波長589nm發(fā)散角1.5光斑TEM00
基因測試光遺傳學(xué)激光器
光遺傳學(xué)是一個蓬勃發(fā)展的多學(xué)科生物工程技術(shù),結(jié)合了重組DNA技術(shù)與光學(xué)技術(shù),對細(xì)胞生物學(xué)的研究非常有用,具有特的高時空分辨率和細(xì)胞類型特異性的特點(diǎn),克服了傳統(tǒng)手段控制細(xì)胞或有機(jī)體活動的許多缺點(diǎn)。光遺傳學(xué)被廣泛應(yīng)用于活細(xì)胞內(nèi)目標(biāo)蛋白質(zhì)的跟蹤以及選擇性地控制腦中某類細(xì)胞的特定的神經(jīng)活動從而推動了神經(jīng)科學(xué)研究的深入。近來光遺傳學(xué)的應(yīng)用拓展到了信號傳導(dǎo)的研究,也開始有醫(yī)學(xué)臨床的應(yīng)用的報道。

流式細(xì)胞術(shù)基礎(chǔ)知識
流式細(xì)胞儀是一種可以計(jì)算血液樣本中各種細(xì)胞類型數(shù)量的儀器。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn),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。

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(jì)和制造挑戰(zhàn)。
針對這些挑戰(zhàn),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(shí)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(jì)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。