JP3701977B2 - 自動分析実施方法および装置 - Google Patents

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Description

【０００１】
背景
これらの態様は概して粒子の分析に関する。より詳しくは、「インピーダンス」、「光散乱」および「蛍光」分析ならびにフローサイトメトリー技術を一体化することにより自動血球分析を行うための方法および装置に関する。これらの態様は、多目的試薬系および全血サンプルの迅速分析方法にも関する。
【０００２】
ヒトの末梢血は、通常、赤血球（ＲＢＣ）、血小板（ＰＬＴ）および白血球（ＷＢＣ）を含み、それらは全て、血漿として一般的に知られている伝導性媒体中に懸濁している。血漿は、タンパク、アニオンおよびカチオンを含む。血漿は、血餅の形成を補助する成分も含む。
【０００３】
成人中の血液は、通常、ｍｍ3当り約４．５〜５百万個のＲＢＣすなわち赤血球を含む。成熟したＲＢＣは核を有さず、通常、直径が約７．５〜８ミクロン（μ）で厚さが約１．５〜１．８ミクロンの環状両凹円板の形状である。ＲＢＣは、血液に赤い色を与えるヘモグロビンを含む。ヘモグロビンは酸素と二酸化炭素の輸送を助け、血液中のｐＨを維持する役割を果たす。
【０００４】
成人中の血液は、通常、ｍｍ3当たり約２００，０００〜４００，０００個の血小板を含む。血小板は、平均体積が約７μ〜８μである小さな両凸細胞粒子である。これらの一般的な構成は、均質マトリックス中に埋め込まれた粒状中心部分を含む。
【０００５】
末梢血は、重要な診断指示手段である初期成熟段階の赤血球も含む。これらの二つは網状赤血球および有核赤血球である。
【０００６】
最も初期の発達段階において、赤血球は殆ど核からなり、赤芽球と呼ばれる。赤芽球が成熟するにつれ、核は小さく核小体欠失の球状に近いものになる。その後の成熟は、核の完全な損失を含む。核を保持する未成熟赤血球は、有核赤血球（ＮＲＢＣ）と呼ばれる。ＮＲＢＣ数は、種々の病状の患者のモニターにおいて有用であった。しかしながら、末梢血中のＮＲＢＣは、小白血球との識別を困難にする核の存在が一つの原因となって、白血球の不正確な計数につながることが多い。
【０００７】
網状赤血球は、ＮＲＢＣと成熟ＲＢＣとの間の成熟段階における赤血球である。網状赤血球は、患者の貧血症状を評価する手段を提供する。貧血は、通常、血液からの赤血球の除去速度の非代償的増加、または形成され血液中に放出される速度の低下の結果として生じる。貧血患者における網状赤血球数の増加は、急性血液損失または溶血を示す急速な赤血球交代を示す。
【０００８】
正常なヒトの血液において、ＷＢＣと呼ばれる白血球の濃度は、赤血球の濃度よりかなり低い。ＷＢＣの正常濃度はμｌ当り約７０００個である。それらは寸法が異なり、大部分が直径約７．５〜１２．５である。それらはＲＢＣよりもより球形に近く、通常体積がやや大きい。ＷＢＣは、一般的に顆粒状または非顆粒状に分類される。顆粒ＷＢＣは、好中球、好酸球および好塩基球を含む。非顆粒ＷＢＣは単核球およびリンパ球を含む。ＷＢＣのこれらのカテゴリーは集合的に「５つの分化形（ｆｉｖｅ ｐａｒｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ）」と呼ばれることが多く、通常、これらのカテゴリーの最も重要なものは好中球およびリンパ球である。
【０００９】
好中球は、通常、全ＷＢＣの約５０〜６０％を占める。それらの細胞質は、染色され得る多くの微小顆粒を含む。特定の条件下において、好中球は血管から出て分解することがあり、それにより粒子を結合組織中に放つ。これらの粒子は、活性となり体の防御機構に参加する特定の酵素を多く含む。
【００１０】
リンパ球は、人におけるＷＢＣの約３０％を占める。正常リンパ球の核は、細胞の体積の殆ど全体を占め、そのために核を包囲する細胞質はかなり薄い殻である。リンパ球の細胞質は、リボ核酸の細胞質含量故に染料で染色され得る。
【００１１】
リンパ球は血管から出て、結合組織に入り、そこで体の防御機構の一部も構成し、体の免疫反応において主要な役割を果たすことができる。
【００１２】
リンパ球には臨床的に重要な３つの主要な「サブセット」がある：それはＴリンパ球、Ｂリンパ球、および「大顆粒リンパ球」またはＮＫ細胞としても知られているナチュラルキラー細胞である。これらのサブセットの各々は、特異的な細胞表面マーカーまたは抗原の存在に基づいて識別することができる。また、Ｂリンパ球は、それらの表面の免疫グロブリンの密度が高く、一方、Ｔリンパ球は免疫グロブリンが少ないか全く無い。Ｔリンパ球は、それに対して抗体が製造され得る種々の表面マーカーにより特徴付けられる。
【００１３】
Ｔリンパ球のカテゴリーは、その表面マーカーおよび全体の機能により識別される。「ヘルパー」Ｔ細胞は、Ｂ細胞が特定のクラスの抗体分子を製造するのを助け、他のＴ細胞の免疫反応を助ける。「サプレッサー」Ｔ細胞は、他のＴまたはＢ細胞の反応性を抑制し得る調整細胞である。サプレッサーＴ細胞はまた、特異的表面マーカーにより確認される幾つかのサブセットを含む。
【００１４】
血球を計数し、寸法測定し分類する性能は、個体の健康を評価する際に有用である。例えば、循環ＣＤ４リンパ球（細胞の表面に発現されるＣＤ４抗原を有するヘルパーＴ細胞）の水準は、現在、ＨＩＶ感染の進行の最良の一つの予想手段であると見なされている。ＣＤ４水準は、実験的治療方法の登録について個体を分類すること、抗ウイルス治療をはじめるべき時の決定、および臨床的試験における治療反応のモニターに用いることができる。ＣＤ４リンパ球水準は一部のＨＩＶ感染個体に重要であり得るので、このパラメーターを正確に測定することが望ましい。
【００１５】
細胞分析の分野の現在の状況において、細胞を計数し分類するための二つの技術がある。これらは、通常、「フローサイトメトリー」および「イメージサイトメトリー」として知られている。フローサイトメトリー技術は本質的に、細胞をフローセルの感知領域を一度に通過させることからなり、異常体試験負荷が重要な基準である臨床用途において好ましい。この理由は、主に、秒当り分析され得る細胞数において少なくとも格段の利点を有するからである。
【００１６】
機械化フローサイトメトリーは、「従来の血液学(conventional hematology)」および「蛍光サイトメトリー」に一般的に分類され得る二つの方法に下位分類され得る。
【００１７】
二つの方法の間の主な識別として、従来の血液学は通常、主にインピーダンスと光散乱技術を用いて寸法および形状のみにより細胞を識別するものであり、これに対して蛍光サイトメトリーは、細胞の識別において、寸法および形状に加えて、細胞核酸含量及び／又は表面抗原を用いるものである。従って、蛍光法は、細胞型をさらに細かい分類に下位分類するために用いることができる。
【００１８】
二つの方法間の第２の識別は、従来の血液学は結果を絶対値として与えるが、蛍光サイトメトリーの結果は相対値であることである。血液学の分析者は、正確な体積および希釈度を提供し、絶対細胞濃度またはヒトの血液１μｌ当りの絶対細胞型数を測定することができる。蛍光サイトメトリー法は、種々の細胞型の相対濃度または百分率を提供するのみである。
【００１９】
第３の識別として、血液学的方法は通常、自動化されているが、今日通常行われている蛍光サイトメトリー法は、サンプルの調製およびサンプルの分析の両方において、せいぜい半自動化されているに過ぎない。従って、蛍光サイトメトリー法は、血液学的方法よりも労力を要するものである。
【００２０】
いずれの方法も細胞分析による細胞を用いる。従って、全血における細胞の高濃度故に、個々の細胞をフローセル内で感知するために単離することができるように分析前に血液サンプルを希釈することが必要である。
【００２１】
自動血液学的測定を行うための装置の一例は、Ａｂｂｏｔｔ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓの前任者であるＳｅｑｕｏｉａ−Ｔｕｒｎｅｒにより数年前から販売されているＣｅｌｌ−Ｄｙｎ（登録商標）３０００インストルメントである。Ｃｅｌｌ−Ｄｙｎ（登録商標）３０００インストルメントは、ＲＢＣおよびＰＬＴを計数し寸法測定するために「インピーダンス」測定を用い、ＲＢＣ（ＭＣＨ）中のヘモグロビン濃度を決めるために「吸収」測定を用い、ＷＢＣおよび５つの分化形を計数し分類するために「光学散乱」測定を用いる。
【００２２】
Ｃｅｌｌ−Ｄｙｎ（登録商標）３０００インストルメントは、血液サンプルを自動的に調製し、細胞パラメーターを測定し、試験結果を生み出す。サンプル調製の完全自動化は、患者の全血サンプルが分析装置に一旦、渡されればオペレーターの介入が実質的に存在する必要がなくなるものである。前述したように、種々の細胞クラスについて正確な「異常体数」を確かめるために、Ｃｅｌｌ−Ｄｙｎ（登録商標）３０００インストルメントは、正確なサンプル体積、試薬体積および希釈体積を提供する。異常体数は、通常、血液１μｌ当りの「対象」数として定義される。対象は、ＲＢＣ、ＰＬＴ、ＷＢＣおよびそのクラスまたはサブクラスである。
【００２３】
血液学的測定実施のための他の市販装置は、Ｃｏｕｌｔｅｒ（登録商標）ＳＴＫＲ、Ｓｙｓｍｅｘ（登録商標）ＮＥ８０００およびＴｅｃｈｎｉｃｏｎ（登録商標）Ｈ−１を含む。これらは各々、細胞を識別および定量するために散乱、インピーダンスおよび吸収の組み合わせを用い、すなわち従来の血液学的装置として分類することができる。
【００２４】
対照的に、蛍光フローサイトメトリーは、蛍光細胞分析の原理に光散乱を組み合わせるものである。通常、これは、細胞を適当な色の染料で染色すること、または特定の抗原−抗体反応の発生を示すべく細胞表面上の抗原または抗体に蛍光色素標識を付着させることを必要とする。
【００２５】
蛍光フローサイトメトリーにおいて、予め染色したまたは蛍光標識した粒子の懸濁液、典型的には血液または他の生物学的流体サンプル中の細胞を、フローセルを通過させ、そこでサンプル中の個々の粒子に一またはそれ以上の集光ビームを照射する。一つまたはそれ以上の検出手段が、光ビームと、フローセルを通過する標識粒子との相互反応を検出する。通常、一部の検出手段は、蛍光発光を測定するように設計され、他の検出手段は、散乱強度またはパルス持続時間を測定する。すなわち、フローセルを通過する各粒子を、軸が検出手段により測定される発光色、光強度または他の特性、すなわち散乱である特徴空間（ｆｅａｔｕｒｅ ｓｐａｃｅ）に仕分けすることができる。好ましくは、サンプル中の異なる粒子を、特徴空間の異なるかつ非重複領域に仕分けし、各粒子を、特徴空間内での仕分けに基づき分析させることができる。この点に関して、フローサイトメトリーは、特徴空間の幾つかの軸が蛍光発光を含むので、従来の血液学的装置と相違する。
【００２６】
前述したように、リンパ球のサブクラスは健康の決定因子である。すなわち、これらのおよび他のパラメーターが正確に測定されることが望ましい。既知の血液学および蛍光フローサイトメトリー装置は、血球を特徴付ける性能において大きく進展したが、この分野においてなお存在する問題は、特定クラスの細胞についての正確な異常体数を決める困難さである。
【００２７】
この問題の一例は、ＣＤ４細胞異常体数である。現在の分析法では、ＣＤ４細胞異常体数を、血液学的装置および別の蛍光フローサイトメトリー装置において測定した細胞パラメーターから計算する。この計算は、１週間空けて単一患者において行われるＣＤ４異常体絶対数において１００％までの変化を提供し得る。例えば、Ｕｐｄａｔｅ、Ｔｅｓｔｉｎｇ Ｉｎ Ｔｈｅ Ｂｌｏｏｄ Ｂａｎｋ、第５巻、Ｎｏ．２、１〜６頁、Ｏｒｔｈｏ Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃｓ Ｓｙｓｔｅｍｓ、Ｉｎｃ．１９９１年発行：を参照されたい。
【００２８】
以下の項目は、現在の方法および装置を用いるＣＤ４異常体数の検出のさらなる困難点について論じている；
【００２９】
・Ｌａｎｃｅｔ、第３４０巻、１９９２年８月２２日、４８５頁は、異なる分析手段を用いた場合のＣＤ４計数結果の変化を記載している。変化は、異なるリンパ球計数結果から枝分かれしているようである。
【００３０】
・Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｉｎｆｅｃｔｉｏｕｓ Ｄｉｓｅａｓｅｓ、１９９０年、１６１巻、３５６〜３５７頁は、報告されたリンパ球濃度における変化によるＣＤ４数の変化を記載している。ＣＤ４結果における得られる変化は、患者の士気に悪影響を与える。
【００３１】
・Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｃｑｕｉｒｅｄ Ｉｍｍｕｎｅ Ｄｅｆｉｃｉｅｎｃｙ Ｓｙｎｄｒｏｍｅｓ、１９９０年、第３巻、Ｎｏ．２、１４４〜１８１頁は、ＨＩＶ陽性患者と対象被検体との両方におけるＣＤ４数の大きな変化を報告している。ＣＤ４陽性のリンパ球の量は比較的一定であるが、ＷＢＣ数および、リンパ球であるＷＢＣの量は大きく変化する。この多様性により、標準化分析手順が必要とされている。
【００３２】
・Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ、１９８３年８月、第１４巻、Ｎｏ．８、５０９〜５１４頁は、多くの見せかけの結果および自動血液学的分析におけるそれらの原因を記載している。
【００３３】
前記参照文献の各々の開示の全てを、ここに参考として取り込む。
【００３４】
ＣＤ４異常体数の変化の一つの理由は、正確に制御することができずオペレーターの熟練度に依存する手動サンプル調製である。例えば、ＣＤ４異常体数を測定するための従来の手順は、患者から血液の二つの管を引き出すことから開始する。一つの管は、全リンパ球異常体数、リンパ球百分率および全ＷＢＣ異常体数を含む、血液サンプルのための幾つかの測定された及び／又は計算されたパラメーターを生成させる血液学的装置において分析される。血液の第２の管は、蛍光フローサイトメトリー装置において分析される。フローサイトメトリー試験のためのサンプル調製工程は、労力を必要とし、オペレーターに依存するものである。これらの工程のため、自動化および正確化は容易ではない。
【００３５】
フローサイトメトリー装置のためのサンプルの調製のために、オペレーターは、手で、サンプル管から所定体積の血液をピペットで取り出し分析管に移す。望まれる蛍光色素標識モノクローナル抗体の所定体積を、添加する。次に、サンプル／抗体混合物を所定温度で所定時間インキュベートして抗体／抗原結合を起こす。インキュベーション後、オペレーターは、サンプル中のＲＢＣを破壊するために所定体積のＲＢＣ溶解剤（ｌｙｓｅ）を添加する。溶解時間は重要である。オペレーターが溶解反応を充分に長く続けないと、ＲＢＣがサンプル中に残り、測定をひずませることがある。オペレーターが溶解反応を長すぎる時間続けると、溶解剤がＷＢＣを攻撃することがある。
【００３６】
溶解反応が完全であることを測定した後、オペレーターは、サンプルを遠心分離および洗浄して、残っている破片を溶解ＲＢＣから除去する。遠心分離／洗浄工程は、オペレーターが、サンプルが充分に清浄であることを認めるまで複数回行うことができる。破片、すなわち赤血球「ストロマ」は、典型的フローサイトメトリーの検出プロセスを妨げ得る。ここでサンプルは、ＷＢＣおよび、補足的表面抗原を有する細胞に結合している抗体を含む。オペレーターは、所定体積の固定液中にサンプルを再懸濁させ、次に、サンプルを、蛍光フローサイトメトリー装置を通過させる。
【００３７】
蛍光フローサイトメトリー装置は、リンパ球サブセットの百分率のみを提供する。これは、サンプル調製工程中に行われた多くの手動の希釈および体積低減が正確な測定体積をとらせないことが少なくとも部分的な原因である。すなわち、蛍光フローサイトメトリー装置は、ＣＤ４陽性ヘルパーＴ細胞を、ＣＤ３に陽性（Ｔ細胞マーカー）であると共にＣＤ４に陽性（ヘルパーＴマーカー）であるリンパ球の百分率として認識する。
【００３８】
次に、ＣＤ４異常体数を、以下の式により計算する。
【００３９】
（リンパ％／１００）×（ＷＢＣ数）＝リンパ数
（リンパ中のヘルパーＴ％／１００）×リンパ数＝ＣＤ４数
【００４０】
リンパ数およびＷＢＣ異常体数は、血液学的装置から得られ、リンパ中のヘルパーＴ％は、散乱および蛍光のフローサイトメトリー仕分けに基づいて補正因子を適用した後に蛍光装置から得られる。
【００４１】
リンパ球サブセットについての異常体数を計算する現在の方法には幾つかの問題がある。まず第１に、計算が、各々がそれ自体の検量および全体として別の機能を有する別々の装置から得られる値に基づいて行われる。さらに、異なる装置において異なる試験方法を用いることができる。
【００４２】
血液学的装置測定が蛍光装置測定と異なるのみならず、異なる血液学的装置から得られる結果に変化があり得る。
【００４３】
蛍光サイトメトリー試験におけるサンプル調製を自動化する今までの試みは部分的にしか成功していなかった。そのようなシステムは、なお、オペレーターが、密度グラジエント遠心分離による他の末梢血球からのリンパ球の分離、及び／又は遠心分離による赤血球ゴーストおよび細胞切片の除去、または、適当な固定液を含む等張塩水溶液中に白血球を懸濁させることによる残留白血球の形態維持のような、サンプル調製工程を行うことを必要としている。これらの操作は、通常、オペレーターが手動でサンプルの体積を変え、自動機械体積分配機により達成し得るサンプルの体積の正確さを調整することを必要とする。
【００４４】
別々の装置において測定する現在の技術のもう一つの問題は、二つの管を満たすのに、比較的多量の患者の血液が必要であることである。これは、多量の血液が引き出されたときに血液が溶血する（赤血球が破壊される）可能性が高いので、問題である。さらに、特定の患者から充分な量の血液を引き出すことは薦められないまたは不可能である。
【００４５】
白血球の分析において、ＲＢＣの全てが溶解されることが望ましい。ＲＢＣはＷＢＣよりも約７００〜１倍多いので、小数の未溶解赤血球は、白血球異常体計数を大きく変化させる。赤血球の溶解に用いられる一部の試薬は、自動臨床分析機において実施される長すぎるインキュベーション期間が必要である。例えば、Ｋ．Ａ．Ｍｕｒｉｈｅａｄ著、Ｃｌｉｎｉｃａｌ Ｃｙｔｏｍｅｔｒｙ，Ａｎｎ．Ｎ．Ｙ． Ａｃｄ．Ｓｃｉ．，第４６８巻、１１３〜１２７頁（１９８６年）により薦められるＴｒｉｓ緩衝塩化アンモニウム溶液は、赤血球の溶解に、自動化には非実用的な約５〜１０分の時間を要する。
【００４６】
さらに、特定の溶解試薬を用いる不完全な溶血により、自動臨床電気−光学システムにおける高い背景異常体数を生み出すように充分なヘモグロビンまたは粒状物質を維持する赤血球ストロマが得られる。これが発生したとき、試薬系を自動化に適合させるときに制限因子となる処理である遠心分離により赤血球支質から分析すべきＷＢＣを除去することが、通常、必要である。
【００４７】
一部の現在用いられている試薬系は、異なる分析前に、固定ＷＢＣを細胞化学的に染色することを必要とする。これらの系は、時期を計った複数試薬の添加およびインキュベーション期間を必要とし、有核赤血球またはリンパ球サブセットの定量には通常適合させることができない。さらに、試薬添加、または血液サンプルの他の取り扱いの各工程は、得られる最終的異常体数の正確さを低下させ得る。
【００４８】
従来の血液学的分析機において末梢血中に見つかる場合、最初期段階のＲＢＣ、すなわち有核赤血球ＮＲＢＣは、溶解酵素がＮＲＢＣの核を破壊しないので、小リンパ球と混同し得る。ＷＢＣに対するＲＢＣの比故に、比較的少ない割合のＮＲＢＣでも、ＷＢＣおよびリンパ球の計数において実質的誤りを導き得る。これは、末梢血中のＮＲＢＣの存在が正常状態である新生児または小児のサンプルにおいては問題となり得る。この理由により、研究所は、これらのサンプルの一部については手動スライド検査を行うことができる。従来の血液学的分析機は、通常のリンパ球散乱クラスターの拡張に注目することによりこれらのサンプルに信号することしかできない。手動検査により、１００個の有核細胞当りのＮＲＢＣの数が計算される。次に、この百分率を用いて分析機によるＷＢＣ計数を以下のように補正する：
補正ＷＢＣ計数＝分析機計数（１−手動ＮＲＢＣ百分率／１００）
明らかに、ＮＲＢＣの正確な自動計数が必要である。
【００４９】
もう一つの重要なクラスの未成熟赤血球は、典型的に検出し得る量のＲＮＡを含む「網状赤血球」である。網状赤血球を確認して計数する手動法は、染色物質と共にＲＮＡを沈澱させること含む。染色血液から塗抹標本が引かれ、顕微鏡において手動により試験される。沈澱したＲＮＡは、細胞内の点または繊維のように見える。網状赤血球の％は、顕微鏡において１０００個のＲＢＣを手で数え、網状赤血球と認められるものを１０で割ることにより決められる。網状赤血球異常体数は、以下の式によりＲＢＣ異常体数から導き出される：
網状赤血球数＝（ＲＢＣ数）×（網状赤血球％）／１００
【００５０】
この手動法の精密さと正確さは両方とも望ましいものより低い。網状赤血球の確認にはかなりの相違があり、また計数技術にも相違があり得る。従って、前述の欠陥を補う細胞分析システムが必要とされている。
【００５１】
血小板計数も健康を決める因子である。前述のＣＥＬＬ−ＤＹＮ（登録商標）３０００および他の装置のような一部の血液学的分析機は、インピーダンス法により血小板を計数する。この方法は、μｌ当り約５００００以下くらいに血小板数が減少したときは制限される。これらの制限は、計数される血小板が比較的少ないために精密さに欠けること、インピーダンストランスデューサーにより提供される一次元寸法測定のみにより測定されるための不正確さ、等を含む。さらに、一次元測定によるために、インピーダンス感知チャンバーを通過するときに血小板を他の細胞断片と混合することがある。すなわち、血小板分析における改良も望まれている。
【００５２】
概要
全血サンプル中の細胞を識別および識別するための自動的方法が提供される。方法の一つにおいて、全血サンプルが提供される。全血サンプルにおいて行うべき一またはそれ以上の試験を選択する。全血サンプルにおいて行うべき試験を関連付ける。全血サンプルの所定体積を、全血サンプルについて自動的に従来の血液学的分析および蛍光サイトメトリー分析を行う自動インスツルメントシステム内に吸引する。第１の量の全血サンプルを、少なくとも一つのサンプル受器内に入れる。第１の量の全血サンプルを蛍光試薬と混合する。蛍光試薬と混合した第１の量の全血サンプルを希釈し、フロートランスデューサーシステムを通過させる。フロートランスデューサーシステムは、蛍光試薬と混合した第１の量の全血サンプルからの多角光散乱および蛍光を検出し、サンプル中の血小板または凝集血小板あるいは両方を計数および識別する。全血サンプルについて行った一またはそれ以上の試験の検出および識別データを貯蔵する。全血サンプルについて行った一またはそれ以上の試験の結果を、要求される場合には定量的に報告する。このインスツルメントシステムは、全血サンプルまたはサンプルの一部から細胞を物理的に離すことなく全ての方法工程を自動的に行い、従来の血液学的分析の結果を、少なくとも、蛍光サイトメトリー試験の結果の報告の際に利用することができる。
【００５３】
もう一つの方法において、全血サンプルが提供される。全血サンプルにおいて行われるべき二またはそれ以上の一連の試験を選択する。全血サンプルにおいて行われるべき試験を関連づける。第１の量の全血サンプルを、全血サンプルについて従来の血液学的分析および蛍光サイトメトリー分析を行う自動インスツルメントシステム内に吸引する。少量の全血サンプルを、少なくとも３つのサンプル受器に入れる。第１の量の全血サンプルを希釈試薬で希釈する。第２の量の全血サンプルを、溶解試薬で溶解する。第３の量の全血サンプルを、蛍光試薬と混合する。第１の量の希釈全血サンプルを、フロートランスデューサーを通過させる。インスツルメントフロートランスデューサーは、第１の量の希釈全血サンプル中の赤血球および血小板を検出および計数する。第２の量の溶解全血サンプルを、フロートランスデューサーシステムを通過させる。フロートランスデューサーシステムは、第２の量の溶解全血サンプルからの多角光散乱を検出し、第２の量の全血サンプル中の白血球を計数および識別する。フロートランスデューサーシステムは、第２の量の溶解全血サンプルまたは第１の量の希釈全血サンプルからの多角光散乱および蛍光を検出し、その中の有核赤血球または網状赤血球あるいは両方を計数および識別する。第３の量の全血サンプルを、フロートランスデューサーシステムを通過させる。フロートランスデューサーシステムは、第３の量の全血サンプルからの多角光散乱および蛍光を検出し、その中の血小板または凝集血小板あるいは両方を計数および識別する。インスツルメントは、全血サンプルについて行われる複数の試験の検出および識別データを貯蔵する。インスツルメントは、全血サンプルについて行われる複数の各々の結果を、要求される場合には定量的に報告する。インスツルメントシステムは、細胞を全血サンプルまたは全血サンプルの一部から物理的に離すことなく、全ての方法の工程を自動的にし、従来の血液学的分析の結果を、少なくとも蛍光サイトメトリー試験の結果の報告の際に利用することができる。
【００５４】
好ましい態様の詳細な説明
本発明の態様は、分析インスツルメントシステムおよび流体サンプルの分析方法を含む。通常、一つのそのような自動インスツルメントシステムは、コントローラーおよび蛍光サイトメーターと充分に一体化された従来の血液学的分析機を含む。インスツルメントシステムは細胞を識別および分類し、それにより、血液学的分析機により収集されるデータが、サンプルを加工し、サンプルを分析しサンプル中の細胞を分類し、定量的および定性的結果を報告する蛍光サイトメーターにより自動的に利用される。
【００５５】
ここに開示の自動インスツルメントシステムは、従来の血液学を、単一分析機台上の蛍光サイトメトリーと組み合わせまたは一体化する。今まで、この対策は可能でなかった。両方の方法が、この独自の組み合わせにより改良される。蛍光情報が、全体的自動化および絶対濃度により改良される。血液学的情報は、熱量測定、インピーダンスおよび多角光散乱の技術に蛍光サイトメトリーを加えることにより改良され、それにより、現在手動で行われるまたは分離した別の分析機において行われる試験の全体的自動化および優れた血液学が可能になる。
【００５６】
この開示のために、サンプル、すなわち、全血、尿、唾液等が一旦、インスツルメントに提供されると、サンプル調製プロセスまたはサンプルの分析においてオペレーターが介在する必要がないという点で自動化は特徴付けられる。さらに、全てのサンプル取り扱い、加工および分析工程および機能が、オペレーターにより選択される試験に基づいてインスツルメントにより自動的に実施される。各初期試験サンプルに関する全てのデータおよび他の情報を、インスツルメントコントローラーによりモニター、収集および加工する。
【００５７】
本発明の態様は、通常、分析機をモニターおよび制御し、分析機からデータを収集し、および結果を報告するコントローラーと一体化した自動血液学的分析機およびフローサイトメトリー分析機を含む。例示すると、分析機をコントローラーと一体化すると、オペレーターは、全血サンプルに関するデータをコントローラーに入力することができる。オペレーターは、コントローラーにより補助されて、サンプル、通常全血について実施される一連の試験を選択する。オペレーターは、全血サンプルを、中心に置かれたサンプル取り扱いまたは加工領域において一体化分析機に供給する。コントローラーは、分析機を活性化し、コントローラーの先導下に、分析機に全血サンプルの分析を自動的に行わせる。コントローラーは、分析機から得られたデータを利用して結果を出す。コントローラーは、結果をオペレーターに報告する。全血サンプルが一体化分析機に供給された後、オペレーターの動作が必要ないことに注目すべきである。全血サンプル調製が全体的に自動化されるので、好ましい態様においては、従来の血液学的試験は、まずインキュベートされたサンプル試験について行われる。分析機がコントローラーと一体化されるので、コントローラーは、血液学的分析機およびフローサイトメトリー分析機の両方からデータを得る。すなわち、コントローラーは、併せた患者の血液分析情報をオペレーターに報告することができる。さらに、自動化された希釈、細胞調製および分析の精密さおよび再現性故に、絶対濃度を報告することができる。オペレーターが一旦、インスツルメントをプログラムし、サンプルをボード上に載せると、インスツルメントシステムはサンプルに接触する唯一のものなので、ヒトによる誤りは除去される。
【００５８】
本発明の特別の態様を理解の明確化のために詳細に説明するが、他の態様も可能であることを思い出すべきである。説明された態様の要素のいかなる望ましい組み合わせも可能である。例えば、一つの方法の工程を、ここに記載のまたは任意の関連特許出願における別の方法の工程と組み合わせて、さらなる方法を得ることができる。
【００５９】
１． システム概要
図１は、細胞分析システム６０のブロック図である。システム６０は、分析機モジュール６４、データステーションモジュール６８および空気ユニット７２を含む。分析機モジュール６４は、ＨＤＬＣ（高水準データリンク）プロトコールを実施するシリアルデータリンク７６によりデータステーションモジュール６８に操作可能に接続される。空気ユニット７２は、シリアルデータリンク８４および配管８０のネットワークにより分析機モジュール６４に操作可能に接続される。
【００６０】
分析機モジュール６４は、サンプル、希釈剤および試薬を吸引し、サンプルを希釈し、データを測定および収集し、データステーションモジュール６８に測定データを送り、試薬を管理し、廃物を処分する。一例としての分析機モジュール６４は、それ自体のエネルギー供給源、インピーダンストランスデューサー、ＨＧＢトランスデューサー、光学的フローセル／トランスデューサー（光散乱および蛍光）、光学的検出機、電子部品、試薬貯蔵部、流体システム、血液学的試験および蛍光サイトメトリー試験の両方のための一体化され充分に自動化されたサンプルプロセッサー、および任意の必要なインキュベーション及び／又は冷却システムを含む。一例としての分析機モジュールは、分析機６４の機械的要素を制御し、分析機のフローシーケンスを行うＭｏｔｏｒｏｌａ６８３０２型マイクロコンピュータを含む。
【００６１】
空気ユニット７２は、分析機モジュール６４を通して流体を移動させるための空気源を収容する。空気ユニット７２は、シリアルデータリンク８４を介して分析機モジュール６４からの指示を受け取る。
【００６２】
データステーションモジュール６８は、分析機モジュール６４への全般的制御を提供し、測定データを意味のある試験結果に変え、測定データおよび試験結果を貯蔵し、報告を印字し、オフラインホストコンピュータ（図示せず）との二方向伝達を提供する。一例としてのデータステーションモジュール６８は、８０３８６および８０４８６型マイクロコンピュータ、カラーディスプレー、３＋１／２インチのディスクドライブ、少なくとも５４０メガバイトのハードディスク、ＰＣ−スタイルキーボード、転換デバイス、およびＬＡＮコネクションを含む。データステーション６８は、測定データを処理し、パラメーターを計算し、ヒストグラム、散乱図および他の多次元プロットを含む種々のフォーマットで結果を表示するための充分なソフトウエアアルゴリズムを有する、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭおよびＳＲＡＭ等のようなメモリーを含む。
【００６３】
２． 迅速溶解多目的試薬系
細胞分析システム６０は、白血球（「ＷＢＣ」）および有核赤血球（「ＮＲＢＣ」）を含む有核末梢血球の迅速分析のために好適な多目的試薬系を利用する。多目的試薬系は、実質的に完全かつ迅速に赤血球を溶解する一方で、白血球の形状およびリンパ球表面抗原の抗原性は実質的に保存する。
【００６４】
多目的試薬系は、本特許出願人の有する１９９４年８月２９日出願の、「全血サンプルの迅速溶解のための多目的試薬系（Ｍｕｌｔｉｐｕｒｐｏｓｅ Ｒｅａｇｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ Ｆｏｒ Ｒａｐｉｄ Ｌｙｓｉｓ Ｏｆ Ｗｈｏｌｅ Ｂｌｏｏｄ Ｓａｍｐｌｅｓ）」と題する米国特許出願０８／２９７，６６２号に充分に記載されている。この出願の全開示をここに参考として取り入れる。
【００６５】
多目的試薬系の一つの態様は、非四級アンモニウム塩の約３〜約７ｇ／リッター、炭素数１〜４の脂肪族アルデヒドの約０．０４〜約０．１重量体積％（すなわち、ｇ／１００ｍｌ）、脂肪族アルデヒドに実質的に不活性である非リン酸塩緩衝剤の約１０〜約２０ｍＭ、および水を含む。試薬系のｐＨは、約５．５〜約７．５のｐＨ領域内であり、試薬系の容量オスモル濃度は約１６０〜３１０（ｍＯｓｍ／Ｌ）である。試薬系の屈折率は、塩水の屈折率に類似しており、好ましくは約１．３３３〜１．３３６の範囲内である。非リン酸塩緩衝剤は、非リン酸塩緩衝剤が脂肪族アルデヒドと反応しない点において脂肪族アルデヒドに不活性である。すなわち、通常、非リン酸塩緩衝剤は第１アミノ基を含むべきでない。
【００６６】
多目的試薬系のもう一つの態様は、塩化アンモニウム約１３５ｍｍ、ホルムアルデヒド約０．０７５体積％、酢酸塩緩衝剤約２０ｍＭ、重炭酸カリウム約１０ｍＭ、およびサポニン約０．０１重量体積％（すなわち、ｇ／１００ｍｌ）等を含む。試薬系のｐＨは、約ｐＨ６．２に調節され、試薬系の容量オスモル濃度は約２６７〜２７０ｍＯｓｍ／Ｌである。
【００６７】
多目的試薬系は、分化白血球異常体数、有核赤血球およびリンパ球免疫表現型化の自動的決定において利用される。有核末梢全血球の迅速分析方法は、以下の工程を含む：前述の多目的試薬系を抗凝固化全血サンプルと混合（それにより血液を１０〜１００倍に希釈）する工程、希釈剤−血液混合物を約２５℃〜４６℃の温度で少なくとも約１０秒間混合する工程、および本発明の自動細胞分析システムを用いて有核末梢血球を分析する工程を含む。
【００６８】
末梢白血球の分化物分析において多目的試薬系を用いる方法は、赤血球を溶解すると共に白血球を固定する迅速な単試薬法であり、白血球はその光散乱特性を維持する。通常、細胞は光学的ビューチャンバーを流通し、そこで光電測定プロセスが吸収された光を記録する、または選択された角度で各細胞により散乱された光の種類を記録する。
【００６９】
多目的試薬系の第一の成分は、非四級アンモニウム塩である。好ましくは、二アンモニウム塩も三アンモニウム塩も用いるべきでない。種々のモノアンモニウム塩、特にハロゲン化塩を、１リッター当り約３〜約７ｇ、好ましくは１リッター当り約５ｇ用いることができる。そのような非四級アンモニウム塩の例は、ＮＨ4Ｘ（ここで、Ｘはハロゲンを表す。）を含む。そのような非四級アンモニウム塩にはＮＨ4Ｃｌがある。
【００７０】
多目的試薬系の第二の成分は、短鎖脂肪族アルデヒドである。好ましくは、そのような脂肪族アルデヒドは１〜４の炭素を含む。アルデヒドの例は、ホルムアルデヒドおよびポリマーパラホルムアルデヒドを含む。適当な割合および濃度において、アルデヒドは、非四級モノアンモニウム塩および緩衝剤と一緒になって、迅速かつ実質的に完全に赤血球を溶解する。さらに、アルデヒドは白血球を固定し、その膜一体性を実質的に保存する。ホルムアルデヒドまたは匹敵するアルデヒドは、約０．０４〜０．１０体積％、好ましくは約０．０８〜約０．１体積％の量で存在する。
【００７１】
多目的試薬系の第三の成分は、試薬系のアルデヒド成分に実質的に不活性である非リン酸塩緩衝剤である。すなわち、緩衝剤は第１アミノ基を含むべきでない。緩衝剤はｐＨ約６．０〜約７．５の有効緩衝能、および約２３０〜約３１０ｍＯｓｍ／Ｌの容量オスモル濃度も有するべきである。効果的有機緩衝剤の例は、酢酸塩緩衝剤、コハク酸塩緩衝剤、マレイン酸塩緩衝剤、およびクエン酸塩緩衝剤である。効果的生物学的緩衝剤の例は、２−（Ｎ−モルホリン）エタンスルホン酸（ＭＥＳ）緩衝剤、３−（Ｎ−モルホリン）プロパンスルホン酸（ＭＯＰＳ）緩衝剤、およびＮ−（２−ヒドロキシエチル）ピペラジン−Ｎ’−（２−エタンスルホン酸）ＨＥＰＥＳ緩衝剤を含む。酢酸塩または他の適当な緩衝剤が、約１０ｍＭ〜約２０ｍＭの量で、好ましくは約２０ｍＭの濃度で存在する。
【００７２】
多目的血液希釈剤の任意成分は、界面活性試薬である。好ましい界面活性剤は、キラヤ樹皮および他の源料から単離された市販級粉末として得られる植物抽出物であるサポニンである。市販のサポニンの化学的純度はロット毎に変化するが、四級アンモニウム塩よりも赤血球により選択的である。サポニンまたは他の界面活性試薬は、約１０〜約２００ｍｇ／Ｌ、好ましくは約１００ｍｇ／Ｌの量で存在する。サポニンは、多目的試薬系の他も成分と共同して、全血中に存在する赤血球を実質的に完全に溶解する。
【００７３】
正常血液サンプルの赤血球フラクション（すなわち、赤血球）は、通常は、周囲温度で約２０秒以内に溶解される。しかしながら，溶解困難な血液サンプル（例えば、赤ん坊、腎臓透析患者、多発性マイロマ（ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｍｙｌｏｍａ）患者、糖尿患者、または尿毒症患者からの血液サンプル）は、赤血球を完全に溶解するために血液を試薬系と共に約３８℃〜約４０℃で最大約２０秒間インキュベートすることを必要とする。血液サンプルを多目的試薬系と共にインキュベートすると、僅かに高められた温度であっても、白血球細胞膜の一体性が効果的に維持され、リンパ球表面抗原の抗原性が維持される。これに対して、サポニン自体が赤血球の溶解のために用いられる場合、前述よりも約１０〜２０倍高い濃度で使用されるべきである。そのような濃度は、白血球の一体性を補い、白血球の形態を保持するために試薬の溶解活性の急速クエンチングを必要とする。この試薬系の態様の利点は、多目的試薬系の併せた成分が、赤血球の溶解と同時に白血球を穏やかに固定するのに役立つことである。すなわち、白血球一体性が、比較的長いインキュベーション期間においても保持される。実際、慢性リンパ性白血病患者において見られるような脆い白血球でも、約２０分までのインキュベーション期間において多目的試薬系内で安定化される。
【００７４】
多目的試薬系のさらなる任意の成分は、アルカリ塩、好ましくは重炭酸一価アルカリ塩である。重炭酸一価アルカリ塩は、希釈剤の必須成分ではないが、試薬系の赤血球溶解性を低下させることなく容量オスモル濃度を上昇させるために希釈剤に添加することができる。多くの他の成分、例えば、塩化ナトリウム、塩化カリウムまたはリン酸カリウム緩衝剤は、試薬系の容量オスモル濃度を上昇させるために用いられる場合、試薬系の溶解性を低下させる。例としての重炭酸一価アルカリ塩は、重炭酸カリウム、重炭酸ナトリウム、重炭酸リチウム等である。重炭酸カリウムまたは他の重炭酸アルカリ塩は、約０．００５〜約０．０１５重量体積％、好ましくは約０．０１重量体積％の量で存在し得る。
【００７５】
多目的試薬系のさらに他の光学的成分は、血小板抗凝集剤である。例えば、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）塩を、試薬系に添加して、サンプル／試薬混合物中での血小板凝集を低下させることができる。四ナトリウムＥＤＴＡまたは他のＥＤＴＡ塩は、１リッター当り約２０〜約２００ｍｇ、好ましくは１リッター当り約１００ｍｇの量で存在する。
【００７６】
多目的試薬系のさらなる態様によれば、リンパ球系群（ｓｕｂｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ）の定量的分析が可能となる。リンパ球の下位分類は、多目的試薬系または血液希釈剤の添加前に、フルオロクロム共役モノクローナル抗体（特定のリンパ球表面抗原に対する）と全血サンプルとを混合することにより達成される。血液サンプルに添加される標識化抗体フラクションの濃度は、個々の抗体調製に依存するが、通常、市販の抗体調製のための血液の体積の約１／２〜１／１０である。試薬系を添加し赤血球を溶解した後、リンパ球−抗体反応生成物を、自動フローサイトメトリーシステムにおいて分析することができる。当該分野において一般的であるように遠心分離および洗浄により、溶解細胞からリンパ球を「分離する」必要はない。
【００７７】
開示された試薬システムは、抗体をフルオロクロム標識するために用いられるイソチオシアン酸フルオレセン（ＦＩＴＣ）またはフィコエリスリン（ＰＥ）のような蛍光マーカーを「クエンチ」しない。リンパ球下位分類は、ＡＩＤＳのような多くの病気に対する戦いにおける診断ツールである。血球群上の表面マーカーを確認する性能は、表面成分の知識、ならびにリンパ球および単球および好中球のような他の白血球フラクションの系群の特徴と組み合わせると、重要となり得る。
【００７８】
３． 有核赤血球分化および試薬
細胞分析システム６０は、前述の迅速溶解試薬系のように、溶解試薬を用いる独自の３重トリガー法を使用して全血サンプル中のＷＢＣ／分化物およびＮＲＢＣを同時に分析する自動的方法を利用する。１９９４年１２月１５日出願の、「有核赤血球の迅速かつ同時分析方法（Ｍｅｔｈｏｄ Ｆｏｒ Ｒａｐｉｄ Ａｎｄ Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ Ａｎａｌｙｓｉｓ Ｏｆ Ｎｕｃｌｅａｔｅｄ Ｒｅｄ Ｂｌｏｏｄ Ｃｅｌｌｓ）」と題する米国特許出願０８／３５６，９３２号の請求の範囲に記載されているこの方法は、ＮＲＢＣを含む白血球サンプルから、同時に、正確なＮＲＢＣ計数およびＷＢＣ／分化物データを得ることを可能にする。米国特許出願０８／３５６，９３２号の全ての内容を、ここで参考として取り入れる。
【００７９】
ＮＲＢＣ法の重要な局面は、断片（ｄｅｂｒｉｓ）からの信号（蛍光および非蛍光の両方）が３重トリガー法により遮断され、ＡＬＬトリガーより低いがＦＬ３トリガーを超える信号を識別しＮＲＢＣとして計数することができることである。従って、蛍光核断片を実質的に含まない正確なＮＲＢＣ数が得られる。脆い芽球および死んだ細胞（成長不可能な）も、本発明の方法を利用して検出することができる。
【００８０】
３重トリガー法において、迅速にＲＢＣを溶解しＷＢＣを保存すると共に、ＮＲＢＣの裸核を染色する適当な核染色物質が添加された血液希釈剤と血液サンプルを混合することにより、ＷＢＣ／分化物およびＮＲＢＣを同時に正確に計数することができる。そのような希釈剤は先に開示されている。次に、希釈剤／サンプル混合物、本質的には細胞が一度に、照射された光学的フローセルを通される。これにより、細胞が照射光を散乱させ、存在する染色核が蛍光を発する。散乱された蛍光信号は既知の手段により検出され、検出信号の加工と共に３重トリガー法を用いることにより、ＷＢＣ、ＷＢＣ／分化物およびＮＲＢＣを確認および定量することができる。
【００８１】
３重トリガー法は、ＷＢＣ／分化物／ＮＲＢＣの同時分析を、溶解網状赤血球のＲＮＡ、ハウエル−ジョリー体、網状血小板、巨大血小板、ＷＢＣおよび巨核球断片からのＤＮＡ、寄生物、およびＲＢＣ断片のような他の細胞断片から干渉されることなく、自動的に、正確にかつ迅速に行うことができるという点において独自のものである。
【００８２】
３重トリガー法は、ＷＢＣ／分解物分析を行う前に全ＷＢＣ信号からＮＲＢＣと認識される信号を引くことにより、ＮＲＢＣを含む血液サンプル中において正確なＷＢＣ／分化物分析を行うこともできる。ＮＲＢＣの染色のために一つの染料しか必要なく、ＷＢＣ／分化物分析は、ＷＢＣサブクラスの光散乱特性の相違により行うことができる。
【００８３】
ＮＲＢＣ法は、軸光損失（Ａｘｉａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｌｏｓｓ（ＡＬＬ））、中間角散乱（Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ Ａｎｇｌｅ Ｓｃａｔｔｅｒ（ＩＡＳ））および赤色蛍光（Ｒｅｄ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ（ＦＬ３））の３つの次元空間における独自の３重トリガー法により前述の全ての目的を達成することができる。
【００８４】
これを達成するために、一つまたはそれ以上の検出機３８０（図１９、２０および２１）が、前方向中間角散乱（ＩＡＳ）３８４および小角前方向散乱（ＳＡＳ）または軸光損失（ＡＬＬ、前方向消光としても知られている）３８２を測定するために前方向光経路内に好ましく配される。
【００８５】
ＡＬＬは、通常、レーザー光線の正面を通過し光ダイオードにより検出される細胞による光エネルギーの低下である。光損失は、通常、散乱によるものであり、細胞がその光線を通過することによるレーザー光線の経路における検出機に到達する光エネルギーの低下と定義される（通常、ＡＬＬは、約０°〜約１°の角度で検出される）。対照的に、小角前方向散乱（ＳＡＳ）は、光線を通過する細胞からの散乱により入射レーザー光線の外側（しかしながら、約１°〜３°の狭い角度内）の検出機に到達する光エネルギーである。レーザー光線が検出機に入らないようにするために、通常、光線停止手段が設けられる。ＡＬＬ測定システムは、レーザー照射の入射円錐内の光を集め、一方、小角散乱システムはこの円錐外部の光を集める。ＡＬＬ測定システムにおいて、目的の信号は、安定状態レーザー信号から差し引かれる陰性信号であり、一方、小角前方向散乱測定において、信号は、非常に低い背景光水準に課される小さい陽性信号である。中間角前方向散乱（ＩＡＳ）は、入射レーザー光線からより大きな角度で散乱される以外は、小角前方向散乱に類似している。より詳しくは、ＩＡＳは、レーザー光線の入射線または中心線から約３°〜１０°離れている環内で散乱される光に関する。好ましい態様において、ＡＬＬは、レーザー軸から水平方向に約０．３°より小さくおよび垂直方向に約１．２°より小さい角度内で収集され、ＩＡＳは、レーザー軸から約３°〜１０°の範囲の角度において収集される。
【００８６】
開示されたシステムのもう一つの技術的利点は、核をより染色し易くするＮＲＢＣの細胞質の完全溶解故に、検出および計数が正確になるように効果的かつ迅速にＮＲＢＣを染色するために染料の濃度がかなり低いことが要求されることである。この条件により、ＮＲＢＣ検出において１００を超える高い信号対ノイズ（Ｓ／Ｎ）比が得られる。ＷＢＣ／分化物／ＮＲＢＣの同時分析を迅速に行うためにこのシステムに要求される活性染料の濃度は、従来技術におけるよりも少なくとも５０倍低い１〜２μｇ／ｍｌにすぎない。
【００８７】
本発明で用いることのできる活性染料（死んだ細胞または損傷細胞のみを染色する核染色剤）は、核酸に結合していないときに比較的高い消衰係数および低い蛍光強度を有するいかなる活性染色剤であってもあり得る。分光特性、すなわち、活性染料の吸光（ＥＸ）最大値（ｎｍ）／発光（ＥＭ）最大値（ｎｍ）は、このシステムで用いられるレーザー光源に適合する。
【００８８】
以下の特性は、開示されたシステムのための活性染料について望ましい。
【００８９】
高い消衰係数
高い量子収率
核酸への高い結合親和性
核酸に結合したときの低い蛍光
【００９０】
分光特性の光源適合性（例えば、アルゴンレーザー光源でＥＸ最大値４８８ｎｍまでおよびＥＭ最大値６３０ｎｍまで）
適当な光源を用いる開示されたシステムにおいて用いるために多くの適格化核染料がある。開示されたシステムにおいて用いることができる市販の染料の一部は、ＹＯＹＯ−１、ＹＯＹＯ−３、ＴＯＴＯ−１、ＴＯＴＯ−３、ＢＯ−ＰＲＯ−１、ＹＯ−ＰＲＯ−１、ＴＯ−ＰＲＯ−１等多くのものである。当業者には、異なるＥＸ最大値を有する染料を、Ｈｅ−Ｎｅ、キセノンまたは水銀ランプのような適当な光源を用いて励起させ得ることが知られている。
【００９１】
これも市販されているアルゴンレーザーにおいて用いることのできる適格化染料は、ヨウ化プロピジウム（ＰＩ）、臭化エチジウム（ＥＢｒ）、エチジウムホモダイマー−１（ＥｔｈＤ−１）、エチジウムホモダイマー−２（ＥｔｈＤ−２）またはジエチレントリアミン（ＤＴＡ）である。
【００９２】
ＮＲＢＣ法の一つの用途において、用いられる活性染料はＰＩである。
【００９３】
約２５μｌの全血サンプルの一部が、等張溶解試薬約８５０ｍｌを含むＷＢＣカップ１３８内に、サンプル吸引プローブにより沈降される。先に記載の溶解試薬を用いて、血液サンプルの赤血球フラクションを溶解し、およびＮＲＢＣの細胞質を溶解して存在するＮＲＢＣの核を露出する。この試薬系は、多目的目標を達成する一試薬／一工程プロセスを具体化する点において特徴がある。この試薬は、全ての脆い白血球の形状を維持し、同時に赤血球の全てを効果的に溶解するのに充分に穏やかである。これらの両方の目的が、溶解時間の拡張を必要とし得る色素異常（ｈｅｍａｇｌｏｂｉｎｏｐｈａｔｈｉｃ）サンプルにおいても達成される。
【００９４】
３重トリガー法で利用されるどのような溶解酵素が形成されても、試薬は、さらに、末梢血中に存在し得るＮＲＢＣを効果的に標識する低濃度の活性核染色剤を含むまたは組み合わされる。好ましくは、ここで参照された分析機で用いるために、屈折率が実質的に０．１％より低い鞘（ｓｈｅａｔｈ）溶液の屈折率にそろえるように溶解化学を構成する。
【００９５】
溶解試薬とサンプルとの混合物は、通常、ＷＢＣカップ１３８内に約１１秒間しか残らない。そこで、４２℃±３℃で溶解および混合される。この時点において、ＷＢＣカップの内容物は、検出のために光学的フローセル１７０にパイプで直接送られる。
【００９６】
測定プロセスは、希釈剤／鞘（ｓｈｅａｔｈ）溶液により囲まれた層流サンプル流において、レーザー照射単一部分を細胞が通過するように、細胞流が、溶解酵素の添加により希釈されて、フローセル１７０を通過する際に開始する。
【００９７】
この時点において、細胞の存在は、ＡＬＬ、ＩＡＳおよびＦＬ３（赤色蛍光）の３次元特性空間内における、軸光損失（ＡＬＬ）および中間角散乱（ＩＡＳ）を検出する化合物光ダイオード３８０、赤色蛍光を検出する光電子倍増管、および図２に示す独自の３重トリガー回路により検出される。３重トリガー回路は、ＡＮＤ／ＯＲ論理を用いてデジタル化のための信号を適格化する。適格化信号は、ＩＡＳトリガーより大きくなくてはならず、同時に、ＡＬＬトリガーまたはＦＬ３トリガーのいずれかより大きくなくてはならない。この独自のトリガー回路とバランスのとれた固定剤を含む溶解特性との組み合わせにより、露出されたＮＲＢＣ核が迅速に染色され、明確かつ非不明瞭に計数され、ＤＮＡ断片、ＲＢＣストロマおよび血小板のような、蛍光および非蛍光の両方である背景からの通常の干渉無くＷＢＣ分化細胞数から排除される。
【００９８】
このように誘導された細胞が前記照射部分を通過するとき、検出機３８０、４００、４０１および４０４においてパルスが生じる。次に、これらのパルスが、濾過され、増幅され、デジタル化され、およびＡＬＬ、ＩＡＳ、ＦＬ３、ＰＳＳ（分極側部散乱）およびＤＳＳ（双極側部散乱）の対応する５次元特性空間内でリストモードで貯蔵される。フローセル１７０を通過する正常計数時間は１０秒である。前述のフロー速度および希釈率において、血液サンプル１μｌ当り通常の異常ＷＢＣ数が７０００であると、得られる事象数割合は５０００である。低数サンプルにおいて、この計数時間は、自動的に延長して測定の統計数を上げることができる。測定時間の終了において、サンプル流をパイプで廃物に送り、プローブを洗浄化および乾燥ならびに準備して次のサンプルを加工する。
【００９９】
次に、アルゴリズムを、ＡＬＬ、ＩＡＳ、ＦＬ３、ＰＳＳおよびＤＳＳの前記特性空間のリストモードデータに適用し、以下の細胞型を、３０秒以内の加工時間において計数及び／又は伝達する。
【０１００】
【表１】
Figure 0003701977
【０１０１】
以下に記載のようにして、ＷＢＣ／分化物分析のためにＡＬＬおよびＩＡＳ信号を検出および収集し、ＮＲＢＣ分析のために染色ＮＲＢＣ核からのＦＬ３信号を収集する。図４２に示す３重トリガー回路は、ＡＮＤ／ＯＲ論理を用いるデジタル化のためにこれらの信号を適格化する。適格化のためには、信号はＩＡＳトリガーを超えなくてはならず、同時に、ＡＬＬトリガーまたはＦＬ３トリガーのいずれかを超えなくてはならない。
【０１０２】
図４２で確認される種々の成分および発生または利用された信号は以下のラベルに相当する。
【０１０３】
９００−ＡＬＬ電圧コンパレーター
９０２−ＡＬＬ信号
９０４−ＡＬＬしきい電圧（Ｖｔｈ１）
９０６−ＡＬＬ電圧コンパレーター出力
９１０−ＦＬ３信号
９１２−ＦＬ３しきい電圧（Ｖｔｈ２）
９１４−ＦＬ３電圧コンパレーター
９１６−ＦＬ３電圧コンパレーター出力
９１８−ＩＡＳ信号
９２０−ＩＡＳしきい電圧（Ｖｔｈ３）
９２２−ＩＡＳ電圧コンパレーター
９２４−ＩＡＳ電圧コンパレーター出力
９２６−ＯＲゲート
９２８−ＯＲゲート出力
９３０−ＡＮＤゲート
９３２−有効トリガー出力
【０１０４】
それぞれのチャネルからのリアルタイム信号が、電圧コンパレーターの入力において存在する。電圧コンパレーター９００、９１４および９１２は、「＋入力」（９０２、９１０および９１８）を得られる出力（９０６、９１６、９２４）への「−入力」（９０４、９１２および９２０）と比べることにより機能する。「＋入力」が、「−入力」よりも高い電圧の場合、出力は高い。「＋入力」が、「−入力」よりも低い電圧の場合、出力は低い。
【０１０５】
しきい電圧は、システムパラメーターにより決められる独立電圧である。
【０１０６】
コンパレーター９００および９１４の出力は、ＯＲゲート９２６への入力であり、得られるＯＲゲートに出力９２８を与える。ＯＲゲートは、その入力の比較により機能する。出力は、入力の一方または両方が高い場合、高い。
【０１０７】
ＯＲゲート９２８の出力ならびにコンパレーター９２２および９２４の出力は、ＡＮＤゲート９３０への入力である。ＡＮＤゲートは、その入力を比較することにより機能して、やはり有効トリガー出力であるその出力９３２を誘導する。出力は、入力の両方が高い場合にのみ高い。
【０１０８】
有効トリガー出力９３２は、ＩＡＳ信号９１８がそのしきい電圧９２０より高く、およびいずれかまたは両方のＡＬＬ信号９０２がそのしきい電圧９０４より高いまたはＦＬ３信号９１０がそのしきい電圧９１２より高い場合にのみ高い。
【０１０９】
前述のトリガー回路を用いると、ＮＲＢＣは、光学的ＷＢＣ分化分析中に容易に計数される図４０Ａ〜Ｃおよび４１Ａ〜Ｂが参照される前記３次元空間中に独自のクラスターを形成し、ＷＢＣ数から非不明瞭に排除する。すなわち、１００ＷＢＣ当りのＮＲＢＣの数、および患者血液μｌ当りの絶対ＮＲＢＣ量が報告される。結果として、ＮＲＢＣが合計ＷＢＣ数から差し引かれて、血液サンプル中のＮＲＢＣの存在下に正確な合計ＷＢＣおよび分化分析がなされる。ＤＮＡ断片、ＲＢＣストロマ、血小板、ハウエル−ジョリー体、好塩基斑点、溶解網状赤血球からのＲＮＡ、ならびにＷＢＣおよび巨核球断片からのＤＮＡからの蛍光および非蛍光の両方の背景ノイズが実質的に除去される。染色ＮＲＢＣ核が、開示された３重トリガープロセス（ＡＬＬ、ＩＡＳおよびＦＬ３における）を介して種々の背景ノイズ信号から分離され、ＡＬＬ対ＦＬ３ドットプロット上のＦＬ３トリガーを超えるＮＲＢＣ核からのＦＬ３＋信号のみがＮＲＢＣとして計数される（図４０Ａ〜Ｃおよび４１Ａ〜Ｂ）。
【０１１０】
４． 網状赤血球法および試薬
細胞分析システム６０の一つの局面において、網状赤血球の検出および計数のために安定な水性試薬組成物が利用される。この試薬は、網状赤血球を染色することができる非対称シアニン染料；イミダゾール緩衝剤、４−（２−ヒドロキシエチル）−１−ピペラジンエタンスルホン酸（「Ｈｅｐｅｓ」）緩衝剤、ビス（２−ヒドロキシエチル）−１−ピペラジンエタンスルホン酸（「Ｂｉｓ−Ｔｒｉｓ」）緩衝剤およびＴｒｉｓヒドロキシメチルアミノメタン（「Ｔｒｉｓ」）緩衝剤からなる群より選択される緩衝剤の約２０ｍＭ〜約５０ｍＭ（ｐＨ約６．０〜約８．０；一または二価アルカリ塩で約２３０〜約３４０ｍＯｓｍ／Ｌに調節された容量オスモル濃度）；および膜透過を容易にし水性等張溶液中のシアニン染料を安定化する非イオン性界面活性剤（界面活性剤により約５ｍｇ／ｄｌ〜約１．０ｇ／ｄｌ）を含む。好ましくは、染料は、環状で置換され、ＤＮＡまたはＲＮＡと結合したときに向上した蛍光特性を示す。より好ましくは、試薬は、環状の置換された非対称シアニン染料を約０．１μｇ／ｍｌ〜約０．３μｇ／ｍｌ含む。
【０１１１】
本発明の試薬系を利用する、網状赤血球およびＣＢＣ分化物の迅速かつ連続的な検出および計数の方法。このような方法は、分離したインキュベーション工程を提供する必要性が特に存在しないので顕著である。最小限の１０〜６０秒のインキュベーション期間だけが必要である。
【０１１２】
開示された方法および試薬は、１９９５年４月２１日付の「網状赤血球の迅速分析のための組成物および方法（Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ Ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ Ｆｏｒ Ｔｈｅ Ｒａｐｉｄ Ａｎａｌｙｓｉｓ Ｏｆ Ｒｅｔｉｃｕｌｏｃｙｔｅｓ）」と題する米国特許出願０８／４２６，４０８号の主題である。この出願は、本発明の出願人が所有しており、この出願の全ての内容をここで参考として取り入れる。
【０１１３】
この方法によれば、全血サンプルからの網状赤血球を計数し、同時に別の少量のサンプルを分解して、完全な血球（「ＣＢＣ」）分析を得ることができる。この方法は、一またはそれ以上の少量のサンプルを、分析および分化のための自動分析機内の種々の位置に導き、一方、網状赤血球の少量のサンプルを染色剤と組み合わせることを含む。
【０１１４】
次に、併せた試薬／網状赤血球の少量を、自動分析機６０の光学的フローセル１７０に導く。その後、試薬／網状赤血球の少量が、本質的に一つのセルからなる照射感知流域３００を一度に通過して蛍光および散乱光事象が生じる。これらの事象が検出され、前記サンプル中に存在する網状赤血球の数がそれから測定される。
【０１１５】
非対称染料は、一般的に下記特性を有する試薬系と共に用いることができる。
【０１１６】
１．吸収最大：４８８＋２０ｎｍ
２．高い核酸結合親和性
３．高い量子収率：≧０．１
４．モル吸光計数：≧１０．０００
５．ＲＮＡまたはＤＮＡへの結合時の蛍光向上：≧２０
６．薄膜透過率：＜２分
【０１１７】
典型的には、開示された水性試薬および網状赤血球計数方法において利用される染料は、水性環境中において高度に不安定である。しかしながら、開示された試薬調製は、仕上試薬に拡大された安定性および貯蔵期間を提供する。
【０１１８】
試薬系の好ましい態様は、Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｐｒｏｂｅｓ，Ｉｎｃ．（オレゴン州Ｅｕｇｅｎｅ在）により販売されている染料の登録商標であるＳｙｂｒ１１の約０．０５μｇ／ｍｌ〜約０．５μｇ／ｍｌ、イミダゾール緩衝剤の約２０ｍＭ〜約５０ｍＭ、Ｎ，Ｎ−ビス［３−Ｄ−グルコン−アミドプロピル］クロルアミド（「ＢＩＧＣＨＡＰ」）の約５ｍｇ／ｄｌ〜約２０ｍｇ／ｄｌ、およびＰｒｏｃｌｉｎ（登録商標）３００（５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オン ＋ ２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オン）の約０．０２％〜約０．０５５％を含む。ｐＨは、１ＮのＨＣｌにより約６．８〜約７．２に調節され、容量オスモル濃度はＮａＣｌにより約２７０〜約３１０ｍＯｓｍ／Ｌに調節される。
【０１１９】
試薬系の主な成分は染料である。一つのそのようなクラスの染料は、ＷＯ９４／２４２１３「環式置換非対称染料（ＣＹＣＬＩＣ−ＳＵＢＳＴＩＴＵＴＥＤ ＵＮＳＹＭＭＥＴＲＩＣ ＤＹＥＳ）」に開示されているような非対称シアニン染料であるが、それらをここで参考として取り入れる。さらに、本発明で利用される染料は、ＤＮＡまたはＲＮＡとの結合時に向上した蛍光特性を示す。そのような有用な染料は、ＲＮＡおよびＤＮＡへの高い結合親和性、および高い量子収率も有する。ここに記載され請求の範囲に記載されている特性を示す種々の非対称シアニン染料を用い得ることが予想される。そのような染料の一部の例は、同じくＭｏｌｅｃｕｌａｒ Ｐｒｏｂｅｓ，Ｉｎｃ．（「ＭＰＩ」）（オレゴン州Ｅｕｇｅｎｅ在）により得られるＳｙｂｒ１１、Ｓｙｂｒ１４、Ｓｙｂｒ１６を含むが、これらに限定はされない。同じくＭＰＩから得られるＳｙｔｏ１２のような他の非対称シアニン染料も、本発明の実施例において有用である。Ｓｙｔｏ１２は、ピリジンまたはキノリン環系へのメチン橋に結合している置換ベンズアゾリウム環系を含む天然の非対称シアニン染料であると考えられる。
【０１２０】
試薬系のさらなる成分は、ｐＫａが約６．０〜約８．０で、水溶液中のシアニン染料の（ＲＮＡまたはＤＮＡを染色するのに）必要な濃度を長い期間維持することができる緩衝剤である。そのような緩衝剤は、染料を安定化させるために本発明の実施において用いられるシアニン染料または非イオン性界面活性剤と反応してはならない。緩衝剤の例は、イミダゾール、Ｈｅｐｅｓ、Ｂｉｓ−ＴｒｉｓおよびＴｒｉｓを含む。
【０１２１】
試薬系のもう一つの成分は、非イオン性界面活性剤である。用いられる界面活性剤または非イオン性界面活性剤の組み合わせにより、濃度は約５ｍｇ／ｄｌ〜約１ｇ／ｄｌとすべきである。界面活性剤（類）は、細胞膜を透過するシアニン染料の速度を向上する（３０秒以内）ようである。さらに、等張水溶液中のシアニン染料の溶解性および安定性が、界面活性剤（類）により向上させる。しかしながら、そのような界面活性剤は、低い濃度においても、沈降または、シアニン染料または溶解ＲＢＣと反応すべきでない。そのような界面活性剤の例は、ＢＩＧＣＨＡＰ、ｎ−ドデシル−Ｄ−マルトシド、ポリオキシプロピレン−ポリオキシエチレンブロックコポリマー（「Ｐｌｕｒｏｎｉｃ（登録商標）Ｆ１２７」）、ｎ−テトラデシル−Ｄ−マルトシド、デカノイル−Ｎ−メチルグルカミド、ｎ−ドデシル−Ｄ−グルコピラノシドおよびｎ−デシル−Ｄ−グルコピラノシドを含むが、それらに限定されない。
【０１２２】
試薬系のさらにもう一つの成分は、網状赤血球を含む赤血球または白血球の溶解を防止するために試薬の容量オスモル濃度を約２３０ｍＯｓｍ／Ｌ〜約３４０ｍＯｓｍ／Ｌに調節するための一または二価アルカリ塩である。そのような塩は、溶液中のシアニン染料または沈澱物と反応してはならない。そのような塩の例は、ＮａＣｌ、ＫＣｌ、ＬｉＣｌ、ＣａＣｌ2、ＭｇＣｌ2、ＺｎＣｌ2等を含む。
【０１２３】
光学的成分は、試薬中での微生物の成長を防止するための防腐剤である。そのような防腐剤は、細胞または染色細胞の光散乱または蛍光発光特性を変化させてはならない。そのような防腐剤の例は、Ｐｒｏｃｌｉｎ（登録商標）３００、Ｐｒｏｃｌｉｎ（登録商標）１５０、アジ化ナトリウム他を含む。
【０１２４】
しかしながら、通常、本発明を実施する方法は、全血サンプルを試薬と混合して存在する網状赤血球のＲＮＡを染色し、本質的に一つの細胞からなる混合物を、照射された光学的フローセルに一度に流し、散乱され蛍光がそこから発せられる光を検出し、サンプル／試薬混合物を別のインキュベーション工程または期間に付することなくサンプル中に存在する網状赤血球の量を決めることからなる。
【０１２５】
前述のマルチパラメーター血液学的分析機上で網状赤血球の％および絶対数を知るために全血サンプルを分析するために、全血サンプル約１８．７５μｌを、サンプル吸引プローブにより、希釈剤／鞘溶液（等張塩水）約７８５６μｌを含むＲＢＣカップ１３４中に沈澱させ、流体を混合する。次に、希釈サンプルを、サンプルの絶対ＲＢＣ数を電気的に測定するために、被覆インピーダンスアパーチャーに移送する。一方、希釈サンプル約２００μｌを、開示された試薬６００μｌを含むＲｅｔｉｃカップ１３６に移送し、そこで混合する。次に、調製された（混合）サンプルを、検出のために被覆光学的フローセル１７０に移送する。測定プロセスは、ここに開示の希釈剤−鞘溶液により囲まれた層流サンプル流中において、本質的に一つの細胞からなる細胞流がフローセルを一度に通過するときに開始する。
【０１２６】
この時点において、図１４ＡおよびＢの細胞所見（cytogram）のＩＡＳおよびＦＬ１の２次元特性空間に示すように、細胞の存在が、３°〜１０°の円錐内に光を検出する中間角散乱光−ダイオード３８０、および緑蛍光ＦＬ１を検出する光電子倍増管（「ＰＭＴ」）により検出される。前記照射部分を細胞が通過するとき、パルスが発生し、これらの検出機により測定される。次に、これらのパルスの振幅を、濾過し、増幅し、デジタル化し、およびＩＡＳおよびＦＬ１の対応する２次元特性空間内においてリストモードで貯蔵する。細胞は８秒で計数される。前述の流速および希釈比率において、血液体積１μｌ当りの正常被検体ＲＢＣ数が５百万の場合、得られる事象計数速度は、５９５０／秒である。次に、前述のＩＡＳおよびＦＬ１の特性空間のデータリストにアルゴリズムを適用し、下記のパラメーターが計算時間２０秒以内に測定される：
【０１２７】
１．ＲＢＣゲート：網状赤血球を含むがＷＢＣおよび血小板を含まないＲＢＣ集合を選別することによりＷＢＣおよび血小板を排除する。
【０１２８】
２．網状赤血球の百分率：選別されたＲＢＣ集合を、そのＦＬ１信号の寸法により再分析する。成熟ＲＢＣに属する領域を定義するために、ログフィットをＦＬ１ヒストグラムに適用し、ＦＬ１信号が領域を越える細胞が網状赤血球として標識される。網状赤血球％は、網状赤血球数を合計ＲＢＣ数で割ることにより計算される。
【０１２９】
３．絶対網状赤血球数：網状赤血球の％に、ＣＢＣモードからのサンプルの絶対ＲＢＣ数を掛けることにより得られる。
【０１３０】
４．網状赤血球成熟係数（「ＲＭＩ」）：ＲＭＩは、ＦＬ１信号が、１を超える（１）正常網状赤血球集合の平均蛍光特性を超える標準分散（「Ｓ．Ｄ．」）である、網状赤血球の％として表される。
【０１３１】
そのような記載は、単に簡便のためであり、決してここに記載のアルゴリズムのみに限定される本発明のＲＭＩの表現ではない。
【０１３２】
５． 別の網状赤血球染色および分析
開示された別のクラスの網状赤血球染色は、周囲温度において光に安定であり、非結合染色に対して改良された結合染色の蛍光向上を有し、ＤＮＡを超えるＲＮＡの選択性を発現し、網状赤血球細胞の改良された選別を可能にし、より迅速な細胞膜の透過を提供し、アルゴンレーザーの最大発光（約４８８ｎｍ）に密接な最大光学吸収を有する。
【０１３３】
好ましい染料は、下記一般構造式を有するクラスの分子に属する：
【０１３４】
【化１】
Figure 0003701977
【０１３５】
式中：
Ｘは、Ｏ、Ｓ、ＳｅまたはＣ（ＣＨ3）2２
Ｒ1は、炭素原子数１〜６のアルキル
Ｒ2は、炭素原子数１〜６のアルキル
Ｒ3は、融合ベンゼン、アルキル（炭素原子数１〜６）、メトキシまたは水素
Ｒ4は、炭素原子数１〜６のアルキル、メトキシまたは水素
ｎは、０または１〜６の整数である。
【０１３６】
このクラスの染料は、ここで「２，２’−染料」と呼ぶ。
【０１３７】
前述の網状赤血球染料の好ましい態様において：
好ましくは、ｘはイオウ（Ｓ）
好ましくは、Ｒ3およびＲ4は両方とも水素
好ましくは、ｎは０、および
好ましくは、Ｒ1およびＲ2は両方ともエチルである。
【０１３８】
この染料は、Ｋｏｃｈ−ｌｉｇｈｔ Ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃａｔａｌｏｇｕｅ １９８５および１９８８／８９、５３頁において、ヨウ化物塩として、ヨウ化１，３’−ジエチル−２，２’−キノリルチアシアニンの名で記載されている。これは、Ｎｉｐｐｏｎ Ｋａｎｋｏｈ−Ｓｈｉｋｉｓｏ Ｋｅｎｋｙｕｓｈｏ ｃａｔａｌｏｇｕｅの７頁にも記載されている。以降の簡便のために、この特異的染料の特に好ましい態様を「ＤＥ２２ＱＴＣ」と呼び、通常クラスの染料を先に定義したように「２，２’−染料」と呼ぶ。
【０１３９】
通常、これらの染料はその塩として用いられ、ヨウ化物が特に都合良い。この明細書において用いられているように、これらの染料の全ての参照は、塩としての染料を含むと解するべきである。
【０１４０】
一つの態様において、ＲＮＡ含有材料の染色に有用である試薬は、ＲＮＡ含有材料を染色することのできる２，２’−染料を含んでなる。
【０１４１】
もう一つの態様のＲＮＡ含有材料の染色方法において、ＲＮＡ含有材料を染色することのできる２，２’−染料の水性染色溶液を、染色溶液染料がＲＮＡ含有材料を透過できるようにするのに適当な時間、ＲＮＡ含有材料と接触させて置く。
【０１４２】
もう一つの態様は、フローサイトメトリーを用いて全血サンプル中の網状赤血球を計数する方法であって、ＲＮＡ含有材料を染色することのできる２，２’−染料の水性染色溶液を、染色溶液染料がＲＮＡ含有材料と平衡できるようにするのに適当な時間、ＲＮＡ含有材料と接触させて置く方法を提供する。次に、染色サンプルをフローサイトメトリー装置の光学的感知領域を通して導き、光学的感知領域内において入射光線で一度照射する。次に、サンプル溶液中の網状赤血球の蛍光を、光学的感知領域を通過する際に測定する。
【０１４３】
２，２’−染料の重要な利点は、チアゾールオレンジよりも、水溶液中において安定性が高いようであることである。これは、ＤＥ２２ＱＴＣのサンプル、すなわち４℃で暗室内にておよび室内灯下に周囲温度（約２５℃）で５日間貯蔵したチアゾールオレンジ（いずれも等張希釈剤中に０．１μｇ／ｍｌ）および「Ｒｅｔｉｃ−ＣＯＵＮＴ」を用いて試験した。
【０１４４】
２，２’−染料は、ＤＮＡではなくＲＮＡが結合性物質の場合に非常に大きな蛍光特性を示し、ＤＥ２２ＱＴＣは重量に基づいて、網状赤血球の分析に以前には用いられていない方法を用いて血小板および白血球から赤血球を容易に仕分けさせることができる。染料は、典型的試験の３０分間における血小板の強い染色、および同じ期間の白血球の予想される染色により、蛍光対前方散乱のプロットにおいて全ての赤血球からの両群の細胞を有意に区別する。迅速な染色は、多くの他の染料により示されない特性であり；例えば、チアゾールオレンジは、３０分間の期間では血小板を強く染色しないが、数時間後には染色が生じる。
【０１４５】
ＤＥ２２ＱＴＣは、ＲＮＡまたはＤＮＡに結合した場合、殆ど正確に４８８ｎｍに吸収最大を有し、約３３ｎｍのストークスシフトを有する。従って、この染料は、標準的アルゴンイオンレーザーを使用して最大の利点が得られるように用いることができる。さらに、フルオレセイン系アッセイのために用いられる容易に入手できる光学的フィルターおよび装置は修正する必要がない。
【０１４６】
蛍光マーカーを用いる網状赤血球の染色を必要とする任意の従来のアッセイ技術において２，２−染料を用いることができる。特に、これらの染料を、チアゾールオレンジが現段階で薦められるアッセイ、例えばアルゴンイオンレーザーフローサイトメトリーにおける網状赤血球の検出および計数において用いることができる。
【０１４７】
網状赤血球を検出および分化するためにこれらのクラスの染料を利用する場合、インキュベーション部位および関連する温度制御およびサンプルハンドラーを、装置内に提供し、ここに開示の発明の装置システムの自動化を維持するように操作可能に分析機に接合しなければならない。
【０１４８】
６． ＨＧＢ試薬
ここに記載のヘモグロビン（「ＨＧＢ」）試薬は、１９９４年３月１１日付の「シアニド非含有試薬およびヘモグロビン決定方法（ＣＹＡＮＩＤＥ−ＦＲＥＥ ＲＥＡＧＥＮＴ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＴＨＥ ＤＥＴＥＲＭＩＮＡＴＩＯＮ ＯＦ ＨＥＭＯＧＬＯＢＩＮ）」と題する米国特許出願０８／２１２，６２６に開示されている。この出願は、本出願の所持者と共有に係り、その全ての開示をここで参考に取り入れる。
【０１４９】
シアニド非含有試薬は、赤血球を迅速に溶解できなくてはならないと共に、検出および測定のために検出できる色素構造が形成されるようにヘモグロビンと迅速に複合できなくてはならない。得られる色素は、他の血液成分からの干渉が無いようであり、当該分野に既に存在する自動化血液学的装置の分光範囲内の波長において測定できるので、開示された試薬は、長い週間安定であり、特に有利である。比較の目的で、シアン金属ヘモグロビン法は、典型的に、５４０ｎｍで吸光度を測定する。赤褐色色素を、約５４４ｎｍで吸収最大を有する本発明により形成することができる。
【０１５０】
本発明で有用であることが分かったＨＧＢ試薬は、イミダゾールおよびイミダゾール誘導体のような配位子形成化合物の水溶液である。配位子形成化合物は本発明の試薬からのイミダゾールの０．１Ｍ〜２．０Ｍの濃度で存在し、サンプル中の赤血球から放出されるヘモグロビンと結合する。本発明において有用な他の配位子形成化合物は、Ｎ−ヒドロキシルアセトアミド、Ｎ−ヒドロキシルアミン、ピリジン、オキサゾール、チアゾール、ピラゾール、ピリミジン、プリン、キノリンおよびイソキノリンを含む。酸化鉄ヘムと結合することのできるアニオンは、シアン酸イオン、フッ化物イオン、アジ化物イオン、亜硝酸イオン、ヒドロキシドイオン、酢酸イオンおよび蟻酸イオンを含み；これらのアニオンの許容できる塩はナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩等を含む。
【０１５１】
試薬は、さらに、強度の溶血能を有する界面活性剤を含む。ラウリルジメチルアミンオキシド（Ａｍｍｏｎｉｘ Ｌ．Ｏ．）［イリノイ州ノースフィールド在Ｓｔｅｐａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ製］、およびオクチルフェノキシポリエトキシエタノール（Ｔｒｉｔｏｎ Ｘ１００）または他の強力洗剤を、溶解剤の界面活性剤成分として用いることができる。界面活性剤は、約０．１％〜約１．０％（ｗ／ｖ）の濃度で存在すべきである。試薬のｐＨは、１１〜１４、好ましくは１２．５に調節すべきである。水酸化ナトリウムおよび水酸化カリウムのような一価塩基を、ｐＨ調整に利用することができる。
【０１５２】
ＨＧＢの決定方法（ここで、セクション８Ｅおよび実施例２に後でより詳しく説明する）によれば、溶解剤が、全血サンプルと、約５０〜１０００：１の試薬対血液の比で混合される。サンプルと試薬とを迅速に混合して、溶血および、ヘモグロビンから色素への転化を達成することができる。次に、サンプルと試薬との混合物を、形成される色素の光学濃度が測定される吸光分光光度計に送ることができる。配位子がイミダゾールの場合、５４０ｎｍと５５０ｎｍとの間において測定を行うことができる。サンプル中の合計ヘモグロビン濃度は、転化色素の光学的濃度に関係する。
【０１５３】
７． 等張希釈剤−鞘試薬
本発明の細胞分析システム６０は、鞘流の表面張力を最小化する、および赤血球および血小板を迅速に分析するのに適当な非イオン性界面活性剤と共に緩衝等張溶液を利用する。試薬系は、実質的に完全に泡形成を低下させ、インピーダンスおよび光学的フローセルの両方のための鞘流の滑らかな流れを向上させる。以下に開示の希釈剤−鞘試薬は、血小板からの小赤血球の分離も向上させ、同時に、数および体積の正確かつ精密な測定のために赤血球細胞と血小板集合の両方の形状を実質的に保持する。
【０１５４】
一つの態様において、ｐＫａが約６．０〜約８．０である緩衝等張塩溶液の約１０ｍＭ〜約５０ｍＭが試薬のｐＨを約７．０〜約７．６のｐＨ領域内に維持することができ、ＥＤＴＡの一価塩の約０．１ｇ／ｌ〜約０．４ｇ／ｌが血小板の凝集を防止するために存在し、試薬の容量オスモル濃度を約２７０ｍＯｓｍ／Ｌ〜約３２０ｍＯｓｍ／Ｌに調整するのに充分な一価塩も利用され、また、表面張力を低下させ、泡の形成を防止し、および血小板からの小赤血球の分離を向上させる非イオン性界面活性剤が、ｎ−ドデシル−Ｄ−マルトシド、ｎ−テトラデシル−Ｄ−マルトシド、デカノイル−Ｎ−メチルグルカミド、ｎ−ドデシル−Ｄ−グルコピラノシドおよびｎ−デシル−Ｄ−グルコピラノシドから選択され、最後に微生物の成長および脱イオン水を防止するために防腐剤が存在する。
【０１５５】
好ましい態様において、試薬は、二塩基性リン酸ナトリウム約２．４５ｇ／ｌ、一塩基性リン酸カリウム約０．４０ｇ／ｌ、ＥＤＴＡ二ナトリウム約０．２０ｇ／ｌ、塩化ナトリウム約８．０５ｇ／ｌ、塩化カリウム約０．４０ｇ／ｌ、ｎ−ドデシル−Ｄ−マルトシド約０．０１２ｇ／ｌおよびプロクリン３００約０．０３ｇ／ｌを含んでなり、ｐＨは７．４に、および容量オスモル濃度は３１５ｍＯｓｍ／Ｌに調整される。
【０１５６】
最も好ましい態様において、血液サンプル１７．５ｍｌを、希釈剤鞘試薬７４００μｌと迅速に混合（１：４２０）し、希釈サンプル０．５ｍｌを流体力学的に絞った（被覆した）インピーダンストランスデューサーを１２秒間通過させて赤血球の数および体積ならびに血小板の数を測定し、希釈サンプル２．５μｌを被覆光学的フローセルを６秒間通過させて血小板数を正確かつ精密に測定する。脆い異常細胞の断片からのノイズ信号を、細胞分析システム６０の血小板アルゴリズムにより血小板集合を正確に囲むことにより、光学的血小板数から排除することができる。細胞分析システム６０の正常および異常血液サンプルの赤血球および血小板の分散の典型例を、図４５Ａ〜Ｆおよび４６〜４７に示す。
【０１５７】
８． 分析機モジュール
Ａ． 自動サンプル移送
サンプル管を加工のために分析機６４に自動的に移送するために、分析機にオートローダー（図示せず）を設ける。そのようなオートローダーは、種々の寸法の約１００本までのサンプル管を保持するホルダーを含む。吸引のために分析機６４にサンプルを連続的に供給する供給機が、操作可能にオートローダーに接続される。サンプル吸引の直前にサンプルを混合するミキサーも、操作可能にオートローダーに接続される。各管上のバーコードラベルを読むためのバーコードリーダーも、操作可能にオートローダーに接続され得ると共に、システムコントローラーにサンプル情報を入力するためにシステムコントローラーに操作可能に接続され得る。
【０１５８】
Ｂ． 自動サンプル加工および測定
図３は、図１に示す細胞分析システム６０において用いるための自動サンプル処理領域１１０の一つの態様の平面図である。加工領域１１０は、細胞分析システム６０の分析機６４部分の一部である。加工領域１１０は、サンプルカップ領域１１４およびインキュベーション領域１１８を含む。
【０１５９】
図３に示すように、インキュベーション領域１１８は、試薬モジュール１２２およびサブセット／表現型化インキュベーショントレー１２４を収容する温度調整されたブロック１２０を含む。温度調整されたブロック１２０は、温度調整されたブロック１２０上に配されたインキュベーショントレー１２４および試薬モジュール１２２を加熱及び／又は冷却するための温度コントローラー（図示せず）を含む。
【０１６０】
試薬モジュール１２２は、所定体積の抗体試薬を保持するためのウエル１２８を含む。図示された態様において、各試薬モジュール１２２は、特定の試薬パネルがひとまとめになった好ましくは６つの試薬ウエル１２８を有するハウジングを有する。各パネルの試薬は、各パネルについての試験のために、各ウエル１２８から略等量の試薬が用いられるように選択される。６未満の試薬がパネルについての試験に必要である場合、過剰のウエル１２８は栓（図示せず）により覆われる。各試薬モジュール１２２には、モジュールＩＤおよび使用情報を貯蔵するために、非揮発性ＲＡＭ等のようなメモリーも取りつけられる。試薬モジュール１２２は、開口（図示せず）内に置かれ、予め定められた方向において温度調整されたブロック１２０内に配されるように、好ましくはキー止めされる。これにより、分析機６４の中央演算装置（ＣＰＵ）が位置を記憶し、使用情報から、各試薬モジュール１２２内の各ウエル１２８の内容物の体積を記憶する。
【０１６１】
サブセット／表現型化インキュベーショントレー１２４は、図示された態様において、形状が実質的に矩形であり、その上に形成された幾つかの列のインキュベーション部位１３２を有する。各インキュベーション部位１３２は、免疫／表現型試験の準備においてインキュベートされる、血液サンプルと抗体との混合物を保持することができる。サブセット／表現型化インキュベーショントレー１２４は、温度が、温度調整されたブロック１２０の温度コントローラーにより制御されるように、温度調整されたブロック１２０内の開口（図示せず）内に除去可能に置かれる。
【０１６２】
サンプルカップ領域１１４は、一列のサンプルカップを含む。好ましい態様において、これらのカップは、「ＲＢＣ」カップ１３４、「ＲＥＴＩＣ」カップ１３６、「ＷＢＣ」カップ１３８、「移送」カップ１４０、「ＨＧＢ」カップ１４２、および「洗浄」カップ１４４を含む。各サンプルカップは、流体を受け入れるために上部が開いている。ＲＢＣカップ１３４、ＲＥＴＩＣカップ３６、ＷＢＣカップ１３８およびＨＧＢカップ１４２の底部は、サンプルを測定フローセル／トランスデューサーに移送するための配管網１８２（図５に示す）に接続される。希釈剤、試薬、溶解酵素等の流体を、配管網１８２を介してカップ内に沈降させることも可能である。これは、配管網１８２を、種々のカップの壁内に形成されたポート（図示せず）に接続することにより達成することができる。これらのポートの位置およびそれぞれの内径により、好ましくは配管網１８２に組み合わされた希釈シリンジである送給機構により引き起こされる流体の動きの結果として混合させることができる。
【０１６３】
ＲＢＣは、例えば、前述の迅速溶解剤、多目的試薬系を用いて、ＷＢＣカップ１３８内で溶解される。従って、ＷＢＣカップ１３８は、迅速溶解剤とサンプルとの混合物に、好ましくは約４０℃に暖めるための温度コントローラーまたはヒーターを含む。さらに、ＷＢＣカップ１３８は、溶解酵素と全血との組み合わせ物のモーター駆動渦混合を提供するための渦形成機６１０（図３７）を含む。
【０１６４】
明確化のために、サンプル調製の一つの態様を図３７〜３９を参考にして記載する。
【０１６５】
図３７に示す一つの態様は、装置６１０を提供する。装置１０は、通常、混合装置６１２、流体ディスペンサー６１４、および混合コントローラー６１６を含む。混合装置は、１９９４年１２月１５日付の米国特許出願０８／３５６，４１２号にさらに説明され請求の範囲に記載されており、その全ての内容をここに参考として取り入れる。
【０１６６】
混合装置６１２は、流体ディスペンサー６１４が、全血サンプルおよび細胞懸濁液等のような第１の流体を混合装置６１２中に導入するように、流体ディスペンサー６１４と操作可能に接続される。流体ディスペンサー６１４は、混合コントローラー６１６が、流体ディスペンサー６１４の操作をモニターおよび調整するように、導線６１８により混合コントローラー６１６と電気的に接続される。混合コントローラー６１６は、混合コントローラー６１６に電気エネルギーを供給するために、導管６２２により電気エネルギー源６２０と電気的に接続される。一例の態様において、流体ディスペンサー６１４は、装置６１０により調製されるべき流体の適当な供給源と操作可能に接続されたピペッターである。混合コントローラー６１６は、装置６１０の操作を制御するための適切なルーチンを含み実行するメモリーを有するコンピュータであり得る。
【０１６７】
混合装置６１２の説明した態様は、第１のすなわち内側ハウジング（筐体）６２４、第２のすなわち外側ハウジング６２６、および接続部材６２７を含む。内側ハウジング６２４および外側ハウジング６２６は、実質的に円筒形であり、内側ハウジング６２４の内部６２８への流体ディスペンサー６２４からの流体の導入を容易にするための開口端を有する。内側ハウジング６２４および外側ハウジング６２６は、内側ハウジング６２４が実質的に外側ハウジング６２６内に配されるように、実質的に同軸に配される。
【０１６８】
図３７および３９に示される接続部材６２７は、内側部材６２４および外側部材６２６の開口端を実質的に囲み、操作可能に接続する。接続部材６２７は、開口端に隣接する内側部材６２４上の実質的に環状のノッチ６３２とかみ合う第１の実質的に環状の突起６３０、および開口端に隣接する外側部材６２６上の実質的に環状のノッチ６３６とかみ合う第２の実質的に環状の突起６３４を含む。突起６３０をノッチ６３２内に容易に保持するために、実質的に環状の突起６３０の外径表面を実質的に囲むＯリング６３８が設けられる。Ｏリング６３８は、突起６３０をノッチ６３２内に実質的に固定するための必須のスプリングクランプとして機能する。Ｏリング６３８は、装置６１０の操作中に、外側ハウジング６２６の開口端に関して実質的に静止して内側ハウジング６２４の開口端を維持する。
【０１６９】
内側ハウジング６２４は、内側ハウジング７６２４の内部６２８に流体を導入するおよび内部６２８から流体を除去するための構造を含む。特に、内側ハウジング６２４は、流体入り口６４２および流体出口６４４を含む。一つの態様において、流体入り口６４２および流体出口６４４は、ステンレススチール配管からつくることができる。もう一つの態様において、流体入り口６４２は、熱エネルギーが内側ハウジング６２４から導管に伝達され、それにより、内側ハウジング６２４の内部６２８に導入する前に流体に熱エネルギーが適用されるように、内側ハウジング６２４に隣接して配されるコイル等のような導管を含み得る。一例の態様において、流体入り口６４２は、内側ハウジング６２４の遠位端部から約１．４３インチ、軸方向にずれている。流体出口６４４は、内側ハウジング６２４の近位端部６４６上の実質的に中心に配される。内側ハウジング６２４の内側６２８から流体出口６４４内への流体の動きを容易にするために、近位端部６４６は、内側ハウジングの軸方向壁から流体出口６４４側に傾斜している。
【０１７０】
流体入り口６４２は、内側ハウジング６２４の内側６２８に導入される溶解溶液または希釈剤等のような第２の流体の供給源６５０に、適当な導管６４８により流体が移動できるように接続される。供給源６５０は、流体を供給源６５０から導管６４８を通して流体入り口６４２、および内側ハウジング６２４の内部６２８に積極的に動かすために、シリンジポンプ等のような機構を含み得る。流体出口６４４は、適当な導管６５２により、タンク６５４に流体が移動できるように接続する。タンク６５４は、装置６１０が操作可能に接続される分析装置のもう一つの部分である。別の態様において、タンク６５４は、さらなる加工が必要となるまで、内側ハウジング６２４の内部６２８からの流体を維持することができる。
【０１７１】
ある態様においては、所望の温度で内側ハウジング６２４の内部６２８内に流体を維持することが望ましい。この流体は、流体ディスペンサー６１４からの流体、供給源６５０からの流体、または流体ディスペンサー６１４からと供給源６５０からの組み合わせた流体である。これをするために、加熱部材６５６が内側ハウジング６２４と操作可能に組み合わされる。この図示された態様において、加熱部材６５６は電気的加熱部材である。加熱部材６５６は、図示された態様において、内側ハウジング６２４の外径表面の一部を実質的に囲み接触する。このようにして、加熱部材６５６により発生された熱エネルギーを、内側ハウジング６２４に伝達し、そこから、内容物、すなわち、内側ハウジング６２４の内部６２８に配された流体に伝達される。
【０１７２】
加熱部材６５６は、導線６５８によりヒーターコントローラー６６０に電気的に接続される。ヒーターコントローラー６６０は、所望の量の熱エネルギーが加熱部材６５６により発生され、内側ハウジング６２４に適用されるように電気エネルギーを加熱部材６５６に適用する。
【０１７３】
加熱部材６５６および内側ハウジング６２４による温度をモニターするために、センサー６６４が、加熱部材６５６および内側ハウジング６２４に操作可能に熱的に接続されるように設けられる。一例の態様において、内側ハウジング６２４の外側形状が実質的に一定で滑らかとなるように、センサー６６４を受け入れるために内側ハウジング６２４に窪みが形成される。一つの態様において、センサー６６４は、抵抗温度検出機である。
【０１７４】
ヒーターコントローラー６６０は、通常、内側ハウジング６２４に係わる温度を示す電気信号を対照信号と比較し、比較の結果を用いて加熱部材６５６を駆動することにより操作される。
【０１７５】
内側ハウジング６２４は、所望の熱エネルギー水準において内部６２８に流体を維持することができるのみならず、要すれば、流体ディスペンサー６１４からの第１の流体および供給源６５０からの第２の流体のような流体を組み合わせるまたは混合することもできる。流体の組み合わせを容易にするために、内側ハウジング６２４が第１ムーバー（ｐｒｉｍｅ ｍｏｖｅｒ）６８６の作用に反応して動くように、内側ハウジング６２４の近位端を、第１ムーバー６８６に操作可能に接続する。外側ハウジング６２６の近位端を、固定部材６８７により第１ムーバー６８６に固定する。一例の態様において、第１ムーバー６８６は、カリフォルニア州カルバー市在ＳＫＣ Ｓｈｉｎａｎｏ Ｋｅｎｓｈｉ Ｃｏｒｐ．から入手されるモデルｎｏ．ＬＣ２２−１０７のような直流電気モーターである。第１ムーバー６８６のこの態様は、約３０００ｒｐｍにおいて操作される。
【０１７６】
結合アセンブリー６８８が、第１ムーバー６８６を内側ハウジング６２４に操作可能にまたは駆動可能に接続する。結合アセンブリー６８８は、駆動部材６９０（図３８）およびベアリング６９２を含む。駆動部材６９０上のシャフト６９６は、シャフト６９６内の溝の周りに保持されるロックワッシャーのような適当な手段によりベアリング６９２に結合される。ベアリング６９２は、ベアリング６９２から内側ハウジング６２４への比較的柔軟な弾性的クッションとなる機械的結合を提供するＯ−リング６９４により、内側ハウジング６２４の近位端に結合される。また、Ｏ−リング６９４は、内側ハウジング６２４の近位端のみにおける動き（例えば、偏心的動き）により引き起こされる角中心線移動を弾性的に吸収する。図３８に示すように、シャフト６９６は、駆動部材６９０の中心線からずれている。
【０１７７】
駆動部材６９０は、第１ムーバー６８６の駆動軸の動きが駆動部材６９０の相補的動きを引き起こすように、第１ムーバー６８６に関して回転し得る駆動軸を受け入れるための孔６９８を含む。駆動部材６９０が第１ムーバー６８６の駆動軸と接合して動くように、孔６９８に対して実質的に直交するように配されるもう一つの孔７００が、第１ムーバー６８６の駆動軸を支持し得る固定部材を受け入れるように、駆動部材６９０の中に配される。
【０１７８】
内側ハウジング６２４は、第１ムーバー６８６の操作に反応して動く。内側ハウジング６２４の動きは、第１ムーバー６８６の駆動軸の回転動作と同じではない。内側ハウジング６２４の動きは、一つには、シャフト６９６と、結合部材６２７により提供される内側ハウジング６２４の開口端と外側ハウジング６２６の開口端の接合部とのずれた配置により定義される。従って、内側ハウジング６２４および外側ハウジング６２６の開口端は、結合部材６２７の弾性により提供される柔軟性に対応する相対的動きを有するが実質的に静止を維持する。しかしながら、内側ハウジング６２４の近位端は、第１ムーバー６８６の駆動軸の動きに反応して動く駆動部材上のシャフト６９６と一緒に、自由に動く。シャフト６９６は駆動部材６９０上にずれて配されるので、シャフト６９６の動きは、通常、実質的に偏心した経路をたどる。すなわち、内側ハウジング６２４は、通常、第１ムーバー６８６の操作に反応して「振動」する。内側ハウジング６２４は、第１ムーバー６８６に反応して外側ハウジング６２６に関して自由に回転することはないことに注目すべきである。
【０１７９】
第１ムーバー６８６の操作を制御し、それにより内側ハウジング６２４の動きを制御するために、コントローラー７０２が提供される。特に、コントローラー７０２は、導線７０４により第１ムーバー６８６と電気的に接続される。センサー７０６が、内側ハウジング６２４に操作可能に結合され、導線７０８によりコントローラー７０２に電気的に接続されてコントローラー７０２に内側ハウジング６２４の動きを示すフィードバックがもうけられる。コントローラー７０２は、導線７０１により混合コントローラー６１６に、および導線７０３により供給源６２０に電気的に接続される。すなわち、コントローラー７０２および混合コントローラー６１６は、第１ムーバー６８６の操作を積極的に制御して内側ハウジング６２４の意図する動きを引き起こすことができる。
【０１８０】
この態様においてセンサー７０６との相互作用のための磁界を提供するために、磁石７１０（図３８）に、駆動部材６９０が設けられる。一つの態様において、磁石７１０は、エポキシセメントのような接着剤のような適当な手段により駆動部材６９０内の窪み７１２内に保持される。磁石７１０は、磁石７１０の南極がセンサー７０６に面するように、窪み７１２内において配向される。すなわち、駆動部材６９０が第１ムーバー６８６の操作に反応して動くときに、磁石７１０が、センサー７０６内に周期的電気的信号を発生させる。電気信号は、第１ムーバー６８６の駆動軸の回転周波数に実質的に等しい周波数に実質的に周期的である。
【０１８１】
装置６１０の操作の例をあげる。以下の記載は例示のみを目的としていることに注意すべきである。
【０１８２】
明確化のために、装置６１０は停止している（すなわち、何も駆動していない）ものとする。オペレーターは、装置６１０の操作を開始するために混合コントローラー６１６にアクセスする。全血および生物学的サンプル等のような適当な第１の流体が、流体ディスペンサー６１４に提供されるようにする。血液希釈剤および溶解酵素等のような適当な第２の流体が、供給源６５０において入手されるようにする。
【０１８３】
混合コントローラー６１６は、ヒーターコントローラー６６０が電気エネルギーの供給源６２０を加熱部材６５６に電気的に接続するように、導線６６２を介して電気信号をヒーターコントローラー６６０に送る。供給源６２０からの電気エエンルギーは、導線６６８および６５８に沿って通過して加熱部材６５６に至る。電気エネルギーは、加熱部材６５６により熱エネルギーに変換される。加熱部材６５６中の熱エネルギーは、内側ハウジング６２４に伝達される。一つの態様において、内側ハウジング６２４に係わる温度が約４３℃（±１．５℃）であることをセンサー６６４が検出するまで、加熱部材６５６に電気エネルギーが供給される。約４５℃より低い温度水準を用いることにより、第１の流体が全血の場合、一部の血球表面抗原は実質的に変性せず、一部の血液タンパクは実質的に凝集しない。充分な場合、血球表面抗原は変性し、または充分な場合、血液タンパクは凝集し、これらの物質は、装置６１０および関連装置の一部を被覆することができる。被覆は装置６１０及び関連装置を無理に変えて妥協して処理することができる。
【０１８４】
ヒーターコントローラー６６０は、電気的エネルギーの供給源６２０から加熱部材６５６への電気的エネルギーの流れを制御することにより、内側ハウジング６２４に係わる所望の温度を維持する。従って、ヒーターコントローラー６６０、および加熱部材６５６は、装置６１０、または装置６１０に関する装置の操作中、実質的に連続的に操作される。
【０１８５】
内側ハウジング６２４が、一旦、それに係わる所望の温度を有すると、混合コントローラー６１６が電気信号を、導線７０１に沿ってコントローラー７０２に送る。この電気信号に反応して、コントローラー７０２は、第１ムーバー６８６を、電気的エネルギーの供給源６２０に電気的に接続し、それにより第１ムーバー６８６を駆動する。第１ムーバー６８６は、内側ハウジング６２４を動かすまたは振動させる。
【０１８６】
約１２７５μｌの溶解剤のような予め決められた量の第２の流体を、シリンジポンプ等のような適当な機構により、供給源６５０から取り出して導管６４８内に送る。第２の流体は、内側ハウジング６２４内の流体入り口６４２を通って、内側ハウジング６２４の内部６２８に向かって流れる。要すれば、第１ムーバー６８６を、予め決められた量の第２の流体が内側ハウジング６２４の内部６２８に入れられる前または後に駆動し得ることに注目すべきである。予め決められた量の第２の流体は、約５秒の第１の予め決められた期間、第１ムーバー６８６の作用に反応して内側ハウジング６２４と一緒に動く。第１の予め決められた期間後、第２の流体は、内側ハウジング６２４と実質的に同じ熱エネルギーを有する。
【０１８７】
混合コントローラー６１６は、導管６１８に沿って電気信号を流体ディスペンサー６１４に送る。流体ディスペンサー６１４は、約３７．５μｌの全血のような予め決められた量の第１の流体を、内側ハウジング６２４の内部６２８に導入するように作用する。一つの態様において、流体ディスペンサー６１４は、結合部材６２７内の開口６４０に向かって動き得る排出ノズルを有するピペッターであり得る。排出ノズルが、一旦、開口に対して適当な位置に配されると、予め決められた量の第１の流体が、内側ハウジング６２４の内部６２８に導入される。
【０１８８】
予め決められた量の第１の流体が、一旦、内側ハウジング６２４の内部６２８に導入されると、第１の流体および第２の流体は、約１１秒であり得る第２の予め決められた期間、第１ムーバー６８６の作用に反応して内側ハウジング６２４内に導入される。第１ムーバー６８６は、好ましくは、装置６１０に係わる共鳴周波数に等しくない周波数で操作される。
【０１８９】
前述のように第１流体が全血で第２流体が溶解剤である一例としての態様において、第１流体と第２流体とが、第１ムーバー６８６に反応して内側ハウジング６２４内での流体の動きにより完全に混合される。第１流体と第２流体との比は、約１〜約３５である。全血中の赤血球は、比較的迅速に溶解し、白血球は比較的迅速に固定される、すなわち、白血球の形状が実質的に保持される。第２流体および内側ハウジング６２４は実質的に同じ熱エネルギー水準であるので、第１の流体は、また、第２の予め決められた期間後に実質的に同じ熱エネルギー水準に達する。
【０１９０】
第１および第２の流体が内側ハウジング６２４の内側６２８において所望の期間移動した後、第１ムーバー６８６の操作が停止する。第１流体と第２流体との混合物が、流体出口６４４および導管６５２を通してタンク６５４に送られる。混合物は、流体出口６４４に操作可能に接続されたシリンジポンプのような適当な機構により除去される。混合物は、必要となるまでさらに加工される、またはタンク６５４内の保持される。装置６１０は、さらなる操作の準備ができている。
【０１９１】
図４は、図３に示すサンプル処理領域１１０を詳細に示す図である。図４に示すように、サンプル処理領域１１０は、換気／吸引プローブアセンブリー１４８およびインキュベーションプローブアセンブリー１５２を含む。換気／吸引プローブアセンブリー１４８（図４Ａに示す）は、換気ニードル１５４、吸引プローブ１５６、滑走アセンブリー１６０に沿って吸引プローブアセンブリー１４８を動かすための駆動アセンブリー１５８、同じ滑走アセンブリー１６０に沿って換気ニードル１５４を動かすための駆動アセンブリー１５９、および垂直駆動アセンブリー１６１を含む。滑走アセンブリー１６０は、換気ニードル１５４および吸引プローブ１５６がサンプル管およびサンプルカップの直ぐ上側に配することができるように、サンプルカップの上側に配される。
【０１９２】
吸引プローブ駆動アセンブリー１５８は、吸引プローブ１５６がサンプル管またはサンプルカップに入り流体を吸引または沈降させ得るように、吸引プローブ１５６をサンプルカップまたはサンプル管の上側で動かす。吸引プローブ１５６が予め減圧された容器または他の密閉サンプル管（図示せず）に近づくとき、換気駆動アセンブリー１５９がまず換気ニードル１５４をサンプル管の上側で動かす。ピストンアセンブリー（図示せず）が、換気ニードル１５４がサンプル管のキャップを貫通するように換気／吸引プローブアセンブリー１４８を下方に動かす。換気ニードル１５４がキャップ内に挿入されているとき、垂直駆動アセンブリー１６１が、吸引プローブ１５６を換気ニードル１５４を通過するようにスライドさせて、サンプルを吸引するサンプル管内に導く。
【０１９３】
好ましくは、細胞分析システム６０は、種々の寸法のサンプル管から流体を吸引し、種々の閉鎖管に適合するための柔軟性を有する。従って、垂直ドライブアセンブリー１６１に、吸引プローブ１５６が管の底部に達したときに感知し、吸引プローブ１５６がさらに下方に動くことを止めるスイッチが設けられる。次に、垂直ドライブアセンブリー１６１が、吸引プローブ１５６を上昇させ、血液の吸引を開始する。
【０１９４】
吸引プローブアセンブリー１５２（図４Ｂに示す）は、インキュベーションプローブ１６０、第１のスライドアセンブリー１６６に添って第２の駆動アセンブリー１６８を動かすための第１のインキュベーションプローブ駆動アセンブリー１６４、および、第２のスライドアセンブリー１７０に添って垂直駆動アセンブリー１６９およびインキュベーションプローブ１６０を動かすための第２のインキュベーションプローブ駆動アセンブリー１６８を含むことができる。これにより、インキュベーションプローブ１６０が、対角方向に動かされ、サンプル処理領域１１０内の必要なサンプル加工カップの直ぐ上方に配される。インキュベーションプローブ１６０は、サブセット／表現型化トレー１２４上のインキュベーション部位１３２の上方、各試薬モジュール１２２またはインキュベーション洗浄カップ１４４内の６つの試薬ウェル１２８の上方に配することもできる。
【０１９５】
垂直駆動アセンブリー１６９は、インキュベーションプローブ１６０がサンプルカップ、インキュベーション部位１３２または試薬ウェル１２８に入って流体を吸引または送給するように、インキュベーションプローブ１６０を垂直に動かす。
【０１９６】
図５は、分析機のサンプル加工をさらに説明する。図５に示すように、サンプル加工カップ１３２、１３４、１３６、１３８、１４０および１４２の幾つかを、移送配管１８２のネットワークを介してフローセル／トランスデューサー１７０、１７４、１７８に接続する。ＲＢＣカップ１３４、ＲＥＴＩＣカップ１３６、およびＷＢＣカップ１３８は、それぞれ、インピーダンストランスデューサー１７４および光学的フローセル１７０と流体が流れるようにつながっている。ＨＧＢカップ１４２は、ＨＧＢトランスデューサー１７８と流体が流れるようにつながっている。
【０１９７】
図６ａ、６ｂおよび６ｃは、それぞれ分注、清浄化、および吸引中のインキュベーションプローブ１６０を図示している。プローブ１６０は、中心管１８４および外側管１８６から構成される。インキュベーションプローブ１６０は、中心管１８４を通して流体を吸引および分注する。中心管１８４を通して吸引しつつ、中心管１８４と外側管１８６との間に形成された環状領域を通して清浄化流体を噴出することにより、サンプルカップ及び／又はインキュベーション部位を清浄化するためにインキュベーションプローブ１６０を用いることができる。
【０１９８】
開示された態様において、分析機モジュール６４には、希釈剤、要すればモノクローナル抗体（ＭＡｂ）試薬、幾つかの溶解試薬、および網状赤血球染料が供給される。希釈剤、溶解試薬、および網状赤血球染料が、分析機６４に結合されている貯蔵部１９２および１９６（図７、８および９に示す）を通して供給される。希釈剤および溶解試薬のための貯蔵部１９２は、大量貯蔵容器１９３にも結合されている。フロースクリプトが貯蔵部の充填を要求する場合、貯蔵部１９２内の水準感知スイッチ（図示せず）は、貯蔵部内の充填状態をチェックし、装置のコントローラーが、この時点で貯蔵部が続いて充填を受け入れることができることを決めると、空気制御ライン１８９が、加圧の適用から、水銀約１５インチの減圧の適用に切り替わる。この減圧により、水準感知スイッチが貯蔵部１９２が満たされていることを感知するまで、流体が大量貯蔵容器１９３から貯蔵部１９２に流れ、この時点で、空気制御ライン１８９が加圧に戻り、大量貯蔵容器１９３から貯蔵部１９２への流体の流れが停止する。Ｍａｂ試薬を、使い捨て予備包装試薬モジュール１２２（図３および４に示す）により供給することができる。
【０１９９】
分析機６４には、大量容器の一つがいつ空になったかを決めるための流体センサー（図示せず）が設けられる。これらのセンサーは、大量貯蔵容器１９３と貯蔵部１９２との間の配管に引き込まれた空気の泡を検出する。分析機６４は、データステーションモジュール６８に情報を送り、オペレーターに空容器についての信号を送る。次に、オペレーターは、空容器を満たされた容器に置き換え、ユーザーインターフェースを介してデータステーション６８に容器が置換されたことを示す。容器が置換されるまで、分析機６４は、サンプル管からさらなるサンプルを吸引しないが、既に始まったサンプルの加工は貯蔵部内に残っている充分な試薬を用いて続く。
【０２００】
吸引プローブ１５６およびインキュベーションプローブ１６０による吸引および処理は、一連のピストンポンプ１９０により行われる。図７および８は、吸引プローブ１５６およびインキュベーションプローブ１６０がいかにピストンポンプ１９０および試薬貯蔵部１９２に接続されるかを図示している。これらの移送流体の体積および流速を、分析機６４およびデータステーション１９８により制御する。
【０２０１】
図７に示すように、吸引プローブ１５６は、弁１９４およびピストンポンプ１９０を介して希釈剤貯蔵部１９２に接続される。図８は、弁２００およびピストンポンプ１９０を介して希釈剤貯蔵部１９２に接続されるインキュベーションプローブ１６０を示す。
【０２０２】
好ましくは、ピストンポンプ１９０は、各ピストン回転について予め決められた体積の流体を吸引することのできる回転可能な可逆ポンプである。各ピストンポンプ１９０は、そのピストンが一方向に回転するときに流体を吸引し、そのピストンがもう一方の方向に回転するときに流体を分注する。適当なピストンポンプが、米国特許第４，９４１，８０９号；第５，０１５，１５７号；第５，０２０，９８０号；および第５，０４４，８８９号に開示されている。前記特許の各々に開示されている全てを、ここで参考として取り入れる。
【０２０３】
図９は、網状赤血球染料貯蔵部１９６が、弁２０２および２０３および網状赤血球染料シリンジ１９１を介して、いかに網状赤血球カップ１３６に接続されるかを図示している。
【０２０４】
希釈剤を測定して、希釈剤シリンジ（図示せず）および配管網１８２を介してサンプルカップに送給することもできる。希釈剤シリンジおよび網状赤血球染料シリンジ１９１は、図１０ａ、１０ｂ、１１ａ、１１ｂおよび１２に示す送給シリンジ２０４、２０６、２０８に実質的に類似している。希釈剤シリンジは、配管網１８２に接続することができる。
【０２０５】
図１０ａ、１０ｂ、１１ａ、１１ｂおよび１２は、測定の準備ができているサンプルが、サンプルカップから、フローセル／トランスデューサー１７０、１７４、１７８にいかに送給されるかを図示している。
【０２０６】
図１０ａは、サンプルカップ２１６からポンプ２２０を介してインピーダンストランスデューサー１７４の近位にサンプルをバルク輸送することを図示している。図１０ｂは、ＲＢＣ送給シリンジ２０４によりインピーダンストランスデューサー１７４にサンプルを計量送給することを図示している。サンプルカップ２１６は、配管１８２によりＲＢＣシリンジ２０４、インピーダンストランスデューサー１７４、およびぜん動ポンプ２２０に接続される。第１の弁２１０が、サンプルカップ２１６の下流の配管１８２内に置かれ、第２の弁２１２が、ぜん動ポンプ２２０の上流の配管１８２内に置かれる。流速および、ＲＢＣシリンジ２０４の一般的操作が、分析機の電子装置およびソフトウエアにより自動的に操作される。
【０２０７】
図１０ａに示すように第１および第２の弁２１０、２１２が開いており、ぜん動ポンプ２２０が駆動されるときに、サンプルカップ２１６からインピーダンストランスデューサー１７４へのサンプルのバルク輸送が起こる。図１０ｂに示すように第１および第２の弁２１０、２１２が閉じており、ＲＢＣシリンジ２０４のプランジャー２２４が特定の割合で予め決められた距離を動くときに、ＲＢＣシリンジ２０４からインピーダンストランスデューサー１７４へのサンプルの計量送給が起こる。
【０２０８】
図１１ａは、サンプルカップ２３０から、ポンプ２３２を介して光学的フローセル１７０の近位にサンプルをバルク輸送することを図示する。ポンプ２３２は、ポンプ２２０に実質的に類似している。図１１ｂは、ＷＢＣ送給シリンジ２０６により光学的フローセル１７０に、サンプルを計量送給することを図示する。サンプルカップ２３０は、配管１８２により、ＷＢＣシリンジ２０６、光学的フローセル１７０およびぜん動ポンプ２３２に接続される。第１の弁２３６が、サンプルカップ２３０の下流の配管１８２内に置かれ、第２の弁２３８が、ぜん動ポンプ２３２の上流の配管１８２内に置かれる。
【０２０９】
図１１ａに示すように、第１および第２の弁２３６、２３８が開きポンプ２３２が駆動されるときに、サンプルカップ２３０から光学的トランスデューサー１７０の近位へのサンプルのバルク輸送が起こり、それにより所定体積のサンプルが光学的フローセル１７０の近位に移される。図１１ｂに示すように第１および第２の弁２３６、２３８が閉じており、ＷＢＣシリンジ２０６のプランジャー２４０が特定の割合で予め決められた距離を動くときに、ＷＢＣシリンジ２０６による光学的フローセル１７０へのサンプルの計量送給が起こる。
【０２１０】
図１２は、ＨＧＢサンプルカップ１４２からＨＧＢトランスデューサー１７８へのサンプルのバルク輸送を図示する。ＨＧＢサンプルカップ１４２は、配管１８２によりＨＧＢトランスデューサー１７８およびポンプ２４６に接続される。ポンプ２４６は、ポンプ２２０に実質的に類似している。弁２４８が、ＨＧＢサンプルカップ１４２の下流の配管１８２内に置かれる。弁２４８が開き、ぜん動ポンプ２４６が活動化されたときに、ＨＧＢサンプルカップ１４２からＨＧＢトランスデューサー１７８へのサンプルのバルク輸送が起こる。
【０２１１】
Ｃ． 光学的フローセル／トランスデューサー
光学的フローセル１７０内において、個々の細胞が流体の流れの中で単離され、それにより各細胞の光学的特性が検出され有意情報に変換される。図１５および１６は、細胞分析システム６０と共に用いるフローセル１７０を示している。
【０２１２】
一つの態様（図４３Ａおよび４３Ｂに示されている）において、光学的フローセル１７０は、断面寸法が約１６０μ×４００μである薄く長い矩形の内側フローチャンバー３００（図１６）を有する透明な石英ブロックである。約３０°の角度の実質的に円錐形の溝が、その一端においてフローチャンバー３００に収束する。希釈サンプル流が、移動鞘流３０４の中心に配されたノズル２７０からフローチャンバー３００内に注入されて、それにより、流れのサンプル部分が、流れの軸として普通である約５μ×８０μの非常に小さい断面寸法に狭められ、フローチャンバー３００の中心に集まる。このプロセスは、流体力学または流体集中として知られている。集中流軸に沿った予め定められた位置において、レーザー光線が、流れているサンプル流に直交する方向からフローチャンバー３００内に向けられる。レーザー光線が集中サンプル流に交差する領域において、レーザー光線は、また、以下のセクション８．Ｆ．に記載されているように、流れの軸に平行な方向において光学的に約１７μの寸法に集中される。すなわち、流れおよびレーザー光線の両方が集中され、流れの程度により２次元で隣接し、レーザー光線の程度により第３の次元で隣接する領域において、フローチャンバー３００の中心において照射部分サンプルが形成される。この照射部分は、寸法が約５μ×８０μ×１７μであり、フローセル１７０の感知領域である。各細胞は、この領域を通過するときに検出され、データがコントローラーにより収集および加工され、結果が報告される。図４３ＡおよびＢを参照されたい。
【０２１３】
ノズル２７０の詳細な例を、図３１〜３６を参照して以下に説明する。
【０２１４】
図３２に示されるように、ここに開示の態様は、流体ノズル２７０、および流体８１２の導入方法に関し、含まれる流体８１２は、分析装置において用いられる流体である。
【０２１５】
図３１に示される一つの態様において、流体ノズル２７０が、導管または流体８１２流ガイド８１４に、および流体８１２中に存在する細胞、粒子等のような目的物を検出するフローセル１７０に結合する。図示の態様において、フローガイド８１４は、流体ノズル２７０を受け入れるための孔８１８を含む、アクリルのようなポリマーのような適当な材料から形成された導管を含んでなる。流体ノズル２７０は、流体ノズル２７０からの流体８１２の孔８１８への誘導を容易にするために、流動ガイド８１４に関して実質的に中心にある。導管８２０は、適当な供給源からの所望の流体８４４が導管８２０を通して穴８内に沈降し得るように、孔８１８と流体が通るように接続される。前述のようなフローセル１７０は、流体８１２がフローセル１７０を通って流体ノズル２７０から流れるときに、流体８１２中の目的物を測定する光学的フローセルであり得る。フローセル１７０は、ある態様においては、白血球分化分析、血小板分析及び／又は網状赤血球分析を行うために用いることができる。これらの態様において、各分析のための準備工程を、分離されていてよい加工経路において実施することができ、分析は単一のフローセル１７０内で行うことができる。
【０２１６】
流体ノズル２７０の構造を、図３２および３３により明確に図示する。流体ノズル２７０は、通常、マニホールド８２２、およびマニホールド８２２と流体が通過するように接続された複数の導管を含む。導管の正確な数は、流体ノズル２７０を特別に用いることが容易になるように選択することができる。特に、一例としての態様において、第１の導管２６２、第２の導管２６４、および第３の導管２６６が、マニホールド８２２の一部分と流体が通過するように接続される。導管２６２、２６４および２６６を、導管８１２の入力として用いることができる。すなわち、導管２６２、２６４および２６６を、所望の流体８１２の適当な供給源と流体が通過するように接続することができる。
【０２１７】
特別の態様において、マニホールド８２２は、アクリル等のような適当なポリマーから製造され、約０．７インチの軸長を有する。導管２６２、２６４および２６６は、３１６ステンレススチール等のような適当な金属から製造される。導管２６２は、軸長が約１．１４インチであり、内径が約０．０２３インチであり、外径が約０．０６２５インチである。導管２６４および２６６は、軸長が約０．５インチであり、内径が約０．０１９インチであり、外径が約０．０６２５インチである。導管２６２、２６４および２６６の外径表面は、エポキシ等のような接着剤で被覆され、マニホールド８２２内に形成された相補孔８３０、８３２および８３４内にそれぞれ挿入され得る。図示の態様において、導管２６２、２６４および２６６はマニホールド８２２上で軸および外周がずれている。導管２６６は、マニホールド８２２の端部８３１から軸が約０．０７インチずれている。導管２６４は端部８３１から約０．２６インチずれており、導管２６６は端部８３１から軸が約０．４５インチずれている。外周では、導管２６２は導管２６４から約６０°ずれており、導管２６６は導管２６４から約６０°ずれている。すなわち、導管２６２は、導管２６６から約１２０°ずれている。
【０２１８】
マニホールド８２２は、導管２６２、２６４および２６６を、マニホールド８２２に同様に操作可能に接続されている導管２７２、２７４および２７６に、それぞれ流体が通過するように接続する。マニホールド８２２は、導管２７２、２７４および２７６の一つを、ノズル２７０に接続された装置により特定の流体またはテストランに付することができる。
【０２１９】
導管２７２、２７４および２７６は、実質的に同軸に、かつ実質的にフローガイド８１４の中心に配される。流体ガイド８１４およびフローセル１７０に対する導管２７２、２７４および２７６の配置は、ノズル２７０からフローセル１７０への流体８１２の流れの意図的位置正確さを提供するように選択することができる。マニホールド８２２は、導管２７２、２７４および２７６の実質的に同軸配置を受け入れる孔４２を含む。マニホールド８２２は、導管２６２、２６４および２６６内の流体８１２をマニホールド８２２を通過して導管２７２、２７４および２７６に、それぞれ導くことができる。導管２７２、２７４および２７６は、長さ全体について実質的に線状である。しかしながら、一部の態様においては、導管２７２、２７４および２７６の同軸配置を保存するために、図示しないスペーサーを、導管２７２と２７４との間および導管２７４と２７６との間に放射状に設けることができる。導管２７２、２７４および２７６中の流体８１２の動きを干渉しないように、外径表面の逃げ、溝等を設けるなどによりスペーサーを形作る。図示の態様は、互いに軸的にずれている導管２７２、２７４および２７６の遠位端を示しているが、これは必須ではない。
【０２２０】
一例としての態様において、導管２７２は、３０４ステンレススチール＃３（最高硬質）焼入皮下注射針管などのような適当な金属から製造される。導管２７２は、軸長が約２．５５インチであり、内径が約０．０１３インチであり、外径が約０．０２５インチである。導管２７４も、３０４ステンレススチール＃３（最高硬質）焼入皮下注射針管などのような適当な金属から製造される。導管２７４は、内径が約０．０３８インチであり、外径が約０．０５０インチであり、軸長が約２．２６インチである。導管２７６は、３０４ステンレススチール皮下注射針管などのような適当な金属から製造される。導管２７６は、内径が約０．０６２インチであり、外径が約０．０７８インチであり、軸長が約１．９７インチである。
【０２２１】
一つの態様において、フローガイド８１４は、位置Ａにおいて内径が約０．２５インチであり、位置Ｂにおいて内径が約０．１１８インチである実質的に先細り部分を含む。両位置ＡおよびＢが図３１において標識されている。流体８１２を望ましいように流体集中させ、フローガイド８１４と流体８１２との間の接触の可能性を低下させ、フローセル１７０を最適化、例えば光学部材、操作等を最適化するために、関連している導管２７２、２７４および２７６の寸法と対応するフローガイド８１４の寸法との間の関係を予め決めることができる。一部の態様において、寸法関係は、流速の相違に関係する。特に、一例としての態様において、フローガイド８１４の関連部分の横断面積は、関連する流速の相違に比例する。
【０２２２】
一例としての態様において、先細り部分は、約６０°の傾斜を定める。流体ノズル２７０の遠位端に隣接するフローセル１７０の流体移送部分は、内径約０．１１８インチで約３０°の傾斜を定める。寸法は、フローセル１７０に対して流体８１２の流れの意図する位置正確さを提供するように選択することができる。
【０２２３】
詳細に記載された流体ノズル２７０の構造に関して、流体ノズル２７０を用いて流体を導入する方法を詳細に説明する。
【０２２４】
フローセル１７０により加工される血液、血液成分等のような流体８１２の供給源は、導管２６２、２６４または２６６の一つに、流体が通過するように接続され、それにより供給源から流体８１２が選択された導管２６２、２６４または２６６に流れる。流体８１２の供給源と流体が流れるように接続されていない他の導管２６２、２６４または２６６は、流体８１２が供給されない。流体８１２は、フローセル１７０により検出可能な、粒子、細胞等のような目的物を含む。
【０２２５】
流体８１２等に悪い作用を及ぼさない水、緩衝溶液、希釈剤または他の流体のようなもう一つの流体８４４の供給源が、もう一つの流体８４４が供給源から導管８２０およびフローガイド８１４に流れるように、導管８２０と流体が通過するように接続される。導管８２０からフローガイド８１４に流れる流体８４４は、図３４〜３６に示すように、導管２７２、２７４および２７６の一部を囲む。導管２７２、２７４および２７６の位置ずれにより、流体８４４の流れの中断が減少する。フローガイド８１４を通過する流体流路の横断面積が徐々に減少すると、フローガイド８１４内での流体拡散の可能性が低下する。要すれば、流体８１２が導管２７２、２７４または２７６の一つから流れるとき、例えば適当な比較的低圧源を清浄化すべき導管２７２、２７４または２７６に適用することにより、他の二つの導管２７２、２７４または２７６が流体８１４により清浄化または「バックフラッシュ」され得る。また、流体８１２が導管２７２、２７４または２７６の各々を通して連続的に導入された後、導管２７２、２７４または２７６の全てを、適当な流体を導管を通過させることにより同時に清浄化することができる。すなわち、導管２７２、２７４または２７６の全てを実質的に同時に清浄化することができるので、フローセル１７０の収量を、ノズル２７０の清浄化に必要なダウン時間を短縮し、また流体８１２の迅速な導入を提供することにより増加させることができる。これにより、フローセル１７０に係わる分析装置の収量を対応して増加させることもできる。
【０２２６】
一例としての態様において、流体８４４の流速は、流体８１２の流速より大きい。例えば、一つの態様において、流体８１２の流速は約２．５μｌ／秒であり、流体８４４の流速は約３００μｌ／秒である。この流速の相違により、流体８１２の流れがフローセル１７０に向けられ、集中される。一般に、流速の相違は、フローセル１７０による流体８１２中の目的物の検出が容易になるように予め決めることができる。
【０２２７】
導管２７２、２７４または２７６のいずれかから導入される流体８１２はフローセル１７０に対して実質的に同じ位置に向かって流体集中されるので、流速の相違により提供される流体の集中は、流体８１２を導入するために選択される導管２７２、２７４または２７６に拘わらず実質的に類似している。これにより、導管２７２、２７４または２７６のいずれかからの流体８１２、および流体ノズル２７０に係わる装置により行われる試験が、同じフローセル１７０を共有する。従って、一つの供給源からの流体８１２がもう一つの供給源からの流体８１２に遭遇する可能性が低下するように、導管２７２、２７４または２７６の各々を流体８１２の別の供給源に流体が通過するように接続することができる。すなわち、流体８１２の交差及び／又は流体８１２の汚染の可能性を低下させることができる。導管２７２、２７４または２７６の各々からの流体８１２を、実質的に平行状態でフローセル１７０により加工することができ、それにより流体ノズル２７０、およびノズル２７０に係わる装置の収量を向上させることができる。
【０２２８】
流体ノズル２７０のこの性能は、経験的に確かめられた。図３４〜２７２に図示される一つの実験において、流体ノズル２７０の一例としての態様を、ノズル２７０に係わる流体特性を示すための有限要素法により分析した。この態様において、導管２７２は、約０．０１３インチの内径を有する。導管２７４の遠位端は、導管２７２の遠位端から近接して約０．２９インチずれている。導管２７２および２７４は、内径が約０．０２５インチで外径が約０．０３７インチの実質的に環状の流体流路を定める。導管２７６の遠位端は、導管２７４の遠位端から近接して約０．２９インチずれている。導管２７４および２７６は、内径が約０．０４９インチで外径が約０．０６１インチの実質的に環状の流体流路を定める。
【０２２９】
有限要素分析は、イリノイ州、エバンストン在Ｆｌｕｉｄ Ｄｙｎａｍｉｃｓ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ製のＦＩＤＡＰコンピュータプログラム、バージョン６．０１を用いて行った。導管２７２、２７４および２７６を通過する流体流の定常状態軸対象モデル、およびフローセル１７０を通過する流体流の定常状態３次元モデルを分析して、フローセル１７０に対する流体集中した流体８１２の位置が、流体８１２を導入するために用いられる導管２７２、２７４および２７６に依存しないことを示した。全ての場合において、流体８４４の流体流速は約３００μｌ／秒であり、選択された導管２７２、２７４または２７６を通過する流体８１２の流体流速は実質的に約２．５μｌ／秒〜約２．０μｌ／秒の範囲内にある。分析は、固体表面上の非滑動境界条件を有するニュートン流体特性を仮定した。
【０２３０】
一つの例において、白血球分化分析、血小板分析および網状赤血球分析を模擬試験するために、３つの別の流体分析を行った。白血球分化分析流体８１２を、図３４に示すように、流体流速約２．５μｌ／秒で、導管２７２を通して導入する。図３５に示すように、血小板分析流体８１２を、同様に流体流速約２．５μｌ／秒で、導管２７４を通して導入する。図３６に示すように、網状赤血球分析流体８１２を、流速約２．０μｌ／秒で、導管２７６を通して導入する。図３４〜２７２の比較において、流体分析から生じるそれぞれの導管２７２、２７４および２７６からの流体流経路は、先の流体８１２流による流体８１２流の汚染が起こらず、フローセル１７０に対する流体集中流体８１２の位置は、どの導管２７２、２７４または２７６が選択されるかに関係しないことを示している。
【０２３１】
導管２７２、２７４または２７６の選択に、フローセル１７０に対する流体集中流体８１２の位置が関係しないことも、導管２７２、２７４または２７６の各々を連続的に通過する直径７μｍのビーズを含む流体８１２の流れを光学的に測定することにより実験的に確かめられる。ビーズを含む流体８１２は流速約２μｌ／秒で導入される。
【０２３２】
【表２】
Figure 0003701977
【０２３３】
前記変動係数から明らかであるように、３つの測定された光学特性（ＡＬＬ：軸光損失；ＩＡＳ：中間拡散乱；およびＤＳＳ：分極側部散乱）についての変動係数（ＣＶ）は、導管２７２、２７４および２７６の全てについて実質的に類似している。光学的反応におけるこの類似性は、流体ノズル２７０を、清浄化工程前に目的の測定の複流体８１２対象について用いることができ、それによりフローセル１７０およびフローセル１７０に係わる装置の収量または分析能が増加することを確認している。清浄化前に行い得る流体８１２測定または流体８１２導入の回数は、流体ノズル２７０が設けられる導管の数に相当する。含まれる導管の数に拘わらず、ここに記載の態様は、実質的に全ての導管を実質的に同時に清浄化することを可能にする。
【０２３４】
流体８１２が、導管２７２、２７４および２７６の一部と相互作用するまたは付着する傾向が大きい場合、導管２７２、２７４または２７６中の第１の流体の残りは、同じ導管２７２、２７４または２７６を通過する第２の流体と遭遇する（すなわち、繰り越される）。導管２６２、２６４および２８において同じ関係が存在する。これらの関係は、フローセル１７０の正確さを損なう。
【０２３５】
これらの関係を得るために、特定の導管２７２、２７４または２７６を特定の流体８１２、またはフローセル１７０により行われる試験に供することができる。このように供される導管２７２、２７４および２７６の数は、流体ノズル２７０により導入される流体８１２の特性に依存し得る。導管２７２、２７４および２７６の少なくとも一つを実質的に単離することにより、一つの流体８１２からもう一つの流体８１２への繰り越しを減少させることができる。例えば、一つの導管２７２、２７４または２７６を、オーロミン（ａｕｒｏｍｉｎｅ）Ｏ等のような比較的明るい蛍光マーカーを含む流体８１２を用いる試験に供することができ、もう一つの導管２７２、２７４または２７６を、比較的暗い蛍光マーカーを含む流体を用いる試験に供することができる。流体が、一旦、導管２７２、２７４または２７６を出ると、流体ガイド８１４を通過する流体８４４の体積および流量は、共通フローセル１７０に流体８１２を流体集中させつつ流体８１２の分散の可能性を低下させるのに充分である。すなわち、フローセル１７０の正確さまたは感度を実質的に損なうことなく、同じフローセル１７０により二つの試験を実質的に連続的に行うことができる。
【０２３６】
フローセル１７０の矩形断面に向かって動くとき、速度が迅速に増加し、サンプル流が断面が約５μ×８０μの中心コアに流体力学的に集中される。図２２に示す広角コンデンサーレンズの焦点の方向にある小さな５μの寸法は、焦点ぼけを最少にし、流れの中の異なる位置に配される蛍光セルの等しい明るさを確保する。さらに、フローチャンバー３００の幅は、サンプル流の幅よりかなり大きいので、フローチャンバー３００は容易に詰まることがなく、さらに、より小さな感知領域により提供されるものに匹敵する解像度が得られる。
【０２３７】
集光レンズ（図１９に示す）は、レーザー光線をフローチャンバー３００に集中させ、検出機（図２０および２１に示す）は、フローチャンバー３００を通過する細胞の光散乱及び／又は蛍光特性を検出する。これらの特徴は、この開示のセクション８．Ｆ．にさらに詳細に記載されている。
【０２３８】
Ｄ． インピーダンストランスデューサー
細胞分析システム６０は、赤血球および血小板を計数するためにインピーダンストランスデューサー１７４を用いることができる。図１７は、インピーダンスによる細胞計数および寸法測定を行い、流体力学的集中を利用するインピーダンストランスデューサー１７４の好ましい態様を説明する。インピーダンス細胞計数は、小さなオリフィス３１４を通過するときに粒子により発生する電気抵抗の変化の検出に基づく。インピーダンストランスデューサー１７４の二つのチャンバー３１０、３１２において電解流体（緩衝塩水などのような）により伝導が提供される。
【０２３９】
サンプル導入ノズル３１６および流体力学的集中により、細胞が、インピーダンストランスデューサー１７４のオリフィス３１４に誘導される。各細胞がオリフィス３１４を通過するときに、チャンバー３１０、３１２およびオリフィス３１４を通る電気抵抗が増加する。オリフィス３１４の各側部のチャンバー３１０、３１２内に配される、下記の二つの電極に接続される電流源３１７が、電圧パルスとして示されるこの抵抗の増加を引き起こす。サンプル導入ノズル３１６は、上流側部電極として二重になる。第２の電極３１８は、オリフィス３１４の下流に配される。パルスの数は、細胞の数を示し、各パルスの振幅は細胞の体積に関係する。パルス振幅の周波数分散をプロットすることにより体積ヒストグラムが形成される。これらのヒストグラムは、ＭＣＶ（平均細胞体積）およびＲＤＷ（赤血球分散幅）のようなＲＢＣおよびＰＬＴパラメーターを得るために用いられる。
【０２４０】
インピーダンストランスデューサー１７４は、アクリルおよび類似のポリマー等の非導電性で透明な材料から作られる。トランスデューサー１７４内の第２の電極３１８は、この極の電解により他の電極材料を溶解する腐食性ガスが発生するので、好ましくは白金である。類似の腐食抵抗性を有する他の材料を電極３１８に用いることができる。トランスデューサー１７４の上流側のチャンバー３１０の体積は、開示された用途においてトランスデューサー１７４の操作に影響を与えることなく減少させることができる。サンプル導入ノズル３１６は、好ましくは、オリフィス３１４から約１．５ｍｍ以内に置かれる。ノズル３１６とオリフィス３１４との間の距離および比較的高い鞘速度（約１０ｍ／秒でオリフィスを通過）を操作中に維持すべきである。
【０２４１】
非流体力学的に集中されたインピーダンストランスデューサーを通過する細胞の約３０％が、中心を通るのではなく、フローセルのオリフィスの端部の近くを通過する。これにより、オリフィスが詰まり、歪んだ測定がなされ得る。閉塞を減少させ測定正確さを向上させるために、細胞分析システム６０のインピーダンストランスデューサー１７４において流体力学的集中を利用することができる。
【０２４２】
流体力学的集中は、以下の手順によりインピーダンストランスデューサー１７４において成される。ＲＢＣ送給シリンジ２０４（図１０ａおよび１０ｂに示す）は、約０．３３３μｌ／秒の速度でインピーダンストランスデューサー１７４のノズル３１６にサンプルを送給する。以下のサンプルがインピーダンストランスデューサーノズル３１６を通過するときに、ＲＢＣ鞘流３１５により約１０ｍ／秒の速度まで加速される。好ましくは約０．３３３μｌ／秒で実質的に一定であるサンプル体積流量は、速度と断面積との積であるので、この領域はサンプルが加速されると減少する。好ましい態様において、１０ｍ／秒の加速により、サンプル流の直径が約６．５μｍまで減少する。
【０２４３】
インピーダンストランスデューサー１７４には、オリフィスを出るときに赤血球を「捕獲」するためにオリフィス３１４の直ぐ下流に配される廃物管３１４ａが設けられる。オリフィス３１４を出た後に赤血球が処理されないと、それはオリフィスの近くに戻り、それにより、血小板の測定を歪ませ、赤血球の測定をより少ない程度に歪ませる信号が発生される。測定細胞の捕獲を補助するために、細胞が廃物管３１４ａを下るのを促進するためのみの第２の流れ（ポートＥを通る）が設けられる。
【０２４４】
インピーダンストランスデューサー１７４には、幾つかのポート（Ａ、Ｂ、Ｃ、ＤおよびＥ）も設けられる。ポートＡは、オリフィス３１４の上流側から空気（または、他のガス）を換気するためのガス抜きを提供する。ポートＢは、トランスデューサー１７４の上流側から排出するためのチャンバー３１０内に空気を注入するための入り口を提供する。ポートＤは、鞘入り口ポートと共に、トランスデューサーの上流側からの排出口を提供する。ポートＣは、トランスデューサー１７４の下流側からの排出口を提供するためにチャンバー３１２内に空気を注入するための入り口を提供する。ポートＣはまた、トランスデューサー１７４の下流側からガスを換気するためのガス抜きも提供する。ポートＥは、第２の流れのための排出口および入り口を提供する。ポートＧは、廃物の出口を提供する。この態様で用いられていないが、トランスデューサー１７４の上流側にさらなる流体を流すための傾斜入り口地点を提供するために、ポートＨを用いることができる。
【０２４５】
Ｅ． ＨＧＢトランスデューサー
ＨＧＢトランスデューサー１７８は、血液サンプル中のＨＧＢの水準を決めるために血液サンプル中の細胞の光学的吸収を測定する。ＨＧＢトランスデューサー１７８を、ＨＧＢトランスデューサー１７８からの信号を検出および分析するための回路のブロック図と共に、図１８に示す。一つの態様において、ＨＧＢの濃度はデシリッター当りのｇ数で測定され、緑波長領域（約５４０ｎｍ）におけるサンプルにより吸収された光の量に比例する。
【０２４６】
ＨＧＢトランスデューサー１７８は、ＨＧＢトランスデューサーチャンバー３３８中の液体の光吸収に関する電気信号を発生する。調製されたヘモグロビン含有サンプルについて、および透明な対照溶液について、ＨＧＢトランスデューサー１７８内で光吸収が測定される。これらの二つの測定中にトランスデューサーにより発生される電気信号における相違は、調製されたサンプルのヘモグロビン含量に略比例する。
【０２４７】
透明であってよいＨＧＢトランスデューサーチャンバー３３８は、発光ダイオード等のような光源３２２と、光トランジスター等のような光ダイオードとの間に配される（図１８）。干渉フィルター３２６が、好ましくは約５４０ｎｍの値で、ＨＧＢトランスデューサーチャンバー３３８と検出機３２４との間に配される。受け取られる光エネルギーに略比例する検出機３２４出力電力は、電流−電圧増幅器３３２により増幅される。ＨＧＢ信号のアナログ信号処理が、電気系に関するこの開示のセクション８．Ｆ．に記載されている。
【０２４８】
全血が、ＨＧＢカップ１４２内において、入ってくるＨＧＢ溶解試薬の速度により、好ましくは約１９０：１の希釈比まで混合される。サンプルをＨＧＢカップ１４２から、ＨＧＢカップ１４２に接続された配管網１８２を通して、ＨＧＢトランスデューサーチャンバー３３８に導くために、ぜん動式であり得るポンプ２４６が用いられる。ＨＧＢカップ１４２は、サンプルが次のサンプルに繰り越されことを減らすためにフラッシングＨＧＢ溶解試薬により濯がれる。ＨＧＢ試薬は、ＨＧＢ対照読み取りを提供するためにＨＧＢトランスデューサー内に直接置かれる。
【０２４９】
Ｆ． 光学的ベンチ
光学的ベンチ３５０の平面図を図１９に示す。光学的ベンチ３５０は、分析機モジュール６４の上に取り付けられ、レーザー光源３５２、ミラー３５４、３５６、レンズ３５８、３６０、フローセル１７０（一例としての態様において溶融シリカ）、および幾つかの検出機４００、４０２、４０４を含む。レーザー光線３６８を、後部ミラー３５４、前部ミラー３５６、光線調整器３７０により導かれ、造形され、一対の円筒レンズ３５８とレーザー集光レンズ３６０とにより集光される。
【０２５０】
レーザー３５２は、好ましくは、光フィードバックを用いてＴＥＭ（逆電磁）モードで操作される、垂直分極４８８ｎｍ空気冷却アルゴンレーザー（単相２１１４Ｂ−１２５ＬＡＢ、または等価物）である。このモードにおいて、光強度は、ガウス分布を有し、相内にある。レーザー光線３６８は、レーザー回路内で光フィードバックシステムにより約１０ｍＷに保持される。
【０２５１】
光学的フローセル１７０のフローチャンバー３００におけるガウス焦点光線ウエスト部が実質的に楕円形であり、約１７μ高く約６４μ幅広い測定が行われるように、レーザー３５２と光学的フローセル１７０との間に光学的要素が構成される。光線のウエスト部は、軸に対して直角である所定の方向において断面光線寸法が最少となるレーザー光線軸に沿う地点と定義される。図１９に示される好ましい態様において、光学的システムは、それぞれレーザー光線光学軸を有する垂直面および水平面からなる二つの直交対称平面により特徴付けられる。従って、光線軸に沿った任意の地点において、光線の程度は、二つの直交次元、すなわち垂直次元と水平次元とにより定められる。垂直次元は、強度が光線の中心で生じる最大強度の１／ｅ2倍である地点間の、光学軸に直角に測定された垂直平面内における直線距離と定められる。対応する水平次元は、水平面内にあることを除いて同様に定義される。この光線の構造は、垂直光線拡張器として作用する一対の円筒形レンズにより達成される。好ましくは、上流のレンズは、約−１８．８ｍｍの焦点距離を有し、下流のレンズは、約＋７５．４ｍｍの焦点距離を有する。レンズ３５８は、フローチャンバー３００において一致する垂直および水平ウエスト部が生じるように共焦点状態から僅かにずれて配置される。好ましくは、焦点レンズ３６０は、焦点距離が約７９．５ｍｍの球形である。
【０２５２】
光線微調整機構３７０が、レーザー集光レンズ３６０とフローセル１７０との間に配される。この機構は、サンプル流に対してレーザー光線を僅かに横方向に移動させるように用いられる調整可能な空気空間を有する一対の小さな１０°くさびからなる。これらのくさびは、レーザー光線軸に垂直の入り口および出口面により方向付けられる。空気空間は、レーザー軸に平行な方向における３２ピッチスクリューにより調節することができる。横方向光線移動に対する空気空間の比は、くさび材料としてＢＫ７ガラスを用いる場合、１０．５／１である。３２ピッチスクリューを完全に一回転させると、照射の入射角に変化を生じさせることなく、サンプル流に対して入射レーザー光線が横方向に±７５μ動く。横方向光線移動解像度は±１μより少し小さい。このシステムは、前方および側方角収集光学部材の設計と組み合わされて、次の光学部材の配置に影響を与えることなく、レーザー光線をサンプル流に光学的に配列させるように容易に制御する。
【０２５３】
フローセル１７０のフローチャンバー３００は、好ましくは、約２．５倍の縦横比を有する。光学フローセル１７０内の流体力学的集中は、縦横比が約１５倍である実質的に楕円形のサンプルコア流を形成する。サンプル流速が約２．０μｌ／秒である場合、得られるサンプル流は実質的に楕円円筒形である。サンプル流の長さおよび幅寸法は、約８０μ×５．０μである。約５μの流幅は、約８０μの水平焦点ウエスト部に相当する。これにより、流内の最大強度変動が約１％となる。
【０２５４】
約１７μの垂直焦点ウエスト部は、約８ｍ／秒の公称流速でレーザー光線３６８を細胞が通過するときは、細胞の寸法に依存して、約２．０〜３．５μ秒のパルス幅を提供する。
【０２５５】
検出機３８０、４００、４０２および４０４は、フローセル１７０を通過する細胞の効果を測定する。好ましくは、検出機３８０、４００、４０２および４０４は、少なくとも７つの光学的パラメーターをもって測定することができる。一つまたはそれ以上の検出機が、好ましくは、前方中間角散乱および小角前方散乱または軸光損失（ＡＬＬ、前方減光としても知られている）を測定するための前方光路に配される。ＡＬＬは、通常、レーザー光線の前を通過し光ダイオードにより検出される細胞による光エネルギーの減少である。光損失は、通常、散乱による。好ましくは、測定される一つのパラメーターは、細胞がその光線を通過することによるレーザー光線の経路における検出機に到達する光エネルギーの減少と定義されるＡＬＬである。これに対して、小角前方散乱は、光線を通過する細胞からの散乱による入射レーザー光線の外側（しかしながら、１°〜３°の狭い角度内）の検出機に到達する光エネルギーである。レーザー光線が検出機に入らないようにするために、通常、光線停止部材が提供される。ＡＬＬ測定システムは、レーザー照射の入射円錐内で光を収集し、一方、小角散乱システムは、この円錐の外側の光を収集する。ＡＬＬ測定システムにおいて、目的の信号は、定常レーザー信号から差し引かれた負の信号であり、一方、小角前方散乱測定において、信号は、非常に低い背景光水準に課せられた小さな正の信号である。中間角前方散乱（ＩＡＳ）は、入射レーザー光線からの大きな角で光が散乱する以外は、小角前方散乱に類似している。より詳しくは、ＩＡＳは、レーザー光線の入射または中心線から約３〜１０°離れている環内で散乱した光に関する。好ましい態様において、ＡＬＬは、レーザー軸から水平方向に約０．３°小さく垂直方向に約１．２°小さい角度で収集され、ＩＡＳは、レーザー軸から約３〜１０°の角で収集される。
【０２５６】
図１９および２０に示される好ましい前方経路光学システムは、球状平面とつレンズ３７６および、レンズの後部焦点平面内に配された２成分光ダイオード３８０を含む。この好ましい構造において、２成分光ダイオード３８０内の各点は、細胞の位置に関係なく、フローチャンバー３００を通過する細胞からの光の特定収集角を形成する。すなわち、内側要素３８２は、好ましくは実質的に矩形であり、従って、それは、レーザー光線の開きの非対称性をたどり、ＡＬＬを測定する。外側要素３８４は、好ましくは実質的に円形環であり、従って、それは、ＩＡＳの測定のために望ましい前方散乱の収集角の領域のたどる。
【０２５７】
前方経路のこの配置は、光学フローセル１７０およびレーザー光線微細配置に依存しない。所望の収集構造を提供するために、２成分検出機の側方位置が、収集レンズ３７６に対して並べられる。光学フローセル１７０を変えること、または角の再分散に影響を与えることなく光線の位置を再度定めるのみである要素３７０により入射レーザ光線３６８の再調整することは、検出機３８０の角受け入れに影響がなく、従って、前方経路光学部材の対応する再調整を必要としない。
【０２５８】
また、２成分の単一ユニット検出機３８０を、二つの別々の検出機により置き換えることができる。この場合、適当な直径の中心孔を有する鏡を、レンズ３７６の後部平面に置く。鏡は、ＩＡＳを一つの検出機に反射する。鏡の中心孔に一致し、レーザー光線のみを通過させるように造形されたスリットは、ＡＬＬ測定のために、光を、鏡の後方に配された第２の検出機に送る。
【０２５９】
前記方式のいずれもが、小角収集システムの変形である。記載された方式は、オブスキュレーションバーおよびそれに関連する調整部材を必要としない。好ましい第１の場合において、両方の検出機を一つのチップ上に組み込むことができる。鏡は必要ない。図２０に示されるように、Ａｌｌ信号が内側ＡＬＬ要素３８２を飽和させないようにするために中密度フィルター３８６が望ましい。好ましくは、フィルター３８６は、中密度２．０被覆（入射光の約１％を透過させる被覆）により内側ＡＬＬ要素３８２を被覆することにより提供される。外側ＩＡＳ要素３８４に抗反射被覆を被覆することができる。
【０２６０】
一例としての態様において、図１９〜２１に図示するように、残りの検出機４００、４０２および４０４は、側方散乱（入射レーザー光線に略垂直の円錐内に散乱した光）または蛍光（入射レーザー光線とは異なる波長で細胞から発せられた光）のいずれかを検出する３つの光電子倍増管（ＰＭＴ）である。ＰＭＴ４００の光路内に置かれた可動分極器４３６は、脱分極側方散乱（ＤＳＳ）および分極側方散乱（ＰＳＳ）をそれぞれ検出するＰＭＴ４００および４０１を形成し、一方、可動フィルター（４３０、４３２、４３４）は細胞からの特定の波長での蛍光発光を検出可能にする。緑蛍光であるＦＬ１は、約５１５ｎｍと５４５ｎｍとの間で検出される。黄蛍光であるＦＬ２は、約５６５ｎｍと５９５ｎｍとの間で検出される、赤蛍光であるＦＬ３は、約６１５ｎｍと６４５ｎｍとの間で検出される。側方散乱および蛍光発光は、充分な検出を可能にするために必要な波長を充分に伝達および反射する二分光線スプリッター４０１および４０３によりこれらのＰＭＴに導かれる。
【０２６１】
蛍光を測定する際、図２２に示されるような浸入（ｉｍｍｅｒｓｉｏｎ）収集システムを利用することにより、ＰＭＴ４００、４０２および４０４において感度が向上する。この例において、浸入収集システムは、屈折率調節層１６により第１のレンズ４１４をフローセル１７０に光学的に結合させ、広い角度においての収集を可能にするものである。好ましい態様において、この収集角は、サンプル流において約１３０°であり、開口数が０．５である典型的空気空間コンデンサーシステムにおいて約４４°であることと対比される。蛍光粒子から収集された蛍光エネルギーが、Ｕが収集の円錐角の１／２と定められる場合に（１−ｃｏｓＵ）に比例することを数学的に示すことができる。すなわち、好ましい１３０°システムは、４４°システムより殆ど８倍多いエネルギーを収集し、より小さい低エネルギーレーザー及び／又はより弱い蛍光マーカーを用いる蛍光検出を可能にするという相違を有する。このシステムは、再集光することなく実質的に異なる波長において所定の光路を用いることができるように、色補正も行う。これにより、単一のＰＭＴが、光学フィルター４３０、４３２、４３４を挿入または除去することにより幾つかの光の波長を検出することができる。
【０２６２】
図２１、２２および２４に示すように、図示された浸入収集システムは、所定のＰＭＴのカソード表面が目的の開口停止部材４１０（図２２に示す）と結合され、フローセル１７０のフローチャンバー３００に対して無限の位置に配されるように末端動原体型（ｔｅｌｏｃｅｎｔｒｉｃ）である。この構造は、互いのおよびフローチャンバー３００に対するＰＭＴの正確な配置の必要性を低下させる。
【０２６３】
図２２に示すように、コンデンサー４１２は、好ましくは、指数調整ゲル層４１６により石英フローセル１７０に光学的に結合された平面半球第１要素４１４を含む。通常、コンデンサー４１２は、大角度光収集のために充分であるが、高解像度鏡検において用いられる回折制限結像（diffraction limited imaging）には充分でない収差補正を有する光学レンズである。適当なゲルは、ダウコーニング社から入手される（識別番号♯０２−３０６７）。コンデンサーの好ましい態様の詳細を以下の表１に列挙する。
【０２６４】
【表３】
Figure 0003701977
【０２６５】
ＰＭＴ光学システムは、好ましくはモジュールであり、図２３および２４に図示される。各ＰＭＴモジュールは、１または２のＰＭＴ、および、スリット４２２ならびに視野レンズ４２４および４２５を含むスリット／視野レンズアセンブリー４２０を含む（図２３および２４）。フローチャンバー３００を結合されたスリット４２２は、ＰＭＴ４００のカソードおいて背景光を最少化する。視野レンズ４２４（好ましくは、約−１２．０ｍｍの焦点距離を有する）および４２５（好ましくは、約１５．０ｍｍの焦点距離を有する）は、前述の末端動原体型の構造をとる。光学フィルター４３０、４３２、４３４および分極器４３６を、検出された光の波長及び／又は分極を変化させるためにＰＭＴの光路に挿入する。システムは、第３のＰＭＴモジュールを容易に加えることができ、適当な二分鏡および帯域フィルターを加えると、多くのＰＭＴのシステムへの組み込みが可能になるように設計される。例えば、分極（ＰＳＳ）および脱分極（ＤＳＳ）側方散乱と共に、４つの蛍光検出機を同時に測定することを必要とする洗練された分析を想像することができる。
【０２６６】
一例としての態様において、ＡＬＬは、実質的に矩形の光ダイオードおよびＮ．Ｄ．２．０フィルターにより測定される（図２０を参照）。ＩＡＳは、フィルターを有さない外側環状光ダイオードにより測定される。ＰＳＳは、フィルターを有さないＨａｍａｍａｔｚｕ Ｒ９２８ＰＭＴ（４０２）により測定される。ＤＳＳは、Ｒ９２８ＰＭＴ（４００）および水平分極器（４３６）により測定される。ＦＬ１は、Ｒ９２８（４００）ＰＭＴおよび５３０／３０フィルター（帯域が約３０ｎｍであり、約５３０ｎｍを中心とする帯域、４３０）により測定される。ＦＬ２は、Ｒ９２８ ＰＭＴ４０２および５８０／３０帯域フィルター（４３２）により測定される。ＦＬ３は、Ｒ９２８ ＰＭＴ（４０４）および６３０／３０帯域フィルター（４３４）により測定される。
【０２６７】
９． 空気ユニット
細胞分析システム６０についての好ましい態様において、空気ユニット７２は、専用エネルギー供給を有する分離したユニットである。この構造は、分析機モジュール６４およびデータステーションモジュール６８の重量、寸法およびエネルギー消費を減少させる。
【０２６８】
空気ユニット７２は、圧力ポンプおよび減圧ポンプを含む。それは、約８＋１／２ｐｓｉに調節された圧力、約１２〜１５ｐｓｉの別の圧力、約４０ｐｓｉの高い圧力、および水銀約１５インチの減圧を提供する。
【０２６９】
減圧は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＳＲＡＭ等のような適当なメモリー中に存在する分析機ソフトウエアにより制御される。
【０２７０】
１０． データステーション／コンピュータ
データステーションモジュール６８は、好ましくは、ディスプレイターミナル、ディスクドライブ、ハードディスク、キーボード、転換装置、およびＬＡＮ接続を含む、８０３８６または８０４８６系のＰＣ互換性コンピュータである。一例としての態様において、ディスプレイターミナルは３．５インチのカラーディスクドライブであり、ハードディスクは、メモリーが少なくとも５４０メガバイトであり、キーボードはＰＣ−型である。データステーション６８には、測定データを処理し、パラメーターを計算し、結果を、ヒストグラム、散乱図および他の多次元プロットを含む種々の形式で表示するために充分なソフトウエアアルゴリズムを含むＲＡＭ、ＲＯＭ、ＳＲＡＭ、ＥＰＲＯＭ等のようなメモリーを設けることができる。
【０２７１】
細胞分析システム６０のデータステーション６８は、メモリー、および種々の細胞分析のためにアルゴリズムを適用する他のデバイスを有する。これらのアルゴリズムは、臨床関連の情報を得るために分析モジュール６４により発生するデータポイントのクラスタを分析するために用いられる。開示された一体化血液学的／免疫学的装置は、そのようなソフトウエアを実施する単一のプラットフォームを提供し、それにより血液学的および免疫学的サンプル加工および測定を自動化するのみならず、データ分析も自動化する装置を提供する。
【０２７２】
データステーション６８は、関連サンプル記録を集めたものであるデータ貯蔵部も提供する。図２８は、データログ、患者経歴、品質制御（ＱＣ）ファイル、標準対照粒子ファイル、対複製ファイル、ブル（Ｂｕｌｌ’ｓ）アルゴリズム（Ｘ−Ｂ）バッチ、移動平均ファイル、および較正ファイルを含むデータ貯蔵部の好ましいセットを図示する。
【０２７３】
１１． 電気システム
電気システムが、分析機モジュール６４、データステーションモジュール６８、および空気ユニット７２中に見られる。分析機モジュール６４は、データ取得ならびに流動度および動作制御のためのハードウエアプラットフォームを提供する。一例としての態様において、データステーション６８は、ユーザーインターフェースとして作用し、得られたデータを処理、表示および記憶する汎用コンピュータである。空気ユニット７２は、減圧および加圧源を制御する。
【０２７４】
好ましい態様において、３つのモジュールは物理的に分離しており、各ユニットは別々のＡＣ出口からエネルギー供給される。データステーション６８および空気ユニット７２は、独立したシリアル通信チャネル７６、８４を通して分析機６４に接続される。
【０２７５】
図２５は、分析機６４の電気的ハードウエア成分を図示するブロック図である。これらの成分は、中央処理モジュール（ＣＰＭ）５００、データ取得サブシステム５０２、および移動制御サブシステム５０４を含む。ＣＰＭ５００は、データ取得サブシステム５０２、移動制御サブシステム５０４、および通信機能を制御する。
【０２７６】
ＣＰＭ５００の好ましい態様は、以下の特徴を有する：
★ ２０ＭＨｚのＭｏｔｏｒｏｌａ ６８３０２ Ｉｎｔｅｇｒａｌ Ｍｕｌｔｉｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ
★ 段階的に１ＭＢから４ＭＢ拡張し得るＭＢダイナミックＲＡＭ
★ １２８ＫＢ ＥＰＲＯＭ
★ ２ＫＢ非揮発性ＲＡＭ
★ 取得パルスデータのＡ／ＤコンバーターからＣＰＭ ＲＡＭへの迅速１６ビット転送のためのＤＭＡコントローラー
★ データ取得制御および診断機能のための緩衝８ビットバス
★ ２モーター処理モジュール（ＭＰＭ）シリアルリンク
★ 一つの末端シリアルリンク
★ 一つの空気ユニットシリアルリンク
★ 一つのＨＤＬＣシリアルリンク
★ ＨＤＬＣシリアルリンク専用の直接メモリーアクセス（ＤＭＡ）チャネル
★ バーコードリーダー用の一つのＲＳ−２３２ポート
★ 診断ターミナル用の一つのＲＳ−２３２ポート
【０２７７】
図２６は、図２５に示すデータ取得サブシステム５０２の詳細を図示するブロック図である。細胞またはサンプルの特徴が、ＨＧＢトランスデューサー１７８、インピーダンストランスデューサー１７４および光学フローセル１７０において、電気信号に変換される。インピーダンストランスデューサー１７４および光学フローセル１７０は、通常、電気パルスをそれらの出力信号として発生させ、ＨＧＢトランスデューサー１７６は低周波数信号を出力する。各フローセル／トランスデューサーの出力は、データ取得サブシステム５０２により別々に処理される。
【０２７８】
インピーダンストランスデューサー１７４および光学フローセル１７０からの出力信号は、幾つかの検出機５１０により発生される。これらの検出機は、光学ベンチ３５０のＰＭＴおよび光ダイオードまたはインピーダンストランスデューサー１７４の電気回路からなる。各検出機出力は、予備増幅モジュール５１２および信号処理モジュール５１４を通して、アナログまたはディジタルコンバーター（ＡＤＣ）モジュール５１６に送られる。信号処理モジュール５１４は、パルス高等のパルス属性の測定のための回路を含む。ＡＤＣコンバーター５１６は、信号処理モジュール５１４からのアナログ出力を、これらのパルス属性をあらわすデジタル値に変換する複合コンバーターである。次に、デジタル値は、直接メモリーアクセス（ＤＭＡ）５１８を介してＣＰＭ５００に伝達される。ＣＰＭ５００は、情報を処理し、次にデータを、高水準データリンク制御（ＨＤＬＣ、通信プロトコール）データリンク７６を通してデータステーション６８に送る。データ取得サブシステム５０２は、トリガー水準、ゲート水準、レーザー出力等のような種々のパラメーター設定に必要なアナログ電圧も発生する。
【０２７９】
ＨＧＢトランスデューサー１７８からの出力は、ＨＧＢ検出機／アナログ複合ボード３２８を通してＡＤＣモジュール５１６に直接供給される。通常、ＨＧＢボード３２８は、トランス抵抗増幅器３３２および電流源３３４を含む（図１８）。ＨＧＢボード３２８およびその成分を、本開示のセクション８．Ｆ．において詳細に説明する。
【０２８０】
Ａ． ＡＤＣモジュール
ＡＤＣモジュール５１６は、アナログ−デジタルコンバーターを含む。ＡＤＣモジュール５１６は、信号処理モジュール５１４からのアナログ電圧およびＡＤＣモジュール５１６そのものの中の補助電圧を測定するように複合されている。
【０２８１】
各電圧測定のデジタル表示は、関連する識別タグを有する。データの流れにおいて、タグは、次の特別の測定値を示す。全てのタグは、７ビットの長さであり、１２８の異なるパラメーターの最大をもたらす。
【０２８２】
信号処理モジュール５１４は、予備増幅器５１２からの各出力信号に付される一つのピーク保持回路を含む。ピーク保持回路は、電気パルスをその入力信号として受け取り、パルス中に検出される最大電圧に等しい定常電圧を発生する。ＡＤＣモジュール５１６内のプログラム可能なタグシーケンスは、一度にこれらのピーク保持回路の一つに向かい、測定すべき値（定常出力電圧）を、特定の信号をそのアナログ型（電圧）からデジタル値に変換するＡＤＣモジュールに回す。この変換のための十分な時間後、タグシーケンサーは、測定すべき値を保持する次のピーク保持回路に向かう。各変換が終了すると、測定信号を識別する対応するタグがデータに付けられる。このようにして、タグシーケンサーは、各入力にタイムスロットを割り当てることによりＡＤＣモジュールと時間を分配する。これらの変換の結果は、ＤＭＡ５１８を介して、ＣＰＭ５００のメインメモリーに送られる。ＤＭＡは、ＣＰＵの介在なしに、データを高速で転送するために利用される。
【０２８３】
Ｂ． インピーダンストランスデューサー予備増幅器
予備増幅器５１２は、低ノイズプログラム可能一定電流源を含む。この一定電流は、２つの経路に分けられる。一つの電流経路は、インピーダンストランスデューサー内の電極を通って流れ；他方は予備増幅器５１２内に流れる。両方の電流の合計は一定であるので、電極を通る電流の変化（インピーダンストランスデューサー１７４を細胞が通過することにより生じる）は、予備増幅器５１２の出力電圧の変化として反映される。
【０２８４】
Ｃ． インピーダンストランスデューサー信号処理
インピーダンストランスデューサー予備増幅器からの出力は、二つの独立した経路に送られ、各々が、１２ビットのプログラム可能ゲイン、ベースラインレストアラ、パルス検出機、およびピーク保持回路を有する。一方の経路はＲＢＣパルス検出のためであり、他方の経路はＰＬＴパルス検出のためである。同じパルスは、次の二つの異なる基準において同時にスクリーニングされる。
【０２８５】
パルスは、そのピーク値が所定のしきい値を超えると有効と検出される。データ取得サブシステム５０２は、水準しきい値および傾斜しきい値を認識する。傾斜しきい値は、最後に非常に近くに到達する二つのパルスを計数することにより、ハードウエアカウンター不感時間を改良する。
【０２８６】
各種類の細胞は、それ自体の認定基準を必要とする。ＲＢＣパルスは、特定の水準および傾斜を超えるべきである。特定の負の傾斜は、次のパルスのための検出機をリセットするために超えられるべきである。
【０２８７】
ＰＬＴパルスは、ＲＢＣパルスの同じシーケンスにおいて生じる。しかしながら、ＰＬＴはより小さいので、ＰＬＴはＲＢＣから識別することができる。パルスは、それが低側水準しきい値を超えるが、上側しきい値は超えない場合、検出されたＰＬＴとして分類される。さらに、パルスは、有効ＰＬＴとみなされるように予め決められた正の傾斜を超えるべきである。特定の負の傾斜は、次のパルスのための検出機をリセットするために超えられるべきである。
【０２８８】
パルスが、認定基準を満たすと、トリガー信号がピーク保持回路に送られ、次のＡＤＣ変換が開始される。インピーダンストランスデューサー１７４からのトリガーパルスは、二つの専用１６ビットカウンターにおいて計数される。一つのカウンターはＲＢＣのためであり、他のカウンターはＰＬＴのためである。
【０２８９】
インピーダンストランスデューサー予備増幅器からの各出力経路は、増幅信号から背景ＤＣ成分を差し引くためにベースライン修復回路を含む。これらの回路により形成されるオフセット電圧をモニターし、診断のためのツールを提供する。
【０２９０】
Ｄ． 光学予備増幅器
光学フローセル１７０から発せられた光は、光ダイオード（ＰＤ１およびＰＤ２）および光電子倍増管（ＰＭＴ１、ＰＭＴ２およびＰＭＴ３）を含む検出機５１０により異なる角度において収集される。これらの信号は、広いダイナミックレンジを有し、従って、広範囲のゲイン調整が提供される。ＰＭＴについては、ゲイン調整は、好ましくは、ＰＭＴ自体上のダイノード電圧（約２００Ｖ〜約１１００Ｖ）を制御することにより達成される。この手順は、略１０５の範囲でゲインを調整することができる。ＰＭＴの光学予備増幅器は、ＰＭＴから出力された電流を、固定されたゲインを有する電圧に変換する。
【０２９１】
各光ダイオード（ＰＤ）のゲインは、その予備増幅器において２乗式にプログラムすることができる。ＰＤ予備増幅器は、ＰＤ出力電流を電圧に変換する。
【０２９２】
Ｅ． 光学信号処理
光学予備増幅器出力は、５つの独立した経路またはチャネルに分かれる。各チャネルは、それ自体のベースラインレストアラ、パルス検出機、ピーク保持回路、および１２ビットのプログラム可能なゲイン（ピーク後捕捉）を有する。
【０２９３】
「光学」パルスは、そのピーク値が予め定められたプログラム可能なしきい値を超えると、有効と決められる。有効パルスは、デジタルトリガーパルスを発生する。トリガーパルスは、幾つかの選択された論理的チャネル組み合わせの一つとなるようにプログラムすることができる（ＰＤ１、ＰＤ２、ＰＭＴ１、ＰＭＴ２、ＰＭＴ３）。各チャネルは、それ自体のプログラム可能な低いしきい値を有する。
【０２９４】
トリガーパルスは、ピーク捕捉、およびその後の、５つのチャネルについての捕捉ピーク値のＡＤＣ変換を開始する。トリガーは、ゲート基準を要求することにより認定することができる。例えば、ＰＤ１、ＰＤ２またはＰＭＴ２での信号が予め定められたゲートしきい値を超えると、トリガーは無効となり得る。
【０２９５】
パルス信号からＤＣ成分を差し引くためにベースライン修復回路が提供され、それによりＤＣ背景オフセットが低下される。これらの回路の反応時間は、平均パルスの幅よりも遅い。これらの回路により形成されたオフセット電圧をモニターして、診断のためのツールを提供する。
【０２９６】
光学フローセル１７０からのトリガーパルスを、二つの専用１６ビットカウンターにおいて計数する。一つのカウンターはゲートを通った細胞（ゲート基準により拒絶されなかったもの）のためのものであり、他のカウンターは、低い方のしきい値要求を満たす細胞合計数のためのものである。
【０２９７】
Ｆ． ＨＧＢ信号処理
図１８は、簡略化ヘモグロビン（ＨＧＢ）測定システムのブロック部である。調製サンプル中に含まれるヘモグロビンの濃度を、例えば、デシリッター当りのｇ数で測定する。この濃度は、緑（約５４０ｎｍ）波長領域におけるサンプルによる光の吸収に比例する。
【０２９８】
光経路は、電流制御発光ダイオード３２２、トランスデューサーチャンバー３３８、フィルター３２６（約５４０ｎｍ）および光ダイオード３２４からなる。
【０２９９】
受け取られる光エネルギーに比例する光ダイオードからの出力電流が、トランス抵抗増幅器３３２により増幅される。トランス抵抗増幅器３３２の出力は、ＡＤＣモジュール５１６に送られる。
【０３００】
トランスデューサーチャンバー３３８内で透明対照溶液を測定するときに発生する電圧と、ヘモグロビンを含む調製サンプルを測定するときに発生する電圧との間の相違は、ヘモグロビン濃度を表す。
【０３０１】
Ｇ． タイムスタンプ
信号処理モジュール５１４は、約０．５ｍｓの解像度を有するタイムスタンプを発生させるために１６ビットカウンター（図示せず）を用いる。タイムスタンプ値を、ＡＤＣモジュール５１６内で得られる有効データとなる各自動シーケンス反復からのデータと共に記憶する。
【０３０２】
Ｈ． 動作制御
図２７は、動作制御サブシステム５０４の一例としての態様を示すブロック図である。分析機６４のフローシーケンスおよび自動サンプル処理操作を、動作制御サブシステム５０４により制御する。
【０３０３】
図示のように、動作制御サブシステム５０４は、モーター処理モジュール５２０（ＭＰＭ）、弁制御モジュール５２２（ＶＣＭ）、流体センサーモジュール５２４（ＦＳＭ）、およびデジタル入力モジュール５２６（ＤＩＭ）を含む。ＭＰＭ５２０は、二つの独立したシリアルリンク５３０、５３２（５００ＫＢ）を介してＣＰＭ５００と連絡し、各ＭＰＭ５２０は好ましくは１２個までのステッパーモーター５３４を制御する。ＶＣＭ５２２は、分析機６４内の全ての弁を制御する。ＤＩＭ５２６は、全てのデジタル入力（スイッチ、光学センサー、および磁気センサー）をモニターする。ＦＳＭ５２４は、全ての流体センサーをモニターする。
【０３０４】
ＶＣＭ５２２、ＤＩＭ５２６、およびＦＳＭ５２４は、好ましくは、半二重差動シリアル末端バスを介してＣＰＭ５００に連絡する知的モジュールである。
【０３０５】
さらなる周辺モジュールを、このバスに添加することができる。
１２． ソフトウエア
ソフトウエアが、分析機フローシーケンス、事象の時間調製および配列、データの収集、および測定データの有意結果への変換を含む細胞分析システム６０の主要操作を制御する。ソフトウエアは、システム６０内で見られる、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＳＲＡＭ等の適当なメモリーに内在する。ソフトウエア構成要素は、好ましくは、図２に示す６つの領域（円で示す）に分けられる。
【０３０６】
オペレーターインターフェース領域９０は、データステーションに取りつけられた全てのオペレーター制御入力デバイスを含むデータステーション６８とのユーザー相互作用、全てのデータステーションディスプレイの定義および発生、および全ての印字出力の定義を制御する。
【０３０７】
データステーション操作ソフトウエア９２は、サンプル処理、データ管理、安全性、分析機モジュールおよび実験室的情報システム（ＬＩＳ）との連絡、および印字出力の発生を制御する。
【０３０８】
アルゴリズムソフトウエア９６は、適用される機構の任意の所望の組み合わせを含み得る。サンプルデータの分析、リストとしてのデータをグラフィックおよび数の結果に変換すること、および数の結果のグループ分けの統計的分析に、アルゴリズムが適用される。これらのアルゴリズムは、好ましくは、異なる細胞型または条件を識別するためのクラスタ技術を含む。
【０３０９】
分析機操作ソフトウエア（ＡＯＳ）９８は、分析機モジュール電気部材（ハードウエア）、データ収集、およびデータステーションモジュールへの連絡を制御する。分析機フローシーケンスを含む、全ての分析機活性のタイミングおよびスケジューリングも、ＡＯＳ９８により制御される。
【０３１０】
フローシーケンス（ＦＳＱ）ソフトウエア１００は、分析機モジュール６４に流体を通過させるための機械的成分を制御し、自動サンプル処理プロトコールおよび一体化血液学的かつ免疫学的試験の実行を含む。
【０３１１】
ファームウエア１０２は、分析機６４および空気ユニット７２の種々のハードウエアモジュールのためのＥＰＲＯＭを含むデバイスコントローラーのネットワークを含む。
【０３１２】
オペレーターインターフェース（ＯＩ）、データステーション操作ソフトウエア（ＤＳＯＳ）、およびアルゴリズムは、データステーションモジュール６８をそれらのプラットフォームとして用いる。ＡＯＳ９８、ＦＳＱソフトウエア１００、およびファームウエア１０２は、それらのプラットフォームとしての分析機モジュール６４に含まれそれを用いる。好ましいソフトウエアは、マルチタスク多重関与アプリケーションである。
【０３１３】
ＡＯＳ９８は、ＣＰＭ５００内に存在し、分析機６４の詳細な操作の主要コントローラーである。それは、ステッパーモータータイミング、アナログ−デジタル変換、減圧／加圧閉鎖ループモニター／制御、弁制御、およびデジタルセンサー入力のための幾つかの従動マイクロコントローラーと連絡する。さらに、それは、データ、状態及びそれが接続されるデータステーション６８との連絡の制御を担う。ＡＯＳ９８は、好ましくは、Ｍｏｔｏｒｏｌａ６８３０２ＣＰＵチップ上で実行される。そのファームウエアは、外部ＥＰＲＯＭ中に記憶され、ダウンロードされたＡＯＳおよびフローシーケンスが、ボード上ＲＭＡに記憶される。ＡＯＳ操作の一態様が図２９および３０に示されている。
【０３１４】
ＡＯＳ９８は、フローシーケンスを実施するためのマルチタスク特性を含む。ＡＯＳは、データステーションからフローシーケンスをダウンロードし、それらをそのメモリーに記憶する。ＡＯＳは、データステーション６８からの方向についての所望のサンプル試験に必要なフローシーケンスを実行する。
【０３１５】
各フローシーケンスは、スケジュールに従って、複数の分析機成分のタスクを必要とする。図１３は、単一ユニットにおいて血液学的かつ免疫学的サンプル調製および測定を一体化および自動化するための一例としてのフローシーケンスのタイミング図である。最も上の水平軸は、示されるように、時間を秒で表し、最も左の垂直軸は、分析機６４のサンプル処理および測定成分を列挙する。図の格子は、分析機構成要素の活性を示す。図１３の左側垂直軸に沿って列挙された成分の各々が、フローシーケンスにおいて特定のセットのタスクを実行する。構成要素がそのタスクを完了すると、下流の成分が流れているサンプルについて作業を終了することを待つことなく、次の指示を捜し始める。
【０３１６】
ＡＯＳは、計数関連ハードウエアセットポイントおよびパラメーターの収集を維持する。各計数タイプについて一つのセットが提供される（ＣＢＣ ＷＢＣ、ＣＢＣ ＯＰＬＴ等）。さらに、診断の目的で一つのセットが提供される。ＡＯＳは、データステーション６８からのこれらのセットの任意のもののダウンロードを収容する。さらに、任意のセットを、データステーション６８またはフローシーケンスソフトウエアのいずれかからのコマンド下に活性化する（すなわち、ハードウエアの形成に用いる）ことができる。
【０３１７】
計数関連ハードウエアセットポントおよびパラメーターに加えて、ＡＯＳは、事象計数非依存性パラメーターの収集を維持する。ＡＯＳは、データステーション６８からのこれらの任意のパラメーターの修正したものを収容する。計数関連パラメーターとは対照的に、ＡＯＳは、これらの値を直接ロードする。
【０３１８】
フローシーケンスを始めるために、ＡＯＳ９８は、サンプルを吸引に利用できることを決める。これは、オペレーターが押しボタンを押すか、オートローダー機構からのコマンドによる。サンプルに関して分析機６４が知っている全ての情報を、データステーション６８に送る。データステーション６８は、サンプルについて行われる必要な測定についての情報に反応する。この反応に基づき、および分析機６４の状態（すなわち、試薬、インキュベーション、フローシーケンス吸引可能化／不可能化フラグ）と組み合わせて、ＡＯＳは、サンプル吸引を進めるかどうか決める。吸引が起こっても起こらなくても、ＡＯＳはデータステーション６８にサンプルの状態を知らせる。
【０３１９】
フローシーケンスがインキュベーションを必要とするとき、ＡＯＳは、インキュベーションのためのサンプル処理領域１１０において非使用部位１３２を「割り当てる」性能をフローシーケンスに与える。サンプルタイプ（および、従って、インキュベーションの完了時に運転するための適当なフローシーケンス）は、割り当てプロセスの一部と特定される。インキュベーションが開始すると、ＡＯＳは、特定のインキュベーション部位１３２に関するインキュベーションタイマーを開始する。サンプル識別器、サンプルタイプ、およびインキュベーションタイムも、各インキュベーション部位１３２に関係する。ＡＯＳは、活性インキュベーションタイマーを周期的に更新し、インキュベーションインターバルの完了を認識する。完了したとき、ＡＯＳは、試験のためにフローシーケンスの実行を続ける。ＡＯＳは、各サンプルについての各試験のために蓄積されるデータの一部として、各インキュベーションされたサンプルの合計インキュベーションタイムおよびインキュベーション部位数（位置）を報告する。インキュベーションされたサンプルが処理され、インキュベーション部位が清浄化され乾燥された後、フローシーケンスは、部位が再び割り当てのために利用できることをＡＯＳに知らせる。
【０３２０】
ＡＯＳ９８は、適当なインキュベーショントレー１２４が存在しない場合、サンプルがインキュベーション領域１１８に吸引されることを禁止する。インキュベーショントレー１２４または試薬モジュール１２２における変化が、データステーション６８に送られる。吸引が許されない場合は常に、ＡＯＳはデータステーション６８にアドバイスメッセージを送る。
【０３２１】
データステーションが要求する場合、ＡＯＳは、分析機６４内の全ての部位のその時点のインキュベーション状態を供給する。この情報は、インキュベーションタイム、部位の状態（清潔／汚染）および部位使用数を含む。
【０３２２】
フローシーケンスインタープリター１００は、複数のフローシーケンスを同時に稼働することができる。フローシーケンスインタープリターは、フローシーケンスに、種々の「フラグ」の設定および試験を通してその活性を調整させる。フローシーケンス論理は、同時に他のフローシーケンス稼働により設定および除かれるフラグの状態に基づいて決定を行う。
【０３２３】
フローシーケンスインタープリターは、固定されたまたは変化し得るサンプル事象計数回数を支持する。変化し得る事象計数回数は、ソフトウエアまたはハードウエアセットポイントを通して設定することができる。変化し得る事象計数回数は、好ましくは、フローシーケンスにより定められる上限が設けられる。
【０３２４】
フローシーケンスインタープリターは、フローシーケンスに、事象計数およびデータ収集インターバルを開始させる。データ収集インターバル中に生成されたデータは、ＡＯＳにより自動的にデータステーション６８に送られる。データステーション６８に送られたデータは、好ましくは、少なくともサンプル識別器、ハードウエアカウンター、リスト式データ、およびインキュベーションタイム（存在する場合）を含む。計数タイプは、好ましくは以下のものを含む：
ＣＢＣ：網状赤血球に関するものは除く全ての血液学的測定を含む完全血液計数
ＲＥＴＩＣＳ
サブセット／表現型
【０３２５】
ＡＯＳは、分析機６４に、計数活性をフローセル／トランスデューサー１７０、１７４、１７８に重複させる。すなわち、分析機活性を複合および連結させることにより、装置の収量が最大となる。
【０３２６】
分析機６４は、廃物のための外部容器（図示せず）またはバルク試薬貯蔵部（１９３）に接続することができる。ＡＯＳは、廃物容器がいっぱいになるまたはバルク試薬貯蔵容器１９３が空になる時を検出するセンサーをモニターする。サンプルのさらなる吸引は、条件が直されるまでＡＯＳ９８により禁止される。
【０３２７】
ＡＯＳは、各抗体試薬モジュール１２２において非揮発シリアルアクセスメモリーを読み取り修正する。少なくとも以下の情報が、各抗体試薬モジュールメモリー内に記憶される：
ロットナンバー
吸引データ
試験タイプ（パネルナンバー）
モジュールナンバー
モジュールで用いられるウエル数
モジュールの使用法
初期化されたフラグ
冗長度／エラー制御
【０３２８】
抗体試薬モジュール１２２は、正常分析機初期化の一部として読み取る。その後、モジュール１２２の状態に影響を与える操作をモジュールのメモリーに記録する。
【０３２９】
ＡＯＳ９８は、分析機ステッパーモーター５３４を制御することのできるモータープロセッサーモジュール５２０と連絡する。ＡＯＳは、モータープロセッサーモジュール５２０を、初期化時にリセットする。ＡＯＳは、分析機６４内の各モーターの位置のトラックを維持し、制御モータープロセッサーモジュール５２０によりこの情報を証明する。位置の不一致が、データステーション６８に報告される。
【０３３０】
パワーオン時の自己試験が守備良く完了したときに、データステーション６８からダウンロードされたＡＯＳ操作ソフトウエアを分析機６４が受け入れる。ソフトウエアダウンロードの完了時に、データステーション６８からスタートアドレスが供給されて、実行を開始するアドレスが特定される
１３． サンプル処理実施例
Ａ． 一般的サンプル処理
以下の段落に、細胞分析システム６０の操作例を詳細に説明する。システム６０の詳細のさらなる理解を、この記載を参照して得ることができる。理解の明確化のために特定の例を記載するが、システム６０は、請求の範囲の意図する範囲から逸脱することなく他の方法工程を実施してよいことに留意すべきである。
【０３３１】
細胞分析システム６０の自動サンプル処理プロトコールを、三つの相、すなわち、サンプル調製、サンプル測定およびサンプル分析において考えることができる。これらの相の各々についての特別のプロトコールは試験に依存する。例えば、調製、測定、およびＷＢＣ分化の分析は、血小板、網状赤血球、リンパ球サブセット等のものと異なる。しかしながら、一般的工程は各相に共通である。
【０３３２】
第１の相、すなわち自動サンプル調製において、分析機６４は所定体積のサンプルを吸引し、サンプルを指定されたカップに輸送し、サンプルを希釈剤及び／又は測定のためのサンプルの調製に必要な試薬と混合する。調製はサンプルの希釈のみを含み、希釈手段は、ＲＢＣを除去するための溶解酵素であってもよい。ある場合には、網状赤血球試験の場合のように、調製相は二つの工程、すなわち、希釈剤／鞘試薬で予備希釈する第１の工程、および既知の体積の蛍光染料を添加して希釈する第２の工程を含む。
【０３３３】
リンパ球サブセット試験のような他の試験においては、調製相は多くの工程を含むことができ、試薬による延長されたインキュベーションを必要とする。このことが起こると、吸引プローブアセンブリー１４８が、所定体積のサンプルを輸送カップ１４０内に入れ、次の患者のサンプルの吸引の準備ができている位置に戻る。調製プロセスの残りの工程は、インキュベーションプローブアセンブリー１５２により実行される。これらの工程は、インキュベーション部位１３２内において一またはそれ以上の部分にサンプルをさらに分割すること、特定のＭａｂ試薬を各部分に添加すること、およびインキュベーションすることを含むことができる。インキュベーションプローブ１５２により行われるこれらの工程の大部分は、換気／吸引プローブアセンブリー１４８が次のサンプルの処理に占有しているときに起こる。
【０３３４】
インキュベーションが完了した後、サンプル部分が測定のために光学フローセルにパイプラインで贈られる準備ができるように赤血球を除去するために、インキュベーションしたサンプル部分を溶解試薬と混合することにより、インキュベーションプローブアセンブリー１５２が調製相を完成する。
【０３３５】
第２の相、すなわち測定相は、サンプルカップが、測定の準備ができているサンプルを含んだときに始まる。次に、サンプルは、サンプルカップの底部から所望の測定トランスデューサー１７０、１７４、１７８に接続されている配管網１８２を通して送られる。トランスデューサーを出た後、サンプルを廃物容器（図示せず）に送る。信号が、各試験について適当な検出機により感知され、次に増幅され、処理され、デジタル化され、特定の試験に対応するリスト式ファイル内に記憶される。
【０３３６】
第３の分析相は、リスト式データを用いて開始する。各試験に適当な検出機に対応する軸を有する特徴的空間に種々の粒子または細胞型を導くデータにアルゴリズムが適用され、それにより独自の集合クラスタが認識され、各クラスタ内の細胞が計数される。最終的な出力は、グラフィック及び／又は数とすることができ、細胞の体積、ヘモグロビン含量、集合型、または他の細胞の特徴の測定値または関数とすることができる。出力は、通常、絶対量と％の両方で認識される。例えば、細胞サブタイプの集合は、親細胞の％として与えられ、患者血液１μｌ当りの量でも数えられる。インキュベーションしたサンプルが分析される場合は常に、従来の血液学的試験の分析が最初に行われる。インキュベーションされたサンプルの測定が完了したとき、インキュベーションされたサンプルの分析が行われ、併せた患者の分析が完了する。
【０３３７】
サンプル調製のための試験プロトコールおよびサンプル処理の測定相は、複雑さが異なるフローシーケンスにより自動的に行われる。延長されたインキュベーションを含む試験において、フローシーケンスは、インキュベーション試験と非インキュベーション試験とを一体化させ、それにより、サンプルをインキュベーションするときは、分析機６４が次の試験と共に進行する。インキュベーションサンプルが測定の準備ができているとき、さらなるサンプルの処理が中断され、インキュベーションされたサンプルが測定および分析される。
【０３３８】
Ｂ． ヘモグロビンサンプル処理
図５および１２を参考にすると、この説明がより良く理解される。例えば、体積が約１８．７５μｌである患者サンプル１６６の一部を、吸引プローブ１５６によりＨＧＢカップ１４２内に入れ、そこで多量のＨＧＢ溶解試薬と混合して約２００：１に希釈させる。約２０秒の溶解時間後、カップは希釈されたヘモグロビンのみを含んでおり、これは、測定のためにぜん動ポンプ２４６によりライン１８２を通ってヘモグロビントランスデューサー１７８に送られる。トランスデューサーチャンバー３３８内のヘモグロビンサンプルの光学的透過率を、ＬＥＤ源１２２および光ダイオード３２４により測定する。Ｔにより表される透過率を増幅し、処理し、デジタル化し、記憶する。それを、次に、アルゴリズムＡ＝ｌｏｇ（１／Ｔ）により分析相中での吸収量に変換し、それをさらに、先に決めた較正手段により患者サンプルの１デシリッター当りのｇ数としてのヘモグロビンＨＧＢの濃度に変換する。ＲＢＣインピーダンス試験結果と組み合わされたヘモグロビン試験により、以下のように測定され計算されるパラメーターの決定が可能になる：
ＨＧＢ＝（ヘモグロビン濃度）
ＭＣＨ＝ＨＧＢ×１０／ＲＢＣ（平均細胞ヘモグロビン）
ＭＣＨＣ＝ＨＧＢ×１００／ＨＣＴ（平均細胞ヘモグロビン濃度）
【０３３９】
ここで、ＲＢＣは、赤血球数（ＲＢＣ／μｌ）であり、ＨＣＴはヘマトクリット（赤血球からなる血液サンプルの％で表す体積）であり、いずれもインピーダンストランスデューサー１７４において測定される。
【０３４０】
Ｃ． ＲＢＣおよび血小板サンプル処理
読者は図４および５を参照すべきである。体積が約１８．７５μｌである異常体サンプル１６６の一部を、吸引プローブ１５６によりカップ１３４内に入れ、そこで所定量の希釈剤／鞘試薬と混合して約４２０：１に希釈させる。希釈剤／鞘試薬は、インピーダンストランスデューサー１７４および光学フローセル１７０内の層流システム内の鞘キャリアとして、およびサンプル希釈剤として適当であり、そのために、ＲＢＣおよび血小板が、各トランスデューサー内で単独で移動する。製剤は、大きな血小板からの小さな赤血球の不明確でない識別を可能にする界面活性剤を含む。
【０３４１】
ＲＢＣカップ１３４内での混合が完了した後、希釈サンプルを、ポンプ２２０、弁２１０および２１２、およびシリンジアセンブリー２０４、２２４によりインピーダンストランスデューサー１７４（図１０ａおよびｂ）に輸送する。血小板は、インピーダンストランスデューサー１７４内で寸法を測り計数する（図１７）。血小板は、また、光学トランスデューサー１７０に送られ計数される（図１６）。光学トランスデューサー内において照射体積が小さく、ノズルが低いので、光学的血小板計数は優れた性能がある。光学的トランスデューサー１７０からの血小板数は患者データとして報告され、装置の性能をモニターするための診断ツールとしてインピーダンスによる計数が用いられる。
【０３４２】
インピーダンストランスデューサー１７４は、血小板寸法パラメーターの報告のために用いられる。血小板をノイズから識別する低い方のしきい値が設定され、血小板をＲＢＣから識別する高い方のしきい値が設定される。パルス振幅は濾過され、増幅され、デジタル化され、リスト式事象として貯蔵される。このデータから、以下の血小板寸法パラメーターを計算し、血小板ヒストグラムを表示するためにアルゴリズムが適用される。
【０３４３】
血小板数（ＰＬＴ）
平均血小板体積（ＭＰＶ）
血小板分布幅（ＰＤＷ）
血小板基準（Ｐｌａｔｅｌｅｔｃｒｉｔ）（ＰＣＴ＝ＭＰＶ×ＰＬＴ）
血小板濃度（装置診断目的で用いられる）
【０３４４】
ＲＢＣカップ１３４からの希釈サンプルが、また、弁２３６および２３８、ポンプ２３２、およびシリンジ２４０、２０６により光学トランスデューサーに移される。血小板は、ＰＳＳ（分極側方散乱）およびＩＡＳ（中間角散乱）光学パラメーターを用いて２次元特徴空間において決められる。検出機３８４おより４０２からのパルスを処理し、デジタル化し、アルゴリズムにより処理されるためにリスト式ファイル内に記憶される。血小板測定のためのサンプル流速は、約２．５μｌ／秒であり、フローセルを通過する計数時間は、正常患者について約６秒である。計数時間は、統計値を改良するために、数の少ないサンプルについては自動的に延長される。光学トランスデューサーから報告された数は血小板濃度（ＰＬＴ）である。
【０３４５】
インピーダンストランスデューサー１７４は、ＲＢＣ寸法および計数パラメーターを決めるためにも用いられる。インピーダンストランスデューサー１７４内の血小板を検出するために用いられる高い方のしきい値は、ＲＢＣ計数のための低い方のしきい値でもある。このしきい値を超えるパルスは処理され、デジタル化され、ＲＢＣのリスト式ファイル中に貯蔵される。以下のＲＢＣパラメーターを計算し、ＲＢＣヒストグラムを表示するために、アルゴリズムが適用される。
【０３４６】
赤血球濃度（ＲＢＣ）
平均細胞体積（ＭＣＶ）
赤血球分散幅（ＲＤＷ）
ヘマトクリット（ＨＣＴ）
【０３４７】
Ｄ． ＷＢＣ分化サンプル処理
図４および５を参照して、サンプル吸引プローブ１５６により約３７．５μｌの患者サンプル１６６ｍｐの一部を、ＷＢＣ溶解酵素約８５０μｌを含むＷＢＣカップ１３８に入れる。
【０３４８】
溶解は、多目的ゴールを達成する一試薬／一工程プロセスである。これは、脆い白血球の形状を保存し、同時に赤血球の実質的に全てを効果的に溶解するのに充分に穏やかである。これらのゴールの両方が、溶解時間が１１秒を超えることを必要とする異常ヘモグロビン症サンプルにおいても達成される。さらに、好ましい態様において、溶解剤は、末梢血中に存在し得る有核赤血球（ＮＲＢＣ）を効果的に標識する低濃度の活性核染料を含む。溶解化学は、屈折率が鞘に匹敵する実質的に約０．１％未満にするように予め定められる。
【０３４９】
溶解剤とサンプルとの混合物は、通常、カップ１３８中に約１１秒間留まり、そこで高温において溶解され攪拌される。好ましい態様において、溶解温度は４２℃±３℃に制御される。この時点において、カップ１３８の内容物はパイプにより光学フローセル１７０に直接送られる。
【０３５０】
図１９および２０を参照すると、細胞がレーザー照射部を希釈剤／鞘３０４により囲まれた層流サンプル流内で単独で通過するように、溶解剤の添加により希釈されている細胞流が光学トランスデューサー１７０を通過するとき、測定プロセスが開始する（図１６に示す）。照射部分は、流体力学的に集中された細胞流により流通軸に垂直な２次元において、および約１７μのレーザー光線の垂直光線ウエスト部により流通軸に平行な１次元において境界をなす。この試験中のサンプル流速は約２．５μｌ／秒であり、ＷＢＣおよびＮＲＢＣ細胞の対応する照射感知部分は略、約８０μ×５μ×１７μの寸法の楕円円筒をなす。約１７μの寸法は、円筒の軸に沿って測定される。
【０３５１】
照射領域内に細胞が存在することは、光ダイオード３８２および３８４、光電子倍増管４０４、３つの特徴空間次元において操作される独自の３重しきい値トリガー回路により検出される。すなわち、これは、ＡＬＬ（軸光損失）、ＩＡＳ（中間散乱）およびＦＬ３（赤蛍光）の３つのパラメーターを処理し、ＡＮＤ／ＯＲ論理を用いるデジタル化のために信号を認可する。認可された信号は、ＩＡＳしきい値より大きくなくてはならず、同時に、それは、ＡＬＬしきい値またはＦＬ３しきい値のいずれかより大きくなくてはならない。この独自のトリガー回路と溶解特性（ＮＲＢＣ核を迅速に染色させる均衡のとれた固定性を含む）との組み合わせは、明確かつ非不明瞭に計数を行い、ＮＲＢＣをＷＢＣ分化細胞数から排除する。この試験は、ＤＮＡ断片、ＲＢＣ支質および血小板から発せられるような蛍光および非蛍光の背景信号からの通常の干渉を受けること無く、ＷＢＣ集合およびＮＲＢＣを計数する。
【０３５２】
３重しきい値基準を満たす細胞が照射部分を通過するとき、検出機３８２、３８４、４００、４０２および４０４においてパルスが発生する。これらのパルスの振幅を、フィルターを通し、増幅し、デジタル化し、およびＡＬＬ、ＩＡＳ、ＦＬ３、ＰＳＳ（分極側方散乱）およびＤＳＳ（脱分極側方散乱）の対応する５次元特性空間内においてリストモードで記憶する。フローセル１７０を通過する通常の計数時間は約１０秒である。記載された流速および希釈比、かつ血液体積１μｌ当り細胞約７０００個の正常患者ＷＢＣ数において、得られる事象計数割合は約５０００である。数の少ないサンプルにおいて、この計数時間は、測定の統計的正確さを向上させるために自動的に延長される。測定時間の終わりにおいて、サンプル流はパイプにより廃物に送られ、プローブ１５６は清浄化および乾燥され、次のサンプルの処理のための準備がなされる。
【０３５３】
リスト式データ（ＡＬＬ、ＩＡＳ、ＦＬ３、ＰＳＳおよびＤＳＳ）において認可された５つのパラメーターにアルゴリズムが適用され、以下の細胞型が処理時間約３０秒未満で定量化及び／又は印付けられる：白血球濃度（ＷＢＣ）、好中球の濃度（ＮＥＵ）および百分率（％Ｎ）、リンパ球濃度（ＬＹＭＰＨ）および百分率（％Ｌ）、単核球濃度（ＭＯＮＯ）および百分率（％Ｍ）、好酸球濃度（ＥＯＳ）および百分率（％Ｅ）、好塩基球濃度（ＢＡＳＯ）および百分率（％Ｂ）、有核赤血球濃度（ＮＲＢＣ）およびＷＢＣの百分率（％ＮＲＢＣ）、芽細胞濃度（ＢＬＳＴ）、未成熟顆粒球濃度（ＩＧ）、変異リンパ濃度（ＶＡＲＬ）、およびバンド濃度（ＢＡＮＤ）。
【０３５４】
Ｅ． リンパ球サブセットサンプル処理
好ましい態様において、リンパ球サブセット試験のためのサンプル処理は、図３、４および５に記載のような以下の工程を含む。吸引プローブ１５６は、最初に、サブセット試験のために充分な量の全血を吸引し、その量の全血を輸送カップ１４０に入れる。必要な血液の体積は約５０Ｎμｌであり、ここでＮは試験に必要なＭａｂ（モノクローナル抗体）対の数である。標準的パネルにおいて、Ｎは５であることが予想され、カップ１４０内に入れられる必要な体積は約２５０μｌである。この時点において、吸引プローブ１５６は清浄化され、次にサンプルステーション１６６に戻って次のサンプルを処理し、一方、インキュベーションプローブアセンブリー１５２はサブセットサンプル処理を続ける。
【０３５５】
インキュベーションプローブ１６０は、輸送カップ１４０から血液を吸引し、インキュベーショントレー１２４内の５つの連続カップ１３２の各々内に約４０μｌを入れる。次に、インキュベーションプローブ１６０を清浄化してから試薬モジュール１２２に移され、第１のＭａｂ対１２８の約２０μｌを除去し、それを第１の対応するインキュベーションカップ１３２に入れる。プローブ１６０を再度清浄化した後、それを試薬モジュール１２２に戻し、第２のＭａｂ対１２８から、さらに試薬約２０μｌを第２の対応するインキュベーションカップ１３２に送る。このプロセスは、必要なインキュベーションカップの各々が、インキュベーションのための血液とＭａｂとの混合物を含むまで続けられる。
【０３５６】
この時点において、インキュベーションプローブ１６０が清浄化され乾燥され、第１のＭａｂ／血液サンプルインキュベーションが完了するまで待つ。次に、サンプル吸引アセンブリー１４８の全ての活性分が、インキュベーションされたサブセットサンプルが以下のように処理されるまで懸濁される。インキュベーションプローブ１６０は、第１のインキュベーションされたサブセット１３２約３０μｌを、ＷＢＣ溶解試薬約６７０μｌを含むＷＢＣカップ１３８に入れる。インキュベーションされたサンプルが溶解され約４２℃±３℃で約１１秒間攪拌後、第１のインキュベーションされたＭａｂ／血液対は測定の準備ができており、そこで、カップ１３８の内容物をパイプにより光学フローセル１７０に直接送る。
【０３５７】
細胞流がフローセル１７０におけるレーザー照射部分を横切るときに、測定プロセスが開始する。光学検出機３８２、３８４、４００および４０２からシステムの電気部材および分析機ソフトウエアを介してデータが得られ、各Ｍａｂ／血液試薬混合物についてリスト式に記憶される。サンプルは、流れ中の細胞がレーザーの照射領域を単独で通過するように希釈されていた。各細胞は、４つの特徴、すなわち、ＡＬＬ（軸光損失）、ＩＡＳ（中間角散乱）、ＦＬ１（緑蛍光）およびＦＬ２（オレンジ蛍光）を示すパルスの存在により検出される。各パルスの振幅を増幅し、デジタル化し、適当な特徴の空間軸にリスト式に貯蔵する。
【０３５８】
そこからサブセット％が計算される記憶された４つの次元のデータにアルゴリズムを適用して、分析が開始する。第１サブセット測定のための計数時間が完了した後、プローブ１６０を清浄化し乾燥してから次のインキュベーションされたサブセット１３２に戻され、全てのサブセットが測定され分析されるまでプロセスを繰り返す。患者血液サンプルの１μｌ当りの絶対数および％の両方で得られる最終的分析は、全ての前述のサブセット測定およびＷＢＣ分化血液学的測定が複合されたものである。
【０３５９】
フローセル１７０を通過する通常の計数時間は約１０秒である。特定の数の少ないサンプルにおいては、この計数時間は、測定の計数統計性を向上させるために自動的に延長される。
【０３６０】
サンプル測定プロセスが完了後、サンプル吸引アセンブリー１４８は再活性化され、任意の次のサンプルの処理を続ける準備をする。
【０３６１】
開示された自動サンプル調製特性は、種々の免疫および表現型化試験において用いるための多くの抗体パネルを収容する。リンパ球サブセットについては、各パネルは、好ましくは、５つの２色抗体セットを含む。好ましくは、各抗体セットは、ＦＩＴＣ（イソチオシアン酸フルオレセイン）等でマークされた一つの抗体（Ｍａｂ）、および、ＰＥ（フィコエリトリン）等でマークした第２のＭａｂを含む。抗体を、クラスタ指示（ＣＤ）数（ｃｌｕｓｔｅｒ ｄｅｓｉｇｎａｔｉｏｎ ｎｕｍｂｅｒｓ）により識別する。例として説明すると、少なくとも以下のリンパ球サブセットＭａｂがパネルに含まれ得る。
【０３６２】
【表４】
Figure 0003701977
【０３６３】
ＨＩＶ患者におけるＣＤ４陽性細胞のモニターに用いることのできる縮小パネルも提案されている。このパネルには少なくとも以下のＭａｂを含むことができる。
【０３６４】
Figure 0003701977
【０３６５】
特定の他の表現型化Ｍａｂ試験において、Ｍａｂ対の数Ｎは１であってよく、従って、必要なサンプル体積は約５０μｌである。Ｍａｂの任意の組み合わせを用いることができる。一部の試験について、必要なＭａｂ試薬の体積は、サンプルについて成された血液学的測定から得られるＷＢＣ異常体数の推定に基づくことができる。例として、白血球溶解または白血球減少の極端な場合、充分な抗体結合を確保するまたは過剰の遊離抗体バックグラウンドを防止するために、患者血液に対するＭａｂ抗体の比を調整することが必要である。血液学的測定はインキュベーションを必要としないので、リンパ球サブセットサンプル調製が完了する前に、それらはフローセルトランスデューサーウエルを通過する。従って、データステーションは、これらの試験を行うために必要なＭａｂ対血液比を分析機６４が調整できるようにするために、このサンプルについての血液学的結果の推定異常体数を計算することができる。
【０３６６】
Ｆ． 網状赤血球サンプル処理
網状赤血球試験を処理するための図４ａおよび５において、吸引プローブ１５６が、ＲＢＣカップ１３４内におけるＲＢＣおよび血小板希釈剤の混合を完了した後、吸引プローブ１５６は、約４２０：１に希釈された血液約２００ｍｌを除去し、網状カップ１３６に入れる。網状（ｒｅｔｉｃ）カップ１３６は、約６００μｌの網状（ｒｅｔｉｃ）試薬を含み、得られる希釈比が約１６８０：１となる。
【０３６７】
好ましい態様の試薬は、４８８ｎｍアルゴンレーザー波長に近い最大励起、および高い量子収率を有する蛍光染料を含む。好ましい試薬は、単一次元蛍光ヒストグラムが正常ＷＢＣの混合を避けるように、ＤＮＡとＲＮＡの両方を迅速に染色する。これは非常に感度が高いので、分析機６４は細胞内のＲＮＡの二つのフラグメントを検出する。この方法は、約９０％の網状赤血球数まで線形である。
【０３６８】
適当なインキュベーション期間（先に記載した好ましい試薬について約２５秒）後、または混合時に直ちに、希釈血液と網状試薬の混合物は、光学フローセル１７０に輸送される。この輸送プロセスは、網状赤血球の染色のための充分なインキュベーションタイム、すなわち、別々のインキュベーションプロセスが必要でない場合、２５秒のインキュベーションタイムを提供するように時間調整することができる。
【０３６９】
成熟赤血球および網状赤血球を含む集合はフローセル１７０においてレーザー照射部分を通過するので、サンプルの散乱および蛍光特性は、光ダイオード３８４および、緑蛍光フィルター４３０を有するＦＬ１として形成される光電子倍増管４００を用いて測定される。パルスの振幅はフィルターを通され、増幅され、デジタル化され、ＩＡＳおよびＦＬ１の２次元特徴空間におけるリスト式データとして記憶される。フローセルを通過する測定時間は、約２μｌ／秒のサンプル流速において約８秒である。血液１μｌ当りの患者のＲＢＣ数が約５，０００，０００であるとき、好ましい態様は約５０，０００の事象を測定し、これは、網状赤血球濃度が１％である患者における５００の網状赤血球の事象に相当する。
【０３７０】
負のＲＢＣヒストグラムに重ねられた蛍光の正の事象により、ＷＢＣおよび血小板を排除し網状赤血球を計数するアルゴリズムが適用される。この方法は、蛍光強度により網状赤血球成熟計数ＲＭＩも特徴付ける。好ましい態様で標準的血液学的試験および網状赤血球の両方を含むサンプルの処理時間は約４５秒である。網状赤血球試験について以下のパラメーターが報告されている：網状赤血球濃度（ＲＥＴＣ）、網状赤血球％（ＲＢＣのＲ％）および網状赤血球成熟計数（ＲＭＩ）。
【０３７１】
前述のリンパ球サブセット処理において用いられるものに類似の方法においてインキュベーションプローブ１６０と吸引プローブ１５６の両方を用いることにより網状赤血球を測定するために、核染色の延長されたインキュベーションを用いるもう一つの方法も用いることができる。
【０３７２】
Ｇ． 免疫−血小板計数
ここに記載の態様を用いる他の方法は、血液サンプル中の細胞の分析に関する。これらの方法を、特に図３（領域１１４）４Ａおよび１９を参照して説明する。免疫−血小板計数を行う少なくとも２つの方法がある。これらの方法の各々は、血小板を検出および計数するために光学的検知チャンバーおよび光散乱を利用するフローサイトメトリー法を用いることにより血小板計数の正確さおよび精密さを向上させるための、先に記載した要求を満たすことができる。これらの方法は、このタイプの光学的感知が少なくとも２次元の測定を提供するので、改良を提供する。この少なくとも２次元の測定により、患者の血液中に存在し得る血小板と他の細胞断片との間の識別が成される。従って、測定の精度が向上する。
【０３７３】
さらに、蛍光色素標識抗血小板抗体などのような蛍光マーカーの使用は、サンプル中の血小板数が例えば約２０．０００／μｌ以下に減少する場合、または検体の病状によって血小板が他の細胞を凝集及び／又は付着させる場合、血小板計数をさらに向上させる。他の細胞断片から血小板を識別するために蛍光および光散乱を用いることは、光散乱のみまたはインピーダンス計数により提供されるよりも改良された血小板計数正確さを提供し得る。
【０３７４】
サンプル処理手法
この方法では、細胞マーカーを測定し、第１の量のサンプルに添加し次にインキュベーションする。免疫−血小板（ＩＰ）計数を行うことが望まれる場合、検体バーコード／ワークリストが試験を要求する。週の初め、作業の移動などの適当な時間において、オペレーターは、Ｍａｂ試薬の容器を分析機モジュールに操作可能に接続する。ＭＡｂ試薬容器は、サンプルプロセッサーブロックの隣のような適当な位置に置いて良い。Ｍａｂ試薬容器を分析機モジュールに操作可能に接続するとき、バーコードリーダー、センサー等のような認識装置が、容器の適当な接続、すなわちカップの除去、アクセス管の装着などを確かめ、ＭＡｂ試薬を読み取る情報を得、その情報を分析モジュールに供給することができる。得られた情報は、患者及び／又は患者のサンプルに関するデータに組み合わせることができる。
【０３７５】
システムの性能を確認するために制御材料が用いられる。
【０３７６】
第１の患者のサンプルの自動処理が始まる。バーコード等のようなデータキャリアを有する容器内に患者のサンプルを保持することができる。分析モジュールに係わる、バーコードリーダーのようなデータ認識装置に患者のサンプルが到達する。患者サンプル容器上のデータキャリアが読み取られ、分析モジュールは、患者サンプルのＩＰ数の呼出しを認識する。
【０３７７】
以下のサンプル部分の処理が続くとき、ここに詳細に記載するようにＣＢＣが実施される。吸引プローブは、患者サンプル容器から約７５μｌの血液を除去する。約７５μｌの血液の約５６μｌが、吸引プローブからインキュベーションカップに分注される。吸引プローブ内の血液の残りが、洗浄カップに移送され、吸引プローブが清浄化される。吸引プローブは、ＭＡｂ試薬約５６μｌをＭＡｂ試薬容器から除去する。ＭＡｂ試薬約３８μｌを、吸引プローブからインキュベーションカップに移送して、全てそこに沈降している患者の血液と混合する。ＭＡｂ試薬の残りを洗浄カップに移送し、吸引プローブを洗浄する。
【０３７８】
ＭＡｂ試薬および患者の血液がインキュベーションカップ内でインキュベーションされる。実質的に同時に、第２の患者サンプル容器が、分析モジュールデータ認識装置に供される。第２のサンプルについてＩＰ計数を実施すべき場合、そのサンプルについてＣＢＣが実施される。次に、第２のサンプル容器を、吸引プローブから離す。これは、ＩＰ計数の実施前に第２のサンプルの混合を提供するために行われる。第２のサンプルについてＩＰ計数が行われない場合、ＣＢＣがそのサンプルについて行われる。
【０３７９】
第１のサンプルおよびＭＡｂ試薬のインキュベーションが完了すると、吸引プローブが、インキュベーションカップからサンプル／ＭＡｂ試薬混合物約５６μｌを除去し、２つの単位の混合物をＲＢＣカップ内に沈降させる。混合物は、約１〜約２９０の比で希釈剤／鞘流体で希釈される。希釈混合物を光学フローセルに移す。希釈混合物は、約２．５μｌ／秒の割合でフローセルを通過して計量される。
【０３８０】
血小板数の少ない検体についての血小板計数統計性を向上させるために、約２，０００ＣＤ６１＋の事象が計数されるまでフローセルを通過する希釈混合物を計量する、または前述の流速で約３２秒間、フローセルを通過する希釈混合物を計量することが望ましく、いずれかが最初に起こる。
【０３８１】
ＣＤ６１＋の事象が計数される間に、吸引プローブはインキュベーションカップに戻り、カップを濯ぐために希釈剤約１μｌが沈降される。吸引プローブは、全てのインキュベーションカップの内容物を除去し、それによりインキュベーションカップを清浄化する。吸引プローブは洗浄カップに移動し、そこでプローブが清浄化される。
【０３８２】
ＣＤ６１＋の事象の計数の完了時に、この事象の計数のためのリスト式データが、同じサンプルについてのＣＢＣデータと組み合わされる。
【０３８３】
ユニット試験手法
この方法において、第１の量の血液を測定する。第１の量の部分に細胞マーカーを加え、混合物をインキュベーションする。第２の量の同じ血液を、完全な血液学的分析のために処理することができる。一回の試験に必要な約０．２μｇのＭＡｂ試薬を提供する。この量のＭＡｂ試薬を管内に提供し、耐湿性で穿孔可能な栓により単離することができる。そのような管は、色等のような識別印を有する。
【０３８４】
ここで説明した事象の提供後、吸引プローブが、サンプル容器から血液約７５μｌを吸引する。吸引プローブは、ＭＡｂ試薬含有管に移動し、栓を穿孔し、血液約５６μｌをＭＡｂ試薬と接触して管内に沈降させる。一つの態様において約３８μｌの希釈剤を、血液／ＭＡｂ試薬の混合を促進するように管に添加することができる。
【０３８５】
吸引プローブは洗浄カップに移動し、洗浄される。管は動かされる、すなわち、回転、振動などに付されて、血液とＭＡｂ試薬を混合する。また、管の内容物を、吸引管内に吸引し、多分繰り返して管に戻して混合を容易にすることができる。これを行う間に、サンプルの残りの部分をＣＢＣの実施に用いることができる。
【０３８６】
血液／ＭＡｂ試薬混合物のインキュベーションが一旦完了すると、吸引プローブは混合物約５６μｌを管から除去する。吸引プローブは、混合物約３８μｌをＲＢＣカップ内に分注する。ＲＢＣカップ内の混合物は、希釈剤／鞘流体で約１〜約２９０の比で希釈される。希釈混合物を、前述のようにフローセルに輸送する。吸引プローブは、洗浄カップに移動し、洗浄化される。
【０３８７】
説明のために、ここに説明した多くの使用態様を示す。以下の説明は、例示の目的のみのものであり、この説明は限定的ではない。特に、以下に記載のものは、一体化された血球分析、ヘモグロビン分析、赤血球および血小板分析、白血球分化分析、網状赤血球分析、リンパ球免疫表現型化分析、Ｔヘルパーセットの測定、Ｔサプレッサーサブセットの測定、およびＴおよびＢリンパ球の測定を行うために、開示された態様を用いる方法である。説明された工程の実施において用いられる、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＳＲＡＭまたは他の適当なメモリーデバイス上に存在し得るソフトウエアが適切に参照される。ソフトウエアのソースコードを、請求の範囲の直前に提示される解説Ａおよび解説Ｂに示される。実施例に用いられる工程番号は、ソフトウエアのソースコードにおける適当な行に位置する「ＳＴＥＰ」番号として再使用される。ソフトウエアの一部は、図４４および６３と組み合わせて参照すると、より容易に理解することができる。
【０３８８】
実施例１ 一体化された血球分析
発明の一つの態様を用いて、全血サンプルの細胞分析を行うことができる。そのような分析手順の一例を後述する。サンプル処理の工程を、解説Ａに表すようなソフトウエアにより制御する。データ分析の工程は、解説Ｂに表すようなソフトウエアにより制御する。
【０３８９】
１−オペレータが全血サンプルを含むサンプル管を同じ管ホルダー内に置く。
２−ガス抜きアセンブリーが下がりサンプル管キャップを穿孔する（工程Ａ１）。
３−吸引プローブがサンプル管内まで下がる（工程Ａ２）。
４−血液７５μｌが吸引プローブ内に吸引される（工程Ａ３）。
５−吸引プローブを上げて管から出し、上げながら清浄化する（工程Ａ４）。
６−吸引プローブが完全に上がったことを確認するためのチェックを行う（工程Ａ５）。
７−吸引プローブが、ＨＧＢカップの直ぐ上の地点まで動かされる（工程Ａ６）。
８−ガス抜きアセンブリーが上昇してサンプル管キャップから抜かれる（工程Ａ７の完了）
９−吸引プローブをＨＧＢキャップの方に少し下げる（工程Ａ８）。
１０−血液１８．７５μｌをＨＧＢ分析のためにＨＧＢカップ内に分注する（工程Ａ９）。
１１−吸引プローブがＷＢＣカップの直ぐ上の位置まで動く（工程Ａ１０）。
１２−血液１８．７５μｌをＷＢＣ分析のためにＷＢＣカップ内に分注する（工程Ａ１１）。
１３−吸引プローブがＲＢＣカップの直ぐ上の位置まで動く（工程Ａ１２）。
１４−吸引プローブがＲＢＣカップの中まで下がる（工程Ａ１３）。
１５−希釈剤を吸引プローブに供給する弁が開かれる（工程Ａ１４）。
１６−希釈剤２０００μｌが吸引プローブを通って、残りの１８．７５μｌの血液と共に、ＲＢＣおよび血小板分析のためにＲＢＣカップ内に分配される（工程Ａ１５）。
１７−血液／希釈剤混合物１０００μｌが、ＲＢＣカップから吸引プローブ内に吸引される（工程Ａ１６）。
１８−吸引プローブが上げられ清浄化される（工程Ａ１７）。
１９−吸引プローブがＲＥＴＩＣカップの直ぐ上の位置まで動く（工程Ａ１８）。
２０−吸引プローブが、ＲＥＴＩＣカップの方に少し下がる（工程Ａ１９）。
２１−血液／希釈剤混合物２００μｌが、吸引プローブから網状赤血球の分析のためにＲＥＴＩＣカップ内に分配される（工程Ａ２０）。
【０３９０】
一方、網状試薬６０μｌが、同時に、固定ポートからＲＥＴＩＣカップ内に沈降される。
１８−ガス抜きアセンブリーがそのホームポジションに戻る（工程Ａ２１）。
１９−吸引プローブが洗浄カップまで動く（工程Ａ２２）。
２０−吸引プローブが洗浄カップ内に下がる（工程Ａ２３）。
２１−吸引プローブをフラッシングする（工程Ａ２４）。
２２−吸引プローブを上げる（工程Ａ２５）。
２３−吸引プローブをそのホームポジションまで戻す（工程Ａ２６）。
２４−装置が、以下の実施例において詳細に記載されているように、ＨＧＢ、ＷＢＣ、ＲＢＣ、血小板および網状赤血球の分析のためのサンプル処理およびデータ分析を行う（最高水準アルゴリズムファイルｍｃＣＢＣＡｌｇｏｒｉｔｈｍ．ｃｃ）。
２５−図４５Ａ〜４５Ｆに図示するように分析の結果を貯蔵および表示する。
【０３９１】
実施例２ ヘモグロビン（ＨＧＢ）分析
本発明の一態様を用いて全血サンプルのヘモグロビン分析を行うことができる。そのような分析手順の一例を後述する。サンプル処理の工程を、解説Ａに表すようなソフトウエアにより制御する。データ分析の工程は、解説Ｂに表すようなソフトウエアにより制御する。
【０３９２】
１−ＨＧＢ溶解剤１５９０μｌをＨＧＢカップ内に分配する（工程Ｈ１）。
２−実施例１の連続処理の一部として、全血１８．７５μｌを、吸引プローブからＨＧＢカップ内に分注する（工程Ａ９）。
３−ＨＧＢ溶解剤４２７３μｌを、流体混合が起こるようにＨＧＢカップ内に分配する（工程Ｈ２）。
４−細胞の溶解のために約７秒を経過させる。
５−溶解したＨＧＢサンプルを、ＨＧＢトランスデューサーへの輸送を容易にするために装置の配管を通って移動させる（工程Ｈ３）。
６−溶解したＨＧＢサンプルをＨＧＢトランスデューサーにポンプで送る（工程Ｈ４）。
７−ＨＧＢカップを排液し濯ぐ（工程Ｈ５）。
８−ＨＧＢカップをＨＧＢ溶解剤で満たして対照サンプルを形成する（工程Ｈ６）。
９−ＨＧＢトランスデューサー内での光透過を読みとる（工程Ｈ７）。トランスデューサーは溶解したＨＧＢサンプルを含み、この工程は血液サンプルと溶解剤との混合後、約１５〜２０秒で起こる。
１０−対象サンプルを、ＨＧＢトランスデューサーへの輸送を容易にするために装置の配管を通って移動させる（工程Ｈ８）。
１１−対照サンプルをＨＧＢトランスデューサー内に集中させる（工程Ｈ９）。
１２−ＨＧＢ溶解酵素の分配のために用いられるシリンジポンプをリセットする（工程Ｈ１０）。
１３−ＨＧＢカップを排液する（工程Ｈ１１）。
１４−バックラッシュをＨＧＢ溶解剤シリンジポンプから除去する（工程Ｈ１２）。
１５−ＨＧＢトランスデューサー内の対照サンプルの光学的透過を読み取る（工程Ｈ１３）。
１６−サンプルおよび対照サンプルからのデータを、工程１７〜２２に記載のその後の分析のためにファイル内に貯蔵し、アルゴリズムファイルｍｃＲＢＣＡｌｇｏｒｉｔｈｍ．ｃｃにより実施する。
１７−分析変数およびフラグを初期化する（サブルーチンＰａｒａｍＤｅｆａｕｌｔｓおよびＣｌａｓｓＦｌａｇＤｅｆａｕｌｔｓ）。
１８−ＨＧＢデータをデータファイルからローカル貯蔵部に伝達する（サブルーチンＧｅｔＨＧＢＤａｔａ）。
１９−ヘモグロビン濃度を
ＨＧＢ＝ｌｏｇ（対照測定／サンプル測定）＊０．６４＊（校正計数）として計算する（サブルーチンＤｏＨＧＢＡｎａｌｙｓｉｓ）。
２０−後述するＲＢＣ分析により決められるパラメーターＲＧＢ（赤血球濃度）およびＨＣＴ（ヘマトクリット）を用いて、細胞ＨＧＢパラメーターを計算する（サブルーチンＤｏＨＧＢＡｎａｌｙｓｉｓ）。
平均細胞ヘモグロビン
ＭＧＨ＝ＨＧＢ／ＲＢＣ*（単位変換因子）
平均細胞ヘモグロビン濃度
ＭＣＨＣ＝ＨＧＢ*（単位変換因子）／ＨＣＴ
２１−結果が異常または疑わしいときは、ＨＧＢフラグを設定する（サブルーチンＳｅｔＨｇｂＦｌａｇｓ）。
２２−分析結果およびフラグを貯蔵のために戻し（サブルーチンＳｅｎｄＮｕｍＲｅｓｕｌｔｓおよびＳｅｎｄＡｌｅｒｔＲｅｓｕｌｔｓ）、ディスプレイ装置において表示する。
【０３９３】
実施例３： 赤血球（ＲＢＣ）および血小板（ＰＬＴ）分析
血球サンプル１７．５μｌを、本発明の試薬７４００μｌと迅速に混合（１：４２０希釈）し、希釈サンプル０．５μｌを、流体力学的に集中された（鞘形成）インピーダンストランスデューサー１７４を１２秒間通過させて赤血球を計数し体積を測定し、血小板を計数する。さらに、希釈サンプル２．５μｌを、鞘形成光学フローセル１７０を６秒間通過させて血小板を正確かつ精密に計数する。脆い異常細胞の断片からのノイズ信号を、血小板アルゴリズムにより正確に血小板集合をブラケットすることにより光学的血小板数から排除する。
【０３９４】
本発明の一態様を用いて、前述のように、全血サンプルの赤血球（ＲＢＣ）および血小板（ＰＬＴ）分析を行う。そのような分析手順の一例を後述する。サンプル処理の工程を、解説Ａに表すようなソフトウエアにより制御する。データ分析の工程は、解説Ｂに表すようなソフトウエアにより制御する。
【０３９５】
１−ＲＢＣカップを排液する（工程ＲＢＣ１）。
２−ＲＢＣ希釈剤２．２ｍｌを、ＲＢＣ希釈剤シリンジを用いてＲＢＣカップ内に分配する（工程ＲＢＣ２）。
３−実施例１に記載のように、全血１８．７５μｌおよびＲＢＣ希釈剤２０００μｌを、吸引プローブを介してＲＢＣカップ内に分配する（工程Ａ１５）。
４−希釈剤３．２ｍｌを、ＲＢＣ希釈剤シリンジを用いてＲＢＣカップ内に分配する（工程ＲＢＣ３）。
５−血液と希釈剤との混合物を、ＲＢＣぜん動ポンプを用いて、インピーダンストランスデューサーの近隣まで移動させる（工程ＲＢＣ４）。
６−ＲＢＣ送給シリンジを満たす（工程ＲＢＣ５）。
７−希釈剤流を光学トランスデューサーを通して開始する（工程ＲＢＣ６）。
８−血液と希釈剤との混合物を、光学的ぜん動ポンプを用いて、光学トランスデューサーの近隣まで移動させる（工程ＲＢＣ７）。
９−血液と希釈剤との混合物を、ＲＢＣ送給シリンジを用いてインピーダンストランスデューサーの方に進める（工程ＲＢＣ８）。
１０−血液と希釈剤との混合物を、光学的送給シリンジを用いて、光学トランスデューサーを通して約５２μｌ／秒で送る（工程ＲＢＣ９）。
１１−光学トランスデューサーを通る流れを、約２．５μｌ／秒に減少させる（工程ＲＢＣ１０）。
１２−血液と希釈剤との混合物を、ＲＢＣ送給シリンジを用いて、インピーダンストランスデューサーを通して約０．５μｌ／秒で送る（工程ＲＢＣ１１）。
１３−光学トランスデューサーからデータを収集する（工程ＲＢＣ１２）。ハードウエアゲートを、血小板に対応するデータのみを収集するために適用する。
１４−インピーダンストランスデューサーからデータを収集する（工程ＲＢＣ１３）。インピーダンススパイクの大きさに基づき、血小板に関するデータ（＜３５ｆＬ）および赤血球に関するデータ（＞３０ｆＬ）を収集および分離するためにハードウエアゲートを用いる。
１５−ＲＢＣカップを排液する（工程ＲＢＣ１４）。
１６−ＲＢＣ希釈剤シリンジをリセットする（工程ＲＢＣ１５）。
１７−ＲＢＣカップを希釈剤で満たす（工程ＲＢＣ１６）。
１８−ＲＢＣカップを排液する（工程ＲＢＣ１７）。
１９−バックラッシュをＲＢＣ希釈剤シリンジから除去する（工程ＲＢＣ１８）。
２０−光学トランスデューサーへのＲＢＣラインを濯ぐ（工程ＲＢＣ１９）。
２１−インピーダンストランスデューサーをバックフラッシングする（工程ＲＢＣ２０）。
２２−他のＲＢＣラインをフラッシングする（工程ＲＢＣ２１）。
２３−ＲＢＣ挿入シリンジをリセットする（工程ＲＢＣ２２）。
２４−バックフラッシュをＲＢＣ送給シリンジから除去する。
２５−インピーダンストランスデューサーおよび光学トランスデューサーからのデータを、後のＲＢＣ分析（工程２６〜３４、アルゴリズムファイルｍｃＲＢＣＡｌｇｏｒｉｔｈｍ．ｃｃにより実行される）および血小板分析（工程３５〜５０、アルゴリズムファイルｍｃＰＬＴＡｌｇｏｒｉｔｈｍ．ｃｃにより実行される）において用いるためにファイルにセーブする。
２６−フラグおよびパラメーターを初期化する（サブルーチンＰａｒａｍＤｅｆａｕｌｔｓおよびＣｌａｓｓＦｌａｇＤｅｆａｕｌｔｓ）。
２７−ＲＢＣインピーダンスデータをファイルから検索し、ローカル的に貯蔵する（サブルーチンＧｅｔＲＢＣＤａｔａ）。
２８−ＲＢＣインピーダンス値の２５６ビンヒストグラムを発生させる（サブルーチンｍｍＨｉｓｔ２５６）。
２９−以下のようにヒストグラムについてビンしきい値を設定する（サブルーチンＢｉｎＣｕｔ）：
ａ．ヒストグラムモードを決定する。
【０３９６】
ｂ．このモードのいずれかの側において、このモードの集合より０．０４倍小さい集合を有する第１のビンを認識する。これらの制限値は判別値と呼ばれ、それらの間の値のみが分散パラメーターＲＤＷ（ＲＢＣ分散幅）およびＭＣＶ（平均細胞体積）の計算に用いられる。
ｃ．下側ビンしきい値の左側（すなわち、ＲＢＣ体積の下側値）において、存在する場合は第１の谷間またはゼロ計数ビンが認識され、計数しきい値として設定される。このしきい値より大きな値はＲＢＣによると考えられる。
３０−ＲＢＣ（赤血球濃度）を計算する（サブルーチンＣａｌｃＲｅｄＣｏｎｃ）：
ＲＢＣ＝（事象数）*（ＲＢＣである割合）*（希釈比）*（一致補正係数）*（校正計数）／（流速＊測定時間）；
ここで事象数は、工程１４においてハードウエアゲートにより検出された細胞の数；
ＲＢＣである割合は、計数しきい値の右側のヒストグラム数を合計ヒストグラム数で割ったものである。
一致補正計数は、二重細胞計数を説明し、２−ｅｘｐ（非補正ＲＢＣ濃度＊トランスデューサー体積／希釈比）に等しい。
３１−ＭＣＶおよびＲＤＷの計算（サブルーチンＣａｌｃＲｅｄＤｉｓｔ）：
ＭＣＶ＝（判別値間のヒストグラムの平均）＊（ビン当り０．８ｆＬ）＊（校正計数）
ＲＤＷ＝ＲＢＣ体積／平均細胞体積（判別値間）の標準分散
３２−異常分析結果を示すためのＲＢＣ関連フラグの設定（サブルーチンＳｅｔＲｂｃＦｌａｇｓ）
３３−数値およびフラグＲＢＣ結果は、貯蔵および表示のためにシステムに戻る（サブルーチンＳｅｎｄＮｕｍＲｅｓｕｌｔｓおよびＳｅｎｄＡｌｅｒｔＲｅｓｕｌｔｓ）。ＲＢＣ数値結果の例を図４５Ａ〜Ｆに示す。
３４−ＲＢＣ体積値の貯蔵および表示のためにヒストグラムが発生する（サブルーチンＭａｋｅＤｉｓｐｌａｙＨｉｓｔ）。ＲＢＣ体積ヒストグラムの例を、図４５Ａ〜Ｆおよび４６に示す。
３５−フラグおよびパラメーターを初期化する（サブルーチンＰａｒａｍＤｅｆａｕｌｔｓおよびＣｌａｓｓＦｌａｇＤｅｆａｕｌｔｓ）。
３６−光学的およびインピーダンス血小板データをファイルから検索し、ローカル的に貯蔵する（サブルーチンＧｅｔＰＬＴＤａｔａおよびＧｅｔＰＬＴＤａｔａ）。インピーダンスデータは、血小板体積を表すインピーダンス値からなる。光学データは、分極側方散乱（ＰＳＳ）およびインピーダンス角散乱（ＩＡＳ）光学値からなる。
３７−インピーダンス血小板データの２６５ビンヒストグラムを発生させる（サブルーチンｍｍＨｉｓｔ２５６）。これは、０〜３５ｆＬの体積値を表す。
３８−以下のように、ヒストグラムモードのいずれかの側にビンしきい値を設定する（サブルーチンＢｉｎＣｕｔ）：
ａ．このモードの数より０．０４倍小さいモードのいずれかの側の第１のビンを認識する。
ｂ．最初のしきい値を超える第２のピークを、存在する場合はそのようなピークとそのモードとの間の谷間と共に認識する。
ｃ．第２のピークが存在し、谷間における数がモードの数より０．０２倍小さい場合、しきい値は谷間に移動する。
３９−ＰＬＴｉ：インピーダンス値に基づく血小板濃度（サブルーチンＣａｌｃＰＬＴｉＣｏｎｃ）：
ＰＬＴｉ＝（事象数）*（血小板である割合）*（希釈比）*（校正計数）／（流速*測定時間）：
ここで事象数は、工程１４においてハードウエアゲートにより検出された細胞の数；
血小板である割合は、左側しきい値の右側のヒストグラム数を合計ヒストグラム数で割ったものである。
４０−血小板分布パラメーターＭＰＶ（平均血小板体積）およびＰＤＷ（血小板分散幅）を計算する（サブルーチンＣａｌｃＰＬＴＤｉｓｔ）：
ＭＰＶ＝（しきい値間のヒストグラム値の平均のビン数）*（ビン当り０．１３７ｆＬ）*（校正計数）
ＰＤＷ＝（しきい値間の血小板体積値の標準分散）／（平均血小板体積）
４１−血小板フラグに係わるインピーダンスを異常分析結果に設定する（サブルーチンＳｅｔＰＬＴｉＦｌａｇｓ）。
４２−ノイズゲートを、ｌｏｇ（ＰＳＳ）＝８．０において光学的血小板データに適用する（サブルーチンＰＬＴｏＮｏｉｓｅＧａｔｅ）。
４３−回帰バンドゲートを、以下のように、残りの光学的血小板データに適用する（サブルーチンＰＬＴｏＲｅｇｒｅｓｓＢａｎｄＧａｔｅ）：
ａ．分析平面ｌｏｇ（ＩＡＳ）対ｌｏｇ（ＰＳＳ）におけるノイズゲートの上側の光学的血小板データについて一次回帰を、この回帰についての標準誤差推定と共に計算する。
ｂ．上側回帰バンドゲートを、回帰ラインの上側の２．０標準誤差の距離において平行に引き出す。
ｃ．下側回帰バンドゲートを、回帰ラインの下側の２．５標準誤差の距離において平行に引き出す。
４４−ノイズゲートの上側で回帰バンドゲートの間の光学的血小板データを、上側集合についてチェックした（サブルーチンＰＬＴｏＦｉｎｄＵｐｐｅｒＰｏｐｕｌａｔｉｏｎ）：
ａ．残りの点を工程４３の回帰線上に投影する。
ｂ．２５６ビンヒストグラムを発生させ、平均化により６４ビンに減少させ、７ピン有蓋車（ｂｏｘｃａｒ）フィルターを通し、補間により２５６ビンに拡張する。
ｃ．ヒストグラムの下側２／３においてモードを認識する。
ｄ．第２のピークについてヒストグラムの上側１／４を検索する。
ｅ．上側１／４の第２のピークが存在する場合、上側集合ゲートを、モードと第２ピークとの間の谷間に設定する。また、上側集合ゲートを、ヒストグラムの右側端において設定する。このゲートの上側の予め排除されていない細胞は、「上側集合」である。このゲートの下側の予め排除されていない細胞は、「下側集合」である。
ｆ．上側集合を、微小ＲＢＣを含むかどうか決めるために一組の基準と比較する。そうである場合、警告フラグを設定する。
４５−光学的に決められる血小板濃度（ＰＬＴｏ）を計算する（サブルーチンＣａｌｃＰＬＴｏＰａｒａｍｓ）：
ＰＬＴｏ＝（事象数）*（血小板である割合）*（希釈比）／（流速*測定時間）；
ここで事象数は、ｌｏｇ（ＩＡＳ）対ｌｏｇ（ＰＳＳ）空間におけるスクエアハードウエアゲート内に含まれるハードウエアにより計数された光学的事象の数である；
血小板である割合は、上側集合の数を上側および下側集合の数の合計で割ったものである。
４６−血小板クリット（ｐｌａｔｅｌｅｔｃｒｉｔ：ＰＣＴ、すなわち、血小板を含んでなる全血の断片）を計算する（サブルーチンＣａｌｃＰＣＴ）：
ＰＣＴ＝ＰＬＴｏ*ＭＰＶ*（単位変換計数）
４７−光学的に決められた血小板パラメーターに係わるフラグを、異常結果を示すために設定する（サブルーチンＳｅｔＰＬＴｏＦｌｇｓ）。
４８−光学的に決められた血小板パラメーターに係わる数値結果およびフラグを、貯蔵および表示のためにシステムに戻す（サブルーチンＳｅｎｄＮｕｍＲｅｓｕｌｔｓおよびＳｅｎｄＡｌｅｒｔＲｅｓｕｌｔｓ）。血小板数値結果の例を図４５Ａ〜Ｆ、４７および４８に示す。
４９−血小板インピーダンス値のヒストグラムを、貯蔵および表示のために発生させる（サブルーチンＭａｋｅＤｉｓｐｌａｙＨｉｓｔ）。血小板インピーダンスヒストグラムの例を図４７に示す。
５０−血小板光学値およびゲートの散乱図を、貯蔵および表示ために発生させる（サブルーチンＳｅｎｄＳｃａｔＲｅｓｕｌｔｓ）。血小板散乱図の例を図４５Ａ〜Ｆ、４７および４８に示す。
【０３９７】
実施例４： 白血球（ＷＢＣ）分化分析
全血サンプルの白血球（ＷＢＣ）分化分析を行うために本発明の一態様を用いることができる。そのような分析手順の一例を後述する。サンプル処理の工程を、解説Ａに表すようなソフトウエアにより制御する。データ分析の工程は、解説Ｂに表すようなソフトウエアにより制御する。
【０３９８】
１−ＷＢＣカップモーターが、カップの混合動作を開始する（工程Ｗ１）。
２−ＷＢＣ溶解剤１２７５μｌを、ＷＢＣ希釈剤シリンジを用いて、ＷＢＣカップ内に分配する。（工程Ｗ２）
３−全血３７．５μｌを、吸引プローブによりＷＢＣカップ内に分注する（実施例１の工程Ａ９）。
４−ＷＢＣ希釈剤シリンジをリセットする（工程Ｗ３）。
５−ＷＢＣ希釈剤シリンジを、バックフラッシュを除去するように動かす（工程Ｗ４）。
６−血液サンプルとＷＢＣ溶解剤との混合後に約９．４秒を経過させる。
７−光学的トランスデューサー内において鞘流を開始させる（実施例３の工程ＲＢＣ６）。
８−血液と溶解剤との混合物を、ＨＧＢぜん動ポンプを用いて光学的トランスデューサーラインまで移動させる（工程Ｗ５）。
９−ＷＢＣカップを排液および濯ぐ（工程Ｗ６）。
１０−弁の再配列により、ＷＢＣサンプルを、光学トランスデューサーを通して流通させる（工程Ｗ７）。
１１−ＷＢＣサンプル流が、光学的送給シリンジを用いて、約２７．６μｌ／秒で光学トランスデューサーを通過し始める（工程Ｗ８）。
１２−ＷＢＣサンプル流速を約２．５μｌ／秒まで低下させる（工程Ｗ９）。
１３−光学的ＷＢＣデータを、光学トランスデューサーにより収集する（工程Ｗ１０）。
１４−光学的送給シリンジをリセットする（工程Ｗ１１）。
１５−バックフラッシュを光学的送給シリンジから除去する（工程Ｗ１２）。
１６−光学的トランスデューサーからのデータを、次のＷＢＣ分化分析において用いるために、ファイルにセーブする（工程１７〜ＸＸ、アルゴリズムファイルｍｃＷＢＣＡｌｇｏｒｉｔｈｍ．ｃｃにより実施）。
１７−ＷＢＣデータをファイルから検索し、ローカル的に貯蔵する（サブルーチンＧｅｔＷＢＣＤａｔａ）。このデータは、各検出事象についての軸光損失（ＡＬＬ）、中間角散乱（ＩＡＳ）、分極側方散乱（ＰＳＳ）、脱分極側方散乱（ＤＳＳ）および赤蛍光（ＦＬ３）値からなる。
工程１８〜２２は有核赤血球（ＮＲＢＣ）を認識する。
１８−ＦＬ３値の２５６ビンヒストグラムを発生させる（サブルーチンｍｍＨｉｓｔ２５６）。
１９−ｌｏｇ（ＦＬ３）＝１００の近隣における谷間を認識することにより事象を「高ＦＬ３」または「低ＦＬ３」に分ける（サブルーチンＦｉｎｄＦ１３Ｃｅｌｌｓ）。この分割の一例を図４９Ａおよび４９Ｂに図示する。
２０−高ＦＬ３細胞のＡＬＬ値のヒストグラムを発生させる（サブルーチンｍｍＨｉｓｔ２５６）。このヒストグラムの一例を図５０Ａおよび５０Ｂに図示する。
２１−存在する場合、ＡＬＬ＝７５以下の値においてピークを認識する（サブルーチンＡｎａｌｙｚｅＦ１３Ｃｅｌｌｓ）。存在しない場合、ＮＲＢＣは報告されない。
２２−ＡＬＬ＜７５においてピークが存在する場合、ＰＳＳしきい値よりも大きなＰＳＳ値（約４５）を有する事象をＮＲＢＣと分類し、さらに分析しない。
工程２３〜２６は好中球および好酸球を認識する。
２３−平面ＰＳＳ対ＡＬＬ上の全ての事象のプロットを用いて、好中球のピークと単核球のピークである二つの最も大きなピークを認識する（サブルーチンＦｉｎｄＭＧＬｉｎｅ）。
２４−ラインを二つのピークの間に引く。このラインに沿う最小値で出発して、分割線を、顆粒球（線の上側）と単核球（線の下側）との間に引く（続いているサブルーチンＦｉｎｄＭＧＬｉｎｅ）。分割線の一例を図５１Ａおよび５１Ｂに示す。
２５−顆粒球（線の上側）について、ａｒｃｔａｎ（ＤＳＳ／ＰＳＳ）の値のヒストグラムを発生させる（サブルーチンＦｉｎｄＮＥＬｉｎｅ）。
２６−工程２５のヒストグラムを、１０°と３１°との角値の間の谷間について検索する（続いているサブルーチンＦｉｎｄＮＥＬｉｎｅ）。この谷間より大きなａｒｃｔａｎ（ＤＳＳ／ＰＳＳ）の角値を有する細胞を好酸球と分類し、この谷間より小さい角値を有する細胞は好塩基球と分類する。このヒストグラムおよび角分割線の一例を図５２Ａおよび５２Ｂに示す。
工程２７〜２８は単核球およびストロマを認識する。
２７−残りの細胞から、ＡＬＬ値の２５６ビンヒストグラムを発生させる（サブルーチンｍｍＨｉｓｔ２５６）。
２８−高領域（ビン１００〜１６０）および低領域（ビン４５〜７５）における二つの谷間についてＡＬＬヒストグラムを検索する。上側谷間より上側の細胞は単核球と分類される。下側谷間より下側の細胞はストロマと分類される（サブルーチンＦｉｎｄＬｙｍｐｈＬｉｎｅｓ）。ＡＬＬヒストグラムおよび分割線の一例を図５３に図示する。
リンパ球を認識するために工程２９〜３０を用いる。
２９−残りの細胞から、ＩＡＳ値の２５６ビンヒストグラムを発生させる（サブルーチンｍｍＨｉｓｔ２５６）。
３０−存在する場合、谷間が、ビン７０と１１０との間で認識される。そのような谷間が存在しない場合、分割線は、ＩＡＳ値の平均＋ＩＡＳ値の標準分散の２．５倍に等しい値において引かれる。この谷間または線の左側の細胞はリンパ球と分類される。この分割の例を図５４に図示する。
好塩基球を識別するために工程３１〜３２が用いられる。
３１−残りの細胞から、ＡＬＬ値の２５６ビンヒストグラムが発生する（サブルーチンｍｍＨｉｓｔ２５６）。
３２−存在する場合、工程２８において決められるリンパ球−ストロマおよびリンパ球−単核球分離線からの距離の１／４〜３／４の間において、ＡＬＬヒストグラムの谷間が識別される。そのような谷間が存在しない場合、省略時分割線が、この距離の半分において引かれる。この線を越えるＡＬＬ値を有する細胞は好塩基球と分類される。この線を下回るＡＬＬ値を有する事象はノイズと分類される（サブルーチンＦｉｎｄＢａｓｏＬｉｎｅｓ）。この分割の一例を図５５に図示する。
３３−各分類した集合についてヒストグラムおよび統計を発生させる（サブルーチンＤｏＰｏｐＳｔａｔｓ）。
３４−異常分析結果について警告フラグを設定する（サブルーチンＳｅｔＦｌａｇｓ）。特に、この工程は、溶解抵抗ＲＢＣの存在について、および芽細胞について統計的にチェックすることを含む。以下の統計値の秤量組み合わせがしきい値（約３．８７４）を超える場合、芽細胞警告フラグを設定する：
【０３９９】
【表５】
Figure 0003701977
【０４００】
３５−全ての数値結果および警告フラグを、貯蔵および表示のためにシステムに戻す（サブルーチンＳｅｎｄＮｕｍＲｅｓｕｌｔｓおよびＳｅｎｄＦｌａｇＲｅｓｕｌｔｓ）。
３６−散乱図セットが発生し、貯蔵および表示のためにシステムに送られる（サブルーチンＳｅｎｄＳｃａｔＲｅｓｕｌｔｓ）。典型的ディスプレイは、図４５Ａ〜Ｆに示すように、ＡＬＬ対ＩＡＳ、ＤＳＳ対ＰＳＳ、およびＡＬＬ対ＦＬ３を表示する。
【０４０１】
実施例５ 網状赤血球分析
本発明の一態様を用いて、全血サンプルの網状赤血球分析を行うことができる。そのような分析手順の一例を後述する。サンプル処理の工程を、解説Ａにおいて表すようなソフトウエアにより制御する。データ分析の工程を、解説Ｂにおいて表すようなソフトウエアにより制御する。この分析により発生する散乱プロットを図１４Ａおよび１４Ｂに例示する。
【０４０２】
１−空のＲＢＣカップを用いて分析が始まる。
２−ＲＢＣ希釈剤２２００μｌを、ＲＢＣ希釈剤シリンジを用いてＲＢＣカップ内に分配する（工程ＲＢＣ２）。
３−全血１８．７５μｌおよびＲＢＣ希釈剤２０００μｌを、実施例１に記載のように、吸引プローブを介して、ＲＢＣカップ内に分配する（工程Ａ１５）。
４−希釈剤３６５６μｌを、ＲＢＣ希釈剤シリンジを用いてＲＢＣカップ内に分配する（工程ＲＢＣ３）。約４２０：１の希釈比が得られる。
５−血液／希釈剤混合物５００μｌを、ＲＢＣカップから吸引プローブ内に吸引する（工程Ａ１６）。
６−吸引プローブを上げ、清浄化する（工程Ａ１７）。
７−吸引プローブをＲＥＴＩＣカップの直ぐ上の位置まで動かす（工程Ａ１８）。
８−吸引プローブを、ＲＥＴＩＣカップの方に少し下げる（工程Ａ１９）。
９−血液／希釈剤混合物２００μｌを、網状赤血球の分析のために吸引プローブからＲＥＴＩＣカップ内に分配する（工程Ａ２０）。
１０−網状赤血球染色剤６００μｌを、網状赤血球希釈剤シリンジを用いて、固定ポートを通してＲＥＴＩＣカップ内に分配する（工程Ｒ１）。約１６８０：１の希釈比が得られる。
１１−網状赤血球希釈剤シリンジをリセットする（工程Ｒ２）。
１２−網状赤血球サンプルを、ＲＢＣぜん動ポンプを用いて光学フローセルの近くまで輸送する（工程Ｒ３）。
１３−繰越（ｃａｒｒｙｏｖｅｒ）を防止するために、ＷＢＣサンプルラインから光学フローセルへの簡略逆流を開始する（工程Ｒ４）。
１４−ＲＥＴＩＣカップを排液する（工程Ｒ５）。
１５−流体ラインデッドボリュームを置換するために、光学的送給シリンジを用いて７８μｌ／秒で光学フローセルを通過する網状赤血球サンプル流を開始する（工程Ｒ６）。
１６−光学フローセルを通る網状赤血球サンプル流を約２．０μｌ／秒まで低下させる（工程Ｒ７）。
１７−ＲＥＴＩＣカップを濯ぎのために希釈剤で満たす（工程Ｒ８）。
１８−網状赤血球データを光学トランスデューサー内に収集する（工程Ｒ９）。ハードウエアゲートが、特定のしきい値より大きな中間角散乱（ＩＡＳ）値の各光学事象についてのデータを収集する。
１９−ＲＥＴＩＣカップを排液し、濯ぎ、および排液する（工程Ｒ１０）。
２０−光学送給シリンジをリセットする（工程Ｒ１１）。
２１−網状赤血球サンプル送給ラインを濯ぐ（工程Ｒ１２）。
２２−光学送給シリンジからバックラッシュを除去する（工程Ｒ１３）。
２３−次の分析のためのファイル内に網状赤血球光学データを貯蔵する。工程２４〜３３の分析を、アルゴリズムファイルｍｒＲＥＴＣＡｌｇｏｒｉｔｈｍ．ｃｃにより制御する。
２４−データをファイルから検索し、ローカル的に貯蔵する（サブルーチンＧｅｔＲＥＴＣＤａｔａ）。このデータは、中間角散乱（ＩＡＳ）および緑蛍光（ＦＬ１）値からなる。
２５−ｌｏｇ（ＩＡＳ）値の２５６ビンヒストグラムを発生させる（サブルーチンｍｍＨｉｓｔ２５６）。
２６−谷間を、存在する場合はチャンネル１５０と１９０との間に認識する。この谷間より低いｌｏｇ（ＩＡＳ）値（谷間が存在しない場合は、１７０）を有する細胞は血小板と考えられ、さらなる分析から除去される（サブルーチンＦｉｎｄＰＬＴｓ）。このヒストグラムおよび分割線の例を図５６に示す。
２７−残りの細胞から、ｌｏｇ（ＦＬ１）値の２５６ビンヒストグラムを発生させる（サブルーチンｍｍＨｉｓｔ２５６）。
２８−存在する場合は、このヒストグラムの上側領域で、谷間を認識する（ビン１７５と２２５との間）。この谷間より高いｌｏｇ（ＦＬ１）値（谷間が存在しない場合、２００）を有する細胞はＷＢＣと考えられ、分析から除去される（サブルーチンＦｉｎｄＷＢＣｓ）。
２９−主（ＲＢＣ）ピークの右側の谷間についてｌｏｇ（ＦＬ１）ヒストグラムを検索する。そのような谷間が存在する場合、その右側の細胞は網状赤血球と分類される。谷間が存在しない場合、分割線はチャンネル１２０に存在する（省略網状赤血球位置表示）。この分割線の右側の細胞は、網状赤血球と分類される（サブルーチンＦｉｎｄＲＥＴＣｓ）。このヒストグラムおよび分割線の例を図４５Ｆおよび５７に示す。
３０−網状赤血球成熟係数（ＲＭＩ）を計算する。この値は、下側網状赤血球境界（工程２９において形成される）＋固定値（約２４）より高いｌｏｇ（ＦＬ１）ヒストグラムビンを有するものと定義される「高ＦＬ１」領域に入る網状赤血球の百分率に等しい（サブルーチンＧｅｔＦｉｏｎａｌＣｏｕｎｔｓ）。
３１−数値結果を、貯蔵および表示のためにシステムに戻す（サブルーチンＳｅｎｄＮｕｍＲｅｓｕｌｔｓ）。
３２−貯蔵および表示のために散乱図を形成させる（サブルーチンＳｅｎｄＳｃａｔＲｅｓｕｌｔｓ）。網状赤血球散乱図の例を図１４Ａおよび５８に図示する。
３３−貯蔵および表示のためにｌｏｇ（ＦＬ１）値のヒストグラムを形成させる（サブルーチンＳｅｎｄＨｉｓｔＲｅｓｕｌｔｓ）。網状赤血球ヒストグラムの例を図１４Ｂ、４５Ｆおよび５９に図示する。
【０４０３】
実施例６ リンパ球免疫表現型化分析
本発明の一態様を用いて、全血サンプルのリンパ球免疫表現型化分析を行うことができる。そのような分析手順の一つの例を以下に示す。サンプル処理の工程を、解説Ａに表すようなソフトウエアにより制御する。
【０４０４】
１． 全血１００μｌを吸引プローブにより吸引し、輸送カップ内に分注する（サブルーチンｓｕｂａｓｐ．ｆ．）。必要なら、このサンプルについて所望の免疫表現型化アッセイの全てを実施するのに充分な血液を提供するようにこの体積を調節する。
２． インキュベーションプローブは、輸送カップから約７０μｌを吸引し、適当な数のインキュベーションカップ内に分注する（サブルーチンｓｕｂｐｒｅｐ．ｆ）。
３． 免疫表現型化のための抗体試薬のような試薬を、インキュベーションプローブにより吸引し、適当なインキュベーションカップ内に分注する（サブルーチンｓｕｂｉｎｃ．ｆ）。
４． 適当な時間遅延がインキュベーションのために生じる。
５． ｗｂｃ希釈剤約６７０μｌを、ＷＢＣカップに添加する。これと以下のサンプル処理工程（５〜８）を、サブルーチンｓｕｂｖｕ．ｆにおけるようなソフトウエアにより制御する。
６． インキュベーションに続いて、サンプル約３０μｌをインキュベーションプローブにより吸引し、ＷＢＣカップ内に沈降させる。
７． サンプルと希釈剤との混合物を、ＷＢＣカップにより約５秒間混合する。
８． 混合物を、光学特性の測定のために光学トランスデューサーを通して送る。測定された特性は軸光損失（ＡＬＬ）、中間角散乱（ＩＡＳ）および二つの蛍光値（ＦＬ１およびＦＬ２）を含み得る。
９． データを、次の分析のために貯蔵する。一般的分析工程は、ここに列挙されたものを含み得る。
１０． 極性二変数領域に分割される、ＡＬＬ対ＩＡＳ値のプロットを形成する。そのような領域は、最初の形成から起因する半径と円弧とにより境界をなす。最初の形状は変化し得るが、通常、最大ＡＬＬ限界およびゼロＩＡＳ点に位置する。図６０Ａを参照。
１１． ｌｏｇ（ＦＬ２）対ｌｏｇ（ＦＬ１）の第２のプロットを形成し、極性二変数領域に分割する。この分割の起源は、通常、（０，０）にある。ＡＬＬ対ＩＡＳプロットおよびｌｏｇ（ＦＬ２）対ｌｏｇ（ＦＬ１）プロットの両方の例を、図６０Ａおよび６０Ｄに図示する。
１２． 両方のプロットを反時計周りに検索し、次に、リンパ球ピークについて放射外側方向に検索する。ピーク高さの１／１０にしきい値を設定する。データ点がしきい値内にある細胞はリンパ球と見なされる。
１３． 各プロットにおけるリンパ球事象の数を係数し、互いにおよび血液学的リンパ球数と比較して、あり得る誤ちを検出する。図６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｅおよび６０Ｆを参照されたい。
１４． 統計的分析は、さらに、最も特異的にリンパ球を認識するＩＡＳおよびＡＬＬ値の限界をさらに洗練する。この輪郭形成は、楕円、多角形、またはＡＬＬ対ＩＡＳ分析空間内の他の形状領域を形成し得る。
１５． 異なる抗体試薬で処理した同じサンプルの分析を進めることができる。リンパ球識別により定められる限界内にＩＡＳおよびＡＬＬ値が入る場合にのみ、細胞の分析が考えられる（工程１０〜１４）。
【０４０５】
実施例６Ａ Ｔヘルパーサブセットの測定
以下のものに類似の手順に従うことにより、Ｔ−ヘルパー細胞であるリンパ球の断片の測定するのに本発明の一つの態様を用いることができる：
【０４０６】
１． 全血サンプルの一部を、ＷＢＣ上のＣＤ４５レセプターに結合し二つの蛍光検出機（ＦＬ１またはＦＬ２）の一つにより検出し得る蛍光を発生する蛍光標識抗体、およびＷＢＣ上のＣＤ１３およびＣＤ１４レセプターの両方に結合し二つの蛍光検出機の他方により検出し得る蛍光を発生する蛍光標識抗体を含む試薬混合物を用いてインキュベーションする。この実施例において、ＣＤ４５抗体はイソチオシアン酸フルオレセイン（ＦＩＴＣ）に結合し、ＣＤ１３およびＣＤ１４抗体はフィコエリトリン（ＰＥ）に結合する。典型的なインキュベーションが、周囲温度において約１５分間起こる。
２． 同じ全血サンプルの第二の部分を、ＷＢＣ上のＣＤ３レセプターに結合し二つの蛍光検出機（ＦＬ１またはＦＬ２）の一つにより検出し得る蛍光を発生する蛍光標識抗体、およびＷＢＣ上のＣＤ４レセプターに結合し二の蛍光検出機の他方により検出し得る蛍光を発生する蛍光標識抗体を含む試薬混合物を用いてインキュベーションする。この実施例において、ＣＤ３抗体がＦＩＴＣに結合し、ＣＤ４抗体がＰＥに結合する。
３． 第１のインキュベーションした血液サンプルを、実施例６に記載したものと類似の方法により分析する。この分析により、ＣＤ４５レセプターの存在およびＣＤ１３およびＣＤ１４レセプターの不存在により特徴付けられるリンパ球に相当するＩＡＳおよびＡＬＬ値（リンパ球ゲート）の領域を生じる。ＣＤ１３／ＣＤ１４活性およびＣＤ４５活性および得られるリンパ球の表示に対応する蛍光水準のプロットが、図６１Ａに示される。同じ細胞についてのＩＡＳおよびＡＬＬ値ならびに得られるリンパ球ゲートのプロットを図６１Ｂに示す。
４． ＦＬ１およびＦＬ２検出機により検出される蛍光水準により示される、ＣＤ４５レセプターの存在およびＣＤ１３およびＣＤ１４レセプターの不存在を表すリンパ球ゲート内の全ての細胞のフラクションを計算することによりリンパ球ゲート処理の純度を決めることができる。リンパ球ゲート内の細胞についてのＣＤ１３／ＣＤ１４活性およびＣＤ４５活性に対応する蛍光水準のプロットを図６１Ｃに示す。
５． 第２のインキュベーションした血液サンプルを、実施例６の工程１〜８に示されるものに類似の方法で分析する。ＩＡＳおよびＡＬＬ値がリンパ球ゲート内に入る各細胞は、非結合性と考えられＰＥおよびＦＩＴＣで標識された抗体混合物でインキュベーションされた対照細胞の蛍光水準に対するＦＬ１およびＦＬ２の検出された水準の比較に基づいて、試薬混合物（ＣＤ３およびＣＤ４）内の二つの抗体の各々について陽性または陰性と特徴付けられる。対照細胞（陰性反応を示す）の蛍光水準を図６１Ｄに図示する。
６． Ｔヘルパー細胞であるリンパ球のフラクションは、ＣＤ３に対して陽性でＣＤ４に対して陽性であるリンパ球ゲート内の細胞のフラクションであると定められる。ＣＤ３およびＣＤ４の両者に対して陽性であるフラクションを示す、リンパ球ゲート内の細胞についてのＣＤ３活性およびＣＤ４活性に対応する蛍光水準のプロットを図６１Ｅに示す。
７． ＣＤ３に対して陽性でＣＤ４に対して陽性（工程６で決められる）であるリンパ球のフラクションが、実施例４に記載のＷＢＣ分化物分析において決められるリンパ球数を計るので、Ｔヘルパー細胞の濃度を決めることができる。
【０５７９】
実施例６Ｂ Ｔサプレッサーサブセットの測定
ＣＤ３とＣＤ８の両方について陽性であることにより特徴付けられる、Ｔサプレッサー細胞のリンパ球サブセットを定量するために類似の手順を用いることができる。
【０４０７】
１． 全血サンプルの一部を、実施例６Ａの工程１のように、ＷＢＣ上のＣＤ４５レセプターに結合する蛍光標識抗体、およびＷＢＣ上のＣＤ１３およびＣＤ１４レセプターの両方に結合する蛍光標識抗体を含む試薬混合物を用いてインキュベーションする。このインキュベーションされたサンプルの分析を、実施例６Ａの工程３および４に記載のように行って、リンパ球ゲートを発生させる。典型的インキュベーションは周囲温度で約１５分間である。
２． 同じ全血サンプルの第二の部分を、ＷＢＣ上のＣＤ３レセプターに結合し二つの蛍光検出機（ＦＬ１またはＦＬ２）の一つにより検出し得る蛍光を発生する蛍光標識抗体、およびＷＢＣ上のＣＤ８レセプターに結合し二つの蛍光検出機の他方により検出し得る蛍光を発生する蛍光標識抗体を含む試薬混合物を用いてインキュベーションする。この実施例において、ＣＤ３抗体がＦＩＴＣに結合し、ＣＤ８抗体がＰＥに結合する。
３． 第２のインキュベーションした血液サンプルを、実施例６の工程１〜８に記載したものと類似の方法により分析する。ＩＡＳおよびＡＬＬの値がリンパ球ゲート内である各細胞は、対照蛍光水準に対するＦＬ１およびＦＬ２の検出水準の比較に基づき、試薬混合物（ＣＤ３およびＣＤ８）内の二つの抗体の各々について陽性または陰性であると特徴付けられる。
４． Ｔサプレッサー細胞であるリンパ球のフラクションは、ＣＤ８に対して陽性でＣＤ８対して陽性であるリンパ球ゲート内の細胞のフラクションであると定められる。ＣＤ３およびＣＤ４の両者に対して陽性であるフラクションを示す、リンパ球ゲート内の細胞についてのＣＤ３活性およびＣＤ８活性に対応する蛍光水準のプロットを図６１Ｆに示す。
５． ＣＤ３に対して陽性でＣＤ８に対して陽性（工程５で決められる）であるリンパ球のフラクションが、実施例４に記載のＷＢＣ分化物分析において決められるリンパ球数を計るので、Ｔサプレッサー細胞の濃度を決めることができる。
【０４０８】
実施例６Ｃ ＴおよびＢリンパ球の測定
ＴおよびＢリンパ球の数を、実施例６Ａおよび６Ｂに記載のものに類似の手順を用いて測定することができる。リンパ球ゲートの形成に用いられる第１のインキュベーションされたサンプルが、実施例６Ａおよび６Ｂに記載のものと同じＣＤ４５とＣＤ１３／ＣＤ１４標識抗体との混合物である。血液サンプルの第二の部分を、ＣＤ３抗体（ＦＩＴＣで標識）とＣＤ１９抗体（ＰＥで標識）との混合物を用いてインキュベーションする。Ｔ細胞とＢ細胞のフラクションを、ＣＤ３陽性かつＣＤ１９陰性である細胞（Ｔ細胞）のフラクション、ならびにＣＤ３陰性かつＣＤ１９陽性である細胞（Ｂ細胞）のフラクションから決める。Ｔ細胞およびＢ細胞のフラクションを示す、ＣＤ３活性およびＣＤ１９活性に相当する蛍光水準のプロットを図６１Ｇに示す。
【０４０９】
これらの実施例に記載のリンパ球サブセット測定の有効性を、本発明の一態様を用いる分析結果と従来の手動フローサイトメトリーアッセイの結果とを比較することにより示す。ベクトン・ディキンソン・免疫サイトメトリーシステム（Ｂｅｃｔｏｎ Ｄｉｃｋｉｎｓｏｎ Ｉｍｍｕｎｏｃｙｔｏｍｅｔｒｙ Ｓｙｓｔｅｍ）によるＦＡＣＳｃａｎシステムでの従来の分析と本発明の態様（ＢＢ３と呼ぶ）との間のそのような比較の結果を図６２Ａ〜Ｄに示す。
【０４１０】
図６２Ａ〜Ｄのプロットは、ＣＤ３およびＣＤ４の両方に陽性（図６２Ａ）、ＣＤ３およびＣＤ８の両方に陽性（図６２Ｂ）、ＣＤ１９に陽性（図６２Ｃ）およびＣＤ３のみに陽性（図６２Ｄ）のリンパ球のフラクション間の関係を示す。
【０４１１】
実施例７ ＮＲＢＣ分析
全血臨床サンプル２５μｌを、ＷＢＣカップ１３８内で４２℃に予め暖められた多目的試薬６７５μｌと共に、前述の細胞分析装置システムにおいてオンライン状態で混合する。サンプル／試薬を混合し、１１秒間インキュベーションする。次に、この混合物を、ＷＢＣ／Ｄｉｆｆ／ＮＲＢＣ分析に約８＋１／２秒かかるフローセル１７０に輸送する。図４０Ａ〜Ｃおよび４１Ａ〜Ｂは、それぞれ、５６ＮＲＢＣ／１００ＷＢＣおよび１４０ＮＲＢＣ／１００ＷＢＣを含むサンプルについてのこの分析結果を示す。
【０４１２】
実施例８ 免疫血小板分析
１． 免疫血小板分析のためのサンプルを、サンプルローダーによりデーターキャリアリーダーに提供する。サンプル容器でデータキャリアを読み取るとき、分析モジュールは、免疫血小板分析をサンプルについて行うべきことを認識する。
２． ＣＢＣを目的のサンプル上で開始し、一方、他のものは混合する。
３． 吸引プローブが、サンプル容器から全血約７５μｌを吸引し、約７５μｌをインキュベーションカップ内に分注する。
４． 吸引プローブが、試薬容器から全ＣＤ６１−ＦＴＣ（ＭＡｂ）試薬約３８μｌを吸引し、約３８μｌをインキュベーションカップ内に分注する。
５． 全血と試薬とを、吸引プローブを用いて、インキュベーションカップ内で混合する。
６． インキュベーションカップ内の混合物を約１分間インキュベーションする。
７． 吸引プローブは、混合物約５６μｌをインキュベーションカップから取り出し、混合物約３８μｌをＲＢＣカップ内に沈降させる。
８． ＲＢＣカップ内の混合物に希釈剤を添加して約１〜約２９０の希釈比率の血液を得る。
９． 希釈混合物の中間角散乱（ＩＡＳ）、分極側方散乱（ＰＳＳ）および第１蛍光値（ＦＬ１）のような光学的特性が測定されるように、希釈混合物を、約２．５μｌ／秒の流速で光学トランスデューサーを流通させる。
１０． 光学フローセルを通過する希釈混合物の動きを、約２０００の蛍光事象を表すデータが生じるまで続ける。
１１． 工程１２および１３に列挙する項目の適当な配列を含み得る次の分析のためにデータを記憶する。
１２． ｌｏｇ（ＦＬ１）対ｌｏｇ（ＩＡＳ）値のプロットを形成する。このプロットは（図示省略）、４つの領域に分割することができる。ＣＤ６１＋領域内の事象は、Ａに示される血小板、比較的大きな血小板、すなわちＷＢＣの寸法に実質的に類似の寸法を有する血小板、Ｂに示される凝集血小板および／またはＷＢＣに結合した血小板を表す。ＣＯ領域内の事象は、光学感知領域を実質的に同時に通過する一つの血小板および一つのＲＢＣを含む一致事象を表す。ＲＢＣ領域内の事象は、ＲＢＣまたはＷＢＣを表す。ＮＰＰ領域内の事象は、血小板と実質的に同じ寸法の非血小板粒子を表す。
１３． ｌｏｇ（ＰＳＳ）対ｌｏｇ（ＩＡＳ）のプロットを形成する（図示省略）。ｌｏｇ（ＦＬ１）対ｌｏｇ（ＩＡＳ）値のプロットのＣＤ６１＋領域からの事象を概してＡに示し、ＲＢＣ領域からの事象を概してＢに示し、ＮＰＰ領域からの事象を概してＣに示す。このプロットは、ＣＤ６１＋事象がＮＰＰ事象と重複することを、ｌｏｇ（ＰＳＳ）対ｌｏｇ（ＩＡＳ）プロットで示している。ｌｏｇ（ＰＳＳ）対ｌｏｇ（ＩＡＳ）のプロットは、重複したＣＤ６１＋およびＮＰＰ事象を示す。
１４． 免疫血小板数を、ＣＤ６１＋およびＣＯ領域における併せた事象数に基づいて計算する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の教示により構築された細胞分析システムのブロック図である。
【図２】 図１に示す細胞分析システムに用いるソフトウエアシステムの一つの態様のブロック図である。
【図３】 図１に示す細胞分析システムのサンプル処理領域の一つの態様を示す図である。
【図４】 図３に示すサンプル処理領域のより詳細な図である。
【図４Ａ】 図４に示すシステムの排出／吸引アセンブリーの正面立図である。
【図４Ｂ】 図４のシステムで用いるインキュベーションプローブアセンブリーの透視図である。
【図５】 図１に示す細胞分析システムの流体分散システムの一つの態様を示す図である。
【図６ａ】 沈降、清浄化および吸引中の細胞分析システムのインキュベーションプローブを示す図である。
【図６ｂ】 沈降、清浄化および吸引中の細胞分析システムのインキュベーションプローブを示す図である。
【図６ｃ】 沈降、清浄化および吸引中の細胞分析システムのインキュベーションプローブを示す図である。
【図７】 図１に示す細胞分析システムの吸引および沈降システムの一つの態様を示す図である。
【図８】 図１に示す細胞分析システムのインキュベーション移送システムの一つの態様を示す図である。
【図９】 図１に示す細胞分析システムの網状赤血球染料送給システムの一つの態様を示す図である。
【図１０ａ】 図１に示す細胞分析システムのインピーダンスサンプル送給システムの一つの態様を示す図である。この図において、弁は開いており、大量のサンプルが弁内をポンプ２２０によりインピーダンストランスデューサーの近くまで移送される。
【図１０ｂ】 図１０ａに示すインピーダンスサンプル送給システムの図である。この図において、弁は閉じており、所定体積のサンプルを計量してインピーダンストランスデューサーに送る。
【図１１ａ】 図１に示す細胞分散システムの光学的サンプル送給システムの一つの態様を示す図である。この図において、弁は開いており、大量のサンプルが弁内をポンプ２３２によりフローセルの近くまで移送される。
【図１１ｂ】 図１１ａに示す光学的サンプル送給システムの図である。この図において、弁は閉じており、所定体積のサンプルを計量して光学的フローセルトランスデューサーに送る。
【図１２】 図１に示す細胞分析システムのＨＧＢサンプル送給システムの一つの態様を示す図である。
【図１３】 図１に示す細胞分析システムの一体化され自動化された血液学的／免疫学的サンプル加工方法の一つの態様を示すタイミング図である。
【図１４Ａ】 以下のセクション４において記載されているような網状赤血球の単離を説明する図である。
【図１４Ｂ】 以下のセクション４において記載されているような網状赤血球の単離を説明する図である。
【図１５】 図１に示す細胞分析システムの光学的フローセルトランスデューサーの一つの態様を示す図である。
【図１６】 図１５に示す光学的フローセルの断面図である。
【図１７】 図１に示す細胞分析システムのインピーダンストランスデューサーの一つの態様を示す図である。
【図１８】 図１に示す細胞分析システムのＨＧＢトランスデューサーの一つの態様を示す図である。
【図１９】 図１に示す細胞分析システムの光学ベンチの一つの態様を示す図である。
【図２０】 図１９に示す光学ベンチの前方向経路収集システムを示す図である。
【図２１】 図１９に示す光学ベンチの側方向散乱収集システムを示す図である。
【図２２】 図１９に示す光学ベンチのコンデンサーの図である。
【図２３】 フローセルから、図１９に示す光学ベンチのカソードへの光線ファンの図である。
【図２４】 図１９に示す光学ベンチのＰＭＴレンズセットの図である。
【図２５】 図１に示す細胞分析システムの分析機モジュールの一つの態様を示すブロック図である。
【図２６】 図２５に示すデータ獲得モジュールの一つの態様を示すブロック図である。
【図２７】 図２５に示す分析機モジュールのさらなる詳細を示すブロック図である。
【図２８】 図１に示す細胞分析システムのデータ貯蔵部を示す図である。
【図２９】 図２８に示すソフトウエア構造の一つの態様を示す状態図である。
【図３０】 図２８に示すソフトウエア構造の一つの態様を示す状態図である。
【図３１】 流体を導入するためのノズルを含む装置の一般的立図である。
【図３２】 図３１のノズルの透視図である。
【図３３】 明確化のために互いに平行に配された図３２に示す導管を有する図３２のノズルの一部の断面図である。
【図３４】 流体導入を示す図３２のノズルの一部の断面図である。
【図３５】 流体導入を示す図３４に実質的に類似の断面図である。
【図３６】 流体導入を示す図３５に実質的に類似の断面図である。
【図３７】 ここに記載のサンプル調製装置の概略図である。
【図３８】 図３７の装置の一部の部分的断面図である。
【図３９】 図３７の装置の別の部分の部分的断面図である。
【図４０Ａ】 細胞分析システムの一つの態様により得られるＮＲＢＣのデータを表示する図である。
【図４０Ｂ】 細胞分析システムの一つの態様により得られＮＲＢＣのデータを表示する図である。
【図４０Ｃ】 細胞分析システムの一つの態様により得られるＮＲＢＣのデータを表示する図である。
【図４１Ａ】 細胞分析システムの一つの態様により得られるＮＲＢＣのデータを表示する図である。
【図４１Ｂ】 細胞分析システムの一つの態様により得られるＮＲＢＣのデータを表示する図である。
【図４２】 以下のセクション２に記載の３重トリガー回路のブロック概略図である。
【図４３Ａ】 レーザー光線およびフロー流構造および相互作用を示す図である。
【図４３Ｂ】 レーザー光線およびフロー流構造および相互作用を示す図である。
【図４４】 図１の細胞分析システムの一つの態様の一部の側部立図である。
【図４５Ａ】 細胞分析システムの一つの態様により得られるデータを表示する図である。
【図４５Ｂ】 細胞分析システムの一つの態様により得られるデータを表示する図である。
【図４５Ｃ】 細胞分析システムの一つの態様により得られるデータを表示する図である。
【図４５Ｄ】 細胞分析システムの一つの態様により得られるデータを表示する図である。
【図４５Ｅ】 細胞分析システムの一つの態様により得られるデータを表示する図である。
【図４５Ｆ】 細胞分析システムの一つの態様により得られるデータを表示する図である。
【図４６】 細胞分析システムの一つの態様において得られるＲＢＣ体積ヒストグラムを示す図である。
【図４７】 細胞分析システムの一つの態様について得られる血小板散乱を示す図である。
【図４８】 細胞分析システムの一つの態様について得られる血小板散乱を示す図である。
【図４９Ａ】 細胞分析システムの一つの態様により検出される事象分割を示す図である。
【図４９Ｂ】 細胞分析システムの一つの態様により検出される事象分割を示す図である。
【図５０Ａ】 細胞分析システムの一つの態様により検出される高ＦＬ３細胞のＡＬＬ値を示す図である。
【図５０Ｂ】 細胞分析システムの一つの態様により検出される高ＦＬ３細胞のＡＬＬ値を示す図である。
【図５１Ａ】 顆粒球と単核球との間の細胞分析システムの一つの態様を用いて引かれる分割線の例を示す図である。
【図５１Ｂ】 顆粒球と単核球との間の細胞分析システムの一つの態様を用いて引かれる分割線の例を示す図である。
【図５２Ａ】 細胞分析システムの一つの態様により形成されるヒストグラムおよび角分割線を示す図である。
【図５２Ｂ】 細胞分析システムの一つの態様により形成されるヒストグラムおよび角分割線を示す図である。
【図５３】 細胞分析システムの一つの態様について得られるＡＬＬヒストグラムおよび分割線の一つの例を示す図である。
【図５４】 細胞分析システムの一つの態様による、ＩＡＳ値の平均にＩＡＳ値の標準分散の２．５倍を加えた値において引かれた分割を示す図である。
【図５５】 細胞分析システムの一つの態様により形成されるリンパ球−ストロマおよびリンパ球−単核球分離線からの距離の１／４と３／４との間において引かれた分割を示す図である。
【図５６】 細胞分析システムの一つの態様により得られるヒストグラムおよび分割線を示す図である。
【図５７】 細胞分析システムの一つの態様により得られるもう一つのヒストグラムおよび分割線を示す図である。
【図５８】 細胞分析システムの一つの態様により引かれる網状赤血球散乱の一つの例を示す図である。
【図５９】 細胞分析システムの一つの態様により引かれる網状赤血球ヒストグラムの一つの例を示す図である。
【図６０Ａ】 実施例６に記載のデータ加工の一つの例を示す図である。
【図６０Ｂ】 実施例６に記載のデータ加工の一つの例を示す図である。
【図６０Ｃ】 実施例６に記載のデータ加工の一つの例を示す図である。
【図６０Ｄ】 実施例６に記載のデータ加工の一つの例を示す図である。
【図６０Ｅ】 実施例６に記載のデータ加工の一つの例を示す図である。
【図６０Ｆ】 実施例６に記載のデータ加工の一つの例を示す図である。
【図６１Ａ】 細胞分析システムの一つの態様により蓄積されたデータを示す図である。
【図６１Ｂ】 細胞分析システムの一つの態様により蓄積されたデータを示す図である。
【図６１Ｃ】 細胞分析システムの一つの態様により蓄積されたデータを示す図である。
【図６１Ｄ】 細胞分析システムの一つの態様により蓄積されたデータを示す図である。
【図６１Ｅ】 細胞分析システムの一つの態様により蓄積されたデータを示す図である。
【図６１Ｆ】 細胞分析システムの一つの態様により蓄積されたデータを示す図である。
【図６１Ｇ】 細胞分析システムの一つの態様により蓄積されたデータを示す図である。
【図６２Ａ】 ＣＤ３とＣＤ４の両方について陽性、ＣＤ３とＣＤ８の両方について陽性、ＣＤ１９について陽性、およびＣＤ３のみに陽性であるリンパ球のフラクション間の関係を示す図である。
【図６２Ｂ】 ＣＤ３とＣＤ４の両方について陽性、ＣＤ３とＣＤ８の両方について陽性、ＣＤ１９について陽性、およびＣＤ３のみに陽性であるリンパ球のフラクション間の関係を示す図である。
【図６２Ｃ】 ＣＤ３とＣＤ４の両方について陽性、ＣＤ３とＣＤ８の両方について陽性、ＣＤ１９について陽性、およびＣＤ３のみに陽性であるリンパ球のフラクション間の関係を示す図である。
【図６２Ｄ】 ＣＤ３とＣＤ４の両方について陽性、ＣＤ３とＣＤ８の両方について陽性、ＣＤ１９について陽性、およびＣＤ３のみに陽性であるリンパ球のフラクション間の関係を示す図である。
【図６３Ａ】 セクション１３Ｆに記載の値および値の機能を示す表である。
【図６３Ｂ】 セクション１３Ｆに記載の値および値の機能を示す表である。

Claims (4)

  1. 自動化装置システムによって全血サンプルで実施される一以上の一連の試験の選択において、全血サンプルが供給されることで血液学的および蛍光サイトメトリー分析を実施し得る自動装置システムで全血サンプル中の細胞を区別し及び識別するための自動化された方法であって、前記方法が以下の工程を含み：
    （ａ）全血サンプルについて実施される試験を相関させる工程；
    （ｂ）第１の量の全血サンプルを吸引する工程；
    （ｃ）少なくとも３つのサンプル受入れ容器内に全血サンプルのアリコートを分配する工程；
    （ｄ）全血サンプルの第１アリコートを希釈試薬で希釈する工程；
    （ｅ）全血サンプルの第２アリコートを溶解試薬で溶解する工程；
    （ｆ）全血サンプルの第３アリコートを蛍光色素標識抗血小板抗体と混合する工程；
    （ｇ）希釈した全血サンプルの第１のアリコートを自動化装置システムのインピーダンスフロートランスデューサーを通して輸送する工程；
    （ｈ）インピーダンスフロートランスデューサーで希釈全血サンプルの第１アリコート中の赤血球および血小板を検出し、および計測する工程；
    （ｉ）溶解全血サンプルの第２アリコートを光学フロートランスデューサーを通して輸送する工程；
    （ｊ）溶解全血サンプルの第２のアリコートから多角光散乱を検出し、該光学フロートランスデューサーで全血サンプルの第２アリコートの白血球を計測し、および識別する工程；
    （ｋ）溶解全血サンプルの第２アリコートまたは希釈全血サンプルの第１アリコートから多角光散乱および蛍光を検出し、その中の有核赤血球もしくは網状赤血球またはその両者を該光学フロートランスデューサーで計測し、識別する工程；
    （ｌ）該光学フロートランスデューサーを通じて全血サンプルの第３アリコートを輸送する工程；
    （ｍ）該光学フロートランスデューサーで全血サンプルの第３アリコートから多角光散乱および蛍光を検出し、血小板もしくは血小板の凝集塊またはその両者を計測し、および識別する工程；および
    （ｎ）全血サンプルで行われる複数の試験についての検出および識別データを保存する工程；
    ここで、該装置システムは、細胞を全血サンプルまたはそのアリコートから物理的に分離することなく、全ての工程を自動的に行い、血液学的分析の結果を少なくとも蛍光サイトメトリー試験の結果の表示に利用しうる、前記方法。
  2. さらに、
    （ｏ）全血サンプルの第１アリコートを染色する工程、および
    （ｐ）該光学フロートランスデューサーを通じて染色された第１アリコートを輸送し、そこで網状赤血球を該光学フロートランスデューサーで染色された第１アリコートから計測し、及び識別する工程：
    を含んでなる、請求項１に記載の方法。
  3. インピーダンスフロートランスデューサーによって検出されたデータを利用して赤血球および血小板の結果を定量的に提供する、請求項１に記載の方法。
  4. 全血サンプルの第１アリコートが光学フロートランスデューサーを通じて輸送され、多角光散乱が検出されて、光学フロートランスデューサーで、第１アリコート中の血小板を検出し、識別する、請求項１に記載の方法。
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