JP2012510052A - 流体サンプルの迅速なフィルタ解析方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
Description
−面積Aのフィルタ表面を有するフィルタであって、フィルタは、流体がフィルタ表面を通過することを可能にし、フィルタ表面にわたって平均される流体の体積流量密度がjmeanである、フィルタと、
−フィルタ表面をスキャンレートBでスキャンするスキャナと、
を有する装置に関する。
−流体を、フィルタのフィルタ表面を通過させるステップであって、フィルタ表面にわたって平均される流体の体積流量密度がjmeanである、フィルタと、
−フィルタ表面をスキャンレートBでスキャンするステップと、
を含む方法に関する。
−面積Aのフィルタ表面を有するフィルタであって、流体がフィルタ表面を通過することを可能にするフィルタと、
−フィルタ表面をスキャンするスキャナと、
を有する装置に関する。
−フィルタ面積を段階的にメカニカルスキャンし、各段階において画像を取得し、ソフトウェアにおいて画像をつなぎ合わせて(stitching)全体の画像を形成する、自動化された顕微鏡;
−連続してフィルタ表面をスキャンする機構、及びストロボスコープ照明手段;
−連続してフィルタ表面をスキャンする機構、及びラインカメラ又は時間遅延積分カメラ;
−単一の連続スキャンでフィルタ面積全体をスキャンするマイクロ対物レンズのアレイ;
−フィルタ面積を横切って集束レーザをスキャンする手段;及び
−フィルタ面積を横切って集束レーザスポットのアレイをスキャンする手段。
これらの見地は、より詳しく以下に記述される。
−少なくとも2つのフィルタの組であって、フィルタの組の各フィルタは、面積Aのフィルタ表面を有し、流体がフィルタ表面を通過することを可能にし、面積Aは、フィルタの各々について異なる値を有する、フィルタの組と、
−フィルタのうちの1つを選択し、選択されたフィルタを動作位置に配置する機構と、
−選択されたフィルタのフィルタ表面をスキャンするスキャナと、
を有する。
Tfilt=V/ηuA
の時間を要する。
Tscan=A/B
の時間を要する。
に関して最小である。この最適条件において、濾過のために必要とされる時間及びスキャニングのために必要とされる時間は等しく、
によって与えられる。
Tfilt=V/jmeanA
であり、ここでVは、流体18、20の体積である。流体がフィルタを通過するように強いられる場合、フィルタは、流体に或る抵抗を与える。ある程度、流体がフィルタを通過するように強いられる力が増大するほど、抵抗が増大し、その結果、少なくとも特定のパラメータレンジ内で、その力に実質的に依存しない平均流量密度jmeanをもたらす。従って、流量密度jmeanは、フィルタ12及び流体18の固有の特性として考えられる。当然ながら、体積流量密度jmeanは、例えば油のように、水溶液以外の流体について異なる値を有することができる。
Tscan=A/B
である。
に等しくなるように選択される。更に、2以上のスキャンヘッドによって入口表面14をスキャンすることも可能である。この場合、スキャンレートBは、組み合わされたスキャンレートをさし、すなわち個別のスキャンヘッドのスキャンレートの合計である。
V=A2jmean/B
によって与えられる。ここで、Aは、個々の開口(54、56、58又は60)の出口断面(62、64、66、又は68)の面積であり、Bは、入口表面14をスキャンするスキャニング装置(図示せず)のスキャンレートであり、jmeanは、流体18の体積流量密度を入口表面14にわたって平均したものである。関連する実施形態(図示せず)において、開口54、56、58、60は円に沿って配置される。
に実質的に等しくなるように、適応される(ステップ702)。フィルタ表面は、全ての流体によって横切られるフィルタの又はフィルタ内の任意の表面でありうる。フィルタ表面は、特にフィルタの入口表面でありうる。次のステップ703において、流体が、フィルタを通過される。フィルタ表面Aは、フィルタ表面上の存在する可能性のある対象を位置特定するために、スキャナによってスキャニングレートBでスキャンされる(ステップ704)。最後に、関心のある対象の存在が検出されたフィルタ表面の選択された領域が、顕微鏡を介して撮像される(ステップ705)。
Claims (15)
- 前記流体を保持する容器を更に有し、前記容器は、前記フィルタに接続される出口を有し、前記容器の容量は、前記体積Vと一致する、請求項1に記載の装置。
- 前記流体を前記フィルタを通過させる駆動手段を更に有する、請求項1又は2に記載の装置。
- 前記流体の前記体積流量密度jmeanは、前記装置によって達成可能な最大体積流量密度であり、前記スキャンレートBは、前記装置によって達成可能な最大スキャンレートである、請求項3に記載の装置。
- 前記スキャナが、
前記フィルタ面積を段階的にメカニカルスキャンし、各段階において画像を取得し、ソフトウェアで前記画像をつなぎ合わせて全体の画像を形成する、自動化された顕微鏡と、
前記フィルタ表面を連続してスキャンする機構、及びストロボスコープ照明手段と、
前記フィルタ表面を連続してスキャンする機構、及びラインカメラ又は時間遅延積分カメラと、
単一の連続スキャンで前記フィルタ面積全体をスキャンするマイクロ対物レンズのアレイと、
前記フィルタ面積を横切って集束レーザをスキャンする手段と、
前記フィルタ面積を横切って集束レーザスポットのアレイをスキャンする手段と、
のうち少なくとも1つを含む、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の装置。 - 前記フィルタは、前記流体のフローと平行に配される基本フィルタを有し、前記基本フィルタの各々は、基本フィルタ表面を有し、前記フィルタ表面の前記面積Aは、前記基本フィルタ表面の総面積である、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の装置。
- 前記スキャナは、前記フィルタ表面を同時にスキャンする基本スキャナを有し、各スキャナは、基本スキャンレートを有し、前記スキャンレートBは、前記基本スキャンレートの合計である、請求項1乃至6のいずれか1項に装置。
- 前記フィルタ表面の前記面積Aを調整する機構を更に有する、請求項1乃至7のいずれか1項に記載の装置。
- 前記体積V、前記スキャンレートB及び前記平均体積流量密度jmeanの関数として、前記機構を制御するコントローラを更に有する、請求項8に記載の装置。
- 前記面積Aを、前記体積V、前記スキャンレートB及び前記平均体積流量密度jmeanに適応させるように、前記フィルタ表面を調整するステップを更に含む、請求項10に記載の方法。
- 流体を解析する装置であって、
面積Aのフィルタ表面をもつフィルタであって、前記流体が前記フィルタ表面を通過することを可能にするフィルタと、
前記フィルタ表面をスキャンするスキャナと、
前記面積Aを変更するように前記フィルタ表面を調整する機構と、
を有する装置。 - フィルタリング時間及びスキャニング時間の合計を最小にするために、前記面積Aを変更するように前記機構を制御するコントローラを更に有し、前記フィルタリング時間及び前記スキャニング時間はそれぞれ、前記流体をフィルタリングするために必要な時間及び前記フィルタ表面をスキャンするために必要な時間である、請求項12に記載の装置。
- 流体を解析する装置であって、
少なくとも2つのフィルタの組であって、前記フィルタの組の各フィルタは、面積Aのフィルタ表面を有し、前記流体が前記フィルタ表面を通過することを可能にし、前記面積Aは、前記フィルタの各々について異なる値を有する、フィルタの組と、
前記フィルタの1つを選択し、前記選択されたフィルタを動作位置に配する機構と、
前記選択されたフィルタの前記フィルタ表面をスキャンするスキャナと、
を有する装置。 - フィルタリング時間及びスキャニング時間の合計を最小にするために、前記フィルタを選択するように前記機構を制御するコントローラを更に有し、前記フィルタリング時間及び前記スキャニング時間はそれぞれ、前記流体をフィルタリングするために必要な時間及び前記フィルタ表面をスキャンするために必要な時間である、請求項14に記載の装置。
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