JP6136843B2 - 粒子分取装置、粒子分取方法及びプログラム - Google Patents
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Description
前記オリフィスに連通し、少なくともシース液が通流する流路に光を照射し、該光照射により生じる散乱光を検出する散乱光検出部を有している場合、前記第1荷電制御部は、前記散乱光検出部における検出結果に基づいて、前記液滴に粒子が含まれているか否かを判断することができる。
その場合、前記散乱光は、例えば前方散乱光である。
また、前記第1荷電制御部は、前記散乱光の強度が予め設定された閾値以下である場合に、前記液滴に電荷が付与されるよう前記荷電部を制御することができる。
又は、前記第1荷電制御部は、特定領域及び/又は特定時間において、前記散乱光が検出されなかった場合に、前記液滴に電荷が付与されるよう前記荷電部を制御してもよい。
本開示に係る粒子分取装置は、更に、粒子含有液滴に電荷が付与されるよう前記荷電部を制御する第2荷電制御部を有していてもよく、その場合、前記第1荷電制御部による制御と、前記第2荷電制御部による制御を、任意に選択可能とすることができる。
本開示の粒子分取方法は、更に、流体ストリームを発生するオリフィスから吐出された液滴のうち、粒子含有液滴に対して選択的に電荷を付与する工程を有していてもよい。
その場合、前記粒子非含有液滴に電荷を付与する工程の後、前記粒子含有液滴に電荷を付与する工程を行ってもよい。
又は、前記粒子非含有液滴に電荷を付与する工程と、前記粒子含有液滴に電荷を付与する工程とを、任意に選択して行うこともできる。
図1は本開示の実施形態に係る粒子分取装置の構成例を模式的に示す図である。本実施形態の粒子分取装置1は、光学的手法などにより分析した結果に基づいて粒子を分別して回収するものであり、図1に示すように、マイクロチップ2、振動素子3、荷電部4、荷電制御部7、偏向板5a,5bなどを備えている。
本実施形態の粒子分取装置1により分析され、分取される粒子には、細胞、微生物及びリボゾームなどの生体関連微小粒子、又はラテックス粒子、ゲル粒子及び工業用粒子などの合成粒子などが広く含まれる。
マイクロチップ2には、分取対象とする粒子を含む液体(サンプル液)が導入されるサンプルインレット22、シース液が導入されるシースインレット23、詰まりや気泡を解消するための吸引アウトレット24などが形成されている。このマイクロチップ2では、サンプル液は、サンプルインレット22に導入され、シースインレット23に導入されたシース液と合流して、サンプル流路に送液され、サンプル流路の終端に設けられたオリフィス21から吐出される。
振動素子3は、マイクロチップ2の一部に当接配置又はマイクロチップ2の内部構成として設けられている。振動素子3は、マイクロチップ2を所定周波数で振動させることによりシース液に微小な振動を与え、オリフィス21から吐出される流体(サンプル液及びシース液)を液滴化して、流体ストリーム(液滴の流れ)Sを発生させるものである。この振動素子3としては、ピエゾ素子などを用いることができる。
荷電部4は、オリフィス21から吐出される液滴に、正又は負の電荷を付与するものであり、電荷用電極41及びこの電極41に所定の電圧を印加する電圧源(電圧供給部42)などで構成されている。荷電用電極41は、流路中を通流するシース液及び/又はサンプル液に接触配置されて、シース液及び/又はサンプル液に電荷を付与するものであり、例えばマイクロチップ2の荷電電極インレットに挿入される。
偏向板5a,5bは、液滴に付与された電荷との間に作用する電気的な力によって、流体ストリームS中の各液滴の進行方向を変更し、所定の回収容器6a,6bに誘導するものであり、流体ストリームSを挟んで対向配置されている。この偏向板5a,5bには、例えば通常使用される電極を使用することができる。
回収容器6a,6bは、偏向板5a,5bの間を通過した液滴を回収するものであり、実験用として汎用のプラスチック製チューブやガラスチューブの他、複数の反応部位(ウェル)が形成された基材などを使用することができる。これらの回収容器6a,6bは、装置内に交換可能に配置されるものであることが好ましい。
荷電制御部7は、液滴への電荷の付与を制御するものであり、粒子非含有液滴に所定の電荷が付与されるよう荷電部を制御する「粒子非含有液滴モード」を実行する第1荷電制御部を備えている。各液滴について「粒子含有」及び「粒子非含有」を判断する方法は、特に限定されるものではないが、例えば後述する光検出部で測定した散乱光の検出結果に基づいて判断することができる。
更に、本実施形態の粒子分取装置1には、例えばサンプル流路の所定部位に光(測定光)を照射し、サンプル流路を通流する粒子から発生する光(測定対象光)を検出する光検出部(図示せず)が設けられている。光検出部は、従来のフローサイトメトリーと同様に構成することができる。具体的には、レーザー光源と、粒子に対してレーザー光を集光・照射する集光レンズやダイクロイックミラー、バンドパスフィルターなどからなる照射系と、レーザー光の照射によって粒子から発生する測定対象光を検出する検出系とによって構成される。
次に、本実施形態の粒子分取装置1の動作、即ち、粒子分取装置1を用いて粒子を分取する方法について、ユーザーにより「粒子非含有液滴モード」が選択された場合と、「粒子含有液滴モード」が選択された場合に分けて説明する。
「粒子非含有液滴モード」は、一部の又は全ての回収容器や基材の反応部位に、粒子や異物を含まない液滴を選択的に回収するモードである。このモードは、例えば特定の細胞などの生体関連微小粒子の分離回収を行う場合に、回収容器や基材の反応部位に、生体関連微小粒子の乾燥などを防ぐための保存液を分配する際に使用する。その際用いる保存液としては、生理食塩水などが挙げられ、一般にはシース液が用いられる。
(1)
流体ストリームを発生するオリフィスから吐出された液滴の少なくとも一部に電荷を付与する荷電部と、
粒子非含有液滴に電荷が付与されるよう前記荷電部を制御する第1荷電制御部と、
を有する粒子分取装置。
(2)
前記オリフィスに連通し、少なくともシース液が通流する流路に光を照射し、該光照射により生じる散乱光を検出する散乱光検出部を有し、
前記第1荷電制御部は、前記散乱光検出部における検出結果に基づいて、前記液滴に粒子が含まれているか否かを判断する(1)に記載の粒子分取装置。
(3)
前記散乱光が前方散乱光である(2)に記載の粒子分取装置。
(4)
前記第1荷電制御部は、前記散乱光の強度が予め設定された閾値以下である場合に、前記液滴に電荷が付与されるよう前記荷電部を制御する(2)又は(3)に記載の粒子分取装置。
(5)
前記第1荷電制御部は、特定領域及び/又は特定時間において、前記散乱光が検出されなかった場合に、前記液滴に電荷が付与されるよう前記荷電部を制御する(2)〜(4)のいずれかに記載の粒子分取装置。
(6)
更に、粒子含有液滴に電荷が付与されるよう前記荷電部を制御する第2荷電制御部を有し、前記第1荷電制御部による制御と、前記第2荷電制御部による制御が、任意に選択可能となっている(1)〜(5)のいずれかに記載の粒子分取装置。
(7)
流体ストリームを発生するオリフィスから吐出された液滴のうち、粒子非含有液滴に対して選択的に電荷を付与する工程を有する粒子分取方法。
(8)
更に、流体ストリームを発生するオリフィスから吐出された液滴のうち、粒子含有液滴に対して選択的に電荷を付与する工程を有する(7)に記載の粒子分取方法。
(9)
前記粒子非含有液滴に電荷を付与する工程の後、前記粒子含有液滴に電荷を付与する工程を行う(8)に記載の粒子分取方法。
(10)
前記粒子非含有液滴に電荷を付与する工程と、前記粒子含有液滴に電荷を付与する工程とを、任意に選択して行う(8)に記載の粒子分取方法。
(11)
流体ストリームを発生するオリフィスから吐出された液滴のうち、粒子非含有液滴に対して選択的に電荷を付与する機能を
粒子分取装置の荷電制御部に実行させるプログラム。
2 マイクロチップ
3 振動素子
4 荷電部
5a、5b 偏向板
6a、6b 回収容器
7 荷電制御部
21 オリフィス
22 サンプルインレット
23 シースインレット
24 吸引アウトレット
41 電極
42 電圧供給部
70a、70b 判定時間
71a、71b 判定領域
S 流体ストリーム
Claims (7)
- 流体ストリームを発生するオリフィスから吐出された液滴の少なくとも一部に電荷を付与する荷電部と、
粒子非含有液滴に電荷が付与されるよう前記荷電部を制御する第1荷電制御部と、
粒子含有液滴に電荷が付与されるよう前記荷電部を制御する第2荷電制御部と、
サンプル流路の所定部位に光を照射し、サンプル流路を通流する粒子から発生する光を検出する光検出部と、
を有し、
前記第1荷電制御部により、一部の又は全ての回収容器や基材の反応部位に、粒子や異物を含まない液滴を選択的に回収するモードである粒子非含有液滴モードを実行した後、前記第2荷電制御部により、前記光検出部の検出結果に基づいて、特定の粒子を分離し回収する粒子分取モードである粒子含有液滴モードを実行するように予め設定されている粒子分取装置。 - 前記オリフィスに連通し、少なくともシース液が通流する流路に光を照射し、該光照射により生じる散乱光を検出する散乱光検出部を有し、
前記第1荷電制御部は、前記散乱光検出部における検出結果に基づいて、前記液滴に粒子が含まれているか否かを判断する請求項1に記載の粒子分取装置。 - 前記散乱光が前方散乱光である請求項2に記載の粒子分取装置。
- 前記第1荷電制御部は、前記散乱光の強度が予め設定された閾値以下である場合に、前記液滴に電荷が付与されるよう前記荷電部を制御する請求項2又は3に記載の粒子分取装置。
- 前記第1荷電制御部は、特定領域及び/又は特定時間において、前記散乱光が検出されなかった場合に、前記液滴に電荷が付与されるよう前記荷電部を制御する請求項2から4のいずれか一項に記載の粒子分取装置。
- 流体ストリームを発生するオリフィスから吐出された液滴のうち、粒子非含有液滴に対して選択的に電荷を付与し、一部の又は全ての回収容器や基材の反応部位に、粒子や異物を含まない液滴を選択的に回収するモードである粒子非含有液滴モードを実行する工程の後、更に、流体ストリームを発生するオリフィスから吐出された液滴のうち、粒子含有液滴に対して選択的に電荷を付与し、光検出部の検出結果に基づいて、特定の粒子を分離し回収する粒子分取モードである粒子含有液滴モードを実行するように予め設定する工程を行う粒子分取方法。
- 流体ストリームを発生するオリフィスから吐出された液滴のうち、粒子非含有液滴に対して選択的に電荷を付与し、一部の又は全ての回収容器や基材の反応部位に、粒子や異物を含まない液滴を選択的に回収するモードである粒子非含有液滴モードを実行した後、流体ストリームを発生するオリフィスから吐出された液滴のうち、粒子含有液滴に対して選択的に電荷を付与し、光検出部の検出結果に基づいて、特定の粒子を分離し回収する粒子分取モードである粒子含有液滴モードを実行するように予め設定する機能を
粒子分取装置の荷電制御部に実行させるプログラム。
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