[發明專利]基于單細胞檢測的高通量并行拉曼光譜儀

有效

• 申請號: 201810738423.1
• 申請日: 2018-07-06
• 公開（公告）號: CN110687089B
• 公開（公告）日: 2021-12-10
• 發明（設計）人: 任立輝;李遠東;聶亞茹;馬雪贇;籍月彤;馬波;徐健
• 申請（專利權）人: 中國科學院青島生物能源與過程研究所
• 主分類號: G01N21/65
• 分類號: G01N21/65;G01N21/01
• 代理公司: 上海一平知識產權代理有限公司 31266
• 代理人: 崔佳佳;徐迅

1.一種用于檢測細胞的拉曼光譜儀，其特征在于，所述拉曼光譜儀包括：

移動平臺(9)，所述移動平臺用于放置含細胞的待測樣品；

顯微成像模塊，所述顯微成像模塊用于對待測樣品進行顯微成像；

激光聚焦模塊，所述激光聚焦模塊用于對激光進行聚焦，使激光照射至待測細胞區域，從而以線陣多細胞方式激發拉曼信號；

光譜采集模塊，所述光譜采集模塊用于采集來自被經激光聚焦模塊聚焦后的激光照射的細胞所產生的拉曼信號；所述光譜采集模塊包括探測器(12)；在所述光譜采集模塊中，對于所述待測樣品中的單個細胞，進行n次拉曼光譜采集，其中n為≥3的正整數；

采集規劃控制模塊，所述采集規劃控制模塊用于控制所述移動平臺根據規劃路線進行移動，從而使得所述光譜采集模塊進行線陣細胞的拉曼光譜采集；所述的采集規劃控制模塊還用于劃分探測器曝光區域；所述的采集規劃控制模塊接收來自所述顯微成像模塊獲得的待測樣品的顯微圖像，基于所述顯微圖像通過圖像處理方式進行路徑規劃，并確定移動平臺的移動相關參數和所述探測器曝光區域的劃分；所述的移動平臺接收來自所述控制模塊的移動參數，并進行相應移動；

拉曼光譜處理模塊，所述的拉曼光譜處理模塊對來自所述光譜采集模塊的拉曼光譜進行處理，從而獲得對應單個細胞的拉曼光譜信號；

高性能計算子模塊，以及通過所述高性能計算子模塊并行對待測細胞區域中的線陣細胞對應的多個拉曼光譜信號分別進行疊加處理，并單一輸出已經進行n次采集的細胞拉曼光譜；

輸出模塊，所述的輸出模塊用于輸出檢測結果。

2.如權利要求1所述的拉曼光譜儀，其特征在于，所述采集規劃控制模塊基于圖像處理方式對細胞進行識別和采集路徑規劃，從而控制移動平臺根據規劃路線進行移動。

3.如權利要求1所述的拉曼光譜儀，其特征在于，所述的拉曼光譜儀還包括：

時序控制模塊，所述的時序控制模塊用于按預定的或所需的時序，控制所述移動平臺的移動，以及所述光譜采集模塊的工作狀態。

4.如權利要求1所述的拉曼光譜儀，其特征在于，n為4-50的正整數。

5.如權利要求3所述的拉曼光譜儀，其特征在于，在所述的時序中，當所述移動平臺的移動時，所述光譜采集模塊不進行拉曼光譜采集；而當所述移動平臺的不移動時，所述光譜采集模塊進行拉曼光譜采集。

6.如權利要求1所述的拉曼光譜儀，其特征在于，所述光譜采集模塊用于對拉曼光譜信號進行分區采集，其中每個分區對應于m個細胞，其中m為1、2或3。

7.如權利要求1所述的拉曼光譜儀，其特征在于，所述光譜采集模塊通過光纖對拉曼光譜信號進行分區采集，其中每個分區對應p個光纖通道，其中p為1、2或3。

8.如權利要求1所述的拉曼光譜儀，其特征在于，所述采集規劃控制模塊根據顯微成像模塊的圖像可自動對待測細胞進行圖像處理、定位和線陣采集線徑規劃。

9.如權利要求1所述的拉曼光譜儀，其特征在于，所述的移動平臺移動后，在所述的激光照射于待測樣品的區域中，存在q個細胞，其中q為≥3的正整數。

10.如權利要求6所述的拉曼光譜儀，其特征在于，m為1。

11.如權利要求1所述的拉曼光譜儀，其特征在于，所述的采集規劃控制模塊將探測器感光芯片根據線陣細胞個數劃分出對應的多個曝光區，使各個曝光區和待測細胞區域的各個細胞一一對應，從而并行獲得對應于單個細胞的拉曼光譜信號。

12.如權利要求1所述的拉曼光譜儀，其特征在于，在激光聚焦模塊中，所述的激光以帶狀聚焦區形式聚焦于所述的待測細胞區域。

13.如權利要求12所述的拉曼光譜儀，其特征在于，所述的帶狀聚焦區為狹長狀。