[發(fā)明專利]光學(xué)測量裝置和光學(xué)測量方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110051749.5
• 申請日: 2011-03-03
• 公開（公告）號: CN102192872A
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鈴木俊平;今西慎吾;橋本學(xué)治;堂脅優(yōu)
• 申請（專利權(quán)）人: 索尼公司
• 主分類號: G01N15/14
• 分類號: G01N15/14;G01N21/64;G01N21/63;G02B27/10
• 代理公司: 北京康信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 余剛;吳孟秋

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于識別諸如微粒的樣本的光學(xué)測量裝置及方法，更具體地，涉及用于通過檢測從被具有特定波長的光照射的樣本生成的熒光和散射光來識別樣本的種類等的技術(shù)。

背景技術(shù)

在識別諸如細(xì)胞、微生物和脂質(zhì)體的生物微粒的情況下，通常使用采用了流式細(xì)胞術(shù)(流式細(xì)胞儀)的光學(xué)測量方法(例如，參見Hiromitsu?Nakauchi，supervisor，″Cell?Engineering?Separate?Volume，Experimental?Protocol?Series，F(xiàn)low?Cytometry?Jiyujizai，″Second?Ed.，Shujunsha?Inc.，(August?31，2006))。流式細(xì)胞術(shù)是通過將具有特定波長的激光施加到在通道中以線形流動的多個(gè)微粒上并檢測從被該激光照射的每個(gè)微粒生成的熒光和散射光，來分別檢測多個(gè)微粒的分析方法。

更具體地，包含作為待測量對象的多個(gè)微粒的樣本液以及在樣本液周圍流動的鞘液在通道中形成層流，以使包含在樣本液中的微粒成一條線。在這種情況下，朝向通道施加激光，從而微粒分別通過激光束。此時(shí)，每個(gè)微粒都被激光激發(fā)而生成通過諸如CCD(電荷耦合器)或PMT(光電倍增管)的光檢測器檢測的熒光和/或散射光。由光檢測器檢測的光被轉(zhuǎn)換成電信號并被數(shù)字化，以執(zhí)行統(tǒng)計(jì)分析，從而確定每個(gè)微粒的種類、尺寸、結(jié)構(gòu)等。

將在該流式細(xì)胞術(shù)中被測量的散射光大體上劃分為“前向散射光”和“側(cè)散射光”。前向散射光是以與激光的入射角基本相同的角度散射的光，側(cè)散射光是在與激光的傳播方向垂直的方向上散射的光。例如，在作為待測量對象的樣本是細(xì)胞的情況下，眾所周知，前向散射光反映關(guān)于細(xì)胞尺寸的信息，而側(cè)散射光反映關(guān)于細(xì)胞的形態(tài)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的信息。已經(jīng)開發(fā)了利用該原理的分析裝置(例如，參見第2006-230333和2007-263894號日本專利公開)。

圖11是示出具有用于測量側(cè)散射光的機(jī)構(gòu)的現(xiàn)有光學(xué)測量裝置100的配置的示意圖。在光學(xué)測量裝置100中，從光源101向分析薄片(analytical?chip)102的檢測區(qū)域109施加激發(fā)光111，從而從檢測區(qū)域109中的微粒110生成散射光。該散射光的側(cè)散射分量112在激發(fā)光111的傳播方向上分析薄片102的上游側(cè)被檢測。更具體地，從微粒110生成的側(cè)散射分量112穿過會聚透鏡103和小孔104，然后被諸如PMT的散射光檢測器105檢測。

另一方面，如同檢測熒光的情況一樣，散射光的前向散射分量113在激發(fā)光111的傳播方向上分析薄片102的下游側(cè)被檢測。更具體地，從微粒110生成的前向散射分量113與熒光和激發(fā)光111通過物鏡106會聚。激發(fā)光111然后通過激發(fā)光屏蔽掩模107被去除。前向散射分量113然后通過LPF(長通濾光器)108與熒光分離并由檢測器(未示出)檢測。

發(fā)明內(nèi)容

然而，上述現(xiàn)有技術(shù)存在以下問題。即，在圖11中示出的現(xiàn)有光學(xué)測量裝置100中，必須調(diào)節(jié)三個(gè)焦點(diǎn)，即，用于會聚激發(fā)光111的會聚透鏡的焦點(diǎn)，用于檢測前向散射分量113和熒光的物鏡106的焦點(diǎn)，以及用于檢測側(cè)散射分量112的會聚透鏡103的焦點(diǎn)。因此，現(xiàn)有裝置中光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)是很麻煩的，并且難以減小裝置尺寸。

因此，期望提供能夠方便地調(diào)節(jié)光學(xué)系統(tǒng)并能夠減小裝置尺寸的光學(xué)測量裝置和方法。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，提供了一種光學(xué)測量裝置，包括：光施加部，被配置為向通道中流動的樣本施加激發(fā)光；以及散射光檢測部，被配置為在激發(fā)光的傳播方向上，在樣本的下游側(cè)，檢測從被激發(fā)光照射的樣本生成的散射光，所述散射光檢測部包括：散射光分離掩模，用于將散射光分離成數(shù)值孔徑小于或等于特定值的低NA(數(shù)值孔徑)分量和數(shù)值孔徑大于特定值的高NA分量；第一檢測器，用于檢測低NA分量；以及第二檢測器，用于檢測高NA分量。

如上所述，散射光檢測部包括用于將入射的散射光分離成低NA分量和高NA分量的散射光分離掩模。因此，散射光的側(cè)散射分量可以在激發(fā)光的傳播方向上在樣本的下游側(cè)被檢測。結(jié)果，不必設(shè)置用于在激發(fā)光的傳播方向上在樣本的上游側(cè)檢測側(cè)散射分量的光學(xué)系統(tǒng)。

優(yōu)選地，散射光檢測部進(jìn)一步包括中繼透鏡系統(tǒng)，用于在散射光分離掩模上形成共軛面。

優(yōu)選地，低NA分量的數(shù)值孔徑小于或等于0.3。

優(yōu)選地，高NA分量的數(shù)值孔徑大于或等于0.6。

優(yōu)選地，散射光分離掩模透射或反射數(shù)值孔徑小于或等于0.3的低NA分量，反射或透射數(shù)值孔徑大于或等于0.6的高NA分量，并吸收數(shù)值孔徑大于0.3而小于0.6的其他分量。