[发明专利]紧凑波长检测模块

说明书

紧凑波长检测模块。该紧凑光检测模块包括图像阵列，该图像阵列具有：透明块；排成一排的多个微镜，所述多个微镜联接至透明块的第一侧；以及排成一排的多个滤光器，所述多个滤光器联接至透明块的、与第一侧相反的第二侧。所述多个滤光器中的每个滤光器将光反射至所述多个微镜中的一个微镜并透过不同波长范围的光，并且所述多个微镜中的每个微镜将光反射至所述多个滤光器中的一个滤光器，使得入射至所述图像阵列的入射光在所述多个滤光器中的连续滤光器与所述多个微镜中的连续微镜之间曲折来回。所述多个微镜中的每个微镜的曲率半径使光纤孔径成像到奇数滤光器上并使光束在偶数滤光器上准直。

本申请是原案申请号为201780058620.2的发明专利申请(国际申请号：PCT/US2017/043815，申请日：2017年7月25日，发明名称：流式细胞仪)的分案申请。

相关申请的交叉引用

本专利申请要求保护发明人Ming Yan等人于2016年7月25日提交的标题为COMPACT DETECTION MODULE FOR FLOW CYTOMETERS的美国临时专利申请No.62/366,580的权益，该申请出于所有意图和目的通过引用并入于此。

该专利申请还涉及David Vrane等人于2017年4月26日提交的标题为COMPACTMULTI-COLOR FLOW CYTOMETER的申请No.15/498,397，其描述了可以使用紧凑检测模块的流式细胞仪，并且出于所有意图和目的通过引用并入于此。

技术领域

本发明的实施方式总体上涉及流式细胞仪的检测模块。

背景技术

流式细胞仪通常具有由一个或更多个激光器照明的观察孔。来自所述一个或更多个激光器的激光轰击穿过该孔的各种荧光标记微粒。荧光标记微粒通常是用不同的荧色物(flourochrome)(荧光染料(fluorescent dye))标记的样本中的各种生物细胞，可以对所述细胞进行分析以获得关于该样本的可以推广到整体的信息。流式细胞仪中的一个或更多个光学检测器被用于感测从穿过该孔的、被来自一个或更多个激光器的激光轰击的荧光标记微粒发射的荧光(fluorescence)(荧光(fluorescent light))。

在来自荧光标记微粒发射的荧光到达每个检测器之前，可以设置一个或更多个不同的滤光器。滤光器被设置在发射荧光路径中，使得每个检测器仅看到与荧色物的预期荧光相关联的特定带宽的光。即，任何给定滤光器的带宽利用特定荧光染料的发射光谱中的峰值。这样，针对任何给定微粒，来自检测器的集总信号(collective signal)指示附着于微粒的一个或多个荧色物的类型。检测器从发射的荧光中检测到的信号允许对样本中的各种微粒进行快速且全面的细胞分类。

然而，发射光谱可以在染料之间交叠。这限制了可通过单个激光器和检测器在给定微粒上同时检测的不同荧色物的数量。因为发射带宽通常在30纳米(nm)至60nm之间的波长范围内，所以常规流式细胞仪通常可以检测每个激光线不超过四个或五个荧色物。增加激光器的数量提供了一种有利但昂贵的方法来增加可同时检测的荧色物的数量。

对所发射的荧光进行进一步复杂化检测的事实是，为给微粒着色而使用的许多染料在不同于和大于典型的30nm至60nm带宽范围的激光波长范围内被激发。这可能导致针对不同激光的检测器之间的信号串扰。

现有流式细胞术荧光检测系统通过增加准直透镜焦距来限制发散。然而，根据所需最终图像的尺寸，这导致更大直径的光束，其限制了检测器的数量，如六个检测器。在这些现有流式细胞术系统中，最终图像尺寸在将大尺寸光学成像(如800微米(micro-meter或micron)(μm))和宽带光(例如，波长为400nm-800nm)准直到直径小于3毫米(mm)的一组检测器中时受到光学像差的约束。