CN113008768A - 一种用于流式细胞仪的反射式荧光收集装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于流式细胞仪的反射式荧光收集装置，由平凸反射透镜和弯月非球面透镜组成的物镜组和分光组件，以及一个非球面透镜构成的前向收集组件，物镜组和分光组件收集的荧光由分光镜、聚焦镜、探测器组成的分光模块检测，本发明利用反射式荧光接收结构，仅使用两片透镜即达到NA1.2‑1.3数值孔径，同时解决流式细胞仪使用多个激光空间分离问题。
Description
技术领域
本发明涉及光学仪器分析技术领域，尤其涉及一种用于流式细胞仪的反射式荧光收集装置。
背景技术
目前流式细胞仪是一种对单列细胞或粒子进行分析和分选的仪器。细胞的导流聚焦模块，可以通过水动力或声波聚焦技术使细胞排成一列并且保持在轴中央顺序前进。流式细胞仪通常以激光为光源，激发光源在垂直方向照射导流腔内顺序通过的细胞，当细胞通过时，光束通过细胞时产生了前向角散射和侧向角散射。
目前用于流式细胞仪荧光收集的显微物镜由于受到流动池壁厚的影响，数值孔径很难达到1.0以上，收集到的荧光信号有限。由于流式细胞仪通常需要多个激发光源，通过多个激光空间分离来检测多种荧光，现有的光学收集装置不同光源发出的荧光信号无法分散开来，从而造成不同光源相互干扰。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于流式细胞仪的反射式荧光收集装置，旨在解决现有技术中现有的光学收集装置不同光源发出的荧光信号无法分散开来，从而造成不同光源相互干扰的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用的一种用于流式细胞仪的反射式荧光收集装置，包括用于荧光标记的测试粒子导流聚焦模块流动池、收集激光照射到所述流动池中心粒子所激发的侧向散射光和荧光的物镜组、分光组件和前向收集组件；
所述物镜组与所述流动池外壁胶合固定，所述物镜组的数值孔径为1.2～1.3，视场范围500μm×500μm，波长范围400～800nm，放大倍率为7～14，所述前向收集组件用于收集前向散射光；
所述分光组件包括荧光准直透镜、第一分光镜、第二分光镜、第三分光镜、第四分光镜和第五分光镜，所述荧光准直透镜用于对所述物镜组收集荧光进行准直，依次通过所述第一分光镜、所述第二分光镜、所述第三分光镜、所述第四分光镜、所述第五分光镜进行分光，然后所述通光聚焦镜将分光聚焦到所述前向收集装置。
其中，所述第一分光镜、所述第二分光镜、所述第三分光镜、所述第四分光镜和所述第五分光镜的波长不同。
其中，所述物镜组件包括第一透镜和第二透镜，所述第一透镜和所述第二透镜依次同轴排列，并所述第一透镜平面通过光学胶与所述流动池的宽边胶合固定，所述第二透镜凹面与所述流动池平面相对。
其中，所述第一透镜具有正光焦度的球面反射镜，材料为低折射率的冕玻璃；所述第二透镜为具有正光焦度非球面和负光焦度组合的弯月非球面透镜，材料为高折射率的冕玻璃。
其中，所述前向收集组件包括聚焦镜和探测器，所述聚焦镜用于收集前向散射光，并传输到所述探测器进行检测。
其中，所述第一分光镜、所述第二分光镜、所述第三分光镜、所述第四分光镜和所述第五分光镜与所述准直透镜的准直光线具有一定角度，其角度范围为10°至20°之间。
其中，所述用于流式细胞仪的反射式荧光收集装置还包括非球面镜片和光电二极管，所述流动池发射散射光，所述非球面镜片用于将所述流动池产生的散射光聚集到所述光电二极管。
本发明的一种用于流式细胞仪的反射式荧光收集装置，由平凸反射透镜和弯月非球面透镜组成的所述物镜组和所述分光组件，以及一个非球面透镜构成的所述前向收集组件，所述物镜组和所述分光组件收集的荧光由分光镜、聚焦镜、探测器组成的分光模块检测，本发明利用反射式荧光接收结构，仅使用两片透镜即达到NA1.2-1.3数值孔径，同时解决流式细胞仪使用多个激光空间分离问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的用于流式细胞仪的反射式荧光收集装置的光路结构图。
图2是本发明的第一视场效果图。
图3是本发明的第二视场效果图。
图4是本发明的第三视场效果图。
图中：1-第一透镜、2-流动池、3-第二透镜、4-非球面镜片、5-光电二极管、6-荧光准直透镜、7-第一分光镜、8-第二分光镜、9-第三分光镜、10-第四分光镜、11-第五分光镜、12-探测器、13-通光聚焦镜。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
请参阅图1，本发明提供了一种用于流式细胞仪的反射式荧光收集装置，包括用于荧光标记的测试粒子导流聚焦模块流动池2、收集激光照射到所述流动池2中心粒子所激发的侧向散射光和荧光的物镜组、分光组件和前向收集组件；
所述物镜组与所述流动池2外壁胶合固定，所述物镜组的数值孔径为1.2～1.3，视场范围500μm×500μm，波长范围400～800nm，放大倍率为7～14，所述前向收集组件用于收集前向散射光；
所述分光组件包括荧光准直透镜6、第一分光镜7、第二分光镜8、第三分光镜9、第四分光镜10和第五分光镜11，所述荧光准直透镜6用于对所述物镜组收集荧光进行准直，依次通过所述第一分光镜7、所述第二分光镜8、所述第三分光镜9、所述第四分光镜10、所述第五分光镜11进行分光，然后所述通光聚焦镜13将分光聚焦到所述前向收集装置。
进一步地，所述第一分光镜7、所述第二分光镜8、所述第三分光镜9、所述第四分光镜10和所述第五分光镜11的波长不同。
进一步地，请参阅图1，所述物镜组件包括第一透镜1和第二透镜3，所述第一透镜1和所述第二透镜3依次同轴排列，并所述第一透镜1平面通过光学胶与所述流动池2的宽边胶合固定，所述第二透镜3凹面与所述流动池2平面相对。
进一步地，所述第一透镜1具有正光焦度的球面反射镜，材料为低折射率的冕玻璃；所述第二透镜3为具有正光焦度非球面和负光焦度组合的弯月非球面透镜，材料为高折射率的冕玻璃。
进一步地，请参阅图1，所述前向收集组件包括聚焦镜和探测器12，所述聚焦镜用于收集前向散射光，并传输到所述探测器12进行检测。
进一步地，所述第一分光镜7、所述第二分光镜8、所述第三分光镜9、所述第四分光镜10和所述第五分光镜11与所述准直透镜的准直光线具有一定角度，其角度范围为10°至20°之间。
进一步地，请参阅图1，所述用于流式细胞仪的反射式荧光收集装置还包括非球面镜片4和光电二极管5，所述流动池2发射散射光，所述非球面镜片4用于将所述流动池2产生的散射光聚集到所述光电二极管5。
在本实施方式中，所述物镜组件的所述第一透镜1、所述第二透镜3和所述流动池2都是由石英玻璃加工而成，其内流道长宽比大于2.4，流道中心到所述第一透镜1表面距离1.5-2mm，另一侧到所述第二透镜3表面距离1.5-2mm，所述第一透镜1为具有正光焦度的球面反射镜，材料为低折射率的冕玻璃，所述第一透镜1的厚度为3mm，所述第一透镜1的平面与所述流动池2胶合固定，所述第二透镜3为具有正光焦度非球面和负光焦度组合的弯月非球面透镜，材料为高折射率的冕玻璃，所述第二透镜3的凹面与所述流动池2平面相对，所述第二透镜3厚度为3mm；所述显微物镜组的数值孔径为1.2～1.3，视场范围500μm×500μm，波长范围400～800nm，放大倍率为7～14，如图2至图4所示；所述荧光准直透镜6对所述物镜组收集的荧光进行准直，依次通过所述第一分光镜7、所述第二分光镜8、所述第三分光镜9、所述第四分光镜10、所述第五分光镜11进行分光，然后通过所述聚焦镜聚焦到所述探测器12，如此，由平凸反射透镜和弯月非球面透镜组成的所述物镜组和所述分光组件，以及一个非球面透镜构成的所述前向收集组件，所述物镜组和所述分光组件收集的荧光由分光镜、聚焦镜、探测器12组成的分光模块检测，本发明利用反射式荧光接收结构，仅使用两片透镜即达到NA1.2-1.3数值孔径，同时解决流式细胞仪使用多个激光空间分离问题。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。
Claims (7)
1.一种用于流式细胞仪的反射式荧光收集装置，其特征在于，包括用于荧光标记的测试粒子导流聚焦模块流动池、收集激光照射到所述流动池中心粒子所激发的侧向散射光和荧光的物镜组、分光组件和前向收集组件；
所述物镜组与所述流动池外壁胶合固定，所述物镜组的数值孔径为1.2～1.3，视场范围500μm×500μm，波长范围400～800nm，放大倍率为7～14，所述前向收集组件用于收集前向散射光；
所述分光组件包括荧光准直透镜、第一分光镜、第二分光镜、第三分光镜、第四分光镜和第五分光镜，所述荧光准直透镜用于对所述物镜组收集荧光进行准直，依次通过所述第一分光镜、所述第二分光镜、所述第三分光镜、所述第四分光镜、所述第五分光镜进行分光，然后所述通光聚焦镜将分光聚焦到所述前向收集装置。
2.如权利要求1所述的用于流式细胞仪的反射式荧光收集装置，其特征在于，
所述第一分光镜、所述第二分光镜、所述第三分光镜、所述第四分光镜和所述第五分光镜的波长不同。
3.如权利要求1所述的用于流式细胞仪的反射式荧光收集装置，其特征在于，
所述物镜组件包括第一透镜和第二透镜，所述第一透镜和所述第二透镜依次同轴排列，并所述第一透镜平面通过光学胶与所述流动池的宽边胶合固定，所述第二透镜凹面与所述流动池平面相对。
4.如权利要求3所述的用于流式细胞仪的反射式荧光收集装置，其特征在于，
所述第一透镜具有正光焦度的球面反射镜，材料为低折射率的冕玻璃；所述第二透镜为具有正光焦度非球面和负光焦度组合的弯月非球面透镜，材料为高折射率的冕玻璃。
5.如权利要求1所述的用于流式细胞仪的反射式荧光收集装置，其特征在于，
所述前向收集组件包括聚焦镜和探测器，所述聚焦镜用于收集前向散射光，并传输到所述探测器进行检测。
6.如权利要求1所述的用于流式细胞仪的反射式荧光收集装置，其特征在于，
所述第一分光镜、所述第二分光镜、所述第三分光镜、所述第四分光镜和所述第五分光镜与所述准直透镜的准直光线具有一定角度，其角度范围为10°至20°之间。
7.如权利要求1所述的用于流式细胞仪的反射式荧光收集装置，其特征在于，
所述用于流式细胞仪的反射式荧光收集装置还包括非球面镜片和光电二极管，所述流动池发射散射光，所述非球面镜片用于将所述流动池产生的散射光聚集到所述光电二极管。
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| EP4354195A1 (en) * | 2022-10-12 | 2024-04-17 | Suzhou VDO Biotech Co., Ltd | Light energy collecting system and detection apparatus |
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