JPH03221835A - 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］ 本発明はサンプル中の個々の検体に光を照射し光学的測
定を行なうことて検体の解析や抗原抗体反応の測定等を
行なう検体検査装置に関する。

［従来の技術］ 従来の検体検査装置の一例としてフローザイトメータの
構成を第４図に示す。

適切な反応時間及び濃度に調整され、更に必要に応じて
蛍光試薬等で染色処理されたサンプル液は第４図のサン
プル液容器１１５に入れられる。

また、蒸留水や生理食塩水等のシース液はシース液容器
１１４に入れられる。サンプル液容器１１５及びシース
液容器１１４は各々不図示の加圧機構により加圧される
。そして、シースフロー原理により、フローセル１０４
内てサンプル液がシース液に包まれて細い流れに収斂さ
れ、フローセル１０４内の流通部のほぼ中央部を通過す
る。この時、サンプル液に含まれる検体である個々の被
検粒子は分離されて１粒或いは１塊ずつ順次流れる。こ
の被検粒子の流れに対して、レーザ光源１０１から出射
されたレーザ光が、母線方向が各々、流通部方向、流通
部方向と直交したシリンドリカルレンズ１０２，１０３
の組によって任意の形状に収斂され照射される。被検粒
子に照射される光ビームの形状は、一般には流れに対し
て直交する方向に長径を有する楕円形状であることが好
ましい。これは個々の被検粒子の流れの位置が流体中で
若干変動しても、被検粒子に均一の強度で光ビームが照
射されるようにするためである。

被検粒子に光ビームが照射されると散乱光が生じる。前
記散乱光の内、光路前方方向に発する前方散乱光は集光
レンズ１０５、光検出器１０６によって測光される。な
お照射された光ビームが直接、光検出器１０６に入射す
るのを防ぐため、光路中集光レンズ１０５の手前には光
吸収性の微小なストッパ１００が設けられ、照射光源か
らの直接光、及び被検粒子を光透過した透過光を除去す
るようになっている。これにより被検粒子からの散乱光
のみを測光することができる。

また前記散乱光の内、レーザ光軸及び被検粒子の流れに
それぞれ直交する側方方向に発する光は集光レンズ１０
７て集光される。集光された光はダイクロイックくラー
１０８で反射され、散乱光の波長即ちレーザ光の波長（
Ａｒ＋レーザであれば４８８ｎｍ）を選択的に透過させ
るバンドパスフィルタ１２１を経て光検出器１１１にて
側方散乱光が測光される。また被検粒子か蛍光染色され
ている場合には、散乱光と共に発生ずる複数色の蛍光を
測光するため、集光レンズ１０７によって集光され、ダ
イクロイックくラー１０８を通過した蛍光の内、ダイク
ロイックミラー１０９、緑色蛍光波長用のバンドパスフ
ィルタ１２２、光検出器１１２の組によって緑色蛍光が
検出され、また全反射ミラー１１０、赤色蛍光波長用の
バンドパスフィルタ１２３、光検出器１１３の組によっ
て赤色蛍光が検出される。光検出器１０６．１１１．１
１２．１１３の信号は各々演算回路１１６に入力され、
該演算回路１１６において、粒子の種類や性質等の解析
、あるいは抗原抗体反応の測定等の演算が行なわれる。

［発明が解決しようとする課題］ 従来は上述の装置のように前方散乱光、側方散乱光、緑
色蛍光、赤色蛍光の４パラメータを同時に測光する構成
が一般的てあったが、近年、更に詳細精密な解析を行な
うために偏光を条件に入れて特定偏光方向の光や偏光解
消光等の別のパラメータの検出の要望が高まっている。

これにより測定パラメータ数が増加すると、それに応じ
て光検出器の数も増加させなければならない。即ち、光
学配置が複雑化し、フォトマル等の高価な光検出器が多
数必要となってしまう問題点があった。

本発明は以上の課題を解決すべくなされたもので、偏光
情報を有する測定パラメータが光検出器の数似上に得ら
れる検体測定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ため本発明に係る検体測定装置に
おいては、サンプル中の個々の検体を順次流す手段と、
第１の偏光方向を有する第１の照射光ビームと、前記第
１の偏光方向とは異なる第２の偏光方向を有する第２の
照射光ビームを検体の流れ方向に間隔を置いて第１の位
置と第２の位置に照射する手段と、前記第１の位置を通
過する検体から発する。前記第１の照射光ビームと同一
偏光方向の光及び前記第２の位置を通過する検体から発
する偏光解消光を時系列に測光するための共通の光検出
手段と、光路中前記光検出手段の手前に配置され、前記
第１の照射光ビームと同一偏光方向の光を選択的に前記
光検出器に導く偏光選択部材を有することを特徴とする
。

［実施例］ 以下、本発明の実施例の構成図を第１図及び第２図を用
いて説明する。第１図は本発明の実施例の構成図であり
、第２図は第１図を上方から見た図で、側方光学系の構
成を詳細に表わしている。

レーザ光源１は波長４８８ｎｍのＡｒ”レーザである。

該レーザ光源１は直線偏光レーザ光源であり、発生する
レーザビームは所定方向に直線偏光している。レーザ光
源１から出射されるレーザビーム２は、ハーフミラ−３
及び折返しミラー４によって２光束に分岐される。片方
の光路にはλ／２板５が配置されて光ビームの偏光方向
が９０度変化し、２木の光ビームはそれぞれの偏光方向
が直交となる。本実施例ではハーフミラ−３の光量分割
比は不均等であり、下方の光ビームの方が強度が大きく
なっているが、均等にしても良い。

なお２つのレーザ光源を用意してこれらを直交に配置し
て、偏光方向が直交する２本の１ノーザビームを得るよ
うにしても良い。この時、各レーザビームの光波長を異
ならせても良い。７は２本の光ビームをフローセル８内
の被検領域に結像する結像レンズであり、１ノーザ光源
１から分岐した２木のレーザビームをそれぞれフローセ
ル８内の流通部９のａ、ｂの位置に結像する。結像ビー
ムの形状としては流れに直交する方向に長径を持つ楕円
形状が好ましい。流通部９内には検体である生体細胞や
ラテックス粒子等の被検粒子がシースフロ一方式により
１個ずつ順に紙面上方から下方に向けて流れている。

第３図は上記の構成と同様の作用をより簡素な構成で得
ることのできる変形例である。１ノーナ光源１から出射
された直線偏光レーザ光は斜方向からフローセル８に入
射して流通部９のａ位置を通過し微小な位相ミラー４０
に達する。ここで位相ミラー４０は入用する直線偏向光
の偏光方向を異ならせて反射する作用を有する。すなわ
ち位相ミラー４０で反射してｂ位置を通過する光はａ位
置に照射される光とは偏向方向が異なることになる。ｂ
位置を通過した光はフローセル８の面に設けられた遮光
部４１で遮断される。なお位相ミラー４０は後述の光ス
トッパとしての働きも兼ね備えている。このように第１
図における部材３．４．５．１０が不要となり、簡素で
効果的な構成となる。

第１図に戻って、レーザ光源からフローセルに向けられ
るビーム直進方向には光ストッパ１ｏ、前方散乱光を集
光する集光レンズ１１、ａ位置に照射されるレーザビー
ムと同一偏光方向の光を選択的に透過させる直線偏光フ
ィルタ１２、視野絞り１３、前方散乱光を検知する光検
出器１４が順に配置され、前方散乱光を検出する光学系
を形成している。なお、視野絞り１３はａ、ｂの周位置
からの光を通過させる程度の大きさの開口を有しており
、ａ、ｂ位置以外からの雑光を光検出器１４に導入させ
ないようになっている。前記光検出器１４の出力信号は
各光検出器の取込みタイミングを決定するトリガ信号と
しても用いられる。

またビーム直進方向と直交する方向には、側方散乱光及
び蛍光を集光する集光１ノンズ１５、被検粒子より生じ
た側方散乱光及び蛍光を色分解するためのダイクロイッ
クミラー１７．１８が順に配置され、ダイクロイックミ
ラー１７の反射方向には、直線偏光フィルタ１９．４’
８８ｎｍ付近を選択するバンドパスフィルタ２２、集光
レンズ２５、視野絞り２８、光検出器３１が配置され、
側方散乱光検出のための光学系を形成している。又、緑
色蛍光と赤色蛍光を分けるためのダイクロイックよラー
１８の反射方向には、直線偏光フィルタ２０、緑色蛍光
波長付近を選択するバンドパスフィルタ２３、集光レン
ズ２６、視野絞り２９、光検出器３２が配置され、緑色
蛍光検出のための光学系を形成しており、ダイクロイッ
クミラー１８の透過方向には、直線偏光フィルタ２１、
赤色蛍光波長付近を選択するバンドパスフィルタ２４、
集光レンズ２７、視野絞り３０、光検出器３３が配置さ
れ、赤色蛍光検出のための光学系を形成ｌノている。各
直線偏光フィルタはａ位置に照射されるレーザビームと
同一偏光方向の偏光光を選択的に透過させるような向き
で配置されている。なお光検出器３１．３２．３３とし
ては検出感度の高いフォトマルチプライヤが好適である
。各光検出器１４．２１．３２．３３の出力は不図示の
演算回路に入力され、血球細胞の分類や抗原抗体反応の
検査等、検体解析の演算がなされる。

次に以上の構成の装置社おける測定動作の説明を行なう
。

本発明の測定は、一般に直線偏光レーザ光が被検粒子に
照射されて、その時発生する散乱光や蛍光の多くは照射
レーザ光と同し偏光特性を有し、一部が偏光解消光とな
ることを利用するものである。この偏光光と偏光解消光
は被検粒子の異なる情報を表わすため、粒子解析のため
の有効な情報となる。

フローセル内には検体粒子が次々と流れており、ある被
検粒子が特定偏光方向のレーザ光が照射される被検領域
ａを通過すると、該被検粒子によって光散乱が起き、こ
の時被検粒子が蛍光染色されていれば蛍光も励起されて
散乱光と共に発生する。

ここで各光検出器の手前に配置される直線偏光フィルタ
は、ａ位置に照射されるレーザ光と同一偏光方向の光の
みを透過させる向きに配置され、その他の方向の偏光光
すなわち偏光解消光は該直線偏光フィルタにて遮断する
ようになっている。

よって前記発生する散乱光の中の前方散乱光は、照射レ
ーザ光と同一の偏光方向を有する光成分のみが光検出器
１４により強度検出され前方散乱信号が得られる。また
側方散乱光の内、照射レーザ光と同一の偏光方向を有す
る光成分が光検出器３１において強度検出される。同時
にａ位置から発生する蛍光の内、照射レーザ光と同一の
偏光方向を有する蛍光成分は、緑色蛍光が光検出器３２
で、赤色蛍光が光検出器３３にて強度検出される。これ
ら測定値は従来の装置で測定していたパラメータとほぼ
同様の意味合いを持つ。

次に、前記被検領域ａを通過した被検粒子が移動し所定
時間の後に被検領域すに至った時には、ｂ位置に照射さ
れるレーザビームは先とは直交する偏光方向を有してい
るため、被検粒子によってｂ位置から生じる散乱光及び
蛍光の多くは、先のａ位置からの光とは直交する偏光方
向を有している。ところが、各直線偏光フィルタ１２．
１９．２０．２１はａ位置からの光と同一偏光方向の光
を選択的に透過させるように配置されているため、ｂ位
置からの散乱光及び蛍光の多くは各直線偏光フィルタに
て遮断される。ここで僅かに透過して光検出器に入射す
る光は偏光解消光の一部であり、ｂ位置において各光検
出器て得られる散乱光及び蛍光の強度は実質的に偏光解
消光としての１ 情報を有している。なお本実施例ではハーフ主う−３の
光量分割比を不均等にして、ｂ位置に照射されるレーザ
ビームの強度をａ位置のそれよりの大きく設定しである
ので、微弱な偏光解消光でも有効に測光できる。この偏
光解消光は粒子の内部構造の解析に有効な情報となる。

以上のようにして、ａ地点においては前方散乱光、側方
散乱光、緑色蛍光、赤色蛍光の所定偏光方向の光強度が
得られ、ｂ地点においてはそれらの光の偏光解消光成分
が得られる。すなわち４つの光検出器で計８つの異なる
測定パラメータが得られることになる。

なお上記の装置構成を更に簡略化するには、第２図の各
直線偏光フィルタ１９．２０．２１を省略し、代りに点
線で示される位置に直線偏光フィルタ１６を配置するこ
とよって同様の作用が得られる。

また以上は偏光フィルタを用いた例であるが、偏光フィ
ルタ以外にも、特定方向に偏光した光のみを選択する性
質を有する偏光選択部材、例えば２ 液晶板、偏光よラー、偏光ビームスプリッタ等であれば
使用することができる。

［発明の効果］ 以上本発明によれば、光検出器の数似上の種類の偏光情
報を含んだ測定パラメータを得ることができる。これに
より従来と同等あるいはそれ以上の性能がよりコンパク
ト・低コスー・て実現てきる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明の実施例の構成図、第３図は照
射系の変形例の構成図、 第４図は従来の検体検査装置の構成図、であり、図中の
主な符号は、 １・・・・直線偏光レーザ光源、 ３・・・・ハーフミラ− ４・・・・折返しよラー ５・・・・λ／２板、 ７・・・・結像レンズ、 ８・・・・フローセル、 ９・・・・流通部、 １０・・・・ストッパ、 １２．１９．２０．２１・・・・直線偏光フィルタ１４
．３１．３２・・・・光検出器、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）サンプル中の個々の検体を順次流す手段と、 第１の偏光方向を有する第１の照射光ビームと、前記第
   １の偏光方向とは異なる第２の偏光方向を有する第２の
   照射光ビームを検体の流れ方向に間隔を置いて第１の位
   置と第２の位置に照射する手段と、 前記第１の位置を通過する検体から発する前記第１の照
   射光ビームと同一偏光方向の光及び前記第２の位置を通
   過する検体から発する偏光解消光を時系列に測光するた
   めの共通の光検出手段と、 光路中前記光検出手段の手前に配置され、前記第１の照
   射光ビームと同一偏光方向の光を選択的に前記光検出器
   に導く偏光選択部材、 を有することを特徴とする検体測定装置。