JP2001526780A - 液体試料中の粒子の測定の方法およびシステム - Google Patents

液体試料中の粒子の測定の方法およびシステム

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Abstract

(57)【要約】 本発明は液体分析物質中の生体粒子の定量および定性パラメータの評価のための方法に関する。該方法は、大量の液体試料を暴露ドメインに供給し、その暴露ドメインから、該ドメイン中の試料からの電磁信号は外部に通過し得、該ドメインから通過してきた電磁信号を空間表記をCCD素子のごとき活性な検出素子のアレイ上に暴露し、該表記は、該生体粒子からの電磁信号の表記がバックグラウンド信号からの電磁信号から区別されて同定されるように、該暴露中に該検出素子アレイによって検出された強度の処理を許す条件下、個々の活性検出素子によって強度として検出可能であることを含む。該大量の液体試料のサイズは、充分に大きくて、実質的に1回の暴露に基づく評価の統計的品質に対して予め決めた要求を満足させる定量および定性パラメータの評価を許す。

Description

【発明の詳細な説明】 液体試料中の粒子の測定の方法およびシステム 発明の分野 本発明は、液体分析物質中の生体粒子の少なくとも一つの定量パラメータおよ び/または少なくとも定性パラメータの測定または評価の方法およびシステムに 関する。重要な定量パラメータとして、例えば、ミルクまたは血液中の体細胞数 、または尿試料中の細菌数のごとき大量の分析物質中の生体粒子数が挙げられる 。 定量パラメータのもう一つの重要な例は、食品試料の選択的富栄養化から誘導 された液体分析物のごとき分析物がサルモネラ・チフィムリウム(Salmonella ty phimurium)のごとき特定の細菌種を含有するか否かである。定性パラメータの例 として、サイズおよび/または形状のごとき、生体粒子の形態学的特性、または 1より多いタイプの生体粒子の混合物中の1以上のタイプの生体粒子の同定を挙 げることができる。 関連技術の記載 上記のタイプの測定または評価は、種々の方法によって行われてきた。それら の方法のうちの一つはフローサイトメトリー(flow cytometory)であり、フロ ーサイトメトリーを行うための計器は、例えば、Becton,Dickinson and Compan y,Franklin,Lakesから入手可能である。フローサイトメトリーは、かなり精密 である必要があり、高価な機器である。それは、一つには、信頼性のある結果を 得るために必要な流速の高い精度のためであり、また、一つには、問題の粒子が 検出器中に存在する比較的短時間の間に該粒子からの弱い信号を検出するのに必 要な高い感度のためである。 ミルク中の体細胞または細菌を測定するもう一つの公知の方法は、磨いた回転 盤の外輪に分散した粒子からの信号の検出に基づき、当該計器はFoss Electric, に分散した試料の薄膜の物理的形状に依存し、問題の粒子からの弱い信号を、該 粒子が検出器中に存在する比較的短時間の間に検出するため、高感度が必要とさ れる。 ミルク中の体細胞を測定する一つの公知の方法は、帯状フィルム上にミルクの 膜を薄く広げ、次いで、それを顕微鏡によって分析することに基づく(欧州特許 0 683 395を参照)。この方法は、確実に機能するために複雑な機械的解 決策を必要とするようである。 今日使用されている計器の比較的高い複雑性および費用のために、ほとんどの 生体粒子評価は、熟練した操作員が該計器を操作する研究室で行われる。 発明の記載 本発明は、液体分析物質中の生体粒子の定量パラメータおよび/または定性パ ラメータの評価の実質的な簡素化を提供し、従って、この技術分野のいずれの特 定技能無くして、操作員が該評価を行うことを可能にする。特に、本発明は、当 該試料が採取された医院または農場での評価を行うことを可能にし、かくして、 実質的に該試料物質が収集された直後に、ユーザーが該評価の結果を入手できる ようにする。 本発明に基づく計器の物理的寸法もまた、運搬によく適するようなものであり 、かくして、例えば、分析が必要とされる場所に向かってまたはその場所に医者 または獣医が該計器を運搬することを可能にする。本発明の測定原理は、DNA 含有粒子、例えば、ミルク、血液または尿のごとき液体分析物質中の、例えば、 体細胞または細菌、あるいは赤血球などのごとき生体粒子の評価において、この 目的のためにこれまで用いられてきた方法と比較して大きな改善を提供する。 本発明は、先行のデバイスおよび方法の可能性を拡張して、液体分析物質にお ける生体粒子のより簡素で信頼性のある評価を可能にする。評価され得る特性は 、大量の分析物質中の粒子数、該粒子のサイズまたは表面積のごとき、いずれの 形態学的特性、または分析される粒子のタイプの同定である。特に、1を超える これらの特性を同時に評価することが可能である。 同時に、本発明は、通常これらの分析を行うのに必要とされる量よりもかなり 少ない量の化学薬品の使用で、これらの分析を行えるようにする。これらの化学 物質はしばしばヒトおよび他の生命体か、または環境のいずれかに対して有害で あるとみなされる。さらに、本発明は、該分析を閉じたフローシステム中で行え るようにするか、または、該評価に用いる全ての試料物質および化学物質を含有 し、該試料およびいずれの化学物質の輸送を省けるようにする密封された使い捨 て試料コンパートメントを使用するかのいずれかによって、該分析に用いられる いずれの有害試料または化学物質の暴露を最小限にする解決策を提供する。 液体分析物質中の粒子数の規定の評価に今日まで用いられてきた計器の高い費 用ならびに機械的複雑性が、通常、酪農場、搾乳場、または病院あるいは家畜医 院において見られるごとき条件下、該計器を規定通りに使用することを非実用的 にしている。そのような分析は非常に興味深く、例えば、乳腺炎または感染の臨 床的または準臨床的経過を追跡し、牛乳販売店に配達される大量のミルクの体細 胞数を制御するために、酪農家が個々の動物の体細胞数または細菌数を監視し得 、それによって、抗菌剤の使用を最小限にし、しばしば、大量のミルクの細胞数 が予め規定した限界を超えた場合の結果としての経済的損失を防止する。 しばしば、医院は、体細胞または細菌のごとき、血液、尿、または他の体液中 の1以上の粒子の数を知る必要性があるが、そのような分析は、普通、中央研究 所で行われるため、しばしば、これが、試料の運搬のために、そのような分析の 対応を遅延させる。 本発明が、DNA-含有粒子、赤血球、血小板、酵母細胞、細菌細胞、脂質小 球、タンパク質ミセル、塵粒子、またはポリマー粒子のごとき種々のタイプの生 体粒子の分析を可能にすることが分り、これらの粒子は、通常、ヒトまたは動物 のいずれかの起源のミルク、血液、尿、糞、唾液、炎症のごとき液体生体分析物 質中、または石油化学工業、医薬品工業、飼料工業、食品工業などに由来する試 料中に見出される。該方法はまた、いずれの他の生体粒子またはそのフラグメン トの検出に対してもよく適し、当該粒子は生命体の一部分またはフラクションで あり、電磁波照射の検出で検出され得る特性を示す。 本発明は、特に、ヒト、ウシ、ヤギ、ヒツジ、バッファローまたは他の動物の ミルク中の体細胞数の評価に適する。特に、本発明は、測定物を実質的に搾乳シ ステムから採取し、該搾乳と同調させて操作される機器によって分析するインラ インまたは試料を搾乳の前、最中または後に採取し、手動操作の機器で測定する アットラインのいずれかで、システムを搾乳機器と統合することによって、搾乳 の間にミルク中の体細胞数を評価することに適し、特に、測定の目的が、例えば 、高細胞数を有すると見出されたいずれのミルクを個別の容器または出口に向け ることによって、牛乳販売店に配達される大量のミルク中の体細胞数を制御する ことにある場合、体細胞数の推定を得るのによく適している。 本発明による方法は、目的がウシ、ヤギ、ヒツジまたはバッファローのごとき 動物の健康状態について、特に、臨床的または準臨床的乳腺炎に関する情報を明 確にすることにある場合、ミルク中の体細胞数のオンラインまたはアットライン 評価に適している。 本発明の方法は、分析の目的が意見改善計画(heard improvement scheme)に 用いられる情報を作成することにある場合、または、分析の目的が支払い計画( payment scheme)に用いられる定性パラメータを得ることにある場合、ミルク中 の体細胞数を評価するのに適している。これらの分析は、通常、複雑な計器の使 用によって、中央研究所で行われる。 本発明によると、検出素子のアレイを適切な電子部品と組み合わせて利用して 、分析物質中の生体粒子の評価を、該分析物質の一部を試料コンパートメントに 入れることによって、達成し得、本発明の多くの具体例における試料コンパート メントは、該試料を測定の間に置換できるようにする入口および出口を持つスペ ーサーによって分離された、ガラスまたは他の透明物質の2つの窓であり、一つ の具体例において、該試料コンパートメントは、断面が実質的に円または実質的 に楕円のチューブである。粒子の存在は、通常、検出素子からの信号を、 通常レベル(例えばベースラインレベル)から高信号強度側または低信号強度側 に偏らせるが、以後、明らかにするため、当該偏移は高信号強度側と仮定する。 本発明は、該試料が実質的な領域の「窓」中に薄く広がるような方法での試料 の配置、および検出素子アレイ上の「イメージ」としての形態での該試料からの 信号の検出に基づき、該検出素子アレイは、各々が該試料窓領域の一部からの信 号を感知できる個々の素子を含み、該アレイは全体として、実質的に全ての試料 窓領域、または少なくとも試料窓領域のよく規定された部分からの信号を感知で きる。 以下のことから明らかなように、この様な試料および検出素子の配置は、測定 の高精度を保持しつつ、より一層簡素かつ経済的な方法で体積当たりの粒子数を 測定できるようにするであろう。また、以下に説明するように、試料の暴露領域 を「観察」する検出素子アレイの使用は、該試料からの信号を発生させるための かなり簡素な手段およびかなり簡素かつ高感度の検出手段を使用することを可能 にする。 かくして、本発明の局面は、大量の液体試料物質中の粒子数の評価のための方 法として表現され、該方法は、該液体試料物質の試料を暴露領域を規定する壁を 有する試料コンパートメント中に配置し、該壁は、該試料からの信号が該壁を通 過して外部に暴露されるようにすること、試料コンパートメント中の該試料から の信号のイメージを該検出素子アレイ上に形成すること、該検出素子アレイ上の イメージを、当該粒子からの信号を試料バックグラウンドから区別して同定する ような方法で処理すること、および、同定された粒子からの信号に基づき、大量 の該液体試料物質中の粒子数を評価することを含む。 別のより一般的な仕方で表現すると、本発明のこの局面は、 該分析物質を代表する大量の液体試料または、該分析物質を代表する大 量の液体試料から単離した粒子を暴露ドメインに適用し、その暴露ドメインから 該ドメイン中の試料からの電磁信号は外部へと通過し得、 該ドメインを通過してきた電磁信号の少なくとも1次元空間表記を活性 検出素子アレイ上に暴露し、該表記は、該暴露中に該検出素子アレイによって検 出された強度の処理を可能にするであろう条件下、該生体粒子からの電磁信号の 表記がバックグラウンド信号から区別されて同定されるように、個々の活性検出 アレイによって強度として検出され得るものであり、 該大量の液体試料のサイズは充分に大きくて、少なくとも一つの定量パ ラメータまたは少なくとも一つの定性パラメータの評価が、実質的に一回の暴露 に基づく評価の統計的品質に対して予め決定されている要求を満たすことを可能 にし、 該検出素子によって検出された強度を、該生体粒子からの信号がバック グラウンド信号から区別されて同定されるように処理し、 ついで、該処理の結果を、該液体試料物質の少なくとも一つの定量パラ メータおよび/または少なくとも一つの定性パラメータと相関させること を含む、液体分析物質中の生体粒子の少なくとも一つの定量パラメータおよび/ または少なくとも一つの定性パラメータの評価方法に関する。 該分析物質を代表する液体試料物質は、(以下に説明するごとく、所望により 、または、しばしば、好ましくは、評価を容易にする化学物質の添加で)それ自 体液体分析物質からなる液体試料物質であってよく、または、希釈、濃縮、抽出 、または他の修飾によって該液体分析物質から誘導された試料であってよい。こ れに関して、該液体分析物質を代表する大量の液体試料と問題の大量の液体分析 物質との間の明確な相関があることは、もちろん、通常、本質的なことであり、 該液体分析物における濃度に対する必要な相関が確立し得る。上記したごとく、 該液体分析物質はそれ自体が他の物質の誘導体であってよく、その特性は本発明 の方法を用いて分析され、かくして、例えば、該液体分析物は、例えば、鶏肉な どの食品から誘導された液体富栄養化培養であってよい。 別法として、該液体分析物質を代表する大量の液体試料から単離した粒子は、 該検出素子アレイ上の暴露がそれからなされる該物質であってよい。これは、例 えば、該液体分析物質を代表する液体試料が濾材で濾過されてしまっている場合 に当てはまり、しばしば、該評価を容易にする化学物質添加後(下記参照)(該 化学物質は該濾過前か、または通常、濾過後に添加されている)、該暴露がなさ れるドメイン中に、通常は濾材を収容するのに適したコンパートメント中に残留 粒子を有する濾材を配置する。 上記のごとく、ドメインを通過してきた電磁信号の該検出素子アレイ上への暴 露は、通常、2次元検出素子アレイ上への該ドメイン(試料コンパートメントの 壁部の暴露領域のごとき)のイメージ形成に対応するが、適当な光学手段により 得られた一次元空間表記を用いることも可能であり、その場合、該検出素子アレ イは、検出素子直列アレイのごとく、一次元を超える必要はない。特別の具体例 において、各素子の面積が、該測定に対する品質要求を与えるのに充分な体積か らの信号を受信するのに充分であれば、直列検出素子アレイを、電磁波の二次元 イメージを受信するためにも用い得る。 該検出素子アレイによって検出された強度は、電磁波により増強された電荷で あってよく、または例えば電磁波の結果として個々の素子を通過する電流の強度 であってよい。 より詳細に以下に説明されるごとく、関連する種々のパラメータに関する暴露 条件を、該検出素子アレイによって検出された強度が、適当な処理手段、典型的 には、イメージ処理手段および方法を用いて、生体粒子からの電磁信号の表記と して検出されている強度をバックグラウンド信号の表記から区別して同定するよ うに処理し得るように適合させる。 それについて測定がなされるか、またはそれから該粒子が単離される液体試料 の体積サイズは、少なくとも一つの定量パラメータまたは少なくとも一つの定性 パラメータの評価が実質的に1回の暴露に基づき、評価の統計的品質に対して予 め決定した要求を満たすのに充分大きくすべきである。以下に説明するごとく、 該評価が極度に簡素な方法で行い得るという事実にも関わらず、一回の暴露で充 分な情報収集を許して高い統計的品質を与えることが、本発明特有の特徴である 。この理由の一つは、本発明の方法を、通常、該検出素子アレイ上に投影された イメージの今日まで可能と見なされてきたものよりもより一層小さな拡大、およ び、いくらかの場合、拡大とは対照的に、縮小さえ用いて行うことである。多数 の適用では、より大きな拡大およびいくつかの観察を用いるほとんどの自動化検 鏡方法とは対照的に、拡大の度合はほぼ1:1である。本発明に関して、「実質 的に1回の暴露」なる語は、1回の暴露または、いくらかの場合、2、3または 4回のごときほんの数回の暴露であると理解されるべきであるが、はるかに好ま しい具 体例は、本発明により可能にされるごとく、単に1回の暴露を用いる。特定の事 情の下、該暴露は、該アレイ素子によって検出された強度を処理する前に、多数 のサブ暴露(sub-exposure)として行うことができるが、これは通常、必要もさ れず好まれもしない。 検出素子アレイ上への試料イメージの形成は、試料コンパートメントの暴露壁 の外部に検出素子アレイを密着または実質的に密着させて配置することによるか 、または、試料コンパートメントの暴露壁と検出素子アレイとの間の光路に配置 された1またはいくつかの素子を含むレンズのごときイメージ形成手段を用いる ことにより行うことができる。 暴露領域を規定する試料コンパートメントは平坦または曲面壁であってよい。 該試料コンパートメント中の試料は、ポンプまたは圧縮ガス、好ましくは空気 によって駆動されるフローシステムの手段によって置換し得る。本発明の多くの 具体例において、当該フローシステムの流れは、該試料の流速を調整可能な1以 上のバルブによって制御する。 本発明の多くの好ましい具体例において、該試料コンパートメントの壁は平ら な壁であり、該検出素子アレイは該壁の平面と平行な平面上に広がるアレイであ る。しかしながら、該試料イメージを該検出素子アレイ上に形成する方法に依存 して、該暴露壁および該アレイ各々の形状は、該暴露壁および該アレイの両方を 円筒シリンダーのセクションの形状とするごとき;実質的に同一の半径で、該暴 露壁を凸面に、該アレイを凹面にして、それによって、それらを互いに簡単に接 触または実質的に接触し得るようにするごとき;または、該暴露壁および該アレ イの両方を凹面にし、該アレイ上に試料イメージを形成するためにレンズを用い るごとき、多くの異なる仕方で設計することができる。該暴露壁および該アレイ の両方を球面等のセクションであるごとき、他の多くの形状ももちろん可能であ る。 該試料コンパートメントは、新たな試料または試料物質を測定すべき場合、該 計器から簡単に取り外し得るチャンバーであってよい。好ましくは、当該取外し 可能な試料コンパートメントは、限定された回数、好ましくは一回の測定に用い る。いずれのフローシステムも存在しないより簡素な機械的構成の計器を与える ことに加えて、そのような取外し可能な試料コンパートメントの一つの利点は、 分析の前、最中、および後に閉鎖容器中に試料を含有し得、かくして、有害物質 のより安全な取り扱いを可能とすることである。本発明の多くの具体例において 、当該取外し可能な試料コンパートメントは、いずれの試料物質の導入にも先立 ち、分析前の試料の化学的または物理的修飾に用いる1以上の成分またはデバイ スを含有し得る。 電子デバイスまたは適するソフトウェアーを組込んだコンピュータを、好まし くは、例えば、一つのタイプの信号を処理に適したもう一つの信号に変換するこ とによって、および/または該信号の増幅のための手段を備えることによって、 いずれの検出素子からの信号定量をより確実により少ない時間消費で行うような 仕方で、用いるいずれの検出素子からの信号も調整するために用い得る。しばし ば、いずれの検出素子からの信号も、該信号に存在するであろう感度のいずれの 偏りおよび/またはいずれの変動についても調整することが好ましく、この調整 は、好ましくは、隣の検出素子情報を考慮することによってか、または以前の測 定からの同様の情報を用いることによって行う。当該信号調整のもう一つの有用 な特性は、デジタルデータ処理システムを用いるさらなる処理によりよく適した デジタル化された値への実質的アナログ信号の変換であり、当該デジタル化は、 該いずれの信号の入力レベルがこれらの出力ライン状態の変化をもたらすような 、好ましくは、該入力信号のレベルを推定し得るような、2以上の出力ラインの 閾値様活性化であり得る。デジタル化の好ましい方法は、該入力信号のレベルを 二進法による数値に変換できるようにするものである。 いずれの入力信号レベルのデジタル表記も実質的な線形関数を示すことがしば しば好まれ、本発明の多くの好ましい具体例において、デジタル表記が実質的な 非線形関数、例えば、対数関数を生じるのが好ましく、当該非線形関数は、該入 力レベルのダイナミックレンジが高い場合に好まれる。 本発明のいくつかの実行において、好ましくは、一つのチップに含まれる1次 元検出素子アレイを用いることが好まれ、測定される試料中に存在する生体粒子 の同定は、各検出素子からの信号を予め規定したレベル、または、好ましくは、 隣の検出素子からの信号に基づくか、または以前の測定からの信号に基づいて推 定されたレベルと比較することによってなされ、信号がこの識別レベルを超える ことが分れば、粒子が存在し、それに応じて、カウンターが増大したと想定され る。さらに、例えば、そのような限界レベルを超えた信号が2つの粒子の存在を 示すような方法で信号強度を既知のまたは決定した限界と比較することによって 、一度に測定された2つの粒子の存在を検出することが可能である。1を超える そのような限界を用いて、3つか4つまたはそれを超える粒子が存在するいずれ の状況も同定し得る。すなわち、存在する粒子の全数と一つの検出素子によって 同時に検出された2以上の信号の確からしさ(possibility)との間の経験的また は理論的関係を構築し得る。 上記のごとく、光学システムを用いて、該試料からのいずれの信号も該検出素 子上に焦点調節することがしばしば好まれ、いくつかの場合、そのような焦点調 節が、使用する検出素子とほぼ同じサイズの平均サイズの粒子イメージを生じる ことが好まれ、特定の場合、好ましくは、全粒子のイメージが実質的に該検出素 子の境界内にあるようにさらに小さい。 本発明の他の具体例において、1次元検出素子アレイまたは2次元検出素子ア レイを用いた上記のものと同様、光学システムを用いて、該試料からのいずれの 信号も、使用する検出素子と同じサイズのイメージを生じるように該検出素子上 に焦点調節することが好まれ、または、いくつかの場合、好ましくはさらに大き く、該方法は、検出素子の列に沿った寸法における粒子の拡大ならびに各検出素 子からの測定された信号の高さも考慮して粒子の存在を確認するのに用いられて いる。本発明のそのような具体例は、サイズのごとく、測定される粒子のいくつ かの形態学的特性を推定できるようにする。また、それらの条件下、例えば、信 号強度を分類することによって、実質的に同一の検出素子上に焦点調節された2 以上の粒子の存在を検出することが可能である。 驚くべきことに、検出素子アレイの幅が、各検出素子の高さよりかなり大きな 、一次元検出素子アレイであって、Hamamatzuから商業的に入手可能なもの(S 3 902−128Q)が、粒子数の評価のために優秀に用い得、かくして、該検出 素子の各走査においてより多量の試料からの信号の検出を可能にすることが判明 した。さらに、例えば、円のイメージが楕円と同様な形を有するように原物に対 してイメージの寸法を歪ませる焦点調節デバイスの使用でさえも、高さの高い検 出素子の使用と同じ利点を与えることが分り、さらに、上記検出素子および歪曲 させる焦点調節デバイスを組み合わせて、大きな検出体積につき有用な評価を得 ることが可能であることが判明した。 好ましくは単一チップに取込まれた一連の1次元検出素子アレイの使用が、し ばしば、試料中に存在する生体粒子の評価に有用であることが見出され、1つの 商業的に入手可能な電荷結合素子(CCD)がSonyから入手可能である(ICX 045 BL)。本発明の多くの具体例に適するもう一つの検出素子アレイは、限定された 電気的効果の使用で検出を可能にするCMOS技術に基づき、ならびに, 信号調整および信号処理のごとき、他のCMOSに基礎をおく技術でオンチップ 集積を提供するイメージセンサーであり、使用の際30mWしか使用せず、13 18×1030の素子(サイズが各々約5.6μm×5.6μm)を含むものが、 Toshibaによって示されている。 試料中の生体粒子の評価は、1次元検出素子アレイと実質的に同一の方法で当 該2次元検出素子アレイの各ラインを処理することによって行い得る。 本発明のいくつかの具体例は、2以上の検出素子ラインからの情報を電子的ま たは算術的に一つの情報アレイに追加し、それをその後、後単一の1次元検出素 子と実質的に同一の方法で処理することによって、高検出素子のシミュレーショ ンを可能とし、かくして、測定された情報を実質的により簡素でより少ない時間 消費で解析できるようにする。 本発明のいくつかの具体例において、第1の検出素子ラインおける粒子数の評 価は、既に処理された第2の検出素子ラインにおいて観察された位置および/ま たは強度のごときいずれの結果にも基づくものであり、かくして、2以上の検出 素子ラインを横切って広がる信号を修正できるようにする。 収集角を最大にするような方法で、該試料からの信号を該検出素子上に焦点調 節する焦点調節デバイスを含ませることは、多くの状況において、評価に関する 改善された調整を与えることが分っており、該収集角は、その中で信号が検出さ れる完全平面角として定義される。驚くべきことに、焦点調節に用いる対物レン ズが、検出素子が置かれている平面を別々に横切るいずれの粒子のイメージの縦 横比をも歪めるか、または分析される試料を横切る焦点調節における生じた変動 または焦点調節の品質の低下を生じさせる程度までさえも、そのような広い収集 角を粒子数の評価に使用し得ることが判明した。 計算手段、好ましくは、検出素子全数の小さな分率と実質的に同量の情報のみ 貯蔵し得る貯蔵容量を備えたデジタルコンピュータであって、Analogue Device から商業的に入手可能なもの(ADSP2101)を用いることによって試料中 の生体粒子の評価を行うことができ、従って、対象物数の評価は、好ましくは、 各検出素子または一つの検出素子ラインもしくは2以上の検出素子ラインからの 測定された情報を、該測定された情報を貯蔵することによって引起されるであろ う遅延のごときいずれの遅延も実質的に無くして評価に用いるような仕方で、実 質的なリアルタイムデータ処理に基づくものである。 しかしながら、実質的に全ての測定された情報を第1の計算手段、好ましくは デジタルコンピュータの使用によって貯蔵し、その後、第2の計算手段、好まし くはデジタルコンピュータによって該情報を処理することが、しばしば好まれ、 かくして、該測定された情報をそれを得るのと実質的に同一の速度で処理できる ようにするが、いずれかの情報の測定と同じ情報の処理との間の実質的な時間遅 延があり;好ましくは、これを、一つの計算手段のみ、好ましくは、当該仕事を 達成するための充分なリソースを組込んだデジタルコンピュータによって達成す る。 1を超える試料物質の分析のために使用される試料コンパートメントを用いる 場合、例えば、該試料をフローシステムによって導入する場合、1以上の対象の 粒子または粒子の一部が試料コンパートメントに付着し、該試料物質を置換する のに使用するフローが当該付着した粒子を除去することができないことが、しば しば見出される。かくして、当該付着性粒子が検知装置に暴露される場所にある ときは、該試料が観察の間に実質的に置換されているにも関わらず、2以上の観 察に含まれることになる。本発明の多くの具体例において、当該観察に対する付 着性粒子の影響は、第1の観察からの結果を第2の観察からの結果によって調整 するような方法で、2つの観察を組合わせることによって、実質的に除去するこ とが可能であり、該第2の観察は第1の観察に先立ち採取された多くの観察のう ちの一つか、または第1の観察に先立ち採取された1を超える多くの観察の組合 せであって、好ましくは、第1の観察の実質的に直前に採取された観察であり、 該調整は第1の観察から第2の観察を単純に引くだけのものである。従って、該 調整の結果は、第1の観察に存在するいずれの対象も正の強度を有し、第2の観 察に存在するいずれの対象も負の強度を有し、第1および第2の両方の観察に存 在するいずれの対象も実質的にゼロの強度を有する情報を含有する。従って、対 象物数の評価または対象物のいずれの形態学的特性の測定に用いられるいずれの 方法の任務も、実質的に正の値を有するそれらの強度を単に処理することにある 。同様の方法で、同一の試料物質からの異なる試料から採取した2以上の観察の 結果を、上記のごとくそれらの観察を組合せることによって解析し、引き続き、 該正および負の信号の両方を、例えば、全信号が正であるとして処理することに よって解析することが可能である。このように、例えば、観察を解析する努力が 観察を行う努力よりも大きい状況において、2、4、6、8またはそれ以上の観 察を同時に分析することが可能である。 本発明は、該試料物質が実質的に水溶液、または、実質的に有機溶液、または 一部は液体で、一部は固体で、一部は対象物が懸濁している懸濁物であり得る2 以上の非混和性相の混合物であることを可能とする。本発明の多くの好ましい具 体例において、1以上の成分を添加するか、または除去するかのいずれかによっ てか、または分析に先立ち、該試料に化学的、機械的または物理的処理を導入す ることによって、分析すべき試料物質が修飾されているか、または、分析物質に 比較して、その化学的または物理的特性が実質的に変化している。好ましくは、 いずれの当該改変または修飾の効果は、該分析に用いるいずれの測定可能な信号 の増強であるかまたはいずれの妨害現象の抑制であるか、あるいは、該試料の耐 用寿命の延長効果を有している。 検出される信号が、測定される粒子の内部または上に天然に含有されている蛍 光発色団の特性を有する分子または分子の一部に由来するフォトルミネッセンス 信号であることが、しばしば好まれる。 しばしば、検出されるべき粒子は、該粒子に結合し、該粒子内部に保持され、 さもなくば該粒子と相互作用する1またはいくつかの分子で「着色」され、この 「着色」効果は、該粒子に関するいずれの信号の増強であるか、または、それに よって、該粒子を検出するために使用し得る信号の直接の入手源である。 本発明の多くの局面において、「着色」の効果は、可視光のごとき電磁波の減 衰を引起すか促進することであり、好ましくは、発光したフォトルミネッセンス よりもエネルギーにおいて実質的に高い放射で励起した場合、例えば、蛍光また は燐光などのケミルミネッセンスまたはフォトルミネッセンスのごとき電磁波の 発光を引起すか促進することである。そのような「着色」の一つは、該試料への 臭化エチジウム(EtBr)の添加であり、ここに、EtBrは該試料に存在する DNA物質と相互作用し、約518nmの光で励起すると約605nmの蛍光を 生じる(Handbook of Fluorescence Probes and Research Chemicals,page 145) 。これは、適切な光学フィルターを組合せて、EtBrがDNAと相互作用し得 るDNA含有粒子を数えることを可能とし、当該粒子は、例えば、DNAを含有 する細胞、特に、ミルク、血液または尿中に存在するDNA含有体細胞または細 菌である。 驚くべきことに、系中で通常用いられるよりも実質的に低い濃度、しばしば、 1/10または1/100より低く、さらに1/1000より低い濃度の蛍光発色 団を用いることが可能であることが判明した。特に、これは添加した蛍光発色団 が、強度および波長特性に関して、遊離形態で結合形態と比較的同様な特性を示 す場合に利点がある。予想されたごとく、そのような条件は、本来、着色粒子か ら発光されたいずれの信号も低減するが、驚くべきことに、遊離形態に対する結 合形態の信号強度の比は、結合信号に有利なようにシフトすることが判明した。 特に、該試料における遊離形態の蛍光発色団からの信号レベルが、いずれの無作 為の電 子的信号(雑音)に対しても、強度において同等か、好ましくは低いこと、およ び/または、いずれの他の妨害信号に対しても、強度において同等か、好ましく は低いことが好まれることが判明した。 測定されるべき粒子が懸濁している液体は実質的に静止していることがしばし ば好まれ、ここに、静止とは、粒子イメージの少なくとも一部が、同一の検出素 子の境界内部に実質的に含有されて、一回の測定時間中にもはや動かない状態と 定義される。該静止状態は、粒子イメージの少なくとも一部が同一の検出素子の 境界内部に実質的に含有されて、少なくとも2回の測定時間中にもはや動かず、 かくして、粒子の存在を示すいずれの弱い信号も検出することが可能であるよう なものが好ましい。 本発明の他の具体例において、通常あまり好まれないが、粒子イメージの少な くとも一部が一回の測定時間中に2個以上の隣接する検出素子に信号を発生させ るように、または、少なくとも2回以上の測定時間中に2個以上の隣接する検出 素子に信号を発生させるように、測定されるべき粒子が懸濁している液体は測定 中に実質的に動き回る。 例えば、好ましくは、互いに直交して負荷し得る2つの力源を制御し、かくし て、該測定された信号を解析するのに用いるいずれのイメージ処理デバイスの性 能を向上させるのに用い得る予め規定したパターンにて、該試料を動かす機会を 与えることによって、測定されるべき粒子が懸濁している液体は測定中に1を超 える方向に動き回り得る。 例えば、信号対雑音比を向上させるために試料の同一部分を1を超える回数測 定し、その結果をまとめることによって、および/または、粒子カウントにおけ る誤差は、通常、相対誤差がカウント数の平方根分の1と同様に振舞うと予測さ れる計数統計に従うので、計数すべき総粒子数を増やして評価における誤差を減 少させるために、該試料の1を超える部分を測定することによって、1を超える 回数測定を行ない、かくして、より正確なおよび/または感度のよい粒子数の評 価を行うことが可能である。しかしながら、大量の情報を与える比較的大量試料 に基づく検出の一般的特徴が実質的に1回の暴露に基づく予め決めた統計標準に 合致することを可能とすることは、本発明の特徴的な特性である。 本発明のいくつかの具体例において、行われる測定数を、既に計数された粒子 数のリアルタイム推定で規定し、かくして、好ましくは、該測定の適切な精度が 得られるように、計数された粒子の総数のおよその下限を規定することによって 、該試料が比較的高粒子数を含有する場合には比較的少ない回数の測定を行い、 該試料が低粒子数を含有する場合には比較的多くの回数の測定を行う。 比較的短時間で生体粒子を評価することが可能であり、かくして、1時間あた り高試料数を、1時間あたりしばしば400回を超えて、さらに1000回以上 解析できる。多くの好ましい具体例において、1を超える測定ユニットを含ませ ることによって、1時間当たりさらに高い解析数でさえ達成し、該測定ユニット は単一の計器において同時に働く。 本発明の多くの具体例において、検出される信号は、例えば、吸収または散乱 によって生じる電磁波の減衰であり、本発明の多くの好ましい具体例において、 検出される信号は粒子または試料から発せられる。例えば、フォトルミネッセン スの発光(例えば、蛍光および/またはりん光)またはラマン散乱である。本発 明の他の具体例において、検出される信号は散乱によって発せられる。 しばしば、1を超える前記した信号を同時に検出し、かくして、より正確なま たは感度のよい粒子数評価またはいずれの形態学的特性も評価できるようにする か、または、好ましくは、1を超えるセットの検出素子の使用によって該試料中 に存在する粒子を分類できる。 単色デバイスを用いて、1またはいくつかのこれらの波長成分を、1度に一つ かまたは1度に1を超えるかのいずれかで該試料に伝達させる前に、電磁波を1 以上の波長成分に分離し得、好ましくは、1を超える波長成分を同時に該試料に 伝達させる場合、該波長成分を該試料の異なる部分に伝達させ、かくして、該試 料中の粒子についての定性ならびに定量情報を得る機会を与える。このことは、 該試料が異なる波長成分に対して異なって反応する粒子を含有する場合に、特に 興味深い。 該試料上に伝達させ得る光は、1以上のレンズを含む焦点調節システムによっ て焦点調節し得る。そのような焦点調節システムの効果は、しばしば、光源の有 効効率を増大させることである。光源として、ハロゲンランプ、またはキセノン ランプのごとき発熱光源、または、キセノンランプのごときガスランプ、発光ダ イオード、レーザーまたはレーザーダイオードを用いることが可能である。該試 料上の光束を増大させる目的で、例えば、2以上の発光ダイオードを用いること によって、1を超える光源を用いることがしばしば好まれる。いくつかの光源が 異なる電磁特性を有する1を超える光源を用いることも可能である。 単色デバイスを用いて、該試料から発光されたか、または該試料を通して伝達 された電磁波を、該電磁波が検出素子によって検出される前に、1度に1波長を 測定するか、または、1度に1を超える波長成分を測定するかのいずれかの仕方 で、1以上の波長成分に分離し得る。このことは、該試料が異なる波長成分に対 して異なって反応する粒子を含有する場合、例えば、粒子が、該粒子の性質に依 存して異なる特性のフォトルミネッセンスを発光できる場合に、特に興味深い。 この効果は、好ましくは単色デバイスと組合せて、異なる波長特性を有する1を 超えるタイプの光源を使用することによっても、生じさせ得る。 本発明の多くの好ましい具体例において、フォトルミネッセンスを発生させる ため、光源、試料コンパートメントおよび検出素子の全てをほぼ同一軸上に配置 し、好ましくは、該試料コンパートメントを該光源と該検出素子との間に配置し た機構で、UVまたは可視光のごとき電磁波を該試料上に伝達させる。驚くべき ことに、これらの条件下、励起に高エネルギー量を用いる場合でさえも、試料を 通して伝達された励起光の実質的に全てをフィルターによって除去することが可 能なことが判明した。さらに、本発明の多くの好ましい具体例において、反射デ バイスを該試料コンパートメントとディテクターとの間に配置することによって 、励起に用いる電磁波の効率を増大させることが可能なことが分り、該反射デバ イスは、該試料コンパートメントを通して伝達されたエネルギーの少なくとも一 部を該試料コンパートメントの後方に反射させ、好ましくは、該試料コンパート メントを規定する少なくとも一面が反射し、好ましくはこの反射デバイスは、異 なる波長に対して異なる反射特性を有し、好ましくは、該フォトルミネッセンス 信 号に対して実質的に透明なものである。そのような反射デバイスの一つが二色性 鏡である。 2次元フィルタリングまたはイメージ認識のごとき1またはいくつかの技術現 状の人工イメージ処理を用いて、粒子数または粒子のいずれの形態学的特性も評 価することがしばしば好まれる。 上記のごとく、本発明の特定の特徴は、従来の検鏡方法と比較して、拡大が比 較的小さいないし非常に小さいことである。かくして、検出素子アレイ上に暴露 された空間表記を、検出素子アレイ上のイメージの直線寸法の暴露ドメイン中の 原イメージの直線寸法に対する比率が、40:1より小さく、通常、最大で20 :1であり、好ましくは10:1より小さく、多くの場合、さらに最大で6:1 であるか、さらに4:1より小さいような線形拡大に付すことが、しばしば好ま れる。 該拡大は測定されるべき粒子のサイズに適切に合わせる。かくして、例えば、 そのパラメータを評価すべき粒子が、1/3μmないし3μmの間のサイズのも のである場合、上記比率は、好ましくは40:1ないし1:10の範囲にあり、 より好ましくは10:1ないし1:10の範囲のごとき20:1ないし1:10 の範囲にある。実施において優れた結果を与えると証明されたほとんどの具体例 において、該比率は6:1ないし2:1の範囲にある。 そのパラメータを評価すべき粒子が、3μmないし100μmの間のサイズの ものである場合、上記比率は、通常3:1ないし1:100の範囲、好ましくは 2:1および1:100の間の範囲にある。多くの実用的な具体例において、該 比率は2:1および1:2の間であろう。特に、例えば、1:1および1:10 0の範囲の1.4:1および1:100の範囲のごとき非常に小さい比率で機能 する小型高精度素子がが興味深い。 該イメージが該アレイ上に好ましく形成される比率を表記するもう一つの方法 は、該検出素子上の個別の粒子のイメージングを考慮することである。そのパラ メータが評価されるべき個別の粒子を、せいぜい25検出素子上に、特にせいぜ い16検出素子上に、より好ましくはせいぜい9検出素子上に投影することが、 しばしば好まれる。そのパラメータが評価されるべき粒子がせいぜい5検出素子 上に、さらにせいぜい1検出素子上に投影されることが、さらにより好まれる。 1粒子当たりの素子数が多い程、該個別の粒子につきより多い情報を提供し、一 方、1粒子当たりの素子数が少ない程、一回の暴露で生成し得る総数を増大させ る。 上記のごとく、比較的大量の試料を検出アレイに暴露させ得ることが本発明の 特徴的な特性の一つである。該試料を、通常20μmおよび2000μmの間の 、普通20μmおよび1000μmの間の、多くの実用的具体例においては20 μmおよび200μmの間の平均厚を有するドメインまたは試料コンパートメン トの内部に含有させる。通常、該ドメインまたは試料コンパートメントは、検出 素子アレイに実質的に平行な方向に、1mm×1mmおよび10mm×10mm の範囲の寸法を有するが、設計に依存して、より大きくても、いくつかの場合、 より小さくてもよいことが理解されるであろう。 そこから電磁波が該アレイ上に暴露される液体試料の体積は、通常、0.01 μlおよび20μlの範囲にある。そのパラメータが評価されるべき粒子が、1/ 3μmないし3μmのサイズのものの場合、そこから電磁波が該アレイ上に暴露 される液体試料の体積は、通常0.01μlおよび1μlの範囲にある。そのパ ラメータが評価されるべき粒子が、3μmないし100μmのサイズのものであ る場合、そこから電磁波が該アレイ上に暴露される液体試料の体積は、通常0. 04μlおよび4μlの範囲にある。 上記のごとく、該試料は、好ましくは、該暴露の間、静止している。しかしな がら、もう一つの具体例において、該ドメインまたは試料コンパートメント中の 試料を、該暴露の間、該ドメインまたは試料コンパートメント中を動かし、該暴 露は、該暴露の間に実質的に静止状態を得るのに充分短い時間で行う。いずれの 場合においても、それから該暴露がなされる試料の体積の綿密な制御が存在し、 それが本発明の非常に好ましい特徴の一つである。 暴露の間に試料から発せられた電磁波の少なくとも主要部が、光源から該試料 に与えられた電磁波に起因するかまたはそれから引起される場合、光源からの電 磁波の少なくとも主要部が、該試料コンパートメントの壁または該ドメインによ って規定される平面(または、該コンパートメント壁が曲面の場合、増分面(incr ement plane))に対して実質的に直角、または直角および10度の間、好ましく は直角および20度の間、より好ましくは直角および30度の間、さらにより好 ましくは直角および45度の間であるごとき、横切る方向を有していることが非 常に好まれる。これは、該電磁波が該試料コンパートメントの平面と平行に端か ら入射される場合と対照的であり、そのことは、多くの試料タイプにつき、該試 料の僅かな外輪部しか充分な発光を生じないので非常に不利であると考えられる ものである。 上記のごとく、体積のサイズを、測定の所望する統計的品質に適切に合わせる 。かくして、測定が、体積中の粒子数の測定、または粒子のサイズおよび/また は形状の測定である場合、該液体試料の体積サイズは、好ましくは、充分大きく て、その中の少なくとも2つの生体粒子を同定できるようにする。より好ましく は、該液体試料の体積サイズは、充分大きくて、その中の少なくとも4つの生体 粒子を同定できるようにする。これは、約50%の再現性誤差(repeatability e rror)に対応する。さらにより好ましくは、該液体試料の体積サイズは、充分大 きくて、その中の少なくとも10の生体粒子を同定できるようにする。これは約 33%の再現性誤差に対応する。一層好ましくは、該液体試料の体積サイズは、 充分大きくて、その中の少なくとも50の生体粒子を同定できるようにする。こ れは約14%の再現性誤差に対応する。明らかに、可能な場合、該体積サイズが さらに多い数を同定できるようにする条件を意図していることが好まれる。かく して、該液体試料の体積サイズが充分大きくて、その中の少なくとも100の生 体粒子を同定できるようにする場合、それは約10%の再現性誤差に対応し、該 液体試料の体積サイズが十分に大きく、その中の少なくとも1000の生体粒子 を同定できるようにする場合、それは約3%程度の低い再現性誤差に対応する。 もう一つのより特異的な方法で表わすと、本発明の一つの主要な局面は、 0.01μlおよび20μlの間の体積の液体分析物質を代表する液体 試料、または液体分析物質を代表する大量の液体試料から単離された粒子を、該 ド メイン中の試料からの電磁信号が暴露ドメインから外部へ通過し得る暴露ドメイ ンに負荷し、 該ドメインを通過してきた電磁信号の少なくとも1次元空間表記を活性 検出素子アレイ上に暴露し、該表記は、該暴露中に該検出素子アレイによって検 出された強度の処理を可能にするであろう条件下、該生体粒子からの電磁信号の 表記がバックグラウンド信号から区別されて同定されるように、個々の活性検出 アレイによって強度として検出され得るものであって、該条件は、該検出素子上 のイメージの直線寸法の該暴露ドメイン中の原直線寸法に対する比率が10:1 より小さくて、パラメータが評価されるべき個々の粒子が該検出素子アレイの多 くとも25個の検出素子上に投影される線形拡大を含み、 該ドメインまた試料コンパートメント中の試料が暴露の間、静止してお り、および、暴露の間に試料から発せられた電磁波の少なくとも主要部は、光源 から該試料に与えられた電磁波に起因するかまたはそれから引起される場合には 、光源からの電磁波の少なくとも主要部が、該試料コンパートメントの壁または 該ドメインによって規定される平面に対して横切る方向を有しており、 該検出素子によって検出された強度を、該生体粒子からの信号がバック グラウンド信号から区別して同定するように処理し、 および該処理の結果を、該液体試料物質の少なくとも一つの定量パラメ ータおよび/または少なくとも一つの定性パラメータと相関させること を含む、液体分析物質中の生体粒子の少なくとも一つの定量パラメータおよび/ または少なくとも一つの定性パラメータの評価方法として定義される。 上記のごとく、該検出素子によって検出された信号は、該生体粒子に結合する か、内部に保持されるか、または相互作用するかのタイプのうちの1またはいく つかのタイプの分子に起因し、当該分子は暴露の前または最中に該試料または該 単離された粒子に添加され、該分子は、1またはいくつかの以下の現象:電磁波 の減衰、電磁波で発光させた場合のフォトルミネッセンス、電磁波の散乱、ラマ ン散乱を生じる。現在最も好ましい具体例において、1以上の核酸染料および/ または1以上の電位差膜染料の有効量を添加する。 暴露の継続時間は、通常、100ミリ秒ないし5秒の範囲にあり、特に、0. 5ないし3秒の範囲にある。該暴露を、該検出素子によって検出された強度を処 理する前に複数の暴露として行うことができるが、通常、暴露は単一暴露として 行うことが好まれる。 本発明の数多くの具体例および変形は、後に続く図面および実施例から、なら びに、以下の具体例の詳細な記載から明らかになる。明細書が進むにつれ当業者 に明確になるであろうこれらおよび他のもくろみにより、本発明は、実質的に本 明細書に記載された部品および方法の新規の構築、組合せ、配列にあり、より詳 しくは、添付の請求の範囲に規定され、本明細書に開示された発明の正確な具体 例における変更は請求の範囲に包含されることを意味すると解されるべきである 。 図面の簡単な説明 図1は、特に蛍光使用による粒子評価に適した本発明の一つの具体例を示す。 図2は、蛍光ラベル化染料の初期濃度変化の効果を示す。 図3は、測定信号の引き算による体系的偏りの可能な除去を示す。 図4は、集光角が約40度の信号収集を可能とする光学配置を示す。 図5は、集光角が約70度の信号収集を可能とする光学配置を示す。 図6は、フローシステムに用いる部品を示す。 図7は、大量のミルク中の体細胞数評価用の使い捨て測定および試料採取用セ ルを示す。 図8は、大量のミルク中の体細胞数評価用の計器を示す。 図9は、FossoMatic規定計器により得られた結果に対してプロットされた1μ lのミルク中の体細胞数評価のグラフである。 図10は、ミルク試料中の計数された対象の数対蛍光発色団濃度のグラフである 。 図11は、2次元イメージ処理の効果を示す。 図12は、水性試料中の細菌の測定における、強度表記を示す。 本発明の一つの局面は、領域一面に散乱する区別される対象物を表わす強度情 報を圧縮する方法に関し、対象物は該強度情報の変動によって表わされる。 該情報は、サブ領域(sub-area)に分割された限定領域一面に分布し、各サブ 領域は該サブ領域を特有に認識する指数に割り当てられた物理的特性の測定可能 な強度の種々の度合の形態で存在する。本発明によると、該方法は該物理的特性 の強度を測定することを含む。 該物理的特性の強度を測定するそのような方法の一つは、領域一面に散乱する 対象物から放射された電磁波に暴露されたCCD素子のごとき検出素子アレイか らの電気信号を読み出すことであろう。もう一つのそのような方法は、写真フィ ルムを領域一面に散乱する対象物から放射された電磁波に暴露し、それによって 物理的特性強度の「写真」を作成し、次いで、例えば、数値を、例えば「写真」 中のグレイスケールによって表わされる強度の明確な間隔に割り当てるような方 法でデジタル化し得るものである。 強度の測定がされた場合、以下のごとく圧縮が行われる: a)互いに隣接して配置された少なくとも2×2サブ領域からなるサブ 領域群に配置された対象のサブ領域を規定し、 b)当該対象のサブ領域において、該限定領域の平面にある予め決めた 幾何学的方向に関する少なくとも1の方向導関数を評価し、該方向導関数は、該 サブ領域群に隣接してまたは近接して配置されたサブ領域における測定可能な強 度に基づき、 c)該少なくとも1方向誘導体に基づき、属性を該対象のサブ領域に割 り当てた数値に割り当て;該属性は、調整した測定可能な強度 および/または該対象のサブ領域または該対象のサブ領域に隣接してまたは近傍 に配置されたサブ領域中の該測定可能な強度の調整に対して予め決定された方針 に関する情報を表わす。 ステップa)〜c)は、該限定領域の実質的に全てのサブ領域について行い得 る。 該方向導関数の評価を用いて、該限定領域に対して対象の中心がどこに位置し ているかの示唆を与え、該限定領域中のどのサブ領域を、近傍のサブ領域からの 情報を割り当てるべきサブ領域とするかの尺度を与える。そのような情報は強度 情報であり得る。 ステップa)〜c)を、いくつかの該サブ領域につき、または該サブ領域の全 てにつき連続的に繰り返し得る。 該属性の使用は、対象のサブ領域についての情報を貯蔵する可能性を可能にし 、それで、(数学的解釈において)楕円、双曲線、または/および放物線法を、 限定された領域において、いくつのサブ領域から選択されたサブ領域へ強度情報 を割り当てるための方針として用い得、選択されたサブ領域数は、数において、 該限定領域に含有されるサブ領域数よりも少ない。 実施例1 臭化エチジウムの異なる初期濃度におけるミルク中体細胞内DNA に結合した臭化エチジウム(EtBr)からの蛍光信号の検出 試料物質はウシ全乳であった。以下の実験A、BおよびCに用いた同一の試料 物資の3つの部分の各々に、1体積部のミルクに対して2体積部のバッファー溶 液の比率でバッファーを添加した。該バッファー溶液は、EtBrの含有量が異なる 以外は同一であった。該バッファー溶液を、International IDF standard 148A: 1995-"Method C,concerning Flouro-Opto-Electronic Method"にサブじて調整 した(実験A,EtBr濃度33μg/l);実験Bについては、EtBrの濃度は前記し た量の10%であり、実験Cについては、それは前記量の1%であった。 得られた試料物質を以下の機構(図1を参照。)で測定した:OSRAM(418 90 SP 12V,20W,10度反射鏡)のタイプのハロゲンランプを、集光レンズ10 2を通して、および400と550nmとの間の波長帯の光を選択的に透過する 光学フィルター103(Ferroperm SWP 550)を通して試料コンパートメント1 04に含有される試料上に電磁波を発光する光源として用いた。該試料に起因す るいずれの蛍光信号を、約10度の集光角を持つレンズ105を用い焦点調節し て、Loral FairchildのCCD(CCD222)のタイプによって構成された2次元検 出素子アレイ107上に、源より約4倍大きなイメージを形成した。600と7 00nmとの間の波長帯の光を選択的に透過する光学フィルター106(Shott OG590およびKG5,膜厚3mm)を該試料コンパートメントと該アレイとの間に挿 入した。各実験のEtBrの最終濃度、および光源ならびに検出素子の操作は以下の ようである: 該2次元検出素子アレイからのデータをデジタル化し、その後の解析のためコ ンピュータ(示さず。)で収集した。 結果 2次元検出素子アレイからのデータを用いて、各素子によって検出された強度 が該アレイのグラフ表示上に高さで示されるイメージを形成した。各実験からの このタイプの典型的な信号の実例を図2に示し、ここに、図2Aは、実験Aで観 察された強度の表記であり、図2Bは、実験Bで観察された強度の表記であり、 図2Cは、実験Cで観察された強度の表記である。試料バックグラウンドからの 電磁信号の表記と全く異なる図中のピーク状構造は、該ミルク試料中に含有され る体細胞中のDNAに結合したEtBrの表記である。 全ての場合、図は、式:信号(ij)=絶対値(測定1(ij)−測定2(ij))を用い て該試料の1の測定を該試料の異なる部分のもう一つの測定から差し引いた、数 値的に正の結果であり、ここに、iおよびjは、CCDの列および行を表わし、 かくして、該測定システムのいずれの体系的偏りを抑制する。 図2Aに例示した実験Aにおいて、該信号強度は、大多数の細胞が該CCD上 に電荷オーバーフローを引起した信号を示し、第一に、該信号が該検出素子の範 囲の外側であった事実によりカットオフをもたらし、第2に、過負荷した検出素 子から近傍の検出素子への電荷移動により信号先端のブロードニングをもたらし た。加えて、バックグラウンド信号の変動が大きいことは明らかで、おそらく遊 離EtBrと該試料マトリックス(例えば、脂質小球およびタンパク質ミセル)との 間の相互作用のためであろう。 図2Bは、実験Bで観察された典型的な信号を例示する。実験AおよびBは、 用いたEtBrの濃度以外は同等であり、信号強度および信号ブロードニングに対す るEtBr濃度低減の有益な効果は明らかである。加えて、バックグラウンドの無作 為変動は実験Aで観察された変動の約1/2であった。 図2Cは、実験Cからの典型的な結果を例示する。この実験において、励起光 強度ならびに検出素子の積算時間を増大させた。実験Cからの結果は、該信号が 実験Bのものよりもかなり弱く、バックグラウンド信号は同様の強度であること である。 結論 上の結果は、DNA含有粒子の蛍光検出に通常用いられる濃度よりもかなり低 いEtBr濃度を用いて体細胞からの信号を検出することが可能であることを例示す る。 本発明の一つの好ましい具体例は、本実施例で用いる10度と比較して、40 ないし70度の間の集光角を有する光学システムに基づき、これは約10ないし 300倍より高いエネルギーの収集をもたらし、試薬の濃度をより一層低減する ことを可能とする。 実施例2 直列検出素子アレイの測定の組合せによる信号偏りの除去 体系的信号偏りの除去は、測定された信号の処理において興味深い。本実施例 において、Hamamatsu(S3902-128Q)のタイプの直列検出素子アレイを、図1に 例示したものと同様の配列で用いた。用いた条件下、該検出素子アレイは偶数指 数を持つ検出素子と奇数指数を持つ検出素子との間で体系的偏りを有する読出し を与えた。試料物質として水を用いて、2回の測定を行った。 結果 図3は、水の測定結果を示す。図3Aは、測定を平均偏りにつき調整した後の 最初の測定からの結果である。図3Aから、奇数および偶数検出素子の信号強度 に明らかな差異があり、全般的に、奇数指数の素子がより低い信号を有すること が明白である。図3Bはスキャン2の結果を差し引いた後のスキャン1の結果を 示す。明白なことは、奇数および偶数の体系的効果が実質的に除去され、より無 作為の特徴の偏移を有すると予測し得るベースラインを持つ信号をもたらしたこ とであり、この雑音の振幅は、1の測定に存在するいずれの無作為雑音振幅の約 1.41倍の振幅を有すると予測し得る。 結論 上記結果からの結論は、1の測定をもう1の測定から差し引くことによって体 系的偏り(systematic bias)を除去することが可能であるということである。 検出システムにおける変動に加えて、フローシステム中の壁への粒子の付着、発 光ダイオードのごとき複数の素子からなる光源からの励起光強度における変動等 のごとき、多くの他の要因によって、体系的偏りが生じ得る。例えば本実施例お よび実施例1に示したごとく行われた体系的偏りの補償は、生体粒子からの電磁 信号の表記と試料バックグラウンドからの電磁信号の表記との間の識別を高める 。しかしながら、多くの適応において、本発明の方法を用いて得た本来の識別は 体系的偏りの補償がなしでも、適切であるか、より一層適切であろう。単に1回 だけ用いられる使い捨て試料コンパートメントの使用は、フローシステム中の粒 子の付着に起因するいずれの問題をも除外する。 実施例3 試料からの信号の広角収集のための光学配置 試料から収集されたいずれの信号の強度は集光角の2乗に依存することを証明 し得る。在来の自動化検鏡観察法において、集光角は最大で20度であり、通常 、1〜5度とかなり小さい。本発明により用い得る低拡大率(または非拡大)の ため、および、それによって可能となった確固たる処理のため、一層広い集光角 を用い得る。本実施例において、2の異なる光学配置を用いて、各々、約40度 および約70度の集光角を得る。 図4は、試料コンパートメント401からの信号を収集し、2つの色消しレン ズ、一つはMelles Griot 01(LAO 014:F=21mm,D=14mm)のタイプ402およびも う一つはMelles Griot 01(LAO 111:F=80mm,D=18mm)タイプ403を用いること によって、それを検出素子404上に投影する場合に約40度の集光角を与える 光学配置を示す。 図5は、試料コンパートメント501からの信号を収集し、約5mmの半径お よび約8.3mmの深さを持つ界浸レンズ502、および1の半径が約12.5m mかつ1の半径が10.5mmの無収差メニスカスレンズ503、およびMelles Griot 01(LAO 028:F=31/mm,D=17.5mm)のタイプの2つの同一の色消しレンズ5 04および505を用いることによって、それを検出素子506上に投影する場 合に約70度の集光角を与える光学配置を示す。 実施例4 使い捨ての測定および試料採取ユニットの部品 本発明の原理による生体粒子評価に用い得るフローシステムの部品を図6に示 す。図6の部品は、以下:該試料を該フローシステムに導入する入口601、該 試料コンパートメントの上流に配置されたポンプ602、該試料の入口流を制御 するバルブ603、1またはいくつかの強制的な添加化学物質を導入できるよう にする手段604、該試料および1またはいくつかの化学成分を混合し、および /または粒子を保持するごときいずれの他の機械的または物理的操作をできるよ うにする手段605、試料コンパートメント606、該試料コンパートメントか らの流れを制御するバルブ607、該試料コンパートメントの下流に配置された ポンプ608、該フローシステムからの出口609および該フローシステムの1 またはいくつかの部品を収めるユニット610である。 分析されるべき試料の特性および試料採取および測定に関連する他の要因に依 存して、好ましいフローシステムは、図6に配置された全ての部品を常には含ま ず、または1以上の部品が一つの部品に集積され得る。本実施例はいくつかの可 能性のある構成を説明する。 A−使い捨てユニットに含有されるフローシステム 本発明のいくつかの適用は、取外し可能で使い捨てのユニット、または再生し 得るユニットに含有されるフローシステムに基づく。そのようなシステムは数多 くの利点を有し、以下:洗浄のごときメンテナンスを必要とするであろう据置き フローシステムの排除、いずれのさらなる試料の取り扱いをせずに試料採取およ び測定を可能とし、有害な試料の取り扱いをより安全にする可能性を含む。 そのようなフローシステムの一つのユニット610は、以下の部品:該試料を 該フローシステムユニットに導入し得る入口601、好ましくは該入口に密接す るかまたは該入口と共に集積され、かつ液体試料を一方向にのみに流すようにす るバルブ603、好ましくは化学成分のいずれの添加のための化学物質容器60 4、好ましくは該試料およびいずれの化学成分を混合できるようにする混合チャ ンバーまたはマニホールド605、該試料からのいずれの信号が測定される試料 コンパートメント606、該試料コンパートメントを通る試料の流れを制御する バルブ607、好ましくはガスまたは空気は自由に通過させるが該試料に関して は実質的に不可逆的に閉鎖するバルブ、最後に該試料を該入口からバルブ607 へまたは通り越して移動させることのできるポンプ608に基づく。 該入口に入るいずれの試料を分析が完了するまで該フローシステムユニット内 部に保持し得ることを意図する場合、該フローシステムからの出口であって、該 試料がそれを通って該システムから出得る該出口は、通常、供されない。該分析 の完了により、そのようなフローシステムユニットを、該試料または該試料に添 加されたいずれの化学成分の特性にかかわらず、安全に処分または再生し得る。 B−複数測定により分析された大量の試料採取のための 使い捨てユニットに含有されたフローシステム いくつかの目的のため、大きめの体積から採取した数多くの個別の試料の複数 の測定によって比較的大量の試料物質を測定できることは興味深いであろう。例 えば、サルモネラ(Salmonerlla)のごとき、非常に少量の存在でさえ不快な細 菌の存在の可能性、および、存在している場合、その濃度の評価にこれを適用す ることができる。その場合、大きめだがよく規定された量の試料物質から採取さ れた「通常量」の少数または多数の一連の測定を行い、次いで、所望により、該 少 数または多数の一連の体積からの結果を該よく規定された大きめの体積に関係付 けることは興味深い。本発明により、取外し可能な使い捨てユニットまたは再生 し得るユニットに含有されたフローシステムを用いて、これも達成し得る。その ようなシステムには、いくつかの利点があり得:複数の測定のために向上された 感度および精度、およびそれによる大きめの総体積の測定、洗浄のごときメンテ ナンスを必要とするであろう固定式フローシステムの排除、一度に試料採取し、 次いで、いずれのさらなる試料の取り扱いなくして試料採取および測定を可能と し、有害な試料の取り扱いをより安全にする可能性を含む。 そのようなフローシステムの一つのユニット610は以下の部品:該試料を該 フローシステムユニットに導入し得る入口601、好ましくは該入口に密接する かまたは該入口と共に集積され、かつ液体試料を一方向にのみに流すようにする バルブ603、好ましくは化学成分のいずれの添加のための化学物質容器604 、好ましくは該試料およびいずれの化学成分を混合できるようにし、かつ添加化 学成分と共の大きな試料体積に少なくとも対応する容積を有する混合チャンバー またはマニホールド605、該大きい試料から引き出された一連の試料につき該 試料からのいずれの信号が連続的に測定される試料コンパートメント606、該 試料コンパートメントを通る試料の流れを制御するバルブ607、最後に、個別 の測定に関連して、該混合チャンバーに含有される試料の少なくとも一部を測定 のために該試料コンパートメントに通すことが可能であって、好ましくは、大試 料が入る態様において、少なくとも該入口に入る試料体積を保持する容量を有す るポンプであるポンプ608に基づく。 該フローシステムは、該試料の異なる部分を一度に分析することを可能とする 、少なくとも一つのバルブおよび/またはポンプの制御を必要とするであろう。 C−単一測定によって分析される大量の試料採取のための 使い捨てユニットに含有されるフローシステム 大量の試料を測定できることはしばしば、興味深い。これもまた、取外し可能 な使い捨てユニットまたは再生し得るユニットに含有されたフローシステムを用 いて達成し得る。当該システムの利点は:大量の測定のために向上された感度お よび精度、洗浄のごときメンテナンスを必要とするであろう固定式フローシステ ムの排除、いずれのさらなる試料の取り扱いをせずに試料採取および測定を可能 とし、有害な試料の取り扱いをより安全にする可能性を含む。 そのようなフローシステムの一つのユニット610は以下の部品:該試料を該 フローシステムユニットに導入し得る入口601、好ましくは該入口に密接する かまたは該入口と共に集積され、かつ液体試料を一方向にのみに流すようにし、 好ましくは少なくとも該入口に入る試料体積を持つ手段を有する粒子保持手段6 05に該試料を通すか、または該試料が該フローシステムユニットから出られる ようにする出口609に連結するポンプ602またはバルブ603、好ましくは 該粒子保持手段に連結した化学成分のいずれの添加のための化学物質容器604 、好ましくは該試料といずれの化学成分とが混合できるようにする混合チャンバ ーまたはマニホールド605、該試料からのいずれの信号が測定される試料コン パートメント606、該試料コンパートメントを通る試料の流れを制御し、好ま しくはガスまたは空気は自由に通過させるが該試料の接触で実質的に可逆的に閉 鎖するバルブ607、最後に該粒子保持手段に含有される試料の少なくとも一部 を該化学成分容器を通って、測定のため該試料コンパートメントに通過させるポ ンプ608に基づく。 該部品の配置における僅かな変化で、該試料中の粒子からの信号を、該粒子保 持手段上かまたは中で静止して保持されつつ、測定することが可能となるであろ う。一つの可能性のある配置は、該粒子保持手段を該試料ユニット中に含め、該 試料を該試料ユニットを通過させることであろう。次いで、好ましくは、いずれ の化学成分を該試料コンパートメントを通過させまたはそれへ通過させて、いず れの保持されていた粒子と混合できるようにし、最後に測定を行う。 D−いくつかの試料の測定のための固定式フローシステム 多くの適用において、分析間にフローシステムのいずれの部分をも置換するこ となく1を超える試料を測定できることは興味深いであろう。そのようなフロー システムは、通常、分析機器の固定部分であろう。 そのようなフローシステムの一つは、以下:該試料が該フローシステムに入る 入口601および該試料を流すためのポンプ602、好ましくは該流れを制御す るためのバルブ603、好ましくは1を超える試料の測定のための化学成分を好 ましく含有し得る化学成分容器604、好ましくは該試料およびいずれの化学成 分の混合のための混合チャンバー605、該試料からの信号を測定するための試 料コンパートメント606、好ましくは該試料コンパートメントを通過する試料 の流れを制御するためのバルブ607、および該試料が該フローシステムから出 る出口609で構成される。 実施例5 大量のミルク中の体細胞数評価のための使い捨て測定および試料採取ユニット ミルク中の体細胞の評価に用い得るフローシステムの部品: 該試料を該フローシステムに導入する入口701、分析に先立ち試薬を含有す るコンパートメント702、該ミルクを該試薬と実質的に均一に混合できるよう にするコンパートメント703、試料コンパートメント704、該試料コンパー トメントからの流れを制御するバルブ705、該フローシステムと外部とに連結 したチャンバー706および該チャンバー内に密に適合するような寸法を有し、 かくして、該チャンバー内部へ動かしたとき、該ポンプチャンバーのフローシス テム側に低圧を生じさせるピストン707からなり、真空を発生できるピストン ポンプを図7に示す。 分析に先立ち、該試料入口を分析されるべきミルク試料に浸漬する。該試料入 口がミルク試料に浸漬している間に、少なくとも部分的に該ポンプチャンバー内 分へ該ピストンを動かすことによって、該使い捨て測定および試料採取ユニット のフローシステムに該試料を導入する。発生された真空は、該ミルク試料が該試 薬コンパートメントを通り、かくして、該コンパートメントに存在する試薬の少 なくとも一部を溶解するかまたは懸濁し、該混合コンパートメントに流れるよう な強さでありべきである。 好ましくは、該混合コンパートメントは、ミルクおよび溶解したまたは懸濁し たいずれの試薬で部分的にのみ満たされて、かくして、該混合コンパートメント の中身が該チャンバー中で自由に流れ、かくして、充分に混合されるように充分 大きな容量を有する。 混合が完了した後、該ピストンをさらに該ポンプチャンバー内部へ動かし、か くして、該試料を該試料コンパートメントへ、さらに該試料に関して閉鎖されか くして実質的に試料コンパートメントへの試料の流れを止めているバルブへ通過 させることができる真空を発生させる。 該試薬コンパートメントの寸法は、例えば、2mgのTriton X100(t-オクチ ルフェノキシポリエトキシエタノール)および5μgのヨウ化プロピジウム(CA S-25535-16-4)などの使用される試薬を貯蔵できるようにするのに適しているべ きである。該試薬コンパートメントの内部空間の形状は、好ましくは、分析に先 立ち該コンパートメントに含有される試薬の溶媒和または懸濁を促進するような ものであるべきである。 該混合コンパートメントは、分析に用いるミルクの総量に依存して、約200 μlの容積を有する。該混合コンパートメントの内部空間の形状は、いずれの液 体も一方の端からもう一方の端に流れ、かくして完全に混合できるようにするよ うなものであるべきである。 該試料コンパートメントは、10×10×0.07mm(高さ、幅、深さ)の およその寸法の空間を形成する2つの実質的に平行な平面からなる。該ユニット の作成に用いる方法に依存して、次いで、該試料コンパートメントの平均深さを 全ての個別の使い捨て測定および試料採取ユニットにつき実質的に同等にし、か くして分析中に試料コンパートメントに存在するミルクの量を再現できるように するか、または各個別の使い捨て測定および試料採取ユニットにラベル付けする ことが可能であり、このラベルは該試料コンパートメントのおよその深さを認識 し、かくして該計器が、種々の深さの試料コンパートメントに対してミルク中の 体細胞の評価を補償できるようにする。 該使い捨て測定および試料採取に用いるバルブは、液体がそれに接触するまで 、 空気を通過させることができるものである。液体が該バルブに接触してしまうと 、該バルブは実質的に不可逆的に閉鎖し、かくして液体も空気もそれを通過でき ないようにする。そのようなバルブの一つを、Porex Technology GmbH,German(X M-1378,EDP#NS-7002)からのファイバー材料を用いることによって構成し得る。 実施例6 大量のミルク中の体細胞数評価のための計器 図8は、大量のミルク試料中の体細胞数評価に用い得る計器を例示する。該計 器は、外部電源801または、Wetronic Inc.が製造する充電可能な鉛蓄電池8 03(12V,2.2Ah)(WE12-2.2)のごとき、内部電源のいずれかで稼動する。 該電源器/バッテリー充電器802は計器の異なるユニットに供給する。該電 源器は、該外部または内部電源のいずれかからの電力を用い得、操作中に2つの 電源を切りかえることが可能である。該計器がスタンバイしているときは、電力 消費を低減することが可能である。 体細胞数の評価を、試料コンパートメント807中に存在する体細胞内のDN Aに結合した蛍光発色団由来の蛍光信号を検出することによって行う。該試料コ ンパートメントは、透過物質の2つの実質的な平面によって規定され、かくして 、約10×10×0.7mm(高さ、幅、深さ)の寸法のコンパートメントを形 成する。 高エネルギーの光(550nm以下の波長の励起光)を検出モジュール811 の方向に向かって該試料コンパートメントを通過させることによって蛍光を発生 させる。励起光源804は、OSRAM−64255(8V、20W Photo Opti c Lamp)のタイプのハロゲンランプまたはNSPG−500SまたはNSOE− 590S(Nichia Chemical Industries Ltd.,Japan)のタイプの、例えば、4 以上の数多くの発光ダイオードのいずれかであり得る。 550nmを超える波長の励起光由来の実質的にいずれの成分も該試料コンパ ートメントに到達しないように取り除くために、光学フィルター805を行路に 挿入する。このフィルターは、Ferroperm SWP550のタイプで赤外線を吸収する2 m m基板(Hoya,CM-500)上の両面干渉フィルターである。 さらに赤外線が該試料コンパートメントに到達することを防ぐため、熱吸収フ ィルター806を行路に置く。このフィルターは、KG5またはKG3のタイプ (3mm厚)である。このフィルターは、光源として発光ダイオードを用いる場合 には、除外し得る。 該試料コンパートメントから発せられた光を、少なくとも一つのレンズ808 を用いて該検出モジュールのセンサー上に焦点調節する。このレンズは、0.1 0の開口数を持つ標準×4顕微鏡対物レンズ(G.J.Carl Hansens Eftf.,Denma rkによって供給)である。該レンズを、該試料コンパートメント中の対象物のイ メージを原対象物とほぼ同一サイズ(倍率約×1)を有する検出モジュールのセン サー上に与えるように配置する。575nm未満の波長の試料コンパートメント から発せられる光由来の実質的にいずれの成分も該検出モジュールに到達しない ように取り除くために、光学フィルター809を行路に挿入する。このフィルタ ーはSchott OG590(3mm厚)のタイプのものである。 さらに赤外線が該検出システムに到達することを防ぐため、熱吸収フィルター 808を行路に置く。このフィルターは、Schott KG5またはKG3(3mm厚)の タイプのものである。このフィルターは、光源として発光ダイオードを用いる場 合には、除外し得る。 該試料コンパートメントからのフィルターを通した光を、GCA325KBL (L & G Semiconによって供給)のタイプの電荷結合素子(CCD)811によ って検出する。該CCDに510×492検出素子を装着する。 該CCDからの電気情報を、アナログ・デジタル変換モジュール812(AD C)によって増幅し、測定する。 該計器の操作を、コンピュータユニット813によって制御する。該コンピュ ータは、長期貯蔵用の不揮発性貯蔵キャパシティー(EEPROM)ならびに揮 発性貯蔵キャパシティー(RAM)を装着したMotrola DSP56824 16ビットデ ジタル信号プロセッサーである。該コンピュータは、該ADCモジュールからの CCDの各検出素子の測定された光強度についての情報を集め、該試料コンパー ト メント中に存在するミルク試料中の体細胞数評価にそれを用いる。該コンピュー タモジュールにリアルタイムクロックを装着する。 該ミルク試料中の体細胞数評価の結果をタイプMDLS16166−3V(Va ritronixによって供給)のディスプレイ815に表示する。 該ミルク試料中の体細胞数評価の結果を出力端子816の使用によって外部コ ンピュータ(示さず)に転送もし得る。 該計器の使用者は、キーパッド814を形成するキーの集まりで、その操作を 制御し、関連のある情報を入力し得る。該キーパッドは、ECO1625006 SPのタイプの16キーモジュールである。 実施例7 大量の水性試料中の細菌数評価のための計器 図8は、大量の水性試料中の細菌数評価に用い得る計器を示す。該計器は、外 部電源801または、Wetronic Inc.が製造する充電可能な鉛蓄電池803(12V ,2.2Ah)(WE12-2.2)のごとき、内部電源のいずれかで稼動する。 該電源器/バッテリー充電器802は計器の異なるユニットに供給する。該電 源器は、該外部または内部電源のいずれかからの電力を用い得、操作中に2つの 電源を切りかえることが可能である。該計器がスタンバイしているときは、電力 消費を低減することが可能である。 体細胞数の評価を、試料コンパートメント807中に存在する体細胞内のDN Aに結合した蛍光発色団由来の蛍光信号を検出することによって行う。該試料コ ンパートメントは、透過物質の2つの実質的な平面によって規定され、かくして 、約10×10×0.7mm(高さ、幅、深さ)の寸法のコンパートメントを形 成する。 高エネルギーの光(550nm以下の波長の励起光)を検出モジュール811 の方向に向かって該試料コンパートメントを通過させることによって蛍光を発生 させる。励起光源804は、OSRAM−64255(8V,20W Photo Opt ic Lamp)のタイプのハロゲンランプまたはNSPG−500SまたはNSOE −5 90S(Nichia Chemical Industries Ltd.,Japan)のタイプの、例えば、4以 上の数多くの発光ダイオードのいずれかであり得る。550nmを超える波長の 励起光由来の実質的にいずれの成分も該試料コンパートメントに到達しないよう に取り除くために、光学フィルター805を行路に挿入する。このフィルターは 、Ferroperm SWP550のタイプで赤外線を吸収する2mm基板(Hoya,CM-500)上 の両面干渉フィルターである。 さらに赤外線が該試料コンパートメントに到達することを防ぐため、熱吸収フ ィルター806を行路に置く。このフィルターは、タイプKG5またはKG3( 3mm厚)である。このフィルターは、光源として発光ダイオードを用いる場合 には、除外し得る。 該試料コンパートメントから発せられた光を、少なくとも一つのレンズ808 を用いて該検出モジュールのセンサー上に焦点調節する。このレンズは、0.1 0の開口数を持つ標準×4顕微鏡対物レンズ(G.J.Carl Hansens Eftf.,Denma rkによって供給)または標準×10倍顕微鏡対物レンズである。該レンズを、該 試料コンパートメント中の対象物のイメージを元の対象物の約4ないし6倍のサ イズ(倍率約×4〜6)を有する検出モジュールのセンサー上に与えるように配 置する。 575nm未満の波長の試料コンパートメントから発せられる光由来の実質的 にいずれの成分も該検出モジュールに到達しないように取り除くために、光学フ ィルター809を行路に挿入する。このフィルターはSchott OG590(3mm厚) のタイプのものである。 さらに赤外線が該検出システムに到達することを防ぐため、熱吸収フィルター 808を行路に置く。このフィルターは、Schott KG5またはKG3(3mm厚)の タイプのものである。このフィルターは、光源として発光ダイオードを用いる場 合には、除外し得る。 該試料コンパートメントからのフィルターを通した光を、GCA325KBL (L & G Semiconによって供給)のタイプの電荷結合素子(CCD)811によ って検出する。該CCDに510×492検出素子を装着する。 該CCDからの電気情報を、アナログ・デジタル変換モジュール812(AD C)によって増幅し、測定する。 該計器の操作を、コンピュータユニット813によって制御する。該コンピュ ータは、長期貯蔵用の不揮発性貯蔵キャパシティー(EEPROM)ならびに揮 発性貯蔵キャパシティー(RAM)を装着したMotrola DSP56824 16ビットデ ジタル信号プロセッサーである。該コンピュータは、該ADCモジュールからの CCDの各検出素子の測定された光強度についての情報を集め、該試料コンパー トメント中に存在するミルク試料中の体細胞数評価にそれを用いる。該コンピュ ータモジュールにリアルタイムクロックを装着する。 該大量の水性試料中の細菌数評価の結果をMDLS16166−3V(Varitr onixによって供給)のタイプのディスプレイ815に表示する。 該大量の水性試料中の細菌数評価の結果を出力端子816の使用によって外部 コンピュータ(示さず)に転送もし得る。 該計器の使用者は、キーパッド814を形成するキーの集まりで、その操作を 制御し、関連のある情報を入力し得る。該キーパッドは、ECO1625006 SPのタイプの16キーモジュールである。 実施例8 規定の計器の結果と比較した本発明による大量のミルク中の体細胞数評価 本発明による大量のミルク中の体細胞数評価の結果をFossoMatic400規定計器 (Foss Electric,Denmark)から得た結果と比較した。 個別のウシ由来の191ミルク試料を、製造者によって供された指示に準じ、 FossoMatic計器で測定した。 FossoMaticでの測定の完了により、残存試料の1ml(±2%)部分を採取し 、1ml(±1%)の試薬水溶液を混合し、0.25%(w/v)Triton X-100( t-オクチルフェノキシポリエトキシエタノール)および25μg/mlヨウ化プ ロピジウム(CAS-25535-16-4)を含有するミルク溶液を生じた。 大量のミルク中の体細胞数評価を、ハロゲン光源(OSRAM−64255(8V , 20w Photo Optic Lamp))、光学フィルター(Ferroperm SWP550(赤外線を吸収す る2mm厚基板(Hoya,BG-39)上の両面干渉フィルター))および熱吸収フィル ター(Schott KG5,3mm厚)からなる励起モジュール、および集光レンズ、該 センサー素子に約×1の倍率を与えるように配置された0.10の開口数を持つ 標準×4顕微鏡対物レンズ、光学レンズ(Schott OG590,3mm厚)および熱吸 収フィルター(Schott KG5,3mm厚)およびCCD検出器(Sony CX 045 BL) からなる検出モジュールを装着した本発明による計器で行った。 ミルク溶液の一部を、ほぼ検出モジュールの集光面に置かれた2枚の実質的に 平行なガラス板の間に置き、該励起モジュールから発せられた励起光で照射した 。該2枚の実質的に平行なガラス板の間の距離は、約100μmであった。該C CDのサイズ、用いた倍率、および該平行ガラス板間距離で規定され、該検出モ ジュールで検出された体積は、約1μlに相当し、かくして、約0.5μlのミ ルクを含有する。 該試料コンパートメントは静止フローセルであった。該ミルク溶液を、該試料 コンパートメントの下流に配置された蠕動ポンプの使用によって該試料コンパー トメントに入れた。フローセル内部の試料の動きを抑えるため、バルブを、該フ ローシステム中、該試料コンパートメントの極近傍に置いた。 各観察は、該ミルク溶液の2つの部分の測定に基づいた。第1の測定から第2 の測定を数値的に差引き、負の結果を有する全ての値に0を割り当てることによ って切り捨てて、該2つの測定を処理した。各観察で表された体細胞数を、得ら れた観察中の「ピーク」の数を認識し、計数することによって測定した。 大量のミルク中の体細胞数評価を同一試料溶液からの2の観察において計測さ れたピークで表現し、かくして、1μlのミルク当たり体細胞数で表現した。 該2つの測定によって得られた結果を、本発明による評価(「細胞数」と表示) 対FossoMatic計器によって得られた結果のグラフとして、図9に示す。図9Aは 、該191試料の結果のグラフを示す。図9Bは、それらの試料が400細胞/ μl未満の推定体細胞数を有するとみなした場合に得られた結果である。 結論 図9に示した上記の試験から得られた結論は、本発明によるミルク中の体細胞 数評価は一般に、FossMatic計器によって得られた結果とよく一致した。 実施例9 本発明による散乱する生体試料中の生体粒子評価に対する蛍光発色団濃度の効果 本発明による生体試料中の生体粒子の評価を行う場合、分析される試料溶液の 体積を最大限にすることは、しばしば興味深い。これは、例えば、分析される試 料の深さを増すことによって達成し得る。 効果的な焦点調節による限界を除けば、深さは、分析される試料の散乱または 減衰特性が該試料の有効深さを限定することを意味する。 多数の粒子または測定されるいずれの信号の散乱あるいは他の減衰を生じる可 能性のある他の粒子を含有する試料を分析する場合、これは該試料の有効深さを 限定し得る。これの原因は該試料中に比較的深く配置された粒子に由来するいず れの信号が、該試料の端に向かってトローリングする間に減衰されたことであり 得る。 そのような試料物質の一つがミルクである。ミルクは多数の脂質小球およびタ ンパク質ミセルの両方を含有する。この結果として、ミルクは高度な散乱媒体で ある。 該試料からの蛍光信号の測定に基づく方法の使用による大量のミルク中の体細 胞数を評価する場合、ミルクの散乱特性が分析する試料の有効深さを限定し得る 。これは、一部、試料中深く配置された細胞に起因するいずれの信号の減衰のた めだけではなく、遊離形態のいずれの蛍光発色団分子によって生じたバックグラ ウンド信号の変動が増大し、かくして該体細胞由来の信号を認識することをより 困難にするという事実のためでもある。 本実施例は、ミルク試料において同定し得る体細胞数に対する蛍光発色団の濃 度の効果を例示する。該試料は、ブロノポールと共に保存された単一のウシ試料 である。該試料中の体細胞の概数は、本条件下で1150および1200の間の 対象物が計測されたことを示唆した。 該試料を、該試料の深さを表わす約100μmの距離で離された実質的に平行 な2枚のガラス板からなる測定セル中で測定する。該試料の異なる部分で2回測 定を行い、得られたイメージは、初めの測定から後の測定を差引き、次いで、負 の結果に値−1をかけ、かくして、全て0以上の値を含む最終イメージを形成す ることによって構成された。 分析する試料の(約95μmの該ミルク試料有効厚をもたらす)体積の約5% の量で、試薬を該ミルク試料に添加した。該試料は、最終濃度0.24%(w/v )をもたらすTriton X 100(t-オクチルフェノキシポリエトキシエタノール) および蛍光発色団として、89および2.4μg/mlの間の範囲の最終濃度をも たらすヨウ化プロピジウム(CAS−25535−16−4)を含有する。 ヨウ化プロピジウム濃度の減少による信号の低減を補償するため、該検出シス テムの電気的ゲインをそれに従って調整した。 実験結果を図10に示し、それは計測された対象物数対ヨウ化プロピジウム濃 度のグラフを示す。 結論 上記調査の結論は、散乱特性を有する試料を測定する場合、蛍光発色団濃度を 減少させることによって分析する試料の深さを増すことが可能なことである。 実施例10 2次元イメージ処理 本発明によると、電荷結合素子(CCD)のごとき検出素子アレイ、例えば、 SONY−CX045による粒子からの信号測定の結果を、各検出素子の強度を 濃度または色で表わし得る2次元イメージとして映像化し得る。 図11Aは、ミルク中の体細細胞測定からのイメージの区分表示を示す。図1 1Aが基礎とする強度を下記表1に示す。図11において、強度を、低強度が明 るめの影、高強度が暗めの影を有するような灰色の影で表わす。 各体細胞がほぼ2×2検出素子のサイズを有するイメージを生じると仮定する と、図11Aに表示される体細胞数は約10であると推定し得る。 測定において表わされる粒子数をコンピュータに測定させる苦労は、測定結果 に適用した場合、対象物の概数を与える一式の規則または指示を該コンピュータ に構成すること関係する。 そのような簡素な規則の一つは、所与の閾値を超える強度を有する検出素子数 を同定することであろう。平均して各対象物が所与の検出素子数における強度で 表わされると仮定して、同定した検出素子の数を対象物の概数に調整し得る。そ のような方法は、イメージのサイズのほぼ正しい推定が得られるということに依 存する。 以下に、以前の評価方法を対象物イメージのサイズにあまり依存しないように する、イメージの予備処理を表わす。該処理の効果は、イメージの所与の領域の 強度情報を実質的に1の数に集中させることである。 a)該処理の第1ステップは、検出されるべき対象物イメージのサイズと少な くとも同一のサイズを有する領域を定めることである。本実施例において、この 領域は5×5検出素子サイズであるが、分析する対象物イメージの特性に依存し て異なるサイズの領域を使用し得る。この領域を、該検出素子によって規定され た2次元座標系に配置する。本実施例において、最初に、この領域を該座標系の 左上角に配置する。当該領域の各々につき、データ値が該領域を表わす値を持つ と規定する。 次のステップは、該領域を表わすデータ要素の値を調整することである。これ を、先ず、該領域の中心周りの強度勾配を検討し、次に該領域の中心付近に置か れた検出素子の強度を検討することによって行う。これらのステップの順序を入 れ替えることは可能である。これは、選んだ順序に依存して異なる結果を生じる 。 b)該領域中心周りの強度勾配は少なくとも2つの検出素子の強度値の調査に 基づく。本実施例において、本発明者らは、該領域中心に置かれた検出素子を含 む3つの検出素子の強度値を推定した。該領域中心に、該領域中心に対して水平 、垂直、または斜め方向に、全部で8つの勾配が生じる。 該領域の中心をAとして、検出素子の同定を以下のごとく仮定した: 該8つの異なる勾配を以下の検出素子によって規定する: [A,B0,B]、[A,C0,C]、[A,D0,D]、[A,E0,E]、 [A,F0,F]、[A,G0,G]、[A,H0,H]、[A,I0,I]。 該領域を表わす値を、該勾配検査の結果に依存して異なった仕方で調整し得る 。本実施例において、以下に定義するごとく、以下の勾配検査の一つが真ならば 、0に調整する: もし、 が真ならば、該領域の値は0である。 該領域値を、該領域につき個別に貯蔵するか、またはAとして認識される検出 素子値と置換して使用するかのいずれかをし得る。本実施例において、該領域値 を用いて、Aの値を置換し、引き続く分析において検出素子の強度値として用い る。 以前のステップを完了したとき、a)による新たな範囲を規定する。該新たな 範囲を該イメージの異なる位置に置く。本実施例において、該新たな範囲の位置 は、該領域をその行の2列分下に移動させることによって規定される。行の終わ りに達したら、第1列の2列右に移動させて、次の範囲を配置する。実質的に全 てのイメージを調査するまで、この仕方で該範囲を移動させる。 c)b)によって、実質的に全てのイメージを調査したとき、該領域の値を規 定することにおける第2のステップは、該領域の中心値のすぐ隣に配置された検 出素子に基づく各範囲の値を調整することを含む。本実施例において、これを、 以下の表現の結果を各範囲の値に割り当てることによって行う: (「&」は、理論演算子ANDを表わす。) 上で概略した方法により処理した表1のデータおよび図11Aを、表2および 図11Bに示す。 実質的に全ての検出素子領域につきステップb)およびc)の両方を完了した とき、該イメージに表される対象物の概数は、各範囲につき推定されたt値に基 づいて行い得る。 該処理に用いられる範囲と同じかそれよりも小さい検出素子の範囲に信号が表 される各対象物のイメージは、実質的に全ての検出素子領域につきステップb) およびc)の両方を完了したとき、実質的に唯一の値をもたらす。これは、各範 囲の値を比較することによりイメージに表される対象物の総数を推定して、閾値 を与えることを可能とする。何故ならば、各対象物は実質的に単に一つの値で表 されるからである。 実施例11 水性試料中の細菌数評価 実施例7に記載の計器を用い、本発明により水性試料中の細菌数を評価した。 実験を以下のように行った: 0.3gの量にてグルコースを30mlのバッファー化ペプトン水(Pepton Wat er)(LABO3627,Bie&Berntsen,Denmark)の一部に添加した。このブロスを、天然 細菌叢を含有する生乳の100μlで接種した。接種後、該ブロスを約30℃に て24時間インキュベートした。 インキュベーションに続いて、該ブロスを激しく混濁させた。経験的に、その ような培養は、1mlあたり1×109ないし2×109コロニー形成単位を含 有する。 該ブロス/試薬溶液の25μl部を、0.13%のTriton X 100、13μg/m lをヨウ化プロピジウムおよび0.5%のエチレンジアミン四酢酸(EDTA,Sigma E4884)を含有する1mlの試薬水溶液に移した。 混合後、該ブロス/試薬溶液の一部を該検出モジュールのほぼ焦点面に置いた 2枚の実質的に平行なガラス板の間に入れ、該励起モジュールから発光された励 起光で照射した。 該平行ガラス板間距離は約100μmであった。該CCDのサイズ、使用する 倍率、および該平行ガラス板間距離によって規定される該検出モジュールによっ て検出される体積は、約0.04μlに相当し、かくして約0.001μlの該イ ンキュベートしたブロスを含有する。 該試料の異なる部分の2つの測定を行った。第2の測定を第1の測定から差引 き、以下の式によって、ゼロ以下の値を変換した: MAX((測定(ij)−測定2(ij)),0) 結果 上記のごとく、2つの測定からの強度の差引きの結果を図12に示す。強度の 差引きの結果を、各検出素子につき得られた結果を灰色の影に転換し、明るい影 は低強度、暗い影は高強度を表わす。 該測定に表される対象物数を、実施例10に記載したごとき本発明による方法 により計数し、該試料体積中の細菌数評価は1601であった。 1の観察におけるカウント数は1000ないし2000の範囲にあると予測さ れる。かくして、実施例7に記載の計器は水性試料中の細菌数を評価できると結 論しても妥当である。 具体例の詳細な記載 数多くの好ましい具体例を上に記載しつつ、多数の仕方で、本発明を行い、利 用し得る。以下に、本発明に関係する数多くの測定および詳細の考察を示す、好 ましい具体例および本発明を実施する可能性を示す具体例の両方を含む。いくつ かの具体例を、残りの請求の範囲および明細書中の記載を考慮して可能性のある および好ましい具体例の簡単な指示で理解されるべく、番号付けした項目で示し た。 検出素子 本発明の方法において、暴露領域を規定し、外部に暴露される試料から発せら れた電気信号に対して透明の壁を有する試料コンパートメント中の液体試料物質 の試料を配列することによって、および該試料コンパートメント中の試料からの 電気信号のイメージを検出素子アレイ上に形成することによって、および該生体 粒子からの信号を試料バックグラウンドから区別して同定するように該検出素子 上に形成されたイメージを処理することによって、および認識された生体粒子か らの信号に基づいて大量の液体試料物質中の生体粒子を評価することによって大 量の液体試料中の生体粒子の評価を行う。 本明細書および請求の範囲において、「生体粒子」なる語は、体細胞、赤血球 、血小板、細菌、酵母細胞、細胞フラクション、脂質小球、タンパク質ミセル、 プランクトン、藻類またはそれらのフラクションのごとき、生命体に起因するか またはそれらに見出される粒子を意味する。 本明細書および請求の範囲において、「生体試料物質」なる語は、しばしば、 生体起源の、またはヒト起源標本、動物起源標本、飲料水、排水、プロセス用水 、海水、湖水、河川水、地下水、食品、飼料または食品もしくは飼料の成分、ミ ルクまたは乳製品、血液または血液製剤、尿、糞、唾液、炎症標本、石油化学工 業由来の本、医薬工業由来の標本、食品または飼料工業由来の標本、またはそれ らの製品のごとき、生体粒子が見出されるであろう物質の液体試料物質を意味す る。 本方法は、試料物質中の事実上全ての成分が該評価が基礎とする測定の間に該 試料中に存在する場合、分析されるべき試料物質を分析できるようにする。これ は、該液体試料物質が生体試料物質である場合に、しばしば実用的である。何故 ならば、それは、しばしば、選択的に1またはいくつかの、あるいは実質的に全 ての成分を、分析に先立ち、試料物質の試料から除去するというかなりの困難性 に関連するからである。 検出アレイ 該検出アレイを、それらが実質的に直線を形成するように配置し得る。多数の 検出素子を用いる場合、それらを、該検出素子が一連の実質的に平行な直線を形 成し、しばしば、該検出素子アレイを一つの面に置くように2方向に配置し得る 。検出素子のこの平面は、しばしば、該試料コンパートメントの内部の端に平行 に配置される。 信号調整−ハードウェア 該検出素子により検出された信号は、通常、電磁波であり、従って、それらの 信号を電圧または電流のごとき測定可能な信号に変換する方法を有することが好 ましい。多くのそのような信号は、変化するバックグラウンド、または偏りを有 し、従って、少なくとも部分的にそれらの効果を除去し得る方法を有することが 好ましい。これは、しばしば、1またはいくつかの近傍の検出素子の信号を参照 として用いることによって達成し得る。 もう一つの有用な方法は、該検出素子のいずれの変化する強度を、好ましくは 、 1またはいくつかの以前の測定からの結果の使用によって調整するものである。 検出素子アレイは、しばしば、多数の検出素子で作成され、従って、それは、 測定された信号数を、好ましくはいずれの重大な情報を損失せずに、評価に先立 って低減するのに有利であり得る。そのような方法の一つは、例えば、2、こと によると、2を超え、8または16またはさらに32以上を一つの信号にまとめ るという、1以上の検出素子からの信号を一つの信号にまとめることである。 いくつかの場合、例えば、アナログ−デジタル変換において、2、好ましくは 3、より好ましくは4、より好ましくは5、より好ましくは6、より好ましくは 7、より好ましくは8、より好ましくは8を超える別々の出力チャネルのレベル を、1、好ましくは1を超える出力チャネルが実質的に他の出力チャネルと異な るレベルを有するように調整することが興味深く、ここに、どの出力チャネルま たはその組合せが実質的に異なる出力レベルを有するかの同定が、当該信号の強 度を相関付けられる。 いずれの測定された信号の分析について、しばしば、該信号を、いずれの信号 の所与の強度をデジタル表記に変換するように該信号をデジタル化することが必 要である。これらのチャネルのどれが他のチャネルと異なる信号を有するかに関 する情報が強度を決定する一連のチャネルを有することによってか、または、さ らに、好ましくは2値表記に類似する仕方で、組合せを形成する1以上のこのチ ャネルを有することによって、これを行い得る。焦点調節−レンズ 該試料の少なくとも一部からの信号を、焦点調節手段の使用によって、好まし くは、一つのレンズの使用によって、より好ましくは2つのレンズの使用によっ て、より好ましくは2を超えるレンズの使用によって、該検出素子アレイ上に焦 点調節する。該焦点調節システムに用いるレンズの数は、いずれの測定システム の複雑性に影響する。通常、2以上のレンズのシステムが好まれ、2枚のみまた は1枚のみのレンズのシステムが好ましい。適用性焦点調節 該試料からの信号のいずれの検出器上への焦点調節は、いずれの検出器に対す る該試料の位置に依存する。測定システムの構成が、該試料および検出器の相対 位置を変化させ得る場合、該システムの焦点調節を調整することができるという 利点がある。これは、先ず、該試料からのいずれの信号を少なくとも1回測定し 、次いで、それに基づき該システムの焦点調節を調整することによって、しばし ば、達成される。許容される焦点調節を得るために、この手順を何回も繰り返し 得る。同一の方法で、該試料または試料物質からの信号の焦点調節を調整し、好 ましくは、ここに、該調整の程度を該試料からの信号の少なくとも1回の測定に よって決定する。 焦点調節−拡大 検出素子によって検出された電磁波の量を増大させるため、1以上のレンズを 用いて、該試料からの信号を該検出素子アレイ上に焦点調節することがしばしば 好ましい。そのような焦点調節の倍率は、該システムの他の部品の機構、または 用いる粒子もしくは試料物質に依存して、1/1とは異なり得る。例えば、粒子 の形態学的特性を評価する場合、拡大が実用的である。 該粒子が比較的小さい状況において、検出素子アレイ上の生体粒子イメージの サイズに対する生体粒子のサイズの比率は、1/1以下、好ましくは1/1未満 かつ1/100を超え、さらに1/1未満かつ1/40を超え、他の好ましい状 況において、1/1未満かつ1/10を超え、さらにいくつかの状況において、 該比率が、1/1未満かつ1/4を超え、より好ましくは1/1未満かつ1/2 を超えるであろう。 焦点調節−1/1 問題の粒子が検出素子と同等の寸法を有している場合、約1/1の倍率を有し 、かくして、いずれの1または極く少数の検出素子上にいずれの粒子イメージを 焦点調節することが好まれる。これは、いくつかの条件下、いずれの信号の好都 合 な検出を供する。 これらの状況において、該検出素子アレイ上の生体粒子イメージのサイズに対 する生体粒子のサイズの比率は、5/10ないし20/10の区間にあり、好ま しくは6/10ないし18/10の区間にあり、より好ましくは7/10ないし 16/10の区間にあり、より好ましくは8/10ないし14/10の区間にあ り、より好ましくは9/10ないし12/10の区間にあり、より好ましくは実 質的に10/10に等しい。 焦点調節−縮小 用いる検出素子と同等か、それより大きい寸法を有する粒子を分析する場合、 当該粒子イメージのサイズを該イメージのサイズが検出素子のサイズと同等な程 度まで縮小するのがしばしば有利である。 これらの状況において、該検出素子アレイ上の生体粒子イメージのサイズに対 する生体粒子のサイズの比率が、1/1以下であり、好ましくは1/1未満かつ 1/100を超え、より好ましくは1/1未満かつ1/40を超え、より好まし くは1/1未満かつ1/10を超え、より好ましくは1/1未満かつ1/4を超 え、より好ましくは1/1未満かつ1/2を超えることが好まれる。 焦点調節−縦横比 驚くべきことに、粒子の評価に対して考え得る悪影響を有さずに、該検出素子 アレイ上のイメージの縦横比はかなり歪んでいることが判明した。そのような状 況において、該検出素子アレイ上の生体粒子イメージの2つの寸法の長い方に対 する短い方の比率は、該生体粒子の対応する寸法比と比較して、実質的に1以下 であり、好ましくは1/2以下、より好ましくは1/4以下、より好ましくは1 /10以下、より好ましくは1/50以下、より好ましくは1/100以下、よ り好ましくは1/200以下であることが好まれる。そのような状況において、 該検出素子アレイ上の生体粒子イメージ2つの寸法の長い方に対する短い方の比 率は、特定の事情において、実質的に該検出素子アレイによって広がる領域内部 と同一ではない。 焦点調節−集光角 用いる焦点調節配列の集光角は該検出素子アレイ上に集められたいずれの信号 の強度に対して影響を有する。従って、高感度が必要とされる場合、該集光角を 大きくすることが実用的である。該集光角の好ましいサイズも、焦点深度のごと き、該システムに対してなされる他の要求によって決定され得る。これらの状況 において、該焦点調節手段の集光角は、15度以下であり、好ましくは15度を 超え、より好ましくは30度を超え、より好ましくは60度を超え、より好まし くは90度を超え、より好ましくは120度を超え、より好ましくは150度を 超える。 検出素子−サイズ 該検出素子のサイズは、ある程度、その感度を決定する。従って、いくつかの 適用において、約1μm2以下のサイズの検出素子を有することが興味深い。特 定の状況において、該検出素子アレイにおける検出素子のサイズが、20μm2 未満であり、好ましくは10μm2未満であり、より好ましくは5μm2未満であ り、より好ましくは2μm2未満であり、より好ましくは1μm2以下である。他 の状況において、該検出素子アレイにおける検出素子のサイズは、5000μm2 以上であり、好ましくは2000μm2以上であり、より好ましくは1000μ m2以上であり、より好ましくは500μm2以上であり、より好ましくは200 μm2以上であり、より好ましくは100μm2以上かつ200μm2未満であり 、より好ましくは50μm2以上かつ100μm2未満であり、より好ましくは2 0μm2以上かつ50μm2未満である。 検出素子−縦横比 該検出素子の縦横比は、粒子評価のための信号収集に重要であり得る。約1/ 1の比率が時々好まれるが、いくつかの条件下、1/1とは異なる比率を用いる ことが好ましい。特に、これが増大した量のいずれの試料からの信号検出を容易 にする場合、かくして、より多くの粒子の同時評価を可能にする。それらの事情 において、該検出素子アレイにおける検出素子の長い方の高さまたは幅に対する 短い方の高さまたは幅の比率は、実質的に1以下であり、好ましくは1/2未満 であり、より好ましくは1/4未満であり、より好ましくは1/10未満であり 、より好ましくは1/50未満であり、よリ好ましくは1/100未満であり、 より好ましくは1/200未満である。 貯蔵容量 例えば、該測定素子から測定された信号についての情報を貯蔵するために用い る貯蔵容量は、しばしば、製造費用に対して顕著な効果を有する部品の一つであ る。従って、該検出素子アレイにおける検出素子からの測定された信号を貯蔵す るのに用いられる実質的にいずれの貯蔵容量手段無しに、試料中の生体粒子評価 を行うように、そのような貯蔵容量の実質的にいずれの使用なしに、粒子評価を 行えることは興味深い。 一方、いずれの貯蔵容量の使用無しに評価を達しすることは、しばしば困難で あるが、そのような貯蔵容量が全ての測定された検出素子からの情報を貯蔵する のに必要とされる量を超えないべきであることが好ましく、好ましくは、情報の フラクションのみが貯蔵され得ることである。 いくつかの状況において、該検出素子アレイにおける検出素子から測定された 信号を貯蔵容量によって貯蔵し、該貯蔵容量は、該検出素子アレイにおける検出 素子数以下、好ましくは検出素子数の1/2未満、より好ましくは検出素子数の 1/4未満、より好ましくは検出素子数の1/8未満、より好ましくは検出素子 数の1/16未満、より好ましくは検出素子数の1/32未満、より好ましくは 検出素子数の1/64未満、より好ましくは検出素子数の1/128未満、より 好ましくは検出素子数の1/256未満、より好ましくは検出素子数の1/51 2未満、より好ましくは検出素子数の1/1024未満の測定数を貯蔵できる。 他の特定の事情において、該検出素子アレイにおける検出素子からの測定され た信号を貯蔵容量によって貯蔵し、該貯蔵容量は、該検出素子アレイにおける検 出素子数以上、好ましくは検出素子数の2倍以上、より好ましくは検出素子数の 4倍以上、より好ましくは検出素子数の8倍以上、より好ましくは検出素子数の 16倍以上、より好ましくは検出素子数の32倍以上、より好ましくは検出素子 数の64倍以上、より好ましくは検出素子数の128倍以上、より好ましくは検 出素子数の256倍以上、より好ましくは検出素子数の512倍以上、より好ま しくは検出素子数の1024倍以上の測定数を貯蔵することが可能である。 その他、粒子評価のより複雑な局面は、かなりな量の貯蔵容量を要求し得る。 従って、この局面において、用いる検出素子が一回の測定で収集するより多くの 情報を貯蔵し得る貯蔵容量を有することが必要であり得る。 セル 分析される試料を含有する試料コンパートメントは、該検出素子アレイに暴露 され得、かくして多くの粒子を同時に分析できるように、好ましくは、できるだ け多くの試料体積を配置する。これを達成する一つの方法は、検出素子の平面と 平行ではない方向に試料コンパートメントの厚を規定し、かくして、該検出素子 に暴露された試料コンパートメント当たりの有効体積を増大させることである。 最適厚は、しばしば、焦点調節システムのいずれの有効焦点深度により決定され る。 そのような場合、該試料コンパートメントは、検出素子アレイの平面に実質的 に平行ではない方向の試料の寸法を20μm以下の厚に、好ましくは20μmを 超える厚に、より好ましくは40μmを超える厚に、より好ましくは60μmを 超える厚に、より好ましくは80μmを超える厚に、より好ましくは100μm を超える厚に、より好ましくは140μmを超える厚に、より好ましくは180 μmを超える厚に、より好ましくは250μmを超える厚に、より好ましくは5 00μmを超える厚に、より好ましくは1000μmを超える厚に限定する。 同様に、該試料コンパートメントの窓を該検出素子アレイに平行な方向に拡張 し、かくして、該検出素子アレイに暴露される試料の有効面積を増大させること が有利である。これらの適用のいくつかにつき、長さの寸法が、1mm以上であ り、好ましくは2mm以上であり、より好ましくは4mm以上であり、より好ま しくは10mm以上であり、より好ましくは20mm以上であり、より好ましく は40mm以上であり、より好ましくは100mm以上であり、より好ましくは 200mm以上であり、より好ましくは400mm以上である。 いくつかの適用につき、チューブ状試料コンパートメントを用いて、該チュー ブ状試料コンパートメントの半径を増大することによって、同時に分析される粒 子数を増大させることも可能である。そのような試料コンパートメントの最適半 径は、しばしば、焦点深度のごとき、該システムの種々の部品の配列によって決 定される。該チューブは、これらの事情において、0.01mmを超え、好まし くは0.02mm以上、より好ましくは0.04mm以上、より好ましくは0.1 mm以上、より好ましくは0.2mm以上、より好ましくは0.4mm以上、より 好ましくは1mm以上、より好ましくは2mm以上、より好ましくは4mm以上 、より好ましくは10mm以上の内径を有する。 上記のごとく、該システムの焦点深度、は、しばしば、試料コンパートメント の最適寸法の決定に重要である。驚くべきことに、該寸法が、1倍を超え1.5 倍未満の焦点深度、より好ましくは1.5倍以上2倍未満の焦点深度、より好ま しくは2倍以上3倍未満の焦点深度、より好ましくは3倍以上4倍未満の焦点深 度、より好ましくは4倍以上6倍未満の焦点深度、より好ましくは6倍以上の焦 点深度の程度までさえ該焦点調節システムの焦点深度を超える寸法を用いること が可能なことが判明した。 本明細書および請求の範囲において、「焦点深度」なる語は、 対象物が、そのイメージを歪ませずに、焦点調節システムの軸に沿って移動し得 る距離を意味し、該歪みは、焦点が合っているときには単一検出素子を照らすイ メージが、歪んだときには1または2方向に2つの検出素子を照らすことである と定義される。分析に先立ち、2以上の検出素子を合わせた場合、該合わせた検 出素子は焦点深度の定義にあるとみなされるべきである。 該試料コンパートメントの窓領域の縦横比は、焦点調節方法および該システム の他の部品の縦横比に依存して、約1/1から変化し得、好ましくは1/2未満 、より好ましくは1/4未満、より好ましくは1/10未満、より好ましくは1 /20未満、より好ましくは1/33未満、より好ましくは1/50未満、より 好ましくは1/100未満、より好ましくは1/200未満、より好ましくは1 /500未満、より好ましくは1/1000未満、より好ましくは1/2000 未満、より好ましくは1/4000未満、より好ましくは1/10000未満で ある。 該暴露窓の面積は、0.01mm2以上であり、好ましくは0.1mm2以上の面 積であり、より好ましくは1mm2以上の面積であり、好ましくは2mm2以上の 面積であり、好ましくは4mm2以上の面積であり、好ましくは10mm2以上の 面積であり、好ましくは20mm2以上の面積であり、好ましくは40mm2以上 の面積であり、より好ましくは100mm2以上の面積であり、好ましくは20 0mm2以上の面積であり、好ましくは400mm2以上の面積であり、好ましく は1000mm2以上の面積であり、好ましくは2000mm2以上の面積であり 、好ましくは4000mm2以上の面積であり、好ましくは10000mm2以上 の面積である。最適なのものは、本発明の1以上の局面によってしばしば規定さ れる窓である。 一般に、分析される試料体積は、できるだけ大きくあるべきである。これは、 高めの粒子数を同時評価できるようにするが、最適体積は、本発明の1以上の局 面によってしばしば規定される。本発明のいくつかの適用において、該試料コン パートメントは、試料体積が、0.01μl以上、好ましくは0.02μl以上、 より好ましくは0.04μl以上、より好ましくは0.1μl以上、より好ましく は0.2μl以上、より好ましくは0.4μl以上、より好ましくは1μl以上、 より好ましくは2μl以上、より好ましくは4μl以上、より好ましくは10μ l以上、より好ましくは20μl以上、より好ましくは40μl以上、より好ま しくは100μl以上、より好ましくは200μl以上、より好ましくは400 μl以上であるように、3方向において試料の境界を限定する。 測定される試料の有効体積を増大させるため、該試料中に存在する粒子を完全 にまたは部分的に保持し得る手段を該試料コンパートメント中に含むことが可能 であり得る。このように、分析に先立ち、該試料を該試料コンパートメント全体 に送り、該試料コンパートメント内部に該試料体積からの粒子を保持することに よって、実質的に該試料コンパートメントの物理的体積より多い体積を分析する ことが可能である。粒子を保持する当該手段は、化学的活性手段、電場もしくは 磁場、またはフィルターであり得る。これらの事情において、該試料コンパート メントの少なくとも1の境界、または実質的に該試料コンパートメントの境界内 に含有される実質的な平面が、評価される粒子を保持し得る手段、好ましくは粒 子を保持する可能性のある化学的結合手段、より好ましくは粒子を引き留める可 能性のある電場または磁場手段、より好ましくは液体試料または試料物質を通し 、粒子を保持する可能性のある濾過手段であることが好まれる。 本発明の多くの好ましい具体例において、該試料コンパートメントの少なくと も一つの寸法が、小さくて、該試料が該試料コンパートメントへまたは通って流 れることが困難であろう。本発明の一つの局面を用いることによって、該試料コ ンパートメントを規定する少なくとも一つの寸法を、該試料コンパートメントへ または通り該試料が流れている最中の方が該試料のいずれの信号を測定している 最中よりも該寸法が実質的に大きいように、変化させることが可能である。該試 料コンパートメントの少なくとも一つの寸法のそのような変化の一つの効果は、 該試料コンパートメント中の試料を、該試料からのいずれの信号の測定間に部分 的または実質的に全て置換することであり得る。そのような具体例は、該試料コ ンパートメントに該試料を導入する前かまたは最中の該試料コンパートメントを 限定する境界を規定する少なくとも一つの寸法が、該試料からのいずれの信号を 測定する最中の寸法と実質的に異なり、好ましくは該寸法は、該試料を該試料コ ンパートメントに導入する前または最中の方が該試料からのいずれの信号を測定 する最中よりも実質的に大きく、好ましくは変化させられる寸法は該検出素子ア レイ面に対して実質的に平行ではなく、好ましくは該寸法が異なる効果は、該試 料からのいずれの信号の測定間に該試料コンパートメント中の試料の少なくとも 一部分を異なる部分に置換することであり、好ましくは該寸法が異なる効果は、 該試料コンパートメントへまたは通る試料の流れを改善するものであろう。 試料予備処理 試料物質の試料を、実質的に、完全にも部分的にも該試料のいずれの変更もせ ずに、分析することがしばしば好まれる。測定に先立ち、該試料に、1以上の変 更を付すことによって、例えば、妨害する成分または現象を除去することによっ て、または測定に先立ち、粒子もしくは粒子の一部に変更をすることによって、 他の条件が好適である。 他の事情において、分析される試料または該試料の部分は、測定に先立ち、化 学的、機械的または物理的処理が成されている。この処理は、以下:重力および /または遠心、濾過、加熱、冷却、混合、沈降、溶媒和、希釈、均一化、超音波 照射、結晶化、クロマトグラフィー、イオン交換、電場、磁場、電磁波に暴露す ることのうち1またはいくつかであろう。該処理の効果は、通常、該試料中の生 体粒子評価に用いられる試料から観察されたいずれの信号の促進および/または いずれの妨害信号の抑制である。 本発明のいくつかの具体例において、試料温度を、該試料に熱を加えるか、熱 を除去するかのいずれかによって制御し、生体粒子含有試料の測定の最中の試料 温度は0℃ないし90℃、より好ましくは5℃ないし90℃、より好ましくは1 0℃ないし90℃、より好ましくは20℃ないし90℃、より好ましくは25℃ ないし90℃、より好ましくは30℃ないし90℃、より好ましくは35℃ない し90℃、より好ましくは40℃ないし90℃である。 評価の一つの状況において、該試料温度を、周囲温度によって制御し、生体粒 子含有試料の測定の最中の試料温度は0℃ないし90℃、より好ましくは5℃な いし90℃、より好ましくは10℃ないし90℃、より好ましくは20℃ないし 90℃、より好ましくは25℃ないし90℃、より好ましくは30℃ないし90 ℃、より好ましくは35℃ないし90℃、より好ましくは40℃ないし90℃で ある。 対象物の着色 しばしば、問題の粒子は該評価に用い得る信号検出を容易にする特性を示すが 、時々、いずれの信号検出を促進するか、または容易にするため、1以上のタイ プの分子を添加することが好まれる。添加された分子の異なるタイプ数は、該評 価の複雑性、および分析される粒子または試料物質の特性に依存する。しばしば 、それは、該評価が2以上のタイプの分子の同定に関わる場合、例えば、3さら には4のごとき2以上のタイプの分子を用いることが有利であり、例えば、異な る波長において蛍光信号を生じることによって、異なる粒子は異なる分子と異な って相互作用する。しばしば、該2以上のタイプの分子の添加を同時に行うが、 いくつかの条件下、好ましくは1以上の測定が分子の添加の間に行われるように 、該分子を異なる時点で添加することが好まれる。これらの添加分子は、該粒子 と、例えば、それらの中に保持されることによって、それらと相互作用すること によって、またはそれらによってプリペル(prepelled)されることによって相 互作用し得る。該分子を、好ましくは一回で、より好ましくは1を超える回数で 測定前または最中に、意図的に該試料に添加する。 少なくとも1のタイプの分子を第1の試料物質の試料に添加し、少なくともも う一つのタイプの分子を第2の試料物質の試料に添加することが好まれ、好まし くは試料物質の試料数が、分子の該異なるタイプの数以下であり、少なくとも1 の測定を各試料から行う。 初期測定が好まれる状況において、該初期測定はいずれの意図的に添加した分 子と共に行われるものであり、試料の測定は該分子の少なくとも一つが添加され る前に行われ、少なくとも1回の測定は全てのタイプの分子を添加した後に行う 。 該意図的に添加された分子は、生体粒子評価を援助する以下の現象:電磁波の 減衰、電磁波で照射された場合のフォトルミネッセンス、電磁波の散乱、ラマン 散乱のうち1以上を生じる。 生体粒子の評価は、30μg/ml試料を超える量にて、好ましくは30μg/ ml試料未満の量にて、より好ましくは20μg/ml試料未満の量にて、より 好ましくは10μg/ml試料未満の量にて、より好ましくは5μg/ml試料未 満の量にて、より好ましくは2μg/ml試料未満の量にて、より好ましくは1 μg /ml試料未満の量にて、より好ましくは0.3μg/ml試料未満の量にて、よ り好ましくは0.03μg/ml試料未満の量にて、より好ましくは0.003μ g/ml試料未満の量にて、より好ましくは0.0003μg/ml試料未満の量 にて、意図的に添加された分子として核酸染料を使用することに基づき、該核酸 染色は以下:フェナンスリジン(例えば、臭化エチジウムCAS-1239-45-8、ヨウ化 プロピジウムCAS-25535-16-4)、アクリジン染料(例えば、アクリジンオレンジCA S-65-61-2/CAS-10027-02-3)、シアニン染料(例えば、TOTOTM-1ヨウ素CAS#:14341 3-84-7-Molecular Probes、YO-PRO-1ヨウ素CAS#:152068-09-2-Molecular Probes )、インドールおよびイミダゾール(例えば、Hoechst 33258 CAS#:023 491-45-4 、Hoechst 33342 CAS#:023 491-52-3、DAPI CAS#:28718-90-3、DIPI(4'6-(ジ イミダゾリン−2-イル)-2-フェニルインドール))のうちの1またはいくつかで あるが、それらに限定されない。 生体粒子の評価は、30μg/ml試料を超える量か、または、より好ましく は多くともで30μg/ml試料の量いずれかにて、より好ましくは20μg/m l試料未満の量にて、より好ましくは10μg/ml試料未満の量にて、より好 ましくは5μg/ml試料未満の量にて、より好ましくは2μg/ml試料未満の 量にて、より好ましくは1μg/ml試料未満の量にて、より好ましくは0.3μ g/ml試料未満の量にて、より好ましくは0.03μg/ml試料未満の量にて 、より好ましくは0.003μg/ml試料未満の量にて、より好ましくは0.0 003μg/ml試料未満の量にて、意図的に添加された分子として電位差膜染 料を使用することに基づき、該核酸染色は以下:ローダミン-123、Oxonol V のうちの1またはいくつかであるが、それらに限定されない。 試料高速評価を保証するため、試料といずれの化学成分を混合した後、短時間 に分析を行えることが興味深い。従って、この時間は、60秒未満、または好ま しくは30秒未満またはさらに15秒であるべきで、他の好ましい状況において 、10秒、および好ましくは2秒以下でさらには1秒より短くあるべきである。 化学成分を該試料に導入するひとつの有用な方法は、1以上の化学成分を容器 に入れることである。それで、該容器は該試料が流れるフローシステムに連結さ れるべきであり、該試料の少なくとも一部が該化学品容器を流れ、かくして該化 学成分が該試料と混合できるようにする。化学成分の使用を制御するため、化学 成分の量を実質的に分析に必要とされる量に限定することが興味深い。該化学成 分は、液体または固体のごとき、液体溶液または懸濁液の形態であり得る。特に 興味深いことは、化学成分を、例えば、凍結乾燥物質を用いることによって、該 試料と高速混合できるような形態にすることである。各試料の測定に化学成分を 繰返し添加することを保証するため、該化学品容器を分析の間に別の化学品容器 と置換できる可能性が興味深い。 添加における変形 粒子の定量評価を行う場合、評価結果に影響しないようにするため、通常、該 試料へのいずれの成分の添加を制御することが必要である。本発明は、そのよう な要求が、従来の条件下よりも重要ではない具体例を供する。これは、いずれの 成分も固体物質として導入し、それによって、いずれの添加成分の最終濃度が著 しい変化を示すにもかかわらず、分析されるいずれの試料体積も実質的に変化さ せないように、該評価への効果のみに限定する形態で該成分を導入することによ って達成される。さらに、試料中の1以上の意図的に添加された成分または1以 上の意図的に添加された分子の濃度変化は、1標準偏差として表現される場合、 該分子の平均濃度の1%以下であり、好ましくは1%を超え、より好ましくは2 %を超え、より好ましくは5%を超え、より好ましくは10%を超え、より好ま しくは25%を超え、より好ましくは50%を超えることが可能である。 フロー条件 本発明の好ましい具体例において、分析される粒子は、測定中、実質的に静止 状態にあり、かくして、いずれの信号対雑音条件を向上させるための測定時間の 最適な使用を可能とする。この配列は、特に特性の評価が大量の試料中の粒子を 計数するごとき体積に関連する特性である場合、フロー条件の変化によって引起 こされ、粒子評価に固有のいずれの誤差をも除去する。 他の好ましい具体例において、該粒子は測定の間、動き回り、かくして、該検 出素子アレイ上に動く粒子イメージを作る。これは、特に、動きのいずれのイメ ージを粒子の同定に用い得る場合、粒子評価に利点を与える。当該イメージの動 きは該検出素子アレイ全体に均一であり得るか、または、それは、例えば、該試 料コンパートメント内の該粒子の位置に依存して、変化し得る。 1を超える方向成分からなるイメージの動きを有することが可能で、それは、 予め規定したように動き回る粒子を実質的に無作為なバックグラウンド信号から 区別する場合、利点を与える。 物理的に該試料を動かすことによってか、または、例えば、光学的もしくはコ ンピュータ手段により該試料イメージを該アレイに対して該試料イメージを動か すことによってかのいずれかで、該試料と該検出素子アレイとの間に相対的な動 きを負荷する場合、通常、移動速度を得るべき効果に適合させる。かくして、例 えば、計数されるべき粒子のタイプの濃度が非常に低い場合、実際に、1以上の 粒子が該アレイによって検出される機会を増大させるために、1回の暴露中に大 量の試料をフローシステムに通すことは有利であろう。 好ましくは、該試料の動きを、該試料コンパートメントを横切る正または負の差 圧を負荷することによって達成し得る。該差圧を、蠕動ポンプ、ピストンポンプ 、膜ポンプまたはシリンジのごとき1またはいくつかの手段によって生じる得る 。 フローシステム 試料コンパートメントが実質的に、機械的に測定システムに固定されている場 合、入口を通り該試料コンパートメント内へ、出口を通り該試料コンパートメン トから、該試料および/またはいずれの他の液体または成分を流せるフローシス テムの方法を使用することに利点があり、可能であれば、該入口を出口に使用し 、それによっていずれのフローシステムの複雑性を低減する。しばしば、いずれ のそのような流れを該試料またはいずれの他の成分の流れを制御し得る1以上の バルブを用いることによって制御する。好ましくは、該試料コンパートメント中 の液体の流れがポンプによって成し遂げられる場合、該ポンプは、該試料コンパ ー トメントの上流または該試料コンパートメントの下流のいずれかに配置され、該 ポンプは、以下:蠕動ポンプ、ピストンポンプ、膜ポンプ、遠心ポンプ、皮下注 射器のうちの1またはいくつかである。もちろん、他のタイプのポンプをこの特 定のトピックのために用い得るが、上に列記したものが通常用いられるものであ る。 他の好ましい状況において、該試料コンパートメント中の液体の流れは真空に よって成し遂げられ得、該真空は分析前に低圧を有する容器から供給される。該 真空は、該試料の導入と実質的に同時に真空を発生する機械的または物理的作用 によって確立し得る。これらの機械的または物理的作用は:蠕動ポンプ、ピスト ンポンプ、膜ポンプ、遠心ポンプ、皮下注射器であり得る。 一方向の流れのみが好まれるという事実のために、実質的に一方向の流れのみ を可能とするバルブを使用することが特に興味深い。そのようなバルブは、該試 料コンパートメントの上流および/または下流に配置し得る。そのようなバルブ の使用の効果の一つは、該試料の少なくとも一部分をフローシステム内に限定す ることであろう。 他の成分を該試料に添加した場合、これは、2以上の液体流を混合し得るフロ ーシステムの手段によって達成され得る。 本発明の好ましい具体例において、このフローシステムは、好ましくは2以上 の化学成分の混合物である固体物質と該試料物質との混合を可能にする。該固体 物質は、好ましくは凍結乾燥物質である。 いずれの測定も行われた後、いずれの試料または用いた他の成分は廃液容器に 向けられ、それは該容器からの流出または蒸発を防止するため実質的に閉鎖され ていて、それによって、実質的閉鎖フローシステムが本発明により提供される。 該試料コンパートメントからの出口は、気相の液体のみを通過させるバルブの ごとき、フロー制御手段を通過する。しばしば好まれるバルブのそのような一つ のタイプは、気体および空気を通すが、該バルブが液体試料と接したとき、閉鎖 し得るものである。 使い捨てセル 該試料または該試料に添加されたいずれの成分が有害または取り扱い難いとみ なされる場合に特に興味深い本発明の他の局面は、使い捨て試料コンパートメン トの使用である。そのような試料コンパートメントは、容易に測定システムから 取り外せ、別の試料コンパートメントがその場所にはまるようにする。好ましく は、そのような試料コンパートメントは、おそらく洗浄後に再利用または再生し 得る。 置換可能な試料コンパートメントの一つの興味深い局面は、試料またはいずれ の他の成分の添加後、該試料コンパートメントを実質的に不可逆的に閉鎖し、か くして貯蔵または輸送中の該試料コンパートメントからのいずれの不慮の流出ま たは漏洩を防止する方法の可能性である。そのような置換可能な試料コンパート メントは、好ましくは、分析中、実質的に該フローシステムに連結せず、該試料 コンパートメントは、好ましくは、該試料コンパートメント内部の試料を置換す る目的で、および/または好ましくは、該試料コンパートメントを好ましくは別 の試料を含有するもう一つの試料コンパートメントと置換する目的で、観察の間 に該探知領域から取りはずし得る。 該試料コンパートメントは、いくつかの状況において、該取外し可能な試料コ ンパートメントを空にし、および/または洗浄および/または1以上の成分を添 加する前に、好ましくは10未満、より好ましくは5未満、よりこのましくは2 未満、より好ましくは単に1の限定された数の試料または試料物質の分析に用い 得る。 流出が好ましくない状況および/または該取外し可能な試料コンパートメント を一つの試料または試料物質にのみ用いることを意図する状況において、該取外 し可能な試料コンパートメントへのいずれのアクセスも、分析前、最中または後 に、該試料物質のいずれの部分または該試料物質に添加されたいずれの成分も、 そこに導入された後は、該取外し可能な試料コンパートメントから取出し得ない ように実質的に不可逆的に閉鎖されることが好まれる。 該コンパートメントを使用後、破壊するかまたは再利用することを意図する場 合、該コンパートメントを焼却または電磁波による照射のごとき手段によって破 壊できるような材料で作成することが好まれる。該破壊が、該コンパートメント が作成された材料の再利用を含む状況において、該材料の再生処理は、好ましく は、以下のステップ:いずれの試料物質またはいずれの他の成分につき、該試料 コンパートメントを空にすること、すすぎまたは洗浄すること、該試料コンパー トメントの1以上の物理的部品の取り外し、該試料コンパートメントの1以上の 物理的部品の置換、または1以上の化学成分の添加のうちの1またはいくつかを 含むことが好まれる。 該試料コンパートメント中の試料に化学物質を添加する場合、該試料コンパー トメントは、当該化学的または物理的成分を1以上の回数で該試料コンパートメ ント中に存在するいずれの試料に添加し得るように、化学的または物理的成分を 貯蔵し得る1以上のコンパートメントを含み得ることが好まれる。このように、 同一試料物質の一部、または異なる試料物質の一部、または他の成分を入れ得る 1を超えるコンパートメントを含むように、該試料コンパートメントを形成し得 る。例えば、該評価が液体の制御された混合を含むかまたは可能にする場合に、 これも興味深い。 1を超えるコンパートメントを持つ試料コンパートメントも、異なるコンパー トメントが該検出素子アレイに暴露されるようにして、同一試料物質の1を超え る部分の分析または1を超える試料物質の分析をできるようにする。 そのような取外し可能な試料コンパートメントの一つの局面は、同一試料物質 の1を超える部分を、該検出素子アレイに暴露することによって分析に付し得る ことである。該試料コンパートメントを動かせるようにし、かくして、該試料コ ンパートメントの異なる部分を暴露することによって、または、該試料を該試料 コンパートメント内で流れるようにし、それによって、実質的に、暴露されたい ずれの試料体積を異なる試料体積で置換することによって、これを行い得る。 本発明は、取外し可能な試料コンパートメントにおける粒子評価方法も提供し 、1を超える試料コンパートメントを試料で充填し、該検出素子アレイに信号を 暴露できる位置に、異なる試料コンパートメントを動かし得る輸送手段に配置す る。 これは、粒子評価の実質的自動化できるようにする。何故ならば、1を超える試 料を同時に取り扱い得るからである。 本方法の一つの好ましい実行は、1を超える試料を実質的に同時評価できるよ うにするものである。これは、2以上、さらには4以上の好ましくは独立測定シ ステムを配置することによって、一つの使い捨て試料ユニットの各々に少なくと も一つの試料コンパートメントを含むことによって達成し得る。該2以上の試料 コンパートメントからの信号を一度に1、または同時に2以上を測定し得る。試料体積 詳細な説明のこのパートの本セクションおよび他のセクションにおいて、"試 料"なる語は必ずしもコンパートメント中に存在する試料を意味するものではな く、むしろ本発明により用いる流動システムに導入された試料を意味する。分析 に用いる試料物質およびいずれかの化学成分の使用を最小限化することが重要で ある。このことは、本発明の使用によって成し遂げうる。5ml以下もと、およ び0.02mlもと小さい試料体積でさえを用いることができる。必要な試料の 体積は、当該試料中に存在する粒子の数および求める所定の統計的な質的パラメ ーターに大きく依存し、それにより、適用する典型的な体積は、好ましくは2m l未満の液体試料を用いることによって、より好ましくは1ml未満の液体試料 を用いることによって、より好ましくは0.5ml未満の液体試料を用いること によって、より好ましくは0.2ml未満の液体試料を用いることによって、よ り好ましくは0.1ml未満の液体試料を用いることによって、より好ましくは 0.05ml未満の液体試料を用いることによって、より好ましくは0.02ml 未満の液体試料を用いることによって、より好ましくは0.01ml未満の液体 試料を用いることによって、5ml未満の液体試料であり、ここに該体積は試料 コンパートメント、または試料の測定の前または後もしくはその間に該試料コン パートメントに接続したいずれかの流動システムに導入されたいずれかの液体試 料の合計体積として定義される。 本発明の好ましい具体例により、かなり大量の試料からの粒子を評価すること が可能となる。このことにより、試料の体積当たりにほんの少数の対象の粒子し か含んでいない試料を測定することができる。10mlより大きな、および10 0mlより大きな試料体積でさえを、好ましくは2mlを超える液体試料を用い ることによって、より好ましくは3mlを超える液体試料を用いることによって 、より好ましくは5mlを超える液体試料を用いることによって、より好ましく は10mlを超える液体試料を用いることによって、より好ましくは20mlを 超える液体試料を用いることによって、より好ましくは50mlを超える液体試 料を用いることによって、より好ましくは100mlを超える液体試料を用いる ことによって、1mlを超える液体試料を用いて分析に用いることができ、ここ に該体積は、試料の測定の前または後もしくはその間に該試料コンパートメント に接続されたいずれかの流動システムに導入されたいずれかの液体試料の合計体 積として定義される。試料採取 大量の試料は、一定体積の試料をフィルター、電場、磁場、重力場のごとき粒 子保持手段に通過させることによって測定することができる。大きな試料からの 粒子を保持する場合には、これらの粒子を粒子保持手段を通過した試料の体積よ りも小さな体積に再懸濁することができ、ここに好ましくは、再懸濁に用いる体 積は粒子保持手段を通過した体積の1/2のみ、より好ましくは粒子保持手段を 通過した体積の1/4以下、より好ましくは粒子保持手段を通過した体積の1/ 8以下、より好ましくは粒子保持手段を通過した体積の1/20以下、より好ま しくは粒子保持手段を通過した体積の1/50以下、より好ましくは粒子保持手 段を通過した体積の1/100以下、または粒子保持手段を元々通過した体積の わずか1/100以下でさえである。該粒子保持手段は、好ましくは試料中に存 在する実質的に全ての粒子、または少なくとも試料中に存在する少なくとも1タ イプの粒子の実質的に代表的なフラクションを保持できるべきである。 本発明の1つの具体例において、分析すべき粒子からの信号は、粒子が粒子保 持手段によっていまだ実質的に保持されている間に検出される。かかる具体例に おいては、粒子保持手段は、試料コンパートメントとか、またはそれに緊密に連 結して一体化される。 以下、任意項目番号87で始まる番号付け項目として情報を記載する: 多重暴露 #87 生物対象物の評価が、2、好ましくは2を超えて4未満、より好まし くは4以上であって8未満、より好ましくは8以上であって16未満、より好ま しくは16以上であって32未満、より好ましくは32以上であって64未満、 より好ましくは64以上であって128未満、より好ましくは128以上であっ て256未満、より好ましくは256以上であって512未満、より好ましくは 512以上であって1024未満、より好ましくは1024以上の測定期間から の知見に基づくことを特徴とする前記項目のいずれかに記載の方法。 #88 該測定期間の少なくとも1が少なくとも2の期間に分割されており、 その期間の少なくとも1において検出素子アレイが試料からの信号で実質的に暴 露され、かつ、その期間の少なくとも1において検出素子アレイが試料からの信 号に実質的に暴露されず、ここに該期間が試料に対する電磁波の伝達、または試 料からの電磁波の放出もしくは伝達を活性化し得る手段によって制御されること を特徴とする項目87記載の方法。 #89 測定期間内の活動期間の数が2、好ましくは3、より好ましくは4、 より好ましくは4を超えて8未満、より好ましくは8以上であって16未満、よ り好ましくは16以上であって32未満、より好ましくは32以上であって64 未満、より好ましくは64以上であることを特徴とする項目87または88記載 の方法。 #90 検出素子アレイにおける各検出素子が、測定期間内の2またはそれを 超える活動期間において試料の実質的に同一のフラクションからの信号を測定す ることを特徴とする項目87ないし89のいずれかに記載の方法。 #91 検出素子アレイにおける各検出素子が、測定期間内の2またはそれを 超える活動期間において、試料の実質的に異なるフラクションからの信号を測定 し、好ましくは検出素子アレイ上の1を超える検出素子によって試料のいずれの フラクションからも信号が測定されないことを特徴とする項目87ないし90の いずれかに記載の方法。 #92 測定期間の継続時間が1×10-6秒以下、好ましくは1×10-6秒よ りも長く1×10-5秒よりも短い、より好ましくは1×10-5秒よりも長く1× 10-4秒よりも短い、より好ましくは1×10-4秒よりも長く1×10-3秒より も短い、より好ましくは1×10-3秒よりも長く1×10-2秒よりも短い、より 好ましくは1×10-2秒よりも長く1×10-1秒よりも短い、より好ましくは1 ×10-1秒よりも長く1秒よりも短い、より好ましくは1秒よりも長く10秒よ りも短い、より好ましくは10秒よりも長いことを特徴とする項目87ないし9 1のいずれかに記載の方法。 #93 全ての測定期間の継続時間が実質的に等しいことを特徴とする項目8 7ないし92のいずれかに記載の方法。 #94 少なくとも2の該測定期間の継続時間が実質的に異なることを特徴と する項目87ないし92のいずれかに記載の方法。 #95 検出素子アレイにおける各検出素子が、2またはそれを超える測定期 間において試料の実質的に同一のフラクションからの信号を測定することを特徴 とする項目87ないし94のいずれかに記載の方法。 #96 検出素子アレイにおける各検出素子が、2またはそれを超える測定期 間において、試料の実質的に異なるフラクションからの信号を測定し、好ましく は検出素子アレイにおける1を超える検出素子によって試料のいずれのフラクシ ョンからも信号が測定されないことを特徴とする項目87ないし95のいずれか に記載の方法。 検出誤差 #97 30%以上、好ましくは30%未満、より好ましくは20%未満、よ り好ましくは10%未満、より好ましくは6%未満、より好ましくは4%未満、 より好ましくは2%未満、より好ましくは1%未満の体積試料当たりの生体粒子 の数の平均値である、標準予測誤差として表す合計誤差(total error)で試料 中の生体粒子の数を評価することができることを特徴とする前記項目のいずれか に記載の方法。 試料処理量 #98 生体粒子の評価を、1時間当たり10評価以下、好ましくは1時間当 たり10評価よりも大きな、より好ましくは1時間当たり30評価よりも大きな 、より好ましくは1時間当たり50評価よりも大きな、より好ましくは1時間当 たり100評価よりも大きな、より好ましくは1時間当たり200評価よりも大 きな、より好ましくは1時間当たり300評価よりも大きな、より好ましくは1 時間当たり400評価よりも大きな、より好ましくは1時間当たり500評価よ りも大きな、より好ましくは1時間当たり600評価よりも大きな、より好まし くは1時間当たり700評価よりも大きな、より好ましくは1時間当たり100 0評価よりも大きな速度で行うことができることを特徴とする前記項目のいずれ かに記載の方法。 #99 2、好ましくは3、より好ましくは4、より好ましくは4を超える、 試料中の生体粒子を実質的に同時に評価するための平行検出システムを用いるこ とを特徴とする前記項目のいずれかに記載の方法。 検出限界 #100 試料物質中の生体粒子の数が試料1ml当たり1×108よりも大 きな、好ましくは1×108以下、より好ましくは1×107未満、より好ましく は1×106未満、より好ましくは1×105未満、より好ましくは1×104未 満、より好ましくは1×103未満、より好ましくは1×102未満、より好まし くは10未満、より好ましくは1未満、より好ましくは0.1未満である場合に 試料中の生体粒子の評価を行うことを特徴とする前記項目のいずれかに記載の方 法。 信号源 #101 検出する信号が、以下のもの: 10-6秒以下の励起状態の寿命を有するフォトルミネセンス、10-6秒より長い 励起状態の寿命を有するフォトルミネセンス、化学ルミネセンス、レイリー散乱 、ラマン散乱、電磁波の減衰、電磁波の吸収、電磁波の散乱 のうちの1または幾つかによって実質的に引起されることを特徴とする前記項目 のいずれかに記載の方法。 波長感度 #102 検出素子アレイが、以下の領域:100nmないし200nm、2 00nmないし600nm、300nmないし700nm、400nmないし8 00nm、600nmないし1μm、800nmないし2μm、2μmないし1 0μm、5μmないし10μm、10μmないし20μm、20μmないし40 μmのうちの1または幾つかの波長の電磁波に対して感受性であることを特徴と する前記項目のいずれかに記載の方法。 波長分離 #103 スペクトル的に富む電磁波が、一度に1または同時に2もしくはそ れを超える、試料に伝達される実質的に1の波長成分または波長帯、好ましくは 試料に伝達される2またはそれを超える波長成分または波長帯、に分離できるこ とを特徴とする前記項目のいずれかに記載の方法。 #104 試料から放出されたか、または試料を通して伝達されたスペクトル 的に富む電磁波が、一度に1または同時に2もしくはそれを超えて、該検出素子 アレイにおける検出素子によって測定される、実質的に1の波長成分または波長 帯に、好ましくは検出素子アレイにおける検出素子によって測定される2または それを超える波長成分または波長帯に分離されることを特徴とする前記項目のい ずれかに記載の方法。 #105 試料に伝達されたスペクトル的に富む電磁波が、該試料の少なくと も2のフラクションが実質的に異なる波長成分に暴露されるように、複数の波長 成分に空間的に分離されることを特徴とする前記項目のいずれかに記載の方法。 #106 試料から放出されたか、または試料を通して伝達されたスペクトル 的に富む電磁波が、試料の実質的に同一のフラクションからの情報を測定する、 検出素子アレイにおける各検出素子が実質的に異なる波長成分に暴露されるよう に、複数の波長成分に空間的に分離されることを特徴とする前記項目のいずれか に記載の方法。 #107 スペクトル的に富む電磁波の分離が、限定されるものではないが以 下のもの:干渉フィルター、着色フィルター、光学回折格子(anoptical grating )、プリズム、光学活性結晶のうちの1または幾つかによって引起されることを 特徴とする項目103ないし106のいずれかに記載の方法。 #108 試料に伝達されたか、試料から放射されたか、または試料を通して 伝達された電磁波が、強度変調されることを特徴とする前記項目のいずれかに記 載の方法。 #109 試料に伝達されたか、試料から放射されたか、または試料を通して 伝達された電磁波が、光学活性結晶または干渉計によって、好ましくはマイケル ソン干渉計の使用によって、より好ましくは少なくとも1の反射面が可動である 干渉計の使用によって変調されることを特徴とする前記項目のいずれかに記載の 方法。 光源 #110 試料に対する電磁波の伝達が照射手段の使用によって成し逐げられ ることを特徴とする前記項目のいずれかに記載の方法。 #111 照射手段が2以上、好ましくは3以上、より好ましくは4以上、よ り好ましくは6以上、より好ましくは8以上、より好ましくは10以上の、好ま しくは実質的に同一の波長帯の電磁波を放出する発光ダイオードであることを特 徴とする項目110記載の方法。 #112 試料に対して伝達された電磁波が焦点調節手段によって焦点調節さ れ、該焦点調節手段が該試料の中または該試料における該電磁波の強度を実質的 に増大させる効果を有することを特徴とする項目110または111に記載の方 法。 #113 試料に対して伝達された電磁波が2またはそれを超える照射手段に よって成し逐げられ、少なくとも2の照射手段が少なくとも1の波長帯において 実質的に異なる照射特性を有し、該照射手段が実質的に同時に、好ましくは少な くとも1の照射手段が伝達していて、一方少なくとも他の1の照射手段が伝達し ていない、より好ましくは1のみの照射手段が一度に伝達しているように作動す ることを特徴とする項目110ないし112のいずれかに記載の方法。 #114 照射手段が、限定されるものではないが以下のもの:発光ダイオー ド、レーザー、レーザーダイオード、発熱光源、ガス排出ランプ(gas discharg e lamp)のうちの1または幾つかであることを特徴とする項目110ないし11 3のいずれかに記載の方法。 反射 #115 試料を通して伝達された電磁波の少なくとも一部が、好ましくは試 料コンパートメントまたは試料の境界から散乱または反射された電磁波も反射し 戻すことができる反射手段を含む、反射手段の使用によって試料に対してまたは 試料を通して反射し戻され、より好ましくは該反射手段が該試料コンパートメン トの境界を規定する手段中に実質的に含まれ、好ましくは該反射手段が1または 幾つかの二色性鏡であることを特徴とする項目110ないし114のいずれかに 記載の方法。 入射角 #116 電磁波が、該試料と該検出素子アレイとの間の方向から実質的に0 °、好ましくは0〜15°、より好ましくは14〜30°、より好ましくは29 〜45°、より好ましくは44〜60°、より好ましくは59〜75°、より好 ましくは74〜90°である角度を形成する位置から該試料に対して伝達される こと を特徴とする項目110ないし115のいずれかに記載の方法。 #117 電磁波が、該試料と該検出素子アレイとの間の方向から実質的に9 0°である角度を形成する位置から該試料に対して伝達されることを特徴とする 項目110ないし116のいずれかに記載の方法。 #118 電磁波が、該試料と該検出素子アレイとの間の方向から106〜9 0°、好ましくは121〜105°、より好ましくは136〜120°、より好 ましくは151〜135°、より好ましくは166〜150°、より好ましくは 180〜165°、より好ましくは実質的に180°である角度を形成する位置 から該試料に対して伝達されることを特徴とする項目110ないし117のいず れかに記載の方法。 検出器のタイプ #119 該検出素子アレイが以下のタイプ:フルフレーム(full frame)C CD、フレーム・トランスファー(frame transfer)CCD、インターライン・ トランスファー(interline transfer)CCD、ライン・スキャン(line scan )CCDのうちの1または幾つかであることを特徴とする前記項目のいずれかに 記載の方法。 #120 該検出素子アレイがCMOSイメージセンサー、好ましくはオン− チップ集積信号調整および/または信号処理を有するCMOSイメージセンサー 、より好ましくはイメージ処理を行うことができるオン−チップ集積コンピュー ティング手段を有するCMOSイメージセンサーであることを特徴とする項目# 1ないし#118のいずれかに記載の方法。 信号調整−ソフトウェア #121 1またはそれを超える検出素子からの測定信号が、計算手段の使用 により定または可変偏りに補正され、ここに該偏り補正が1またはそれを超える 既定値(群)の使用により成し遂げられ、好ましくは該検出素子アレイにおける 1またはそれを超える検出素子についての各測定信号が1またはそれを超える既 定値(群)を有し、より好ましくは各既定値が1またはそれを超えるいずれかの 以前の測定を基に決定されることを特徴とする前記項目のいずれかに記載の方法 。 #122 偏り補正が、測定信号からの1または幾つかの他の測定で得られた 結果を減ずることによって行われ、好ましくはここに他の測定が同一試料または 試料物質の1または幾つかの測定であり、より好ましくはここに他の測定が同一 試料または試料物質の以前に採取された測定であることを特徴とする項目121 記載の方法。 #123 1またはそれを超える検出素子からの測定信号が、計算手段の使用 によって強度につき補正され、該補正が1またはそれを超える既定値(群)の使 用によって成し遂げられ、好ましくはここに該検出素子アレイにおける1または それを超える検出素子についての各測定信号が1またはそれを超える既定値(群) を有し、より好ましくはここに各既定値が1またはそれを超えるいずれかの以前 の測定を基に決定されることを特徴とする前記項目のいずれかに記載の方法。 #124 生体粒子の評価が、同一試料または試料物質の2の測定に基いて行 われ、ここに2の測定は他の測定から測定のうちの1を減ずることによって結合 され、それによって測定のうちの1のみで発生した信号が正または負の測定結果 のいずれかによって表される測定結果を生成し、ついで、好ましくは生体粒子の 評価における正の測定結果のみを用いて、より好ましくは生体粒子の評価におけ る正および負の双方の測定結果を用いて、より好ましくは生体粒子の評価におけ る測定結果の絶対値を用いて、両方の測定で発生した信号を実質的にゼロの測定 結果によって表すことを特徴とする前記項目のいずれかに記載の方法。 #125 2の測定結果が単純加法によって結合され、好ましくは3の測定結 果が結合され、より好ましくは4の測定結果が結合され、より好ましくは5の測 定結果が結合され、より好ましくは6の測定結果が結合され、より好ましくは6 を超える測定結果が結合され、ついで生体粒子の評価に用いることを特徴とする 項目124記載の方法。 評価−一次元 #126 粒子からの信号と試料バックグラウンドからの信号との間の差が、 1を超える、好ましくは2以上、より好ましくは4以上、より好ましくは8以上 、より好ましくは16以上、より好ましくは32以上、より好ましくは64以上 の測定信号ならびに/あるいは該検出素子アレイにおける該検出素子からの偏り 補正信号および/または感度補正信号の実質的に同時の使用に基くことを特徴と する前記項目のいずれかに記載の方法。 評価−二次元 #127 好ましくは実質的に直線の検出素子からの信号を値の1のアレイに 結合することによって、1を超える、好ましくは4を超える、より好ましくは1 0以上、より好ましくは50以上、より好ましくは100以上、より好ましくは 200以上の実質的に平行で、実質的に直線の検出素子からの信号を、粒子から の信号と試料バックグラウンドからの信号との間の実質的に同時の差用に用い、 各値は検出素子の実質的な各直線からの1またはそれを超える信号を結合するこ とにより得られ、かくして検出素子の一次元アレイからのデータと同様に分析さ れる検出素子の二次元アレイからのデータが許容されることを特徴とする前記項 目のいずれかに記載の方法。 #128 粒子からの信号と1、好ましくは2以上、より好ましくは4以上、 より好ましくは8以上のライン(群)の数の試料バックグラウンドからの信号と の間の差からの結果が、検出素子の近接ライン中の生体粒子の評価に用いること を特徴とする前記項目のいずれかに記載の方法。 定性評価 #129 試料中の生体粒子の評価を用いて、該試料中のいずれかの既定生体 粒子の存在を確認することを特徴とする前記項目のいずれかに記載の方法。 イメージ処理 #130 生体粒子の評価を、検出素子の二次元アレイからの信号をイメージ 処理またはイメージ分析の方法に付することにより行うことを特徴とする前記項 目のいずれかに記載の方法。 電力 #131 電力の供給源が、−150〜150ボルトの交流ボルト数、または −250〜350ボルトの交流ボルト数、または−350〜350ボルトの交流 ボルト数を有する交流電源を実質的な直流ボルト数に交換することができる変圧 器であることを特徴とする前記項目のいずれかに記載の方法。 #132 電力の供給源が、アキュムレーター、リムーバブル・アキュムレー ター、バッテリー、リチャージャブル・バッテリーのうちの1または幾つかであ ることを特徴とする前記項目のいずれかに記載の方法。 対象物 #133 生体粒子が体細胞であって、液体試料物質がミルクであることを特 徴とする前記項目のいずれかに記載の方法。 #134 生体粒子が細菌であって液体試料物質がミルクであることを特徴と する項目1ないし132のいずれかに記載の方法。 #135 生体粒子が細菌であって液体試料物質が血液であることを特徴とす る項目1ないし132のいずれかに記載の方法。 #136 生体粒子が体細胞であって液体試料物質が血液であることを特徴と する項目1ないし132のいずれかに記載の方法。 #137 生体粒子が細菌であって液体試料物質が尿であることを特徴とする 項目1ないし132のいずれかに記載の方法。 #138 生体粒子が体細胞であって液体試料物質が尿であることを特徴とす る項目1ないし132のいずれかに記載の方法。 #139 生体粒子が細菌であって液体試料物質が水であることを特徴とする 項目1ないし132のいずれかに記載の方法。 #140 生体粒子が赤血球であって液体試料物質が血液であることを特徴と する項目1ないし132のいずれかに記載の方法。 #141 生体粒子が血小板であって液体試料物質が血液であることを特徴と する項目1ないし132のいずれかに記載の方法。 適用 #142 評価が一定体積のミルクまたはミルク製品中の体細胞の数の測定で あり、該ミルクまたはミルク製品のタイプが以下のもの:牛乳、ヤギ乳、ヒツジ 乳またはバッファロー乳のうちの1または幾つかであることを特徴とする項目1 ないし134のいずれかに記載の方法。 #143 評価が一定体積のミルクまたは乳製品中の細菌の数の測定であり、 該ミルクまたはミルク製品のタイプが以下のもの:牛乳、ヤギ乳、ヒツジ乳また はバッファロー乳のうちの1または幾つかであることを特徴とする項目1ないし 134のいずれかに記載の方法。 #144 評価が一定体積のミルクまたはミルク製品中の細菌のタイプの決定 であり、該ミルクまたはミルク製品のタイプが以下のもの:牛乳、ヤギ乳、ヒツ ジ乳またはバッファロー乳のうちの1または幾つかであることを特徴とする項目 1ないし134のいずれかに記載の方法。 #145 該評価が、好ましくはシステム・アット−ライン(systemat-line )を含むことによって、より好ましくは搾乳システムを有するシステム・イン− ライン(system in-line)を含むことによって、搾乳と実質的に同時に行われる ことを特徴とする項目142ないし144のいずれかに記載の方法。 #146 ミルク試料が、好ましくは試料の組成が搾乳すべき全体ミルクの組 成の実質的に表示であるように、搾乳の間に採取され、該ミルクは容器ユニット に採取され、好ましくは該容器ユニットには少なくとも1の試料コンパートメン トも含まれ、ミルク試料またはミルク試料の一部が搾乳完了時に試料コンパート メントに流入されることを特徴とする項目142ないし145のいずれかに記載 の方法。 #147 評価の結果が1または幾つかの情報保存手段に移され、好ましくは 該情報保存手段は搾乳に関する他の情報をも保存することができ、より好ましく は該情報保存手段は以前に収集したバルクのミルクに関する情報をも保存するこ とができることを特徴とする項目142ないし146のいずれかに記載の方法。 #148 情報保存手段が、搾乳すべきミルクが1または幾つかの保存設備ま たは流出口のいずれに指向されるべきかを指示すための手段を含み、該表示は体 積当たりの体細胞の数の評価に基き、好ましくは該指示は評価ならびに個々の動 物の搾乳またはバルクのミルクに関する情報保存手段中に存在する他の情報に基 き、該他の情報は限定されるものではないが:導電率、インピーダンス、温度、 脂肪含量、タンパク質含量、ラクトース含量、尿素含量、クエン酸含量、ケトン 含量、体細胞カウントのうちの1または幾つかであることを特徴とする項目14 2ないし147のいずれかに記載の方法。 #149 搾乳すべきいずれかのミルクの1または幾つかの保存設備または流 出口への指向の目的が、好ましくは体積当たりの体細胞の数に関して、いずれか のバルクのミルクの特性を調整するためであることを特徴とする項目142ない し148のいずれかに記載の方法。 #150 評価が搾乳を行った後に行われ、好ましくはミルクは測定前と実質 的に変化していないことを特徴とする項目142ないし149のいずれかに記載 の方法。 #151 評価が搾乳を行った後に行われ、該ミルクが好ましくは改善が試料 物質の耐久性を伸長するように測定前に改善され、該改良は限定されるものでは ないが以下のもの:試料物質中の細菌増殖を実質的に阻害する1またはそれを超 える化学成分の添加、菌類の増殖を実質的に阻害する1またはそれを超える化学 成分の添加、発色特性を有する1またはそれを超える化学成分の添加のうちの1 または幾つかであり、該発色を用いてミルクの視覚的同定を助けることを特徴と する項目142ないし149のいずれかに記載の方法。 #152 評価が、好ましくは評価用の試料物質の実質的に同一の部を用いる ことによって、該試料物質中のいずれかの構成物の量の評価と実質的に同時に行 われ、構成物は限定されるものではないが脂肪、タンパク質、ラクトース、尿素 、 クエン酸、グルコース、ケトン、二酸化炭素、酸素、pH、カリウム、カルシウ ム、ナトリウムのうちの1または幾つかであることを特徴とする項目142ない し151に記載の方法。 #153 いずれかの化学構成物の評価が分光測光測定に基き、分光測光測定 は限定されるものではないが中−赤外線減衰、近−赤外線減衰、可視光線減衰、 紫外線減衰、フォトルミネセンス、ラマン散乱、核磁気共鳴のうちの1または幾 つかであることを特徴とする項目152記載の方法。 #154 いずれかの化学構成物の評価が、好ましくはイオン選択性電極の使 用による電位差測定に基くことを特徴とする項目152または153に記載の方 法。 #155 試料物質が意見改善目的に用いられるミルク試料か、または支払計 画で用いるミルク試料のいずれかであることを特徴とする項目142ないし15 4のいずれかに記載の方法。 #156 試料物質が乳房の1/4から採取したミルク試料であり、好ましく は生体粒子の評価の目的が健康状態を判定するためであることを特徴とする項目 142ないし155のいずれかに記載の方法。 #157 評価が一定体積の血液または血液製品中の体細胞の数の測定であり 、該血液または血液製品のタイプが以下のもの:ヒトの血液、動物の血液、ウシ の血液、ヤギの血液、ヒツジの血液またはバッファローの血液のうちの1または 幾つかであることを特徴とする項目1ないし132または項目136のいずれか に記載の方法。 #158 評価が一定体積の血液または血液製品中の細菌の数の測定であり、 該血液または血液製品のタイプが以下のもの:ヒトの血液、動物の血液、ウシの 血液、ヤギの血液、ヒツジの血液またはバッファローの血液のうちの1または幾 つかであることを特徴とする項目1ないし項目132または項目135のいずれ かに記載の方法。 #159 評価が一定体積の血液または血液製品中の細菌のタイプの判定であ り、該血液または血液製品のタイプが以下のもの:ヒトの血液、動物の血液、ウ シの血液、ヤギの血液、ヒツジの血液またはバッファローの血液のうちの1また は幾つかであることを特徴とする項目1ないし項目132または項目135のい ずれかに記載の方法。 #160 評価が一定体積の血液または血液製品中の生体粒子の沈降速度の推 定であり、該血液または血液製品のタイプが以下のもの:ヒトの血液、動物の血 液、ウシの血液、ヤギの血液、ヒツジの血液またはバッファローの血液のうちの 1または幾つかであることを特徴とする項目1ないし132または項目135の いずれかに記載の方法。 #161 評価が一定体積の尿または尿製品中の体細胞の数の測定であり、尿 または尿製品のタイプが以下のもの:ヒトの尿、動物の尿、ウシの尿、ヤギの尿 、ヒツジの尿またはバッファローの尿のうちの1または幾つかであることを特徴 とする項目1ないし132または項目138のいずれかに記載の方法。 #162 評価が一定体積の尿または尿製品中の細菌の数の測定であり、尿ま たは尿製品のタイプが以下のもの:ヒトの尿、動物の尿、ウシの尿、ヤギの尿、 ヒツジの尿またはバッファローの尿のうちの1または幾つかであることを特徴と する項目1ないし132または項目137のいずれかに記載の方法。 #163 評価が一定体積の尿または尿製品中の細菌のタイプの判定であり、 尿または尿製品のタイプが以下のもの:ヒトの尿、動物の尿、ウシの尿、ヤギの 尿、ヒツジの尿またはバッファローの尿のうちの1または幾つかであることを特 徴とする項目1ないし132または項目137のいずれかに記載の方法。 #164 評価が一定体積の尿または尿製品中の生体粒子の沈降速度の推定で あり、尿または尿製品のタイプが以下のもの:ヒトの尿、動物の尿、ウシの尿、 ヤギの尿、ヒツジの尿またはバッファローの尿のうちの1または幾つかであるこ とを特徴とする項目1ないし132または項目137のいずれかに記載の方法。 #165 評価の目的が感染症のごとき健康状態に関する情報を得るためであ り、好ましくは評価を医師オフィス、内科医オフィスまたは獣医オフィスで行う ことを特徴とする項目157ないし164のいずれかに記載の方法。 #166 評価が好ましくは評価用の試料物質の実質的に同一部分を用いるこ とによって、該試料物質中のいずれかの構成物の量の評価と実質的に同時に行わ れ、構成物は限定されるものではないが:脂肪、コレステロール、タンパク質、 ラクトース、尿素、クエン酸、グルコース、ケトン、二酸化炭素、酸素、pH、 カリウム、カルシウム、ナトリウムのうちの1または幾つかであることを特徴と する項目157ないし165のいずれかに記載の方法。 #167 いずれかの化学構成物の評価が分光測光測定に基き、分光測光測定 は限定されるものではないが中−赤外線減衰、近−赤外線減衰、可視光線減衰、 紫外線減衰、フォトルミネセンス、ラマン散乱、核磁気共鳴のうちの1または幾 つかであることを特徴とする項目157ないし166のいずれかに記載の方法。 #168 いずれかの化学構成物の評価が、好ましくはイオン選択性電極の使 用による、電位差測定に基くことを特徴とする項目157ないし167のいずれ かに記載の方法。 #169 試料物質または試料物質の一部に意図的に添加したいずれかの成分 と一緒に評価に用いる実質的に全体として全試料物質が評価の完了後にバイアル に戻され、好ましくはバイアルは実質的に密閉されていて当該バイアル内に含ま れるいずれの物質の流出または蒸発が防がれ、より好ましくはいずれかの試料物 質を添加する前に該バイアルは1またはそれを超える化学成分を含み、該化学成 分の機能は限定されるものではないが細菌増殖の実質的阻害、菌類の増殖の実質 的阻害のうちの1または幾つかであることを特徴とする前記項目のいずれかに記 載の方法。 #170 測定する試料物質が実質的に密閉して含まれ、好ましくは容器また は少なくとも容器の一部分は試料コンパートメントとして用いることができ、試 料物質または試料物質の一部に意図的に添加したいずれの成分と一緒に評価に用 いた実質的に全体として全試料物質は測定の完了後に容器中に保持されることを 特徴とする前記項目のいずれかに記載の方法。 試料媒質 #171 分析すべき試料が実質的に水溶液または有機溶液であることを特徴 とする前記項目のいずれかに記載の方法。 #172 分析すべき試料が懸濁液中に2またはそれを超える相を含み、該の 少なくとも1は測定を行う条件下で非混和性であることを特徴とする前記項目の いずれかに記載の方法。 #173 試料の全ての相が測定を行う条件下で実質的に液体であることを特 徴とする前記項目のいずれかに記載の方法。 #174 試料の少なくとも1の相が測定を行う条件下で実質的に固体である ことを特徴とする前記項目のいずれかに記載の方法。 #175 試料が材料を含み、材料は溶解および/または懸濁されており、該 材料の量は試料の合計重量の実質的に25%以上、好ましくは25%未満、より 好ましくは10%未満、より好ましくは5%未満、より好ましくは1%未満、よ り好ましくは0.1%未満、より好ましくは0.01%未満、より好ましくは0. 001%未満、より好ましくは0.0001%未満、より好ましくは0.0000 1%未満、より好ましくは0.000001%未満であることを特徴とする前記 項目のいずれかに記載の方法。 #176 実質的に全体としていずれの成分も分析すべき試料に意図的に添加 しないことを特徴とする前記項目のいずれかに記載の方法。 #177 試料が当該試料の合計重量の50%以上、好ましくは50%未満、 より好ましくは35%未満、より好ましくは20%未満、より好ましくは10% 未満、より好ましくは5%未満、より好ましくは2%未満、より好ましくは1% 未満、より好ましくは0.1%未満、より好ましくは0.01%未満、より好まし くは0.001%未満、より好ましくは0.0001%未満、より好ましくは0. 00001%未満、より好ましくは0.000001%未満に相当する1の固体 、液体、溶解または懸濁成分の添加によって意図的に修飾されていることを特徴 とする前記項目のいずれかに記載の方法。 #178 添加が10以上、好ましくは10未満、より好ましくは6未満、よ り好ましくは4未満、より好ましくは3未満の固体、液体、溶解または懸濁成分 を含むことを特徴とする項目177記載の方法。 #179 該1またはそれを超える成分の該添加が、試料中の対象物から検出 される信号を高めることを特徴とする項目177または178に記載の方法。 #180 該1またはそれを超える成分の該添加が、測定している試料からの 1またはそれを超える信号を抑制し、信号は試料中の生体粒子から検出される信 号と干渉する信号であることを特徴とする項目177ないし179のいずれかに 記載の方法。 #181 意図的に添加した化学成分のうちの1が評価の前またはその間に試 料のpHを調整する効果を有し、化学成分は限定されるものではないが、以下の もの:クエン酸、クエン酸塩、酸性酸、酢酸塩、リン酸、リン酸塩、炭酸塩、重 炭酸塩、ホウ酸、ホウ酸塩のうちの1または幾つかであることを特徴とする項目 177ないし179のいずれかに記載の方法。 #182 意図的に添加した化学成分のうちの1が、評価の前またはその間に 試料のpHを調整する効果を有し、化合成分はクエン酸とクエン酸塩との混合物 であることを特徴とする項目177ないし179のいずれかに記載の方法。 #183 意図的に添加した化学成分のうちの1が生体粒子から検出されるい ずれかの信号を高める効果を有し、化学成分はクエン酸とクエン酸塩との混合物 であることを特徴とする項目177ないし179のいずれかに記載の方法。 #184 意図的に添加した化学成分のうちの1が界面活性剤の効果を有し、 化学成分は限定されるものではないが、以下の界面活性剤の群:アニオン性界面 活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤、非イオン性界面活性剤のうち の1または幾つかであることを特徴とする項目177ないし179のいずれかに 記載の方法。 #185 1の意図的に添加した化学成分がt−オクチルフェノキシポリエト キシエタノール(Triton X−100)であることを特徴とする項目184記載の方 法。 #186 意図的に添加した化学成分のうちの1が試料中に存在する金属イオ ンの1または幾つかを結合する効果を有し、好ましくは化学成分は該金属イオン と金属イオン錯体を形成し得ることを特徴とする項目177ないし179のいず れかに記載の方法。 #187 意図的に添加した化学成分が、限定されるものではないが以下のも の:EDTA、シュウ酸、シュウ酸塩、エチレングリコール−ビス(β−アミノ エチルエーテル)N,N,N',N'−四酢酸(EGTA)のうちの1または幾つか であることを特徴とする項目186に記載の方法。 対象物のタイプ #188 評価する生体粒子が、限定されるものではないが以下のもの:体細 胞、赤血球、血小板、細菌、酵母、細胞のフラグメント、脂質小球、タンパク質 ミセル、プランクトン、藻類のうちの1または幾つかであることを特徴とする前 記項目のいずれかに記載の方法。 #189 評価する生体粒子が、これらの生物分子または成分の評価に関連し て生体粒子または成分に結合したポリマービーズを含むことを特徴とする前記項 目のいずれかに記載の方法。 標本のタイプ #190 試料物質が限定されるものではないが以下のもの:ヒト起源の標本 、動物起源の標本、飲料水、廃水、プロセス用水、海水、湖水、河川水、地下水 、加熱用に用いる水、冷却用に用いる水、湿度調節用に用いる水、洗浄または入 浴用に用いる水、貯水池または水泳プールで用いる水、食品、飼料もしくは食品 および飼料の成分、ミルクまたはミルク製品、血液または血液製品、尿、糞、唾 液、炎症からの標本、石油化学産業からの標本、医薬産業からの標本、食品また は飼料産業からの標本のうちの1または幾つかであることを特徴とする前記項目 のいずれかに記載の方法。 対象のサイズ #191 評価する生体粒子の平均サイズが0.01μm未満、好ましくは0. 1μm未満、より好ましくは1μm未満、より好ましくは2μm未満、より好ま しくは3μm未満、より好ましくは4μm未満、より好ましくは6μm未満、よ り好ましくは10μm未満、より好ましくは20μm未満、より好ましくは50 μm未満、より好ましくは100μm未満であることを特徴とする前記項目のい ずれかに記載の方法。 #192 評価する生体粒子の平均サイズが100μm以上、好ましくは15 0μmより大きい、より好ましくは200μmより大きい、より好ましくは40 0μmより大きいことを特徴とする前記項目のいずれかに記載の方法。 ライヤンス ミルク中の体細胞 #193 生体粒子が体細胞またはそのフラグメントであって、試料物質がミ ルク試料であり、試料物質の試料が試料コンパートメント中で電磁波で照射され 、ここに該電磁波の少なくとも一部分はフォトルミネセンス信号、好ましくは蛍 光信号を発生することができるエネルギーを有し、該信号は少なくとも該体細胞 または該体細胞の一部分または体細胞もしくはその一部分と相互作用するかもし くはそれに結合した成分を起源とすることを特徴とする前記項目のいずれかに記 載の方法。 #194 信号が、好ましくは体細胞の中に含まれるかまたはそれを起源とす るDNA物質に結合するかまたはそれと相互作用することによって、体細胞また は体細胞の一部分に相互作用するかまたはそれに結合するかまたはそれと相互作 用する該試料に意図的に添加した分子の1または幾つかのタイプを起源とするこ とを特徴とする項目193記載の方法。 農場において #195 生体粒子が体細胞またはそのフラグメントであって、試料物質がミ ルク試料であり、評価の目的が搾乳動物の健康状態に関する情報を得るため、好 ましくは無症候性または症候性の乳房炎に関する情報を得るためであり、試料物 質の試料が試料コンパートメント内の試料を異なる試料で置換えることができる 流動手段の使用によって試料コンパートメント中に置かれ、試料物質の試料が試 料コンパートメント中で電磁波で照射され、ここに該電磁波の少なくとも一部分 はフォトルミネセンス信号、好ましくは蛍光信号を発生することができるエネル ギーを有し、該信号が少なくとも体細胞または該体細胞の一部分または体細胞も しくはその一部分と相互作用するかまたはそれに結合した成分を起源とすること を特徴とする項目#1ないし#192のいずれかに記載の方法。 #196 信号が、好ましくは体細胞内に含まれるかまたはそれを起源とする DNA物質に結合するかまたはそれと相互作用することによって、体細胞または 体細胞の一部分に相互作用するかまたはそれに結合するかまたはそれと相互作用 する該試料に意図的に添加した分子の1または幾つかのタイプの分子を起源とす ることを特徴とする項目195記載の方法。 中央研究所 #197 生体粒子が体細胞またはそのフラグメントであって、試料物質がミ ルク試料であり、試料物質の試料が30秒より短い、好ましくは15秒より短い 、より好ましくは10秒より短い試料物質の置換え時間の間に試料コンパートメ ント内の試料を異なる試料で置換えることができる流動手段の使用によって試料 コンパートメント中に置かれ、試料物質の試料が試料コンパートメント中で電磁 波で照射され、ここに該電磁波の少なくとも一部分がフォトルミネセンス信号、 好ましくは蛍光信号を発生することができるエネルギーを有し、該信号は少なく とも該体細胞または該体細胞の一部分または体細胞もしくはその一部分と相互作 用するかまたはそれに結合した成分を起源とすることを特徴とする項目#1ない し#192のいずれかに記載の方法。 #198 信号が、好ましくは体細胞内に含まれるかまたはそれを起源とする DNA物質に結合するかまたはそれと相互作用することによって、体細胞または 体細胞の一部分に相互作用するかまたはそれに結合するかまたはそれと相互作用 する該試料に意図的に添加した分子の1または幾つかのタイプを起源とすること を特徴とする項目197記載の方法。 オン−ライン #199 生体粒子が体細胞またはそのフラグメントであって、試料物質がミ ルク試料であり、評価は実質的に搾乳の開始時、または搾乳の間、または搾乳を 行った直後に行われ、試料物質の試料が搾乳ユニットから直接的にミルクを流動 させるかまたは搾乳の間に徐々に満たされる中間溜め部からミルクを流動させて 試料コンパートメント内の試料を異なる試料で置換えることができる流動手段の 使用によって試料コンパートメント中に置かれ、ここに好ましくは該溜め部が搾 乳すべきミルクの合計体積の組成を実質的に表すミルクで満たされ、試料物質の 試料が試料コンパートメント中で電磁波で照射され、ここに該電磁波の少なくと も一部分がフォトルミネセンス信号、好ましくは蛍光信号を発生することができ るエネルギーを有し、信号は少なくとも該体細胞または該体細胞の一部分または 体細胞もしくはその一部分と相互作用するかもしくはそれに結合した成分を起源 とすることを特徴とする項目#1ないし#192のいずれかに記載の方法。 #200 信号が、好ましくは体細胞内に含まれるかまたはそれを起源とする DNA材料に結合するかまたはそれと相互作用することによって、体細胞または 体細胞の一部分に相互作用するかまたは結合するかまたはそれと相互作用する該 試料に意図的に添加した分子の1または幾つかのタイプを起源とすることを特徴 とする項目199に記載の方法。 使い捨てセル #201 生体粒子が体細胞またはそのフラグメントであって、試料物質がミ ルク試料であり、試料物質の一部分が実質的に毎評価の間に置換えることができ るか、または各該ユニットを該試料物質の1の該評価のみに用いることができる ところのユニットの少なくとも一部分である試料コンパートメント中に置かれ、 試料物質の試料が試料コンパートメント中で電磁波で照射され、ここに該電磁波 の少なくとも一部分がフォトルミネセンス信号、好ましくは蛍光信号を発生する ことができるエネルギーを有し、信号は少なくとも該体細胞または該体細胞の一 部分または体細胞もしくはその一部分と相互作用するかもしくはそれに結合した 成 分を起源とすることを特徴とする項目#1ないし#192のいずれかに記載の方 法。 #202 信号が、好ましくは体細胞内に含まれるかまたはそれを起源とする DNA物質に結合するかまたはそれと相互作用することによって、体細胞または 体細胞の一部分に相互作用するかまたはそれに結合するかまたはそれと相互作用 する該試料に意図的に添加した分子の1または幾つかのタイプを起源とすること を特徴とする項目201に記載の方法。 ミルク中の細菌 #203 生体粒子が細菌またはそのフラグメントであって、試料物質がミル ク試料であり、試料物質の試料が試料コンパートメント中で電磁波で照射され、 ここに該電磁波の少なくとも一部分がフォトルミネセンス信号、好ましくは蛍光 信号を発生することができるエネルギーを有し、信号は少なくとも該細菌または 該細菌の一部分または細菌もしくはその一部分と相互作用するかもしくはそれに 結合した成分を起源とすることを特徴とする項目#1ないし#192のいずれか に記載の方法。 #204 信号が、好ましくは細菌内に含まれるかそれを起源とするDNA物 質に結合するかまたはそれと相互作用することによって、細菌または細菌の一部 分に相互作用するかまたはそれに結合するかまたはそれと相互作用する該試料に 意図的に添加した1または幾つかのタイプの分子を起源とすることを特徴とする 項目203記載の方法。 農場において #205 生体粒子が細菌またはそのフラグメントであって、試料物質がミル ク試料であり、評価の目的が搾乳動物の健康状態に関する情報を得るため、好ま しくは無症候性または症候性の乳房炎に関する情報を得るためであり、試料物質 の試料が試料コンパートメント内の試料を異なる試料で置換えることができる流 動手段の使用によって試料コンパートメント中に置かれ、試料物質の試料が試料 コンパートメント中で電磁波で照射され、ここに該電磁波の少なくとも一部がフ ォトルミネセンス信号、好ましくは蛍光信号を発生することができるエネルギー を有し、信号が少なくとも該細菌または該細菌の一部または細菌もしくはその一 部と相互作用するかまたはそれに結合した成分を起源とすることを特徴とする項 目#1ないし#192のいずれかに記載の方法。 #206 信号が、好ましくは細菌内に含まれるかまたはそれを起源とするD NA材料に結合するかまたはそれと相互作用することにより、細菌または細菌の 一部分に相互作用するかまたはそれに結合するかまたはそれと相互作用する該試 料に意図的に添加した分子の1または幾つかのタイプを起源とすることを特徴と する項目205に記載の方法。 中央研究所 #207 生体粒子が細菌またはそのフラグメントであって、試料物質がミル ク試料であり、試料物質の試料が30秒より短い、好ましくは15秒より短い、 より好ましくは10秒より短い試料物質の置換え時間の間に試料コンパートメン ト内の試料を異なる試料で置換えることができる流動手段の使用によって試料コ ンパートメント中に置かれ、該試料物質の試料が試料コンパートメント中で電磁 波で照射され、ここに該電磁波の少なくとも一部がフォトルミネセンス信号、好 ましくは蛍光信号を発生することができるエネルギーを有し、信号が少なくとも 該細菌または該細菌の一部分または細菌もしくはその一部と相互作用するかまた はそれに結合した成分を起源とすることを特徴とする項目#1ないし#192の いずれかに記載の方法。 #208 信号が、好ましくは細菌内に含まれるかまたはそれを起源とするD NA材料に結合するかまたはそれと相互作用することによって、細菌または細菌 の一部分に相互作用するかまたはそれに結合するかまたはそれと相互作用する該 試料に意図的に添加した分子の1または幾つかのタイプを起源とすることを特徴 とする項目207に記載の方法。 オン−ライン #209 生体粒子が細菌またはその一部分であって、試料物質がミルク試料 であり、評価が実質的に搾乳の開始時または搾乳の間または搾乳を行った直後に 行われ、試料物質の試料が搾乳ユニットから直接的にミルクを流動させるか、ま たは搾乳の間に徐々に満たされる中間溜め部からミルクを流動させる試料コンパ ートメント内の試料を異なる試料で置換えることができる流動手段の使用によっ て試料コンパートメント中に置かれ、ここに好ましくは該溜め部が搾乳すべきミ ルクの合計体積の組成を実質的に表すミルクで満たされ、試料物質の試料が試料 コンパートメント中で電磁波で照射され、ここに該電磁波の少なくとも一部がフ ォトルミネセンス信号、好ましくは蛍光信号を発生することができるエネルギー を有し、信号が少なくとも該細菌または該細菌の一部または細菌もしくはその一 部と相互作用するかまたはそれに結合した成分を起源とすることを特徴とする項 目#1ないし#192のいずれかに記載の方法。 #210 信号が、好ましくは細菌内に含まれるかまたはそれを起源とするD NA材料に結合するかまたはそれと相互作用することによって、細菌または細菌 の一部分に相互作用するかまたはそれに結合するかまたはそれと相互作用する該 試料に意図的に添加した分子の1または幾つかのタイプを起源とすることを特徴 とする項目209に記載の方法。 使い捨てセル #211 生体粒子が細菌またはそのフラグメントであって、試料物質がミル ク試料であり、試料物質の一部分が実質的に毎評価の間に置換えることができる ユニットの少なくとも一部分であるか、または各該ユニットを該試料物質の1の 該評価のみに用いることができるところの試料コンパートメント中に置かれ、該 試料物質の試料が試料コンパートメント中で電磁波で照射され、ここに該電磁波 の少なくとも一部がフォトルミネセンス信号、好ましくは蛍光信号を発生するこ とができるエネルギーを有し、信号が少なくとも該細菌または該細菌の一部分ま たは細菌もしくはその一部と相互作用するかまたはそれに結合した成分を起源と することを特徴とする項目#1ないし#192のいずれかに記載の方法。 #212 信号が、好ましくは細菌内に含まれるかまたはそれを起源とするD NA物質に結合するかまたはそれと相互作用することによって、細菌または細菌 の一部分に相互作用するかまたはそれに結合するかまたはそれと相互作用する該 試料に意図的に添加した分子の1または幾つかのタイプを起源とすることを特徴 とする項目211に記載の方法。 血中の体細胞 #213 生体粒子が体細胞またはそのフラグメントであって、試料物質が血 液試料であり、試料物質の試料が試料コンパートメント中で電磁波で照射され、 ここに該電磁波の少なくとも一部分がフォトルミネセンス信号、好ましくは蛍光 信号を発生することができるエネルギーを有し、信号が少なくとも該体細胞また は該体細胞の一部または体細胞もしくはその一部と相互作用するかもしくはそれ に結合した成分を起源とすることを特徴とする項目#1ないし#192のいずれ かに記載の方法。 #214 信号が、好ましくは体細胞内に含まれるかまたはそれを起源とする DNA物質に結合するかまたはそれと相互作用することによって、体細胞または 体細胞の一部分に相互作用するかまたはそれに結合するかまたはそれと相互作用 する該試料に意図的に添加した分子の1または幾つかのタイプを起源とすること を特徴とする項目213に記載の方法。 使い捨てセル #215 生体粒子が体細胞またはそのフラグメントであって、試料物質が血 液試料であり、試料物質の一部が実質的に毎評価の間に置換えることができるユ ニットの少なくとも一部であるか、または各該ユニットが該試料物質の1の該評 価のみに用いることができるところの試料コンパートメント中に置かれ、試料物 質の試料が試料コンパートメント中で電磁波で照射され、ここに該電磁波の少な くとも一部がフォトルミネセンス信号、好ましくは蛍光信号を発生することがで きるエネルギーを有し、信号が該体細胞または該体細胞の一部または体細胞もし くはその一部と相互作用するかまたはそれに結合した成分を起源とすることを特 徴とする項目#1ないし#192のいずれかに記載の方法。 #216 信号が、好ましくは体細胞内に含まれるかまたはそれを起源とする DNA物質に結合するかまたはそれと相互作用することによって、体細胞または 体細胞の一部分に相互作用するかまたはそれに結合するかまたはそれと相互作用 する該試料に意図的に添加した分子の1または幾つかのタイプを起源とすること を特徴とする項目215記載の方法。 尿中の体細胞 #217 生体粒子が体細胞またはそのフラグメントであって、試料物質が尿 試料であり、試料物質の一部が実質的に毎評価の間に置換えることができるユニ ットの少なくとも一部分であるか、または各該ユニットが該試料物質の1の該評 価のみに用いることができるところの試料コンパートメント中に置かれ、試料物 質の試料が試料コンパートメント中で電磁波で照射され、ここに該電磁波の少な くとも一部がフォトルミネセンス信号、好ましくは蛍光信号を発生することがで きるエネルギーを有し、信号が少なくとも該体細胞または該体細胞の一部または 体細胞もしくはその一部と相互作用するかまたはそれに結合した成分を起源とす ることを特徴とする#1ないし#192のいずれかに記載の方法。 #218 信号が、好ましくは体細胞内に含まれるかまたはそれを起源とする DNA物質に結合するかまたはそれと相互作用することによって、体細胞または 体細胞の一部分に相互作用するかまたはそれに結合するかまたはそれと相互作用 する該試料に意図的に添加した分子の1または幾つかのタイプを起源とすること を特徴とする項目217に記載の方法。 使い捨てセル #219 生体粒子が体細胞またはそのフラグメントであって、試料物質が尿 試料であり、試料物質の一部が実質的に毎評価の間に置換えることができるユニ ッ トの少なくとも一部分であるか、または各該ユニットが該試料物質の1の該評価 のみに用いることができるところの試料コンパートメント中に置かれ、試料物質 の試料が試料コンパートメント中で電磁波で照射され、ここに該電磁波の少なく とも一部がフォトルミネセンス信号、好ましくは蛍光信号を発生することができ るエネルギーを有し、信号が少なくとも該体細胞または該体細胞の一部または体 細胞もしくはその一部と相互作用するかまたはそれに結合した成分を起源とする ことを特徴とする項目#1ないし#192のいずれかに記載の方法。 #220 信号が、好ましくは体細胞内に含まれるかまたはそれを起源とする DNA物質に結合するかまたはそれと相互作用することによって、体細胞または 体細胞の一部分に相互作用するかまたはそれに結合するかまたはそれと相互作用 する該試料に意図的に添加した分子の1または幾つかのタイプを起源とすること を特徴とする項目219に記載の方法。 尿中の細菌 #221 生体粒子が細菌またはそのフラグメントであって、試料物質が尿試 料であり、試料物質の一部が実質的に毎評価の間に置換えることができるユニッ トの少なくとも一部分であるか、または各該ユニットが該試料物質の1の該評価 のみに用いることができるところの試料コンパートメント中に置かれ、試料物質 の試料が試料コンパートメント中で電磁波で照射され、ここに該電磁波の少なく とも一部がフォトルミネセンス信号、好ましくは蛍光信号を発生することができ るエネルギーを有し、信号が該細菌または該細菌の一部または細菌もしくはその 一部と相互作用するかまたはそれに結合した成分を起源とすることを特徴とする 項目#1ないし#192のいずれかに記載の方法。 #222 信号が、好ましくは細菌内に含まれるかまたはそれを起源とするD NA物質に結合するかまたはそれと相互作用することによって、細菌または細菌 の一部分に相互作用するかまたはそれに結合するかまたはそれと相互作用する該 試料に意図的に添加した分子の1または幾つかのタイプを起源とすることを特徴 とする項目221に記載の方法。 使い捨てセル #223 生体粒子が細菌またはそのフラグメントであって、試料物質が尿試 料であり、試料物質の一部が実質的に毎評価の間に置換えることができるユニッ トの少なくとも一部分であるか、または各該ユニットが該試料物質の1の該評価 のみに用いることができるところの試料コンパートメント中に置かれ、試料物質 の試料が試料コンパートメント中で電磁波で照射され、ここに該電磁波の少なく とも一部がフォトルミネセンス信号、好ましくは蛍光信号を発生することができ るエネルギーを有し、信号が少なくとも該細菌または該細菌の一部または細菌も しくはその一部と相互作用するかまたはそれに結合した成分を起源とすることを 特徴とする項目#1ないし#192のいずれかに記載の方法。 #224 信号が、好ましくは細菌内に含まれるかまたはそれを起源とするD NA物質に結合するかまたはそれと相互作用することによって、細菌または細菌 の一部分に相互作用するかまたはそれに結合するかまたはそれと相互作用する該 試料に意図的に添加した分子の1または幾つかのタイプを起源とすることを特徴 とする項目223に記載の方法。 細菌水 #225 生体粒子が細菌またはそのフラグメントであって、試料物質が水試 料であり、試料物質の一部が実質的に毎評価の間に置換えることができるユニッ トの少なくとも一部分であるか、または各該ユニットが該試料物質の1の該評価 のみに用いることができるところの試料コンパートメント中に置かれ、該試料物 質の試料が試料コンパートメント中で電磁波で照射され、ここに該電磁波の少な くとも一部がフォトルミネセンス信号、好ましくは蛍光信号を発生することがで きるエネルギーを有し、信号が少なくとも該細菌または該細菌の一部または細菌 もしくはその一部と相互作用するかまたはそれに結合した成分を起源とすること を特徴とする項目#1ないし#192のいずれかに記載の方法。 #226 信号が、好ましくは細菌内に含まれるかまたはそれを起源とするD NA物質に結合するかまたはそれと相互作用することによって、細菌または細菌 の一部分に相互作用するかまたはそれに結合するかまたはそれと相互作用する該 試料に意図的に添加した分子の1または幾つかのタイプを起源とすることを特徴 とする項目225記載の方法。 使い捨てセル #227 生体粒子が細菌またはそのフラグメントであって、試料物質が水試 料であり、試料物質の一部が実質的に毎評価の間に置換えることができるユニッ トの少なくとも一部分であるか、または各該ユニットが該試料物質の1の該評価 のみに用いることができるところの試料コンパートメント中に置かれ、試料物質 の試料が試料コンパートメント中で電磁波で照射され、ここに該電磁波の少なく とも一部がフォトルミネセンス信号、好ましくは蛍光信号を発生することができ るエネルギーを有し、信号が少なくとも該細菌または該細菌の一部または細菌も しくはその一部と相互作用するかまたはそれに結合した成分を起源とすることを 特徴とする項目#1ないし#192のいずれかに記載の方法。 #228 信号が、好ましくは細菌内に含まれるかまたはそれを起源とするD NA物質に結合するかまたはそれと相互作用することによって、細菌または細菌 の一部分に相互作用するかまたはそれに結合するかまたはそれと相互作用する該 試料に意図的に添加した分子の1または幾つかのタイプを起源とすることを特徴 とする項目227に記載の方法。 #229 前記項目のいずれかに記載の一定体積の液体試料物質中の生体粒子 を評価することができるデバイス。 #229 少なくとも試料を試料コンパートメントに流動させるための手段、 試料からのいずれかの信号を検出するための手段、およびいずれかのかかる信号 を電気的またはデジタル的に変換するための手段を含むことを特徴とする項目1 ないし229のいずれかに記載の一定体積の液体試料物質中の生体粒子を評価す ることができるデバイス。 #229 少なくとも試料コンパートメント、試料からのいずれかの信号を検 出するための手段、およびいずれかのかかる信号を電気的またはデジタル的に変 換するための手段を含むことを特徴とする項目1ないし229のいずれかに記載 の一定体積の液体試料物質中の生体粒子を評価することができるデバイス。 多重暴露 粒子の最適な評価を許容するために、試料から収集した多数の測定にかかる評 価を基かせることができる。1の利点は試料の同一部の繰返し測定を行うことが でき、かくして誤差の広がりの使用によりいずれの信号雑音条件をも改善するこ とができる。もう1の態様は、試料の異なる部から1を超える測定を収集するこ とによって分析する試料の合計体積を増加させることである。 条件によっては、例えば、おそらくは分析している粒子のタイプに依存するで あろうが、信号の強度が変化している場合などでは、測定時間を調整することが 有利となり得る。 検出誤差 本発明は、好ましくは30%未満、およびしばしば10%もと低いまたは1% 未満でさえある、一定体積中の粒子の平均数のパーセントで相対的予測誤差とし て表される、合計誤差を有する試料中の生体粒子の数を評価するための方法を提 供する。このことは、例えば分析する試料の体積を制御することによって得るこ とができる。 試料処理量 本発明の方法により、好ましくは1時間当たり10以上の評価に達する、およ び1時間当たり100以上の評価もと多いことさえ、1時間当たり1000以上 の評価もと多いことさえある速度での生体粒子の評価が許容される。 1を超えるほぼ同一の分析システムを、それらが平行して作動して、それによ って1時間当たりにより多数の試料でさえ評価できる方法を構成するように結合 することもできる。 検出限界 本発明の方法の広範な融通性により体積を分析することが可能となり、体積当 たりのかかる粒子の合計数が試料1ml当たり1×108粒子を超えるものから 試料1ml当たり1粒子以下までの範囲である試料中の粒子の評価が許容され得 、その目的の最も重要な態様の1は分析すべき合計体積である。 信号源 粒子の評価が基くことができる信号は実質的にはいずれのタイプの電磁波であ ってもよく、特にかかる電磁波またはその作用を有する機構の源は10-6秒以下 の励起状態の寿命を有するフォトルミネセンス、10-6秒よりも長い励起状態の 寿命を有するフォトルミネセンス、化学ルミネセンス、レイリー散乱、ラマン散 乱、電磁波の減衰、電磁波の吸収、電磁波の散乱とすることができる。 波長感度 検出すべき信号が電磁波である場合、かかる放射に対して感受性である検出素 子を用いることが好ましい。好ましい具体例では、以下の領域:100nm〜2 00nm、200nm〜600nm、300nm〜700nm、400nm〜8 00nm、600nm〜1μm、800nm〜2μm、2μm〜10μm、5μ m〜10μm、10μm〜20μm、20μm〜40μmのうちの1または幾つ かの波長の電磁波に対して感受性である検出素子アレイを用いる。 波長分離 特にかかる放射の源が広範な波長スペクトルにわたるエネルギーを放出する場 合には、しばしば電磁波を別々の波長群または波長帯群に分離することが重要で ある。エネルギーの減衰、放出されたかまたは散乱されたエネルギーの検出など に基く粒子の評価方法においては、エネルギーを別々の波長群または波長帯群に 分離できる能力が重要である。このことは、例えばフォトルミネセンスまたは化 学ルミネセンスによって、試料内を起源とするいずれの電磁波にも適用される。 本発明の方法によっては、2またはそれを超える異なる波長群または波長帯群を 用いる場合に得られた情報を使用して、例えば、2またはそれを超えるタイプの 粒子が異なるエネルギーに対してどの様に反応するかに基いて該粒子間を区別す ることができる。 かかる波長分離を行うもう1の方法は、試料から放出されたいずれかの電磁波 を分離することであり、ここに、好ましくは2またはそれを超える検出素子が試 料の実質的に同一の部からの信号を認識するが、波長分離によりこれらの検出素 子が異なる波長群または波長帯群のエネルギーを検出する。このことによって、 その評価に用いることができるいずれの粒子のスペクトル特性をも引出すことが できる。 1の方法は電磁波の強度変調である。かかる変調が制御される場合には、例え ば強度が低いかまたはゼロである期間中のいずれかのバックグラウンド信号を認 識し、ついで強度が高い場合に測定されたいずれかの信号をバックグラウンド情 報によって補正することによって、信号雑音比の改善にそれを用いることができ る。 光学活性結晶の使用によるか、または干渉計の使用によって電磁波を周波数変 調することもできる。かかる変調の効果は、試料中に存在するいずれかの粒子に 関するスペクトル情報を得ることとし得る。 光源 電磁波の減衰、または試料の発光に基く方法においては、発光ダイオード、レ ーザー、レーザーダイオード、発熱光源またはガス排出ランプのごとき放射源を 使用することが好ましい。照射エネルギーの強度が重要である場合には、異なる 光源が異なるエネルギースペクトルを有する場合、例えば異なる波長帯群でエネ ルギーを放出する2の異なる発光ダイオードを用いる場合でさえ、1を超えるエ ネルギー源を使用することができる。 試料を照射することにおけるかかる光源の効率を改善するためには、エネルギ ー を試料上に集束させるための集束システムを使用することがしばしば望ましい。 反射 フォトルミネセンスなどを引起す目的で電磁波を用いて試料を照射する場合に は、好ましくは、特定の波長のエネルギーは反射する一方で他の波長のエネルギ ーの透過は許容する反射手段、例えば二色性鏡の使用によって、試料を通して透 過して試料に戻るいずれのエネルギーをも反射することができることによってか かる放射源の効率を上昇できることが重要である。 入射角 検出信号の源としてフォトルミネセンスを用いる本発明の方法においては、試 料コンパートメントの軸に対して、特に検出素子アレイと試料コンパートメント とが該軸と光源との間の角度が0〜180°の角度となるように形成する軸に対 して、光源を配置することができる。 検出器のタイプ 検出素子としては、電荷結合素子(CCD)のアレイまたは光感応ダイオード (CMOSイメージセンサー)のアレイのごとき、1または幾つかの市販されて いる検出素子アレイを使用することができる。かかる検出素子アレイは、オン− チップ集積信号調整(on-chip integrated signal condition)および/または 信号処理設備(signal processing facilities)を有することができる。 信号処理−ソフトウェア 少なくとも1の具体例では、例えば測定信号を調整するために1またはそれを 超える所定変数(predetermined variable)を用いることによって、体系的偏り または変動偏り(varying bias)に対するいずれの測定信号をも補正するために 少なくとも用いることができるデジタル・コンピュータのごとき計算手段を用い る。所定変数の決定は、補正すべき要素に近接して設定した1またはそれを超え る参照要素の測定信号を形成する値に基いて、あるいは1または幾つかのいずれ かの他の測定からの値に基いて行うことができる。 特に、測定信号から、他の測定信号、しばしば以前に測定された信号の1つを 減じ、それによって他の測定においても存在したいずれの偏り効果をも除去する ことが重要である。他の測定は、同一試料の異なる部のもう1の測定、または異 なる試料の測定とすることができる。 かかる計算手段は、1またはそれを超える所定変数を用いることによって、感 度における変動に対して測定信号を補正することにも用いることができる。所定 変数の決定は、補正すべき要素に近接して設定した1またはそれを超える参照要 素の測定信号を形成する値に基いて、あるいはいずれかの以前の測定の1または 幾つかからの値に基いて行うことができる。 測定信号を補正するための1の適当な方法は、同一試料の異なる部から得たか 、または異なる試料から得たもう1の結果から検出素子アレイからの1の結果を 減じることである。かかる減法は、暗電流によってかまたはおそらくは試料コン パートメントの内部に固定化された粒子によって引起される、検出素子アレイか らの信号のベースライン・レベルにおけるいずれの定変数を低下させるか、また は除去する効果を有し、ここにいずれの評価も実質的にかかる減法の正の結果の みに基く。2の測定が同一試料の異なる部を起源とする場合には、減法からのい ずれの負の結果を正の数字として処理することによって減法からの結果に基づい て評価を行うこともでき、かくして単一測定を用いる場合と同一の労力で1を超 える測定の評価を効率的に行うことができる。このようにして、例えば粒子の評 価に用いた最小の信号の所定のフラクション未満の結合した結果に雑音を維持す ることによって、好ましくは実際の雑音レベルを許容するほど多い、1を超える 減法からの結果を結合することができる。 イメージ処理 本発明は、例えば評価が1またはそれを超える異なるタイプの粒子の同定であ る場合、粒子の評価に人工イメージ処理の状態の使用によく適している。 電力 本発明により構成されるいずれの計器も、適当な変圧システムの使用によって 、110または220V ACのごとき電力で作動することができる。バッテリ ーまたはアキュムレーターも電力源として使用することができ、計器が当該計器 の輸送が求められる使用に意図されている場合にはこのことは特に重要である。 かかるバッテリーまたはアキュムレーターは、再充電することができるものとす ることもでき、それにより再生および再利用することが可能となる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR, NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,KE,L S,MW,SD,SZ,UG,ZW),EA(AM,AZ ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ,TM),AL ,AM,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BR, BY,CA,CH,CN,CU,CZ,DE,DK,E E,ES,FI,GB,GE,GH,GM,GW,HU ,ID,IL,IS,JP,KE,KG,KP,KR, KZ,LC,LK,LR,LS,LT,LU,LV,M D,MG,MK,MN,MW,MX,NO,NZ,PL ,PT,RO,RU,SD,SE,SG,SI,SK, SL,TJ,TM,TR,TT,UA,UG,US,U Z,VN,YU,ZW (72)発明者 アルンヴィダルソン,ベルクル デンマーク、デーコー―2990ニヴォ、レー モセン204番 (72)発明者 イェッペセン,イェスペル・ミロン デンマーク、デーコー―2700ブレンショ イ、1テル・ヘイレ、ノールフェルトヴァ イ5番

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.そこからドメイン中の試料からの暴露ドメイン電磁的信号が外部に通過す ることができる暴露ドメインに、分析物物質を表す一定体積の液体試料、または 分析物物質を表す一定体積の液体試料から単離した粒子を適用し、 生体粒子からの電磁的信号の表示がバックグラウンド信号からの電磁的信 号の表示とは異なるものとして同定されるように暴露の間に検出素子アレイによ り検出された強度の処理が許容されるような条件下にて、該ドメインから通過し ている電磁的信号の少なくとも一次元の空間表示を活動検出素子アレイに暴露し 、ここに該表示は個々の活動検出素子による強度として検出可能なものであり、 液体試料の体積のサイズは、実質的に1の暴露に基く評価の統計的品質について の所定の要件を満たす少なくとも1の定量パラメーターまたは少なくとも1の定 性パラメータの評価が可能なように十分に大きなものであり、 生体粒子からの信号がバックグラウンド信号とは異なるものとして同定さ れるように検出素子によって検出された強度を処理し、該処理の結果を、液体分 析物物質の少なくとも1の定量パラメーターおよび/または少なくとも1の定性 パラメーターに関連付ける ことよりなることを特徴とする、液体分析物物質中の生体粒子の少なくとも1の 定量パラメーターおよび/または少なくとも1の定性パラメーターを評価するた めの方法。 2.暴露ドメインが暴露領域を規定する壁部を有する試料コンパートメントで あり、該壁部がコンパートメント中の試料からの電磁的信号が当該壁を通過し外 部に暴露されることを許容することを特徴とする請求項1記載の方法。 3.分析物を表す一定体積の液体試料が試料コンパートメント中に配置されて いることを特徴とする請求項2記載の方法。 4.電磁的信号の空間表示が二次元イメージ表示であることを特徴とする前記 請求項いずれか1項に記載の方法。 5.検出素子アレイが、一連の検出素子が実質的に直線を形成するように配置 されていることを特徴とする前記請求項いずれか1項に記載の方法。 6.検出素子アレイが、検出素子が実質的に一連の平行直線を形成するように 二次元で配置されており、該一連の直線群が矩形を形成することを特徴とする請 求項5記載の方法。 7.検出素子アレイに対する電磁的信号の空間表示の暴露が、焦点調節手段に よる検出素子アレイに対する暴露ドメインの少なくとも一部分からの電磁的信号 のイメージを焦点調節することにより行われることを特徴とする前記請求項いず れか1項に記載の方法。 8.焦点調節手段が1または幾つかの素子からなるレンズであることを特徴と する請求項7記載の方法。 9.検出素子アレイに暴露された空間表示が、暴露ドメインにおける元の線寸 法に対する検出素子アレイの線寸法のイメージの比が40:1よりも小さい線形 拡大であるように付されることを特徴とする前記請求項のいずれか1項に記載の 方法。 10.比が最大20:1であることを特徴とする請求項9記載の方法。 11.比が10:1よりも小さいことを特徴とする請求項10記載の方法。 12.比が最大6:1であることを特徴とする請求項11記載の方法。 13.比が4:1よりも小さいことを特徴とする請求項12記載の方法。 14.パラメーターまたはパラメーター群を評価する粒子が1/3μm〜3μ mのサイズであって、比が40:1〜1:10の範囲内にあることを特徴とする 請求項9記載の方法。 15.比が20:1〜1:10の範囲内にあることを特徴とする請求項14記 載の方法。 16.比が10:1〜1:10の範囲内にあることを特徴とする請求項15記 載の方法。 17.比が6:1〜2:1の範囲内にあることを特徴とする請求項16記載の 方法。 18.パラメーターまたはパラメーター群を評価する粒子が3μm〜100μ mのサイズであって、比が3:1〜1:100の範囲内にあることを特徴とする 請求項9記載の方法。 19.比が2:1〜1:100の範囲内にあることを特徴とする請求項18記 載の方法。 20.比が2:1〜1:2の範囲内にあることを特徴とする請求項19記載の 方法。 21.比が1.4:1〜1:100の範囲内にあることを特徴とする請求項1 9記載の方法。 22.比が1:1〜1:100の範囲内にあることを特徴とする請求項21記 載の方法。 23.パラメーターまたはパラメーター群を評価する個々の粒子が、最大25 の検出素子上でイメージ化されることを特徴とする前記請求項いずれか1項に記 載の方法。 24.パラメーターまたはパラメーター群を評価する個々の粒子が、最大16 の検出素子上でイメージ化されることを特徴とする請求項23記載の方法。 25.パラメーターまたはパラメーター群を評価する個々の粒子が、最大9の 検出素子上でイメージ化されることを特徴とする請求項24記載の方法。 26.パラメーターまたはパラメーター群を評価する個々の粒子が、最大5の 検出素子上でイメージ化されることを特徴とする請求項25記載の方法。 27.ドメインまたは試料コンパートメントの内部が20μm〜2000μm の平均厚さを有することを特徴とする前記請求項いずれか1項に記載の方法。 28.ドメインまたは試料コンパートメントの内部が20μm〜1000μm の平均厚さを有することを特徴とする請求項27記載の方法。 29.ドメインまたは試料コンパートメントの内部が20μm〜200μmの 平均厚さを有することを特徴とする請求項28記載の方法。 30.ドメインまたは試料コンパートメントが、検出素子アレイに対して実質 的に平行な方向で、1mm×1mm〜10mm×10mmの範囲内の寸法を有す ることを特徴とする前記請求項いずれか1項に記載の方法。 31.そこから電磁波がアレイに対して暴露される液体試料の体積が0.01 μl〜20μlの範囲内にあることを特徴とする前記請求項いずれか1項に記載 の方法。 32.パラメーターまたはパラメーター群を評価する粒子が1/3μm〜3μ mのサイズであって、そこから電磁波がアレイに対して暴露される液体試料の体 積が0.01μl〜1μlの範囲内にあることを特徴とする請求項31記載の方 法。 33.パラメーターまたはパラメーター群を評価する粒子が3μm〜100μ mのサイズであって、そこから電磁波がアレイに対して暴露される液体試料の体 積が0.04μl〜4μlの範囲内にあることを特徴とする請求項31記載の方 法。 34.ドメインまたは試料コンパートメント中の試料が暴露の間に静止状態に あることを特徴とする前記請求項いずれか1項に記載の方法。 35.ドメインまたは試料コンパートメント中の試料が暴露の間にドメインま たは試料コンパートメントを通って動き、暴露を、当該暴露の間に静止状態が実 質的に得られるように十分に短い時間にわたって行うことを特徴とする請求項1 −33いずれか1項に記載の方法。 36.暴露の間に試料から放出された電磁波の少なくとも主要な部分が、光源 から試料に供給された電磁波を起源とするかまたはそれによって引起され、ここ に光源からの放射の少なくとも主要な部分が試料コンパートメントの壁またはド メインによって規定される面を横切る方向を有することを特徴とする前記請求項 いずれか1項に記載の方法。 37.評価するパラメーターが、液体分析物物質の体積当たりの生体粒子の数 であることを特徴とする前記請求項いずれか1項に記載の方法。 38.評価するパラメーター(群)が、液体分析物質中の生体粒子のサイズお よび/または形状であることを特徴とする請求項1−37いずれか1項に記載の 方法。 39.液体試料の体積のサイズが、少なくとも2の生体粒子のそれにおける同 定ができるように十分に大きいことを特徴とする請求項37または38に記載の 方法。 40.液体試料の体積のサイズが、少なくとも4の生体粒子のそれにおける同 定ができるように十分に大きいことを特徴とする請求項39記載の方法。 41.液体試料の体積のサイズが、少なくとも10の生体粒子のそれにおける 同定ができるように十分に大きいことを特徴とする請求項40記載の方法。 42.液体試料の体積のサイズが、少なくとも50の生体粒子のそれにおける 同定ができるように十分に大きいことを特徴とする請求項41記載の方法。 43.液体試料の体積のサイズが、少なくとも100の生体粒子のそれにおけ る同定ができるように十分に大きいことを特徴とする請求項42記載の方法。 44.液体試料の体積のサイズが、少なくとも1000の生体粒子のそれにお ける同定ができるように十分に大きいことを特徴とする請求項43記載の方法。 45.そこからドメイン中の試料からの暴露ドメイン電磁的信号が外部に通過 することができる暴露ドメインに、液体分析物物質を表す0.01μl〜20μ lの体積の液体試料、または液体分析物物質を表す一定体積の液体試料から単離 した粒子を適用し、 生体粒子からの電磁的信号の表示がバックグラウンド信号からの電磁的信 号の表示とは異なるものとして同定されるように暴露の間に検出素子アレイによ り検出された強度の処理が許容されるような条件下にて、該ドメインから通過し ている電磁的信号の少なくとも一次元の空間表示を活動検出素子に暴露し、ここ に該表示は個々の活動検出素子による強度として検出可能であるものであり、該 条件は、暴露ドメイン中の元の線寸法に対する検出素子アレイ上の線寸法のイメ ージの比が10:1より小さいような線形拡大、ならびにパラメーターまたはパ ラメーター群を評価する個々の粒子が検出素子アレイの最大25の検出素子上に イメージされるようなものを含み、 ドメインまたは試料コンパートメント中の試料は、暴露の間に静止状態にあり、 電磁波の少なくとも主要な部分が、光源から試料に供給された電磁波を起源とす るかまたはそれによって引起された暴露の間に試料から放出された場合には、該 光源からの放射の少なくとも主要な部分が試料コンパートメントの壁またはドメ インによって規定された面を横切る方向を有し、 生体粒子からの信号がバックグラウンド信号とは異なるものとして同定さ れるように検出素子によって検出された強度を処理し、ついで、 処理の結果を、液体分析物物質の少なくとも1の定量パラメーターおよび /または少なくとも1の定性パラメーターに関連付ける ことよりなることを特徴とする、液体分析物物質中の生体粒子の少なくとも1の 定量パラメーターおよび/または少なくとも1の定性パラメーターを評価するた めの方法。 46.請求項2-8、12-13、16-22、24-30、32-33および3 5のいずれかに記載のいずれかの特徴を示すことを特徴とする請求項45記載の 方法。 47.請求項37-44のいずれかに記載のいずれかの特徴を示すことを特徴 とする請求項45または46記載の方法。 48.評価するパラメーターが、液体分析物質中の特定のタイプの粒子の存在 または不存在であることを特徴とする請求項45または46記載の方法。 49.分析物を表す液体試料から単離した粒子を、暴露ドメインに適用するか または試料コンパートメント中に配置し、ここに該粒子が、当該粒子を化学的に 結合する手段、当該粒子を電気的または磁気的に保持することができる手段、お よび濾過手段から選択される粒子保持手段上に保持されることを特徴とする前記 請求項いずれか1に記載の方法。 50.検出素子によって検出される信号が、生体粒子に結合するか、その中に 保持されるか、またはそれと相互作用するタイプの1または幾つかのタイプの分 子を起源とし、かかる分子が暴露の前または間に試料または単離粒子に添加され 、該分子が以下の現象:電磁波の減衰、電磁波で照射された際のフォトルミネセ ンス、電磁波の散乱、ラマン散乱のうちの1または幾つかを発生する分子である ことを特徴とする前記請求項いずれか1項に記載の方法。 51.有効量の1もしくはそれを超える核酸染料および/または1もしくはそ れを超える電位差膜染料を添加することを特徴とする請求項50記載の方法。 52.暴露の時間が100ミリ秒〜5秒の範囲内にあることを特徴とする前記 項目のいずれか1項に記載の方法。 53.暴露の期間が0.5〜3秒の範囲内にあることを特徴とする請求項52 記載の方法。 54.暴露を単一暴露として行うことを特徴とする請求項52または53記載 の方法。 55.一物理特性の強度を測定し、 a)互いに近接して設置された少なくとも2×2のサブ領域よりなるサブ 領域の群中に設置された目的のサブ領域を規定し、 b)制限領域の面中の所定の幾何学的方向(群)に対する目的のサブ領域 における測定可能な強度の少なくとも1の方向導関数(群)を目的の該サブ領域 で評価し、ここに該方向導関数(群)はサブ領域の群に近接してかまたは隣接し て設置されたサブ領域における測定可能な強度に基き、 c)少なくとも1の方向微分係数の評価に基づいて、属性を目的の該サブ 領域に割当てられた値に割当て;該属性は目的のサブ領域または該目的のサブ領 域に近接してかまたは隣接して設置されたサブ領域における測定可能な強度を調 整するための所定の戦略に関連する調整した測定可能な強度および/または情報 (群)を表し、 d)制限領域の実質的に全てのサブ領域について、工程a)−c)を繰返 す ことよりなる、領域にわたり分散した、強度情報における変動により表される異 なる対象物を表す強度情報を圧縮する方法であり、ここに該情報がサブ領域に分 割された制限領域にわたって分布する物性の変動する程度の測定可能な強度の形 態で存在し、該サブ領域の各々がそれに割当てられた、当該サブ領域を唯一同定 するインデックスを有することを特徴とする該方法。 56.−バックグラウンド信号とは異なる強度を有する実質的に全ての検出素 子を同定およびカウントし、 −カウントの結果を所定のスケーリング値(scaling value)によって調 整し、 −該スケーリング値を、生体粒子からの信号を表す検出素子の数に直接関 連付け、 −該スケーリングの結果を、暴露を表した粒子の数に関係付ける ことよりなる、試料中の生体粒子の数を評価する方法。 57.カウントする前に検出素子の測定した強度が調整されており、該調整が −a)検出素子の強度値を表す協同システムにおける所定のサイズの範囲 を明らかにし、ここに範囲のサイズは、それが平均広がりを有する生体粒子の表 示よりも大きいように決定され、 −b)第一検出素子を選択し、ここに該第一検出素子はその強度が調整に 付されるものであり、 −c)その強度を調整する検出素子が実質的に範囲の中央になるように範 囲を位置決定し、 −d)勾配を描く検出素子の強度を考慮することにより、範囲の内側およ び範囲の中央の周りの信号強度の変化を描く少なくとも1の勾配の調査の結果に 基づいて範囲の中央の検出素子の強度を調整し、ついで 検出素子の所定の数が時間の所定の数に調整されるまで工程b)ないしc)を繰 返す工程よりなることを特徴とする請求項56記載の方法。
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