JP6915240B2 - Particle counting device and particle counting method, as well as droplet forming device and dispensing device - Google Patents

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本発明は、粒子計数装置及び粒子計数方法、並びに液滴形成装置、及び分注装置に関する。 The present invention relates to a particle counting device, a particle counting method, a droplet forming device, and a dispensing device.

近年、幹細胞技術の進展に伴い、複数の細胞をインクジェットで吐出し組織体を形成する技術の開発が行われている。細胞を代表とする粒子を含む液滴を吐出する際に、吐出する液滴中にどの程度の数の粒子が含まれているのかを検知することは重要である。 In recent years, with the progress of stem cell technology, a technique for ejecting a plurality of cells by inkjet to form a tissue has been developed. When ejecting a droplet containing particles typified by cells, it is important to detect how many particles are contained in the ejected droplet.

このような機能を備えた装置として、例えば、圧電素子によって液室の振動板を加圧してノズルから細胞を含有する液を吐出する吐出ヘッドを備えており、吐出した液滴にレーザー光を照射し、CCDカメラ又はフォトダイオードで撮影あるいは光量を測定することで吐出した液滴中の細胞数を計測する吐出装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 As a device having such a function, for example, a discharge head that pressurizes the diaphragm of the liquid chamber with a piezoelectric element and discharges a liquid containing cells from a nozzle is provided, and the discharged droplets are irradiated with laser light. However, a discharge device for measuring the number of cells in a droplet discharged by photographing with a CCD camera or a photodiode or measuring the amount of light has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

本発明は、吐出された液滴に含まれる粒子の検知精度が向上すると共に、単位時間当りの吐出する液滴数を増加させても液滴内の粒子数が検知可能な高い生産性を有する粒子計数装置を提供することを目的とする。 The present invention has high productivity in which the detection accuracy of particles contained in the ejected droplets is improved and the number of particles in the droplets can be detected even if the number of droplets ejected per unit time is increased. It is an object of the present invention to provide a particle counting device.

上記課題を解決するための手段としての本発明の粒子計数装置は、光を照射されたときに発光可能な粒子を含み、且つ、異なる位置から吐出される複数の液滴に対し光を照射する光照射手段と、
光を照射された粒子からの発光を受光する受光手段と、
受光手段により受光した発光に基づき、複数の液滴に含まれる粒子を計数する粒子計数手段と、を有する。
The particle counting device of the present invention as a means for solving the above-mentioned problems contains particles capable of emitting light when irradiated with light, and irradiates a plurality of droplets ejected from different positions with light. Light irradiation means and
A light receiving means that receives light emitted from particles irradiated with light,
It has a particle counting means for counting particles contained in a plurality of droplets based on the light emitted by the light receiving means.

本発明によると、吐出された液滴に含まれる粒子の検知精度が向上すると共に、単位時間当りの吐出する液滴数を増加させても液滴内の粒子数が検知可能な高い生産性を有する粒子計数装置を提供することができる。 According to the present invention, the detection accuracy of the particles contained in the ejected droplets is improved, and the number of particles in the droplets can be detected even if the number of droplets ejected per unit time is increased. A particle counting device having the same can be provided.

図1は、本発明の液滴形成装置の一例を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic view showing an example of the droplet forming apparatus of the present invention. 図2は、本発明の液滴形成装置の他の一例を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic view showing another example of the droplet forming apparatus of the present invention. 図3は、本発明の液滴形成装置の他の一例を示す概略図である。FIG. 3 is a schematic view showing another example of the droplet forming apparatus of the present invention. 図4は、本発明の液滴形成装置の他の一例を示す概略図である。FIG. 4 is a schematic view showing another example of the droplet forming apparatus of the present invention. 図5は、本発明の液滴形成装置の他の一例を示す概略図である。FIG. 5 is a schematic view showing another example of the droplet forming apparatus of the present invention. 図6は、本発明の液滴形成装置の他の一例を示す概略図である。FIG. 6 is a schematic view showing another example of the droplet forming apparatus of the present invention. 図7は、本発明の液滴形成装置における液滴吐出手段の吐出面の複数の吐出口の配置状態の一例を示す概略平面図である。FIG. 7 is a schematic plan view showing an example of an arrangement state of a plurality of ejection ports on the ejection surface of the droplet ejection means in the droplet forming apparatus of the present invention. 図8は、本発明の液滴形成装置における液滴吐出手段の吐出面の複数の吐出口の配置状態の他の一例を示す概略平面図である。FIG. 8 is a schematic plan view showing another example of the arrangement state of the plurality of ejection ports on the ejection surface of the droplet ejection means in the droplet forming apparatus of the present invention. 図9は、本発明の液滴形成装置における液滴吐出手段の吐出面の複数の吐出口の配置状態の他の一例を示す概略平面図である。FIG. 9 is a schematic plan view showing another example of the arrangement state of the plurality of ejection ports on the ejection surface of the droplet ejection means in the droplet forming apparatus of the present invention. 図10は、本発明の液滴形成装置における液滴吐出手段の吐出面の複数の吐出口の配置状態の他の一例を示す概略平面図である。FIG. 10 is a schematic plan view showing another example of the arrangement state of the plurality of ejection ports on the ejection surface of the droplet ejection means in the droplet forming apparatus of the present invention. 図11は、本発明の液滴形成装置における液滴吐出手段の吐出面の複数の吐出口の配置状態の他の一例を示す概略平面図である。FIG. 11 is a schematic plan view showing another example of the arrangement state of the plurality of ejection ports on the ejection surface of the droplet ejection means in the droplet forming apparatus of the present invention. 図12は、図3に示した液滴形成装置における2つの受光手段の位置関係の一例を示す説明図である。FIG. 12 is an explanatory diagram showing an example of the positional relationship between the two light receiving means in the droplet forming apparatus shown in FIG. 図13は、図12に示した位置関係とした2つの受光手段により得られる発光の画像の説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram of an image of light emission obtained by the two light receiving means having the positional relationship shown in FIG. 図14Aは、2つの発光が重なる場合における発光の輝度値及び発光の受光面における形状のシミュレーション画像の一例を示す説明図である。FIG. 14A is an explanatory diagram showing an example of a simulation image of the luminance value of the emission and the shape of the light emitting surface on the light receiving surface when the two emissions overlap. 図14Bは、2つの発光が重なる場合における発光の輝度値及び発光の受光面における形状のシミュレーション画像の他の一例を示す説明図である。FIG. 14B is an explanatory diagram showing another example of a simulation image of the luminance value of the emission and the shape of the light emitting surface on the light receiving surface when the two emissions overlap. 図14Cは、2つの発光が重なる場合における発光の輝度値及び発光の受光面における形状のシミュレーション画像の他の一例を示す説明図である。FIG. 14C is an explanatory diagram showing another example of a simulation image of the luminance value of the emission and the shape of the light emitting surface on the light receiving surface when the two emissions overlap. 図15Aは、粒子が液滴の外辺部近傍に存在する場合における発光の輝度値及び発光の受光面における形状のシミュレーション画像の一例を示す説明図である。FIG. 15A is an explanatory diagram showing an example of a simulation image of the brightness value of light emission and the shape of the light emitting surface on the light receiving surface when the particles are present in the vicinity of the outer edge portion of the droplet. 図15Bは、粒子が液滴の外辺部近傍に存在する場合における発光の輝度値及び発光の受光面における形状のシミュレーション画像の他の一例を示す説明図である。FIG. 15B is an explanatory diagram showing another example of a simulation image of the brightness value of light emission and the shape of the light emitting surface on the light receiving surface when the particles are present in the vicinity of the outer edge portion of the droplet. 図16Aは、受光手段により受光した発光の輝度値及び発光の受光面における形状の一例を示す画像である。FIG. 16A is an image showing an example of the luminance value of the light emitted by the light receiving means and the shape of the light emitting surface on the light receiving surface. 図16Bは、受光手段により受光した発光の輝度値及び発光の受光面における形状の他の一例を示す画像である。FIG. 16B is an image showing another example of the luminance value of the light emitted by the light receiving means and the shape of the light emitting surface on the light receiving surface. 図16Cは、受光手段により受光した発光の輝度値及び発光の受光面における形状の他の一例を示す画像である。FIG. 16C is an image showing another example of the luminance value of the light emitted by the light receiving means and the shape of the light emitting surface on the light receiving surface. 図17は、2以上の受光手段により受光された発光の輝度値に基づき粒子の個数を判定する検量線の一例を示すグラフである。FIG. 17 is a graph showing an example of a calibration curve for determining the number of particles based on the luminance value of the light emitted by two or more light receiving means. 図18は、本発明の液滴形成装置を用いて、液滴吐出手段から吐出された液滴に含まれる粒子を計数するフローの一例を示すフローチャートである。FIG. 18 is a flowchart showing an example of a flow for counting the particles contained in the droplets ejected from the droplet ejection means using the droplet forming apparatus of the present invention. 図19は、本発明の液滴形成装置を用いて、液滴吐出手段から吐出された液滴に含まれる粒子を計数するフローの他の一例を示すフローチャートである。FIG. 19 is a flowchart showing another example of a flow of counting the particles contained in the droplets ejected from the droplet ejection means using the droplet forming apparatus of the present invention. 図20は、本発明の液滴形成装置を用いて、液滴吐出手段から吐出された液滴に含まれる粒子を計数するフローの他の一例を示すフローチャートである。FIG. 20 is a flowchart showing another example of a flow of counting the particles contained in the droplets ejected from the droplet ejection means using the droplet forming apparatus of the present invention. 図21は、本発明の液滴形成装置を用いて、液滴吐出手段から吐出された液滴に含まれる粒子を計数するフローの他の一例を示すフローチャートである。FIG. 21 is a flowchart showing another example of a flow of counting the particles contained in the droplets ejected from the droplet ejection means using the droplet forming apparatus of the present invention. 図22は、本発明の液滴形成装置を用いて、液滴吐出手段から吐出された液滴に含まれる粒子を計数するフローの他の一例を示すフローチャートである。FIG. 22 is a flowchart showing another example of a flow of counting the particles contained in the droplets ejected from the droplet ejection means using the droplet forming apparatus of the present invention. 図23は、本発明の液滴形成装置を用いて、液滴吐出手段から吐出された液滴に含まれる粒子を計数するフローの他の一例を示すフローチャートである。FIG. 23 is a flowchart showing another example of the flow of counting the particles contained in the droplets ejected from the droplet ejection means using the droplet forming apparatus of the present invention. 図24は、本発明の分注装置の一例を示す概略図である。FIG. 24 is a schematic view showing an example of the dispensing device of the present invention. 図25は、本発明の分注装置の動作の一例を示すフローチャートである。FIG. 25 is a flowchart showing an example of the operation of the dispensing device of the present invention. 図26は、本発明の分注装置の動作の他の一例を示すフローチャートである。FIG. 26 is a flowchart showing another example of the operation of the dispensing device of the present invention.

(粒子計数装置及び粒子計数方法)
本発明の粒子計数装置は、光照射手段と、受光手段と、粒子計数手段と、を有し、更に必要に応じてその他の手段を有する。
(Particle counting device and particle counting method)
The particle counting device of the present invention includes a light irradiating means, a light receiving means, a particle counting means, and further has other means as needed.

本発明の粒子計数方法は、光照射工程と、受光工程と、粒子計数工程と、を含み、更に必要に応じてその他の工程を含む。 The particle counting method of the present invention includes a light irradiation step, a light receiving step, a particle counting step, and further includes other steps as necessary.

本発明の粒子計数方法は、本発明の粒子計数装置により好適に実施することができ、光照射工程は光照射手段により行うことができ、受光工程は受光手段により行うことができ、粒子計数工程は粒子計数手段により行うことができ、その他の工程はその他の手段により行うことができる。
以下、本発明の粒子計数装置の説明を通じて、本発明の粒子計数方法の詳細についても明らかにする。
The particle counting method of the present invention can be suitably carried out by the particle counting device of the present invention, the light irradiation step can be performed by the light irradiation means, the light receiving step can be performed by the light receiving means, and the particle counting step. Can be performed by particle counting means, and other steps can be performed by other means.
Hereinafter, the details of the particle counting method of the present invention will be clarified through the description of the particle counting device of the present invention.

本発明の粒子計数装置は、従来の単一ノズル(1つの吐出口)を有する特許文献1に記載の吐出装置では、単位時間当りの吐出する液滴数が少ないため生産性が低くなり、粒子としてライフタイムの短い細胞を含む液滴を吐出し、細胞が生きている限られた時間内に細胞の組織体を形成する上で不利であり、また、特許文献1に記載の吐出装置では、光が照射されたときに発光しない細胞にレーザー光を照射して光学像及び光量を計測して、液滴中の細胞を計数しているので、検知精度が低く、誤検知が生じるおそれがあるという知見に基づくものである。 The particle counting device of the present invention has a conventional single nozzle (one ejection port), and the ejection device described in Patent Document 1 has a small number of droplets to be ejected per unit time, resulting in low productivity and particles. As a result, droplets containing cells having a short lifetime are ejected, which is disadvantageous in forming a cell tissue within a limited time in which the cells are alive. Since cells that do not emit light when irradiated with light are irradiated with laser light to measure the optical image and the amount of light, and the cells in the droplets are counted, the detection accuracy is low and false detection may occur. It is based on the knowledge.

<光照射手段及び光照射工程>
光照射手段は、光を照射されたときに発光可能な粒子を含み、且つ、異なる位置から吐出される複数の液滴に対し光を照射する手段である。
光照射工程は、光を照射されたときに発光可能な粒子を含み、且つ、異なる位置から吐出される複数の液滴に対し光を照射する工程であり、光照射手段により好適に行うことができる。
<Light irradiation means and light irradiation process>
The light irradiation means is a means for irradiating a plurality of droplets containing particles capable of emitting light when irradiated with light and ejecting light from different positions.
The light irradiation step is a step of irradiating a plurality of droplets containing particles capable of emitting light when irradiated with light and ejected from different positions, and may be preferably performed by a light irradiation means. can.

異なる位置とは、吐出される複数の液滴の吐出開始地点が異なること、即ち、液滴の吐出開始地点が複数存在することを意味する。なお、粒子計数装置が、液滴吐出手段を有する液滴形成装置である場合には、複数の吐出開始地点は、後述する複数の吐出口に相当する。
複数の吐出開始地点としては、複数の液滴の吐出方向に対して直交する方向に沿って、1列以上配設されていることが好ましく、1列以上4列以下がより好ましい。
1列当たりの吐出開始地点の数としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択されるが、2個以上100個以下が好ましく、2個以上50個以下がより好ましく、2個以上12個以下が更に好ましい。
The different positions mean that the ejection start points of the plurality of droplets to be ejected are different, that is, there are a plurality of ejection start points of the droplets. When the particle counting device is a droplet forming device having a droplet ejection means, the plurality of ejection start points correspond to a plurality of ejection ports described later.
As the plurality of ejection start points, it is preferable that one or more rows are arranged along the direction orthogonal to the ejection direction of the plurality of droplets, and one row or more and four rows or less are more preferable.
The number of discharge start points per row is not particularly limited and is appropriately selected according to the purpose, but 2 or more and 100 or less are preferable, 2 or more and 50 or less are more preferable, and 2 or more and 12 are preferable. More preferably, the number is less than one.

光照射手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、固体レーザー、半導体レーザー、色素レーザーなどが挙げられる。
固体レーザーとしては、例えば、YAGレーザー、ルビーレーザー、ガラスレーザーなどが挙げられる。
YAGレーザーの市販品としては、例えば、Explorer ONE−532−200−KE(スペクトラ・フィジックス株式会社製)などが挙げられる。
レーザーのスポット径としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、100μm以上2,000μm以下が好ましい。スポット径が100μm以上2,000μm以下であると、飛翔液滴の吐出ばらつきが発生した場合においても液滴にレーザーが照射される確率が高くなるため、複数の液滴内の粒子のカウント精度低下を抑制可能であるという利点がある。
The light irradiation means is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include a solid-state laser, a semiconductor laser, and a dye laser.
Examples of the solid-state laser include a YAG laser, a ruby laser, and a glass laser.
Examples of commercially available YAG lasers include Explorer ONE-532-200-KE (manufactured by Spectra Physics Co., Ltd.).
The spot diameter of the laser is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 100 μm or more and 2,000 μm or less. If the spot diameter is 100 μm or more and 2,000 μm or less, the probability that the droplets will be irradiated with the laser will increase even if the ejection variation of the flying droplets occurs, so that the counting accuracy of the particles in a plurality of droplets will decrease. Has the advantage of being able to suppress.

光照射手段から照射される光は、パルス光であることが好ましい。これにより、液滴中の粒子数のカウント精度を向上させることができる。
パルス光のパルス幅としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、10μs以下が好ましく、1μs以下がより好ましい。
単位パルスあたりのエネルギーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、集光の有無等の光学系に大きく依存するが、0.1μJ以上が好ましく、1μJ以上がより好ましい。
The light emitted from the light irradiating means is preferably pulsed light. As a result, the accuracy of counting the number of particles in the droplet can be improved.
The pulse width of the pulsed light is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 10 μs or less, and more preferably 1 μs or less.
The energy per unit pulse is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose, and largely depends on the optical system such as the presence or absence of light collection, but 0.1 μJ or more is preferable, and 1 μJ or more is more preferable. ..

光照射手段は、飛翔中の複数の液滴に光を照射する。なお、飛翔中とは、液滴が吐出されてから、被着対象物に液滴が着滴するまでの状態を指す。
光照射手段としては、複数の液滴の吐出に同期して光を照射できることが好ましい。これにより、異なる位置から吐出された複数の液滴に、光をより確実に照射することができる。
ここで、同期するとは、液滴が吐出されて所定位置に達したときに光照射手段が光を照射することを意味する。つまり、光照射手段は、液滴の吐出に対して、所定時間だけ遅延して光を照射する。
光照射手段から照射される光は、飛翔中の液滴1つに照射されることが好ましい。異なる位置から同時に複数の液滴が吐出され、光が複数の液滴に同時に照射された場合、複数の液滴中に含まれる光を照射されたときに発光可能な粒子からの発光を同時に受光してしまうため、それぞれの液滴に含まれる粒子の数をカウントすることが困難となってしまう。つまり、液滴中の粒子数カウントの精度を向上させるためには、異なる位置から複数の液滴が吐出されるタイミングをずらすことが好ましい。
また、光が、飛翔中の複数の液滴に同時に照射されても、例えば、レンズと複数の受光素子がアレイ状に配置された受光手段を用いることにより、複数の液滴の粒子を同時にカウントすることができる。
The light irradiation means irradiates a plurality of flying droplets with light. In addition, “in flight” refers to a state from the time when the droplet is ejected until the droplet is deposited on the object to be adhered.
As the light irradiation means, it is preferable that light can be irradiated in synchronization with the ejection of a plurality of droplets. As a result, it is possible to more reliably irradiate a plurality of droplets ejected from different positions with light.
Here, "synchronizing" means that the light irradiating means irradiates light when the droplets are ejected and reach a predetermined position. That is, the light irradiating means irradiates the light with a delay of a predetermined time with respect to the ejection of the droplet.
The light emitted from the light irradiation means preferably irradiates one flying droplet. When multiple droplets are ejected from different positions at the same time and the light is irradiated to the plurality of droplets at the same time, the light emitted from the particles that can emit light when the light contained in the multiple droplets is irradiated is simultaneously received. Therefore, it becomes difficult to count the number of particles contained in each droplet. That is, in order to improve the accuracy of counting the number of particles in the droplet, it is preferable to shift the timing at which a plurality of droplets are ejected from different positions.
Further, even if a plurality of flying droplets are simultaneously irradiated with light, for example, by using a light receiving means in which a lens and a plurality of light receiving elements are arranged in an array, the particles of the plurality of droplets are counted at the same time. can do.

光を照射されたときに発光可能な粒子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、細胞が好ましく、自家蛍光を受光して飛翔液滴中の粒子数をカウントできる点から、蛍光タンパク質を発現する細胞、蛍光色素により染色された染色細胞、蛍光色素により染色された無機微粒子、蛍光色素により染色された有機ポリマー粒子が好ましく、蛍光タンパク質を発現する細胞、蛍光色素により染色された染色細胞が特に好ましい。 The particles capable of emitting light when irradiated with light are not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but cells are preferable, and the number of particles in the flying droplets is counted by receiving autofluorescence. From the possible points, cells expressing fluorescent protein, stained cells stained with fluorescent dye, inorganic fine particles stained with fluorescent dye, and organic polymer particles stained with fluorescent dye are preferable, and cells expressing fluorescent protein and fluorescent dye. Stained cells stained with are particularly preferred.

蛍光タンパク質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、緑色蛍光タンパク質(GFP;Green Fluorescent Protein)、赤色蛍光タンパク質(RFP;Red Fluorescent Protein)、黄色蛍光タンパク質(YFP;Yellow Fluorescent Protein)などが挙げられる。
染色細胞における蛍光色素としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、セルトラッカーオレンジ、セルトラッカーレッドなどが挙げられる。
蛍光色素により染色された有機ポリマー粒子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、SPHERO Fluorescent Nile Red particles(ベイバイオサイエンス株式会社製、1%(w/v)、直径10μm〜14μm)などが挙げられる。
液滴中に含まれる粒子の個数は、1個以上が好ましく、1個以上5個以下がより好ましい。液滴中に粒子としての細胞が含まれていないとその部分の組織が欠落してしまう。液滴中に粒子としての細胞が過剰に含まれていると、酸素や栄養が欠乏し、細胞の定着率が低下することがある。
The fluorescent protein is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, green fluorescent protein (GFP; Green Fluorescent Protein), red fluorescent protein (RFP; Red Fluorescent Protein), and yellow fluorescent protein (YFP). ; Yellow Fluorescent Protein) and the like.
The fluorescent dye in the stained cells is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include cell tracker orange and cell tracker red.
The organic polymer particles dyed with the fluorescent dye are not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, SPHERO Fluorescent Nile Red parts (manufactured by Bay Bioscience Co., Ltd., 1% (w / v)). , Diameter 10 μm to 14 μm) and the like.
The number of particles contained in the droplet is preferably 1 or more, and more preferably 1 or more and 5 or less. If the droplet does not contain cells as particles, the tissue in that part will be lost. If the droplets contain an excessive amount of cells as particles, oxygen and nutrients may be deficient and the cell retention rate may decrease.

なお、粒子が凝集する場合には、粒子を含む液体の粒子の濃度を調整することにより、液体中の粒子の濃度と、液体中の粒子の個数とがポアソン分布に従う理論から、液体中の粒子の個数を適宜調整することができる。
液体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、イオン交換水、蒸留水、純水、生理食塩水などが挙げられる。
When the particles agglomerate, the concentration of the particles in the liquid and the number of particles in the liquid follow the Poisson distribution by adjusting the concentration of the particles in the liquid including the particles. The number of particles can be adjusted as appropriate.
The liquid is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include ion-exchanged water, distilled water, pure water, and physiological saline.

液滴の直径としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、25μm以上150μm以下が好ましい。液滴の直径が25μm以上であると、内包する粒子の直径が適正となり、適用できる粒子の種類が多くなる。また、液滴の直径が150μm以下であると、液滴の吐出が安定となる。
また、液滴の直径をRとし、粒子の直径をrとすると、R>3rであることが好ましい。R>3rであると、粒子の直径と液滴の直径との関係が適正であり、液滴の縁の影響を受けることがないため、粒子の計数精度が向上する。
液滴の液量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、1,000pL以下が好ましく、100pL以下がより好ましい。
液滴の液量は、例えば、液滴の画像から液滴の大きさを求め、液量を算出する方法などにより測定することができる。
The diameter of the droplet is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 25 μm or more and 150 μm or less. When the diameter of the droplet is 25 μm or more, the diameter of the contained particles becomes appropriate, and the types of particles that can be applied increase. Further, when the diameter of the droplet is 150 μm or less, the ejection of the droplet becomes stable.
Further, assuming that the diameter of the droplet is R and the diameter of the particle is r, it is preferable that R> 3r. When R> 3r, the relationship between the particle diameter and the droplet diameter is appropriate and is not affected by the droplet edge, so that the particle counting accuracy is improved.
The amount of the liquid droplet is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 1,000 pL or less, more preferably 100 pL or less.
The liquid amount of the droplet can be measured, for example, by obtaining the size of the droplet from the image of the droplet and calculating the liquid amount.

<受光手段及び受光工程>
受光手段は、光を照射された粒子からの発光を受光する手段である。
受光工程は、光を照射された粒子からの発光を受光する工程であり、受光手段により好適に行うことができる。
<Light receiving means and light receiving process>
The light receiving means is a means for receiving light emitted from the particles irradiated with light.
The light receiving step is a step of receiving light emitted from the particles irradiated with light, and can be preferably performed by the light receiving means.

受光手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、一次元素子、二次元素子を有するカメラなどが挙げられる。これらの中でも、二次元素子を有するカメラが好ましい。受光手段が二次元素子を有するカメラであると、発光の輝度値のみならず、発光の受光面における形状を得やすい点で有利である。 The light receiving means is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include a one-dimensional element and a camera having a two-dimensional element. Among these, a camera having a two-dimensional element is preferable. When the light receiving means is a camera having a two-dimensional element, it is advantageous in that not only the brightness value of the light emission but also the shape of the light receiving surface of the light emission can be easily obtained.

一次元素子としては、例えば、フォトダイオード、フォトセンサなどが挙げられる。これらの中でも、光電子増倍管、アバランシェフォトダイオードが好ましい。一次元素子が光電子増倍管、アバランシェフォトダイオードであると、高感度な測定が可能となる。
二次元素子としては、例えば、CCD(Charge Coupled Device)、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)撮像素子、ゲートCCDなどが挙げられる。
受光手段としては、CMOS撮像素子を有するカメラが好ましい。
CMOS撮像素子を有するカメラの市販品としては、例えば、高感度カメラ(pco.edge、sCMOS、株式会社東京インスツルメンツ製)などが挙げられる。
Examples of the one-dimensional element include a photodiode and a photosensor. Among these, photomultiplier tubes and avalanche photodiodes are preferable. If the one-dimensional element is a photomultiplier tube or an avalanche photodiode, highly sensitive measurement is possible.
Examples of the two-dimensional element include a CCD (Charge Coupled Device), a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) image pickup device, a gate CCD, and the like.
As the light receiving means, a camera having a CMOS image sensor is preferable.
Examples of commercially available cameras having a CMOS image sensor include high-sensitivity cameras (pco.edge, sCMOS, manufactured by Tokyo Instruments Co., Ltd.).

受光手段は、飛翔中の複数の液滴に光を照射されたときに発光可能な粒子が含有されていた場合に、粒子が光を励起光として吸収して発する蛍光を受光する。蛍光は、粒子から四方八方に発せられるため、受光手段は粒子からの発光を受光可能な任意の位置に配置することができる。この際、コントラストを向上するため、光照射手段から出射される光が直接入射しない位置に受光手段を配置することが好ましい。 The light receiving means receives fluorescence emitted by absorbing light as excitation light when particles capable of emitting light are contained when a plurality of flying droplets are irradiated with light. Since the fluorescence is emitted from the particles in all directions, the light receiving means can be arranged at an arbitrary position where the light emitted from the particles can be received. At this time, in order to improve the contrast, it is preferable to arrange the light receiving means at a position where the light emitted from the light irradiating means is not directly incident.

受光手段を2つ以上備えており、それぞれの受光手段が異なる方向から粒子からの発光を受光することが好ましい。2つ以上の受光手段を有することにより、1つの受光手段により発光が重なった状態を受光した場合であっても、他の受光手段により発光が重なっていない状態を受光できていれば、他の受光手段により受光された発光に基づいて、液滴に含まれる粒子を精度よく計数することができる。 It is preferable that two or more light receiving means are provided, and each light receiving means receives light emitted from particles from different directions. By having two or more light receiving means, even if one light receiving means receives the state in which the light emission overlaps, if the other light receiving means can receive the state in which the light emission does not overlap, the other light receiving means can receive the light. The particles contained in the droplet can be accurately counted based on the light emitted by the light receiving means.

発光は、光が照射されたときに発光可能な粒子から四方八方に発せられるため、2つ以上の受光手段は、光が照射されたときに発光可能な粒子から異なる方向に発せられる発光を受光できる任意の位置に配置することができる。なお、光が照射されたときに発光可能な粒子から異なる方向に発せられる発光を受光できる位置に3つ以上の受光手段を配置してもよい。また、各受光手段は同一仕様としてもよいし、異なる仕様としてもよい。
受光手段が1つであると、飛翔する液滴に複数個の光が照射されたときに発光可能な粒子が含まれる場合に、光が照射されたときに発光可能な粒子同士が重なることに起因して、粒子計数手段が液滴に含有された光が照射されたときに発光可能な粒子の個数を誤検知する(カウントエラーが発生する)おそれがあるが、受光手段を2つ以上設けることで光が照射されたときに発光可能な粒子が重なる影響を低減することが可能である。
後述する粒子計数手段としては、光が照射されたときに発光可能な粒子の輝度値あるいは面積値と、予め設定された閾値とを比較することで実行可能である。受光手段を2つ以上設置する場合、それぞれの受光手段から得られる輝度値あるいは面積値のうち、最大値を示すデータを採択することで、カウントエラーの発生を抑制することが可能である(粒子の重なりが生じた場合、輝度値及び面積値のいずれも低減する結果となるため)。また、二次元受光素子を複数設置する場合、得られる複数の形状データを基に、粒子数を推定するアルゴリズムにより粒子数を決定づけてもよい。
Since light emission is emitted from particles capable of emitting light in all directions when irradiated with light, two or more light receiving means receive light emitted from particles capable of emitting light in different directions when irradiated with light. It can be placed in any position where it can be placed. It should be noted that three or more light receiving means may be arranged at positions where light emitted from particles capable of emitting light when irradiated with light can be received in different directions. Further, each light receiving means may have the same specifications or may have different specifications.
When there is only one light receiving means, when the flying droplets contain particles that can emit light when a plurality of lights are irradiated, the particles that can emit light when irradiated with light overlap each other. As a result, the particle counting means may erroneously detect the number of particles capable of emitting light when the light contained in the droplet is irradiated (a counting error occurs), but two or more light receiving means are provided. This makes it possible to reduce the effect of overlapping particles that can emit light when irradiated with light.
The particle counting means described later can be executed by comparing the brightness value or area value of particles capable of emitting light when irradiated with light with a preset threshold value. When two or more light receiving means are installed, it is possible to suppress the occurrence of a count error by adopting data indicating the maximum value among the brightness values or area values obtained from each light receiving means (particles). If the overlap occurs, both the brightness value and the area value will be reduced). Further, when a plurality of two-dimensional light receiving elements are installed, the number of particles may be determined by an algorithm for estimating the number of particles based on the obtained plurality of shape data.

光を照射された粒子からの発光は、粒子から全方位に発せられる。このため、2つ以上の受光手段としては、発光を受光可能な位置に配することができれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、それぞれの受光方向とのなす角が0°とならない位置に配されることが好ましい。発光の重なりが少ない状態の情報が得られる点で有利である。 The light emitted from the irradiated particles is emitted from the particles in all directions. Therefore, the two or more light receiving means are not particularly limited as long as they can be arranged at a position where light can be received, and can be appropriately selected according to the purpose, but the angle formed by each light receiving direction is different. It is preferably arranged at a position that does not reach 0 °. It is advantageous in that information on a state in which there is little overlap of light emission can be obtained.

2つ以上の受光手段のうち少なくとも1つの受光手段は、その受光方向が他の受光手段の受光方向と略直交方向に位置するように配されることが好ましい。これにより、1つの受光手段及び他の受光手段を用いた場合、1つの受光手段及び他の受光手段により受光した情報のうち、いずれかの情報を選択する際に、発光の重なりが少ない状態の情報を選択できる。なお、略直交とは、80°以上100°以下を意味する。 It is preferable that at least one of the two or more light receiving means is arranged so that the light receiving direction thereof is located substantially orthogonal to the light receiving direction of the other light receiving means. As a result, when one light receiving means and another light receiving means are used, there is little overlap of light emission when selecting any of the information received by one light receiving means and the other light receiving means. You can select information. In addition, substantially orthogonal means 80 ° or more and 100 ° or less.

上記の2つの受光手段以外の受光手段における受光方向としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。受光手段が2つ以上の場合、2つ以上の受光手段を同一平面上に位置するように配されるとき、隣り合う受光手段の受光方向がなす角を、360°を受光手段の個数で等分した角度になるようにすることが好ましい。例えば、3つの受光手段を同一平面上に位置するように配されるときは、隣り合う受光手段の受光方向をそれぞれ120°となる位置するように配されることが好ましい。 The light receiving direction in the light receiving means other than the above two light receiving means is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. When there are two or more light receiving means, when two or more light receiving means are arranged so as to be located on the same plane, the angle formed by the light receiving directions of the adjacent light receiving means is 360 ° by the number of light receiving means, etc. It is preferable to make the angle divided. For example, when the three light receiving means are arranged so as to be located on the same plane, it is preferable that the three light receiving means are arranged so as to be positioned so that the light receiving directions of the adjacent light receiving means are each 120 °.

受光手段は、その受光方向が液滴の吐出方向と略直交方向に位置するように配されることが好ましく、すべての受光手段がその受光方向が液滴の吐出方向と略直交方向に位置するように配されることがより好ましい。これにより、受光手段の位置を調整しやすくすることができ、粒子計数装置の構造が複雑にならない点で有利である。
なお、コントラストを向上するため、光照射手段から出射される光が直接入射しない位置に受光手段を配置することが好ましい。
The light receiving means is preferably arranged so that the light receiving direction is located substantially orthogonal to the droplet ejection direction, and all the light receiving means are located in the light receiving direction substantially orthogonal to the droplet ejection direction. It is more preferable that they are arranged in such a manner. This makes it easy to adjust the position of the light receiving means, which is advantageous in that the structure of the particle counting device is not complicated.
In order to improve the contrast, it is preferable to arrange the light receiving means at a position where the light emitted from the light irradiating means is not directly incident.

受光手段としては、受光面の略法線方向に受光した発光の輝度値及び発光の受光面における形状の情報を得ることが好ましい。これにより、粒子計数手段は、発光の輝度値に基づいて液滴に含まれる粒子を計数する第一の計数処理、及び、発光の受光面における形状の情報に基づいて液滴に含まれる粒子を計数する第二の計数処理の少なくともいずれかを行うことができるため、粒子の計数精度を向上させることができる。 As the light receiving means, it is preferable to obtain information on the brightness value of the light emitted in the substantially normal direction of the light receiving surface and the shape of the light emitted on the light receiving surface. As a result, the particle counting means counts the particles contained in the droplet based on the brightness value of the light emission, and counts the particles contained in the droplet based on the shape information on the light receiving surface of the light emission. Since at least one of the second counting processes for counting can be performed, the counting accuracy of particles can be improved.

受光手段としては、複数の液滴の吐出に同期して発光を受光できることが好ましい。これにより、異なる位置から吐出された複数の液滴に、光照射手段から光が照射され、粒子からの発光をより確実に受光することができる。
なお、ここで、同期するとは、例えば、複数の液滴が吐出されて所定位置に達したときに液滴に光が照射され、光が照射されたときに発光可能な粒子が発光するタイミングで、受光手段が発光を受光することを意味する。つまり、受光手段は、異なる位置からの複数の液滴の吐出、及び光照射手段による光の照射に対して、それぞれ所定時間だけ遅延して発光を検出する。
As the light receiving means, it is preferable that light emission can be received in synchronization with the ejection of a plurality of droplets. As a result, the plurality of droplets ejected from different positions are irradiated with light from the light irradiating means, and the light emitted from the particles can be received more reliably.
Here, synchronization means, for example, at the timing when a plurality of droplets are ejected and the droplets are irradiated with light when they reach a predetermined position, and when the light is irradiated, the particles capable of emitting light are emitted. , Means that the light receiving means receives light emission. That is, the light receiving means detects light emission with a delay of a predetermined time with respect to the ejection of a plurality of droplets from different positions and the irradiation of light by the light irradiating means.

なお、光照射手段が照射する光と比較して粒子からの発光が弱い場合、受光手段の受光面側に光の波長域を減衰させるフィルタを設置してもよい。フィルタを設置することにより、ノイズの少ない状態で受光手段が発光を受光できる。
フィルタとしては、例えば、光の波長を含む特定波長域を減衰させるノッチフィルタなどが挙げられる。
If the light emitted from the particles is weaker than the light emitted by the light irradiating means, a filter that attenuates the wavelength range of the light may be installed on the light receiving surface side of the light receiving means. By installing the filter, the light receiving means can receive light emission with less noise.
Examples of the filter include a notch filter that attenuates a specific wavelength region including a wavelength of light.

前述のように、光照射手段から照射される光は、パルス光が好ましいが、連続発振させた光としてもよい。この場合、吐出された飛翔中の液滴に連続発振させた光が照射されるタイミングで受光手段が発光を受光可能となるように制御することが好ましい。 As described above, the light emitted from the light irradiating means is preferably pulsed light, but may be continuously oscillated light. In this case, it is preferable to control the light receiving means so that the light emission can be received at the timing when the continuously oscillated light is irradiated to the ejected flying droplets.

<粒子計数手段及び粒子計数工程>
粒子計数手段は、受光手段により受光した発光に基づき、複数の液滴に含まれる粒子を計数する手段である。
粒子計数工程は、受光手段により受光した発光に基づき、複数の液滴に含まれる粒子を計数する工程であり、粒子計数手段により好適に行うことができる。
<Particle counting means and particle counting process>
The particle counting means is a means for counting particles contained in a plurality of droplets based on the light emitted by the light receiving means.
The particle counting step is a step of counting particles contained in a plurality of droplets based on the light emitted by the light receiving means, and can be preferably performed by the particle counting means.

粒子計数手段は、発光の輝度値に基づいて液滴に含まれる粒子を計数する第一の計数処理、及び、発光の受光面における形状の情報に基づいて液滴に含まれる粒子を計数する第二の計数処理の少なくともいずれかを行うことが好ましい。
次に、粒子計数手段が行う第一の計数処理及び第二の計数処理について説明する。
The particle counting means has a first counting process for counting the particles contained in the droplet based on the brightness value of the light emission, and a second counting process for counting the particles contained in the droplet based on the shape information on the light receiving surface of the light emission. It is preferable to perform at least one of the two counting processes.
Next, the first counting process and the second counting process performed by the particle counting means will be described.

[発光の輝度値に基づいて粒子を計数する第一の計数処理]
発光の輝度値に基づいて粒子を計数する第一の計数処理としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、(1)少なくとも2つの受光手段が受光した発光の輝度値に基づき、あらかじめ取得した検量線を用いて粒子の個数を判定する処理、(2)受光手段が受光した発光の個数のうち最も多い発光の個数を粒子の個数として計数する処理などが挙げられる。
[First counting process for counting particles based on the brightness value of light emission]
The first counting process for counting particles based on the brightness value of light emission is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, (1) light emission received by at least two light receiving means. Examples include a process of determining the number of particles using a calibration curve acquired in advance based on a luminance value, and (2) a process of counting the number of light emission that is the largest among the number of light emitted by the light receiving means as the number of particles. Be done.

上記(1)の処理では、発光が透過可能な粒子であれば、発光が重なる場合でも、発光の総輝度値により検量線を用いて粒子の個数を判定することができる。発光が透過しない粒子であっても、2つ以上の受光手段から発光の輝度値を得るため、発光が重なっていない、あるいは発光の重なりが少ない発光の輝度値に基づいて、粒子を計数することができる。 In the process (1) above, as long as the particles are capable of transmitting light emission, the number of particles can be determined using a calibration curve based on the total brightness value of the light emission even when the light emission overlaps. Even if the particles do not transmit light, in order to obtain the brightness value of the light emission from two or more light receiving means, the particles are counted based on the brightness value of the light emission in which the light emission does not overlap or the light emission does not overlap. Can be done.

上記(2)の処理では、それぞれの受光手段が受光した発光の輝度値に基づいて、輝度値が所定の範囲内にある発光の個数をそれぞれ求め、求めた発光の個数のうち最も多い発光の個数を粒子の個数として計数することができる。 In the process (2) above, the number of light emission whose brightness value is within a predetermined range is obtained based on the brightness value of the light emission received by each light receiving means, and the largest number of light emission among the obtained number of light emission is obtained. The number can be counted as the number of particles.

これらの中でも、上記(1)の処理が好ましい。第一の計数処理が上記(1)の処理であると、粒子の個数を計数する精度が高まる点で有利である。
第一の計数処理を行う場合、受光手段としては、一次元素子を用いてもよく、二次元素子を用いてもよい。
Among these, the treatment of (1) above is preferable. If the first counting process is the process (1) above, it is advantageous in that the accuracy of counting the number of particles is improved.
When performing the first counting process, a one-dimensional element may be used or a two-dimensional element may be used as the light receiving means.

[発光の受光面における形状の情報に基づいて粒子を計数する第二の計数処理]
発光の受光面における形状の情報に基づいて粒子を計数する第二の計数処理としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、(3)発光の受光面における形状の曲率半径を求め、求めた曲率半径のうち所定の範囲内にある曲率半径の中心の個数を粒子の個数として計数する処理、(4)発光の受光面における形状の外周の長さが所定の範囲内にある発光の個数を計数する処理、(5)発光の受光面における形状の外周の変曲点の個数を粒子の個数として計数する処理、(6)発光の受光面における形状の外周の接線の傾きの符号が変わる回数を粒子の個数として計数する処理などが挙げられる。
[Second counting process for counting particles based on shape information on the light emitting surface]
The second counting process for counting particles based on the shape information on the light receiving surface of light emission is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, (3) the shape on the light receiving surface of light emission. The number of centers of the radius of curvature within a predetermined range of the obtained radius of curvature is counted as the number of particles. (4) The length of the outer circumference of the shape on the light receiving surface of light emission is predetermined. The process of counting the number of light emission within the range, (5) the process of counting the number of inflection points on the outer circumference of the shape on the light receiving surface of light emission as the number of particles, and (6) the process of counting the number of inflection points on the outer circumference of the shape on the light receiving surface of light emission. Examples include counting the number of times the sign of the inclination of the tangent changes as the number of particles.

上記(3)の処理では、曲率半径が所定の範囲より小さい場合、粒子からの発光以外の屈折した光や散乱した光などが受光されているため、曲率半径が所定の範囲より小さい発光は除外する。また、曲率半径が所定の範囲より大きい場合、粒子が液滴の外辺部近傍に存在しているとき、光を照射して粒子を発光させると、粒子からの発光が液滴の球面内側に反射する現象により、液滴の外辺部が発光して見えるため、粒子からの発光ではないと判定して除外する。発光の受光面における形状の情報に基づき算出した曲率半径のうち所定の範囲内にある曲率半径を算出した際の円の中心の個数を粒子の個数として計数することができる。 In the process of (3) above, when the radius of curvature is smaller than the predetermined range, refracted light or scattered light other than the light emitted from the particles is received, so that the light emission having the radius of curvature smaller than the predetermined range is excluded. do. In addition, when the radius of curvature is larger than a predetermined range, when the particles are present near the outer edge of the droplet, when the particles are irradiated with light to emit light, the light emitted from the particles is inside the spherical surface of the droplet. Since the outer edge of the droplet appears to emit light due to the reflection phenomenon, it is judged that the emission is not from the particles and is excluded. The number of centers of the circle when the radius of curvature within a predetermined range is calculated out of the radius of curvature calculated based on the shape information on the light receiving surface of the light emission can be counted as the number of particles.

上記(4)の処理は、上記(3)の処理における曲率半径を発光の受光面における形状の外周の長さに置き換えたものである。 The process (4) above replaces the radius of curvature in the process (3) with the length of the outer circumference of the shape on the light receiving surface of light emission.

上記(5)の処理では、例えば、2つの発光が重なったときには変曲点の個数が2個になり、3つの発光が重なったときには変曲点の個数が3個になるため、変曲点の個数を粒子の個数として計数することができる。 In the process of (5) above, for example, when two light emissiones overlap, the number of inflection points becomes two, and when three light emissiones overlap, the number of inflection points becomes three. Can be counted as the number of particles.

上記(6)の処理では、例えば、2つの発光が重なったときには接線の傾きの符号が2回変わり、3つの発光が重なったときには接線の傾きの符号が3回変わるため、接線の傾きの符号が変わる回数を粒子の個数として計数することができる。 In the process (6) above, for example, when two emissions overlap, the sign of the slope of the tangent changes twice, and when three emissions overlap, the sign of the inclination of the tangent changes three times. Can be counted as the number of particles.

これらの中でも、上記(3)の処理が好ましい。即ち、粒子計数手段が、発光の受光面における形状の情報に基づき曲率半径を算出し、所定の範囲内にある曲率半径を算出した際の円の中心の個数を粒子の個数として計数する第二の計数処理を行うことがより好ましい。第二の計数処理が上記(3)の処理であると、粒子が複数であっても計数が容易となり、粒子を計数する精度が高まる点で有利である。 Among these, the treatment of (3) above is preferable. That is, the particle counting means calculates the radius of curvature based on the information on the shape of the light emitting surface, and counts the number of centers of the circle as the number of particles when the radius of curvature within a predetermined range is calculated. It is more preferable to carry out the counting process of. When the second counting process is the process of (3) above, it is advantageous in that counting is easy even if there are a plurality of particles, and the accuracy of counting the particles is improved.

第二の計数処理を行う場合、受光手段としては、二次元素子を用いることが好ましい。受光手段が二次元素子であれば、二次元画像を得やすい点で有利である。
受光手段から得られた二次元画像に基づいて、発光の受光面における形状に基づいて曲率半径を算出するための画像処理を行うソフトウェアを用いてもよい。
画像処理を行うソフトウェアとしては、例えば、ImageJ(アメリカ国立衛生研究所製、オープンソース)などが挙げられる。
When performing the second counting process, it is preferable to use a two-dimensional element as the light receiving means. If the light receiving means is a two-dimensional element, it is advantageous in that a two-dimensional image can be easily obtained.
Software that performs image processing for calculating the radius of curvature based on the shape of the light emitting surface on the light receiving surface may be used based on the two-dimensional image obtained from the light receiving means.
Examples of software that performs image processing include ImageJ (National Institutes of Health, open source).

[第一の計数処理と第二の計数処理の順序]
第一の計数処理と第二の計数処理の順序としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、粒子計数手段が、第一の計数処理を行い、粒子を計数できないと判定したとき、第二の計数処理を行い、粒子を計数することが好ましい。
第一の計数処理のほうが第二の計数処理よりも処理速度が速いため、第一の計数処理を先に行う。第一の計数処理の際に、例えば、粒子からの発光が液滴の球面内側に反射する現象のため、発光の輝度値に基づいて検量線により粒子を計数することが困難な場合がある。この場合、あらかじめ検量線に判定不可領域を設けておくことにより、第一の計数処理では粒子を計数できないと判定し、第二の計数処理に切り換えることにより、液滴に含まれる粒子の計数精度を向上させることができる。
[Order of first counting process and second counting process]
The order of the first counting process and the second counting process is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose, but the particle counting means performs the first counting process and cannot count the particles. When it is determined, it is preferable to perform a second counting process to count the particles.
Since the processing speed of the first counting process is faster than that of the second counting process, the first counting process is performed first. During the first counting process, for example, because the light emitted from the particles is reflected inside the spherical surface of the droplet, it may be difficult to count the particles by a calibration curve based on the brightness value of the light emission. In this case, by providing a non-determinable region on the calibration curve in advance, it is determined that the particles cannot be counted by the first counting process, and by switching to the second counting process, the counting accuracy of the particles contained in the droplets is increased. Can be improved.

粒子計数手段が、粒子の個数が0個であると判定したとき、液滴を更に吐出することが好ましい。これにより、被付着物に所定の個数の粒子を付着させることができる。
なお、粒子の個数が0個である液滴を被付着物に付着させないようにすることもできる。これにより、被付着物の汚損を防止することができる。
When the particle counting means determines that the number of particles is 0, it is preferable to further eject the droplets. As a result, a predetermined number of particles can be attached to the object to be adhered.
It is also possible to prevent the droplets having 0 particles from adhering to the adherend. As a result, it is possible to prevent the adherend from being soiled.

また、粒子計数手段が、粒子の数が1個以上であると判定したとき、粒子の個数が1個以上であると判定した液滴を被付着物に付着させた後、被付着物に付着させた位置とは別の位置に、液滴を吐出する工程などの次工程に移行するようにしてもよい。
更に、異なる位置から所定の回数の液滴を吐出した後に、後述する記録手段に記録した発光の輝度値及び発光の受光面における形状の情報を読み出し、吐出させた各々の液滴に含まれる粒子の個数を計数するようにしてもよい。
Further, when the particle counting means determines that the number of particles is one or more, the droplets determined to have the number of particles of one or more are attached to the adherend and then adhered to the adherend. It is also possible to move to the next step such as the step of ejecting the droplets to a position different from the position where the particles are made.
Further, after ejecting the droplets a predetermined number of times from different positions, the luminance value of the emission and the shape information on the light receiving surface of the emission recorded in the recording means described later are read out, and the particles contained in each of the ejected droplets. You may try to count the number of.

粒子計数手段は、本発明の粒子計数装置の各動作を制御するCPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、メインメモリなどを有し、粒子計数装置全体の動作を制御するための制御プログラムに基づいて各種処理を実行する。 The particle counting means includes a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), a main memory, etc. that control each operation of the particle counting device of the present invention, and includes the entire particle counting device. Various processes are executed based on the control program for controlling the operation.

<その他の手段及びその他の工程>
その他の手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、光学系、記録手段を有することが好ましい。その他の工程は、その他の手段により好適に行われる。
<Other means and other processes>
The other means are not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but it is preferable to have an optical system and recording means. Other steps are preferably performed by other means.

光学系としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、光照射手段から出射された光を液滴に集光させるためのレンズ、光をフィルタリングして受光手段が発光を受光しやすくするためのフィルタなどが挙げられる。 The optical system is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, a lens for condensing light emitted from a light irradiating means into droplets, and a light receiving means for filtering light. Examples thereof include a filter for facilitating the reception of light emission.

記録手段としては、受光手段により受光された発光の輝度値及び発光の受光面における形状の情報を記録できれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、RAM(Random Access Memory)などが挙げられる。 The recording means is not particularly limited as long as it can record the luminance value of the light emitted by the light receiving means and the shape information of the light emitting surface on the light receiving surface, and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, RAM (Random Access Memory) ) And so on.

(液滴形成装置)
本発明の液滴形成装置は、本発明の粒子計数装置と、液滴吐出手段と、を備え、更に必要に応じてその他の手段を備える。
(Drop formation device)
The droplet forming apparatus of the present invention includes the particle counting apparatus of the present invention, a droplet ejection means, and if necessary, other means.

<液滴吐出手段及び液滴吐出工程>
液滴吐出手段は、吐出開始地点として、複数の吐出口を有する手段である。
複数の吐出口は、本発明の粒子計数装置の光照射手段における複数の液滴が吐出される異なる位置(吐出開始地点)に相当する。
<Drop ejection means and droplet ejection process>
The droplet ejection means is a means having a plurality of ejection ports as a ejection start point.
The plurality of discharge ports correspond to different positions (discharge start points) at which a plurality of droplets are discharged in the light irradiation means of the particle counting device of the present invention.

液滴吐出手段の動作方式としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、圧電素子を用いた圧電加圧方式、ヒータを用いたサーマル方式、静電引力によって液を引っ張る静電方式等によるインクジェットヘッドなどが挙げられる。これらの中でも、粒子に対する熱や電場のダメージが比較的小さい点から、圧電加圧方式が好ましい。 The operation method of the droplet ejection means is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. For example, a piezoelectric pressurization method using a piezoelectric element, a thermal method using a heater, or a liquid by electrostatic attraction. An inkjet head or the like by an electrostatic method or the like that pulls a squeeze can be mentioned. Among these, the piezoelectric pressurization method is preferable because the heat and electric field damage to the particles are relatively small.

液滴吐出手段は、液体保持部と、膜状部材と、振動部材とを有することが好ましく、更に必要に応じてその他の部材を有することがより好ましい。
液滴吐出手段としては、オープンヘッド、及びクローズヘッドのいずれであっても構わない。
The droplet ejection means preferably has a liquid holding portion, a film-like member, and a vibrating member, and more preferably has other members as needed.
The droplet ejection means may be either an open head or a closed head.

−液体保持部−
液体保持部は、光を照射されたときに発光可能な粒子を含む液体を保持する部である。
液滴吐出手段がオープンヘッドの場合には、大気開放部を上部側に有している。なお、大気開放部の位置は上部に限定されない。液体中に混入した気泡は大気開放部から排出可能に構成されている。
-Liquid holder-
The liquid holding portion is a portion that holds a liquid containing particles that can emit light when irradiated with light.
When the droplet ejection means is an open head, it has an open portion to the atmosphere on the upper side. The position of the open part to the atmosphere is not limited to the upper part. Bubbles mixed in the liquid are configured so that they can be discharged from the open part to the atmosphere.

液体保持部の形状、大きさ、材質、及び構造については特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
液体保持部の材質としては、例えば、ステンレス鋼、ニッケル、アルミニウム等や、二酸化ケイ素、アルミナ、ジルコニアなどが挙げられる。
これらの中でも、粒子として細胞やタンパク質を用いる際には、細胞やタンパク質に対する付着性の低い材料を用いることが好ましい。
細胞の付着性は一般的に材質の水との接触角に依存性があると言われており、材質の親水性が高い又は疎水性が高いときには細胞の付着性が低い。親水性の高い材料としては各種金属材料やセラミックス(金属酸化物)を用いることが可能であり、疎水性が高い材料としてはフッ素樹脂等を用いることが可能である。
これら以外にも、材料表面をコーティングすることで細胞接着性を低下させることも考えられる。例えば、材料表面を前述の金属又は金属酸化物材料でコーティングすることや、細胞膜を模した合成リン脂質ポリマー(例えば、日油株式会社製、Lipidure)によってコーティングすることが可能である。
The shape, size, material, and structure of the liquid holding portion are not particularly limited and can be appropriately selected depending on the intended purpose.
Examples of the material of the liquid holding portion include stainless steel, nickel, aluminum and the like, silicon dioxide, alumina, zirconia and the like.
Among these, when using cells or proteins as particles, it is preferable to use a material having low adhesion to cells or proteins.
It is generally said that the cell adhesion depends on the contact angle of the material with water, and when the material has high hydrophilicity or hydrophobicity, the cell adhesion is low. Various metal materials and ceramics (metal oxides) can be used as the material having high hydrophilicity, and fluororesin or the like can be used as the material having high hydrophobicity.
In addition to these, it is also conceivable to reduce cell adhesion by coating the surface of the material. For example, the surface of the material can be coated with the above-mentioned metal or metal oxide material, or with a synthetic phospholipid polymer imitating a cell membrane (for example, Lipidure manufactured by NOF CORPORATION).

−膜状部材−
膜状部材は、複数の吐出口(ノズル)が形成され,液体保持部に保持された液体をその振幅運動による振動により複数の吐出口から液滴として吐出する部材である。
膜状部材は、液滴吐出手段がオープンヘッドの場合には、液体保持部の下端部に固定されている。
膜状部材は、液滴吐出手段がクローズヘッドの場合には、液体保持部の上端部に固定されている。
液体保持部に保持された液体は、膜状部材の振動により貫通孔である複数の吐出口から液滴として吐出される。
-Membrane-like member-
The film-like member is a member in which a plurality of discharge ports (nozzles) are formed, and the liquid held in the liquid holding portion is discharged as droplets from the plurality of discharge ports by vibration due to the amplitude motion thereof.
The film-like member is fixed to the lower end of the liquid holding portion when the droplet ejection means is an open head.
The film-like member is fixed to the upper end portion of the liquid holding portion when the droplet ejection means is a closed head.
The liquid held in the liquid holding portion is discharged as droplets from a plurality of discharge ports which are through holes by vibration of the film-like member.

膜状部材の平面形状、大きさ、材質、及び構造については特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
膜状部材の平面形状としては、例えば、円形、楕円形、長方形、正方形、菱形などが挙げられる。
膜状部材の材質としては、柔らかすぎると膜状部材が簡単に振動し、吐出しないときに直ちに振動を抑えることが困難であるため、ある程度の硬さを有する材質を用いることが好ましく、例えば、金属、セラミックス、高分子材料などが挙げられ、具体的には、ステンレス鋼、ニッケル、アルミニウム、二酸化ケイ素、アルミナ、ジルコニアなどが挙げられる。これらの中でも、上記液体保持部と同様に、粒子として細胞やタンパク質を用いる場合には、細胞やタンパク質に対する付着性の低い材料を用いることが好ましい。
The planar shape, size, material, and structure of the film-like member are not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose.
Examples of the planar shape of the film-like member include a circle, an ellipse, a rectangle, a square, and a rhombus.
As the material of the film-like member, if it is too soft, the film-like member easily vibrates, and it is difficult to immediately suppress the vibration when it is not discharged. Therefore, it is preferable to use a material having a certain degree of hardness, for example. Examples thereof include metals, ceramics, and polymer materials, and specific examples thereof include stainless steel, nickel, aluminum, silicon dioxide, alumina, and zirconia. Among these, when cells or proteins are used as particles as in the case of the liquid holding portion, it is preferable to use a material having low adhesion to the cells or proteins.

−複数の吐出口−
複数の吐出口としては、その配列数、配列態様、間隔(ピッチ)、開口形状、開口の大きさなどについては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
吐出口の配列数としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、液滴吐出手段の吐出面の長さ方向に沿って1列以上配設されていることが好ましく、1列以上4列以下がより好ましい。吐出口を1列以上設けることにより、単位時間当りの吐出する液滴数を増加させることができると共に、粒子の種類(例えば、細胞の種類など)応じて列を変えて一度に吐出することができる。
1列当たりの吐出口の数としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択されるが、2個以上100個以下が好ましく、2個以上50個以下がより好ましく、2個以上12個以下が更に好ましい。1列当たりの吐出口の数が2個以上100個以下であると、単位時間当りの吐出する液滴数を増加させることができる高い生産性を有する粒子計数装置を提供することができる。
複数の吐出口の配列態様としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、規則配列(例えば、千鳥格子配列など)であっても、不規則配列であってもよい。
複数の吐出口が、複数列である場合には、隣接する吐出口から吐出される液滴同士の干渉を防止でき、粒子の検出感度を向上させるため、各列の間に仕切り部材を設けることが好ましい。仕切り部材としては、例えば、仕切り板などが挙げられる。
複数の吐出口は、等間隔に並んで配列されていることが好ましく、隣接する吐出口の中心間の最短距離である間隔(ピッチ)Pとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、50μm以上1,000μm以下が好ましい。
複数の吐出口の開口形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、円形、楕円形、四角形などが挙げられる。
複数の吐出口の平均径としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、粒子が吐出口に詰まることを避けるため、粒子の大きさの2倍以上とすることが好ましい。
粒子が、例えば、動物細胞、特にヒトの細胞である場合、ヒトの細胞の大きさは、一般的に、5μm以上50μm以下であるため、複数の吐出口の平均径は、使用する細胞に合わせて、10μm以上100μm以下が好ましい。
一方で、液滴が大きくなり過ぎると、微小液滴を形成するという目的の達成が困難となるため、複数の吐出口の平均径は、200μm以下であることが好ましい。したがって、複数の吐出口の平均径は、10μm以上200μm以下がより好ましい。
-Multiple outlets-
The plurality of discharge ports are not particularly limited in terms of the number of arrangements, arrangement mode, spacing (pitch), opening shape, opening size, and the like, and can be appropriately selected depending on the intended purpose.
The number of discharge ports arranged is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but it is preferable that one or more rows are arranged along the length direction of the discharge surface of the droplet discharge means. More preferably, 1 row or more and 4 rows or less. By providing one or more rows of ejection ports, the number of droplets ejected per unit time can be increased, and the rows can be changed according to the type of particles (for example, cell type) to eject at one time. can.
The number of discharge ports per row is not particularly limited and is appropriately selected according to the purpose, but is preferably 2 or more and 100 or less, more preferably 2 or more and 50 or less, and 2 or more and 12 pieces. The following is more preferable. When the number of ejection ports per row is 2 or more and 100 or less, it is possible to provide a highly productive particle counting device capable of increasing the number of droplets ejected per unit time.
The arrangement mode of the plurality of discharge ports is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, and may be a regular arrangement (for example, a houndstooth arrangement) or an irregular arrangement. ..
When a plurality of discharge ports are in a plurality of rows, a partition member should be provided between the rows in order to prevent interference between droplets discharged from adjacent discharge ports and improve the detection sensitivity of particles. Is preferable. Examples of the partition member include a partition plate and the like.
The plurality of discharge ports are preferably arranged side by side at equal intervals, and the interval (pitch) P, which is the shortest distance between the centers of adjacent discharge ports, is not particularly limited and may be appropriately selected according to the purpose. However, for example, it is preferably 50 μm or more and 1,000 μm or less.
The opening shape of the plurality of discharge ports is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include a circular shape, an elliptical shape, and a quadrangular shape.
The average diameter of the plurality of discharge ports is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, but in order to prevent the particles from clogging the discharge ports, the average diameter may be at least twice the size of the particles. preferable.
When the particles are, for example, animal cells, particularly human cells, the size of the human cells is generally 5 μm or more and 50 μm or less, so that the average diameter of the plurality of outlets is adjusted to the cells to be used. It is preferably 10 μm or more and 100 μm or less.
On the other hand, if the droplets become too large, it becomes difficult to achieve the purpose of forming fine droplets, so that the average diameter of the plurality of ejection ports is preferably 200 μm or less. Therefore, the average diameter of the plurality of discharge ports is more preferably 10 μm or more and 200 μm or less.

−振動部材−
振動部材は、膜状部材を振動させて複数の吐出口(ノズル)から液滴を吐出させる部材である。
振動部材は、液滴吐出手段がオープンヘッドである場合には、膜状部材の下面側に形成されている。
振動部材は、液滴吐出手段がクローズヘッドである場合には、膜状部材の上面側に形成されている。
振動部材の形状、大きさ、材質、及び構造については特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
振動部材の形状としては、特に制限はなく、膜状部材の形状に合わせて適宜設計することができるが、例えば、膜状部材の平面形状が円形である場合には、クローズヘッドの場合には、円形の振動部材を設けることが好ましい。また、オープンヘッドの場合には、複数の吐出口の周囲に平面形状が円環状(リング状)の振動部材を形成することが好ましい。
-Vibration member-
The vibrating member is a member that vibrates a film-like member to eject droplets from a plurality of ejection ports (nozzles).
The vibrating member is formed on the lower surface side of the film-like member when the droplet ejection means is an open head.
The vibrating member is formed on the upper surface side of the film-like member when the droplet ejection means is a closed head.
The shape, size, material, and structure of the vibrating member are not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose.
The shape of the vibrating member is not particularly limited and can be appropriately designed according to the shape of the film-like member. For example, when the planar shape of the film-like member is circular, the case of a closed head is used. , It is preferable to provide a circular vibrating member. Further, in the case of an open head, it is preferable to form a vibrating member having an annular shape (ring shape) in a planar shape around the plurality of discharge ports.

振動部材としては、圧電素子が好適に用いられる。圧電素子としては、例えば、圧電材料の上面及び下面に電圧を印加するための電極を設けた構造とすることができる。この場合、駆動手段から圧電素子の上下電極間に電圧を印加することによって膜の面横方向に圧縮応力が加わり、膜状部材を膜の面上下方向に振動させることができる。
圧電材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ジルコン酸チタン酸鉛(PZT)、ビスマス鉄酸化物、ニオブ酸金属物、チタン酸バリウム、又はこれらの材料に金属や異なる酸化物を加えたものなどが挙げられる。これらの中でも、ジルコン酸チタン酸鉛(PZT)が好ましい。
A piezoelectric element is preferably used as the vibrating member. The piezoelectric element may have, for example, a structure in which electrodes for applying a voltage are provided on the upper surface and the lower surface of the piezoelectric material. In this case, by applying a voltage between the upper and lower electrodes of the piezoelectric element from the driving means, compressive stress is applied in the lateral direction of the film surface, and the film-like member can be vibrated in the vertical direction of the film surface.
The piezoelectric material is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, lead zirconate titanate (PZT), bismuth iron oxide, metal niobate, barium titanate, or materials thereof. For example, a metal or a different oxide is added to the mixture. Among these, lead zirconate titiate (PZT) is preferable.

<その他の手段>
その他の手段としては、例えば、駆動手段を有することが好ましい。
駆動手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、液滴吐出手段が圧電加圧方式によるインクジェットヘッドである場合、液滴吐出手段に駆動電圧を入力する手段などが挙げられる。この場合、駆動手段が圧電素子を変形させることにより微小な液滴を吐出させることができる。
<Other means>
As other means, for example, it is preferable to have a driving means.
The drive means is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, when the droplet discharge means is an inkjet head by a piezoelectric pressurization method, a means for inputting a drive voltage to the droplet discharge means. And so on. In this case, the driving means can deform the piezoelectric element to eject minute droplets.

ここで、本発明の液滴形成装置の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
本発明の液滴形成装置は、液滴吐出手段を備えた本発明の粒子計数装置に該当し、本発明の液滴形成装置に含まれるため、以下の本発明の液滴形成装置の実施形態の説明を通じて、本発明の粒子計数装置の実施形態についても説明する。
なお、各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。また、下記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好ましい数、位置、形状等にすることができる。
Here, an embodiment of the droplet forming apparatus of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
Since the droplet forming apparatus of the present invention corresponds to the particle counting apparatus of the present invention provided with the droplet ejection means and is included in the droplet forming apparatus of the present invention, the following embodiment of the droplet forming apparatus of the present invention An embodiment of the particle counting device of the present invention will also be described through the description of the above.
In each drawing, the same components may be designated by the same reference numerals, and duplicate description may be omitted. Further, the number, position, shape, etc. of the following constituent members are not limited to the present embodiment, and can be a preferable number, position, shape, etc. for carrying out the present invention.

<第1の実施形態>
図1は、第1の実施形態の液滴形成装置の一例を示す概略図である。
この図1の液滴形成装置1は、液滴吐出手段10、駆動手段20、光照射手段30、受光手段41、及び粒子計数手段50を有している。
図1では、4つの吐出口14のうちの1つから、1つの液滴を吐出している状態を代表的に示しているが、液滴を吐出するタイミングを適宜調整して、4つの吐出口14から、4つの液滴210を連続的に吐出することができる。
なお、図1では、受光手段41は1つだけを代表させて示しているが、4つの吐出口14から吐出される4つの液滴に含まれる粒子からの発光を受光可能な任意の位置及び数に配することができる。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a schematic view showing an example of the droplet forming apparatus of the first embodiment.
The droplet forming apparatus 1 of FIG. 1 includes a droplet ejection means 10, a driving means 20, a light irradiation means 30, a light receiving means 41, and a particle counting means 50.
FIG. 1 typically shows a state in which one droplet is ejected from one of the four ejection ports 14, but the timing of ejecting the droplet is appropriately adjusted and the four ejection ports are ejected. Four droplets 210 can be continuously ejected from the outlet 14.
In FIG. 1, only one light receiving means 41 is represented, but an arbitrary position capable of receiving light emitted from particles contained in the four droplets discharged from the four ejection ports 14 and an arbitrary position and Can be arranged in numbers.

液滴吐出手段10は、本実施形態ではクローズヘッドであり、液体保持部11と、4つの吐出口14が形成され、液体保持部11に保持された光を照射されたときに発光可能な粒子200を含む液体201を振動部材13の振動により4つの吐出口14から、図1中D3で示す吐出方向に4つの液滴210を吐出する膜状部材12とを有する。
なお、液体保持部11は、隔壁によって、4つの吐出口14毎に4つの液室に分けて構成することもできる。
The droplet ejection means 10 is a closed head in the present embodiment, and particles capable of emitting light when a liquid holding portion 11 and four ejection ports 14 are formed and irradiated with light held by the liquid holding portion 11. It has a film-like member 12 that discharges four droplets 210 in the discharge direction shown by D3 in FIG. 1 from four discharge ports 14 by vibrating the vibrating member 13 to discharge the liquid 201 containing 200.
The liquid holding portion 11 may be divided into four liquid chambers for each of the four discharge ports 14 by a partition wall.

液滴吐出手段10の動作方式としては、圧電素子を用いた圧電加圧方式が用いられている。 As the operation method of the droplet ejection means 10, a piezoelectric pressurization method using a piezoelectric element is used.

液体保持部11は、粒子200を含む液体201を保持する部であり、例えば、ステンレス鋼、ニッケル、アルミニウム等の金属、シリコン、セラミックスなどから形成されている。
液体保持部11の下面側には貫通孔である吐出口14が4つ設けられているが、吐出口の数は、4つに限定されるものではない。4つの吐出口14は一列に整列して配置されており、吐出した4つの液滴210に光照射手段30からの光Lを照射することが可能な構成となっている。
The liquid holding portion 11 is a portion that holds the liquid 201 containing the particles 200, and is formed of, for example, stainless steel, a metal such as nickel or aluminum, silicon, or ceramics.
Although four discharge ports 14 which are through holes are provided on the lower surface side of the liquid holding portion 11, the number of discharge ports is not limited to four. The four ejection ports 14 are arranged in a row, and the four ejected droplets 210 can be irradiated with the light L from the light irradiating means 30.

4つの吐出口14の径としては、粒子200の大きさの2倍以上とすることが好ましく、10μm以上100μm以下とすることがより好ましい。 The diameter of the four discharge ports 14 is preferably twice or more the size of the particles 200, and more preferably 10 μm or more and 100 μm or less.

ここで、複数の吐出口14の液滴吐出手段の吐出面での配置状態について説明する。
図7は、液滴吐出手段10の吐出面11aの吐出口14の配置状態の一例を示す概略平面図であり、吐出口14が吐出面11aの長さ方向に沿って1列に6個配設されている。
図8は、液滴吐出手段10の吐出面11aの吐出口14の配置状態の一例を示す概略平面図であり、吐出口14が吐出面11aの長さ方向に沿って1列に12個配設されている。
図9は、液滴吐出手段10の吐出面11aの吐出口14の配置状態の一例を示す概略平面図であり、吐出口14が吐出面11aの長さ方向に沿って3列に合計36個配設されている。
図10は、液滴吐出手段10の吐出面11aの吐出口14の配置状態の一例を示す概略平面図であり、吐出口14が吐出面11aの長さ方向に沿って3列に合計20個配設されている(いわゆる千鳥格子配列)。
図11は、液滴吐出手段10の吐出面11aの吐出口14の配置状態の一例を示す概略平面図であり、吐出口14が吐出面11aの長さ方向に沿って3列に合計36個配設されており、各列の間に仕切り部材25が設けられている。
Here, the arrangement state of the plurality of discharge ports 14 on the discharge surface of the droplet discharge means will be described.
FIG. 7 is a schematic plan view showing an example of the arrangement state of the discharge ports 14 on the discharge surface 11a of the droplet discharge means 10, and six discharge ports 14 are arranged in a row along the length direction of the discharge surface 11a. It is installed.
FIG. 8 is a schematic plan view showing an example of the arrangement state of the discharge ports 14 on the discharge surface 11a of the droplet discharge means 10, and 12 discharge ports 14 are arranged in a row along the length direction of the discharge surface 11a. It is installed.
FIG. 9 is a schematic plan view showing an example of the arrangement state of the discharge ports 14 on the discharge surface 11a of the droplet discharge means 10, and a total of 36 discharge ports 14 are arranged in three rows along the length direction of the discharge surface 11a. It is arranged.
FIG. 10 is a schematic plan view showing an example of the arrangement state of the discharge ports 14 on the discharge surface 11a of the droplet discharge means 10, and a total of 20 discharge ports 14 are arranged in three rows along the length direction of the discharge surface 11a. It is arranged (so-called houndstooth arrangement).
FIG. 11 is a schematic plan view showing an example of the arrangement state of the discharge ports 14 on the discharge surface 11a of the droplet discharge means 10, and a total of 36 discharge ports 14 are arranged in three rows along the length direction of the discharge surface 11a. It is arranged, and a partition member 25 is provided between each row.

膜状部材12は、4つの吐出口14が形成され、液体保持部11に保持された粒子200を含む液体201を振動により4つの吐出口14から4つの液滴210を吐出する部であり、本実施形態では、液滴吐出手段10がクローズヘッドであるため、液体保持部11の上端部に固定されている。膜状部材12の平面形状は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、円形、楕円形状、四角形などが挙げられる。 The film-like member 12 is a portion in which four discharge ports 14 are formed, and four droplets 210 are discharged from the four discharge ports 14 by vibrating the liquid 201 containing the particles 200 held in the liquid holding portion 11. In the present embodiment, since the droplet ejection means 10 is a closed head, it is fixed to the upper end portion of the liquid holding portion 11. The planar shape of the film-like member 12 is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include a circular shape, an elliptical shape, and a quadrangular shape.

振動部材13は、本実施形態では、液滴吐出手段10がクローズヘッドであるため、膜状部材12の上面に配置されている。振動部材13に駆動手段20から駆動信号を供給することにより、膜状部材12を振動させることができる。それによって、4つの吐出口14から4つの液滴210を吐出することができる。
振動部材13の形状は、膜状部材12の形状に合わせて設計することができる。例えば、膜状部材の平面形状が円形である場合には、円形の振動部材を設けることが好ましい。
振動部材13としては圧電素子を用いており、圧電素子としては、ジルコン酸チタン酸鉛(PZT)を用いている。
In the present embodiment, the vibrating member 13 is arranged on the upper surface of the film-like member 12 because the droplet ejection means 10 is a closed head. By supplying a drive signal from the drive means 20 to the vibrating member 13, the film-like member 12 can be vibrated. Thereby, four droplets 210 can be ejected from the four ejection ports 14.
The shape of the vibrating member 13 can be designed according to the shape of the film-like member 12. For example, when the planar shape of the film-like member is circular, it is preferable to provide a circular vibrating member.
A piezoelectric element is used as the vibrating member 13, and lead zirconate titanate (PZT) is used as the piezoelectric element.

光照射手段30は、飛翔中の4つの液滴210に光を照射する。光照射手段30は、液滴吐出手段10による液滴の吐出に同期して(駆動手段20から液滴吐出手段10に供給される駆動信号に同期して)光を発することができる。なお、飛翔中とは、液滴210が液滴吐出手段10から吐出されてから、被着対象物に液滴が着滴するまでの状態を指す。
ここで、同期するとは、液滴吐出手段10による液滴の吐出と同時に(駆動手段20が液滴吐出手段10に駆動信号を供給するのと同時に)発光することではなく、液滴が飛翔して所定位置に達したときに液滴に光が照射されるタイミングで、光照射手段30が発光することを意味する。つまり、光照射手段30は、液滴吐出手段10による4つの液滴210の吐出(駆動手段20から液滴吐出手段10に供給される駆動信号)に対して、所定時間だけ遅延して発光する。
The light irradiating means 30 irradiates the four flying droplets 210 with light. The light irradiation means 30 can emit light in synchronization with the ejection of droplets by the droplet ejection means 10 (synchronous with the drive signal supplied from the drive means 20 to the droplet ejection means 10). The term “flying” refers to a state in which the droplet 210 is ejected from the droplet ejecting means 10 until the droplet is deposited on the object to be adhered.
Here, synchronization does not mean that light is emitted at the same time as the droplet ejection means 10 ejects the droplet (at the same time that the driving means 20 supplies the driving signal to the droplet ejection means 10), but the droplets fly. This means that the light irradiating means 30 emits light at the timing when the droplets are irradiated with light when the predetermined position is reached. That is, the light irradiating means 30 emits light with a predetermined time delay with respect to the ejection of the four droplets 210 by the droplet ejection means 10 (the drive signal supplied from the driving means 20 to the droplet ejection means 10). ..

光照射手段30より照射される光Lは,飛翔中の液滴1つに照射されることが好ましい。4つの吐出口14から同時に4つの液滴210が吐出され,光Lが4つの液滴210に同時に照射された場合、4つの液滴中に含まれる粒子200からの発光を同時に受光してしまうため、それぞれの液滴に含まれる粒子200の数をカウントすることが困難となってしまう。つまり、液滴中の粒子数カウントの精度を向上させるためには4つの吐出口14から4つの液滴が吐出されるタイミングをずらすことが好ましい。 The light L emitted from the light irradiation means 30 preferably irradiates one flying droplet. When four droplets 210 are simultaneously ejected from the four ejection ports 14 and the four droplets 210 are simultaneously irradiated with light L, the light emitted from the particles 200 contained in the four droplets is simultaneously received. Therefore, it becomes difficult to count the number of particles 200 contained in each droplet. That is, in order to improve the accuracy of counting the number of particles in the droplet, it is preferable to shift the timing at which the four droplets are ejected from the four ejection ports 14.

光照射手段30から発せられる光Lはパルス光であることが好ましく、例えば、固体レーザー、半導体レーザー、色素レーザーなどが好適に用いられる。光がパルス光である場合のパルス幅は10μs以下が好ましく、1μs以下がより好ましい。単位パルス当たりのエネルギーとしては、集光の有無等、光学系に大きく依存するが、0.1μJ以上が好ましく、1μJ以上がより好ましい。 The light L emitted from the light irradiating means 30 is preferably pulsed light, and for example, a solid-state laser, a semiconductor laser, a dye laser, or the like is preferably used. When the light is pulsed light, the pulse width is preferably 10 μs or less, more preferably 1 μs or less. The energy per unit pulse largely depends on the optical system such as the presence or absence of light collection, but is preferably 0.1 μJ or more, and more preferably 1 μJ or more.

受光手段41は、飛翔中の4つの液滴に粒子200が含有されていた場合に、粒子200が光を励起光として吸収して発する蛍光を受光する。蛍光は、粒子200から四方八方に発せられるため、受光手段41は蛍光を受光可能な任意の位置に配置することができる。この際、コントラストを向上するため、光照射手段30から出射される光が直接入射しない位置に受光手段41を配置することが好ましい。
受光手段41としては、例えば、フォトダイオード、フォトセンサ等の一次元素子が挙げられるが、高感度な測定が必要な場合には、光電子増倍管やアバランシェフォトダイオードを用いることが好ましい。受光手段として、例えば、CCD(Charge Coupled Device)、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)、ゲートCCD等の二次元素子を用いてもよい。
The light receiving means 41 receives the fluorescence emitted by the particles 200 absorbing the light as excitation light when the particles 200 are contained in the four flying droplets. Since the fluorescence is emitted from the particles 200 in all directions, the light receiving means 41 can be arranged at an arbitrary position where the fluorescence can be received. At this time, in order to improve the contrast, it is preferable to arrange the light receiving means 41 at a position where the light emitted from the light irradiating means 30 is not directly incident.
Examples of the light receiving means 41 include one-dimensional elements such as a photodiode and a photosensor, but when highly sensitive measurement is required, it is preferable to use a photomultiplier tube or an avalanche photodiode. As the light receiving means, for example, a two-dimensional element such as a CCD (Charge Coupled Device), a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor), or a gate CCD may be used.

なお、光照射手段30が発する光と比較して粒子200からの発光が弱いため、受光手段41の前段(受光面側)に光の波長域を減衰させるフィルタを設置してもよい。これにより、受光手段41において、非常にコントラストの高い光が粒子200の画像を得ることができる。フィルタとしては、例えば、光の波長を含む特定波長域を減衰させるノッチフィルタ等を用いることができる。 Since the light emitted from the particles 200 is weaker than the light emitted by the light irradiating means 30, a filter for attenuating the wavelength range of light may be installed in front of the light receiving means 41 (light receiving surface side). As a result, in the light receiving means 41, light having a very high contrast can obtain an image of the particles 200. As the filter, for example, a notch filter that attenuates a specific wavelength region including a wavelength of light can be used.

粒子計数手段50は、受光手段41からの情報に基づいて、4つの液滴中の粒子200の個数(ゼロである場合も含む)を検知する。
粒子計数手段50としては、例えば、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、メインメモリ等を含む構成とすることができる。この場合、粒子計数手段50の各種機能は、ROM等に記録されたプログラムがメインメモリに読み出されてCPUにより実行されることによって実現できる。但し、粒子計数手段50の一部又は全部は、ハードウェアのみにより実現されてもよい。また、粒子計数手段50は、物理的に複数の装置等により構成されてもよい。
The particle counting means 50 detects the number of particles 200 (including the case where it is zero) in four droplets based on the information from the light receiving means 41.
The particle counting means 50 may include, for example, a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), a main memory, and the like. In this case, various functions of the particle counting means 50 can be realized by reading the program recorded in the ROM or the like into the main memory and executing the program by the CPU. However, a part or all of the particle counting means 50 may be realized only by hardware. Further, the particle counting means 50 may be physically composed of a plurality of devices or the like.

粒子計数手段50は、例えば、受光手段41が受光した光量と予め設定された閾値とを比較して、粒子200の個数を検知することができる。この場合には、受光手段41として一次元素子を用いても二次元素子を用いても構わない。
受光手段41として二次元素子を用いる場合は、粒子計数手段50は、受光手段41から得られた二次元画像に基づいて、粒子200の輝度値或いは面積を算出するための画像処理を行う手法を用いてもよい。この場合、粒子計数手段50は、画像処理により粒子200の輝度値或いは面積値を算出し、算出された輝度値或いは面積値と、予め設定された閾値とを比較することにより、粒子200の個数を検知することができる。また、二次元素子を用いる場合には、発光を受光する直前のタイミングにて液滴の画像を撮影することで,不吐出検知も可能となる.
The particle counting means 50 can detect the number of particles 200 by comparing, for example, the amount of light received by the light receiving means 41 with a preset threshold value. In this case, a one-dimensional element or a two-dimensional element may be used as the light receiving means 41.
When a two-dimensional element is used as the light receiving means 41, the particle counting means 50 performs image processing for calculating the brightness value or area of the particles 200 based on the two-dimensional image obtained from the light receiving means 41. You may use it. In this case, the particle counting means 50 calculates the brightness value or area value of the particles 200 by image processing, and compares the calculated brightness value or area value with a preset threshold value to obtain the number of particles 200. Can be detected. In addition, when a two-dimensional element is used, non-ejection detection is possible by taking an image of the droplet at the timing immediately before receiving the light emission.

粒子200としては、細胞が好ましく、蛍光色素によって染色された細胞及び蛍光タンパク質を発現可能な細胞の少なくともいずれかがより好ましい。これらは、自家蛍光を受光手段41が受光し、粒子計数手段50が液滴に含有された細胞の個数を検知することができる。
蛍光色素としては、例えば、セルトラッカーオレンジ、セルトラッカーレッドなどが挙げられる。
蛍光タンパク質としては、例えば、緑色蛍光タンパク質(GFP;green fluorescent protein)、赤色蛍光タンパク質(RFP;Red Fluorescent Protein)、黄色蛍光タンパク質(YFP;Yellow Fluorescent Protein)などが挙げられる。
As the particle 200, cells are preferable, and at least one of cells stained with a fluorescent dye and cells capable of expressing a fluorescent protein is more preferable. In these, the autofluorescent means 41 receives the autofluorescence, and the particle counting means 50 can detect the number of cells contained in the droplet.
Examples of the fluorescent dye include cell tracker orange and cell tracker red.
Examples of the fluorescent protein include a green fluorescent protein (GFP; green fluorescent protein), a red fluorescent protein (RFP; Red Fluorescent Protein), and a yellow fluorescent protein (YFP; Yellow Fluorescent Protein).

<第1の実施形態の変形例1>
図2は、第1の実施形態の変形例1の液滴形成装置の一例を示す概略図である。なお、第1の実施形態の変形例1において、既に説明した実施の形態と同一の構成については、同じ参照符号を付してその説明を省略する。
<Modification 1 of the first embodiment>
FIG. 2 is a schematic view showing an example of the droplet forming apparatus of the first modification of the first embodiment. In the first modification of the first embodiment, the same components as those of the above-described embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

図2に示す液滴形成装置1Aにおいて、図1に示す第1の実施形態の液滴形成装置1との違いは、第1のレンズ52、第2のレンズ53を介することで、4つの吐出口14から同時に液滴が吐出され、光が4つの液滴210に同時に照射された場合においても、4つの液滴のそれぞれに含まれる粒子数をカウントすることが可能となる点である。なお、吐出口の数は4つに限定されない。
なお、図2中、第1のレンズ52、第2のレンズ53、粒子計数手段50の位置は一例であり、4つの吐出口14から吐出される4つの液滴210の近傍であって、液滴の落下や被着対象物への着滴の邪魔にならない位置であれば特に制限はない。また、図2中、受光手段41の位置は、4つの吐出口14から吐出される4つの液滴210に含まれる粒子200からの発光を受光可能な任意の位置であって、液滴の被着対象物への着滴に邪魔にならない位置に配することができる。
The difference between the droplet forming apparatus 1A shown in FIG. 2 and the droplet forming apparatus 1 of the first embodiment shown in FIG. 1 is that four ejections are made through the first lens 52 and the second lens 53. Even when droplets are ejected from the outlet 14 at the same time and light is simultaneously applied to the four droplets 210, the number of particles contained in each of the four droplets can be counted. The number of discharge ports is not limited to four.
In FIG. 2, the positions of the first lens 52, the second lens 53, and the particle counting means 50 are examples, and are in the vicinity of the four droplets 210 ejected from the four ejection ports 14 and are liquids. There is no particular limitation as long as the position does not interfere with the dropping of drops or the dropping of drops on the object to be adhered. Further, in FIG. 2, the position of the light receiving means 41 is an arbitrary position capable of receiving light emitted from the particles 200 contained in the four droplets 210 ejected from the four ejection ports 14, and is covered with the droplets. It can be placed in a position that does not interfere with the drip on the object to be worn.

受光手段41は、複数の受光手段がアレイ状に形成された構造を有している。4つの液滴のそれぞれに光が照射されたときに粒子200からの発光Lf1は、第1のレンズ52によって方向を変えられ、第2のレンズ53に集められ、第2のレンズ53によって受光手段41を構成する1つの受光手段上に結像することが可能となる。これにより、光が4つの液滴に同時に照射された場合であっても、4つの液滴のそれぞれに含まれる粒子200の数をカウントすることができる。
なお、必要に応じて、第1及び第2のレンズにミラーを組み合わせて調整してもよい。
The light receiving means 41 has a structure in which a plurality of light receiving means are formed in an array. When each of the four droplets is irradiated with light, the light emitting Lf1 from the particles 200 is redirected by the first lens 52, collected by the second lens 53, and received by the second lens 53. It is possible to form an image on one light receiving means constituting 41. Thereby, even when light is irradiated to the four droplets at the same time, the number of particles 200 contained in each of the four droplets can be counted.
If necessary, the first and second lenses may be combined with a mirror for adjustment.

第1のレンズ42、及び第2のレンズ43としては、開口数(NA:Numerical Aperture)の高いレンズを用いることが好ましく、特に、対物レンズやfθレンズは、受光手段41に垂直に光を入射させることが可能であり、受光手段41の場所による依存性が出にくいため、好適である。ここで、対物レンズとは、収差の少ない拡大像を得ることが可能なレンズである。また、fθレンズとは、像高をy、焦点距離をf、レンズへの光入射角度をθとしたときに、y=fθが成立するレンズである。
受光手段41としては、例えば、CCDアレイやCMOSアレイ、フォトダイオードアレイ等を用いることが可能である。これらの中でも、感度や時間応答性の観点から、フォトダイオードアレイを用いることが最も好ましい。
As the first lens 42 and the second lens 43, it is preferable to use a lens having a high numerical aperture (NA), and in particular, the objective lens and the fθ lens inject light perpendicularly to the light receiving means 41. This is preferable because it is possible to make the light receiving means 41 less dependent on the location of the light receiving means 41. Here, the objective lens is a lens capable of obtaining a magnified image with less aberration. The fθ lens is a lens in which y = fθ is established when the image height is y, the focal length is f, and the angle of light incident on the lens is θ.
As the light receiving means 41, for example, a CCD array, a CMOS array, a photodiode array, or the like can be used. Of these, it is most preferable to use a photodiode array from the viewpoint of sensitivity and time response.

<第1の実施形態の変形例2>
図3は、第1の実施形態の変形例2の液滴形成装置の一例を示す概略図である。なお、第1の実施形態の変形例2において、既に説明した実施の形態と同一の構成については、同じ参照符号を付してその説明を省略する。
<Modification 2 of the first embodiment>
FIG. 3 is a schematic view showing an example of the droplet forming apparatus of the second modification of the first embodiment. In the second modification of the first embodiment, the same reference numerals are given to the same configurations as those of the above-described embodiment, and the description thereof will be omitted.

図3に示す液滴形成装置1Bにおいて、図1に示す第1の実施形態の液滴形成装置1との違いは、4つの吐出口14から吐出される4つの液滴210に含まれる粒子からの発光を、2つの受光手段41、42によりそれぞれ異なる方向から受光している点である。なお、吐出口の数は、4つに限定されない。
液滴形成装置1Bは、液滴吐出手段10と、駆動手段20と、光照射手段30と、受光手段41及び42と、粒子計数手段50とを有する。
なお、図3中、受光手段41、42の位置及び数は一例であり、4つの吐出口14から吐出される4つの液滴210に含まれる粒子200からの発光を受光可能な任意の位置及び数に配することができる。
The difference between the droplet forming apparatus 1B shown in FIG. 3 and the droplet forming apparatus 1 of the first embodiment shown in FIG. 1 is the particles contained in the four droplets 210 ejected from the four ejection ports 14. The point is that the two light receiving means 41 and 42 receive light from different directions. The number of discharge ports is not limited to four.
The droplet forming apparatus 1B includes a droplet ejection means 10, a driving means 20, a light irradiating means 30, light receiving means 41 and 42, and a particle counting means 50.
In FIG. 3, the positions and numbers of the light receiving means 41 and 42 are examples, and any position and an arbitrary position capable of receiving light emitted from the particles 200 contained in the four droplets 210 discharged from the four ejection ports 14 and Can be arranged in numbers.

液滴吐出手段10は、クローズヘッドであり、液体保持部11に光が照射されたときに粒子200を含む液体201を収容し、液体保持部11の上側に配置された振動部材13の振動により、粒子200を含んだ4つの液滴210を、図3中のD3で示す吐出方向に4つの吐出口14から吐出することができる。 The droplet ejection means 10 is a closed head, contains the liquid 201 containing the particles 200 when the liquid holding portion 11 is irradiated with light, and is caused by the vibration of the vibrating member 13 arranged above the liquid holding portion 11. , The four droplets 210 containing the particles 200 can be ejected from the four ejection ports 14 in the ejection direction shown by D3 in FIG.

駆動手段20は、液滴吐出手段10の振動部材13と電気的に接続されており、振動部材13に駆動電圧を印加し、振動部材13を振動させることにより4つの吐出口14から4つの液滴210を吐出させる。 The driving means 20 is electrically connected to the vibrating member 13 of the droplet discharging means 10, and applies a driving voltage to the vibrating member 13 to vibrate the vibrating member 13 to vibrate the four discharging ports 14 to four liquids. Drop 210 is discharged.

光照射手段30は、駆動手段20と電気的に接続されており、駆動手段20から同期信号を入力される。同期信号を入力された光照射手段30は、液滴吐出手段10による4つの液滴210の吐出タイミングに合わせて、光としてのレーザー光Lを4つの液滴210に照射する。 The light irradiation means 30 is electrically connected to the drive means 20, and a synchronization signal is input from the drive means 20. The light irradiating means 30 to which the synchronization signal is input irradiates the four droplets 210 with laser light L as light in accordance with the ejection timing of the four droplets 210 by the droplet discharging means 10.

2つの受光手段41及び42は、いずれも光照射手段30を介して駆動手段20と電気的に接続されており、駆動手段20から同期信号を入力される。同期信号を入力された受光手段41及び42は、光照射手段30のレーザー光Lにより粒子200が発光するタイミングに合わせて、発光Lf1及び発光Lf2を受光する。これにより、受光手段41及び42は、発光Lf1の輝度値及び発光Lf2の輝度値、並びに発光Lf1の受光面における形状及び発光Lf2の受光面における形状の情報をそれぞれ得る。 Both the two light receiving means 41 and 42 are electrically connected to the driving means 20 via the light irradiating means 30, and a synchronization signal is input from the driving means 20. The light receiving means 41 and 42 to which the synchronization signal is input receive the light emitting Lf1 and the light emitting Lf2 at the timing when the particles 200 emit light by the laser light L of the light irradiation means 30. As a result, the light receiving means 41 and 42 obtain information on the brightness value of the light emitting Lf1 and the brightness value of the light emitting Lf2, and the shape of the light emitting Lf1 on the light receiving surface and the shape of the light emitting Lf2 on the light receiving surface, respectively.

粒子計数手段50は、2つの受光手段41及び42により受光した発光Lf1の輝度値及び発光Lf2の輝度値、並びに発光Lf1の受光面における形状及び発光Lf2の受光面における形状の情報に基づき、4つの液滴210に含まれる粒子200を計数する。 The particle counting means 50 is based on information on the brightness value of the light emitting Lf1 and the brightness value of the light emitting Lf2 received by the two light receiving means 41 and 42, the shape of the light emitting Lf1 on the light receiving surface, and the shape of the light emitting Lf2 on the light receiving surface. The particles 200 contained in one droplet 210 are counted.

図12は、図3に示した液滴形成装置1Bにおける2つの受光手段41、42の位置関係の一例を示す説明図である。図12では、液滴210の吐出方向を紙面奥行き方向としており、吐出口14の直下には、被着対象物300が配置されている。なお、図12では、4つの吐出口のうち1つを代表させて示している。
図12に示すように、光照射手段30、ミラー60、及びレンズ70は、光照射手段30により照射されたレーザー光Lがミラー60に反射してレンズ70を介して吐出方向に吐出された液滴(図12中の吐出口14の位置)に集光されるように配置されている。
2つの受光手段41及び42は、吐出方向を法線とする平面上に、受光手段41の受光方向D1と、受光手段42の受光方向D2とがなす角を90°として配置されている。
FIG. 12 is an explanatory diagram showing an example of the positional relationship between the two light receiving means 41 and 42 in the droplet forming apparatus 1B shown in FIG. In FIG. 12, the ejection direction of the droplet 210 is the depth direction of the paper surface, and the object to be adhered 300 is arranged directly below the ejection port 14. In FIG. 12, one of the four discharge ports is represented as a representative.
As shown in FIG. 12, the light irradiating means 30, the mirror 60, and the lens 70 are liquids in which the laser beam L irradiated by the light irradiating means 30 is reflected by the mirror 60 and discharged in the ejection direction through the lens 70. It is arranged so as to be focused on the droplet (position of the discharge port 14 in FIG. 12).
The two light receiving means 41 and 42 are arranged on a plane whose normal is the discharge direction, with an angle formed by the light receiving direction D1 of the light receiving means 41 and the light receiving direction D2 of the light receiving means 42 being 90 °.

図13は、図12に示した位置関係とした2つの受光手段により得られる発光の画像の説明図である。図13では、受光手段41が受光した発光の輝度及び発光の受光面における形状を1つの画像P1に示し、受光手段42が受光した発光の輝度及び発光の受光面における形状を1つの画像P2に示している。
図13に示すように、画像P1では発光が重なっていないが、画像P2では発光が重なっている。
画像P1及び画像P2から発光の輝度に基づいて粒子200を計数するとき、上記(1)又は(2)の処理のいずれかを行い、粒子200の個数を計数してもよい。
画像P1及び画像P2から発光の受光面における形状に基づいて粒子200を計数するとき、上記(3)〜(6)の処理のいずれかを行い、粒子200の個数を計数してもよい。
FIG. 13 is an explanatory diagram of an image of light emission obtained by the two light receiving means having the positional relationship shown in FIG. In FIG. 13, the brightness of the light emitted by the light receiving means 41 and the shape of the light emitting surface on the light receiving surface are shown in one image P1, and the brightness of the light emitted by the light receiving means 42 and the shape of the light emitting surface on the light receiving surface are shown in one image P2. Shown.
As shown in FIG. 13, the light emission does not overlap in the image P1, but the light emission overlaps in the image P2.
When counting the particles 200 from the image P1 and the image P2 based on the brightness of light emission, either of the above processes (1) or (2) may be performed to count the number of particles 200.
When counting the particles 200 from the image P1 and the image P2 based on the shape of the light emitting surface on the light receiving surface, any of the above processes (3) to (6) may be performed to count the number of particles 200.

図14A〜図14Cは、2つの発光が重なる場合における発光の輝度値及び発光の受光面における形状のシミュレーション画像の一例を示す説明図である。図14A〜図14Cでは、発光が透過可能な粒子を想定しており、画像の濃淡が発光の輝度を示し、淡色であるほど発光の輝度が高いことを示している。 14A to 14C are explanatory views showing an example of a simulation image of the luminance value of the emission and the shape of the light receiving surface of the emission when the two emissions overlap. In FIGS. 14A to 14C, particles that can transmit light emission are assumed, and the shade of the image indicates the brightness of the light emission, and the lighter the color, the higher the brightness of the light emission.

図14Aに示すように、粒子からの発光の重なり程度であれば、発光の輝度値に基づいて粒子の個数を判定できる。
図14Bに示すように、粒子からの発光の重なり程度である場合、発光の輝度値に基づいて粒子の個数を判定できないとき、発光の受光面における形状に基づいて発光の受光面における形状の曲率半径を算出し、算出した曲率半径の中心の個数を粒子の個数として判定する。
図14Cに示すように、粒子からの発光が完全に重なった場合でも、輝度が高いほど重なっている粒子の個数が多いと判定できるため、検量線を用いて粒子の個数を判定することができる。
なお、発光が透過しない粒子であっても、2以上の受光手段を有することにより、いずれかの受光手段により発光が重なっていない状態を受光できていれば、粒子同士が接触した重なりでない限り、発光の輝度値に基づいて粒子の個数を判定できる。
As shown in FIG. 14A, the number of particles can be determined based on the brightness value of the light emission as long as the light emission from the particles overlaps.
As shown in FIG. 14B, in the case of overlapping light emission from particles, when the number of particles cannot be determined based on the brightness value of light emission, the curvature of the shape on the light receiving surface of light emission is based on the shape of the light receiving surface of light emission. The radius is calculated, and the number of centers of the calculated radius of curvature is determined as the number of particles.
As shown in FIG. 14C, even when the light emission from the particles completely overlaps, it can be determined that the number of overlapping particles increases as the brightness increases, so that the number of particles can be determined using the calibration curve. ..
Even if the particles do not transmit light, as long as the particles can receive light in a state where the light emission does not overlap by having two or more light receiving means, unless the particles are in contact with each other and overlap. The number of particles can be determined based on the brightness value of light emission.

図15A及び図15Bは、粒子が液滴の外辺部近傍に存在する場合における発光の輝度及び発光の受光面における形状のシミュレーション画像の一例を示す説明図である。図15A及び図15Bでは、図14A〜図14Cと同様に、画像の濃淡が発光の輝度を示し、淡色であるほど発光の輝度が高いことを示している。ただし、液滴の中に粒子が1個含まれており、粒子が液滴の外辺部近傍に存在する点で図14A〜図14Cと異なる。
図15Aに示すように、液滴の外辺部が発光しており、発光の輝度値に基づいて粒子の個数を判定しようとすると、粒子が1個であるか2個であるかの判定が困難であるが、発光の受光面における形状に基づいて粒子の個数を判定すると、液滴の外辺部の発光における曲率半径が大きいため除外することができる。
図15Bに示すように、図15Aの場合と同様に、発光の輝度値に基づいて粒子の個数を判定しようとすると、粒子が1個であるか2個であるかの判定が困難であるが、発光の受光面における形状に基づいて粒子の個数を判定すると、発光の曲率半径から1個であると判定できる。
15A and 15B are explanatory views showing an example of a simulation image of the brightness of light emission and the shape on the light receiving surface of light emission when the particles are present in the vicinity of the outer edge portion of the droplet. In FIGS. 15A and 15B, similarly to FIGS. 14A to 14C, the light and shade of the image indicates the brightness of light emission, and the lighter the color, the higher the brightness of light emission. However, it differs from FIGS. 14A to 14C in that one particle is contained in the droplet and the particle exists near the outer edge of the droplet.
As shown in FIG. 15A, the outer edge of the droplet emits light, and when the number of particles is determined based on the brightness value of the emission, it is determined whether the number of particles is one or two. Although it is difficult, if the number of particles is determined based on the shape of the light emitting surface on the light receiving surface, it can be excluded because the radius of curvature of the outer edge of the droplet is large.
As shown in FIG. 15B, when the number of particles is determined based on the luminance value of light emission as in the case of FIG. 15A, it is difficult to determine whether the number of particles is one or two. When the number of particles is determined based on the shape of the light emitting surface on the light receiving surface, it can be determined that the number of particles is one from the radius of curvature of the emitted light.

図16A〜図16Cは、受光手段により受光した発光の輝度値及び発光の受光面における形状の一例を示す画像である。図16A〜図16Cは、粒子としてSPHERO Fluorescent Nile Red particles(ベイバイオサイエンス株式会社製、1%(w/v)、直径10μm〜14μm)、液体としてイオン交換水を用いて、圧電素子を用いたメンブレン振動方式のインクジェットヘッドを正弦波電圧(20,000Hz、1周期、4.6V)で圧電素子を駆動させ、粒子を含む液滴を直径80μmの球体になるように吐出させ、受光手段として高感度カメラ(pco.edge、株式会社東京インスツルメンツ製)の露光時間を10msに設定し、吐出させた液滴に光照射手段としてのYAGレーザー(Explorer ONE−532−200−KE、スペクトラ・フィジックス株式会社製)が出射したレーザービーム(10kHzで100μJ)を照射して粒子を発光させた状態の画像である。なお、インクジェットヘッド、YAGレーザー、及び高感度カメラを同期させ、YAGレーザーのみを遅れさせるようにディレイ時間を0.1msとした。ただし、上記の条件は、画像が得られる条件であれば、特に制限はなく、用いる機器や吐出する液の物性及び粒子などにより、適宜選択することができる。 16A to 16C are images showing an example of the luminance value of the light emitted by the light receiving means and the shape of the light emitting surface on the light receiving surface. 16A to 16C show SPHERO Fluorescent Nile Red droplets (manufactured by Bay Biosciences Co., Ltd., 1% (w / v), diameter 10 μm to 14 μm) as particles, ion-exchanged water as a liquid, and a piezoelectric element. A membrane vibration type inkjet head is driven by a piezoelectric element with a sinusoidal voltage (20,000 Hz, 1 cycle, 4.6 V) to eject droplets containing particles so as to form a sphere with a diameter of 80 μm, which is highly effective as a light receiving means. Set the exposure time of the sensitivity camera (pco.edge, manufactured by Tokyo Instruments Co., Ltd.) to 10 ms, and use the YAG laser (Explorer ONE-532-200-KE, Spectra Physics Co., Ltd.) as a means of irradiating the ejected droplets with light. This is an image of a state in which particles are emitted by irradiating a laser beam (100 μJ at 10 kHz) emitted by (manufactured by). The inkjet head, the YAG laser, and the high-sensitivity camera were synchronized, and the delay time was set to 0.1 ms so as to delay only the YAG laser. However, the above conditions are not particularly limited as long as an image can be obtained, and can be appropriately selected depending on the equipment used, the physical characteristics of the liquid to be discharged, the particles, and the like.

図16Aは、奥行きがある球体あるいは楕円体の液滴の中に粒子が2つ存在し、粒子の1つは液滴の中の紙面手前側に存在し、もう1つの粒子は液滴の中の紙面奥側に存在するような受光方向から受光されたときの画像である。
図16Aに示すように、液滴の中の紙面奥側に存在する粒子からの発光は、液滴を通過する分だけ、屈折や散乱などにより発光の輝度値が減衰するため、受光手段に対する液滴の中の位置に起因して発光の輝度値がばらつくときがある。
In FIG. 16A, two particles are present in a deep spherical or ellipsoidal droplet, one of the particles is on the front side of the paper surface in the droplet, and the other particle is in the droplet. It is an image when the light is received from the light receiving direction as if it exists on the back side of the paper surface.
As shown in FIG. 16A, the light emission from the particles existing on the back side of the paper surface in the droplet has the luminance value of the light emission attenuated by refraction or scattering as much as it passes through the droplet, so that the liquid for the light receiving means. The brightness value of light emission may vary depending on the position in the droplet.

図16Bは、奥行きがある球体あるいは楕円体の液滴の中に粒子が3つ存在し、粒子の1つが液滴の外辺部近傍に存在するような受光方向から受光されたときの画像である。
図16Bに示すように、液滴の外辺部近傍に存在する粒子からの発光は、液滴の球面内側に反射するときがある。
FIG. 16B is an image when three particles are present in a deep spherical or ellipsoidal droplet and one of the particles is received from a light receiving direction such that one of the particles is near the outer edge of the droplet. be.
As shown in FIG. 16B, light emitted from particles existing near the outer edge of the droplet may be reflected inside the spherical surface of the droplet.

図16Cは、奥行きがある球体あるいは楕円体の液滴の中に粒子が1つ存在し、粒子が紙面奥側における液滴の外辺部近傍に存在するような受光方向から受光されたときの画像である。
図16Cに示すように、粒子が紙面奥側における液滴の外辺部近傍に存在する場合の粒子からの発光は、輝度値が低く、受光面における形状が不明瞭となるときがある。
FIG. 16C shows a case where one particle is present in a deep spherical or ellipsoidal droplet and the particle is received from a light receiving direction such that the particle is near the outer edge of the droplet on the inner side of the paper surface. It is an image.
As shown in FIG. 16C, when the particles are present near the outer edge of the droplet on the inner side of the paper surface, the brightness value of the light emitted from the particles is low, and the shape on the light receiving surface may be unclear.

図17は、2つ以上の受光手段により受光された発光の輝度値に基づき粒子の個数を判定する検量線の一例を示すグラフである。
図17に示すように、発光の輝度値に基づき粒子の個数を判定する検量線を用いることにより、第一の受光手段により受光された発光の輝度値1と、第二の受光手段により受光された発光の輝度値2に基づいて、粒子の個数を判定することができる。
また、図16A〜図16Cに示したように、発光の輝度値が不明確となり、検量線を求めることができない場合があるため、この場合、境界線近傍の所定の領域において粒子の個数を判定できない領域を判定不可領域として設けるようにする。2つの受光手段により受光された輝度値に基づき判定不可領域にプロットされる場合、輝度値だけでは粒子を計数できないと判定して、発光の受光面における形状の情報に基づき粒子の個数を計数するようにすることが好ましい。
なお、検量線のデータは、粒子の種類や発光条件などに応じてあらかじめ取得し、記録手段などに記録させておく。
FIG. 17 is a graph showing an example of a calibration curve for determining the number of particles based on the luminance value of the light emitted by two or more light receiving means.
As shown in FIG. 17, by using a calibration curve that determines the number of particles based on the luminance value of the emission, the luminance value 1 of the emission received by the first light receiving means and the light received by the second light receiving means are received. The number of particles can be determined based on the brightness value 2 of the emitted light.
Further, as shown in FIGS. 16A to 16C, the luminance value of the light emission becomes unclear and the calibration curve may not be obtained. In this case, the number of particles is determined in a predetermined region near the boundary line. An area that cannot be determined is provided as an area that cannot be determined. When plotting in a non-determinable region based on the brightness value received by the two light receiving means, it is determined that the particles cannot be counted only by the brightness value, and the number of particles is counted based on the shape information on the light receiving surface of the light emission. It is preferable to do so.
The calibration curve data is acquired in advance according to the type of particles, light emission conditions, etc., and is recorded in a recording means or the like.

次に、本発明の液滴形成装置を用いて、液滴吐出手段から吐出された複数の液滴に含まれる粒子を計数するフローを、図18に示すフローチャートの図中Sで表すステップにしたがって図3などを参照しながら説明する。
本フローチャートは、発光が重なることがない場合、あるいは発光が液滴の球面内側に反射して不明確になることがない場合に用いられる手順である。
Next, using the droplet forming apparatus of the present invention, the flow of counting the particles contained in the plurality of droplets ejected from the droplet ejection means is according to the step represented by S in the flowchart of the flowchart shown in FIG. This will be described with reference to FIG. 3 and the like.
This flowchart is a procedure used when the light emission does not overlap, or when the light emission is not reflected inside the spherical surface of the droplet and becomes unclear.

S101では、駆動手段20から駆動電圧を印加された液滴吐出手段10により、粒子200を含んだ液滴210を、図3中のD3で示す吐出方向に吐出口(ノズル)14から吐出する。また、駆動手段20は、液滴吐出手段10に駆動電圧を印加するとともに、光照射手段30及び2つの受光手段41及び42に同期信号を出力する。その後、粒子計数手段50は、処理をS102に移行させる。 In S101, the droplet ejection means 10 to which the driving voltage is applied from the driving means 20 ejects the droplet 210 containing the particles 200 from the ejection port (nozzle) 14 in the ejection direction shown by D3 in FIG. Further, the driving means 20 applies a driving voltage to the droplet discharging means 10 and outputs a synchronization signal to the light irradiating means 30 and the two light receiving means 41 and 42. After that, the particle counting means 50 shifts the processing to S102.

S102では、駆動手段20から同期信号を入力された液滴吐出手段10は、液滴210の吐出タイミングに合わせて、光としてのレーザー光Lを液滴210に照射する。また、同期信号を入力された受光手段41及び42は、光照射手段30のレーザー光Lにより粒子200が発光するタイミングに合わせて、発光Lf1及び発光Lf2を受光する。これにより、受光手段41及び42は、発光Lf1の輝度値及び発光Lf2の輝度値、並びに発光Lf1の受光面における形状及び発光Lf2の受光面における形状の情報を得る。その後、粒子計数手段50は、処理をS103に移行させる。 In S102, the droplet ejection means 10 to which the synchronization signal is input from the driving means 20 irradiates the droplet 210 with laser light L as light in accordance with the ejection timing of the droplet 210. Further, the light receiving means 41 and 42 to which the synchronization signal is input receive the light emitting Lf1 and the light emitting Lf2 at the timing when the particles 200 are emitted by the laser light L of the light irradiation means 30. As a result, the light receiving means 41 and 42 obtain information on the brightness value of the light emitting Lf1 and the brightness value of the light emitting Lf2, the shape of the light emitting Lf1 on the light receiving surface, and the shape of the light emitting Lf2 on the light receiving surface. After that, the particle counting means 50 shifts the processing to S103.

S103では、粒子計数手段50は、2つの受光手段41及び42により受光した、発光Lf1の輝度値及び発光Lf2の輝度値、並びに発光Lf1の受光面における形状及び発光Lf2の受光面における形状の情報に基づき、図17に示した検量線を用いて液滴210に含まれる粒子200を計数して、本処理を終了する。 In S103, the particle counting means 50 receives information on the brightness value of the light emitting Lf1 and the brightness value of the light emitting Lf2, the shape of the light emitting Lf1 on the light receiving surface, and the shape of the light emitting Lf2 on the light receiving surface, which are received by the two light receiving means 41 and 42. Based on the above, the particles 200 contained in the droplet 210 are counted using the calibration curve shown in FIG. 17, and this process is completed.

次に、本発明の液滴形成装置を用いて、液滴吐出手段から吐出された複数の液滴に含まれる粒子を計数するフローを、図19に示すフローチャートの図中Sで表すステップにしたがって図3などを参照しながら説明する。
本フローチャートは、例えば、液滴吐出手段10により吐出させる液滴210に含まれる粒子200の個数が吐出毎にばらつく場合に用いられる手順である。即ち、粒子200の個数のばらつき程度を確認するため、吐出する毎に粒子200からの発光Lf1の輝度値及び発光Lf2の輝度値、並びに発光Lf1の受光面における形状及び発光Lf2の受光面における形状の情報を得て、発光Lf1の輝度値及び発光Lf2の輝度値のみに基づき、粒子200の計数を行う手順である。
Next, using the droplet forming apparatus of the present invention, the flow of counting the particles contained in the plurality of droplets ejected from the droplet ejection means is according to the step represented by S in the flowchart of the flowchart shown in FIG. This will be described with reference to FIG. 3 and the like.
This flowchart is a procedure used, for example, when the number of particles 200 contained in the droplet 210 to be ejected by the droplet ejection means 10 varies from ejection to ejection. That is, in order to confirm the degree of variation in the number of particles 200, the brightness value of the light emitting Lf1 and the light emitting Lf2 from the particles 200, the shape of the light emitting Lf1 on the light receiving surface, and the shape of the light emitting Lf2 on the light receiving surface each time the particles are discharged. This is a procedure for counting the particles 200 based only on the brightness value of the light emitting Lf1 and the brightness value of the light emitting Lf2.

S201では、駆動手段20から駆動電圧を印加された液滴吐出手段10により、粒子200を含んだ液滴210を、図3中のD3で示す吐出方向に吐出口14から吐出する。また、駆動手段20は、液滴吐出手段10に駆動電圧を印加するとともに、光照射手段30及び2つの受光手段41及び42に同期信号を出力する。その後、粒子計数手段50は、処理をS202に移行する。 In S201, the droplet ejection means 10 to which the driving voltage is applied from the driving means 20 ejects the droplet 210 containing the particles 200 from the ejection port 14 in the ejection direction shown by D3 in FIG. Further, the driving means 20 applies a driving voltage to the droplet discharging means 10 and outputs a synchronization signal to the light irradiating means 30 and the two light receiving means 41 and 42. After that, the particle counting means 50 shifts the processing to S202.

S202では、駆動手段20から同期信号を入力された液滴吐出手段10は、液滴210の吐出タイミングに合わせて、光としてのレーザー光Lを液滴210に照射する。また、同期信号を入力された受光手段41及び42は、光照射手段30のレーザー光Lにより粒子200が発光するタイミングに合わせて、発光Lf1及び発光Lf2を受光する。これにより、受光手段41及び42は、発光Lf1の輝度値及び発光Lf2の輝度値、並びに発光Lf1の受光面における形状及び発光Lf2の受光面における形状の情報を得る。その後、粒子計数手段50は、処理をS203に移行する。 In S202, the droplet ejection means 10 to which the synchronization signal is input from the driving means 20 irradiates the droplet 210 with laser light L as light in accordance with the ejection timing of the droplet 210. Further, the light receiving means 41 and 42 to which the synchronization signal is input receive the light emitting Lf1 and the light emitting Lf2 at the timing when the particles 200 are emitted by the laser light L of the light irradiation means 30. As a result, the light receiving means 41 and 42 obtain information on the brightness value of the light emitting Lf1 and the brightness value of the light emitting Lf2, the shape of the light emitting Lf1 on the light receiving surface, and the shape of the light emitting Lf2 on the light receiving surface. After that, the particle counting means 50 shifts the processing to S203.

S203では、粒子計数手段50は、2つの受光手段41及び42により受光した発光Lf1の輝度値及び発光Lf2の輝度値に基づき、図17に示した検量線を用いて液滴210に含まれる粒子200を計数する。その後、粒子計数手段50は、処理をS204に移行する。 In S203, the particle counting means 50 uses the calibration curve shown in FIG. 17 based on the brightness value of the light emitting Lf1 and the brightness value of the light emitting Lf2 received by the two light receiving means 41 and 42, and the particles contained in the droplet 210. Count 200. After that, the particle counting means 50 shifts the processing to S204.

S204では、液滴210に含まれる粒子200を計数した粒子計数手段50は、液滴吐出手段10が所定の回数の液滴210を吐出したか否かを判定する。粒子計数手段50は、液滴吐出手段10により液滴210を所定の回数吐出したと判定すると、本処理を終了する。粒子計数手段50は、液滴吐出手段10により液滴210を所定の回数吐出していないと判定すると、処理をS201に戻す。 In S204, the particle counting means 50 that counts the particles 200 contained in the droplet 210 determines whether or not the droplet discharging means 10 has discharged the droplet 210 a predetermined number of times. When the particle counting means 50 determines that the droplet discharging means 10 has discharged the droplet 210 a predetermined number of times, the particle counting means 50 ends this process. When the particle counting means 50 determines that the droplet discharging means 10 has not discharged the droplet 210 a predetermined number of times, the process returns to S201.

次に、本発明の液滴形成装置を用いて、液滴吐出手段から吐出された複数の液滴に含まれる粒子を計数するフローを、図20に示すフローチャートの図20中Sで表すステップにしたがって図3などを参照しながら説明する。
本フローチャートは、例えば、液滴吐出手段10により液滴210を連続して吐出させた後、連続して吐出させた液滴210に粒子200がどのくらい含まれたのか確認したい場合に用いられる手順である。
Next, using the droplet forming apparatus of the present invention, the flow of counting the particles contained in the plurality of droplets ejected from the droplet ejection means is set in the step represented by S in FIG. 20 of the flowchart shown in FIG. Therefore, it will be described with reference to FIG. 3 and the like.
This flowchart is a procedure used, for example, when it is desired to continuously eject the droplet 210 by the droplet ejection means 10 and then check how much the particles 200 are contained in the continuously ejected droplet 210. be.

S301では、駆動手段20から駆動電圧を印加された液滴吐出手段10により、粒子200を含んだ液滴210を、図3中のD3で示す吐出方向に吐出口14から吐出する。また、駆動手段20は、液滴吐出手段10に駆動電圧を印加するとともに、光照射手段30及び2つの受光手段41及び42に同期信号を出力する。その後、粒子計数手段50は、処理をS302に移行する。 In S301, the droplet ejection means 10 to which the driving voltage is applied from the driving means 20 ejects the droplet 210 containing the particles 200 from the ejection port 14 in the ejection direction shown by D3 in FIG. Further, the driving means 20 applies a driving voltage to the droplet discharging means 10 and outputs a synchronization signal to the light irradiating means 30 and the two light receiving means 41 and 42. After that, the particle counting means 50 shifts the processing to S302.

S302では、駆動手段20から同期信号を入力された液滴吐出手段10は、液滴210の吐出タイミングに合わせて、光としてのレーザー光Lを液滴210に照射する。また、同期信号を入力された受光手段41及び42は、光照射手段30のレーザー光Lにより粒子200が発光するタイミングに合わせて、発光Lf1及び発光Lf2を受光する。これにより、受光手段41及び42は、発光Lf1の輝度値及び発光Lf2の輝度値、並びに発光Lf1の受光面における形状及び発光Lf2の受光面における形状の情報を得る。粒子計数手段50は、液滴210毎に発光Lf1の輝度値及び発光Lf2の輝度値、並びに発光Lf1の受光面における形状及び発光Lf2の受光面における形状の情報を図示しない記録手段に記録し、処理をS303に移行する。 In S302, the droplet ejection means 10 to which the synchronization signal is input from the driving means 20 irradiates the droplet 210 with laser light L as light in accordance with the ejection timing of the droplet 210. Further, the light receiving means 41 and 42 to which the synchronization signal is input receive the light emitting Lf1 and the light emitting Lf2 at the timing when the particles 200 are emitted by the laser light L of the light irradiation means 30. As a result, the light receiving means 41 and 42 obtain information on the brightness value of the light emitting Lf1 and the brightness value of the light emitting Lf2, the shape of the light emitting Lf1 on the light receiving surface, and the shape of the light emitting Lf2 on the light receiving surface. The particle counting means 50 records information on the brightness value of the light emitting Lf1 and the brightness value of the light emitting Lf2, the shape of the light emitting Lf1 on the light receiving surface and the shape of the light emitting Lf2 on the light receiving surface in a recording means (not shown) for each droplet 210. The process shifts to S303.

S303では、液滴210に含まれる粒子200を計数した粒子計数手段50は、液滴吐出手段10が所定の回数の液滴210を吐出したか否かを判定する。粒子計数手段50は、液滴吐出手段10により液滴210を所定の回数吐出したと判定すると、処理をS304に移行する。粒子計数手段50は、液滴吐出手段10により液滴210を所定の回数吐出していないと判定すると、処理をS301に戻す。 In S303, the particle counting means 50 that counts the particles 200 contained in the droplet 210 determines whether or not the droplet discharging means 10 has discharged the droplet 210 a predetermined number of times. When the particle counting means 50 determines that the droplet 210 has been ejected a predetermined number of times by the droplet ejection means 10, the process shifts to S304. When the particle counting means 50 determines that the droplet discharging means 10 has not discharged the droplet 210 a predetermined number of times, the process returns to S301.

S304では、液滴210を所定の回数吐出したと判定した粒子計数手段50は、記録手段に記録した発光Lf1の輝度値及び発光Lf2の輝度値、並びに発光Lf1の受光面における形状及び発光Lf2の受光面における形状の情報に基づき、図17に示した検量線を用いて液滴210毎に粒子200を計数して、本処理を終了する。 In S304, the particle counting means 50 that determines that the droplet 210 has been ejected a predetermined number of times has the luminance value of the emission Lf1 and the luminance value of the emission Lf2 recorded in the recording means, the shape of the emission Lf1 on the light receiving surface, and the emission Lf2. Based on the shape information on the light receiving surface, the particles 200 are counted for each droplet 210 using the calibration curve shown in FIG. 17, and this process is completed.

次に、本発明の液滴形成装置を用いて、液滴吐出手段から吐出された複数の液滴に含まれる粒子を計数するフローを、図21に示すフローチャートの図中Sで表すステップにしたがって図36などを参照しながら説明する。
本フローチャートは、発光Lf1の輝度値及び発光Lf2の輝度値のみに基づいて粒子200の個数を計数できないと判定した場合、発光Lf1の受光面における形状及び発光Lf2の受光面における形状に基づいて粒子200の個数を判定する手順である。
Next, using the droplet forming apparatus of the present invention, the flow of counting the particles contained in the plurality of droplets ejected from the droplet ejection means is according to the step represented by S in the flowchart of the flowchart shown in FIG. This will be described with reference to FIG. 36 and the like.
In this flowchart, when it is determined that the number of particles 200 cannot be counted based only on the brightness value of the light emitting Lf1 and the brightness value of the light emitting Lf2, the particles are based on the shape of the light receiving surface of the light emitting Lf1 and the shape of the light receiving surface of the light emitting Lf2. This is a procedure for determining the number of 200 particles.

S401では、駆動手段20から駆動電圧を印加された液滴吐出手段10により、粒子200を含んだ液滴210を、図3中のD3で示す吐出方向に吐出口14から吐出する。また、駆動手段20は、液滴吐出手段10に駆動電圧を印加するとともに、光照射手段30及び2つの受光手段41及び42に同期信号を出力する。その後、粒子計数手段50は、処理をS402に移行する。 In S401, the droplet ejection means 10 to which the driving voltage is applied from the driving means 20 ejects the droplet 210 containing the particles 200 from the ejection port 14 in the ejection direction shown by D3 in FIG. Further, the driving means 20 applies a driving voltage to the droplet discharging means 10 and outputs a synchronization signal to the light irradiating means 30 and the two light receiving means 41 and 42. After that, the particle counting means 50 shifts the processing to S402.

S402では、駆動手段20から同期信号を入力された液滴吐出手段10は、液滴210の吐出タイミングに合わせて、光としてのレーザー光Lを液滴210に照射する。また、同期信号を入力された受光手段41及び42は、光照射手段30のレーザー光Lにより粒子200が発光するタイミングに合わせて、発光Lf1及び発光Lf2を受光する。これにより、受光手段41及び42は、発光Lf1の輝度値及び発光Lf2の輝度値、並びに発光Lf1の受光面における形状及び発光Lf2の受光面における形状の情報を得る。その後、粒子計数手段50は、処理をS403に移行する。 In S402, the droplet ejection means 10 to which the synchronization signal is input from the driving means 20 irradiates the droplet 210 with laser light L as light in accordance with the ejection timing of the droplet 210. Further, the light receiving means 41 and 42 to which the synchronization signal is input receive the light emitting Lf1 and the light emitting Lf2 at the timing when the particles 200 are emitted by the laser light L of the light irradiation means 30. As a result, the light receiving means 41 and 42 obtain information on the brightness value of the light emitting Lf1 and the brightness value of the light emitting Lf2, the shape of the light emitting Lf1 on the light receiving surface, and the shape of the light emitting Lf2 on the light receiving surface. After that, the particle counting means 50 shifts the processing to S403.

S403では、粒子計数手段50は、2つの受光手段41及び42により受光した発光Lf1の輝度値及び発光Lf2の輝度値に基づき、図17に示した検量線を用いて液滴210毎に粒子200の個数を判定する。このとき、粒子計数手段50は、受光した発光Lf2の輝度値が図17に示した判定不可領域に含まれないと判定すると、処理をS404に移行する。粒子計数手段50は、判定不可領域に含まれると判定すると、処理をS405に移行する。 In S403, the particle counting means 50 uses the calibration curve shown in FIG. 17 to measure the particles 200 for each droplet 210 based on the brightness value of the light emitting Lf1 and the brightness value of the light emitting Lf2 received by the two light receiving means 41 and 42. Determine the number of. At this time, when the particle counting means 50 determines that the brightness value of the received light emitting Lf2 is not included in the undeterminable region shown in FIG. 17, the process shifts to S404. When the particle counting means 50 determines that it is included in the undeterminable region, the process shifts to S405.

S404では、判定不可領域に含まれないと判定した粒子計数手段50は、2つの受光手段41及び42により受光した発光Lf1の輝度値及び発光Lf2の輝度値に基づき、図17に示した検量線を用いて液滴210に含まれる粒子200を計数して、本処理を終了する。 In S404, the particle counting means 50 determined not to be included in the undeterminable region is the calibration curve shown in FIG. 17 based on the brightness value of the light emitting Lf1 and the brightness value of the light emitting Lf2 received by the two light receiving means 41 and 42. The number of particles 200 contained in the droplet 210 is counted using the above, and this process is completed.

S405では、判定不可領域に含まれると判定した粒子計数手段50は、2つの受光手段41及び42により受光した発光Lf1の受光面における形状及び発光Lf2の受光面における形状の情報、即ち、形状データに基づき、曲率半径を求める。
次に、粒子計数手段50は、求めた曲率半径が所定の範囲内であるか否かを判定する。粒子計数手段50は、求めたすべての曲率半径が所定の範囲内であると判定すると、処理をS406に移行し、求めた曲率半径が1つでも所定の範囲内にないと判定すると、処理をS404に移行する。
In S405, the particle counting means 50 determined to be included in the undeterminable region has information on the shape of the light emitting Lf1 received by the two light receiving means 41 and 42 on the light receiving surface and the shape information of the light emitting Lf2 on the light receiving surface, that is, shape data. The radius of curvature is calculated based on.
Next, the particle counting means 50 determines whether or not the obtained radius of curvature is within a predetermined range. When the particle counting means 50 determines that all the obtained radius of curvature is within a predetermined range, the process shifts to S406, and when it is determined that even one of the obtained radius of curvature is not within the predetermined range, the process is performed. Move to S404.

S406では、すべての曲率半径が所定の範囲内であると判定した粒子計数手段50は、求めた曲率半径の中心の個数を液滴210に含まれる粒子200の個数として計数し、本処理を終了する。 In S406, the particle counting means 50 that determines that all the radii of curvature are within a predetermined range counts the number of centers of the obtained radii of curvature as the number of particles 200 contained in the droplet 210, and ends this process. do.

次に、本発明の液滴形成装置を用いて、液滴吐出手段から吐出された複数の液滴に含まれる粒子を計数するフローを、図22に示すフローチャートの図中Sで表すステップにしたがって図3などを参照しながら説明する。 Next, using the droplet forming apparatus of the present invention, the flow of counting the particles contained in the plurality of droplets ejected from the droplet ejection means is according to the step represented by S in the flowchart of the flowchart shown in FIG. This will be described with reference to FIG. 3 and the like.

S501では、駆動手段20から駆動電圧を印加された液滴吐出手段10により、粒子200を含んだ液滴210を、図3中のD3で示す吐出方向に吐出口14から吐出する。また、駆動手段20は、液滴吐出手段10に駆動電圧を印加するとともに、光照射手段30及び2つの受光手段41及び42に同期信号を出力する。その後、粒子計数手段50は、処理をS502に移行する。 In S501, the droplet ejection means 10 to which the driving voltage is applied from the driving means 20 ejects the droplet 210 containing the particles 200 from the ejection port 14 in the ejection direction shown by D3 in FIG. Further, the driving means 20 applies a driving voltage to the droplet discharging means 10 and outputs a synchronization signal to the light irradiating means 30 and the two light receiving means 41 and 42. After that, the particle counting means 50 shifts the processing to S502.

S502では、駆動手段20から同期信号を入力された液滴吐出手段10は、液滴210の吐出タイミングに合わせて、光としてのレーザー光Lを液滴210に照射する。また、同期信号を入力された受光手段41及び42は、光照射手段30のレーザー光Lにより粒子200が発光するタイミングに合わせて、発光Lf1及び発光Lf2を受光する。これにより、受光手段41及び42は、発光Lf1の輝度値及び発光Lf2の輝度値、並びに発光Lf1の受光面における形状及び発光Lf2の受光面における形状の情報を得る。その後、粒子計数手段50は、処理をS503に移行する。 In S502, the droplet ejection means 10 to which the synchronization signal is input from the driving means 20 irradiates the droplet 210 with laser light L as light in accordance with the ejection timing of the droplet 210. Further, the light receiving means 41 and 42 to which the synchronization signal is input receive the light emitting Lf1 and the light emitting Lf2 at the timing when the particles 200 are emitted by the laser light L of the light irradiation means 30. As a result, the light receiving means 41 and 42 obtain information on the brightness value of the light emitting Lf1 and the brightness value of the light emitting Lf2, the shape of the light emitting Lf1 on the light receiving surface, and the shape of the light emitting Lf2 on the light receiving surface. After that, the particle counting means 50 shifts the processing to S503.

S503では、粒子計数手段50は、2つの受光手段41及び42により受光した発光Lf1の輝度値及び発光Lf2の輝度値に基づき、図17に示した検量線を用いて液滴210に含まれる粒子200を計数する。その後、粒子計数手段50は、処理をS504に移行する。 In S503, the particle counting means 50 uses the calibration curve shown in FIG. 17 based on the brightness value of the light emitting Lf1 and the brightness value of the light emitting Lf2 received by the two light receiving means 41 and 42, and the particles contained in the droplet 210. Count 200. After that, the particle counting means 50 shifts the processing to S504.

S504では、粒子計数手段50は、計数した粒子200が0個であるか否かを判定する。粒子計数手段50は、計数した粒子200が0個であると判定すると、処理をS501に移行する。粒子計数手段50は、計数した粒子200が0個でないと判定すると、本処理を終了する。 In S504, the particle counting means 50 determines whether or not the number of counted particles 200 is 0. When the particle counting means 50 determines that the number of counted particles 200 is 0, the process shifts to S501. When the particle counting means 50 determines that the number of counted particles 200 is not 0, the particle counting means 50 ends this process.

次に、本発明の液滴形成装置を用いて、粒子計数手段が、吐出させた複数の液滴に含まれる粒子は0個であると判定した場合、液滴吐出手段により液滴を再度吐出させ、粒子200が計数されるまで繰り返すフローを、図23に示すフローチャートの図中Sで表すステップにしたがって図3などを参照しながら説明する。 Next, when the particle counting means determines that the number of particles contained in the plurality of ejected droplets is 0 by using the droplet forming apparatus of the present invention, the droplet ejection means ejects the droplets again. The flow of repeating the process until the particles 200 are counted will be described with reference to FIG. 3 and the like according to the steps represented by S in the flowchart of the flowchart shown in FIG.

S601では、駆動手段20から駆動電圧を印加された液滴吐出手段10により、粒子200を含んだ液滴210を、図3中のD3で示す吐出方向に吐出口14から吐出する。また、駆動手段20は、液滴吐出手段10に駆動電圧を印加するとともに、光照射手段30及び2つの受光手段41及び42に同期信号を出力する。その後、粒子計数手段50は、処理をS602に移行する。 In S601, the droplet ejection means 10 to which the driving voltage is applied from the driving means 20 ejects the droplet 210 containing the particles 200 from the ejection port 14 in the ejection direction shown by D3 in FIG. Further, the driving means 20 applies a driving voltage to the droplet discharging means 10 and outputs a synchronization signal to the light irradiating means 30 and the two light receiving means 41 and 42. After that, the particle counting means 50 shifts the processing to S602.

S602では、駆動手段20から同期信号を入力された液滴吐出手段10は、液滴210の吐出タイミングに合わせて、光としてのレーザー光Lを液滴210に照射する。また、同期信号を入力された受光手段41及び42は、光照射手段30のレーザー光Lにより粒子200が発光するタイミングに合わせて、発光Lf1及び発光Lf2を受光する。これにより、受光手段41及び42は、発光Lf1の輝度値及び発光Lf2の輝度値、並びに発光Lf1の受光面における形状及び発光Lf2の受光面における形状の情報を得る。その後、粒子計数手段50は、処理をS603に移行する。 In S602, the droplet ejection means 10 to which the synchronization signal is input from the driving means 20 irradiates the droplet 210 with laser light L as light in accordance with the ejection timing of the droplet 210. Further, the light receiving means 41 and 42 to which the synchronization signal is input receive the light emitting Lf1 and the light emitting Lf2 at the timing when the particles 200 are emitted by the laser light L of the light irradiation means 30. As a result, the light receiving means 41 and 42 obtain information on the brightness value of the light emitting Lf1 and the brightness value of the light emitting Lf2, the shape of the light emitting Lf1 on the light receiving surface, and the shape of the light emitting Lf2 on the light receiving surface. After that, the particle counting means 50 shifts the processing to S603.

S603では、粒子計数手段50は、2つの受光手段41及び42により受光した発光Lf1の輝度値及び発光Lf2の輝度値に基づき、図17に示した検量線を用いて液滴210に含まれる粒子200を計数する。その後、粒子計数手段50は、処理をS604に移行する。 In S603, the particle counting means 50 uses the calibration curve shown in FIG. 17 based on the brightness value of the light emitting Lf1 and the brightness value of the light emitting Lf2 received by the two light receiving means 41 and 42, and the particles contained in the droplet 210. Count 200. After that, the particle counting means 50 shifts the processing to S604.

S604では、粒子200を計数した粒子計数手段50は、計数した粒子200が0個であるか否かを判定する。粒子計数手段50は、計数した粒子200が0個であると判定すると、処理をS605に移行する。粒子計数手段50は、計数した粒子200が0個でないと判定すると、本処理を終了する。 In S604, the particle counting means 50 that counts the particles 200 determines whether or not the counted particles 200 are 0. When the particle counting means 50 determines that the number of counted particles 200 is 0, the process shifts to S605. When the particle counting means 50 determines that the number of counted particles 200 is not 0, the particle counting means 50 ends this process.

S605では、粒子計数手段50は、粒子200が0個であると判定した液滴210を被付着物に付着させないように排出して、処理をS601に戻す。 In S605, the particle counting means 50 discharges the droplet 210 determined to have 0 particles 200 so as not to adhere to the adherend, and returns the process to S601.

<第2の実施形態>
図4は、第2の実施形態の液滴形成装置の一例を示す概略図である。なお、第2の実施形態において、既に説明した実施の形態と同一の構成については、同じ参照符号を付してその説明を省略する。
<Second embodiment>
FIG. 4 is a schematic view showing an example of the droplet forming apparatus of the second embodiment. In the second embodiment, the same components as those in the above-described embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

図4に示す液滴形成装置1Cにおいて、図1に示す第1の実施形態の液滴形成装置1との違いは、液滴吐出手段10をオープンヘッドに変更した点である。
この図4の液滴形成装置1Cは、液滴吐出手段10、駆動手段20、光照射手段30、受光手段41、及び粒子計数手段50を有している。
図4では、3つの吐出口14のうちの1つから、1つの液滴210を吐出している状態を代表的に示しているが、液滴を吐出するタイミングを適宜調整して、3つの吐出口14から、連続的に吐出することができる。なお、吐出口の数は3つに限定されない。
なお、図4中、受光手段41の位置及び数は一例であり、3つの吐出口14から吐出される3つの液滴210に含まれる粒子からの発光を受光可能な任意の位置及び数に配することができる。
The difference between the droplet forming apparatus 1C shown in FIG. 4 and the droplet forming apparatus 1 of the first embodiment shown in FIG. 1 is that the droplet ejection means 10 is changed to an open head.
The droplet forming device 1C of FIG. 4 has a droplet ejection means 10, a driving means 20, a light irradiating means 30, a light receiving means 41, and a particle counting means 50.
FIG. 4 typically shows a state in which one droplet 210 is ejected from one of the three ejection ports 14, but three droplets are ejected by appropriately adjusting the timing of ejecting the three droplets. It can be continuously discharged from the discharge port 14. The number of discharge ports is not limited to three.
In FIG. 4, the position and number of the light receiving means 41 are an example, and the light emission from the particles contained in the three droplets 210 discharged from the three ejection ports 14 is arranged at an arbitrary position and number capable of receiving light. can do.

液滴吐出手段10は、本実施形態ではオープンヘッドであり、液体保持部11と、3つの吐出口14が形成され、液体保持部11に保持された液体201を振動部材13の振動により3つの吐出口14から3つの液滴210として吐出する膜状部材5とを有する。
液体保持部11は、光が照射されたときに発光可能な粒子200を含む液体201を保持する部であり、本実施形態ではオープンヘッドであるため、上部に大気開放部15を有している。こりにより、液体201中に混入した気泡を大気開放部から排出可能である。
The droplet ejection means 10 is an open head in the present embodiment, and the liquid holding portion 11 and the three ejection ports 14 are formed, and the liquid 201 held in the liquid holding portion 11 is vibrated by the vibrating member 13. It has a film-like member 5 that discharges as three droplets 210 from the discharge port 14.
The liquid holding portion 11 is a portion that holds the liquid 201 containing the particles 200 capable of emitting light when irradiated with light, and since it is an open head in the present embodiment, it has an atmospheric opening portion 15 at the upper portion. .. By this, the bubbles mixed in the liquid 201 can be discharged from the open portion to the atmosphere.

振動部材13は、本実施形態では、液滴吐出手段10がオープンヘッドであるため、膜状部材12の下面に配置されている。振動部材13の形状は、膜状部材12の形状に合わせて設計することができる。例えば、膜状部材12の平面形状が円形である場合には、3つの吐出口14の周囲に平面形状が円環状(リング状)の振動部材13を形成することが好ましい。
振動部材13に駆動手段20から駆動信号を供給することにより、膜状部材12を振動させることができる。それによって、3つの吐出口14から3つの液滴210を吐出することができる。
In the present embodiment, the vibrating member 13 is arranged on the lower surface of the film-like member 12 because the droplet ejection means 10 is an open head. The shape of the vibrating member 13 can be designed according to the shape of the film-like member 12. For example, when the planar shape of the film-shaped member 12 is circular, it is preferable to form the vibrating member 13 having an annular (ring-shaped) planar shape around the three discharge ports 14.
By supplying a drive signal from the drive means 20 to the vibrating member 13, the film-like member 12 can be vibrated. Thereby, three droplets 210 can be ejected from the three ejection ports 14.

本実施形態では、膜状部材12の振動の慣性により液滴を形成するため、高表面張力(高粘度)の粒子縣濁液でも吐出が可能である。
膜状部材12の材質としては、柔らか過ぎると膜状部材12が簡単に振動し、吐出しないときに直ちに振動を抑えることが困難であるため、ある程度の硬さがある材質を用いることが好ましい。膜状部材12の材質としては、例えば、金属材料やセラミック材料、ある程度硬さのある高分子材料などを用いることができる。
液体保持部11及び膜状部材12の材質としては、粒子として細胞を用いる場合には、細胞やタンパク質に対する付着性の低い材料を用いることができる。
In the present embodiment, since the droplets are formed by the inertia of the vibration of the film-like member 12, even a particle suspension liquid having a high surface tension (high viscosity) can be discharged.
As the material of the film-like member 12, if it is too soft, the film-like member 12 easily vibrates, and it is difficult to immediately suppress the vibration when the film-like member 12 is not discharged. Therefore, it is preferable to use a material having a certain degree of hardness. As the material of the film-like member 12, for example, a metal material, a ceramic material, a polymer material having a certain degree of hardness, or the like can be used.
As the material of the liquid holding portion 11 and the film-like member 12, when cells are used as particles, a material having low adhesion to cells or proteins can be used.

駆動手段20は、膜状部材12を振動させて液滴を形成する吐出波形と、液滴を形成しない範囲で膜状部材12を振動させる撹拌波形とを振動部材13に選択的に(例えば、交互に)付与することができる。
つまり、駆動手段20は、吐出波形を振動部材13に加え、膜状部材12の振動状態を制御することにより、液体保持部11に保持された粒子200を含む液体201を3つの吐出口14から3つの液滴として吐出させることができる。また、駆動手段20は、撹拌波形を振動部材13に加え、膜状部材12の振動状態を制御することにより、液体保持部11に保持された粒子200を含む液体201を撹拌することができる。なお、撹拌時には、3つの吐出口14から液滴は吐出されない。
The driving means 20 selectively (for example, for example, a discharge waveform that vibrates the film-like member 12 to form a droplet and a stirring waveform that vibrates the film-like member 12 within a range that does not form a droplet) to the vibrating member 13. Can be given (alternately).
That is, the driving means 20 adds the discharge waveform to the vibrating member 13 and controls the vibrating state of the film-like member 12, so that the liquid 201 containing the particles 200 held by the liquid holding portion 11 is discharged from the three discharge ports 14. It can be ejected as three droplets. Further, the driving means 20 can agitate the liquid 201 containing the particles 200 held by the liquid holding portion 11 by adding the stirring waveform to the vibrating member 13 and controlling the vibrating state of the film-like member 12. During stirring, the droplets are not discharged from the three discharge ports 14.

このように、液滴を形成していない間に液体保持部11に保持された粒子200を含む液体201を撹拌することにより、粒子200が膜状部材12上に沈降、凝集することを防ぐと共に、粒子200を液体201中にムラなく分散させることができる。これにより、吐出口の詰まり、及び吐出する液滴中の粒子200の個数のばらつきを抑えることが可能となる。その結果、粒子200を含有する液体201を、長時間連続して安定的に液滴として吐出することができる。 In this way, by stirring the liquid 201 containing the particles 200 held in the liquid holding portion 11 while the droplets are not formed, the particles 200 are prevented from settling and aggregating on the film-like member 12. , The particles 200 can be evenly dispersed in the liquid 201. This makes it possible to suppress clogging of the discharge port and variation in the number of particles 200 in the droplet to be discharged. As a result, the liquid 201 containing the particles 200 can be continuously and stably discharged as droplets for a long time.

液滴形成装置1Cにおいては、液体201中に気泡が混入する場合がある。この場合でも、本実施形態では、液体保持部11の上部に大気開放部15が設けられているため、液体201中に混入した気泡を、大気開放部15を通じて外気に排出できる。これによって、気泡排出のために大量の液を捨てることなく、連続して安定的に液滴を形成することが可能となる。即ち、3つの吐出口14の近傍に気泡が混入した場合や、膜状部材12上に多数の気泡が混入した場合には吐出状態に影響を及ぼすため、長い時間安定的に液滴の形成を行うためには、混入した気泡を排出する必要がある。通常、膜状部材12上に混入した気泡は、自然に若しくは膜状部材12の振動によって上方に移動するが、液体保持部11には大気開放部15が設けられているため、混入した気泡を大気開放部15から排出可能となる。そのため、液体保持部11に気泡が混入しても不吐出が発生することを防止可能となり、連続して安定的に液滴を形成することができる。
なお、液滴を形成しないタイミングで、液滴を形成しない範囲で膜状部材12を振動させ、積極的に気泡を液体保持部11の上方に移動させてもよい。
In the droplet forming apparatus 1C, air bubbles may be mixed in the liquid 201. Even in this case, in the present embodiment, since the air opening portion 15 is provided above the liquid holding portion 11, the bubbles mixed in the liquid 201 can be discharged to the outside air through the air opening portion 15. This makes it possible to continuously and stably form droplets without discarding a large amount of liquid for discharging bubbles. That is, when air bubbles are mixed in the vicinity of the three discharge ports 14 or when a large number of air bubbles are mixed in the film-like member 12, the discharge state is affected, so that the droplets can be stably formed for a long time. In order to do so, it is necessary to discharge the mixed air bubbles. Normally, the air bubbles mixed on the film-like member 12 move upward naturally or by the vibration of the film-like member 12, but since the liquid holding portion 11 is provided with the atmosphere opening portion 15, the mixed air bubbles can be removed. It can be discharged from the air opening section 15. Therefore, even if air bubbles are mixed in the liquid holding portion 11, it is possible to prevent non-ejection from occurring, and it is possible to continuously and stably form droplets.
The film-like member 12 may be vibrated at a timing when the droplets are not formed within a range where the droplets are not formed, and the bubbles may be positively moved above the liquid holding portion 11.

<第2の実施形態の変形例1>
図5は、第2の実施形態の変形例1の液滴形成装置の一例を示す概略図である。なお、第2の実施形態の変形例1において、既に説明した実施の形態と同一の構成については、同じ参照符号を付してその説明を省略する。
<Modification 1 of the second embodiment>
FIG. 5 is a schematic view showing an example of the droplet forming apparatus of the first modification of the second embodiment. In the first modification of the second embodiment, the same reference numerals are given to the same configurations as those of the above-described embodiment, and the description thereof will be omitted.

図5に示す第2の実施形態の変形例1の液滴形成装置1Dは、図2に示す第1の実施形態の変形例1の液滴形成装置1Aに対応し、液滴吐出手段10をオープンヘッドに変更した点以外は、第1の実施形態の変形例1の液滴形成装置1Aと共通するので、第2の実施形態及び第1の実施形態の変形例1の説明を参照して、詳細な説明を省略する。 The droplet forming device 1D of the modification 1 of the second embodiment shown in FIG. 5 corresponds to the droplet forming device 1A of the modification 1 of the first embodiment shown in FIG. 2, and the droplet ejection means 10 is provided. Since it is common to the droplet forming apparatus 1A of the first embodiment of the modified example 1 except that it is changed to the open head, refer to the description of the second embodiment and the modified example 1 of the first embodiment. , Detailed description is omitted.

<第2の実施形態の変形例2>
図6は、第2の実施形態の変形例2の液滴形成装置の一例を示す概略図である。なお、第2の実施形態の変形例2において、既に説明した実施の形態と同一の構成については、同じ参照符号を付してその説明を省略する。
<Modification 2 of the second embodiment>
FIG. 6 is a schematic view showing an example of the droplet forming apparatus of the second modification of the second embodiment. In the second modification of the second embodiment, the same components as those of the above-described embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

図6に示す第2の実施形態の変形例2の液滴形成装置1Eは、図3に示す第1の実施形態の変形例2の液滴形成装置1Bに対応し、液滴吐出手段10をオープンヘッドに変更した点以外は、第1の実施形態の変形例2の液滴形成装置1Bと共通するので、第2の実施形態及び第1の実施形態の変形例2の説明を参照して、詳細な説明を省略する。 The droplet forming device 1E of the modification 2 of the second embodiment shown in FIG. 6 corresponds to the droplet forming device 1B of the modification 2 of the first embodiment shown in FIG. 3, and the droplet ejection means 10 is provided. Except for the change to the open head, it is common to the droplet forming apparatus 1B of the second embodiment of the first embodiment. Therefore, refer to the description of the second embodiment and the second modification of the first embodiment. , Detailed description is omitted.

本発明の液滴形成装置は、吐出された液滴に含まれる粒子の検知精度が向上すると共に、単位時間当りの吐出する液滴数を増加させることができる高い生産性を有しているので、各種分野に好適に用いられるが、以下に説明する本発明の分注装置に特に好適に用いられる。 Since the droplet forming apparatus of the present invention has improved detection accuracy of particles contained in the ejected droplets and has high productivity capable of increasing the number of droplets ejected per unit time. , But it is particularly preferably used in the dispensing device of the present invention described below.

(分注装置)
本発明の分注装置は、本発明の上記液滴形成装置と、被着対象物とを有し、制御手段を有することが好ましく、更に必要に応じてその他の手段を有する。
液滴形成装置の粒子計数装置が、液滴に含まれる粒子の数が0個であると判定したとき、液滴吐出手段が、同じ凹部に対して液滴を再度吐出することが、凹部に確実に粒子を分注することができる点から好ましい。
(Dispensing device)
The dispensing device of the present invention preferably has the above-mentioned droplet forming device of the present invention, an object to be adhered, and a control means, and further has other means as necessary.
When the particle counting device of the droplet forming apparatus determines that the number of particles contained in the droplet is 0, the droplet ejection means may eject the droplet again to the same recess. It is preferable because the particles can be reliably dispensed.

<被着対象物>
被着対象物は、液滴形成装置の液滴吐出手段から吐出された液滴が着滴する複数の凹部が形成された部材である。
被着対象物としては、吐出された液滴が付着することができれば、その材質、形状、大きさ、構造などについて特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
被着対象物の材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、半導体、セラミックス、金属、ガラス、石英ガラス、プラスチックスなどで形成されたものが好適に挙げられる。
被着対象物の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、板状、プレート状などが好ましい。
被着対象物の構造としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、単層構造であっても複数層構造であっても構わない。
被着対象物に設ける凹部の数は、複数であり、2つ以上が好ましく、5つ以上がより好ましく、50以上が更に好ましい。
<Object to be adhered>
The object to be adhered is a member in which a plurality of recesses on which droplets ejected from the droplet ejection means of the droplet forming apparatus are deposited are formed.
The material, shape, size, structure, and the like of the ejected droplets are not particularly limited as long as the ejected droplets can be attached to the object to be adhered, and can be appropriately selected according to the purpose.
The material of the object to be adhered is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, those formed of semiconductors, ceramics, metals, glass, quartz glass, plastics and the like are preferably mentioned. Be done.
The shape of the object to be adhered is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but for example, a plate shape or a plate shape is preferable.
The structure of the object to be adhered is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, it may be a single-layer structure or a multi-layer structure.
The number of recesses provided in the object to be adhered is a plurality, preferably two or more, more preferably five or more, and even more preferably 50 or more.

<制御手段>
制御手段は、液滴吐出手段と複数の凹部との相対的な位置関係を制御する手段であり、CPU(Central Processing Unit)ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、メインメモリなどを有し、分注装置全体の動作を制御するための制御プログラムに基づいて各種処理を実行する。
<Control means>
The control means is a means for controlling the relative positional relationship between the droplet ejection means and the plurality of recesses, and includes a CPU (Central Processing Unit) ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), a main memory, and the like. It has and executes various processes based on the control program for controlling the operation of the entire dispensing device.

<その他の手段>
その他の手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、記録手段、培養手段、加熱手段、攪拌手段、洗浄手段などを有することが好ましい。
<Other means>
The other means are not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but it is preferable to have recording means, culturing means, heating means, stirring means, washing means and the like.

本発明の分注装置は、吐出された液滴に含まれる粒子の検知精度が向上すると共に、単位時間当りの吐出する液滴数を増加させることができる高い生産性を有する本発明の粒子計数装置を有しているので、再生医療、医薬、化粧品、化学物質の安全性や効能の評価などの各種分野に幅広く用いることができる組織体、特に三次元組織体の作製に好適に用いられる。 The dispensing device of the present invention has high productivity capable of improving the detection accuracy of particles contained in the ejected droplets and increasing the number of ejected droplets per unit time. Since it has an apparatus, it is suitably used for producing an organization that can be widely used in various fields such as regenerative medicine, medicine, cosmetics, and evaluation of safety and efficacy of chemical substances, particularly a three-dimensional organization.

ここで、本発明の分注装置の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。 Here, an embodiment of the dispensing device of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

<第3の実施形態>
図24は、第3の実施形態の分注装置の一例を示す概略図である。第3の実施の形態では、第1及び第2の実施形態の液滴形成装置を、被着対象物の凹部に粒子を分注する分注装置として用いる形態である。なお、第3の実施形態において、既に説明した実施の形態と同一の構成については、同じ参照符号を付してその説明を省略する。
<Third embodiment>
FIG. 24 is a schematic view showing an example of the dispensing device of the third embodiment. In the third embodiment, the droplet forming devices of the first and second embodiments are used as a dispensing device for dispensing particles into the recesses of the adherend. In the third embodiment, the same components as those in the above-described embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

図24に示す分注装置2は、液滴形成装置1と、被着対象物300と、ステージ400と、制御手段500とを有している。
液滴形成装置1としては、図1に示す第1の実施形態の液滴形成装置1を用いている。第1の実施形態において、既に説明した実施の形態と同一の構成については、同じ参照符号を付してその説明を省略する。
なお、液滴形成装置1に代えて、図2〜図6に示す液滴形成装置1Aから1Eのいずれかを用いてもよい。
The dispensing device 2 shown in FIG. 24 includes a droplet forming device 1, an adherend 300, a stage 400, and a control means 500.
As the droplet forming apparatus 1, the droplet forming apparatus 1 of the first embodiment shown in FIG. 1 is used. In the first embodiment, the same components as those in the above-described embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
Instead of the droplet forming apparatus 1, any of the droplet forming apparatus 1A to 1E shown in FIGS. 2 to 6 may be used.

被着対象物300は、移動可能に構成されたステージ400上に配置されている。被着対象物300には、液滴形成装置1の液滴吐出手段10から吐出された4つの液滴210が着滴する複数の凹部(ウェル)310が形成されている。
制御手段500は、ステージ400を移動させ、液滴形成装置1の液滴吐出手段10とそれぞれの凹部310との相対的な位置関係を制御する。これにより、液滴形成装置1の液滴吐出手段10からそれぞれの凹部310中に順次粒子200を含む液滴210を吐出することができる。
The adherend 300 is arranged on the movable stage 400. The object to be adhered 300 is formed with a plurality of recesses (wells) 310 on which four droplets 210 ejected from the droplet ejection means 10 of the droplet forming apparatus 1 are deposited.
The control means 500 moves the stage 400 to control the relative positional relationship between the droplet ejection means 10 of the droplet forming apparatus 1 and the respective recesses 310. As a result, the droplet 210 containing the particles 200 can be sequentially ejected from the droplet ejection means 10 of the droplet forming apparatus 1 into the respective recesses 310.

制御手段500は、例えば、CPU、ROM、RAM、メインメモリ等を含む構成とすることができる。この場合、制御手段500の各種機能は、ROM等に記録されたプログラムがメインメモリに読み出されてCPUにより実行されることによって実現できる。但し、制御手段500の一部又は全部は、ハードウェアのみにより実現されてもよい。また、制御手段500は、物理的に複数の装置等により構成されてもよい。 The control means 500 can be configured to include, for example, a CPU, a ROM, a RAM, a main memory, and the like. In this case, various functions of the control means 500 can be realized by reading the program recorded in the ROM or the like into the main memory and executing the program by the CPU. However, a part or all of the control means 500 may be realized only by hardware. Further, the control means 500 may be physically composed of a plurality of devices and the like.

図25は、第3の実施の形態に係る分注装置の動作を示すフローチャートの例である。まず、ステップS101では、液滴形成装置1の液滴吐出手段10は、所定の凹部310に向けて液滴210を吐出する。 FIG. 25 is an example of a flowchart showing the operation of the dispensing device according to the third embodiment. First, in step S101, the droplet ejection means 10 of the droplet forming apparatus 1 ejects the droplet 210 toward the predetermined recess 310.

次に、ステップS102では、液滴形成装置1の粒子計数手段50は、飛翔する液滴210に含有された粒子200の個数を検知し、検知結果を制御手段500に送る。粒子計数手段50の検知結果が『1個以上』でない場合(ゼロ個の場合)には、ステップS101の動作を繰り返す。 Next, in step S102, the particle counting means 50 of the droplet forming apparatus 1 detects the number of particles 200 contained in the flying droplet 210, and sends the detection result to the control means 500. If the detection result of the particle counting means 50 is not "one or more" (in the case of zero), the operation of step S101 is repeated.

ステップS102で粒子計数手段50の検知結果が『1個以上』である場合には、ステップS103に移行する。ステップS103では、制御手段500はステージ400を制御し、液滴形成装置1の液滴吐出手段10と次の凹部310とが対向する位置になるように被着対象物300を移動する。その後、ステップS101に移行して同様の動作を繰り返す。 If the detection result of the particle counting means 50 is "one or more" in step S102, the process proceeds to step S103. In step S103, the control means 500 controls the stage 400 and moves the adherend 300 so that the droplet ejection means 10 of the droplet forming apparatus 1 and the next recess 310 face each other. After that, the process proceeds to step S101 and the same operation is repeated.

これにより、凹部310に向けて飛翔する液滴210に含有された粒子200の個数がゼロ個である場合には同じ凹部310に向けて液滴210を再度吐出するため、複数の凹部310中に確実に粒子200を分注することが可能となる。 As a result, when the number of particles 200 contained in the droplet 210 flying toward the recess 310 is zero, the droplet 210 is ejected again toward the same recess 310, so that the droplet 210 is contained in the plurality of recesses 310. It is possible to reliably dispense the particles 200.

また、飛翔する液滴210に含有された粒子200の有無ではなく、図26に示すように飛翔する液滴210に含有された粒子200の個数を検知することも可能である。
図26は、第3の実施の形態に係る分注装置の動作を示すフローチャートの他の例である。
It is also possible to detect the number of particles 200 contained in the flying droplet 210, as shown in FIG. 26, instead of the presence or absence of the particles 200 contained in the flying droplet 210.
FIG. 26 is another example of a flowchart showing the operation of the dispensing device according to the third embodiment.

図26では、まず、図25と同様のステップS101を実施後、ステップS202において、液滴形成装置1の粒子計数手段50は、飛翔する液滴210に含有された粒子200の個数を検知し、検知結果を制御手段500に送る。粒子計数手段50の検知結果が『3個』となるまで、ステップS101の動作を繰り返す。 In FIG. 26, first, the same step S101 as in FIG. 25 is performed, and then in step S202, the particle counting means 50 of the droplet forming apparatus 1 detects the number of particles 200 contained in the flying droplet 210. The detection result is sent to the control means 500. The operation of step S101 is repeated until the detection result of the particle counting means 50 becomes "3".

なお、液滴210に含有された粒子200の個数が増えると粒子計数手段50の検知精度が低下するおそれがあるため、必ずしも1回に吐出する液滴210に含有された粒子200の個数が3個になるように設定する必要はない。例えば、1回に吐出する液滴210に含有された粒子200の個数が0個又は1個になるように設定してもよい。この場合、液滴210に含有された粒子200の個数の合計が3個となるまで、ステップS101の動作を繰り返す。 If the number of particles 200 contained in the droplet 210 increases, the detection accuracy of the particle counting means 50 may decrease. Therefore, the number of particles 200 contained in the droplet 210 discharged at one time is not necessarily 3. It is not necessary to set it to be individual. For example, the number of particles 200 contained in the droplet 210 to be ejected at one time may be set to 0 or 1. In this case, the operation of step S101 is repeated until the total number of particles 200 contained in the droplet 210 is three.

ステップS202で粒子計数手段50の検知結果が『3個』である場合には、ステップS103に移行し、図25と同様のステップS103を実施する。その後、ステップS101に移行して同様の動作を繰り返す。これにより、各凹部310内の粒子200の個数が3個となるように分注することが可能になる。 If the detection result of the particle counting means 50 is "3" in step S202, the process proceeds to step S103, and step S103 similar to FIG. 25 is performed. After that, the process proceeds to step S101 and the same operation is repeated. This makes it possible to dispense so that the number of particles 200 in each recess 310 is three.

なお、図25及び図26の処理において、ステージ400に沿って液滴形成装置1を所定の位置に移動させる機能は、例えば、制御手段500にプログラムとして組み込むことができる。 In the processing of FIGS. 25 and 26, the function of moving the droplet forming apparatus 1 to a predetermined position along the stage 400 can be incorporated into the control means 500 as a program, for example.

本発明の態様としては、例えば、以下のとおりである。
<1> 光を照射されたときに発光可能な粒子を含み、且つ、異なる位置から吐出される複数の液滴に対し前記光を照射する光照射手段と、
前記光を照射された前記粒子からの発光を受光する受光手段と、
前記受光手段により受光した前記発光に基づき、前記複数の液滴に含まれる前記粒子を計数する粒子計数手段と、
を有することを特徴とする粒子計数装置である。
<2> 前記受光手段を2つ以上備えており、それぞれの前記受光手段が異なる方向から前記粒子からの発光を受光する前記<1>に記載の粒子計数装置である。
<3> 前記受光手段が、受光面の略法線方向に受光した前記発光の輝度値及び前記発光の前記受光面における形状の情報を得て、
前記粒子計数手段が、前記発光の輝度値に基づいて前記液滴に含まれる前記粒子を計数する第一の計数処理、及び、前記発光の前記受光面における形状の情報に基づいて前記液滴に含まれる前記粒子を計数する第二の計数処理の少なくともいずれかを行う前記<2>に記載の粒子計数装置である。
<4> 前記粒子計数手段が、前記第一の計数処理を行い、前記粒子を計数できないと判定したとき、前記第二の計数処理を行い、前記粒子を計数する前記<3>に記載の粒子計数装置である。
<5> 前記粒子計数手段が、前記発光の前記受光面における形状の情報に基づき曲率半径を算出し、所定の範囲内にある前記曲率半径を算出した際の円の中心の個数を前記粒子の個数として計数する前記第二の計数処理を行う前記<3>から<4>のいずれかに記載の粒子計数装置である。
<6> 2つ以上の前記受光手段のうち少なくとも1の前記受光手段が、その受光方向が他の前記受光手段の受光方向と略直交方向に位置するように配された前記<2>から<5>のいずれかに記載の粒子計数装置である。
<7> 前記受光手段が、その受光方向が前記液滴の吐出方向と略直交方向に位置するように配された前記<2>から<6>のいずれかに記載の粒子計数装置である。
<8> 前記光照射手段から照射される光が、パルス光である前記<1>から<7>のいずれかに記載の粒子計数装置である。
<9> 前記パルス光のパルス幅が、10μs以下である前記<8>に記載の粒子計数装置である。
<10> 前記光を照射されたときに発光可能な粒子が、細胞である前記<1>から<9>のいずれかに記載の粒子計数装置である。
<11> 前記光を照射されたときに発光可能な粒子が、蛍光色素によって染色された細胞及び蛍光タンパク質を発現可能な細胞の少なくともいずれかである前記<1>から<10>のいずれかに記載の粒子計数装置である。
<12> 前記<1>から<11>のいずれかに記載の粒子計数装置と、
吐出開始地点として、複数の吐出口を有する液滴吐出手段と、
を備えることを特徴とする液滴形成装置である。
<13> 前記複数の吐出口が、前記液滴吐出手段の吐出面の長さ方向に沿って1列以上配設されている前記<12>に記載の液滴形成装置である。
<14> 前記複数の吐出口の数が、1列当り2個以上100個以下である前記<13>に記載の液滴形成装置である。
<15> 前記液滴吐出手段が、
前記光を照射されたときに発光可能な粒子を含む液体を保持する液体保持部と、
複数の吐出口が形成され、前記液体保持部に保持された前記液体を振動により前記複数の吐出口から液滴として吐出する膜状部材と、
を有する前記<12>から<14>のいずれかに記載の液滴形成装置である。
<16> 前記液体保持部が、大気開放部を有する前記<15>に記載の液滴形成装置である。
<17> 前記液滴吐出手段が、前記膜状部材を振動させる振動部材を有する前記<15>から<16>のいずれかに記載の液滴形成装置である。
<18> 前記振動部材が、圧電素子である前記<17>に記載の液滴形成装置である。
<19> 光を照射されたときに発光可能な粒子を含み、且つ、異なる位置から吐出される複数の液滴に対し前記光を照射する光照射工程と、
前記光を照射された前記粒子からの発光を受光する受光工程と、
前記受光工程で受光した前記発光に基づき、前記複数の液滴に含まれる前記粒子を計数する粒子計数工程と、
を含むことを特徴とする粒子計数方法である。
<20> 前記<12>から<18>のいずれかに記載の液滴形成装置と、
前記液滴吐出手段から吐出された前記液滴が着滴する複数の凹部が形成された被着対象物と、
を有することを特徴とする分注装置である。
<21> 前記液滴吐出手段と前記複数の凹部との相対的な位置関係を制御する制御手段を有する前記<20>に記載の分注装置である。
<22> 前記液滴形成装置における粒子計数装置が、前記液滴に含まれる粒子の数が0個であると判定したとき、
前記液滴吐出手段が、同じ前記凹部に対して前記液滴を再度吐出する前記<20>から<21>のいずれかに記載の分注装置である。
<23> 組織体の形成に用いられる前記<20>から<22>のいずれかに記載の分注装置である。
Examples of aspects of the present invention are as follows.
<1> A light irradiating means for irradiating a plurality of droplets containing particles capable of emitting light when irradiated with light and ejecting the light from different positions.
A light receiving means that receives light emitted from the particles irradiated with the light, and a light receiving means.
A particle counting means for counting the particles contained in the plurality of droplets based on the light emission received by the light receiving means, and a particle counting means.
It is a particle counting device characterized by having.
<2> The particle counting device according to <1>, which includes two or more light receiving means, and each of the light receiving means receives light emitted from the particles from different directions.
<3> The light receiving means obtains information on the brightness value of the light emitted received in the substantially normal direction of the light receiving surface and the shape of the light emitted on the light receiving surface.
The particle counting means counts the particles contained in the droplet based on the brightness value of the emission, and the particle counts the droplet based on the shape information on the light receiving surface of the emission. The particle counting device according to <2>, which performs at least one of the second counting processes for counting the contained particles.
<4> The particles according to <3>, wherein when the particle counting means performs the first counting process and determines that the particles cannot be counted, the second counting process is performed and the particles are counted. It is a counting device.
<5> The particle counting means calculates the radius of curvature based on the shape information of the light emitting surface on the light receiving surface, and the number of centers of the circles when the radius of curvature is calculated within a predetermined range is the number of the particles. The particle counting device according to any one of <3> to <4>, which performs the second counting process for counting as a number.
<6> From <2> to <6>, at least one of the two or more light receiving means is arranged so that the light receiving direction thereof is located substantially orthogonal to the light receiving direction of the other light receiving means. The particle counting device according to any one of 5>.
<7> The particle counting device according to any one of <2> to <6>, wherein the light receiving means is arranged so that the light receiving direction is located in a direction substantially orthogonal to the ejection direction of the droplet.
<8> The particle counting device according to any one of <1> to <7>, wherein the light emitted from the light irradiating means is pulsed light.
<9> The particle counting device according to <8>, wherein the pulse width of the pulsed light is 10 μs or less.
<10> The particle counting device according to any one of <1> to <9>, wherein the particles capable of emitting light when irradiated with the light are cells.
<11> Any of the above <1> to <10>, wherein the particles capable of emitting light when irradiated with the light are at least one of a cell stained with a fluorescent dye and a cell capable of expressing a fluorescent protein. The particle counting device according to the above.
<12> The particle counting device according to any one of <1> to <11>.
As a discharge start point, a droplet discharge means having a plurality of discharge ports and
It is a droplet forming apparatus characterized by comprising.
<13> The droplet forming apparatus according to <12>, wherein the plurality of ejection ports are arranged in one or more rows along the length direction of the ejection surface of the droplet ejection means.
<14> The droplet forming apparatus according to <13>, wherein the number of the plurality of ejection ports is 2 or more and 100 or less per row.
<15> The droplet ejection means
A liquid holding portion that holds a liquid containing particles that can emit light when irradiated with the light, and a liquid holding portion.
A film-like member in which a plurality of discharge ports are formed and the liquid held in the liquid holding portion is discharged as droplets from the plurality of discharge ports by vibration.
The droplet forming apparatus according to any one of <12> to <14>.
<16> The droplet forming apparatus according to <15>, wherein the liquid holding portion has an open portion to the atmosphere.
<17> The droplet forming apparatus according to any one of <15> to <16>, wherein the droplet discharging means has a vibrating member that vibrates the film-like member.
<18> The droplet forming apparatus according to <17>, wherein the vibrating member is a piezoelectric element.
<19> A light irradiation step of irradiating a plurality of droplets containing particles capable of emitting light when irradiated with light and ejecting from different positions with the light.
A light receiving step of receiving light emitted from the particles irradiated with the light, and a light receiving step.
A particle counting step of counting the particles contained in the plurality of droplets based on the light emission received in the light receiving step, and a particle counting step.
It is a particle counting method characterized by containing.
<20> The droplet forming apparatus according to any one of <12> to <18>,
An object to be adhered to which a plurality of recesses on which the droplets ejected from the droplet ejection means are formed are formed.
It is a dispensing device characterized by having.
<21> The dispensing device according to <20>, which has a control means for controlling the relative positional relationship between the droplet ejection means and the plurality of recesses.
<22> When the particle counting device in the droplet forming apparatus determines that the number of particles contained in the droplet is 0,
The dispensing device according to any one of <20> to <21>, wherein the droplet discharging means ejects the droplets again into the same recess.
<23> The dispensing device according to any one of <20> to <22> used for forming an organization.

前記<1>から<11>のいずれかに記載の粒子計数装置、前記<12>から<18>のいずれかに記載の液滴形成装置、前記<19>に記載の粒子計数方法、及び前記<20>から<23>のいずれかに記載の分注装置は、従来における上記諸問題を解決し、本発明の目的を達成することができる。 The particle counting device according to any one of <1> to <11>, the droplet forming device according to any one of <12> to <18>, the particle counting method according to <19>, and the above. The dispensing device according to any one of <20> to <23> can solve the above-mentioned problems in the past and achieve the object of the present invention.

1、1A、1B、1C、1D、1E 液滴形成装置
2 分注装置
10 液滴吐出手段
14 吐出口
20 駆動手段
30 光照射手段
41 受光手段
42 受光手段
50 粒子計数手段
200 発光可能な粒子
201 液体
210 液滴
L 光
Lf 発光
1, 1A, 1B, 1C, 1D, 1E Droplet forming device 2 Dispensing device 10 Droplet ejection means 14 Discharge port 20 Driving means 30 Light irradiation means 41 Light receiving means 42 Light receiving means 50 Particle counting means 200 Particles that can emit light 201 Liquid 210 Droplets L Light Lf Light emission

特開2008−693号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2008-693

Claims (38)

光を照射されたときに発光可能な粒子を含み、且つ、異なる位置から吐出された複数の液滴に対し前記光を照射する光照射手段と、
前記光を照射された前記粒子からの発光を受光する受光手段と、
前記受光手段により受光した前記発光に基づき、複数の前記液滴に含まれる前記粒子を計数する粒子計数手段と、を有し、
複数の前記液滴の吐出開始点が複数の前記液滴の吐出方向に対して直交する方向に沿って1列以上配列されており、
複数の前記液滴の吐出開始点が、前記光を照射されたときに発光可能な粒子を含む液体を保持する液体保持部の膜状部材に設けられた複数の吐出口であり、前記液体が前記膜状部材の振動によって前記複数の吐出口から液滴として吐出されることを特徴とする粒子計数装置。
A light irradiation means that contains particles that can emit light when irradiated with light and that irradiates a plurality of droplets ejected from different positions with the light.
A light receiving means that receives light emitted from the particles irradiated with the light, and a light receiving means.
It has a particle counting means for counting the particles contained in the plurality of droplets based on the light emission received by the light receiving means.
One or more rows of ejection start points of the plurality of droplets are arranged along a direction orthogonal to the ejection direction of the plurality of droplets.
The ejection start points of the plurality of droplets are a plurality of ejection ports provided on the film-like member of the liquid holding portion that holds the liquid containing the particles capable of emitting light when irradiated with the light, and the liquid is A particle counting device characterized in that droplets are discharged from the plurality of discharge ports by vibration of the film-like member.
前記受光手段を2つ以上備えており、それぞれの前記受光手段が異なる方向から前記粒子からの発光を受光する請求項1に記載の粒子計数装置。 The particle counting device according to claim 1, further comprising two or more light receiving means, each of which receives light emitted from the particles from different directions. 前記受光手段が、受光面の略法線方向に受光した前記発光の輝度値及び前記発光の前記受光面における形状の情報を得て、
前記粒子計数手段が、前記発光の輝度値に基づいて前記液滴に含まれる前記粒子を計数する第一の計数処理、及び、前記発光の前記受光面における形状の情報に基づいて前記液滴に含まれる前記粒子を計数する第二の計数処理の少なくともいずれかを行う請求項2に記載の粒子計数装置。
The light receiving means obtains information on the brightness value of the light emitted received in the substantially normal direction of the light receiving surface and the shape of the light emitted on the light receiving surface.
The particle counting means counts the particles contained in the droplet based on the brightness value of the emission, and the particle counts the droplet based on the shape information on the light receiving surface of the emission. The particle counting device according to claim 2, wherein at least one of the second counting processes for counting the contained particles is performed.
前記粒子計数手段が、前記第一の計数処理を行い、前記粒子を計数できないと判定したとき、前記第二の計数処理を行い、前記粒子を計数する請求項3に記載の粒子計数装置。 The particle counting device according to claim 3, wherein when the particle counting means performs the first counting process and determines that the particles cannot be counted, the particle counting means performs the second counting process and counts the particles. 前記粒子計数手段が、前記発光の前記受光面における形状の情報に基づき曲率半径を算出し、所定の範囲内にある前記曲率半径を算出した際の円の中心の個数を前記粒子の個数として計数する前記第二の計数処理を行う請求項3から4のいずれかに記載の粒子計数装置。 The particle counting means calculates the radius of curvature based on the shape information of the light emitting surface on the light receiving surface, and counts the number of centers of the circles within a predetermined range as the number of particles. The particle counting device according to any one of claims 3 to 4, wherein the second counting process is performed. 2つ以上の前記受光手段のうち少なくとも1の前記受光手段が、その受光方向が他の前記受光手段の受光方向と略直交方向に位置するように配された請求項2から5のいずれかに記載の粒子計数装置。 According to any one of claims 2 to 5, at least one of the two or more light receiving means is arranged so that the light receiving direction thereof is located substantially orthogonal to the light receiving direction of the other light receiving means. The particle counting device according to the description. 前記受光手段が、その受光方向が前記液滴の吐出方向と略直交方向に位置するように配された請求項2から6のいずれかに記載の粒子計数装置。 The particle counting device according to any one of claims 2 to 6, wherein the light receiving means is arranged so that the light receiving direction is located in a direction substantially orthogonal to the ejection direction of the droplet. 前記光照射手段から照射される光が、パルス光である請求項1から7のいずれかに記載の粒子計数装置。 The particle counting device according to any one of claims 1 to 7, wherein the light emitted from the light irradiating means is pulsed light. 前記光を照射されたときに発光可能な粒子が、細胞である請求項1から8のいずれかに記載の粒子計数装置。 The particle counting device according to any one of claims 1 to 8, wherein the particles capable of emitting light when irradiated with the light are cells. 前記光を照射されたときに発光可能な粒子が、蛍光色素によって染色された細胞及び蛍光タンパク質を発現可能な細胞の少なくともいずれかである請求項1から9のいずれかに記載の粒子計数装置。 The particle counting device according to any one of claims 1 to 9, wherein the particles capable of emitting light when irradiated with light are at least one of a cell stained with a fluorescent dye and a cell capable of expressing a fluorescent protein. 請求項1から10のいずれかに記載の粒子計数装置と、
吐出開始地点として、複数の吐出口を有する液滴吐出手段と、を備えることを特徴とする液滴形成装置。
The particle counting device according to any one of claims 1 to 10.
A droplet forming apparatus comprising: a droplet ejection means having a plurality of ejection ports as an ejection start point.
前記複数の吐出口が、前記液滴吐出手段の吐出面の長さ方向に沿って1列以上配設されている請求項11に記載の液滴形成装置。 The droplet forming apparatus according to claim 11, wherein the plurality of ejection ports are arranged in one or more rows along the length direction of the ejection surface of the droplet ejection means. 前記複数の吐出口の数が、1列当り2個以上100個以下である請求項12に記載の液滴形成装置。 The droplet forming apparatus according to claim 12, wherein the number of the plurality of ejection ports is 2 or more and 100 or less per row. 前記液滴吐出手段が、
前記光を照射されたときに発光可能な粒子を含む液体を保持する液体保持部と、
複数の吐出口が形成され、前記液体保持部に保持された前記液体を振動により前記複数の吐出口から液滴として吐出する膜状部材と、を有する請求項11から13のいずれかに記載の液滴形成装置。
The droplet ejection means
A liquid holding portion that holds a liquid containing particles that can emit light when irradiated with the light, and a liquid holding portion.
11. Droplet forming device.
前記液体保持部が、大気開放部を有する請求項14に記載の液滴形成装置。 The droplet forming apparatus according to claim 14, wherein the liquid holding portion has an open portion to the atmosphere. 光を照射されたときに発光可能な粒子を含み、且つ、異なる位置から吐出された複数の液滴に対し前記光を照射する光照射工程と、
前記光を照射された前記粒子からの発光を受光する受光工程と、
前記受光工程で受光した前記発光に基づき、複数の前記液滴に含まれる前記粒子を計数する粒子計数工程と、
を含み、
複数の前記液滴の吐出開始点が複数の前記液滴の吐出方向に対して直交する方向に沿って1列以上配列されており、
複数の前記液滴の吐出開始点が、前記光を照射されたときに発光可能な粒子を含む液体を保持する液体保持部の膜状部材に設けられた複数の吐出口であり、前記液体が前記膜状部材の振動によって前記複数の吐出口から液滴として吐出されることを特徴とする粒子計数方法。
A light irradiation step of irradiating a plurality of droplets containing particles capable of emitting light when irradiated with light and ejected from different positions with the light.
A light receiving step of receiving light emitted from the particles irradiated with the light, and a light receiving step.
A particle counting step of counting the particles contained in the plurality of droplets based on the light emission received in the light receiving step, and a particle counting step.
Including
One or more rows of ejection start points of the plurality of droplets are arranged along a direction orthogonal to the ejection direction of the plurality of droplets.
The ejection start points of the plurality of droplets are a plurality of ejection ports provided on the film-like member of the liquid holding portion that holds the liquid containing the particles capable of emitting light when irradiated with the light, and the liquid is A particle counting method characterized in that droplets are discharged from the plurality of discharge ports by vibration of the film-like member.
請求項11から15のいずれかに記載の液滴形成装置と、
前記液滴吐出手段から吐出された前記液滴が着滴する複数の凹部が形成された被着対象物と、を有することを特徴とする分注装置。
The droplet forming apparatus according to any one of claims 11 to 15.
A dispensing device comprising: an adhered object having a plurality of recesses on which the droplets ejected from the droplet ejection means are deposited.
前記液滴吐出手段と前記複数の凹部との相対的な位置関係を制御する制御手段を有する請求項17に記載の分注装置。 The dispensing device according to claim 17, further comprising a control means for controlling the relative positional relationship between the droplet ejection means and the plurality of recesses. 前記液滴形成装置における粒子計数装置が、前記液滴に含まれる粒子の数が0個であると判定したとき、
前記液滴吐出手段が、同じ前記凹部に対して前記液滴を再度吐出する請求項17から18のいずれかに記載の分注装置。
When the particle counting device in the droplet forming device determines that the number of particles contained in the droplet is 0,
The dispensing device according to any one of claims 17 to 18, wherein the droplet discharging means discharges the droplet again into the same recess.
組織体の形成に用いられる請求項17から19のいずれかに記載の分注装置。 The dispensing device according to any one of claims 17 to 19, which is used for forming an organization. 光を照射されたときに発光可能な粒子を含み、且つ、異なる位置から吐出される複数の液滴に対し前記光を照射する光照射手段と、
前記光を照射された前記粒子からの発光を受光する受光手段と、
前記受光手段により受光した前記発光に基づき、前記複数の液滴に含まれる前記粒子を計数する粒子計数手段と、を有し、
前記受光手段を2つ以上備えており、それぞれの前記受光手段が異なる方向から前記粒子からの発光を受光し、
前記受光手段が、受光面の略法線方向に受光した前記発光の輝度値及び前記発光の前記受光面における形状の情報を得て、
前記粒子計数手段が、前記発光の輝度値に基づいて前記液滴に含まれる前記粒子を計数する第一の計数処理、及び、前記発光の前記受光面における形状の情報に基づいて前記液滴に含まれる前記粒子を計数する第二の計数処理の少なくともいずれかを行い、
前記粒子計数手段が、前記第一の計数処理を行い、前記粒子を計数できないと判定したとき、前記第二の計数処理を行い、前記粒子を計数することを特徴とする粒子計数装置。
A light irradiation means that irradiates a plurality of droplets containing particles that can emit light when irradiated with light and that are ejected from different positions with the light.
A light receiving means that receives light emitted from the particles irradiated with the light, and a light receiving means.
It has a particle counting means for counting the particles contained in the plurality of droplets based on the light emission received by the light receiving means.
Two or more of the light receiving means are provided, and each of the light receiving means receives light emitted from the particles from different directions.
The light receiving means obtains information on the brightness value of the light emitted received in the substantially normal direction of the light receiving surface and the shape of the light emitted on the light receiving surface.
The particle counting means counts the particles contained in the droplet based on the brightness value of the emission, and the particle counts the droplet based on the shape information on the light receiving surface of the emission. Perform at least one of the second counting processes for counting the contained particles,
A particle counting device, characterized in that, when the particle counting means performs the first counting process and determines that the particles cannot be counted, the particle counting means performs the second counting process and counts the particles.
光を照射されたときに発光可能な粒子を含み、且つ、異なる位置から吐出される複数の液滴に対し前記光を照射する光照射手段と、
前記光を照射された前記粒子からの発光を受光する受光手段と、
前記受光手段により受光した前記発光に基づき、前記複数の液滴に含まれる前記粒子を計数する粒子計数手段と、
を有し、
前記受光手段を2つ以上備えており、それぞれの前記受光手段が異なる方向から前記粒子からの発光を受光し、
前記受光手段が、受光面の略法線方向に受光した前記発光の輝度値及び前記発光の前記受光面における形状の情報を得て、
前記粒子計数手段が、前記発光の輝度値に基づいて前記液滴に含まれる前記粒子を計数する第一の計数処理、及び、前記発光の前記受光面における形状の情報に基づいて前記液滴に含まれる前記粒子を計数する第二の計数処理の少なくともいずれかを行い、
前記粒子計数手段が、前記発光の前記受光面における形状の情報に基づき曲率半径を算出し、所定の範囲内にある前記曲率半径を算出した際の円の中心の個数を前記粒子の個数として計数する前記第二の計数処理を行うことを特徴とする粒子計数装置。
A light irradiation means that irradiates a plurality of droplets containing particles that can emit light when irradiated with light and that are ejected from different positions with the light.
A light receiving means that receives light emitted from the particles irradiated with the light, and a light receiving means.
A particle counting means for counting the particles contained in the plurality of droplets based on the light emission received by the light receiving means, and a particle counting means.
Have,
Two or more of the light receiving means are provided, and each of the light receiving means receives light emitted from the particles from different directions.
The light receiving means obtains information on the brightness value of the light emitted received in the substantially normal direction of the light receiving surface and the shape of the light emitted on the light receiving surface.
The particle counting means counts the particles contained in the droplet based on the brightness value of the emission, and the particle counts the droplet based on the shape information on the light receiving surface of the emission. Perform at least one of the second counting processes for counting the contained particles,
The particle counting means calculates the radius of curvature based on the shape information of the light emitting surface on the light receiving surface, and counts the number of centers of the circles within a predetermined range as the number of particles. A particle counting device, characterized in that the second counting process is performed.
2つ以上の前記受光手段のうち少なくとも1の前記受光手段が、その受光方向が他の前記受光手段の受光方向と略直交方向に位置するように配された請求項21から22のいずれかに記載の粒子計数装置。 One of claims 21 to 22, wherein at least one of the two or more light receiving means is arranged so that the light receiving direction thereof is located substantially orthogonal to the light receiving direction of the other light receiving means. The particle counting device according to the description. 前記受光手段が、その受光方向が前記液滴の吐出方向と略直交方向に位置するように配された請求項21から23のいずれかに記載の粒子計数装置。 The particle counting device according to any one of claims 21 to 23, wherein the light receiving means is arranged so that the light receiving direction is located in a direction substantially orthogonal to the ejection direction of the droplet. 前記光照射手段から照射される光が、パルス光である請求項21から24のいずれかに記載の粒子計数装置。 The particle counting device according to any one of claims 21 to 24, wherein the light emitted from the light irradiating means is pulsed light. 前記光を照射されたときに発光可能な粒子が、細胞である請求項21から25のいずれかに記載の粒子計数装置。 The particle counting device according to any one of claims 21 to 25, wherein the particles capable of emitting light when irradiated with the light are cells. 前記光を照射されたときに発光可能な粒子が、蛍光色素によって染色された細胞及び蛍光タンパク質を発現可能な細胞の少なくともいずれかである請求項21から26のいずれかに記載の粒子計数装置。 The particle counting device according to any one of claims 21 to 26, wherein the particles capable of emitting light when irradiated with light are at least one of a cell stained with a fluorescent dye and a cell capable of expressing a fluorescent protein. 請求項21から27のいずれかに記載の粒子計数装置と、
吐出開始地点として、複数の吐出口を有する液滴吐出手段と、を備えることを特徴とする液滴形成装置。
The particle counting device according to any one of claims 21 to 27,
A droplet forming apparatus comprising: a droplet ejection means having a plurality of ejection ports as an ejection start point.
前記複数の吐出口が、前記液滴吐出手段の吐出面の長さ方向に沿って1列以上配設されている請求項28に記載の液滴形成装置。 The droplet forming apparatus according to claim 28, wherein the plurality of ejection ports are arranged in one or more rows along the length direction of the ejection surface of the droplet ejection means. 前記複数の吐出口の数が、1列当り2個以上100個以下である請求項29に記載の液滴形成装置。 The droplet forming apparatus according to claim 29, wherein the number of the plurality of ejection ports is 2 or more and 100 or less per row. 前記液滴吐出手段が、
前記光を照射されたときに発光可能な粒子を含む液体を保持する液体保持部と、
複数の吐出口が形成され、前記液体保持部に保持された前記液体を振動により前記複数の吐出口から液滴として吐出する膜状部材と、を有する請求項28から30のいずれかに記載の液滴形成装置。
The droplet ejection means
A liquid holding portion that holds a liquid containing particles that can emit light when irradiated with the light, and a liquid holding portion.
6. Droplet forming device.
前記液体保持部が、大気開放部を有する請求項31に記載の液滴形成装置。 The droplet forming apparatus according to claim 31, wherein the liquid holding portion has an open portion to the atmosphere. 光を照射されたときに発光可能な粒子を含み、且つ、異なる位置から吐出される複数の液滴に対し前記光を照射する光照射工程と、
前記光を照射された前記粒子からの発光を受光する受光工程と、
前記受光工程において受光した前記発光に基づき、前記複数の液滴に含まれる前記粒子を計数する粒子計数工程と、を含み、
前記受光工程が2つ以上の受光手段によって行われ、それぞれの前記受光手段が異なる方向から前記粒子からの発光を受光し、
前記受光手段が、受光面の略法線方向に受光した前記発光の輝度値及び前記発光の前記受光面における形状の情報を得て、
前記粒子計数工程において、前記発光の輝度値に基づいて前記液滴に含まれる前記粒子を計数する第一の計数処理、及び、前記発光の前記受光面における形状の情報に基づいて前記液滴に含まれる前記粒子を計数する第二の計数処理の少なくともいずれかを行い、
前記粒子計数工程において、前記第一の計数処理を行い、前記粒子を計数できない場合には、前記第二の計数処理を行い、前記粒子を計数することを特徴とする粒子計数方法。
A light irradiation step of irradiating a plurality of droplets containing particles capable of emitting light when irradiated with light and ejecting from different positions with the light.
A light receiving step of receiving light emitted from the particles irradiated with the light, and a light receiving step.
A particle counting step of counting the particles contained in the plurality of droplets based on the light emitted received in the light receiving step is included.
The light receiving step is performed by two or more light receiving means, and each of the light receiving means receives light emitted from the particles from different directions.
The light receiving means obtains information on the brightness value of the light emitted received in the substantially normal direction of the light receiving surface and the shape of the light emitted on the light receiving surface.
In the particle counting step, the first counting process for counting the particles contained in the droplet based on the brightness value of the emission, and the shape information on the light receiving surface of the emission are used for the droplet. Perform at least one of the second counting processes for counting the contained particles,
A particle counting method characterized in that, in the particle counting step, the first counting process is performed, and when the particles cannot be counted, the second counting process is performed to count the particles.
光を照射されたときに発光可能な粒子を含み、且つ、異なる位置から吐出される複数の液滴に対し前記光を照射する光照射工程と、
前記光を照射された前記粒子からの発光を受光する受光工程と、
前記受光工程において受光した前記発光に基づき、前記複数の液滴に含まれる前記粒子を計数する粒子計数工程と、
を含み、
前記受光工程が2つ以上の受光手段によって行われ、それぞれの前記受光手段が異なる方向から前記粒子からの発光を受光し、
前記受光手段が、受光面の略法線方向に受光した前記発光の輝度値及び前記発光の前記受光面における形状の情報を得て、
前記粒子計数工程において、前記発光の輝度値に基づいて前記液滴に含まれる前記粒子を計数する第一の計数処理、及び、前記発光の前記受光面における形状の情報に基づいて前記液滴に含まれる前記粒子を計数する第二の計数処理の少なくともいずれかを行い、
前記粒子計数工程において、前記発光の前記受光面における形状の情報に基づき曲率半径を算出し、所定の範囲内にある前記曲率半径を算出した際の円の中心の個数を前記粒子の個数として計数する前記第二の計数処理を行うことを特徴とする粒子計数方法。
A light irradiation step of irradiating a plurality of droplets containing particles capable of emitting light when irradiated with light and ejecting from different positions with the light.
A light receiving step of receiving light emitted from the particles irradiated with the light, and a light receiving step.
A particle counting step of counting the particles contained in the plurality of droplets based on the light emitted received in the light receiving step, and a particle counting step of counting the particles contained in the plurality of droplets.
Including
The light receiving step is performed by two or more light receiving means, and each of the light receiving means receives light emitted from the particles from different directions.
The light receiving means obtains information on the brightness value of the light emitted received in the substantially normal direction of the light receiving surface and the shape of the light emitted on the light receiving surface.
In the particle counting step, the first counting process for counting the particles contained in the droplet based on the brightness value of the emission, and the shape information on the light receiving surface of the emission are used for the droplet. Perform at least one of the second counting processes for counting the contained particles,
In the particle counting step, the radius of curvature is calculated based on the shape information of the light emitting surface on the light receiving surface, and the number of centers of the circle when the radius of curvature is calculated within a predetermined range is counted as the number of particles. A particle counting method comprising performing the second counting process.
請求項28から32のいずれかに記載の液滴形成装置と、
前記液滴吐出手段から吐出された前記液滴が着滴する複数の凹部が形成された被着対象物と、を有することを特徴とする分注装置。
The droplet forming apparatus according to any one of claims 28 to 32,
A dispensing device comprising: an adhered object having a plurality of recesses on which the droplets ejected from the droplet ejection means are deposited.
前記液滴吐出手段と前記複数の凹部との相対的な位置関係を制御する制御手段を有する請求項35に記載の分注装置。 The dispensing device according to claim 35, which has a control means for controlling the relative positional relationship between the droplet ejection means and the plurality of recesses. 前記液滴形成装置における粒子計数装置が、前記液滴に含まれる粒子の数が0個であると判定したとき、
前記液滴吐出手段が、同じ前記凹部に対して前記液滴を再度吐出する請求項35から36のいずれかに記載の分注装置。
When the particle counting device in the droplet forming device determines that the number of particles contained in the droplet is 0,
The dispensing device according to any one of claims 35 to 36, wherein the droplet discharging means discharges the droplet again into the same recess.
組織体の形成に用いられる請求項35から37のいずれかに記載の分注装置。 The dispensing device according to any one of claims 35 to 37, which is used for forming an organization.
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