[发明专利]一种多功能细胞分析系统

权利要求书

1.一种多功能细胞分析系统，其特征在于，所述细胞分析系统由液流控制系统、定向排列系统、荧光激发及探测系统、显微成像及图像处理系统以及分类处理系统组成；

所述液流控制系统包括鞘液输入通道、细胞样品输入通道、液流混合室以及液流输出通道；

所述定向排列系统包括细胞定向发射器和微流通道；所述细胞定向发射器为光纤光镊工具，位于所述液流控制系统的正下方，用于将细胞发射至所述微流通道；所述微流通道位于所述细胞定向发射器的右侧，用于收集和定向排列所述细胞定向发射器推送来的细胞；其中，所述光纤光镊工具的细胞发射频率间距在0.5颗/ms～2颗/ms之间，所述光纤光镊工具的直径大的一端的直径为125μm，所述光纤光镊工具的直径小的一端的直径在5～8μm之间，所述光纤光镊工具的曲率半径r在80～100μm之间，所述直径大的一端是泵浦光输入端，所述直径小的一端是细胞发射端，泵浦光在光纤上激发侧面对细胞的捕获力，在所述直径小的一端采用散射场作用力进行细胞发射；

所述荧光激发及探测系统包括荧光激发装置和光电探测器；所述荧光激发装置用于产生激光以激发所述微流通道中的细胞产生荧光；所述光电探测器用于探测微流通道中的被激发细胞的光谱；

所述显微成像和图像处理系统包括显微成像设备和图像处理设备；所述显微成像设备对检测区域内的细胞进行时序成像；所述图像处理设备用于对所述显微成像设备所拍摄的细胞的形态进行处理和分析；

所述分类处理系统包括充电电路模块、偏置电路模块以及收集装置；所述充电电路模块用于对选定的细胞进行充电；所述偏置电路模块用于对选定的细胞进行偏置；所述收集装置用于收集从所述偏置电路模块筛选出来的细胞。

2.根据权利要求1所述的多功能细胞分析系统，其特征在于，经特异性标记的细胞样品从所述细胞样品输入通道进入时，会在液流压力下进入所述液流混合室，鞘液从所述鞘液输入通道进入后沿着所述液流控制系统的四周流下，进入所述液流混合室；细胞样品被鞘液包围后从所述液流输出通道流出，送往捕获区。

3.根据权利要求1所述的多功能细胞分析系统，其特征在于，所述定向排列系统可以根据设计的方向与角度进行稳定的细胞排列。

4.根据权利要求1所述的多功能细胞分析系统，其特征在于，由所述液流控制系统输出的细胞排列稳定性差，推送到所述细胞定向发射器上特定区域，并按照一定角度和距离的发射，通过所述微流通道对细胞进行收集，得到的细胞具有排列稳定性好、时序上可识别的特点。

5.根据权利要求1所述的多功能细胞分析系统，其特征在于，所述荧光激发及探测系统的激发光斑半径在3μm～14μm之间，匹配特异性标记的细胞样品的平均直径；激光器是氩离子激光器、氪离子激光器或染料激光器。

6.根据权利要求1所述的多功能细胞分析系统，其特征在于，所述的显微成像设备具有多个可选择光圈、定时定焦拍摄功能；所述图像处理设备能够对所述显微成像设备所拍摄的图像进行处理，剔除不含细胞的图像，保证一张图像一个细胞。

7.根据权利要求1所述的多功能细胞分析系统，其特征在于，不同的细胞在捕获光场和散射光场中的受力大小正比于细胞尺寸，且随泵浦光功率的增大，捕获力和散射力同时增大，因此可以实现同频率、同角度和同速率对不同细胞进行定向排列。