多波長激光系統(tǒng)
這些激光模塊可提供四種常用在大多數(shù)臨床分析中的波長的標準組合:405 nm、488 nm、561 nm 和 637 nm。 我們還可以根據(jù)需求,填充激光現(xiàn)有波長序列中的任何一個,針對儀器對更多波長的需要,我們能夠提供完善的由8個可見光波段和1個紫外波段集成的九合一激光模塊。制造商可以在同一界面對所有激光進行控制,這也簡化了電子和空間設(shè)計以及制造方面的難度。
多維細胞術(shù)提供給了我們一次測量更多參數(shù)的能力,從而為研究人員和臨床醫(yī)生提供了有價值的額外數(shù)據(jù)。激光也在通過各種方式來支持這一發(fā)展趨勢:
1342~1.5W 激光器
微型尺寸Collimated straight beam
準直直光束Adjustible focuse
可調(diào)節(jié)焦距Easy use & maintenance free 易于使用,
免維護Longlife operation命運行High efficiency
率High reliability
高可靠性 APPLICATIONSThermal p
Model No. 1342
Wavelength 1342?nm
Spatial Mode Near ? TEM00
?Output Power 1000, ? 1200,…, 2000mW
Operation Mode CW ? or Modulation
Polarization 100:1
?Beam Spot Shape Circular, ? aspect ratio<1.1:1
?Pointing Stability <0.05 ? mrad
Beam Diameter(1/e2) <3 ? mm
Beam Divergence <2 ? mrad
Power Stability* <±3% ? per 2 hrs
Beam ? Height 29mm
Temperature Stabilizing TEC
Warm Up Time <5 ? minutes
Beam Quality (M2) <2
Optimum Operating Temperature 20~30oc
Storage Temperature 10~50oC
MTTF** 10,000 ? hrs
Laser ? head dimensions 155(L)x77(W)x60(H)mm3
Modulation 0~30khz Analog or TTL
更多波長意味著更高的性能
為了大限度地增加可分析蛋白質(zhì)和細胞類型的數(shù)量,理想的方式是采用波長間隔較遠且間距均勻的激發(fā)光,當儀器可以測量的光譜帶寬越大時,就越容易容納更多相互分立的波長,在這種情況下,我們就可以適當?shù)膶⒖梢姽庾V拓展到紫外和近紅外區(qū)域。
一直以來,因為激光波長的選擇過少,我們在這方面并沒有獲取到實質(zhì)的優(yōu)解。 例如,488 nm 波長(初從氬離子激光器獲得)仍然是流式細胞術(shù)中事實上的標準藍色激光波長,盡管在該應(yīng)用中很少使用氬離子激光器。 同樣,初從二極管泵浦固態(tài) (DPSS) 激光器獲得的 532nm 和 561 nm 波長仍然是的綠色和黃色波長。
然而,隨著激光技術(shù)的發(fā)展,更多的激光波長被科研工作者們發(fā)現(xiàn)并利用,激光現(xiàn)在就可以在可見光和近紅外范圍內(nèi)為流式細胞術(shù)提供許多新波段的激光光源,填補之前因為激光波長單一造成的空白。例如,552 nm現(xiàn)在在黃色窗口中能夠作為561 nm 波長的替代品,它可以減少與橙色和紅色激發(fā)熒光染料的串擾。 由于減少了與綠色激發(fā)熒光染料的串擾,457 nm激光器現(xiàn)在也是488 nm激光器作為藍色窗口標準的有力競爭。
流式細胞儀簡易原理多維細胞術(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,以此來達到大的信噪比。在多維流式細胞術(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胞。
然而,問題和挑戰(zhàn)在于激發(fā)光譜和熒光發(fā)射光譜都非常寬且具有長尾,因此彼此間不可避免地會出現(xiàn)一些串擾,每種細胞類型表達多少特定蛋白質(zhì)也存在著自然差異。 儀器設(shè)計師們的任務(wù)是將終數(shù)據(jù)中的串擾和變異系數(shù) (CV) 降至低。
公認的方法(見上圖)涉及交錯激發(fā)波長和熒光檢測窗口。每個檢測窗口中的信號相互繪制以產(chǎn)生“散點圖”。在尋找已知和新細胞類型的研究應(yīng)用中,這些圖通常是相互雜糅的。在臨床實驗室中,大量的測試使這種監(jiān)督分析變得不切實際,而是使用多變量計算機分析來自動確定每個細胞的身份。
流式細胞術(shù)基礎(chǔ)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(jié)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(yīng)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(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。
激光器神經(jīng)學(xué)應(yīng)用
神經(jīng)學(xué)是神經(jīng)系統(tǒng)的科學(xué)研究,是一門跨學(xué)科的科學(xué),與其他領(lǐng)域如化學(xué)、計算機科學(xué)、工程學(xué)、語言學(xué)、數(shù)學(xué)、醫(yī)學(xué)、遺傳學(xué)、哲學(xué)、物理學(xué)和心理學(xué)均有關(guān)聯(lián)。一些基于光學(xué)方法的研究技術(shù)已成為神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的主要研究手段。神經(jīng)科學(xué)的研究范圍非常廣泛,包括神經(jīng)系統(tǒng)的功能、節(jié)后、發(fā)育、遺傳和病理學(xué)等方面,而其中對功能、結(jié)構(gòu)及功能與結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)的研究更是核心內(nèi)容。在對神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的研究中,不斷進步的光學(xué)成像技術(shù)一直發(fā)揮著重要作用。