JP2012137507A - フローサイトメトリーのための方法および装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】画像システムを利用し得るフローサイトメータ(20)であって、そのフローサイトメータ(20)の種々の特性を決定するためのセンサ(88)を含む、フローサイトメータであって、画像化は、滴下遅延時間(154)の決定を可能し、決定され得る他の特徴は、少なくともその流れの幅、その流れの圧力、他の液滴(44)に対する荷電液滴の効果、その流れの軌道、鏡面周波数、波長、液滴決裂点の位置(150)の変化、などを含む、フローサイトメータ。
【選択図】なし
Description
本発明は、例えば、フローサイトメーターにおける粒子の分析および選別のための方法および装置に関する。フローサイトメトリーの分野においては、シース液中に懸濁される粒子の流れを用いてシース液の流れを確立することが一般的である。次いで、この流れは液滴を形成するように摂動され得、そして粒子は、連続する流れの終わりと決裂する際に、この液滴に含まれる。次いで、この液滴は、流れの連続部分から独立する直前に、所望の粒子を検出し、そして個々の液滴における電荷を確立することによって、所望のように選別され得る。次いで、所望の粒子を含む液滴は、収集容器への電場で偏向され得る。このプロセスの部分として、所望の粒子を含む液滴が荷電位置に達し、その結果、液滴が必要な限り少ない近隣の液滴を荷電する間、特定の液滴が荷電されるときを知ることが最適である。このことは、所望の粒子を含む液滴、およびおそらくこの粒子を含む液滴のいずれの側の2〜3の液滴が、別々の容器に偏向されそして流れの外に選別されることを可能にする。
フローサイトメトリーの分野における先行研究は明らかに、これらの問題の解決に成功していなかった。さらに、先行研究は、粒子についての滴下遅延時間を決定する能力を評価するよりむしろ、液滴決裂点を維持することに集中してきた。例えば、Robert E.Auerらに対する米国特許第4,691,829号は、液滴決裂点の上の流れで目標にされるレーザービームを利用しようと試みた。この流れの反射特性に基づいて、次いで、この流れの表面での変化を検出することが試みられた。次いで、この表面の波動における変化は、決裂点がシフトしたときを決定するために使用され得た。しかし、この方法は、この流れにおいて検出される粒子についての滴下遅延時間を実際には検出しなかった。同じ位置での液滴決裂点を維持することを試みただけである。さらに、その表面の波動における変化を検出するための非常に感度の良い装置が必要とされ、そして明らかに、特許が1987年に発行されて以来、商業製品において研究はなされていない。
(項目1) 以下の工程:
フローサイトメータで流れを確立する工程であって、該流れは、該流れが液滴へと決裂する液滴決裂点および該液滴が液滴になった後に移動する自由落下ゾーンを有する、工程;
該フローサイトメータからの該流れを流れ排出点で排出する工程;
該流れのおよその速度を該流れに沿った第一の位置で決定する工程;
該流れのおよその速度を該流れに沿った第二の位置で決定する工程;
ならびに
ほぼ該流れ排出点とほぼ該液滴決裂点との間に生じる領域における距離に対して、ほぼ指数関数的に減衰する該流れの速度を、モデル化する工程、
を包含する、方法。
(項目2) 項目1に記載の方法であって、さらに以下の工程:
前記流れに沿った第一の位置での該流れのおよその速度、および前記流れに沿った第二の位置での該流れのおよその速度を、流れの特徴を決定するために利用する工程、
を包含する、方法。
(項目3) 項目1に記載の方法であって、さらに以下の工程:
前記流れの波長を測定する工程;
前記フローサイトメータの発振器の振動周波数を利用する工程;および
該測定された波長位置での該流れのおよその速度を、該測定された波長および該振動周波数に基づいて計算する工程、
を包含する、方法。
(項目4) 項目3に記載の方法であって、前記流れの波長を測定する動作が、前記フローサイトメータのほぼ前記排出点で該流れの波長を測定する工程を包含する、方法。
(項目5) 項目1または4に記載の方法であって、さらに以下の工程:
前記流れの液滴間の距離を測定する工程; 前記フローサイトメータの発振器の振動周波数を利用する工程;および
前記流れのおよその速度を、液滴間の測定された距離および該発振周波数に基づいて計算する工程、
を包含する、方法。
(項目6) 前記流れの波長を測定する動作が、ほぼ前記液滴決裂点での該流れの波長を測定する工程を包含する、項目3に記載の方法。
(項目7) 項目1または4に記載の方法であって、さらに以下の工程:
前記流れにおける粒子を検出する工程;
該粒子が位置する液滴が該流れから決裂する時点を決定する工程;および
該粒子を含有する液滴が電荷を有するように該流れを荷電する工程、
を包含する、方法。
(項目8) フローサイトメータ装置であって、以下:
流れを確立するための流れ流体の供給源;
該流れが該フローサイトメータから排出する流れ排出点;
該流れが液滴へと決裂する液滴決裂点;
該流れに沿った第一の位置で該流れのおよその速度を決定するための第一のセンサ;
該流れに沿った第二の位置で該流れのおよその速度を決定するための第二のセンサ;
距離に対してほぼ指数関数的に減衰する該流れ排出点と該液滴決裂点との間に生じる領域における該流れの速度をモデル化することによって流れの特徴を決定するために、該流れにそった第一の位置で該流れのおよその速度および該流れに沿った第二の位置で該流れのおよその速度を利用するためのコンピュータ、
を備える、装置。
(項目9) 項目8に記載のフローサイトメータ装置であって、さらに以下:
前記流れの波長を測定するために配向されたセンサ;および
該流れを妨害して液滴が形成されるようにするための振動周波数を有する発振器;
を備える、装置。
(項目10) 項目8に記載のフローサイトメータ装置であって、さらに以下:
該フローサイトメータのほぼ排出点で前記流れの波長を測定するために配向されたセンサ、
を備える、装置。
(項目11) 項目8または10に記載のフローサイトメータ装置であって、さらに以下:
前記液滴決裂点の下における液滴間の距離を決定するために配向されたセンサ、
を備える、装置。
(項目12) 項目8または10に記載のフローサイトメータ装置であって、さらに以下:
ほぼ前記液滴決裂点での前記流れの波長を測定するために配向されたセンサ、を備える、装置。
(項目13) フローサイトメトリー法であって、以下の工程:
粒子のフローを含む流れを確立する工程であって、該流れが液滴決裂点を有する、工程;
該流れの画像を捕捉する工程;
該捕捉した画像からの該流れの幅を決定する工程;および
該捕捉した画像からの決定された幅に基づくフローサイトメータのためのシグナルを生成する工程、
を包含する、方法。
(項目14) フローサイトメトリー法であって、以下の工程:
粒子のフローを含む流れを確立する工程であって、該流れが液滴決裂点を有する、工程;
該流れの画像を捕捉する工程;
該捕捉した画像から流れの圧力を決定する工程;および
該捕捉した画像からの決定された圧力に基づくフローサイトメータのためのシグナルを生成する工程、
を包含する、方法。
(項目15) フローサイトメトリー法であって、以下の工程:
粒子のフローを含む流れを確立する工程であって、該流れが液滴決裂点を有する、工程;
第一の液滴を生成する工程であって、該第一の液滴が電荷を有する、工程;
該流れの画像を捕捉する工程;
第二の液滴を該第一の液滴に近い位置に生成する工程;
該第一の液滴上の電荷が該第二の液滴上に有する効果を決定する工程;
該決定された効果に基づいてフローサイトメータのためのシグナルを生成する工程;および
該第一の液滴上の電荷が該第二の液滴に対して有する該決定された効果を消去するために該第二の液滴に荷電する工程、
を包含する、方法。
(項目16) フローサイトメトリー法であって、以下の工程:
粒子のフローを含む流れを確立する工程であって、該流れが液滴決裂点を有する、工程;
該流れの画像を捕捉する工程;
該捕捉した画像からの粒子の軌道を決定する工程;および
該捕捉した画像から該決定された軌道に基づいて該フローサイトメータのためのシグナルを生成する工程、
を包含する、方法。
(項目17) フローサイトメトリー法であって、以下の工程:
粒子のフローを含む流れを確立する工程であって、該流れが液滴決裂点を有する、工程;
該流れの画像を捕捉する工程;
該捕捉した画像からの該流れについての共鳴周波数を決定する工程;および
該捕捉した画像からの該流れについての該決定された共鳴周波数に基づいて、フローサイトメータのためのシグナルを生成する工程、
を包含する、方法。
(項目18) フローサイトメトリー法であって、以下の工程:
粒子のフローを含む流れを確立する工程であって、該流れが液滴決裂点を有する、工程;
該流れの画像を捕捉する工程;
該捕捉した画像からの該流れの波の波長を決定する工程;および
該捕捉した画像からの該決定された波長に基づいて、該フローサイトメータについてのシグナルを生成する工程、
を包含する、方法。
(項目19) フローサイトメータを制御する方法であって、以下の工程:
粒子のフローを含む流れを確立する工程であって、該流れが液滴決裂点を有する、工程;
該流れにおける粒子について滴下遅延時間を決定するために該流れの画像を捕捉する工程;および
該捕捉された画像からの該決定された滴下遅延時間に基づいて、該フローサイトメータについてのシグナルを生成する工程、
を包含する、方法。
(項目20) 項目19に記載のフローサイトメータを制御する方法であって、さらに以下の工程:
前記流れのデジタル画像を保存する工程、
を包含する、方法。
(項目21) 項目20に記載のフローサイトメータを制御する方法であって、さらに以下の工程:
CCDカメラを使用して前記画像を捕捉する工程、
を包含する、方法。
(項目22) 項目19または20に記載のフローサイトメータを制御する方法であって、さらに以下の工程:
物理的距離を画素寸法と関連させる工程;および
該捕捉した画像におけるその距離を表すために使用された、画素の数に基づいて、物理的距離を決定する工程、
を包含する、方法。
(項目23) 項目19に記載のフローサイトメータを制御する方法であって、さらに以下の工程:
ほぼ排出点で前記流れの速度を決定する工程であって、該排出点が、該流れが該フローサイトメータから出現するところに位置している、工程、
を包含する、方法。
(項目24) 項目19または23に記載のフローサイトメータを制御する方法であって、さらに以下の工程:
前記ほぼ液滴決裂点で前記流れの速度を決定する工程、
を包含する、方法。
(項目25) 項目19に記載のフローサイトメータを制御する方法であって、さらに以下の工程:
ほぼ排出点で前記流れの速度を決定する工程であって、該排出点が、該流れが該フローサイトメータから出現するところに位置している、工程;
ほぼ該液滴決裂点で該流れの速度を決定する工程、
を包含する、方法。
(項目26) 項目19に記載のフローサイトメータを制御する方法であって、さらに以下の工程:
粒子を検出する工程;
該粒子がいつ液滴荷電位置に到達するかを計算するために、前記滴下遅延時間を利用する工程;および
該荷電位置で該粒子を含有する液滴を荷電する工程、
を包含する、方法。
(項目27) 項目19または26に記載のフローサイトメータを制御する方法であって、さらに以下の工程:
前記流れの第一の速度を決定する工程;
該流れの第二の速度を決定する工程;
該滴下遅延時間を決定するために該流れの速度における変化をモデル化するために、該流れの該第一の速度および該流れの該第二の速度を利用する工程、
を包含する、方法。
(項目28) 項目19に記載のフローサイトメータを制御する方法であって、さらに以下の工程:
前記液滴決裂点の位置における変化を決定する工程、
を包含する、方法。
(項目29) 項目28に記載のフローサイトメータを制御する方法であって、さらに以下の工程:
前記液滴決裂点における変化を補正して、所望の様式で液滴を選別する工程、を包含する、方法。
(項目30) 項目28に記載のフローサイトメータを制御する方法であって、さらに以下の工程:
該フローサイトメータを調整するためのシグナルを生成する工程;および
該生成されたシグナルに基づいて前記液滴決裂点を再確立する工程、
を包含する、方法。
(項目31) 項目19に記載のフローサイトメータを制御する方法であって、さらに以下の工程:
前記捕捉された画像からの電気的ノイズを排除する工程、
を包含する、方法。
(項目32) フローサイトメータを制御する方法であって、以下の工程:
粒子のフローを含む流れを確立する工程であって、該流れは液滴決裂点を有する、工程;
該流れの画像を捕捉して、該フローサイトメータについての情報を決定する工程;および
該捕捉した画像から決定される情報に基づいて、警報を自動的に発する工程、を包含する、方法。
(項目33) フローサイトメータを制御する方法であって、以下の工程:
粒子のフローを含む流れを確立する工程であって、該流れが液滴決裂点を有する、工程;
該フローサイトメータについての情報を決定するために、該液滴決裂点で該流れの画像を捕捉する工程;
該フローサイトメータを調整するために該捕捉された画像からの該決定された情報に基づいて、フローサイトメータについてのシグナルを生成する工程;および
該生成したシグナルに基づく選別を不能にする工程、
を包含する、方法。
(項目34) フローサイトメータ装置であって、以下:
流れ流体の供給源;
該流れ流体における懸濁液についての粒子の供給源;
該流れ流体および該粒子を含む流れ;
それを通して該流れが確立されるノズル;
該流れが液滴へと決裂する該流れの決裂点であって、該液滴がほぼ該決裂点の中央にある、決裂点;
該流れの画像を捕捉するカメラ;
該流れの画像を分析して、流れの幅を決定する分析器;ならびに
決定された流れ幅に基づいて、シグナルを生成するためのシグナル生成器、
を備える、装置。
(項目35) フローサイトメータ装置であって、以下:
流れ流体の供給源;
該流れ流体中の懸濁液についての粒子の供給源;
該流れ流体および該粒子を含む流れ;
それを通して該流れが確立されるノズル;
該流れが液滴へと決裂する該流れの決裂点であって、該液滴がほぼ該決裂点の中央にある、決裂点;
該流れの画像を捕捉するカメラ;
流れの圧力を決定するために該流れの画像を分析する分析器;および
該決定された流れ圧力に基づいてシグナルを生成するためのシグナル生成器、を備える、装置。
(項目36) フローサイトメータ装置であって、以下:
流れ流体の供給源;
該流れ流体における懸濁液のための粒子の供給源;
該流れ流体および該粒子を含む流れ;
それを通して該流れが確立されるノズル;
該流れが液滴へと決裂する該流れの決裂点であって、該液滴がほぼ該決裂点の中央にある、決裂点;
該流れの画像を捕捉するカメラ;
第一の荷電液滴が第二の液滴に対して有する効果を決定するために該流れの画像を分析する分析器;および
該第一の荷電液滴が該第二の液滴に対して有する該決定された効果に基づいてシグナルを生成するためのシグナル生成器、
を備える、装置。
(項目37) フローサイトメータ装置であって、以下:
流れ流体の供給源;
該流れ流体における懸濁液のための粒子の供給源;
該流れ流体および該粒子を含む流れ;
それを通して該流れが確立されるノズル;
該流れが液滴へと決裂する該流れの決裂点であって、該液滴がほぼ該決裂点の中央にある、決裂点;
該流れの画像を捕捉するカメラ;
液滴の軌道を決定するために該流れの画像を分析する分析器;および
該決定された情報に基づいてシグナルを生成するためのシグナル生成器、
を備える、装置。
(項目38) フローサイトメータ装置であって、以下:
流れ流体の供給源;
該流れ流体における懸濁液のための粒子の供給源;
該流れ流体および該粒子を含む流れ;
それを通して該流れが確立されるノズル;
該流れが液滴へと決裂する該流れの決裂点であって、該液滴がほぼ該決裂点の中央にある、決裂点;
該流れの画像を捕捉するカメラ;
該流れに対する共振周波数を決定するために該流れの画像を分析する分析器;および
該決定された情報に基づいてシグナルを生成するためのシグナル生成器、
を備える、装置。
(項目39) フローサイトメータ装置であって、以下:
流れ流体の供給源;
該流れ流体における懸濁液のための粒子の供給源;
該流れ流体および該粒子を含む流れ;
それを通して該流れが確立されるノズル;
該流れが液滴へと決裂する該流れの決裂点であって、該液滴がほぼ該決裂点の中央にある、決裂点;
該流れの画像を捕捉するカメラ;
該フローサイトメータについての情報を決定するために該流れの画像を分析する分析器;および
該フローサイトメータについての該決定された情報に基づいて、警告状態を示すための自動警報、
を備える、装置。
(項目40) フローサイトメータ装置であって、以下:
流れ流体の供給源;
該流れ流体における懸濁液のための粒子の供給源;
該流れ流体および該粒子を含む流れ;
それを通して該流れが確立されるノズル;
該流れが液滴へと決裂する該流れの決裂点であって、該液滴がほぼ該決裂点の中央にある、決裂点;
該流れの画像を捕捉するカメラ;
該フローサイトメータについての情報を決定するために該流れの画像を分析する分析器;および
該決定された情報に基づいて該選別を不能にするシグナルを生成するためのシグナル生成器、
を備える、装置。
(項目41) フローサイトメータ装置であって、以下:
流れ流体の供給源;
該流れ流体における懸濁液のための粒子の供給源;
該流れ流体および該粒子を含む流れ;
それを通して該流れが確立されるノズル;
該流れが液滴へと決裂する該流れの決裂点であって、該液滴がほぼ該決裂点の中央にある、決裂点;
該流れの画像を捕捉するカメラ;
該捕捉された画像の波長を決定するために該流れの画像を分析する分析器;および
該決定された波長に基づいてシグナルを生成するためのシグナル生成器、
を備える、装置。
(項目42) フローサイトメータ装置であって、以下:
流れ流体の供給源;
該流れ流体における懸濁液のための粒子の供給源;
該流れ流体および該粒子を含む流れ;
それを通して該流れが確立されるノズル;
該流れが液滴へと決裂する該流れの決裂点であって、該液滴がほぼ該決裂点の中央にある、決裂点;
該流れの画像を捕捉するカメラ;
該流れにおける粒子についての滴下遅延時間を決定するために該流れの画像を分析する分析器;および
該決定された情報に基づいてシグナルを生成するためのシグナル生成器、
を備える、装置。
(項目43) 項目42に記載のフローサイトメータ装置であって、さらに前記カメラが、前記画像のデジタル表示を生成する、装置。
(項目44) 前記カメラが電荷結合デバイスを備える、項目42または43に記載のフローサイトメータ装置。
(項目45) 項目42または43に記載のフローサイトメータ装置であって、前記流れを表示するためのモニターをさらに備え、該モニターが画素から構成される、装置。
(項目46) 項目42に記載のフローサイトメータ装置であって、前記流れのほぼ排出点で、該流れの速度を測定するためのセンサをさらに備える、装置。
(項目47) 項目42または46に記載のフローサイトメータ装置であって、ほぼ該液滴決裂点で、該流れの速度を測定するためのセンサをさらに備える、装置。
(項目48) 項目42に記載のフローサイトメータ装置であって、さらに以下:
ほぼ前記流れの排出点で、前記流れの速度を測定するためのセンサ;および
ほぼ前記液滴決裂点で、該流れの速度を測定するためのセンサ、
を備える、装置。
(項目49) 項目42に記載のフローサイトメータ装置であって、粒子が前記流れにおいて検出された後に、液滴荷電器を遅延させることに使用するための時間遅延をさらに備える、装置。
(項目50) 項目49に記載のフローサイトメータ装置であって、該流れが該フローサイトメータの排出点で出現した後に、該フローサイトメータの該流れの速度における変化を補正するための補正器をさらに備える、装置。
(項目51) 項目42に記載のフローサイトメータ装置であって、前記液滴決裂位置における変化を決定するための手段をさらに備える、装置。
(項目52) 項目51に記載のフローサイトメータ装置であって、前記流れが前記フローサイトメータの排出点で出現した後に、該フローサイトメータの該流れの速度における変化を補正するための補正器をさらに備える、装置。
(項目53) 項目51に記載のフローサイトメータ装置であって、前記液滴決裂位置を再確立するために使用されるシグナルを生成するためのシグナル生成器をさらに備える、装置。
(項目54) 項目42に記載のフローサイトメータ装置であって、警告状態を示すための警報をさらに備える、装置。
(項目55) 項目42に記載のフローサイトメータ装置であって、前記流れが該フローサイトメータの排出点で排出した後に、該流れを妨害するために機械的妨害器をさらに備える、装置。
(項目56) フローサイトメータについての警告を発する方法であって、以下の工程:
該フローサイトメータで流れを確立する工程;
該フローサイトメータで確立した該流れの画像を捕捉する工程;
該流れの該捕捉された画像を、該フローサイトメータについての情報を決定するために利用する工程;
該フローサイトメータについての該決定された情報を該フローサイトメータの予測された特徴と比較する工程;
該フローサイトメータについての誤差警告を、該決定された情報および該予測された特徴の比較に基づいて発する工程、
を包含する、方法。
(項目57) 項目56に記載のフローサイトメータについての警告を発する方法であって、前記流れの画像を捕捉する動作が、
該流れの幅を決定し得るように該流れの画像を捕捉すること、を包含し、該方法はさらに:
該フローサイトメータの一部として使用されるノズルについての警告を発する工程、
を包含する、方法。
(項目58) 項目56に記載のフローサイトメータについての警告を発する方法であって、
前記画像を捕捉する動作が、前記流れの速度を決定し得るように該流れの画像を捕捉することを含み;そして、
該方法が、以下の工程:
該流れの圧力についての警告を発する工程、
を包含する、方法。
(項目59) 項目56に記載のフローサイトメータについての警告を発する方法であって、該方法は、さらに以下の工程:
前記流れの速度を決定する工程;および
該流れの圧力についての警告を、該決定された流れの速度に基づいて発する工程、
を包含する、方法。
(項目60) 項目56に記載のフローサイトメータについての警告を発する方法であって、該方法は、さらに以下の工程:
前記流れの位置を測定する工程;
該測定された流れの位置を、該流れの予測される位置と比較する工程;および
該フローサイトメータについての警告を、該測定された位置の該流れの予測される位置との比較に基づいて発する工程、
を包含する、方法。
(項目61) 項目56に記載のフローサイトメータについての警告を発する方法であって、該方法が、さらに以下の工程:
リモートコンピューターモニター上に示されるように警告を発する工程、
を包含する、方法。
(項目62) 項目56に記載のフローサイトメータについての警告を発する方法であって、該方法は、さらに以下の工程:
ページングデバイスに警告シグナルを発する工程、
を包含する、方法。
(項目63) フローサイトメータ装置であって、以下:
流れを確立するために使用する流れ供給源;
それを通して該流れが確立されるノズル;
該流れの画像を捕捉するためのカメラ;
該フローサイトメータについての情報を決定するために該流れの画像を分析するための分析器;および
該フローサイトメータについてのエラー警告を、該決定された情報に基づいて発するためのシグナル生成器、
を備える、装置。
(項目64) 項目63に記載されるフローサイトメータ装置であって、さらに以下:
前記決定された情報を該フローサイトメータのパラメータと比較するためのコンパレータ、
を備える、装置。
(項目65) 項目63に記載のフローサイトメータ装置であって、前記カメラが該流れの幅の決定を可能にする画像を捕捉するために配向されている、装置。
(項目66) 項目63に記載のフローサイトメータ装置であって、前記カメラが、前記流れの速度の決定を可能にする画像を捕捉するように配向されている、装置。
(項目67) 項目63に記載のフローサイトメータ装置であって、前記カメラが、流れ位置における変化の決定を可能にする画像を捕捉するように配向されている、装置。
(項目68) 項目63に記載のフローサイトメータ装置であって、リモートモニターをさらに備える、装置。
(項目69) 項目63に記載のフローサイトメータ装置であって、リモートページングデバイスをさらに備える、装置。
(項目70) 以下の工程:
フローサイトメータにおいて流れを確立する工程;
該フローサイトメータにおいて確立された該流れの第一の画像を捕捉する工程;
該第一の画像に基づいて該流れの第一のデジタル表示を生成する工程;
該フローサイトメータにおいて確立された該流れの第二の画像を捕捉する工程;
該第二の画像に基づいて該流れの第二のデジタル表示を生成する工程;
該流れの該第二のデジタル表示を、該流れの該第一のデジタル表示と比較する工程;ならびに
該流れの特性が、該流れの該第一のデジタル表示と該流れの該第二のデジタル表示との比較に基づいて変化しているか否かを決定する工程、
を包含する、方法。
(項目71) 項目70に記載の方法であって、さらに以下の工程:
前記流れの輪郭を生成する工程、
を包含する、方法。
(項目72) 項目71に記載の方法であって、前記流れの輪郭を生成する動作が、液滴の輪郭を生成することをさらに含む、方法。
(項目73) 項目71または72に記載の方法であって、さらに以下の工程:
メモリに前記流れの輪郭を保存する工程、
を包含する、方法。
(項目74) 項目70、71、または72に記載の方法であって、さらに以下の工程:
前記第二のデジタル表示を、前記第一のデジタル表示と比較する工程;および
該第一のデジタル表示と該第二のデジタル表示との間の前記流れの表示における変化を検出する工程、
を包含する、方法。
(項目75) フローサイトメータ装置であって、以下:
流れを確立するために使用される流れ供給源;
該流れの画像を捕捉するためのカメラ;
該流れの第一のデジタル表示を生成するための画像化手段;
該流れの第一のデジタル表示を保存するためのメモリ;
該流れの該第一のデジタル表示を該流れの第二のデジタル表示と比較するためのコンパレータ;および
該流れの該第一のデジタル表示と該流れの該第二のデジタル表示との比較に基づいて、該フローサイトメーターに対してシグナルを生成するためのシグナル生成器、
を備える、装置。
(項目76) 項目75に記載のフローサイトメータ装置であって、さらに以下:
前記流れの輪郭を生成するための輪郭づけのための手段、
を備える、装置。
(項目77) 項目76に記載のフローサイトメータ装置であって、前記輪郭づけ手段が、液滴の輪郭を生成するように構成されている、装置。
(項目78) フローサイトメータを制御する方法であって、該方法は、以下の工程:
該フローサイトメータで流れを確立する工程;
該フローサイトメータについての少なくとも1つのパラメータを規定する工程;
該フローサイトメータの操作が、該フローサイトメータについての少なくとも1つのパラメータを満たさないときを決定する工程;
フローサイトメータが、該フローサイトメータについての少なくとも1つのパラメータを満たさない決定に基づいて、該流れを機械的に妨害する工程;
を包含する、方法。
(項目79) 項目78に記載のフローサイトメータを制御する方法であって、さらに以下の工程:
該フローサイトメータの操作が、該フローサイトメータの少なくとも1つのパラメータを満たさないときを決定した後に、前記流れを妨害するために溝を移動させる工程、
を包含する、方法。
(項目80) 項目78に記載のフローサイトメータを制御する方法であって、さらに以下の工程:
該フローサイトメータによって生成された収集したサンプルからの流れを偏向させるためにディフレクタを移動させる工程、
を包含する、方法。
(項目81) フローサイトメータ装置であって、以下:
流れを確立するために使用する流れ供給源;
それを通して該流れが確立されるノズル;
該フローサイトメータについての少なくとも1つのパラメータを保存するためのメモリ;
該フローサイトメータの操作が該フローサイトメータについての該少なくとも1つのパラメータを満たさないときを決定するためのセンサ;
該センサによってなされる決定に基づいて該流れを妨害する機械的妨害デバイス、
を備える、装置。
(項目82) 項目81に記載のフローサイトメータ装置であって、前記センサが、以下:
前記流れの第一の画像を捕捉するためのカメラ;
該フローサイトメータについての情報を決定するための該流れの第一の画像を分析するための分析器;および
該決定された情報を、該フローサイトメータの前記少なくとも1つのパラメータと比較するためのコンパレータ、
を備える、装置。
(項目83) 項目81または82に記載のフローサイトメータ装置であって、前記流れを妨害するように適合された、移動可能な側溝をさらに備える、装置。
(項目84) 項目83に記載のフローサイトメータ装置であって、前記流れを偏向するように適合された移動可能なディフレクタをさらに備える、装置。
(項目85) フローサイトメータ装置であって、以下:
発振器に対する電圧の関数として変動する、異なる機械的振動を出力する発信器;
該異なる機械的振動に反応する流れ流体;
該流れ流体における懸濁液についての粒子の供給源;
該流れ流体および該粒子を含む流れ;
それを通して該流れが確立されるノズル;
該流れが液滴へと決裂する該流れの決裂点であって、該液滴がほぼ決裂点の位置の中央にあり、該異なる機械的振動に反応して固定点に対して移動する、決裂点;
該液滴の画像を捕捉するカメラ;および
該決裂点が生じる点における距離の関数として、該発振器に対する電圧を変動させる、振動制御デバイス、
を備える、装置。
(項目86) 以下の工程:
発振器を運転して、発振器運転電圧を通じて機械的振動を作り出す工程;
フローサイトメータによって流れを確立する工程であって、該流れは、決裂点位置を有する液滴に決裂する、工程;
該液滴の画像を捕捉する工程;
該液滴の画像を分析する工程;
該滴液決裂点位置の移動の距離を決定する工程;
固定位置から該液滴決裂点位置の距離の関数として、該振動運転電圧を調整する工程;および
該振動運転電圧を調整することによって、固定された位置に対してほとんど同じ液滴決裂点位置を維持する工程、
を包含する、方法。
(項目87) 項目86に記載の方法であって、以下の工程:
前記流れに粒子を入れる工程;
該流れにおいて該粒子を検出する工程;
該粒子が位置する液滴が該流れから決裂する時点を決定する工程;および
該粒子を含有する液滴が電荷を有するように該流れを荷電する工程、
をさらに包含する、方法。
(III.発明の開示)
本発明は、フローサイトメーターにおける変化を補償し、かつ流れの中の特定の粒子についての滴下遅延時間を正確に決定する新規な方法を提供する。検出された液滴は、流れの中の流体のスピードの測定に基づいて計算される滴下遅延時間に基づいて荷電され得る。それゆえ、液滴荷電位置および流れのスピード特徴は、サイトメーターが、液滴荷電位置で粒子を含む液滴をより正確に荷電することを可能にする。
本発明はまた、画像化法を利用して、捕獲された画像から電気的ノイズを除去する。例えば、流れの画像が捕獲され、そして輪郭を描かれて、流れの最初のバックグラウンド画像を確立し得、次いでこの流れの続く画像の比較についてのテンプレートとして使用され得る。この様式において、電気的ノイズは続く画像上で除去され得、そしてこの画像の輪郭が比較され、この流れの特徴に変化があるか否かを見得る。
ここで、図1を参照すると、本発明の好ましい実施態様が詳細に理解され得る。フローサイトメーター(20)は、流れの流体の供給源(24)を利用して、流れの流体を供給して、粒子(32)が懸濁され得る液体のシースを確立し得る。粒子の供給源(28)は、次々に(from time to time)この粒子を挿入し得、その結果、この粒子は、この流れの液体に懸濁され、そしてこの流れに流体力学的に集中される。次いで、流れの流体(40)および粒子(32)からなる流れ(36)は、このフローサイトメーターのノズル(64)の下に確立され得る。この流れは、定常状態条件に確立され得、その結果、液滴(44)を形成し、そしてこの流れの連続部分から決別する。この流れをこの定常状態様式で確立する場合、安定な決裂点(48)を確立し得る。この流れをストロボスコープでストロボして、この安定な流れを照射し得る。この決裂点で、この流れは、この決裂点について中心付けられたこれらの液滴とともに液滴へと決裂する。この液滴決裂点は、液滴がこの流れの連続するフローから分離する流れのなかの点である。参考のために、この液滴の中心を、このような厳しい様式で点を規定する必要がある場合に、液滴決裂点と考える。液滴決裂点(48)の下で、自由な落下ゾーン(52)が存在し得る。この自由な落下ゾーンは、この液滴が、一旦この流れの連続部分から決別すると移動する領域を具体化する。ノズル(64)の下部で、流れの排出点(56)を確立する。この排出点は、この流れがこのフローサイトメーターから出現する場所における点である。例えば、ノズルを備えたフローサイトメーター上の排出点が存在し、ここで流れがこのノズルから排出する。この点で、この流れは本質的に出現するか、またはこのフローサイトメーターから排出される。液滴荷電位置(60)は、この流れに沿った点で存在し得る。この液滴荷電位置(60)は、例えば、図2にみられるように、液滴決裂点(48)に存在する。可能な代替として、荷電環を使用し、そしてこの液滴決裂点の下に位置付け得、その結果個々の液滴を荷電し得る。図1に示した発振器(68)を使用して、この流れを摂動させ、そしてこの流れの定常状態振動を確立し得る。圧電結晶を使用して、この流れの振動を達成することが好ましい。発振器(68)は、調整可能な振動数を有し得、この振動数を調整して異なる振動数でこの流れを摂動させ得、この結果、液滴を異なる速度で作製する。さらに、流れ圧と組み合わせて使用して、液滴形成の速度を確立し得る。
C.GonzalezによるDigital Image Processing、Addison−Wesley、1992年4月1日;およびJames R.ParkerによるAlgorithms for Image Processing,John
Wiley&Sons、1996年11月1日(これらを本明細書中で参考として援用する)。さらに、米国特許第5,700,692は、画像化技術を考察し、そして開示される画像化技術を本明細書中で参考として援用する。
Xb=Vb.Te(Vb,d)−Vb.log(Cc.Va)/γ
ここで、Teは、流れの均質でない速度プロファイルに起因する遅延較正であり、ここで、
Te=k/Vb=332.0/Vb、
であり、そしてγはRayleigh分析によって規定され、ここで、
ξ=π.dj.f/Vb(Rayleighパラメーターを使用するものとして)
これらの関数関係は、コンピューターソフトウェアおよびコンピューターハードウェアと組み合わせて使用して、基準の決裂点の位置の変化に応答して流れに対する発振を変化させる発振器へ電圧を調整するシグナルを発生する発振器制御デバイスを作製する。流れに対する発振の変化は、それによって基準の決裂点の位置を維持する。基準の決裂点を維持できないことは、選別作用のコンピューター制御された自動化懸濁を導き得る。
Claims (22)
- フローサイトメータを制御する方法であって、以下の工程:
粒子のフローを含む流れを確立する工程であって、該流れは液滴決裂点を有する、工程;
該流れの画像を捕捉して、該フローサイトメータについての情報を決定する工程;および
該捕捉した画像から決定される情報に基づいて、警報を自動的に発する工程、を包含する、方法。 - フローサイトメータ装置であって、以下:
流れ流体の供給源;
該流れ流体における懸濁液のための粒子の供給源;
該流れ流体および該粒子を含む流れ;
それを通して該流れが確立されるノズル;
該流れが液滴へと決裂する該流れの決裂点であって、該液滴がほぼ該決裂点の中央にある、決裂点;
該流れの画像を捕捉するカメラ;
該フローサイトメータについての情報を決定するために該流れの画像を分析する分析器;および
該フローサイトメータについての該決定された情報に基づいて、警告状態を示すための自動警報、
を備える、装置。 - フローサイトメータについての警告を発する方法であって、以下の工程:
該フローサイトメータで流れを確立する工程;
該フローサイトメータで確立した該流れの画像を捕捉する工程;
該流れの該捕捉された画像を、該フローサイトメータについての情報を決定するために利用する工程;
該フローサイトメータについての該決定された情報を該フローサイトメータの予測された特徴と比較する工程;
該フローサイトメータについての誤差警告を、該決定された情報および該予測された特徴の比較に基づいて発する工程、
を包含する、方法。 - 請求項3に記載のフローサイトメータについての警告を発する方法であって、
前記画像を捕捉する動作が、前記流れの速度を決定し得るように該流れの画像を捕捉することを含み;そして、
該方法が、以下の工程:
該流れの圧力についての警告を発する工程、
を包含する、方法。 - 請求項3に記載のフローサイトメータについての警告を発する方法であって、該方法は、さらに以下の工程:
前記流れの速度を決定する工程;および
該流れの圧力についての警告を、該決定された流れの速度に基づいて発する工程、
を包含する、方法。 - 請求項3に記載のフローサイトメータについての警告を発する方法であって、該方法は、さらに以下の工程:
前記流れの位置を測定する工程;
該測定された流れの位置を、該流れの予測される位置と比較する工程;および
該フローサイトメータについての警告を、該測定された位置の該流れの予測される位置との比較に基づいて発する工程、
を包含する、方法。 - 請求項3に記載のフローサイトメータについての警告を発する方法であって、該方法が、さらに以下の工程:
リモートコンピューターモニター上に示されるように警告を発する工程、
を包含する、方法。 - 請求項3に記載のフローサイトメータについての警告を発する方法であって、該方法は、さらに以下の工程:
ページングデバイスに警告シグナルを発する工程、
を包含する、方法。 - フローサイトメータ装置であって、以下:
流れを確立するために使用する流れ供給源;
それを通して該流れが確立されるノズル;
該流れの画像を捕捉するためのカメラ;
該フローサイトメータについての情報を決定するために該流れの画像を分析するための分析器;および
該フローサイトメータについてのエラー警告を、該決定された情報に基づいて発するためのシグナル生成器、
を備える、装置。 - 請求項9に記載されるフローサイトメータ装置であって、さらに以下:
前記決定された情報を該フローサイトメータのパラメータと比較するためのコンパレータ、
を備える、装置。 - 請求項9に記載のフローサイトメータ装置であって、前記カメラが該流れの幅の決定を可能にする画像を捕捉するために配向されている、装置。
- 請求項9に記載のフローサイトメータ装置であって、前記カメラが、前記流れの速度の決定を可能にする画像を捕捉するように配向されている、装置。
- 請求項9に記載のフローサイトメータ装置であって、前記カメラが、流れ位置における変化の決定を可能にする画像を捕捉するように配向されている、装置。
- 請求項9に記載のフローサイトメータ装置であって、リモートモニターをさらに備える、装置。
- 請求項9に記載のフローサイトメータ装置であって、リモートページングデバイスをさらに備える、装置。
- フローサイトメータを制御する方法であって、該方法は、以下の工程:
該フローサイトメータで流れを確立する工程;
該フローサイトメータについての少なくとも1つのパラメータを規定する工程;
該フローサイトメータの操作が、該フローサイトメータについての少なくとも1つのパラメータを満たさないときを決定する工程;
該フローサイトメータが、該フローサイトメータについての少なくとも1つのパラメータを満たさない決定に基づいて、警告シグナルを生成する工程;
フローサイトメータが、該フローサイトメータについての少なくとも1つのパラメータを満たさない決定に基づいて、該流れを機械的に妨害する工程;
を包含する、方法。 - 請求項16に記載のフローサイトメータを制御する方法であって、さらに以下の工程:
該フローサイトメータの操作が、該フローサイトメータの少なくとも1つのパラメータを満たさないときを決定した後に、前記流れを妨害するために溝を移動させる工程、
を包含する、方法。 - 請求項16に記載のフローサイトメータを制御する方法であって、さらに以下の工程:
該フローサイトメータによって生成された収集したサンプルからの流れを偏向させるためにディフレクタを移動させる工程、
を包含する、方法。 - フローサイトメータ装置であって、以下:
流れを確立するために使用する流れ供給源;
それを通して該流れが確立されるノズル;
該フローサイトメータについての少なくとも1つのパラメータを保存するためのメモリ;
該フローサイトメータの操作が該フローサイトメータについての該少なくとも1つのパラメータを満たさないときを決定するためのセンサ;
該センサによってなされる決定に基づいて警告シグナルを生成するシグナル生成器;
該センサによってなされる決定に基づいて該流れを妨害する機械的妨害デバイス、
を備える、装置。 - 請求項19に記載のフローサイトメータ装置であって、前記センサが、以下:
前記流れの第一の画像を捕捉するためのカメラ;
該フローサイトメータについての情報を決定するための該流れの第一の画像を分析するための分析器;および
該決定された情報を、該フローサイトメータの前記少なくとも1つのパラメータと比較するためのコンパレータ、
を備える、装置。 - 請求項19または20に記載のフローサイトメータ装置であって、前記流れを妨害するように適合された、移動可能な側溝をさらに備える、装置。
- 請求項21に記載のフローサイトメータ装置であって、前記流れを偏向するように適合された移動可能なディフレクタをさらに備える、装置。
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