多維流式細(xì)胞術(shù)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(jìn)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(yīng)用的更的流式細(xì)胞儀的發(fā)展。具體來說，所謂的多維流式細(xì)胞術(shù)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(xì)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(jìn)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(xì)胞術(shù)基礎(chǔ)知識
流式細(xì)胞儀是一種可以計算血液樣本中各種細(xì)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(xì)胞表面的特定靶蛋白相結(jié)合，通過處理后的細(xì)胞會被放入流式細(xì)胞儀，通過一個噴嘴裝置，使細(xì)胞被排成一列移動。
當(dāng)細(xì)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(xì)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(yīng)的熒光和散射，儀器則會通過這種方式來識別各種細(xì)胞。
光學(xué)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(xì)胞儀通常會含有多達(dá)四個激光波長和十個個檢測器。新的儀器則會包含多達(dá)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(xì)胞。
流式細(xì)胞儀簡易原理
多維細(xì)胞術(shù)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(dá)到大的信噪比。在多維流式細(xì)胞術(shù)的應(yīng)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(xì)胞附著多少熒光染料至關(guān)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(xì)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(jìn)行震蕩，并且輸出光強(qiáng)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(dá)到的相干長度長、譜線寬度窄的特點。在激光雷達(dá)、激光測距、激光遙感、激光醫(yī)療、光譜學(xué)、光頻標(biāo)準(zhǔn)和非線性光學(xué)頻率變換等領(lǐng)域中具有廣泛的應(yīng)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(zhì)量Beam Quality (M2 factor) <1.2 預(yù)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
多波長激光模塊
隨著單個儀器中激光器數(shù)量的增加，光束對準(zhǔn)的難度也會隨之增加。每個激光束都在液流處聚焦并形成窄橢圓光斑。這確保了即使細(xì)胞不在液流的中心，它們?nèi)匀槐幌嗤瑪?shù)量的激光激發(fā)。所有橢圓光斑以微米級的空間精度在液流中單定位。
對于典型的四激光細(xì)胞儀，這意味著四套聚焦/整形光學(xué)器件和四套光束傳輸光學(xué)器件都在狹窄且擁擠的儀器空間內(nèi)對齊。 此外，聚焦/對準(zhǔn)需要能夠免除頻繁現(xiàn)場維護(hù)的高穩(wěn)定性光路系統(tǒng)，這一切都帶來了重大的設(shè)計和制造挑戰(zhàn)。
針對這些挑戰(zhàn)，新產(chǎn)業(yè)激光開發(fā)了一套多波長激光系統(tǒng)，可以將多達(dá)四個波長的激光器集成在一個緊湊型外殼內(nèi)，實現(xiàn)共線或分離光束，從而大大減小這一挑戰(zhàn)。這種集成化的激光模塊簡化了儀器設(shè)計和組裝，并加快了儀器的上市時間。此外，它還能夠通過消除電源和電控方面的冗余來降低系統(tǒng)成本。
天津1122nm激光器榜首科技
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產(chǎn)品名：激光器榜首科技
重慶442nm固體激光器
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產(chǎn)品名：固體激光器
660nm窄線寬激光器原理
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面議
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產(chǎn)品名：科研激光器
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35000元
產(chǎn)品名：實驗激光器
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產(chǎn)品名：工業(yè)激光器
河?xùn)|120w激光地標(biāo)激光燈
59000元
產(chǎn)品名：激光地標(biāo) 激光燈