JPH03172736A - 粒子解析装置 - 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、例えばフローサイトメータ等のように、フロ
ーセル内を通過する被検粒子にレーザービーム等を照射
し、被検粒子からの光学信号を検出して被検粒子の性質
・構造等を解析する粒子解析装置に関するものである。

［従来の技術］ フローサイトメータとは、高速で流れる細胞浮遊溶液、
即ちサンプル液に例えばレーザービームを照射し、その
散乱光・蛍光による光電信号を検出し、細胞の性質・構
造を解明する装置であり、細胞化学、免疫学、血液学、
腫瘍学、遺伝学等の分野で使用されている。

このフローサイトメータ等に用いられる従来の粒子解析
装置では、フローセルの中央部の例えば２００ＬＬｍＸ
２００μｍの微小な四角形断面を有する流通部内を、シ
ース液に包まれて通過する血球細胞などの被検粒子にレ
ーザービーム等の照射光を照射し、その結果として生ず
る前方及び側方散乱光により、被検粒子の形状・大きさ
・屈折率等の粒子的性質を得ることが可能である。また
、蛍光剤により染色され得る被検粒子に対しては、照射
光とほぼ直角方向の側方散乱光から被検粒子の蛍光を検
出することにより、被検粒子を解析するための重要な情
報を求めることができる。

従来、この種の装置においては、流通部内の流体中を流
れる被検粒子にレーザービームを単一方向から照射する
ことにより生ずる前方散乱光を、光検出器で検出するこ
とによって被検粒子のサイズを測定している。しかし、
流通部内の被検粒子は流れと直交する方向にばらついて
おり、個々の被検粒子の位置がレーザービームの強度分
布とずれて被検粒子に叩射され光量が変化するので、散
乱光強度は被検粒子の位置のばらつきの影響が含まれる
。

シースフロー法を採用することにより、この欠点は相当
に補うことができるが、流れの中心とレーザービームの
強度分布の中心とを予め正確に合わせてお（微妙な調整
操作が不可欠である。そこで、この調整操作を不要とし
、更には流体中の被検粒子の位置のばらつきが散乱光強
度に影響を及ぼさないようにするために、照射レーザー
ビームを被検粒子の流れと直交する方向に走査して同様
の検出を行う粒子解析装置が提案されている。

この走査を音響光学素子（ＡＯＤ）を用いて行うものが
知られており、第４図はその従来例の前方散乱光測定光
学系の構成図である。

ここで、■はフローセルであり、この流通部１ａには被
検粒子がシース液と共に高速で流れるようになっている
。レーザー光源２から出射されるレーザービームＬの光
軸０１上には、音響光学素子３、ストッパ４が設けられ
、レーザービームＬが音響光学素子３によって偏向され
る方向の光路０２上にはフローセル１、及びこのフロー
セル１を挟んで反対側にストッパ５、対物レンズ６、光
検出器７が順次に配列されており、光検出器７には信号
処理装置８が接続されている。

レーザー光源２からのレーザービームＬは、音響光学素
子３によって偏向されて流通部１ａを照射し、被検粒子
による前方散乱光はストッパ５を介して対物レンズ６で
集光されて光検出器７で受光され、その受光量が信号処
理装置８で必要な被検粒子の情報に演算処理される。こ
こで、レーザービームＬの走査は音響光学素子３の印加
電圧を変化して、偏向角を変化させることによって行っ
ている。

しかしながら、上述の従来例においては、音響光学素子
を用いたレーザービームの走査速度には限界があるので
、１個の被検粒子に対する走査回数を増加して高精度の
測定を行うためには、被検粒子の流速を遅くする方法を
採用する。しかし、被検粒子の解析のためには多数の被
検粒子に対して測定して統計的な処理を行うことが必要
となるので、流速を遅（すると測定にかなりの時間を要
することになる。

本発明の目的は、上述の欠点を解消し、短時間で精度の
高い測定が可能な粒子解析装置を提供することにある。

［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、本発明に係る粒子解析装
置においては、流体中の被検粒子に照射光を照射し、得
られる光学信号を測定して被検粒子の解析を行う粒子解
析装置において、前記照射光を前記流体の流れ方向に沿
った複数位置に切換える切換手段と、前記照射を流体の
流れと直交する方向に走査する走査手段とを有すること
を特徴とするものである。

［作用］ 上述の構成を有する粒子解析装置は、流体中の被検粒子
に対して、照射の照射光位置を切換えて流れ方向と直交
する方向に照射を走査して、得られる光信号を測定して
被検粒子の解析を行う［実施例］ 本発明を第１図〜第３図に図示の実施例に基づいて詳細
に説明する。なお、第４図と同一の符号は同一の部材を
示している。

第１図は前方散乱光に対する測定光学系の構成図である
。レーザー光源２から出射されるレーザービームＬの光
軸Ｏ１上には、鉛直方向の傾き角度が等差的に順次に増
加する６個の反射面９ａ〜９ｆを有するポリゴンミラー
９が配置され、このポリゴンミラー９による反射方向に
アパーチャｌＯを介してフローセル１が配置がされてい
る。

なお、アパーチャｌＯは反射光中からフローセルｌを照
射する光束のみを選択透過するために用いられている。

レーザー光源２からのレーザービームＬは光軸Ｏ１上を
進み、矢印方向に一定速度で回転するポリゴンミラー９
によって偏向されて、光路０２上を進んでアパーチャ１
０を介して流通部１ａを照射し、被検粒子による前方散
乱光はストッパ５を介して対物レンズ６で集光されて光
検出器７で受光され、その受光量は信号処理装置８で必
要な被検粒子の情報に演算処理される。

第２図はフローセルｌの反射光路の平面図、第３図はそ
の側面図であり、光軸旧方向から入射されるレーザービ
ームＬは、ポリゴンミラー９の各反射面９ａ〜９ｆで順
次に反射されるが、ポリゴンミラー９の回転によって第
２図の矢印方向に水平走査されると同時に、反射面９ａ
〜９ｆの傾き角度の等差向変化によって、第３図の矢印
で示す上下方向に照射位置が順次に切換えられる。そこ
で、被検粒子の流速とポリゴンミラー９の回転速度とを
適当に設定してタイミングを合致させれば、１個の被検
粒子はレーザービームＬが上下方向に移動する間に、ポ
リゴンミラー９の面数の同じ回数、例えば６回の照射位
置を切換えて水平走査をすることができる。

同様に、被検粒子が時間ｔ（秒）で流通部１ａの一定区
間を通過する間にｎ回の水平走査をしたい場合には、ポ
リゴンミラー９をｎ面で同様に鉛直方向の傾き角度を等
差向に順次に変化させた構成とし、その回転速度を１／
ｌ（回転７秒）とすればよい。

実際の測定の際には、回転速度を若干速く設定しておき
、タイミングをずらして、走査の途中でレーザービーム
Ｌの鉛直走査が被検粒子を追い風すようにする。或いは
、その逆に回転速度を若干遅（設定し、走査の途中で被
検粒子がレーザビームＬの鉛直走査を追い越すようにし
た方が、レーザービームＬが被検粒子の中心に照射され
る確率が高（なり、良好な測定結果が得られる。或いは
、タイミングを合致させずにポリゴンミラ９を高速で回
転させて、水平及び鉛直方向で走査をして測定しもよい
。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明に係る粒子解析装置は、反射
光を被検粒子の流れ方向に沿った複数位置に切換えて走
査することによって、被検粒子を照射しているので短時
間で高精度の測定ができる。

【図面の簡単な説明】

図面第１図〜第３図は本発明に係る粒子解析装置の実施
例を示し、第１図は前方散乱光の測定光学系の構成図、
第２図はフローセルの反射光路の平面図、第３図はその
側面図であり、第４図は従来例の測定光学系の構成図で
ある。 符号１はフローセル、２はレーザー光源、３は音響光学
素子、４．５はストッパ、７は光検出器、９はポリゴン
ミラー　１０はアパーチャである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、流体中の被検粒子に照射光を照射し、得られる光学
   信号を測定して被検粒子の解析を行う粒子解析装置にお
   いて、前記照射光を前記流体の流れ方向に沿った複数位
   置に切換えると共に、流体の流れと直交する方向に走査
   する走査手段とを有することを特徴とする粒子解析装置
   。 ２、前記走査手段は前記照射光の光路中に設けたミラー
   の各面の傾き角度を違えたポリゴンミラーとした請求項
   １に記載の粒子解析装置。