JPS6347633A - 粒子解析装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、フローサイトメータ等に用いられ、焦点調整
機構を備えた粒子解析装置に関するものである。

［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、細胞化学争免疫学・血液学・腫瘍
中・遺伝学等の分野で使用されている。

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２００ルｍ　Ｘ
　２００ルｍ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
レーザー光等の照射光を照射し、その結果として生ずる
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。

従来、この種の装置においては測光光学系の７ライメン
ト法として、実際に標準的な被検粒子を流し、その信号
波形成いはその光強度分布を観察し、光学系の各部を調
節することにより行っている。

［発明の目的］ 本発明の目的は、サンプル流として照明光を吸収する性
質のものを使用し、体中のサンプル流の中心に焦点を合
わせることによりアライメントを容易に実行できる粒子
解析装置を提供することにある・ ［発明の概要コ 上述の目的を達成するための本発明の要旨は、フローセ
ル中を流れる被検粒子に対して光を照射し、被検粒子の
解析を行う装置において、照射光を吸収するサンプル流
の位置を光電的に検出する手段と、該検出手段の信号に
基づく前記フローセルの駆動手段とを備えたことを特徴
とする粒子解析装置である。

［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。

第１図は粒子解析装置の構成図であり、ブローセル１の
中央部の紙面に垂直の流通ｉｌａ内をサンプル流が通過
するようにされ、この流れと直交する方向にレーザー光
源２が配置されている。このレーザー光源２から出射さ
れたレーザー光りの光軸０上に、結像レンズ３が配置さ
れ、またフローセル１に対してレーザー光源２と反対側
の光軸０上に、ビームスプリッタ４、集光レンズ５、光
電検出器６が順次に配列されている。そして、フローセ
ル１はステージ７により保持され、このステージ７はパ
ルスモータ８、歯車機構９により光軸０及びサンプル流
の流れの方向とそれぞれ直交する方向に駆動できるよう
になっている。またフローセル１に対し、レーザー光り
の光軸Ｏ及びサンプル流の流れの方向のそれぞれとほぼ
直交する方向に、集光レンズ１０、結像レンズ１１、ア
パーチャ１２、集光レンズ１３、グイクロイックミラー
等から成る波長選別手段１４．１５．１６が順次に配列
され、光路に対して斜設されたこれらの波長選別手段１
４．１５．１６により反射された方向の光軸上に、バリ
ヤフィルタ１７会光電検出器１８、バリヤフィルタ１９
・光電検出器２０、バリヤフィルタ２１・光電検出器２
２がそれぞれ配置されている。そして、これらの光電検
出器１８．２０．２２には、例えば微弱光を増強して検
出することが可能なフォトマルが使用されている。更に
、ビームスプリッタ４の反射側には集光レンズ２３、光
位置検出器２４が設けられ、光位置検出器２４の出力は
比較器２５．２パルス認識部２６を介して制御部２７に
入力されている。そして、制御部２７は検出器駆動部２
８．２パルス認識部２６に必要に応じてスタートパルス
を出力すると共に、モ二り駆動パルスをモータ駆動部２
９を介してモータ８に供給している。

測定に際して、レーザー光源２から出射されたレーザー
光りは、結像レンズ３によりステージ７により固定され
ているフローセル１の流通部１ａを流れるサンプル流に
集光され、液体力学的焦点合わせ法によってサンプル流
中の被検粒子に照射される。被検粒子により散乱された
前方散乱光は、ビームスプリッタ４．集光レンズ５、光
電検出器６により電気信号に変換される。なお、直接に
光電検出器６に入射するレーザー光りをカットするため
のストッパが集光レンズ５の前に取り付けられているが
、図面では省略している。被検粒子に蛍光染色が施され
ているとすると、その散乱光はほぼレーザー光りに対し
て９０１の方向に集光レンズ１０で取り出すことにより
、結像レンズ１１、アパーチャ１２、集光レンズ１３、
波長選別手段１４．１５．１６、バリアフィルタ１７．
１９．２１を介して光電検出器１８．２０．２２に入射
し、各色の蛍光を検知できる。そして、光電検出器６及
び１８．２０．２２で検出された光信号は、図示しない
信号処理解析部においてデータ処理が行われ、その結果
が表示されることになる。

また、ビームスプリッタ４で分割された光は、集光レン
ズ２３を介して光位置検出器２４上に結像される。測定
に先立ち、サンプル流としてレーザー光りを吸収するも
のを流すことにより、このサンプル流の位置を光位置検
出器２４で確認でき、サンプル流と集光レンズ１０の焦
点が合っているか否か確認することができる。つまり、
例えばＣＣＤ　（Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅ
ｖｉｃｅ）から成る光位置検出器２４により流れの位置
、或いは被検粒子の位置を検出し、パルスモータ８を回
転することにより、歯車機構９を介してステージ７上の
フローセル１を矢印の方向に動かし焦点合わせが可能と
なる。

第２図に示すように光位置検出器２４に与えるスタート
パルスから次のスタートパルスの間に、光位置検出器２
４の０番地からＮｍａｘ番地までの各画素を走査して得
られた出力は、ａのような連続したガウス強度分布をし
た光強度波形として得られる。そこで、サンプル流とし
てレーザー光りを吸収するものを流しておけば、サンプ
ル流を凹みＡとして識別できることになる。従って、こ
の凹みＡがａの光強度波形の中央に位置するように、ス
テージ７を用いてフローセル１を移動させればよい。

フローセル１の移動は制御部２７の指令つまりモータ駆
動パルスにより、パルスモータ８を回転させてステージ
７を移動させることにより行う。

先ず、制御部２７からの指令を受けて、モータ駆動部２
９はフローセル１が第１図の上方に移動するようにパル
スモータ８を駆動する０本装置には図示していないリミ
ットスイッチが上方に設けてあり、フローセル１はそこ
で一旦停止する。そのとき、光位置検出器２４の出力波
形は第３図（ａ）のａｌに示すようになり、閾値すと比
較された１個のパルス出力が２１に示すように比較器２
５から出力される。そして、モータ駆動部２９に送られ
る駆動パルスをカウントするための制御部２７内に設け
た駆動パルスカウンタをリセットする０次に、フローセ
ル１を第１図の下方に移動させ、同時に駆動パルスカウ
ンタは駆動パルスをカウントアツプする。すると、サン
プル流による第３図（ａ）の凹みＡＩはＡ２のように右
方向に移動し、成る時点で（ｂ）のａ２に示すような出
力波形が得られる。そして、比較器２５からの出力パル
スは１個から２２に示すように２個になり、２パルス認
識部２６は制御部２７にパルスが２個に変化したことを
、例えば割り込み要求によって知らせる。制御部２７は
これを受けて、そのときの駆動パルスカウンタの内容ｎ
１を読み取り記憶する。このとき、サンプル流の位置は
光位置検出器２４上でＮ１番地に対応している。更に、
フローセル１を下方に移動させてゆき、サンプル流がレ
ーザー光りの中央を過ぎ、比較器２５からの出力パルス
が２個から１個になり、フローセル１は今度は下方の図
示しないリミットスイッチによって停止する。このとき
の光位置検出器２４の出力波形及び比較器２５からの出
力パルスは第３図（Ｃ）に示すＰ３のようになる。

次に、フローセル１を上方へ移動してゆくと、第３図（
ｄ）に示すようにサンプル流が光位置検出器２４のＮ２
番地に対応した時点で、比較器２５からの出力パルスが
Ｐ４のように再び１個から２個になる。そして、制御部
２７は再度割り込み要求によってこの変化を知り、駆動
パルスカウンタの内容ｎ２を読み取って記憶しフローセ
ル１を停止させる。

ところで、サンプル流がレーザー光りの中央にアテイメ
ントされた状態は、サンプル流が光位置検出器２４上で
Ｎ１番地とＮ２番地の中間、つまりＮ３＝　（Ｎ１＋　
Ｎ２）／２番地に位置したときである。従って、駆動パ
ルスカウンタの内容がｎ３＝（ｎｌ＋ｎ２）／２になる
ように、フローセル１の位置を制御すればよいことにな
る。制御部２７は第３図（ｄ）に示すｎ２の地点から（
ｎ２−　ｎ３）個の駆動パルスを発生させて、フローセ
ル１を上方に移動させることによって、第３図（ｅ）の
位置に落ち付くようにアライメントが実行される。

このように本実施例によれば、いままで被検粒子を流し
てその信号を観察しながら行っていた煩雑なアライメン
トが、より簡便にかつ自動的に実施できるようになる。

また、第４図に示すように光位置検出器２４の出力波形
を処理する上で、２個のパルスが出力する場合に、パル
スが出力されている間のそれぞれのピーク値を検出し、
その差を零つまり波形が対称になるように制御すること
によってもアライメントが可能である。

また、本実施例或いは変更例においても、エンコーダ等
を追加すれば、パルスモータ以外に直流モータを利用す
ることもできる。更に本実施例においては、光位置検出
器２４の出力波形と閾値すを比較して得たパルスの個数
が、１個から２偏に変化する時点を読み取ったが、逆に
２個から１個に変化する時点を認識することによっても
、同様に７ライメントが行えることは明らかである。

［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、レー
ザー光を吸収するようなサンプル流を測定前に流し、位
置検出器でサンプル流の位置を検出し、測光用光学系と
サンプル流の焦点を自動的に調節することにより、容易
に７ライメントが実施できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る粒子解析装置の実施例の構成図、
第２図は光位置検出器の出力波形、第３図はフローセル
の移動と出力波形の説明図、第４図は他の実施例による
出力波形の説明図である。 符号１はフローセル、２はレーザー光源、３．１１は結
像レンズ、４はビームスプリッタ、５゜ＬＯ１２３は集
光レンズ、６は光電検出器、７はステージ、８はパルス
モータ、１２はアパーチャ、１３は集光レンズ、１４．
１５．１６は波長選別手段、２４は光位置検出器、２５
は比較器、２６は２パルス認識部、２７は制御部、２８
はＣＣＤ駆動部、２９はモータ駆動部である。 特許出願人　　キャノン株式会社 第２図 （ｂン （ｄ） 智 第４図 −［Ｕ］− 第３図 （Ｃ） 賓 （ｎ＋人ｒＬｊ入ｎｌ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、フローセル中を流れる被検粒子に対して光を照射し
   、被検粒子の解析を行う装置において、照射光を吸収す
   るサンプル流の位置を光電的に検出する手段と、該検出
   手段の信号に基づく前記フローセルの駆動手段とを備え
   たことを特徴とする粒子解析装置。 ２、前記検出手段は一次元ＣＣＤとした特許請求の範囲
   第１項に記載の粒子解析装置。 ３、前記検出手段は前記ＣＣＤ出力波形を一定レベルと
   比較してパルス列を発生させ、その個数が前記ＣＣＤの
   １走査当り１個から２個に又は２個から１個に変化する
   前記フローセルの位置を識別すようにした特許請求の範
   囲第２項に記載の粒子解析装置。 ４、前記駆動手段は前記フローセルを２つの前記位置の
   中間に位置させるようにした特許請求の範囲第３項に記
   載の粒子解析装置。 ５、前記駆動手段は前記ＣＣＤ出力波形において２つの
   ピーク値が等しくなるように駆動するようにした特許請
   求の範囲第２項に記載の粒子解析装置。