非球面透镜在流式细胞仪中的应用

　　流式细胞术是一种强大的生物分析技术，它允许科学家快速、高效地对成千上万的细胞或颗粒进行物理或化学特性的检测与测量。这项技术在免疫学、癌症生物学、植物和微生物学研究，以及血液检测分析等领域发挥着至关重要的作用。在流式细胞仪的核心光学系统中，非球面透镜的应用是提高其检测精度和效率的关键因素。

　　流式细胞仪的工作原理:

　　流式细胞仪的工作原理涉及将细胞样本通过特定的荧光抗体“染色”，使其带有可以被激光激发的荧光标记。这些标记的细胞随后被引入到流式细胞仪中，在那里它们被激光一束束地照射。细胞对激光的散射和荧光响应被光学系统捕获，并转换成电信号，最终通过数据分析软件进行处理和解读。
　　

　　非球面透镜的作用:

　　在流式细胞仪的光学系统中，非球面透镜扮演着至关重要的角色。这些透镜具有精确设计的曲面，与传统的球面透镜相比，它们能够更好地控制光线的聚焦和传播。这种精确的光学控制对于流式细胞仪的性能十分重要，因为它可直接影响到细胞特性的检测精度与可靠性。

　　激光聚焦非球面透镜

　　激光聚焦透镜是用于将激光束精确地聚焦到样品流上的玻璃非球面透镜。这种透镜的设计确保了激光能量在细胞上的有效传递，从而最大化细胞激发的荧光和散射信号。

　　大NA非球面透镜

　　物镜是高数值孔径(NA)的玻璃非球面透镜，负责收集经过激光激发后细胞发出的散射光和荧光。非球面设计使得物镜能够最大限度地提高散射荧光的收集效率，从而提高检测灵敏度。

　　FSC透镜

　　FSC（Forward Scatter）透镜用于收集前向散射光，并将其引导至前向散射检测器。前向散射光提供了有关细胞大小和复杂性的信息，而非球面透镜的设计有助于提高这些信号的质量。

　　探测器聚焦透镜

　　每个探测器都配有专门的聚焦透镜，确保从细胞发出的荧光信号能够精确地聚焦到探测器上。这些透镜通常也是非球面设计，以优化信号的收集和减少背景噪声。

　　LightPath (莱特巴斯)非球面透镜的技术优势：

　　LightPath(莱特巴斯)的352-透镜系列在流式细胞仪的应用已有超过20多年的历史。其使用的ECO-550光学玻璃是LightPath(莱特巴斯)针对流式细胞仪以及高端的工业测量应用，专门和玻璃厂商合作开发，它的某些特性在这些应用中具有不可替代的价值。

　　以下表格列举了了ECO-550玻璃的部分特性，和其他LightPath(莱特巴斯)的非球面透镜系列所用低熔点玻璃的对比。 ECO-550玻璃更多的特性在流式细胞仪中的适用性有待被发现。

　　352-透镜所使用的ECO-550玻璃具有超低Tg (玻璃转变温度), 可以使用镍模精密模压。镍模材料的硬度低，适合单点金刚石车削加工。其他非球面透镜由于模压温度较高，需要使用碳化钨模具，其模具材料硬度高，需要使用CNC磨削加工。

　　采用单点金刚石加工的镍模具精度要远高于使用CNC磨削加工的硬质钨钢模具。这也保证了352-系列透镜具有极高的面型精度，从而避免激光聚焦的光斑问题，比如旁瓣异常，光斑异常，光斑中心点异常等。如下图所示：

光斑旁瓣轻微有异常

光斑异常

光斑中心异常

　　结论：

　　随着生命科学研究和医疗诊断领域对高精度流式细胞仪的需求不断增长，非球面透镜在这一领域的应用前景十分广阔。在这样的市场环境下，LightPath (莱特巴斯)将通过技术创新和产品优化来满足日益增长的非球面透镜市场需求。

　　非球面透镜在流式细胞仪中的应用是现代生物分析技术进步的一个缩影。通过提供更精确的光学控制和更高的检测灵敏度，这些透镜为科学家提供了更深入地理解细胞特性和生物学过程的工具。随着技术的不断发展和市场扩大，LightPath (莱特巴斯)的非球面透镜将继续在流式细胞仪领域发挥重要作用。