JPH0679143A - 濾過器を用いた粒子の計装処理方法並びにその装置 - Google Patents
濾過器を用いた粒子の計装処理方法並びにその装置Info
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- JPH0679143A JPH0679143A JP3049062A JP4906291A JPH0679143A JP H0679143 A JPH0679143 A JP H0679143A JP 3049062 A JP3049062 A JP 3049062A JP 4906291 A JP4906291 A JP 4906291A JP H0679143 A JPH0679143 A JP H0679143A
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- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
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- C12M41/36—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of concentration of biomass, e.g. colony counters or by turbidity measurements
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- G—PHYSICS
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- G—PHYSICS
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 高価な器材を必要とせず、比較的安価で、信
頼性、再現性、確度、並びに、精度が高く、かつ、制御
可能な自動化システムに適用できる、媒体となる流体中
に担持された細胞等の粒子を定量するための方法並びに
装置を提供する。 【構成】 本発明の方法並びに装置においては、粒子を
担持する流体が濾過器を通過する際の流れパラメータを
測定し、流体の流れ変化データに基づいて、粒子を定
量、あるいは、粒子が濾過器に捕捉されることにより生
じる、濾過器の閉塞状態を測定する。
頼性、再現性、確度、並びに、精度が高く、かつ、制御
可能な自動化システムに適用できる、媒体となる流体中
に担持された細胞等の粒子を定量するための方法並びに
装置を提供する。 【構成】 本発明の方法並びに装置においては、粒子を
担持する流体が濾過器を通過する際の流れパラメータを
測定し、流体の流れ変化データに基づいて、粒子を定
量、あるいは、粒子が濾過器に捕捉されることにより生
じる、濾過器の閉塞状態を測定する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、生物検体中の細胞の数
あるいは濃度を測定する方法に関するものであり、更に
詳しくは、人体組織及び細胞所見に基づいて診断を行う
医学研究分野である、解剖病理学において、特に有用で
ある、濾過器を用いて細胞を計装処理するための方法、
並びに、その装置に関するものである。
あるいは濃度を測定する方法に関するものであり、更に
詳しくは、人体組織及び細胞所見に基づいて診断を行う
医学研究分野である、解剖病理学において、特に有用で
ある、濾過器を用いて細胞を計装処理するための方法、
並びに、その装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】癌細胞の存在の有無を調べるために、パ
パニコロー塗抹試験等の、細胞病理学検査が行われてい
る。このパパニコロー試験は、生物検体から一定量の細
胞を顕微鏡用のスライドに移し、これを検査するもので
ある。検体から一定量の細胞を採取するために、従来、
コールターカウンター等のフローサイトメーターが用い
られている。あるいは、細胞懸濁液中に光を通す、光度
測定技法も、細胞数計測手段として用いられている。後
者の方法は、懸濁液中を光が通ると、光の散乱が起こる
ことを利用したものである。すなわち、散乱光を光検出
器（フォトディテクター）により検出し、検出信号を出
力させる。そして、この信号に基づいて、懸濁液中の細
胞の量を求める。
パニコロー塗抹試験等の、細胞病理学検査が行われてい
る。このパパニコロー試験は、生物検体から一定量の細
胞を顕微鏡用のスライドに移し、これを検査するもので
ある。検体から一定量の細胞を採取するために、従来、
コールターカウンター等のフローサイトメーターが用い
られている。あるいは、細胞懸濁液中に光を通す、光度
測定技法も、細胞数計測手段として用いられている。後
者の方法は、懸濁液中を光が通ると、光の散乱が起こる
ことを利用したものである。すなわち、散乱光を光検出
器（フォトディテクター）により検出し、検出信号を出
力させる。そして、この信号に基づいて、懸濁液中の細
胞の量を求める。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記
の、細胞を一定量採取する定量法には、高価な機器を必
要とし、更に、信頼性、再現性、確度並びに精度が十分
に高くないという問題がある。また、生物検体を取り扱
う際、バイオハザードがおこる危険性もある。本発明
は、上述した問題点を解決するためになされたものであ
り、媒体となる流体中に担持された細胞等の粒子を定量
するための方法並びに装置を提供することを目的とす
る。本発明が特に目的とする方法並びに装置は、高価な
器材を必要とせず、比較的安価で、信頼性、再現性、確
度、並びに、精度が高く、かつ、制御可能な自動化シス
テムに適用できるものである。また、本発明の別の目的
は、媒体となる流体中に、特に液体中に、担持されてい
る細胞等の粒子を所定量採取するための方法並びに装置
を提供することである。更に、本発明は、所定のしきい
値以上の大きさの粒子を捕捉する、スクリーン型の濾過
器を用い、前記濾過器が一定の流れ条件を有するように
制御する方法並びに装置を提供することを目的とする。
本発明の更に他の目的は、細胞学的検査のために、所定
の細胞のみを採取する方法並びに装置を提供することで
ある。
の、細胞を一定量採取する定量法には、高価な機器を必
要とし、更に、信頼性、再現性、確度並びに精度が十分
に高くないという問題がある。また、生物検体を取り扱
う際、バイオハザードがおこる危険性もある。本発明
は、上述した問題点を解決するためになされたものであ
り、媒体となる流体中に担持された細胞等の粒子を定量
するための方法並びに装置を提供することを目的とす
る。本発明が特に目的とする方法並びに装置は、高価な
器材を必要とせず、比較的安価で、信頼性、再現性、確
度、並びに、精度が高く、かつ、制御可能な自動化シス
テムに適用できるものである。また、本発明の別の目的
は、媒体となる流体中に、特に液体中に、担持されてい
る細胞等の粒子を所定量採取するための方法並びに装置
を提供することである。更に、本発明は、所定のしきい
値以上の大きさの粒子を捕捉する、スクリーン型の濾過
器を用い、前記濾過器が一定の流れ条件を有するように
制御する方法並びに装置を提供することを目的とする。
本発明の更に他の目的は、細胞学的検査のために、所定
の細胞のみを採取する方法並びに装置を提供することで
ある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の、流動媒体中の細胞等の粒子数を測定する
方法は、（１）粒子を担持している流体の流路にスクリ
ーン型の濾過器を備え、（２）前記流動媒体に所定の流
れ条件、例えば、所定の圧力あるいは流速、を時間の関
数として与え、（３）前記与えられた条件により変動す
る、濾過器を通過する流れの変化をパラメータとして測
定し、（４）所定のしきい値以上の粒子を前記濾過器で
捕捉し、それにより生じるパラメータの変化を求める、
ことを特徴とする。上記のスクリーン型濾過器は、所定
のしきい値以上の大きさの細胞、あるいは、その他の粒
子を捕捉し、それ以下のものは、通過させるように構成
されたものであればよく、例えば、膜フィルター等が用
いられる。濾過器は、通常、きまった濾過表面を持ち、
この濾過表面に、しきい値以上の大きさの粒子を捕捉し
ていく。捕捉される粒子の数が増加していくにしたがっ
て、濾過表面は、しだいにふさがれていく。前記与えら
れる流れ条件は、例えば、流体が濾過器中を流れるよう
にする、圧力信号でもよい。所定の時間中、ほとんど一
定に出力される、圧力信号でもよいし、あるいは、所定
の強度、持続時間、時間間隔で出力される連続した圧力
パルスでもよい。あるいは、濾過器中を通る流体の流速
を、流れ条件として、用いることもできる。この場合、
所定の時間中、濾過器を通る流体の流速を一定にするも
のでもよいし、連続した流れパルスを出力してもよい。
与えられた流れ条件により生じた濾過器中を通る流体の
流量に応じて変化する、パラメータを測定する。これ
は、例えば、一定の圧力信号に応じた、流体の流速を測
定するものでもよいし、あるいは、所定の流速を維持す
るために生じた、濾過器中の圧力変化を測定するもので
もよい。また、濾過器中を通る流れが所定量変化するた
めに必要な時間を、測定するかたちのものでもよい。こ
の場合、所定量の変化とは、例えば、所定の圧力を与え
たときの流速の変化、あるいは、所定の流速を維持する
ために生じた圧力変化である。与えられる流れ条件ある
いは流れ信号が、連続したパルスの場合には、各パルス
による流れの変化が、平衡状態に達するまでをパラメー
タとして測定する。例えば、所定の圧力パルスをかけた
ことにより変化した流速が、所定のレベルの平衡状態に
達するまでの時間を、パラメータとして測定する。更に
具体的に説明すると、細胞等の粒子懸濁液を、一定の圧
力下で、膜フィルター等の濾過器内に通し、濾過器を通
る流体の流速を、所定の時間、あるいは、流速が所定量
減少するまでの間、測定する。濾過器を通る流体の流れ
状態は、液体中の細胞等の粒子の数あるいは濃度により
変化する。これは、しきい値以下の粒子はフィルターを
通過するが、それ以上の大きさの粒子はフィルターに捕
捉され、これにより、フィルターがしだいにふさがれて
いくからである。あるいは、正または負の圧力をかける
所定の連続した圧力パルスを、濾過器中を通る、細胞等
の粒子を担持した流体に出力し、各パルス出力後、濾過
器内の圧力が、所定のレベルに戻る、すなわち所定の平
衡状態に達する、までの時間を測定する。この時間を測
定することにより、フィルター上に捕捉された細胞量を
求めることができる。すなわち、平衡状態に達するまで
の時間が、最初の測定値（最初に出力された圧力パルス
による変化が平衡状態に達するまでの時間）より、所定
量増加したとき、この時間量に対応する、所定量の細胞
等の粒子がフィルター上に捕捉されている、ことにな
る。すなわち、本発明の粒子定量法は、粒子の捕捉によ
り、濾過器のフィルターがしだいにふさがれていくこと
を利用したものであり、スクリーン型の濾過器の流れ条
件を測定し、前記測定された流れ条件に基づいて、濾過
器中を通る流動媒体内の粒子を定量する。この方法によ
り、フィルタースクリーンの孔径等の条件により決まる
しきい値よりも大きな粒子の数を測定することができ
る。本発明の粒子定量法は、スクリーン型濾過器に、圧
力及びボイルの法則に従う流れ因子をかけることによ
り、間接的に、流体に担持されている所定のしきい値以
上の粒子を定量することを、特徴とする。しきい値以上
の大きさの、対象となる粒子の平均直径があきらかであ
る場合には、粒子数を測定し、そうでない場合には、粒
子に覆われたフィルター表面の相対面積あるいは部分を
測定する。更に、本発明は、液体等の流動媒体中に担持
されている細胞等の粒子を所定量採取する方法を提供す
る。流体が流れるにしたがい、フィルター表面に、しき
い値以上の大きさの粒子が次々と捕捉され、その結果、
捕捉した粒子で閉塞されるフィルター表面の面積が増加
する。粒子で閉塞した、フィルター表面積の所定の相対
部分が、しきい値以上の大きさの平均粒径を持つ粒子の
所定量に対応することになる。採取された一定量の粒
子、多くの場合には、液体等の流体中に存在する未知量
の粒子から採取された一定量の粒子は、濾過器から、物
理的に、あるいは、逆圧または逆流をかけて、除かれ、
処理される。例えば、所定の細胞学的試験手法を用い
て、このような方法で採取した細胞検体を検査する。本
発明は、更に、所定の流れ信号を出力し、粒子を担持す
る流体の流れを濾過器内に生じさせ、また、濾過器内の
圧力、あるいは、濾過器を通る流体の流れ等の、流れ対
応パラメータをモニターする、プログラム可能な制御部
を用いることを特徴とする。プログラム可能な制御部を
用いることにより、本発明を自動化システムとし、流体
の流量あるいは圧力変化を制御したり、用途に応じて、
自動的に、操作を停止させたり変えたりすることができ
る。また、本発明の装置は、粒子を担持する流動媒体を
入れるためのコンテナーと、対象となる細胞等の粒子の
通過を妨害する濾過器を一方の端部に有している容器
と、を備えることを特徴とする。コンテナー中の流体に
濾過器が浸るように、濾過器を容器に配設する。例え
ば、細胞検体の場合、コンテナー内の細胞担持液の液面
より下に濾過器が位置するように、容器に配設する。こ
の場合、流動媒体が、濾過器を通って、コンテナーから
容器内に流れるように、濾過器に所定の流れ条件を与え
る。また、本発明の装置は、濾過器を通る流体の流れに
対応する、一以上のパラメータを測定するために、一以
上のセンサーを備える。また、本発明の装置は、液体の
液面の高さの変動による影響を少なくするために、容器
及びコンテナーと流体を媒介として連結しているチャン
バー部を備える。更に、本発明の装置は、所定の流れ条
件を、コンテナー−容器系に与える源を備える。前記源
は、所定の圧力条件、あるいは、所定の流れ条件を、濾
過器に与える。また、本発明の装置に、更に別のチャン
バー部を備えるように構成してもよい。前記別のチャン
バー部を備えることにより、圧力パルスを出力した後、
濾過器内の圧力が平衡状態に達するまでの時間を短縮で
き、本発明に従う全体の測定時間を短くすることができ
る。前記別のチャンバー部は、大気に対して閉じられて
いる部分を有し、この部分の容積は、フィルター容器の
容積よりも大きい。また、本発明を、気体中の微粒子の
定量に適用できる。すなわち、微粒子、例えば、所定の
大きさ以上の汚染物質を含む空気を、対象粒子を捕捉し
て、それより小さな粒子を通過させる膜フィルターに通
すことにより、微粒子を定量する。しきい値以上の大き
さの粒子の平均粒径が明かな場合には、フィルターを通
る流体の流量変化を測定することにより、精度よく、か
つ、信頼性の高い、空気中の粒子の定量を行うことがで
きる。更に、本発明の方法を用いて、測定あるいは処理
を行うべく、所定量の粒子をフィルター上に採取するこ
とができる。
に、本発明の、流動媒体中の細胞等の粒子数を測定する
方法は、（１）粒子を担持している流体の流路にスクリ
ーン型の濾過器を備え、（２）前記流動媒体に所定の流
れ条件、例えば、所定の圧力あるいは流速、を時間の関
数として与え、（３）前記与えられた条件により変動す
る、濾過器を通過する流れの変化をパラメータとして測
定し、（４）所定のしきい値以上の粒子を前記濾過器で
捕捉し、それにより生じるパラメータの変化を求める、
ことを特徴とする。上記のスクリーン型濾過器は、所定
のしきい値以上の大きさの細胞、あるいは、その他の粒
子を捕捉し、それ以下のものは、通過させるように構成
されたものであればよく、例えば、膜フィルター等が用
いられる。濾過器は、通常、きまった濾過表面を持ち、
この濾過表面に、しきい値以上の大きさの粒子を捕捉し
ていく。捕捉される粒子の数が増加していくにしたがっ
て、濾過表面は、しだいにふさがれていく。前記与えら
れる流れ条件は、例えば、流体が濾過器中を流れるよう
にする、圧力信号でもよい。所定の時間中、ほとんど一
定に出力される、圧力信号でもよいし、あるいは、所定
の強度、持続時間、時間間隔で出力される連続した圧力
パルスでもよい。あるいは、濾過器中を通る流体の流速
を、流れ条件として、用いることもできる。この場合、
所定の時間中、濾過器を通る流体の流速を一定にするも
のでもよいし、連続した流れパルスを出力してもよい。
与えられた流れ条件により生じた濾過器中を通る流体の
流量に応じて変化する、パラメータを測定する。これ
は、例えば、一定の圧力信号に応じた、流体の流速を測
定するものでもよいし、あるいは、所定の流速を維持す
るために生じた、濾過器中の圧力変化を測定するもので
もよい。また、濾過器中を通る流れが所定量変化するた
めに必要な時間を、測定するかたちのものでもよい。こ
の場合、所定量の変化とは、例えば、所定の圧力を与え
たときの流速の変化、あるいは、所定の流速を維持する
ために生じた圧力変化である。与えられる流れ条件ある
いは流れ信号が、連続したパルスの場合には、各パルス
による流れの変化が、平衡状態に達するまでをパラメー
タとして測定する。例えば、所定の圧力パルスをかけた
ことにより変化した流速が、所定のレベルの平衡状態に
達するまでの時間を、パラメータとして測定する。更に
具体的に説明すると、細胞等の粒子懸濁液を、一定の圧
力下で、膜フィルター等の濾過器内に通し、濾過器を通
る流体の流速を、所定の時間、あるいは、流速が所定量
減少するまでの間、測定する。濾過器を通る流体の流れ
状態は、液体中の細胞等の粒子の数あるいは濃度により
変化する。これは、しきい値以下の粒子はフィルターを
通過するが、それ以上の大きさの粒子はフィルターに捕
捉され、これにより、フィルターがしだいにふさがれて
いくからである。あるいは、正または負の圧力をかける
所定の連続した圧力パルスを、濾過器中を通る、細胞等
の粒子を担持した流体に出力し、各パルス出力後、濾過
器内の圧力が、所定のレベルに戻る、すなわち所定の平
衡状態に達する、までの時間を測定する。この時間を測
定することにより、フィルター上に捕捉された細胞量を
求めることができる。すなわち、平衡状態に達するまで
の時間が、最初の測定値（最初に出力された圧力パルス
による変化が平衡状態に達するまでの時間）より、所定
量増加したとき、この時間量に対応する、所定量の細胞
等の粒子がフィルター上に捕捉されている、ことにな
る。すなわち、本発明の粒子定量法は、粒子の捕捉によ
り、濾過器のフィルターがしだいにふさがれていくこと
を利用したものであり、スクリーン型の濾過器の流れ条
件を測定し、前記測定された流れ条件に基づいて、濾過
器中を通る流動媒体内の粒子を定量する。この方法によ
り、フィルタースクリーンの孔径等の条件により決まる
しきい値よりも大きな粒子の数を測定することができ
る。本発明の粒子定量法は、スクリーン型濾過器に、圧
力及びボイルの法則に従う流れ因子をかけることによ
り、間接的に、流体に担持されている所定のしきい値以
上の粒子を定量することを、特徴とする。しきい値以上
の大きさの、対象となる粒子の平均直径があきらかであ
る場合には、粒子数を測定し、そうでない場合には、粒
子に覆われたフィルター表面の相対面積あるいは部分を
測定する。更に、本発明は、液体等の流動媒体中に担持
されている細胞等の粒子を所定量採取する方法を提供す
る。流体が流れるにしたがい、フィルター表面に、しき
い値以上の大きさの粒子が次々と捕捉され、その結果、
捕捉した粒子で閉塞されるフィルター表面の面積が増加
する。粒子で閉塞した、フィルター表面積の所定の相対
部分が、しきい値以上の大きさの平均粒径を持つ粒子の
所定量に対応することになる。採取された一定量の粒
子、多くの場合には、液体等の流体中に存在する未知量
の粒子から採取された一定量の粒子は、濾過器から、物
理的に、あるいは、逆圧または逆流をかけて、除かれ、
処理される。例えば、所定の細胞学的試験手法を用い
て、このような方法で採取した細胞検体を検査する。本
発明は、更に、所定の流れ信号を出力し、粒子を担持す
る流体の流れを濾過器内に生じさせ、また、濾過器内の
圧力、あるいは、濾過器を通る流体の流れ等の、流れ対
応パラメータをモニターする、プログラム可能な制御部
を用いることを特徴とする。プログラム可能な制御部を
用いることにより、本発明を自動化システムとし、流体
の流量あるいは圧力変化を制御したり、用途に応じて、
自動的に、操作を停止させたり変えたりすることができ
る。また、本発明の装置は、粒子を担持する流動媒体を
入れるためのコンテナーと、対象となる細胞等の粒子の
通過を妨害する濾過器を一方の端部に有している容器
と、を備えることを特徴とする。コンテナー中の流体に
濾過器が浸るように、濾過器を容器に配設する。例え
ば、細胞検体の場合、コンテナー内の細胞担持液の液面
より下に濾過器が位置するように、容器に配設する。こ
の場合、流動媒体が、濾過器を通って、コンテナーから
容器内に流れるように、濾過器に所定の流れ条件を与え
る。また、本発明の装置は、濾過器を通る流体の流れに
対応する、一以上のパラメータを測定するために、一以
上のセンサーを備える。また、本発明の装置は、液体の
液面の高さの変動による影響を少なくするために、容器
及びコンテナーと流体を媒介として連結しているチャン
バー部を備える。更に、本発明の装置は、所定の流れ条
件を、コンテナー−容器系に与える源を備える。前記源
は、所定の圧力条件、あるいは、所定の流れ条件を、濾
過器に与える。また、本発明の装置に、更に別のチャン
バー部を備えるように構成してもよい。前記別のチャン
バー部を備えることにより、圧力パルスを出力した後、
濾過器内の圧力が平衡状態に達するまでの時間を短縮で
き、本発明に従う全体の測定時間を短くすることができ
る。前記別のチャンバー部は、大気に対して閉じられて
いる部分を有し、この部分の容積は、フィルター容器の
容積よりも大きい。また、本発明を、気体中の微粒子の
定量に適用できる。すなわち、微粒子、例えば、所定の
大きさ以上の汚染物質を含む空気を、対象粒子を捕捉し
て、それより小さな粒子を通過させる膜フィルターに通
すことにより、微粒子を定量する。しきい値以上の大き
さの粒子の平均粒径が明かな場合には、フィルターを通
る流体の流量変化を測定することにより、精度よく、か
つ、信頼性の高い、空気中の粒子の定量を行うことがで
きる。更に、本発明の方法を用いて、測定あるいは処理
を行うべく、所定量の粒子をフィルター上に採取するこ
とができる。
【０００５】
【作用】上記のように、本発明の粒子計装処理方法並び
に装置は、気体状あるいは液体状の流体中に存在する、
しきい値以上の大きさの、粒子、例えば、空気中の粒
子、あるいは生物細胞等を、流体の流れ状態を測定する
ことにより、間接的に、定量あるいは一定量採取するも
のである。本発明の測定装置は、比較的安価で、且つ、
信頼性、確度、並びに精度に優れた、制御可能な自動化
システムである。本発明の方法並びに装置では、濾過器
を用いて、粒子を担持する流体の流れ状態を測定する。
濾過器は、膜フィルター等、スクリーン型のもので、所
定のしきい値より大きな粒子を捕捉し、より小さな粒子
を通過させる。粒子を担持する液体等の流体の流量は、
粒子が濾過器に捕捉されることにより変化するので、こ
の変化に基づいて、粒子を定量し、あるいは一定量採取
する。すなわち、本発明の粒子計装処理方法並びに装置
においては、粒子を担持している流体の流路に備えた、
スクリーン型の濾過器の流れ条件を測定するという間接
的な方法により、粒子、特に未知の粒子に関する定量的
な計装データを精度よく得ることができる。
に装置は、気体状あるいは液体状の流体中に存在する、
しきい値以上の大きさの、粒子、例えば、空気中の粒
子、あるいは生物細胞等を、流体の流れ状態を測定する
ことにより、間接的に、定量あるいは一定量採取するも
のである。本発明の測定装置は、比較的安価で、且つ、
信頼性、確度、並びに精度に優れた、制御可能な自動化
システムである。本発明の方法並びに装置では、濾過器
を用いて、粒子を担持する流体の流れ状態を測定する。
濾過器は、膜フィルター等、スクリーン型のもので、所
定のしきい値より大きな粒子を捕捉し、より小さな粒子
を通過させる。粒子を担持する液体等の流体の流量は、
粒子が濾過器に捕捉されることにより変化するので、こ
の変化に基づいて、粒子を定量し、あるいは一定量採取
する。すなわち、本発明の粒子計装処理方法並びに装置
においては、粒子を担持している流体の流路に備えた、
スクリーン型の濾過器の流れ条件を測定するという間接
的な方法により、粒子、特に未知の粒子に関する定量的
な計装データを精度よく得ることができる。
【０００６】
【実施例】以下本発明の粒子計装処理方法並びに装置の
実施例を図に従って説明する。が、本発明は、以下の実
施例になんら限定されるものではなく、本発明の要旨の
範囲内で様々な変形、変更が可能である。図１は、本発
明を具現化した、細胞の計装制御処理装置１０を示す。
装置１０を用いて、所定量の細胞をスクリーン型フィル
ター１２上に採取することができる。細胞計装装置１０
は、細胞を担持する液体１６を入れるための検体コンテ
ナー１４を備え、フィルター１２は、採取容器１８の底
部に備えられている。前記採取容器１８を、検体コンテ
ナー１４内に挿入し、フィルター１２が検体コンテナー
１４内の液体１６に浸されるようにする。図２に示され
ているように、検体コンテナー１４の頂部は大気に開放
されている。検体コンテナー１４は、例えば、カップ、
ガラス瓶、ビーカー等の開放容器である。採取容器１８
は、円筒状の管体部２０を有し、一端（通常は下端）に
フィルター１２を備え、もう一方の端（通常は上端）は
キャップ２２で蓋をされている。スクリーン型フィルタ
ー１２には、膜フィルターを用いるのが望ましい。フィ
ルター１２には、ほぼ一定の大きさの小孔が均一に配置
されており、前記小孔の大きさにより決まるしきい値以
上の細胞等の粒子を捕捉する一方、それ以下の大きさの
粒子を自由に通過させる。フィルター１２は、既知のあ
るいは簡単に求められる大きさの表面積を持つ、平らな
ディスク様の濾過表面を有する。キャップ２２で採取容
器１８の頂部を閉じると、フィルター１２並びにキャッ
プ２２に設けられている開口部２４を除き、容器１８
は、与圧状態となる。図１に示されているように、キャ
ップ２２には、採取容器１８内の圧力を測定するための
圧力変換器２６が備えられている。この圧力変換器２６
を用いて、通常は、採取容器１８の上部の圧力を測定す
る。更に、圧力ホース２８を介して、採取容器１８の開
口部２４は、圧力装置３０に接続されている。すなわ
ち、圧力装置３０は、採取容器１８の内部と流体を媒介
として連絡している。電子制御装置３２は、圧力変換器
２６に接続され、圧力に応答する電気信号を受信し、更
に、圧力装置３０にも接続されている。圧力装置３０
は、制御装置３２から出力された電気的な制御信号に応
じて、所定の流体条件を、採取容器１８内部に与える。
制御装置３２は、マイクロプロセッサ制御のものでもよ
い。更に詳しく説明すると、制御装置３２並びに圧力装
置３０は、細胞計装装置１０を作動させ、液体１６中に
担持されている検体から、所定量の細胞を、フィルター
１２の下側に捕捉・採取させる。ここで捕捉・採取され
る細胞は、フィルターの孔径、すなわち、所定のしきい
値、よりも大きな平均粒径をもつもので、検体中には、
この細胞が未知量含まれている。圧力装置３０は、液体
１６が検体コンテナー１４から採取容器１８の方へ、フ
ィルター１２を介して、流れるように、制御装置３２か
ら送られる信号に応じて、採取容器１８内部に、流れ条
件を与える。液体１６内の細胞は、液体１６がフィルタ
ー１２の方へ流れるのにともなって、運ばれる。この結
果、細胞がフィルター１２上に捕捉され、フィルター１
２を次第に閉塞させていく。圧力装置３０は、フィルタ
ーに所定量の細胞がトラップされるまで、所定の流れ条
件を、採取容器１８に与え続ける。前記所定量は、少な
くとも部分的には、変換器２６により検出された採取容
器１８内の圧力に基づいて、求められる。図３は、圧力
装置３０の作動例を示すものである。圧力装置３０から
パルス信号が出力され、採取容器１８内部に一定の負圧
をかける。これにより、フィルター１２に一定の圧力が
かかり、液体１６が、フィルター１２を介して、検体コ
ンテナー１４から採取容器１８内に流れこむ。時間の経
過にしたがって、フィルター１２上には、しだいに液体
１６内に存在する細胞が捕捉されていき、液体１６の流
量は減少する。流速の変化に対応するパラメータを測定
することにより、液体中に存在する細胞により閉塞した
フィルター１２の表面積を算出する。すなわち、細胞に
より塞がれたフィルター１２表面部分の増加割合を、あ
るいは、細胞の平均粒径が明かな場合には、フィルター
１２のしきい値以上の大きさの細胞の数を定量する。本
実施例においては、圧力装置３０として、変位ポンプが
用いられている。これは、例えば、ステッピングモータ
ー３８により駆動されるピストンポンプ３６である。制
御装置３２は、変換器２６を介して、採取容器１８内の
圧力変化をモニターし、容器１８内にかかる圧力を一定
に保つように、ステッピングモーター３８のパルス出力
を制御する。例えば、容器１８内の圧力を一定に保つよ
うに出力される、ステッピングモーター３８のパルス出
力タイミングが、最初の割合より１０％遅くなった場合
には、フィルター１２の表面の１０％を覆うだけの量の
細胞を捕捉・採取したことを示す。フィルター１２のし
きい値以上の大きさの、既知の平均粒径を有する細胞検
体を処理する場合には、制御装置３２が作動を停止した
時点で、対応する所定量の細胞が、フィルター１２の表
面上に採取されていることになる。必要に応じて、採取
された細胞を、フィルター１２から、例えば、顕微鏡ス
ライドに移し、人間の目を用いた手動の、あるいは／及
び、機器を用いた自動の、画像分析を行うように構成し
てもよい。採取された細胞をフィルター１２から顕微鏡
スライドに移す方法としては、例えば次のようなものが
ある。顕微鏡スライドをフィルター１２と接触させた
後、例えば、フィルター１２にアルコールベアリングス
ポンジを押し付ける等の方法により、採取容器１８のフ
ィルター１２に対して、弱い物理的な圧力をかける。こ
の圧力により、細胞は、フィルター１２からうきあがっ
て、顕微鏡スライドに固着される。細胞をフィルター様
部材から顕微鏡スライドに移す方法は、例えば、米国特
許Ｎｏ．４，３９５，４９３に開示されている。図３に
示されている実施例の装置は、圧力信号を出力し、その
結果生じる濾過器を通る液体の流れの、流速に呼応する
時間パラメータ、すなわち、ステッピングモーターのパ
ルス率、を測定するように構成されている。この方法
で、間接的に細胞を定量することができる。図４は、圧
力装置３０並びに制御装置３２を備えた、図１に示され
る装置１０の、実際の作動例を示す。この例では、波形
４０で示されるように、流れ信号パルスを連続して出力
し、採取容器１８内の圧力、すなわち、フィルター１２
を横切る圧力が、各パルスの出力後、平衡になり、所定
のレベルＰE に達するまでの時間を測定している。図４
の波形４２は、採取容器１８内部の圧力、つまり、圧力
変換器２６により検知されるフィルター１２を横切る圧
力を示す。図４に示される信号の波形は、前記の操作が
行われる間の最大圧力ＰH の変化を示すものではない。
この操作の間、最大圧力ＰH は、検体コンテナー１４並
びに採取容器１８内の流体の密度に応じて、少しづつ、
しかし、確実に、減少する。すなわち、本実施例におい
ては、検体コンテナー１４並びに採取装置１８内の液体
１６の水面が、各圧力パルスに応じて変化するのにとも
ない、最大圧力ＰHが減少する。圧力装置３０から採取
容器１８に、そしてその結果フィルター１２に、圧力パ
ルスが出力される。これは、検体コンテナー１４が大気
に曝されているためである。図中の圧力パルスの波形４
０に示されているように、各パルスは、採取容器１８内
の圧力を、正の最大圧力値ＰH から、所定の小さな負の
圧力値ＰA に、減少させる。本実施例においては、各圧
力パルスの負のＰA 値は、０．０５０ｐｓｉである。
が、これは単なる一例を示したにすぎず、他の値を用い
ることもできる。採取容器１８内の圧力、すなわち、容
器圧が、次のパルスが出力される前に、圧力パルスがか
かる前の最大圧力値より少しだけ低い値まで戻ることが
できるような、時間間隔をおいて、パルスが出力され
る。図４の波形４２に示されるように、流れ条件を与え
ることにより変動する容器圧は、通常の場合、ＰH 値を
示し、パルスが出力される度にそれに応じて、ＰA値ま
で下がる。各パルスの出力が停止されると、検体コンテ
ナー１４からフィルター１２を通って、採取容器１８に
液体が流れ、容器圧は、次第に上昇し、ＰH値の方へ戻
る。圧力は、指数関数的に戻る。圧力パルスが出力され
ると、制御装置３２は、波形４２で示される容器圧がＰ
A 値からＰH 値に戻るべく上昇し、所定の平衡値ＰE に
達するまでの時間を、測定する。圧力の戻り速度は、フ
ィルターの閉塞割合に応じて変化する。すなわち、フィ
ルターのしきい値よりも大きな細胞に覆われ、塞がれる
フィルターの表面部が増えるに従い、戻り速度は次第に
遅くなっていく。平衡に達するまでの時間ｔ1 ，ｔ2
，．．．．，ｔn は、フィルターが細胞により閉塞す
る割合に比例して長くなっていく。平衡に達するまでの
時間が、初期時間ｔ1 より所定量だけ増加したところ
で、制御装置３２は、圧力装置３０を制御して、圧力パ
ルスの出力を停止させる。平衡に達するまでの時間が所
定量増加したということは、フィルター１２の閉塞部分
が所定量増加したということを示している。これは、す
なわち、細胞を担持している液体検体１６から、所定量
の細胞がフィルター１２上に採取されたことを示す。例
えば、圧力パルス値が、各々、０．０５０ｐｓｉで、フ
ィルター１２の表面積が約３ｃｍ2 である場合、各圧力
パルスの出力により、検体コンテナー１４から採取容器
１８内に流れる液体の流量は、ほぼ、５０マイクロリッ
トルである。すなわち、本実施例の装置は、各圧力パル
スが出力される毎に生じる液体の流れに基づいて、液体
内に存在する細胞を定量する。図５は、図４に示すよう
なパルス出力を行うために都合のよい、圧力装置３０の
構成を示す。図のように構成された圧力装置３０は、２
つの利点を有する。一つは、最大圧力を変化させること
により、すなわち、液体１６が検体コンテナー１４から
フィルター１２を備える採取容器１８内に流れ込む際
に、最大圧力が減少することにより、測定誤差を減少さ
せることである。二つめは、容器圧がＰH値まで戻り、
平衡に達するまでの時間が短縮され、ひいては、フィル
ター１２上に所定量の細胞を採取するために必要な時間
が短縮されることである。図５の圧力装置３０には、ポ
ンプ５０、圧力調整手段であるプレナム５４並びに５８
が設けられている。ポンプ５０には、プレナム５４内を
所定の負圧に保つためのバルブ５２、並びに、プレナム
５８内を所定の正圧に保つためのバルブ５６が備えられ
ている。バルブ６０は、プレナム５４内の負圧を、圧力
ライン６４を介して、採取容器１８に与え、バルブ６２
は、プレナム５８内の正圧を圧力ライン６４を介して採
取容器１８に与えるように作用する。さらに望ましく
は、プレナム５４並びに５８には、それぞれ、圧力変換
器５４ａ並びに５８ａが備えられている。ポンプ５０、
各バルブ５２、５６、６０、６２、並びに、プレナム５
４、５８の圧力変換器５４ａ、５８ａは、制御装置３２
内の制御回路に、電気的に接続されている。更に、第１
補助プレナム６６が、圧力ライン６４に連結され、第２
補助プレナムが、バルブ６８を介して、圧力ライン６４
に連結されている。バルブ６８の開閉は、制御装置３２
により制御される。制御装置３２は、ポンプ５０、バル
ブ５２並びに５６を制御し、プレナム５４内の圧力を、
所定の負圧、例えば、−０．２５ｐｓｉに保ち、プレナ
ム５８内の圧力を、所定の正圧、例えば、＋０．５０ｐ
ｓｉに保つ。第１補助プレナム６６は、圧力ライン６４
を介して、直接、採取容器１８に連結しており、その結
果、採取容器１８の圧力は、第１補助プレナム６６の圧
力と等しくなる。第２補助プレナム７０の圧力は、バル
ブ６８が開かれると、採取容器１８に与えられ、採取容
器１８内の圧力を第２補助プレナム７０の圧力と同じに
する。本実施例においては、液体が入っていない状態で
の採取容器１８の容積と、採取容器１８にバルブ６０、
６２、６８を接続している圧力ライン６４の容積とを足
して、ほぼ１０ｃｍ3 になるように構成されている。ま
た、各プレナム５４並びに５８の容積は、それより２桁
以上大きくなるように選択されている。第１補助プレナ
ム６６の容積、並びに、第２補助プレナム７０の容積
は、下記に詳述されるパルス出力並びに圧力平衡過程
で、互いにつり合うように、また、採取容器１８及び圧
力ライン６４の容積を合わせた容積と釣り合うように選
択される。例えば、第１補助プレナム６６の容積を、約
２０ｃｍ3 とした場合、第２補助プレナム７０の容積
は、約２５０ｃｍ3 となる。図５の圧力装置３０を備え
た、図１の計装装置を、図４に示されているような値の
変動を与えるように、作動させる。但し、本実施例の操
作においては、開く、あるいは、開いていると、特に断
わらない限り、バルブ６０、６２、並びに、６８は、閉
じた状態である。まず、バルブ６０を開き、フィルター
１２を、検体コンテナー１４中の小量の液体１６で湿ら
せる。次に、バルブ６０を閉じ、続いて、バルブ６２を
開き、正圧を採取容器１８にかける。すると、採取容器
１８内に存在する液体１６が、フィルター１２から検体
コンテナー１４の方へ押し出され、採取容器１８は空に
なり、フィルター１２に付着していた細胞等の粒子が取
り除かれる。フィルター１２を、検体コンテナー１４内
の液体１６で湿らせ、採取容器１８並びにフィルター１
２から液体１６及び細胞を除いた後、バルブ６０を、短
時間、開き、図４の波形４０で示される圧力パルスＰA
をかける。制御装置３２は、圧力装置３０と協働し、採
取容器１８内の圧力が平衡に達するまでの時間が、初期
値Ｔ1 に対して所定の長さ増加するまで、採取容器１８
内の圧力をモニターし、平衡に達するまでにかかった時
間を測定する。所定の長さだけ平衡時間が増加したとこ
ろで、制御装置３２は測定を停止する。この時、フィル
ター１２上には、所定量の細胞が採取されていることに
なる。以下、この操作を詳述する。制御装置３２は、バ
ルブ６８を開いて、第２補助プレナム７０内の圧力が、
採取容器１８内の液体１６と検体コンテナー１４内の液
体１６の液面の差に応じて変化する最大圧力ＰH と平衡
になるようにする。その後、圧力パルスをかけて、フィ
ルター１２を備える採取容器１８の圧力を、前記最大圧
力ＰH と等しくさせる。制御装置３２は、バルブ６８を
閉じて、更に、バルブ６０を開き、圧力変換器２６を用
いて、採取容器１８内の圧力をモニターしながら、圧力
パルスをフィルター１２を備える採取容器１８にかけ
る。圧力変換器の信号により、採取容器１８内の容器圧
が、最大圧力値ＰH より、所望の圧力値ＰA まで下がっ
たことが検知されると、制御装置３２は、バルブ６０を
閉じる。この、フィルター１２を介した圧力差により、
フィルター１２を通って、検体コンテナー１４から採取
容器１８に向かって液体１６が流れる。流速、並びに、
圧力差は、指数関数的に減少する。このあいだ、バルブ
６０、６２、６８は、全て、閉じられた状態である。前
記容器圧がＰA から所定の平衡レベルＰE まで上昇した
ことを検知し、これに対応する時間間隔ｔn を測定した
後、制御装置３２は、第２補助プレナム７０に通じるバ
ルブ６８を開く。これにより、採取容器１８内の容器圧
は、直前の圧力パルスが出力される前の最大圧力ＰH 値
に、短時間で戻る。第１補助プレナム６６及び第２補助
プレナム７０、採取容器１８、並びに圧力ライン６４の
容積は、以下の条件が満たされるように、選択される。
すなわち、フィルター１２を備える採取容器１８内部の
圧力がＰE 値と平衡になった後、バルブ６８が開いたと
きに、（直前の圧力パルスがかけられる前の最大圧力に
対応する値である）第２補助プレナム７０内の最大圧力
をかけて、採取容器１８の容器圧を、前記最大圧力値以
下ではあるがそれに近いレベルにまで戻せるように、選
択される。この時、小量の液体１６が、フィルター１２
を介して流れ、前記容器圧を、完全に、前のものよりも
少しだけ小さい新しい最大圧力と平衡にする。第２補助
プレナム７０内の圧力は、圧力パルスが出力される前の
最大圧力値ＰH に対応するものであり、これを用いるこ
とにより、採取容器１８内の容器圧を、短時間で、圧力
パルスを出力した後の条件に応じた、少し小さな新しい
最大圧力値まで、戻すことが可能となる。採取容器１８
内の容器圧が平衡に達したあとも、バルブ６８を開いた
ままの場合、第２補助プレナム７０内の圧力により、採
取容器１８から検体コンテナー１４に液体１６が逆流す
る。このように逆流をひきおこすと、上記に詳述した圧
力制御操作に悪影響を与えるので、注意しなければなら
ない。第１補助プレナム６６は、採取容器１８に直接連
結しており、採取容器１８内の圧力を増加させ、最大圧
力値の変動による影響を最小限に抑える役割を果たす。
第１補助プレナム６６の容積は、採取容器１８が空にな
ったときから、逆に、検体コンテナー１４から流入した
液体１６で満たされているときまでの、どの条件下にお
いても、フィルター１２を備える採取容器１８の容積と
釣り合うように、選択される。このように選択された容
積をもつ、第１補助プレナム６６並びに第２補助プレナ
ム７０を用いることにより、前記のように、圧力の戻り
時間を短縮することができる。第１補助プレナム６６
が、採取容器１８並びに圧力ライン６４の容積につりあ
う、最小の容積を持つように構成することが望ましい。
このように構成した場合、採取容器１８からフィルター
１２を通って液体１６を逆流させることなく、採取容器
１８の容積変化に対応できる。第２補助プレナム７０の
容積と、第１補助プレナム６６、採取容器１８、並び
に、圧力ライン６４を合わせた容積の比が、約１０：１
になるように、容積を選択することが望ましい。図５に
示されている圧力装置３０を用いることにより、採取容
器１８の容積を小さくすることができ、また、検体コン
テナー１４内の液体の液面の高さに対する、採取容器１
８内の液体の液面の高さの変化にそれほど左右されるこ
となく、操作を行うことができる。すなわち、最大圧力
の変化にそれほど左右されずに、測定を行うことができ
るので、測定の確度と精度が高められる。また、採取容
器１８として、小型で、比較的安価なものを用いること
ができるので、検体が他の検体により汚染される可能性
を除去するために、測定毎に交換することも可能であ
る。
実施例を図に従って説明する。が、本発明は、以下の実
施例になんら限定されるものではなく、本発明の要旨の
範囲内で様々な変形、変更が可能である。図１は、本発
明を具現化した、細胞の計装制御処理装置１０を示す。
装置１０を用いて、所定量の細胞をスクリーン型フィル
ター１２上に採取することができる。細胞計装装置１０
は、細胞を担持する液体１６を入れるための検体コンテ
ナー１４を備え、フィルター１２は、採取容器１８の底
部に備えられている。前記採取容器１８を、検体コンテ
ナー１４内に挿入し、フィルター１２が検体コンテナー
１４内の液体１６に浸されるようにする。図２に示され
ているように、検体コンテナー１４の頂部は大気に開放
されている。検体コンテナー１４は、例えば、カップ、
ガラス瓶、ビーカー等の開放容器である。採取容器１８
は、円筒状の管体部２０を有し、一端（通常は下端）に
フィルター１２を備え、もう一方の端（通常は上端）は
キャップ２２で蓋をされている。スクリーン型フィルタ
ー１２には、膜フィルターを用いるのが望ましい。フィ
ルター１２には、ほぼ一定の大きさの小孔が均一に配置
されており、前記小孔の大きさにより決まるしきい値以
上の細胞等の粒子を捕捉する一方、それ以下の大きさの
粒子を自由に通過させる。フィルター１２は、既知のあ
るいは簡単に求められる大きさの表面積を持つ、平らな
ディスク様の濾過表面を有する。キャップ２２で採取容
器１８の頂部を閉じると、フィルター１２並びにキャッ
プ２２に設けられている開口部２４を除き、容器１８
は、与圧状態となる。図１に示されているように、キャ
ップ２２には、採取容器１８内の圧力を測定するための
圧力変換器２６が備えられている。この圧力変換器２６
を用いて、通常は、採取容器１８の上部の圧力を測定す
る。更に、圧力ホース２８を介して、採取容器１８の開
口部２４は、圧力装置３０に接続されている。すなわ
ち、圧力装置３０は、採取容器１８の内部と流体を媒介
として連絡している。電子制御装置３２は、圧力変換器
２６に接続され、圧力に応答する電気信号を受信し、更
に、圧力装置３０にも接続されている。圧力装置３０
は、制御装置３２から出力された電気的な制御信号に応
じて、所定の流体条件を、採取容器１８内部に与える。
制御装置３２は、マイクロプロセッサ制御のものでもよ
い。更に詳しく説明すると、制御装置３２並びに圧力装
置３０は、細胞計装装置１０を作動させ、液体１６中に
担持されている検体から、所定量の細胞を、フィルター
１２の下側に捕捉・採取させる。ここで捕捉・採取され
る細胞は、フィルターの孔径、すなわち、所定のしきい
値、よりも大きな平均粒径をもつもので、検体中には、
この細胞が未知量含まれている。圧力装置３０は、液体
１６が検体コンテナー１４から採取容器１８の方へ、フ
ィルター１２を介して、流れるように、制御装置３２か
ら送られる信号に応じて、採取容器１８内部に、流れ条
件を与える。液体１６内の細胞は、液体１６がフィルタ
ー１２の方へ流れるのにともなって、運ばれる。この結
果、細胞がフィルター１２上に捕捉され、フィルター１
２を次第に閉塞させていく。圧力装置３０は、フィルタ
ーに所定量の細胞がトラップされるまで、所定の流れ条
件を、採取容器１８に与え続ける。前記所定量は、少な
くとも部分的には、変換器２６により検出された採取容
器１８内の圧力に基づいて、求められる。図３は、圧力
装置３０の作動例を示すものである。圧力装置３０から
パルス信号が出力され、採取容器１８内部に一定の負圧
をかける。これにより、フィルター１２に一定の圧力が
かかり、液体１６が、フィルター１２を介して、検体コ
ンテナー１４から採取容器１８内に流れこむ。時間の経
過にしたがって、フィルター１２上には、しだいに液体
１６内に存在する細胞が捕捉されていき、液体１６の流
量は減少する。流速の変化に対応するパラメータを測定
することにより、液体中に存在する細胞により閉塞した
フィルター１２の表面積を算出する。すなわち、細胞に
より塞がれたフィルター１２表面部分の増加割合を、あ
るいは、細胞の平均粒径が明かな場合には、フィルター
１２のしきい値以上の大きさの細胞の数を定量する。本
実施例においては、圧力装置３０として、変位ポンプが
用いられている。これは、例えば、ステッピングモータ
ー３８により駆動されるピストンポンプ３６である。制
御装置３２は、変換器２６を介して、採取容器１８内の
圧力変化をモニターし、容器１８内にかかる圧力を一定
に保つように、ステッピングモーター３８のパルス出力
を制御する。例えば、容器１８内の圧力を一定に保つよ
うに出力される、ステッピングモーター３８のパルス出
力タイミングが、最初の割合より１０％遅くなった場合
には、フィルター１２の表面の１０％を覆うだけの量の
細胞を捕捉・採取したことを示す。フィルター１２のし
きい値以上の大きさの、既知の平均粒径を有する細胞検
体を処理する場合には、制御装置３２が作動を停止した
時点で、対応する所定量の細胞が、フィルター１２の表
面上に採取されていることになる。必要に応じて、採取
された細胞を、フィルター１２から、例えば、顕微鏡ス
ライドに移し、人間の目を用いた手動の、あるいは／及
び、機器を用いた自動の、画像分析を行うように構成し
てもよい。採取された細胞をフィルター１２から顕微鏡
スライドに移す方法としては、例えば次のようなものが
ある。顕微鏡スライドをフィルター１２と接触させた
後、例えば、フィルター１２にアルコールベアリングス
ポンジを押し付ける等の方法により、採取容器１８のフ
ィルター１２に対して、弱い物理的な圧力をかける。こ
の圧力により、細胞は、フィルター１２からうきあがっ
て、顕微鏡スライドに固着される。細胞をフィルター様
部材から顕微鏡スライドに移す方法は、例えば、米国特
許Ｎｏ．４，３９５，４９３に開示されている。図３に
示されている実施例の装置は、圧力信号を出力し、その
結果生じる濾過器を通る液体の流れの、流速に呼応する
時間パラメータ、すなわち、ステッピングモーターのパ
ルス率、を測定するように構成されている。この方法
で、間接的に細胞を定量することができる。図４は、圧
力装置３０並びに制御装置３２を備えた、図１に示され
る装置１０の、実際の作動例を示す。この例では、波形
４０で示されるように、流れ信号パルスを連続して出力
し、採取容器１８内の圧力、すなわち、フィルター１２
を横切る圧力が、各パルスの出力後、平衡になり、所定
のレベルＰE に達するまでの時間を測定している。図４
の波形４２は、採取容器１８内部の圧力、つまり、圧力
変換器２６により検知されるフィルター１２を横切る圧
力を示す。図４に示される信号の波形は、前記の操作が
行われる間の最大圧力ＰH の変化を示すものではない。
この操作の間、最大圧力ＰH は、検体コンテナー１４並
びに採取容器１８内の流体の密度に応じて、少しづつ、
しかし、確実に、減少する。すなわち、本実施例におい
ては、検体コンテナー１４並びに採取装置１８内の液体
１６の水面が、各圧力パルスに応じて変化するのにとも
ない、最大圧力ＰHが減少する。圧力装置３０から採取
容器１８に、そしてその結果フィルター１２に、圧力パ
ルスが出力される。これは、検体コンテナー１４が大気
に曝されているためである。図中の圧力パルスの波形４
０に示されているように、各パルスは、採取容器１８内
の圧力を、正の最大圧力値ＰH から、所定の小さな負の
圧力値ＰA に、減少させる。本実施例においては、各圧
力パルスの負のＰA 値は、０．０５０ｐｓｉである。
が、これは単なる一例を示したにすぎず、他の値を用い
ることもできる。採取容器１８内の圧力、すなわち、容
器圧が、次のパルスが出力される前に、圧力パルスがか
かる前の最大圧力値より少しだけ低い値まで戻ることが
できるような、時間間隔をおいて、パルスが出力され
る。図４の波形４２に示されるように、流れ条件を与え
ることにより変動する容器圧は、通常の場合、ＰH 値を
示し、パルスが出力される度にそれに応じて、ＰA値ま
で下がる。各パルスの出力が停止されると、検体コンテ
ナー１４からフィルター１２を通って、採取容器１８に
液体が流れ、容器圧は、次第に上昇し、ＰH値の方へ戻
る。圧力は、指数関数的に戻る。圧力パルスが出力され
ると、制御装置３２は、波形４２で示される容器圧がＰ
A 値からＰH 値に戻るべく上昇し、所定の平衡値ＰE に
達するまでの時間を、測定する。圧力の戻り速度は、フ
ィルターの閉塞割合に応じて変化する。すなわち、フィ
ルターのしきい値よりも大きな細胞に覆われ、塞がれる
フィルターの表面部が増えるに従い、戻り速度は次第に
遅くなっていく。平衡に達するまでの時間ｔ1 ，ｔ2
，．．．．，ｔn は、フィルターが細胞により閉塞す
る割合に比例して長くなっていく。平衡に達するまでの
時間が、初期時間ｔ1 より所定量だけ増加したところ
で、制御装置３２は、圧力装置３０を制御して、圧力パ
ルスの出力を停止させる。平衡に達するまでの時間が所
定量増加したということは、フィルター１２の閉塞部分
が所定量増加したということを示している。これは、す
なわち、細胞を担持している液体検体１６から、所定量
の細胞がフィルター１２上に採取されたことを示す。例
えば、圧力パルス値が、各々、０．０５０ｐｓｉで、フ
ィルター１２の表面積が約３ｃｍ2 である場合、各圧力
パルスの出力により、検体コンテナー１４から採取容器
１８内に流れる液体の流量は、ほぼ、５０マイクロリッ
トルである。すなわち、本実施例の装置は、各圧力パル
スが出力される毎に生じる液体の流れに基づいて、液体
内に存在する細胞を定量する。図５は、図４に示すよう
なパルス出力を行うために都合のよい、圧力装置３０の
構成を示す。図のように構成された圧力装置３０は、２
つの利点を有する。一つは、最大圧力を変化させること
により、すなわち、液体１６が検体コンテナー１４から
フィルター１２を備える採取容器１８内に流れ込む際
に、最大圧力が減少することにより、測定誤差を減少さ
せることである。二つめは、容器圧がＰH値まで戻り、
平衡に達するまでの時間が短縮され、ひいては、フィル
ター１２上に所定量の細胞を採取するために必要な時間
が短縮されることである。図５の圧力装置３０には、ポ
ンプ５０、圧力調整手段であるプレナム５４並びに５８
が設けられている。ポンプ５０には、プレナム５４内を
所定の負圧に保つためのバルブ５２、並びに、プレナム
５８内を所定の正圧に保つためのバルブ５６が備えられ
ている。バルブ６０は、プレナム５４内の負圧を、圧力
ライン６４を介して、採取容器１８に与え、バルブ６２
は、プレナム５８内の正圧を圧力ライン６４を介して採
取容器１８に与えるように作用する。さらに望ましく
は、プレナム５４並びに５８には、それぞれ、圧力変換
器５４ａ並びに５８ａが備えられている。ポンプ５０、
各バルブ５２、５６、６０、６２、並びに、プレナム５
４、５８の圧力変換器５４ａ、５８ａは、制御装置３２
内の制御回路に、電気的に接続されている。更に、第１
補助プレナム６６が、圧力ライン６４に連結され、第２
補助プレナムが、バルブ６８を介して、圧力ライン６４
に連結されている。バルブ６８の開閉は、制御装置３２
により制御される。制御装置３２は、ポンプ５０、バル
ブ５２並びに５６を制御し、プレナム５４内の圧力を、
所定の負圧、例えば、−０．２５ｐｓｉに保ち、プレナ
ム５８内の圧力を、所定の正圧、例えば、＋０．５０ｐ
ｓｉに保つ。第１補助プレナム６６は、圧力ライン６４
を介して、直接、採取容器１８に連結しており、その結
果、採取容器１８の圧力は、第１補助プレナム６６の圧
力と等しくなる。第２補助プレナム７０の圧力は、バル
ブ６８が開かれると、採取容器１８に与えられ、採取容
器１８内の圧力を第２補助プレナム７０の圧力と同じに
する。本実施例においては、液体が入っていない状態で
の採取容器１８の容積と、採取容器１８にバルブ６０、
６２、６８を接続している圧力ライン６４の容積とを足
して、ほぼ１０ｃｍ3 になるように構成されている。ま
た、各プレナム５４並びに５８の容積は、それより２桁
以上大きくなるように選択されている。第１補助プレナ
ム６６の容積、並びに、第２補助プレナム７０の容積
は、下記に詳述されるパルス出力並びに圧力平衡過程
で、互いにつり合うように、また、採取容器１８及び圧
力ライン６４の容積を合わせた容積と釣り合うように選
択される。例えば、第１補助プレナム６６の容積を、約
２０ｃｍ3 とした場合、第２補助プレナム７０の容積
は、約２５０ｃｍ3 となる。図５の圧力装置３０を備え
た、図１の計装装置を、図４に示されているような値の
変動を与えるように、作動させる。但し、本実施例の操
作においては、開く、あるいは、開いていると、特に断
わらない限り、バルブ６０、６２、並びに、６８は、閉
じた状態である。まず、バルブ６０を開き、フィルター
１２を、検体コンテナー１４中の小量の液体１６で湿ら
せる。次に、バルブ６０を閉じ、続いて、バルブ６２を
開き、正圧を採取容器１８にかける。すると、採取容器
１８内に存在する液体１６が、フィルター１２から検体
コンテナー１４の方へ押し出され、採取容器１８は空に
なり、フィルター１２に付着していた細胞等の粒子が取
り除かれる。フィルター１２を、検体コンテナー１４内
の液体１６で湿らせ、採取容器１８並びにフィルター１
２から液体１６及び細胞を除いた後、バルブ６０を、短
時間、開き、図４の波形４０で示される圧力パルスＰA
をかける。制御装置３２は、圧力装置３０と協働し、採
取容器１８内の圧力が平衡に達するまでの時間が、初期
値Ｔ1 に対して所定の長さ増加するまで、採取容器１８
内の圧力をモニターし、平衡に達するまでにかかった時
間を測定する。所定の長さだけ平衡時間が増加したとこ
ろで、制御装置３２は測定を停止する。この時、フィル
ター１２上には、所定量の細胞が採取されていることに
なる。以下、この操作を詳述する。制御装置３２は、バ
ルブ６８を開いて、第２補助プレナム７０内の圧力が、
採取容器１８内の液体１６と検体コンテナー１４内の液
体１６の液面の差に応じて変化する最大圧力ＰH と平衡
になるようにする。その後、圧力パルスをかけて、フィ
ルター１２を備える採取容器１８の圧力を、前記最大圧
力ＰH と等しくさせる。制御装置３２は、バルブ６８を
閉じて、更に、バルブ６０を開き、圧力変換器２６を用
いて、採取容器１８内の圧力をモニターしながら、圧力
パルスをフィルター１２を備える採取容器１８にかけ
る。圧力変換器の信号により、採取容器１８内の容器圧
が、最大圧力値ＰH より、所望の圧力値ＰA まで下がっ
たことが検知されると、制御装置３２は、バルブ６０を
閉じる。この、フィルター１２を介した圧力差により、
フィルター１２を通って、検体コンテナー１４から採取
容器１８に向かって液体１６が流れる。流速、並びに、
圧力差は、指数関数的に減少する。このあいだ、バルブ
６０、６２、６８は、全て、閉じられた状態である。前
記容器圧がＰA から所定の平衡レベルＰE まで上昇した
ことを検知し、これに対応する時間間隔ｔn を測定した
後、制御装置３２は、第２補助プレナム７０に通じるバ
ルブ６８を開く。これにより、採取容器１８内の容器圧
は、直前の圧力パルスが出力される前の最大圧力ＰH 値
に、短時間で戻る。第１補助プレナム６６及び第２補助
プレナム７０、採取容器１８、並びに圧力ライン６４の
容積は、以下の条件が満たされるように、選択される。
すなわち、フィルター１２を備える採取容器１８内部の
圧力がＰE 値と平衡になった後、バルブ６８が開いたと
きに、（直前の圧力パルスがかけられる前の最大圧力に
対応する値である）第２補助プレナム７０内の最大圧力
をかけて、採取容器１８の容器圧を、前記最大圧力値以
下ではあるがそれに近いレベルにまで戻せるように、選
択される。この時、小量の液体１６が、フィルター１２
を介して流れ、前記容器圧を、完全に、前のものよりも
少しだけ小さい新しい最大圧力と平衡にする。第２補助
プレナム７０内の圧力は、圧力パルスが出力される前の
最大圧力値ＰH に対応するものであり、これを用いるこ
とにより、採取容器１８内の容器圧を、短時間で、圧力
パルスを出力した後の条件に応じた、少し小さな新しい
最大圧力値まで、戻すことが可能となる。採取容器１８
内の容器圧が平衡に達したあとも、バルブ６８を開いた
ままの場合、第２補助プレナム７０内の圧力により、採
取容器１８から検体コンテナー１４に液体１６が逆流す
る。このように逆流をひきおこすと、上記に詳述した圧
力制御操作に悪影響を与えるので、注意しなければなら
ない。第１補助プレナム６６は、採取容器１８に直接連
結しており、採取容器１８内の圧力を増加させ、最大圧
力値の変動による影響を最小限に抑える役割を果たす。
第１補助プレナム６６の容積は、採取容器１８が空にな
ったときから、逆に、検体コンテナー１４から流入した
液体１６で満たされているときまでの、どの条件下にお
いても、フィルター１２を備える採取容器１８の容積と
釣り合うように、選択される。このように選択された容
積をもつ、第１補助プレナム６６並びに第２補助プレナ
ム７０を用いることにより、前記のように、圧力の戻り
時間を短縮することができる。第１補助プレナム６６
が、採取容器１８並びに圧力ライン６４の容積につりあ
う、最小の容積を持つように構成することが望ましい。
このように構成した場合、採取容器１８からフィルター
１２を通って液体１６を逆流させることなく、採取容器
１８の容積変化に対応できる。第２補助プレナム７０の
容積と、第１補助プレナム６６、採取容器１８、並び
に、圧力ライン６４を合わせた容積の比が、約１０：１
になるように、容積を選択することが望ましい。図５に
示されている圧力装置３０を用いることにより、採取容
器１８の容積を小さくすることができ、また、検体コン
テナー１４内の液体の液面の高さに対する、採取容器１
８内の液体の液面の高さの変化にそれほど左右されるこ
となく、操作を行うことができる。すなわち、最大圧力
の変化にそれほど左右されずに、測定を行うことができ
るので、測定の確度と精度が高められる。また、採取容
器１８として、小型で、比較的安価なものを用いること
ができるので、検体が他の検体により汚染される可能性
を除去するために、測定毎に交換することも可能であ
る。
【０００７】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の粒子計装
処理方法並びに装置は、気体状あるいは液体状の流体中
に存在する、しきい値以上の大きさの粒子、例えば、空
気中の粒子、あるいは生物細胞等を、流体の流れ状態を
測定することにより、間接的に、定量あるいは一定量採
取するものである。本発明の方法並びに装置では、濾過
器を用いて、粒子を担持する流体の流れ状態を測定す
る。濾過器は、膜フィルター等、スクリーン型のもの
で、所定のしきい値より大きな粒子を捕捉し、より小さ
な粒子を通過させる。粒子を担持する液体等の流体の流
量は、粒子が濾過器に捕捉されることにより変化するの
で、この変化に基づいて、粒子を定量し、あるいは、一
定量採取する。
処理方法並びに装置は、気体状あるいは液体状の流体中
に存在する、しきい値以上の大きさの粒子、例えば、空
気中の粒子、あるいは生物細胞等を、流体の流れ状態を
測定することにより、間接的に、定量あるいは一定量採
取するものである。本発明の方法並びに装置では、濾過
器を用いて、粒子を担持する流体の流れ状態を測定す
る。濾過器は、膜フィルター等、スクリーン型のもの
で、所定のしきい値より大きな粒子を捕捉し、より小さ
な粒子を通過させる。粒子を担持する液体等の流体の流
量は、粒子が濾過器に捕捉されることにより変化するの
で、この変化に基づいて、粒子を定量し、あるいは、一
定量採取する。
【図１】本発明を具現化した粒子定量装置を示す概略ブ
ロック図である。
ロック図である。
【図２】図１に示されている装置で用いられる液体コン
テナー並びに濾過容器を示す図である。
テナー並びに濾過容器を示す図である。
【図３】図１の装置に一定の圧力信号をかけて作動させ
た例を示す概略説明図である。
た例を示す概略説明図である。
【図４】図１の装置に圧力信号パルスをかけて作動させ
たときの圧力変化を示すグラフである。
たときの圧力変化を示すグラフである。
【図５】本発明に従う圧力装置の概略ブロック図であ
る。
る。
１０・・濾過装置、３０・・圧力装置、３２・・制御装
置、３０・・圧力装置、３２：制御装置、３８・・ステ
ッピングモーター、３２・・制御装置、５４ａ・・圧力
変換器、５４・・プレナムＡ、５８ａ・・圧力変換器、
５８・・プレナムＢ、６６・・第１補助プレナム、７０
・・第２補助プレナム
置、３０・・圧力装置、３２：制御装置、３８・・ステ
ッピングモーター、３２・・制御装置、５４ａ・・圧力
変換器、５４・・プレナムＡ、５８ａ・・圧力変換器、
５８・・プレナムＢ、６６・・第１補助プレナム、７０
・・第２補助プレナム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０１Ｎ 15/02 Ｚ 2107−2Ｊ (72)発明者 ディーン ケイメン アメリカ合衆国 03102 ニューハンプシ ャー州 ベッドフォード ゲイジロード 44 (72)発明者 リチャード アール． ヴァイレノイヴ アメリカ合衆国 03102 ニューハンプシ ャー州 ベッドフォード リバティヒルロ ード 306 (72)発明者 ルイス ティ． ポーク ジュニア. アメリカ合衆国 01730 マサチューセッ ツ州 ベッドフォード レッジウッドドラ イブ 13
Claims (34)
- 【請求項１】 流体に担持されている未知量の粒子を定
量する方法で、 Ａ．しきい値以上の大きさの粒子を捕捉し、それ以下の
大きさの粒子を通すように構成されている濾過器内を、
粒子をその内部に担持する流体が通るように、流路を設
け、 Ｂ．時間の関数である所定の流体信号を、濾過器中を通
る流路に出力し、 Ｃ．上記の信号に基づき、濾過器を通る流体の流れに対
応するパラメータを測定し、 Ｄ．上記の測定されたパラメータ及び検量データから、
流体中に担持されている上記しきい値以上の粒子を定量
する、 ことを特徴とする、未知量の粒子の定量方法。 - 【請求項２】 前記流れに対応するパラメータが、流体
の流量の時間変化に対応するパラメータである、ことを
特徴とする請求項１記載の定量方法。 - 【請求項３】 前記所定の流体信号が、所定時間の間、
選択された流動条件をほぼ保つように出力される、こと
を特徴とする請求項１記載の定量方法。 - 【請求項４】 前記所定の流体信号が、所定の流れを生
じさせる連続パルスであり、前記パラメータの測定が、
各パルスに対して、濾過器を通る流体の流れパラメータ
が所定量変化して平衡状態に達するまでの時間を測定す
るものである、ことを特徴とする請求項１記載の定量方
法。 - 【請求項５】 前記信号が、時間の関数である所定の圧
力信号であり、濾過器を通って流体が流れるように、出
力され、前記パラメータの測定が、出力された圧力信号
に応じて濾過器内を通る流体の流速に対応するパラメー
タを測定するものである、ことを特徴とする請求項１記
載の定量方法。 - 【請求項６】 前記信号が、濾過器を通る流体に所定の
流速を与えるように出力され、前記パラメータの測定
が、出力された流れ信号に応じて濾過器にかかる圧力に
対応するパラメータを測定するものである、ことを特徴
とする請求項１記載の定量方法。 - 【請求項７】 流動媒体中に存在する、しきい値以上の
大きさの平均粒径を持つ粒子を所定量採取する方法で、 Ａ．しきい値以上の大きさの粒子を捕捉し、それ以下の
大きさの粒子を通すように構成されている濾過器内を、
粒子をその内部に担持する流動媒体が通るように、流路
を設け、 Ｂ．所定の流体信号を、濾過器を横切る流路に出力し、 Ｃ．上記の流体信号に基づき、濾過器を通る流体の流れ
に対応するパラメータを測定し、 Ｄ．上記の流れに対応するパラメータの所定の変化に応
じて、上記流体信号の出力を停止させる、 ことを特徴とする、所定量の粒子の採取方法。 - 【請求項８】 前記採取方法において、更に、前記粒子
が細胞であり、この細胞を細胞学的検査のために採取
し、前記流れに対応するパラメータが所定量変化した
後、前記濾過器上に採取された細胞を、細胞検査装置に
移す、ことを特徴とする請求項７記載の粒子の採取方
法。 - 【請求項９】 所定のしきい値以上の大きさの粒子を捕
捉し、それ以下の大きさの粒子を通すように構成されて
いる、スクリーン型の濾過器の流れ条件を制御する方法
で、 Ａ．所定の時間間隔の間、濾過器にかかる圧力を制御
し、 Ｂ．上記所定の時間間隔の間、濾過器を通る流体の流速
を制御し、 Ｃ．上記圧力及び流速に応じて、流体内の上記しきい値
より大きな粒子を捕捉したことにより閉塞する、上記濾
過器の部分割合を制御する、 ことを特徴とする流れ条件制御方法。 - 【請求項１０】 ほぼ一定の圧力が流体及び濾過器にか
かるように、所定の圧力信号を出力することにより、前
記圧力を制御する請求項９記載の流れ条件制御方法。 - 【請求項１１】 連続した所定の圧力パルスを、流体及
び濾過器に出力することにより、前記圧力を制御し、濾
過器にかかる圧力が、前記パルスの各々が出力された
後、所定の水準にまで戻る時間を測定することにより、
前記流速を制御する、ことを特徴とする請求項９記載の
流れ条件制御方法。 - 【請求項１２】 時間の関数である所定の圧力信号を流
体に出力し、濾過器を流体が流れるようにすることによ
り、前記圧力を制御し、前記圧力信号に応じて濾過器を
流れる流体の、流量の変化に対応する時間パラメータを
測定することにより、前記流速を制御する、ことを特徴
とする請求項９記載の流れ条件制御方法。 - 【請求項１３】 前記しきい値以上の大きさの粒子を捕
捉したことにより閉塞する、濾過器の部分面積を制御す
ることにより、前記濾過器部分の制御を行う、ことを特
徴とする請求項９記載の流れ条件制御方法。 - 【請求項１４】 濾過器により捕捉される前記しきい値
以上の粒子の数を制御することにより、前記濾過器部分
の制御を行う、ことを特徴とする請求項９記載の流れ条
件制御方法。 - 【請求項１５】 液体媒体中に存在する細胞の数を定量
する細胞計装方法で、 Ａ．しきい値以上の大きさの細胞を捕捉し、それ以下の
大きさの細胞を通過させるように構成されているスクリ
ーン型の濾過器の中を、細胞をその内部に担持する液体
媒体が通るように、流路を設け、 Ｂ．上記液体媒体が前記濾過器内を流れるように、少な
くとも所定時間の間、所定の流体信号を、前記流路に出
力し、 Ｃ．上記の流体信号により生じた、上記濾過器を通る液
体媒体の流れに対応するパラメータを測定し、 Ｄ．前記しきい値以上の大きさの細胞を捕捉することに
より生じた、前記濾過器の閉塞状態の変動に応じて、前
記パラメータの変化量を制御する、 ことを特徴とする細胞計装方法。 - 【請求項１６】 前記流体に出力される流体信号が、連
続した所定の信号パルスであり、前記パラメータの測定
が、各信号パルスにより生じた前記濾過器を通る流体の
流量変化に対応するパラメータを測定するものである、
ことを特徴とする請求項１５記載の細胞計装方法。 - 【請求項１７】 流体に担持されている未知量の粒子を
定量する装置で、 しきい値以上の大きさの粒子を捕捉し、それ以下の大き
さの粒子を通すように構成されている濾過器と、 前記濾過器中に、粒子をその内部に担持する流体を通す
ための流路を設定する、流路設定手段と、 時間の関数である所定の流体信号を、濾過器中を通る流
路に出力する、信号出力手段と、 上記の信号に基づき、濾過器を通る流体の流れに対応す
るパラメータを測定する、パラメータ測定手段と、 上記の測定されたパラメータ及び検量データから、流体
中に担持されている上記しきい値以上の粒子を定量す
る、定量手段と、 を備えることを特徴とする、未知量の粒子の定量装置。 - 【請求項１８】 前記パラメータの測定手段が、流体の
流量の時間変化に対応するパラメータを測定する手段で
ある、ことを特徴とする請求項１７記載の定量装置。 - 【請求項１９】 前記信号出力手段が、所定の流れを生
じさせる連続パルスを出力する手段であり、前記パラメ
ータの測定手段が、各パルスに対して、濾過器を通る流
体の流れパラメータが所定量変化して平衡状態に達する
までの時間を測定する手段である、ことを特徴とする請
求項１７記載の定量装置。 - 【請求項２０】 前記信号出力手段が、濾過器を通って
流体が流れるように、時間の関数である所定の圧力信号
を出力する手段であり、前記パラメータの測定手段が、
出力された圧力信号に応じて濾過器内を通る流体の流速
に対応するパラメータを測定する手段である、ことを特
徴とする請求項１７記載の定量装置。 - 【請求項２１】 前記信号出力手段が、濾過器を通る流
体に所定の流速を与えるように信号を出力する手段であ
り、前記パラメータの測定手段が、出力された流れ信号
に応じて濾過器にかかる圧力に対応するパラメータを測
定する手段である、ことを特徴とする請求項１７記載の
定量装置。 - 【請求項２２】 流動媒体中に存在する、しきい値以上
の大きさの平均粒径を持つ粒子を所定量採取する装置
で、 しきい値以上の大きさの粒子を捕捉し、それ以下の大き
さの粒子を通すように構成されている濾過器と、 前記濾過器中に、粒子をその内部に担持する流動媒体を
通すための流路を設定する、流路設定手段と、 所定の流体信号を、濾過器を横切る流路に出力する、信
号出力手段と、 Ｃ．上記の流体信号に基づき、濾過器を通る流体の流れ
に対応するパラメータを測定する、パラメータ測定手段
と、 Ｄ．上記の流れに対応するパラメータの所定の変化に応
じて、上記流体信号の出力を停止させる、停止手段と、 を備えることを特徴とする、所定量の粒子の採取装置。 - 【請求項２３】 前記採取される粒子が、細胞学的検査
のために採取される細胞であり、更に、前記流れに対応
するパラメータが所定量変化した後、前記濾過器上に採
取された細胞を、細胞検査装置に移す、移送手段を備え
ることを特徴とする請求項２２記載の粒子の採取装置。 - 【請求項２４】 所定のしきい値以上の大きさの粒子を
捕捉し、それ以下の大きさの粒子を通すように構成され
ている、スクリーン型の濾過器の流れ条件を制御する装
置で、 所定の時間間隔の間、濾過器にかかる圧力を制御する圧
力制御手段と、 上記所定の時間間隔の間、濾過器を通る流体の流速を制
御する流速制御手段と、 上記圧力及び流速に応じて、流体内の上記しきい値より
大きな粒子を捕捉したことにより閉塞する、上記濾過器
の部分割合を制御する手段と、 を備えることを特徴とする、流れ条件制御装置。 - 【請求項２５】 前記圧力制御手段が、時間の関数であ
る所定の圧力信号を流体に出力し、濾過器を流体が流れ
るようにする手段で、前記流速制御手段が、前記圧力信
号に応じて濾過器を流れる流体の、流量の変化に対応す
る時間パラメータを測定する手段である、ことを特徴と
する請求項２４記載の流れ条件制御装置。 - 【請求項２６】 液体媒体中に存在する細胞の数を定量
する細胞計装装置で、 しきい値以上の大きさの細胞を捕捉し、それ以下の大き
さの細胞を通過させるように構成されているスクリーン
型の濾過手段と、 前記濾過手段中に、細胞をその内部に担持する液体媒体
を通すための流路を設定する、流路設定手段と、 上記液体媒体が前記濾過手段内を流れるように、少なく
とも所定時間の間、所定の流体信号を、前記流路に出力
する、信号出力手段と、 上記の流体信号により生じた、上記濾過手段を通る液体
媒体の流れに対応するパラメータを測定する、パラメー
タ測定手段と、 前記しきい値以上の大きさの細胞を捕捉することにより
生じた、前記濾過器の閉塞状態の変動に応じて、前記パ
ラメータの変化量を制御する、制御手段と、 を備えることを特徴とする細胞計装装置。 - 【請求項２７】 前記信号出力手段が、連続した所定の
信号パルスを流体に出力する手段であり、前記パラメー
タ測定手段が、各信号パルスにより生じた、前記濾過手
段を通る流体の流量の変化に対応するパラメータを測定
する手段である、ことを特徴とする請求項２７記載の細
胞計装装置。 - 【請求項２８】 所定の一連の圧力条件を室（チャンバ
ー）に与え、チャンバーに対する流体の流れを制御する
装置で、 チャンバーの内部圧力に応じて、チャンバー内部に流体
が流れるように、かつ、前記流体が流れている間、大気
圧とは異なった第１内部圧力値を持つように、構成され
たチャンバー形成手段と、 前記チャンバーの内部圧力に接続するか、あるいは、チ
ャンバー内部圧力に接続しないかを選択できるように構
成された、第１バルブ手段を備える、圧力調整手段であ
る第１プレナム手段と、 前記チャンバー手段に源圧力を選択的にかけるための、
第２バルブ手段を備える圧力源手段と、 チャンバーの内部圧力を検出するように構成され、前記
第１及び第２バルブ手段とに接続される、制御手段と、
を備え、 前記制御手段が、 ａ）前記第２バルブ手段を閉じた状態で、前記第１バル
ブ手段を開き、前記第１プレナム手段に、前記第１の圧
力をかけ、 ｂ）前記第１バルブ手段を閉じた状態で、前記第２バル
ブ手段を開き、源圧力を、前記チャンバー手段にかけ、
前記チャンバー内部に流体の流れを生じさせ、 ｃ）前記第１バルブ手段を閉じた状態で、前記第２バル
ブ手段を閉じ、前記チャンバー手段に対する流体の流れ
により、前記チャンバーの内部圧力を、前記源圧力値か
ら上記第１圧力値の方へ変化させ、、 ｄ）第２バルブ手段を閉じた状態で、第１バルブ手段を
開き、前記チャンバー手段の圧力が、前記第１プレナム
手段の前記第１圧力値と等しくなるようにする、 ｅ）以上のバルブ開閉操作を、順番に、複数サイクル繰
り返す、という連続操作にしたがうように、構成され
る、 ことを特徴とする圧力制御装置。 - 【請求項２９】 前記チャンバー手段が、前記流体の流
れを通過させるように選択された気孔率を有するフィル
ター手段である、ことを特徴とする請求項２８記載の圧
力制御装置。 - 【請求項３０】 前記チャンバー手段に直接接続され
る、圧力調整手段である第２プレナム手段を更に備え
る、ことを特徴とする請求項２８記載の圧力制御装置。 - 【請求項３１】 前記チャンバー手段が、第１容積をも
ち、前記第１プレナム手段が、前記チャンバー手段と前
記第２プレナム手段の容積を合計したものよりも、ほぼ
一桁大きい容積をもつ、ことを特徴とする請求項３０記
載の圧力制御装置。 - 【請求項３２】 前記第１及び第２プレナム手段が、各
々、互いに、かつ、チャンバー手段とも釣りあった容積
をもち、前記第１プレナム手段が、前記チャンバー手段
と前記第２プレナム手段の容積を合計したものよりも、
ほぼ一桁大きい容積をもつ、ことを特徴とする請求項３
０記載の圧力制御装置。 - 【請求項３３】 所定の一連の圧力条件を濾過器に与
え、濾過器内を流体が流れるように制御する装置で、 圧力ポート手段を備え、所定の気孔率を有する濾過器で
壁が形成され、前記濾過器を通って、チャンバー内部に
流体が流れるように、かつ、前記流体が流れている間、
大気圧値とは異なった内部最大圧力を持つように、構成
されたフィルターチャンバーを形成する手段と、 前記圧力ポート手段を介して、前記チャンバーの内部圧
力に接続するか、あるいは、チャンバー内部圧力に接続
しないかを選択できるように構成された、第１バルブ手
段を備える、圧力調整手段である第１プレナム手段と、 前記チャンバー内部に、前記圧力ポート手段を介して、
源圧力を選択的にかけるための、第２バルブ手段を備え
る圧力源手段と、 チャンバーの内部圧力を検出するように構成され、前記
第１及び第２バルブ手段とに接続される、制御手段と、
を備え、 前記制御手段が、 ａ）前記第２バルブ手段を閉じた状態で、前記第１バル
ブ手段を開き、前記第１プレナム手段に、前記最大圧力
値をかけ、 ｂ）前記第１バルブ手段を閉じた状態で、前記第２バル
ブ手段を開き、源圧力を、前記チャンバー内部にかけ、
前記濾過器を通るように、チャンバー内部に所定の流体
の流れを生じさせ、 ｃ）前記第１バルブ手段を閉じた状態で、前記第２バル
ブ手段を閉じ、前記濾過器を通る流体の流れにより、前
記チャンバーの内部圧力を、前記源圧力値から上記最大
圧力値の方に変化させ、 ｄ）第２バルブ手段を閉じた状態で、第１バルブ手段を
開き、前記チャンバー内部の圧力が 、前記第１プレナ
ム手段の最大圧力値と等しくなるようにする、という操
作サイクルを実行するように構成される、 ことを特徴とする圧力制御装置。 - 【請求項３４】 所定の一連の圧力条件を濾過器に与
え、濾過器内を流体が流れるように制御する方法で、 Ａ．少なくとも部分的にはチャンバーの内部圧力に応じ
て、チャンバー内部に、前記濾過器を通るような、流体
の流れを生じさせ、かつ、前記流体が流れている間、大
気圧値とは異なった第１内部圧力値を持つように、チャ
ンバー手段と前記濾過器を接続させ、 Ｂ．前記第１圧力値を圧力調整手段である第１プレナム
手段にかけ、続いて、前記第１プレナム手段を閉じ、 Ｃ．源圧力を、前記チャンバー手段にかけ、前記濾過器
を通るように、チャンバー内部に所定の流体の流れを生
じさせ、 Ｄ．上記源圧力の出力を止め、前記チャンバー手段内に
生じた流体の流れにより、前記チャンバーの内部圧力
を、前記源圧力値から、瞬間的に、上記第１圧力値に変
化させ、 Ｅ．前記チャンバー手段の圧力を、前記第１プレナム手
段内の第１圧力値と等しくする、 という、圧力をかけたり、止めたり、ある圧力値と等し
くさせたりするステップを、順番に、複数サイクル繰り
返す、ことを特徴とする圧力制御方法。
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