JP6706011B2 - Particle sorting device, particle sorting method and program - Google Patents

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Description

本技術は、粒子分取装置、粒子分取方法及びプログラムに関する。より詳しくは、光学的手法等により分析した結果に基づいて粒子を分別して回収する技術に関する。 The present technology relates to a particle sorting device, a particle sorting method, and a program. More specifically, it relates to a technique for separating and collecting particles based on the result of analysis by an optical method or the like.

従来、細胞、微生物及びリポソーム等の生体関連微小粒子の分析には、フローサイトメトリー(フローサイトメータ)を用いた光学的測定方法が利用されている。フローサイトメータは、フローセルやマイクロチップ等に形成された流路内を通流する微小粒子に光を照射し、個々の微小粒子から発せられた蛍光や散乱光を検出して、分析する装置である。 BACKGROUND ART Conventionally, an optical measurement method using flow cytometry (flow cytometer) has been used for analysis of cells, microorganisms, and biologically related microparticles such as liposomes. A flow cytometer is a device that irradiates light to the microparticles that flow in the flow path formed in a flow cell or microchip, and detects the fluorescence or scattered light emitted from each microparticle and analyzes it. is there.

フローサイトメータには、分析結果に基づいて、特定の特性を有する微小粒子のみを分別して回収する機能を備えたものもあり、特に細胞を分取対象とした微小粒子装置は「セルソータ」と呼ばれている。セルソータでは、一般に、振動素子等によりフローセルやマイクロチップに振動を与えることにより、その流路から排出される流体を液滴化している(特許文献1,2参照)。 Some flow cytometers have a function of separating and collecting only microparticles having specific characteristics based on the analysis results. In particular, a microparticle device for sorting cells is called a "cell sorter". Has been. In a cell sorter, generally, a fluid is discharged from its flow path into droplets by vibrating a flow cell or a microchip with a vibrating element or the like (see Patent Documents 1 and 2).

流体から分離された液滴は、プラス(+)又はマイナス(−)の電荷が付与された後、偏向板等によりその進行方向が変更され、所定の容器等に回収される。また、従来、このセルソータによる分取機能を利用して、PCR(Polymerase Chain Reaction:ポリメラーゼ連鎖反応)法等に用いられる基材の各反応部位に、特定の細胞を1つずつ分配する技術も提案されている(特許文献3参照)。 The droplets separated from the fluid are charged with plus (+) or minus (-) charges, and then the traveling direction of the droplets is changed by a deflecting plate or the like, and the droplets are collected in a predetermined container or the like. Also, conventionally, a technique has been proposed in which specific cells are distributed one by one to each reaction site of a base material used in a PCR (Polymerase Chain Reaction) method or the like by utilizing the sorting function of the cell sorter. (See Patent Document 3).

特表2007−532874号公報Japanese Patent Publication No. 2007-532874 特開2010−190680号公報JP, 2010-190680, A 特表2010−510782号公報Japanese Patent Publication No. 2010-510782

しかしながら、セルソータ等の従来の粒子分取装置は、サンプル液に異なる大きさの粒子が混在している場合、液滴の進行方向が不安定となり、所定の容器や反応部位に分配されず、分取精度や分取効率が低下するという問題ある。このため、従来の粒子分取装置では、安定して分取を行うことができる粒子サイズをオリフィス径の1/5以下としているが、その場合、分取対象の粒子の大きさに合わせてオリフィス径を大きくする必要があり、分取速度が低下するという問題が生じる。 However, in a conventional particle sorter such as a cell sorter, when particles of different sizes are mixed in the sample liquid, the advancing direction of the droplet becomes unstable, and the droplet is not distributed to a predetermined container or reaction site. There is a problem that the collection accuracy and the separation efficiency decrease. For this reason, in the conventional particle sorting apparatus, the size of particles that can be stably collected is set to 1/5 or less of the orifice diameter. In that case, the orifice is adjusted according to the size of the particles to be sorted. It is necessary to increase the diameter, which causes a problem that the preparative rate is reduced.

そこで、本開示は、分取対象の粒子が大きい場合でも、精度よく分取することが可能な粒子分取装置、粒子分取方法及びプログラムを提供することを主目的とする。 Therefore, it is a main object of the present disclosure to provide a particle sorting apparatus, a particle sorting method, and a program capable of accurately sorting even if the particles to be sorted are large.

本発明者は、前述した課題を解決するために鋭意実験検討を行った結果、液滴内に大きな細胞や粒子が存在すると、オリフィスから排出された流体が液滴化するブレイク・オフ(Break−off)のタイミングが遅延する傾向があることを見出した。ブレイク・オフのタイミングがずれると、液滴に対して適切な電荷が加えられないため、大きな細胞を含む液滴は、適切に荷電されたものよりも内側に落ちることになる。即ち、分取対象の粒子にサイズが大きなものが含まれていると、ブレイク・オフのタイミングが不安定となり、その結果、サイドストリームの角度が安定しなくなり、分取対象の液滴にしぶきが発生することがわかった。 The present inventor has conducted extensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, if large cells or particles are present in the droplet, the fluid discharged from the orifice becomes a break-off (Break- It has been found that the timing of off) tends to be delayed. If the break off timing is misaligned, droplets containing large cells will fall inwardly of the properly charged droplets because the droplets will not receive the proper charge. That is, if the particles to be sorted include large particles, the break-off timing becomes unstable, and as a result, the angle of the side stream becomes unstable, and the droplets to be sorted are splashed. I found it to occur.

そこで、本開示では、サイズが大きい粒子を分取する際に生じるブレイク・オフ・タイミングの遅延に合わせて、電荷付与終了時間を調整することとした。これにより、サイズの大きい粒子を含む液滴に対しても安定して電荷を付与することができ、しぶきの発生も軽減することが可能となる。 Therefore, in the present disclosure, the charge application end time is adjusted according to the break-off timing delay that occurs when sorting large particles. As a result, it is possible to stably apply an electric charge even to a liquid droplet containing a large size particle and reduce the occurrence of splashing.

即ち、本開示に係る粒子分取装置は、流体ストリームを発生するオリフィスから吐出された液滴の少なくとも一部に電荷を付与する荷電部と、前記液滴に含まれる粒子の大きさに応じるモードに基づいて、前記荷電部における電荷付与終了時間を調整する荷電制御部と、を有する。
また、前記荷電制御部は、前記液滴に含まれる粒子の大きさに応じて電荷付与のタイミングを変更してもよく、前記液滴に含まれる粒子の大きさに応じて電荷付与時間を変更してもよい。
更に、本開示に係る粒子分取装置は、流路内を通流する粒子に光を照射し、該光照射により前記粒子から発生される前方散乱光を検出する前方散乱光検出部を有し、前記荷電制御部は、前記前方散乱光検出部の検出結果に基づいて、電荷付与終了時間を調整してもよい。この場合、前記荷電制御部は、前記前方散乱光検出部で検出された前方散乱光の強度が予め設定された閾値以上の場合は、前方散乱光の強度が閾値未満の場合よりも、電荷付与のタイミングが遅くなるよう前記荷電部を制御することができる。また、前記前方散乱光検出部で検出された前方散乱光の強度に基づいて電荷付与タイミングの遅延量を算出する遅延量算出部を有し、前記荷電制御部は、前記遅延量算出部で算出された遅延量分だけ、電荷付与のタイミングが遅くなるよう前記荷電部を制御することもできる。更に、前記荷電制御部は、前記前方散乱光検出部で検出された前方散乱光の強度が予め設定された閾値以上の場合は、前方散乱光の強度が閾値未満の場合よりも、電荷付与時間が長くなるよう前記荷電部を制御することもできる。加えて、前記前方散乱光検出部で検出された前方散乱光の強度に基づいて電荷付与時間を算出する付与時間算出部を有し、前記荷電制御部は、前記付与時間算出部で算出された時間分電荷が付与されるよう前記荷電部を制御することもできる。
加えて、前記オリフィスは交換可能なマイクロチップに形成されており、前記荷電部は、前記マイクロチップ内に設けられた流路内を通流するシース液及び/又はサンプル液に接触配置される荷電電極を備えていてもよく、前記オリフィスはフローセルに形成されていてもよい。
また、前記モードは、通常モード及び大径粒子モードの二つのモードからなっていてもよい。この場合、前記通常モード及び大径粒子モードは、予め、電荷付与のタイミング及び電荷付与時間が設定されているものとすることができる。
That is, the particle henchmen winder engaged Ru in the present disclosure includes a charge section that applies an electric charge to at least a portion of the liquid droplets ejected from the orifice to generate a fluid stream, the size of the particles contained in the droplets And a charge control unit that adjusts the charge application end time in the charging unit based on the corresponding mode.
The charge control unit may change the timing of charge application according to the size of the particles contained in the droplet, and may change the charge application time according to the size of the particles contained in the droplet. You may.
Furthermore, the particle sorting apparatus according to the present disclosure has a forward scattered light detection unit that irradiates particles flowing through the flow path with light and detects forward scattered light generated from the particles by the light irradiation. The charge control unit may adjust the charge application end time based on the detection result of the forward scattered light detection unit. In this case, when the intensity of the forward scattered light detected by the forward scattered light detection unit is equal to or higher than a preset threshold, the charge control unit imparts a charge more than when the intensity of the forward scattered light is less than the threshold. It is possible to control the charging section so that the timing of is delayed. In addition, the forward scattered light detection unit has a delay amount calculation unit that calculates the delay amount of the charge application timing based on the intensity of the forward scattered light, and the charge control unit is calculated by the delay amount calculation unit. It is also possible to control the charging unit so that the timing of charge application is delayed by the amount of the delay amount. Furthermore, the charge control unit, when the intensity of the forward scattered light detected by the forward scattered light detection unit is equal to or greater than a preset threshold value, the charge application time is longer than when the intensity of the forward scattered light is less than the threshold value. It is also possible to control the charging section so that the charging time becomes longer. In addition, it has an application time calculation unit that calculates a charge application time based on the intensity of the forward scattered light detected by the forward scattered light detection unit, and the charge control unit is calculated by the application time calculation unit. It is also possible to control the charging unit so that the charge is given for the time.
In addition, the orifice is formed in a replaceable microchip, and the charging section is arranged in contact with a sheath liquid and/or a sample liquid flowing in a flow path provided in the microchip. An electrode may be provided and the orifice may be formed in the flow cell.
Further, the mode may be composed of two modes, a normal mode and a large particle mode. In this case, in the normal mode and the large particle mode, the timing of charge application and the charge application time may be set in advance.

本開示に係る粒子分取方法は、流体ストリームを発生するオリフィスから吐出された液滴の少なくとも一部に電荷を付与する工程を有し、前記液滴に含まれる粒子の大きさに応じるモードに基づいて、電荷付与終了時間を調整する。 Engaging Ru particle henchmen preparative method of the present disclosure includes a step of applying an electric charge to at least a portion of the liquid droplets ejected from the orifice to generate a fluid stream, responsive to the size of the particles contained in the droplets The charge application end time is adjusted based on the mode.

本開示に係るプログラムは、流体ストリームを発生するオリフィスから吐出された液滴に含まれる粒子の大きさに応じるモードに基づいて、電荷付与終了時間を調整する機能を粒子分取装置の荷電制御部に実行させる。 A program according to the present disclosure has a function of adjusting a charge application end time based on a mode according to a size of a particle included in a droplet discharged from an orifice that generates a fluid stream. To run.

本開示によれば、分取対象の粒子が大きい場合でも、精度よく分取することができる。
なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
According to the present disclosure, even if the particles to be sorted are large, they can be sorted accurately.
Note that the effects described here are not necessarily limited, and may be any effects described in the present disclosure.

本開示の第1の実施形態の粒子分取装置の構成例を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structural example of the particle sorting apparatus of 1st Embodiment of this indication. 電荷付与タイミングの変更による電荷付与終了時間調整方法を示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the charge provision end time adjustment method by changing charge provision timing. 電荷付与時間の変更による電荷付与終了時間調整方法を示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the charge provision end time adjustment method by changing charge provision time. 「通常モード」における電荷付与と液滴形成状態との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship of charge provision and a droplet formation state in a "normal mode." 電荷付与タイミングの変更により電荷付与終了時間を調整した場合の液滴形成状態を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a droplet formation state when the charge application end time is adjusted by changing the charge application timing. 電荷付与時間の変更により電荷付与終了時間を調整した場合の液滴形成状態を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a droplet formation state when the charge application end time is adjusted by changing the charge application time. 本開示の第1の実施形態の第1変形例の粒子分取装置の荷電制御機構の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the charge control mechanism of the particle sorting apparatus of the 1st modification of 1st Embodiment of this indication. 本開示の第1の実施形態の第1変形例の粒子分取装置における電荷付与終了時間調整方法を示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the charge provision completion time adjustment method in the particle sorting apparatus of the 1st modification of 1st Embodiment of this indication. 本開示の第1の実施形態の第2変形例の粒子分取装置の荷電制御機構の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram showing an example of composition of a charge control mechanism of a particle sorting device of the 2nd modification of a 1st embodiment of this indication. 本開示の第1の実施形態の第2変形例の粒子分取装置における電荷付与終了時間調整方法を示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the charge provision completion time adjustment method in the particle sorting apparatus of the 2nd modification of 1st Embodiment of this indication. 本開示の第2の実施形態に係る粒子分取装置の構成例を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structural example of the particle sorting apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this indication. 図11に示すカメラ12により撮像される画像の例を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the example of the image imaged by the camera 12 shown in FIG. 本開示の第3の実施形態の粒子分取装置の構成例を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structural example of the particle fractionation apparatus of the 3rd Embodiment of this indication. Aは図13に示す粒子分取装置におけるサイドストリームとウェルプレートとの関係を模式的に示す図であり、Bは従来の粒子分取装置におけるサイドストリームとウェルプレートとの関係を模式的に示す図である。13A is a diagram schematically showing the relationship between a side stream and a well plate in the particle sorting apparatus shown in FIG. 13, and B is a schematic diagram showing the relationship between a side stream and a well plate in a conventional particle sorting apparatus. It is a figure. プレート載置部が傾斜したプレートホルダーに、ウェルプレートを載置したときの状態を模式的に示す側面図である。It is a side view which shows typically the state when a well plate is mounted in the plate holder in which the plate mounting part inclines. 図13に示す粒子分取装置の動作例を示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the operation example of the particle fractionation apparatus shown in FIG.

以下、本開示を実施するための形態について、添付の図面を参照して詳細に説明する。なお、本開示は、以下に示す各実施形態に限定されるものではない。また、説明は、以下の順序で行う。

1.第1の実施形態
(粒子の大きさに応じて電荷付与終了時間を調整する粒子分取装置の例)
2.第1の実施形態の第1変形例
(遅延量算出部を備える粒子分取装置の例)
3.第1の実施形態の第2変形例
(付与時間算出部を備える粒子分取装置の例)
4.第2の実施形態
(電荷付与終了時間の調整と併せて、撮像された液滴画像に基づいて振動素子を制御する粒子分取装置の例)
5.第3の実施形態
(液滴回収用プレートが斜めに配置されている粒子分取装置の例)
Hereinafter, modes for carrying out the present disclosure will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Note that the present disclosure is not limited to the embodiments described below. The description will be given in the following order.

1. First embodiment (an example of a particle sorting apparatus that adjusts the end time of charge application according to the size of particles)
2. First Modification of First Embodiment (Example of Particle Sorting Apparatus Having Delay Amount Calculation Unit)
3. Second Modified Example of First Embodiment (Example of Particle Sorting Apparatus Equipped with Addition Time Calculation Unit)
4. Second Embodiment (Example of Particle Sorting Apparatus Controlling Vibration Element Based on Imaged Droplet Image Together with Adjustment of Charge Application End Time)
5. Third Embodiment (Example of Particle Sorting Device in which Droplet Collection Plate is Obliquely Arranged)

<1.第1の実施の形態>
先ず、本開示の第1の実施形態に係る粒子分取装置について説明する。図1は本開示の第1の実施形態の粒子分取装置の概略構成を示す図である。
<1. First Embodiment>
First, the particle sorting apparatus according to the first embodiment of the present disclosure will be described. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a particle sorting apparatus according to a first embodiment of the present disclosure.

[装置の全体構成]
本実施形態の粒子分取装置1は、光学的手法等により分析した結果に基づいて粒子を分別して回収するものであり、図1に示すように、マイクロチップ2、振動素子3、荷電部4、荷電制御部7、偏向板5a,5b等を備えている。
[Overall configuration of device]
The particle sorting apparatus 1 of the present embodiment separates and collects particles based on the result of analysis by an optical method or the like, and as shown in FIG. 1, the microchip 2, the vibration element 3, and the charging unit 4 are arranged. , A charge controller 7, deflection plates 5a, 5b, and the like.

[粒子について]
本実施形態の粒子分取装置1により分析され、分取される粒子には、細胞、微生物及びリボゾーム等の生体関連微小粒子、又はラテックス粒子、ゲル粒子及び工業用粒子等の合成粒子等が広く含まれる。
[Particle]
The particles analyzed and fractionated by the particle fractionation apparatus 1 of the present embodiment include biologically related fine particles such as cells, microorganisms and ribosomes, or synthetic particles such as latex particles, gel particles and industrial particles. included.

生体関連微小粒子には、各種細胞を構成する染色体、リボゾーム、ミトコンドリア、オルガネラ(細胞小器官)等が含まれる。また、細胞には、植物細胞、動物細胞及び血球系細胞等が含まれる。更に、微生物には、大腸菌等の細菌類、タバコモザイクウイルス等のウイルス類、イースト菌等の菌類等が含まれる。この生体関連微小粒子には、核酸や蛋白質、これらの複合体等の生体関連高分子も包含され得るものとする。 The living body-related microparticles include chromosomes, ribosomes, mitochondria, organelles (organelles), etc. that make up various cells. In addition, the cells include plant cells, animal cells, blood cells, and the like. Further, the microorganisms include bacteria such as Escherichia coli, viruses such as tobacco mosaic virus, fungi such as yeast. The bio-related microparticles may include bio-related macromolecules such as nucleic acids, proteins and complexes thereof.

一方、工業用粒子としては、例えば有機高分子材料、無機材料又は金属材料等で形成されたものが挙げられる。有機高分子材料としては、ポリスチレン、スチレン・ジビニルベンゼン、ポリメチルメタクリレート等を使用することができる。また、無機材料としては、ガラス、シリカ及び磁性材料等を使用することができる。金属材料としては、例えば金コロイド及びアルミニウム等を使用することができる。なお、これらの粒子の形状は、一般には球形であるが、非球形であってもよく、また大きさや質量等も特に限定されない。 On the other hand, examples of the industrial particles include particles formed of an organic polymer material, an inorganic material, a metal material, or the like. As the organic polymer material, polystyrene, styrene/divinylbenzene, polymethylmethacrylate, etc. can be used. Further, as the inorganic material, glass, silica, magnetic material or the like can be used. As the metal material, for example, gold colloid and aluminum can be used. The shape of these particles is generally spherical, but may be non-spherical, and the size and mass are not particularly limited.

[マイクロチップ2]
マイクロチップ2には、分取対象とする粒子を含む液体(サンプル液)が導入されるサンプルインレット22、シース液が導入されるシースインレット23、詰まりや気泡を解消するための吸引アウトレット24等が形成されている。このマイクロチップ2では、サンプル液は、サンプルインレット22に導入され、シースインレット23に導入されたシース液と合流して、サンプル流路に送液され、サンプル流路の終端に設けられたオリフィス21から吐出される。
[Microchip 2]
The microchip 2 includes a sample inlet 22 into which a liquid (sample liquid) containing particles to be sorted is introduced, a sheath inlet 23 into which a sheath liquid is introduced, and a suction outlet 24 for eliminating clogging and air bubbles. Has been formed. In this microchip 2, the sample liquid is introduced into the sample inlet 22, merges with the sheath liquid introduced into the sheath inlet 23, and is sent to the sample channel, and the orifice 21 provided at the end of the sample channel. Is discharged from.

また、サンプル流路には、吸引アウトレット24に連通する吸引流路が接続されている。この吸引流路は、サンプル流路に詰まりや気泡が生じた際に、サンプル流路内を負圧にして流れを一時的に逆流させて詰まりや気泡を解消するためのものであり、吸引アウトレット24には真空ポンプ等の負圧源が接続される。 Further, a suction flow path communicating with the suction outlet 24 is connected to the sample flow path. This suction channel is for eliminating clogging and air bubbles by causing negative pressure in the sample channel to temporarily reverse the flow when clogging or air bubbles occur in the sample channel. A negative pressure source such as a vacuum pump is connected to 24.

マイクロチップ2は、ガラスや各種プラスチック(PP,PC,COP、PDMS等)により形成することができる。マイクロチップ1の材質は、後述する光検出部から照射される測定光に対して透過性を有し、自家蛍光が少なく、波長分散が小さいために光学誤差が少ない材質とすることが望ましい。 The microchip 2 can be formed of glass or various plastics (PP, PC, COP, PDMS, etc.). It is desirable that the material of the microchip 1 is transparent to the measurement light emitted from the photodetector described later, has a small amount of autofluorescence, and has a small wavelength dispersion, and thus has a small optical error.

マイクロチップ2の成形は、ガラス製基板のウェットエッチングやドライエッチングによって、またプラスチック製基板のナノインプリントや射出成型、機械加工によって行うことができる。マイクロチップ2は、例えばサンプル流路等を成形した基板を、同じ材質又は異なる材質の基板で封止することで形成することができる。 The molding of the microchip 2 can be performed by wet etching or dry etching of a glass substrate, or nanoimprinting, injection molding, or machining of a plastic substrate. The microchip 2 can be formed, for example, by sealing a substrate on which a sample channel or the like is molded with a substrate of the same material or a different material.

[振動素子3]
振動素子3は、流路内を通流する液に微小な振動を与えることにより、オリフィス21から吐出される流体を液滴化して、流体ストリーム(液滴の流れ)Sを発生させるものであり、圧電素子等を用いることができる。振動素子3は、流路内を通流する液に振動を付与できる位置に設けられていればよく、マイクロチップ2の内部やマイクロチップ2に当接配置する他にも、シース配管等の流路に液を導入する配管に取り付けられていてもよい。
[Vibration element 3]
The vibrating element 3 is for generating a fluid stream (flow of droplets) S by applying minute vibrations to the liquid flowing in the flow path to turn the fluid discharged from the orifice 21 into droplets. , A piezoelectric element or the like can be used. The vibrating element 3 may be provided at a position where vibration can be applied to the liquid flowing in the flow path, and in addition to being disposed inside the microchip 2 or in contact with the microchip 2, the vibrating element 3 can be used for the flow of a sheath pipe or the like. It may be attached to a pipe for introducing the liquid into the passage.

[荷電部4]
荷電部4は、オリフィス21から吐出される液滴に、正又は負の電荷を付与するものであり、電荷用電極41及びこの電極41に所定の電圧を印加する電圧源(電圧供給部42)等で構成されている。荷電用電極41は、流路中を通流するシース液及び/又はサンプル液に接触配置されて、シース液及び/又はサンプル液に電荷を付与するものであり、例えばマイクロチップ2の荷電電極インレットに挿入される。
[Charging part 4]
The charging unit 4 imparts positive or negative charges to the liquid droplets discharged from the orifice 21, and the charge electrode 41 and a voltage source (voltage supply unit 42) that applies a predetermined voltage to the electrode 41. Etc. The charging electrode 41 is disposed in contact with the sheath liquid and/or the sample liquid flowing in the flow path, and imparts an electric charge to the sheath liquid and/or the sample liquid. For example, the charging electrode inlet of the microchip 2 is used. Inserted in.

なお、図1では、荷電用電極41をサンプル液に接触するように配置しているが、本開示はこれに限定されるものではなく、シース液に接触するように配置してもよく、サンプル液及びシース液の両方に接触するように配置してもよい。ただし、分取対象の細胞への影響を考慮すると、荷電用電極41は、シース液に接触するように配置することが望ましい。 In FIG. 1, the charging electrode 41 is arranged so as to come into contact with the sample liquid, but the present disclosure is not limited to this, and it may be arranged so as to come into contact with the sheath liquid. You may arrange|position so that it may contact both a liquid and a sheath liquid. However, in consideration of the influence on the cells to be sorted, it is desirable that the charging electrode 41 is arranged so as to be in contact with the sheath liquid.

このように、所望の液滴に正又は負の電荷を荷電(チャージ)して帯電させることにより、任意の粒子を含む液滴を、電気的な力により分離することが可能となる。また、荷電部4による荷電のタイミングと、振動素子3への供給電圧とを同期させることにより、任意の液滴のみを帯電させることが可能となる。 In this way, by charging a desired droplet by positively or negatively charging it, it becomes possible to separate droplets containing arbitrary particles by an electric force. Further, by synchronizing the timing of charging by the charging unit 4 and the voltage supplied to the vibration element 3, it becomes possible to charge only an arbitrary droplet.

[偏向板5a,5b]
偏向板5a,5bは、液滴に付与された電荷との間に作用する電気的な力によって、流体ストリームS中の各液滴の進行方向を変更し、所定の回収容器6a〜6cに誘導するものであり、流体ストリームSを挟んで対向配置されている。この偏向板5a,5bには、例えば通常使用される電極を使用することができる。
[Deflection plates 5a, 5b]
The deflecting plates 5a and 5b change the advancing direction of each droplet in the fluid stream S by the electric force acting between the deflecting plates 5a and 5b and the electric charge applied to the droplet, and guide the droplets to the predetermined recovery containers 6a to 6c. They are arranged opposite to each other with the fluid stream S in between. For the deflection plates 5a and 5b, for example, commonly used electrodes can be used.

偏向板5a,5bには、それぞれ正又は負の異なる電圧が印可され、これにより形成される電界内を荷電された液滴が通過すると、電気的な力(クーロン力)が発生し、各液滴はいずれかの偏向板5a,5bの方向に引き寄せられる。粒子分取装置1では、液滴への荷電の正負や電荷量を変化させることにより、電界により引き寄せられる液滴の流れ(サイドストリーム)の方向を制御することができるため、相互に異なる複数の粒子を同時に分取することが可能となる。 Different positive or negative voltages are applied to the deflecting plates 5a and 5b, and when the charged droplets pass through the electric field formed by these, an electric force (Coulomb force) is generated and each liquid is generated. The drops are attracted in the direction of either deflector 5a, 5b. In the particle sorting apparatus 1, the direction of the flow (side stream) of the liquid droplets attracted by the electric field can be controlled by changing the positive/negative charge of the liquid droplets and the amount of charge, and thus a plurality of mutually different liquid droplets can be controlled. It is possible to sort particles at the same time.

[回収容器6a〜6c]
回収容器6a〜6cは、偏向板5a,5bの間を通過した液滴を回収するものであり、実験用として汎用のプラスチック製チューブやガラスチューブ等を使用することができる。これらの回収容器6a〜6cは、装置内に交換可能に配置されるものであることが好ましい。また、回収容器6a〜6cのうち分取対象外の粒子を受け入れるものには、回収した液滴の排液路を連結してもよい。
[Recovery containers 6a to 6c]
The collection containers 6a to 6c are for collecting the liquid droplets that have passed between the deflection plates 5a and 5b, and a general-purpose plastic tube, glass tube, or the like can be used for experiments. It is preferable that these recovery containers 6a to 6c are replaceably arranged in the apparatus. Further, among the collection containers 6a to 6c, those for receiving particles not to be sorted may be connected to a drainage path of the collected droplets.

なお、粒子分取装置1に配置される回収容器の数や種類は、特に限定されるものではない。例えば、回収容器を3個よりも多く配置する場合には、各液滴が、偏向板5a,5bとの間の電気的な作用力の有無及びその大小によっていずれか1つの回収容器に誘導され、回収されるようにすればよい。また、回収容器6a〜6cの代わりに、複数の反応部位(ウェル)が形成された基材を使用し、各反応部位に特定の粒子を1つずつ分配することができる。 The number and types of recovery containers arranged in the particle sorting apparatus 1 are not particularly limited. For example, when arranging more than three recovery containers, each droplet is guided to any one of the recovery containers depending on the presence or absence of the electric action force between the deflection plates 5a and 5b and the magnitude thereof. , Should be collected. Further, instead of the recovery containers 6a to 6c, a base material in which a plurality of reaction sites (wells) are formed can be used and one specific particle can be distributed to each reaction site.

[荷電制御部7]
荷電制御部7は、液滴に含まれる粒子の大きさに応じて荷電部4における電荷付与終了時間を調整するものである。粒子の大きさを判断する方法は、特に限定されるものではないが、例えば後述する光検出部で測定した前方散乱光の検出結果に基づいて判断することができる。その場合、荷電制御部7は、光検出部で検出された前方散乱光の強度が特定値(閾値)以上であるか否かで、例えば電荷付与を開始する時間(電荷付与タイミング)や電荷を付与している時間(電荷付与時間)を変更し、電荷付与終了時間を調整する。
[Charge control unit 7]
The charge control unit 7 adjusts the charge application end time in the charging unit 4 according to the size of the particles contained in the droplet. The method for determining the particle size is not particularly limited, but it can be determined based on, for example, the detection result of the forward scattered light measured by the photodetector described later. In that case, the charge control unit 7 determines, for example, the time to start charge application (charge application timing) or the charge based on whether or not the intensity of the forward scattered light detected by the light detection unit is a specific value (threshold value) or more. The applied time (charge application time) is changed to adjust the charge application end time.

具体的には、前方散乱光の強度が予め設定された閾値以上の場合は、荷電制御部7は、前方散乱光の強度が閾値未満の場合よりも、電荷付与のタイミングが遅くなるように、又は、電荷付与時間が長くなるように、荷電部4を制御すればよい。これにより、分取対象の粒子が大きくても、適切なタイミングで電荷を付与することができるため、偏光板5a,5bにより液滴を安定して誘導することが可能となる。 Specifically, when the intensity of the forward scattered light is equal to or higher than a preset threshold value, the charge control unit 7 delays the charge application timing as compared with the case where the intensity of the forward scattered light is less than the threshold value. Alternatively, the charging unit 4 may be controlled so that the charge application time becomes longer. As a result, even if the particles to be sorted are large, the charge can be applied at an appropriate timing, so that the droplets can be stably guided by the polarizing plates 5a and 5b.

[光検出部]
更に、本実施形態の粒子分取装置1には、例えばサンプル流路の所定部位に光(励起光)を照射し、サンプル流路を通流する粒子から発生する光(測定対象光)を検出する光検出部(図示せず)が設けられている。光検出部は、従来のフローサイトメトリと同様に構成することができる。具体的には、レーザー光源と、粒子に対してレーザー光を集光・照射する集光レンズやダイクロイックミラー、バンドパスフィルター等からなる照射系と、レーザー光の照射によって粒子から発生する測定対象光を検出する検出系とによって構成される。
[Light detector]
Further, in the particle sorting apparatus 1 of the present embodiment, for example, light (excitation light) is applied to a predetermined portion of the sample channel, and light (measurement target light) generated from particles flowing through the sample channel is detected. An optical detection unit (not shown) is provided. The photodetector can be configured similarly to conventional flow cytometry. Specifically, a laser light source, an irradiation system that includes a condenser lens that collects and irradiates particles with laser light, a dichroic mirror, a bandpass filter, and the light to be measured that is emitted from particles by irradiation with laser light. And a detection system for detecting.

検出系は、例えばPMT(Photo Multiplier Tube)や、CCDやCMOS素子等のエリア撮像素子によって構成される。なお、照射系と検出系は同一の光学経路により構成されていても、別個の光学経路により構成されていてもよい。また、光検出部の検出系により検出される測定対象光は、励起光の照射によって粒子から発生する光であって、例えば、前方散乱光や側方散乱光、レイリー散乱やミー散乱等の各種散乱光や蛍光等とすることができる。 The detection system is composed of, for example, a PMT (Photo Multiplier Tube) or an area image pickup device such as a CCD or a CMOS device. The irradiation system and the detection system may be configured by the same optical path or may be configured by separate optical paths. Further, the measurement target light detected by the detection system of the light detection unit is light generated from particles by irradiation of excitation light, and for example, various kinds of forward scattered light, side scattered light, Rayleigh scattering, Mie scattering, etc. It can be scattered light, fluorescence, or the like.

これらの測定対象光の中でも前方散乱光は、細胞の表面積に比例して強度が変化し、粒子の大きさを評価する指標となる。このため、本実施形態の粒子分取装置1は、前方散乱光を検出する前方散乱光検出部を備えていることが好ましく、これにより、荷電制御部7による電荷付与終了時間の調整を容易に行うことが可能となる。 Among these measurement target lights, the forward scattered light changes in intensity in proportion to the surface area of cells and serves as an index for evaluating the size of particles. Therefore, the particle sorting apparatus 1 of the present embodiment preferably includes a forward scattered light detection unit that detects forward scattered light, which facilitates adjustment of the charge application end time by the charge control unit 7. It becomes possible to do it.

[その他]
なお、本実施形態の粒子分取装置1は、前述した各部に加えて、シース液及びサンプル液それぞれに対して安定した空圧を供給するため、コンプレッサー等の空圧加圧装置や圧力センサ等の空圧検出器を備えていてもよい。これにより、安定してシース流及びサンプル流を形成し、安定した液滴形成を実現することができる。
[Other]
In addition to the above-mentioned parts, the particle fractionation device 1 of the present embodiment supplies stable air pressure to the sheath liquid and the sample liquid, and therefore, a pneumatic pressure device such as a compressor, a pressure sensor, or the like. The air pressure detector may be provided. Thereby, the sheath flow and the sample flow can be stably formed, and stable droplet formation can be realized.

[動作]
次に、本実施形態の粒子分取装置1の動作、即ち、粒子分取装置1を用いて粒子を分取する方法について、前方散乱光の検出結果を利用して荷電量を調整する場合を例にして説明する。
[motion]
Next, regarding the operation of the particle sorting apparatus 1 of the present embodiment, that is, the method of sorting particles using the particle sorting apparatus 1, the case where the charge amount is adjusted using the detection result of the forward scattered light will be described. An example will be described.

本実施形態の粒子分取装置1により粒子を分取する際は、サンプルインレット22に分取対象の粒子を含むサンプル液が、シースインレット23にシース液が、それぞれ導入される。そして、例えば光検出部により、粒子の光学特性の検出と同時に、粒子の送流速度(流速)及び粒子の間隔等の検出が行われる。検出された粒子の光学特性、流速及び間隔等は、電気的信号に変換されて装置の全体制御部(図示せず)に出力される。 When the particles are sorted by the particle sorting apparatus 1 of the present embodiment, the sample liquid containing the particles to be sorted is introduced into the sample inlet 22 and the sheath liquid is introduced into the sheath inlet 23. Then, for example, the photodetection unit detects the optical characteristics of the particles, and at the same time, detects the flow velocity (flow velocity) of the particles and the distance between the particles. The detected optical characteristics, flow velocity, interval, etc. of the particles are converted into an electrical signal and output to the overall control unit (not shown) of the device.

サンプル流路の光照射部を通過したサンプル液及びシース液の層流は、オリフィス21からマイクロチップ2の外の空間に排出される。その際、シース液等の流路を通流する液に振動素子3によって振動を付与し、オリフィス21から排出される流体を液滴化する。そして、各液滴は、光検出部における検出結果に基づいて、偏向板5a,5bによりその進行方向が変更され、所定の回収容器6a〜6cに誘導されて、回収される。 The laminar flow of the sample liquid and the sheath liquid that has passed through the light irradiation portion of the sample flow path is discharged from the orifice 21 to the space outside the microchip 2. At this time, the vibrating element 3 vibrates the liquid such as the sheath liquid flowing through the flow path to make the fluid discharged from the orifice 21 into droplets. Then, each droplet is changed in its traveling direction by the deflecting plates 5a and 5b based on the detection result of the light detecting section, guided to the predetermined collecting containers 6a to 6c, and collected.

このとき、本実施形態の粒子分取装置1では、液滴に含まれる粒子の大きさに応じて荷電部4における電荷付与終了時間を調整する。図2は電荷付与タイミングの変更による電荷付与終了時間調整方法を示すフローチャート図であり、図3は電荷付与時間の変更による電荷付与終了時間調整方法を示すフローチャート図である。また、図4は「通常モード」における電荷付与と液滴形成状態との関係を示す図である。更に、図5は電荷付与タイミングの変更により電荷付与終了時間を調整した場合、図6は電荷付与時間の変更により電荷付与終了時間を調整した場合における液滴形成状態を示す図である。 At this time, in the particle sorting apparatus 1 of the present embodiment, the charge application end time in the charging unit 4 is adjusted according to the size of the particles contained in the droplet. FIG. 2 is a flow chart showing a method of adjusting the charge application end time by changing the charge application timing, and FIG. 3 is a flow chart showing the method of adjusting the charge application end time by changing the charge application time. Further, FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the charge application and the droplet formation state in the “normal mode”. Further, FIG. 5 is a diagram showing a droplet forming state when the charge application end time is adjusted by changing the charge application timing, and FIG. 6 is a view showing a droplet forming state when the charge application end time is adjusted by changing the charge application time.

荷電制御部7は、例えば前方散乱光の強度Sfscに基づいて、各粒子を含む液滴に対する電荷付与終了時間を調整することができる。具体的には、前方散乱光の強度が予め設定した閾値以上の粒子について、例えば電荷付与タイミングや電荷付与時間を変更する制御を行うことにより、自動で電荷付与終了時間の調整を行うことができる。 The charge control unit 7 can adjust the charge application end time for the droplet containing each particle based on the intensity Sfsc of the forward scattered light, for example. Specifically, for particles whose forward scattered light intensity is equal to or greater than a preset threshold value, the charge application end time can be automatically adjusted by controlling, for example, the charge application timing or the charge application time. ..

例えば、電荷付与タイミングを変更することにより、電荷付与終了時間を調整する場合は、図2に示すように、流路内を通流する各粒子を検出し、その前方散乱光強度(Sfsc)を取得する。そして、その粒子の前方散乱光強度が閾値(Tfsc)未満の場合は、図4に示す通常のタイミングで電荷を付与し、前方散乱光強度が閾値(Tfsc)以上の場合は、図5に示す通常のタイミングよりも遅延したタイミングで電荷を付与する。 For example, when the charge application end time is adjusted by changing the charge application timing, each particle flowing in the flow path is detected and its forward scattered light intensity (Sfsc) is determined as shown in FIG. get. Then, when the forward scattered light intensity of the particle is less than the threshold value (Tfsc), charges are applied at the normal timing shown in FIG. 4, and when the forward scattered light intensity is equal to or higher than the threshold value (Tfsc), shown in FIG. The charges are applied at a timing delayed from the normal timing.

即ち、荷電制御部7は、前方散乱光の強度(Sfsc)が予め設定された閾値(Tfsc)以上の場合は、前方散乱光の強度(Sfsc)が閾値(Tfsc)未満の場合よりも、電荷付与のタイミングが遅くなるよう荷電部4を制御する。ここで、電荷付与タイミングの遅延量は、想定される粒子サイズ等に基づいて適宜選択することができ、予め設定しておいてもよい。 That is, when the intensity (Sfsc) of the forward scattered light is equal to or higher than the threshold value (Tfsc) set in advance, the charge control unit 7 is more charged than when the intensity (Sfsc) of the forward scattered light is less than the threshold value (Tfsc). The charging unit 4 is controlled so that the application timing is delayed. Here, the delay amount of the charge application timing can be appropriately selected based on the assumed particle size and the like, and may be set in advance.

また、例えば、電荷付与終了時間を変更することにより、電荷付与終了時間を調整する場合も、図3に示すように、流路内を通流する各粒子を検出し、その前方散乱光強度(Sfsc)を取得する。そして、その粒子の前方散乱光強度が閾値(Tfsc)未満の場合は、図4に示す通常の長さで電荷を付与し、前方散乱光強度が閾値(Tfsc)以上の場合は、図6に示す通常よりも長時間電荷を付与する。 Also, for example, when the charge application end time is adjusted by changing the charge application end time, as shown in FIG. 3, each particle flowing in the flow channel is detected and its forward scattered light intensity ( Sfsc) is acquired. Then, when the forward scattered light intensity of the particle is less than the threshold value (Tfsc), charges are applied with the normal length shown in FIG. 4, and when the forward scattered light intensity is equal to or more than the threshold value (Tfsc), The charge is applied for a longer time than the normal shown.

即ち、荷電制御部7は、前方散乱光の強度(Sfsc)が予め設定された閾値(Tfsc)以上の場合は、前方散乱光の強度(Sfsc)が閾値(Tfsc)未満の場合よりも、電荷付与時間が長くなるよう荷電部4を制御する。ここで、電荷付与の延長時間も、想定される粒子サイズ等に基づいて適宜選択することができ、予め設定しておいてもよい。 That is, when the intensity (Sfsc) of the forward scattered light is equal to or higher than the threshold value (Tfsc) set in advance, the charge control unit 7 is more charged than when the intensity (Sfsc) of the forward scattered light is less than the threshold value (Tfsc). The charging unit 4 is controlled so that the application time becomes longer. Here, the extension time of the charge application can be appropriately selected based on the assumed particle size and the like, and may be set in advance.

このように、サイズが大きい粒子を含む液滴に対して、電荷付与タイミングを遅らせたり、電荷付与時間を長くしたりすることにより、ブレイク・オフのタイミングが遅延した液滴についても、確実に電荷を付与することが可能となる。なお、前述した「通常の電荷付与タイミング」及び「通常の電荷付与時間」は、最も安定したサイドストリームが得られるように、測定前に振動素子3に供給される振幅(ドライブ値)を調整する際に決定される。このとき、荷電波形と液滴形成の関係は、液滴がブレイク・オフする直後に電荷付与が終了するタイミングとし、これを「通常モード」とする。 As described above, by delaying the charge application timing or increasing the charge application time for a droplet containing a large particle, it is possible to reliably charge the droplet even if the break-off timing is delayed. Can be given. The "normal charge application timing" and "normal charge application time" described above adjust the amplitude (drive value) supplied to the vibrating element 3 before measurement so that the most stable side stream can be obtained. It is decided at the time. At this time, the relationship between the charge waveform and the droplet formation is the timing at which the charge application ends immediately after the droplet breaks off, and this is referred to as the “normal mode”.

一方、サイズが大きい粒子の分取を安定化させるには、液滴がブレイク・オフする直後まで電荷付与を行うことが重要である。前述した2つの電荷付与終了時間調整方法を比較した場合、電荷付与時間を増加させる方法は、電荷付与時間に余裕を持たせて長くとることで、ブレイク・オフ・タイミングの変動にかかわらず、液滴に対して確実に電荷を付与することができる。ただし、この方法は、ブレイク・オフ・タイミングのばらつきが大きい場合には、液滴ごとに加えられる電荷量が変動する虞がある。 On the other hand, in order to stabilize the sorting of large-sized particles, it is important to apply the electric charge immediately after the droplet breaks off. Comparing the two charge application end time adjustment methods described above, the method of increasing the charge application time is to increase the charge application time with a margin so that the liquid charge can be applied regardless of break-off timing fluctuations. An electric charge can be surely given to the droplet. However, in this method, when the break-off timing varies widely, the amount of charge applied to each droplet may vary.

これに対して、電荷付与タイミングを遅延する方法は、電荷付与時間は変更せず、各液滴に付与される総電荷量は一定となるため、前述した荷電量の変動の問題は発生しない。この電荷付与タイミングを遅延する方法では、後述する手法等によりブレイク・オフ・タイミングの遅延量を精度よく推定することができれば、それに合わせて荷電付与タイミングを遅延させることで、各液滴の荷電量を一定に保ちつつ、分取を安定させることが可能となる。 On the other hand, in the method of delaying the charge application timing, the charge application time is not changed and the total charge amount applied to each droplet is constant, so that the above-mentioned problem of charge amount variation does not occur. In the method of delaying the charge application timing, if the delay amount of break-off timing can be accurately estimated by the method described later, the charge application timing is delayed accordingly, and the charge amount of each droplet is delayed. It becomes possible to stabilize the collection while keeping the value constant.

更に、前述した電荷付与終了時間の調整は、液滴に含まれる粒子の大きさに応じて、電荷付与タイミングや電荷付与時間を変更する機能を実現するためのプログラムを作成し、粒子分取装置1の荷電制御部7に実装することにより、自動で実施することができる。又は、必要に応じて、ユーザーが「通常モード」と「大径粒子モード」とを選択して実施する構成とすることもできる。 Furthermore, the adjustment of the charge application end time described above is performed by creating a program for realizing the function of changing the charge application timing and the charge application time according to the size of the particles contained in the droplet, and the particle sorting apparatus It can be automatically implemented by mounting it in the first charge control unit 7. Alternatively, the configuration may be such that the user selects and executes the “normal mode” and the “large diameter particle mode” as necessary.

以上詳述したように、本実施形態の粒子分取装置では、液滴に含まれる粒子の大きさに応じて荷電部における電荷付与終了時間の調整を調整しているため、サイズが大きい粒子を含んでいる液滴に対しても、安定して電荷を付与することができる。これにより、分取対象の粒子が大きい場合でも、ブレイク・オフ・タイミングの遅延に起因するサイドストリームの乱れを軽減し、精度よく分取することが可能となる。 As described above in detail, in the particle sorting apparatus of the present embodiment, since the adjustment of the charge application end time in the charging unit is adjusted according to the size of the particles contained in the droplet, it is possible to remove the particles having a large size. The electric charges can be stably applied to the contained liquid droplets. As a result, even if the particles to be sorted are large, it is possible to reduce the disturbance of the side stream due to the delay of the break off timing and to sort the particles with high accuracy.

その結果、従来の分取装置では、大きな粒子を分取する際は、オリフィス径を大きくしなければならなかったが、本開示によれば、サイズが大きい粒子であっても、オリフィス径を大きくする必要がないため、従来よりも高速で分取することができる。 As a result, in the conventional fractionation device, when the large particles were fractionated, the orifice diameter had to be increased, but according to the present disclosure, even if the particles are large, the orifice diameter should be increased. Since it is not necessary to perform this, it is possible to perform the sorting at a higher speed than in the past.

なお、前述した第1の実施形態では、マイクロチップ2を用いた場合を例に説明したが、本開示はこれに限定されるものではなく、マイクロチップ2の代わりにフローセルを用いても同様の効果が得られる。 In the above-described first embodiment, the case where the microchip 2 is used has been described as an example, but the present disclosure is not limited to this, and the same applies when a flow cell is used instead of the microchip 2. The effect is obtained.

<2.第1の実施形態の第1変形例>
次に、本開示の第1の実施形態の第1変形例の粒子分取装置について説明する。図7は本変形例の粒子分取装置の荷電制御機構の構成例を示すブロック図であり、図8はその電荷付与終了時間調整方法を示すフローチャート図である。
<2. First Modified Example of First Embodiment>
Next, a particle sorting apparatus according to a first modified example of the first embodiment of the present disclosure will be described. FIG. 7 is a block diagram showing a configuration example of a charge control mechanism of the particle sorting apparatus of the present modified example, and FIG. 8 is a flow chart diagram showing the charge application end time adjusting method.

[装置構成]
前方散乱光強度Sfscは、粒子の表面積(大きさ)に略比例した値となるため、各粒子の前方散乱光強度Sfscに基づいて電荷付与タイミングの遅延量を設定することにより、分取の安定性を更に向上させることができる。そこで、本変形例の粒子分取装置は、図7に示すように、光検出部8で検出された前方散乱光の強度Sfscに基づいて電荷付与タイミングの遅延量Dを算出する遅延量算出部9を設けている。
[Device configuration]
The forward scattered light intensity Sfsc has a value that is substantially proportional to the surface area (size) of the particle. Therefore, by setting the delay amount of the charge application timing on the basis of the forward scattered light intensity Sfsc of each particle, the fractionation is stabilized. The property can be further improved. Therefore, as shown in FIG. 7, the particle sorting apparatus of the present modified example calculates the delay amount D of the charge application timing on the basis of the intensity Sfsc of the forward scattered light detected by the photodetector 8, the delay amount calculation unit. 9 is provided.

[動作]
本変形例の粒子分取装置では、荷電制御部7により、遅延量算出部9で算出された遅延量Dの分だけ、電荷付与のタイミングが遅くなるよう荷電部4を制御する。具体的には、図8に示すように、先ず、光検出部8において粒子を検出し、その前方散乱光強度Sfscを取得する。そして、その前方散乱光強度Sfscデータに基づいて、遅延量算出部9において電荷付与タイミングの遅延量Dを算出する。この遅延量Dのデータは、荷電制御部7に送られて荷電部4による電荷付与の制御に利用される。
[motion]
In the particle sorting apparatus of this modified example, the charge control unit 7 controls the charging unit 4 so that the charge application timing is delayed by the delay amount D calculated by the delay amount calculation unit 9. Specifically, as shown in FIG. 8, first, the light detection unit 8 detects particles and acquires the forward scattered light intensity Sfsc thereof. Then, based on the forward scattered light intensity Sfsc data, the delay amount calculation unit 9 calculates the delay amount D of the charge application timing. The data of the delay amount D is sent to the charging control unit 7 and used for controlling the charge application by the charging unit 4.

このように、本変形例の粒子分取装置では、前方散乱光の強度Sfscから電荷付与タイミングの遅延量Dを算出し、その値に基づいて荷電制御部7が荷電部4による荷電付与タイミングを制御しているため、分取安定性を更に向上させることができる。 As described above, in the particle sorting apparatus of the present modification, the delay amount D of the charge application timing is calculated from the intensity Sfsc of the forward scattered light, and the charge control unit 7 determines the charge application timing of the charge unit 4 based on the calculated value. Since it is controlled, the preparative stability can be further improved.

なお、本変形例の粒子分取装置における上記以外の構成及び効果は、前述した第1の実施形態と同様である。 The configuration and effects of the particle sorting apparatus of this modification other than those described above are the same as those of the first embodiment described above.

<3.第1の実施形態の第2変形例>
次に、本開示の第1の実施形態の第2変形例の粒子分取装置について説明する。図9は本変形例の粒子分取装置の荷電制御機構の構成例を示すブロック図であり、図10はその電荷付与終了時間調整方法を示すフローチャート図である。
<3. Second Modified Example of First Embodiment>
Next, a particle sorting apparatus according to a second modified example of the first embodiment of the present disclosure will be described. FIG. 9 is a block diagram showing a configuration example of a charge control mechanism of the particle sorting apparatus of the present modified example, and FIG. 10 is a flow chart diagram showing the charge application end time adjusting method.

[装置構成]
前述したように、前方散乱光強度Sfscは、粒子の表面積(大きさ)に略比例した値となるため、各粒子の前方散乱光強度Sfscに基づいて電荷付与時間を設定することにより、分取の安定性を更に向上させることができる。そこで、本変形例の粒子分取装置では、図9に示すように、光検出部8で検出された前方散乱光の強度Sfscに基づいて電荷付与時間Tを算出する付与時間算出部10を設けている。
[Device configuration]
As described above, the forward scattered light intensity Sfsc has a value that is substantially proportional to the surface area (size) of the particle. Therefore, by setting the charge application time based on the forward scattered light intensity Sfsc of each particle, fractionation is performed. The stability of can be further improved. Therefore, in the particle sorting apparatus of the present modified example, as shown in FIG. 9, an application time calculation unit 10 that calculates the charge application time T based on the intensity Sfsc of the forward scattered light detected by the light detection unit 8 is provided. ing.

[動作]
この粒子分取装置では、荷電制御部7は、付与時間算出部10で算出された時間Tの間、液滴に電荷付与されるように荷電部4を制御する。具体的には、図10に示すように、先ず、光検出部8において粒子を検出し、その前方散乱光強度Sfscを取得する。そして、その前方散乱光強度Sfscデータに基づいて、付与時間算出部10において電荷付与時間Tを算出する。この電荷付与時間Tのデータは、荷電制御部7に送られて荷電部4による電荷付与の制御に利用される。
[motion]
In this particle sorting apparatus, the charging control unit 7 controls the charging unit 4 so that the droplets are charged during the time T calculated by the applying time calculation unit 10. Specifically, as shown in FIG. 10, first, the light detection unit 8 detects particles and acquires the forward scattered light intensity Sfsc thereof. Then, based on the forward scattered light intensity Sfsc data, the charge application time T is calculated by the application time calculation unit 10. The data of the charge application time T is sent to the charge control unit 7 and used for controlling the charge application by the charging unit 4.

本変形例の粒子分取装置のように、前方散乱光の強度Sfscから電荷付与時間Tを算出し、その値に基づいて荷電制御部7が荷電部4による荷電付与時間を制御することによっても、分取安定性を更に向上させることができる。 As in the particle sorting apparatus of this modification, the charge application time T is calculated from the intensity Sfsc of the forward scattered light, and the charge control unit 7 controls the charge application time by the charging unit 4 based on the calculated value. Thus, the preparative stability can be further improved.

なお、本変形例の粒子分取装置における上記以外の構成及び効果は、前述した第1の実施形態と同様である。 The configuration and effects of the particle sorting apparatus of this modification other than those described above are the same as those of the first embodiment described above.

<4.第2の実施形態>
次に、本開示の第2の実施形態に係る粒子分取装置について説明する。図11は本開示の第2の実施形態に係る粒子分取装置の構成例を模式的に示す図である。図11に示すように、本実施形態の粒子分取装置11は、前述した第1の実施形態の構成に加えて、流体や液滴の画像を取得する撮像素子(カメラ)12と、カメラ12で撮像された画像に基づいて振動素子3の駆動電圧を制御する加振制御部14が設けられている。
<4. Second Embodiment>
Next, a particle sorting apparatus according to the second embodiment of the present disclosure will be described. FIG. 11: is a figure which shows typically the structural example of the particle sorting apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this indication. As shown in FIG. 11, in addition to the configuration of the first embodiment described above, the particle sorting apparatus 11 of the present embodiment has an imaging element (camera) 12 that acquires an image of a fluid or a droplet, and a camera 12. The vibration control unit 14 that controls the drive voltage of the vibrating element 3 based on the image captured in 1. is provided.

[撮像素子(カメラ)12]
撮像素子(カメラ)12は、オリフィス21から排出されたサンプル液とシース液との層流が液滴化される位置(ブレイク・オフ・ポイントBP)において、液滴化する前の流体及び液滴を撮像するものである。なお、流体及び液滴の撮像は、CCDやCMOSカメラ等の撮像装置の他に、光電変換素子等の各種撮像素子を使用することができる。
[Image sensor (camera) 12]
The imaging element (camera) 12 is a fluid and droplets before being formed into droplets at a position (break off point BP) where the laminar flow of the sample liquid and the sheath liquid discharged from the orifice 21 is formed into droplets. Is to be imaged. In addition to the image pickup device such as a CCD or a CMOS camera, various image pickup devices such as a photoelectric conversion device can be used to image the fluid and the liquid droplets.

また、カメラ12には、その位置を変更するための位置調整機構15が設けられていることが好ましい。これにより、後述する加振制御部14の指示により、カメラ12の位置を容易に制御することが可能となる。また、本実施形態の粒子分取装置11には、カメラ12と併せて、撮影領域を照明する光源(図示せず)が設けられていてもよい。 Further, the camera 12 is preferably provided with a position adjusting mechanism 15 for changing the position thereof. As a result, the position of the camera 12 can be easily controlled by an instruction from the vibration control unit 14 described later. In addition, the particle sorting apparatus 11 of the present embodiment may be provided with a light source (not shown) that illuminates an imaging region together with the camera 12.

[電圧供給部13]
電圧供給部13は、振動素子3に駆動電圧を供給するものである。振動素子3の駆動電圧は、安定した液滴を形成するために、正弦波に従って供給され、周波数(クロック値)と振幅(ドライブ値)の2つにより制御される。
[Voltage supply unit 13]
The voltage supply unit 13 supplies a drive voltage to the vibration element 3. The drive voltage of the vibrating element 3 is supplied according to a sine wave in order to form a stable droplet, and is controlled by two of a frequency (clock value) and an amplitude (drive value).

[加振制御部14]
加振制御部14は、カメラ12で撮像された画像に基づいて、振動素子3の駆動電力を制御すると共に、必要に応じてカメラ12の位置を制御するものである。具体的には、画像中の液滴化する前の流体の状態、若しくは、ブレイク・オフ・ポイントとブレイク・オフ・ポイントに最も近い液滴との間に存在するサテライト液滴の状態、又は、その両方に基づいて、電圧供給部13や位置調整機構15を制御する。
[Excitation controller 14]
The vibration control unit 14 controls the drive power of the vibration element 3 based on the image captured by the camera 12, and also controls the position of the camera 12 as necessary. Specifically, the state of the fluid in the image before being formed into droplets, or the state of the satellite droplets existing between the break off point and the droplet closest to the break off point, or The voltage supply unit 13 and the position adjusting mechanism 15 are controlled based on both of them.

加振制御部14は、例えば汎用のプロセッサ、主記憶装置及び補助記憶装置等からなる情報処理装置で構成することができる。その場合、加振制御部14に、カメラ12等の撮像素子で撮像された画像データを入力し、プログラムされた制御アルゴリズムを実行することにより、電圧供給部13や位置調整機構15を自動制御することが可能となる。このようなコンピュータプログラムは、例えば、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、フラッシュメモリ等の記録媒体に格納されていてもよく、また、ネットワークを介して配信することもできる。 The vibration control unit 14 can be configured with an information processing device including, for example, a general-purpose processor, a main storage device, and an auxiliary storage device. In that case, the image data captured by the image sensor such as the camera 12 is input to the vibration control unit 14 and the programmed control algorithm is executed to automatically control the voltage supply unit 13 and the position adjustment mechanism 15. It becomes possible. Such a computer program may be stored in a recording medium such as a magnetic disk, an optical disk, a magneto-optical disk, or a flash memory, or may be distributed via a network.

[動作]
次に、本実施形態の粒子分取装置11の動作について説明する。本実施形態の粒子分取装置11は、荷電制御部7による荷電部4の制御に加えて、カメラ12によりブレイク・オフ・ポイントにおける流体及び液滴の画像を取得し、その画像に基づいて、加振制御部14により振動素子3を制御する。
[motion]
Next, the operation of the particle sorting apparatus 11 of this embodiment will be described. In addition to the control of the charging section 4 by the charging control section 7, the particle sorting apparatus 11 of the present embodiment acquires images of fluid and droplets at the break-off point with the camera 12, and based on the images, The vibration control unit 14 controls the vibration element 3.

(液滴画像を取得)
撮像素子(カメラ)12による流体及び液滴の撮像方法は、特に限定するものではないが、例えば、光源を液滴形成周期ごとに一定時間発光させることで、液滴形成の特定のタイミングの液滴画像を取得することができる。また、液滴形成クロックにおける光源発光タイミングを変化させることで、1周期における液滴が形成される様子を確認することも可能である。なお、液滴形成周波数は10k〜30kHz程度であり、撮像素子(カメラ)12は、通常30fps程度であるため、液滴画像1枚は数百〜数千個の液滴を重ね合わせたものとなる。
(Acquire droplet image)
The method of imaging the fluid and the liquid droplets by the imaging device (camera) 12 is not particularly limited, but, for example, by causing the light source to emit light for a certain period of time in each liquid droplet formation cycle, the liquid at a specific timing of liquid droplet formation. A drop image can be acquired. It is also possible to confirm how droplets are formed in one cycle by changing the light source emission timing in the droplet formation clock. The droplet forming frequency is about 10 kHz to 30 kHz, and the image pickup element (camera) 12 is usually about 30 fps. Therefore, one droplet image is formed by superimposing hundreds to thousands of droplets. Become.

(駆動電圧の制御)
加振制御部14により振動素子3の駆動電圧を制御する場合は、例えば、予め流体や液滴を最適な状態に調整して撮像した画像(参照画像)を用意し、分取時の画像が参照画像と一致するように駆動電圧を調整する。図12はカメラ12により撮像される画像の例を模式的に示す図である。参照画像と分取時の画像との比較は、ブレイク・オフ・ポイントBPから第1サテライトSD1までの距離(第1サテライト上部間隔)d、液滴化される直前の流体におけるくびれ部分の幅(液柱くびれ幅)w等により行うことができる。
(Control of drive voltage)
When the drive voltage of the vibrating element 3 is controlled by the vibration control unit 14, for example, an image (reference image) obtained by previously adjusting the fluid or liquid droplets to an optimum state is prepared, and the image at the time of sorting is displayed. Adjust the drive voltage to match the reference image. FIG. 12 is a diagram schematically showing an example of an image captured by the camera 12. The comparison between the reference image and the image at the time of sorting is performed by comparing the distance from the break-off point BP to the first satellite SD1 (upper space of the first satellite) d, the width of the constricted portion in the fluid immediately before being made into droplets ( It can be performed by the liquid column constriction width) w or the like.

第1サテライト上部間隔dと、液柱くびれ幅wと、液柱長L(ブレイク・オフ・ポイントBPの位置)とは、相互に密接な関係があり、液柱長Lと、第1サテライト上部間隔d及び液柱くびれ幅wは、ブレイク・オフ・ポイントBPの安定性を直接的に示す指標となる。そして、第1サテライト上部間隔dや液柱くびれ幅wの値に基づき、振動素子3の駆動電圧を制御することにより、流体ストリームSの液滴形状を安定化することが可能となる。 The distance d between the upper portions of the first satellite, the width w of the liquid column, and the length L of the liquid column (the position of the break off point BP) are closely related to each other, and the length L of the liquid column and the upper portion of the first satellite The interval d and the liquid column neck width w are indices that directly indicate the stability of the break off point BP. The droplet shape of the fluid stream S can be stabilized by controlling the drive voltage of the vibrating element 3 based on the values of the first satellite upper space d and the liquid column neck width w.

例えば、加振制御部14により、分取時の画像中の第1サテライト上部間隔dが、図12に示す参照画像71における第1サテライト上部間隔drefと同じになるように、振動素子3の駆動電圧を制御する。振動素子3の駆動電圧を上げると第1サテライト上部間隔dの値は増加し、逆に、振動素子3の駆動電圧を下げると第1サテライト上部間隔dの値は減少するため、加振制御部14は、この関係を利用して振動素子3の駆動電圧を制御することができる。 For example, the vibration control unit 14 drives the vibrating element 3 so that the first satellite upper space d in the image during sorting becomes the same as the first satellite upper space dref in the reference image 71 shown in FIG. Control the voltage. When the drive voltage of the vibrating element 3 is increased, the value of the first satellite upper space d is increased, and conversely, when the drive voltage of the vibrating element 3 is decreased, the value of the first satellite upper space d is decreased. 14 can control the drive voltage of the vibration element 3 by utilizing this relationship.

第1サテライト上部間隔dは、流体ストリームSの液滴形状の変化に敏感である。そこで、参照画像71の第1サテライト上部間隔drefと一致するように、第1サテライト上部間隔dを調整し続けることにより、分取時の液滴形状を、参照画像と同様の安定した状態に維持することが可能となる。 The first satellite top spacing d is sensitive to changes in the droplet shape of the fluid stream S. Therefore, by continuously adjusting the first satellite upper space d so as to match the first satellite upper space dref of the reference image 71, the droplet shape at the time of sorting is maintained in the same stable state as the reference image. It becomes possible to do.

また、前述した第1サテライト上部間隔drefに代えて、液柱くびれ幅wを用いて、振動素子3の駆動電圧を制御することもできる。その場合、分取時の画像中の液柱くびれ幅wの値が、図12に示す参照画像71における液柱くびれ幅wrefと同じになるように、振動素子3の駆動電圧を制御する。振動素子3の駆動電圧を上げると液柱くびれ幅wの値は減少し、振動素子3の駆動電圧を下げると液柱くびれ幅wの値は増加するため、加振制御部14は、この関係を利用して振動素子3の駆動電圧を制御することができる。 Further, the drive voltage of the vibration element 3 can be controlled by using the liquid column constriction width w instead of the above-mentioned first satellite upper portion distance dref. In that case, the drive voltage of the vibrating element 3 is controlled so that the value of the liquid column neck width w in the image during fractionation becomes the same as the liquid column neck width wref in the reference image 71 shown in FIG. The value of the liquid column neck width w decreases when the drive voltage of the vibrating element 3 is increased, and the value of the liquid column neck width w increases when the driving voltage of the vibrating element 3 is decreased. Can be used to control the drive voltage of the vibration element 3.

液柱くびれ幅wも、前述した第1サテライト上部間隔drefと同様に、流体ストリームSの液滴形状の変化に対応して敏感に変化する。そこで、参照画像71の液柱くびれ幅wrefと一致するように、液柱くびれ幅wを調整し続けることにより、流体ストリームSを安定した状態に維持することができ、ブレイク・オフ・ポイントBPの位置も安定する。 The liquid column constriction width w also changes sensitively in response to the change in the droplet shape of the fluid stream S, similarly to the above-mentioned first satellite upper space dref. Therefore, by continuing to adjust the liquid column waist width w so as to match the liquid column waist width wref of the reference image 71, the fluid stream S can be maintained in a stable state, and the break off point BP can be maintained. Position is stable.

なお、加振制御部14による振動素子3の駆動電圧制御は、第1サテライト上部間隔d及び液柱くびれ幅wのいずれか一方を指標とすることができるが、これらの両方を指標とすることにより、流体ストリームSにおける液滴形状を更に安定化することができる。又は、サテライト液滴の状態は利用せずに、流体の状態のみに基づいて振動素子3の駆動電圧を制御することもできる。 It should be noted that the drive voltage control of the vibration element 3 by the vibration control unit 14 can use either one of the first satellite upper space d and the liquid column neck width w as an index, but use both of these as indices. Thereby, the droplet shape in the fluid stream S can be further stabilized. Alternatively, the driving voltage of the vibration element 3 can be controlled based on only the fluid state without using the satellite droplet state.

(カメラ位置の制御)
分取時に、環境温度の変化に伴ってシース液温が変動すると、粘性変化に伴う流速変動により、流体ストリームSにおける液滴間隔が変化し、ブレイク・オフ・ポイントBPの位置、即ち、液柱長Lが変動する。これにより、画像内の液柱内液滴FDの数が変化すると共に、ブレイク・オフ・ポイントBPを安定的に検知し、判別することができなくなる虞がある。
(Control of camera position)
When the sheath liquid temperature fluctuates according to the change of the environmental temperature during the fractionation, the droplet interval in the fluid stream S changes due to the fluctuation of the flow velocity due to the change of the viscosity, and the position of the break off point BP, that is, the liquid column. The length L varies. As a result, the number of liquid droplets FD in the liquid column in the image may change, and the break-off point BP may not be stably detected and discriminated.

そこで、本実施形態の粒子分取装置11では、必要に応じて、加振制御部14により、画像中の液柱長Lの変化に応じて、カメラ12の位置を移動させることができる。このように、カメラ12の位置を、ブレイク・オフ・ポイントBPの位置変動に追従させると、画像内の液柱長Lの値を一定に保つことができる。その結果、分取画像において、ブレイク・オフ・ポイントBPが、参照画像に対応した所定位置に、安定的に保持されるため、液柱内液滴FDの数を一定に保ち、予め調整されたドロップディレイタイムを長時間維持することが可能となる。 Therefore, in the particle sorting apparatus 11 of the present embodiment, the position of the camera 12 can be moved by the vibration control unit 14 according to the change of the liquid column length L in the image, if necessary. In this way, when the position of the camera 12 is made to follow the position change of the break off point BP, the value of the liquid column length L in the image can be kept constant. As a result, in the preparative image, the break-off point BP is stably held at the predetermined position corresponding to the reference image, so that the number of droplets FD in the liquid column is kept constant and preliminarily adjusted. It is possible to maintain the drop delay time for a long time.

画像中のブレイク・オフ・ポイントBPの位置を一定に保持する方法としては、カメラ12自体を移動させる方法以外に、画像の切り出し位置を変更させる方法もある。例えば、広角なカメラを使用して流体及び液滴を撮像し、その画像からブレイク・オフ・ポイントBPを含む画像を切り出して、加振制御部14による制御に用いる。この場合、ブレイク・オフ・ポイントBPの位置が変動した場合には、液柱長Lの値の変動を抑えるように、画像切り出し位置を変更する。これにより、疑似的に、ブレイク・オフ・ポイントBPの移動に伴う、撮像位置の制御を実現することが可能となる。 As a method of holding the position of the break-off point BP in the image constant, there is a method of changing the cut-out position of the image in addition to the method of moving the camera 12 itself. For example, a wide-angle camera is used to capture an image of fluid and droplets, and an image including the break-off point BP is cut out from the image and used for control by the vibration control unit 14. In this case, when the position of the break-off point BP changes, the image cutout position is changed so as to suppress the change in the value of the liquid column length L. As a result, it is possible to realize the control of the imaging position, which is accompanied by the movement of the break-off point BP.

本実施形態の粒子分取装置は、電荷付与終了時間の調整と併せて、流体ストリームSの状態に基づく振動素子の駆動電圧の制御を行っているため、ブレイク・オフ・ポイントBPを高精度に維持することができる。これにより、液滴への荷電だけでなく、液滴形成も安定化するため、分取対象の粒子が大きい場合でも、高速でかつ高精度に分取することが可能となる。 Since the particle sorting apparatus of the present embodiment controls the drive voltage of the vibration element based on the state of the fluid stream S in addition to adjusting the charge application end time, the break off point BP can be set with high accuracy. Can be maintained. This stabilizes not only the charging of the droplets but also the formation of the droplets. Therefore, even when the particles to be sorted are large, it is possible to sort them at high speed and with high accuracy.

なお、本実施形態の粒子分取装置における上記以外の構成及び効果は、前述した第1の実施形態と同様である。 The configuration and effects of the particle sorting apparatus of this embodiment other than the above are the same as those of the above-described first embodiment.

<5.第3の実施形態>
次に、本開示の第3の実施形態に係る粒子分取装置について説明する。セルソータ等の粒子分取装置では、細胞などの粒子を分取する際に、複数の反応部位(ウェル)が形成された基材(以下、ウェルプレートという)を用いたプレートソーティングが行われることがある。このプレートソーティングに用いられるウェルプレートには、ウェルの数が、6個、12個、24個、48個、96個及び384個等、様々な種類のものがあり、ウェルの数が多くなるほど、ウェルの開口部の直径は小さくなる。
<5. Third Embodiment>
Next, a particle sorting apparatus according to the third embodiment of the present disclosure will be described. In a particle sorter such as a cell sorter, when sorting particles such as cells, plate sorting using a substrate having a plurality of reaction sites (wells) (hereinafter referred to as a well plate) is sometimes performed. is there. There are various types of well plates used for this plate sorting, such as 6, 12, 24, 48, 96 and 384 wells, and the larger the number of wells, the better. The diameter of the well opening is reduced.

このため、従来の粒子分取装置には、ウェルの数が多いプレートを用いると、ウェル内に目的の粒子を精度よく分配することが困難になるという課題がある。また、従来の粒子分取装置は、ウェルの直径が小さくなると、液滴が壁面に当たりやすくなるため、分取対象の粒子が細胞である場合は、分取した細胞がダメージを受け、細胞の生存率が低減するリスクが高まるという課題もある。 Therefore, when a plate having a large number of wells is used in the conventional particle sorting apparatus, it is difficult to accurately distribute target particles in the wells. Further, in the conventional particle sorting apparatus, when the diameter of the well becomes smaller, the droplets are more likely to hit the wall surface. Therefore, when the particles to be sorted are cells, the sorted cells are damaged and the survival of the cells. There is also the problem that the risk of the rate decreasing increases.

[装置の全体構成]
図13は本実施形態の粒子分取装置の構成例を模式的に示す図であり、図14Aはそのサイドストリームとウェルプレートとの関係を模式的に示す図であり、図14Bは従来の粒子分取装置におけるサイドストリームとウェルプレートとの関係を模式的に示す図である。なお、図13においては、図1に示す粒子分取装置の構成要素と同じものには同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
[Overall configuration of device]
FIG. 13 is a diagram schematically showing a configuration example of the particle fractionation device of the present embodiment, FIG. 14A is a diagram schematically showing the relationship between the side stream and the well plate, and FIG. 14B is a diagram showing conventional particles. It is a figure which shows typically the relationship between a side stream and a well plate in a fractionation apparatus. In FIG. 13, the same components as those of the particle sorting apparatus shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

図13に示すように、本実施形態の粒子分取装置31は、マイクロチップ2、振動素子3、荷電部4、偏向板5a,5b、廃液回収容器35及びウェルプレート36等を備えている。そして、本実施形態の粒子分取装置31では、ウェル36aの開口面に対する流体ストリームSの入射角度θが90°に近づく方向にウェルプレート36を傾けて配置している。 As shown in FIG. 13, the particle sorting apparatus 31 of this embodiment includes a microchip 2, a vibrating element 3, a charging unit 4, deflection plates 5a and 5b, a waste liquid collection container 35, a well plate 36, and the like. Then, in the particle sorting apparatus 31 of the present embodiment, the well plate 36 is arranged so as to be inclined in a direction in which the incident angle θ of the fluid stream S with respect to the opening surface of the well 36a approaches 90°.

[廃液回収容器35]
廃液回収容器35は、分取対象外の粒子を含む液滴又は粒子を含まない液滴を回収するものであり、実験用として汎用のプラスチック製チューブやガラスチューブ等を使用することができる。廃液回収容器35には、回収した液滴の排液路が連結されていてもよい。また、廃液回収容器35は、装置内において、ウェルプレート36による液滴回収、特にウェルプレート36の移動に支障のない位置に、交換可能に配置されていることが好ましい。
[Waste liquid collection container 35]
The waste liquid collecting container 35 collects liquid droplets containing particles or liquid droplets not containing particles that are not the target of sorting, and a general-purpose plastic tube, glass tube, or the like can be used for experiments. A drainage path for the collected droplets may be connected to the waste liquid collection container 35. In addition, it is preferable that the waste liquid collection container 35 is replaceably arranged in the apparatus at a position that does not hinder the collection of droplets by the well plate 36, particularly the movement of the well plate 36.

[ウェルプレート36]
ウェルプレート36は、PCR法等に用いられるものであり、基板上に複数のウェル(反応部位)36aが形成されており、各ウェル36aには、特定の粒子を含む1個又は複数個の液滴が回収される。そして、本実施形態の粒子分取装置31では、ウェルプレート36が、流体ストリームSに向けて傾けて配置されている。図14Bに示す従来の粒子分取装置のようにウェルプレート36を水平に配置すると、液滴(流体ストリームS)は斜め方向から入射するため、液滴がウェル36aの開口から外れたり(命中率低下)やウェル36aの側壁に当たったりしやすい。
[Well plate 36]
The well plate 36 is used for a PCR method or the like, and a plurality of wells (reaction sites) 36a are formed on a substrate, and each well 36a contains one or more liquids containing specific particles. Drops are collected. Further, in the particle sorting apparatus 31 of the present embodiment, the well plate 36 is arranged so as to be inclined toward the fluid stream S. When the well plate 36 is arranged horizontally as in the conventional particle sorting apparatus shown in FIG. 14B, the droplet (fluid stream S) is incident from an oblique direction, so that the droplet may come off the opening of the well 36a (hit rate). Drop) or hit the side wall of the well 36a.

これに対して、図14Aに示す本実施形態の粒子分取装置31では、ウェルプレート36をサイドストリームSに向けて傾斜させているため、液滴がウェル36aに入りやすく、また、ウェル36aの側壁に当たりにくい。その結果、本実施形態の粒子分取装置31は、ダメージを与えずに、粒子を精度よく分取することができ、特に分取対象の粒子が細胞である場合は、分取後の生存率を高めることが可能となる。 On the other hand, in the particle sorting apparatus 31 of the present embodiment shown in FIG. 14A, since the well plate 36 is tilted toward the side stream S, droplets easily enter the well 36a, and the well 36a is not easily removed. Hard to hit the side wall. As a result, the particle sorting apparatus 31 of the present embodiment can accurately sort the particles without causing damage, and particularly when the particles to be sorted are cells, the survival rate after sorting. Can be increased.

ここで、ウェルプレート36の傾斜角度は、特に限定されるものではないが、ウェル36aの開口面に対して、流体ストリームSの入射角度θが略90°又はその近傍になるようにウェルプレート36を傾斜配置することが好ましい。また、本実施形態の粒子分取装置31で用いるウェルプレート36のウェル36aの数は、特に限定されるものではないが、ウェル36aの数が多いものほど、前述した効果が顕著となる。更に、ウェル36aの形状も、限定されず、底面が平面で形成されているものや曲面で形成されているものなど各種形状のものを使用することができる。 Here, the inclination angle of the well plate 36 is not particularly limited, but the well plate 36 is set so that the incident angle θ of the fluid stream S is approximately 90° or in the vicinity thereof with respect to the opening surface of the well 36a. Is preferably arranged in a tilted manner. Further, the number of wells 36a of the well plate 36 used in the particle sorting apparatus 31 of the present embodiment is not particularly limited, but the larger the number of wells 36a, the more remarkable the effect described above. Further, the shape of the well 36a is not limited, and various shapes such as a bottom surface having a flat surface or a curved surface can be used.

ウェルプレート36を傾斜配置する方法は、特に限定されるものではないが、例えば、ウェルプレート36を保持するプレートホルダーのプレート載置部を所定角度傾斜させる方法がある。図15はプレート載置部が傾斜したプレートホルダーに、ウェルプレートを載置したときの状態を模式的に示す側面図である。図15に示すように、プレートホルダー37のプレート載置部37aに、流体ストリームSの角度に応じて角度αの傾斜を設けることにより、その上に載置されるウェルプレート36を、流体ストリームに向けて傾けることが可能となる。 The method of tilting the well plate 36 is not particularly limited, but for example, there is a method of tilting the plate mounting portion of the plate holder holding the well plate 36 by a predetermined angle. FIG. 15 is a side view schematically showing a state in which a well plate is placed on a plate holder whose plate placing portion is inclined. As shown in FIG. 15, the plate mounting portion 37 a of the plate holder 37 is provided with an inclination of an angle α according to the angle of the fluid stream S, so that the well plate 36 mounted on the plate mounting portion 37 a becomes a fluid stream. It is possible to tilt toward.

又は、ウェルプレート36又はウェルプレート36が載置されたプレートホルダーを、任意の角度で傾斜するステージ上に載置し、ステージを傾けることにより、ウェルプレート36を流体ストリームSに向けて傾けてもよい。 Alternatively, the well plate 36 or the plate holder on which the well plate 36 is placed is placed on a stage inclined at an arbitrary angle, and the well plate 36 is inclined toward the fluid stream S by inclining the stage. Good.

[動作]
次に、本実施形態の粒子分取装置31の動作について説明する。本実施形態の粒子分取装置は、流体ストリームSとウェルプレート36のウェル36aの位置が一致するように、移動機構などによりウェルプレート36を順次移動させることにより、各ウェル36aに特定の粒子を1個又は所望の個数ずつ分配する。
[motion]
Next, the operation of the particle sorting apparatus 31 of this embodiment will be described. The particle sorting apparatus according to the present embodiment sequentially moves the well plate 36 by a moving mechanism so that the positions of the fluid stream S and the wells 36a of the well plate 36 coincide with each other, thereby allowing specific particles to be supplied to each well 36a. Distribute one or the desired number.

その際、ウェルプレート36を傾斜配置すると、各ウェル36a間の水平方向の距離が変化するため、水平に配置した場合と同様にウェルプレート36を移動させると、流体ストリームSとウェル36aとの位置に誤差が生じる。そこで、本実施形態の粒子分取装置31では、例えば移動機構を制御する移動制御部を設け、ウェルプレート36の傾斜角度に応じて、分取時のウェルプレート36の移動量を調整する。これにより、ウェルプレート36を傾斜配置した場合でも、流体ストリームSと流体ストリームSとウェル36aとの位置を一致させることができるため、精度よく分取することができる。 At that time, when the well plate 36 is arranged in an inclined manner, the horizontal distance between the wells 36a changes. Therefore, when the well plate 36 is moved in the same manner as in the case where the well plate 36 is arranged horizontally, the positions of the fluid stream S and the well 36a are changed. Error occurs. Therefore, in the particle sorting apparatus 31 of the present embodiment, for example, a movement control unit that controls the moving mechanism is provided, and the movement amount of the well plate 36 at the time of sorting is adjusted according to the inclination angle of the well plate 36. Accordingly, even if the well plate 36 is arranged in an inclined manner, the positions of the fluid stream S, the fluid stream S, and the well 36a can be made to coincide with each other, so that the fluid can be accurately separated.

また、細胞を分取する際は、予め、ウェル36aにバッファ(緩衝液)が貯留されているが、ウェル36aの深さが浅いウェルプレート36の場合、傾斜配置すると、バッファが漏出する虞がある。また、ウェル36aの底が平面(平底)である場合や、ウェル36aにバッファを少量しか貯留しない場合は、ウェルプレート36を傾斜配置すると、バッファに覆われた部分が減少する。 In addition, when the cells are sorted, a buffer (buffer solution) is stored in advance in the well 36a. However, in the case of the well plate 36 having a shallow well 36a, if the well plate 36 is arranged in an inclined manner, the buffer may leak. is there. If the bottom of the well 36a is flat (flat bottom), or if the well 36a stores a small amount of buffer, the well plate 36 is inclined and the portion covered with the buffer is reduced.

そこで、本実施形態の粒子分取装置31では、ウェルプレート36の種類及び/又は貯留されているバッファの量に応じて、ウェルプレート36の傾斜角度を自動で調整する構成をとることもできる。図16は本実施形態の粒子分取装置31の動作例を示すフローチャート図である。具体的には、図16に示すように、ユーザーがウェルプレートの種類(ウェルの数や形状など)を入力するか、又は、製品に付されているバーコードやタグなどに記憶されたデータを読み取り、ウェルプレートの種類を判別する。また、ウェルに貯留されているバッファ量を、ユーザーが入力するか、又は、自動で判別する。 Therefore, in the particle sorting apparatus 31 of the present embodiment, the inclination angle of the well plate 36 can be automatically adjusted according to the type of the well plate 36 and/or the amount of buffer stored. FIG. 16 is a flowchart showing an operation example of the particle sorting device 31 of the present embodiment. Specifically, as shown in FIG. 16, the user inputs the type of well plate (the number and shape of wells), or the data stored in the barcode or tag attached to the product is displayed. Read and determine the type of well plate. Further, the amount of buffer stored in the well is input by the user or automatically determined.

次に、例えば装置内に設けられている傾斜制御部において、ウェルプレートの種類及び/又は貯留されているバッファの量に応じて、ウェルプレートの傾斜角度を決定する。そして、例えば傾斜角調整機構により、決定された傾斜角度になるように、ウェルプレートを傾斜させる。その後、例えば装置内に設けられているプレート移動制御部により、所定角度傾斜させた場合のウェルプレート移動量を決定し、その結果に基づいてウェルプレートの移動を制御しつつ粒子を分取する。 Next, for example, in the tilt control section provided in the apparatus, the tilt angle of the well plate is determined according to the type of well plate and/or the amount of buffer stored. Then, the well plate is tilted by the tilt angle adjusting mechanism so that the tilt angle is determined. After that, for example, the plate movement control unit provided in the apparatus determines the amount of movement of the well plate when the plate is tilted by a predetermined angle, and based on the result, the particles are fractionated while controlling the movement of the well plate.

このように、ウェルプレートの種類が貯留されているバッファの量に応じて、ウェルプレートの傾斜角度を調整することにより、精度の高い分取を実現することができる。なお、ウェルの数が少ないウェルプレートを使用する場合は、流体ストリームSの位置精度に対して、ウェルの径が十分に大きいため、ウェルプレートを傾けることによるメリットは軽減する。即ち、本実施形態の構成は、ウェルの数が多く、ウェルの径が小さいウェルプレートを使用する場合に、特に有効である。 In this way, by adjusting the inclination angle of the well plate according to the amount of buffer in which the type of well plate is stored, highly accurate sorting can be realized. When a well plate having a small number of wells is used, the diameter of the well is sufficiently large with respect to the positional accuracy of the fluid stream S, and therefore the merit of tilting the well plate is reduced. That is, the configuration of the present embodiment is particularly effective when using a well plate having a large number of wells and a small well diameter.

本実施形態の粒子分取装置は、ウェルプレートをサイドストリームに向けて傾斜配置しているため、分取対象の粒子を、ダメージを与えずに、所定のウェルに精度よく分取することができる。 In the particle sorting apparatus of the present embodiment, since the well plate is arranged so as to be inclined toward the side stream, it is possible to accurately sort the particles to be sorted into a predetermined well without damaging them. ..

なお、本実施形態の粒子分取装置は、前述した構成に、第1の実施形態、その変形例又は第2の実施形態の構成を組み合わせることもできる。例えば、液滴に含まれる粒子の大きさに応じて荷電部における電荷付与終了時間の調整を調整する構成を組み合わせることにより、サイズが大きい粒子を含んでいる液滴に対しても、安定して電荷を付与することができ、分取精度を更に向上させることができる。また、例えば電荷付与終了時間の調整と併せて、加振制御部で流体ストリームの状態に基づく振動素子の駆動電圧の制御を行うことにより、ブレイク・オフ・ポイントを高精度に維持することができ、液滴への荷電だけでなく、液滴形成も安定化させることができる。 The particle sorting apparatus of the present embodiment can combine the above-described configuration with the configuration of the first embodiment, its modification, or the configuration of the second embodiment. For example, by combining the configuration of adjusting the charge application end time in the charging section according to the size of the particles contained in the liquid droplets, stable operation can be achieved even for liquid droplets containing large particles. An electric charge can be given, and the sorting accuracy can be further improved. In addition, for example, the break-off point can be maintained with high accuracy by controlling the drive voltage of the vibration element based on the state of the fluid stream in the vibration control unit together with the adjustment of the charge application end time. In addition to the charging of the droplets, the droplet formation can be stabilized.

また、本開示は、以下のような構成をとることもできる。
(1)
流体ストリームを発生するオリフィスから吐出された液滴の少なくとも一部に電荷を付与する荷電部と、
前記液滴に含まれる粒子の大きさに応じて前記荷電部における電荷付与終了時間を調整する荷電制御部と、
を有する粒子分取装置。
(2)
前記荷電制御部は、前記液滴に含まれる粒子の大きさに応じて電荷付与のタイミングを変更する(1)に記載の粒子分取装置。
(3)
前記荷電制御部は、前記液滴に含まれる粒子の大きさに応じて電荷付与時間を変更する(1)に記載の粒子分取装置。
(4)
流路内を通流する粒子に光を照射し、該光照射により前記粒子から発生される前方散乱光を検出する前方散乱光検出部を有し、
前記荷電制御部は、前記前方散乱光検出部の検出結果に基づいて、電荷付与終了時間を調整する(1)〜(3)のいずれかに記載の粒子分取装置。
(5)
前記荷電制御部は、前記前方散乱光検出部で検出された前方散乱光の強度が予め設定された閾値以上の場合は、前方散乱光の強度が閾値未満の場合よりも、電荷付与のタイミングが遅くなるよう前記荷電部を制御する(4)に記載の粒子分取装置。
(6)
前記前方散乱光検出部で検出された前方散乱光の強度に基づいて電荷付与タイミングの遅延量を算出する遅延量算出部を有し、
前記荷電制御部は、前記遅延量算出部で算出された遅延量分だけ、電荷付与のタイミングが遅くなるよう前記荷電部を制御する(4)又は(5)に記載の粒子分取装置。
(7)
前記荷電制御部は、前記前方散乱光検出部で検出された前方散乱光の強度が予め設定された閾値以上の場合は、前方散乱光の強度が閾値未満の場合よりも、電荷付与時間が長くなるよう前記荷電部を制御する(4)に記載の粒子分取装置。
(8)
前記前方散乱光検出部で検出された前方散乱光の強度に基づいて電荷付与時間を算出する付与時間算出部を有し、
前記荷電制御部は、前記付与時間算出部で算出された時間分電荷が付与されるよう前記荷電部を制御する(4)又は(7)に記載の粒子分取装置。
(9)
前記オリフィスは交換可能なマイクロチップに形成されており、
前記荷電部は、前記マイクロチップ内に設けられた流路内を通流するシース液及び/又はサンプル液に接触配置される荷電電極を備える(1)〜(8)のいずれかに記載の粒子分取装置。
(10)
前記オリフィスはフローセルに形成されている(1)〜(8)のいずれかに記載の粒子分取装置。
(11)
流体ストリームを発生するオリフィスから吐出された液滴の少なくとも一部に電荷を付与する工程を有し、
前記液滴に含まれる粒子の大きさに応じて、電荷付与終了時間を調整する粒子分取方法。
(12)
流体ストリームを発生するオリフィスから吐出された液滴に含まれる粒子の大きさに応じて、電荷付与終了時間を調整する機能を
粒子分取装置の荷電制御部に実行させるプログラム。
Further, the present disclosure may also have the following configurations.
(1)
A charging portion that imparts a charge to at least a portion of the droplets ejected from the orifice that generates the fluid stream;
A charge control unit that adjusts the charge application end time in the charging unit according to the size of particles contained in the droplets;
A particle sorting device having.
(2)
The said charge control part is a particle fractionation apparatus as described in (1) which changes the timing of charge provision according to the size of the particle contained in the said droplet.
(3)
The said charge control part is a particle fractionation apparatus as described in (1) which changes charge provision time according to the size of the particle contained in the said droplet.
(4)
Irradiating particles flowing through the flow path with light, and having a forward scattered light detection unit for detecting forward scattered light generated from the particles by the light irradiation,
The said charge control part is a particle fractionation apparatus in any one of (1)-(3) which adjusts a charge provision completion time based on the detection result of the said front scattered light detection part.
(5)
The charge control unit, when the intensity of the forward scattered light detected by the forward scattered light detection unit is equal to or more than a preset threshold, than when the intensity of the forward scattered light is less than the threshold, the timing of charge application is The particle sorting apparatus according to (4), wherein the charging unit is controlled to be slow.
(6)
A delay amount calculation unit that calculates a delay amount of the charge application timing based on the intensity of the forward scattered light detected by the forward scattered light detection unit,
The particle sorting apparatus according to (4) or (5), wherein the charge control unit controls the charging unit so that the charge application timing is delayed by the delay amount calculated by the delay amount calculation unit.
(7)
The charge control unit, when the intensity of the forward scattered light detected by the forward scattered light detection unit is equal to or greater than a preset threshold value, the charge application time is longer than when the intensity of the forward scattered light is less than the threshold value. (4) The particle sorting apparatus according to (4), wherein the charging unit is controlled so that
(8)
It has an application time calculation unit for calculating the charge application time based on the intensity of the forward scattered light detected by the forward scattered light detection unit,
The particle control apparatus according to (4) or (7), wherein the charge control unit controls the charging unit so that the charge is applied for the time period calculated by the application time calculation unit.
(9)
The orifice is formed in a replaceable microchip,
The particle according to any one of (1) to (8), wherein the charging unit includes a charging electrode arranged in contact with a sheath liquid and/or a sample liquid flowing in a channel provided in the microchip. Preparative device.
(10)
The particle sorting apparatus according to any one of (1) to (8), wherein the orifice is formed in a flow cell.
(11)
Applying a charge to at least a portion of the droplets ejected from the orifice that produces the fluid stream,
A particle sorting method for adjusting a charge application end time according to the size of particles contained in the droplet.
(12)
A program that causes the charge control unit of the particle sorting apparatus to perform the function of adjusting the charge application end time according to the size of the particles contained in the droplets discharged from the orifice that generates the fluid stream.

更に、本開示は、以下のような構成をとることもできる。
(1)
流体ストリームを発生するオリフィスから吐出された液滴の少なくとも一部に電荷を付与する荷電部と、
前記荷電された液滴の進行方向を変化させる偏向板と、
複数の凹部を備え、前記凹部に特定の粒子を含む液滴が回収される基材と、
を有し、
前記基材は前記特定の粒子を含む液滴により形成される流体ストリームに向かって傾斜配置されている粒子分取装置。
(2)
前記基材を保持する基材ホルダーを有し、
前記基材ホルダーの基材載置部は、前記基材が傾斜配置されるように、傾斜している(1)に記載の粒子分取装置。
(3)
前記基材は、前記凹部の開口面に対して前記流体ストリームの入射角度が略90°になるように傾斜配置されている(1)又は(2)に記載の粒子分取装置。
(4)
前記基材の傾斜角度調整部を有し、
前記傾斜角度調整部は、前記基材の種類及び状態の少なくとも一方の情報に基づいて、前記基材の傾斜角度を調整する(1)〜(3)のいずれかに記載の粒子分取装置。
(5)
各凹部に特定の粒子が1個又は所望の個数ずつ分配されるように前記基材の位置を変更
する基材移動機構と、
前記基材移動機構による基材の移動を制御する基材移動制御部を有し、
前記基材移動制御部は、前記基材の傾斜角度に応じて、前記基材の移動量を調整する(1)〜(4)のいずれかに記載の粒子分取装置。
(6)
更に、前記液滴に含まれる粒子の大きさに応じて前記荷電部における電荷付与終了時間を調整する荷電制御部を有する(1)〜(5)のいずれかに記載の粒子分取装置。
(7)
流体ストリームを発生するオリフィスから排出される流体が液滴化される位置において、前記流体及び液滴の画像を取得する撮像素子と、
前記画像中の前記流体の状態及び/又は前記流体が液滴化される位置と前記液滴化する位置に最も近い液滴との間に存在するサテライト液滴の状態に基づいて、前記オリフィスに振動を与える振動素子の駆動電圧を制御する加振制御部と、
を有する(1)〜(6)のいずれかに記載の粒子分取装置。
Furthermore, the present disclosure may also be configured as below.
(1)
A charging portion that imparts a charge to at least a portion of the droplets ejected from the orifice that generates the fluid stream;
A deflection plate for changing the traveling direction of the charged droplets,
A base material having a plurality of recesses, in which the droplets containing specific particles are collected,
Have
A particle sorter in which the substrate is tilted towards a fluid stream formed by droplets containing the particular particles.
(2)
A base material holder for holding the base material,
The particle sorting device according to (1), wherein the base material mounting portion of the base material holder is inclined so that the base material is inclined.
(3)
The particle sorting apparatus according to (1) or (2), wherein the base material is inclined and arranged so that an incident angle of the fluid stream is approximately 90° with respect to an opening surface of the recess.
(4)
Having a tilt angle adjusting portion of the base material,
The said particle|grain sorting apparatus in any one of (1)-(3) which adjusts the inclination|tilt angle of the said base material based on the information of at least one of the kind and state of the said base material.
(5)
A base material moving mechanism for changing the position of the base material such that specific particles are distributed to each concave portion one by one or by a desired number;
A base material movement control unit that controls the movement of the base material by the base material moving mechanism,
The said base material movement control part is a particle fractionation apparatus in any one of (1)-(4) which adjusts the movement amount of the said base material according to the inclination angle of the said base material.
(6)
The particle sorting apparatus according to any one of (1) to (5), further including a charge control unit that adjusts a charge application end time in the charging unit according to a size of particles included in the droplet.
(7)
An imaging device for acquiring an image of the fluid and droplets at a position where the fluid discharged from an orifice generating a fluid stream is dropletized;
Based on the state of the fluid in the image and/or the state of satellite droplets present between the location where the fluid is dropletized and the droplet closest to the location where the fluid is dropletized A vibration control unit that controls the drive voltage of the vibration element that gives vibration,
The particle fractionation device according to any one of (1) to (6), which further comprises:

なお、本明細書に記載された効果はあくまでも例示であって限定されるものではなく、また他の効果があってもよい。 It should be noted that the effects described in the present specification are merely examples and are not limited, and may have other effects.

1、11、31 粒子分取装置
2 マイクロチップ
3 振動素子
4 荷電部
5a、5b 偏向板
6a〜6c 回収容器
7 荷電制御部
8 光検出部
9 遅延量算出部
10 付与時間算出部
12 撮像素子(カメラ)
13、42 電圧供給部
14 加振制御部
15 位置調整機構
21 オリフィス
22 サンプルインレット
23 シースインレット
24 吸引アウトレット
35 廃液回収容器
36 ウェルプレート
36a ウェル
37 プレートホルダー
41 電極
71 遅延量算出部
72 付与時間算出部
S 流体ストリーム
1, 11, 31 Particle Sorting Device 2 Microchip 3 Vibration Element 4 Charging Section 5a, 5b Deflection Plates 6a to 6c Recovery Container 7 Charging Control Section 8 Light Detection Section 9 Delay Amount Calculation Section 10 Application Time Calculation Section 12 Imaging Element ( camera)
13, 42 Voltage Supply Section 14 Vibration Control Section 15 Position Adjustment Mechanism 21 Orifice 22 Sample Inlet 23 Sheath Inlet 24 Suction Outlet 35 Waste Liquid Collection Container 36 Well Plate 36a Well 37 Plate Holder 41 Electrode 71 Delay Amount Calculation Section 72 Application Time Calculation Section S fluid stream

Claims (11)

流体ストリームを発生するオリフィスから吐出された液滴の少なくとも一部に電荷を付与する荷電部と、
少なくとも第一の電荷付与のタイミング又は第一の電荷付与時間にて前記荷電部を制御する通常モードと、前記第一の電荷付与のタイミングより遅延した第二の電荷付与のタイミング又は前記第一の電荷付与時間より増加した第二の電荷付与時間にて前記荷電部を制御する大径粒子モードと、に基づいて、前記荷電部における電荷付与終了時間を調整する荷電制御部と、
を有する粒子分取装置。
A charging portion that imparts a charge to at least a portion of the droplets ejected from the orifice that generates the fluid stream;
A normal mode in which the charging unit is controlled at least at the first charge application timing or the first charge application time, and the second charge application timing delayed from the first charge application timing or the first charge application time. A charge control unit that adjusts the charge application end time in the charging unit based on a large particle mode that controls the charging unit with a second charge application time that is increased from the charge application time,
A particle sorting device having a.
前記荷電制御部は、ユーザーの選択に応じて前記通常モード又は前記大径粒子モードを実施する請求項1に記載の粒子分取装置。The particle sorting apparatus according to claim 1, wherein the charge control unit implements the normal mode or the large-diameter particle mode according to a user's selection. 流路内を通流する粒子に光を照射し、該光照射により前記粒子から発生される前方散乱光を検出する前方散乱光検出部を有し、
前記荷電制御部は、前記大径粒子モードが選択された場合、前記前方散乱光検出部の検出結果に基づいて、前記第二の電荷付与のタイミング又は前記第二の電荷付与時間を調整する請求項に記載の粒子分取装置。
Irradiating particles flowing through the flow path with light, and having a forward scattered light detection unit for detecting forward scattered light generated from the particles by the light irradiation,
When the large particle mode is selected , the charge control unit adjusts the second charge application timing or the second charge application time based on the detection result of the forward scattered light detection unit. Item 2. The particle sorting apparatus according to item 2 .
前記荷電制御部は、前記前方散乱光検出部で検出された前方散乱光の強度が予め設定された閾値以上の場合は、前方散乱光の強度が閾値未満の場合よりも、電荷付与のタイミングが遅くなるよう前記荷電部を制御する請求項に記載の粒子分取装置。 The charge control unit, when the intensity of the forward scattered light detected by the forward scattered light detection unit is equal to or more than a preset threshold, than when the intensity of the forward scattered light is less than the threshold, the timing of charge application is The particle sorting apparatus according to claim 3 , wherein the charging unit is controlled to be slow. 前記前方散乱光検出部で検出された前方散乱光の強度に基づいて電荷付与タイミングの遅延量を算出する遅延量算出部を有し、
前記荷電制御部は、前記遅延量算出部で算出された遅延量分だけ、電荷付与のタイミングが遅くなるよう前記荷電部を制御する請求項に記載の粒子分取装置。
A delay amount calculation unit that calculates a delay amount at the timing of charge application based on the intensity of the forward scattered light detected by the forward scattered light detection unit,
The particle sorting apparatus according to claim 3 , wherein the charge control unit controls the charging unit so that the timing of charge application is delayed by the delay amount calculated by the delay amount calculation unit.
前記荷電制御部は、前記前方散乱光検出部で検出された前方散乱光の強度が予め設定された閾値以上の場合は、前方散乱光の強度が閾値未満の場合よりも、電荷付与時間が長くなるよう前記荷電部を制御する請求項に記載の粒子分取装置。 The charge control unit, when the intensity of the forward scattered light detected by the forward scattered light detector is equal to or greater than a preset threshold value, the charge application time is longer than when the intensity of the forward scattered light is less than the threshold value. The particle sorting apparatus according to claim 3 , wherein the charging unit is controlled so that 前記前方散乱光検出部で検出された前方散乱光の強度に基づいて電荷付与時間を算出する付与時間算出部を有し、
前記荷電制御部は、前記付与時間算出部で算出された時間分電荷が付与されるよう前記荷電部を制御する請求項に記載の粒子分取装置。
It has an application time calculation unit for calculating the charge application time based on the intensity of the forward scattered light detected by the forward scattered light detection unit,
The particle sorting apparatus according to claim 3 , wherein the charging control unit controls the charging unit so that the charges are charged for the time period calculated by the charging time period calculation unit.
前記オリフィスは交換可能なマイクロチップに形成されており、
前記荷電部は、前記マイクロチップ内に設けられた流路内を通流するシース液及び/又はサンプル液に接触配置される荷電電極を備える請求項1に記載の粒子分取装置。
The orifice is formed in a replaceable microchip,
The particle sorting apparatus according to claim 1, wherein the charging unit includes a charging electrode arranged in contact with a sheath liquid and/or a sample liquid flowing in a flow path provided in the microchip.
前記オリフィスはフローセルに形成されている請求項1に記載の粒子分取装置。 The particle sorting apparatus according to claim 1, wherein the orifice is formed in a flow cell. 流体ストリームを発生するオリフィスから吐出された液滴の少なくとも一部に電荷を付与する工程を有し、
少なくとも第一の電荷付与のタイミング又は第一の電荷付与時間にて荷電部を制御する通常モードと、前記第一の電荷付与のタイミングより遅延した第二の電荷付与のタイミング又は前記第一の電荷付与時間より増加した第二の電荷付与時間にて荷電部を制御する大径粒子モードと、に基づいて、電荷付与終了時間を調整する粒子分取方法。
Applying a charge to at least a portion of the droplets ejected from the orifice that produces the fluid stream,
A normal mode in which at least the first charge application timing or the first charge application time controls the charging unit, and a second charge application timing delayed from the first charge application timing or the first charge A particle sorting method for adjusting an end time of charge application based on a large-diameter particle mode in which a charging part is controlled by a second charge application time increased from the application time.
流体ストリームを発生するオリフィスから吐出された液滴の少なくとも一部に電荷を付与し、少なくとも第一の電荷付与のタイミング又は第一の電荷付与時間にて荷電部を制御する通常モードと、前記第一の電荷付与のタイミングより遅延した第二の電荷付与のタイミング又は前記第一の電荷付与時間より増加した第二の電荷付与時間にて荷電部を制御する大径粒子モードと、に基づいて、電荷付与終了時間を調整する機能を
粒子分取装置の荷電制御部に実行させるプログラム。
A normal mode in which an electric charge is applied to at least a part of a droplet discharged from an orifice that generates a fluid stream, and the charging unit is controlled at least at the timing of the first charge application or the first charge application time; Based on the second charge application timing delayed from the one charge application timing or the large particle mode for controlling the charging part at the second charge application time increased from the first charge application time , and A program that causes the charge control unit of the particle sorting apparatus to execute the function of adjusting the charge application end time.
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