流式細胞分析儀和散射光收集方法
【專利摘要】本發明公開了一種流式細胞分析儀，包括光學系統、鞘流室和光纖，其中，所述光學系統，用于將激光光源轉換為點光源；并將所述轉換的點光源投射入流經所述鞘流室的細胞流上，產生包含與細胞的特征對應的各種角度的散射光；所述光纖，用于分區域對應收集所述各種角度的散射光，獲取所述細胞的信息。本發明進一步提供一種散射光收集方法。本發明取得了結構簡單、造價成本低、調試簡單的有益效果。
【專利說明】流式細胞分析儀和散射光收集方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及醫學檢測領域，尤其涉及流式細胞分析儀和散射光收集方法。
【背景技術】
[0002]當今先進的流式細胞分析技術中，使用鞘流技術使細胞形成細胞流逐一流經鞘流室，在激光的照射下獲得細胞的散射光，散射光的低角度對應細胞體積大小信息，高角度對應細胞核結構信息，通過對高、低角散射光強度來分析從而獲取精準的白細胞五分類信息，為此激光技術成為血液細胞五分類的核心關鍵技術。
[0003]現有的流式細胞分析儀的光學系統中，如圖1所示，由前光學系統10、鞘流室20與后光學系統30三部分組成。前光學系統10包括半導體激光器11、非球面準直透鏡12、濾波器13、光闌14，分束器16、光電二極管15和聚焦透鏡17，實現激光光源轉換為照射到鞘流室20的鞘流21的點光源，點光源照射到流經鞘流室20的細胞流上，當細胞被激光照射時，獲得細胞信息的散射光，該散射光照射到后光學系統30,后光學系統30包括準直鏡31、分束器32、高角光闌33、低角光闌36、高角聚焦透鏡34、低角聚焦透鏡36、高角接收激光光電二極管35、低角接收激光光電二極管38,后光學系統30通過鏡片組將散射光準直、分光、分角、聚焦照射到接收激光光電二極管上獲得不同類別細胞的信息，但后光學系統結構復雜，勢必造成制造成本增加；而激光束的大小與細胞匹配直徑需要達到20?100微米左右的要求，這必須要求鏡片加工精準；另外，對激光光源、前光學系統、鞘流室、后光學系統直到接收激光光電二極管的準直調整精度要求極高，從而造成調整難度極大。
【發明內容】
[0004]本發明的主要目的在于提供一種流式細胞分析儀，旨在解決現有的流式細胞分析儀的結構復雜、造價成本高、加工精度高、調試困難的問題。
[0005]為實現上述目的，本發明提供一種流式細胞分析儀，所述流式細胞分析儀包括光學系統、鞘流室和光纖，其中，
[0006]所述光學系統，用于將激光光源轉換為點光源；并將所述轉換的點光源投射入流經所述鞘流室的細胞流上，產生包含與細胞的特征對應的各種角度的散射光；
[0007]所述光纖，用于分區域對應收集所述各種角度的散射光，獲取所述細胞的信息。
[0008]優選地，所述光纖包括低角度光纖和高角度收集光纖，
[0009]所述低角度光纖，用于收集所述散射光中的低角度散射光；
[0010]所述高角度光纖，用于收集所述散射光中的高角度散射光。
[0011]優選地，所述光纖設置有低角度散射區和高角度散射區，所述低角度光纖對應位于所述低角度散射區內；所述高角度光纖對應位于所述高角度散射區內。
[0012]優選地，所述低角度散射光對應細胞體積信息；所述高角度散射光對應細胞結構信息。
[0013]優選地，所述細胞結構信息包括細胞核結構信息。
[0014]優選地，所述低角度散射光的角度范圍為O至10度；所述高角度散射光的角度范圍為15至25度。
[0015]優選地，所述低角度光纖設置于所述光纖的中心位置；所述高角度光纖圍繞所述低角度光纖在周邊均勻分布。
[0016]優選地，所述光纖包括至少一組所述低角度光纖和至少一組所述高角度光纖。
[0017]優選地，所述低角度光纖組中所述低角度光纖的數量至少為一根；所述高角度光纖組中所述高角度光纖的數量至少為一根。
[0018]優選地，所述低角度光纖組設置為一組，所述低角度光纖組中所述低角度光纖的數量為四根，所述高角度光纖組設置為四組，其中，上下兩組的所述高角度光纖的數量為二根，左右兩組的所述高角度光纖的數量為四根。
[0019]優選地，所述流式細胞分析儀還包括光纖保護套，所述光纖保護套設置于所述光纖的外表面，用于保護所述光纖不受損傷。
[0020]為了解決上述的技術問題，本發明還提供一種散射光收集方法，所述散射光收集方法包括:
[0021]將激光光源轉換為點光源；
[0022]將所述轉換的點光源投射入細胞流上，產生包含與細胞的特征對應的各種角度的散射光；
[0023]采用光纖分區域對應收集所述各種角度的散射光，獲取所述細胞的信息。
[0024]優選地，所述采用光纖分區域對應收集所述各種角度的散射光，獲取所述細胞的信息的步驟具體包括:
[0025]根據所述散射光的光強度的不同，采用多路或多條光纖收集所述散射光，獲取所述細胞信息。
[0026]本發明提供的一種流式細胞分析儀，包括光學系統、鞘流室和光纖，其中，所述光學系統，用于將激光光源轉換為點光源；并將所述轉換的點光源投射入流經所述鞘流室的細胞流上，產生包含與細胞的特征對應的各種角度的散射光；所述光纖，用于分區域對應收集所述各種角度的散射光，獲取所述細胞的信息。本發明提供的一種流式細胞分析儀，采用光纖代替傳統的后光學系統，實現將接收到的激光束傳遞到接收光敏二極管，獲得高質量的光信號；無需使用分束鏡片、分角光柵等復雜的配套光學鏡片，非常簡單地在空間位置排布獲得多束、多角度散射激光；利用光導纖維的可塑性，方便的將收集到的光束傳遞到任意位置，并與接收光敏二極管很好的配合；由于沒有采用光學鏡片，調試極其方便、結構簡單、成本低。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0027]圖1為現有技術中流式細胞分析儀的結構框圖；
[0028]圖2為本發明流式細胞分析儀一實施例的結構框圖；
[0029]圖3為本發明流式細胞分析儀的光斑示意圖；
[0030]圖4為本發明流式細胞分析儀的光纖分布示意圖；
[0031]圖5為本發明流式細胞分析儀的光纖分布區示意圖；
[0032]圖6為本發明散射光收集方法的第一實施例的流程不意；
[0033]圖7為本發明散射光收集方法的第二實施例的流程示意。
[0034]本發明目的的實現、功能特點及優點將結合實施例，參照附圖做進一步說明。
【具體實施方式】
[0035]應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0036]本發明提供一種流式細胞分析儀，參照圖2，在一實施例中，該流式細胞分析儀包括光學系統10、鞘流室20和光纖300，其中，
[0037]所述光學系統10，用于將激光光源轉換為點光源；并將所述轉換的點光源投射入流經所述鞘流室20的細胞流上，產生包含與細胞的特征對應的各種角度的散射光；
[0038]如圖1所示，流式細胞分析儀的光學系統10將激光光源轉換為點光源。光學系統10包括半導體激光器11、非球面準直透鏡12、濾波器13、光闌14、分束器16、光電二極管15和聚焦透鏡17，激光光源由半導體激光器11產生，經由非球面準直透鏡12、濾波器13、光闌14、分束器16、光電二極管15和聚焦透鏡17的處理后轉換為點光源。
[0039]所述光纖300，用于分區域對應收集所述各種角度的散射光，獲取所述細胞的信肩、O
[0040]流式細胞分析儀的光纖300分區域對應收集所述各種角度的散射光，獲取所述細胞的信息，散射光包括低角度散射光和高角度散射光，低角度散射光對應細胞體積信息；高角度散射光對應細胞結構信息，從而獲取所述細胞的信息。
[0041]本實施例中流式細胞分析儀采用光纖代替傳統的后光學系統，實現將接收到的激光束傳遞到接收光敏二極管，獲得高質量的光信號；無需使用分束鏡片、分角光柵等復雜的配套光學鏡片，非常簡單地在空間位置排布獲得多束、多角度散射激光；利用光導纖維的可塑性，方便的將收集到的光束傳遞到任意位置，并與接收光敏二極管很好的配合；由于沒有采用光學鏡片，調試極其方便、結構簡單、成本低。
[0042]進一步參見圖2，本實施例所述的光纖300，包括低角度光纖301和高角度光纖302，所述低角度光纖301，用于收集所述散射光中的低角度散射光；所述高角度光纖302，用于收集所述散射光中的高角度散射光。
[0043]流式細胞分析儀的低角度光纖301，用于收集所述散射光中的低角度散射光；其中，低角度散射光對應細胞體積信息。高角度光纖302用于收集所述散射光中的高角度散射光；其中，所述高角度散射光對應細胞結構信息，具體地，所述細胞結構信息包括細胞核結構信息。
[0044]低角度和高角度的設定可根據實際的散射光信息確定，具體地，如圖3所示，散射光41發出低角度散射光和高角度散射光，其中，產生的三束散射光中，散射角的角度分別為10度散射角42，15度散射角43和25度散射角44，其中，低角度散射光的角度范圍為O至10度；高角度散射光的角度范圍為15至25度，從而在對應生成的光斑中，產生O至10度的低角度散射區46和15至25度角的高角度散射區45。當然，也可以類推將光纖300布局在其他角度區，收集對應角度散射光。O?2度是散射光本底，為了排除本底，低角度光纖可避開散射光本底角度布局。
[0045]光纖300在收集區內布局，可分成一組也可分成多組，每組可有一到多條光纖組成，具體以散射光的光強強度確定，如圖4所示，光纖300設置有低角度散射區46和高角度散射區45，低角度光纖301對應位于所述低角度散射區46內；高角度光纖302對應位于高角度散射區46內。光纖300設置有一組低角度光纖301和四組高角度光纖302。所述低角度光纖組中低角度光纖301的數量為二根；高角度光纖組中高角度光纖302的數量為二根。低角度光纖組中的低角度光纖的數量為四根，高角度光纖組中，上下兩組的高角度光纖302的數量為二根，左右兩組的所述高角度光纖302的數量為四根。如果需再增加其它角度的激光收集，只需在光纖300的區域布局上再增加其它對應角度的接收光纖即可。
[0046]如圖5所示,在本實施例中,流式細胞分析儀還包括光纖保護套48,光纖保護套48設置于光纖300的外表面，用于保護光纖300不受損傷。由于光纖300的可塑性可將光纖300彎曲到不同角度，從而與接收光電管進行匹配，但如果光纖300彎折的角度過大的話，容易導致光纖300損傷，所以在本實施例中，設置光纖保護套48進一步保護光纖300。
[0047]如圖6所75,本實施例還提供一種散射光收集方法,在第一實施例中，所述散射光收集方法包括:
[0048]步驟S100、將激光光源轉換為點光源。
[0049]流式細胞分析儀的光學系統將激光光源轉換為點光源。光學系統包括半導體激光器、非球面準直透鏡、濾波器、光闌、分束器、光電二極管和聚焦透鏡，激光光源由半導體激光器產生，經由非球面準直透鏡、濾波器、光闌、分束器、光電二極管和聚焦透鏡的處理后轉換為點光源。
[0050]步驟S200、將所述轉換的點光源投射入細胞流上，產生包含與細胞的特征對應的各種角度的散射光。
[0051]流式細胞分析儀的光學系統將轉換的點光源投射入流經所述鞘流室的細胞流上，產生包含與細胞的特征對應的各種角度的散射光。
[0052]步驟S300、采用光纖分區域對應收集所述各種角度的散射光，獲取所述細胞的信肩、O
[0053]流式細胞分析儀的光纖分區域對應收集所述各種角度的散射光，獲取所述細胞的信息，散射光包括低角度散射光和高角度散射光，低角度散射光對應細胞體積信息；高角度散射光對應細胞結構信息，從而獲取所述細胞的信息。
[0054]本實施例提供的散射光收集方法，采用光纖代替傳統的后光學系統，實現將接收到的激光束傳遞到接收光敏二極管，獲得高質量的光信號；無需使用分束鏡片、分角光柵等復雜的配套光學鏡片，非常簡單地在空間位置排布獲得多束、多角度散射激光；利用光導纖維的可塑性，方便的將收集到的光束傳遞到任意位置，并與接收光敏二極管很好的配合；由于沒有采用光學鏡片，調試極其方便、結構簡單、成本低。
[0055]如圖7所示，在第一實施例1的基礎上，步驟S300具體包括:
[0056]步驟S300A、根據所述散射光的光強度的不同，采用多路或多條光纖收集所述散射光，獲取所述細胞信息。
[0057]低角度和高角度的設定可根據實際的散射光信息確定，具體地，散射光發出低角度散射光和高角度散射光，其中，產生的三束散射光中，散射角的角度分別為10度散射角，15度散射角和25度散射角，其中，低角度散射光的角度范圍為O至10度；高角度散射光的角度范圍為15至25度，從而在對應生成的光斑中，產生O至10度的低角度散射區和15至25度角的高角度散射區。當然，也可以類推將光纖布局在其他角度區，收集對應角度散射光。
[0058]光纖在收集區內布局，可分成一組也可分成多組，每組可有一到多條光纖組成，具體以散射光的光強強度確定，光纖設置有低角度散射區和高角度散射區，低角度光纖對應位于所述低角度散射區內；高角度光纖對應位于高角度散射區內。光纖設置有一組低角度光纖和四組高角度光纖。所述低角度光纖組中低角度光纖的數量為二根；高角度光纖組中高角度光纖的數量為二根。低角度光纖組中的低角度光纖的數量為四根，高角度光纖組中，上下兩組的高角度光纖的數量為二根，左右兩組的所述高角度光纖的數量為四根。如果需再增加其它角度的激光收集，只需在光纖的區域布局上再增加其它對應角度的接收光纖即可。
[0059]以上僅為本發明的優選實施例，并非因此限制本發明的專利范圍，凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的【技術領域】，均同理包括在本發明的專利保護范圍內。
【權利要求】
1.一種流式細胞分析儀，其特征在于，所述流式細胞分析儀包括光學系統、鞘流室和光纖，所述鞘流室與所述光學系統相連，所述光纖與所述鞘流室相連，其中， 所述光學系統，用于將激光光源轉換為點光源；并將所述轉換的點光源投射入流經所述鞘流室的細胞流上，產生包含與細胞的特征對應的各種角度的散射光； 所述光纖，用于分區域對應收集所述各種角度的散射光，獲取所述細胞的信息。
2.如權利要求1所述的流式細胞分析儀，其特征在于，所述光纖包括低角度光纖和高角度收集光纖， 所述低角度光纖，用于收集所述散射光中的低角度散射光； 所述高角度光纖，用于收集所述散射光中的高角度散射光。
3.如權利要求2所述的流式細胞分析儀，其特征在于，所述光纖設置有低角度散射區和高角度散射區，所述低角度光纖對應位于所述低角度散射區內；所述高角度光纖對應位于所述高角度散射區內。
4.如權利要求2所述的流式細胞分析儀，其特征在于，所述低角度散射光對應細胞體積信息；所述高角度散射光對應細胞結構信息。
5.如權利要求4所述的流式細胞分析儀，其特征在于，所述細胞結構信息包括細胞核結構信息。
6.如權利要求2所述的流式細胞分析儀，其特征在于，所述低角度散射光的角度范圍為O至10度；所述高角度散射光的角度范圍為15至25度。
7.如權利要求2所述的流式細胞分析儀，其特征在于，所述光纖包括至少一組所述低角度光纖和至少一組所述高角度光纖。
8.如權利要求7所述的流式細胞分析儀，其特征在于，所述低角度光纖組中所述低角度光纖的數量至少為一根；所述高角度光纖組中所述高角度光纖的數量至少為一根。
9.如權利要求8所述的流式細胞分析儀，其特征在于，所述低角度光纖組設置為一組，所述低角度光纖組中所述低角度光纖的數量為四根，所述高角度光纖組設置為四組，其中，上下兩組的所述高角度光纖的數量為二根，左右兩組的所述高角度光纖的數量為四根。
10.如權利要求2至9任一項所述的流式細胞分析儀，其特征在于，所述流式細胞分析儀還包括光纖保護套，所述光纖保護套設置于所述光纖的外表面，用于保護所述光纖不受損傷。
11.一種散射光收集方法，其特征在于，所述散射光收集方法包括: 將激光光源轉換為點光源； 將所述轉換的點光源投射入細胞流上，產生包含與細胞的特征對應的各種角度的散射光; 采用光纖分區域對應收集所述各種角度的散射光，獲取所述細胞的信息。
12.如權利要求11所述的一種散射光收集方法，其特征在于，所述采用光纖分區域對應收集所述各種角度的散射光，獲取所述細胞的信息的步驟具體包括: 根據所述散射光的光強度的不同，采用多路或多條光纖收集所述散射光，獲取所述細胞信息。
【文檔編號】G01N15/14GK104198356SQ201410407401
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月18日 優先權日:2014年8月18日
【發明者】董智群, 陳燕瓊, 林有森, 唐燦, 姚福立 申請人:深圳市普康電子有限公司