JP2014062822A - 微小粒子分析装置及び微小粒子分析方法 - Google Patents
微小粒子分析装置及び微小粒子分析方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014062822A JP2014062822A JP2012208319A JP2012208319A JP2014062822A JP 2014062822 A JP2014062822 A JP 2014062822A JP 2012208319 A JP2012208319 A JP 2012208319A JP 2012208319 A JP2012208319 A JP 2012208319A JP 2014062822 A JP2014062822 A JP 2014062822A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- pass filter
- scattered light
- forward scattered
- channel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 title claims abstract description 44
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 11
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 122
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 37
- 239000011859 microparticle Substances 0.000 claims description 107
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 7
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 20
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 17
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 14
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 10
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 3
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 3
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 2
- 239000004205 dimethyl polysiloxane Substances 0.000 description 2
- 238000001917 fluorescence detection Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 229920000592 inorganic polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000002502 liposome Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 2
- 210000003463 organelle Anatomy 0.000 description 2
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 2
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 description 2
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 2
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- CHRJZRDFSQHIFI-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.C=CC1=CC=CC=C1C=C CHRJZRDFSQHIFI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 0 CCCCC1CC(CC*)C(C)C1 Chemical compound CCCCC1CC(CC*)C(C)C1 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 1
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 1
- 108091005461 Nucleic proteins Proteins 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 1
- 241000723873 Tobacco mosaic virus Species 0.000 description 1
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000004102 animal cell Anatomy 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 210000000601 blood cell Anatomy 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 210000000349 chromosome Anatomy 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000012864 cross contamination Methods 0.000 description 1
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000007863 gel particle Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 239000004816 latex Substances 0.000 description 1
- 229920000126 latex Polymers 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000011325 microbead Substances 0.000 description 1
- 210000003470 mitochondria Anatomy 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 description 1
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 description 1
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000012994 photoredox catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- -1 polydimethylsiloxane Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/10—Investigating individual particles
- G01N15/14—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry
- G01N15/1434—Optical arrangements
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/10—Investigating individual particles
- G01N15/14—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry
- G01N15/1429—Signal processing
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/10—Investigating individual particles
- G01N15/14—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry
- G01N15/1456—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry without spatial resolution of the texture or inner structure of the particle, e.g. processing of pulse signals
- G01N15/1459—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry without spatial resolution of the texture or inner structure of the particle, e.g. processing of pulse signals the analysis being performed on a sample stream
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/47—Scattering, i.e. diffuse reflection
- G01N21/49—Scattering, i.e. diffuse reflection within a body or fluid
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
- G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
- G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/10—Investigating individual particles
- G01N2015/1006—Investigating individual particles for cytology
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2201/00—Features of devices classified in G01N21/00
- G01N2201/06—Illumination; Optics
- G01N2201/061—Sources
- G01N2201/06113—Coherent sources; lasers
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2201/00—Features of devices classified in G01N21/00
- G01N2201/12—Circuits of general importance; Signal processing
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Pathology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Abstract
【課題】 分析対象となる微小粒子から発生する前方散乱光の検出について、分析精度を向上することが可能な微小粒子分析装置の提供。
【解決手段】 分析対象となる微小粒子から発生する前方散乱光を検出する光検出部を備え、該光検出部は、該光検出部に入射された光中に含まれる低周波ノイズを除去するハイパスフィルタを有する回路を備え、前記前方散乱光の所定周波数に応じて、前記ハイパスフィルタに切り替わる、微小粒子分析装置を提供する。この微小粒子分析装置の構成により、装置の構造上の機械的振動等に起因する低周波ノイズが光検出部に入り込んでいても、当該低周波ノイズをハイパスフィルタにて除去することが可能となる。
【選択図】図１
【解決手段】 分析対象となる微小粒子から発生する前方散乱光を検出する光検出部を備え、該光検出部は、該光検出部に入射された光中に含まれる低周波ノイズを除去するハイパスフィルタを有する回路を備え、前記前方散乱光の所定周波数に応じて、前記ハイパスフィルタに切り替わる、微小粒子分析装置を提供する。この微小粒子分析装置の構成により、装置の構造上の機械的振動等に起因する低周波ノイズが光検出部に入り込んでいても、当該低周波ノイズをハイパスフィルタにて除去することが可能となる。
【選択図】図１
Description
本技術は、微小粒子分析装置及び微小粒子分析方法に関する。より詳しくは、微小粒子から発生する前方散乱光の検出精度を高められる技術に関する。
従来から、フローセル内やマイクロチップに形成された流路内を通流する微小粒子に光を照射し、微小粒子から発生する散乱光や、微小粒子又は微小粒子に標識された蛍光物質から発生する蛍光を検出する微小粒子分析装置が用いられている。
この微小粒子分析装置は、微小粒子等から発生する散乱光や蛍光を検出することで、分析対象である微小粒子の光学的特性を測定するものである。また、所定の特性を有する微小粒子のみを分別して回収する分取系の構成を備える装置（フローサイトメータ又はセルソータ等とも称される）も用いられている。
この微小粒子分析装置は、微小粒子等から発生する散乱光や蛍光を検出することで、分析対象である微小粒子の光学的特性を測定するものである。また、所定の特性を有する微小粒子のみを分別して回収する分取系の構成を備える装置（フローサイトメータ又はセルソータ等とも称される）も用いられている。
微小粒子分析装置の分野においては、分析対象となる微小粒子から発生する蛍光や散乱光の検出精度や分析精度の向上を図るべく、種々の構成が提案されている。
例えば、特許文献１には、後方散乱光や蛍光をより効率的に取得すべく、微小粒子から発生する光を光検出器に導光する光学経路上に、蛍光の透過領域と散乱光の透過領域とを有する光学フィルタを備える微小粒子測定装置が提案されている。
また、特許文献２には、高精度な測定を行うことを可能とすべく、散乱されずに直進した照射光と微小粒子に散乱された散乱光とを複数領域に分割された受光素子に集光する集光手段等を備えた微小粒子測定装置が開示されている。この特許文献２には、微小粒子測定装置における集光手段として、照射光の遮断領域と散乱光の透過領域とを有する光学フィルタを用いることが提案されている。
例えば、特許文献１には、後方散乱光や蛍光をより効率的に取得すべく、微小粒子から発生する光を光検出器に導光する光学経路上に、蛍光の透過領域と散乱光の透過領域とを有する光学フィルタを備える微小粒子測定装置が提案されている。
また、特許文献２には、高精度な測定を行うことを可能とすべく、散乱されずに直進した照射光と微小粒子に散乱された散乱光とを複数領域に分割された受光素子に集光する集光手段等を備えた微小粒子測定装置が開示されている。この特許文献２には、微小粒子測定装置における集光手段として、照射光の遮断領域と散乱光の透過領域とを有する光学フィルタを用いることが提案されている。
上述の通り、微小粒子測定装置（微小粒子分析装置）の分野においては、分析精度の向上の手法が種々提案されているが、前方散乱光の検出などに関して、さらなる分析精度の向上が望まれている。
そこで、本技術は、分析対象となる微小粒子から発生する前方散乱光の検出について、分析精度を向上することが可能な微小粒子分析装置を提供することを主目的とする。
本発明者は、前方散乱光の検出に関して、分析精度（検出精度）の向上を図るべく、鋭意研究を重ねた。研究過程において、まず、本発明者は、微小粒子分析装置の構造上の機械的振動に起因して発生する低周波ノイズの問題が存在することを突き止めた。
その問題は、機械的振動起因による低周波ノイズが、光源から出射された光のうちの微小粒子に照射されずに透過した光に含まれ、その光が前方散乱光を検出する光検出部に入射されることから生じるものである。具体的には、前方散乱光を検出する光検出部に入り込む低周波ノイズは、分析対象となる微小粒子の径が小さく、前方散乱光の信号出力レベルが小さいほど、ＳＮ比の悪化をもたらすことから問題となる。
また、本発明者は、分析対象となる微小粒子の径が小さく、前方散乱光の信号出力レベルが小さいとき、その前方散乱光の周波数が高いということに気が付いた。
そして、このときに低周波ノイズを除去すれば、ＳＮ比の悪化を防止することができるとの着想を得て本技術を見出したのである。
その問題は、機械的振動起因による低周波ノイズが、光源から出射された光のうちの微小粒子に照射されずに透過した光に含まれ、その光が前方散乱光を検出する光検出部に入射されることから生じるものである。具体的には、前方散乱光を検出する光検出部に入り込む低周波ノイズは、分析対象となる微小粒子の径が小さく、前方散乱光の信号出力レベルが小さいほど、ＳＮ比の悪化をもたらすことから問題となる。
また、本発明者は、分析対象となる微小粒子の径が小さく、前方散乱光の信号出力レベルが小さいとき、その前方散乱光の周波数が高いということに気が付いた。
そして、このときに低周波ノイズを除去すれば、ＳＮ比の悪化を防止することができるとの着想を得て本技術を見出したのである。
すなわち、上記課題解決のため、本技術は、分析対象となる微小粒子から発生する前方散乱光を検出する光検出部を備え、該光検出部は、該光検出部に入射された光中に含まれる低周波ノイズを除去するハイパスフィルタを有する回路を備え、前記前方散乱光の所定周波数に応じて、前記ハイパスフィルタに切り替わる、微小粒子分析装置を提供する。
この構成により、装置の構造上の機械的振動等に起因する低周波ノイズが光検出部に入り込んでいても、当該低周波ノイズをハイパスフィルタにて除去することが可能となる。そして、光検出部は、前方散乱光の所定周波数に応じてハイパスフィルタに切り替わることで、当該低周波ノイズにより光検出部の検出のＳＮ比を悪化させるおそれがあるときに、当該低周波ノイズを除去することが可能となる。
なお、本技術において、「低周波ノイズを除去する」ことには、低周波ノイズを完全に除去することのみならず、低周波ノイズの一部を除去すること、及び低周波ノイズを低減することの意も含まれる。
前記光検出部は、前記所定周波数が２００ｋＨｚ以上のときに、前記ハイパスフィルタに切り替わるものであることが好ましい。
前記ハイパスフィルタは、前記微小粒子と前記光検出部との間に配置される０次光除去部を回避して光検出部に入射される漏れ光に含まれる低周波ノイズを除去するものとすることができる。
また、前記ハイパスフィルタは、２ｋＨｚ未満の周波数のノイズを除去することが好ましい。
前記回路は、入力側から出力側へ直通のチャネルと、前記ハイパスフィルタを有するチャネルと、を備え、前記直通のチャネルと前記ハイパスフィルタを有するチャネルとは、並列に接続されている構成であるのが好ましい。そして、前記回路は、前記直通のチャネル及び前記ハイパスフィルタを有するチャネルのうちの何れかのチャネルに切り替えるスイッチ素子を備えるのが好ましい。
さらに、前記回路は、前記前方散乱光の検出信号を増幅させる増幅器を備えるのが好ましい。
この構成により、装置の構造上の機械的振動等に起因する低周波ノイズが光検出部に入り込んでいても、当該低周波ノイズをハイパスフィルタにて除去することが可能となる。そして、光検出部は、前方散乱光の所定周波数に応じてハイパスフィルタに切り替わることで、当該低周波ノイズにより光検出部の検出のＳＮ比を悪化させるおそれがあるときに、当該低周波ノイズを除去することが可能となる。
なお、本技術において、「低周波ノイズを除去する」ことには、低周波ノイズを完全に除去することのみならず、低周波ノイズの一部を除去すること、及び低周波ノイズを低減することの意も含まれる。
前記光検出部は、前記所定周波数が２００ｋＨｚ以上のときに、前記ハイパスフィルタに切り替わるものであることが好ましい。
前記ハイパスフィルタは、前記微小粒子と前記光検出部との間に配置される０次光除去部を回避して光検出部に入射される漏れ光に含まれる低周波ノイズを除去するものとすることができる。
また、前記ハイパスフィルタは、２ｋＨｚ未満の周波数のノイズを除去することが好ましい。
前記回路は、入力側から出力側へ直通のチャネルと、前記ハイパスフィルタを有するチャネルと、を備え、前記直通のチャネルと前記ハイパスフィルタを有するチャネルとは、並列に接続されている構成であるのが好ましい。そして、前記回路は、前記直通のチャネル及び前記ハイパスフィルタを有するチャネルのうちの何れかのチャネルに切り替えるスイッチ素子を備えるのが好ましい。
さらに、前記回路は、前記前方散乱光の検出信号を増幅させる増幅器を備えるのが好ましい。
また、本技術は、分析対象となる微小粒子から発生する前方散乱光の所定周波数に応じて、ハイパスフィルタを有する回路にて、該光検出部に入射された光中に含まれる低周波ノイズを除去し、前記微小粒子を分析する微小粒子分析方法も提供する。
本技術において、「微小粒子」には、細胞や微生物、リポソームなどの生体関連微小粒子、あるいはラテックス粒子やゲル粒子、工業用粒子などの合成粒子などが広く含まれるものとする。
生体関連微小粒子には、各種細胞を構成する染色体、リポソーム、ミトコンドリア、オルガネラ（細胞小器官）などが含まれる。細胞には、動物細胞（血球系細胞など）および植物細胞が含まれる。微生物には、大腸菌などの細菌類、タバコモザイクウイルスなどのウイルス類、イースト菌などの菌類などが含まれる。さらに、生体関連微小粒子には、核酸やタンパク質、これらの複合体などの生体関連高分子も包含され得るものとする。また、工業用粒子は、例えば有機もしくは無機高分子材料、金属などであってもよい。有機高分子材料には、ポリスチレン、スチレン・ジビニルベンゼン、ポリメチルメタクリレートなどが含まれる。無機高分子材料には、ガラス、シリカ、磁性体材料などが含まれる。金属には、金コロイド、アルミなどが含まれる。これら微小粒子の形状は、一般には球形であるのが普通であるが、非球形であってもよく、また大きさや質量なども特に限定されない。
生体関連微小粒子には、各種細胞を構成する染色体、リポソーム、ミトコンドリア、オルガネラ（細胞小器官）などが含まれる。細胞には、動物細胞（血球系細胞など）および植物細胞が含まれる。微生物には、大腸菌などの細菌類、タバコモザイクウイルスなどのウイルス類、イースト菌などの菌類などが含まれる。さらに、生体関連微小粒子には、核酸やタンパク質、これらの複合体などの生体関連高分子も包含され得るものとする。また、工業用粒子は、例えば有機もしくは無機高分子材料、金属などであってもよい。有機高分子材料には、ポリスチレン、スチレン・ジビニルベンゼン、ポリメチルメタクリレートなどが含まれる。無機高分子材料には、ガラス、シリカ、磁性体材料などが含まれる。金属には、金コロイド、アルミなどが含まれる。これら微小粒子の形状は、一般には球形であるのが普通であるが、非球形であってもよく、また大きさや質量なども特に限定されない。
本技術により、分析対象となる微小粒子から発生する前方散乱光の検出について、分析精度を向上することが可能な微小粒子分析装置及び微小粒子分析方法が提供される。
以下、本技術を実施するための好適な形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本技術の代表的な実施形態の一例を示したものであり、これにより本技術の範囲が狭く解釈されることはない。説明は以下の順序で行う。
１．微小粒子分析装置の構成
２．微小粒子分析装置の動作
１．微小粒子分析装置の構成
２．微小粒子分析装置の動作
＜１．微小粒子分析装置の構成＞
本技術に係る微小粒子分析装置は、フローセルやマイクロチップ等の流路系と、流路系の流路内を通過する微小粒子から発生する蛍光（ＦＬ）、前方散乱光（ＦＳ）及び後方散乱光（ＢＳ）等の光成分を検出する光学検出系等を備えている。
図１は、本技術に係る微小粒子分析装置１の光学検出系における、前方散乱光検出系（以下、「ＦＳ検出系」ともいう。）の概略構成を説明するための模式図である。
本技術に係る微小粒子分析装置は、フローセルやマイクロチップ等の流路系と、流路系の流路内を通過する微小粒子から発生する蛍光（ＦＬ）、前方散乱光（ＦＳ）及び後方散乱光（ＢＳ）等の光成分を検出する光学検出系等を備えている。
図１は、本技術に係る微小粒子分析装置１の光学検出系における、前方散乱光検出系（以下、「ＦＳ検出系」ともいう。）の概略構成を説明するための模式図である。
本実施形態に係る微小粒子分析装置の流路系は、マイクロチップ２に形成された流路２ａを備えるものである。マイクロチップ２に形成された流路２ａには、サンプル液、及びサンプル液中に含まれる分析対象となる微小粒子（サンプル）Ｐが通流される。
マイクロチップ２に形成された流路２ａを用いることは、マイクロチップ２がディスポーザブルユース（使い捨て）に適していることから、測定間（サンプル間）のクロスコンタミネーションを防止し易い点で好ましい。
マイクロチップ２は、例えば、ガラスやＰＣ、ＰＭＭＡ、ＰＥ、ＰＰ、ＰＳ、及びポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）等の各種樹脂材料からなる基板により形成される。基板への流路２ａの形成は、例えば、エッチング、射出成形、ナノインプリント、及び機械加工等によって行うことができる。
なお、流路は、水晶製、石英製又はセラミック製の略角柱状又は略円柱状等に形成されたフローセルによって構成されていてもよい。
マイクロチップ２に形成された流路２ａを用いることは、マイクロチップ２がディスポーザブルユース（使い捨て）に適していることから、測定間（サンプル間）のクロスコンタミネーションを防止し易い点で好ましい。
マイクロチップ２は、例えば、ガラスやＰＣ、ＰＭＭＡ、ＰＥ、ＰＰ、ＰＳ、及びポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）等の各種樹脂材料からなる基板により形成される。基板への流路２ａの形成は、例えば、エッチング、射出成形、ナノインプリント、及び機械加工等によって行うことができる。
なお、流路は、水晶製、石英製又はセラミック製の略角柱状又は略円柱状等に形成されたフローセルによって構成されていてもよい。
本技術に係る微小粒子分析装置１のＦＳ検出系は、図１に示すように、光源３と、光源３からの光Ｌ１を照射された微小粒子Ｐから発生する前方散乱光Ｌ２を検出するための光検出部４と、を備えて構成されている。この光検出部４は、前方散乱光Ｌ２を検出するものであることから、以下、前方散乱光用検出部４（以下、「ＦＳ検出部４」とも記す。）という。
また、本実施形態では、ＦＳ検出系が、光源３と流路２ａ（微小粒子Ｐ）との間の光学経路上に、光源３からの光Ｌ１を流路２ａ（微小粒子Ｐ）へ集光する集光レンズ５を備えた構成を例示する。さらに、本実施形態では、ＦＳ検出系が、流路２ａ（微小粒子Ｐ）とＦＳ検出部４との間の光学経路上に、０次光除去部６を備えた構成を例示する。
また、本実施形態では、ＦＳ検出系が、光源３と流路２ａ（微小粒子Ｐ）との間の光学経路上に、光源３からの光Ｌ１を流路２ａ（微小粒子Ｐ）へ集光する集光レンズ５を備えた構成を例示する。さらに、本実施形態では、ＦＳ検出系が、流路２ａ（微小粒子Ｐ）とＦＳ検出部４との間の光学経路上に、０次光除去部６を備えた構成を例示する。
光源３は、励起光を出射することが可能なものであり、流路２ａ内を通過するサンプル液中の微小粒子Ｐに対して光（励起光）Ｌ１を照射するものである。
光源３としては、レーザダイオード（以下、「ＬＤ」と記すことがある。）が好適に用いられる。ＬＤ以外にも、光源として、ＳＨＧ（Ｓｅｃｏｎｄ Ｈａｒｍｏｎｉｃ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）レーザ、固体レーザ、ガスレーザ、及び高輝度ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ：発光ダイオード）等も用いられ得る。また、光源３には、波長の異なる複数の光が用いられてもよい。
光源３としては、レーザダイオード（以下、「ＬＤ」と記すことがある。）が好適に用いられる。ＬＤ以外にも、光源として、ＳＨＧ（Ｓｅｃｏｎｄ Ｈａｒｍｏｎｉｃ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）レーザ、固体レーザ、ガスレーザ、及び高輝度ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ：発光ダイオード）等も用いられ得る。また、光源３には、波長の異なる複数の光が用いられてもよい。
光源３より出射された光（励起光）Ｌ１は、集光レンズ５を介して、流路２ａ内を図１中の矢印Ａ方向に通流する微小粒子Ｐに照射される。このとき、微小粒子Ｐから蛍光や、前方散乱光Ｌ２及び後方散乱光等の必要な散乱光等が発せられる。
ここで、蛍光及び必要な散乱光成分は、微小粒子Ｐの光学的情報（特性）を得る上で重要な光成分である。光成分のうち前方散乱光Ｌ１からは、分析対象となる細胞等の大きさや形状等が主に分析され得る。
ここで、蛍光及び必要な散乱光成分は、微小粒子Ｐの光学的情報（特性）を得る上で重要な光成分である。光成分のうち前方散乱光Ｌ１からは、分析対象となる細胞等の大きさや形状等が主に分析され得る。
ＦＳ検出部４は、励起光Ｌ１を照射された微小粒子Ｐから発生する前方散乱光Ｌ２を検出するものである。前方散乱光Ｌ２は、光源３からの光Ｌ１の光軸に対して、一般的に１°〜１９°程度の角度で、励起光Ｌ１を照射された微小粒子Ｐから散乱する光であり、主に微小粒子（細胞等）の大きさに関する情報が得られるものである。
ＦＳ検出部４は、例えば、フォトダイオード（ＰＤ；Ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ）等の光検出器によって構成される。また、ＦＳ検出部４は、微小粒子Ｐから発生する前方散乱光Ｌ２が入射されると、前方散乱光Ｌ２を電気的な信号（電圧パルス）に変換するものである。
ＦＳ検出部４は、例えば、フォトダイオード（ＰＤ；Ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ）等の光検出器によって構成される。また、ＦＳ検出部４は、微小粒子Ｐから発生する前方散乱光Ｌ２が入射されると、前方散乱光Ｌ２を電気的な信号（電圧パルス）に変換するものである。
流路２ａ（微小粒子Ｐ）とＦＳ検出部４との間に配置されている０次光除去部６は、光源３から出射された光Ｌ１が微小粒子Ｐに照射されずに透過して、ＦＳ検出部４に入射する光（０次光）を遮断するためのものである。この０次光除去部６は、流路２ａ（微小粒子Ｐ）とＦＳ検出部４との間の光学経路上であって、光源３から出射される光Ｌ１の光軸中心に配置されている。
０次光除去部６は、光源３から出射される光Ｌ１の波長に応じて、その波長の光を遮断可能な部材で構成されていればよく、例えば、遮光膜、遮光板、及び光学マスク等によって構成される。
０次光除去部６は、光源３から出射される光Ｌ１の波長に応じて、その波長の光を遮断可能な部材で構成されていればよく、例えば、遮光膜、遮光板、及び光学マスク等によって構成される。
０次光除去部６によっても、微小粒子Ｐに照射されずに透過した光源３からの光Ｌ１を完全に除去することができず、当該光Ｌ１のうちの一部の光が、漏れ光Ｌ３として、ＦＳ検出部４に入射される場合がある。
ＦＳ検出部４に入射される漏れ光Ｌ３には、装置の構造上の機械的振動に起因して発生する低周波ノイズが含まれていることがある。この漏れ光Ｌ３は、ＦＳ検出部４に直接入射されることから、前方散乱光Ｌ２に対して大きいと、ＦＳ検出系のＳＮ比の悪化につながり易くなる。
すなわち、分析対象となる微小粒子Ｐの径が小さく、前方散乱光Ｌ２の信号出力レベルが小さいとき（図２Ｂ参照）、漏れ光Ｌ３が前方散乱光Ｌ２に対して相対的に大きくなり、ＦＳ検出系のＳＮ比が悪化するおそれがある。
なお、図２は、微小粒子Ｐが光源（ＬＤ）からのレーザビームを通過するときに検出される前方散乱光Ｌ２の信号出力レベルを模式的に表した図である。図２Ａは、微小粒子Ｐの径が大きく、信号出力レベルが大きい様子を示し、図２Ｂは、微小粒子Ｐの径が小さく、信号出力レベルが小さい様子を示したものである。
すなわち、分析対象となる微小粒子Ｐの径が小さく、前方散乱光Ｌ２の信号出力レベルが小さいとき（図２Ｂ参照）、漏れ光Ｌ３が前方散乱光Ｌ２に対して相対的に大きくなり、ＦＳ検出系のＳＮ比が悪化するおそれがある。
なお、図２は、微小粒子Ｐが光源（ＬＤ）からのレーザビームを通過するときに検出される前方散乱光Ｌ２の信号出力レベルを模式的に表した図である。図２Ａは、微小粒子Ｐの径が大きく、信号出力レベルが大きい様子を示し、図２Ｂは、微小粒子Ｐの径が小さく、信号出力レベルが小さい様子を示したものである。
本発明者は、分析対象となる微小粒子Ｐの径が装置の分析能力の限界に近いほど小さく、微小粒子Ｐから発生する前方散乱光Ｌ２の信号出力レベルが小さいとき（図２Ｂ参照）、その前方散乱光Ｌ２の周波数が高いことに着目した。そこで、ＳＮ比の悪化の問題に対して、後述するように、ＦＳ検出部４に前方散乱光Ｌ２の周波数に応じて切り替わるハイパスフィルタを備えることとしている。
なお、一般的に、微小粒子分析装置の分析能力は、分析対象となる微小粒子の径が０．５μｍ〜４０μｍの範囲であるが、従来の微小粒子分析装置では、微小粒子の径が例えば２μｍ未満程度と小さいとき、前方散乱光の検出精度は低いものであった。本実施形態に係る微小粒子分析装置は、微小粒子Ｐの径が装置の分析能力の限界に近いほど小さい場合にも、前方散乱光Ｌ２を精度よく検出することを可能にするものである。
なお、一般的に、微小粒子分析装置の分析能力は、分析対象となる微小粒子の径が０．５μｍ〜４０μｍの範囲であるが、従来の微小粒子分析装置では、微小粒子の径が例えば２μｍ未満程度と小さいとき、前方散乱光の検出精度は低いものであった。本実施形態に係る微小粒子分析装置は、微小粒子Ｐの径が装置の分析能力の限界に近いほど小さい場合にも、前方散乱光Ｌ２を精度よく検出することを可能にするものである。
ＦＳ検出部４は、例えば、図３に示すように、低周波ノイズを除去するハイパスフィルタ４１を有する回路４０を備えており、前方散乱光Ｌ２の所定周波数に応じて、ハイパスフィルタ４１に切り替わる構成となっている。
具体的には、ＦＳ検出部４は、前方散乱光Ｌ２の周波数が、好ましくは２００ｋＨｚ以上、より好ましくは２５０ｋＨｚ以上、さらに好ましくは３００ｋＨｚ以上のときに、ハイパスフィルタ４１に切り替わるのが好適である。
前方散乱光Ｌ２の周波数が２００ｋＨｚ以上のとき、分析対象の微小粒子Ｐの径が小さく、その前方散乱光Ｌ２の信号出力レベルが小さいことから、低周波ノイズが存在するとＳＮ比が悪化するおそれがあるためである。このＳＮ比向上の観点からは、ハイパスフィルタ４１に切り替わる際の前方散乱光Ｌ２の周波数の上限値は特に限定されるものではない。しかしながら、当該上限値は、例えば、微小粒子Ｐから発生する前方散乱光Ｌ２の周波数として考えられる最も高い場合を考慮して、３ＭＨｚ以下に設定されてもよい。
具体的には、ＦＳ検出部４は、前方散乱光Ｌ２の周波数が、好ましくは２００ｋＨｚ以上、より好ましくは２５０ｋＨｚ以上、さらに好ましくは３００ｋＨｚ以上のときに、ハイパスフィルタ４１に切り替わるのが好適である。
前方散乱光Ｌ２の周波数が２００ｋＨｚ以上のとき、分析対象の微小粒子Ｐの径が小さく、その前方散乱光Ｌ２の信号出力レベルが小さいことから、低周波ノイズが存在するとＳＮ比が悪化するおそれがあるためである。このＳＮ比向上の観点からは、ハイパスフィルタ４１に切り替わる際の前方散乱光Ｌ２の周波数の上限値は特に限定されるものではない。しかしながら、当該上限値は、例えば、微小粒子Ｐから発生する前方散乱光Ｌ２の周波数として考えられる最も高い場合を考慮して、３ＭＨｚ以下に設定されてもよい。
上述の通り、流路２ａ（微小粒子Ｐ）とＦＳ検出部（光検出部）４との間に配置される０次光除去部６を回避してＦＳ検出部４に入射される漏れ光Ｌ３が存在する。そして、この漏れ光Ｌ３に、微小粒子分析装置１の構造上の機械的振動に起因して発生する低周波ノイズが含まれている。
本実施形態に係る微小粒子分析装置１は、ＦＳ検出部４に備えられているハイパスフィルタ４１にて、漏れ光Ｌ３に含まれる低周波ノイズの除去を可能とするものである。
本実施形態に係る微小粒子分析装置１は、ＦＳ検出部４に備えられているハイパスフィルタ４１にて、漏れ光Ｌ３に含まれる低周波ノイズの除去を可能とするものである。
機械的振動起因による低周波ノイズの周波数は、例えば、数ｋＨｚ（２ｋＨｚ程度）までである。また、ハイパスフィルタ４１が除去する周波数が大き過ぎると前方散乱光Ｌ２の波形に影響を与えるおそれがある。
機械的振動起因による低周波ノイズの周波数帯域（数ｋＨｚ）、及び検出すべき前方散乱光Ｌ２の検出波形への影響の観点から、ハイパスフィルタ４１は、２ｋＨｚ未満の周波数のノイズを除去するのが好適である。
機械的振動起因による低周波ノイズの周波数帯域（数ｋＨｚ）、及び検出すべき前方散乱光Ｌ２の検出波形への影響の観点から、ハイパスフィルタ４１は、２ｋＨｚ未満の周波数のノイズを除去するのが好適である。
ハイパスフィルタ４１の周波数特性の観点からいえば、発生している低周波ノイズと信号出力レベルの比を考慮した上でのノイズに必要な減衰率より、回路の定数を設定することが好適である。例えば、ハイパスフィルタ４１の周波数２００Ｈｚにおける減衰率は、好ましくは−１２ｄＢ以下、より好ましくは−１５ｄＢ以下、さらに好ましくは−１８ｄＢ以下とするのが好適である。
なお、ハイパスフィルタ４１は、遮断周波数より低い周波数を通さない（又は減衰させる）という性質上、ハイパスフィルタ４１が除去（遮断）する周波数の下限値は限定されるものではない。
なお、ハイパスフィルタ４１は、遮断周波数より低い周波数を通さない（又は減衰させる）という性質上、ハイパスフィルタ４１が除去（遮断）する周波数の下限値は限定されるものではない。
ハイパスフィルタ４１を有する回路４０の一例を表す図３に示すように、ＦＳ検出部４における回路４０は、入力側から出力側へ直通する経路の第１チャネルＣｈ１と、ハイパスフィルタ４１を有する第２チャネルＣｈ２と、を備えている。そして、第１チャネルＣｈ１と第２チャネルＣｈ２とは、並列に接続されている。
また、当該回路４０には、入力側から出力側へ直通の経路である場合と、抵抗器やコンデンサの定数載せ替えによりハイパスフィルタとして機能する場合と、で対応可能な第３チャネルＣｈ３が設けられている。この第３チャネルＣｈ３は、第１チャネルＣｈ１及び第２チャネルＣｈ２に並列に設けられている。
また、当該回路４０には、入力側から出力側へ直通の経路である場合と、抵抗器やコンデンサの定数載せ替えによりハイパスフィルタとして機能する場合と、で対応可能な第３チャネルＣｈ３が設けられている。この第３チャネルＣｈ３は、第１チャネルＣｈ１及び第２チャネルＣｈ２に並列に設けられている。
分析対象となる微小粒子Ｐから発生する前方散乱光Ｌ２の周波数が低く、当該前方散乱光Ｌ２の信号出力レベルが、上記漏れ光Ｌ３に低周波ノイズを含んでいてもＳＮ比が問題とならないほどに大きい場合、直通の第１チャネルＣｈ１が選択される。
具体的には、上述の通り、前方散乱光Ｌ２の周波数が、好ましくは６０ｋＨｚ未満のとき、より好ましくは８０ｋＨｚ未満のとき、さらに好ましくは１００ｋＨｚ未満のとき、第１チャネルＣｈ１が選択されるように設定するのが好適である。
具体的には、上述の通り、前方散乱光Ｌ２の周波数が、好ましくは６０ｋＨｚ未満のとき、より好ましくは８０ｋＨｚ未満のとき、さらに好ましくは１００ｋＨｚ未満のとき、第１チャネルＣｈ１が選択されるように設定するのが好適である。
一方、微小粒子Ｐから発生する前方散乱光Ｌ２の周波数が高く、前方散乱光Ｌ２の信号出力レベルが、上記漏れ光Ｌ３に低周波ノイズを含んでいる場合にＳＮ比が悪化するほど小さい場合、第２チャネルＣｈ２（ハイパスフィルタ４１）が選択される。
具体的には、上述の通り、前方散乱光Ｌ２の周波数が、好ましくは２００ｋＨｚ以上のとき、より好ましくは２５０ｋＨｚ以上のとき、さらに好ましくは３００ｋＨｚ以上のとき、第２チャネルＣｈ２が選択されるように設定するのが好適である。
具体的には、上述の通り、前方散乱光Ｌ２の周波数が、好ましくは２００ｋＨｚ以上のとき、より好ましくは２５０ｋＨｚ以上のとき、さらに好ましくは３００ｋＨｚ以上のとき、第２チャネルＣｈ２が選択されるように設定するのが好適である。
分析対象となる微小粒子Ｐから発生する前方散乱光Ｌ２の周波数が、第１チャネルＣｈ１の設定値以上で、第２チャネルＣｈ２の設定値未満の場合、第３チャネルＣｈ３が選択される。
具体的には、前方散乱光Ｌ２の周波数が、好ましくは６０ｋＨｚ以上２００ｋＨｚ未満、より好ましくは８０ｋＨｚ以上２５０ｋＨｚ未満、さらに好ましくは１００ｋＨｚ以上３００ｋＨｚ未満のときに、第３チャネルＣｈ３が選択されるように設定するのが好適である。
また、第３チャネルＣｈ３は、抵抗器やコンデンサが実装されていない状態（Ｎ．Ｍ）とすることも可能で、抵抗器やコンデンサの定数をユーザーが適宜設定して（載せ替えて）、ハイパスフィルタの機能を持たせることもできるように構成される。
具体的には、前方散乱光Ｌ２の周波数が、好ましくは６０ｋＨｚ以上２００ｋＨｚ未満、より好ましくは８０ｋＨｚ以上２５０ｋＨｚ未満、さらに好ましくは１００ｋＨｚ以上３００ｋＨｚ未満のときに、第３チャネルＣｈ３が選択されるように設定するのが好適である。
また、第３チャネルＣｈ３は、抵抗器やコンデンサが実装されていない状態（Ｎ．Ｍ）とすることも可能で、抵抗器やコンデンサの定数をユーザーが適宜設定して（載せ替えて）、ハイパスフィルタの機能を持たせることもできるように構成される。
図３に示すように、本実施形態では、ハイパスフィルタ４１は、入力信号に直列する２つのコンデンサＣ１、Ｃ２と、入力信号に並列する２つの抵抗器Ｒ１、Ｒ２と、を含んで構成されている。
ハイパスフィルタ４１における抵抗器の抵抗値をｒ［Ω］、コンデンサの容量値をｃ［Ｆ］とした場合、遮断周波数ｆ［Ｈｚ］は次式（１）で表される。
ｆ＝１／２πｒｃ ・・・式（１）
本実施形態のように、ハイパスフィルタ４１が抵抗器及びコンデンサを複数有する場合、上記式（１）で示されるｒ及びｃは、それぞれ合成抵抗値ｒ及び合成容量値ｃを表す。ここで、「合成抵抗値」とは、ハイパスフィルタ４１において、複数の抵抗を等価な１つの抵抗に置き換えた場合の抵抗値をいう。また、「合成容量値」とは、ハイパスフィルタ４１において、複数のコンデンサを等価な１つのコンデンサに置き換えた場合の容量値をいう。
ハイパスフィルタ４１における抵抗器の抵抗値をｒ［Ω］、コンデンサの容量値をｃ［Ｆ］とした場合、遮断周波数ｆ［Ｈｚ］は次式（１）で表される。
ｆ＝１／２πｒｃ ・・・式（１）
本実施形態のように、ハイパスフィルタ４１が抵抗器及びコンデンサを複数有する場合、上記式（１）で示されるｒ及びｃは、それぞれ合成抵抗値ｒ及び合成容量値ｃを表す。ここで、「合成抵抗値」とは、ハイパスフィルタ４１において、複数の抵抗を等価な１つの抵抗に置き換えた場合の抵抗値をいう。また、「合成容量値」とは、ハイパスフィルタ４１において、複数のコンデンサを等価な１つのコンデンサに置き換えた場合の容量値をいう。
ハイパスフィルタ４１が除去（遮断）する周波数（遮断周波数ｆ）が上述した好ましい数値となるように、適切な抵抗値ｒを有する抵抗器、及び適切な容量値ｃを有するコンデンサを設けるのが好適である。なお、ハイパスフィルタ４１における抵抗器及びコンデンサの個数は特に限定されない。また、ハイパスフィルタ４１には、抵抗器及びコンデンサ以外の他の素子が設けられていてもよい。
上記ハイパスフィルタ４１を有する回路４０における各チャネルＣｈ１〜３の切り替えは、例えば、スイッチ素子にて行うことができる。
本実施形態では、上記回路４０には、第２チャネルＣｈ２と第３チャネルＣｈ３との切り替えを可能にするスイッチ素子Ｓｗ１が設けられている。また、上記回路４０には、第１チャネルＣｈ１と、第２チャネルＣｈ２及び第３チャネルＣｈ３の何れかのチャネルとの切り替えを可能にするスイッチ素子Ｓｗ２が設けられている。
上記回路４０において、上記前方散乱光Ｌ２の周波数に応じて選択される各チャネルＣｈ１、Ｃｈ２及びＣｈ３の切り替えが、スイッチ素子Ｓｗ１及びＳｗ２にて行われる。
本実施形態では、上記回路４０には、第２チャネルＣｈ２と第３チャネルＣｈ３との切り替えを可能にするスイッチ素子Ｓｗ１が設けられている。また、上記回路４０には、第１チャネルＣｈ１と、第２チャネルＣｈ２及び第３チャネルＣｈ３の何れかのチャネルとの切り替えを可能にするスイッチ素子Ｓｗ２が設けられている。
上記回路４０において、上記前方散乱光Ｌ２の周波数に応じて選択される各チャネルＣｈ１、Ｃｈ２及びＣｈ３の切り替えが、スイッチ素子Ｓｗ１及びＳｗ２にて行われる。
ハイパスフィルタ４１を有する回路４０は、上記前方散乱光Ｌ２の検出信号を増幅する増幅器を備えていてもよい。
本実施形態では、図３に示すように、ハイパスフィルタ４１を有する回路４０は、２つの増幅器Ａｍ１、Ａｍ２を備えている。
本実施形態では、図３に示すように、ハイパスフィルタ４１を有する回路４０は、２つの増幅器Ａｍ１、Ａｍ２を備えている。
本実施形態では、上記前方散乱光Ｌ２の周波数に応じて、直通の第１チャネルＣｈ１が選択された場合、第１チャネルＣｈ１と増幅器Ａｍ２とがスイッチ素子Ｓｗ２にて接続される。
第１チャネルＣｈ１を通過した前方散乱光Ｌ２の検出信号は、増幅器Ａｍ２により所定のゲインで増幅されてもよい。この際、前方散乱光Ｌ２の信号レベルは大きいため、第１チャネルＣｈ１が選択される場合の増幅器Ａｍ２のゲインは、第２チャネルＣｈ２が選択される場合の増幅器Ａｍ２のゲインに比べて低く設定するのが好適である。
第１チャネルＣｈ１を通過した前方散乱光Ｌ２の検出信号は、増幅器Ａｍ２により所定のゲインで増幅されてもよい。この際、前方散乱光Ｌ２の信号レベルは大きいため、第１チャネルＣｈ１が選択される場合の増幅器Ａｍ２のゲインは、第２チャネルＣｈ２が選択される場合の増幅器Ａｍ２のゲインに比べて低く設定するのが好適である。
また、本実施形態では、上記前方散乱光Ｌ２の周波数に応じて、ハイパスフィルタ４１の第２チャネルＣｈ２が選択された場合、第２チャネルＣｈ２と増幅器Ａｍ２とがスイッチ素子Ｓｗ１及びＳｗ２にて接続される。
第２チャネルＣｈ２を通過した前方散乱光Ｌ２の検出信号は、増幅器Ａｍ２により所定のゲインで増幅されてもよい。この際、前方散乱光Ｌ２の信号レベルが小さいため、第２チャネルＣｈ２が選択される場合の増幅器Ａｍ２のゲインは、第１チャネルＣｈ１が選択される場合の増幅器Ａｍ２のゲインに比べて高く設定するのが好適である。第２チャネルＣｈ２が選択される場合、ハイパスフィルタ４１により低周波ノイズが除去されるため、低周波ノイズをほとんど拾わずに、前方散乱光Ｌ２の小さな信号を増幅器Ａｍ２で増幅して、検出精度を高めることができる。
第２チャネルＣｈ２を通過した前方散乱光Ｌ２の検出信号は、増幅器Ａｍ２により所定のゲインで増幅されてもよい。この際、前方散乱光Ｌ２の信号レベルが小さいため、第２チャネルＣｈ２が選択される場合の増幅器Ａｍ２のゲインは、第１チャネルＣｈ１が選択される場合の増幅器Ａｍ２のゲインに比べて高く設定するのが好適である。第２チャネルＣｈ２が選択される場合、ハイパスフィルタ４１により低周波ノイズが除去されるため、低周波ノイズをほとんど拾わずに、前方散乱光Ｌ２の小さな信号を増幅器Ａｍ２で増幅して、検出精度を高めることができる。
さらに、本実施形態では、上記前方散乱光Ｌ２の周波数に応じて、ハイパスフィルタ４１の第３チャネルＣｈ３が選択された場合、第３チャネルＣｈ３と増幅器Ａｍ２とがスイッチ素子Ｓｗ１及びＳｗ２にて接続される。
第３チャネルＣｈ２を通過した前方散乱光Ｌ２の検出信号は、増幅器Ａｍ２により所定のゲインで増幅されてもよい。第３チャネルＣｈ３が選択される場合の増幅器Ａｍ２のゲインは、第１チャネルＣｈ１が選択される場合のゲインと、第２チャネルＣｈ２が選択される場合のゲインとの間に設定するのが好適である。
第３チャネルＣｈ２を通過した前方散乱光Ｌ２の検出信号は、増幅器Ａｍ２により所定のゲインで増幅されてもよい。第３チャネルＣｈ３が選択される場合の増幅器Ａｍ２のゲインは、第１チャネルＣｈ１が選択される場合のゲインと、第２チャネルＣｈ２が選択される場合のゲインとの間に設定するのが好適である。
図３に示す本実施形態における回路４０では、増幅器Ａｍ１のゲインの切り替えと、第１〜第３チャネル（Ｃｈ１〜Ｃｈ３）の切り替えは、連動しているのが好適である。増幅器Ａｍ１の切り替えと、第１〜第３チャネル（Ｃｈ１〜Ｃｈ３）の切り替えとが連動することで制御信号を共通化することができる。また、この場合、増幅器Ａｍ１は、３段階のゲインを有して設計されているのが好適である。
なお、ＦＳ検出部４に備えられるハイパスフィルタ４１を有する回路４０は、２つのチャネルから構成してもよい。例えば、図４に示すように、直通の第１チャネルＣｈ１Ａと、低周波ノイズを除去するハイパスフィルタ４１Ａを有する第２チャネルＣｈ２Ａとから構成され、それらのチャネルが互いに並列な回路４０Ａとしてもよい。
回路４０Ａでは、チャネル数を２つと少なくし、ハイパスフィルタを有する回路を簡素化することができる。
なお、ＦＳ検出部４に備えられるハイパスフィルタ４１を有する回路４０は、２つのチャネルから構成してもよい。例えば、図４に示すように、直通の第１チャネルＣｈ１Ａと、低周波ノイズを除去するハイパスフィルタ４１Ａを有する第２チャネルＣｈ２Ａとから構成され、それらのチャネルが互いに並列な回路４０Ａとしてもよい。
回路４０Ａでは、チャネル数を２つと少なくし、ハイパスフィルタを有する回路を簡素化することができる。
微小粒子分析装置１は、ＦＳ検出系以外にも、例えば、以下に述べる構成をとることができる。
本技術に係る微小粒子分析装置は、蛍光（ＦＬ）を検出する蛍光検出系（ＦＬ検出系）や後方散乱光（ＢＳ）を検出する後方散乱光検出系（ＢＳ検出系）を備えていてもよい。
ＦＬ検出系やＢＳ検出系は、必要に応じて、光学レンズ、ダイクロイックミラー、光学フィルタ等を備えて構成されていてもよい。
ＦＬ検出系は、蛍光用検出部（ＦＬ検出部）を備え、そのＦＬ検出部により蛍光の検出が行われる。ＢＳ検出系では、後方散乱光用検出部（ＢＳ検出部）を備え、そのＢＳ検出部により後方散乱光の検出が行われる。
ＦＬ検出部やＢＳ検出部は、例えば、光電子倍増管（ＰＭＴ；Ｐｈｏｔｏ Ｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒ Ｔｕｂｅ）、ＣＣＤ及びＣＭＯＳ素子等のエリア撮像素子等によって構成される。
本技術に係る微小粒子分析装置は、蛍光（ＦＬ）を検出する蛍光検出系（ＦＬ検出系）や後方散乱光（ＢＳ）を検出する後方散乱光検出系（ＢＳ検出系）を備えていてもよい。
ＦＬ検出系やＢＳ検出系は、必要に応じて、光学レンズ、ダイクロイックミラー、光学フィルタ等を備えて構成されていてもよい。
ＦＬ検出系は、蛍光用検出部（ＦＬ検出部）を備え、そのＦＬ検出部により蛍光の検出が行われる。ＢＳ検出系では、後方散乱光用検出部（ＢＳ検出部）を備え、そのＢＳ検出部により後方散乱光の検出が行われる。
ＦＬ検出部やＢＳ検出部は、例えば、光電子倍増管（ＰＭＴ；Ｐｈｏｔｏ Ｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒ Ｔｕｂｅ）、ＣＣＤ及びＣＭＯＳ素子等のエリア撮像素子等によって構成される。
本技術に係る微小粒子分析装置は、上述の構成に加え、分析対象となる微小粒子を分別して回収する分取系の構成を備えていてもよい。
分取系の構成は、従来の微小粒子分析装置と同様に構成することができる。例えば、分取系は、マイクロチップから吐出された微小粒子を含む液滴に電荷を付与する荷電部と、液滴の移動方向に沿って液滴を挟むように対向して配置される一対の偏向板と、微小粒子を含む液滴を収容する容器と、を備えて構成される。
分取系の構成は、従来の微小粒子分析装置と同様に構成することができる。例えば、分取系は、マイクロチップから吐出された微小粒子を含む液滴に電荷を付与する荷電部と、液滴の移動方向に沿って液滴を挟むように対向して配置される一対の偏向板と、微小粒子を含む液滴を収容する容器と、を備えて構成される。
本技術に係る微小粒子分析装置は、上述の構成に加え、従来の微小粒子分析装置と同様に、微小粒子の光学特性判定のためのデータ解析部、サンプル液等を貯留するタンク部並びにこれらの各構成を制御するための制御部等を備えてもよい。
制御部は、ＣＰＵ、メモリ及びハードディスク等を備える汎用のコンピュータによって構成でき、ハードディスク内にはＯＳと後述する微小粒子分析方法（微小粒子分析装置の動作）を実行するプログラム等が格納されている。
例えば、ハイパスフィルタ４１を有する回路４０において、各チャネルＣｈ１〜３がそれぞれ利用される際の前方散乱光Ｌ２の周波数の記憶及び設定を制御部にて行うことができる。また、当該回路４０における各チャネルＣｈ１〜３の切り替え（スイッチ素子Ｓｗ１及びＳｗ２の切り替え）を制御部にて行うこともできる。
制御部は、ＣＰＵ、メモリ及びハードディスク等を備える汎用のコンピュータによって構成でき、ハードディスク内にはＯＳと後述する微小粒子分析方法（微小粒子分析装置の動作）を実行するプログラム等が格納されている。
例えば、ハイパスフィルタ４１を有する回路４０において、各チャネルＣｈ１〜３がそれぞれ利用される際の前方散乱光Ｌ２の周波数の記憶及び設定を制御部にて行うことができる。また、当該回路４０における各チャネルＣｈ１〜３の切り替え（スイッチ素子Ｓｗ１及びＳｗ２の切り替え）を制御部にて行うこともできる。
次に本実施形態に係る微小粒子分析装置１が奏する作用効果を説明する。
本実施形態に係る微小粒子分析装置１によれば、上記ＦＳ検出部４の構成により、微小粒子Ｐから発生する前方散乱光Ｌ２の所定周波数に応じて低周波ノイズを除去するハイパスフィルタ４１にて前方散乱光Ｌ２の検出が行われる。そのため、装置の構造上の機械的振動起因による低周波ノイズを含む漏れ光Ｌ３が、ＦＳ検出部４に入射された場合にも、低周波ノイズをハイパスフィルタ４１にて除去することが可能である。そのため、前方散乱光Ｌ２の検出に関するＳＮ比を向上することができ、分析精度を高めることができる。
低周波ノイズの存在は、微小粒子Ｐの径が小さく、前方散乱光Ｌ２の信号出力レベルが小さいとき（図２Ｂ参照）、すなわち、前方散乱光Ｌ２の周波数が高いときにＳＮ比の悪化をもたらす。そのため、本実施形態の微小粒子分析装置１では、前方散乱光Ｌ２の周波数が２００ｋＨｚ以上のときに、ＦＳ検出部４はハイパスフィルタ４１に切り替わって前方散乱光Ｌ２の検出を行うように構成されている。よって、低周波ノイズによるＳＮ比の悪化を防止することができ、前方散乱光Ｌ２の検出精度が高まり、分析精度を向上することができる。
本実施形態に係る微小粒子分析装置１によれば、上記ＦＳ検出部４の構成により、微小粒子Ｐから発生する前方散乱光Ｌ２の所定周波数に応じて低周波ノイズを除去するハイパスフィルタ４１にて前方散乱光Ｌ２の検出が行われる。そのため、装置の構造上の機械的振動起因による低周波ノイズを含む漏れ光Ｌ３が、ＦＳ検出部４に入射された場合にも、低周波ノイズをハイパスフィルタ４１にて除去することが可能である。そのため、前方散乱光Ｌ２の検出に関するＳＮ比を向上することができ、分析精度を高めることができる。
低周波ノイズの存在は、微小粒子Ｐの径が小さく、前方散乱光Ｌ２の信号出力レベルが小さいとき（図２Ｂ参照）、すなわち、前方散乱光Ｌ２の周波数が高いときにＳＮ比の悪化をもたらす。そのため、本実施形態の微小粒子分析装置１では、前方散乱光Ｌ２の周波数が２００ｋＨｚ以上のときに、ＦＳ検出部４はハイパスフィルタ４１に切り替わって前方散乱光Ｌ２の検出を行うように構成されている。よって、低周波ノイズによるＳＮ比の悪化を防止することができ、前方散乱光Ｌ２の検出精度が高まり、分析精度を向上することができる。
＜２．微小粒子分析装置の動作＞
次に、上述の微小粒子分析装置１の動作について、説明する。
まず、光源３からの光（励起光）Ｌ１が、集光レンズ５によって集光され、流路２ａ内を流れる微小粒子Ｐに照射される。また、光源３から発せられた光Ｌ１の一部は、０次光除去部６を回避して、漏れ光Ｌ３としてＦＳ検出部４に入射される。
励起光Ｌ１が照射された微小粒子Ｐからは、蛍光及び散乱光成分（前方散乱光Ｌ２、後方散乱光等）が発せられる。このとき、微小粒子Ｐから発生した前方散乱光Ｌ２は、ＦＳ検出部４に入射される。
次に、上述の微小粒子分析装置１の動作について、説明する。
まず、光源３からの光（励起光）Ｌ１が、集光レンズ５によって集光され、流路２ａ内を流れる微小粒子Ｐに照射される。また、光源３から発せられた光Ｌ１の一部は、０次光除去部６を回避して、漏れ光Ｌ３としてＦＳ検出部４に入射される。
励起光Ｌ１が照射された微小粒子Ｐからは、蛍光及び散乱光成分（前方散乱光Ｌ２、後方散乱光等）が発せられる。このとき、微小粒子Ｐから発生した前方散乱光Ｌ２は、ＦＳ検出部４に入射される。
ＦＳ検出部４に入射された前方散乱光Ｌ２は、ＦＳ検出部４にて電気的信号に変換されて検出される。この際、ＦＳ検出部４に備えられている、低周波ノイズを除去するハイパスフィルタ４１を有する回路４０が用いられ（図３参照）、前方散乱光Ｌ２の所定周波数に応じて、ハイパスフィルタ４１にて前方散乱光Ｌ２の検出が行われる。
ＦＳ検出部４に備えられているハイパスフィルタ４１を有する回路４０としては、上述の通り、例えば、図３に示される回路が用いられる。
図３に示す回路４０の場合、例えば、前方散乱光Ｌ２の周波数が、好ましくは２００ｋＨｚ以上（より好ましくは２５０ｋＨｚ以上、さらに好ましくは３００ｋＨｚ以上）のときに、ハイパスフィルタを有する第２チャネルＣｈ２にて前方散乱光Ｌ２の検出が行われる。
また、例えば、前方散乱光Ｌ２の周波数が、好ましくは６０ｋＨｚ未満（より好ましくは８０ｋＨｚ未満、さらに好ましくは１００ｋＨｚ未満）のときに、ハイパスフィルタ４１を有さない直通の第１チャネルＣｈ１にて前方散乱光Ｌ２の検出が行われる。
さらに、前方散乱光Ｌ２の周波数が、６０ｋＨｚ以上２００ｋＨｚ未満（より好ましくは８０ｋＨｚ以上２５０ｋＨｚ未満、さらに好ましくは１００ｋＨｚ以上３００ｋＨｚ未満）のときに、第３チャネルＣｈ３にて前方散乱光Ｌ２の検出が行われる。
図３に示す回路４０の場合、例えば、前方散乱光Ｌ２の周波数が、好ましくは２００ｋＨｚ以上（より好ましくは２５０ｋＨｚ以上、さらに好ましくは３００ｋＨｚ以上）のときに、ハイパスフィルタを有する第２チャネルＣｈ２にて前方散乱光Ｌ２の検出が行われる。
また、例えば、前方散乱光Ｌ２の周波数が、好ましくは６０ｋＨｚ未満（より好ましくは８０ｋＨｚ未満、さらに好ましくは１００ｋＨｚ未満）のときに、ハイパスフィルタ４１を有さない直通の第１チャネルＣｈ１にて前方散乱光Ｌ２の検出が行われる。
さらに、前方散乱光Ｌ２の周波数が、６０ｋＨｚ以上２００ｋＨｚ未満（より好ましくは８０ｋＨｚ以上２５０ｋＨｚ未満、さらに好ましくは１００ｋＨｚ以上３００ｋＨｚ未満）のときに、第３チャネルＣｈ３にて前方散乱光Ｌ２の検出が行われる。
ハイパスフィルタ４１（第２チャネルＣｈ２）にて前方散乱光Ｌ２の検出が行われる場合、ハイパスフィルタ４１により、上述の低周波ノイズが除去される。その結果、前方散乱光Ｌ２の検出のＳＮ比が向上し、前方散乱光Ｌ２の信号レベルが小さいときにも検出精度が向上する。
また、各チャネルＣｈ１〜３を通過した前方散乱光Ｌ２の検出信号は、増幅器Ａｍ２にて増幅される。ハイパスフィルタにて検出が行われる場合、上述の低周波ノイズが除去されるため、低周波ノイズがほとんど拾われずに、前方散乱光Ｌ２の小さな信号が増幅され、検出精度がさらに高まる。
また、各チャネルＣｈ１〜３を通過した前方散乱光Ｌ２の検出信号は、増幅器Ａｍ２にて増幅される。ハイパスフィルタにて検出が行われる場合、上述の低周波ノイズが除去されるため、低周波ノイズがほとんど拾われずに、前方散乱光Ｌ２の小さな信号が増幅され、検出精度がさらに高まる。
なお、本技術に係る微小粒子分析装置の動作を、上述の制御部、及び記録媒体（不揮発性メモリ（ＵＳＢメモリ等）、ＨＤＤ、ＣＤ等）等を備えるハードウェア資源にプログラムとして格納し、制御部によって実現させることも可能である。
本技術は以下のような構成をとることもできる。
（１）分析対象となる微小粒子から発生する前方散乱光を検出する光検出部を備え、該光検出部は、該光検出部に入射された光中に含まれる低周波ノイズを除去するハイパスフィルタを有する回路を備え、前記前方散乱光の所定周波数に応じて、前記ハイパスフィルタに切り替わる、微小粒子分析装置。
（２）前記光検出部は、前記所定周波数が２００ｋＨｚ以上のときに、前記ハイパスフィルタに切り替わる上記（１）に記載の微小粒子分析装置。
（３）前記ハイパスフィルタは、前記微小粒子と前記光検出部との間に配置される０次光除去部を回避して光検出部に入射される漏れ光に含まれる低周波ノイズを除去する上記（１）又は（２）に記載の微小粒子分析装置。
（４）前記ハイパスフィルタは、２ｋＨｚ未満の周波数のノイズを除去する上記（１）〜（３）の何れか１つに記載の微小粒子分析装置。
（５）前記回路は、入力側から出力側へ直通のチャネルと、前記ハイパスフィルタを有するチャネルと、を備え、前記直通のチャネルと前記ハイパスフィルタを有するチャネルとは、並列に接続されている上記（１）〜（５）の何れか１つに記載の微小粒子分析装置。
（６）前記回路は、前記直通のチャネル及び前記ハイパスフィルタを有するチャネルのうちの何れかのチャネルに切り替えるスイッチ素子を備える上記（５）に記載の微小粒子分析装置。
（７）前記回路は、前記前方散乱光の検出信号を増幅させる増幅器を備える上記（１）〜（６）の何れか１つに記載の微小粒子分析装置。
（８）分析対象となる微小粒子から発生する前方散乱光の所定周波数に応じて、ハイパスフィルタを有する回路にて、光検出部に入射された光中に含まれる低周波ノイズを除去し、前記微小粒子を分析する微小粒子分析方法。
（１）分析対象となる微小粒子から発生する前方散乱光を検出する光検出部を備え、該光検出部は、該光検出部に入射された光中に含まれる低周波ノイズを除去するハイパスフィルタを有する回路を備え、前記前方散乱光の所定周波数に応じて、前記ハイパスフィルタに切り替わる、微小粒子分析装置。
（２）前記光検出部は、前記所定周波数が２００ｋＨｚ以上のときに、前記ハイパスフィルタに切り替わる上記（１）に記載の微小粒子分析装置。
（３）前記ハイパスフィルタは、前記微小粒子と前記光検出部との間に配置される０次光除去部を回避して光検出部に入射される漏れ光に含まれる低周波ノイズを除去する上記（１）又は（２）に記載の微小粒子分析装置。
（４）前記ハイパスフィルタは、２ｋＨｚ未満の周波数のノイズを除去する上記（１）〜（３）の何れか１つに記載の微小粒子分析装置。
（５）前記回路は、入力側から出力側へ直通のチャネルと、前記ハイパスフィルタを有するチャネルと、を備え、前記直通のチャネルと前記ハイパスフィルタを有するチャネルとは、並列に接続されている上記（１）〜（５）の何れか１つに記載の微小粒子分析装置。
（６）前記回路は、前記直通のチャネル及び前記ハイパスフィルタを有するチャネルのうちの何れかのチャネルに切り替えるスイッチ素子を備える上記（５）に記載の微小粒子分析装置。
（７）前記回路は、前記前方散乱光の検出信号を増幅させる増幅器を備える上記（１）〜（６）の何れか１つに記載の微小粒子分析装置。
（８）分析対象となる微小粒子から発生する前方散乱光の所定周波数に応じて、ハイパスフィルタを有する回路にて、光検出部に入射された光中に含まれる低周波ノイズを除去し、前記微小粒子を分析する微小粒子分析方法。
以下の実施例により、本技術の効果について説明する。
本実施例は、上述の図１に表されるような前方散乱光検出系を備えたフローサイトメータ（微小粒子分析装置）を用いて、本技術の効果確認実験を行ったものである。
また、このフローサイトメータにおける前方散乱光用検出部としては、低周波ノイズを除去するハイパスフィルタを有する回路が設けられたフォトダイオードを用いた。
本実施例は、上述の図１に表されるような前方散乱光検出系を備えたフローサイトメータ（微小粒子分析装置）を用いて、本技術の効果確認実験を行ったものである。
また、このフローサイトメータにおける前方散乱光用検出部としては、低周波ノイズを除去するハイパスフィルタを有する回路が設けられたフォトダイオードを用いた。
フォトダイオードに備えられているハイパスフィルタを有する回路としては、上述の図３に表されるような回路を用いた。
本実施例で用いた当該回路は、図３において、抵抗器Ｒ１及びＲ２に相当する抵抗器の抵抗値をそれぞれ２．２ｋΩ及び４．７ｋΩとし、コンデンサＣ１及びＣ２に相当するコンデンサの容量値をともに０．１μＦとしたものである。
また、当該回路のハイパスフィルタの遮断周波数ｆ（−３ｄＢでの周波数）は１．２３ｋＨｚであり、２００Ｈｚにおける減衰率は−１９ｄＢであった。
本実施例で用いた当該回路は、図３において、抵抗器Ｒ１及びＲ２に相当する抵抗器の抵抗値をそれぞれ２．２ｋΩ及び４．７ｋΩとし、コンデンサＣ１及びＣ２に相当するコンデンサの容量値をともに０．１μＦとしたものである。
また、当該回路のハイパスフィルタの遮断周波数ｆ（−３ｄＢでの周波数）は１．２３ｋＨｚであり、２００Ｈｚにおける減衰率は−１９ｄＢであった。
光源には、６００ｎｍの光を出射するＬＥＤとパルスジェネレータを用い、マージンを考慮に入れ３．０μｍの粒子径が散乱するときに生じる光波形（４μ秒幅の半波整流された１２５ｋＨｚの正弦波）を作り出し、フォトダイオードに入射した。
マイクロビーズから発生した前方散乱光の検出は、ハイパスフィルタを有さない直通の第１チャネル（Ｃｈ１）と、ハイパスフィルタを有する第２チャネル（Ｃｈ２）とで行った（図３参照）。これらの実証結果を図５に示した。
図５に示すように、第１チャネルでの検出は、ノイズが大きいことが確認された（図５Ａ参照）。これに対して、ハイパスフィルタ（第２チャネル）での検出は、ノイズが大幅に低減されたことが確認された（図５Ｂ参照）。
図５に示すように、第１チャネルでの検出は、ノイズが大きいことが確認された（図５Ａ参照）。これに対して、ハイパスフィルタ（第２チャネル）での検出は、ノイズが大幅に低減されたことが確認された（図５Ｂ参照）。
また、第１チャネル及びハイパスフィルタ（第２チャネル）とで検出された前方散乱光の波形をそれぞれ図６に示した。図６Ａは、第１チャネル及びハイパスフィルタ（第２チャネル）で検出された前方散乱光の波形を併せて示したものである。また、図６Ｂは、ハイパスフィルタ（第２チャネル）で検出された前方散乱光の波形を示したものであり、図６Ｃは、第１チャネルで検出された前方散乱光の波形を示したものである。
図６Ａに示すように、ハイパスフィルタを有さない第１チャネルによる波形（図６Ｃ「Ｄｅｆａｏｕｌｔ」）と、ハイパスフィルタを有する第２チャネルによる波形（図６Ｂ「ＨＰＦ」）とが一致し、両波形に歪がないことが確認された。
図６Ａに示すように、ハイパスフィルタを有さない第１チャネルによる波形（図６Ｃ「Ｄｅｆａｏｕｌｔ」）と、ハイパスフィルタを有する第２チャネルによる波形（図６Ｂ「ＨＰＦ」）とが一致し、両波形に歪がないことが確認された。
以上から、３．０μｍの微小粒子に対して、ハイパスフィルタによって、検出すべき前方散乱光の検出波形に影響を与えずに、低周波ノイズを除去することができたことが確認された。
よって、本技術の微小粒子分析装置によれば、微小粒子の径が小さく、前方散乱光の信号出力が小さい場合でも、ＳＮ比を向上させ、前方散乱光についての検出精度（分析精度）を高めることができる。
よって、本技術の微小粒子分析装置によれば、微小粒子の径が小さく、前方散乱光の信号出力が小さい場合でも、ＳＮ比を向上させ、前方散乱光についての検出精度（分析精度）を高めることができる。
１ 微小粒子分析装置
２ マイクロチップ
２ａ 流路
３ 光源
４ ＦＳ検出部
５ 集光レンズ
６ ０次光除去部
Ｌ１ 励起光
Ｌ２ 前方散乱光
Ｌ３ 漏れ光
Ｐ 微小粒子
４０ ハイパスフィルタを有する回路
４１ ハイパスフィルタ
Ｒ１〜Ｒ４ 抵抗器
Ｃ１〜Ｃ４ コンデンサ
Ｓｗ１，Ｓｗ２ スイッチ素子
Ａｍ１，Ａｍ２ 増幅器
２ マイクロチップ
２ａ 流路
３ 光源
４ ＦＳ検出部
５ 集光レンズ
６ ０次光除去部
Ｌ１ 励起光
Ｌ２ 前方散乱光
Ｌ３ 漏れ光
Ｐ 微小粒子
４０ ハイパスフィルタを有する回路
４１ ハイパスフィルタ
Ｒ１〜Ｒ４ 抵抗器
Ｃ１〜Ｃ４ コンデンサ
Ｓｗ１，Ｓｗ２ スイッチ素子
Ａｍ１，Ａｍ２ 増幅器
Claims (8)
- 分析対象となる微小粒子から発生する前方散乱光を検出する光検出部を備え、
該光検出部は、該光検出部に入射された光中に含まれる低周波ノイズを除去するハイパスフィルタを有する回路を備え、前記前方散乱光の所定周波数に応じて、前記ハイパスフィルタに切り替わる、微小粒子分析装置。 - 前記光検出部は、前記所定周波数が２００ｋＨｚ以上のときに、前記ハイパスフィルタに切り替わる請求項１記載の微小粒子分析装置。
- 前記ハイパスフィルタは、前記微小粒子と前記光検出部との間に配置される０次光除去部を回避して光検出部に入射される漏れ光に含まれる低周波ノイズを除去する請求項２記載の微小粒子分析装置。
- 前記ハイパスフィルタは、２ｋＨｚ未満の周波数のノイズを除去する請求項３記載の微小粒子分析装置。
- 前記回路は、入力側から出力側へ直通のチャネルと、前記ハイパスフィルタを有するチャネルと、を備え、
前記直通のチャネルと、前記ハイパスフィルタを有するチャネルとは、並列に接続されている請求項４記載の微小粒子分析装置。 - 前記回路は、前記直通のチャネル及び前記ハイパスフィルタを有するチャネルのうちの何れかのチャネルに切り替えるスイッチ素子を備える請求項５記載の微小粒子分析装置。
- 前記回路は、前記前方散乱光の検出信号を増幅させる増幅器を備える請求項６記載の微小粒子分析装置。
- 分析対象となる微小粒子から発生する前方散乱光の所定周波数に応じて、ハイパスフィルタを有する回路にて、光検出部に入射された光中に含まれる低周波ノイズを除去し、前記微小粒子を分析する微小粒子分析方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012208319A JP2014062822A (ja) | 2012-09-21 | 2012-09-21 | 微小粒子分析装置及び微小粒子分析方法 |
| CN201310415518.7A CN103674896B (zh) | 2012-09-21 | 2013-09-12 | 微粒分析设备和微粒分析方法 |
| US14/026,023 US9212984B2 (en) | 2012-09-21 | 2013-09-13 | Microparticle analysis apparatus and microparticle analysis method |
| US14/947,089 US9891159B2 (en) | 2012-09-21 | 2015-11-20 | Microparticle analysis apparatus to improve analytical precision based on detection of forward-scattered light |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012208319A JP2014062822A (ja) | 2012-09-21 | 2012-09-21 | 微小粒子分析装置及び微小粒子分析方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2014062822A true JP2014062822A (ja) | 2014-04-10 |
Family
ID=50313106
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2012208319A Pending JP2014062822A (ja) | 2012-09-21 | 2012-09-21 | 微小粒子分析装置及び微小粒子分析方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US9212984B2 (ja) |
| JP (1) | JP2014062822A (ja) |
| CN (1) | CN103674896B (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016105043A (ja) * | 2014-12-01 | 2016-06-09 | 三菱電機株式会社 | 浮遊粒子検出装置 |
| JP2017146240A (ja) * | 2016-02-18 | 2017-08-24 | アズビル株式会社 | 粒子検出システム及び粒子の検出方法 |
| JP2020519905A (ja) * | 2017-05-12 | 2020-07-02 | トルンプ フォトニック コンポーネンツ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 自己混合干渉粒子検出中の偽陽性信号を抑制する方法 |
| WO2021065140A1 (ja) * | 2019-09-30 | 2021-04-08 | ソニー株式会社 | 生体粒子分析装置及び微小粒子分析装置 |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104204766B (zh) | 2012-03-30 | 2016-08-31 | 索尼公司 | 微芯片型光学测量装置及其光学位置调整方法 |
| JP5994337B2 (ja) | 2012-03-30 | 2016-09-21 | ソニー株式会社 | 微小粒子分取装置及びディレイタイム決定方法 |
| JP5601424B2 (ja) | 2012-03-30 | 2014-10-08 | ソニー株式会社 | 微小粒子分取装置及び該装置における流体ストリーム最適化方法 |
| JP5924077B2 (ja) | 2012-03-30 | 2016-05-25 | ソニー株式会社 | 微小粒子分取装置及び微小粒子分取装置における軌道方向判定方法 |
| JP6065527B2 (ja) | 2012-11-08 | 2017-01-25 | ソニー株式会社 | 微小粒子分取装置及び微小粒子分取方法 |
| US9638622B2 (en) * | 2012-12-21 | 2017-05-02 | Sony Corporation | Particle detection apparatus and particle detection method |
| CN104169708B (zh) | 2013-01-28 | 2016-08-24 | 索尼公司 | 微粒分选装置和微粒分选方法 |
| JP6299609B2 (ja) | 2013-02-08 | 2018-03-28 | ソニー株式会社 | 微小粒子分析装置及び微小粒子分析システム |
| US10309891B2 (en) | 2013-10-16 | 2019-06-04 | Sony Corporation | Particle sorting apparatus, particle sorting method, and program |
| JP6136843B2 (ja) | 2013-10-17 | 2017-05-31 | ソニー株式会社 | 粒子分取装置、粒子分取方法及びプログラム |
| US9874518B2 (en) * | 2014-04-22 | 2018-01-23 | Sharp Kabushiki Kaisha | Optical sensor system, optical gas sensor system, particulate sensor system, light emitting apparatus, and image printing apparatus |
| CN106596498B (zh) * | 2017-01-19 | 2018-09-04 | 大连理工大学 | 一种空气微生物快速检测装置 |
| US20180249696A1 (en) * | 2017-03-02 | 2018-09-06 | Woodstream Corporation | Remote monitoring of live catch rodent traps |
| KR102625659B1 (ko) * | 2019-02-15 | 2024-01-15 | 엘지전자 주식회사 | 다중 송신 코일을 이용한 다중 충전 조건에서 수신 코일 및 이물질 감지 장치 |
| CN111638594A (zh) * | 2020-05-27 | 2020-09-08 | 南方科技大学 | 一种光学系统 |
Family Cites Families (37)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4630300A (en) * | 1983-10-05 | 1986-12-16 | United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Front-end processor for narrowband transmission |
| US4801205A (en) * | 1984-06-30 | 1989-01-31 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Particle size measuring apparatus |
| US5099504A (en) * | 1987-03-31 | 1992-03-24 | Adaptive Technologies, Inc. | Thickness/density mesuring apparatus |
| EP0359681B1 (en) * | 1988-09-15 | 1995-11-08 | The Board Of Trustees Of The University Of Arkansas | Characterization of particles by modulated dynamic light scattering |
| US5223947A (en) * | 1990-11-29 | 1993-06-29 | Teac Corporation | Noise reduction system for a video recorder |
| US5365787A (en) * | 1991-10-02 | 1994-11-22 | Monitoring Technology Corp. | Noninvasive method and apparatus for determining resonance information for rotating machinery components and for anticipating component failure from changes therein |
| US5296910A (en) * | 1992-10-05 | 1994-03-22 | University Of Akransas | Method and apparatus for particle analysis |
| JP3231134B2 (ja) * | 1993-05-11 | 2001-11-19 | 住友化学工業株式会社 | 微粒子計測方法およびそのための装置 |
| EP0698211B1 (en) * | 1993-05-14 | 2003-04-02 | Coulter International Corporation | Reticulocyte analyzing method and apparatus utilizing light scatter techniques |
| US5561515A (en) * | 1994-10-07 | 1996-10-01 | Tsi Incorporated | Apparatus for measuring particle sizes and velocities |
| AUPN968996A0 (en) * | 1996-05-06 | 1996-05-30 | Vision Products Pty Ltd | Filter integrity monitoring system |
| DE69926983T2 (de) * | 1999-01-21 | 2006-06-29 | European Space Agency | Verfahren und Vorrichtung zur dynamischen Lichtstreuung |
| US7126687B2 (en) * | 1999-08-09 | 2006-10-24 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Method and instrumentation for determining absorption and morphology of individual airborne particles |
| US6295508B1 (en) * | 1999-09-01 | 2001-09-25 | Perkinelmer Instruments, Inc. | Automatic pole-zero adjustment circuit for an ionizing radiation spectroscopy system and method |
| EP1245944B1 (en) * | 2001-03-29 | 2007-02-14 | Sysmex Corporation | Flow cytometer |
| US6743634B2 (en) * | 2002-08-23 | 2004-06-01 | Coulter International Corp. | Method and apparatus for differentiating blood cells using back-scatter |
| US7611849B2 (en) * | 2003-05-27 | 2009-11-03 | Point Care Technologies | Enhanced cellular assay method for use in flow cytometry or similar instruments using optically resonant particles |
| US20140226158A1 (en) * | 2004-03-06 | 2014-08-14 | Michael Trainer | Methods and apparatus for determining particle characteristics |
| US7486879B2 (en) * | 2004-05-11 | 2009-02-03 | Fujinon Corporation | Image blur correcting device |
| JP4871868B2 (ja) * | 2004-07-30 | 2012-02-08 | バイオヴィジラント システムズ インコーポレイテッド | 病原体および微粒子検出システム及び検出方法 |
| JP2006157866A (ja) * | 2004-10-27 | 2006-06-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 複素フィルタ回路および受信回路 |
| KR101283071B1 (ko) * | 2005-07-15 | 2013-07-05 | 바이오비질런트 시스템즈 인코포레이티드 | 병원체 및 입자 검출기 시스템 및 방법 |
| JP4817442B2 (ja) * | 2006-07-31 | 2011-11-16 | シスメックス株式会社 | 粒子分析装置用光学系、及びそれを用いた粒子分析装置 |
| US7414708B2 (en) * | 2006-08-01 | 2008-08-19 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Interferometric Rayleigh scattering measurement system |
| JP4353970B2 (ja) * | 2006-08-08 | 2009-10-28 | 日立オムロンターミナルソリューションズ株式会社 | 異物検出装置 |
| CN101153868B (zh) * | 2006-09-30 | 2012-05-30 | 深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司 | 流式细胞分析仪 |
| EP2160592A1 (en) * | 2007-06-21 | 2010-03-10 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Microelectronic sensor device with light source and light detector |
| US8445217B2 (en) * | 2007-09-20 | 2013-05-21 | Vanderbilt University | Free solution measurement of molecular interactions by backscattering interferometry |
| WO2009151610A2 (en) * | 2008-06-12 | 2009-12-17 | East Carolina University | Flow cytometer apparatus for three dimensional diffraction imaging and related methods |
| US8384038B2 (en) * | 2009-06-24 | 2013-02-26 | General Electric Company | Readout electronics for photon counting and energy discriminating detectors |
| US8274656B2 (en) * | 2010-06-30 | 2012-09-25 | Luminex Corporation | Apparatus, system, and method for increasing measurement accuracy in a particle imaging device |
| KR20120007790A (ko) * | 2010-07-15 | 2012-01-25 | 엘지이노텍 주식회사 | 안테나 임피던스 매칭용 송수신 신호 검출 시스템 |
| JP2012026754A (ja) * | 2010-07-20 | 2012-02-09 | Sony Corp | 微小粒子測定装置及び光照射装置 |
| JP2012026837A (ja) | 2010-07-22 | 2012-02-09 | Sony Corp | 微小粒子測定装置 |
| JP2012047464A (ja) | 2010-08-24 | 2012-03-08 | Sony Corp | 微小粒子測定装置及び光軸補正方法 |
| KR20120074558A (ko) * | 2010-12-28 | 2012-07-06 | 삼성전자주식회사 | 미세입자 검출장치 |
| EP2713878B1 (en) * | 2011-05-26 | 2021-07-07 | The General Hospital Corporation | Optical thromboelastography system and method for evaluation of blood coagulation metrics |
-
2012
- 2012-09-21 JP JP2012208319A patent/JP2014062822A/ja active Pending
-
2013
- 2013-09-12 CN CN201310415518.7A patent/CN103674896B/zh active Active
- 2013-09-13 US US14/026,023 patent/US9212984B2/en active Active
-
2015
- 2015-11-20 US US14/947,089 patent/US9891159B2/en active Active
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016105043A (ja) * | 2014-12-01 | 2016-06-09 | 三菱電機株式会社 | 浮遊粒子検出装置 |
| JP2017146240A (ja) * | 2016-02-18 | 2017-08-24 | アズビル株式会社 | 粒子検出システム及び粒子の検出方法 |
| JP2020519905A (ja) * | 2017-05-12 | 2020-07-02 | トルンプ フォトニック コンポーネンツ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 自己混合干渉粒子検出中の偽陽性信号を抑制する方法 |
| WO2021065140A1 (ja) * | 2019-09-30 | 2021-04-08 | ソニー株式会社 | 生体粒子分析装置及び微小粒子分析装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US9212984B2 (en) | 2015-12-15 |
| CN103674896A (zh) | 2014-03-26 |
| US20140087453A1 (en) | 2014-03-27 |
| CN103674896B (zh) | 2017-09-01 |
| US20160084749A1 (en) | 2016-03-24 |
| US9891159B2 (en) | 2018-02-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2014062822A (ja) | 微小粒子分析装置及び微小粒子分析方法 | |
| JP5381741B2 (ja) | 光学的測定装置及び光学的測定方法 | |
| US7835000B2 (en) | System and method for measuring particles in a sample stream of a flow cytometer or the like | |
| JP5533055B2 (ja) | 光学的測定装置及び光学的測定方法 | |
| EP2997348A1 (en) | Scanning image flow cytometer | |
| JP2011163787A (ja) | 微小粒子分析装置及び微小粒子分析方法 | |
| US8941081B2 (en) | Microparticle measurement apparatus and microparticle analysis method | |
| CN105393104B (zh) | 粒子分析装置和粒子分析方法 | |
| JP2012510627A (ja) | シース流体を伴わないフローサイトメトリー方法及び装置 | |
| JP6274104B2 (ja) | 微小粒子測定装置におけるラミナーフローモニタリング方法と微小粒子分析方法及び微小粒子測定装置 | |
| US10324020B2 (en) | Fluidic optical cartridge | |
| JP2012026837A (ja) | 微小粒子測定装置 | |
| JP2012026754A (ja) | 微小粒子測定装置及び光照射装置 | |
| CN116897281A (zh) | 包括光收集增强器的流式细胞仪及其使用方法 | |
| US20170248515A1 (en) | Flow Cell Cuvettes Having a Narrowing Region, and Flow Cytometer Systems Comprising the Same | |
| JP2013195208A (ja) | 微小粒子測定装置 | |
| Watts et al. | Scattering detection using a photonic‐microfluidic integrated device with on‐chip collection capabilities | |
| JP6536034B2 (ja) | 粒子検出装置及び粒子検出方法 | |
| JP6249049B2 (ja) | 微小粒子測定装置 | |
| CN104792735B (zh) | 一种利用表面等离激元散射成像检测病毒的方法和装置 | |
| WO2023233562A1 (ja) | 微粒子計測センサ | |
| JP2017142141A (ja) | 粒子検出センサ、移動体搭載用気体モニタ、及び、粒子検出方法 | |
| WO2020179237A1 (ja) | 微小粒子測定装置、微小粒子分取装置、微小粒子測定システム及び微小粒子分取システム | |
| JP6863377B2 (ja) | 微小粒子測定装置及び微小粒子測定装置の洗浄方法 | |
| Ohkubo et al. | Detection of fluorescence from a mixed specimen consisting of micro particles attached to different fluorescent substances using a light waveguide incorporated optical TAS |