JPH041499Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は細胞等微小粒子の光学特性を分析し、
その特性に応じて粒子を振り分け分取する装置に
関し、特にジエツトノズル内に生じる気泡を除去
でき、又噴出流の方向が変つても噴出流と照射光
の交点がズレないように噴出流の方向を調整でき
る微小粒子分析分取装置に関するものである。

この種の機能を備えた装置ではセル・ソータと
して知られるものが一般的であり、分析の結果判
明した細胞の性状に基いて高速で分離採取できる
ため細胞の一般分析、DNA測定、染色体測定、
細胞融合等の細胞に関する諸研究、細胞診（血球
検査）やガン検診等の病状診断、遺伝子生物学の
分野等で巾広く利用されている。

セルソータは毎秒5000個あるいはそれ以上の速
さで細胞を採取容器に振り分け、かつ分析結果を
出力するもので、一般に次のような部分、即ち不
活性液体を加圧して層流として毛管内を通過させ
その中へ細胞懸濁液等の被検液を流し込む部分、
被検液がこの毛管ノズルを流出した直後にレーザ
光を照射する部分、レーザ光照射により試料粒子
からの散乱光や螢光等の測定光を検出する部分
と、光検出部からの信号を電気的に処理する部分
から成るもので、ジエツトノズル先端からの噴出
流に音波による振動を加えることによつて液滴と
して流れるように工夫されている。

セルソータは細胞の計数と性状の簡単な解析を
行うのみでなく、レーザ光を例えばシリンドリカ
ルレンズで整形して細胞の最大径と最小径や、細
胞内の核の位置、あるいは細胞径と核径との比を
求めたり、レーザ光に対する細胞の配位方向の変
化に由来する誤判定の防止などの機能を付加する
こともできる。また螢光測定においては、種々の
染色技術で、螢光染色された細胞の発する螢光を
例えばダイクロイツクミラーで赤と緑の二波長域
に分解してそれぞれの波長での螢光強度を光電子
増倍管等で検出しその信号を波高解析器などで分
析し螢光強度分布等の形で出力される。螢光現象
は複雑で螢光染料が付着した細胞内の場所とその
周辺の状態に関する情報も含んでいるため、螢光
の偏光や螢光偏光解消度を測定することにより細
胞内分子間のエネルギー伝達を解析する等、詳細
な細胞の構造、性質の解明が行われる。レーザ光
による分析処理の次に被検液液滴は直流静電場の
形成された電極間を通過し、ここで細胞分析の結
果を用いて細胞の性状に従い液滴は流出方向が振
り分けられてそれぞれの採取容器へ流入する。

このような微小粒子分析分取装置において、ジ
エツトノズル内に泡が混入すると、流れが乱され
たり、振動の伝わり方が変化して液滴化が不安定
になる。しかし従来これを取り除くのにジエツト
ノズルを逆さ（上向き）にし、ノズル側へ誘い出
してシース液で押し出す等しなければならず非常
に困難であつた。またジエツトノズルを交換した
場合やジエツトノズルをいつたん外して詰まりを
除去洗浄して再び装着した場合等、ジエツト噴出
流の方向が変化したとき、その方向を元に戻すよ
うに調整するとジエツト噴出口の位置が動いてし
まい、照射光と噴出流との交点もズレ、再調整が
必要となり、さらに再調整しても集光光学系に対
してわずかなズレが残りやすく、データの再現性
に問題が生ずるという欠点があつた。

本考案の目的は、上記のような従来法の欠点を
除去した微小粒子分析分取装置を提供することに
ある。

すなわち本考案の微小粒子分析装置は、サンプ
ルとシース液をジエツトノズルへ送液する機構
と；サンプルを中心とするシースフローを形成さ
せるジエツトノズルと；ジエツトノズルからの噴
出流に光を照射する照射光学系と；粒子が照射光
を受けて発する光を集光する集光系と；集光系よ
りの光信号を電気的に処理する電気系と、ジエツ
トノズルからの噴出流に周期的な微小振動を与え
て噴出流を均一な液滴に分け、必要な粒子を含む
液滴に電荷を与え、強力な静電場で粒子を振り分
ける分取機構；とから成る粒子分析分取装置にお
いて、ジエツトノズルの泡抜き手段及び／又は噴
出流と照射光の交点を動かさずに噴流の方向だけ
を変えられる手段を備えたことを特徴とする微小
粒子分析装置である。

本考案の好ましい実施例では、上記泡抜き手段
が、シース液の流入チユーブの上部側に設けられ
るシースフロー形成室よりも細い導入部に泡抜き
チユーブの先端を開口させて成るもので、さらに
本考案の好ましい実施例では、上記噴流方向変更
手段が、ジエツトノズルを保持するホルダーを、
ベースに固定された円弧状のレールと、該レール
と係合しそれに沿つて摺動するホルダーのガイド
部とから成り、円弧状レールの曲率中心がジエツ
トノズルの先端と一致するように構成されるもの
である。

以下本考案の実施例を添付の図面に沿つて説明
する。第１図は全体の測定系を示すもので、１は
ジエツトノズルで、サンプル流入チユーブ２とシ
ース液流入チユーブ３を備え、内部にシースフロ
ー（層流）形成室４を有する。サンプルとシース
液はそれぞれの容器５，６から各チユーブ２，３
を介してジエツトノズル１内に導かれ、シースフ
ロー形成室４中でサンプルを中心に周囲をシース
液で取り囲んだシースフローが形成されて、下方
のノズル先端から噴出流７として噴出される。こ
のとき、ジエツトノズル１には微少振動が加えら
れ、噴出流が途中から液滴に分離するようにされ
ると共に、分取コントローラ８から必要に応じて
液滴に電荷が与えられこれに基いて粒子の振り分
け分取が行われる。

一方、レーザ等の光源９から出た照射光１０は
照射光学系１１を経て噴出流７へ直角に入射す
る。噴出流７から生じた散乱光、螢光等の測定光
は、集光系１２，１２′を経て検知器１３，１
３′に入り、光信号から電気信号に変換される。
検知器１３，１３′からの電気信号は増巾器１４，
１４′で増巾された後、電気処理系１５で処理さ
れ必要な情報が取り出される。

噴出流７の液滴は電極１６の間を通り、電極間
に形成した静電場によつて偏向され振り分けられ
る。従つて、電気処理系１５で得た粒子の性状に
応じ、粒子を含む液滴に与える電荷を制御するこ
とによつて、必要な粒子を含む液滴はそれぞれ異
つた受器１７へ分取される。

以上のように構成された微小粒子分析分取装置
において、本考案では更に泡抜きチユーブ１８が
ジエツトノズル１に設けられる。つまり本考案で
は第２図に示すようにシース液の流れに影響を与
えない部位、すなわちシース液流入チユーブ３の
上部側にシースフロー形成室４よりも細い導入部
１９を設け、そこに泡抜きチユーブ１８の先端が
開口される。泡抜きラインの一部に適当なバルブ
２０を設置し、必要に応じてバルブ２０を開放す
れば、ジエツトノズル１内に生じた泡はシース液
とサンプルに押されて自動的に泡抜きラインを経
て取り除かれる。尚、小径の導入部１９を設けた
のは、泡を最上部から抜きたいという要請とシー
ス液の流れない部分つまりデツドスペースを小さ
くしたいという要請を満たすためで、シースフロ
ー形成室の内径４〜５mmに対し、導入部の内径は
約２mmとするのが好ましい。

本考案では更に噴出流７の方向が変つても噴出
流７と照射光１０の交点Ｐが移動しないように、
ジエツトノズル１が設置される。つまり第３図に
示すように、ジエツトノズル１は保持ベルト２１
等によつてホルダー２２に固定される一方、ベー
ス２３に円弧状のレール２４が固定される。ホル
ダー２２はその上部のレール２４と摺接係合する
ガイド部２５を介し、図中矢印で示すように回動
自在である。ここで、レール２４の曲率半径はそ
の中心がノズルの先端部と一致するように選択さ
れる。従つて噴出流７の方向が変わつても、ホル
ダー２２及びジエツトノズル１の回動によつて噴
出流７は必ずＰ点を通すため、噴出流と照射光の
交点がずれることはない。

以上に述べたように本考案によれば、ジエツト
ノズル内に生じた泡を簡単に取り除けるため、液
滴化が不安定にならず、又噴出流の方向が変つて
も噴出流と照射光の交点が変化しないため、測定
の再現性も向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による微小粒子分析分取装置の
全体の構成を示す図、第２図は泡抜き手段を示す
図、第３図は噴出方向変更手段を示す図である。 １……ジエツトノズル、２……サンプル流入チ
ユーブ、３……シース液流入チユーブ、４……シ
ースフロー形成室、７……噴出流、８……分取コ
ントローラ、９……光源、１０……照射光、１１
……照射光学系、１２，１２′……集光系、１３
〜１５，１３′〜１４′……電気処理系、１６……
電極、１７……受器、１８……泡抜きチユーブ、
１９……泡導入部、２２……ホルダー、２３……
ベース、２４……弧状レール、２５……ガイド
部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. サンプルとシース液をジエツトノズルへ送液す
   る機構と；サンプルを中心とするシースフローを
   形成させるジエツトノズルと；ジエツトノズルか
   らの噴出流に光を照射する照射光学系と；粒子が
   照射光を受けて発する光を集光する集光系と；集
   光系よりの光信号を電気的に処理する電気系と、
   ジエツトノズルからの噴出流に周期的な微小振動
   を与えて噴出流を均一な液滴に分け、必要な粒子
   を含む液滴に電荷を与え、強力な静電場で粒子を
   振り分ける分取機構；とから成る粒子分析分取装
   置において、シース液の流入チユーブの上部側に
   設けられるシースフロー形成室よりも細い導入部
   に泡抜きチユーブの先端を開口させて成るジエツ
   トノズルの泡抜き手段及び／又はジエツトノズル
   を保持するホルダーと、ベースに固定された円弧
   状のレールと、該レールと係合しそれに沿つて摺
   動するホルダーのガイド部とから成り、円弧状レ
   ールの曲率中心がノズルの先端と一致するように
   構成された噴出方向変更手段を備えたことを特徴
   とする微小粒子分析分取装置。