JPS612037A

JPS612037A - 懸濁液層分取装置

Info

Publication number: JPS612037A
Application number: JP12180284A
Authority: JP
Inventors: Masaya Kojima; 正也小島; Fujiya Takahata; 高畑　藤也; Koichi Tanikai; 谷貝　功一
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1984-06-15
Filing date: 1984-06-15
Publication date: 1986-01-08

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】（発明の利用分野〕本発明は懸濁液層分取装置に係り、特に懸濁液層を含む
複数の層より構成された試料中から目的とする任意の懸
濁液層のみを選択的に正確に分取するのに好適な懸濁液
層分取装置に関するものである。

〔発明の背景〕

従来、懸濁液層を含む複数の層より構成された試料中か
ら目的とする懸濁液層を分取する場合、目視などによっ
て行われていた。例えば、血液の遠心分離によって複数
に分離した層のうち中間に位置し、かつ、層境界が曖昧
で薄い懸濁液層であるリンパ球層の分取の場合は、目視
により判別し、層を凝視しながら一方でピペッタを用い
て吸入するという複雑な手操作によって行われていた。

しかし、この操作には熟練を必要とし、また、層境界の
曖昧さや目視のための判定の不正確さがあるため、各検
体の分取量の再現性に問題がある。さらに、個人差によ
る判定の違い、長時間操作時の目の疲労による能率の低
下がある。

〔発明の目的〕

本発明は上記に鑑みてなされたもので、その目的とする
ところは、試料中がら目的とする任意の懸濁液層のみを
選択的に正確に分取することができ、しかも、信頼性が
高い懸濁液層分取装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明の特徴は、試料に光を照射して散乱光または透過
光を検出して上記試料中の濃度または密度の変化に対応
した光強度分布を求める光強度分布検出手段と、上記光
強度分布を基準の光強度と比較して、この基準の光強度
以上の光強度の部分を懸濁液層と判定する懸濁液層判定
手段と、この懸濁液層判定手段によって懸濁液層と判定
されたときに上記光強度分布から上記懸濁液層の中心位
置を検出する懸濁液層位置検出手段と、この懸濁液層位
置検出手段の出力によって上記懸濁液層を分取する分取
手段と、この分取手段によって分取中に上記光強度分布
検出手段によって検出された光強度分布が上記基準の光
強度以下となったときに上記分取手段による上記懸濁液
層の分取を終了させる分取停止手段とを具備した構成と
した点にある。

〔発明の実施例〕

以下本発明を第２図、第３図、第５図に示した実施例お
よび第１図、第４図、第６図〜第１０図を用いて詳細に
説明する。

第１図は血液を比重液上に重層し、遠心分離機により分
離後の血液の状態を示した図で、１は試験管、２は血漿
、３はリンパ球、４は比重液、５は血球である。最上層
の血漿２と上層から３番目の比重液４とは透明であり、
この２つの層の間にリンパ球３の層が懸濁して存在する
。このリンパ球３の層の境界は非常に曖昧であり、目視
判定すると個人差により層が存在する位置、厚さが変わ
る。そのため、本発明の装置においては、懸濁液層を下
記のようにして検出するようにした。

第２図は本発明の懸濁液層分取装置の検出部の一実施例
を示す構成図である。第２図において、１は遠心分離さ
れた試料、例えば、血液を入れた試験管で、試験管１を
試料ホルダ６に収容し、試料ホルダ６の斜め上方に照明
用光源７を設置し、試料ホルダ６の光源７と反対側には
レンズ８を設置し、また、濃度または密度が変化する方
向と同一方向に複数個の光検知器９を配列しておく。試
料は光源７により照明され、レンズ８を通して光検知器
９上に１対１の試料像が結像され、電気信号に変換され
てディジタル・インプット・インターフェース１０に入
力される。

第３図は本発明の懸濁液層分取装置の一実施例を示すブ
ロック図である。第２図に示す検出部１１の光検知器９
からの出力がディジタル・インプット・インターフェー
ス１０を介してマイクロコンピュータ１２に取り込まれ
る。そして、マイクロコンピュータ１２にて濃度または
密度の変化が存在する方向の各位置に対応する光強度の
信号を用いて所要の演算処理を行う。その結果、リンパ
球３の層の位置が検出され、その検出信号によってディ
ジタル・アウトプット・インターフェース１３ａ、パル
スモータ駆動回路１４ａを介してパルスモータ１５ａを
駆動し、ノズル１６をその位置まで下降させる。次に、
ディジタル・アウトプット・インターフェース１３ｂ、
パルスモータ駆動回路１４ｂを介して吸入用シリンジ１
７のパルスモータ１５ｂを駆動し、リンパ球３を吸入す
る。同時に光検知器９からの出力信号を連続してマイク
ロコンピュータ１２に取り込み、リンパ球３のみの吸入
が終った時点を判定し、判定と同時に吸入用シリンジ１
７のパルスモータ１５ｂの駆動を停止させる。この一連
の動作によりリンパ球３の層のみを分離された試料中よ
り選択的に分取することができる。

第４図はマイクロコンピュータ１２に取り込まれた光強
度分布の一例を示す線図で、横軸に試料の各位置、縦軸
に相対光強度をとって示してあり、第４図のグラフの山
の部分がリンパ球層部に相当する。

以下、マイクロコンピュータ１２による演算処理につい
て第５図を用いて説明する。第５図は演算処理の一実施
例を示すフローチャートである。

まず、例えば、第６図（ａ）に示す光強度分布が光検出
器９からの信号により得られる（ステップＳｉ）。この
光強度分布は基準光強度レベル■〔第６図（ａ）参照）
と比較され、基準光強度レベル夏以上の光強度分布を示
す場合はリンパ球層が存在すると判定しくステップＳ２
）、次の微分処理のステップＳ３に移る。また、レベル
１未満の光強度分布を示す場合（第７図参照）は、リン
パ球層が存在しないと判定し、吸入動作は行わない。ス
テップＳ３では、光強度信号の位置毎の微分値を求める
。リンパ球層部分は光強度分布上はぼ左右対称の山形と
なっており、第６図（ａ）に示す光強度分布の微分値は
第６図（ｂ）に示すようになる。微係数が零の位置がピ
ーク位置に対応し、その位置の前後で微係数の符号は正
から負に変化する。そこで、微係数が零になる位置また
は正から負に変化する位置を検出することによってリン
パ球層の有無を判定する（ステップ８４）。

このようにすることにより、第８図（ａ）に示すように
比較に平らな信号変化の場合でもその変化を拡大するこ
とができ、また、第８図（ｂ）に示すようにバックグラ
ンドが傾いていてそのショルダ一部分に検出した信号が
存在する場合においては、バックグランドの傾きを打ち
消すことができる。

このようにして検知したピーク位置（微係数が零もしく
は正から負に変化する点）で置火光強度の位置をリンパ
球層の中心位置ｘｐ　　（第６図（ａ）参照）とする（
ステップＳ５）。この場合、ステップＳ５におけるリン
パ球層位置決定において、第４図に示すように単一ピー
クの場合には問題がないが、第６図（ａ）に示すように
複数のピークを持つ場合には、検出されたピーク位置に
最も近い微係数が負から正に変化している部分の微係数
が零となる光強度分布の谷の位置の光強度とそれぞれの
ピーク値との差と基準レベル■とを比較し、基準レベル
■以上のピーク値を示す位置をリンパ球層の中心位置と
する。

また、第９図に示すように、リンパ球層部分の光強度分
布が左右非対称の場合には、上記した検出された光強度
と近傍の谷の部分の光強度との差に対して基準レベルＨ
を設け、この基準レベルＨと光強度分布曲線との交点Ｓ
１と８２の間の中間位置をリンパ球層の中心位置とする
。このようにして、得られた信号から実際のリンパ球層
の中心位置を判定する。

以上により、リンパ球層の位置の判定が終了したら１次
に、ノズル１６を下降させ、吸入用シリンジ１７を駆動
してリンパ球を吸入し、吸入開始と同時に光強度の測定
も行う（ステップＳ６）。

第１０図はそのときの光強度のモニタ結果を示す線図で
、第１０図（、）はＸｉ　　Ｘｐ＜Ｏ２第１０図（ｂ）
はＸｓ　　Ｘｐ＞０の場合を示し、実線は吸入前、破線
は吸入後のものを示す。なお、斜線を引いである部分は
測定範囲を示す。吸入にともなってリンパ球は減少し、
ピークの信号は徐徐に減少する。そして、常時光強度の
最大値と基準レベルＥとを比較し、光強度の最大値が基
準レベルＥ以上の間は吸入を継続し、基準レベルＥ以下
になった時点で吸入を終了する（ステップＳ７）。

ここで、測定する層の中心位置近傍の範囲は、吸入前の
光強度分布の谷の位置Ｘ、がＸｉ　Ｘｐ＜０の場合〔第
１０図（ａ）〕はＸ、からＸＰまでとし、Ｘｉ　　Ｘｐ
＞０の場合〔第１０図（ｂ）〕は１からＸＰまでとする
。

これにより、リンパ球層以外の部分の影響を除くことが
でき、かつ、測定の時間を短縮することができる。

このように、以上の処理をマイクロコンピュータ１２で
行い、その結果にもとづいてノズル１６゜吸入シリンジ
１７を制御してリンパ球層のみの分取を行う。

上記した本発明の実施例によれば、（１）簡単な光学系で非接触で懸濁液層を検出すること
ができ、しかも、試料の擾乱の発生を小さくすることが
できる。

（２）目視などのように１個人差、熟練度に起因する判
別の曖昧さがなく、長時間使用しても正確に分取するこ
とができる。

（３）各検体に対して分取の再現性が高い。

（４）目的とする懸濁液層のみを正確に分取可能である
。

（５）装置の機構が簡単であり、コンパクト化が可能で
ある。

（６）比重、粘度などの物理的特性、酸性、アルカリ性
などの化学的特性に影響されることなく、分離した試料
中の懸濁液層であれば、目的とする成分を選択的に分取
可能である。

（７）微分法を導入しているので、信号変化が小さい光
強度分布であっても正確にリンパ球層などの位置を正確
に検出でき、また、バックグランドが傾いていても、そ
れに影響されることなく、正確にリンパ球層などの位置
検知が可能である。

（８）光強度信号測定範囲を限定することにより、ごみ
などの混入物に依存しない分取が可能であり、かつ、測
定時間を短縮できる。

（９）上記（６）〜（８）により、懸濁液層の濃度、密
度９位置および層境界の拡散などの時間的変化に対して
順応性に富んだ分取が可能である。

などの利点がある。

なお、上記した実施例では散乱光を利用しているので、
リンパ球層部分が光強度の強い部分として検知されるが
、透過光を利用するようにしてもよく、この場合は、光
強度の関係が逆になるだけで、他は上記した実施例の場
合と同様である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、試料中から目的
とする任意の懸濁液層のみを選択的に正確に分取するこ
とができ、しかも、信頼性を向上できるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は血液を比重液上に重層して遠心分離機により分
離後の血液の状態を示す図、第２図は本発明の懸濁液層
分取装置の検出部の一実施例を示す構成図、第３図は本
発明の懸濁液層分取装置の一実施例を示すブロック図、
第４図は第３図のマイクロコンピュータに取り込まれた
光強度分布の一例を示す線図、第５図は第３図のマイク
ロコンピュータによる演算処理の一実施例を示すフロー
チャート、第６図は光強度分布とそれの微分処理後の波
形との関係を示す図、第７図はレベル１未満の光強度分
布の例を示す線図、第８図は光強度分布の微分処理の効
果を説明するため線図、第９図は光強度分布が左右非対
称の場合の例を示す線図、第１０図はリンパ球吸入時の
光強度分布の変化を説明するための図である。１・・・試料を入れた試験管、６・・・試料ホルダ、７
・・・光源、８・・・レンズ、９・・・光検知器、１０
・・・ディジタル・インプット・インターフェース、１
１・・・検出部、１２・・・マイクロコンピュータ、１
３ａ。１３ｂ・・・ディジタル・アウトプット・インターフェ
ース、１４ａ、１４ｂ・・・パルスモータ駆動回路、１
５ａ、１５ｂ・・・パルスモータ、１６・・・ノズル、
高１図率３図卒４−図も５図形傘知他号千６図（ｂ）光″１Ｖ（ｂ）率ｑ図

Claims

【特許請求の範囲】１、濃度または密度の差により分離した懸濁液層を含む
複数の層より構成された試料中から目的とする任意の懸
濁液層を選択的に分取するようにしてなる懸濁液層分取
装置において、前記試料に光を照射して散乱光または透
過光を検出して前記試料中の濃度または密度の変化に対
応した光強度分布を求める光強度分布検出手段と、前記
光強度分布を基準の光強度と比較して該基準の光強度以
上の光強度の部分を前記懸濁液層と判定する懸濁液層判
定手段と、該懸濁液層判定手段によつて懸濁液層と判定
されたときに前記光強度分布から前記懸濁液層の中心位
置を検出する懸濁液層位置検出手段と、該懸濁液層位置
検出手段の出力によつて前記懸濁液層を分取する分取手
段と、該分取手段により分取中に前記光強度分布検出手
段によつて検出された光強度分布が前記基準の光強度以
下となつたときに前記分取手段による前記懸濁液層の分
取を終了させる分取停止手段とを具備することを特徴と
する懸濁液層分取装置。２、前記懸濁液層位置検出手段は、前記光強度分布検出
手段によつて求めた光強度分布を微分処理して各位置に
対応する光強度の微係数を求め、該微係数の変化の状態
から前記懸濁液層の中心位置を検出するように構成して
ある特許請求の範囲第１項記載の懸濁液層分取装置。