JPH03125944A - 粒子分別装置 - Google Patents
粒子分別装置Info
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- JPH03125944A JPH03125944A JP1264553A JP26455389A JPH03125944A JP H03125944 A JPH03125944 A JP H03125944A JP 1264553 A JP1264553 A JP 1264553A JP 26455389 A JP26455389 A JP 26455389A JP H03125944 A JPH03125944 A JP H03125944A
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Landscapes
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
［産業上の利用分野］
本発明はサンプル液中の個々の検体粒子を分離して測定
を行ない、この結果に基づいて検体粒子を分別する粒子
分別装置に関する。 ［従来の技術］ 従来の粒子分別装置の一例として、第４図に示すような
装置がセルソータの呼称で実用化されている。 細胞浮遊液であるサンプル液Ｓａ及びシース液ｓｈをそ
れぞれサンプル容器１及びシース容器２に蓄え、コンプ
レッサ又は窒素ガスボンベとレギュレータ等により加圧
してノズル５へ導き、ここから大気中に細流６として噴
出させる。ノズル５に取り付けられた振動子７の振動に
よって細流６は後に液滴８となって落下する。細流６に
はレーザ光源９からのレーザ光が照射され、細流中の細
胞から発する散乱光強度及び蛍光強度を光検出器１４．
１７にて測光する。この結果からリアルタイムに細胞の
性状を解析し、その結果に応じて不図示のチャージング
手段により流体に対して正又は負又はＯのいずれかの荷
電電圧をかけることにより、液滴８は正又は負又は０に
帯電される。液滴の落下軌道には高電圧の静電偏向板２
６ａ、２６ｂが対向して配置されており、落下する細胞
液滴はその電荷に応じた向きに偏向され、異なる容器２
７，２８．２９内に落下して採取される。こうして、細
胞をその性状に応じて分別し採取することができる。 ［発明が解決しようとしている課題］ しかしながら上記従来の粒子分別装置では、目的とする
細胞が液滴になる寸前に帯電させなければならず、微妙
な調整が必要とされ、常に安定した動作を保つことは難
しかった。 又、高電圧を扱わなければならず、危険性が伴なう問題
点がある。 又、基本的には正に帯電したもの、負に帯電したもの、
どちらにも帯電していないものの３ｆ！類にしか分別で
きない、荷電電圧を強弱の２種類に変化させ、帯電の強
弱による偏向量の大小を利用し５種類に分けることも考
えられるが、帯電を正確に行なえたとしても、液滴の大
きさ即ち質量が常に一定とは限らず、これにより偏向量
が変化してしまい、必ずしも正確な分別は行なえないと
いう問題点がある。 本発明は多くの種類の粒子分別を簡単な構成で確実に行
なうことができる粒子分別装置の提供を目的とする。 ［課題を解決するための手段］ 上述の課題を解決する本発明は、粒子浮遊液中の個々の
粒子をその性状に応じて分別する粒子分別装置において
、前記側々の粒子の性状を測定する手段と、前記粒子浮
遊液を個々の粒子を含む液滴にして順次通過させる手段
と、前記測定の結果に応じて、前記液滴を変移させるよ
うに前記液滴の通過経路に向けて流体を吐出させる手段
を有することを特徴とする粒子分別装置である。 ［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。第
１図は本発明の実施例の構成図を表わす図である。なお
先の従来例の第４図と同一の符号は同−又は同様の部材
を表わす。 なお、本実施例では分別する粒子浮遊液を血液等の細胞
浮遊液としたが、対象物はこれに限定はされるものでは
無い。 第１図で１はサンプル容器、２はシース容器で、それぞ
れの内部には血液等の細胞浮遊液であるサンプル液Ｓａ
及び蒸留水又は生理食塩水等のシース液が蓄えられてい
る。サンプル液Ｓａ及びシース液ｓｈはそれぞれチュー
ブ３及び４によりノズル５へ導かれ、ノズル５の内部の
中心軸上をサンプル液Ｓａが流れ、その周りを包むよう
にしてシース液ｓｈが流れる。シースフロー原理により
サンプル液中の個々の粒子は１個ずつ一列になって通過
する。この流れはノズル５の出口から大気中に細流６と
して噴出される。 ノズル５の上部には振動子７が取り付けられており、こ
の振動子フで加振されて細流６はやがて液滴８となって
落下する。 液滴８の落下経路の周囲には液滴を吐出する吐出ノズル
１８ａ−１８ｄが四方向に点対称に設けられている。各
吐出ノズルから吐出された液体が細胞の液滴の落下経路
の軸と一地点（以下分別地点と百う）で交差するように
各吐出口が分別地点に向けて設置されている。なお、各
吐出ノズルは分別地点に向けてやや下方向に向けられ、
対向するノズルに吐出液がかかるのを防止すると共に、
採取の安定性を高めている。 吐出ノズル１８の下方には円形の分取容器１９が配置さ
れている０分取容器１９は５部屋に分割され、中心に小
円の部屋Ｅがあり、その周りの円環が４部屋Ａ、Ｂ、Ｃ
，Ｄに分割されている。これら４部屋は前記４本の吐出
ノズル１８ａ〜１８ｄの向きに対応している。 レーザ光源９から出射されたレーザ光はシリンドリカル
レンズ１０及び１１で楕円形状に絞られ被検部の細流６
に照射される。ここで細流中の細胞が光が照射される被
検部を通過すると、細胞から散乱光及び蛍光が発生する
。この散乱光及び蛍光は受光レンズ１３及び１５で集め
られ、光検出器１４及び１７で各々強度が検出される。 受光レンズ１３の手前にはビームストッパ１２が設けら
れ、レーザ光源からの直接光を遮断するようになってお
り、散乱光のみが光検出器１４で検出される。又、受光
レンズ１５の後方には蛍光波長のみを透過させる光学フ
ィルタ１６が置かれ、蛍光のみが光検出器１７で検出さ
れる。 次に前記吐出ノズル１８の動作原理を第３図を用いて説
明する。ノズルの径は５０μｍ×５０れている。２４は
ノズル内の開口付近に設けられる加熱部である。具体的
には加熱ヒータであって電極が不図示の制御回路に接続
されている。加熱部２４は加熱ヒータには限られず、熱
エネルギを発生する手段であれば良く、例えば熱吸収部
材にレーザ光線等の電磁波エネルギを与えて加熱するよ
うな構成をとっても良い。 制御回路が加熱ヒータ２４を駆動して加熱すると、加熱
ヒーター付近の蒸留水が気化して気泡が発生する
を行ない、この結果に基づいて検体粒子を分別する粒子
分別装置に関する。 ［従来の技術］ 従来の粒子分別装置の一例として、第４図に示すような
装置がセルソータの呼称で実用化されている。 細胞浮遊液であるサンプル液Ｓａ及びシース液ｓｈをそ
れぞれサンプル容器１及びシース容器２に蓄え、コンプ
レッサ又は窒素ガスボンベとレギュレータ等により加圧
してノズル５へ導き、ここから大気中に細流６として噴
出させる。ノズル５に取り付けられた振動子７の振動に
よって細流６は後に液滴８となって落下する。細流６に
はレーザ光源９からのレーザ光が照射され、細流中の細
胞から発する散乱光強度及び蛍光強度を光検出器１４．
１７にて測光する。この結果からリアルタイムに細胞の
性状を解析し、その結果に応じて不図示のチャージング
手段により流体に対して正又は負又はＯのいずれかの荷
電電圧をかけることにより、液滴８は正又は負又は０に
帯電される。液滴の落下軌道には高電圧の静電偏向板２
６ａ、２６ｂが対向して配置されており、落下する細胞
液滴はその電荷に応じた向きに偏向され、異なる容器２
７，２８．２９内に落下して採取される。こうして、細
胞をその性状に応じて分別し採取することができる。 ［発明が解決しようとしている課題］ しかしながら上記従来の粒子分別装置では、目的とする
細胞が液滴になる寸前に帯電させなければならず、微妙
な調整が必要とされ、常に安定した動作を保つことは難
しかった。 又、高電圧を扱わなければならず、危険性が伴なう問題
点がある。 又、基本的には正に帯電したもの、負に帯電したもの、
どちらにも帯電していないものの３ｆ！類にしか分別で
きない、荷電電圧を強弱の２種類に変化させ、帯電の強
弱による偏向量の大小を利用し５種類に分けることも考
えられるが、帯電を正確に行なえたとしても、液滴の大
きさ即ち質量が常に一定とは限らず、これにより偏向量
が変化してしまい、必ずしも正確な分別は行なえないと
いう問題点がある。 本発明は多くの種類の粒子分別を簡単な構成で確実に行
なうことができる粒子分別装置の提供を目的とする。 ［課題を解決するための手段］ 上述の課題を解決する本発明は、粒子浮遊液中の個々の
粒子をその性状に応じて分別する粒子分別装置において
、前記側々の粒子の性状を測定する手段と、前記粒子浮
遊液を個々の粒子を含む液滴にして順次通過させる手段
と、前記測定の結果に応じて、前記液滴を変移させるよ
うに前記液滴の通過経路に向けて流体を吐出させる手段
を有することを特徴とする粒子分別装置である。 ［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。第
１図は本発明の実施例の構成図を表わす図である。なお
先の従来例の第４図と同一の符号は同−又は同様の部材
を表わす。 なお、本実施例では分別する粒子浮遊液を血液等の細胞
浮遊液としたが、対象物はこれに限定はされるものでは
無い。 第１図で１はサンプル容器、２はシース容器で、それぞ
れの内部には血液等の細胞浮遊液であるサンプル液Ｓａ
及び蒸留水又は生理食塩水等のシース液が蓄えられてい
る。サンプル液Ｓａ及びシース液ｓｈはそれぞれチュー
ブ３及び４によりノズル５へ導かれ、ノズル５の内部の
中心軸上をサンプル液Ｓａが流れ、その周りを包むよう
にしてシース液ｓｈが流れる。シースフロー原理により
サンプル液中の個々の粒子は１個ずつ一列になって通過
する。この流れはノズル５の出口から大気中に細流６と
して噴出される。 ノズル５の上部には振動子７が取り付けられており、こ
の振動子フで加振されて細流６はやがて液滴８となって
落下する。 液滴８の落下経路の周囲には液滴を吐出する吐出ノズル
１８ａ−１８ｄが四方向に点対称に設けられている。各
吐出ノズルから吐出された液体が細胞の液滴の落下経路
の軸と一地点（以下分別地点と百う）で交差するように
各吐出口が分別地点に向けて設置されている。なお、各
吐出ノズルは分別地点に向けてやや下方向に向けられ、
対向するノズルに吐出液がかかるのを防止すると共に、
採取の安定性を高めている。 吐出ノズル１８の下方には円形の分取容器１９が配置さ
れている０分取容器１９は５部屋に分割され、中心に小
円の部屋Ｅがあり、その周りの円環が４部屋Ａ、Ｂ、Ｃ
，Ｄに分割されている。これら４部屋は前記４本の吐出
ノズル１８ａ〜１８ｄの向きに対応している。 レーザ光源９から出射されたレーザ光はシリンドリカル
レンズ１０及び１１で楕円形状に絞られ被検部の細流６
に照射される。ここで細流中の細胞が光が照射される被
検部を通過すると、細胞から散乱光及び蛍光が発生する
。この散乱光及び蛍光は受光レンズ１３及び１５で集め
られ、光検出器１４及び１７で各々強度が検出される。 受光レンズ１３の手前にはビームストッパ１２が設けら
れ、レーザ光源からの直接光を遮断するようになってお
り、散乱光のみが光検出器１４で検出される。又、受光
レンズ１５の後方には蛍光波長のみを透過させる光学フ
ィルタ１６が置かれ、蛍光のみが光検出器１７で検出さ
れる。 次に前記吐出ノズル１８の動作原理を第３図を用いて説
明する。ノズルの径は５０μｍ×５０れている。２４は
ノズル内の開口付近に設けられる加熱部である。具体的
には加熱ヒータであって電極が不図示の制御回路に接続
されている。加熱部２４は加熱ヒータには限られず、熱
エネルギを発生する手段であれば良く、例えば熱吸収部
材にレーザ光線等の電磁波エネルギを与えて加熱するよ
うな構成をとっても良い。 制御回路が加熱ヒータ２４を駆動して加熱すると、加熱
ヒーター付近の蒸留水が気化して気泡が発生する
【第３
図（ｂ）】。すると気化した分だけ体積が膨張するので
、ノズル１８の開口付近の蒸留水がノズルの開口から外
側に押し出される
図（ｂ）】。すると気化した分だけ体積が膨張するので
、ノズル１８の開口付近の蒸留水がノズルの開口から外
側に押し出される
【第３図（Ｃ）】。始め膨張を続けて
いた気泡は冷却されて収縮を始め、体積の縮小により開
口から吐出した蒸留水に対して引込力が働く
いた気泡は冷却されて収縮を始め、体積の縮小により開
口から吐出した蒸留水に対して引込力が働く
【第３図（
ｄ）］。こうして開口から外に吐出した蒸留水は液滴２
０となって空中に飛翔する【第３図（ｅ）】。蒸留水は
吐出した分だけノズルの毛細管現象により供給され第３
図（ａ）の初期状態に戻る。 なお、この熱エネルギを利用した液体吐出の原理は例え
ば特開昭５４−５９９３６号公報や特開昭５５−２７２
８２号公報に記載される。 次に本実施例の装置の動作の説明を行なう。 不図示の演算回路においては、各細胞の通過毎に得られ
る検出値からリアルタイムで細胞のサイズ、種類、性質
等の細胞性状の解析を行なう。解析方法の例としては、
散乱光強度に応じて細胞の大きさを判断したり、あるい
は細胞を予め蛍光試薬で染色しておき蛍光の発生を見る
ことで細胞の性質や種類を判別する方法等が一般的であ
る。 前記演算回路においてリアルタイムでなされる解析の結
果に基づき判別される、細胞のサイズや種類、あるいは
性質等の所望の性状の条件に応じて、不図示の制御回路
で４種類の内、所定の吐出ノズルを駆動、あるいはどれ
も駆動しないように制御する。 細胞を含む液滴はそのまま落下すれば分取容器１９の部
屋Ｅ内に落下するが、吐出ノズル１８から蒸留水の液滴
が吐出されると、第２図に示すように、目的とする細胞
を含む液滴に対して完全非弾性衝突して、細胞液滴の落
下方向を変える。 これにより液滴は分取容器１９の部屋Ｅでは無く部屋Ｃ
内に落下して採取される。この際、細胞液滴の質量にば
らつきがあると落下位置は紙面左右方向に多少ずれるが
、分取容器１９の周囲の部屋Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄは広い面積
をもっているため、確実に分別される。こうして細胞の
性状に応じてＡＮＥの５種類に分別採取することができ
る。 細流中を流れる細胞が被検部を通過した時点、即ち散乱
光又は蛍光が発生してそれらが検出された時点から、そ
の細胞を含む液滴が分別地点に達するまでの時間は、細
流の流速が安定していれば一定の所定時間Ｔ１と考えら
れる。よってこのＴ、から、吐出ノズルを駆動してから
吐出された液体が分別地点に達するまでの時間Ｔ２を差
し引いた一定の所定時間Ｔｓ （＝Ｔ＋ −Ｔ２ ）
を記憶させておき、光が検出されてから時間Ｔ３が経過
たら吐出ノズルを駆動するようになっている。これによ
り狙った細胞を含む液滴に正確に吐出液を命中させるこ
とができる。 なお、以上の実施例では分別用の吐出ノズルを４本設け
て、５種類の分別を行なったが、吐出ノズルの数はこれ
に限定されるものではない。 又、液滴吐出ノズルとして、上述のような熱エネルギを
利用して吐出させるものではなく、電歪振動子を使った
オンデマンド型液滴吐出ノズルを用いても良い。 ［発明の効果］ 以上本発明のよれば、多くの種類の粒子分別を簡単な構
成で確実に行なうことができる。
ｄ）］。こうして開口から外に吐出した蒸留水は液滴２
０となって空中に飛翔する【第３図（ｅ）】。蒸留水は
吐出した分だけノズルの毛細管現象により供給され第３
図（ａ）の初期状態に戻る。 なお、この熱エネルギを利用した液体吐出の原理は例え
ば特開昭５４−５９９３６号公報や特開昭５５−２７２
８２号公報に記載される。 次に本実施例の装置の動作の説明を行なう。 不図示の演算回路においては、各細胞の通過毎に得られ
る検出値からリアルタイムで細胞のサイズ、種類、性質
等の細胞性状の解析を行なう。解析方法の例としては、
散乱光強度に応じて細胞の大きさを判断したり、あるい
は細胞を予め蛍光試薬で染色しておき蛍光の発生を見る
ことで細胞の性質や種類を判別する方法等が一般的であ
る。 前記演算回路においてリアルタイムでなされる解析の結
果に基づき判別される、細胞のサイズや種類、あるいは
性質等の所望の性状の条件に応じて、不図示の制御回路
で４種類の内、所定の吐出ノズルを駆動、あるいはどれ
も駆動しないように制御する。 細胞を含む液滴はそのまま落下すれば分取容器１９の部
屋Ｅ内に落下するが、吐出ノズル１８から蒸留水の液滴
が吐出されると、第２図に示すように、目的とする細胞
を含む液滴に対して完全非弾性衝突して、細胞液滴の落
下方向を変える。 これにより液滴は分取容器１９の部屋Ｅでは無く部屋Ｃ
内に落下して採取される。この際、細胞液滴の質量にば
らつきがあると落下位置は紙面左右方向に多少ずれるが
、分取容器１９の周囲の部屋Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄは広い面積
をもっているため、確実に分別される。こうして細胞の
性状に応じてＡＮＥの５種類に分別採取することができ
る。 細流中を流れる細胞が被検部を通過した時点、即ち散乱
光又は蛍光が発生してそれらが検出された時点から、そ
の細胞を含む液滴が分別地点に達するまでの時間は、細
流の流速が安定していれば一定の所定時間Ｔ１と考えら
れる。よってこのＴ、から、吐出ノズルを駆動してから
吐出された液体が分別地点に達するまでの時間Ｔ２を差
し引いた一定の所定時間Ｔｓ （＝Ｔ＋ −Ｔ２ ）
を記憶させておき、光が検出されてから時間Ｔ３が経過
たら吐出ノズルを駆動するようになっている。これによ
り狙った細胞を含む液滴に正確に吐出液を命中させるこ
とができる。 なお、以上の実施例では分別用の吐出ノズルを４本設け
て、５種類の分別を行なったが、吐出ノズルの数はこれ
に限定されるものではない。 又、液滴吐出ノズルとして、上述のような熱エネルギを
利用して吐出させるものではなく、電歪振動子を使った
オンデマンド型液滴吐出ノズルを用いても良い。 ［発明の効果］ 以上本発明のよれば、多くの種類の粒子分別を簡単な構
成で確実に行なうことができる。
第１図は本発明の実施例の構成図、
第２図は分別の原理の説明図、
第３図は液滴吐出の原理の説明図、
第４図は従来装置の構成図、
であり、図中の主な符号は、
１・・・・サンプル容器、２・・・・シース容器、５・
・・・ノズル、７・・・・振動子、９・・・・レーザ光
源、１８・・・・吐出ノズル、１９・・・・分取容器
・・・ノズル、７・・・・振動子、９・・・・レーザ光
源、１８・・・・吐出ノズル、１９・・・・分取容器
Claims (2)
- （１）粒子浮遊液中の個々の粒子をその性状に応じて分
別する粒子分別装置において、 前記個々の粒子の性状を測定する手段と、 前記粒子浮遊液を個々の粒子を含む液滴にして順次通過
させる手段と、 前記測定の結果に応じて、前記液滴を変移させるように
前記液滴の通過経路に向けて流体を吐出させる手段、 を有することを特徴とする粒子分別装置。 - （２）前記流体を吐出させる手段は、熱エネルギの作用
により液滴を吐出させるノズルである請求項（１）記載
の粒子分別装置
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1264553A JPH03125944A (ja) | 1989-10-11 | 1989-10-11 | 粒子分別装置 |
| EP90119423A EP0422616B1 (en) | 1989-10-11 | 1990-10-10 | Apparatus for and method of fractionating particle in particle-suspended liquid in conformity with the properties thereof |
| DE69025256T DE69025256T2 (de) | 1989-10-11 | 1990-10-10 | Gerät und Verfahren zur Trennung von Teilchen aus flüssigkeitssuspendierten Teilchen in Zusammenhang mit deren Eigenschaften |
| US07/596,083 US5180065A (en) | 1989-10-11 | 1990-10-11 | Apparatus for and method of fractionating particle in particle-suspended liquid in conformity with the properties thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1264553A JPH03125944A (ja) | 1989-10-11 | 1989-10-11 | 粒子分別装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03125944A true JPH03125944A (ja) | 1991-05-29 |
Family
ID=17404873
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1264553A Pending JPH03125944A (ja) | 1989-10-11 | 1989-10-11 | 粒子分別装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03125944A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003523512A (ja) * | 2000-02-16 | 2003-08-05 | スカンジナビアン・マイクロ・バイオデバイシス・アクティーゼルスカブ | フローシステムにおける流れを制御する方法 |
| JP2008530985A (ja) * | 2005-02-01 | 2008-08-14 | アリックス インコーポレイテッド | 細胞分類方法及び装置 |
| JP2016186465A (ja) * | 2015-03-27 | 2016-10-27 | シスメックス株式会社 | 血液測定装置および血液測定装置の制御方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62167478A (ja) * | 1985-11-29 | 1987-07-23 | Shimadzu Corp | 粒子分取装置 |
-
1989
- 1989-10-11 JP JP1264553A patent/JPH03125944A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62167478A (ja) * | 1985-11-29 | 1987-07-23 | Shimadzu Corp | 粒子分取装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003523512A (ja) * | 2000-02-16 | 2003-08-05 | スカンジナビアン・マイクロ・バイオデバイシス・アクティーゼルスカブ | フローシステムにおける流れを制御する方法 |
| JP2008530985A (ja) * | 2005-02-01 | 2008-08-14 | アリックス インコーポレイテッド | 細胞分類方法及び装置 |
| JP2016186465A (ja) * | 2015-03-27 | 2016-10-27 | シスメックス株式会社 | 血液測定装置および血液測定装置の制御方法 |
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