專利名稱：：聚焦光散射技術在生物學應用中的用途的制作方法
技術領域：
：本發明總體上涉及利用懸浮在液體介質中的生物粒子(生物顆粒，biologicalparticle)的光學傳感的方法，更具體地，涉及粒子的光學傳感以確定粒子的尺寸和/或數量。本方法可用于篩選和優化藥物候選物(候選藥物，drugcandidates)、評價此類藥物的功效和劑量水平、以及用于開發個性化藥劑。
背景技術：
：通過其尺寸、表面條件、任何表面受體的活化狀態、分布等來表征生物粒子通常是必需的。該信息可用于基于細胞的檢測和其它依賴于這些特征的方法。此外，其可用于某些診斷應用從而檢測生物粒子表面的已知變化。因此，理想的是以有效和精確的方式檢測表面和監控表面的變化。“電泳準彈性光散射”(ElectrophoreticQuasi-ElasticLightScattering,EQELS)是一種用于表征生物粒子的方法。該方法使用取決于粒子表面電荷密度的電泳來識別和表征懸浮的生物粒子。EQELS使用放置于電場中的細胞，其中，粒子的表面電荷會決定粒子怎樣在電場中移動。監控細胞的電泳遷移率(electrophoreticmobility)提供了可用于區別(電)場中的不同粒子的信息。通過比較單獨粒子或結合于藥物候選物的粒子的譜(spectra)，可篩選和優化與生物粒子相互作用的藥物候選物。庫爾特顆粒計數儀Coultercounters)也可用于表征生物粒子。這些裝置主要用于計數和確定細胞和其它生物粒子的尺寸。通過使含有生物粒子的液體流過位于兩電極之間電流中的小開口來運行庫爾特顆粒計數儀。當液體流過該開口時，生物粒子流過該電流并且可測量地置換一部分電流。可測量的置換被轉換成脈沖，脈沖通過庫爾特顆粒計數儀進行數字處理，并被轉譯而允許表征流體中的生物粒子的尺寸和數量。流式細胞儀也可用于表征生物粒子。流式細胞儀使用對準流體的光束如激光，以表征、計數和可選地分選流體中的粒子。流體被匯集成束(stream)，位于光與流體束交叉處的檢測器確定-前向散射和側向散射。此外，可存在熒光檢測器來檢測熒光或熒光標記的粒子。通過分析檢測圖案可確定每一單個粒子的各種物理和化學特性。這些方法可用于檢測和表征微粒(微米粒子，microparticles)，包括確定粒子的數量、流體介質內的密度、尺寸和粒子的表面特性，證實結合或沒有結合等。微粒的尺寸通常是0.1μm至100μm之間。然而，技術的發展需要表征更小的生物粒子，包括但不限于納米粒子(納米顆粒，nanoparticles)。可使用現有技術進行分析的生物粒子其尺寸受到限制。因此，需要一種表征生物粒子的方法，其可檢測不同尺寸的生物粒子，包括小于微粒的粒子，并且其可以精確表征被檢測粒子、定量粒子和/或監控粒子。本發明就提供了這樣的方法。
發明內容本發明涉及使用聚焦光散射技術(focusedlightscatteringtechniques)檢測生物粒子的尺寸和分布的方法，以及利用上述信息來診斷疾病、識別(鑒別、鑒定，identify)治療劑和獲得其它關于樣本介質中生物粒子和/或治療劑的有用信息的方法。可測量的代表性粒子的尺寸范圍為約0.1μm至約100μm,更典型地為約0.1μm至約20μm0使用聚焦光散射技術，與使用諸如EQELS、流式細胞儀的技術和測量生物粒子的其他常規技術相比，可檢測顯著更小的粒子。本文所述的數學運算法使得不僅能夠檢測小粒子，而且能夠確定粒子尺寸的范圍、此類粒子的相對量、以及粒子的形狀。簡單地說，聚焦光散射技術涉及使樣本介質通過特定路徑，其中聚焦光束穿過該樣品介質。聚焦光束具有這樣的尺寸，使得0.1μm至10μm尺寸范圍內的粒子足以阻擋所有的光束、抑或阻擋光束的顯著充足部分(significantenoughpart)，從而可測量粒子尺寸。當沒有粒子通過光束路徑時，光束穿過介質到檢測器上。當粒子或部分粒子通過光束時，光束發生偏轉。于是減少量的光到達檢測器或者根本沒有光到達檢測器，從而表明粒子(或部分粒子)已與光束相互作用。達到檢測器的減少量的光提供了關于粒子尺寸的信息。隨著樣品介質中的粒子通過光束，該過程重復進行，例如，直至樣品介質已完全通過光束。然后對該信息采用合適的算法，而輸出為顯示粒子尺寸和粒子分布的譜圖。細胞是一種可檢測的生物粒子類型。本方法可用于確定給定溶液中是否存在特定類型的細胞。例如，可評價血液、尿液、脊髓液等樣品中是否存在細菌、真菌、病毒等。粒子尺寸和可選的粒子形狀還可提供有關特定類型的細菌、真菌或病毒的信息。在一個實施方式中，可僅通過使用樣品介質的聚焦光散射獲得(光)譜，從而獲得粒子的合適信息，其中粒子尺寸和分布提供了關于樣品介質中是否存在某些生物粒子的充足信息。例如，可僅基于其尺寸識別特定的細菌、真菌或病毒，以及僅基于凝聚粒子(agglomeratedparticles)的尺寸來評價脂質體懸浮液的凝聚(聚集，agglomeration)。在其它實施方式中(其中關注于確定特定藥劑是否與特定類型的生物粒子形成復合物)，則可能需要額外的信息。即，可通過a)細胞或排出粒子(ejectedparticle)和b)與微粒或納米粒子結合的活性劑(“結合物”)之間形成復合物，從而確定是否存在特定細胞類型或從一種細胞類型排出的粒子。復合物具有比細胞、排出粒子或結合物更大的粒子尺寸，因此聚焦光散射技術可確定是否形成復合物。在本實施方式的某些方面，生物粒子是表達特異性受體的細胞，該技術允許高通量篩選結合于該受體的推定治療劑(putativetherapeuticagents)。在本實施方式的其它方面，生物粒子包括患者的細胞，例如，血細胞或癌細胞，而這些細胞與推定治療劑一起孵育。結合于細胞的藥劑潛在地可用作患者的治療劑。因此，本實施方式提供了個性化藥物方式。在一些實施方式中，采用兩種光譜(spectra)。第一種取自復合物形成之前的樣品介質，第二種取自復合物形成之后，由此可以尋找粒子尺寸和分布的差異。但是，在其它實施方式中，其中復合物具有已知的粒子尺寸，所需要的則是顯示形成的復合物，可簡單地孵育生物粒子和可與或不可與生物粒子形成復合物的物質，并且使用聚焦光散射技術來確定是否形成復合物。如果生物粒子和結合物均存在的樣品介質反復通過聚焦光散射檢測器一段時間，則可觀察到復合物形成的動力學。如果掃描生物粒子和結合物均存在的樣品介質，但不同濃度的生物粒子和/或結合物采用不同的掃描，則可確定與結合親和力、最低抑制濃度等相關的其它信息。如果樣品介質包括不同尺寸、表達不同受體的細胞，則可獲得推定治療劑對一種受體的選擇性勝于其他受體的信息。如果結合于細胞的藥劑導致細胞裂解(cellrupture)，則可通過樣品介質中粒子(細胞)密度隨時間的減小來表示該活性劑的效力。因此，復合物形成提供了有關生物粒子或結合于微粒或納米粒子的藥劑的有用信息。例如，當細胞是已知細胞時，可針對推定治療劑結合至細胞的能力，對其進行篩選。當治療劑是已知治療劑時，可確定特定細胞是否結合于該治療劑。該信息可用于識別患者的個性化醫療方式。例如，關鍵是及時確定癌癥患者是否會響應特定的治療。也就是說，在醫生確定患者未對治療產生反應之前，腫瘤可能生長和轉移。在另一個實施例中，小比例的需要如硫酸氫氯吡格雷(clopidogrelbisulfate)的藥物的患者不能使用硫酸氫氯吡格雷，因為他們的血細胞不能結合于該藥物。雖然可針對特定的遺傳變異來篩選血細胞，但遺傳檢測是昂貴且耗時的。這里，患者的血細胞可與硫酸氫氯吡格雷孵育，可快速確定患者是否會響應該類型的治療。由于血小板如果不結合于硫酸氫氯吡格雷且不與其相互作用，血小板會凝結成塊(clump)，因而硫酸氫氯吡格雷無需結合于微粒。也就是，可通過尋找血小板聚集來確定患者是否會響應治療。但是，如果感興趣的生物粒子在篩選分析過程中不會顯著改變其尺寸(即，尺寸增加或減小)，則可能必須將推定治療劑結合于微粒。在一個實施方式中，微粒具有約0.Iym至IOym范圍內的粒子尺寸，理想地具有相對恒定量的活性劑結合于其上。產生具有相對恒定量的活性劑結合于其上的粒子的一種方式是使用樹枝狀化合物(樹枝狀大分子，dendrimers)，其中樹枝狀化合物包括已知量的活性劑。另一種方式是產生具有a)相對較窄的尺寸分布和b)相對恒定量的受保護官能團的聚合物粒子，使得在產生該聚合物之后，可去掉保護基團，而官能團用于將聚合物粒子結合于活性劑。活性劑可以這樣的方式與粒子結合，使得已知具有活性(即，結合受體)的活性劑的一部分并未由于其與粒子結合而受到顯著的空間位阻。在一些實施方式中，這會涉及制備包括可連接于粒子的其它官能團的活性劑的類似物。在一個實施方式中，使用金屬粒子，如金粒子。由于這些粒子散射大量的光，因而其可結合于特異性活性劑，并用于識別結合于該藥劑的甚至較小的分子。也就是，粒子散射的光量足夠大，使得可測量藥劑與感興趣分子的結合，即使該分子不在可測量的生物粒子的尺寸范圍內。將活性劑結合于金屬粒子的方法，對于本領域技術人員來說是已知的。圖1是本發明的LE型傳感器的結構簡圖，在下文中為“新型LE型傳感器”，其使用相對較窄的聚焦光束來照射在相對較細的流動通道中流動的粒子；圖2是本文所述的LS型傳感器的結構簡圖，其使用相對較窄的聚焦光束來照射在相對較細的流動通道中流動的粒子；圖3是顯示用于本文所述的分析方法的光散射裝置的其它實施方式的結構圖。圖4-7是顯示一組生物粒子和結合于微粒的抗體的例示性曲線圖，其中抗體/微粒結合物與生物粒子結合。圖3中顯示了時間零點，圖4-7顯示了隨著結合物結合于生物粒子，包括生物粒子和抗體/微粒結合物的濃度降低和顯示連接于結合物的生物粒子的峰值升高的事件進程。具體實施例方式本發明涉及在生物應用中使用聚焦光散射技術的方法。聚焦光散射技術提供了分析流體并確定給定樣品中粒子的尺寸和數量，以及可選地進一步表征樣品中的粒子的能力。當粒子是生物粒子時，該信息可用于診斷疾病、進行高通量的生物分析、以及獲得用于個性化醫藥治療的信息。與本領域的現有方法相比，本文所述方法提供了多種優勢，包括識別和表征更小粒子、識別粒子和確定粒子尺寸、數量及其它特征的能力，而無需使用熒光抗體或昂貴的流式細胞術、提高對預期電壓(voltagedue)變化的最初發生(initialonset)的識別，這可提高產生的光譜的分辨率、粒子剪切(particleshearing)的控制和關于粒子形狀的信息改善。本方法還提供了被評價粒子的多種特征，包括但不限于識別生物粒子并將其與各種細胞相區分、定量粒子、識別表面表位(抗原決定基，epitopes)、識別粒子形狀、以及將該信息和血小板活化、凝血酶產生、疾病狀態(病情，diseasestates)和推定治療劑的功效關聯起來。^JL本文所用的術語“細胞”表示任何類型的細胞，包括人細胞、動物細胞(如豬細胞、嚙齒動物細胞、狗細胞、牛細胞、綿羊細胞和/或馬細胞)、克隆細胞、植物細胞等。細胞可以是血細胞、培養細胞、活檢細胞(活組織檢查細胞，biopsiedcells)或以防腐劑固定的細胞。細胞可以是有核細胞，如白血球或懸浮的內皮細胞，或無核細胞，如血小板或紅血球。術語“聚焦光散射”表示當溶液通過聚焦光束時，用于傳感(感測，sensing)懸浮在溶液中的單個粒子的方法。當光束穿過溶液而沒有被粒子散射時，光束繼續傳送到光檢測器上并測量其強度。當光束被粒子完全或部分散射時，投到光檢測器的光束強度改變。例如，使用消光、光散射檢測或其二者，可計算粒子尺寸和濃度。“聚焦光散射裝置”是多粒子光學傳感器(multi-particleopticalsensor),其具有高靈敏度，并響應于相對濃縮的懸浮液，使用相對較窄光束非均勻地照射光傳感區(opticalsensingzone)0本文所用的“粒子”是小片段或完整無缺的生物細胞，當被稱為“生物粒子”時其涉及有生命的機體(生物體，livingorganism)。完整細胞的尺寸范圍可以是約1微米至20微米。完整細胞或細胞碎片的聚集體的尺寸范圍可以是2微米至100微米。“微粒”是生物細胞碎片或尺寸范圍通常是約0.1μm至約0.8μm的粒子，通常是0.1-20μm。實例包括但不限于血細胞、血小板(1-3微米)、癌細胞(5-15微米)、紅血球(7μm)、白血球(5-10μm)、細菌(0.5-1μm)、腫瘤、粒細胞、單核細胞、嗜中性粒細胞、淋巴細胞、內皮細胞、干細胞、病毒和真菌。本文所用的“消光(lightextinction)”是當粒子通過電磁場時由其造成的電磁場中的光的吸收和/或散射的測量。當粒子通過電磁場時，由于光折射、吸收和/或散射，使得透射光的強度瞬時降低。粒子的消光測量提供了與粒子特性相關的其它信息。可生成每一粒子的消光譜。在圖1-3中示出了示例性消光系統。當由于入射光子和粒子的相互作用造成入射光強度瞬時變化時，會發生“光散射(lightscattering)在聚焦散射裝置的情況下，到達檢測器的散射光強度與粒子尺寸成比例。因此，當粒子的特征是生物粒子時，光散射方法會涉及測量檢測器的電壓，其與粒子尺寸成比例。圖1-3顯示了用于檢測生物粒子的示例性聚焦光散射系統。本文所用的“納米粒子”是尺寸通常小于0.1μm的粒子或生物粒子。因為其尺寸小，納米粒子具有非常高的表面積體積比。因此，納米粒子通常具有獨特的物理特性。本發明提供了既定量又監控納米粒子尤其是細胞納米粒子的方法，細胞納米粒子常常被認為用于引發有生命的機體中進一步的生化過程。I.測量粒子尺寸和形狀的聚焦光散射裝置和算法在美國專利公開第20070010974號(其內容通過引用結合到本文中作為參考)中描述的限定聚焦光散射方法的特征的原則，不僅僅是被照射區域尺寸Atl的顯著降低，導致Vosz的顯著降低和靈敏度的升高。相反，它考慮的是照射光束的性質和由此確定的產生的OSZ。在美國專利申請公開第20040011975號中公開了用于進行本文所述的方法的示例性裝置，其全部內容通過引用結合到本文中作為參考。其中描述的裝置可用于使用聚焦光散射技術進行粒子分析。但是，如本文所述，可使用其它類似的裝置，包括用于聚焦光散射和/或消光的檢測器。術語“聚焦光散射”表示當溶液通過聚焦光束時，傳感(感測)懸浮在溶液中的單個粒子的方法。當光束穿過溶液而沒有被粒子散射時，光束繼續傳送到光檢測器上并測量強度。當光束被粒子完全或部分散射時，投到光檢測器的光束強度被改變。例如，使用消光、光散射檢測或其二者，可計算粒子尺寸和濃度。“聚焦光散射裝置”是單粒子光學傳感器，其具有高靈敏度，并響應于相對濃縮的懸浮液，使用相對較窄的光束非均勻地照射光傳感區。其與常規的SPOS裝置的差異在于其可處理更加濃縮的溶液和更小的粒子尺寸。在使用中，包括懸浮粒子的溶液通過一個區域。該區域比流動通道更小，因此傳感器僅響應于流經該通道的粒子總數中的一部分，來檢測統計學顯著數量的任何相關直徑的粒子。由于不同粒子軌跡流經以不同強度照射的區域的不同部分，必須對結果去卷積(deconvolute)。可使用兩種去卷積方法修正的矩陣求逆(modifiedmatrixinversion)或遞減法(successivesubtraction)。兩種方法都使用幾個經驗測量的或由理論模型計算的基本向量，其余的基本向量則衍生自這幾個基本向量。傳感器補償濁度。用于對流體懸浮液中的粒子進行單粒子光學尺寸測定的傳感裝置，典型地包括用于建立(establishing)經過物理界限明確的測量流動通道的懸浮液流動的裝置。還有用于有效導向相對較窄光束(具有軸)經過測量流動通道從而在測量流動通道內形成光傳感區的照射裝置。光束和光傳感區相對于測量流動通道的尺寸具有這樣的尺寸，使得傳感裝置僅響應流經測量流動通道的粒子總數中的一部分。以這種方式，傳感裝置有效地響應于相對濃縮的流體懸浮液。光束具有最大強度部分和從最大強度部分相對于軸橫向隔開位置的強度遞減的連續體。以這種方式，一些粒子具有經過最大強度部分的軌跡，其他一些粒子具有經過強度較小位置的軌跡，還有其它一些粒子具有區域外的軌跡。典型地，光束的最大強度部分是光束的中心部分。該裝置還包括用于對來自該區的光進行光檢測的檢測裝置從而提供脈沖高度信號。這些信號各自響應于流經該區的粒子。脈沖高度信號是被檢測粒子的尺寸和軌跡的函數。當流經最大強度部分時，給定尺寸的粒子提供最大脈沖高度信號，當流經該區的較低強度位置時，則提供較低的脈沖高度信號。脈沖高度信號共同形成了脈沖高度分布PHD。該裝置還包括數學去卷積脈沖高度分布從而提取流體懸浮液中的PSD粒子的粒子尺寸分布的裝置(方式，means)。傳感裝置可檢測統計學顯著數量的與流體懸浮液相關的任何給定直徑或直徑范圍的粒子。在一個實施方式中，測量流動通道(measurementflowchannel)具有光束軸向的厚度尺度，橫向于光束的寬度尺度和基本垂直于厚度和寬度尺度的流向。在寬度方向上，光束比測量流動通道更窄。可以以基本上大于厚度尺度的場深度聚焦光束，在厚度尺度上，光束基本上具有基本不變的有效寬度。在另一實施方式中，光束具有橫向于光束軸的相對位置之間的有效寬度，此處較小強度落至最大強度的給定分數中。選擇有效寬度使得可有效測量感興趣的最大粒子的尺寸。給定分數可以是，例如最大強度的Ι/e2，其中e是自然對數體系的基數，有效寬度基本是被測量尺寸的最大粒子的尺寸的一半。光束可以具有，例如高斯(Gaussian)強度分布、圓形截面或在橫向于粒子流動的方向上較寬的橢圓形截面。檢測裝置可以包括消光型檢測器，可以是檢測器的組合，例如消光檢測器類型和光散射類型檢測器。光散射型檢測裝置可包括用于將來自該區的部分散射光傳送經過遮掩物(掩膜，mask)從而選擇第一和第二角度之間散射的光輸送至光束的裝置，以及用于將部分經該區透射的光導向于消光型檢測器的裝置。檢測裝置可包括將部分來自光傳感區的光偏轉到消光檢測器的鏡。照射裝置可包括光源和用于將光從光源傳送至光傳感區以及將光投射經過該區的光纖裝置。檢測裝置還可包括用于將光傳送經過光傳感區至消光型檢測器的光纖裝置。檢測裝置還可包括用于將由該區散射的部分光傳送經過遮掩物，從而選擇第一和第二角度之間散射的光至光束的裝置，以及用于傳送部分的光至光散射型檢測器的光纖裝置。檢測裝置還可包括光散射檢測器。在一個實施方式中，照射裝置提供兩個光束，定向穿過位于測量流動通道內的一對光傳感區，每一光束具有由期望的最大粒子尺寸決定的有效寬度。檢測裝置可包括光散射檢測器和用于將從該區散射的光傳送經過遮掩裝置的裝置。遮掩裝置可包括多個遮掩物和用于選擇遮掩物之一來傳送從該區散射的光的裝置，每一遮掩物限定光被散射的不同角度。遮掩物可以位于轉輪(rotatablewheel)上，可通過將該輪旋轉至所需位置來選擇遮掩物。照射裝置可將相對較寬的準直射束投射穿過光傳感區，可包括接收孔從而只捕獲那些緊緊圍繞光束軸的光線。這將光束的有效寬度減小至光束軸的橫向上的寬度，其基本是待測尺寸的最大粒子的尺寸的一半(one-half)。照射裝置還可包括用于將光線耦接(coupling)至檢測裝置的裝置。這可以是，例如光纖裝置。在本發明的一個方面，統計學顯著量的每一相關尺寸的粒子流經該區的所有部分和位置。在本發明的另一方面，流體懸浮液是相對濃縮的，該設備(apparatus)還包括補償懸浮液濁度的裝置。在此方面，檢測裝置可以基于消光原理運行，并提供具有基線電壓水平的信號。脈沖高度信號表現為從基線電壓水平向下延伸的脈沖，用于補償懸浮液濁度的裝置可包括傳感基線電壓水平并自動將該水平提高至懸浮液沒有濁度時存在的基線電壓水平的裝置。檢測裝置可以基于消光原理運行，并提供具有基線電壓水平的信號，其中補償濁度的裝置可包括用于響應于流體懸浮液無混濁時的基線電壓水平對混濁流體懸浮液的基線電壓水平的比例來校正脈沖高度信號的計算機裝置。檢測裝置還可以基于消光原理運行，并提供具有基線電壓水平的信號，其中補償濁度的裝置包括通過響應于流體懸浮液無混濁時的基線電壓水平對混濁流體懸浮液的基線電壓水平的比例來提高照射裝置產生的光量從而調整光束強度的裝置。粒子軌跡在測量流動通道的寬度上可以是基本上均勻分布的。用于去卷積脈沖高度分布的方法(means)可包括各自對應于特定粒子尺寸的基本向量(basisvectors)，以及代表檢測裝置檢測的流體懸浮液的測量脈沖高度分布的源向量(sourcevector)0還可以有使用去卷積算法從而從脈沖高度分布得到粒子尺寸分布的方法(means)。至少一些基本向量可具有基于已知尺寸粒子的測量的值。一些基本向量還可具有基于已知尺寸粒子的測量的值，其它的基本向量則可通過內插法(interpolation)和/或外推法(extrapolation)從基本向量的總和計算得到。可計算基本向量,基本向量可以是矩陣的列基本向量(columnbasisvectors),其中使用去卷積算法的方法進行矩陣求逆和向量乘法，或者使用去卷積算法的方法可進行遞減法。使用去卷積算法的方法可提供去卷積的脈沖高度分布dPHD，該設備還包括提供脈沖高度和直徑的關系的校準曲線的方法(means)，以及使用校準曲線將每一dPHD去卷積脈沖高度值轉化成與該脈沖高度值相關的獨特粒子直徑的方法。這可以產生“原始”粒子尺寸分布PSD。還可以有通過乘以l/PHId值來重新歸一化原始PSD從而將原始PSD轉換成最終PSD的方法(means)，其中PHId是每一尺寸的粒子通過裝置實際檢測到的粒子的分數(fraction)0粒子軌跡在測量流動通道的寬度上可以非均勻分布，基本向量可以是基于流經測量流動通道的已知尺寸粒子的響應，該已知尺寸粒子具有與流體懸浮液相同的非均勻分布的粒子軌跡。傳感設備可以只響應于流經測量流動通道的粒子總數的一部分。可建立矩陣，用于去卷積從沿著不同軌跡流經單粒子光學尺寸測定裝置的非均勻光場的粒子得到的脈沖高度分布。這可以使得能夠測量流體懸浮液中的粒子尺寸。為了達到此目的，可通過測量流經單粒子光學尺寸測定裝置的已知尺寸粒子的響應來確定矩陣的至少一個經驗基本向量的值。然后可通過由經驗基本向量內插和/或外推其它的基本向量，來計算對應于其它尺寸粒子的矩陣的其它基本向量。還可通過測量流經單粒子光學尺寸測定裝置(single-particleopticalsizingdevice)的已知尺寸粒子的響應，并從至少一個經驗基本向量和其它經驗基本向量計算對應于其它尺寸粒子的矩陣的其它基本向量，從而確定矩陣的其它經驗基本向量的值。建立去卷積脈沖高度分布的矩陣的另一種方法涉及確定對應于矩陣的至少一個尺寸粒子的至少一個計算得到的基本向量的值，上述脈沖高度分布衍生自沿不同軌跡流經用于流體懸浮液中粒子尺寸測定的單粒子光學尺寸測定裝置的非均勻光場的未知尺寸的粒子。可通過計算的基本向量計算對應于其它尺寸粒子的其它矩陣的基本向量。還公開了去卷積脈沖高度分布的方法，上述脈沖高度分布衍生自沿不同軌跡流經用于流體懸浮液中粒子尺寸測定的單粒子光學尺寸測定裝置的非均勻光場的未知尺寸的粒子。該方法涉及建立具有多個列的矩陣，每一列含有包括已知尺寸粒子的脈沖高度分布的基本向量，其對應于裝置的光檢測器對已知尺寸粒子的響應。每一連續列含有尺寸連續遞增的粒子的基本向量。該矩陣還具有類似的多個行，每一行對應于連續脈沖高度通道(successivepulseheightchannel)，每一通道包括一系列脈沖高度，其中連續行對應于連續遞增的脈沖高度，每一列在行的以下位置上具有最大計數脈沖高度值，該位置與對應于相關列的已知尺寸粒子的脈沖高度相關。連續列的最大計數脈沖高度值被設置在矩陣的對角線上。通過將列中對應于大于最大計數脈沖高度值(maximumcountpulseheightvalue)的脈沖高度值的所有條件設定為零來修正矩陣。去卷積算法被用于進行矩陣求逆，以及脈沖高度分布和修正矩陣的向量乘法(vectormultiplication)0在修正步驟之前，可通過將最大計數脈沖高度值設定為等于1.0，并且將列中的所有其它計數脈沖高度值設定為以下值，來重新歸一化列中的基本向量的值，上述值與這些其它計數脈沖高度值相對于該列的最大計數脈沖高度值，保持相同的對1.0的比例值。通過將基本上已知尺寸的粒子輸送經過裝置和提供該裝置對已知尺寸的粒子的響應來經驗性的發展對于某些基本向量的已知尺寸的粒子的光檢測響應。可通過由這些基本向量來內插和/或外推剩余基本向量的反應來計算剩余基本向量的光檢測器的反應。可計算用于某些基本向量的光檢測器對已知尺寸粒子的反應，可通過內插和/或外推這些基本向量的反應來計算用于剩余基本向量的光檢測器反應。脈沖高度分布(“PHD”)可衍生自沿不同軌跡流經用于流體懸浮液中粒子尺寸測定的單粒子光學尺寸測定裝置的非均勻光場的未知尺寸的粒子，可通過建立具有多個列的矩陣來去卷積。每一列包括基本向量，該基本向量包括對應于裝置的光檢測器對已知尺寸粒子反應的基本上已知尺寸粒子的脈沖高度分布，每一連續列包含連續遞增尺寸的粒子的基本向量。該矩陣還可包括類似的多個行，每一行對應于連續的脈沖高度通道，每一通道包括一系列脈沖高度，連續的行對應于連續遞增的脈沖高度，每一列在行的以下位置上具有最大計數脈沖高度值，該位置與對應于相關列的已知尺寸粒子的脈沖高度相關。連續列的最大計數脈沖高度值被設置在矩陣的對角線上。可進行連續遞減算法，通過從最大行數中具有其最大計數值的基本向量開始；以對應于PHD中與列數匹配的行值的因子(系數，factor)縮放列基本向量；將縮放后的基本向量從PHD中減去從而形成去卷積PHD(dPHD)的元素(要素，element),留下較少數目的總粒子的中間PHD向量(intermediatePHDvector)；使用剩余的基本向量來重復該程序直到整個PHD被耗盡(consumed)且所有去卷積dPHD的元素都已形成。使用以消光原理工作的傳感器，用于在相對濃縮的流體懸浮液樣品中測定粒子尺寸的單粒子光學尺寸測定傳感器，可對懸浮液樣品的濁度進行補償，由此光檢測器產生具有基線電壓水平的信號\E(t)和作為從基線電壓水平向下延伸的脈沖的對于粒子阻斷光線的響應。補償方法涉及將不混濁的懸浮液經過傳感器；測量響應于非混濁懸浮液產生的基線電壓水平Vtl；使相對濃縮的懸浮液樣品經過傳感器；測量響應于相對濃縮的懸浮液樣品產生的基線電壓水平VQT，計算比例IG=VOVOT；以及對應于G調整傳感器從而補償當相對濃縮的懸浮液樣品經過傳感器時的濁度。有效地可從信號\E(t)減去基線電壓V。剩余的信號可被反轉(invert)從而產生脈沖高度信號2VLET(t)，可調整的增益放大裝置(gainamplifyingmeans)可用于擴大脈沖高度信號3VLET(t)。可通過比例G來控制可調整的增益放大裝置從而提供補償的脈沖高度信號Δ\Εω。可通過可調整的增益放大裝置來放大傳感器響應于相對濃縮的懸浮液樣品產生的信號Vmt)，通過比例G來控制其增益從而提供具有補償的基線電壓Y0的補償信號Vmt)，從補償的信號Vmt)減去基線電壓Vtl并反轉剩余的信號從而產生補償的脈沖高度信號AVleCO。在一個實施方式中，單粒子光學尺寸測定傳感器包括產生可調整強度光束的光源，其中對應于比例G來提高強度從而補償濁度。通過建立流經單粒子光學尺寸測定傳感裝置的物理界限明確的測量流動通道的懸浮液流動也可光學測定流體懸浮液中的粒子尺寸，其中具有軸的光束被導向經過測量流動通道從而形成測量流動通道內的光傳感區。光束和光傳感區理想地相對于測量流動通道的尺寸具有這樣的尺寸，使得傳感設備(sensorapparatus)只響應流經測量流動通道的粒子總數的一部分。該傳感設備可有效地響應相對濃縮的流體懸浮液。光束可具有光束中最大強度部分和在光束中相對于軸橫向隔開位置的強度遞減的連續體，由此一些粒子具有經過最大強度部分的軌跡，其它一些粒子具有經過強度較小位置的軌跡，仍有其它一些粒子可具有傳感區之外的軌跡。可檢測來自該區的光從而提供脈沖高度信號，每一個對應于流經該區的粒子。脈沖高度信號是被檢測粒子的尺寸和軌跡的函數，脈沖高度信號共同形成脈沖高度分布PHD。可算術去卷積PDH，并進行處理從而從PHD提取流體懸浮液中粒子的粒子尺寸分布PSD。算術去卷積PHD的步驟可包括通過測量對流經單粒子光學尺寸測定裝置的已知尺寸粒子的反應來確定至少一個經驗基本向量的值。可通過從經驗基本向量內插和/或外推其它的基本向量來計算對應于其它尺寸粒子的其它基本向量。可確定流經單粒子光學尺寸測定裝置的已知尺寸粒子的其他經驗基本向量的值；對應其他尺寸粒子的矩陣的其他基本向量則可通過從至少一個經驗基本向量和其他經驗基本向量內插和/或外推其他基本向量而計算得到。該方法可進一步包括確定對應至少一個尺寸的粒子的至少一個計算的基本向量的值。對應于其他尺寸粒子的其他基本向量也可通過從計算的基本向量內插和/或外推其他基本向量而計算得到。去卷積和處理PHD的步驟可包括建立具有多個列的矩陣，每一列含有包括已知尺寸粒子的脈沖高度分布的基本向量，上述脈沖高度分布對應于該裝置的光檢測器對已知尺寸粒子的響應，每一連續列含有尺寸遞增的粒子的基本向量。矩陣還可具有類似的多個行，每一行對應于連續脈沖高度通道，每一通道包括一系列脈沖高度，連續行對應于連續遞增的脈沖高度，每一列在行的以下位置上具有最大計數脈沖高度值，該位置與對應于相關列的已知尺寸粒子的脈沖高度相關。連續列的最大計數脈沖高度值被設置在矩陣的對角線上。可通過將所有對應于大于列中最大計數脈沖高度值的脈沖高度值的條件設定為零來修正矩陣。去卷積算法可被用于進行矩陣求逆和脈沖高度分布和修正的反矩陣(invertedmatrix)的向量乘法。可通過引導已知尺寸的粒子流經裝置并提供裝置對已知尺寸粒子的反應，來經驗性地發展用于一些基本向量的光檢測器對已知尺寸粒子的反應。可通過從這些基本向量內插和/或外推剩余基本向量的反應來計算用于剩余基本向量的光檢測器的反應。算術去卷積PHD的步驟還包括使用去卷積算法，從而提供去卷積的脈沖高度分布dPHD。該方法還可包括提供脈沖高度和直徑關系的校準曲線，使用該校準曲線從而將dPHD中的每一去卷積的脈沖高度轉換成與該脈沖高度值相關的獨特粒子直徑，產生PSD的“原始”粒子尺寸分布。通過乘以值l/PHId來重新歸一化原始PSD來將原始PSD轉化成最終PSD，其中PHId是通過裝置實際檢測的每一尺寸粒子的粒子分數。在圖1-3中顯示了代表性的聚焦光散射裝置。如圖1所示，光學設計有兩個重要的固有特征。首先，入射光束單獨(與測量流動通道35的前窗和后窗36和37聯合)確定0SZ。沿χ軸限制流體粒子懸浮液的側壁38和39對于OSZ的確定不再重要。第二，不再通過單一值來描述與0相關的物理體積；而是，其現在取決于被測量的粒子的尺寸。圖1示意性示出的方式(approach)以來自激光源40的光束41照射測量流動通道35，其通過透鏡42聚焦從而形成截面相對較窄的光束44-即，小于常規LE型傳感器中的流動單元的典型照射寬度a。因此，通過“筆形”光束46，連同以尺寸“b”分隔的流動單元的前窗和后窗大致確定得到的0SZ。圖1的示意圖提供了通過聚焦光束46確定的OSZ的簡化圖。首先，如圖1所示的近似圓柱區域所表明的，包括OSZ的照射區域不是被明確界定的。相反，OSA的外邊界是“模糊的”，完全延伸超過所示的區域，如下文討論的。第二，經過流動通道10的光束，如果其已被聚焦，典型地在寬度上是不均勻的。相反，在聚焦光束的情況下，其寬度在測量流動單元35的深度上進行變化。束腰(beamwaist)在通道深度上的變化程度取決于聚焦光束場的深度，其限定為束腰增長至其最低值兩倍的點之間的距離(y軸)。理想的是，場的深度顯著大于通道厚度b，從而產生在整個流動通道中相對均勻的光束覓度ο因此，聚焦光散射裝置可包括完全不同的傳感器。在常規設計中，流動通道10的物理寬度和OSZ的有效寬度(χ軸)是同一個，等于尺寸“a”。相比之下，用于聚焦光散射裝置的傳感器中的流動通道的物理寬度(也被定義為“a”)典型地比入射光束的標稱寬度(nominalwidth)2w大得多，因此對OSZ無顯著影響。所以，分隔前窗和后窗36和37，確定流動單元(和0SZ)的深度b的間隔物(或薄墊片)38和39不再需要在光學尺度(opticalscale)上是不透明的或光滑的從而避免邊緣的散射。這是一個顯著優勢，從而使制造流動單元更簡便和更便宜。使用“圓形”光束通常是方便有效的，其中入射光強度理想地只取決于距離光束軸(如圖1所見，χ=ζ=0，與y軸一致)的徑向距離r。典型地，使用“高斯”光束，即，對于假定的圓形光束具有在聚焦平面(最小束腰)中以y=b/2，I(r)=I0exp(-2r2/w2)(7)，其中r2=χ2+ζ2描述的高斯強度分布。量值2w是包含大部分入射光通量的假設圓柱體的直徑。其表面上的強度等于1/e2，其中e是自然對數的基數，或在光束中心(r=0)是其值1°的0.135倍。入射光束中含有的基本上100%的光通量(除了由于光界面上的反射和由于粒子的消光造成的光束中的損失)穿過流動通道中的流體-粒子混合物并投射到遠處的檢測器D『這使檢測器1^提供向下延伸的脈沖形式的消光信號\E，類似于圖2中在I/V轉換放大器34輸出處的脈沖30。該行為與常規LE型傳感器中使用的照射機制形成鮮明對比。在常規LE型傳感器中，起始光束沿著流動單元的橫軸(X軸)充分擴展，因此其寬度(1/e2強度)比前窗(和0SZ)的寬度a大得多。因此，入射光強度沿著其中光束進入流動單元的χ軸(即，對于y=z=0)的變化相對較小，因為在χ擴展的高斯光束上部捕獲光。因此，不管其軌跡如何，經過OSZ的粒子會經受基本相同的最大光束強度(即，于ζ=0)。確定軌跡的χ和y的特定值理想地不影響最終傳感器的反應，即脈沖高度。常規光學設計和用于聚焦光散射裝置的傳感器中使用的機制之間存在著鮮明的對比。作為流動通道寬度位置(χ-軸)的函數的入射光強度具有很大的變化。在其中入射光束具有對稱(圓形)高斯分布的情況下，通過以r=X等式7給出了強度變化。在光束中心(χ==0)實現最大強度Itl，其中為了簡單，X=O表示通道的中點(側壁位于χ=士a/2)。如上所述，在χ=士w、z=0產生的強度基本降低至0.1351。。隨著距光束的距離增大，強度急速降低，例如在χ=士2w、ζ=0降低至0.0181。，在χ=士物、ζ=0處降低至0.000331。。因此由于粒子經過新型OSZ產生的對于消光信號的結果是影響深遠的。首先，對于常規的LE型傳感器，粒子經過OSZ產生的脈沖高度ΔVle通常隨著粒子尺寸增大而升高，其它的所有因素都相等。一般，粒子越大，從入射光束去除的“光”分數越大，因此不能達到檢測器Ι\Ε。但是，通過新型傳感器，從光束去除的光分數此時取決于粒子至光束中心χ=0的粒子特異性的最短距離Ixl的精確軌跡。(為了首次近似，假定場的深度適度大，如果光束寬度在流動通道的深度上是基本上恒定的，如上文討論的，傳感器的反應不會隨著軌跡的y軸值的變化顯著變化)。對于給定尺寸和組成的粒子(為了簡單起見，在下文中假定是球形的和均質的)，當粒子經過光束中心χ=0時產生最大“信號”或脈沖高度。給定有效截面積ΔΑ的粒子在光束中心阻擋最大量的入射光，其中強度是最大的。沿著距離光束軸具有不同最小距離XI的不同軌跡流經流動通道的尺寸相同的粒子，暴露于變化但卻更小的最大照射水平。至光束軸的距離越遠，入射到粒子上的累積強度越低，因此從光束去除的光通量越少，產生的脈沖高度越小。因此，反應由脈沖高度的連續“譜”構成，范圍是經過光束中心的軌跡的最大值至非常遠離入射光束的軌跡(|x|>>w)的基本為零(即，不能與噪聲波動相區別)。最大脈沖高度取決于束腰2W和粒子尺寸，以及在某些情況下的粒子和周圍流體的折射率。(這取決于光散射相對于作用于整體消光信號的折射和反射的顯著程度)。一個重要的假設是粒子軌跡在流動通道內是隨機分布的(即，等頻率發生)。考慮到流動通道的典型尺寸和使用的相對較低的流速，該假設通常是有效的。還假設經過傳感器的粒子數量是足夠大的，從而可忽略具有任何給定X軸值的軌跡的粒子數量的統計學波動(即，高于X值的任何(窄)范圍)。因此聚焦光散射裝置的傳感器的粒子尺寸和脈沖高度之間的關系完全不同于常規設計的傳感器所獲得的關系。在后一種情況下，不考慮其軌跡，給定尺寸(和組成)的粒子產生基本均勻高度的脈沖。該行為對于常規SPOS方法的傳感器設計是重要的。例如當測量尺寸基本均勻的聚苯乙烯乳膠“標準”粒子時發生的脈沖高度的典型較小變化，是由于OSZ內對于給定Z軸值沿著X軸和y軸的入射光束強度的變化造成的。這些變化最終決定傳感器的分辨率。因此PSD的所得寬度主要是穿過OSZ的照射的殘余不均勻的結果，而不是粒子直徑的實際范圍。相比之下，聚焦光散射裝置的傳感器設計的粒子尺寸分辨率有明顯的衰退。當單粒子經過傳感器時，其產生具有高度的消光脈沖△\E，其可以在給定的最大值和基本是零之間變化。相反，給定單一檢測脈沖，僅通過了解脈沖高度來確定產生其的粒子尺寸是不可能的。例如，相對較小但是直接經過光束軸的粒子產生該尺寸(和組成)粒子可能的最大脈沖高度。可替換地，大得多但是離光束軸相對較遠地經過的粒子產生的脈沖高度，其根據尺寸和軌跡可能實際上是相同的。即使大粒子比小粒子能夠攔截面積大得多的入射照射，但入射其上的平均強度比小粒子上入射的強度小。因此，產生的脈沖高度可能結果是與小粒子產生的相同。顯然，粒子直徑和最小光束軌跡距離的無限種配對{d，|x|}可產生相同的脈沖高度。粒子直徑d和產生的脈沖高度實際上是彼此不相關的(去耦的，decoupled)。這是“軌跡不明確”的問題，這已經推動研究使用高斯光束的新型光散射基機制來確定粒子尺寸超過二十年之久。上文所述的軌跡不明確的結果可能使測量單個粒子或相對較少數量粒子的尺寸具有困難。但是，可通過合適的算術去卷積脈沖高度數據的方法將與用于聚焦光散射裝置的傳感器相關的明顯不良的尺寸分辨率恢復至完全可接受的水平。產生有效傳感器分辨率的顯著改善是可能的，這是由于聚焦光散射裝置中的傳感器旨在暴露于感興趣的樣品中所含有的大量的、統計學顯著量的每一相關直徑或直徑范圍的粒子這一事實。這是使新型傳感方法對于粒子尺寸分析非常有用的條件，與適用于“污染”應用的情形形成鮮明對比。在后一種情況下，傳感器暴露于相對較少數量的任何給定尺寸的粒子，通常未達到統計顯著性。用于聚焦光束裝置的傳感器的“原始”反應，類似于其常規SPOS前身，由脈沖高度分布(PHD)構成，-粒子“計數”對脈沖高度的柱狀圖。脈沖高度范圍典型地被劃分為相對大量(例如，32、64或128)的“通道”或“倉(bins)”，每一個包括適當地窄范圍的脈沖高度電壓，從而確定PH的電壓分辨率。通常方便的是建立以對數電壓尺度均勻間隔的通道。新脈沖的測量造成柱狀圖中的合適脈沖高度通道中儲存的粒子計數的數值增加一個。理想的是從感興趣的粒子懸浮液收集數據達足夠長的時間，使得產生的PHD是統計學可靠的，并且從而是光滑的和可再現的。這表示在第I個脈沖高度通道收集的粒子計數的數目N1是統計學顯著的，控制對于所有I，例如1<I<128(在1通道的情況下)由于統計學“噪聲”的波動。假定泊松統計，這表示對于所有I，N1>>隊。相對較高的粒子濃度水平是可能的，因為傳感器只響應經過其的粒子總數中的小部分。例如，可測量數十毫升的樣品尺寸中的數十萬粒子/ml范圍內的濃度。也就是，可存在數百萬的粒子，其中一部分經過光束并被計數。相對于樣品中存在的粒子的數目(Np)，實際計數的粒子部分計為Phid或“傳感器效率”，并通過獲得實際檢測的粒子對樣品中的粒子數目的比值來計算。檢測粒子的數目對樣品中粒子數目典型地在約0.5%至約5%的范圍內。傳感器效率相對較小這一事實不足為奇。在緊密聚焦光束的情況下，流動通道的寬度a始終比聚焦光束的標稱寬度2w大得多。因此，大部分經過傳感器的粒子暴露于可忽略水平的光強度，因為它們的軌跡相對于光軸較遠-即，|x|>>w0因此，粒子總數中只有小部分能夠“阻擋”足夠量的光從而產生相對于主要噪聲水平可檢測的脈沖。大部分粒子未檢測地經過傳感器。雖然該限制看起來可能是嚴重的，實際上基于兩個原因這并不令人擔憂。首先，產生可檢測、可測量脈沖的粒子分數Phid對于給定傳感器寬度a是固定的，即使值隨著粒子直徑d改變。其次，新型傳感方法旨在用于確定定義為以濃縮開始的樣品的粒子尺寸分布(PSD)。即使(如果需要)隨后進行稀釋，任何給定尺寸的粒子的濃度(即，在任何(窄)尺寸范圍內)定義為相對較高。假定合適的流速和數據收集時間，產生的PHD會處理可接受的信號/噪聲比，具有低水平的統計波動。因此，即使只是小部分的可用粒子貢獻于原始數據，產生的PHD會代表樣品中被忽略的顯著更多數量的粒子。因此，可從用于本文所述的聚焦光散射裝置的“低效”傳感器獲得可靠且精確的代表整個樣品的PSD。可獲得的PHD的其它幾個其他特征是值得注意的。首先，由于粒子軌跡跨越大范圍Ixl值這一事實，不均勻粒子經過傳感器實際上產生了包含大范圍脈沖高度的PHD。在這種情況下，這些范圍是大約5毫伏(mV)的單個脈沖檢測的閾值(通過主要的r.m.s噪聲水平表示)至分布的標稱“末端”的約326mV的最大值。(這排除了少數由于凝聚和過大尺寸的初級粒子(primaries)擴大到500mV的“離群值(outlier)”脈沖)。假定粒子均勻，這種脈沖高度的65倍的范圍只可歸于粒子軌跡的差異。(為了首次近似，可忽略在流動通道深度上的光束寬度的變化，如上文討論的)。第二，如預期的，PHD是高度不對稱的，在更小的脈沖高度方向上嚴重偏斜。顯然，有多種粒子軌跡，其取樣大范圍的Ixl值(和由此的光束強度)，但是只有相對較少的幾個針對其中強度基本是均勻的高斯分布的中心部分。隨著脈沖高度升高，PHD表現出粒子數量的寬闊的光滑的升高，升高至相對頂點，隨后急劇下降至代表零脈沖事件的基線。在分布上端處的這種尖銳“切斷”確定了最大脈沖高度，在后文中表示*ΜΔ\Ε。在該最大值處收集的計數表示經過光束中心或非常接近光束中心的粒子-即，具有大約等于0的χ的軌跡-其中被該粒子“阻擋”的總入射光通量的分數是可能的最大值。在較小的脈沖高度通道收集的計數表示離光束軸較遠經過的粒子；參數Ixl越大，產生的脈沖高度越小。粒子軌跡和產生的脈沖高度之間具有關系。軌跡“Α”產生緊密位于PHD的上部“切斷點”之前的具有最大脈沖高度的消光脈沖(extinctionpulSe)MA\E。離光束軸漸遠的軌跡“B”、“C”、“D”和“E”產生具有相應較低脈沖高度和逐漸減少數目的粒子計數的脈沖。最終，隨著脈沖高度達到檢測極限(大約等于5mV)，每一通道粒子計數的數值接近零。PHD的再現性只取決于各個通道中含有的計數數目與統計學波動相比更大的程度。因此，PHD的“可靠性”(即，光滑性和再現性)應取決于測量過程計數的粒子的總數。對于給定的粒子尺寸，顯然會存在應計數和分析的脈沖的最小數目，低于其，則應預期PHD由于統計學噪聲而表現出一個測量至下一個測量的顯著的、不可再現的“結構”。并且，通過新型傳感器產生的PHD只在數據收集期間檢測相對較大的、具有統計學意義數量的相同尺寸的粒子的程度上具有意義。只有這種情況下，可預期獲得最佳的、可再現的PHD結果，和使用下文討論的方法從后者衍生的相應精確的、代表性的粒子尺寸分布(PSD)結果。為了證實測量的數據是顯著的，可重疊從多次測量相同的樣品得到的兩個或多個PHD。使傳感器暴露于更大的粒子會產生漂移到更大脈沖高度的PHD。具體地，對應于經過光束軸或非常接近光束軸的粒子軌跡的最大脈沖高度ΜΔ\ε升高。如圖2所示，區別新型LS型傳感器和其LE對應物的主要設計差異在于增加了光收集裝置-典型的是一個或多個透鏡-從而收集由入射光束產生的，經過0的個體粒子產生的散射光線。透鏡系統被設計用于收集特定、最佳角度范圍上的散射光，典型地包括相對較小角度的散射。在圖2所示的方案中，遮掩物50被放置于第一收集透鏡之前。遮掩物50包括不透明外環52和不透明內區M，其形成透明環56。遮掩物50只允許由角度Q1*θ2(即O1^θ2)確定的假設環形圓錐內的具有散射角θ的光線投射到第一收集透鏡62上。典型地，該透鏡以入射光束的軸為中心，離流動通道的中心合適的距離，致使OSZ的一部分偏離的散射光線被透鏡捕獲并且變成被大致準直的射束。然后第二透鏡64可用于將得到的平行散射光線聚焦于合適的(小面積)檢測器DL上。產生的信號通過一個或多個電子電路“調節”，典型地包括電流至電壓轉化和放大的功能。該光學機制產生的信號^和LE型傳感器產生的信號之間具有重要差異。與后者不同，通過設計，LS型傳感器防止從流動單元的后窗出現的入射光束達到檢測器I\s。而是，入射光束借助于合適的不透明的小光束“停止(stop)”(例如，內不透明區54)所“捕獲”或通過小鏡從用于收集OSZ產生的散射光線的透鏡處偏離。因此，必然存在于LE型傳感器產生的整體信號中的相對較大的“基線”水平V.sub.0，此時不存在于LS信號中。理想的是，新“基線”信號水平是零，即，沒有粒子時OSZ內不應有由源產生的散射光。實際上，當然會有一些從流動通道的前窗和/或后窗的表面散射的光造成的背景光，這是由于后者表面的瑕疵或結合于其上的污染。此外，可能有由于懸浮在稀釋流體中的小污染物粒子的散射所致的波動背景光。而且，對于一些樣品，可能有由于大量的構成整體粒子群的主要部分、但卻太小而不能被單獨檢測的超細粒子產生的背景光的波動。當尺寸足夠的粒子穿過通過入射高斯光束和流動通道35的前窗和后窗確定的OSZ時，在檢測器和相關的信號調節電路產生的輸出信號中發生瞬時脈沖I\s。一般來說，可本能地認為如果軌跡相同，粒子越大，其散射的光量越大，因此信號脈沖高度越大。事實上，實際的脈沖高度不僅取決于粒子的尺寸，還取決于其組成，尤其是其折射率(和周圍環境流體的折射率)和(如果有的話)入射波長的吸收率。如果粒子不是球形和均質的，脈沖高度還取決于光束的波長和粒子經過OSZ的方向。最后，對于尺寸與波長相當或尺寸大于波長的粒子，散射強度隨著散射角度顯著變化。因此，在該情況下，脈沖高度取決于收集和測量散射光的角度范圍。通過經典的Mie散射理論描述了散射光“輻射方式”(即，強度與角度)和所有這些變量之間的關系，其考慮到粒子內的散射光波之間的相互干擾。一般來說，粒子越大，粒子內干擾產生的散射強度的角度依賴性越復雜(即，各向異性)。為了優化LS型傳感器的反應和性能，必須將收集散射光限定到角度θ范圍，對于其凈整合反應單純隨著具有給定組分(即折射率)粒子的直徑d升高，而不是最可能的或預期的尺寸范圍。通常通過選擇相對較小角度，Q1CeCΘ2，接近正向的范圍來滿足該需要。以這種方式，避免由于隨著角度變化的強度變化造成的隨著粒子尺寸升高，整合的散射強度的“反向”，作為Mie粒子內干擾的結果在更大角度時尤其顯著。新型LS型傳感器產生的信號V。的兩個特性在質量上不同于相應的LE型傳感器產生的信號的特性。首先，在LS型傳感器的情況下，由于粒子經過OSZ產生的信號脈沖和“整體”信號V。是基本相同的。在LE型傳感器中伴隨感興趣脈沖的相對較高的背景信號水平并不存在(相同情況顯然適用于常規的LS型傳感器)。因此，在產生低幅(magnitude)脈沖的相對較小粒子的情況下，使用LS方法實際獲得的信號/噪聲比應該顯著優于使用LE方法實現的信號/噪聲比。粒子越小和產生的脈沖越弱，這個優勢就越重要，因為其接近主要噪聲波動。另一種認識LS方法超越其LE對應物的固有優勢的方式是認識到前者是基于“零檢測(detectionatnull)”。也就是，定量檢測脈沖理想地在零背景信號進行。從信號/噪聲角度考慮，這與LE方法獲得的情況形成鮮明對比，LE方法需要高“共模抑制(common-moderejection)“共模”信號Vtl總是存在于原始信號中，并且必須被減去，否則被抑制從而提取感興趣的信號脈沖(通常很小)。LS信號、有第二個重要的區別特性。與Mis測量相關的信號/噪聲比可以原則上通過提高入射光束的能量來被提高，從而提高OSZ內所有點的粒子上的入射光強度。因此，原則上可通過提高光源的能量來降低新型LS傳感器的較低的尺寸檢測極限，正如對于常規LS傳感器那樣。最終，基于與懸浮流體和/或光源和檢測系統相關的噪聲波動，可達到最低的尺寸極限。當然，如上所述，對于新型LS型傳感器還可通過減小入射光束的寬度2w來提高較低的粒子尺寸極限，假定入射光束的能量無變化。該行為顯然會提高經過光束軸(X=O)的粒子上的最大入射光強度，因此還提高給定尺寸粒子的最大產生脈沖的高度。但是，因為衍射理論施加的限制(建立最小光束寬度)和由于場過長的深度造成的流動單元的深度b上的聚焦光束寬度的過度變化，這種提高靈敏度的方法最終達到回報減少(diminishingreturn)的點。相比之下，增大光源的能量對于使用LE方法可測量的最小粒子尺寸的影響相對較小。例如，光源的能量加倍會導致基線信號水平加倍(圖幻至2%。假定光束寬度無變化，相同尺寸和軌跡的粒子產生的脈沖高度也加倍。但是，與相對較高的基線信號水平相關的均方根量級的噪聲波動通常也會大致加倍，因為這些波動通常與光源相關，因此與能量輸出成比例。因此，可預期LE型傳感器的信號/噪聲水平提高甚小或不提高。因此，作為提高光源能量的結果，LE方法可實現的較低尺寸檢測極限降低甚小或不降低。僅在與光源相關的信號/噪聲比隨著能量增高而提高時，才能實現其提高。當尺寸均勻的粒子流經新型LS型傳感器時，根據其軌跡，它們分別暴露于不同的最大入射強度值，由等式7得到，r=x、z=0。(為了簡單起見，可假定粒子比光束寬度小得多，從而給定粒子中的每一點在任何給定時間暴露于相同的強度)。因此，如同新型LE型傳感器，通過給定尺寸的粒子產生的所得脈沖高度Mis取決于最接近入射光束軸的距離χ|(ζ=0)。該距離|x|越小，Δ、的值越大。因此，類似于其LE對應物，當均勻的粒子懸浮液以合適的流速經過其時，LS型傳感器產生廣泛變化的脈沖高度分布A\s。如圖4、6和7所示，得到的PHD的形狀具有與使用新型LE方法獲得的高度對稱形狀的PHD具有很強的性質類似。即，脈沖計數的數目(y軸)在恰好高于噪聲波動的最小可測量脈沖高度處相對較小，并且隨著脈沖高度Δ、,升高而升高。對應于其|χ|接近0的粒子軌跡，脈沖計數值達到最大脈沖高度的峰值，被稱為mAVm超過ΔΑν^的脈沖計數的數目理想地降低至零，假設粒子濃度低于該尺寸的粒子的契合濃度(coincidenceconcentration)，從而在任何給定時間至多一個粒子有效地占據0SZ。當然，使用新型LS方法獲得的PHD通常適合于小于-通常顯著小于-那些使用新型LE方法用于產生典型PHD的粒子。如上所述，使用新型LS方法產生的均勻粒子的PHD的形狀-脈沖計數數目vsΔVu-定性地類似于使用新型LE方法從均勻(通常較大的)粒子獲得的PHD的形狀。兩種類型的PHD都具有區別性特征在與其最大脈沖高度值mAVu和相符的它們各自的脈沖計數峰值之后的尖銳“切斷”。但是，應了解盡管它們有定性相似性，在d=1的兩種類型的形狀上具有定量差異，即使是相同的粒子尺寸，例如d=Ιμπι。新型LS型傳感器的“前端”設計-即，聚焦光束和相對較薄的流動單元-與用于新型LE型傳感器的那些是基本相同的。因此，對于一種類型傳感器與另一種類型傳感器的區分，考慮的是光檢測的裝置和方式和每一方法產生的反應脈沖的類型和量級(幅度，magnitude)，即使是在相同尺寸粒子的情況下。對于新型LS方法，反應只是由于光散射，且其量級AVu與粒子上入射的光強度成比例，其它所有相關變量相同。相比之下，對于新型LE方法，反應的量級ΔVle是粒子上入射的強度的更為復雜的函數。首先，反應是由于物理效應-折射(和反射)加上光散射的組合。但是，散射現象以“相反”意義表現。即，小部分的入射光通量在其達到檢測器之前從光束中被去除。第二，在新型LE方法適用的典型粒子范圍上，穿過粒子的入射強度有實質性變化。因此，對于兩種方法，同時取決于粒子尺寸和軌跡的脈沖高度由于|x|的給定變化的分數變化一般是不同的，這并不令人驚奇。同樣，對于兩種方法來說，同時取決于粒子尺寸和軌跡的脈沖高度隨著粒子直徑的分數變化一般也是不同的。在下文中詳細介紹了將“原始”數據-從懸浮粒子樣品獲得的PHD-轉化成最終需要的目標-粒子尺寸分布或PSD-的任務。將該任務概念性地與常規LE-或LS型傳感器情況下必需的操作進行比較是有用的。其中，由于粒子經過OSZ的脈沖高度基本與其軌跡無關，因為入射光束強度被設計為對于給定Z軸值(例如，Z=0)在橫穿流動通道上(即，沿著X軸)是基本不變的。因此，給定尺寸的粒子理想地產生基本相同高度的脈沖，由此產生的PHD有效地等同于最終期望的PSD0在給定的測量脈沖高度或AVls)與粒子直徑d之間具有一對一的對應。如果較大或較小的粒子經過傳感器，產生的脈沖高度分別較大或較小。由脈沖高度vs粒子直徑構成的“校準曲線”正是通過簡單的從PHD內插PSD需要獲得的。使用常規SPOS方法獲得原始PHD數據等于確定最終需要的PSD。相比之下，如前文所討論的，LE(或LS)型傳感器的反應“復雜”得多。即使在最簡單的單一尺寸粒子的情況下，產生的PHD由廣譜脈沖高度構成，從僅高于主要噪聲波動的最小值到與尺寸相關的最大值M△I(或M△Vls)。因此，在尺寸廣泛變化的粒子的典型情況下，產生的PHD由甚至更廣泛類型的脈沖高度構成。脈沖高度和粒子尺寸之間不再有簡單的對應。因此不再有簡單直接的程序將PHD中含有的粒子計數系列vs脈沖高度值轉化成需要的尺寸分布-粒子計數vs粒子直徑。其典型地涉及三個程序將PHD轉化成需要的PSD。首先，必須使用專用的數學算法將原始的PHD反轉或去卷積。其目的是將新型LE(或LQ型傳感器產生的“廣譜"PHD轉化成“尖銳的”理想化PHD，其有效地等同于使用常規LE(或LQ型傳感器所獲得的。這樣的理想化、去卷積的PHD(在下文中被稱為dPHD)具有所有給定高度脈沖或Δ^的特性，專屬于給定尺寸的粒子(假定，總是，給定組成的粒子)的特性。dPHD等同于如果所有作用于原始PHD的粒子都經過入射光束的中心(軸)所能獲得的。然后開展第二個簡單的程序。通過簡單內插適用于特定的新型LE(或LS)型傳感器的校準曲線，例如圖8A所示的曲線，從dPHD獲得初級或“原始的”PSD。該程序允許每一去卷積的脈沖高度值一對一翻譯成與該值相關的獨特粒子直徑，從而產生原始PSD。然后需要第三個程序來將這樣獲得的原始PSD轉化成最終的定量準確的PSD。原始PSD的每一直徑通道中的粒子計數數目是確實對測量PHD起作用的該尺寸的數目。如上文所討論的，這典型地只是數據收集過程中位于經過傳感器的樣品懸浮液體積中的相同尺寸(即，在直徑通道確定的尺寸范圍內)粒子的總數的小部分。新型LE(或LS)型傳感器實際檢測的這部分粒子Phid隨著粒子直徑d顯著變化。第三個程序包括原始PSD的每一直徑通道內含有的粒子數目乘以適用于該通道的值1/phip該運算產生了最終的理想化PSD，其描述估算位于數據獲取過程中經過傳感器的樣品懸浮液量中的每一尺寸粒子的量。可通過內插從傳感器效率曲線，Phidvsd獲得每一直徑值d的l/phid值。本文具有兩個獨立的算法用于去卷積測量的PHD從而獲得dPHD，在下文中被稱為“矩陣求逆”或“遞減法”。任何一個程序的進行都是基于新型LE(或LQ型傳感器(類似于其常規SPOS對應物)的反應可加和的特性。因為經過傳感器的粒子一次產生一個信號脈沖，可以認為產生的PHD由對應于各種尺寸的均勻粒子的單個PHD(被稱為“基本向量”)的線性組合或加權和構成。(該術語在線性代數中總所周知。)這些基本向量中的每一個代表系統對統計學顯著量的單一給定尺寸粒子的反應。圖3示出了本文所述的聚焦光散射裝置的優選實施方式。該裝置將本發明的新型LE和LS型SPOS傳感器并入單個傳感器中，具有兩個獨立的輸出信號和\s。如果在相對較大范圍的粒子尺寸上進行單粒子計數和尺寸測定，產生的雙重“LE+LS”設計所提供的能力和靈活性提高。LS型傳感器子系統可用于將尺寸范圍擴展至低于新型LE型傳感器系統提供的較低檢測極限。較低的粒子尺寸極限的可擴展程度取決于多個參數。這些參數包括測量流動單元內的狹窄(典型是聚焦的)光束的寬度2w；光源的能量；收集散射光從而實施新型LS型傳感功能的角度范圍；和物理特性，包括粒子和懸浮流體這二者的折射率。雙重LE+LS傳感器包括光源160，優選由激光二極管模塊構成，典型地具有600至1100納米(nm)范圍內的輸出波長。光源裝置產生的光束162優選是準直(平行)的和“圓形的”，即強度僅僅是離中心軸的距離r的函數。此外，光束優選沿著與光束傳播軸垂直的任何軸具有高斯強度分布，如等式7描述的。新型LE+LS傳感器還包括聚焦裝置164，典型是單-元件或多-元件透鏡，能夠將起始的準直光束162在OSZ168中的測量流動通道166中心聚焦至與需要的粒子尺寸范圍一致的理想光束寬度2w。假定聚焦裝置具有合適的焦距，從而產生對于聚焦光束的寬度和場深度都可接受的值。后者優選顯著大于流動通道的厚度b，從而優化產生的PSD的分辨率。由合適的透明材料如玻璃、石英或藍寶石，或可替換的半透明材料如PTFE(例如DuPont制造的Teflon.TM.)或在操作波長足夠透明且與流體粒子混合物相容的其他合適的塑料，制造測量流動單元166。典型地需要包括流動泵裝置和用于自動稀釋起始樣品懸浮液的可選裝置的合適的應用流體學系統，從而有助于粒子流體懸浮液穩定地流過流動單元166。通常選擇與用于產生LE或LS型傳感器的校準曲線的值相同或與之接近的流速F。流動通道的厚度b應該足夠小從而實現高的契合濃度極限和盡可能均勻的光束寬度(理想地b<<場深度)，致使最終PSD的分辨率提高。但是，其必須足夠大從而防止由于過大尺寸粒子造成的頻繁堵塞(例如，流體/稀釋液中的凝聚初級體和污染物)。還選擇流動通道的寬度a從而在兩個競爭效果之間達成折中。相對較大的值降低對流動的流體-粒子混合物的阻抗，并降低給定流速F的速度(并增大脈沖寬度)。但是，參數a越大，任何給定粒子直徑d的傳感器效率phid越低。這導致樣品中更小部分的粒子確實作用于測量的PHD和最終PSD，其如果過小可能是不理想的。新型LE+LS傳感器含有兩個獨立的光收集和檢測子系統，獨立用于提取需要的LE和LS型信號。可使用小型光反射裝置M(例如，鏡)捕獲LE型信號，將其放置為使得當入射光經過流動單元和流體-粒子混合物之后干擾入射光的狹窄光束167。致使由此從組合傳感器的光學軸偏離的所得透射光束169投射到附近的光檢測裝置I\E。后者典型地由小面積、固態(硅)檢測器構成，在線性區域操作并且具有與光源160的波長匹配的光譜反應，從而提供具有可接受的信號/噪聲(S/N)比的輸出信號。檢測裝置的輸出典型是電流(“光電流”)，其可通過電流至電壓轉化器(“互阻抗”放大器)170調節，產生為通常理想形式的時間改變電壓Vmt)的輸出信號。可替換地，可將小型檢測器元件直接放置于光束167從流動單元出現之后的路徑中，從而去除對上文所討論的中間光反射裝置的需要。無論是鏡還是檢測器元件被用于“捕獲”發射的光束，都有兩個必要條件。第一，使用的裝置必須起到有效的光“停止(Stop)”的作用。即，其必須能夠防止任何顯著部分的所達光通量被向后的流動單元反射，從而變成“散射”的光源。通過從各種光學表面的無意的內反射，部分的散射光可以達到散射檢測裝置I\s，從而通過將部分的入射強度作用于后者而破壞產生的LS信號的途徑。第二，用于捕獲LE信號的裝置必須足夠小從而不干擾并因此阻斷旨在被捕獲而改變方向至光檢測裝置Dls的任何角度的散射光。在散射角度θ(Q1Sθ<θ2)范圍上收集經過OSZ168的粒子產生的各個散射光，其中通過合適孔徑的裝置確定角度9工和θ2，如由照相底片制成的具有不透明外部174、透明中間部分176和不透明內部178的環形遮掩物172。使通過遮掩物172選擇的散射光線投射到合適焦距和位置的收集透鏡180上，其將偏離的散射光線轉化成大致平行的光束182。然后第二透鏡182典型地用于將光線再聚焦于相對較小的光檢測裝置I\s上。在LE子系統的情況下，輸出信號Du典型地是電流，其典型地通過互阻抗放大器186被可選地調節，使得最終的輸出是隨時間變化的電壓的形式。信號Vmt)和分別通過脈沖高度分析器188和189被整理成各自的脈沖高度分布PHD。然后分別以計算機去卷積裝置190和191去卷積PHD，其最終計算一對各自的粒子尺寸分布PSD192和193。該實施方式可只作為LE型或LS型傳感器進行實施，簡單地通過去除(或一開始不安裝)與不需要的子系統相關的光學元件、檢測裝置和信號調節電路。在這種情況下，調整測量流動通道內的聚焦光束的寬度2w從而優化LE或LS型傳感器的所得性能，是有益的。如前文討論的，對于兩種傳感模式，該參數會不同地影響可用的粒子尺寸范圍、契合濃度極限和最小可檢測粒子尺寸。II.可檢測的粒子使用本文所述的技術，可檢測各種生物粒子。細胞是一種類型的可檢測生物粒子。該方法可用于確定特定類型的細胞是否存在于給定溶液中。例如，可評價血液、尿液、脊髓液樣品等中是否存在細菌、真菌、病毒等。粒子尺寸和可選的粒子形狀還可提供關于特定類型的細菌、真菌或病毒的信息。III.適用于聚焦光散射的微粒和納米粒子在一些實施方式中，當活性劑和生物粒子之間的復合物不導致粒子尺寸變化(即，無粒子凝聚或細胞裂解)時，有必要將活性劑與微粒(如納米粒子、聚苯乙烯珠粒、金粒子等)結合。如此，當該藥劑與生物粒子形成復合物時，復合物通過微粒的尺寸增大生物粒子的尺寸，使用本文所述的技術可測量這種增大的粒子尺寸。在一個實施方式中，粒子具有約0.Iym至IOym范圍內的粒子尺寸，理想地具有結合于其的相對恒定量的活性劑。即，如果重要的是確定結合于感興趣的活性劑的生物粒子，則可簡單地與結合物一起孵育生物粒子，尋找對應于生物粒子的峰的減小。這會證實形成了生物粒子和活性劑的復合物。如果感興趣的是定量存在多少的生物粒子，則重要的是使用粒子尺寸基本均勻的粒子，其被定義為5%的平均粒子尺寸內具有90%或更多的粒子，更優選大約99%或更好的均勻性。除了均勻的粒子尺寸，在一些實施方式中，理想的是粒子本身具有均勻的取代(substitution)。即，并非粒子尺寸相對均勻的粒子與感興趣的生物粒子形成不同粒子尺寸的復合物，理想的是，形成具有相對均勻粒子尺寸的復合物，從而方便其定量。產生具有相對恒定的粒子尺寸和具有結合于該粒子的相對恒定量的活性劑的粒子的一個方法是使用樹枝狀化合物。由于活性官能團位于樹枝狀化合物的末端，樹枝狀化合物可包括已知量的活性劑。另一個方法是產生具有a)相對較窄尺寸分布和b)相對恒定量的被保護官能團的聚合物粒子，從而在產生聚合物之后，保護基團可被去除，官能團用于將聚合物粒子結合于活性劑。活性劑可以這樣的方式結合于粒子，使得已知具有活性(即，結合受體)的活性劑的部分并未因其結合粒子而被顯著空間位阻。在一些實施方式中，這會涉及制備包括可結合于粒子的其它官能團的活性劑類似物。在一個實施方式中，使用金屬粒子，如金粒子。因為這些粒子散射大量的光，其可結合于特定的活性劑、并用于識別結合于藥劑的甚至較小的分子。即，粒子散射的光量足夠大，從而可測量藥劑對感興趣的分子的結合，即使該分子不在可測量的生物粒子的尺寸范圍內。將活性劑結合于金屬粒子的方法對于本領域的技術人員是已知的。還可使用金屬粒子，如金粒子。可使用已知的技術將其與活性劑結合從而形成能夠與生物粒子形成復合物的粒子，包括過小而不能利用聚焦光散射技術檢測的粒子。盡管它們的尺寸小，然而因為這些粒子是高度密集的，它們產生足量的被檢測的光散射。因為金屬珠的強烈散射，使得對于被測量的復合物形成散射足量的光，甚至可檢測小分子對粒子的結合。IV.檢測溶液中是否存在特定粒子的方法可評價樣品介質是否存在特定的粒子。例如，可評價血液、尿液、脊髓液、羊膜水、胸腔積液、腹膜液等的樣品中是否存在特定的微生物(細胞(淋巴細胞、B-細胞、T細胞、嗜中性粒細胞、單核細胞等)、細菌、真菌、病毒等)，和/或相對高濃度的白血球或其它表征疾病狀況的生物粒子的存在。該方法還可確定是否存在脫落粒子(shedparticles).可通過添加涂覆有識別和結合于未知粒子表面上的特異性表面表位的特異性藥劑的探針粒子來進一步識別和表征粒子(完整細胞、微粒、細菌、病毒、真菌等)。如果發生探針粒子的識別和結合，會產生和出現新的粒子尺寸，從而識別未知的粒子。例如，如果未知粒子是干細胞，探針粒子標記有抗CD34抗體，會發生探針粒子和干細胞的結合，會出現新尺寸的粒子，其會識別CD34陽性干細胞的存在。一旦通過尺寸識別粒子，可證實該粒子的特性(identity)，例如通過使用將粒子尺寸和給定生物物種關聯起來的參考庫(referencelibrary)。因此，在一個實施方式中，該方法包括將從使用聚焦光散射技術的生物粒子上獲得的信息與使用相似的聚焦光散射技術獲得的生物粒子的數據庫進行比較。該庫可包括兩種或多種生物粒子的信息，優選十種或更多種粒子，更優選，百種或更多種粒子，最優選超過千種粒子。在已初步識別生物粒子的類型之后，可選地使用其它生物技術來證實粒子的特性。例如，可采用粒子的EQELS光譜，與已知粒子的EQELS譜庫進行比較，從而證實該粒子的特性。可將對于特定生物粒子具有特異性的抗體或其它分子加入到溶液中，如果該粒子結合于抗體，該方法會檢測到該粒子的消失。理想地，分子會與微粒或納米粒子結合，如乳膠粒子。隨著結合物與生物粒子相互作用，代表粒子和結合物的峰會降低，對應于粒子和結合物的復合物的峰會升高。在一個實施方式中，生物粒子是微生物。該技術可用于識別微生物的類型(即，細菌、真菌或病毒)，以及理想地識別微生物的特定類別(即，肺炎菌(Pheumonia)、梭狀芽孢桿菌(Clostridia)等)。在該實施方式中，一旦進行了微生物的初步識別后，通過首先進行溶液中微生物的EQELS譜、將該微生物施加于對該微生物特異的抗體、并進行第二EQELS譜，從而進行確證分析。如果EQELS譜是不同的，這證實了該微生物被正確識別并且被抗體結合。此外，一旦微生物被識別，可將推定的抗微生物化合物放入具有該微生物的溶液/懸浮液中，從而確定其是否能夠殺死該微生物。在一個實施方式中，該方法可被用于識別能夠與已知細胞相互作用的潛在治療劑，如癌細胞、細菌、真菌或病毒。在該實施方式中，首先使用聚焦光散射技術從而產生顯示樣品介質中的已知癌細胞、細菌、真菌或病毒的粒子尺寸和分布的譜。然后，結合于微粒或納米粒子的推定治療劑被加入到樣品介質中，并且使其與已知細胞、微生物或病毒一起孵育。使用聚焦光散射技術產生第二光譜。如果觀察到對應于微粒結合的治療劑和已知細胞或微生物的復合物的峰，則治療劑已結合于細胞。這表示推定治療劑抗已知細胞、微生物或病毒的潛在用途。在該實施方式的一個方面，將樣品介質中的微生物的光譜與已知微生物光譜的參考數據庫進行比較，從而提供識別特定微生物的快速方法。該光譜還可提供對介質中的粒子尺寸和/或粒子密度的初始確定。細菌檢測在識別微生物的一個實施例中，通過其數目和尺寸可確定該微生物是單分散或多分散的。因為大腸桿菌(E.coli)傾向于單分散，鏈球菌(Mr印tococcus)傾向于多分散，該實施方式可用于觀察樣品中的粒子尺寸，其中觀察到菌塊(細菌凝塊)識別已知成塊的細菌的存在(即，鏈球菌)。粒子脫落的檢測在另一實施方式中，本方法用于檢測粒子脫落。脫落更小粒子的代表性生物粒子包括腫瘤、紅血球、白血球、粒細胞、血小板、單核細胞、嗜中性粒細胞、淋巴細胞、內皮細胞、癌細胞、干細胞、細菌、病毒和真菌。粒子脫落可能是由于細胞相互作用，表達所致的細胞狀態改變如活化或失活、細胞凋亡等。本文所述的方法可用于識別這樣的粒子脫落。在一個實施方式中，藥物或配體加入到具有細胞的容器中。如果藥物或配體與細胞反應，細胞可脫落膜粒子或其它粒子。如本文詳細描述的，該方法可用于檢測由于反應而脫落的粒子的尺寸、數目和/或類型。因此，當細胞已知時，該技術可用于檢測未知藥物藥劑的效力；當藥物已知時，該技術可用于識別特定細胞類型的存在。使用本文所述的方法可觀察到排出的粒子。通過將尺寸和/或形狀與使用聚焦光散射技術從已知的排出粒子收集的數據庫進行比較，和/或將一些或全部的排出粒子與抗體或其它這樣的分子結合，可類似地表征排出的粒子。圖4-7顯示了結合于抗體/微粒結合物的脫落粒子的示意圖。圖4顯示了在復合物形成之前時間點零的情況，圖5-7顯示了復合物的逐漸形成，與脫落粒子和微粒/抗體結合物相關的峰的相應降低。檢測單個分子在一個實施方式中，該方法可允許檢測特定分子的存在，如果該分子的尺寸低于聚焦光散射技術的檢測閾值(thresholdlimit)。在該實施方式中，高反射的金屬粒子，如金粒子，共價連接于結合至感興趣的分子的配體。因為金屬粒子是密集的高效光散射的粒子，可使用聚焦光散射技術測量當配體結合于感興趣分子時的散射光量，從而確定溶液中是否存在感興趣的分子。在另一實施方式中，使用結合于活性劑的微粒，而不是金屬粒子，已知上述活性劑以特定方式結合至特定種類(secies)的脫落粒子。然后測量脫落粒子和微粒的復合物。代表性的藥劑包括已知結合特定脫落粒子的抗體和小分子。粒子凝聚的檢測在另一實施方式中，該方法用于確定粒子凝聚和凝聚的類型。這樣的凝聚可包括但不限于粒子和其它粒子的凝聚，或粒子和藥物的凝聚。尤其是對于脂質體療法，當給予凝聚粒子時，粒子凝聚(如脂質體)可導致顯著的死亡率或發病率。因此，該方法可用于給予之前評價脂質體樣品從而保證在治療患者之前，粒子未凝聚。IV.檢測粒子結合于已知分子的方法在一些實施方式中，已經知道已知分子的特性，例如已知藥物分子與生物粒子上的受體相互作用，該生物粒子可能存在或不存在于樣品介質中。通過將樣品介質與藥物分子和微粒的結合物一起孵育，可尋找顯示藥物分子與樣品介質中的生物粒子結合的復合物形成。可隨著時間觀察復合物的形成，或簡單地在合適的孵育期之后。可使用容器中的藥物或生物微粒作為起始材料，然后加入已知的材料(例如，已知的細胞或微生物)來測試與藥物的相互作用；或加入已知的藥物來測試與微粒的相互作用，從而進行本方法。然后，可進行聚焦光散射技術從而尋找從起始材料的尺寸的粒子尺寸變化，其中粒子尺寸的增大或減小顯示相互作用和結合。為了保持已知分子結合感興趣粒子的能力，在其中分子結合于微粒的實施方式中，以不負面影響其結合感興趣粒子能力的方式進行結合。這可能涉及發展修飾分子(改性分子，modifiedmolecule)，其中分子被修飾為包括能夠結合于微粒的官能團，使得該分子仍然保持其與感興趣的粒子形成復合物的能力。這樣的修飾在本領域中是常規的。通過使用已知與活性劑形成復合物的生物粒子，通過將該被修飾的化合物，或該化合物與微粒的結合物與粒子一起孵育，可評價這樣的修飾化合物保持其對感興趣粒子的結合親和力的能力。可使用聚焦光散射技術識別這些保持結合感興趣粒子的能力的化合物，因為復合物的粒子尺寸大于非復合粒子和非復合結合物的粒子尺寸。去除生物粒子的柱基(column-based)方法并非形成生物粒子和活性劑與微粒的結合物的復合物，而是可以可選地制備包括結合于藥劑的微粒的柱，并使樣品介質經過包含微粒的柱，該藥劑結合于感興趣的生物粒子。減去任何復合的生物粒子，樣品會從柱洗脫。通過在洗脫的材料上進行聚焦光散射方法，可識別與起始材料相比的粒子數目/群體密度的變化。粒子數目/群體密度的減小表示柱中的相互作用和結合，因此表示樣品中存在感興趣的生物粒子。去除生物粒子的磁珠基(maaieticbead-based)方法并非形成生物粒子和活性劑與微粒的結合物的復合物，以及使用聚焦光散射方法識別生物粒子和結合物之間的復合物的存在，可以可選地使用結合于活性劑的磁性微粒。因此，可首先獲得使用本文所述方法的聚焦光散射光譜，然后使用磁性粒子與感興趣的生物粒子復合。使用磁體可從樣品介質去除復合物。然后，可獲得第二聚焦光散射光譜，并識別感興趣的生物粒子的數量是否減少。V.確定已知粒子結合于未知化合物的方法在其它實施方式中，需要知道推定的治療劑是否可以結合于已知的生物粒子。在這些實施方式中，推定治療劑結合于微粒或金屬納米粒子，如金納米粒子，并與已知的生物粒子一起孵育。從而可確定化合物是否與生物粒子形成復合物。在該實施方式的一些方面，需要知道活性劑的最低抑制濃度或結合親和力。該藥劑可以以不同的濃度與生物粒子復合，并可獲得該信息。需要進行某種程度的外推，因為該藥劑結合于微粒，因此其行為可能不同于原始藥物(nativedrug)0在該實施方式的其它方面，需要知道活性藥劑對一種受體相對于另一種受體的選擇性。在該方面，藥劑可以與表達不同受體的多個生物粒子復合，獲得對于每一受體的結合信息。從而可以確定選擇性。確定治療活件/效力/詵擇件在另一實施方式中，該方法用于識別治療劑。雖然小分子、蛋白質和肽很可能不夠大得被看見，然而通過該技術，它們可以結合于微粒，如乳膠粒子或磁珠，而微粒可以與該分子一起孵育或置于柱上。在該實施方式的一個方面，將具有治療劑的靶(即，受體)的生物粒子放置于懸浮液中，將結合于一種或多種推定治療劑的微粒加入到該懸浮液中。如果治療劑結合于生物粒子，則可觀察到結合，因為生物粒子和結合物的復合物的尺寸大于結合物或生物粒子的尺寸。例如，該技術可被用于確定特異性抗菌或其它藥物候選物對特定感染的效力，或識別用于治療特定類型癌癥的藥劑。在該實施方式的一個方面，該技術可用于個性化藥物，其中分析特定患者的細菌感染、血小板或癌細胞、或紅細胞的結合特異性治療劑以及與特異性治療劑相互作用的能力。在該實施方式的另一方面，可產生多個光譜并比較結果，從而確定給定藥物的最低抑制濃度和由此確定其可用的劑量范圍(其中該藥物是抑制劑)。VI.識別可能受益于治療的患者的方法某些患者由于細胞受體與藥物分子的相互作用而對治療產生反應。但是，其它某些患者具有遺傳突變，其不允許患者細胞結合于藥物分子，從而致使藥物無效。為了確定患者是否響應于給定治療，患者細胞的溶液可與感興趣的藥物分子組合，其中該分子結合于探針粒子、微粒或納米粒子。如果感興趣的藥物分子結合于患者的細胞，則結合物和/或患者細胞的濃度會降低，并會觀察到對應于細胞和結合物的復合物的新峰。缺乏對應于細胞和結合物的復合物的新峰，則表示患者不響應于特定的藥物治療。因此，該方法可證實使用特定的藥物治療患者是否會得到益處。這可以通過使用快速和廉價的方法實現個性化藥物方式。在該實施方式的一個方面，細胞是個體患者的癌細胞，含有癌細胞的樣品介質與一系列結合于微粒或納米粒子的治療劑一起孵育。那些與癌細胞形成復合物的治療劑是潛在的患者個性化治療的候選物，因為它們結合于癌細胞并與癌細胞相互作用。該技術可提供相對快速和廉價的方法來識別具有某些突變的患者，如HER2陽性患者、其癌細胞具有維生素D受體的患者、具有雌激素響應(estrogen-responsive)癌細胞的患者等。在該實施方式的另一方面，細胞是患有動脈粥樣硬化的患者的血細胞，評價該患者來看其血細胞是否對硫酸氫氯吡格雷(Plavix)治療產生反應。血細胞和硫酸氫氯吡格雷的相互作用是表面相互作用，但是小比例患者在其血細胞具有突變，其抑制與該化合物的表面相互作用。對于大部分這樣的患者，存在著可替換的治療劑，但重要的是在可能導致心臟病發作的癥狀惡化之前識別這樣的患者。在該方面，患者的血細胞和結合于硫酸氫氯吡格雷的微粒一起孵育，使用聚焦光散射技術獲得光譜。例如，可以在ADP受體和Plavix靶P2Y12之間進行探針粒子的相互作用，或是用以活化VASP途徑。可以觀察到硫酸氫氯吡格雷和血細胞之間的復合物的存在。此外，如果患者對Plavix產生反應，當ADP或其它特異性激動劑加入到患者的血小板時，不會產生活化。因此，不會發生活化，并且通過特異性探針粒子不會檢測到特異性活化表位，如CD62、糖蛋白α2、β3等。因為血細胞和微粒/硫酸氫氯吡格雷結合物的尺寸是已知的，只需要獲得一個光譜，只有感興趣的峰是對應于結合物和血細胞的復合物的峰。VII.進行高通量生物分析的方法可優化這些中的任何及所有的分析，用于使用合適的機器人技術的高通量篩選。液體工作站(liquidhandlers)可將樣品轉移至多管或多孔板，“內存圖(memorymap)”可用于將樣品與其在板上的位置關聯起來。然后可儲存每一樣品的信息，并用于提供關于藥物候選物、患者診斷和推薦的患者治療選擇的信息。機器人系統在所屬領域中是已知的，可用于將取自個體患者的樣品移至多管或多孔板中的已知位置。一旦使用本文所述的聚焦光散射技術獲得樣品信息，通過關聯管位置和患者身份的儲存信息，該信息可與個體患者關聯起來。液體工作站可取部分的樣品，并評價多個(即，至少兩個)不同的篩選分析，例如，通過將部分樣品與不同的結合于不同活性劑的微粒一起孵育。使用已知機器人技術的自動程序通過使用“內存圖”來吸取和放置樣品(如高通量篩選)。然后，使用者可選擇需要的篩選運行，機器人儀器會操作需要的程序。在本文所述的實施方式的另一方面，該方法可以通過使用機器人吸取和放置樣品(類似于常規的高通量篩選方法)，可選的與“內存圖”聯合而實現自動化。然后使用者可選擇需要的篩選運行，機器人儀器會操作需要的程序。在該實施方式中，可建立實驗室來自動篩選多個樣品。在優選的實施方式中，本文所述的個性化藥物程序是自動的，從而提供相對廉價和相對快速的高通量篩選方法來識別對于患病患者的優選療法。VIII.參考庫可使用通過在已知化合物上進行聚焦光散射獲得的信息的參考數據庫。可將樣品與參考數據庫進行比較從而識別或表征測試樣品中的粒子。參考數據庫包括至少二、優選超過十、更優選超過百、最優選超過千比特的粒子尺寸信息，其可被用于將使用本文所述技術測量的粒子尺寸與儲存在參考數據庫中的已知生物粒子的粒子尺寸關聯起來。通過參考以下非限制性實施例將更好地描述本發明。一般實施例程序步驟1)獲得存在有可疑細菌的胸腔積液樣品；幻使用聚焦光散射通過其粒子尺寸和/或形狀識別細菌的存在，將細菌光譜與已知的細菌光譜進行比較，這可以識別流體中存在的細菌；幻加入對目前已知細菌上的特定標記具有特異性的抗體藥劑，從而證實細菌的特性(類型，identity)；4)觀察某些細菌的鞭毛特征性游動速率(例如，使用EQELS)從而證實細菌的特性。可確定推定抗菌劑的結合常數(bindingconstant)，這可有助于確定潛在藥物候選物的最低抑制濃度(MIC)。不是每次都必須一起使用以上的所有步驟。以上程序同樣可適用于鑒別生物樣品中的病毒或真菌。以下實施例旨在例示而非限制本發明。實施例1檢測生物樣品中微粒(MP)的存在在該實施例中，對樣品進行粒子尺寸測定和計數。在對樣品進行適度稀釋之后，將稀釋的樣品引入裝置進行分析。隨著計數進行，計數會在小于1微米的尺寸區域中累計。該尺寸區域中出現MP則表示MP的存在。實施例2微粒表征如實施例1所述，一旦MP被檢測，重要的是確定MP的來源(來源于血小板嗜中性粒細胞、腫瘤細胞等)。該實施例提供了兩種不同的選擇來表征MP。第一種選擇是使用MP尺寸測定和計數。在這種情況下，將樣品與具有結合于其表面的特異性配體的第二粒子一起孵育。配體的選擇取決于被表征的特異性MP。例如，如果感興趣的MP在其表面具有凝結組織因子(TF)，則結合的粒子可以與抗TF-粒子的抗體或與凝結因子FVII結合。任一配體會特異性地結合于在其表面上具有TF的MP。當結合的粒子與抗TF的結合粒子一起孵育時，當計數MP和探針粒子時，會出現對應于TF-MP+抗-TF粒子的新尺寸。以類似的方式，通過發展具有對感興趣MP特異的結合配體的探針粒子，可表征其它MP。第二種選擇是使用EOELS裝置來分析MP。基本程序是相同的，不同之處在于，可分析粒子電泳遷移率的差異。具體地，可獲得MP的基線電泳遷移率。然后MP會與結合有感興趣MP的特異性配體的探針粒子混合，或僅僅與未結合有探針粒子的配體混合。當探針粒子結合于感興趣的MP時，觀察到電泳遷移率的差異。這些數據會提供對MP的特異性識別。如果配體單獨用于結合MP，則除粒子IP之外，EQELS數據也會提供配體對MP的結合常數(bindingconstants)。實施例3確定細胞活化在該實施例中，確定細胞活化，如血小板活化。確定在尺寸測定-計數裝置上進行的基線靜息態血小板(restingplatelet)。然后使用合適的激動劑活化血小板或細胞。一旦發生活化，新的表面表位出現在表面上。在血小板的情況下，⑶62、⑶41、各種整合素等開始出現。然后將具有感興趣的特異性表位的配體的探針粒子加入到活化的血小板(或其它細胞)中。配體可以是抗體或小分子，其特異性地結合活化的表位。當發生結合時，產生比活化的細胞或探針粒子的尺寸更大的粒子(活化的細胞+探針粒子)。這些新粒子的出現表示活化血小板+結合的探針粒子的出現。實施例4:微生物識別在該實施例中，使用本文所述的技術識別微生物。微生物可以是細菌、病毒、真菌或原生動物。使用本文所述的計數/尺寸測定裝置分析含有微生物的樣品。該樣品可以來自供給水，患者(人或動物)或其它來源。確定尺寸分布，并與數據庫進行比較，從而確定樣品中的一個或多個粒子是否落入已知微生物典型的任何尺寸中。如果是這樣，可加入結合有配體的探針粒子，該配體特異性結合至某些微生物。當樣品與探針粒子一起孵育獲得新的尺寸分布時，證實了微生物的特性。如果通過EQELS檢測樣品可得到額外的證實，其中使用EQELS裝置的速度測量模式確定具鞭毛生物的游動速率。EQELS裝置還可確定微生物的電泳遷移率。該信息可以與EQELS數據庫中的數據進行比較從而進一步證實粒子的特性。如果指出，EQELS則會被用于輔助確定合適的抗微生物(抗生素、抗病毒等)藥劑。將已知濃度的抗微生物藥劑加入到樣品中。通過微生物電泳遷移率的變化確定藥劑對微生物的結合。此外，如果該藥物殺死微生物，其表面電荷密度變化導致被殺死的微生物的電泳遷移率的相當大的變化。實施例5藥物效力細胞抑制的有效性血小板活化的阿司匹林和/或P2Y12抑制的具體實施例動脈血栓形成傾向疾病中的血小板抑制被認為是治療的標準。遺憾的是，在一些患者中，傳統藥物不抑制患者血小板。大約25%的ASA治療和Plavix治療的患者不對治療產生反應。目前，還沒有已被接受的用于識別抗性/難治愈患者(resistant/refractorypatients)白勺分t/。基于以下原理，本文所述的分析可使用粒子尺寸測定來識別抗性/難治愈患者。以抗血小板藥物進行治療的目標是抑制活化。當血小板被活化時，出現新的表面表位。因此，在該實施方式中，首先獲得作為富含血小板血漿(PRP)的患者血小板。然后進行顆粒尺寸和/或分布的基線測量。接下來，等份的患者PRP可以與血小板活化劑(激動劑)混合。如果藥物起作用，不發生活化。如果它不起作用，血小板會活化。該分析隨后可用探針檢測血小板表面是否出現新的表位，如CD62、CD41等。可以以結合于粒子的配體(抗體或其它)檢測該表面。如果發生結合，探針粒子會結合于活化的血小板，會出現不同(更大)粒子尺寸的粒子(即，活化的血小板+結合的探針粒子)。如果藥物起作用，粒子尺寸分布不發生變化。實施例6作為藥物遞送載體的脂滴某些尺寸的粒子不能很好地灌注毛細血管。因為典型毛細血管的直徑大約是2-3微米，大于該尺寸的粒子必須具有允許粒子變形的表面對體積比(surfacetovolumeratio)，從而可進入毛細血管系統；類似于紅血球。在該實施例中，粒子尺寸測定被用于識別落入不能被灌注范圍內的并且可能導致患者不適或死亡的粒子。此外，一些粒子的表面特性導致不穩定，這可能造成粒子凝聚或破裂。在膠體化學已確認相似的問題。在該實施方式中，在灌輸前，可篩選如Ambisome、Daunosome,Doxi1的藥物或其它脂質體藥物遞送載體的安全粒子尺寸分布。該篩選可通過粒子尺寸和分布識別粒子，因此如果觀察到對應于凝聚的脂質體或其它粒子的相對較大的粒子，則可在灌輸之前放棄該樣品。可替換地，可對該樣品進行調節，其去凝聚粒子(例如，超聲波等)和重新測試的樣品。這些分析還可用于優化溶液、和粒子表面優化從而識別(一種或多種)最佳前導化合物(leadcompound)。實施例7小分子分布分析。vWF或血清血漿的特定實施例。vffF是多分散的分子，分子量分布范圍是500，000至兩千萬或甚至更高。因此，分子尺寸分布有著顯著差異。現有技術最少需要幾天來完成分析。在該實施方式中，金珠以一個珠粒結合于一個vWF多聚體的方式結合于抗vWF抗體。因為高密度(massdensity)的金珠產生更有效的光散射，結合于金珠的vWF分子對于聚焦散射尺寸測定和計數裝置來說是可見的。因此，可確定vWF的存在，在一些實施方式中可確定vWF的量。雖然通過參考以上實施例描述了本發明，應理解改進和變化包括在本發明的精神和范圍內。因此，本發明僅由權利要求進行限定。權利要求1.一種識別樣品介質中感興趣的生物粒子的方法，所述方法包括a)使樣品介質經過聚焦光束，所述樣品介質可包括或不包括感興趣的生物粒子，b)使用聚焦光散射技術來建立顯示所述樣品介質中的粒子尺寸分布的光譜，以及c)通過將所述樣品介質中的粒子尺寸與感興趣粒子的已知尺寸進行比較，從而識別是否存在所述感興趣的生物粒子。2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述樣品介質中的粒子尺寸與包括使用聚焦光散射技術獲得的粒子尺寸的庫的參考數據庫進行比較。3.根據權利要求2所述的方法，其中，所述庫包括十個或更多個光譜。4.根據權利要求1所述的方法，其中，初步確定感興趣粒子存在于所述樣品介質中以后，進行確證分析。5.根據權利要求4所述的方法，其中，所述確證分析包括獲取所述樣品介質的EQELS光譜，并通過識別生物粒子獨特的特征來證實所述生物粒子的存在。6.根據權利要求4所述的方法，其中，所述確證分析包括將所述樣品介質和已知結合于所述感興趣的生物粒子的化合物一起孵育，其中，所述化合物共價連接至微粒或納米粒子。7.根據權利要求6所述的方法，其中，所述確證分析包括檢測所述感興趣的生物粒子和結合于所述微粒或納米粒子的所述化合物的結合物。8.根據權利要求4所述的方法，其中，所述確證分析包括a)用已知殺死特定類型的細胞的化合物處理所述樣品介質，其中，所述感興趣的生物粒子是被所述化合物殺死的所述特定類型的細胞。b)對處理的樣品介質進行聚焦光散射分析從而確定所述感興趣粒子的濃度是否降低。9.根據權利要求1所述的方法，其中，所述感興趣的生物粒子是淋巴細胞、紅細胞、B細胞、T細胞、嗜中性粒細胞、單核細胞、細菌、真菌、病毒或原生動物。10.根據權利要求1所述的方法，其中，所述生物微粒選自腫瘤細胞、紅血球、白血球、粒細胞、血小板、單核細胞、嗜中性粒細胞、淋巴細胞、癌細胞、干細胞、細菌、病毒和真菌。11.根據權利要求1所述的方法，其中，所述生物微粒具有約0.1μm至約20μm的尺寸范圍。12.根據權利要求1所述的方法，其中，所述樣品介質包括來自血液、血產品、水、腦脊髓液、腹水、胸腔積液和滑液構成的組中的一種或多種流體。13.一種確定推定治療劑的效力的方法，包括a)對樣品介質使用聚焦光散射技術獲得顯示粒子尺寸和分布的光譜，所述樣品介質包括具有推定治療劑會結合的受體的生物粒子，b)將所述樣品介質和推定治療劑一起孵育，b)使用聚焦光散射技術獲得顯示孵育樣品介質的粒子尺寸和分布的第二光譜，以及c)確定孵育所述粒子尺寸和分布是否已經通過所述推定治療劑的孵育發生改變，所述粒子尺寸和/或分布的改變表示所述推定治療劑和所述生物粒子的復合物形成。14.根據權利要求15所述的方法，其中，所述生物微粒選自腫瘤細胞、紅血球、白血球、粒細胞、血小板、單核細胞、嗜中性粒細胞、淋巴細胞、癌細胞、細菌、病毒和真菌。15.根據權利要求13所述的方法，其中，所述生物微粒是0.1μm至20μm。16.根據權利要求13所述的方法，其中，所述樣品介質包括選自血液、血產品、水、腦脊髓液、腹水、胸腔積液或滑液構成的組中的流體。17.根據權利要求13所述的方法，其中，所述推定治療劑結合于微粒，使得未復合生物粒子和與所述微粒/治療劑結合物復合的粒子之間具有可測量的尺寸差異。18.一種用于確定生物粒子是否會與已知治療劑形成復合物的方法，包括a)對樣品介質使用聚焦光散射技術獲得顯示粒子尺寸和分布的光譜，所述樣品介質包括具有已知治療劑可結合或不結合的受體的生物粒子，b)將所述樣品介質和已知治療劑一起孵育，b)使用聚焦光散射技術獲得顯示孵育的樣品介質的粒子尺寸和分布的第二光譜，以及c)確定孵育所述粒子尺寸和分布是否已經通過所述已知治療劑的孵育發生改變，所述粒子尺寸和/或分布的變化表示所述已知治療劑和所述生物粒子的復合物形成。19.根據權利要求18所述的方法，其中，所述生物微粒選自腫瘤細胞、紅血球、白血球、粒細胞、血小板、單核細胞、嗜中性粒細胞、淋巴細胞、癌細胞、細菌、病毒和真菌。20.根據權利要求20所述的方法，其中，所述生物微粒具有約0.1μm至約20μm的尺寸范圍。21.根據權利要求20所述的方法，其中，所述樣品介質包括來自血液、血產品、水、腦脊髓液、腹水、胸腔積液和滑液構成的組中的生物流體。22.一種用于確定治療劑抗已知細胞、微生物或病毒的有效劑量的方法，包括a)使用聚焦光散射產生顯示已知細胞、微生物或病毒的粒子尺寸和分布的第一光譜；b)將第一濃度的治療劑和所述已知細胞、微生物或病毒一起孵育；c)使用聚焦光散射產生顯示所述治療劑和所述已知細胞、微生物或病毒的組合的粒子尺寸和分布的第二光譜；以及d)比較所述第一光譜和第二光譜，其中，所述粒子尺寸和/或分布的變化表示所述治療劑和所述細胞、微生物或病毒的結合，并且其中，結合表示抑制所述已知細胞、微生物或病毒；e)以變化量的所述治療劑重復步驟a-e;以及f)比較光譜從而確定所述治療劑有效結合所述已知細胞、微生物或病毒所需的最低量。23.根據權利要求22所述的方法，其中，所述治療劑是抗體。24.根據權利要求22所述的方法，其中，所述已知細胞、微生物或病毒是選自腫瘤細胞、紅血球、白血球、粒細胞、血小板、單核細胞、嗜中性粒細胞、淋巴細胞和癌細胞構成的組中的細胞。25.根據權利要求22所述的方法，其中，所述已知細胞是癌細胞，且所述治療劑對治療癌癥有效。26.根據權利要求22所述的方法，其中，所述已知細胞、微生物或病毒是選自細菌和真菌的微生物。27.根據權利要求沈所述的方法，其中，所述已知微生物是細菌，且所述治療劑對治療細菌感染有效。28.根據權利要求22所述的方法，其中，所述已知細胞、微生物或病毒是病毒。29.一種檢測由于細胞相互作用所致的粒子脫落的方法，包括a)對樣品介質中的已知細胞使用聚焦光散射技術，產生顯示粒子尺寸和分布的第一光譜；b)將潛在治療劑與所述樣品介質中的所述已知細胞一起孵育，其中，所述潛在治療劑是微粒；c)對孵育后的樣品介質使用聚焦光散射技術，產生顯示孵育粒子尺寸和分布的第二光譜；d)比較所述第一光譜和第二光譜，其中，尺寸小于原始的已知細胞的粒子的存在或粒子密度的增大表示粒子脫落。30.一種識別樣品介質中的粒子聚集的方法，包括a)對包括生物粒子的樣品介質使用聚焦光散射技術，產生顯示粒子尺寸和分布的第一光譜；其中，存在對應于聚集粒子的粒子尺寸的峰表示存在聚集體。31.根據權利要求30所述的方法，還包括孵育所述樣品介質是與活性劑一起孵育，孵育在所述生物粒子中沒有特異突變時，所述活性劑促進或抑制粒子聚集，其中，粒子聚集的發展或粒子聚集發展的缺乏提供關于所述活性劑針對這種特定生物粒子的活性或活性缺乏的信息。32.根據權利要求31所述的方法，其中，所述生物微粒包括血小板。33.根據權利要求32所述的方法，其中，所述活性劑是硫酸氫氯吡格雷。全文摘要本發明披露了利用聚焦光散射技術對懸浮于液體介質中的生物粒子進行光學傳感的方法。該光學傳感使得能夠表征給定樣品中的粒子尺寸和/或分布。這進而允許識別生物粒子、確定其相對粒子密度、檢測粒子脫落、以及識別粒子聚集。該方法還可用于篩選和優化藥物候選物、評價這些藥物的效力和劑量水平、以及用于個性化醫藥應用中。文檔編號G01N21/47GK102203587SQ200980139295公開日2011年9月28日申請日期2009年7月14日優先權日2008年8月6日發明者頓·加布里埃爾申請人:因維特若克斯公司