CN111771117A - 粒子测定装置及粒子测定方法 - Google Patents

粒子测定装置及粒子测定方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种能省去调整光纤位置所耗费的工夫，并能维持光恰当地射入光纤的状态的粒子测定装置及粒子测定方法。粒子测定装置（10）包括：流动室（20），用于供含有粒子的试样（11）流动；照射部（30），对在流动室（20）中流动的试样（11）照射照射光；聚光镜（42），聚集由于照射光的照射而从试样（11）所含有的粒子产生的光；光传送部（50），由复数个光纤（51）束起而构成并会有透射聚光镜（42）的光射入；光检测部（61），接收由光传送部（50）传送的光并输出检测信号。

Description

粒子测定装置及粒子测定方法
技术领域
本发明涉及测定粒子的粒子测定装置及粒子测定方法。
背景技术
已知一种向粒子照射激光，并通过光纤将从粒子产生的光向检测部引导的流式细胞仪。例如，专利文献1中记载了一种多色流式细胞术，其对从生物体试样中的复数种目标物质得到的复数个荧光信号进行解析。
具体来说，如图14所示，专利文献1中记载了一种光学单元，其具备：激光光源601、602、603、604，射出波长互不相同的激光；流动室610，被激光照射；聚光镜620，聚集通过激光的照射产生的荧光；检测部631、632、633、634；光纤641、642、643、644，将由聚光镜620聚集的荧光分别引导向检测部631、632、633、634；保持器650，支撑光纤641、642、643、644。另外，专利文献1中记载了如下内容：当通过1种激光照射产生的荧光由1条光纤引导向检测部且荧光偏离光纤的射入侧端面时，通过移动保持器来进行光纤的定位。
现有技术文件
专利文献
专利文献1：美国专利第6683314号说明书。
发明内容
发明要解决的技术问题
但是，1条光纤的直径一般为9μm～60μm，很小。因此，在上述光学单元中，只要光纤产生微小的位置偏移，光就不会恰当地射入光纤。由此，测定结果的精度降低。在上述多色流式细胞术中，为了高精度地从多个目标物质同时检测复数个荧光，需要在每次测定时调整光纤的位置。但是，若每次测定都需要调整位置的话，用户进行维护所耗费的作业负担大，且也要求用户具有用于执行维护的熟练度。
解决技术问题的技术手段
本发明的第1技术形态涉及一种粒子测定装置。本技术形态涉及的粒子测定装置（10）包括：流动室（20），用于供含有粒子的试样（11）流动；照射部（30），对在流动室（20）流动的试样（11）照射照射光；聚光镜（42），聚集由于照射光的照射而从试样（11）所含有的粒子产生的光；光传送部（50、210、220、230），由复数条光纤（51、211、221、231）束起而构成，且会有透射聚光镜（42）的光射入；光检测部（61、300、400、500），接收由光传送部（50、210、220、230）传送的光并输出检测信号。
根据本技术形态涉及的粒子测定装置，由聚光镜聚集的光被引导至由复数个光纤束起而构成的光传送部。此时，易于将光传送部的射入侧端面的直径设定为比由聚光镜聚集的光束的直径大。由此，由聚光镜聚集的光易于射入光传送部的射入侧端面，因此即使光纤产生些许位置偏移，也能抑制从粒子产生的光偏离出光传送部。由此，能省去用户调整光纤的位置所耗费的工夫，并能维持光恰当地射入光纤的状态。
在本技术形态涉及的粒子测定装置（10）中，可设计为，聚光镜（42）使从粒子产生的光聚集于光传送部（50、210、220、230）的射入侧端面（50a、210a、220a、230a）内。这样一来，即使光纤发生位置偏移，也能维持光恰当地射入光纤的状态。
在本技术形态涉及的粒子测定装置（10）中，可设计为，聚光镜（42）使从粒子产生的光以比各光纤（51、211、221、231）的射入端的直径大且跨复数个光纤（51、211、221、231）的复数个射入端的宽度聚集于光传送部（50、210、220、230）的射入侧端面（50a、210a、220a、230a）。
这样一来，与由聚光镜聚集的光以被聚拢得很小的状态聚集于光传送部的射入侧端面的情况相比，能使被引导至光传送部内的光纤的光量维持在一定水平。即，被聚拢得很小的状态的光有时会仅射入光纤的包层部分或被束起的复数个光纤的间隙。此时，由光传送部引导至后续的光检测部的光量大幅降低。但是，如果由聚光镜聚集的光以比光纤的射入侧端面的直径大且跨复数个光纤的射入端的宽度射入光传送部的射入侧端面的话，虽然一部分光会射入包层部分或间隙，但其他光会射入光纤的芯部分。由此，能抑制由光传送部引导至后续的光检测部的光量参差不齐的情况。
在本技术形态涉及的粒子测定装置（10）中，可设计为，包括导光用透镜（43、201、202、203），所述导光用透镜（43、201、202、203）用于将由聚光镜（42）聚集的光引导至光传送部（50、210、220、230）的射入侧端面（50a、210a、220a、230a）。这样一来，即使光纤产生位置偏移或聚光镜的聚光位置产生参差不齐的情况，也能将由聚光镜聚集的光引导至光传送部的射入侧端面。由此，能维持光恰当地射入光纤的状态。
此时，可设计为，导光用透镜（43、201、202、203）使由聚光镜（42）聚集的光的直径扩大并将其引导至光传送部（50、210、220、230）的射入侧端面（50a、210a、220a、230a）。这样一来，能抑制由光传送部引导至后续的光检测部的光量参差不齐的情况。
在本技术形态涉及的粒子测定装置（10）中，可设计为，导光用透镜（43、201、202、203）将由聚光镜（42）聚集的光作为平行光射入光传送部（50、210、220、230）的射入侧端面（50a、210a、220a、230a）。这样一来，能抑制射入光传送部的光纤的光不在芯与包层的边界反射而从芯射出的情况。因此，能提高由光传送部引导的光的利用效率。
本技术形态涉及的粒子测定装置（10）可设计为：还具备供从粒子产生的光透射的物镜（41）；其中，物镜（41）的后侧主平面与聚光镜（42）的主平面的距离以及聚光镜（42）的主平面与导光用透镜（43、201、202、203）的射入侧端面（43a、201a、202a、203a）的距离均设定为聚光镜（42）的焦距。这样一来，物镜、聚光镜以及导光用透镜构成远心光学系统，由聚光镜聚集的光垂直射入导光用透镜的射入侧端面。由此，能抑制射入导光用透镜的射入侧端面的光从导光用透镜的侧面向外侧漏出。
在本技术形态涉及的粒子测定装置（10）中，可设计为：聚光镜（42）使从粒子产生的光会聚于导光用透镜（43、201、202、203）的射入侧端面（43a、201a、202a、203a），导光用透镜（43、201、202、203）使由聚光镜（42）会聚的光以比各光纤（51、211、221、231）的射入端的直径大且跨复数个光纤（51、211、221、231）的复数个射入端的宽度射入光传送部（50、210、220、230）的射入侧端面（50a、210a、220a、230a）。
在本技术形态涉及的粒子测定装置（10）中，可设计为，导光用透镜（43、201、202、203）的焦距的条件用以下算式表示。
【数1】
Figure 841564DEST_PATH_IMAGE002
在上述算式中，f2是导光用透镜（43、201、202、203）的焦距，m是光传送部（50、210、220、230）的光纤（51、211、221、231）的条数，b是光传送部（50、210、220、230）内的光纤（51、211、221、231）的外径，NA1是聚光镜（42）的数值孔径。这样一来，导光用透镜的射出侧端部处的光束的直径比光传送部的直径小，因此能使透射导光用透镜的光切实地射入光传送部。
在本技术形态涉及的粒子测定装置（10）中，可设计为：导光用透镜（43、201、202、203）构成为随着远离中心轴而折射率变小的渐变折射率透镜。
在本技术形态涉及的粒子测定装置（10）中，可设计为，导光用透镜（43、201、202、203）与复数个光纤（51、211、221、231）的射入端接合。
在本技术形态涉及的粒子测定装置（10）中，可设计为：光检测部（300、400、500）包括：光检器（331～336、431～433、531～536），接收由光传送部（210、220、230）传送的光；光学系统，配置在光传送部（210、220、230）与光检器（331～336、431～433、531～536）之间，并将由光传送部（210、220、230）传送的光引导至光检器（331～336、431～433、531～536）。
此时可设计为，光学系统包括准直透镜（301、401、501），所述准直透镜（301、401、501）将从光传送部（210、220、230）的复数个光纤（211、221、231）射出的光转换为平行光。这样一来，易于在准直透镜与光检器之间设置用于配置光学元件的空间。
此时可设计为，光学系统包括第2聚光镜（321～326、421～423、521～526），所述第2聚光镜（321～326、421～423、521～526）配置在准直透镜（301、401、501）与光检器（331～336、431～433、531～536）之间，第2聚光镜（321～326、421～423、521～526）聚集由准直透镜（301、401、501）转换为平行光的光并将其引导向光检器（331～336、431～433、531～536）。这样一来，易于在准直透镜与第2聚光镜之间设置用于配置光学元件的空间，并能将由准直透镜转换为平行光的光切实地引导向光检器。
在本技术形态涉及的粒子测定装置（10）中，可设计为：准直透镜（301、401、501）能吸取从构成光传送部（210、220、230）的所有光纤（211、221、231）射出的光，第2聚光镜（321～326、421～423、521～526）将由准直透镜（301、401、501）吸取的光引导向光检器（331～336、431～433、531～536）。这样一来，能增加被引导至光检器的光量，并能抑制被引导至光检器的光量参差不齐的情况，提高测定精度。
在本技术形态涉及的粒子测定装置（10）中，可设计为：照射部（30）对试样（11）照射波长互不相同的复数个照射光，本技术形态涉及的粒子测定装置（10）包括：复数个光传送部（210、220、230），与复数个照射光分别相对应；复数个光检测部（300、400、500），接收由复数个光传送部（210、220、230）分别传送的光并输出检测信号。这样一来，通过复数个照射光而从粒子产生的光分别介由光传送部被引导至光检测部，因此能与光检测部接收的光量相对应地从各种角度分析粒子。
此时可设计为，复数个光检测部（300、400、500）设置于互不相同的基板（300a、400a、500a）。这样一来，与所有光检测部配置于1个基板的情况相比，能自由配置各基板，并能缩小装置的设置面积。另外，通过由光纤被束起而构成的光传送部而使光被引导至光检测部，因此通过呈弯曲状配置光传送部，从而能将光检测部配置于所希望的地点。
在本技术形态涉及的粒子测定装置（10）中，可设计为：照射部（30）向在试样（11）的流动方向上互不相同的位置分别照射复数个照射光。这样一来，易于独立取出由复数个照射光而分别产生的光。
在本技术形态涉及的粒子测定装置（10）中，可设计为：聚光镜（42）抑制由复数个照射光而分别产生的光的色差。这样一来，能使波长不同的复数个光在色差得以抑制的状态下聚集，因此能在光传送部的后续的光检测部高精度地接收复数个光。
在本技术形态涉及的粒子测定装置（10）中，可设计为：试样（11）含有细胞作为粒子，细胞的互不相同的复数个标志被复数个荧光色素分别染色，所述复数个荧光色素通过照射光而产生波长互不相同的荧光。这样一来，能基于从1个细胞产生的复数个荧光从各种角度分析细胞。
本发明第2技术形态涉及一种粒子测定方法。本技术方案涉及的粒子测定方法使含有粒子的试样（11）流入流动室（20），对在流动室（20）流动的试样（11）照射照射光，聚集由于照射光的照射而从试样（11）含有的粒子产生的光，使聚集的光射入复数个光纤（51、211、221、231）束起而成的光纤束的射入端，接收光纤束传送的光并输出检测信号。
本技术形态的粒子测定方法发挥与第1技术形态相同的技术效果。
在本技术形态涉及的粒子测定方法中，在使光射入光纤束的射入端的工序中，使聚集的光的直径扩大并射入光纤束的射入端。
发明效果
根据本发明，能省去调整光纤位置所耗费的工夫，并能维持光恰当地射入光纤的状态。
附图说明
图1为实施方式1涉及的粒子测定装置的结构的示意图；
图2为实施方式2涉及的粒子测定装置的结构的示意图；
图3为实施方式2涉及的粒子测定装置的结构的框图；
图4为实施方式2涉及的照射部的结构的示意图；
图5为实施方式2涉及的从流动室到光传送部的结构的示意图；
图6A是用于说明实施方式2涉及的聚光镜的光的会聚作用的示意图；
图6B是用于说明实施方式2涉及的聚光镜的光的会聚作用的示意图；
图7A是用于说明实施方式2涉及的光传送部的光的传送的示意图；
图7B是用于说明实施方式2涉及的光传送部的光的传送的示意图；
图7C是用于说明实施方式2涉及的光传送部的光的传送的示意图；
图8是实施方式2涉及的光传送部的后续处所配置的光检测部的结构的示意图；
图9是实施方式2涉及的光传送部的后续处所配置的光检测部的结构的示意图；
图10是实施方式2涉及的光传送部的后续处所配置的光检测部的结构的示意图；
图11是实施方式2涉及的与X-Y平面平行的各基板在Z轴方向上排列的状态的示意图；
图12是用于说明实施方式2涉及的光传送部的后续处所配置的光检测部的设计及配置的示意图；
图13是用于说明实施方式2涉及的粒子测定装置的测定及分析的示意图；
图14是用于说明相关技术涉及的结构的示意图。
具体实施方式
＜实施方式1＞
参照图1，就实施方式1的粒子测定装置10的结构进行说明。在图1中，XYZ轴相互正交，X轴方向及Y轴方向和与水平面平行的方向相对应，Z轴正方向和铅直上方向相对应。另外，在其他附图中XYZ轴也与图1为同样设定。
粒子测定装置10包括流动室20、照射部30、物镜41、聚光镜42、光传送部50、光检测部61。
流动室20具备在Z轴方向上延伸的流路21。含有粒子的试样11向Z轴正方向流入流动室20的流路21。照射部30对在流动室20流动的试样11照射照射光。照射光在流路21的位置上形成椭圆形的电子束光点12。电子束光点12表示在流路21的位置上照射光所照射的区域。照射光照射于试样11后，会从试样11所含有的粒子产生光。另外，方便起见，图1中图示的是照射光的照射方向为X轴正方向的情况，实际上照射光的照射方向为Y轴正方向。
物镜41聚集由于照射光的照射而从试样11所含有的粒子产生的光。聚光镜42聚集透射物镜41的光，并将聚集的光向光传送部50的射入侧端面50a引导。另外，为了将透射物镜41的光向光传送部50引导，不限于如图1所示仅用1个聚光镜42，可以使用复数个透镜。
在此，从粒子产生的光有时包含波长不同的复数个光，因此聚光镜42是用于抑制色差的消色差透镜。由此，能使波长不同的复数个光在抑制了色差的状态下聚集，因此能在设于光传送部50的后续的光检测部61高精度地检测波长不同的复数个光。
另外，当基于波长不同的复数个光的色差不成问题时、从粒子产生的光仅包含单一波长的光时，聚光镜42不限于消色差透镜，可以由具有聚光作用的一般透镜构成。
光传送部50由被覆盖构件52束起的复数个光纤51构成。即，在覆盖构件52内形成有复数个光纤51被束起的光纤束。光传送部50是所谓的光学纤维束。由聚光镜42聚光的光射入光传送部50的射入侧端面50a，即光传送部50的光纤束的射入端。聚光镜42使光以比射入侧端面50a中的各光纤51的射入端的直径大且跨复数个光纤51的复数个射入端的宽度射入光传送部50的射入侧端面50a。射入光传送部50的光通过复数个光纤51被引导向光传送部50的射出侧端面50b。光检测部61接收由光传送部50传送的光并输出检测信号。
如此，根据粒子测定装置10，由聚光镜42聚集的光被引导至由复数个光纤51束起而构成的光传送部50。此时，易于将光传送部50的射入侧端面50a的直径设定得比由聚光镜42聚光的光束的直径大。由此，由聚光镜42聚集的光易于射入光传送部50的射入侧端面50a，因此即使光纤51产生些许位置偏移，也可以抑制从粒子产生的光从光传送部50偏离。由此，能省去调整光纤51的位置所耗费的用户的工夫，并能维持光恰当地射入光纤51的状态。
更详细地说，从粒子产生的光聚集于光传送部50的射入侧端面50a内。由此，即使光纤51产生位置偏移，也能维持光恰当地射入光纤51的状态。
另外，在光传送部50的射入侧端面50a中，从粒子产生的光以比各光纤51的射入端的直径大且跨复数个光纤51的复数个射入端的宽度聚集。由此，与从粒子产生的光以被聚拢得很小的状态射入射入侧端面50a的情况相比，能将被引导至光传送部50内的光纤51的光量维持在一定水平。
即，被聚拢得很小的状态的光有时会仅射入光纤51的包层部分、被束起的复数个光纤51的间隙。此时，由光传送部50引导至后段的光检测部61的光量大幅下降。但是，由聚光镜42聚集的光以比光纤51的射入端的直径大且跨复数个光纤51的射入端的宽度射入射入侧端面50a的话，虽然一部分光会射入包层部分或间隙，但其他的光会射入光纤51的芯部分。由此，能抑制由光传送部50引导至后续的光检测部61的光量参差不齐的情况。
在一般多色流式细胞术中，例如同时检测从1个粒子中的多个目标物质产生的复数个荧光。此时，为了高精度检测荧光，每次测定都需要调整光纤的位置。但是，每次测定都需要进行位置调整的话，用户进行维护所耗费的作业负担大，且也要求用户具有执行维护的熟练度。根据实施方式1的粒子测定装置10，可以抑制从粒子产生的光从光传送部50内的光纤束偏离，因此能减轻如上所述的、用户所承担的作业负担，并能维持测定结果的高精度。
＜实施方式2＞
如图2所示，实施方式2的粒子测定装置10与图1的实施方式1的粒子测定装置10相比，在聚光镜42和光传送部50之间具备导光用透镜43。实施方式2的其他结构与实施方式1相同。
导光用透镜43是随着远离中心轴而折射率变小的渐变折射率透镜，例如是自聚焦（注册商标）透镜。导光用透镜43也可以是GRIN透镜、棒形透镜。在导光用透镜43中，在X轴方向上延伸的中心轴处折射率最高，随着远离中心轴而折射率小。另外，射入导光用透镜43的光束的直径在导光用透镜43内以间距长p作为行进方向上的周期而变化，且每长度p/2处为最小。导光用透镜43在X轴方向上的长度为p/4。由此，在导光用透镜43的射入侧端面43a聚集的光在导光用透镜43的射出侧端面中为最宽广的状态且为平行光。
聚光镜42使从电子束光点12的位置产生的光会聚至导光用透镜43的射入侧端面43a。导光用透镜43将通过聚光镜42在射入侧端面43a会聚的光引导至光传送部50的射入侧端面50a。由此，即使光纤51产生位置偏移或聚光镜42的聚光位置参差不齐，也能与实施方式1同样地将由聚光镜42聚集的光引导至光传送部50的射入侧端面50a。由此，能维持光恰当地射入光纤51的状态。
另外，聚光镜42使由聚光镜42聚集的光的直径扩大，并将其引导至光传送部50的射入侧端面50a，即光传送部50的光纤束的射入端。由此，即使射入光传送部50的射入侧端面50a的光束的位置偏离，也能与参照图1说明过的情况同样地抑制由光传送部50引导至后续的光检测部61的光量参差不齐的情况。
<实施方式2的具体结构>
以下说明实施方式2的具体结构。以下所示粒子测定装置10的各部中，与图2所示的结构相同的结构标有与图2所示编号相同的编号。方便起见，省略对标有相同编号的结构的说明。
如图3所示，粒子测定装置10对通过预处理装置62制备的试样11进行测定并进行分析。
预处理装置62对从被检者采集的全血的样本13进行离心分离等处理，并提取白细胞、红细胞、血小板等血细胞作为测定对象细胞。预处理装置62包括用于使试剂与进行了离心分离等处理的样本13混合的混合容器、用于将样本13和试剂分装到混合容器的分装单元等。预处理装置62用由于照射光而产生波长互不相同的荧光的复数个荧光色素分别对测定对象细胞的互不相同的复数个标志进行染色。如此，细胞中的复数个标志被荧光色素染色后，能基于从1个细胞产生的复数个荧光，从各种角度分析细胞。关于细胞的分析，将在之后参照图13进行说明。
另外，样本13不限于全血，也可以是血浆、脑脊液、组织液、尿。测定对象细胞不限于血细胞，例如也可以是上皮细胞。粒子测定装置10测定的粒子不限于细胞，也可以是细胞以外的粒子。
粒子测定装置10包括控制部71、存储部72、显示部73、输入部74、测定部75。控制部71是CPU。控制部71也可以由CPU和微机构成。控制部71基于存储在存储部72的程序进行各种处理。控制部71与存储部72、显示部73、输入部74、测定部75相连接，接受来自各部的信号并控制各部。存储部72是RAM、ROM、硬盘等。显示部73例如是液晶显示器。输入部74是鼠标和键盘。此外，显示部73和输入部74也可以如触摸屏式的显示器那样一体构成。
测定部75测定试样11，接收从试样11含有的细胞产生的光，并输出基于接收的光的检测信号。测定部75除了图2示出的流动室20、照射部30、物镜41以及聚光镜42以外，还包括后述的导光用透镜201、202、203、光传送部210、220、230以及光检测部300、400、500。控制部71基于从测定部75输出的检测信号进行细胞的分析。
参照图4，就照射部30的结构进行说明。
照射部30具备光源101、滤光器102、准直透镜103、光源111、滤光器112、准直透镜113、光源121、滤光器122、准直透镜123、分色镜131、132、柱面透镜133、聚光镜134。
光源101、111、121是半导体激光光源。光源101、111、121分别射出以波长λ1、λ2、λ3为中心波长的光。具体来说，波长λ1、λ2、λ3分别是488nm、642nm、405nm。另外，光源101、111、121不限于半导体激光光源，例如可以是光泵浦半导体激光光源、基于固体的激光光源、基于氦-氖气体（He-Ne gas）、氩气体（Ar gas）等气体的激光光源、LED光源。
滤光器102使从光源101射出的光中的波长λ1的光透射。准直透镜103将透射滤光器102的光转换为平行光。滤光器112使从光源111射出的光中的波长λ2的光透射。准直透镜113将透射滤光器112的光转换为平行光。滤光器122使从光源121射出的光中的波长λ3的光透射。准直透镜123将透射滤光器122的光转换为平行光。
分色镜131使来自准直透镜103的波长λ1的光透射，并反射来自准直透镜113的波长λ2的光。分色镜132使来自分色镜131的波长λ1、λ2的光透射，并反射来自准直透镜123的波长λ3的光。另外，分色镜131、132配置为使得照射至流动室20的流路21的波长λ1、λ2、λ3的光在Z轴方向上隔开一定间隔地排列。
柱面透镜133使得来自分色镜132的光仅向X轴方向会聚。聚光镜134使得来自柱面透镜133的光向Z轴方向会聚，并对焦至流动室20的流路21的位置。此外，聚光镜134使得来自柱面透镜133的光向X轴方向会聚，并对焦至流路21的Y轴负侧的位置。由此，聚光镜134聚集的光作为照射光，以在X轴方向上细长的电子束形状照射至流路21。
照射光照射至流动室20的流路21的话，照射光照射至在流路21中向Z轴正方向流动的试样11。由此，从试样11所含有的细胞产生前向散射光、侧向散射光和荧光。前向散射光在流路21的Y轴正侧产生，侧向散射光和荧光在流路21的周围产生。配置于流动室20的后续一侧的光检器接收在流路21的X轴正侧产生的侧向散射光和荧光。另外，光检器也可以接收在流路21的Y轴正侧产生的前向散射光。
参照图5，对流动室20到光传送部210、220、230的结构进行说明。
在流动室20的流路21中，由于波长λ1、λ2、λ3的照射光而形成3个电子束光点。具体来说，电子束光点12a、12b、12c在Z轴正方向上隔开一定间隔d形成于流路21。电子束光点12a、12b、12c分别表示波长λ1、λ2、λ3的照射光照射的区域。如此，照射光照射在试样11的流动方向上互不相同的位置的话，易于独立取出由波长λ1、λ2、λ3的照射光而分别产生的光。
粒子测定装置10具有在Z轴负方向上排列的光传送部210、220、230和导光用透镜201、202、203。另外，粒子测定装置10在光传送部210、220、230的后续分别具备后述光检测部300、400、500。光检测部300、400、500对应图2所示的光检测部61。
光传送部210、220、230具有与图2所示的光传送部50相同的结构。即，光传送部210由复数个光纤211被覆盖构件212束起而构成。光传送部220由复数个光纤221被覆盖构件222束起而构成。光传送部230由复数个光纤231被覆盖构件232束起而构成。
导光用透镜201、202、203与图2所示的导光用透镜43相同，是随着远离中心轴而折射率变小的渐变折射率透镜。导光用透镜201、202、203分别用接合剂设置于光传送部210、220、230的射入侧端面。即，导光用透镜201与光传送部210的复数个光纤211的射入端接合。同样地，导光用透镜202与光传送部220的复数个光纤221的射入端接合。导光用透镜203与光传送部230的复数个光纤231的射入端接合。
导光用透镜201与光传送部210接合且导光用透镜201的中心轴与光传送部210的中心轴一致。同样地，导光用透镜202与光传送部220接合且导光用透镜202的中心轴与光传送部220的中心轴一致。导光透镜203与光传送部230接合且导光透镜203的中心轴与光传送部230的中心轴一致。另外，使用具有与导光用透镜201、202、203及各光传送部相同的折射率的接合剂来接合导光用透镜201、202、203与各光传送部。
导光用透镜201、202、203和光传送部210、220、230以导光用透镜201与光传送部210的中心轴、导光用透镜202与光传送部220的中心轴、导光用透镜203与光传送部230的中心轴在Z轴方向上隔开一定间隔D排列的方式配置。导光用透镜201、202、203的射入侧端面在X轴方向上位于相同位置。
波长λ1、λ2、λ3的照射光照射至在流路21流动的试样11的话，会从电子束光点12a、12b、12c的位置上的试样11中的细胞在X轴正方向上产生侧向散射光及荧光。从电子束光点12a、12b、12c的各位置产生的光由物镜41和聚光镜42聚集，并分别射入导光用透镜201、202、203。如上所述，聚光镜42是抑制色差的透镜。即，从电子束光点12a的位置产生的光所包含的波长不同的复数个光在导光用透镜201的射入侧端面会聚，从电子束光点12b的位置产生的光所包含的波长不同的复数个光在导光用透镜202的射入侧端面会聚，从电子束光点12c的位置产生的光所包含的波长不同的复数个光在导光用透镜203的射入侧端面会聚。
像这样，在聚光镜42与光传送部210之间配置导光用透镜201，在聚光镜42与光传送部220之间配置导光用透镜202，在聚光镜42与光传送部230之间配置导光用透镜203。由此，能使得由聚光镜42聚集的光顺畅地射入光传送部210、220、230的射入侧端面。
在此，X轴方向上物镜41的后侧主平面和聚光镜42的主平面的距离、以及X轴方向上聚光镜42的主平面和导光用透镜201、202、203的射入侧端面的距离均设定为聚光镜42的焦距f1。由此，由于物镜41和聚光镜42构成远心光学系统，因此由聚光镜42聚集的光垂直射入导光用透镜201、202、203的射入侧端面。光垂直射入导光用透镜201、202、203的射入侧端面的话，能抑制射入导光用透镜201、202、203的光从各透镜的侧面漏出。
如上所述构成导光用透镜201、202、203，且光垂直射入导光用透镜201、202、203的射入侧端面的话，射入导光用透镜201、202、203的光分别通过导光用透镜201、202、203转换为平行光，并被引导向光传送部210、220、230。射入光传送部210、220、230的光为平行光的话，能抑制射入光纤211、221、231的光不在芯与包层的边界反射而从芯射出。因此，因为能抑制从光传送部210、220、230漏出的光，所以能提高通过光传送部210、220、230引导的光的利用效率。
参照图6A和图6B，说明导光用透镜201、202、203的光的会聚作用。另外，由于导光用透镜201、202、203的光的会聚作用相同，在此仅对导光用透镜201的作用进行说明。
图6A示出了导光用透镜201和光传送部210的位置恰当的状态。聚光镜42使得透射聚光镜42的光在导光用透镜201的射入侧端面201a的位置会聚，并垂直射入导光用透镜201的射入侧端面201a。射入导光用透镜201的射入侧端面201a的光的光轴与导光用透镜201的中心轴一致。
来自聚光镜42的光由于导光用透镜201的折射作用而在导光用透镜201的射出侧端面201b和光传送部210的射入侧端面210a中成为直径为A的平行光。光束的直径A及光传送部210的光纤211的直径设定为使得射入光传送部210的射入侧端面210a的光在射入侧端面210a跨复数个光纤211。即，导光用透镜201使得由聚光镜42会聚的光以比各光纤211的射入端的直径大且跨复数个光纤211的复数个射入端的宽度射入光传送部210的射入侧端面210a。
图6B示出了导光用透镜201和光传送部210的位置仅向Z轴负方向偏移了ΔD的状态。此时，射入导光用透镜201的射入侧端面201a的光的光轴仅从导光用透镜201的中心轴偏移ΔD。此时，来自聚光镜42的光也由于导光用透镜201的折射作用而在导光用透镜201的射出侧端面201b成为直为A的平行光。另外，在此时的射出侧端面201b中光束通过的区域与图6A示出的没有位置偏移时光束通过的区域大致相同。
像这样，即使是导光用透镜201和光传送部210的位置偏移时，在导光用透镜201的射出侧端面201b上光束也成为直径为A的平行光，且射出侧端面201b中光束通过的区域大致不变。因此，即使导光用透镜201及光传送部210产生些许位置偏移，来自聚光镜42的光也不会从光传送部210偏离而是切实地被引导向光传送部210的射入侧端面210a。由此，能维持光恰当地射入光传送部210的状态。
另外，如图6B所示，在光传送部210的前序设置导光用透镜201的话，与如图1所示的来自聚光镜42的光直接射入光传送部210的情况相比，对导光用透镜201及光传送部210的位置偏移的容许量大。例如，来自聚光镜42的光成为直径A的光束并直接射入光传送部210时，假设光传送部210的直径为M，则位置偏移的容许量为（M-A）/2。而在图6B所示结构的情况下，来自聚光镜42的光只要射入导光用透镜201的射入侧端面201a即可，因此位置偏移的容许量为M/2。由此，在图6B所示结构的情况下，与来自聚光镜42的光直接射入光传送部210的情况相比，位置偏移的容许量大。
另外，电子束光点12a的位置偏移时也与图6B相同，来自聚光镜42的光在导光用透镜201的射入侧端面201a中射入从导光用透镜201和光传送部210的中心轴偏移的位置。因此，电子束光点12a的位置偏移时也是同样地，来自聚光镜42的光不会从光传送部210偏离而是切实地被引导至光传送部210。
参照图7A～图7C说明光传送部210、220、230的光的传送。另外，光传送部210、220、230的光的传送相同，因此在此仅说明光传送部210的光的传送。
如图7A所示，在光传送部210的射入侧端面210a中，复数个光纤211被覆盖构件212束起。光纤211具备芯211a和包层211b。芯211a被包层211b覆盖。
在图7A中，从导光用透镜201射入射入侧端面210a的光束用虚线的圆表示。如图7B所示，对在光传送部210的射入侧端面210a中光束通过的光纤211标以1～24的编号的话，标了1～24的编号的光纤211在光传送部210的射出侧端面210b中例如如图7C所示分布。像这样，在射出侧端面210b中标了1～24的编号的光纤211随机分布的理由是：光纤211被随机束起而制造成光传送部210。因此，难以确定在射入侧端面210a中光束所通过的光纤211，并在射出侧端面210b中选择所对应的光纤211，并将光引导向光传送部210的后续的光检测部。
因此，从构成光传送部210的所有光纤211射出的光被引导至配置于光传送部210的后续的光检测部300。同样地，从构成光传送部220的所有光纤221射出的光被引导至配置于光传送部220的后续的光检测部400，从构成光传送部230的所有光纤231射出的光被引导至配置于光传送部230的后续的光检测部500。具体来说，配置在光传送部的后续的各准直透镜能吸取从构成所对应的光传送部的所有光纤射出的光。由此，能提高被引导至配置于光检测部的光检器的光量，并能抑制被引导至光检器的光量参差不齐的情况，提高测定精度。
在此，对流动室20到光传送部210、220、230的光学元件的设计及配置进行说明。
如图5所示，假设物镜41的数值孔径为NA0，物镜41的焦距为f0，聚光镜42的数值孔径为NA1，聚光镜42的焦距为f1，导光用透镜201、202、203的焦距为f2。另外，如上所述，假设电子束光点12a、12b、12c的间隔为d，导光用透镜201、202、203的中心轴的间隔为D。如图6A和图6B所示，假设射入光传送部210、220、230的光束的直径为A、光传送部210、220、230的直径为M。此外，如图7A所示，假设光传送部210、220、230内的光纤的条数为m，光纤的外径为b。
基于物镜41和聚光镜42的横向放大率β1由以下算式（1）表示。
β1＝NA0/NA1＝f1/f0＝D/d…（1）
从光传送部210、220、230的制作容易度考虑，优选间隔D比1mm大。另外，为了使在电子束光点12a、12b、12c的位置上产生的光作为从1个细胞产生的光而互相恰当关联，优选间隔d比0.2mm小。因此，在上述算式（1）加上间隔D、d的条件后，可以说优选β1＞5。
为了高效聚集从试样11所含有的细胞产生的光，优选物镜41的数值孔径NA0为0.7以上。另外，物镜41设置于离开流路21焦距f0的位置。另外，如上所述，物镜41和聚光镜42的间隔，即物镜41的后侧主平面和聚光镜42的间隔设定为聚光镜42的焦距f1。聚光镜42与导光用透镜201、202、203的间隔设定为聚光镜42的焦距f1。
射入光传送部210、220、230的光束的直径A由以下算式（2）表示。
A＝2×f2×NA1…（2）
光传送部210、220、230的直径M由以下算式（3）表示。
【数2】
Figure 821022DEST_PATH_IMAGE004
射入光传送部210、220、230的光束的直径A需要比光传送部210、220、230的直径M小，因此A与M的关系为A＜M。因此，将上述算式（2）、（3）的A、M代入A＜M的条件的话，导光用透镜201、202、203的焦距f2的条件由以下算式（4）表示。
【数3】
Figure DEST_PATH_IMAGE006
通过满足上述算式（4）的条件，能使透射导光用透镜201、202、203的光分别切实地射入光传送部210、220、230。
另外，为了使射入光传送部210、220、230的光束分别跨光传送部210、220、230内的复数个光纤而射入，优选光传送部210、220、230内的光纤的条数m比4大。此外，优选使光传送部的直径M比聚光镜的直径大，使得即使在聚光镜与光传送部的接合中产生精度范围内的误差，从聚光镜的射出侧端面射出的所有的光也会进入光传送部。
另外，电子束光点12a向Z轴负方向偏移Δd时，如图6B所示，由聚光镜42聚集的光在导光用透镜201的射入侧端面201a中向Z轴正方向偏移ΔD。此时的偏移量ΔD由ΔD＝β1×Δd表示。因此，优选与假定的电子束光点12a的偏移量Δd相对应地设定横向放大率β1和导光用透镜201的射入侧端面201a的直径。
另外，与导光用透镜201的位置偏移以及电子束光点12a的位置偏移相对应地，来自聚光镜42的光的射入位置在导光用透镜201的射入侧端面201a变化。如图6B所示，射入侧端面201a中的位置偏移为ΔD时，射入光传送部210的射入侧端面210a的光的光轴相对于X轴方向倾斜角度θ1。此时的角度θ1过大的话，射入光传送部210的光纤211的光不在芯211a和包层211b的边界反射，而从芯211a出去。因此，优选角度θ1小至射入光纤211的光能在芯211a内前进的程度。
参照图8，就配置于光传送部210的后续的光检测部300的结构进行说明。
射入导光用透镜201的射入侧端面201a的光在导光用透镜201内通过，并被引导至导光用透镜201的射出侧端面201b。光传送部210的射入侧端面210a与导光用透镜201的射出侧端面201b接合。光传送部210的射出侧端面210b设置于基板300a。在基板300a设置有光检测部300。光检测部300具备准直透镜301、分色镜311、312、313、314、315、第2聚光镜321、322、323、324、325、326、光检器331、332、333、334、335、336。
准直透镜301将从光传送部210的射出侧端面210b射出的光转换为平行光。来自射出侧端面210b的光包含以波长λ11、λ12、λ13、λ14、λ15为中心波长的荧光和以波长λ1为中心波长的侧向散射光。分色镜311反射波长λ11、λ12的荧光和波长λ1的侧向散射光，并透射波长λ13、λ14、λ15的荧光。分色镜312反射波长λ12的荧光，并透射波长λ11的荧光和波长λ1的侧向散射光。分色镜313反射波长λ11的光，并透射波长λ1的侧向散射光。分色镜314反射波长λ14、λ15的荧光，并透射波长λ13的荧光。分色镜315反射波长λ14的荧光，并透射波长λ15的荧光。
第2聚光镜321、322、323、324、325分别使波长λ11、λ12、λ13、λ14、λ15的荧光会聚。第2聚光镜326使波长λ1的侧向散射光会聚。光检器331～335分别接收由第2聚光镜321～325会聚的荧光，并输出与接收的荧光的强度相对应的检测信号。光检器336接收由第2聚光镜326会聚的侧向散射光，并输出与接收的侧向散射光的强度相对应的检测信号。光检器331～336是光电倍增管（photomultiplier tube：PMT）。通过用光电倍增管构成光检器331～336，能提高接收光的灵敏度。
参照图9，就配置于光传送部220的后续的光检测部400的结构进行说明。
射入导光用透镜202的射入侧端面202a的光在导光用透镜202内通过，并被引导至导光用透镜202的射出侧端面202b。光传送部220的射入侧端面220a与导光用透镜202的射出侧端面202b接合。光传送部220的射出侧端面220b设置于基板400a。在基板400a设置有光检测部400。光检测部400具备准直透镜401、分色镜411、412、第2聚光镜421、422、423、光检器431、432、433。
准直透镜401将从光传送部220的射出侧端面220b射出的光转换为平行光。来自射出侧端面220b的光包含以波长λ21、λ22、λ23为中心波长的荧光。分色镜411反射波长λ21的荧光，并透射波长λ22、λ23的荧光。分色镜412反射波长λ22的荧光，并透射波长λ23的荧光。
第2聚光镜421、422、423分别使波长λ21、λ22、λ23的荧光会聚。光检器431～433分别接收由第2聚光镜421～423会聚的荧光，并输出与接收的荧光的强度相对应的检测信号。光检器431～433是光电倍增管（photomultiplier tube：PMT）。通过用光电倍增管构成光检器431～433，能提高接收光的灵敏度。
参照图10，就配置于光传送部230的后续的光检测部500的结构进行说明。
射入导光用透镜203的射入侧端面203a的光在导光用透镜203内通过，并被引导至导光用透镜203的射出侧端面203b。光传送部230的射入侧端面230a与导光用透镜203的射出侧端面203b接合。光传送部230的射出侧端面230b设置于基板500a。在基板500a设置有光检测部500。光检测部500具备准直透镜501、分色镜511、512、513、514、515、第2聚光镜521、522、523、524、525、526、光检器531、532、533、534、535、536。
准直透镜501将从光传送部230的射出侧端面230b射出的光转换成平行光。来自射出侧端面230b的光包含以波长λ31、λ32、λ33、λ34、λ35、λ36为中心波长的荧光。分色镜511反射波长λ31、λ32、λ33的荧光，并透射波长λ34、λ35、λ36的荧光。分色镜512反射波长λ33的荧光，并透射波长λ31、λ32的荧光。分色镜513反射波长λ32的光，并透射波长λ31的荧光。分色镜514反射波长λ35、λ36的荧光，并透射波长λ34的荧光。分色镜515反射波长λ35的荧光，并透射波长λ36的荧光。
第２聚光镜521、522、523、524、525、526分别使波长λ31、λ32、λ33、λ34、λ35、λ36的荧光会聚。光检器531～536分别接收由第2聚光镜521～526会聚的荧光，并输出与接收的荧光的强度相对应的检测信号。光检器531～536是光电倍增管（photomultiplier tube：PMT）。通过用光电倍增管构成光检器531～536，能提高接收光的灵敏度。
如图8～图10所示，光检测部300、400、500设置于互不相同的基板300a、400a、500a。由此，将基板300a、400a、500a相对于粒子测定装置10的设置面垂直配置或相对于粒子测定装置10的设置面平行配置等，易于独立且自由地设定各基板的配置角度。由此，与所有光检测部300、400、500配置于1个基板的情况相比，能自由地配置基板300a、400a、500a，因此能缩小粒子测定装置10的设置面积。
相对于粒子测定装置10的设置面平行配置各基板的话，例如如图11所示，平行于X-Y平面的基板300a、400a、500a在Z轴方向上排列配置。此时，光检测部300配置于基板300a上的区域300b，光检测部400配置于基板400a上的区域400b，光检测部500配置于基板500a上的区域500b。方便起见，图11仅示出了各光检测部的结构中的准直透镜301、401、501。各基板如图11所示地配置的话，能缩小粒子测定装置10的设置面积，即能缩小在X-Y平面上所占的大小。
另外，所有光检测部300、400、500配置于1个基板的话，基板的尺寸大，基板易歪曲。此时，与基板的歪曲相对应地，光检测部产生位置偏移。但是，在互不相同的基板300a、400a、500a分别配置光检测部300、400、500的话，能减小基板300a、400a、500a的尺寸。由此，与使用1个基板的情况相比基板的歪曲得以抑制，因此能事先预防光检测部产生位置偏移。
另外，来自聚光镜42的光介由光传送部210、220、230分别被引导至光检测部300、400、500。此时，由于光传送部210、220、230是由光纤被束起而构成的，因此并非一定要呈直线状配置。因此，通过使光传送部210、220、230呈弯曲状配置，能将光检测部300、400、500配置于所希望的地点。
此外，由于复数个波长λ1、λ2、λ3的照射光而产生的光分别通过光传送部210、220、230被引导至光检测部300、400、500。由此，能与光检测部300、400、500的光检器所接收的光量相对应地，从各种角度分析细胞。
另外，在图8～10中，光检器331～336、431～433、531～536也可以由雪崩光电二极管（APD）、光电二极管（PD）构成。也可以设置半反射镜以代替分色镜311～315。此时，由半反射镜反射及透射的光通过设置于半反射镜的后续的滤光器，仅将所希望的波长的光引导向光检器。同样地，也可以设置半反射镜以代替分色镜411、412、511～515，并在半反射镜的后续设置用于仅将所希望的波长的光引导向光检器的滤光器。
参照图12，就分别配置于光传送部210、220、230的后续的光检测部300、400、500的设计及配置进行说明。方便起见，图12中仅示出了一个光传送部、光检测部、准直透镜、聚光镜和光检器来分别作为代表。
即是说，在光传送部210和光检测部300中，图12所示的准直透镜对应准直透镜301，图12所示的聚光镜对应第2聚光镜321～326，图12所示的光检器对应光检器331～336。在光传送部220和光检测部400中，图12所示的准直透镜对应准直透镜401，图12所示的聚光镜对应第2聚光镜421～423，图12所示的光检器对应光检器431～433。在光传送部230和光检测部500中，图12所示的准直透镜对应准直透镜501，图12所示的聚光镜对应第2聚光镜521～526，图12所示的光检器对应光检器531～536。此外，配置于光传送部和光检器之间的准直透镜、第2聚光透镜、分色镜相当于权利要求书中记载的光学系统。
如图12所示，假设光传送部的直径为M、准直透镜的焦距为f3、聚光镜的焦距为f4、光检器的光接收面的直径为W。
准直透镜配置于从光传送部的射出侧端面离开准直透镜的焦距f3的位置。聚光镜配置于从光检器的光接收面离开聚光镜的焦距f4的位置。另外，设定准直透镜和聚光镜之间的光路长度，更详细地说，设定通过准直透镜的中心和聚光镜的中心的光的光路长度为f3+f4。如此配置准直透镜和聚光镜的话，准直透镜和聚光镜形成远心光学系统，且由聚光镜聚集的光垂直射入光检器的光接收面。
此外，考虑到从光传送部的射出侧端面的最外侧的位置射出的光射入光检器的光接收面的最外侧的位置的情况，基于准直透镜和聚光镜的横向放大率β2由以下算式（5）表示。
β2＝f4/f3＝W/M…（5）
因此，例如当已预先决定光传送部的直径M和光检器的光接收面的直径W时，基于上述算式（5）决定横向放大率β2。另外，决定焦距f3、f4的值，使得焦距f3、f4的比率为横向放大率β2。这样，准直透镜和聚光镜之间的光路长度被决定为是f3+f4。或者，也可以与焦距f3、f4相对应地决定横向放大率β2，并决定直径M、W的值。
另外，从光传送部的射出侧端面的最外侧的位置射出光时，该光的光轴相对于从光传送部的射出侧端面的中央射出光时的光轴倾斜角度θ2。此时的角度θ2过大的话，无法通过配置于准直透镜和聚光镜之间的分色镜恰当地反射光。因此，优选角度θ2小至能通过分色镜恰当地反射光的程度。
如上所述，准直透镜将从光传送部射出的光转换为平行光。由此，易于在准直透镜与光检器之间设置用于配置光学元件的空间。另外，聚光镜将由准直透镜转换为平行光的光聚集并引导向光检器。由此，易于在准直透镜和聚光镜之间设置用于配置光学元件的空间，并能将由准直透镜转换为平行光的光切实地引导向光检器。
另外，也可以省略聚光镜。此时，光检器接收由准直透镜会聚的光。此外，也可以省略准直透镜和聚光镜二者。此时，光检器接收从光传送部的射出侧端面射出的光。
接下来参照图13就粒子测定装置10的测定和分析进行说明。
预处理装置62对细胞的互不相同的标志进行荧光标记。此时，针对1个细胞被荧光标记的标志的数量在实施方式2中最多为14个。图13示出了预处理装置62针对1个细胞对14个互不相同的标志P11～P15、P21～P23、P31～P36进行荧光标记的例子。这些标志例如是存在于细胞的表面、细胞质内的抗原。
预处理装置62分别用荧光标记抗体F11～F15、F21～F23、F31～F36对细胞的标志P11～P15、P21～P23、P31～P36进行荧光标记。荧光标记抗体F11～F15、F21～F23、F31～F36分别含有通过抗原抗体反应与标志P11～P15、P21～P23、P31～P36结合的抗体。另外，荧光标记抗体F11～F15含有通过照射波长λ1的光而分别产生波长λ11、λ12、λ13、λ14、λ15的荧光的荧光色素。荧光标记抗体F21～F23含有通过照射波长λ2的光而分别产生波长λ21、λ22、λ23的荧光的荧光色素。荧光标记抗体F31～F36含有通过照射波长λ3的光而分别产生波长λ31、λ32、λ33、λ34、λ35、λ36的荧光的荧光色素。
预处理装置62制备的试样11含有被上述荧光标记抗体荧光标记了的细胞。试样11流入流动室20的流路21，并被波长λ1、λ2、λ3的光照射的话，会从电子束光点12a的位置产生波长λ11、λ12、λ13、λ14、λ15的荧光和波长λ1的侧向散射光，会从电子束光点12b的位置产生波长λ21、λ22、λ23的荧光，并会从电子束光点12c的位置产生波长λ31、λ32、λ33、λ34、λ35、λ36的荧光。
就1个细胞而言，从电子束光点12a、12b、12c的位置产生的光如参照图8～10所说明的那样，与波长相对应地，在一定的光检器被接收。此时，基于从1个细胞产生的荧光和侧向散射光的检测信号相互关联。然后，根据从1个细胞得到的、基于波长λ11、λ12、λ13、λ14、λ15的荧光的检测信号、基于波长λ1的侧向散射光的检测信号、基于波长λ21、λ22、λ23的荧光的检测信号以及基于波长λ31、λ32、λ33、λ34、λ35、λ36的荧光的检测信号，进行细胞的分析。
此外，在图13的示例中，针对1个细胞对互不相同的14个标志进行了荧光标记，但也可以与分析项目的种类相对地，仅对细胞的标志中必要的标志进行荧光标记。
比如，当粒子测定装置10用于HIV检查时，对细胞的表面的CD4抗原和CD8抗原进行荧光标记。然后，粒子测定装置10的测定部75接收从与CD4抗原结合了的荧光标记抗体产生的荧光和从与CD8抗原结合了的荧光标记抗体产生的荧光。
粒子测定装置10的控制部71基于检测信号的强度，获取CD4抗原表达于细胞表面的细胞的数量作为CD4阳性T细胞的数量，并获取CD8抗原表达于细胞表面的细胞的数量作为CD8阳性T细胞的数量。然后，控制部71算出用CD4阳性T细胞的数量除以CD8阳性T细胞的数量所得的阳性率。控制部71基于算出的细胞的数量、阳性率判定被检者是否罹患HIV。
比如，当粒子测定装置10用于造血干细胞的移植检查时，对细胞的表面的CD34抗原进行荧光标记。然后，测定部75接收从与CD34抗原结合了的荧光标记抗体产生的荧光。控制部71基于检测信号的强度，获取在CD34抗原表达于细胞表面的细胞的数量作为CD34阳性细胞的数量，即造血干细胞的数量。然后，控制部71算出造血干细胞的比率。在血液干细胞移植中，将捐献者所提供的造血干细胞移植给患者。这样的治疗成绩高度依赖于移植给患者的造血干细胞数。因此，医师等能将用粒子测定装置10获取的造血干细胞的个数、比率用于判断捐献者的适应性、治疗的成功与否等。
例如，当粒子测定装置10用于白血病及淋巴瘤的检查时，与作为检查对象的血细胞相对应地对各种标志进行荧光标记。当T细胞类、B细胞类以及骨髓类的血细胞为检查对象时，分别对以下表1所示的标志进行荧光标记。另外，当其他血细胞为检查对象时，对以下表1所示的其他标志进行荧光标记。
【表1】
Figure DEST_PATH_IMAGE008
此时，测定部75接收从与存在于细胞表面、细胞质内的抗原结合了的荧光标记抗体产生的荧光。控制部71根据基于复数个荧光的检测信号的强度，获取各类细胞的数量，即淋巴细胞、单核细胞、T细胞和B细胞的数量。另外，控制部71获取各成熟阶段的细胞的数量，即幼稚细胞和成熟细胞的数量。如此，控制部71基于在1个细胞中表达的复数个抗原的组合，获取各类细胞的数量和各成熟阶段的细胞的数量。因此，医师等能将用粒子测定装置10获取的细胞的数量用于判断何种细胞处于肿瘤化。
实用性
本发明例如能适用于测定粒子的粒子测定装置及粒子测定方法。
编号说明
10粒子测定装置
11试样
20流动室
30照射部
41物镜
42聚光镜
43导光用透镜
43a射入侧端面
50光传送部
50a射入侧端面
51光纤
61光检测部
201、202、203导光用透镜
201a、202a、203a射入侧端面
210、220、230光传送部
210a、220a、230a射入侧端面
211、221、231光纤
300、400、500光检测部
300a、400a、500a基板
301、401、501准直透镜
321～326、421～423、521～526第2聚光镜
331～336、431～433、531～536光检器

Claims (22)

1.一种粒子测定装置，其特征在于，包括:
流动室，用于供含有粒子的试样流动；
照射部，对在所述流动室中流动的所述试样照射照射光；
聚光镜，聚集由于所述照射光的照射而从所述试样含有的所述粒子产生的光；
光传送部，由复数个光纤被束起而构成，且有透射所述聚光镜的所述光射入；
光检测部，接收由所述光传送部传送的所述光并输出检测信号。
2.根据权利要求1所述的粒子测定装置，其特征在于：
所述聚光镜使从所述粒子产生的光聚集于所述光传送部的射入侧端面内。
3.根据权利要求1所述的粒子测定装置，其特征在于：
所述聚光镜使从所述粒子产生的光以比各所述光纤的射入端的直径大且跨复数个所述光纤的复数个射入端的宽度聚集于所述光传送部的射入侧端面。
4.根据权利要求1所述的粒子测定装置，其特征在于：
包括导光用透镜，所述导光用透镜用于将由所述聚光镜聚集的光引导至所述光传送部的射入侧端面。
5.根据权利要求4所述的粒子测定装置，其特征在于：
所述导光用透镜使由所述聚光镜聚集的光的直径扩大并将其引导至所述光传送部的射入侧端面。
6.根据权利要求5所述的粒子测定装置，其特征在于：
所述导光用透镜使由所述聚光镜聚集的光作为平行光射入所述光传送部的射入侧端面。
7.根据权利要求4所述的粒子测定装置，其特征在于：
还包括会有从所述粒子产生的光透射的物镜；
其中，所述物镜的后侧主平面与所述聚光镜的主平面的距离、以及所述聚光镜的主平面与所述导光用透镜的射入侧端面的距离均设定为所述聚光镜的焦距。
8.根据权利要求4所述的粒子测定装置，其特征在于：
所述聚光镜使从所述粒子产生的光会聚于所述导光用透镜的射入侧端面；
所述导光用透镜使由所述聚光镜会聚的光以比各所述光纤的射入端的直径大且跨复数个所述光纤的复数个射入端的宽度射入所述光传送部的射入侧端面。
9.根据权利要求4所述的粒子测定装置，其特征在于：
所述导光用透镜的焦距的条件由下算式表示：
【数1】
Figure 71591DEST_PATH_IMAGE002
在上述算式中，f2是导光用透镜的焦距，m是光传送部的光纤的条数，b是光传送部内的光纤的外径，NA1是聚光镜的数值孔径。
10.根据权利要求4所述的粒子测定装置，其特征在于：
所述导光用透镜是随着远离中心轴而折射率变小的渐变折射率透镜。
11.根据权利要求4所述的粒子测定装置，其特征在于：
所述导光用透镜与复数个所述光纤的射入端接合。
12.根据权利要求1所述的粒子测定装置，其特征在于，
所述光检测部包括：
光检器，接收由所述光传送部传送的光；
光学系统，配置于所述光传送部和所述光检器之间，将由所述光传送部传送的光引导至所述光检器。
13.根据权利要求12所述的粒子测定装置，其特征在于：
所述光学系统包括准直透镜，所述准直透镜将从所述光传送部的复数个所述光纤射出的光转换为平行光。
14.根据权利要求13所述的粒子测定装置，其特征在于：
所述光学系统包括配置于所述准直透镜与所述光检器之间的第2聚光镜，
所述第2聚光镜聚集由所述准直透镜转换为平行光的光并将其引导向所述光检器。
15.根据权利要求14所述的粒子测定装置，其特征在于：
所述准直透镜能吸取从构成所述光传送部的所有所述光纤射出的光；
所述第2聚光镜将由所述准直透镜吸取的所述光引导向所述光检器。
16.根据权利要求1所述的粒子测定装置，其特征在于：
所述照射部对所述试样照射波长互不相同的复数个所述照射光；
所述粒子测定装置包括：复数个所述光传送部，分别与复数个所述照射光对应；复数个所述光检测部，接收由复数个所述光传送部分别传送的所述光并输出检测信号。
17.根据权利要求16所述的粒子测定装置，其特征在于：
复数个所述光检测部设置于互不相同的基板上。
18.根据权利要求16所述的粒子测定装置，其特征在于：
所述照射部对在所述试样的流动方向上互不相同的位置分别照射复数个所述照射光。
19.根据权利要求16所述的粒子测定装置，其特征在于：
所述聚光镜抑制由于复数个所述照射光而分别产生的所述光的色差。
20.根据权利要求1所述的粒子测定装置，其特征在于：
所述试样含有细胞作为所述粒子；
所述细胞的互不相同的复数个标志分别被复数个荧光色素染色，所述复数个荧光色素会由于所述照射光而产生波长互不相同的荧光。
21.一种粒子测定方法，其特征在于：
使含有粒子的试样流入流动室；
对在所述流动室中流动的所述试样照射照射光；
聚集由于所述照射光的照射而从所述试样含有的所述粒子产生的光；
使所聚集的光射入由复数个光纤束起而成的光纤束的射入端；
接收由所述光纤束传送的光并输出检测信号。
22.根据权利要求21所述的粒子测定方法，其特征在于：
在使光射入所述光纤束的射入端的工序中，使所聚集的所述光的直径扩大并射入所述光纤束的射入端。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102232785B1 (ko) * 2019-11-14 2021-03-26 한국원자력연구원 미세먼지 측정장치
CN110967299A (zh) * 2019-12-27 2020-04-07 中生（苏州）医疗科技有限公司 一种荧光收集及荧光分离结构

Citations (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6244650A (ja) * 1985-08-22 1987-02-26 Canon Inc 粒子解析装置
JPH0548413B2 (zh) * 1984-06-11 1993-07-21 Canon Kk
JPH10253624A (ja) * 1997-03-13 1998-09-25 Toa Medical Electronics Co Ltd 粒子測定装置
US5822062A (en) * 1995-09-14 1998-10-13 Toa Medical Electronics Co., Ltd. Particle analyzer including a rod lens having a curved surface
US6219476B1 (en) * 1998-08-07 2001-04-17 Sysmex Corporation Multiple light source unit and optical system using the same
CN1393712A (zh) * 2001-06-29 2003-01-29 朗迅科技公司 与光学微机电系统装置一起使用的成像技术
US20030048539A1 (en) * 2001-08-28 2003-03-13 Oostman Clifford A. Fluorescence detection instrument with reflective transfer legs for color decimation
US20050151967A1 (en) * 2004-01-08 2005-07-14 Sysmex Corporation Lighting device and measuring apparatus using the same
US20110102792A1 (en) * 2009-10-30 2011-05-05 Masatsugu Ozasa Analyzer and particle imaging method
CN102331396A (zh) * 2010-07-01 2012-01-25 索尼公司 微粒分析装置和方法
CN103245643A (zh) * 2012-02-07 2013-08-14 索尼公司 用于荧光检测的光学系统和微粒分析装置
CN103424343A (zh) * 2012-05-25 2013-12-04 阿自倍尔株式会社 光学式粒子检测装置以及粒子的检测方法
CN103913410A (zh) * 2014-04-09 2014-07-09 江西科技师范大学 新型的多激光流式细胞仪激光整合系统
US20140273192A1 (en) * 2013-03-14 2014-09-18 Inguran, Llc System for high throughput sperm sorting
CN104075978A (zh) * 2013-03-26 2014-10-01 希森美康株式会社 粒子分析装置及粒子分析装置用光学系统和透镜
CN104536100A (zh) * 2014-12-15 2015-04-22 哈尔滨工程大学 一种基于梯度折射率透镜的多芯光纤连接器
CN105319184A (zh) * 2014-07-22 2016-02-10 希森美康株式会社 流式细胞仪、粒子分析装置以及流式细胞术
CN105466821A (zh) * 2015-12-18 2016-04-06 盐城师范学院 光纤尘埃粒子传感器
US20170045436A1 (en) * 2015-08-12 2017-02-16 Bio-Rad Laboratories, Inc. Multi-spectral filter profiling and quality control for flow cytometry

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6151569A (ja) * 1984-08-22 1986-03-14 Canon Inc 細胞識別装置
JPS61182549A (ja) * 1985-02-08 1986-08-15 Omron Tateisi Electronics Co フロ−セル
JP4817270B2 (ja) 1997-05-13 2011-11-16 シスメックス株式会社 粒子測定装置
US6798508B2 (en) 2002-08-23 2004-09-28 Coulter International Corp. Fiber optic apparatus for detecting light scatter to differentiate blood cells and the like
JP4304195B2 (ja) 2006-06-13 2009-07-29 ベイバイオサイエンス株式会社 生物学的粒子をソーティングする装置及び方法
JP2014228409A (ja) 2013-05-23 2014-12-08 シャープ株式会社 測定用装置

Patent Citations (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0548413B2 (zh) * 1984-06-11 1993-07-21 Canon Kk
JPS6244650A (ja) * 1985-08-22 1987-02-26 Canon Inc 粒子解析装置
US5822062A (en) * 1995-09-14 1998-10-13 Toa Medical Electronics Co., Ltd. Particle analyzer including a rod lens having a curved surface
JPH10253624A (ja) * 1997-03-13 1998-09-25 Toa Medical Electronics Co Ltd 粒子測定装置
US6219476B1 (en) * 1998-08-07 2001-04-17 Sysmex Corporation Multiple light source unit and optical system using the same
CN1393712A (zh) * 2001-06-29 2003-01-29 朗迅科技公司 与光学微机电系统装置一起使用的成像技术
US20030048539A1 (en) * 2001-08-28 2003-03-13 Oostman Clifford A. Fluorescence detection instrument with reflective transfer legs for color decimation
US20050151967A1 (en) * 2004-01-08 2005-07-14 Sysmex Corporation Lighting device and measuring apparatus using the same
US20110102792A1 (en) * 2009-10-30 2011-05-05 Masatsugu Ozasa Analyzer and particle imaging method
CN102053056A (zh) * 2009-10-30 2011-05-11 希森美康株式会社 分析装置以及粒子摄像方法
CN102331396A (zh) * 2010-07-01 2012-01-25 索尼公司 微粒分析装置和方法
CN103245643A (zh) * 2012-02-07 2013-08-14 索尼公司 用于荧光检测的光学系统和微粒分析装置
CN103424343A (zh) * 2012-05-25 2013-12-04 阿自倍尔株式会社 光学式粒子检测装置以及粒子的检测方法
JP2013246023A (ja) * 2012-05-25 2013-12-09 Azbil Corp 光学式粒子検出装置及び粒子の検出方法
US20140273192A1 (en) * 2013-03-14 2014-09-18 Inguran, Llc System for high throughput sperm sorting
CN104075978A (zh) * 2013-03-26 2014-10-01 希森美康株式会社 粒子分析装置及粒子分析装置用光学系统和透镜
CN103913410A (zh) * 2014-04-09 2014-07-09 江西科技师范大学 新型的多激光流式细胞仪激光整合系统
CN105319184A (zh) * 2014-07-22 2016-02-10 希森美康株式会社 流式细胞仪、粒子分析装置以及流式细胞术
CN104536100A (zh) * 2014-12-15 2015-04-22 哈尔滨工程大学 一种基于梯度折射率透镜的多芯光纤连接器
US20170045436A1 (en) * 2015-08-12 2017-02-16 Bio-Rad Laboratories, Inc. Multi-spectral filter profiling and quality control for flow cytometry
CN105466821A (zh) * 2015-12-18 2016-04-06 盐城师范学院 光纤尘埃粒子传感器

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