JPS60139350A - 粒子偏向装置 - 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】 （イ）産業上の利用分野 この発明は粒子偏向装置に関し、詳しくは粒子分取装置
（セルソータ）などの粒子分取部に用いる粒子偏向装置
に関づるものである。

（ロ）従来技術 一般に粒子分取装置などにおいて、細胞などの粒子を挾
み囲んだシース液をこれら装置のシースフローセルから
下方に向は噴出さｔ！（、この噴流を連続的に液滴に分
断し−〔、各液滴内に含まれる粒子を分取する方法が行
なわれ−Ｃいる。

この粒子分取部に用いる従来の粒子偏向装置は、第１図
に示すようにシースフローセル（１）内の各粒子を光学
的に順次測定して、これらの粒子の種類の判定を行い、
前記噴流から順次液滴が分１１７ｉされる時に、その判
定結果に応じて、所望の粒子を含む各液滴に、予め陰又
は陽の粒子選別用の特定の電荷を与えておいて、これら
の液滴及びこれ以外の液滴を一定電圧が印加されている
対向電極（２月３）間を通して、特定の電荷を与えてｄ
３いた液滴のみを偏向溝トさせて所望の粒子を分取しＣ
いた。

しかしこの粒子分取り法では、所望の粒子を含む液滴に
予め陰又は陽の２通りの電荷しか与え−Ｃいないため、
その８！ｊ滴を左右又は前後り向に直線的〈１次元的）
にしか偏向させることがＣきなく、従って分取数も対向
電極（２）　（３１間内の、これらの電極寄り及びそれ
らの真ん中の３通り程度が現実的であった。

そのため、各粒子を吸収、ｒｌｉ乱、蛍光等の光応答の
大きさに応じて多種類に分けて分取する必要がある場合
、分取操作を何回も繰り返さなければならなかった。

〈ハ）目的 この発明は以上の事情に鑑みなされたもので、粒子を含
む液滴に多数の粒子選別信号を与えて、液滴を平面的（
２次元的）に偏向落下させて、１度の分取操作で粒子を
多種類に分けて分取することができるようにしようとす
るものである。

（ニ）構成 この発明の構成は、粒子を包む噴流から分断されて、下
方に連続的に落下する液滴を、電気的手段を用いて偏向
落下さ−ＩＩＣ１各液滴内の粒子を分取する粒子偏向装
置において、 液滴形成特に各液滴に一定量の電荷を帯電させるための
帯電手段と、この液滴帯電前又は後に液滴内の粒子を光
学的に測定するための光検出手段と、この測定後の帯電
した液滴が描く液滴落下線を囲む少なくとも１対の対向
電極板と、前記光検出手段によって得られた測定値を予
め設定した多数のヰ準値と比較し、対応する基ｉ値を超
えるときに予め決められた出力を発する粒子判定手段と
、この判定手段が出ツノを発したときに、前記対向電極
板の各電極板にその出ツノに対応する大きさの偏向電圧
をそれぞれ印加する電圧印加手段とを備え、前記対向電
極板の各電極板が、液滴の落子間隔距離よりも狭い縦幅
を有する電極板片を上下方向にそれぞれ間隙を有するよ
うに多数配した電極板片群からなり、これらの各電極板
片が、電圧印加手段との間に前記偏向電圧を液滴の落下
速度と略同速度Ｃ電極板片群の上方から下方に向りて遅
延して印加さＵるための電圧遅延手段を備えてなる粒子
偏向装置？７である。

（ホ）実施例 以下図に示す実施例に基づいてこの発明を詳述する。な
お、これによってこの発明が限定されるものではない。

第２〜３図に粒子偏向装置（４）の全体４１４成を示す
。

（５１（５１・・・・・・は、粒子（１３１（６１・・
・・・・を包み一ト方に連続的に落下する液滴、（７）
はこれらの液滴が形成される時に、各液滴に一定量の電
荷を帯電さけ゛る？ｉ？Ｉ電パルス１０００Ｖの帯電回
路である。

（８）は、これらの液滴［５）　［５）・・・・・・の
落下線を中心に位置させて、その左右側及び前後側から
囲む２対の対向電極板（９）〜面からなる四角錐台箱状
の電極体（偏向電極）であり、これらの対向電極板は、
液滴の落下間隔距離０．１〜０　、５　ｍｍよりも狭い
縦幅を有する電極板片を上下方向に約０．１〜１．０ｍ
ｍの間隙を有するように水平に多数配した電極板片群（
１３）　０３１・・・・・・からなる。これらの電極板
片群は第２図に示すように、その最上部の対向する電極
板片０３）０３）がそれぞれ電圧増幅器（ドライバー＞
０４１０５１を介してタイミング調整回路（１６）に接
続されると共に、それぞれ遅延索子（１８１（１８）・
・・・・・で接続され、その最下部はそれぞれ後述の進
行波が遅延素子内を反射して逆向きに上がるのを止める
ための終端に接続されている。なお、ここでは左右側の
電極板片群０３）（１３）・・・・・・についてのみ説
明したが、前後側のそれらについても同様の構成である
。

（１７１は前記暗流から液滴が形成された後で、しかも
偏向電極板（８）の上方で各液滴内の粒子を光学的に測
定Ｊるための光源及び光検出器である。この光検出＆’
ｉは、９種類の粒子選別信号を発する粒子判定回路（１
９を介してタイミング調整回路（１６）と電気的に接続
され−Ｃいる。

次に以上の構成からなる粒子偏向装置（４）を用いて粒
子を分取する方法を説明する。

まず帯電回路（７）を作動させて、ＩＩ／４流（支）が
液滴下される時に、各液滴に一定量の陰型？４を帯電す
る。

そしてこの帯電後の液滴にレーザ光等を当てて、その内
部の粒子を光検出器（１７）で測定し、この測定値を粒
子判定回路日で予め設定した９独類のり準値と比較し、
対応する基準値を超えたときに、粒子判定回路（１９が
予め決められた粒子選別信号を発し、この選別信号に対
応する−３０００〜＋３０００　Ｖの偏向電圧を、前後
・左右の最上部の電極板（１３ａ）〜（１３ｄ）に印加
させる。そこで第４図に示すように、１つの液滴（５）
、すなわち斜線で示ず液滴を、最上部の２対の電極板片
（１３ａ）〜（１３ｄ）が、その陽極側に引き寄せる。

そしてその偏向電圧は、各遅延素子０８］　（１８１・
・・・・・によって液滴の落下速度５〜１０ｍ／ｓｅｃ
と同じ速度で電極板群（１３］　（１３１・・・・・・
を順次下方に遅れて印加され、第５図に示すように進行
波のごと−く移動して、液滴（５）を第３図に示す分取
容器（２Ｉ）の所定区画室内に落下させて粒子を分取す
る。

この際、この液滴（５）に続いて落下する液滴は１番目
の液滴（５）が最上δ１５から２番目の電極板片（１３
ｅ）〜（１３１＋）間に達した後に、最上部の電極板片
（１３ａ）〜（１３ｄ）間に入る。そして同時に前記の
ごとくこの液滴に対応した偏向電圧が最上部の電極板片
（１３ａ）〜（１３ｄ）間に印加され、前記と同様にし
て２番目の液滴を分取容器２＋）の所定区画室内に落下
させて粒子を分取づる。

このようにして順次各液滴の落ド方向を偏向させて、そ
れら内に入っている粒子を分取容器３すの９つの区画室
内に分類・分取する。

以上のごとく粒子偏向装置（イ）を構成することによっ
て、１度の分取操作で粒子を９通りに分類・分取でき、
しかも各偏向電極内の各液滴に、これら内の粒子に対応
した偏向電圧を印加することができ、それによって粒子
の分取効率を向上さＵ′ることができる。またミ予め液
滴に与える帯電量は一定でよいため、粒子の測定は液）
＾形成後にもでき、しかも粒子の測定を液滴形成１１ｔ
に行なうと、粒子の測定から分類直前までの時間が長く
取ることができ、従って精密な粒子判定を行うことがで
きる。

さらに、遅延素子を用いる代りに、第６図に示すように
アナログシフトレジスタ（ＣＯＤ、ＢＢＤなど）（ハ）
と多数の電圧増幅器（ハ）（２３）・・・・・・とを組
合わせて用いてもよく、またディジタル的に偏向電圧を
印加する場合には、ディジタルシフ１〜レジスタ及びス
イッチング素子を、第６図のアノ−ログシフトレジスタ
〃）及び電圧増幅器い）■）・・・・・・にぞれぞれ取
り代え−Ｃ用いてもよい。

その上、予め設定り−る基準値の種類を増ヤし、これに
応じて偏向電圧の電圧変化ステップを細がくすることに
よって、比較的容易に、分取容器内に１６通り（４Ｘ４
）及び２５通り（５ｘ５）に粒子を分類・分取すること
ができる。

また、対向電極板を前後又は左右側の一対のみにしても
、対向電極板が１枚の板からなるときよりも、精密な粒
子判定を行うことができる。

（へ）効果 この発明は粒子を包む液滴に一定量の電荷を帯電させて
おいて、各粒子に対応した偏向電圧を対向する電極板片
群に印加すると共に、偏向電圧を液滴の落下速度と略同
速度で電極板片群の上方から下方へ遅延させて印加する
ことによって、１度の分取操作で各粒子を多数通りに分
取でき、しがも多数の液滴に、それら内部の各粒子に対
応した偏向電圧を同時に印加することができ、それによ
って粒子の分取効率を向上させることができ、さらに粒
子の測定は液滴形成後でもできるようにするものである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の粒子偏向装置の設置位置及びその構成を
示ず構成説明図、第２図はこの発明に係る粒子偏向装置
の７実施例を示す要部断面を含む構成説明図、第３図は
この要部斜視図、第４図（イ）〜（ハ）はこの液滴の落
下状態を示す落下説明図、第５図はこの偏向電Ｊｆの印
加状態説明図。 第６図は他の実施例を示づ要部説明図である。 （４）・・・・・・粒子偏向装置、（５）・・・・・・
液滴、（６）・・・・・・粒子。 （７）・・・・・・帯電回路、（９）〜（１２１・・・
・・・対向電極板。 （１３１・・・・・・電極板片群、　ｆ＋６１・・・・
・・タイミング調整回路。 （１７）・・・・・・光源及び光検出器、　（１８１・
・・・・・遅延素子。 ａ９・・・・・・判定回路。 第１図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、粒子を包む噴流から分１４１ｉされて、トノｊに連
   続的に落ドづる液滴を、電気的手段を用いて偏向落１・
   さＵて、各波瀾内の粒子を分ＪＩＩＩりる粒子偏向装置
   にｄ５いて、 液滴形成時に各液滴に一定足の電動を帯電さｌるための
   帯電手段と、この液滴帯電前又は後に波瀾内の粒子を光
   学的に測定するだめの光検出手段と、この測定後の７１
   ）電した液滴がＪｌｈ　＜液滴落下線を囲む少なくとも
   １対の対向電極板と、前記光検出手段によって得られた
   測定値を予め設定した多数のｌ準値と比較し、対応する
   基準１ｉＱを超えるときに予め決められた出力を発する
   粒子判定手段と、この判定手段が出力を発しｌＣとぎに
   、前記対向電極板の各電極板にその出力に対応する大き
   さの偏向電圧をそれぞれ印加する電圧印加手段とを備え
   、前記対向電極板の各電極板が、液滴の落子間隔距離よ
   りも狭い縦幅を有する電極板片を上下方向にそれぞれ間
   隙を有するように多数前した電極板片群からなり、これ
   らの各電極板片が、電圧印加手段との間に前記偏向電圧
   を液滴の落下速度と略同速度で電極板片群の上方から下
   方に向けて遅延して印加させるための電圧遅延手段を備
   えてなる粒子偏向装置。 ２、電圧遅延手段が、遅延素子からなる特許請求の範囲
   第１項記載の粒子偏向装置。