JP2013522597A - フローサイトメータの滴下遅延を計算するためのシステムおよび方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、2010年3月9日に出願された米国仮特許出願第61/311,956号に対して、35 U.S.C.§119(e)に従って、優先権を主張するものであり、この米国仮特許出願は、その全体が、参照により本明細書中に援用される。
本発明は、フローサイトメトリのためのシステムおよび方法に関する。より具体的には、本発明は、フローサイトメータの滴下遅延を計算するためのシステムおよび方法に関する。
フローサイトメトリの分野では、流れの中の被分析物粒子を分離し、整合させるために、流体力学的集束技法が使用される。発振器が、フローサイトメータのノズルから流体が放出されるにつれてその流体を摂動させる。摂動は、個々の被分析物粒子を含有する液滴をもたらす。流れから離脱する直前に、液滴を帯電させることができ、帯電粒子を偏向させ、仕分けるために、離脱点から下流にある電場を使用することができる。この過程の一部として、システムの「滴下遅延」(すなわち、関心の粒子が識別される時と、関心の粒子を含有する液滴が帯電場所(または「離脱点」)に到達する時との間の時間)を判定することが必要である。そのようなものとして、近隣の液滴に影響を及ぼすことなく、関心の液滴を帯電させることができる。
本発明は、フローサイトメータの流れの滴下遅延を計算する方法に関する。一実施形態では、方法は、流れの画像に基づいて流れの幅を測定することによって、幅のプロットを判定するステップと、幅のプロットに基づいて滴下遅延を設定するステップとを含む。
滴下遅延を計算するためのシステムおよび方法の以下の詳細な説明は、例示的実施形態を図示する添付図面を参照する。特に記述がない限り、全ての実施形態および実施例は、予言的実施例と見なされるべきである。他の実施形態が可能である。本発明の精神および範囲から逸脱することなく、本明細書で説明される実施形態に修正を行うことができる。したがって、以下の詳細な説明は、限定的となるように意図されていない。さらに、以下で説明されるシステムおよび方法は、ハードウェア、ソフトウェア、および/またはファームウェアの多くの異なる実施形態で実装できることが、当業者に明白となるであろう。説明されるいずれの実際のハードウェア、ソフトウェア、および/またはファームウェアも、限定的となるように意図されていない。
滴下=(傍受時間+滴下遅延)div(滴下駆動期間)
であり、式中、divは、整数除算である(余りを捨てる)。滴下遅延を選択することによって、時間(正確に1期間の長さ)における移動ウィンドウと滴下数との間でマッピングが作成される。時間における各後続のウィンドウは、後続の滴下にマップする。
滴下=({傍受時間+1/2期間}+滴下遅延)div(滴下駆動期間)
しかしながら、実際には、事象に与えられたADCタイムスタンプを変更することは可能ではない。代わりに、この分数オフセットを滴下遅延に吸収するために、加算の結合性が使用される。
滴下=(傍受時間+{1/2期間+滴下遅延})div(滴下駆動期間)
そのようなものとして、遅延は分数構成要素を有する。レーザが何らかの他の分数オフセット(1/2以外)にある場合、同じ手順に従う。当然ながら、所与の期間内で、1つより多くの粒子がレーザを通過する可能性は極めて低い。しかしながら、最後の付着液滴の数が1つの各期間だけ増分されるため、上記の手順が依然として該当する。
滴下遅延={分数レーザオフセット+整数滴下遅延−分数帯電相}
であり、画像は、正確に帯電相でストローブされる。
−0.015465X+0.891189、式中、X=0.1(離脱ミクロン数−帯電/360*最終波長ミクロン数)/平均速度である。
Claims (20)
- フローサイトメータの流れの滴下遅延を計算する方法であって、
a)流れの画像に基づいて前記流れの幅を測定することによって、幅のプロットを判定するステップと、
b)前記幅のプロットに基づいて滴下遅延を設定するステップと
を含む、方法。 - フローサイトメータの流れの滴下遅延を計算する方法であって、
(a)参照のフレームに対するレーザ位置を識別するステップと、
(b)離脱点を判定するステップと、
(c)滴下遅延を計算するステップであって、
前記計算するステップは、
1)ストローブ相を設定することと、
2)前記流れを撮像することと、
3)前記流れの画像に基づいて前記流れの幅を測定することによって、幅のプロットを判定することと、
4)前記幅のプロットにおけるピークを判定することと、
5)レーザ傍受相を計算することと、
6)前記幅のプロットにおける前記ピーク、液滴生成波に対する前記レーザ傍受相、および帯電相に応じて、滴下遅延を設定することと
によって行う、ステップと
を含む、方法。 - 前記幅のプロットを平滑化するステップをさらに含む、請求項2に記載の方法。
- 前記幅のプロットにおける前記ピークを判定する前記ステップは、前記幅のプロットの導関数を計算するステップと、前記導関数の複数のゼロ交差を記録するステップとを含み、各ゼロ交差は、前記平滑化された幅のプロットにおけるピークを示す、請求項2に記載の方法。
- 前記離脱点は、最短の離脱点である、請求項2に記載の方法。
- 前記流れを撮像する前記ステップは、前記流れの複数の画像を撮影しながら、前記流れの長さに沿ってカメラを走行させるステップと、単一の画像を形成するように前記複数の画像を一緒にステッチするステップとを含む、請求項2に記載の方法。
- 前記ストローブ相は、180°を加えた前記帯電相に設定される、請求項2に記載の方法。
- 前記滴下遅延はまた、バイアス補正係数に応じて設定される、請求項2に記載の方法。
- 前記バイアス補正係数は、線形関数aX+bに等しく、式中、Xは、ノズルから離脱までの時間であり、パラメータ「a」および「b」は、システム応答の実験的測定から判定される、請求項8に記載の方法。
- 前記幅のプロットを平滑化する前記ステップは、離散フーリエ分析を使用して行われる、請求項2に記載の方法。
- 駆動電圧は、前記カメラが前記流れのほぼ最上部にある時に、動作値から増加させられ、前記駆動電圧は、前記カメラが前記離脱点に向かって下方に駆動される時に、動作値まで減少させられる、請求項6に記載の方法。
- 前記滴下遅延の計算は、関心の被分析物が前記流れの前記離脱点に到達した時を判定するために使用される、請求項2に記載の方法。
- 滴下遅延を自動的に計算するためのフローサイトメータシステムであって、
流れの画像に基づいて幅のプロットを判定するための手段と、
前記幅のプロットに基づいて滴下遅延を計算するための手段と
を備える、システム。 - 滴下遅延を自動的に計算するためのフローサイトメータシステムであって、
流れの画像を撮影するための手段と、
前記流れの画像に基づいて幅のプロットを判定するための手段と、
前記幅のプロットにおけるピークを判定するための手段と、
前記幅のプロットにおける前記判定されたピークに基づいて滴下遅延を計算するための手段と
を備える、システム。 - 前記幅のプロットを平滑化するための手段をさらに備える、請求項14に記載のフローサイトメータ。
- 前記幅のプロットにおけるピークを判定するための前記手段は、
前記幅のプロット上の導関数を計算するための手段と、
前記幅のプロットの前記導関数上のゼロ交差を判定するための手段と
を備える、請求項14に記載のフローサイトメータ。 - 前記幅のプロットにおける前記判定されたピークに基づいて滴下遅延を計算するための前記手段は、前記幅のプロットの前記導関数のゼロ交差に応じて、そのようにする、請求項16に記載のフローサイトメータ。
- 前記流れの画像を撮影するための前記手段は、前記流れの複数の画像を撮影するステップを含み、前記サイトメータシステムはさらに、前記流れの1つの全体画像を形成するように前記流れの前記複数の画像をステッチするための手段を備える、請求項14に記載のフローサイトメータシステム。
- 滴下遅延を自動的に計算するためのフローサイトメータシステムであって、
流れの画像を撮影するように適合されるカメラと、
前記流れの前記画像に基づいて幅のプロットを判定するように、および前記幅のプロットに基づいて滴下遅延を計算するように適合されるプロセッサと
を備える、システム。 - 滴下遅延を自動的に計算するためのフローサイトメータシステムであって、
流れの複数の画像を撮影するように適合される、精密較正可動カメラステージ上に載置されたカメラと、
プロセッサであって、
前記流れの1つの全体画像を形成するように前記流れの前記複数の画像をステッチすることと、
前記流れの前記1つの全体画像に基づいて幅のプロットを判定することと、
前記幅のプロットを平滑化することと、
前記平滑化された幅のプロット上の導関数を計算することと、
前記平滑化された幅のプロット上のゼロ交差を判定することと、
前記判定されたゼロ交差に基づいて滴下遅延を計算することと
を行うように適合される、プロセッサと
を備える、システム。
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