JP2016519758A5

JP2016519758A5 -

Info

Publication number: JP2016519758A5
Application number: JP2016502584A
Authority: JP
Filing date: 2014-03-17
Publication date: 2018-06-28
Anticipated expiration: 2034-03-17

Description

一態様では、本発明の実施形態は、粘度及び幾何学的流体焦点調節（hydrofocusing）を組み合わせるように構成される粒子分析システムを用いる、粒子撮像方法を包含する。粒子は、血液サンプルの第１及び第２サンプル流体内に含まれ得る。例示の方法は、粒子分析器のフローセルの流路に沿ってシース液を流す工程を含んでよく、このシース液は、血液サンプルの粘度とは異なる粘度を有してよい。いくつかの場合では、シース液は、サンプル流体粘度と粘度差分異なるシース液粘度を有し、この粘度差は、所定の粘度差範囲内の値を有する。また、方法は、サンプル流体注入管からフローセル内の流れるシース液中に第１サンプル流体を注入し、注入管に近接して第１厚さを有するサンプル流体流を提供する工程も含んでよい。フローセルの流路は、サンプル流体流の厚さが、初期厚さから画像取込部位に近接する第２厚さまで減少するように、流路サイズが減少してよい。方法は更に、フローセルの画像取込部位において第１サンプル流体の第１の複数の粒子を撮像する工程と、流れるシース液中への第１サンプル流体の注入を終了し、流れるシース液中に第２サンプル流体を注入することによってサンプル流体過渡物を引き起こす工程と、を含んでよい。その上、方法は、フローセルの画像取込部位において第２サンプル流体の第２の複数の粒子を撮像する工程を含んでよい。第２の複数の粒子の撮像は、サンプル流体過渡物の実質的に後、かつ、第１の複数の粒子の撮像の４秒以内に行われてよい。いくつかの場合では、流路サイズの減少は、近位厚さを有する近位流路部、及び、近位厚さ未満の遠位厚さを有する遠位流路部によって画定される。サンプル流体注入管の下流端は、近位流路部より遠位に位置してよい。シース液と血液サンプルとの間の粘度差を、流路サイズの減少と組み合わせると、シース液中の粘性剤が第１及び第２サンプル流体中の細胞の生存率を保持し、細胞がサンプル流体流から流れるシース液中に広がるとき、細胞の構造及び内容物を無傷のままにしながらも、画像取込部位において第１及び第２サンプル流体を流体的に焦点調節するのに有効であり得る。

いくつかの方法では、注入管は、注入管の流路断面積対フローセルの流路断面積の比、注入管の流路断面積対フローセルの外径の比、又は、注入管の流路断面積対サンプル流の流路断面積の比に基づく内部容積を含んでよい。いくつかの場合では、流路サイズの減少は、サンプル流体流を第１及び第２厚さに二分する横断面に対して概ね対称である、流路に沿って半径方向内向きに角度付いた流路の対向壁によって画定されてよい。いくつかの場合では、流路サイズの減少における対称性は、血液サンプル中の赤血球撮像方向の誤整列を約２０％未満に制限するのに有効である。いくつかの場合では、血液サンプルは球状粒子を含み、サンプル流体とシース液との間の粘度差は、球状粒子の細胞内オルガネラを、フローセルの画像取込部位における焦点面内に整列させるのに有効である。いくつかの場合では、サンプル流体注入管の遠位部は、画像取込部位から軸方向分離距離において配置され、この軸方向分離距離は、約１６ｍｍ〜約２６ｍｍの範囲内の値を有する。いくつかの場合では、注入管は、約３０μＬ未満の内部容積を有する。

いくつかの方法では、シース液の流速のサンプル流体の流速に対する比は約７０である。いくつかの場合では、シース液の流速のサンプル流体の流速に対する比は約２００である。いくつかの場合では、シース液は約３５μＬ／ｓの流速を有し、サンプル流体は約０．５μＬ／ｓの流速を有する。いくつかの場合では、サンプル流体は、画像取込部位において約２０〜２００ｍｍ／秒の速度を有する。いくつかの場合では、シース液速度及び流体サンプル速度は、注入管の管出口付近の流路位置において異なっていてよく、シース液速度及び流体サンプル速度は、画像取込部位において同じであってよい。いくつかの場合では、サンプル流体流の第１厚さは、例えばサンプル流体が注入管を出る場所において、約１５０μｍである。いくつかの場合では、サンプル流体流の第２厚さは、例えばサンプル流体流が画像取込部位を通って流れる場所において、約２μｍ〜約１０μｍの範囲内である。いくつかの場合では、サンプル流体流の第２厚さは、約２μｍ〜約４μｍの範囲内である。いくつかの場合では、サンプル流体流の第１厚さ対サンプル流体流の第２厚さの比は、約２０：１〜約７０：１の範囲内の値を有する。いくつかの場合では、サンプル流体流の第１厚さ対サンプル流体流の第２厚さの比は、約５：１〜約２００：１の範囲内の値を有する。いくつかの場合では、近位流路部の近位厚さ対遠位流路部の遠位厚さの比は、１０：１、１５：１、２０：１、２５：１、３０：１、３５：１、４０：１、４５：１、５０：１、５５：１、６０：１、６５：１、７０：１、７５：１、８０：１、８５：１、９０：１、９５：１、１００：１、１０５：１、１１０：１、１１５：１、１２５：１、１３０：１、１４０：１、１５０：１、１６０：１、１７０：１、１８０：１、１９０：１、及び２００：１からなる群から選択される幾何学的薄化値を有する。いくつかの場合では、フローセルは、最小圧縮比である約５０：１、及び最大圧縮比である約１２５：１を有する。

別の態様では、本発明の実施形態は、血液サンプル中の粒子を撮像するために粘度及び幾何学的流体焦点調節の組み合わせを実施する、粒子分析システムを包含する。粒子は、第１及び第２サンプル流体内に含まれ得る。例示のシステムは、シース液の流れを送るように構成される、流路を有するフローセルを備えてよい。シース液は、血液サンプルの粘度とは異なる粘度を有してよい。いくつかの場合では、シース液粘度は血液サンプル粘度を超える。いくつかの場合では、シース液は、サンプル流体粘度と粘度差分異なるシース液粘度を有し、この粘度差は、所定の粘度差範囲内の値を有する。また、システムは、流路と流体連通するサンプル流体注入システムも備えてよい。サンプル流体注入システムは、フローセル内の流れるシース液中にサンプル流体を注入し、注入管に近接して第１厚さを有するサンプル流体流を提供するように構成され得る。フローセルの流路は、サンプル流体流の厚さが、初期厚さから画像取込部位に近接する第２厚さまで減少するように、流路サイズが減少してよい。更に、システムは、第１サンプル流体の第１の複数の粒子をフローセルの画像取込部位において撮像するために、画像取込部位と整列する画像取込装置を備えてよい。その上、システムは、サンプル流体注入システム及び画像取込装置と連結するプロセッサを備えてよい。プロセッサは、サンプル流体過渡物が引き起こされるように、流れるシース液中への第１サンプル流体の注入を終了して流れるシース液中に第２サンプル流体を注入し、フローセルの画像取込部位における第２サンプル流体の第２の複数の粒子を、サンプル流体過渡物の後、かつ、第１の複数の粒子の撮像の４秒以内に撮像するように構成されてよい。例示のシステムでは、シース液と血液サンプルとの間の粘度差を、流路サイズの減少と組み合わせると、シース液中の粘性剤が第１及び第２サンプル流体中の細胞の生存率を保持し、細胞がサンプル流体流から流れるシース液中に広がるとき、細胞の構造及び内容物を無傷のままにしながらも、フローセルの画像取込部位において第１及び第２サンプル流体を流体的に焦点調節するのに有効である。

いくつかのシステムでは、注入管は、注入管の流路断面積対フローセルの流路断面積の比、注入管の流路断面積対フローセルの外径の比、又は、注入管の流路断面積対サンプル流の流路断面積の比を基にした内部容積を含む。いくつかの場合では、流路サイズの減少は、サンプル流体流を第１及び第２厚さに二分する横断面に対して概ね対称である、流路に沿って半径方向内向きに角度付いた流路の対向壁によって画定される。いくつかの場合では、流路サイズの減少における対称性は、血液サンプル中の赤血球撮像方向の誤整列を約２０％未満に制限するのに有効である。いくつかの場合では、サンプル流体注入管の遠位部は、画像取込部位から軸方向分離距離において配置され、この軸方向分離距離は、約１６ｍｍ〜約２６ｍｍの範囲内の値を有する。いくつかの場合では、注入管は、第１流路断面積を有する近位部と、第２流路断面積を有する遠位部と、を含み、近位部の流路断面積は、遠位部の流路断面積の１．５倍を超える。いくつかの場合では、サンプル流体は、約１〜４秒の範囲内であるフローセルの通過時間を有する。いくつかの場合では、サンプル流体は、約２〜４秒の範囲内であるフローセルの通過時間を有する。いくつかの場合では、フローセルは、シース液源から、撮像部位での流路に沿ったシース液の第２の流れ方向に直角である第１の流れ方向の流路内へ、シース液を受け取るように構成される。いくつかの場合では、フローセルは、画像取込装置に対する自動焦点標的を備える。

上記したもの及び本発明の実施形態の多くの他の特徴及び付随する利点は、下記の実施形態への参照により、付随の図と共に考慮されると、明らかとなりより理解されるだろう。
本発明は、例えば、以下を提供する。
（項目１）
粘度及び幾何学的流体焦点調節を組み合わせるように構成される粒子分析システムを使用して粒子を撮像する方法であって、前記粒子が血液サンプル内に含まれ、
前記粒子分析器のフローセルの流路に沿ってシース液を注入する工程であって、前記シース液が、前記血液サンプルの粘度とは異なる粘度を有する工程と、
前記血液サンプルをサンプル流体注入管からある流速で前記フローセル内を流れる前記シース液中に注入し、前記注入管に隣接して第１厚さを有するサンプル流体流をもたらす工程であって、前記フローセルの流路が、前記サンプル流体流の厚さが前記初期厚さから画像取込部位に近接する第２厚さまで減少するように、流路サイズが減少する、工程と、
前記フローセルの画像取込部位において前記サンプルの第１の複数の粒子を撮像する工程と、を含み、
前記流路サイズの減少が、近位厚さを有する近位流路部、及び、前記近位厚さ未満の遠位厚さを有する遠位流路部によって画定され、
前記サンプル流体注入管の下流端が、前記近位流路部より遠位に位置し、
前記シースと血液サンプルとの間の粘度差を、前記流路サイズ及び前記サンプルの流速の減少と組み合わせると、細胞が前記サンプル流体注入管から前記画像取込部位まで進むとき、前記シース液中の粘性剤が前記細胞の生存率を保持し、前記細胞が前記サンプル流体流から前記流れるシース液中に広がるとき、前記細胞の構造及び内容物を無傷のままにしながらも、前記サンプル中の細胞を前記サンプル流体注入管から前記画像取込部位まで４秒以下で進めるのに有効な、方法。
（項目２）
前記注入管が、前記注入管の流路断面積対前記フローセルの流路断面積の比、前記注入管の流路断面積対前記フローセルの外径の比、又は、前記注入管の流路断面積対前記サンプル流の流路断面積の比に基づく内部容積を含む、項目１に記載の方法。
（項目３）
前記シース液がシース液流速で前記流路に沿って注入され、前記シース液の流速及び前記フローセルの流路断面積がシース液速度に対応し、前記サンプルの流速及び前記注入管の出口の流路断面積がサンプル速度に対応し、前記シース液速度と前記サンプル速度との間に速度差がある、項目２に記載の方法。
（項目４）
前記粘度差及び速度差、並びに、前記流路サイズの減少が、前記画像取込部位における前記サンプル中の細胞の流体焦点調節に有効である、項目３に記載の方法。
（項目５）
前記流路サイズの減少が、前記サンプル流体流を第１厚さ及び第２厚さに二分する横断面に対して概ね対称である、前記流路に沿って半径方向内向きに角度付いた流路の対向壁によって画定される、項目１に記載の方法。
（項目６）
前記流路サイズの減少における対称性が、前記血液サンプル中の赤血球撮像方向の誤整列を約２０％未満に制限するのに有効である、項目１に記載の方法。
（項目７）
前記血液サンプルが球状粒子を含み、前記サンプル流体と前記シース液との間の粘度差が、球状粒子の細胞内オルガネラを、前記フローセルの前記画像取込部位における焦点面内に整列させるのに有効である、項目１に記載の方法。
（項目８）
前記注入管が、第１流路断面積を有する近位部と、第２流路断面積を有する遠位部と、を含み、前記近位部の流路断面積が前記遠位部の流路断面積の１．５倍を超える、項目１に記載の方法。
（項目９）
シース液の流速のサンプル流体の流速に対する比が約２００である、項目１に記載の方法。
（項目１０）
前記シース液が約３５μＬ／ｓの流速を有し、前記サンプル流体が約０．５μＬ／ｓの流速を有する、項目１に記載の方法。
（項目１１）
前記サンプル流体が、前記画像取込部位において約２０〜２００ｍｍ／秒の速度を有する、項目１に記載の方法。
（項目１２）
前記サンプル流体流の第２厚さが、約２μｍ〜約１０μｍの範囲内である、項目１に記載の方法。
（項目１３）
前記サンプル流体流の第２厚さが、約２μｍ〜約４μｍの範囲内である、項目１に記載の方法。
（項目１４）
前記サンプル流体流の第１厚さ対前記サンプル流体流の第２厚さの比が、約２０：１〜約７０：１の範囲内の値を有する、項目１に記載の方法。
（項目１５）
前記近位流路部の近位厚さ対前記遠位流路部の遠位厚さの比が、１０：１、１５：１、２０：１、２５：１、３０：１、３５：１、４０：１、４５：１、５０：１、５５：１、６０：１、６５：１、７０：１、７５：１、８０：１、８５：１、９０：１、９５：１、１００：１、１０５：１、１１０：１、１１５：１、１２５：１、１３０：１、１４０：１、１５０：１、１６０：１、１７０：１、１８０：１、１９０：１、及び２００：１からなる群から選択される幾何学的薄化値を有する、項目１に記載の方法。
（項目１６）
血液サンプル中の粒子の撮像のために、粘度及び幾何学的流体焦点調節を組み合わせて実行する粒子分析システムであって、
シース液の流れを送るように構成される流路を有するフローセルであって、前記シース液が前記血液サンプルの粘度と異なる粘度を有する、フローセルと、
前記流路と流体連通しており、前記サンプルを前記フローセル内の前記流れるシース液内に注入し、前記注入管に隣接して第１厚さを有するサンプル流体流をもたらすように構成される、サンプル流体注入システムであって、前記フローセルの流路が、前記サンプル流体流の厚さが前記初期厚さから画像取込部位に近接する第２厚さまで減少するように、流路サイズが減少する、サンプル流体注入システムと、
前記サンプル流体の複数の粒子を前記フローセルの前記画像取込部位において撮像するための、前記画像取込部位と整列する画像取込装置と、
前記サンプル流体注入システム及び前記画像取込装置と連結されるプロセッサであって、前記シースと血液サンプルとの間の粘度差を、前記流路サイズ及びサンプルの流速の減少と組み合わせると、細胞が前記サンプル流体注入管から前記画像取込部位まで進むとき、前記シース液中の粘性剤が前記細胞の生存率を保持し、前記細胞が前記サンプル流体流から前記流れるシース液中に広がるとき、前記細胞の構造及び内容物を無傷のままにしながらも、前記サンプル中の細胞を前記サンプル流体注入管から前記画像取込部位まで４秒以下で進めるのに有効であるように、前記サンプル流体を前記流れるシース液中に前記サンプル流速での注入を開始するように構成される、プロセッサと、を備える、システム。
（項目１７）
前記注入管が、前記注入管の流路断面積対前記フローセルの流路断面積の比、前記注入管の流路断面積対前記フローセルの外径の比、又は、前記注入管の流路断面積対前記サンプル流の流路断面積の比に基づく内部容積を含む、項目１６に記載のシステム。
（項目１８）
前記流路サイズの減少が、前記サンプル流体流を第１厚さ及び第２厚さに二分する横断面に対して概ね対称である、前記流路に沿って半径方向内向きに角度付いた流路の対向壁によって画定される、項目１６に記載の方法。
（項目１９）
前記流路サイズの減少における対称性が、前記血液サンプル中の赤血球撮像方向の誤整列を約２０％未満に制限するのに有効である、項目１６に記載のシステム。
（項目２０）
前記注入管が、第１流路断面積を有する近位部と、第２流路断面積を有する遠位部と、を含み、前記近位部の流路断面積が前記遠位部の流路断面積の１．５倍を超える、項目１６に記載のシステム。
（項目２１）
前記サンプル流体が、約１〜４秒の範囲内である前記フローセルの通過時間を有する、項目１６に記載のシステム。
（項目２２）
前記フローセルが、シース液源から、前記撮像部位での流路に沿った前記シース液の第２の流れ方向に直角である第１の流れ方向の流路内へ、前記シース液を受け取るように構成される、項目１６に記載のシステム。
（項目２３）
前記フローセルが、前記画像取込装置に対する自動焦点標的を備える、項目１６に記載のシステム。
（項目２４）
前記フローセルに対して固定位置を有する自動焦点標的を更に備える、項目１６に記載のシステム。

サンプル流体を、サンプル供給管２９の遠位端２８にある平坦な開口部を通して、ＰＩＯＡＬ流が実質的に確立されており、その結果、リボン状のサンプル流の上部及び下部（又は反対側）に安定かつ対称的なＰＩＯＡＬの層流が得られる点において、フローセル２２の内部に注入する。サンプル及びＰＩＯＡＬ流は、実質的に狭まっている流路に沿って、注入されたサンプル流体と共にＰＩＯＡＬを動かす精密定量ポンプによって供給され得る。ＰＩＯＡＬは、流路が狭まるゾーン２１において、サンプル流体を包み、圧縮する。したがって、ゾーン２１における流路厚さの減少は、サンプル流３２の形状に着目するのに寄与し得る。サンプル流体リボン３２は、ＰＩＯＡＬに包まれ、ＰＩＯＡＬに沿って狭窄ゾーン２１の下流に運ばれ、例えば、ＣＣＤ４８を用いて画像を収集する高分解能撮像装置２４の観察ゾーン２３の前面、ないしは別の方法で通過する。プロセッサ１８は、ＣＣＤ４８からピクセルデータを入力値として受信できる。サンプル流体リボンは、ＰＩＯＡＬと共に放出口３３まで流れる。

ここに示されるように、狭窄ゾーン２１は、遠位厚さＤＴが近位厚さＰＴ未満であるように、近位厚さＰＴを有する近位流路部２１ａ、及び遠位厚さＤＴを有する遠位流路部２１ｂを有してよい。したがってサンプル流体は、近位部２１ａの遠位、かつ遠位部２１ｂの近位である場所で、サンプル管２９の遠位端２８を通って注入され得る。したがって、ＰＩＯＡＬ流がゾーン２１によって圧縮されると、サンプル流体はＰＩＯＡＬの包みに入ることができ、このときサンプル流体注入管は遠位出口を有し、ここを通ってサンプル流体が流れているシース液中に注入され、この遠位出口はフローセルの流路サイズの縮小部によって囲まれる。

サンプル流体流４２８は、注入管４１２に近接して第１厚さＴ１を有する。フローセルの流路４２２は、サンプル流体流４２８の厚さが、初期厚さＴ１から画像取込部位４３２に近接する第２厚さＴ２まで減少するように、流路サイズが減少する。画像取込部位４３２と整列する画像取込装置４３０を備え、第１サンプル流体の第１の複数の粒子をフローセル４２０の画像取込部位４３２において撮像する。

図４Ａに示すフローセルの実施形態に示されるように、流路サイズの減少（例えば、移行ゾーン４１９ａにおける）は、流路４２２ａの対向壁４２１ａ、４２３ａによって画定されてよい。対向壁４２１ａ、４２３ａを、サンプル流体流４２８ａを二分する横断面４５１ａに対して概ね対称である、流路４２２ａに沿って半径方向内向きに角度付けてよい。面４５１ａは、サンプル流４２８ａが、カニューレ、つまりサンプル注入管４１２ａの遠位部４２７ａを出る位置である、サンプル流が第１厚さＴ１を有する場所で、サンプル流４２８ａを二分してよい。同様に、面４５１ａは、サンプル流４２８ａが画像取込部位４３２ａを通過する場所である、サンプル流が第２厚さＴ２を有する場所で、サンプル流４２８ａを二分してよい。いくつかの実施形態によると、第１厚さＴ１は約１５０μｍの値を有し、第２厚さＴ２は約２μｍの値を有する。かかる場合では、サンプルリボン流の圧縮比は７５：１である。いくつかの実施形態によると、第１厚さＴ１は約５０μｍ〜約２５０μｍの範囲内の値を有し、第２厚さＴ２は約２μｍ〜約１０μｍの範囲内の値を有する。サンプル流体がフローセルを通過して流れると、加速し、引き延ばされる間に、リボンは薄化する。フローセルの２つの特徴が、サンプル流体リボンの薄化に寄与し得る。第１には、シース液のつつみとサンプル流体リボンとの間の速度差を操作して、リボンの厚さを減らし得る。第２には、移行ゾーンのテーパ形状を操作して、リボンの厚さを減らし得る。

いくつかの実施形態によると、流路サイズの（例えば、流路移行ゾーン４１９ａでの）減少における対称性を操作して、血液サンプル中の粒子の誤整列を制限する。例えば、かかる対称性は、血液サンプル中の赤血球撮像方向の誤整列を約２０％未満に制限するのに有効であり得る。

移行ゾーンに一致する流路サイズの減少は、近位厚さ、つまり高さを有する近位流路部、及び、近位厚さ、つまり高さ未満の遠位厚さ、つまり高さを有する遠位流路部によって画定され得る。例えば、図４Ｂ−１及び４Ｂ−２の部分図に示されるように、流路の移行ゾーン４１９ｂは、近位部４１５ｂと遠位部４１６ｂとの間の長さＬを有してよく、このとき近位部４１５ｂは近位高さ４１７ｂを有し、遠位部４１６ｂは遠位高さ４１８ｂを有する。図４Ｂ−２に示され、かつ、本明細書の別の場所で記載されるように、移行ゾーンの形状、つまり外形は、曲線状、つまり滑らかであってよく、例えば、Ｓ字曲線、Ｓ字状曲線、又は、正接曲線の形状で提供されてよい。いくつかの実施形態によると、近位高さ４１７ｂは約６０００μｍの値を有する。いくつかの場合では、近位高さ４１７ｂは、約３０００μｍ〜約８０００μｍの範囲内の値を有する。いくつかの実施形態によると、遠位高さ４１８ｂは約１５０μｍの値を有する。いくつかの場合では、遠位高さ４１８ｂは、約５０μｍ〜約４００μｍの範囲内の値を有する。

方法
図６は、本発明の実施形態による、血液サンプル中の粒子を撮像する例示の方法６００の態様を示す。ここに示されるように、血液サンプル６１０は粒子を含み、第１サンプル流体６１２などの粒子を含む１つ以上のサンプル流体、及び、粒子を含む第２サンプル流体６１４に分けることができる。この方法は、工程６２０に示されるように、フローセルの流路に沿ってシース液を流す工程を含んでよい。更に、この方法は、工程６３０に示されるように、サンプル流体注入管からフローセル内の流れるシース液中に第１サンプル流体６１２を注入し、注入管に近接して第１厚さを有するサンプル流体流を提供する工程を含んでよい。フローセルの流路は、サンプル流体流の厚さが、初期厚さから画像取込部位に近接する第２厚さまで減少するように、流路サイズが減少してよい。方法６００は更に、工程６４０に示されるように、第１サンプル流体の第１の複数の粒子をフローセルの画像取込部位において撮像する工程を含んでよい。

Claims

粘度及び幾何学的流体焦点調節を組み合わせるように構成される粒子分析システムを使用して粒子を撮像する方法であって、前記粒子が血液サンプル内に含まれ、前記方法は、
前記粒子分析器のフローセルの流路に沿ってシース液を注入する工程であって、前記シース液が、前記血液サンプルの粘度よりも大きい粘度を有する、工程と、
前記血液サンプルをサンプル流体注入管からある流速で前記フローセル内を流れる前記シース液中に注入し、前記サンプル流体注入管に隣接して第１厚さを有するサンプル流体流をもたらす工程であって、前記フローセルの流路が、前記サンプル流体流の厚さが前記第１厚さから画像取込部位に近接する第２厚さまで減少するように、流路サイズが減少する、工程と、
前記フローセルの画像取込部位において前記サンプルの第１の複数の粒子を撮像する工程と、を含み、
前記流路サイズの減少が、近位厚さを有する近位流路部、及び、前記近位厚さ未満の遠位厚さを有する遠位流路部によって画定され、前記近位厚さの前記遠位厚さに対する比は、１０〜２００の範囲内にあり、
前記サンプル流体注入管の下流端が、前記近位流路部より遠位に位置し、
前記シースと血液サンプルとの間の粘度差を、前記流路サイズの減少及び前記サンプルの流速と組み合わせると、細胞が前記サンプル流体注入管から前記画像取込部位まで進むとき、前記シース液中の粘性剤が前記細胞の生存率を保持し、前記細胞が前記サンプル流体流から前記流れるシース液中に広がるとき、前記細胞の構造及び内容物を無傷のままにしながらも、前記血液サンプル中の細胞を前記サンプル流体注入管から前記画像取込部位まで４秒以下で進めるのに有効である、方法。
前記サンプル流体注入管が、前記サンプル流体注入管の流路断面積対前記フローセルの流路断面積の比、前記サンプル流体注入管の流路断面積対前記フローセルの外径の比、又は、前記サンプル流体注入管の流路断面積対前記サンプル流体流の流路断面積の比に基づく内部容積を含む、請求項１に記載の方法。
前記シース液がシース液流速で前記流路に沿って注入され、前記シース液の流速及び前記フローセルの流路断面積がシース液速度に対応し、前記血液サンプルの流速及び前記サンプル流体注入管の出口の流路断面積がサンプル速度に対応し、前記シース液速度と前記サンプル速度との間に速度差がある、請求項２に記載の方法。
前記粘度差及び速度差、並びに、前記流路サイズの減少が、前記画像取込部位における前記血液サンプル中の細胞の流体焦点調節に有効である、請求項３に記載の方法。
前記流路サイズの減少が、前記サンプル流体流を第１厚さ及び第２厚さに二分する横断面に対して概ね対称である、前記流路に沿って半径方向内向きに角度付いた流路の対向壁によって画定される、請求項１に記載の方法。
前記流路サイズの減少における対称性が、前記血液サンプル中の赤血球撮像方向の誤整列を約２０％未満に制限するのに有効である、請求項１に記載の方法。
前記血液サンプルが球状粒子を含み、前記サンプル流体と前記シース液との間の粘度差が、球状粒子の細胞内オルガネラを、前記フローセルの前記画像取込部位における焦点面内に整列させるのに有効である、請求項１に記載の方法。
前記サンプル流体注入管が、第１流路断面積を有する近位部と、第２流路断面積を有する遠位部と、を含み、前記近位部の流路断面積が前記遠位部の流路断面積の１．５倍を超える、請求項１に記載の方法。
シース液の流速のサンプル流体の流速に対する比が約２００である、請求項１に記載の方法。
前記シース液が約３５μＬ／ｓの流速を有し、前記サンプル流体が約０．５μＬ／ｓの流速を有する、請求項１に記載の方法。
前記サンプル流体が、前記画像取込部位において約２０〜２００ｍｍ／秒の速度を有する、請求項１に記載の方法。
前記サンプル流体流の第２厚さが、約２μｍ〜約１０μｍの範囲内である、請求項１に記載の方法。
前記サンプル流体流の第２厚さが、約２μｍ〜約４μｍの範囲内である、請求項１に記載の方法。
前記サンプル流体流の第１厚さ対前記サンプル流体流の第２厚さの比が、約２０：１〜約７０：１の範囲内の値を有する、請求項１に記載の方法。
血液サンプル中の粒子の撮像のために、粘度及び幾何学的流体焦点調節を組み合わせて実行する粒子分析システムであって、
シース液の流れを送るように構成される流路を有するフローセルであって、前記シース液が前記血液サンプルの粘度よりも大きい粘度を有する、フローセルと、
前記流路と流体連通しており、前記サンプルを前記フローセル内を流れるシース液内に注入し、サンプル流体注入管に隣接して第１厚さを有するサンプル流体流をもたらすように構成される、サンプル流体注入システムであって、前記フローセルの流路が、前記サンプル流体流の厚さが前記第１厚さから画像取込部位に近接する第２厚さまで減少するように、流路サイズが減少し、前記流路サイズの減少が、近位厚さを有する近位流路部、及び、遠位厚さを有する遠位流路部によって画定され、前記近位厚さの前記遠位厚さに対する比は、１０〜２００の範囲内にあり、前記サンプル流体注入管の下流端が、前記近位流路部より遠位に位置する、サンプル流体注入システムと、
前記サンプル流体の複数の粒子を前記フローセルの前記画像取込部位において撮像するための、前記画像取込部位と整列する画像取込装置と、
前記サンプル流体注入システム及び前記画像取込装置と連結されるプロセッサであって、前記シースと血液サンプルとの間の粘度差を、前記流路サイズの減少及びサンプル流体流の流速と組み合わせると、細胞が前記サンプル流体注入管から前記画像取込部位まで進むとき、前記シース液中の粘性剤が前記細胞の生存率を保持し、前記細胞が前記サンプル流体流から前記流れるシース液中に広がるとき、前記細胞の構造及び内容物を無傷のままにしながらも、前記血液サンプル中の細胞を前記サンプル流体注入管から前記画像取込部位まで４秒以下で進めるのに有効であるように、前記サンプル流体を前記流れるシース液中にサンプル流速での注入を開始するように構成される、プロセッサと、を備える、システム。
前記サンプル流体注入管が、前記サンプル流体注入管の流路断面積対前記フローセルの流路断面積の比、前記サンプル流体注入管の流路断面積対前記フローセルの外径の比、又は、前記サンプル流体注入管の流路断面積対前記サンプル流体流の流路断面積の比に基づく内部容積を含む、請求項１５に記載のシステム。
前記流路サイズの減少が、前記サンプル流体流を第１厚さ及び第２厚さに二分する横断面に対して概ね対称である、前記流路に沿って半径方向内向きに角度付いた流路の対向壁によって画定される、請求項１５に記載の方法。
前記流路サイズの減少における対称性が、前記血液サンプル中の赤血球撮像方向の誤整列を約２０％未満に制限するのに有効である、請求項１５に記載のシステム。
前記サンプル流体注入管が、第１流路断面積を有する近位部と、第２流路断面積を有する遠位部と、を含み、前記近位部の流路断面積が前記遠位部の流路断面積の１．５倍を超える、請求項１５に記載のシステム。
前記サンプル流体が、約１〜４秒の範囲内である前記フローセルの通過時間を有する、請求項１５に記載のシステム。
前記フローセルが、シース液源から、前記画像取込部位での流路に沿った前記シース液の第２の流れ方向に直角である第１の流れ方向の流路内へ、前記シース液を受け取るように構成される、請求項１５に記載のシステム。
前記フローセルが、前記画像取込装置に対する自動焦点標的を備える、請求項１５に記載のシステム。
前記フローセルに対して固定位置を有する自動焦点標的を更に備える、請求項１５に記載のシステム。
前記シース液と前記血液サンプルとの間の粘度差は、前記流路サイズの減少及び前記サンプル流体流の流速と組み合わせると、前記血液サンプル中の細胞を前記サンプル流体注入管から前記画像取込部位まで１秒〜４秒で進めるのに有効である、請求項１５に記載のシステム。
前記画像取込装置は、高分解能撮像装置又はデジタル画像取込装置を含む、請求項１５に記載のシステム。
前記画像取込装置は、１μｍ以下の分解能を有する、請求項１５に記載のシステム。