DE2206085C3 - Method for the automatic identification, enumeration and size determination of the various cells in body fluids and device for carrying out the method - Google Patents

Method for the automatic identification, enumeration and size determination of the various cells in body fluids and device for carrying out the method

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DE2206085C3
DE2206085C3 DE19722206085 DE2206085A DE2206085C3 DE 2206085 C3 DE2206085 C3 DE 2206085C3 DE 19722206085 DE19722206085 DE 19722206085 DE 2206085 A DE2206085 A DE 2206085A DE 2206085 C3 DE2206085 C3 DE 2206085C3
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H). Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektor-Einrichtung aus einer Fotozelle mit einer N-Fenster-Mehrtachfenster-Anordnung besteht. *5H). Device for carrying out the method according to Claims 1 to 8, characterized in that that the detector device consists of a photocell with an N-window multi-window arrangement consists. * 5

■>(). Vorrichtung zur Durchfuhrung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektor-Einrichtung aus einer Vielzahl von Detektoren besteht, die relativ zueinander angeordnet sind, um die Bestimmung der volumctrischen Beziehungen zwischen den sutwellularen Materialien zu ermöglichen.■> (). Device for carrying out the process according to claim 1 to 8, characterized in that the detector device consists of a There is a plurality of detectors which are arranged relative to one another in order to carry out the determination of the volumetric relations between the to enable sutwellular materials.

-> 1 Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 8. dadurch gekennzeichnet. da3 drei Detektoren orthogonal angeordnet sind. -> 1 device for performing the method according to claim 1 to 8, characterized. that three detectors are arranged orthogonally.

t> Vorrichtung zur Durchführung des verlanrcns" nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß jede Detektor-Einrichtung aus einer Gruppe von drei horizontal angeordneten Schiitze η besteht, die entsprechend den aufzufangenden Strahlungen der Probe angebracht sind.t> device for executing the request " according to claim 1 to 8, characterized in that each detector device consists of one Group of three horizontally arranged slots η, which correspond to the to be caught Radiations of the sample are attached.

13 Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens'nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet daß die Detektor-Einrichtung eine Mehrzahl horizontal angeordneter Schlitze aufweist.13 Device for carrying out the method according to Claims 1 to 8, characterized in that the detector device has a plurality having horizontally arranged slots.

14 Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet daß die Detektor-Einrichtung eine einzelne Gruppe von drei Schlitzen aufweist, die entsprechend den von der Probe ausgesandten Strahlen angeordnet sind.14 Device for carrying out the method according to claims 1 to 8, characterized in that the detector device is a single Group of three slits corresponding to the rays emitted by the sample are arranged.

">5 Vorrichtung zur Durchführung des Vertahrens'nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektor-Einrichtung drei vertikai angeordnete Schlitze aufweist. "> 5 Device for carrying out the process according to claims 1 to 8, characterized in that the detector device has three vertically arranged slits.

->6 Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens'nach Anspruch 1 Ws S. dadurch gekennzeichnet daß /wischen der bestrahlten Probe und der Detektor-Einrichtung eine Rcflcktions- bzw. Brechunüs-Einrichtung zum Ί rennen, der charakteristischen Wellenlängen angeordnet ist.Device for carrying out the method according to claim 1, characterized in that a reflection or refraction device for running the characteristic wavelengths is arranged between the irradiated sample and the detector device.

~>1 Vorrichtung zur Durch füll run;: des Venahrens nach Anspruch 1 bis 8. dadurch gckciinzeichnet, daß die Detektor-Einrichtung bzw. hmrichtungen auf einer Mehrzahl von Niveauhohen, relativ "zur Ebene der Strahlungsquelle, angeord- ~> 1 device for filling run ;: of the method according to claim 1 to 8, characterized in that the detector device or directions are arranged at a plurality of levels, relative to the level of the radiation source.

28. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 8. dadurch gekennzeichnet, daß die Fotodelektoren innerhalb eines Bandes angeordnet sind, düs in der Ebene der Strahlungsquelle liegt, wobei die Breite des erwähnten Bandes nicht größer als der Durchschnitts-Umfang der kleinsten Leukocyten-Zelle ist.28. Device for performing the method according to claim 1 to 8, characterized in that that the photodelectors are arranged within a band, nozzles in the plane of the Radiation source lies, wherein the width of the band mentioned is not greater than the average circumference the smallest leukocyte cell is.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatischen Identifizierung, Auszählung und Größenbestimmung der verschiedenen Zellen in Körperflüssigkeiten, der ein fluorchromatischcr Farbstoff zugegeben wird, der bei Primärbestrahlung mit einer Strahlungsquelle hoher Energie in Abhängigkeit von den zellularen Materialien eine charakteristische Sekundärfluoreszcnz-Slrahlung aussendet, die mittels Strahlungsdetektoren aulgefangen und gemessen wird und zur Unterscheidung der einzelnen Zellen dient. Desweiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des genannten Verfahrens.The invention relates to a method for automatic identification, counting and size determination of the various cells in body fluids to which a fluorochromatic dye has been added becomes, the primary irradiation with a radiation source of high energy depending on the cellular materials produce a characteristic secondary fluorescence radiation emits, which is captured and measured by means of radiation detectors and serves to differentiate between the individual cells. The invention also relates to a device to carry out the procedure mentioned.

Veränderungen der Gesamtanzahl der Leukocyten und ihrer relativen Größen sind \on beiräehiliener Bedeutung für einen Arzt, da sie Maßangaben für die Reaktion des Körpers gegen schädliche Agenzien darstellen. In vielen Fällen ist es möglich, auf Grund der Veränderungen der Quantitäten spezifischer Leukocyten, das beeinflussende Agens zu identifizieren. Es ist deshalb von zunehmender Wichtigkeit, in der Lage zu sein, schnelle und genaue Untersuchungen von Körperflüssigkeiten, besonders hinsichtlich weißer Blutzellen, durchzuführen. Während übliche Methoden entwickelt wurden, um Hämatrocytcn, Hämoglobin und Gesamt-Leukocyten-ßcträge auf eine schnelle und einigermaßen genaue, halbautomatische Weise durchzuführen, wobei die Methode zur Identifizierung und zur genauen Zählung jeder der verschiedenen Lcukocyten-Typcn ein vorwiegend manuell durchgeführtes Verfahren ist.Changes in the total number of leukocytes and their relative sizes are more likely Importance to a doctor as it provides measurements of the body's response to harmful agents represent. In many cases, due to changes in the quantities of specific leukocytes, identify the influencing agent. It is therefore of increasing importance in which To be able to do quick and accurate examinations of body fluids, especially whites Blood cells to carry out. While common methods have been developed to get hematrocytcn, hemoglobin and total leukocyte contributions to one fast and reasonably accurate, semi-automatic way to carry out the method of identification and for an accurate enumeration of each of the different types of lucocytes, a predominantly manual method is the procedure carried out.

Bei den gegenwärtig durchgefühlten Verfahren zur Zählung der Leukocyten wird ein Blut-Film auf einen Mikroskop-Objektträger aufgetragen, indem ein Tropfen frischen, nicht zersetzten Bluts benutzt wird. Die Probe wird mit Wright's-Farbstoff eingefärht und zur Betrachtung unter einem Mikroskop eingetrocknet. Die verschiedenen Leukocyten-Typcn stellen verschiedene Erscheinungsformen bei der Beleuchtung mit weißem Licht und bei Betrachtung unter einem Mikroskop dar, so daß ein geübter Techniker in der Lage ist, eine individuelle Zählung jedes Zeil-Typs durch visuelle Identifikation der verschiedenen Leukocyten vorzunehmen. Normalerweise wird auf diese Art eine Summe von 100 Leukocyten in einem Hüssigkeitstropfen gezählt, der aus einer größeren Probe stammt, die dem Patienten entnommen wurde. Die Quantität jedes ausgezählten Zelltyp!; wird als Anteil tier Summe von Ulli gezählten Zellen auseedrücki. selbst wenn der normale Zcllen-Zählbeliag 4000 bis 11 000 Zellen nun1 beträgt. Wenn man voraussetzt, daß der Flüssigkeitstropfen, der zum Auftragen auf den Objektträger gebracht wird, vor gleichförmiger Gestalt ist, ist es zwingend nötig, dal: der präparierte Auftrag auf solche Weise hergestellIn the presently practiced methods of counting leukocytes, a film of blood is applied to a microscope slide using a drop of fresh, undecomposed blood. The sample is stained with Wright's dye and dried for viewing under a microscope. The various types of leukocytes present different manifestations when illuminated with white light and when viewed under a microscope so that a skilled technician will be able to make an individual count of each cell type by visually identifying the various leukocytes. Typically a total of 100 leukocytes in a drop of liquid obtained from a larger sample taken from the patient is counted in this way. The quantity of each cell type counted !; is expressed as the proportion of the total of cells counted by Ulli. even if the normal-Zcllen Zählbeliag 4000-11000 cells is now. 1 If it is assumed that the drop of liquid which is brought to be applied to the slide is of uniform shape, it is imperative that the prepared application be produced in this way

wird, daß der Auftrag bis zur Dicke einer Zelle auseinanderläuft. Dabei muß Sorge getragen werden, daß der Auftrag nicht den Rand des Objektträgers erreicht. Wenn dies nämlich eintritt, werden die großen Zellen am Rand des Auftrags und die kleineren Zellen in der Mitte des Auftrags konzentriert sein, nine genaue Auszählung eines Auftrags dieser Art ist schwierig. Auch beim Einfärben selbst können sich viele Fehler ergeben. Einer der häufigsten Fehler besteht darin, einen Puffer für das Färben zu benutzen, der entweder zu alkalisch oder zu sauer ist. Das Puffer-Färbemittel-Gemisch muß nämlich neutral sein. Wenn der Puffer entweder zu sauer oder zu alkalisch ist, ist die Möglichkeit der Bestimmung der Morphologie der Leukocyten in großem Maß vermindert in Folge der uneinheitlichen Einfärbung des Kerns. Diese manuelle Methode erfordert ungefähr 15 min und ist Gegenstand vieler anderer Fehler in der Weise, daß die abschließende Auszählung nur innerhalb von ±25% genau ist, selbst wenn sie sogar von einem experimentell erfahrenen Pathologen durchgeführt wird.becomes that the order diverges to the thickness of a cell. Care must be taken that the order does not hit the edge of the slide achieved. Namely, when this happens, the large cells will be on the edge of the job and the smaller ones Cells to be concentrated in the middle of the job, nine exact counting of a job of this kind is difficult. Many errors can also arise when coloring itself. One of the most common mistakes is to use a buffer for staining that is either too alkaline or too acidic. This is because the buffer-colorant mixture must be neutral. If the buffer is either too acidic or is too alkaline, there is a possibility of determining the morphology of leukocytes to a great extent reduced as a result of the non-uniform coloring of the core. This manual method requires approximately 15 min and is the subject of many other errors in the way that the final count is only accurate to within ± 25%, even when tested by an experimentally skilled pathologist is carried out.

Zur Automatisierung dieses Auszählverfahrens ist dafür der sogenannte »Technikon-Prozeß« entwickelt worden, der die Lichtabsorptionscharakteristiken der Zellen ausnutzt. Bei diesem Verfahren wird das Blut durch vier getrennte Kanäle in ein Umlauf-Fluß-System geleitet. In jedem der Kanäle wird ein anderer Farbstoff eingeführt. Dieser Farbstoff wird von den verschiedenen Zellen aufgenommen, und der Betrag des durch die Zellen geleiteten Lichts wird mit dem Betrag des Lichts verglichen, der durch reines Älhylen-Glykol hindurchgeht. Auf diese Weise ist es möglich, die meisten der Leukocyten zu identifizieren, mit Ausnahme der Lymphocyten, für die ein besonderes Untersuchungsverfahren erforderlich ist. Die Neutrophilen unterscheiden sich beim Untersuchen außerdem von den Eosinophilen durch ihren relativen Säuregehalt. Um die Leukocytcn-Zählung in eine brauchbare Form zu bringen, werden bei diesem erwähnten Verfahren eine Summe von 10 000 Zellen gezählt und alle Leukocyten, je nach Typ, in Anteile (Prozentsätzen) erfaßt. Diese Geräte dafür sind aufwendig, teuer und kompliziert im Vergleich zur gegenwärtig üblichen manuellen Methode. Ihre hauptsächliche Nützlichkeit besteht in ihrer größeren Kapazität und ihrer größeren Untersuchungsgeschwindigkeit. To automate this counting process, the so-called »Technikon process« has been developed which takes advantage of the light absorption characteristics of cells. During this procedure, the blood is removed passed through four separate channels in a circulating flow system. In each of the channels there will be a different one Dye introduced. This dye is absorbed by the different cells, and the amount of the light transmitted through the cells is compared to the amount of light that passes through pure Ethylene glycol passes through it. In this way it is possible to identify most of the leukocytes with the exception of lymphocytes, for which a special test procedure is required. The neutrophils also differ from the eosinophils in their examination relative acidity. In order to bring the leukocyte count into a useful form, in this case mentioned procedure a total of 10,000 cells counted and all leukocytes, depending on the type, in Shares (percentages) recorded. These devices are complex, expensive and complicated in comparison the current manual method. Their main usefulness is their greater utility Capacity and their greater speed of investigation.

Durch die USA.-Patentschrift 34 97 690 ist ein Verfahren zur Zählung und Erfassung von biologischen Zellen, insbesondere Körperzellen, bekanntgeworden, die mittels eines fluorchromatischen Farbstoffs eingefärbt werden, danach mit einer Strahlungsquelle bestrahlt werden und die Sekundärstrahlen-Emission der Zellen zur Identifizierung derselben aufgefangen wird. Als fluorchromatischer Farbstoff wird dabei Acridin-Orange oder Euchrysin verwendet. Die Zellgröße wird dabei fotoelektrisch durch einen sogenannten Streueffekt bestimmt, wobei die Sekundärstrahlen-Emission nur integral aufgefangen wird. Alternativ dazu kann die Zellgröße auch durch die Messung der Änderung des elektrischen Widerstands der Zellen mittels Fernsehabtasttechniken bestimmt werden. Die elektrischen Signale werden danach mittels eines Computers verarbeitet und die dazugehörigen Zellen bestimmt.US Pat. No. 34 97 690 describes a method for counting and recording biological Cells, in particular somatic cells, have become known that are produced by means of a fluorochromatic dye be colored, then irradiated with a radiation source and the secondary radiation emission of the cells is collected to identify them. As a fluorochromatic dye acridine orange or euchrysin is used. The cell size is thereby photoelectrically determined a so-called scattering effect is determined, whereby the secondary radiation emission is only captured integrally will. Alternatively, the cell size can also be measured by measuring the change in electrical resistance of cells can be determined using television scanning techniques. The electrical signals are afterwards processed by means of a computer and the associated cells determined.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren der eingangs genannten Gattung zu schaffen, bei dem zur Identifizierung, Auszählung und (irößenbcstimmimg der einzelnen Zellen nur deren SekuiKlüistrahlcn-Hinission verwendet wird, wobei jede einzelne Zelle bestimmt werden kann.
Die Lösung dieser Aufgabe bestellt darin, daß erfindungsgcmäß die Zellen einer eingefärbten Probe von mindestens 1 min1 Körperflüssigkeit in eine Einzclzell-Anordnung hintereinander ausgerichtet werden und eine Relativbewegung der Körperflüssigkeit ίο bezüglich der Strahlungsquelle erzeugt wird, die mindcnstens eine vereinigte, co-planare Strahlungs-Meßeinrichtung aufweist und eine Strahlung der Wellenlänge zwischen 0,30 und 30 n aussendet, wobei die einzelnen Zellen während ihrer Hintereinander-An-Ordnung und ihrer Relativbewegung bestrahlt und die Sekundärstrahlung fortlaufend aufgefangen wird, die von den sub-zellularen Materialien jeder Zelle ausgesandt wird, diese Werte für jede Zelle an eine Logik-Einrichtung weitergeleilet werden, in der die Zelle auf der Basis ihrer Gcsamtgestalt und der relativen Beträge des sub-zellularen Materials bestimmt wird, für jeden Leukocyten-Typ eine separate Zelleinrichtung in Tätigkeit gesetzt wird, wenn ein Leukocyte eines bestimmten Typs auf die erwähnte Weiss se identifiziert ist und die vorerwähnten Schritte wiederholt werden, bis im wesentlichen alle Leukocyten in der Probe den co-planaren Strahlungsdetektor passier1, haben und identifiziert sind.
The invention is based on the object of creating a method of the type mentioned at the outset in which only their secondary air radiation emission is used to identify, count and determine the size of the individual cells, each individual cell being able to be determined.
This object is ordered that erfindungsgcmäß the cells are consecutively aligned with a colored sample of at least 1 min 1 body fluid in a Einzclzell assembly and a relative motion of the body fluid ίο respect to the radiation source is generated, the mindcnstens a combined, co-planar radiative Has a measuring device and emits radiation with a wavelength between 0.30 and 30 n , the individual cells being irradiated during their sequential arrangement and their relative movement and the secondary radiation being continuously captured, which is emitted by the sub-cellular materials of each cell, these values are forwarded for each cell to a logic device in which the cell is determined on the basis of its overall shape and the relative amounts of sub-cellular material, a separate cell device is activated for each leukocyte type when a leukocyte is activated of a certain type to the mentioned white se is identified and the aforementioned steps are repeated until substantially all of the leukocytes in the sample have passed the co-planar radiation detector 1 and are identified.

Weitere erfindungsgemäße Ausgestaltungen des Verfahrens sind in den Unteransprüchen 2 bis N gekennzeichnet. Further embodiments of the method according to the invention are characterized in subclaims 2 to N.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Strahlenquelle, z. B. in Form einer Quecksilberdampflampe oder einer Lichtquelle, ein Trichterrohr, ein Betätigungsventil, einen Durchfluß-Mengenregler, eine Pumpe, ein Kapillar-Rohr mit einer Meßkammer, ein Linsensystem, mehrere Fotodetektoren, einen Digitalzähler, einen oder mehrere Filter und eine Druckeinrichtung aufweist.According to the invention, a device for carrying out the method is characterized in that that they are a radiation source, e.g. B. in the form of a mercury vapor lamp or a light source Funnel tube, an actuating valve, a flow regulator, a pump, a capillary tube with a measuring chamber, a lens system, several photo detectors, a digital counter, one or more Has filter and a pressure device.

Weitere erfindungsgemäße Ausgestaltungen der Vorrichtung sind in den Unteransprüchen 10 bis 2!^ gekennzeichnet.Further embodiments of the device according to the invention are set out in the dependent claims 10 to 2! ^ marked.

In vorteilhafter Weise ist es bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens und der Vorrichtung möglich, bei der Untersuchung einer flüssiger Blutprobe, sowohl automatisch jeden Typ weißei Blutzellen zu identifizieren als auch genaue Zählungen aller Lymphocyten, polymorphonuklearer Neu trophile, Eosinophile, Monocyten undBasophile (die 5 Grundtypen der Leukocyten oder weißen Blutzel len) vorzunehmen, wobei als zusätzlicher Vorteil eint Auszählung der Blut-Plateletten als auch eine Aus zählung der Reticulocyten (frische jugendliche rotf Zellen) möglich ist. Desweiteren ist es vorteilhafter weise möglich, die Größe einer jeden Zelle zu be stimmen.It is advantageous when using the method and the device according to the invention possible when examining a liquid blood sample, both automatically whiten each type Identify blood cells as well as accurate counts of all lymphocytes, polymorphonuclear neu trophils, eosinophils, monocytes and basophils (the 5 basic types of leukocytes or white blood cells len), with the additional advantage of counting the blood platelets as well as an off counting the reticulocytes (fresh juvenile red cells) is possible. It is also more advantageous wisely possible to determine the size of each cell.

Im einzelnen hat sich gezeigt, daß die verschiede nen, genannten Leukocyten-Typen sich mit einen fluoreszierenden Farbstoff, wie z. B. Acridin-Orange verbinden. Nach dem Einfärben zeigt dann das Nu klear-Material dieser Zellen, nämlich jedes cytoplas matische Körnchen (ebenso wie die Nucleoli un< Vakuolen) und die Blut-Plateletten ihr eigenes, cha rakteristisches Fluoreszieren, wenn es einer Ultra violett-Bestrahlung ausgesetzt wird. Die Korpuskel] (weiße Zellen oder Plateletten) senden entweder mo nochromatische oder polychromatische FluoreszenzIn detail it has been shown that the various types of leukocytes mentioned interact with one another fluorescent dye, such as. B. Connect acridine-orange. After coloring, the Nu klear material of these cells, namely each cytoplas matic granules (as well as the nucleoli and vacuoles) and the blood platelets have their own cha characteristic fluorescence when exposed to ultraviolet radiation. The corpuscle] (white cells or platelets) emit either monochromatic or polychromatic fluorescence

Strahlung aus. Die Lymphocylen, Monocyten und Platcletten zeigen in erster Linie monochromatische Liigcnschafl, während die Granulocyten einschließlich der Neutrophilen. l:.osinophilen, Basophilcn und der unentwickelten Zellen, ebenso wie einige abnorme Zellen polychromalisch fluoreszieren. Wenn das Nuklear-Material dieser Zellen mit einem Fluoreszenz-Farbstoff, wie z. B. Acridin-Orange, cingefärbl und einer LJltraviolett-Lichlqucllc ausgesetzt wird, zeigt es spezifische Ausstrahlungen im Wellenlängenbcrcich zwischen 0,4 und 0,6 η und das cytoplasmatische Material zwischen 0,6 und 0,7 n. Andere Farbstoffe und Strahlenquellen ergeben Emissionen im Wcllenlängenbereich /.wischen 0,3 und 30 /<, vorausgesetzt daß die Strahlenquelle mit kleinerer Wellenlänge, als denen der erwähnten strahlt, und daß das Energieniveau ausreichend hoch ist, um die Moleküle innerhalb der Zellen anzuregen.Radiation off. The lymphocytes, monocytes, and platelets show primarily monochromatic relationships, while the granulocytes including the neutrophils. l: .osinophilen, as well as some abnormal cells fluoresce Basophilcn and undeveloped cells polychromalisch. When the nuclear material of these cells is treated with a fluorescent dye, such as. B. Acridine-orange, cine-colored and an ultraviolet-light source, it shows specific emissions in the wavelength range between 0.4 and 0.6 η and the cytoplasmic material between 0.6 and 0.7 n. Other dyes and radiation sources produce emissions in the wavelength range /. between 0.3 and 30 / <, provided that the radiation source emits at a shorter wavelength than those mentioned and that the energy level is high enough to excite the molecules within the cells.

Weiterhin hat sich gezeigt, dall die Messung der Zeit für das Auftreten einer jeden der Fluoreszcnz-Strahlungs-Wcllcnlänge ein Maß für den Zeil-Durchmesser und die Quantität der Fluoreszenz-Enereie bildet, die von spezifischen Teilen der Zelle abgestrahlt wird. Durch Vergleichen dieser Werte miteinander und mit dem gesamten Zeil-Durchmesser ist es möglich, jeden der vorerwähnten Zeil-Typen auf schnelle, genaue Weise, und zwar automatisch, z.u unterscheiden.Furthermore, it has been found that the measurement of the time for the occurrence of each of the fluorescent radiation wavelengths a measure of the cell diameter and the quantity of fluorescence energy that is radiated from specific parts of the cell. By comparing these values with each other and with the entire cell diameter it is possible to use any of the aforementioned cell types quick, accurate way, and automatically, to distinguish.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß diese automatisch die Quantität der Fluoreszenz-Energie mißt, die von den spezifischen Teilen einer Zelle ausgestrahlt werden und daß die Vorrichtung die Zeit des Auftretens dieser Abstrahlungen bestimmt. Während des Erscheinens einer Zelle bestimmt die Gesamtheit der Röhren dieser Ausstrahlungen den Anteil der ausgestrahlten Fluoreszenz einer Teil-Wellenlänge. Ausgehend von diesen Anteilen und dem Zcll-Durchmesser führt die Vorrichtung automatisch eine Bestimmung des Zeil-Typs durch. Dieses Idcntilälsmerkmal wird dann eine Zähleinrichtung und anschließend an eine Auswertceinrichtung weitergeleitet.Another advantage of the device according to the invention is that this automatically the Measures the quantity of fluorescent energy emitted by specific parts of a cell and that the device determines the time of occurrence of these emissions. During the show In a cell, the totality of the tubes of these emissions determines the proportion of those emitted Partial wavelength fluorescence. Based on these proportions and the Zcll diameter leads the device automatically makes a determination of the cell type. This identification characteristic is then a counting device and then forwarded to an evaluation device.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es nicht erforderlich, die vorhandenen Erythrocyten (roten Blutzellen) zu zerstören, wie z. B. durch Anwendung eines Desinfektionsmittels, da die Erythrocyten mit Ausnahme der Reticulocyten keinerlei Fluoreszenz-Charakteristiken aufweisen.According to the present invention, it is not necessary to use the erythrocytes (red blood cells) to destroy such. B. by using a disinfectant, since the erythrocytes with With the exception of the reticulocytes, they do not show any fluorescence characteristics.

Weiterhin wurde gefunden, daß Zellen, die sich in flüssigem Zustand befinden, identifiziert und ausgezählt werden können durch Anwendung eines Durchlauf-Prozesses, bei dem die Zellen in Einzelreihe hintereinander den Strahlengang der Strahlungsenergie passieren und Fotodetektoren vorgesehen sind, um die Fluoreszenz-Emissionen einzelner Teile der sich bewegenden Zelle zu messen. Deshalb ist eine Vorbereitungszeit für die Probe effektiv nicht erforderlich, da keine Mikroskop-Objektträger präpariert werden müssen. Eine typische Probe von 1 mm3 wird in weniger ails 30 see, sogar von ungeübten Personen, durchgeführt.Furthermore, it has been found that cells that are in a liquid state can be identified and counted by using a continuous process in which the cells pass through the beam path of the radiant energy in single rows and photodetectors are provided to detect the fluorescence emissions of individual parts of the moving cell. Therefore, a preparation time for the sample is effectively not required, since no microscope slides need to be prepared. A typical sample of 1 mm 3 is carried out in less than 30 seconds, even by inexperienced persons.

Die Erfindung wird an Hand von Zeichnungen im einzelnen näher erläutert. Es zeigtThe invention is explained in more detail with reference to drawings. It shows

Fig. 1 und la eine schematische Darstellung der einzelnen Einrichtungen und der Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung,Fig. 1 and la a schematic representation of the individual facilities and the implementation of the method according to the invention,

F i g. 2a, 2b, 2c und 2d drei Ansichten bzw. Schnitte der Meßkammer,F i g. 2a, 2b, 2c and 2d three views or sections of the measuring chamber,

F i g. 3 eine Ansicht der Fotodctcktor-Einrichtung.F i g. 3 is a view of the photo detector device.

Fig. 4 ein Blockschallbild des erfindungsgemÜ-Fig. 4 is a block diagram of the invention

Ueη Verfahrens, bei dem Verfahrensschritt, bei dem die Blut-Probe, die so behandelt wurde, daß sie Sekundär-Fkiorcszenz ermöglicht, begonnen hat. durch die Meßkammer zu fließen,Ueη process, in the process step in which the blood sample that has been treated to be secondary has started. to flow through the measuring chamber,

F i g. 5a und 5b schematische Darstellungen einer weiteren Ausführungsform eines clcklro-optischen Abtastsystems, das benutzt werden kann,F i g. 5a and 5b are schematic representations of a further embodiment of a clcklro-optical Scanning system that can be used

ίο F i g. 6a, 6b, 6c. 6d, 6e, 6f und 6g Darstellungen der typischen Leukocyten, die bei dem in der Beschreibung erwähnten Beispiel identifiziert werden, undίο F i g. 6a, 6b, 6c. 6d, 6e, 6f and 6g representations the typical leukocytes identified in the example mentioned in the description, and

F i g. 7a, 7b, 7c und 7d verschiedene Ausführungs-F i g. 7a, 7b, 7c and 7d different designs

formen von Zell-ldcntifizierungs-Einrichtungen.forms of cell identification devices.

Eine Flüssigkeitsprobe wird dem Patienten entnommen, ein oder mehrere Tropfen Färbemittellösung hinzugefügt und gegebenenfalls mit einer Pufferlösung verdünnt. Die Probe wird in eine Misch- und Durchlaufeinrichtung gebracht, die in einer Ausführungsform ein Rohr mit einer außerhalb des Gehäuses angeordneten Öffnung aufweist. Innerhalb des Gehäuses verengt sich das Rohr auf einen kleineren Durchmesser von ungefähr 40 n, so daß die einzelnen Korpuskeln einzeln reihenweise hintereinander den Strahlengang einer Strahlungsenergie-Quelle passieren, deren Intensität ausreichend groß ist, um Fluoreszenz zu erzeugen. Die Fluoreszenz-Emissionen jeder Zelle werden durch geeignete Filter geleitet oder nach einer weiteren Ausführungsform gebündelt und von einem Prisma reflektiert oder mittels eines Beugungsgitters gebrochen, entsprechend den Wellenlängen von jeder der ausgestrahlten Farbe und anschließend von Fotozellen erfaßt. Fotodetektoren, wie z. B. Fotodioden oder Fotoverstärkerzellen werden vorgesehen, um die von Teilen der Zelle beim Vorbeiwandern abgestrahlten Emissionen zu empfangen. Die Wellenlänge der Strahlungen wird erfaßt und die Dauer der Strahlung jeder Welle bei jeder Wellenlänge gemessen. Diese fotoelekirischen Impulse werden dann dazu benutzt, die Korpuskel-Gestalt zu ermitteln. Die Zeiten des Auftretens individueller Wellenlängen werden summiert und diese Beträge als Meßwert der Quantität von Nuklear- und cytoplasmatischer Fluoreszenz benutzt. Die Identifikation jedes Korpuskels wird mit Hilfe von Logik-Kreisen vorgenommen, so daß anschließend an die Identifikation die genaue Zählung vorgenommen wird, um die Gesamtsumme zu erhalten. Wenn die Gesamtsumme aller Leukocyten einen Wert von 10 000 erreicht oder sobald eine fixierte Menge der Flüssigkeit (z. B. 1 mm3) getestet ist, werden die Zähleinrichtungen gestoppt und die relativen Anteile jedes Typs automatisch berechnet. Die Plateletten-Zähleinrichtung funktioniert in ähnlicher Weise.A fluid sample is taken from the patient, one or more drops of dye solution are added and, if necessary, diluted with a buffer solution. The sample is placed in a mixing and passage device which, in one embodiment, has a tube with an opening arranged outside the housing. Inside the housing, the tube narrows to a smaller diameter of approximately 40 n, so that the individual corpuscles pass through the beam path of a radiant energy source, the intensity of which is sufficiently high to generate fluorescence. The fluorescence emissions of each cell are passed through suitable filters or, according to a further embodiment, are bundled and reflected by a prism or refracted by means of a diffraction grating, corresponding to the wavelengths of each of the emitted colors and then detected by photocells. Photo detectors, such as B. photodiodes or photo amplifier cells are provided in order to receive the emissions emitted by parts of the cell when walking past. The wavelength of the radiation is recorded and the duration of the radiation of each wave at each wavelength is measured. These photoelectric impulses are then used to determine the body shape. The times of occurrence of individual wavelengths are summed up and these amounts are used as a measure of the quantity of nuclear and cytoplasmic fluorescence. The identification of each corpuscle is carried out with the aid of logic circles, so that the exact counting is carried out after the identification in order to obtain the total. When the total of all leukocytes reaches 10,000 or as soon as a fixed amount of the fluid (e.g. 1 mm 3 ) is tested, the counters stop and the relative proportions of each type are automatically calculated. The platelet counter works in a similar way.

Die Funktion der Strahlungsquellen-Einheit besteht darin, einen intensiven und scharf gebündelten Energie-Strahlengang zu erzeugen, der auf die Meßkammer geworfen wird, so daß die weißen Blutzellen bestrahlt und angeregt werden, zu luminiszieren, wenn sie die Einrichtung passieren. Wie aus F i g. 1 zu sehen ist, kann diese Einrichtung aus einer Quecksilberdampflampe 6 zur Erzeugung einer intensiven Ultraviolett-Strahlung bestehen. Das Licht der Lampe wird gesammelt und von der Sammellinse 7 gebündelt. Es wird dann durch den Filterteil der Sammellinse 7 geführt, der die Wärme- und alle sichtba-The function of the radiation source unit is to provide an intense and sharply focused Generate energy beam path, which is thrown onto the measuring chamber, so that the white blood cells irradiated and excited to luminesce when they pass the facility. As shown in FIG. 1 can be seen, this device can consist of a mercury vapor lamp 6 to generate an intense Ultraviolet radiation exist. The light from the lamp is collected and focused by the collecting lens 7. It is then passed through the filter part of the converging lens 7, which removes the heat and all visible

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reu Wellenlängen absorbiert und das Ultraviolett-Licht mit minimaler Schwächung durchläßt. Bei der vorgeschlagenen Vorrichtung gemäß Fig. 5a trifft das Ultraviolett-Licht auf einen Bildformenden Schlitz 65 von ungefähr 0,120 ■ 2,400 mm auf. Dieser Schütz 65 wird dann auf die Kapillare 63 bzw. auf die Mel.ikammer 8 fokussiert mittels einer 601'aehen Fokuslinse 62, die ein Bild von 2 ■ 40 « erzeugt, und zwar mit der Längsachse des Schlitzes senkrecht zur Achse des Kapillar-Rohrs 5.reu wavelengths and absorbed the ultraviolet light lets through with minimal weakening. In the proposed device according to FIG. 5a the ultraviolet light is incident on an image-forming slit 65 of approximately 0.120 × 2.400 mm. This Contactor 65 is then focused on the capillary 63 or on the detection chamber 8 by means of a 601 'eye Focus lens 62, which produces an image of 2 × 40 ", and with the longitudinal axis of the slot perpendicular to the axis of the capillary tube 5.

L:s gibt viele mögliche Energiequellen, die verwendet werden können, um das zellulare Material zum Luminis/ieren anzuregen, wie /.. B. Wärmestrahlung oder thermische Emission, die durch Heizspulen oder Flammen erzeugt werden. Auch elektrische Flammenbögen können freien Elektronen eine so große Geschwindigkeit verleihen, daß sie aus den Molekülen austreten. Die Bombardierung des Zellularmaterials mit Elektronen oder Ionen, z. B. mit Elekironenkanonen oder Ionen-Beschleunigern, kann dann vorgenommen werden, wenn die Probe als Zielscheibe für energiereiche Elektronenströme dient, die hohe Spannung haben, und/oder es werden große Magnetfelder in einem Vakuum erforderlich, um genügend große Energie-Niveaus zu erzeugen.L : s are many possible sources of energy that can be used to stimulate the cellular material to luminize, such as / .. B. thermal radiation or thermal emission generated by heating coils or flames. Electric flame arcs can also give free electrons such a high speed that they escape from the molecules. The bombardment of the cellular material with electrons or ions, e.g. B. with electron guns or ion accelerators, can be done when the sample is used as a target for high-energy electron streams that have high voltage, and / or large magnetic fields are required in a vacuum to generate sufficiently large energy levels.

Die Bombardierung mit A'-Strahlen ist theoretisch durchführbar, jedoch ist diese Strahlenquelle zu groß und zu teuer. Große Energie bei einem vernünftigeren Niveau und Art als A'-Strahlen können durch Laser-Strahlen zu Stande kommen.Bombardment with A 'rays is theoretically feasible, but this radiation source is too large and too expensive. Great energy at a more reasonable level and type than A 'rays can pass through Laser rays come about.

Jedes (bei Weißglut erzeugte) Licht großer Intensität, das fokussiert werden kann, kann verwendet werden, um ein ausreichendes Energ'e-Niveau zu gewährleisten für die Absorption durch das Molekül, so daß die Elektronen freigegeben werden, um das Zellmatcrial zu bestrahlen Hie bevorzugte Strahlungsquelle ist jedoch Ultraviolett-Licht, das mit Quecksilberdampf- oder Xenon-Lampen erzeugt werden kann, leicht fokussierbar ist und das hauptsächlich im Wellenlängen-Bereich zwischen 0,30 und 0.50 α strahlt, um Fluorcszcnzr.trahlen zwischen 0,40 und 0.75 η bei verschiedenen Materialien zu erzeugen. Any high intensity light (generated under incandescent heat) that can be focused can be used to ensure a sufficient level of energy for absorption by the molecule so that the electrons are released to irradiate the cell material The radiation source, however, is ultraviolet light, which can be generated with mercury vapor or xenon lamps, can be easily focused and which mainly emits in the wavelength range between 0.30 and 0.50 α , with fluorine rays between 0.40 and 0.75 η to produce different materials.

Sekundärfluoreszen/- und -Phosphoreszenz erzeugen Luminiszenz mittels elektromagnetischer Strahlungsenergie, verursacht durch die Absorption höherer Energie von Strahlungsquellen außerhalb. Wenn die Emission der Absorption der Strahlungsenergie innerhalb 10 H see folgt, so ist sie als Fluoreszenz-Emission charakterisiert. Wenn d:e Halbwertzeit (die Zeit, um die Hälfte ihrer Anfangsintensilät zu erreichen) größer als 10 Ksec ist, so ist sie als Phosphoreszenz-Emission charakterisiert.Secondary fluorescence and phosphorescence generate luminescence by means of electromagnetic radiation energy, caused by the absorption of higher energy from radiation sources outside. If the emission follows the absorption of the radiant energy within 10 H see, it is characterized as a fluorescence emission. If d : e half-life (the time to reach half of its initial intensity) is greater than 10 K sec, it is characterized as a phosphorescence emission.

Fluoreszenz-Techniken können bedeutend sensitiver als Absorptions-Techniken sein. Bei der Absorptions-Spektrometrie wird der Wert log (EE-I) gemessen, wobei E die Energie des einfallenden Strahls und / die absorbierte Energie bedeuten.Fluorescence techniques can be significantly more sensitive than absorption techniques. In absorption spectrometry, the value log (EE-I) is measured, where E is the energy of the incident beam and / or the energy absorbed.

Bei geringen Konzentrationen ist / sehr klein und der log-Betrag nähert sich dem Wert Null, was es schwierig macht, ihn genau zu messen. Bei der Fluoreszenz wird eine Direktmessung der emittierten Strahlung vorgenommen. Da die Fluoreszenzstrahlung mit" Wellenlängen erfolgt, die verschieden von denen der Erregungsstrahlung sind, kann die Erregung verstärkt werden, um meßbare Fluoreszenz zu erzeugen. Ein Vergleich der Absorption bei der Fluoreszenz- und Phosphoreszenz-Spektrometrie von C e t ο re I 1 i unter anderem veröffentlicht im Jour na! of Chemical Education, Bd. 45, 2 (1%8) zeig die verbesserte Sensitivität der Fluorcszenz-Techni ken auf. K a I 1 e t und G u ι k i η Optical Spectra Bd. 4, 4 (1970) bezeichnen die Fluoreszenz-Techni ken als 1000- bis lOOOOmal sensitiver als Absorp tionstechniken.At low concentrations / is very small and the log amount approaches zero, which is it makes it difficult to measure accurately. In the case of fluorescence, a direct measurement of the emitted Radiation made. Since the fluorescence radiation occurs with "wavelengths that are different from those of the excitation radiation, the excitation can be amplified to produce measurable fluorescence produce. A comparison of the absorption in fluorescence and phosphorescence spectrometry from C e t ο re I 1 i published in Jour n / A! of Chemical Education, Vol. 45, 2 (1% 8) shows the improved sensitivity of the fluorescence technology ken up. K a I 1 e t and G u ι k i η Optical Spectra Vol. 4, 4 (1970) refer to the fluorescence technology ken as 1000 to 10000 times more sensitive than Absorp tion techniques.

Ein zusätzlicher Vorteil der Fluoreszenz ist ihn Spczifizierbarkcit. Während mehrere MaierialiciAn additional advantage of fluorescence is its ability to be specified. During several Maierialici

ίο Energie bei ähnlichen Wellenlängen absorbieren kön neu, sind sie nicht in der Lage, individuell zu fluor eszieren, sondern fluoreszieren nur, wenn sie ver mischt bzw. kombiniert werden, oder sie fluoreszie ren mit verschiedenen Wellenlängen. Phosphoreszen; fügt eine weitere Dimension dadurch hinzu, daß de zeitliche Verlauf der Emission auch dazu benutz werden kann, Emissionen mit gleichen Wellenlänget zu separieren.ίο Can absorb energy at similar wavelengths new, they are not able to fluoresce individually, but only fluoresce when they are ver mixed or combined, or they fluoreszie Ren with different wavelengths. Phosphorescence; adds another dimension by also using the timing of the emission for this purpose can be to separate emissions with the same wavelength.

Die schematische Verfahrens-Darstellung η adThe schematic representation of the process η ad

»ο F i g. 1 enthält die Proben-Einfülleinrichtung. di< Durchlaufeinrichtung und eine Ausweric-Einrichtung Vor dem Einfüllen der Probe weiden ein oder meh rere Tropfen des Fluoreszenz-Farbstoffs einem Blut Sammelrohr zugeführt, das ungefähr 1 ml Blut ent hält, das mit einem Anti-Gerinnungsmittel vermisch ist. Beispielsweise wird die Ausgangslösung de Fluoreszenz-Farbe dadurch präpariert, daß 100 ηη Acridin-Orange (ein Diaminoacridin) 50 ml Äthyl alkohol (Äthanol) zugefügt werden. Die BIut-Prob<»Ο F i g. 1 contains the sample filling device. di < Pass-through device and an evaluation device Before the sample is filled in, one or more drops of the fluorescent dye graze a blood Collecting tube supplied, which holds about 1 ml of blood ent mixed with an anti-coagulant is. For example, the starting solution de fluorescent paint is prepared in that 100 ηη Acridine orange (a diaminoacridine) 50 ml of ethyl alcohol (ethanol) are added. The blood prob <

wird in das Trichterrohr 1 eingefüllt, das in Fig. gezeigt ist, und zwar bis zu 1 mm·1. Nach dem Mi sehen und Vibrieren wird die Probe mittels eines Be tätigungsventils 2 entleert. Die Probe wird bis zu ei nem Betrag durchgezogen, der durch die Einstelluni des Durchfluß-Mengenreglers 3 auf der Pumpe 4 be stimmt ist. Die Flüssigkeit wird in das Kapillar Rohr 5 gedruckt, das einen Durchmesser von unge fähr 40 ;(, also nur etwas größer als die größte Zelle aufweist. Die Probe wird durch das Kapillar-Rolir :is filled into the funnel tube 1 shown in Fig. 1 up to 1 mm x 1 . After seeing the Wed and vibrating, the sample is emptied by means of a loading valve 2. The sample is pulled through up to an amount that is true by the setting of the flow rate regulator 3 on the pump 4 be. The liquid is pressed into the capillary tube 5, which has a diameter of approximately 40; ( , i.e. only slightly larger than the largest cell. The sample is passed through the capillary roller:

mit konstanter Geschwindigkeit gedruckt. Die Zeller passieren in Einzelreihe hintereinander die Meßkam mer 8, wo jede Zelle am UV-Fokuspunkt vorbeiwan dcrt. Ein abgemessenes Volumen Blut, z. B. 1 mm·1 das das Kapillar-Rohr nach unten durchwandert, win dazu benutzt, um die Anzahl der Leukocyten-Typea mm3 zu bestimmen. Ein biologisch abbaubares Be netzungsmittel- und Reinigungsmittel mit spezieller Blut- und Fettlösungsingredienzen wird dann dazi benutzt, das Gerät vor der nächsten Probenuntersu chung zu reinigen. Die Blut- und Waschlösung wird ir eine Sammeleinrichtung ausgeleert, die mit einer Ab laufeinrichtung verbunden sein kann.printed at constant speed. The cells pass in a single row one behind the other the Meßkam mer 8, where each cell overwan dcrt at the UV focal point. A measured volume of blood, e.g. B. 1 mm x 1 that travels down the capillary tube is used to determine the number of leukocyte typea mm 3 . A biodegradable wetting agent and cleaning agent with special blood and fat solution ingredients is then used to clean the device before the next sample examination. The blood and washing solution is emptied ir a collecting device, which can be connected to a drain device.

Die hier vorgeschlagene Durchlaufeinrichtung kanr durch Benutzung einer geschwindigkeitsregulierbarerThe throughput device proposed here can be adjusted by using a speed-adjustable one

Düsenspritze, wie z. B. der Sage Nr. 237-1, abgeändert werden. Die Sage-Düsenspritze mit einem Hamilton-Düsen-System weist Leistungen zwischen 0,f bis 1,0 i/i und einen Durchsatz von 0,069 bis 1,7 11I min auf. Die Proben können mit dem Düsensysterr aus dem vermaßten Sammelrohr durchgezogen werden, nachdem der Fluoreszenz-Farbstoff zugefügt worden ist. Die angetriebene Düsenspritze wird danr auf die »Sage«-Pumpe gesetzt. Ein Schalter wird betätigt, und 30 see oder wenig später ist die ZeII-Zählung beendet. Regulierbare Einheiten und Zwillingscinheiten sind ebenso brauchbar. Eine Zwillingseinheit kann dazu dienen, um eine größere Düsenspritze des Reinigers zum Auswaschen der Durch-Nozzle syringe, such as B. the legend No. 237-1, can be modified. The Sage nozzle syringe with a Hamilton nozzle system has outputs between 0.1 and 1.0 i / i and a throughput of 0.069 to 1.7 11 l min. After the fluorescent dye has been added, the samples can be pulled out of the dimensioned collecting tube with the nozzle system. The powered nozzle syringe is then placed on the "Sage" pump. A switch is operated and 30 seconds or a little later the cell count is finished. Adjustable units and twin units are also useful. A twin unit can be used to use a larger nozzle syringe of the cleaner to wash out the impurities.

flußeinrichiung nach jedem Versuch aufzunehmen.include flow control after each attempt.

Line andere Ausfiihrungsform weist eine Manostat-Mikropipette auf. Dieses Flüssigkeitsverteilungsgerät weist einen Mikrometerantrieb auf, der mit einem direkt lesenden Digitalzähler gekoppelt ist. Der Digital/.ählcr kann elektrisch mit der Schreibeinrichtung verbunden sein, um genaue Volummessungen zu gewährleisten. Die Mikropipette wird ähnlich den Ousensprit7.cn gelullt und liefert genaue Werte des verteilten Volumens und zwar mit sehr großer Genauigkeit. Die Meßwerte sind genau bis zu 0,1 n/o des verteilten Volumens.Another embodiment has a manostat micropipette. This liquid distribution device has a micrometer drive which is coupled to a direct reading digital counter. The digital / counter can be electrically connected to the writing device to ensure accurate volume measurements. The micropipette is lulled like the Ousensprit7.cn and delivers exact values of the distributed volume with a very high degree of accuracy. The readings are accurate to 0.1 n / o of the distributed volume.

An Stelle eines festen Rohrs oder einer teuren, hypodermatischen Düsenspritze kann für jede Probe eine verfügbare Düsenspritze benutzt werden. Die is Probe wird aus ihrem Sammelbehälter mittels der verfügbaren Düsensprilze gezogen und in die Einfüllöffnung einer automatischen Zuführpipette eingeführt. Die Pipette ist in Grade eingeteilt, um exakte Messungen zu gestatten. Die Pipette führt der Meßkammer eine kalibrierte Menge der Probe zu. Die Bedienungsperson setzt den Meßvorgang in Gang, indem sie einen Schalter betätigt, der die Pumpe anstellt. Die Probe wird durch die Pipette gezogen und als exakter Betrag gemessen. Nach der Durchführung der Messung wird die Pipette für den nächsten Versuch gereinigt.Instead of a rigid tube or an expensive, hypodermic nozzle syringe, one can use for each sample an available nozzle syringe can be used. The is sample is removed from its collection container using the available nozzle syringe and inserted into the filling opening of an automatic feed pipette. The pipette is graduated to allow accurate measurements. The pipette guides the measuring chamber a calibrated amount of the sample. The operator starts the measuring process, by pressing a switch that turns the pump on. The sample is drawn through the pipette and measured as an exact amount. After the measurement has been carried out, the pipette is ready for the next experiment cleaned.

An Stelle einer Pumpe zum Durchziehen der Probe in und durch das Kapillar-Rohr bzw. die Meßkammer kann auch komprimierte Luft benutzt werden, die von einer innerhalb des Systems angeordneten Pumpe oder von einem außerhalb angeordneten Kompressor erzeugt wird.Instead of a pump for drawing the sample into and through the capillary tube or the measuring chamber Compressed air from a pump located within the system can also be used or is generated by an externally arranged compressor.

Die elektrisch-optische Einrichtung, die in Fig. 1 gezeigt ist, weist ein Linsensystem 9, das ähnlich dem eines Standard-Mikroskops für biologische Zwecke ausgebildet ist, auf, um das Bild einer fluoreszierenden Zelle zu vergrößern, und einen Filter auf, um die UV-Strahlung auszusondern und die fluoreszierenden Wellenlängen durchzulassen. Eine Sammellinse 10 in F i g. 1 wird dazu benutzt, die emittierten Strahlungen zu sammeln und auf ein Beugungsgitter oder ein Prisma 12 zu leiten. Die einzelnen Wellenlängen werden durch das Prisma 12 mit spezifischen Winkeln reflektiert. Fotodctekloren 13 werden nach physikalischen Grundsätzen angeordnet, um die einzelnen Wellenlängen zu erfassen. Der Ausgang einer jeden Fotozelle 13 wird verstärkt und der Elektronik-Einrichtung weiter geleitet, wo die Signale aufbereitet werden, um die Charakteristiken zu extrahieren, die die verschiedenen Typen von Zellen in der Flüssigkeitsprobe identifizieren. Ein Fluß-Diagramm bzw. Blockschaltbild dieses Vorgangs wird in Fig. 4 gezeigt. Digitalrechner 16 empfangen die Identifizierungssignale und setzen die Zelltypenrechner sowie die Gesamtzellenrechner in Gang. Elektrische Kreise führen eine mathematische Umwandlung einzelner Zelliypenzählungen zu Gesamtsummen der Zellen durch, um den Prozentanteil einer jeden Zelltype für die Übergabe an den Drucker 17 zu berechnen. The electro-optical device shown in Fig. 1 has a lens system 9 which is similar to that of a standard microscope for biological purposes is designed to display the image of a fluorescent Cell to enlarge, and a filter on to weed out the UV radiation and the fluorescent ones To let wavelengths through. A converging lens 10 in FIG. 1 is used to track the emitted Collect radiation and guide it to a diffraction grating or prism 12. The individual wavelengths are reflected by the prism 12 at specific angles. Photo detectors 13 will follow physical principles arranged to cover the individual wavelengths. The exit of a Each photocell 13 is amplified and passed on to the electronic device, where the signals are processed to extract the characteristics that the different types of cells are in identify the liquid sample. A flow diagram or block diagram of this process is shown in Fig. 4 shown. Digital computers 16 receive the identification signals and set the cell type calculators as well as the total cell computer in progress. Electric circles perform a mathematical transformation individual cell type counts to total cells to determine the percentage of each Calculate cell type for transfer to printer 17.

Eine vergrößerte Darstellung der Schlitzöffnungen in der Meßkammer wird in Fig. ?. gezeigt. Fig. 2a ist eine Ansicht von oben auf das Meßrohr 41, das aus Quarz besteht und das die UV-Strahlung aus der Strahlenquelle durchläßt. Eine große Öffnung 42 wird bei diesem Beispiel dazu benutzt, die ganze Zelle bzw. die ganzen Zellen insgesamt zu bestrahlen. Der einzelne Schlitz 43. durch den die Fluoreszenz-Emissionen hindurchgehen, ist schmal, ungefähr 2 bis 40 κ breit. Die Fluoreszenz-Ausstrahlungen, l\'k von dem Prisniu gebrochen, weiden, erscheinen als drei parallele Banden 52 auf der Seite der Fotodetektoren 51, wie in Fig. 3 zu sehen ist. Die Fotozellen 51 sind ausgebildet und angeordnet, um die physikalische Position jeder primären, einzelnen Wellenlängenbande an die von i]cn Zellen bei Rückkehr in ihren Ausgangszuslmui ausgestrahlte Energie anzupassen.An enlarged view of the slot openings in the measuring chamber is shown in FIG. shown. 2a is a view from above of the measuring tube 41, which consists of quartz and which allows the UV radiation from the radiation source to pass through. A large opening 42 is used in this example to irradiate the entire cell or the entire cells as a whole. The single slot 43 through which the fluorescence emissions pass is narrow, approximately 2 to 40 κ wide. The fluorescence radiations, l \ 'k broken by the Prisniu, willows, appear as three parallel bands 52 on the side of the photodetectors 51, as shown in FIG. 3 to be seen. The photocells 51 are constructed and arranged to adjust the physical position of radiated energy of each primary, each wavelength band of the cn i] cells upon return to their Ausgangszuslmui.

Wenn die Quelle der Fluoreszenz-Strahlung die Zelle selbst ist, wird die Energie in alle Richtungen ausgestrahlt, wobei sie sich einer punktförmigen Lichtquelle annähert. Öffnungen können in der Horizontalebenc der UV-Quelle in jeder Stellung angeordnet werden, ausgenommen natürlich die Stelle, an der die Lichtquelle selbst angebracht ist. Ebenso kann die Strahlung in einigem Abstand oberhalb oder unterhalb dieser Ebene erfaßt werden, doch ist die beste Anordnung der Öffnungen die dreier gemeinsamer senkrechter Positionen in c'er Horizonialebeoe der UV-Quelle.When the source of the fluorescent radiation is the cell itself, the energy is in all directions emitted, approaching a point light source. Openings can be in the Horizontalebenc the UV source can be placed in any position, except of course the place to which the light source itself is attached. The radiation can also be some distance above or below this level, but the best arrangement of the openings is the three more common vertical positions in c'er Horizonialebeoe the UV source.

Weitere mögliche Ausführungen des 1.,Mischen Systems ersetzen das Prisma 12 in F i g. 1 durch Filter und sorgen für zusätzliche und größere Öffnungen für die Fluoreszenz-Strahlungen. In F i g. 5a. einer Seitenansicht der Meßkammer, liefert die Lichtquelle 60 Ultraviolett-Strahlen, die die Sammellinse 61 passieren, durch den Filter 64, den Schiit/ 65 und zum Schluß durch die Fokuslinse 62 geleitet werden, wobei der Schlitz 65 direkt auf der Mittellinie der Kapillare 63 als ein extrem dünner Schlitz, von ungefähr 2 ■ 40 11 abgebildet wird. Die emittierten Strahlungen gehen durch die Filter 66'. 68' und 69', bevor sie von jeder der drei Fotozellen erfaßt werden. (Lediglich eine Fotozelle 67 ist in Fig. 5a gezeigt.) Die Ansicht von oben auf die Meßkammer ist in F i g. 5b gezeigt, wo die Folodetektor-Einrichumg aus drei Fotozellen 67, 68 und 69 und ihren drei betreffenden Filtern 66'. 68' und 69' bestellt. Die Fotozellen und F:'ter sind so nahe wie möglich an der Kapillare 63 angeordnet, um dem größten, festen Winkel der Fluoreszenz-Emissionen der Proben-Zellen gegenüberzuliegen. Die Filter sind Durchlaßfilter und bestehen aus dem Durchlaßfilter 67' für Rot, dem Durchlaßfilter 68' für Gelb und dem Durchlaßfilter 69' für Grün. Durch die Anwendung von in physikalischer Hinsicht schmalen Fotozellen können diese in die unmittelbare Nähe der Lichtquelle plaziert werden, wodurch sie einen bedeutenden Bruchteil der Fluoreszenz-Energie sammeln und die Notwendigkeit von Kollektoroptiken vermeiden. Die erforderiiche Schärfe für das Abtasten der Blutzellen wird durch das Fokussieren des Schlitzes 65 in der Strahlungsquelleneinheit auf die gewünschte Auflösungsbreite durch die Fokuslinse 62 gewährleistet. Die Fluoreszenz-Strahlungen des angeregten Elements der Zelle können ohne Bild-Optiken und ohne Verlust bei der Zell-Elcment-Aufiösung gesammelt werden. Dies ist die bevorzugte Ausführungsform.Further possible versions of the 1st mixing system replace the prism 12 in FIG. 1 through filters and provide additional and larger openings for the fluorescence radiation. In Fig. 5a. a side view of the measuring chamber, the light source 60 provides ultraviolet rays which pass the converging lens 61, are passed through the filter 64, the Schiit / 65 and finally through the focus lens 62, the slot 65 being directly on the center line of the capillary 63 as an extremely thin slit, about 2 × 40 11 is mapped. The emitted radiations pass through the filters 66 '. 68 'and 69' before they are detected by each of the three photocells. (Only one photocell 67 is shown in FIG. 5a.) The view from above of the measuring chamber is shown in FIG. 5b shows where the Folodetektor-Einrichumg of three photocells 67, 68 and 69 and their three respective filters 66 '. 68 'and 69' ordered. The photocells and F : 'ter are arranged as close as possible to the capillary 63 in order to face the largest, fixed angle of the fluorescence emissions of the sample cells. The filters are pass filters and consist of pass filter 67 'for red, pass filter 68' for yellow and pass filter 69 'for green. By using physically narrow photocells, they can be placed in close proximity to the light source, collecting a significant fraction of the fluorescent energy and avoiding the need for collector optics. The sharpness required for scanning the blood cells is ensured by focusing the slit 65 in the radiation source unit to the desired resolution width using the focus lens 62. The fluorescence radiation of the excited element of the cell can be collected without image optics and without loss in the cell element dissolution. This is the preferred embodiment.

Bei anderen Ausführungsformen kann jeder der drei horizontalen Schlitze in eine Zahl kleinerer Öffnungen unterteilt werden. Die minimale Öffnungsgröße, die gegenwärtig ins Auge gefaßt wird, ist 1,0 u Breite und 1,0 μ Höhe. Die öffnungen können einzeln mit einem Abstand von 1 // angeordnet werden, so daß ein Maximum von 25 Öffnungen an Stelle je-In other embodiments, each of the three horizontal slots can be divided into a number of smaller openings. The minimum aperture size, which is currently envisaged is 1.0 u width and 1.0 μ height. The openings can be arranged individually with a spacing of 1 //, so that a maximum of 25 openings in place of each

13 1413 14

des horizontalen Schlitzes angebracht werden kann. belle 1 zählt die verschiedenen Blutzellentypen aufof the horizontal slot can be attached. Belle 1 lists the different types of blood cells

Um die Strahlungen von jeder Öffnung der Anord- die durch dieses Verfahren identifizierbar sindAbout the radiations from each opening in the array that can be identified by this method

nung zu empfangen, kann eine einfache konvexe Ab- sammen mit den Unterscheidungsmerkmalen, die "to receive a simple convex symbiosis with the distinguishing features that "

bildungslinse und eine Fotodetektoranordnung be- Rahmen dieser Erfindung dazu benutzt werden die"educational lens and a photodetector assembly within the scope of this invention are used to "

nutzt werden, um jede Öffnung aufeinanderfolgend 5 Zellen zu klassifizieren. Eine bildhafte Darstellun'can be used to classify each opening consecutively 5 cells. A pictorial representation

abzutasten. Alternativ kann das Bild der Öffnungs- nach F i g. 6 stellt die fluorchromatisch behandelteto feel. Alternatively, the image of the opening according to FIG. 6 represents the fluorochromatically treated

anordnung abgetastet wer/en, als wenn es durch eine Leukocyten dar, wenn sie einer Ultraviolett-Lichtarrangement who / s scanned as if it were represented by a leukocyte when exposed to an ultraviolet light

Fixlinse oder einen Spiegel betrachtet würde. quelle ausgesetzt werden. Das Kernmaterial jedeFixed lens or a mirror. source. The core material each

Eine weitere Ausführungsform besteht darin, Zelle verbindet sich mit dem Farbstoff, um grün'Another embodiment is the cell combines with the dye to turn green '

mehrfach Fotodetektoren und Filter direkt an jedem io oder gelbe Sekundär-Fluoreszenzstrahlu'ngen abzjmultiple photodetectors and filters directly on each io or yellow secondary fluorescence beam

Visierloch der Mehrfachöffnung anzuordnen. Ein ein- geben, wenn es mit Ultraviolett-Licht bestrahlt wirdTo arrange the sight hole of the multiple opening. Enter an when irradiated with ultraviolet light

ziger Einbau von gesonderten Fotokathoden kann Die cytoplasmatischen Korpuskeln jeder Zelle verThe cytoplasmic corpuscles of each cell can be changed by installing separate photocathodes

vorgenommen werden, und zwar in einer Einzel-An- binden sich mit Farbstoff, um rote Sekundar-Fluorbe made, in a single tying up with dye, to red secondary fluorine

Ordnung, um jede Visierloch-Öffnung abzustimmen, eszenzstrahlen abzugeben, wenn sie mit Ultraviolett-Order to match each sight hole opening to emit light rays when exposed to ultraviolet

wodurch ein neues Gerät, nämlich ein N-Fenster- 15 Licht bestrahlt werden. Die drei Farbbande werdenwhereby a new device, namely an N-window light, is irradiated. The three bands of color will be

Fotodetektor, geschaffen ist. Die Ausgänge jeder Fo- einzeln von Fotozefien 24, 25 und 26 erfaßt, wie inPhoto detector, is created. The outputs of each photo are individually detected by photocells 24, 25 and 26 , as in FIG

tozelle können elektronisch abgetastet werden. F i g. 4 zu ersehen ist.to cells can be scanned electronically. F i g. 4 can be seen.

Diese kleinen horizontalen, einzeln abgetasteten Die einzelnen Ausgänge der drei Fotozellen 101 Öffnungen versorgen die Elektronik-Logik-Kreise 102 und 1C3 v/erden alle gesammelt und in Farbmit einem vollständigen Bild jedes Teils jeder fluo- 20 Quantitäts-Lnpulse durch Signalumformungskreise reszierenden Zelle, während das Blut vorbei fließt. 104, 105 und 106 umgesetzt, die in Fig. 7a darge-Die Messung der Zeit des Erscheinens und des Ver- stellt sind. Das Auftreten eines jeden Ausganes Schwindens jeder Zelle, wenn sie mit der Öffnungs- signals der Fotozellen zeigt den Beginn oder das position in Beziehung gesetzt wird, kann zum Korri- Ende einer Fluoreszenzstrahlung innerhalb des Bangieren jeder sphärischen Verzeichnung des Zellum- 25 dendurchlasses des Filters an. Diese Ausgangssignale risses benutzt werden, die durch das Hindurchzwän- bestimmen das Zeitintervall und den Intensilätsspie gen der Zellen durch enge Öffnungen verursacht ist. gel, mit dem ein Teil oder die Ganzheit des Korpus-Auf diese Weise kann eine dreidimensionale Projek- kularbereichs auf einer spezifischen Wellenlänge oetion jeder Zelle aus der Information gewonnen wer- strahlt hat. Der »OR«-Pfad 107 ist mit dem Impulsden, die in den verschiedenen Öffnungen verfügbar 30 generator 108 verbunden, der mit dem Durchsatzist. Um zusätzliche Ansichten der Zellen zu erhalten, mengenregler synchronisiert ist und der die Zeit mißt können zusätzliche Öffnungsanordnungen gerade die die gesamte Zelle im Blickfeld ist, um den Zellober- oder unterhalb der ursprünglichen Öffnungen durchmesser D zu ermitteln. Die einzelnen Farbangebracht werden. Mehrfachanordnungen von Quantitäts-Impulse werden mit dem Zelldurchmes-Mehrfachoffnungen oder -schlitzen gewährleisten 35 ser D in variablen Impuls-Amplituden-Generatoren größte Genauigkeit mit Hilfe von Verbindungsdaten 109, 110 und 111 verknüpft, um den Anteil der FIu aller drei Seiten. Das gemeinsame Auftreten kleiner oreszenz-Energie (des Rotfilters R, des Gelbfilters Y Zellen wie z. B. Plateletten mit regulären Zellen kann oder des Grünfilters G) zu ermitteln, der von jeder dann leicht bestimmt werden. Zelle ausgestrahlt wird. In F i g. 7d vergleichen Iden-These small horizontal, individually scanned The individual outputs of the three photocell 101 openings feed the electronic logic circuits 102 and 1C3 v / ground all collected and in color with a complete image of each part of each fluorescent cell resecting 20 quantity pulses through signal conversion circuits the blood flows by. 104, 105 and 106 implemented, which are shown in FIG. 7 a - The measurement of the time of appearance and displacement. The occurrence of each output shrinkage of each cell, if it is related to the opening signal of the photocell showing the beginning or the position, can lead to the corroding of fluorescent radiation within the buffing of any spherical distortion of the cell umbilical passage of the filter . These output signals can be used, which is caused by the forcing through the time interval and the intensity of the cells through narrow openings. gel with which a part or the whole of the corpus - In this way a three-dimensional projected area on a specific wavelength deletion of each cell from the information can be obtained. The "OR" path 107 is connected to the pulse generator 108 available in the various openings that is related to throughput. In order to get additional views of the cells, the flow controller is synchronized and the time can be measured, additional opening arrangements just that the entire cell is in the field of view in order to determine the cell above or below the original opening diameter D. The individual colors are attached. Multiple arrangements of quantity pulses are linked to the cell diameter multiple openings or slots guarantee 35 ser D in variable pulse amplitude generators greatest accuracy with the help of connection data 109, 110 and 111 to the proportion of FIu on all three sides. The common occurrence of small orescence energies (of the red filter R, the yellow filter Y cells such as platelets with regular cells, or the green filter G) can then be easily determined by everyone. Cell is broadcast. In Fig. 7d compare id

Uie Funktion der Elektronik-Einrichtung dient 40 tifizierungs-Logik-Kreise jeden Anteil des Farbni-The function of the electronic device is used by 40 verification logic circuits, each part of the color

dazu die Fotozellenfunktionen durchzuführen, die veaus und des Zelldurchmessers, um jeden Zelltvnto carry out the photocell functions, the levels and the cell diameter, around each cell

verschiedenen Typen der Blutzellen zu unterscheiden zu identifizieren, da diese Faktoren die primären UnIdentify different types of blood cells, as these factors are the primary Un

und Ausgangssignale zu erzeugen, um die Zelltypen terscheidungsmerkmale darstellen. (Siehe Tabelle Iand generate output signals representative of cell type distinguishing features. (See Table I.

zu erfassen und die Zellenzahlen zu ermitteln. Ta- der Zell-Charakteristika.)to record and to determine the number of cells. Ta- der Cell Characteristics.)

Tabelle ITable I.

Überlebens-Charakteristika cingefärbter Blutzellen bei Fluoreszenz-StrahlungSurvival characteristics of cin-stained blood cells in the presence of fluorescence radiation

Zeil-TypLine type Fluoreszenz-Fluorescence- AbgestrahlteRadiated Farbe in %Color in% RotRed Durchmesserdiameter -. 10-. 10 in μin μ Grüngreen Gelbyellow < 25 < 25 Lymphocyten (L)Lymphocytes (L) 7 bis 157 to 15 > 25> 25 ■ 25■ 25 - 25- 25th Monocyten (M)Monocytes (M) 16 bis 2016 to 20 > 25> 25 <- 25<- 25 ■ 25■ 25 Neutrophile (N)Neutrophils (N) 10 bis 1510 to 15 - 25- 25th ·: 25·: 25 10 bis 2510 to 25 Eosinophile (E)Eosinophils (E) 10 bis 1510 to 15 2525th - 25- 25th 5050 Basophile(B)Basophils (B) 10 bis 1510 to 15 ■ 25■ 25 ■ 10■ 10 • 25• 25 Plateletten (P)Platelets (P) I bis 5I to 5 00 00 ■ 25■ 25 Lymphoid AbnormaleLymphoid abnormal 2020th 2525th ■ 25■ 25 ■ 25■ 25 Granulocytisch AbnormaleGranulocytic abnormalities 1515th ■ 25■ 25 ■ 25■ 25 ReticulocytcnReticulocytes 5 bis 105 to 10 00 00

Typische Logik-Kreise zur Durchführung der halten die »OR«-Verbindung 112 und die »AND«-Typical logic circles for carrying out the hold the "OR" connection 112 and the "AND"

dentifikation werden in F i g. 7b und 7c gezeigt. Die 65 Verbindung 113 die Impulse, die von den Impuls-identification are shown in FIG. 7b and 7c. The 65 connection 113 the pulses coming from the pulse

"harakteristika von Tabelle I werden als Bestim- generatoren 109, 110 und 111 erzeugt werden und"Characteristics of Table I will be generated as determination generators 109, 110 and 111 and

iungsmerkmale benutzt, um die Identifizierung der führen ihre Funktion durch, um monochromatischeFeatures used to identify the perform their function in order to monochromatic

erschiedenen Zellen zu erleichtern. In Fig. 7c er- Lymphoid-Zellen von polychromatischen granulocv-to facilitate different cells. In Fig. 7c he lymphoid cells of polychromatic granulocv-

/IO/ IO

tisdien Zellen zu unterscheiden. Anomalien jeder Type werden auf der Basis des Zelldurchmessers mit Hilfe der AND-Verbindung„n 114 und 115 festgestellt. Eine monochromatische Zelle ist eine solche, bei der nur eine Farbe 25% der Summe aller anderen Farben übersteigt und jede andere Farbe einen geringeren Anteil als 25% hat. Eine polychromatische Zelle ist eine solche, bei der zwei oder mehr Farben jede einzeln 25% übersteigen. Die Bestimmungsregeln, die von allen Indentifizierungs-Logik-Kreisen befolgt werden, sind aus Tabelle I ersichtlich, die die individuellen Zellcharakteristika in empirischen Ausdrücken beschreibt.differentiate cells. Anomalies everyone Types are determined on the basis of the cell diameter with the aid of the AND connections 114 and 115. A monochromatic cell is one in which only one color is 25% of the sum of all the others Colors and any other color is less than 25%. A polychromatic one Cell is one in which two or more colors individually exceed 25%. The rules of determination, which are followed by all identification logic circles are shown in Table I, which describes the individual cell characteristics in empirical terms.

Monochromatische Zellen sind entweder Lymphocyten, Monocyten, Reticulocyten oder Plateletten. Die Indikation, daß eine monochromatische Zelle beim Kombinieren mit dem Zelldurchmesser existiert, wird an die Logik-Kreise 120, 121, 122, 125 und 126 weitergeleitet, um festzustellen, ob eine Lymphocyte, eine Monocyte, eine Reticulocyte oder ein Platelett in der Meßkammer erschienen ist. Eine Lymphocyte wird dadurch identifiziert, daß sie sowohl monochromatisch Grün-Eigenschaften aufweist und zwischen 7 und 15 μ im Durchmesser ist. Eine Monocyte wird dadurch identifiziert, daß sie monochromatisch Grün-Eigenschaften aufweist und zwischen 16 und 20 μ im Durchmesser ist. Eine Reticulocyte ist monochromatisch Rot und weist einen Durchmesser zwischen 5 und 10 μ auf. Ein Platelett wird dadurch identifiziert, daß es monochromatisch Rot ist und einen Durchmesser von weniger als 5 // aufweist. Die polychromatischen Zellen sind entweder Neutrophile, Eosinophile oder Basophile. Eosinophilc werden leicht auf Grund dessen identifiziert, daß sie mehr als 2*5% Gelb und mehr als 25% Rot sind. Basophile werden auf Grund dessen identifiziert, daß sie geringere Quantitäten Rot in ihrem Fluoreszenz-Bereich als Neutrophile aufweisen, wie in Tabelle I zu ersehen ist. Dies, zusammen mit einem Durchmesserbereich zwischen 10 und 15 μ, identifiziert jedes Basphil. Ein Neutrophil wird dadurch identifiziert, daß es mehr als 25% Grün und mehr als 25% Rot im Fluoreszenz-Bereich aufweist und einen Durchmesser zwischen 10 und 15 μ hat.Monochromatic cells are either lymphocytes, monocytes, reticulocytes, or platelets. The indication that a monochromatic cell exists when combined with the cell diameter is forwarded to logic circles 120, 121, 122, 125 and 126 to determine whether a lymphocyte, monocyte, reticulocyte or platelet appeared in the measuring chamber is. A lymphocyte is identified by the fact that it has both monochromatic green properties and is between 7 and 15 μ in diameter. A monocyte is identified by the fact that it has monochromatic green properties and is between 16 and 20 μ in diameter. A reticulocyte is monochromatic red and has a diameter between 5 and 10 μ . A platelet is identified by being monochromatic red and less than 5½ in diameter. The polychromatic cells are either neutrophils, eosinophils, or basophils. Eosinophils are easily identified because they are greater than 2 * 5% yellow and greater than 25% red. Basophils are identified as having lower quantities of red in their fluorescent region than neutrophils, as can be seen in Table I. This, along with a diameter range between 10 and 15μ, identifies every basphil. A neutrophil is identified by the fact that it has more than 25% green and more than 25% red in the fluorescence range and has a diameter between 10 and 15 μ .

In F i g. 1 wird die Ausgabeeinrichtung gezeigt, die einen kleinen Liniendrucker aufweist, der die Digitalsignale von den Rechnern erhält. Die Gesamtanzahl der weißen Zellen und Plateletten wird zusammen mit dem tatsächlichen Differenzbetrag, nämlich der Anzahl jeder gezählten Zelltype und ihrer relativen prozentualen Anteile am Gesamtbetrag, ausgedruckt.In Fig. 1 the output device is shown, which comprises a small line printer, which the digital signals receives from the computers. The total number of white cells and platelets will put together with the actual difference, namely the number of each counted cell type and their relative percentage shares of the total amount, printed out.

Diese Einrichtung kann eine Kathodenstrahlröhre oder zumindest ein Digital-Zählrechenwerk für jede Zelltype sein oder irgendein anderes, kommerziell verwendbares Gerät.This device may have a cathode ray tube or at least a digital counter for each Cell type or any other commercially usable device.

Hierzu 6 Blatt ZeichnungenIn addition 6 sheets of drawings

Claims (17)

22 60 Patentansprüche:22 60 claims: 1. Verfahren zur automatischen Identifizierung, Auszählung und Größenbestiimmung der verschiedenen Zellen in Körperflüssigkeiten, der ein fluorchromatischer Farbstoff zugegeben wird, der bei Primärbestrahlung mit einer Strahlungsquelle hoher Energie in Abhängigkeit von den zellularen Materialien eine charakteristische Sekundärfluoreszenz-Strahlung aussendet, die mittels Strahlungsdetektoren aufgefangen und gemessen wird und zur Unterscheidung der einzelnen Zellen dient, dadurch gekennzeichnet, daß die Zellen einer eingefärbten Probe von mindestens I mm·' Körperflüssigkeit in eine Einzelzell-Anordnuug hintereinander ausgerichtet werden und eine Relativbewegung der Körperflüssigkeil bezüglich der Strahlungsquelle erzeugt wird, die mindestens eine vereinigte, co-planare Strahlungs-Meßeinrichtung aufweist und eine Strahlung der Wellenlänge zwischen 0,30 und 30 » aussendet, wobei die einzelnen Zellen während ihrer Hintereinanderanordnunji und ihrer ReIativbevvegung bestrahlt und die Sekundärstrahlung fortlaufend aufgefangen wird, die von den subzellularen Materialien jeder Zelle ausgesandt wird, diese Werte für jede Zelle an eine Logik-Einrichtung weitergeleitet werden, in der die Zelle auf der Basis ihrer Gesamtgestalt und der relativen Beträge des sub-zellularcn Materials bestimmt wird, für jeden Lcukocyten-Typ eine separate Zähleinrichtung in Tätigkeit gesetzt wird. wenn eine Leukocyte eines bestimmten Typs auf die erwähnte Weise identifiziert is; und die vorerwähnten Schritte wiederholt werden, bis im wesentlichen alle Leukozyten in der Probe den coplanaren Strahlungsdetektor passiert haben und identifiziert sind.1. Method of automatically identifying, counting and sizing the various Cells in body fluids to which a fluorochromatic dye has been added, the in the case of primary irradiation with a radiation source of high energy depending on the cellular Materials emits a characteristic secondary fluorescence radiation, which by means of Radiation detectors are collected and measured and used to differentiate between individual cells serves, characterized that the cells of a stained sample of at least 1 mm · 'body fluid in a single cell arrangement be aligned one behind the other and a relative movement of the body fluid wedge is generated with respect to the radiation source, the at least one combined, co-planar radiation measuring device and a radiation of the wavelength between 0.30 and 30 » sends out, whereby the individual cells during their arrangement one behind the other and their relative movement irradiated and the secondary radiation is continuously captured by the subcellular Materials of each cell are sent out, these values for each cell to a logic device be forwarded in the cell based on its overall shape and relative Amounts of sub-cellular material are determined separately for each lucocyte type Counting device is put into action. when a leukocyte of a certain type appears the aforementioned manner is identified; and repeating the aforesaid steps until substantially all leukocytes in the sample have passed the coplanar radiation detector and are identified. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zellmaterial auf solche Art behandelt wird, daß mindestens eine Charakteristik, entweder des Kern- oder des eytoplasmatischen Materials herausgehoben wird, während der Teil der Zelle, der von dem einen Material eingenommen wird, das eine hervorstechende Charakteristik aufweist, klar von den übrigen Teilen der Zelle unterschieden werden kann, der Anteil des Materials, der in Folge der erwähnten Behandlung hervorsticht, automatisch bestimmt wird, die gesamte Gestalt des Zellkörpcrs bestimmt wird, die Zellen auf Grund der erwähnten Beziehung zwischen der Gesamtgestalt und dem Teil der Zelle, der von mindestens einem Material mit hervorsiechender Eigenschaft eingenommen wird, automatisch identifiziert werden und mindestens die kumulative Anzahl jeder, der in der erwähnten Weise identifizierten Zelle dargestellt wild.2. The method according to claim 1, characterized in that that the cell material is treated in such a way that at least one characteristic either nuclear or eytoplasmic material is lifted out while the part of the cell that is occupied by one material, the one salient characteristic has, can be clearly distinguished from the rest of the cell, the proportion of the material that stands out as a result of the mentioned treatment is automatically determined the entire shape of the cell body is determined, the cells on the basis of the mentioned Relationship between the overall shape and that part of the cell that of at least one Material with a smelling property is ingested can be identified automatically and at least the cumulative number of each of the cells identified in the aforementioned manner represented wild. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dal.i das Zellmaterial eingefärbt wird, um mindestens eine physikalische Charakteristik, entweder des Kern- oder des cytoplasmatisehcn Materials hervorzuheben.3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that dal.i colored the cell material is used to at least one physical characteristic, highlight either nuclear or cytoplasmic material. 4. Verfahren nach Anspruch I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erwähnte Färbungsmittel Acridin-Oraime ist.4. The method according to claim 1 to 3, characterized in that said coloring agent Acridine Oraime is. 5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Tropfen einer Lösung von 100 mg Acridin-Orange auf 50 ml Äthylalkohol einem ml Blut zugefügt wird, das mit einem Anti-Gerinnungsmittel vermischt ist.5. The method according to claim 1 to 4, characterized characterized by having one or more drops of a solution of 100 mg of acridine orange on it 50 ml of ethyl alcohol is added to one ml of blood mixed with an anti-coagulant is. 6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Unterscheidung der Zellen auf der Basis der größten Querschniltsfläche und der Ermittlung des relativen Anteils der Zelle, der von Kern- oder cytoplasmatischem Material eingenommen wird, die Zellen durch die Beziehung zwischen den Bereichen, die vom Kernmaterial, dem cyloplasmatischen Material und der gesamten Zelle eingenommen werden, automatisch identifiziert werden, wobei zumindest die Anzahl jeder Zelltype bestimmt wird.6. The method according to claim 1 to 5, characterized in that when distinguishing the Cells on the basis of the largest cross-sectional area and the determination of the relative proportion of the cell occupied by nuclear or cytoplasmic material, the cells through the Relationship between the areas covered by the nuclear material, the cyloplasmic material and the entire cell ingested can be identified automatically, with at least the number of each cell type is determined. 7. Verfahren nach Anspruch ( bis 6, dadurch uekennzeichnet, daß beim Auszählen weißer Zellen einer Körperflüssigkeit die Probe einer Zähleinrichtung übermittelt wird, wodurch die verschiedenen Zelltypen automatisch unterschieden werden, diese Information einer Totalisator-Einrichtung zugeführt und schließlich an eine Ausgabe-Einrichtung weilergeleitet wird, wobei die vorscschlaiiene Vorrichtung die Differenzierung der~ Zellen auf der Basis der relativen Beträge des Kern- und Cytoplasma-Materials und der Zellgestalt durchführt.7. The method according to claim (to 6, characterized in that when counting white cells a body fluid, the sample of a counter is transmitted, whereby the various Cell types are automatically differentiated, this information is a totalizer device fed and finally to an output device Weiler passed, wherein the suggest the differentiation of cells on the basis of relative amounts of the nuclear and cytoplasmic material and the cell shape. 8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß UV-Energie auf einen Teil der Probe geleitet wird, der im wesentlichen aus einer Zelle besteht und daß die charakteristische Sekiindärstrahlung des gesamten, eingefärbten stib-zellularcn Materials auf eine co-planare Detektor-Einrichtung geleitet, die äußere Gestalt der identifizierten Zelle bestimmt und diese Information einem Logik-Kreis zugeführt wird, in dem die Zelle identifiziert wird.8. The method according to claim 1 to 7, characterized in that UV energy is applied to a part the sample is passed, which consists essentially of a cell and that the characteristic Secondary radiation of the entire, colored stib-cellular material on a co-planar detector device guided, the external shape of the identified cell is determined and this information is fed to a logic circuit in which the cell is identified. 9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis S. dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Strahlenquelle, z. B. in Form einer Quecksilberdampflampe (6) oder einer Lichtquelle (60), ein Trichterrohr (1), ein Betätigungsventil (2), einen Durchfluß-Mengenregler (3), eine Pumpe (4), ein Kapillar-Rohr (5) mit einer Meßkammer (8), ein Linsensystem (9), mehrere Fotodetektoren (13), einen Digitalzähler (16), eilten oder mehrere Filter (64, 66, 66', 67', 68', 69') und eine Druckeinrichtung (17) aufweist. 9. Apparatus for performing the method according to claim 1 to p. Characterized in that that they are a radiation source, e.g. B. in the form of a mercury vapor lamp (6) or one Light source (60), a funnel tube (1), an actuating valve (2), a flow rate regulator (3), a pump (4), a capillary tube (5) with a measuring chamber (8), a lens system (9), several photo detectors (13), a digital counter (16), or several filters (64, 66, 66 ', 67 ', 68', 69 ') and a printing device (17). 10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß aus der Lichtquelle (6, 60) UV-Licht aussendbar ist.10. Device for performing the method according to claim 1 to 8, characterized in that that UV light can be emitted from the light source (6, 60). 1 1. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Detekloreinrichtung co-planar zur Lichtquelle (6, 60) ausgerichtet ist.1 1. Device for performing the method according to claim 1 to 8, characterized in that that the detector device is aligned co-planar to the light source (6, 60). 12. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis S. dadurch gekennzeichnet, daß die Detektor-Hinrichtung aus einer Fotozelle (13) besteht.12. Device for performing the method according to claim 1 to p. Characterized in that that the detector execution consists of a photocell (13). 13. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß vor den Fotozellen (13) bzw. (67, <i8, 69, Sl) mehrere Filter (66, 66'. 68. 64) angeordnet sind.13. Device for performing the method according to claim 1 to 8, characterized in that that in front of the photocells (13) or (67, <i8, 69, Sl) several filters (66, 66 '. 68, 64) are arranged are. 14. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Filter drehbar angebracht sind.14. Device for performing the method according to claim 1 to 8, characterized in that that the filters are rotatably mounted. 15. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der einzelne Fotodetektor eine mit vielen Öffnungen versehene Fotozelle is*.15. Device for performing the method according to claim 1 to 8, characterized in that that the individual photodetector is a photocell with many openings *. 16. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis S, dadurch gekennzeichnet, daß der Einzel-Fotodetektor eine Mehrzahl fotosensitiver Bereiche aufweist.16. Device for performing the method according to claim 1 to S, characterized in that that the single photodetector has a plurality of photosensitive areas. 17. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektor-Einrichtung aus mehr als einer Fotozelle besteht. ' IS. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektor-Einrichtung aus einer mit Vieifachöffnungen versehenen Fotozelle be-, 17. Apparatus for performing the method according to claim 1 to 8, characterized in that the detector device consists of more than one photocell. 'IS. Apparatus for carrying out the method of claim 1 to 8, characterized in that the detector means from a loading m photocell provided it Vieifachöffnungen,
DE19722206085 1971-02-10 1972-02-09 Method for the automatic identification, enumeration and size determination of the various cells in body fluids and device for carrying out the method Expired DE2206085C3 (en)

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DE2206085A1 DE2206085A1 (en) 1972-08-24
DE2206085B2 DE2206085B2 (en) 1976-04-22
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