。“光学部件”是指具有平坦表面的光学元件,该光学元件配置成调制入射光束。“调制”是指光的一种或多种特性(例如,波长、方向、准直、聚焦等)的改变。在一些情况下,光学部件是反射性的。例如,在需要反射和/或重新定向光束的情况下,光学部件可以包括镜。在某些情形中,镜是长形镜(例如,形状为矩形的镜)。在某些情形中,光学部件可以是波长分离器,即,设计成使具有某些特性(例如,波长)的光通过而阻挡/吸收或反射具有其他特性(例如,波长)的光的光学部件。在一些实施例中,本主题的光学部件配置成使某些波长的光通过并吸收其他波长的光。在另一些实施例中,本主题的光学部件配置成使某些波长的光通过并反射其他波长的光。除了上述之外,感兴趣的光学部件包括但不限于二向色镜、透镜、衍射光栅、带通滤光器、分束器等。在某些情况下,光学部件是二向色镜。
[0053]
如本文所讨论的,“安装块”是一个或多个光学部件可以以可操作方式联接到其上的基板。换言之,安装块使光学系统内的光学部件定位和固定,使得光学部件相对于系统的其他元件适当地起作用。本主题的安装块可以具有任何方便的形状。在一些情形中,安装块是立方体形状的。例如,在一些实施例中,安装块可以具有正方体或长方体的形状。在某些情况下,例如在以可操作方式联接到安装块的光学部件配置成使某些波长的光通过的情况下,安装块可以包括中空部分。在此类情况下,通过光学部件的光可以传播通过安装块并且在安装块的与光学部件以可操作方式联接的一侧相对的一侧发射。安装块可以具有任何方便尺寸的内部容积,例如其中安装块具有在6,000至24,000mm3的范围内的内部容积。
[0054]
本主题的光检测模块可以包括任何方便数目的光学部件和安装块。在一些情况下,感兴趣的光检测模块包括单个光学部件和单个安装块。在此类实施例中,光检测模块可以包括用于将光学部件以可操作方式联接到安装块的单个夹具。在另一些实施例中,光检测模块可以包括多个光学部件、单个安装块和用于将多个光学部件以可操作方式联接到安装块的单个夹具。在此类实施例中,多个光学部件中的光学部件的数目可以在例如2至8的范围内,例如2至6。在某些情况下,夹具将4个光学部件以可操作方式联接到安装块。在夹具配置成以可操作方式联接多个光学部件的情况下,夹具配置成相对于每个光学部件相等地施加力。换言之,力不会被不均匀地施加。在另一些情况下,光检测模块包括:多个安装块和将光学部件以可操作方式联接到多个安装块中的每个安装块的夹具(即,与每个安装块相关联的单独夹具)。本主题的光检测模块可以包括任何合适数目的安装块,例如其中安装块的数目在2至4的范围内。在一些情形中,光检测模块包括3个安装块。在光检测模块包括多个安装块的情况下,每个安装块可以具有与其以可操作方式联接的一个光学部件或多个光学部件(例如,在2至8个的范围内,例如2至6个)。在光检测模块包括3个安装块的一个示例中,第一夹具将单个光学部件(例如,波长分离器)以可操作方式联接到第一安装块,第二夹具将单个长形镜以可操作方式联接到第二安装块,并且第三夹具将多个波长分离器(例如,4个)以可操作方式联接到第三安装块。
[0055]
图2描绘了根据某些实施例的夹具,其将光学部件以可操作方式联接到安装块。如图2所示,夹具200包括框架201和附接到其上的多个(即,10个)挠性接片202。挠性接片202向多个(即,4个)光学部件205施加固定力,从而防止所述部件相对于安装块(其位于夹具
200和光学部件205后面)移动。直径206描绘了由多个光学部件205中的每个光学部件调制的光束的外径。框架和挠性接片都不与由直径206限定的圆的任何部分重叠,这表明光束的任何部分都不被夹具200遮挡。为此,框架201包括用于防止光被遮挡的切口204。框架201还包括多个(即,8个)开口203,螺钉已插入穿过该开口203,以将夹具200固定到安装块上。
[0056]
图3a至图3b描绘了将一组光学部件305以可操作方式联接到安装块的夹具300的替代视图。夹具300包括框架301,多个(即,10个)挠性接片302附接到该框架301上。框架301还包括多个(即,8个)开口303,螺钉已插入穿过该开口用以将夹具300固定到安装块306上(如图3b所示)。切口304定位在框架301中,以防止光被遮挡。在图3b中,用于将夹具固定到安装块306上的夹子307是可见的。
[0057]
图4描绘了通过夹具向光学部件施加固定力的轮廓图。如图4所示,夹具401包括挠性接片402。螺钉403将夹具401固定到安装块406。当光学部件405经由夹具401以可操作方式联接到安装块406时,挠性接片402“挠曲”并沿箭头x所示的水平方向移位。作为该位移的结果,挠性接片在相反方向上向波长分离器405施加力f。
[0058]
在某些情况下,本文所描述的光检测模块是在美国申请no.17/159,453中提供的光检测模块,该申请的公开内容通过引用整体并入。在此类情况下,光检测模块被配置成用于簇式波分(cwd)光检测系统并接收由波长分离器产生的预定光谱范围的光。在某些情形中,波长分离器是棱镜、衍射光栅或二向色镜。在实施例中,光检测模块包括:多个光检测器;和一个或多个另外的光学部件,其配置成对光进行光学调节(例如,将具有特定亚光谱波长的光传递到光检测器)。在一些实施例中,每个光学部件配置成将具有从5nm到50nm的亚光谱范围的光传递到每个光检测器,例如将约20nm的亚光谱范围的光传递到每个光检测器。光检测器和光学部件可以沿着单个平面或沿着两个或更多个平行平面定位在每个光检测模块中。在某些实施例中,光检测器和光学部件以多边形配置(例如六边形、七边形或八边形配置)定位在每个光检测模块中。
[0059]
根据从波长分离器传递到光检测模块的光的波长(如上所述),光检测模块中的一个或更多个光学部件可以配置成将波长范围为第一波长yi(以纳米为单位,nm)至第二波长yn(以纳米为单位,nm)的光传送到光检测器。在一些实施例中,一个或更多个光学部件配置成将具有波长范围为100nm至1500nm的光传送至光检测器,例如150nm至1450nm,例如200nm至1400nm,例如250nm至1350nm,例如300nm至1300nm,例如350nm至1250nm,例如400nm至1200nm,例如450nm至1150nm,例如500nm至1100nm,例如550nm至1050nm,并且包括将具有波长范围为600nm至1000nm的光传播到光检测器。
[0060]
在实施例中,每个光检测模块中的光学部件配置成将预定亚光谱范围的光ys(以纳米为单位,nm)传送到每个光检测器。由每个光学部件传送的预定亚光谱范围可以变化,其中感兴趣的某些光学部件配置成传送跨越5nm至50nm的亚光谱范围的光,例如6nm至49n,例如7nm至48nm,例如8nm至47nm,例如9nm至46nm,以及包括10nm至45nm的亚光谱范围的光。在某些实施例中,光学部件配置成使跨越20nm的光谱范围的光通过。
[0061]
在一些实施例中,每个光检测模块中的光学部件彼此光学连通,例如被定位成在彼此之间传送光。光学部件可以在光检测模块中以10
°
至180
°
的角度相对于彼此定向(如在xz平面中提及的),例如15
°
至170
°
,例如20
°
至160
°
,例如25
°
至150
°
,例如30
°
至120
°
,并且包括45
°
至90
°
。在一些情形中,光学部件沿着单个平面定位。在另一些情况下,光学部件沿
着一个以上平面定位。例如,光学部件可以沿着两个或更多个平行平面定位,例如三个或更多个,例如四个或更多个,并且包括五个或更多个平行平面。在某些情况下,光学部件布置成几何配置,其中感兴趣的布置包括但不限于:正方形配置、矩形配置、梯形配置、三角形配置、六边形配置、七边形配置、八边形配置、九边形配置、十边形配置、十二边形配置、圆形配置、椭圆形配置以及不规则形状配置。在某些实施例中,光学部件以六边形配置布置。在另一些实施例中,光学部件以七边形配置布置。
[0062]
在本主题的光检测模块中可以使用任何方便的光检测器。感兴趣的光检测器可以包括但不限于光学传感器或光检测器,例如有源像素传感器(aps)、雪崩光电二极管、图像传感器、电荷耦合器件(ccd)、增强型电荷耦合器件(iccd)、发光二极管、光子计数器、辐射热计、热电检测器、光敏电阻、光伏电池、光电二极管、光电倍增管(pmt)、光电晶体管、量子点光电导体或光电二极管及其组合、以及其他光检测器。在某些实施例中,使用电荷耦合器件(ccd)、半导体电荷耦合器件(ccd)、有源像素传感器(aps)、互补金属氧化物半导体(cmos)图像传感器或n型金属氧化物半导体(nmos)图像传感器测量所收集的光。在某些实施例中,光检测器是光电倍增管。在另一些实施例中,光检测器是雪崩光电二极管。
[0063]
本文所描述的光检测模块可以包括任何方便数目的光检测器。在某些情况下,光检测模块包括单个光检测器。在另一些实施例中,光检测模块包括多个光检测器。例如,光检测模块可以包括数目在2至8的范围内的光检测器,例如2至6,并且包括2至4。在一些情况下,感兴趣的光检测模块包括4个光检测器。在另一些情况下,光检测模块包括6个光检测器。
[0064]
在本主题的光检测模块包括多个光检测器的情况下,每个光检测器可以是相同的,或者多个光检测器可以是不同类型光检测器的组合。例如,在本主题的光检测模块包括两个光检测器的情况下,在一些实施例中,第一光检测器是ccd型器件,而第二光检测器(或成像传感器)是cmos型器件。在另一些实施例中,第一光检测器和第二光检测器都是雪崩光电二极管。在又一些实施例中,第一光检测器和第二光检测器都是cmos型器件。在再另一些实施例中,第一光检测器是雪崩光电二极管,而第二光检测器是光电倍增管(pmt)。在再另一些实施例中,第一光检测器是cmos型器件,而第二光检测器是光电倍增管。在又一些实施例中,第一光检测器和第二光检测器都是光电倍增管。
[0065]
在某些情况下,本主题的光检测模块还包括印刷电路板(pcb)。如本领域已知的,印刷电路板经由定位在非导电基板内的导电材料将多个电子元件电连接。在此类情况下,光检测模块的一个或多个部件可以与印刷电路板电连通。例如,在一些实施例中,光检测模块被布置成使得光检测器引线(例如,经由焊接)连接到印刷电路板。
[0066]
本主题的光检测模块的实施例还包括检测块。感兴趣的检测块配置成将一个或多个光检测器接纳在其中。本文所描述的检测块可以由任何方便的材料构成。在某些实施例中,检测块包括导热材料。在某些实施例中,导热材料包括金属,例如铜或铝。在某些情况下,检测块由铜制成。
[0067]
在实施例中,光检测模块包括与检测块的底面接触的热电冷却器。术语“热电冷却器”在本文中以其传统意义用于指代热泵,该热泵响应于电流的施加而在两个不同表面(例如,“冷”表面和“热”表面)的接合处之间传热。在某些实施例中,两个不同表面之间的热通量由珀尔帖效应产生,并且感兴趣的热电冷却器是珀尔帖热泵。在一些实施例中,热电冷却
器的两个不同表面(例如板)由不同材料(n型半导体、p型半导体)形成,例如具有低导热率的窄带隙半导体和重元素材料。例如,感兴趣的热电冷却器的表面可以由半导体如碲化铋、碲化铅、硅锗、铋-锑合金及其组合形成。在某些实施例中,感兴趣的热电冷却器包括美国专利公开no.2004/0155251、美国专利no.6,499,306、4,581,898、4,922,822、5,409,547和2,984,077中描述的那些,其公开内容通过引用并入本文。
[0068]
图5描绘了根据某些实施例的沿着两个平行平面定位的光检测模块的部件。来自具有一组波长501(例如360nm到480nm)的波长分离器的光谱范围的光srx被传送到第一光学部件oa1,该第一光学部件oa1配置成使第一亚光谱范围的光ssr1(例如360nm到380nm)通过并将具有一组波长502(例如380nm到480nm)的光传送到第二光学部件oa2。光502在到达第二光学部件之前被长形镜510反射。第一亚光谱范围的光ssr1被传送到第一光检测器d1。第二光学部件oa2配置成使第二亚光谱范围的光ssr2(例如,380nm到400nm)通过并且将具有一组波长503(例如,400nm到480nm)的光传送到第三光学部件oa3。第二亚光谱范围的光ssr2被传送到第二光检测器d2。第三光学部件oa3配置成使第三亚光谱范围的光ssr3(例如400nm到420nm)通过并将具有一组波长504(例如420nm到480nm)的光传送到第四光学部件oa4。第三亚光谱范围的光ssr3被传送到第三光检测器d3。第四光学部件oa4配置成使第四亚光谱范围的光ssr4(例如420nm到440nm)通过,并将具有一组波长505(例如440nm到480nm)的光传送到第五光学部件oa5。第四亚光谱范围的光ssr4被传送到第四光检测器d4。第五光学部件oa5配置成使第五亚光谱范围的光ssr5(例如,440nm到460nm)通过并将具有一组波长506(例如,460nm到480nm)的光传送到第六光学部件oa6。第五亚光谱范围的光ssr5被传送到第五光检测器d5。第六光学部件oa6配置成使第六亚光谱范围(例如,460nm到480nm)的光ssr6通过。第六亚光谱范围的光ssr6被传送到第六光检测器d6。在该实施例中,光沿着顺序的之字形光路传送。光502-506在到达随后的光学部件(分别为oa2-oa6)之前被长形镜510反射。
[0069]
图5中所示的光检测模块的一个或多个元件可以通过本文所描述的夹具以可操作方式联接。例如,在一些情况下,光学部件oa1-oa6可以经由单个适当尺寸的夹具共同固定。在另一些情况下,光学部件oa1-oa6中的每一个都可以通过单独的夹具固定(即,使得每个光学部件有一个夹具)。在再另一些情况下,光学部件的第一子集(例如,oa1-oa3)由第一夹具固定,而光学部件的第二子集(例如,oa4-oa6)由第二夹具固定。尽管提供前述实施例作为示例,但可以根据需要采用光学部件和夹具的任何合适的组合。在某些实施例中,长形镜510由夹具固定。
[0070]
微粒分析系统
[0071]
本发明的方面还包括微粒分析系统。感兴趣的系统包括由一个或多个夹具(例如,如上所述)固定的光学部件。感兴趣的微粒分析仪可以包括用于在流动流中输送微粒的流动池和用于在询问点处照射流动流中的微粒的光源。本主题的微粒分析仪还包括:一个或多个光检测器,其用于检测微粒调制的光。在实施例中,微粒分析仪包括一个或多个光检测模块(例如,如上所述)。
[0072]
如本文所讨论的,“流动池”在其传统意义上被描述为指包含流动通道的部件,例如比色皿,该流动通道具有用于在鞘液中输送微粒的液体流动流。感兴趣的比色皿包括具有贯穿其中的通路的容器。流动流可以包括从样品管注入的液体样品。感兴趣的流动池包
括光可到达的流动通道。在一些情形中,流动池包括允许光通过其中的透明材料(例如石英)。在一些实施例中,流动池是空气流流动池,其中对微粒的光询问发生在流动池外部(即,在自由空间中)。
[0073]
在一些情况下,流动流被配置用于在询问点用来自光源的光进行照射。流动通道被配置为用于其的流动流可以包括从样品管注入的液体样品。在某些实施例中,流动流可以包括狭窄的、快速流动的液体流,其被布置成使得:在其中输送的线性分离的微粒以单行方式彼此分离。本文讨论的“询问点”是指:流动池内的区域,在该区域中,微粒被来自光源的光照射例如以进行分析。询问点的尺寸可以根据需要而变化。例如,其中0μm表示光源发射的光的轴线,询问点的范围可以是-100μm至100μm,例如-50μm至50μm,例如-25μm至40μm,并且包括-15μm至30μm。
[0074]
微粒在流动池中被照射后,可以观察到微粒调制的光。“微粒调制的光”是指在用来自光源的光照射微粒后从流动流中的微粒接收的光。在一些情况下,微粒调制的光是侧向散射光。如本文所讨论的,侧向散射光是指从微粒的表面和内部结构折射和反射的光。在另一些实施例中,微粒调制的光包括前向散射光(即,主要沿前向方向穿过或围绕微粒行进的光)。在再另一些情况下,微粒调制的光包括荧光(即,在用激发波长的光照射后从荧光染料发射的光)。
[0075]
如上所述,本发明的方面还包括光源,该光源配置成在询问点照射通过流动池的微粒。任何方便的光源都可以用作本文所描述的光源。在一些实施例中,光源是激光器。在实施例中,激光器可以是任何方便的激光器,例如连续波激光器。例如,激光器可以是二极管激光器,例如紫外二极管激光器、可见二极管激光器和近红外二极管激光器。在另一些实施例中,激光器可以是氦氖(hene)激光器。在一些情形中,激光器是气体激光器,例如氦氖激光器、氩激光器、氪激光器、氙激光器、氮激光器、co2激光器、co激光器、氩氟(arf)准分子激光器、氪氟(krf)准分子激光器、氙氯(xecl)准分子激光器或氙氟(xef)准分子激光器或它们的组合。在另一些情形中,本主题的流式细胞仪包括染料激光器,例如芪、香豆素或罗丹明激光器。在又一些情形中,感兴趣的激光器包括金属蒸汽激光器,例如氦镉(hecd)激光器、氦汞(hehg)激光器、氦硒(hese)激光器、氦银(heag)激光器、锶激光器、氖铜(necu)激光器、铜激光器或金激光器以及它们的组合。在再另一些情形中,本主题的流式细胞仪包括固态激光器,例如红宝石激光器、nd:yag激光器、ndcryag激光器、er:yag激光器、nd:ylf激光器、nd:yvo4激光器、nd:yca4o(bo3)3激光器、nd:ycob激光器、钛蓝宝石激光器、铥yag激光器、镱yag激光器、y2o3激光器或铈掺杂激光器以及它们的组合。
[0076]
根据某些实施例的激光源还可以包括一个或多个光学调节部件。在某些实施例中,光学调节部件位于光源与流动池之间,并且可以包括能够改变照射的空间宽度或来自光源的照射的一些其他特性(例如,照射方向、波长、光束宽度、光束强度和焦点)的任何装置。光学调节方案可以包括:调节光源的一种或多种特性的任何方便的装置,其包括但不限于透镜、镜、滤光器、光纤、波长分离器、针孔、狭缝、准直方案以及它们的组合。在某些实施例中,感兴趣的流式细胞仪包括一个或多个聚焦透镜。在一个示例中,聚焦透镜可以是缩小透镜。在另一些实施例中,感兴趣的流式细胞仪包括光纤。
[0077]
在光学调节部件配置成移动的情况下,光学调节部件可以配置成连续移动或以离散间隔移动,比方说,例如以0.01μm或更大的增量,例如0.05μm或更大,例如0.1μm或更大,
例如0.5μm或更大,例如1μm或更大,例如10μm或更大,例如100μm或更大,例如500μm或更大,例如1mm或更大,例如5mm或更大,例如10mm或更大,并且包括25mm或更大的增量。
[0078]
可以采用任何位移方案来移动光学调节部件结构,例如联接到可移动的支承台或直接与电机驱动式平移台、丝杠平移组件、齿轮平移装置(例如采用步进电机、伺服电机、无刷电机、有刷直流电机、微步进驱动电机、高分辨率步进电机以及其他类型的电机的那些)联接。
[0079]
光源可以定位在距流动池任何合适的距离处,例如其中光源和流动池分开0.005mm或更大,例如0.01mm或更大,例如0.05mm或更大,例如0.1mm或更大,例如0.5mm或更大,例如1mm或更大,例如5mm或更大,例如10mm或更大,例如25mm或更大,并且包括相距100mm或更大的距离。另外,光源可以相对于流动池以任何合适的角度定位,例如以在10度至90度的范围内的角度,例如15度至85度,例如20度至80度的,例如25度至75度,并且包括30度至60度,例如90度角。
[0080]
在一些实施例中,感兴趣的光源包括:多个激光器,其配置成提供激光以离散照射流动流,例如2个或更多个激光器,例如3个或更多个激光器,例如4个或更多个激光器,例如5个或更多个激光器,例如10个或更多个激光器,并且包括15个或更多个激光器,其配置成提供用于离散照射流动流的激光。取决于用于照射流动流的光的所需波长,每个激光器都可以具有从200nm至1500nm不等的特定波长,例如从250nm至1250nm,例如从300nm至1000nm,例如从350nm至900nm,并且包括400nm至800nm。在某些实施例中,感兴趣的激光器可以包括405nm激光器、488nm激光器、561nm激光器和635nm激光器中的一种或多种。
[0081]
在一些实施例中,本文所描述的微粒分析系统是簇式波分(cwd)系统,例如美国申请no.17/159,453中描述的那些,该申请的公开内容通过引用整体并入。根据此类实施例的微粒分析系统包括:一个或多个(例如,三个或更多个)波长分离器,其配置成从光源产生预定光谱范围的光;以及一个或多个(例如,三个或更多个)光检测模块,其配置成接收每个预定光谱范围的光,光检测模块具有多个光检测器和将具有预定亚光谱范围的光传送到光检测器的光学部件。在实施例中,系统包括多个光检测模块,例如其中多个光检测模块中的光检测模块的数目在2至8的范围内,例如2至6。在某些情形中,波长分离器是棱镜、二向色镜或衍射光栅。在某些实施例中,系统包括:三个或更多个波长分离器,每个波长分离器都配置成使具有预定光谱范围的光通过;以及与每个波长分离器光通信的一个或多个光检测模块,其具有多个光检测器和将具有预定亚光谱范围的光传送到光检测器的光学部件。在一些实施例中,波长分离器配置成在彼此之间传送光。波长分离器可以沿着单个平面或沿着两个或更多个平行平面定位。在某些实施例中,波长分离器以多边形配置定位,例如五边形或六边形配置。在实施例中,波长分离器配置成使预定光谱范围的光通过。在一些实施例中,波长分离器配置成使具有在200nm至1200nm的范围内(例如360nm至960nm)的波长的光通过。在一些实施例中,波长分离器各自都配置成使具有跨越75nm至150nm的光谱范围的光通过。在某些情形中,波长分离器各自都配置成使具有跨越100nm的光谱范围的光通过(例如,使具有在360nm至460nm的范围内的波长的光通过)。
[0082]
感兴趣的微粒分析系统包括与每个波长分离器进行光通信的一个或多个光检测模块。在实施例中,每个光检测模块都包括多个光检测器和配置成将具有预定亚光谱范围的光传送到光检测器的光学部件。在一些实施例中,每个光学部件都配置成将具有5nm至
50nm的亚光谱范围的光传递到每个光检测器,例如将约20nm的亚光谱范围的光传递到每个光检测器。光检测器和光学部件可以沿着单个平面或沿着两个或更多个平行平面定位在每个光检测模块中。在某些实施例中,光检测器和光学部件以多边形配置(例如六边形、七边形或八边形配置)定位在每个光检测模块中。感兴趣的光检测模块包括用于将定位在其中的光检测器固定的夹具(例如,如上所述)。在系统包括多个光检测模块的情况下,每个模块都可以包括一个或多个相应的夹具。
[0083]
在一些实施例中,来自每个波长分离器的光通过光学收集系统传送到每个光检测模块。每个光学收集系统可以是任何合适的光收集方案,其收集通过波长分离器的光谱范围的光并将光引导至光检测模块。在一些实施例中,光学收集系统包括光纤,例如光纤光中继束。在另一些实施例中,光学收集系统是自由空间光中继系统。
[0084]
图6描绘了根据某些实施例的具有多个波长分离器和光检测模块的微粒分析系统。来自样品的光被传送通过光学收集系统oc,该光学收集系统具有:光学部件,其配置成将具有一组波长601的光传送到第一波长分离器ws1,第一波长分离器配置成使第一光谱范围的光sr1通过并将具有一组波长602的光传送到第二波长分离器ws2。光谱范围sr1的光被传送到第一光检测模块ldm1。第二波长分离器ws2配置成使第二光谱范围的光sr2通过并将具有一组波长603的光传送到第三波长分离器ws3。光谱范围sr2的光被传送到第二光检测模块ldm2。第三波长分离器ws3配置成使第三光谱范围的光sr3通过并将具有一组波长604的光传送到第四波长分离器ws4。光谱范围sr3的光被传送到第三光检测模块ldm3。第四波长分离器ws4配置成使第四光谱范围sr4的光通过并将具有第五光谱范围的光sr5传送到第五光检测模块ldm5。光谱范围sr4的光被传送到第四光检测模块ldm4。在该实施例中,光谱范围sr1、sr2、sr3、sr4和sr5的光中的每一个分别被传送到具有往返之字形配置的光检测模块ldm1、ldm2、ldm3、ldm4和ldm5。
[0085]
图6中描绘的任何光学部件都可以经由本文所描述的夹具以可操作方式联接到安装块。例如,在一些情况下,波长分离器ws1-ws4中的每一个都可以由单独的夹具固定(即,使得每个波长分离器都有一个夹具)。另外,存在于每个ldm1-ldm4内的光学部件都可以通过夹具固定(例如,如上文关于图5所讨论的)。
[0086]
如上所述,本主题的流式细胞仪的方面包括配置成在流动流中传播微粒的流动池。可以使用将流体样品传播到样品询问区域的任何方便的流动池,其中在一些实施例中,流动池包括:圆柱形流动池、截锥形流动池或一种流动池,该流动池包括:的近侧圆柱形部分,其限定纵向轴线;和远侧截锥形部分,其终止于具有横向于纵向轴线的孔口的平坦表面中。
[0087]
在一些实施例中,样品流动流从流动池远端处的孔口发出。取决于流动流的所需特性,流动池孔口可以是任何合适的形状,其中感兴趣的截面形状包括但不限于:直线截面形状,例如正方形、矩形、梯形、三角形、六边形等;曲线截面形状,例如圆形、椭圆形;以及不规则形状,例如联接到平面顶部的抛物线形底部。在某些实施例中,感兴趣的流动池具有圆形孔口。喷嘴孔口的尺寸可以变化,在一些实施例中,变化范围为1μm至10000μm,例如25μm至7500μm,例如50μm至5000μm,例如75μm至1000μm,例如100μm至750μm,包括150μm至500μm。在某些实施例中,喷嘴孔口为100μm。
[0088]
在一些实施例中,流动池包括配置成向流动池提供样品的样品注入端口。样品注
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.2004oct;30(5):502-11;alison,et al.j pathol,2010dec;222(4):335-344;以及herbig,et al.(2007)crit rev ther drug carrier syst.24(3):203-255,所述文献的公开内容通过引用并入本文。在某些情况下,感兴趣的流式细胞术系统包括:bd biosciences facscanto
tm
流式细胞仪、bd biosciences facscanto
tm ii流式细胞仪、bd accuri
tm
流式细胞仪、bd accuri
tm c6 plus流式细胞仪、bd biosciences facscelesta
tm
流式细胞仪、bd biosciences facslyric
tm
流式细胞仪、bd biosciences facsverse
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流式细胞仪、bd biosciences facsymphony
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流式细胞仪、bd biosciences lsrfortessa
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流式细胞仪、bd biosciences lsrfortessa
tm x-20流式细胞仪、bd biosciences facspresto
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流式细胞仪、bd biosciences facsvia
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流式细胞仪和bd biosciences facscalibur
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细胞分选仪、a bd biosciences facscount
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细胞分选仪、bd biosciences facslyric
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细胞分选仪、bd biosciences via
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细胞分选仪、bd biosciences influx
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细胞分选仪、bd biosciences aria
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细胞分选仪、bd biosciences facsaria
tm ii细胞分选仪、bd biosciences facsaria
tm iii细胞分选仪、bd biosciences facsaria
tm fusion细胞分选仪以及bd biosciences facsmelody
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细胞分选仪、bd biosciences facsymphony
tm s6细胞分选仪等。
[0094]
在一些实施例中,本主题的系统是流式细胞仪系统,例如在美国专利号10,663,476、10,620,111、10,613,017、10,605,713、10,585,031、10,578,542、10,578,469、10,481,074、10,302,545、10,145,793、10,113,967、10,006,852、9,952,076、9,933,341、9,726,527、9,453,789、9,200,334、9,097,640、9,095,494、9,092,034、8,975,595、8,753,573、8,233,146、8,140,300、7,544,326、7,201,875、7,129,505、6,821,740、6,813,017、6,809,804、6,372,506、5,700,692、5,643,796、5,627,040、5,620,842、5,602,039、4,987,086、4,498,766中描述的那些,所述专利的公开内容通过引用整体并入本文。
[0095]
在某些情形中,本发明的流式细胞术系统配置用于通过使用射频标记发射(fire)的荧光成像来使流动流中的微粒成像,例如在以下中描述的那些:diebold,et al.nature photonics vol.7(10);806-810(2013);以及美国专利号9,423,353、9,784,661、9,983,132、10,006,852、10,078,045、10,036,699、10,222,316、10,288,546、10,324,019、10,408,758、10,451,538、10,620,111和美国专利公开号2017/0133857、2017/0328826、2017/0350803、2018/0275042、2019/0376895和2019/0376894中描述的那些,其公开内容通过引用并入本文。
[0096]
图7示出了根据本发明的示例性实施例的用于流式细胞术的系统700。系统700包括流式细胞仪710、控制器/处理器790和存储器795。流式细胞仪710包括一个或多个激发激光器715a-715c、聚焦透镜720、流动池725、前向散射光检测器730、侧向散射光检测器735、集光透镜726和光检测系统740。
[0097]
激发激光器715a-c发射激光束形式的光。在图7的示例性系统中,从激发激光器715a-715c发射的激光束的波长分别为488nm、633nm和325nm。激光束首先被引导通过分束器745a和745b中的一个或多个。分束器745a透射488nm的光并反射633nm的光。分束器745b
透射紫外光(波长在10至400nm范围内的光)并反射488nm和633nm的光。
[0098]
然后将激光束引导至聚焦透镜720,该聚焦透镜720将束聚焦到流动池725内样品微粒所在的流体流的部分上。流动池是流体系统的一部分,其将流中的微粒(通常一次一个)引导到聚焦的激光束以进行询问。流动池725可以包括台式细胞仪中的流动池或空气流流式细胞仪中的喷嘴尖端。
[0099]
来自激光束的光通过衍射、折射、反射、散射和吸收与样品中的微粒相互作用,并根据微粒的特性(如其尺寸、内部结构和附着于微粒上或天然存在于微粒之上或之中的一种或多种荧光分子的存在)以各种不同波长重新发射。荧光发射以及衍射光、折射光、反射光和散射光可以按特定路线发送到前向散射光检测器730、侧向散射光检测器735和光检测系统740中的一者或多者。
[0100]
前向散射光检测器730被定位成:轴线稍微偏离通过流动池的直接光束,并且配置成检测衍射光,即主要沿向前方向穿过或围绕微粒行进的激发光。由前向散射光检测器检测到的光的强度取决于微粒的整体尺寸。前向散射光检测器可以包括光电二极管。侧向散射光检测器735配置成检测来自微粒表面和内部结构的折射和反射光,该折射和反射光趋于随着微粒结构复杂性的增加而增加。侧向散射光检测器735可以包括光电倍增管。光检测系统740包括六个波长分离器741a、741b、741c、741d、741e和741f。每个波长分离器分别光学耦合到光检测模块742a、742b、742c、742d、742e和742f。每个光检测模块包括多个光检测器(例如,如上所述)。在前向散射光检测器730、侧向散射光检测器735和光检测模块742a-742f内的光检测器处检测到的信号可以由光检测器转换为电子信号(电压)。该数据可以提供有关样品的信息。
[0101]
图7的系统中的任何光学部件都可以经由本文所描述的夹具以可操作方式联接到安装块。例如,波长分离器741a-741f中的一个或多个可以经由本主题的夹具以可操作方式分别联接到光检测模块742a-742f中的安装块。另外,存在于光检测模块742a-742f内的一个或多个光学部件可以类似地经由夹具(例如,如上所述)以可操作方式联接到安装块。
[0102]
本领域技术人员将认识到,根据本发明实施例的流式细胞仪不限于图7中描绘的流式细胞仪,而是可以包括本领域已知的任何流式细胞仪。例如,流式细胞仪可以具有各种波长和各种不同配置的任意数目的激光器、分束器、滤光器和光检测器。
[0103]
在操作中,细胞仪操作由控制器/处理器790控制,并且来自光检测器的测量数据可以存储在存储器795中并由控制器/处理器790处理。尽管未清楚地显示,但控制器/处理器790联接到光检测器以从其接收输出信号,并且还可以联接到流式细胞仪710的电气和机电部件以控制激光器、流体流参数等。还可以在系统中提供输入/输出(i/o)能力797。存储器795、控制器/处理器790和i/o 797可以完全作为流式细胞仪710的组成部分提供。在这样的实施例中,显示器也可以构成用于向细胞仪710的使用者呈现实验数据的i/o能力797的一部分。可替代地,存储器795以及控制器/处理器790和i/o能力中的一些或全部可以是一个或多个外部设备(如通用计算机)的一部分。在一些实施例中,存储器795和控制器/处理器790中的一些或全部可以与细胞仪710无线或有线通信。控制器/处理器790连同存储器795和i/o 797可以配置成执行与流式细胞仪实验的准备和分析有关的各种功能。
[0104]
用于流式细胞仪实验的不同荧光分子会在它们自己的特征波段中发射光。用于实验的特定荧光标记及其相关的荧光发射带可以被选择为与光检测器的滤光窗大体一致。i/
o797可配置成接收关于流式细胞仪实验的数据,该流式细胞仪实验具有一组荧光标记和具有多个标记的多个细胞群,每个细胞群都具有多个标记的子集。i/o 797还可以配置成接收将一种或多种标记分配给一个或多个细胞群的生物学数据、标记密度数据、发射光谱数据、将标签分配给一个或多个标记的数据以及细胞仪配置数据。流式细胞仪实验数据(如标记光谱特性)和流式细胞仪配置数据也可以存储在存储器795中。控制器/处理器790可以配置成评估对标记的一次或多次标签分配。
[0105]
在一些实施例中,本主题的系统是微粒分选系统,其配置成使用封闭的微粒分选模块对微粒进行分选,例如在2017年3月28日提交的美国专利公报no.2017/0299493中描述的那些,该专利的公开内容通过引用并入本文。在某些实施例中,使用具有多个分选决策单元的分选决策模块对样品的微粒(例如,细胞)进行分选,例如在2019年12月23日提交的美国专利公报no.2020/0256781中描述的那些,该专利的公开内容通过引用并入本文。在一些实施例中,用于分选样品的组分的系统包括具有偏转板的微粒分选模块,例如在2017年3月28日提交的美国专利公报no.2017/0299493中描述的,该专利的公开内容通过引用并入本文。
[0106]
图8示出了用于分析和显示生物事件的系统(如处理器800)的一个示例的功能框图。处理器800可以配置成实施用于控制生物事件的图形显示的各种处理。
[0107]
流式细胞仪或分选系统802可以配置成获取生物事件数据。例如,流式细胞仪可以生成流式细胞仪事件数据(例如,微粒调制光数据)。流式细胞仪802可以配置成向处理器800提供生物事件数据。在流式细胞仪802与处理器800之间可以包括数据通信信道。可以经由该数据通信信道向处理器800提供生物事件数据。
[0108]
处理器800可以配置成从流式细胞仪802接收生物事件数据。从流式细胞仪802接收的生物事件数据可以包括流式细胞仪事件数据。处理器800可以配置成向显示设备806提供包括生物事件数据的第一标示的图形显示。处理器800可以进一步配置成:将感兴趣的区域呈现为围绕由显示设备806显示的生物事件数据群的门,所述生物事件数据例如覆盖在第一标示上。在一些实施例中,该门可以是在单个参数直方图或二变量标示上绘制的一个或多个感兴趣的图形区域的逻辑组合。在一些实施例中,显示器可以用于显示微粒参数或饱和光检测器数据。
[0109]
处理器800可以进一步配置成在门内的显示设备806上显示与门外的生物事件数据中的其他事件不同的生物事件数据。例如,处理器800可以配置成使门内包含的生物事件数据的颜色与门外的生物事件数据的颜色不同。显示设备806可以被实施为监视器、平板电脑、智能手机或配置成呈现图形界面的其他电子设备。
[0110]
处理器800可以配置成从第一输入设备接收识别门的门选择信号。例如,第一输入设备可以被实施为鼠标810。鼠标810可以向处理器800发起门选择信号,处理器800识别要在显示设备806上显示或经由显示设备806操纵的门(例如,当光标定位在其中时通过在所需的门上或其中进行点击)。在一些实施方案中,第一设备可以被实施为键盘808或用于向处理器800提供输入信号的其他装置,例如触摸屏、触控笔、光检测器或语音识别系统。一些输入设备可以包括多种输入功能。在此类实施方案中,输入功能均可以被认为是输入设备。例如,如图8所示,鼠标810可以包括鼠标右键和鼠标左键,每一者都可以产生触发事件。
[0111]
触发事件可以使处理器800改变显示数据的方式:数据的哪些部分实际显示在显
示设备806上,和/或为进一步处理提供输入(例如针对微粒分选选择感兴趣的群体)。
[0112]
在一些实施例中,处理器800可以配置成检测何时由鼠标810启动门选择。处理器800还可以配置成自动修改标示可视化以促进门控处理。该修改可以基于由处理器800接收的生物事件数据的特定分布。在一些实施例中,处理器800扩展第一门以便生成第二门(例如,如上所述)。
[0113]
处理器800可以连接到存储设备804。存储设备804可以配置成接收和存储来自处理器800的生物事件数据。存储设备804还可以配置成接收和存储来自处理器800的流式细胞事件数据。存储设备804可以进一步配置成允许处理器800检索生物事件数据,例如流式细胞事件数据。
[0114]
显示设备806可以配置成接收来自处理器800的显示数据。显示数据可以包括生物事件数据的标示和勾勒出标示的各部分的门。显示设备806可以进一步配置成根据从处理器800接收的输入连同来自流式细胞仪802、存储设备804、键盘808和/或鼠标810的输入来改变所呈现的信息。
[0115]
在一些实施方案中,处理器800可以生成用户界面以接收示例事件进行分选。例如,用户界面可以包括用于接收示例事件或示例图像的机制。示例事件或图像或示例门可以在收集样品的事件数据之前或基于样品的部分的初始事件集提供。
[0116]
图9a是根据本文提出的一个实施例的微粒分选系统900(例如,图8中的流式细胞仪802)的示意图。在一些实施例中,微粒分选系统900是细胞分选系统。如图9a所示,液滴形成换能器902(例如,压电振荡器)联接到流体导管901,该流体导管901能够联接到、能够包括或可以是喷嘴903。在流体导管901内,鞘液904将包含微粒909的样品流体906流体动力学地聚焦为移动的流体柱908(例如流)。在移动的流体柱908内,微粒909(例如,细胞)排列成单行以穿过受照射源912(例如,激光器)照射的监测区域911(例如,激光流相交的地方)。液滴形成换能器902的振动导致移动的流体柱908分解为多个液滴910,其中一些包含微粒909。
[0117]
在操作中,检测站点914(例如,事件检测器)识别感兴趣的微粒(或感兴趣的细胞)何时穿过监测区域911。检测站点914馈入定时电路928,定时电路928又馈入闪充电路930。在由定时液滴延迟(δt)通知的液滴中断点,可以向移动的流体柱908施加闪充,使得感兴趣的液滴带电。感兴趣的液滴可以包括一个或多个待分选的微粒或细胞。然后可以通过激活偏转板(未示出)来将带电液滴分选,以将液滴偏转到器皿(如收集管或多孔或微孔样品板)中,其中孔或微孔可以与特别感兴趣的液滴相关联。如图9a所示,液滴可以被收集在排放容器938中。
[0118]
检测系统916(例如液滴边界检测器)用于在感兴趣的微粒通过被监测区域911时自动确定液滴驱动信号的相位。美国专利no.7,679,039中描述了示例性液滴边界检测器,该专利通过引用整体并入本文。检测系统916允许该仪器准确计算每个检测到的微粒在液滴中的位置。检测系统916可以馈入振幅信号920和/或相位信号918,其又(经由放大器922)馈入振幅控制电路926和/或频率控制电路924。振幅控制电路926和/或频率控制电路924进而控制液滴形成换能器902。振幅控制电路926和/或频率控制电路924可以包括在控制系统中。
[0119]
在一些实施方案中,分选电子设备(例如,检测系统916、检测站点914和处理器
940)可以与存储器联接,该存储器配置成存储检测到的事件和基于其的分选决策。分选决策可以包含在微粒的事件数据中。在一些实施方案中,检测系统916和检测站点914可以被实施为单个检测单元或者被通信联接,使得事件测量可以由检测系统916或检测站点914中的一者收集并提供给非收集元件。
[0120]
图9b是根据本文提出的一个实施例的微粒分选系统的示意图。图9b所示的微粒分选系统900包括偏转板952和954。可以经由倒钩中的流充电线施加电荷。这产生了包含要进行分析的微粒909的液滴流910。可以用一个或多个光源(例如,激光器)照射微粒以产生光散射和荧光信息。例如通过分选电子设备或其他检测系统(图9b中未示出)来分析微粒的信息。偏转板952和954可以被独立控制以吸引或排斥带电液滴,以将液滴引向目的地收集器皿(例如,972、974、976或978中的一者)。如图9b所示,偏转板952和954可以被控制以沿着朝向器皿974的第一路径962或沿着朝向器皿978的第二路径968引导微粒。如果微粒不相关(例如,未表现出散射或在指定分选范围内的照明信息),则偏转板可以允许微粒沿着流动路径964继续。这种不带电的液滴可以例如通过抽吸器970进入废液容器。
[0121]
可以包括分选电子设备以启动测量值的收集,接收微粒的荧光信号,并确定如何调节偏转板以对微粒进行分选。图9b所示的示例性实施方案包括由becton,dickinsonandcompany(franklinlakes,nj)销售的bdfacsaria
tm
系列流式细胞仪。
[0122]
分析样品的方法
[0123]
本发明的方面进一步包括分析样品的方法。感兴趣的方法包括:将样品引入具有光源和一个或多个光检测模块的微粒分析系统中。用于本方法中的光检测模块包括:安装块、用于调制光束的光学部件、以及将光学部件以可操作方式联接到安装块的夹具。与本主题的方法相关的夹具包括:框架和附接到其上的一个或多个挠性接片。光检测模块可以包括任何方便数目的光学部件。在某些情况下,光检测模块包括单个光学部件。在另一些情况下,光检测模块包括多个光学部件,例如其中多个光学部件中的光学部件的数目的范围在2至8内,例如2至6,并且包括2至4。微粒分析系统可以包括任何方便数目的光检测模块。在一些情形中,该系统包括单个光检测模块。在另一些实施例中,光检测模块包括多个光检测模块,例如其中多个光检测模块中光检测模块的数目的范围为2至8,例如2至6。
[0124]
在一些情况下,在本方法中分析的样品是生物样品。在一些实施例中,样品是生物样品。术语“生物样品”在其常规意义上用于指整个有机体、植物、真菌或者动物组织、细胞或组成部分的子集,在某些情况下,可以在血液、粘液、淋巴液、滑液、脑脊液、唾液、支气管肺泡灌洗液、羊水、羊膜脐血、尿液、阴道液和精液中发现它们。这样,“生物样品”既指原生生物体或其组织的子集,也指从该生物体或其组织的子集制备的匀浆、溶解物或提取物,包括但不限于:例如,血浆、血清、脊髓液、淋巴液;皮肤、呼吸道、胃肠道、心血管和泌尿生殖道的部分;眼泪、唾液、乳汁、血细胞、肿瘤、器官。生物样品可以是任何类型的有机体组织,包括健康组织和患病组织(例如癌变组织、恶性组织、坏死组织等)。在某些实施例中,生物样品是液体样品,例如血液或其衍生物,例如血浆、眼泪、尿液、精液等,其中在一些情况下,样品是血液样品,包括全血,例如静脉穿刺或手指针刺获得的血液(血液在分析之前可能会或可能不会与例如防腐剂、抗凝剂等之类的任何试剂混合)。
[0125]
在某些实施例中,样品的来源是“哺乳动物”或“哺乳类动物”,其中这些术语被广泛地用于描述哺乳动物纲内的生物体,包括食肉动物目(例如,狗和猫)、啮齿动物目(例如,
小鼠、豚鼠和大鼠)和灵长类动物(例如人类、黑猩猩和猴子)。在一些情况下,受试者是人类。所述方法可以应用于从性别和处于发育的任何阶段(即,新生儿、婴儿、少年、青少年、成人)的人类受试者获得的样品,其中在某些实施例中,人类受试者是少年、青少年或成年人。尽管本发明可以应用于来自人类受试者的样品,但是应当理解,该方法也可以在来自其他动物受试者(即,在“非人类受试者”中)的样品上进行,所述其他动物受试者例如但不限于鸟、小鼠、大鼠、狗、猫、牲畜和马。
[0126]
感兴趣的细胞可以被靶向以根据各种参数进行表征,例如经由将特定荧光标签附着到感兴趣的细胞上进行识别的表型特征。在一些实施例中,该系统配置成偏转被确定为包括目标细胞的分析液滴。可以使用本主题的方法表征多种细胞。感兴趣的靶细胞包括但不限于干细胞、t细胞、树突细胞、b细胞、粒细胞、白血病细胞、淋巴瘤细胞、病毒细胞(例如,hiv细胞)、nk细胞、巨噬细胞、单核细胞、成纤维细胞、上皮细胞、内皮细胞和红细胞。感兴趣的靶细胞包括具有方便的细胞表面标记或抗原的细胞,这些细胞表面标记或抗原可以被方便的亲和剂或其缀合物捕获或标记。例如,靶细胞可以包括细胞表面抗原,例如cd11b、cd123、cd14、cd15、cd16、cd19、cd193、cd2、cd25、cd27、cd3、cd335、cd36、cd4、cd43、cd45ro、cd56、cd61、cd7、cd8、cd34、cd1c、cd23、cd304、cd235a、t细胞受体α/β、t细胞受体γ/δ、cd253、cd95、cd20、cd105、cd117、cd120b、notch4、lgr5(n端子)、ssea-3、tra-1-60抗原、二唾液酸神经节苷脂gd2和cd71。在一些实施例中,靶细胞选自来自全血、骨髓或脐带血的含有hiv的细胞、treg细胞、抗原特异性t细胞群、肿瘤细胞或造血祖细胞(cd34 )。
[0127]
在实施本主题方法时,利用来自光源的光照射(例如,在流式细胞仪的流动流中的)样品。在一些实施例中,光源是宽带光源,其发射具有宽波长范围的光,例如所述光跨越50nm或更大,例如100nm或更大,例如150nm或更大,例如200nm或更大,例如250nm或更大,例如300nm或更大,例如350nm或更大,例如400nm或更大,以及包括跨越500nm或更大。例如,一种合适的宽带光源发射波长为200nm至1500nm的光。合适的宽带光源的另一示例包括发射波长为400nm至1000nm的光的光源。在所述方法包括利用宽带光源照射的情况下,感兴趣的宽带光源方案可以包括但不限于:卤素灯、氘弧灯、氙弧灯、稳定的光纤耦合宽带光源、具有连续光谱的宽带led、超辐射发光二极管、半导体发光二极管、宽光谱led白光源、多led集成白光源、以及其他宽带光源或它们的任意组合。
[0128]
在另一些实施例中,该方法包括利用发射特定波长或窄波长范围的窄带光源照射,例如利用发射例如50nm或更小的窄波长范围内的光的光源照射,例如40nm或更小,例如30nm或更小,例如25nm或更小,例如20nm或更小,例如15nm或更小,例如10nm或更小,例如5nm或更小,例如2nm或更小,以及包括发射特定波长的光(即单色光)的光源。在方法包括利用窄带光源照射的情况下,感兴趣的窄带光源方案可以包括但不限于:窄波长led、激光二极管或与一个或更多个光学带通滤光器、衍射光栅、单色器耦合的宽带光源,或它们的任意组合。
[0129]
在某些实施例中,该方法包括利用一个或更多个激光器照射样品。如上讨论的,激光器的类型和数量将根据样品以及期望收集到的光而变化,并且可以是气体激光器,例如氦氖激光器、氩激光器、氪激光器、氙激光器、氮激光器、co2激光器、co激光器、氩氟(arf)准分子激光器、氪氟(krf)准分子激光器、氙氯(xecl)准分子激光器或氙氟(xef)准分子激光器或它们的组合。在另一些情形中,该方法包括利用例如芪、香豆素或罗丹明激光器的染料
激光器照射流动流。在另外的另一些情况下,该方法包括利用例如氦镉(hecd)激光器、氦汞(hehg)激光器、氦硒(hese)激光器、氦银(heag)激光器、锶激光器、氖铜(necu)激光器、铜激光器或金激光器及它们的组合的金属蒸气激光器照射流动流。在另一些情况下,该方法包括利用固态激光器照射流动流,例如红宝石激光器、nd:yag激光器、ndcryag激光器、er:yag激光器、nd:ylf激光器、nd:yvo4激光器、nd:yca4o(bo3)3激光器、nd:ycob激光器、钛蓝宝石激光器、铥yag激光器、镱yag激光器、y2o3激光器或铈掺杂激光器及它们的组合。
[0130]
可以用一个或更多个上述光源照射样品,例如2个或更多个光源、例如3个或更多个光源、例如4个或更多个光源、例如5个或更多个光源,并且包括10个或更多个光源。该光源可以包括光源类型的任意组合。例如,在一些实施例中,该方法包括用激光器阵列(例如具有一个或更多个气体激光器、一个或更多个染料激光器以及一个或更多个固态激光器的阵列)照射流动流中的样品。
[0131]
可以用范围在200nm至1500nm内的波长照射样品,例如250nm至1250nm,例如300nm至1000nm,例如350nm至900nm,并且包括400nm至800nm。例如,在光源是宽带光源的情况下,可以用200nm至900nm的波长照射样品。在另一些情况下,在光源包括多个窄带光源的情况下,可以用200nm至900nm的特定波长照射样品。例如,光源可以是均独立地发射具有在200nm至900nm的范围内的波长的光的多个窄带led(1nm

25nm)。在另一些实施例中,窄带光源包括一个或更多个激光器(例如激光器阵列),并且用200nm至700nm的特定波长照射样品,例如用具有如上所述的气体激光器、准分子激光器、染料激光器、金属蒸气激光器和固态激光器的阵列照射样品。
[0132]
在采用一个以上光源的情况下,可以用光源同时或顺序地或以其组合来照射样品。例如,可以用每个光源同时照射样品。在另一些实施例中,用每个光源顺序地照射流动流。在采用一个以上光源顺序地照射样品的情况下,每个光源照射样品的时间可以独立地为0.001微秒或更多、例如0.01微秒或更多、例如0.1微秒或更多、例如1微秒或更多、例如5微秒或更多、例如10微秒或更多、例如30微秒或更多,以及包括60微秒或更多。例如,该方法可以包括用光源(例如激光)照射样品持续一定时间,该持续时间为0.001微秒至100微秒,例如0.01微秒至75微秒,例如0.1微秒至50微秒,例如1微秒至25微秒,以及包括5微秒至10微秒。在实施例中,在用两个或更多个光源顺序地照射样品的情况下,每个光源照射样品的持续时间可以相同或不同。
[0133]
每个光源照射之间的时间段也可以根据需要变化,通过0.001微秒或更多的延迟独立地分开,例如0.01微秒或更多的延迟,例如0.1微秒或更多的延迟,例如1微秒或更多的延迟,例如5微秒或更多的延迟,例如10微秒或更多的延迟,例如15微秒或更多的延迟,例如30微秒或更多的延迟,并且包括60微秒或更多的延迟。例如,每个光源照射之间的时间段的范围可以为0.001微秒至60微秒,例如0.01微秒至50微秒,例如0.1微秒至35微秒,例如1微秒至25微秒,并且包括5微秒至10微秒。在某些实施例中,每个光源照射之间的时间段是10微秒。在实施例中,通过两个以上(即3个或更多)光源顺序地照射样品的情况下,每个光源照射之间的延迟可以相同或不同。
[0134]
样品可以连续或以离散间隔进行照射。在一些情况下,该方法包括利用光源连续地照射样品中的样品。在另一些情况下,利用光源以离散间隔照射样品,例如,每0.001毫秒、每0.01毫秒、每0.1毫秒、每1毫秒、每10毫秒、每100毫秒以及包括每1000毫秒,或者以其
他间隔来照射。
[0135]
视光源而定,可以以变化的距离来照射样品,所述变化的距离例如是0.01mm或更大,例如0.05mm或更大,例如0.1mm或更大,例如0.5mm或更大,例如1mm或更大,例如2.5mm或更大,例如5mm或更大,例如10mm或更大,例如15mm或更大,例如25mm或更大,以及包括50mm或更大。而且,角度或照射也可以变化,其范围为10
°
至90
°
,例如15
°
至85
°
,例如20
°
至80
°
,例如25
°
至75
°
,以及包括30
°
至60
°
,例如以90
°
的角度变化。
[0136]
如上所讨论的,在实施例中,来自所照射的样品的光被传送到如本文所描述的光检测系统,并由一个或更多个光检测器测量。在实施本主题的方法中,来自样品的光被传送到三个或更多个波长分离器,所述三个或更多个波长分离器中的每一个被配置成使具有预定光谱范围的光通过。来自波长分离器中的每一个的光谱范围的光被传送到具有光学部件的一个或更多个光检测模块,该光学部件配置成将具有预定亚光谱范围的光传送到光检测器。
[0137]
可以用光检测系统连续地或以离散间隔来测量光。在一些情况下,该方法包括连续对光进行测量。在另一些情况下,以离散间隔测量光,例如每0.001毫秒、每0.01毫秒、每0.1毫秒、每1毫秒、每10毫秒、每100毫秒、以及包括每1000毫秒,或其他间隔测量光。
[0138]
对所收集的光的测量可以在本主题的方法期间进行一次或更多次,例如两次或更多次,例如3次或更多次,例如5次或更多次,并且包括10次或更多次。在某些实施例中,对光传播测量两次或更多次,在某些情况下数据被平均化。
[0139]
在一些实施例中,该方法包括:在利用本主题的光检测系统检测光之前调节光。例如,来自样品源的光可以通过一个或更多个透镜、镜子、针孔、狭缝、光栅、光折射器及它们的任意组合。在一些情况下,所收集的光通过一个或更多个聚焦透镜,以减小导向如上所述的光检测系统或光学收集系统的光的分布。在另一些情况下,来自样品的发射的光通过一个或更多个准直器,以减少传送到光检测系统的光束发散。
[0140]
感兴趣的方法还可以包括在研究、实验室测试或治疗中使用微粒。在一些实施例中,本主题的方法包括获得从目标流体或组织生物样品制备的单个细胞。例如,本主题的方法包括从流体或组织样品中获得细胞以用作癌症等疾病的研究或诊断样本。同样,本主题的方法包括从流体或组织样品中获得细胞以用于治疗。细胞治疗方案是这样一种方案,其中可以制备包括例如细胞和组织的活细胞材料并将其引入受试者体内作为治疗性处理。可以通过流式细胞仪分选的样品的给药来治疗的病症包括但不限于血液疾病、免疫系统疾病、器官损伤等。
[0141]
典型的细胞治疗方案可以包括以下步骤:样品收集、细胞分离、基因改造、培养和体外扩增、细胞收获、样品体积减小和洗涤、生物保存、储存以及将细胞引入受试者体内。该方案可以开始于从来自受试者的源组织收集活细胞和组织以产生细胞和/或组织样品。可以经由任何合适的程序收集样品,包括例如向受试者施用细胞动员剂、从受试者体内抽血、从受试者体内取出骨髓等。收集样品后,可以经由几种方法进行细胞富集,包括例如基于离心的方法、基于过滤器的方法、淘析、磁分离方法、荧光激活细胞分选(facs)等。在一些情况下,可以通过任何方便的方法对富集的细胞进行基因改造,例如核酸酶介导的基因编辑。基因改造后的细胞可以在体外培养、活化和扩增。在一些情况下,细胞被保存,例如,冷冻保存,并储存以备将来使用,其中细胞被解冻,然后施用于患者,例如,可以将细胞输注到患者
体内。
[0142]
组装光检测模块的方法
[0143]
本公开的方面还包括组装具有光学部件的光检测模块的方法。感兴趣的方法包括将用于将光学部件以可操作方式联接到安装块的夹具附接到安装块上。本主题的方法的感兴趣的夹具包括框架和附接到框架上的一个或多个挠性接片(例如,如上所述)。该方法可以包括将任何方便数目的光学部件定位在光检测模块内。在一些情形中,该方法包括将单个光学部件定位在光检测模块内。在另一些情形中,该方法包括将多个光学部件定位在光检测模块内,例如其中多个光学部件中的光学部件的数目在2至8的范围内,例如2至6,并且包括2至4。该方法的某些实施例包括:将多个(例如,在2至4个的范围内)夹子附接到安装块上。
[0144]
感兴趣的方法还包括经由附接机构将夹具固定到一个或多个安装块上。在一些情况下,附接机构包括配置成接纳螺钉的开口。该夹具可以包括任何方便数目的开口。在一些实施例中,夹具包括单个开口。在另一些实施例中,夹具包括多个开口,例如其中开口的数目在2至12个开口的范围内,例如2至10个,并且包括2至8个开口。在一些实施例中,夹具包括8个开口。根据本发明实施例的方法还包括经由一个或多个螺钉固定安装块。
[0145]
在另一些情况下,该附接机构包括一个或多个夹子。感兴趣的夹子可以包括夹子的突出部,该突出部配置成与安装块中尺寸互补的沟槽以配合关系接合。在夹具包括夹子的情况下,夹子可以配置成在夹具定位在检测模块上时与沟槽接合,并且一旦接合就防止夹具被抬离检测模块。本主题的夹具可以包括任何方便数目的夹子。在一些情形中,夹具包括配置成与检测模块中的单个沟槽配合的单个夹子。在另一些实施例中,夹具包括多个夹子,例如其中夹子的数目在2至4的范围内。
[0146]
计算机控制系统
[0147]
本公开的方面进一步包括计算机控制的系统,其中这些系统包括用于完全自动化或部分自动化的一台或多台计算机。在一些实施例中,该系统包括具有非暂时性计算机可读存储介质的计算机,在所述存储介质上存储有计算机程序,其中计算机程序在被加载到计算机上时包括用于分析来自一个或多个光检测器(例如,光检测模块中的光检测器)的数据的指令。
[0148]
在实施例中,该系统包括输入模块、处理模块和输出模块。本主题的系统可以包括硬件部件和软件部件两者,其中硬件部件可以采用一个或多个平台的形式,例如采用服务器的形式,使得系统的功能元件(即系统的执行系统特定任务(例如管理信息的输入和输出、处理信息等)的那些元件)可以通过在代表系统的一个或多个计算机平台上和跨越所述计算机平台执行软件应用程序来执行。
[0149]
系统可以包括显示器和操作人员输入设备。操作人员输入设备例如可以是键盘、鼠标等。处理模块包括处理器,该处理器可以访问存储器,该存储器上存储有用于执行本主题的方法的步骤的指令。处理模块可以包括操作系统、图形用户界面(gui)控制器、系统存储器、存储器存储设备和输入-输出控制器、高速缓冲存储器、数据备份单元和许多其他设备。处理器可以是市售处理器,或者它可以是现有或将变得可用的其他处理器之一。处理器执行操作系统,并且操作系统以众所周知的方式与固件和硬件接口,并促进处理器协调和执行可以用各种编程语言(例如java、perl、c 、python、其他高级或低级语言以及它们的
组合)编写的各种计算机程序的功能,如本领域已知的那样。通常与处理器配合的操作系统协调和执行计算机其他部件的功能。该操作系统还提供调度、输入-输出控制、文件和数据管理、存储器管理以及通信控制和相关服务,所有这些都按照已知技术进行。在一些实施例中,处理器包括提供反馈控制(如负反馈控制)的模拟电子设备。
[0150]
系统存储器可以是多种已知的或未来的存储器存储设备中的任何一种。示例包括任何常用的随机存取存储器(ram)、磁介质(如常驻硬盘或磁带)、光学介质(如读写光盘)、闪存设备、或其他存储器存储设备。存储器存储设备可以是多种已知或未来设备中的任何一种,其包括密盘驱动器、磁带驱动器或软盘驱动器。这些类型的存储器存储设备通常从诸如密盘的程序存储介质(未示出)读取和/或写入该程序存储介质。这些程序存储介质中的任何一种或其他现在使用的或今后可能开发的程序存储介质,都可以被认为是计算机程序产品。如应了解的,这些程序存储介质通常存储计算机软件程序和/或数据。计算机软件程序(也称为计算机控制逻辑)通常存储在系统存储器和/或与存储器存储设备结合使用的程序存储设备中。
[0151]
在一些实施例中,描述了一种计算机程序产品,该计算机程序产品包括其中存储有控制逻辑(计算机软件程序,包括程序代码)的计算机可用介质。控制逻辑在由计算机的处理器执行时使处理器执行本文所描述的功能。在另一些实施例中,一些功能主要在使用例如硬件状态机的硬件中实现。实施硬件状态机以执行本文所描述的功能对于相关领域的技术人员来说将是显而易见的。
[0152]
存储器可以是处理器能够在其中存储和检索数据的任何合适的设备,例如磁性、光学或固态存储设备(包括磁盘或光盘或磁带或ram,或任何其他合适的设备,无论是固定的还是便携式的)。处理器可以包括通用数字微处理器,该通用数字微处理器从携带必要程序代码的计算机可读介质适当地编程。编程可以通过通信信道远程提供给处理器,或者预先保存在计算机程序产品中,例如存储器或使用与存储器连接的任何这些设备的某一其他便携式或固定的计算机可读存储介质。例如,磁盘或光盘可以携带程序,并且可以由磁盘写入器/读取器读取。本发明的系统还包括例如以计算机程序产品的形式对用于实践如上所述的方法的算法进行编程。根据本发明的编程可以记录在计算机可读介质上,例如计算机可以直接读取和访问的任何介质。此类介质包括但不限于:磁存储介质,例如软盘、硬盘存储介质和磁带;光存储介质,例如cd-rom;电子存储介质,例如ram和rom;便携式闪存驱动器;以及这些类别的混合体,例如磁/光存储介质。
[0153]
处理器还可以访问通信信道以与远程位置的用户通信。远程位置是指用户不直接与系统接触,并将输入信息从外部设备(例如连接到广域网(“wan”)、电话网络、卫星网络或任何其他合适的通信渠道的计算机,包括移动电话(即智能手机))中继至输入管理器。
[0154]
在一些实施例中,根据本公开的系统可以配置成包括通信接口。在一些实施例中,通信接口包括用于与网络和/或另一设备通信的接收器和/或发射器。通信接口可以被配置用于有线或无线通信,包括但不限于,射频(rf)通信(例如,射频识别(rfid))、zigbee通信协议、wi-fi、红外、无线通用串行总线(usb)、超宽带(uwb)、通信协议、以及蜂窝通信,例如码分多址(cdma)或全球移动通信系统(gsm)。
[0155]
在一个实施例中,通信接口配置成包括一个或多个通信端口,例如物理端口或usb端口、usb-c端口、rs-232端口等接口,或任何其他合适的电连接端口,以允许本主题的系统
与其他外部设备(例如被配置用于类似的补充数据通信的计算机终端(例如,在医生办公室或医院环境中))之间的数据通信。
[0156]
在一个实施例中,通信接口被配置用于红外通信、蓝牙通信或任何其他合适的无线通信协议,以使本主题的系统能够与其他设备(例如计算机终端和/或网络、支持通信的移动电话、个人数字助手或用户可以结合使用的任何其他通信设备)进行通信。
[0157]
在一个实施例中,通信接口配置成提供连接以使用互联网协议(ip)通过蜂窝电话网络、短消息服务(sms)、与连接到互联网的局域网(lan)上的个人计算机(pc)的无线连接或在wi-fi热点处到互联网的wi-fi连接来进行数据传输。
[0158]
在一个实施例中,本主题的系统配置成经由通信接口与服务器设备进行无线通信,例如,使用802.11或协议或irda红外协议等通用标准。服务器设备可以是另一种便携设备,例如智能手机、个人数字助理(pda)或笔记本电脑;或更大型设备,如台式计算机、电器等。在一些实施例中,服务器设备具有:显示器,例如液晶显示器(lcd);以及输入设备,例如按钮、键盘、鼠标或触摸屏。
[0159]
在一些实施例中,通信接口配置成使用一种或多种通信协议和/或上述机制自动或半自动地将存储在本主题的系统中(例如,可选的数据存储单元中)的数据与网络或服务器设备通信。
[0160]
输出控制器可以包括用于向用户(无论是人还是机器,无论是本地的还是远程的)呈现信息的各种已知显示设备中的任何一个的控制器。如果显示设备中的一个提供视觉信息,则该信息通常可以在逻辑上和/或物理上组织为图片元素的阵列。图形用户界面(gui)控制器可以包括用于在系统和用户之间提供图形输入和输出界面以及用于处理用户输入的多种已知的或将来的软件程序中的任何一种。计算机的功能元件可以经由系统总线相互通信。在替代实施例中,这些通信中的一些通信可以使用网络或其他类型的远程通信来完成。根据已知技术,输出管理器也可以将由处理模块生成的信息例如通过因特网、电话或卫星网络提供给位于远程位置的用户。可以根据多种已知技术来实现输出管理器对数据的呈现。作为一些示例,数据可能包括sql、html或xml文档、电子邮件或其他文件、或其他形式的数据。数据可能包括因特网url地址,以便用户可以从远程源检索另外的sql、html、xml或其他文档或数据。本主题的系统中存在的一个或多个平台可以是任何类型的已知计算机平台或未来将开发的类型,尽管它们通常是通常称为服务器的一类计算机。然而,它们也可以是大型计算机、工作站或其他计算机类型。它们可以经由任何已知或未来类型的电缆或其他通信系统(包括无线系统,无论是联网的还是其他方式)连接。它们可以在同一地点,也可以在物理上分开。可以在任何计算机平台上采用各种操作系统,这可能取决于所选择的计算机平台的类型和/或品牌。合适的操作系统包括xp、7、8、10、ibmandroid
tm
、sgioracle等。
[0161]
图10描绘了根据某些实施例的示例性计算设备1000的一般架构。图10中描绘的计算设备1000的一般架构包括计算机硬件和软件部件的布置。然而,没有必要为了提供使能的公开而显示所有这些一般常规的元件。如图所示,计算设备1000包括处理单元1010、网络接口1020、计算机可读介质驱动器1030、输入/输出设备接口1040、显示器1050和输入设备
1060,所有这些都可以通过通信总线相互通信。网络接口1020可以向一个或多个网络或计算系统提供连接性。因此,处理单元1010可以经由网络从其他计算系统或服务接收信息和指令。处理单元1010还可以与存储器1070通信并经由输入/输出设备接口1040进一步为可选的显示器1050提供输出信息。例如,作为可执行指令存储在分析系统的非暂时性存储器中的分析软件(例如,数据分析软件或程序,例如)可以向用户显示流式细胞术事件数据。输入/输出设备接口1040还可以从可选的输入设备1060(如键盘、鼠标、数字笔、麦克风、触摸屏、手势识别系统、语音识别系统、游戏手柄、加速度计、陀螺仪或其他输入设备)接收输入。
[0162]
存储器1070可以包含:计算机程序指令(在一些实施例中被分组为模块或部件),处理单元1010为了实施一个或多个实施例而执行该计算机程序指令。存储器1070一般包括ram、rom和/或其他持久性、辅助性或非暂时性计算机可读介质。存储器1070可以存储操作系统1072,该操作系统1072提供计算机程序指令以供处理单元1010在计算设备1000的一般管理和操作中使用。数据可以存储在数据存储设备1090中。存储器1070可以进一步包括计算机程序指令和用于实现本公开的方面的其他信息。
[0163]
功用
[0164]
本主题的光检测系统可用于需要通过光学特性表征样品的地方,特别是在收集少量光的地方。在一些实施例中,本文描述的系统和方法可用于利用荧光标签标记的生物样品的流式细胞术表征中。在另一些实施例中,该系统和方法可用于透射或散射光的光谱学中。另外,本主题的系统和方法可用于增加由从样品(例如,在流动流中)收集的光获得的信号。在某些情况下,本公开可用于增强对从流式细胞仪中的流动流中照射的样品收集的光的测量。例如,本发明可用于减少由光学部件在操作期间的不希望的移动引起的噪声。本公开的实施例可用于需要增强流式细胞术中发射测量的有效性,例如在研究和高流量实验室测试中。本公开还可以用于需要提供一种在细胞分选过程中具有改进细胞分选准确性、增强微粒收集、降低能量消耗、微粒带电效率、更精确微粒带电以及增强微粒偏转的流式细胞仪的地方。本公开还可用于增加微粒分析仪组装的容易性。
[0165]
本发明的实施例可用于需要将由生物样品制备的细胞用于研究、实验室测试或用于治疗的应用中。在一些实施例中,本主题的方法和装置可以有助于获得由靶流体或组织生物样品制备的单个细胞。例如,本主题的方法和系统有助于由流体或组织样品中获得细胞,以用作例如癌症等疾病的研究或诊断样本。同样,本主题的方法和系统可有助于从流体或组织样品中获得细胞以用于治疗。与传统的流式细胞术系统相比,本公开的方法和装置允许以增强的效率和低成本从生物样品(例如,器官、组织、组织片段、流体)分离和收集细胞。
[0166]
套件
[0167]
本发明的方面还包括套件,其中套件包括一个或多个光学部件(例如,二向色镜、带通滤光器、分束器等)和用于将光学部件以可操作方式联接到安装块的夹具。本主题的套件的相关夹具包括框架和附接到框架上的一个或多个挠性接片。本主题的套件的实施例包括多个夹具。在一些实施例中,套件包括一个或多个安装块。套件还可以包括光学收集部件,例如光纤(例如,光纤中继束)或用于自由空间中继系统的部件。在一些情形中,套件还包括一个或多个光检测器,例如雪崩光电二极管。
[0168]
除了上述部件之外,本主题的套件(在一些实施例中)可以进一步包括说明,例如,用于经由一个或多个夹具组装光检测模块。这些说明可以以多种形式存在于本主题的套件中,多种形式中的一种或更多种可以存在于套件中。这些说明可以存在的一种形式是在套件的包装中、在包装插页中等作为适当的介质或基板上的印刷信息,例如,在上面印刷了信息的一张纸或几张纸上。这些说明的另一种形式是其上已记录信息的计算机可读介质,例如软盘、密盘(cd)、便携式闪存驱动器等。这些说明可以存在的另一种形式是网站地址,该网站地址可以经由因特网来使用以访问在已删除站点处的信息。
[0169]
尽管有所附权利要求,本公开还通过以下条款定义:
[0170]
1.一种系统,包括:
[0171]
光源;和
[0172]
光检测模块,所述光检测模块包括:
[0173]
安装块;
[0174]
用于调制光束的光学部件;和
[0175]
将所述光学部件以可操作方式联接到所述安装块的夹具,所述夹具包括:
[0176]
框架;和
[0177]
附接到所述框架上的挠性接片。
[0178]
2.根据条款1所述的系统,其中,所述挠性接片包括用于接触所述光学部件的弯曲部分。
[0179]
3.根据条款1或2所述的系统,其中,所述夹具包括多个挠性接片。
[0180]
4.根据条款3所述的系统,其中,所述多个挠性接片中的挠性接片的数目在2至12的范围内。
[0181]
5.根据条款3或4所述的系统,其中,挠性接片的第一子集附接到所述框架的顶部上,而挠性接片的第二子集附接到所述框架的底部上。
[0182]
6.根据条款3至5中任一项所述的系统,其中,相邻的挠性接片以在2mm至25mm的范围内的距离分开。
[0183]
7.根据前述条款中任一项所述的系统,其中,所述框架是矩形的。
[0184]
8.根据条款7所述的系统,其中,所述多个挠性接片中邻近所述框架的角部定位的挠性接片配置成接触所述光学部件相对于相邻挠性接片的较小表面积。
[0185]
9.根据前述条款中任一项所述的系统,其中,所述框架包括用于防止离开所述光学部件的光被遮挡的切口。
[0186]
10.根据前述条款中任一项所述的系统,还包括附接机构,所述附接机构配置成将所述夹具固定到所述安装块上。
[0187]
11.根据条款10所述的系统,其中,所述附接机构包括:在所述框架中的开口,所述开口配置成接纳螺钉。
[0188]
12.根据条款11所述的系统,其中,所述附接机构包括多个开口。
[0189]
13.根据前述条款中任一项所述的系统,其中,所述光学部件包括镜。
[0190]
14.根据条款13所述的系统,其中所述镜是长形镜。
[0191]
15.根据条款13所述的系统,其中所述镜是二向色镜。
[0192]
16.根据前述条款中任一项所述的系统,其中,所述光学部件配置成使具有预定光
谱范围的光通过。
[0193]
17.根据前述条款中任一项所述的系统,其中,所述夹具将多个光学部件以可操作方式联接到所述安装块。
[0194]
18.根据条款17所述的系统,其中,所述光学部件的数目在2至6的范围内。
[0195]
19.根据条款18所述的系统,其中,所述夹具将4个光学部件以可操作方式联接到所述安装块。
[0196]
20.根据前述条款中任一项所述的系统,其中,所述光检测模块包括:
[0197]
多个安装块;和
[0198]
夹具,所述夹具将光学部件以可操作方式联接到所述多个安装块中的每个安装块。
[0199]
21.根据条款20所述的系统,其中,所述多个安装块中的安装块的数目在2至4的范围内。
[0200]
22.根据前述条款中任一项所述的系统,其中,所述系统包括多个光检测模块。
[0201]
23.根据条款22所述的系统,其中,所述多个光检测模块中的光检测模块的数目在2至6的范围内。
[0202]
24.根据条款22或23所述的系统,其中,所述光学部件配置成在所述光检测模块之间传送光。
[0203]
25.根据前述条款中任一项所述的系统,其中,所述系统是微粒分析仪。
[0204]
26.根据条款25所述的系统,其中,所述系统是流式细胞仪。
[0205]
27.一种光检测模块,包括:
[0206]
安装块;
[0207]
用于调制光束的光学部件;和
[0208]
将所述光学部件以可操作方式联接到所述安装块的夹具,所述夹具包括:
[0209]
框架;和
[0210]
附接到所述框架上的挠性接片。
[0211]
28.根据条款27所述的光检测模块,其中,所述挠性接片包括用于接触所述光学部件的弯曲部分。
[0212]
29.根据条款27或28所述的光检测模块,其中,所述夹具包括多个挠性接片。
[0213]
30.根据条款29所述的光检测模块,其中,所述多个挠性接片中的挠性接片的数目在2至12的范围内。
[0214]
31.根据条款29或30所述的光检测模块,其中,挠性接片的第一子集附接到所述框架的顶部上,而挠性接片的第二子集附接到所述框架的底部上。
[0215]
32.根据条款29至31中任一项所述的光检测模块,其中,邻近的挠性接片以在2mm至25mm的范围内的距离分开。
[0216]
33.根据条款27至32中任一项所述的光检测模块,其中,所述框架是矩形的。
[0217]
34.根据条款33所述的光检测模块,其中,所述多个挠性接片中邻近所述框架的角部定位的挠性接片配置成接触所述光学部件相对于相邻挠性接片的较小表面积。
[0218]
35.根据条款27至34中任一项所述的光检测模块,其中,所述框架包括用于防止离开所述光学部件的光被遮挡的切口。
[0219]
36.根据条款27至35中任一项所述的光检测模块,还包括配置成将所述夹具固定到所述安装块上的附接机构。
[0220]
37.根据条款36所述的光检测模块,其中,所述附接机构包括:在所述框架中的开口,所述开口配置成接纳螺钉。
[0221]
38.根据条款37所述的光检测模块,其中,所述附接机构包括多个开口。
[0222]
39.根据条款27至38中任一项所述的光检测模块,其中,所述光学部件包括镜。
[0223]
40.根据条款39所述的光检测模块,其中,所述镜是长形镜。
[0224]
41.根据条款39所述的光检测模块,其中,所述镜是二向色镜。
[0225]
42.根据条款27至41中任一项所述的光检测模块,其中,所述光学部件配置成使具有预定光谱范围的光通过。
[0226]
43.根据条款27至42中任一项所述的光检测模块,其中,所述夹具将多个光学部件以可操作方式联接到所述安装块。
[0227]
44.根据条款43所述的光检测模块,其中,光学部件的数目在2至6的范围内。
[0228]
45.根据条款44所述的光检测模块,其中,所述夹具将4个光学部件以可操作方式联接到所述安装块。
[0229]
46.根据条款27至45中任一项所述的光检测模块,其中,所述光检测模块包括:
[0230]
多个安装块;和
[0231]
夹具,所述夹具将光学部件以可操作方式联接到所述多个安装块中的每个安装块。
[0232]
47.根据条款46所述的光检测模块,其中,所述多个安装块中的安装块的数目在2至4的范围内。
[0233]
48.一种用于将光学部件以可操作方式联接到安装块的夹具,所述夹具包括:
[0234]
框架;和
[0235]
附接到所述框架上的挠性接片。
[0236]
49.根据条款48所述的夹具,其中,所述挠性接片包括用于接触所述光学部件的弯曲部分。
[0237]
50.根据条款48或49所述的夹具,其中,所述夹具包括多个挠性接片。
[0238]
51.根据条款50所述的夹具,其中,所述多个挠性接片中的挠性接片的数目在2至12的范围内。
[0239]
52.根据条款51所述的夹具,其中,所述夹具包括10个挠性接片。
[0240]
53.根据条款50至52中任一项所述的夹具,其中,挠性接片的第一子集附接到所述框架的顶部上,而挠性接片的第二子集附接到所述框架的底部上。
[0241]
54.根据条款50至53中任一项所述的夹具,其中,邻近的挠性接片以在2mm至25mm的范围内的距离分开。
[0242]
55.根据条款48至54中任一项所述的夹具,其中,所述框架是矩形的。
[0243]
56.根据条款55所述的夹具,其中,所述框架是正方形的。
[0244]
57.根据条款55或56所述的夹具,其中,所述框架的高度在10mm至50mm的范围内。
[0245]
58.根据条款55至57中任一项所述的夹具,其中,所述框架的宽度在20mm至100mm的范围内。
[0246]
59.根据条款55至58中任一项所述的夹具,其中,所述多个挠性接片中邻近所述框架的角部定位的挠性接片配置成接触所述光学部件相对于相邻挠性接片的较小表面积。
[0247]
60.根据条款48至59中任一项所述的夹具,其中,所述夹具由金属构成。
[0248]
61.根据条款60所述的夹具,其中,所述金属包括不锈钢。
[0249]
62.根据条款61所述的夹具,其中,金属包括301半硬不锈钢。
[0250]
63.根据条款48至62中任一项所述的夹具,其中,所述框架包括用于防止离开所述光学部件的光被遮挡的切口。
[0251]
64.根据条款48至63中任一项所述的夹具,还包括配置成将所述夹具固定到所述安装块上的附接机构。
[0252]
65.根据条款64所述的夹具,其中,所述附接机构包括:在所述框架中的开口,所述开口配置成接纳螺钉。
[0253]
66.根据条款65所述的夹具,其中,所述附接机构包括多个开口。
[0254]
67.根据条款66所述的夹具,其中,所述多个开口中的开口的数目在2至8的范围内。
[0255]
68.根据条款67所述的夹具,其中,所述框架包括8个开口。
[0256]
69.一种分析样品的方法,该方法包括:
[0257]
(a)将样品引入系统中,所述系统包括:
[0258]
光源;和
[0259]
光检测模块,所述光检测模块包括:
[0260]
安装块;
[0261]
用于调制光束的光学部件;和
[0262]
将所述光学部件以可操作方式联接到所述安装块的夹具,所述夹具包括:
[0263]
框架;和
[0264]
附接到所述框架上的挠性接片;和
[0265]
(b)以流式细胞的方式分析所述样品。
[0266]
70.根据条款69所述的方法,其中,所述挠性接片包括用于接触所述光学部件的弯曲部分。
[0267]
71.根据条款69或70所述的方法,其中,所述夹具包括多个挠性接片。
[0268]
72.根据条款71所述的方法,其中,所述多个挠性接片中的挠性接片的数目在2至12的范围内。
[0269]
73.根据条款71或72所述的方法,其中,挠性接片的第一子集附接到所述框架的顶部上,而挠性接片的第二子集附接到所述框架的底部上。
[0270]
74.根据条款71至73中任一项所述的方法,其中,邻近的挠性接片以在2mm至25mm的范围内的距离分开。
[0271]
75.根据条款69至74中任一项所述的方法,其中,所述框架是矩形的。
[0272]
76.根据条款75所述的方法,其中,所述多个挠性接片中邻近所述框架的角部定位的挠性接片配置成接触所述光学部件相对于相邻挠性接片的较小表面积。
[0273]
77.根据条款69至76中任一项所述的方法,其中,所述框架包括用于防止离开所述光学部件的光被遮挡的切口。
[0274]
78.根据条款69至77中任一项所述的方法,其中,所述夹具还包括配置成将所述夹具固定到所述安装块上的附接机构。
[0275]
79.根据条款78所述的方法,其中,所述附接机构包括:在所述框架中的开口,所述开口配置成接纳螺钉。
[0276]
80.根据条款79所述的方法,其中,所述附接机构包括多个开口。
[0277]
81.根据条款69至80中任一项所述的方法,其中,所述光学部件包括镜。
[0278]
82.根据条款81所述的方法,其中,所述镜是长形镜。
[0279]
83.根据条款81所述的方法,其中,所述镜是二向色镜。
[0280]
84.根据条款69至83中任一项所述的方法,其中,所述光学部件配置成使具有预定光谱范围的光通过。
[0281]
85.根据条款69至84中任一项所述的方法,其中,所述夹具将多个光学部件以可操作方式联接到所述安装块。
[0282]
86.根据条款85的方法,其中,所述光学部件的数目在2至6的范围内。
[0283]
87.根据条款86所述的方法,其中,所述夹具将4个光学部件以可操作方式联接到所述安装块。
[0284]
88.根据条款69至87中任一项所述的方法,其中,所述光检测模块包括:
[0285]
多个安装块;和
[0286]
夹具,所述夹具将光学部件以可操作方式联接到所述多个安装块中的每个安装块。
[0287]
89.根据条款88所述的方法,其中,所述多个安装块中的安装块的数目在2至4的范围内。
[0288]
90.根据条款69至89中任一项所述的方法,其中,所述系统包括多个光检测模块。
[0289]
91.根据条款90所述的方法,其中,所述多个光检测模块中的光检测模块的数目在2至6的范围内。
[0290]
92.根据条款90或91所述的方法,其中,所述光学部件配置成在所述光检测模块之间传送光。
[0291]
93.一种组装具有光学部件的光检测模块的方法,所述方法包括:
[0292]
将用于将所述光学部件以可操作方式联接到安装块的夹具附接到所述安装块上,所述夹具包括:
[0293]
框架;和
[0294]
附接到所述框架上的挠性接片。
[0295]
94.根据条款93所述的方法,其中,所述挠性接片包括用于接触所述光学部件的弯曲部分。
[0296]
95.根据条款93或94所述的方法,其中,所述夹具包括多个挠性接片。
[0297]
96.根据条款95所述的方法,其中,所述多个挠性接片中的挠性接片的数目在2至12的范围内。
[0298]
97.根据条款95或96所述的方法,其中,挠性接片的第一子集附接到所述框架的顶部上,而所述挠性接片的第二子集附接到所述框架的底部上。
[0299]
98.根据条款95至97中任一项所述的方法,其中,邻近的挠性接片以在2mm至25mm
的范围内的距离分开。
[0300]
99.根据条款93至98中任一项所述的方法,其中,所述框架是矩形的。
[0301]
100.根据条款99所述的方法,其中,所述多个挠性接片中邻近所述框架的角部定位的挠性接片配置成接触所述光学部件相对于相邻挠性接片的较小表面积。
[0302]
101.根据条款93至100中任一项所述的方法,其中,所述框架包括用于防止离开所述光学部件的光被遮挡的切口。
[0303]
102.根据条款93至101中任一项所述的方法,还包括经由附接机构将所述夹具固定到所述安装块上。
[0304]
103.根据条款102所述的方法,其中,所述附接机构包括:在所述框架中的开口,所述开口配置成接纳螺钉。
[0305]
104.根据条款103所述的方法,其中,所述附接机构包括多个开口。
[0306]
105.根据条款93至104中任一项所述的方法,其中,所述光学部件包括二向色镜。
[0307]
106.根据条款93至105中任一项所述的方法,其中,所述光学部件配置成使具有预定光谱范围的光通过。
[0308]
107.根据条款93至106中任一项所述的方法,其中,所述夹具将多个光学部件以可操作方式联接到所述安装块。
[0309]
108.根据条款107所述的方法,其中,所述光学部件的数目在2至6的范围内。
[0310]
109.根据条款108所述的方法,其中,所述夹具将4个光学部件以可操作方式联接到所述安装块。
[0311]
110.一种套件,包括:
[0312]
光学部件;和
[0313]
用于将所述光学部件以可操作方式联接到安装块的夹具,所述夹具包括:
[0314]
框架;和
[0315]
附接到所述框架上的挠性接片。
[0316]
111.根据条款110所述的套件,其中,所述挠性接片包括用于接触所述光学部件的弯曲部分。
[0317]
112.根据条款110或111所述的套件,其中,所述夹具包括多个挠性接片。
[0318]
113.根据条款112所述的套件,其中,所述多个挠性接片中的挠性接片的数目在2至12的范围内。
[0319]
114.根据条款112或113所述的套件,其中,挠性接片的第一子集附接到所述框架的顶部上,而挠性接片的第二子集附接到所述框架的底部上。
[0320]
115.根据条款112至114中任一项所述的套件,其中,邻近的挠性接片以在2mm至25mm的范围内的距离分开。
[0321]
116.根据条款110至115中任一项所述的套件,其中,所述框架是矩形的。
[0322]
117.根据条款116所述的套件,其中,所述多个挠性接片中邻近所述框架的角部定位的挠性接片配置成接触所述光学部件相对于相邻挠性接片的较小表面积。
[0323]
118.根据条款110至117中任一项所述的套件,其中,所述框架包括用于防止离开所述光学部件的光被遮挡的切口。
[0324]
119.根据条款110至118中任一项所述的套件,其中,所述夹具还包括配置成将所
述夹具固定到所述安装块上的附接机构。
[0325]
120.根据条款119所述的套件,其中,所述附接机构包括:在所述框架中的开口,所述开口配置成接纳螺钉。
[0326]
121.根据条款120所述的套件,其中,所述附接机构包括多个开口。
[0327]
122.根据条款110至121中任一项所述的套件,其中,所述光学部件包括二向色镜。
[0328]
123.根据条款110至122中任一项所述的套件,还包括多个光学部件。
[0329]
124.根据条款123所述的套件,其中,所述光学部件的数目在2至6的范围内。
[0330]
125.根据条款124所述的套件,其中,所述套件包括4个光学部件。
[0331]
126.根据条款110所述的套件,还包括安装块。
[0332]
尽管出于清楚理解的目的已经通过图示和示例的方式对前述发明进行了详细描述,但是根据本发明的教导,对于本领域的普通技术人员而言显而易见的是,在不背离所附权利要求书的精神或范围的前提下,可以对本发明进行某些改变和修改。
[0333]
相应地,前面仅说明了本发明的原理。应当理解,本领域技术人员将能够设计出各种装置,尽管本文没有明确描述或示出,但是这些布置体现了本发明的原理并且包括在本发明的精神和范围内。此外,本文列举的所有示例和条件语言主要旨在帮助读者理解本发明的原理和发明人为进一步发展本领域所做出的构思,并且应解释为不限于这种具体列举的示例和条件。此外,本文中列举本发明的原理、方面和实施例及其特定示例的所有陈述旨在涵盖其结构和功能上的等同物。另外,旨在使这样的等同物包括当前已知的等同物和将来改进的等同物,即,执行相同功能的改进的任何元件,而与结构无关。而且,无论在权利要求中是否明确叙述了本文公开的内容,都不打算将该内容公开给公众。
[0334]
因此,本发明的范围不旨在限于本文中示出和描述的示例性实施例。而是,本发明的范围和精神由所附权利要求体现。在权利要求中,35u.s.c.
§
112(f)或35u.s.c.
§
112(6)明确地限定为仅在权利要求中的这种限制的开头引用了确切的措词“用于
……
的意思”或确切的措词“针对
……
的步骤”时才为权利要求中的这种限制而援引;如果在权利要求书的限制中没有使用这种确切的措词,则不援引35u.s.c.
§
112(f)或35u.s.c.
§
112(6)。
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