JPH03221836A - 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、フローサイトメータ等において、流体中の被
検粒子に走査光を照射して、その光学信号を光検出器で
受光して被検粒子の情報を得る粒子解析装置に関するも
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光を照射し、その散乱
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
２００ＬＬｍ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等の被検粒子にレ
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等の光学信号により、被検粒子の
形状・太きさ・屈折率等の粒子的性質を得ることが可能
である。また、蛍光材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。

［発明が解決しようとする課題］ 上述の従来例のおいては、固定された照射光中を被検粒
子が横切ることによる前方散乱光を光検出器で検出して
、被検粒子の大きさの情報を得ている。しかし、流通部
内の被検粒子の位置は流れと直交する方向にばらついて
おり、照射光の強度分布とずれ、被検粒子を照射する光
量が被検粒子の位置によって変化するので、散乱光強度
は一定にならずに測定に誤差が含まれ易い。また、被検
粒子の流速が測定されないと、測定に適した流速に設定
することができない。

本発明の目的は、上述の欠点を解消し、被検粒子の大き
さ及び（又は）流速を高精度で測定する粒子解析装置を
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
られる散乱光又は蛍光を測定して被検粒子の情報を得る
粒子解析装置において、前記照射光を被検粒子の流れと
交叉する方向に走査する走査手段と、該走査により得ら
れる光を光検出器で受光してパルス信号を求める第１の
検出手段と、前記パルス信号のパルス時間幅を求める第
２の検出手段と、前記パルス時間幅から被検粒子の大き
さ及び（又は）流速を算出する演算手段とを備えたこと
を特徴とするものである。

［イ乍用］ 上述の構成を有する粒子解析装置は、流体中の被検粒子
に流れと交叉する方向の照射光を照射し、それにより発
生する光を光検出器で受光して、得られたパルス信号の
パルス時間幅から被検粒子の大きさ及び速度を算出する
。

［実施例］ 本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。

第１図は粒子解析装置の構成図であり、レーザー光源１
から出射されるレーザービームの光軸０１上には、レー
ザー光源１に近い側から、レーザービームを偏向するた
めの光偏向器２、集光レンズ３、被検粒子１を流通させ
るフローセル４、集光レンズ５、光検出器６が順次に配
置されて゛いる。また、光検出器６の出力は信号処理ア
ナグロ回路７、Ａ／Ｄ変換器８、ＣＰＵ回路９、ＣＲＴ
等から成る出力装置１０に順次に接続されている。

レーザー光源ｌから出射されたレーザービームは、光偏
向器２によって偏向され、集光レンズ３で集光された後
に、フローセル４の定位置で被検粒子の流れの方向と垂
直な方向に高速度で繰り返して走査するようにされてお
り、被検粒子による散乱光束は集光レンズ５を介して光
検出器６により受光される。１個の被検粒子が走査定位
置を通過する際に、光偏向器２の光束により少なくとも
３回照射することができる。例えば、１個の被検粒子に
対して走査を３回実施した場合には、第２図に示すよう
に３個のパルス信号ＰＬ、　Ｐ２、Ｐ３が信号処理アナ
グロ回路７に人力される。ここでは、各パルスＰ１、Ｐ
２、Ｐ３の時間幅ｔ１、ｔ２、ｔｓとパルスＰ１、Ｐ２
、Ｐ３のピーク時間幅ｔｓがアナログ量で読み取られ、
Ａ／Ｄ変換器８でデジタル量に変換される。そして、こ
れらを用いてＣＰＵ回路９内で被検粒子の半径ｒ及び流
速Ｖが算出されて、出力装置１０に出力される。

以下に、時間幅ｔ１．　ｔ２、ｔｓ、ｔｓから被検粒子
の半径ｒ及び流速Ｖを算出する方法を述べる。第３図は
走査方向をＸ軸、流れ方向をｙ軸としたＸ−ｙ平面に、
被検粒子を半径ｒの球Ｑと仮定し、中心を原点Ｏに併せ
て正射影したものである。走査位置をｙ＝ｙｉ（ｉ＝１
．２．３）ｓ走査速度をＶとすると、図中の距離ｇｉ　
　（ｉ　＝１．２．３）に対して次式が成立する。

Ｉ２ｉ　＝　（ｒ”　−ｙｉ”　）””　　　　　　＝
ｉｌ）ｊ２ｉ　＝＝ｖ−ｔｉ　　（ｉ＝１．２．３）・
・・（２）また、パルスのピーク時間幅ｔｓは走査時間
間隔と等しく、この間に走査位置ｙｉが変化して、次式
の関係が成立している。

ｙ２＝　ｙｌ＋　Ｖ−ｔｓ　　　　　　　　　　−（３
）ｙ３＝　ｙ２＋　Ｖ・ｔｓ　　　　　　　　　　・・
・（４）これらの式から、ｙｌ、βｉを消去して目的の
次式が得られる。

ｒ＝（１／４）−［（２ｔ２２−ｔ１２−ｔｓ２）　・
ｖ”／　（８ｔｓ２）　］　ｌ／２　　　　・・・（５
）Ｖ　＝　［（ｔｌ’　＋　１６ｔ、２’　＋　ｔ３４
−８　ｔ１２・ｔ２”−２ｔ、１２・ｔ、３２−８　ｔ
２２・ｔｓ２）・Ｖ２／　（４ｔ２２−２　ｔ１２−２
　ｔｓ”ｌｌ””　　・・・（６）このような計算によ
り、１個の被検粒子を３回走査することにより、被検粒
子の半径ｒ及び（又は）流速■を算出することができる
。

なお、」二連の実施例においては散乱光を受光している
が、レーザービームの光軸０１と直交方向からフィルタ
を介して蛍光を受光した場合にも応用できる。

［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、液体
中の被検粒子に流れと交叉する方向に唄射光を照射し、
それにより発生する光を光検出器で受光し、得られたパ
ルス信号のパルス時間幅から被検粒子の大きさ及び（又
は）流速を算出しているので、測定値の精度が高く、ま
た被検粒子の速度を測定に最適な流速に設定することが
できる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る粒子解析装置の実施例を示し、第１
図は構成図、第２図はパルス信号の説明図、第３図は被
検粒子の大きさの算出方法の説明図である。 符号１は１／−ザー光源、２は光偏向器、４はフローセ
ル、６は光検出器、７は信号処理アナログ回路、９はＣ
ＰＵ回路、１０は出力装置である。

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、得られる散乱
   光又は蛍光を測定して被検粒子の情報を得る粒子解析装
   置において、前記照射光を被検粒子の流れと交叉する方
   向に走査する走査手段と、該走査により得られる光を光
   検出器で受光してパルス信号を求める第１の検出手段と
   、前記パルス信号のパルス時間幅を求める第２の検出手
   段と、前記パルス時間幅から被検粒子の大きさ及び（又
   は）流速を算出する演算手段とを備えたことを特徴とす
   る粒子解析装置。 ２、前記走査は１個の被検粒子に対して少なくとも３回
   行い、前記演算手段は前記第２の検出手段により得られ
   た３個の前記パルス時間幅を基に被検粒子の大きさ及び
   （又は）流速を算出する請求項１に記載の粒子解析装置
   。