用于流式细胞仪的辐射光过滤的制作方法
【专利说明】用于流式细胞仪的辐射光过滤
[0001]相关专利申请的交叉引用
[0002]该申请作为PCT国际专利申请提交于2014年3月14日，并且要求于2013年3月15 日提交的名称为“RADIATED LIGHT FILTERING FOR A FLOW CYTOMETER”(用于流式细胞仪的辐射光过滤)的美国专利序列号61/798，548的优先权，该专利的公开内容据此以引用方式全文并入。
【背景技术】
[0003]流式细胞仪用于评价样品的内容物。将样品弓丨入到流体流中，然后用光束照射。光束进入流体后与样品交互，然后光从流体沿各个方向辐射出来并发出荧光。通过评价光从流体福射的方式，可确定样品的特征。
【发明内容】
[0004]—般而言，本公开涉及用于流式细胞仪的辐射光过滤。在一个可能的构造中并且作为非限制性例子，提供了选择性地过滤被样品辐射的光的滤光片掩膜。
[0005]—个方面是用于流式细胞仪中的滤光片掩膜，该滤光片掩膜包括:主体，该主体包括:阻光特征结构，该阻光特征结构包括:外部阻挡件；被构造成阻挡具有阻挡辐射角的光线的次级阻挡件；以及被构造成允许具有大于和小于阻挡辐射角的辐射角的光线穿过主体的透光孔。
[0006]另一个方面是流式细胞仪，该流式细胞仪包括:被构造成沿着流动路径提供流体的液流喷嘴，所述流体将样品颗粒包含在其中；被构造成生成朝向流动路径导向的光束的光源，其中当光束与流动路径相交时，光线被流体和颗粒以辐射角辐射；被构造成接收辐射光线并沿着光学路径导向光线的光学系统，该光学组件包括至少第一滤光片掩膜，该第一滤光片掩膜包括定位在第一滤光片掩膜中以选择性地阻挡具有特定辐射角的光线的阻光特征结构；以及布置在光学路径的末端以收集和分析穿过光学系统的光线的传感器分析器。
[0007]又一个方面是使用流式细胞仪评价颗粒的方法，该方法包括:沿着流体流动路径在流体中传递颗粒；使用光束照射颗粒和流体；使用光学系统收集从流体和光束辐射的光线；使用滤光片掩膜选择性地阻挡光线中具有一定辐射角的一些；使用滤光片掩膜选择性地使所述光线中的其他部分穿过；以及使用传感器分析器检测穿过滤光片掩膜的光线以评价所述颗粒的至少一个特征。
【附图说明】
[0008]图1为根据本公开的示例性流式细胞仪的示意性框图。
[0009]图2为示出图1所示的示例性流式细胞仪的一部分的侧视图的示意图。
[0010]图3为示例性滤光片掩膜的前正视图。
[0011]图4为另一个示例性滤光片掩膜的前正视图。
[0012]图5为另一个示例性滤光片掩膜的前正视图。
[0013]图6为另一个示例性滤光片掩膜的前正视图。
[0014]图7为另一个示例性滤光片掩膜的前正视图。
[0015]图8为另一个示例性滤光片掩膜的前正视图。
[0016]图9为另一个示例性滤光片掩膜的前正视图。
[0017]图10为示例性光学系统的剖面侧视图。
[0018]图11为图10所示的示例性光学系统的剖面顶视图。
[0019]图12为示出示例性平滑掩膜的示例性响应曲线的示意图。
[0020]图13为示出示例性分离掩膜的示例性响应曲线的示意图。
[0021]图14为示例性掩膜架的前透视图。
[0022]图15为图14所示的示例性掩膜架的后透视图。
[0023]图16为图14所示的示例性掩膜架的前正视图。
【具体实施方式】
[0024]下面将结合附图详细描述各种实施例，其中在若干附图中，类似的附图标号表示类似的部件和组件。对各种实施例的提及并不是对本文所附权利要求的范围进行限制。另夕卜，本说明书中列举的任何例子并非意图加以限制，仅仅是针对所附权利要求书陈述多个可能的实施例中的一些。
[0025]图1为示例性流式细胞仪100的示意性框图。在该例子中，流式细胞仪100包括液流喷嘴102、光源104、样品收集器106、光学系统108、传感器分析器110，以及计算装置和控制电子器件112。光学系统108包括滤光片掩膜120。
[0026]液流喷嘴102接收含有颗粒的样品以供流式细胞仪100分析。液流喷嘴102具有小孔，该小孔一次仅允许一个或少量颗粒通过，诸如以便排列颗粒使其例如以单列形式通过液流喷嘴102。液流喷嘴102的例子包括流动室和空气中喷射式喷嘴。在一些实施例中，流动室包括具有极细通道的透明主体。含有颗粒的流体流由沿着延伸穿过流动室的流体路径的通道的壁导向并且经过光源104。在其他实施例中，空气中喷射式喷嘴用于沿着流体路径喷射流体流。流体动力使流体以连续流体流的形式流动并且在颗粒经过光源104时对颗粒进行限制。其他实施例采用其他液流喷嘴102。
[0027]将样品与鞘液混合，并且将所得到的含有样品的流体流F沿着流动路径FP导向。样品可以是各种不同类型的，并且一些实施例会在单个样品内包括多种类型。样品颗粒类型的例子包括微珠、血液、细菌、酵母、浮游生物、微粒(例如，来自细胞的质膜)以及线粒体。
[0028]光源104生成光束LB。光源104的例子为激光，其生成激光束。其他实施例使用其他光源，诸如弧光灯。光束LB沿光束LB进入流体的方向A1导向至流体路径FP。虽然光束LB通常由光源104本身朝向流体路径FP导向，但在其他实施例中，在光束从光源104射出之后，光束LB可另选地由一个或多个光学装置(诸如透镜、反射镜、棱镜等)导向。
[0029]在沿着流体路径FP行进之后，流体流F被导向至样品收集器106。在一些实施例中，样品收集器106是废弃物容器。在其他实施例中，样品收集器106包括一个或多个存储容器。在另一个可能的实施例中，流式细胞仪100是分选流式细胞仪，并且样品收集器106用于基于流体中颗粒的一个或多个所检测到的特征将颗粒分选到多个容器中。
[0030]当光束LB进入流体流F时，光线LR中的至少一些被流体内的颗粒辐射(例如，前向、侧向或后向)。这些光线中的一些是前向散射的，如图1所示，而其他光线是侧向散射和反向散射的。还会生成荧光，该荧光同样沿前向、侧向或后向方向辐射。辐射角Θ (有时也称为散射角)是通过流体流F散射或发出荧光之后，光线LR相对于光束LB的方向A1的角度。由于光束LB包括可沿不同方向单独辐射的许多光线LR，因此不同光线LR可同时沿不同方向辐射并具有不同辐射角Θ。前向散射(和发出荧光)将结合图2更详细地示出和描述。虽然图1仅示出垂直辐射角Θ，但光线LR也可以水平维度(即，以全部三个维度)辐射。
[0031]光学系统108邻近流体路径FP定位以接收辐射光线。在一些实施例中，光学系统108包括滤光片掩膜120。滤光片掩膜120被布置和构造成阻挡光线LR中具有一定辐射角Θ的一部分，并且使光线中具有不同辐射角Θ的另一部分穿过。滤光片掩膜120的例子在本文中有所描述。
[0032]如上所述，光学系统108的至少一部分通常邻近流体路径FP布置。在图示的例子中，光学系统108被定位成与流体路径相距距离D1。不同实施例可具有不同距离D1。例如，一些实施例具有在约10mm至约15mm范围内的距离。
[0033]光线LR穿过光学系统108之后，被传感器分析器110检测到。传感器分析器110检测光线的各个特征，诸如所检测光的光度和位置、颗粒横穿光束时光脉冲的持续时间、脉冲形状、偏振和波长中的一者或多者。
[0034]计算装置和控制电子器件112与传感器分析器110交互，以评价流体中颗粒的特征。在一些实施例中，计算装置112包括显示器，并且在显示器上生成用户界面以向用户传达关于流体中颗粒的特征的信息。计算装置112通常包括至少一个处理装置(诸如中央处理单元)，以及至少一些形式的计算机可读介质，诸如计算机可读存储介质。计算机可读介质的例子在本文中有所描述。
[0035]在一些实施例中，流式细胞仪100是分选流式细胞仪，其中计算装置和控制电子器件112用于至少部分地基于由传感器分析器110检测到的前向辐射光将颗粒分选到样品收集器106的多个不同容器中。例如，流体液滴由液流喷嘴102选择性地充电，然后在液流喷嘴102处基于包含在液滴中的颗粒的所检测到的特征从流体流分离。接着使液滴穿过样品收集器106处的带电板，从而将液滴分选到不同容器中。带电板使液滴发生偏转，落入适当的容器中。
[0036]图2为示出示例性流式细胞仪100的一部分(诸如图1所示流式细胞仪100的一部分)的侧视图的示意图。流式细胞仪100的图示部分示出光束LB、流体流F、被流体流F福射的光线LR以及光学系统108。在该例子中，光学系统108包括滤光片掩膜120。
[0037]当光束LB进入流体流F时，流体(和包含在流体中的任何颗粒)使光线LR沿不同方向辐射(由辐射角Θ示出)。辐射沿垂直和水平方