相關申請的交叉引用
本申請要求于2015年3月6日提交的美國臨時專利申請序列號62/129,570的優(yōu)先權,所述申請的披露內(nèi)容通過引用結合在此。
引言
流式細胞儀是用于表征和分選生物材料(比如,血液樣本的細胞或者任何其他類型的生物樣本或化學樣本中的興趣顆粒)的技術。流式細胞儀通常包括用于接收如血液樣本等流體樣本的樣本儲存器和包含鞘流體的鞘流體儲存器。流式細胞儀將流體樣本中的顆粒(包括細胞)作為細胞流輸送至流動池,同時還將鞘流體引導至流動池。在流動池內(nèi),在細胞流周圍形成鞘液以便在細胞流上施加基本上均勻的速度。流動池水動力地集中所述流內(nèi)的細胞來經(jīng)過探詢點處的照射源。
流式細胞儀可以用于記錄分布或者物理地分選生物材料。在流式細胞儀中,使用光來照射流動流中的一種或多種混合物。由于流動流的成分被照射,就發(fā)射和散射出光。材料的變化(比如,形態(tài)或熒光標簽)可以引起所觀察到的光的變化,并且這些變化允許進行表征和分離。為了量化這些變化,將光聚集并引導至檢測器的表面。到達檢測器的光的量可以影響由該檢測器輸出的光學信號的總體質量??梢酝ㄟ^增大檢測器的表面積或者通過增大對來自樣本的光的聚集來增加到達檢測器的光的量。
技術實現(xiàn)要素:
本披露的多個方面包括光學對準的集光系統(tǒng)。根據(jù)某些實施例的系統(tǒng)包括安裝件,該安裝件具有:用于接收光的孔;適配器,該適配器被配置成用于將相機附接至該安裝件;位于該安裝件的遠端處的對準器;以及用于附接透鏡的緊固件。系統(tǒng)還包括連接器,該連接器被配置成有待聯(lián)接至孔板上;并且包括對準器,該對準器被定位在該連接器的近端處以用于可釋放地聯(lián)接至該安裝件、該孔板、和光學聚集部件上并且維持它們之間的光學對準。在一些實施例中,該集光系統(tǒng)進一步包括光學聚集部件,該光學聚集部件與該安裝件和連接器處于光學對準。例如,該光學聚集部件可以是自由空間光中繼系統(tǒng)或光纖光中繼系統(tǒng)??梢栽谠撨B接器與光學聚集部件之間定位一個或多個孔板。在一些實施例中,這些對準器是突起、凹槽、凹口、埋頭孔、沉孔或孔洞,例如圓柱形暗榫或多邊形暗榫。本主題系統(tǒng)還包括緊固件,以例如用于將透鏡附接至該安裝件的遠端上以及用于將光學聚集部件聯(lián)接至該連接器的遠端上。例如,該緊固件可以是磁體、閂鎖、鉸鏈、系鏈、鉤環(huán)緊固件、螺紋、或其一些組合。
本披露的多個方面還包括用于對集光系統(tǒng)的多個部件進行組裝和光學對準的方法。根據(jù)某些實施例的方法包括:通過將連接器的近端處的第一對準器連接至安裝件的遠端處的第二對準器上來將該連接器聯(lián)接至該安裝件上;將孔板附接至該連接器的遠端上;并且將光學聚集系統(tǒng)聯(lián)接至該連接器的遠端上。在實施例中,將該第一對準器連接至該第二對準器上就足以將該安裝件和孔板與該光學聚集系統(tǒng)光學地對準。在一些實施例中,對準器是突起(例如,多邊形突起)和凹陷(例如,多邊形凹口、埋頭孔或沉孔),并且方法包括將突起插入凹陷中。在某些實施例中,該連接器的遠端聯(lián)接至自由空間光中繼系統(tǒng)上。在其他實施例中,該連接器的遠端聯(lián)接至光纖光中繼系統(tǒng)上。
本披露的多個方面還包括用于對來自流動流中的樣本的光進行測量的系統(tǒng)。在某些實施例中,系統(tǒng)包括:光源;檢測器,該檢測器測量光的一個或多個波長;以及光學對準的集光系統(tǒng),該光學對準的集光系統(tǒng)包括:安裝件,該安裝件具有用于接收光的孔、聯(lián)接至相機上的適配器、位于該安裝件的遠端處的對準器、以及用于附接透鏡的緊固件;連接器,該連接器被配置成有待聯(lián)接至孔板上并且包括位于該連接器的近端處的對準器,該對準器可釋放地聯(lián)接至該安裝件、該孔板、和光學聚集部件上并且維持它們之間的光學對準。在一些實施例中,該集光系統(tǒng)進一步包括光學聚集部件,該光學聚集部件與該安裝件和連接器處于光學對準。例如,該光學聚集部件可以是自由空間光中繼系統(tǒng)或光纖光中繼系統(tǒng)。在一些實施例中,所述系統(tǒng)是流式細胞儀。該系統(tǒng)還可以包括以下各項中的一項或多項:聚焦透鏡、放大透鏡、縮小透鏡、準直透鏡、以及波長分離器(例如,截止濾波器)。
本披露的多個方面還包括:用于使用光源來照射探詢場中流動流中的樣本的方法,使用不能主題光學對準的集光系統(tǒng)來聚集并檢測來自該流動流中的樣本的光的方法,以及以一個或多個波長對所檢測到的光進行測量的方法。在一些實施例中,將光聚集并且通過自由空間光中繼系統(tǒng)將其轉播至檢測器。在其他實施例中,將光聚集并且通過光纖光中繼束將其轉播至檢測器。在某些實施例中,通過一個或多個光學調整方案來對光進行準直或空間分離。
還提供了包括本主題光學對準的集光系統(tǒng)的一個或多個部件的套件。根據(jù)某些實施例的套件包括以下各項中的一項或多項:主題安裝件和連接器、以及孔板和光學聚集部件。在一些實施例中,套件還可以包括兩個或更多個連接器,這些連接器被配置成可釋放地聯(lián)接至不同類型的光學聚集部件上。例如,本主題套件可以包括被配置成用于可釋放地聯(lián)接至光纖光中繼束上的第一連接器、以及被配置成聯(lián)接至自由空間中繼系統(tǒng)上的第二連接器。
附圖說明
當結合附圖閱讀以下詳細說明時,可以最好地理解本發(fā)明。附圖中包括以下圖:
圖1描繪了根據(jù)本披露的某些實施例的安裝件的透視圖。
圖2描繪了根據(jù)本披露的某些實施例的連接器的透視圖。
圖3描繪了根據(jù)本披露的某些實施例的安裝件聯(lián)接至連接器上的分解視圖。
圖4描繪了根據(jù)本披露的某些實施例的連接器聯(lián)接至光纖光中繼系統(tǒng)的束頭(bundlehead)的分解視圖。
圖5描繪了根據(jù)本披露的某些實施例的連接器聯(lián)接至自由空間光中繼系統(tǒng)的分解視圖。
圖6描繪了根據(jù)本披露的某些實施例的將光學對準的集光系統(tǒng)聯(lián)接至孔板和光纖光中繼系統(tǒng)的分解視圖。
圖7描繪了根據(jù)本披露的某些實施例的將光學對準的集光系統(tǒng)聯(lián)接至孔板和自由空間光中繼系統(tǒng)的分解視圖。
具體實施方式
在更詳細地描述本發(fā)明之前,應當理解的是,因為所描述的具體實施例可以不同,所以本發(fā)明不限于所述具體實施例。還應當理解的是,因為本發(fā)明的范圍將僅由所附權利要求書限定,所以本文中所使用的術語僅是出于描述具體實施例的目的,而不旨在是限制性的。
在提供取值范圍的情況下,應當理解的是,在所述范圍的上限與下限之間的每個插入值(到下限的十分之一單位除非上下文清楚地另外指明)以及在所陳述范圍內(nèi)的任何其他所陳述的值或插入值均被涵蓋在本發(fā)明之內(nèi)。這些較小范圍的上限和下限可以獨立地被包含在這些較小范圍之內(nèi)、并且也涵蓋在本發(fā)明之內(nèi),受制于在所陳述范圍內(nèi)任何確切排除的限制。在所陳述范圍包括這些限制中的一者或兩者的情況下,排除這些所包括限制中的任一者或兩者的范圍也被包含在本發(fā)明之內(nèi)。
除非另外限定,本文中所使用的所有技術性術語和科學性術語都具有與本發(fā)明所屬領域的技術人員通常理解的含義相同的含義。盡管類似于或等同于本文中所描述的方法和材料的任何方法和材料也可以用于本發(fā)明的實踐或測試,但是現(xiàn)在將對代表性的展示性方法和材料進行描述。
本說明書中所引用的所有出版物和專利均通過援引并入本文,就像每個單獨的出版物或專利被具體且單獨地指示為通過援引并入本文并且是通過援引并入本文,以便結合所引用的所述出版物來披露和描述所述方法和/或材料。對任何出版物的引用是針對其在本申請日期之前的披露內(nèi)容、并且不應當被解釋為承認本發(fā)明因為先前發(fā)明而不能獲得比這種出版物更早的申請日期。另外,所提供的出版物的日期可以不同于實際公開日期,所述實際公開日期可能需要被獨立確認。
應當指出的是,除非上下文另外清楚地指明,比如本文中以及在所附權利要求書中所使用的,單數(shù)形式“一個”、“一種”以及“該”包括復數(shù)指代物。應當進一步指出,權利要求書可以撰寫成排除任何可選的要素。因此,這樣的陳述旨在用作使用與權利要求要素的敘述有關的排他性術語如“單獨”、“僅”等或使用“否定型”限定的前提基礎。
如本領域技術人員將清楚的是,在閱讀本披露后,在此描述和說明的單獨實施例中的每一者都具有離散的組成部分和特征,這些組成部分和特征可以容易地與任何其他若干實施例的特征分離或組合而不偏離本發(fā)明的范圍或精神??梢园凑账鶖⑹龅氖录捻樞蚧虬凑者壿嬌峡尚械娜魏纹渌樞騺韴?zhí)行任何所敘述的方法。
如以上所概述的,本披露提供了用于對可釋放地附接的部件進行光學對準的系統(tǒng)。在進一步描述本披露的實施例時,首先更詳細地描述根據(jù)本發(fā)明實施例的集光系統(tǒng)。然后描述用于將本主題集光系統(tǒng)的多個部件對準的方法。還提供了用于對由(例如,在流式細胞儀的流動流中的)樣本發(fā)射的光進行測量的系統(tǒng)和方法。
光學對準的集光系統(tǒng)
如以上所概述的,本披露的多個方面包括被配置成用于對由(例如,在流式細胞儀的流動流中)樣本發(fā)射的光進行聚集的光學對準的集光系統(tǒng)。如下文中更詳細地描述的,光學對準的集光系統(tǒng)包括安裝件和連接器。在多個實施例中,當該連接器的對準器聯(lián)接至該安裝件的對準器上時,該連接器與該安裝件和光學聚集部件處于光學對準。短語“光學對準”以其常規(guī)意義用于指代兩個或更多個光學部件被定位成彼此共線,從而使得這些部件具有同一光軸(即,光學上同心)。例如,根據(jù)本披露實施例的光學對準的集光系統(tǒng)包括安裝件和連接器,其中,在與光軸正交地測量時該安裝件的光學中心與該連接器的光學中心偏移了100μm或更少,比如50μm或更少,比如25μm或更少,比如15μm或更少,比如10μm或更少,比如5μm或更少,比如2μm或更少,比如1μm或更少,比如0.5μm或更少,比如0.1μm或更少,比如0.05μm或更少,比如0.01μm或更少,比如0.005μm或更少,并且包括在與光軸正交地測量時該安裝件的光學中心與該連接器的光學中心偏移了0.001μm或更少的情形。如下文中更詳細地描述的,在將位于該安裝件的遠端處的對準器聯(lián)接至位于該連接器的近端處的對準器上之后,在與光軸正交地測量時該安裝件的光學中心與該連接器的光學中心偏移了500μm或更少,比如400μm或更少,比如250μm或更少,比如100μm或更少,比如50μm或更少,比如25μm或更少,比如15μm或更少,比如10μm或更少,比如5μm或更少,比如2μm或更少,比如1μm或更少,比如0.5μm或更少,比如0.1μm或更少,比如0.05μm或更少,比如0.01μm或更少,比如0.005μm或更少,并且包括在與光軸正交地測量時偏移了0.001μm或更少的情形。
在一些實施例中,該安裝件可釋放地附接至該連接器上。術語“可釋放地”以其常規(guī)意義在本文中用來意指連接器可以自由地解除附接和重新附接至安裝件。如下文中更詳細地描述的,在某些情形中,本主題系統(tǒng)被配置成使得聯(lián)接至該安裝件上的第一連接器被解除附接,并且使得第二連接器聯(lián)接至該安裝件。在一些實施例中,該連接器和該安裝件中的一者或多者可以包括用于將該連接器可釋放地聯(lián)接至該安裝件上的緊固件。適當?shù)木o固件可以包括但不限于:鉤環(huán)緊固件、磁體、閂鎖、凹口、埋頭孔、沉孔、凹槽、銷、系鏈、鉸鏈、維可牢、非永久性粘合劑、或其組合。
在多個實施例中,該安裝件包括:用于接收(例如,來自流式細胞儀的流動流的)光的孔;被配置成用于將相機附接至該安裝件上的適配器;用于附接透鏡的緊固件;以及被定位在該安裝件的遠端處、用于聯(lián)接至該連接器上并且維持與之的光學對準的對準器。該安裝件具有近端和遠端以及在該遠端與近端之間的多個壁,這些壁一起在該安裝件內(nèi)形成了內(nèi)室,該內(nèi)室被配置成用于將光傳輸至該連接器和光學聚集部件。
在一些實施例中,該安裝件的外壁和該內(nèi)室的壁具有相同的截面形狀,其中感興趣的截面形狀包括但不限于:直線截面形狀,例如正方形、長方形、梯形、三角形、六邊形等;曲線截面形狀,例如圓形、橢圓形;以及不規(guī)則形狀,例如拋物線底部部分聯(lián)接到平坦頂部部分上。例如,該安裝件的外壁和該內(nèi)室的壁均可以具有圓形或橢圓形截面,或者該安裝件的外壁和該內(nèi)室的壁均可以具有多邊形(例如,正方形)截面。在其他實施例中,該安裝件的外壁和該內(nèi)室的壁具有不同的截面形狀。例如,該安裝件的外壁可以具有多邊形(例如,正方形)截面,而該內(nèi)室的壁可以具有圓形截面。
該安裝件的長度(如從該安裝件的外壁的近端到遠端測量的)可以在從5cm至50cm的范圍內(nèi)變化,比如從6cm至45cm,比如從7cm至40cm,比如從8cm至35cm,并且包括從10cm至30cm,例如11cm??梢愿淖冊摪惭b件內(nèi)的內(nèi)室的大小,其中在一些情形中,該內(nèi)室的長度可以在從1cm至50cm的范圍上,比如從2.5cm至45cm,比如從5cm至40cm,比如從7.5cm至35cm,并且包括從10cm至25cm;并且該內(nèi)室的寬度可以在從1cm至50cm的范圍上,比如從2.5cm至45cm,比如從5cm至40cm,比如從7.5cm至35cm,并且包括從10cm至25cm。在一些實施例中,在該安裝件的內(nèi)室是圓柱形的情況下,直徑可以在從1cm至10cm的范圍內(nèi)變化,比如從2cm至9cm,比如從3cm至8cm,并且包括從4cm至7cm。相應地,該安裝件內(nèi)的內(nèi)室的體積可以在從0.01至100cm3的范圍內(nèi)變化,比如從0.05至50cm3,比如從0.1至25cm3,比如從0.5至15cm3,比如從0.75至10cm3,比如從1至7.5cm3,并且包括2至5cm3。
在多個實施例中,該安裝件的遠端被配置成有待聯(lián)接至該連接器的近端,從而使得將該連接器的近端和該安裝件的遠端相聯(lián)致使該連接器和該安裝件光學對準。該安裝件遠端可以包括任意數(shù)量的對準器,只要將該安裝件上的對準器聯(lián)接至該連接器上的對準器足以定位該安裝件與該連接器并維持其間的光學對準即可。例如,該安裝件可以包括2個或更多個對準器,比如3個或更多個對準器,比如4個或更多個對準器,比如5個或更多個對準器,比如7個或更多個對準器,和包括10個或更多個對準器??梢圆捎萌魏芜m當類型的對準器,比如,對準突起、對準軌、對準凹口、對準凹槽、對準狹槽、對準埋頭孔、對準沉孔、對準孔洞、或其組合。例如,在一些情形中,該安裝件遠端包括一個或多個突起,例如一個或多個壓力配合暗榫。在其他情形中,該安裝件遠端包括一個或多個凹陷。在某些情形中,該安裝件遠端包括一個或多個突起以及一個或多個凹陷。
可以改變定位在該安裝件的遠端處的對準器的形狀,其中,感興趣的截面形狀包括但不限于:直線截面形狀(例如,正方形、矩形、梯形、三角形、六邊形等)、曲線截面形狀(例如,圓形、橢圓形)、以及不規(guī)則形狀(例如,拋物線底部部分聯(lián)接至平坦頂部部分上)。在一些實施例中,對準器是圓柱形的。在其他實施例中,對準器是球形的。在又其他實施例中,對準器是多邊形的,比如,正方形的或矩形的。
在一些情形中,每個對準器的寬度可以在從1mm至25mm的范圍內(nèi)變化,比如從2mm至22mm,比如從3mm至20mm,比如從4mm至17mm,并且包括從5mm至15mm。被定位在該安裝件的遠端處的每個對準器的長度范圍為從1mm至50mm,比如從2mm至45mm,比如從3mm至40mm,比如從4m至35mm,比如從5mm至30mm,并且包括從10mm至20mm。在定位在該安裝件的遠端處的對準器是對準凹陷(比如,凹口、埋頭孔、沉孔、狹槽、凹槽或孔洞)的情況下,該對準器的深度范圍可以是從1mm至50mm,比如從2mm至45nm,比如從3mm至40mm,比如從4m至35mm,比如從5mm至30mm,并且包括從10mm至20mm。
這些對準器可以定位在該安裝件的遠端上的任何位置處。例如,在一些實施例中,一個或多個對準器被定位成與該安裝件的外周緣邊緣相鄰,比如距該安裝件的邊緣1mm或更多,比如2mm或更多,比如3mm或更多,比如4mm或更多,并且包括距該安裝件的外邊緣5mm或更多。在該安裝件的截面形狀是多邊形的情況下,可以在該安裝件的遠端的拐角處定位一個或多個對準器。例如,在該安裝件具有正方形或矩形截面的情況下,這些對準器可以被定位在該安裝件的正方形或矩形遠端的四個拐角中的一個或多個拐角處。
在安裝件包括多于一個對準器的情況下,可以改變各對準器之間的距離,從而間隔開2mm或更多,比如3mm或更多,比如5mm或更多,比如7mm或更多,比如10mm或更多,并且包括25mm或更多。在安裝件包括三個或更多個對準器的情況下,各對準器之間的距離可以相同或不同、或是其組合。在一些實施例中,各對準器之間的距離不同。在其他實施例中,各對準器彼此等距離地間隔開。在某些實施例中,該安裝件包括4個對準器,這些對準器被定位成沿著該安裝件遠端的外邊緣等距地間隔開。例如,該安裝件可以包括被定位在該安裝件遠端的四個拐角處的4個多邊形(例如,正方形或矩形)凹陷(例如,與該連接器中的4個多邊形突起互補)。
該安裝件的遠端還包括被配置成用于附接透鏡的一個或多個緊固件。在一些情況下,該透鏡被配置成有待可釋放地附接至該安裝件的遠端上。在這些實施例中,這些透鏡可以自由地脫離和重新附接至該安裝件上。用于將透鏡可釋放地附接至該安裝將上的適合的緊固件可以包括但不限于:鉤環(huán)緊固件、閂鎖、凹口、埋頭孔、沉孔、凹槽、銷、系鏈、鉸鏈、維可牢、非永久性粘合劑、或其組合。在某些情形中,該安裝件的遠端包括用于附接透鏡的一個或多個螺紋。在這些實施例中,透鏡可以擰入該安裝件中。
在一些實施例中,一個或多個透鏡附接在該安裝件的遠端處,例如擰入該安裝件的遠端中的透鏡。在這些實施例中,這些透鏡被定位成當位于該安裝件的遠端處的對準器與位于該連接器的近端處的對準器相聯(lián)接時是與該連接器和光學聚集部件(如下文中更詳細地描述的)光學上同心的。例如,當位于該安裝件的遠端處的對準器與位于該連接器的近端處的對準器相聯(lián)時,在與光軸正交地測量時附接在該安裝件的遠端處的透鏡的光學中心與該連接器的光學中心偏移了100μm或更少,比如50μm或更少,比如25μm或更少,比如15μm或更少,比如10μm或更少,比如5μm或更少,比如2μm或更少,比如1μm或更少,比如0.5μm或更少,比如0.1μm或更少,比如0.05μm或更少,比如0.01μm或更少,比如0.005μm或更少,并且包括在與光軸正交地測量時,附接在該安裝件的遠端處的透鏡與該連接器的光學中心偏移了0.001μm或更少的情形。
在多個實施例中,該安裝件透鏡可以是用于將由該安裝件接收到的光傳輸至光學聚集部件(下文所描述的)的任何適合的透鏡,并且可以包括但不限于:準直透鏡、聚焦透鏡、放大透鏡、縮小透鏡、或某種其他透鏡。取決于該安裝件的大小,該透鏡的寬度可以在從1cm至20cm的范圍內(nèi)變化,比如從2cm至19cm,比如從3cm至18cm,比如從4cm至17cm,并且包括從5cm至15cm。透鏡的數(shù)值孔徑也可以在從0.01到2.0的范圍內(nèi)變化,比如從0.05至1.9,比如從0.1至1.8,比如從0.2至1.7,比如從0.3至1.6,并且包括范圍從0.5至1.5的數(shù)值孔徑。同樣地,透鏡的焦距可以在從0.1mm至20mm的范圍內(nèi)變化,比如從0.5mm至19mm,比如從1mm至18mm,并且包括從2mm至15mm。在一些實施例中,該安裝件的遠端包括聚焦透鏡,該聚焦透鏡具有從0.1至0.95的放大率,比如從0.2至0.9的放大率,比如從0.3至0.85的放大率,比如從0.35至0.8的放大率,比如從0.5至0.75的放大率,并且包括從0.55至0.7的放大率,例如0.6的放大率。在其他實施例中,該安裝件的遠端包括一個或多個準直透鏡。例如,在某些情形中,該安裝件包括單一準直透鏡。在其他情形中,該安裝件包括兩個準直透鏡。
在多個實施例中,該安裝件包括一個或多個孔,以用于接收光進入該安裝件的內(nèi)腔中、例如接收來自流式細胞儀的流動流的光。該孔可以是任何適合的形狀,其中,感興趣的截面形狀包括但不限于:直線截面形狀(例如,正方形、矩形、梯形、三角形、六邊形等)、曲線截面形狀(例如,圓形、橢圓形)、以及不規(guī)則形狀(例如,拋物線底部部分聯(lián)接至平坦頂部部分上)。在某些實施例中,該安裝件上的、被配置成用于接收光的孔是圓形孔。該孔的大小可以取決于形狀而變化,在某些情形中,具有在從0.5mm至50mm的范圍內(nèi)變化的開口,比如從0.75mm至40mm,比如從1mm至30mm,并且包括從5mm至25mm。該安裝件可以包括任意數(shù)量的、用于接收光的孔,比如1個或多個孔,比如2個或更多個孔,比如3個或更多個孔,比如5個或更多個孔,和包括10個或更多個孔。在某些實施例中,該安裝件包括用于接收光的一個孔。
在一些實施例中,在該安裝件的近端處定位了一個或多個孔。在其他實施例中,這些孔被定位成與該安裝件的近端相鄰、例如沿著該安裝件的側壁,其中該孔的光軸(即,該孔的光聚集的軸線)與該安裝件的縱向軸線正交。在這些實施例中,該孔可以位于該安裝件的側壁上的以下位置處:距該安裝件的近端1mm或更多,比如2mm或更多,比如3mm或更多,比如5mm或更多,比如10mm或更多,比如15mm或更多,比如25mm或更多,比如50mm或更多,并且包括距該安裝件的近端100mm或更多。在該孔位于該安裝件的側壁中的情況下,該安裝件可以進一步包括一個或多個反射鏡,這些反射鏡被配置成用于使該孔所聚集的光轉向沿著該安裝件的縱向軸線。
在一些實施例中,該安裝件還包括被配置成用于聯(lián)接至相機的適配器。該適配器可以是任何適合的、被配置成用于將一個或多個相機(例如,2個或更多個相機、例如3個或更多個相機,并且包括4個或更多個相機)定位至該安裝件的外壁上的附接方案。
在某些情形中,該適配器包括用于可釋放地或非可釋放地將相機附接至該安裝件上的一個或多個緊固件。例如,該相機適配器可以包括鉤環(huán)緊固件、一個或多個磁體、閂鎖、凹口、埋頭孔、沉孔、一系列凹槽、狹槽、銷、系鏈、鉸鏈、螺紋、一片或多片維可牢、粘合劑(永久性或非永久性)、或其組合。在這些實施例中,該安裝件被配置成具有適配器,該適配器可以在希望時聯(lián)接至相機(例如能夠捕捉光學圖像并將其轉化成電子數(shù)據(jù)信號的成像傳感器)上,包括但不限于電荷耦合裝置、半導體電荷耦合裝置(ccd)、有源像素傳感器(aps)、互補金屬氧化物半導體(cmos)圖像傳感器或n型金屬氧化物半導體(nmos)圖像傳感器。在一些實施例中,成像傳感器是ccd相機。例如,相機可以是電子倍增ccd(emccd)相機或增強型ccd(iccd)相機。在其他實施例中,成像傳感器是cmos型相機。
在某些實施例中,可以將被配置成聯(lián)接至相機上的適配器定位在該安裝件上的任意位置處。在一些實施例中,將安裝件定位在該安裝件的側壁上。在其他實施例中,將適配器定位在該安裝件的頂壁上。在還又其他的實施例中,將適配器定位在該安裝件的底壁上??梢愿鶕?jù)需要將適配器定位在該安裝件的近端與遠端之間的任何地方。例如,可以將適配器定位在該安裝件的近端處。在其他實施例中,將被配置成聯(lián)接至相機上的適配器定位在該安裝件的遠端處。在還又其他的實施例中,將適配器定位在距該安裝件的近端預定位置處,比如距該近端1mm或更遠,比如2mm更遠,比如5mm更遠,比如10mm更遠,比如15mm更遠,比如25mm更遠,比如35mm更遠,并且包括距該安裝件的近端50mm或更遠。
在本主題集光系統(tǒng)包括多于一個相機的情況下,各相機可以相對于另一個相機(如在x-z平面中進行參照)成角度定向,該角度范圍從10°至180°,比如從15°至170°,比如從20°至160°,比如從25°至150°,比如從30°至120°,并且包括從45°至90°。在某些實施例中,各相機彼此垂直定向(如在x-z平面中進行參照)。例如,在本主題系統(tǒng)包括兩個相機的情況下,第一相機與第二相機垂直定向(如在x-z平面中進行參照)。在其他實施例中,第一相機被定位在該安裝件的頂部上,并且第二相機被定位在該安裝件的底部上。
在該安裝件與多于一個相機相聯(lián)的情況下,這些相機可以是相同類型或不同類型的組合。例如,在主題系統(tǒng)包括兩個相機的情況下,在一些實施例中,第一相機是ccd型裝置并且第二相機是cmos型裝置。在其他實施例中,第一相機和第二相機兩者都是ccd型裝置。在又其他實施例中,第一相機和第二相機兩者都是cmos型裝置。
圖1描繪了根據(jù)本披露的某些實施例的安裝件的透視圖。安裝件100包括用于聚集來自(例如,流動流中的)被照射樣本的光的孔101以及用于聯(lián)接至輔助裝置(例如可旋轉反射鏡或相機)上的適配器102。安裝件100還包括用于將透鏡附接在該安裝件的遠端處的緊固件103以及用于與位于連接器的近端處的對準器相聯(lián)的四個對準器104a、104b、104c和104d(在下面闡述)。
如上文概述的,本主題集光系統(tǒng)包括安裝件和連接器。在多個實施例中,該連接器具有近端和遠端以及在該遠端與近端之間的多個壁,這些壁一起在該連接器內(nèi)形成了內(nèi)室,該內(nèi)室被配置成用于將來自該安裝件的光傳輸至該光學聚集部件。該連接器的外壁和其內(nèi)的內(nèi)室可以具有相同的截面形狀,其中感興趣的截面形狀包括但不限于:直線截面形狀,例如正方形、長方形、梯形、三角形、六邊形等;曲線截面形狀,例如圓形、橢圓形;以及不規(guī)則形狀,例如拋物線底部部分聯(lián)接至平坦頂部部分。例如,該連接器的外壁和其內(nèi)的內(nèi)室的壁均可以具有圓形或橢圓形截面,或者該連接器的外壁和其內(nèi)的室的內(nèi)壁均可以具有多邊形(例如,正方形)截面。在其他實施例中,該連接器的外壁和該內(nèi)室的壁具有不同的截面形狀。例如,該連接器的外壁可以具有多邊形(例如,正方形)截面,而其內(nèi)的內(nèi)室的壁可以具有圓形截面。
該連接器內(nèi)的內(nèi)室可以具有與該安裝件的內(nèi)室相同或不同的截面形狀。在一些情形中,例如在該安裝件和該連接器兩者的內(nèi)室具有多邊形(例如,正方形)、圓形或橢圓形截面的情況下,連接器內(nèi)室的截面形狀與該安裝件相同。在其他情形中,該連接器內(nèi)室的截面形狀與該安裝件的截面形狀不同。例如,該連接器內(nèi)室可以具有多邊形(例如,正方形)截面,而該安裝件內(nèi)室可以具有圓形或橢圓形截面。
該連接器的長度(如從該連接器外壁的近端到遠端測量的)可以在從1cm至50cm的范圍內(nèi)變化,比如從2cm至45cm,比如從3cm至40cm,比如從4cm至35cm,并且包括從5cm至30cm,例如6cm??梢愿淖冊撨B接器內(nèi)的內(nèi)室的大小,其中在一些情形中,該內(nèi)室的長度可以在從1cm至50cm的范圍上,比如從2.5cm至45cm,比如從5cm至40cm,比如從7.5cm至35cm,并且包括從10cm至25cm;并且該內(nèi)室的寬度可以在從1cm至50cm的范圍上,比如從2.5cm至45cm,比如從5cm至40cm,比如從7.5cm至35cm,并且包括從10cm至25cm。在一些實施例中,在該連接器的內(nèi)室具有圓形截面的情況下,直徑可以在從1cm至10cm的范圍內(nèi)變化,比如從2cm至9cm,比如從3cm至8cm,并且包括從4cm至7cm。相應地,該連接器內(nèi)的內(nèi)室的體積可以在從0.01至100cm3的范圍內(nèi)變化,比如從0.05至50cm3,比如從0.1至25cm3,比如從0.5至15cm3,比如從0.75至10cm3,比如從1至7.5cm3并且包括2至5cm3。
在該安裝件和連接器均具有圓柱形內(nèi)室的情況下,該安裝件內(nèi)室和連接器內(nèi)室的直徑可以是相同或不同的。在某些實施例中,該安裝件內(nèi)室和該連接器內(nèi)室的直徑是相同的。在其他實施例中,這些直徑相差比如1%或更多,比如2%或更多,比如5%或更多,比如10%或更多,比如25%或更多,并且包括相差50%或更多。例如,這些直徑可以相差0.1mm或更多,比如0.5mm或更多,比如1mm或更多,比如2mm或更多,比如3mm或更多,并且包括相差5mm或更多。在一些情形中,該安裝件內(nèi)室的直徑大于該連接器內(nèi)室的直徑。在其他情形中,該連接器內(nèi)室的直徑大于該安裝件內(nèi)室的直徑。
在多個實施例中,該連接器的近端被配置成有待聯(lián)接至該安裝件的遠端上。該連接器的近端包括一個或多個對準器,這些對準器被配置成與位于該安裝件的遠端處的對準器相聯(lián)。該連接器可以包括任意數(shù)量的對準器,只要將該連接器上的對準器聯(lián)接至該安裝件上的對準器足以定位并維持該安裝件與該連接器之間的光學對準即可。例如,所述連接器可以包括2個或更多個對準器,比如3個或更多個對準器,比如4個或更多個對準器,比如5個或更多個對準器,比如7個或更多個對準器并且包括10個或更多個對準器??梢圆捎萌魏芜m當類型的對準器,比如,對準突起、對準軌、對準凹口、對準埋頭孔、對準沉孔、對準凹槽、對準狹槽、對準孔洞、或其組合。例如,在一些情形中,連接器近端包括一個或多個突起。在其他情形中,連接器近端包括一個或多個凹口。在某些情形中,連接器近端包括一個或多個突起和一個或多個凹口。
可以改變定位在連接器的近端處的對準器的形狀,其中,感興趣的截面形狀包括但不限于:直線截面形狀(例如,正方形、矩形、梯形、三角形、六邊形等)、曲線截面形狀(例如,圓形、橢圓形)、以及不規(guī)則形狀(例如,拋物線底部部分聯(lián)接至平坦頂部部分上)。在一些實施例中,對準器是圓柱形的。在其他實施例中,對準器是球形的。在又其他實施例中,對準器是多邊形的,比如,正方形的或矩形的。
連接器近端上的每個對準器的寬度可以在從1mm至25mm的范圍內(nèi)變化,比如從2mm至22mm,比如從3mm至20mm,比如從4mm至17mm并且包括從5mm至15mm。被定位在連接器的近端處的每個對準器的長度范圍從1mm至50mm,比如從2mm至45mm,比如從3mm至40mm,比如從4m至35mm,比如從5mm至30mm并且包括從10mm至20mm。在對準器是對準凹陷(比如,凹口、狹槽、凹槽、或孔洞)的情況下,對準器的深度范圍可以是從1mm至50mm,比如從2mm至45nm,比如從3mm至40mm,比如從4m至35mm,比如從5mm至30mm并且包括從10mm至20mm。
對準器可以定位在連接器的近端上的任何位置處。例如,在一些實施例中,一個或多個對準器被定位成與該連接器的外周緣邊緣相鄰,比如距該連接器的邊緣1mm或更多,比如2mm或更多,比如3mm或更多,比如4mm或更多并且包括距該連接器的外邊緣5mm或更多。在該連接器的截面形狀是多邊形的情況下,可以在該連接器的近端的拐角處定位一個或多個對準器。例如,在該安裝件具有正方形或矩形截面的情況下,這些對準器可以被定位在該安裝件的正方形或矩形遠端的4個拐角中的一個或多個拐角處。
在連接器包括多于一個對準器的情況下,可以改變各對準器之間的距離,從而間隔開2mm或更多,比如3mm或更多,比如5mm或更多,比如7mm或更多,比如10mm或更多,并且包括25mm或更多。在連接器包括三個或更多個對準器的情況下,各對準器之間的距離可以相同或不同、或是其組合。在一些實施例中,各對準器之間的距離不同。在其他實施例中,各對準器彼此等距離地間隔開。在某些實施例中,該連接器包括4個對準器,這些對準器被定位成沿著該安裝件遠端的外邊緣等距地間隔開。例如,該連接器可以包括被定位在該連接器遠端的四個拐角處的4個多邊形(例如,正方形或矩形)凹陷(例如,與該安裝件中的4個多邊形突起互補)。
在一些實施例中,對準器的表面是基本上平坦的,從而將該連接器與該安裝件的對準器之間的接觸最大化。通過“基本上平坦”意指對準器的壁沿著其表面幾乎不展現(xiàn)出偏差,比如,沿著對準器壁的裂縫或突起為100μm或更少(如從壁表面測量的)的情況,比如50μm或更少,比如25μm或更少,比如15μm或更少,比如10μm或更少,比如5μm或更少,比如2μm或更少,比如1μm或更少,比如0.5μm或更少,比如0.1μm或更少,比如0.05μm或更少,比如0.01μm或更少,比如0.005μm或更少并且包括如從壁表面測量的0.001μm或更少。例如,在安裝件遠端包括一個或多個突起的情況下,這些突起的外壁(即,頂表面和側表面)基本上平坦,以便使得與位于該連接器近端中的凹陷的內(nèi)壁(例如,底壁和側壁)的接觸最大化。例如,在安裝件遠端包括一個或多個凹陷的情況下,這些凹陷的內(nèi)壁(即,底壁和側壁)基本上平坦,以便使得與位于該連接器近端處的突起的外壁(例如,頂表面和側表面)的接觸最大化。
在對準突起的長度與對準凹陷的深度相同的情況下,當聯(lián)接在一起時,該安裝件的遠端可以與該連接器的近端物理接觸。在對準突起的長度大于對準凹陷的深度的情況下,當聯(lián)接在一起時,該安裝件的遠端可以與該連接器的近端間隔開1mm或更多,比如2mm或更多,比如3mm或更多,比如5mm或更多并且包括10mm或更多。
圖2描繪了根據(jù)本披露的某些實施例的連接器的透視圖。連接器200包括近端和遠端,其中該近端包括多個對準器204a、204b、和204c,這些對準器聯(lián)接至該安裝件的遠端處的對準器上(上文在圖1中描繪的)。連接器200還包括遠端,該遠端被配置成有待通過螺釘聯(lián)接至孔板和光學聚集部件上,這些螺釘穿過該孔板和連接器的拐角插入。連接器200包括螺釘孔洞(205a、205b和205c)以用于聯(lián)接至該孔板和光學聚集部件上。
圖3描繪了根據(jù)本披露的某些實施例的安裝件與連接器相聯(lián)接的分解視圖。如圖3所示,位于安裝件301遠端處的對準器301a、301b和301c與位于連接器302的近端處的對準器302a、302b和302c相聯(lián)。
在多個實施例中,該連接器的遠端被配置成有待聯(lián)接至一個或多個孔板上。取決于正被聚集的光,該連接器可以被配置成包括一個或多個孔板,比如2個或更多個,比如3個或更多個,比如5個或更多個并且包括10個或更多個孔板。每個孔板包括使光從該連接器傳播至該光學聚集部件的一個或多個孔(例如,針孔)。例如,感興趣的孔板包括2個或多個孔,比如3個或更多個孔,比如5個或更多個孔,比如7個或更多個孔并且包括10個或更多個孔。在某些情形中,該孔板包括11個孔。
每個孔的孔口可以是相同或不同的、并且可以是任何常規(guī)的形狀,包括但不限于:圓形、橢圓形、矩形或其他多邊形。在某些情形中,針孔是圓形孔口??梢愿淖冊摽装逯械拿總€孔的尺寸從而具有一定寬度(或直徑,當呈圓形形狀時),該寬度范圍在從0.1μm至10mm,比如從0.5μm至9.5mm,比如從1μm至9mm,比如從5μm至8.5mm,比如從10μm至8mm,比如從25μm至7.5mm,比如從50μm至7mm,比如從100μm至6.5mm,比如從250μm至6mm,并且包括從500μm至5.5mm、例如600μm和700μm。
在某些實施例中,該孔板包括一個或多個槽縫。該槽縫孔口可以是任何常規(guī)的形狀,包括但不限于:橢圓形、矩形或其他多邊形。在某些實施例中,該槽縫孔口是矩形??梢愿淖冊摬劭p孔口的尺寸、從而具有一定長度,該長度范圍在從0.1mm至10mm,比如從1.25mm至9.5mm,比如從1.5mm至9mm,比如從2mm至8mm,比如從2.5mm至7mm,比如從3mm至6mm,并且包括從3.5mm至5mm。該槽縫孔口的寬度可以范圍在從1μm至1000μm,比如從2μm至900μm,比如從5μm至800μm,比如從10μm至700μm,并且包括從15μm至600μm,例如槽縫具有500μm的孔口寬度。
在一些實施例中,該孔板具有一個或多個反射表面。術語“反射性的”以其常規(guī)意義在本文中用來指孔板能夠改變電磁波的方向(例如,通過鏡面反射)??装宓娜炕虿糠挚梢允欠瓷湫缘摹@?,孔板的10%或更多可以是反射性的,比如25%或更多,比如50%或更多,比如75%或更多,比如90%或更多,并且包括孔板95%或更多可以是反射性的。在某些實施例中,整個孔板是反射性的(即,100%)。例如,孔板可以是針孔鏡。在某些情形中,該針孔鏡具有一個反射表面。在其他情形中,該針孔鏡具有至少兩個反射表面。
可以取決于連接器的遠端的大小而改變孔板的尺寸,其中在一些情形中,該孔板的長度可以在從1cm至25cm的范圍內(nèi)變化,比如從2.5cm至45cm,比如從5cm至40cm,比如從7.5cm至35cm,并且包括從10cm至25cm;并且該孔板的寬度可以在從1cm至50cm的范圍內(nèi)變化,比如從2.5cm至45cm,比如從5cm至40cm,比如從7.5cm至35cm,并且包括從10cm至25cm。在一些實施例中,在該孔板是圓形的情況下,該直徑可以在從1cm至10cm的范圍內(nèi)變化,比如從2cm至9cm,比如從3cm至8cm,并且包括從4cm至7cm。在一些實施例中,該孔板被配置成具有與該連接器內(nèi)室的截面相同的尺寸。該孔板的厚度可以在從0.001mm至5mm的范圍內(nèi)變化,比如從0.005mm至4.5mm,比如從0.01mm至4mm,比如從0.05mm至3.5mm,比如從0.1mm至3mm,比如從0.5mm至2.5mm,并且包括從1mm至2mm。
在某些實施例中,該連接器具有遠端,該遠端被配置成有待聯(lián)接至一種或多種不同類型的光學聚集系統(tǒng)(如下文中更詳細地描述的)。在一個實例中,該連接器的遠端被配置成有待聯(lián)接至光纖光中繼系統(tǒng)。在另一個實例中,該連接器的遠端被配置成有待聯(lián)接至自由空間光中繼系統(tǒng)。取決于光學聚集部件的類型,該連接器的遠端可以包括用于將該連接器的遠端附接至該光學聚集部件的一個或多個緊固件,其中適合的緊固件可以包括但不限于:磁體、閂鎖、鉸鏈、系鏈、螺紋、或將該光學聚集部件的近端固定至該連接器的遠端上的一個或多個螺釘。
在一些實施例中,該連接器的遠端包括用于將孔板聯(lián)接至該連接器的適配器。在一些情形中,該適配器例如通過非永久性粘合劑而可釋放地附接至該連接器的遠端上或者擰入該連接器的內(nèi)室中。在其他情形中,該適配器例如通過永久性粘合劑而永久性地結合到該連接器的遠端中或者直接模制到該連接器的遠端中。
該孔板可以例如通過任何適合的緊固方案、例如通過一個或多個磁體、粘合劑(例如,永久性或非永久性的)、放在該適配器上的狹槽中、擰入、或其組合方式而聯(lián)接至該連接器的遠端上或適配器上。在某些情形中,該孔板通過一個或多個螺釘緊固至該連接器上,這些螺釘將該孔板的拐角連接至該連接器的遠端處的拐角上。
在一些實施例中,該連接器的遠端還可以包括一個或多個光學調整方案。“光學調整”是指根據(jù)需要對從安裝件傳輸穿過連接器的光在傳輸至孔板之前加以改變。例如,該光學調整可以將所傳輸?shù)墓馐劢沟娇装宓谋砻嫔?、增大所傳輸?shù)墓馐某叽?、或使該光束進行準直。在一些情形中,光學調整是放大方案,以便使所傳輸?shù)墓馑a(chǎn)生的束斑(beamspot)增大,從而例如使束斑增大5%或更大,比如10%或更大,比如25%或更大,比如50%或更大,并且包括使該束斑的尺寸增大75%或更大。在其他實施例中,光學調整包括聚焦所傳輸?shù)墓庖员闶故叩某叽鐪p小比如%或更大,比如10%或更大,比如25%或更大,比如50%或更大,并且包括使該束斑的尺寸減小75%或更大。
在某些實施例中,光學調整包括對所傳輸?shù)墓膺M行準直。術語“準直”以其常規(guī)意義被用來指光學調整光傳播的共線性或減小光偏離共用傳播軸線的發(fā)散性。在一些情形中,準直包括使光束的空間截面變窄。
光學調整部件可以是對該連接器中傳輸?shù)墓馓峁┧M母淖兊娜魏魏弦说难b置或結構,并且可以包括但不限于透鏡、反射鏡、針孔、狹縫、光柵、光折射器、以及其任何組合。根據(jù)需要,該連接器可以包括一個或多個光學調整部件,比如2個或更多個,比如3個或更多個,比如4個或更多個,并且包括5個或更多個光學調整部件。在一些實施例中,該連接器和該光學調整部件可釋放地聯(lián)接在一起,例如螺紋擰接在一起或通過粘合劑聯(lián)接在一起。在其他實施例中,該光學調整部件例如通過永久性粘合劑來不可釋放地附接至該連接器、與之共模制在一起或集成到該連接器中。
在一些實施例中,該光學調整部件是聚焦透鏡,該聚焦透鏡具有從0.1至0.95的放大率,比如從0.2至0.9的放大率,比如從0.3至0.85的放大率,比如從0.35至0.8的放大率,比如從0.5至0.75的放大率,并且包括從0.55至0.7的放大率,例如0.6的放大率。例如,在某些情形中,該聚焦透鏡是具有約0.6的放大率的一種雙消色差縮小透鏡。該聚焦透鏡的焦距也可以在從5mm至20mm的范圍內(nèi)變化,比如從6mm至19mm,比如從7mm至18mm,比如從8mm至17mm,比如從9mm至16mm并且包括范圍從10mm至15mm的焦距。在某些實施例中,該聚焦透鏡具有約10mm的焦距。
在其他實施例中,該光學調整部件是準直儀。該準直儀可以是任何合宜的準直方案,比如一個或多個反射鏡或彎曲透鏡或其組合。例如,在某些情形中,該準直儀是單一準直透鏡。在其他情形中,該準直儀是準直反射鏡。在又其他情形中,該準直儀包括兩個透鏡。在還其他情形中,該準直儀包括反射鏡和透鏡。在該準直儀包括一個或多個透鏡的情況下,該準直透鏡的焦距可以變化,范圍從5mm至40mm,比如從6mm至37.5mm,比如從7mm至35mm,比如從8mm至32.5mm,比如從9mm至30mm,比如從10mm至27.5mm,比如從12.5mm至25mm,并且包括從15mm至20mm范圍內(nèi)的焦距。
在某些實施例中,該光學調整部件是波長分離器。術語“波長分離器”以其常規(guī)意義在本文中被用來指用于將多色光分離成其分量波長(componentwavelength)以用于檢測的光學方案。根據(jù)某些實施例的波長分離可以包括選擇性地使多色光的特定波長或波長范圍穿過或阻擋多色光的特定波長或波長范圍??梢允潜局黝}連接器的一部分或與之組合的感興趣的波長分離方案除其他波長分離方案之外包括但不限于:有色玻璃、帶通濾波器、干涉濾波器、二向色鏡、衍射光柵、單色器以及其組合。
連接器可以包括一個或多個波長分離器,比如兩個或更多個,比如三個或更多個,比如四個或更多個,比如五個或更多個并且包括10個或更多個波長分離器。在系統(tǒng)包括兩個或更多個波長分離器的情況下,可以單獨地或串聯(lián)地使用這些波長分離器來將多色光分離成分量波長。在一些實施例中,波長分離器被串聯(lián)地安排。在其他實施例中,波長分離器被單獨地安排成使得使用這些波長分離器中的每一者進行一次或多次測量來聚集光。
在一些實施例中,連接器包括一個或多個光學濾波器,例如具有范圍從2nm至100nm,比如從3nm至95nm,比如從5nm至95nm,比如從10nm至90nm,比如從12nm至85nm,比如從15nm至80nm的最小帶寬的帶通濾波器,并且包括具有范圍從20nm至50nm的最小帶寬的帶通濾波器。
在實施例中,安裝件和連接器被配置成聯(lián)接至光學聚集部件上并且與之光學對準。該光學聚集部件可以是將傳輸穿過安裝件和連接器并且將光引導至檢測器的任何適合的集光方案。在一些實施例中,該光學聚集部件包括光纖光中繼系統(tǒng)。在其他實施例中,該光學聚集部件是自由空間光中繼系統(tǒng)。
在多個實施例中,該光學聚集部件可以例如通過粘合劑物理地聯(lián)接至該連接器的遠端上、與之共模制在一起或集成到該連接器中。在某些實施例中,該光學聚集部件和連接器集成到單一單元中。在一些情形中,該光學聚集部件聯(lián)接至該孔板上和該連接器的遠端上。在某些情形中,該光學聚集部件通過適配器聯(lián)接至該孔板上和該連接器的遠端上,該適配器通過外邊緣處的一個或多個螺釘將該光學聚集部件和孔板緊固至該連接器的遠端上。
在其他實施例中,該連接器的遠端和該光學聚集部件處于光學聯(lián)通但并非物理接觸。在多個實施例中,可以將該光學聚集部件定位成距該連接器的遠端0.001mm或更多,比如0.005mm或更多,比如0.01mm或更多,比如0.05mm或更多,比如0.1mm或更多,比如0.5mm或更多,比如1mm或更多,比如10mm或更多,比如25mm或更多,比如50mm或更多并且包括距該連接器的遠端100mm或更多。
在某些實施例中,該光學聚集部件是光纖光中繼系統(tǒng),并且傳輸穿過該安裝件和連接器的光被引導到光纖光中繼束的表面上??梢圆捎萌魏喂鈱W光中繼系統(tǒng)來使傳輸穿過該連接器的光傳播到檢測器的主動表面上。在某些實施例中,用于將光從該連接器傳播到檢測器上的適合光纖光中繼系統(tǒng)包括但不限于如美國專利號6,809,804中所描述的光纖光中繼系統(tǒng),該文獻的披露內(nèi)容通過援引并入本文。
圖4描繪了根據(jù)本披露的某些實施例的連接器聯(lián)接至光纖光中繼系統(tǒng)的束頭上的分解視圖。連接器400包括近端和遠端,其中該近端包括多個對準器401a、401b和401c,這些對準器聯(lián)接至該安裝件的遠端處的對準器上。連接器400還包括遠端,該遠端通過螺釘404a和404b聯(lián)接至孔板402上以及光纖光中繼系統(tǒng)403的束頭上,這些螺釘將光纖光中繼系統(tǒng)403和孔板402物理地聯(lián)接至連接器400的遠端上。
在其他實施例中,該光學聚集部件是自由空間光中繼系統(tǒng)。短語“自由空間光中繼”以其常規(guī)意義在本文中用來指采用一個或多個光學部件的構型來將光引導穿過自由空間去到檢測器的光傳播。在某些實施例中,該自由空間光中繼系統(tǒng)包括殼體,該殼體具有近端和遠端,該近端聯(lián)接至孔板上和該連接器的遠端上。該自由空間中繼系統(tǒng)可以包括不同光線調整部件(例如,透鏡、反射鏡、狹縫、針孔、波長分離器、或其組合)的任意組合。例如,在一些實施例中,感興趣的自由空間光中繼系統(tǒng)包括一個或多個聚焦透鏡。在其他實施例中,本主題自由空間光中繼系統(tǒng)包括一個或多個反射鏡。在還又其他的實施例中,該自由空間光中繼系統(tǒng)包括準直透鏡。在某些實施例中,用于將光從該連接器傳播到檢測器上的適合的自由空間光中繼系統(tǒng)包括但不限于如美國專利號7,643,142、7,728,974、和8,223,445中所描述的光中繼系統(tǒng),這些文獻的披露內(nèi)容通過援引并入本文。
圖5描繪了根據(jù)本披露的某些實施例的連接器聯(lián)接至自由空間光中繼系統(tǒng)上的分解視圖。連接器500包括近端和遠端,其中該近端包括多個對準器501a、501b和501c,這些對準器聯(lián)接至該安裝件的遠端處的對準器上。連接器500還包括遠端,該遠端通過螺釘504a和504b聯(lián)接至孔板502以及自由空間光中繼系統(tǒng)503(由零件503a-e集合構成)的近端上,這些螺釘將自由空間光中繼系統(tǒng)503的近端和孔板502物理地聯(lián)接至連接器500的遠端上。
如下文更詳細地討論的,本主題的光學對準的集光系統(tǒng)被配置成用于維持兩個或更多個可釋放地附接的部件(即,安裝件和連接器)的光學對準。在實施例中,如所希望的,本主題光學對準的集光系統(tǒng)被配置成用于維持光學對準,直到一個或多個部件被有意地且物理地與另一個部件解除附接為止。例如,本主題光學對準的集光系統(tǒng)被配置成用于持續(xù)1小時或更長,比如4小時或更長,比如6小時或更長,比如12小時或更長,比如18小時或更長,比如24小時或更長,比如3天或更長,比如7天或更長,比如2周或更長并且包括1個月或更長地維持這兩個部件的光學對準。
用于組裝集光系統(tǒng)的光學對準部件的方法
如上文所概述的,本披露的方面還包括用于組裝光學對準的集光系統(tǒng)的多個部件的方法。在一些實施例中,本主題方法包括:通過將連接器的近端處的第一對準器連接至安裝件的遠端處的第二對準器上來將該連接器聯(lián)接至該安裝件上;將孔板附接至該連接器的遠端上;并且將光學聚集系統(tǒng)聯(lián)接至該連接器的遠端上,從而使得將該第一對準器連接至該第二對準器上足以將該安裝件與帶有該孔板和光學聚集系統(tǒng)的連接器光學地對準。如上文所描述的,短語“光學對準”以其常規(guī)意義在此用于指代兩個或更多個光學部件被定位成彼此共線,從而使得這些部件具有同一光軸(即,光學上同心)。例如,根據(jù)本披露實施例的光學對準的集光系統(tǒng)包括安裝件和連接器,其中,在與光軸正交地測量時該安裝件的光學中心與該連接器的光學中心偏移了100μm或更少,比如50μm或更少,比如25μm或更少,比如15μm或更少,比如10μm或更少,比如5μm或更少,比如2μm或更少,比如1μm或更少,比如0.5μm或更少,比如0.1μm或更少,比如0.05μm或更少,比如0.01μm或更少,比如0.005μm或更少,并且包括在與光軸正交地測量時該安裝件的光學中心與該連接器的光學中心偏移了0.001μm或更少的情形。如下文中更詳細地描述的,在將位于該安裝件的遠端處的對準器聯(lián)接至位于該連接器的近端處的對準器上之后,在與光軸正交地測量時該安裝件的光學中心與該連接器的光學中心偏移了100μm或更少,比如50μm或更少,比如25μm或更少,比如15μm或更少,比如10μm或更少,比如5μm或更少,比如2μm或更少,比如1μm或更少,比如0.5μm或更少,比如0.1μm或更少,比如0.05μm或更少0.01μm或更少,比如0.005μm或更少,并且包括在與光軸正交地測量時偏移了0.001μm或更少的情形。
在實踐根據(jù)某些實施例的主題方法時,將通過將定位在安裝件的遠端處的一個或多個對準器聯(lián)接至定位在連接器的近端處的一個或多個對準器上來將該安裝件與該連接器對準?!奥?lián)接”意指使連接器的近端處的對準器與被定位在該安裝件的遠端處的對準器發(fā)生接觸(例如,壓力配合)。如上文更詳細地描述的,該安裝件和連接器可以包括任何數(shù)量的對準器,比如2個或更多個對準器,比如3個或更多個對準器,比如4個或更多個對準器,比如5個或更多個對準器,比如7個或更多個對準器并且包括10個或更多個對準器。在多個實施例中,該安裝件的近端處的各對準器與該連接器的遠端處的互補對準器相聯(lián)接。相應地,光學地對準該安裝件和連接器可以包括將2個或更多個對準器聯(lián)接在一起,比如3個或更多個對準器,比如4個或更多個對準器,比如5個或更多個對準器并且包括將10個或更多個對準器聯(lián)接在一起。
可以根據(jù)該安裝件的遠端和該連接器的近端上的對準器的類型來改變將該安裝件聯(lián)接至該連接器上。在一些實施例中,連接器的遠端包括一個或多個對準突起(例如,4個或更多個多邊形突起),并且連接器的近端包括一個或多個對準凹陷(例如,4個或更多個多邊形凹口)。在這些實施例中,將安裝件的遠端連接至該安裝件的近端上包括將該安裝件的每個對準突起插入該連接器的對準凹陷中。
例如,在連接器的近端處的對準器是對準突起(例如,壓力配合暗榫)、并且安裝件的遠端處的對準器是對準凹陷的情況下,方法可以包括將連接器的突起插入安裝件的凹陷中,從而使得突起的外表面與凹陷的內(nèi)壁間隔開100μm或更少,比如50μm或更少,比如25μm或更少,比如15μm或更少,比如10μm或更少,比如5μm或更少,比如2μm或更少,比如1μm或更少,比如0.5μm或更少,比如0.1μm或更少,比如0.05μm或更少,比如0.01μm或更少,比如0.005μm或更少并且包括0.001μm。在某些情形中,方法包括將連接器的突起插入安裝件的凹陷中,從而使得突起的外表面與凹陷的內(nèi)壁接觸。在一些實施例中,方法包括將突起插入凹陷中,從而使得突起的頂表面與凹陷的底壁間隔開100μm或更少,比如50μm或更少,比如25μm或更少,比如15μm或更少,比如10μm或更少,比如5μm或更少,比如2μm或更少,比如1μm或更少,比如0.5μm或更少,比如0.1μm或更少,比如0.05μm或更少,比如0.01μm或更少,比如0.005μm或更少并且包括0.001μm或更少。在某些情形中,將突起插入凹陷中,從而使得突起的頂表面與凹陷的底壁接觸并且突起的外側表面與凹陷的內(nèi)壁接觸。
在其他實施例中,方法包括將安裝件上的一個或多個突起插入連接器上的一個或多個凹陷中。例如,可以將安裝件上的突起插入連接器上的凹陷中,從而使得突起的外表面與凹陷的內(nèi)壁間隔開100μm或更少,比如50μm或更少,比如25μm或更少,比如15μm或更少,比如10μm或更少,比如5μm或更少,比如2μm或更少,比如1μm或更少,比如0.5μm或更少,比如0.1μm或更少,比如0.05μm或更少,比如0.01μm或更少,比如0.005μm或更少并且包括0.001μm或更少。在某些情形中,方法包括將安裝件的突起插入連接器的凹陷中,從而使得突起的外表面與凹陷的內(nèi)壁發(fā)生接觸。在還又其他的實施例中,方法包括將安裝件的突起插入連接器的凹陷中,從而使得突起的頂表面與凹陷的底壁間隔開100μm或更少,比如50μm或更少,比如25μm或更少,比如15μm或更少,比如10μm或更少,比如5μm或更少,比如2μm或更少,比如1μm或更少,比如0.5μm或更少,比如0.1μm或更少,比如0.05μm或更少,比如0.01μm或更少,比如0.005μm或更少并且包括0.001μm或更少。在某些情形中,將安裝件的突起插入連接器的凹陷中,從而使得突起的頂表面與凹陷的底壁接觸并且突起的外側表面與凹陷的內(nèi)壁接觸。
在某些實施例中,安裝件和連接器具有多邊形截面形狀,并且各個對準器是相同的并且被定位在該安裝件和該連接器的邊緣拐角處。在這些實施例中,安裝件和連接器可以是非特定取向的并且可以以多個不同的旋轉方向聯(lián)接在一起。例如,在一些情形中,安裝件和連接器具有正方形截面,并且各對準器定位在安裝件的遠端處的四個拐角和連接器的近端處的四個拐角處。
在其他實施例中,連接器的近端和安裝件的遠端均包括一個或多個對準突起和一個或多個對準凹陷。在這些實施例中,將連接器的近端聯(lián)接至安裝件的遠端上包括將連接器的對準突起插入安裝件的對準凹陷中并且將安裝件的對準突起插入連接器的對準凹陷中。
在一些實施例中,安裝件可釋放地聯(lián)接至連接器。在這些實施例中,連接器可以自由地解除附接和重新附接至安裝件上。在某些情形中,方法包括使得可釋放地附接至安裝件上的第一連接器解除附接并且將第二連接器聯(lián)接至該安裝件。在一些實施例中,該連接器和該安裝件中的一者或多者可以包括用于將該連接器聯(lián)接至該安裝件上的緊固件。適當?shù)木o固件可以包括但不限于:鉤環(huán)緊固件、磁體、閂鎖、凹口、埋頭孔、沉孔、凹槽、銷、系鏈、鉸鏈、維可牢、非永久性粘合劑、或其組合。
在某些實施例中,安裝件的遠端可以包括一個或多個磁體,這些磁體用于聯(lián)接至連接器的近端處的一個或多個磁體上。在這些實施例中,在實踐本主題方法時,可以通過將安裝件的遠端處的磁體與連接器的近端處的磁體相聯(lián)接來實現(xiàn)該安裝件與該連接器之間的對準。在某些實施例中,安裝件和連接器包括對準器和磁體兩者。術語“磁體”以其常規(guī)意義在本文中用于指代具有使得來自磁體的磁場基本上不隨著時間而減小的持續(xù)磁場的磁性材料。例如,磁體可以是具有鋁、鎳和鈷的鐵合金材料(即,鋁鎳鈷磁體);陶瓷磁體或鐵氧體磁體;如釤鈷磁體(例如,smco5)等稀土磁體;釹合金(ndfeb)磁體(例如,nd2fe14b)或其組合。根據(jù)磁體的大小,被定位在連接器近端處的感興趣的磁體產(chǎn)生的磁場范圍從0.01t到10t、或從0.01t到5t、或從0.01t到2t、或從0.1t到2t、或從0.1t到1.5t,包括從0.1t到1t。
在安裝件的遠端和連接器的近端包括一個或多個磁體的情況下,將該連接器的近端處的磁體放置成與被定位在該安裝件的遠端處的磁體物理接觸以便將該安裝件與連接器聯(lián)接在一起。在某些實施例中,定位在安裝件的近端和連接器的遠端處的磁體是碟形的,并且當連接器的每個磁體與安裝件的每個聯(lián)接磁體同心(即,共中心)時,實現(xiàn)了對該安裝件與連接器的對準。例如,在某些情形中,當連接器上的每個磁體的中心與安裝件上的每個聯(lián)接磁體的中心偏移了100μm或更少,比如50μm或更少,比如25μm或更少,比如15μm或更少,比如10μm或更少,比如5μm或更少,比如2μm或更少,比如1μm或更少,比如0.5μm或更少,比如0.1μm或更少,比如0.05μm或更少,比如0.01μm或更少,比如0.005μm或更少并且包括0.001μm或更少時,該連接器與該安裝件光學對準。
通過將連接器的磁體放置成與安裝件的磁體相接觸,該連接器通過每組磁觸點之間的磁引力而被對準且可釋放地附接至該安裝件上。在一些實施例中,如所希望的,連接器的磁體與安裝件的磁體的聯(lián)接將該連接器和該安裝件的光學對準維持一段時間,比如,直到該連接器被故意且物理地與安裝件解除附接為止。例如,連接器的磁體與安裝件的磁體的聯(lián)接將該連接器和該安裝件的光學對準維持1小時或更長,比如4小時或更長,比如6小時或更長,比如12小時或更長,比如18小時或更長,比如24小時或更長,比如3天或更長,比如7天或更長,比如2周或更長并且包括1個月或更長。
在某些實施例中,將磁體定位在安裝件和連接器的邊緣拐角處,例如在安裝件和連接器具有正方形截面形狀的情況下,在安裝件的遠端和連接器的近端的四個拐角中的每個拐角處定位磁體。在這些實施例中,安裝件和連接器可以是非特定取向的并且可以以多個不同的旋轉方向聯(lián)接在一起。
在某些實施例中,安裝件永久性地集成到流式細胞儀中,并且方法包括將連接器聯(lián)接至該流式細胞儀內(nèi)的安裝件上。在這些實施例中,方法包括使得定位在連接器的近端處的對準器與定位在固定在流式細胞儀內(nèi)的安裝件的遠端處的對準器相聯(lián)。通過使得連接器的近端處的對準器與安裝件的遠端處的對準器相聯(lián),從而將該連接器放置成與該流式細胞儀中的安裝件處于光學對準。
在某些實施例中,方法包括將連接器與安裝件分離。“分離”是指連接器不與安裝件處于任何物理接觸。例如,在一些情形中,使得連接器的各對準器與安裝件的對準器脫離接觸。在其他情形中,通過使得連接器的各磁體與安裝件的磁體脫離接觸來將該連接器與該安裝件分離。在實踐本主題方法時,在將第一連接器分離之后,可以將第二連接器聯(lián)接至安裝件上。在這些實施例中,通過使得安裝件與第一連接器之間的各對準器(或磁體)斷開連接來將該連接器與該安裝件分離,并且將第二連接器的對準器與安裝將的對準器裝配到位。
如上文所概述的,通過將安裝件的對準器與連接器的對準器相聯(lián),使得該安裝件和連接器放置成彼此對準并且與連接至該連接器上的孔板和光學聚集部件對準(如下文更詳細地描述的)。這樣,在這些實施例中,當將第一連接器分離并且替換成第二連接器時,使該第二連接器的對準器與安裝件的對準器相適配就足以將該安裝件與該第二連接器并且與針孔和連接至該第二連接器上的光學聚集部件對準。在多個實施例中,一旦連接器和安裝件的對準器裝配到位,就不要求添加對準步驟來將安裝件與連接器對準。
在一些實施例中,方法還包括將孔板聯(lián)接至連接器的遠端上??梢詫⒁粋€或多個孔板聯(lián)接至連接器上,比如2個或更多個,比如3個或更多個,比如5個或更多個并且包括10個或更多個孔板。每個孔板可以包括使光從該連接器傳播至該光學聚集部件的一個或多個孔(即,針孔)。例如,感興趣的孔板包括2個或多個孔,比如3個或更多個孔,比如5個或更多個孔,比如7個或更多個孔,比如10個或更多個孔,比如11個孔。在多個實施例中,將孔板聯(lián)接至連接器的遠端上就足以將該孔板放置成與安裝件和連接器處于光學對準。
在某些實施例中,該孔板包括一個或多個槽縫。該槽縫孔口可以是任何常規(guī)的形狀,包括但不限于:橢圓形、矩形或其他多邊形。在某些實施例中,該槽縫孔口是矩形。可以改變該槽縫孔口的尺寸、從而具有一定長度,該長度范圍在從0.1mm至10mm,比如從1.25mm至9.5mm,比如從1.5mm至9mm,比如從2mm至8mm,比如從2.5mm至7mm,比如從3mm至6mm,并且包括從3.5mm至5mm。該槽縫孔口的寬度可以范圍在從1μm至1000μm,比如從2μm至900μm,比如從5μm至800μm,比如從10μm至700μm,并且包括從15μm至600μm,例如槽縫具有500μm的孔口寬度。
在一些實施例中,該孔板具有一個或多個反射表面??装宓娜炕虿糠挚梢允欠瓷湫缘?。例如,孔板的10%或更多可以是反射性的,比如25%或更多,比如50%或更多,比如75%或更多,比如90%或更多,并且包括孔板95%或更多可以是反射性的。在某些實施例中,整個孔板是反射性的(即,100%)。例如,孔板可以是針孔鏡。在某些情形中,該針孔鏡具有一個反射表面。在其他情形中,該針孔鏡具有至少兩個反射表面。
在某些情形中,孔板附接至連接器的遠端處的適配器上。例如,該適配器可以是可釋放的可附接部件,該部件鏈接至連接器的遠端上并且被配置成附接至孔板上。在其他情形中,該適配器例如通過永久性粘合劑而永久性地結合到該連接器的遠端中或者直接模制到該連接器的遠端中。
該孔板可以例如通過任何適合的緊固方案、例如通過一個或多個磁體、粘合劑(例如,永久性或非永久性的)、放在該適配器上的狹槽中、擰入、或其組合方式而聯(lián)接至該連接器的遠端上或適配器上。在某些情形中,孔板通過該孔板的外邊緣處的一個或多個螺釘而緊固至連接器的遠端上。
在某些實施例中,方法還包括將連接器的遠端聯(lián)接至光學聚集部件上。例如,可以通過一個或多個螺釘將連接器的遠端聯(lián)接至該光學聚集部件上,這些螺釘擰入該連接器遠端的邊緣拐角中。在一些情形中,例如通過一個或多個螺釘將該孔板聯(lián)接至連接器的遠端上、同時聯(lián)接該光學聚集部件,這些螺釘將該光學聚集部件、該孔板和該連接器的遠端相聯(lián)。在多個實施例中,將光學聚集部件聯(lián)接至連接器的遠端上就足以將該光學聚集部件放置成與安裝件和連接器處于光學對準。
如上文所討論的,該光學聚集部件可以是光纖光中繼系統(tǒng)或自由空間光中繼系統(tǒng)。在一些實施例中,光學聚集部件是光纖光中繼系統(tǒng),并且方法包括將該光纖光中繼系統(tǒng)的束頭聯(lián)接至連接器的遠端上??梢圆捎萌魏芜m合的光學光中繼系統(tǒng)來使傳輸穿過連接器的光傳播到檢測器的主動表面上,其中適合的光纖光中繼系統(tǒng)可以包括但不限于如美國專利號6,809,804中所描述的這些,該申請的披露內(nèi)容通過援引并入本文。
圖6描繪了根據(jù)本披露的某些實施例的將光學對準的集光系統(tǒng)聯(lián)接至孔板和光纖光中繼系統(tǒng)的分解視圖。圖6示出了通過安裝件601的遠端處的對準凹陷601a、601b、和601c以及連接器602的近端處的對準突起602a、602b、和602c相聯(lián)的安裝件601和連接器602。通過螺釘605a和605b將連接器602的遠端聯(lián)接至孔板603以及光纖光中繼系統(tǒng)604的束頭上。
在其他實施例中,該光學聚集部件是自由空間光中繼系統(tǒng),并且方法包括將連接器的遠端連接至自由空間中繼系統(tǒng)殼體的近端上??梢圆捎萌魏芜m合的自由空間光中繼系統(tǒng)來使光從連接器傳播到檢測器的主動表面上,其中適合的自由空間光中繼系統(tǒng)可以包括但不限于:美國專利號7,643,142、7,728,974、和8,223,445中所描述的這些,這些申請的披露內(nèi)容通過援引并入本文。
圖7描繪了根據(jù)本披露的某些實施例的將光學對準的集光系統(tǒng)聯(lián)接至孔板和自由空間光中繼系統(tǒng)上的分解視圖。圖7示出了通過安裝件701的遠端處的對準凹陷701a、701b、和701c以及連接器702的近端處的對準突起702a、702b、和702c相聯(lián)的安裝件701和連接器702。通過螺釘705a和705b將連接器702的遠端聯(lián)接至孔板703上和自由空間光中繼系統(tǒng)704(由部件704a-e集合構成)的近端上。
用于測量由樣本發(fā)射的光的系統(tǒng)
本披露的方面還包括用于對來自(例如,在流式細胞儀中的流動流中的)樣本的光進行測量的系統(tǒng)。在某些實施例中,系統(tǒng)包括光源、一個或多個檢測器或檢測器陣列以及如以上所描述的用于對由樣本發(fā)射的光進行聚集的主題光學對準的集光系統(tǒng)中的一個或多個光學對準的集光系統(tǒng)。例如,感興趣的系統(tǒng)可以包括光源、一個或多個檢測器或檢測器陣列、以及光學對準的集光系統(tǒng)(如上文所描述的),該集光系統(tǒng)包括:安裝件和連接器,該安裝件具有:用于接收(例如,來自流式細胞儀的流動流的)光的孔;被配置成聯(lián)接至相機的適配器;用于附接透鏡的緊固件;以及被定位在該安裝件的遠端處、用于維持與連接器的光學對準的對準器,并且該連接器被配置成有待聯(lián)接至孔板上并且通過這些對準器聯(lián)接至該安裝件上。在一些實施例中,所述系統(tǒng)是流式細胞儀。在一些情形中,所述安裝件被不可釋放地整合到所述流式細胞儀中。在某些實施例中,該安裝件和連接器與孔板和光學聚集部件(例如,光纖光中繼系統(tǒng)或自由空間光中繼系統(tǒng))處于光學對準。
用于對來自樣本的光進行測量的感興趣的系統(tǒng)包括光源。在實施例中,光源可以是任何適當?shù)膶拵Щ蛘瓗Ч庠础8鶕?jù)樣本中的組成部分(例如,細胞、珠狀物、非細胞顆粒等),光源可以被配置成用于發(fā)射在從200nm至1500nm的范圍內(nèi)變化的光波長,比如從250nm至1250nm,比如從300nm至1000nm,比如從350nm至900nm并且包括從400nm至800nm。例如,光源可以包括發(fā)射具有從200nm至900nm的波長的光的寬帶光源。在其他情形中,光源包括發(fā)射范圍從200nm至900nm的波長的窄帶光源。例如,光源可以是發(fā)射具有范圍在200nm至900nm之間的波長的光的窄帶led(1nm至25nm)。在一些實施例中,光源是激光器(比如,連續(xù)波激光器)。例如,激光器可以是氦氖(hene)激光器。在某些實施例中,光源是流式細胞儀中的激光器。
在其他實施例中,光源是如電燈等非激光光源,包括但不限于鹵素燈、氘弧燈、氙弧燈、發(fā)光二極管(比如,具有連續(xù)光譜的寬帶led)、超輻射發(fā)光二極管、半導體發(fā)光二極管、寬光譜led白光源、集成的多l(xiāng)ed。在一些情形中,除了其他光源以外,非激光光源是穩(wěn)定的光纖耦合寬帶光源、白光源或其任何組合。
光源可以被定位成距離樣本(例如,流式細胞儀中的流動流)任何適當?shù)木嚯x,比如離流動流0.001或更多的距離,比如0.005mm或更多,比如0.01mm或更多,比如0.05mm或更多,比如0.1mm或更多,比如0.5mm或更多,比如1mm或更多,比如5mm或更多,比如10mm或更多,比如25mm或更多并且包括100mm或更多的距離。此外,光源以(例如,相對于流動流的豎直軸線的)任何適當?shù)慕嵌日丈錁颖?,比如以范圍為?0°到90°的角度,比如從15°到85°,比如從20°到80°,比如從25°到75°并且包括從30°到60°,例如,以90°角。
光源可以被配置成用于連續(xù)地或者以不連續(xù)的間隔照射樣本。在一些實例中,系統(tǒng)包括被配置成用于(比如,使用在流式細胞儀中的探詢點處連續(xù)地照射流動流的連續(xù)波激光器)連續(xù)地照射樣本的光源。在其他實例中,感興趣的系統(tǒng)包括被配置成用于以不連續(xù)的間隔(比如每0.001毫秒、每0.01毫秒、每0.1毫秒、每1毫秒、每10毫秒、每100毫秒并且包括每1000毫秒,或者其他某個間隔)照射樣本的光源。在光源被配置成用于以不連續(xù)的間隔照射樣本的情況下,系統(tǒng)可以包括一個或多個附加部件以便使用光源來提供對樣本的間歇性照射。例如,在這些實施例中,主題系統(tǒng)可以包括一個或多個激光束斬光器(用于阻擋并將樣本暴露于光源中的手動控制或計算機控制的束闌)。
在一些實施例中,由樣本發(fā)射的光傳播穿過光學對準的安裝件與連接器集光系統(tǒng)并且被集光系統(tǒng)(如上文所描述的)聚集,該集光系統(tǒng)將聚集的光傳輸至檢測器。除了其他光電檢測器以外,感興趣的檢測器可以包括但不限于光學傳感器或光電檢測器,比如,有源像素傳感器(aps)、雪崩光電二極管、圖像傳感器、電荷耦合裝置(ccd)、增強型電荷耦合裝置(iccd)、發(fā)光二極管、光子計數(shù)器、輻射熱測量計、熱電檢測器、光敏電阻、光伏電池、光電二極管、光電倍增管、光電晶體管、量子點光電導體或光電二極管及其組合。在某些實施例中,使用電荷耦合裝置(ccd)、半導體電荷耦合裝置(ccd)、有源像素傳感器(aps)、互補金屬氧化物半導體(cmos)圖像傳感器或n型金屬氧化物半導體(nmos)圖像傳感器來對所聚集的光進行測量。在一些實施例中,成像傳感器是ccd相機。例如,相機可以是電子倍增ccd(emccd)相機或增強型ccd(iccd)相機。在其他實施例中,成像傳感器是cmos型相機。在使用ccd來對所聚集的光進行測量的情況下,ccd的主動檢測表面積可以比如從0.01cm2到10cm2變化,比如從0.05cm2至9cm2,比如從,比如從0.1cm2至8cm2,比如從0.5cm2至7cm2并且包括從1cm2至5cm2。如所希望的,可以改變本主題系統(tǒng)中的光電檢測器的數(shù)量。例如,本主題系統(tǒng)可以包括一個光電檢測器或更多個,比如2個光電檢測器或更多個,比如3個光電檢測器或更多個,比如4個光電檢測器或更多個,比如5個光電檢測器或更多個,比如10個光電檢測器或更多個,比如25個光電檢測器或更多個,并且包括50個光電檢測器或更多個。在某些實施例中,系統(tǒng)包括24個光電檢測器。在其他實施例中,系統(tǒng)包括一個或多個光電檢測器陣列,其中每個陣列可以包括2個或更多個光電檢測器,比如5個或更多個光電檢測器,比如10個或更多個光電檢測器,并且包括25個或更多個光電檢測器。陣列中的這些光電檢測器可以以隨機構型來安排或者可以呈非隨機構型、例如具有預定形狀,包括但不限于:將這些光電檢測器安排成圓形、橢圓形、正方形、三角形、五邊形、六邊形、或其他多邊形。在某些實施例中,將光電檢測器陣列安排成網(wǎng)格圖案。
在本主題系統(tǒng)包括多于一個光電檢測器的情況下,每個光電檢測器可以是相同的,或者兩個或更多個光電檢測器的集合可以是不同光電檢測器的組合。例如,在本主題系統(tǒng)包括兩個光電檢測器的情況下,在一些實施例中,第一光電檢測器是ccd型裝置并且第二光電檢測器(或成像傳感器)是cmos型裝置。在其他實施例中,第一光電檢測器和第二光電檢測器兩者都是ccd型裝置。在又其他實施例中,第一光電檢測器和第二光電檢測器兩者都是cmos型裝置。在仍其他實施例中,第一光電檢測器是ccd型裝置并且第二光電檢測器是光電倍增管。在仍其他實施例中,第一光電檢測器是cmos型裝置并且第二光電檢測器是光電倍增管。在又其他實施例中,第一光電檢測器和第二光電檢測器兩者都是光電倍增管。
在本披露的實施例中,感興趣的檢測器被配置成用于以一個或多個波長來對所聚集的光進行測量,比如以2個或更多個波長,比如以5個或更多個不同波長,比如以10個或更多個不同波長,比如以25個或更多個不同波長,比如以50個或更多個不同波長,比如以100個或更多個不同波長,比如以200個或更多個不同波長,比如以300個或更多個不同波長并且包括以400個或更多個不同波長對由流動流中的樣本發(fā)射的光進行測量。
在一些實施例中,感興趣的檢測器被配置成用于在某個波長范圍(例如,200nm至1000nm)上對所聚集的光進行測量。在某些實施例中,感興趣的檢測器被配置成用于在某個波長范圍上對光的光譜進行聚集。例如,系統(tǒng)可以包括一個或多個檢測器,所述一個或多個檢測器被配置成用于聚集在200nm至1000nm的波長范圍中的一個或多個波長范圍上的光譜。在又其他實施例中,感興趣的檢測器被配置成用于以一個或多個特定波長對由流動流中的樣本發(fā)射的光進行測量。例如,系統(tǒng)可以包括一個或多個檢測器,所述一個或多個檢測器被配置成用于以450nm、518nm、519nm、561nm、578nm、605nm、607nm、625nm、650nm、660nm、667nm、670nm、668nm、695nm、710nm、723nm、780nm、785nm、647nm、617nm以及其任何組合中的一者或多者對光進行測量。在某些實施例中,一個或多個檢測器可以被配置成與特定熒光團配對,比如,在熒光測定中與樣本一起使用的熒光團。
在實施例中,檢測器被配置成用于連續(xù)地或以不連續(xù)的間隔對光進行測量。在一些情形中,感興趣的檢測器被配置成用于連續(xù)地對所聚集的光進行測量。在其他情形中,感興趣的檢測器被配置成用于以不連續(xù)的間隔進行測量,比如每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,并且包括每1000毫秒或其他某個間隔。
在某些實施例中,本主題系統(tǒng)是采用上述光學對準的集光系統(tǒng)(例如,與光學調整部件光學對準的流動池噴嘴)通過全內(nèi)反射對由流動流中的樣本發(fā)射的光進行檢測的流式細胞術系統(tǒng)。用于分析樣本的適當流式細胞術系統(tǒng)和方法包括但不限于以下文獻中所描述的系統(tǒng)和方法:flowcytometry:apracticalapproach(《流式細胞術:實用方法》)(編者:ormerod(奧默羅德),牛津大學出版社(1997));flowcytometryprotocols(《流式細胞術方案》)(編者:雅羅什斯基(jaroszeski)等人,methodsinmolecularbiologyno.91(《分子生物學方法第91期》),胡瑪納出版社(1997));practicalflowcytometry,3rded.(《實用流式細胞術:第三版》)(wiley-liss(1995));annclinbiochem(《臨床生化紀事》)(virgo(弗戈)等人(2012),1月,49(第1部分):17-28);seminthromhemost(《血栓與止血研討》)(linden(林登)等人,2004年10月,30(5):502-11);jpathol(《病理學雜志》)(alison(艾莉森)等人,2010年12月,222(4):335-344);以及critrevtherdrugcarriersyst(《治療性藥物載體系統(tǒng)的關鍵評論》)(herbig(赫比格)等人(2007),24(3):203-255),所述文獻的披露內(nèi)容通過引用結合在此。在某些情形中,感興趣的流式細胞術系統(tǒng)包括bd生物科學公司(bdbiosciences)facscantotm流式細胞儀、bd生物科學公司facsvantagetm、bd生物科學公司facsorttm、bd生物科學公司facscounttm、bd生物科學公司facscantm以及bd生物科學公司facscaliburtm系統(tǒng)、bd生物科學公司influxtm細胞分選儀、bd生物科學公司jazztm細胞分選儀、以及bd生物科學公司ariatm細胞分選儀、或類似的系統(tǒng)。
在某些實施例中,本主題系統(tǒng)是結合了以下美國專利申請?zhí)栔忻枋龅牧魇郊毎麅x的一個或多個部件的流式細胞儀系統(tǒng):3,960,449;4,347,935;4,667,830;4,704,891;4,770,992;5,030,002;5,040,890;5,047,321;5,245,318;5,317,162;5,464,581;5,483,469;5,602,039;5,620,842;5,627,040;5,643,796;5,700,692;6,372,506;6,809,804;6,813,017;6,821,740;7,129,505;7,201,875;7,544,326;8,140,300;8,233,146;8,753,573;8,975,595;9,092,034;9,095,494和9,097,640,所述申請的披露內(nèi)容通過引用結合在此。
用于測量從被照射樣品聚集的光的方法
本披露的方面還包括用于對來自(例如,在流式細胞儀中的流動流中的)樣本的光進行測量的方法。在實踐根據(jù)實施例的方法時,用光源照射流動流中的樣本,并且通過本主題集光系統(tǒng)中的一者或多者來聚集來自該樣本的光并且用檢測器對其進行測量。在一些實施例中,樣本是生物樣本。術語“生物樣品”以其常規(guī)意義在本文中用于指代完整生物體、植物、真菌,或動物組織、細胞或組成部分的子集,在某些情形中這些動物組織、細胞或組成部分可以存在于血液、粘液、淋巴液、滑液、腦脊髓液、唾液、支氣管肺泡灌洗液、羊水、羊膜臍帶血、尿液、陰道液以及精液中。如此,“生物樣本”指天然生物體、或其組織的子集,并且指由生物體或其組織的子集中制備的勻漿、裂解物或提取物,包括但不限于例如,血漿;血清;脊髓液;淋巴液;皮膚、呼吸道、胃腸道、心血管以及泌尿生殖道的部分;眼淚;唾液;乳汁;血細胞;腫瘤;器官。生物樣本可以是任何類型的生物體組織,包括健康組織和患病組織(例如,癌性的、惡性的、壞死的等)兩者。在某些實施例中,生物樣本是液體樣本,比如,血液或其衍生物,例如,血漿、眼淚、尿液、精液等,其中,在一些情形中,樣本是血液樣本,包括全血,比如,從靜脈穿刺或手指針刺獲得的血液(其中,所述血液在測定之前可以或可以不與如防腐劑、抗凝劑等任何試劑組合)。
在某些實施例中,樣本的來源是“哺乳動物”或“哺乳類”,其中,這些術語被廣泛地用來描述在哺乳綱之內(nèi)的生物體,包括食肉目(例如,狗和貓)、嚙齒目(例如,小鼠、豚鼠和大鼠)、以及靈長類(例如,人、黑猩猩和猴)。在一些情形中,受試者是人類。所述方法可以應用于從兩種性別的和在任何發(fā)育階段(即,新生兒、嬰兒、少年、青少年、成年)的人類受試者獲得的樣本,其中,在某些實施例中,人類受試者是少年、青少年或成年人。盡管本發(fā)明可以應用于來自人類受試者的樣本,但應當理解的是,所述方法還可以在來自其他動物受試者(例如但不限于鳥、小鼠、大鼠、狗、貓、家畜以及馬)的樣本上(即,在“非人類受試者”中)執(zhí)行。
在實踐本主題方法時,使用來自光源的光來照射樣本(例如,在流式細胞儀的流動流中)。在一些實施例中,光源是發(fā)射具有寬范圍的波長的光的寬帶光源,比如例如跨越50nm或更多,比如100nm或更多,比如150nm或更多,比如200nm或更多,比如250nm或更多,比如300nm或更多,比如350nm或更多,比如400nm或更多,并且包括跨越500nm或更多。例如,一種適當寬帶光源發(fā)射具有從200nm至1500nm的波長的光。適當寬帶光源的另一個示例包括發(fā)射具有從400nm至1000nm的波長的光的光源。在方法包括使用寬帶光源來進行照射的情況下,除了其他寬帶光源或其任何組合以外,感興趣的寬帶光源方案可以包括但不限于鹵素燈、氘弧燈、氙弧燈、穩(wěn)定的光纖耦合的寬帶光源、具有連續(xù)光譜的寬帶led、超輻射發(fā)光二極管、半導體發(fā)光二極管、寬光譜led白光源、多l(xiāng)ed集成的白光源。
在其他實施例中,方法包括使用發(fā)射具體波長或窄波長范圍的窄帶光源來進行照射,比如例如使用發(fā)射像50nm或更小的窄波長范圍的光的光源,比如40nm或更小,比如30nm或更小,比如25nm或更小,比如20nm或更小,比如15nm或更小,比如10nm或更小,比如5nm或更小,比如2nm或更小的范圍,并且包括發(fā)射特定光(即,單色光)波長的光源。在方法包括使用窄帶光源來進行照射的情況下,感興趣的窄帶光源方案可以包括但不限于窄波長led、激光二極管或耦合至一個或多個光學帶通濾光器、衍射光柵、單色器或其任何組合的寬帶光源。
在某些實施例中,方法包括使用一個或多個激光器來照射樣本。如上所討論的,激光器的類型和數(shù)目將取決于樣品以及所希望聚集的光而變化,并且可以是一種氣體激光器,比如氦-氖激光器、氬激光器、氪激光器、氙激光器、氮激光器、co2激光器、co激光器、氬-氟(arf)準分子激光器、氪-氟(krf)準分子激光器、氙氯(xecl)準分子激光器或氙-氟(xef)準分子激光器或其組合。在其他情形中,所述方法包括使用染料激光器(比如,芪、香豆素或羅丹明激光器)來照射流動流。在又其他情形中,方法包括使用金屬-蒸氣激光器來照射流動流,比如,氦-鎘(hecd)激光器、氦-汞(hehg)激光器、氦-硒(hese)激光器、氦-銀(heag)激光器、鍶激光器、氖-銅(necu)激光器、銅激光器或金激光器及其組合。在仍其他情形中,方法包括使用固態(tài)激光器來照射流動流,比如,紅寶石激光器、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、鈦藍寶石激光器、銩yag激光器、鐿yag激光器、yb3o3(ytterbium2o3)激光器或鈰摻雜的激光器及其組合。
可以使用以上提及的光源中的一個或多個光源來照射樣本,比如2個或更多個光源,比如3個或更多個光源,比如4個或更多個光源,比如5個或更多個光源并且包括10個或更多個光源。光源可以包括多種類型的光源的任何組合。例如,在一些實施例中,所述方法包括使用激光器陣列來照射流動流中的樣本,比如具有一個或多個氣體激光器、一個或多個染料激光器以及一個或多個固態(tài)激光器的陣列。
可以使用范圍為從200nm至1500nm的波長來照射樣本,比如從250nm至1250nm,比如從300nm至1000nm,比如從350nm至900nm,并且包括從400nm至800nm。例如,在光源是寬帶光源的情況下,可以使用從200nm至900nm的波長來照射樣本。在其他情形中,在光源包括多個窄帶光源的情況下,可以使用在從200nm至900nm范圍內(nèi)的特定波長來照射樣本。例如,光源可以是各自獨立地發(fā)射具有在200nm至900nm之間的波長范圍的光的多個窄帶led(1nm至25nm)。在其他實施例中,窄帶光源包括一個或多個激光器(比如,激光器陣列),并且使用范圍從200nm至700nm的特定波長(比如,使用具有如以上所描述的氣體激光器、準分子激光器、染料激光器、金屬蒸氣激光器以及固態(tài)激光器的激光器陣列)來照射樣本。
在采用多于一個光源的情況下,可以使用光源來同時或順序地或其組合照射樣本。例如,可以使用這些光源中的每一者來同時照射樣本。在其他實施例中,使用這些光源中的每一者來順序地照射流動流。在利用多于一種光源來對樣品順序地進行照射的情況下,每種光源照射樣本的時間可以獨立地為0.001微秒或更多,比如0.01微秒或更多,比如0.1微秒或更多,比如1微秒或更多,比如5微秒或更多,比如10微秒或更多,比如30微秒或更多,并且包括60微秒或更多。例如,方法可以包括在從0.001微秒到100微秒(比如從0.01微秒到75微秒,比如從0.1微秒到50微秒,比如從1微秒到25微秒,并且包括從5微秒到10微秒)的持續(xù)時間內(nèi)使用光源(例如激光器)來照射樣本。在使用兩個或更多個光源來順序地照射樣本的實施例中,由每個光源照射樣本的持續(xù)時間可以相同或不同。
由每個光源進行的照射之間的時間段也可以如所希望地變化,從而獨立地分離來0.001微秒或更多的延遲,比如0.01微秒或更多,比如0.1微秒或更多,比如1微秒或更多,比如5微秒或更多,比如10微秒或更多,比如15微秒或更多,比如30微秒或更多,并且包括60微秒或更多。例如,由每個光源進行的照射之間的時間段范圍可以為從0.001微秒至60微秒,比如從0.01微秒至50微秒,比如從0.1微秒至35微秒,比如從1微秒至25微秒,并且包括從5微秒至10微秒。在某些實施例中,由每個光源進行的照射之間的時間段是10微秒。在由多于兩個(即,3個或更多個)光源順序地照射樣本的實施例中,由各光源進行的照射之間的延遲可以相同或不同。
可以連續(xù)地或以不連續(xù)的間隔照射樣本。在一些情形中,方法包括使用光源來連續(xù)地照射樣本中的樣本。在其他情形中,使用光源以不連續(xù)的間隔照射樣本,比如每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,并且包括每1000毫秒或以其他某個間隔進行照射。
根據(jù)光源,可以從變化的距離照射樣本,比如0.01mm或更多,比如0.05mm或更多,比如0.1mm或更多,比如0.5mm或更多,比如1mm或更多,比如2.5mm或更多,比如5mm或更多,比如10mm或更多,比如15mm或更多,比如25mm或更多,并且包括50mm或更多。而且,照射角度也可以在從10°到90°的范圍內(nèi)變化,比如從15°到85°,比如從20°到80°,比如從25°到75°,并且包括從30°到60°,例如,以90°角。
如以上所討論的,在多個實施例中,來自被照射樣本的光傳輸穿過如本文所描述的光學對準的集光系統(tǒng)并且由一個或多個檢測器進行測量。在實踐本主題方法時,光傳播穿過安裝件和連接器。光接著穿過該連接器的遠端處的孔板中的一個或多個針孔并且進入光學聚集系統(tǒng)中。光從該光學聚集系統(tǒng)引導至檢測器,該檢測器以一個或多個波長對所聚集的光進行測量,比如以5個或更多個不同波,比如以10個或更多個不同波長,比如以25個或更多個不同波長,比如以50個或更多個不同波長,比如以100個或更多個不同波長,比如以200個或更多個不同波長,比如以300個或更多個不同波長,并且包括以400個或更多個不同波長對所聚集的光進行測量。
在一些實施例中,方法包括在某個波長范圍(例如,200nm至1000nm)上對所聚集的光進行測量。例如,方法可以包括聚集在200nm至1000nm的波長范圍中的一個或多個波長范圍上的光譜。在又其他實施例中,方法包括以一個或多個特定波長對所聚集的光進行測量。例如,可以以450nm、518nm、519nm、561nm、578nm、605nm、607nm、625nm、650nm、660nm、667nm、670nm、668nm、695nm、710nm、723nm、780nm、785nm、647nm、617nm以及其任何組合中的一者或多者對所聚集的光進行測量。在某些實施例中,方法包括對于某些熒光團的熒光峰波長相對應的光波長進行測量。
可以連續(xù)地或以不連續(xù)的間隔對所聚集的光進行測量。在一些情形中,方法包括連續(xù)地對光進行測量。在其他情形中,以不連續(xù)的間隔對光進行測量,比如每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,并且包括每1000毫秒或其他某個間隔。
可以在本主題方法期間對所聚集的光進行一次或多次測量,比如2次或更多次,比如3次或更多次,比如5次或更多次,并且包括10次或更多次。在某些實施例中,對所傳播的光進行測量2次或更多次,在某些情形中,數(shù)據(jù)被求平均。
除了其他光電檢測器以外,可以采用任何合宜的方案來進行光測量,包括但不限于光學傳感器或光電檢測器,比如,有源像素傳感器(aps)、雪崩光電二極管、圖像傳感器、電荷耦合裝置(ccd)、增強型電荷耦合裝置(iccd)、發(fā)光二極管、光子計數(shù)器、輻射熱測量計、熱電檢測器、光敏電阻、光伏電池、光電二極管、光電倍增管、光電晶體管、量子點光電導體或光電二極管及其組合。在某些實施例中,使用電荷耦合裝置(ccd)、半導體電荷耦合裝置(ccd)、有源像素傳感器(aps)、互補金屬氧化物半導體(cmos)圖像傳感器或n型金屬氧化物半導體(nmos)圖像傳感器來對所傳輸?shù)墓膺M行測量。在某些實施例中,使用電荷耦合裝置(ccd)來對光進行測量。在使用ccd來對所傳輸?shù)墓膺M行測量的情況下,ccd的主動檢測表面積可以比如從0.01cm2至10cm2變化,比如從0.05cm2至9cm2,比如從,比如從0.1cm2至8cm2,比如從0.5cm2至7cm2,并且包括從1cm2至5cm2。
在一些實施例中,方法包括在使用檢測器來進行測量之前對光進行調節(jié)。例如,可以使所聚集的光傳遞穿過一個或多個透鏡、反射鏡、針孔、狹縫、光柵、光折射器及其任何組合。在一些情形中,使所聚集的光傳遞穿過一個或多個聚焦透鏡,以例如減小引導到檢測器的主動表面上的光的輪廓。在其他情形中,使來自樣本的發(fā)射光傳遞穿過一個或多個縮小鏡,以例如增大引導到檢測器的主動表面上的光的輪廓。
在又其他情形中,方法進一步包括對光進行準直。例如,可以通過將傳播穿過本主題光學對準的集光系統(tǒng)的光傳遞穿過一個或多個準直透鏡或使用準直透鏡或其組合來進一步對所述光進行準直。在仍其他情形中,方法進一步包括將傳播穿過本主題光學對準的激光系統(tǒng)的光傳遞穿過一個或多個波長分離器。根據(jù)某些實施例的波長分離可以包括選擇性地使多色光的特定波長或波長范圍穿過或阻擋多色光的特定波長或波長范圍。為了分離光波長,除了其他波長分離方案以外,可以使得光傳遞穿過任何合宜的波長分離方案,包括但不限于有色玻璃、帶通濾光器、干涉濾光器、二向色鏡、衍射光柵、單色器及其組合。
套件
本發(fā)明的方面還包括套件,其中套件包括如本文所描述的一個或多個連接器、用于將該連接器聯(lián)接至安裝件上的適配器、用于將孔板連接至連接器上的適配器、用于將集光部件聯(lián)接至連接器上的適配器、光學調整部件、孔板、以及集光部件(例如,光纖光中繼系統(tǒng)或自由空間光中繼系統(tǒng))。
在一些實施例中,套件包括本文所披露的集光系統(tǒng)的這些部件中的2個或更多個,比如3個或更多個,并且包括5個或更多個。在一些實施例中,套件包括第一連接器和第二連接器,該第一連接器具有被配置用于聯(lián)接至光纖光中繼系統(tǒng)的遠端,并且該第二連接器具有被配置用于連接至自由空間光中繼系統(tǒng)的遠端。
在一些情形中,套件可以包括一種或多種測定組分(例如,如以上所述的標記試劑、緩沖液等)。在一些情形中,如所希望的,套件可以進一步包括樣本聚集裝置,例如,被配置成刺破皮膚以獲得全血樣本的刺或針、移液管等。
套件的這些不同測定組分可以存在于單獨的容器中,或所述測定組分中的一些或所有測定組分可以是預先組合號的。例如,在一些情形中,套件的一個或多個部件(例如連接器、孔板)以于密封的小袋(例如,無菌的箔袋或封皮)呈現(xiàn)。
除了以上部件之外,本主題套件還可以進一步包括(在某些實施例中)用于實踐主題方法的說明。所述說明可以以各種形式存在于本主題套件中,可以在套件中存在所述形式中的一種或多種形式。所述說明可以存在的一種形式是在套件的包裝、包裝插入物等中打印在適當?shù)慕橘|或基底(例如,上面打印了信息的一張或多張紙)上的信息。這些說明的又另一種形式是其上記錄有信息的計算機可讀介質,例如軟盤、壓縮盤(cd)、便攜式閃存驅動器等。這些說明可以存在的又另一種形式是可以在遠離的地方通過因特網(wǎng)來獲取信息而使用的網(wǎng)址。
實用性
本主題光學對準的集光系統(tǒng)及其組裝和使用方法可用于必需或希望在不同類型的光學聚集系統(tǒng)之間、例如在光纖光中繼系統(tǒng)與自由空間光中繼系統(tǒng)之間進行互換而無需后續(xù)重新對準或校準的各種應用中。此外,本主題系統(tǒng)和方法可用于增大從流動流中的樣本所聚集的光的量。在某些情形中,本披露可用于增強對從流式細胞儀的流動流中被照射的樣本聚集的光的測量。本披露的實施例可用于希望提高流式細胞術中的發(fā)射測量的效率的情況中,比如可用于研究和高通量實驗室測試中。本披露還可用于希望為流式細胞儀提供改進的細胞分選準確度、增強的顆粒聚集、減少的能量消耗、顆粒充電效率、更準確的顆粒充電以及在細胞分選過程中增強的顆粒偏轉的情況中。
本披露還用于可以希望將從生物樣本中制備的細胞用于研究、實驗室測試或用治療的應用中。在一些實施例中,本主題方法和裝置可以便于獲得從目標流體或組織生物樣本中制備的個別細胞。例如,本主題方法和系統(tǒng)便于從流體樣本或組織樣本中獲得細胞以用作疾病如癌癥的研究或診斷樣本。同樣地,本主題方法和系統(tǒng)便于從流體樣本或組織樣本中獲得細胞以用于治療。與傳統(tǒng)流式細胞儀系統(tǒng)相比,本披露的方法和裝置允許以提高的效率和低的成本來從生物樣本(例如,器官、組織、組織碎片、流體)中分離并且聚集細胞。
雖然有附加條款,但是還通過以下條款限定了本文中闡述的披露內(nèi)容:
1.一種集光系統(tǒng),包括:
安裝件,該安裝件包括:
用于接收光的孔;
適配器,該適配器被配置成用于聯(lián)接相機;以及
第一緊固件,該第一緊固件用于將透鏡附接至該安裝件的遠端;以及
連接器,該連接器被配置成有待聯(lián)接至孔板上,該連接器包括:
對準器;以及
第二緊固件,該第二緊固件可釋放地聯(lián)接至該安裝件、該孔板、以及光學聚集部件上并且維持它們之間的光學對準。
2.根據(jù)條款1所述的集光系統(tǒng),進一步包括被定位在該連接器與該光學聚集部件之間的孔板。
3.根據(jù)條款2所述的集光系統(tǒng),其中,該孔板被配置成有待可釋放地附接至該連接器和該光學聚集部件中的一者或多者上。
4.根據(jù)條款3所述的集光系統(tǒng),其中,該孔板被配置成有待可釋放地附接至該連接器和該光學聚集部件上。
5.根據(jù)條款2至4中任一項所述的集光系統(tǒng),其中,該孔板包括針孔鏡。
6.根據(jù)條款2至5中任一項所述的集光系統(tǒng),其中,該孔板包括5個或更多個孔。
7.根據(jù)條款2至6中任一項所述的集光系統(tǒng),其中,該孔板包括狹縫。
8.根據(jù)條款1至7中任一項所述的集光系統(tǒng),進一步包括光學聚集部件。
9.根據(jù)條款8所述的集光系統(tǒng),其中,該光學聚集部件是光纖光中繼束。
10.根據(jù)條款8所述的集光系統(tǒng),其中,該光學聚集部件是自由空間光中繼系統(tǒng)。
11.根據(jù)條款10所述的集光系統(tǒng),其中,該自由空間光中繼系統(tǒng)包括波長分離器。
12.根據(jù)條款7所述的集光系統(tǒng),其中,該自由空間光中繼系統(tǒng)包括棱鏡。
13.根據(jù)條款1至12中任一項所述的集光系統(tǒng),其中,該對準器是選自下組的對準部件,該組由以下各項構成:突起、暗榫、凹槽、凹口、埋頭孔、沉孔、以及孔洞。
14.根據(jù)條款13所述的集光系統(tǒng),其中,該對準器是暗榫。
15.根據(jù)條款14所述的集光系統(tǒng),其中,該對準器是壓力配合暗榫。
16.根據(jù)條款1至15中任一項所述的集光系統(tǒng),其中,該第一緊固件和該第二緊固件獨立選自下組,該組由以下各項構成:磁體、閂鎖、鉸鏈、系鏈、鉤環(huán)緊固件、以及螺紋。
17.根據(jù)條款16所述的集光系統(tǒng),其中,該第一緊固件和該第二緊固件是螺紋。
18.一種光學對準的集光系統(tǒng),包括:
自由空間光中繼系統(tǒng);以及
安裝件,該安裝件包括:
用于接收光的孔;
適配器,該適配器被配置成用于聯(lián)接相機;以及
第一緊固件,該第一緊固件用于將透鏡附接至該安裝件的遠端;
連接器,該連接器被配置成有待聯(lián)接至孔板上,該連接器包括:
對準器;以及
第二緊固件,該第二緊固件可釋放地聯(lián)接至該安裝件、該孔板、以及該自由空間光中繼系統(tǒng)上并且維持它們之間的光學對準。
19.根據(jù)條款18所述的集光系統(tǒng),進一步包括被定位在該連接器與該自由空間光中繼系統(tǒng)之間的孔板。
20.根據(jù)條款19所述的集光系統(tǒng),其中,該孔板被配置成有待可釋放地附接至該連接器和該自由空間光中繼系統(tǒng)中的一者或多者上。
21.根據(jù)條款20所述的集光系統(tǒng),其中,該孔板被配置成有待可釋放地附接至該連接器和該自由空間光中繼系統(tǒng)上。
22.根據(jù)條款19至21中任一項所述的集光系統(tǒng),其中,該孔板是針孔鏡。
23.根據(jù)條款19至21中任一項所述的集光系統(tǒng),其中,該孔板包括5個或更多個孔。
24.根據(jù)條款19至23中任一項所述的集光系統(tǒng),其中,該孔板包括狹縫。
25.根據(jù)條款18至24中任一項所述的集光系統(tǒng),其中,該對準器是選自下組的對準部件,該組由以下各項構成:突起、暗榫、凹槽、凹口、埋頭孔、沉孔、以及孔洞。
26.根據(jù)條款25所述的集光系統(tǒng),其中,該對準器是暗榫。
27.根據(jù)條款26所述的集光系統(tǒng),其中,該對準器是壓力配合暗榫。
28.根據(jù)條款18至27中任一項所述的集光系統(tǒng),其中,該第一緊固件和該第二緊固件獨立選自下組,該組由以下各項構成:磁體、閂鎖、鉸鏈、系鏈、鉤環(huán)緊固件、以及螺紋。
29.根據(jù)條款28所述的集光系統(tǒng),其中,該第一緊固件和該第二緊固件是螺紋。
30.一種光學對準的集光系統(tǒng),包括:
光纖束;以及
安裝件,該安裝件包括:
用于接收光的孔;
適配器,該適配器被配置成用于聯(lián)接相機;以及
第一緊固件,該第一緊固件用于將透鏡附接至該適配器的遠端;
連接器,該連接器被配置成有待聯(lián)接至孔板上,該連接器包括:
對準器;以及
第二緊固件,該第二緊固件可釋放地聯(lián)接至該安裝件、該孔板、以及該光纖束上并且維持它們之間的光學對準。
31.根據(jù)條款30所述的集光系統(tǒng),進一步包括被定位在該連接器與該光纖束的頭部的之間的孔板。
32.根據(jù)條款31所述的集光系統(tǒng),其中,該孔板被配置成有待可釋放地附接至該連接器和該光纖束的頭部中的一者或多者上。
33.根據(jù)條款32所述的集光系統(tǒng),其中,該孔板被配置成有待可釋放地附接至該連接器和該光纖束的頭部上。
34.根據(jù)條款31至33中任一項所述的集光系統(tǒng),其中,該孔板包括針孔鏡。
35.根據(jù)條款31至34中任一項所述的集光系統(tǒng),其中,該孔板包括5個或更多個孔。
36.根據(jù)條款31至35中任一項所述的集光系統(tǒng),其中,該孔板包括狹縫。
37.根據(jù)條款30至36中任一項所述的集光系統(tǒng),其中,該對準器是選自下組的對準部件,該組由以下各項構成:突起、暗榫、凹槽、凹口、埋頭孔、沉孔、以及孔洞。
38.根據(jù)條款37所述的集光系統(tǒng),其中,該對準器是暗榫。
39.根據(jù)條款38所述的集光系統(tǒng),其中,該對準器是壓力配合暗榫。
40.根據(jù)條款30至39中任一項所述的集光系統(tǒng),其中,該第一緊固件和該第二緊固件獨立選自下組,該組由以下各項構成:磁體、閂鎖、鉸鏈、系鏈、鉤環(huán)緊固件、以及螺紋。
41.根據(jù)條款40所述的集光系統(tǒng),其中,該第一緊固件和該第二緊固件是螺紋。
42.一種用于組裝集光系統(tǒng)的方法,包括:
通過將連接器的近端處的第一對準器連接至安裝件的遠端處的第二對準器上來將該連接器聯(lián)接至該安裝件上;
將孔板附接至該連接器的遠端上;并且
將光學聚集系統(tǒng)聯(lián)接至該連接器的遠端上,
其中將該第一對準器連接至該第二對準器上就足以將該安裝件和孔板與該光學聚集系統(tǒng)光學地對準。
43.根據(jù)條款42所述的方法,其中,該第一對準器是選自下組的對準部件,該組由以下各項構成:突起、暗榫、凹槽、凹口、埋頭孔、沉孔、以及孔洞。
44.根據(jù)條款43所述的方法,其中,該第一對準器是暗榫。
45.根據(jù)條款44所述的方法,其中,該第一對準器是壓力配合暗榫。
46.根據(jù)條款42至45中任一項所述的方法,其中,該第二對準器是選自下組的對準部件,該組由以下各項構成:突起、暗榫、凹槽、凹口、埋頭孔、沉孔、以及孔洞。
47.根據(jù)條款46所述的方法,其中,該第二對準器是凹口。
48.根據(jù)條款42至47中任一項所述的方法,其中,該孔板包括針孔鏡。
49.根據(jù)條款42至48中任一項所述的方法,其中,該孔板包括5個或更多個孔。
50.根據(jù)條款42至49中任一項所述的方法,其中,該孔板包括狹縫。
51.根據(jù)條款42至50中任一項所述的方法,其中,該光學聚集部件是光纖光中繼束。
52.根據(jù)條款42至50中任一項所述的方法,其中,該光學聚集部件是自由空間光中繼系統(tǒng)。
53.根據(jù)條款42至52中任一項所述的方法,其中,該集光系統(tǒng)被集成到流式細胞儀中。
54.根據(jù)條款53所述的方法,進一步包括將相機聯(lián)接至該安裝件的近端上。
55.根據(jù)條款54所述的方法,進一步包括使得該光學聚集系統(tǒng)解除附接并且將不同的光學聚集系統(tǒng)聯(lián)接至該連接器的遠端上。
56.根據(jù)條款55所述的方法,進一步包括使得該孔板解除附接并且將不同的孔板附接至該連接器的遠端上。
57.根據(jù)條款42至56中任一項所述的方法,進一步包括使得該連接器解除附接并且將不同的連接器連接至該安裝件的遠端上。
58.一種系統(tǒng),包括:
光源;
集光系統(tǒng),該集光系統(tǒng)包括:
安裝件,該安裝件包括:
用于接收光的孔;
適配器,該適配器被配置成用于聯(lián)接相機;以及
第一緊固件,該第一緊固件用于將透鏡附接至該安裝件的遠端;以及
連接器,該連接器被配置成有待聯(lián)接至孔板上,該連接器包括:
對準器;以及
第二緊固件,該第二緊固件可釋放地聯(lián)接至該安裝件、該孔板、以及光學聚集部件上并且維持它們之間的光學對準;以及
檢測器,該檢測器用于測量來自該光學聚集部件的一個或多個波長的光。
59.根據(jù)條款58所述的系統(tǒng),其中,該光源是激光器。
60.根據(jù)條款58至59中任一項所述的系統(tǒng),其中,該系統(tǒng)是流式細胞儀。
61.根據(jù)條款58至60中任一項所述的系統(tǒng),其中,該光學聚集系統(tǒng)包括一個或多個光學調整部件。
62.根據(jù)條款58至61中任一項所述的系統(tǒng),其中,該光學聚集部件是光纖光中繼束。
63.根據(jù)條款58至61中任一項所述的系統(tǒng),其中,該光學聚集部件是自由空間光中繼系統(tǒng)。
64.一種方法,包括:
使用光源來照射在探詢場中的流動流中的樣本;
通過集光系統(tǒng)來聚集由所述流動流中的所述樣本所發(fā)射的光,該集光系統(tǒng)包括:
安裝件,該安裝件包括:
用于接收光的孔;
適配器,該適配器被配置成用于聯(lián)接相機;以及
第一緊固件,該第一緊固件用于將透鏡附接至該安裝件的遠端;以及
連接器,該連接器被配置成有待聯(lián)接至孔板上,該連接器包括:
對準器;以及
第二緊固件,該第二緊固件可釋放地聯(lián)接至該安裝件和光學聚集部件上并且維持它們之間的光學對準;以及
以一個或多個波長對所聚集的光進行測量。
65.根據(jù)條款64所述的方法,其中,用光源以從200nm至800nm的波長照射所述流動流。
66.根據(jù)條款64至65中任一項所述的方法,其中,該光源是激光器。
67.根據(jù)條款64至66中任一項所述的方法,其中,該光學聚集部件是光纖光中繼束。
68.根據(jù)條款64至66中任一項所述的方法,其中,該光學聚集部件是自由空間光中繼系統(tǒng)。
69.根據(jù)條款64至68中任一項所述的方法,進一步包括將所聚集的光的波長分離。
70.根據(jù)條款69所述的方法,進一步包括被定位在該連接器與該光學聚集部件之間的孔板。
71.根據(jù)條款70所述的方法,其中,所聚集到的光被該孔板分離。
72.根據(jù)條款71所述的方法,其中,該孔板包括針孔鏡。
73.根據(jù)條款71至72中任一項所述的方法,其中,該孔板包括5個或更多個孔。
74.根據(jù)條款71至73中任一項所述的方法,其中,該孔板包括狹縫。
75.一種套件,包括:
安裝件,該安裝件包括:
用于接收光的孔;
適配器,該適配器被配置成用于聯(lián)接相機;以及
第一緊固件,該第一緊固件用于將透鏡附接至該安裝件的遠端;
連接器,該連接器包括:對準器;以及第二緊固件,該第二緊固件可釋放地聯(lián)接至該安裝件和光學聚集部件上并且維持它們之間的光學對準;以及
兩個或更多個孔板。
76.根據(jù)條款75所述的套件,其中,這些孔板是針孔鏡。
77.根據(jù)條款75至76中任一項所述的套件,進一步包括被配置成用于可釋放地聯(lián)接不同的光學聚集部件的第二連接器。
78.根據(jù)條款77所述的套件,其中,第一連接器被配置成可釋放地聯(lián)接光纖光中繼束,并且該第二連接器被配置成聯(lián)接自由空間中繼系統(tǒng)。
盡管已經(jīng)出于清楚理解的目的通過說明和示例的方式較為詳細地描述了前述發(fā)明,但是本領域的技術人員根據(jù)本披露的教導很容易明白的是,可以對其進行某些改變和修改而不偏離所附權利要求書的精神或范圍。
因此,前述內(nèi)容僅說明了本發(fā)明的原理。將理解的是,本領域技術人員將能夠設計不同的安排,所述不同的安排雖然沒有在此明確地描述或顯示,但體現(xiàn)本發(fā)明的原理并且包括在其精神和范圍之內(nèi)。此外,本文中所敘述的所有示例和條件性語言原則上都旨在幫助讀者理解本發(fā)明的原理而不受這種確切敘述的實例和條件的限制。此外,本文中敘述本發(fā)明的原理、方面和實施例的所有陳述及其特定示例旨在涵蓋其結構等效物和功能等效物兩者。另外,這種等效物旨在包括當前已知的等效物以及將來開發(fā)的等效物兩者,即,所開發(fā)的執(zhí)行相同功能的任何要素,而不考慮結構。因此,本發(fā)明的范圍不旨在受限于本文中所示出和描述的示例性實施例。而是,本發(fā)明的范圍和精神通過所附權利要求書來具體化。