用于将激光器与流动流对准的方法及其系统与流程
相关申请的交叉引用
依据美国法典第35篇第119条(e)款，本申请要求2017年9月28日提交的美国临时专利申请序列号62/564,969的提交日期的优先权；所述申请的公开内容以引用方式并入本文。
引言
流式细胞术是一种用于表征和/或分选生物材料(诸如血液样品的细胞或任何其他类型的生物或化学样品中感兴趣的颗粒)的技术。对生物流体中的分析物的表征已成为医学诊断和评估患者总体健康和保健状况的组成部分。特别地，在结果可能在各种疾病状况下的患者治疗方案中起主导作用的情况下，生理流体(例如，血液或血源性产品)中的分析物检测可能很重要。
流式细胞仪通常包括用于接收流体样品(诸如血液样品)的样品贮存器和包含鞘液的鞘贮存器。流式细胞仪将流体样品中的颗粒(包括细胞)作为细胞流传输到流动池，同时还将鞘液引导到流动池。在流动池内，在细胞流周围形成液体鞘以对细胞流赋予基本上均匀的速度。流动池以流体动力学的方式使流中的细胞集中，以使其穿过流动池中激光束的中心。为了表征流动流的组分，用光照射流动流。流动流中材料的变化(诸如形态或荧光标记的存在)可能导致观察到的光发生变化，并且这些变化允许表征和分离。为了量化这些变化，光必须照射在流动流上并被收集。
技术实现要素：
本公开的方面包括用于诸如在流式细胞仪中将激光器与流动流对准的方法和系统。根据某些实施方案的方法包括：通过楔形窗口用激光器照射流动流；检测来自经激光器照射的流动流的光信号；以及通过响应于检测到的信号而在空间上调整楔形窗口来将激光器与流动流对准。还描述了具有用于将激光器与流动流对准的楔形窗口的系统。还提供了具有楔形窗口和用于在空间上调整楔形窗口以将激光器与流动流对准的底座的套件。
在实施方案中，通过楔形窗口用激光器照射流动流中的样品。楔形窗口可具有从5弧分至120弧分(诸如从10弧分至100弧分，诸如从25弧分至75弧分，并且包括30弧分至60弧分)的楔角。楔形窗口可被配置成提供5弧分或更少的激光束偏离，诸如4弧分或更少，诸如3弧分或更少，诸如2弧分或更少，诸如1弧分或更少，诸如0.5弧分或更少，并且包括0.1弧分或更少的激光束偏离。根据楔形窗口的组成，折射率可为从1至3。在某些实施方案中，楔形窗口是具有10弧分楔角的熔融二氧化硅楔形窗口、具有20弧分楔角的熔融二氧化硅楔形窗口或具有30弧分楔角的熔融二氧化硅楔形窗口。
为了将激光器与流动流对准，检测来自经激光器照射的流动流的光信号。在一些情况下，沿着流动流的水平轴检测光信号。在其他情况下，沿着流动流的竖直轴检测光信号。在再一些情况下，沿着流动流的竖直轴和水平轴两者检测光信号。在一些实施方案中，检测光信号包括检测来自流动流中经激光器照射的微扰(诸如流动流中来自颗粒、细胞、非细胞片段、大分子或小珠的微扰)的光。检测到的光可以是前向散射光、侧向散射光、透射光、发射光或其组合。可连续地或以周期性间隔检测光信号。
通过响应于检测到的来自经激光器照射的流动流的光信号而在空间上调整楔形窗口来将激光器与流动流对准。在一些实施方案中，在沿着流动流的水平轴的x-y平面中调整楔形窗口的位置。在其他实施方案中，诸如通过旋转楔形窗口来调整楔形窗口的取向角。可手动地、机械地或用电子或电动调整器在空间上调整楔形窗口。在某些实施方案中，用步进马达在空间上调整楔形窗口以将激光器与流动流对准。在一些实施方案中，方法包括确定从经激光器照射的流动流产生最大光信号幅度的楔形窗口的取向角(例如，旋转位置)。在其他实施方案中，方法包括确定从经激光器照射的流动流产生最大光信号幅度的楔形窗口在x-y平面中的位置。在又一些实施方案中，方法包括确定从经激光器照射的流动流产生最大光信号幅度的楔形窗口的取向角和在x-y平面中的位置两者。在某些实施方案中，方法还包括调整楔形窗口在x-y平面中的位置或调整楔形窗口的取向角以产生最大光信号幅度。
本公开的方面还包括具有用于将激光器与流动流光学对准的楔形窗口的系统。根据某些实施方案的系统包括：流动池，所述流动池被配置成传播流动流中的样品；空间上可调整的楔形窗口；激光器，所述激光器光学地定位成通过所述楔形窗口照射所述流动流中的样品；以及传感器，所述传感器被配置成检测来自所述经激光器照射的流动流的光信号。在实施方案中，激光器可以是连续激光器或脉冲激光器。在一些情况下，激光器是连续二极管激光器，诸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。例如，二极管激光器可以是405nm二极管激光器或488nm二极管激光器。
在本发明系统中，楔形窗口可具有从5弧分至120弧分(诸如从10弧分至100弧分，诸如从25弧分至75弧分，并且包括30弧分至60弧分)的楔角。楔形窗口可被配置成提供5弧分或更少的激光束偏离，诸如4弧分或更少，诸如3弧分或更少，诸如2弧分或更少，诸如1弧分或更少，诸如0.5弧分或更少，并且包括0.1弧分的激光束偏离。根据楔形窗口的组成，折射率可为从1至3。在某些实施方案中，楔形窗口是具有10弧分楔角的熔融二氧化硅楔形窗口、具有20弧分楔角的熔融二氧化硅楔形窗口或具有30弧分楔角的熔融二氧化硅楔形窗口。
在一些实施方案中，系统包括处理器，所述处理器具有可操作地联接到所述处理器的存储器，所述存储器包括用于响应于从经激光器照射的流动流检测到的光信号而在空间上调整楔形窗口的指令。存储器可包括用于在空间上调整楔形窗口在沿着流动流的水平轴的x-y平面中的位置或楔形窗口的取向角(例如，旋转位置)的指令。存储器还可包括用于确定产生最大光信号幅度的楔形窗口在沿着流动流的水平轴的x-y平面中的位置或取向角的指令。在这些实施方案中，指令还可包括在空间上调整产生最大光信号幅度的楔形窗口的取向角或楔形窗口在沿着流动流的水平轴的x-y平面中的位置中的一者或多者。
用光电传感器检测来自流动流的光。传感器可被配置成检测前向散射光、侧向散射光、透射光、发射光或其组合。可连续地或以周期性间隔检测光信号。在一些实施方案中，传感器是位置感测检测器，诸如象限光电二极管或由多个检测器组成的光电二极管阵列。多个检测器可以是一个或多个固态检测器，诸如雪崩光电二极管。在某些情况下，检测器阵列由多个固态检测器组成，诸如雪崩光电二极管阵列。
还提供了包括本发明系统的一个或多个部件的套件。根据某些实施方案的套件包括：流动池，所述流动池被配置成传播流动流中的样品；楔形窗口；以及底座，所述底座被配置用于联接到楔形窗口，并用于在空间上调整楔形窗口以(例如，在流式细胞仪中)将激光器与流动流对准。套件还可包括用于联接到楔形窗口并用于在空间上调整楔形窗口的支撑台。在某些实施方案中，支撑台包括马达，诸如步进马达。本发明套件还可包括光学调整部件，诸如例如聚焦透镜、准直仪、分束器、波长分离器或其组合。套件还可包括用于将光从流动流中的样品传播到检测器的光学中继系统，诸如自由空间光中继系统或光纤(例如，光纤光中继束)。套件还可包括用于控制流动流的速率以检测来自经激光器照射的流动流的光的泵，诸如蠕动泵或具有脉冲阻尼器的蠕动泵。
附图说明
在结合附图阅读以下详细描述时，可最佳地理解本发明。附图中包括以下各图：
图1描绘根据某些实施方案的由于通过楔形窗口照射而引起的激光束的偏离。
图2描绘根据某些实施方案的楔形窗口的侧视图。
图3描绘根据某些实施方案的响应于楔形窗口的取向角的改变而发生的激光束路径的偏离。
具体实施方式
本公开的方面包括用于诸如在流式细胞仪中将激光器与流动流对准的方法和系统。根据某些实施方案的方法包括：通过楔形窗口用激光器照射流动流；检测来自经激光器照射的流动流的光信号；以及通过响应于检测到的信号而在空间上调整楔形窗口来将激光器与流动流对准。还描述了具有用于将激光器与流动流对准的楔形窗口的系统。还提供了具有楔形窗口和用于在空间上调整楔形窗口以将激光器与流动流对准的底座的套件。
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方案，因为所述实施方案可变化。还应当理解，本文所使用的术语仅出于描述特定实施方案的目的，而并不意图具有限制性，因为本发明的范围将仅受所附权利要求的限制。
在提供值的范围的情况下，应当理解，除非上下文另外清楚地指出，否则在此范围的上限与下限之间的每个中间值(准确到下限的单位的十分之一)以及在此陈述范围内的任何其他陈述值或中间值涵盖在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括在这些较小范围内并且也涵盖在本发明内(受限于陈述范围内的任何特别排除的极限值)。在陈述范围包括所述极限值中的一者或两者的情况下，排除了那些所包括的极限值中的任一者或两者的范围也包括在本发明中。
除非另外定义，否则本文所使用的所有技术和科学术语都具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。虽然类似于或等同于本文所描述的那些的任何方法和材料也可在本发明的实践或测试中使用，但现在描述的是代表性的示例性方法和材料。
本说明书中引用的所有公布和专利都以引用的方式并入本文，如同每个单独的公布或专利被特别地且单独地指示为以引用的方式并入并且以引用的方式并入本文中以公开并描述与引用公布有关的方法和/或材料。任何公布的引用是针对其申请日之前的公开内容，并且不应解释为承认本发明由于现有发明而无权先于这些公布。此外，所提供的公布日期可能不同于可能需要独立确认的实际公布日期。
应注意，如本文和所附权利要求中所使用用，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式“一个”、“一种”和“所述”包括复数个所指对象。还应注意，权利要求可拟订成排除任何任选的要素。因此，此陈述意图充当结合权利要求要素的叙述来使用诸如“仅仅”、“仅”等排他性术语或使用“否定”限制的前提基础。
本领域技术人员在阅读本公开时将显而易见的是，本文所描述和说明的各个实施方案中的每一个具有离散的部件和特征，这些部件和特征可容易地与其他若干实施方案中的每一个的特征分离或组合而不脱离本发明的范围或精神。任何所叙述方法均可以所叙述事件的顺序或以逻辑上可能的任何其他顺序执行。
如以上所概述，本公开提供了用于将激光器与流动流对准的方法。在进一步描述本公开的实施方案时，首先更详细地描述经由通过楔形窗口照射流动流来对准激光器的方法。接下来，描述适合于实践本发明方法的系统，其具有空间上可调整的楔形窗口和光学地定位成通过楔形窗口照射流动流中的样品的激光器。还提供了具有流动池、空间上可调整的楔形窗口和用于联接到楔形窗口的底座的套件。
用于将激光器与流动流对准的方法
本公开的方面包括用于(例如，在流式细胞仪中)将激光器与流动流对准的方法。在实践根据实施方案的方法时，通过楔形窗口用激光器照射流动流，检测来自流动流的光，并且响应于检测到的来自经激光器照射的流动流的光信号而在空间上调整楔形窗口。术语“楔形窗口”在本文中在其常规意义上使用，以指代具有一定楔角的透明光学基片，所述透明光学基片产生非共线的背反射，使得激光入射角的改变仅导致激光束角度偏离的小(例如，可忽略不计的)改变。如此，根据本发明实施方案的楔形窗口提供激光束光斑在流动流上的微调定位。在某些实施方案中，激光在楔形窗口上的入射角的大改变仅导致所得激光束角度的小偏离。如以下更详细地描述，根据本公开的实施方案的楔形窗口具有一定楔角，其中激光入射角的改变导致激光束角度偏离10％或更少(诸如9％或更少，诸如8％或更少，诸如7％或更少，诸如6％或更少，诸如5％或更少，诸如4％或更少，诸如3％或更少，诸如2％或更少，诸如1％或更少，诸如0.5％或更少，诸如0.1％或更少，诸如0.05％或更少，并且包括0.01％或更少)。例如，在激光的入射角改变25弧分或更多的情况下，偏离角改变10弧分或更少(诸如9弧分或更少，诸如8弧分或更少，诸如7弧分或更少，诸如6弧分或更少，诸如5弧分或更少，诸如4弧分或更少，诸如3弧分或更少，诸如2弧分或更少，诸如1弧分或更少，诸如0.5弧分或更少，诸如0.1弧分或更少，诸如0.05弧分或更少，并且包括0.01°或更少)。图1描绘根据某些实施方案的由于通过楔形窗口照射而引起的激光束的偏离。如图1所示，激光束入射在楔形窗口的第一表面上并且被折射了一定角度(如以上所描述)，从而提供具有从入射激光束的光束路径偏离的光束路径的激光束。
在某些情况下，楔形窗口具有一定楔角，使得当入射激光照射的位置移动(例如，沿着x-y平面)时，光束光斑在流动流上的位置(例如，沿着流动流的水平轴)改变入射激光照射的位置的距离变化的10％或更少(诸如9％或更少，诸如8％或更少，诸如7％或更少，诸如6％或更少，诸如5％或更少，诸如4％或更少，诸如3％或更少，诸如2％或更少，诸如1％或更少，诸如0.5％或更少，诸如0.1％或更少，诸如0.05％或更少，并且包括入射激光照射的位置的距离变化的0.01％或更少)。例如，在入射激光照射的位置移动1mm的情况下，当通过本发明楔形窗口照射时，光束光斑在流动流上的位置改变0.1mm或更少(诸如0.09mm或更少，诸如0.08mm或更少，诸如0.07mm或更少，诸如0.06mm或更少，诸如0.05mm或更少，诸如0.04mm或更少，诸如0.03mm或更少，诸如0.02mm或更少，诸如0.01mm或更少，诸如0.005mm或更少，并且包括0.001mm或更少)。
在其他情况下，楔形窗口具有一定楔角，使得当楔形窗口旋转(例如，在x-y平面中、在x-z平面或y-z平面中)时，光束光斑在流动流上的位置(例如，沿着流动流的水平轴)改变入射激光照射的位置的距离变化的10％或更少(诸如9％或更少，诸如8％或更少，诸如7％或更少，诸如6％或更少，诸如5％或更少，诸如4％或更少，诸如3％或更少，诸如2％或更少，诸如1％或更少，诸如0.5％或更少，诸如0.1％或更少，诸如0.05％或更少，并且包括入射激光照射的位置的距离变化的0.01％或更少)。例如，在楔形窗口旋转(例如，在x-y平面中、在x-z平面或y-z平面中)10弧分至120弧分的角度时，光束光斑在流动流上的位置改变0.1mm或更少(诸如0.09mm或更少，诸如0.08mm或更少，诸如0.07mm或更少，诸如0.06mm或更少，诸如0.05mm或更少，诸如0.04mm或更少，诸如0.03mm或更少，诸如0.02mm或更少，诸如0.01mm或更少，诸如0.005mm或更少，并且包括0.001mm或更少)。
在实施方案中，通过楔形窗口用激光器照射流动流。在一些实施方案中，直接用激光器照射楔形窗口(即，没有其他光学部件定位在激光器与楔形窗口之间)。在其他实施方案中，通过一个或多个光学调整部件用激光器照射楔形窗口。“光学调整”意指可根据需要改变激光器的照射参数，诸如以增加或减少激光的宽度、激光照射方向、激光波长、激光束轮廓、激光束宽度、激光束强度、激光的焦点、激光脉冲宽度或某一其他参数。在一些情况下，光学调整是被配置成使激光束光斑的空间尺寸增加(增加诸如1％或更大,诸如5％或更大,诸如10％或更大,诸如25％或更大,诸如50％或更大,并且包括使激光束光斑的空间尺寸增加75％或更大)的放大方案。在其他情况下，光学调整是被配置成使激光束光斑的空间尺寸减少(减少诸如1％或更大，诸如5％或更大，诸如10％或更大，诸如25％或更大，诸如50％或更大，并且包括使激光束光斑的空间尺寸减少75％或更大)的缩小方案。
在其他情况下，光学调整包括在通过楔形窗口照射之前使激光准直。术语“准直”在其常规意义上使用，以指代光学地调整光传播的共线性或减少光从公共传播轴的发散。在一些情况下，准直包括使光束的空间横截面变窄。
在其他情况下，光学调整包括在通过楔形窗口照射之前改变激光的方向，诸如将激光束的传播改变1°或更多，诸如5°或更多，诸如10°或更多，诸如15°或更多，诸如20°或更多，诸如25°或更多，诸如30°或更多，诸如45°或更多，诸如60°或更多，诸如75°或更多，并且包括将激光传播方向改变90°或更多。
在某些实施方案中，光学调整部件是波长分离器。术语“波长分离器”在本文中在其常规意义上使用，以指代用于将多色光分离为其分量波长的光学方案。根据某些实施方案，波长分离可包括选择性地传递或阻挡多色光的特定波长或波长范围。感兴趣的波长分离方案包括但不限于有色玻璃、带通滤光片、干涉滤光片、二向色镜、衍射光栅、单色仪及其组合、以及其他波长分离方案。在一些实施方案中，波长分离器是光学滤光片。例如，光学滤光片可以是具有范围为从2nm至100nm的最小带宽的带通滤光片，诸如从3nm至95nm，诸如从5nm至95nm，诸如从10nm至90nm，诸如从12nm至85nm，诸如从15nm至80nm，并且包括具有范围为从20nm至50nm的最小带宽的带通滤光片。
根据实施方案，楔形窗口可根据激光器的空间位置和光束光斑在流动流上的期望位置而变化。感兴趣的楔形窗口可以是任何合适的形状，包括但不限于直线横截面形状，例如正方形、矩形、梯形、三角形、六边形等，曲线横截面形状，例如圆形、椭圆形等，以及不规则形状，例如联接到平面顶部的抛物线形底部等。
所采用的楔形窗口的数量可根据激光束光斑在流动流上的期望定位而变化，并且方法可包括通过前述楔形窗口中的一个或多个(诸如2个或更多个，诸如3个或更多个，诸如4个或更多个，诸如5个或更多个，并且包括10个或更多个楔形窗口)用激光器照射流动流。
来自激光器的光以一定入射角照射到楔形窗口上。根据楔形窗口的楔角和激光束光斑在流动流上的期望位置(如下文详细地描述)，激光照射到楔形窗口上的入射角可变化，范围为从1°至60°(诸如从5°至55°，诸如从10°至50°，并且包括从15°至45°)。
本发明楔形窗口的楔角可变化，范围为从5弧分至120弧分(诸如从10弧分至115弧分，诸如从15弧分至110弧分，诸如从20弧分至105弧分，诸如从25弧分至100弧分，诸如从30弧分至95弧分，诸如从35弧分至90弧分，诸如从40弧分至85弧分，并且包括从30弧分至60弧分)。在一些实施方案中，楔角为30弧分。在其他实施方案中，楔角为20弧分。在又一些实施方案中，楔角为10弧分。在一些实施方案中，楔形窗口的楔角为120弧分或更少，诸如115弧分或更少，诸如110弧分或更少，诸如105弧分或更少，诸如100弧分或更少，诸如95弧分或更少，诸如90弧分或更少，诸如85弧分或更少，诸如80弧分或更少，诸如75弧分或更少，诸如70弧分或更少，诸如65弧分或更少，并且包括具有60弧分或更少的楔角的楔形窗口。图2描绘根据某些实施方案的楔形窗口的侧视图。楔形窗口具有至少两个透明表面，其中至少第一表面形成楔角，所述楔形窗口在被激光束照射时提供输出激光束的小偏离。
在实施方案中，本发明楔形窗口提供范围为从0.001弧分至10弧分(诸如从0.005弧分至9弧分，诸如从0.01弧分至8弧分，诸如从0.05弧分至7弧分，诸如从0.1弧分至6弧分，诸如从0.5弧分至5弧分，并且包括1弧分至3弧分)的激光束偏离。在一些实施方案中，楔形窗口提供5弧分或更少的激光束偏离，诸如4弧分或更少，诸如3弧分或更少，诸如2弧分或更少，诸如1弧分或更少，诸如0.5弧分或更少，诸如0.1弧分或更少，诸如0.05弧分或更少，诸如0.01弧分或更少，诸如0.005弧分或更少，诸如0.001弧分或更少，并且包括提供0.0001弧分或更少的激光束偏离角。图3描绘根据某些实施方案的响应于楔形窗口的取向角的改变而发生的激光束路径的偏离。
在一些实施方案中，楔形窗口具有范围为从1至3(诸如从1.1至2.9，诸如从1.2至2.8，诸如从1.3至2.7，诸如从1.4至2.6，诸如从1.5至2.7，诸如从1.6至2.6，诸如从1.7至2.5，诸如从1.8至2.4，并且包括从1.9至2.3)的折射率。根据期望的透明度，感兴趣的楔形窗口可由任何合适的材料形成，包括但不限于玻璃(例如，n-sf10、n-sf11、n-sf57、n-bk7、n-lak21或n-laf35玻璃)、二氧化硅(例如，熔融二氧化硅)、石英、晶体(例如，caf2晶体)、硒化锌(znse)、f2、锗(ge)钛酸盐(例如，s-tih11)、硼硅酸盐(例如，bk7)。在一些实施方案中，楔形窗口具有从150nm至5μm、从180nm至8μm、从185nm至2.1μm、从200nm至6μm、从200nm至11μm、从250nm至1.6μm、从350nm至2μm、从600nm至16μm、从1.2μm至8μm、从2μm至16μm或某一其他波长范围的透明度窗口。
楔形窗口可在距流动流任何合适的距离处由激光器照射，诸如在距流动流0.001mm或更多的距离处，诸如0.005mm或更多，诸如0.01mm或更多，诸如0.05mm或更多，诸如0.1mm或更多，诸如0.5mm或更多，诸如1mm或更多，诸如5mm或更多，诸如10mm或更多，诸如25mm或更多，并且包括在距流动流100mm或更多的距离处。同样地，如以上所描述，楔形窗口可在任何合适的距离处由激光器照射，诸如其中激光器照射的入射角的范围为从10°至90°(诸如从15°至85°，诸如从20°至80°，诸如从25°至75°，并且包括从30°至60°)。
在根据实施方案将激光器与流动流对准时，楔形窗口可由激光器连续地或以离散间隔照射。在一些情况下，方法包括通过楔形窗口用激光器连续地照射流动流，使得通过收集实时数据来监测激光器与流动流的对准。在其他情况下，方法包括通过楔形窗口用激光器以离散间隔(诸如每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毫秒或某一其他间隔)照射流动流。在以离散间隔照射流动流的情况下，照射频率可取决于诸如流动流中的组分(例如，细胞、小珠、非细胞颗粒)的浓度以及流动流的流速。
在实践本发明方法的实施方案时，从通过楔形窗口照射的流动流检测一个或多个光信号。可在距流动流任何合适的距离处检测光信号，只要检测到可用光信号即可。例如，可在距流动流0.01mm或更多(诸如0.05mm或更多，诸如0.1mm或更多，诸如0.5mm或更多，诸如1mm或更多，诸如2.5mm或更多，诸如5mm或更多，诸如10mm或更多，诸如15mm或更多，诸如25mm或更多，并且包括距流动流50mm或更多)处检测光信号。还可与流动流成任何角度来检测光信号。例如，可相对于流动流的竖直轴成一定角度来检测光信号，所述角度的范围为从10°至90°(诸如从15°至85°，诸如从20°至80°，诸如从25°至75°，并且包括从30°至60°)。在一些情况下，检测器(如下文更详细地描述)定位成相对于流动流的竖直轴成30°至60°。
为了将激光器与流动流对准，可在沿着流动流的一个或多个位置上用激光器照射流动流，并且可在沿着流动流照射的每个位置处检测光信号。例如，可在由激光器沿着流动流照射的每个位置处检测到两个或更多个光信号，诸如三个或更多个光信号，诸如四个或更多个光信号，诸如五个或更多个光信号，并且包括10个或更多个光信号。在照射是连续的情况下，可在照射流动流的同时在不同时间检测到一个或多个光信号，诸如两个或更多个光信号，诸如三个或更多个光信号，诸如四个或更多个光信号，诸如五个或更多个光信号，并且包括可在照射流动流的同时在不同时间检测到10个或更多个光信号。
在一些实施方案中，检测来自经激光器照射的流动流的光信号包括在流动流的路径旁边移动激光器和一个或多个检测器。例如，激光器和检测器可在流动流旁边向上游或向下游移动，从而在沿着流动流的竖直轴的多个位置处检测到两个或更多个光信号。在实施方案中，可在沿着流动流的一个或多个竖直位置处(诸如在2个或更多个位置处，诸如在3个或更多个位置处，诸如在5个或更多个位置处，并且包括在沿着流动流的10个或更多个竖直位置处)检测光信号。在沿着流动流的超过一个竖直位置处收集光信号的情况下，沿着流动流的每个位置之间的距离可变化，诸如相隔0.001mm或更多，诸如0.005mm或更多，诸如0.01mm或更多，诸如0.05mm或更多，诸如0.1mm或更多，诸如0.5mm或更多，诸如1mm或更多，诸如5mm或更多，诸如10mm或更多，诸如25mm或更多，并且包括在相隔100mm或更多的两个或更多个竖直位置处检测光信号。
为了将激光器与流动流对准，方法包括响应于检测到的光信号而在空间上调整楔形窗口。根据实施方案在空间上调整楔形窗口可包括改变楔形窗口的水平位置、改变楔形窗口的竖直位置、改变楔形窗口的取向角(例如，旋转角)或其组合。在一些实施方案中，通过改变楔形窗口的水平位置(例如，在沿着流动流的水平轴的x-y平面中)在空间上调整楔形窗口。例如，可将楔形窗口的水平位置移动0.0001mm或更多，诸如0.0005mm或更多，诸如0.001mm或更多，诸如0.005mm或更多，诸如0.01mm或更多，诸如0.05mm或更多，诸如0.1mm或更多，诸如0.5mm或更多，诸如1mm或更多，诸如2mm或更多，诸如3mm或更多，诸如4mm或更多，诸如5mm或更多，诸如10mm或更多，并且包括将楔形窗口的水平位置移动25mm或更多。
在其他实施方案中，通过改变楔形窗口的竖直位置(例如，沿着流动流的纵轴)在空间上调整楔形窗口。例如，可将楔形窗口的竖直位置移动0.0001mm或更多，诸如0.0005mm或更多，诸如0.001mm或更多，诸如0.005mm或更多，诸如0.01mm或更多，诸如0.05mm或更多，诸如0.1mm或更多，诸如0.5mm或更多，诸如1mm或更多，诸如2mm或更多，诸如3mm或更多，诸如4mm或更多，诸如5mm或更多，诸如10mm或更多，并且包括将楔形窗口的竖直位置移动25mm或更多(例如，沿着流动流的纵轴)。
在其他实施方案中，通过改变楔形窗口的取向角在空间上调整楔形窗口。例如，可将楔形窗口旋转(例如，在x-y平面、x-z平面或y-z平面中)0.0001°或更多，诸如0.0005°或更多，诸如0.001°或更多，诸如0.005°或更多，诸如0.01°或更多，诸如0.05°或更多，诸如0.1°或更多，诸如0.2°或更多，诸如0.3°或更多，诸如0.4°或更多，诸如0.5°或更多，诸如1°或更多，诸如2°或更多，诸如3°或更多，诸如4°或更多，诸如5°或更多，诸如10°或更多，诸如15°或更多，诸如20°或更多，诸如25°或更多，诸如30°或更多，并且包括将楔形窗口旋转45°或更多。在某些实施方案中，将楔形窗口旋转(例如，在x-y平面、x-z平面或y-z平面中)0.001弧分或更多，诸如0.005弧分或更多，诸如0.01弧分或更多，诸如0.05弧分或更多，诸如0.1弧分或更多，诸如0.5弧分或更多，诸如1弧分或更多，诸如2弧分或更多，诸如3弧分或更多，诸如4弧分或更多，诸如5弧分或更多，诸如6弧分或更多，诸如7弧分或更多，诸如8弧分或更多，诸如9弧分或更多，并且包括10弧分或更多。在某些情况下，方法包括在空间上调整楔形窗口的位置以微调流动流上的激光束位置，其中这些实施方案中的方法包括将楔形窗口旋转(例如，在x-y平面、x-z平面或y-z平面中)5弧分或更少，诸如4.5弧分或更少，诸如4弧分或更少，诸如3.5弧分或更少，诸如3弧分或更少，诸如2.5弧分或更少，诸如2弧分或更少，诸如1.5弧分或更少，诸如1弧分或更少，诸如0.5弧分或更少，诸如0.1弧分或更少，诸如0.05弧分或更少，诸如0.01弧分或更少，诸如0.005弧分或更少，并且包括0.001弧分或更少。
在一些实施方案中，方法包括评估激光器与流动流的对准。在一些情况下，评估激光器与流动流的对准包括确定给出高于预定阈值的光信号幅度的激光束光斑的空间位置。例如，当光信号幅度等于或高于预定阈值时可确定激光器和流动流是对准的，并且在光信号幅度低于预定阈值的情况下确定激光器和流动流未对准。在其他情况下，通过比较在沿着流动流的水平轴的不同位置处照射流动流时的光信号幅度来评估激光器与流动流的对准。在又一些情况下，通过将光信号幅度与最大光信号幅度进行比较来评估激光器与流动流的对准。最大光信号幅度可以是预定的最大光信号幅度，或者可具体地针对特定流动流和激光器来确定。在一些情况下，最大光信号幅度是基于流动流和激光器的参数来预先确定的，所述参数诸如流动流的直径(例如，如通过流式细胞仪中的流动池喷嘴孔口估计的)、激光器照射的空间宽度和所采用光电检测器的类型(例如，象限光电二极管)。
在其他情况下，方法包括通过在多个位置处照射流动流并检测与流动流上的不同照射位置相对应的多个光信号来确定给出最大光信号幅度的激光束光斑的空间位置。在一些实施方案中，通过以离散增量在空间上调整楔形窗口(例如，水平位置、竖直位置、取向角或其组合)并测量每个增量处的光信号来检测多个光信号。在一个示例中，使楔形窗口沿着流动流的水平轴以离散增量位移，诸如以0.001mm或更多的增量，诸如0.005mm或更多，诸如0.01mm或更多，诸如0.05mm或更多，诸如0.1mm或更多，诸如0.5mm或更多，诸如1mm或更多，诸如2mm或更多，并且包括使楔形窗口沿着流动流的水平轴以5mm或更多的增量位移。在另一个示例中，使楔形窗口沿着流动流的竖直轴以离散增量位移，诸如以0.001mm或更多的增量，诸如0.005mm或更多，诸如0.01mm或更多，诸如0.05mm或更多，诸如0.1mm或更多，诸如0.5mm或更多，诸如1mm或更多，诸如2mm或更多，并且包括使楔形窗口沿着流动流的竖直轴以5mm或更多的增量位移。在又一示例中，以离散增量(诸如以0.1°或更多的增量，诸如0.2°或更多，诸如0.3°或更多，诸如0.4°或更多，诸如0.5°或更多，诸如1°或更多，诸如2°或更多，诸如3°或更多，诸如4°或更多，并且包括5°或更多)调整楔形窗口的取向角。在再一示例中，以离散增量(诸如以0.0001弧分或更多的增量，诸如0.0005弧分或更多，诸如0.001弧分或更多，诸如0.005弧分或更多，诸如0.01弧分或更多，诸如0.05弧分或更多，诸如0.1弧分或更多，诸如0.5弧分或更多，诸如1弧分或更多，诸如2弧分或更多，诸如3弧分或更多，诸如4弧分或更多，并且包括5弧分或更多)旋转楔形窗口。在某些实施方案中，在以0.001mm或更多的离散增量(诸如0.005mm或更多，诸如0.01mm或更多，诸如0.05mm或更多，诸如0.1mm或更多，诸如0.5mm或更多，诸如1mm或更多，诸如2mm或更多，诸如5mm或更多)调整楔形窗口的水平位置并以0.1°或更多的增量(诸如0.2°或更多，诸如0.3°或更多，诸如0.4°或更多，诸如0.5°或更多，诸如1°或更多，诸如2°或更多，诸如3°或更多，诸如4°或更多，诸如5°或更多)调整取向角并测量每个增量处的光信号的同时检测多个光信号。在其他实施方案中，在以0.001mm或更多的离散增量(诸如0.005mm或更多，诸如0.01mm或更多，诸如0.05mm或更多，诸如0.1mm或更多，诸如0.5mm或更多，诸如1mm或更多，诸如2mm或更多，诸如5mm或更多)调整楔形窗口的水平位置并以0.0001弧分或更多的增量(诸如0.0005弧分或更多，诸如0.001弧分或更多，诸如0.005弧分或更多，诸如0.01弧分或更多，诸如0.05弧分或更多，诸如0.1弧分或更多，诸如0.5弧分或更多，诸如1弧分或更多，诸如2弧分或更多，诸如3弧分或更多，诸如4弧分或更多，并且包括5弧分或更多)旋转(例如，在x-y平面、x-z平面或y-z平面中)楔形窗口的同时检测多个光信号。
在其他实施方案中，确定最大光信号幅度包括以连续方式在空间上调整楔形窗口并以预定时间间隔收集光信号。在这些实施方案中，以预定时间间隔(诸如每0.001毫秒或更多，诸如每0.005毫秒或更多，诸如每0.01毫秒或更多，诸如每0.05毫秒或更多，诸如每0.1毫秒或更多，诸如每0.5毫秒或更多，诸如每1毫秒或更多，诸如每5毫秒或更多，诸如每10毫秒或更多，诸如每25毫秒或更多，并且包括每100毫秒或更多)收集光信号。
在评估激光器与流动流的对准时，在某些实施方案中，当观察到的光信号幅度小于预定或确定的(如以上所描述)最大光信号幅度时，确定激光器与流动流未对准。在其他实施方案中，当观察到的光信号幅度与最大光信号幅度之间的所计算差值超过预定阈值时，确定激光器与流动流未对准。例如，当观察到的光信号幅度比最大光信号幅度小1％或更多、2％或更多、5％或更多、10％或更多、15％或更多、20％或更多、25％或更多、并且包括50％或更多时，确定激光器与流动流未对准。
在一些实施方案中，方法包括通过捕获所照射流动流的图像并映射沿着水平轴在流动流上的照射的空间位置来确定产生最大光信号幅度的流动流上激光器照射的位置。例如，可捕获经激光器照射的流动流的一个或多个图像，诸如2个或更多个图像，诸如3个或更多个图像，诸如5个或更多个图像，并且可包括可捕获所照射流动流的10个或更多个图像。基于所确定的流动流上激光器照射的空间位置，方法可包括产生与产生最大光信号幅度的流动流上激光器照射的空间位置相对应的数据信号。在一些实施方案中，产生最大光信号幅度的流动流上激光器照射的位置是激光的空间宽度以流动流的中心为中心的位置。在其他实施方案中，产生最大光信号幅度的流动流上激光器照射的位置是激光的空间宽度沿着流动流的水平轴从流动流的中心位移0.001μm或更多(诸如0.005μm或更多，诸如0.01μm或更多，诸如0.05μm或更多，诸如0.1μm或更多，诸如0.5μm或更多，诸如1μm或更多，诸如2μm或更多，诸如3μm或更多，诸如5μm或更多，诸如10μm或更多，诸如25μm或更多，诸如50μm或更多，诸如75μm或更多，并且包括沿着水平轴从流动流的中心位移100μm或更多)的位置。
在某些实施方案中，响应于所评估的激光器与流动流的对准而调整楔形窗口的位置。例如，在确定流动流上激光照射的位置产生小于最大光信号的光信号的一些情况下，可将楔形窗口位移到产生最大光信号幅度的位置。在这些情况下，方法可包括映射产生最大光信号幅度的楔形窗口的空间定位(例如，水平位置、竖直位置、取向角)，以及匹配产生最大光信号幅度的楔形窗口的空间位置。
在其他实施方案中，响应于所评估的激光器与流动流的对准而调整激光器。例如，在确定流动流上激光照射的位置产生小于最大光信号的光信号的一些情况下，可将激光器位移到产生最大光信号幅度的位置。在这些情况下，方法可包括映射产生最大光信号幅度的激光器的空间定位(例如，水平位置、竖直位置、取向角)，以及匹配产生最大光信号幅度的激光器的空间位置。
在又一些实施方案中，响应于所评估的激光器与流动流的对准而调整楔形窗口和激光器两者。例如，在确定流动流上激光照射的位置产生小于最大光信号的光信号的情况下，将激光器和楔形窗口两者位移到使得获得最大光信号幅度的位置。在这些情况下，映射激光器和楔形窗口的空间定位(例如，水平位置、竖直位置、取向角)并将其与提供最大光信号幅度的位置匹配。
流动流上激光器照射的位置(即，流动流上的激光束光斑位置)可通过任何方便的方案进行调整，诸如通过直接移动(手动地、机械地或者用马达驱动式位移装置)激光器和楔形窗口中的一者或多者，移动联接到激光器或楔形窗口的支撑台，以及改变一种或多种光学调整方案的位置、配置或取向角(如以上所描述)。在一些实施方案中，通过手动地(例如，用手)调整楔形窗口和激光器的空间位置中的一者或多者来调整流动流上激光器照射的位置。在一个示例中，可手动地调整楔形窗口的水平或竖直位置或取向角。在另一个示例中，手动地调整激光器的水平或竖直位置。在又一示例中，手动地调整楔形窗口的水平或竖直位置或取向角，并且手动地调整激光器的水平或竖直位置。
在其他实施方案中，通过机械地调整楔形窗口和激光器中的一者或多者的空间位置来调整流动流上激光器照射的位置。可使用任何方便的机械致动器(诸如例如联接到支撑台的机械导螺杆组件或机械操作式齿轮传动平移装置)来机械地调整楔形窗口或激光器的空间位置。在一个示例中，机械地调整楔形窗口的水平或竖直位置或取向角。在另一个示例中，机械地调整激光器的水平或竖直位置。在又一示例中，机械地调整楔形窗口的水平或竖直位置或取向角，并且机械地调整激光器的水平或竖直位置。
在又一些实施方案中，通过用马达驱动式位移装置调整楔形窗口和激光器中的一者或多者的空间位置来调整流动流上激光器照射的位置。可使用任何方便的马达驱动式致动器，诸如例如采用步进马达、伺服马达、无刷电动马达、有刷直流马达、微步驱动马达、高分辨率步进马达以及其他类型的马达的马达致动式位移台、马达驱动式导螺杆组件、马达操作式齿轮传动致动装置。在一个示例中，用马达驱动式位移装置调整楔形窗口的水平或竖直位置或取向角。在另一个示例中，用马达驱动式位移装置调整激光器的水平或竖直位置。在又一示例中，用马达驱动式位移装置调整楔形窗口的水平或竖直位置或取向角，并且用马达驱动式位移装置调整激光器的水平或竖直位置。
在某些实施方案中，通过改变一个或多个光学调整部件的位置或取向来调整流动流上激光器照射的位置(即，流动流上的激光束光斑位置)。例如，可诸如通过将光学调整方案(例如，镜子)的角度增加5°或更多(诸如10°或更多，诸如15°或更多，诸如20°或更多，诸如30°或更多，诸如45°或更多，诸如60°或更多，并且包括75°或更多)来改变光学调整方案的取向以将激光束定位在流动流的不同部分上。在某些实施方案中，方法包括通过将镜子相对于流动流的角度改变5°或更多(诸如10°或更多，诸如15°或更多，诸如20°或更多，诸如30°或更多，诸如45°或更多，诸如60°或更多，并且包括75°或更多)来调整光照射到流动流的不同部分上的位置。
在某些实施方案中，方法包括评估激光器与流动流的对准，以及自动调整楔形窗口以使得激光器在流动流上的照射被对准。“自动”意指响应于光信号幅度或响应于观察到的光信号幅度与预定的最大光信号幅度之间的比较而对楔形窗口的空间位置(例如，水平或竖直位置或取向角)进行的调整几乎不需要人工干预或手动输入。在某些实施方案中，根据本发明方法来调整流动流上激光器照射的位置，而无需任何人工干预。例如，在某些实施方案中，方法包括：在流式细胞仪中自动地将激光器与流动流对准而无需流式细胞仪用户的任何输入，其实现方式为：检测来自经激光器照射的流动流的光信号；计算光信号幅度；将观察到的光信号幅度与预定的最大光信号幅度进行比较；以及调整楔形窗口和激光器中的一者或多者的空间位置以使流动流上激光照射的位置与产生最大光信号幅度的流动流上激光照射的位置相匹配。
在一些实施方案中，在调整楔形窗口和激光器中的一者或多者的空间位置以匹配产生最大光信号幅度的激光照射位置之后，可在重新评估激光器与流动流的对准之前将激光器照射维持在此位置达预定持续时间，诸如1分钟或更长，诸如5分钟或更长，诸如15分钟或更长，诸如30分钟或更长，诸如60分钟或更长，诸如6小时或更长更长，诸如12小时或更长更长，诸如24小时或更长更长，诸如48小时或更长更长，诸如72小时或更长，并且包括在重新评估激光器与流动流的对准之前将激光照射位置维持168小时或更长或某一其他间隔。
在一些实施方案中，本公开的方法包括重新评估激光器与流动流的对准。可根据需要在任何时间重新评估激光器与流动流的对准，诸如在预定持续时间之后或响应于可能希望评估激光器与流动流的对准的事件。例如，可每5分钟、每10分钟、每30分钟、每60分钟、每6小时、每12小时、每24小时、每48小时、每72小时、每168小时或以某一其他间隔重新评估激光器与流动流的对准。在其他实施方案中，可在可能改变激光器与流动流的对准的事件之后重新评估激光器与流动流的对准。在一个示例中，在改变或修改楔形窗口之后(诸如在安设新的楔形窗口或添加一个或多个另外的楔形窗口的情况下)重新评估激光器与流动流的对准。在另一个示例中，在改变光学调整部件的情况下(诸如在添加或移除镜子、透镜或其他光学调整部件的的情况下)重新评估激光器与流动流的对准。在再一示例中，在改变或修改激光器(诸如安设新激光器类型的激光器)之后重新评估激光器与流动流的对准。在又一示例中，在改变流动流(诸如改变流式细胞仪中的流动池喷嘴)的情况下重新评估激光器与流动流的对准。在其他实施方案中，可连续地评估激光器与流动流的对准。例如，可通过收集实时数据来连续监测流式细胞仪中激光器与流动流的对准。
在实践根据本公开的实施方案的方法时，由激光器通过楔形窗口照射流动流，并且收集和检测来自流动流的光。来自流动流的光可以是前向散射光、侧向散射光、透射光、发射光(例如，荧光或磷光)或其组合。在一些实施方案中，方法包括通过收集和检测来自流动流的前向散射光来将激光器与流动流对准。在其他实施方案中，方法包括通过收集和检测来自流动流的侧向散射光来将激光器与流动流对准。在又一些实施方案中，方法包括通过收集和检测透射穿过流动流的光来将激光器与流动流对准。在再一些实施方案中，方法包括通过收集和检测来自流动流的发射光(例如，荧光或磷光)来将激光器与流动流对准。
可在沿着流动流的任何合适的竖直位置处照射流动流,只要充分地检测到来自流动流的光信号即可。在某些实施方案中，流动流是流式细胞仪流动流，并且激光器被配置成在紧邻流动池喷嘴孔口的位置处照射流动流。在其他实施方案中，在流动池喷嘴孔口下游的位置处(诸如在距流动池喷嘴孔口0.001mm的位置处，诸如0.005mm或更多，诸如0.01mm或更多，诸如0.05mm或更多，诸如0.1mm或更多，诸如0.5mm或更多，诸如1mm或更多，诸如2mm或更多，诸如5mm或更多，并且包括在流动池喷嘴孔口下游10mm或更多)照射流动流。可在一个或多个竖直位置处照射流动流，诸如2个或更多个，诸如3个或更多个，诸如4个或更多个，诸如5个或更多个，并且包括在10个或更多个竖直位置处照射流动流。
感兴趣的激光器可包括脉冲激光器或连续波激光器。例如，激光器可以是氦氖激光器、氩激光器、氪激光器、氙激光器、氮激光器、co2激光器、co激光器、氟化氩(arf)准分子激光器、氟化氪(krf)准分子激光器、氯化氙(xecl)准分子激光器或氟化氙(xef)准分子激光器或其组合。在其他情况下，方法包括将染料激光器(诸如二苯乙烯、香豆素或罗丹明激光器)与流动流对准。在又一些情况下，方法包括将金属蒸气激光器(诸如氦镉(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其组合)与流动流对准。在再一些情况下，方法包括将固态激光器(诸如红宝石激光器、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、yb2o3激光器或掺铈激光器及其组合)与流动流对准。
本公开的实施方案可用于将一个或多个激光器(诸如2个或更多个激光器，诸如3个或更多个激光器，诸如4个或更多个激光器，诸如5个或更多个激光器，并且包括10个或更多个激光器)与流动流对准。可将激光器类型的任何组合与流动流对准。例如，在一些实施方案中，方法包括将激光器阵列(诸如具有一个或多个气体激光器、一个或多个染料激光器和一个或多个固态激光器的阵列)与流动流对准。每个激光器可光学联接到单独且不同的楔形窗口，或者所有激光器可光学联接到单个楔形窗口，或其组合。
在超过一个激光器与流动流对准的情况下，可用激光器同时或顺序地照射流动流，或其组合。例如，可通过楔形窗口用激光器中的每一个同时照射流动流。在其他实施方案中，通过楔形窗口用激光器中的每一个顺序地照射流动流。在采用超过一个激光器顺序地照射流动流的情况下，每个激光器照射流动流的时间可独立地为0.001微秒或更多,诸如0.01微秒或更多，诸如0.1微秒或更多，诸如1微秒或更多，诸如5微秒或更多，诸如10微秒或更多，诸如30微秒或更多，并且包括60微秒或更多。例如，方法可包括用激光器照射流动流达一定持续时间，所述持续时间的范围为从0.001微秒至100微秒,诸如从0.01微秒至75微秒，诸如从0.1微秒至50微秒，诸如从1微秒至25微秒，并且包括从5微秒至10微秒。在实施方案中，由每个激光器照射流动流的持续时间可相同或不同。
每个激光器的照射之间的时间段还可根据需要变化，独立地相隔0.001微秒或更多(诸如0.01微秒或更多，诸如0.1微秒或更多，诸如1微秒或更多，诸如5微秒或更多，诸如10微秒或更多，诸如15微秒或更多，诸如30微秒或更多，并且包括60微秒或更多)的延迟。例如，每个激光器的照射之间的时间段的范围可为从0.001微秒至60微秒,诸如从0.01微秒至50微秒，诸如从0.1微秒至35微秒，诸如从1微秒至25微秒，并且包括从5微秒至10微秒。在某些实施方案中，每个激光器的照射之间的时间段是10微秒。在由超过两个(即，3个或更多个)激光器顺序地照射流动流的实施方案中，每个激光器的照射之间的延迟可相同或不同。
为了将激光器与流动流对准，可连续地或以离散间隔照射流动流。在一些情况下，方法包括通过楔形窗口用激光器连续地照射流动流。在其他情况下，通过楔形窗口用激光器以离散间隔照射(诸如每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毫秒或以某一其他间隔照射)流动流。
可通过任何方便的位置感测检测方案检测光信号，包括但不限于光电传感器或光电检测器，诸如有源像素传感器(aps)、象限光电二极管、图像传感器、电荷耦合装置(ccd)，增强电荷耦合装置(iccd)、发光二极管、光子计数器、辐射热计、热释电检测器、光敏电阻器、光伏电池、光电二极管、光电倍增管、光电晶体管、量子点光电导体或光电二极管及其组合、以及其他光电检测器。在某些实施方案中，用象限光电二极管检测光信号。在用象限光电二极管检测光信号的情况下，象限光电二极管的每个区域的有效检测表面积可变化，诸如从0.01cm2至10cm2，诸如从0.05cm2至9cm2，诸如从0.1cm2至8cm2，诸如从0.5cm2至7cm2，并且包括从1cm2至5cm2。在一些情况下，光电检测器是具有超过一个光电二极管(诸如两个或更多个光电二极管，诸如三个或更多个，诸如五个或更多个并且包括10个或更多个光电二极管)的光电二极管阵列。
在某些实施方案中，检测器被定位成在空间上与流动流分开，并且来自流动流的光通过光学中继系统(诸如光纤或自由空间光中继系统)传播到检测器。例如，光学中继系统可以是光纤光中继束，并且光通过所述光纤光中继束传送到检测器。可采用任何光纤光中继系统来将光传播到检测器。在某些实施方案中，用于将光传播到检测器的合适的光纤光中继系统包括但不限于诸如美国专利号6,809,804中描述的那些的光纤光中继系统，所述专利的公开内容以引用方式并入本文。在其他实施方案中，光学中继系统是自由空间光中继系统。短语“自由空间光中继”在本文中在其常规意义上使用，以指代采用一个或多个光学部件的配置来将光通过自由空间引导到检测器的光传播。在某些实施方案中，自由空间光中继系统包括具有近侧端部和远侧端部的外壳，所述近侧端部联接到检测器。自由空间中继系统可包括不同的光学调整部件的任何组合，诸如透镜、镜子、狭缝、针孔、波长分离器中的一者或多者或其组合。例如，在一些实施方案中，感兴趣的自由空间光中继系统包括一个或多个聚焦透镜。在其他实施方案中，本发明的自由空间光中继系统包括一个或多个镜子。在又一些实施方案中，自由空间光中继系统包括准直透镜。在某些实施方案中，用于将光传播到检测器的合适的自由空间光中继系统，但不限于诸如美国专利号7,643,142；7,728,974和8,223,445中描述的那些的光中继系统，所述专利的公开内容以引用方式并入本文。
根据某些实施方案通过楔形窗口将激光器与流动流对准还包括测量来自流动流的一个或多个波长的光，诸如2个或更多个波长，诸如5个或更多个不同波长，诸如10个或更多个不同波长，诸如25个或更多个不同波长，诸如50个或更多个不同波长，诸如100个或更多个不同波长，诸如200个或更多个不同波长，诸如300个或更多个不同波长，并且包括测量来自流动流的400个或更多个不同波长的光。在一些实施方案中，方法包括测量在一定波长范围(例如，200nm–1000nm)内的光。例如，方法可包括收集在200nm–1000nm的波长范围中的一者或多者内的光的光谱。在又一些实施方案中，方法包括测量来自流动流的一个或多个特定波长的光。例如，可测量450nm、518nm、519nm、561nm、578nm、605nm、607nm、625nm、650nm、660nm、667nm、670nm、668nm、695nm、710nm、723nm、780nm、785nm、647nm、617nm及其任何组合中的一者或多者的光。在某些实施方案中，方法包括测量与某些荧光团的荧光峰波长相对应的光波长。
可连续地或以离散间隔测量来自流动流的光。在一些情况下，方法包括连续地测量光。在其他情况下，以离散间隔测量光，诸如每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毫秒或以某一其他间隔测量光。
可在本发明方法期间一次或多次(诸如2次或更多次，诸如3次或更多次，诸如5次或更多次并且包括10次或更多次)进行光的测量。在某些实施方案中，对光传播进行两次或更多次测量，其中在某些情况下对数据求平均。
在实践本发明方法时，通过楔形窗口用激光器照射流动流。根据实施方案的流动流的流速可例如根据激光的强度而变化，并且可为1nl/min或更多，诸如2nl/min或更多，诸如3nl/min或更多，诸如5nl/min或更多，诸如10nl/min或更多，诸如25nl/min或更多，诸如50nl/min或更多，诸如75nl/min或更多，诸如100nl/min或更多，诸如250nl/min或更多，诸如500nl/min或更多，诸如750nl/min或更多，并且包括1000nl/min或更多。在某些实施方案中，本发明方法中的流动流的流速的范围为从1nl/min至500nl/min，诸如从1nl/min至250nl/min，诸如从1nl/min至100nl/min，诸如从2nl/min至90nl/min，诸如从3nl/min至80nl/min，诸如从4nl/min至70nl/min，诸如从5nl/min至60nl/min，并且包括从10nl/min至50nl/min。在某些实施方案中，流动流的流速为从5nl/min至6nl/min。
在某些实施方案中，方法还包括(例如，在流式细胞仪中)用已经与流动流对准的激光器照射流动流中的样品(如以上所描述)。在一些实施方案中，样品为生物样品。术语“生物样品”在其常规意义上使用，以指代整个生物体、植物、真菌或者在某些情况下可存在于血液、粘液、淋巴液、滑液、脑脊液、唾液、支气管肺泡灌洗液、羊水、脐带血、尿液、阴道液和精液中的动物组织、细胞或组成部分的子集。因而，“生物样品”是指天然生物体或其组织的子集以及由生物体或其组织的子集制备的匀浆、溶解产物或提取物，包括但不限于例如血浆、血清、脊髓液、淋巴液、皮肤切片、呼吸道、胃肠道、心血管和泌尿生殖道、泪液、唾液、乳汁、血细胞、肿瘤、器官。生物样品可以是任何类型的生物体组织，包括健康组织和患病组织(例如，癌性、恶性、坏死组织等)。在某些实施方案中，生物样品是液体样品，诸如血液或其衍生物(例如，血浆)或其他生物液体样品(例如，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，诸如从静脉穿刺或手指针刺获得的血液(其中血液在测定前可能与或可能不与诸如防腐剂、抗凝剂等任何试剂混合)。
在某些实施方案中，样品来源是“哺乳动物”或“哺乳动物的”，其中这些术语广泛地用于描述哺乳纲内的生物，哺乳纲包括食肉动物目(例如，狗和猫)、啮齿目(例如，小鼠、豚鼠和大鼠)和灵长目(例如，人、黑猩猩和猴)。在一些情况下，受试者是人。所述方法可应用于从两种性别并且处于任何发育阶段(即，新生儿、婴儿、少年、青少年、成人)的人类受试者获得的样品，其中在某些实施方案中，人类受试者是少年、青少年或成人。虽然本发明可应用于来自人类受试者的样品，但是应理解，所述方法也可对来自其他动物受试者(即，“非人类受试者”)(诸如但不限于鸟、小鼠、大鼠、狗、猫、牲畜和马)的样品执行。
在某些实施方案中，生物样品包含细胞。可能存在于样品中的细胞包括真核细胞(例如，哺乳动物细胞)和/或原核细胞(例如，细菌细胞或古细菌细胞)。样品可从体外来源(例如，来自在培养物中生长的实验室细胞的细胞悬浮液)获得或从体内来源(例如，哺乳动物受试者、人类受试者等)获得。在一些实施方案中，细胞样品是从体外来源获得。体外来源包括但不限于原核(例如，细菌、古细菌)细胞培养物、含有原核和/或真核(例如，哺乳动物、原生生物、真菌等)细胞的环境样品、真核细胞培养物(例如，已建立的细胞系的培养物、已知或购买的细胞系的培养物、永生化细胞系的培养物、原代细胞的培养物、实验室酵母培养物等)、组织培养物等。
在生物样品包括细胞的情况下，本公开的方法可包括表征细胞的组分，诸如细胞片段、破碎的细胞膜、细胞器、死亡或裂解的细胞。在一些实施方案中，方法包括表征细胞的细胞外囊泡。表征细胞的细胞外囊泡可包括识别细胞中的细胞外囊泡的类型或确定细胞中的细胞外囊泡的大小。
可用对准的激光器连续地或以离散间隔照射流动流中的样品。在一些情况下，方法包括用光源连续地照射流动流中的样品。在其他情况下，用光源以离散间隔照射(诸如每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毫秒或以某一其他间隔照射)流动流中的样品。
流动流中的样品的流速可例如根据光的强度而变化，并且可为1ul/min或更多，诸如2ul/min或更多，诸如3ul/min或更多，诸如5ul/min或更多，诸如10ul/min或更多，诸如25ul/min或更多，诸如50ul/min或更多，诸如75ul/min或更多，诸如100ul/min或更多，诸如250ul/min或更多，诸如500ul/min或更多，诸如750ul/min或更多，并且包括1000ul/min或更多。在某些实施方案中，本发明方法中的流动流的流速的范围为从1ul/min至500ul/min，诸如从1ul/min至250ul/min，诸如从1ul/min至100ul/min，诸如从2ul/min至90ul/min，诸如从3ul/min至80ul/min，诸如从4ul/min至70ul/min，诸如从5ul/min至60ul/min，并且包括从10ul/min至50ul/min。在某些实施方案中，流动流的流速为从5ul/min至6ul/min。
方法还包括检测来自流动流中的样品的光。检测到的光可以是侧向散射光、前向散射光、发射光或其组合。合适的光检测方案包括但不限于光学传感器或光电检测器，诸如有源像素传感器(aps)、雪崩光电二极管、图像传感器、电荷耦合装置(ccd)、增强电荷耦合装置(iccd)、发光二极管、光子计数器、辐射热计、热释电检测器、光敏电阻器、光伏电池、光电二极管、光电倍增管、光电晶体管、量子点光电导体或光电二极管及其组合、以及其他光电检测器。在某些实施方案中，用电荷耦合装置(ccd)、半导体电荷耦合装置(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)图像传感器测量来自颗粒分选模块的样品询问区域处的所照射流动流的光。在一些实施方案中，用电荷耦合装置(ccd)测量光。
在一些实施方案中，直接从流动流中的样品检测光(例如，前向散射光、侧向散射光、发射光等)。在其他实施方案中，用一个或多个光学调整部件将来自流动流中的样品的光传播到检测器。“光学调整”意指根据需要改变来自流动流中的样品的光。例如，可用光学调整部件改变来自流动流中的样品的光的光束路径、方向、聚焦或准直。在一些情况下，调整从流动流中的样品收集的光的尺寸，诸如将尺寸增加5％或更多(诸如10％或更多，诸如25％或更多，诸如50％或更多，并且包括将尺寸增加75％或更多)，或对光进行聚焦以便减少光的尺寸(诸如减少5％或更大，诸如10％或更大，诸如25％或更大，诸如50％或更大，并且包括将尺寸减少75％或更大)。在其他情况下，光学调整包括使光准直。术语“准直”在其常规意义上使用，以指代光学地调整光传播的共线性或减少光从公共传播轴的发散。在一些情况下，准直包括使光束的空间横截面变窄。在某些实施方案中，光学调整部件是波长分离器。术语“波长分离器”在本文中在其常规意义上使用，以指代用于将多色光分离为其分量波长的光学方案。根据某些实施方案，波长分离可包括选择性地传递或阻挡多色光的特定波长或波长范围。感兴趣的波长分离方案包括但不限于有色玻璃、带通滤光片、干涉滤光片、二向色镜、衍射光栅、单色仪及其组合、以及其他波长分离方案。在一些实施方案中，波长分离器是光学滤光片。例如，光学滤光片可以是具有范围为从2nm至100nm的最小带宽的带通滤光片，诸如从3nm至95nm，诸如从5nm至95nm，诸如从10nm至90nm，诸如从12nm至85nm，诸如从15nm至80nm，并且包括具有范围为从20nm至50nm的最小带宽的带通滤光片。
根据某些实施方案的方法还包括测量来自流动流中的样品的一个或多个波长的光，诸如2个或更多个波长，诸如5个或更多个不同波长，诸如10个或更多个不同波长，诸如25个或更多个不同波长，诸如50个或更多个不同波长，诸如100个或更多个不同波长，诸如200个或更多个不同波长，诸如300个或更多个不同波长，并且包括测量由流动流中的样品发射的400个或更多个不同波长的光。在一些实施方案中，方法包括测量在一定波长范围(例如，200nm–1000nm)内的所收集光。例如，方法可包括收集在200nm–1000nm的波长范围中的一者或多者内的光的光谱。在又一些实施方案中，方法包括测量一个或多个特定波长的所收集光。例如，可测量450nm、518nm、519nm、561nm、578nm、605nm、607nm、625nm、650nm、660nm、667nm、670nm、668nm、695nm、710nm、723nm、780nm、785nm、647nm、617nm及其任何组合中的一者或多者的所收集光。在某些实施方案中，方法包括测量与某些荧光团的荧光峰波长相对应的光波长。
可连续地或以离散间隔测量来自流动流中的样品的光。在一些情况下，方法包括连续地测量光。在其他情况下，以离散间隔测量光，诸如每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毫秒或以某一其他间隔测量光。
可在本发明方法期间一次或多次(诸如2次或更多次、诸如3次或更多次、诸如5次或更多次并且包括10次或更多次)进行来自流动流中的样品的所收集光的测量。在某些实施方案中，对光传播进行两次或更多次测量，其中在某些情况下对数据求平均。
某些实施方案中的方法还包括诸如用计算机进行数据获取、分析和记录，其中当样品通过系统的检测区域时，多个数据信道记录来自样品的数据。在这些实施方案中，分析可包括对细胞或细胞组分(细胞外囊泡)进行分类和计数，使得每个组分作为一组数字化参数值存在。本发明系统可设置成针对选定参数触发，以便区分感兴趣的颗粒与背景和噪声。“触发”是指针对参数检测的预设阈值，并且可用作检测感兴趣的组分通过检测区域的手段。检测到超过选定参数的阈值的事件会触发针对样品组分进行的数据获取。针对介质中引起低于阈值的响应的所测定组分，不获取数据。
用于将激光器与流动流对准的系统
如以上所概述，本公开的方面包括具有用于将激光器与流动流对准的楔形窗口的系统。在实施方案中，系统包括：流动池，所述流动池被配置成传播流动流中的样品；空间上可调整的楔形窗口；激光器，所述激光器被配置成通过楔形窗口照射流动流；以及传感器，所述传感器被配置成检测来自流动流的光信号以将激光器与流动流对准。如以上所讨论，根据实施方案的楔形窗口具有一定楔角，其中激光入射角的改变仅导致偏离角的小改变。楔形窗口被配置用于微调激光束到流动流上的定位。在一些实施方案中，楔形窗口具有一定楔角，其中激光入射角的改变产生激光束角度偏离10％或更少(诸如9％或更少，诸如8％或更少，诸如7％或更少，诸如6％或更少，诸如5％或更少，诸如4％或更少，诸如3％或更少，诸如2％或更少，诸如1％或更少，诸如0.5％或更少，诸如0.1％或更少，诸如0.05％或更少，并且包括0.01％或更少)。例如，在激光的入射角改变25弧分或更多的情况下，偏离角改变10弧分或更少(诸如9弧分或更少，诸如8弧分或更少，诸如7弧分或更少，诸如6弧分或更少，诸如5弧分或更少，诸如4弧分或更少，诸如3弧分或更少，诸如2弧分或更少，诸如1弧分或更少，诸如0.5弧分或更少，诸如0.1弧分或更少，诸如0.05弧分或更少，并且包括0.01°或更少)。
在某些情况下，楔形窗口具有一定楔角，使得当入射激光照射的位置移动(例如，沿着x-y平面)时，光束光斑在流动流上的位置(例如，沿着流动流的水平轴)改变入射激光照射的位置的距离变化的10％或更少(诸如9％或更少，诸如8％或更少，诸如7％或更少，诸如6％或更少，诸如5％或更少，诸如4％或更少，诸如3％或更少，诸如2％或更少，诸如1％或更少，诸如0.5％或更少，诸如0.1％或更少，诸如0.05％或更少，并且包括入射激光照射的位置的距离变化的0.01％或更少)。例如，在入射激光照射的位置移动1mm的情况下，当通过本发明楔形窗口照射时，光束光斑在流动流上的位置改变0.1mm或更少(诸如0.09mm或更少，诸如0.08mm或更少，诸如0.07mm或更少，诸如0.06mm或更少，诸如0.05mm或更少，诸如0.04mm或更少，诸如0.03mm或更少，诸如0.02mm或更少，诸如0.01mm或更少，诸如0.005mm或更少，并且包括0.001mm或更少)。
在其他情况下，楔形窗口具有一定楔角，使得当楔形窗口旋转(例如，在x-y平面中、在x-z平面或y-z平面中)时，光束光斑在流动流上的位置(例如，沿着流动流的水平轴)改变入射激光照射的位置的距离变化的10％或更少(诸如9％或更少，诸如8％或更少，诸如7％或更少，诸如6％或更少，诸如5％或更少，诸如4％或更少，诸如3％或更少，诸如2％或更少，诸如1％或更少，诸如0.5％或更少，诸如0.1％或更少，诸如0.05％或更少，并且包括入射激光照射的位置的距离变化的0.01％或更少)。例如，在楔形窗口旋转(例如，在x-y平面中、在x-z平面或y-z平面中)10弧分至120弧分的角度时，光束光斑在流动流上的位置改变0.1mm或更少(诸如0.09mm或更少，诸如0.08mm或更少，诸如0.07mm或更少，诸如0.06mm或更少，诸如0.05mm或更少，诸如0.04mm或更少，诸如0.03mm或更少，诸如0.02mm或更少，诸如0.01mm或更少，诸如0.005mm或更少，并且包括0.001mm或更少)。
根据实施方案，楔形窗口可根据激光器的空间位置和光束光斑在流动流上的期望位置而变化。感兴趣的楔形窗口可以是任何合适的形状，包括但不限于直线横截面形状，例如正方形、矩形、梯形、三角形、六边形等，曲线横截面形状，例如圆形、椭圆形等，以及不规则形状，例如联接到平面顶部的抛物线形底部等。所采用的楔形窗口的数量可根据激光束光斑在流动流上的期望定位而变化，并且方法可包括通过前述楔形窗口中的一个或多个(诸如2个或更多个，诸如3个或更多个，诸如4个或更多个，诸如5个或更多个，并且包括10个或更多个楔形窗口)用激光器照射流动流。
本发明楔形窗口的楔角可变化，范围为从5弧分至120弧分(诸如从10弧分至115弧分，诸如从15弧分至110弧分，诸如从20弧分至105弧分，诸如从25弧分至100弧分，诸如从30弧分至95弧分，诸如从35弧分至90弧分，诸如从40弧分至85弧分，并且包括从30弧分至60弧分)。在一些实施方案中，楔角为30弧分。在其他实施方案中，楔角为20弧分。在又一些实施方案中，楔角为10弧分。在一些实施方案中，楔形窗口的楔角为120弧分或更少，诸如115弧分或更少，诸如110弧分或更少，诸如105弧分或更少，诸如100弧分或更少，诸如95弧分或更少，诸如90弧分或更少，诸如85弧分或更少，诸如80弧分或更少，诸如75弧分或更少，诸如70弧分或更少，诸如65弧分或更少，并且包括具有60弧分或更少的楔角的楔形窗口。
在实施方案中，本发明楔形窗口提供范围为从0.001弧分至10弧分(诸如从0.005弧分至9弧分，诸如从0.01弧分至8弧分，诸如从0.05弧分至7弧分，诸如从0.1弧分至6弧分，诸如从0.5弧分至5弧分，并且包括1弧分至3弧分)的激光束偏离。在一些实施方案中，楔形窗口提供5弧分或更少的激光束偏离，诸如4弧分或更少，诸如3弧分或更少，诸如2弧分或更少，诸如1弧分或更少，诸如0.5弧分或更少，诸如0.1弧分或更少，诸如0.05弧分或更少，诸如0.01弧分或更少，诸如0.005弧分或更少，诸如0.001弧分或更少，并且包括提供0.0001弧分或更少的激光束偏离角。
在一些实施方案中，楔形窗口具有范围为从1至3(诸如从1.1至2.9，诸如从1.2至2.8，诸如从1.3至2.7，诸如从1.4至2.6，诸如从1.5至2.7，诸如从1.6至2.6，诸如从1.7至2.5，诸如从1.8至2.4，并且包括从1.9至2.3)的折射率。感兴趣的楔形窗口可由任何合适的材料形成，包括但不限于玻璃(例如，n-sf10、n-sf11、n-sf57、n-bk7、n-lak21或n-laf35玻璃)、二氧化硅(例如，熔融二氧化硅)、石英、晶体(例如，caf2晶体)、硒化锌(znse)、f2、锗(ge)钛酸盐(例如，s-tih11)、硼硅酸盐(例如，bk7)。在一些实施方案中，楔形窗口具有从150nm至5μm、从180nm至8μm、从185nm至2.1μm、从200nm至6μm、从200nm至11μm、从250nm至1.6μm、从350nm至2μm、从600nm至16μm、从1.2μm至8μm、从2μm至16μm或某一其他波长范围的透明度窗口。
在实施方案中，本发明系统包括一个或多个激光器。感兴趣的激光器可包括脉冲激光器或连续波激光器。本发明方法中使用的激光器的类型和数量可变化，并且可以是气体激光器，诸如氦氖激光器、氩激光器、氪激光器、氙激光器、氮激光器、co2激光器、co激光器、氟化氩(arf)准分子激光器、氟化氪(krf)准分子激光器、氯化氙(xecl)准分子激光器或氟化氙(xef)准分子激光器或其组合。在其他情况下，方法包括用染料激光器(诸如二苯乙烯、香豆素或罗丹明激光器)照射声光装置。在又一些情况下，方法包括用金属蒸气激光器(诸如氦镉(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其组合)照射声光装置。在再一些情况下，方法包括用固态激光器(诸如红宝石激光器、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、yb2o3激光器或掺铈激光器及其组合)照射声光装置。在再一些情况下，方法包括用半导体二极管激光器、光泵半导体激光器(opsl)或上述激光器中任一者的二倍频或三倍频实现方式。
感兴趣的系统中的楔形窗口可定位成距激光器0.001mm或更多，诸如0.005mm或更多，诸如0.01mm或更多，诸如0.05mm或更多，诸如0.1mm或更多，诸如0.5mm或更多，诸如1mm或更多，诸如5mm或更多，诸如10mm或更多，诸如25mm或更多，并且包括在距激光器100mm或更多的距离处。同样地，如以上所描述，楔形窗口可相对于激光器定位成任何合适的角度，诸如其中激光器照射的入射角的范围为从10°至90°(诸如从15°至85°，诸如从20°至80°，诸如从25°至75°，并且包括从30°至60°)。
楔形窗口还可定位成距流动流0.001mm或更多，诸如0.005mm或更多，诸如0.01mm或更多，诸如0.05mm或更多，诸如0.1mm或更多，诸如0.5mm或更多，诸如1mm或更多，诸如5mm或更多，诸如10mm或更多，诸如25mm或更多，并且包括在距流动流100mm或更多的距离处。如以上所描述，楔形窗口可相对于流动流定位成任何合适的角度，诸如其中激光器照射的入射角的范围为从10°至90°，诸如从15°至85°，诸如从20°至80°，诸如从25°至75°，并且包括从30°至60°。
根据流动流上激光器照射的期望空间宽度，感兴趣的系统还可包括一个或多个光学调整方案。如以上所讨论，术语“光学调整”是指能够改变空间宽度照射或来自激光的照射的某一其他特性(诸如例如照射方向、波长、光束轮廓、光束宽度、光束强度、焦点和脉冲宽度)。例如，系统可包括增加或减少激光照射的空间宽度的光学调整方案。在一些情况下，光学调整是被配置成使激光器照射的空间宽度增加(增加诸如1％或更大，诸如5％或更大，诸如10％或更大，诸如25％或更大，诸如50％或更大，并且包括使激光器照射的空间宽度增加75％或更大)的放大方案。在其他情况下，光学调整是被配置成使激光器照射的空间宽度减少(减少诸如1％或更大，诸如5％或更大，诸如10％或更大，诸如25％或更大，诸如50％或更大，并且包括使激光器照射的空间宽度减少75％或更大)的缩小方案。在再一些情况下，光学调整方案是准直方案。
在实施方案中，光学调整方案可以是调整激光器的一个或多个特性的任何方便的装置，包括但不限于透镜、镜子、滤光片、光纤、波长分离器、针孔、狭缝、准直方案及其组合。在某些实施方案中，感兴趣的系统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。在另一个示例中，聚焦透镜是放大透镜。在其他实施方案中，感兴趣的系统包括一个或多个镜子。在再一些实施方案中，感兴趣的系统包括光纤。
在实施方案中，楔形窗口是空间上可调整的。可调整楔形窗口以改变楔形窗口的水平位置(例如，相对于流动流或激光器)、楔形窗口的竖直位置、楔形窗口的取向角或其组合。在一些实施方案中，楔形窗口被配置成空间上可调整的并且被配置成改变楔形窗口的水平位置(例如，在沿着流动流的水平轴的x-y平面中)。例如，可将楔形窗口的水平位置移动0.0001mm或更多，诸如0.0005mm或更多，诸如0.001mm或更多，诸如0.005mm或更多，诸如0.01mm或更多，诸如0.05mm或更多，诸如0.1mm或更多，诸如0.5mm或更多，诸如1mm或更多，诸如2mm或更多，诸如3mm或更多，诸如4mm或更多，诸如5mm或更多，诸如10mm或更多，并且包括将楔形窗口的水平位置移动25mm或更多。
在其他实施方案中，楔形窗口是空间上可调整的并且被配置成改变楔形窗口的竖直位置(例如，沿着流动流的纵轴)。例如，可将楔形窗口的竖直位置移动0.0001mm或更多，诸如0.0005mm或更多，诸如0.001mm或更多，诸如0.005mm或更多，诸如0.01mm或更多，诸如0.05mm或更多，诸如0.1mm或更多，诸如0.5mm或更多，诸如1mm或更多，诸如2mm或更多，诸如3mm或更多，诸如4mm或更多，诸如5mm或更多，诸如10mm或更多，并且包括将楔形窗口的竖直位置移动25mm或更多(例如，沿着流动流的纵轴)。
在其他实施方案中，楔形窗口是空间上可调整的并且被配置成改变楔形窗口的取向角。例如，可将楔形窗口旋转(例如，在x-y平面、x-z平面或y-z平面中)0.0001°或更多，诸如0.0005°或更多，诸如0.001°或更多，诸如0.005°或更多，诸如0.01°或更多，诸如0.05°或更多，诸如0.1°或更多，诸如0.2°或更多，诸如0.3°或更多，诸如0.4°或更多，诸如0.5°或更多，诸如1°或更多，诸如2°或更多，诸如3°或更多，诸如4°或更多，诸如5°或更多，诸如10°或更多，诸如15°或更多，诸如20°或更多，诸如25°或更多，诸如30°或更多，并且包括将楔形窗口旋转45°或更多。在某些实施方案中，楔形窗口被配置成旋转(例如，在x-y平面、x-z平面或y-z平面中)0.001弧分或更多，诸如0.005弧分或更多，诸如0.01弧分或更多，诸如0.05弧分或更多，诸如0.1弧分或更多，诸如0.5弧分或更多，诸如1弧分或更多，诸如2弧分或更多，诸如3弧分或更多，诸如4弧分或更多，诸如5弧分或更多，诸如6弧分或更多，诸如7弧分或更多，诸如8弧分或更多，诸如9弧分或更多，并且包括10弧分或更多。在某些情况下，楔形窗口被配置用于微调流动流上的激光束位置，并且被配置成旋转(例如，在x-y平面、x-z平面或y-z平面中)5弧分或更少，诸如4.5弧分或更少，诸如4弧分或更少，诸如3.5弧分或更少，诸如3弧分或更少，诸如2.5弧分或更少，诸如2弧分或更少，诸如1.5弧分或更少，诸如1弧分或更少，诸如0.5弧分或更少，诸如0.1弧分或更少，诸如0.05弧分或更少，诸如0.01弧分或更少，诸如0.005弧分或更少，并且包括0.001弧分或更少。
楔形窗口被配置成在空间上可连续地或以离散增量调整，诸如以0.001mm或更多的增量，诸如0.005mm或更多，诸如0.01mm或更多，诸如0.05mm或更多，诸如0.1mm或更多，诸如0.5mm或更多，诸如1mm或更多，诸如2mm或更多，并且包括使楔形窗口沿着流动流的水平轴以5mm或更多的增量位移。在另一个示例中，使楔形窗口沿着流动流的竖直轴以离散增量位移，诸如以0.001mm或更多的增量，诸如0.005mm或更多，诸如0.01mm或更多，诸如0.05mm或更多，诸如0.1mm或更多，诸如0.5mm或更多，诸如1mm或更多，诸如2mm或更多，并且包括使楔形窗口沿着流动流的竖直轴以5mm或更多的增量位移。在又一示例中，楔形窗口的取向角可以离散增量(诸如以0.1°或更多的增量，诸如0.2°或更多，诸如0.3°或更多，诸如0.4°或更多，诸如0.5°或更多，诸如1°或更多，诸如2°或更多，诸如3°或更多，诸如4°或更多，并且包括5°或更多)调整。在再一示例中，楔形窗口被配置成以离散增量(诸如以0.0001弧分或更多的增量，诸如0.0005弧分或更多，诸如0.001弧分或更多，诸如0.005弧分或更多，诸如0.01弧分或更多，诸如0.05弧分或更多，诸如0.1弧分或更多，诸如0.5弧分或更多，诸如1弧分或更多，诸如2弧分或更多，诸如3弧分或更多，诸如4弧分或更多，并且包括5弧分或更多)旋转。
在一些实施方案中，楔形窗口是可移动的(例如，手动地、机械地或者用马达驱动式位移装置)。在其他实施方案中，楔形窗口联接到可移动的支撑台。在一些情况下，楔形窗口被配置成手动地移动。在其他情况下，楔形窗被配置成机械地移动，诸如直接联接到机械导螺杆组件或机械操作式齿轮传动平移装置，或者其中机械导螺杆组件或机械操作式齿轮传动平移装置联接到支撑台。在又一些情况下，楔形窗口被配置成用马达驱动式位移装置移动，诸如其中楔形窗口联接到采用步进马达、伺服马达、无刷电动马达、有刷直流马达、微步驱动马达、高分辨率步进马达以及其他类型的马达的马达致动式位移台、马达驱动式导螺杆组件、马达操作式齿轮传动致动装置。
在一些实施方案中，光学调整部件是可移动的。例如，在一个示例中，镜子可移动以调整激光器与流动流的对准。在一些情况下，光学调整部件可在两个维度中(诸如在与流动流的轴正交的x-y平面中)移动。在其他情况下，光学调整部件可在三个维度中移动。在某些实施方案中，光学调整部件是被配置成移动以调整流动流上光源照射的位置的镜子。在一些实施方案中，镜子可被配置成在诸如沿着流动流的轴的x-y平面中移动。在其他实施方案中，镜子被配置成改变角度，诸如相对于光流或流动流倾斜。例如，系统可被配置成通过将镜子相对于流动流的角度改变5°或更多(诸如10°或更多，诸如15°或更多，诸如20°或更多，诸如30°或更多，诸如45°或更多，诸如60°或更多，并且包括75°或更多)来调整光照射到流动流的不同部分上的位置。
在光学调整部件(例如，镜子)被配置成移动的情况下，光学调整部件可被配置成连续地或以离散间隔移动。在一些实施方案中，光学调整部件的移动是连续的。在其他实施方案中，光学调整部件可以离散间隔(诸如例如以0.01微米或更大的增量，诸如0.05微米或更大，诸如0.1微米或更大，诸如0.5微米或更大，诸如1微米或更大，诸如10微米或更大，诸如100微米或更大，诸如500微米或更大，诸如1mm或更大，诸如5mm或更大，诸如10mm或更大，并且包括25mm或更大的增量)移动。
可采用任何位移方案来移动光学调整部件结构，诸如联接到可移动支撑台或直接用马达致动式平移台、导螺杆平移组件、齿轮传动平移装置(诸如采用步进马达、伺服马达、无刷电动马达、有刷直流马达、微步驱动马达、高分辨率步进马达以及其他类型的马达的那些)来移动。
激光器可被配置成连续地或以离散间隔照射。在一些情况下，系统包括被配置成连续照射的激光器，诸如在流式细胞仪中的询问点处连续照射流动流的连续波激光器。在其他情况下，感兴趣的系统包括被配置成以离散间隔(诸如每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毫秒或某一其他间隔)照射流动流的激光器。在激光器被配置成以离散间隔照射的情况下，系统可包括一个或多个另外的部件以用激光器提供间歇性照射。例如，这些实施方案中的本发明系统可包括一个或多个激光束斩光器、手动控制或计算机控制的光束挡止器，用于阻挡流动流并将流动流暴露于激光器。
在某些实施方案中，系统包括一个或多个支撑台，所述一个或多个支撑台联接到激光器或楔形窗口，用于调整激光器或楔形窗口的位置。合适的支撑台可以是被配置成将激光器或楔形窗口保持在适当位置的任何方便的安装装置，并且可包括平面基片、仿形安装装置、圆柱形或管状支撑结构、激光器支架以及其他类型的支撑结构。在一些情况下，支撑台是用于楔形窗口的底座。在其他情况下，支撑台是用于激光器的底座。本发明系统中支撑台的数量可根据需要变化，诸如两个或更多个，诸如三个或更多个，诸如四个或更多个，并且包括五个或更多个支撑台。在某些实施方案中，感兴趣的系统包括一个支撑台，诸如安装有楔形窗口的支撑台。
在一些实施方案中，支撑台是可移动的。在一些情况下，支撑台可在两个维度中(诸如在与流动流的轴正交的x-y平面中)移动。在其他情况下，支撑台可在三个维度中移动。在支撑台被配置成移动的情况下，支撑台可被配置成连续地或以离散间隔移动。在一些实施方案中，支撑台可通过连续运动而移动。在其他实施方案中，支撑台可以离散间隔(诸如例如以0.01微米或更大的增量，诸如0.05微米或更大，诸如0.1微米或更大，诸如0.5微米或更大，诸如1微米或更大，诸如10微米或更大，诸如100微米或更大，诸如500微米或更大，诸如1mm或更大，诸如5mm或更大，诸如10mm或更大，并且包括25mm或更大的增量)移动。
可采用任何位移方案来移动支撑台结构，诸如用马达致动式平移台、导螺杆平移组件、齿轮传动平移装置(诸如采用步进马达、伺服马达、无刷电动马达、有刷直流马达、微步驱动马达、高分辨率步进马达以及其他类型的马达的那些)来移动支撑台。
如以上所讨论，在评估光源与流动流的对准时，从经激光器照射的流动流检测光信号。在实施方案中，本发明系统包括用于检测来自流动流的光信号的一个或多个光电检测器。本发明系统中的光电检测器可以是任何方便的位置感测检测方案，包括但不限于光电传感器或光电检测器，诸如有源像素传感器(aps)、象限光电二极管、图像传感器、电荷耦合装置(ccd)，增强电荷耦合装置(iccd)、发光二极管、光子计数器、辐射热计、热释电检测器、光敏电阻器、光伏电池、光电二极管、光电倍增管、光电晶体管、量子点光电导体或光电二极管及其组合、以及其他光电检测器。在某些实施方案中，感兴趣的系统包括象限光电二极管。例如，光电检测器可以是象限光电二极管，其每个区域的有效检测表面积的范围为从0.01cm2至10cm2，诸如从0.05cm2至9cm2，诸如从0.1cm2至8cm2，诸如从0.5cm2至7cm2，并且包括1cm2至5cm2。在一些情况下，光电检测器是具有超过一个光电二极管(诸如两个或更多个光电二极管，诸如三个或更多个，诸如五个或更多个并且包括10个或更多个光电二极管)的光电二极管阵列。
光电检测器可定位在距流动流任何合适的距离处，只要检测到可用光信号即可。例如，本发明系统中的检测器可定位成距流动流1mm或更多，诸如5mm或更多，诸如10mm或更多，诸如15mm或更多，诸如25mm或更多，诸如50mm或更多，诸如100mm或更多，诸如150mm或更多，诸如250mm或更多，并且包括距流动流500mm或更多。检测器还可定位成与流动流成任何角度。例如，检测器可相对于流动流的竖直轴成10°至90°(诸如从15°至85°，诸如从20°至80°，诸如从25°至75°，并且包括从30°至60°)的角度。在一些情况下，一个或多个检测器定位成相对于流动流的竖直轴成30°至60°。
在实施方案中，系统被配置成通过前向散射光、侧向散射光、发射光、透射光或其组合来评估激光器与流动流的对准。在某些实施方案中，本发明系统被配置成通过来自所照射流动流的前向传播(例如，散射)光来评估激光器与流动流的对准，并且包括以从光源向前的配置邻近流动流定位的一个或多个。例如，来自所照射流动流的光信号可由配置为前向散射检测器的一个或多个检测器检测。在这些实施方案中，前向散射检测器定位在流动流的与光源相反的那一侧上，并且定位成收集和检测前向传播(例如，散射)光。在其他实施方案中，本发明系统被配置成通过检测来自通过全内反射向上游传播的光的光信号来评估激光器与流动流的对准。在某些实施方案中，本发明系统配置有如2014年4月23日提交的美国临时申请号14/260,177中所描述的流动池喷嘴，所述申请的公开内容以引用方式并入本文。
本发明的方面还包括被配置成执行上述方法的流式细胞仪系统。用于分析样品的合适的流式细胞仪系统和方法包括但不限于以下所描述的那些：ormerod(ed.),flowcytometry:apracticalapproach,oxforduniv.press(1997)；jaroszeskietal.(eds.),flowcytometryprotocols,methodsinmolecularbiologyno.91,humanapress(1997)；practicalflowcytometry,3rded.,wiley-liss(1995)；virgo,etal.(2012)annclinbiochem.jan；49(pt1):17-28；linden,et.al.,seminthromhemost.2004oct；30(5):502-11；alison,etal.jpathol,2010dec；222(4):335-344；以及herbig,etal.(2007)critrevtherdrugcarriersyst.24(3):203-255；其公开内容以引用方式并入本文。在某些情况下，感兴趣的流式细胞仪系统包括bdbiosciencesfacscantotm流式细胞仪、bdbiosciencesfacsvantagetm、bdbiosciencesfacsorttm、bbdbiosciencesfacscounttm、bdbiosciencesfacscantm以及bdbiosciencesfacscaliburtm系统、bdbiosciencesinfluxtm细胞分选机、bdbiosciencesjazztm细胞分选机和bdbiosciencesariatm细胞分选机等。
在某些实施方案中，本发明系统是并入了以下专利中所描述的流式细胞仪的一个或多个部件的流式细胞仪系统：美国专利号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；其公开内容以引用方式并入本文。
计算机控制的系统
本公开的方面还包括用于实践本发明方法的计算机控制的系统，其中所述系统还包括用于对用于实践本文所描述方法的系统进行完全自动化或部分自动化的一个或多个计算机。在一些实施方案中，系统包括具有计算机可读存储介质的计算机，所述计算机可读存储介质具有存储在其上的计算机程序，其中所述计算机程序在加载到计算机上时包括：用于通过楔形窗口用激光器照射流动流的指令，用于检测来自经激光器照射的流动流的光信号的算法以及用于通过响应于检测到的光信号而在空间上调整楔形窗口来将激光器与流动流对准的算法。在某些情况下，系统包括具有计算机可读存储介质的计算机，所述计算机可读存储介质具有存储在其上的计算机程序，其中所述计算机程序在加载到计算机上时还包括具有以下中的一者或多者的指令：用于确定最大光信号幅度的算法；用于将楔形窗口调整到产生最大光信号幅度的在x-y平面中的位置的算法；以及用于确定产生最大光信号幅度的楔形窗口在x-y平面中的位置的算法。在其他情况下，系统包括具有计算机可读存储介质的计算机，所述计算机可读存储介质具有存储在其上的计算机程序，其中所述计算机程序在加载到计算机上时还包括具有以下中的一者或多者的指令：用于确定最大光信号幅度的算法；用于将楔形窗口调整到产生最大光信号幅度的取向角的算法；以及用于确定产生最大光信号幅度的楔形窗口的取向角的算法。在某些情况下，计算机程序在加载到计算机上时还包括具有以下算法的指令：用于确定产生最大光信号幅度的楔形窗口在x-y平面中的位置的算法；用于确定楔形窗口在x-y平面中的当前位置的算法；以及用于调整楔形窗口在x-y平面中的位置以匹配产生最大光信号幅度的楔形窗口在x-y平面中的位置的算法。在其他情况下，计算机程序在加载到计算机上时还包括具有以下算法的指令：用于确定产生最大光信号幅度的楔形窗口的取向角的算法；用于确定楔形窗口的当前取向角的算法；以及用于调整楔形窗口的取向角以匹配产生最大光信号幅度的楔形窗口的取向角的算法。
在实施方案中，系统包括输入模块、处理模块和输出模块。感兴趣的处理模块可包括一个或多个处理器，其被配置和自动化以评估激光器的对准、楔形窗口和流动流的位置和取向角，并响应于所评估的对准而调整激光器和楔形窗口中的一者或多者的位置，如以上所描述的。例如，处理模块可包括两个或更多个处理器，其被配置和自动化以评估激光器与流动流的对准并响应于所评估的对准而调整激光器和楔形窗口中的一者或多者的位置，诸如三个或更多个处理器，诸如四个或更多个处理器，并且包括五个或更多个处理器。在一些实施方案中，本发明系统可包括输入模块，使得可在实践本发明方法之前输入关于楔形窗口、激光器、流动流、光电检测器等的参数或信息。
本发明系统可包括硬件部件和软件组件两者，其中硬件部件可采用一个或多个平台的形式(例如，呈服务器的形式)，使得可通过在代表系统的一个或多个计算机平台上并跨所述计算机平台执行软件应用程序来执行功能元件，即，系统的执行系统的特定任务(诸如管理信息的输入和输出、处理信息等)的那些元件。
系统可包括显示器和操作者输入装置。操作者输入装置可例如是键盘、鼠标等。处理模块包括处理器，所述处理器可访问存储器，所述存储器上存储有用于执行本发明方法的步骤的指令。处理模块可包括操作系统、图形用户接口(gui)控制器、系统存储器、存储器存储装置和输入输出控制器、高速缓存存储器、数据备份单元以及许多其他装置。处理器可以是可商购获得的处理器，或者可以是已经或将会可用的其他处理器中的一者。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连接并有助于处理器协调和执行可以各种编程语言(诸如java、perl、c++、其他高级或低级语言以及其组合)编写的各种计算机程序的功能，如本领域中已知的。操作系统通常与处理器合作来协调和执行其他计算机部件的功能。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(全部都根据已知的技术)。处理器可以是任何合适的模拟或数字系统。在一些实施方案中，处理器包括允许用户基于第一光信号和第二光信号手动地将光源与流动流对准的模拟电子器件。在一些实施方案中，处理器包括提供反馈控制(诸如例如负反馈控制)的模拟电子器件。
系统存储器可以是各种已知的或未来的存储器存储装置中的任一者。示例包括任何通常可用的随机存取存储器(ram)、诸如常驻硬盘或磁带的磁性介质、诸如读取和写入压缩盘的光学介质、闪速存储器装置或其他存储器存储装置。存储器存储装置可以是各种已知的或未来的装置中的任一者，包括光盘驱动器、磁带驱动器、可移动硬盘驱动器、或软盘驱动器。这些类型的存储器存储装置通常从程序存储介质(未示出)进行读取和/或向程序存储介质进行写入，诸如分别从光盘、磁带、可移动硬盘或软盘进行读取和/或向光盘、磁带、可移动硬盘或软盘进行写入。这些程序存储介质或现在正在使用的或以后可能开发的其他介质中的任一者都可视为计算机程序产品。应当理解，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/或与存储器存储装置结合使用的程序存储装置中。
在一些实施方案，计算机程序产品被描述为包括具有存储于其中的控制逻辑(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致使处理器执行本文所描述的功能。在其他实施方案中，主要在硬件中使用例如硬件状态机实现一些功能。对于相关技术领域的技术人员而言，实现硬件状态机以便执行本文所描述的功能将是显而易见的。
存储器可以是处理器可在其中存储和检索数据的任何合适的装置，诸如磁性、光学或固态存储装置(包括磁盘或光盘或磁带或ram、或任何其他合适的固定式或便携式装置)。处理器可包括从携带必要程序代码的计算机可读介质适当地编程的通用数字微处理器。编程可通过通信信道远程提供给处理器，或者可使用与存储器连接的那些装置中的任一者预先保存在计算机程序产品(诸如存储器或一些其他便携式或固定式计算机可读存储介质)中。例如，磁盘或光盘可携带编程，并且可由盘写入器/读取器读取。本发明的系统还包括例如以下形式的编程：计算机程序产品、用于实践如以上所描述的方法的算法。根据本发明的编程可记录在计算机可读介质上，例如，可由计算机直接读取和访问的任何介质。此类介质包括但不限于：磁性存储介质，诸如软盘、硬盘存储介质和磁带；光学存储介质，诸如cd-rom；电存储介质，诸如ram和rom；便携式闪存驱动器；以及这些类别的混合物，诸如磁性/光学存储介质。
处理器还可访问通信信道以与远程位置处的用户通信。远程位置意指用户不与系统直接接触，而是将输入信息从外部装置(诸如连接到广域网(wan)、电话网络、卫星网络或任何其他合适的通信信道的计算机，包括移动电话(即，智能电话)中继到输入管理器。
在一些实施方案中，根据本公开的系统可被配置成包括通信接口。在一些实施方案中，通信接口包括用于与网络和/或另一装置通信的接收机和/或发射机。通信接口可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、wifi、红外、无线通用串行总线(usb)、超宽带(uwb)、
在一个实施方案中，通信接口被配置成包括一个或多个通信端口，例如，物理端口或接口(诸如usb端口、rs-232端口或任何其他合适的电连接端口)，以允许本发明系统与其他外部装置(诸如被配置用于进行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。
在一个实施方案中，通信接口被配置用于红外通信、
在一个实施方案中，通信接口被配置成提供用于通过手机网络、短消息服务(sms)、到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wifi热点处到互联网的wifi连接利用互联网协议(ip)进行数据传输的连接。
在一个实施方案中，本发明系统被配置成例如使用诸如802.11或
在一些实施方案中，通信接口被配置成使用上述通信协议和/或机制中的一者或多者用网络或服务器装置自动地或半自动地传达存储在本发明系统(例如，任选的数据存储单元)中的数据。
输出控制器可包括针对各种用于将信息呈现给用户的已知显示装置中的任一者的控制器，无论用户是人还是机器、无论是本地的还是远程的。如果显示装置中的一者提供视觉信息，那么这种信息通常可逻辑上和/或物理上组织为像元阵列。图形用户接口(gui)控制器可包括各种已知的或将来的软件程序中的任一者，用于提供系统与用户之间的图形输入和输出接口，并用于处理用户输入。计算机的功能元件可通过系统总线彼此通信。这些通信中的一些在替代实施方案中可使用网络或其他类型的远程通信来完成。输出管理器还可根据已知技术例如通过互联网、电话或卫星网络将处理模块生成的信息提供给位于远程位置处的用户。输出管理器进行的数据呈现可根据多种已知技术来实现。作为一些示例，数据可包括sql、html或xml文档、电子邮件或其他文件、或其他形式的数据。数据可包括互联网url地址，以便用户可从远程源检索其他sql、html、xml或其他文档或数据。存在于本发明系统中的一个或多个平台可以是任何类型的已知计算机平台或将来要开发的类型，但它们通常将是常被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。它们可通过任何已知或未来类型的电缆布线或其他通信系统(包括联网的或没有联网的无线系统)进行连接。它们可位于同一位置，或者它们可在物理上分开。可在任何计算机平台上采用各种操作系统，这可能取决于所选计算机平台的类型和/或制造。适当的操作系统包括windows
套件
本发明的方面还包括套件，其中套件包括以下中的一者或多者：激光器；流动池，所述流动池被配置成传播流动流中的样品；楔形窗口；底座，所述底座被配置用于联接到楔形窗口并且被配置成在空间上调整楔形窗口；以及如本文所述的光学调整部件。在某些情况下，套件可包括一种或多种测定组分(例如，标记试剂、缓冲液等，诸如以上所描述的)。在一些情况下，套件还可包括样品收集装置，例如被配置成根据需要刺穿皮肤以获得全血样品的刺血针或针、移液管等。本发明套件还可包括废物收集容器。套件还可包括一个或多个检测器，诸如以上所描述的位置感测检测器。
在一些实施方案中，套件包括流体组合物，诸如消化酶组合物或缓冲溶液。示例性缓冲液可包括但不限于pbs(磷酸盐)缓冲液、乙酸盐缓冲液、n,n-双(2-羟乙基)甘氨酸(bicine)缓冲液、3-{[[三(羟甲基)甲基]氨基}丙磺酸(taps)缓冲液、2-(n-吗啉代)乙磺酸(mes)缓冲液、柠檬酸盐缓冲液、三(羟甲基)甲胺(tris)缓冲液、n-三(羟甲基)甲基甘氨酸(tricine)缓冲液、3-[n-三(羟甲基)甲基氨基]-2-羟基丙磺酸(tapso)缓冲液、4-2-羟乙基-1-哌嗪乙磺酸(hepes)缓冲液、2-{[三(羟甲基)甲基]氨基}乙磺酸(tes)缓冲液、哌嗪-n,n′-双(2-乙磺酸)(pipes)缓冲液、二甲基砷酸盐(cacodylate)缓冲液、生理盐水柠檬酸钠(ssc)缓冲液、2(r)-2-(甲氨基)琥珀酸(琥珀酸)缓冲液、钾磷酸盐缓冲液、n-环己基-2-氨基乙磺酸(ches)缓冲液、以及其他类型的缓冲溶液。在某些情况下，流体组合物是细胞仪级溶液。
在再一些实施方案中，套件包括标记试剂组合物。例如，标记试剂组合物可以是荧光团、发色团、酶、氧化还原标记、放射性标记、声学标记、拉曼(sers)标签、质量标签、同位素标签、磁性颗粒、微粒或纳米颗粒或其组合。在一些情况下，标记试剂包括标记生物分子，诸如多肽、核酸和多糖，所述标记生物分子以荧光团、发色团、酶、氧化还原标记、放射性标记、声学标记、拉曼(sers)标签、质量标签、同位素标签、磁性颗粒、微粒或纳米颗粒或其组合为标记。
套件的各种测定组分可存在于单独的容器中，或者它们中的一些或全部可预先组合。例如，在一些情况下，套件的一个或多个部件(例如每个楔形窗口)存在于密封袋中，例如无菌箔袋或封套。
除了以上部件之外，本发明套件(在某些实施方案中)还可包括用于实践本发明方法的指令。这些指令可以各种形式存在于本发明套件中，所述形式中的一者或多者可存在于套件中。这些指令可存在的一种形式是作为在合适的介质或基片(例如，在其上打印信息的一张纸或多张纸)上、在套件的包装中、在包装插页中等的打印信息。这些指令的又一种形式是其上已记录信息的计算机可读介质，例如软盘、光盘(cd)、便携式闪存驱动器等。可存在的这些指令的又一种形式是网站地址，其可通过互联网使用以访问远程站点处的信息。
实用性
本发明系统、方法和计算机系统可在希望将激光器与流动流自动对准的多种不同的应用中(诸如在流式细胞仪中)使用。本公开的实施方案可在希望使对人类输入的依赖程度和对系统的调整最小化的情况下(诸如在研究和高通量实验室测试中)使用。本公开还可流式细胞仪中使用，其中希望提供具有改进的细胞分选准确性、增强的颗粒收集、降低的能量消耗、颗粒充电效率、更准确的颗粒充电和增强的细胞分选期间颗粒偏转的流式细胞仪。在实施方案中，本公开减少在用流式细胞仪进行样品分析期间对用户输入或手动调整的需要。在某些实施方案中，本发明系统提供完全自动化的方案，使得在使用期间对流式细胞仪的调整需要很少的人工输入(如果有任何人工输入的话)。
本公开还可在可能希望使用由生物样品制备的细胞进行研究、实验室测试或在治疗中使用的应用中使用。在一些实施方案中，本发明方法和装置可有助于获得由靶流体或组织生物样品制备的单独细胞。例如，本发明方法和系统有助于从流体或组织样品获得细胞，以用作癌症等疾病的研究或诊断标本。同样地，本发明方法和系统有助于从流体或组织样品获得细胞以在治疗中使用。与传统的流式细胞仪系统相比，本公开的方法和装置允许以提高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。
尽管有随附权利要求，但本文所阐述的公开内容也由以下条款限定：
1.一种将激光器与流动流对准的方法，所述方法包括：
通过楔形窗口用激光器照射流动流；
检测来自所述经激光器照射的流动流的光信号；以及
通过响应于所述检测到的光信号而在空间上调整所述楔形窗口来将所述激光器与所述流动流对准。
2.根据条款1所述的方法，其中所述楔形窗口包括从5弧分至120弧分的楔角。
3.根据条款1所述的方法，其中所述楔形窗口包括从10弧分至60弧分的楔角。
4.根据条款1所述的方法，其中所述楔形窗口包括30弧分的楔角。
5.根据条款1-4中任一项所述的方法，其中所述楔形窗口具有从1至3的折射率。
6.根据条款1-5中任一项所述的方法，其中检测来自所述经激光器照射的流动流的光信号包括：检测来自所述流动流中经激光器照射的微扰的光信号。
7.根据条款6所述的方法，其中所述微扰来自所述流动流中的颗粒。
8.根据条款7所述的方法，其中所述颗粒包括细胞、非细胞片段、大分子和小珠中的一者或多者。
9.根据条款1-8中任一项所述的方法，其中所述光信号包括来自所述流动流的散射光。
10.根据条款1-9中任一项所述的方法，其中在空间上调整所述楔形窗口包括：调整所述楔形窗口在沿着所述流动流的水平轴的x-y平面中的位置。
11.根据条款10所述的方法，其中所述方法包括手动地调整所述楔形窗口的空间位置。
12.根据条款10所述的方法，其中所述方法包括机械地调整所述楔形窗口的空间位置。
13.根据条款10所述的方法，其中所述方法包括用电动调整器调整所述楔形窗的空间位置。
14.根据条款13所述的方法，其中所述电动调整器包括步进马达。
15.根据条款10-14中任一项所述的方法，其还包括确定从所述经激光器照射的流动流产生最大光信号幅度的所述楔形窗口的位置。
16.根据条款1-10中任一项所述的方法，其中在空间上调整所述楔形窗口包括调整所述楔形窗口的取向角。
17.根据条款16所述的方法，其中所述方法包括手动地调整所述楔形窗口的取向角。
18.根据条款16所述的方法，其中所述方法包括机械地调整所述楔形窗口的取向角。
19.根据条款16所述的方法，其中所述方法包括用电动调整器调整所述楔形窗的取向角。
20.根据条款19所述的方法，其中所述电动调整器包括步进马达。
21.根据条款16-20中任一项所述的方法，其还包括确定从所述经激光器照射的流动流产生最大光信号幅度的所述楔形窗口的取向角。
22.根据条款1-21中任一项所述的方法，其中所述光信号是沿着所述流动流的竖直轴检测的。
23.根据条款1-21中任一项所述的方法，其中所述光信号是沿着所述流动流的水平轴检测的。
24.根据条款22-23中任一项所述的方法，其中光信号是连续地从所述流动流检测的。
25.根据条款22-23中任一项所述的方法，其中光信号是以周期性间隔从所述流动流检测的。
26.根据条款1-25中任一项所述的方法，其中所述流动流是通过所述楔形窗口用二极管激光器照射的。
27.根据条款26所述的方法，其中所述二极管激光器选自由紫外二极管激光器、可见二极管激光器和近红外二极管激光器组成的组。
28.根据条款26所述的方法，其中所述二极管激光器是405nm二极管激光器或488nm二极管激光器。
29.根据条款1-28中任一项所述的方法，其中所述光信号是用位置感测检测器检测的。
30.根据条款29所述的方法，其中所述位置感测检测器是象限光电二极管。
31.根据条款29所述的方法，其中所述位置感测检测器是光电二极管阵列。
32.根据条款31所述的方法，其中所述光电二极管阵列包括两个或更多个光电二极管检测器。
33.一种系统，其包括：
流动池，所述流动池被配置成传播流动流中的样品；
空间上可调整的楔形窗口；
激光器，所述激光器被配置成通过所述楔形窗口照射所述流动流中的样品；以及
传感器，所述传感器被配置成检测来自所述流动流的光信号以将所述激光器与所述流动流对准。
34.根据条款33所述的系统，其中所述楔形窗口包括从5弧分至120弧分的楔角。
35.根据条款33所述的系统，其中所述楔形窗口包括从10弧分至60弧分的楔角。
36.根据条款33所述的系统，其中所述楔形窗口包括30弧分的楔角。
37.根据条款33-36中任一项所述的系统，其中所述楔形窗口具有从1至3的折射率。
38.根据条款33-37中任一项所述的系统，其中所述检测器被配置成检测来自所述流动流中经激光器照射的微扰的光信号。
39.根据条款38所述的系统，其中所述微扰来自所述流动流中的颗粒。
40.根据条款39所述的系统，其中所述颗粒包括细胞、非细胞片段、大分子和小珠中的一者或多者。
41.根据条款33-40中任一项所述的系统，其中所述传感器被配置成检测来自所述流动流的散射光。
42.根据条款33-41中任一项所述的系统，其还包括处理器，所述处理器包括可操作地联接到所述处理器的存储器，其中所述存储器包括存储在其上的指令，所述指令用于响应于检测到的来自所照射流动流的光信号而在空间上调整所述楔形窗口。
43.根据条款42所述的系统，其中所述存储器包括存储在其上的指令，所述指令用于在空间上调整所述楔形窗口在沿着所述流动流的水平轴的x-y平面中的位置。
44.根据条款43所述的系统，其中所述存储器包括存储在其上的指令，所述指令用于确定从所述经激光器照射的流动流产生最大光信号幅度的所述楔形窗口的位置。
45.根据条款44所述的系统，其中所述存储器包括存储在其上的指令，所述指令用于在空间上将所述楔形窗口调整到从所述经激光器照射的流动流产生最大光信号幅度的位置。
46.根据条款42所述的系统，其中所述存储器包括存储在其上的指令，所述指令用于在空间上调整所述楔形窗口的取向角。
47.根据条款46所述的系统，其中所述存储器包括存储在其上的指令，所述指令用于确定从所述经激光器照射的流动流产生最大光信号幅度的所述楔形窗口的位置。
48.根据条款47所述的系统，其中所述存储器包括存储在其上的指令，所述指令用于在空间上将所述楔形窗口调整到从所述经激光器照射的流动流产生最大光信号幅度的角度。
49.根据条款33-48中任一项所述的系统，其中所述激光器是二极管激光器。
50.根据条款49所述的系统，其中所述二极管激光器选自由紫外二极管激光器、可见二极管激光器和近红外二极管激光器组成的组。
51.根据条款49所述的系统，其中所述二极管激光器是405nm二极管激光器或488nm二极管激光器。
52.根据条款33-51中任一项所述的系统，其中所述传感器是位置感测检测器。
53.根据条款52所述的系统，其中所述位置感测检测器是象限光电二极管。
54.根据条款52所述的系统，其中所述位置感测检测器是光电二极管阵列。
55.根据条款52所述的系统，其中所述光电二极管阵列包括两个或更多个光电二极管检测器。
56.根据条款33-55中任一项所述的系统，其还包括支撑台，所述支撑台被配置成联接到所述楔形窗口并用于调整所述楔形窗口的空间位置。
57.根据条款56所述的系统，其中所述支撑台被配置用于机械地调整所述楔形窗口的空间位置。
58.根据条款56所述的系统，其中所述支撑台包括马达以调整所述楔形窗口的空间位置。
59.根据条款58所述的系统，其中所述马达是步进马达。
60.一种套件，其包括：
激光器；
流动池，所述流动池被配置成传播流动流中的样品；
楔形窗口；以及
底座，所述底座被配置用于联接到所述楔形窗口并用于在空间上调整所述楔形窗口以将所述激光器与所述流动流对准。
61.根据条款60所述的套件，其中所述楔形窗口包括从5弧分至120弧分的楔角。
62.根据条款60所述的套件，其中所述楔形窗口包括从10弧分至60弧分的楔角。
63.根据条款60所述的套件，其中所述楔形窗口包括30弧分的楔角。
64.根据条款60-63中任一项所述的套件，其中所述楔形窗口具有从1至3的折射率。
65.根据条款60-64中任一项所述的套件，其中所述激光器是二极管激光器。
66.根据条款60-65中任一项所述的套件，其还包括传感器。
67.根据条款66所述的套件，其中所述传感器是位置感测检测器。
68.根据条款67所述的套件，其中所述位置感测检测器是象限光电二极管。
69.根据条款67所述的套件，其中所述位置感测检测器是光电二极管阵列。
70.根据条款60-69中任一项所述的套件，其还包括支撑台，所述支撑台用于联接到所述楔形窗口并被配置用于调整所述楔形窗口的空间位置。
71.根据条款70所述的套件，其中所述支撑台包括马达。
72.根据条款71所述的套件，其中所述马达是步进马达。
尽管出于清晰理解的目的已经通过说明和实施例的方式较详细地描述了上述发明，但根据本公开的教义，本领域普通技术人员将显而易见的是，可对其进行某些改变和修改而不脱离所附权利要求的精神或范围。
因此，前文仅仅说明本发明的原理。应当理解，本领域技术人员将能够设计各种布置，这些布置尽管未在本文中明确描述或示出，但是它们体现本发明的原理并且包括在本发明的精神和范围内。此外，本文所叙述的所有实施例和条件语言主要意图帮助读者理解本发明的原理并不限于此类具体叙述的实施例和条件。此外，本文中叙述本发明的原理、方面和实施方案以及其具体实施例的所有陈述都意图涵盖其结构等效物和功能等效物两者。另外，意图是此类等效物包括当前已知的等效物和将来开发的等效物，即，开发的执行相同功能的任何元件，而不管结构如何。因此，本发明的范围并不意图限于本文所示出和描述的示例性实施方案。相反，本发明的范围和精神由所附权利要求体现。
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