[發明專利]采用光柵逆向色散的多波長光束合束裝置及其應用

在審

• 申請號: 201310532275.5
• 申請日: 2013-11-03
• 公開（公告）號: CN103983556A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發明（設計）人: 龔維燕
• 申請（專利權）人: 龔維燕
• 主分類號: G01N15/14
• 分類號: G01N15/14
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 杜靜靜

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技術領域

本發明涉及一種用于醫療檢測儀器類流式細胞儀的激發光合束裝置，具體涉及一種采用光柵逆向色散的多波長光束合束裝置及其應用。?

背景技術

1、流式細胞術（Flow?Cytometry，?FCM?)?和流式細胞儀?

??流式細胞術（FCM）是在顯微鏡技術、染色化學、電子學技術和計算機等領域的綜和進步的結合下得以發展起來的對處于快速直線流動中的單細胞的特性及其成分，或其他各種微小顆粒（如細菌）及其負載物進行多參數分析和分選的技術，它不僅可測量細胞大小、內部顆粒的性狀,還可檢測細胞表面和細胞漿抗原、細胞內DNA、RNA含量等，可對群體細胞在單細胞水平上進行分析。在短時間內檢測分析大量細胞，并收集、儲存和處理數據,進行多參數定量分析；能夠分類收集(分選)某一亞群細胞。在血液學、免疫學、腫瘤學、藥物學、遺傳學、臨床檢驗學、分子生物學、細胞動力學、環境微生物分析等學科中有著廣泛的應用。

流式細胞儀是集流體力學、光學和激光技術、電子工程學、生物信息學、生物物理學、熒光化學、標記技術、計算機等學科為一體的新型高科技儀器；用于對高速直線流動的細胞或生物微粒進行快速定量測定、分析和分選。細胞內幾乎所有能夠被熒光染料標記的成分或某種變化都可以用流式細胞儀進行檢測。其特點是檢測速度快、測量參數多、采集信息量大、分析全面、方法靈活，還能分選出特定細胞群進行深入研究。?

??2、流式細胞儀發展簡史?

從1930年瑞典科學家?Caspersson?和?Thorell?用顯微鏡研究染色細胞的結構開始，到現今日益完善的大型分析型和臺式臨床型的各式流式細胞儀的整個進程，充滿了半個多世紀來無數的精心研究和辛苦勞動。1934?年，加拿大人?Andrew?Moldavan?是首次提出了使懸浮的單個血紅細胞等流過玻璃毛細管，在亮視野下用顯微鏡進行計數，并用光電記錄裝置計測的設想,將靜態顯微鏡（static?microscopy）轉換成流式系統（flowing?system），從此，邁出了從顯微鏡觀察靜止細胞向流式細胞術發展的第一步。1936年，Caspersson?等引入顯微光度術。1940年，美國人?Albert?Coons提出用結合熒光素的抗體去標記細胞內的特定蛋白。?1949年,?美國人Walance?H.?Coulter?提交了發明專利，并在1953年獲得了此項專利?U.S.?Pat.?No.2656508,?“MEANS?FOR?COUNTING?PARTICLES?SUSPENDED?IN?FLUID?”(“懸浮在液體中的粒子計數方法“)。1958年,?Walance?H.?Coulter?和他的弟弟Joseph?Coulter,?Jr.?共同創建了”庫爾特電子公司”，開始銷售庫爾特血細胞計數儀。從此開啟了血細胞計數和分析自動化的新紀元。1959年，B型?Coulter?Counter?問世，它就是今日流式細胞儀的前身，因為它具備流式細胞儀的所有特性：能使單一細胞一個接一個的快速通過孔洞、能以電子信號來偵測細胞及具有信號分析的自動化。1953年?Crosland–Taylor根據雷諾對牛頓流體在圓形管中流動規律的研究，設計了一個流體系統：使待分析的細胞懸浮液都集聚在圓管軸線附近流過而其外層則包裹著鞘液，細胞懸液和鞘液都保持著高速層流運動狀態，使細胞能在液柱的中央內一個接一個地流動，并依此原理設計出了紅細胞光學自動計數器，奠定了現代流式細胞術中流體聚焦技術的基礎。1965年，Kamemtsky?等提出兩個設想，即用分光光度計定量細胞成分和結合測量值對細胞進行分類。?1967年，Kamemtsky?和?Melamed?在?Moldaven?的方法基礎上提出細胞分選的方法。Fulwyler?結合了Coulter?technology?及?RG?Sweet?給電腦噴墨打印機使用的噴墨技術（ink?jet?technology）而發展出第一臺具有篩選（sorting）功能的流式細胞篩選儀，即現在的?cell?sorter?的前身。噴墨技術的基本原理即是利用高頻率振盪的噴嘴（vibration?of?nozzle），將液柱（stream）分裂成液滴（drop）並使打算篩選的液滴帶上電荷，再利用高壓電場使液滴產生偏折而被導入收集管中。後來?Fulwyler?再加以改進，依照?Coulter?儀器測量到的電子信號?‘Coulter?volume’來決定給予含有特定細胞大小的液滴帶相應的電荷，然后利用電場使之偏折，如此即可分離出特定的細胞種類。1969年，Van?Dilla?發明第一臺熒光檢測細胞計。此儀器利用?argon?laser?取代傳統的顯微鏡燈源以激發熒光物質，並結合?hydrodynamic?focusing?及?Fulwyler’s?sorter?的技術，發展了今日流式細胞儀?FACS（fluorescence?activated?cell?sorter）的前身。不久，以?Stanford?大學?Herzenberg?教授為首的團隊發展出類似的儀器，除了上述特點外，還結合?multi-parameter?fluorescence、light?scatter、coulter?volume?及?cell?sorting?的功能，確立了現在廣為使用的FACS?的架構。當今兩大FACS?cytometer?的制造廠商，總部位於美國東岸的Coulter公司（Beckman?Coulter）、西岸的?Becton?Dickinson?（BD），即分別由?Coulter?Technology?及與?Stanford?大學研究的技術結合所衍生出來的。