[发明专利]使用环境粘弹性流体流对准样本流中的非球形生物实体

说明书

一种用于在流动池的流动室内的期望区域中对准样本中携带的非球形生物实体的技术。流动室具有矩形横截面。底流输入模块、顶流输入模块和样本输入模块分别向流动室提供第一粘弹性流体、第二粘弹性流体和样本。第一粘弹性流体和第二粘弹性流体沿流动室的底壁和顶壁层流流动，并且样本夹在其间层流流动。通过控制第一粘弹性流体和/或第二粘弹性流体以及样本流的流动速度，并且因此非球形生物实体集中在期望区域。由于第一粘弹性流体和第二粘弹性流体将非球形生物实体定位在期望区域，因此形成了样本流内的剪切梯度。

技术领域

本发明涉及用于对准在将由成像装置检查的样本中流动的非球形生物实体的技术。

背景技术

近年来，医疗技术迅速发展，出现了许多新的医疗设备和显微技术。许多这些显微技术用于对显微试样或样本成像，以分析样本的一个或多个特征，或者更确切地说，用于确定样本(例如血液样本)中的成分(例如红细胞RBC)的一个或多个特征。可以确定的成分(例如红细胞)的特征的例子可以包括红细胞的体积测量、红细胞的形态研究等等。一般来说，对于任何成像相关分析，来自成像装置的“对焦”图像或输出对于对样本的成分进行具体和详细的分析是至关重要的。此外，当样本的成分是非球形实体时，非球形实体相对于成像装置的取向，即相对于成像方向的取向也是至关重要的，例如，位于其一侧的红细胞的图像是不期望的取向，因为在这种取向中，只有红细胞的侧面是可见的。然而，相对于成像方向，红细胞的图像被定向成使得圆盘形状的整个面或一侧可见是期望的取向，因为在这种取向中，图像将显示更多对于红细胞的体积或形态研究至关重要的信息。

例如，可以通过检测和分析干涉显微镜，例如数字全息显微镜(DHM)，中形成的干涉图案来研究或检查样本中携带的非球形生物实体(下文中也称为实体)。然而，DHM装置或任何其他成像装置的通量，即装置提供的图像或干涉图案的数量比率，高度依赖于将样本提供至成像装置的视场(field of view)，因为样本应该在装置焦点处具有景深，以获得作为成像装置输出的“对焦”或清晰图像或干涉图案。将样本中的实体提供为在流动池(flowcell)中流动，例如类似于在流式细胞术中提供样本的方式，是将样本提供至成像装置的有效方式。它具有几个优点，例如，与将实体放置在载玻片上相比，在流体流中更容易将样本实体(例如血液中的红细胞)保持在其自然形态。此外，通过以流的形式提供样本，样本以及样本中的实体可以连续提供一段成像时间，因此，与扫描或成像少量样本相比，可以成像更多的样本，即更多数量的实体，这有利于统计处理。

然而，将样本提供为在流动池中流动也有一些缺点。一个缺点是样本集中在流动池中。样本中的实体，例如流过流动池的稀释或全血样本中的红细胞，迁移到流动池的不同部分，并且没有被布置在流动池的期望区域中。一些在流动池中流动的实体迁移到流动池壁，并且实体与壁之间的接触导致实体在流动池壁上的表面粘附，或者实体开始分裂形成碎片。此外，由于实体流向流动池的不同部分，流动池中的样本的一些实体可能完全不在视场内，或者可能在视场内但焦点未对准。完全在视场之外的样本实体不在干涉图案的图像中表示。在视场内但焦点未对准的样本实体被成像，但是表示该实体的图像或干涉图案的部分或片段缺乏清晰度，即失焦，或者说表示该实体的干涉图案或图像的片段的清晰度低或质量不可接受或模糊不清。

作为样本的一部分在流动池或流动通道中流动的所述实体可以通过重新调整干涉显微装置或成像装置的焦点来聚焦，但是流动样本的实体是动态的，因此没有时间调整成像装置的焦点。另一种方法可以是以这样一种方式在流动池中提供样本，即样本在流动池的期望区域内流动，然后成像装置可以静态聚焦在期望区域，成像装置的景深与期望区域对准，随后可以实现样本实体的对焦成像。然而，控制流动池中的样本，更具体地说，控制流动池中样本的实体的流动以使样本或样本的实体定位或聚焦在流动池的期望区域中极富挑战性。此外，非球形生物实体也需要在期望区域中以期望的方向定向。因此，需要聚焦和定向期望区域中的一个或多个实体，简而言之，需要对准期望区域中的非球形生物实体。

发明内容

因此，本公开的目的是提供一种用于将样本中携带的非球形生物实体对准到流动池中的期望区域的技术。