JPH10507525A - フローサイトメータジェットモニタシステム - Google Patents

フローサイトメータジェットモニタシステム

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JPH10507525A JP8513466A JP51346696A JPH10507525A JP H10507525 A JPH10507525 A JP H10507525A JP 8513466 A JP8513466 A JP 8513466A JP 51346696 A JP51346696 A JP 51346696A JP H10507525 A JPH10507525 A JP H10507525A
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Abstract

(57)【要約】 ダイレクトジェットモニタ(66)は、物質波長バンドとは実質的に異なるモニタ波長バンド内でフローサイトメータのジェットを照明する。レーザーを用いて物質の蛍光を引き起こす場合は、赤外線源(67)を用いてジェットを照明することにより、ＣＣＤカメラ(68)等によってジェット内の状態を光学的にモニタするのが適切であり得る。この光モニタリングは、何らかのタイプのコントローラあるいはフィードバックシステム(34)に提供され得る。このコントローラあるいはフィードバックシステム(34)は、ジェットの水平方向の位置、液滴分離が起こる点、またはジェット内の他の何らかの状態のいずれかを自動的に変化させ、これにより、最適な状態を維持する。ダイレクトジェットモニタ(66)は、これを物質特性検知および分析システムと同時に動作させて、物質データの収集に干渉せずに連続的なモニタリングを行うことが可能であり、また、分析領域あるいは自由落下領域(7)の前面が処理中に遮られないように構成することも可能である。

Description

【発明の詳細な説明】 フローサイトメータジェットモニタシステム Ｉ．技術分野 本発明は、臨床および研究の用途に用いられているようなフローサイトメータ に関する。具体的には、本発明は、処理動作中にフローサイトメータ内のノズル から発せられるジェットの状態をモニタするシステムに関する。本発明は、行わ れる処理の種類に関わらず適用可能であり、選別および分析の用途に特に適して いる。 フローサイトメータは、臨床および研究において長年使用されている。このシ ステムは、基本的に、シース流体中に少量の物質を入れるものである。光学分析 の際に、このシース流体は、液滴を形成してもよいし、あるいは、ジェットとし て存在してもよい。流体力学的な集束および層流によって、物質は個々の細胞等 に分割され、シース流体で包まれる。多くの適用において、シース流体は、シー ス流体とともに流れる物質と一緒にジェットとしてノズルから流出した後、自由 落下して分析されるか、あるいは光学的に透明な流路内に導かれて分析される。 この分析を行うためには、非常に精密かつ均一な状態がジェット内に要求される 。不都合なことに、依然として変動が存在する。したがって、正確な分析を保証 するために、ジェットの状態をモニタする必要性があった。２つのタイプの変動 が特に懸念される。第１に、液滴形成が起こるブレークオフ点は、変動あるいは ドリフトする傾向を有する。これは、当業者には周知であるように、材料および 温度の変化、気泡の存在等の結果として存在する問題である。このような変動は 、フローサイトメータの所望の機能を果たす能力を損なわせ得る。なぜなら、様 々な液滴に異なる電荷を与えるために、また、その他の局面のために、液滴分離 点の正確な位置が利用されるからである。 ＩＩ．背景技術 液滴分離点の変化は、数多くの発明における課題であった。米国特許第431752 0号、第4318480号、第4318481号、第4318482号、第4318483号および第4325483号 において説明されているように、従来は、物質を実際に処理する前に、ストロボ 光および顕微鏡分析を用いて液滴分離点を決定する方法が採られていた。この場 合、ドリフトまたは変動がないという仮定の下で液滴分離点として決定された位 置に基づいて、処理が行われる。明らかに、この種の方法においては、実際に行 われる処理の実体が認識されておらず、液滴分離点の位置が実際に変動すること が完全に無視されている。 米国特許第4317520号、第4318480号、第4318481号、第4318482号、第4318483 号および第4325483号においてさらに説明されているように、採用されてきた方 法の１つは、レーザー蛍光源から発せられる光の散乱量を、表面張力の「摘み(p inching)」（および、それによる液滴形成）が起こっている位置の間接的な指標 として利用するというものであった。この方法には、処理中の状態を実際にモニ タする機会が提供されるという大きな利点があるが、その状態の直接的な指標を 提供するわけではない。従来の方法に対する大幅な改良ではあるものの、やはり 、上記の関連特許が採っている方法は、液滴分離点の正確な位置の間接的な、か つより不正確な指標を提供するにすぎないようである。さらに、これらの文献は 、シース流体が半透明となる波長でシース流体を照明することも示唆しているが 、これはかならずしも必要ではない。 同様に、米国特許第4691829号および第4487320号は、液滴分離点の間接的な指 標として散乱光を用いることを示唆している。これら２つの文献のそれぞれは、 液滴分離点の直接的な指標が望ましいとしながらも、それは、物理的な限界のた めに非実用的であると説明している。基本的に、上記文献は、望ましくない光の 存在が、所望のデータ、即ち、物質自身からの放射を収集する能力を損なわせて いると説明している。 ジェット内の状態について、懸念される第２のタイプの変動は、ジェットが水 平方向に動く傾向を有し得ることである。これは、ジェットがチャネルで導かれ るシステムについても言えることである。当然、ノズルコンテナは通常固定され ているが、液滴分離点の変化を起こす変動と同種の変動が、ジェットを左右に動 かし得る。この変動量は、比較的小さいものであり得るが、それでも焦点を変化 させたり、さもなければ分析の精度を損なったりして、検知される信号に不必要 な劣化を生じさせる。上記のどの文献も、この局面には触れていないようである 。 認識されていたもう１つの実用上の問題は、モニタおよび検知を行うために限 られた空間しか存在しないことである。日本特許第2024535号が、検知システム だけに関して認識しているように、可能な限り小さな光学系を有することが望ま しい。本発明は、他の目標と共にこれを達成する。 上記のように、処理動作中におけるフローサイトメータのジェット内の状態の 正確かつ直接的なモニタリングを可能にする装置に対する必要性が存在し、これ は、以前から認識されていたが満たされていなかった。本発明が示すように、そ のようなシステムは、可能であるばかりか、実は、ずっと以前からあった技術お よび構成部材を用いて実現可能である。ある程度において、解決方法が得られな かったのは、明らかに、本発明が追求する技術的方針からずれた方針を当業者が 採ってきたからである。これは、当業者がこの問題の性質を完全に正しく理解し ていなかった結果かもしれないし、あるいは、一部の予測および仮定によって、 当業者が、考慮され得たタイプのシステムについて誤解をしていた結果かもしれ ない。この点に関して、何らかの照明源あるいは何らかの光源を用いた直接的な モニタリングは、検知システムとの干渉が避けられないという理由から、実用的 ではないと思われていた。本発明は、このことが正しくないことを示すとともに 、直接的なモニタリングが干渉を伴わずに行えることを示す。この点だけでなく その他の点にも関連して、当業者は、実用的なモニタリングシステムを実現する ために実質的な試行を行ってきたが、本発明の方針は認識していなかったことを 本発明は実証する。本発明がなされるまでは、ジェットの状態の直接的なモニタ リングを可能にするシステムは、実用上実現不可能であった。 ＩＩＩ．発明の開示内容 本発明は、フローサイトメータにおけるジェットの状態を直接的に検知するた めに別個の照明源を提供するダイレクトモニタリングシステムを開示する。この 照明源は、物質励起源あるいは物質特性センサと重複しない（赤外線波長等の） 波長に存在するように選択され得る。さらに、赤外線源と関連して小型荷電結合 素子（ＣＣＤ）カメラを用いることによって、ジェットの状態を直接的にモニタ しながら、これと同時に、レーザー源によって物質を励起して蛍光を検知するこ とが可能になる。これらの状態は同時に存在するものの、本発明は、干渉が全く 存在しないことを示すとともに、このシステムを十分小型に設計してジェットの 前面がまったく遮られないようにすることが可能であることを示す。 したがって、本発明の目的の１つは、フローサイトメトリーの処理動作中の直 接的なモニタリングを可能にすることである。この目的を達成するに当たって、 １つの目標は、実際の液滴分離点およびジェットストリームの光学的な像を提供 することにより、その位置を非常に正確に決定できるようにすることである。 本発明において広く規定されるもう１つの目的は、フローサイトメータシステ ムによる測定結果の質に影響を及ぼさずにモニタリングを行うことである。この 目的に含まれる目標は、物質の励起および物質の検知の両方に用いられる周波数 およびバンド幅とは実質的に異なる波長およびバンドを用いるモニタリングシス テムを提供することである。 本発明のまた別の目的は、ジェットの近傍における空間的要件を最小限に抑え る設計を提供することである。この目的を達成するにあたって、１つの目標は、 各光源およびそのセンサを、フローサイトメータジェットの前面から離して構成 することである。 本発明のまた別の目的は、容易に製造可能でありかつ安価に実施可能なシステ ムを提供することである。したがって、１つの目標は、フローサイトメータジェ ットストリームの近傍にＣＣＤカメラ等の小型の装置を用いることである。 当然、本明細書のその他の箇所およびクレームにおいて、本発明のこの他の目 的が開示される。 ＩＶ．図面の簡単な説明 図1は、液滴フローサイトメータに適用されたダイレクトジェットモニタの概略 断面図である。 図2は、連続ジェットフローサイトメータに適用されたダイレクトジェットモニ タの概略断面図である。 図3は、自由落下領域あるいは分析領域の前面を避けるための構成を示す、あ る実施形態の上面図である。 Ｖ．発明の実施の最適な態様 図1および図2を参照すれば、液滴フローサイトメータまたは連続ジェットフロ ーサイトメータのどちらと関連させても実施可能なモニタリングシステムが本発 明によってどのように提供されるのかが分かる。いずれの構成においても、フロ ーサイトメータ(1)は、シース流体内に物質の流れを導入するように作用するノ ズルシステム(42)を含む。これを行うために、ノズルシステム(42)は、ノズル容 積(3)を形成するノズルコンテナ(2)を含む。シース貯蔵器(5)からシース流体を 導入できるように、ノズル容積(3)は、その中に、シース流体ポート(4)を有して いる。さらに、物質貯蔵器(8)からシース流体内に物質を導入できるように、物 質導入ポート(9)が設けられている。そして、シース流体が、シース流体ととも に流れる物質と一緒に流体力学的に集束することにより、単一の細胞等が、ノズ ル出口(6)からその下方にある自由落下領域(7)あるいは分析領域へと流出し得る 。［「下方に」という用語について、上記領域はノズル出口(6)より後にあれば よいのであって、厳密に重力的にノズル出口(6)の下にある必要はないことが理 解されるべきである。なぜなら、チャネルシステムは水平方向に配向され得るか らである。］シース流体をノズル容積(3)から流出させることによって、ジェッ ト(12)が形成される。このジェットは自由落下領域(7)あるいは分析領域内に生 じて、ここで、分析されあるいはさらに処理され得る。 図1に示されるような液滴フローサイトメータにおいては、ジェット(12)内の 振動を、発振器(10)によって起こすことかできる。当業者には容易に理解される ように、発振器(10)はジェット(12)内に変動が生じるように作用し、その振動に よってシース流体から液滴(13)が形成され得る。分析領域において各液滴(13)を 差別的に分析して、細胞あるいは細胞片等の特定のアイテムの物質がこれらの液 滴に含まれているかどうかを測定することができる。選別の用途においては、選 別機器(16)を設けて、物質を含む各液滴をそれぞれ差別的に荷電することにより 、液滴を静電的に偏向させることができる。図2に示される連続ジェットフロー サイトメー タにおいては、分析領域内ではジェットを単に分析し、その後、何らかのレセプ タクル(61)内にジェットを集め得る。上記領域において、ジェットはチャネル内 に含まれてもよいし、あるいは自由落下してもよい。 ほとんどのフローサイトメータが、分析を行っている物質の特有の特性を検知 するように作用することは重要である。本発明によるタイプのフローサイトメー タにおいて、自由落下領域(7)あるいは分析領域内においてこれが行われ得る。 これは、図1および図2に示されるように、何らかのタイプの物質特性センサ(62) を用いることによって行う。物質特性センサ(62)は、ジェット(12)内の物質から 発せられる放射を検知するように配置され得る。検知された信号は、つぎに分析 機器(15)によって、用いられる特定の物質あるいは用途に応じて様々に利用され 得る。物質特性センサ(62)は、図1に示されるように、ジェット(12)からの直接 的な信号を検知してもよいし、あるいは、図2に示されるように、開口部(64)を 通るように光を方向付けできる１つ以上のレンズ(63)を含んでもよい。さらに、 物質からの放射は１つの波長または周波数で生じてもよいし、物質波長バンド(s ubstance ｗavelength band)全体にわたって生じてもよいことが理解され得る。 当然、物質特性センサ(62)は、特定の所望の放射に反応するべきであり、適切で ある場合には、物質波長バンド内で動作するべきである。 物質を分析するためには、物質の蛍光を引き起こして、その放射を分析するの が一般的であることが多い。これは、自然に発生させることも可能であるし、あ るいは、何らかのタイプの物質励起源(65)を用いて、ノズルコンテナ(2)から流 出した後に物質を励起して生じさせることも可能である。物質励起源(65)は、で きるだけジェット(12)の位置で物質に向けられるべきである。当業者には容易に 理解され得るように、物質励起源(65)は、電磁放射を発することによって、物質 に蛍光を発生させるレーザー等の電磁気源(electromagnetic source)として機能 し得る。この蛍光は、蛍光発光バンド内に生じ得る。 蛍光を引き起こすように物質励起源(65)が動作する蛍光発光バンドおよび波長 は、典型的には、共に可視スペクトル内にあるため、当業者は、干渉のない光モ ニタリングは実用的ではないという結論に至ったようである。本発明は、それが 正しくないことを示す。具体的には、図1および図2の両図において、物質特性セ ンサ(62)に隣接して配置されるダイレクトジェットモニタ(66)が設計に含まれて いることが分かる。これら両図に示されるように、ダイレクトジェットモニタ(6 6)は、（自由落下領域(7)等の）分析領域およびジェット(12)にモニタ波長バン ド内の電磁放射を向けることができるジェット照明源(67)を含み得る。図1に示 されるように、ジェット照明源(67)の電磁放射によって、物質特性センサ(62)が ある程度照明され得ることが分かる。以前は、当業者は、このような照明は望ま しくない干渉を引き起し得ると考えていたが、本発明は、これを完全に回避し得 ることを示す。ダイレクトジェットモニタ(66)は、光学的な像を避けることはせ ず、ジェット(12)内の状態を光学的に検知およびモニタするように作用する。こ れらの状態には、ジェットの位置あるいはその液滴分離点(69)などのパラメータ が含まれる。物質がジェット(12)を通過する際に、物質特性の検知と同時に、こ のモニタリングを行うことができる。物質の検知と干渉せずにこれらの状態を直 接的にモニタするこの技術によって、ジェット(12)の実際の状態をより高い精度 で決定することが可能となる。これまで採られてきた方法とは異なり、ダイレク トジェットモニタ(66)は、散乱光等の間接的な指標のみを検知するものではない 。むしろ、ダイレクトジェットモニタ(66)は、ジェット(12)の形状および状態を 直接的に撮像できる。ジェット(12)内の状態が変化したことを示唆する間接的な 指標を提供するだけというのではなく、ダイレクトジェットモニタ(66)は、ジェ ット(12)の肯定的な(affirmative)像を提供するように構成される。この像は、 適用に応じて処理あるいは表示され得る。ジェット照明源(67)を用いることによ って、ジェット(12)を照明してジェット(12)内の少なくとも１つの状態に関する 直接的な判定を行うことが可能になる。 ジェット(12)の光学的検知を行うために、一部の適用においては周辺光を用い てもよいが、好適な実施形態では、別個の光源を代わりに用いている。このよう に、データの測定を同時に行いながら、ジェット(12)の照明を行うことが実現さ れる。干渉を回避するために、ジェット照明源(67)は赤外線源として構成され得 る。この赤外線源は、モニタ波長バンド内にある赤外線にジェットをさらすよう に作用し得る。モニタ波長バンドは、物質特性センサ(62)あるいは物質励起源(6 5)が使用する波長バンドおよび周波数とは実質的に異なっている。多くの物質は 40 0nm〜800nmの範囲内で蛍光を発し、また、多くのレーザーあるいはその他の源は 、200nm〜800nmの範囲内で放射することによってこのような蛍光を励起すること から、モニタ波長バンドを赤外範囲（800nm〜3000nm）内に存在させれば、これ らのバンドとの重複がいっさい回避される。モニタ波長バンドと蛍光発光バンド とを実質的に分けることにより、即ち、重複をほとんどあるいは全くなくすこと により、干渉をほとんどあるいは全くなくしてしまえば、ダイレクトジェットモ ニタ(66)および物質特性センサ(62)の両方が、同時に動作しながらも、互いから 独立していられる。 上記のように、ジェット照明源(67)は、実際には、赤外線源であり得る。これ に応じて、ダイレクトジェットモニタ(66)は、ジェット照明源(67)によって発せ られる特定周波数に反応する何らかのタイプのジェット状態センサ(68)を含み得 る。空間を節約し、製造の経済性を高めるために、ジェット状態センサ(68)は、 実際には、ＣＣＤカメラ等の何らかのタイプの小型荷電結合素子であり得る。し たがって、ＣＣＤカメラは、赤外線源によって活性化されかつそれに反応する。 ＣＣＤカメラは、モニタ波長バンド内の放射を受け入れかつモニタ波長バンドに 反応する。モニタ波長バンドは、蛍光発光バンドあるいは物質波長バンドとは実 質的に異なっており、また、物質励起バンド（物質が励起され蛍光を発し得る波 長あるいはバンド）とも異なるので、ダイレクトジェットモニタ(66)および物質 特性センサ(62)の両方が同時に動作できる。 ダイレクトジェットモニタ(66)が物質特性センサ(62)と同時に動作することに よって、状態をシステムにフィードバックしてシステム内の補正を行う機会が提 供される。これは、図1および図2に示される設計においては何らかのコントロー ラ(34)を用いて行われ得る。図示されているように、コントローラ(34)はダイレ クトジェットモニタ(66)に反応することが理解される。これは、ジェット状態セ ンサ(68)への取り付けあるいは電気的な接続によってあり得る。ジェット状態セ ンサ(68)によって、ジェット(12)内の状態に関する何らかの種類の決定がなされ れば、当業者が容易に実施し得るように、その出力を用いてジェット内の少なく とも１つの状態を調節することができる。この調節は、実際には、図2に示され るようなノズルコンテナ(2)の位置、あるいは図1に示されるような（圧電性結晶 等の）発 振器(10)の制御等、ジェットを引き起こす何らかのパラメータの調節であり得る 。いずれの場合においても、コントローラ(34)は、準最適な状態に反応して、そ れらを補正するように作動し得る。 図1に示されるように、コントローラ(34)は発振器(10)に接続されており、こ のようにすれば、コントローラ(34)によって、液滴分離点(69)が生じる位置を制 御できる。これは、当業者には周知であるように、発振器(10)が液滴(13)を生じ るように作用するからである。図示されている発振器(10)は、発振器駆動装置と して作用する交流電圧源(22)によって制御される。この発振器駆動装置によって 発振器(10)に交流電圧が印加されると、液滴(13)が生じるようにシース流体内に 振動が生じる。発振器(10)をジェット状態センサ(68)に反応するようにすれば、 交流電圧源(22)から発振器(10)に供給される振幅を変化させるようにコントロー ラ(34)は作用し得る。ここでも、これを実現するための回路構成は容易に設計で きる。こうすることにより、液滴分離点(69)が生じる位置が調節されるように、 シース流体内の圧力波の振幅を変化させることができる。シース流体が発振器(1 0)に反応するので、コントローラ(34)は、液滴分離点(69)が生じる位置を調節す るように作用してフィードバックアレンジメントにおいて自動的に調節を行うこ とができる。 これも図1に示されるように、交流電圧源(22)は、変化しない固有周波数を有 し得ることが理解されるべきである。この周波数は、ノズルシステムのアレンジ メントによって決定され得る。ジェット照明源(67)をストロボ発光させることが 望ましいために、ジェット照明源(67)が交流電圧源(22)に直接接続されているこ とが分かる。したがって、発振器(10)が動作する周波数とジェット照明源(67)が 動作する周波数とは同一である。液滴(13)は、発振器(10)の周波数に基づいて形 成されるので、このことによって、ジェット(12)内の状態が精密にモニタできる 簡単なストロボアレンジメントを実現することができる。 図2に示されるように、連続ジェットフローサイトメータ用の交流フィードバ ックアレンジメントがどのように構成され得るのかが理解される。同図において 、ジェット状態センサ(68)は、コントローラ(34)に接続されている。次に、これ が、ノズルコンテナ(2)を水平方向に動かすように作用する１つ以上のノズルア ジャスタ(70)に接続され得る。さらに、直交方向等に配列された場合、この水平 方向 の移動を水平面全体にわたるものとすることができる。ノズルアジャスタ(70)は 、ノズル容積(3)の位置を調節することにより、ジェット(12)の水平方向の位置 を必要に応じて補正することができる。 水平方向の位置の変化を正確に検知するために、図2のアレンジメントがどの ように構成されるのかが理解される。ジェット照明源(67)によって発せられてい る光の中に配置されたレンズ(63)を用いることによって、物質特性センサ(62)用 に配置された焦点に水平方向において対応する焦点が得られる。この焦点はジェ ット(12)内にある。したがって、焦点がジェット(12)からはずれた際には、ジェ ットモニタセンサ(68)がこれを検知してコントローラ(34)に信号を提供し、その 後、コントローラ(34)がノズルアジャスタ(70)の動作によって、ノズル容積(3) を動かすことができる。その移動量は１ミクロン程度のオーダーの小さいもので あり得るので、ジェット(12)の状態を調節してフローサイトメータ(1)の分析能 力を最適化することが可能になる。 最後に、物質特性センサ(62)および対応する物質励起源(65)の両者と、ジェッ ト照明源(67)および対応するジェット状態センサ(68)とを一緒に構成する際に、 どのようにすれば、分析領域あるいは自由落下領域(7)の前面(71)（操作者に面 する領域）を避けて構成できるのかが、図3を参照すれば理解できる。これらの 装置を構成して配置し、ＣＣＤカメラあるいは赤外線源等の小型の装置を使用す れば、このアレンジメントによって、フローサイトメータ(1)内における流れを 、不都合に遮られることなく観測する機会が提供される。 上記説明および以下のクレームによって、本発明の好適な実施形態が記載され る。特にクレームに関して、これらのクレームの本質から逸脱することなく、変 化を加えることが可能であることが理解されるべきである。この点に関して、こ のような変化は、やはり本特許の範囲内になることが意図されている。様々な用 途に応じて為し得る改変を全て記載しかつクレームすることは、まったく現実的 ではない。本発明の本質を利用して改変を行う限り、そのような改変は、当然、 本特許によって包含される保護の範囲内になる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)， ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，Ｂ Ｙ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＥ，ＤＫ ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ， ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，Ｌ Ｒ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ， ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＴ，Ｕ Ａ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １．ａ．ノズル容積を形成しかつノズル出口を有するノズルコンテナと、 ｂ．該ノズル容積内に配置されるシース流体ポートと、 ｃ．該ノズル容積内に配置される物質導入ポートと、 ｄ．該ノズル出口の下方にあり、ジェットが生じる分析領域と、 ｅ．該分析領域からの放射を、物質波長バンドにわたって検知する物質特性セン サと、 ｆ．該分析領域に向けられ、該物質波長バンドとは実質的に異なるモニタ波長バ ンドにわたって電磁放射を発するジェット照明源と、 ｇ．該分析領域からの放射を受けかつ該モニタ波長バンドに反応するジェット状 態センサと、 を備えた、ジェットの状態をモニタするフローサイトメータシステム。 ２．前記分析領域に向けられた物質励起源をさらに備えた、請求項１に記載のジ ェットの状態をモニタするフローサイトメータシステム。 ３．前記物質導入ポートは物質を導入し、前記物質励起源は、該物質内に蛍光を 引き起こす電磁気源を備えている、請求項２に記載のジェットの状態をモニタす るフローサイトメータシステム。 ４．前記蛍光は蛍光発光バンド内で生じ、前記モニタ波長バンドは該蛍光発光バ ンドとは実質的に異なる、請求項３に記載のジェットの状態をモニタするフロー サイトメータシステム。 ５．前記ジェット照明源は赤外線源を備えている、請求項4に記載のジェットの 状態をモニタするフローサイトメータシステム。 ６．前記ジェット状態センサは、前記赤外線源に反応する荷電結合素子を備えて い る、請求項５に記載のジェットの状態をモニタするフローサイトメータシステム 。 ７．前記電磁気源はレーザー源を備えている、請求項６に記載のジェットの状態 をモニタするフローサイトメータシステム。 ８．前記分析領域は前面を有しており、前記赤外線源、前記荷電結合素子、前記 物質特性センサおよび前記レーザー源は、該分析前面から離して構成される、請 求項７に記載のジェットの状態をモニタするフローサイトメータシステム。 ９．前記ジェット状態センサに反応するコントローラをさらに備え、該コントロ ーラは前記ジェット内の少なくとも１つの状態を調節するように作用する、請求 項１、３、５または７に記載のジェットの状態をモニタするフローサイトメータ システム。 10．前記ノズルコンテナに接続されかつ前記コントローラに接続され、該ノズル コンテナの位置を調節するノズルアジャスタをさらに備えた、請求項９に記載の ジェットの状態をモニタするフローサイトメータシステム。 11．シース流体が反応しかつ液滴分離点において前記ジェット内に液滴が生じる ように作用する発振器をさらに備えた、請求項１、３、５または７に記載のジェ ットの状態をモニタするフローサイトメータシステム。 12．前記ジェット状態センサに反応するコントローラをさらに備え、該コントロ ーラは前記液滴分離点が生じる位置を調節するように作用する、請求項11に記載 のジェットの状態をモニタするフローサイトメータシステム。 13．前記発振器に接続されかつ前記コントローラに接続される発振器駆動装置を さらに備えた、請求項12に記載のジェットの状態をモニタするフローサイトメー タシステム。 14．前記発振器駆動装置は、ある振幅を有する交流電圧源を備えており、前記コ ントローラは該振幅を調節する、請求項13に記載のジェットの状態をモニタする フローサイトメータシステム。 15．ａ．ノズル容積を形成しかつノズル出口を有するノズルコンテナと、 ｂ．該ノズル容積内に配置されるシース流体ポートと、 ｃ．該ノズル容積内に配置される物質導入ポートと、 ｄ．該ノズル出口の下方にあり、ジェットが生じる分析領域と、 ｅ．該分析領域からの放射を、物質波長バンドにわたって検知する物質特性セン サと、 ｆ．該ジェットに反応しかつ該物質特性センサと同時に動作するダイレクトジェ ットモニタであって、該ジェットモニタは該物質波長バンドとは実質的に異なる 波長バンドを放射するダイレクトジェットモニタと、 を備えた、ジェットの状態をモニタするフローサイトメータシステム。 16．前記ダイレクトジェットモニタは光センサ備えている、請求項15に記載のジ ェットの状態をモニタするフローサイトメータシステム。 17．前記ダイレクトジェットモニタは赤外線源をさらに備えている、請求項16に 記載のジェットの状態をモニタするフローサイトメータシステム。 18．前記光センサは荷電結合素子を備える、請求項17に記載のジェットの状態を モニタするフローサイトメータシステム。 19．ａ．前記シース流体が反応しかつ液滴分離点において前記ジェット内に液滴 が生じるように作用する発振器と、 ｂ．ある振幅を有する交流電圧源と、 ｃ．前記ダイレクトジェットモニタに反応して該振幅を調節するコントローラと 、をさらに備えた、請求項18に記載のジェットの状態をモニタするフローサイト メ ータシステム。 20．前記ノズルコンテナに接続されかつ前記ダイレクトジェットモニタに反応し 、該ノズルコンテナの位置を調節するノズルアジャスタをさらに備えた、請求項 18に記載のジェットの状態をモニタするフローサイトメータシステム。 21．ａ．ノズル容積を形成するステップと、 ｂ．シース流体の流れを該ノズル容積内に導入するステップと、 ｃ．該ノズル容積内の該シース流体内に物質の流れを導入するステップと、 ｄ．該シース流体を該ノズル容積から分析領域内に流出させてジェットを形成す るステップと、 ｅ．該物質の特性を物質波長バンド内で検知するステップと、 ｆ．該分析領域内の該ジェットを、該物質波長バンドとは実質的に異なるモニタ 波長バンド内で照明するステップと、 ｇ．該分析領域内のジェットの状態の少なくとも１つを該モニタ波長バンド内で モニタするステップと、 を包含する、ジェットの状態をモニタする液滴フローサイトメトリーの方法。 22．前記物質が前記ノズル容積から流出した後に該物質を励起するステップをさ らに包含する、請求項21に記載のジェットの状態をモニタする液滴フローサイト メトリーの方法。 23．前記物質が前記ノズル容積から流出した後に該物質を励起する前記ステップ は、該物質に蛍光発光バンド内で蛍光を発生させるステップを包含し、該物質の 特性を検知する前記ステップは、該蛍光発光バンド内で放射を検知するステップ を包含する、請求項22に記載のジェットの状態をモニタする液滴フローサイトメ トリーの方法。 24．前記モニタ波長バンドは前記蛍光発光バンドとは実質的に異なる、請求項23 に記載のジェットの状態をモニタする液滴フローサイトメトリーの方法。 25．前記分析領域内の前記ジェットを照明する前記ステップは、該ジェットを赤 外線にさらすステップを包含する、請求項24に記載のジェットの状態をモニタす る液滴フローサイトメトリーの方法。 26．前記分析領域内のジェットの状態の少なくとも１つをモニタする前記ステッ プは、荷電結合素子を起動するステップを包含する、請求項25に記載のジェット の状態をモニタする液滴フローサイトメトリーの方法。 27．前記物質を前記ノズル容積から流出した後に該物質を励起する前記ステップ は、該物質にレーザーを発するステップを包含する、請求項26に記載のジェット の状態をモニタする液滴フローサイトメトリーの方法。 28．前記分析領域内のジェットの状態の少なくとも１つをモニタする前記ステッ プに反応して、前記ノズル容積内の状態の少なくとも１つを制御するステップを さらに包含する、請求項21、23、25または27に記載のジェットの状態をモニタす る液滴フローサイトメトリーの方法。 29．前記分析領域内のジェットの状態の少なくとも１つをモニタする前記ステッ プに応答して、前記ノズル容積内の状態の少なくとも１つを制御する前記ステッ プは、該ノズル容積の位置を調節するステップを包含する、請求項28に記載のジ ェットの状態をモニタする液滴フローサイトメトリーの方法。 30．液滴分離点において前記ジェット内に液滴が生じるように作用する振動を形 成するステップをさらに備えた、請求項21、23、25または27に記載のジェットの 状態をモニタする液滴フローサイトメトリーの方法。 31．前記分析領域内のジェットの状態の少なくとも１つをモニタする前記ステッ プに反応して、前記液滴分離点が生じる位置を制御するステップをさらに備えた 、請求項30に記載のジェットの状態をモニタする液滴フローサイトメトリーの方 法。 32．振動を形成する前記ステップは、前記液滴分離点が生じる位置を制御する前 記ステップに反応する、請求項31に記載のジェットの状態をモニタする液滴フロ ーサイトメトリーの方法。 33．振動を形成する前記ステップは、ある振幅を有する交流電圧を発振器に印加 するステップを包含し、前記液滴分離点が生じる位置を制御する前記ステップは 、該交流電圧の該振幅を変化させるステップを包含する、請求項32に記載のジェ ットの状態をモニタする液滴フローサイトメトリーの方法。 34．ａ．ノズル容積を形成するステップと、 ｂ．シース流体の流れを該ノズル容積内に導入するステップと、 ｃ．該ノズル容積内の該シース流体内に物質の流れを導入するステップと、 ｄ．該シース流体を該ノズル容積から分析領域内に流出させてジェットを形成す るステップと、 ｅ．該物質の特性を物質波長バンド内で検知するステップと、 ｆ．該物質の特性を物質波長バンド内で検知する該ステップを行いつつ、該ジェ ット内の状態を直接的にモニタするステップであって、該ジェット内の状態を直 接的にモニタする該ステップは、該分析領域内の該ジェットを該物質波長バンド とは実質的に異なるモニタ波長バンド内で照明するステップを包含するステップ と、を包含する、ジェットの状態をモニタする液滴フローサイトメトリーの方法 。 35．前記ジェット内の状態を直接的にモニタする前記ステップは、前記物質の特 性を物質波長バンド内で検知する前記ステップと干渉することなく該状態を該ジ ェットから光学的に検知するステップを包含する、請求項34に記載のジェットの 状態をモニタする液滴フローサイトメトリーの方法。 36．前記ジェット内の状態を直接的にモニタする前記ステップは、前記モニタ波 長バンドが前記分析領域の一部を通過した後に該モニタ波長バンドを検知するス テップを包含する、請求項35に記載のジェットの状態をモニタする液滴フローサ イトメトリーの方法。 37．前記分析領域内の前記ジェットをモニタ波長バンド内で照明する前記ステッ プは、該ジェットを赤外線にさらすステップを包含する、請求項36に記載のジェ ットの状態をモニタする液滴フローサイトメトリーの方法。 38．前記モニタ波長バンドが前記分析領域の一部を通過した後に該モニタ波長バ ンドを検知する前記ステップは、荷電結合素子を活性化するステップを包含する 、請求項36に記載のジェットの状態をモニタする液滴フローサイトメトリーの方 法。 39．ａ．ある振幅を有する交流電圧を発振器に印加するステップと、 ｂ．前記ジェット内の状態を直接的にモニタする前記ステップに反応して、該交 流電圧の該振幅を調節するステップと、 をさらに包含する、請求項38に記載のジェットの状態をモニタする液滴フローサ イトメトリーの方法。 40．前記ジェット内の状態を直接的にモニタする前記ステップに反応して、前記 ノズルの位置を調節するステップをさらに包含する、請求項38に記載のジェット の状態をモニタする液滴フローサイトメトリーの方法。
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