CN107923836B - 具有可移除散射杆的光学检测器散射帽组件及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本披露的方面包括光学检测器散射帽组件。根据某些实施例的光学检测器散射帽组件包括：壳体，该壳体具有近端和远端；位于该壳体的远端处的开孔；散射杆，该散射杆附接至该壳体并且跨该开孔延伸；以及与该散射杆可逆地配合的覆盖杆。还提供了包括光学检测器散射帽组件的系统、在例如样本处理中使用该系统的方法、以及包括光学检测器散射帽组件的一个或多个部件的套件。
Description
相关申请的交叉引用
根据35 U.S.C.§119(e)，本申请要求2015年6月17日提交的美国临时专利申请序列号62/181,092的申请日的优先权，该申请的披露内容通过援引并入本文。
引言
流式细胞仪是用于表征和分选生物材料(比如，血液样本的细胞或者任何其他类型的生物样本或化学样本中的兴趣颗粒)的技术。所述技术可以用于记录分布或者物理地分选生物材料。
流式细胞仪通常包括用于接收如血液样本等流体样本的样本储存器和包含鞘流体的鞘流体储存器。流式细胞仪将流体样本中的颗粒(包括细胞)作为细胞流输送至流动池，同时还将鞘流体引导至流动池。在流动池内，在细胞流周围形成鞘液以便将基本上均匀的速度施加到细胞流上。流动池水动力地集中所述流内的细胞以便穿过探询点处的激光。随着流动流的组成部分移动穿过激光，从流动流中的混合物中发射(例如，以荧光的形式)和散射出光。材料的变化(比如，形态或荧光标签)引起所观察到的光的变化，所述光的变化允许通过将光聚集到光学检测器上来进行表征。
来自流动流中的样本的荧光比产生散射光信号和荧光信号的照射激光束暗得多。为了使激发激光在检测器中的贡献最小化，采用了多种不同手段来在分析之前去除这种光。对于喷入空气中型细胞分选仪来说，激光与流的相互作用产生了需要被阻挡的盘形光。因此，喷入空气中型细胞分选仪中的散射杆或遮挡杆是细杆，这些杆阻挡从流中散射的盘形光，同时允许从样本收集最大量的有价值的荧光信号。
现有技术的喷入空气中型细胞分选仪已经是散射帽，该散射帽是在光收集装置的顶部上滑动的掏空的圆柱体，如图1所示。该圆柱体的一端有具有唇缘，以防止其滑动超出该光收集装置的顶部，并且通常2mm宽的杆跨在这个唇缘上。为了使这个帽良好地起作用，激发激光必须精确地对准来与该流的中心在适当点处相交并且与该遮挡杆的中心相交。现有技术的解决方案需要专家将激光足够好地对准，以使用散射杆来检测非常小的细胞或颗粒。
发明内容
本披露的方面包括光学检测器散射帽组件。根据某些实施例的光学检测器散射帽组件包括：壳体，该壳体具有近端和远端；位于该壳体的远端处的开孔；散射杆，该散射杆附接至该壳体并且跨该开孔延伸；以及与该散射杆可逆地配合的覆盖杆。本披露的实施例包括一个或多个覆盖杆，这些覆盖杆被配置成可逆地附接至该光学检测器散射帽组件壳体上的散射杆，以允许使用者使得散射杆类型与当前的应用加以匹配。如下文中更详细描述的，在某些实施例中，覆盖杆可以是磁性材料、例如氧化物磁钢。在一个实例中，该光学检测器散射帽组件壳体包括一个或多个磁体以及对准部件，以允许使用者将不同形状和大小的覆盖杆可靠且可重复地更换到该光学检测器散射帽组件壳体上。
还提供了具有联接了检测器(用于检测一个或多个波长的光)的光学检测器散射帽组件的系统(例如，流式细胞仪)、以及用于测定样本的方法，在该方法中用光源来照射(例如，流动流中的)样本，并且通过联接了光学检测器散射帽组件的检测器来检测并且测量来自该样本的荧光和散射光中的一者或多者。还描述了具有光学检测器散射帽以及被配置成与该光学检测器散射帽可逆地配合的两个或更多个覆盖杆的套件。
附图说明
图1提供了根据现有技术的散射帽的视图。
图2提供了根据某些实施例的联接了检测器的两个光学检测器散射帽组件的视图。
图3提供了根据某些实施例的联接了检测器的两个光学检测器散射帽组件的视图。
图4A提供了根据某些实施例的没有覆盖杆的光学检测器散射帽的视图。图4B提供了图4A的、具有与之配合的可移除覆盖杆的光学检测器散射帽的视图。
图5描绘了根据某些实施例的光学检测器散射帽的顶视图和侧视图的展示。
图6描绘了根据某些实施例的光学检测器散射帽组件的顶视图和侧视图的展示。
具体实施方式
本披露的方面包括光学检测器散射帽组件。根据某些实施例的光学检测器散射帽组件包括：壳体，该壳体具有近端和远端；位于该壳体的远端处的开孔；散射杆，该散射杆附接至该壳体并且跨该开孔延伸；以及与该散射杆可逆地配合的覆盖杆。还提供了具有联接了检测器(用于检测一个或多个波长的光)的光学检测器散射帽组件的系统(例如，流式细胞仪)、以及用于测定样本的方法，在该方法中用光源来照射流动流中的样本，并且通过联接了光学检测器散射帽组件的检测器来检测并且测量来自该样本的荧光和散射光中的一者或多者。还描述了具有光学检测器散射帽以及被配置成与该光学检测器散射帽可逆地配合的两个或更多个覆盖杆的套件。
在更详细地描述本发明之前，应当理解的是，因为所描述的具体实施例可以不同，所以本发明不限于所述具体实施例。还应当理解的是，因为本发明的范围将仅由所附权利要求书限定，所以本文中所使用的术语仅是出于描述具体实施例的目的，而不旨在是限制性的。
在提供取值范围的情况下，应当理解的是，在所述范围的上限与下限之间的每个插入值(到下限的十分之一单位除非上下文清楚地另外指明)以及在所陈述范围内的任何其他所陈述的值或插入值均被涵盖在本发明之内。这些更小范围的上限和下限可以独立地被包括在更小范围之内，并且也被涵盖在本发明之内，服从于在所陈述范围内任何确切排除的限制。在所陈述的范围包括限制中的一者或两者的情况下，排除了那些被包括的限制中的任一者或两者的范围也包括在本发明之内。
除非另外限定，本文中所使用的所有技术性术语和科学性术语都具有与本发明所属领域的技术人员通常理解的含义相同的含义。尽管类似于或等同于本文中所描述的方法和材料的任何方法和材料也可以用于对本发明的实践或测试，但是现在将对代表性说明方法和材料进行描述。
本说明书中所引用的所有出版物和专利通过引用结合在此，就像每个单独的出版物或专利被具体且单独地指示为通过引用结合并且通过引用结合在此，以便结合所引用的所述出版物来公开和描述所述方法和/或材料。对任何出版物的引用是针对其在本申请日期之前的披露内容、并且不应当被解释为承认本发明因为先前发明而不能获得比这种出版物更早的申请日期。另外，所提供的出版物的日期可以不同于实际公开日期，所述实际公开日期可能需要被独立确认。
应当指出的是，除非上下文另外清楚地指明，比如本文中以及在所附权利要求书中所使用的，单数形式“一个”、“一种”以及“该”包括复数指代物。另外指出的是，权利要求书可以撰写为排除任何可选择的要素。这样，本声明旨在充当对于此类与权利要求要素的叙述相结合的排除性术语如“单独地”、“仅”等的使用，或“否定型”限制的使用的先行基础。
如本领域技术人员将清楚的是，在阅读本披露后，在此描述和说明的单独实施例中的每一者都具有离散的组成部分和特征，这些组成部分和特征可以容易地与任何其他若干实施例的特征分离或组合而不偏离本发明的范围或精神。可以按照所叙述的事件的顺序或按照逻辑上可行的任何其他顺序来执行任何所叙述的方法。
如上文所概述的，本披露提供了一种光学检测器散射帽组件。在进一步描述本披露的实施例时，首先更详细地描述本主题光学检测器散射帽组件的部件。接下来，描述用联接了光学检测器散射帽组件的检测器来测量来自样本的光(例如，来自流动流的荧光和散射光)的系统和方法。还提供了具有光学检测器散射帽组件以及两个或更多个覆盖杆的套件。
光学检测器散射帽组件
如上文所概述的，本披露的方面包括一种光学检测器散射帽组件。在本披露的实施例中，本主题光学检测器散射帽组件便于通过检测器收集来自所照射样本(例如，处于流动流中)的光、并且减少到达检测器表面的入射光的量。“入射”光是指照射光源(例如，激光、LED、或闪光灯)打到样本上的光。在一些情形下，光学检测器散射帽组件将来自照射光源的到达检测器表面的入射光的量减少50％或更多、例如60％或更多、例如75％或更多、例如80％或更多、例如85％或更多、例如90％或更多、例如95％或更多、例如97％或更多、例如99％或更多，并且包括将来自照射光源的入射光的量减少99.9％或更多。与来自未联接光学检测器散射帽组件的检测器所收集的荧光和散射光的检测器信号相比，通过减少来自照射光源的到达检测器表面的入射光的量，增大了来自样本的荧光和散射光的检测器信号强度。在一些实施例中，与来自未联接光学检测器散射帽组件的检测器所收集的荧光和散射光的检测器信号相比，由联接了本主题光学检测器散射帽组件的检测器测得的荧光和散射光的检测器信号强度增大了10％或更多、例如25％或更多、例如50％或更多、例如75％或更多、例如90％或更多、并且包括95％或更多。在某些实施例中，与来自未联接光学检测器散射帽组件的检测器测得的荧光和散射光的检测器信号相比，由联接了本主题光学检测器散射帽组件的检测器测得的荧光和散射光的检测器信号强度增大了1.5倍或更多、例如2倍或更多、例如3倍或更多、例如5倍或更多、并且包括10倍或更多。
本主题光学检测器散射帽组件包括：具有近端和远端的壳体，远端具有开孔；以及附接至壳体上并且跨开孔延伸的散射杆。取决于检测器的类型和大小(如下文更详细描述的)，壳体的长度可以在从15mm至50mm的范围上变化，例如从20mm至45mm、例如从25mm至40mm、并且包括从30mm至35mm。壳体的宽度还可以在从5mm到50mm的范围上变化，比如从10mm到45mm，比如从15mm到40mm，比如从20mm到35mm并且包括25mm到30mm。壳体的截面形状可以取决于检测器的类型(例如，象限光电二极管)而是任何常规的形状，并且可以是直线形状，例如正方形、长方形、梯形、三角形、六角形等；曲线形状，例如圆形、椭圆形；以及不规则形状，例如联接到平坦顶部分上的抛物线底部分。在某些实施例中，壳体具有圆形截面形状、并且具有的直径范围从5mm到50mm，比如从10mm到45mm，比如从15mm到40mm，比如从20mm到35mm并且包括25mm到30mm。
壳体的远端包括开孔以使光到达检测器。开孔的大小可以变化，具有的宽度范围从5mm到50mm，比如从10mm到45mm，比如从15mm到40mm，比如从20mm到35mm并且包括25mm到30mm。开孔可以取决于检测器的类型(例如，象限光电二极管)而是任何常规的形状，并且可以是直线形状，例如正方形、长方形、梯形、三角形、六角形等；曲线形状，例如圆形、椭圆形；以及不规则形状，例如联接到平坦顶部分上的抛物线底部分。在某些实施例中，开孔是圆形的、并且具有的直径范围从5mm到50mm，比如从10mm到45mm，比如从15mm到40mm，比如从20mm到35mm并且包括25mm到30mm。开孔的总面积可以范围从1到500mm2，比如从2到400mm2，比如从3到250mm2，比如5到150mm2并且包括从10到100mm2。
光学检测器散射帽组件的壳体被配置成固定到检测器上。在实施例中，壳体可以包括紧固件以将壳体固定至检测器上。可以采用任何常规的紧固方案，其中所关注的紧固件可以包括但不限于：突出部、凹槽、闩锁、孔洞、或螺纹。在一些实施例中，壳体包括一个或多个突出部。在其他实施例中，壳体包括一个或多个凹槽。在又其他实施例中，壳体包括螺纹，并且光学检测器散射帽组件旋拧到检测器上。
光学检测器散射帽组件的壳体可以由任何合适的材料(包括但不限于：金属、玻璃、陶瓷、或塑料)形成。在某些实施例中，壳体由塑料(例如刚性塑料)、聚合物、或热塑性材料形成。例如，除了其他聚合物塑料材料以外，合适的塑料还可以包括聚碳酸酯、聚氯乙烯(PVC)、聚氨酯、聚醚、聚酰胺、聚酰亚胺、或这些热塑性塑料的共聚物，如PETG(乙二醇改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯)。在某些实施例中，壳体由聚酯形成，其中，所关注的聚酯可以包括但不限于：聚(对苯二甲酸亚烷基酯)，如聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(PET)，瓶级PET(基于单乙二醇、对苯二甲酸和其他共聚用单体如间苯二甲酸、环己烯二甲醇等制成的共聚物)、聚(对苯二甲酸丁二醇酯)(PBT)、和聚(对苯二甲酸乙二六亚甲基酯)；聚(己二酸亚烷基酯)，如聚(己二酸乙二醇酯)；聚(己二酸1,4-丁二醇酯)、和聚(己二酸六亚甲基酯)；聚(辛二酸亚烷基酯)，如聚(辛二酸乙二醇酯)；聚(癸二酸亚烷基酯)，如聚(癸二酸乙二醇酯)；聚(ε-己内酯)和聚(β-丙内酯)；聚(间苯二甲酸亚烷基酯)，如聚(间苯二酸乙二醇酯)；聚(2,6-萘-二甲酸亚烷基酯)，如聚(2,6-萘-二甲酸乙二醇酯)；聚(磺酰基-4,4′-二苯甲酸亚烷基酯)，如聚(磺酰基-4,4′-二苯甲酸乙二醇酯)；聚(对亚苯基亚烷基二甲酸酯)，如聚(对亚苯基乙二醇二甲酸酯)；聚(反式-1,4-环己烷二基亚烷基二甲酸酯)，如聚(反式-1,4-环己烷二基乙二醇二甲酸酯)；聚(1,4-环己烷-二亚甲基亚烷基二甲酸酯)，如聚(1,4-环己烷-二亚甲基乙二醇二甲酸酯)；聚([2.2.2]-二环辛烷-1,4-二亚甲基亚烷基二甲酸酯)，如([2.2.2]-二环辛烷-1,4-二亚甲基乙二醇二甲酸酯)；乳酸聚合物和共聚物，如(S)-聚丙交酯，(R,S)-聚丙交酯，聚(四甲基乙交酯)，和聚(丙交酯共乙交酯)；以及双酚A、3,3′-二甲基双酚A、3,3′,5,5′-四氯双酚A、3,3′,5,5′-四甲基双酚A的聚碳酸酯；聚酰胺，如聚(对苯二甲酰对苯二胺)；MylarTM。
在某些实施例中，光学检测器散射帽组件的壳体由例如铝、铬、钴、铜、金、铟、铁、铅、镍、锡、钢(例如，不锈钢)、银、锌、及其组合和合金等金属形成。在其他实施例中，轴由金属合金形成，例如，铝合金、铝-锂合金、铝-镍-铜合金、铝-铜合金、铝-镁合金、铝-镁氧化物合金、铝-硅合金、铝-镁-锰-铂合金、钴合金、钴-铬合金、钴-钨合金、钴-钼-碳合金、钴-铬-镍-钼-铁-钨合金、铜合金、铜-砷合金、铜-铍合金、铜-银合金、铜-锌合金(例如，黄铜)、铜-锡合金(例如，青铜)、铜-镍合金、铜-钨合金、铜-金-银合金、铜-镍-铁合金、铜-锰-锡合金、铜-铝-锌-锡合金、铜-金合金、金合金、金-银合金、铟合金、铟-锡合金、铟锡氧化物合金、铁合金、铁-铬合金(例如，钢)，铁-铬-镍合金(例如，不锈钢)、铁-硅合金、铁-铬-钼合金、铁-碳合金、铁-硼合金、铁-镁合金、铁-锰合金、铁-钼合金、铁-镍合金、铁-磷合金、铁-钛合金、铁-钒合金、铅合金、铅-锑合金、铅-铜合金、铅-锡合金、铅-锡-锑合金、镍合金、镍-锰-铝-硅合金、镍-铬合金、镍-铜合金、镍-钼-铬-钨合金、镍-铜-铁-锰合金、镍-碳合金、镍-铬-铁合金、镍-硅合金、镍-钛合金、银合金、银-铜合金(例如，斯特林银)、银-铜-锗合金(例如，Argentium斯特林银)、银-金合金、银-铜-金合金、银-铂合金、锡合金、锡-铜-锑合金、锡-铅-铜合金、锡-铅-锑合金、钛合金、钛-钒-铬合金、钛-铝合金、钛-铝-钒合金、锌合金、锌-铜合金、锌-铝-镁-铜合金、锆合金、锆-锡合金、或其组合。在某些实施例中，光学检测器散射帽组件的壳体由磁性金属、例如涂有氧化物的磁钢形成。
壳体包括跨开孔延伸的散射杆。在一些实施例中，散射杆整合在壳体的远端中。在其他实施例中，散射杆例如通过永久粘合剂不可逆地附接至壳体的远端上、焊接至壳体上、或与壳体共模制而成。在实施例中，散射杆将位于壳体的远端处的开孔划分成两个区段。每个开孔区段的大小(以面积计，mm2)可以根据壳体和检测器表面积的大小在从0.5至250mm2的范围上变化，例如从1to 200mm2、例如从1.5至125mm2、例如2.5至75mm2并且包括从5至50mm2。取决于散射杆的位置，每个开孔区段可以具有相同或不同的大小。在一些实施例中，散射杆被定位成跨开孔使得每个开孔区段具有相同大小。在其他实施例中，散射杆被定位成跨开孔使得每个开孔区段具有不同的大小。在这些开孔区段具有不同大小的情况下，较大开孔区段与较小开孔区段之间的差异可以为5％或更大、例如10％或更大、例如15％或更大、例如25％或更大、例如50％或更大、并且包括75％或更大。例如，较大开孔区段可以为0.5mm2或更大、例如1mm2或更大、例如2mm2或更大、例如5mm2或更大、例如7.5mm2或更大、例如10mm2或更大、例如15mm2或更大、例如25mm2或更大、例如50mm2或更大、并且包括100mm2或更大。
散射杆可以被定位在跨壳体远端的任何地方，取决于检测器与照射光源的对准(如下文中更详细描述的)。例如，在一些实施例中，散射杆被定位成延伸跨过开孔的中心(即，将开孔划分成相等大小的开孔区段)。在其他实施例中，散射杆被定位成跨开孔而偏离中心(即，将开孔划分成不等大小的开孔区段)，例如偏离中心0.1mm或更多、例如0.5mm或更多、例如1mm或更多、例如1.5mm或更多、例如2mm或更多、例如2.5mm或更多、例如3mm或更多、例如3.5mm或更多、例如4mm或更多、例如4.5mm或更多、例如5mm或更多、并且包括跨开孔而偏离中心5.5mm或更多。
散射杆具有的宽度在从0.1mm至2mm的范围上变化，比如从0.2mm至1.9mm，比如从0.3mm至1.8mm，比如从0.4mm至1.7mm，比如从0.5mm至1.6mm，比如从0.6mm至1.5mm，并且包括1mm。在某些实施例中，散射杆的宽度为2mm。散射杆可以是任何常规的形状，例如直线形状(例如，正方形、长方形、梯形、三角形、六角形等)；曲线形状(例如，圆形、椭圆形等)；以及不规则形状(例如，联接到平坦顶部分上的抛物线底部分)。在某些实施例中，散射杆是矩形的。
在某些实施例中，散射杆包括一个或多个槽缝。槽缝孔口可以是任何常规的形状，包括但不限于：椭圆形、矩形或其他合适的多边形。在某些实施例中，槽缝孔口是矩形。可以改变槽缝孔口的尺寸、从而具有一定长度，该长度范围在从1mm至10mm，比如从1.25mm至9.5mm，比如从1.5mm至9mm，比如从2mm至8mm，比如从2.5mm至7mm，比如从3mm至6mm，并且包括从3.5mm至5mm。槽缝孔口的宽度可以范围在从1μm至250μm，比如从2μm至225μm，比如从5μm至200μm，比如从10μm至150μm，并且包括从15μm至125μm，例如槽缝具有100μm的孔口宽度。
散射杆可以由与壳体相同或不同的材料形成。在一些实施例中，散射杆由与壳体相同的材料形成(例如，在散射杆整合在壳体中的情况下)。在其他实施例中，散射杆由不同的材料形成。在一些情形下，散射杆由例如铝、铬、钴、铜、金、铟、铁、铅、镍、锡、钢(例如，不锈钢)、银、锌、及其组合和合金等金属制成。在其他实施例中，轴由金属合金形成，例如，铝合金、铝-锂合金、铝-镍-铜合金、铝-铜合金、铝-镁合金、铝-镁氧化物合金、铝-硅合金、铝-镁-锰-铂合金、钴合金、钴-铬合金、钴-钨合金、钴-钼-碳合金、钴-铬-镍-钼-铁-钨合金、铜合金、铜-砷合金、铜-铍合金、铜-银合金、铜-锌合金(例如，黄铜)、铜-锡合金(例如，青铜)、铜-镍合金、铜-钨合金、铜-金-银合金、铜-镍-铁合金、铜-锰-锡合金、铜-铝-锌-锡合金、铜-金合金、金合金、金-银合金、铟合金、铟-锡合金、铟锡氧化物合金、铁合金、铁-铬合金(例如，钢)，铁-铬-镍合金(例如，不锈钢)、铁-硅合金、铁-铬-钼合金、铁-碳合金、铁-硼合金、铁-镁合金、铁-锰合金、铁-钼合金、铁-镍合金、铁-磷合金、铁-钛合金、铁-钒合金、铅合金、铅-锑合金、铅-铜合金、铅-锡合金、铅-锡-锑合金、镍合金、镍-锰-铝-硅合金、镍-铬合金、镍-铜合金、镍-钼-铬-钨合金、镍-铜-铁-锰合金、镍-碳合金、镍-铬-铁合金、镍-硅合金、镍-钛合金、银合金、银-铜合金(例如，斯特林银)、银-铜-锗合金(例如，Argentium斯特林银)、银-金合金、银-铜-金合金、银-铂合金、锡合金、锡-铜-锑合金、锡-铅-铜合金、锡-铅-锑合金、钛合金、钛-钒-铬合金、钛-铝合金、钛-铝-钒合金、锌合金、锌-铜合金、锌-铝-镁-铜合金、锆合金、锆-锡合金、或其组合。在某些情形下，散射杆由磁性金属、例如涂有氧化物的磁钢形成。
在其他情形下，散射杆除了其他聚合物塑料材料以外由塑料(例如，刚性塑料)、聚合物、或热塑性材料形成，包括聚碳酸酯、聚氯乙烯(PVC)、聚氨酯、聚醚、聚酰胺、聚酰亚胺、或这些热塑性塑料的共聚物，如PETG(乙二醇改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯)。在某些实施例中，散射杆由聚酯形成，其中，所关注的聚酯可以包括但不限于：聚(对苯二甲酸亚烷基酯)，如聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(PET)，瓶级PET(基于单乙二醇、对苯二甲酸和其他共聚用单体如间苯二甲酸、环己烯二甲醇等制成的共聚物)、聚(对苯二甲酸丁二醇酯)(PBT)、和聚(对苯二甲酸乙二六亚甲基酯)；聚(己二酸亚烷基酯)，如聚(己二酸乙二醇酯)；聚(己二酸1,4-丁二醇酯)、和聚(己二酸六亚甲基酯)；聚(辛二酸亚烷基酯)，如聚(辛二酸乙二醇酯)；聚(癸二酸亚烷基酯)，如聚(癸二酸乙二醇酯)；聚(ε-己内酯)和聚(β-丙内酯)；聚(间苯二甲酸亚烷基酯)，如聚(间苯二酸乙二醇酯)；聚(2,6-萘-二甲酸亚烷基酯)，如聚(2,6-萘-二甲酸乙二醇酯)；聚(磺酰基-4,4′-二苯甲酸亚烷基酯)，如聚(磺酰基-4,4′-二苯甲酸乙二醇酯)；聚(对亚苯基亚烷基二甲酸酯)，如聚(对亚苯基乙二醇二甲酸酯)；聚(反式-1,4-环己烷二基亚烷基二甲酸酯)，如聚(反式-1,4-环己烷二基乙二醇二甲酸酯)；聚(1,4-环己烷-二亚甲基亚烷基二甲酸酯)，如聚(1,4-环己烷-二亚甲基乙二醇二甲酸酯)；聚([2.2.2]-二环辛烷-1,4-二亚甲基亚烷基二甲酸酯)，如([2.2.2]-二环辛烷-1,4-二亚甲基乙二醇二甲酸酯)；乳酸聚合物和共聚物，如(S)-聚丙交酯，(R,S)-聚丙交酯，聚(四甲基乙交酯)，和聚(丙交酯共乙交酯)；以及双酚A、3,3′-二甲基双酚A、3,3′,5,5′-四氯双酚A、3,3′,5,5′-四甲基双酚A的聚碳酸酯；聚酰胺，如聚(对苯二甲酰对苯二胺)；聚对苯二甲酸乙二醇酯(例如，MylarTM聚对苯二甲酸乙二醇酯)。
如下文更详细描述的，覆盖杆被配置成与散射杆可逆地配合。在实施例中，散射杆和覆盖杆中的一者或两者可以包括紧固件以将覆盖杆固定至散射杆上。在一些实施例中，散射杆包括紧固件。在其他实施例中，覆盖杆包括紧固件。在某些实施例中，散射杆和覆盖杆均包括紧固件。紧固件可以包括但不限于：闩锁、突出部、凹槽、非永久性粘合剂(例如，压敏性粘合剂)、钩环紧固件、或一个或多个磁体。在一些情形下，散射杆和覆盖杆与闩锁可逆地配合。在其他实施例中，散射杆和覆盖杆与钩环紧固件可逆地配合。在又其他实施例中，散射杆和覆盖杆与一个或多个磁体可逆地配合。在某些实施例中，散射杆和覆盖杆中的一者或两者是磁性的、并且通过磁力可逆地配合在一起。
壳体的远端还可以包括用于将覆盖杆定位到散射杆上的一个或多个对准器。例如，壳体的远端可以包括2个或更多个对准器、例如3个或更多个对准器、例如4或更多个对准器、并且包括6个或更多个对准器。可以在散射杆的顶部上或者与散射杆相邻地定位这些对准器。在一个实例中，与散射杆相邻地定位这些对准器。在另一个实例中，在散射杆的顶部上定位这些对准器。合适的对准器可以包括但不限于：支架、夹具、闩锁、凹槽、或突出部。在一些实施例中，对准器包括与散射杆相邻的两个支架。在其他实施例中，对准器包括与散射杆相邻的两个闩锁。在又其他实施例中，对准器包括在散射杆上的一个或多个突出部。在另外的其他实施例中，对准器包括在散射杆上的一个或多个凹槽。在另外的其他实施例中，对准器包括在散射杆上的一个或多个凹口。在某些实施例中，紧固件(如上文所描述的)被配置成与对准器相匹配。例如，紧固件可以是被配置成被定位到凹槽或凹口中的一个或多个磁体。在这些实施例中，将磁体置于凹口中足以将覆盖杆与散射杆对准并且将覆盖杆紧固至散射杆上。
如上文所概述的，本主题光学检测器散射帽组件包括被配置成与散射杆可逆地配合的覆盖杆。在实施例中，覆盖杆具有的宽度等于或大于散射杆。例如，所关注的覆盖杆的宽度范围可以在从2mm至10mm，比如从2.1mm至9.5mm、比如从2.2mm至9mm、比如从2.3mm至8.5mm、比如从2.4mm至8mm、比如从2.5mm至7.5mm并且包括从3mm至6mm。覆盖杆可以是任何常规的形状，例如直线形状(例如，正方形、长方形、梯形、三角形、六角形等)；曲线形状(例如，圆形、椭圆形等)；以及不规则形状(例如，联接到平面顶部分上的抛物线底部分)。在一个实例中，覆盖杆是矩形。在另一个实例中，覆盖杆是半圆形。在另一个实例中，覆盖杆具有不对称的宽度，其中第一端具有的宽度与第二端的宽度不同。例如，覆盖杆可以是不对称多边形，其中第一端具有的宽度大于第二端的宽度。在其他实施例中，覆盖杆是不对称多边形，其中第一端具有的宽度小于第二端的宽度。每端的宽度可以范围从2mm至10mm，例如从2.5mm至7.5mm并且包括从3mm至6mm。在某些实施例中，覆盖杆是不对称多边形，其所具有的第一端具有从2至3mm的宽度并且第二端具有从4至5mm的宽度。例如，覆盖杆可以是不对称多边形，其所具有的第一端具有2mm的宽度并且第二端具有5mm的宽度。
如下文更详细描述的，覆盖杆具有的形状和大小取决于样本(例如，处于流动流中)的颗粒以及用于照射样本的光源。例如，在样本中的颗粒是用于照射样本的光波长的大小的4至10倍时，覆盖杆是多边形或曲线形的、并且具有的宽度范围从1mm至5mm，例如从1.5mm至4mm并且包括从2mm至3mm。例如，在样本中的颗粒是用于照射样本的光波长的大小的4至10倍时，覆盖杆具有的宽度为2mm。在其他实施例中，在样本中的颗粒小于用于照射样本的光波长的大小的4倍时，覆盖杆是多边形或曲线形的、并且具有的宽度范围从2mm至10mm，例如从2.5mm至9mm、例如从3mm至8mm并且包括从3.5mm至6mm。例如，在样本中的颗粒小于用于照射样本的光波长的大小的4倍时，覆盖杆具有的宽度可以为2.5mm、3mm、3.5mm、4mm、4.5mm、5mm、5.5mm、或6mm。
在一些实施例中，覆盖杆具有的形状和大小取决于照射光源的特性，例如激光束轮廓或激光斑大小。在一些情形下，覆盖杆取决于激光的光束轮廓。当光束轮廓是圆形或卵形的情况下，覆盖杆可以是多边形或曲线形，其具有的宽度与光束轮廓的最大尺寸相比相同或更大。例如，在光束轮廓是圆形的情况下，覆盖杆的大小与激光束的直径相比相同或更大、例如大了0.1mm或更多、例如大了0.2mm或更多、例如大了0.3mm或更多、例如大了0.4mm或更多、例如大了0.5mm或更多、并且包括比激光束轮廓的直径大了1mm或更多。
在某些实施例中，覆盖杆包括一个或多个槽缝。槽缝孔口可以是任何常规的形状，包括但不限于：椭圆形、矩形或其他合适的多边形。在某些实施例中，槽缝孔口是矩形。可以改变槽缝孔口的尺寸、从而具有一定长度，该长度范围在从1mm至10mm，比如从1.25mm至9.5mm，比如从1.5mm至9mm，比如从2mm至8mm，比如从2.5mm至7mm，比如从3mm至6mm，并且包括从3.5mm至5mm。槽缝孔口的宽度可以范围在从1μm至250μm，比如从2μm至225μm，比如从5μm至200μm，比如从10μm至150μm，并且包括从15μm至125μm，例如槽缝具有100μm的孔口宽度。
在其他情形下，覆盖杆的宽度与光源在样本上的束斑的宽度相比相同或更大。例如，在光源的束斑是样本上的激光束斑的情况下，覆盖杆的宽度与样本上的激光束斑的直径相比相同或更大、例如大了0.1mm或更多、例如大了0.2mm或更多、例如大了0.3mm或更多、例如大了0.4mm或更多、例如大了0.5mm或更多、并且包括比样本上的激光束斑的直径大了1mm或更多。
如上文所描述的，覆盖杆和散射杆可以包括用于将覆盖杆与散射杆不可逆地配合的紧固件。在一些实施例中，覆盖杆包括一个或多个紧固件。所关注的覆盖杆上的紧固件可以包括但不限于：闩锁、突出部、凹槽、非永久性粘合剂(例如，压敏性粘合剂)、钩环紧固件、或一个或多个磁体。在一些情形下，覆盖杆包括一个或多个闩锁。在其他实施例中，覆盖杆包括一个或多个钩环紧固件。在又其他实施例中，覆盖杆包括一个或多个磁体。
覆盖杆可以由与散射杆相同或不同的材料形成。在一些实施例中，覆盖杆由与散射杆相同的材料形成。在其他实施例中，覆盖杆和散射杆由不同的材料形成。在一些情形下，覆盖杆由例如铝、铬、钴、铜、金、铟、铁、铅、镍、锡、钢(例如，不锈钢)、银、锌、及其组合和合金等金属制成。在其他实施例中，轴由金属合金形成，例如，铝合金、铝-锂合金、铝-镍-铜合金、铝-铜合金、铝-镁合金、铝-镁氧化物合金、铝-硅合金、铝-镁-锰-铂合金、钴合金、钴-铬合金、钴-钨合金、钴-钼-碳合金、钴-铬-镍-钼-铁-钨合金、铜合金、铜-砷合金、铜-铍合金、铜-银合金、铜-锌合金(例如，黄铜)、铜-锡合金(例如，青铜)、铜-镍合金、铜-钨合金、铜-金-银合金、铜-镍-铁合金、铜-锰-锡合金、铜-铝-锌-锡合金、铜-金合金、金合金、金-银合金、铟合金、铟-锡合金、铟锡氧化物合金、铁合金、铁-铬合金(例如，钢)，铁-铬-镍合金(例如，不锈钢)、铁-硅合金、铁-铬-钼合金、铁-碳合金、铁-硼合金、铁-镁合金、铁-锰合金、铁-钼合金、铁-镍合金、铁-磷合金、铁-钛合金、铁-钒合金、铅合金、铅-锑合金、铅-铜合金、铅-锡合金、铅-锡-锑合金、镍合金、镍-锰-铝-硅合金、镍-铬合金、镍-铜合金、镍-钼-铬-钨合金、镍-铜-铁-锰合金、镍-碳合金、镍-铬-铁合金、镍-硅合金、镍-钛合金、银合金、银-铜合金(例如，斯特林银)、银-铜-锗合金(例如，Argentium斯特林银)、银-金合金、银-铜-金合金、银-铂合金、锡合金、锡-铜-锑合金、锡-铅-铜合金、锡-铅-锑合金、钛合金、钛-钒-铬合金、钛-铝合金、钛-铝-钒合金、锌合金、锌-铜合金、锌-铝-镁-铜合金、锆合金、锆-锡合金、或其组合。在某些情形下，覆盖杆由磁性金属、例如涂有氧化物的磁钢形成。
本发明的光学检测器散射帽可以具有用于非常小的磁体的凹坑、以及对准特征。在最终的光学检测器散射帽组件中采用了与这些光学检测器散射帽相匹配的覆盖杆。如果希望，光学检测器散射帽和/或覆盖杆可以由上文所讨论的涂有氧化物的磁钢制成。这些特征允许容易且一致地放置不同的覆盖杆类型，并且黑色氧化物涂层使得覆盖杆表面的反射最小化。
为了检测比激光波长更大的颗粒的散射，使得前向方向上的散射在激光方向上达到峰值。对于比激光波长小得多的颗粒，散射不再有峰、并且被极大地减小。在小颗粒的情况下，希望的是尽可能多地阻挡入射激光以看到小颗粒的暗的散射迹象。由于散射在前向方向上没有峰，因此能够使用厚的散射杆，以去除不希望的光，同时让足够的散射光通过以检测颗粒。
图2至6中描绘了具有可移除覆盖杆的光学检测器散射帽组件的实例。图2描绘了联接到两个检测器(202a和202b)上的两个不同的光学检测器散射帽组件(201a和201b)。如图2所示，可逆匹配的覆盖杆(203a和203b)与打到流动流205上的入射照射光204对准，由此减少从照射光源到达检测器表面的入射光的量。
图3描绘了联接到两个检测器(302a和302b)上的两个不同的光学检测器帽组件(301a和301b)。在图3中，302a被配置成用于检测从流(305)发出的散射光和荧光，而302b被配置成用于测量在前向方向上的散射光。在其他实施例中，任一检测器可以被配置成用于仅监测散射光、检测散射光和荧光的组合、或仅监测荧光。散射光和荧光是流中携带的细胞或颗粒与单一激光或与多个激光相互作用的结果。在所描绘的实施例中，存在5个不同波长的激光(黄绿色、蓝色、紫色、UV、和红色)。
图4A-4B描绘了根据某些实施例的光学检测器散射帽组件。图4A描绘了没有匹配的覆盖杆的光学检测器散射帽400。光学检测器散射帽400包括具有近端和远端的壳体401，远端具有开孔402。散射杆403附接至壳体上并且跨开孔402延伸。如在附图中可以看到，光学检测器散射帽400具有用于非常小的磁体的凹坑404a和404b，这些磁体将覆盖杆与光学检测器散射帽壳体可逆地配合。图4A还描绘了被配置成用于将覆盖杆与散射杆403对准的对准器405a和405b。这些特征允许容易且一致地放置不同的覆盖杆类型或构型。
图4B描绘了与覆盖杆406相匹配的光学检测器散射帽400。覆盖杆406通过对准器405a和405b对准并且通过小的磁体(未示出)紧固至光学检测器散射帽400。图4A-4B示出的覆盖杆使用了将覆盖杆的表面的反射最小化的涂有氧化物的磁钢。黑色氧化物涂层将散射杆的表面的反射最小化。
图5描绘了根据某些实施例的光学检测器散射帽的顶视图和侧视图的展示。光学检测器散射帽500包括壳体501，其远端具有开孔502。散射杆503附接至壳体上并且跨开孔502延伸。壳体501的远端包括孔洞504a和504b，这些孔洞被配置成用于定位磁性紧固件以与覆盖杆506a-506g相匹配。光学检测器散射帽500还包括用于将覆盖杆与散射杆503进行定位的对准器505a和505b。图5还描绘了覆盖杆506a-506g，这些覆盖杆在形状或大小方面不同并且允许调整到达所联接的检测器表面的光的量。覆盖杆506a、506b、506c、506d、和506e是具有不同宽度的矩形覆盖杆的实例。覆盖杆506f是不对称多边形覆盖杆的实例，其中第一端具有第一宽度，并且第二端具有第二宽度，其中第一宽度大于第二宽度。覆盖杆506g是曲线半圆形覆盖杆的实例。
图6描绘了根据某些实施例的光学检测器散射帽组件的顶视图和侧视图的展示。使用对准器605a和605b来将具有壳体601的光学检测器散射帽600与覆盖杆606d匹配。如上文所描述的，可以从光学检测器散射帽600上移除覆盖杆606d并且用覆盖杆606b、606c、606d、606f、和606g中的任一者来替换。覆盖杆606b、606c、606d、和606e是具有不同宽度的矩形覆盖杆的实例。覆盖杆606f是不对称多边形覆盖杆的另一实例，其中第一端具有第一宽度，并且第二端具有第二宽度，其中第一宽度大于第二宽度。覆盖杆606g是曲线半圆形覆盖杆的另一实例。
在一些情形下，光学检测器散射帽组件被配置成用于将检测器联接至一个或多个光学调整部件。“光学调整”是指在传输至孔板之前对从样本传播的光如所希望地加以改变。例如，光学调整可以是使得所收集的光聚焦、或者分离或阻挡特定波长的光。光学调整部件可以是提供所希望的对收集的光改变的任何合宜的装置或结构，并且可以包括，但不限于透镜、滤光器、反射镜、针孔、狭缝、光栅、光折射器以及其任何组合。在一些实施例中，光学调整部件是聚焦透镜。在其他实施例中，光学调整部件是波长分离器。术语“波长分离器”以其常规意义在本文中被用来指用于将多色光分离成其分量波长(componentwavelength)以用于检测的光学方案。根据某些实施例的波长分离可以包括选择性地使多色光的特定波长或波长范围穿过或阻挡多色光的特定波长或波长范围。可以是本发明的流动池喷嘴的一部分或与本发明的流动池喷嘴组合的所关注的波长分离方案除其他波长分离方案外还包括但不限于：有色玻璃、带通滤光器、干涉滤光器、其组合。
光学调整部件可以被配置成定位在壳体的远端处或以下位置处：距壳体的远端为0.01mm或更多、比如0.05mm或更多、比如0.1mm或更多、比如0.25mm或更多、比如0.5mm或更多、比如0.75mm或更多、比如1mm或更多、比如2mm或更多、比如3mm或更多，并且包括距壳体的远近端4mm或更多。
用于测量来自样本的光的系统
本披露的方面包括用于测量由流动流中的样本发射的光的系统。在本披露的实施例中，主题系统被配置成用于测量来自样本(例如，处于流动流中)的荧光和散射光中的一者或多者、同时减少从照射光源到达检测器表面的入射光的量。如上文所概述的，系统包括检测器和光学检测器散射帽组件。
本主题光学检测器散射帽组件被配置成有待联接至检测器的检测表面端。在实施例中，光学检测器散射帽组件和检测器中的一者或两者可以包括用于将光学检测器散射帽组件固定至检测器上的紧固件。在一些实施例中，光学检测器散射帽组件包括紧固件。在其他实施例中，检测器包括紧固件。在某些实施例中，光学检测器散射帽组件和检测器均包括紧固件。可以采用任何常规的紧固方案，其中所关注的紧固件可以包括但不限于：突出部、凹槽、闩锁、孔洞、或螺纹。在一些实施例中，光学检测器散射帽组件和检测器中的一者或多者包括突出部。在其他实施例中，光学检测器散射帽组件和检测器中的一者或多者包括凹槽。在又其他实施例中，光学检测器散射帽组件包括螺纹，并且光学检测器散射帽组件被拧到检测器上。
所关注的系统可以包括如在此所描述的联接了光学检测器散射帽组件的一个或多个检测器。例如，系统可以包括2个或更多个检测器、例如3个或更多个检测器、和包括5个或更多个检测器，每个检测器联接了光学检测器散射帽组件。在系统包括两个或更多个检测器的情况下，每个光学检测器散射帽组件的覆盖杆可以是相同或不同的。在一些实施例中，每个检测器联接具有相同覆盖杆的光学检测器散射帽组件。在其他实施例中，每个检测器联接具有不同覆盖杆的光学检测器散射帽组件。在一些实施例中，系统包括联接了第一光学检测器散射帽组件的第一检测器、以及联接了第二光学检测器散射帽组件的第二检测器。在一些情形下，第一光学检测器散射帽组件包括矩形覆盖杆，并且第二光学检测器散射帽组件包括曲线形覆盖杆。在其他情形下，第一光学检测器散射帽组件包括矩形覆盖杆，并且第二光学检测器散射帽组件包括不对称多边形覆盖杆。在一些实施例中，第一检测器是荧光检测器，并且第二检测器是散射检测器。在其他实施例中，第一检测器是前向散射检测器，并且第二检测器是侧向散射检测器。在又其他实施例中，第一检测器是侧向散射检测器，并且第二检测器是前向散射检测器。
在一个实例中，所关注的系统包括：联接了具有不对称多边形覆盖杆的光学散射帽组件的侧向散射检测器、以及联接了具有矩形覆盖杆的光学检测器散射帽组件的前向散射检测器。在另一实例中，系统包括：联接了具有矩形覆盖杆的光学检测器散射帽组件的侧向散射检测器、以及联接了具有不对称多边形覆盖杆的光学散射帽组件的前向散射检测器。在又另一个实例中，系统包括：联接了具有矩形覆盖杆的光学检测器散射帽组件的侧向散射检测器、以及联接了具有曲线形(例如，半圆形)覆盖杆的光学散射帽组件的前向散射检测器。在又另一个实例中，系统包括：联接了具有曲线形(例如，半圆形)覆盖杆的光学检测器散射帽组件的侧向散射检测器、以及联接了具有不对称多边形覆盖杆的光学散射帽组件的前向散射检测器。在还另一个实例中，系统包括：联接了具有曲线形(例如，半圆形)覆盖杆的光学检测器散射帽组件的侧向散射检测器、以及联接了具有矩形覆盖杆的光学散射帽组件的前向散射检测器。
除了其他光电检测器以外，所关注的检测器可以包括但不限于光学传感器或光电检测器，比如，有源像素传感器(APS)、雪崩光电二极管、图像传感器、电荷耦合装置(CCD)、增强型电荷耦合装置(ICCD)、发光二极管、光子计数器、辐射热测量计、热电检测器、光敏电阻、光伏电池、光电二极管、光电倍增管、光电晶体管、量子点光电导体或光电二极管及其组合。在某些实施例中，使用电荷耦合装置(CCD)、半导体电荷耦合装置(CCD)、有源像素传感器(APS)、互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器或N型金属氧化物半导体(NMOS)图像传感器来对所传输的光进行测量。在一些实施例中，成像传感器是CCD相机。例如，相机可以是电子倍增CCD(EMCCD)相机或增强型CCD(ICCD)相机。在其他实施例中，成像传感器是CMOS型相机。在使用CCD来对荧光或散射光进行测量的情况下，CCD的主动检测表面积可以比如从0.01cm2至10cm2变化，比如从0.05cm2至9cm2，比如从，比如从0.1cm2至8cm2，比如从0.5cm2至7cm2，并且包括从1cm2至5cm2。
本主题系统中的光电检测器的数量可以根据希望变化，比如1个或更多、比如2个或更多、比如3个或更多、比如5个或更多、并且包括10个或更多个光电检测器。在本主题系统包括多于一个光电检测器的情况下，每个光电检测器可以是相同的，或者两个或更多个光电检测器的集合可以是不同光电检测器的组合。
在某些实施例中，检测器是位置感测方案，包括但不限于：位置感测光电传感器、光电检测器、有源像素传感器(APS)、以及象限光电二极管。在某些实施例中，检测器是象限光电二极管。在检测器是象限光电二极管的情况下，象限光电二极管的每个区域的主动检测表面积可以在比如从0.01cm2至10cm2变化，比如从0.05cm2至9cm2，比如从，比如从0.1cm2至8cm2，比如从0.5cm2至7cm2，并且包括从1cm2至5cm2。在一些实例中，检测器是具有多于一个光电二极管的光电二极管，比如两个或更多个光电二极管，比如三个或更多个，比如五个或更多个并且包括10个或更多个光电二极管。
检测器可以被定位在距样本一定距离处，该距离取决于照射光源的类型和样本的特征(例如，样本中的颗粒大小)。例如，检测器可以被定位成距离样本0.01mm或更多，比如0.05mm或更多，比如0.1mm或更多，比如0.5mm或更多，比如1mm或更多，比如2.5mm或更多，比如5mm或更多，比如10mm或更多，比如15mm或更多，比如25mm或更多并且包括距离样本50mm或更多。检测器还可以被定位成相对于样本成变化的角度。例如，检测器可以被定位成相对于样本成角度，范围从10°至90°，比如从15°至85°，比如从20°至80°，比如25°至75°并且包括从30°至60°。在某些实施例中，检测器被定位成相对于样本成90°角。在一些实施例中，系统包括被定位成用于检测样本的前向散射光的检测器。在其他实施例中，系统包括被定位成用于检测样本的侧向散射光的检测器。在又其他实施例中，系统包括被定位成用于检测样本的荧光的检测器。
在一些实施例中，所关注的系统包括用于照射样本的一个或多个光源。光源可以是发射具有宽范围的波长的光的宽带光源，例如像跨越50nm或更多，比如100nm或更多，比如150nm或更多，比如200nm或更多，比如250nm或更多，比如300nm或更多，比如350nm或更多，比如400nm或更多，并且包括跨越500nm或更多。例如，一种适当宽带光源发射具有从200nm至1500nm的波长的光。适当宽带光源的另一个实例包括发射具有从400nm至1000nm的波长的光的光源。可以采用任何合宜的宽带光源方案，比如除其他宽带光源之外的卤素灯、氘弧灯、氙弧灯、稳定的光纤耦合的宽带光源、具有连续光谱的宽带LED、超发光发射二极管、半导体发光二极管、宽光谱LED白光源、多个LED集成的白光源或其任何组合。
在其他实施例中，光源是发射具体波长或窄范围波长的窄带光源。在一些情形中，这些窄带光源发射具有窄范围波长例如像50nm或更小，比如40nm或更小，比如30nm或更小，比如25nm或更小，比如20nm或更小，比如15nm或更小，比如10nm或更小，比如5nm或更小，比如2nm或更小的光，并且包括发射特定波长的光(即，单色光)的光源。可以采用任何合宜的窄带光源方案，比如窄波长LED、激光二极管或联接到一个或多个光学带通滤光器、衍射光栅、单色器上的宽带光源或其任何组合。
在某些实施例中，光源是激光器。在一些情形中，本发明的系统包括气体激光器，比如氦-氖激光器、氩激光器、氪激光器、氙激光器、氮激光器、CO2激光器、CO激光器、氩-氟(ArF)准分子激光器、氪-氟(KrF)准分子激光器、氙氯(XeCl)准分子激光器或氙-氟(XeF)准分子激光器或其组合。在其他情形中，本主题系统包括染料激光器，比如芪、香豆素或罗丹明(rhodamine)激光器。在又其他情形中，所关注的激光器包括金属-蒸气激光器，比如氦-镉(HeCd)激光器、氦-汞(HeHg)激光器、氦-硒(HeSe)激光器、氦-银(HeAg)激光器、锶激光器、氖-铜(NeCu)激光器、铜激光器或金激光器以及其组合。在还其他情形中，本主题系统包括固态激光器，如红宝石激光器、Nd:YAG激光器、NdCrYAG激光器、Er:YAG激光器、Nd:YLF激光器、Nd:YVO4激光器、Nd:YCa4O(BO3)3激光器、Nd:YCOB激光器、钛蓝宝石激光器、铥YAG激光器、镱YAG激光器、Yb2O3(ytterbium2O3)激光器或铈掺杂的激光器以及其组合。
本主题系统可以包括一个或多个光源，如所希望的，比如两个或更多个光源，比如三个或更多个光源，比如四个或更多个光源，比如五个或更多个光源并且包括十个或更多个光源。光源可以包括多种类型的光源的任何组合。例如，在一些实施例中，本主题系统包括激光器的阵列，比如具有一个或多个气体激光器、一个或多个染料激光器以及一个或多个固态激光器的阵列。在其他情形中，在采用两个光源的情况下，第一光源可以是宽带白光源(例如，宽带白光LED)并且第二光源可以是宽带近红外光源(例如，宽带近IR LED)。在其他情形中，在采用两个光源的情况下，第一光源可以是宽带白光源(例如，宽带白光LED)并且第二光源可以是窄光谱光源(例如，近IR LED或激光器)。在又其他情形中，光源是各自发射特定波长的多个窄带光源，比如两个或更多个激光器，比如三个或更多个激光器包括5个或更多个激光器。在还其他情形中，光源是两个或更多个LED的阵列，比如三个或更多个LED的阵列，比如五个或更多个LED的阵列，包括十个或更多个LED的阵列。
在一些实施例中，光源发射具有波长范围从200nm至1500nm的光，比如从250nm至1250nm，比如从300nm至1000nm，比如从350nm至900nm并且包括从400nm至800nm。例如，光源可以包括发射具有波长范围从200nm至900nm的光的宽带光源。在其他情形中，光源包括多个发射波长范围从200nm至900nm的窄带光源。例如，光源可以是各自独立地发射所具有的波长范围在200nm至900nm之间的光的多个窄带LED(1nm至25nm)。在一些实施例中，窄带光源是发射200nm至900nm范围内的光的一种或多种窄带灯，比如窄带镉灯、铯灯、氦灯、汞灯、汞-镉灯、钾灯、钠灯、氖灯、锌灯或其任何组合。在其他实施例中，窄带光源包括发射200nm至1000nm范围内的光的一个或多个激光器，例如，如上所述的气体激光器、准分子激光器、染料激光器、金属蒸气激光器以及固态激光器。
取决于测定方案，本主题系统可以被配置成以连续形式或以不连续间隔形式照射样本。例如，在一些实施例中，系统可以被配置成连续地照射样本。在光包括两个或更多个光源的情况下，样本可以同时被所有这些光源连续地照射。在其他情形中，连续地依次使用各光源照射样本。在其他实施例中，可以规则的间隔形式照射样本，比如每0.001微秒、每0.01微秒、每0.1微秒、每1微秒、每10微秒、每100微秒并且包括每1000微秒照射样本。光源可以被定位在距样本一定距离处，距离取决于光源的类型和样本的特征(例如，流动流宽度、所关注的颗粒大小)而变化。例如，光源可以被定位成距离样本0.01mm或更多，比如0.05mm或更多，比如0.1mm或更多，比如0.5mm或更多，比如1mm或更多，比如2.5mm或更多，比如5mm或更多，比如10mm或更多，比如15mm或更多，比如25mm或更多并且包括距离样本50mm或更多。光源还可以被定位在相对于样本的一定角度上，角度也会变化。例如，光源可以被定位在相对于样本的一定角度上，角度范围从10°至90°，比如从15°至85°，比如从20°至80°，比如从25°至75°并且包括从30°至60°。在某些实施例中，光源被定位在相对于样本90°的角度上。
每个检测器还可以包括一个或多个光学调整部件。在一些情形下，光学调整是将从样本收集到的光(例如，散射光、荧光)聚焦到检测器表面上、或者阻挡或隔离某些波长的光。光学调整部件可以是提供所希望的对收集的光束改变的任何合宜的装置或结构，并且可以包括但不限于透镜、反射镜、针孔、狭缝、光栅、光折射器以及其任何组合。如所需要，检测器可以包括一个或多个光学调整部件，比如两个或更多个，比如三个或更多个，比如四个或更多个，并且包括五个或更多个光学调整部件。在某些实施例中，检测器包括一个聚焦透镜。在其他实施例中，检测器包括一个或多个带通滤光器。
在一些实施例中，检测器和光学调整部件处于光学联通，但不是物理接触。取决于检测器的大小，光学调整部件可以被定位成距离检测器0.05mm或更多，0.1mm或更多，比如0.5mm或更多，比如1mm或更多，比如10mm或更多，比如25mm或更多，比如50mm或更多，比如100mm或更多，比如250mm或更多，包括500mm或更多。在其他实施例中，光学调整部件被物理联接到检测器上，比如使用粘合剂一起共同模制或一起整合在壳体中，壳体具有相邻检测器定位的光学调整部件。因此，光学调整部件和检测器可以被整合到单个单元中。
在某些实施例中，本主题系统是采用了上文所描述的光学检测器散射帽组件的流式细胞仪系统，该光学检测器散射帽用于减少来自流动流中的样本的、从照射光源入射的光的量。本发明的具有可移除覆盖杆的本主题光学检测器散射帽组件可以与多种多样的流式细胞仪系统一起使用。用于分析样本的适当流式细胞术系统和方法包括但不限于以下文献中所描述的系统和方法：Flow Cytometry:A Practical Approach(《流式细胞术：实用方法》)(编者：Ormerod(奥默罗德)，牛津大学出版社(1997))；Flow Cytometry Protocols(《流式细胞术方案》)(编者：雅罗什斯基(Jaroszeski)等人，Methods in MolecularBiology No.91(《分子生物学方法第91期》)，胡玛纳出版社(1997))；Practical FlowCytometry,3rd ed.(《实用流式细胞术：第三版》)(Wiley-Liss(1995))；Ann Clin Biochem(《临床生化纪事》)(Virgo(弗戈)等人(2012)，1月，49(第1部分)：17-28)；Semin ThromHemost(《血栓与止血研讨》)(Linden(林登)等人，2004年10月，30(5)：502-11)；J Pathol(《病理学杂志》)(Alison(艾莉森)等人，2010年12月，222(4)：335-344)；以及Crit RevTher Drug Carrier Syst(《治疗性药物载体系统的关键评论》)(Herbig(赫比格)等人(2007)，24(3)：203-255)，所述文献的披露内容通过引用结合在此。在某些情形中，所关注的流式细胞术系统包括BD生物科学公司(BD Biosciences)FACSCantoTM和FACSCanto IITM流式细胞仪、BD生物科学公司FACSVantageTM、BD生物科学公司FACSortTM、BD生物科学公司FACSCountTM、BD生物科学公司FACScanTM、以及BD生物科学公司FACSCaliburTM系统、BD生物科学公司InfluxTM细胞分选仪、BD生物科学公司AccuriTMC6流式细胞仪、BD生物科学公司LSRFortessaTM流式细胞仪、BD生物科学公司LSRFortessaTMX-20流式细胞仪、BD生物科学公司FACSVerseTM流式细胞仪、BD生物科学公司FACSAriaTMIII以及BD FACSAriaTM融合流式细胞仪、BD生物科学公司FACSJazzTM细胞分选仪、或类似的系统。
在某些实施例中，本主题系统是结合了以下美国专利申请号中描述的流式细胞仪的一个或多个部件的流式细胞仪系统：3,960,449；4,347,935；4,667,830；4,704,891；4,770,992；5,030,002；5,040,890；5,047,321；5,245,318；5,317,162；5,464,581；5,483,469；5,602,039；5,620,842；5,627,040；5,643,796；5,700,692；6,372,506；6,809,804；6,813,017；6,821,740；7,129,505；7,201,875；7,544,326；8,140,300；8,233,146；8,753,573；8,975,595；9,092,034；9,095,494和9,097,640，所述申请的披露内容通过引用结合在此。
用于测量来自样本的光的方法
本披露的多个方面还包括用于测量从样本发射的光(例如在流式细胞仪的流动流中)的方法，其中所测的光是穿过本发明的光学散射帽组件到达检测器的光。在某些实施例中，方法包括：使用光源来照射样本；使用联接了光学散射帽组件的检测器来检测来自样本的光；并且以一个或多个波长对所检测到的光进行测量。在一些实施例中，所检测到的光是来自样本的荧光。在其他实施例中，所检测到的光是来自样本的散射光、例如侧向散射光或前向散射光。
在一个实施例中，样本是生物样本。术语“生物样本”以其常规意义在本文中用于指代完整生物体、植物、真菌，或动物组织、细胞或组成部分的子集，在某些情形中这些动物组织、细胞或组成部分可以存在于血液、粘液、淋巴液、滑液、脑脊髓液、唾液、支气管肺泡灌洗液、羊水、羊膜脐带血、尿液、阴道液以及精液中。如此，“生物样本”指天然生物体、或其组织的子集，并且指由生物体或其组织的子集中制备的匀浆、裂解物或提取物，包括但不限于例如，血浆；血清；脊髓液；淋巴液；皮肤、呼吸道、胃肠道、心血管以及泌尿生殖道的部分；眼泪；唾液；乳汁；血细胞；肿瘤；器官。生物样本可以是任何类型的生物体组织，包括健康组织和患病组织(例如，癌性的、恶性的、坏死的等)两者。在某些实施例中，生物样本是液体样本，比如，血液或其衍生物，例如，血浆、眼泪、尿液、精液等，其中，在一些情形中，样本是血液样本，包括全血，比如，从静脉穿刺或手指针刺获得的血液(其中，所述血液在测定之前可以或可以不与如防腐剂、抗凝剂等任何试剂组合)。
在某些实施例中，样本的来源是“哺乳动物”或“哺乳类”，其中，这些术语被广泛地用来描述在哺乳纲之内的生物体，包括食肉目(例如，狗和猫)、啮齿目(例如，小鼠、豚鼠和大鼠)、以及灵长类(例如，人、黑猩猩和猴)。在一些情况下，受试者是人类。所述方法可以应用于从两种性别的和在任何发育阶段(即，新生儿、婴儿、少年、青少年、成年)的人类受试者获得的样本，其中，在某些实施例中，人类受试者是少年、青少年或成年人。尽管本发明可以应用于来自人类受试者的样本，但应当理解的是，所述方法还可以在来自其他动物受试者(例如但不限于鸟、小鼠、大鼠、狗、猫、家畜以及马)的样本上(即，在“非人类受试者”中)执行。
在实践根据某些实施例的方法时，使用来自光源的光来照射样本(例如，在流式细胞仪的流动流中)。在一些实施例中，光源是发射具有宽范围的波长的光的宽带光源，例如像跨越50nm或更多，比如100nm或更多，比如150nm或更多，比如200nm或更多，比如250nm或更多，比如300nm或更多，比如350nm或更多，比如400nm或更多并且包括跨越500nm或更多。例如，一种适当宽带光源发射具有从200nm至1500nm的波长的光。适当宽带光源的另一个实例包括发射具有从400nm至1000nm的波长的光的光源。在方法包括使用宽带光源来进行照射的情况下，除了其他宽带光源或其任何组合以外，兴趣宽带光源方案可以包括但不限于卤素灯、氘弧灯、氙弧灯、稳定的光纤耦合的宽带光源、具有连续光谱的宽带LED、超辐射发光二极管、半导体发光二极管、宽光谱LED白光源、多LED集成的白光源。
在其他实施例中，方法包括使用发射具体波长或窄波长范围的窄带光源来进行照射，如例如使用发射像50nm或更小的窄波长范围的光的光源，比如40nm或更小，比如30nm或更小，比如25nm或更小，比如20nm或更小，比如15nm或更小，比如10nm或更小，比如5nm或更小，比如2nm或更小的范围，并且包括发射特定光(即，单色光)波长的光源。在方法包括使用窄带光源来进行照射的情况下，所关注的窄带光源方案可以包括但不限于窄波长LED、激光二极管或耦合至一个或多个光学带通滤光器、衍射光栅、单色器或其任何组合的宽带光源。
在某些实施例中，方法包括使用一个或多个激光器来照射样本。如上所讨论的，激光器的类型和数目将取决于样本以及所希望聚集的光而变化，并且可以是气体激光器，比如氦-氖激光器、氩激光器、氪激光器、氙激光器、氮激光器、CO2激光器、CO激光器、氩-氟(ArF)准分子激光器、氪-氟(KrF)准分子激光器、氙氯(XeCl)准分子激光器或氙-氟(XeF)准分子激光器或其组合。在其他情形中，所述方法包括使用染料激光器(比如，芪、香豆素或罗丹明激光器)来照射流动流。在又其他实例中，方法包括使用金属-蒸气激光器来照射流动流，比如，氦-镉(HeCd)激光器、氦-汞(HeHg)激光器、氦-硒(HeSe)激光器、氦-银(HeAg)激光器、锶激光器、氖-铜(NeCu)激光器、铜激光器或金激光器及其组合。在仍其他情形中，方法包括使用固态激光器来照射流动流，比如，红宝石激光器、Nd:YAG激光器、NdCrYAG激光器、Er:YAG激光器、Nd:YLF激光器、Nd:YVO4激光器、Nd:YCa4O(BO3)3激光器、Nd:YCOB激光器、钛蓝宝石激光器、铥YAG激光器、镱YAG激光器、Yb2O3(ytterbium2O3)激光器或铈掺杂的激光器及其组合。
可以使用以上提及的光源中的一个或多个光源来照射样本，比如两个或更多个光源，比如三个或更多个光源，比如四个或更多个光源，比如五个或更多个光源并且包括十个或更多个光源。光源可以包括多种类型的光源的任何组合。例如，在一些实施例中，所述方法包括使用激光器阵列来照射流动流中的样本，比如具有一个或多个气体激光器、一个或多个染料激光器以及一个或多个固态激光器的阵列。
可以使用范围为从200nm至1500nm的波长来照射样本，比如从250nm至1250nm，比如从300nm至1000nm，比如从350nm至900nm，并且包括从400nm至800nm。例如，在光源是宽带光源的情况下，可以使用从200nm至900nm的波长来照射样本。在其他情形中，在光源包括多个窄带光源的情况下，可以使用在从200nm至900nm范围内的特定波长来照射样本。例如，光源可以是各自独立地发射所具有的波长范围在200nm至900nm之间的光的多个窄带LED(1nm至25nm)。在其他实施例中，窄带光源包括一个或多个激光器(比如，激光器阵列)，并且使用范围从200nm至700nm的特定波长(比如，使用具有如以上所描述的气体激光器、准分子激光器、染料激光器、金属蒸气激光器以及固态激光器的激光器阵列)来照射样本。
在采用多于一个光源的情况下，可以使用光源来同时或顺序地或其组合照射样本。例如，可以使用这两种光源来同时照射样本。在其他实施例中，使用这两种光源来顺序地照射流动流。在两种光源顺序地进行照射的情况下，每种光源照射样本的时间可以独立地为0.001微秒或更多，比如0.01微秒或更多，比如0.1微秒或更多，比如1微秒或更多，比如5微秒或更多，比如10微秒或更多，比如30微秒或更多并且包括60微秒或更多。例如，方法可以包括在范围从0.001微秒到100微秒(比如从0.01微秒到75微秒，比如从0.1微秒到50微秒，比如从1微秒到25微秒并且包括从5微秒到10微秒)的持续时间上使用光源(例如激光器)来照射样本。在使用两个或更多个光源来顺序地照射样本的实施例中，由每个光源照射样本的持续时间可以相同或不同。
由每个光源进行的照射之间的时间段也可以如所希望地变化，从而独立地分离来0.001微秒或更多的延迟，比如0.01微秒或更多，比如0.1微秒或更多，比如1微秒或更多，比如5微秒或更多，比如10微秒或更多，比如15微秒或更多，比如30微秒或更多，并且包括60微秒或更多。例如，由每个光源进行的照射之间的时间段范围可以为从0.001微秒至60微秒，比如从0.01微秒至50微秒，比如从0.1微秒至35微秒，比如从1微秒至25微秒，并且包括从5微秒至10微秒。在某些实施例中，由每个光源进行的照射之间的时间段是10微秒。在由多于两个(即，三个或更多个)光源顺序地照射样本的实施例中，由每个光源进行的照射之间的延迟可以相同或不同。
可以连续地或以不连续的间隔照射样本。在一些情形中，方法包括使用光源来连续地照射样本中的样本。在其他情形中，使用光源以不连续的间隔照射样本，比如每0.001毫秒、每0.01毫秒、每0.1毫秒、每1毫秒、每10毫秒、每100毫秒，并且包括每1000毫秒或以其他某个间隔进行照射。
根据光源，可以从变化的距离照射样本，比如0.01mm或更多，比如0.05mm或更多，比如0.1mm或更多，比如0.5mm或更多，比如1mm或更多，比如2.5mm或更多，比如5mm或更多，比如10mm或更多，比如15mm或更多，比如25mm或更多，并且包括50mm或更多。而且，照射角度也可以在从10°到90°的范围上变化，比如从15°到85°，比如从20°到80°，比如从25°到75°，并且包括从30°到60°，例如，以90°角。
如上文所讨论的，在实施例中，来自样本的光(例如，荧光、前向散射光、侧向散射光等)穿过如在此所描述的光学检测器散射帽组件并且被一个或多个检测器测量到。在实践本主题方法时，对一个或多个波长的光进行测量，比如5个或更多个不同波长，比如10个或更多个不同波长，比如25个或更多个不同波长，比如50个或更多个不同波长，比如100个或更多个不同波长，比如200个或更多个不同波长，比如300个或更多个不同波长，并且包括对400个或更多个不同波长的聚集光进行测量。
在一些实施例中，方法包括在某个波长范围(例如，200nm至1000nm)上对所聚集的光进行测量。例如，方法可以包括聚集200nm至1000nm的一个或多个波长范围上的光谱。在又其他实施例中，方法包括以一个或多个特定波长对所聚集的光进行测量。例如，可以以450nm、518nm、519nm、561nm、578nm、605nm、607nm、625nm、650nm、660nm、667nm、670nm、668nm、695nm、710nm、723nm、780nm、785nm、647nm、617nm以及其任何组合中的一者或多者对所聚集的光进行测量。在某些实施例中，方法包括对于某些荧光团的荧光峰波长相对应的光波长进行测量。
在使用本发明的散射帽的过程中，在检测比激光波长更大的颗粒的散射时，前向方向上的散射沿激光方向有峰。对于比激光波长小得多的颗粒，散射不再有峰、并且被极大地减小。在小颗粒的情况下，希望的是尽可能多的阻挡入射激光以看到小颗粒的暗的散射迹象。由于散射在前向方向上没有峰，因此能够使用厚的散射杆，以去除不希望的光，同时让足够的散射光通过以检测颗粒。
可以连续地或以不连续的间隔对聚集光进行测量。在一些情形中，方法包括连续地对光进行测量。在其他情形中，以不连续的间隔对光进行测量，比如每0.001毫秒、每0.01毫秒、每0.1毫秒、每1毫秒、每10毫秒、每100毫秒，并且包括每1000毫秒或其他某个间隔。
可以在本主题方法期间对聚集光进行一次或多次测量，比如2次或更多次，比如3次或更多次，比如5次或更多次并且包括10次或更多次。在某些实施例中，对光进行测量两次或更多次，其中，在某些实例中，数据被求平均。
除了其他光电检测器以外，还可以采用如上文所描述的任何合宜的方案来进行光测量，包括但不限于光学传感器或光电检测器，比如，有源像素传感器(APS)、雪崩光电二极管、象限光电二极管、图像传感器、电荷耦合装置(CCD)、增强型电荷耦合装置(ICCD)、发光二极管、光子计数器、辐射热测量计、热电检测器、光敏电阻、光伏电池、光电二极管、光电倍增管、光电晶体管、量子点光电导体或光电二极管及其组合。在某些实施例中，使用电荷耦合装置(CCD)、半导体电荷耦合装置(CCD)、有源像素传感器(APS)、互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器或N型金属氧化物半导体(NMOS)图像传感器来对来自样本的光(例如，荧光、前向散射光、侧向散射光等)进行测量。在某些实施例中，使用电荷耦合装置(CCD)来对光进行测量。在使用CCD来对所传输的光进行测量的情况下，CCD的主动检测表面积可以比如从0.01cm2至10cm2变化，比如从0.05cm2至9cm2，比如从，比如从0.1cm2至8cm2，比如从0.5cm2至7cm2，并且包括从1cm2至5cm2。
在一些实施例中，方法包括在使用检测器来进行测量之前对光进行调整。例如，可以使所聚集的光传递穿过一个或多个透镜、反射镜、针孔、狭缝、光栅、光折射器及其任何组合。在一些情形中，使所聚集的光传递穿过一个或多个聚焦透镜，以例如减小引导到检测器的主动表面上的光的轮廓。在其他情形中，使来自样本的光传递穿过一个或多个缩小镜，以例如增大引导到检测器的主动表面上的光的轮廓。
在又其他情形中，方法进一步包括对光进行准直。例如，可以通过将传播穿过本主题光学对准的集光系统的光传递穿过一个或多个准直透镜或使用准直透镜或其组合来进一步对所述光进行准直。在仍其他情形中，方法进一步包括将传播穿过本主题光学对准的集光系统的光传递穿过一个或多个波长分离器。根据某些实施例的波长分离可以包括选择性地使多色光的特定波长或波长范围穿过或阻挡多色光的特定波长或波长范围。为了分离光波长，除了其他波长分离方案以外，可以将光传递穿过任何合宜的波长分离方案，包括但不限于有色玻璃、带通滤光器、干涉滤光器、二向色镜、衍射光栅、单色器及其组合。
在某些实施例中，所检测到的光(例如，荧光、前向散射光、侧向散射光等)可以进一步穿过光纤。如以上所讨论的，将光传播到检测器的主动表面上的适当光纤方案包括但不限于如美国专利号6,809,804中所描述的流式细胞仪光纤方案等流式细胞仪光纤方案，所述专利的公开内容通过引用结合在此。
在一些实施例中，方法包括基于样本的特征、例如样本中颗粒(例如，细胞)的大小或样本中的颗粒的荧光幅值来将覆盖杆附接至光学检测器散射帽组件的远端上。在一些情形下，所附接的覆盖杆的大小取决于样本中的颗粒的大小。在其他情形下，覆盖杆的形状取决于样本中的颗粒的大小。
在一些实施例中，在样本中的颗粒是用于照射样本的光波长的大小的4至10倍时，方法包括附接所具有的宽度范围从1mm至5mm、例如从1.5mm至4mm并且包括从2mm至3mm的覆盖杆。在这些实施例中，覆盖杆可以是矩形、曲线形或不对称多边形。例如，在样本中的颗粒是用于照射样本的光波长的大小的4至10倍时，方法可以包括将具有2mm宽度的矩形覆盖杆附接至光学检测器散射帽组件上。
在其他实施例中，在样本中的颗粒小于用于照射样本的光波长的大小的4倍时，方法可以包括将以下覆盖杆附接至光学检测器散射帽组件，覆盖杆具有的宽度范围从2mm至10mm，比如从2.5mm至9mm、比如从3mm至8mm并且包括从2.5mm至6mm，比如宽度为2.5mm、3mm、3.5mm、4mm、4.5mm、5mm、5.5mm、或6mm。在这些实施例中，覆盖杆可以是矩形、曲线形或不对称多边形。例如，在样本中的颗粒小于用于照射样本的光波长的大小的4倍时，方法可以包括将具有宽度范围从2mm-6mm的矩形覆盖杆附接至光学检测器散射帽组件。
在一些实施例中，方法包括：1)将第一覆盖杆附接至光学检测器散射帽组件的远端；2)检测并测量来自样本的光(例如，荧光、前向散射光、侧向散射光等)；3)移除第一覆盖杆；并且4)将第二覆盖杆附接至光学检测器散射帽组件的远端。在这些实施例中，第一覆盖杆和第二覆盖杆可以变化，如上文所描述的。在一些情形下，第一覆盖杆和第二覆盖杆具有相同的形状、但是大小(例如，宽度)不同。在其他情形下，第一覆盖杆和第二覆盖杆具有相同的大小、但是形状不同。在又其他情形下，第一覆盖杆和第二覆盖杆的形状和大小都不同。
在一个实例中，方法包括：1)将第一矩形覆盖杆附接至光学检测器散射帽组件的远端；2)检测并测量来自样本的光(例如，荧光、前向散射光、侧向散射光等)；3)移除第一矩形覆盖杆；并且4)将具有不同宽度的第二矩形覆盖杆附接至光学检测器散射帽组件的远端。
在另一个实例中，方法包括：1)将矩形覆盖杆附接至光学检测器散射帽组件的远端；2)检测并测量来自样本的光(例如，荧光、前向散射光、侧向散射光等)；3)移除矩形覆盖杆；并且4)将曲线形覆盖杆附接至光学检测器散射帽组件的远端。
在另一个实例中，方法包括：1)将曲线形覆盖杆附接至光学检测器散射帽组件的远端；2)检测并测量来自样本的光(例如，荧光、前向散射光、侧向散射光等)；3)移除曲线形覆盖杆；并且4)将矩形覆盖杆附接至光学检测器散射帽组件的远端。
在另一个实例中，方法包括：1)将矩形覆盖杆附接至光学检测器散射帽组件的远端；2)检测并测量来自样本的光(例如，荧光、前向散射光、侧向散射光等)；3)移除矩形覆盖杆；并且4)将不对称多边形覆盖杆附接至光学检测器散射帽组件的远端。
在另一个实例中，方法包括：1)将不对称多边形覆盖杆附接至光学检测器散射帽组件的远端；2)检测并测量来自样本的光(例如，荧光、前向散射光、侧向散射光等)；3)移除不对称多边形覆盖杆；并且4)将矩形覆盖杆附接至光学检测器散射帽组件的远端。
在另一个实例中，方法包括：1)将曲线形覆盖杆附接至光学检测器散射帽组件的远端；2)检测并测量来自样本的光(例如，荧光、前向散射光、侧向散射光等)；3)移除曲线形覆盖杆；并且4)将不对称多边形覆盖杆附接至光学检测器散射帽组件的远端。
在另一个实例中，方法包括：1)将不对称多边形覆盖杆附接至光学检测器散射帽组件的远端；2)检测并测量来自样本的光(例如，荧光、前向散射光、侧向散射光等)；3)移除不对称多边形覆盖杆；并且4)将曲线形覆盖杆附接至光学检测器散射帽组件的远端。
在实践根据某些实施例的本主题方法的过程中，可以移除第一覆盖杆并且用第二覆盖杆来更换，以减小在照射样本期间测得的检测器信号的信噪比。在这些实施例中，方法包括在照射样本期间监测检测器信号强度，以评估检测器信号的信噪比。在一些情形下，监测包括以规律的间隔(比如，每0.001毫秒、每0.01毫秒、每0.1毫秒、每1毫秒、每5毫秒、每10毫秒、每100毫秒包括每1000毫秒，或者其他某个间隔)来从检测器收集实时数据或者评估检测器信号。
在所评估的检测器信号的信噪比指示了特定覆盖杆提供小于最佳的信噪比的情况下，方法包括：将第一覆盖杆移除并且将第二覆盖杆附接至光学检测器散射帽组件并且随后监测信号强度。取决于检测到的来自样本的光的类型(例如，荧光、前向散射光、侧向散射光等)以及希望的检测器信号的信噪比减小，可以用具有不同形状、不同大小、或其组合的第二覆盖杆来更换第一覆盖杆。
套件
本发明的方面进一步包括套件，其中套件包括如在此所描述的一个或多个光学检测器散射帽组件以及覆盖杆。在一些情形下，套件可以包括单一光学检测器散射帽以及两个或更多个(包括三个或更多个、四个或更多个、五个或更多个等)覆盖杆，这些覆盖杆如上文所描述地可以与光学检测器散射帽相匹配并且从其上移除。在一些实施例中，多个覆盖杆可以具有相同或不同的尺寸，例如，两个或更多个散射杆可以在宽度方面彼此不同。在其他实施例中，这些覆盖杆可以具有不同的形状、例如矩形、曲线形、或不规则不对称多边形。
根据某些实施例的套件包括两个或更多个光学检测器散射帽，这些光学检测器散射帽被配置成联接两个不同类型的检测器(例如，荧光检测器、侧向散射检测器、前向散射检测器等)。在一些情形下，光学检测器散射帽壳体具有不同的尺寸。在其他情形下，光学检测器散射帽可以包括用于联接至检测器的不同类型的紧固件。例如，套件可以包括：第一光学检测器散射帽，该第一光学检测器散射帽包括用于联接至检测器的一个或多个凹槽、凹口、或突出部；以及第二光学检测器散射帽，该第二光学检测器散射帽包括被配置成使之旋拧到检测器上的螺纹。在还其他情形下，光学检测器散射帽可以包括用于与覆盖杆匹配的不同类型的对准器或紧固件。例如，套件可以包括：第一光学检测器散射帽，该第一光学检测器散射帽包括用于与覆盖杆对准并匹配的磁体；以及第二光学检测器散射帽，该第二光学检测器散射帽包括用于与覆盖杆对准并匹配的支架。
根据需要，套件可以包括一种或多种测定组分(例如，如以上所述的标记试剂、缓冲液等)。在一些情形中，如所希望的，套件可以进一步包括样本收集装置，例如，被配置成刺破皮肤以获得全血样本的刺或针、移液管等。
套件的这些不同测定组分可以存在于单独的容器中，或所述测定组分中的一些或所有测定组分可以是预先组合的。例如，在一些情形下，套件的一个或多个部件、例如一个或多个光学检测器散射帽和/或覆盖杆存在于密封小袋中、例如无菌箔袋或包膜中。
除了以上部件之外，本主题套件还可以进一步包括(在某些实施例中)用于实践本主题方法的说明。这些说明可以包括基于形状和大小的、针对每个散射杆的方向和参数。在某些实施例中，说明包括对于基于样本特征(例如，颗粒类型、大小等)以及照射光源的特性(例如，光的波长、光束轮廓、照射斑大小)来选择特定形状的覆盖杆的指示。在其他实施例中，说明包括对于基于样本特征(例如，颗粒类型、大小等)以及照射光源的特性(例如，光的波长、光束轮廓、照射束斑大小)来选择特定大小的覆盖杆的指示。
本主题套件中的说明可以以各种形式提供，可以在套件中存在所述形式中的一种或多种形式。这些说明可以存在的一种形式是在套件的包装、包装插入物等中打印在适当的介质或基底(例如，上面打印了信息的一张或多张纸)上的信息。这些说明的又另一种形式是已经记录有信息的计算机可读介质，例如，软盘、光盘(CD)、便携式闪盘驱动器以及类似物。这些说明可以存在的又另一种形式是可以用来通过因特网在远离的地方获取信息的网址。
实用性
本主题光学检测器散射帽组件可用于各种各样的应用中。在某些实施例中，光学检测器散射帽组件可用于增强对来自样本的光(例如来自流式细胞仪的流动流中的样本的荧光或散射光)的测量。本披露的实施例可用于希望提高流式细胞术中的发射和散射光测量的效率的情况中，比如可用于研究和高通量实验室测试中。本披露还可用于希望为流式细胞仪提供改进的细胞分选准确度、增强的颗粒聚集、减少的能量消耗、颗粒充电效率、更准确的颗粒充电以及在细胞分选过程中增强的颗粒偏转的情况中。
本披露还用于可能希望将从生物样本中制备的细胞用于研究、实验室测试或用治疗的应用中。在一些实施例中，本主题方法和装置可以便于获得从目标流体或组织生物样本中制备的个别细胞。例如，本主题方法和系统便于从流体样本或组织样本中制备细胞以用作疾病如癌症的研究或诊断样本。同样地，本主题方法和系统便于从流体样本或组织样本中制备细胞以用于治疗。与传统流式细胞术系统相比，本披露的方法和设备允许以提高的效率和低成本从生物样本(例如，器官、组织、组织碎片、流体)中分离并且收集细胞。
虽然有附加条款，但是还通过以下条款限定了本文中阐述的披露内容：
1.一种光学检测器散射帽组件，该组件包括：
壳体，该壳体包括近端和远端；
位于该壳体的远端处的开孔；
散射杆，该散射杆附接至该壳体并且跨该开孔延伸；以及
覆盖杆，该覆盖杆被配置成与该散射杆可逆地配合，
其中该覆盖杆具有的宽度等于或大于该散射杆。
2.根据条款1所述的散射帽组件，其中，该壳体包括对准器，该对准器将该覆盖杆定位成与该散射杆平行。
3.根据条款1-2中任一项所述的散射帽组件，其中，该壳体包括用于将该覆盖杆可逆地固定至该散射杆的紧固件。
4.根据条款1-3中任一项所述的散射帽组件，其中，该散射杆具有的宽度为从0.1mm至1.5mm。
5.根据条款1-4中任一项所述的散射帽组件，其中，该覆盖杆具有的宽度为从2mm至6mm。
6.根据条款1-5中任一项所述的散射帽组件，其中，该覆盖杆是矩形。
7.根据条款1-5中任一项所述的散射帽组件，其中，该覆盖杆是半圆形。
8.根据条款1-5中任一项所述的散射帽组件，其中，该覆盖杆是不对称多边形。
9.根据条款8所述的散射帽组件，其中，该不对称多边形覆盖杆在第一端处具有2mm的宽度且在第二端处具有从4至5mm的宽度。
10.根据条款1-9中任一项所述的散射帽组件，其中，覆盖杆包括磁性材料。
11.根据条款10所述的散射帽组件，其中，该覆盖杆包括涂有氧化物的磁钢。
12.一种用于包括将覆盖杆附接至光学检测器散射帽的远端的方法，其中该光学检测器散射帽包括：
壳体，该壳体包括近端和远端；
位于该壳体的远端处的开孔；以及
散射杆，该散射杆附接至该壳体的远端并且跨该开孔延伸，
其中该覆盖杆具有的宽度等于或大于该散射杆。
13.根据条款12所述的方法，其中，该方法包括：
将第一覆盖杆附接至该光学检测器散射帽的远端；
移除该第一覆盖杆；并且
将第二覆盖杆附接至该光学检测器散射帽的远端。
14.根据条款13所述的方法，其中，该第一覆盖杆具有的宽度大于该第二覆盖杆的宽度。
15.根据条款13所述的方法，其中，该第一覆盖杆具有的宽度小于该第二覆盖杆的宽度。
16.根据条款13-15中任一项所述的方法，其中，该第一覆盖杆是矩形。
17.根据条款13-15中任一项所述的方法，其中，该第二覆盖杆是不对称多边形。
18.根据条款12-17中任一项所述的方法，其中，该壳体包括对准器，该对准器在该壳体的远端处将该覆盖杆定位成与该散射杆平行。
19.根据条款12-18中任一项所述的方法，其中，该壳体包括用于将该覆盖杆固定至该散射杆的紧固件。
20.根据条款12-19中任一项所述的方法，其中，该散射杆具有的宽度为从0.1mm至1.5mm。
21.根据条款20所述的方法，其中，该覆盖杆具有的宽度为从2mm至6mm。
22.根据条款12-21中任一项所述的方法，其中，该覆盖杆是矩形。
23.根据条款12-21中任一项所述的方法，其中，该覆盖杆是半圆形。
24.根据条款12-21中任一项所述的方法，其中，该覆盖杆是不对称多边形。
25.根据条款24所述的方法，其中，该不对称多边形覆盖杆在第一端处具有2mm的宽度且在第二端处具有从4至5mm的宽度。
26.根据条款12-25中任一项所述的方法，其中，覆盖杆包括磁性材料。
27.根据条款12-26中任一项所述的方法，其中，该覆盖杆包括涂有氧化物的磁钢。
28.一种套件，包括：
光学检测器散射帽，该光学检测器散射帽包括：
壳体，该壳体包括近端和远端；
位于该壳体的远端处的开孔；
散射杆，该散射杆附接至该壳体并且跨该开孔延伸；以及
两个或更多个覆盖杆，这些覆盖杆被配置成与该散射杆可逆地配合。
29.根据条款28所述的套件，其中，该壳体包括对准器，该对准器将该覆盖杆定位成与该散射杆平行。
30.根据条款28-29中任一项所述的套件，其中，该壳体包括用于将该覆盖杆固定至该散射杆的紧固件。
31.根据条款28-30中任一项所述的套件，其中，该散射杆具有的宽度为从0.1mm至1.5mm。
32.根据条款31所述的套件，其中，每个覆盖杆具有的宽度为从2mm至6mm。
33.根据条款28-32中任一项所述的套件，其中，每个覆盖杆具有选自下组的形状，该组由以下各项组成：矩形、半圆形、以及不对称多边形。
34.根据条款33所述的套件，其中，至少一个覆盖杆是矩形。
35.根据条款33所述的套件，其中，至少一个覆盖杆是曲线形。
36.根据条款33所述的套件，其中，至少一个覆盖杆是不对称多边形。
37.根据条款36所述的套件，其中，该不对称多边形覆盖杆在第一端处具有2mm的宽度且在第二端处具有从4至5mm的宽度。
38.根据条款28-37中任一项所述的套件，其中，每个覆盖杆包括磁性材料。
39.根据条款28-37中任一项所述的套件，其中，每个覆盖杆包括涂有氧化物的磁钢。
40.根据条款28-39中任一项所述的套件，其中，该套件在容器内包括两个或更多个覆盖杆。
41.根据条款40所述的套件，其中，该容器是小袋。
42.根据条款28-41中任一项所述的套件，其中，该套件包括两个或更多个光学检测器散射帽。
43.根据条款42所述的套件，其中，每个光学检测器散射帽包括用于将该覆盖杆与该散射杆可逆地配合的不同紧固件。
44.根据条款42-43中任一项所述的套件，其中，每个光学检测器散射帽的壳体包括具有不同大小的开孔。
45.一种系统，包括：
检测器；以及
光学检测器散射帽组件，该组件包括：
壳体，该壳体包括近端和远端；
位于该壳体的远端处的开孔；
散射杆，该散射杆附接至该壳体并且跨该开孔延伸；以及
覆盖杆，该覆盖杆被配置成与该散射杆可逆地配合，
其中该覆盖杆具有的宽度等于或大于该散射杆。
46.根据条款45所述的系统，其中，该检测器被定位成用于检测来自流动流的散射光。
47.根据条款46所述的系统，其中，该检测器被定位成用于检测前向散射光。
48.根据条款46所述的系统，其中，该检测器被定位成用于检测侧向散射光。
49.根据条款45-48中任一项所述的系统，其中，该检测器包括位置感测检测器。
50.根据条款49所述的系统，其中，该检测器包括象限光电二极管。
51.根据条款45-48中任一项所述的系统，其中，该检测器包括光电二极管阵列。
52.根据条款51所述的系统，其中，该光电二极管阵列包括两个或多个光电二极管检测器。
53.根据条款45-52中任一项所述的系统，进一步包括光学调整部件，该光学调整部件被定位在该光学检测器散射帽组件壳体的近端与该检测器之间。
54.根据条款53所述的系统，其中，该光学调整部件包括聚焦透镜。
55.根据条款53所述的系统，其中，该光学调整部件包括缩小透镜。
56.根据条款53所述的系统，其中，该光学调整部件包括准直透镜。
57.根据条款53所述的系统，其中，该光学调整部件包括波长分离器。
58.根据条款57所述的系统，其中，该波长分离器包括截止滤光透镜。
59.根据条款45-58中任一项所述的系统，进一步包括光源。
60.根据条款59所述的系统，其中，该光源包括激光器。
61.根据条款45-60中任一项所述的系统，其中，该壳体包括对准器，该对准器将该覆盖杆定位成与该散射杆平行。
62.根据条款45-61中任一项所述的系统，其中，该壳体包括用于将该覆盖杆固定至该散射杆的紧固件。
63.根据条款45-62中任一项所述的系统，其中，该散射杆具有的宽度为从0.1mm至1.5mm。
64.根据条款45-63中任一项所述的系统，其中，该覆盖杆具有的宽度为从2mm至6mm。
65.根据条款45-64中任一项所述的系统，其中，该覆盖杆是矩形。
66.根据条款45-64中任一项所述的系统，其中，该覆盖杆是半圆形。
67.根据条款45-63中任一项所述的系统，其中，该覆盖杆是不对称多边形。
68.根据条款67所述的系统，其中，该不对称多边形覆盖杆在第一端处具有2mm的宽度且在第二端处具有从4至5mm的宽度。
69.根据条款45-68中任一项所述的系统，其中，覆盖杆包括磁性材料。
70.根据条款45-69中任一项所述的系统，其中，该覆盖杆包括涂有氧化物的磁钢。
71.根据条款45-70中任一项所述的系统，其中，该系统是流式细胞仪。
72.一种方法，包括：
将光学检测器散射帽附接至检测器，该光学检测器散射帽包括：
壳体，该壳体包括近端和远端；
位于该壳体的远端处的开孔；
跨该开孔延伸的散射杆，其中该散射杆被配置成用于将覆盖杆可逆地固定，该覆盖杆具有的宽度等于或大于该散射杆；
使用光源来照射包含细胞的样本；
使用该检测器来检测由该样本散射的光；并且
以一个或多个波长对所检测到的光进行测量。
73.根据条款72所述的方法，其中，当该样本内的细胞具有的大小小于该光源的波长的4倍时，该覆盖杆的宽度大于2mm。
74.根据条款72所述的方法，其中，当该样本内的细胞具有的大小为该光源的波长的4倍或更大时，该覆盖杆的宽度为2mm或更小。
75.根据条款73-74中任一项所述的方法，进一步包括确定该样本中的细胞的大小。
76.根据条款72-75中任一项所述的方法，进一步包括将该覆盖杆从该光学检测器散射帽上移除、并且将第二覆盖杆与该散射杆可逆地配合。
77.根据条款76所述的方法，其中，该第二覆盖杆具有与该第一覆盖杆不同的宽度。
78.根据条款76-77中任一项所述的方法，其中，该第二覆盖杆具有与该第一覆盖杆不同的形状。
79.根据条款72-78中任一项所述的方法，其中，该壳体包括对准器，该对准器将该覆盖杆定位成与该散射杆平行。
80.根据条款72-79中任一项所述的方法，其中，该壳体包括用于将该覆盖杆固定至该散射杆的紧固件。
81.根据条款72-80中任一项所述的方法，其中，该散射杆具有的宽度为从0.1mm至1.5mm。
82.根据条款72-81中任一项所述的方法，其中，该覆盖杆具有的宽度为从2mm至6mm。
83.根据条款72-80中任一项所述的方法，其中，该覆盖杆是矩形。
84.根据条款72-80中任一项所述的方法，其中，该覆盖杆是半圆形。
85.根据条款72-80中任一项所述的方法，其中，该覆盖杆是不对称的。
86.根据条款85所述的方法，其中，该覆盖杆在第一端处具有2mm的宽度且在第二端处具有从4至5mm的宽度。
87.根据条款72-86中任一项所述的方法，其中，覆盖杆包括磁性材料。
88.根据条款72-86中任一项所述的方法，其中，该覆盖杆包括涂有氧化物的磁钢。
尽管已经出于清楚理解的目的通过说明和实例的方式较为详细地描述了前述发明，但是本领域的技术人员根据本披露的教导很容易明白的是，可以对其进行某些改变和修改而不偏离所附权利要求书的精神或范围。
因此，前述内容仅说明了本发明的原理。应理解的是，本领域技术人员将能够设计不同的安排，所述不同的安排虽然没有在此明确地描述或显示，但体现本发明的原理并且被包括在其精神和范围之内。另外，在此叙述的所有实例和条件性语言原则上旨在帮助读者理解本发明的原理，而不限于这些具体叙述的实例和条件。此外，本文中叙述本发明的原理、方面和实施例的所有陈述及其特定实例旨在涵盖其结构等效物和功能等效物两者。另外，这种等效物旨在包括当前已知的等效物以及将来开发的等效物两者，即，所开发的执行相同功能的任何要素，而不考虑结构。因此，本发明的范围不旨在受限于本文中所示出和描述的示例性实施例。而是，本发明的范围和精神通过所附权利要求书来具体化。
Claims (14)
1.一种光学检测器散射帽组件，所述组件包括：
壳体，所述壳体包括近端和远端；
开孔，所述开孔位于所述壳体的远端处；
散射杆，所述散射杆附接至所述壳体并且跨所述开孔延伸；以及
覆盖杆，所述覆盖杆被配置成与所述散射杆可逆地配合，
其中所述覆盖杆具有的宽度等于或大于所述散射杆。
2.根据权利要求1所述的光学检测器散射帽组件，其中，所述壳体包括对准器，所述对准器将所述覆盖杆定位成与所述散射杆平行。
3.根据权利要求1-2中任一项所述的光学检测器散射帽组件，其中，所述壳体包括用于将所述覆盖杆固定至所述散射杆的紧固件。
4.根据权利要求1-2中任一项所述的光学检测器散射帽组件，其中，所述散射杆具有的宽度为从0.1mm至1.5mm。
5.根据权利要求4所述的光学检测器散射帽组件，其中，所述覆盖杆具有的宽度为从2mm至6mm。
6.根据权利要求1-2中任一项所述的光学检测器散射帽组件，其中，所述覆盖杆具有选自下组的形状，所述组由以下各项组成：矩形、曲线形、以及不对称多边形。
7.根据权利要求6所述的光学检测器散射帽组件，其中，所述覆盖杆是不对称多边形、并且在第一端处具有2mm的宽度且在第二端处具有从4mm至5mm的宽度。
8.根据权利要求1-2中任一项所述的光学检测器散射帽组件，其中，所述覆盖杆包括涂有氧化物的磁钢。
9.一种包括将覆盖杆附接至光学检测器散射帽的远端的方法，其中所述光学检测器散射帽包括：
壳体，所述壳体包括近端和远端；
开孔，所述开孔位于所述壳体的远端处；以及
散射杆，所述散射杆附接至所述壳体的远端并且跨所述开孔延伸，
其中所述覆盖杆具有的宽度等于或大于所述散射杆，
其中，所述方法包括：
将第一覆盖杆附接至所述光学检测器散射帽的远端；
移除所述第一覆盖杆；并且
将第二覆盖杆附接至所述光学检测器散射帽的远端。
10.一种套件，包括：
光学检测器散射帽，所述光学检测器散射帽包括：
壳体，所述壳体包括近端和远端；
开孔，所述开孔位于所述壳体的远端处；
散射杆，所述散射杆附接至所述壳体并且跨所述开孔延伸；以及
两个或更多个覆盖杆，这些覆盖杆被配置成与所述散射杆可逆地配合。
11.一种具有光学检测器散射帽组件的系统，所述系统包括：
检测器；以及
光学检测器散射帽组件，所述组件包括：
壳体，所述壳体包括近端和远端；
开孔，所述开孔位于所述壳体的远端处；
散射杆，所述散射杆附接至所述壳体并且跨所述开孔延伸；以及
覆盖杆，所述覆盖杆被配置成与所述散射杆可逆地配合，
其中所述覆盖杆具有的宽度等于或大于所述散射杆。
12.一种用于分析样品的方法，所述方法包括：
将光学检测器散射帽附接至检测器，所述光学检测器散射帽包括：
壳体，所述壳体包括近端和远端；
开孔，所述开孔位于所述壳体的远端处；
跨所述开孔延伸的散射杆，其中所述散射杆被配置成用于将覆盖杆可逆地固定，所述覆盖杆具有的宽度等于或大于所述散射杆；
使用光源来照射包含细胞的样本；
使用所述检测器来检测由所述样本散射的光；并且
以一个或多个波长对所检测到的光进行测量。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，当所述样本内的细胞具有的大小小于所述光源的波长的4倍时，所述覆盖杆的宽度大于2mm。
14.根据权利要求12所述的方法，其中，当所述样本内的细胞具有的大小为所述光源的波长的4倍或更大时，所述覆盖杆的宽度为2mm或更小。
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