JPH0354781B2 - - Google Patents
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- JPH0354781B2 JPH0354781B2 JP60001931A JP193185A JPH0354781B2 JP H0354781 B2 JPH0354781 B2 JP H0354781B2 JP 60001931 A JP60001931 A JP 60001931A JP 193185 A JP193185 A JP 193185A JP H0354781 B2 JPH0354781 B2 JP H0354781B2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/10—Investigating individual particles
- G01N15/1031—Investigating individual particles by measuring electrical or magnetic effects
- G01N15/12—Investigating individual particles by measuring electrical or magnetic effects by observing changes in resistance or impedance across apertures when traversed by individual particles, e.g. by using the Coulter principle
- G01N15/131—Details
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
この発明は細胞等の微細粒子の検出及び計数に
関する。
関する。
［従来技術とその問題点］
微細粒子、特に細胞等の検出、計数方法には大
別してレーザ等の光を利用するものと電気伝導度
を利用するものとがあり、このうち後者の電気伝
導度を利用する方法は全システムが安価にでき、
対象物の体積を反映している等の特長がある。
別してレーザ等の光を利用するものと電気伝導度
を利用するものとがあり、このうち後者の電気伝
導度を利用する方法は全システムが安価にでき、
対象物の体積を反映している等の特長がある。
この電気伝導度を用いた代表的な利用として、
血球カウンタ、コールターカウンタ等があり、こ
れらの粒子検出を行なう装置はすべて同様の原理
と基本構造を有している。
血球カウンタ、コールターカウンタ等があり、こ
れらの粒子検出を行なう装置はすべて同様の原理
と基本構造を有している。
以下にその従来の技術を説明する。
装置としては、微細な穴（アパーチヤーと呼ば
れる）を介して連結している２つの液槽があり、
この液槽には試料液とともに電極がそれぞれ設置
されている。
れる）を介して連結している２つの液槽があり、
この液槽には試料液とともに電極がそれぞれ設置
されている。
今、試料液を一方の液槽からアパーチヤーを介
して他方の液槽に連続的に送給しているときに、
上記電極間に一定電流を流して電圧をモニターす
るか或いは一定電圧を印加して電流をモニターし
た場合、細胞等の微細粒子がアパーチヤーを通過
する毎に電極間のインピーダンスが変化する。こ
れは上記インピーダンスがアパーチヤー内部及び
このアパーチヤー近傍に存在する微細粒子に依存
しているためであるが、このインピーダンスの変
化に伴ない上記の電圧或いは電流値がパルス状に
変化する。このパルス数或いはパルスの振幅から
粒子数や粒子の大きさを知ることができる。
して他方の液槽に連続的に送給しているときに、
上記電極間に一定電流を流して電圧をモニターす
るか或いは一定電圧を印加して電流をモニターし
た場合、細胞等の微細粒子がアパーチヤーを通過
する毎に電極間のインピーダンスが変化する。こ
れは上記インピーダンスがアパーチヤー内部及び
このアパーチヤー近傍に存在する微細粒子に依存
しているためであるが、このインピーダンスの変
化に伴ない上記の電圧或いは電流値がパルス状に
変化する。このパルス数或いはパルスの振幅から
粒子数や粒子の大きさを知ることができる。
しかしながら、上記の方法では、試料液中の粒
子数と粒子径密度検出には適しているが、試料液
を吸入する方法であり、又、アパーチヤーを通過
した粒子は大容積の液槽として距離の長い排出チ
ユーブを介して装置外へ排出されるようになつて
いるので、アパーチヤー通過後の粒子を単離した
り、分注することはできなかつた。
子数と粒子径密度検出には適しているが、試料液
を吸入する方法であり、又、アパーチヤーを通過
した粒子は大容積の液槽として距離の長い排出チ
ユーブを介して装置外へ排出されるようになつて
いるので、アパーチヤー通過後の粒子を単離した
り、分注することはできなかつた。
［発明の目的］
この発明は上述の問題点をなくすためになされ
たものであり、試料液流路に細管を用いることで
微細粒子の単離及び分注が可能な粒子検出器を提
供することを目的とする。
たものであり、試料液流路に細管を用いることで
微細粒子の単離及び分注が可能な粒子検出器を提
供することを目的とする。
［発明の構成］
この発明の粒子検出器は、導電性の第１及び第
２の送液用細管と、微小穴であるアパーチヤーを
中央部に有し、前記第１及び第２の細管をこのア
パーチヤーを介して試料溶液の送液を可能となる
ように接続する絶縁性のコネクターと、この接続
された第１及び第２の送液用細管を電極として課
電してその電圧変化もしくは電流変化を検出する
検出手段とを備えたことを特徴とする。
２の送液用細管と、微小穴であるアパーチヤーを
中央部に有し、前記第１及び第２の細管をこのア
パーチヤーを介して試料溶液の送液を可能となる
ように接続する絶縁性のコネクターと、この接続
された第１及び第２の送液用細管を電極として課
電してその電圧変化もしくは電流変化を検出する
検出手段とを備えたことを特徴とする。
［実施例］
第１図はこの発明の１実施例を示している。
１及び２は共にステンレスのような導電性パイ
プからなる送液側細管及び排出液細管である。３
は、前記両細管１，２を継ぎ合わせる絶縁性のコ
ネクターであり、このコネクター３は軸方向の中
央に近づくにつれて両方向から徐々にその内径が
絞られていて、両細管１，２を接合したとき、こ
の内径が最も狭くなつた箇所を、この両細管１，
２を連結するアパーチヤー４としている。５は、
前記細管１，２をコネクター３に固定するしめ具
であり、コネクター３と螺合するネジ構造になつ
ている。このしめ具５をネジ込むことにより、前
記細管１，２はコネクター３に固定されるととも
に、細管１，２の接合端部に設けられたＯリング
６をコネクター３及びしめ具５間とで締め付ける
ことにより、両細管１，２とコネクター３間とを
流体密に封印している。７は、電極となる両細管
１，２間に課電してこの両細管１，２間の電圧変
化或いは電流の変化によりアパーチヤー４を通過
する粒子の数と大きさを検出する粒子検出器であ
り、両細管１，２に接続されている。
プからなる送液側細管及び排出液細管である。３
は、前記両細管１，２を継ぎ合わせる絶縁性のコ
ネクターであり、このコネクター３は軸方向の中
央に近づくにつれて両方向から徐々にその内径が
絞られていて、両細管１，２を接合したとき、こ
の内径が最も狭くなつた箇所を、この両細管１，
２を連結するアパーチヤー４としている。５は、
前記細管１，２をコネクター３に固定するしめ具
であり、コネクター３と螺合するネジ構造になつ
ている。このしめ具５をネジ込むことにより、前
記細管１，２はコネクター３に固定されるととも
に、細管１，２の接合端部に設けられたＯリング
６をコネクター３及びしめ具５間とで締め付ける
ことにより、両細管１，２とコネクター３間とを
流体密に封印している。７は、電極となる両細管
１，２間に課電してこの両細管１，２間の電圧変
化或いは電流の変化によりアパーチヤー４を通過
する粒子の数と大きさを検出する粒子検出器であ
り、両細管１，２に接続されている。
上記構成において、送液側細管１からアパーチ
ヤー４を介して排出液側細管２へ試料液を送る
と、粒子がアパーチヤー４を通過するたびに変化
する電圧或いは電流を検出することでアパーチヤ
ー４を通過する粒子数や大きさを測定するように
なつている。この実施例では、アパーチヤー４の
直径を粒子径近くまで小さくすることができ、流
路での粒子の通過を１個に制限することが可能と
なる。更に、細管そのものを電極としたので細管
内に改めて電極を配置する必要がなくなり、細管
１，２内の液流の乱れがなくなり、かつ、細管
１，２の径も小さいことから送液量の定量性が改
善され、試料液の単離、分注が容易かつ正確に制
御できる。
ヤー４を介して排出液側細管２へ試料液を送る
と、粒子がアパーチヤー４を通過するたびに変化
する電圧或いは電流を検出することでアパーチヤ
ー４を通過する粒子数や大きさを測定するように
なつている。この実施例では、アパーチヤー４の
直径を粒子径近くまで小さくすることができ、流
路での粒子の通過を１個に制限することが可能と
なる。更に、細管そのものを電極としたので細管
内に改めて電極を配置する必要がなくなり、細管
１，２内の液流の乱れがなくなり、かつ、細管
１，２の径も小さいことから送液量の定量性が改
善され、試料液の単離、分注が容易かつ正確に制
御できる。
又、アパーチヤー４と細管１，２とを一体化と
したので検出部全体をコンパクトに組むことがで
きる。
したので検出部全体をコンパクトに組むことがで
きる。
尚、上記細管１，２を導電性パイプとしたが、
いづれか一方の細管のアパーチヤー４の近傍の部
分のみ導電性パイプとしてもよく、又、細管１，
２は絶縁性パイプを用いて、このパイプの内面の
みを導電性のコーテイング等を施してもよい。
いづれか一方の細管のアパーチヤー４の近傍の部
分のみ導電性パイプとしてもよく、又、細管１，
２は絶縁性パイプを用いて、このパイプの内面の
みを導電性のコーテイング等を施してもよい。
しかし、厳密に言えば、このような電極に直流
電圧を印加すれば、この電極において分極が生
じ、この分極作用により電極近傍で電圧降下が生
じ、アパーチヤー４を介して液間に加わる電圧は
小さくなり、正確な測定が行なわれないことにな
る。
電圧を印加すれば、この電極において分極が生
じ、この分極作用により電極近傍で電圧降下が生
じ、アパーチヤー４を介して液間に加わる電圧は
小さくなり、正確な測定が行なわれないことにな
る。
そこでこの発明の第２の実施例として、細管
１，２に銀チユーブを用い、この銀チユーブの径
内部表面を塩化銀化にしておき、更に試料溶液に
塩素イオンを含ませると、この銀／塩化銀電極に
おいて、酸化還元がほぼ同電位で可逆的に起こ
り、分極を避けることができ、上記分極による弊
害を解消することができる。
１，２に銀チユーブを用い、この銀チユーブの径
内部表面を塩化銀化にしておき、更に試料溶液に
塩素イオンを含ませると、この銀／塩化銀電極に
おいて、酸化還元がほぼ同電位で可逆的に起こ
り、分極を避けることができ、上記分極による弊
害を解消することができる。
更に、上述の実施例において、長期の使用によ
る塩化銀の消失を防ぐ目的で上記測定回路７を
OFFとした状態で上記細管１，２間の電位差を
測り、高電位側となつている電極を陰極とし低電
位側電極を陽極となるように測定回路７の出力極
性を切り換える機構を設けてもよい。
る塩化銀の消失を防ぐ目的で上記測定回路７を
OFFとした状態で上記細管１，２間の電位差を
測り、高電位側となつている電極を陰極とし低電
位側電極を陽極となるように測定回路７の出力極
性を切り換える機構を設けてもよい。
第２図は上述の極性切換えを行なうブロツク図
であり、測定回路７には極性切換機構が設けら
れ、更に細管１，２間の電圧を測定する電位差測
定部８が設けられる。
であり、測定回路７には極性切換機構が設けら
れ、更に細管１，２間の電圧を測定する電位差測
定部８が設けられる。
次に、この動作を第３図のフローチヤートとと
もに説明する。尚、第１図と同一の部分について
は同一の番号を付している。
もに説明する。尚、第１図と同一の部分について
は同一の番号を付している。
ステツプS.1において、測定回路７の細管１，
２への課電OFFのとき、ステツプS.2で測定回路
７から電位差測定部８へ“OFF”を知らせる信
号を発信し、ステツプS.3において、電位差測定
部８は、前記の“OFF”信号を受信すると、測
定回路７へ受信を知らせる信号を発信すると共に
細管１，２間の電位差を測定する。次のステツプ
S.4で細管１が細管２よりも高電位であるかの判
断がなされ、細管１の方の電位が高い場合、ステ
ツプS.5に進み、電位差測定部８は細管１を陰極、
細管２を陽極とする信号を測定回路７へ発信す
る。逆に細管２の電位が高い場合、ステツプS.6
に進み、細管２を陰極、細管１を陽極とする信号
を同様にして発信する。その後は共にステツプ
S.7に進み、測定回路７は、前記の信号を受信す
ると、電位差測定部８へ受信を知らせる信号を発
信するとともに細管１，２の極性が電位差測定部
８からの指令通りになるように測定回路７の出力
極性を切替える。その後はステツプS.8の課電待
機状態となる。
２への課電OFFのとき、ステツプS.2で測定回路
７から電位差測定部８へ“OFF”を知らせる信
号を発信し、ステツプS.3において、電位差測定
部８は、前記の“OFF”信号を受信すると、測
定回路７へ受信を知らせる信号を発信すると共に
細管１，２間の電位差を測定する。次のステツプ
S.4で細管１が細管２よりも高電位であるかの判
断がなされ、細管１の方の電位が高い場合、ステ
ツプS.5に進み、電位差測定部８は細管１を陰極、
細管２を陽極とする信号を測定回路７へ発信す
る。逆に細管２の電位が高い場合、ステツプS.6
に進み、細管２を陰極、細管１を陽極とする信号
を同様にして発信する。その後は共にステツプ
S.7に進み、測定回路７は、前記の信号を受信す
ると、電位差測定部８へ受信を知らせる信号を発
信するとともに細管１，２の極性が電位差測定部
８からの指令通りになるように測定回路７の出力
極性を切替える。その後はステツプS.8の課電待
機状態となる。
上記のように細管１，２の電極の極性を制御す
ることで一方の塩化銀の消失を防ぐことができ
る。
ることで一方の塩化銀の消失を防ぐことができ
る。
第４図はこの発明の第３の実施例を示してい
て、第１図と同一部分については同一の番号を付
している。
て、第１図と同一部分については同一の番号を付
している。
上述した第１及び第２の実施例では測定中にお
いて、通常、電極から気泡が発生する。この気泡
が流液中に混入し、アパーチヤー４を通過する
際、両電極間のインピーダンスが見かけ上増大し
て粒子として誤まつて検出される恐れがあるの
で、この第３実施例では電極に生じた気泡の送液
中への混入を防いでいる。
いて、通常、電極から気泡が発生する。この気泡
が流液中に混入し、アパーチヤー４を通過する
際、両電極間のインピーダンスが見かけ上増大し
て粒子として誤まつて検出される恐れがあるの
で、この第３実施例では電極に生じた気泡の送液
中への混入を防いでいる。
コネクター９内にはアパーチヤー４を挟んで両
側に細管１２，１３を中心軸とするように形成さ
れたリング状の電解槽１０がそれぞれ設けられ
る。この電解槽１０は、多孔性の管壁１１により
試料液と区切られていて、この電解槽１０内の一
方に陽極１４、他の一方に陰極１５がそれぞれ設
けられ、この両極１４，１５は前記測定回路７に
接続される。細管１２，１３は絶縁性及び耐食性
にすぐれた樹脂等からなつていて、前記多孔性管
壁１１とは同一軸上で連続するようにして設けら
れる。多孔性管壁１１は、緻密なセラミツク或い
はポアガラス、ポアフイルター等の材料から成
り、粒子は透過しないがイオンによる導通は十分
となるように50〜1000Åの孔径を有するのが望ま
しい。
側に細管１２，１３を中心軸とするように形成さ
れたリング状の電解槽１０がそれぞれ設けられ
る。この電解槽１０は、多孔性の管壁１１により
試料液と区切られていて、この電解槽１０内の一
方に陽極１４、他の一方に陰極１５がそれぞれ設
けられ、この両極１４，１５は前記測定回路７に
接続される。細管１２，１３は絶縁性及び耐食性
にすぐれた樹脂等からなつていて、前記多孔性管
壁１１とは同一軸上で連続するようにして設けら
れる。多孔性管壁１１は、緻密なセラミツク或い
はポアガラス、ポアフイルター等の材料から成
り、粒子は透過しないがイオンによる導通は十分
となるように50〜1000Åの孔径を有するのが望ま
しい。
上記のように、試料液と電極１４，１５とを多
孔性管壁１１で隔てておけば、電極１４，１５で
生じた気泡を電極槽１０内に封じ込め、試料液へ
の混入を防ぐことができ、一方、電気は通常に流
れるので正確な測定が行なえる。
孔性管壁１１で隔てておけば、電極１４，１５で
生じた気泡を電極槽１０内に封じ込め、試料液へ
の混入を防ぐことができ、一方、電気は通常に流
れるので正確な測定が行なえる。
［発明の効果］
この発明は、微小のアパーチヤーを用い、か
つ、試料流路に細管を用いたので流路で粒子の通
過を制限することができ、又、細管を電極として
用いたので流路での試料の乱れが解消され、粒子
の単離や分注が容易となる。
つ、試料流路に細管を用いたので流路で粒子の通
過を制限することができ、又、細管を電極として
用いたので流路での試料の乱れが解消され、粒子
の単離や分注が容易となる。
第１図はこの発明の１実施例を示す断面図、第
２図は第１図における別の実施例を示すブロツク
図、第３図は第２図における動作を示すフローチ
ヤート、第４図はこの発明の第３実施例を示す断
面図である。 １，２……送液側及び排出側の細管、３……コ
ネクター、４……アパーチヤー、５……しめ具、
６……Ｏリング、７……測定回路、８……電位差
測定部、９……コネクター、１０……電極槽、１
１……多孔性管壁、１２，１３……送液側及び排
出側の細管、１４……陽極、１５……陰極。
２図は第１図における別の実施例を示すブロツク
図、第３図は第２図における動作を示すフローチ
ヤート、第４図はこの発明の第３実施例を示す断
面図である。 １，２……送液側及び排出側の細管、３……コ
ネクター、４……アパーチヤー、５……しめ具、
６……Ｏリング、７……測定回路、８……電位差
測定部、９……コネクター、１０……電極槽、１
１……多孔性管壁、１２，１３……送液側及び排
出側の細管、１４……陽極、１５……陰極。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 導電性の第１及び第２の送液用細管と、微小
穴であるアパーチヤーを中央部に有し、前記第１
及び第２の細管をこのアパーチヤーを介して試料
溶液の送液を可能となるように接続する絶縁性の
コネクターと、この接続された第１及び第２の送
液用細管を電極として課題してその電圧変化もし
くは電流変化を検出する検出手段とを備えたこと
を特徴とする粒子検出器。 ２ 上記第１及び第２の送液用細管は銀チユーブ
からなり、この銀チユーブの径内部表面を塩化銀
化し、かつ、試料溶液に塩素イオンを含む特許請
求の範囲第１項記載の粒子検出器。 ３ 上記検出手段において、無課電時の前記第１
及び第２の送液用細管の間の電位差を測定して、
高電位側の細管を陰極、低電位側の細管を陽極と
なるように出力極性を切り換えるスイツチ手段を
備えた特許請求の範囲第１項記載の粒子検出器。 ４ 上記電極は試料溶液とイオン伝導性の多孔性
材料で隔てられている特許請求の範囲第１項記載
の粒子検出器。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60001931A JPS61160038A (ja) | 1985-01-08 | 1985-01-08 | 粒子検出器 |
| EP86100156A EP0187663B1 (en) | 1985-01-08 | 1986-01-08 | Particle detector |
| DE8686100156T DE3676828D1 (de) | 1985-01-08 | 1986-01-08 | Teilchendetektor. |
| US07/376,152 US4891575A (en) | 1985-01-08 | 1989-07-06 | Particle detector using inlet and outlet pipes as electrodes |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60001931A JPS61160038A (ja) | 1985-01-08 | 1985-01-08 | 粒子検出器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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