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光纖耦合激光器如何提高流式細胞儀的性能

文字:[大][中][小] 2014-8-6    瀏覽次數:2569    

在基因學研究這一領域,像DNA和血液分析過程,主要用到的分析技術是流式細胞分析技術。用于該技術研究的設備主要為流式細胞儀,流式細胞儀主核心設計為光學系統設計。目前市場上的流式細胞儀主要采用的是空間光學系統和光纖耦合系統兩種光學系統設計方式。

空間光光學系統的流式細胞儀:

傳統的流式細胞儀使用的是一些透鏡、濾波片和顯微鏡等元件組成的空間光系統傳輸激光打到流式細胞上。這樣就要求很長的光路設計,受到激光本身的抖動的影響很大,一個開放式的光路很容易受到溫度的影響,從而會造成打到樣品上的光會有偏動,指向穩定性不夠好。這樣整個設備很容易受物理撞擊和環境溫度和就剛本身產生的熱量的影響。由于整個光路的復雜,做出的整套設備的體積也會較大。

光纖耦合系統流式細胞儀:

為了能夠實現對微生物的篩選、基因表達等更高的要求,使用單模光纖耦合系統把激光傳輸到樣品上的方式,具有更好的激光穩定性、圖像分辨率,并且減小了設備的體積和增強了設備的牢固性。使用光纖耦合的方式,使得激光具有非常好的指向穩定性,目前市場上做的最好的可以達到1μrad/°C。使用光纖的話,可以使激光源產生的熱量遠離流式細胞,使設備的布局更靈活。由于光路是固定的,且跟激光器是獨立的,在維修的時候,就不必花很長時間去調整光路。

相比于使用空間光光學系統,光纖耦合系統具有如下優點:

1. 光束指向穩定性好;

2. 圖像分辨率高;

3. 受環境溫度和物理撞擊的影響小;

4. 生產出的設備體積小,靈活性大;

5. 維修方便;

6. 由于其具有非常好的光束指向穩定性和高分辨率的圖像,從而可以用于篩選更微小的生物,進行更深入的研究。

在流式細胞計數中,目前主要存在兩大挑戰:

1. 把聚焦的光束打到一個流動的,且小于100um寬的樣品上。為了從流動的目標上得到有意義的數據,這樣就必須保證探測器和光源具有非常好的穩定性,它們兩個中任何一個有移動的話,都會產生圖像抖動和降低分辨率。

2. 定位由多束光打在流式細胞上的平行光點,并且分離這些點而防止在探測器通道產生的串擾。

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