CN102272574B - 光信息解析装置及光信息解析方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种光信息解析装置及光信息解析方法，通过在与照射部正对的位置设置对透过光进行受光的受光部且相对于流路内的测定区域相对地调整试样流的位置，可提高所接收的透过光的灵敏度，并且可得到离散小的检体的光信息。光信息解析装置(10)具备：对检体S照射照射光L0的照射部(30)、接收透过光L1并将其作为透过光信号SG1进行检测的透过光受光部(50)、接收侧方散射光及荧光L2并将其作为散射·荧光信号SG2进行检测的散射·荧光受光部(60)、与透过光受光部(50)及照射部(30)相一致地调整导入嘴(15)的前端部(15a)的位置的嘴位置调整机构(80)、基于检测出的透过光信号SG1及散射·荧光信号SG2测定检体S的光信息且对检体S进行解析的解析部(90)。

Description

光信息解析装置及光信息解析方法
技术领域
本发明涉及光信息解析装置及光信息解析方法。特别是涉及通过对分散于在流路内流动的液体的被测定对象即检体照射照射光，来测定检体的光信息的光信息解析装置及光信息解析方法。
背景技术
提案有下述那样的装置(流式位置计(フロ一サイトメ一タ)、细胞分类仪器)，使包含进行了染色处理的生物学的粒子(被检微小物：检体)的液体在流路形成部材(流槽(フロ一セル))的流路流动，使从照明部(照射部)照射的光接触该生物学的粒子，通过检测部(受光部)检测来自该生物的粒子的散射光及荧光，得到该生物的粒子的生物学的信息(例如参照专利文献1)。
以往，在上述那样的装置中，在流槽内的流路流动的液体的液流即试样流以被鞘流(シ一ス流)包覆并在流路的中心附近流动的方式被调整，受光部以使受光部的光学系的光轴及焦点与和试样流大致正交的平面上的流槽内的流路的中心相一致的方式被固定。另外，照射部在对试样流照射所集光的照射光且对基于检体的散射光及荧光进行受光时，为得到高灵敏度的散射光及荧光、或得到离散小的检体的光信息，实际上能够在使照射光照射到试样流而确认光信息的同时将照射部的光轴的位置相对于试样流调整为最佳。
专利文献1：(日本)特许第3891925号公報
但是，在上述那种现有装置中，存在下述问题，在试样流通过偏离流槽内的流路的中心的位置的情况下，为使照射部的光轴与试样流一致而受光部的光学系的光轴与试样流及照射部的光轴不交叉。因此，受光部以可受光宽的范围的光的方式构成，其结果是，检测出的散射光及荧光的灵敏度降低、或者所得到的检体的光信息存在偏差。
另外，实际上仅在流槽内的流路流动液体而制作试样流，存在不能够调整照射部的光轴，不能够容易地进行照射部的光轴调整的问题。
发明内容
因此，本发明目的在于提供一种光信息解析装置及光信息解析方法，其中通过在与照射部正对的位置设置对透过光进行受光的受光部且相对于流路内的测定区域相对调整试样流的位置，从而可提高由受光部所受光的透过光的灵敏度，并且可得到离散小的检体的光信息。
为解决上述的现有的问题点，提供下述发明。
本发明第一项的光信息解析装置，通过对分散于在流路内流动的液体的被测定对象即检体照射单模的照射光，而测定所述检体的光信息，其特征在于，具有：具有所述流路的流槽；向所述流槽的所述流路导入所述液体的导入嘴；对在所述流槽的所述流路流动的所述液体照射所述照射光的照射部；对由从所述照射部照射的所述照射光所产生的所述液体的透过光进行受光，并将其作为透过光信号进行检测的、隔着所述流槽设于与所述照射部正对的位置的透过光受光部；基于由所述透过光受光部所检测的所述透过光信号测定并解析所述检体的所述光信息的解析部，
所述透过光受光部以与光轴大致正交的受光面与所述照射部相面对，且所述受光面的中心与所述照射部的光轴大致一致的方式配置，
所述透过光受光部的所述受光面的直径d”和从所述透过光受光部的所述受光面的所述照射部照射的所述照射光的照射径D满足d”≤D的关系式。
在此，单模为单一的横模，由此期望有高斯分布，但也可以与测定对象相一致地使强度分布一部分大致均匀，或者将光束形状设为椭圆形状。另外，优选照射光强度为一定。另外，照射径D为光束径，由此，是指光束中心强度的1/e2(＝13.5％)强度的直径。
另外，导入嘴也可以不是前端部突出的形状，只要形成通过液体的孔即可。
另外，对于透过光，将通过了使检体分散的液体的光、通过了检体的光、通过检体进行反射·散射·进而衍射的光等由透过光受光部所受光的光称为透过光，透过光信号是指将透过光转换为电信号的信号。在受光透过光的任意区域，对光进行受光，在测定检体时受光量(透过光信号)产生变动。将该变动的峰值、宽度、面积等称为光信息。
本发明第二项的光信息解析装置的特征在于，在上述本发明第一项的光信息解析装置中，所述透过光受光部具备：以与所述照射部相面对的方式配置与光轴大致正交的受光面的光纤，
所述光纤的纤芯径d和从所述光纤的所述受光面的所述照射部照射的所述照射光的照射径D满足d≤D的关系式。
在此，纤芯径d以JIS C 6820(光纤通则)为基准。
本发明第三项的光信息解析装置的特征在于，在上述本发明第二项的光信息解析装置中，所述光纤的包层径d’和所述光纤的所述受光面的从所述照射部照射的所述照射光的照射外轮廓径D’进一步满足D’≤d’的关系式。
在此，包层径d’以JIS C 6820(光纤通则)为基准。另外，衍射外轮廓径D’是指光束中心强度的5％强度的直径。
本发明第四项的光信息解析装置的特征在于，在上述本发明第一项至第三项中任何一项的光信息解析装置中，还具备相对于基于所述照射部及所述透过光受光部的构成而决定的所述流路内的测定区域，相对地调整由所述流路内的所述液体产生的试样流的位置的调整部。
在此，所谓试样流，是指包含在流槽的流路中流过液体时的检体的液体的液流。另外，所谓试样流的中心是指与试样流的流动方向正交的面上的该试样流的通过范围内的中心位置。另外，所谓流路内的试样流的位置，是指与试样流的流动方向正交的流路内的面上的试样流的中心通过的位置。
本发明第五项的光信息解析装置的特征在于，在上述本发明第一项至第四项中任何一项的光信息解析装置中，还具备一个以上的散射·荧光受光部，所述散射·荧光受光部对由从所述照射部照射的所述照射光产生的所述检体的侧方散射光和/或荧光进行受光，并将其作为散射·荧光信号进行检测，且将光轴设于与所述照射部的光轴交叉的、不与所述照射部正对的位置。
本发明第六项的光信息解析装置的特征在于，在上述本发明第五项的光信息解析装置中，所述散射·荧光受光部具备：以不与所述照射部相面对的方式配置与光轴大致正交的受光面的光纤。
本发明第七项的光信息解析装置的特征在于，在上述本发明第五项或第六项的光信息解析装置中，所述照射部的光轴和所述散射·荧光受光部的光轴大致正交。
本发明第八项的光信息解析装置的特征在于，在上述本发明第四项至第七项中任何一项的光信息解析装置中，以所述试样流的大致中心通过所述测定区域的大致中心的方式相对地调整所述流路内的所述试样流的位置。
在此，测定区域基于从照射部照射的照射光的流路内的直径、透过光受光部、散射·荧光受光部的受光区域决定。另外，所谓测定区域的大致中心，是指大致一致的照射部和透过光受光部的光轴上、该测定区域内的该光轴的大致长度中心位置。
本发明第九项的光信息解析装置的特征在于，在上述本发明第五项至第七项中任何一项的光信息解析装置中，所述调整部以所述试样流的大致中心通过与所希望的至少一个所述散射·荧光受光部交叉且比所述测定区域的大致中心更从所交叉的该散射·荧光受光部远离的位置的方式，相对地调整所述流路内的所述试样流的位置。
本发明第十项的光信息解析装置的特征在于，在上述本发明第四项至第九项中任何一项的光信息解析装置中，所述调整部具备调整所述流槽的所述流路内的所述导入嘴的前端部的位置的嘴位置调整机构，通过由所述嘴位置调整机构调整所述流槽的所述流路内的所述导入嘴的前端部的位置，相对所述测定区域调整所述试样流的位置。
本发明第十一项的光信息解析装置的特征在于，在上述本发明第四项至第九项中任何一项的光信息解析装置中，所述调整部具备多个偏心夹具，所述多个偏心夹具通过安装所述导入嘴且固定于所述流槽而调整所述流槽的所述流路内的所述导入嘴的前端部的位置，且所述导入嘴的前端部的位置不同，利用从多个所述偏心夹具中选择的最佳的所述偏心夹具，以相对于所述测定区域成为所希望的所述试样流的位置的方式调整所述流路内的所述导入嘴的前端部的位置。
本发明第十二项的光信息解析装置的特征在于，在上述本发明第一项至第十一项中任何一项的光信息解析装置中，所述照射部具备传输所述照射光的光纤。
本发明第十三项的光信息解析装置的特征在于，在上述本发明第一项至第十二项中任何一项的光信息解析装置中，还具备调整所述照射部的光轴的方向及位置，并且以满足所述关系式的方式调整所述照射部和所述透过光受光部的所述受光面的距离的照射位置调整机构。
本发明第一方面的光信息解析方法，通过导入嘴将分散有作为被测定对象的检体的液体导入到流槽的流路内，对分散于在所述流路内流动的所述液体中的所述检体照射单模的照射光，由此测定所述检体的光信息，其特征在于，具备：(a)使设于隔着所述流槽与照射部正对的位置的、对由从所述照射部照射的所述照射光所产生的所述液体的透过光进行受光并将其作为透过光信号进行检测的透过光受光部的光轴，与所述照射部的光轴大致一致的工序；(b)以所述透过光受光部的所述受光面的直径d”，和所述透过光受光部的所述受光面的、从所述照射部照射的所述照射光的照射径D满足d”≤D的关系式的方式进行调整的工序。
本发明第二方面的光信息解析方法的特征在于在上述本发明第一方面的光信息解析方法的所述工序(b)中，所述透过光受光部具备光纤，与所述光纤的光轴大致正交的受光面以与所述照射部对向的方式进行配置时，以所述光纤的纤芯径d，和所述光纤的所述受光面的、从所述照射部照射的所述照射光的照射径D满足d≤D的关系式的方式进行调整。
本发明第三方面的光信息解析方法的特征在于在上述本发明第二方面的光信息解析方法的在所述工序(b)中，以所述光纤的包层径d’，和从所述光纤的所述受光面的所述照射部照射的所述照射光的照射外轮廓径D’进一步满足D’≤d’的关系式的方式进行调整。
本发明第四方面的光信息解析方法的特征在于在上述本发明第一方面至第三方面的任何一种光信息解析方法中，具备：在所述工序(b)之后相对于基于所述照射部和所述透过光受光部的构成决定的所述流路内的测定区域相对地调整所述流路内的所述液体的试样流的位置的工序(c)。
本发明第五方面的光信息解析方法的特征在于在上述本发明第四方面的光信息解析方法中，所述工序(c)中，以所述试样流的大致中心通过所述测定区域的大致中心的方式相对地调整所述流路内的所述试样流的位置。
本发明第六方面的光信息解析方法的特征在于在上述本发明第四方面的光信息解析方法中，在所述工序(c)之前，使对从所述照射部照射的所述照射光的所述检体的侧方散射光和/或荧光进行受光并将其作为散射·荧光信号进行检测的、基于设于不与所述照射部正对的位置的一个以上的散射·荧光受光部的构成而决定的第二测定区域的大致中心，与所述测定区域的大致中心相一致的工序(d)，所述工序(c)中，以所述试样流的大致中心通过所述测定区域的大致中心的方式相对地调整所述流路内的所述试样流的位置。
本发明第七方面的光信息解析方法的特征在于在上述本发明第四方面的光信息解析方法中，具备：在所述工序(c)之前，使对从所述照射部照射的所述照射光的所述检体的侧方散射光和/或荧光进行受光并将其作为散射·荧光信号进行检测的、基于设于不与所述照射部正对的位置的一个以上的散射·荧光受光部的构成而决定的第二测定区域的大致中心，与所述测定区域的大致中心相一致的工序(d)，所述工序(c)中，以所述试样流的大致中心通过与所希望的至少一个所述散射·荧光受光部的光轴交叉且比所述测定区域的大致中心更从所交叉的该散射·荧光受光部离开的位置的方式，相对地调整所述流路内的所述试样流的位置。
本发明第八方面的光信息解析方法的特征在于在上述本发明第六方面或第七方面的光信息解析方法中，所述工序(d)中，使所述散射·荧光受光部的光轴和所述照射部的光轴在所述测定区域内大致正交。
本发明第九方面光信息解析方法的特征在于在上述本发明第四至第八方面的其中之一的光信息解析方法中，所述工序(c)中，通过调整所述流槽的所述流路内的所述导入嘴的前端部的位置的嘴位置调整机构，而相对所述测定区域调整所述试样流的位置。
本发明第十方面光信息解析方法的特征在于在上述本发明第四至第八方面的其中之一的光信息解析方法中，所述工序(c)中，利用通过安装所述导入嘴并将其固定于所述流槽而调整所述流槽的所述流路内的所述导入嘴的前端部的位置的、从所安装的所述导入嘴的前端部的位置不同的多个偏心夹具中选择的最佳的所述偏心夹具，以相对于所述测定区域成为所希望的所述试样流的位置的方式，调整所述流路内的所述导入嘴的前端部的位置。
根据本发明的光信息解析装置及光信息解析方法，通过在与照射部正对的位置设置对透过光进行受光的透过光受光部，可以提高在透过光受光部所受光的透过光的灵敏度。
另外，通过使透过光受光部的光轴和照射部的光轴一致，且以与透过光受光部的光轴及照射部的光轴正交的方式相对调整试样流的位置，可以提高在透过光受光部所受光的透过光的灵敏度，并且，可以得到离散小的检体的光信息。
另外，通过以与对侧方散射光及荧光接收受光的散射·荧光受光部的光轴和照射部的光轴的交叉位置正交的方式相对地调整试样流的位置，可以提高在散射·荧光受光部所受光的侧方散射光及荧光的灵敏度，并且，可以得到离散小的检体的光信息。
另外，利用检体可提高表面抗体的荧光成分的受光效率。
附图说明
图1是本发明一实施方式的光信息解析装置的概略纵剖面图。
图2是使图1的光信息解析装置绕Z轴旋转了90度的概略纵剖面图。
图3是图1及图2的光信息解析装置的K-K线的概略横剖面图。
图4是用于说明对有利于使表面抗体的荧光成分的受光效率提高的检体S进行解析的情况下的位置调整的图。
图5是用于说明使用了图1～图3所示的本发明一实施方式的光信息解析装置10的检体S的光信息解析处理顺序的流程图。
图6是本发明一实施方式的其它光信息解析装置的概略剖面图。
图7是使图6的光信息解析装置绕Z轴旋转了90度的概略纵剖面图。
图8是图6及图7的光信息解析装置的K-K线的概略横剖面图。
图9是用于说明偏心夹具的图。
图10是用于说明偏心夹具的其它图。
图11是用于说明对有利于使表面抗体的荧光成分的受光效率提高的检体S进行解析的情况下的最佳偏心夹具的图。
图12是用于说明使用了图6～图8所示的本发明一实施方式的其它光信息解析装置10a的检体S的光信息解析处理顺序的流程图。
图中：
10、10a：光信息解析装置
11A：试样流
11B：鞘流
12：流槽
13：锥形部
13a、14a：流路
14：毛细管部
15：导入嘴
30：照射部
31、51、61：光纤
50：透过光受光部
60：散射·荧光受光部
70：照射位置调整机构
80：嘴位置调整机构
90：解析部
100i(i＝1～n)：偏心夹具
S：检体
L0：照射光
L1：透过光
L2：侧方散射光和/或荧光
SG1：透过光信号
SG2：散射·荧光信号
具体实施方式
下面，基于附图对本发明的实施方式进行详细说明。
图1是本发明一实施方式的光信息解析装置的概略纵剖面图。另外，图2是使图1的光信息解析装置绕Z轴旋转90度的概略纵剖面图，图3是图1及图2的光信息解析装置的K-K线的概略横剖面图。
如图1～图3所示，本发明一实施方式的光信息解析装置10具备：具有液体A流动的流路13a及流路14a的流槽12；从检体收容部(未图示)向流槽12的流路13a导入液体A的导入嘴15；对分散到在流槽12的流路14a流动的液体A中的被测定对象即检体S照射单模照射光(激励光)L0的照射部30；对该激励光透过了检体S的透过光L1进行受光并将其作为透过光信号SG1进行检测的透过光受光部50；对来自检体S的侧方散射光及荧光L2接收受光并将其作为散射·荧光信号SG2进行检测的散射·荧光受光部60；调整照射部30的位置的照射位置调整机构70；将导入嘴15的前端部15a的位置与透过光受光部50及照射部30相一致地进行调整的嘴位置调整机构80；基于由透过光受光部50检测到的透过光信号SG1及由散射·荧光受光部60检测到的散射·荧光信号SG2，测定检体S的光信息，且对检体S进行解析的解析部90，对分散于在流路内流动的液体A的检体S从照射部30照射非集光的照射光L0，基于在透过光受光部50及散射·荧光受光部60检测出的检体S的透过光信号SG1及散射·荧光信号SG2，测定检体S的光信息。
另外，在本说明书中，对于透过光而言，将通过了使检体分散的液体的光、和通过了检体的光、及由检体反射·散射·进而衍射的光等由透过光受光部所受光的光称为透过光。另外，所谓透过光信号是指将透过光转换为电信号的信号，所谓散射·荧光信号是指将侧方散射光和/或荧光转换为电信号的信号。另外，在接收透过光的任意区域，接收光，并在测定检体时受光量(透过光信号)发生变动。将该变动的峰值、宽度、面积等称为光信息。另外，将检体测定时的侧方散射光和/或荧光的受光量(散射·荧光信号)的变动的峰值、宽度、面积也称为光信息。
流槽12由以包围使检体S分散的液体A的液流周围的方式制作鞘液B的液流11B且在Z方向形成直线的液体A的液流11A的具有锥形状的流路13a的锥形部13、和在Z方向维持直线的液体A的液流11A的在Z方向为直线且与Z方向正交的截面具有矩形形状的流路14a的毛细管部14构成，以流路13a和流路14a连续的方式将锥形部13和毛细管部14形成一体。另外，流槽12通过玻璃或透明的树脂形成。
另外，在本说明书中，试样流是指在流槽12的流路13a及流路14a流过包含检体S的液体(试样液)时的试样液A的液流11A，鞘流A是指包围试样流周围的鞘液B的液流11B。另外，将试样流11A的方向设为Z方向。另外，将与Z方向正交且与后述的透过光受光部50的光轴方向(光纤51的光轴51a的方向)及照射部30的光轴方向(光纤31的光轴31a的方向)大致平行的方向设为X方向。另外，将与Z方向及X方向正交的方向设为Y方向。
导入嘴15将试样液A从检体收容部(未图示)导入流槽12的流路13a。另外，导入嘴15的构成为，通过嘴位置调整机构80使前端部15a在流槽12的流路13a内沿X方向(箭头20a方向)、Y方向(箭头20b方向)及Z方向(箭头20c方向)自如移动，可调节前端部15a的位置。
照射部30具备将规定波长的激光(例如488nm的光)作为照射光(激励光)L0射出的半导体激光元件32、和传输其照射光L0并将其射出到在流路14a内流动的试样液A的液流(试样流)11A附近的光纤31。光纤31以光轴31a成为与Z方向正交的大致X方向的方式构成。另外，照射部30为具有光纤31的构成，但只要是光轴为与Z方向大致正交的大致X方向的构成的照射部即可。
透过光受光部50具备在试样流11A的附近对来自检体S的透过光L1进行受光的光纤51、和对在光纤51传输的透过光L1进行受光并将其作为透过光信号SG1检测且将检测出的透过光信号SG1发送到解析部90的受光元件52。另外，作为受光元件52，例如有光电子增倍管、光电探测器那样的元件。
光纤51隔着流槽12的毛细管部14设于与光纤31正对的位置。在此，正对的位置是指，与光轴51a正交的光纤51的受光面51b、和与光轴31a正交的光纤31的端面31b以相面对的方式设置，且照射部30的光纤31的光轴31a和透过光受光部50的光纤51的光轴51a大致平行。
另外，上述的照射部30的光纤31的光轴31a优选为以如下方式构成：即通过照射位置调整机构70使照射部30的光纤31的位置沿Y方向(箭头21b方向)及Z方向(箭头21c方向)移动，与透过光受光部50的光纤51的光轴51a大致一致。另外，光纤51被固定于流槽12上。
另外，光纤51以光轴51a为与Z方向大致正交的大致X方向、且通过与Z方向大致正交的平面上的毛细管部14的流路14a的大致中心O的方式设置。
另外，透过光受光部50为具有光纤51的构成，但只要是透过光受光部的光轴为与Z方向大致正交的大致X方向，且与该光轴大致正交的透过光受光部的受光面与照射部30相面对，且透过光受光部的受光面的中心与照射部30的光轴大致一致的构成的透过光受光部即可。
另外，此时，透过光受光部50的受光面的直径d”、和从透过光受光部50的受光面b的照射部30照射的照射光L0的照射径D以下述关系式(1)成立的方式构成。
【数学式1】
d”≤D  .....(1)
通过上述的关系式(1)，通过由透过光受光部50对透过光L1进行受光，可以高灵敏度地对与照射部30的光轴31a的最佳位置关系及透过光信号变动进行受光，可以使由透过光受光部50检测到的透过光信号SG1的灵敏度增加。在此，照射径(照射径)D是指通过设定光束径，光束中心强度的1/e2(＝13.5％)强度的直径。
如图1、图2及图3所示，在透过光受光部50为具有光纤51的构成时，光纤51的纤芯51c的纤芯径d、和从光纤51的受光面51b的照射部30照射的照射光L0的照射径D优选以下述的关系式(2)成立的方式构成。
【数学式2】
d≤D  .....(2)
通过上述的关系式(2)，通过由透过光受光部50的光纤51对透过光L1进行受光，可以高灵敏度地对与照射部30的光轴31a的最佳位置关系及透过光信号变动进行受光，从而可以使由受光元件52检测到的透过光信号SG1的灵敏度增加。在此，纤芯径d以JIS C6820(光纤通则)为基准。
另外，光纤51的包层51d的包层径d’、和从光纤51的受光面51b的照射部30照射的照射光L0的照射外轮廓径D’优选以下述的关系式(3)成立的方式构成。
【数学式3】
D′≤d′  .....(3)
通过上述的关系式(3)，通过由透过光受光部50的光纤51对透过光L1进行受光，可以更高灵敏度地对与照射部30的光轴31a的最佳位置关系及透过光信号变动进行受光，可以使由受光元件52检测到的透过光信号SG1的灵敏度进一步增加。另外，可防止照射光L0的杂光。在此，包层径d’以JIS C6820(光纤通则)为基准。另外，照射外轮廓径D’是指光束中心强度的5％强度的直径。
另外，也可以以上述的关系式(1)成立，进而上述关系式(2)成立，再而上述关系式(3)的方式，通过照射位置调整机构70使照射部30的光纤31的位置沿X方向(箭头21a方向)移动而进行调整。
散射·荧光受光部60具备：在试样流11A的附近对来自检体的侧方散射光和/或荧光L2进行受光的光纤61、和对在光纤61传输的侧方散射光和/或荧光L2进行受光并将其作为散射·荧光信号SG2进行检测且将检测到的散射·荧光信号SG2发送向解析部90的受光元件62。另外，作为受光元件2，例如有光电子增倍管、光电探测器那样的元件。受光元件62优选设置多个，由该多个受光元件62对通过光学滤波器等按每波长分离的侧方散射光和/或荧光进行受光。此时，各受光元件62分别检测不同的散射·荧光信号SG2，将由各受光元件62检测到的多个散射·荧光信号SG2发送到解析部90。另外，图1～图3中，光信息解析装置10仅具备一个散射·荧光受光部60，但也可以具备多个同样的散射·荧光受光部。
光纤61按照如下方式设置：即光轴61a在与光纤51的光轴51a及光纤31的光轴31a大致正交(即与X方向大致正交)、且与Z方向大致正交的方向即大致Y方向上，而且通过与Z方向正交的平面上的毛细管部14的流路14a的大致中心O。另外，光纤61被固定于流槽12上。另外，散射·荧光受光部60也可以以光轴61a不必与光轴51a或光轴31a正交而交叉的方式设置。
另外，光纤51、61也可以以其受光面51b、61b与鞘流11B直接接触的方式配置。
嘴位置调整机构80以试样流11A的中心通过光纤51的光轴51a、光纤31的光轴31a及光纤61的光轴61a相交的位置(与Z方向正交的平面上的毛细管部14的流路14a的大致中心O)的方式使导入嘴15的前端部15a在流槽12的流路13a内沿X方向(箭头20a方向)、Y方向(箭头20b方向)及Z方向(箭头20c方向)移动，并调整导入嘴15的前端部15a的位置。即，通过由嘴位置调整机构80调整导入嘴15的前端部15a的位置，相对于光纤51的光轴51a、光纤31的光轴31a及光纤61的光轴61a相交的位置(大致中心O)的附近的透过光L1(照射光L0)的区域即测定区域将流路14a内的试样流11A的位置调整为最佳的位置。
另外，在本说明书中，试样流11A的中心是指与试样流11A的流动方向(Z方向)正交的面上的、试样流11A的通过范围内的中心位置。另外，流路14a内的试样流11A的位置是指通过流路14a内的测定区域的中心O且与试样流11A的流动方向(Z方向)正交的流路14a内的面上的、试样流11A的中心所通过的位置。另外，测定区域基于从照射部照射的照射光的流路内的直径、透过光受光部、散射·荧光受光部的受光区域而决定。
另外，所谓最佳的位置，是指能够更高灵敏度地检测在透过光受光部50及散射·荧光受光部60中所检测的检体S的透过光信号SG1及散射·荧光信号SG2，而且基于所检测的检体S的透过光信号SG1及散射·荧光信号SG而测定的检体S的光信息的偏差最小的位置。因此，实际上一边对流路14a内的试样流11A照射照射光(激励光)一边将流路14a内的试样流11A的位置调整为最佳的位置。即，以使试样流11A的中心与光纤51的光轴51a、光纤31的光轴31a及光纤61的光轴61a相交的位置(大致中心O)相一致的方式进行调整。
另外，对于上述的试样流11A的最佳的位置，列举光纤51的光轴51a、光纤31的光轴31a及光纤61的光轴61a相交的位置(大致中心O)的情况，但是，为了通过检体S使表面抗体的荧光成分的受光效率提高，如图4所示，也有比光纤51的光轴51a、光纤31的光轴31a及光纤61的光轴61a相交的位置(大致中心O)在Y方向远离光纤61的受光面61b的位置O’的情况。这种情况下，也有以位置O’和试样流11A的中心相一致的方式进行调整的情况。
解析部90基于由透过光受光部50检测出的透过光信号SG1及由散射·荧光受光部60检测出的散射·荧光信号SG2，测定检体S的光信息，且基于所测定的光信息解析检体S。另外，解析部90也可以基于所解析的结果向分注(分注)检体S的分注部(未图示)发送检体S的解析结果。
图1～图3所示的本发明一实施方式的光信息解析装置10为具备散射·荧光受光部60的构成，但也可以为不具有散射·荧光受光部60的构成。
通过上述的本发明一实施方式的光信息解析装置10，可以提高在透过光受光部50检测的透过光信号SG1的灵敏度。另外，可以提高在散射·荧光受光部60检测的散射·荧光信号SG2的灵敏度。另外，可以在解析部90基于由透过光受光部50及散射·荧光受光部60检测到透过光信号SG1及散射·荧光信号SG2，测定离散小的检体S的光信息。另外，通过检体S也可以提高表面抗体的荧光成分的受光效率。
接下来，对使用图1～图3所示的本发明一实施方式的光信息解析装置10的检体S的光信息解析处理顺序进行简单说明。
图5是用于说明使用了图1～图3所示的本发明一实施方式的光信息解析装置10的检体S的光信息解析处理顺序的流程图。
如图5所示，首先，从照射部30对流槽12的毛细管部14照射照射光L0(步骤1：S101)，通过照射位置调整机构70使照射部30的光纤31的位置沿Y方向及Z方向移动，以使固定于流槽12的透过光受光部50的光纤51的光轴51a和照射部30的光纤31的光轴31a大致一致的方式进行调整(步骤2：S102)。另外，也可以以光纤31的光轴31a和光纤61的光轴61a在大致中心O(参照图4)交叉的方式通过照射位置调整机构70调整照射部30的光纤31的位置。即，也可以以散射·荧光受光部60的第二测定区域的大致中心和透过光受光部50的测定区域的大致中心相一致的方式进行调整。
另外，透过光受光部50的光纤51的光轴51a以通过毛细管部14的流路14a的大致中心O且与X方向平行、与Z方向正交的方式高精度地配置(参照图1及图3)。另外，透过光受光部50的光纤51的光轴51a与照射部30的光纤33的光轴31a大致一致的位置，是指透过光受光部50的受光量相对于来自照射部30的照射光为最大的位置。另外，照射部30的光纤31的位置的调整优选以在毛细管部14的流路14a内流过鞘液B或试样液A的状态进行。
接下来，通过照射位置调整机构70使照射部30的光纤31的位置沿X方向移动，并以上述的关系式(1)成立的方式进行调整(步骤3：S103)。在此，在照射部30，在不使用光纤31而使用透镜进行照射的情况下，以通过构成透镜决定的照射区域的中心与毛细管部14的流路14a的中心O大致一致，且以上述的关系式(1)成立的方式进行调整。另外，在步骤3中，优选以上述的关系式(2)成立的方式进行调整。另外在步骤3中，进一步优选以上述的关系式(3)成立的方式进行调整。
其次，以按照检体S相对于来自照射部30的照射光L0的相对位置等速变化的方式进行调整的试样液A作为试样流11A，将其从检体收容部(未图示)经由导入嘴15导入流槽12的流路13a(步骤4：S104)。另外，经由导入嘴15将试样液A向流槽12的流路13a导入的步骤4的成立定时不限于本流程的定时，例如也可以在上述的步骤1之前，如果在后述的步骤5之前，则也可以为任何定时。
其次，通过嘴位置调整机构80，以试样流11A的中心通过光纤51的光轴51a、光纤31的光轴31a及光纤61的光轴61a相交的位置(中心○)的方式，使导入嘴15的前端部15a在流槽12的流路13a内沿X方向、Y方向及Z方向移动，调整导入嘴15的前端部15a的位置(步骤5：S105)。
另外，散射·荧光受光部60的光纤61的光轴61a以通过毛细管部14的流路14a的大致中心O且与Y方向平行且与Z方向正交的方式高精度地配置(参照图2及图3)。另外，在散射·荧光受光部60，在不使用光纤61而使用透镜进行受光的情况下，以由构成透镜决定的散射·荧光受光区域的中心与毛细管部14的流路14a的中心O大致一致的方式进行配置。
另外，如图4所示，在对有利于使表面抗体的荧光成分的受光效率提高的检体S进行解析的情况下，以试样流11A的中心通过比光纤51的光轴51a、光纤31的光轴31a及光纤61的光轴61a相交的位置(大致中心O)在Y方向更远离光纤61的受光面61b的位置O’的方式，使导入嘴15的前端部15a在流槽12的流路13a内沿X方向、Y方向及Z方向移动，调整导入嘴15的前端部15a的位置。
其次，通过透过光受光部50对透过光L1进行受光，将其作为透过光信号SG1进行检测，将检测出的透过光信号SG1发送向解析部90，同时，通过散射·荧光受光部60对侧方散射光和/或荧光L2进行受光，将其作为散射·荧光信号SG2进行检测，将检测出的散射·荧光信号SG2发送向解析部90(步骤6：S106)。
最后，在解析部90，基于透过光信号SG1及散射·荧光信号SG2，而测定检体S的光信息，且基于测定的光信息解析检体S(步骤7：S107)，结束使用图1～图3所示的本发明一实施方式的光信息解析装置10的检体S的光信息解析处理顺序。另外，也可以在步骤7之后，进一步基于在步骤7解析的结果进行分注检体S的处理。另外，在解析时(为进行步骤6及步骤7)，不需要每次进行步骤1～步骤5。
通过上述的图5的检体S的光信息解析处理顺序，可以提高在透过光受光部50检测的透过光信号SG1的灵敏度。另外，可以提高在散射·荧光受光部60检测的散射·荧光信号SG2的灵敏度。另外，在解析部90，可以基于由透过光受光部50及散射·荧光受光部60检测出的透过光信号SG1及散射·荧光信号SG2，测定离散小的检体S的光信息。另外，也可以通过检体S提高表面抗体的荧光成分的受光效率。
其次，参照图6～图8说明本发明一实施方式的其它光信息解析装置10。
图6是本发明一实施方式的其它光信息解析装置的概略纵剖面图。图7是使图6的光信息解析装置绕Z轴旋转了90度的概略纵剖面图，图8是图6及图7的光信息解析装置的K-K线的概略横剖面图。另外，图9～图11是用于说明偏心夹具的图。
图6～图8所示的本发明一实施方式的其它光信息解枢装置10a、和图1～图3所示的本发明一实施方式的光信息解析装置10的不同点在于，代替使导入嘴15的前端部15a的位置与透过光受光部50及照射部30相一致地进行调整的嘴位置调整机构80，具备使导入嘴15的前端部15a的位置与透过光受光部50及照射部30相一致地进行调整的多个偏心夹具100i(I＝1～n)，从偏心夹具100i(i＝1～n)中选择最佳的偏心夹具100a，将所选择的偏心夹具100a安装于导入嘴15上，并将其固定于流槽12的锥形部13的上端部13b。
偏心夹具100i(i＝1～n)例如图9(a)～(c)、及图10(a)～(c)所示，通过安装导入嘴15且固定于流槽12的锥形部13的上端部13b，调整导入嘴15的前端部15a的位置。即，如图8所示，在安装导入嘴15且固定于流槽12的锥形部13的上端部13b时，从多个偏心夹具100i(i＝1～n)中选择试样流11A的中心通过光纤51的光轴51a、光纤31的光轴31a及光纤61的光轴63a相交的位置(中心O)的最佳的偏心夹具100a，使用所选择的最佳的偏心夹具100测定检体S的光信息。
另外，在对有利于使表面抗体的荧光成分的受光效率提高的检体S进行解析的情况下，如图11所示，在安装导入嘴15且将其固定于流槽12的锥形部13的上端部13b时，从多个偏心夹具100i(i＝1～n)中选择试样流11A的中心通过比光纤51的光轴51a、光纤31的光轴31a及光纤61的光轴61a相交的位置(中心O)在Y方向远离光纤61的受光面61b的位置O’的最佳偏心夹具100b，使用所选择的偏心夹具100b测定检体S的光信息。
另外，最佳的偏心夹具100a、偏心夹具100b的选择通过将导入嘴15安装于在各种偏心夹具100i(i＝1～n)上，并将其固定于流槽12的锥形部13的上端部13b时的实际的试样流11A的位置11A的位置决定。
通过上述的本发明一实施方式的其它光信息解析装置10a，可以提高在透过光受光部50检测的透过光信号SG1的灵敏度。另外，可以提高在散射·荧光受光部60检测的散射·荧光信号SG2的灵敏度。另外，在解析部90可以基于由透过光受光部50及散射·荧光受光部60检测的透过光信号SG1及散射·荧光信号SG2，测定离散小的检体S的光信息。另外，通过检体S也可以提高表面抗体的荧光成分的受光效率。
其次，对使用图6～图8所示的本发明一实施方式的其它光信息解析装置10a的检体S的光信息解析处理顺序进行简单说明。
图12是用于说明使用图6～图8所示的本发明一实施方式的其它光信息解析装置10a的检体S的光信息解析处理顺序的流程图。
使用图12所示的图6～图8所示的本发明一实施方式的其它光信息解析装置10a的检体S的光信息解析处理顺序、和使用图5所示的图1～图3所示的本发明一实施方式的光信息解析装置10的检体S的光信息解析处理顺序的不同点在于，在步骤5，代替通过嘴位置调整机构80调整导入嘴15的前端部15a的位置，在安装导入嘴15且将其固定于流槽12的锥形部13的上端部13b时，从多个偏心夹具100i(i＝1～n)中选择试样流11A的中心通过光纤51的光轴51a、光纤31的光轴31a及光纤61的光轴61a相交的位置(大致中心O)的最佳的偏置夹具100a，将导入嘴15安装于所选择的偏心夹具100a上并固定于流槽12的锥形部13的上端部13b。
另外，在对有利于使表面抗体的荧光成分的受光效率提高的检体S进行解析的情况下，如图11所示，在安装导入嘴15且将其固定于流槽12的锥形部13的上端部13b时，从多个偏心夹具100i(i＝1～n)中选择试样流11A的中心通过比光纤51的光轴51a、光纤31的光轴31a及光纤61的光轴61a相交的位置(大致中心O)在Y方向更远离光纤61的受光面61b的位置O’的最佳的偏心夹具100b，使用所选择的最佳的偏心夹具100b测定检体S的光信息。
另外，最佳的偏心夹具100a、偏心夹具100b的选择通过将导入嘴15安装于各种偏心夹具100i(i＝1～n)上并将其固定于流槽12的锥形部13的上端部13b时的实际的试样流11A的位置决定。
另外，将试样液A经由导入嘴15导入流槽12的流路13a的步骤4的处理定时不限于本流程的定时，例如也可以在上述的步骤1之前，如果在步骤5之前，则可以为任意的定时。另外，步骤2的照射部30的光纤31的位置的调整优选以在毛细管部14的流路14a内流过鞘液B或试样液A的状态进行。另外，在解析时(为进行步骤6及步骤7)，不需要每次进行步骤1～步骤5。
通过上述的图12的检体S的光信息解析成立顺序，可以提高在透过光受光部50检测的透过光信号SG1的灵敏度。另外，可以提高在散乱·荧光受光部60检测的散射·荧光信号SG2的灵敏度。另外，在解析部90，可以基于由透过光受光部50及散射·荧光受光部60检测到的透过光信号SG1及散射·荧光信号SG2，测定离散小的检体S的光信息。另外，通过检体S可以提高表面抗体的荧光成分的受光效率。
图1～图3所示的光信息解析装置10及图6～图8所示的光信息解析装置10a也可以是具备调整部的构成的光信息解析装置，调整部通过嘴位置调整机构80及偏心夹具100i与透过光受光部50及照射部30相一致地使导入嘴15的前端部15a的位置直接移动，但也可以是具备调整部的构成的光解析装置，所述调整部按照与透过光受光部50及照射部30相一致地使导入嘴15的前端部15a的位置相对移动的方式，使流槽12、固定于流槽12的透过光受光部50、散射·荧光受光部60、和相对于透过光受光部50进行了位置调整的照射部30，一起相对于导入嘴15的前端部15a的位置移动。
本发明一实施方式的光信息解析装置及光信息解析方法可以适用于与基因、免疫系、蛋白质、氨基酸、糖类的生体高分子相关的要求检查、解析、分析的领域，例如工学领域、食品、农业、水产加工等全部农学、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的领域。

Claims (24)

1.一种光信息解析装置，通过对分散于在流路内流动的液体的被测定对象即检体照射单模的照射光，而测定所述检体的光信息，其特征在于，
具有：
具有所述流路的流槽；
向所述流槽的所述流路导入所述液体的导入嘴；
对在所述流槽的所述流路流动的所述液体照射所述照射光的照射部；
对由从所述照射部照射的所述照射光所产生的所述液体的透过光进行受光，并将其作为透过光信号进行检测的、隔着所述流槽设于与所述照射部正对的位置的透过光受光部；
基于由所述透过光受光部所检测的所述透过光信号测定并解析所述检体的所述光信息的解析部，
所述透过光受光部以与光轴大致正交的受光面与所述照射部相面对，且所述受光面的中心与所述照射部的光轴大致一致的方式配置，
所述透过光受光部的所述受光面的直径d”和从所述透过光受光部的所述受光面的所述照射部照射的所述照射光的照射径D满足d”≤D的关系式，
所述透过光受光部具备：以与所述照射部相面对的方式配置与光轴大致正交的受光面的光纤，
所述光纤的纤芯径d和从所述光纤的所述受光面的所述照射部照射的所述照射光的照射径D满足d≤D的关系式，
所述光纤的包层径d’和所述光纤的所述受光面的从所述照射部照射的所述照射光的照射外轮廓径D’进一步满足D’≤d’的关系式。
2.如权利要求1所述的光信息解析装置，其特征在于，
还具备相对于基于所述照射部及所述透过光受光部的构成而决定的所述流路内的测定区域，相对地调整由所述流路内的所述液体产生的试样流的位置的调整部。
3.如权利要求2所述的光信息解析装置，其特征在于，
还具备一个以上的散射·荧光受光部，所述散射·荧光受光部对由从所述照射部照射的所述照射光产生的所述检体的侧方散射光和／或荧光进行受光，并将其作为散射·荧光信号进行检测，且将光轴设于与所述照射部的光轴交叉的、不与所述照射部正对的位置。
4.如权利要求3所述的光信息解析装置，其特征在于，
所述散射·荧光受光部具备：以不与所述照射部相面对的方式配置与光轴大致正交的受光面的光纤。
5.如权利要求3或4所述的光信息解析装置，其特征在于，
所述照射部的光轴和所述散射·荧光受光部的光轴大致正交。
6.如权利要求2～4中任一项所述的光信息解析装置，其特征在于，
以所述试样流的大致中心通过所述测定区域的大致中心的方式相对地调整所述流路内的所述试样流的位置。
7.如权利要求3或4所述的光信息解析装置，其特征在于，
所述调整部以所述试样流的大致中心通过与所希望的至少一个所述散射·荧光受光部交叉且比所述测定区域的大致中心更从所交叉的该散射·荧光受光部离开的位置的方式，相对地调整所述流路内的所述试样流的位置。
8.如权利要求2～4中任一项所述的光信息解析装置，其特征在于，
所述调整部具备调整所述流槽的所述流路内的所述导入嘴的前端部的位置的嘴位置调整机构，
通过由所述嘴位置调整机构调整所述流槽的所述流路内的所述导入嘴的前端部的位置，相对所述测定区域调整所述试样流的位置。
9.如权利要求2～4中任一项所述的光信息解析装置，其特征在于，
所述调整部具备多个偏心夹具，所述多个偏心夹具通过安装所述导入嘴且固定于所述流槽而调整所述流槽的所述流路内的所述导入嘴的前端部的位置，且所述导入嘴的前端部的位置不同，
利用从多个所述偏心夹具中选择的最佳的所述偏心夹具，以相对于所述测定区域成为所希望的所述试样流的位置的方式调整所述流路内的所述导入嘴的前端部的位置。
10.如权利要求1～4中任一项所述的光信息解析装置，其特征在于，
所述照射部具备传输所述照射光的光纤。
11.如权利要求1～4中任一项所述的光信息解析装置，其特征在于，
还具备调整所述照射部的光轴的方向及位置，并且以满足所述关系式的方式调整所述照射部和所述透过光受光部的所述受光面的距离的照射位置调整机构。
12.如权利要求1所述的光信息解析装置，其特征在于，
还具备一个以上的散射·荧光受光部，所述散射·荧光受光部对由从所述照射部照射的所述照射光产生的所述检体的侧方散射光和／或荧光进行受光，并将其作为散射·荧光信号进行检测，且将光轴设于与所述照射部的光轴交叉的、不与所述照射部正对的位置。
13.如权利要求12所述的光信息解析装置，其特征在于，
所述散射·荧光受光部具备：以不与所述照射部相面对的方式配置与光轴大致正交的受光面的光纤。
14.如权利要求12或13所述的光信息解析装置，其特征在于，
所述照射部的光轴和所述散射·荧光受光部的光轴大致正交。
15.如权利要求12或13所述的光信息解析装置，其特征在于，
所述照射部具备传输所述照射光的光纤。
16.如权利要求12或13所述的光信息解析装置，其特征在于，
还具备调整所述照射部的光轴的方向及位置，并且以满足所述关系式的方式调整所述照射部和所述透过光受光部的所述受光面的距离的照射位置调整机构。
17.一种光信息解析方法，通过导入嘴将分散有作为被测定对象的检体的液体导入到流槽的流路内，对分散于在所述流路内流动的所述液体中的所述检体照射单模的照射光，由此测定所述检体的光信息，其特征在于，
具备：
(a)使设于隔着所述流槽与照射部正对的位置的、对由从所述照射部照射的所述照射光所产生的所述液体的透过光进行受光并将其作为透过光信号进行检测的透过光受光部的光轴，与所述照射部的光轴大致一致的工序；
(b)以所述透过光受光部的所述受光面的直径d”，和所述透过光受光部的所述受光面的、从所述照射部照射的所述照射光的照射径D满足d”≤D的关系式的方式进行调整的工序，
所述透过光受光部具备光纤，与所述光纤的光轴大致正交的受光面以与所述照射部对向的方式进行配置时，
在所述工序(b)，以所述光纤的纤芯径d，和所述光纤的所述受光面的、从所述照射部照射的所述照射光的照射径D满足d≤D的关系式的方式进行调整，
在所述工序(b)，以所述光纤的包层径d’，和从所述光纤的所述受光面的所述照射部照射的所述照射光的照射外轮廓径D’进一步满足D’≤d’的关系式的方式进行调整。
18.如权利要求17所述的光信息解析方法，其特征在于，
具备：
在所述工序(b)之后相对于基于所述照射部和所述透过光受光部的构成决定的所述流路内的测定区域相对地调整所述流路内的所述液体的试样流的位置的工序(c)。
19.如权利要求18所述的光信息解析方法，其特征在于，
所述工序(c)中，以所述试样流的大致中心通过所述测定区域的大致中心的方式相对地调整所述流路内的所述试样流的位置。
20.如权利要求18所述的光信息解析方法，其特征在于，
具备：
在所述工序(c)之前，使对从所述照射部照射的所述照射光的所述检体的侧方散射光和／或荧光进行受光并将其作为散射·荧光信号进行检测的、基于设于不与所述照射部正对的位置的一个以上的散射·荧光受光部的构成而决定的第二测定区域的大致中心，与所述测定区域的大致中心相一致的工序(d)，
所述工序(c)中，以所述试样流的大致中心通过所述测定区域的大致中心的方式相对地调整所述流路内的所述试样流的位置。
21.如权利要求18所述的光信息解析方法，其特征在于，
具备：
在所述工序(c)之前，使对从所述照射部照射的所述照射光的所述检体的侧方散射光和／或荧光进行受光并将其作为散射·荧光信号进行检测的、基于设于不与所述照射部正对的位置的一个以上的散射·荧光受光部的构成而决定的第二测定区域的大致中心，与所述测定区域的大致中心相一致的工序(d)，
所述工序(c)中，以所述试样流的大致中心通过与所希望的至少一个所述散射·荧光受光部的光轴交叉且比所述测定区域的大致中心更从所交叉的该散射·荧光受光部离开的位置的方式，相对地调整所述流路内的所述试样流的位置。
22.如权利要求20或21所述的光信息解析方法，其特征在于，
所述工序(d)中，使所述散射·荧光受光部的光轴和所述照射部的光轴在所述测定区域内大致正交。
23.如权利要求18～21中任一项所述的光信息解析方法，其特征在于，
所述工序(c)中，通过调整所述流槽的所述流路内的所述导入嘴的前端部的位置的嘴位置调整机构，而相对所述测定区域调整所述试样流的位置。
24.如权利要求18～21中任一项所述的光信息解析方法，其特征在于，
所述工序(c)中，利用通过安装所述导入嘴并将其固定于所述流槽而调整所述流槽的所述流路内的所述导入嘴的前端部的位置的、从所安装的所述导入嘴的前端部的位置不同的多个偏心夹具中选择的最佳的所述偏心夹具，以相对于所述测定区域成为所希望的所述试样流的位置的方式，调整所述流路内的所述导入嘴的前端部的位置。
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