JPH02245639A - 検体測定装置 - 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１個ずつ流れる検体に対して光ビームを照射し
、該検体に関する光学情報を検出して解析を行なう検体
測定装置に関する。

［従来の技術］ 従来の検体測定装置、例えばフローサイトメータでは、
シースフロ一方式によって一個ずつ高速で流される生体
細胞やラテックス粒子等の検体粒子に光を照射し、発生
する散乱光や蛍光等を測光することにより、検体粒子の
粒子径や性質に関する情報を得て粒子解析を行なってい
た。

［発明が解決しようとしている課題］ しかしながら上述の従来例では、検体粒子の径を求める
のに散乱光強度を用いていたため、検体の屈折率の相違
が原因となり、正確な粒子径の絶対値を求めることが困
難であフた。

又、検体粒子が被検部を通過する速度を測定することも
できなかった。

［課題を解決するための手段］ 上述した課題を解決する本発明の要旨は、個々の検体が
通過する被検部において、検体の通過方向及び通過逆方
向に沿って照射光を光走査する走査手段と、それぞれの
光走査によって光照射される前記検体の光学的反作用を
検出する検出手段と、該検出手段の出力及び前記走査手
段の光走査速度から検体の径及び（又は）通過速度を演
算する演算手段を有することを特徴とする検体測定装置
。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する。

′ｓ１図は本発明の実施例の構成図、３４２図は測光出
力の波形である。第１図において、検体粒子を光照射す
る光照射手段としてレーザ光源１から発射されたレーザ
光は、光路中に設けられた光偏向器２に入射し偏向され
てフローセルフ内の流通部８に照射される。光偏向器２
は駆動回路１２の制御周波数に合わせて入射レーザ光の
偏向度が制御されるもので、周波数を連続的に変動させ
ることにより入射１ノ−ザ光を光走査することができる
。又、周波数を一定にすれば固定位置にレーザ光を照射
できる。ここで走査方向は検体粒子の流れ方向と同一方
向であり、駆動回路１２の制御により流れ順方向、逆方
向のいずれにも走査することができる。又、走査スピー
ドは検体粒子の通過速度より高速であり、レーザビーム
のビーム径はフローセル部のサンプル流径と同じかそれ
以上のものとし、ビームスポット形状は不図示の１／ン
ズ系により検体粒子の流れに対して横長の楕円形状に結
像される。

フローセルフ内の流通部８には、例えば血球細胞やラテ
ックス凝集体等の検体粒子１０がシースフロ一方式によ
って、−個あるいは一塊ずつ一定の通過速度（流速）で
順次流される。被検部を通過する検体粒子に１ノーザ光
が照射され、それによって発生する散乱光の内、集光レ
ンズ３に入射して集光された所定角度成分の前方散乱光
は、絞り４を経て光検出器５にて検出される。なおフロ
ーセルフと集光レンズ３の間には光走査方向に細長い線
形状の光ストッパ９が設けられる。この光ストッパ９の
線の幅はレーザビーム幅とほぼ同等である。これは光偏
向器２からの強力なレーザビームの直接光や、検体粒子
を透過した透過光が直接光検出器５に入射するのを防ぐ
ために設けられ、検体粒子による散乱光だけが検出され
るような構成となワている。

光検出器５で検出された散乱光の出力パルスはパルス幅
測定回路６に人力され、パルス幅、すなわち検体粒子に
レーザビームが照射され始めてから終るまでの時間が測
定される。制御回路１１はパルス幅測定回路６の出力信
号を演算回路１３に送り、さらに駆動回路１２へ制御指
令信号を送る。駆動回路１２は光偏向器２への入射レー
ザ光の偏向度を制御し、制御周波数を固定することによ
り固定位置への光照射、あるいは制御周波数を連続的に
変化させることにより光走査を行なうことができ、周波
数を変動させる速度や方向から光走査速度や走査方向を
決定することができる。

次に以上の装置構成における動作を第２図（ａ）。

（ｂ）を用いて説明する。初期状態では照射レーザビー
ムは被検部の最上部の固定位置に照射されている。フロ
ーセルフ内を一粒子ずつ図面上方から下方へ流れる検体
粒子が、光ビームが照射される前記固定位置にさしかか
ると、散乱光が発生し光検出器５で出力パルスが検出さ
れ始める。この出力パルスはパルス幅測定回路６にて出
力パルスの幅が測定され、光照射位置を検体粒子が通過
し終って散乱光出力パルスの発生がなくなると、次に制
御回路１１が駆動回路１２に指令を行ない、検体粒子の
流れ順方向に光走査を開始する。この時、走査速度ｖ、
は検体粒子の流速Ｖ、よりも大きく設定されており、走
査レーザ光は流れる検体粒子に追い付いて再び照射を始
める。

発生する散乱光を光検出器５で測光して、第２図（ａ）
のような出力パルスが得られ、パルス幅測定回路６にて
この出力パルスの幅１．を計測する。

その手順を以下に説明する。

パルス幅測定回路６においては、散乱光の出力パルス発
生の確認と同時に、パルス幅の時間計測を始める。そし
て、走査レーザ光が検体粒子を追い越して散乱光の発生
が無くなり、出力パルスの強度がＯとなった時点でパル
ス幅の時間計測を終了し、パルス幅ｔ１の測定を終了す
る。

こうして１＋の測定が終了すると、制御回路１１は駆動
回路１２に指令を送り、今度は光走査方向を逆向きなる
よう制御し、検体粒子流れ逆方向に光走査を行ない、流
れてくる検体粒子に向かって光走査を行なう。光走査速
度は先の順方向の走査と同じ速度Ｖ２である。

この結果、先のｔｌよりも短い、第２図（ｂ）のような
出力パルスｔ２が得られる。ここでパルス幅測定回路６
において前記と同様の手順によりパルス幅ｔ２を計測す
る。

、逆方向の走査が終了すると光偏向器２への制御周波数
を初期値に戻し、初期固定位置に固定して光照射を行な
う、そして次の検体粒子が流れてきたら上述の動作を行
ない、検体粒子の通過毎に以上の動作を繰り返して順次
測定を行なう。

こうして求められた出力パルス幅ｔ１．ｈ　、及び検体
粒子の流速Ｖ２、光走査速度ｖ１、検体粒子の粒子径旦
を用いると以下の２式が成り立つ。

ｆＬ／　　（ｖｒ　−ｖｐ）　＝　　ｔｌ　　＝（１）
ｘ／　　（ｖｒ＋ｖｐ）　！　　ｔ２−・−（２）上記
（１）、（２）の連立方程式を解くことにより、以下の
（３）、（４）のように検体粒子の粒子径１、及び検体
粒子の流速ｖ２を求めることができる。

Ｊ２−２Ｖｐ・ｔｌ−ｔ２／　（ｔｉ＋ｊ２）　　””
（３）Ｖｐ”　　Ｖｒ（ｊ＋−ｔｚ）　　／　　　（ｔ
ｉ＋　　ｈ）　　”・（４）（３）　、　（４）式の計
算を演算回路１３で行ない、検体粒子の粒子径の絶対値
、及び検体粒子の流れの速度を求めることができる。

［他の実施例］ 次に本発明の他の実施例を説明する。

上述の実施例では検体粒子への光走査を、流れ順方向、
逆方向と切換えて、それぞれの方向の走査における出力
パルス幅ｔ、、ｔ、２を計測して粒子径及び流速を算出
した。

本実施例では、逆方向の走査による出力パルスｔ２の測
定は行なわず、代りに照射レーザビームを初期位置に固
定した状態で、検体粒子の通過による出力パルスの幅ｔ
０を測定する。Ｌｏを測定した後に、流れ去る検体粒子
を追って順方向に光走査を行ないｔｌを測定する。この
し。、１＋からも粒子径、流速を算出することができる
。

すなわち、先の（２）式においてｙ、ｗＱとおいて以下
の２式が成り立つ。

Ｊ２　／　　（’／ｒ−ｖｐ）　−ｔｌ　　・・・（１
）Ｊ２　／　　Ｖｐ　　””　　ｔｏ　　　　　　　・
・・（２゛）この連立方程式を解くことにより５以下の
ように粒子径１、流速ｖ、が求まる。

、Ｑ＝ｖ、・しｏ−ｔ＋／　　（ｔｏ＋　ｔｌ）　　−
・−（５）Ｖｐ”　ｖ、４．　／　　（ｔｏ＋　ｔｌ）
　　　・・・（６）この計算は先と同様、演算回路１３
にて行ない、粒子径及び流速を求める。

これにより、先の実施例のように、流れ逆方向に光走査
を行なう必要がなくなる。

なお、以上説明してきた実施例においては、前方散乱光
を測光して得られたパルス出力により演算を行なったが
、前方散乱光に限らず光照射される検体粒子からの光学
的反作用ならば何を用いても良い。例えば、側方散乱光
や後方散乱光等の散乱光、あるいは検体粒子から励起さ
れて発する蛍光、更には検体粒子を透過する透過光等か
らも全く同様に粒子径及び通過速度を算出することがで
きる。これらの光学情報を検出するための光学配置は様
々な文献で一般に良く知られている。

［発明の効果］ 以上本発明によれば、従来得られなかった検体粒子の粒
子径、及び検体粒子の流速の絶対値を求めることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の構成図、 第２図（ａ）　、　（ｂ）は出力パルスの波形図、であ
り、図中の主な符号は、 １・・・・レーザ光源、２・・・・光偏向器、３・・・
・集光レンズ、４・・・・絞り、５・・・・光検出器、
６・・・・パルス幅測定回路、７・・・・フローセル、
８・・・・流通部、９・・・・光ストッパ、１０・・・
・検体粒子、１１・・・・制御回路、１２・・・・駆動
回路、１３・・・・演算回路、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、個々の検体が通過する被検部において、検体の通過
   方向及び通過逆方向に沿って照射光を光走査する走査手
   段と、それぞれの光走査によって光照射される前記検体
   の光学的反作用を検出する検出手段と、該検出手段の出
   力及び前記走査手段の光走査速度から検体の径及び（又
   は）通過速度を演算する演算手段を有することを特徴と
   する検体測定装置。