JPS59208439A - 粒子カウンタ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は６例えば血液の検査に用いられる血球カウン
タ等の粒子カウンタに関するものである。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

血球の大きさと血球の数を計測する血球カウンタにおい
ては、正確な計測を行なうため、血液を希釈し希釈した
血液を細い孔に流しセンサーの計測領域を小さくするこ
とが行なわれている。

しかし、計測する血液中には、血液採堰の際に入ったご
みや凝固した血液成分を含む場合があり。

この血液を細い孔に流すと孔が詰まることがあった。そ
こで、このような問題を解決するため、従来ウォーター
シースという技術が血球カウンタに導入された。

第１図はウォーターシースの原理を示す説明図である。

試料を流通させるフローセル１の一部は二重管構造をな
し、外管２および内管３によって構成されている。外管
２の中にシース液４を破線矢印に示す方向に流し、その
中心の内管３内に希釈した血球等の試料液５を実線矢印
に示すようにらの液は混合することなく、試料液５を中
心としその周囲をシース液４が包んだ層流の状態となる
。

外管２の外径が細くなると、シース液４および試料液５
の流れも細くなり、いわゆるウォーターシースが形成さ
れる。この場合、内管３の径を試料液５が詰まることが
ない程度に太くしておけば。

試料液５の周囲にはシース液４があるので外管２の細い
部分において試料液５をしぼり込んでも順調な流通性を
保つことができる。

シース液４および試料液５をフローセル１に送る手段と
しては、第２図に示すように空気圧により送る方法と第
３図審こ示すようにシリンジポンプを用いて送る方法と
が考えられる。

第２図において、１１はシース液４を収容した加圧タン
ク、１２は試料液５を収容した加圧タンクであり、これ
らの加圧タンク１１および１２にはＰ、およびＰ２に示
したように圧縮空気が供給されている。このような構成
をとると、複雑な機構部品を必要とせず構成を簡略化し
得る利点があるが。

送り出すシース液４および試料液５の差圧を正確に調節
しなければならない煩しさがある。しかも。

加圧タンク１１．１２と７０−セル１とを結ぶ配管１３
゜−シース部の試料液流の径が変化しあるいはウォータ
シースが形成されなかったりする悪影響がでる。

また、第３図に示すように、シリンジポンプ２１２２を
用い、シース液４および試料液５を一定流鎗でフローセ
ル１に送る構成の場合には、シース液４および試料液５
間の差圧の調節は必要なく。

流体抵抗の変化によるウォータシース部での試料液流の
径の変化といった問題はなくなる。

４−か−、ウォータシース部での試料液流の径ｄは、シ
ース液用のプランジャー２１ａの断面積をＳＳ、試料液
用のプランジャー２２ａの断面積をＳＢとし、これらの
プランジャー２１ａ、２２ａの送り速度をｖｓｖＢ。

フローセル１の細い部分の断種を８ｆとすると。

で表示することができる。

上式で示された試料液流の径ｄを一定にするためには、
制御系やカム機構等により、プランジャー　２１ａ、２
１ｂの送り速度Ｖ８．ＶＢを一定比率に保たなければな
らないため、諜雑かつ高価な装置が必要１゛になるとい
う欠点があった。

４工 〔発明の目的〕 この発明は、上記の欠点を除去し、比較的簡単な構成で
試料液流を安定にしかも一定太さにしぼり込むことがで
きしたがって高精度の検出を行ない得る粒子カウンタを
提供しようとするものである。

この発明は、その一部が内管および内管よりなる二重構
造を有し試料液およびその周囲を包むシース液によりウ
ォータシースを形成させるためのフローセルと、このフ
ローセルの外管内（こシース液を送り込む第１のシリン
ジポンプと、前記フローセルの内管に試料液を送り込む
第２のシリンジポンプと、前記フローセル内においてし
ぼり込まれた試料液の状態を検出する測定系とを備え、
前記第１および第２のシリンジポンプのそれぞれプラン
ジャーを機械的に結合し同一速度で駆動することを特徴
とするものであり、このようにして試料液をシース液で
包み込まれた状態でしぼり込みこの部分において計測を
行なうものである。

〔発明の効果〕

この発明ｌこよれば、シース液用のプランジャーと試料
液用のプランジャーを機械的に結合しているので、複雑
な制御を必要とせず比較的簡単な構成で試料液を安定に
しかも一定の太さにしぼり込むことができる。この場合
に試料液はフローセル中の一定の場所にしかも細くしぼ
り込むことができるので、試料液の状態の検出を高精度
で行なうことができる。

〔発明の実施例〕

以下１図面を参照して血球カウンタとして構成ルであり
、その一部は外管３２および内管３３よりなる二重構造
を備えている。

３４および３５は三方バルブであり、前記外管３２は三
方バルブ３４を介して第１の容器３６に接続され、内管
３３は三方バルブ３５を介して第２の容器３７１こ接続
されている。第１の容器３６中にはシース液３８として
例えば生理食塩水等の外管３２はまた三方バルブ３ｊの
他の分岐路を介して第１のシリンジポンプ４０に接続さ
れ、内！ 管３３は三方バルブ３夛の他の分岐路を介して可・２の
シリンジポンプ４１に接続されている。

シリンジポンプ４０．４１のそれぞれプランジャー４２
．４３は連結板４４により互いに機械的に結合され、こ
の連結板４４にはネジ孔４５が形成されている。このネ
ジ孔４５には、連結板４４を駆動するための送りネジ４
６が螺合され、この送りネジ４６は固定板４７に支持さ
れた・は動機４８により回転される構成がとられている
。

前記第１および第２のシリンジポンプ４０．４１は固定
板４９に固定して設けられ、固定板４７と４９の間には
連結板４４を貫通して１対のカイトレール５０５１が橋
架して設けられている。したがって。

電動機４８により送りネジ４６を回転すると、ネジ孔４
５との螺合を通じて連結板４４がガイドレール５０，５
１に案内され矢印の方向に往復動するものである。

一方、前記フローセル３１の断面縮小部３１ａには、そ
の内部を流通する試料液３９の状態を検出する測定系５
２が配設されている。すなわち断面縮小部３１ａの一側
にはレーザ発振器５３および照射光学等５４がまたその
他側にはビームストッパ５５、集光レンズ５６．ピンホ
ール５７を有する板体５８および光検出器５９が設けら
れている。

次にこの粒子カウンタの作用を説明する。まず電動機４
８を駆動して送りネジ４６を所定の方向に回転させると
、送りネジ４６およびネジ孔４５の螺合を通じて連結板
４４が実線矢印の方向に移動する。プランジャー４２．
４３は連結板４４に一体的ｌこ結合されているのでこれ
により同−送り速度で駆動される。このとき、三方バル
ブ３４はシース液３８の収容された容器３６と第１のシ
リンジポンプ４０が連通し、三方バルブ３５は試料液３
９が収容された容器３７と第２のシリンジポンプ４１が
連通ずる状態にあるので、シリンジポンプ４０゜４１中
にそれぞれ適−計のシース液３８および試料液３９が収
容される。

ここで三方バルブ３４．３５を切り換え、フローセル３
１の外管３２とシリンジポンプ４０．内管３３とシリン
ジポンプ４１を連通させ電動機４８により送りネジ４６
を逆転させる。このようにすると連結板４４が破線矢印
の方向に移動するので、プランジャー４２，４３が同一
速度で押されることにより、シース液３Ｂおよび試料液
３９がフローセル３１内に送り込まれる。

内ｆｉ３３を通過した試料液３９すなわち希釈液で希釈
された血液と、外管３２を通過したシース液３８は、フ
ローセル３１の断面縮小部３１ａにおいて試料９３９の
周囲をシース液３８に包まれた状態でしぼり込まれいわ
ゆるウォーターシースを形成する。

となる。

したがって、試料液３９を細くしぼり込む場合、すなわ
ち５８）ＳＢのときは となる。

例えばシース液用のシリンジポンプ４０の内径を／１０
ｍｍ　、試料液用のシリンジポンプ４１の内れるか通れ
ないかという程度の太さにまでしぼり込むことができる
。

ここで、レーザ発振器５３からのレーザ光りは照射光学
系５４においてしぼられ、透明なフローセル３１中の試
料液流に照射される。レーザ光りが照射される試料液流
の部分は、測定領域と呼ばれるが、血球がこの測定領域
中にない場合に、レーザ光りはフローセル３１を透過し
、ビームストッパ５５にさえぎられるので、光検出器５
９には達しない。

測定領域に血球があると、照射されたレーザ光りの一部
は血球により散乱され、散乱光の大部分はビームストッ
パ５５にさえぎられることなく。

ピンホール５７を通過して光検出器５９に入射する。

散乱光の強さと血球の大きさとの間には一定の関係すな
わち血球が大きくなると散乱光も多くなるという関係が
あるので、光検出器５９により散乱光の強さを測定する
ことにより、血球の大きさを知ることができる。

また血液を希釈液で数百倍に希釈したものを試料液とす
ると、ある時点において測定領域内に入る血球は１個以
下となるので、光検出器５９ζこより散乱光が強くなっ
た回数を計測することにより。

血球の数を知ることができる。

この発明の粒子カウンタは２個のプランジャーを機械的
手段で結合しているので、構成を簡略化し得るとともに
その制御が容易となる特長がある。

しかもこのような簡略化された液送系を用いているにも
かかわらず。

１）ウォータシースによるものであるから、測定に際し
て試料液の詰まりかない。

２）血球はフローセルの一定の位置を通過するので１通
過位置の変動による検出感度の変化がなく精度の高い測
定を行ない得る。

３）測定領域内に血球のような粒子が２個以上入らない
ように調整できるので１粒子の数を正確に計測できる。

４）Ｍ４図に示すようにレーザ光を用いた場合にはこれ
をしぼることにより信号の値を大きなものとすることが
できるのでＳハを向上できる。

等の効果を挙げることができる。

なお、この発明は上記実施例に限定されるものではなく
要旨を変更しない範囲において種々変形して実施するこ
とができる。

例えば、上記実施例はこの発明を血球カウンタとして構
成した場合を示しているが、この発明は油に混入した不
純物や純水中のゴミのような粒子の計測ｌこ広く適用が
可能である。

この発明において用いる２　ｊｌｆｆｉのプランジャー
の機械的結合手段並びに駆動方式も図示のものに限らず
１間接的に結合してもよく、ウオームギヤーζこよるも
の、カム機構による４寺〒鳩→申爾Ｉ±ものなど各種の
駆動方式を採用す ることができる。

また粒子の大きさ並びに密度の測定に散乱光方式による
ものを示したが、これに代えて透過光方式によるもの、
−を気抵抗方式によるもの、静電容量方式ｉこよるもの
等を１宜選択することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はウォーターシースの原理の説明図、第２図は従
来考えられたフローセルに対する空気圧液送方式の説明
図、第３図は従来考えられたフローセルに対するシリン
ジポンプ液送方式の説明図。 第４図はこの発明の一実施例の概略的な構成図である。 １・・・フローセル　　　２・・・外管３・・・内管　
　　　　　　４・・・シース液５・・・試料液 １１．１２・・・加圧タンク　　　２１，２２・・・シ
リンジポンプ２１ａ、２２ｂ・・・プランジャー ３１・・・フローセル　　　３２・・・外管３３・・・
内管　　　　　　３４　、３５・・・三方バルブ３６．
３７・・・容器　　　　　３８・・・シース液３９・・
・試料液　　　　　　４０．４１・・・シリンジポンプ
４２．４３・・・プランジャー　　４４・・・連結板４
５・・・ネジ孔　　　　　４６・・・送りネジ４７・・
・固定板　　　　　４８・・・′Ｉｔ＃Ｉ機４９・・・
固定板　　　　　５０，５１・−・ガイドレール５２・
・・測定系　　　　　５３・・・レーザ発振器５４・・
・照射光学系　　　５５・・・ビームストッパ５６・・
・集光レンズ　　　５７・−・ピンホール５８・・・板
体　　　　　　５９・・・光検出器（外１名） 〜才 ２２１−

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　その一部が内管および外管よりなる二重管構
   造を有し試料液およびその周囲を包むシース液によりウ
   ォーターシースを形成させるためのフロセルと、前記外
   管内にシース液を送り込む第１のシリンジポンプと、前
   記内管に試料液を送り込む第２のシリンジポンプと、前
   記フローセル内においてしぼり込まれた試料液の状態を
   検出する測定系とを備え、前記第１および第２のシリン
   ジポンプのそ住ぞれプランジャーを機械的に結合し同一
   速度で駆動することを特徴とする粒子カウンタ。
2. （２）上記試料液として希釈した血液を対象とし血球の
   大きさ並びに数を計測する血球カウンタとして構成した
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の粒子カウ
   ンタ。
3. （３）上記第１および第２のシリンジポンプのそれぞれ
   プランジャを連結板により　機械的に結合したことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記載の粒子
   カウンタ。