DE2201894A1

DE2201894A1 - METHOD OF COUNTING AND CLASSIFYING PARTICLES SUSPENDED IN A TESTING LIQUID

Info

Publication number: DE2201894A1
Application number: DE19722201894
Authority: DE
Inventors: Juergen Dr-Ing Schulz; Reinhard Dr Med Thom
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1972-01-15
Filing date: 1972-01-15
Publication date: 1973-07-19

Description

"Verfahren zum Zählen und Klassieren von in einer Untersuchunsflüssigkeit suspendierten Partikeln" Die. ffirfindung betrifft ein Verfahren zum Zählen und Klassieren von in einer Untersuchunsflüssigkeit suspendierten Partikeln mit Hilfe von zwei Gefäßen zur Aufnahme eines Elektrolyten, weiche durch eine kleine Öffnung (Meßöffnung) miteinander in Verbindung stehen, mit zwei in den beiden Gefäßen angeordneten, in die Elektrolytflüssigkeit eintauchenden Elektroden unterschiedlichen Potentials, die an einen elektrischen Meßkreis angeschlossen sind, mit einer Einrichtung zur Erzeugung einer Druckdifferenz zwischen den beiden Gefäßen, wobei der Elektrolyt in dem GefäB größeren Drucks partikelfrei ist, und mit einer Vorrichtung zur Zufuhr der Probensuspension mit einer Austrittsöffnung (Düse), die zur Erzielung einer hydrodynamischen Fokassierung des Suspensionsstromes in das Zentrum des durch die rießöffnung fließenden Elektrolytstroms stromaufwärts und koaxial zur Meßöffnung angeordnet ist, insbesondere mit Hilfe einer solchen Vorrichtung nach Patent . . . . (DAS 1 806 5i2), bei der die Düse in derartig geringem Abstand vor der Meßöffnung angeordnet ist, daß beim Hindurchleiten des partiklfreien Elektrolyten durch die Meßöffnung Protensuspension aus der Düse tngesaugtwird. "Method for counting and classifying in an examination liquid suspended particles "The invention relates to a method for counting and Classifying particles suspended in a test fluid with the aid of two vessels for holding an electrolyte, soft through a small opening (Measuring opening) are in connection with each other, with two arranged in the two vessels, electrodes with different potentials immersed in the electrolyte liquid, which are connected to an electrical measuring circuit, with a device for Generating a pressure difference between the two vessels, with the electrolyte is particle-free in the vessel of greater pressure, and with a device for supply the sample suspension with an outlet opening (nozzle), which is used to achieve a hydrodynamic focusing of the suspension flow in the center of the through the Flow opening flowing electrolyte stream upstream and coaxial is arranged to the measuring opening, in particular with the help of such a device according to patent. . . . (DAS 1 806 5i2), where the nozzle is so close is arranged in front of the measuring opening that when the particle-free electrolyte is passed through the protensuspension is sucked out of the nozzle through the measuring opening.

Der eigentliche - d. h. die spezielle Art der Partikelzu führung nicht mit umfassende - Grundgedanke zu einem derartigen Meßverfahren ist aus der US-Patentschrift 2 656 508 bekannt. Die Untersuchungsflüssigkeit ist dabei, da sie an einen elektrischen Meßkreis angeschlossen ist, elektrolytisch. Bei der in der genannten US-Patentschrift beschriebenen Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens strömt der partikelhaltige Elektrolyt durch eine Meßöffnung, wobei die sich beim Durchtritt eines Partikels durch die Meßöffnung sich ergebende Stromänderung ihrer Amplitude nach für die Volumenbestimmung des Partikels auswerten läßt.The real - d. H. the special type of particle feed is not with comprehensive - the basic idea for such a measuring method is from the US patent 2,656,508 known. The test fluid is included because it is connected to an electrical Measuring circuit is connected, electrolytically. In the case of the aforementioned US patent described device for performing the method flows the particle-containing Electrolyte through a measuring opening, which is when a particle passes through the amplitude of the current change resulting from the measuring opening for the determination of the volume of the particle can be evaluated.

Es hat sich nun gezeigt, daß diese Meßanordnung keine ausreichend exakten Meßergebnisse liefert. Die Verfälschungen in den Meßergebnissen resultieren vor allem aus der Tatsache, daß die in Wandnähe der fleßöffnung passierenden Partikel andere Meßergebnisse liefern, als wenn diese im Zentrum der Meßöffnung durch diese hindurchgewandert wären. Es sind daher Untersuchungen angestellt worden, wie diese Fehler vermindert werden können. Entsprechende Lösungen finden sich in einem Aufsatz, der in dem "Journal of CdtLoid and Interface Science", 26 (1968), Seiten 175 bis 182 beschrieben sind. Weitere Verbesserungen ergeben sich bei Verwendung einer Anordnung, wie sie in der DAS 1 806 512 beschrieben ist.It has now been shown that this measuring arrangement is not sufficient delivers exact measurement results. The falsifications in the measurement results result mainly from the fact that the one near the wall of the flesh opening passing particles deliver different measurement results than if these in the center of the Measurement opening would have migrated through this. Investigations are therefore made how these errors can be reduced. Find appropriate solutions in an article in the "Journal of CdtLoid and Interface Science", 26 (1968), pages 175 to 182 are described. Further improvements result when using an arrangement as described in DAS 1 806 512.

Mit diesen bekannten Meßvorrichtungen sind im wesentlichen Jedoch nur Partikel verschiedener Volumina voneinander zu waterscheiden. Es stellt sich jedoch häufig auch die Aufgabe, die Partikel nach ihrem Durchmesser meßtechnisch voneinander zu trennen. Bei gleichen Volumina, d. h.With these known measuring devices, however, are essentially only to separate particles of different volumes from each other. It turns out however, it is often also the task to measure the particles according to their diameter to separate from each other. With the same volumes, i. H.

unttrschiedlicher Form der Partikel, sind die bekannten Meßanordnungen jedoch dazu nicht in der Lage. Ein nach dem vorgenannten, die spezielle Art der Partikelzuführung mit umSassendes Meßverfahren anzugeben, das in der Lage ist die genannten Partikel voneinander zu unterscheiden, ist'die Aufgabe, die der vorliegenden Erfindung zugrunde lie¢t.The known measuring arrangements are different in shape of the particles but unable to do so. One after the aforementioned, the special type of Specify particle feed with comprehensive measuring method that is capable of the To differentiate between said particles is the task of the present The invention is based on.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß als Meßöffnung eine solche mit einer gegenüber den Längenabmessungen der zu untersuchenden Partikel kurzen offnungslänge verwendet wird, und daß zur Klassierung der Partikel die zeitlichen Längen der sich beim Hindurchtreten der Partikel durch die Meßöffnung im elektrischen Meßkreis ergebenden Stromänderungen registriert und ausgewertet werden. Stattet man die Meßöffnung bei gegebenem Durchmesser der zu untersuchenden Partikel und gegebener Viskosität der diese umgebenden Flüssigkeit zusätzlich mit solch einem geringen Durchmesser aus, daß die Partikel entsprechend ihrer inneren Viskosität beim Durchtreten durch die fleßöffnung plastisch derart verformt werden, daß sich unterschiedliche zeitliche Längen der zu registrierenden Stromänderungen ergeben, so ist es mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens zusätzlich möglich, volumengleiche aber unterschiedlich viskose Partikel voneinander zu unterscheiden.This object is achieved according to the invention by that as a measuring opening one with a length compared to the length to be examined Particles with a short aperture length are used, and that for classifying the particles the length of time that occurs when the particles pass through the measuring opening Current changes resulting in the electrical measuring circuit are registered and evaluated will. If one equips the measuring opening with the given diameter of the one to be examined Particles and the given viscosity of the liquid surrounding them such a small diameter that the particles correspond to their inner Viscosity are plastically deformed when passing through the flesh opening in such a way that that there are different temporal lengths of the current changes to be registered result, it is also possible with the aid of the method according to the invention to distinguish particles of the same volume but of different viscosity from one another.

Diese Aufgabe stellt sich aus dem Hauptanwendungsgebiet der bekannten Meßvorrichtung, nämlich dem der Blutzellenmessung. Will man Erythrozyten und Leukozyten nach dem genannten, als Coulter-Verfahren bezeichneten Verfahren, meßtechnisch voneinander unterscheiden, so gelingt dies nur, wenn nach Anreicherung der Leukozyten die Konzentrationsunterschiede - im Vollblut kommt auf etwa 700 Erythrozyten ein Leukozyt - erheblich verringert werden. Im unfraktionierten Blut werden in den Volumenbereichen der Leukozyten auch jene Erythrozyten erfaßt, die nicht einzeln die Meßöffnung passieren, da das Volumen eines Leukozyten etwa 80 groß wie das von zwei bis vier Erythrozyten ist. Die Koinzidenzwahrscheinlichkeit eines gleichzeitigen Durchtrittes zweier oder mehrerer Erythrozyten läßt sich nicht durch Verdünnung beliebig verringern, da die Abstände zwischen den Erythrozyten nicht nur durch die statistische Verteilung bedingt sind. Vielmehr verbleiben in Abhängigkeit von dem verwendeten Suspensionsmedium 1 bis 10 % der Erythrozyten auch bei hochgradiger Verdünnung agglomeriert.This task arises from the main area of application of the known Measuring device, namely that of blood cell measurement. If you want erythrocytes and leukocytes according to the method referred to as the Coulter method, from one another in terms of measurement technology differ, this is only possible if the concentration differences after the leukocytes have been enriched - in whole blood there is one leukocyte for every 700 erythrocytes - considerably less will. In the unfractionated blood there are also leukocytes in the volume areas those erythrocytes which do not pass individually through the measuring opening, because the volume of a leukocyte is about 80 as large as that of two to four erythrocytes. The probability of coincidence a simultaneous passage of two or more erythrocytes cannot can be reduced by dilution, as the gaps between the erythrocytes are not only caused by the statistical distribution. Rather, remain in Depending on the suspension medium used, 1 to 10% of the erythrocytes also agglomerated at high dilution.

(in Form ,von Geldrollen aneinander gelagert). Die Zählung oder Messung der Leukozyten im Vollblut oder Vollblutverdünnungen ist daher nicht möglich, ohne den Erythrozytenanteil vor der Messung durch präparative Methoden mindestens um zwei Zehnerpotenzen zu reduzieren. Bei präparativen Methoden, die auf einer selektiven Hämolyse der Erythrozyten beruhen, wird die für die Meßwerterfassung erforderliche Isolatoreigenschaft der Leukozytenmembran vermindert oder aufgehoben, während Methoden der Sedimentation quantitative Bestimmungen ausschließen, da das Ausmaß der Leukozyten-Anreicherung nicht hinreichend genau bestimmbar ist.(in the form of rolls of money stacked together). Counting or measuring of leukocytes in whole blood or whole blood dilutions is therefore not possible without the proportion of erythrocytes before the measurement by preparative methods by at least to reduce two powers of ten. In the case of preparative methods that are based on a selective Based on hemolysis of the erythrocytes, is required for the measurement Isolator property of the leukocyte membrane decreased or abolished during methods the sedimentation exclude quantitative determinations, since the extent of the leukocyte accumulation cannot be determined with sufficient accuracy.

Mit Hilfe der Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es Jedoch möglich, die erwähnten Messungen im Vollblut oder Vollblutverdünnungen durchzuführen.With the help of the further development of the method according to the invention is However, it is possible to carry out the above measurements in whole blood or whole blood dilutions perform.

Für das Unterscheiden agglomerierter Erythrozyten von den Leukozyten bedient man sich dabei eines Phänomens, das r in der Natur-7-u untersuchenden Zellen liegt. Erythrozyten und Leukozyten unterscheiden sich nicht nur im Hinblick auf ihr Volumen, sondern auch durch ihre Plastizität, indem die kernlosen Säugetier-Erythrozyten im Gegensatz zu den Leukozyten infolge ihrer geringen inneren Viskosität extrem leicht verformbar sind. Beim Durchströmen der Meßöffnung verlieren sie die bekannte Linsenform und werden entsprechend den infolge dort vorliegenden hydrodynamischen Druckverhältnissen bis zu 20/u, etwa dem dreifachen Durchmesser eines Erythrozyten bei Ruhelage, langgestreckt.For distinguishing agglomerated erythrocytes from leukocytes one makes use of a phenomenon, the r in nature-7-u investigating cells lies. Erythrocytes and leukocytes differ not only in terms of their volume, but also by their plasticity, by removing the anucleated mammalian erythrocytes in contrast to leukocytes, extreme due to their low intrinsic viscosity are easily deformable. When flowing through the measuring opening, they lose the known one Lens shape and are in accordance with the hydrodynamic there as a result Pressure ratios up to 20 / u, about three times the diameter of an erythrocyte when at rest, elongated.

Diese Verformung ist abhängig vom Durchmesser der Meßöffnung, den dynamischen Druckverhältnissen und der Viskosität des umgebenden Mediums. Die Leukozyten behalten auL-grund ihrer Steifigkeit ihre kugelige Form mit einem Durchmesser von 6 - 8,5/u. Sie verweilen damit eine sehr viel kürzere Zeit in der Meßöffnung, erzeugen jedoch einen höheren Impuls als die Erythrozyten. Die stark unterschiedliche Länge der Impulse kann jedoch für die Unterscheidung der Partikel ohne Schwierigkeit herangezogen werden.This deformation is dependent on the diameter of the measuring opening, the dynamic pressure conditions and the viscosity of the surrounding medium. The leukocytes due to their rigidity retain their spherical shape with a diameter of 6 - 8.5 / u. You stay in the measuring opening for a much shorter time however, a higher pulse than the erythrocytes. The vastly different length however, the impulses can be used for the differentiation of the particles without difficulty will.

Die Stromänderungen, die beim Durchtritt der Partikel durch die Meßöffnung entstehen, kann man als Impulse bezeichnen.The changes in current that occur when the particles pass through the measuring opening that arise can be described as impulses.

Die Länge dieser Impulse wird gemäß der vorliegenden Erfindung bewertet. Hierzu werden nachfolgend einige Bedingungen erläutert. Man kann die Impulsdauer z. B. als Dauer des Impulses bei halber Maximalamplitude oder bei 10 % der Naximalemplitude definieren. Da die Impulse nicht reckteckig sind, sondern endliche Anstiegs- und Abfallsdie Bewertung zeiten besitzen, wird/zweckmäiigerweise in abhangigteit von. der Impuisamplitude durchgeführt. In Weiterbildung der Erfindung wird demnach zusätzlich die Impulsamplitude erfaßt und ausgewertet. Würde man nämlich eine feste Amplitudenschwelle vorsehen und die Dauer dieser Schwellüberschreitun als Impulsdauer bestimmen, so würde ein kleiner langer Impuls eine kürzere Schwellüberschreitung .bewirken als ein groBer kurzer Impuls. Man kann andererseits diese Schwelle auch nicht in der Abhängigkeit von der -teweils eintreffenden Maximalamplitude einstellen, da die flaiaalamplitude erst bei Erreichen des Impulsmaximums bekanfl,t ist und die Schwelle zur Bestimmung der Impulsdauer schon zum Zeitpunkt der Vorderflanke des Impulses festgelegt sein muß. Es ist daher zweckmäßig, zur Unterscheidung der Impulsdauer eine feste Schwelle so vorzuschen, daß auch die kleinsten noch interessierenden Impulse diese Schwelle überschreiten. Es wird dann die Dauer dieser Schwellüberschreitung bestimmt und mit der ermittelten Naximalamplitude ins Verhältnis gesetzt.The length of these pulses is evaluated in accordance with the present invention. For this purpose, some conditions are explained below. One can choose the pulse duration z. B. as the duration of the pulse at half the maximum amplitude or at 10% of the maximum templitude define. Since the impulses are not rectangular, but finite rise and If the evaluation times have, will / expediently depend on. the pulse amplitude performed. In a further development of the invention, accordingly the pulse amplitude is recorded and evaluated. One would namely have a fixed amplitude threshold and determine the duration of this threshold overrun as the pulse duration, see above a small, long pulse would cause the threshold to be exceeded for a shorter time than a big short impulse. On the other hand, you cannot use this threshold in the Set depending on the maximum amplitude that occurs in each case, since the Flaiaalamplitude only known when the momentum maximum is reached and t is the threshold to determine the pulse duration at the time of the leading edge of the pulse must be determined. It is therefore useful to distinguish between the pulse duration to set a fixed threshold in such a way that even the smallest of them are still interesting Impulses exceed this threshold. It then becomes the Duration of this Exceeding the threshold is determined and in relation to the determined maximum amplitude set.

Uberschreitet das Verhältnis von Dauer der Schwellüberschreitung zur Maximalamplitude einen vorgegebenen Wert, so handelt es sich um ein langes Partikel bzw. um zwei oder mehr aneinanderhängende Partikel. Unterschreitet dieses Verhältnis den vorgegebenen Wert, so handelt es sich um ein kugeliges Partikel. Eine derartige Unterscheidung genügt beim Hauptanwendungsgebiet dieses Verfahrens, nämlich der Blutzellmessung. Die Wahrscheinlichkeit, daß zwei kugelige Partikel, d. h. Leukozyten aneinanderhängend die Meßöffnung durchlaufen1 ist äußerst geringlwegen der geringen Konzentration der Leukozyten im Verhältnis zu der der Erythrozyten. Der entstehende Fehler ist so gering, daß er nicht in Betracht gezogen werden muß.Exceeds the ratio of the duration of the threshold exceedance to If the maximum amplitude is a given value, it is a long particle or by two or more particles attached to one another. If this ratio falls below the specified value, it is a spherical particle. Such a one A distinction is sufficient for the main area of application of this method, namely the Blood cell measurement. The probability that two spherical particles, i.e. H. Leukocytes passing through the measuring opening in a contiguous manner1 is extremely small because of the small amount Concentration of leukocytes in relation to that of erythrocytes. The emerging Error is so minor that it need not be taken into account.

Eine andere Möglichkeit, die Dauer der Impulse zu erfassen, ist - wie bereits erwähnt - die Impulse bei einer bestimmten Höhe, z. B. der Halbwertsbreite abzutasten und die zeitliche Länge der Uberschreitung dieser Halbwertsbreite zu messen. Eine andere Möglichkeit bietet sich auch darin, die Zeit zwischen dem Erreichen des Amplitudenmaximums und einem vorgegebenen Punkt auf der abfallenden Flanke, z. B. bei 50 % der Maximalamplitude zu messen.Another possibility to record the duration of the impulses is - as already mentioned - the pulses at a certain height, e.g. B. the half width to be sampled and the length of time that this half-width is exceeded measure up. Another possibility is the time between reaching of the amplitude maximum and a given point on the falling Flank, z. B. to measure at 50% of the maximum amplitude.

In diesem Falle kann man die Amplitudenschwelle beim Erreichen des Impulsmaximums auf einen bestimmten prozentualen Anteil der Naximumamplitude einstellen und die Zèit zwischen dem Erreichen des Amplitudenmaximums und dem Unterschreiten dieser amplitudenabhängigen Schwelle durch die REckflanke des Impulses bewerten. Dieses Verfahren zeigt sehr signifikante Unterschiede bei den einselnen Partikelklassen bei sehr geringer Streuung.In this case, the amplitude threshold can be reached when the Set the pulse maximum to a certain percentage of the maximum amplitude and the time between reaching the amplitude maximum and falling below it evaluate this amplitude-dependent threshold using the RE trailing edge of the pulse. This method shows very significant differences in the individual particle classes with very little scatter.

Da bei dem erfindungsgemäßen Verfahren mehr die Form, nicht aber das exakte Volumen der Partikel bestimmt wird, kann man in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung in einer zweiten, der ersten nachgeschalteten Meßöffnung, die eine solche Geometrie aufweist , daß in bekannter Weise volumenproportionale Stromänderungsamplituden beim Durchtritt der Partikel durch sie zustandekommen, in üblicher Weise eine Volumenbestimmung der Partikel durchführen. Eine Anordnung zur Durchführung eines solchen Verfahrens besteht demnach aus zwei hintereinander geschalteten Meßöffnungen und zwei getrennten Stromkreisen zur Erfassung der unterschiedlichen elektrischen Meßergebnisse. Ein ähnliches Verfahren, bei dem Jedoch die Form- oder Viskositätsbestimmung der Partikel in der ersten Neßöffnung über eine Amplitudenmessung durchgeführt wird, ist bereits vorgeschlagen worden (Patentanmeldung P 21 45 531.2). Jenes Verfahren nutzt die bereits beschriebene Tatsache aus, daß durch den geringeren Querschnitt der Partikel beim Durchtritt durch die Meßöffnung trotz gleichen Volumens unterschiedliche Impulsamplituden registriert werden.Since in the method according to the invention it is more the shape, but not that exact volume of the particles is determined, one can in an advantageous further development of the invention in a second, the first downstream measuring port, the one has such a geometry that volume-proportional current change amplitudes in a known manner when the particles pass through them, a volume determination occurs in the usual way the particles perform. An arrangement for carrying out such a process therefore consists of two measuring openings connected in series and two separate ones Circuits for recording the various electrical measurement results. A Similar method, in which, however, the shape or viscosity of the particles is determined carried out in the first measuring opening via an amplitude measurement will, has already been proposed (patent application P 21 45 531.2). That procedure takes advantage of the fact that has already been described that the smaller cross-section the particles differ when they pass through the measuring opening despite the same volume Pulse amplitudes are registered.

Das erfindungsgemäße Verfahren sei anhand der Zeichnungen, in denen auch eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens dargestellt ist, naher erläutert.The inventive method is based on the drawings, in which an arrangement for carrying out the method is also shown, explained in more detail.

Die Figur 1 zeigt das erfindungsgemäße Impulsbewertungsverfahren. Die Impulsverläufe nach Figur 1 a entstehen als Stromänderungen beim Annähern eines Partikels an die Neßöffnung und dem Durchtritt des Partikels durch diese. Die schleppend ansteigenden und abfallenden Flanken dieser Impulse kommen dadurch zustande, daß die Partikel vor dem Eintritt in die Meßöffnung schon tom elektrischen Meßkreis erfaßt und registriert werden. Der mit 1 bezeichnete, gestrichelt eingezeichnete Impulsverlauf sei derjenige, den ein großes langgestrecktes Partikel hervorruft, Der mit 2 bezeichnete strichpunktiert eingezeichnete Impulsverlauf sei derjenige eines kleinen langgestreckten Partikels. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird - wie bereits erwähnt - mit einer verbältnismäßig kurzen Neßöffnung gearbeitet, so daß der Impulsverlauf in der Umgebung des Maximums in einem gewissen Bereich horizontal verläuft. Der mit 3 bezeichnete durchgezogene Impulsverlauf ist dann derJenige eines großen kugelförmigen Partikels, und der mit 4 bezeichnete strichpunktiert eingezeichnete Impulsverlauf derJenige eines kleinen kugelförmigen Partikels. Die kugelförmigen Partikel'sind im Verhältnis zur Meßöffnungslänge kurz, weshalb die Impulse in der Umgebung des Maximums keinen flachen Verlauf aufweisen wie die Impulse gemäß 1 und 2. Es werden nun erfindungsgemäß die Impulslängen bestimmt, beim dargestellten Ausführungsbeispiel jene sich durch Uberschreiten eines vorgegebenen Schwellwerts, in der Figur 1 a mit der Linie 5 dargestellt, ergebenden. Die zugehörigen Impulslängen, die z. B. durch digitale Zählung von Impulsen, die in eine Torschaltung einlaufen, die beim tber-und wieder Unterschreiten der Schwelle geöffnet bzw. geschlossen wird, gemessen werden können, sind in der Figur 1 b d'argestellt. Die Strichausführung (strichpunktiert gestrichelt usw.) entspricht derjenigen von Figur 1 a.FIG. 1 shows the pulse evaluation method according to the invention. The pulse waveforms according to Figure 1 a arise as changes in current when approaching a Particle to the Neß opening and the passage of the particle through this. The dragging rising and falling edges of these pulses come about because the particles before entering the measuring opening already tom electrical measuring circuit can be captured and registered. The one labeled 1, drawn in dashed lines The momentum curve is the one caused by a large elongated particle, Let the pulse course marked with a dot-dash line be that of a small elongated particle. In the method according to the invention - as already mentioned - with a Relatively short opening worked so that the momentum curve in the vicinity of the maximum in a certain Area runs horizontally. The solid pulse curve denoted by 3 is then the one of a large spherical particle, and the one marked 4 in phantom The momentum curve drawn is that of a small spherical particle. the spherical particles are short in relation to the measurement opening length, which is why the Pulses in the vicinity of the maximum do not have a flat course like the pulses according to 1 and 2. According to the invention, the pulse lengths are now determined in the case shown Embodiment that is achieved by exceeding a predetermined threshold value, shown in Figure 1 a with the line 5, resulting. The associated pulse lengths, the z. B. by digital counting of pulses entering a gate circuit, which is opened or closed when the threshold is exceeded and again fallen below, can be measured are shown in Figure 1b d. The line execution (dash-dotted dashed lines, etc.) corresponds to that of Figure 1 a.

Während die Figur 1 a noch gewisse Rückschlüsse auf die Art des Jeweils gemessenen Partikels zuläßt, ist dies beim Ergebnis nach Figur 1 b in vielen Fällen nicht ohne weitere Hilfsmittel möglich. Wie aus Figur 1 a und 1 b ersichtlich, können nSmlich die Impulslängen von kleinen langen Partikeln in der gleichen Größenordnung liegen wie die Impulelängen ton großen kugeligen Partikeln.While the figure 1 a still certain conclusions about the type of each allows measured particle, this is the result of Figure 1b in many cases not possible without further aids. As shown in Figure 1 a and 1 b evident, Namely, the pulse lengths of small long particles can be of the same order of magnitude lie like the pulse lengths of large spherical particles.

Ohne zusätzliche Hilfen wäre dieses Verfahren also nur geeignet, etwa volumengleiche Partikel ihrer unterschiedliehen Form nach zu trennen. Will man jedoch auch noch eine Volumentrennung durchführen, so bewertet man zweckmäßigerweise das Verhältnis von Impulsdauer zu Impulsmaximum mit.Entsprechende relative Werte sind in der Figur 1 b neben den zugehörigen Impulsverläufen dargestellt.Without additional help, this procedure would only be suitable, for example to separate particles of equal volume according to their different shape. But you want to also carry out a volume separation, this is the best way to evaluate this Ratio of pulse duration to pulse maximum with. Corresponding relative values are shown in Figure 1b next to the associated pulse waveforms.

So zeigt sich eindeutig, daß mit Hilfe dieses Verfahrens die etwa gleiche Impulslängen liefernden Partikel gemäß 2 und 3 aufgrund ihres stark unterschiedlichen Verhältnisses von Impulsdauer zu Impulsmaximum auseinandergehalten werden können.So it is clear that with the help of this procedure the approximately particles according to FIGS. 2 and 3 delivering the same pulse lengths due to their very different Ratio of pulse duration to pulse maximum can be distinguished.

Die Figur 2 zeigt eine Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. An ihr sei das Verfahren weiter erläutert, Aus einem Gefäßraum 6 fließt Elektrolytflüssigkeit durch eine Meßöffnung 7 in ein Gefäß 8.FIG. 2 shows an arrangement for carrying out the invention Procedure. The method will be explained further on it. Flows from a vessel space 6 Electrolyte liquid through a measuring opening 7 into a vessel 8.

In geringem Abstand vor der Neßöffnung 7 ist die Düse 9 einer Zufthrung'svornehtung angeordnet vermittels der die zu untersuchenden Partikel der Meßöffnung zugeführt werden.At a short distance in front of the opening 7, the nozzle 9 is a supply system arranged by means of which the particles to be examined are fed to the measuring opening will.

Beim Einströmen des Elektrolyten 10 in' die Meßöffnung 7 saugt diese nämlich infolge eines an der Düse 9 entstehenden Unterdrucks die Probensuspension 11 aus der Düse 9 heraus und transportiert diese im Zentrum des in die Meßöffnung fließenden Stromes durch diese hindurch. In den beiden Gefäßen 6 und 8 sind Elektroden 12 und 13 angeordnet, die in den Elektrolyten eintauchen und an eine elektronische Auswerteeinrichtung 14 angeschlossensind,mit der die Längen der Impulse, die beim Durchtritt der Partikel durch die Meßöffnung 7 erzeugt werden, registriert werden. Durch die Größendimensionen in der Figur 2 ist angedeutet, daß die Länge der Meßöffnung 7 gegenüber den Abmessungen der durch sie hindurchtretenden Partikel klein ist. Für die Analyse von Blutkörperchen bei einer Kochsalzlösung als Elektrolyt gibt man ihr zylindrische Form mit einer Länge von etwa 15/u und einem Durchmesser von etwa 40/u. Man kann sie aber auch konisch ausführen mit einer Länge von etwa 20/u, einem Durchmesser der Eintrittsöffnung von etwa 50/u und einem Durchmesser der Austrittsöffnung von etwa 43/u, Bei der in der US-Patentschrift 2 656 508 beschriebenen Anordnung sind die Partikel unmittelbar dem Elektrolyten beigemengt, eine Zuführungsvorrichtung - wie in der Figur 2 dieser Anmdlgung dargestellt - ist bei der Anordnung in der genannten Patentschrift nicht vorhanden. Es kann daher vorkommen, daß bei Jener Anordnung die Partikel in Wandnähe die Meßöffnung passieren, wodurch sich, wie bereits erwähnt, Impulsverfälschungen ergeben. Da diese Abweichungen in der Größenordnung der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren festgestellten Unterschiede in der Partikelbewertung liegen, ist eine nach der genannten US-Patentschrift arbeitende Vorrichtung ohne die beim Gegenstand der vorliegenden Patentanmeldung vorgesehenen Zuführungseinrichtung mit hydrodynamischer Fokussierung des Probensuspensionsstrahles zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht geeignet.When the electrolyte 10 flows into 'the measuring opening 7 this sucks namely as a result of an occurring at the nozzle 9 Negative pressure the Sample suspension 11 out of the nozzle 9 and transports it to the center of the current flowing into the measuring opening through this. In the two vessels 6 and 8 electrodes 12 and 13 are arranged which are immersed in the electrolyte and are connected to an electronic evaluation device 14 with which the lengths the pulses that are generated when the particles pass through the measuring opening 7, be registered. The size dimensions in FIG. 2 indicate that the length of the measuring opening 7 compared to the dimensions of the one passing through it Particle is small. For the analysis of blood cells in a saline solution as an electrolyte it is given a cylindrical shape with a length of about 15 / u and a diameter of about 40 / u. But you can also make it conical with a Length of about 20 / u, a diameter of the inlet opening of about 50 / u and one Diameter of the outlet opening of about 43 / u, in the case of the US patent No. 2,656,508, the particles are in direct contact with the electrolyte added, a feed device - as shown in Figure 2 of this application - Is not present in the arrangement in the patent mentioned. It can therefore it can happen that with that arrangement the particles close to the wall of the measuring opening happen, which, as already mentioned, results in impulse corruption. This one Deviations in the order of magnitude of those determined by the method according to the invention Differences in the particle rating are one according to the aforementioned US patent working device without the one at the object the present Patent application provided feed device with hydrodynamic focusing of the sample suspension jet for carrying out the method according to the invention not suitable.

Wenn man zusätzlich die exakten Volumina der Partikel bestimmen will, schaltet man der ersten Meßöffnung 7 zweckmäßigerweise eine zweite Meßöffnung 15 nach,'deren Geometrie in bekannter Art so gewählt' ist, daß in ihrdie Volumenbestimmung nach der Impulshöhe durchführbar ist. Zu diesem Zweck ist eine weitere Elektrode 16 in einem Gefäß 17, in das'der Elektrolyt mit den Partikeln fließt, vorgesehen, die an eine Auswerteeinrichtung 18 zusammen mit der Elektrode 13 angeschlossen ist, Eine solche Anordnung hat zugleich den Vorteil,, daß die in die zweite Meßöffnung 15 eintretenden Partikel bereits auf das Zentrum dieser Meßöffnung fokussiert sind, wodurch sich in bekannter Art die Meßergebnisse verbessern. Hierzu muß die Anordnung so gewählt sein, daß die zweite Meßöffnung 15 sich in geringem Abstand konzentrisch hinter der ersten Meßöffnung 7 befindet. Wenn zusätzlich dafür Sorge getragen ist, daß aus dem Raum 8 ein den Flüssigkeitsstrom,der ihr aus der Meßöffnung 7 zufließt, umhüllender Flüssigkeitsstrom mit durch die Meßöffnung 15 fließt, dann kann ein Aufspreizen dieses aus der Meßöffaung 7 in die Meßöffnung 15 fließenden, die Partikel enthaltenden Flüssigkeitsstromes nicht auftreten, so daß die zentrische Zuführung der Partikel zur zweiten neßöffnung 15 gesichert ist. Für die Analyse von Blutkörperchen hat diese bei einem Durchmesser von etwa 40/u eine Länge von etwa 40/u.If you also want to determine the exact volumes of the particles, a second measuring opening 15 is expediently connected to the first measuring opening 7 according to, 'whose geometry is chosen in a known way' that in it the volume determination is feasible according to the pulse height. For this purpose there is another electrode 16 in a vessel 17 into which the electrolyte flows with the particles, which is connected to an evaluation device 18 together with the electrode 13, Such an arrangement also has the advantage that it enters the second measuring opening 15 incoming particles are already focused on the center of this measuring opening, whereby the measurement results improve in a known manner. For this purpose, the arrangement be chosen so that the second measuring opening 15 is concentric at a small distance located behind the first measuring opening 7. If additional care is taken, that from the space 8 a stream of liquid that flows into it from the measuring opening 7, enveloping liquid flow with flows through the measuring opening 15, then a Spreading this from the Meßöffaung 7 in the measuring opening 15 flowing, the Particles containing liquid stream do not occur, so that the central feed the particle is secured to the second opening 15. For the analysis of blood cells this has a length of about 40 / u with a diameter of about 40 / u.

Wenn die Laufzeit der Partikel zwischen den Meßöffnungen 7 und 15 bekannt ist, lassen sich die in den Meßeinrichtungen 14 und 18 registrierten Impulse auf einfache Weise einander zuordnen. Eine weitere Neßeinrichtung 19, der die Ergebnisse der Meßeinrichtungen 14 und 18 zugeführt werden, übernimmt diese zuordnende Funktion. Mit ihrer Hilfe ist eine eindeutige Aussage über Volumen und Form bzw. Verformbarkeit und damit über die itteres'ierenden Eigenschaften eines Jeden Partikels möglich.If the transit time of the particles between the measuring openings 7 and 15 is known, can be registered in the measuring devices 14 and 18 pulses assign to each other in a simple way. Another measuring device 19 that shows the results of the measuring devices 14 and 18 are supplied, this assigning function takes over. With their help, a clear statement is made about volume and shape or deformability and thus possible via the iterative properties of each particle.

Claims

O method of counting and classifying in a test liquid suspended particles with the help of two vessels for holding an electrolyte, which are connected to each other through a small opening (measuring opening), with two arranged in the two vessels, immersed in the electrolyte liquid Electrodes of different potentials connected to an electrical measuring circuit is, with means for generating a pressure difference between the two Vessels in which the electrolyte in the vessel of greater pressure is free of particles, and with a device for supplying the sample suspension with an outlet opening (Nozzle), which is used to achieve hydrodynamic focusing of the suspension flow into the center of the electrolyte stream flowing through the measuring opening upstream and is arranged coaxially to the measuring opening, in particular with the aid of such Device according to patent. . . . (DAS 1 806 512), in which the nozzle in such a small Distance is arranged in front of the Meßöffaung that when passing through the particle-free Electrolyte is sucked in through the measuring opening sample suspension from the nozzle, characterized in that the measuring opening is one with one opposite the length dimensions of those to be examined Particle of short opening length is used, and that for the classification of the particles the temporal lengths of the passage through it of the particles through the measuring opening in the electrical measuring circuit resulting changes in current registered and evaluated.

2. The method according to claim 1, characterized in that in addition the amplitudes of the current changes are registered and used for the evaluation will.

3. The method according to claim 2, characterized in that 'length and the amplitude of the resulting when a particle passes through the measuring opening Current change can be set in relation and this relation for the glazing Particles of different volume but essentially of the same length are evaluated will.

4. The method according to claim 2, characterized in that the temporal Distance between reaching the current change maximum (pulse maximum) and the Falling below a threshold that is dependent on the maximum in a predetermined ratio is evaluated.

5. The method according to any one of claims 1 or 2 for differentiation more equal in volume but differently more viscous Particles, thereby characterized that worked with a measuring opening of such a small diameter is that for a given diameter of the particles to be examined and given Viscosity of the liquid surrounding the particles according to their internal viscosity Viscosity are plastically deformed when passing through the opening in such a way that that there are different temporal lengths of the current changes to be registered result.

6. The method according to claim 1, characterized in that only such Current changes are evaluated that exceed a predetermined minimum amplitude.

7. The method according to claim 1, characterized in that in one second, the first downstream measuring opening, which has such a geometry, that in a known manner volume-proportional current change amplitudes when passing through When the particles come about through them, a volume determination is carried out in the usual way the particle is carried out.

8. Measuring port for carrying out blood tests using the Method according to claim 5 using a saline solution as electrolyte liquid, characterized in that it is cylindrical in shape, approximately 151u in length and has a diameter of J40 / u.

9. Measuring port for carrying out blood tests with the help of the Method according to claim 5 using a saline solution as electrolyte liquid, characterized in that it has a conical shape, is about 20 / u long, with a diameter of the inlet opening of about 50 / u and a diameter of Outlet opening about / 43 µ.