JPH0464590B2 - - Google Patents

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JPH0464590B2
JPH0464590B2 JP60293700A JP29370085A JPH0464590B2 JP H0464590 B2 JPH0464590 B2 JP H0464590B2 JP 60293700 A JP60293700 A JP 60293700A JP 29370085 A JP29370085 A JP 29370085A JP H0464590 B2 JPH0464590 B2 JP H0464590B2
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JP
Japan
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light
fluorescence
reticulocytes
scattered light
blood cells
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JP60293700A
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JPS62153758A (ja
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Tadahiro Takami
Takahito Fukuhara
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Sysmex Corp
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Sysmex Corp
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/10Investigating individual particles
    • G01N15/14Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry
    • G01N15/1456Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry without spatial resolution of the texture or inner structure of the particle, e.g. processing of pulse signals
    • G01N15/1459Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry without spatial resolution of the texture or inner structure of the particle, e.g. processing of pulse signals the analysis being performed on a sample stream
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/01Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials specially adapted for biological cells, e.g. blood cells
    • G01N2015/012Red blood cells
    • G01N2015/014Reticulocytes

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は血液分析特に血液中の網状赤血球のフ
ローサイトメータによる測定技術に関するもので
ある。
本発明のフローサイトメータによる網状赤血球
測定方法は臨床検査の分野において検体血液中の
幼若な網状赤血球をはじめ他の血球等有形成分を
光学的に分類測定する際にきわめて有益である。
従来の技術 染色試薬を用いて予め特定細胞や粒子を染色し
て検体の血液分析を行う光学的かつフローサイト
メトリーによる血液分析測定技術はこれまで様々
に具体化されている。血液試料については、蛍光
染色した血球が放出する蛍光の水平・垂直方向の
異方性比を測定するもの(特開昭59−102139号公
報参照)、細胞の蛍光強度分布より細胞の分類計
数を行うもの(特公昭54−14957号公報参照)、細
胞の蛍光染色試薬として網状赤血球に対する選択
性の強いチオフラビンTを用いているもの(特開
昭59−142465号公報参照)、本願出願人による三
角フローセルで狭角散乱光についてこれを高効率
で受光しようとするもの(特願昭60−63139号)、
同じく本願出願人による網状赤血球に対して極め
て選択性の強いオーラミンOを蛍光染色試薬とす
るもの(特願昭60−123128号)、レーザ光源を用
い蛍光と散乱光を同時測光して網状赤血球を同定
計数するもの(米国特許第4325706号)などを挙
げることができる。
フローサイトメータによる上記の如き代表的な
血液分析には例えば第4図に示す基本構成の測定
系が用いられている。血液試料を流動させるフロ
ーセル3の細管部に励起光Eをレーザ光源1から
コンデンサレンズ2を介して入射し、この光学的
刺激域からの側方散乱光及び側方蛍光を散乱光除
去フイルタ9、コンデンサレンズ10、フイール
ドアパーチヤ11、受光フイルタ12を経て光検
出素子13で側方蛍光のみ測光すると共に、フロ
ーセル3から直進した光のうち励起光Eの一部を
ビームストツパ4で除去した後コンデンサレンズ
5、フイールドアパーチヤ6を経て前方散乱光S
を光検出素子7で測光し、同一細胞または粒子か
ら発せられたものとしてそれぞれの光強度信号は
増幅器14,8を経て解析部15に入力され血球
種別、粒子ごとに特定され計数されて表示又は記
録器16により表示される。
上記のフローサイトメータによる血球分析では
光学的刺激域からの応答としての散乱光及び蛍光
が複数の光軸に沿つて配置された測光系に進み、
それぞれの光軸上で受光するようにされている。
従つて、第2図b及び第4図に見る如く、レーザ
光源1から真直ぐに(L0で調整後固定してある)
フローセル3に向かう励起光Eの光軸Aに沿つて
フローセルを挾んで配置されたコンデンサレンズ
2,5については、それらの軸心及び焦点位置調
整を矢印L0,L1,L2のそれぞれに対し終了した
としても、上記調整に伴つて、光軸Aと直交する
光軸Bに沿つた側方蛍光Fの測光系についてもコ
ンデンサレンズ10を矢印L3方向にコンデンサ
レンズ2,5とのずれを解消するように調整しな
ければならず、この光軸B上でのずれの修正は再
び光軸Aに沿つた光学系のずれを生むのでL1
L2を再修正する必要が生ずる。かくして、光軸
A,Bに沿つた焦点及び軸心のずれの修正後に
も、さらにこれらの再修正が少なくとも数回要求
されるのみならず、散乱光と蛍光とでは光軸が異
なるので経時変化が異質となり、第3図左側の従
来例に示すように調整時の実線信号に対して点線
のような感度ずれ波形が蛍光信号(場合によつて
は散乱光信号)に偏つて現われる。このため、特
定の血球細胞又は粒子に対応した複数の光学的特
性を同時に、相対的に解析すべきフローサイトメ
ータでは定時的に感度のずれを再調整しないと血
球又は粒子の種類別の同定及びそれらの計数に相
当の誤差の発生が避けられなかつた。特に、この
偏りは2次元分布解析を行う従来技術において問
題であつた。
次に、複数の検出情報によつて成熟赤血球及び
血小板から網状赤血球の正確な弁別を行うために
は複数な信号処理法が採用されてきた。詳しく
は、前記米国特許第4325706号を参照されたい。
これは、()散乱光強度と蛍光強度の2次元分
布図を作成し、()赤血球と血小板とを信号上
分離するために弁別基準直線を作り、()血小
板を取除いた血球群の蛍光強度を散乱光強度信号
で補正し、()補正された蛍光強度に対して頻
度分布曲線を求めこの分布曲線の半分で成熟赤血
球の分布曲線を正規分布として推定しこの正規分
布曲線からずれた信号群を網状赤血球群として算
定する、という手順である。上記()は特に複
数であるだけでなく、赤血球の蛍光分布を正規分
布として仮定しているので、これに伴つて成熟赤
血球と(幼若)網上赤血球のそれぞれの蛍光強度
に相関関係があるものとして擬制しなければなら
ず、これを前提とした血球分析結果が無視難い誤
差を発生することがあつた。このことは現実の検
体の蛍光特性がこうした正規分布や相関関係にそ
れほど捉われない多様なものであるところから派
生しており、特にこの傾向は網状赤血球比率が多
い検体ほど大きい等から染色時の染色量も関係し
ているものと見られる。
問題を解決するための手段 本発明は、フローサイトメータによる網状赤血
球の測定に際し網状赤血球比率の大小に代表され
る検体の特質に左右されることなく、多様な検体
を同時に処理しても検体相互の特徴を正しく検出
し計数誤差の発生を最小化すること並びに測光光
学系を簡素化することを可能にしたものであり、
このために本発明は新しい蛍光染色染料を使用
し、検出信号を改善して弁別処理を簡素で安定な
ものとすると強に、励起光の光軸に沿つて配置さ
れたフローセルの光学的刺激域から放出される出
射光について励起光を事実上除去したうえで励起
光の光軸に沿つた同軸上の前方散乱光及び前方蛍
光を測光して網状赤血球を測定するフローサイト
メータによる網状赤血球測定方法を特色とするも
のである。
実施例 本発明によるフローサイトメータによる網状赤
血球測定方法では先ずフラボホスフインRを主剤
とする血球測定用試薬500に対して抗凝固性全血
液試料1の比率で混合して蛍光染色を行う。試薬
について詳しは特願昭59−201273号を参照のこ
と、次に試料を測定する。第1図に示す如くフロ
ーサイトメータのフローセル23に対してレーザ
光源20からフイルタ21、コンデンサレンズ2
2を介して励起光E′が入射される。フローチヤン
ネル中の試料液を包むようにして流れるシース液
の中心部を光学的刺激域として上記励起光を入射
集束し、上記光学的刺激域から出射された光のう
ち励起光を主成分とする光をビームストツパ24
で遮断する。前方蛍光F′と前方散乱光S′とはコン
デンサレンズ25で平行光線に戻した後スリツト
板26を通して小径のビームに絞り、これをダイ
クロイツクミラー27で前方散乱光s、前方蛍光
fの2成分に分離する。前方散乱光はダイクロイ
ツクミラー27の背後で光検出素子28で受光さ
れ、増幅器29で増幅された前方散乱光強度信号
はA/D変換器30を経て解析部36に入り表示
部37で表示される。一方、ダイクロイツクミラ
ー27で反射された前方蛍光fはフイルタ31で
迷光等を除去した後光検出素子32で受光され、
増幅器34で増幅された前方蛍光強度信号はA/
D変換器35を経て解析部36に入り表示部37
で表示される。なお、前方散乱光強度信号の増幅
度と前方蛍光強度の増幅度は必要な場合それぞれ
独立して又は相関連させてゲインコントロール3
3により制御することができる。
作 用 上記フローサイトメータを用いる測定方法で
は、第2図aに示す如く、L0の設定−L1,L2
調整後フローセル23への入射励起光の光軸と同
軸上で前方蛍光と前方散乱光とが集光され波長域
でそれぞれ分離し測光される。励起光E′は励起光
波長選択フイルタ21を透過すると光源20の発
光波長から特定の波長帯に絞られているが、フロ
ーセル23の通過後にビームストツパ24でカツ
トされる。スリツト板26を通じて点光源になさ
れた応答光は、ダイクロイツクミラー27で吸光
波長に達しない波長光を主成分とする前方蛍光を
反射し又吸光波長を越える波長光を主成分とする
前方散乱光を透過させて二分割する。光検出素子
28,32は検知した散乱光、蛍光を強度信号と
して各血球毎の光応答を光電変換し、これらの信
号は増幅、A/D変換された後解析部36でデー
タ記録解析され、公知の知見に従つて通常(成
熟)赤血球、血小板、網状(幼若)赤血球、白血
球などに分類計数され得るが、蛍光染色した場合
これらの血球のうち網状赤血球の計数データは臨
床検査上最も重要である。1個の網状赤血球によ
る光応答は、第2図に示すように、従来方法では
測光光学系の調整をフローセルを中心とする3個
のレンズにつき異なる、光軸に沿つて行つていた
ので光学的な偏りが相違しており、第3図a,b
の右側の散乱光及び蛍光の対応ピークで表わされ
るように理想的に調整されていたものが、時間経
過による、例えば第3図左側aのように散乱光の
信号は変化しないが同図bにように蛍光の信号の
み理想からかなりずれて左側bの点線のように低
値をとり易くなる。従つて、蛍光が減弱した網状
赤血球の強度信号は血小板や一部の通常赤血球と
の混同を生じ弁別が不安定であり結果的に計数誤
差を与えることになる。本発明によれば、第2図
aに示す様に唯一の光軸Aの同軸上において集束
系をL1,L2,L0で位置及び軸心調整するため、
同一血球起源の散乱光と蛍光とは事実上対応した
最大ピーク及び減弱傾向をもたらし、この対応ピ
ークは第3図a,b中央の実線同士、点線同士の
様に対応して検知される。
発明の効果 本発明は次の如き特有の効果を有する。
(1) 血球の弁別安定性が著しく改善された。
同一血球起源の蛍光と散乱光とを一軸で同時
測定するので、集束光学系を最高感度になるよ
うにたやすく、短時間に調整し得るのみなら
ず、この調整に多少の不足があつても、或いは
経時的に調整が少しずれてきても一軸上の散乱
光と蛍光が同時に対応して強度変動するので、
新しい試薬の封状化作用による検出信号の改善
と相俟つて、網状赤血球についてその弁別レベ
ルを固定しても極めて安定な弁別が可能であ
る。
(2) 試料処理速度が高い。
フローセルの光刺激域を成熟赤血球と血小板
とが同時通過した場合、この時の光応答は網状
赤血球に類似する即ち網状赤血球による散乱
光、蛍光強度信号と粉らわしい信号を発し、こ
の粉れは特に網状赤血球比率が小さくフローチ
ヤンネルにおける試薬の流動径が大きいと増大
する。従来法ではこれを避けるため、フローチ
ヤンネルを細く絞り細胞通過を1個づつにして
同時通過を防止しようとしたが、これに伴つて
試料処理スピードを格段に落とさざるを得なか
つた。本発明方法によれば、弁別レベルの安定
性が高く、このため成熟赤血球数及び血小板数
の監視を導入して同時通過を補償しやすいため
試料処理スピードを犠牲にすることなく高能率
で試料処理を遂行し得る。
(3) 光学系の調整工数が低減された。
特定の血球起源の散乱光と蛍光とを異なる光
軸において検知すると、一方の光軸上の測光系
の修正が他方の光軸上の測光系の修正を誘発さ
せ、このため両光強度の正確な測定を可能にす
る集束位置と光軸の細密な調整に至るまでには
何回もの修正を反覆しなければならず、この手
間と所要時間は相当大きなものがあつた。本発
明では一軸に沿つて測光系を調整すれば足りる
ので調整工数が最小限でしかも簡単に行われる
ことになつた。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるフローサイトメータを
用いた網状赤血球の測定方法を実施する際の基
本構成の説明図、第2図は光軸を中心として見
た従来法と本発明方法における測光光学系の比
較のための概略図、第3図は検知される光強度
信号の同様な比較のためのピーク波形図、第4
図は従来の代表的なフローサイトメータの基本
構成を示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 励起光の光軸に沿つて配置されたフローセル
    の光学的刺激域から放出される出射光について前
    記励起光を事実上除去したうえで、前記光学的刺
    激域から放出される前記光軸に沿つた同軸上の前
    方散乱光及び前方螢光を測光して測光データより
    成熱赤血球及び血小板と網状赤血球とを弁別し網
    状赤血球数を測定することを特徴とするフローサ
    イトメータによる網状赤血球測定方法。
JP60293700A 1985-12-27 1985-12-27 フロ−サイトメ−タによる網状赤血球測定方法 Granted JPS62153758A (ja)

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