本申请实施例提供了一种颗粒分类装置及系统，属于光学超表面技术领域。该装置包括光驱动器和筛选通道；所述光驱动器包括光源和光学系统；所述筛选通道的一侧设置有光学窗口；所述筛选通道的另一侧设置有颗粒出口；其中，所述光学窗口与所述超表面相对，所述光源产生的光线经所述光学系统调制后，在所述颗粒出口处分别形成对应的焦点，以使目标颗粒在所述筛选通道中在光力的驱动下做类平抛运动后进入所述颗粒出口。该装置及系统通过在颗粒出口处形成光阱，采用光力驱动目标颗粒做类平抛运动，提高了分类效率。提高了分类效率。提高了分类效率。
【技术实现步骤摘要】
颗粒分类装置及系统
[0001]本申请涉及光学超表面的
，具体地，本申请涉及一种颗粒分类装置及系统。
技术介绍
[0002]细胞生物学研究中对细胞的纯度具有很高的要求，把目标细胞分离纯化出来，一直是细胞生物学中的一个重要手段。
[0003]现有技术中，细胞的筛选通常使用流式细胞仪。流式细胞仪的原理是用鞘液将每个细胞分别包裹后逐个地向下流动，并根据不同细胞(大小、性质以及细胞成分)的散射不同，实现对目标细胞的识别。之后，对被识别的细胞施加电荷，通过电场将携带电荷的细胞分离。
[0004]现有技术中的流式细胞仪只能逐个识别，分类效率低。因此，亟需一种分类效率更高的设备。
技术实现思路
[0005]为了解决现有技术中流式细胞仪分类效率低的技术问题，本申请实施例提供了一种颗粒分类装置及系统。
[0006]一方面，本申请实施例提供了一种颗粒分类装置，所述装置包括光驱动器和筛选通道；
[0007]所述光驱动器包括光源和光学系统；
[0008]所述筛选通道的一侧设置有光学窗口；所述筛选通道的另一侧设置有颗粒出口；
[0009]其中，所述光学窗口与所述超表面相对，所述光源产生的光线经所述光学系统调制后，在颗粒出口处分别形成对应的焦点，以使目标颗粒在所述筛选通道中在光力的驱动下做类平抛运动后进入颗粒出口。
[0010]可选地，光学系统包括至少一个超表面；或光纤阵列和微透镜阵列的组合。
[0011]可选地，所述颗粒出口的数量大于等于2。
[0012]可选地，所述颗粒出口中的不同出口对应的焦点的大小不同。
[0013]可选地，所述颗粒出口中的不同出口对应的焦点的强度不同。
[0014]可选地，所述装置还包括光力调节器；
[0015]所述光力调节器设置于所述超表面和所述光学窗口之间；
[0016]所述光力调节器调节透过率以控制所述筛选通道中光场的强弱。
[0017]可选地，所述光力调节器包括光衰减器或偏振片。
[0018]可选地，所述至少一个超表面至少满足：
[0019][0020]其中，是所述超表面中需要调制的相位分布，r是所述超表面上任意一点到中心
的距离，f是所述超表面的焦平面到超表面的距离，x
i
是所述超表面离轴焦点在焦平面上到光轴的距离，α
xi
是离轴主光线与光轴的夹角。
[0021]可选地，所述超表面包括基底和设置在所述基底上的微结构层；
[0022]其中，所述微结构层包括周期性排列的超结构单元；所述超结构单元的形状为可密堆积图形；并且，
[0023]所述可超结构单元中设置有所述微纳结构。
[0024]可选地，所述超结构单元中的每个均包括多组子单元；
[0025]所述多组子单元的形状均为可密堆积图形；
[0026]每组所述子单元中分别设置有相同类型的微纳结构，且相邻两个所述子单元中设置的微纳结构不同。
[0027]可选地，所述相同类型的微纳结构的尺寸不同；
[0028]所述尺寸包括直径或高度。
[0029]可选地，所述超结构单元的周期大于或等于200nm，且小于或等于1500nm。
[0030]可选地，所述微纳结构的高度大于或等于300nm，且小于或等于5μm。
[0031]可选地，所述微纳结构的半径大于或等于50nm，且小于或等于450nm。
[0032]可选地，所述装置还包括计算机；
[0033]所述计算机与所述光力调节器连接，用以控制所述光力调节器。
[0034]另一方面，本申请实施例还提供了一种颗粒分类系统，所述颗粒分类系统包括如上述任一实施例提供的颗粒分类装置和颗粒收集装置；
[0035]所述颗粒收集装置与所述颗粒出口相连。
[0036]本申请实施例提供的颗粒分类装置及系统，通过光驱动装置在筛选通道的颗粒出口处形成焦点，利用光力驱动颗粒在筛选通道中做类平抛运动后进入颗粒出口。该装置不需要对每个细胞进行识别后再逐个分类，极大地提高了分类效率。
附图说明
[0037]所包括的附图用于提供本申请的进一步理解，并且被并入本说明书中构成本说明书的一部分。附图示出了本申请的实施方式，连同下面的描述一起用于说明本申请的原理。
[0038]图1示出了本申请实施例提供的颗粒分类装置的一种可选的结构示意图；
[0039]图2示出了本申请实施例提供的超表面的一种可选的结构示意图；
[0040]图3示出了本申请实施例提供的超结构单元的一种可选的排布方式；
[0041]图4示出了本申请实施例提供的超结构单元的又一种可选的排布方式；
[0042]图5示出了本申请实施例提供的超结构单元的又一种可选的排布方式；
[0043]图6示出了本申请实施例提供的微纳结构的一种可选的示意图；
[0044]图7示出了本申请实施例提供的微纳结构的又一种可选的示意图；
[0045]图8示出了本申请实施例提供的超结构单元的子单元的一种可选的排布方式；
[0046]图9示出了本申请实施例提供的三种尺寸的颗粒在焦点处的光力分布；
[0047]图10示出了本申请实施例提供的三种尺寸的颗粒在焦点处的加速度分布。
[0048]图中附图分别表示：
[0049]10
‑
光驱动器；20
‑
筛选通道；30
‑
光力调节器；40
‑
颗粒收集装置；101
‑
光源；102
‑
超
表面；201
‑
光学窗口；202
‑
颗粒出口。
具体实施方式
[0050]以下的描述在本质上只是示例性的而非意在限制本申请及其应用或用途。应当理解的是，附图中对应的附图标记始终指示相同的或对应的部件和特征。本教示适于结合在许多不同类型的光学设备上。出于示例的目的，本申请提供的超表面被示出为单片式平面超表面。但是，本教示同样适于其他角度的组合。
[0051]提供示例实施方式以使得本申请公开充分并且向本领域技术人员完整传达了范围。阐述了许多特定细节，例如特定部件、装置、以及方法的示例，以提供对本申请的实施方式的全面的理解。对于本领域技术人员而言将显而易见的是，不必采用特定细节，可以以许多不同的形式实施示例实施方式，并且都不应当解释为对本申请的范围的限制。在一些示例实施方式中，不详细描述公知方法、公知装置结构以及公知技术。
[0052]当元件或层被指处于另一元件或层“上”，或“接合于”、“连接于”或“联接于”另一元件或层时，该元件或层可直接位于该另一元件或层上，或直接接合于、连接于或联接于该另一元件或层，或者可存在居间的元件或层。相反，当元件被指“直接位于”另一元件或层“上”，或“直接接合于”、“直接连接于”或“直接联接于”另一元件或层时，不存在居间的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种颗粒分类装置，其特征在于，所述装置包括光驱动器(10)和筛选通道(20)；所述光驱动器(10)包括光源(101)和光学系统(102)；所述筛选通道(20)的一侧设置有光学窗口(201)；所述筛选通道(20)的另一侧设置有颗粒出口(202)；其中，所述光学窗口(201)与所述超表面(102)相对，所述光源(101)产生的光线经所述光学系统(102)调制后，在所述颗粒出口(202)处分别形成对应的焦点，以使目标颗粒在所述筛选通道(20)中在光力的驱动下做类平抛运动后进入所述颗粒出口(202)。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述光学系统(102)包括至少一个超表面或光纤阵列和微透镜阵列的组合。3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述颗粒出口(202)的数量大于等于2。4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述颗粒出口(202)中的不同出口对应的焦点的大小不同。5.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述颗粒出口(202)中的不同出口对应的焦点的强度不同。6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括光力调节器(30)；所述光力调节器(30)设置于所述超表面(102)和所述光学窗口(201)之间；所述光力调节器(30)调节透过率以控制所述筛选通道(20)中光场的强弱。7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述光力调节器(30)包括光衰减器或偏振片。8.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述超表面至少满足：其中，是所述超表面(102)中需要调制的相位分布，r是所述超表面上任意一点到中心的距离，f是所述超表面的焦平面到超表...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱瑞，郝成龙，谭凤泽，朱健，
申请(专利权)人：深圳迈塔兰斯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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