用于流式細(xì)胞儀中血細(xì)胞的成像系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于流式細(xì)胞儀中血細(xì)胞的成像系統(tǒng)，包括激光器、半透半反鏡、柱透鏡、單透鏡、流動檢測池、聚光鏡、物鏡、單透鏡、準(zhǔn)直透鏡和全息窄帶濾光片。本發(fā)明具有以下有益效果：不僅能獲取每個細(xì)胞的散射光信號和熒光信號的數(shù)值，從而得到細(xì)胞群體的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，而且能夠?qū)α魇郊?xì)胞儀的血細(xì)胞進行成像，獲得對血細(xì)胞圖像的研究。
【專利說明】用于流式細(xì)胞儀中血細(xì)胞的成像系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及細(xì)胞成像【技術(shù)領(lǐng)域】，具體為一種用于流式細(xì)胞儀中血細(xì)胞的成像系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]流式細(xì)胞儀是集光子、電子學(xué)、流體力學(xué)、細(xì)胞化學(xué)、生物學(xué)、免疫學(xué)以及激光和計算機等多門學(xué)科技術(shù)為一體的先進科學(xué)技術(shù)設(shè)備，它被廣泛應(yīng)用于臨床醫(yī)學(xué)、細(xì)胞學(xué)、生物學(xué)、微生物學(xué)、制藥學(xué)、生殖學(xué)等領(lǐng)域。是現(xiàn)代科學(xué)研究中的先進儀器之一，被譽為實驗室的“CT”。它對快速直線流動狀態(tài)中的單列細(xì)胞或生物顆粒進行逐個、多參數(shù)、快速的定性、定量分析或分選的技術(shù)，具有檢測速度快、測量參數(shù)多、采集數(shù)據(jù)大、分析全面、分選純度高、方法靈活等特點，在各學(xué)科中發(fā)揮著重要的作用。
[0003]使用傳統(tǒng)的流式細(xì)胞檢測技術(shù)，研究人員可以分析成千上萬個細(xì)胞，獲得每個細(xì)胞的散射光信號和熒光信號的數(shù)值，從而得到細(xì)胞群體的各種統(tǒng)計數(shù)據(jù)，并可以找到稀有的細(xì)胞亞群。但是，傳統(tǒng)流式細(xì)胞檢測技術(shù)仍然存在局限，那就是獲得的細(xì)胞信息很有限。細(xì)胞對研究人員來說，只是散點圖上的一個點，而不是真實的細(xì)胞圖像，缺乏細(xì)胞形態(tài)學(xué)、細(xì)胞結(jié)構(gòu)及亞細(xì)胞水平信號分布的相關(guān)信息。要想獲得細(xì)胞圖像，研究人員就必須使用顯微鏡進行觀察，但顯微鏡能夠觀察的細(xì)胞數(shù)量是非常有限的，很難提供細(xì)胞群體的量化與統(tǒng)計數(shù)據(jù)。因此，使用傳統(tǒng)的細(xì)胞分析技術(shù)，我們就只能面對這樣的兩難選擇，目前沒有一種技術(shù)可以既提供細(xì)胞群體的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，又獲得細(xì)胞圖像。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了克服上述不足提供一種既能提供細(xì)胞群體的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，又能獲得細(xì)胞圖像的用于流式細(xì)胞儀中血細(xì)胞的成像系統(tǒng)。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過如下技術(shù)方案實現(xiàn):
一種用于流式細(xì)胞儀中血細(xì)胞的成像系統(tǒng)，包括第一激光器和第二激光器，還包括依順次同軸設(shè)置的半透半反鏡、柱透鏡、單透鏡和流動檢測池，以及依順次同軸設(shè)置的聚光鏡、物鏡、單透鏡、準(zhǔn)直透鏡和全息窄帶濾光片，所述第一激光器和第二激光器的光軸均與半透半反鏡成45度角，所述半透半反鏡、柱透鏡、單透鏡和流動檢測池與第一激光器的光軸同軸，所述聚光鏡、物鏡、單透鏡、準(zhǔn)直透鏡以及全息窄帶濾光片均與第一激光器的光軸成270度夾角，與物鏡的軸線成90度夾角的軸線上依順次同軸設(shè)置有成像透鏡和多通道CCD。
[0006]進一步的，沿所述流動檢測池周向設(shè)置有多個熒光通道和多個散射光探測器。
[0007]進一步的，所述多個熒光通道包括第一熒光通道、第二熒光通道、第三熒光通道和第四熒光通道，所述多個散射光探測器包括前向散射光探測器和90度側(cè)向散射光探測器，所述90度側(cè)向散射光探測器位于聚光鏡對面。
[0008]進一步的，所述柱透鏡包括第一柱透鏡和第二柱透鏡。[0009]優(yōu)選的，所述物鏡的孔徑為0.68mm。
[0010]本發(fā)明具有以下有益效果:
1.不僅能獲取每個細(xì)胞的散射光信號和熒光信號的數(shù)值，從而得到細(xì)胞群體的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，而且能夠?qū)α魇郊?xì)胞儀的血細(xì)胞進行成像,獲得對血細(xì)胞圖像的研究。
[0011]2.由于流式細(xì)胞儀血細(xì)胞的成像系統(tǒng)位于90度側(cè)向散射光探測器的對面，所以系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)緊湊、外形美觀，并且易于裝配、具有造價低廉，使用方便等優(yōu)勢。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2為(XD通道細(xì)胞成像示意圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖及實施例進一步說明本發(fā)明。
[0015]實施例:參見圖1所示,本發(fā)明所述的用于流式細(xì)胞儀中血細(xì)胞的成像系統(tǒng),包括激光輻射以及光束整形單元、流動檢測池、以及側(cè)向散射光與熒光的成像單元。激光輻射單元中互相垂直排列的第一激光器110和第二激光器120經(jīng)過與光軸成45度角的半透半反鏡130合束后，通過相互垂直擺放的第一柱透鏡140、第二柱透鏡150及單透鏡160整形后，形成一個橢圓形光斑聚焦在前方流動檢測池200的樣品上，從而產(chǎn)生散射光和熒光，半透半反鏡130與第一柱透鏡140、第二柱透鏡150以及單透鏡160在同一條軸線上；與激光器110光束照射方向成270度夾角的方向上，側(cè)向散射光與激發(fā)熒光經(jīng)過聚光鏡310的聚集后被大數(shù)值孔徑的物鏡320收集，物鏡320孔徑一般為0.68mm,再經(jīng)過單透鏡330的聚集，通過準(zhǔn)直透鏡340的準(zhǔn)直，形成平行的光束垂直的入射到全息窄帶濾光片350上，聚光鏡310、物鏡組320、單透鏡330、準(zhǔn)直透鏡340以及全息窄帶濾光片350均位在同一軸線上，并且位于與第一激光器110光束照射方向成270度夾角的方向上。成像透鏡360與多通道CCD370位于同一條軸線上并且與物鏡320的軸線成90度的夾角，側(cè)向散射光與激發(fā)熒光的光信號經(jīng)過全息窄帶濾光片350分光后，被分成不同的波段經(jīng)過成像透鏡360投射到多通道(XD370的各個通道上，多通道(XD370的每個通道上都有細(xì)胞圖像，圖2所示為多通道CCD的各個通道所成的像，包括一個側(cè)向散射光所成的細(xì)胞結(jié)構(gòu)圖像和四個熒光通道的細(xì)胞圖像。
[0016]本發(fā)明的成像光束是側(cè)向散射光以及熒光信號，利用熒光顯微成像技術(shù)，對血細(xì)胞進行成像，能清楚的觀察到血細(xì)胞的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及微小顆粒的形貌特征，同時能提供對亞細(xì)胞水平信號的分析。在流式細(xì)胞術(shù)測量中，常用的是兩種散射方向的散射光測量:
1.前向角，即O度角散射FSC ;2.側(cè)向散射SSC，又稱90度角散射，這時所說的角度指的是激光束照射方向與收集散射光信號的光電倍增管軸向方向之間大致所成的角度。側(cè)向散射光的測量主要用來獲取有關(guān)細(xì)胞內(nèi)部精細(xì)結(jié)構(gòu)的顆粒性質(zhì)的有關(guān)信息。側(cè)向散射光雖然也與細(xì)胞的形狀和大小有關(guān)，但它對細(xì)胞膜、胞質(zhì)、核膜的折射率更為敏感，也能對細(xì)胞質(zhì)內(nèi)較大顆粒給出靈敏反映，SSC用于檢測細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)屬性，可以獲得有關(guān)細(xì)胞內(nèi)超微結(jié)構(gòu)和顆粒性質(zhì)的參數(shù)。當(dāng)細(xì)胞攜帶熒光素標(biāo)記物，通過激光照射區(qū)時，細(xì)胞內(nèi)的熒光物質(zhì)吸收符合其波長范圍的光能量后，內(nèi)部的電子受激發(fā)上升到高能級，然后迅速衰落回到基態(tài)，釋放過剩能量成為光子，產(chǎn)生代表細(xì)胞內(nèi)不同物質(zhì)、不同波長的熒光信號，這些信號以細(xì)胞為中心，向空間360度立體角發(fā)射,產(chǎn)生散射光和突光信號，由于側(cè)向散射光以及突光，的強度很微弱，為了滿足本發(fā)明成像系統(tǒng)的要求，必須對側(cè)向散射光和熒光進行聚集，使其與準(zhǔn)直系統(tǒng)匹配，提高熒光和側(cè)向散射光的信號強度。側(cè)向散射光的成像能夠很好的反應(yīng)細(xì)胞內(nèi)部的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，這樣我們就具有了細(xì)胞結(jié)構(gòu)的圖像，受激發(fā)而產(chǎn)生的熒光的細(xì)胞成像能夠用于對亞細(xì)胞水平信號分布的相關(guān)分析。通過對這類熒光信號的檢測和定量分析就能了解所研究細(xì)胞參數(shù)的存在與定量。
[0017]本發(fā)明中成像光譜的分離:在一塊直角棱鏡斜面上制作位相型透射體全息光柵，并與另一塊相同的棱鏡用環(huán)氧樹脂膠合起來，構(gòu)成立方體。這樣對環(huán)境濕度極為敏感的DCG全息圖即被封裝在兩塊棱鏡的斜面之間，可以長期保存；HTBF作為帶通式濾光片的同時，其中在中心處加上圓孔的掩膜構(gòu)成空間的全息窄帶濾光片350。本發(fā)明中側(cè)向散射光與熒光被大數(shù)值孔徑的物鏡320收集后，根據(jù)Bragg條件，可以將光信號分成不同波段的光譜投射到多通道(XD370的不同通道上。
[0018]上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于流式細(xì)胞儀中血細(xì)胞的成像系統(tǒng)，包括第一激光器(110)和第二激光器(120)，其特征在于還包括依順次同軸設(shè)置的半透半反鏡(130)、柱透鏡、單透鏡(160)和流動檢測池(200 );以及依順次同軸設(shè)置的聚光鏡(310)、物鏡(320 )、單透鏡(330 )、準(zhǔn)直透鏡(340)和全息窄帶濾光片(350)，所述第一激光器(110)和第二激光器(120)的光軸均與半透半反鏡(130)成45度角，所述半透半反鏡(130)、柱透鏡、單透鏡(160)和流動檢測池(200)與第一激光器(110)的光軸同軸，所述聚光鏡(310)、物鏡(320)、單透鏡(330)、準(zhǔn)直透鏡(340)以及全息窄帶濾光片(350)均與第一激光器(I 10)的光軸成270度夾角，與物鏡(320)的軸線成90度夾角的軸線上依順次同軸設(shè)置有成像透鏡(360)和多通道CXD (370)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于流式細(xì)胞儀中血細(xì)胞的成像系統(tǒng)，其特征在于沿所述流動檢測池(200)周向設(shè)置有多個熒光通道和多個散射光探測器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于流式細(xì)胞儀中血細(xì)胞的成像系統(tǒng)，其特征在于所述多個熒光通道包括第一熒光通道(410)、第二熒光通道(420)、第三熒光通道(430)和第四熒光通道(440)，所述多個散射光探測器包括前向散射光探測器(450)和90度側(cè)向散射光探測器(460 )，所述90度側(cè)向散射光探測器(460 )位于聚光鏡(310 )對面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項所述的用于流式細(xì)胞儀中血細(xì)胞的成像系統(tǒng)，其特征在于所述柱透鏡包括第一柱透鏡(140)和第二柱透鏡(150)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項所述的用于流式細(xì)胞儀中血細(xì)胞的成像系統(tǒng)，其特征在于所述物鏡(320)的孔徑為0.68mm。
【文檔編號】G01N15/14GK103852409SQ201410099601
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2014年3月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月18日
【發(fā)明者】劉國棟, 徐浩, 郝希應(yīng), 董健 申請人:江西科技師范大學(xué)