JP6508265B2 - PARTICLE SEPARATING DEVICE AND PARTICLE SEPARATING METHOD - Google Patents
PARTICLE SEPARATING DEVICE AND PARTICLE SEPARATING METHOD Download PDFInfo
- Publication number
- JP6508265B2 JP6508265B2 JP2017150212A JP2017150212A JP6508265B2 JP 6508265 B2 JP6508265 B2 JP 6508265B2 JP 2017150212 A JP2017150212 A JP 2017150212A JP 2017150212 A JP2017150212 A JP 2017150212A JP 6508265 B2 JP6508265 B2 JP 6508265B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- particles
- particle
- unit
- separation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000002245 particle Substances 0.000 title claims description 233
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 28
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 109
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 78
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 31
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 13
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 13
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 11
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 6
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 6
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 4
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 3
- 239000011859 microparticle Substances 0.000 claims description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 37
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 10
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 9
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 8
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001444 catalytic combustion detection Methods 0.000 description 2
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 2
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- 210000003463 organelle Anatomy 0.000 description 2
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 210000003705 ribosome Anatomy 0.000 description 2
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 2
- CHRJZRDFSQHIFI-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.C=CC1=CC=CC=C1C=C CHRJZRDFSQHIFI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 1
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 1
- 108091005461 Nucleic proteins Proteins 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 1
- 241000723873 Tobacco mosaic virus Species 0.000 description 1
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000004102 animal cell Anatomy 0.000 description 1
- 210000000601 blood cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 210000000349 chromosome Anatomy 0.000 description 1
- 239000004205 dimethyl polysiloxane Substances 0.000 description 1
- 235000013870 dimethyl polysiloxane Nutrition 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 238000000684 flow cytometry Methods 0.000 description 1
- 239000007863 gel particle Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 239000004816 latex Substances 0.000 description 1
- 229920000126 latex Polymers 0.000 description 1
- 239000002502 liposome Substances 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 210000003470 mitochondria Anatomy 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 description 1
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 description 1
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 description 1
- CXQXSVUQTKDNFP-UHFFFAOYSA-N octamethyltrisiloxane Chemical compound C[Si](C)(C)O[Si](C)(C)O[Si](C)(C)C CXQXSVUQTKDNFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004987 plasma desorption mass spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 description 1
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Description
本技術は、粒子分取装置及び粒子分取方法に関する。より詳しくは、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技術に関する。 The present technology relates to a particle sorting apparatus and a particle sorting method. More specifically, the present invention relates to a technique for separating and collecting particles based on the result of analysis by an optical method or the like.
従来、細胞、微生物及びリポソームなどの生体関連粒子の分析には、フローサイトメトリー(フローサイトメーター)を用いた光学的測定方法が利用されている。フローサイトメーターは、フローセルやマイクロチップなどに形成された流路内を通流する粒子に光を照射し、個々の粒子から発せられた蛍光や散乱光を検出して、分析する装置である。 Heretofore, an optical measurement method using flow cytometry (flow cytometer) has been used for analysis of biologically relevant particles such as cells, microorganisms and liposomes. A flow cytometer is an apparatus that irradiates light to particles flowing in a flow channel formed in a flow cell, a microchip, or the like, and detects and analyzes fluorescence or scattered light emitted from each particle.
フローサイトメーターには、分析結果に基づいて、特定の特性を有する粒子のみを分別して回収する機能を備えたものもあり、特に細胞を分取対象とした装置は「セルソータ」と呼ばれている。セルソータの分取方式としては、主に、粒子を含む液滴を帯電させて分離する液滴荷電方式が採用されている(例えば、特許文献1参照。)。液滴荷電方式の装置では、フローセルやマイクロチップなどから排出される流体を液滴化して、その液滴にプラス(+)又はマイナス(−)の電荷を付与し、偏向板などにより進行方向を変更することで所定の容器に回収する。 Some flow cytometers have a function to separate and collect only particles having specific characteristics based on the analysis results, and in particular, an apparatus for separating cells is called "cell sorter". . As a sorting method of a cell sorter, a droplet charging method in which droplets containing particles are charged and separated is mainly adopted (for example, see Patent Document 1). In a droplet charging type device, fluid discharged from a flow cell or microchip is formed into droplets, positive (+) or negative (-) charges are applied to the droplets, and the traveling direction is determined by a deflection plate or the like. Collect in a specified container by changing.
しかしながら、液滴荷電方式などの液滴を形成する分取方式は、測定環境の変化や液圧変動の影響を受けやすいという問題がある。そこで、従来、マイクロチップ内で分取を行う粒子分取装置も提案されている(特許文献2参照)。この特許文献2に記載の粒子分取装置は、回収対象の粒子をマイクロチップ内の負圧吸引部に吸引して分取するため、液滴化や荷電が不要であり、粒子にダメージを与えることなく、高速でかつ安定して分取を行うことができる。 However, the separation method such as the droplet charging method, which forms droplets, has a problem that it is susceptible to changes in the measurement environment and fluid pressure fluctuations. Therefore, conventionally, a particle sorting apparatus for sorting in a microchip has also been proposed (see Patent Document 2). Since the particle sorting apparatus described in Patent Document 2 sucks the particles to be recovered to the negative pressure suction portion in the microchip and separates the particles, there is no need for dropletization or charging, and the particles are damaged. It is possible to carry out the separation at high speed and stably.
従来の粒子分取装置では、一般に、光検出部での検出時間から一定時間後に回収対象の粒子の取得動作を行うよう制御されている。そして、検出から取得までの時間は、液圧や検出位置から分取位置までの距離などに基づいて、予め設定されている。しかしながら、このように到達時間を固定した制御方法は、粒子の通流速度が変動すると、回収物の純度や取得率が低下するという問題がある。 In the conventional particle sorting apparatus, generally, it is controlled to perform an operation of acquiring particles to be collected after a predetermined time from the detection time in the light detection unit. The time from detection to acquisition is preset based on the fluid pressure, the distance from the detection position to the dispensing position, and the like. However, in the control method in which the arrival time is fixed in this way, there is a problem that when the flow rate of particles fluctuates, the purity and the acquisition rate of the recovered material decrease.
一方、特許文献1に記載の装置では、粒子の通流速度の変動による純度低下を防止するため、粒子毎に移動速度を検出し、その移動速度に基づいて各粒子に電荷を付与するタイミングを制御している。しかしながら、荷電液滴方式の場合、各粒子がどの液滴に属するかのみ判断すればよいが、マイクロチップ内で分取を行う装置の場合、近接する粒子それぞれの属性に加え、流体機構的特性を考慮する必要がある。ここで、「粒子の属性」とは、その粒子が分取対象の粒子か否かなどであり、「流体機構的特性」とは、取得動作のパルス信号の立ち上がり時に発生する逆流などである。 On the other hand, in the device described in Patent Document 1, in order to prevent a decrease in purity due to fluctuations in particle flow velocity, the movement velocity is detected for each particle, and the timing for applying charge to each particle is determined based on the movement velocity. I have control. However, in the case of the charged droplet method, it is only necessary to judge to which droplet each particle belongs, but in the case of an apparatus which performs sorting in a microchip, in addition to the attributes of the adjacent particles, fluid mechanical characteristics Need to be considered. Here, the “attribute of particle” is, for example, whether or not the particle is a particle to be separated, and the “fluid mechanical property” is a reverse flow or the like generated at the rise of the pulse signal of the acquisition operation.
また、荷電液滴方式では液滴に対して制御を行うが、特許文献2に記載されているようなマイクロチップ内で分取を行う装置では、個々の粒子に対して制御を行う必要がある。更に、荷電液滴方式と、マイクロチップ内で分取する方式とでは、取得位置に達するまでの経路や、粒子の到達に影響を与える因子が異なる。以上の理由から、特許文献1に記載の技術を、マイクロチップ内で分取を行う特許文献2に記載の装置に、単純に適用することはできない。 Moreover, although control is performed on droplets in the charged droplet method, in an apparatus for performing separation in a microchip as described in Patent Document 2, it is necessary to control individual particles. . Furthermore, the charged droplet method and the method for sorting within the microchip differ in the route to the acquisition position and the factors that affect the arrival of particles. For the above reasons, the technique described in Patent Document 1 can not simply be applied to the apparatus described in Patent Document 2 which performs sorting in a microchip.
そこで、本開示は、マイクロチップ内において効率よく粒子を分取することができる粒子分取装置及び粒子分取方法を提供することを主目的とする。 Therefore, the present disclosure is mainly intended to provide a particle sorting apparatus and a particle sorting method capable of efficiently sorting particles in a microchip.
本開示に係る粒子分取装置は、流路を通流する粒子に第一照射光を照射する第一光照射部と、前記粒子に前記第一照射光とは異なる位置で第二照射光を照射する第二光照射部と、前記粒子から発せられた光を検出する光検出部と、前記第一照射光に由来する光と前記第二照射光に由来する光の検出時間差から、前後の粒子が前記流路に連通する分取部に到達する時間差を算出し、分取モードと前記算出された前後の粒子の到達時間差に基づいて、前記粒子の分取を制御する分取制御部と、を少なくとも有し、前記流路及び前記分取部は、マイクロチップ内に設けられる。
前記第二照射光は、前記第一照射光と波長が異なっていてもよい。
本開示に係る粒子分取装置は、前記第一照射光に由来する光と前記第二照射光に由来する光の検出時間差から、各粒子が前記分取部に到達する時間を個別に算出する算出部、を更に有していてもよい。その場合、前記算出部は、前記時間より、前後の粒子が前記分取部に到達する時間差を算出してもよい。
前記粒子は、生体関連粒子であってもよい。
本開示に係る粒子分取装置は、前記粒子を含むサンプル液が導入されるサンプル液導入流路と、シース液が導入される1対のシース液導入流路と、を更に有していてもよい。
前記第一光照射部は、2以上の光源を備えていてもよい。その場合、前記2以上の光源は、それぞれ異なる波長の光を出射してもよい。
前記光検出部は、PMT(Photo Multiplier Tube)、CCD、及びCMOS素子からなる群より選ばれるいずれか1以上のエリア撮像素子から構成されていてもよい。
前記光検出部では、前方散乱光、側方散乱光、レイリー散乱光、及びミー散乱光からなる群より選ばれるいずれか1以上の光を検出してもよい。
前記分取制御部は、ユーザーにより選択された分取モードに応じて、前記粒子を取得又は非取得と判断してもよい。その場合、前記分取制御部は、前記到達時間差が閾値以下の粒子は、非回収と判断してもよい。
前記分取部は、前記流路に連通する負圧吸引部を有していてもよい。その場合、前記分取制御部は、前記光検出部で検出された各粒子のデータと、前記算出部で算出された前記時間に基づいて、前記負圧吸引部の動作を制御してもよい。
前記分取制御部は、前記光検出部で検出された各粒子のデータと、前記算出部で算出された前記時間に基づいて、前記分取部に前記粒子を回収するタイミングを制御してもよい。
In the particle sorting device according to the present disclosure, a first light irradiation unit that irradiates the first irradiation light to the particles flowing through the flow path, and the second irradiation light at a position different from the first irradiation light to the particles From the detection time difference between the light originating from the first irradiation light and the light originating from the second irradiation light, the second light irradiation part for irradiation, the light detection part for detecting the light emitted from the particles, and the front and back A separation control unit that calculates the time difference between the particles reaching the separation unit communicating with the flow path, and controls the separation of the particles based on the difference in arrival time of the particles before and after the separation mode and the calculated mode. And the flow path and the sorting unit are provided in the microchip.
The second irradiation light may be different in wavelength from the first irradiation light.
The particle sorting device according to the present disclosure individually calculates the time for each particle to reach the sorting portion from the detection time difference between the light originating from the first irradiation light and the light originating from the second irradiation light. A calculation unit may be further included. In that case, the calculation unit may calculate, from the time, the time difference between the front and back particles reaching the sorting unit.
The particles may be biorelevant particles.
The particle sorting device according to the present disclosure may further include a sample liquid introduction channel into which the sample liquid containing the particles is introduced, and a pair of sheath liquid introduction channels into which the sheath liquid is introduced. Good.
The first light irradiation unit may include two or more light sources. In that case, the two or more light sources may emit light of different wavelengths.
The light detection unit may be configured of any one or more area imaging elements selected from the group consisting of photomultiplier tubes (PMTs), CCDs, and CMOS elements.
The light detection unit may detect any one or more lights selected from the group consisting of forward scattered light, side scattered light, Rayleigh scattered light, and Mie scattered light.
The sorting control unit may determine that the particles are obtained or not obtained according to the sorting mode selected by the user. In that case, the separation control unit may determine that the particles whose arrival time difference is less than or equal to the threshold value are not collected.
The fractionating unit may have a negative pressure suction unit in communication with the flow path. In that case, the separation control unit may control the operation of the negative pressure suction unit based on the data of each particle detected by the light detection unit and the time calculated by the calculation unit. .
The separation control unit controls the timing of collecting the particles in the separation unit based on the data of each particle detected by the light detection unit and the time calculated by the calculation unit. Good.
本開示に係る粒子分析システムは、流路を通流する粒子に第一照射光を照射する第一光照射部と、前記粒子に前記第一照射光とは異なる位置で第二照射光を照射する第二光照射部と、前記粒子から発せられた光を検出する光検出部と、を少なくとも有する、微小粒子測定装置と、前記第一照射光に由来する光と前記第二照射光に由来する光の検出時間差から、前後の粒子が前記流路に連通する分取部に到達する時間差を算出し、分取モードと前記算出された前後の粒子の到達時間差に基づいて、前記粒子の分取を制御する分取制御部、を少なくとも有する、制御装置と、を少なくとも有し、前記流路及び前記分取部は、マイクロチップ内に設けられる。
また、本開示に係る粒子分取方法は、流路を通流する粒子に第一照射光を照射する第一光照射工程と、前記粒子に前記第一照射光とは異なる位置で第二照射光を照射する第二光照射工程と、前記粒子から発せられた光を検出する光検出工程と、前記第一照射光に由来する光と前記第二照射光に由来する光の検出時間差から、前後の粒子が前記流路に連通する分取部に到達する時間差を算出し、分取モードと前記算出された前後の粒子の到達時間差に基づいて、前記粒子の分取を制御する分取制御工程と、を少なくとも有し、前記流路及び前記分取部は、マイクロチップ内に設けられる。
Particle analysis system according to the present disclosure includes a first light irradiation part for irradiating the first irradiation light to particles passing through the flow channel, the second irradiation light at a position different from the first irradiation light to the particles A microparticle measurement apparatus comprising at least a second light irradiation unit to be irradiated and a light detection unit to detect light emitted from the particles, light derived from the first irradiation light and the second irradiation light From the detection time difference of the derived light, calculate the time difference for the front and back particles to reach the separation part communicating with the flow path, and based on the separation time of the separation mode and the calculated before and after particles, At least a control unit having at least a sorting control unit for controlling the sorting, wherein the flow path and the sorting unit are provided in the microchip.
In the particle sorting method according to the present disclosure, a first light irradiation step of irradiating the particles flowing through the flow channel with the first irradiation light, and the second irradiation at the position different from the first irradiation light to the particles From the second light irradiation process of irradiating light, the light detection process of detecting light emitted from the particles, and the detection time difference between the light derived from the first irradiation light and the light derived from the second irradiation light, Separation control which calculates the time difference between the front and back particles reaching the separation part communicating with the flow path, and controls the separation of the particles based on the difference in arrival time between the separation mode and the calculated before and after particles. And the flow path and the sorting unit are provided in the microchip.
本開示によれば、分取制御部で、光検出部で検出された各粒子のデータと、到達時間算出部で算出された到達時間に基づいて、粒子を回収するか否かを判断しているため、粒子の取得性能を向上させることができる。 According to the present disclosure, the sorting control unit determines whether to collect the particles based on the data of each particle detected by the light detection unit and the arrival time calculated by the arrival time calculation unit. Therefore, the particle acquisition performance can be improved.
以下、本開示を実施するための形態について、添付の図面を参照して詳細に説明する。
なお、本開示は、以下に示す各実施形態に限定されるものではない。また、説明は、以下
の順序で行う。
1.第1の実施の形態
(分取制御部を備える粒子分取装置の例)
2.第1の実施の形態の変形例
(モード切り替え機能を備える粒子分取装置の例)
Hereinafter, an embodiment for carrying out the present disclosure will be described in detail with reference to the attached drawings.
In addition, this indication is not limited to each embodiment shown below. The description will be made in the following order.
1. First Embodiment (Example of Particle Sorting Device Having Sorting Control Unit)
2. Modification of First Embodiment (Example of Particle Sorting Device Having Mode Switching Function)
<1.第1の実施の形態>
先ず、本開示の第1の実施形態に係る粒子分取装置について説明する。図1は本開示の第1の実施形態の粒子分取装置の概略構成を示す図である。また、図2は光検出部7での検出データを示す図である。
<1. First embodiment>
First, a particle sorting device according to a first embodiment of the present disclosure will be described. FIG. 1 is a view showing a schematic configuration of a particle sorting device according to a first embodiment of the present disclosure. FIG. 2 is a view showing detection data in the light detection unit 7.
[装置の全体構成]
図1に示すように、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10を分別して回収するものである。この粒子分取装置1は、例えば、流路1、分取部2、励起光照射部3、速度検出用光照射部4、光検出部7、到達時間算出部8及び分取制御部9などを備えている。
[Overall configuration of device]
As shown in FIG. 1, the particle sorting apparatus 1 of the present embodiment separates and recovers the
[粒子10について]
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10には、細胞、微生物及びリボゾームなどの生体関連粒子、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。
[About particle 10]
The
生体関連粒子には、各種細胞を構成する染色体、リボゾーム、ミトコンドリア、オルガネラ(細胞小器官)などが含まれる。また、細胞には、植物細胞、動物細胞及び血球系細胞などが含まれる。更に、微生物には、大腸菌などの細菌類、タバコモザイクウイルスなどのウイルス類、イースト菌などの菌類などが含まれる。この生体関連粒子には、核酸や蛋白質、これらの複合体などの生体関連高分子も包含され得るものとする。 Biologically relevant particles include chromosomes constituting various cells, ribosomes, mitochondria, organelles (cellular organelles) and the like. The cells also include plant cells, animal cells and blood cells. Furthermore, microorganisms include bacteria such as E. coli, viruses such as tobacco mosaic virus, and fungi such as yeast. The biorelevant particle may include biorelevant polymers such as nucleic acids, proteins, and complexes thereof.
一方、工業用粒子としては、例えば有機高分子材料、無機材料又は金属材料などで形成されたものが挙げられる。有機高分子材料としては、ポリスチレン、スチレン・ジビニルベンゼン、ポリメチルメタクリレートなどを使用することができる。また、無機材料としては、ガラス、シリカ及び磁性材料などを使用することができる。金属材料としては、例えば金コロイド及びアルミニウムなどを使用することができる。なお、これら粒子の形状は、一般には球形であるが、非球形であってもよく、また大きさや質量なども特に限定されない。 On the other hand, as particles for industrial use, those formed of, for example, an organic polymer material, an inorganic material, or a metal material can be mentioned. As the organic polymer material, polystyrene, styrene / divinylbenzene, polymethyl methacrylate and the like can be used. Further, as the inorganic material, glass, silica, magnetic material and the like can be used. As the metal material, for example, gold colloid and aluminum can be used. The shape of these particles is generally spherical, but may be non-spherical, and the size, mass, etc. are not particularly limited.
[流路1]
流路1は、マイクロチップ内に形成されており、分取対象分取対象とする粒子10を含む液体(サンプル液)が導入される。ここで、流路1を備えるマイクロチップは、ガラスや各種プラスチック(PP、PC、COP、PDMSなど)により形成することができる。また、マイクロチップの材質は、励起光照射部3及び速度検出用光照射部4から照射される光に対して透過性を有し、自家蛍光が少なく、波長分散が小さいために光学誤差が少ない材質とすることが望ましい。
[Flow path 1]
The flow path 1 is formed in the microchip, and a liquid (sample liquid) containing
一方、流路1の成形は、ガラス製基板のウェットエッチングやドライエッチングによって、またプラスチック製基板のナノインプリントや射出成型、機械加工によって行うことができる。そして、マイクロチップは、例えば流路1などを成形した基板を、同じ材質又は異なる材質の基板で封止することで形成することができる。 On the other hand, the channel 1 can be formed by wet etching or dry etching of a glass substrate, or by nanoimprinting, injection molding, or machining of a plastic substrate. The microchip can be formed, for example, by sealing a substrate obtained by molding the channel 1 or the like with a substrate of the same material or a different material.
なお、図1には、流路1における励起光や速度検出用光が照射される部分のみを示しているが、これより上流側に、粒子10を含むサンプル液が導入されるサンプル液導入流路と、シース液が導入される1対のシース液導入流路が設けられていてもよい。この場合、シース液導入流路は、サンプル液導入流路に両側から合流し、その合流点よりも下流側に流路1が設けられる。そして、流路1内においては、サンプル流の周囲をシース流で囲み、層流を形成した状態で液が通流し、サンプル液中の粒子10は、その通流方向に対して略1列に並んで通流する。
Although FIG. 1 shows only a portion of the flow path 1 to which excitation light and speed detection light are irradiated, the sample liquid introduction flow into which the sample liquid containing the
[分取部2]
分取部2は、回収対象の粒子10を分取するものであり、マイクロチップ内に形成されている。この分取部2は、流路13の下流側端部に連通し、吸引流路21及び負圧吸引部22などで構成されている。負圧吸引部22は、所定のタイミングで回収対象の微小粒子を吸引することができれば、その構成は特に限定されるものではないが、例えば、アクチュエータ(図示せず)などにより、負圧吸引部22の体積を任意のタイミングで拡張可能な構成とすることができる。
[Distribution Division 2]
The sorting unit 2 is for sorting the
[励起光照射部3]
励起光照射部3には、レーザ光などの励起光を発生する光源31と、スポット形状を成形する光学系32、ミラー33などが設けられている。そして、例えばマイクロチップ内に形成された流路1内を通流する粒子10に励起光を照射する。なお、図1には光源31が1個の場合を例に示しているが、本開示はこれに限定されるものではなく、2以上の光源31が設けられていてもよく、その場合、各光源31から異なる波長の光を出射してもよい。
[Excitation light irradiation unit 3]
The
[速度検出用光照射部4]
速度検出用光照射部4には、速度検出用光を発生する光源41と、スポット形状を成形する光学系42、ミラー43などが設けられている。そして、例えばマイクロチップ内に形成された流路1内を通流する粒子10に、前述した励起光とは異なる位置で速度検出用光を照射する。この速度検出用光は、励起光と同じ波長の光としてもよいが、装置構成の簡素化の観点から、励起光と波長が異なる光を用いることが好ましい。
[
The speed
[光検出部7]
光検出部7は、流路1を通流する粒子10から発生する光(散乱光・蛍光など)を検出するものであり、0次光除去部材71、ミラー72a〜72d、光検出器73a〜73dなどで構成されている。光検出器73a〜73dには、例えばPMT(Photo Multiplier Tube)や、CCDやCMOS素子などのエリア撮像素子を用いることができる。
[Light detection unit 7]
The light detection unit 7 detects light (scattered light, fluorescence, etc.) generated from the
光検出部7では、例えば、光検出器73aで励起光に由来する前方散乱光を、光検出器73bで速度検出用光に由来する散乱光を、光検出器73c,73dで蛍光を、それぞれ検出する。なお、光検出部7での検出対象光はこれらに限定されるものではなく、側方散乱光、レイリー散乱やミー散乱などを検出してもよい。そして、光検出部7で検出された光は、電気信号に変換される。
In the light detection unit 7, for example, forward scattered light derived from the excitation light by the
[到達時間算出部8]
励起光に由来する光と速度検出用光に由来する光の検出時間差から、各粒子10が流路に連通する分取部2に到達する時間を個別に算出する。到達時間の算出方法は、特に限定されるものではないが、例えば、図2に示すように、光検出部7で検出された励起光に由来する前方散乱光(Ch1のデータ)と、速度検出用光に由来する前方散乱光(Ch2のデータ)の検出時間差から各粒子10の到達時間を算出する。
[Arrival time calculation unit 8]
From the detection time difference between the light derived from the excitation light and the light derived from the speed detection light, the time for each
ここで、分取部2への到達時間は、例えば、下記数式1に示す単純な線形近似式により算出することができる。なお、下記数式1におけるL1は励起光照射位置と速度検出用光照射位置との距離、L2は速度検出用光照射位置から分取部2の吸引流路21までの距離である(図1参照)。また、下記数式1におけるT1は励起光に由来する光の検出時間であり、T2は速度検出用光に由来する光の検出時間であり、(T1−T2)はこれらの検出時間差である(図2参照)。
Here, the arrival time to the fractionating unit 2 can be calculated, for example, by a simple linear approximation formula shown in the following Equation 1. Note that L1 in the following formula 1 is the distance between the excitation light irradiation position and the speed detection light irradiation position, and L2 is the distance from the speed detection light irradiation position to the
なお、分取部2への到達時間の算出方法は、上記数式1に示す線形計算方法に限定されるものではなく、多項式近似やルックアップテーブルなど、他の算出方法を用いてもよい。 Note that the method of calculating the arrival time to the sorting unit 2 is not limited to the linear calculation method shown in Equation 1 above, and another calculation method such as polynomial approximation or a look-up table may be used.
[分取制御部9]
分取制御部9は、粒子10の分取を制御するものであり、光検出部7で検出された各粒子10のデータと、到達時間算出部8で算出された到達時間に基づいて、粒子10を回収するか否かを判断する。この分取制御部9では、例えば、前後の粒子10の到達時間差を算出し、算出された到達時間差が予め設定された閾値以下の粒子は、「非回収」と判断する。これにより、粒子10が近接して通流している場合に、回収対象の粒子の前後の粒子を巻き込んで取得してしまうことを防止できる。
[Distribution control unit 9]
The separation control unit 9 controls the separation of the
また、分取制御部9は、前述した判断結果に基づいて、例えば、負圧吸引部22の動作を制御するなどして、分取部2に粒子10を回収するタイミングを制御する。これにより、目的とする粒子の取得精度を向上させ、純度や取得率が高い分取を行うことが可能となる。
Further, the separation control unit 9 controls the timing of collecting the
[動作]
次に、本実施形態の粒子分取装置の動作について説明する。本実施形態の粒子分取装置により粒子を分取する際は、マイクロチップ内に設けられたサンプルインレットに、分取対象の粒子を含むサンプル液が、シースインレットにシース液が、それぞれ導入される。そして、流路1を通流する粒子10に励起光を照射すると共に、励起光とは異なる位置で粒子10に速度検出用光を照射する。このとき、図1に示すように、励起光及び速度検出用光が1つの集光レンズ5によって集光され、粒子10に照射されてもよいが、それぞれ別の集光レンズで集光されてもよい。
[Operation]
Next, the operation of the particle sorting device of the present embodiment will be described. When the particles are separated by the particle separation device of the present embodiment, the sample liquid containing particles to be separated is introduced into the sheath inlet, respectively, to the sample inlet provided in the microchip. . Then, the
次に、検出部7において、各粒子10から発せられた光を検出し、到達時間算出部8において、励起光に由来する光と速度検出用光に由来する光の検出時間差から、分取部2に各粒子10が到達する時間を、個別に算出する。このとき、図1に示すように、励起光に由来する光及び速度検出用光に由来する光が、1つの集光レンズ6によって集光され、検出部7の0次光除去部材71に集光されてもよいが、それぞれ別の集光レンズで集光されてもよい。
Next, the detection unit 7 detects the light emitted from each
その後、分取制御部9において、検出部7で検出された各粒子10の光学特性データと、到達時間算出部8で算出した分取部2への到達時間とから、粒子10を回収するか否かを判断する。そして、その判断結果に基づいて、分取制御部9は、分取部2に粒子10を回収するタイミングを制御する。例えば、分取部2が流路1に連通する負圧吸引部22を有する場合は、分取制御部9は、負圧吸引部22に設けられたアクチュエータなどの動作を制御する。
Thereafter, in the separation control unit 9, whether the
以上詳述したように、本実施形態の粒子分取装置では、個々の粒子について、分取部への到達時間を算出し、各粒子の光学特性データだけでなく、分取部への到達時間も考慮して、粒子を回収するか否かを判断している。これにより、粒子の通流位置や通流状態にかかわらず、高純度又は高取得率で、粒子を分取することが可能となる。その結果、従来の粒子分取装置に比べて取得性能を向上させることができる。 As described above in detail, in the particle sorting apparatus according to the present embodiment, the arrival time to the sorting unit is calculated for each particle, and the arrival time to the sorting unit as well as the optical characteristic data of each particle is calculated. In addition, it is determined whether or not to collect particles. This makes it possible to separate particles with high purity or a high acquisition rate regardless of the flowing position or flowing state of particles. As a result, the acquisition performance can be improved as compared to the conventional particle sorting apparatus.
また、本実施形態の粒子分取装置は、個々の粒子について到達時間を算出しているため、環境温度変化や供給タンク残量などによる流量変化の影響を受けにくい。これにより、流量制御を高精度に行う必要がなくなるため、低価格の圧力制御デバイスを採用することができ、流路部品管理や組立精度管理を簡素化することが可能となり、製造コストを低減することができる。 Further, the particle sorting apparatus of the present embodiment calculates the arrival time for each particle, and therefore, is not easily affected by the flow rate change due to the environmental temperature change or the remaining amount of the supply tank. As a result, since it is not necessary to perform flow control with high accuracy, a low-cost pressure control device can be adopted, and it becomes possible to simplify flow path component management and assembly accuracy management, and reduce manufacturing costs. be able to.
<2.第1の実施の形態の変形例>
次に、本開示の第1の実施形態の変形例に係る粒子分取装置について説明する。本変形例の粒子分取装置では、回収するか否かを判断する際に、「純度」を優先するか、「取得率」を優先するかを、ユーザーが選択可能となっている。
<2. Modification of First Embodiment>
Next, a particle sorting device according to a modification of the first embodiment of the present disclosure will be described. In the particle sorting device of the present modification, the user can select whether to prioritize "purity" or "acquisition ratio" when determining whether or not to recover.
図3は本変形例の粒子分取装置の到達時間算出部8及び分取制御部9の回路構成を示すブロック図である。また、図4A及び図4Bはイベント検出回路での処理を示す図であり、図5A及び図5Bはゲーティング回路での距離を示す図である。「純度優先モード」又は「取得率優先モード」での分取は、例えば、図3に示す構成の回路で実現することができる。 FIG. 3 is a block diagram showing a circuit configuration of the arrival time calculation unit 8 and the separation control unit 9 of the particle sorting device of the present modification. 4A and 4B are diagrams showing processing in the event detection circuit, and FIGS. 5A and 5B are diagrams showing distance in the gating circuit. The separation in the “purity priority mode” or the “acquisition ratio priority mode” can be realized, for example, by the circuit having the configuration shown in FIG.
[イベント検出回路]
イベント検出回路は、Ch1及びCh2の検出信号でトリガーをかけて各Chの波形を読み込み、図4Aに示す幅、高さ、面積を計算する。そして、励起光に由来する前方散乱光に関するCh1の検出データと、速度検出用光に由来する前方散乱光に関するCh2の検出データについては、波形中心の時間を計算し、検出時間とする。
[Event detection circuit]
The event detection circuit is triggered by the detection signals of Ch1 and Ch2, reads the waveform of each Ch, and calculates the width, height, and area shown in FIG. 4A. Then, for the detection data of Ch1 regarding the forward scattered light derived from the excitation light and the detection data of Ch2 regarding the forward scattered light derived from the light for speed detection, the time of the waveform center is calculated and used as the detection time.
そして、図4Bに示すように、イベント検出回路では、各粒子10について、時系列に取得されるCh1(励起光に由来する前方散乱光)及びCh2(速度検出用光に由来する前方散乱光)の検出信号を関連付け、各粒子の検出データ(イベント)をパケット化する。パケットは、以降の処理が進むにつれ更新される項目を含み、Flagは基本的に1/0で、各ロジックで判断する取得/非取得に対応する。なお、検出時間は、Ch1及びCh2のトリガー時間を使用することもできる。
Then, as shown in FIG. 4B, in the event detection circuit, Ch1 (forward scattered light derived from excitation light) and Ch2 (forward scattered light derived from speed detection light) acquired in time series for each
[到達時間計算回路]
到達時間計算回路は、Ch1及びCh2の検出時間(T1,T2)を使用して、上記数式1などから到達時間を算出し、それを、イベントパケットの”Sorting Time”とする。
Arrival time calculation circuit
The arrival time calculation circuit uses the detection times (T1, T2) of Ch1 and Ch2 to calculate the arrival time from the above equation 1 or the like, and uses it as the "Sorting Time" of the event packet.
[ゲーティング回路]
ゲーティング回路は、予め設定した閾値に基づいて、粒子10の「取得/非取得」を判断し、イベントパケットの”Gate Flag”を設定する。例えば、ゲーティング取得動作開始前に、制御用コンピュータ上のGUIなどで、図5Aに示すヒストグラムチャートや、図5Bに示す2Dチャートなどをプロットし、取得する粒子の集団(目的とする特性を持つ粒子集団)を例えば幾何形状などで括り、指定する。
[Gating circuit]
The gating circuit determines “acquisition / non-acquisition” of the
なお、「取得/非取得」を判断するパラメータ(閾値)は、各Chで取得された検出データの幅、高さ及び面積のいずれでもよく、これらを組み合わせてもよい。 The parameter (threshold value) for determining “acquisition / non-acquisition” may be any of the width, height, and area of the detection data acquired in each Ch, or may be a combination of these.
[出力待ち行列回路]
出力待ち行列回路は、各粒子10の検出データ(イベント)を、分取部到達時間(”Sorting Time”)に基づき、分取部到達順に並べ替える。その後、「純度優先」や「取得率優先」などのユーザーにより選択された分取モードに応じて、「取得/非取得」の判断を行う。そして、その結果に基づいて、”Sort Flag”を設定する。
[Output queue circuit]
The output queue circuit rearranges detection data (events) of each
粒子10が近接して通流している場合、一回の取得動作で前後の粒子10も巻き込み、複数の粒子10を分取部2に回収してしまう可能性がある。そして、「純度優先モード」と、「取得率優先モード」とでは、この粒子10が近接している場合の「取得/非取得」の判断方法が異なる。図6は取得優先モードの動作を示す図である。また、図7A及び図7Bは粒子が近接している場合の検出データを示す図である。更に、図8は純度優先モードの動作を示す図である。
When the
「取得率優先モード」は、捕獲粒子の純度が下がっても取得粒子数を多くするモードであり、図6に示すように、粒子10が近接して通流している場合でも、分取対象の粒子を回収する。これに対して、「純度優先モード」は、捕獲粒子の純度を高めるモードであり、取得粒子と非取得粒子が近接してきた場合、一緒に捕獲されてしまうことを防止するため、敢えてその取得粒子を「非取得」と判断する。 The “acquisition priority mode” is a mode in which the number of acquired particles is increased even if the purity of the captured particles decreases, and as shown in FIG. Collect the particles. On the other hand, the "purity priority mode" is a mode to increase the purity of capture particles, and when the acquisition particles and non-acquisition particles come close, they are dared to be captured to prevent them from being captured together. Is judged as "not acquired".
特に「純度優先モード」の場合、図8に示すように、後から検出された粒子10の検出データ(イベント)が、前の粒子10と近接している場合、前のイベントの「取得/非取得」も再度判断が必要となる。ここで、図7Aに示すΔT1は、設定値で、ひとつ後の粒子を巻き込む時間である(T1=Tn+ΔT1)。また、ΔT2も設定値で、ひとつ前の粒子を巻き込む時間である(T2=Tn+ΔT2)。
In particular, in the case of the "purity priority mode", as shown in FIG. 8, when the detection data (event) of the
[出力タイミング生成回路]
出力タイミング生成回路は、出力待ち行列の最も先に取得するイベントの時刻(Sorting time)を読み出し、Clock Counter値と比較して、その時刻に出力タイミング信号を生成する。
[Output timing generation circuit]
The output timing generation circuit reads the time (Sorting time) of the event acquired first in the output queue, compares it with the Clock Counter value, and generates an output timing signal at that time.
[出力信号生成回路]
出力信号生成回路は、出力タイミング信号を検知し、分取部2のアクチュエーションデバイスを制御する波形信号を出力する。
[Output signal generation circuit]
The output signal generation circuit detects an output timing signal, and outputs a waveform signal that controls the actuation device of the separation unit 2.
本変形例の粒子分取装置は、回収するか否かを判断する際に、「純度」を優先するか、「取得率」を優先するかを、ユーザーが選択可能となっているため、目的に応じた分取が可能となる。なお、本変形例における上記以外の構成及び効果は、前述した第1の実施形態と同様である。 In the particle sorting apparatus of this modification, the user can select whether to prioritize "purity" or "acquisition ratio" when determining whether or not to collect the particles, so that the purpose is It will be possible to carry out the sorting according to the The remaining configuration and effects of the present modification are similar to those of the aforementioned first embodiment.
また、本開示は、以下のような構成をとることもできる。
(1)
流路を通流する粒子に励起光を照射する励起光照射部と、
前記粒子に前記励起光とは異なる位置で速度検出用光を照射する速度検出用光照射部と、
前記粒子から発せられた光を検出する光検出部と、
前記励起光に由来する光と前記速度検出用光に由来する光の検出時間差から、各粒子が前記流路に連通する分取部に到達する時間を個別に算出する到達時間算出部と、
前記粒子の分取を制御する分取制御部と、を有し、
前記流路及び前記分取部はマイクロチップ内に設けられており、
前記分取制御部は、前記光検出部で検出された各粒子のデータと、前記到達時間算出部で算出された到達時間に基づいて、前記粒子を回収するか否かを判断する粒子分取装置。
(2)
前記分取制御部は、前後の粒子の到達時間差を算出し、該到達時間差が閾値以下の粒子は、非回収と判断する(2)に記載の粒子分取装置。
(3)
前記速度検出用光は前記励起光と波長が異なる(1)又は(2)に記載の粒子分取装置。
(4)
前記到達時間算出部は、前記励起光に由来する散乱光と前記速度検出用光に由来する散乱光の検出時間差から各粒子の到達時間を算出する(3)に記載の粒子分取装置。
(5)
前記励起光照射部は、異なる波長の光を出射する2以上の光源を備える(1)〜(4)のいずれかに記載の粒子分取装置。
(6)
前記分取部は、前記流路に連通する負圧吸引部を有する(1)〜(5)のいずれかに記載の粒子分取装置。
(7)
前記分取制御部は、前記光検出部で検出された各粒子のデータと、前記到達時間算出部で算出された到達時間に基づいて、前記負圧吸引部の動作を制御する(6)に記載の粒子分取装置。
(8)
前記分取制御部は、前記光検出部で検出された各粒子のデータと、前記到達時間算出部で算出された到達時間に基づいて、前記分取部に前記粒子を回収するタイミングを制御する(1)〜(7)のいずれかに記載の粒子分取装置。
(9)
マイクロチップ内に設けられた流路を通流する粒子に励起光を照射する励起光照射工程と、
前記粒子に前記励起光とは異なる位置で速度検出用光を照射する速度検出用光照射工程と、
前記粒子から発せられた光を検出する光検出工程と、
前記励起光に由来する光と前記速度検出用光に由来する光の検出時間差から、前記マイクロチップ内に設けられ前記流路に連通する分取部に、各粒子が到達する時間を、個別に算出する到達時間算出工程と、
前記光検出工程で検出した各粒子のデータと、前記到達時間算出工程で算出した到達時間に基づいて、前記粒子を回収するか否かを判断する分取制御工程と、
を有する粒子分取方法。
(10)
前記分取制御工程は、前後の粒子の到達時間差を算出し、該到達時間差が閾値以下の粒子は、非回収と判断する(9)に記載の粒子分取方法。
(11)
前記速度検出用光として前記励起光とは波長が異なる光を用いる(9)又は(10)に記載の粒子分取方法。
(12)
前記到達時間算出工程は、前記励起光に由来する散乱光と前記速度検出用光に由来する散乱光の検出時間差から各粒子の到達時間を算出する(11)に記載の粒子分取方法。
(13)
前記励起光照射工程は、2以上の光源からそれぞれ異なる波長の光を出射する(9)〜(12)のいずれかに記載の粒子分取方法。
(14)
前記分取部は前記流路に連通する負圧吸引部を有し、
前記分取制御工程は、前記光検出工程で検出した各粒子のデータと、前記到達時間算出工程で算出した到達時間に基づいて、前記負圧吸引部の動作を制御する(9)〜(13)のいずれかに記載の粒子分取方法。
(15)
前記分取制御工程は、前記光検出工程で検出した各粒子のデータと、前記到達時間算出工程で算出した到達時間に基づいて、前記分取部に前記粒子を回収するタイミングを制御する(9)〜(14)のいずれかに記載の粒子分取方法。
Further, the present disclosure can also be configured as follows.
(1)
An excitation light irradiation unit that irradiates excitation light to particles flowing through the flow path;
A speed detection light irradiator for irradiating the particle with speed detection light at a position different from the excitation light;
A light detection unit that detects light emitted from the particles;
An arrival time calculation unit that individually calculates the time for each particle to reach the separation unit communicating with the flow path from the detection time difference between the light derived from the excitation light and the light derived from the speed detection light;
A separation control unit that controls the separation of the particles;
The flow path and the separation unit are provided in a microchip,
The separation control unit determines whether to collect the particles based on the data of each particle detected by the light detection unit and the arrival time calculated by the arrival time calculation unit. apparatus.
(2)
The particle sorting device according to (2), wherein the fractionating control unit calculates an arrival time difference between front and back particles, and determines that particles having the arrival time difference less than or equal to a threshold are not collected.
(3)
The particle sorting apparatus according to (1) or (2), wherein the light for velocity detection has a wavelength different from that of the excitation light.
(4)
The particle sorting apparatus according to (3), wherein the arrival time calculation unit calculates the arrival time of each particle from a detection time difference between scattered light derived from the excitation light and scattered light derived from the speed detection light.
(5)
The particle separation apparatus according to any one of (1) to (4), wherein the excitation light irradiation unit includes two or more light sources that emit light of different wavelengths.
(6)
The particle sorting apparatus according to any one of (1) to (5), wherein the sorting unit has a negative pressure suction unit in communication with the flow path.
(7)
The separation control unit controls the operation of the negative pressure suction unit based on the data of each particle detected by the light detection unit and the arrival time calculated by the arrival time calculation unit (6). Particle separation device as described.
(8)
The separation control unit controls timing of collecting the particles in the separation unit based on data of each particle detected by the light detection unit and the arrival time calculated by the arrival time calculation unit. The particle | grain separation apparatus in any one of (1)-(7).
(9)
An excitation light irradiation step of irradiating excitation light to particles flowing through a flow path provided in the microchip;
A speed detection light irradiation step of irradiating the particles with speed detection light at a position different from the excitation light;
A light detection step of detecting light emitted from the particles;
From the difference in detection time between the light derived from the excitation light and the light derived from the speed detection light, the time for each particle to reach the separation section provided in the microchip and communicated with the flow path is individually determined. Attainment time calculation process to calculate
A separation control step of determining whether to collect the particles based on data of each particle detected in the light detection step and the arrival time calculated in the arrival time calculation step;
Method of particle separation having.
(10)
The method for separating particles according to (9), wherein the separation control step calculates an arrival time difference between front and back particles, and determines that the arrival time difference is less than or equal to a threshold value as non-recovery.
(11)
The particle sorting method according to (9) or (10), wherein light having a wavelength different from that of the excitation light is used as the speed detection light.
(12)
The arrival time calculation step calculates the arrival time of each particle from the detection time difference between the scattered light derived from the excitation light and the scattered light derived from the speed detection light (11).
(13)
The said excitation light irradiation process radiate | emits the light of a respectively different wavelength from 2 or more light sources, The particle | grain separation method in any one of (9)-(12).
(14)
The sorting unit has a negative pressure suction unit in communication with the flow path,
The fractionating control step controls the operation of the negative pressure suction unit based on the data of each particle detected in the light detection step and the arrival time calculated in the arrival time calculation step (9) to (13) The particle sorting method according to any one of the above.
(15)
The separation control step controls the timing of collecting the particles in the separation part based on the data of each particle detected in the light detection step and the arrival time calculated in the arrival time calculation step (9 The particle | grain separation method in any one of-).
1 流路
2 分取部
3 励起光照射部
4 速度検出用光照射部
5、6 対物レンズ
7 光検出部
8 到達時間算出部
9 分取制御部
10 粒子
21 吸引流路
22 負圧吸引部
31、41 光源
32、42 光学系
33、43、72a〜72d ミラー
71 0次光除去部材
73a〜73d 光検出器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 flow path 2
Claims (16)
前記粒子に前記第一照射光とは異なる位置で第二照射光を照射する第二光照射部と、
前記粒子から発せられた光を検出する光検出部と、
前記第一照射光に由来する光と前記第二照射光に由来する光の検出時間差から、前後の粒子が前記流路に連通する分取部に到達する時間差を算出し、分取モードと前記算出された前後の粒子の到達時間差に基づいて、前記粒子の分取を制御する分取制御部と、
を少なくとも有し、
前記流路及び前記分取部は、マイクロチップ内に設けられ、
前記分取部は、前記流路に連通する負圧吸引部を有する、粒子分取装置。 A first light irradiation unit that irradiates the first irradiation light to particles flowing through the flow path;
A second light irradiator for irradiating the particles with a second irradiation light at a position different from the first irradiation light;
A light detection unit that detects light emitted from the particles;
From the detection time difference between the light derived from the first irradiation light and the light derived from the second irradiation light, the time difference for the particles before and after to reach the separation part communicating with the flow path is calculated, and the separation mode and A separation control unit that controls the separation of the particles based on the calculated arrival time difference between before and after the particles;
Have at least
The flow path and the separation unit are provided in a microchip ,
The particle sorting apparatus , wherein the sorting unit has a negative pressure suction unit in communication with the flow path .
を更に有する、請求項1又は2に記載の粒子分取装置。 A calculation unit that individually calculates the time for each particle to reach the separation unit from the detection time difference between the light derived from the first irradiation light and the light derived from the second irradiation light,
The particle sorting apparatus according to claim 1, further comprising
シース液が導入される1対のシース液導入流路と、
を更に有する、請求項1から5のいずれか一項に記載の粒子分取装置。 A sample liquid introduction channel into which a sample liquid containing the particles is introduced;
A pair of sheath fluid introduction channels into which the sheath fluid is introduced;
The particle sorting device according to any one of claims 1 to 5, further comprising
前記第一照射光に由来する光と前記第二照射光に由来する光の検出時間差から、前後の粒子が前記流路に連通する分取部に到達する時間差を算出し、分取モードと前記算出された前後の粒子の到達時間差に基づいて、前記粒子の分取を制御する分取制御部、を少なくとも有する、制御装置と、
を少なくとも有し、
前記流路及び前記分取部は、マイクロチップ内に設けられ、
前記分取部は、前記流路に連通する負圧吸引部を有する、粒子分析システム。 A first light irradiator for irradiating the particles flowing through the channel with the first irradiation light, a second light irradiator for irradiating the particles at a position different from the first irradiation light, and the second light irradiator; A microparticle measurement device having at least a light detection unit that detects light emitted from particles;
From the detection time difference between the light derived from the first irradiation light and the light derived from the second irradiation light, the time difference for the particles before and after to reach the separation part communicating with the flow path is calculated, and the separation mode and A control device having at least a separation control unit for controlling the separation of the particles based on the calculated arrival time difference between the front and back particles;
Have at least
The flow path and the separation unit are provided in a microchip ,
The particle analysis system , wherein the sorting unit has a negative pressure suction unit in communication with the flow path .
前記粒子に前記第一照射光とは異なる位置で第二照射光を照射する第二光照射工程と、
前記粒子から発せられた光を検出する光検出工程と、
前記第一照射光に由来する光と前記第二照射光に由来する光の検出時間差から、前後の粒子が前記流路に連通する分取部に到達する時間差を算出し、分取モードと前記算出された前後の粒子の到達時間差に基づいて、前記粒子の分取を制御する分取制御工程と、
を少なくとも有し、
前記流路及び前記分取部は、マイクロチップ内に設けられ、
前記分取部は、前記流路に連通する負圧吸引部を有する、粒子分取方法。 A first light irradiation step of irradiating the particles flowing through the flow path with the first irradiation light;
A second light irradiation step of irradiating the particles with a second irradiation light at a position different from the first irradiation light;
A light detection step of detecting light emitted from the particles;
From the detection time difference between the light derived from the first irradiation light and the light derived from the second irradiation light, the time difference for the particles before and after to reach the separation part communicating with the flow path is calculated, and the separation mode and A separation control step of controlling the separation of the particles based on the calculated arrival time difference between before and after the particles;
Have at least
The flow path and the separation unit are provided in a microchip ,
The particle sorting method , wherein the sorting portion has a negative pressure suction portion in communication with the flow path .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017150212A JP6508265B2 (en) | 2017-08-02 | 2017-08-02 | PARTICLE SEPARATING DEVICE AND PARTICLE SEPARATING METHOD |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017150212A JP6508265B2 (en) | 2017-08-02 | 2017-08-02 | PARTICLE SEPARATING DEVICE AND PARTICLE SEPARATING METHOD |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013078212A Division JP6186812B2 (en) | 2013-04-04 | 2013-04-04 | Particle sorting apparatus and particle sorting method |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019071878A Division JP6791295B2 (en) | 2019-04-04 | 2019-04-04 | Particle sorting device and particle sorting method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017211393A JP2017211393A (en) | 2017-11-30 |
JP6508265B2 true JP6508265B2 (en) | 2019-05-08 |
Family
ID=60475458
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017150212A Active JP6508265B2 (en) | 2017-08-02 | 2017-08-02 | PARTICLE SEPARATING DEVICE AND PARTICLE SEPARATING METHOD |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6508265B2 (en) |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4509154B2 (en) * | 2007-09-04 | 2010-07-21 | ソニー株式会社 | Light irradiation apparatus, particle analysis apparatus, and light irradiation method |
JP4389991B2 (en) * | 2007-10-26 | 2009-12-24 | ソニー株式会社 | Method and apparatus for optical measurement of fine particles |
JP4990746B2 (en) * | 2007-12-14 | 2012-08-01 | ベイバイオサイエンス株式会社 | Apparatus and method for separating biological particles contained in a liquid flow |
JP2009162650A (en) * | 2008-01-08 | 2009-07-23 | Sony Corp | Optical measuring device |
JP2010038866A (en) * | 2008-08-08 | 2010-02-18 | Sony Corp | Microchip, particulate dispensing device, and feed flow method |
JP5720233B2 (en) * | 2010-12-17 | 2015-05-20 | ソニー株式会社 | Microchip and fine particle sorting device |
-
2017
- 2017-08-02 JP JP2017150212A patent/JP6508265B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2017211393A (en) | 2017-11-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6186812B2 (en) | Particle sorting apparatus and particle sorting method | |
JP6597762B2 (en) | Microchip type optical measuring apparatus and optical position adjusting method in the apparatus | |
JP6729597B2 (en) | Image processing apparatus, fine particle sorting apparatus and image processing method | |
US11927524B2 (en) | Optimizing method of suction condition of microparticle and microparticle fractionating device | |
CN107051911B (en) | Microchip, device and kit for particle sorting | |
JP6447506B2 (en) | Particle sorting apparatus and particle sorting method | |
JP2020076786A (en) | Droplet sorting device, droplet sorting method and program | |
JP5905317B2 (en) | Calibration method and apparatus for fine particle sorting apparatus | |
US20210372917A1 (en) | Method for optimizing microparticle suction conditions, microparticle sorting device, microparticle sorting system, and microparticle sorting program | |
JP2016145834A (en) | Microparticle separator and calibration particle | |
JP2022001888A (en) | Flow cytometry system, and microparticle analysis method | |
JP6508265B2 (en) | PARTICLE SEPARATING DEVICE AND PARTICLE SEPARATING METHOD | |
JP6791295B2 (en) | Particle sorting device and particle sorting method | |
US20240165621A1 (en) | Biological particle sorting device and method for adjusting sorting condition in biological particle sorting device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170830 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170830 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180726 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180828 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20181026 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190305 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190318 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6508265 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |