基于激光干涉的流式细胞术绝对纳米尺寸测量提案

作者讨论了利用激光干涉方法测量流式细胞术中纳米尺度小生物颗粒的尺寸：细胞外囊泡（EVs）、外泌体和病毒。通过在传统流式细胞术光学系统之外引入新的激光构型，在流道内产生干涉条纹（周期性强度调制），为尺寸测量提供标定尺度。条纹间距由激光束交叉角和波长精确确定。光束光斑的横向尺寸可远大于波长，例如30微米，此时可使用传统系统中的流动池设计并具备适中的尺寸公差。样品与激光的相互作用长度变长：约30微米，因此散射光以及标记颗粒情况下的荧光显著增强。重要的是，这些信号在MHz频率范围内被调制，与干涉条纹的周期性强度调制相关联。通过测量调制深度，我们可确定颗粒尺寸。我们可以利用带通滤波器或FFT的数字信号处理，从而大幅改善信噪比。这是因为信号频谱窄，从而有效消除样品中各种碎屑带来的噪声以及光电探测器信号中的低频散粒噪声。得益于上述优点，将有可能以可靠尺寸标度和纳米分辨率逐颗粒测量EVs和外泌体的尺寸。这也将有可能实现在COVID-19当前大流行及未来用于机场乘客筛查的快速病毒检测系统。