JP3115641B2

JP3115641B2 - 粒子計数方法

Info

Publication number: JP3115641B2
Application number: JP03122554A
Authority: JP
Inventors: 俊昭黒田
Original assignee: Sysmex Corp
Current assignee: Sysmex Corp
Priority date: 1991-04-24
Filing date: 1991-04-24
Publication date: 2000-12-11
Anticipated expiration: 2015-12-11
Also published as: AU648611B2; JPH04324341A; EP0510788A2; EP0510788A3; AU8886291A; US5274431A; CA2056297A1

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、血球等の粒子を微細孔
に流して粒子を検出し計数する粒子計数方法、詳しく
は、粒子が多い場合にも、検出領域において同時通過が
起こらないようにした粒子計数方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】血球等の粒子を微細孔（アパーチャ）に
流し、粒子がその微細孔を通過する際に生じる電気的変
化（例えば電気抵抗値）を検出し、粒子計数などの分析
をする装置が良く知られている。血球を測定対象とする
場合には、微細孔の内径は５０〜１００μｍ、長さは６
０〜１００μｍ程度である。この微細孔部分が粒子検出
における有感域となる。なお、粒子径は数μｍである。
電気抵抗式の粒子計数装置においては有感域が広いた
め、粒子数が多い検体では同時通過が発生し、そのため
の数補正をする必要が出てくる。粒子数の増加にともな
い同時通過数は急激に増加する。この場合、数の補正は
可能である。しかし、同時通過時の粒子信号の大きさま
で補正することはできず、その結果として、粒度分布に
おける粒子の分布幅等の値に対して誤差を含むことにな
る。電気抵抗式においては、粒子信号の大きさと実際の
粒子の大きさとは良好な比例関係にある。しかし、同時
通過時には複数の粒子信号が重なり信号は大きくなって
しまい、粒子の大きさに対応した大きさの粒子信号が得
られない。

【０００３】図３は、赤血球の粒度分布図であり、縦軸
は相対度数を示している。実線は同時通過のないときの
分布曲線を示し、破線は同時通過のあるときの分布曲線
を示している。同時通過があると、上記のように大きな
粒子信号成分が増え、得られる粒度分布曲線（破線）も
歪んだものとなる。また、試料液をシース液で囲んで微
細孔に流し（シースフロー、ｓｈｅａｔｈｆｌｏｗ）、
粒子からの光信号を検出するタイプの光学式粒子計数装
置も知られている。これはフローサイトメータと呼ばれ
ている。光学式のものは、電気式に比べて有感域は非常
に狭いため、同時通過は起こりにくく補正は不要であ
る。なお、シースフローとは、粒子を微細孔の中央部に
精度良く一列に整列させて通過させるために、粒子の懸
濁液の周囲を層流の液（シース液）で被覆した流れを言
う。一方、電気式と光学式とを組み合わせた装置も知ら
れている。微細孔部分に粒子の流れと直交する方向から
光を照射し、粒子個々に散乱光や蛍光の信号も同時に検
出することができる。この場合にも、上記同時通過によ
る粒子信号の大きさに関する問題が発生する。これを解
決する方法として、（ａ）前もって試料液を、同時通過の起こらない程度の
倍率に希釈しておく。（ｂ）シースフローにおいて、試料液の流量を少なくす
ることにより試料液を細く絞り微細孔に流す。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記の（ａ）の方法
は、希釈処理に手間がかかり、時間もかかる。また、検
体によって粒子数は異なっており、希釈倍率をどのぐら
いにすればいいのかを知ることができない。また、
（ｂ）の方法は、計数時間が長くかかる。本発明は、上
記の諸点に鑑みなされたもので電気式の粒子検出器を備
えた粒子計数装置において、粒子が多い場合でも、同時
通過が起こらない粒子計数方法を提供することを目的と
する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の粒子計数方法は、粒子を懸濁させた試料
液をシース液で囲むように検出器の微細孔に流し、液と
粒子の電気インピーダンスの差異に基づく変化、又は微
細孔部分に粒子の流れを横切るように照射された光の光
学的変化により、粒子を個々に検出する粒子計数方法に
おいて、本計数の前に、試料液を微細孔に一定流量で流
して、粒子数を計数する前計数過程と、前計数の計数値
が所定値以上の場合に、試料液の希釈倍率を決定する希
釈倍率決定過程と、上記希釈倍率に基づき試料液及び希
釈液を、試料液流量Ｑ１と希釈液流量Ｑ２との和が一定
となるように流して、試料液を希釈するとともに、この
希釈試料液を微細孔に流して計数する本計数過程と、を
包含することを特徴としている。本発明においては、電
気的な検出手段として、上記のように、電気的インピー
ダンスだけでなく、微細孔部分に粒子の流れを横切るよ
うに光を照射し、光学的変化も検出するように構成する
ことも可能である。光学的変化の検出とは粒子から発せ
られた散乱光や蛍光を検出するということである。

【０００６】

【作用】測定は前測定と本測定とに分けて考える。ま
ず、前測定において、試料液吐出手段Ｃ１が一定流量で
試料液を微細孔１２に供給し、粒子の計数を行い、本試
料液の中の粒子の概数が求められる。その概数をもとに
同時通過が発生する程度が判断され、さらに、どの程度
試料液を希釈すれば同時通過をなくせるかが求められ
る。本発明においては、希釈液吐出手段Ｃ２も設けられ
ており、前測定の結果に基づき、本計数において、試料
液吐出手段Ｃ１と希釈液吐出手段Ｃ２の流量が、各所定
値になるように各吐出手段が動作される。粒子数が多い
場合でも、希釈された試料液が本計数にて測定されるの
で、同時通過は起こらない。なお、試料液と希釈液の流
量の総量は一定であるので、シース液とこの希釈された
試料液との流量バランスも一定であり、微細孔１２部分
において、試料液流の径も一定である。

【０００７】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の好適な実施例
を詳細に説明する。ただし、この実施例に記載されてい
る構成機器の形状、その相対配置などは、とくに特定的
な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定
する趣旨のものではなく、単なる説明例にすぎない。図
１は本発明の粒子計数方法を実施する装置の一実施例を
示す流体回路図である。破線で囲んだ箇所が、本発明に
おいて追加された部分である。１０は粒子検出器であ
る。微細孔１２を挟んだ液の上流側（図においては下
側）に試料液が一端から吐出されるノズル１４が設けら
れ、下流側（図においては上側）に測定済の試料液等を
回収する回収管１６が設けられている。ノズル１４の他
端には試料液を所定流量で供給する試料液吐出手段（こ
こでは一例として、ステッピングモータＭ１駆動による
シリンジタイプのもの）Ｃ１が接続されている。弁Ｖ
３、Ｖ４が開き、ポンプＰ１が吸引モードになることに
より、試料液チャンバＳ１の試料液（所定倍率に希釈処
理された血液試料）は一定量吸引され、ノズル近傍のチ
ャージングライン２２に充満される。

【０００８】図２は本発明における計数時のシーケンス
図である。まず、前計数が短時間（例えば、１秒間程
度）なされる。弁Ｖ３、Ｖ４は閉じ、弁Ｖ１、Ｖ２、Ｖ
９が開き、試料液吐出手段Ｃ１が一定流量で試料液を押
し出すことにより、チャージングライン２２の試料液は
ノズル１４から微細孔１２に向かって吐出される。一
方、シース液チャンバＳ２に陽圧（大気圧より高い圧
力）がかかることにより、シース液も供給口１８から検
出器１０内に吐出され、シースフローが形成され、試料
液中の粒子は微細孔１２の中央を整列して流れる。微細
孔１２を通過した粒子は、供給口２０から吐出されるバ
ックシース液に包まれて回収管１６に回収され、廃液チ
ャンバＳ４に排出される。前計数時に、この検体中の粒
子数が概算される。粒子数が多いと同時通過が発生す
る。そこで、粒子数が多い場合には、試料液を少し希釈
して計数すれば良い。粒子数と同時通過率の関係は既知
である。このため、前計数により、試料液の希釈処理が
必要かどうか、必要ならばどの程度希釈すればよいかが
わかる。

【０００９】次に本計数がなされる。本装置において
は、試料液の吐出手段Ｃ１だけでなく、ノズル１４の他
端に希釈液を所定流量で供給する希釈液吐出手段（例え
ば、試料液吐出手段Ｃ１と同タイプのもの）Ｃ２が接続
されている。接続箇所はチャージングライン２２の、ノ
ズル１４に近い方の端２３である。この希釈液吐出手段
Ｃ２と希釈液チャンバＳ３とは弁Ｖ５を介して接続され
ている。試料液吐出手段Ｃ１、希釈液吐出手段Ｃ２の吐
出流量をそれぞれＱ１、Ｑ２とすると、粒子濃度はＱ１
／（Ｑ１＋Ｑ２）倍となり、両者はチャージングライン
端２３からノズル１４の先端までの流路において混合さ
れ、ノズル１４先端から吐出される。流量Ｑ１、Ｑ２の
比率を変えることにより、ノズル１４から吐出される液
の総流量（Ｑ１＋Ｑ２）は不変で、希釈倍率だけ変える
ことができる。なお、希釈液吐出手段Ｃ２を設けず、試
料液吐出手段Ｃ１の吐出流量だけを変えることによって
も、同時通過を低減することは可能ではあるが、そのよ
うにすると、シース液と試料液のバランスが変わり、微
細孔１２部分の試料液流の太さが変わってしまう。試料
液流の太さが変わると、粒子の同時通過の仕方も変わ
る。このため、例えば試料液吐出流量を１／２にして計
数し、その計数値を２倍しても、正しい粒子数を求める
ことはできない。そこで、本発明では、試料液を希釈し
試料としての流量は変わらないように工夫したのであ
る。

【００１０】試料測定が終わると、弁Ｖ１０が開き、試
料液チャンバＳ１に残った試料液は排出される。そし
て、弁Ｖ４が開き、弁Ｖ６が開に切り換わり、ポンプＰ
２が吐出モードとなることにより、試料吸引ライン２４
及び試料液チャンバＳ１が洗浄される。洗浄液としては
希釈液を使うことができる。チャージングライン２２は
弁Ｖ４、Ｖ３が開き、ポンプＰ１が吸引モードになるこ
とにより洗浄される。なお、ポンプＰ１が吸引した液は
弁Ｖ３を閉じ、弁Ｖ１１を開け、ポンプＰ１を吐出モー
ドにすることにより廃液チャンバＳ４に排出される。弁
Ｖ１、Ｖ７、Ｖ２、Ｖ８を開け、シース液チャンバＳ２
に陽圧をかければ、検出器１０内部が洗浄できる。な
お、Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３は流路を電気的に絶縁するための
絶縁チャンバである。以上のように、本発明において
は、粒子数の多い検体（試料液）は希釈され、粒子数の
少ない検体は希釈されず、いずれも、同時通過の起こら
ない範囲で計数される。なお、単に一様に希釈するなら
ば、粒子数の多い検体では問題ないが、粒子数の少ない
検体では、粒子検出数が少なくなってしまい、計数精度
の低下を招く。

【００１１】

【発明の効果】本発明は上記のように構成されているの
でつぎのような効果を奏する。（１）本発明の粒子計数方法は、前計数過程、希釈倍
率決定過程及び本計数過程からなり、本計数の前に前計
数を行って計数値が多く同時通過が発生するような検体
の場合に、希釈倍率を決定し、この希釈倍率に基づいて
試料液を希釈して本計数を行うものであるから、同時通
過は起こらず、精度良く粒子計数を行うことができる。
また、試料液流量と希釈液流量との和は、常に一定であ
るので、シース液とこの希釈された試料液との流量バラ
ンスも一定であり、微細孔部分において、試料液流の径
も一定となり、正確な計数を行うことができる。（２）希釈液吐出手段を設けているので、粒子数が多
く同時通過が発生するような検体の場合には、試料液吐
出時に希釈液も同時に吐出し、両者の混合液、つまり、
希釈された試料液を検出器の微細孔に供給することがで
きる。このため、そのような場合でも同時通過は起こら
ず、粒子計数精度が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の粒子計数方法を実施する装置の一実施
例を示す流体回路図である。

【図２】本発明における粒子計数時のシーケンス図であ
る。

【図３】赤血球の粒度分布図である。

【符号の説明】

１０粒子検出器１２微細孔１４ノズル１６回収管２２チャージングラインＣ１試料液吐出手段Ｃ２希釈液吐出手段Ｓ１試料液チャンバＳ２シース液チャンバＳ３希釈液チャンバＳ４廃液チャンバ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01N 15/10 - 15/14

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】粒子を懸濁させた試料液をシース液で囲
むように検出器の微細孔に流し、液と粒子の電気インピ
ーダンスの差異に基づく変化、又は微細孔部分に粒子の
流れを横切るように照射された光の光学的変化により、
粒子を個々に検出する粒子計数方法において、本計数の前に、試料液を微細孔に一定流量で流して、粒
子数を計数する前計数過程と、前計数の計数値が所定値以上の場合に、試料液の希釈倍
率を決定する希釈倍率決定過程と、上記希釈倍率に基づき試料液及び希釈液を、試料液流量
Ｑ１と希釈液流量Ｑ２との和が一定となるように流し
て、試料液を希釈するとともに、この希釈試料液を微細
孔に流して計数する本計数過程と、を包含することを特徴とする粒子計数方法。