[发明专利]用于流式细胞分析的多色传感器

说明书

本公开涉及用于检测各个体发光粒子的光谱传感器。传感器包括用于检测由所述各个体发光粒子发出的光的光敏检测器阵列和包括多个不同带阻滤光器的滤光器阵列。滤光器阵列被配置成将可检测波长区中的波长透射到光敏检测器阵列，并且其中每一带阻滤光器与一个或多个特定光敏检测器相关联，并且该多个不同带阻滤光器被配置成反射所述可检测波长区内的不同波长区间，以便该阵列的每一光敏检测器被配置成检测可检测波长区的、除关联于该光敏检测器的带阻滤光器的反射波长区间之外的波长。传感器还包括处理单元，所述处理单元与所述光敏检测器阵列通信并被配置成基于来自所述光敏检测器阵列的响应来确定个体发光粒子的光谱特性。

技术领域

本发明概念涉及用于流式细胞分析的光谱传感器。具体而言，本发明概念涉及用于检测各个体发光粒子的光谱传感器。

背景技术

在许多应用中，需要采集物体的光谱信息。超光谱传感器例如可被用在被成像物体的分析中，诸如用于确定具有特定光谱轮廓的物质是否存在于该物体中。随着半导体制造的进步，生产基于互补金属氧化物半导体(CMOS)技术的传感器是可能的，其中包括光敏区阵列的基板与用于选择性地透射光到光敏区的滤光器集成在一起。

流式细胞分析(flow cytometry)是一种用于检测并测量一群细胞或粒子的特性的技术。细胞或粒子的流体悬浮液(通常用荧光标记)被引导通过聚焦激光束，且散射光(其是该类型的细胞或粒子的特性)被检测。流式细胞分析促进了高吞吐量，且包括数千细胞或粒子的样本可在短时间段期间被检查。

虽然流式细胞分析促进了以高流速进行各单个生物粒子的多参数分析，但可能需要光学滤光器的复杂集合才能执行多光谱流式细胞分析，其中获得各个体粒子的分开的光谱带。

多光谱流式细胞分析中频繁使用的检测器是“八边形多光谱传感器”。在此类传感器中，多个长通/带通滤光器和检测器组合以特定的几何方案来布置，以能够检测若干(例如8)荧光带。

文献US 10,072,970涉及包括用于创建物体的多光谱图像的CCD或CMOS图像传感器的多光谱图像传感器。

因而现有技术中存在对使得能够从发出低强度光的样本中进行超光谱流式细胞分析的较不复杂的传感器的需求。

发明内容

本发明的目标是至少部分地克服现有技术的一个或多个限制。具体而言，目标是提供一种用于检测各个体发光粒子的光谱传感器以及包括此类传感器的流式细胞仪。

作为本发明的第一方面，提供了一种用于检测各个体发光粒子的光谱传感器，所述传感器包括：

用于检测由所述各个体发光粒子发出的光的光敏检测器阵列；

包括多个不同带阻滤光器的滤光器阵列；

其中滤光器阵列被配置成将可检测波长区中的波长透射到光敏检测器阵列，并且其中每一带阻滤光器与一个或多个特定光敏检测器相关联，并且其中多个不同带阻滤光器被配置成反射所述可检测波长区内的不同波长区间，以便该阵列的每一光敏检测器被配置成检测可检测波长区的、除关联于该光敏检测器的带阻滤光器的反射波长区间之外的波长；

处理单元，所述处理单元与所述光敏检测器阵列通信并被配置成基于来自所述光敏检测器阵列的响应来确定个体发光粒子的光谱特性。

光谱传感器可以用于各个体粒子的多光谱或超光谱检测。光谱信息可以针对可见光谱之内和/或之外的波长。

光谱传感器因而可纯用于检测带标记的粒子。因而，在各实施例中，光谱传感器不是图像传感器。

发光粒子可以是有机或无机粒子或细胞，诸如哺乳动物细胞。粒子可以本身是发荧光的，或者它可包括用于发出不同波长光谱的一个或多个染料。作为示例，发光粒子可以是用至少两个荧光团来标记的细胞。