JP2003523515A - 混合流体の一部を隔離する方法 - Google Patents

混合流体の一部を隔離する方法

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Abstract

(57)【要約】 混合流体全体から混合流体の一部を隔離する方法において、 混合流体を測定室に流すステップと； 測定室内の混合流体の一部に、一つまたは複数の周波数で電気信号を加えるステップと； 一つまたは複数の周波数において、測定室内の混合流体の一部のインピーダンス量特性を測定するステップと； 一つまたは複数の周波数で測定したインピーダンス量が目標値インピーダンス量に達する場合、残りの流体とは離れた別の場所へその混合流体の一部を流すステップとを具備してなることを特徴とする方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、混合流体から要素を隔離する方法と装置、特に流体サンプルの個別
要素を分離或は濃縮する方法と装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
懸濁液から粒子を分離したり、或は互いに交じり合った別々の種類の粒子を分
離したりするには、様々な方法が用いられる。フィルターを用いた方法や遠心法
など、単純な物理的分離方法が一般的に用いられる。生物体（細胞など）を分離
するには、より高度な方法が用いられる。例えば、US-A-6013188に示されるよう
に、懸濁液内の生物細胞に磁性体を付着させ、適当な磁界を与えて変質細胞を懸
濁液から分離させる方法などである。電気泳動に基づく技術は、細胞を互いから
分離させる手段として頻繁に用いられる。
【０００３】 WO-A-98/46985(Payne et al)は、共振インピーダンス測定を用いて液体サンプ
ルの組成を評価する方法を示している。これにより、サンプル全体としての電気
的性質の変化を観察し、液体の組成変化との相関づけを行うことが可能である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、共振電気回路の一部に組み込まれた液体サンプルのインピーダンス
特性は、分析的あるいは操作的道具として有効である、という認識に基づいたも
のである。特に、インピーダンス特性を、動的システム内サンプルの要素を隔離
するのに用いるものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
ゆえに、一面から見ると、本発明は、混合流体全体から混合流体の一部（細胞
或は粒子など個別の要素）を隔離する方法を供するものと言える。この方法は以
下のステップから成る。 混合流体を測定室に流す； 測定室内の混合流体の一部に、一つまたは複数の周波数で電気信号を加える； 一つまたは複数の周波数において、測定室内の混合流体の一部のインピーダン
ス量特性を測定する； 一つまたは複数の周波数で測定したインピーダンス量が予め定めた目標値に達
する場合（予め定めたインピーダンス量の目標レベルの値か、それに近い値か、
それを超える値）、残りの流体とは離れた別の場所へその混合流体の一部を流す 本方法は、マイクロチェンバ内の極少量の流体サンプルから要素を分離するの
に特に有効である。そのようなサンプル量の場合インピーダンス量測定値（スペ
クトル）が指紋、つまりマイクロチェンバ内流体の特性そのもの、になるからで
ある。
【０００６】 好ましい具体例では、混合流体の一部は、細胞或は粒子など個別の要素である
。
【０００７】 好ましい具体例では、インピーダンス量を測定する一つまたは複数の周波数は
、共振周波数を含む。インピーダンス量は、損失係数とする。
【０００８】 好ましい具体例では、電気信号を周波数域内の複数の周波数それぞれで加え、
周波数域内の複数の周波数それぞれにおけるインピーダンス量を測定する。その
複数の周波数には、共振周波数を含むのが望ましい。周波数域内の独特の周波数
を選択することにより、データ処理量が減り、隔離率も上昇する。ふさわしい周
波数の数は、例えば10などである。望む場合は、域内の周波数の数は、測定室内
の混合流体のインピーダンス・スペクトル特性を作成するのに十分な数とする。 周波数は、例えば1.00Hz 〜2MHzの広域の周波数域から選択するのが一般的で
ある。
【０００９】 好ましい具体例では、電気信号を単一周波数で加え、測定室を混合流体が流れ
る時その周波数でインピーダンス量を測定する。測定室を流れる率と、それに伴
う隔離率は、おおむねインピーダンス量測定値を記録し処理するのにかかる時間
によって決まる。単一周波数での測定は、複数の周波数での測定より早く得られ
るので、隔離率も大幅に上昇する。その単一周波数は、混合流体を含んだ測定室
の共振周波数の値か、それに近い値であると望ましい。共振周波数か、それに近
い値の周波数の場合、インピーダンス量測定値に大きな変化が現れるので、より
高い感度が得られるのである。
【００１０】 測定室の容量を、隔離したい個別の要素の寸法と合わせるのが一般的である。
本発明の方法の望ましい具体例では、測定室内の混合流体の容量は、10-6リット
ル以下である。更に 10-9 以下、更に10-12以下、そして最低およそ 10-15が望
ましい。測定室内の混合流体の好ましい容量域は10-6から 10-11リットルである
。
【００１１】 申請者は、理論上の見地にとらわれるつもりはないが、極微量の混合流体にお
けるインピーダンス測定を行うことにより、（ナノリットルかそれ以下の容量）
混合流体全体を均質な要素の混合流体ではなく、むしろ個別要素の混合した流体
ととらえることになる。取り出したい個別の要素と同じ寸法の測定室を製作する
ことにより、個別の要素が測定室を通りぬける際、電気インピーダンス測定を行
い、その結果をそれらの要素の隔離に用いることが可能になる。すなわち、測定
室内の混合流体のインピーダンス量測定値を、個別の細胞或は個別の液体媒体の
大体の特性ととらえることができ、細胞や液体媒体のインピーダンス量測定値は
かなりはっきりとした値なのである。そのようなインピーダンス測定とそれを行
うにあたっての装置は、概してAyliffe et al, WEE Journal of Micromechanica
l systems, 8,1,50,1999に示されている。
【００１２】 発明の方法では、混合流体は二つかそれ以上の流体からなる。或は、一種の液
体（或は混合液）に一種かそれ以上の要素が溶解或は懸濁している。粒子或は細
胞が液状媒体に懸濁している混合流体もある。例えば、混合流体が、血液細胞と
液状媒体から成る血液の抽出液の場合などである。あるいは、混合流体は、溶剤
を含んだポリマーなど、溶液の場合もある。混合流体が２種の混合であることが
好ましい。
【００１３】 本発明の方法の望ましい具体例では、混合流体から隔離しようとする要素を、
まず一つまたは複数の周波数でそのインピーダンス量（較正インピーダンス量）
を測定して、測定室で較正を行う。較正インピーダンス量は、スペクトルを得る
ため（較正インピーダンス・スペクトル）複数の周波数で測定するのが望ましい
。その較正インピーダンス量（或はスペクトル）を記憶媒体に保存する。
【００１４】 本発明の方法の望ましい具体例では、測定室で測定した混合流体のインピーダ
ンス量を、較正インピーダンス量と比較する。インピーダンス量測定値を較正イ
ンピーダンス量と比較するには、様々な方法が用いられる。例えば、インピーダ
ンス量測定値を既知のインピーダンス量のデータベースと照合し、効果的な合致
が見られるまで探す。或は、インピーダンス量測定値を既知のインピーダンス量
と合致させるのにニューラルネットワークを用いる。或は、インピーダンス量測
定値から既知のインピーダンス量を減算するという減算方式をとる、などがある
。例えば、生物細胞と液状媒体の二種混合液で、液状媒体のインピーダンス・ス
ペクトルの値がわかっている場合、もし測定室内の混合流体のインピーダンス・
スペクトルの測定値が、液状媒体の特性ならばスペクトルがキャンセルされ、測
定室内の混合流体のインピーダンス・スペクトル測定値が細胞の特性であれば、
スペクトルをキャンセルしない、などがある。
【００１５】 発明の方法の望ましい具体例では、一つまたは複数の周波数で測定されたイン
ピーダンス量が、その一つまたは複数の周波数における較正インピーダンス量と
実質的に合致するとき、混合流体を特定の場所に流すステップが起きる。或は、
一つまたは複数の周波数でのインピーダンス量測定値があらかじめ定められた閾
値を越える場合に、混合流体を特定の場所に流すステップが起きる。
【００１６】 発明の望ましい具体例では、測定室を出るにあたり、その混合流体（個別の要
素など）の一部を、最初の経路に沿って行くように制御する。混合流体の第二の
部分、それ以降の部分（第二の、それ以降の個別の要素）は別の場所へ行くのが
望ましい。（第二の、或はそれ以降の経路に沿って）例えば、２種混合システム
の二つの要素は、二つの別々の場所へ向かわせるのである。
【００１７】 本発明の方法の具体例では、混合流体の一部を、残りの混合流体とは別の特定
の場所へ流すステップは、予め定められた目標値が得られた時、流れの経路上か
それに隣接して取りつけられた分離部に適当な信号を送ることによってなされる
。分離部は、流れの経路に取り付けられた偏向体とする。例えば、偏向体は、一
つまたは複数のバルブ或はバッフルシステムとする。
【００１８】 発明の具体例では、電気信号は時間変化電気信号である。例えば、時間変化電
気信号は定期性をもつ。その時間変化電気信号が交流（AC）であると好ましく、
電気信号が電圧或は電流の変化する正弦波であると好ましい。印加する電気信号
の共振周波数を変化させる手段を用いる。例えば、誘導体最低一つか水晶共振器
最低一つを直列或は並列に加える。印加する電気信号の周波数を変化させる装置
を調節して、共振周波数が１MHｚ未満に押さえられると都合がよい。そのような
共振周波数では、計器や量子化に関連する問題が一般に低く押さえられるからで
ある。或は、高めの周波数（500MHｚ-1GHｚなど）を用いることもある。その場
合は、寄生インダクタンスが生じるためキャパシタンスを用いる。
【００１９】 インピーダンス量測定は、時間変化電気信号の時間対周波数領域変化からなる
。そのような測定に関わるステップは、業界でよく知られているものである。（
「システム認識の摂動信号」ed K Godfrey, Prentice hill, 1993, UKの例を参
照のこと）時間変化電気信号は定期性をもち、例えば擬似ランダム２進法シーケ
ンス（PRBS）、ゴレー・コード、ウオルシュ法、ハフマン・シーケンス、或はそ
の他適当なコード・シーケンスなど、適当な機能或はコードからなる。白色ガウ
ス雑音或はウエーブレット解析、インパルス応答、ステップ応答など、その他の
適当な信号、コード、方法を用いることもあり、一般に業界では広く知られてい
るものである。（「オーディオ画像と通信の信号処理法」ed P M Clarkson and
H Stork, Academic Press, London, 1995を例として参照のこと）
【００２０】 別の面から見てみると、本発明は混合流体全体から、混合流体の一部（細胞或
は粒子など個別の要素など）を隔離する装置を供するものであり、この装置は以
下で構成される：混合流体が測定室に流れるようにした電気インピーダンス測定
装置で、測定室内の混合流体の一部のインピーダンス量特性を計測できるもの。
測定室の出口かその近くで、流れの経路上或はそれに隣接して取りつけた分離部
。インピーダンス量が予め定められた目標値に達した時、分離部に信号を送り、
混合流体の一部が残りの混合流体とは別の特定の場所へ流れるようにする部分。 分離部は、流れの経路上の偏向体とする。例えば、偏向体は一つまたは複数の
バルブ、或はバッフルシステムとする。
【００２１】 望ましい具体例では、電気インピーダンス測定装置は、時間変化電気信号を周
波数域の一つまたは複数の周波数で測定室に印加する（共振周波数を含むのが望
ましい）電気信号印加装置と、その周波数域の一つまたは複数の周波数で、測定
室内の混合流体のインピーダンス量を測定する測定装置から成る。本発明の装置
の具体例では、電気信号印加部は、可変周波数のAC信号を印加できる。本発明の
装置のある具体例では、電気信号印加部は、電圧或は電流の変わる、可変電気信
号正弦波を印加できる。本発明の装置の具体例では、電気信号印加部は、定期性
のある時間変化電気信号を印加できる。電気信号印加部は、共振周波数を含む域
内の複数の周波数で電気信号を印加するため、電気信号の周波数を変化させる部
分を持つ。例えば、装置はこの他最低一つの誘導体か或は最低一つの水晶共振器
を持つ。共振周波数が１MHｚ以下になるように、電気信号の周波数を変化させる
装置を操作できると都合がよい。そのような共振周波数では、計器や量子化に関
係した問題が比較的低く押さえられるからである。
【００２２】 電気信号印加部は、少なくとも電極を二つ持つ（ゴールド微小電極など）。好
ましい具体例にふさわしい電極の素材、大きさ、形状は数多くあるが、本発明の
装置の好ましい具体例では、電気信号印加部は、WO-A-99/60392（フェアフィー
ルド・センサーズ・リミテッド）に一般的に或は特に示されているようなタイプ
の、或は特にその中で請求されているようなタイプの、一つまたは複数の微小電
極を持つ。
【００２３】 一つの具体例では、測定室は、効果的な１次元の電界でインピーダンス量測定
が行えるような構成になっている。例えば、測定室は、マイクロチェンバ或はマ
イクロチャネルの形状をしている。例えば、測定室は、寸法が5×3×2ミクロン
である。マイクロチェンバ或はマイクロチャネルは、Ayliffe（上記）に示され
ているようなやり方で、一つまたは複数の微小電極が並べられている。
【００２４】 本発明の装置の一つの具体例では、測定部に、インピーダンス解析器がついて
いる。本発明の装置のある具体例では、測定部は、時間変化電気信号の時間対周
波数領域変化を行うことが可能である。
【００２５】 混合流体を測定室を通して流す、流体搬送方法は、従来から一般的に用いられ
ているものである。ふさわしい方法は、毛管流の技術を用いたものである。
【００２６】 本発明の方法の対象となる混合流体の容量は、一般に電気インピーダンス測定
装置を通って流れ、処理される混合流体の量で決まる。Ayliffe et al 〔上記
〕は、120flに近い容量の測定室が使えることを示した。処理することができる
混合流体の容量は、よって測定室内の混合流体のインピーダンス量の測定を終了
するのにかかる時間によって決まる。これは、インピーダンス量測定に用いる計
器によって変わる。例えば、ヒューレット・パッカード4192Aインピーダンス解
析器では、単一周波数で、１秒間に６回測定できる。実際、混合液体の一部が（
個別要素など）測定室を流れ出てしまい、測定サイクルにひっかからないという
ことを防ぐため、測定にかかる最低時間より流れる率が遅いのが望ましい。UP41
92A解析器の場合、一秒間に約500flの容量を処理する（120fl測定セル容量×１
秒あたり４回計測）測定率である。よりスピードのある測定方法を用いれば、処
理可能な容量も増す。
【００２７】 装置の具体例では、一つの混合流体を、並列で複数の電気インピーダンス測定
装置及び分離部に通す。こうすることにより、処理できる容量が大幅に増加する
。
【００２８】 一般的に、測定室と、流れをふさわしい場所に方向付ける分離部（切り替えバ
ルブなど）との間に、混合流体が一定量存在する。検知メカニズムとバルブ開口
を同期させるため、一定の流れ率のもとでは、測定室内の混合流体が出て、バル
ブに流れ着くまで時間（ｔ）がかかるとする。一旦測定室内の混合流体のインピ
ーダンス量（スペクトルなど）が測定されると、制御信号を時間ｔ分遅らせる。
そうすれば、バルブの開閉は、ｔ秒前に測定室内にあった混合流体の到着と同時
になる。現実には、混合流体の一部で測定がすでに行われていることを考慮にい
れてｔをわずかに短縮する。（インピーダンス測定がなされると、その流体はす
でに測定室を出始めている、ということ）隔離効率を増すため、バルブを、混合
流体にわずかに先駆けて開口するとよい。
【００２９】 本発明の方法の望ましい具体例では、混合流体を特定の場所に流す、というス
テップを、第二の測定室及び分離部を使って繰り返し、隔離効率を高めている。 測定室及び分離部をさらに追加して用いてもよい。或は、混合流体を再度同じ
測定室及び分離部に通し、隔離率を高めてもよい。
【００３０】 共振電気回路の一部にとりこまれた流体サンプルのインピーダンス特性は効果
的な分析ツールであると認識するなかで、本発明のその他の特許取得可能な目立
った点が明らかになった。
【００３１】 別の見方をすると、本発明は、分析物を取り出すため、流体媒体をスクリーニ
ングする方法を供するものである。その方法は以下から成る： 流体媒体を、測定室に流す； 測定室内の混合流体に一つまたは複数の周波数で電気信号を加える； 一つまたは複数の周波数で、測定室内の混合流体のインピーダンス量特性を測
定する； 測定室内で測定した、流体媒体のインピーダンス量を、分析物の既知のインピ
ーダンス量と比較する
【００３２】 この方法は、マイクロチェンバ内の極微量の流体サンプルをスクリーニングす
るのに特に有効である。そのようなサンプル量でのインピーダンス量（スペクト
ルなど）測定値は、指紋、つまり、マイクロチェンバ内にある流体の特性となる
からである。
【００３３】 更に別の見方をすると、本発明は、流体媒体内の分析物の量を調べる方法を供
するものである。その方法は以下から成る： 流体媒体を、測定室に流す； 測定室内の混合流体に一つまたは複数の周波数で電気信号を加える； 一つまたは複数の周波数で、測定室内の混合流体のインピーダンス量特性を測
定する； 測定室内で計測した流体媒体のインピーダンス量が予め定められた目標値に達
する場合（予め定められたインピーダンス量の目標レベルの値か、それに近い値
か、それを超える値）、音声或は視覚反応を作動させる この方法は、マイクロチェンバ内の極微量の流体サンプル内の分析物を「数え
る」場合特に有効である。それは、そのようなサンプル量のインピーダンス量（
スペクトル）の測定値は、指紋、すなわちマイクロチェンバ内の流体の特性その
もの、になるからである。 インピーダンス量測定値が、分析物が懸濁している流体の、要素の既知インピ
ーダンス量を超える場合、音声或は視覚反応を作動させるのが好ましい。
【００３４】 本発明を、以下添付の図を参照して説明するが、図で示されている範囲にとど
まるものではない。 図１は、分析物を溶剤から分離する本発明の、方法及び装置の具体例を、図解
で示したものである。
【００３５】 図１では、本発明を代表する装置が、参照数字１で示されている。溶剤２内の
ひとつの希釈分析物（A）を、ポンプ３を使って電気インピーダンス測定装置４
に流す。電気インピーダンス測定装置４は、測定室５と、測定件制御システム６
からなる。測定システムは、HP4192A解析器とする。測定室の出口には、制御シ
ステム６からの信号に反応するツインバルブ・メカニズム7がある。分析物２の
溶剤が測定室５に流し込まれると、インピーダンス量を、電気信号を一つまたは
複数の周波数で加えて測定する。インピーダンス量測定値は、その後制御システ
ム６で、既知のインピーダンス量を含むデータベースと照合される。合致すると
バルブ７aが閉じバルブ7bが開き、要素Aだけが測定室からビーカー８に抜ける。
合致しない場合は、バルブ７aが開きバルブ7bが閉じて、分析物A以外の溶剤２の
中の要素が廃棄ビーカー９に抜ける。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明を代表する装置である。
【符号の説明】
２ 溶剤 ３ ポンプ ４ 電気インピーダンス測定装置 ５ 測定室 ６ 制御システム ７a・７b バルブ ８・９ ビーカー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０１Ｎ 33/483 Ｇ０１Ｎ 1/28 Ｚ (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ， ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，Ｊ Ｐ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ， ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，Ｒ Ｏ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ， ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 リチャード・マーク・ダウズウェル イギリス・チェシャー・ＣＷ９・８ＪＡ・ ダヴェンハム・ハートフォード・ロード・ アールズウッド・ミューズ・１ (72)発明者 モハメド・エル・ハッサン・アムラニ イギリス・マンチェスター・Ｍ13・９Ｕ Ｄ・ブランズウィック・スカリー・クロー ス・33 Ｆターム(参考） 2G045 CA01 GC16 JA07 JA08 2G052 AA30 AA33 AD29 CA03 CA04 ED00 ED01 HA00 2G060 AA07 AD06 AE40 AF06 HC10 4G075 AA13 AA39 AA65 BB01 BB05 BB10 DA02 EB01 EC21

Claims (33)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 混合流体全体から混合流体の一部を隔離する方法において、 混合流体を測定室に流すステップと； 測定室内の混合流体の一部に、一つまたは複数の周波数で電気信号を加えるス
    テップと； 一つまたは複数の周波数において、測定室内の混合流体の一部のインピーダン
    ス量特性を測定するステップと； 一つまたは複数の周波数で測定したインピーダンス量が目標値インピーダンス
    量に達する場合、残りの流体とは離れた別の場所へその混合流体の一部を流すス
    テップと を具備してなることを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 前記目標値インピーダンス量は、較正されたインピーダンス
    量であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記測定室は、マイクロチェンバであることを特徴とする請
    求項１または２に記載の方法。
  4. 【請求項４】 混合流体の一部は、細胞と粒子から構成されたグループから
    選択された個別の要素であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記
    載の方法。
  5. 【請求項５】 インピーダンス量を測定する一つまたは複数の周波数は、共
    振周波数を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
  6. 【請求項６】 インピーダンス量は、損失係数であることを特徴とする請求
    項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
  7. 【請求項７】 電気信号を周波数域内の複数の周波数それぞれで加え、周波
    数域内の複数の周波数それぞれにおけるインピーダンス量を測定することを特徴
    とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
  8. 【請求項８】 複数の周波数には、共振周波数を含むことを特徴とする請求
    項７に記載の方法。
  9. 【請求項９】 域内の周波数の数は、測定室内の混合流体のインピーダンス
    ・スペクトル特性を作成するのに十分な数とすることを特徴とする請求項７また
    は８のいずれかに記載の方法。
  10. 【請求項１０】 電気信号を単一周波数で加え、その周波数でインピーダン
    ス量を測定することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
  11. 【請求項１１】 単一周波数は、混合流体の一部を含んだ測定室の共振周波
    数の値か、それに近い値であることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
  12. 【請求項１２】 測定室内の混合流体の容量は、１０-6リットル以下である
    ことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法。
  13. 【請求項１３】 混合流体は二種混合システムであることを特徴とする請求
    項１〜１２のいずれか１項に記載の方法。
  14. 【請求項１４】 混合流体は二つかそれ以上の流体からなることを特徴とす
    る請求項１〜１３のいずれか１項に記載の方法。
  15. 【請求項１５】 一種の液体（または混合流体）に一種かそれ以上の要素が
    溶解或は懸濁していることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の
    方法。
  16. 【請求項１６】 混合流体は、液状媒体に懸濁している粒子或は細胞である
    ことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
  17. 【請求項１７】 混合流体が、血液細胞と液状媒体から成る血液の抽出液で
    あることを特徴とする請求項１５または１６に記載の方法。
  18. 【請求項１８】 混合流体は、溶液であることを特徴とする請求項１〜１５
    のいずれか１項に記載の方法。
  19. 【請求項１９】 溶液は、溶剤を含んだポリマーであることを特徴とする請
    求項１８に記載の方法。
  20. 【請求項２０】 較正された（calibrant）混合流体を測定室に流すステッ
    プと； 測定室内の較正された（calibrant）混合流体の一部に、一つまたは複数の周
    波数で電気信号を加えるステップと； 一つまたは複数の周波数において、測定室内の較正された（calibrant）混合
    流体の一部の較正されたインピーダンス量特性を測定するステップと； 測定室内の較正された（calibrant）混合流体の一部の特性と、測定室内の較
    正された（calibrant）混合流体の一部の較正されたインピーダンス量を相関さ
    せるステップとを具備し、 前記測定室内の較正された（calibrant）混合流体の一部の特性は公知である
    初期ステップを具備してなることを特徴とする請求項２に記載の方法。
  21. 【請求項２１】 測定室内で測定された混合流体の一部のインピーダンス量
    を較正されたインピーダンス量と比較するステップを具備してなることを特徴と
    する請求項２０に記載の方法。
  22. 【請求項２２】 一つまたは複数の周波数で測定されたインピーダンス量が
    、その一つまたは複数の周波数における目標インピーダンス量と実質的に合致す
    るとき、混合流体の一部を特定の場所に流すようにするステップを具備すること
    を特徴とする請求項１〜２１のいずれか１項に記載の方法。
  23. 【請求項２３】 一つまたは複数の周波数でのインピーダンス量測定値が目
    標インピーダンス量を越える場合に、混合流体の一部を特定の場所に流すように
    するステップを具備することを特徴とする請求項１〜２２のいずれか１項に記載
    の方法。
  24. 【請求項２４】 目標インピーダンス量が得られた時、流れの経路上かそれ
    に隣接して取りつけられた分離部に適当な信号を送るステップを具備することを
    特徴とする請求項１〜２３のいずれか１項に記載の方法。
  25. 【請求項２５】 電気信号は時間変化電気信号であることを特徴とする請求
    項１〜２４のいずれか１項に記載の方法。
  26. 【請求項２６】 混合流体全体から混合流体の一部を隔離する装置において
    、 混合流体が測定室に流れるようにした電気インピーダンス測定装置であって、
    測定室内の混合流体の一部のインピーダンス量特性を計測できる電気インピーダ
    ンス測定装置と、 測定室の出口かその近くで、混合流体の流れの経路上或はそれに隣接して取り
    つけた分離部と、 インピーダンス量が目標値に達した時、分離部に信号を送信する送信手段とを
    具備し、 混合流体の一部が残りの混合流体とは別の特定の場所へ流れるように構成され
    ていることを特徴とする装置。
  27. 【請求項２７】 分離部は、流れの経路上の偏向体であることを特徴とする
    請求項２６に記載の装置。
  28. 【請求項２８】 電気インピーダンス測定装置は、 時間変化電気信号を周波数域の一つまたは複数の周波数で測定室に印加する電
    気信号印加装置と、その周波数域の一つまたは複数の周波数で、測定室内の混合
    流体のインピーダンス量特性を測定する測定装置を具備してなることを特徴とす
    る請求項２６または２７に記載の方法。
  29. 【請求項２９】 電気信号印加部は、少なくとも微小電極を二つ持つことを
    特徴とする請求項２６または２７に記載の装置。
  30. 【請求項３０】 測定室は、効果的な１次元の電界でインピーダンス量測定
    が行えるような構成になっていることを特徴とする請求項２６〜２９のいずれか
    １項に記載の装置。
  31. 【請求項３１】 測定室は、マイクロチェンバ或はマイクロチャネルである
    ことを特徴とする請求項３０に記載の装置。
  32. 【請求項３２】 分析物を取り出すため、流体媒体をスクリーニングする方
    法であって： 流体媒体を、測定室に流すステップと； 測定室内の混合流体の一部に一つまたは複数の周波数で電気信号を加えるステ
    ップと； 一つまたは複数の周波数で、測定室内の混合流体の一部のインピーダンス量特
    性を測定するステップと； 測定室内で測定した、流体媒体の一部のインピーダンス量を、分析物の既知の
    インピーダンス量と比較するステップとを具備してなることを特徴とする方法。
  33. 【請求項３３】 流体媒体内の分析物の量を定量化する方法であって： 流体媒体を、測定室に流すステップと； 測定室内の混合流体の一部に一つまたは複数の周波数で電気信号を加えるステ
    ップと； 一つまたは複数の周波数で、測定室内の混合流体の一部のインピーダンス量特
    性を測定するステップと； 測定室内で計測した流体媒体の一部のインピーダンス量が目標インピーダンス
    量に達する場合、音声或は視覚反応を作動させるステップとを具備してなること
    を特徴とする方法。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2262551A1 (en) * 2008-03-10 2010-12-22 S.E.A. Medical Systems, Inc. Intravenous fluid monitoring
US9052276B2 (en) 2009-06-08 2015-06-09 S.E.A. Medical Systems, Inc. Systems and methods for the identification of compounds using admittance spectroscopy
CA2763776A1 (en) * 2009-06-08 2010-12-16 S.E.A. Medical Systems, Inc. Systems and methods for the identification of compounds in medical fluids using admittance spectroscopy
CA2809875A1 (en) 2010-09-09 2012-03-15 S.E.A. Medical Systems, Inc. Systems and methods for intravenous drug management using immittance spectroscopy
WO2016122565A1 (en) * 2015-01-30 2016-08-04 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Microfluidics detection
EP3988658A1 (en) 2015-07-14 2022-04-27 Abbott Molecular Inc. Purification of nucleic acids using copper-titanium oxides
CN109387546B (zh) * 2018-11-01 2020-06-02 西安交通大学 一种基于量子点气敏传感器的轴承润滑脂失效监测方法
WO2022170009A1 (en) 2021-02-05 2022-08-11 Xylem Water Solutions U.S.A., Inc. System and method for recovering resources from wastewater streams

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1120104A (en) * 1965-07-22 1968-07-17 Vni I Pk I Komplexnoi Avtom Ne System for monitoring the concentration of a constituent of a mixture in multi-product pipelines
JPS54143692A (en) * 1978-04-28 1979-11-09 Toa Medical Electronics Device for measuring characteristics of blood ball
JPS61160038A (ja) * 1985-01-08 1986-07-19 Sumitomo Electric Ind Ltd 粒子検出器
JPS61161439A (ja) * 1985-01-09 1986-07-22 Sumitomo Electric Ind Ltd 粒子センサ−
JPS63184035A (ja) * 1986-05-28 1988-07-29 Sumitomo Electric Ind Ltd 粒子単離分注器
JPH01501017A (ja) * 1986-10-21 1989-04-06 クールター・エレクトロニクス・インコーポレーテッド 粒子の抵抗及びリアクタンスを測定する粒子分析装置
US4829837A (en) * 1988-01-28 1989-05-16 Shell Oil Company Robotic liquid separation sensing using a cannula
JPH05306950A (ja) * 1992-05-01 1993-11-19 Olympus Optical Co Ltd 境界面検出装置
JPH0694697A (ja) * 1992-09-08 1994-04-08 Cosmo Sogo Kenkyusho:Kk 炭化水素油の炭化水素タイプ別分析方法およびその装置
GB2306660A (en) * 1995-07-28 1997-05-07 Christopher John Collister Fluid electrical measurement apparatus and method
JPH1060005A (ja) * 1996-08-14 1998-03-03 Agency Of Ind Science & Technol 糖鎖分子量マーカーおよびその製造方法
WO1998046985A1 (en) * 1997-04-16 1998-10-22 Kaiku Limited Assessing the composition of liquids

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1254527A (en) * 1968-10-15 1971-11-24 Atomic Energy Authority Uk Improvements in or relating to interface detection apparatus
EP0275409B1 (en) * 1986-05-28 1993-06-23 Sumitomo Electric Industries Limited Particle analyzer and a system utilizing the same
US5357197A (en) * 1992-11-10 1994-10-18 Smiths Industries Inductive debris monitor with multi-turn detector
DE4311064A1 (de) 1993-04-03 1994-10-06 Lang Apparatebau Gmbh Verfahren zur Messung der Schmutzbefrachtung einer Waschflotte
DE60018262T2 (de) * 1999-01-05 2006-01-12 Kaiku Ltd. Verfahren zur Erzeugung eines Impedanzspektrums, das für eine Probe einer Körpersubstanz charakteristisch ist

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1120104A (en) * 1965-07-22 1968-07-17 Vni I Pk I Komplexnoi Avtom Ne System for monitoring the concentration of a constituent of a mixture in multi-product pipelines
JPS54143692A (en) * 1978-04-28 1979-11-09 Toa Medical Electronics Device for measuring characteristics of blood ball
JPS61160038A (ja) * 1985-01-08 1986-07-19 Sumitomo Electric Ind Ltd 粒子検出器
JPS61161439A (ja) * 1985-01-09 1986-07-22 Sumitomo Electric Ind Ltd 粒子センサ−
JPS63184035A (ja) * 1986-05-28 1988-07-29 Sumitomo Electric Ind Ltd 粒子単離分注器
JPH01501017A (ja) * 1986-10-21 1989-04-06 クールター・エレクトロニクス・インコーポレーテッド 粒子の抵抗及びリアクタンスを測定する粒子分析装置
US4829837A (en) * 1988-01-28 1989-05-16 Shell Oil Company Robotic liquid separation sensing using a cannula
JPH05306950A (ja) * 1992-05-01 1993-11-19 Olympus Optical Co Ltd 境界面検出装置
JPH0694697A (ja) * 1992-09-08 1994-04-08 Cosmo Sogo Kenkyusho:Kk 炭化水素油の炭化水素タイプ別分析方法およびその装置
GB2306660A (en) * 1995-07-28 1997-05-07 Christopher John Collister Fluid electrical measurement apparatus and method
JPH1060005A (ja) * 1996-08-14 1998-03-03 Agency Of Ind Science & Technol 糖鎖分子量マーカーおよびその製造方法
WO1998046985A1 (en) * 1997-04-16 1998-10-22 Kaiku Limited Assessing the composition of liquids

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