JP2006258776A - Particle classifier - Google Patents

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豊 永井
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a particle classifier capable of attaining properly and efficiently analysis as to fluorescence of a measuring objective particle. <P>SOLUTION: In this particle classifier for detecting scattered light and the fluorescence generated from the measuring objective particle 15, and for analyzing the measuring objective particle, based on detected signals detected therein, by irradiating a flow of a solution containing the the measuring objective particle 15 such as a cell, a chromosome, a biopolymer contained therein, and the like in a flow cell 14, with laser beams from laser beam sources 10a, a light emitting diode (LED) 30 capable of emitting a blue range of light beam as an excitation beam is provided as the light source for fluorescence excitation for the measuring objective particle 15, and fluorescence detectors are provided to obtain respective required fluorescence signals, as to the light beams of the scattered light and the fluorescence excited by irradiating the measuring objective particle with the respective light beam sources, via a filter 32 for removing a scattered light wavelength. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、細胞、染色体およびこれらに含まれる生体高分子を含む水溶液の流れに対して、レーザー光を照射し、細胞等から放射される蛍光と散乱光等を検出し、細胞等の分類および計数を行う粒子分類装置に関するものである。   The present invention irradiates a flow of an aqueous solution containing cells, chromosomes and biopolymers contained therein with laser light, detects fluorescence and scattered light emitted from the cells, etc. The present invention relates to a particle classification device that performs counting.

粒子分類装置は、(1) DNA、RNA、酵素、蛋白質等の細胞内相対量を計測する手段として、(2) 細胞の活性、抗体の産生性、酵素活性等の機能を調べる手段として、および(3) 細胞、染色体、リンパ球等のタイプを自動分類する手段として、広く使用されている。   The particle classification device is (1) as a means for measuring the relative amount of intracellular DNA, RNA, enzyme, protein, etc., (2) as a means for examining functions such as cell activity, antibody productivity, enzyme activity, and (3) Widely used as a means of automatically classifying cell, chromosome, lymphocyte and other types.

従来、この種の粒子分類装置として、例えば血液試料に希釈、染色処理を施して試料液とし、この試料液をフローセル中央部に細流にして流し、光源からの細く絞った光を前記細流部分に照射することにより検出部を形成し、血球がこの検出部を1個ずつ通過する度に発生する散乱光や蛍光の変化を光検出器で検出し、この検出された信号から散乱光強度と蛍光強度を2軸とした2次元分布図を作成して、この2次元分布図に分画線を設定することにより、各粒子の分類や計数を行うように構成したものが知られている。   Conventionally, as this kind of particle classification device, for example, a blood sample is diluted and stained to obtain a sample liquid, and this sample liquid is made to flow in the center of the flow cell in a trickle, and the narrowly focused light from the light source is applied to the trickle part. A detection unit is formed by irradiation, and a scattered light and a change in fluorescence generated each time a blood cell passes through the detection unit one by one are detected by a photodetector, and the scattered light intensity and fluorescence are detected from the detected signal. A configuration is known in which a two-dimensional distribution map with two axes of intensity is created, and a classification line is set in the two-dimensional distribution map, thereby classifying and counting each particle.

本出願人は、先に、白血球細胞から散乱した前方散乱光、側方散乱光および後方散乱光を検出して小さな顆粒または粒子を含む白血球細胞の分類を行うことができる粒子分類装置の開発研究を行った結果、比較的含有率の少ない細胞を精度良く分類することができる装置開発に成功し、特許を得た(特許文献1参照)。   The applicant has previously developed a particle classification device that can classify white blood cells containing small granules or particles by detecting forward scattered light, side scattered light and back scattered light scattered from white blood cells. As a result, we succeeded in developing an apparatus that can accurately classify cells with a relatively low content, and obtained a patent (see Patent Document 1).

この特許文献1における粒子分類装置は、(1) 粒子に光を照射し、該粒子による散乱光を検出して該粒子の分類を行う粒子分類装置において、(2) 前方小角散乱光を検出する前方小角散乱光検出手段と、(3) 上記前方小角散乱光検出手段と側方散乱光検出手段との間に配置され前方大角散乱光を検出する前方大角散乱光検出手段と、(4a)上記前方小角、前方大角および側方散乱光検出手段から出力される、前方小角散乱光、側方散乱光および前方大角散乱光に対応する検出信号を入力して夫々の散乱光強度データを算定して記憶する記憶手段と、(4b)上記前方小角、前方大角および側方散乱光強度データから前方小角散乱光強度と前方大角散乱光強度の2次元分布データ並びに前方小角散乱光強度と側方散乱光強度の2次元分布データを算定する手段と、(4c)上記前方小角散乱光強度と前方大角散乱光強度の2次元分布データから特定の白血球細胞の領域を決定する手段とを備える分析手段と、(5) 上記算定された前方小角散乱光強度と前方大角散乱光強度の2次元分布データ、前方小角散乱光強度と側方散乱光強度の2次元分布データ並びに上記特定された白血球細胞のデータを上記前方小角散乱光強度と側方散乱光強度の2次元座標上に表示する表示手段とから構成されるものである。   The particle classification apparatus in Patent Document 1 is (1) a particle classification apparatus that classifies particles by irradiating light to the particles and detects scattered light from the particles, and (2) detects forward small angle scattered light. Forward small angle scattered light detection means, and (3) forward large angle scattered light detection means that is disposed between the forward small angle scattered light detection means and the side scattered light detection means and detects forward large angle scattered light, and (4a) The detection signals corresponding to the forward small angle scattered light, the side scattered light and the forward large angle scattered light output from the forward small angle, forward large angle and side scattered light detection means are input to calculate the respective scattered light intensity data. (4b) Two-dimensional distribution data of the forward small angle scattered light intensity and the forward large angle scattered light intensity from the forward small angle, forward large angle and side scattered light intensity data, and the forward small angle scattered light intensity and the side scattered light. A hand to calculate 2D intensity distribution data And (4c) an analysis means comprising: a means for determining a specific white blood cell region from the two-dimensional distribution data of the forward small angle scattered light intensity and the forward large angle scattered light intensity; and (5) the calculated forward small angle scattering. Two-dimensional distribution data of light intensity and forward large-angle scattered light intensity, two-dimensional distribution data of forward small-angle scattered light intensity and side-scattered light intensity, and the above-mentioned specified white blood cell data are converted into the forward small-angle scattered light intensity and side-scattered data. And display means for displaying on the two-dimensional coordinates of the light intensity.

また、従来の粒子分類装置においては、測定対象粒子に対する蛍光励起用の光源として、アルゴンレーザーが用いられている。これは、測定対象粒子に蛍光を発生させるためには、比較的短波長の、青色領域の光を励起光として用いる必要があるからである。しかし、アルゴンレーザーは高価であり、またレーザー本体自体の占有容積が大きいだけでなく、レーザーを駆動するための所要電源等レーザーに付随する周辺装置も大きいものとなっている。さらに、全体的に電力消費量も大きいという問題もある。   Moreover, in the conventional particle classification apparatus, an argon laser is used as a light source for fluorescence excitation with respect to the measurement target particle. This is because in order to generate fluorescence in the measurement target particles, it is necessary to use light in a blue region having a relatively short wavelength as excitation light. However, the argon laser is expensive, and not only does the laser body itself occupy a large volume, but also the peripheral devices associated with the laser, such as the required power source for driving the laser, are large. In addition, there is a problem that overall power consumption is large.

このような観点から、従来において、照射光源としてレーザー光源とランプ光源とを併用した光学式粒子分析装置が提案されている(特許文献2参照)。この光学式粒子分析装置は、試料粒子の蛍光励起用としてランプ光を用い、散乱光用として半導体レーザーを用い、これら小型化し低コストの光源からのレーザー光とランプ光とがフローセルの粒子細流領域で交差して照射されるように構成することにより、1つの粒子の散乱光と蛍光を同一場所、同一タイミングで検出することができるものである。また、レーザー光は細く絞られ単一ピークを有するので、散乱光信号もピーク信号になり、この散乱光信号をタイミング信号として用いて、蛍光信号の値を検出することにより、ランプ光の強度分布にむらがあっても、粒子から発せられる蛍光量と相関のとれた蛍光信号を検出することができるものである。   From such a viewpoint, conventionally, an optical particle analyzer using both a laser light source and a lamp light source as an irradiation light source has been proposed (see Patent Document 2). This optical particle analyzer uses lamp light for the excitation of sample particle fluorescence, and uses a semiconductor laser for scattered light, and the laser light and lamp light from these compact and low-cost light sources are in the particle trickle region of the flow cell. By being configured so as to cross and irradiate, scattered light and fluorescence of one particle can be detected at the same place and at the same timing. Also, since the laser light is narrowed down and has a single peak, the scattered light signal also becomes a peak signal, and the intensity distribution of the lamp light is detected by detecting the value of the fluorescent signal using this scattered light signal as a timing signal. Even if there is unevenness, a fluorescence signal correlated with the amount of fluorescence emitted from the particles can be detected.

さらに、従来の光学式粒子分析装置においては、レーザー光源を、散乱角度の小さい前方小角散乱光の強度を検出する検出器および散乱角度の大きい前方大小角散乱光の強度を検出する検出器に対して、それぞれ受光させるための光学系として、コリメータレンズ、孔部付きミラー並びに集光レンズを必要とすることから、部品点数が多くなると共に、光学系の調整が高度で煩雑となり、しかもこれらの占有面積も大きくなって、装置全体の小型化を困難とする問題があった。   Furthermore, in the conventional optical particle analyzer, the laser light source is used for a detector that detects the intensity of the forward small-angle scattered light having a small scattering angle and a detector that detects the intensity of the forward large-small angle scattered light having a large scattering angle. As the optical system for receiving light, a collimator lens, a mirror with a hole, and a condensing lens are required, so the number of parts increases and the adjustment of the optical system becomes sophisticated and complicated. There is a problem that the area becomes large and it is difficult to reduce the size of the entire apparatus.

このような問題を解消するため、本出願人等は、簡単な構成で異なる散乱角度の光を分離することができ、光学系の調整も容易に行え、光の利用率も高く、しかも分割する領域数が増えても、光を分離する光学系の部品点数も増えることなく、それらの占有面積も大型化を招かずに前記検出器の増加に伴うスペースの増大のみに止めることができ、測定精度の高い粒子分析装置を得ることができる、前記検出器への受光を行うための光学系を構成する複合レンズを開発に成功し、特許出願を行った(特許文献3参照)。   In order to solve such problems, the present applicants can separate light of different scattering angles with a simple configuration, can easily adjust the optical system, have high light utilization, and further divide. Even if the number of areas increases, the number of parts of the optical system that separates the light does not increase, and the occupied area can be stopped only by increasing the space with the increase in the number of detectors without causing an increase in size. A compound lens that constitutes an optical system for receiving light to the detector, which can obtain a highly accurate particle analyzer, was successfully developed, and a patent application was filed (see Patent Document 3).

すなわち、前記特許文献3に記載の粒子分析装置は、(1) 粒子に光を照射することにより発生する散乱光のうち、異なる散乱角度のものを分離して検出することにより前記粒子の分類を行うようにした粒子分析装置において、(2) 前記散乱光の光路を遮るようにして配置された、焦点位置の異なる複数のリング状のレンズ要素を同心円上に位置させた状態で一体化された複合レンズと、(3) 前記複数のレンズ要素の焦点位置に応じた前記散乱光の結像位置にそれぞれ配置された各散乱角度検出用の検出器と、(4) 前記複数の検出器の検出出力に基づいて、前記粒子の分類を行う分析手段とを、備えたことを特徴とするものである。   That is, the particle analyzer described in Patent Document 3 (1) classifies the particles by separating and detecting the scattered light having different scattering angles from the scattered light generated by irradiating the particles with light. In the particle analyzer configured to be performed, (2) a plurality of ring-shaped lens elements having different focal positions arranged so as to block the optical path of the scattered light are integrated in a concentric circle state. A compound lens; and (3) a detector for detecting each scattering angle disposed at each of the scattered light imaging positions corresponding to the focal positions of the plurality of lens elements, and (4) detection by the plurality of detectors. Analyzing means for classifying the particles based on the output is provided.

特許第3350775号公報Japanese Patent No. 3350775 特開平3−233344号公報JP-A-3-233344 特開平11−23447号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-23447

しかるに、従来において、散乱光と蛍光とを検出して、試料粒子の分析を行うことができる粒子分類装置として、図3に示す構成からなるものが知られている。すなわち、図3において、参照符号10bはレーザー光源(散乱光励起用光源ないし蛍光励起用光源)を示し、このレーザー光源10bより発光されるレーザー光は、光ビーム整形レンズ12を介してフローセル14内の測定対象粒子15に対して照射される。このようにして、測定対象粒子15に照射されたレーザー光は、前方散乱光と、側方散乱光および蛍光とをそれぞれ励起させる。なお、フローセル14に対し照射されたレーザー光は、その前方に入射される直射光ビームが光ビーム遮断器16により遮断されるように構成される。   However, conventionally, as a particle classification device capable of detecting scattered light and fluorescence and analyzing sample particles, one having the configuration shown in FIG. 3 is known. That is, in FIG. 3, reference numeral 10 b indicates a laser light source (scattered light excitation light source or fluorescence excitation light source), and laser light emitted from the laser light source 10 b passes through the light beam shaping lens 12 in the flow cell 14. Irradiated to the measurement target particle 15. In this way, the laser light applied to the measurement target particle 15 excites forward scattered light, side scattered light, and fluorescence, respectively. The laser light irradiated to the flow cell 14 is configured such that a direct light beam incident in front of the laser light is blocked by the light beam blocker 16.

このようにして、測定対象粒子15について励起された前方散乱光は、散乱光集光レンズ18aにより集光され、前方散乱光検出器20aに入力されて電気信号に変換される。また、測定対象粒子15について励起された側方散乱光および蛍光は、散乱光および蛍光集光レンズ19aにより集光されて、直列に配置された光ビーム分割器22a、22b、22c、22dに順次入射される。   Thus, the forward scattered light excited about the measurement target particle 15 is collected by the scattered light condensing lens 18a, input to the forward scattered light detector 20a, and converted into an electrical signal. Further, the side scattered light and the fluorescence excited with respect to the measurement target particle 15 are collected by the scattered light and the fluorescent light collecting lens 19a and sequentially applied to the light beam splitters 22a, 22b, 22c, and 22d arranged in series. Incident.

光ビーム分割器22aにおいて、側方散乱光が反射され、この反射光ビームは、散乱光集光レンズ18bにより集光され、側方散乱光検出器20bに入力されて電気信号に変換される。これに対し、光ビーム分割器22aを透過した光ビームは、散乱光波長除去フィルタ33を介し、前記散乱光励起用光源による散乱光波長除去ないし蛍光励起用光源からの乱光波長除去を行って、光ビーム分割器22b、22c、22dに順次入射される。そして、前記光ビーム分割器22bにおいて、予め設定された第1の蛍光が反射され、この反射光ビームは、波長選択フィルタ24aを介し蛍光集光レンズ19bにより集光され、蛍光検出器26aに入力されて電気信号に変換される。同様にして、光ビーム分割器22cにおいて、予め設定された第2の蛍光が反射され、この反射光ビームは、波長選択フィルタ24bを介し蛍光集光レンズ19cにより集光され、蛍光検出器26bに入力されて電気信号に変換される。また、光ビーム分割器22dにおいて、予め設定された第3の蛍光が反射され、この反射光ビームは、波長選択フィルタ24cを介し蛍光集光レンズ19dにより集光され、蛍光検出器26cに入力されて電気信号に変換される。一方、前記光ビーム分割器22dを透過した第4の蛍光からなる透過光ビームは、波長選択フィルタ24dを介し蛍光集光レンズ19eにより集光され、蛍光検出器26dに入力されて電気信号に変換される。   In the light beam splitter 22a, the side scattered light is reflected, and this reflected light beam is collected by the scattered light collecting lens 18b, input to the side scattered light detector 20b, and converted into an electric signal. On the other hand, the light beam transmitted through the light beam splitter 22a is subjected to the scattered light wavelength removal by the scattered light excitation light source or the scattered light wavelength removal from the fluorescence excitation light source via the scattered light wavelength removal filter 33, The light beams are sequentially incident on the light beam splitters 22b, 22c, and 22d. Then, the preset first fluorescence is reflected by the light beam splitter 22b, and this reflected light beam is condensed by the fluorescence condenser lens 19b via the wavelength selection filter 24a and input to the fluorescence detector 26a. And converted into an electrical signal. Similarly, the preset second fluorescence is reflected by the light beam splitter 22c, and this reflected light beam is condensed by the fluorescence condenser lens 19c via the wavelength selection filter 24b, and is applied to the fluorescence detector 26b. It is input and converted into an electrical signal. Further, the preset third fluorescence is reflected by the light beam splitter 22d, and this reflected light beam is condensed by the fluorescence condenser lens 19d via the wavelength selection filter 24c and input to the fluorescence detector 26c. Converted into an electrical signal. On the other hand, the transmitted light beam composed of the fourth fluorescence transmitted through the light beam splitter 22d is condensed by the fluorescence condenser lens 19e through the wavelength selection filter 24d, and input to the fluorescence detector 26d to be converted into an electrical signal. Is done.

このように構成された粒子分類装置によれば、測定対象粒子を前述したようにそれぞれ蛍光の種類に分類して計測することによって、前述したような各種測定対象粒子の特異性についての分析を行うことができる。   According to the particle classification apparatus configured as described above, the measurement target particles are classified into the fluorescence types as described above and measured, thereby analyzing the specificity of the various measurement target particles as described above. be able to.

しかしながら、前記構成からなる粒子分類装置において、測定対象粒子が異なる場合には、分析対象となる蛍光の種類が相違するために、例えば波長選択フィルタの設定を変更し、各検出器の感度や閾値設定を最適なものにする必要がある。このような変更を行う作業は、極めて煩雑となるため、多種類の測定対象粒子を分析するためには、予め測定対象粒子を特定して、それぞれ波長選択フィルタ毎の検出器の感度や閾値を最適化した複数の粒子分類装置を設置すれば簡便である。しかし、粒子分類装置は、光源およびその周辺装置が高価であることから、測定対象粒子の種類毎に粒子分類装置を設置することは、多大な設備費用と設置スペースとを必要とし、経済的に不利となる難点がある。   However, in the particle classification apparatus having the above configuration, when the measurement target particles are different, the type of fluorescence to be analyzed is different. For example, the setting of the wavelength selection filter is changed, and the sensitivity and threshold value of each detector are changed. The settings need to be optimized. The task of making such a change becomes extremely complicated. Therefore, in order to analyze many types of measurement target particles, the measurement target particles are specified in advance, and the sensitivity and threshold value of the detector for each wavelength selection filter are set. It is easy to install a plurality of optimized particle classification devices. However, since the particle classification device is expensive in terms of the light source and its peripheral devices, installing a particle classification device for each type of particle to be measured requires great equipment costs and installation space, and is economical. There are disadvantages.

そこで、本発明者は、前記構成からなる粒子分類装置において、測定対象粒子に対する蛍光励起用の光源として、アルゴンレーザーを使用することは、比較的短波長の青色領域の光を励起光として用いる必要からであることから、蛍光励起用の光源として比較的短波長の青色領域の光を励起光として発光することができる発光ダイオード(LED)からなる光源を、従来のレーザー光源に対して新たに設定することにより、従来のレーザー光源を測定対象粒子に対する散乱光励起用の光源として、比較的低コストの装置構成とすることができることを見出した。しかも、この場合、測定対象粒子の散乱光と蛍光の分析をより適正かつ能率的に達成することができることを見出した。   Therefore, the present inventor uses an argon laser as a light source for excitation of fluorescence with respect to a measurement target particle in the particle classification apparatus having the above-described configuration, and it is necessary to use light in a blue region having a relatively short wavelength as excitation light. Therefore, a light source consisting of a light emitting diode (LED) that can emit light in the blue region of a relatively short wavelength as excitation light is newly set as a light source for fluorescence excitation compared to conventional laser light sources. As a result, it has been found that a conventional laser light source can be used as a light source for exciting scattered light with respect to particles to be measured, so that a relatively low-cost apparatus configuration can be obtained. Moreover, in this case, it has been found that the analysis of the scattered light and fluorescence of the particles to be measured can be achieved more appropriately and efficiently.

前記構成からなる粒子分類装置においては、蛍光は散乱光に比較して、極めて弱い光のため、感度とS/N比を上げることが重要になる場合がある。すなわち、蛍光励起用の光源および散乱光励起用の光源からの直接光は、各種の光学素子やフローセルで反射・屈折・散乱を生じる。このような光は、検出しようとしている蛍光と比較して、極めて大きな強度となっている(これを迷光という)。そして、このような迷光は、意図した光路以外から検出器へ入ってくる。そこで、このような迷光を除去して、蛍光検出のS/N比と感度を上げるために、ピンホールを使用して迷光除去を行う方法が一般に採用されている。   In the particle classification apparatus having the above configuration, since fluorescence is extremely weak light compared to scattered light, it may be important to increase sensitivity and S / N ratio. That is, direct light from the light source for fluorescence excitation and the light source for excitation of scattered light is reflected, refracted, and scattered by various optical elements and flow cells. Such light has an extremely large intensity compared to the fluorescence to be detected (this is called stray light). Such stray light enters the detector from other than the intended optical path. Therefore, in order to remove such stray light and increase the S / N ratio and sensitivity of fluorescence detection, a method of removing stray light using a pinhole is generally employed.

さらに、所要の選択された波長の蛍光を得るために設けられる波長選択フィルタは、光ビームが垂直入射する場合が最良の状態であるため、斜め入射を回避するように設定することが重要である。この場合、コリメータにより、平行した光を波長選択フィルタに入射することで、前記波長選択フィルタは波長選択性能を最良の状態にして使用することができる。   Furthermore, it is important that the wavelength selection filter provided to obtain the fluorescence of the required selected wavelength is set so as to avoid oblique incidence since it is best when the light beam is incident perpendicularly. . In this case, the wavelength selective filter can be used with the wavelength selection performance in the best state by allowing the collimator to input parallel light to the wavelength selective filter.

そして、本発明者は、前述した特許文献3に記載されるように、散乱光の光路を遮るようにして配置され、焦点位置の異なる複数のレンズ要素を、同心円または同一円として結合位置させた状態で一体化してなる複合レンズと、前記複数のレンズ要素の焦点位置に応じた前記散乱光および蛍光の結像位置にそれぞれ配置された複数の検出器との組合せを使用して、前述した蛍光検出を行うように構成することにより、蛍光検出の感度とS/N比の向上を容易に達成できる粒子分類装置が得られることを突き止めた。   Then, as described in Patent Document 3 described above, the present inventor arranged a plurality of lens elements that are arranged so as to block the optical path of the scattered light and have different focal positions as concentric circles or the same circle. Using a combination of a compound lens integrated in a state and a plurality of detectors respectively arranged at the scattered light and fluorescence imaging positions according to the focal positions of the plurality of lens elements, It has been found that a particle classification device that can easily improve the sensitivity of fluorescence detection and the S / N ratio can be obtained by configuring to perform detection.

従って、本発明の目的は、散乱光励起用の光源と蛍光励起用の光源とを個別に設けると共に、測定対象粒子に前記各光源を照射して励起された散乱光および蛍光の光ビームに対し、散乱光波長を除去するためのフィルタを設けて、それぞれ所要の蛍光信号を得るための蛍光検出器に入射するように構成して、特に測定対象粒子の蛍光についての分析をより適正かつ能率的に達成することができる粒子分類装置を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a light source for scattered light excitation and a light source for fluorescence excitation separately, and to scatter light and fluorescent light beams excited by irradiating each light source to the measurement target particle, A filter for removing the scattered light wavelength is provided, and each filter is configured to be incident on a fluorescence detector for obtaining a required fluorescence signal. In particular, the analysis of the fluorescence of the measurement target particle is performed more appropriately and efficiently. It is to provide a particle classification device that can be achieved.

前記の目的を達成するため、本発明の請求項1に記載の粒子分類装置は、フローセルにおける細胞、染色体およびこれらに含まれる生体高分子等の測定対象粒子を含む水溶液の流れに対し、レーザー光源からレーザー光を照射することにより、前記測定対象粒子の発生する散乱光および蛍光を検出して、これらの検出された信号に基づいて測定対象粒子の分析を行う粒子分類装置において、
前記測定対象粒子に対する蛍光励起用光源として、青色領域の光を励起光として発光することができる発光ダイオード(LED)を設け、
前記測定対象粒子に前記各光源を照射して励起された散乱光および蛍光の光ビームに対し、散乱光波長を除去するためのフィルタを介して、それぞれ所要の蛍光信号を得るための蛍光検出器を設けたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a particle classification apparatus according to claim 1 of the present invention is a laser light source for a flow of an aqueous solution containing particles to be measured such as cells, chromosomes and biopolymers contained therein in a flow cell. In the particle classification apparatus for detecting the scattered light and fluorescence generated by the measurement target particle by irradiating the laser beam from and analyzing the measurement target particle based on these detected signals,
As a fluorescence excitation light source for the measurement target particles, a light emitting diode (LED) capable of emitting blue region light as excitation light is provided,
Fluorescence detectors for obtaining respective required fluorescence signals through a filter for removing scattered light wavelengths with respect to scattered light and fluorescent light beams excited by irradiating the respective light sources to the measurement target particles Is provided.

本発明の請求項2に記載の粒子分類装置は、前記レーザー光源より発光されるレーザー光を光ビーム整形レンズを介してフローセル内の測定対象粒子に対して照射して、前方散乱光と側方散乱光をそれぞれ励起させると同時に、前記蛍光励起用光源より発光される光をフローセル内の測定対象粒子に対して照射して、蛍光を励起させるように構成し、
前記前方散乱光を、散乱光集光レンズにより集光し前方散乱光検出器に入力して電気信号に変換するように構成し、
前記側方散乱光および蛍光を、散乱光および蛍光集光レンズにより集光し、光ビーム分割器を介して反射し、さらに散乱光集光レンズにより集光し側方散乱光検出器に入力して電気信号に変換すると共に、前記光ビーム分割器を透過して得られた蛍光を、それぞれ複数の光ビーム分割器と波長選択フィルタの組合せにより所要の選択された波長の光を蛍光集光レンズにより集光し、蛍光検出器に入力して電気信号に変換するように構成したことを特徴とする。
The particle classification apparatus according to claim 2 of the present invention is configured to irradiate the measurement target particle in the flow cell with the laser light emitted from the laser light source via the light beam shaping lens, and to detect the forward scattered light and the side light. Each of the scattered light is excited at the same time, and the light emitted from the fluorescence excitation light source is irradiated to the measurement target particle in the flow cell to excite the fluorescence,
The forward scattered light is configured to be collected by a scattered light collecting lens and input to a forward scattered light detector to be converted into an electrical signal,
The side scattered light and fluorescent light are collected by the scattered light and fluorescent light collecting lens, reflected through the light beam splitter, and further collected by the scattered light collecting lens and input to the side scattered light detector. A fluorescent condensing lens that converts the fluorescence obtained by passing through the light beam splitter and the light having a selected wavelength by a combination of a plurality of light beam splitters and wavelength selection filters. It is characterized in that the light is condensed by the above-mentioned and input to a fluorescence detector and converted into an electric signal.

本発明の請求項3に記載の粒子分類装置は、前記光ビーム分割器を透過して得られた蛍光を、電気信号に変換する蛍光検出器に対し、前記複数の光ビーム分割器と波長選択フィルタの組合せの最前段に、散乱光励起用光源による散乱光波長を除去するためのフィルタを設けることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, there is provided the particle sorting apparatus according to the present invention, wherein the plurality of light beam splitters and wavelength selectors are used for a fluorescence detector that converts fluorescence obtained by transmitting the light beam splitter into an electrical signal. A filter for removing the wavelength of scattered light from the scattered light excitation light source is provided at the forefront of the combination of filters.

本発明の請求項4に記載の粒子分類装置は、前記前方散乱光を電気信号に変換する前方散乱光検出器に対し、前記散乱光集光レンズと前方散乱光検出器との間に、蛍光励起用光源からの散乱光波長を除去するためのフィルタを設けることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a particle classification apparatus including: a fluorescent light between the scattered light collecting lens and the forward scattered light detector, with respect to the forward scattered light detector that converts the forward scattered light into an electrical signal. A filter for removing the scattered light wavelength from the excitation light source is provided.

本発明の請求項5に記載の粒子分類装置は、フローセルにおける細胞、染色体およびこれらに含まれる生体高分子等の測定対象粒子を含む水溶液の流れに対し、レーザー光源からレーザー光を照射することにより、前記測定対象粒子の発生する散乱光および蛍光を検出して、これらの検出された信号に基づいて測定対象粒子の分析を行う粒子分類装置において、
前記レーザー光源より発光されるレーザー光を光ビーム整形レンズを介してフローセル内の測定対象粒子に対して照射して、前方散乱光と側方散乱光をそれぞれ励起させると同時に、前記蛍光励起用光源より発光される光をフローセル内の測定対象粒子に対して照射して、蛍光を励起させるように構成し、
前記前方散乱光を、散乱光集光レンズにより集光し前方散乱光検出器に入力して電気信号に変換するように構成し、
前記側方散乱光および蛍光を、散乱光および蛍光集光レンズにより集光し、光ビーム分割器を介して反射し、さらに散乱光集光レンズにより集光し側方散乱光検出器に入力して電気信号に変換すると共に、前記光ビーム分割器を透過して得られた蛍光を、それぞれ複数の光ビーム分割器と波長選択フィルタの組合せにより所要の選択された波長の光を蛍光集光レンズにより集光し、蛍光検出器に入力して電気信号に変換するように構成してなり、
前記前方散乱光、側方散乱光および蛍光をそれぞれ集光して電気信号に変換する前記各集光レンズと検出器との組合せを、散乱光の光路を遮るようにして配置され、焦点位置の異なる複数のレンズ要素を、同心円または同一円として結合位置させた状態で一体化してなる複合レンズと、前記複数のレンズ要素の焦点位置に応じた前記散乱光および蛍光の結像位置にそれぞれ配置された複数の検出器との組合せから構成してなることを特徴とする。
The particle classification apparatus according to claim 5 of the present invention is configured to irradiate a flow of an aqueous solution containing particles to be measured such as cells, chromosomes and biopolymers contained therein in a flow cell by irradiating laser light from a laser light source. In the particle classification device for detecting the scattered light and fluorescence generated by the measurement target particles and analyzing the measurement target particles based on these detected signals,
The laser light emitted from the laser light source is irradiated to the measurement target particle in the flow cell via a light beam shaping lens to excite forward scattered light and side scattered light, and at the same time, the fluorescence excitation light source. It is configured to excite fluorescence by irradiating the measurement target particle in the flow cell with more emitted light,
The forward scattered light is configured to be collected by a scattered light collecting lens and input to a forward scattered light detector to be converted into an electrical signal,
The side scattered light and fluorescent light are collected by the scattered light and fluorescent light collecting lens, reflected through the light beam splitter, and further collected by the scattered light collecting lens and input to the side scattered light detector. A fluorescent condensing lens that converts the fluorescence obtained by passing through the light beam splitter and the light having a selected wavelength by a combination of a plurality of light beam splitters and wavelength selection filters. Condensed by, input to the fluorescence detector and converted to an electrical signal,
A combination of the condenser lens and the detector that collects the forward scattered light, side scattered light, and fluorescence and converts them into electrical signals is arranged so as to block the optical path of the scattered light, and A compound lens in which a plurality of different lens elements are combined in a concentric circle or the same circle and combined with each other, and the scattered light and fluorescence imaging positions corresponding to the focal positions of the plurality of lens elements, respectively. It is characterized by comprising a combination with a plurality of detectors.

本発明の請求項6に記載の粒子分類装置は、前記測定対象粒子に対する蛍光励起用光源として、青色領域の光を励起光として発光することができる発光ダイオード(LED)を設け、
前記測定対象粒子に前記各光源を照射して励起された散乱光および蛍光の光ビームに対し、散乱光波長を除去するためのフィルタを介して、それぞれ所要の蛍光信号を得るための蛍光検出器を設けたことを特徴とする。
The particle classification apparatus according to claim 6 of the present invention is provided with a light emitting diode (LED) capable of emitting light in a blue region as excitation light as a fluorescence excitation light source for the measurement target particle,
Fluorescence detectors for obtaining respective required fluorescence signals through a filter for removing scattered light wavelengths with respect to scattered light and fluorescent light beams excited by irradiating the respective light sources to the measurement target particles Is provided.

本発明の請求項7に記載の粒子分類装置は、前記側方散乱光および蛍光を集光する複合レンズは、焦点位置の異なる円とリングとからなる複数のレンズ要素を、同心円として結合位置させた状態で一体化した構成からなることを特徴とする。   In the particle classification device according to claim 7 of the present invention, the compound lens that collects the side scattered light and the fluorescence is configured such that a plurality of lens elements each having a circle and a ring having different focal positions are combined and positioned as concentric circles. It is characterized by comprising a structure integrated in a state.

本発明の請求項8に記載の粒子分類装置は、前記前方散乱光を集光する複合レンズは、焦点位置の異なる左右または上下半円からなる複数のレンズ要素を、同一円として結合位置させた状態で一体化した構成からなることを特徴とする。   In the particle classification device according to claim 8 of the present invention, the compound lens that condenses the forward scattered light includes a plurality of lens elements having left and right or upper and lower semicircles having different focal positions and combined positions as the same circle. It is characterized by comprising a structure integrated in a state.

本発明の請求項9に記載の粒子分類装置は、前記前方散乱光を集光する複合レンズは、散乱光励起用光源より発光される光を測定対象粒子に照射するためのフローセルに対し、前記照射光ビームの両側方において対称位置にそれぞれ配置した構成
または散乱光励起用光源より発光される光を測定対象粒子に照射するためのフローセルに対し、前記照射光ビームの一側方に配置した構成からなることを特徴とする。
In the particle classification apparatus according to claim 9 of the present invention, the compound lens that collects the forward scattered light has the irradiation with respect to the flow cell for irradiating the measurement target particles with light emitted from the light source for scattered light excitation. Consists of a configuration that is arranged at symmetrical positions on both sides of the light beam, or a configuration that is arranged on one side of the irradiation light beam with respect to the flow cell for irradiating the measurement target particles with light emitted from the light source for scattered light excitation. It is characterized by that.

本発明の請求項10に記載の粒子分類装置は、前記側方散乱光および蛍光を集光する複合レンズは、焦点位置の異なる左右または上下半円からなる複数のレンズ要素を、同一円として結合位置させた状態で一体化した構成からなることを特徴とする。   In the particle classification apparatus according to claim 10 of the present invention, the compound lens that condenses the side scattered light and the fluorescence is formed by combining a plurality of lens elements having left and right or upper and lower semicircles having different focal positions as the same circle. It is characterized by comprising a structure integrated in a positioned state.

本発明の請求項11に記載の粒子分類装置は、前記側方散乱光および蛍光を集光する複合レンズは、焦点位置の異なる円とリングとからなる複数のレンズ要素を、同心円として結合位置させた状態で一体化した構成からなることを特徴とする。   In the particle classification device according to an eleventh aspect of the present invention, the compound lens for condensing the side scattered light and the fluorescence is configured such that a plurality of lens elements including circles and rings having different focal positions are combined and positioned as concentric circles. It is characterized by comprising a structure integrated in a state.

本発明の請求項12に記載の粒子分類装置は、前記側方散乱光および蛍光を集光する複合レンズは、散乱光励起用光源ないし蛍光励起用光源より発光される光を測定対象粒子に照射するためのフローセルに対し、前記照射光ビームの両側方において対称位置にそれぞれ配置
または散乱光励起用光源ないし蛍光励起用光源より発光される光を測定対象粒子に照射するためのフローセルに対し、前記照射光ビームの一側方に配置したことを特徴とする。
In the particle classification apparatus according to claim 12 of the present invention, the compound lens that condenses the side scattered light and the fluorescence irradiates the measurement target particle with light emitted from the scattered light excitation light source or the fluorescence excitation light source. For the flow cell for irradiating the measurement target particle with the light emitted from the light source for scattering light excitation or the light source for fluorescence excitation. It is arranged on one side of the beam.

本発明の請求項13に記載の粒子分類装置は、前記複合レンズは、中心部に迷光除去用ピンホールを設けてなることを特徴とする。   The particle classification device according to claim 13 of the present invention is characterized in that the compound lens is provided with a pinhole for removing stray light in the center.

本発明の請求項14に記載の粒子分類装置は、前記複合レンズに対し、コリメータと、集光レンズおよび迷光除去用ピンホールとを、組合せ配置してなることを特徴とする。   The particle classification apparatus according to claim 14 of the present invention is characterized in that a collimator, a condenser lens, and a stray light removing pinhole are combined and arranged with respect to the compound lens.

本発明の請求項15に記載の粒子分類装置は、吸光度を測定する吸光度測定部を有することを特徴とする。   A particle classification apparatus according to a fifteenth aspect of the present invention includes an absorbance measurement unit that measures absorbance.

本発明の請求項1に記載の粒子分類装置によれば、蛍光励起用光源として比較的短波長の青色領域の光を励起光として発光することができる発光ダイオード(LED)からなる光源を、従来のレーザー光源に対して新たに設定することにより、従来のレーザー光源を測定対象粒子に対する散乱光励起用光源として機能させて、低コストの装置構成とすることができ、しかも測定対象粒子の散乱光と蛍光の分析を容易かつ簡便に達成することができると共に、特に測定対象粒子の蛍光の分析をより適正かつ能率的に達成することができる。   According to the particle classification apparatus of the first aspect of the present invention, a light source composed of a light emitting diode (LED) capable of emitting light of a relatively short wavelength blue region as excitation light is used as a fluorescence excitation light source. By setting a new laser light source, the conventional laser light source can be made to function as a light source for exciting the scattered light for the measurement target particles, and a low-cost apparatus configuration can be obtained. The analysis of the fluorescence can be achieved easily and simply, and in particular, the analysis of the fluorescence of the particles to be measured can be achieved more appropriately and efficiently.

本発明の請求項2に記載の粒子分類装置によれば、レーザー光源を測定対象粒子に対する散乱光励起用光源とし、青色領域の光を励起光として発光することができる発光ダイオードを測定対象粒子に対する蛍光励起用光源として、それぞれ測定対象粒子の前方散乱光、側方散乱光および蛍光に関する信号を、同時にかつ確実に検出して、それらの分析を適正かつ能率的に達成することができる。   According to the particle classification apparatus of the second aspect of the present invention, the laser light source is a light source for exciting scattered light with respect to the measurement target particle, and the light emitting diode capable of emitting light in the blue region as the excitation light is fluorescent with respect to the measurement target particle. As excitation light sources, signals related to forward scattered light, side scattered light, and fluorescence of the measurement target particles can be detected simultaneously and reliably, and their analysis can be achieved appropriately and efficiently.

本発明の請求項3に記載の粒子分類装置によれば、蛍光に関する波長を検出するに際して、散乱光励起用光源からの散乱光に関する波長を除去して、より適正な蛍光に関する信号を検出することができる。   According to the particle classification apparatus of the third aspect of the present invention, when detecting the wavelength related to fluorescence, the wavelength related to scattered light from the scattered light excitation light source can be removed to detect a more appropriate signal related to fluorescence. it can.

本発明の請求項4に記載の粒子分類装置によれば、前方散乱光に関する波長を検出するに際して、蛍光励起用光源からの散乱光に関する波長を除去して、より適正な前方散乱光に関する信号を検出することができる。   According to the particle classification device of the fourth aspect of the present invention, when detecting the wavelength related to the forward scattered light, the wavelength related to the scattered light from the fluorescence excitation light source is removed, and a more appropriate signal related to the forward scattered light is obtained. Can be detected.

本発明の請求項5に記載の粒子分類装置によれば、前記請求項1に記載の粒子分類装置と同様に、測定対象粒子の散乱光と蛍光とについての分析を容易かつ簡便に達成することができると共に、測定対象粒子の蛍光についての分析をより適正かつ能率的に達成することができる。   According to the particle classification apparatus of the fifth aspect of the present invention, as with the particle classification apparatus of the first aspect, the analysis of the scattered light and the fluorescence of the measurement target particle can be easily and easily achieved. In addition, the analysis of the fluorescence of the particles to be measured can be achieved more appropriately and efficiently.

本発明の請求項6ないし12に記載の粒子分類装置によれば、焦点位置の異なる複数のリング状のレンズ要素を備えた複合レンズと、前記複数の焦点位置に応じた散乱光および蛍光の結像位置にそれぞれ配置された複数の検出器との組合せを使用して、測定対象粒子の蛍光検出による分析を行うことにより、蛍光検出の感度とS/N比の向上を容易に達成することができる。   According to the particle classification device of the sixth to twelfth aspects of the present invention, a composite lens including a plurality of ring-shaped lens elements having different focal positions, and a combination of scattered light and fluorescence corresponding to the plurality of focal positions. By using a combination of a plurality of detectors respectively arranged at the image position and analyzing the measurement target particle by fluorescence detection, it is possible to easily achieve improvement in fluorescence detection sensitivity and S / N ratio. it can.

本発明の請求項13および14に記載の粒子分類装置によれば、複合レンズによる迷光除去を有効に達成して、測定対象粒子に対する蛍光検出の感度とS/N比をより一層向上させることができる。   According to the particle classification apparatus of the thirteenth and fourteenth aspects of the present invention, it is possible to effectively achieve the stray light removal by the compound lens and further improve the sensitivity and S / N ratio of fluorescence detection with respect to the measurement target particles. it can.

本発明の請求項15に記載の粒子分類装置によれば、粒子の分類および計数を行えることに加えて、吸光度の測定も可能なことにより細胞(粒子)内の吸光物質の量も測定することができる。   According to the particle classification apparatus of claim 15 of the present invention, in addition to being able to classify and count particles, it is also possible to measure the amount of light-absorbing substance in cells (particles) by being able to measure absorbance. Can do.

次に、本発明に係る粒子分類装置の実施の形態につき、添付図面を参照しながら以下詳細に説明する。なお、説明の便宜上、前述した図3に示す粒子分類装置と同一の構成要素については、同一の参照符号を付して説明する。   Next, embodiments of the particle classification apparatus according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. For convenience of explanation, the same components as those in the particle classification apparatus shown in FIG. 3 described above will be described with the same reference numerals.

図1は、本発明に係る粒子分類装置の一実施例の概略システム構成を示すものである。図1において、参照符号10aはレーザー光源を示し、このレーザー光源10aは散乱光励起用光源として、発光されるレーザー光を、光ビーム整形レンズ12を介してフローセル14内の測定対象粒子15に対して照射する。このようにして、測定対象粒子15に照射されたレーザー光は、前方散乱光と、側方散乱光をそれぞれ励起させる。なお、フローセル14に対し照射されたレーザー光は、その前方に入射される直射光ビームが光ビーム遮断器16により遮断されるように構成される。   FIG. 1 shows a schematic system configuration of an embodiment of a particle classification apparatus according to the present invention. In FIG. 1, reference numeral 10 a indicates a laser light source. The laser light source 10 a serves as a scattered light excitation light source, and emits laser light to the measurement target particle 15 in the flow cell 14 via the light beam shaping lens 12. Irradiate. In this way, the laser light applied to the measurement target particle 15 excites forward scattered light and side scattered light, respectively. The laser light irradiated to the flow cell 14 is configured such that a direct light beam incident in front of the laser light is blocked by the light beam blocker 16.

本実施例の粒子分類装置においては、前記測定対象粒子に対する蛍光励起用光源として、比較的短波長の青色領域の光を励起光として発光することができる発光ダイオード(LED)30を設ける。この発光ダイオード30より発光される光ビームは、フローセル14内の測定対象粒子15に対して照射され、蛍光を励起させる。   In the particle classification apparatus of the present embodiment, a light emitting diode (LED) 30 capable of emitting light in a blue region having a relatively short wavelength as excitation light is provided as a fluorescence excitation light source for the measurement target particle. The light beam emitted from the light emitting diode 30 is applied to the measurement target particle 15 in the flow cell 14 to excite fluorescence.

このようにして、測定対象粒子15について励起された前方散乱光は、散乱光集光レンズ18aにより集光し、次いで前記発光ダイオード30からなる蛍光励起用光源からの散乱光波長を除去するためのフィルタ34を介して、前方散乱光検出器20aに入力されて電気信号に変換される。また、測定対象粒子15について励起された側方散乱光および蛍光は、散乱光および蛍光集光レンズ19aにより集光されて直列に配置された光ビーム分割器22a、22b、22c、22dに順次入射される。   Thus, the forward scattered light excited about the measurement target particle 15 is collected by the scattered light condensing lens 18a, and then the scattered light wavelength from the fluorescence excitation light source composed of the light emitting diode 30 is removed. The light is input to the forward scattered light detector 20a via the filter 34 and converted into an electric signal. Further, the side scattered light and the fluorescence excited with respect to the measurement target particle 15 are sequentially incident on the light beam splitters 22a, 22b, 22c, and 22d that are collected by the scattered light and the fluorescence condenser lens 19a and arranged in series. Is done.

そこで、まず光ビーム分割器22aにおいて、側方散乱光が反射され、この反射光ビームは、蛍光励起用光源からの散乱光波長を除去するためのフィルタ34を介して、散乱光集光レンズ18bにより集光され、側方散乱光検出器20bに入力されて電気信号に変換される。これに対し、前記光ビーム分割器22aを透過した蛍光は、散乱光励起用光源による散乱光波長を除去するためのフィルタ32および蛍光励起用光源からの散乱光波長を除去するためのフィルタ34を介して、光ビーム分割器22bにより予め設定された第1の蛍光が反射され、この反射光ビームは、波長選択フィルタ24aを介し蛍光集光レンズ19bにより集光され、蛍光検出器26aに入力されて電気信号に変換される。   Therefore, the side scattered light is first reflected by the light beam splitter 22a, and this reflected light beam passes through the filter 34 for removing the scattered light wavelength from the fluorescence excitation light source, and the scattered light collecting lens 18b. And is input to the side scattered light detector 20b and converted into an electric signal. In contrast, the fluorescence transmitted through the light beam splitter 22a passes through a filter 32 for removing the scattered light wavelength from the scattered light excitation light source and a filter 34 for removing the scattered light wavelength from the fluorescence excitation light source. Then, the first fluorescence set in advance is reflected by the light beam splitter 22b, and this reflected light beam is condensed by the fluorescence condenser lens 19b via the wavelength selection filter 24a and input to the fluorescence detector 26a. It is converted into an electrical signal.

前記光ビーム分割器22bを透過した蛍光は、光ビーム分割器22cにより予め設定された第2の蛍光が反射され、この反射光ビームは、波長選択フィルタ24bを介し蛍光集光レンズ19cにより集光され、蛍光検出器26bに入力されて電気信号に変換される。   The fluorescence transmitted through the light beam splitter 22b is reflected by the second fluorescence preset by the light beam splitter 22c, and this reflected light beam is condensed by the fluorescence condenser lens 19c via the wavelength selection filter 24b. Is input to the fluorescence detector 26b and converted into an electrical signal.

同様にして、前記光ビーム分割器22cを透過した蛍光は、光ビーム分割器22dにより予め設定された第3の蛍光が反射され、この反射光ビームは、波長選択フィルタ24cを介し蛍光集光レンズ19dにより集光され、蛍光検出器26cに入力されて電気信号に変換される。   Similarly, the fluorescence that has passed through the light beam splitter 22c is reflected by the third fluorescence preset by the light beam splitter 22d, and this reflected light beam passes through the wavelength selection filter 24c and becomes a fluorescent condensing lens. The light is collected by 19d, input to the fluorescence detector 26c, and converted into an electrical signal.

そして、前記光ビーム分割器22dを透過した第4の蛍光からなる透過光ビームは、波長選択フィルタ24dを介し蛍光集光レンズ19eにより集光され、蛍光検出器26dに入力されて電気信号に変換される。   Then, the transmitted light beam composed of the fourth fluorescence transmitted through the light beam splitter 22d is condensed by the fluorescence condenser lens 19e through the wavelength selection filter 24d, and input to the fluorescence detector 26d to be converted into an electrical signal. Is done.

前述した構成により、本実施例の粒子分類装置によれば、測定対象粒子15に対し、散乱光励起用光源(10)と蛍光励起用光源(30)とを個別に設け、これらの光源によって励起される前方散乱光、側方散乱光および蛍光を、適正かつ確実に選択して検出することができ、装置構成も全体的に簡便な構成とし、製造コストも低減することができ、各種の測定対象粒子の分析に対して汎用的に適用することができる利点を得ることができる。   With the configuration described above, according to the particle classification apparatus of the present embodiment, the scattered light excitation light source (10) and the fluorescence excitation light source (30) are individually provided for the measurement target particle 15, and excited by these light sources. Forward scattered light, side scattered light, and fluorescence can be selected and detected appropriately and reliably, and the overall configuration of the device is simplified, manufacturing costs can be reduced, and various measurement objects can be measured. Advantages that can be applied universally to particle analysis can be obtained.

図2は、図1に示す実施例1の粒子分類装置の変形例を示すものである。すなわち、図2に示す粒子分類装置においては、測定対象粒子15について励起された前方散乱光を、電気信号に変換する際に、前方散乱光検出器20aと散乱光集光レンズ18aとの間、光ビーム分割器22aと側方散乱光検出器20bの散乱光集光レンズ18bとの間および光ビーム分割器22aと散乱光励起用光源による散乱光波長を除去するためのフィルタ32との間に、それぞれ設けた蛍光励起用光源からの散乱光波長を除去するためのフィルタ34(図1参照)を省略したものである。その他の構成は、前記図1に示す実施例の粒子分類装置の構成と全く同様である。   FIG. 2 shows a modification of the particle classification apparatus of the first embodiment shown in FIG. That is, in the particle classification apparatus shown in FIG. 2, when converting the forward scattered light excited about the measurement target particle 15 into an electrical signal, between the forward scattered light detector 20a and the scattered light collecting lens 18a, Between the light beam splitter 22a and the scattered light condensing lens 18b of the side scattered light detector 20b, and between the light beam splitter 22a and the filter 32 for removing the scattered light wavelength by the scattered light excitation light source, The filter 34 (see FIG. 1) for removing the scattered light wavelength from the respective fluorescence excitation light sources provided is omitted. Other configurations are the same as those of the particle classification apparatus of the embodiment shown in FIG.

従って、同一の構成要素には同一の参照符号を付し、その詳細な説明は省略する。このように構成した本実施例2の粒子分類装置によっても、前記実施例1の粒子分類装置と同様の機能を保持することができる。   Accordingly, the same components are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. Also with the particle classification device of the second embodiment configured as described above, the same function as that of the particle classification device of the first embodiment can be maintained.

次に、図4ないし図9は、前述した図1ないし図3に示す粒子分類装置において、前記前方散乱光、側方散乱光および蛍光をそれぞれ集光して電気信号に変換する前記各集光レンズ18a、18b、19a〜19c、ビーム分割器22a〜22cおよび検出器22a、22b、26a、26bの組合せを、散乱光の光路を遮るようにして配置され、焦点位置の異なる複数のレンズ要素を、同心円または同一円として結合位置させた状態で一体化してなる複合レンズ40、42、42′、44、44′と、前記複数のレンズ要素の焦点位置に応じた前記散乱光および蛍光の結像位置にそれぞれ配置された複数の検出器20a、20b、26a〜26cとの組合せから構成して、測定対象粒子の蛍光検出による分析を行うことにより、蛍光検出の感度とS/N比の向上させた粒子分類装置のそれぞれ実施例を示す。   Next, FIG. 4 to FIG. 9 show the respective light condensings for condensing the forward scattered light, the side scattered light and the fluorescence, respectively, into electric signals in the particle classification apparatus shown in FIGS. A combination of lenses 18a, 18b, 19a-19c, beam splitters 22a-22c and detectors 22a, 22b, 26a, 26b are arranged so as to block the optical path of scattered light, and a plurality of lens elements having different focal positions are arranged. Compound images 40, 42, 42 ′, 44, 44 ′ that are integrated in a concentric circle or a combined position in the same circle, and imaging of the scattered light and fluorescence according to the focal positions of the plurality of lens elements It is composed of a combination of a plurality of detectors 20a, 20b, 26a to 26c arranged at respective positions, and analysis by fluorescence detection of the measurement target particles is performed, thereby detecting fluorescence. Indicating each Example in degrees and the S / N ratio improved so the particle sorting apparatus.

図4は、前述した図2に示す粒子分類装置において、前方散乱光検出器20a、側方散乱光検出器20bおよび蛍光検出器26a〜26cに対して、前記複合レンズ40、42a、42′を適用した実施例を示すものである。本実施例においては、前方散乱光に対する散乱光集光レンズ18aとして、散乱光の光路を遮るようにして配置され、焦点位置の異なる複数のレンズ要素を、同心円として結合位置させた状態で一体化してなる複合レンズ40〔図10(a)〜(c)参照〕を使用し、この複合レンズ40に蛍光励起用光源からの散乱光波長を除去するためのフィルタ34を介して各焦点位置に前方散乱光検出器20a、20aを設けた構成からなる。   FIG. 4 shows the above-described compound lens 40, 42a, 42 ′ with respect to the forward scattered light detector 20a, the side scattered light detector 20b, and the fluorescence detectors 26a-26c in the particle classification apparatus shown in FIG. The applied Example is shown. In this embodiment, the scattered light condensing lens 18a for forward scattered light is arranged so as to block the optical path of the scattered light, and a plurality of lens elements having different focal positions are integrated in a concatenated circle. The compound lens 40 (see FIGS. 10A to 10C) is used, and this compound lens 40 is forwardly moved to each focal position through a filter 34 for removing the scattered light wavelength from the fluorescence excitation light source. The scattered light detectors 20a and 20a are provided.

また、本実施例においては、側方散乱光および蛍光に対する集光レンズ19a、ビーム分割器22aおよび側方散乱光集光レンズ18bとして、散乱光の光路を遮るようにして配置され、焦点位置の異なる複数のレンズ要素を、同一円として結合位置させた状態で一体化してなる複合レンズ42〔図11(a)〜(c)参照〕と、蛍光集光レンズ19b、19cおよびビーム分割器22b、22cとして、散乱光の光路を遮るようにして配置され、焦点位置の異なる複数のレンズ要素を、同一円として結合位置させた状態で一体化してなるピンホール付き複合レンズ42′を使用する。そして、前記複合レンズ42とピンホール付き複合レンズ42′とを、散乱光励起用光源10aないし蛍光励起用光源30より発光される光を測定対象粒子15に照射するためのフローセル14に対し、前記照射光ビームの両側方において左右対称位置にそれぞれ設けた構成からなる。   In the present embodiment, the condensing lens 19a, the beam splitter 22a, and the side scattered light condensing lens 18b for the side scattered light and fluorescence are arranged so as to block the optical path of the scattered light, A compound lens 42 (see FIGS. 11 (a) to 11 (c)) in which a plurality of different lens elements are integrated together in the same circle, and a fluorescent condensing lens 19b, 19c and a beam splitter 22b, A compound lens 42 ′ with a pinhole is used as 22c, which is arranged so as to block the optical path of scattered light, and is formed by integrating a plurality of lens elements having different focal positions in a combined position in the same circle. Then, the irradiation with respect to the flow cell 14 for irradiating the measurement target particle 15 with the light emitted from the scattered light excitation light source 10a to the fluorescence excitation light source 30 through the compound lens 42 and the compound lens 42 'with a pinhole is performed. It is configured to be provided at symmetrical positions on both sides of the light beam.

この場合、前記複合レンズ42に対しては、蛍光励起用光源からの散乱光波長を除去するためのフィルタ34を介して光ビームを集光し、この複合レンズ42の一方の焦点位置に対して、側方散乱光検出器20bを配置すると共に、他方の焦点位置に対して、散乱光励起用光源による散乱光波長を除去するためのフィルタ32および波長選択フィルタ24cを介して蛍光検出器26cを配置する。また、前記ピンホール付き複合レンズ42′に対しては、蛍光励起用光源からの散乱光波長を除去するためのフィルタ34および散乱光励起用光源による散乱光波長を除去するためのフィルタ32を介して光ビームを集光し、このピンホール付き複合レンズ42′の各焦点位置に対して、それぞれ波長選択フィルタ24a、24bを介して蛍光検出器26a、26bを配置する。なお、実際の測定中に直接光を光ビーム遮断器16で遮断することなく、フローセルと前記複合レンズ40間の適当な位置に集光レンズまたは前記複合レンズ40の代わりに、複合レンズと集合レンズを一体化したレンズを配置し、直接光検出器を配置してその出力を検出するならば、フローセル内を流れている粒子の吸光度が測定可能となる。   In this case, a light beam is condensed on the compound lens 42 through a filter 34 for removing the scattered light wavelength from the fluorescence excitation light source, and one of the focal positions of the compound lens 42 is focused. The side scattered light detector 20b is disposed, and the fluorescence detector 26c is disposed through the filter 32 and the wavelength selection filter 24c for removing the scattered light wavelength by the scattered light excitation light source at the other focal position. To do. Further, the compound lens 42 ′ with a pinhole is passed through a filter 34 for removing the scattered light wavelength from the fluorescence excitation light source and a filter 32 for removing the scattered light wavelength from the scattered light excitation light source. The light beam is condensed, and the fluorescence detectors 26a and 26b are disposed through the wavelength selection filters 24a and 24b, respectively, at the focal positions of the compound lens 42 'with a pinhole. It should be noted that the direct light is not blocked by the light beam blocker 16 during the actual measurement, and instead of the condenser lens or the composite lens 40, the composite lens and the collective lens are placed at an appropriate position between the flow cell and the composite lens 40. If the lens is integrated, and the light detector is directly arranged to detect the output, the absorbance of the particles flowing in the flow cell can be measured.

このように構成した本実施例3の粒子分類装置によれば、測定対象粒子の蛍光検出による分析に際して、蛍光検出の感度とS/N比の向上を図ることができる。また、本実施例においては、前記複合レンズ42〔図11(a)〜(c)参照〕およびそのピンホール付き複合レンズ42′に代えて、複合レンズ44〔図12(a)〜(c)参照〕またはそのピンホール付き複合レンズ44′〔図13(a)〜(c)参照〕を適用することができる。   According to the particle classification apparatus of the third embodiment configured as described above, it is possible to improve the sensitivity of fluorescence detection and the S / N ratio when analyzing the measurement target particles by fluorescence detection. In this embodiment, instead of the composite lens 42 (see FIGS. 11A to 11C) and its composite lens 42 'with a pinhole, a composite lens 44 (FIGS. 12A to 12C) is used. Reference] or a compound lens 44 ′ with a pinhole (see FIGS. 13A to 13C) can be applied.

図5は、前述した図3に示す粒子分類装置において、前方散乱光検出器20a、側方散乱光検出器20bおよび蛍光検出器26a〜26cに対して、前記複合レンズ40、42、42′を適用した別の実施例を示すものである。すなわち、本実施例においては、前方散乱光に対する散乱光集光レンズ18aとして、散乱光の光路を遮るようにして配置され、焦点位置の異なる複数のレンズ要素を、同心円として結合位置させた状態で一体化してなる複合レンズ40〔図10(a)〜(c)参照〕を使用し、この複合レンズ40の各焦点位置に前方散乱光検出器20a、20aを設けた構成からなる。   FIG. 5 shows the above-described compound lenses 40, 42, and 42 ′ with respect to the forward scattered light detector 20a, the side scattered light detector 20b, and the fluorescence detectors 26a to 26c in the particle classification apparatus shown in FIG. Another embodiment applied is shown. That is, in the present embodiment, the scattered light condensing lens 18a with respect to the forward scattered light is arranged so as to block the optical path of the scattered light, and a plurality of lens elements having different focal positions are combined and concentrically positioned. An integrated composite lens 40 (see FIGS. 10A to 10C) is used, and forward scattered light detectors 20a and 20a are provided at respective focal positions of the composite lens 40.

また、本実施例においては、前記実施例3と同様に、側方散乱光および蛍光に対する集光レンズ19a、ビーム分割器22aおよび側方散乱光集光レンズ18bとして、散乱光の光路を遮るようにして配置され、焦点位置の異なる複数のレンズ要素を、同一円として結合位置させた状態で一体化してなる複合レンズ42〔図11(a)〜(c)参照〕と、蛍光集光レンズ19b、19cおよびビーム分割器22b、22cとして、散乱光の光路を遮るようにして配置され、焦点位置の異なる複数のレンズ要素を、同一円として結合位置させた状態で一体化してなるピンホール付き複合レンズ42′を使用する。そして、前記複合レンズ42とピンホール付き複合レンズ42′とを、散乱光励起用光源10aないし蛍光励起用光源30より発光される光を測定対象粒子15に照射するためのフローセル14に対し、前記照射光ビームの両側方において左右対称位置にそれぞれ設けた構成からなる。   Further, in the present embodiment, as in the third embodiment, as the condensing lens 19a, the beam splitter 22a, and the side scattered light condensing lens 18b for side scattered light and fluorescence, the optical path of the scattered light is blocked. A compound lens 42 (see FIGS. 11 (a) to 11 (c)) in which a plurality of lens elements arranged in different positions and integrated as a single circle are combined together and a fluorescent condensing lens 19b. 19c and beam splitters 22b and 22c are arranged so as to block the optical path of the scattered light, and a plurality of lens elements having different focal positions are integrated in a state where they are combined as the same circle and integrated with a pinhole A lens 42 'is used. Then, the irradiation with respect to the flow cell 14 for irradiating the measurement target particle 15 with the light emitted from the scattered light excitation light source 10a to the fluorescence excitation light source 30 through the compound lens 42 and the compound lens 42 'with a pinhole is performed. It is configured to be provided at symmetrical positions on both sides of the light beam.

この場合、前記複合レンズ42の一方の焦点位置に対しては、側方散乱光検出器20bを配置すると共に、他方の焦点位置に対しては、散乱光励起用光源による散乱光波長を除去するためのフィルタ32および波長選択フィルタ24cを介して蛍光検出器26cを配置する。また、前記ピンホール付き複合レンズ42′に対しては、散乱光励起用光源による散乱光波長を除去するためのフィルタ32を介して光ビームを集光し、このピンホール付き複合レンズ42′の各焦点位置に対して、それぞれ波長選択フィルタ24a、24bを介して蛍光検出器26a、26bを配置する。なお、実際の測定中に直接光を光ビーム遮断器16で遮断することなく、フローセルと前記複合レンズ40間の適当な位置に集光レンズまたは前記複合レンズ40の代わりに、複合レンズと集合レンズを一体化したレンズを配置し、直接光検出器を配置してその出力を検出するならば、フローセル内を流れている粒子の吸光度が測定可能となる。   In this case, the side scattered light detector 20b is arranged for one focal position of the compound lens 42, and the scattered light wavelength by the scattered light excitation light source is removed for the other focal position. The fluorescence detector 26c is arranged through the filter 32 and the wavelength selection filter 24c. Further, a light beam is condensed on the compound lens 42 'with a pinhole through a filter 32 for removing the scattered light wavelength by the scattered light excitation light source, and each of the compound lenses 42' with the pinhole is collected. Fluorescence detectors 26a and 26b are arranged with respect to the focal position via wavelength selection filters 24a and 24b, respectively. It should be noted that the direct light is not blocked by the light beam blocker 16 during the actual measurement, and instead of the condenser lens or the composite lens 40, the composite lens and the collective lens are placed at an appropriate position between the flow cell and the composite lens 40. If the lens is integrated, and the light detector is directly arranged to detect the output, the absorbance of the particles flowing in the flow cell can be measured.

このように構成した本実施例4の粒子分類装置によれば、測定対象粒子の蛍光検出による分析に際して、蛍光検出の感度とS/N比の向上を図ることができる。また、本実施例においては、前記複合レンズ42〔図11(a)〜(c)参照〕およびピンホール付き複合レンズ42′に代えて、複合レンズ44〔図12(a)〜(c)参照〕またはそのピンホール付き複合レンズ44′〔図13(a)〜(c)参照〕を適用することができる。   According to the particle sorting apparatus of the fourth embodiment configured as described above, it is possible to improve the sensitivity of fluorescence detection and the S / N ratio when analyzing the measurement target particles by fluorescence detection. In this embodiment, instead of the compound lens 42 (see FIGS. 11 (a) to 11 (c)) and the compound lens 42 'with a pinhole, a compound lens 44 (see FIGS. 12 (a) to (c)). Or a compound lens 44 ′ with a pinhole (see FIGS. 13A to 13C) can be applied.

図6および図7(a)、(b)は、前述した図3に示す粒子分類装置において、前方散乱光検出器20a、側方散乱光検出器20bおよび蛍光検出器26a〜26cに対して、前記複合レンズ40、44′を適用した実施例を示すものである。すなわち、本実施例においては、前方散乱光に対する散乱光集光レンズ18aとして、散乱光の光路を遮るようにして配置され、焦点位置の異なる複数のレンズ要素を、同心円として結合位置させた状態で一体化してなる複合レンズ40〔図10(a)〜(c)参照〕を使用し、この複合レンズ40の各焦点位置に前方散乱光検出器20a、20aを設けた構成からなる。   6 and 7 (a) and 7 (b) show the forward scattered light detector 20a, the side scattered light detector 20b, and the fluorescence detectors 26a to 26c in the particle classification apparatus shown in FIG. An embodiment to which the compound lenses 40 and 44 'are applied is shown. That is, in the present embodiment, the scattered light condensing lens 18a with respect to the forward scattered light is arranged so as to block the optical path of the scattered light, and a plurality of lens elements having different focal positions are combined and concentrically positioned. An integrated composite lens 40 (see FIGS. 10A to 10C) is used, and forward scattered light detectors 20a and 20a are provided at respective focal positions of the composite lens 40.

また、本実施例においては、側方散乱光および蛍光に対する集光レンズ19a、ビーム分割器22aおよび側方散乱光集光レンズ18bとして、散乱光の光路を遮るようにして配置され、焦点位置の異なる複数のレンズ要素を、同一円として結合位置させた状態で一体化してなるピンホール付き複合レンズ44′〔図13(a)〜(c)参照〕を使用し、前記ピンホール付き複合レンズ44′を、散乱光励起用光源10aないし蛍光励起用光源30より発光される光を測定対象粒子15に照射するためのフローセル14に対し、前記照射光ビームの一側方に配置した構成からなる(図6参照)。   In the present embodiment, the condensing lens 19a, the beam splitter 22a, and the side scattered light condensing lens 18b for the side scattered light and fluorescence are arranged so as to block the optical path of the scattered light, Using a compound lens 44 ′ with a pinhole (see FIGS. 13A to 13C) in which a plurality of different lens elements are integrated in a state where they are coupled as the same circle, the compound lens 44 with a pinhole is used. ′ Is arranged on one side of the irradiation light beam with respect to the flow cell 14 for irradiating the measurement target particle 15 with light emitted from the scattered light excitation light source 10a to the fluorescence excitation light source 30 (FIG. 6).

この場合、前記ピンホール付き複合レンズ44′の一方の焦点位置に対しては、側方散乱光検出器20bを配置すると共に、他方の焦点位置に対しては、散乱光励起用光源による散乱光波長を除去するためのフィルタ32を介して蛍光検出器26cを配置する〔図7(a)参照〕。なお、実際の測定中に直接光を光ビーム遮断器16で遮断することなく、フローセルと前記複合レンズ40間の適当な位置に集光レンズまたは前記複合レンズ40の代わりに、複合レンズと集合レンズを一体化したレンズを配置し、直接光検出器を配置してその出力を検出するならば、フローセル内を流れている粒子の吸光度が測定可能となる。   In this case, the side scattered light detector 20b is arranged for one focal position of the compound lens 44 'with a pinhole, and the scattered light wavelength by the light source for scattered light excitation is arranged for the other focal position. The fluorescence detector 26c is arranged through a filter 32 for removing [see FIG. 7 (a)]. It should be noted that the direct light is not blocked by the light beam blocker 16 during the actual measurement, and instead of the condenser lens or the composite lens 40, the composite lens and the collective lens are placed at an appropriate position between the flow cell and the composite lens 40. If the lens is integrated, and the light detector is directly arranged to detect the output, the absorbance of the particles flowing in the flow cell can be measured.

このように構成した本実施例5の粒子分類装置によれば、図7(b)に示すように、1枚の基板46上に蛍光励起用光源30と、側方散乱光検出器20bおよび蛍光検出器26cを配置することができ、装置全体の小型化および低コスト化を容易に達成することができる。また、測定対象粒子の蛍光検出による分析に際して、蛍光検出の感度とS/N比の向上を図ることができる。   According to the particle sorting apparatus of the fifth embodiment configured as described above, as shown in FIG. 7B, the fluorescence excitation light source 30, the side scattered light detector 20b, and the fluorescence are formed on one substrate 46. The detector 26c can be disposed, and the entire apparatus can be easily reduced in size and cost. Further, when analyzing the measurement target particle by fluorescence detection, it is possible to improve the sensitivity and S / N ratio of fluorescence detection.

図8は、前述した図1に示す粒子分類装置において、前方散乱光検出器20a、側方散乱光検出器20bおよび蛍光検出器26a〜26cに対して、前記複合レンズ40、42を適用した実施例を示すものである。すなわち、本実施例においては、前方散乱光に対する散乱光集光レンズ18aとして、散乱光の光路を遮るようにして配置され、焦点位置の異なる複数のレンズ要素を、同心円として結合位置させた状態で一体化してなる複合レンズ40〔図10(a)〜(c)参照〕を使用し、この複合レンズ40の各焦点位置に前方散乱光検出器20a、20aを設けた構成からなる。   FIG. 8 shows an embodiment in which the compound lenses 40 and 42 are applied to the forward scattered light detector 20a, the side scattered light detector 20b, and the fluorescence detectors 26a to 26c in the particle classification apparatus shown in FIG. An example is given. That is, in the present embodiment, the scattered light condensing lens 18a with respect to the forward scattered light is arranged so as to block the optical path of the scattered light, and a plurality of lens elements having different focal positions are combined and concentrically positioned. An integrated composite lens 40 (see FIGS. 10A to 10C) is used, and forward scattered light detectors 20a and 20a are provided at respective focal positions of the composite lens 40.

また、本実施例においては、側方散乱光および蛍光に対する集光レンズ19a、ビーム分割器22aおよび側方散乱光集光レンズ18bとして、散乱光の光路を遮るようにして配置され、焦点位置の異なる複数のレンズ要素を、同一円として結合位置させた状態で一体化してなる第1の複合レンズ42〔図11(a)〜(c)参照〕と、蛍光集光レンズ19b、19cおよびビーム分割器22b、22cとして、散乱光の光路を遮るようにして配置され、焦点位置の異なる複数のレンズ要素を、同一円として結合位置させた状態で一体化してなる第2の複合レンズ42を使用する。そして、前記第1の複合レンズ42と第2の複合レンズ42を、散乱光励起用光源10aないし蛍光励起用光源30より発光される光を測定対象粒子15に照射するためのフローセル14に対し、前記照射光ビームの両側方において左右対称位置にそれぞれ設けた構成からなる。   In the present embodiment, the condensing lens 19a, the beam splitter 22a, and the side scattered light condensing lens 18b for the side scattered light and fluorescence are arranged so as to block the optical path of the scattered light, A first compound lens 42 (see FIGS. 11 (a) to 11 (c)) formed by integrating a plurality of different lens elements in a combined state in the same circle, the fluorescent condensing lenses 19b and 19c, and beam splitting As the devices 22b and 22c, a second compound lens 42 is used which is arranged so as to block the optical path of the scattered light, and is formed by integrating a plurality of lens elements having different focal positions in a combined position in the same circle. . The first compound lens 42 and the second compound lens 42 are applied to the flow cell 14 for irradiating the measurement target particle 15 with light emitted from the scattered light excitation light source 10a to the fluorescence excitation light source 30. It is configured to be provided at symmetrical positions on both sides of the irradiation light beam.

この場合、前記第1の複合レンズ42の一方の焦点位置に対しては、側方散乱光検出器20bを配置すると共に、他方の焦点位置に対しては、散乱光励起用光源による散乱光波長を除去するためのフィルタ32および波長選択フィルタ24cを介して蛍光検出器26cを配置する。また、前記第2の複合レンズ42に対しては、散乱光励起用光源による散乱光波長を除去するためのフィルタ32を介して光ビームを集光し、この複合レンズ42の各焦点位置に対して、それぞれ波長選択フィルタ24a、24bを介して蛍光検出器26a、26bを配置する。なお、実際の測定中に直接光を光ビーム遮断器16で遮断することなく、フローセルと前記複合レンズ40間の適当な位置に集光レンズまたは前記複合レンズ40の代わりに、複合レンズと集合レンズを一体化したレンズを配置し、直接光検出器を配置してその出力を検出するならば、フローセル内を流れている粒子の吸光度が測定可能となる。   In this case, the side scattered light detector 20b is arranged for one focal position of the first compound lens 42, and the scattered light wavelength by the scattered light excitation light source is set for the other focal position. The fluorescence detector 26c is arranged through the filter 32 and the wavelength selection filter 24c for removal. Further, a light beam is condensed on the second compound lens 42 through a filter 32 for removing the scattered light wavelength by the scattered light excitation light source, and each focal position of the compound lens 42 is collected. , Fluorescence detectors 26a and 26b are arranged through wavelength selection filters 24a and 24b, respectively. It should be noted that the direct light is not blocked by the light beam blocker 16 during the actual measurement, and instead of the condenser lens or the composite lens 40, the composite lens and the collective lens are placed at an appropriate position between the flow cell and the composite lens 40. If the lens is integrated, and the light detector is directly arranged to detect the output, the absorbance of the particles flowing in the flow cell can be measured.

このように構成した本実施例6の粒子分類装置によれば、測定対象粒子の蛍光検出による分析に際して、蛍光検出の感度とS/N比の向上を図ることができる。また、本実施例においては、前記複合レンズ42〔図11(a)〜(c)参照〕に代えて、そのピンホール付き複合レンズ42′、あるいは複合レンズ44〔図12(a)〜(c)参照〕またはそのピンホール付き複合レンズ44′〔図13(a)〜(c)参照〕を適用することができる。   According to the particle classification apparatus of the sixth embodiment configured as described above, it is possible to improve the sensitivity of fluorescence detection and the S / N ratio when analyzing the measurement target particles by fluorescence detection. In this embodiment, instead of the compound lens 42 (see FIGS. 11 (a) to 11 (c)), the compound lens 42 'with a pinhole or the compound lens 44 (see FIGS. 12 (a) to (c)). Or a compound lens 44 ′ with a pinhole (see FIGS. 13A to 13C) can be applied.

図9は、前述した図1に示す粒子分類装置において、前方散乱光検出器20a、側方散乱光検出器20bおよび蛍光検出器26a〜26cに対して、前記複合レンズ40、42を適用した実施例を示すものである。すなわち、本実施例においては、前方散乱光に対する散乱光集光レンズ18aとして、散乱光の光路を遮るようにして配置され、焦点位置の異なる複数のレンズ要素を、同心円として結合位置させた状態で一体化してなる複合レンズ40〔図10(a)〜(c)参照〕を使用し、この複合レンズ40の各焦点位置に前方散乱光検出器20a、20aを設けた構成からなる。   FIG. 9 shows an embodiment in which the compound lenses 40 and 42 are applied to the forward scattered light detector 20a, the side scattered light detector 20b, and the fluorescence detectors 26a to 26c in the particle classification apparatus shown in FIG. An example is given. That is, in the present embodiment, the scattered light condensing lens 18a with respect to the forward scattered light is arranged so as to block the optical path of the scattered light, and a plurality of lens elements having different focal positions are combined and concentrically positioned. An integrated composite lens 40 (see FIGS. 10A to 10C) is used, and forward scattered light detectors 20a and 20a are provided at respective focal positions of the composite lens 40.

また、本実施例においては、側方散乱光および蛍光に対する集光レンズ19a、ビーム分割器22aおよび側方散乱光集光レンズ18bとして、散乱光の光路を遮るようにして配置され、焦点位置の異なる複数のレンズ要素を、同一円として結合位置させた状態で一体化してなる第1の複合レンズ42〔図11(a)〜(c)参照〕と、蛍光集光レンズ19b、19cおよびビーム分割器22b、22cとして、散乱光の光路を遮るようにして配置され、焦点位置の異なる複数のレンズ要素を、同一円として結合位置させた状態で一体化してなる第2の複合レンズ42を使用する。そして、前記第1の複合レンズ42と第2の複合レンズ42を、散乱光励起用光源10aないし蛍光励起用光源30より発光される光を測定対象粒子15に照射するためのフローセル14に対し、前記照射光ビームの両側方において左右対称位置にそれぞれ設けた構成からなる。   In the present embodiment, the condensing lens 19a, the beam splitter 22a, and the side scattered light condensing lens 18b for the side scattered light and fluorescence are arranged so as to block the optical path of the scattered light, A first compound lens 42 (see FIGS. 11 (a) to 11 (c)) formed by integrating a plurality of different lens elements in a combined state in the same circle, the fluorescent condensing lenses 19b and 19c, and beam splitting As the devices 22b and 22c, a second compound lens 42 is used which is arranged so as to block the optical path of the scattered light, and is formed by integrating a plurality of lens elements having different focal positions in a combined position in the same circle. . The first compound lens 42 and the second compound lens 42 are applied to the flow cell 14 for irradiating the measurement target particle 15 with light emitted from the scattered light excitation light source 10a to the fluorescence excitation light source 30. It is configured to be provided at symmetrical positions on both sides of the irradiation light beam.

この場合、前記第1の複合レンズ42の一方の焦点位置に対しては、側方散乱光検出器20bを配置すると共に、他方の焦点位置に対しては、散乱光励起用光源による散乱光波長を除去するためのフィルタ32および波長選択フィルタ24cを介して蛍光検出器26cを配置する。また、前記第2の複合レンズ42に対しては、コリメータ50a、集光レンズ52、ピンホールプレート54、コリメータ50bからなる組合せと、散乱光励起用光源による散乱光波長を除去するためのフィルタ32と、波長選択フィルタ24a、24bとを介して光ビームを集光し、この複合レンズ42の各焦点位置に対して、それぞれ蛍光検出器26a、26bを配置する。なお、実際の測定中に直接光を光ビーム遮断器16で遮断することなく、フローセルと前記複合レンズ40間の適当な位置に集光レンズまたは前記複合レンズ40の代わりに、複合レンズと集合レンズを一体化したレンズを配置し、直接光検出器を配置してその出力を検出するならば、フローセル内を流れている粒子の吸光度が測定可能となる。   In this case, the side scattered light detector 20b is arranged for one focal position of the first compound lens 42, and the scattered light wavelength by the scattered light excitation light source is set for the other focal position. The fluorescence detector 26c is arranged through the filter 32 and the wavelength selection filter 24c for removal. For the second compound lens 42, a combination of a collimator 50a, a condensing lens 52, a pinhole plate 54, and a collimator 50b, and a filter 32 for removing the scattered light wavelength from the scattered light excitation light source The light beam is condensed via the wavelength selection filters 24 a and 24 b, and the fluorescence detectors 26 a and 26 b are arranged for the respective focal positions of the compound lens 42. It should be noted that the direct light is not blocked by the light beam blocker 16 during the actual measurement, and instead of the condenser lens or the composite lens 40, the composite lens and the collective lens are placed at an appropriate position between the flow cell and the composite lens 40. If the lens is integrated, and the light detector is directly arranged to detect the output, the absorbance of the particles flowing in the flow cell can be measured.

このように構成した本実施例7の粒子分類装置によれば、測定対象粒子の蛍光検出による分析に際して、蛍光検出の感度とS/N比の向上を図ることができる。また、本実施例においては、前記複合レンズ42〔図11(a)〜(c)参照〕に代えて、ピンホール付き複合レンズ42′、あるいは複合レンズ44〔図12(a)〜(c)参照〕およびピンホール付き複合レンズ44′〔図13(a)〜(c)参照〕を適用することができる。   According to the particle classification apparatus of the seventh embodiment configured as described above, the sensitivity of fluorescence detection and the S / N ratio can be improved in the analysis by the fluorescence detection of the measurement target particles. In this embodiment, instead of the compound lens 42 (see FIGS. 11A to 11C), a compound lens 42 'with a pinhole or a compound lens 44 (FIGS. 12A to 12C) is used. Reference] and a compound lens 44 ′ with a pinhole (see FIGS. 13A to 13C) can be applied.

次に、前述した実施例3ないし実施例7の粒子分類装置において使用する複合レンズ40、42、44、44′について、それぞれ特性とその製造方法につき説明する。   Next, characteristics and manufacturing methods of the compound lenses 40, 42, 44, and 44 'used in the particle classification apparatuses of the third to seventh embodiments will be described.

図10(a)〜(c)は、散乱光の光路を遮るようにして配置され、焦点位置の異なる複数のレンズ要素を、同心円または同一円として結合位置させた状態で一体化してなる複合レンズ40の特性とその製造方法を示すものである。   FIGS. 10A to 10C are compound lenses which are arranged so as to block the optical path of scattered light, and are integrated in a state where a plurality of lens elements having different focal positions are combined and positioned as concentric circles or the same circle. 40 characteristics and a manufacturing method thereof are shown.

すなわち、図10(a)〜(c)に示す複合レンズ40は、フレネルレンズAを成型できるモールドA(moldA)から円形に切断またはくり抜いて第1のレンズ要素としてのモールドA′(moldA′)を成型する〔図10(a)参照〕。また、前記モールドA′を組み入れることができる程度の孔が設けられたリング状の第2のレンズ要素としてのモールドB′(moldB′)を、これを成型できるモールドB(moldB)から切断またはくり抜いて成型する〔図10(b)参照〕。このようにして得られた、第1のレンズ要素としてのモールドA′を、第2のレンズ要素としてのモールドB′に組み入れることにより、同心円としてのモールド表面からなる複合レンズ40を成型することができる〔図10(c)参照〕。この場合、モールドA(moldA)とモールドB(moldB)は、同一のものであってもよいし、異なる焦点距離または異なる主軸を有するフレネルレンズを成型するためのモールドであってもよい。また、このように成型された複合レンズ40は、図示のように、前記各レンズ要素に応じた焦点位置を得るように設定することができる。   That is, the compound lens 40 shown in FIGS. 10A to 10C is cut or cut into a circular shape from a mold A that can mold the Fresnel lens A, and a mold A ′ (mold A ′) as a first lens element. [See FIG. 10 (a)]. Further, a mold B ′ (mold B ′) as a ring-shaped second lens element provided with a hole capable of incorporating the mold A ′ is cut or cut out from the mold B (mold B) capable of molding the mold B ′. [See FIG. 10 (b)]. By incorporating the mold A ′ as the first lens element thus obtained into the mold B ′ as the second lens element, the compound lens 40 having the mold surface as a concentric circle can be molded. Yes (see FIG. 10C). In this case, the mold A (moldA) and the mold B (moldB) may be the same, or may be molds for molding Fresnel lenses having different focal lengths or different principal axes. In addition, the compound lens 40 thus molded can be set so as to obtain a focal position corresponding to each lens element as shown in the figure.

図11(a)〜(c)は、散乱光の光路を遮るようにして配置され、焦点位置の異なる複数のレンズ要素を、同一円として結合位置させた状態で一体化してなる複合レンズ42の特性とその製造方法を示すものである。   11A to 11C show a composite lens 42 that is arranged so as to block the optical path of scattered light, and is formed by integrating a plurality of lens elements having different focal positions in a combined position in the same circle. The characteristics and the manufacturing method are shown.

すなわち、図11(a)〜(c)に示す複合レンズ42は、フレネルレンズAを成型できるモールドA(moldA)から円形より左半円形にくり抜きないし切断して第1のレンズ要素としてのモールドA′(moldA′)を成型する〔図11(a)参照〕。また、前記モールドB(moldB)から円形より右半円形にくり抜きないし切断して第2のレンズ要素としてのモールドB′(moldB′)を成型する〔図11(b)参照〕。このようにして得られた、第1のレンズ要素としてのモールドA′を、第2のレンズ要素としてのモールドB′と相互に結合することにより、同一円としてのモールド表面からなる複合レンズ42を成型することができる〔図11(c)参照〕。この場合、モールドA(moldA)とモールドB(moldB)は、同一のものであってもよいし、異なる焦点距離または異なる主軸を有するフレネルレンズを成型するためのモールドであってもよい。また、このように成型された複合レンズ42は、図示のように、前記各レンズ要素に応じた焦点位置を得るように設定することができる。   That is, the compound lens 42 shown in FIGS. 11A to 11C is molded from a mold A (mold A) capable of molding the Fresnel lens A into a left semicircular shape or cut into a left semicircular shape, and the mold A as the first lens element. ′ (Mold A ′) is molded (see FIG. 11A). Further, a mold B ′ as a second lens element is molded by cutting or cutting from the mold B to a right semicircular shape from a circular shape (see FIG. 11B). By combining the mold A ′ as the first lens element and the mold B ′ as the second lens element obtained in this manner, the compound lens 42 composed of the mold surface as the same circle is obtained. It can be molded (see FIG. 11C). In this case, the mold A (moldA) and the mold B (moldB) may be the same, or may be molds for molding Fresnel lenses having different focal lengths or different principal axes. Further, the compound lens 42 thus molded can be set so as to obtain a focal position corresponding to each lens element as shown in the figure.

図12(a)〜(c)は、散乱光の光路を遮るようにして配置され、焦点位置の異なる複数のレンズ要素を、同一円として結合位置させた状態で一体化してなる別の複合レンズ44の特性とその製造方法を示すものである。   FIGS. 12A to 12C show another compound lens that is arranged so as to block the optical path of scattered light, and is formed by integrating a plurality of lens elements having different focal positions in a combined position in the same circle. The characteristics of 44 and the manufacturing method thereof are shown.

すなわち、図12(a)〜(c)に示す複合レンズ44は、フレネルレンズAを成型できるモールドA(moldA)から円形より上半円形にくり抜きないし切断して第1のレンズ要素としてのモールドA′(moldA′)を成型する〔図12(a)参照〕。また、前記モールドB(moldB)から円形より下半円形にくり抜きないし切断して第2のレンズ要素としてのモールドB′(moldB′)を成型する〔図12(b)参照〕。このようにして得られた、第1のレンズ要素としてのモールドA′を、第2のレンズ要素としてのモールドB′と相互に結合することにより、同一円としてのモールド表面からなる複合レンズ44を成型することができる〔図12(c)参照〕。この場合、モールドA(moldA)とモールドB(moldB)は、同一のものであってもよいし、異なる焦点距離または異なる主軸を有するフレネルレンズを成型するためのモールドであってもよい。また、このように成型された複合レンズ44は、図示のように、前記各レンズ要素に応じた焦点位置を得るように設定することができる。   That is, the compound lens 44 shown in FIGS. 12A to 12C is formed by cutting or cutting a mold A (mold A) capable of molding the Fresnel lens A into a semicircular shape that is higher than a circle and cutting it as a first lens element. ′ (Mold A ′) is molded (see FIG. 12A). Further, a mold B ′ (mold B ′) as a second lens element is formed by cutting or cutting from the mold B (mold B) into a lower semicircular shape rather than a circular shape (see FIG. 12B). By combining the mold A ′ as the first lens element and the mold B ′ as the second lens element obtained in this manner, the compound lens 44 composed of the mold surface as the same circle is obtained. It can be molded (see FIG. 12C). In this case, the mold A (moldA) and the mold B (moldB) may be the same, or may be molds for molding Fresnel lenses having different focal lengths or different principal axes. Further, the compound lens 44 molded in this way can be set so as to obtain a focal position corresponding to each lens element as shown in the figure.

図13(a)〜(c)は、図12(a)〜(c)に示す複合レンズ44において、ピンホールpを設けた複合レンズ44′の特性とその製造方法を示すものである。   FIGS. 13A to 13C show characteristics of a compound lens 44 ′ provided with a pinhole p in the compound lens 44 shown in FIGS. 12A to 12C and a manufacturing method thereof.

すなわち、図13(a)〜(c)に示す複合レンズ44′は、前記図12(a)〜(c)に示す複合レンズ44の製造方法と基本的に同じであり、第1のレンズ要素としてのモールドA′を、第2のレンズ要素としてのモールドB′と相互に結合する際に、その結合中心部にピンホールpを設けた構成からなる。
従って、図示しないが、前述した図11(a)〜(c)に示す複合レンズ42についても、前記と同様に、第1のレンズ要素としてのモールドA′を、第2のレンズ要素としてのモールドB′と相互に結合する際に、その結合中心部にピンホールpを設けた複合レンズ42′を成型することができる。
That is, the compound lens 44 ′ shown in FIGS. 13A to 13C is basically the same as the method of manufacturing the compound lens 44 shown in FIGS. 12A to 12C, and the first lens element is used. When the mold A ′ is coupled to the mold B ′ as the second lens element, a pinhole p is provided at the coupling center.
Accordingly, although not shown in the drawings, the above-described compound lens 42 shown in FIGS. 11A to 11C also uses the mold A ′ as the first lens element as the mold as the second lens element, as described above. When coupled to B ′, a compound lens 42 ′ having a pinhole p at the coupling center can be molded.

以上、本発明の好適な実施例についてそれぞれ説明したが、本発明は前述した実施例に限定されることなく、本発明の精神を逸脱しない範囲内において多くの設計変更を行うことが可能である。   The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and many design changes can be made without departing from the spirit of the present invention. .

本発明に係る粒子分類装置の第1実施例を示す概略システム構成図である。1 is a schematic system configuration diagram showing a first embodiment of a particle classification device according to the present invention. 本発明に係る粒子分類装置の第2実施例を示す概略システム構成図である。It is a schematic system block diagram which shows 2nd Example of the particle classification apparatus which concerns on this invention. 従来の粒子分類装置の構成例を示す概略システム構成図である。It is a schematic system block diagram which shows the structural example of the conventional particle classification apparatus. 図2に示す粒子分類装置に複合レンズと複数の検出器の組合せを適用した本発明に係る粒子分類装置の第3実施例を示す概略システム構成図である。It is a schematic system block diagram which shows the 3rd Example of the particle classification device based on this invention which applied the combination of the compound lens and the some detector to the particle classification device shown in FIG. 図3に示す粒子分類装置に複合レンズと複数の検出器の組合せを適用した本発明に係る粒子分類装置の第4実施例を示す概略システム構成図である。It is a schematic system block diagram which shows the 4th Example of the particle classification device based on this invention which applied the combination of the compound lens and the some detector to the particle classification device shown in FIG. 図3に示す粒子分類装置に複合レンズと複数の検出器の組合せを適用した本発明に係る粒子分類装置の第5実施例を示す概略システム構成図である。It is a schematic system block diagram which shows 5th Example of the particle classification device based on this invention which applied the combination of the compound lens and the some detector to the particle classification device shown in FIG. (a)および(b)は図6に示す本発明に係る粒子分類装置の第5実施例における蛍光検出器のそれぞれ構成配置例を示す概略システム構成図である。(A) And (b) is a schematic system block diagram which shows the example of each structure arrangement | positioning of the fluorescence detector in 5th Example of the particle classification device based on this invention shown in FIG. 図1に示す粒子分類装置に複合レンズと複数の検出器の組合せを適用した本発明に係る粒子分類装置の第6実施例を示す概略システム構成図である。It is a schematic system block diagram which shows the 6th Example of the particle classification device based on this invention which applied the combination of the compound lens and the some detector to the particle classification device shown in FIG. 図1に示す粒子分類装置に複合レンズと複数の検出器の組合せを適用した本発明に係る粒子分類装置の第7実施例を示す概略システム構成図である。It is a schematic system block diagram which shows the 7th Example of the particle classification device based on this invention which applied the combination of the compound lens and the some detector to the particle classification device shown in FIG. (a)、(b)および(c)は本発明に係る粒子分類装置に適用する複合レンズ[40]の特性とその製造工程をそれぞれ示す説明図である。(A), (b) and (c) is explanatory drawing which shows the characteristic of the compound lens [40] applied to the particle classification apparatus based on this invention, and its manufacturing process, respectively. (a)、(b)および(c)は本発明に係る粒子分類装置に適用する別の複合レンズ[42a〜c]の特性とその製造工程をそれぞれ示す説明図である。(A), (b) and (c) is explanatory drawing which shows the characteristic of another compound lens [42a-c] applied to the particle classification device based on this invention, and its manufacturing process, respectively. (a)、(b)および(c)は本発明に係る粒子分類装置に適用するまた別の複合レンズ[44a〜c]の特性とその製造工程をそれぞれ示す説明図である。(A), (b) and (c) is explanatory drawing which shows the characteristic of another compound lens [44a-c] applied to the particle classification device based on this invention, and its manufacturing process, respectively. (a)、(b)および(c)は本発明の粒子分類装置に適用するさらに別の複合レンズ[44a′〜c′]の特性とその製造工程をそれぞれ示す説明図である。(A), (b), and (c) are explanatory views showing the characteristics of still another compound lens [44a ′ to c ′] applied to the particle classification apparatus of the present invention and the manufacturing process thereof.

符号の説明Explanation of symbols

10a 本発明のレーザー光源(散乱光励起用)
10b 従来のレーザー光源(散乱光検出および蛍光励起用)
12 光ビーム整形レンズ
14 フローセル
15 測定対象粒子
16 光ビーム遮断器
18a、18b 散乱光集光レンズ
19a 散乱光および蛍光集光レンズ
19b〜19e 蛍光集光レンズ
20a 前方散乱光検出器
20b 側方散乱光検出器
22a〜22d 光ビーム分割器
24a〜24d 波長選択フィルタ
26a〜26d 蛍光検出器
30 発光ダイオード(蛍光励起用光源)
32 フィルタ(散乱光励起用光源による散乱光波長除去)
33 フィルタ(散乱光励起用光源による散乱光波長除去ないし蛍光励起用光源からの散乱光波長除去)
34 フィルタ(蛍光励起用光源からの散乱光波長除去)
40 複合レンズ(同心型フレネルレンズ)
42 複合レンズ(横分割型フレネルレンズ)
42′ ピンホール付き複合レンズ(横分割型フレネルレンズ)
44 複合レンズ(縦分割型フレネルレンズ)
44′ ピンホール付き複合レンズ(縦分割型フレネルレンズ)
46 基板
50a、50b コリメータ
52 集光レンズ
54 ピンホールプレート
p ピンホール
10a Laser light source of the present invention (for scattered light excitation)
10b Conventional laser light source (for scattered light detection and fluorescence excitation)
12 Light beam shaping lens 14 Flow cell 15 Particle 16 to be measured Light beam blocker 18a, 18b Scattered light condensing lens 19a Scattered light and fluorescent condensing lenses 19b-19e Fluorescent condensing lens 20a Forward scattered light detector 20b Side scattered light Detectors 22a to 22d Light beam splitters 24a to 24d Wavelength selection filters 26a to 26d Fluorescence detector 30 Light emitting diode (fluorescence excitation light source)
32 filter (scattered light wavelength removal by light source for excitation of scattered light)
33 filter (scattered light wavelength removal by scattered light excitation light source or scattered light wavelength removal from fluorescence excitation light source)
34 Filter (Removes scattered light wavelength from light source for fluorescence excitation)
40 Compound Lens (Concentric Fresnel Lens)
42 Compound lens (horizontal division type Fresnel lens)
Compound lens with 42 'pinhole (horizontal division type Fresnel lens)
44 Compound lens (Vertical division type Fresnel lens)
Compound lens with 44 'pinhole (Vertical division type Fresnel lens)
46 Substrate 50a, 50b Collimator 52 Condensing lens 54 Pinhole plate p Pinhole

Claims (15)

フローセルにおける細胞、染色体およびこれらに含まれる生体高分子等の測定対象粒子を含む水溶液の流れに対し、レーザー光源からレーザー光を照射することにより、前記測定対象粒子の発生する散乱光および蛍光を検出して、これらの検出された信号に基づいて測定対象粒子の分析を行う粒子分類装置において、
前記測定対象粒子に対する蛍光励起用光源として、青色領域の光を励起光として発光することができる発光ダイオード(LED)を設け、
前記測定対象粒子に前記各光源を照射して励起された散乱光および蛍光の光ビームに対し、散乱光波長を除去するためのフィルタを介して、それぞれ所要の蛍光信号を得るための蛍光検出器を設けたことを特徴とする粒子分類装置。
The scattered light and fluorescence generated by the measurement target particles are detected by irradiating the flow of an aqueous solution containing the measurement target particles such as cells, chromosomes, and biopolymers contained in the flow cell with a laser light source. Then, in the particle classification device for analyzing the measurement target particles based on these detected signals,
As a fluorescence excitation light source for the measurement target particles, a light emitting diode (LED) capable of emitting blue region light as excitation light is provided,
Fluorescence detectors for obtaining respective required fluorescence signals through a filter for removing scattered light wavelengths with respect to scattered light and fluorescent light beams excited by irradiating the respective light sources to the measurement target particles A particle classification apparatus characterized by comprising:
前記レーザー光源より発光されるレーザー光を光ビーム整形レンズを介してフローセル内の測定対象粒子に対して照射して、前方散乱光と側方散乱光をそれぞれ励起させると同時に、前記蛍光励起用光源より発光される光をフローセル内の測定対象粒子に対して照射して、蛍光を励起させるように構成し、
前記前方散乱光を、散乱光集光レンズにより集光し前方散乱光検出器に入力して電気信号に変換するように構成し、
前記側方散乱光および蛍光を、散乱光および蛍光集光レンズにより集光し、光ビーム分割器を介して反射し、さらに散乱光集光レンズにより集光し側方散乱光検出器に入力して電気信号に変換すると共に、前記光ビーム分割器を透過して得られた蛍光を、それぞれ複数の光ビーム分割器と波長選択フィルタの組合せにより所要の選択された波長の光を蛍光集光レンズにより集光し、蛍光検出器に入力して電気信号に変換するように構成したことを特徴とする請求項1記載の粒子分類装置。
The laser light emitted from the laser light source is irradiated to the measurement target particle in the flow cell via a light beam shaping lens to excite forward scattered light and side scattered light, and at the same time, the fluorescence excitation light source. It is configured to excite fluorescence by irradiating the measurement target particle in the flow cell with more emitted light,
The forward scattered light is configured to be collected by a scattered light collecting lens and input to a forward scattered light detector to be converted into an electrical signal,
The side scattered light and fluorescent light are collected by the scattered light and fluorescent light collecting lens, reflected through the light beam splitter, and further collected by the scattered light collecting lens and input to the side scattered light detector. A fluorescent condensing lens that converts the fluorescence obtained by passing through the light beam splitter and the light having a selected wavelength by a combination of a plurality of light beam splitters and wavelength selection filters. The particle classification apparatus according to claim 1, wherein the particle classification apparatus is configured so as to collect the light and to input to a fluorescence detector and convert it into an electrical signal.
前記光ビーム分割器を透過して得られた蛍光を、電気信号に変換する蛍光検出器に対し、前記複数の光ビーム分割器と波長選択フィルタの組合せの最前段に、散乱光励起用光源による散乱光波長を除去するためのフィルタを設けることを特徴とする請求項2記載の粒子分類装置。   Scattering by a light source for exciting scattered light is provided at the forefront of the combination of the plurality of light beam splitters and wavelength selection filters with respect to a fluorescence detector that converts the fluorescence obtained through the light beam splitter into an electrical signal. The particle classification apparatus according to claim 2, further comprising a filter for removing light wavelengths. 前記前方散乱光を電気信号に変換する前方散乱光検出器に対し、前記散乱光集光レンズと前方散乱光検出器との間に、蛍光励起用光源からの散乱光波長を除去するためのフィルタを設けることを特徴とする請求項3記載の粒子分類装置。   A filter for removing the wavelength of the scattered light from the fluorescence excitation light source between the scattered light condensing lens and the forward scattered light detector with respect to the forward scattered light detector that converts the forward scattered light into an electrical signal. The particle classification apparatus according to claim 3, wherein: フローセルにおける細胞、染色体およびこれらに含まれる生体高分子等の測定対象粒子を含む水溶液の流れに対し、レーザー光源からレーザー光を照射することにより、前記測定対象粒子の発生する散乱光および蛍光を検出して、これらの検出された信号に基づいて測定対象粒子の分析を行う粒子分類装置において、
前記レーザー光源より発光されるレーザー光を光ビーム整形レンズを介してフローセル内の測定対象粒子に対して照射して、前方散乱光と側方散乱光をそれぞれ励起させると同時に、前記蛍光励起用光源より発光される光をフローセル内の測定対象粒子に対して照射して、蛍光を励起させるように構成し、
前記前方散乱光を、散乱光集光レンズにより集光し前方散乱光検出器に入力して電気信号に変換するように構成し、
前記側方散乱光および蛍光を、散乱光および蛍光集光レンズにより集光し、光ビーム分割器を介して反射し、さらに散乱光集光レンズにより集光し側方散乱光検出器に入力して電気信号に変換すると共に、前記光ビーム分割器を透過して得られた蛍光を、それぞれ複数の光ビーム分割器と波長選択フィルタの組合せにより所要の選択された波長の光を蛍光集光レンズにより集光し、蛍光検出器に入力して電気信号に変換するように構成してなり、
前記前方散乱光、側方散乱光および蛍光をそれぞれ集光して電気信号に変換する前記各集光レンズと検出器との組合せを、散乱光の光路を遮るようにして配置され、焦点位置の異なる複数のレンズ要素を、同心円または同一円として結合位置させた状態で一体化してなる複合レンズと、前記複数のレンズ要素の焦点位置に応じた前記散乱光および蛍光の結像位置にそれぞれ配置された複数の検出器との組合せから構成してなることを特徴とする粒子分類装置。
The scattered light and fluorescence generated by the measurement target particles are detected by irradiating the flow of an aqueous solution containing the measurement target particles such as cells, chromosomes, and biopolymers contained in the flow cell with a laser light source. Then, in the particle classification device for analyzing the measurement target particles based on these detected signals,
The laser light emitted from the laser light source is irradiated to the measurement target particle in the flow cell via a light beam shaping lens to excite forward scattered light and side scattered light, and at the same time, the fluorescence excitation light source. It is configured to excite fluorescence by irradiating the measurement target particle in the flow cell with more emitted light,
The forward scattered light is collected by a scattered light condensing lens and is input to a forward scattered light detector to be converted into an electrical signal,
The side scattered light and fluorescent light are collected by the scattered light and fluorescent light collecting lens, reflected through the light beam splitter, and further collected by the scattered light collecting lens and input to the side scattered light detector. A fluorescent condensing lens that converts the fluorescence obtained by passing through the light beam splitter and the light having a selected wavelength by a combination of a plurality of light beam splitters and wavelength selection filters. Condensed by, input to the fluorescence detector and converted to an electrical signal,
A combination of the condenser lens and the detector that collects the forward scattered light, side scattered light, and fluorescence and converts them into electrical signals is arranged so as to block the optical path of the scattered light, and A compound lens in which a plurality of different lens elements are combined in a concentric circle or the same circle and combined with each other, and the scattered light and fluorescence imaging positions corresponding to the focal positions of the plurality of lens elements, respectively. A particle classification device comprising a combination with a plurality of detectors.
前記測定対象粒子に対する蛍光励起用光源として、青色領域の光を励起光として発光することができる発光ダイオード(LED)を設け、
前記測定対象粒子に前記各光源を照射して励起された散乱光および蛍光の光ビームに対し、散乱光波長を除去するためのフィルタを介して、それぞれ所要の蛍光信号を得るための蛍光検出器を設けたことを特徴とする請求項5記載の粒子分類装置。
As a fluorescence excitation light source for the measurement target particles, a light emitting diode (LED) capable of emitting blue region light as excitation light is provided,
Fluorescence detectors for obtaining respective required fluorescence signals through a filter for removing scattered light wavelengths with respect to scattered light and fluorescent light beams excited by irradiating the respective light sources to the measurement target particles The particle classification apparatus according to claim 5, further comprising:
前記前方散乱光を集光する複合レンズは、焦点位置の異なる円とリングとからなる複数のレンズ要素を、同心円として結合位置させた状態で一体化した構成からなることを特徴とする請求項5または6記載の粒子分類装置。   6. The compound lens for condensing the forward scattered light has a configuration in which a plurality of lens elements composed of a circle and a ring having different focal positions are integrated in a concatenated position. Or the particle classification device of 6. 前記前方散乱光を集光する複合レンズは、焦点位置の異なる左右または上下半円からなる複数のレンズ要素を、同一円として結合位置させた状態で一体化した構成からなることを特徴とする請求項5または6記載の粒子分類装置。   The compound lens for condensing the forward scattered light has a configuration in which a plurality of lens elements composed of right and left or upper and lower semicircles having different focal positions are integrated in a combined position in the same circle. Item 7. A particle classification apparatus according to Item 5 or 6. 前記前方散乱光を集光する複合レンズは、散乱光励起用光源より発光される光を測定対象粒子に照射するためのフローセルに対し、前記照射光ビームの両側方において対称位置にそれぞれ配置した構成
または散乱光励起用光源より発光される光を測定対象粒子に照射するためのフローセルに対し、前記照射光ビームの一側方に配置した構成からなることを特徴とする請求項7または8記載の粒子分類装置。
The compound lens that condenses the forward scattered light is arranged at symmetrical positions on both sides of the irradiation light beam with respect to the flow cell for irradiating the light to be measured with light emitted from the light source for scattered light excitation. The particle classification according to claim 7 or 8, comprising a configuration in which a flow cell for irradiating measurement target particles with light emitted from a scattered light excitation light source is arranged on one side of the irradiation light beam. apparatus.
前記側方散乱光および蛍光を集光する複合レンズは、焦点位置の異なる左右または上下半円からなる複数のレンズ要素を、同一円として結合位置させた状態で一体化した構成からなることを特徴とする請求項5または6記載の粒子分類装置。   The compound lens that condenses the side scattered light and the fluorescence has a structure in which a plurality of lens elements having left and right or upper and lower semicircles having different focal positions are integrated in a combined position in the same circle. The particle classification apparatus according to claim 5 or 6. 前記側方散乱光および蛍光を集光する複合レンズは、焦点位置の異なる円とリングとからなる複数のレンズ要素を、同心円として結合位置させた状態で一体化した構成からなることを特徴とする請求項5または6記載の粒子分類装置。   The compound lens that condenses the side scattered light and the fluorescence has a structure in which a plurality of lens elements composed of a circle and a ring having different focal positions are integrated in a concatenated circle. The particle classification apparatus according to claim 5 or 6. 前記側方散乱光および蛍光を集光する複合レンズは、散乱光励起用光源ないし蛍光励起用光源より発光される光を測定対象粒子に照射するためのフローセルに対し、前記照射光ビームの両側方において対称位置にそれぞれ配置
または散乱光励起用光源ないし蛍光励起用光源より発光される光を測定対象粒子に照射するためのフローセルに対し、前記照射光ビームの一側方に配置したことを特徴とする請求項10または11記載の粒子分類装置。
The compound lens for condensing the side scattered light and the fluorescence is arranged on both sides of the irradiation light beam with respect to the flow cell for irradiating the measurement target particle with the light emitted from the scattered light excitation light source or the fluorescence excitation light source. Each of the irradiation light beams is arranged at one side of the irradiation light beam with respect to the flow cell for irradiating the measurement target particle with light emitted from each of the symmetrical positions or the light emitted from the scattered light excitation light source or the fluorescence excitation light source. Item 10. The particle classification device according to Item 10 or 11.
前記複合レンズは、中心部に迷光除去用ピンホールを設けてなることを特徴とする請求項7ないし12のいずれかに記載の粒子分類装置。   13. The particle classification apparatus according to claim 7, wherein the compound lens is provided with a stray light removing pinhole at a central portion. 前記複合レンズに対し、コリメータと、集光レンズおよび迷光除去用ピンホールとを、組合せ配置してなることを特徴とする請求項9ないし13のいずれかに記載の粒子分類装置。   The particle classification apparatus according to claim 9, wherein a collimator, a condenser lens, and a stray light removing pinhole are combined and arranged with respect to the compound lens. 前記前方散乱光に基づいて、吸光度を測定する吸光度測定部を有することを特徴とする請求項5または6記載の粒子分類装置。   The particle classification apparatus according to claim 5 or 6, further comprising an absorbance measurement unit that measures absorbance based on the forward scattered light.
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