JPS58196440A - Method of arranging grain in fluidized fluid sample - Google Patents

Method of arranging grain in fluidized fluid sample

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Publication number
JPS58196440A
JPS58196440A JP58074133A JP7413383A JPS58196440A JP S58196440 A JPS58196440 A JP S58196440A JP 58074133 A JP58074133 A JP 58074133A JP 7413383 A JP7413383 A JP 7413383A JP S58196440 A JPS58196440 A JP S58196440A
Authority
JP
Japan
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particles
fluid sample
flow cell
width
fluid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP58074133A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
シヤ−マン・イ−・デ・フオレスト
ガンナ−・ボルツ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
INTAANATIONAL RIMOOTO IMEEJING
INTAANATIONAL RIMOOTO IMEEJINGU SYSTEMS Inc
Original Assignee
INTAANATIONAL RIMOOTO IMEEJING
INTAANATIONAL RIMOOTO IMEEJINGU SYSTEMS Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by INTAANATIONAL RIMOOTO IMEEJING, INTAANATIONAL RIMOOTO IMEEJINGU SYSTEMS Inc filed Critical INTAANATIONAL RIMOOTO IMEEJING
Publication of JPS58196440A publication Critical patent/JPS58196440A/en
Pending legal-status Critical Current

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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
    • G01N15/14Electro-optical investigation, e.g. flow cytometers
    • G01N15/1468Electro-optical investigation, e.g. flow cytometers with spatial resolution of the texture or inner structure of the particle
    • G01N15/147Electro-optical investigation, e.g. flow cytometers with spatial resolution of the texture or inner structure of the particle the analysis being performed on a sample stream

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 血清試料中の血球の計数作業の自動化はかなり進歩した
。血球の計数を行なう最もよく知られた装置はいわゆる
クールター(Coulter)計数器で、血球は1列に
オリフィスを通され、オリフィスにおいて電気的性質を
変える態様により検出、計数される。しかし現在まで正
常な血球、標的血球、機状血球等のような与えられた血
液試料の流れの中に見い出しうる多種の血球を自動的に
分析評価する装置は存在しない。したがって、この種の
多種の血球の情報が所望の場合、それを得る標準の商業
的方法は、血球を像面に固定した顕微鏡スライドを作成
し、顕微鏡でスライド上の血球を一つずつ観察しながら
操作者またはパターン認識装置が血球の統計的に有意な
数を計数することである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Considerable progress has been made in automating the task of counting blood cells in serum samples. The most well-known device for counting blood cells is the so-called Coulter counter, in which blood cells are passed through an orifice in a row and detected and counted by changing their electrical properties at the orifice. However, to date, there is no device that automatically analyzes and evaluates the various types of blood cells that may be found in a given blood sample flow, such as normal blood cells, target blood cells, mechanical blood cells, etc. Therefore, if this kind of information about a large number of blood cells is desired, the standard commercial method for obtaining it is to prepare a microscope slide with the blood cells fixed in the image plane, and then observe each blood cell on the slide individually under a microscope. while the operator or pattern recognition device counts a statistically significant number of blood cells.

米国特許第4,175,860号及び第4,199,7
48号を参照。
U.S. Patent Nos. 4,175,860 and 4,199,7
See No. 48.

近年、流れの中の粒子を光学的に解析する試み14− がいくつかなされた。たとえば、ケイ(KaV)等、[
ジャーナル・オブ・ヒストケミストリー・アンド・サイ
トケミストリーJ  (Journal  of  H
isto −chemistry  and  Cyt
ochemistry) 、27巻、329頁(197
9年)は血球を1列に流すクールター型オリフィスを示
す。血球はビデイロン上に拡大される。さらに、カツヘ
ル(K achel )等、[ジャーナル・オブ・ヒス
トケミストリー・アンド・サイトケミストリー]、27
巻、335頁は血球を1列に顕微鏡の視野に通して写真
にとる装置を示している。これらの研究者は1列の血球
の解析を自動化するのにある程度の業績を残したが、粒
子を1列の流れにする必要なく流れの中の粒子を自動的
に解析するのに成功したという報告はない。たとえば、
メラニツド(Melaned)等の[流動中の血球の算
定および分類J(FIOWCytometry  an
d  Sorting) 、John  Wiley&
5OnS発行、1979年41章、及び米国特許第3,
819,270号を参照。
In recent years, several attempts14- have been made to optically analyze particles in a flow. For example, KaV, etc.
Journal of Histochemistry and Cytochemistry J
isto-chemistry and Cyt
chemistry), vol. 27, p. 329 (197
9) shows a Coulter-type orifice that allows blood cells to flow in a single line. The blood cells are expanded on bideiron. Furthermore, Kachel et al., [Journal of Histochemistry and Cytochemistry], 27
Volume, page 335 shows an apparatus for passing blood cells in a single line through the field of a microscope and photographing them. Although these researchers had some success in automating the analysis of a single train of blood cells, they succeeded in automatically analyzing particles in a stream without having to arrange the particles into a single train of flow. There are no reports. for example,
[FIOW Cytometry and Classification J] by Melaned et al.
d Sorting), John Wiley &
5OnS, 1979, Chapter 41, and U.S. Patent No. 3,
See No. 819,270.

本発明ににれば、流動セル中を一方向に動いている流体
試料の粒子を整列させる方法が得られる。
The present invention provides a method for aligning particles of a fluid sample moving in one direction in a flow cell.

セルはそれぞれ流れの方向に直角な幅と厚さを有する。Each cell has a width and a thickness perpendicular to the direction of flow.

流体試料の粒子はそれぞれ重心を有する。Each particle of the fluid sample has a center of gravity.

本発明の方法は流動セル中に流体試料を通す段階を含む
。シース(さや)流体は流動セル中を流体の流れの方向
に流れて、流体試料の一方の側に寄る。粒子の最小断面
がほぼ流れの方向に垂直に延在し、その最大断面が事実
上、セルの幅と平行に延在し、かつ粒子の重心がほとん
ど全て一平面内に存在するように、シース流体の流量を
調節する。
The method of the invention includes passing a fluid sample through a flow cell. The sheath fluid flows through the flow cell in the direction of fluid flow to one side of the fluid sample. The sheath is such that the smallest cross section of the particle extends approximately perpendicular to the direction of flow, its largest cross section extends virtually parallel to the width of the cell, and the center of gravity of the particle lies almost entirely in one plane. Adjust the fluid flow rate.

粒子の重心が事実上、一平面内に在ると、その一平面に
焦点を合わせた顕微鏡装置により粒子を観察することが
できる。さらにその一平面以外の平面に顕微鏡の焦点を
合わせることにより、成る寸法の粒子を焦点から外し、
他の寸法の粒子をほぼ焦点に入れるように粒子を光学的
に分離することができる。
When the center of gravity of a particle is effectively in one plane, the particle can be observed with a microscopic device focused on that plane. Furthermore, by focusing the microscope on a plane other than that one plane, particles of the size of
The particles can be optically separated so that particles of other dimensions are approximately in focus.

本発明はまた、流動セルと、該流動セルの作像領域上に
焦点を結ぶ顕微鏡装置と、該作像領域において粒子の事
実上静止したスチルフレーム像を捕捉する作像用ピック
アップ装置とを有する、通過式分析器を較正する方法を
与える。本方法は較正する粒子の試料を流動セルに投入
する段階を含む。粒子は既知のパラメータを有する。粒
子の一連のスチルフレーム像が作像用ピックアップ装置
(CODカメラ)により作像領域において形成される。
The invention also includes a flow cell, a microscopy device that focuses onto an imaging region of the flow cell, and an imaging pickup device that captures a substantially stationary still frame image of the particles in the imaging region. , provides a method for calibrating a pass-through analyzer. The method includes introducing a sample of particles to be calibrated into a flow cell. The particles have known parameters. A series of still frame images of the particles are formed in the imaging region by an imaging pickup device (COD camera).

パラメータを導き出すために画像を処理する。既知のパ
ラメータと引圧されたパラメータとに基づいて、分析器
を較正する。
Process the image to derive parameters. Calibrate the analyzer based on known and aspirated parameters.

本発明は通過式分析システムに用いられる。較正済の流
体試料にも関する。較正済の流体試料は複数の較正用粒
子と顕微鏡的粒子を含む生物学的流体試料との物理的混
合物を含む。較正用粒子は既知のパラメータを有する。
The present invention is used in a pass-through analysis system. Also relates to calibrated fluid samples. The calibrated fluid sample includes a physical mixture of a plurality of calibration particles and a biological fluid sample containing microscopic particles. The calibration particles have known parameters.

生物学的流体試料は通過式分析システムによる分析に用
いられる。
Biological fluid samples are used for analysis with a flow-through analysis system.

本発明はまた流体試料中を流れる粒子を分離する方法を
与える。それぞれ流れの方向に垂直な幅と厚みとを有す
る流動セルを通して一つの方向に流体試料が移動してい
る。本発明の方法は、粒子の最小断面が流れの方向に垂
直に延在し、最大断=17− °面が幅にほぼ平行に延在して粒子がほぼ整列するよう
に、流動セル中に流体試料を運搬する段階を含む。また
シース流体も流動セル中を同一方向に流れる。最後に粒
子の物理特性に従って粒子を分離するために、流体試料
に力が付与される。
The present invention also provides a method for separating particles flowing in a fluid sample. A fluid sample is moving in one direction through flow cells, each having a width and thickness perpendicular to the direction of flow. The method of the present invention is performed in a flow cell such that the smallest cross section of the particles extends perpendicular to the direction of flow and the largest cross section = 17-° plane extends approximately parallel to the width, so that the particles are approximately aligned. including the step of transporting a fluid sample. The sheath fluid also flows in the same direction through the flow cell. Finally, a force is applied to the fluid sample to separate the particles according to their physical properties.

図面を詳しくみると、とくに第1図において、そこに示
された装置は血液や尿のような流体試料用の入口(12
)と出口(14)とを有し、流路(16)が作像領域(
18)をよぎってそれらの間に延びている流れチャンバ
を含む本体(10)を有する。流路(16)は食塩水(
22)に接続されるようになった導管(20)用の入口
を有する。第2図及び第3図に示すように、流体試料用
入口(12)は導管(20)の下流の流路(16)中に
針(24)を有し、針(24)は分析すべき流体試料を
ためる容器(2G)と連結している。
A closer look at the drawings, particularly in FIG. 1, shows that the device shown therein has an inlet (12
) and an outlet (14), and the channel (16) has an imaging area (
18) having a body (10) including a flow chamber extending therebetween. The flow path (16) is a saline solution (
22) for the conduit (20). As shown in FIGS. 2 and 3, the fluid sample inlet (12) has a needle (24) in the flow path (16) downstream of the conduit (20), the needle (24) being connected to the fluid sample to be analyzed. It is connected to a container (2G) for storing a fluid sample.

入口(12)から作像領域(18)に向って断面積が徐
々に小さくなる。また厚みも入口(12)から作像領域
(18)に向って減少する。幅は入口(12)から減じ
、その後作像領域(18)に向って大いに−18= 増大する。したがって第2図及び第3図に示すように、
流路(16)は血液の入口(12)で約5.000ミク
ロンの幅と深さを、中間点(28)において約500ミ
クロンの幅と深さを、検査領域(18)において100
ミクロンの深さと5.000ミクロン以上の幅を有する
The cross-sectional area gradually decreases from the entrance (12) toward the imaging area (18). The thickness also decreases from the entrance (12) toward the imaging area (18). The width decreases from the entrance (12) and then increases by a large amount -18= towards the imaging area (18). Therefore, as shown in Figures 2 and 3,
The channel (16) has a width and depth of approximately 5.000 microns at the blood inlet (12), a width and depth of approximately 5.000 microns at the midpoint (28), and a width and depth of approximately 100 microns at the examination area (18).
It has a depth of microns and a width of over 5,000 microns.

作像(検査)領域〈18〉を通る流体の流れは最も大き
な血球よりも幾倍も深く、幅は最も幅の広い粒子よりも
幾倍も、たとえば100倍も広くすることができること
が判る。しかし、流路の形状がこのような場合、入口(
12)から入る流れは検査領域(18)の中で、最も剪
断の少い安定した流路に封入される。望むらくば、最も
剪断の少い断面は粒子の最小断面よりあまり大きくなく
、そのために粒子はその最小断面が流れの方向に垂直に
延在し、その最大断面が幅に平行に(すなわち第2図の
平面に見られるように)延在するように粒子が流体の流
れに整列する1本明細書中で、「最少剪断」という用語
は「速度勾配が最少である」ことを意味しており、あた
かも流速の勾配のある川を(だる丸太が流れの方向に整
列する如く、流れの中を動く粒子は流れの方向に整列し
ようとする。流路(16)中の流れの特性は容器(22
,26)内の流体圧を自動的に調節するかまたはその静
力学的高さを調節することによって制御できる。
It can be seen that the fluid flow through the imaging (examination) region <18> can be many times deeper than the largest blood cell and the width can be many times wider than the widest particle, for example 100 times. However, if the shape of the flow path is like this, the inlet (
The flow entering from 12) is enclosed in a stable flow path with the least shear within the inspection area (18). Preferably, the cross-section with the least shear is not much larger than the smallest cross-section of the particle, such that the particle has its smallest cross-section extending perpendicular to the direction of flow and its largest cross-section extending parallel to the width (i.e., the second In this specification, the term "minimum shear" means "the velocity gradient is minimal." , as if we were looking at a river with a gradient of flow velocity (particles moving in the flow tend to align in the direction of the flow, just as dangling logs align in the direction of flow. The characteristics of the flow in the channel (16) (22
, 26) or by adjusting its static height.

顕微鏡(30)の焦点を検査領域に合わせ、検査領域(
18)を下からストロボ(32)、好ましくはニー・ニ
ス・サイエンティフィック・インストルメント・コーポ
レーション(jJ、 3.3cientifiQ  I
 n5trUIIlent  C0rDOratiOn
)製のモデル3018 (2UP1.5ランプを有する
)で照らす。
Focus the microscope (30) on the inspection area,
18) from below with a strobe (32), preferably Ninis Scientific Instrument Corporation (jJ, 3.3scientifiQ I
n5trUIIlent C0rDOratiOn
) model 3018 (with 2UP1.5 lamps).

顕m1(30)の出力はCCOカメラ〈34〉、好まし
くはRCA社製のモデルNo 、TCl 160BDの
CCDカメラに投影する。CCDカメラの出力を一連の
スチルフレーム像に変換し、適当な電子式プロセッサで
これらの像を評価する。使用しつる1つのプロセッサは
米国マサチュセッツ州つォルサムのハママツ・システム
ズ社(l」amamatsu  S ystems  
I nc、)からモデルC−1285の像解析装置とし
て販売されているプロセッサである。CCDカメラの出
力は、白黒テレビジョンモニタ(38)とCCDカメラ
で見た対象物のスチルフレーム像を記憶するフレームグ
ラバ(40)とを有する電子式プロセッサ(3G)  
(第4図に詳細に示す〉に接続するのが好ましい。フレ
ームグラバはモントリオールのマトロックス社(M a
troxCorporat ion )製のモデルFG
OBフレームグラバが好ましい。この出力はマトロツク
ス社製のモデルRG、B256ビデオ・リフレッシュ・
メモリ(42)に供給される。フレームグラバ(40)
及び記憶装置(42)はいずれも中央処理装置(CPL
l)  (46)  (インテル(in tel >8
0/20コンピユータが好ましい)のマルチパスに接続
される。マルチパス(44)はまたエレクトロニック・
ソリューションズ社(E 1e(itrOnic  S
 01utiOnSInc、)製の48にランダム・ア
クセス・メモリ(RAM)(48)とデータ・キューブ
社(Data  Cube  C0rpOratiOn
)製のモデルRM117の16にデュアルポートRAM
(50)とに接続される。ビデオ・リフレッシュ・メモ
リの出力は21− また、人間が検査するために個々のスチルフレームのデ
ジタル的にエンハンスされたビデオ像を発生するのに用
いられるカラーモニタ(52)に接続される。
The output of microscope m1 (30) is projected onto a CCO camera <34>, preferably a CCD camera manufactured by RCA, Model No. TCl 160BD. The output of the CCD camera is converted into a series of still frame images and these images are evaluated with a suitable electronic processor. The single processor used is manufactured by Hamamatsu Systems, Waltham, Massachusetts, USA.
This processor is sold as a model C-1285 image analyzer by INC, Inc. The output of the CCD camera is an electronic processor (3G) with a black and white television monitor (38) and a frame grabber (40) that stores still frame images of the object seen by the CCD camera.
(as shown in detail in Figure 4).The frame grabber is manufactured by Matrox, Montreal.
Model FG manufactured by trox Corporation
OB frame grabbers are preferred. This output is a Matrox model RG, B256 video refresh.
A memory (42) is provided. Frame grabber (40)
and the storage device (42) are both central processing units (CPL).
l) (46) (in tel >8
0/20 computer is preferred). Multipath (44) is also an electronic
Solutions Company (E 1e (itrOnic S)
Random access memory (RAM) (48) made by 01utiOnSInc, ) and Data Cube Co., Ltd.
) model RM117 with dual port RAM on 16
(50). The output of the video refresh memory 21 is also connected to a color monitor (52) which is used to generate digitally enhanced video images of individual still frames for human inspection.

デュアルポートRAM(50)の第2出力はマルチパス
(54)に接続される。バス(54)はアプライド・マ
イクロ・ディバイシズ(Apρl1ect  Micr
□  [) 6vices)社製のCPU(56)、エ
レクトロニック・ソリューションズ社製の48KRAM
(5g)、および消去可能な記憶装置に接続されており
、この記憶装置はアドバンスト・マイクロデバイシズ(
A d vanced  lyl 1cro  l) 
evices)社製のモデル8/8のようなフロッピデ
ィスク制御装置(60)と2つのシュガート(3hug
art) 7 ロyビディスク記憶装@(62)とから
なる。
The second output of the dual port RAM (50) is connected to the multipath (54). The bus (54) is manufactured by Applied Micro Devices.
□ CPU (56) manufactured by [)6vices), 48KRAM manufactured by Electronic Solutions
(5g), and an erasable storage device, which is manufactured by Advanced Micro Devices (
Ad vanced lyl 1crol)
A floppy disk controller (60) such as the model 8/8 manufactured by
art) 7 Roybi disk storage device @ (62).

ユーザが所望する特定のタスクに応じて画像を第4図の
装置で処理するのに種々のプログラミングを用いること
ができる。
Various programming can be used to process images with the apparatus of FIG. 4 depending on the particular task desired by the user.

上述のようにハママツシステム1285のプログラミン
グを用いることができる。しかしプログ22− ラミングは次のように行なうのがよい。
Programming of the Hamamatsu system 1285 can be used as described above. However, program 22-ramming should be performed as follows.

タスクはまず与えられた像中の各ピクセル(pi×81
)をアドレスしなければならぬものと全体の小さなサブ
セットをアドレスするだけのものとに分割する。第一の
クラスのタスクに多くの時間が費やされるので、それら
はアセンブリ語でインタフェイスプロセッサ(4G> 
 (第4図のインテル80/20)にプログラムされる
。これらの動作の出力はそれからデコアルボートRAM
(50)を経てホストマシン(56)に移される。ホス
ト側ではほとんどすべての必要なプログラミングはパス
カル(ベーシックまたはフォートランも原理的には使用
可能)のような高レベルの言語で行うのがより好ましい
。アセンブリ語でなされたタスクの種類にはグレイスケ
ール(grayscale )変換、コンボリューショ
ン、およびグレイスケールヒストグラム計算等がある。
The task is to first calculate each pixel (pi×81
) into those that must be addressed and those that only address a small subset of the whole. Since most of the time is spent on tasks of the first class, they are written in assembly language as interface processors (4G>
(Intel 80/20 in Figure 4). The output of these operations is then decoal port RAM
(50) and then transferred to the host machine (56). On the host side, almost all necessary programming is preferably done in a high-level language such as Pascal (Basic or Fortran could in principle also be used). Types of tasks performed in assembly language include grayscale transformations, convolutions, and grayscale histogram calculations.

ホスト側でなされるタスクの種類は他の装置の全体的な
制御:拗野内の問題とする対象物の特定及び分割、こう
して見つけた対象物に関連したパラメータの計算、およ
び結果の出力のフォーマット化を含む。タスクのこのよ
うな分離の別の考え方は、人間より高速でしなければな
らないタスクをアセンブリで行なうことである。複雑な
タスクや最高速度よりは低い速度で行うことができるタ
スクはより高度の言語でプログラムすることができる。
The types of tasks performed on the host side are the overall control of other devices: identification and segmentation of objects of interest within the field, calculation of parameters associated with the objects thus found, and formatting of the resulting output. including. Another way to think of this separation of tasks is to have assembly perform tasks that must be done faster than humans. Complex tasks or tasks that can be performed at less than maximum speed can be programmed in higher level languages.

おもに所望の対象物の特性として知られる値に対してグ
レイスケールウィンドファンクションを設定することに
よって、対象物を視野内にとらえる。これらの値は公知
の知識かまたは周知のヒストグラム技法によって決定で
きる。対象物に属するピクセルが視野内にあると、エツ
ジトレーシング(縁追跡)プログラムはそのピクセルに
関連した対象物全体の輪郭を描く。
The object is brought into view by setting the grayscale wind function to values known primarily as the desired object characteristics. These values can be determined by known knowledge or by well-known histogram techniques. When a pixel belonging to an object is within the field of view, an edge tracing program outlines the entire object associated with that pixel.

ひとたび縁がわかると、位置、面積、全体的光学密度、
種々のモーメントのような多くの必要なパラメータが容
易に計算できる。前に定義されたサブグループの要素の
確率は標準の決定狸論によってこれらの導出されたパラ
メータから決定される。
Once the edges are known, the location, area, overall optical density,
Many necessary parameters such as various moments can be easily calculated. The probabilities of the members of the previously defined subgroups are determined from these derived parameters by standard decision theory.

血球形態学的分類の定義は訓練された観察者によって決
められる。これらの定義は選択されたアルゴリズムの基
礎として用いられる。この方法の精麿は機械の結果と訓
練された観察者が同じ試料を検査した結果との比較によ
って決定される。結果の出力は任意のフォーマットにプ
ログラムすることができ、特定の必要に応じヒストグラ
ム、棒グラフ及び表を得ることができる。
Definitions of hemomorphological classifications are determined by trained observers. These definitions are used as the basis for the selected algorithm. The quality of this method is determined by comparing the results of the machine with the results of a trained observer examining the same sample. The resulting output can be programmed into any format and can provide histograms, bar graphs, and tables depending on specific needs.

よって、流動セル(10)により、作像領域(18)中
で粒子流は2次元的となることが判る。従って、単一視
野中で2個以上の粒子を検査することができ、異る粒子
を光学的に区別することができて、数多くの重要な利点
を生む。例えば、クールタ型カウンタ(coulter
  counter )であれば2倍の大きさの1個の
血球として認識するおそれのある、2個の一緒に流れる
血球を光学的に識別することができる。さらに衛生写真
用に開発されたデジタル像増力法によりスチルフレーム
像を増力し、個々の白球のデータを与えるように、個々
のフレームを解析することができる。血液試料に対して
は、寸法、断面、形状(円形血球、標的血球、蟻状血球
等)、光学的密度、血球を基準としたヘモグロ=25− ビン含有量等のような情報を得ることができる。
It can thus be seen that the flow cell (10) provides a two-dimensional flow of particles in the imaging region (18). Thus, more than one particle can be examined in a single field of view and different particles can be optically distinguished, yielding a number of important advantages. For example, Coulter type counter
counter), it is possible to optically distinguish between two co-flowing blood cells that might be recognized as a single blood cell twice the size. In addition, digital image intensification methods developed for sanitary photography intensify the still frame images and allow individual frames to be analyzed to provide data for individual white spheres. For blood samples, it is possible to obtain information such as size, cross section, shape (round blood cells, target blood cells, ant-shaped blood cells, etc.), optical density, hemoglobin content based on blood cells, etc. can.

このようにして個々の血球を解析し光学的に分類し得る
のみならず異る型の血球を個々に計数して自動的に1回
で試料の単位体積当たりの正常な赤血球の数、標的赤血
球の数、鎌状赤血球の数、白血球の数、血小板の数等を
求めることができる。
In this way, individual blood cells can not only be analyzed and optically classified, but also different types of blood cells can be individually counted and automatically determined in one go, the number of normal red blood cells per unit volume of sample, the number of target red blood cells. The number of blood cells, number of sickle cells, number of white blood cells, number of platelets, etc. can be determined.

第1図に示される装置から取出される情報の制゛度を確
実にする為に、時々装置を較正しなければならない。本
発明の方法において、各較正用粒子の寸法、形状、色彩
、明暗度および容積のような既知の特性を有する較正用
粒子が流動セル中に投入される。その上に、異る既知の
特性を持つ複数の異るタイプの較正用粒子を流動セル中
に投入することができる。作像領域(18)において粒
子の一連のスチルフレーム像が作像用ピックアップ装置
(34)により作られる。これらの特性を導き出すため
にこの像が処理される。像を処理することにより得られ
るデータ、すなわち導き出された特性を基にし、またそ
の特性が何であるかの過去の知識を基にして、有得る誤
差を修正するように通26− 過式分析システムを標準に合せることができる。
To ensure that the information extracted from the apparatus shown in FIG. 1 is constrained, the apparatus must be calibrated from time to time. In the method of the invention, calibration particles are introduced into a flow cell having known characteristics such as size, shape, color, intensity and volume of each calibration particle. Additionally, different types of calibration particles with different known properties can be introduced into the flow cell. A series of still frame images of the particles are produced in the imaging region (18) by an imaging pickup device (34). This image is processed to derive these properties. Based on the data obtained by processing the image, i.e. the derived properties, and on the basis of past knowledge of what those properties are, a 26-pass analysis system is used to correct possible errors. can be adjusted to the standard.

ごみの蓄積、ランプの老化など多くの誤差の原因がある
There are many sources of error, such as dirt accumulation and lamp aging.

より具体的には、下記の目的に較正用粒子を用いること
ができる。
More specifically, calibration particles can be used for the following purposes.

第1に、寸法測定のために光学システムを標準に合せる
ために較正用粒子を用いることができる。
First, calibration particles can be used to calibrate the optical system to a standard for dimensional measurements.

たとえば、直径が20ミクロンの球形粒子が電子式プロ
セッサ(36)により19.0ミクロンしかないと判定
されるならば、全部の計測値に対して(その誤差が測定
の全範囲を通じて直線状であると仮定して)5%の修正
系数を適用すべきである。
For example, if a spherical particle with a diameter of 20 microns is determined by the electronic processor (36) to be only 19.0 microns, then for all measurements (the error is linear throughout the range of measurements) ) a correction coefficient of 5% should be applied.

第2に、流体中の粒子の向きを定めるために較正用粒子
を用いることができる。前述の如く流動セル(10)の
中を流れる粒子をほぼその最大断面が幅に平行にまた最
小断面が流れの方向に垂直になるように方向付ける。従
ってヒトの赤血球の如き円板形粒子は円板平面が幅と長
さとの平面にほぼ平行に向くように流れの中で方向付け
られる。
Second, calibration particles can be used to orient particles in the fluid. As described above, the particles flowing through the flow cell (10) are oriented such that their largest cross section is approximately parallel to the width and their smallest cross section is perpendicular to the direction of flow. Thus, disc-shaped particles such as human red blood cells are oriented in the flow such that the disc planes are oriented approximately parallel to the width and length planes.

特定の幾何学形状を有する較正用粒子を用いて流動セル
(10)の中に流すことができる。流体試料中の粒子の
正しい方向を確認するために、較正用粒子の予測方向を
用いることができる。粒子の正しい方向付けは層流すな
わち流れの中に乱れが無いために生ずる。
Calibration particles with a specific geometry can be used to flow into the flow cell (10). The predicted orientation of the calibration particles can be used to confirm the correct orientation of the particles in the fluid sample. Correct orientation of the particles occurs due to laminar flow, or lack of turbulence in the flow.

第3に、較正用粒子を、流体試料の流れの位置を示すだ
めのトレーサとして用いることができる。
Third, the calibration particles can be used as a false tracer to indicate the position of the fluid sample flow.

たとえば、流体試料が背髄液であり、粒子がバクテリヤ
であるならば、流体の単位容積当りのバクテリヤ粒子数
は極端に少ないであろう。すなわち操作員とシステムと
が見る多くの画像は粒子を全く含まないであろう。実際
に流体試料が視界の中を通過していることをシステム及
び操作員とが確実に知るために、流体試料に較正用粒子
を添加して流体試料の流れの位置を追跡することができ
る。
For example, if the fluid sample is spinal fluid and the particles are bacteria, the number of bacterial particles per unit volume of fluid will be extremely low. That is, many images seen by the operator and the system will contain no particles at all. To ensure that the system and operator know that a fluid sample is actually passing through the field of view, calibration particles can be added to the fluid sample to track the position of the fluid sample's flow.

最後に、較正用粒子の数を用いて流体試料の容積と分布
とを定量することができる。
Finally, the number of calibration particles can be used to quantify the volume and distribution of the fluid sample.

一般に、この分析システムによって流体試料の粒子とは
異ると検知される限り、任意の粒子を較正用粒子として
用いることができる。
In general, any particle can be used as a calibration particle as long as it is detected by the analysis system as different from the particles in the fluid sample.

較正用粒子は既知の流量にて流動ヒル(10)の中に投
入するのが望ましい。較正用粒子は通過式分析システム
を較正するために単独に投入することもできるし、また
血液または尿の如き生物学的流体試料が流動セル(10
)の中を流れている時に同時に較正用粒子を流動セル(
10)の中に投入することもできる。後者の運用法の場
合、較正用粒子の既知の特性を用いて、生物学的流体試
料中の顕微鏡的粒子の持つ、未知の値の同タイプの特性
値を測定することができる。その上、較正用粒子の母集
団の密度を用いて流体試料の粒子の母集団の密度を計算
することもできる。
Preferably, the calibration particles are introduced into the fluidizing hill (10) at a known flow rate. Calibration particles can be introduced separately to calibrate a flow-through analysis system, or a biological fluid sample such as blood or urine can be added to a flow cell (10
At the same time as the calibration particles are flowing through the flow cell (
10). In the latter mode of operation, the known properties of the calibration particles can be used to measure unknown values of the same type of properties of the microscopic particles in the biological fluid sample. Additionally, the density of the population of calibration particles can be used to calculate the density of the population of particles of the fluid sample.

較正用粒子を、顕微鏡的粒子を含有する生物学的流体と
混合して物理的混合液にした後に、その全体の物理的混
合液を流体セル(10)の中に投入することができるこ
とは重要である。
Importantly, after the calibration particles have been mixed with the biological fluid containing the microscopic particles into a physical mixture, the entire physical mixture can be introduced into the fluid cell (10). It is.

以下に、流動セル(10)の中に投入することのできる
較正用粒子のタイプとその用途の数例を示す。
Below are some examples of the types of calibration particles that can be introduced into the flow cell (10) and their uses.

然りL 29− フルオレスプライト(F 1uoresbrite登録
商標〉のカルボキシル酸塩微粒子材からできた、直径4
゜5±0.1μの球形で黄色がかったオレンジ色の較正
用粒子は典型的な赤血球と同じ寸法であるから、赤血球
の寸法の測定における標準として用いることができる。
Yes, L 29 - made from F 1uoresbrite (registered trademark) carboxylate particulate material, with a diameter of 4
The spherical, yellowish-orange calibration particles measuring 5±0.1 μ are the same size as a typical red blood cell and can therefore be used as a standard in the measurement of red blood cell size.

赤血球の濃度を測定するための容積較正を与えるために
、正常の血球とは無関係に較正用粒子を定量することも
できる。
Calibration particles can also be quantified independently of normal blood cells to provide a volumetric calibration for measuring the concentration of red blood cells.

九L 5.5μの寸法の球形で青色に染色したポリスチレン・
ラテックスのビーズから成る較正用粒子を流動セル(1
0)に投入して、システムの寸法と色彩を標準化するこ
とができ、また試料の単位容積当りのビード濃度が既知
であれば、検査する流体試料の容積を測一定するのに用
いられる。さらに、ビードの分布を用いて分析器を通る
流れの中の標本の位置と分布とを表示することができる
9L 5.5μ spherical polystyrene dyed blue.
Calibration particles consisting of latex beads were placed in a flow cell (1
0) to standardize the dimensions and color of the system, and if the bead concentration per unit volume of sample is known, it can be used to determine the volume of the fluid sample being tested. Additionally, the bead distribution can be used to indicate the location and distribution of the sample in the flow through the analyzer.

乱り 寸法と光学密度とエツジ(縁)特性とにより識別し得る
、直径約20μのブタフサ花粉の粒子を、30− 通過式分析器内の剥離性細胞の検査のためのバギナル・
アスピレート(I吸出物質)と混合して、標本流の位置
を決め上皮細胞の寸法と数とを測定する助けとすること
ができる。
Particles of pigweed pollen approximately 20μ in diameter, distinguishable by turbulence size, optical density, and edge characteristics, were placed in a 30-vaginal tube for examination of exfoliative cells in a pass-through analyzer.
It can be mixed with aspirate (I-aspirate) to help locate the specimen flow and measure the size and number of epithelial cells.

L 直径約5.0〜6.0μで、形状および光学密度により
識別し得る、ヒトの赤血球を培養イースト菌の試料中に
用いて、流通式分析器中の正しい血球の方向を確認しイ
ースト菌細胞の母集団を測定する。
Human red blood cells, approximately 5.0-6.0 microns in diameter and distinguishable by shape and optical density, are used in a sample of cultured yeast to confirm the correct orientation of the blood cells in the flow analyzer and to determine the orientation of the yeast cells. Measure the population.

九■ 直径1.0+0.01μの球形をした、赤色に染色した
ポリスチレン・ラテックスのビードを背髄液の検査に用
いて、はんらい粒子のまばらな流体中のトレーサとして
用いてバクテリヤの存在を判定する。
9. Red-dyed polystyrene latex beads, spherical and 1.0 + 0.01 μ in diameter, are used to examine dorsal spinal fluid and are used as tracers in the sparse fluid to detect the presence of bacteria. judge.

例」L 長径が約7.0〜9.0μの楕円形断面を持つ鳥類の赤
血球を、形状光学密度および寸法により区別し1qるヒ
トのリンパ細胞の母集団の中に用いて、リンパ細胞の特
性と寸法とを判定する。
Example ``L'' Avian red blood cells with an elliptical cross section with a major axis of about 7.0 to 9.0μ are used in a population of 1q human lymphocytes, which are differentiated by shape, optical density, and size. Determine properties and dimensions.

寸法、容積、形状およびスペクトル特性の如き既知の特
性を有する粒子を通過式分析器中に投入することにより
、分析器を標準化し、その作用を制御することが可能で
あることが、上記により判明する。システムの標準化が
必要な時はいつでも、顕微鏡レンズの上の汚れの蓄積、
電子ノイズ等の如き器材の老朽化または通常の摩もうま
たは損傷の影響をすべてこの分析システムの中で補償し
補正することができる。さらに較正用粒子を未知の生物
学的試料と同時に投入して、それらを標準と比較するこ
とにより、生物学的試料の顕微鏡的粒子を測定すること
もできる。
It has been found from the above that by introducing particles with known properties such as size, volume, shape and spectral properties into a pass-through analyzer, it is possible to standardize the analyzer and control its behavior. do. Accumulation of dirt on the microscope lens, whenever standardization of the system is required.
The effects of equipment aging or normal wear and tear such as electronic noise etc. can all be compensated for and corrected within this analysis system. It is also possible to measure microscopic particles in a biological sample by injecting calibration particles at the same time as an unknown biological sample and comparing them to a standard.

いったん一連のスチルフレーム像がデジタル形でつくら
れると、像の解析に用いられる計算機とソフトウェアと
の複雑性により、一連の像中の粒子について広範できわ
めて複雑な情報が得られる。
Once a series of still frame images is created in digital form, the complexity of the computers and software used to analyze the images provides extensive and highly complex information about the particles in the series.

スチルフレーム像から得られた情報を組合せて複数のス
チルフレーム像および/または所定の基準像の内容を反
映する合成情報を得ることが望ましい。こうして得られ
た合成情報には種々の用途がある。すなわち、簡単なシ
ステムでは、たとえば情報がプリントアウトされて血液
学者に血液試料についてなされた複合測定の結果を知ら
せる。
It is desirable to combine information obtained from still frame images to obtain composite information that reflects the content of a plurality of still frame images and/or a predetermined reference image. The composite information thus obtained has various uses. That is, in a simple system, for example, information can be printed out to inform a hematologist of the results of a complex measurement made on a blood sample.

より複雑なシステムでは、ホモジナイザの圧力、結晶化
装置の温度、微生物培養における栄養供給速度のような
、このシステムが粒子の寸法または数量を監視するプロ
セス制御に複合測定を用いることができる。
In more complex systems, complex measurements can be used for process control where the system monitors particle size or quantity, such as homogenizer pressure, crystallizer temperature, nutrient feed rate in microbial cultures.

従って、本装置は流れの中を動く種々の光学的に知覚し
得る粒子、すなわち血液中の白球や尿中の細胞、バクテ
リヤ、円柱(CaSt)、結晶のよう′   な生物学
的粒子およびガス分析器中の粒子等の両方の分析に用い
ることができ、これらの測定の結果は上記のような微生
物を含む流れの中への栄養物の投入や、重合体や結晶の
成長の制御等のプロセス制御に用いることができる。
Therefore, the device is suitable for the analysis of various optically perceptible particles moving in a flow, i.e. biological particles such as white corpuscles in blood, cells in urine, bacteria, casts (CaSt), crystals, and gases. The results of these measurements can be used to analyze both particles and other particles in the vessel, and the results of these measurements can be used to analyze processes such as the introduction of nutrients into streams containing microorganisms, as well as the control of polymer and crystal growth. Can be used for control.

第5図に、流体試料中の粒子を検査する従来技術が図示
される。代表的な例としてa、bおよびCで示されるよ
うな粒子が顕微鏡スライド(1oo)33− の上にのせられる。各粒子a、bおよびCはそれぞれA
lBおよびCで表わされる重心を有する。
FIG. 5 illustrates a prior art technique for testing particles in a fluid sample. As a representative example, particles such as those shown a, b and C are placed on a microscope slide (1oo) 33-. Each particle a, b and C are each A
It has a center of gravity denoted lB and C.

第5図で明らかなように、全てがスライド(100)上
にのせられている粒子a、bおよびCにおいて、その重
心A、BおよびCは同一平面上にはない。
As is clear from FIG. 5, the centers of gravity A, B and C of particles a, b and C, which are all placed on the slide (100), are not on the same plane.

従って粒子a1bおよびCを観察するためには、スライ
ド(100)に平行で重心Aを通る平面における粒子a
に先ず顕微鏡の焦点を合わせなければならない。そして
粒子すを観察するには、顕微鏡を調節してスライド(1
00)に平行で重心Bを通る平面に焦点を合わせるよう
にしなければならない。同様に粒子Cを観察するにも顕
微鏡を調節しなければならない。
Therefore, in order to observe particles a1b and C, particle a in a plane parallel to the slide (100) and passing through the center of gravity A.
The microscope must first be focused on. To observe the particles, adjust the microscope and slide (1
00) and passes through the center of gravity B. Similarly, to observe particle C, the microscope must be adjusted.

これと対照的に本発明の方法では、粒子は流動セル(1
0)の中を動く時に整列する。流体試料中の粒子a1b
およびCは矢印(110)で示される方向に流動セル(
10)を移動する。シース流体も矢印(110)の方向
に流動セル(10)の中を流れる。シース流体は試料流
体を包み込む。シース流体または試料流体または両方の
流体の流量を制御34− して、2つの流体の流れが層流領域、すなわち乱れがあ
まりないかまたは全くない範囲に止まるようにすること
ができる。さらに、各流体または両方の流体の流量を制
御して、最小断面が実質的に矢印(110)に直角な方
向に延在し、また最大断面が実質的に流動セル(10)
の幅に平行に延在するように粒子a、bおよびCを整列
させ、また粒子a 、、bおよびCの重心A、Bおよび
Cが全て検査領域(18)の中の実質的に一つの平面(
120)の中に在るようにする。このように検査領域(
18)に粒子a、bおよびCが整列した場合、顕微鏡(
30)は同一平面(120)の上に焦点を結ぶように調
節することができる。その時、粒子aSbおよびCは顕
微61(30>で見た時全て焦点が合っているであろう
。その他、シース流体の流量を変えて、粒子が焦点に入
った状態で粒子を焦点面内に移動させることもできる。
In contrast, in the method of the present invention, particles are placed in a flow cell (1
Align when moving inside 0). particles a1b in fluid sample
and C is the flow cell (
10) Move. Sheath fluid also flows through the flow cell (10) in the direction of arrow (110). The sheath fluid encloses the sample fluid. The flow rate of the sheath fluid or the sample fluid or both fluids can be controlled 34- such that the flow of the two fluids remains in the laminar region, ie, with little or no turbulence. Additionally, the flow rate of each or both fluids may be controlled such that the smallest cross section extends substantially perpendicular to the arrow (110) and the largest cross section substantially extends through the flow cell (10).
Particles a, b and C are aligned so that they extend parallel to the width of the particle a, b and C, and the centroids A, B and C of particles a, b and C all lie substantially within one of the inspection areas (18). Plane(
120). In this way, the inspection area (
18) When particles a, b, and C are aligned, the microscope (
30) can be adjusted to focus on the same plane (120). At that time, the particles aSb and C will all be in focus when viewed through the microscope 61 (30).You can also change the flow rate of the sheath fluid to bring the particles into the focal plane with the particles in focus. It can also be moved.

さらに、粒子aXbおよびCの重心A、BおよびCが実
質的に同一平面(120)の中に在ると、粒子を光学的
に分離する方法も得られる。第6図のように、顕微鏡(
30)の焦点を先の同一平面(12,0)と異る一つの
平面(122)の上に合せるように調節することができ
る。平面(122)は全熱粒子aを通過しない。顕微鏡
(30)で見ると、粒子aは焦点から外れている。しか
し粒子すおよびCは粒子aにりかなり大きいから、顕微
鏡(30)の焦点が平面(122)に合っていても粒子
すおよびCは実質的に焦点から外れない。粒子aは焦点
が合っていないので、そのグレー・スケール・レベルは
電子式プロセッサ(36)のエツジトレーシング・ルー
チン(edgetracing  rouNne )を
トリガー(起動)させる程充分に大きくない。従って比
較的小さい粒子を焦点から外すように焦点面を変位させ
る結果、粒子の光学的分離が行なわれる。さらに、バク
テリヤのような比較的小さな粒子は流動セル(10)の
流体力学的機構の影響を受けることが少いとされている
。すなわちバクテリヤはその最大断面積を流れの方向に
一致させようとする流動セル〈10〉の形状にあまり影
響されない。バクテリヤの如き粒子はブラウン運動によ
り影響されると考えられる。流動セル(10)の流体力
学的機構により影響される流体試料中の粒子が実質的に
同一平面(120)の中に在ると、顕微鏡(30)が焦
点を結ぶ平面を変位させて、その平面(120)の中の
粒子を焦点から外して、異る平面内のバクテリヤに焦点
を合せるようにすることができる。このようにして、粒
子の光学的分離を行うこともできる。
Furthermore, if the centroids A, B and C of particles aXb and C lie in substantially the same plane (120), a method of optically separating the particles is also provided. As shown in Figure 6, the microscope (
30) can be adjusted to be focused on a plane (122) different from the previous same plane (12, 0). The plane (122) does not pass all the heat particles a. When viewed under the microscope (30), particle a is out of focus. However, since particles S and C are considerably larger than particle a, particles S and C remain substantially out of focus even when the microscope (30) is focused on the plane (122). Since particle a is out of focus, its gray scale level is not large enough to trigger the edgetracing routine of the electronic processor (36). Displacing the focal plane so that relatively small particles are out of focus thus results in optical separation of the particles. Furthermore, relatively small particles such as bacteria are believed to be less affected by the hydrodynamic mechanism of the flow cell (10). That is, bacteria are not greatly influenced by the shape of the flow cell <10> whose maximum cross-sectional area is made to coincide with the direction of flow. Particles such as bacteria are thought to be affected by Brownian motion. When the particles in the fluid sample affected by the hydrodynamic mechanism of the flow cell (10) lie substantially in the same plane (120), the plane in which the microscope (30) focuses is displaced and its Particles in the plane (120) can be taken out of focus so that bacteria in a different plane can be brought into focus. In this way, optical separation of particles can also be achieved.

本発明の方法には数多くの応用が存在し、その一つが流
体試料としての血液または尿の分析にある。流体試料と
しての血液において、赤血球は白血球よりも小さい。従
って上記の方法を用いて、赤血球を焦点から外して白血
球をほぼ焦点に合せることにより、赤血球を白血球から
光学的に分離することができる。流体試料としての尿に
おいて、細胞状粒子(たとえば血球または上皮細胞)を
同社−後者は前者よりもかなり大きい−から分lII′
ljることができる。
There are numerous applications for the method of the invention, one of which is in the analysis of blood or urine as a fluid sample. In blood as a fluid sample, red blood cells are smaller than white blood cells. Thus, using the method described above, red blood cells can be optically separated from white blood cells by bringing the red blood cells out of focus and the white blood cells approximately in focus. In urine as a fluid sample, cellular particles (e.g. blood cells or epithelial cells) are separated from the same material - the latter being considerably larger than the former.
I can do it.

本発明の方法の変形は流動セル(10)を通して第2の
シース流体を流すことである。両方のシー37− ス流体と試料流体との流量を調節して粒子の重心が実質
的に同一平面内に在るようにする。幅が厚みの幾倍も広
い流動セル(10)の幅に実質的に平行な平面の中に各
シース流体が流れている。
A variation of the method of the invention is to flow a second sheath fluid through the flow cell (10). The flow rates of both sheath fluids and sample fluid are adjusted so that the centers of gravity of the particles lie substantially in the same plane. Each sheath fluid flows in a plane substantially parallel to the width of the flow cell (10) whose width is many times wider than its thickness.

本発明の方法には多くの利点がある。第1の、そして最
大の利点は、粒子に焦点が合っている時、最大のコント
ラストが得られることである。各粒子の最高エツジm度
(edge  1ntensity )が画像面内にあ
る。さらに、粒子の重心が同一平面にあると、各粒子を
観察するために顕微鏡(30)を調節しなくてよい。最
後に、粒子の重心をほぼ同一平面内に入れて、粒子の光
学的分離を行うこともできる。焦点面の変位を任意に調
節して、小さい粒子のエツジ濃度をぼかして大きな粒子
を焦点内に残すことがでdる。さらに、焦点面の変位に
より同一平面(120)の中の全部の粒子をぼかして、
異った平面内にある流動セル(10)の流体力学的機構
に影響されない、比較的小形の粒子に顕微鏡の焦点を合
せることもできる。
The method of the invention has many advantages. The first and biggest advantage is that maximum contrast is obtained when the particles are in focus. The highest edge intensity of each particle is in the image plane. Furthermore, if the centroids of the particles are in the same plane, there is no need to adjust the microscope (30) to observe each particle. Finally, it is also possible to bring the centers of gravity of the particles into approximately the same plane to achieve optical separation of the particles. By arbitrarily adjusting the displacement of the focal plane, it is possible to blur the edge density of small particles and leave large particles in focus. Furthermore, all the particles in the same plane (120) are blurred by the displacement of the focal plane,
It is also possible to focus the microscope on relatively small particles that are not affected by the hydrodynamic mechanisms of the flow cell (10) in different planes.

第7A図は流動セル(10)の部分的略式側面図38− である。流動セル(10)は前記のように、入口(12
)から作像領域(18)に向って厚みが減じている。こ
のため、試料流体ならびにシース流体ともに入口(12
)から作像領域(18)に流れるにつれて流体に圧縮力
を及ぼす。この圧縮力は矢印゛A 11で示される。第
7B図は流動セル(10)の部分的略式上面図である。
Figure 7A is a partially schematic side view 38- of the flow cell (10). The flow cell (10) has an inlet (12) as described above.
) toward the imaging area (18). For this reason, both the sample fluid and the sheath fluid enter the inlet (12
) exerts a compressive force on the fluid as it flows from the imaging region (18). This compressive force is indicated by arrow A11. Figure 7B is a partially schematic top view of the flow cell (10).

第7B図は入口(12)から減じた後、作像領域(18
)に向って大いに増大する幅を図示する。このため、シ
ース流体と流体試料とに加わる、矢印II B ++で
示される膨張力を生ずる。第7C図は作像領域(18)
から入口区域(12)に向って見た流動セル(10)の
断面図である。厚み方向の圧縮力と幅方向の膨張力とが
矢印110 ++により示される。力゛C″はA″およ
びB′′の合成力である。力″“C11は流体試料(2
6)を封入して、厚み′D″と幅“E 11とを有する
ほぼ矩形断面の流れを形成させる。厚みD′′は極めて
薄くて、0.1〜数10μ程度であることに留意すべき
である。
Figure 7B shows the imaging area (18) after being subtracted from the entrance (12).
). This creates an expanding force, indicated by arrow II B ++, on the sheath fluid and fluid sample. Figure 7C shows the imaging area (18)
Figure 3 is a cross-sectional view of the flow cell (10) looking towards the inlet area (12); The compressive force in the thickness direction and the expansion force in the width direction are indicated by arrows 110 ++. Force "C" is the resultant force of A" and B". The force ""C11 is the fluid sample (2
6) to form a flow of approximately rectangular cross section having a thickness 'D' and a width 'E11'. It should be noted that the thickness D'' is extremely thin, on the order of 0.1 to several tens of microns.

本発明の方法では、流体試料の流量、シース流体の流量
、または流体試料とシース流体との流量比を調節するこ
とにより、試料流体の寸法、すなわちその断面を変更す
ることができる。特に、流体試料の厚み゛D″を粒子(
70)で示されるような比較的大形の粒子よりも小さく
するように、シース流体、流体試料またはその双方の流
量を調整することができる。粒子(10)の寸法が流体
試料の厚み“D′″より大きい場合には、流動セルおよ
びシース流体の流れの特定形状により生ずる流体力学的
力“C″が粒子(70)に作用して、粒子の主流から流
動セル(10)の周囲に向けて押しやる。
In the method of the invention, by adjusting the flow rate of the fluid sample, the flow rate of the sheath fluid, or the flow rate ratio of the fluid sample and sheath fluid, the dimensions of the sample fluid, ie, its cross section, can be changed. In particular, the thickness ``D'' of the fluid sample is defined as the particle (
The flow rates of the sheath fluid, fluid sample, or both can be adjusted to be smaller than relatively large particles such as those shown in 70). If the size of the particle (10) is greater than the fluid sample thickness "D'", a hydrodynamic force "C" caused by the particular geometry of the flow cell and sheath fluid flow acts on the particle (70), The particles are forced from the main stream towards the periphery of the flow cell (10).

いっぽう、粒子(72)のように流体試料の厚み11 
D ++より小さな寸法を有する小形粒子は、流体力学
的力II C++の影響を受けない。流体力学的力“C
″の影響を受けないでいる小形粒子(70)の軌跡は“
76″で示され、いっぽう大形粒子の軌跡は゛”74”
で示される。その結果が第7D図に示される。大形粒子
が異った軌跡にそうように押しやられると、顕微1(3
0>を用いて大形粒子(70)または小形粒子を含む軌
跡の何れかに焦点を合せることができる。流体力学的力
に影響される寸法という意味において、粒子の“寸法″
の定義は必しも最大寸法を意味しないことが大切である
。事実、前記のように流動セル(10)の幾何学形状に
より、流動セル(10)中を流れる粒子はその最小断面
が流れの方向に垂直に、また最大断面が幅に平行になる
ように方向付けられる。従って、流体力学的力II C
11の影響を受ける大形粒子(70)は、最大断面積の
平面に対して垂直で、最小断面の平面内の寸法が流体試
料の厚み′D″より大きい粒子である。小形粒子(72
)は、最大断面の平面に対して垂直で最小断面の平面内
の寸法が流体試料の厚みD″より小さい粒子である。
On the other hand, like the particle (72), the thickness of the fluid sample is 11
Small particles with dimensions smaller than D++ are not affected by the hydrodynamic force II C++. Hydrodynamic force “C
The trajectory of the small particle (70) that is not affected by `` is ``
76", while the trajectory of the large particle is "74".
It is indicated by. The results are shown in Figure 7D. When the large particles are pushed to different trajectories in this way, the microscope 1 (3
0> can be used to focus on either large particles (70) or trajectories containing small particles. “dimension” of a particle, in the sense of the dimension affected by hydrodynamic forces
It is important that the definition of does not necessarily mean the maximum dimension. In fact, as mentioned above, due to the geometry of the flow cell (10), particles flowing through the flow cell (10) are oriented such that their smallest cross section is perpendicular to the direction of flow and their largest cross section is parallel to the width. Can be attached. Therefore, the hydrodynamic force II C
Large particles (70) affected by 11 are particles whose dimension in the plane of maximum cross-section, perpendicular to the plane of maximum cross-section, is larger than the thickness 'D'' of the fluid sample.Small particles (72)
) are particles whose dimension in the plane of the smallest cross section perpendicular to the plane of the largest cross section is smaller than the thickness D'' of the fluid sample.

第8図に密度に基づいて粒子を分離するのに用いられる
流動セル(10)が示される。本実施例では流動セル(
10)の幅は厚みの幾倍、もあり幅が矢印11 G I
Iで示される重力に対して平行になるようにして使用さ
れる。粒子の流れが入口(12)から作像領域へ流れる
時、主流は矢印パトド′で示される軌跡にそって流れる
であろう。しかし密度の高41− い粒子は主流から別れて重力の作用により沈んで矢印I
I I !1で示される下方の軌跡をたどる。粒子に作
用する重力の影響は密度の高い粒子の方が密度の低い粒
子よりも大きく、それ故密麿の高い粒子は主流の粒子が
たどる軌跡より低位の軌跡をたどる。このようにして、
密度に基づく粒子の分離を達成することができる。
FIG. 8 shows a flow cell (10) used to separate particles based on density. In this example, the flow cell (
The width of 10) is several times the thickness, and the width is indicated by the arrow 11 G I
It is used parallel to the gravity indicated by I. When the stream of particles flows from the inlet (12) to the imaging area, the main stream will flow along the trajectory indicated by the arrow path. However, the high-density particles separate from the mainstream and sink due to the action of gravity, as shown by arrow I.
II! Follow the downward trajectory indicated by 1. The effect of gravity acting on particles is greater for dense particles than for less dense particles, so particles with high density follow a trajectory lower than that of mainstream particles. In this way,
Separation of particles based on density can be achieved.

最後に、試料流体の流れに与えられる力を基にして分離
するために、粒子の他の物理的特性を基礎となし得るこ
とが重要である。例えば成る種の粒子は流動セル(10
)に入る前に荷電される。幅または厚みに平行に電界を
作ることができる。電界がかかると、荷電粒子は主流粒
子から偏向される。このように、荷電に基づく粒子の分
離が可能である。これは電気′泳動に似ているが、流れ
の中の粒子の移動はそれより逃かに迅速である。さらに
、本発明の方法においてシース流体を使用することが、
流体試料の流れを安定させ、流れを層流、すなわち乱れ
なし、の領域に保つために必要である。同様に、透磁性
に基づく粒子の分離が磁力に42− よって可能となる。
Finally, it is important to be able to base the separation on the basis of the force exerted on the flow of the sample fluid on other physical properties of the particles. For example, particles of species consisting of a flow cell (10
) is charged before entering. An electric field can be created parallel to the width or thickness. When an electric field is applied, charged particles are deflected from the mainstream particles. In this way, separation of particles based on charge is possible. This is similar to electrophoresis, but the movement of particles in the flow is much faster. Furthermore, using a sheath fluid in the method of the invention comprises:
It is necessary to stabilize the flow of the fluid sample and keep it in the region of laminar flow, ie, without turbulence. Similarly, separation of particles based on magnetic permeability is made possible by magnetic forces.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の流れを検査する装置の斜視図であり、 第2図は第1図の流れチャンバの平面図であり、第3図
は第2図の装置の百3−3上の断面図であり、 第4図は第1図の装置が用いる電子プロセッサの概略図
であり、 第5図は検査のために粒子を顕微鏡にのせる従来技術の
方法の拡大側面図であり、 第6図は本明細幽に記載の装置中の本発明の方法による
粒子の流れの拡大側面図であり、第7A図は厚み方向の
圧縮力八″を示す、流動セルの部分的側面略図であり、 第7B図は幅方向の力゛B I+を示す、流動セルの部
分的上面略図であり、 、。 第7C図は流体試料に作用する合成力を示す、流動セル
の部分的断面略図であり、 第7D図は本発明の方法により粒子の主流から分離され
た大形粒子の軌跡を示す、流動セルの部分的上面略図で
あり、 第8図は本発明の方法により分離された粒子の軌跡の部
分的側面略図である。 10・・・・・・流動セル 12・・・・・・入 口 14・・・・・・出 口 16・・・・・・流 路 18・・・・・・作像(検査)領域 30・・・・・・顕微鏡 32・・・・・・ストロボ 34・・・・・・CCDカメラ 36・・・・・・電子的プロセッサ 70・・・・・・粒 子 72・・・・・・粒 子 特許出願代理人 弁理士  山  崎  行  造 FIG、  5゜ FIG、 6゜ FIG  ’7b。 FIG、  7c、        FIG  7d手
続補正歯 昭和58年 6月!7日 特許庁長官  殿 1 事件の表示 昭和58年特許願第74133号 2 発明の名称 流動流体試料中の粒子を整列させる方法3 補正をする
者 事件との関係  出願人 名 称  インターナショナル・リモート・イメージン
グ・システムズ、インコーポレーテッド 4代理人 住 所  東京都千代田区永田町1丁目11番28号願
書面中特許出願人の代表者の欄、正式図面、及び代理権
を証明する書面。 7 補正の内容 別紙のとおり
FIG. 1 is a perspective view of the apparatus for inspecting the flow of the present invention, FIG. 2 is a top view of the flow chamber of FIG. 1, and FIG. 3 is a top view of the apparatus of FIG. 4 is a schematic diagram of an electronic processor used by the apparatus of FIG. 1; FIG. 5 is an enlarged side view of a prior art method of placing particles on a microscope for examination; Figure 6 is an enlarged side view of the flow of particles according to the method of the present invention in the apparatus described herein, and Figure 7A is a partial side schematic diagram of the flow cell showing the through-thickness compressive force of 8''. , FIG. 7B is a partial top schematic diagram of the flow cell showing the widthwise force B I+, and FIG. 7C is a partial cross-sectional schematic diagram of the flow cell showing the resultant force acting on the fluid sample. , FIG. 7D is a partial top schematic view of a flow cell showing the trajectories of large particles separated from the main stream of particles by the method of the invention, and FIG. 8 is a diagram of the trajectories of particles separated by the method of the invention. 10...Flow cell 12...Inlet 14...Outlet 16...Flow path 18... - Imaging (inspection) area 30...Microscope 32...Strobe 34...CCD camera 36...Electronic processor 70...Grain Child 72... Particle patent application agent Yuki Yamazaki FIG, 5゜FIG, 6゜FIG '7b. FIG, 7c, FIG 7d Procedure amendment teeth June 7, 1988 Patent Commissioner of the Agency 1. Display of the case Patent Application No. 74133 of 1982. 2. Name of the invention. Method for aligning particles in a flowing fluid sample. 3. Person making the amendment. Relationship to the case. Applicant name: International Remote Imaging Systems, Inc. Address of the agent: 1-11-28 Nagata-cho, Chiyoda-ku, Tokyo, Japan Column for the representative of the patent applicant in the application form, official drawings, and a document certifying the right of representation. 7. Contents of the amendments as shown in the attached sheet.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 〈1) 流動セル中を一方向に動く液体試料の中゛の粒
子を整列させる方法であって、前記セルはそれぞれ前記
方向に直角な方向に幅と厚みとを有し、前記粒子の各々
は重心を有しており、前記流体試料を前記流動セルに通
す段階と、前記流動セルを通して前記方向にシース流体
を流す段階と、 前記シース流体の流量を調節して、前記粒子の最小断面
が前記方向に垂直に延在し、また最大断面が前記幅にほ
ぼ平行に延在し、前記粒子の重心がほぼ同一平面内に在
るように前記粒子をほぼ整列させる段階と、を有する方
法。 (2) 流動セルの中を一方向に動く流体試料の中の粒
子を観察する方法であって、前記セルは作像領域におい
てそれぞれ前記方向に直角な方向に幅と厚みとを有し、
顕微鏡装置が前記作像領域において前記粒子を観察する
ために整合されており、前記粒子の各々は重心を有して
おり、前記流動セルを通して前記流体試料を運搬する段
階と、 前記流動セルを通して前記方向にシース流体を流す段階
と、 前記シース流体の流量を調節して、前記粒子の最小断面
が前記方向に垂直に延在しまた最大断面が前記幅にほぼ
平行に延在し、前記領域における前記粒子の重心がほぼ
同一平面内に在るように前記粒子をほぼ整列させる段階
と、 前記粒子に前記顕微鏡装置の焦点を結ばせる段階と、 を含む方法。 (3) 流動セルの中を一つの方向に動く寸法の異なる
粒子を光学的に分離する方法であって、    ′前記
セルは作像領域にてそれぞれ前記方向に垂直な幅と厚み
とを有し、前記作像領域にて前記粒子を観察するために
顕微鏡装置が整合されており、前記粒子の各々は重心を
有しており、前記流動セルを通して前記流体試料を運搬
する段階と、 前記流動セルを通して前記方向にシース流体を流す段階
と、 前記シース流体の流量を調節して前記粒子の最小断面が
前記方向に垂直に延在し、また最大断面が前記幅にほぼ
平行に延在し、前記領域における前記粒子の重心がほぼ
同一平面に在るように前記粒子をほぼ整列させる段階と
、 成る寸法の粒子を焦点から外し、もう一つの寸法の粒子
をほぼ焦点に合わせるように前記顕微鏡装置を前記同一
平面と異る一平面の上に焦点を結ばせるようにする段階
と、を含む方法。 (4) 流動セルの中を一つの〃向に動く流体試料の中
の粒子を整列させる方法であって、前記セルはそれぞれ
前記方向に垂直な幅と厚みとを有し、前記粒子の各々は
重心を有しており、前記流動セルを通して前記流体試料
を運搬する段階と、 前記流動セルを通して前記方向にシース流体を流す段階
と、 前記流体試料の流量を調節して前記粒子の最小断面が前
記方向に垂直に延在しまた最大断面が前記幅にほぼ平行
に延在し、前記粒子の重心がほぼ同一平面内に成るよう
に前記粒子をほぼ整列させる段階と、 を含む方法。 (5) 流動セルの中を一つの方向に動く流体試料の中
の粒子を観察する方法であって、前記セルは作像領域に
てそれぞれ前記方向に垂直な幅と厚みとを有し、前記作
像領域にて前記粒子を観察するために顕微鏡装置が整合
されており、前記粒子は重心を有しており、 前記流動セルを通して前記流体試料を運搬する段階と、 前記流動セルを通して前記方向にシース流体を流す段階
と、 前記流体試料の流量を調節して、前記粒子の最小断面積
が前記方向に垂直に延在しまた最大断面積が前記幅にほ
ぼ平行に延在し、前記領域における前記粒子の重心がほ
ぼ同一平面内に在るように前記粒子をほぼ整列させる段
階と、 前記粒子に前記顕微鏡装置の焦点を結ばける段階と、 を含む方法。 (6) 流動セルの中を一つの方向に動く流体試料の中
の異る寸法の粒子を光学的に分離する方法であって、前
記セルは作像領域にてそれぞれ前記方向に垂直な幅と厚
みとを有し、前記作像領域において前記粒子を観察する
ために顕微鏡装置が整合されており、前記粒子の各々は
重心を有しており、 前記流動セルを通して前記流体試料を運搬する段階と、 前記流動セルを通して前記方向にシース流5一 体を流す段階と、 前記流体試料の流量を調節して、前記粒子の最小断面が
前記方向に垂直に延在しまた最大断面が前記幅にほぼ平
行に延在し前記領域における前記粒子の重心がほぼ同一
平面内に在るように前記粒子を整列させる段階と、 成る寸法の粒子を焦点から外し、もう一つの寸法の粒子
をほぼ焦点に合わせるように前記顕微鏡装置を前記同一
平面と異る一平面上に焦点を結ばせるようにする段階と
、を含む方法。 (7) 前記一つの平面が前記幅にほぼ平行である、特
許請求の範囲第(1)項乃至第(6)項に記載の方法。 (8) 前記幅が前記厚さの幾倍もある、特許請求の範
囲第(7)項に記載の方法。 (9) 前記流動セルを通して第2のシース流体を流す
段階をさらに含む、特許請求の範囲第(1)項乃至第(
6)項に記載の方法。 −〇− (10)  前記焦点を結ばせる段階が前記顕微鏡装置
を動かすことにある、特許請求の範囲第(2)項、第(
3)項、第(5)項または第(6)項に記載する方法。 (11)  前記焦点を結ばせる段階が前記シース流体
の流量を変えることにある、特許請求の範囲第(2)項
、第(3)項、第(5)項または第(6)項に記載の方
法。 (12)  前記流体試料が血液である、特許請求の範
囲第(1)項、第(2)項、第(4)項または第(5)
項に記載の方法。 (13)  前記流体試料が血液である、特許請求の範
囲第(3)項または第(6)項に記載の方法。 (14)  前記一つの寸法が赤血球であり、前記もう
一つの寸法が白血球である、特許請求の範囲第(13)
項に記載の方法。 (15)  前記流体試料が尿である、特許請求の範囲
第(1)項、第(2)項、第(4)項または第(5)項
に記載の方法。 (16)  前記流体試料が尿である、特許請求の範囲
第(3)項または第(6)項に記載の方法。 (17)  前記一つの寸法が細胞状粒子であり、前記
もう一つの寸法が円柱である、特許請求の範囲第(16
)項に記載の方法。 (18)  作像式分析システムに用いる較正流の流体
試料であって、 既知の特性を有する、一つのタイプの複数の較正用粒子
と、 前記システムにより分析しようとする、未知の特性を有
する顕微鏡的粒子を含む生物学的流体試料と、 前記較正用粒子および前記生物学的流体試料の物理的混
合物と、 を含む試料。 (19)  前記較正用粒子が寸法、容積、形状、色彩
または明暗度の既知の特性を有している、特許請求の範
囲第(18)項の流体試料。 (20)  さらに複数のタイプの較正用粒子を含む、
特許請求の範囲第(19)項に記載の流体試料。 (21)  前記システムにより前記較正粒子を前記顕
微鏡的粒子と区別することのできる、特許請求の範囲第
(18)項に記載の流体試料。 (22)  前記顕微鏡的粒子が血球である、特許請求
の範囲第(21)項に記載の流体試料。 (23)  前記生物学的流体試料が血液である、特許
請求の範囲第(22)項に記載の流体試料。 (24)  前記生物学的流体試料が尿である、特許請
求の範囲第(22)項に記載の流体試料。 (25)  前記較正用粒子の寸法が0.5〜50μの
範囲にある、特許請求の範囲第(21)項に記載の流体
試料。 (26)  混合物の中の前記較正用粒子および前記生
物学的流体試料の分量が既知である、特許請求の範囲第
(18)項に記載の流体試料。 (27)  通過式分析器を較正する方法であって、該
分析器が流動セルと、該流動セルの作像領域上に焦点を
結ぶための顕微鏡装置と、前記作像領域にある実質的に
静止したスチルフレーム像を捕捉するための画像ピック
アップ装置とを有しており、 一9= 既知のパラメータを有する一つのタイプの較正用粒子の
試料を前記流動セル中に投入する段階と、 前記作像ピックアップ装置により前記作像領域において
一連の前記粒子のスチルフレーム像を形成する段階と、 前記パラメータを誘導するために前記画像を処理する段
階と、 前記既知のパラメータおよび誘導されたパラメータに基
づき前記分析器を較正する段階と、 を含む方法。 (28)  前記投入段階がさらに前記試料を既知の流
量にて投入する段階を含む、特許請求の範囲第(27)
項に記載′の方法。 (29)  さらに、顕微鏡的粒子を有する生物学的流
体試料を前記流動セルに流通する段階と、前記粒子の既
知のパラメータとして前記顕微鏡的粒子の前記パラメー
タを測定する段階と、を含む、特許請求の範囲第(27
)項に記載の方法。 10− (30)  前記流通段階と前記投入段階とが同時に行
われる、特許請求の範囲第(29)項に記載の方法。 (31)  前記既知のパラメータが各較正用粒子の容
積、寸法、形状、色彩または明暗度を含む、特許請求の
範囲第(28)項又は第(30)項に記載の方法。 (32)  前記既知のパラメータがさらに前記較正用
粒子の母集団密度を含む、特許請求の範囲第(31)項
に記載の方法。 (33)  前記生物学的流体試料が尿である、特許請
求の範囲第(30)項に記載の方法。 (34)  前記生物学的流体試料が血液である、特許
請求の範囲第(30)項に記載の方法。 (35)  前記粒子が0.5〜50μの寸法範囲を有
する、特許請求の範囲第(27)項に記載の方法。 (36)  前記投入段階が複数のタイプの較正用粒子
を投入することである、特許請求の範囲第(27)項に
記載の方法。 (37)  一つの方向に対してそれぞれ垂直な幅と厚
みとを有している流体セルを通して前記方向に移動する
流体試料の中の粒子を分離する方法であって、 前記粒子の最小断面が前記方向に垂直に延在し、また最
大断面が前記幅にほぼ平行に延在して前記粒子がほぼ整
列するように前記流動セルを通して流体試料を運搬する
段階と、 前記流動セルを通して前記方向にシース流体を流す段階
と、 前記粒子の物理的特性に従って前記粒子を分離するため
に前記流体試料に対して力を付与する段階ど、 を含む方法。 (38)  前記力が流体力学力であり、前記物理特性
が寸法である、特許請求の範囲第(37)項に記載の方
法。 (39)  前記力を付与する段階が前記流体試料の流
量を調節する段階を含む、特許請求の範囲第(38)項
に記載の方法。 (40)  前記力を付与する段階が前記シース流体の
流量を調節する段階を含む、特許請求の範囲第(38)
項に記載の方法。 (41)  前記力を付与する段階が前記シース流体の
流量に対する前記流体試料の流量の比を調節する段階を
含む、特許請求の範囲第(38)項に記載の方法。 (42)  前記幅が前記厚みの幾倍もある、特許請求
の範囲第(31)項に記載の方法。 (43)  前記力が重力であり、前記物理的特性が密
度である、特許請求の範囲第(42)項に記載の方法。 (44)  前記力を付与する段階は、前記幅が前記重
力にほぼ平行になるように前記流動セルの方向を向ける
段階を含む、特許請求の範囲第(43)項に記載の方法
。 (45)  前記力が電気的力であり、前記物理的特性
が荷電である、特許請求の範囲第(37)項に記載の方
法。 (46)  前記力が磁気であり、前記物理的特性が1
3− 透磁性である、特許請求の範囲第(37)項に記載の方
法。
[Claims] <1) A method for aligning particles in a liquid sample moving in one direction in a flow cell, wherein each cell has a width and a thickness in a direction perpendicular to the direction. , each of the particles has a center of gravity, passing the fluid sample through the flow cell, flowing a sheath fluid in the direction through the flow cell, and adjusting the flow rate of the sheath fluid to substantially aligning the particles such that the smallest cross-section of the particles extends perpendicular to the direction, the largest cross-section extends substantially parallel to the width, and the centers of gravity of the particles lie substantially in the same plane; , a method of having. (2) A method for observing particles in a fluid sample moving in one direction in a flow cell, the cells each having a width and a thickness in a direction perpendicular to the direction in an imaging region;
a microscope apparatus is aligned to view the particles in the imaging region, each of the particles having a center of gravity, transporting the fluid sample through the flow cell; and transporting the fluid sample through the flow cell. flowing a sheath fluid in a direction, and adjusting the flow rate of the sheath fluid so that the smallest cross section of the particle extends perpendicular to the direction and the largest cross section extends substantially parallel to the width, A method comprising: substantially aligning the particles such that their centers of gravity lie substantially in the same plane; and focusing the microscopy device on the particles. (3) A method for optically separating particles of different sizes moving in one direction in a flow cell, wherein each cell has a width and a thickness perpendicular to the direction in an imaging region. a microscope device is aligned to view the particles in the imaging region, each of the particles having a center of gravity, transporting the fluid sample through the flow cell; flowing a sheath fluid in the direction through the particles; substantially aligning the particles so that the centers of gravity of the particles in the area are substantially in the same plane; and using the microscope apparatus to bring particles of a size out of focus and particles of another size into substantially focus. The method includes the step of focusing on a plane different from the same plane. (4) A method for aligning particles in a fluid sample moving in one direction in a flow cell, each cell having a width and thickness perpendicular to the direction, each of the particles transporting the fluid sample through the flow cell; flowing a sheath fluid in the direction through the flow cell; and adjusting the flow rate of the fluid sample so that the particle has a minimum cross-section of the particle. substantially aligning the particles so that the particles extend perpendicular to the direction and have their largest cross-sections substantially parallel to the width, and the centers of gravity of the particles lie substantially in the same plane. (5) A method for observing particles in a fluid sample moving in a direction in a flow cell, wherein each cell has a width and a thickness perpendicular to the direction in an imaging region, and a microscope apparatus is aligned to observe the particles in an imaging region, the particles have a center of gravity; transporting the fluid sample through the flow cell; and transporting the fluid sample through the flow cell in the direction. flowing a sheath fluid; and adjusting the flow rate of the fluid sample such that the smallest cross-sectional area of the particles extends perpendicular to the direction and the largest cross-sectional area extends generally parallel to the width, A method comprising the steps of: substantially aligning the particles such that their centers of gravity lie in substantially the same plane; and focusing the microscopy device on the particles. (6) A method for optically separating particles of different sizes in a fluid sample moving in one direction in a flow cell, the cells each having a width perpendicular to said direction in an imaging region. a thickness, a microscope device is aligned to observe the particles in the imaging region, each of the particles having a center of gravity, and transporting the fluid sample through the flow cell; flowing a sheath stream 5 in the direction through the flow cell; and adjusting the flow rate of the fluid sample so that the smallest cross-section of the particles extends perpendicular to the direction and the largest cross-section is substantially parallel to the width. aligning the particles so that the centers of gravity of the particles in the region are substantially in the same plane; and focusing the microscope device on a plane different from the same plane. (7) The method according to any one of claims (1) to (6), wherein the one plane is substantially parallel to the width. (8) The method of claim (7), wherein the width is many times the thickness. (9) Claims (1) to (1) further comprising the step of flowing a second sheath fluid through the flow cell.
The method described in section 6). -〇- (10) Claims (2) and (2), wherein the focusing step consists in moving the microscope device.
The method described in paragraph 3), paragraph (5) or paragraph (6). (11) Claims (2), (3), (5), or (6), wherein the focusing step consists in changing the flow rate of the sheath fluid. the method of. (12) Claims (1), (2), (4), or (5), wherein the fluid sample is blood.
The method described in section. (13) The method of claim (3) or (6), wherein the fluid sample is blood. (14) Claim No. 13, wherein the one dimension is a red blood cell and the other dimension is a white blood cell.
The method described in section. (15) The method of claim (1), (2), (4), or (5), wherein the fluid sample is urine. (16) The method of claim (3) or (6), wherein the fluid sample is urine. (17) Claim No. 16, wherein the one dimension is a cellular particle and the other dimension is a cylinder.
). (18) A fluid sample of a calibration stream for use in an imaging analysis system, comprising: a plurality of calibration particles of one type having known properties; and a microscope having unknown properties to be analyzed by said system. a biological fluid sample comprising biological particles; and a physical mixture of the calibration particles and the biological fluid sample. (19) The fluid sample of claim (18), wherein the calibration particles have known properties of size, volume, shape, color, or intensity. (20) further comprising multiple types of calibration particles;
A fluid sample according to claim (19). 21. The fluid sample of claim 18, wherein the system allows the calibration particles to be distinguished from the microscopic particles. (22) The fluid sample according to claim 21, wherein the microscopic particles are blood cells. (23) The fluid sample according to claim 22, wherein the biological fluid sample is blood. (24) The fluid sample according to claim 22, wherein the biological fluid sample is urine. (25) The fluid sample according to claim 21, wherein the calibration particles have a size in the range of 0.5 to 50μ. (26) The fluid sample of claim 18, wherein the amounts of the calibration particles and the biological fluid sample in the mixture are known. (27) A method of calibrating a pass-through analyzer, the analyzer comprising: a flow cell; a microscope device for focusing onto an imaging region of the flow cell; an image pickup device for capturing a stationary still frame image; 19 = introducing a sample of one type of calibration particles having known parameters into the flow cell; forming a series of still frame images of the particles in the imaging region with an image pickup device; processing the images to derive the parameters; and determining the parameters based on the known and derived parameters. A method comprising: calibrating an analyzer; (28) Claim No. (27), wherein the charging step further includes the step of charging the sample at a known flow rate.
The method described in Section 1. (29) The claim further comprises: passing a biological fluid sample having microscopic particles through the flow cell; and measuring the parameter of the microscopic particle as a known parameter of the particle. Range number (27)
). 10-(30) The method according to claim (29), wherein the distribution step and the charging step are performed simultaneously. (31) The method according to claim (28) or (30), wherein the known parameters include the volume, size, shape, color, or intensity of each calibration particle. (32) The method according to claim 31, wherein the known parameter further includes a population density of the calibration particles. (33) The method according to claim (30), wherein the biological fluid sample is urine. (34) The method according to claim (30), wherein the biological fluid sample is blood. (35) The method of claim (27), wherein the particles have a size range of 0.5 to 50 microns. (36) The method of claim (27), wherein the step of loading comprises loading a plurality of types of calibration particles. (37) A method for separating particles in a fluid sample moving in a direction through fluid cells each having a width and a thickness perpendicular to said direction, the smallest cross section of said particles being said transporting a fluid sample through the flow cell in such a manner that the particles extend perpendicularly to the width and the largest cross section extends substantially parallel to the width so that the particles are substantially aligned; A method comprising: flowing a fluid; and applying a force to the fluid sample to separate the particles according to their physical properties. (38) The method of claim (37), wherein the force is a hydrodynamic force and the physical property is a dimension. 39. The method of claim 38, wherein applying the force includes adjusting a flow rate of the fluid sample. (40) Claim 38, wherein the step of applying the force includes the step of adjusting the flow rate of the sheath fluid.
The method described in section. 41. The method of claim 38, wherein applying the force includes adjusting a ratio of the fluid sample flow rate to the sheath fluid flow rate. (42) The method of claim (31), wherein the width is many times the thickness. (43) The method according to claim (42), wherein the force is gravity and the physical property is density. 44. The method of claim 43, wherein applying the force includes orienting the flow cell so that the width is substantially parallel to the force of gravity. (45) The method according to claim (37), wherein the force is an electrical force and the physical property is a charge. (46) The force is magnetic and the physical property is 1
3 - The method according to claim 37, being magnetically permeable.
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