CN102077071B - 试样识别分注装置和试样识别分注方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种试样识别分注装置和试样识别分注方法。该试样识别分注装置包括：光测量装置(12)，被作为识别部，用来对毛细管(21)内流过的液体中分散的作为被测对象的试样(S)照射激发光(L)，由此测定试样(S)的光信息并进行识别；分注部(13)，用来将识别后的试样(S)通过喷嘴(30)分注到作为分注对象部位的孔(W)中；和浓度调整部(400)，根据样本液浓度和分取溶液的液量，将分取溶液中试样(S)的个数调整为希望的个数。该分注部(13)相对于识别部(12)和喷嘴(30)可以三维移动。

Description

试样识别分注装置和试样识别分注方法
技术领域
本发明涉及试样识别分注装置和试样识别分注方法，特别涉及在根据已分离试样的光信息对试样进行识别后，可以将试样分注在规定的试样分注位置，不引起污浊(污染)，也不影响试样，同时又可以缩短分注作业的处理时间的试样识别分注装置和试样识别分注方法。
背景技术
已经提出了一种方法，使细胞等试样(被测微小物质)分散于液体，液体在毛细管中流动，对该液体流照射光源发出的光，由此测定液体流中试样的光信息(荧光信息)，进行试样识别。试样在被识别之后，会受到分注部的超声波振动，形成液滴，通过例如几百伏加压而带电。而且，因偏向板被施加几千伏电压，液滴会分别落在正极侧和负极侧，分注到分注部的任意容器(孔)中。
非专利文献1：山下达郎、丹羽真一郎，细胞工学Vol.16，No.10p1532-1541，1997
但是，如果这样进行细胞等试样的分注，会产生以下问题：在进行分注时，如果试样是生物细胞，分注后试样死亡率会很高，因为包含试样的小液滴要承受高频振动和几千伏的高电压，即便试样存活，也无法确保试样是正常状态，尤其会对干细胞的培养·分化产生不良影响。而且，对试样实行分注作业，必须形成小液滴，除接触超声波和电荷，还会大量接触空气，恐怕会沾污包含试样的液滴或损害试样。
此外，还有以下问题：在分注部进行的多试样分注作业中，从孔(well)中选择分注对象孔时，要进行机械上的移动作业(机械移动作业)，这就使得分注作业较为费时。分注作业的速度一般约为1sort/sec。因此，如果是对细胞总数为100000个、存在率为0.01％的目标细胞进行分注作业，那么，所有细胞的分注作业所需的处理时间将会是100000sec(28h)。这里，所谓存在率是指作为分取对象的目标细胞在全体细胞中的个数比例。
发明内容
因此，本发明为解决以上问题而提出的，目的在于提供一种试样识别分注装置和试样识别分注方法，在进行了试样识别之后，可以将试样分注在规定的试样分注位置，不引起沾污，也不影响试样，同时又可以缩短分注作业的处理时间。
为解决上述现有问题，提供以下发明。
本发明的第1方式的试样识别分注装置，从流路内流过的样本液中分散的作为被测对象的试样中分取成为分取对象的目标试样，其特征在于包括：识别部，通过对所述试样照射激发光来测定所述试样的光信息，根据测定出的所述试样的所述光信息，识别所述试样；分注部，将分散有所述识别部识别出的1个或多个所述试样的分取溶液，通过喷嘴分注到分注对象部位；和浓度调整部，能根据作为分散了所述试样的所述样本液中的所述试样的个数浓度的样本液浓度、和所述分取溶液的液量，将所述分取溶液中成为分取对象的所述目标试样的个数和非目标试样的个数调整为希望的个数。
本发明的第2方式的试样识别分注装置特征在于，在本发明的第1方式的试样识别分注装置的基础上，所述分取溶液的液量根据所述样本液流量、通过所述喷嘴对所述分注对象部位进行分注的所述分注部及所述喷嘴的动作时间、和所述分取溶液对所述分注对象部位的注入时间来调整。
本发明的第3方式的试样识别分注装置特征在于，在本发明的第1或2方式的试样识别分注装置的基础上，所述分注部将所述分取溶液按照预先设定的次数分注到同一所述分注对象部位。
本发明的第4方式的试样识别分注装置特征在于，在本发明的第1至3方式中任意一种方式的试样识别分注装置的基础上，所述识别部根据多个识别设定条件，识别所述试样，所述分注部根据所述识别部用来识别所述试样的多个识别设定条件，对多个所述分注对象部位进行分注。
本发明的第5方式的试样识别分注装置特征在于，在本发明的第1至4方式中任意一种方式的试样识别分注装置的基础上，所述分注部相对于所述喷嘴可以三维移动。
本发明的第6方式的试样识别分注装置特征在于，在本发明的第1至5方式中任意一种方式的试样识别分注装置的基础上，所述分注对象部位是对板形成的多个孔，所述孔内收容着用于接收所述试样的收容液体，从所述喷嘴的前端开口部吐出的包含所述试样的分取溶液在喷嘴处不形成液滴，以接触所述孔内的所述收容液体的状态进行分注。
本发明的第7方式的试样识别分注装置特征在于，在本发明的第6方式的试样识别分注装置的基础上，包含所述试样的所述分取液体在所述喷嘴前端形成半球状，所述试样是细胞，所述孔内的所述收容液体是培养液。
本发明的第8方式的试样识别分注装置特征在于，在本发明的第6或7方式的试样识别分注装置的基础上，对于所述喷嘴的形成所述前端开口部的部分，其外径越向所述前端开口部变得越细。
本发明的第9方式的试样识别分注装置特征在于，在本发明的第1至8方式中任意一种方式的试样识别分注装置的基础上，所述喷嘴的流路比所述识别部中的流路宽。
本发明的第10方式的试样识别分注装置特征在于，在本发明的第1至9方式中任意一种方式的试样识别分注装置的基础上，具备供给部，用来分离所述试样，将所述试样分散在所述试样液中，提供给所述识别部。由所述识别部和所述喷嘴形成的所述试样的流路在所述试样分注到所述分注对象部位之前，形成为直线状。
本发明的第11方式的试样识别分注装置特征在于，在本发明的第1至10方式中任意一种方式的试样识别分注装置的基础上，具备再供给部，将包含所述目标试样的所述分注对象部位中的液体当作所述样本液，提供给所述供给部。调整存在率，该存在率是所述目标试样的总数相对于所述供给部的所述样本液中的所述试样的总数的比例。
本发明的第12方式的试样识别分注装置特征在于，在本发明的第1至11方式中任意一种方式的试样识别分注装置的基础上，当包含所述目标试样的所述样本液浓度处于规定的浓度区域内时，所述浓度调整部将所述分取溶液中的所述试样个数调整成1个，所述分注部将分散了1个所述目标试样的所述分取溶液分注到1个所述分注对象部位中。
本发明的第1方式的试样识别分注方法，从流路内流过的样本液中分散的作为被测对象的试样中分取成为分取对象的目标试样，其特征在于，包括以下工序：(a)供给工序，分离所述试样，将其分散在所述样本液中进行供给；(b)识别工序，通过对所述试样照射激发光来测定所述试样的光信息，根据测定出的所述试样的所述光信息，识别所述试样；(c)浓度调整工序，调整分散有由所述识别工序(b)识别出的1个或多个所述试样的分取溶液中的所述试样的个数；和(d)分注工序，通过喷嘴，将所述识别工序(b)识别过的、所述浓度调整工序(c)调整过个数的所述分取溶液，分注到分注对象部位，所述浓度调整工序(c)能根据作为分散了所述试样的所述样本液中的所述试样的个数浓度的样本液浓度、和所述分取溶液的液量，将所述分取溶液中成为分取对象的所述目标试样的个数和非目标试样的个数调整为希望的个数。
本发明的第2方式的试样识别分注方法特征在于，在本发明的第1方式的试样识别分注方法的基础上，所述分取溶液的液量根据所述样本液流量、通过所述喷嘴对所述分注对象部位进行分注的所述分注工序(c)的机械动作时间、和所述分取溶液对所述分注对象部位的注入时间来调整。
本发明的第3方式的试样识别分注方法特征在于，在本发明的第1或2方式的试样识别分注方法的基础上，所述分注工序(d)将所述分取溶液按照预先设定的次数分注到同一所述分注对象部位。
本发明的第4方式的试样识别分注方法特征在于，在本发明的第1至3方式中任意一种方式的试样识别分注方法的基础上，所述识别工序(b)根据多个识别设定条件，识别所述试样。所述分注工序(d)根据所述识别工序(b)用来识别所述试样的多个识别设定条件，对多个所述分注对象部位进行分注。
本发明的第5方式的试样识别分注方法特征在于，在本发明的第1至4方式中任意一种方式的试样识别分注方法的基础上，具备再供给工序(e)，将包含所述目标试样的所述分注对象部位中的液体当作所述样本液，提供给所述供给工序(a)。调整存在率，该存在率是所述目标试样的总数相对于所述供给工序(a)的所述样本液中的所述试样的总数的比例。
本发明的第6方式的试样识别分注方法特征在于，在本发明的第1至5方式中任意一种方式的试样识别分注方法的基础上，当包含所述目标试样的所述样本液浓度处于规定的浓度区域内时，所述浓度调整工序(c)将所述分取溶液中的所述试样的个数调整成1个，所述分注工序(d)将分散有1个所述目标试样的所述分取溶液分注到1个所述分注对象部位中。
根据本发明，分注喷嘴前端渗出的液体所包含的试样在被识别之后不会从喷嘴形成液滴，能够分注到分注位置，这就使得干细胞这种敏感的生物细胞不会受到损害，不仅存活率提高，还有助于干细胞的培养·分化，对干细胞再生疗法的应用起到极为重要的作用。此外，本发明可以迅速将试样分注到规定的试样分注位置，不引起沾污，不影响试样。
此外，通过分阶段地浓缩样本液，也就是提高目标试样的存在率，使试样相对于样本液达到合适浓度(样本液浓度)，然后逐个分注目标试样，可以在分注作业中，缩短较为耗时的机械移动作业。所以，可以缩短分注作业的时间。
附图说明
图1是本发明的试样识别分注装置的优选的实施方式的立体图。
图2是供给部、识别部、分注部的示图。
图3是识别部和喷嘴的截面图。
图4是喷嘴前端部和孔的截面图。
图5是喷嘴接近分注部的废液槽的状态图。
图6是喷嘴插入分注部的废液槽内的状态图。
图7是废液槽从图1的待机位置P1退出的状态图。
图8是废液槽从图7的退避位置P2进一步向X1方向退出的状态图。
图9是板向Z2方向上升的状态图。
图10是板再次向Z1方向下降的状态图。
图11是废液槽再次定位于喷嘴下部的待机位置P6的状态图。
图12是板和废液槽向Z2方向上升的待机状态的示图。
图13是废液槽退避后返回待机位置的另一动作例示图。
图14是目标试样因分注处理而带来存在率变化的说明图。
图15是实施例的说明图。
图16是实施例的分注处理结果。
图17是作为比较例的以往使用的分注部1000的构造图。
图18是试样的光测量部分由弯曲导管1530构成的比较例示图。
图中：
10…试样识别分注装置
11…供给部
12…光测量装置(识别部)
13…分注部
21…毛细管(流路的一例)
30…喷嘴
41…激光光源(光源的一例)
55…前端开口部
60…喷嘴尖头部
100…控制部
150…液体
160…废液
200…板(培养板)
250…移动操作部
300…废液槽
400…浓度调整部
S…试样(样本)
W…孔
具体实施方式
参照附图，对本发明的一个实施方式进行说明。另外，以下说明的实施方式是对本发明内容的阐释，不是对本发明范围的限制。因此，本领域技术人员可以采用其它实施方式，以同等要素置换本实施方式的各要素或要素整体。这些实施方式也包含在本发明的范围之内。
图1是本发明的试样识别分注装置的优选实施方式的立体图。图2更为详细地示出了图1的试样识别分注装置。
在图1中，试样识别分注装置10包括试样的供给部11、作为试样识别部的光测量装置12、试样的分注部13、具备试样的浓度调整部400的控制部100、和试样的再供给部(未图示)。试样也称为被测微小物或样本，在液体内分散着多个试样。试样识别分注装置10也称为流式细胞仪(flow cytometer)。
图1所示的试样供给部11将试样S、SR分离，与液体一起经由导管14供给到光测量装置12一侧。该液体形成运送试样S、SR的样本流。光测量装置12向沿Z1方向通过作为流路的毛细管的试样S、SR照射例如激光光源发出的激发光，接收试样S、SR的荧光信息，进行试样S、SR的识别。
图1所示的分注部13将识别后的多个试样S注入到任意的处在分注对象位置的孔(容器的一例)W中。这里，试样S是将要成为孔W内分注对象的目标试样；试样SR是将要成为废弃对象的非目标试样。图1的控制部100对试样进行浓度调整，解析光测量装置12测量的荧光信息，对分注部13进行控制。
图1所示的试样供给部11如图2所示，将试样S、SR与样本液20一起经由导管14，供给到光测量装置12一侧。
在光测量装置12中，毛细管21内流过包含试样S、SR的样本流和包裹样本流的鞘流(sheath flow)，通过激光光源的激发光L照射通过毛细管21的试样S、SR，试样S、SR产生例如荧光信息。该荧光信息被感光部42接收，由图1的控制部100解析。控制部解析完的试样S、SR不会通过喷嘴30形成液滴，而是在图1的分注部13中，或被注入任意的孔W内，或被废弃于废液槽300内。
图1所示的控制部100的浓度调整部400对供给部11供给到光测量装置12的作为试样S、SR在样本液20中的个数浓度的样本液浓度进行调整，另外还对通过喷嘴30分注到分注部13的任意的孔W中的分取溶液的液量进行调整，向孔W中分注个数任意的试样S、SR。这里，在分注到孔W的分取溶液中，根据对光测量装置12测量的荧光信息解析之后的结果，至少要包含一个试样S。
分取溶液的液量根据供给部11供给的样本液20的流量、分注部13的动作时间、喷嘴30的动作时间、和分取溶液对孔W的注入时间而调整。这里，就图1的分注作业而言，由于分注部13相对于喷嘴30三维移动，所以分注部13的工作时间被列举为调整要素。如果喷嘴30移动，那么喷嘴30的移动时间会取代分注部13的工作时间，成为调整要素。此外，如果喷嘴30和分注部13都移动，那么喷嘴30和分注部13的移动时间都会成为调整要素。
此外，图1所示的控制部100对分注部13进行控制，在分注作业中，能够将试样S、SR经由喷嘴30，分注在任意孔W内，或废弃在废液槽300内。此时，对于相同的孔W可以仅分注预先设定的次数。此外，也可以根据多个识别设定条件识别试样S、SR，根据识别设定条件，向多个孔W分注。例如，对于激光光源发出的激发光L的设定，如果设电压为1～2V时是设定1；电压为3～5V时是设定2，那么可以将设定1时测定的试样S注入孔W1；将设定2时测定的试样S注入孔W2。
再供给部利用喷嘴等，将图1的分注部13的孔W内的试样S、SR供给到图1的供给部11。
图3示出了毛细管21和喷嘴30的形状例。图3所示的导管14的连接部32与毛细管21的一个端部33连接，毛细管21的另一端部34与喷嘴30的一个端部35连接。毛细管21和喷嘴30形成使试样S流过的直线流路。
如图3所示的范围R，毛细管21是沿轴方向CL内径固定的空心部件，由直线状的透明玻璃或塑料制成。毛细管21的截面形状例如为长方形。
对应毛细管21配置有光纤40。激光光源41产生的激发光L借助光纤40照射通过毛细管21内的试样S。
下面，对图3所示的喷嘴30的形状例进行说明。
喷嘴30为近似圆筒状部件，包括一个端部35、另一个端部50和中间部51。喷嘴30沿轴方向CL具有喷嘴通路部52，喷嘴通路部52由入口部53、中间通路54和前端开口部55构成。与中间通路54的内径D2和前端开口部55的内径D2相比，入口部53的内径D1设定得较小。由此，从入口部53到中间通路54形成了沿Z1方向扩展的喇叭状部分56，中间通路54和前端开口部55成为具有固定内径D2的通路部。
采用上述喷嘴30的形状，由于喇叭状部分56的内径会渐渐增加，所以，可以使由入口部53流入、通向中间通路54的包含试样S的液体降低流速。因此，即便是生物细胞那样的试样S流过喷嘴30，也能够防止因流速产生的压力而损坏试样S。
对于图3中毛细管21的范围R，其截面的一边例如是20mm，喷嘴30的长度F例如是70mm～80mm。喷嘴30的内径D2例如是400μm。对于毛细管21的内部尺寸，其纵度例如是150μm，横宽例如是300μm。
此外，如图3和图4所示，喷嘴30的另一端部50的尖头部60形成为越趋向前端开口部55越细的形状。而且，如图4所示，喷嘴30的尖头部60的前端开口部55使包含已识别的试样S的半球状液体150接触培养液70的表面71，自身不直接接触孔W内的培养液70，将试样S分注到孔W内的培养液70中。由此，在喷嘴30的尖头部60进入分注部13的板200的孔W内的情况下，尖头部60进入孔W内部分的尺寸可以比没有形成尖头的喷嘴小，防止对试样和培养液的沾污(污染)，避免液体150作为液滴(例如图17的液滴1002)落下。
此外，如图1和图2所示，在光测量装置12的毛细管21和喷嘴30中，由于包含试样S的液体沿Z1方向直流而下，所以包含试样S的液体鲜有流速变化，可实现流速的平稳。
下面，参照图1，对分注部13进行说明。
图1的分注部13包括培养皿(下称为板)200、移动操作部250和废液槽300。
板200配置在由X轴方向和Y轴方向形成的X-Y平面内。板200具有多个孔W，多个孔W沿X轴方向和Y轴方向，以规定间距被排列成矩阵状。如图4所示，各孔W内装有培养液70，它是收容液体的一例。
图1所示的废液槽300被配置在板200的上侧，沿Y轴方向平行于板200。
图5示出了废液槽300的构造例，废液槽300是截面为U形的导水管状部件。废液槽300的一个端部301被固定在保持部件302上，保持部件302可以顺着导向杆303，沿X轴方向移动。导向杆303在板200的侧部，相对于板200沿X轴方向固定。
沿X轴方向移动上述废液槽300的定位装置可以采用以下机构，例如使用电机和靠该电机转动的丝杠。在这种情况下，电机M的动作由控制部100的指令控制。丝杠平行于导向杆303配置，由电机M的动作丝杠转动，从而废液槽300可以沿X轴方向移动并定位。
如图5所示，废液槽300用来将喷嘴30吐出的包含试样的液体150在需要时废弃，变为废液160。这时，如果喷嘴30的前端开口部55吐出的液体150含有不需要的试样SR时，喷嘴前端渗出的液体150就会接触废液160的表面而被废弃。
如图5所示，废液160虽然被管式泵310从废液槽300内一点一点排出，但废液槽300内通常还是充满废液160。废液会被管式泵310切实吸引，不从废液槽300溢出。所以，废液不会漏出废液槽300。
相对于此，如果像图6所示的比较例那样，将喷嘴30插入废液160内，喷嘴30就会直接接触废液160。由此，以后再要用该喷嘴30对孔W分注试样S时，孔W内的培养液很可能会通过喷嘴30而沾污(污染)。但是，在本发明的实施方式中，这种喷嘴30的前端开口部55不直接接触废液槽300的废液160，所以可以防止喷嘴对孔W内培养液的沾污。
图1所示的移动操作部250可以使板200沿X轴方向、Y轴方向、Z轴方向移动并定位。X轴方向(第1方向)、Y轴方向(第2方向)、Z轴方向(第3方向)相互垂直，Z轴方向在图1中是垂直方向。移动操作部250例如可以使用通常所用的X-Y-Z工作台等三轴移动台。
下面，参照图1和图7～图12，对分注部13的动作例进行说明。
图1示出了试样识别分离装置10的待机状态，喷嘴30朝向Z1方向，被设置在光测量装置12的下侧，喷嘴30处在对应于分注部13的废液槽300的位置。废液槽300位于X轴方向上板200中央的待机位置P1。
图7示出了废液槽300从图1的待机位置P1下降、退避的状态。移动操作部250按照控制部100的指令工作，使板200和废液槽300整体沿Z1方向下降，定位于退避位置P2。所以，废液槽300处于离开喷嘴30的下方位置。
图8示出了废液槽300从图7的退避位置P2进一步沿X1方向退避的状态。移动操作部250按照控制部100的指令工作，仅使废液槽300相对于板200在X1方向(图8纸面的左方向)上移动，定位于退避位置P3。由此，废液槽300处于离开喷嘴30的位置。
接下来，图9示出了板200和废液槽300在Z2方向上上升的状态。移动操作部250按照控制部100的指令工作，使板200和废液槽300在Z2方向上上升，定位于分注位置P4。由此，如图4所示，喷嘴30的前端开口部55所渗出的液体150会接触选出的孔W的培养液70，包含试样S的液体150会被分注到孔W内。这时，由于喷嘴30的另一端部(下端部)50逐渐变细，而且不直接接触培养液70，所以可以切实防止污染物质从喷嘴30侧混入孔W内的培养液70和试样S。
图10示出了板200和废液槽300再次沿Z1方向下降的状态，移动操作部250按照控制部100的指令工作，使孔W定位于远离喷嘴30的下降位置P5。
图11示出了废液槽300再次定位于喷嘴30下部的待机位置P6的状态。移动操作部250按照控制部100的指令工作，使废液槽300在X2方向移动，向待机位置P6移动，同时使板200沿X2方向的相反方向X1方向移动孔的一个配置间距。由此，喷嘴30会相对地定位于下一位置上任意的孔W1的上方位置。由于废液槽300在X2方向移动，同时板200在X1方向移动孔的一个配置间距，所以可以缩短将喷嘴30相对定位到下一候补孔W1上方所需要的时间。
图12示出了板200和废液槽300向Z2方向上升后的待机状态，移动操作部250按照控制部100的指令工作，使板200和废液槽300在Z2方向上升，定位于待机位置P7。
通过上述一连串的动作，喷嘴30可以将液体150分注到板200上任意位置的孔。在图11中，要想将液体150分注到孔W2，而非孔W1，移动操作部250要按照控制部100的指令工作，使板200和废液槽300在Y1方向上移动孔的一个配置间距并定位。对于废液槽300，只有在Z轴方向移动，才会与板200一起移动，而在X轴方向移动时，可以与板200分别移动并定位。喷嘴30不移动，固定在喷嘴30的位置，取而代之，分注部13的板200和废液槽300的单元会沿移动操作部250的X轴方向、Y轴方向、Z轴方向移动。
图17示出了作为比较例的以往使用的分注部1000的构造。
试样1002在被识别之后，会在分注部1000中受到超声波振动，形成液滴，通过例如几百伏加压而带电。然后，通过从偏向板施加几千伏电压，液滴会分别落在正极侧和负极侧，分注到分注部的孔1003中。在进行上述分注时，如果试样1002是生物细胞，分注后试样死亡率会很高，因为试样1002要承受高频振动和几千伏的高电压，即便试样1002存活，也无法确保试样1002是正常状态。
相对于此，使用本发明的实施方式的试样识别分注装置10，不会实行上述带电或加压的动作，分注部13的板200侧相对于喷嘴30在X轴方向、Y轴方向、Z轴方向可以移动，能够迅速将试样分注到规定的试样分注位置，不对试样产生不良影响。而且，由于喷嘴30位置固定，板200侧移动，所以与喷嘴移动的情况相比，没有试样从喷嘴30漏出的问题。
此外，如图2所示，试样流路由作为识别部的光测量装置12和喷嘴30形成，呈直线状。而在图18所示的比较例中，试样S的光测量部分1500由弯曲的导管1530构成。因此，前者与后者相比，前者的试样S的流速更稳定，更能提高试样在光测量时的精度。
本发明的实施方式的试样识别分注装置10包括：光测量装置12，作为识别部，用来对分散在毛细管21流路内的液体中作为被测对象的试样S照射激发光L，测定并识别试样S的光信息；和分注部13，用来将识别后的试样S通过喷嘴30分注到作为分注对象部位的孔W中。该分注部13可以相对于识别部12和喷嘴30三维移动。由此，试样S在被识别后，可以不使喷嘴30侧移动，迅速将试样S分注到规定的试样分注位置，不对试样S产生不良影响。
在本发明的实施方式的试样识别分注装置10中，分注对象部位是对于板200形成的多个孔W。在孔W内容纳了培养液70，它是用来接纳试样S的收容液体。从喷嘴30的前端开口部55吐出的包含试样S的液体在与孔W内的培养液70接触的状态下被分注。由此，喷嘴30不直接接触培养液70，就可以分注包含试样S的液体，在试样识别后，可以迅速将试样分注到规定的试样分注位置，不会沾污试样和培养液，不对试样产生不良影响。
在本发明的实施方式的试样识别分注装置10中，包含试样的液体是半球状，试样是细胞，上述孔内的上述收容液体是培养液。由此，在试样识别后，细胞不会沾污培养液70，可以迅速将细胞分注到规定的试样分注位置，不对细胞产生不良影响。
在本发明的实施方式的试样识别分注装置10中，形成喷嘴前端开口部的部分向前端开口部形成得越来越细。由此，因为可以最大限度地减少喷嘴30对于孔W内收容液体的接触，所以在试样识别后，不会发生沾污，可以迅速将试样分注到规定的试样分注位置，不对试样产生不良影响。
在本发明的实施方式的试样识别分注装置10中，喷嘴30的流路比光测量装置12的流路宽。由此，在包含试样S的液体从光测量装置12的流路流入喷嘴内时，可以使包含试样S的液体的流速减缓，使流速稳定，正确取得试样S的光信息。
在本发明的实施方式的试样识别分注装置10中，具备分离试样S、将试样S提供给光测量装置12的供给部11，由光测量装置12和喷嘴30形成的试样S的流路呈直线状。由此，可以使包含试样S的液体流速稳定，正确取得试样S的光信息。
图13示出了废液槽300退避后返回待机位置的另一动作例。
在图13(A)中，喷嘴30的前端部插入废液槽300内的废液中，在图13(B)中，废液槽300如箭头H所示，一度稍稍下降使喷嘴30的前端部从废液槽300内退出，然后朝上方和后方退避。由此，废液槽300可以不接触喷嘴30而退到后方。
在图13(C)中，板200向Z2方向上升，喷嘴30的前端部插入孔W内，使试样S可以分注。在图13(D)中，板200向Z1方向下降，喷嘴30的前端部离开孔W内，在图13(E)中，废液槽300沿G方向移动，喷嘴30的前端部再次插入废液槽300内，废液槽300返回到待机位置。然后，板200同时移动，使试样可以分注到下一个孔。
下面，参照图1和图14，对分注目标试样的分注处理进行说明。
图14是用来说明目标试样因分注处理而带来的存在率的变化。分注处理如图14所示，通过1次分注作业，图1的供给部11所提供的目标试样会被分注在图1的分注部13的孔W内，存在率由M0％提高到M1％。
通过再供给部多次重复上述分注作业，会使分注在图1的分注部13的孔W内的目标试样的存在率分阶段提高，最终(当n次分注作业的结果为：图1的供给部11所提供的样本液浓度在规定浓度区域内时)使分注在图1的分注部13的孔W内的目标试样的存在率Mn％达到100％，一个孔W内分注一个目标试样。
也就是说，从第2次分注作业开始，以后的每一次分注作业都将被分注在图1的分注部13的孔W内的至少包含一个目标试样的多个试样提供给图1的供给部11，依次实行m次分注作业。
这样，在本发明的实施方式的试样识别分注装置10中，通过分阶段地浓缩样本液，也就是提高目标试样的存在率，使试样相对于样本液达到合适浓度(样本液浓度)，然后逐个分注目标试样，就可以在分注目标试样的分注处理中，削减较为耗时的对图1的分注部13的作业次数，缩短分注处理时间。
接下来，参照图15和图16，对实际利用本发明的实施方式的试样识别分注装置10实行分注处理的实施例结果进行说明。
本实施例进行以下分注处理：实行2次分注作业，从总数为100000个细胞中分注10个目标细胞。图15是实施例的说明图。图16是实施例的分注处理结果。
如图15和图16所示，首先，通过第1次分注作业，使图1的供给部11提供液量为100μl的样本液，样本液中分散包含10个目标细胞的总数为100000个的细胞，浓度为1000cells/μl。然后分别将至少含有1个目标细胞的75个细胞分注到10个孔W中。
这样，在图1的供给部11中存在率为0.01％的目标细胞，在被分注在图1的分注部13的孔W内之后，存在率就变为1.33％。此外，第1次分注作业所需时间为11.1min。此时，孔W内预先有50μl的收容液体，孔W内的液量为80μl。
其次，通过第2次分注作业，使图1的供给部11提供经过第1次分注的包含10个目标细胞的总数为750个的细胞(将细胞分散到浓度为9.38cells/μl、液量为80μl的样本液中)，然后将目标细胞一对一地分注到10个孔W中。这样，在图1的供给部11中存在率为1.33％的目标细胞，在被分注在图1的分注部13的孔W内之后，存在率就变为100％。此外，第2次分布作业所需时间为8.9min。
由结果可知，在对包含10个目标细胞的总数为100000个的细胞进行分注处理时，处理时间从以往的28h变为20min，被大幅缩短。
本发明不限于上述实施方式，可以采用各种变形例。
例如，图1所示的感光部42是隔着毛细管21被配置在与光纤40相对的位置上，也可以不限于此，配置在毛细管21的横宽侧位置(沿图1垂直纸面的方向)。
图1和图2所示的毛细管21是例如截面为矩形的空心部件，也可以选择其它形状的截面。
此外，分注部13是板，但不限于板，也可以是试管、试盘等。
此外，也可以不将再供给部作为机构设置在试样识别分注装置中，只要能够通过供给部13，将分注后的试样再次提供给光测量装置12即可。
此外，可以使用感光部42取得作为试样S的例如从细胞得到的散乱光、透过光、和荧光信息的信号。
透明部件不限于玻璃板，只要透明也可以是塑料板等其它材质。
喷嘴30也可以不像图示的例子那样垂直于废液槽300，倾斜亦可。
在本发明中，激发光也可以称为测定光或照射光。
本发明的光测量装置可以应用在要求对遗传基因、免疫系统、蛋白质、氨基酸、糖类的生物高分子进行检查、解析、分析的领域，例如如下的所有领域：工科领域；食品、农产、水产加工等农学全域；药学领域；卫生、保健、免疫、疫病、遗传等医学领域；化学或生物学等理学领域等。

Claims (18)

1.一种试样识别分注装置，从流路内流过的样本液中分散的作为被测对象的试样中分取成为分取对象的目标试样，其特征在于，包括：
识别部，通过对所述试样照射激发光来测定所述试样的光信息，根据测定出的所述试样的所述光信息，识别所述试样；
分注部，将分散有所述识别部识别出的1个或多个所述试样的分取溶液，通过喷嘴分注到分注对象部位；和
浓度调整部，能根据作为分散了所述试样的所述样本液中的所述试样的个数浓度的样本液浓度、和所述分取溶液的液量，将所述分取溶液中成为分取对象的所述目标试样的个数和非目标试样的个数调整为希望的个数。
2.根据权利要求1所述的试样识别分注装置，其特征在于，
所述分取溶液的液量，根据所述样本液流量、用于通过所述喷嘴对所述分注对象部位进行分注的所述分注部及所述喷嘴的动作时间、和所述分取溶液对所述分注对象部位的注入时间来调整。
3.根据权利要求1或2所述的试样识别分注装置，其特征在于，
所述分注部将所述分取溶液按照预先设定的次数分注到同一所述分注对象部位。
4.根据权利要求3所述的试样识别分注装置，其特征在于，
所述识别部根据多个识别设定条件，识别所述试样，
所述分注部根据所述识别部中用来识别所述试样的多个识别设定条件，对多个所述分注对象部位进行分注。
5.根据权利要求1所述的试样识别分注装置，其特征在于，
所述分注部相对于所述喷嘴能三维移动。
6.根据权利要求5所述的试样识别分注装置，其特征在于，
所述分注对象部位是对板形成的多个孔，所述孔内收容着用于接收所述试样的收容液体，从所述喷嘴的前端开口部吐出的包含所述试样的分取溶液在喷嘴处不形成液滴，以接触所述孔内的所述收容液体的状态进行分注。
7.根据权利要求6所述的试样识别分注装置，其特征在于，
包含所述试样的所述分取溶液在所述喷嘴前端形成半球状，所述试样是细胞，所述孔内的所述收容液体是培养液。
8.根据权利要求6所述的试样识别分注装置，其特征在于，
对于所述喷嘴的形成所述前端开口部的部分，其外径越向所述前端开口部变得越细。
9.根据权利要求8所述的试样识别分注装置，其特征在于，
所述喷嘴的流路比所述识别部中的流路宽。
10.根据权利要求1所述的试样识别分注装置，其特征在于，
具备供给部，用来分离所述试样，将所述试样分散在所述样本液中，并提供给所述识别部，
由所述识别部和所述喷嘴形成的所述试样的流路在所述试样分注到所述分注对象部位之前，形成为直线状。
11.根据权利要求1所述的试样识别分注装置，其特征在于，
具备再供给部，将包含所述目标试样的所述分注对象部位中的液体当作所述样本液，提供给所述供给部，
调整存在率，该存在率是所述目标试样的总数相对于所述供给部的所述样本液中的所述试样的总数的比例。
12.根据权利要求1所述的试样识别分注装置，其特征在于，
当包含所述目标试样的所述样本液浓度处于规定的浓度区域内时，
所述浓度调整部将所述分取溶液中的所述试样个数调整成1个，
所述分注部将分散了1个所述目标试样的所述分取溶液分注到1个所述分注对象部位中。
13.一种试样识别分注方法，从流路内流过的样本液中分散的作为被测对象的试样中分取成为分取对象的目标试样，其特征在于，包括以下工序：
(a)供给工序，分离所述试样，将其分散在所述样本液中进行供给；
(b)识别工序，通过对所述试样照射激发光来测定所述试样的光信息，根据测定出的所述试样的所述光信息，识别所述试样；
(c)浓度调整工序，调整分散有由所述识别工序(b)识别出的1个或多个所述试样的分取溶液中的所述试样的个数；和
(d)分注工序，通过喷嘴，将所述识别工序(b)识别且由所述浓度调整工序(c)调整过个数的所述分取溶液，分注到分注对象部位，
所述浓度调整工序(c)能根据作为分散了所述试样的所述样本液中的所述试样的个数浓度的样本液浓度、和所述分取溶液的液量，将所述分取溶液中成为分取对象的所述目标试样的个数和非目标试样的个数调整为希望的个数。
14.根据权利要求13所述的试样识别分注方法，其特征在于，
所述分取溶液的液量，根据所述样本液的流量、用于通过所述喷嘴对所述分注对象部位进行分注的所述分注工序(d)的机械动作时间、和所述分取溶液对所述分注对象部位的注入时间来调整。
15.根据权利要求13或14所述的试样识别分注方法，其特征在于，
所述分注工序(d)将所述分取溶液按照预先设定的次数分注到同一所述分注对象部位。
16.根据权利要求15所述的试样识别分注方法，其特征在于，
所述识别工序(b)根据多个识别设定条件，识别所述试样，
所述分注工序(d)根据所述识别工序(b)中用来识别所述试样的多个识别设定条件，对多个所述分注对象部位进行分注。
17.根据权利要求13所述的试样识别分注方法，其特征在于，
具备再供给工序(e)，将包含所述目标试样的所述分注对象部位中的液体当作所述样本液，提供给所述供给工序(a)，
调整存在率，该存在率是所述目标试样的总数相对于所述供给工序(a)的所述样本液中的所述试样的总数的比例。
18.根据权利要求13所述的试样识别分注方法，其特征在于，
当包含所述目标试样的所述样本液浓度处于规定的浓度区域的范围内时，
所述浓度调整工序(c)将所述分取溶液中的所述试样的个数调整成1个，
所述分注工序(d)将分散有1个所述目标试样的所述分取溶液分注到1个所述分注对象部位中。
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2577254B1 (en) 2010-06-10 2015-02-25 Albert-Ludwigs-Universität Freiburg Apparatus and method for dispensing cells or particles confined in a free flying droplet
CN102890159B (zh) * 2012-07-06 2014-09-03 深圳市麦迪聪医疗电子有限公司 一种自动样品识别的采样系统及其方法
EP2703820B1 (en) * 2012-08-31 2019-08-28 F. Hoffmann-La Roche AG Mobile tip waste rack
WO2014038640A1 (ja) * 2012-09-06 2014-03-13 古河電気工業株式会社 検体識別分取装置および検体識別分取方法
KR102161604B1 (ko) * 2014-02-12 2020-10-06 삼성디스플레이 주식회사 용액 제공 장치 및 이를 이용하는 유기전계발광 표시장치의 제조 방법
CN104006984A (zh) * 2014-06-04 2014-08-27 上海宏莘科技发展有限公司 数码式全自动智能取样机
WO2016078339A1 (zh) * 2014-11-17 2016-05-26 中国科学院微生物研究所 微液滴生成装置、系统、方法及单细胞/单分子分析装置
US11725179B2 (en) 2015-05-12 2023-08-15 On-Chip Biotechnologies Co., Ltd. Single-particle analysis method, and system for performing said analysis
US10322545B1 (en) * 2016-09-08 2019-06-18 The United States Of America As Represented By The Director, National Security Agency Measuring ink stream deposition rate of an aerosol-jet printer
CN108514895A (zh) * 2018-03-01 2018-09-11 北京天健惠康生物科技有限公司 一种微液滴生成及监测装置
CN108802410B (zh) * 2018-03-22 2021-07-02 广州市第一人民医院（广州消化疾病中心、广州医科大学附属市一人民医院、华南理工大学附属第二医院） 一种液滴芯片细胞分析系统及其分析方法
CN109633051A (zh) * 2019-02-19 2019-04-16 安徽皖仪科技股份有限公司 自动进样器、液相色谱仪和液相色谱仪自动进样方法
US20210247411A1 (en) * 2020-02-10 2021-08-12 Funai Electric Co., Ltd. Maintenance Reservoir
CN112924364A (zh) * 2021-01-22 2021-06-08 贝克曼库尔特生物科技（苏州）有限公司 喷嘴、载体、喷嘴组件及样本处理仪
DE102021202518B3 (de) 2021-03-15 2022-08-18 Lpkf Laser & Electronics Aktiengesellschaft Vorrichtung und Verfahren zum Absetzen von Flüssigkeit auf Träger

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6135331A (ja) 1984-07-28 1986-02-19 Japan Spectroscopic Co 微小粒子分離装置
AU2788101A (en) * 2000-01-11 2001-07-24 Maxygen, Inc. Integrated systems and methods for diversity generation and screening
US6387330B1 (en) * 2000-04-12 2002-05-14 George Steven Bova Method and apparatus for storing and dispensing reagents
JP2003284544A (ja) * 2002-03-29 2003-10-07 Aisin Seiki Co Ltd 細胞分離選別装置、細胞整列用基板
WO2005071386A1 (ja) * 2004-01-23 2005-08-04 Hitachi Plant Technologies, Ltd. 微生物分離装置
WO2005085775A1 (en) * 2004-02-06 2005-09-15 Seyonic S.A. Pipette verification device and pipette
JP2005249585A (ja) 2004-03-04 2005-09-15 Olympus Corp 自動分析装置及び分析方法
US8264674B2 (en) 2004-04-23 2012-09-11 The Furukawa Electric Co., Ltd. Methods of separating, identifying and dispensing specimen and device therefor, and analyzing device method
US7355696B2 (en) * 2005-02-01 2008-04-08 Arryx, Inc Method and apparatus for sorting cells
WO2006110725A2 (en) * 2005-04-09 2006-10-19 Cell Biosciences, Inc. Automated micro-volume assay system
US7901624B2 (en) * 2006-09-26 2011-03-08 Becton, Dickinson And Company Device for automatically adjusting the bacterial inoculum level of a sample

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Publication number Publication date
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