光譜流式細(xì)胞儀熒光采集系統(tǒng)研制
發(fā)布時間:2020-06-17 09:06
【摘要】:流式細(xì)胞術(shù)是對液流中成單一排列勻速運(yùn)動的生物顆粒進(jìn)行快速測量的技術(shù),廣泛應(yīng)用于研究生物細(xì)胞周期和動力學(xué)、細(xì)胞凋亡、免疫學(xué)等領(lǐng)域。在細(xì)胞熒光多色分析中,傳統(tǒng)流式細(xì)胞術(shù)采用光電倍增管,所采集的熒光信號非全光譜且熒光通道有限,且需要繁瑣的熒光補(bǔ)償。光譜流式細(xì)胞術(shù)采用光柵或棱鏡對細(xì)胞經(jīng)過激光探測區(qū)發(fā)出的熒光進(jìn)行分光,利用陣列傳感器對全熒光光譜進(jìn)行采集,再通過數(shù)據(jù)處理方法對全光譜進(jìn)行解析,可以更方便而準(zhǔn)確地實現(xiàn)細(xì)胞的多色分析。本文通過對流式熒光光譜檢測機(jī)制的研究,采用光柵為分光元件,面陣CCD為光電傳感器,設(shè)計了一套熒光全光譜數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),系統(tǒng)由光學(xué)模塊、數(shù)據(jù)檢測模塊、人機(jī)交互模塊三個部分組成。用戶通過人機(jī)交互界面控制數(shù)據(jù)檢測模塊控制CCD的正常工作,實現(xiàn)對經(jīng)過光學(xué)模塊聚焦于CCD傳感器上的熒光進(jìn)行全光譜采集。同時,本文提出基于主成分分析和多元曲線分辨相結(jié)合的熒光光譜解析算法,利用主成分分析和漸進(jìn)因子分析得到純光譜的初始估計,最后通過交替最小二乘法的迭代處理得到純組分和組分濃度。系統(tǒng)經(jīng)過功能測試并進(jìn)行波長標(biāo)定實驗,實驗結(jié)果表明該系統(tǒng)能夠?qū)e-Ar標(biāo)準(zhǔn)光源進(jìn)行光譜信號測量且其光譜分辨率小于1nm。利用提出的解析算法對藍(lán)細(xì)菌的自發(fā)熒光混合光譜進(jìn)行處理,結(jié)果表明本方法能夠準(zhǔn)確地估計混合光譜中純組分的個數(shù)并對其譜峰進(jìn)行擬合,進(jìn)而準(zhǔn)確地估計各個組分的濃度。本方法不但適用于光譜流式的熒光光譜分析,還可用于其他多元混合光譜體系的解析。
【學(xué)位授予單位】:廈門大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類號】:TH744.1
【圖文】:
時受激發(fā)導(dǎo)致光譜重疊[21],因此如何分解重疊的混合光譜是進(jìn)行細(xì)胞熒光多色分逡逑析的關(guān)鍵。根據(jù)多色熒光檢測方法及分析方法,流式細(xì)胞術(shù)可以分為傳統(tǒng)流式細(xì)逡逑胞術(shù)和光譜型流式細(xì)胞術(shù)[22,23]。圖1-2為傳統(tǒng)流式細(xì)胞術(shù)與光譜流式細(xì)胞術(shù)的比逡逑較圖。逡逑傳統(tǒng)流式細(xì)胞術(shù)檢測原理:經(jīng)多種熒光染料染色的細(xì)胞經(jīng)過激光探測區(qū)后受逡逑激發(fā)發(fā)出熒光信號,使用濾光片對熒光信號按照不同波段進(jìn)行分光,通過光電倍逡逑增管對每個通道的光信號進(jìn)行檢測,每個光電倍增管為一種顏色的熒光檢測通道。逡逑理論上通過合適的濾光片及光學(xué)組件可以將多色熒光信號分開,使得一種熒光只逡逑被一種熒光探測器收集處理,而檢測不到另外一種熒光。實際上由于熒光素之間逡逑的寬波譜導(dǎo)致光譜重疊現(xiàn)象,使得某一個特定波長熒光檢測通道檢測的信號不單逡逑單只是此特定波長熒光的信號,還摻雜著其他波長通道泄露的熒光信號,影響信逡逑2逡逑
盡管一些國內(nèi)儀器公司逐步進(jìn)軍流式細(xì)胞儀制造領(lǐng)其微。美國BD、Beckman產(chǎn)品功能種類齊全,既有大型有個人小型化流式細(xì)胞儀;前者價格昂貴、配備齊全、功是一些高校、科研單位以及醫(yī)療機(jī)構(gòu),后者主要側(cè)重于小自動化程度高。逡逑1-3是BD邋Biosciences公司生產(chǎn)的一款科研型的流式細(xì)胞esta流式細(xì)胞分析儀配有多個激光器和檢測器,提供mW,邋405nm/50mW,488nm/20mW,561nm/50mW,640n二極管、光電倍增管PMT及陣列傳感器分別來檢測前向號及熒光信號。此款儀器提供的用光學(xué)布局可容納四種激時檢測12色熒光信號,具有每秒25000個細(xì)胞的檢測速能配置不同數(shù)量的對激光器和檢測器,來進(jìn)行多色的應(yīng)用。逡逑
【學(xué)位授予單位】:廈門大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類號】:TH744.1
【圖文】:
時受激發(fā)導(dǎo)致光譜重疊[21],因此如何分解重疊的混合光譜是進(jìn)行細(xì)胞熒光多色分逡逑析的關(guān)鍵。根據(jù)多色熒光檢測方法及分析方法,流式細(xì)胞術(shù)可以分為傳統(tǒng)流式細(xì)逡逑胞術(shù)和光譜型流式細(xì)胞術(shù)[22,23]。圖1-2為傳統(tǒng)流式細(xì)胞術(shù)與光譜流式細(xì)胞術(shù)的比逡逑較圖。逡逑傳統(tǒng)流式細(xì)胞術(shù)檢測原理:經(jīng)多種熒光染料染色的細(xì)胞經(jīng)過激光探測區(qū)后受逡逑激發(fā)發(fā)出熒光信號,使用濾光片對熒光信號按照不同波段進(jìn)行分光,通過光電倍逡逑增管對每個通道的光信號進(jìn)行檢測,每個光電倍增管為一種顏色的熒光檢測通道。逡逑理論上通過合適的濾光片及光學(xué)組件可以將多色熒光信號分開,使得一種熒光只逡逑被一種熒光探測器收集處理,而檢測不到另外一種熒光。實際上由于熒光素之間逡逑的寬波譜導(dǎo)致光譜重疊現(xiàn)象,使得某一個特定波長熒光檢測通道檢測的信號不單逡逑單只是此特定波長熒光的信號,還摻雜著其他波長通道泄露的熒光信號,影響信逡逑2逡逑
盡管一些國內(nèi)儀器公司逐步進(jìn)軍流式細(xì)胞儀制造領(lǐng)其微。美國BD、Beckman產(chǎn)品功能種類齊全,既有大型有個人小型化流式細(xì)胞儀;前者價格昂貴、配備齊全、功是一些高校、科研單位以及醫(yī)療機(jī)構(gòu),后者主要側(cè)重于小自動化程度高。逡逑1-3是BD邋Biosciences公司生產(chǎn)的一款科研型的流式細(xì)胞esta流式細(xì)胞分析儀配有多個激光器和檢測器,提供mW,邋405nm/50mW,488nm/20mW,561nm/50mW,640n二極管、光電倍增管PMT及陣列傳感器分別來檢測前向號及熒光信號。此款儀器提供的用光學(xué)布局可容納四種激時檢測12色熒光信號,具有每秒25000個細(xì)胞的檢測速能配置不同數(shù)量的對激光器和檢測器,來進(jìn)行多色的應(yīng)用。逡逑
【參考文獻(xiàn)】
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1 徐立鵬;葛良全;谷懿;劉敏;張慶賢;李飛;羅斌;;基于PCA-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的EDXRF分析測定地質(zhì)樣品中鐵、鈦元素含量的應(yīng)用研究[J];光譜學(xué)與光譜分析;2013年05期
2 白U
本文編號:2717382
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