CN217212159U - 粒子分析仪、用于照射流中粒子的***及套件 - Google Patents
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Abstract
本公开的方面包括粒子分析仪、用于照射流中粒子的***及套件。根据某些实施例的***包括：光源和光检测***，所述光源具有配置成在第一位置处照射流的第一激光器和配置成在第二位置处照射流的第二激光器；所述光检测***具有配置成从流收集光的单个光收集部件和具有多个光电检测器的单个光电检测器阵列，所述多个光电检测器被配置成检测通过单个光收集部件传输的来自激光器的光。还描述了用于利用本主题***确定流中粒子的一个或更多个参数的方法。还提供了非暂时性计算机可读存储介质，其具有用于利用本主题***实施方法的指令。
Description
相关申请的交叉引用
根据35 U.S.C.§119(e)，本申请要求2020年4月16日提交的美国临时专利申请序列号63/010,890的提交日期的优先权，该申请的公开内容通过引用整体并入本文。
技术领域
本实用新型涉及一种粒子分析仪、用于照射流中粒子的***及套件。
背景技术
生物流体中分析物的特性已经成为医疗诊断和患者整体健康评估的组成部分。检测生物流体(诸如人类血液或血液衍生产品)中的分析物，能够提供可能在确定具有各种疾病状况的患者的治疗方案中发挥作用的结果。
流式细胞术是一种用于表征生物材料(诸如血液样品中的细胞或另一类生物或化学样品中的感兴趣的粒子)并经常对其进行分选的技术。流式细胞仪通常包括用于接收流体样品(诸如血液样品)的样品储存器和包含鞘液的鞘储存器。流式细胞仪将流体样品中的粒子(包括细胞)作为细胞流运输到流式细胞，同时也将鞘液引导到流式细胞。为了表征流的组分，用光照射流。流中材料的变化(诸如形态或荧光标记的存在)可能导致观察到的光发生变化，并且这些变化允许表征和分离。
为了表征流中的组分，光必须撞击流并被收集。流式细胞仪中的光源能够不同于广谱灯、发光二极管以及单波长激光器。光源与流对齐，并收集和量化来自被照明的粒子的光学响应。
实用新型内容
本公开的方面包括用于照射流中粒子的***。根据某些实施例的***包括光源和光检测***，所述光源具有配置成在第一位置处照射流的第一激光器和配置成在第二位置处照射流的第二激光器；所述光检测***具有配置成收集来自流的光的单个光收集部件和具有多个光电检测器的单个光电检测器阵列，所述多个光电检测器被配置成检测通过单个光收集部件传输的来自激光器的光。还描述了用于利用本主题***确定流中粒子的一个或更多个参数的方法。还提供了非暂时性计算机可读存储介质，其具有用于通过本主题***实施方法的指令。
在实施例中，***包括光源，该光源具有配置成在第一位置处照射流的激光器和配置成在与第一位置不同的位置处(诸如在第一位置下游的位置处)照射流的一个或更多个激光器。在一些实施例中，光源包括被配置成在下游位置处照射流的2个或更多个激光器，诸如3个或更多个激光器、诸如4个或更多个激光器、诸如5个或更多个激光器、诸如6个或更多个激光器、诸如12个或更多个激光器、诸如16个或更多个激光器、诸如32个或更多个激光器，并且包括64个或更多个激光器。在某些实施例中，光源包括配置成在第一位置处照射流的第一激光器、配置成在第一激光器下游的位置处照射流的第二激光器、配置成在第二激光器下游的位置处照射流的第三激光器、配置成在第三激光器下游的位置处照射流的第四激光器以及配置成在第四激光器下游的位置处照射流的第五激光器。在某些情况下，激光器中的每个被配置成独立地照射流上彼此间隔的位置，诸如10μm或更小、诸如9μm或更小、诸如8μm或更小、诸如 7μm或更小、诸如6μm或更小，并且包括流上间隔5μm或更小的位置。在实施例中，激光器中的每个被配置成独立地以离散的间隔照射流，诸如0.001μs至500ms的间隔、诸如1μs至5000μs。
***包括用于检测来自被照射的流中粒子的光的光检测***。根据某些实施例的光检测***包括配置成收集来自流的光的单个光收集部件和具有多个光电检测器的单个光电检测器阵列，以检测通过单个光收集部件传输的光。在一些情况下，光收集部件包括单光纤。
在实施例中，光电检测器阵列包括多个光电检测器，所述多个光电检测器配置成检测从光收集部件传输的光。在一些实施例中，来自光收集部件的光在光电检测器阵列内传播到光电检测器中的每个。在某些实施例中，阵列中的光电检测器以几何配置布置，使得光在光电检测器中的每个之间顺序地传播，诸如使用镜子(例如，二向色镜)、分束器或透镜。在一些情况下，光电检测器阵列布置为使得光在光电检测器阵列内传播时，由光电检测器在不同时间顺序地检测光。
在一些情况下，光电检测器阵列包括一个或更多个光学调节部件，所述一个或更多个光学调节部件被配置成限制一个或更多个波长的光不被每个光电检测器检测。在某些情况下，光学调节部件是带通滤波器。在其他情况下，光学调节部件是二向色镜，诸如传输具有一组预定波长的光的光谱范围的二向色镜。在一些实施例中，光电检测器阵列中的每个光电检测器被配置成差分检测由光收集部件传输的光。在一些情况下，每个光电检测器被配置成检测一组或更多组预定波长的光，诸如其中每个光电检测器被配置成检测一组50个不同波长或更少、诸如一组25个不同波长或更少。在某些实施例中，光电检测器阵列中的一个或更多个光电检测器被配置成检测来自光源的一个或更多个指定激光器的光。
在一些实施例中，***包括处理器，所述处理器具有可操作地耦合到该处理器的存储器，其中，所述存储器包括存储在其上的指令，该指令在由处理器执行时使处理器分配光电检测器阵列中的每个光电检测器以检测一组预定波长的光。在一些实施例中，存储器包括用于接受由光电检测器阵列产生的复用数据信号的指令。在一些情况下，复用数据信号是时分复用数据信号。在其他情况下，复用数据信号是波分复用数据信号。在其他情况下，数据信号是时分复用数据信号和波分复用数据信号。在一些实施例中，存储器包括用于对由光电检测器阵列的光电检测器检测到的光进行光谱解析的指令。在一些情况下，存储器包括用于通过为由光电检测器阵列的光电检测器检测到的每个光谱计算光谱解混合矩阵来对光进行光谱解析的指令。
本公开的方面包括用于确定流中粒子的一个或更多个参数的方法。根据某些实施例的方法包括利用第一激光器照射流中粒子、利用第二激光器照射流中粒子、利用具有多个光电检测器的单个光电检测器阵列检测来自粒子的通过单个光收集部件传输到光电检测器阵列的光、从光电检测器阵列产生复用数据信号、以及基于复用数据信号确定粒子的一个或更多个参数。在一些实施例中，参数由波分复用数据信号确定。在其他实施例中，参数由时分复用数据信号确定。在某些实施例中，确定的参数用于识别粒子。在一些情况下，确定的参数用于分选粒子。
在一些实施例中，该方法包括利用激光器在第一位置处照射流以及在与第一位置不同的位置处(诸如在第一位置下游的位置处)利用一个或更多个激光器照射流。在一些情况下，该方法包括利用2个或更多个激光器照射流，诸如3 个或更多个激光器、诸如4个或更多个激光器、诸如5个或更多个激光器、诸如6个或更多个激光器、诸如12个或更多个激光器、诸如16个或更多个激光器、诸如32个或更多个激光器，并且包括利用64个或更多个激光器照射流。在实施例中，在彼此独立间隔的位置处照射流，诸如10μm或更小、诸如9μm 或更小、诸如8μm或更小、诸如7μm或更小、诸如6μm或更小，并且包括流上间隔5μm或更小的位置。在一些实施例中，利用每个激光器以离散的间隔独立地照射流，诸如0.001μs至500ms、诸如1μs至5000μs。
在实施例中，来自激光器的光通过单个光收集部件传输到单个光电检测器阵列。在一些情况下，光利用单光纤传输到单个光电检测器阵列。来自单个光收集部件的光由多个光电检测器检测。在一些实施例中，该方法包括利用光电检测器阵列中的每个光电检测器检测一组或更多组预定波长的光，诸如其中每组波长的光包括50个不同波长或更少、诸如25个不同波长或更少。在一些情况下，传输到光电检测器阵列的光在不同时间由光电检测器中的每个检测，诸如其中，光在光电检测器阵列中的光电检测器中的每个之间顺序地传播。在某些情况下，该方法还包括分配光电检测器阵列中的每个光电检测器以检测预定组的波长的光。在一些实施例中，光通过光电检测器或光电检测器阵列进行光谱解析。在某些情况下，对检测到的光进行光谱解析包括为每个检测到的光谱计算光谱解混合矩阵。
本公开的方面还包括非暂时性计算机可读存储介质，用于确定流中粒子的一个或更多个参数。根据某些实施例的非暂时性计算机可读存储介质包括用于利用第一激光器照射流中粒子的算法、用于利用第二激光器照射流中粒子的算法、用于利用具有多个光电检测器的单个光电检测器阵列检测来自粒子的光的算法、用于从光电检测器阵列产生复用数据信号的算法以及用于基于复用数据信号确定粒子的一个或更多个参数的算法。在一些实施例中，非暂时性计算机可读存储介质包括用于产生时分复用数据信号的算法。在其他实施例中，非暂时性计算机可读存储介质包括用于产生波分复用数据信号的算法。
在一些实施例中，主题非暂时性计算机可读存储介质包括用于利用第一激光器在第一位置处照射流和在与第一位置不同的位置处(诸如在第一位置下游的位置处)利用一个或更多个激光器照射流的算法。在一些情况下，非暂时性计算机可读存储介质包括用于在彼此间隔10μm或更小的位置处用多个激光器照射流的算法。在某些情况下，非暂时性计算机可读存储介质包括用于在流的第一位置处利用第一激光器照射流的算法、用于在第一位置下游的流的第二位置处利用第二激光器照射流的算法、用于在第二位置下游的流的第三位置处利用第三激光器照射流的算法、用于在第三位置下游的流的第四位置处利用第四激光器照射流的算法、以及用于在第四位置下游的流的第五位置处利用第五激光器照射流的算法。
在一些实施例中，非暂时性计算机可读存储介质包括用于利用光电检测器阵列中的每个光电检测器检测一组或更多组预定波长的光(诸如包括50个不同波长或更少的几组波长的光、诸如25个不同波长或更少)的算法。在一些实施例中，非暂时性计算机可读存储介质包括用于分配光电检测器阵列中的每个光电检测器以检测一组预定波长的光的算法。在一些情况下，非暂时性计算机可读存储介质包括用于在不同时间利用光电检测器阵列中的每个光电检测器检测光的算法。在某些情况下，非暂时性计算机可读存储介质包括用于对由光电检测器阵列的光电检测器检测到的光进行光谱解析的算法，诸如具有用于为每个检测到的光谱计算光谱解混合矩阵的算法。
在实施例中，感兴趣的非暂时性计算机可读存储介质包括用于根据从光电检测器阵列产生的数据信号确定流中被照射的粒子的一个或更多个参数的算法。在一些实施例中，非暂时性计算机可读存储介质包括用于基于粒子的一个或更多个确定的参数来识别粒子的算法。在其他实施例中，非暂时性计算机可读存储介质包括用于基于粒子的一个或更多个确定的参数来分选粒子的算法。
还提供了包括主题***的一个或更多个部件的套件。根据某些实施例的套件包括一个或更多个激光器。套件还可以包括用于检测来自流的光的光电检测器阵列。在某些实施例中，主题套件还可以包括用于将光从流传播到光电检测器阵列的光收集部件，诸如单光纤。套件还可以包括被配置成减少预定波长的光的通过的一个或更多个光学调节部件。在一些情况下，光学调节部件是带通滤波器，诸如长通滤波器。在其他情况下，光学调节部件是二向色镜。
附图说明
当结合附图阅读以下详细描述时，可以最好地理解本实用新型。附图中包括以下图：
图1示出了根据某些实施例的分选控制***的一个示例的功能框图。
图2A示出了根据某些实施例的粒子分选***的示意图。
图2B示出了根据某些实施例的粒子分选***的示意图。
图3示出了根据某些实施例的用于基于计算的样品分析和粒子表征的粒子分析***的功能框图。
图4示出了根据某些实施例的流式细胞仪。
图5A示出了根据某些实施例的用于照射流中粒子的***。图5B示出了根据某些实施例的来自由光电检测器阵列的光电检测器检测到的光的所产生的数据信号。
图6示出了根据某些实施例的光电检测器阵列中的光电检测器的复用配置。
图7示出了根据某些实施例的计算***的框图。
具体实施方式
本公开的方面包括用于照射流中粒子的***。根据某些实施例的***包括光源和光检测***，所述光源具有配置成在第一位置处照射流的第一激光器和配置成在第二位置处照射流的第二激光器；所述光检测***具有配置成收集来自流的光的单个光收集部件和具有多个光电检测器的单个光电检测器阵列，该所述多个光电检测器被配置成检测通过单个光收集部件传输的来自激光器的光。还描述了利用本主题***用于确定流中粒子的一个或更多个参数的方法。还提供了非暂时性计算机可读存储介质，其具有利用本主题***用于实施方法的指令。
在更详细地描述本实用新型之前，应当理解，本实用新型不限于所描述的特定实施例，因为这样当然可以改变。还应理解，本文中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，并且不意在限制，因为本实用新型的范围将仅由所附权利要求书限制。
在提供值的范围的情况下，应当理解，除非上下文另外明确指出，否则在该范围的上限和下限与该所述范围内的任何其他规定值或中间值之间的每个中间值至下限单位的十分之一都包含在本实用新型内。这些较小范围的上限和下限可以独立地包括在较小范围中，并且也包含在本实用新型内，受制于所述范围中的任何明确排除的限制。在所述范围包括一个或两个限制的情况下，排除这些所包括的限制的一个或两个的范围也包括在本实用新型中。
在本文中给出了某些范围，其数值前面带有术语“约”。术语“约”在本文中用于为其后的确切数字以及与该术语后的数字接近或近似的数字提供文字支持。在确定数字是否接近或近似于具体列举的数字时，接近或近似的未列举数字可以是在给出数字的上下文中提供了与具体列举的数字的基本上等同的数字。
除非另有定义，否则本文中使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。尽管类似于或等同于本文描述的那些方法和材料的任何方法和材料也能够用于本实用新型的实施或测试中，但是现在描述了代表性的说明性方法和材料。
本说明书中引用的所有出版物和专利均通过引用并入本文，就如同每个单独的出版物或专利均被明确地且单独地指出通过引用并入本文一样，并通过引用并入本文以公开和描述与出版物所引用的相关的方法和/或材料。引用任何出版物是为了在申请日之前披露，并且不应被解释为承认本实用新型无权凭借先前的发明提前公布。此外，所提供的出版日期可能与实际出版日期不同，实际出版日期可能需要单独确认。
注意，除非上下文另有明确说明，否则如本文中和所附权利要求中所使用的单数形式“一个”、“一种”和“该”包括复数指代。还应注意，权利要求的起草可以排除任何可选元素。这样，本声明旨在用作与权利要求元素的叙述相关地使用如“仅”、“仅仅”等的这种专有术语或使用“负”限制的先行基础。
对阅读本实用新型后的本领域技术人员来说将显而易见的是，本文所描述和图示的单独的实施例中的每个具有离散的部件和特征，这些部件和特征可以容易地与其他几个实施例中的任何一个的特征分离或组合，而不脱离本实用新型的范围或精神。任何叙述的方法能够按照叙述的事件的顺序或在逻辑上可能的任何其他顺序进行。
虽然为了语法上的流畅性，已经或将要描述该装置和方法，并带有功能上的说明，但应明确理解，除非根据35 U.S.C.§112明确表述，否则权利要求不应被解释为以任何方式受到“手段”或“步骤”限制的构造的必要限制，而将被赋予司法等同原则下权利要求书所提供的定义的含义和等同含义的全部范围，并且在权利要求是根据35 U.S.C.§112明确提出的情况下，将根据35 U.S.C.§112 被赋予全部法定等同含义。
如上所述，本公开提供了具有多个激光器的***，所述激光器具有改变的光束轮廓。在本公开的进一步描述实施例中，首先更详细地描述具有包括被配置成照射流上的不同位置的两个或更多个激光器的光源以及具有单个光收集部件和单个光电检测器阵列的光源的***。接下来，描述了用于检测来自流中粒子的光并根据复用数据信号确定粒子的一个或更多个参数的方法。还提供了具有用于实施主题方法的指令的非暂时性计算机可读存储介质，以及具有主题***的一个或更多个部件的套件。
用于照射流中粒子的***
本公开的方面包括用于照射流中粒子的***。根据某些实施例的***包括：光源和光检测***，所述光源具有配置成在第一位置处照射流的第一激光器和配置成在与第一位置不同的位置处照射流的一个或更多个激光器；所述光检测***具有配置成收集来自流的光的单个光收集部件和具有多个光电检测器的单个光电检测器阵列，所述多个光电检测器被配置成检测通过单个光收集部件传输的来自激光器的光。
在实施例中，***包括光源，该光源具有配置成在第一位置处照射流的激光器和配置成在与第一位置不同的位置处(诸如在第一位置下游的位置处)照射流的一个或更多个激光器，如下文更详细地描述。在一些实施例中，光源包括被配置成在下游位置处照射流的2个或更多个激光器，诸如3个或更多个激光器、诸如4个或更多个激光器、诸如5个或更多个激光器、诸如6个或更多个激光器、诸如12个或更多个激光器、诸如16个或更多个激光器、诸如32个或更多个激光器，并且包括64个或更多个激光器。在实施例中，主题光源的每个激光器可以被配置成发射在200nm至1500nm变化的光的波长，诸如250nm 至1250nm、诸如300nm至1000nm、诸如350nm至900nm，并且包括400nm至 800nm。例如，光源的一个或更多个激光器可以被配置成发射具有200nm至 900nm的范围的波长的光。
激光器的类型可以不同，其中，感兴趣的激光器可以包括气体激光器，诸如氦氖激光器、氩激光器、氪激光器、氙激光器、氮激光器、CO2激光器、CO 激光器、氩氟(ArF)准分子激光器、氪氟(KrF)准分子激光器，氙氯(XeCl) 准分子激光器或氙氟(XeF)准分子激光器或其组合。在其他情况中，主题光源包括染料激光器，诸如二苯乙烯、香豆素或罗丹明激光器。在其他情况下，感兴趣的激光器包括金属蒸气激光器，诸如氦镉(HeCd)激光器、氦汞(HeHg)激光器、氦硒(HeSe)激光器、氦银(HeAg)激光器、锶激光器、氖铜(NeCu) 激光器、铜激光器或金激光器及其组合。在其他情况下，主题光源包括固态激光器，诸如红宝石激光器、Nd:YAG激光器、NdCrYAG激光器、Er:YAG激光器、 Nd:YLF激光器、Nd:YVO4激光器、Nd:YCa4O(BO3)3激光器、Nd:YCOB激光器、钛蓝宝石激光器、铥YAG激光器、镱YAG激光器、ytterbium2O3激光器或掺铈激光器及其组合。
每个激光器可被放置在距流的任何适当的距离处(例如，在流式细胞仪中的粒子分析仪中)，诸如在距流的距离为0.001mm或更大处、诸如0.005mm或更大、诸如0.01mm或更大、诸如0.05mm或更大、诸如0.1mm或更大、诸如0.5mm或更大、诸如1mm或更大、诸如5mm或更大、诸如10mm或更大、诸如25mm或更大，并且包括在距离为100mm或更大处。此外，激光器可以被配置成以任何适当的角度(例如，相对于流的竖直轴线)照射流，诸如以10°至 90°的角度、诸如15°至85°、诸如20°至80°、诸如25°至75°，并且包括30°至60°，例如以90°的角度。
每个激光器可以独立地配置成连续地或以离散的间隔照射流。在一些情况下，光源的激光器中的一个或更多个被配置成连续地照射流，诸如利用连续地照射流的连续波激光器。在其他情况下，光源的激光器中的一个或更多个被配置成以离散的间隔照射流，诸如每0.001毫秒、每0.01毫秒、每0.1毫秒、每1 毫秒、每10毫秒、每100毫秒，并且包括每1000毫秒、或某个其它间隔。当光源的激光器中的一个或更多个被配置成以离散的间隔照射样品时，***可以包括一个或更多个附加部件，以提供光源对流的间歇照射。例如，这些实施例中的主题***可以包括一个或更多个激光束斩波器、手动或计算机控制的光束停止器，用于阻挡样品并将该样品暴露于光源。
每个激光器照射之间的时间周期也可以根据需要变化，以0.001微秒或更大的延迟独立地分开，诸如0.01微秒或更大、诸如0.1微秒或更大、诸如1微秒或更大、诸如5微秒或更大、诸如10微秒或更大、诸如15微秒或更大、诸如 30微秒或更大，并且包括60微秒或更大。例如，每个激光器照射之间的时间周期可以是0.001微秒至60微秒，诸如0.01微秒至50微秒、诸如0.1微秒至35 微秒、诸如1微秒至25微秒，并且包括5微秒至10微秒。在某些实施例中，每个激光器照射之间的时间周期为10微秒。在样品被两个以上(即，3个或更多个)激光器顺序地照射的实施例中，每个光源照射之间的延迟可以相同或不同。
在实施例中，光源包括配置成在第一位置处照射流的激光器和配置成在与第一位置不同的位置处(诸如在第一位置下游的位置处)照射流的一个或更多个激光器。例如，在一个示例中，光源包括配置成在第一位置处照射流的第一激光器、配置成在第一激光器下游的位置处照射流的第二激光器、配置成在第二激光器下游的位置处照射流的第三激光器、配置成在第三激光器下游的位置处照射流的第四激光器以及配置成在第四激光器下游的位置处照射流的第五激光器。根据流的流速和每个激光器照射的位置之间的距离，激光器中的每个被配置成在距离第一激光器的照射的位置下游5μm或更大的位置处独立地照射流，诸如6μm或更大、诸如7μm或更大、诸如8μm或更大、诸如9μm或更大、诸如10μm或更大、诸如15μm或更大、诸如25μm或更大、诸如50μm或更大、诸如100μm或更大、诸如250μm或更大、诸如500μm或更大，并且包括每个激光器被独立地配置成在距离第一激光器的照射的位置下游1000μm或更大的位置处照射流。例如，每个激光器对流的照射位置可以在第一激光器对流的照射位置下游5μm至5000μm的距离处，诸如10μm至2500μm、诸如25μm至 1000μm、诸如50μm至750μm、诸如75μm至500μm，并且包括100μm至250μm。在一些实施例中，激光器中的每个被配置成独立地照射流上彼此间隔10μm或更小的位置，诸如9μm或更小、诸如8μm或更小、诸如7μm或更小、诸如6μm 或更小，并且包括流上间隔5μm或更小的位置。
在某些实施例中，光源是光束发生器，该光束发生器被配置成产生两个或更多个频移光束。在一些情况下，光束发生器包括激光器、射频发生器，该射频发生器被配置成将射频驱动信号施加到声光装置，以产生两个或更多个角度偏转的激光束。在这些实施例中，激光器可以是脉冲激光器或连续波激光器。例如，感兴趣的光束发生器中的激光器可以是：气体激光器，诸如氦氖激光器、氩激光器、氪激光器、氙激光器、氮激光器、CO2激光器、CO激光器、氩氟(ArF) 准分子激光器、氪氟(KrF)准分子激光器、氙氯(XeCl)准分子激光器或氙氟 (XeF)准分子激光器或其组合；染料激光器，诸如二苯乙烯、香豆素或罗丹明激光器；金属蒸气激光器，诸如氦镉(HeCd)激光器、氦汞(HeHg)激光器、氦硒(HeSe)激光器、氦银(HeAg)激光器、锶激光器，氖铜(NeCu)激光器、铜激光器或金激光器及其组合；固态激光器，诸如红宝石激光器、Nd:YAG激光器、NdCrYAG激光器、Er:YAG激光器、Nd:YLF激光器、Nd:YVO4激光器、 Nd:YCa4O(BO3)3激光器、Nd:YCOB激光器、钛蓝宝石激光器、铥YAG激光器、镱YAG激光器，ytterbium2O3激光器或掺铈激光器及其组合。
声光装置可以是任何方便的声光协议，其被配置成使用所施加的声波来频移激光。在某些实施例中，声光装置是声光偏转器。主题***中的声光装置被配置成从来自激光器的光和所施加的射频驱动信号产生角度偏转的激光束。射频驱动信号可以施加到具有任何适当的射频驱动信号源的声光装置，诸如直接数字合成器(DDS)、任意波形发生器(AWG)或电脉冲发生器。
在实施例中，控制器被配置成将射频驱动信号施加到声光装置，以在输出激光束中产生所需数量的角度偏转的激光束，诸如被配置成施加3个或更多个射频驱动信号、诸如4个或更多个射频驱动信号、诸如5个或更多个射频驱动信号、诸如6个或更多个射频驱动信号、诸如7个或更多个射频驱动信号、诸如8个或更多个射频驱动信号、诸如9个或更多个射频驱动信号、诸如10个或更多个射频驱动信号、诸如15个或更多个射频驱动信号、诸如25个或更多个射频驱动信号、诸如50个或更多个射频驱动信号，并且包括被配置成施加100 个或更多个射频驱动信号。
在一些情况下，为了在输出激光束中产生角度偏转的激光束的强度分布，控制器被配置成施加具有诸如从约0.001V至约500V、诸如从约0.005V至约 400V、诸如从约0.01V至约300V、诸如从约0.05V至约200V、诸如从约0.1V 至约100V、诸如从约0.5V至约75V、诸如从约1V至50V、诸如从约2V至40V、诸如从3V至约30V，并且包括从约5V至约25V变化的幅度的射频驱动信号。在一些实施例中，每个所施加的射频驱动信号具有约0.001MHz至约500MHz、诸如约0.005MHz至约400MHz、诸如约0.01MHz至约300MHz、诸如约0.05MHz 至约200MHz、诸如约0.1MHz至约100MHz、诸如约0.5MHz至约90MHz、诸如约1MHz至约75MHz、诸如约2MHz至约70MHz、诸如约3MHz至约65MHz、诸如从约4MHz至约60MHz，并且包括约5MHz至约50MHz的频率。
在某些实施例中，控制器具有处理器，该处理器具有可操作地耦合到该处理器的存储器，使得该存储器包括存储在其上的指令，该指令在由所述处理器执行时使该处理器产生输出激光束，该输出激光束具有角度偏转的激光束，该角度偏转的激光束具有所需的强度分布。例如，存储器可以包括产生具有相同强度的两个或更多个角度偏转的激光束的指令，诸如3个或更多个、诸如4个或更多个、诸如5个或更多个、诸如10个或更多个、诸如25个或更多个、诸如50个或更多个，并且包括存储器可以包括产生具有相同强度的100个或更多个角度偏转的激光束的指令。在其他实施例中，存储器可以包括产生具有不同强度的两个或更多个角度偏转的激光束的指令，诸如3个或更多个、诸如4个或更多个、诸如5个或更多个、诸如10个或更多个、诸如25个或更多个、诸如50个或更多个，并且包括存储器可以包括产生具有不同强度的100个或更多个角度偏转的激光束的指令。
在某些实施例中，控制器具有处理器，该处理器具有可操作地耦合到该处理器的存储器，使得该存储器包括存储在其上的指令，该指令在由该处理器执行时使该处理器产生输出激光束，该输出激光束的强度沿水平轴线从输出激光束的边缘向中心增加。在这些情况下，在输出光束的中心处的角度偏转的激光束的强度可以是在沿水平轴线的输出激光束的边缘处的角度偏转的激光束的强度的0.1％至约99％，诸如0.5％至约95％、诸如1％至约90％、诸如约2％至约 85％、诸如约3％至约80％、诸如约4％至约75％、诸如约5％至约70％、诸如约 6％至约65％、诸如约7％至约60％、诸如约8％至约55％，并且包括在沿水平轴线的输出激光束的边缘处的角度偏转的激光束的强度的约10％至约50％。在其他实施例中，控制器具有处理器，该处理器具有可操作地耦合到该处理器的存储器，使得该存储器包括存储在其上的指令，该指令在由所述处理器执行时使该处理器产生输出激光束，该输出激光束的强度沿水平轴线从输出激光束的边缘向中心增加。在这些情况下，在输出光束的边缘处的角度偏转的激光束的强度可以是在沿水平轴线的输出激光束的中心处的角度偏转的激光束的强度的0.1％至约99％，诸如0.5％至约95％、诸如1％至约90％、诸如约2％至约85％、诸如约3％至约80％、诸如约4％至约75％、诸如约5％至约70％、诸如约6％至约65％、诸如约7％至约60％、诸如约8％至约55％，并且包括在沿水平轴线的输出激光束的中心处的角度偏转的激光束的强度的约10％至约50％。在其他实施例中，控制器具有处理器，该处理器具有可操作地耦合到该处理器的存储器，使得该存储器包括存储在其上的指令，该指令在由所述处理器执行时使该处理器产生输出激光束，该输出激光束具有沿水平轴线具有高斯分布的强度分布。在其他实施例中，控制器具有处理器，该处理器具有可操作地耦合到该处理器的存储器，使得该存储器包括存储在其上的指令，该指令在由该处理器执行时使该处理器产生输出激光束，该输出激光束沿水平轴线具有顶帽强度分布。
在实施例中，感兴趣的光束发生器可以被配置成在输出激光束中产生在空间上分离的角度偏转的激光束。根据所施加的射频驱动信号和输出激光束的所期望的照射分布，角度偏转的激光束可以被分离0.001μm或更大，诸如0.005μm 或更大、诸如0.01μm或更大、诸如0.05μm或更大、诸如0.1μm或更大、诸如 0.5μm或更大、诸如1μm或更大、诸如5μm或更大、诸如10μm或更大、诸如 100μm或更大、诸如500μm或更大、诸如1000μm或更大，并且包括5000μm 或更大。在一些实施例中，***被配置成在输出激光束中产生角度偏转的激光束，该角度偏转的激光束诸如与沿输出激光束的水平轴线的相邻角度偏转的激光束重叠。相邻的角度偏转的激光束之间的重叠(诸如束斑重叠)可以是0.001μm 或更大的重叠，诸如0.005μm或更大的重叠、诸如0.01μm或更大的重叠、诸如 0.05μm或更大的重叠、诸如0.1μm或更大的重叠、诸如0.5μm或更大的重叠、诸如1μm或更大的重叠、诸如5μm或更大的重叠、诸如10μm或更大的重叠，并且包括100μm或更大的重叠。
在某些情况下，被配置成产生两束或更多束频移光的光束发生器包括如美国专利号9,423,353；9,784,661和10,006,852以及美国专利出版号2017/0133857 和2017/0350803所述的激光激发模块，其中的公开内容通过引用并入本文。
感兴趣的***还可以包括一个或更多个光学调节部件。如本文所使用的，术语“光学调节”是指能够改变来自光源的照射的空间宽度或照射的一些其他特征的任何装置，例如，照射方向、波长、光束轮廓、光束宽度、光束强度、焦点和脉冲宽度。在一些实施例中，***可以包括调节激光器的照射方向、波长、光束轮廓、光束宽度、光束强度、焦点和脉冲宽度中的一个或更多个的光学调节部件。
在其他实施例中，***还可以包括对从流收集的光进行调节的光学调节部件。在一些情况下，光学调节部件调节来自激光器中的每个的流的光的焦点。在其他情况下，光学调节部件调节来自光收集部件(例如，单光纤)上的激光器中的每个的每个光束光斑的尺寸。例如，光学调节部件可以被配置成将光收集部件上的每个光束光斑的尺寸减小0.001μm或更大，诸如0.005μm或更大、诸如0.01μm或更大、诸如0.05μm或更大、诸如0.1μm或更大、诸如0.2μm或更大、诸如0.3μm或更大、诸如0.4μm或更大、诸如0.5μm或更大、诸如0.6μm 或更大、诸如0.7μm或更大、诸如0.8μm或更大、诸如0.9μm或更大，并且包括1.0μm或更大。在一些实施例中，光学调节部件被配置成将光收集部件上的每个光束光斑的尺寸减小10％或更多，诸如25％或更多、诸如50％或更多、诸如75％或更多、诸如90％或更多，并且包括95％或更多。在某些情况下，光学调节部件被配置成将光收集部件上的每个光束光斑的尺寸减小1.5倍或更多，诸如2倍或更多、诸如3倍或更多、诸如4倍或更多、诸如5倍或更多，并且包括10倍或更多。
在其他情况下，光学调节部件被配置成调节来自光收集部件上的激光器中的每个的每个光束光斑之间的空间，诸如在光学调节部件将每个光束光斑之间的空间减小0.01μm或更大的情况下、诸如0.05μm或更大、诸如0.1μm或更大、诸如0.5μm或更大、诸如1μm或更大、诸如2μm或更大、诸如3μm或更大、诸如4μm或更大、诸如5μm或更大、诸如6μm或更大、诸如7μm或更大、诸如8μm或更大、诸如9μm或更大，并且包括10μm或更大。例如，光学调节部件可以被配置成将每个光束光斑之间的空间减小5％或更多，诸如10％或更多、诸如25％或更多、诸如50％或更多、诸如75％或更多、诸如90％或更多，并且包括95％或更多。在某些情况下，光学调节部件被配置成将每个光束光斑之间的空间减小1.5倍或更多，诸如2倍或更多、诸如3倍或更多、诸如4倍或更多、诸如5倍或更多，并且包括10倍或更多。
在实施例中，光学调节部件可以包括但不限于透镜、镜子、滤波器、光纤、波长分离器、针孔、狭缝、准直协议及其组合。在某些实施例中，感兴趣的***包括一个或更多个聚焦透镜。聚焦透镜在一个示例中可以是去放大透镜。在另一示例中，聚焦透镜是放大透镜。在其他实施例中，感兴趣的***包括一个或更多个镜子。
在实施例中，来自流的光通过光收集部件收集并传输到光电检测器阵列。在一些实施例中，光收集部件包括光纤。例如，在一些情况下，光学收集***可以是光纤光中继束，并且光通过光纤光中继束传输到光电检测器阵列。在某些实施例中，光收集部件是单光纤。根据一些情况，单光纤具有光接收端，该光接收端的直径为5μm至1000μm，诸如10μm至900μm、诸如20μm至800μm、诸如30μm至700μm、诸如40μm至600μm、诸如50μm至500μm、诸如60μm 至400μm、诸如70μm至300μm、诸如80μm至200μm，并且包括100μm至200μm。单光纤的光传播端的直径可以为5μm至1000μm的直径，诸如10μm至900μm、诸如20μm至800μm、诸如30μm至700μm、诸如40μm至600μm、诸如50μm 至500μm、诸如60μm至400μm、诸如70μm至300μm、诸如80μm至200μm，并且包括100μm至200μm。
在一些实施例中，由激光器在流上横跨的照射的位置等于或小于被配置成收集来自流的光的单光纤的直径。例如，主题***中的激光器可以配置成照射在横跨100μm或更小的流上的位置，诸如90μm或更小、诸如80μm或更小、诸如70μm或更小、诸如60μm或更小，并且包括50μm或更小，并且单光纤可以具有足以收集来自激光器照射的位置中的每个的光，诸如直径为50μm或更大、诸如60μm或更大、诸如70μm或更大、诸如80μm或更大、诸如90μm或更大，并且包括在单光纤被配置成收集来自被照射的流的光的情况下为100μm或更大。
光收集部件可以(诸如使用粘合剂)物理地耦合到单个光电检测器阵列，共同模制在一起或集成到光电检测器阵列中。在某些实施例中，光收集部件和光电检测器阵列集成到单个单元中。在其他实施例中，光收集部件通过连接器 (诸如利用钩环紧固件、磁体、闩锁、凹口、埋头孔、沉头孔、凹槽、销钉、系绳、铰链、尼龙搭扣、非永久性粘合剂或其组合)耦合到光电检测器阵列。
在其他实施例中，光电检测器阵列和光收集部件处于光通信中，但在物理上不接触。例如，光收集部件可以放置在距光电检测器阵列0.001mm或更大的位置，诸如0.005mm或更大、诸如0.01mm或更大、诸如0.05mm或更大、诸如 0.1mm或更大、诸如0.5mm或更大、诸如1mm或更大、诸如10mm或更大、诸如25mm或更大、诸如50mm或更大，并且包括距光电检测器阵列100mm或更大。
在实施例中，光检测***包括单个光电检测器阵列，所述单个光电检测器阵列具有多个光电检测器。术语“光电检测器阵列”在其常规意义上被用于指被配置成检测光的两个或更多个光电检测器的布置或系列。在某些实施例中，光电检测器阵列包括4个或更多个光电检测器，诸如5个光电检测器或更多个、诸如10个光电检测器或更多个、诸如25个光电检测器或更多个，并且包括50 个光电检测器或更多个。主题***中的光电检测器可以是任何方便的光检测协议，包括但不限于光电传感器或光电检测器，诸如有源像素传感器(APS)、象限光电二极管、图像传感器、电荷耦合器件(CCD)、增强电荷耦合器件(ICCD)、发光二极管、光子计数器、辐射热计、热电检测器、光敏电阻、光伏电池、光电二极管、光电倍增管、光电晶体管、量子点光电导体或光电二极管及其组合，以及其他光电检测器。在某些实施例中，光电检测器中的一个或更多个是混合光电检测器，其包括与雪崩二极管集成的光电阴极。在一些情况下，混合光电检测器的光电阴极是GaAs/GaAsP光电阴极。
光电检测器可以根据需要以任何几何构造布置在光电检测器阵列中，其中感兴趣的布置包括但不限于正方形构造、矩形构造、梯形构造、三角形构造、六边形构造、七边形构造、八边形构造、非对角形构造、十边形构造、十二边形构造、圆形构造、椭圆形构造以及不规则图案构造。光电二极管阵列中的光电二极管可以以10°至180°的角度相对于另一个(如X-Z平面中所述)定向，诸如15°至170°、诸如20°至160°、诸如25°至150°、诸如30°至120°并且包括45°至90°。光电二极管阵列可以是任何适当的形状，并且可以是直线形状(例如，正方形、矩形、梯形、三角形、六边形等)、曲线形状(例如，圆形、椭圆形)、以及不规则形状(例如，耦合到平面顶部的抛物形底部)。在某些实施例中，光电二极管阵列具有矩形有源表面。
阵列中的每个光电检测器可以具有有源表面，该有源表面具有5μm至250μm的宽度，诸如10μm至225μm、诸如15μm至200μm、诸如20μm至175μm、诸如25μm至150μm、诸如30μm至125μm，并且包括50μm至100μm，以及5μm 至250μm的长度，诸如10μm至225μm、诸如15μm至200μm、诸如20μm至 175μm、诸如25μm至150μm、诸如30μm至125μm，并且包括50μm至100μm，其中阵列中的每个光电二极管的表面积为25μm2至10000μm2，诸如50μm2至 9000μm2、诸如75μm2至8000μm2、诸如100μm2至7000μm2、诸如150μm2至 6000μm2，并且包括200μm2至5000μm2。
光电检测器阵列的尺寸可以根据光的量和强度、光电二极管的数量和所期望的灵敏度而变化，并且其长度可以为0.01mm至100mm，诸如0.05mm至90mm、诸如0.1mm至80mm、诸如0.5mm至70mm、诸如1mm至60mm、诸如2mm 至50mm、诸如3mm至40mm、诸如4mm至30mm，并且包括5mm至25mm。光电二极管阵列的宽度也可以在0.01mm至100mm变化，诸如0.05mm至90mm、诸如0.1mm至80mm、诸如0.5mm至70mm、诸如1mm至60mm、诸如2mm 至50mm、诸如3mm至40mm、诸如4mm至30mm，并且包括5mm至25mm。这样，光电二极管阵列的有源表面可以为0.1mm2至10000mm2，诸如0.5mm2至5000mm2、诸如1mm2至1000mm2、诸如5mm2至500mm2，并且包括10mm2至100mm2。
感兴趣的光电检测器被配置成测量在一个或更多个波长处收集的光，诸如在2个或更多个波长处、诸如在5个或更多个不同波长处、诸如在光的10个或更多个不同波长处、诸如15个或更多个、诸如25个或更多个、诸如50个或更多个、诸如100个或更多个、诸如200个或更多个、诸如300个或更多个、诸如400个或更多个、诸如500个或更多个、诸如1000个或更多个、诸如1500 个或更多个、诸如2500个或更多个，并且包括5000个或更多个不同波长的光。在某些实施例中，光电检测器被配置成测量光谱，诸如其中光谱包括横跨50nm 或更大的波长，诸如100nm或更大、诸如200nm或更大、诸如300nm或更大、诸如400nm或更大、诸如500nm或更大、诸如600nm或更大、诸如700nm或更大、诸如800nm或更大、诸如900nm或更大、诸如1000nm或更大，并且包括1500nm或更大。例如，光电检测器被配置成测量200nm至1500nm的光，诸如400nm至1100nm的光。
光检测***被配置成连续或以离散的间隔测量光。在一些情况下，感兴趣的光电检测器被配置成连续地对所收集的光进行测量。在其他情况下，光检测***被配置成以离散的间隔进行测量，诸如每0.001毫秒、每0.01毫秒、每0.1 毫秒、每1毫秒、每10毫秒、每100毫秒，并且包括每1000毫秒、或某个其他间隔测量一次光。
在一些实施例中，光电检测器阵列被配置成诸如使用镜子、分束器或透镜在阵列中的每个光电检测器之间传播光。在一些实施例中，光电检测器阵列中的每个光电检测器与光学调节部件进行光通信，该光学调节部件被配置成限制一个或更多个波长的光不被光电检测器检测。在一些实施例中，光学调节部件是带通滤波器。在其他实施例中，光学调节部件是二向色镜。在某些实施例中，感兴趣的光电检测器阵列包括与阵列中的光电检测器的一个或更多个相邻的二向色镜，诸如与阵列中的光电检测器的两个或更多个相邻的二向色镜、诸如与阵列中的光电检测器的三个或更多个相邻的二向色镜、诸如与阵列中的光电检测器的四个或更多个相邻的二向色镜、诸如与阵列中的光电检测器的五个或更多个相邻的二向色镜、诸如与阵列中的光电检测器的六个或更多个相邻的二向色镜、诸如与阵列中的光电检测器的七个或更多个相邻的二向色镜，并且包括与阵列中的光电检测器的八个或更多个相邻的二向色镜。在某些情况下，光电检测器阵列包括与阵列中的光电检测器中的每个相邻的二向色镜。在其他实施例中，光电检测器阵列包括一个或更多个分束器，用于将光传播到光电检测器中的每个。例如，光电检测器阵列可以包括两个或更多个分束器，诸如三个或更多个分束器、诸如四个或更多个分束器、诸如五个或更多个分束器、诸如六个或更多个分束器、诸如七个或更多个分束器、诸如八个或更多个分束器、诸如九个或更多个分束器，并且包括十个或更多个分束器。
在一些实施例中，光电检测器阵列中的光电检测器被配置成分别在不同时间检测光。在一些情况下，光在阵列中的光电检测器中的每个上依次传播，诸如其中光在第一时间(tN1)被第一光电检测器(检测器N1)检测到，传播到第二光电检测器(检测器N2)并在第二时间(tN2)被检测到，然后光传播到另外的光电检测器中的每个(检测器N+x)并在时间(tN+x)被检测到。在这些实施例中，光电检测器中的光电检测器的光检测是时间分离的。在一些实施例中，光电检测器阵列中的光电检测器中的每个对光的检测到的时间间隔为0.01ps或更大，诸如0.05ps或更大、诸如0.1ps或更大、诸如0.5ps或更大、诸如1.0ps或更大、诸如2ps或更大、诸如3ps或更大、诸如4ps或更大、诸如5ps或更大、诸如10ps或更大、诸如25ps或更大、诸如50ps或更大、诸如75ps或更大、诸如100ps或更大，并且包括500ps或更大。如下面更详细地描述的，从光电检测器中的每个产生的光信号可以是时间分离的数据信号。在某些情况下，根据本公开的一些实施例的时间分离的光检测提供在光电检测器阵列中的光电检测器处的减少的光子重合，包括其中在光电检测器阵列中的任何光电检测器处不存在光子重合。
在一些实施例中，光电检测器阵列中的每个光电检测器被配置成差分地检测来自流的光。在一些实施例中，光电检测器阵列被配置成检测两组或更多组预定波长的光，诸如其中光电探测器阵列检测3组或更多组不同波长的光、诸如4组或更多组、诸如5组或更多组、诸如6组或更多组、诸如7组或更多组、诸如8组或更多组、诸如9组或更多组、诸如10组或更多组、诸如11组或更多组，并且包括12组或更多组不同波长的光。每组预定波长的光可以包括5个或更多个不同波长的光，诸如10个或更多个、诸如15个或更多个、诸如25个或更多个、诸如50个或更多个、诸如100个或更多个、诸如200个或更多个、诸如300个或更多个、诸如400个或更多个、诸如500个或更多个、诸如1000 个或更多个、诸如1500个或更多个、诸如2500个或更多个，并且包括5000个或更多个不同波长的光。
在某些实施例中，每个光电检测器被配置成检测光的预定光谱范围Xs(以纳米为单位，nm)。预定光谱范围可以变化，其中在某些实施例中，感兴趣的光电检测器被配置成检测横跨50nm至300nm的光谱范围(Xs)，诸如75nm至 275nm、诸如100nm至250nm、诸如125nm至225nm，并且包括150nm至200nm 的光谱范围。在某些实施例中，每个光电检测器被配置成检测横跨100nm的光谱范围(即，Xs＝100nm)。
图5A示出了根据某些实施例的用于照射流中粒子的***。激光器501、502、503、504和505分别在位置501a、502a、503a、504a和505a处照射流。来自流的光利用聚焦透镜506收集并传输到光纤507的光接收端。收集的光通过光纤507传输到光电检测器阵列508，该光电检测器阵列将光传播到光电检测器 d1、d2、d3、d4、d5、d6、d7、d8、d9、d10、d11和dn中的每个。
图5B示出了来自根据某些实施例的光电检测器阵列的光电检测器检测到的光的数据信号。如图5B所示，光电检测器d1、d2、d3、d4、d5、d6、d7、d8、d9、 d10、d11和dn中的每个(如图5A所示)差分地检测从光收集部件507传输的光。检测器d1、d2、d3、d4、d5、d6、d7、d8、d9、d10、d11和dn被配置成为从激光器 501和502传输的所有波长的光生成数据信号。检测器d3、d4、d5、d6、d7、d8、 d9、d10、d11和dn被配置成为从激光器503检测到的光生成数据信号。检测器d5、 d6、d7、d8、d9、d10、d11和dn被配置成为从激光器504检测到的光生成数据信号。检测器d6、d7、d8、d9、d10、d11和dn被配置成为从激光器505检测到的光生成数据信号。
在某些实施例中，光电检测器阵列中的光电检测器被配置成检测来自光源的一个或更多个特定激光器的光。在一些情况下，每个激光器被分配给光电检测器的一个或更多个，使得来自激光器的光(例如，作为来自流的散射光或来自由流中的激光器照射的荧光团的荧光)被光电检测器阵列中的一个或更多个被分配的光电检测器检测。根据光源中的激光器数量(如上所述)和光电检测器阵列中的光电检测器数量，来自每个激光器的光可以被分配给两个或更多个光电检测器，诸如3个或更多个光电检测器、诸如4个或更多个光电检测器、诸如5个或更多个光电检测器、诸如6个或更多个光电检测器、诸如8个或更多个光电检测器、诸如10个或更多个光电检测器，并且包括12个或更多个光电检测器。在某些实施例中，来自光源中的激光器的光可以由光电检测器阵列的所有光电检测器检测。在其他实施例中，来自光源中的激光器的光可以由光电检测器阵列中的90％(例如，10个光电检测器中有9个)或更少的光电检测器检测，诸如80％(例如，20个光电检测器中有16个)或更少、诸如75％(例如，12个光电检测器中有9个)或更少并且包括光电检测器阵列中的50％(例如，16个光电检测器中有8个)或更少的光电检测器。在一些实施例中，***包括处理器***，所述处理器***还包括具有存储器的处理器，该存储器可操作地耦合到处理器，其中存储器包括存储在其上的指令，该指令在由处理器执行时使处理器分配光电检测器阵列中的每个光电检测器以检测一组或更多组预定波长的光，诸如来自光源中的一个或更多个激光器的光。
图6描绘了根据某些实施例的光电检测器阵列中的光电检测器的复用配置。如图6所示，来自激光器601、602、603、604和605的光由光电检测器d1、d2、 d3、d4、d5、d6、d7、d8、d9、d10、d11、d12、d13和dn检测。从光电检测器中的每个输出的所生成的数据信号被分配指定的数据信道(例如，V13、SSC、UV12)。分配还包括与光学耦合到光电检测器的带通滤波器(例如，FC1-FCn)的类型和映射位置(例如，编号1-37)有关的数据。
在一些实施例中，***被配置成确定流中粒子的参数的一个或更多个。在实施例中，光电检测器阵列中的每个光电检测器被配置成响应于检测到的光产生一个或更多个数据信号。在一些实施例中，由光电检测器阵列产生的数据信号是复用数据信号。在一些实施例中，光检测***被配置成时分复用，其中时间辨别用于分离由单个光收集部件传输到光电检测器阵列(例如，单光纤)的不同光子。如上所述，每个光电检测器可以被配置成在不同时间检测来自流的光，并且来自多个光电检测器的输出数据信号可以被复用。在这些实施例中，时分复用数据信号可以输出到处理器。例如，时分复用数据信号可以包括从在2 个或更多个不同时刻检测到的光产生的数据信号，诸如在4个或更多个不同时刻、诸如在8个或更多个不同时刻、诸如在16个或更多个不同时刻、诸如在6 个或更多个不同时刻、诸如在32个或更多个不同时刻、诸如在64个或更多个不同时刻、诸如在128个或更多个不同时刻，并且包括在256个或更多个不同时刻。
在其他实施例中，光检测***被配置用于波分复用，其中来自流的不同波长的光通过单个光收集部件传输并且由光电检测器阵列的多个光电检测器检测。如上所述，每个光电检测器可以被配置成检测一组或更多组预定波长的光。在这些实施例中，由来自多个光电检测器的预定波长组的光产生的输出数据信号被复用，并且波分复用的数据信号被输出到处理器。例如，波分复用的数据信号可以包括从2组或更多组不同预定波长的光产生的数据信号，诸如3组或更多组、诸如4组或更多组、诸如5组或更多组、诸如6组或更多组、诸如7组或更多组、诸如8组或更多组、诸如9组或更多组、诸如10组或更多组、诸如 11组或更多组，并且包括波分复用的数据信号，其包括从12组或更多组预定波长的光产生的数据信号。在某些实施例中，波分复用的数据信号包括从光电检测器检测到的光的2个或更多个不同光谱产生的数据信号，诸如3个或更多个、诸如4个或更多个、诸如5个或更多个、诸如6个或更多个、诸如7个或更多个、诸如8个或更多个、诸如9个或更多个、诸如10个或更多个、诸如11个或更多个，并且包括波分复用的数据信号，所述波分复用的数据信号包括从光电检测器检测到的光的12个或更多个不同光谱产生的数据信号。
在一些实施例中，***包括存储器，该存储器具有存储在其上的指令，该指令在由处理器执行时使处理器对由光电检测器阵列的光电检测器检测到的光进行光谱解析。术语“光谱解析”在其常规意义上在本文中用于指通过将光的重叠波长分配或归因于每个贡献分量(例如，流中的荧光团、来自每个激光器的散射光)来光谱区分来自流的光。在某些实施例中，光的重叠光谱分量通过计算光谱解混合矩阵来确定(如下更详细地描述)。在一些实施例中，每个光电检测器检测到的光谱与光电检测器阵列中至少一个其他检测器检测到的光谱重叠。在一些情况下，光电检测器阵列中的光电检测器检测到的光谱与至少一个其他检测器的光谱重叠5nm或更大，诸如10nm或更大、诸如25nm或更大，并且包括50nm或更大。在某些情况下，光电检测器检测到的光谱与光电检测器阵列中的两个或更多个其他检测器的光谱重叠，诸如其中每个重叠为5nm或更大、诸如10nm或更大、诸如25nm或更大，并且包括50nm或更大。在其他实施例中，光电检测器阵列中的光电检测器检测到的光谱具有非重叠光谱。在这些实施例中，每个光电检测器检测到的光谱与至少一个其他光电检测器的光谱在 10nm或更小范围内相邻，诸如9nm或更小、诸如8nm或更小、诸如7nm或更小、诸如6m或更小、诸如5nm或更小、诸如4nm或更小、诸如3nm或更小、诸如2nm或更小，并且包括1nm或更小范围内相邻。
在一些实施例中，***包括具有存储器的处理器，该存储器可操作地耦合到处理器，其中所述存储器包括存储在其上的指令，该指令在由处理器执行时使处理器对来自光电检测器阵列中的每个光电检测器的光进行光谱解析。在一些实施例中，确定了来自流的光谱重叠，并计算了每个重叠对重叠检测光谱的贡献。在一些实施例中，光谱解析光包括计算光谱解混合矩阵。在某些实施例中，计算光谱解混合矩阵可以用于估计光电检测器阵列中的光电检测器对检测到的光信号的每个贡献的丰度。
在一些情况下，计算光谱解混合矩阵包括确定与流中的目标粒子相关联的荧光团的丰度。与目标粒子相关联的每个荧光团的丰度可以用于识别和分类粒子。在一些情况下，已识别或分类的粒子可以用于对样品中的目标粒子(例如，细胞)进行分选。在某些实施例中，进行光谱分解计算，从而在通过光检测***检测之后足够快地对粒子进行实时分选。
在某些实施例中，***被配置成对由光电检测器阵列中的多个光电检测器检测到的光进行光谱解析，如例如在2019年12月23日提交的国际专利申请号 PCT/US2019/068395中所述，其全部公开通过引用全部并入本文。例如，可以通过使用以下的一个或更多个方法解析光谱解混合矩阵来对由光电检测器阵列中的多个光电检测器检测到的光进行光谱解析：1)加权最小二乘算法；2) Sherman-Morrison迭代逆更新器；3)LU矩阵分解，诸如其中将矩阵分解为下三角(L)矩阵和上三角(U)矩阵的乘积；4)改进的Cholesky分解；5)通过 QR因子分解；以及6)通过奇异值分解计算加权最小二乘算法。
在某些实施例中，具有如上所述的单个光收集部件(例如，单光纤)和单个光电检测器阵列的光源和光检测***是粒子分析仪(诸如粒子分选机)的一部分或位于该粒子分析仪中。在某些实施例中，主题***是流式细胞术***的一部分或位于该流式细胞术***中。适当的流式细胞仪***可以包括但不限于在Ormerod(ed.),Flow Cytometry:APractical Approach,Oxford Univ.Press(1997)； Jaroszeski et al.(eds.),FlowCytometry Protocols,Methods in Molecular Biology No. 91,Humana Press(1997)；Practical Flow Cytometry,3rd ed.,Wiley-Liss(1995)； Virgo,et al.(2012)Ann ClinBiochem.Jan；49(pt 1):17-28；Linden,et.al.,Semin Throm Hemost.2004Oct；30(5):502-11；Alison,et al.J Pathol,2010Dec； 222(4):335-344；和Herbig,et al.(2007)Crit Rev Ther Drug Carrier Syst.24(3):203-255中所描述的那些，其全部公开通过引用全部并入本文。在某些情况下，感兴趣的流式细胞仪***包括BD BiosciencesFACSCantoTM II流式细胞仪、BD AccuriTM流式细胞仪、BD Biosciences FACSCelestaTM流式细胞仪、BD Biosciences FACSLyricTM流式细胞仪、BD Biosciences FACSVerseTM流式细胞仪、 BD Biosciences FACSymphonyTM流式细胞仪、BD Biosciences LSRFortessaTM流式细胞仪、BD Biosciences LSRFortessTM X-20流式细胞仪以及BD BiosciencesFACSCaliburTM细胞分选机、BD Biosciences FACSCountTM细胞分选机、BD BiosciencesFACSLyricTM细胞分选机和BD Biosciences ViaTM细胞分选机、BD Biosciences InfluxTM细胞分选机、BD Biosciences JazzTM细胞分选机、BD Biosciences AriaTM细胞分选机和BDBiosciences FACSMelodyTM细胞分选机等。
在一些实施例中，主题粒子分析仪***是流式细胞术***，诸如美国专利号10,006,852；9,952,076；9,933,341；9,784,661；9,726,527；9,453,789；9,200,334；9,097,640；9,095,494；9,092,034；8,975,595；8,753,573；8,233,146；8,140,300； 7,544,326；7,201,875；7,129,505；6,821,740；6,813,017；6,809,804；6,372,506； 5,700,692；5,643,796；5,627,040；5,620,842；5,602,039中所描述的那些，其全部公开通过引用全部并入本文。
在某些实施例中，主题***被配置成对样品的粒子(例如，细胞)的一个或更多个进行分选。术语“分选”在其常规意义上在本文中用于指样品的分离组分(例如，细胞、诸如生物大分子之类的非细胞粒子)，并且在一些情况下将分离的组分传送到一个或更多个样品收集容器。例如，主题***被配置用于对具有2个或更多个组分的样品进行分选，诸如3个或更多个组分、诸如4个或更多个组分、诸如5个或更多个组分、诸如10个或更多个组分、诸如15个或更多个组分，并且包括对具有25个或更多个组分的样品进行分选。样品组分的一个或更多个可以从样品中分离出来并传送至样品收集容器，诸如2个或更多个样品组分、诸如3个或更多个样品组分、诸如4个或更多个样品组分、诸如5 个或更多个样品组分、诸如10个或更多个样品组分，并且包括15个或更多个样品组分可以从样品中分离出来并传送至样品收集容器。
在一些实施例中，感兴趣的粒子分选***被配置成使用封闭的粒子分选模块对粒子进行分选，诸如在2017年3月28日提交的美国专利公开号 2017/0299493中描述的那些，其公开通过引用并入本文。在某些实施例中，使用具有多个分选决策单元的分选决策模块对样品的粒子(例如，细胞)进行分选，诸如在2019年12月23日提交的美国专利申请号16/725,756中描述的那些，其公开通过引用并入本文。在一些实施例中，用于分选样品的组分的方法包括利用具有导流板的粒子分选模块来分选粒子(例如，生物样品中的细胞)，诸如在2017年3月28日提交的美国专利公开号2017/0299493中描述的那些，其公开通过引用并入本文。
图1示出了用于分析和显示生物事件的分选控制***的一个示例(诸如分析控制器100)的功能框图。分析控制器100能够被配置成实现用于控制生物事件的图形显示的各种过程。
粒子分析仪或分选***102能够被配置成获取生物事件数据。例如，流式细胞仪能够产生流式细胞术事件数据。粒子分析仪102能够被配置成向分析控制器100提供生物事件数据。能够在粒子分析仪102与分析控制器100之间包括数据通信信道。生物事件数据能够经由数据通信信道提供给分析控制器100。
分析控制器100能够被配置成接收来自粒子分析仪102的生物事件数据。从粒子分析仪102接收的生物事件数据能够包括流式细胞术事件数据。分析控制器100能够被配置成向显示设备106提供包括生物事件数据的第一绘图的图形显示。例如，分析控制器100还能够被配置成将感兴趣区域呈现为覆盖在第一绘图上的显示装置106所示的生物事件数据的群体周围的门。在一些实施例中，门能够是在单参数直方图或双变量图上绘制的一个或更多个感兴趣的图形区域的逻辑组合。在一些实施例中，显示器能够用于显示粒子参数或饱和的检测器数据。
分析控制器100还能够被配置成在门内的显示设备106上显示生物事件数据，其与门外的生物事件数据中的其他事件不同。例如，分析控制器100能够被配置成呈现包含在门内的生物事件数据的颜色，其与门外的生物事件数据的颜色不同。显示设备106能够被实现为监视器、平板电脑、智能手机或配置成呈现图形接口的其他电子设备。
分析控制器100能够被配置成从第一输入设备接收识别门的门选择信号。例如，第一输入设备能够被实现为鼠标110。鼠标110能够向分析控制器100发起门选择信号，以识别要在显示设备106上显示或经由该显示设备操纵的门(例如，当光标定位在那里时通过在所期望的门上或门中点击)。在一些实施方式中，第一设备能够被实现为键盘108或用于向分析控制器100提供输入信号的其他装置，诸如触摸屏、手写笔、光学检测器或语音识别***。一些输入设备能够包括多种输入功能。在这种实施方式中，输入功能能够均被视为输入设备。例如，如图1所示，鼠标110能够包括鼠标右键和鼠标左键，所述鼠标右键和鼠标左键中的每个都能够产生触发事件。
触发事件能够使分析控制器100改变数据的显示方式、数据的哪些部分实际显示在显示设备106上、和/或提供输入以进行进一步处理(诸如选择感兴趣的群体以进行粒子分选)。
在一些实施例中，分析控制器100能够被配置成检测何时由鼠标110发起门选择。分析控制器100还能够被配置成自动修改绘图可视化以促进选通过程。修改能够基于分析控制器100接收到的生物事件数据的特定分布。
分析控制器100能够连接到存储设备104。存储设备104能够被配置成接收并存储来自分析控制器100的生物事件数据。存储设备104还能够被配置成接收并存储来自分析控制器100的流式细胞术事件数据。存储设备104还能够被配置成允许由分析控制器100检索生物事件数据，诸如流式细胞术事件数据。
显示设备106能够被配置成接收来自分析控制器100的显示数据。显示数据能够包括生物事件数据的图和概述图的部分的门。显示设备106还能够被配置成结合来自粒子分析仪102、存储设备104、键盘108和/或鼠标110的输入，改变根据从分析控制器100接收的输入呈现的信息。
在一些实施方式中，分析控制器100能够产生用户界面以接收用于分选的示例事件。例如，用户界面能够包括用于接收示例事件或示例图像的控件。示例事件或图像或示例门能够在收集样品的事件数据之前提供，或者基于样品的一部分的初始事件集提供。
图2A是根据本文所示的一个实施例的粒子分选***200(例如，粒子分析仪102)的示意图。在一些实施例中，粒子分选***200是细胞分选***。如图 2A所示，液滴形成换能器202(例如，压电振荡器)耦合到流体导管201，该流体导管能够耦合到、能够包括、或者能够是喷嘴203。在流体导管201内，鞘液204流体动力地将包括粒子209的样品流体206聚焦到移动的流体柱208(例如流)中。在移动的流体柱208内，粒子209(例如，细胞)在单个列队中排列，以穿过由照射源212(例如，激光器)照射的监测区域211(例如，激光流相交的地方)。液滴形成换能器202的振动使移动的流体柱208破裂成多个液滴210，其中一些包含粒子209。
在操作中，检测站214(例如，事件检测器)识别感兴趣粒子(或感兴趣单元)何时穿过监测区域211。检测站214馈入定时电路228，该定时电路进而馈入闪击电荷电路230。在由定时液滴延迟(Δt)通知的液滴中断点处，闪击电荷能够施加到移动的流体柱208，使得感兴趣的液滴携带电荷。感兴趣的液滴能够包括待分选的一个或更多个粒子或细胞。然后能够通过激活偏转板(未示出) 来将带电荷的液滴进行分选，以将液滴偏转到容器(诸如收集管或多孔或微孔样品板)中，其中孔或微孔能够与特别感兴趣的液滴相关联。如图2A所示，液滴能够收集在排放容器238中。
检测***216(例如，液滴边界检测器)用于当感兴趣的粒子穿过监测区域 211时自动确定液滴驱动信号的相位。示例性液滴边界检测器在美国专利号 7,679,039中描述，其全部内容通过引用并入本文。检测***216允许仪器精确地计算每个检测到的粒子在液滴中的位置。检测***216能够馈入振幅信号220 和/或相位218信号，其进而(经由放大器222)馈入振幅控制电路226和/或频率控制电路224。振幅控制电路226和/或频率控制电路224进而控制液滴形成换能器202。振幅控制电路226和/或频率控制电路224能够被包括在控制***中。
在一些实施方式中，分选电子设备(例如，检测***216、检测站214和处理器240)能够与配置成存储所检测事件的存储器以及基于该存储器的分选决策相耦合。分选决策能够被包括在用于粒子的事件数据中。在一些实施方式中，检测***216和检测站214能够被实现为单个检测单元或通信地耦合，使得事件测量能够由检测***216或检测站214中的一个收集并提供给非收集元件。
图2B是根据本文所示的一个实施例的粒子分选***的示意图。图2B所示的粒子分选***200包括偏转板252和254。能够通过倒钩中的流充电线施加电荷。这产生包含用于分析的粒子210的液滴210的流。粒子能够利用一个或更多个光源(例如，激光器)照射以产生光散射和荧光信息。用于粒子的信息诸如通过分选电子设备或其他检测***来分析(图2B中未示出)。偏转板252和 254能够被独立地控制以吸引或排斥带电荷的液滴以引导液滴朝向目的地收集容器(例如，272、274、276或278之一)。如图2B所示，偏转板252和254 能够被控制以沿第一路径262朝向容器274或沿第二路径268朝向容器278引导粒子。如果粒子不是感兴趣的(例如，在指定的分选范围内不显示散射或照射信息)，则偏转板可以允许粒子沿着流动路径264继续。这种不带电荷的液滴可以诸如经由抽吸器270进入废物容器。
能够包括分选电子设备，以启动测量收集、接收用于粒子的荧光信号以及确定如何调整偏转板以使粒子分选。图2B所示实施例的示例实施方式包括由 Becton,Dickinsonand Company(Franklin Lakes,NJ)商业提供的BD FACSAriaTM 系列的流式细胞仪。
在一些实施例中，用于粒子分选***200的一个或更多个部件能够用于分析和表征粒子，无论是否将粒子物理地分选到收集容器中。同样，用于粒子分析***300(图3)的下面描述的一个或更多个部件能够用于分析和表征粒子，无论是否将粒子物理地分选到收集容器中。例如，能够使用粒子分选***200 或粒子分析***300的部件中的一个或更多个将粒子分组或显示在树中，该树包括如本文所述的至少三个组。
图3示出了用于基于计算的样品分析和粒子表征的粒子分析***的功能框图。在一些实施例中，粒子分析***300是流动***。图3所示的粒子分析***300能够被配置成全部或部分地执行如本文所描述的方法。粒子分析***300 包括流体***302。流体***302能够包括样品管310和该样品管内的移动的流体柱或者与其耦合，在该样品管中，样品的粒子330(例如细胞)沿公共样品路径320移动。
粒子分析***300包括检测***304，该检测***被配置成在每个粒子沿公共样本路径穿过一个或更多个检测站时从其收集信号。检测站308通常是指公共样品路径的监测区域340。在一些实施方式中，检测能够包括在粒子330穿过监测区域340时检测光或粒子的一个或更多个其他特性。在图3中，示出了一个具有一个监测区域340的检测站308。粒子分析***300的一些实施方式能够包括多个检测站。此外，一些检测站能够监测多于一个区域。
为每个信号分配信号值，以形成用于每个粒子的数据点。如上所述，该数据能够被称为事件数据。数据点能够是多维数据点，所述多维数据点包括为粒子测量的各个特性的值。检测***304被配置成在第一时间间隔中收集连续的这样的数据点。
粒子分析***300还能够包括控制***306。如图2A所示，控制***306 能够包括一个或更多个处理器、振幅控制电路226和/或频率控制电路224。所示的控制***306能够可操作地与流体***302相关联。控制***306能够被配置成基于泊松分布和检测***304在第一时间间隔期间收集的数据点的数量，为第一时间间隔的至少一部分产生计算出的信号频率。控制***306还能够被配置成基于第一时间间隔的一部分中的数据点的数量，产生实验信号频率。控制***306还能够将实验信号频率与计算的信号频率或预定的信号频率进行比较。
图4示出了根据本实用新型的说明性实施例的用于流式细胞术的***400。***400包括流式细胞仪410、控制器/处理器490和存储器495。流式细胞仪 410包括一个或更多个激发激光器415a-415c、聚焦透镜420、流动室425、前向散射检测器430、侧向散射检测器435、荧光收集透镜440、一个或更多个分束器445a-445g、一个或更多个带通滤波器450a-450e、一个或更多个长通(“LP”) 滤波器455a-455b、以及一个或更多个荧光检测器460a-460f。
激发激光器415a-415c以激光束的形式发射光。在图4的示例***中，从激发激光器415a-415c发射的激光束的波长分别为488nm、633nm和325nm。激光束首先被引导通过分束器445a和445b中的一个或更多个。分束器445a在488nm 处透射光，并且在633nm处反射光。分束器445b透射UV光(波长为10至400nm 的光)，并且在488nm和633nm处反射光。
然后，激光束被引导到聚焦透镜420，该聚焦透镜将光束聚焦到流动室425 内样品粒子所在的流的一部分上。流动室是流体***的一部分，该流体***将流中粒子(通常一次一个)引导到聚焦的激光束以进行询问。流动室能够包括台式细胞仪中的流动细胞或空气流式细胞仪中的喷嘴尖端。
来自激光束的光通过衍射、折射、反射、散射和吸收与样品中的粒子相互作用，并根据粒子的特征(诸如其大小、内部结构)和附着或天然存在于粒子上或其中的一个或更多个荧光分子的存在，以各种不同的波长进行再发射。荧光发射以及衍射光、折射光、反射光和散射光可以通过分束器445a-445g、带通滤波器450a-450e、长通滤波器455a-455b、以及荧光收集透镜440中的一个或更多个路由到前向散射检测器430、侧向散射检测器435以及一个或更多个荧光检测器460a-460f中的一个或更多个。
荧光收集透镜440收集从粒子激光束相互作用发射的光，并且将该光路由到一个或更多个分束器和滤波器。带通滤波器(诸如带通滤波器450a-450e)允许窄波长范围以穿过滤波器。例如，带通滤波器450a是510/20滤波器。第一个数字代表光谱带的中心。第二个数字提供了光谱带的范围。因此，510/20滤波器在光谱带的中心的每侧延伸10nm，或者从500nm延伸到520nm。短通滤波器透射等于或小于指定波长的光的波长。长通滤波器(诸如长通滤波器455a-455b) 透射等于或长于指定光的波长的光的波长。例如，长通滤波器455a(其是670nm 长通滤波器)透射等于或长于670nm的光。滤波器通常被选来优化用于特定的荧光染料的检测器的特异性。滤波器能够被配置成使得透射到检测器的光谱带接近荧光染料的发射峰值。
分束器将不同波长的光引导到不同的方向。分束器能够通过滤波器的特性来表征，诸如短通和长通。例如，分束器445g是620SP分束器，意味着分束器 445g透射620nm或更短的光的波长，并且在不同方向上反射大于620nm的光的波长。在一个实施例中，分束器445a-445g能够包括光学镜，诸如二向色镜。
前向散射检测器430的位置略微偏离通过流动室的直射光束的轴线，并且被配置成检测衍射光、激励光，该激励光主要沿前向穿过或围绕粒子传播。前向散射检测器检测到的光的强度取决于粒子的整体尺寸。前向散射检测器能够包括光电二极管。侧向散射检测器435被配制成检测来自粒子的表面和内部结构的折射和反射光，并且倾向于随着结构的粒子复杂性的增加而增加。能够通过一个或更多个荧光检测器460a-460f来检测来自与粒子相关联的荧光分子的荧光发射。侧向散射检测器435和荧光检测器能够包括光电倍增管。在前向散射检测器430、侧向散射检测器435和荧光检测器处检测到的信号能够被检测器转换成电子信号(电压)。这个数据能够提供关于样品的信息。
本领域技术人员之一将认识到，根据本实用新型的实施例的流式细胞仪不限于图4所示的流式细胞仪，但能够包括本领域中已知的任何流式细胞仪。例如，流式细胞仪可以具有各种波长和各种配置的任何数量的激光器、分束器、滤波器和检测器。
在操作中，流式细胞仪的操作由控制器/处理器490控制，并且来自检测器的测量数据能够存储在存储器495中，并由控制器/处理器490处理。尽管未明确示出，但是控制器/处理器490耦合到检测器以从其接收输出信号，并且还可以耦合到流式细胞仪400的电气和机电部件以控制激光器，流体流动参数等。也可以在***中提供输入/输出(I/O)能力497。存储器495、控制器/处理器490 和I/O497可以全部作为流式细胞仪410的组成部分提供。在这样的实施例中，显示器也可以形成用于向细胞仪400的用户呈现实验数据的I/O能力497的一部分。替代地，存储器495和控制器/处理器490以及I/O能力中的一些或全部可以是一个或更多个外部设备(诸如通用计算机)的一部分。在一些实施例中，存储器495和控制器/处理器490中的一些或全部能够与细胞仪410进行无线或有线通信。控制器/处理器490与存储器495和I/O 497一起能够被配置成执行与流式细胞仪实验的准备和分析相关的各种功能。
图4所示的***包括六个不同的检测器，所述六个不同的检测器检测如从流动室425到每个检测器的光束路径中的滤波器和/或分束器的配置所定义的六个不同波段(在本文中可以称为用于给定检测器的“滤波器窗口”)中的荧光。用于流式细胞仪实验的不同荧光分子将以其各自的特征波段发光。可以选择用于实验的特定荧光标记及其相关联的荧光发射带，以通常与检测器的滤波器窗口一致。然而，由于提供了更多的检测器，并且利用了更多的标签，滤波器窗口与荧光发射光谱之间的完美对应是不可能的。通常事实是，尽管特定荧光分子的发射光谱的峰值可以位于一个特定检测器的滤波器窗口内，但该标签的一些发射光谱也将与一个或更多个其他检测器的滤波器窗口重叠。这可以称为溢出。I/O 497能够被配置成接收关于流式细胞仪实验的数据，该流式细胞仪实验具有荧光标记的面板和具有多个标记的多个细胞群体，每个细胞群体具有多个标记的子集。I/O 497还能够被配置成接收将一个或更多个标记分配给一个或更多个细胞群体的生物数据、标记密度数据、发射光谱数据、将标签分配给一个或更多个标记的数据以及细胞仪配置数据。诸如标签光谱特性和流式细胞仪配置数据之类的流式细胞仪实验数据也能够存储在存储器495中。控制器/处理器 490能够被配置成评估标签对标记的一个或更多个分配。
计算机控制***
本公开的方面还包括计算机控制***，其中如上所述的***还包括用于完全自动化或部分自动化的一个或更多个计算机。在一些实施例中，***包括具有计算机可读存储介质的计算机，该计算机可读存储介质具有存储在其上的计算机程序，其中计算机程序在计算机上加载时包括用于利用第一激光器照射流中粒子的指令、用于利用第二激光器照射流中粒子的指令、用于利用具有多个光电检测器的单个光电检测器阵列检测从粒子传输的光的指令、用于从光电检测器阵列产生复用数据信号的指令以及用于基于复用数据信号确定粒子的一个和更多个参数的指令。在一些实施例中，计算机程序包括用于产生时分复用数据信号的指令。在一些实施例中，计算机程序包括用于产生波分复用数据信号的指令。
在一些实施例中，***包括具有计算机可读存储介质的计算机，该计算机可读存储介质具有存储在其上的计算机程序，其中计算机程序在计算机上加载时包括用于利用第一激光器在第一位置处照射流并且在与第一位置不同的位置处(诸如在第一位置下游的位置处)利用一个或更多个激光器照射流的指令。在一些情况下，计算机程序包括用于在距离第一激光器的照射的位置下游5μm 或更大的位置处利用多个激光器中的每个照射流的指令，诸如6μm或更大、诸如7μm或更大、诸如8μm或更大、诸如9μm或更大、诸如10μm或更大、诸如 15μm或更大、诸如25μm或更大、诸如50μm或更大、诸如100μm或更大、诸如250μm或更大、诸如500μm或更大，并且包括计算机程序包括用于在距离第一激光器的照射的位置下游1000μm或更大的位置处利用每个激光器独立地照射流的指令。例如，计算机程序可以包括用于在距离第一激光器对流的照射位置的下游5μm至5000μm的距离处照射流的指令，诸如10μm至2500μm、诸如 25μm至1000μm、诸如50μm至750μm、诸如75μm至500μm，并且包括100μm至250μm。在一些实施例中，计算机程序包括用于利用每个激光器独立地照射流上彼此间隔10μm或更小的位置的指令，诸如9μm或更小、诸如8μm或更小、诸如7μm或更小、诸如6μm或更小，并且包括流上间隔5μm或更小的位置的指令。
在某些情况下，计算机程序包括用于在流的第一位置处利用第一激光器照射流的指令、用于在第一位置下游的流的第二位置处利用第二激光器照射流的指令、用于在第二位置下游的流的第三位置处利用第三激光器照射流的指令、用于在第三位置下游的流的第四位置处利用第四激光器照射流的指令以及用于在第四位置下游的流的第五位置处利用第五激光器照射流的指令。
在一些实施例中，计算机程序包括用于在不同时间利用光电检测器阵列中的每个光电检测器检测光的指令。在一些情况下，光在阵列中的光电检测器中的每个上依次传播，并且计算机程序包括用于在第一时间(tN1)用第一光电检测器(检测器N1)检测光、在第二时间(tN2)用第二光电检测器(检测器N2) 检测光并且在时间(tN+x)用另外的光电检测器中的每个(检测器N+x)检测光的指令。在某些情况下，计算机程序包括用于产生时间分离的数据信号的指令，例如通过检测光子而产生的数据信号，光子在光电检测器阵列中的光电检测器处具有减少的光子重合。
在一些实施例中，***包括具有计算机可读存储介质的计算机，该计算机可读存储介质具有存储在其上的计算机程序，其中计算机程序在计算机上加载时包括用于从流中差分地检测光。在一些实施例中，计算机程序包括用于利用光电检测器阵列检测如上详细所述的两组或更多组预定波长的光的指令，诸如3 组或更多组不同波长的光、诸如4组或更多组、诸如5组或更多组、诸如6组或更多组、诸如7组或更多组、诸如8组或更多组、诸如9组或更多组、诸如 10组或更多组、诸如11组或更多组，并且包括12组或更多组不同波长的光。
在一些实施例中，计算机程序包括用于检测来自光源的一个或更多个特定激光器的光的指令。在某些情况下，计算机程序包括用于将每个激光器分配给光电检测器的一个或更多个的指令。例如，计算机程序可以包括用于将激光器分配给光电检测器阵列中的90％(例如，10个光电检测器中有9个)或更少的光电检测器的指令，诸如80％(例如，20个光电检测器中有16个)或更少、诸如75％(例如，12个光电检测器中有9个)或更少并且包括光电检测器阵列中的50％(例如，16个光电检测器中有8个)或更少的光电检测器。在某些实施例中，计算机程序包括用于将激光器分配给光电检测器阵列中的全部光电检测器的指令。
在一些实施例中，计算机程序包括用于对由光电检测器阵列的光电检测器检测到的光进行光谱解析的指令，诸如通过为每个检测到的光谱计算光谱解混合矩阵。在一些实施例中，计算机程序包括用于确定从流检测到的光的每个光谱的重叠并且计算每个重叠对重叠光谱的贡献的指令。在一些情况下，计算机程序包括用于估计光电检测器阵列中的光电检测器对检测到的光信号的每个贡献的丰度的指令。在某些情况下，计算机程序包括用于通过使用以下中的一个或更多个方法解析光谱解混合矩阵来对光进行光谱解析的指令：1)加权最小二乘算法；2)Sherman-Morrison迭代逆更新器；3)LU矩阵分解，诸如其中将矩阵分解为下三角(L)矩阵和上三角(U)矩阵的乘积；4)改进的Cholesky分解；5)通过QR因子分解；以及6)通过奇异值分解计算加权最小二乘算法。
在一些实施例中，计算机程序包括用于根据来自光电检测器阵列的产生的数据信号来确定流中被照射的粒子的一个或更多个参数的指令。在一些实施例中，计算机程序包括用于基于粒子的一个或更多个确定的参数来识别粒子的指令。在其他实施例中，计算机程序包括基于粒子的一个或更多个确定的参数用于分选粒子的指令。
在实施例中，***包括输入模块、处理模块和输出模块。主题***可以包括硬件部件和软件部件，其中硬件部件可以采取一个或更多个平台的形式(例如，以服务器的形式)，使得功能元件，即执行***的特定任务的***的那些元件(诸如管理信息的输入和输出、处理信息等)可以通过在***所代表的一个或更多个计算机平台上或跨所述一个或更多个计算机平台执行软件应用程序来执行。
***可以包括显示器和操作员输入设备。操作员输入设备可以例如是键盘、鼠标等。处理模块包括处理器，该处理器可访问存储器，该存储器上存储有用于执行主题方法的步骤的指令。处理模块可以包括操作***、图形用户界面(GUI) 控制器、***存储器、存储器存储设备以及输入输出控制器、高速缓存存储器、数据备份单元和许多其它设备。处理器可以是市售处理器，也可以是已经或将要可用的其他处理器之一。处理器执行操作***，并且操作***以已知的方式与固件和硬件相接口，并且有助于处理器协调和执行各种计算机程序的功能，该计算机程序可以用各种编程语言编写，诸如Java、Perl、C++、本领域已知的其他高级或低级语言及其组合。通常与处理器协作的操作***协调并执行计算机的其他部件的功能。操作***还提供调度、输入输出控制、文件和数据管理、内存管理、通信控制和相关服务，所有这些都根据已知技术。处理器可以是任何适当的模拟或数字***。在一些实施例中，处理器包括允许用户基于第一光信号和第二光信号手动将光源与流对准的模拟电子器件。在一些实施例中，处理器包括提供反馈控制的模拟电子器件，诸如例如负反馈控制。
***存储器可以是各种已知的或未来的存储器存储设备中的任何一种。示例包括任何常用的随机存取存储器(RAM)、诸如驻留硬盘或磁带之类的磁性介质、诸如读写光盘之类的光学介质、闪存设备、或其它存储器存储设备。存储器存储设备可以是各种已知的或未来的设备中的任何一种，包括光盘驱动器、磁带驱动器、可移动硬盘驱动器、或软盘驱动器。这种类型的存储器存储设备通常分别从诸如光盘、磁带、可移动硬盘、或软盘之类的程序存储介质(未示出)读取和/或写入。这些程序存储介质中的任何一种，或其他正在使用或以后可能开发的程序存储介质，都可以被认为是计算机程序产品。如将理解的，这些程序存储介质通常存储计算机软件程序和/或数据。计算机软件程序，也称为计算机控制逻辑，通常存储在***存储器和/或与存储器存储设备一起使用的程序存储设备中。
在一些实施例中，描述了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括具有存储在其中的控制逻辑(计算机软件程序，包括程序代码)的计算机可用介质。控制逻辑在由处理器和计算机执行时使处理器执行本文所述的功能。在其它实施例中，一些功能主要使用例如硬件状态机在硬件中实现。对相关领域的技术人员来说，实现硬件状态机以执行本文所描述的功能将是显而易见的。
存储器可以是处理器能够在其中存储和检索数据的任何适当的设备，诸如磁、光或固态存储设备(包括磁盘或光盘或磁带或RAM，或任何其他适当的设备，无论是固定的还是便携式的)。处理器可以包括从携带必要程序代码的计算机可读介质适当编程的通用数字微处理器。编程能够通过通信信道远程地提供给处理器，或者先前保存在计算机程序产品中，诸如存储器或使用与存储器相关的那些设备中的任何一个的一些其它便携式或固定的计算机可读存储介质。例如，磁盘或光盘可以承载编程，并且能够由磁盘写入器/读取器读取。本实用新型的***还包括例如以计算机程序产品的形式的编程、用于实施上述方法的算法。根据本实用新型的编程能够记录在计算机可读介质上，例如，能够由计算机直接读取和访问的任何介质。这种介质包括但不限于：磁存储介质，诸如软盘、硬盘存储介质和磁带；光学存储介质，诸如CD-ROM；电存储介质，诸如RAM和ROM；便携式闪存驱动器；以及这些类别的混合介质，诸如磁/光存储介质。
处理器还可以访问通信信道以与远程位置的用户通信。远程位置意味着用户不直接与***接触，并且从外部设备(诸如连接到广域网(“WAN”)、电话网、卫星网或任何其他适当的通信信道的计算机，包括移动电话(即，智能手机)) 将输入信息中继到输入管理器。
在一些实施例中，根据本公开的***可以被配置成包括通信接口。在一些实施例中，通信接口包括用于与网络和/或另一设备通信的接收器和/或发射机。通信接口能够被配置用于有线或无线通信，包括但不限于射频(RF)通信(例如，射频识别(RFID)、Zigbee通信协议、WiFi、红外、无线通用串行总线(USB)、超宽带(UWB)、
通信协议、以及蜂窝通信，诸如码分多址(CDMA) 或全球移动通信***(GSM)。
在一个实施例中，通信接口被配置成包括一个或更多个通信端口，例如，物理端口或接口，诸如USB端口、RS-232端口、或任何其他适当的电连接端口，以允许主题***与诸如被配置用于类似的补充数据通信的计算机终端(例如，在医生办公室或医院环境中)之类的其他外部设备之间的数据通信。
在一个实施例中，通信接口被配置用于红外通信、
通信或任何其他适当的无线通信协议，以使得主题***能够与诸如计算机终端和/或网络、支持通信的移动电话、个人数字助理之类的其他通信设备，或者用户可以结合使用的任何其他通信设备进行通信。
在一个实施例中，通信接口被配置成通过手机网络、短消息服务(SMS)、与连接到因特网的局域网(LAN)上的个人计算机(PC)的无线连接、或通过 WiFi热点与互联网的WiFi连接来提供用于利用因特网协议(IP)进行数据传输的连接。
在一个实施例中，主题***被配置成经由通信接口(例如，使用诸如802.11 或
RF协议或IrDA红外协议之类的公共标准)与服务器设备无线通信。服务器设备可以是另一便携式设备，诸如智能电话、个人数字助理(PDA)或笔记本电脑；或者更大的设备，诸如台式计算机、装置等。在一些实施例中，服务器设备具有诸如液晶显示器(LCD)之类的显示器，以及诸如按钮、键盘，鼠标或触摸屏之类的输入设备。
在一些实施例中，通信接口被配置成使用上述通信协议和/或机制的一个更或多个与网络或服务器设备自动或半自动地通信存储在主题***中(例如，在可选数据存储单元中)的数据。
输出控制器可以包括用于各种已知显示设备中的任何一种的控制器，用于向用户呈现信息，无论是人还是机器，无论是本地的还是远程的。如果显示设备之一提供视觉信息，则该信息通常可以被逻辑地和/或物理地组织为图片元素的阵列。图形用户界面(GUI)控制器可以包括各种已知的或未来的软件程序中的任何一种，用于在***与用户之间提供图形输入和输出接口，并用于处理用户输入。计算机的功能元件可以经由***总线彼此通信。这些通信中的一些可以使用网络或其他类型的远程通信在替代实施例中来完成。输出管理器还可以根据已知技术，例如通过因特网、电话或卫星网络，向远程位置的用户提供由处理模块产生的信息。输出管理器对数据的呈现可以根据各种已知技术来实现。例如，数据可以包括SQL、HTML或XML文档、电子邮件或其他文件、或以其他形式的数据。数据可以包括因特网URL地址，以便用户可以从远程源检索额外的SQL、HTML、XML、或其他文档或数据。主题***中存在的一个或更多个平台可以是任何类型的已知计算机平台或将来要开发的类型，尽管它们通常将是通常称为服务器的一类计算机。然而，它们也可以是主架计算机、工作站或其他计算机类型。它们可以经由任何已知或未来类型的电缆或其他通信***(包括无线***)进行连接，无论是联网的还是其他的。它们可以位于同一地点，或者它们可以在物理上分开。可能取决于所选择的计算机平台的类型和/ 或型号，可以在任何计算机平台上使用各种操作***。合适的操作***包括 Windows
Windows XP、Windows 7、Windows 8、iOS、Sun Solaris、Linux、 OS/400、Compaq Tru64 Unix、SGI IRIX、SiemensReliant Unix、Ubuntu、Zorin OS 等。
图7描绘了根据某些实施例的示例计算机设备700的一般架构。图7所示的计算机设备700的一般架构包括计算机硬件和软件部件的布置。计算机设备 700可以包括比图7所示的元件更多(或更少)个元件。然而，不必示出所有这些一般常规元件，从而提供可行的公开。如图所示，计算机设备700包括处理单元710、网络接口720、计算机可读介质驱动器730、输入/输出设备接口740、显示器750和输入设备760，这些计算机设备全部都可以通过通信总线彼此通信。网络接口720可以提供到一个或更多个网络或计算机***的连接。因此，处理单元710可以经由网络从其他计算机***或服务器接收信息和指令。处理单元 710还可以与存储器770通信，并进一步经由输入/输出设备接口740为可选的显示器750提供输出信息。输入/输出设备接口740还可以接收来自可选的输入设备760的输入，诸如键盘、鼠标、数字笔、麦克风、触摸屏、手势识别***、语音识别***、游戏板、加速度计、陀螺仪或其他输入设备。
存储器770可以包含处理单元710为了实现一个或更多个实施例而执行的计算机程序指令(在一些实施例中分组为模块或部件)。存储器770通常包括 RAM、ROM和/或其他持久的、辅助的或非暂时的计算机可读介质。存储器770 可以存储操作***772，该操作***提供供处理单元710在计算机设备700的一般管理和操作中使用的计算机程序指令。存储器770还可以包括用于实现本公开的方面的计算机程序指令和其他信息。
用于照射流中粒子的方法
本公开的方面包括用于确定流中粒子的一个或更多个参数的方法。根据某些实施例的方法包括利用第一激光器照射流中粒子、利用第二激光器照射流中粒子、利用具有多个光电检测器的单个光电检测器阵列检测通过单个光收集部件传输到光电检测器阵列的来自粒子的光、从光电检测器阵列产生复用数据信号、以及基于复用数据信号确定粒子的一个或更多个参数。
在实施主题方法时，在流中的第一位置处利用第一激光器照射流中粒子，并在与第一位置不同的流中位置处(诸如在第一位置的下游位置处)用一个或更多个激光器照射流中粒子。在一些实施例中，用2个激光器或更多个在流中照射粒子，诸如3个激光器或更多个、诸如4个激光器或更多个、诸如5个激光器或更多个、诸如6个激光器或更多个、诸如12个激光器或更多个、诸如16 个激光器或更多个、诸如32个激光器或更多个，并且包括用64个激光器或更多个在流中照射粒子。用于照射流的每个激光器可以变化，发射200nm至1500nm的波长，诸如250nm至1250nm、诸如300nm至1000nm、诸如350nm 至900nm，并且包括400nm至800nm的波长。
用于照射流的激光器的类型可以不同，并且可以包括气体激光器，诸如氦氖激光器、氩激光器、氪激光器、氙激光器、氮激光器、CO2激光器、CO激光器、氩氟(ArF)准分子激光器、氪氟(KrF)准分子激光器，氙氯(XeCl)准分子激光器或氙氟(XeF)准分子激光器或其组合。在其他情况中，主题光源包括染料激光器，诸如二苯乙烯、香豆素或罗丹明激光器。在其他情况中，感兴趣的激光器包括金属蒸气激光器，诸如氦镉(HeCd)激光器、氦汞(HeHg)激光器、氦硒(HeSe)激光器、氦银(HeAg)激光器、锶激光器、氖铜(NeCu) 激光器、铜激光器或金激光器及其组合。在其他情况中，主题光源包括固态激光器，诸如红宝石激光器、Nd:YAG激光器、NdCrYAG激光器、Er:YAG激光器、 Nd:YLF激光器、Nd:YVO4激光器、Nd:YCa4O(BO3)3激光器、Nd:YCOB激光器、钛蓝宝石激光器、铥YAG激光器、镱YAG激光器、ytterbium2O3激光器或掺铈激光器及其组合。
流中的每个可以从任何适当距离照射流，诸如在距流的距离为0.001mm或更大处、诸如0.005mm或更大、诸如0.01mm或更大、诸如0.05mm或更大、诸如0.1mm或更大、诸如0.5mm或更大、诸如1mm或更大、诸如5mm或更大、诸如10mm或更大、诸如25mm或更大，并且包括在距离为100mm或更大处。此外，激光器中的每个可以以任何适当的角度(例如，相对于流的竖直轴线) 照射流，诸如以10°至90°的角度、诸如15°至85°、诸如20°至80°、诸如25°至75°，并且包括30°至60°，例如以90°的角度。
可以连续地或以离散的间隔照射流。在一些情况下，利用激光器中的一个或更多个连续地照射流，诸如利用连续地照射流的连续波激光器。在其他情况下，利用激光器中的一个或更多个以离散的间隔照射流，诸如每0.001毫秒照射一次流、每0.01毫秒、每0.1毫秒、每1毫秒、每10毫秒、每100毫秒，并且包括每1000毫秒、或一些其他间隔。
每个激光器照射之间的时间周期也可以根据需要变化，以0.001微秒或更大的延迟独立地分开，诸如0.01微秒或更大、诸如0.1微秒或更大、诸如1微秒或更大、诸如5微秒或更大、诸如10微秒或更大、诸如15微秒或更大、诸如 30微秒或更大，并且包括60微秒或更大。例如，每个激光器的照射之间的时间周期可以是0.001微秒至60微秒，诸如0.01微秒至50微秒、诸如0.1微秒至 35微秒、诸如1微秒至25微秒，并且包括5微秒至10微秒。在某些实施例中，每个激光器的照射之间的时间周期为10微秒。在样品被两个以上(即，3个或更多)的激光器顺序地照射的实施例中，每个光源的照射之间的延迟可以相同或不同。
在实施例中，该方法包括在流的第一位置处照射流中粒子以及在与第一位置不同的流的位置处(诸如在第一位置下游的位置处)利用一个或更多个激光器照射粒子。例如，在一个示例中，该方法包括在流的第一位置处利用第一激光器照射流、在第一位置下游的流的第二位置处利用第二激光器照射流、在第二位置下游的流的第三位置处利用第三激光器照射流、在第三位置下游的流的第四位置处利用第四激光器照射流以及在第四位置下游的流的第五位置处利用第五激光器照射流。
根据流的流速和每个激光器的照射的位置之间的距离，每个激光器在距离第一激光器的照射的位置下游5μm或更大的位置处独立地照射流，诸如6μm或更大、诸如7μm或更大、诸如8μm或更大、诸如9μm或更大、诸如10μm或更大、诸如15μm或更大、诸如25μm或更大、诸如50μm或更大、诸如100μm或更大、诸如250μm或更大、诸如500μm或更大，并且包括每个激光器在距离第一激光器的照射的位置下游1000μm或更大的位置处照射流。例如，每个激光器可以在距离第一激光器对流的照射位置下游5μm至5000μm的位置处照射流，诸如10μm至2500μm、诸如25μm至1000μm、诸如50μm至750μm、诸如75μm 至500μm，并且包括100μm至250μm的位置处照射流。在一些实施例中，利用每个激光器在彼此间隔10μm或更小的位置处独立地照射流，诸如9μm或更小、诸如8μm或更小、诸如7μm或更小、诸如6μm或更小，并且包括流上间隔5μm 或更小的位置处独立地照射流。
在某些实施例中，该方法包括利用两束或更多束频移光照射样品。如上所述，可以采用具有激光器和用于频移激光的声光装置的光束发生器部件。在这些实施例中，该方法包括利用激光器照射声光装置。根据输出激光束中产生的所需光的波长(例如，用于照射流中的样品)，激光器可以具有在200nm至 1500nm变化的特定波长，诸如250nm至1250nm、诸如300nm至1000nm、诸如350nm至900nm，并且包括400nm至800nm变化的特定波长。可以利用一个或更多个激光器照射声光装置，诸如2个或更多个激光器、诸如3个或更多个激光器、诸如4个或更多个激光器、诸如5个或更多个激光器并且包括10个或更多个激光器。激光器可以包括任何类型的激光器组合。例如，在一些实施例中，该方法包括利用激光器阵列照射声光装置，诸如具有一个或更多个气体激光器、一个或更多个染料激光器以及一个或更多个固态激光器的阵列。
在采用一个以上的激光器的情况下，声光装置可以同时或顺序地利用激光器或其组合照射。例如，可以利用激光器中的每个同时照射声光装置。在其他实施例中，顺序地用激光器中的每个照射声光装置。在采用一个以上的激光器顺序地照射声光装置的情况下，每个激光器照射声光装置的时间可以独立地为 0.001微秒或更多，诸如0.01微秒或更多、诸如0.1微秒或更多、诸如1微秒或更多、诸如5微秒或更多、诸如10微秒或更多、诸如30微秒或更多，并且包括60微秒或更多。例如，该方法可以包括以0.001微秒至100微秒的持续时间利用激光器照射声光装置，诸如0.01微秒至75微秒、诸如0.1微秒至50微秒、诸如1微秒至25微秒，并且包括5微秒至10微秒。在声光装置被两个或更多个激光器顺序地照射的实施例中，声光装置被每个激光器照射的持续时间可以相同或不同。
每个激光器的照射之间的时间周期也可以根据需要变化，以0.001微秒或更大的延迟独立地分开，诸如0.01微秒或更大、诸如0.1微秒或更大、诸如1微秒或更大、诸如5微秒或更大、诸如10微秒或更大、诸如15微秒或更大、诸如30微秒或更大，并且包括60微秒或更大。例如，每个光源的照射之间的时间周期可以是0.001微秒至60微秒，诸如0.01微秒至50微秒、诸如0.1微秒至 35微秒、诸如1微秒至25微秒，并且包括5微秒至10微秒。在某些实施例中，每个激光器的照射之间的时间周期为10微秒。在声光装置被两个以上(即，3 个或更多)的激光器顺序地照射的实施例中，每个激光器的照射之间的延迟可以相同或不同。
可以连续地或以离散的间隔照射声光装置。在一些情况下，该方法包括利用激光器连续地照射声光装置。在其他情况下，利用激光器以离散的间隔照射声光装置，诸如每0.001毫秒、每0.01毫秒、每0.1毫秒、每1毫秒、每10毫秒、每100毫秒，并且包括每1000毫秒、或一些其他间隔照射一次。
根据激光器，可以以变化的距离照射声光装置，诸如0.01mm或更大、诸如 0.05mm或更大、诸如0.1mm或更大、诸如0.5mm或更大、诸如1mm或更大、诸如2.5mm或更大、诸如5mm或更大、诸如10mm或更大、诸如15mm或更大、诸如25mm或更大，并且包括50mm或更大。同样，照射的角度也可以在 10°至90°变化，诸如15°至85°、诸如20°至80°、诸如25°至75°，并且包括30°至60°，例如以90°的角度。
在实施例中，该方法包括将射频驱动信号施加到声光装置以产生角度偏转的激光束。可以将两个或更多个射频驱动信号施加到声光装置，以产生具有所需数量的角度偏转的激光束的输出激光束，诸如3个或更多个射频驱动信号、诸如4个或更多个射频驱动信号、诸如5个或更多个射频驱动信号、诸如6个或更多个射频驱动信号、诸如7个或更多个射频驱动信号、诸如8个或更多个射频驱动信号、诸如9个或更多个射频驱动信号、诸如10个或更多个射频驱动信号、诸如15个或更多个射频驱动信号、诸如25个或更多个射频驱动信号、诸如50个或更多个射频驱动信号，并且包括100个或更多个射频驱动信号。
由射频驱动信号产生的角度偏转的激光束均具有基于所施加的射频驱动信号的强度。在一些实施例中，该方法包括施加具有足以产生具有所需强度的角度偏转的激光束的振幅的射频驱动信号。在一些情况下，每个所施加的射频驱动信号独立地具有约0.001V至约500V的振幅，诸如约0.005V至约400V、诸如约0.01V至约300V、诸如约0.05V至约200V、诸如约0.1V至约100V、诸如约0.5V至约75V、诸如约1V至约50V、诸如约2V至约40V、诸如约3V至约30V，并且包括约5V至约25V的振幅。在一些实施例中，每个所施加的射频驱动信号具有约0.001MHz至约500MHz的频率，诸如约0.005MHz至约400MHz、诸如约0.01MHz至约300MHz、诸如约0.05MHz至约200MHz、诸如约0.1MHz 至约100MHz、诸如约0.5MHz至约90MHz、诸如约1MHz至约75MHz、诸如约2MHz至约70MHz、诸如约3MHz至约65MHz、诸如从约4MHz至约60MHz，并且包括约5MHz至约50MHz的频率。
在这些实施例中，输出激光束中的角度偏转的激光束在空间上是分开的。根据所施加的射频驱动信号和输出激光束的所期望的照射分布，角度偏转的激光束可以被分离0.001μm或更大，诸如0.005μm或更大、诸如0.01μm或更大、诸如0.05μm或更大、诸如0.1μm或更大、诸如0.5μm或更大、诸如1μm或更大、诸如5μm或更大、诸如10μm或更大、诸如100μm或更大、诸如500μm或更大、诸如1000μm或更大，并且包括5000μm或更大。在一些实施例中，角度偏转的激光束诸如与沿输出激光束的水平轴线的相邻角度偏转的激光束重叠。相邻的角度偏转的激光束之间的重叠(诸如束斑重叠)可以是0.001μm或更大的重叠，诸如0.005μm或更大的重叠、诸如0.01μm或更大的重叠、诸如0.05μm 或更大的重叠、诸如0.1μm或更大的重叠、诸如0.5μm或更大的重叠、诸如1μm 或更大的重叠、诸如5μm或更大的重叠、诸如10μm或更大的重叠，并且包括 100μm或更大的重叠。
在某些情况下，用多个移频光束照射流，并使用射频标记发射(FIRE)通过荧光成像对流中的细胞进行成像，以产生频率编码图像，诸如在Diebold,et al. NaturePhotonics Vol.7(10)；806-810(2013)中所描述的，以及在美国专利号 9,423,353；9,784,661和10,006,852以及美国专利公开号2017/0133857和 2017/0350803中所描述的那些，其公开通过引用并入本文。
在一些实施例中，利用一个或更多个激光器通过光学调节部件照射流。在一些情况下，光学调节部件被配置成改变来自激光器中的一个或更多个的照射的空间宽度或照射的一些其他特性，例如，照射方向、波长、光束轮廓、光束宽度、光束强度、焦点和脉冲宽度。在一些实施例中，该方法包括通过光学调节来调节激光器的照射方向、波长、光束轮廓、光束宽度、光束强度、焦点和脉冲宽度中的一个或更多个。
在实施例中，来自流的光通过光收集部件传输到光电检测器阵列。在一些实施例中，来自流的光被引导传输到光收集部件的光接收端。在其他实施例中，来自流的光穿过光学调节部件到光收集部件的光接收端。在一些情况下，光学调节部件调节来自激光器中的每个的流的光的焦点。在其他情况下，光学调节部件调节来自光收集部件(例如，单光纤)上的激光器中的每个的每个光束光斑的尺寸。例如，光学调节部件可以被配置成将光收集部件上的每个光束光斑的尺寸减小0.001μm或更大，诸如0.005μm或更大、诸如0.01μm或更大、诸如 0.05μm或更大、诸如0.1μm或更大、诸如0.2μm或更大、诸如0.3μm或更大、诸如0.4μm或更大、诸如0.5μm或更大、诸如0.6μm或更大、诸如0.7μm或更大、诸如0.8μm或更大、诸如0.9μm或更大，并且包括1.0μm或更大。在一些实施例中，光学调节部件被配置成将光收集部件上的每个光束光斑的尺寸减小 10％或更多，诸如25％或更多、诸如50％或更多、诸如75％或更多、诸如90％或更多，并且包括95％或更多。在某些情况下，光学调节部件被配置成将光收集部件上的每个光束光斑的尺寸减小1.5倍或更多，诸如2倍或更多、诸如3倍或更多、诸如4倍或更多、诸如5倍或更多，并且包括10倍或更多。
在其他情况下，该方法包括利用光学调节部件调节来自光收集部件上的激光器中的每个的每个光束光斑之间的空间，诸如利用光学调节部件将每个光束光斑之间的空间减小0.01μm或更大、诸如0.05μm或更大、诸如0.1μm或更大、诸如0.5μm或更大、诸如1μm或更大、诸如2μm、诸如3μm或更大、诸如4μm 或更大、诸如5μm或更大、诸如6μm或更大、诸如7μm或更大、诸如8μm或更大、诸如9μm或更大，并且包括10μm或更大。例如，可以利用光学调节部件将每个光束光斑之间的空间减小5％或更多，诸如10％或更多、诸如25％或更多、诸如50％或更多、诸如75％或更多、诸如90％或更多，并且包括95％或更多。在某些情况下，利用光学调节部件将每个光束光斑之间的空间减小1.5倍或更多，诸如2倍或更多、诸如3倍或更多、诸如4倍或更多、诸如5倍或更多，并且包括10倍或更多。
在实施例中，来自流的光通过光收集部件收集并传输到光电检测器阵列。在某些实施例中，该方法包括利用单光纤将来自流的光传输到光电检测器阵列。根据一些情况，单光纤具有光接收端，其直径为5μm至1000μm，诸如10μm至 900μm、诸如20μm至800μm、诸如30μm至700μm、诸如40μm至600μm、诸如50μm至500μm、诸如60μm至400μm、诸如70μm至300μm、诸如80μm至200μm，并且包括100μm至200μm。单光纤的光传播端的直径可以为5μm至 1000μm，诸如10μm至900μm、诸如20μm至800μm、诸如30μm至700μm、诸如40μm至600μm、诸如50μm至500μm、诸如60μm至400μm、诸如70μm 至300μm、诸如80μm至200μm，并且包括100μm至200μm。
在一些实施例中，由激光器在流上横跨的照射的位置等于或小于被配置成收集来自流的光的单光纤的直径。例如，主题***中的激光器可以配置成照射在横跨100μm或更小的流上的位置，诸如90μm或更小、诸如80μm或更小、诸如70μm或更小、诸如60μm或更小，并且包括50μm或更小，并且单光纤可以具有足以收集来自激光器照射的位置中的每个的光，诸如直径为50μm或更大、诸如60μm或更大、诸如70μm或更大、诸如80μm或更大、诸如90μm或更大，并且包括在被配置成收集来自被照射的流的光的单光纤为100μm或更大的情况下。
利用具有多个光电检测器的光电检测器阵列来检测从光收集部件传输的光。在某些实施例中，利用光电检测器阵列检测光，该光电检测器阵列包括4个或更多个光电检测器，诸如5个光电检测器或更多个、诸如10个光电检测器或更多个、诸如25个光电检测器或更多个，并且包括50个光电检测器或更多个。光电检测器可以包括但不限于光电传感器或光电检测器，诸如有源像素传感器 (APS)、象限光电二极管、图像传感器、电荷耦合器件(CCD)、增强电荷耦合器件(ICCD)、发光二极管、光子计数器、辐射热计、热电检测器、光敏电阻、光伏电池、光电二极管、光电倍增管、光电晶体管、量子点光电导体或光电二极管及其组合，以及其他光电检测器。在某些实施例中，利用一个或更多个混合光电检测器检测光，所述一个或更多个混合光电检测器包括与雪崩二极管集成的光电阴极。在一些情况下，混合光电检测器的光电阴极是GaAs/GaAsP光电阴极。
光电检测器可以根据需要以任何几何构造布置在光电检测器阵列中，其中感兴趣的布置包括但不限于正方形构造、矩形构造、梯形构造、三角形构造、六边形构造、七边形构造、八边形构造、非对角形构造、十边形构造、十二边形构造、圆形构造、椭圆形构造以及不规则图案构造。光电二极管阵列中的光电二极管可以以10°至180°的角度相对于另一个(如X-Z平面中所述)定向，诸如15°至170°、诸如20°至160°、诸如25°至150°、诸如30°至120°，并且包括45°至90°。光电二极管阵列可以是任何适当的形状，并且可以是直线形状(例如，正方形、矩形、梯形、三角形、六边形等)、曲线形状(例如，圆形、椭圆形)、以及不规则形状(例如，耦合到平面顶部的抛物形底部)。在某些实施例中，光电二极管阵列具有矩形有源表面。
阵列中的每个光电检测器可以具有有源表面，该有源表面具有5μm至 250μm的宽度，诸如10μm至225μm、诸如15μm至200μm、诸如20μm至175μm、诸如25μm至150μm、诸如30μm至125μm，并且包括50μm至100μm，以及 5μm至250μm的长度，诸如10μm至225μm、诸如15μm至200μm、诸如20μm 至175μm、诸如25μm至150μm、诸如30μm至125μm，并且包括50μm至100μm，其中阵列中的每个光电二极管的表面积为25μm2至10000μm2，诸如50μm2至 9000μm2、诸如75μm2至8000μm2、诸如100μm2至7000μm2、诸如150μm2至 6000μm2，并且包括200μm2至5000μm2。
光电检测器阵列的尺寸可以根据光的量和强度、光电二极管的数量和所期望的灵敏度而变化，并且其长度可以为0.01mm至100mm，诸如0.05mm至90mm、诸如0.1mm至80mm、诸如0.5mm至70mm、诸如1mm至60mm、诸如2mm 至50mm、诸如3mm至40mm、诸如4mm至30mm，并且包括5mm至25mm。光电二极管阵列的宽度也可以在0.01mm至100mm变化，诸如0.05mm至90mm、诸如0.1mm至80mm、诸如0.5mm至70mm、诸如1mm至60mm、诸如2mm 至50mm、诸如3mm至40mm、诸如4mm至30mm，并且包括5mm至25mm。这样，光电二极管阵列的有源表面可以为0.1mm2至10000mm2，诸如0.5mm2至5000mm2、诸如1mm2至1000mm2、诸如5mm2至500mm2，并且包括10mm2至100mm2。
在一个或更多个波长处测量所收集的光，诸如在2个或更多个波长处、诸如在5个或更多个不同波长处、诸如在光的10个或更多个不同波长处、诸如15 个或更多个、诸如25个或更多个、诸如50个或更多个、诸如100个或更多个、诸如200个或更多个、诸如300个或更多个、诸如400个或更多个、诸如500 个或更多个、诸如1000个或更多个、诸如1500个或更多个、诸如2500个或更多个，并且包括5000个或更多个不同波长的光。在某些实施例中，该方法包括利用光电检测器测量光谱，诸如其中光谱包括横跨50nm或更大的波长，诸如 100nm或更大、诸如200nm或更大、诸如300nm或更大、诸如400nm或更大、诸如500nm或更大、诸如600nm或更大、诸如700nm或更大、诸如800nm或更大、诸如900nm或更大、诸如1000nm或更大，并且包括1500nm或更大。例如，该方法可以包括测量200nm至1500nm的光，诸如400nm至1100nm。
光可以连续地或以离散的间隔测量。在一些情况下，光测量连续地进行。在其他情况下，光测量以离散的间隔进行，诸如每0.001毫秒测量一次光、每 0.01毫秒、每0.1毫秒、每1毫秒、每10毫秒、每100毫秒，并且包括每1000 毫秒、或某个其他间隔。
在一些实施例中，光在不同的时间被光电检测器阵列中的光电检测器中的每个检测到。在一些情况下，光在阵列中的光电检测器中的每个上依次传播，诸如其中光在第一时间(tN1)被第一光电检测器(检测器N1)检测到，传播到第二光电检测器(检测器N2)并在第二时间(tN2)被检测到，然后光传播到另外的光电检测器中的每个(检测器N+x)并在时间(tN+x)被检测到。在这些实施例中，该方法包括时间分离的光检测。在一些实施例中，光电检测器阵列中的光电检测器中的每个对光的检测到的时间间隔为0.01ps或更大，诸如0.05ps或更大、诸如0.1ps或更大、诸如0.5ps或更大、诸如1.0ps或更大、诸如2ps或更大、诸如3ps或更大、诸如4ps或更大、诸如5ps或更大、诸如10ps或更大、诸如25ps或更大、诸如50ps或更大、诸如75ps或更大、诸如100ps或更大，并且包括500ps或更大。在一些实施例中，该方法包括从光电检测器中的每个产生时间分离的数据信号。
在一些实施例中，该方法包括利用光电检测器阵列中的每个光电检测器从流中差分地检测光。在一些实施例中，利用光电检测器阵列检测两组或更多组预定波长的光，诸如其中光电检测器阵列检测3组或更多组不同波长的光、诸如4组或更多组、诸如5组或更多组、诸如6组或更多组、诸如7组或更多组、诸如8组或更多组、诸如9组或更多组、诸如10组或更多组、诸如11组或更多组，并且包括12组或更多组不同波长的光。每组预定波长的光可以包括5个或更多个不同波长的光，诸如10个或更多个、诸如15个或更多个、诸如25个或更多个、诸如50个或更多个、诸如100个或更多个、诸如200个或更多个、诸如300个或更多个、诸如400个或更多个、诸如500个或更多个、诸如1000 个或更多个、诸如1500个或更多个、诸如2500个或更多个，并且包括光的5000 个或更多个不同波长的光。
在某些实施例中，该方法包括利用每个光电检测器检测光的预定光谱范围 Xs(纳米，nm)。预定光谱范围可以变化，其中在某些实施例中，光谱范围(Xs) 横跨50nm至300nm，诸如75nm至275nm、诸如100nm至250nm、诸如125nm 至225nm，并且包括150nm至200nm。在某些实施例中，由每个光电检测器检测到的光谱范围横跨100nm(即，Xs＝100nm)。
在某些实施例中，该方法包括利用光电检测器阵列中的光电检测器从光源的一个或更多个特定激光器检测光。在一些情况下，该方法包括将每个激光器分配给光电检测器的一个或更多个，使得来自激光器的光(例如，作为来自流的散射光或来自由流中的激光器照射的荧光团的荧光)被光电检测器阵列中的一个或更多个被分配的光电检测器检测。根据光源中的激光器数量(如上所述) 和光电检测器阵列中的光电检测器数量，来自每个激光器的光可以被分配给两个或更多个光电检测器，诸如3个或更多个光电检测器、诸如4个或更多个光电检测器、诸如5个或更多个光电检测器、诸如6个或更多个光电检测器、诸如8个或更多个光电检测器、诸如10个或更多个光电检测器，并且包括12个或更多个光电检测器。在某些实施例中，来自光源中的激光器的光可以由光电检测器阵列的所有光电检测器检测。在其他实施例中，来自光源中的激光器的光可以由光电检测器阵列中的90％(例如，10个光电检测器中有9个)或更少的光电检测器检测，诸如80％(例如，20个光电检测器中有16个)或更少、诸如75％(例如，12个光电检测器中有9个)或更少并且包括光电检测器阵列中的50％(例如，16个光电检测器中有8个)或更少的光电检测器。在一些实施例中，该方法包括分配光电检测器阵列中的每个光电检测器以检测一组或更多组预先确定的光的波长，诸如来自光源中的一个或更多个激光器的光。
在一些实施例中，该方法包括确定流中粒子的一个或更多个参数。在实施例中，光电检测器阵列中的每个光电检测器被配置成响应于检测到的光产生一个或更多个数据信号。在一些情况下，由光电检测器阵列产生的数据信号是复用数据信号。在某些实施例中，该方法包括时分复用，其中时间辨别用于分离由单个光收集部件传输到光电检测器阵列(例如，单光纤)的不同光子。如上所述，每个光电检测器可以被配置成在不同时间检测来自流的光，并且来自多个光电检测器的输出数据信号可以被复用。在这些实施例中，时分复用数据信号可以输出到处理器。例如，时分复用数据信号可以包括从在2个或更多个不同时刻检测到的光产生的数据信号，诸如在4个或更多个不同时刻、诸如在8 个或更多个不同时刻、诸如在16个或更多个不同时刻、诸如在6个或更多个不同时刻、诸如在32个或更多个不同时刻、诸如在64个或更多个不同时刻、诸如在128个或更多个不同时刻，并且包括在256个或更多个不同时刻。
在其他实施例中，该方法包括波分复用，其中来自流的不同波长的光通过单个光收集部件传输并且由光电检测器阵列的多个光电检测器检测。在这些实施例中，每个光电检测器可以被配置成检测一组或更多组预定波长的光。在这些实施例中，由来自多个光电检测器的预定波长组的光产生的输出数据信号被复用，并且波分复用的数据信号被输出到处理器。例如，波分复用的数据信号可以包括从2组或更多组不同预定波长的光产生的数据信号，诸如3组或更多组、诸如4组或更多组、诸如5组或更多组、诸如6组或更多组、诸如7组或更多组、诸如8组或更多组、诸如9组或更多组、诸如10组或更多组、诸如11 组或更多组，并且包括波分复用的数据信号，其包括从12组或更多组预定波长的光产生的数据信号。在某些实施例中，该方法包括产生波分复用的数据信号，其包括来自由光电检测器检测到的光的2个或更多个不同光谱的数据信号，诸如3个或更多个、诸如4个或更多个、诸如5个或更多个、诸如6个或更多个、诸如7个或更多个、诸如8个或更多个、诸如9个或更多个、诸如10个或更多个、诸如11个或更多个，并且包括产生波分复用的数据信号，其包括来自由光电检测器检测到的光的12个或更多个不同光谱产生的数据信号。
在一些实施例中，该方法包括对由光电检测器阵列中的光电检测器检测到的光进行光谱解析。在某些实施例中，光的重叠光谱分量通过计算光谱解混合矩阵来确定。在一些实施例中，每个光电检测器检测到的光谱与光电检测器阵列中至少一个其他检测器检测到的光谱重叠。在一些情况下，光电检测器阵列中的光电检测器检测到的光谱与至少一个其他检测器的光谱重叠5nm或更大，诸如10nm或更大、诸如25nm或更大，并且包括50nm或更大。在某些情况下，光电检测器检测到的光谱与光电检测器阵列中的两个或更多个其他检测器的光谱重叠，诸如其中每个重叠为5nm或更大、诸如10nm或更大、诸如25nm或更大，并且包括50nm或更大。在其他实施例中，光电检测器阵列中的光电检测器检测到的光谱具有非重叠光谱。在这些实施例中，每个光电检测器检测到的光谱与至少一个其他光电检测器的光谱在10nm或更小范围内相邻，诸如9nm或更小、诸如8nm或更小、诸如7nm或更小、诸如6m或更小、诸如5nm或更小、诸如4nm或更小、诸如3nm或更小、诸如2nm或更小，并且包括1nm或更小。
在一些实施例中，该方法包括确定来自流的光谱重叠，以及计算每个重叠对重叠检测光谱的贡献。在一些实施例中，光谱解析光包括计算光谱解混合矩阵。在某些实施例中，该方法包括计算光谱解混合矩阵以估计光电检测器阵列中的光电检测器对检测到的光信号的每个贡献的丰度。
在一些情况下，计算光谱解混合矩阵包括确定与流中的目标粒子相关联的荧光团的丰度。与目标粒子相关联的每个荧光团的丰度可以用于识别和分类粒子。在一些情况下，已识别或分类的粒子可以用于对样品中的目标粒子(例如，细胞)进行分选。在某些实施例中，进行光谱分解计算，从而在通过光检测***检测之后足够快地对粒子进行实时分选。
在某些实施例中，该方法包括对由光电检测器阵列中的多个光电检测器检测到的光进行光谱解析，诸如例如在2019年12月23日提交的国际专利申请号 PCT/US2019/068395中所述，其全部公开通过引用全部并入本文。例如，对由光电检测器阵列中的多个光电检测器检测到的光进行光谱解析可以包括使用以下一个或更多个方法解析光谱解混合矩阵：1)加权最小二乘算法；2) Sherman-Morrison迭代逆更新器；3)LU矩阵分解，诸如其中将矩阵分解为下三角(L)矩阵和上三角(U)矩阵的乘积；4)改进的Cholesky分解；5)通过 QR因子分解；以及6)通过奇异值分解计算加权最小二乘算法。
在某些实施例中，该方法包括对流中样品的粒子的一个或更多个(例如，细胞)进行分选。例如，该方法可以包括对样品的2个或更多个成分进行分选，诸如3个或更多个成分、诸如4个或更多个成分、诸如5个或更多个成分、诸如10个或更多个成分、诸如15个或更多个成分，并且包括对样品的25个或更多个成分进行分选。在某些实施例中，样品是生物样品。术语“生物样品”在其常规意义上是指在某些情况下可能在血液、粘液、淋巴液、滑液、脑脊液、唾液、支气管肺泡灌洗液、羊水、羊膜脐血、尿液、***液和***中发现的整个生物体、植物、真菌或动物组织、细胞或组成部分的子集。这样，“生物样品”是指原生生物体或其组织的子集，以及从生物体或其组织的子集制备的匀浆、裂解物或提取物，包括但不限于，例如，血浆、血清、脊髓液、淋巴液、皮肤切片、呼吸道、胃肠道、心血管、以及泌尿生殖道、泪液、唾液、乳液、血细胞、肿瘤、器官。生物样品可以是任何类型的有机体组织，包括健康组织和病变组织(例如，癌组织、恶性组织、坏死组织等)。在某些实施例中，生物样品是液体样品，诸如血液或其衍生物，例如，血浆、泪液、尿液、***等，其中在某些情况下，样品是血液样品，包括全血，诸如从静脉穿刺或指尖获取的血液(血液在分析之前可能会或可能不会与诸如防腐剂、抗凝剂等之类的任何试剂混合)。
在某些实施例中，样品的来源是“哺乳动物”或“哺乳类动物”，其中这些术语广泛用于描述哺乳动物类内的生物体，包括食肉动物(例如，狗和猫)、啮齿类动物(例如，小鼠、豚鼠和大鼠)和灵长类动物(例如，人类、黑猩猩和猴子)。在一些情况下，受试者是人类。该方法可以应用于从性别和处于发育的任何阶段(即，新生儿、婴儿、少年、青少年、成人)的人类受试者获得的样品，其中在某些实施例中，人类受试者是少年、青少年或成人。尽管本实用新型可以应用于来自人类受试者的样品，但应理解，该方法也可以在来自其他动物受试者(即，在“非人类受试者”中)的样品上实施，该其他动物受试者诸如但不限于鸟、小鼠、大鼠、狗、猫、牲畜和马。
在分选粒子时，该方法包括数据采集、分析和记录(诸如利用计算机)，其中多个数据通道记录来自所使用的每个检测器的数据。在这些实施例中，分析可以包括如上所述的光谱解析光(例如，通过计算光谱解混合矩阵)。该分析可以传输到分选***，该分选***被配置成基于粒子分类产生一组数字化参数。
在一些实施例中，用于分选样品的成分的方法包括利用具有导流板的粒子分选模块来分选粒子(例如，生物样品中的细胞)，诸如在2017年3月28日提交的美国专利公开号2017/0299493中描述的那些，其公开通过引用并入本文。在某些实施例中，使用具有多个分选决策单元的分选决策模块对样品的细胞进行分选，诸如在2019年12月23日提交的美国专利申请号16/725,756中描述的那些，其公开通过引用并入本文。
用于照射流中粒子的非暂时性计算机可读存储介质
本公开的方面还包括非暂时性计算机可读存储介质，所述非暂时性计算机可读存储介质具有用于实施主题方法的指令。计算机可读存储介质可以用于一台或更多台计算机上，以实现用于实施本文描述方法的***的完全自动化或部分自动化。在某些实施例中，根据本文描述的方法的指令能够以“编程”的形式编码到计算机可读介质上，其中本文所使用的术语“计算机可读介质”是指参与向计算机提供指令和数据以供执行和处理的任何非暂时性存储介质。适当的非暂时性存储介质的示例包括软盘、硬盘、光盘、磁光盘、CD-ROM、CD-R、磁带、非易失性存储卡、ROM、DVD-ROM、蓝光盘、固态盘和网络附加存储 (NAS)，无论这些设备是计算机内部的还是外部的。包含信息的文件能够“存储”在计算机可读介质上，其中“存储”意味着记录信息，使得计算机在以后可以访问和检索该信息。本文描述的计算机实现方法能够使用能够用任意数量的计算机编程语言中的一种或更多种来编写的编程来执行。这些语言包括，例如，Java(Sun Microsystems,Inc.,Santa Clara,CA)、Visual Basic(Microsoft Corp., Redmond,WA)、C++(AT&T Corp.,Bedminster,NJ)、以及任何其他许多语言。
在一些实施例中，感兴趣的计算机可读存储介质包括存储在其上的计算机程序，其中计算机程序在加载到计算机上时包括具有用于利用第一激光器照射流中粒子的算法、用于利用第二激光器照射流中粒子的算法、用于利用具有多个光电检测器的单个光电检测器阵列检测从粒子传输的光的算法、用于从光电检测器阵列产生复用数据信号的算法以及用于基于复用数据信号确定粒子的一个或更多个参数的算法的指令。在一些实施例中，非暂时性计算机可读存储介质包括用于产生时分复用数据信号的算法。在其他实施例中，非暂时性计算机可读存储介质包括用于产生波分复用数据信号的算法。
在一些实施例中，非暂时性计算机可读存储介质包括用于用第一激光器在第一位置处照射流和在与第一位置不同的位置处(诸如在第一位置下游的位置处)用一个或更多个激光器照射流的算法。在一些情况下，非暂时性计算机可读存储介质包括用于在距离第一激光器的照射的位置下游5μm或更大的位置处用多个激光器中的每个照射流的算法，诸如6μm或更大、诸如7μm或更大、诸如8μm或更大、诸如9μm或更大、诸如10μm或更大、诸如15μm或更大、诸如25μm或更大、诸如50μm或更大、诸如100μm或更大、诸如250μm或更大、诸如500μm或更大，并且包括非暂时性计算机可读存储介质包括用于在距离第一激光器的照射的位置下游1000μm或更大的位置处用每个激光器照射流的算法。例如，非暂时性计算机可读存储介质包括用于在第一激光器对流的照射位置下游5μm至5000μm的距离处照射流的算法，诸如10μm至2500μm、诸如25μm 至1000μm、诸如50μm至750μm、诸如75μm至500μm，并且包括100μm至 250μm。在一些实施例中，非暂时性计算机可读存储介质包括用于利用每个激光器独立地照射流上彼此间隔10μm或更小的位置的算法，诸如9μm或更小、诸如8μm或更小、诸如7μm或更小、诸如6μm或更小，并且包括流上间隔5μm 或更小的位置。
在某些实例中，非暂时性计算机可读存储介质包括用于在流的第一位置处利用第一激光器照射流的算法、用于在第一位置下游的流的第二位置处利用第二激光器照射流的算法、用于在第二位置下游的流的第三位置处利用第三激光器照射流的算法、用于在第三位置下游的流的第四位置处利用第四激光器照射流的算法和用于在第四位置下游的流的第五位置处利用第五激光器照射流的算法。
在一些实施例中，非暂时性计算机可读存储介质包括用于在不同时间利用光电检测器阵列中的每个光电检测器检测光的算法。在一些情况下，非暂时性计算机可读存储介质包括用于在第一时间(tN1)由第一光电检测器(检测器N1) 检测光、在第二时间(tN2)由第二光电检测器(检测器N2)检测光以及在时间 (tN+x)由另外的光电检测器中的每个(检测器N+x)检测光的算法。在某些情况下，非暂时性计算机可读存储介质包括用于产生时间分离的数据信号的算法，诸如通过检测光子而产生的数据信号，所述光子在光电检测器阵列中的光电检测器处具有减少的光子重合。
在一些实施例中，非暂时性计算机可读存储介质包括用于差分检测来自流的光的算法。在一些实施例中，非暂时性计算机可读存储介质包括用于用光电检测器阵列检测如上详细所述的两组或更多组预定波长的光的算法，诸如3组或更多组不同波长的光、诸如4组或更多组、诸如5组或更多组、诸如6组或更多组、诸如7组或更多组、诸如8组或更多组、诸如9组或更多组、诸如10 组或更多组、诸如11组或更多组，并且包括12组或更多组不同波长的光。
在一些实施例中，非暂时性计算机可读存储介质包括用于检测来自光源的一个或更多个特定激光器的光的算法。在一些情况下，非暂时性计算机可读存储介质包括用于将每个激光器分配给光电检测器的一个或更多个的算法。非暂时性计算机可读存储介质可以包括用于将激光器分配给光电检测器阵列中的90％ (例如，10个光电检测器中有9个)或更少的光电检测器的算法，诸如80％(例如，20个光电检测器中有16个)或更少、诸如75％(例如，12个光电检测器中有9个)或更少并且包括光电检测器阵列中的50％(例如，16个光电检测器中有8个)或更少的光电检测器。在某些实施例中，非暂时性计算机可读存储介质包括用于将激光器分配给光电检测器阵列中的所有光电检测器的算法。
在一些实施例中，非暂时性计算机可读存储介质包括用于对由光电检测器阵列的光电检测器检测到的光进行光谱解析的算法，诸如通过计算每个检测到的光谱的光谱解混合矩阵。在一些实施例中，非暂时性计算机可读存储介质包括用于确定从流中检测到的每个光谱的重叠，并计算每个光谱对重叠光谱的贡献的算法。在一些情况下，非暂时性计算机可读存储介质包括用于估计光电检测器阵列中的光电检测器对检测到的光的每个贡献的丰度的算法。在某些情况下，非暂时性计算机可读存储介质包括用于通过使用以下一个或更多个方法解析光谱解混合矩阵来对光进行光谱解析的算法：1)加权最小二乘算法；2)Sherman-Morrison迭代逆更新器；3)LU矩阵分解，诸如其中将矩阵分解为下三角(L)矩阵和上三角(U)矩阵的乘积；4)改进的Cholesky分解；5)通过 QR因子分解；以及6)通过奇异值分解计算加权最小二乘算法。
在一些实施例中，非暂时性计算机可读存储介质包括用于根据从光电检测器阵列产生的数据信号确定流中被照射的粒子的一个或更多个参数的算法。在一些实施例中，非暂时性计算机可读存储介质包括用于基于粒子的一个或更多个确定的参数来识别粒子的算法。在其他实施例中，非暂时性计算机可读存储介质包括用于基于粒子的一个或更多个确定的参数来分选粒子的算法。
非暂时性计算机可读存储介质可以用于具有显示器和操作员输入设备的一个或更多个计算机***上。操作员输入设备可以例如是键盘、鼠标等。处理模块包括处理器，该处理器可访问存储器，该存储器上存储有用于执行主题方法的步骤的指令。处理模块可以包括操作***、图形用户界面(GUI)控制器、***存储器、存储器存储设备以及输入输出控制器、高速缓存存储器、数据备份单元和许多其它设备。处理器可以是市售处理器，或者是已经或将要可用的其他处理器之一。处理器执行操作***，并且操作***以已知的方式与固件和硬件相接口，并且有助于处理器协调和执行各种计算机程序的功能，该计算机程序可以用各种编程语言编写，诸如Java、Perl、C++、本领域已知的其他高级或低级语言及其组合。操作***通常与处理器协作，协调并执行计算机的其他部件的功能。操作***还提供调度、输入输出控制、文件和数据管理、内存管理、通信控制和相关服务，所有这些都根据已知技术。
套件
本实用新型的方面还包括套件，其中套件包括如本文所述的一个或更多个激光器、光收集部件和具有多个光电检测器的光电检测器阵列。在一些实施例中，套件包括光纤。在某些实施例中，套件包括一个或更多个混合光电检测器，其包括与雪崩二极管集成的光电阴极。在某些实施例中，套件包括一个或更多个混合光电检测器，其具有GaAs/GaAsP光电阴极。套件还可以包括光学调节部件，其被配置成限制一个或更多个波长的光的通过。在一些情况下，光学调节部件是带通滤波器，诸如长通滤波器。在其他情况下，光学调节部件是二向色镜。
套件的各种分析部件可以存在于单独的容器中，或者它们的一些或全部可以预先组合。例如，在一些情况下，套件中的一个或更多个部件(例如，每个光纤、光电检测器或激光器)存在于密封袋(例如，无菌箔袋或信封)中。
除了上述部件之外，主题套件还可以包括(在某些实施例中)用于实施主题方法的指令。这些指令可以多种形式存在于主题套件中，其中一种或多种形式存在于套件中。这些指令可以呈现的一种形式是如在适当的介质或衬底上(例如，打印了信息的一张或多张纸)、在套件的包装中、在包装插页中等等打印信息。这些指令的又一形式是计算机可读介质，例如，软盘、光盘(CD)、便携式闪存驱动器等，在其上记录了信息。可能存在的这些指令的另一形式是网址，该网址可以通过因特网用于访问在被移除站点上的信息。
实用功能
本主题***、方法和计算机***可用于各种应用中，其中期望分析和分选流体介质中的样品(诸如生物样品)中的粒子成分。本实用新型还可用于流式细胞术中，其中期望提供一种流式细胞术，其具有改进的细胞分选精度、增强的粒子收集、降低的能量消耗、粒子充电效率、更精确的粒子充电以及在细胞分选期间增强的粒子偏转。在实施例中，本实用新型减少了在使用流式细胞仪进行样品分析期间用户输入或手动调整的需要。在某些实施例中，主题***提供完全自动化的协议，从而在使用期间对流式细胞仪的调整几乎不需要任何人类输入。
本实用新型还可用于从生物样品制备的细胞可用于研究、实验室测试或用于治疗的应用中。在一些实施例中，主题方法和设备可以有助于获得从目标流体或组织生物样品制备的单个细胞。例如，主题方法和***有助于从流体或组织样本获得细胞，以用作诸如癌症之类的疾病的研究或诊断样本。同样，主题方法和***有助于从流体或组织样品获得细胞以用于治疗。与传统的流式细胞仪***相比，本公开的方法和设备允许以更高的效率和更低的成本从生物样品 (例如，器官、组织、组织碎片、流体)分离和收集细胞。
尽管为了清楚地理解，已经通过图示和示例的方式对上述实用新型进行了一些详细的描述，根据本实用新型的教导，对于本领域的普通技术人员显而易见的是，可以在不脱离所附权利要求书的精神或范围的情况下对其进行某些改变和修改。
因此，以上仅说明本实用新型的原理。将理解，本领域技术人员将能够设计各种布置，尽管本文没有明确描述或示出，但是这些布置体现了本实用新型的原理，并且包括在本实用新型的精神和范围内。此外，本文所述的所有示例和条件语言主要旨在帮助读者理解本实用新型的原理和发明人对本领域的进一步发展贡献的概念，并且应被解释为不限于这些具体所述的示例和条件。此外，本文中叙述本实用新型的原理、方面和实施例以及其具体示例的所有陈述意在包括其结构和功能等效物。此外，其意图是此类等效物包括当前已知的等效物和将来开发的等效物，即，开发的执行相同功能的任何元件，而不管其结构如何。此外，本文所公开的任何内容都不打算专门用于公众，而不管该公开是否在权利要求中明确叙述。
因此，本实用新型的范围不会限于本文所示和描述的示例性实施例。相反，本实用新型的范围和精神由所附权利要求体现。在权利要求书中，35 U.S.C. §112(f)或35U.S.C.§112(6)被明确定义为仅当在权利要求中的限制的开头引用确切短语“其意味着”或确切短语“其步骤”时，才为权利要求中的限制而援引；如果该确切短语未在权利要求中的限制中使用，则未援引35 U.S.C.§112(f)或35 U.S.C.§112(6)。
本实用新型公开了以下实施例A1-F124：
A1、一种粒子分析仪，其包括：
光源，其包括：
第一激光器，其被配置成在第一位置处照射流；和
第二激光器，其被配置成在第二位置处照射所述流；和
光检测***，其位于所述粒子分析仪的外壳中，所述光检测***包括：
单个光收集部件，其被配置成收集来自所述流的光；和
单个光电检测器阵列，其包括多个光电检测器，所述多个光电检测器被配置成检测通过所述单个光收集部件传输的来自激光器的光。
A2、根据权利要求A1所述的粒子分析仪，其中，所述第二激光器被配置成在所述第一激光器下游的位置处照射流。
A3、根据权利要求A2所述的粒子分析仪，其中，所述第一激光器和第二激光器被配置成在彼此间隔10μm或更小的位置处照射流。
A4、根据权利要求A1-A3中任一项所述的粒子分析仪，其中，所述光收集部件是单光纤。
A5、根据权利要求A1-A4中任一项所述的粒子分析仪，其中，所述光电检测器阵列中的光电检测器被配置成分别在不同时间检测光。
A6、根据权利要求A1-A5中任一项所述的粒子分析仪，其中，所述光电检测器阵列中的每个光电检测器被配置成差分地检测来自激光器中的一个或更多个的光。
A7、根据权利要求A1-A5中任一项所述的粒子分析仪，其中，所述光电检测器阵列中的每个光电检测器被配置成检测一组或更多组预定波长的光。
A8、根据权利要求A7所述的粒子分析仪，其中，每组波长的光包括50个不同波长或更少。
A9、根据权利要求A7所述的粒子分析仪，其中，每组波长的光包括25个不同波长或更少。
A10、根据权利要求A1-A9中任一项所述的粒子分析仪，其中，所述光电检测器阵列中的每个光电检测器是混合光电检测器，所述混合光电检测器包括与雪崩二极管集成的光电阴极。
A11、根据权利要求A10所述的粒子分析仪，其中，所述混合光电检测器包括GaAs/GaAsP光电阴极。
A12、根据权利要求A1-A11中任一项所述的粒子分析仪，其中，所述光电检测器阵列中的每个光电检测器与光学调节部件进行光通信，所述光学调节部件被配置成限制一个或更多个波长的光不被光电检测器检测。
A13、根据权利要求A12所述的粒子分析仪，其中，所述光学调节部件是带通滤波器。
A14、根据权利要求A1-A13中任一项所述的粒子分析仪，其中，所述粒子分析仪还包括处理器，所述处理器包括可操作地耦合到所述处理器的存储器，其中，所述存储器包括存储在其上的指令，所述指令在由处理器执行时使所述处理器分配光电检测器阵列中的每个光电检测器以检测一组预定波长的光。
A15、根据权利要求A1-A14中任一项所述的粒子分析仪，其中，所述粒子分析仪还包括处理器，所述处理器包括可操作地耦合到所述处理器的存储器，其中，所述存储器包括存储在其上的指令，所述指令在由处理器执行时使所述处理器接收来自光电检测器阵列的复用数据信号。
A16、根据权利要求A15所述的粒子分析仪，其中，所述数据信号是时分复用数据信号。
A17、根据权利要求A15所述的粒子分析仪，其中，所述数据信号是波分复用数据信号。
A18、根据权利要求A1-A17中任一项所述的粒子分析仪，其中，所述粒子分析仪还包括处理器，所述处理器包括可操作地耦合到所述处理器的存储器，其中，所述存储器包括存储在其上的指令，所述指令在由处理器执行时使所述处理器对由光电检测器阵列的光电检测器检测到的光进行光谱解析。
A19、根据权利要求A18所述的粒子分析仪，其中，所述存储器包括存储在其上的指令，以通过为由所述光电检测器阵列的光电检测器检测到的每个光谱计算光谱解混合矩阵来对光进行光谱解析。
A20、根据权利要求A1-A19中任一项所述的粒子分析仪，其中，所述光源包括：
第一激光器，其被配置成在第一位置处照射流；以及
多个激光器，其被配置成在所述第一位置下游的位置处照射流。
A21、根据权利要求A20所述的粒子分析仪，其中，所述多个激光器被配置成在彼此间隔10μm或更小的位置处照射流。
A22、根据权利要求A20-A21中任一项所述的粒子分析仪，其中，所述光源包括：
第二激光器，其被配置成在第一激光器下游的位置处照射流；
第三激光器，其被配置成在第二激光器下游的位置处照射流；
第四激光器，其被配置成在第三激光器下游的位置处照射流；以及
第五激光器，其被配置成在第四激光器下游的位置处照射流；
A23、根据权利要求A1-A22中任一项所述的粒子分析仪，其中，所述粒子分析仪并入流式细胞仪。
A24、根据权利要求A23所述的粒子分析仪，其中，所述流式细胞仪包括粒子分选机。
B25、一种***，其包括：
光源，其包括：
第一激光器；以及
第二激光器；以及
光检测***，其包括：
单个光收集部件；以及
单个光电检测器阵列，其包括多个光电检测器，所述多个光电检测器被配置成检测通过所述单个光收集部件传输的光。
B26、根据权利要求B25所述的***，其中，所述第二激光器被配置成在第一激光器下游的位置处照射流。
B27、根据权利要求B26所述的***，其中，所述第一激光器和第二激光器被配置成在彼此间隔10μm或更小的位置处照射流。
B28、根据权利要求B25-B27中任一项所述的***，其中，所述光收集部件是单光纤。
B29、根据权利要求B25-B28中任一项所述的***，其中，所述光电检测器阵列中的光电检测器被配置成分别在不同时间检测光。
B30、根据权利要求B25-B29中任一项所述的***，其中，所述光电检测器阵列中的每个光电检测器被配置成差分地检测来自激光器中的一个或更多个的光。
B31、根据权利要求B25-B30中任一项所述的***，其中，所述光电检测器阵列中的每个光电检测器被配置成检测一组或更多组预定波长的光。
B32、根据权利要求B31所述的***，其中，每组波长的光包括50个不同波长或更少。
B33、根据权利要求B32所述的***，其中，每组波长的光包括25个不同波长或更少。
B34、根据权利要求B25-B33中任一项所述的***，其中，所述光电检测器阵列中的每个光电检测器是混合光电检测器，所述混合光电检测器包括与雪崩二极管集成的光电阴极。
B35、根据权利要求B34所述的***，其中，所述混合光电检测器包括 GaAs/GaAsP光电阴极。
B36、根据权利要求B25-B35中任一项所述的***，其中，所述光电检测器阵列中的每个光电检测器与光学调节部件进行光通信，所述光学调节部件被配置成限制一个或更多个波长的光不被光电检测器检测。
B37、根据权利要求B36所述的***，其中，所述光学调节部件是带通滤波器。
B38、根据权利要求B25-B37中任一项所述的***，其中，所述***还包括处理器，所述处理器包括可操作地耦合到所述处理器的存储器，其中，所述存储器包括存储在其上的指令，所述指令在由处理器执行时使所述处理器分配光电检测器阵列中的每个光电检测器以检测一组预定波长的光。
B39、根据权利要求B25-B38中任一项所述的***，其中，所述***还包括处理器，所述处理器包括可操作地耦合到所述处理器的存储器，其中，所述存储器包括存储在其上的指令，所述指令在由处理器执行时使所述处理器接收来自光电检测器阵列的复用数据信号。
B40、根据权利要求B39所述的***，其中，所述数据信号是时分复用数据信号。
B41、根据权利要求B39所述的***，其中，所述数据信号是波分复用数据信号。
B42、根据权利要求B25-B41中任一项所述的***，其中，所述***还包括处理器，所述处理器包括可操作地耦合到所述处理器的存储器，其中，所述存储器包括存储在其上的指令，所述指令在由处理器执行时使所述处理器对由光电检测器阵列的光电检测器检测到的光进行光谱解析。
B43、根据权利要求B42所述的***，其中，所述存储器包括存储在其上的指令，以通过为由所述光电检测器阵列的光电检测器检测到的每个光谱计算光谱解混合矩阵来对光进行光谱解析。
B44、根据权利要求B25-B43中任一项所述的***，其中，所述光源包括：
第一激光器，其被配置成在第一位置处照射流；和
多个激光器，其被配置成在所述第一位置下游的位置处照射流。
B45、根据权利要求B44所述的***，其中，所述多个激光器被配置成在彼此间隔10μm或更小的位置处照射流。
B46、根据权利要求B45所述的***，其中，所述光源包括：
第二激光器，其被配置成在第一激光器下游的位置处照射流；
第三激光器，其被配置成在第二激光器下游的位置处照射流；
第四激光器，其被配置成在第三激光器下游的位置处照射流；和
第五激光器，其被配置成在第四激光器下游的位置处照射流；
B47、根据权利要求B25-B46中任一项所述的***，其中，所述***是流式细胞仪。
B48、根据权利要求B47所述的***，其中，所述流式细胞仪包括粒子分选机。
C49、一种用于确定流中粒子的一个或更多个参数的方法，所述方法包括：
利用第一激光器照射流中粒子；
利用第二激光器照射所述流中粒子；
利用包括多个光电检测器的单个光电检测器阵列检测来自粒子的光，其中，所述光通过单个光收集部件传输到光电检测器阵列；
从所述光电检测器阵列产生复用数据信号；以及
基于所述复用数据信号确定粒子的一个或更多个参数。
C50、根据权利要求C49所述的方法，其中，所产生的数据信号是时分复用数据信号。
C51、根据权利要求C49所述的***，其中，所产生的数据信号是波分复用数据信号。
C52、根据权利要求C49-C51中任一项所述的方法，其中，所述方法包括利用所述光电检测器阵列中的每个光电检测器检测一组或更多组预定波长的光。
C53、根据权利要求C52所述的方法，其中，所述光电检测器阵列中的光电检测器被配置成分别在不同时间检测光。
C54、根据权利要求C52所述的方法，其中，每组波长的光包括50个不同波长或更少。
C55、根据权利要求C52所述的方法，其中，每组波长的光包括25个不同波长或更少。
C56、根据权利要求C49-C55中任一项所述的方法，其中，所述方法包括对由所述光电检测器阵列的光电检测器检测到的光进行光谱解析。
C57、根据权利要求C56所述的方法，其中，对光进行光谱解析包括为由所述光电检测器阵列的光电检测器检测到的每个光谱计算光谱解混合矩阵。
C58、根据权利要求C49-C57中任一项所述的方法，还包括分配所述光电检测器阵列中的每个光电检测器以检测一组预定波长的光。
C59、根据权利要求C49-C58中任一项所述的方法，其中，所述流在第一激光器的照射的下游位置处被所述第二激光器照射。
C60、根据权利要求C59所述的方法，其中，所述流在彼此间隔10μm或更小的位置处被所述第一激光器和第二激光器照射。
C61、根据权利要求C49-C60中任一项所述的方法，其中，所述光收集部件是单光纤。
C62、根据权利要求C49-C61中任一项所述的方法，其中，所述光电检测器阵列中的每个光电检测器是混合光电检测器，所述混合光电检测器包括与雪崩二极管集成的光电阴极。
C63、根据权利要求C62所述的方法，其中，所述混合光电检测器包括GaAs/GaAsP光电阴极。
C64、根据权利要求C49-C63中任一项所述的方法，其中，光通过光学调节部件传输到所述光电检测器阵列中的每个光电检测器，所述光学调节部件被配置成限制一个或更多个波长的光不被光电检测器检测。
C65、根据权利要求C64所述的方法，其中，所述光学调节部件是带通滤波器。
C66、根据权利要求C49-C65中任一项所述的方法，包括利用多个激光器照射所述流，其中，每个激光器被配置成照射所述流的不同位置。
C67、根据权利要求C66所述的方法，其中，所述多个激光器被配置成在彼此下游的位置处照射流。
C68、根据权利要求C66-C67中任一项所述的方法，其中，所述多个激光器被配置成在彼此间隔10μm或更小的位置处照射流。
C69、根据权利要求C66-C68中任一项所述的方法，其中，所述方法包括：
在所述流的第一位置处利用第一激光器照射流；
在所述第一位置下游的流的第二位置处利用第二激光器照射流；
在所述第二位置下游的流的第三位置处利用第三激光器照射流；
在所述第三位置下游的流的第四位置处利用第四激光器照射流；以及在所述第四位置下游的流的第五位置处利用第五激光器照射流。
C70、根据权利要求C49-C69中任一项所述的方法，其中，所述方法还包括基于所述粒子的所述一个或更多个确定的参数来识别粒子。
C71、根据权利要求C49-C70中任一项所述的方法，其中，所述方法还包括基于所述粒子的所述一个或更多个确定的参数来分选粒子。
C72、根据权利要求C49-C71中任一项所述的方法，其中，所述粒子是细胞。
D73、一种方法，其包括：
利用第一激光器照射流中粒子；
利用第二激光器照射所述流中粒子；以及
利用包括多个光电检测器的单个光电检测器阵列检测来自粒子的光，其中，所述光通过单个光收集部件传输到光电检测器阵列。
D74、根据权利要求D73所述的方法，还包括从所述光电检测器阵列中的每个光电检测器产生数据信号。
D75、根据权利要求D74所述的方法，其中，从所述光电检测器阵列产生的数据信号是复用数据信号。
D76、根据权利要求D75所述的方法，其中，所述产生的数据信号是时分复用数据信号。
D77、根据权利要求D75所述的方法，其中，所述产生的数据信号是波分复用数据信号。
D78、根据权利要求D73-D77中任一项所述的方法，其中，所述方法包括利用所述光电检测器阵列中的每个光电检测器检测一组或更多组预定波长的光。
D79、根据权利要求D78所述的方法，其中，所述光电检测器阵列中的光电检测器被配置成分别在不同时间检测光。
D80、根据权利要求D79所述的方法，其中，每组波长的光包括50个不同波长或更少。
D81、根据权利要求D80所述的方法，其中，每组波长的光包括25个不同波长或更少。
D82、根据权利要求D73-D81中任一项所述的方法，其中，所述方法包括对由所述光电检测器阵列的光电检测器检测到的光进行光谱解析。
D83、根据权利要求D82所述的方法，其中，对光进行光谱解析包括为由所述光电检测器阵列的光电检测器检测到的每个光谱计算光谱解混合矩阵。
D84、根据权利要求D73-D83中任一项所述的方法，还包括分配所述光电检测器阵列中的每个光电检测器以检测一组预定波长的光。
D85、根据权利要求D73-D84中任一项所述的方法，其中，所述流在第一激光器下游的位置处被所述第二激光器照射。
D86、根据权利要求D85所述的方法，其中，所述流在彼此间隔10μm或更小的位置处被所述第一激光器和第二激光器照射。
D87、根据权利要求D73-D86中任一项所述的方法，其中，所述光收集部件是单光纤。
D88、根据权利要求D73-D87中任一项所述的方法，其中，所述光电检测器阵列中的每个光电检测器是混合光电检测器，所述混合光电检测器包括与雪崩二极管集成的光电阴极。
D89、根据权利要求D88所述的方法，其中，所述混合光电检测器包括 GaAs/GaAsP光电阴极。
D90、根据权利要求D73-D89中任一项所述的方法，其中，光通过光学调节部件传输到所述光电检测器阵列中的每个光电检测器，所述光学调节部件被配置成限制一个或更多个波长的光不被光电检测器检测。
D91、根据权利要求D90所述的方法，其中，所述光学调节部件是带通滤波器。
D92、根据权利要求D73-D91中任一项所述的方法，包括利用多个激光器照射所述流，其中，每个激光器被配置成照射所述流的不同位置。
D93、根据权利要求D92所述的方法，其中，所述多个激光器被配置成在彼此下游的位置处照射流。
D94、根据权利要求D92-D93中任一项所述的方法，其中，所述多个激光器被配置成在彼此间隔10μm或更小的位置处照射流。
D95、根据权利要求D92-D94中任一项所述的方法，其中，所述方法包括：
在所述流的第一位置处利用第一激光器照射流；
在所述第一位置下游的流的第二位置处利用第二激光器照射流；
在所述第二位置下游的流的第三位置处利用第三激光器照射流；
在所述第三位置下游的流的第四位置处利用第四激光器照射流；以及在所述第四位置下游的流的第五位置处利用第五激光器照射流。
D96、根据权利要求D73-D95中任一项所述的方法，其中，所述方法还包括确定所述粒子的一个或更多个参数。
D97、根据权利要求D96所述的方法，其中，所述方法还包括基于所述粒子的所述一个或更多个确定的参数来识别粒子。
D98、根据权利要求D97所述的方法，其中，所述方法还包括基于所述粒子的所述一个或更多个确定的参数来分选粒子。
D99、根据权利要求D73-D98中任一项所述的方法，其中，所述粒子是细胞。
E100、一种非暂时性计算机可读存储介质，其包括存储在其上的用于确定流中粒子的一个或更多个参数的指令，所述指令包括：
用于利用第一激光器照射流中粒子的算法；
用于利用第二激光器照射所述流中粒子的算法；
用于利用包括多个光电检测器的单个光电检测器阵列检测来自所述粒子的光的算法，其中，所述光通过单个光收集部件传输到所述光电检测器阵列；
用于从所述光电检测器阵列产生复用数据信号的算法；以及
用于基于所述复用数据信号确定所述粒子的一个或更多个参数的算法。
E101、根据权利要求E100所述的非暂时性计算机可读存储介质，其中，所述非暂时性计算机可读存储介质包括用于产生时分复用数据信号的算法。
E102、根据权利要求E100所述的非暂时性计算机可读存储介质，其中，所述非暂时性计算机可读存储介质包括用于产生波分复用数据信号的算法。
E103、根据权利要求E100-E102中任一项所述的非暂时性计算机可读存储介质，其中，所述非暂时性计算机可读存储介质包括用于利用所述光电检测器阵列中的每个光电检测器检测一组或更多组预定波长的光的算法。
E104、根据权利要求E103所述的非暂时性计算机可读存储介质，其中，所述非暂时性计算机可读存储介质包括用于在不同时间利用所述光电检测器阵列中的每个光电检测器检测光的算法。
E105、根据权利要求E103所述的非暂时性计算机可读存储介质，其中，每组波长的光包括50个不同波长或更少。
E106、根据权利要求E103所述的非暂时性计算机可读存储介质，其中，每组波长的光包括25个不同波长或更少。
E107、根据权利要求E100-E106中任一项所述的非暂时性计算机可读存储介质，其中，所述非暂时性计算机可读存储介质包括用于对由所述光电检测器阵列的光电检测器检测到的光进行光谱解析的算法。
E108、根据权利要求E107所述的非暂时性计算机可读存储介质，其中，所述非暂时性计算机可读存储介质包括用于为由所述光电检测器阵列的光电检测器检测到的每个光谱计算光谱解混合矩阵的算法。
E109、根据权利要求E100-E108中任一项所述的非暂时性计算机可读存储介质，其中，所述非暂时性计算机可读存储介质包括用于分配所述光电检测器阵列中的每个光电检测器以检测一组预定波长的光的算法。
E110、根据权利要求E100-E109中任一项所述的非暂时性计算机可读存储介质，其中，所述非暂时性计算机可读存储介质包括用于在所述第一激光器的照射的下游位置处利用第二激光器照射流的算法。
E111、根据权利要求E100-E109中任一项所述的非暂时性计算机可读存储介质，其中，所述非暂时性计算机可读存储介质包括用于在彼此间隔10μm或更小的位置处利用所述第一激光器和第二激光器照射流的算法。
E112、根据权利要求E100-E111中任一项所述的非暂时性计算机可读存储介质，其中，所述非暂时性计算机可读存储介质包括用于在流的不同位置处利用多个激光器照射流的算法。
E113、根据权利要求E112所述的非暂时性计算机可读存储介质，其中，所述非暂时性计算机可读存储介质包括用于在彼此下游的位置处利用所述多个激光器照射流的算法。
E114、根据权利要求E112-E113中任一项所述的非暂时性计算机可读存储介质，其中，所述非暂时性计算机可读存储介质包括用于在彼此间隔10μm或更小的位置处利用所述多个激光器照射流的算法。
E115、根据权利要求E112-E113中任一项所述的非暂时性计算机可读存储介质，其中，所述非暂时性计算机可读存储介质包括：
用于在所述流的第一位置处利用第一激光器照射流的算法；
用于在所述第一位置下游的流的第二位置处利用第二激光器照射流的算法；
用于在所述第二位置下游的流的第三位置处利用第三激光器照射流的算法；
用于在所述第三位置下游的流的第四位置处利用第四激光器照射流的算法；以及
用于在所述第四位置下游的流的第五位置处利用第五激光器照射流的算法。
E116、根据权利要求E100-E115中任一项所述的非暂时性计算机可读存储介质，其中，所述非暂时性计算机可读存储介质包括用于基于所述粒子的所述一个或更多个确定的参数识别粒子的算法。
E117、根据权利要求E100-E116中任一项所述的非暂时性计算机可读存储介质，其中，所述非暂时性计算机可读存储介质包括用于基于所述粒子的所述一个或更多个确定的参数分选粒子的算法。
F118、一种套件，其包括：
激光器；
单个光收集部件；和
单个光电检测器阵列，其包括多个光电检测器。
F119、根据权利要求F118所述的套件，其中，所述单个光收集部件是单光纤。
F120、根据权利要求F118-F119中任一项所述的套件，其中，所述光电检测器阵列中的每个光电检测器是混合光电检测器，所述混合光电检测器包括与雪崩二极管集成的光电阴极。
F121、根据权利要求F120所述的套件，其中，所述混合光电检测器包括 GaAs/GaAsP光电阴极。
F122、根据权利要求F118-F121中任一项所述的套件，还包括光学调节部件，所述光学调节部件被配置成限制一个或更多个波长的光在其中的传输。
F123、根据权利要求F122所述的套件，其中，所述光学调节部件包括带通滤波器。
F124、根据权利要求F122所述的套件，其中，所述光学调节部件包括二向色镜。
Claims (43)
1.一种粒子分析仪，其特征是，所述粒子分析仪包括：
光源，其包括：
第一激光器，其被配置成在第一位置处照射流；和
第二激光器，其被配置成在第二位置处照射所述流；和
光检测***，其位于所述粒子分析仪的外壳中，所述光检测***包括：
单个光收集部件，其被配置成收集来自所述流的光；和
单个光电检测器阵列，其包括多个光电检测器，所述多个光电检测器被配置成检测通过所述单个光收集部件传输的来自激光器的光。
2.根据权利要求1所述的粒子分析仪，其特征是，所述第二激光器被配置成在所述第一激光器下游的位置处照射流。
3.根据权利要求2所述的粒子分析仪，其特征是，所述第一激光器和第二激光器被配置成在彼此间隔10μm或更小的位置处照射流。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的粒子分析仪，其特征是，所述光收集部件是单光纤。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的粒子分析仪，其特征是，所述光电检测器阵列中的光电检测器被配置成分别在不同时间检测光。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的粒子分析仪，其特征是，所述光电检测器阵列中的每个光电检测器被配置成差分地检测来自激光器中的一个或更多个的光。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的粒子分析仪，其特征是，所述光电检测器阵列中的每个光电检测器被配置成检测一组或更多组预定波长的光。
8.根据权利要求7所述的粒子分析仪，其特征是，每组波长的光包括50个不同波长或更少。
9.根据权利要求7所述的粒子分析仪，其特征是，每组波长的光包括25个不同波长或更少。
10.根据权利要求1-3中任一项所述的粒子分析仪，其特征是，所述光电检测器阵列中的每个光电检测器是混合光电检测器，所述混合光电检测器包括与雪崩二极管集成的光电阴极。
11.根据权利要求10所述的粒子分析仪，其特征是，所述混合光电检测器包括GaAs/GaAsP光电阴极。
12.根据权利要求1-3中任一项所述的粒子分析仪，其特征是，所述光电检测器阵列中的每个光电检测器与光学调节部件进行光通信，所述光学调节部件被配置成限制一个或更多个波长的光不被光电检测器检测。
13.根据权利要求12所述的粒子分析仪，其特征是，所述光学调节部件是带通滤波器。
14.根据权利要求1-3中任一项所述的粒子分析仪，其特征是，所述光源包括：
第一激光器，其被配置成在第一位置处照射流；以及
多个激光器，其被配置成在所述第一位置下游的位置处照射流。
15.根据权利要求14所述的粒子分析仪，其特征是，所述多个激光器被配置成在彼此间隔10μm或更小的位置处照射流。
16.根据权利要求14所述的粒子分析仪，其特征是，所述光源包括：
第二激光器，其被配置成在第一激光器下游的位置处照射流；
第三激光器，其被配置成在第二激光器下游的位置处照射流；
第四激光器，其被配置成在第三激光器下游的位置处照射流；以及
第五激光器，其被配置成在第四激光器下游的位置处照射流。
17.根据权利要求1-3中任一项所述的粒子分析仪，其特征是，所述粒子分析仪并入流式细胞仪。
18.根据权利要求17所述的粒子分析仪，其特征是，所述流式细胞仪包括粒子分选机。
19.一种用于照射流中粒子的***，其特征是，所述***包括：
光源，其包括：
第一激光器；以及
第二激光器；以及
光检测***，其包括：
单个光收集部件；以及
单个光电检测器阵列，其包括多个光电检测器，所述多个光电检测器被配置成检测通过所述单个光收集部件传输的光。
20.根据权利要求19所述的用于照射流中粒子的***，其特征是，所述第二激光器被配置成在第一激光器下游的位置处照射流。
21.根据权利要求20所述的用于照射流中粒子的***，其特征是，所述第一激光器和第二激光器被配置成在彼此间隔10μm或更小的位置处照射流。
22.根据权利要求19-21中任一项所述的用于照射流中粒子的***，其特征是，所述光收集部件是单光纤。
23.根据权利要求19-21中任一项所述的用于照射流中粒子的***，其特征是，所述光电检测器阵列中的光电检测器被配置成分别在不同时间检测光。
24.根据权利要求19-21中任一项所述的用于照射流中粒子的***，其特征是，所述光电检测器阵列中的每个光电检测器被配置成差分地检测来自激光器中的一个或更多个的光。
25.根据权利要求19-21中任一项所述的用于照射流中粒子的***，其特征是，所述光电检测器阵列中的每个光电检测器被配置成检测一组或更多组预定波长的光。
26.根据权利要求25所述的用于照射流中粒子的***，其特征是，每组波长的光包括50个不同波长或更少。
27.根据权利要求26所述的用于照射流中粒子的***，其特征是，每组波长的光包括25个不同波长或更少。
28.根据权利要求19-21中任一项所述的用于照射流中粒子的***，其特征是，所述光电检测器阵列中的每个光电检测器是混合光电检测器，所述混合光电检测器包括与雪崩二极管集成的光电阴极。
29.根据权利要求28所述的用于照射流中粒子的***，其特征是，所述混合光电检测器包括GaAs/GaAsP光电阴极。
30.根据权利要求19-21中任一项所述的用于照射流中粒子的***，其特征是，所述光电检测器阵列中的每个光电检测器与光学调节部件进行光通信，所述光学调节部件被配置成限制一个或更多个波长的光不被光电检测器检测。
31.根据权利要求30所述的用于照射流中粒子的***，其特征是，所述光学调节部件是带通滤波器。
32.根据权利要求19-21中任一项所述的用于照射流中粒子的***，其特征是，所述光源包括：
第一激光器，其被配置成在第一位置处照射流；和
多个激光器，其被配置成在所述第一位置下游的位置处照射流。
33.根据权利要求32所述的用于照射流中粒子的***，其特征是，所述多个激光器被配置成在彼此间隔10μm或更小的位置处照射流。
34.根据权利要求33所述的用于照射流中粒子的***，其特征是，所述光源包括：
第二激光器，其被配置成在第一激光器下游的位置处照射流；
第三激光器，其被配置成在第二激光器下游的位置处照射流；
第四激光器，其被配置成在第三激光器下游的位置处照射流；和
第五激光器，其被配置成在第四激光器下游的位置处照射流。
35.根据权利要求19-21中任一项所述的用于照射流中粒子的***，其特征是，所述***是流式细胞仪。
36.根据权利要求35所述的用于照射流中粒子的***，其特征是，所述流式细胞仪包括粒子分选机。
37.一种用于照射流中粒子的套件，其特征是，所述套件包括：
激光器；
单个光收集部件；和
单个光电检测器阵列，其包括多个光电检测器；
其中，所述光收集部件被配置为将光从流传播到光电检测器阵列；
所述光电检测器阵列被配置为检测来自流的光。
38.根据权利要求37所述的用于照射流中粒子的套件，其特征是，所述单个光收集部件是单光纤。
39.根据权利要求37-38中任一项所述的用于照射流中粒子的套件，其特征是，所述光电检测器阵列中的每个光电检测器是混合光电检测器，所述混合光电检测器包括与雪崩二极管集成的光电阴极。
40.根据权利要求39所述的用于照射流中粒子的套件，其特征是，所述混合光电检测器包括GaAs/GaAsP光电阴极。
41.根据权利要求37-38中任一项所述的用于照射流中粒子的套件，其特征是，所述套件还包括光学调节部件，所述光学调节部件被配置成限制一个或更多个波长的光在其中的传输。
42.根据权利要求41所述的用于照射流中粒子的套件，其特征是，所述光学调节部件包括带通滤波器。
43.根据权利要求41所述的用于照射流中粒子的套件，其特征是，所述光学调节部件包括二向色镜。
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