微裝配成像細胞儀包括經歷與細胞的相對運動的感測位置。來自光源的光被聚焦元件聚焦為在感測位置處的多個聚焦照射點或線，從而在細胞穿過感測位置時照射細胞。聚光透鏡聚集從細胞發出的光并將所聚集的光重新聚焦到陣列光傳感器上。聚焦元件可以包括具有球面或非球面的微透鏡的陣列。系統可以包括處理單元，該處理單元至少部分地基于由陣列光傳感器產生的信號來構建細胞的數字圖像，其中信號表示落在陣列光傳感器上的光的強度和分布。該系統可以使用從細胞通過熒光發出的光來表征細胞。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】微裝配成像流式細胞儀本申請為2011年3月3日提交的、標題為“Microassembled Imaging FlowCytometer”的第13/039，990號美國專利申請的PCT申請，并且要求于2010年3月15日提交的、標題為 “Microassembled Confocal Imaging Flow Cytometer，，的第 61/314，056 號美國臨時專利申請的優先權，該美國臨時專利申請的全部公開內容通過引用合并于此。
技術介紹
細胞計量術是涉及生物細胞的計數和表征的技術專業。圖I示出了用于執行被稱為成像流式細胞計量術的技術的系統的簡化圖。在成像流式細胞計量術的基本形式中，細胞101懸浮在流體中并在狹窄的透明管102內單行(single-file)夾帶。該夾帶可以通過包括流體動力聚焦的幾種方法中的任一種來實現。當每個細胞101經過測量位置時，光源103照射每個細胞101。光源103可以例如為激光器。來自光源103的光因正被測量的細胞101而散射。部分光105被物鏡106聚集并被重導向以在光傳感器107處形成圖像。光 傳感器107可以例如為顯微鏡或攝像裝置的部件。各種光學部件可以與物鏡106協作將光105導向傳感器107，例如包括部分反射鏡108和附加透鏡109。來自傳感器107的輸出信號被發送至處理單元110，該處理單元110可以存儲并分析這些信號以識別與每個細胞有關的信息，例如細胞的大小和與細胞的內部結構有關的一些信息。在一些應用中，會期望緊湊型細胞計量系統，例如用于便攜式使用、或用于在小診所中的循環腫瘤細胞篩選。
技術實現思路
根據一個方面，一種微裝配成像細胞儀包括經歷與細胞的相對運動的感測位置、光源以及聚焦元件。該聚焦元件將來自光源的光聚焦為在感測位置處的多個聚焦照射點，以使得細胞在穿過感測位置時被一個或多個聚焦照射點照射。該細胞儀還包括陣列光傳感器和聚光透鏡(collection lens)，該聚光透鏡將從細胞發出的光聚集并重新聚焦到陣列光傳感器上。在一些實施例中，微裝配成像細胞儀還包括流道(flow channel),細胞通過該流道被流動流體輸送，該流道至少部分地被壁限界，該壁的至少一部分基本上是透明的。相對運動可以至少部分地由細胞的移動產生。相對運動可以至少部分地由細胞儀的一部分的移動產生。在一些實施例中，細胞附于載片，其中，相對運動至少部分地由載片的移動產生。在一些實施例中，從感測位置的一側執行對細胞的照射，并且從感測位置的同一側執行對從細胞發出的光的感測。在一些實施例中，從感測位置的一側執行對細胞的照射，并且從感測位置的不同側執行從細胞發出的光的感測。聚焦元件可以包括具有球面的微透鏡的陣列。聚焦元件可以包括具有非球面的微透鏡的陣列。聚焦元件可以包括至少一個衍射元件。光源可以包括激光器。在一些實施例中，陣列光傳感器包括像素的陣列并產生表示落在像素上的光的強度和分布的信號，并且該細胞儀還包括至少部分地基于信號來構建細胞的數字圖像的處理單元。在一些實施例中，處理單元部分地通過對在不同時間從細胞的不同部分取得的光強度讀數進行空間關聯來構建細胞的數字圖像。在一些實施例中，至少部分地基于細胞穿過感測位置的速度來執行對在不同時間從細胞的不同部分取得的光強度讀數的關聯。聚焦元件可以包括微透鏡的線性陣列。聚焦元件可以包括微透鏡的二維陣列。陣列光傳感器可以包括像素的線性陣列。陣列光傳感器可以包括像素的二維陣列。在一些實施例中，微裝配成像細胞儀還包括在感測位置與陣列光傳感器之間的至少一個光濾波器。在一些實施例中，陣列光傳感器包括選自以下組的至少一個傳感器該組包括電荷耦合器件傳感器、電子倍增電荷耦合器件傳感器、雪崩光電二極管傳感器、光電倍增管以及互補金屬氧化物半導體傳感器。在一些實施例中，多個聚焦照射點形成聚焦照射點的陣列，該陣列相對于細胞的運動和感測位置而歪斜。微裝配成像細胞儀還可以包括接近陣列光傳感器的光學元件，該光學元件將微裝配成像細胞儀配置為基本上共焦。光學元件可以包括微孔(microaperture)的陣列。光學元件可以包括光纖束。在一些實施例中，聚光透鏡聚集并重新聚焦從細胞通過熒光發出的光。根據另一方面，一種執行細胞計量術的方法包括使用光源來產生光束；將來自光束的光聚焦為在經歷與細胞的相對運動的感測位置處的多個聚焦照射點；以及將從細胞 發出的光聚集并重新聚焦到陣列光傳感器上。該方法還包括從陣列光傳感器產生表示落在陣列光傳感器上的光的強度和分布的信號；以及使用處理單元來至少部分地基于來自陣列光傳感器的信號構建細胞的數字圖像。該方法還可以包括將信號轉換為表示落在陣列光傳感器上的光的圖案的數值。在一些實施例中，構建細胞的數字圖像還包括取得落在陣列光傳感器上的光的一系列時序讀數；對應于各個聚焦照射點單獨地跟蹤來自陣列光傳感器的光讀數；以及至少部分地基于已知的系統幾何結構、細胞的行進速度以及取得光讀數的頻率來對單獨的光讀數進行空間校準。在一些實施例中，該方法還包括對從細胞發出的光進行濾波，以選擇性地阻擋由光源發射的波長的光并選擇性地使從細胞通過熒光發出的波長的光通過。在一些實施例中，該方法還包括設置接近陣列光傳感器的光學元件，該光學元件將微裝配成像細胞儀配置為基本上共焦。根據另一方面，微裝配成像細胞儀包括經歷與細胞的相對運動的感測位置、光源以及聚焦元件。該聚焦元件將來自光源的光聚焦為在感測位置處的多條聚焦照射線，以使得細胞在穿過感測位置時被一條或多條聚焦照射線照射。微裝配成像細胞儀還包括光傳感器以及聚光透鏡，該聚光透鏡將從細胞發出的光聚集并重新聚焦到陣列光傳感器上。該光傳感器可以包括像素的陣列。根據另一方面，微裝配成像細胞儀包括經歷與細胞的相對運動的感測位置、光源以及聚焦元件。該聚焦元件將來自光源的光聚焦為在感測位置處的多個聚焦照射點或線，以使得細胞在穿過感測位置時被一個或多個聚焦照射點或線照射。微裝配成像細胞儀還包括陣列光傳感器；聚光透鏡，將從細胞發出的光聚集并重新聚焦到陣列光傳感器上；處理單元，分析來自光傳感器的信號以對細胞進行歸類；以及分選機構，將所歸類的細胞引導至至少兩個收集通道中的一個。附圖說明圖I示出了用于執行成像流式細胞計量術的系統的簡化圖。圖2示出了根據本專利技術的實施例的微裝配成像細胞儀的示意斜視圖。圖3示出了根據本專利技術的實施例的、圖2的微裝配成像細胞儀的一部分的正交視圖。圖4示出了根據本專利技術的實施例的、圖2的示例微裝配成像細胞儀示例的一部分的不意頂視圖。圖5A示出了根據本專利技術的實施例的、在圖2的微裝配成像細胞儀的不同感測器位置處所取得的光讀數如何根據時間改變。圖5B示出了在空間校準后的圖5A的軌跡。圖6示出了根據圖5A和圖5B的數據構建的數字圖像。圖7示出了根據本專利技術的實施例的微裝配共焦成像細胞儀。圖8示出了根據其他實施例的微裝配共焦成像細胞儀。 圖9示出了根據又一些其他實施例的微裝配成像細胞儀。圖10示出了圖9的微裝配成像細胞儀中的一些部件的歪斜的效果。圖11示出了根據其他實施例的微裝配成像細胞儀，其中從感測位置的同一側照射并感測細胞。圖12示出了根據其他實施例的微裝配共焦成像流式細胞儀。圖13示出了根據本專利技術的實施例的、圖12的系統的正交視圖。圖14示出了可以由一個細本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...
【專利技術屬性】
技術研發人員：衡欣，
申請(專利權)人：伯樂實驗室有限公司，
類型：
國別省市：
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