JPS62167478A - 粒子分取装置 - 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、粒子分取装置に関する。さらに詳しくは、
細胞、血球、染色体等の各種粒子を光学的及び電気的方
法により分別採取できる粒子分取装置に関する。

（ロ）従来の技術 従来から、粒子さや流から分断して下方に連続的に落下
する液滴を、該粒子さや流内の各粒子の光学的特性に基
づいて帯電用電極により各々所定電位に帯電させ、落下
路に配設された一対の偏向電極板により偏向落下させて
各粒子を分取する粒子分取装置が、各種細胞や血液中の
赤＋Ｉｎ球、血小板、白血球等の分取に用いられている
。この従来の粒子分取装置を第６図に示した。図におい
てシースフローセル（２１から降下するさや流は、振動
子（５）により慨ね一つの粒子を含むように液滴に分断
される。液体ジェット（２１）には光学検出系（３）が
設定されており、ここでの光学的特性（例えば、赤血球
と血小板との分別には粒子寸法を散乱光強度で判別）に
基づいて必要な粒子が検出された場合は、液滴に分断さ
れる瞬間に帯電用電極（４）に置市パルス（正又は負の
二種類）がかけられ、それによりこの粒子をＳむ液滴は
帯電し、落下路を介して対向配置された一対の編向電極
板（７△）（７Ｂ）によりいずれかの方向に引っばられ
落下軌道を曲げ、回収容器［９１［９１内に採取される
。そして、光学的特性の異なりに対応して正又は負の電
荷を粒子弼に適宜与えることにより、２種類の粒子の分
別採取が可能となる。なお、（８）は分別採取を意図し
ない無電荷の液滴を回収する排液容器である。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 しかし、従来の装置において、分別採取可能な粒子の種
類は帯電パルスの極性により基本的に正と負の２種類が
実用限界である。もちろん、帯電パルスの電圧を変化さ
せて４種類（工高゛電圧、正低電圧、負高電圧及び負低
電圧）に偏向して分別する提案もなされているが、回収
粒子の純度が低く、実用化しうるちのではない。

この発明は、かかる状況に鑑みなされたものであり、帯
電電圧の高さを制御することなく　２種類以上の粒子を
効率良く分別採取できる粒子分取装置を提供しようとす
るものである。

（ニ）問題点を解決するための手段 かくしてこの発明によれば、粒子さや流から分断して下
方に連続的に落下する液滴を、該粒子さや流内の各粒子
の光学的特性に対応して帯電用電極により各々所定電位
に帯電させ、落下路に配設された一対の偏向電極板によ
り偏向落下させて各粒子を分取しうるよう構成されてな
り、上記偏向電極板と帯電用電極との間に、落下する帯
電液滴に分散媒液滴を衝突させて該帯電液滴の落下位置
を偏向電極板に対し略平行に移？１１　ｂうるマイクロ
ノズルを付設してなる粒子分取装置が提供される。

この発明は、粒子の分散媒となりうる液滴を吐出するマ
イクロノズルを用いて、正又は負のいずれかに帯電され
た落下液滴を、偏向電極板による偏向前に、物理的に該
偏向電極板に平行に移動しうるよう構成した点を最も大
きな特徴とする。かかるマイクロノズルは、一本のノズ
ルからなり落下位置を基準位置から一方向に移動しうる
よう構成されていてもよく、対向配置された二本のノズ
ルからなりこれらの切換えにより落下位置を基準位置か
ら双方向に移動しうるよう構成されていてもよい。なＪ
３、分散媒としては生理食塩水等を用いるのが適してお
り、吐出液滴の大きさは、落下液滴と同程度迄が適して
おり、あまり大きいと偏向しにくくなる。。また、これ
らマイクロノズルによる液滴の衝突操作の０Ｎ１０ＦＦ
は、通常、分断前の粒子さや流に含まれる粒子の光学的
特性に対応して適宜制御する必要がある。例えば６秤類
の粒子を対家とする場合には、各粒子の光学的特性に基
づいて、基準落下位置及び移動落下位置（双方向）の制
御とそれぞれに対応する正・負荷電による偏向分別を組
合ねぼることにより精度良く分別採取が可能となる。

（ホ）作　用 この発明の粒子分取装置において、例えば、分断され帯
電された液滴は、マイクロノズルによる分散媒液滴の衝
突によって偏向電極板に対して略平行に落下位置を移動
して落下しさらにその電荷の正・負に応じて偏向を受け
て分別採取される。

従って、電荷の正・負の切換え並びに分散媒液滴の衝突
操作の０Ｎ１０ＦＦ及びその衝突方向の切換えを組合せ
制御することにより、落下軌道が多数種に分離設定でき
ることとなる。そしてこの落下軌道に対応して二次元状
に回収容器を設定することにより、２種を越える複数種
の粒子の分別採取がなされることとなる。

くべ）実施例 第１図に示す（１）は、この発明の粒子分取装置の一実
施例を示す構成説明図である。図において粒子分取装置
（１）は、粒子さや流を液体ジェット（２１）から下方
に連続的に降下させるシースフローセル（２）と、光源
０１）及び受光器■を備え粒子さや流における粒子の光
学的特性をモニターする光学検出系（３）と、シースフ
ローセル（２）に付設され降下する粒子さや流に振動を
与えて液滴に分断する振動子（５）と、分断された落下
液滴を正又は負に帯電しうる帯電用電極（４）と、帯電
落下液滴□□□の落下軌道を偏向しうる一対の偏向電極
板（７Ａ）　　（７Ｂ＞とから構成されている。そして
帯電用電極（４）と偏向電憧板（７△）（７Ｂ）との間
には、分散媒液滴を液滴量に周期的に吐出して衝突させ
うる一対のマイクロノズル（６Ａ＞　　（６Ｂ）が第２
図に示すごとく対向して配設されており、マイクロノズ
ルからの液滴の吐出方向は、第３図に示すごとくいずれ
も偏向電極板（７Ａ＞　　（７Ｂ）に対して平行となる
ように設定されている。また図中、（８）は排液容器、
（９Ａ）　　＜　　９Ｂ＞はそれぞれ各粒子の回収容器
群をそれぞれ示すものであり、（４１）は帯電パルスの
入力端子である。

かかる装置（１）において、まず、従来と同様に粒子さ
や流の分断により液滴の落下が行なわれる。

この際、光学検出系の出力に対応して意図する粒子を含
む液滴には正又は負の電荷が電極（４）によって付与さ
れ、他の液滴には電荷は付与されない。

このようにして落下する液滴（３）は、マイクロノズル
（６Ａ＞　　（６Ｂ）のＯＦＦ状態ではその電荷の有無
及び電荷の極性により図中の落下軌道すによって排液容
器（８）又は回収容器群（９Δ）もしくは（９Ｂ）の中
央に位置する容器に採取されることとなるが、帯電液滴
に対してマイクロノズル（６Ａ）をＯＮすることにより
、落下軌道が図中Ｃの位置に平行移動し回収容器群の後
方に位置する容器のいずれかに採取されることとなり、
マイクロノズル（６Ｂ）をＯＮすることにより落下軌道
が図中ａの位置に平行移動し最も前方に位置する容器の
いずれかに採取されることとなる。なお、いずれかのマ
イクロノズルからの液滴の吐出及び衝突により帯電落下
液滴口の落下位置ひいては落下軌道を偏向電極板＜　　
７Ａ）　　（７Ｂ）に平行に移動する状態を第２図に示
した。図中破線は逆移動させる場合を示すものである。

また、各容器群（９Ａ）（９Ｂ）と、液滴衝突による移
動方向及び偏向電極板による偏向方向との関係を第４図
に示した。

このように粒子分取装置（１）では、６種類の粒子を分
別採取することができる。なお、正・負荷電の判断及び
マイクロノズルの○Ｎ／○ＦＦの判断は、光学検出系で
の出力に従ってマイクロプロセツサによる制御部で行な
うことができ、散乱光強度を液滴分断のタイミング毎に
モニターし、これの強度に基づいてこれらの落下軌道を
分離しうるよう組合せ制御すればよい。

なお、第５図は、マイクロノズルを１本で構成し落下位
置を一方向に移動しうるように構成した上記と同様の粒
子分取装置における第４図相当図であり、この場合には
４種類の粒子を分別採取することができる。

（ト）発明の効果 この発明によれば、多種の粒子を含む試料から多数種の
粒子を分別採取することができる。そして帯電電圧の高
さを制御することなく効率良く分別採取を行なうことが
でき、実用上有利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の粒子分取装置の一実施例を示ツ°
（構成説明図、第２図は、同じくマイクロノズルによる
帯電落下液滴の移動状態を示す説明図、第３図は、同じ
くマイクロノズルと偏向電極板及び帯電用電極との位置
関係を示す説明図、第４図は、同じく容器群と落下軌道
の移動及び偏向方向との関係を示す説明図、第５図は、
他の実施例における第４図相当図、第６図は従来の粒子
分取装置を例示する構成説明図である。 （１）・・・・・・粒子分取装置、（２・・・・・・シ
ースフローセル、（３）・・・・・・光学検出系、　　
（４）・・・・・・帯電用電極、（５）・・・・・・振
動子、 （６Ａ）　　（６Ｂ）・・・・・・マイクロノズル、（
７Ａ）　　（７Ｂ）・・・・・・偏向電極板、（８）・
・・・・・排液容器、 （９Ａ）　　（９Ｂ＞・・・・・・回収容器群、弼・・
・・・・帯電落下液滴。 第７図 第２図 η を 第４図　　　　　７Ｂ Ｄ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、粒子さや流から分断して下方に連続的に落下する液
   滴を、該粒子さや流内の各粒子の光学的特性に対応して
   帯電用電極により各々所定電位に帯電させ、落下路に配
   設された一対の偏向電極板により偏向落下させて各粒子
   を分取しうるよう構成されてなり、 上記偏向電極板と帯電用電極との間に、落下する帯電液
   滴に分散媒液滴を衝突させて該帯電液滴の落下位置を偏
   向電極板に対し略平行に移動しうるマイクロノズルを付
   設してなる粒子分取装置。