CN102272561B - 光测量装置及检测体识别分注装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种光测量装置及检测体识别分注装置。该光测量装置具备：测定部，由光照射部和光接收部构成，所述光照射部向检测体照射光，所述光接收部接收通过向检测体照射光而得到的光信息；和流速算出部，测定部被设置了多个，该流速算出部基于针对检测体由多个设定部测定出的光信息的测定时刻的差和多个测定部的间隔，算出该检测体的流速值；该光测量装置向在流路内流动的样品液中分散的作为被测定对象的检测体照射光，来测定检测体的光信息。本发明的光测量装置还具备流速图生成部，其生成将由流速算出部算出的检测体的流速值按算出的顺序排列而得到的时间序列的流速图信息，并向显示部输出所生成的流速图信息。
Description
技术领域
本发明涉及光测量装置及检测体识别分注装置。特别是，涉及对于在流路内流动的样品液中分散的检测体在确认实际的流动状态的同时使其井然有序地流动，并且根据流速值来筛选检测体，从而提高检测体的光信息的测量可靠性的光测量装置及检测体识别分注装置。
背景技术
已提出了按照使分散有细胞等检测体(被检微小物)的液体在毛细管内流动的方式设定液体流，并向该液体流照射来自光源的光，来测定液体流中的检测体的光信息(荧光信息)，通过测定出的光信息来识别检测体的方案。识别检测体后，在分注部中对液体施加超声波振动以形成液滴，对液滴给予例如几百伏特的电荷。之后，从偏转板向给予了电荷的液滴施加几千伏特的电压，由此将液体各自的落下位置分为正极侧和负极侧，以向分注部的任意容器(孔)分注液滴。
非专利文献1：山下连郎、丹羽真一郎、细胞工学Vol.16，No.10p1532-1541，1997
在上述的管路内流动分散了检测体的液体(样品液)的情况下，利用鞘流技术，如被鞘液的流(鞘流)包裹那样制造样品液的流(样品流)，由此在管路内的中心部流动样品液。此时，通过调节器的设定压力来控制样品流及鞘流的压力，按照达到一定条件的方式调整管路截面的检测体流动的位置及样品流的流速。另外，有时也反馈由样品流及鞘流的压力传感器所检测出的测定参数，来调整调节器的设定压力，控制样品流及鞘流的压力，按照达到一定条件的方式调整样品流的流速(反馈控制)。
可是，在现有方法中，由于根据样品流及鞘流的流量及测量参数来决定设定压力，故只能根据测量参数来判断检测体在管路内流动的状态(流动状态)。因此，存在着无法确认管路内的实际流动状态的问题。例如，在管路内发生堵塞或异物附着的情况下，存在即便为相同条件的压力设定流速也不同的问题。
发明内容
本发明为了解决上述问题而实现，其目的在于提供一种对于在流路内流动的样品液中分散的检测体在确认实际的流动状态的同时使其井然有序地流动，并且根据流速值来筛选检测体，从而提高检测体的光信息的测量可靠性的光测量装置及检测体识别分注装置。
为了解决上述问题，提出下述发明。
本发明第1方式所涉及的光测量装置，向在流路内流动的样品液中分散的作为被测定对象的检测体照射光，来测定所述检测体的光信息，该光测量装置的特征在于，具备：测定部，由光照射部和光接收部构成，所述光照射部向所述检测体照射光，所述光接收部接收通过向所述检测体照射光而得到的所述光信息；和流速算出部，所述测定部被设置了多个，该流速算出部基于针对所述检测体由多个所述设定部测定出的所述光信息的测定时刻的差和多个所述测定部的间隔，算出该检测体的流速值。
本发明第2方式所涉及的光测量装置根据本发明第1方式所涉及的光测量装置，其特征在于，将由所述流速算出部算出的所述检测体的流速值，作为对所述样品液的流动状态进行判定的测定参数。
本发明第3方式所涉及的光测量装置根据本发明第1或2方式所涉及的光测量装置，其特征在于，所述光测量装置具备流速图生成部，该流速图生成部生成将由所述流速算出部算出的所述检测体的流速值按照算出的顺序排列而得到的时间序列的流速图信息，并向显示部输出所生成的所述流速图信息。
本发明第4方式所涉及的光测量装置根据本发明第2或3方式所涉及的光测量装置，其特征在于，所述光测量装置具备流动状态判定部，该流动状态判定部基于所述流速图信息或包括所述检测体的流速值在内的所述测定参数来判定所述流路内的所述检测体的流动状态，并向包括所述显示部的输出部输出所判定出的结果信息。
本发明第5方式所涉及的光测量装置根据本发明第3方式所涉及的光测量装置，其特征在于，流速图生成部具备区域指定部，该区域指定部从全部的所述流速图信息中指定期望的图区域范围，并且获取所指定的所述图区域范围内的所述检测体的流速值，流速图生成部生成将由所述区域指定部获取的所述检测体的流速值按照由所述流速算出部算出的顺序排列而得到的时间序列的所述流速图信息，并且向显示部输出所生成的所述流速图信息。
本发明第1方式所涉及的检测体识别分注装置，从在流路内流动的样品液中分散的作为被测定对象的检测体之中分取成为分取对象的目标检测体，该检测体识别分注装置的特征在于，具备：权利要求1至5中任一项所述的光测量装置；和分注部，将基于由所述光测量装置测量出的所述测定参数而识别出的所述检测体，经由喷嘴分注到分注对象部位。
本发明第2方式所涉及的检测体识别分注装置根据本发明第1方式所涉及的检测体识别分注装置，其特征在于，将由所述光测量装置的区域指定部指定的所述图区域范围内的所述流速图信息所对应的所述检测体，作为所述目标检测体进行分取。
本发明第3方式所涉及的检测体识别分注装置根据本发明第1或2方式所涉及的检测体识别分注装置，其特征在于，在将由所述光测量装置的区域指定部指定的所述图区域范围内的所述流速图信息所对应的所述检测体作为所述目标检测体进行分取时，即便被测量的所述目标检测体的流速发生了变化，也能基于与该目标检测体被测量的流速相关联的关系算出用于分注的时间，由此将该目标检测体从流路的喷嘴前端分注到所述分注对象部位。
本发明第4方式所涉及的检测体识别分注装置根据本发明第3方式所涉及的检测体识别分注装置，其特征在于，在经过比作为所述测定对象物的检测体被测量的位置处的流速更慢的流速之后，能够从流路的喷嘴前端向所述分注对象部位分注一个或者多个被测量的对象物。
本发明第5方式所涉及的检测体识别分注装置根据本发明第4方式所涉及的检测体识别分注装置，其特征在于，以基于作为所述测定对象物的检测体被测量、计算的流速而算出的用于分注的时间，切换流路的喷嘴前端和所述分注对象部位的位置关系，由此所述测量对象物被分注到所述分注对象部位。
(发明效果)
根据本发明的光测量装置及检测体识别分注装置，通过将在流路内流动的检测体各自的流速作为测定参数，从而能够确认实际的流动状态。即，能够确认在管路内是否发生了堵塞、异物附着等异常。例如，通过在显示器中将检测体各自的流速相对于测量时刻而按时间序列用图显示，或者显示其他的测量参数，从而能够使用户确认流动状态。另外，在发生了异常时，通过将异常状态显示于显示器，或者进行声音输出，从而能够使用户在短时间内确认异常，并且能够缩短向正常状态恢复的恢复作业时间。
另外，使用户确认流动状态来稳定流速，从而能够测定没有偏差的光信息。因此，能够高精度地执行分注作业。
另外，由于光的照射密度根据流路内的位置而不同，所以筛选并分注流速没有偏差的检测体，除了能够抑制被分注的对象物的偏差之外，还能够通过再次测定光信息来测定没有偏差的光信息。因此，能够高精度地执行分注作业，且能够高效率地执行分注作业。
附图说明
图1是表示本发明的光测量装置的优选实施方式的立体图。
图2是示出了流速图的一例的图。
图3是示出了流速图信息的区域范围指定的一例的图。
图4是表示使用了光测量装置10的本发明的检测体识别分注装置的优选实施方式的立体图。
符号说明：
10光测量装置
11a、11b 测定部
12流速算出部
13流速图生成部
14流动状态判定部
15显示部
70喷嘴
80分注部
300区域指定部
1000检测体识别分注装置
S 检测体(样品)
W 孔(well)
具体实施方式
参照附图，说明本发明的一个实施方式。此外，下面说明的实施方式只是用于说明，并不限制本发明的范围。因此，本领域技术人员能够采用将其中各要素或全部要素用与它们等同的要素进行置换之后的实施方式，这些实施方式也包括在本发明的范围内。
图1是表示本发明的光测量装置的优选实施方式的立体图。
如图1所示，光测量装置10具备：对检测体的透过光的光信息进行测定的两个测定部11a、11b；对检测体的流速进行算出的流体算出部12；生成流速图信息的流速图生成部13；和判定流动状态(flow condition)的流动状态判定部14。检测体S、SR是指被检微小物或样品，在样品液30内分散有多个检测体S、SR。另外，将样品液30的流称为样品流50，将包裹样品流50这样的形态的鞘液31的流称为鞘流55。这里，检测体S是成为所分注的对象的目标检测体，检测体SR是成为所废弃的对象的非目标检测体。
测定部11a具备：激光器(光源)113a、照射光光纤112a、透过光接收光纤111a及光接收元件(PD)114a。测定部11b具备：激光器113b、照射光光纤112b、透过光接收光纤111b及光接收元件(PD)114b。
测定部11a将从激光器113a照射出的激发光经由照射光光纤112a向在样品流50中通过的检测体S、SR进行照射，并经由接收透过光的接收光纤111a而由PD114a接收。向流速算出部12发送由PD114a接收到的测定时刻信息。同样地，在流路方向(Z方向)上与测定部11a相距规定间隔H的测定部11b中，也由PD114b接收针对在样品流50中通过的检测体S、SR的透过光，并向流速算出部12发送所接收到的测定时刻信息。因此，针对同一检测体S、SR，在测定部11a及测定部11b中测定出的两个测定时刻信息被发送到流速算出部12。此外，规定间隔H并不特别限定，在图1的实施方式中，设为3根光纤的直径750μm左右。
样品流50是通过调节器42的设定压力进行控制的，并且通过压力传感器44测定压力。由压力传感器44测定出的压力作为测定参数被用于判定流动状态，或者被用于样品流50的压力的反馈控制。
另外，鞘流55是通过调节器41的设定压力进行控制的，并且通过压力传感器43测定压力。由压力传感器43测定出的压力作为测定参数被用于判定流动状态，或者被用于鞘流55的压力的反馈控制。
另外，图1的测定部11a经由侧方接收光纤26而由光电倍增管(PMT)25接收检测体S、SR的荧光信息及侧方散射光信息。另外，测定部11b经由侧方接收光纤27而由PMT21、22、23、24接收检测体S、SR的荧光信息及侧方散射光信息。在PMT21、22、23、24、25中接收到的光信息被用于识别检测体S、SR。
图1的流速算出部12，基于针对同一检测体S、SR而在测定部11a及测定部11b中测定出的两个测定时刻信息、和测定部11a与测定部11b之间的间隔H，算出检测体S、SR的流速值。
图1的流速图生成部13生成将流体算出部12中算出的检测体S、SR的流速值按照算出的时刻顺序排列而得到的流速图信息，向显示部15输出所生成的流速图信息，并使其显示流速图。图2是示出了流速图的一例的图。如图2所示，纵轴取流速，横轴取检测体S、SR的顺序，将样品流50中的检测体S、SR的流速状态显示于显示部15中，以使用户进行确认。
另外，流速图生成部13具备经由输入部(未图示)使用户指定被显示部15显示的流速图中的期望的图区域范围，获取被指定的图区域范围的流速值的区域指定部300，并且生成将被指定的区域范围的流速值按照算出的时刻顺序再次排列而得到的流速图信息，向显示部15输出所生成的流速图信息，并使其显示流速图。
图3是示出了流速图信息的区域范围指定的一例的图。图3(a)是示出了流速测定结果的图，图3(b)是示出了荧光测定结果的图。如图3(a)所示，指定了图2示出的流速图中的图区域范围400的结果，被指定的范围的检测体成为流速值稳定的流速图。即，流速的变动系数Cv从6.7％下降到0.9％。另外，如图3(b)所示，根据被指定的范围内的检测体所测定的荧光信息的峰值的频度也成为变动系数Cv从38.2％下降到34.0％、偏差降低的结果。
图1的流动状态判定部14解析由流速图生成部13生成的流速图信息、测定参数(由流速算出部12算出的流速值、由压力传感器43、44测定的样品流50及鞘流55的压力等)、各种设定值等，来判定流动状态，向显示部15输出所判定的结果，以使用户确认流动状态。
在上述的本发明的实施方式的光测量装置10中，算出检测体S、SR的流速，将算出的流速作为测定参数，由此用户能够确认实际的流动状态。例如，在显示器中将检测体各自的流速相对于测量时刻而按时间序列用图进行显示，或者显示其他测量参数，由此用户能够确认流动状态。另外，在发生了异常时，将异常状态显示于显示器，或者进行声音输出，由此能够使用户在短时间内确认异常，并且能够缩短向正常状态恢复的恢复作业时间。
下面，说明使用了光测量装置10的检测体识别分注装置的一例。图4是表示使用了光测量装置10的本发明的检测体识别分注装置的优选实施方式的立体图。
如图4所示，检测体识别分注装置1000具备光测量装置10和检测体的分注部80。如上述，在光测量装置10中，测定检测体S、SR的光信息，识别检测体S、SR，并且算出检测体S、SR的流速值，判定流动状态。
分注部80将由光测量装置10识别出的多个检测体S，经由喷嘴70向位于培养板(以下称为板)82的任意分注对象位置的孔(容器的一例)W注入，或者将所废弃的检测体SR经由喷嘴70向废液槽84排出。这里，板82具有多个孔W，多个孔W沿着X轴方向和Y轴方向以规定的间距排列成矩阵状。该间距间隔依赖于喷嘴70的前端形状，在喷嘴70的前端插入到孔W时，从孔W内溢出的样品液不会进入到相邻的孔W中的程度即可。即，若孔W深则间距间隔可以较窄，但若孔W浅则尽量扩宽间距间隔。此外，优点在于，通过将孔W的直径设为喷嘴70前端的外径的大约2倍左右，使得喷嘴70的前端易于插入。
另外，基于在光测量装置10中算出的流速值，算出检测体S、SR到达喷嘴70前端部的时间(到达时间)，基于所算出的到达时间，进行分注部80及喷嘴70的动作控制，以执行分注处理。
由此，使用户确认流动状态来使得流速稳定，从而能够测定没有偏差的光信息。因此，能够高精度地进行分注作业。
另外，对由光测量装置10的区域指定部300筛选出的流速稳定的检测体S、SR进行分注，并由光测量装置10再次测定光信息，由此能够测定没有偏差的光信息。因此，能够高精度地执行分注作业，并且能够高效率地执行分注作业。
可是，本发明并不限于上述实施方式，能采用各种变形例。
例如，在图1中通过进一步具备声音输出部及灯等，能够在判定出流动状态异常时，使用户快速地确认异常。另外，能够使用户执行异常状态的恢复作业。
另外，通过使用户确认流动状态，也能避免重大异常的发生。
另外，虽然分注部80为板，但并不限于板，也可是管、碟等。
在本发明中，激发光也可指测定光或照射光。
本发明的光测量装置能够应用于要求关于遗传基因、免疫系统、蛋白质、氨基酸、糖类的生物高分子的检查、解析、分析的领域，例如工学领域、食品、农业、水产加工等整个农学领域、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所有领域。
Claims (9)
1.一种光测量装置，向在流路内流动的样品液中分散的作为被测定对象的检测体照射光，来测定所述检测体的光信息，该光测量装置的特征在于，具备：
测定部，由光照射部和光接收部构成，所述光照射部向所述检测体照射光，所述光接收部接收通过向所述检测体照射光而得到的所述光信息；流速算出部，所述测定部被设置了多个，该流速算出部基于针对所述检测体由多个所述测定部测定出的所述光信息的测定时刻的差和多个所述测定部的间隔，算出该检测体的流速值；和
流速图生成部，该流速图生成部生成将由所述流速算出部算出的所述检测体的流速值按照算出的顺序排列而得到的时间序列的流速图信息，并向显示部输出所生成的所述流速图信息，
所述流速图生成部具备区域指定部，该区域指定部从全部的所述流速图信息中指定期望的图区域范围，并且获取所指定的所述区域范围内的流速图信息所对应的所述检测体的流速值。
2.根据权利要求1所述的光测量装置，其特征在于，
将由所述流速算出部算出的所述检测体的流速值，作为对所述样品液的流动状态进行判定的测定参数。
3.根据权利要求2所述的光测量装置，其特征在于，
所述光测量装置具备流动状态判定部，该流动状态判定部基于所述流速图信息或包括所述检测体的流速值在内的所述测定参数来判定所述流路内的所述检测体的流动状态，并向包括所述显示部的输出部输出所判定出的结果信息。
4.根据权利要求1所述的光测量装置，其特征在于，
流速图生成部生成将由所述区域指定部获取的所述检测体的流速值按照由所述流速算出部算出的顺序排列而得到的时间序列的所述流速图信息，并且向所述显示部输出所生成的所述流速图信息。
5.一种检测体识别分注装置，从在流路内流动的样品液中分散的作为被测定对象的检测体之中分取成为分取对象的目标检测体，该检测体识别分注装置的特征在于，具备：
权利要求2或3所述的光测量装置；和
分注部，将基于由所述光测量装置测量出的所述测定参数而识别出的所述检测体，经由喷嘴分注到分注对象部位。
6.根据权利要求5所述的检测体识别分注装置，其特征在于，
将由所述光测量装置的区域指定部指定的所述图区域范围内的所述流速图信息所对应的所述检测体，作为所述目标检测体进行分取。
7.根据权利要求5或6所述的检测体识别分注装置，其特征在于，
在将由所述光测量装置的区域指定部指定的所述图区域范围内的所述流速图信息所对应的所述检测体作为所述目标检测体进行分取时，即便被测量的所述目标检测体的流速发生了变化，也能基于与该目标检测体被测量的流速相关联的关系算出用于分注的时间，由此将该目标检测体从流路的喷嘴前端分注到所述分注对象部位。
8.根据权利要求7所述的检测体识别分注装置，其特征在于，
在经过比作为所述被测定对象的检测体被测量的位置处的流速更慢的流速之后，能够从流路的喷嘴前端向所述分注对象部位分注一个或者多个被测量的对象物。
9.根据权利要求8所述的检测体识别分注装置，其特征在于，
以基于作为所述被测定对象的检测体被测量、计算的流速而算出的用于分注的时间，切换流路的喷嘴前端和所述分注对象部位的位置关系，由此所述被测定对象被分注到所述分注对象部位。
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