多維流式細胞術的發(fā)展新趨勢——激光器的選擇、優(yōu)化和集成?
持續(xù)的全球病毒大流行進一步加速了個性化醫(yī)療的趨勢，這一定程度上推動了用于研究和臨床應用的更的流式細胞儀的發(fā)展。具體來說，所謂的多維流式細胞術需要引入更多激光波長來提供更大的數(shù)據(jù)集，以便在單個儀器中測量更多的細胞類型。
然而，這對于激光器廠商們則是一個挑戰(zhàn)，他們不僅需要提供紫外線、可見光和近紅外（near-IR）范圍內(nèi)的新波長可供選擇，也需要對諸多單一波長的激光器進行整合和優(yōu)化——多波長激光模塊，以便于簡化儀器制造商的后續(xù)生產(chǎn)和開發(fā)。
流式細胞術基礎知識
流式細胞儀是一種可以計算血液樣本中各種細胞類型數(shù)量的儀器。為了實現(xiàn)這一點，血液樣本被濃縮，然后用多種熒光染料的混合物處理。每種熒光染料都能夠和細胞表面的特定靶蛋白相結合，通過處理后的細胞會被放入流式細胞儀，通過一個噴嘴裝置，使細胞被排成一列移動。
當細胞被輸送到激光作用區(qū)后，一束或多束不同顏色的激光會聚焦在細胞上，每種熒光染料會在不同的波長被激發(fā)，產(chǎn)生與之對應的熒光和散射，儀器則會通過這種方式來識別各種細胞。
光學器件會收集熒光信號并使用帶通濾波器將其分離到波長箱中，并使用檢測器（光電倍增管或雪崩光電二極管）來定量測量光信號。
常規(guī)的流式細胞儀通常會含有多達四個激光波長和十個個檢測器。新的儀器則會包含多達9個激光波長以及60個檢測器。 兩種儀器的效率都很高，通常每秒能夠分析數(shù)百個細胞。
流式細胞儀簡易原理
多維細胞術的挑戰(zhàn)
熒光信號的波長總是比激光激發(fā)的波長要長（斯托克斯位移）。這種偏移允許使用帶通濾波器和截止濾波器的組合有效地將熒光與散射激光分離。理輪上我們可以通過在激發(fā)曲線的峰值位置處去激發(fā)熒光染料，以此來達到大的信噪比。在多維流式細胞術的應用中，試劑組通常由多種熒光染料組成，這些熒光染料經(jīng)過精心挑選，以確保它們都具有不同的激發(fā)和熒光光譜。這對于使儀器能夠分離信號并由此確定每個細胞附著多少熒光染料至關重要，這反過來又使儀器能夠明確的確定它是什么類型的細胞。
單頻激光器 單頻激光器，即單縱模激光器，它的特點是輸出的激光模式既滿足單橫模又滿足單縱模，其諧振腔內(nèi)部只有單一縱模進行震蕩，并且輸出光強呈現(xiàn)高斯分布。除了激光本身良好的單色性和方向性外，單頻激光器擁有普通激光器難以達到的相干長度長、譜線寬度窄的特點。在激光雷達、激光測距、激光遙感、激光醫(yī)療、光譜學、光頻標準和非線性光學頻率變換等領域中具有廣泛的應用。 532nm 波長Wavelength (nm) 532±1 相干Coherent length (m) >50 輸出功率 Output Power (W) 1,2,3,4,5 出光孔高度 Aperture Position (mm) 75.4 工作方式 Working Mode CW 尺寸 Dimensions (L×W×H, mm) 400 X 200 X 118.4 光斑模式Beam Mode 橫模 Transverse TEM00 可配電源型號 Integrated Driver Model VD-I Series / VD-II Series 縱模 Longitude Single 制冷方式Cooling System 水冷 光束質量Beam Quality (M2 factor) <1.2 預熱時間Warm-up Time (minutes) <15 光束發(fā)散角Beam Divergence (full angle, mrad)<1.5 工作溫度Operation Temperature (℃) 20~30 光束直徑Beam diameter at the aperture (1/e2, mm) <1.5 使用壽命Expected Lifetime (hours) >10000 線寬Spectral line width (nm) <0.00001 保修期Warranty Time 1 year
532nm-被動調(diào)Q脈沖激光器-1~40 + 功率穩(wěn)定、可調(diào)節(jié) 電源自帶過熱、限流保護電路 可外接TTL調(diào)制，5KHz以下重復頻率可控 適用于科研、醫(yī)療、生物工程等 波長Wavelength (nm) 532 束發(fā)散角Beam Divergence (full angle, mrad) 1.2±0.2 Q開關Q-switched Crystal Cr:YAG 光束直徑Beam Diameter at Aperture (mm) 1.2±0.2 單脈沖能量 Single Pulse Energy (uJ) 1~40 光束橢圓度 Beam Roundness >90% 重復頻率 Repetition (KHz) 可控 Controllable 1~5 出光孔高度 Aperture Position (mm) 27 不可控 Uncontrollable 5~100 激光器 Laser Head 尺寸 Dimensions (L×W×H, mm) 136 x 50 x 47 平均功率 Average Power (mW) S. P. Energy ×Repetition 重量 Net Weight (kg) 0.5 工作方式Working Mode Q-Switched Pulse 可配電源型號 Integrated Driver Model VD-II-Q 光斑模式 Beam Mode 橫模 Transverse TEM00 制冷方式Cooling System TEC 縱模 Longitude Multi-longitude 預熱時間Warm-up Time (minutes) <15 線寬Spectral Linewidth (nm) <0.1 工作溫度Operation Temperature (℃) 18~30 偏振方式 Polarization Line polarization 使用壽命Expected Lifetime (hours) >10000 偏振比Polarization Ratio >100:1 保修期Warranty Time 1 year 光束質量Beam Quality (M2 factor) <1.2
793nm激光器793nm光纖激光器
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