[实用新型]一种紧凑型单光源多通道流式分析仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种流式分析仪，具体涉及的是一种紧凑型单光源多通道流式分析仪。

背景技术

流式细胞术就是对于处在快速直线流动状态中的细胞或生物颗粒进行多参数的快速的定量分析和分选的技术，它可高速分析上万个细胞，并能同时从一个细胞中测得多个参数，如粒子形状和大小、细胞周期、细胞表面蛋白、细胞内细胞因子、细胞内或细胞核内抗原、细胞 DNA 含量、细胞凋亡等的分析。与传统荧光镜检查相比，流式细胞术具有速度快、精度高、准确性好等优点，成为当代最先进的细胞定量分析技术。

目前，流式细胞仪生产厂家主要有 BD、Beckman Coulter、Partec、Guava、Union Biometrica、ABI、Amnis等等，其中美国 BD、Beckman Coulter 和德国的 Partec占领着流式细胞仪市场的统治地位，其产品绝大部分采用激光光源，根据荧光探针的不同，选择不同的波长的激光器实现激发，细胞分选机制多采用电磁场分选方式。

目前流式细胞术中采用的激光光源，其发射光束通过二色镜、滤光片、反射镜、聚焦镜等，被引导到许多光学检测区，实现待测颗粒物的光照射。由于在流式细胞仪中使用的许多荧光染料的独特的光谱特性，以及为了待测颗粒物的特定的参数分析，常常必需采用一个以上的激励波长，传统方法是采用多个不同波长激光器，为每个激光器配备单独的二色镜、滤光片、反射镜等光学系统，并为每个激光配备各自独立的自由空间光系统，或者光波导，或者自由空间和光波导的组合，以便将光传送到样品测量区域。多个激光光源的运用，一方面大大了系统成本，另一方面激光光源及配套光学系统大大增大了系统体积。

如图1所示，为采用激光光源和电磁场颗粒分选模式的流式细胞仪原理与构造，主要由以下四部分构成：光源与光学系统模块，流动室与液流系统，颗粒分选机构，光学检测模块。样品池中的样品液经过电磁泵到达流动室，并在鞘液包围下形成单细胞直线排列，激光发出的激发光聚焦到流动室，实现单细胞照射，激发光被检测系统检测与处理，最后待测颗粒在颗粒分选机构中实现分选。

传统机构中光源采用激光光源，为了实现荧光探针的多波长激发，一般需要多个激光光源，形成激光器阵列，实现多波长发射，每个激光光源配备一套二色镜、滤光片、反射镜、聚焦镜等光学系统，因此，系统体积较大，成本较高。聚焦系统包括两块柱面透镜，将横截面为圆形的激光光束聚焦成较小的椭圆形激光光束，保证使聚焦的激光能量成正态分布。颗粒分选机构，包括超声压电晶体、偏转电极等，其中超声压电晶体的高频震动带动流动室高频震动，使流动室喷嘴流出的液流束断成一连串均匀的液滴，每滴中包含着一个样品细胞。液滴中的细胞在满足预定要求下被充电，通过偏转电极发生偏转被收集在相应的容器中。

传统的流式细胞术的颗粒分选方式，包括机械分选、电磁场分选等方式，机械分选方式，利用捕捉管来分离目标细胞，其分选速度较低，它的最大分选速度为300个/秒；电磁场分选通过对流出流动室的直线排列的包含目标细胞的液滴进行充电，静电偏转液滴的方法来对细胞进行分选，但使细胞带电的方式会在一定程度上破坏细胞的活性。

因此，需要设计一种紧凑型的多波长发射的光学系统，替代现有的体积庞大、发光波长受限、价格昂贵的激光光源系统，并改变现有的颗粒分选方式，设计一种高效、快速，同时对细胞活性伤害小的新型的细胞分选方式。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种紧凑型单光源多通道流式分析仪，采用体积紧凑的波长可调的LED光源，实现了单一光源的多波长发射，有效克服了激光光源波长单一、体积庞大的缺点，用单一LED光源实现了多个激光器组合的光发射功能。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种紧凑型单光源多通道流式分析仪，包括光源与光学系统模块、流动室与液流系统、光学检测模块和颗粒分选机构，所述光源与光学系统模块包括多波长LED光源，所述多波长LED光源发出的光束经过混光模块后到透镜，所述透镜发出的光聚焦到所述流动室与液流系统中的流动室；所述流动室与液流系统包括样品池，所述样品池通过样品导管将样品从样品注入端口进入所述流动室，所述流动室通过鞘液将样品形成单细胞直线排列；所述光学检测模块包括散射光信号探测器模块、荧光信号探测器模块和数据分析处理模块，所述颗粒分选机构包括气流分选机构、光压分选机构和收集器。

进一步的，所述光压分选机构包括激光器、光学耦合器和聚焦物镜，所述激光器、光学耦合器和聚焦物镜在同一水平轴上。