CN106662521A - 粒子拍摄装置及粒子拍摄方法 - Google Patents

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Abstract

课题：提供一种既能保持测定装置的处理速度又能以高品质拍摄拍摄对象粒子的粒子拍摄装置和粒子拍摄方法。解决课题的手段：粒子拍摄装置10具有：流路100，其具有第一流路部110、连接在第一流路部110下游一侧的第二流路部120和第三流路部130，供含有粒子的测定试样流动；粒子检测部件20，其检测出流经第一流路部110的粒子；粒子甄别部件30，其能够根据粒子检测部件20的检测结果至少从第二流路部120和第三流路部130选择性地调整流经第一流路部110的粒子的行进方向；粒子拍摄部件50，其拍摄流经第二流路部120的粒子。

Description

粒子拍摄装置及粒子拍摄方法
技术领域
本发明涉及一种粒子拍摄装置及粒子拍摄方法。
背景技术
已知一种应用流式细胞仪的样本测定装置，该装置具有检测出流经流动室的测定试样中的粒子的粒子检测部件和拍摄流经流动室的测定试样中的粒子的拍摄部件。比如，专利文献1所记述的样本测定装置在细胞检测部件的下游侧配置了用于拍摄细胞的结构。样本测定装置用激光照射流经流动室的测定试样中的细胞，用细胞所发出的信号进行触发，用CCD相机拍摄测定试样中的细胞。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：特开（日本专利特开）昭63-94156号公报。
发明内容
发明要解决的课题
在上述结构下，如果为了提高粒子图像的质量而放慢粒子流经流动室的速度，那么，比如要获取数十万个细胞中仅含有一个的、 测定试样中含量极少的细胞的图像的话，需要测定大量测定试样，因此存在获取细胞图像所花时间极长的缺陷。
解决课题的手段
本发明第一技术方案涉及一种粒子拍摄装置，其具有：流路，其具有第一流路部、连接着第一流路部下游一侧的第二流路部和第三流路部，供包含粒子在内的测定试样流动；粒子检测部件，其检测出流经第一流路部的粒子；粒子甄别部件，其能够根据粒子检测部件的检测结果至少从第二流路部和第三流路部选择性地调整流经第一流路部的粒子的行进方向；粒子拍摄部件，其拍摄流经第二流路部的粒子。
本发明第二技术方案涉及的粒子拍摄装置具有：流路，其具有第一流路部和连接在第一流路部的下游一侧的第二流路部，供含有粒子的测定试样流动；粒子检测部件，其检测出流经第一流路部的粒子；粒子甄别部件，其设于第一流路部和第二流路部之间，并根据粒子检测部件的检测结果破坏拍摄对象粒子以外的粒子；粒子拍摄部件，其拍摄流经第二流路部的粒子。流路使流经第二流路部的粒子的速度比流经第一流路部的粒子的速度慢。
本发明第三技术方案涉及的粒子拍摄方法中，让测定试样流入具有第一流路部、连接着第一流路部的下游一侧的第二流路部和第三流路部的流路中，在测定试样以第一速度流入第一流路部的状态下检测出流经第一流路部的测定试样中的粒子，根据粒子检测部件的检测结果从第二流路部和第三流路部选择性地调整流经第一流路部的粒子的行进方向，拍摄在第二流路部流动的粒子。
发明的效果
通过本发明能够缩短获取细胞图像所需要的时间。
附图说明
图1为向Z轴负方向看实施方式1涉及的粒子拍摄装置结构时的示意图；
图2(a)~(e)分别为实施方式1涉及的第一流路部、第二流路部、第三流路部、第四流路部和第五流路部的截面示意图以及实施方式1涉及的超声波驻波的形成示意图；
图3（a）为向X轴负方向看实施方式1涉及的粒子检测部件时的示意图，图3（b）为向Y轴正方向看实施方式1涉及的粒子拍摄部件时的示意图；
图4为实施方式1涉及的粒子拍摄装置的结构框图；
图5（a）~（c）为实施方式1涉及的粒子拍摄装置进行处理的流程图；
图6（a）为实施方式1涉及的粒子拍摄装置进行显示处理的流程图，图6（b）、（c）为实施方式1涉及的输出部件上显示的界面的示图；
图7（a）~（c）分别为实施方式2~4涉及的流路的示意图；
图8（a）、（b）分别为实施方式5、6涉及的流路的示意图，图8（c）为实施方式6涉及的粒子拍摄装置进行处理的流程图；
图9为实施方式7涉及的流路的示意图；
图10（a）为实施方式7中的压电晶体基板上贴有的构件形成流路的示意图，图10（b）为实施方式7涉及的超声波驻波的形成示意图，图10（c）为实施方式7涉及的压电晶体基板、构件和叉指电极的斜视示意图；
图11（a）为从X轴负方向看实施方式7涉及的粒子检测部件时的示意图，图11（b）为实施方式7涉及的粒子检测部件的变更例的示意图；
图12（a）为实施方式8涉及的流路的示意图，图12（b）为实施方式8涉及的粒子拍摄装置进行的处理的流程图；
图13（a）、（b）为实施方式9涉及的第二流路部的截面示意图，图13（c）、（d）为实施方式9的结构进行了部分变更后的结构例的示意图；
图14（a）为实施方式10涉及的第二流路部的截面示意图，图14（b）为向Z轴负方向看实施方式10涉及的第二流路部附近时的示意图；图14（c）为实施方式10的结构进行了部分变更后的结构例示意图，图14（d）为向Z轴负方向看此结构例的第二流路部附近时的示意图；
图15（a）、（b）为实施方式11涉及的第二流路部的截面示意图，图15（c）为在实施方式11中对粒子排列部件进行的控制的流程图；
图16（a）、（b）为实施方式12涉及的第二流路部的截面示意图，图16（c）为实施方式12中对粒子排列部件进行的控制的流程图；
图17（a）为实施方式13涉及的粒子拍摄装置进行显示处理的流程图，图17（b）、（c）为实施方式13涉及的输出部件上显示的界面的示图；
图18（a）为实施方式13中处于活化状态的循环内皮细胞的细胞核和信号分子的荧光经拍摄得到的图像的一例的示图，图18（a）为实施方式13涉及的非活化状态的循环内皮细胞的细胞核和信号分子的荧光经拍摄得到的图像的一例的示图；
图19为向Z轴负方向看实施方式14涉及的粒子拍摄装置的结构时的示意图；
图20为向Z轴负方向看实施方式14的变更例涉及的粒子拍摄装置的结构时的示意图；
图21为向Z轴负方向看实施方式15涉及的粒子拍摄装置的结构时的示意图；
图22为实施方式15在粒子拍摄装置中解析各流路部的流速所得到的模拟试验结果；
图23（a）、（b）分别为向Z轴负方向看实施方式15涉及的粒子拍摄装置的上游一侧和下游一侧的分支部分时的示意图；
图24为向Z轴负方向看实施方式15的变更例涉及的粒子拍摄装置的结构时的示意图；
图25为向Z轴负方向看实施方式15另一变更例涉及的粒子拍摄装置的结构时的示意图。附图完全是用于说明，其不限定本发明的范围。
具体实施方式
以下所示实施方式1~12中，本发明用在了拍摄血液样本中所含有的循环肿瘤细胞的装置中。以下称循环肿瘤细胞为CTC(Circulating Tumor Cell)。经发展的癌细胞随着血液和淋巴液的液流循环，转移到较远的脏器中。血液中的CTC在乳腺癌、前列腺癌和大肠癌等转移性癌症患者中作为治疗效果的判断因子和预后预测因子有其作用。在希望判断治疗效果、就无进展生存率和总生存率等进行预后预测时，测定CTC是有效的方法。在血液中循环的CTC极其微量，10mL血液中存在数个~数十个左右。另外，本发明的拍摄对象不限于CTC，也可以是血液样本中所含有的其他细胞。
(实施方式1)
如图1所示，粒子拍摄装置10具有流路100、粒子检测部件20、粒子甄别部件30、粒子排列部件40和粒子拍摄部件50。为便于说明，图1中显示了相互垂直相交的XYZ坐标轴。
流路100具有：第一流路部110、第二流路部120、第三流路部130、第四流路部140和第五流路部150。各流路部由具有透光性的玻璃或合成树脂制成。含有粒子的测定试样12流入流路100。基于血液样本11制备测定试样12，下文将参照图4就此进行说明。在流路100，X轴负侧为上游一侧，X轴正侧为下游一侧。
第一流路部110和第二流路部120直线状排列配置。第二流路部120通过第五流路部150连接着第一流路部110的下游一侧，即第一流路部110的X轴正侧。第三流路部130和第四流路部140在第一流路部110和第二流路部120之间从第一流路部110分叉出来。第二流路部120的下游一侧、第三流路部130的下游一侧和第四流路部140的下游一侧接触外界空气且连接着无图示的废液收纳部件。
如图2（a）所示，第一流路部110是被构件111包围而形成的空间。第一流路部110的中心轴112向X轴方向延伸。第一流路部110的截面形状为矩形，在第一流路部110的截面上，Y轴方向的宽度大于Z轴方向的宽度。第一流路部110的截面积是一定的。
如图2（b）所示，第二流路部120是由构件121包围而形成的空间。第二流路部120的中心轴122向X轴方向延伸。中心轴122位于中心轴112的延长线上。第二流路部120的截面形状为矩形，在第二流路部120的截面上，Y轴方向的宽度大于Z轴方向的宽度。第二流路部120的截面的Z轴方向宽度与第一流路部110的截面的Z轴方向宽度相同。第二流路部120的截面的Y轴方向宽度大于第一流路部110的截面的Y轴方向宽度。第二流路部120的截面积是一定的。第二流路部120的截面积大于第一流路部110的截面积。
如图2（c）所示，第三流路部130是由构件131包围而形成的空间。第三流路部130的中心轴132在X-Y平面中从X轴方向倾斜。第三流路部130的截面形状为圆形。第三流路部130的截面积从流路100的上游一侧向下游一侧逐渐增大，即沿着中心轴132向X轴正方向逐渐增大。
如图2（d）所示，第四流路部140是由构件141包围而形成的空间。第四流路部140的中心轴142在X-Y平面中从X轴方向倾斜。第四流路部140的截面形状为圆形。第四流路部140的截面积从流路100的上游一侧向下游一侧逐渐增大，即沿中心轴142向X轴正方向逐渐增大。如图1所示，第三流路部130和第四流路部140相对于第一流路部110的中心轴112对称。
如图2（e）所示，第五流路部150是由构件151包围而形成的空间。第五流路部150的中心轴152向X轴方向延伸。中心轴152位于中心轴122的延长线上。第五流路部150的截面形状为矩形。第五流路部150的截面的Z轴方向宽度与第一流路部110的截面的Z轴方向宽度相同。第五流路部150的截面积沿中心轴152向X轴正方向逐渐增大。
返回图1，测定试样12在被鞘液包被的状态下从第一流路部110的上游一侧流入。测定试样12中所含有的粒子排列成一列并在此状态下沿中心轴112流经第一流路部110。粒子检测部件20用光照射第一流路部110的照射位置21并接收照射位置21的粒子产生的光，检测出该粒子。
如图3（a）所示，粒子检测部件20具有光源201、准直镜202、聚光镜203、束霖止器204、光检测器205、聚光镜206、分色镜207、光检测器208、分光过滤器209和光检测器210。
从光源201射出的光是红色波长范围的激光。准直镜202将光源201射出的光转换为平行光。聚光镜203聚集转换成平行光后的光。被聚集的光照射到位于图1所示照射位置21的粒子。以此产生前向散射光、侧向散射光和荧光。前向散射光反映粒子大小的相关信息，侧向散射光反映粒子的内部信息，荧光反映粒子的染色程度。照射到照射位置21的光中，不照射到粒子而透过第一流路部110的光被束霖止器204阻断。
光检测器205接收前向散射光。光检测器205是光电二极管，其输出与所接收的前向散射光相应的电信号、即前向散射光信号。聚光镜206聚集侧向散射光和荧光。分色镜207反射侧向散射光并使荧光透过。光检测器208接收侧向散射光。光检测器208是光电二极管，其输出与所接收的侧向散射光相应的电信号，即侧向散射光信号。分光过滤器209使荧光透过。光检测器210接收荧光。光检测器210是雪崩光电二极管，其输出与所接收的荧光相应的电信号，即荧光信号。
在图3（a）的结构中，光检测器205、208、210相当于权利要求所记述的受光部件。此外，接收前向散射光的光检测器205相当于权利要求所记述的第一检测器，接收荧光的光检测器210相当于权利要求中所记述的第二检测器。
返回图1，粒子甄别部件30具有泡沫产生器31、32。泡沫产生器31、32通过热来产生泡沫。粒子甄别部件30分别就各个粒子从第二流路部120和第三流路部130选择性地调整流经第一流路部110的粒子的行进方向。
具体而言，驱动粒子甄别部件30后，泡沫产生器31、32所产生的泡沫接触流经第一流路部110的粒子。以此，在粒子甄别部件30位置处的粒子的行进方向从X轴正方向转向第三流路部130的方向，粒子流向第三流路部130。粒子甄别部件30未被驱动时，在粒子甄别部件30位置处的粒子的行进方向在X轴正方向维持不变，粒子向第五流路部150流动，向第二流路部120流动。
到达粒子甄别部件30位置处的粒子流向第三流路部130还是第二流路部120，这是由控制部件13根据粒子检测部件20的检测结果就各个粒子分别决定的。被判断为需要拍摄的粒子流向第二流路部120，被判断无需拍摄的粒子流向第三流路部130。关于此判断作业，后面将参照图5（a）进行说明。
如此，对于被判断为粒子拍摄部件50的拍摄对象的粒子，粒子甄别部件30不对其施加外力而让其继续前进，经第五流路部150将其引入第二流路部120。对于被判断为非粒子拍摄部件50拍摄对象的粒子，粒子甄别部件30对其施加外力，改变其行进方向，将其引入第三流路部130。以此就能够只将很可能是拍摄对象的粒子稳定地引入第二流路部120。
在本实施方式中，被判断为非粒子拍摄部件50拍摄对象的粒子只流入第三流路部130，但除了第三流路部130之外，也可以使其流入第四流路部140。此外，粒子甄别部件30也可以具有有压电体和电极的压电致动器或有压电晶体基板和叉指电极的超声波产生部件，以此来取代泡沫产生器31、32。此时，压电致动器和超声波产生部件所产生的超声波驻波的波节位于中心轴112的Y轴正侧或Y轴负侧。以此，就能使在粒子甄别部件30位置处的粒子的行进方向自X轴正方向改变。
第三流路部130和第四流路部140在第一流路部110和第二流路部120之间从第一流路部110分叉。以此，流经第一流路部110的鞘液分别流到第三流路部130、第四流路部140和第五流路部150。流到第三流路部130的鞘液和流到第四流路部140的鞘液装入无图示的废液收纳部件。流到第五流路部150的粒子沿中心轴152在第五流路部150向X轴正方向流动，流到第二流路部120。
在此，如上所述，第三流路部130和第四流路部140相对于第一流路部110的中心轴112来说是对称的。以此，流经第一流路部110的鞘液基本均等地流到第三流路部130和第四流路部140。以此，通过第五流路部150流入第二流路部120的粒子速度稳定，粒子拍摄部件50能够拍摄出精度更高的图像。
粒子排列部件40具有配置于第二流路部120侧面的压电致动器41、42。压电致动器41、42有压电体和电极。压电体可以是膜也可以是块。压电体的材料可以列举出Pb(Zr,Ti)O3、BaTiO3、(K,Na)NbO3、Pb(Mn,Nb)O3-PbTiO3、ZnO、SiO2等，但不限于此。压电体的振动可以用纵向模式也可以用滑动模式。
粒子排列部件40将粒子的位置对准中心轴122并使流经第二流路部120的粒子在流动方向排列。粒子排列部件40在与粒子拍摄部件50的拍摄方向和粒子的流动方向垂直的方向上，即在Y轴方向上从第二流路部120两侧向流经第二流路部120的粒子施加超声波。
具体而言，如图2（f）所示，驱动粒子排列部件40后，通过压电致动器41、42形成超声波驻波。超声波驻波的波节位于图2（b）所示中心轴122。以此，流经第二流路部120的粒子会沿中心轴122流动，因此粒子会通过下游一侧的拍摄区域51。因此，粒子拍摄部件50能够拍摄到精确度更高的图像。
构成第二流路部120的构件121的材料宜使用刚度高且声波衰减小的材料。刚度高的材料比如有石英和硅。使用声波衰减小的材料作为构件121的材料能够对测定试样中的粒子有效地施加声力。使用压电致动器作为粒子甄别部件30时，与构成第二流路部120的构件121同样地，构成第一流路部110的构件111的材料也宜使用刚度高且声波衰减小的材料。此外，当使用有压电晶体基板和叉指电极的超声波产生部件作为粒子甄别部件30时，同样宜使用声波衰减小的材料。以此就能对测定试样中的粒子有效地施加声力。第三流路部130、第四流路部140和第五流路部150也可以由与第二流路部120同样的材料制成。
粒子排列部件40只要能形成超声波驻波即可，也可以用有压电晶体基板和叉指电极的超声波产生部件来取代压电致动器41、42。关于超声波产生部件的结构，下文将参照实施方式7进行说明。
粒子拍摄部件50光照第二流路部120的拍摄区域51并接收来自拍摄区域51的光，拍摄流经拍摄区域51的粒子。拍摄区域51是粒子拍摄部件50的拍摄范围。设定拍摄区域51的大小使其包含沿中心轴122流动的粒子。
如图3（b）所示，粒子拍摄部件50具有光源501、分色镜502、物镜503、相机504、505。
从光源501射出的光是波长约为488nm的激光。分色镜502使光源501射出的光透过，且其反射荧光。物镜503聚集透过分色镜502的光。被聚焦的光照射到图1所示拍摄区域51。以此，光照射到染色后的粒子后，粒子产生荧光。物镜503聚集粒子产生的荧光。分色镜502反射荧光。
相机504、505是TDI（Time Delay Integration，时间延迟积分)相机。相机504接收不同波长的荧光，并就各荧光输出图像信息。比如，可以在分色镜502设置复数个与荧光波长相应的反射面，调整分色镜502各反射面的倾斜角使相机504中的成像区域按照荧光波长分离。这样，相机504的拍摄图像划分为与各荧光相应的复数个区域。各区域的图像信息即是各荧光的图像信息。相机505接收透过粒子的光并输出明视野图像信息。
在此，相机504、505拍摄粒子的方向是Z轴方向。在第二流路部120的截面上，与拍摄方向的宽度——即Z轴方向的宽度相比，与拍摄方向和粒子流动方向垂直的方向的宽度——即Y轴方向的宽度更大。因此，粒子不易在Z轴方向重叠，粒子拍摄部件50能够获取各粒子的图像。
在第二流路部120的鞘液和测定试样12的流量因第三流路部130和第四流路部140而比第一流路部110中的鞘液和测定试样12的流量少。具体而言，第一流路部110中的鞘液和测定试样12的流量为100µL/s，而在第二流路部120中的鞘液和测定试样12的流量为30µL/s。因此，在第二流路部120中的鞘液和测定试样12的流量是第一流路部110中的鞘液和测定试样12流量的三分之一以下。此外，在第三流路部130和第四流路部140中的鞘液和测定试样12的流量分别为35µL/s。以此，流经第二流路部120的粒子的速度比流经第一流路部110的粒子的速度低。
如上所述，第二流路部120的截面积比第一流路部110的截面积大。因此，流经第二流路部120的粒子的速度比流经第一流路部110的粒子的速度还要慢。具体而言，流经第一流路部110的粒子的速度是1.0m/s，而流经第二流路部120的粒子的速度是0.1m/s。因此，流经第二流路部120粒子的速度在流经第一流路部110的粒子速度的十分之一以下。因此，即使为了从大量粒子中提取作为拍摄对象的粒子而提高了流经第一流路部110的粒子的速度，流经第二流路部120的粒子的速度仍会很低，因此粒子拍摄部件50能够拍摄到精密的粒子图像。即，能够在维持粒子拍摄装置10的处理速度的同时高品质地对拍摄对象粒子进行拍摄。
第五流路部150连接第一流路部110和第二流路部120，第五流路部150的截面积越向下游越逐渐增大。以此，从第一流路部110到第二流路部120之间，能够逐渐降低粒子速度。因此，流经第二流路部120的粒子的速度稳定，这样就能用粒子拍摄部件50拍摄精密的粒子图像。
第三流路部130和第四流路部140从上游一侧向下游一侧截面积逐渐增大。以此，从第一流路部110向第三流路部130或第四流路部140流动的测定试样12不易流入第五流路部150。因此，流经第二流路部120的粒子的速度稳定，这样就能用粒子拍摄部件50拍摄精密的粒子图像。
返回图1，粒子拍摄部件50所拍摄的粒子流经第二流路部120并被装入无图示的废液收纳部件。当全部测定试样12从流路100流走后，针对测定试样12的处理结束。
如图4所示，粒子拍摄装置10除了粒子检测部件20、粒子甄别部件30、粒子排列部件40和粒子拍摄部件50之外还具有控制部件13、试样制备部件14、存储部件15、输入部件16和输出部件17。控制部件13具有CPU等演算处理电路，并按照存储在存储部件15的程序控制粒子拍摄装置10的各部分。存储部件15具有ROM、RAM和硬盘等存储介质。
试样制备部件14接受采自患者的末梢血，即血液样本11。试样制备部件14上连接着装试剂14a~14g的容器。试剂14a包含使红细胞溶解的溶解剂。试剂14b包含用于检测出白细胞的CD45标记抗体。试剂14c含有结合到17号染色体上的Ch17探针。试剂14d含有结合到Her2基因上的Her2探针。试剂14e含有与用色素名为Alexa488的物质标记的Ch17探针结合的抗体。试剂14f含有与用色素名为PE的物质标记的Her2探针结合的抗体。试剂14g含有染色细胞核的色素7AAD。这些色素在光源501射出的波长约为488nm的光的作用下被激发起不同波长的荧光。关于试剂14e的色素，也可以用FITC取代Alexa488。关于试剂14f的色素，也可以用PE-Cy7取代PE。试样制备部件14将血液样本11与试剂14a~14g混合来制备测定试样12。测定试样12流入图1所示流路100。
当试剂14e、14f、14g中所含有的色素的激发波长不同时，光源501变更为射出与色素的激发波长相应的复数种光的光源。这种光源可以采用在基板嵌入复数个发光元件所得到的多光源激光器。或者，光源501也可以设置为使复数个半导体激光器射出的激光在分色镜被组合的结构。比如，激发波长与Alexa488不同的色素有Alexa647、HOECHST。Alexa647可用于标记Her2基因，HOECHST可用于标记细胞核。
控制部件13根据粒子检测部件20的光检测器205、208、210输出的信号获取与前向散射光、侧向散射光和荧光相对应的信号波形。控制部件13就各粒子分别获取各光所对应的信号波形的峰值。前向散射光信号的信号波形的峰值、侧向散射光信号的信号波形的峰值、荧光的信号波形的峰值分别对应着前向散射光信号的强度、侧向散射光信号的强度、荧光信号的强度。
控制部件13将针对各粒子获取的各光所对应的信号波形的峰值存储到存储部件15。控制部件13驱动粒子甄别部件30选择粒子的行进方向。控制部件13驱动粒子排列部件40，使流经第二流路部120的粒子的位置对准中心轴122。控制部件13根据粒子拍摄部件50的相机504、505的输出信号生成粒子图像，并将生成的图像存储到存储部件15。控制部件13分析所拍摄的图像，并在输出部件17上显示粒子的图像。控制部件13通过输入部件16接受操作人员的指示，并使输出部件17上显示所拍摄的粒子图像等。输入部件16是鼠标和键盘，输出部件17是液晶屏等显示器。
下面参照流程图说明粒子拍摄装置10所进行的处理。操作人员下达开始指示后，控制部件13驱动粒子拍摄装置10，吸移血液样本11并供应到试样制备部件14，开始进行图5（a）~(c)所示处理，各处理同时进行。
如图5（a）所示，在步骤S101，试样制备部件14混合血液样本11和试剂14a~14g来制备测定试样12。在测定试样12的制备过程中，由于试剂14a的作用，血液样本11内的红细胞溶解，试剂14b内的CD45标记抗体与血液样本11内的白细胞的表面抗原CD45结合。此外，在测定试样12的制备过程中，混合血液样本11与试剂14c~14g。
在步骤S102，控制部件13驱动粒子检测部件20的光源201，用光照射第一流路部110的照射位置21，且让测定试样12以一定速度从第一流路部110的上游一侧流动。在步骤S103，控制部件13通过粒子检测部件20的光检测器205、208、210分别检测出前向散射光信号、侧向散射光信号和荧光信号，开始检测流经第一流路部110的测定试样12中的粒子。来自于CD45的标记抗体的荧光信号被光检测器210获取。控制部件13就各粒子获取前向散射光信号的强度、侧向散射光信号的强度和荧光信号的强度。
在步骤S104，控制部件13判断照射位置21的粒子是否很可能是CTC。具体而言，控制部件13在荧光信号强度在一定阈值以下且前向散射光信号的强度在一定阈值以上时判断照射位置21的粒子很可能为CTC。即，荧光信号大于一定阈值的粒子和前向散射光信号强度小于一定阈值的粒子将被排除在拍摄对象之外。当粒子是CTC时，由于粒子不与CD45标记抗体结合，所以荧光信号的强度在一定值以下。另外，当粒子是CTC时，由于粒子尺寸变大，所以前向散射光信号强度会在一定阈值以上。如此，在步骤S104，如果粒子是白细胞以外的其他粒子且粒子尺寸较大时，控制部件13判断粒子很可能是CTC。
在制备试样时也可以不使用用来溶解红细胞的试剂14a。此时，由于红细胞尺寸小且前向散射光信号强度低于一定阈值，因此测定试样12中的红细胞也会被排除在拍摄对象之外。
在步骤S104判断为是的话，则在步骤S105，控制部件13存储在步骤S104中被判断为很可能是CTC的粒子通过照射位置21的时间。在步骤S106，控制部件13判断是否测定试样12已不再流入第一流路部110且所有粒子已通过照射位置21。控制部件13对位于照射位置21的各粒子反复进行步骤S104、S105的处理，直到所有粒子通过照射位置21。所有粒子通过照射位置21后，处理结束。
如图5（b）所示，在步骤S111，控制部件13启动粒子甄别部件30使其进行作业。在步骤S112，控制部件13判断位于粒子甄别部件30的粒子是否很可能是CTC。具体而言，在自步骤S105存储的时间起经过了一定时间的情况下，控制部件13认为在图5（a）的步骤S104中被判断为很可能是CTC的粒子已位于粒子甄别部件30。
如果在步骤S112判断为是，则在步骤S113中，控制部件13停止粒子甄别部件30的作业。以此，被判断为很可能是CTC的粒子经第五流路部150流到第二流路部120。另一方面，如果在步骤S112判断为否，则控制部件13使粒子甄别部件30的作业保持启动并继续进行。以此，被判断为是CTC的可能性小的粒子流入第三流路部130。如此，控制部件13根据荧光信号的强度驱动粒子甄别部件30来调整流经第一流路部110的粒子的行进方向。
在步骤S114，控制部件13判断是否已不再让测定试样12流入第一流路部110且全部粒子已通过粒子甄别部件30。控制部件13对位于粒子甄别部件30的各粒子反复进行步骤S112、S113的处理，直到所有粒子通过粒子甄别部件30。当所有粒子通过粒子甄别部件30后，处理结束。
如图5（c）所示，在步骤S121，控制部件13驱动粒子拍摄部件50的光源501，向第二流路部120的拍摄区域51照射光。在步骤S122，控制部件13驱动粒子拍摄部件50的相机504、505来开始拍摄粒子。如此，控制部件13通过驱动粒子拍摄部件50来拍摄很可能是CTC的粒子。控制部件13监视相机504、505拍摄的图像，将一系列拍摄所得图像中包含粒子在内的拍摄所得图像作为粒子图像提取出来并存储到存储部件15。
在步骤S123，控制部件13判断是否已不再使测定试样12流入第一流路部110且全部粒子已通过粒子拍摄部件50。控制部件13持续拍摄通过拍摄区域51的粒子，直至全部粒子通过粒子拍摄部件50。全部粒子通过拍摄区域51后，处理结束。
操作人员在图5（a）~(c)的处理结束后通过输入部件16向粒子拍摄装置10输入显示结果的指示。
如图6（a）所示，在步骤S201，控制部件13判断操作人员是否输入了显示结果的指示。如果在步骤S201判断为是，则在步骤S202中，控制部件13对在图5（c）所示处理中拍摄的所有粒子图像进行图像分析，提取细胞核内包含基于17号染色体的光点和基于Her2基因的光点的细胞。此外，在步骤S202，控制部件13还分析提取的细胞图像，就各细胞判断该细胞是否为Her2基因扩增的细胞，并提取Her2基因扩增的细胞作为CTC。在此，控制部件13提取细胞核内包含三个以上的基于Her2基因的光点的细胞作为Her2基因扩增的细胞——即CTC。在步骤S203，控制部件13根据步骤S202的提取结果在输出部件17上显示包含光点的细胞数和Her2基因扩增的细胞（CTC）数。在步骤S204，控制部件13在输出部件17上显示步骤S202提取的包含光点的细胞的图像。
如图6（b）、（c）所示，在步骤S203、S204，输出部件17上显示界面60。界面60中显示包含光点的细胞数、Her2基因扩增的细胞（CTC）数、以及包含光点的细胞图像。操作人员通过细胞数就能知道是否发生了Her2基因扩增，从而能够提供供医生等决定最合适的治疗药物用的有用信息。
横向排列的五张图像是同一个粒子的图像。五张图像从左起依次为因标记17号染色体的基因的色素而产生的荧光的图像61、因标记Her2基因的色素而产生的荧光的图像62、因染色细胞核的色素而产生的荧光的图像63、合并图像61~63所得到的图像64、明视野图像65。另外，图像61~64是进行阶调反转后转换为灰度图像而得到的。
图6（b）所示粒子图像是无Her2基因扩增的细胞图像，图6（c）所示粒子图像是Her2基因扩增的乳腺癌细胞图像。当存在复数张包含光点的粒子图像时，操作人员能够在界面60上切换显示粒子图像。此外，还可以在界面60上再设置按钮等，所述按钮等能够使Her2基因扩增的细胞图像和无Her2基因扩增的细胞图像分别显示。
图像61的光点数表示17号染色体基因(Ch17)的数量。图像62的光点数表示Her2基因的数目。图像63的光点表示细胞核。以此，操作人员实际观察图像就能知道细胞核内是否存在17号染色体基因和Her2基因。如没有Her2基因扩增，则如图6（b）所示，图像61、62的光点为二个，如Her2基因扩增，则如图6（c）所示，图像61的光点为二个，图像62的光点比二个多。以此，操作人员实际观察图像就能知道是否发生了Her2基因扩增。
(实施方式2)
在实施方式1中，第三流路部130和第四流路部140越向下游截面积越大，但也可以如图7（a）所示使截面积保持一定。如图7（a）所示，实施方式2与实施方式1相比只有第三流路部130的形状和第四流路部140的形状有所不同。其他的结构以及粒子拍摄装置10的处理均与实施方式1相同。
在实施方式2中，在第二流路部120中的测定试样12的流量也比第一流路部110中测定试样12的流量少。以此，流经第二流路部120的粒子的速度比流经第一流路部110的粒子的速度慢。因此，粒子拍摄部件50能够拍摄出精密的粒子图像。
（实施方式3）
在实施方式2，第一流路部110的下游一侧的端部分成三支并分别连接着第三流路部130、第四流路部140和第五流路部150，但也可以如图7（b）所示，使第三流路部130和第四流路部140从第一流路部110的侧面分叉出来。实施方式3与实施方式2相比，只有第三流路部130的分叉位置和第四流路部140的分叉位置不同。其他的结构以及粒子拍摄装置10的处理均与实施方式2相同。
在实施方式3，第一流路部110的下游一侧的端部的截面积变大，所以流速会下降，但在第五流路部150的上游一侧的端部，流速再次提高。如此，流速非线形变化的话，流经第二流路部120的粒子的速度将不稳定。因此，比较实施方式2、3，宜采用实施方式2的结构使第三流路部130和第四流路部140从第一流路部110分叉而出。
(实施方式4)
如图7（c）所示，在实施方式3，也可以使第五流路部150的截面积在上游一侧的端部附近保持一定。与实施方式3相比，实施方式4中第五流路部150的形状不同，第三流路部130和第四流路部140的截面积增大。其他的结构以及粒子拍摄装置10的处理均与实施方式3相同。
(实施方式5)
如图8（a）所示，实施方式4中也可以省略第四流路部140。实施方式5与实施方式4相比省略了第四流路部140。其他的结构以及粒子拍摄装置10的处理均与实施方式4相同。
(实施方式6)
如图8（b）所示，在实施方式5中的第五流路部150和第二流路部120也可以是倾斜的。与实施方式5相比，实施方式6中第五流路部150和第二流路部120是倾斜的。另外，如图8（c）所示，实施方式6在图5（b）所示处理中删除了步骤S113，追加了步骤S301、S302。其他的结构以及粒子拍摄装置10的其他处理均与实施方式5相同。
如图8（c）所示，如果判断位于粒子甄别部件30的粒子很可能是CTC，则控制部件13在步骤S301驱动粒子甄别部件30的泡沫产生器31、32，来将粒子向下输送。另一方面，若判断位于粒子甄别部件30的粒子并非很可能是CTC，则控制部件13在步骤S302驱动粒子甄别部件30的泡沫产生器31、32来将粒子向上输送。
（实施方式7）
如图9所示，在实施方式4，流路100也可以设在具有透光性的压电晶体基板101上。
压电晶体基板101由LiNbO3构成。压电晶体基板101上贴上由PDMS构成的构件102。通过在压电晶体基板101上贴上由PDMS构成的构件102而形成流路100的各流路部，例如，如图10（a）所示。第一流路部110、第二流路部120和第五流路部150的截面形状分别与图2（a）、（b）、（e）相同。第三流路部130和第四流路部140的截面形状为矩形。
流路100在第一流路部110的上游一侧还具有第六流路部161、第七流路部162和第八流路部163。第七流路部162和第八流路部163从第六流路部161的Y轴正侧和Y轴负侧与第六流路部161汇合。这些流路部同样是通过在压电晶体基板101上贴上构件102而形成的，这些流路部的截面形状也是矩形。测定试样12从第六流路部161上游一侧流入。测定试样12所包含的粒子在被从第七流路部162和第八流路部163上游一侧流入的鞘液包被的状态下流经第一流路部110。
除流路100以外的粒子拍摄装置10的各部分均与实施方式1相同。以下就与实施方式1不同的地方进行说明。
如图10（b）、（c）所示，粒子排列部件40在压电晶体基板101的表面具有通过半导体制造技术形成的叉指电极43、44。粒子排列部件40通过让电流流入叉指电极43、44来向流经第二流路部120的粒子施加超声波。电流流入叉指电极43、44后，叉指电极43、44附近的压电晶体基板101振动，形成超声波驻波。即，叉指电极43、44和叉指电极43、44附近的压电晶体基板101联合起来作为超声波产生部件发挥作用。超声波驻波的波节位于图10（a）所示中心轴122。以此，流经第二流路部120的粒子会沿中心轴122流动，因此粒子会通过下游一侧的拍摄区域51。因此，下游一侧的粒子拍摄部件50能够切实拍摄粒子。
如图9所示，粒子甄别部件30在压电晶体基板101的表面具有通过半导体制造技术形成的叉指电极33、34，以此取代泡沫产生器31、32。此时，同样地，叉指电极33、34和叉指电极33、34附近的压电晶体基板101联合起来作为超声波产生部件发挥作用。电流流入叉指电极33、34后，叉指电极33、34附近的压电晶体基板101振动，形成超声波驻波。超声波驻波的波节位于中心轴112的Y轴正侧。以此，粒子被送入第三流路部130。
第一流路部110的上游附近设置有与粒子排列部件40同样的粒子排列部件70。粒子排列部件70具有叉指电极71、72。以此，流经第一流路部110的粒子会沿第一流路部110的中心轴112流动。
如图11（a）所示，粒子检测部件20具有光源211、分色镜212、聚光镜213和215、光检测器214、216和217。光源211与图2（a）的光源201一样，光检测器214、216和217分别与图2（a）的光检测器205、208、210一样。光源211射出的光透过分色镜212后照射到粒子。以此产生前向散射光、侧向散射光和荧光。前向散射光、侧向散射光分别被聚光镜213、215聚集，荧光被分色镜212反射。光检测器214、216和217分别接收前向散射光、侧向散射光和荧光。
如果压电晶体基板101不具有透光性，则粒子检测部件20采用图11（b）所示结构来取代图11（a）所示结构。在图11（b），光源211射出的光从斜向照射粒子。光检测器216接收透过分色镜212的侧向散射光，光检测器217接收分色镜212所反射的荧光。此时不能接收前向散射光。因此，图11（b）所示结构只能在后半部分的处理中不使用前向散射光强度的情况下使用。
（实施方式8）
如图12（a）所示，实施方式8的粒子甄别部件30与实施方式1相比配备了用于射出高输出激光的激光光源35并用其取代泡沫产生器31、32。另外，省略了第三流路部130和第四流路部140，第二流路部120的Y轴方向宽度变大。此外，如图12（b）所示，实施方式8在图5（b）所示处理中删除了步骤S113并加入了步骤S311。其他结构以及粒子拍摄装置10的其他处理均与实施方式1相同。
如图12（b）所示，如果判断位于粒子甄别部件30的粒子并非很可能是CTC时，控制部件13在步骤S311用激光照射第一流路部110，破坏位于粒子甄别部件30的粒子。即，控制部件13破坏拍摄对象粒子以外的粒子。
在实施方式8中，同样地只有拍摄对象粒子才会被送入第二流路部120。此外，第二流路部120的截面积比第一流路部110的截面积大，所以，流经第二流路部120的粒子的速度比流经第一流路部110的粒子的速度慢。这样就能在维持粒子拍摄装置10的处理速度的同时高品质地拍摄拍摄对象粒子。
（实施方式9）
如图13（a）、（b）所示，在实施方式9中，形成第二流路部120的构件121的厚度与实施方式1不同。构件121在装配压电致动器41、42的侧面部分上具有矩形的凹部123、124。关于构件121，在凹部123、124的影响下，装配压电致动器41、42的侧面部分的厚度比其他部分小。
如此，通过在构件121上设置凹部123、124来减少构件121的厚度，这样能够防止压电致动器41、42所产生的超声波在构件121传播时衰减。因此就能使第二流路部120中产生高精度的超声波驻波。以此就能更精确地将粒子排列在中心轴122附近。
另外，如图13（c）所示，也可以在凹部124设置用于反射声波的反射板45并由其取代压电致动器42。在此结构中，在压电致动器42施加到第二流路部120的超声波和此超声波被反射板45反射而得到的反射波的作用下，在第二流路部120产生超声波驻波。通过调整第二流路部120的Y轴方向的宽度、以及压电致动器42施加到第二流路部120的超声波的振幅和频率就能在第二流路部120中产生超声波驻波。在图13（c）的结构中可以省略压电致动器42，从而能够简化结构、降低成本。
在图2（f）所示实施方式1的结构中，同样可以设置用于反射声波的反射板45并由其取代压电致动器42。也可以将在Y轴方向上夹着第二流路部120的二个压电致动器41、42的其中一个置换成反射板45。
在图13（c）的结构中，构件121的声阻抗大于流经第二流路部120的鞘液和测定试样12的声阻抗时，从压电致动器41向第二流路部120内输出的超声波被第二流路部120的Y轴负侧的内侧面反射。因此，当构件121的声阻抗大于流经第二流路部120的鞘液和测定试样12的声阻抗时，可以省略反射板45。同样地，在图2（f）的结构中，当构件121的声阻抗大于流经第二流路部120的鞘液和测定试样12的声阻抗时，也可以省略压电致动器41、42中的其中一个。
为扩大声场，也可以在X轴方向配置复数个压电致动器41。如果相对于压电致动器41来说相向配置反射板45，则可以在X轴方向配置复数组压电致动器41和反射板45的结构组。在压电致动器41和42相向配置时，也可以在X轴方向配置复数组压电致动器41和42的结构组。如此结构在图2（f）的结构中也同样适用。
如图13（d）所示，压电致动器41和42也可以通过声接合剂46被压在构成第二流路部120的构件121的侧面。声接合剂46与构成第二流路部120的构件121的声阻抗为相同程度较为适宜。
在图13（d）的结构中，压电致动器41和42与第二流路部120的声接合性得以提高，因此从压电致动器41和42产生的超声波容易传到第二流路部120。因此能够在第二流路部120产生高精度的超声波驻波。由此就能更精确地将粒子排列在中心轴122附近。
在图2（f）所示实施方式1的结构中，同样也可以在压电致动器41、42与构件121的侧面之间设置声接合剂46。此外，在图13（c）的结构中，也可以在压电致动器41与构件121的侧面之间、以及反射板45和构件121的侧面之间均设置声接合剂46。不使用声接合剂46的情况下，要想提高超声波的传送性的话，宜使压电致动器41、42和反射板45紧贴构成第二流路部120的构件121侧面。
关于构成第二流路部120的构件121，分别用来配置压电致动器41、42的部分的厚度不一定要相互一致。在构件121中，使分别用来配置压电致动器41、42的部分的厚度相互不同，由此使压电致动器41、42输出的声波在构件121传送的速度互不相同。以此就能使第二流路部120中产生的超声波驻波的波节位置从中心轴122向Y轴方向变化。以此方法就能控制粒子的排列位置。如图13（d）的结构所示地使用声接合剂46时，出于同样的目的，也可以调整声接合剂46的厚度和声阻抗，或者，也可以省略其中之一声接合剂46。
(实施方式10)
如图14（a）、（b）所示，在实施方式10中，除了压电致动器41、42之外还配置了压电致动器47、48。压电致动器47、48分别设置于构成第二流路部120的构件121的Z轴正负方向的各侧面上。压电致动器47、48向第二流路部120施加超声波，使第二流路部120中产生Z轴方向的超声波驻波。在此超声波驻波的作用下，流经第二流路部120的粒子在Z轴方向也排列起来并接近中心轴122。Y轴方向上配置的二个压电致动器41、42向粒子施加Y轴方向的声力，使粒子排列在中心轴附近。Z轴方向上配置的二个压电致动器47、48向粒子施加Z轴方向的声力，使粒子排列在中心轴附近。
如此，同样在Z轴方向配置压电致动器47、48来排列粒子，这样，粒子在Y轴方向和Z轴方向上都聚集在中心轴122附近。以此，粒子通过下游一侧的拍摄区域51时会聚集在Z轴方向上的基本相同位置，易于使粒子位于粒子拍摄部件50的焦点位置。这样就能提高粒子拍摄出的图像的画质。
另外，通过压电致动器41、42使Y轴方向产生超声波驻波，这样就能调整测定试样中所包含的扁平的细胞的方向，使其与Z—X平面平行。如此调整扁平的细胞的方向之后，在下游一侧的拍摄区域51，扁平的细胞的上面易向着粒子拍摄部件50。这样就能恰当地拍摄扁平的细胞。
在图14（a）、（b）的结构中同样可以在X轴方向配置复数组压电致动器47和48的结构组。而且，也可以在压电致动器47、48之间配置声接合剂。也可以将压电致动器47、48中的其中之一置换成反射板。当构件121的声阻抗大于流经第二流路部120的鞘液和测定试样12的声阻抗时，也可以省略压电致动器47、48中的其中之一。
在图14（a）、（b）中，也可以省略压电致动器47、48，仅通过压电致动器41、42来使第二流路部120中产生Y轴方向的超声波驻波以及Z轴方向的超声波驻波。此时，例如向压电致动器41、42 施加将用于产生Y轴方向的超声波驻波的信号成分和用于产生Z轴方向的超声波驻波的信号成分叠加在一起的输入信号。也可以用以下方式取代该结构：向压电致动器41、42施加仅由单一信号成分构成的正弦波信号，使第二流路部120产生Y轴方向的超声波驻波和Z轴方向的超声波驻波。无论何种情况下，都要考虑构件121的声阻抗和第二流路部120的Y轴方向长度及Z轴方向长度等来决定施加到压电致动器41、42的信号特性。
如图14（c）、（d）所示，也可以通过Z轴方向上配置的压电致动器47、48来在Y轴方向产生使粒子聚集于中心轴122附近的声力。此时，如图14（c）、（d）所示，可以省略Y轴方向上配置的压电致动器41、42。为提高使粒子聚集于中心轴122附近的Y轴方向的声力，也可以在压电致动器47、48之外再在Y轴方向配置压电致动器41、42。
(实施方式11)
如图15（a）、（b）所示，在实施方式11，在第二流路部120产生的超声波驻波200的振幅是可以变更的。超声波驻波200的振幅可以通过调整施加到压电致动器41、42的输入信号的振幅来进行变更。增大施加到压电致动器41、42的输入信号的振幅，则超声波驻波200的振幅增大，缩小施加到压电致动器41、42的输入信号的振幅，则超声波驻波200的振幅变小。
图15（a）显示的是超声波驻波200的振幅较小时的情况，图15（b）显示的是超声波驻波200的振幅较大时的情况。超声波驻波200的振幅越大，越易于将粒子聚集于中心轴122附近。比如，提高粒子拍摄部件50的拍摄倍率来对一个粒子进行高清拍摄时，如图15（b）所示，拍摄区域51随着拍摄倍率的上升而缩小。此时，增大超声波驻波200的振幅，使粒子更精确地排列于中心轴。以此，粒子会切实地通过拍摄区域51，能够防止针对部分对象漏掉拍摄的情况。另一方面，如图15（a）所示，降低拍摄倍率来对更广范围进行拍摄时，拍摄区域51较大，因此无需将粒子非常精确地集中于中心轴122附近。此时，只要降低超声波驻波200的振幅来将粒子排列在中心轴附近即可。
通过改变超声波驻波200的振幅就能改变流经第二流路部120的测定试样的速度。超声波驻波200的振幅越大，流经第二流路部120的测定试样的速度就越慢。因此，图15（b）所示情况与图15（a）所示情况相比能够降低测定试样的速度。因此，图15（b）所示情况下能更精确地拍摄粒子。
例如，控制部件13实施图15（c）所示处理。控制部件13实施步骤S401、S402的处理并将其作为用于排列粒子的控制作业的前期步骤。在步骤S401，控制部件13向压电致动器41、42施加脉冲波输入信号。在脉冲波所产生的声力作用下，导入测定试样和鞘液时附着在第二流路部120内壁上的气泡等从第二流路部120内壁脱落并流向下游。控制部件13持续向压电致动器41、42施加脉冲波输入信号，直到在步骤S402中判断已经过一定时间。如此除去气泡等之后，在向步骤S403推进时第二流路部120能稳定产生超声波驻波。
步骤S402判断为是后，控制部件13在步骤S403判断粒子拍摄装置10中设定的排列模式是否为第一排列模式。在实施方式11中，排列模式可以选择性地设定为第一排列模式和第二排列模式。第一排列模式是以普通精度将粒子排列在中心轴附近的模式，第二排列模式是以高于第一排列模式的精度使粒子排列在中心轴附近的模式。用户通过图4的输入部件16设定排列模式。
如果在步骤S403判断为是，则控制部件13在步骤S404将施加到压电致动器41、42的正弦波输入信号的振幅A设为振幅A1。如果步骤S403判断为否，则控制部件13在步骤S405将施加到压电致动器41、42的正弦波输入信号的振幅A设为振幅A2。振幅A2是与第二排列模式相应的振幅，其比与第一排列模式相应的振幅A1大。控制部件13在步骤S406向压电致动器41、42施加振幅A的正弦波输入信号。
当振幅A为振幅A1时，例如，如图15（a）所示，超声波驻波200的振幅较小。此时，Y轴方向上的粒子的收束精度低。当振幅A为振幅A2时，例如，如图15（b）所示，超声波驻波200的振幅较大。此时，Y轴方向上的粒子收束精度高。
然后，控制部件13在步骤S407判断是否所有粒子均已通过第二流路部120。步骤S407的判断变为是后，控制部件13停止对压电致动器41、42施加输入信号，结束处理。
在实施方式11，可以通过切换对压电致动器41、42施加的输入信号的振幅A来变更流经第二流路部120的粒子的排列精度。在实施方式11中使输入信号的振幅A在二种中切换，但也可以切换为三种以上，将粒子的排列精度设定为三种以上。此外，在图15（c）的流程图中，步骤S407判断为否时，也可以使处理返回到步骤S403并再次进行排列模式的判断。这样就能应对用户在对一个测定试样进行处理的过程中改变排列模式这一情况。
施加到压电致动器41、42的信号除了脉冲波和正弦波外还可以适当选用矩形波、有复数种频率成分的合成波。也可以将步骤S401、S402的处理追加到图5（c）的步骤S121或步骤S122的前面部分。
(实施方式12)
如图16（a）、（b）所示，在实施方式12，在第二流路部120产生的超声波驻波200的波节数目是能够变更的。超声波驻波200的波节数目可以通过调整施加到压电致动器41、42的输入信号的频率来进行变更。提高施加到压电致动器41、42的输入信号的频率就能增加超声波驻波200的波节数目。
图16（a）显示的是超声波驻波200的波节数目为一个时的情形，图15（b）显示的是超声波驻波200的波节数目为二个时的情形。当超声波驻波200的波节数目为一个时，如图16（a）所示，粒子在中心轴122附近排列。此时，若粒子以相互接近的状态流入第二流路部120，则可能出现粒子在相互重叠的状态下被拍摄的问题。如图16（b）所示，将超声波驻波200的波节数目设为二个并使粒子流分散成二股的话，粒子以相互接近的状态流入第二流路部120的话，能够将各粒子分给二条行进路径。这样就能防止粒子在相互重叠的状态下进行拍摄。
当超声波驻波的波节数目为二个时，如图16（b）所示，需要扩大拍摄区域51。也可以针对因超声波驻波200的二个波节而产生的二条行进路径分别设定拍摄区域，用这一方法取代扩大拍摄区域51的方法。
例如，控制部件13实施图16（c）所示处理。控制部件13实施步骤S411、S412的处理来作为排列粒子的控制作业的前期步骤。步骤S411、S412的处理与图15（c）的步骤S401、S402的处理一样。通过步骤S411、S412的处理除去第二流路部120内壁上附着的气泡等。
然后，控制部件13在步骤S413判断粒子拍摄装置10中设定的排列模式是否为第三排列模式。在实施方式12中，排列模式可以选择性地设定为第三排列模式和第四排列模式。第三排列模式如图16（a）所示地将粒子排列在中心轴附近的模式，第二排列模式是如图16（b）所示地将粒子分在二条行进路径来排列的模式。用户通过图4的输入部件16设定排列模式。
如果在步骤S413判断为是，则控制部件13在步骤S414将施加到压电致动器41、42的正弦波输入信号的频率F设为频率F1。如果步骤S413判断为否，则控制部件13在步骤S415将施加到压电致动器41、42的正弦波输入信号的频率F设为频率F2。频率F2是与第四排列模式相应的频率，其比与第三排列模式相应的频率F1高。控制部件13在步骤S416向压电致动器41、42施加频率F的正弦波输入信号。
当频率F为频率F1时，例如，如图16（a）所示，超声波驻波200的波节数目为一个。此时，粒子在Y轴方向的排列位置会在中心轴附近。当频率F为频率F2时，例如，如图16（b）所示，超声波驻波200的波节数目为二个。此时，Y轴方向上粒子的排列位置在从二个波节的位置分别向X轴方向延伸的二条行进路径附近。
然后，控制部件13在步骤S417判断是否所有粒子均已通过第二流路部120。步骤S417的判断变为是后，控制部件13停止对压电致动器41、42施加输入信号，结束处理。
在实施方式12，通过切换对压电致动器41、42施加的输入信号的频率F就能变更流经第二流路部120的粒子的排列数。在实施方式12中使输入信号的频率F在二种频率中切换，但也可以使其在三种以上的频率中切换，将粒子的排列数设定为三种以上排列数。此外，在图16（c）的流程图中，当步骤S417判断为否时，也可以使处理返回到步骤S413并再次进行排列模式的判断。这样就能应对用户在针对一个测定试样进行处理的过程中改变排列模式这一情况。
（实施方式13）
检测对象粒子不限于CTC。例如，在诊断病情和确定用药时，拍摄并检测出循环内皮细胞（CEC: circulating endothelial cell）、血管内皮祖细胞（EPC：EndothelialProgenitor Cell）、间充质干细胞（MSC：mesenchymal stem cell）、造血干细胞(HSC：hematopoietic stem cell)或抗原特异性T细胞等也将会是非常有用的。这些细胞可以通过让荧光标记后的抗体与在这些细胞表达的表面抗原特异性地结合而检测出来。检测对象细胞则与实施方式1同样地通过分析粒子拍摄部件50拍摄到的拍摄图像而被检测出来。
在实施方式13中还会通过确认检测对象细胞中所包含的信号分子的细胞内位置来判断检测对象细胞的活化状态。关于信号分子，通过其举动就能评价检测对象细胞的功能性。通过让荧光标记后的抗体与信号分子特异性结合来检测出信号分子。确认检测出的信号分子的位置，以此判断检测对象细胞的活化状态等。通过对粒子拍摄部件50拍摄得到的拍摄图像进行分析来检测出信号分子、判断活化状态等。
检测对象细胞和信号分子的荧光标记中使用的色素可以是实施方式1例举的色素，也可以是其他色素。与用于荧光标记的抗体和色素相应地变更试样制备部件14中使用的试剂14a~14g。此外，激发这些色素的光的波长可以如实施方式1所述为单一波长，或者，也可以是不同波长。让各色素激发荧光的波长互不相同时，例如，图3（b）所示光源501采用多发光激光器。
在实施方式13中也和实施方式1同样地首先按照图5（a）、（b）的流程图进行检测对象细胞的甄别。
检测对象细胞为循环内皮细胞、血管内皮祖细胞或间充质干细胞时，在图5（a）的步骤S101，试样制备部件14将一定试剂混入血液样本11中。在此混入的试剂是溶解红细胞的试剂、用于检测出白细胞的含CD45标记抗体的试剂、含有与在检测对象细胞中表达的表面抗原特异性结合且经色素荧光标记的抗体的试剂、含有与信号分子特异性结合且经色素荧光标记的抗体的试剂、染色细胞核的试剂。与实施方式1同样地，溶解红细胞的试剂也可以省略。
在图5（a）的步骤S104，控制部件13实施与上述实施方式1同样的处理。当荧光信号强度在一定阈值以下且前向散射光信号强度在一定阈值以上时，控制部件13判断照射位置21的粒子很可能是检测对象细胞，即循环内皮细胞、血管内皮祖细胞或间充质干细胞。粒子是检测对象细胞时，粒子不与CD45标记抗体结合，因此，荧光信号强度在一定值以下。在步骤S104，控制部件13在粒子不是白细胞且粒子尺寸较大时判断粒子很可能是检测对象细胞，即循环内皮细胞、血管内皮祖细胞或间充质干细胞。
当检测对象细胞为造血干细胞时，在图5（a）的步骤S101，试样制备部件14在血液样本11中混入溶解红细胞的试剂、包含用于检测出从造血干细胞分化出的所有血细胞的标记抗体的试剂、含有与在造血干细胞中表达的表面抗原特异性结合且经色素荧光标记的抗体的试剂、含有与造血干细胞中的信号分子特异性结合且经色素荧光标记的抗体的试剂、染色细胞核的试剂。包含用于检测出从造血干细胞分化的所有血细胞的标记抗体的试剂一般称为谱系（Lineage）标记物。在此，谱系（Lineage）标记物的各抗体用同一色素标记。与实施方式1同样地，溶解红细胞的试剂也可以省略。
在图5（a）的步骤S104，当荧光信号强度在一定阈值以下且前向散射光信号强度在一定阈值以上时，控制部件13判断照射位置21的粒子很可能是检测对象细胞，即造血干细胞。调整图3（a）的分色镜207和分光过滤器209，将基于谱系（Lineage）标记物的荧光导入光检测器210。当粒子为检测对象细胞时，粒子不会与谱系（Lineage）标记物结合，所以荧光信号强度在一定值以下。另外，造血干细胞比从造血干细胞分化出的其他所有血细胞都大。因此，在步骤S104，当荧光信号强度在一定阈值以下且前向散射光信号强度在一定阈值以上时，照射位置21的粒子很可能是造血干细胞。
当检测对象细胞是抗原特异性T细胞时，在图5（a）的步骤S101，试样制备部件14在血液样本11中混入溶解红细胞的试剂、从谱系（Lineage）标记物排除CD2和CD3抗体后得到的试剂、含有与在T细胞表达的表面抗原特异性结合的CD3标记抗体的试剂、含有与在T细胞中的抗原特异性T细胞表达的表面抗原特异性结合且经色素标记的MHC四聚体的试剂、含有与抗原特异性T细胞中的信号分子特异性结合且经色素荧光标记的抗体的试剂、染色细胞核的试剂。在此，从谱系（Lineage）标记物中排除CD2和CD3后得到的抗体用同一色素标记。与实施方式1同样地，溶解红细胞的试剂也可以省略。
在图5（a）的步骤S104，控制部件13在荧光信号强度在一定阈值以下时判断照射位置21的粒子很可能是T细胞。与检测造血干细胞时同样地，调整图3（a）的分色镜207和分光过滤器209，将基于谱系（Lineage）标记物的荧光导入光检测器210。当粒子为T细胞时，粒子不会与谱系（Lineage）标记物结合，所以荧光信号强度在一定值以下。因此，在步骤S104，当荧光信号强度在一定阈值以下时，照射位置21的粒子很可能是T细胞。
之后，控制部件13对于已判断是否很可能是检测对象细胞的粒子实施图5（b）的处理。在图5（b）的步骤S112，控制部件13判断位于粒子甄别部件30的粒子是否很可能是检测对象细胞。控制部件13使被判断为很可能是检测对象细胞的粒子经过第五流路部150流入第二流路部120。控制部件13实施图5（c）的处理，依次拍摄很可能是检测对象细胞的粒子。
经过以上处理，控制部件13将很可能是检测对象细胞的粒子的图像存储到存储部件15，其中检测对象细胞即循环内皮细胞、血管内皮祖细胞、间充质干细胞、造血干细胞或抗原特异性T细胞。存储到存储部件15的图像中包括：与在检测对象细胞表达的表面抗原特异性结合的标记抗体的荧光的图像、与检测对象细胞中信号分子特异性结合的标记抗体的荧光的图像、粒子的明视野图像。拍摄时，图3（b）的光源501向拍摄区域51照射使各标记抗体的色素激发荧光的光。相机504接收从各标记抗体产生的不同波长的荧光，并就各荧光输出图像信息。相机505接收透过粒子的光并输出明视野图像信息。存储部件15中存储来自相机504、505的图像信息。
拍摄处理结束后，操作人员通过输入部件16向粒子拍摄装置10输入显示结果的指示。
如图17（a）所示，在步骤S211，控制部件13判断操作人员是否输入了显示结果的指示。如果在步骤S211判断为是，则在步骤S212，控制部件13对拍摄的所有粒子的图像进行图像分析并提取检测对象细胞。
当检测对象细胞为循环内皮细胞、血管内皮祖细胞、间充质干细胞或造血干细胞时，控制部件13在步骤S212针对各个粒子查看与在检测对象细胞表达的抗体特异性结合的标记色素的图像，判断该图像中是否包含超过一定强度的荧光区域。如果图像包含荧光区域，则控制部件13判断判断对象粒子是检测对象细胞。如果图像中不包含荧光区域，则控制部件13判断判断对象粒子不是检测对象细胞。
当检测对象细胞为抗原特异性T细胞时，控制部件13在步骤S212首先针对各个粒子查看与在T细胞表达的抗体特异性结合的CD3标记色素的图像，判断此图像中是否包含超过一定强度的荧光区域。如果图像包含荧光区域，则控制部件13判断判断对象粒子是T细胞。如果图像中不包含荧光区域，则控制部件13判断判断对象粒子不是T细胞。此外，控制部件13还针对被判断为T细胞的各粒子查看与在抗原特异性T细胞中表达的表面抗原结合的MHC四聚体的标记色素的图像，判断此图像中是否包含超过一定强度的荧光区域。如果图像包含荧光区域，则控制部件13判断判断对象粒子是抗原特异性T细胞。如果图像中不包含荧光区域，则控制部件13判断判断对象粒子不是抗原特异性T细胞。
此外，在步骤S213，控制部件13对提取的检测对象细胞的图像进行分析，就各细胞判断是否活化，并提取活化的检测对象细胞。在此，控制部件13查看与信号分子特异性结合的标记色素的图像，检测出细胞内信号分子的状态。控制部件13根据检测出的信号分子的状态判断检测对象细胞是否活化。
比如，当检测对象细胞是循环内皮细胞（CEC）时，信号分子可以是NFкB。在步骤S213，控制部件13根据作为信号分子的NFкB是否局部存在于细胞核内来判断循环内皮细胞是否活化。循环内皮细胞会从血管内壁剥离并流入血液中。除炎症刺激外，压迫等造成的压力变化也会导致循环内皮细胞的剥离。控制部件13根据作为信号分子的NFкB是否局部存在于细胞核内来判断上述剥离原因中因炎症刺激而产生的剥离。控制部件13将因炎症刺激而剥离的循环内皮细胞作为活化的循环内皮细胞提取出来。
如图18（a）所示，因炎症刺激而剥离的循环内皮细胞具有NFкB局部存在于细胞核内的倾向。图18（a）的左图中显示了细胞核的荧光图像。在图18（a）的左图，为方便起见，用虚线表示细胞核的轮廓。图18（a）的右图中显示了作为信号分子的NFкB的荧光图像，且与左图的细胞核对应的区域用虚线表示。在图18（a）的左图和右图中，越接近黑色则来自细胞核的荧光和来自NFкB的荧光强度就越高。从图18（a）的例示中可以看出，作为信号分子的NFкB局部存在于细胞核内。
在图18（b）的例示中，作为信号分子的NFкB并未局部存在于细胞核内。在图18（b）的右图，虚线区域为细胞核的区域。如此，在因炎症刺激以外的刺激而剥离的循环内皮细胞中存在着NFкB不在细胞核内局部存在的倾向。控制部件13分析信号分子的荧光图像，根据作为信号分子的NFкB是否局部存在于细胞核内来判断循环内皮细胞是否活化。当检测对象细胞为血管内皮祖细胞、间充质干细胞、造血干细胞或抗原特异性T细胞时也同样地由控制部件13根据信号分子局部存在的位置来评价这些细胞的功能性，并提取因伤害等因素而增加的细胞作为活化细胞。比如，当检测对象细胞为血管内皮祖细胞或间充质干细胞时，控制部件13根据信号分子所局部存在的位置来评价这些细胞的修复能力，将修复能力高的细胞作为活化细胞提取出来。
另外，评价检测对象细胞的功能性也可以通过其他要素来进行评价而不限于信号分子局部存在的位置。也可以与用于评价功能性的要素相应地适当变更信号分子的种类。
在步骤S213，控制部件13使输出部件17上显示在步骤S212提取的检测对象细胞数和活化的检测对象细胞数，在步骤S214，让输出部件17上显示检测对象细胞的图像。比如，当检测对象细胞是循环内皮细胞（CEC）时，在步骤S213、S214，输出部件17上显示图17（b）、（c）所示界面60。
界面60中显示循环内皮细胞（CEC）数、活化的循环内皮细胞（CEC）数、以及循环内皮细胞（CEC）的图像。操作人员通过查看循环内皮细胞（CEC）数就能够知道血液中循环内皮细胞是否增加。此外，通过查看活化的循环内皮细胞（CEC）数就能够掌握处于活化状态的循环内皮细胞的比例。这些信息都将成为供医生等决定治疗方案的有用信息。
横向排列的二张图像是同一个粒子的图像。图像66是因与细胞核特异性结合的标记抗体而产生的荧光图像，图像67是因与信号分子特异性结合的标记抗体而产生的荧光图像。如上所述，信号分子是循环内皮细胞中所包含的蛋白质，即NFкB。检测循环内皮细胞时使用与在循环内皮细胞表达的抗原特异性结合的CD146标记抗体。另外，图像66、67是进行阶调反转后转换为灰度图像所得到的。此外，明视野图像也可以与图像66、67一起被包含在界面60内。
图17（b）所示粒子的图像是活化的循环内皮细胞的图像，图17（c）所示粒子的图像是未活化的循环内皮细胞的图像。当有复数张循环内皮细胞的粒子图像时，操作人员可以在界面60上切换显示粒子图像。此外，还可以在界面60上另外设置能够分别显示活化循环内皮细胞图像和未活化循环内皮细胞图像的按钮等。
在实施方式13，除了CTC外，还获取循环内皮细胞、血管内皮祖细胞、间充质干细胞、造血干细胞或抗原特异性T细胞等能够用于判断病情和确认用药的细胞的图像，这些细胞的图像与提取的细胞数一起按照操作人员的要求进行显示。医生等可以用所显示的信息来帮助自己决定治疗方案。
例如，患有心肌梗塞和脑梗塞的患者与健康人相比循环内皮细胞数要多。另外，有组织损伤的人与健康人相比血管内皮祖细胞和间充质干细胞数也会有增加。因此，医生等掌握这些细胞的数量就能掌握患者患心肌梗塞等疾病的可能性及患者的组织受损伤的可能性。
此外，在实施方式13，循环内皮细胞、血管内皮祖细胞、间充质干细胞、造血干细胞或抗原特异性T细胞的活化状态是根据信号分子的举动而被检测出来并进行显示。如此，通过进一步显示检测对象细胞的活化状态就能进一步提高检测对象细胞的检测结果的特异性。比如，当检测对象细胞是循环内皮细胞时，如图17（b）、（c）所示，与循环内皮细胞（CEC）数一起显示活化的循环内皮细胞（CEC）数。由此，医生等能够正确掌握因炎症刺激而剥离的循环内皮细胞数，能够更准确地掌握患者患有心肌梗塞等疾病的可能性。此外，应答特定抗原的T细胞近来也被用于免疫疗法。比如，有一种正在被尝试的治疗方法为：使能对癌细胞特异性应答的T细胞返回到血液中并监视其效果。实施方式13能够在这种监视的过程中通过细胞数及图像向医生等显示抗原特异性T细胞的活化状态。医生等能够据此确认该免疫治疗的效果。
(实施方式14)
如图19所示，连接第一流路部110和第二流路部120的中间流路部除了第五流路部150外还可以具有第九流路部171和第十流路部172。与第五流路部150同样地，第十流路部172是扩张流路部，越向下游其截面积越大。从第一流路部110向第二流路部120流动的粒子流因第五流路部150而减速，还因第十流路部172而减速。
第九流路部171的截面形状是与图2（b）相同的矩形。第九流路部171的截面积是一定的。第十流路部172的截面形状是矩形。第十流路部172截面的Z轴方向宽度与第九流路部171截面的Z轴方向宽度相同。第十流路部172的截面形状沿中心轴向X轴正方向逐渐扩大。第九流路部171的中心轴和第十流路部172的中心轴分别向X轴方向延伸，且与第五流路部150的中心轴和第二流路部120的中心轴一致。
第十流路部172的截面形状向X轴正方向逐渐扩大，所以第二流路部120的截面积比图2（b）所示情形要大。与图2（b）相比，第二流路部120的截面形状中Y轴方向的宽度有所扩大。第二流路部120的Z轴方向宽度与图2（b）所示情况相同。
在实施方式14，如上所述，第二流路部120的截面积因第十流路部172而被进一步扩大，因此能够进一步降低流经第二流路部120的粒子的速度。具体而言，流经第一流路部110的粒子的速度是1.0m/s，而流经第二流路部120的粒子的速度能够被降到0.01m/s。此时，流经第二流路部120的粒子的速度是流经第一流路部110的粒子速度的百分之一。因此，即使为了从众多粒子中提取作为拍摄对象的粒子而提高了流经第一流路部110的粒子速度，流经第二流路部120的粒子的速度也会显著下降，因此粒子拍摄部件50能够拍摄到更精密的粒子图像。即，能够在保持粒子拍摄装置10的处理速度的同时更高品质地拍摄拍摄对象粒子。
在实施方式14，第2流路部120在Y轴方向的宽度更大，因此要如图19所示地通过粒子排列部件40排列粒子就需要提高粒子排列部件40输出的声力。
要将流经第二流路部120的粒子的速度降到0.01m/s的话，如图20所示，可以使连接第一流路部110和第二流路部120的中间流路部具有第九流路部171a、171b和第十流路部172a、172b。此时，配置在下游一侧的第二段的第九流路部171b的Y轴方向的宽度小于第二流路部120。因此，如图20所示，将粒子排列部件40配置在第二段的第九流路部171b，这样，无需显著提高声力就能排列粒子。以此能够防止第二流路部120扰乱粒子流。
除了图19所示将粒子排列部件40配置在第二流路部120的形态外，还可以采用在第九流路部171配置粒子排列部件40的形态。采用在第九流路部171配置粒子排列部件40的形态时，第九流路部171的Y轴方向宽度小于第二流路部120，因此不必明显提高从粒子排列部件40输出的声力就能排列粒子。当在第九流路部171配置粒子排列部件40时，宜将粒子排列部件40配置在下游一侧。也可以在第二流路部120和第九流路部171两者中设置粒子排列部件40。在图20的结构中，还可以进一步在第二流路部120和第九流路部171a、171b的全部或其中之一、其中之二设置粒子排列部件40。
在图19和图20的结构中，第九流路部171、171a、171b的长度和宽度能够进行适当调整，第十流路部172、172a、172b的宽展程度也可以适当调整。也可以将第九流路部171、171a、171b设地很短，或者也可以省略第九流路部171、171a、171b。
（实施方式15）
如图21所示，连接第一流路部110和第二流路部120的中间流路部除了第五流路部150之外还可以具有第十一流路部181、第十二流路部182和第十五流路部185，此外，流路100也可以在第三流路部130的下游一侧具有从中间流路部分叉出的分叉流路部，即第十三流路部183和第十四流路部184。与第五流路部150同样地，第十五流路部185也是越向下游截面积越大的扩张流路部。从第一流路部110向第二流路部120流动的粒子流因第五流路部150而减速后，因第十三流路部183和第十四流路部184而流量减少，且再因第十流路部172而减速。
第十一流路部181的截面形状与图2（b）相同。第十二流路部182的截面形状是矩形，是将图2（b）的截面形状在Y轴方向大致分成三部分所得到的形状。第十二流路部182的截面的Z轴方向宽度与第十一流路部181的Z轴方向宽度相同。第十二流路部182与X轴方向平行地直线状延伸。第十二流路部182的截面形状在第十二流路部182的整个长度范围内都是恒定不变的。
连接第十二流路部182后端的第十五流路部185的截面形状也是矩形。第十五流路部185的截面的Z轴方向宽度与第十二流路部182的截面的Z轴方向宽度相同。关于第十五流路部185的截面形状，越向X轴正方向一侧去，Y轴方向就越大。第十一流路部181、第十二流路部182和第十五流路部185的中心轴分别向X轴方向延伸且和第五流路部150的中心轴、第二流路部120的中心轴一致。
第十三流路部183和第十四流路部184相对于第十二流路部182的中心轴来说是对称设置的。第十三流路部183的截面形状和第十四流路部184的截面形状分别为矩形。与第十二流路部182同样地，第十三流路部183和第十四流路部184前端的截面形状是将图2（b）的截面形状在Y轴方向上大致分成三部分所得到的形状。第十三流路部183和第十四流路部184的截面形状从分叉位置起在范围L1内是恒定不变的。第十三流路部183和第十四流路部184在范围L1内直线状延伸。超过范围L1后，第十三流路部183和第十四流路部184的截面形状在范围L2中只在与X—Y平面平行的方向扩展，然后再恢复恒定不变。在范围L2，第十三流路部183和第十四流路部184的截面形状只在远离第十二流路部182和第十五流路部185的外侧方向扩展。
在图21的结构中，范围L1的流动方向的长度比第十二流路部182的流动方向的长度短。也可以采用下述结构取代该结构：范围L1的流动方向的长度和第十二流路部182的流动方向的长度相同或者比第十二流路部182的流动方向的长度长。此外，在图21的结构中，在第十三流路部183和第十四流路部184的范围L2的下游一侧的部分的宽度W2小于第二流路部120的宽度W1。也可以用其他结构取代该结构，即，可以使宽度W2与宽度W1相同或比宽度W1宽。另外，第十三流路部183和第十四流路部184的分叉角度可以适当调整，此外，范围L2中的第十三流路部183和第十四流路部184的宽展程度也可以适当调整。第十五流路部185的宽展程度也可以进行各种调整。也可以使第十一流路部181极短或省略第十一流路部181。
流经第十一流路部181的鞘液的一部分分流到第十三流路部183和第十四流路部184。因此，第十二流路部182的流量减少。此外，第十五流路部185的截面积向下游方向逐渐扩大，因此流经第十五流路部185的鞘液和测定试样12的流速逐渐下降。
在图21的结构中，第十二流路部182的流量由于第十三流路部183和第十四流路部184而减少后，鞘液和测定试样12的流速因第十五流路部185而下降。因此，能够进一步降低流经第二流路部120的粒子的速度。
具体而言，采用图21的结构后，流经第一流路部110的粒子的速度是1.0m/s，而流经第二流路部120的粒子的速度能够降到0.01m/s。此时，流经第二流路部120的粒子的速度是流经第一流路部110的粒子的速度的百分之一。因此，即使为了从众多粒子中提取拍摄对象粒子而提高了流经第一流路部110的粒子的速度，流经第二流路部120的粒子的速度也会显著下降，因此粒子拍摄部件50能够拍摄到更精密的粒子图像。即，能够在维持粒子拍摄装置10的处理速度的同时更高品质地拍摄拍摄对象粒子。
图22是本申请的发明人对图21的结构中从第一流路部110流向第二流路部120的测定试样12的流速的进行分析所获得的模拟试验的结果。图22的模拟试验结果是对与图21相同形状的流路100进行分析所获得的结果。在图22的模拟试验中，第三流路部130和第四流路部140的截面形状是仅X—Y平面方向上随着向下游方向而变宽的矩形。第三流路部130和第四流路部140并不像第十三流路部183和第十四流路部184那样在下游一侧的宽度是均匀的，其连接着废液容纳部件。
在图22，约0.2m/s、约0.015m/s和约0.002m/s分别表示测定试样12的流速。约0.2m/s所标示的两箭头的范围是第一流路部110的范围。约0.015m/s所标示的两箭头的范围是第十一流路部181的范围。约0.002m/s所标示的两箭头的范围是第二流路部120的范围。如图所示，从此模拟试验结果中可以看出，第一流路部110中约0.2m/s的测定试样12的流速能够下降到其百分之一的约0.002m/s。此外，约0.015m/s所标示的两箭头的范围之后紧接着的范围内，流速略有下降，这是因为第十三流路部183和第十四流路部184分流了鞘液和测定试样12。
此外，在图21的结构中，第十三流路部183和第十四流路部184相对于第十一流路部181的中心轴来说是对称的。以此，流经第十一流路部181的鞘液基本均等地流入第十三流路部183和第十四流路部184。以此，从第十二流路部182经第十五流路部185流入第二流路部120的粒子流很平稳，粒子拍摄部件50能够拍摄到更高精度的图像。
此外，在图21的结构中，可以使第二流路部120的Y轴方向的宽度W1比图20和图21所示结构更小。因此，能够有效地将粒子排列部件40的声力作用于粒子，能顺利地排列粒子。第十一流路部181中也可以设置粒子排列部件40。此外，由于第二流路部120的Y轴方向的宽度W1较小，所以在第二流路部120中粒子不易偏离中心轴。因此，在不影响拍摄的适当情况下，也可以省略粒子排列部件40。
另外，在图21的结构中，第十三流路部183和第十四流路部184在范围L2变大，在范围L2的下游一侧，宽度W2是统一的。以此，能够有效地向第十三流路部183和第十四流路部184导入鞘液，能够防止第十二流路部182中的流速提高。比如，如果第十三流路部183和第十四流路部184在范围L2不扩大而维持范围L1的宽度的话，因为第十二流路部182的下游一侧因第十五流路部185而扩大，所以与第十三流路部183和第十四流路部184相比，第十二流路部182更易流动。因此，流经第十二流路部182的测定试样12的流速比流经第十一流路部181的测定试样12的流速更快，在第二流路部120难以有效地降低测定试样12的流速。在图21的结构中，在范围L2扩大了第十三流路部183和第十四流路部184之后，使宽度W2保持均等，这样以来，在第十三流路部183和第十四流路部184中流动的难易程度与第十二流路部182中流动的难易程度为同等程度。以此，如图22验证结果所示，能够有效地降低流经第二流路部120的测定试样12的流速。
如图23（a）、（b）所示，在实施方式15，第十二流路部182、第十三流路部183和第十四流路部184的分叉形态与第三流路部130、第四流路部140和第五流路部150的分叉形态不同。第十二流路部182、第十三流路部183和第十四流路部184分叉后接续着呈一定截面形状的流路部。在图23（a）、（b），虚线表示的是测定试样12流动的区域。
如上所述地使第十二流路部182、第十三流路部183和第十四流路部184分叉，这样以来，在流体设计阶段，便于通过变更第十二流路部182的长度、第十三流路部183和第十四流路部184的范围L1的长度来调整和变更第十二流路部182与第十三流路部183和第十四流路部184的范围L1的流路部的相对阻力比，因此具有易于将第十二流路部182的流速调整到适当值的优点。
从中间流路部分叉出来的分叉流路部也可以在X轴方向上设置复数段。比如，如图24所示，也可以在第十一流路部181前侧追加第十六流路部186、第十七流路部187和第二十流路部190作为中间流路部，再追加第十八流路部188和第十九流路部189作为分叉流路部。
在图24，第十六流路部186、第十七流路部187、第十八流路部188、第十九流路部189和第二十流路部190的结构分别与第十一流路部181、第十二流路部182、第十三流路部183、第十四流路部184和第十五流路部185相同。第十六流路部186、第十七流路部187、第十八流路部188、第十九流路部189和第二十流路部190的长度、宽度和宽展程度均可适当调整。也可以使第十六流路部186极短或省略第十六流路部186。
采用图24的结构时，能够通过第十六流路部186、第十七流路部187、第十八流路部188、第十九流路部189和第二十流路部190进一步降低第二流路部120中的流速。因此，即使为了更快地从众多粒子中提取拍摄对象粒子而进一步提高了流经第一流路部110的粒子的速度，由于流经第二流路部120的粒子的速度会明显下降，所以能用粒子拍摄部件50拍摄出精密的粒子图像。
如此，在X轴方向设置复数段分叉流路部的情况下，也可以如图25所示地省略第十二流路部182和第十五流路部185，将第二流路部120直接连接到第十一流路部181。此时，第二流路部120的宽度比在图23中窄。在此结构下，因第十三流路部183和第十四流路部184的下游一侧的宽度变宽，所以与第二流路部120相比，第十三流路部183和第十四流路部184更易于流动。因此，流经第二流路部120的流量减少，能够使第二流路部120的流速比第十一流路部181的流速慢。
采用图25的结构的话能够明显缩小第二流路部120的宽度W1，因此在第二流路部120中，粒子不易偏离拍摄范围。因此，可以如图25所示地省略粒子排列部件40。如果粒子会偏离拍摄范围，只要恰当地在第二流路部120设置粒子排列部件40即可。此时，由于第二流路部120的宽度W1较为狭窄，所以能够更有效地将粒子排列部件40的声力作用于粒子。
在图24和图25的结构中，也可以在第十一流路部181和第十六流路部186双方或其中之一设置粒子排列部件40。
编号说明
10 …… 粒子分析装置
13 …… 控制部件
17 …… 输出部件
20 …… 粒子检测部件
30 …… 粒子甄别部件
31、32……泡沫产生器
33、34……叉指电极
35 …… 激光光源
40 …… 粒子排列部件
41、42 …… 压电致动器
43、44 …… 叉指电极
46 …… 声接合剂
47、48 …… 压电致动器
50 …… 粒子拍摄部件
100 …… 流路
101 …… 压电晶体基板
110 …… 第一流路部
112 …… 中心轴
120 …… 第二流路部
130 …… 第三流路部
140 …… 第四流路部
200 …… 超声波驻波
504、505 …… 相机

Claims (32)

1.一种粒子拍摄装置，包括：
流路，具有第一流路部、连接着所述第一流路部下游一侧的第二流路部和第三流路部，供包含粒子在内的测定试样流动；
粒子检测部件，检测出流经所述第一流路部的粒子；
粒子甄别部件，能够根据所述粒子检测部件的检测结果至少从所述第二流路部和所述第三流路部选择性地调整流经所述第一流路部的粒子的行进方向；
粒子拍摄部件，拍摄流经所述第二流路部的粒子。
2.根据权利要求1所述的粒子拍摄装置，其特征在于：
所述粒子检测部件将自所述测定试样中所包含的循环肿瘤细胞、循环内皮细胞、血管内皮祖细胞、间充质干细胞、造血干细胞及抗原特异性T细胞所构成的群组中选出的至少一种细胞作为所述粒子拍摄部件的拍摄对象检测出来。
3.根据权利要求1或2所述的粒子拍摄装置，其特征在于：
在所述流路中，流经所述第二流路部的粒子的速度比流经所述第一流路部的粒子的速度慢。
4.根据权利要求1~4其中任意一项所述的粒子拍摄装置，其特征在于：
在所述流路中，所述第二流路部中的流量在所述第一流路部中的流量的三分之一以下。
5.根据权利要求1~4其中任意一项所述的粒子拍摄装置，其特征在于：
在所述流路中，流经所述第二流路部的粒子的速度在流经所述第一流路部的粒子的速度的十分之一以下。
6.根据权利要求1~5其中任意一项所述的粒子拍摄装置，其特征在于：
所述第一流路部和所述第二流路部直线状排列配置。
7.根据权利要求1~6其中任意一项所述的粒子拍摄装置，其特征在于：
所述粒子甄别部件不对拍摄对象粒子施加外力并使其一直前进，将其引导至所述第二流路部，所述粒子甄别部件对拍摄对象粒子以外的粒子施加外力来改变行进方向，将其引导至所述第三流路部。
8.根据权利要求1~7其中任意一项所述的粒子拍摄装置，其特征在于：
所述流路在所述第一流路部和所述第二流路部之间还具有从所述第一流路部分叉出来的第四流路部，
所述第三流路部和所述第四流路部相对于所述第一流路部的中心轴来说对称设置。
9.根据权利要求1~8其中任意一项所述的粒子拍摄装置，其特征在于：
所述第三流路部从流路上游一侧向下游一侧截面积逐渐扩大。
10.根据权利要求1~9其中任意一项所述的粒子拍摄装置，其特征在于：
所述流路通过所述第三流路部使所述第二流路部中的流量比所述第一流路部中的流量少，以此使流经所述第二流路部的粒子的速度比流经所述第一流路部的粒子的速度慢。
11.根据权利要求1~10其中任意一项所述的粒子拍摄装置，其特征在于：
在所述流路中，所述第二流路部的截面积大于所述第一流路部的截面积，以此使流经所述第二流路部的粒子的速度比流经所述第一流路部的粒子的速度慢。
12.根据权利要求1~11其中任意一项所述的粒子拍摄装置，其特征在于：
所述流路还具有连接所述第一流路部和所述第二流路部的中间流路部、以及从所述中间流路部分叉出来的分叉流路部。
13.根据权利要求12所述的粒子拍摄装置，其特征在于：
所述流路具有复数个所述分叉流路部，
复数个所述分叉流路部相对于所述中间流路部的中心轴来说对称设置。
14.根据权利要求12或13所述的粒子拍摄装置，其特征在于：
所述中间流路部在所述分叉流路部分叉的位置的下游一侧处具有越向下游截面积越大的流路部，
所述分叉流路部具有越向下游截面积越大的流路部。
15.根据权利要求1~14其中任意一项所述的粒子拍摄装置，其特征在于：
所述流路具有连接所述第一流路部和所述第二流路部的中间流路部，
所述中间流路部具有复数个越向下游截面积越大的扩张流路部，在复数个所述扩张流路部之间具有截面积一定的流路部。
16.根据权利要求12~15其中任意一项所述的粒子拍摄装置，其特征在于：
所述中间流路部中设置有用于在流动方向排列粒子的粒子排列部件。
17.根据权利要求12~16其中任意一项所述的粒子拍摄装置，其特征在于：
在所述流路中，流经所述第二流路部的粒子的速度在流经所述第一流路部的粒子的速度的百分之一以下。
18.根据权利要求1~17其中任意一项所述的粒子拍摄装置，其特征在于：
在所述拍摄部件的拍摄位置处的所述第二流路部的截面中，与拍摄方向和所述粒子的流动方向垂直的方向的宽度比所述拍摄方向的宽度大。
19.根据权利要求1~18其中任意一项所述的粒子拍摄装置，还包括：
粒子排列部件，用于使流经所述第二流路部的粒子在流动方向排列。
20.根据权利要求19所述的粒子拍摄装置，其特征在于：
所述粒子排列部件在与拍摄方向和所述粒子的流动方向垂直的方向上向流经所述第二流路部的粒子施加声力。
21.根据权利要求20所述的粒子拍摄装置，其特征在于：
所述粒子排列部件还在所述拍摄方向上向流经所述第二流路部的粒子施加声力。
22.根据权利要求21所述的粒子拍摄装置，其特征在于：
所述粒子排列部件用配置在所述第二流路部侧面的压电致动器向流经所述第二流路部的粒子施加声力，
所述第二流路部中配置所述压电致动器的侧面部分的厚度比其他部分小。
23.根据权利要求19~22其中任意一项所述的粒子拍摄装置，其特征在于：
所述粒子排列部件对压电致动器施加脉冲波输入信号并除去所述第二流路部内部所包含的气泡后，对所述压电致动器施加正弦波输入信号来排列所述粒子。
24.根据权利要求19~23其中任意一项所述的粒子拍摄装置，其特征在于：
所述第二流路部设置在压电晶体基板上，
所述粒子排列部件通过使电流流入所述压电晶体基板的表面上设置的叉指电极来向流经所述第二流路部的粒子施加声力。
25.根据权利要求19~24其中任意一项所述的粒子拍摄装置，其特征在于：
所述粒子排列部件向流经所述第二流路部的所述测定试样施加超声波，以此在所述测定试样产生驻波，使所述粒子在所述测定试样的流动方向排列，
所述粒子排列部件通过调整所述驻波的振幅来改变所述粒子的收束精度。
26.根据权利要求1~25其中任意一项所述的粒子拍摄装置，其特征在于：
所述粒子检测部件向所述粒子照射一定波长的光，且其具有接收在所述光的照射下从所述粒子产生的光的受光部件，
所述拍摄部件用光照射所述第二流路部的拍摄区域并接收来自所述拍摄区域的光，拍摄流经所述拍摄区域的所述粒子，
所述粒子甄别部件根据所述粒子检测部件检测出的粒子的分析结果选择性地调整流经所述第一流路部的粒子的行进方向。
27.根据权利要求1~26其中任意一项所述的粒子拍摄装置，其特征在于：
所述粒子拍摄部件是TDI相机。
28.根据权利要求1~27其中任意一项所述的粒子拍摄装置，其特征在于：
所述粒子检测部件具有向所述粒子照射一定波长的光的光源、以及接收因所述光的照射而从所述粒子产生的光的受光部件，
所述粒子甄别部件根据所述光的强度调整流经所述第一流路部的粒子的行进方向。
29.根据权利要求1~28其中任意一项所述的粒子拍摄装置，还包括：
试样制备部件，混合血液样本和与拍摄对象细胞以外的细胞特异性反应的标记抗体来制备所述测定试样，
其中，所述受光部件具有接收因所述光的照射而从所述粒子产生的散射光的第一检测器、以及接收因所述光的照射而从所述粒子产生的荧光的第二检测器，
所述第二检测器检测出从所述标记抗体获得的荧光信号，
所述粒子甄别部件根据所述荧光信号的强度调整流经所述第一流路部的粒子的行进方向。
30.根据权利要求1~29其中任意一项所述的粒子拍摄装置，还包括：
输出部件，
控制部件，分析所述拍摄部件拍摄的粒子图像，并让所述输出部件输出测定试样所包含的拍摄对象细胞的数目；
其中，所述控制部件让所述输出部件输出通过所述分析获得的所述拍摄对象细胞的图像。
31.一种粒子拍摄装置，包括：
流路，具有第一流路部和连接在所述第一流路部的下游一侧的第二流路部，供含有粒子的测定试样流动；
粒子检测部件，检测出流经所述第一流路部的粒子；
粒子甄别部件，设于所述第一流路部和所述第二流路部之间，并根据所述粒子检测部件的检测结果破坏拍摄对象粒子以外的粒子；
粒子拍摄部件，拍摄流经所述第二流路部的粒子。
32.一种粒子拍摄方法，其特征在于：
检测出以第一速度流动的测定试样中的粒子，
根据检测结果变更所述测定试样中粒子的行进方向，
拍摄以慢于所述第一速度的第二速度流动的所述测定试样中的粒子。
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