JPS63233372A - Particle analyzer - Google Patents

Particle analyzer

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JPS63233372A
JPS63233372A JP62067493A JP6749387A JPS63233372A JP S63233372 A JPS63233372 A JP S63233372A JP 62067493 A JP62067493 A JP 62067493A JP 6749387 A JP6749387 A JP 6749387A JP S63233372 A JPS63233372 A JP S63233372A
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JP
Japan
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signal
value
measurement
output signal
component
Prior art date
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Pending
Application number
JP62067493A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinichi Oe
大江 愼一
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
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Publication of JPS63233372A publication Critical patent/JPS63233372A/en
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Abstract

PURPOSE:To enable the highly precise detection of a peak value and an area integral value by a method wherein a base line value of an input signal before measurement is stored as a digital value and this value is subtracted from an output signal of a photodetector during the measurement. CONSTITUTION:An output signal (a) of photodetector 1 is passed through LPF 2, and thereby a direct-current component (b) is obtained. Simultaneusly with a rise signal at the beginning of measurement, a processing unit 7 delivers a conversion start signal (d) to an A/D converter 4. Next, simultaneously with the end of A/D conversion of the component (b), the processing unit 7 delivers a write signal (e) to a memory 5, and thereby a digital value b' of a base line at the beginning of the measurement is stored in the memory 5. Thereafter the content of the memory 5 are inputted to a D/A converter 5 during the measurement, and a value (f) obtained through D/A conversion of the component in the converter 6 is outputted as the ampli tude of the base line at the beginning of the measurement and inputted to a differential circuit 3. In this circuit 3 the value (f) is subtracted from the signal (a), so as to obtain an output signal (g) formed by separating the component (b) away from the signal (a). This signal (g) is inputted to the processing unit 7, and a peak value or the like is detected thereby and displayed as a signal (h) on a display unit 8.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、被検粒子からの散乱光を検出することによっ
て、被検粒子の性状等を解析する所謂フローサイトメー
タと称する粒子解析装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a particle analysis device called a so-called flow cytometer that analyzes the properties of test particles by detecting scattered light from the test particles. It is something.

[従来の技術] フローサイトメータとは、高速で流れる細胞浮遊溶液、
即ちサンプル液に例えばレーザー光を照射し、その散乱
光・蛍光による光電信号を検出し、細胞の性質・構造を
解明する装置であり、細胞化学、免疫学、血液学、腫瘍
学、遺伝学等の分野で使用されている。
[Conventional technology] A flow cytometer is a cell suspension solution that flows at high speed.
In other words, it is a device that irradiates a sample liquid with, for example, a laser beam, detects a photoelectric signal from the scattered light and fluorescence, and elucidates the properties and structure of cells, and is used in cytochemistry, immunology, hematology, oncology, genetics, etc. used in the field of

このフローサイトメータ等に用いられる従来の粒子解析
装置では、フローセルの中央部の例えば200gmX2
00gmの微小な四角形断面を有する流通部内を、シー
ス液に包まれて通過する血球細胞などの被検粒子にレー
ザー光等のビーム光を照射し、その結果として生ずるパ
ルス状の前方及び側方散乱光により、被検粒子の形状・
大きさ・屈折率等の粒子的性質を得ることが可能である
。また、蛍光剤により染色され得る被検粒子に対しては
、照射光とほぼ直角方向の側方散乱光から被検粒子の蛍
光を検出することにより、被検粒子を解析するための重
要な情報を求めることができる。
In conventional particle analysis devices used in flow cytometers, etc., the central part of the flow cell has a particle diameter of 200 gm
A beam of light such as a laser beam is irradiated onto test particles such as blood cells wrapped in a sheath liquid and passing through a flow section with a minute rectangular cross section of 0.00 gm, resulting in pulsed forward and side scattering. The light detects the shape and shape of the particles being tested.
It is possible to obtain particle properties such as size and refractive index. In addition, for test particles that can be stained with fluorescent agents, important information for analyzing the test particles can be obtained by detecting the fluorescence of the test particles from side scattering light in a direction almost perpendicular to the irradiation light. can be found.

一般に、光検出器により電気信号に変換された出力信号
は、第2図(1)に示すような被検粒子によるパルス状
の信号を含み、この信号にはフローセルのエツジ部から
の散乱光、或いは被検粒子に耐着せずにサンプル液中に
溶融した蛍光物質による蛍光等が、外来雑音成分として
直流的に重畳している。つまり、入力信号のベースライ
ンa′は零レベルよりも大きくなり、このままでは正確
なパルスの波高値、面積積分値等を検出することは困難
なため、この直流成分を除去する必要がある。
Generally, the output signal converted into an electrical signal by a photodetector includes a pulse-like signal caused by the particles to be detected as shown in FIG. 2 (1), and this signal includes scattered light from the edge of the flow cell, Alternatively, fluorescence caused by a fluorescent substance that does not adhere to the test particles and is melted into the sample liquid is superimposed as an external noise component in a DC manner. In other words, the baseline a' of the input signal becomes greater than the zero level, and it is difficult to accurately detect the pulse height value, area integral value, etc. as it is, so it is necessary to remove this DC component.

このパルス信号のピーク値、或いはパルスの面゛積積分
値等を検出する従来の信号処理回路において、外来光や
雑音等による直流成分を除去するためには、従来ではバ
イパスフィルタを用いたり。
In conventional signal processing circuits that detect the peak value of the pulse signal or the area integral value of the pulse, a bypass filter is conventionally used to remove DC components caused by external light, noise, etc.

回路のオフセット調整を行ったりしている。I am also making offset adjustments to the circuit.

しかしながら1例えばバイパスフィルタダを通す場合に
は被検粒子の通過頻度が増すと、つまり信号パルスの繰
り返し周波数が増すと、ベースラインは零レベルよりも
低下してしまい、正確なパルス波高値の検出ができない
However, 1. For example, when passing through a bypass filter, as the frequency of passage of the test particle increases, that is, as the repetition frequency of the signal pulse increases, the baseline drops below the zero level, making it difficult to accurately detect the pulse peak value. I can't.

また、オフセット調整を行う場合には、このような欠点
はないにしても、ベースラインを零レベルに一致させる
ための処理回路のオフセット調整を使用者が行う必要が
あり、しかもそれを定期的に繰り返さなければならない
などの繁雑な手間を要するという欠点がある。
Furthermore, when performing offset adjustment, even though there is no such drawback, the user must perform offset adjustment of the processing circuit to match the baseline to the zero level, and this must be done periodically. The disadvantage is that it requires a lot of effort, such as having to repeat it.

[発明の目的] 本発明の目的は、測定前の入力信号のベースライン値、
つまり直流成分をデジタル値として記憶し、測定中にこ
の値を光検出器の出力信号から差し引くことによって、
ベースラインが零レベルに一致した精度の良いパルス信
号が得られるようにした粒子解析装置を提供することに
ある。
[Object of the invention] The object of the invention is to obtain a baseline value of an input signal before measurement;
In other words, by storing the DC component as a digital value and subtracting this value from the photodetector output signal during measurement,
An object of the present invention is to provide a particle analysis device capable of obtaining a highly accurate pulse signal whose baseline coincides with the zero level.

[発明の概要] 上述の目的を達成するための本発明の要旨は、被検粒子
に光ビームを照射し、被検粒子からのパルス状の散乱光
を受光して被検粒子の解析を行う装置であって、散乱光
を受光する光検出器からの出力信号のベースライン値を
測定開始前にデジタル値として記憶する手段と、記憶し
ているベースライン値をアナログ変換して測定中に前記
光検出器の出力信号から差し引く手段とを具備すること
を特徴とする粒子解析装置である。
[Summary of the Invention] The gist of the present invention to achieve the above-mentioned object is to irradiate a light beam onto a test particle, receive pulsed scattered light from the test particle, and analyze the test particle. The apparatus comprises means for storing a baseline value of an output signal from a photodetector that receives scattered light as a digital value before starting measurement, and means for converting the stored baseline value into an analog value during measurement. 1. A particle analysis apparatus characterized by comprising: means for subtracting from an output signal of a photodetector.

[発明の実施例] 本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。[Embodiments of the invention] The present invention will be explained in detail based on illustrated embodiments.

第1図はブロック回路構成図、第2図は信号波形図であ
る。光検出器lで得られた信号aは二岐され、ローパス
フィルタ2と差動回路3に接続されている。そして、ロ
ーパスフィルタ2の出力すは順次にアナログ争デジタル
変換器4、メモリ5、デジタル・アナログ変換器6、差
動回路3に接続され、差動回路3の出力gは処理部7に
接続されている。更に、処理部7の出力e、d、hはそ
れぞれアナログ・デジタル変換器4、メモリ5、表示部
8に接続されている。
FIG. 1 is a block circuit configuration diagram, and FIG. 2 is a signal waveform diagram. The signal a obtained by the photodetector l is branched into two branches and connected to a low pass filter 2 and a differential circuit 3. The output of the low-pass filter 2 is sequentially connected to an analog/digital converter 4, a memory 5, a digital/analog converter 6, and a differential circuit 3, and the output g of the differential circuit 3 is connected to a processing section 7. ing. Furthermore, outputs e, d, and h of the processing section 7 are connected to an analog-to-digital converter 4, a memory 5, and a display section 8, respectively.

被検粒子がレーザービームを横切る時に得られる散乱光
は、図示しないレンズなどの光学系によって集光され光
検出器1に入射する。前述したように、この光検出器1
からの出力信号は、第2図(1)に示すようにベースラ
インa′に直流成分が重畳しているわけであるが、この
ベースラインa′の変動幅はサンプル流の流径が一定、
或いはフローセルのエツジ部からの散乱光が極端に多く
ない場合にはごく僅かであり、被検粒子によるパルス信
号に比しても無視できる相手さい、このような条件の場
合に、1回の測定中におけるサンプル流径、レーザーパ
ワーは共に一定であるからその直流成分も一定となる。
Scattered light obtained when the test particle crosses the laser beam is collected by an optical system such as a lens (not shown) and is incident on the photodetector 1. As mentioned above, this photodetector 1
As shown in Fig. 2 (1), the output signal from the DC component has a DC component superimposed on the baseline a'.
Alternatively, if the amount of scattered light from the edges of the flow cell is not extremely large, it is very small and can be ignored compared to the pulse signal from the target particles. Since the sample flow diameter and laser power inside are both constant, the DC component is also constant.

そこで、出力信号aをローパスフィルタ2を通すことに
よって第2図(2)に示すような直流成分すを得る。そ
して、第2図(3)の測定開始の立上り信号Cと共に、
処理部7はアナログ・デジタル変換器4に第2図(4)
に示す変換スタート信号dを送る。直流成分すのアナロ
グ・デジタル変換の終了と同時に、処理部7はメモリ5
に第2図(5)に示す書込信号eを送り、測定開始時の
ベースラインa′のデジタル値b゛がメモリ5に格納さ
れる。その後に、測定の間中メモリ5の内容はデジタル
・アナログ変換器6に入力され続け、デジタル・アナロ
グ変換器6の第2図(6)に示す出力値、つまり直流成
分すをデジタル変換して更にアナログ変換した値fは測
定開始時のベースラインa′の大きさとして出力され、
差動回路6に入力する。差動回路6では測定中の光検出
器1の出力信号aからベースライン値fが差し引かれ、
最終的に信号aから直流成分がカットされた第2図(7
)に示す出力信号gが得られることになる。この信号g
は処理部7に入力され、ピーク値・面積積分値などが検
出されて統計的処理が行われ、ヒストグラム等のデータ
が形成され、信号りとして表示部8に送られ必要な表示
がなされる。
Therefore, by passing the output signal a through a low-pass filter 2, a DC component as shown in FIG. 2(2) is obtained. Then, along with the rising signal C of the measurement start in FIG. 2 (3),
The processing section 7 is connected to the analog/digital converter 4 as shown in Fig. 2 (4).
A conversion start signal d shown in is sent. At the same time as the analog-to-digital conversion of the DC component ends, the processing section 7 stores the memory 5.
A write signal e as shown in FIG. Thereafter, the contents of the memory 5 continue to be input to the digital-to-analog converter 6 throughout the measurement, and the output value shown in FIG. 2 (6) of the digital-to-analog converter 6, that is, the DC component is converted into Furthermore, the analog-converted value f is output as the magnitude of the baseline a' at the start of measurement,
Input to differential circuit 6. In the differential circuit 6, the baseline value f is subtracted from the output signal a of the photodetector 1 under measurement.
Figure 2 (7) shows the DC component finally cut from signal a.
) is obtained. This signal g
is input to the processing unit 7, where the peak value, area integral value, etc. are detected and subjected to statistical processing to form data such as a histogram, which is sent as a signal to the display unit 8 for necessary display.

本実施例では、測定開始時のベースライン値を抽出した
が、測定開始前のサンプル流を流し始めた時点でベース
ライン値を抽出することもできるし、場合によっては散
乱光についてはシース液のみが流れている時、例えば電
源投入後しばらく経てからベースライン値を抽出するこ
とも可能である。なお、シース液のみの場合はローパス
フィルタ2は通さなくともよい、また、デジタル値す。
In this example, the baseline value was extracted at the start of the measurement, but it is also possible to extract the baseline value at the point when the sample flow starts flowing before the measurement starts, or in some cases, only the sheath liquid can be used for scattered light. It is also possible to extract the baseline value while the message is being played, for example, some time after the power is turned on. Note that in the case of only the sheath liquid, it is not necessary to pass it through the low-pass filter 2, and the digital value is also used.

を格納するためにメモリ5を設けたが単なるラッチ回路
でもよい。
Although the memory 5 is provided to store the information, a simple latch circuit may be used.

[発明の効果] 以上説明したように本発明に係る粒子解析装置は、測定
開始時のベースライン値をデジタル値で記憶し、測定終
了まで光検出器の出力信号からデジタル値をアナログ変
換したベースライン値を差し引くことによって、ベース
ラインを零レベルに一致させたパルス信号が得られる。
[Effects of the Invention] As explained above, the particle analyzer according to the present invention stores the baseline value at the start of measurement as a digital value, and stores the base line value by converting the digital value from the output signal of the photodetector into an analog value until the end of the measurement. By subtracting the line value, a pulse signal whose baseline coincides with the zero level is obtained.

これによって、パルスの繰り返し頻度によらず精度の良
1.%波高値・面積積分値検出が実施でき、しかもオフ
セット調整などの手間も省略できる利点がある。
This ensures good accuracy regardless of the pulse repetition frequency. It has the advantage of being able to detect the % peak value and area integral value, and also omitting the effort of offset adjustment.

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

図面は本発明に係る粒子解析装置の一実施例を示し、第
1図は信号処理部のブロック回路構成図、第2図は主要
部の出力波形図である。 符号1は光検出器、2はローパスフィルタ、3は差動回
路、4はアナログ・デジタル変換器、5はメモリ、6は
デジタルeアナログ変換器、7は処理部、8は表示部で
ある。 特許出願人   キャノン株式会社 図面 第1図 第2図 (7)。ニー・
The drawings show an embodiment of the particle analysis apparatus according to the present invention, in which FIG. 1 is a block circuit diagram of a signal processing section, and FIG. 2 is an output waveform diagram of the main part. 1 is a photodetector, 2 is a low-pass filter, 3 is a differential circuit, 4 is an analog-to-digital converter, 5 is a memory, 6 is a digital/e-analog converter, 7 is a processing section, and 8 is a display section. Patent applicant Canon Co., Ltd. Drawings Figure 1 Figure 2 (7). knee·

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、被検粒子に光ビームを照射し、被検粒子からのパル
ス状の散乱光を受光して被検粒子の解析を行う装置であ
って、散乱光を受光する光検出器からの出力信号のベー
スライン値を測定開始前にデジタル値として記憶する手
段と、記憶しているベースライン値をアナログ変換して
測定中に前記光検出器の出力信号から差し引く手段とを
具備することを特徴とする粒子解析装置。 2、前記ベースライン値をデジタル値にする手段は前記
光検出器の出力信号をローパスフィルタを通してからデ
ジタル値に変換するようにした特許請求の範囲第1項に
記載の粒子解析装置。
[Scope of Claims] 1. An apparatus for analyzing the test particles by irradiating the test particles with a light beam and receiving pulsed scattered light from the test particles, the apparatus comprising: a light beam that receives the scattered light; means for storing the baseline value of the output signal from the detector as a digital value before starting measurement; and means for converting the stored baseline value into analog and subtracting it from the output signal of the photodetector during measurement. A particle analysis device comprising: 2. The particle analysis device according to claim 1, wherein the means for converting the baseline value into a digital value converts the output signal of the photodetector into a digital value after passing it through a low-pass filter.
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