JPH01318941A - 逆流防止装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は特異な弁作動装置およびポンプ制御装置を有す
る装置を通る粒子の流れに対する逆流絶縁捕獲システム
に関し、より詳細には、内部を流動する粒子の１又は２
以上の特性を決定するフローサイトメトリにおいて、こ
のような逆流絶縁捕獲システムによりサンプル試験管の
交換および流路の洗浄における安全性を提供するフロー
サイトメトリに関する。逆流の絶縁および捕獲を行う方
法も本発明の一部を構成する。

（従来技術） 流動する細胞あるいは粒子の特定の性質を決定すること
のできる分析オリフィスを通過する流体流を動水力学的
に焦点付けることによって行うフローサイトメトリ装置
及びその技法を用いた細胞あるいは粒子の分析装置には
多くのものがある。

粒子の流動分析は個々の粒子の種々の特性を決定するた
めに用いられてきた。この分析は、血液学、免疫学等の
研究を助ける情報を集めるために、細胞の特性を決定す
るのに最も有用である。例えば、研究者は、細胞を分類
したり、同定したり、定量したり、あるいは更に分析を
行うために選別を行うために、個々の細胞の特性を決定
することに関心がある。流体力学的に焦点付ける流体シ
ステムを利用した商業的に利用可能なフローサイトメー
タの１つとして、本件出願人の製造するＦＡＣ５ｃｓａ
（登録商標）がある。この装置は蛍光および光散乱特性
に基づき細胞を迅速に分析する。この分析はサスペンシ
ョン中の細胞を焦点付けられた液体流の中心に導入し、
これらの細胞を一時に１個づつ高パワーランプあるいは
レーザからの焦点光を通過させる。各細胞は、それらの
光散乱信号あるいは照射された時に発する蛍光および強
度によって、個々の特性が検出される。

上述の７０−サイトメータにおいては、粒子が分析能力
を有するオリフィスを通過するときに、シース液体が粒
子あるいは細胞を焦点付ける。米国特許４，５０３，３
８５号および同４，５２６゜２７６号は粒子分析装置を
開示しており、この分析装置は流れの中を流動する粒子
はシース液体に包囲される。このシース液体は粒子ある
いは細胞を含むサンプル液体を流動流の中心に焦点付け
て押し込める。米国特許４，１１０，６０４号は粒子密
度測定装置を開示しており、この装置においては流れの
中の粒子がシース液体に包囲されており、こ・のシース
液体は粒子を含むサンプル液体を流動流の中心に焦点付
けて押し込める。

現在知られておりかつ入手可能な流動装置においては、
電気作動型のポンプ、注射器等が、液体および粒子をフ
ローセル分析オリフィスおよび通路を通して流動させる
ために用いられている。これらのポンプの通常の作動は
、粒子を伴う液体を、サンプル試験管から、粒子分析オ
リフィスの方向へ流れるシース液体の中に設けられたサ
ンプルキャピラリ取り込み管を通して流動させる。本件
出願人の米国特許出願第８６６．００３号にはフローサ
イトメータ用の粒子閉塞防止型のハウジングが開示され
ており、また米国特許出願第１２５，０９５号には差圧
により制御されるシースされた粒子の流れが開示されて
いる。

粒子分析器はしばしば空気圧を用いてサンプル試験管か
ら粒子を分析領域へ流動させる。この分析領域において
は、加圧されたシース液体が粒子をこの分析領域を通過
させるために、粒子の流れを流体力学的に焦点付ける。

サンプルを保有する試験管を取り除いた後に、シース液
体および粒子は取り込み管を逆流してその端部からこぼ
れる。

ある種のサンプルにおいては、そのようにこぼれた液体
あるいは粒子が生体に有害であることがある。特に、サ
ンプルが潜在的に生体に有害である細胞を含んでいるこ
とがあり、その細胞が飛散してオペレータあるいはその
周辺の人に付着する恐れがある。粒子を取り込み管を通
じて動かすために用いられる空気圧は、潜在的に有害な
細胞を含むエーロゾルの発生を防ぐために、安全に排気
すなわち通気しなければならない。これは、サンプルと
ともに残留空気圧を保有するサンプル試験管を取り外す
ときに特に重大な問題をなる。他の問題はサンプル試験
管に対する空気圧の供給が試験管を破裂させてしまう恐
れがあることである。

（発明が解決しようとする課題） 上述の事柄を念頭において、サンプル試験管を安全に交
換することの出来る改善された装置が望まれている。試
験管の取り扱いにおけるそのような改善は、有害な粒子
あるいは細胞、あるいはこれらを含むエーロゾルおよび
液体を装置から外に逃がさないように行うべきである。

本発明の目的はこのような改善がなされた装置を提供す
ることである。

（課題を解決するための手段） 上述の目的を達成するために、本願発明においては、７
０−サイトメータ用のサンプル逆流防止装置を、以下の
（ａ）〜（ｅ）の構成要素から構成している。

すなわち、 （ａ）分析されるべき粒子が通過することのできる通路
を有する本体部材；前記通路は分析部と、前分析部と、
後分析部とを備えている。

（ｂ）前記通路の前分析部と流体連通するように連結さ
れた取り込み管；この取り込み管はサンプル粒子を保有
する試験管と流体連通するようになされていて試験管か
ら前記分析部への流通路を提供している。

（ｃ）前記取り込み管と流体連通する逆流捕獲手段；こ
の逆流捕獲手段は、前記試験管から前記分析部への流動
が終わった後に、前記取り込み管から流体を引き抜くた
めのポンプと流体連通している。

（ｄ）フィルタ通気部；このフィルタ通気部は弁装置に
より前記試験管に連結されて、サンプル粒子を前記前分
析部から前記分析部へ駆動するために前記試験管に供給
された空気圧を解放するようになされている。

（ｅ）作動装置；この作動装置は試験管を前記本体部に
ロックするように、また前記弁装置が前記フィルタ通気
部を試験管と連結するように切り替えると同時に前記ポ
ンプを作動させるようになされている。

本発明の好ましい実施例においては、前記分析部は、一
時にほぼ１つの位子がこの分析部を通過するような寸法
になされたオリフィスを有するフローセルを有しており
、また前記逆流捕獲手段は、前記取り込み管と同心状に
設けられてこの取り込み管を包囲して前記取り込み管か
ら残留するサンプル、粒子及び逆流を抜くようになされ
た外側の管から構成されている。

また、前記本体部材は、前記フローセルを通る粒子の流
れ方向にほぼ直交する角度で光を前記オリフィスに指向
する手段を備える・ことができる。

また、前記指向する手段は前記フローセル付近にレンズ
を位置決めする凹所を備えることができる。

また、前記フィルタ通気部は、前記弁装置が前記試験管
をこのフィルタ通気部に連結したときに、前記試験管か
ら逃げたエーロゾルあるいは液体を捕獲する能力を有す
るフィルタを有しており、また前記弁装置は作動ソレノ
イド弁を有しており、このソレノイド弁は、粒子を保有
する試験管を加圧するための空気の供給を閉鎖するとと
もに、前記フィルタ通気部に連結して試験管の中に残留
する空気圧を安全に解放するようになされている。

また、前記前分析部は前記分析部に向かって狭くなるテ
ーバ部を有しており、前記取り込み管の内側端部は前記
分析部付近で前記テーパ部の中に設けられており、また
前記前分析部には前記取り込み管の内側端部の回りでシ
ース液体が導入され、このシース液体が前記通路の軸線
に沿って前記分析部に向かいかつ前記逆流捕獲手段から
離れる方向のシースの流れを形成しており、また前記取
り込み管の外側端部は前記外側の管の伸長端部の中に設
けられている。

また、本発明によれば、次の（ａ）〜（ｅ）の構成要素
を備えた逆流防止装置が提供される。

すなわち、 （ａ）装置が開放している時に、流れ方向において一時
にほぼ１つの粒子が通過することのできる分析領域をそ
なえた通路を有する本体部材。

（ｂ）前記通路と流体連通し前記分析領域に一時にほぼ
１つの粒子をもたらすようになされた粒子供給源。

（ｃ）前記通路に供給される粒子に付与されるシース液
体；このシース液体は前記粒子をこの液体と相対的に流
体力学的に焦点付けるようになされている。

（ｄ）前記通路に伴って設けられた逆流捕獲手段；この
逆流捕獲手段は、サンプルの流れが遮断された後に、前
記通路から流体をサンプルの流れとは反対方向に抜くよ
うになされている。

（ｅ）逆流捕獲手段と作動的に設けられた制御装置；こ
の制御装置は前記粒子の供給源とも作動的に設けられ、
前記逆流防止手段を選択的に作動して、前記通路に残留
するあるいはこの通路から逆流する粒子を取り除いて、
前記供給された粒子を前記通路から取り除くようになさ
れている。

また、本願発明の１実施例によれば、前記逆流捕獲手段
が前記通路から流体を抜くポンプを有しており、前記制
御装置がこのポンプを作動する作動要素を有しており、
この作動要素が前記通路と連通ずる粒子の供給源を支持
するようになされている。

また、本願発明によれば、液流中を流動する粒子等の１
又はそれ以上の特性を決定するためのフローサイトメー
タ用の逆流防止装置であって、液流中で粒子を動かす手
段と、粒子を流れ方向において一時にほぼ１つ通過する
ようになされた分析領域を含む通路を有する本体部材と
、前記粒子を動かす手段が停止しているときに、前記通
路からの逆流を抜くように作動する逆流捕獲手段と、前
記分析領域を通過する粒子を照射する光ビームを提供す
る手段と、各粒子に関する光を検知してこれら検知され
た光を各粒子の１またはそれ以上の特性と関連させる手
段と、を備えて成る逆流防止装置が提供される。

更に、本願発明によれば、粒子分析装置を通る逆流を防
止して、空液体の中に支持されるサンプル粒子を空気に
より前記液体に搬送する逆流防止方法であって、液体に
与えられた空気圧を安全フィルタを通じて通気すると同
時に、サンプル粒子から支持ハンドルを動かし、またこ
れと同時に、分析領域に残留する液体および粒子を廃棄
領域へ移送するために連結されたポンプを作動させるこ
とから成る逆流防止方法が提供される。

（実施例） 図面、特に第１図、を参照すると、粒子等の１またはそ
れ以上の特性を決定するための本発明のフローサイトメ
トリ装置が示されている。装置１０は例えばセルアナラ
イザであり、このセルアナライザは粒子またはセルすな
わち細胞を検知するための検知素子を収容する構造にな
された液体サンプリング・コンソール１２を備えている
。特に装置ｌＯは粒子、光り教乱蛍光測定要素を収容す
るようになされた液体サンプリング・コンソール１２を
備えている。以下に述べるように、分析コンソール１３
は電気要素、デイスプレィ・スクリーンおよび装置ｔｌ
Ｏの制御および一機能に関するデータ情報を備えている
。液体サンプリング・コンソール１２は、第１図に示す
ように、ハウジング１４の形状をした流れマニホールド
組立体を有しており、この流れマニホールド組立体は分
析すべき粒子を含んだ液体の流れをもたらす。ここに説
明する装置においては、分析される粒子をハウジング１
４に対して密封的に係合する試験管１５の中に収容する
ことができる。ハウジングの詳細を説明する前に、フロ
ーサイトメトリ装置１０の光学系および流動素子につい
ての一般的な説明を行う。

第２図は本発明の好ましいフローサイトメータにおいて
具体化された概説的な光学系および流動素子の概略的な
説明図である。この光学系および流動素子に加えて、本
発明の装置と組み合わせて使うことのできるセルアナラ
イザ装置の詳細がヨーロッパ特許００６８４０４号に記
載されている。

本発明のハウジング１４は多くの異なった形式のフロー
サイトメトリ装置あるいはフローフルオロメトリック装
置において利用可能であり、これらフローサイトメトリ
あるいはフローフルオロメトリック装置は光散乱、蛍光
あるいは他の光学的パラメータを測定して、サンプル液
体媒体中の細胞あるいは粒子等の同定、定量あるいは計
数を行う。

第２図に示すように、フローサイトメータに対する光エ
ネルギは光源１６によって提供され、そのような光源と
しては、単一の波長において干渉性の光ビームを発する
レーザあるいは、広い波長スペクトルを含む非干渉性の
光ビームを発する水銀あるいはキセノンアークランプ等
のアークランプを用いることができる。

励起エネルギは光源１６によって発生される光ビーム１
８によってフローサイトメータに伝達される。典型的に
は、光ビームは焦点レンズ１９を通り、この焦点レンズ
は光ビームを観察している粒子あるいは細胞を含む液体
流に焦点付ける。

各々の粒子あるいは細胞が、光ビーム１８が液体流と交
差する焦点付けられた光領域を通過する度に、粒子ある
いは細胞によって散乱された光が適宜な光検知器２１に
よって検出される。同様にして、光源からの照射により
励起された粒子により蛍光が発生したならば、その蛍光
も検出される。

液体流中の自動蛍光粒子あるいは蛍光ラベルされＩ；す
なわち蛍光着色された粒子によって発生される蛍光はレ
ンズ１９を通る光ビーム１８と同じ軸線に沿って検出さ
れる。レンズ１９は例えばコンデンサレンズ組立体とす
ることができる。このレンズ組立体は好ましくは、励起
光のイメージおよび粒子からの蛍光放射物の受は入れを
行うためのレンズと同じレンズを用いたエビイルミネイ
テイング（ｅｐｉ−ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｎｇ）　・シ
ステムとすることができる。流動粒子によって放射され
た蛍光は、蛍光検知器２４によって集められる前に、干
渉ミラー２２に指向される。１以上の蛍光検知器を用い
て異なった波長において粒子から放射される蛍光を検知
することができる。光検知器および蛍光検知器２４は周
知の光電子倍増管あるいは光信号を電気パルスに変換す
る同様の装置とすることができ、これにより、このよう
に検知された光を蛍光ラベルされた細胞あるいは装置の
中を流れる特定のサイズの細胞に伴わせることができる
。光検知器２１および蛍光検知器２４からの電気信号は
、典型的には、表示２９、記憶あるいは更に情報処理す
るための電子回路２８に供給され、これにより細胞ある
いは粒子の１またはそれ以上の特性が決定される。必要
であれば、電子回路２８を分析コンソール１３の中に設
けることもできる。

第３図を参照すると、本発明のハウジング１４の詳細が
より明瞭に示されている。ノ＼ウジング１４は、この実
施例においてはブロックすなわち矩形プリズムの形状に
することが望ましい本体部材３０を備えている。図示し
てはいないが、／翫つジングのブロック形状はハウジン
グをフローサイトメータ装置ｌＯの中に収容し易くして
いる。／翫つジング１４を通って伸びているのは通路３
２であって、この通路は、分析部３２ａ１前分析部３２
ｂ１および後分析部３２ｃの３つの部分から構成されて
いる。第３図に示すように、通路の前分析部、分析部及
び後分析部は本体部材を通る同一の軸線上にありかつ通
路３２を通る粒子の流れの方向に対して上記順番で配列
されている。分析部３２ａおよび後分析部３２ｃは本体
部材の中に伸びる円筒形状の孔であることが望ましい。

反対に、前分析部３２ｂはテーパ形状になされるのが好
ましく、このために前分析部は通路の分析部３２ａに面
する狭い端部を有する切頭円錐形状の通路を画成するテ
ーパ壁３４を備えている。

望ましくは分析部３２ａの中に設けることができるフロ
ーセルすなわちフローチャンバ３５は観察下の細胞ある
いは粒子の分析を容易にする。フローセル３５は１時に
ほぼ１つの粒子を通過するような寸法になされるのが好
ましいオリフィス３６を含んでいる。オリフィス３６に
よって画成される領域を光ビームが交差すると粒子が光
ビームを通過し、これにより検知可能な光関連信号のペ
ースが形成される。光エネルギがフローセルの中のオリ
フィス３６によって画成される領域を照射することがで
きるように、ハウジングの本体部材３０は第２図に示す
ような凹所３８を含んでおり、この凹所の中にレンズ組
立体１９がフローセル３５に隣接するように設けられて
いる。第２図に示した形式の配列は分析下の粒子に問い
合わせる光エネルギを提供するためのエビーイルミネイ
ション（ｅｐｉ−ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ）として知
られる技術と一致する。光は、フローセルを通る粒子の
流れの上述の方向に対してほぼ直交する方向すなわち直
角な角度で、レンズ組立体１９を通って指向される。レ
ンズ組立体１９はオリフィス３６を通過する粒子に入射
光を焦点付けるためにコンデンサレンズ組立体の中に１
またはそれ以上のレンズを含むことができ、また入射光
ビーム１８によって照射された粒子からの蛍光等を受容
することができる。勿論、本発明においては、粒子から
の光を、入射光ビームの軸線に関するいかなる方向にお
いても、検知することを意図している。

適宜な光検知器が所望の角度で設けられ、粒子により散
乱あるいは放射された光を集めたり、また粒子によって
吸収された光エネルギを検知する。

この目的のために、第３図に示すように、ｌ又はそれ以
上の窓４０が本体部材３０を通ってフローセル３５の中
に伸びており、これを介して光が通って光検知器要素に
よって集められる。反対に、もし本体部材３０が十分な
光透過性を有しており、したがって検知されるに十分な
強度で光が本体部材を通ることができる場合には、窓を
設ける必要はない。しかしながら、フローセル３５は光
透過性であることが望ましく、また２０−セルはその掃
除、置換あるいは交換のために取り外し可能にするのが
望ましい。

本体部材３０はまた通路の前分析部３２ｂと流体連通し
ている第１のチャンネル４２を存している。この実施例
においては、チャンネル４２は、本体部材３０の側方ブ
ロック４４を通って、通路３２の軸線に対してほぼ直交
するように伸びている。側方ブロック４４はチャンネル
４２を選択的に開閉作動することが可能な弁４５を含ん
でいる。

Ｍ３図には示されていないが、弁４５は、手動、電気的
、空気的あるいは他のいかなる利用可能な作動技術で操
作することがマきる。流体継手４６がその管腔４８がチ
ャンネル４２と流体連通するように側方ブロック４４に
設けられている。チャンネル４２を設ける目的は、分析
部３２ａの中に流入してフローセル３５Ｑ通過する粒子
をシースするための液体を導入するための通路を提供す
ることである。流体力学的に焦点付けられる流体流装置
に対してシース液体を用いることは良く知られており、
前述の特許に記載されている。シース液体は一般に空気
により加圧され、典型的には、０．５からＬｏｐｓ　ｉ
の圧力でまた１０から２０ｍ１／ｍｉｎの流速でチャン
ネル４２を通過する。シース液体は通常は粒子を含まず
分析に影響を与えない食塩水である。後分析部３２ｃと
連通ずる他のチャンネル５０が設けられており、このチ
ャンネルもまた本体部材３０を貫通している。第２のチ
ャンネル５０もまた通路３２の軸線に対して直角に伸び
るのが望ましい。流体継手５２がチャンネル５０と流体
連通しており、この流体継手は内部を貫通する管腔５４
を有している。チャンネル５０を設ける目的は分析部を
通過した後の粒子およびｉ体のハウジング１４の外部へ
の通路を提供することである。図面から、チャンネル５
０は後分析部３２ｃへ開口するのが望ましい内側端部５
５を有していることがわかる。

分析されるべき粒子あるいは細胞は、内部を管腔５９が
貫通している上向きの中空の管を通って、搬送されるの
が望ましい。上向きの管５８は通路３２の軸線にほぼ沿
って伸長しており、また前分析部３２Ｂに設けられた内
側端部６０を有している。内側端部６０を前分析部のテ
ーパ壁３４の中に設けてこの内側端部が分析部のフロー
セル３５に隣接させるのが好ましい。上向きの管５８は
本体部材３０の外方へ伸びる外側端部６２を有している
。ハウジングの本体部材３０は円形状の伸長部６４を有
しており、管５８は、本体部材３０の外方へ伸びる前に
、この伸長部を通って伸びている。液体密シールを提供
するためのシール部材あるいは他の適宜な要素が円形状
の伸長部６４の回りに設けられている。第３図から、試
験管１５が伸長部６４に当接し、シール部材がこの試験
管１５と伸長部６４との間のシールを達成することを容
易にしていることがわかる。試験管１５はサンプリング
液体６６および分析されるべき粒子６８を有している。

試験管１５の外方端部６２は、この実施例においては、
サンプリング液体６６の中へ伸びている。

管５８の端部６２からの逆流を防止するための手段を提
供するために、管５８の外面の回りに通路７０が設けら
れている。通路７０は伸長部６４を貫通して試験管１５
の内側と連通している。第３のチャンネル７２が本体部
材３０を通って伸びており、このチャンネルは通路７０
を介して試験管１５の内側と流体連通している。本体部
材３０の側部の流体継手７４はチャンネル７２と流体連
通ずる管腔７５を有している。流体継手７４を調整され
た加圧空気源あるいは他の流体源に接続する目的は、圧
力を試験管１５へ供給して、サンプリング液体６６およ
び粒子６８を上向きの管５８の管腔５９を通過させるた
めである。通常は、チャンネル４２を介してシース液体
を駆動するために与えられる圧力よりも僅かに高い圧力
がチャンネル７２を介して供給される。好ましい例にお
ける調整された空気圧は、それぞれ１　、５　ｘｌ／　
Ｓｅｅあるいは０　、２５　＃ｌ／　ｓｅｃの選定され
た高流量あるいは低流量に対して、５．０ｐｓｉあるい
は４゜０ｐｓ　＋で制御することができる。粒子６８は
管の内側端部を出て通路の前分析部３２ｃに入る。

ここにおいて、粒子およびサンプリング液体はシース液
体によってシースすなわち包囲され、これにより、第３
図に示すように、粒子はほぼ一時にｍ個フローセル３５
のオリフィス３６を通過する。

サンプリング液体（粒子を含む）とシース液体との合流
により、同軸の２成分系の流れが形成される。分析され
るべき粒子を含むサンプリング液体は流動流の内側の成
分を形成する。流れがフローセル３５に入ると、シース
液体とサンプル液体との間に十分な速度的な平行が生じ
、また粒子はフローセルの壁から離れた流れの中心部に
流体力学的に焦点付けられる。

一部フローセルの中に入ると、粒子はレンズ組立体１９
を通ってフローセルに入った光による照会を受け、これ
により各粒子に対して光に関連付けられた情報が決定さ
れる。粒子、サンプリング液体およびシース液体が通路
の分析領域を通過すると、流れはチャンネル５０を通っ
てハウジング１４の外部へ向かう。

種々の空気圧および流量調整が、液体サンプリングコン
ソールで制御することによって、行うことができる。サ
ンプリング管を通るサンプリング液体の代表的な流量は
０．２５から１．５ｌｌＪ１１／ｓｅｅの範囲である。

また、チャンネル７２における空気圧を調節して、フロ
ーチャンバを通る粒子の計数速度を制御することができ
る。フローセル３５を通過する粒子の計数速度は、一般
に１００から１０００個／秒の間である。通路３２の形
状およびその中に設けられる上向きの管５８の位置は、
液体の２成分系流れがフローセル３５を通過する際に、
これに対して最小の流動抵抗および乱流を与えるように
意図されている。

第４図には粒子６８の流量を調節するための制御装置８
０が概略的に示されている。制御装置８０は圧力調整器
８４に接続された空気ポンプ８２を有しており、この圧
力調整器はシース液体供給源８６に対して約４ｐｓ　ｉ
の圧力を与えるように調整されている。シース液体供給
源８６からの流れはフィルタ８８に接続され、このフィ
ルタはシース液体がハウジング１４の管腔４８へ搬送さ
れる間にシース液体から総ての固形粒状物を取り際く。

第４図に示す空気ポンプ８２は、サンプル流量制御装置
９０に接続され、液体６６および粒子６８を上向きの管
５８を介してハウジング１４の前分析部３２ｂの中へ駆
動するために用いられる加圧空気を提供する。制御装置
９０は、粒子６８の低流量あるいは高流量が望まれてい
るかによって、約４ｐｓ　ｉあるいは５ｐｓ＋となるよ
うに管腔７５を介して試験管１５に与えられる空気圧を
調整する。後分析部３２ｃの一部である廃物受け９２は
管腔５４に連結されて通路３２を通過した後の液体およ
び粒子を集める。第１図、第３図、第４図および第５図
に逆流防止捕獲システムが詳細に示されている。第４図
のブロックダイアダラムがシステム９３全体を最も良く
示している。特に試験管１５は、管腔７５を介して供給
されかつ上向きの管５８の管腔５９を介して粒子を流動
させる、駆動空気圧を有している。管腔７５の試験管１
５への入口のすぐ前には弁９４が設けられており、この
弁は制御装置９０からの空気圧を管腔７５を介して試験
管１５の中へ導くとともに、この流れを停止して同時に
試験管１５を出口ポート９５ａを備えた安全通気フィル
タ９５に接続する。

弁９４はニュージャージ州Ｃｅｄｘｒ　Ｋｎｏｌｌｓの
Ａｕｔｏｍａｔｉｃ　５ｗ１ｔｃｈ　Ｃｏｍｐａｎｙの
ミニチュア型ソレノイド弁（Ａｓｃｏ；登録商標／Ａａ
ｇｘｒ；ＴＭ）のごとき直接作動型のソレノイド型であ
るのが好ましい。この弁は、例えば１２ポルトの低電圧
の直流で作動する３方弁であり、また管腔７５に接続す
るための適宜な継手を有している。作動時に弁は、通常
は、制御装置９０から試験管１５への空気供給路を提供
するようになされている。後に説明する電気的な切り替
えにより、弁９４は試験管１５からの流れを、管腔７５
を介してかつ安全通気フィルタ９５を通って流れるよう
に変えることができる。

この弁の切り替えにより、制御装置９０からの入口が閉
じられ、これにより試験管１５の中の残留空気圧の輩出
は安全通気フィルタ９５を通じてのみ行われる。

試験管１５の中のサンプルが生体に有害な物質あるいは
この物質を搬送する液体を含んでいる可能性があるため
、大気中にエーロゾルあるいは液体を逃がしｔ；す、ま
た近くにいる研究者あるいは他の人に害を及ぼす状態で
装置を放置することを防止することが重要である。した
がって、フィルタ要素９６を安全通気フィルタ９５の中
に設けて生体に有害な物質の放散を防止している。好ま
しいフィルタは、０．２ミクロンの孔径と約１９゜６平
方センチメートルのフィルタ表面積を有するものである
。フィルタ９６はデュポン社製のテフロン（登録商標）
のごとき疎水性の高分子膜であって、これは水に濡れず
また通常の操作圧力における水を通さず、更に優れた温
度および溶媒耐久性を有している。他の好ましいフィル
タは、ミシガン州のＧｅ１ｍ１ｍ　５ｃｉｅｎｃｅｓ社
によって販売されているＡＣＲＯ（登録商標）５０Ａで
ある。

弁９４を制御するために５、第１図および第４図に全体
を示し、また第３図むよび第５図にその詳細を示しｔ；
スイッチ組立体９７が設けられている。

このスイッチ組立体の作動は第３図に断面で最も良く示
されており、この図からその作動が理解されよう。ハン
ドル９８が枢動ピン９９の回りで枢動可能に支持されて
おり、ハンドルは止めネジ１０３によりこのピン９９に
連結されている。枢動ピン９９は支持ブロック１００の
中に支持されている。ハンドル９８はサンプルを収容す
る試験管１５のすぐ下に設けられた調整支持ねじ１０１
を有している。ハンドルが第３図に示した位置にあると
、試験管１５はハウジング１４上の位置に保持されてシ
ール部材６５と係合する。第５図はハンドルをピン９９
の回りで枢動させることによって得られるハンドルの別
の位置を示している。ハンドルのこの別の位置は破線で
示されており、試験管１５が装置から取り外されている
状態を示している。ハンドル９８が第３図に示す位置に
あるときは、試験管１５は装置１０に対してロックされ
ていてハンドルを操作しなければ取り外すことができな
い。

逆流防止装置を作動させるためにハンドル９８には制御
部分が設けられており、この制御部分は、第５図に示す
ように、枢動ピン９９に対して径方向において僅かにへ
こんだカム面９８ａによって形成されている。ボール１
０２がカム面９８ａと協働する。第３図及び第５図から
明らかなように、ハンドル９８を回転させると、ボール
１０２がブロック１００の従動孔１０５の中に保持され
た従動子１０４に向けて動き、これにより従動子１０４
がボール１０２に導かれてブロック１００の中へ動く。

従動子１０４を戻すためにレバーアーム１０６が設けら
れており、このレバーアームは一端部を従動子１０４に
また他端部をブロック１００にもたれている。ブロック
１００の中にねじ込まれた肩付きねじ１０８が圧縮ばね
１０９を支持しており、このねじ１０９はレバー１０６
の中間部に圧接して従動子１０４をボール１０２に向け
て圧し付けている。従動子１０４の一部がレバー１０６
を越えて伸びマイクロスイッチ１１０と接触してイル。

このマイクロスイッチ１１０は通常開であり、ハンドル
９８が第５図に示すその中立位置からいづれの方向へ動
いても、従動子１０４がマイクロスイッチ１１０を閉じ
て、接点１１０ａおよび１１０ｂにおいてこれに接続さ
れる線を接続して回路を完成させるようにする。この回
路は第３図には示していないが、システム９３の作用に
関連して以下に述べる。

逆流防止装置９３は試験管１５をノ＼ウジングに対して
ロックするだけではなく、試験管１５を解放すると同時
にスイッチ１１０を閉じる。スイッチ１１０が閉じると
ソレノイド弁９４が作動して、制御装置９０から試験管
１５への流路を、試験管１５から安全通気口９５への流
路へと切り替える。

制御装置９０からの流れは弁９４によって遮断される。

スイッチ１１０が閉じると第４図に示すポンプ／モータ
組立体も接続される。ポンプ１１１ａはリザーバ９２と
逆流捕獲管１１２との間で流体連通している。ポンプモ
ータ１ｌｌｂの起動は弁９４の作動と同時に起こる。逆
流捕獲管１１２は上向きの管５Ｂと同心状態に設けられ
るのが好ましい。

好ましい実施例において、ポンプモータ１１１はコンパ
クトな螺動チューブ型のポンプであって、このようなポ
ンプはイリノイ州のバリントンでＢｘｒｎｉｎｔ社によ
って生産されているＭｏｄｅ１９１１０−０６２６であ
り、このポンプは１２ボルトの直流電源によって作動さ
れる３０−ラ型矯動タイプである。使用された管の表面
１１２は逆流を引き、装置９３を掃除するために、残っ
たサンプルすなわち残留物はプラズマエツチングされた
ポリマあるいは酸化された金属に濡れるようになされる
。濡れ易い表面は残留物の排出を阻害する気泡に抵抗す
る。ポンプ１ｌｌａに対して濡れ易いチューブ材料はノ
ルフレン（Ｎｏｒｐｈｒｅｎｅ）であって、このポリマ
は優れた濡れ易さを有し、また容易に清掃可能な自己プ
ライム式の螺動ポンプと共に用いることができる。螺動
ポンプの自己プライム特性は装置を閉じてチューブの、
入口に残留する物質が逆流するのを防止する。同様にし
て、ポンプがチューブを挟んで流体を押し出すという正
特性は、ポンプの停止時における逆流あるいは望ましく
ない流れを防止する。

第３図は上向きの管５８と同心状態に設けられた逆流捕
獲チューブ１１２を示している。この配列は管５８の外
側とチューブ１１２の内側との間に環状の通路を形成す
る。試験管１５の底部と逆流捕獲チューブ１１２の内側
に形成された外方端部１１２ａとの間には流体連通がも
たらされなければならない。これは、試験管１５を取り
外した後に管腔５９の中に残留している流体を、逆流捕
獲チューブ１１２の内側に形成された外方端部によって
上記上向きの管５８の外方端部６２から引き抜かなけれ
ばならないからである。チューブ１１２はＯリング１１
３によって本体部材３０の中に保持されており、したが
ってチューブ１１２を取り外して容易に掃除することが
できるし、また環状の通路１１２ｂが管腔１１４と流体
連通することができる。

第４図において、管腔１１４はポンプ入口チューブ１１
５の中に設けられており、これによりポンプ１１１の流
体引抜力が、ポンプ１ｌｌｂが作動している時に、逆流
捕獲チューブ１１２の外方端部１１２ａに中に生ずる圧
力を、減少させる。

出ロバイグ１１６はプ１ｌｌａとリザーバ９２との間の
流体連通を形成し、これにより捕獲された材料はりザー
バへ安全に廃棄することができる。

リザーバ９２はフローサイトメータの後分析部の一部を
構成する。ハンドル９８を枢動させることによってマイ
クロスイッチ１１０が閉じると、回路を横断する端子１
１０ａおよび１１０ｂを接続し、したがって閉じた回路
はソレノイド弁９４の作動を切り替えて試験管１５の中
に残留する空気圧を安全通気フィルタ９５を介して逃が
す。完成された回路は同時にポンプモータ１１１を作動
し、逆流捕獲チューブ１１２の外方端部１１２ａに流体
吸入力を形成する。結局、管腔５９の中に残る可能性が
ありあるいは捕獲チューブ１１２の外表面に現れるかま
たは滴となりうる生体に有害な物質ポンプ１ｌｌａによ
って取り除かれてリザーバ９２の中へ廃棄される。同様
にして、試験管１５の中に残留する以下なる空気圧も管
腔７５を介して安全通気フィルタ９５へ安全に排出する
ことができ、したがって有害なエーロゾルあるいは液体
が逸失されない。

装置９３を有するこの装置ｌＯの使用者は、試験管１５
の取り外しを許容するハンドル９８の簡単な枢動運動に
より、試験管１５を取り外す前に、電気回路を完成させ
て弁９４およびポンプ・モータ組立体を１１１を作動す
ることできる。このように上向きの管５８あるいは試験
管の中の有害な物質が放散されるのことを防止すること
ができる。

ハンドル９８は、装置の分析部にあるサンプルを駆動さ
せるために用いられる加圧空気によって、試験管１５が
ハウジング１４の延長部６４から不用意に外れることの
ないようにロックしている。

試験管１５は、ハンドル９８が試験管１５の下方から枢
動されて取り外されたときに、ソレノイド弁９４によっ
て通気される。

装置９３を有する装置１０は、リザーバ９２が容易に取
り外しできまた捨てることができるシールされた容器で
あるために、有害物質を隔離させたり、捕獲したりある
いは収容したりする安全装置が提供される。

【図面の簡単な説明】 第１図は、液体流中を流動する粒子あるいは他の物質の
１又はそれ以上の特性を決定するために用いられる本発
明の７０−サイトメータ分析器が逆流防止装置を備えて
いる状態を示す斜視図である。 第２ｒ！！：ｉは本発明の逆流防止装置を具体化したフ
ローサイトメータの代表的な要素及び光路を示す説明図
である。 第３図は第１図の３−３線に沿った拡大断面図である。 第４図は本発明の装置の作動を示す説明図である。 第５図は第３図の５−５線に沿った拡大断面図である。 （主要符号の説明） １０ニアＣ７−サイトメータ、 １３：コンソール、 １４：ハウジング、 １５：試験管、 ３０：本体部材、 ３２：通路、 ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ：分析部、 ９３：逆流防止装置、 ９５：安全通気フィルタ、 １１１：ポンプ。 （外４名） ＦＩＧ、　／

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、以下の（ａ）〜（ｅ）の構成要素を備えたことを特
   徴とするフローサイトメータ用のサンプル逆流防止装置
   ： （ａ）分析されるべき粒子が通過することのできる通路
   を有する本体部材；前記通路は分析部と、前分析部と、
   後分析部とを備えている。 （ｂ）前記通路の前分析部と流体連通するように連結さ
   れた取り込み管；この取り込み管はサンプル粒子を保有
   する試験管と流体連通するようになされていて試験管か
   ら前記分析部への流通路を提供している。 （ｃ）前記取り込み管と流体連通する逆流捕獲手段；こ
   の逆流捕獲手段は、前記試験管から前記分析部への流動
   が終わった後に、前記取り込み管から流体を引き抜くた
   めのポンプと流体連通している。 （ｄ）フィルタ通気部；このフィルタ通気部は弁装置に
   より前記試験管に連結されて、サンプル粒子を前記前分
   析部から前記分析部へ駆動するために前記試験管に供給
   された空気圧を解放するようになされている。 （ｅ）作動装置；この作動装置は試験管を前記本体部に
   ロックするように、また前記弁装置が前記フィルタ通気
   部を試験管と連結するように切り替えると同時に前記ポ
   ンプを作動させるようになされている。 ２、前記分析部は、一時にほぼ１つの粒子がこの分析部
   を通過するような寸法になされたオリフィスを有するフ
   ローセルを有しており、また前記逆流捕獲手段は、前記
   取り込み管と同心状に設けられてこの取り込み管を包囲
   して前記取り込み管から残留するサンプル、粒子及び逆
   流を抜くようになされた外側の管であることを特徴とす
   る請求項１に記載の逆流防止装置。 ３、前記本体部材が、前記フローセルを通る粒子の流れ
   方向にほぼ直交する角度で、光を前記オリフィスに指向
   する手段を備えていることを特徴とする請求項２に記載
   の逆流防止装置。 ４、前記指向する手段が前記フローセル付近にレンズを
   位置決めする凹所を備えていることを特徴とする請求項
   ３に記載の逆流防止装置。 ５、前記フィルタ通気部は、前記弁装置が前記試験管を
   このフィルタ通気部に連結したときに、前記試験管から
   逃げたエーロゾルあるいは液体を捕獲する能力を有する
   フィルタを有しており、また前記弁装置は作動ソレノイ
   ド弁を有しており、このソレノイド弁は、粒子を保有す
   る試験管を加圧するための空気の供給を閉鎖するととも
   に、前記フィルタ通気部に連結して試験管の中に残留す
   る空気圧を安全に解放するようになされていることを特
   徴とする請求項２に記載の逆流防止装置。 ６、前記前分析部は前記分析部に向かって狭くなるテー
   パ部を有しており、前記取り込み管の内側端部は前記分
   析部付近で前記テーパ部の中に設けられており、また前
   記前分析部には前記取り込み管の内側端部の回りでシー
   ス液体が導入され、このシース液体が前記通路の軸線に
   沿って前記分析部に向かいかつ前記逆流捕獲手段から離
   れる方向のシースの流れを形成しており、また前記取り
   込み管の外側端部は前記外側の管の伸長端部の中にある
   ことを特徴とする請求項５に記載の逆流防止装置。 ７、以下の（ａ）〜（ｅ）の構成要素を備えたことを特
   徴とする装置を通過する粒子のための逆流防止装置： （ａ）装置が開放している時に、流れ方向において一時
   にほぼ１つの粒子が通過することのできる分析領域をそ
   なえた通路を有する本体部材。 （ｂ）前記通路と流体連通し前記分析領域に一時にほぼ
   １つの粒子をもたらすようになされた粒子供給源。 （ｃ）前記通路に供給される粒子に付与されるシース液
   体；このシース液体は前記粒子をこの液体と相対的に流
   体力学的に焦点付けるようになされている。 （ｄ）前記通路に伴って設けられた逆流捕獲手段；この
   逆流捕獲手段は、サンプルの流れが遮断された後に、前
   記通路から流体をサンプルの流れとは反対方向に抜くよ
   うになされている。 （ｅ）逆流捕獲手段と作動的に設けられた制御装置；こ
   の制御装置は前記粒子の供給源とも作動的に設けられ、
   前記逆流防止手段を選択的に作動して、前記通路に残留
   するあるいはこの通路から逆流する粒子を取り除いて、
   前記供給された粒子を前記通路から取り除くようになさ
   れている。 ８、前記逆流捕獲手段が前記通路から流体を抜くポンプ
   を有しており、前記制御装置がこのポンプを作動する作
   動要素を有しており、この作動要素が前記通路と連通す
   る粒子の供給源を支持するようになされていることを特
   徴とする請求項７に記載の逆流防止装置。 ９、液流中を流動する粒子等の１又はそれ以上の特性を
   決定するためのフローサイトメータ用の逆流防止装置で
   あって、液流中で粒子を動かす手段と、粒子を流れ方向
   において一時にほぼ１つ通過するようになされた分析領
   域を含む通路を有する本体部材と、前記粒子を動かす手
   段が停止しているときに、前記通路からの逆流を抜くよ
   うに作動する逆流捕獲手段と、前記分析領域を通過する
   粒子を照射する光ビームを提供する手段と、各粒子に関
   する光を検知してこれら検知された光を各粒子の１また
   はそれ以上の特性と関連させる手段と、を備えて成る逆
   流防止装置。 １０、粒子分析装置を通る逆流を防止して、空液体の中
   に支持されるサンプル粒子を空気により前記液体に搬送
   する逆流防止方法であって、液体に与えられた空気圧を
   安全フィルタを通じて通気すると同時に、サンプル粒子
   から支持ハンドルを動かし、またこれと同時に、分析領
   域に残留する液体および粒子を廃棄領域へ移送するため
   に連結されたポンプを作動させることを特徴とする逆流
   防止方法。