[發明專利]包括全息確定生物粒子的位置的分析方法及相應的設備

有效

• 申請號: 201580067724.0
• 申請日: 2015-11-13
• 公開（公告）號: CN107003229B
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發明（設計）人: 弗朗索瓦·派勞特;皮埃爾·喬利;昆廷·宙索;邁克·克羅斯特·蘭茨貝格
• 申請（專利權）人: 原子能和替代能源委員會;生物梅里埃
• 主分類號: G01N15/14
• 分類號: G01N15/14;G01N21/45;G01N21/47;G03H1/08
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理有限公司 11270
• 代理人: 姚開麗;王琳

本發明涉及一種用于對包括感興趣粒子(112A)的樣品(111)進行全息分析的方法，所述樣品被布置在光源(120)與光學系統(131)之間，并且所述方法包括下述步驟：限定位于樣品的界面(116，117)上或距離所述界面已知距離處的參考點(118)；在距離該參考點的受控距離D1處對光學系統的物平面(133)進行定位，感興趣粒子(112A)位于所述物平面(133)的外部；獲取所述樣品的透射全息圖像；對圖像進行數字化重構，每個重構圖像與物平面沿光軸的預定虛擬偏移量(Dii)相關聯；以及推導出感興趣粒子與參考點之間的距離(D_F)。

技術領域

本發明涉及對接收生物粒子的樣品進行分析的領域，該分析特別包括確定至少一種所述生物粒子沿著樣品的深度軸的位置。

背景技術

其中需要知道生物粒子沿著接收該粒子的樣品的深度軸的位置的許多情況在現有技術中是已知的。

常用的解決方案為在樣品的不同深度處獲取樣品的一系列圖像。然后尋求其中觀察到生物粒子的清晰圖像的圖像。

這種解決方案的缺點在于該解決方案不能得知透明生物粒子的位置，該透明生物粒子的清晰圖像與周圍環境的圖像混淆。

本發明的目的是提出一種沒有該缺點的方法和設備。

特別地，本發明的目的是提出一種使得可以根據三維空間的至少一個軸來確定任何生物粒子的位置的方法和設備。

發明內容

該目的是通過對接收生物粒子的樣品進行分析的方法來實現的，該生物粒子包括感興趣粒子，該方法是在下述設備中實施的，該設備包括設置在第一光源和光學系統之間的所述樣品，并且所述方法包括以下步驟：

-限定位于所述樣品的第一界面上或者沿與所述光學系統的光軸平行的軸線距離所述第一界面已知距離處的參考點；

-使用所述第一光源對接收所述感興趣粒子的區域進行照明，該區域被稱為照明區域；

-使用位于所述光學系統的像平面中的傳感器來獲取所述照明區域的圖像，該圖像被稱為參考圖像，所述感興趣粒子位于所述光學系統的所述物平面的外部，并且所述物平面與所述參考點之間沿著與所述光學系統的光軸平行的軸線的距離是已知距離，該已知距離稱為有用距離；

-使用所述參考圖像來數字化構建一系列重構圖像，每個重構圖像與所述物平面沿所述光學系統的光軸的預定偏移量相關聯；

-使用所述一系列重構圖像來確定所述感興趣粒子與所述物平面之間沿與所述光學系統的光軸平行的軸線的距離。

因此，有利地，本發明包括下述步驟：通過下述方式來檢測該參考點：將所述光學系統放置成使得所述光學系統的物平面被放置在所述參考點上、所述第一界面上或者距離所述第一界面已知距離處，并且將所述光學系統設置成使得所述感興趣粒子位于所述光學系統的所述物平面的外部。

針對光學系統的該布置來獲取參考圖像，使得所述感興趣粒子位于所述光學系統的所述物平面的外部。

光學系統的該布置可以直接對應于為了檢測參考點而實施的光學系統的布置。在這種情況下，在檢測到參考點之后直接獲取參考圖像或散焦圖像。

或者，在檢測到參考點之后，所述方法包括下述步驟：通過使接收所述樣品的支持件相對于所述光學系統進行平移來使所述光學系統的所述物平面相對于所述參考點偏移。在該偏移步驟之后獲取參考圖像或散焦圖像。

本發明使得可以精確地知道物平面和所述參考點之間的距離。由此可以精確地知道感興趣粒子和物平面之間的距離，然后使得可以最佳地定位分析設備，以便對感興趣粒子進行研究。

有利地，所述方法包括：使用所述感興趣粒子與所述物平面之間的所述距離以及所述有用距離來確定所述感興趣粒子與所述參考點之間的距離。