CN102954964A - 光学测量设备和芯片寿命判断方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种光学测量设备和芯片寿命判断方法。该光学测量设备包括光照射部，其被配置为将光照射到流过可拆卸芯片中的流路的样品上；光检测部，其被配置为检测当被光照射部用光照射时从样品发出的光信息；以及判断部，其被配置为基于通过光检测部检测到的光信息，判断出芯片更换时期。

Description

光学测量设备和芯片寿命判断方法

技术领域

本公开涉及一种光学测量设备和芯片寿命判断方法，更具体地，涉及一种光学测量设备，其包括通过光学检测流过可拆卸芯片中的流路的样品来判断芯片寿命的判断部分；以及一种芯片寿命判断方法，其用于通过光学检测流过可拆卸芯片中的流路的样品来判断芯片寿命。

背景技术

近年来，随着分析技术的发展，正在开发使诸如细胞和微生物的生物微粒、诸如微球的微粒等流过流路以在流动过程中单独测量微粒并分析和分选被测微粒的技术，以及使用这一技术的光学测量设备。

作为使用流路分析或分选微粒的这一技术的典型实例，技术上正在改善被称为流式细胞术的分析技术。此外，在流式细胞术中，正开始使用可拆卸微芯片。例如，已知包括鞘液可流过其的流路和用于将样品液导入流过该流路的鞘液层流中的微管的微芯片（例如，见日本专利申请公开第2010-54492号）。

如流式细胞术的在流路中分析和分选微粒的技术被广泛用于各种领域，诸如医学领域、药物开发领域、临床检查领域、食品领域、农业领域、工程领域、法医学领域以及犯罪鉴别领域。尤其在医学领域，该技术在病理学、肿瘤免疫学、移植学、遗传学、再生医学、化学疗法等中发挥着重要作用。

如上所述在光学测量设备中，为通过减少设备清洗等来提高测量精度或提高工作效率，在许多情况下使用可拆卸微芯片，尤其在预定期间之后可随意处置的芯片。然而，实际上，用户会长时间使用该芯片，或者在清洗它之后再使用它。此外，由于用户基于经验或通过直觉来判断可拆卸芯片的寿命，所以有光学测量设备的测量精度可能降低或易于发生缺陷的问题。

发明内容

需要一种能在芯片更换时期（下文中，也被称为“芯片寿命”）提醒用户更换芯片而无需依赖个人经验或直觉的方法和设备。

考虑到如上所述情况，存在对用于提醒用户更换芯片的光学测量设备和芯片寿命判断方法的需求。

根据本公开的实施方式，提供了一种光学测量设备，包括：光照射部，其被配置为将光照射到流过可拆卸芯片中的流路的样品上；光检测部，其被配置为检测当被光照射部用光照射时从样品发出的光信息；以及判断部，其被配置为基于通过光检测部检测到的光信息，判断出芯片更换时期。采用该结构，无需依赖个人用户的经验或直觉即能判断芯片寿命（更换时期），并能对具有较少差异的每个芯片稳定地做出这一判断。此外，根据用户对测量目的、目标等的需求来如下自由改变条件设置也变得可能。

该光学测量设备还可包括芯片信息识别部，其被配置为从标识符识别芯片信息。在该情况下，判断部可基于光学信息和芯片信息中的至少一个来判断芯片的更换时期。采用该结构，能更精确地把握芯片的使用状态。

可基于阈值来选择光信息。采用该结构，使得在判断芯片寿命（更换时期）时消除易于引起判断错误的噪声变得可能。因此，可很容易且无差异地对每个芯片进行寿命判断。

当基于光学信息所计算的样品数量达到最大计数的恒定值时，判断部可判断出当前是芯片的更换时期。

当自基于光学信息判断出同时测量了大量样品后，已经过一定时间时，判断部可判断出当前是芯片的更换时期。

当基于光学信息所计算的样品尺寸达到关于样品尺寸的最大累计值的恒定值时，判断部可判断出当前是芯片的更换时期。

根据本公开的实施方式，提供了一种芯片寿命判断方法，包括：将光照射到流过可拆卸芯片中的流路的样品上；检测当用光照射时从样品发出的光信息；以及基于检测到的光信息，判断出芯片的更换时期。

这里，本公开使用的“样品”是能够流过流路的物质，且例如是生物相关微粒，诸如细胞、微生物、脂质体、DNA以及蛋白质；或者是合成微粒，诸如胶乳颗粒、凝胶颗粒以及工业颗粒。

根据本公开的实施方式，使得无需依赖个人用户的经验或直觉即能提醒用户更换芯片变得可能。

根据以下对如附图所示的最佳形式的实施方式的详细描述，本公开的这些和其他目标、特征和优势将变得更加明显。

附图说明

图1是示出根据本公开第一实施方式的光学测量设备1的示意性概念图；

图2是示出根据本公开第一实施方式的光学测量设备1的示意性概念图；

图3是示出根据本公开实施方式的流程1的芯片寿命判断方法的流程图；

图4是示出根据本公开实施方式的流程2的芯片寿命判断方法的流程图；

图5是示出根据本公开实施方式的流程3的芯片寿命判断方法的流程图；

图6是示出根据本公开实施方式的流程4的芯片寿命判断方法的流程图；

图7是示出根据本公开实施方式的流程5的芯片寿命判断方法的流程图；

图8是示出在2个样品S同时大量流过来的情况下（颗粒数量为2和3的情况下）光学信息（脉冲信号等）的状态的一个实例的替代数字的曲线图；

图9是示出判断部的结构的框图；以及

图10是示出在每秒10000个事件×60秒×5次是每个芯片的寿命的情况下的累计事件（脉冲信号等）的数量的曲线图。

具体实施方式

下文中，将参照附图来描述本公开的实施方式。应当注意，以下实施方式是本公开典型实施方式的实例，且本公开的范围不应被狭窄地解释。应当注意，将按照以下顺序来给出描述。

1．光学测量设备

（1）芯片

（2）光照射部

（3）光检测部

（4）电信号转换部/AD转换部

（5）芯片信息识别部

（6）判断部

2．芯片寿命判断方法

3．流式细胞术

<1．光学测量设备>

图1和图2是各自示出根据本公开第一实施方式的光学测量设备1的示意性概念图；

按照大致分类，本公开的光学测量设备1至少包括光照射部11、光检测部12以及判断部13。

包括流路2的可拆卸芯片（基底T）可安装在光学测量设备1上。当芯片（基底T）具有标识符I时，光学测量设备1可包括根据标识符I来识别芯片信息的芯片信息识别部。

光学测量设备1还可包括将光信息转换为电信号（光脉冲）的电信号转换部（未示出）以及执行模拟-数字转换的AD转换部（未示出）。应当注意，本公开的光学测量设备1还可包括调节芯片中流路2的层流的部分、温度控制器、分选部以及控制各部分功能的控制器。此外，控制器可执行由判断部、芯片信息识别部、电信号转换部、AD转换部等实施的处理。

根据本公开，使得无需依赖个人用户的经验或直觉即能判断芯片更换时期（芯片寿命）并由此提醒用户更换芯片变得可能。换句话说，根据本公开，使得自动计算和预测包括芯片使用频率和使用时期的芯片使用状态并提醒用户更换已经或即将使用一定量/时期以上的芯片变得可能。

此外，由于可减小每个芯片的寿命判断上的差异，所以能稳定且有效地执行芯片更换。此外，也使得根据用户对测量目的、目标等的需求来自由改变对芯片寿命的条件设置变得可能。此外，能实时判断芯片寿命。因此，能够更精确地把握芯片使用状态，并可由此减少光学测量中的运行成本。

（1）芯片

本公开的光学测量设备1可配备有包括流路2的可拆卸芯片（基底T）。例如，芯片的安装位置是光照射部11与光检测部12之间的位置。例如，可安装立式芯片或横式芯片。

此外，期望该芯片具有利用其可获得芯片信息的标识符I（作为一个实例，见图2）。标识符I的位置不具体限定。例如，标识符I可被分配至芯片外壳、可粘附至芯片、可结合到芯片体中或者可拆卸。

采用该结构，由于能很容易把握各芯片的包括使用频率和使用时期的芯片使用状态，所以能精确判断各芯片的更换时期。

这里，标识符I的实例包括条形码、数据矩阵条形码、高频波（RFID）、标记、字符以及形状（凹凸形、突起、切口、沟槽等）。经由芯片信息识别部可从标识符I获得芯片信息。

芯片信息包括有关芯片寿命（更换时期）的信息。芯片信息的实例包括关于各芯片的区分、芯片使用频率、芯片的使用时期、使用芯片时设备的运行状态以及此时的芯片使用状态。

存储芯片信息的存储部不具体限定，且可以是芯片的标识符I、所使用设备中的存储部、存在于网络中的存储部等。

样品S流过流路2，并由后续将描述的光照射部11将光照射在流路2的预定位置上，从而由光检测部12获得源于样品S的各种类型的光信息。

流路2的宽度、深度和截面形状不具体限定，且可自由设计，只要能形成流路。流路2的一个实例是微流路，其具有1mm以下的宽度（更具体地，10μm以上且1mm以下的宽度）。

应当注意，当采用了形成在芯片（基底T）中的流路2时，期望用透明材料形成流路2的表面。

例如，期望芯片具有如图1所示的由多个基底形成流路2的结构。

此外，可使用如图2所示的大致在中心处的用于注入样品液的流路被用于注入鞘液的两个流路夹在中间并连接流路2的芯片。采用该结构，形成鞘液层流和样品液层流，使得样品S流过流路2。在这种芯片的情况下，通过在光学测量设备中放置芯片后，首先使鞘液流动并接着使样品液流动来开始光学测量。

可通过针对基底层湿法刻蚀、注射成型、切割等来形成作为芯片的基底。基底的材料不具体限定，且能够考虑检测方法、可加工性、耐久性等而适当选择。该材料仅需要是具有耐热性、透光性等的材料，并基于所期望的光学分析来选择。该材料的实例包括玻璃和各种塑料（聚丙烯、聚碳酸酯、环烯烃聚合物、聚二甲基硅氧烷等）。

（2）光照射部

本公开的光照射部11将光照射在流过可拆卸芯片的流路2的样品S上。

光照射部11仅需使用对应于所期望类型的光的光源。从光源照射出的光的类型不具体限定，但必须要引起从样品S发出的荧光或散射光，期望该种光是具有恒定光方向、波长和光强度的光。光类型的实例包括激光和LED。当使用激光时，其类型也不具体限定，且可自由组合从氩离子（Ar）激光、氦-氖（He-Ne）激光、染料激光、氪（Kr）激光等选出的一种或两种类型以上。

（3）光检测部

本公开的光检测部在通过光照射部11用光照射时，检测从样品S发出的光信息。

光检测部12不具体限定，只要它能检测光信息，且可自由选择和使用已知光检测器。

例如，可使用荧光测量装置、散射光测量装置、反射光测量装置、衍射光测量装置、紫外光谱仪、红外光谱仪、拉曼光谱仪、FRET测量装置、FISH测量装置等。此外，也可使用各种其它光谱测量装置、多个光检测器排成阵列的所谓多通道光检测器等。可自由组合和使用从上述那些选出的一种或两种类型以上。可通过结合如上所述的光照射部11和光检测部12来获得从样品S发出的光信息。

此外，光检测部12的放置位置不具体限定，且可自由设计，只要能检测到从样品S发出的光信息。例如，如图1和图2所示，当将流路2夹在中间时，光检测部12可被置于光照射部11的另一侧。

（4）电信号转换部/AD转换部

本公开的光学测量设备1可额外包括将光信息转换成电信号的电信号转换部（未示出）。采用该结构，可获得信号强度的峰值（光脉冲）。

还可通过AD转换部（未示出）来AD转换通过转换获得的电信号。此后，基于数字数据，可通过数字处理器等中的分析计算机和软件来提取出直方图以执行分析（数字波形处理等）。

例如，通过数字波形处理器（未示出），可将由光检测部12检测到的光信息制作成如图1和图2所示的脉冲（脉冲形状）。基于脉冲形状、基准线和阈值，能计算出由高度和宽度计算出的峰高、峰宽和峰面积/体积。应当注意，可通过后续将描述的判断部来适当改变阈值。

基于光信息，通过如上所述的CPU、处理器等可获得关于光脉冲数量、具有超过阈值的高度的光脉冲数量、以及各脉冲的高度、宽度、面积等的数据。

（5）芯片信息识别部

期望本公开的光学测量设备1额外包括芯片信息识别部14。芯片信息识别部14可经由网络、通信电缆等连接至光学测量设备1。芯片信息识别部14是能够通过机械识别等来识别标识符I作为芯片信息的设备（例如，见图2）。仅需设置芯片信息识别部14，使得它能识别标识符I。

用于识别的方法的一个实例包括通过芯片信息识别部14（例如，条形码读取器和CCD照相机）进行拍照和读取标识符I（例如，条形码、字符和3D形状），从而获取标识符I的图像数据。

作为一个实例，可通过连接至或并入个人计算机等的诸如CCD照相机的图像识别设备来获取粘附至芯片外壳的标识符I的数据。此外，当芯片装配在光学测量设备中时，可通过图像识别设备等来获取芯片中的标识符I的数据。

此外，当使形成在芯片中的凹槽等的形状与芯片信息识别部14的传感器接触或结合时，识别标识符并获取其数据。

根据一定规则，通过CPU等将所获取的标识符的数据转换成数字、字符、符号等的芯片信息。

此外，作为用于识别的方法，在安置到基底的标识符I是高频波（RFID）等的情况下，包括无线功能的芯片信息识别部14可获取存储在标识符中的芯片信息。

芯片信息识别部14可将从芯片的标识符获取的芯片信息与存储在后续将描述的存储部28等中的芯片信息的数据进行核对，并判断所安装的芯片是否已使用。

此外，诸如关于各芯片的使用状态的信息（使用频率、使用时期等）的芯片信息也可存储在光学测量设备、网络等提供的存储部中。

因此，即使在关闭设备电源时，重启后也能对芯片更换时期做出判断。另外，在网络系统由多个设备构成的情况下，即使对于已在不同设备中使用过的芯片，也能对芯片更换时期做出判断。此外，也可以更新和存储在测量期间已获取的新的芯片信息。

（6）判断部

本公开的判断部13基于通过光检测部12检测到的光信息来判断芯片更换时期（例如，见图3至图8）。

图9示出了判断部13的示意性结构的一个实例。判断部13至少包括CPU（中央处理单元）21。判断部13能通过经由总线将各种类型的硬件连接至CPU来构成。应当注意，CPU和各种类型的硬件可使用装配在光学测量设备中的各种硬件资源。

作为硬件，至少使用用作CPU 21的工作存储器的ROM（只读存储器）23、RAM（随机存取存储器）24，以及接口25。在该实施方式中，也使用了可向其输入与用户操作对应的指令的输入部26、显示部27以及存储部28。

诸如ROM 23和存储部28的能存储条目的硬件存储了用于执行后续将描述的“芯片寿命判断方法”的处理的程序（下文中，也被称为“芯片寿命判断程序”）。光照射部11、光检测部12、电信号转换部、AD转换部以及芯片信息识别部14连接至接口25。

当通过输入部26、芯片插入等输入判断芯片寿命（更换时期）的指令时，CPU 21能够将存储在ROM 23等中的芯片寿命判断程序在RAM 24中展开，并用作波长分析部、个体识别处理器等。例如，波长分析部能处理光信息并分析光脉冲的峰顶数量、宽度以及面积/体积。此外，芯片信息识别部14能执行芯片信息的机械识别处理、用于将识别数据转换成芯片信息的转换处理等。

CPU 21还能基于光信息和芯片信息来控制设备。

CPU 21还能将信息数据存储在存储部28中，并使用它们进行适当计算。

判断部13根据后续将描述的“芯片寿命判断方法”来判断芯片寿命（芯片更换时期）。此外，期望将光信息转换成数字数据。

通常，在芯片被长期使用或清洗后再使用的情况下，颗粒易于粘附在芯片流路的内侧上，从而导致流路堵塞。此外，通常易于发生干扰样品流的沉积，尤其是在流路变化点（例如，流路变长和变薄的点）处。

相比之下，通过本公开的芯片寿命判断，使得在流路中发生诸如样品、缓冲液等的阻塞和沉积的故障之前，无需依赖单个用户的经验或直觉即能提醒用户更换芯片变得可能。

此外，期望在存储部28等中预先存储各种类型的条件设置阈值数据，使得可基于阈值来分类关于所获取的光信息的模拟和数字数据。因此，可更精确更少差异地判断芯片更换时期。

<2．芯片寿命判断方法>

本公开的芯片寿命判断方法（判断步骤）至少包括：用于基于源自流过可拆卸芯片中的流路2的样品S的光信息来判断芯片更换时期的判断步骤。

更期望地，该方法包括用于将光照射到流过可拆卸芯片中的流路2的样品S上的光照射步骤，以及当由光照射部11用光照射时，用于通过光检测部12来检测从样品S发出的光信息的检测步骤。

存在以下判断方法作为更期望的芯片寿命判断方法。

该方法的一个实例是芯片寿命（更换时期）判断方法，其包括通过组合从以下条目（a）至（c）所选出的一个或两个以上而获得的步骤。

具体地，（a）当基于光信息所计算的样品S的数量达到最大计数的恒定值时，判断芯片寿命（更换时期）（见图3）。

此外，（b）当自基于光信息确定已同时测量了大量（多个）样品S起，已经过一定时间之后，判断芯片寿命（更换时期）（见图4）。

此外，（c）当基于光信息所计算的样品S的尺寸达到关于样品S的尺寸的最大累计数的恒定值时，判断芯片寿命（更换时期）（见图5）。

使用图3所示流程1，将描述（a）当基于光信息所计算的样品S的数量达到最大计数的恒定值时判断芯片寿命（更换时期）的情况。

在开始测量之后，判断部13利用源自从芯片的流路2中的一个样品S（细胞）发出的光信息的一个峰（下文中，也被称为“1峰基准”），确定一个峰顶作为一个计数。作为1峰基准，可使用所测量的多个峰的平均值。应当注意，计数可以是整数。

此外，例如，可适当设置以下（i）和（ii）中的条件设置。

（i）如图8所示，选择了具有由于被测峰的峰值分裂而产生的多个封顶的峰。在该情况下，对峰值分裂的峰顶数量计数。

此外，（ii）选择了已测量的一个峰的高度高于“1峰基准”的峰。所选峰的高度除以“1峰基准”的高度。将此时的商计为峰顶数量。

此外，期望设定用于基于高度来分类峰的阈值。对高度等于或大于阈值的峰计数，且对高度小于阈值的峰不计数。因此，可减小由于噪声等的影响而导致峰计数的错误。

应当注意，被测峰超过设定阈值的情况也被称为“事件”。

期望判断部13在存储部28、RAM 24等中存储关于计数（值）、测量时间、信号强度等的测量数据。也可以基于该数据来计算每单位时间（秒）的事件数量（每秒事件：eps）。

随后，当峰顶数量（细胞计数）的总计数值达到事先已存储在存储部28等中的最大计数的恒定值（上限值）时（是），判断部13判断当前是芯片更换时期，并使显示部27显示“警告”。通过警告的显示，提醒用户更换芯片。

当计数值超过“最大计数”时，将在流路中发生堵塞或检测精度下降的可能性变得极高。

此外，“显示”仅需被理解为视觉、听觉、触觉等，且除图像之外可使用光、音频、振动等。此外，可经由网络在网络终端等中进行显示。其装置和方法不具体限定。

此外，基于eps，判断部13还能预测计数值达到最大计数的到达时间，并在警告之前显示连同“预警告”一起的达到时间。

另一方面，当判断出总计数值尚未达到最大计数值的恒定值（例如，事件数量>1000000）时（否），判断部13还判断其是否仍在“测量”。

当判断出其仍在“测量”时（是），继续光脉冲计数。当判断出其不在“测量”时（否），开始对新测试样品的“新测量”。

此时，所获取的关于直到此时的峰顶数量、eps等的数据被存储在存储部28等中。因此，即使在“新测量”之后，也能使用芯片的峰顶数量的累计数（例如，累计事件数）。因此，可显示更高精度的警告。

使用图4所示的流程2，将描述（b）当自基于光信息确定已同时测量到大量样品S（细胞等）起已经过一定时间之后判断芯片寿命（更换时期）的情况。将适当省略与上述流程1相同的部分。

开始测量后，判断部13判断是否已有大量样品S同时经过了芯片的流路2的测量区。当已有大量样品S同时经过时，所测量的样品溶液的浓度极有可能很高，且存在很大的将在流路中发生堵塞的可能性。

当判断出被测峰的大小大于“一个样品（细胞）的一个峰”（1峰基准）（“大峰”）时，判断部13判断多个样品S已同时经过了流路的预定区域。

这里，被测峰与1峰基准之间的比较仅需基于峰的形状（高度、宽度和面积/体积）来进行，考虑到取决于数据处理速度或大量样品的通过的峰值分裂或宽峰，优选峰面积。

此时，期望基于形状（高度、宽度、面积/体积等）对判断部13设置用于分类被测峰的阈值。

例如，通过提高对阈值的设置，可将同时经过很多样品S这一事实显示为“紧急警告”。另一方面，通过降低对阈值的设置，即使同时经过少量样品S这一事实也可被显示为“警告”。因此，由于可根据同时经过的样品S数量的量级来改变警告级别，所以使避免诸如堵塞的故障变得简单。

此外，可设置多个阈值，以使得设置对应于多个所设置阈值的多个警告级别并在相应警告级别处显示变得可能。

在判断出已同时测量到大量样品S的情况下，判断部13还可设置判断次数的数量，并在该数量超过判断次数的设定数量时，显示“紧急警告”。

如上所述，由于判断出已同时测量到大量样品S（“大峰”）（是）后，在经过一定时间之后，流路堵塞的可能性变高，所以判断部13判断当前是芯片更换时期，并在显示部上显示“警告”。

当判断出未同时测量到大量样品S时（否），判断部13判断其是否仍在“测量”。当判断出其仍在“测量”时（是），继续光脉冲计数。当判断出其不在“测量”时（否），开始对新测试样品的“新测量”。

应当注意，“一定时间”的起点可以是确定“大峰”的时间点。考虑到“大峰”的大小，可设置“一定时间”的宽度。例如，对于较大的“大峰”，“一定时间”的宽度设置得较短，以及对于较小的“大峰”，“一定时间”的宽度设置得较长。可事先在存储部28等中存储对起点和宽度的设置。

应当注意，“警告”可不必等待所经过的一定时间而立即显示。此外，当判断出“大峰”时，可显示“预警告”，并在其后经过一定时间之后，可显示“警告”。

使用图5所示的流程3，将描述（c）当基于光信息所计算的样品S的尺寸达到关于样品S的尺寸的最大累计数的恒定值时判断芯片更换时期的情况。将适当省略与上述流程1相同的部分。

如上所述，开始测量后，判断部13能根据峰面积来确定流过芯片的流路2的细胞的尺寸。判断部13计算峰面积，并在存储部28等中存储累计面积数。应当注意，“峰面积”可用“峰体积”来替代。

此时，期望基于面积，对判断部13设置用于分类峰值的阈值。通过设置阈值，可消除干扰，并可获得更精确的峰面积。

本文使用的“最大累计数”是光脉冲等累计的最大数量，并且是流路中将发生堵塞或检测精度将下降的可能性变得极高的值。

当峰面积的总和达到事先已存储在存储部28等中的峰面积累计的最大累计数的恒定值（上限值）时（是），判断部13判断出当前是芯片更换时期，并在显示部27上显示“警告”。通过显示警告，提醒用户更换芯片。此外，当判断出该总和未达到峰面积的最大累计数时（否），判断部13判断其是否仍在“测量”。当判断出其仍在“测量”时（是），继续光脉冲计数。当判断出其不在“测量”时（否），开始对新测试样品的“新测量”。

此外，可组合从上述（a）至（c）选择的两个或多个。可适当改变（a）至（c）的顺序。当满足从（a）至（c）选择的两个或多个时，可判断出芯片更换时期。

当满足（a）至（c）中的任一个时，也可以判断出芯片更换时期（例如，见图6）。因此，能更可靠地防止流路的堵塞等。

基于光信息，判断部13能计算出峰顶数量、峰高、峰宽、峰面积（体积）等。此外，可累计这些值，并可将其数据存储在存储部28等中。应当注意，预定的峰顶数量的总计数值、预定峰面积和预定的峰面积累计的上限值被存储在存储部28中。

判断部13判断出峰顶数量的总计数值是否等于或大于预定的峰顶的总值（是或否）。当该值等于或大于预定值时，显示“警告”。

当该值不等于或大于预定的峰顶的总值时（否），则判断部13判断是否已同时测量到大量样品S。此外，判断部13判断是否该面积等于或大于预定峰面积（体积）（是或否）。当判断出等于或大于预定峰面积（体积）时，显示“警告”。

当判断出该面积不等于或大于预定峰面积（体积）时（否），判断部13可显示“预警告”。随后，判断部13判断该值是否等于或大于预定的峰面积累计的上限值（是或否）。

当判断出等于或大于预定的峰面积累计的上限值时（是），显示“警告”。当判断出该值不等于或大于预定的峰面积累计的上限值时（否），判断部13判断其是否仍在“测量”。当判断出其仍在“测量”时（是），继续光脉冲计数。当判断出其不在“测量”时（否），开始对新测试样品的“新测量”。

通过使用标识符I和芯片信息识别部14，可计算出自芯片安装在设备上起经过的时间。此外，当芯片安装时间变为等于或大于预定安装时间时，可以判断出芯片更换时期，并在显示部上显示“警告”。

作为一个实例，当插入芯片时，将来自标识符I的芯片信息与存储在存储部28中的芯片信息进行核对。作为核对的结果，当芯片首次安装在设备上时（是），开始光脉冲计数。另一方面，当芯片多次安装在设备上时（否），判断芯片更换时期而不开始光脉冲计数，并在显示部上显示“警告”。因此，可防止芯片使用两次。

此外，作为一个实例，如图7所示在插入芯片后，判断部13检查芯片信息（芯片ID等），且当未经过预定时间时（否），开始光脉冲计数。当自芯片插入起已经过预定时间时（是），判断部13判断出当前是芯片更换时期而不开始光脉冲计数，并在显示部上显示“警告”。芯片插入后的安装时间可用时间存储在存储部28中。

可通过判断部13或者芯片信息识别部14来判断芯片插入后的安装时间是否小于预定时间。芯片信息识别部14的结果可传送至判断部13，使得判断部13显示“警告”，或者判断其是否仍在“测量”。

<3．流式细胞术>

由于其高精度，本公开的光学测量设备优选可用于流式细胞术中。

“流式细胞术”是通过在将微粒排成一列的同时注入微粒到流体中作为分析对象以及当用激光等照射时检测从微粒发出的荧光或散射光的一种分析和分选微粒（样品S）的分析技术。流式细胞术的过程可大致分为以下的（1）水流系统、（2）光学系统、（3）电气/分析系统以及（4）分选系统。

（1）水流系统

在水流系统中，将待分析的微粒在流单元（流路）中排成直线。更具体地，使鞘流在流单元中以恒定流速流动，并将包括微粒的样品流注入该状态下的流单元的中心区域。此时，根据层流原理，这些流不混合，且会形成层流。随后，基于待分析的微粒的尺寸来调节鞘流和样品流的流量，使得微粒直线流动。

（2）光学系统

在光学系统中，诸如激光的光照射在待分析的微粒上，并检测从微粒发出的荧光或散射光。在微粒在（1）水流系统中排成直线的同时使微粒通过光照射区域，针对每个参数，通过光检测器来检测每当通过一个微粒时从该微粒发出的荧光或散射光，从而分析各微粒的特征。

（3）电气/分析系统

在电气/分析系统中，通过光学系统检测到的光信息被转换成电信号。AD转换通过转换获得的电信号，从而基于所获得的数据通过分析计算机和软件来提取和分析直方图。

例如，在脉冲检测系统中，通过检测当微粒横过激光时引起的荧光或散射光作为电脉冲，并分析脉冲高度、脉冲宽度、脉冲面积等来进行分析。

（4）分选系统

在分选系统中，已测量的微粒被分离和重新获取。作为典型的分选方法，有一种包括向已测量的微粒施加正或负电荷并用两个具有电位差的偏转板将流单元夹在中间从而根据它们的电荷将带电微粒拉向一个偏转板的分选方法。

应当注意，本公开也可采用以下结构。

（1）一种芯片寿命判断设备，包括：

光照射部，其被配置为将光照射到流过可拆卸芯片中的流路的样品上；

光检测部，其被配置为检测当被光照射部用光照射时从样品发出的光信息；以及

判断部，其被配置为基于通过光检测部检测到的光信息，判断出芯片更换时期。

（2）根据（1）所述的芯片寿命判断设备，还包括：

芯片信息识别部，其被配置为从标识符识别芯片信息，

其中，判断部基于光信息和芯片信息中的至少一个，判断出芯片更换时期。

（3）根据（1）或（2）所述的芯片寿命判断设备，

其中，基于阈值来选择光信息。

（4）根据（1）至（3）中任一项所述的芯片寿命判断设备，

其中，当基于光信息所计算的样品数量达到最大计数的恒定值时，判断部判断出当前是芯片更换时期。

（5）根据（1）至（4）中任一项所述的芯片寿命判断设备，

其中，当自基于光信息判断出已同时测量了大量样品起，已经过一定时间时，判断部判断出当前是芯片更换时期。

（6）根据（1）至（5）中任一项所述的芯片寿命判断设备，

其中，当基于光信息所计算的样品尺寸达到关于样品尺寸的最大累计值的恒定值时，判断部判断出当前是芯片更换时期。

（7）一种光学测量设备，包括根据（1）至（6）中任一项所述的芯片寿命判断设备。

（8）一种芯片寿命判断方法，包括：

将光照射到流过可拆卸芯片中的流路的样品上；

当用光照射时，检测从样品发出的光信息；以及

基于检测到的光信息，判断芯片更换时期。

（9）芯片寿命判断方法，还包括：

通过芯片信息识别部从芯片的标识符识别芯片信息，

其中，基于光信息和芯片信息中的至少一个，判断芯片更换时期。

（10）根据（8）或（9）所述的芯片寿命判断方法，

其中，基于阈值来选择光信息。

（11）根据（8）至（10）中任一项所述的芯片寿命判断方法，

其中，当基于光信息所计算的样品数量达到最大计数的恒定值时，判断出当前是芯片更换时期。

（12）根据（8）至（11）中任一项所述的芯片寿命判断方法，

其中，当自基于光信息判断出已同时测量了大量样品起，已经过一定时间时，判断出当前是芯片更换时期。

（13）根据（8）至（12）中任一项所述的芯片寿命判断方法，

其中，当基于光信息所计算的样品尺寸达到关于样品尺寸的最大累计值的恒定值时，判断出当前是芯片更换时期。

（14）一种程序，其执行根据（8）至（13）中任一项所述的芯片寿命判断方法。

[实施方式]

图10是示出将未使用过的微芯片安装在流式细胞仪上且将寿命（更换时期）设定为10000eps×60秒×5次的情况下的累计事件（脉冲信号等）数量的结果的曲线图。

根据本公开中光学检测流过流路的样品的技术，无需依赖用户的经验或直觉即能判断出包括在流路中的芯片的寿命。因此，分析精度能保持在一定水平以上。通过使用这一技术，使得有助于改进各种领域（诸如医学领域（病理学、肿瘤免疫学、移植、遗传学、再生医学、化学疗法等）、药物开发领域、临床检查领域、食品领域、农业领域、工程领域、法医学领域以及犯罪鉴别领域）中的分析技术变得可能。

本公开包括有关2011年8月11日在日本专利局提交的日本在先专利申请第JP 2011-175990号所公开的主题，其全部内容通过引用结合于此。

本领域技术人员应当理解，在所附权利要求或其等价物的范围内，可根据设计要求和其他因素进行各种修改、组合、子组合和变更。

Claims (8)

1.一种光学测量设备，包括：

光照射部，其被配置为将光照射到流过可拆卸芯片中的流路的样品上；

光检测部，其被配置为检测当被所述光照射部用光照射时从所述样品发出的光信息；以及

判断部，其被配置为基于通过所述光检测部检测到的所述光信息，判断出所述芯片的更换时期。

2.根据权利要求1所述的光学测量设备，还包括：

芯片信息识别部，其被配置为从标识符识别芯片信息，

其中，所述判断部基于所述光信息和所述芯片信息中的至少一个，判断出所述芯片的更换时期。

3.根据权利要求1所述的光学测量设备，

其中，基于阈值来选择所述光信息。

4.根据权利要求3所述的光学测量设备，

其中，当基于所述光信息所计算的样品数量达到最大计数的恒定值时，所述判断部判断出当前是所述芯片的更换时期。

5.根据权利要求3所述的光学测量设备，

其中，当自基于所述光信息判断出已同时测量了大量样品起已经过一定时间时，所述判断部判断出当前是所述芯片的更换时期。

6.根据权利要求3所述的光学测量设备，

其中，当基于所述光信息所计算的样品尺寸达到关于所述样品尺寸的最大累计值的恒定值时，所述判断部判断出当前是所述芯片的更换时期。

7.一种芯片寿命判断方法，包括：

将光照射到流过可拆卸芯片中的流路的样品上；

检测当用光照射时从所述样品发出的光信息；以及

基于检测到的光信息，判断出所述芯片的更换时期。

8.根据权利要求7所述的芯片寿命判断方法，还包括：

通过芯片信息识别部从所述芯片的标识符识别芯片信息，

其中，基于所述光信息和所述芯片信息中的至少一个，判断出所述芯片的更换时期。

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