WO2015178124A1 - 粒子分析装置 - Google Patents

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sample liquid
sample
particle analyzer
flow cell
introduction
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秋山　昭次
達巳 伊藤
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ソニー株式会社
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    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/10—Investigating individual particles
    • G01N15/14—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry
    • G01N15/1404—Handling flow, e.g. hydrodynamic focusing
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/10—Devices for transferring samples or any liquids to, in, or from, the analysis apparatus, e.g. suction devices, injection devices
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    • G01N15/1409—Handling samples, e.g. injecting samples

Definitions

  • This technology relates to a particle analyzer. More specifically, the present invention relates to a technique for individually analyzing particles such as cells by an optical method or the like.
  • a flow cytometer is a device that irradiates light to microparticles flowing through a flow channel formed in a flow cell, a microchip, etc., and detects and analyzes fluorescence and scattered light emitted from individual microparticles. .
  • a conventional flow cytometer is configured such that a sample liquid held in, for example, a container or a tube is sucked by a sample injection mechanism or a pipetter and injected into a flow cell of a flow cell or a microchip (for example, a patent) References 1 and 2).
  • particle analyzers such as flow cytometers have been fully automated. For example, an apparatus that can automatically sample from a plurality of tubes and wells holding different samples has been developed. ing.
  • the conventional flow cytometer described above has a configuration in which the sample nozzle of the flow cell and the sample injection mechanism are communicated with each other via a liquid feeding tube, piping, and the like, so that particles are likely to stay in the connecting portion.
  • an apparatus that automatically performs sampling from a plurality of sample containers and wells is configured such that the sample injection mechanism and the like move so as not to affect the optical system, so that the length of the liquid feeding tube or the like is further increased. Therefore, clogging and retention of particles are likely to occur.
  • the main object of the present disclosure is to provide a particle analyzer that can suppress the mixing of other particles and analyze the particles with high accuracy.
  • a particle analyzer includes an introduction unit into which a sample liquid and a sheath liquid containing particles to be analyzed are introduced, and a detection unit through which a laminar flow formed by the sample liquid and the sheath liquid flows.
  • a sample liquid introduction member integrally formed with a sample liquid introduction nozzle that discharges the liquid into the flow cell, and a movement restriction mechanism that restricts the amount of movement of the sample liquid introduction member.
  • the movement restricting mechanism is, for example, a rib portion provided on the outer surface of the sample liquid introduction nozzle.
  • the movement restricting mechanism moves a position sensor that detects a change in the position of the sample liquid introduction member and a sample stage on which the container holding the sample liquid is placed based on a detection result of the position sensor. It can also be set as the structure which has the sample stage control part to control. In that case, for example, when the position sensor detects the rise of the sample liquid introduction member, the sample stage control unit stops the rise of the sample stage.
  • the sample liquid introduction nozzle may be fixed to the introduction portion of the flow cell via a spring material or an elastic material.
  • a block member can be attached to the outer surface of the suction nozzle.
  • the position of the block member may rise and fall according to the rise and fall of the sample stage on which the container holding the sample liquid is placed.
  • a flow path through which the cleaning liquid flows is formed inside the block member, and the outer surface of the suction nozzle can be cleaned by rising and lowering along the outer surface of the suction nozzle.
  • the particles can be analyzed with high accuracy.
  • the effects described here are not necessarily limited, and may be any of the effects described in the present disclosure.
  • a and B are diagrams illustrating an operation example when the suction nozzle is long.
  • a to E are schematic views showing an operation example of the particle analyzer 11 shown in FIG.
  • FIGS. 6A to 6F are schematic views showing other operation examples of the particle analyzer 11 shown in FIG. It is a schematic diagram which shows the structure of the block member which has a washing
  • First Embodiment Example of a particle analyzer equipped with an integrally formed sample solution introduction member
  • Second Embodiment Example of a particle analyzer in which a block member is attached to a suction nozzle
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of the particle analyzer of the present embodiment.
  • FIG. 2 is an enlarged view of the flow system of the particle analyzer 1
  • FIG. 3 is an enlarged sectional view showing the inside of the flow cell 2.
  • the particle analyzer 1 of the present embodiment analyzes particles flowing through a flow path by an optical technique or the like, and as shown in FIG. 1, a flow cell 2, a sample liquid introduction member 3, a movement restriction mechanism 4, and A sample stage 5 and the like are provided.
  • Particles analyzed by the particle analyzer 1 of the present embodiment widely include living body-related microparticles such as cells, microorganisms, and ribosomes, or synthetic particles such as latex particles, gel particles, and industrial particles.
  • Biologically relevant microparticles include chromosomes, ribosomes, mitochondria, organelles (cell organelles) and the like that constitute various cells.
  • the cells include plant cells, animal cells, blood cells, and the like.
  • microorganisms include bacteria such as Escherichia coli, viruses such as tobacco mosaic virus, and fungi such as yeast.
  • the biologically relevant microparticles can include biologically relevant polymers such as nucleic acids, proteins, and complexes thereof.
  • examples of the industrial particles include those formed of an organic polymer material, an inorganic material, a metal material, or the like.
  • organic polymer material polystyrene, styrene / divinylbenzene, polymethyl methacrylate, or the like can be used.
  • glass, silica, a magnetic material, etc. can be used as an inorganic material.
  • metal material for example, gold colloid and aluminum can be used.
  • the shape of these fine particles is generally spherical, but may be non-spherical, and the size, mass, etc. are not particularly limited.
  • the flow cell 2 includes a sample liquid 10 containing particles to be analyzed and an introduction portion 21 into which a sheath liquid surrounding the sample liquid 10 is introduced, and a layer formed by the sample liquid and the sheath liquid. It is comprised with the detection part 22 through which a flow flows.
  • the detection unit 22 is irradiated with excitation light such as laser light, and the particles are analyzed by detecting scattered light and fluorescence emitted from the particles irradiated with the excitation light.
  • the detection unit 22 of the flow cell 2 is preferably made of a material that is transparent to excitation light, has little autofluorescence, has low wavelength dispersion, and has little optical error, and is generally made of glass, quartz, or the like. Has been. As shown in FIG. 3, a packing 24 such as an O-ring may be attached to the inside of the flow cell 2 for preventing leakage of the liquid, and a guide 25 and a spring material for fixing the sample liquid introducing member 3 are used. 23 may be provided.
  • the sample liquid introduction member 3 includes a suction nozzle 31 that sucks the sample liquid 10 and a sample liquid introduction nozzle 32 that discharges the sucked sample liquid 10 into the flow cell 2.
  • the suction nozzle 31 and the sample liquid The introduction nozzle 32 is integrated and formed linearly.
  • the sample liquid introduction member 3 is disposed immediately below the flow cell 2, and the sample liquid introduction nozzle 32 is inserted into the introduction portion 21 and fixed by the spring material 23. In this manner, the sample liquid introduction member 3 is movable in the forward direction and the reverse direction with respect to the sample liquid introduction direction by being fixed by the spring member 23.
  • the fixing of the sample liquid introduction member 3 is not limited to the spring material 23, and an elastic material such as rubber may be used.
  • the movement restricting mechanism restricts the amount of movement of the sample liquid introduction member 3, and includes, for example, a rib part 32a provided on the outer surface of the sample liquid introduction nozzle 32, a position detection sensor 41, a sample stage control part 51, and the like.
  • a rib part 32a provided on the outer surface of the sample liquid introduction nozzle 32, a position detection sensor 41, a sample stage control part 51, and the like.
  • the rib portion 32 a is provided in the circumferential direction of the sample solution introduction nozzle 32, and the rise of the sample solution introduction member 3 is restricted by the rib portion 32 a coming into contact with the convex portion provided in the flow cell 2. Is done.
  • a pair of position detection sensors 41 are provided, for example, at opposing positions, and the position detection sensor 41 detects the position of the rib portion 32a of the sample liquid introduction nozzle 32 and confirms whether the sample liquid introduction member 3 has moved or not. To do. Based on the detection result of the position detection sensor 41, the movement of the sample stage 5 on which the container 6 holding the sample liquid 10 is placed is controlled.
  • the presence or absence of the rise of the sample liquid introduction member 3 is detected by the pair of position detection sensors 41.
  • the rise is detected, it is determined that the tip of the suction nozzle 31 of the sample liquid introduction member 3 is in contact with the container 6, and the rise of the sample stage 5 is stopped by the sample stage control unit 51.
  • sampling is performed by moving the sample stage 5 up and down, left and right, so that the positions of the flow cell 2 and the sample liquid introduction member 3 are basically fixed. For this reason, when the position detection sensor 41 detects the rise of the sample liquid introduction nozzle 32, the sample stage 5 is raised too much or the container 6 remains covered. Is considered to be in contact with the container 6.
  • the tip of the sample liquid introduction nozzle 32 moves upward and contacts the introduction part 21 and the detection part 22 of the flow cell 2 to affect the optical system and detection accuracy. Further, when the suction nozzle 31 comes into contact with the container 6, the container 6 may be damaged, or the particles to be analyzed may be damaged.
  • the above-described rib portion 32a prevents the sample liquid introduction member 3 from rising above a predetermined position, or the sample stage control unit 51 controls the sample stage 5 to further increase it. Do not rise.
  • the influence of contact of the suction nozzle 31 with the container 6 can be minimized.
  • sample stage 5 is a container on which the sample liquid 10 is held, and can be moved in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions, that is, up, down, left, and right by a motor 52 or the like. Then, by moving the sample stage 5 up, down, left and right, sample liquids are individually collected from a plurality of wells and sample tubes and analyzed.
  • the container 6 holding the sample liquid 10 is placed on the sample stage 5.
  • the container 6 used here include, but are not limited to, a well plate in which a plurality of wells are formed on a substrate and a holder in which a plurality of sample tubes are held in a holder. .
  • the sample stage 5 is raised until the sample liquid 10 comes into contact with the tip of the suction nozzle 31, and the sample liquid to be analyzed first 10 is collected. After collecting the sample liquid 10, the sample stage 5 is lowered. In addition, the collected sample liquid 10 is introduced into the flow cell 2 from the sample liquid introduction nozzle 32 and joined with the sheath liquid to form a laminar flow, and then the detection unit 22 irradiates the particles with excitation light and analyzes the particles.
  • the position detection sensor 41 monitors the position of the sample liquid introduction member 3, and when the rise of the sample liquid introduction member 3 is detected, the sample stage control unit 51 controls the motor 52 of the sample stage 5 to The ascent of stage 5 is stopped. Further, the movement of the sample liquid introduction member 3 is restricted by the rib portion 32a provided in the sample liquid introduction member 3 so that the sample liquid introduction member 3 does not rise above a predetermined position.
  • the sample stage control unit 51 may further lower the sample stage 5 after stopping the raising operation of the sample stage 5. At this time, the sample liquid introduction member 3 returns to the original position by the restoring force of the compressed spring material 23. Furthermore, the particle analyzer 1 of the present embodiment emits a warning sound when the rise of the sample liquid introduction member 3 is detected or when the sample stage 5 returns to its original state even when the sample stage 5 is lowered. It is also possible to notify an operator such as
  • the suction nozzle and the sample liquid introduction nozzle are integrally formed, and there is no connection portion or bending portion, so that the retention of particles hardly occurs.
  • the sample solution introduction member is formed in a straight line and arranged immediately below the flow cell, the liquid feeding distance is shortened, and cleaning can be performed in a short time, and the amount of the cleaning solution to be used is also reduced. Can do.
  • the sample solution introduction member or the container is disposed immediately below the flow cell, the sample solution introduction member and the container may come into contact with each other and be damaged during sampling.
  • the sample liquid introduction member can be moved in the vertical direction, so that the influence due to the contact with the container can be reduced and damage can be prevented.
  • the rise of the sample liquid introduction member may cause an influence on the flow cell and the optical system.
  • the amount of rise of the sample liquid introduction member is regulated by the movement restriction mechanism. The influence on the flow cell and the optical system can also be suppressed.
  • the particle analyzer according to the present embodiment can suppress the mixing of other particles and can analyze the particles with high accuracy.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing the overall configuration of the particle analyzer of this embodiment.
  • 5A and 5B are diagrams showing an operation example when the suction nozzle is long
  • FIGS. 6A to E and FIGS. 7A to F are schematic diagrams showing an operation example of the particle analyzer 11 shown in FIG.
  • FIG. 8 is a schematic view showing another configuration of the block member. 4 to 8, the same components as those of the particle analyzer of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
  • the particle analyzer 11 of the present embodiment has the block member 7 attached to the outer surface of the suction nozzle 31, and the rest is the same as the particle analyzer 1 of the first embodiment described above. It is.
  • Block member 7 For example, as shown in FIGS. 5A and 5B, when the lid 6a remains attached to the container 6, if the length of the suction nozzle 31 is long, the sample stage rises, and the tip of the suction nozzle 31 and the lid 6a. The suction nozzle 31 may bend and not rise even if it contacts. In this case, the position detection sensor 41 cannot detect contact between the suction nozzle 31 and the container 6 (lid 6a).
  • the block member 7 is attached to the outer surface of the suction nozzle 31 to prevent bending or tilting.
  • the block member 7 can be formed of a metal material such as stainless steel or a resin material having excellent chemical resistance such as polyetheretherketone (PEEK) resin, and further, chemical resistance is obtained by surface treatment. It is also possible to use a material with improved resistance.
  • the size and shape of the block member 7 are not particularly limited, and can be appropriately set according to the length and thickness of the suction nozzle 31 and the arrangement of other components.
  • the position of the block member 7 is changed in accordance with the rising and lowering of the container 6. Specifically, as shown in FIGS. 6A and 6B, first, the block member 7 located in the vicinity of the flow cell 2 is lowered to a predetermined position. Thereafter, as shown in FIG. 6C, the sample stage is operated to raise the container 6. At this time, the block member 7 is kept stopped and the position is not changed. Then, as shown in FIG. 6D, when the lid 6a of the container 6 comes into contact with the tip of the suction nozzle 31, the position of the block member 7 does not change, and only the sample liquid introduction member (suction nozzle 31) rises, The movement is detected by the detection sensor 41.
  • the block member 7 may be stopped at a predetermined position, but may be raised to the vicinity of the flow cell 2 which is the initial position and may be retracted.
  • the block member 7 can be raised and lowered by setting a timing at which a collision (contact) is expected according to the container 16 designated by the user. Specifically, as shown in FIGS. 7A and 7B, first, the block member 7 located in the vicinity of the flow cell 2 is lowered to a predetermined position. Thereafter, as shown in FIGS. 7C and 7D, the sample member is operated to raise the container 16 while the block member 7 is stopped.
  • the block member 7 also rises together with the sample liquid introduction member (suction nozzle 31).
  • the position detection sensor 41 detects the movement of the sample liquid introduction member (suction nozzle 31), and the elevation of the sample stage 5 (container 16) and the block member 7 is stopped.
  • the block member may have a cleaning function. Specifically, as shown in FIG. 8, a flow path 17 a is formed inside the block member 17, and the block member 17 is raised along the outer surface of the suction nozzle 31 while circulating the cleaning liquid through the flow path 17 a. Descend. As a result, the outer surface of the suction nozzle 31 can be cleaned.
  • the cleaning liquid is introduced into the through hole 17b that passes through the suction nozzle 31, and cleaning is performed. Therefore, the diameter of the through hole 17b is slightly larger than the outer diameter of the suction nozzle 31. It is preferable to do.
  • the block member 17 is cleaned by the block member 17 sucking the cleaning liquid when the cleaning liquid is flowed from the flow cell 2 and the cleaning liquid is discharged from the tip of the suction nozzle 31 in addition to the outer surface cleaning by the above-described method. You can also Thereby, it becomes possible to perform cleaning of the inner surface and the outer surface in a short time.
  • the block member is attached to the suction nozzle, it is possible to reliably detect contact (collision) between the sample liquid introduction member (suction nozzle) and the container. Further, since the outer surface of the suction nozzle can be cleaned by providing the block member with a cleaning function, it is not necessary to provide a separate cleaning facility, and the apparatus can be simplified.
  • a flow cell comprising an introduction part into which a sample liquid and a sheath liquid containing particles to be analyzed are introduced, and a detection part through which a laminar flow formed by the sample liquid and the sheath liquid flows; Directly below the flow cell and arranged to be movable in the forward and reverse directions with respect to the sample liquid introduction direction, the suction nozzle for sucking the sample liquid, and the sample liquid placed and sucked in the introduction part of the flow cell A sample liquid introduction member integrally formed with a sample liquid introduction nozzle that is discharged into the interior; A movement restricting mechanism for restricting the amount of movement of the sample liquid introducing member; Particle analyzer with (2) The particle analysis apparatus according to (1), wherein the movement restriction mechanism is a rib portion provided on an outer surface of the sample liquid introduction nozzle.
  • the movement restricting mechanism controls a movement of a position sensor that detects a change in the position of the sample liquid introduction member and a sample stage on which a container holding the sample liquid is placed based on a detection result of the position sensor.
  • the said sample stage control part is a particle analyzer as described in (3) which stops the raise of the said sample stage, when the said position sensor detects the raise of the said sample liquid introduction member.
  • the particle analyzer according to any one of (1) to (4), wherein the sample liquid introduction nozzle is fixed to the introduction portion of the flow cell via a spring material or an elastic material.

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Abstract

　他の粒子の混入を抑制し、高精度で粒子を分析することができる粒子分析装置を提供する。　粒子分析装置のフローセルの直下に、サンプル液を吸引する吸引ノズルと、前記フローセルの導入部内に配置されて吸引されたサンプル液をフローセル内に排出するサンプル液導入ノズルとが一体で形成されたサンプル液導入部材を、サンプル液導入方向に対して順方向及び逆方向に移動可能に配置すると共に、このサンプル液導入部材の移動量を規制する移動規制機構を設ける。

Description

粒子分析装置
　本技術は、粒子分析装置に関する。より詳しくは、光学的手法等により細胞等の粒子を個別に分析する技術に関する。
　従来、細胞、微生物及びリポソーム等の生体関連微小粒子の分析には、フローサイトメトリー（フローサイトメータ）を用いた光学的測定方法が利用されている。フローサイトメータは、フローセルやマイクロチップ等に形成された流路内を通流する微小粒子に光を照射し、個々の微小粒子から発せられた蛍光や散乱光を検出して分析する装置である。
　従来のフローサイトメータは、例えば容器やチューブ等に保持されているサンプル液を、サンプルインジェクション機構やピペッタ等で吸引し、フローセルやマイクロチップの流路に注入する構成となっている（例えば、特許文献１，２参照。）。また、近年、フローサイトメータ等の粒子分析装置の全自動化が進められており、例えばそれぞれ異なるサンプルが保持されている複数のチューブやウェルから、自動でサンプリングを行うことが可能な装置も開発されている。
特開平８－３１３４２６号公報 特開２０１２－１１８０４６号公報
　しかしながら、前述した従来のフローサイトメータは、フローセルのサンプルノズルとサンプルインジェクション機構とが送液チューブや配管等を介して連通された構成となっているため、その連結部に粒子が滞留しやすいという問題がある。特に、複数のサンプル容器やウェルから自動でサンプリングを行う装置は、光学系に影響を与えないようにサンプルインジェクション機構等が移動する構成となっているため、送液チューブ等の長さが更に長くなり、粒子の詰まりや滞留が発生しやすい。
　送液チューブや配管に、粒子の詰まりや滞留が発生すると、それらの粒子がその後に吸引した他のサンプル液に混入し、検出精度が低下する。また、フローサイトメータでは、一般に、他の粒子の混入を防止するために、サンプリング毎に送液系の洗浄を行うが、送液チューブ等が長くなると、使用する洗浄液の量が増加し、また、洗浄に要する時間も長くなる。
　そこで、本開示は、他の粒子の混入を抑制し、高精度で粒子を分析することができる粒子分析装置を提供することを主目的とする。
　本開示に係る粒子分析装置は、分析対象の粒子を含むサンプル液及びシース液が導入される導入部と、前記サンプル液とシース液とで形成された層流が通流する検出部とを備えるフローセルと、前記フローセルの直下にサンプル液導入方向に対して順方向及び逆方向に移動可能に配置され、サンプル液を吸引する吸引ノズルと、前記フローセルの導入部内に配置されて吸引されたサンプル液を前記フローセル内に排出するサンプル液導入ノズルとが一体で形成されたサンプル液導入部材と、前記サンプル液導入部材の移動量を規制する移動規制機構とを有するものである。
　前記移動規制機構は、例えば前記サンプル液導入ノズルの外面に設けられたリブ部である。
　また、前記移動規制機構は、前記サンプル液導入部材の位置変化を検出する位置センサと、前記位置センサの検出結果に基づいて前記サンプル液が保持された容器が載置されるサンプルステージの移動を制御するサンプルステージ制御部を有する構成とすることもできる。
　その場合、前記サンプルステージ制御部は、例えば、前記位置センサが前記サンプル液導入部材の上昇を検出した場合に、前記サンプルステージの上昇を停止させる。
　また、前記サンプル液導入ノズルは、バネ材又は弾性材を介して前記フローセルの導入部に固定されていてもよい。
　本開示の粒子分析装置は、前記吸引ノズルの外面に、ブロック部材を取り付けることができる。
　その場合、前記ブロック部材の位置が、前記サンプル液が保持された容器が載置されるサンプルステージの上昇及び下降に応じて上下する構成にしてもよい。
　また、前記ブロック部材の内部には、洗浄液が通流する流路が形成されており、前記吸引ノズルの外面に沿って上昇及び下降することにより、前記吸引ノズルの外面の洗浄を行うこともできる。
　本開示によれば、他の粒子の混入が抑制されるため、高精度で粒子を分析することができる。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
本開示の第１の実施形態の粒子分析装置の全体構成を示す模式図である。 図１に示す粒子分析装置１のフロー系の拡大図である。 図１に示すフローセルの内部を示す拡大断面図である。 本開示の第２の実施形態の粒子分析装置の全体構成を示す模式図である。 Ａ及びＢは吸引ノズルが長い場合の動作例を示す図である。 Ａ～Ｅは図４に示す粒子分析装置１１の動作例を示す模式図である。 Ａ～Ｆは図４に示す粒子分析装置１１の他の動作例を示す模式図である。 洗浄機能を有するブロック部材の構成を示す模式図である。
　以下、本開示を実施するための形態について、添付の図面を参照して詳細に説明する。なお、本開示は、以下に示す各実施形態に限定されるものではない。また、説明は、以下の順序で行う。
　１．第１の実施形態
　（一体形成されたサンプル液導入部材を備える粒子分析装置の例）
　２．第２の実施形態
　（吸引ノズルにブロック部材を取り付けた粒子分析装置の例）
＜１．第１の実施の形態＞
　先ず、本開示の第１の実施形態に係る粒子分析装置について説明する。図１は本実施形態の粒子分析装置の全体構成を示す模式図である。図２は粒子分析装置１のフロー系の拡大図であり、図３はフローセル２の内部を示す拡大断面図である。
［装置の全体構成］
　本実施形態の粒子分析装置１は、光学的手法等により流路を通流する粒子を分析するものであり、図１に示すように、フローセル２、サンプル液導入部材３、移動規制機構４及びサンプルステージ５等を備えている。
［粒子について］
　本実施形態の粒子分析装置１により分析される粒子には、細胞、微生物及びリボゾーム等の生体関連微小粒子、又はラテックス粒子、ゲル粒子及び工業用粒子等の合成粒子等が広く含まれる。
　生体関連微小粒子には、各種細胞を構成する染色体、リボゾーム、ミトコンドリア、オルガネラ（細胞小器官）等が含まれる。また、細胞には、植物細胞、動物細胞及び血球系細胞等が含まれる。更に、微生物には、大腸菌等の細菌類、タバコモザイクウイルス等のウイルス類、イースト菌等の菌類等が含まれる。この生体関連微小粒子には、核酸や蛋白質、これらの複合体等の生体関連高分子も包含され得るものとする。
　一方、工業用粒子としては、例えば有機高分子材料、無機材料又は金属材料等で形成されたものが挙げられる。有機高分子材料としては、ポリスチレン、スチレン・ジビニルベンゼン、ポリメチルメタクリレート等を使用することができる。また、無機材料としては、ガラス、シリカ及び磁性材料等を使用することができる。金属材料としては、例えば金コロイド及びアルミニウム等を使用することができる。なお、これら微小粒子の形状は、一般には球形であるが、非球形であってもよく、また大きさや質量等も特に限定されない。
［フローセル２］
　図２及び図３に示すように、フローセル２は、分析対象の粒子を含むサンプル液１０及びその周囲を囲むシース液が導入される導入部２１と、サンプル液とシース液とで形成された層流が通流する検出部２２とで構成されている。そして、検出部２２に、レーザ光等の励起光が照射され、励起光が照射された粒子から発せられた散乱光や蛍光を検出することにより、粒子を分析する。
　フローセル２の検出部２２は、励起光に対して透過性を有し、自家蛍光が少なく、波長分散が小さく光学誤差が少ない材料で形成されていることが好ましく、一般にはガラスや石英等で形成されている。図３に示すように、フローセル２の内部には、液の漏出防止用としてＯリング等パッキン２４が取り付けられていてもよく、また、サンプル液導入部材３を固定するためのガイド２５やバネ材２３が設けられていてもよい。
［サンプル液導入部材３］
　サンプル液導入部材３は、サンプル液１０を吸引する吸引ノズル３１と、吸引されたサンプル液１０をフローセル２内に排出するサンプル液導入ノズル３２とで構成されており、この吸引ノズル３１とサンプル液導入ノズル３２は一体で、直線状に形成されている。吸引ノズル３１とサンプル液導入ノズル３２を一体で形成することにより、連結部がなくなり、更に、直線状に形成することにより、吸引ノズル３１先端からフローセル２までの距離が短くなり、屈曲部もなくなるため、粒子の滞留が発生しにくくなる。
　サンプル液導入部材３は、フローセル２の直下に配置されており、サンプル液導入ノズル３２が導入部２１に挿入され、バネ材２３により固定されている。このように、バネ材２３で固定されることにより、サンプル液導入部材３は、サンプル液導入方向に対して順方向及び逆方向に移動可能になっている。なお、サンプル液導入部材３の固定は、バネ材２３に限定されるものではなく、ゴム等の弾性材を使用してもよい。
［移動規制機構］
　移動規制機構は、サンプル液導入部材３の移動量を規制するものであり、例えば、サンプル液導入ノズル３２の外面に設けられたリブ部３２ａ、位置検出センサ４１及びサンプルステージ制御部５１等で構成されている。例えば、リブ部３２ａは、サンプル液導入ノズル３２の周方向に設けられており、このリブ部３２ａがフローセル２内に設けられた凸部に接触することで、サンプル液導入部材３の上昇が規制される。
　また、位置検出センサ４１は、例えば対向する位置に１対設けられ、この位置検出センサ４１によりサンプル液導入ノズル３２のリブ部３２ａの位置を検出し、サンプル液導入部材３の移動の有無を確認する。そして、位置検出センサ４１の検出結果に基づいて、サンプル液１０が保持された容器６が載置されるサンプルステージ５の移動を制御する。
　具体的には、一対の位置検出センサ４１により、サンプル液導入部材３の上昇の有無を検出する。そして、上昇が検出された場合は、サンプル液導入部材３の吸引ノズル３１の先端が容器６に接触していると判断し、サンプルステージ制御部５１によりサンプルステージ５の上昇を停止させる。
　本実施形態の粒子分析装置１では、サンプルステージ５を上下左右に移動させることによりサンプリングを行うものであるため、基本的には、フローセル２やサンプル液導入部材３の位置は固定されている。このため、位置検出センサ４１でサンプル液導入ノズル３２の上昇が検出された場合は、サンプルステージ５が上昇しすぎたり、容器６に蓋がついたままになっているため、吸引ノズル３１の先端が容器６に接触していると考えられる。
　その場合、サンプル液導入ノズル３２の先端が上方に移動し、フローセル２の導入部２１や検出部２２に接触して、光学系や検出精度に影響を与える可能性がある。また、吸引ノズル３１が容器６に接触すると、容器６が破損したり、分析対象の粒子にダメージを与える可能性もある。
　そこで、本実施形態の粒子分析装置１では、前述したリブ部３２ａにより所定位置以上にサンプル液導入部材３が上昇しないようにしたり、サンプルステージ制御部５１によりサンプルステージ５を制御して、それ以上上昇しないようにする。このような移動規制機構を設けることにより、吸引ノズル３１の容器６への接触の影響を最小限に抑えることができる。
［サンプルステージ５］
　サンプルステージ５は、サンプル液１０が保持された容器６が載置されるものであり、モータ５２等により、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向、即ち、上下左右に移動可能となっている。そして、このサンプルステージ５を上下左右に移動させることにより、複数のウェルやサンプルチューブから個別にサンプル液を採取し、分析を行う。
［動作］
　次に、前述した粒子分析装置１の動作について説明する。本実施形態の粒子分析装置１を用いて、粒子を分析する場合は、先ず、サンプルステージ５にサンプル液１０が保持された容器６を載置する。ここで用いられる容器６としては、例えば、基板に複数のウェルが形成されたウェルプレートや、ホルダに複数のサンプルチューブが保持されているもの等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
　次に、Ｘ軸方向及びＹ軸方向についてサンプルステージ５の位置合わせを行った後、吸引ノズル３１の先端にサンプル液１０が接触するまでサンプルステージ５を上昇させて、最初に分析を行うサンプル液１０を採取する。サンプル液１０採取後、サンプルステージ５は、下降させる。また、採取したサンプル液１０は、サンプル液導入ノズル３２からフローセル２に導入され、シース液と合流して層流を形成した後、検出部２２において粒子に励起光が照射され、分析される。
　このとき、位置検出センサ４１によりサンプル液導入部材３の位置をモニタし、サンプル液導入部材３の上昇が検出された場合は、サンプルステージ制御部５１によりサンプルステージ５のモータ５２を制御し、サンプルステージ５の上昇を停止させる。また、サンプル液導入部材３に設けられたリブ部３２ａにより、所定位置以上にサンプル液導入部材３が上昇しないように移動が規制される。
　また、サンプル液導入部材３の上昇が検出された場合、サンプルステージ制御部５１は、サンプルステージ５の上昇動作を停止させた後、更に、サンプルステージ５を下降させてもよい。このとき、サンプル液導入部材３は、圧縮されたバネ材２３の復元力により、もとの位置に戻る。更に、本実施形態の粒子分析装置１は、サンプル液導入部材３の上昇が検出された場合や、サンプルステージ５が下降してもとの状態に戻った際に、警告音を発して、オペレータ等の作業者に知らせるようにすることもできる。
　以上詳述したように、本実施形態の粒子分析装置は、吸引ノズルとサンプル液導入ノズルが一体で形成されており、連結部や屈曲部がないため、粒子の滞留が発生しにくい。また、サンプル液導入部材が直線状に形成され、フローセルの直下に配置されているため、送液距離が短くなり、短時間で洗浄することができ、また、使用する洗浄液の量も低減することができる。
　サンプル液導入部材や容器をフローセルの直下に配置すると、サンプリングの際に、サンプル液導入部材と容器とが接触してこれらが破損する虞がある。これに対して、本実施形態の粒子分析装置は、サンプル液導入部材が上下方向に移動可能となっているため、容器との接触による影響を低減し、破損を防止することができる。この場合、サンプル液導入部材の上昇により、フローセルや光学系への影響が懸念されるが、本実施形態の粒子分析装置では、移動規制機構によりサンプル液導入部材の上昇量を規制しているため、フローセルや光学系への影響も抑制できる。
　その結果、本実施形態の粒子分析装置は、他の粒子の混入が抑制され、高精度で粒子を分析することが可能となる。
＜２．第２の実施の形態＞
　次に、本開示の第２の実施形態に係る粒子分析装置について説明する。図４は本実施形態の粒子分析装置の全体構成を示す模式図である。また、図５Ａ，Ｂは吸引ノズルが長い場合の動作例を示す図であり、図６Ａ～Ｅ及び図７Ａ～Ｆは図４に示す粒子分析装置１１の動作例を示す模式図である。更に、図８はブロック部材の他の構成を示す模式図である。なお、図４～８においては、図１～３に示す第１の実施形態の粒子分析装置の構成要素と同じものには、同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
［装置の全体構成］
　図４に示すように、本実施形態の粒子分析装置１１は、吸引ノズル３１の外面にブロック部材７が取り付けられており、それ以外は、前述した第１の実施形態の粒子分析装置１と同様である。
［ブロック部材７］
　例えば、図５Ａ，Ｂに示すように、容器６に蓋６ａがついたままになっていた場合、吸引ノズル３１の長さが長いと、サンプルステージが上昇し、吸引ノズル３１の先端と蓋６ａとが接触しても、吸引ノズル３１が曲がり、上昇しないことがある。この場合、位置検出センサ４１では、吸引ノズル３１と容器６（蓋６ａ）との接触を検知することができない。
　そこで、本実施形態の粒子分析装置１１では、吸引ノズル３１の外面にブロック部材７が取り付け、曲がりや傾きを防止する。ここで、ブロック部材７は、例えばステンレス等の金属材料やポリエーテルエーテルケトン（polyetheretherketone：ＰＥＥＫ）樹脂等の耐薬品性に優れた樹脂材料により形成することができ、更に、表面処理により耐薬品性を向上させた材料を使用することもできる。また、ブロック部材７の大きさや形状は、特に限定されず、吸引ノズル３１の長さや太さ及びその他の部品の配置等に応じて、適宜設定することができる。
　図６Ａ～Ｅに示すように、このブロック部材７は、容器６の上昇及び下降に対応して、その位置を変更することが好ましい。具体的には、図６Ａ，Ｂに示すように、先ず、フローセル２近傍に位置しているブロック部材７を、所定位置まで下降させる。その後、図６Ｃに示すように、サンプルステージを動作させて容器６を上昇させる。このとき、ブロック部材７は停止させたままにし、位置は変更しない。そして、図６Ｄに示すように、容器６の蓋６ａが吸引ノズル３１の先端に接触すると、ブロック部材７の位置は変化せず、サンプル液導入部材（吸引ノズル３１）のみが上昇して、位置検出センサ４１でその移動が検出される。
　なお、図６Ｅに示すように、正常動作時には、ブロック部材７は所定位置に停止していてもよいが、初期位置であるフローセル２の近傍まで上昇して待避してもよい。
　また、図７Ａ～Ｆに示すように、ユーザが指定した容器１６に合わせて、衝突（接触）が予想されるタイミングを設定して、ブロック部材７を上昇及び下降させることもできる。具体的には、図７Ａ，Ｂに示すように、先ず、フローセル２近傍に位置しているブロック部材７を、所定位置まで下降させる。その後、図７Ｃ，Ｄに示すように、ブロック部材７は停止させたままで、サンプルステージを動作して容器１６を上昇させる。
　そして、図７Ｅに示すように、容器１６が更に上昇すると、サンプル液導入部材（吸引ノズル３１）と共に、ブロック部材７も上昇する。その結果、図７Ｆに示すように、位置検出センサ４１によりサンプル液導入部材（吸引ノズル３１）の移動が検出され、サンプルステージ５（容器１６）及びブロック部材７の上昇が停止される。
　更に、ブロック部材は、洗浄機能を有していてもよい。具体的には、図８に示すように、ブロック部材１７の内部に流路１７ａを形成し、この流路１７ａに洗浄液を循環させつつ、ブロック部材１７を吸引ノズル３１の外面に沿って上昇及び下降する。これにより、吸引ノズル３１の外面の洗浄を行うことが可能となる。
　ここで、洗浄機能を有するブロック部材１７の場合、吸引ノズル３１を挿通する貫通孔１７ｂに洗浄液が導入され洗浄を行うため、この貫通孔１７ｂの直径を、吸引ノズル３１の外径よりも若干大きくすることが好ましい。また、ブロック部材１７は、前述した方法による外面洗浄の他に、フローセル２から洗浄液を流し、吸引ノズル３１の先端から洗浄液を排出する逆流洗浄の際に、ブロック部材１７が洗浄液を吸引して洗浄することもできる。これにより、内面及び外面の洗浄を短時間で実施することが可能となる。
　本実施形態の粒子分析装置は、吸引ノズルにブロック部材が取り付けられているため、サンプル液導入部材（吸引ノズル）と容器の接触（衝突）を確実に検知することができる。また、このブロック部材に洗浄機能を持たせることで、吸引ノズルの外面の洗浄を行うことが可能となるため、別途洗浄設備を設ける必要がなく、装置を簡素化することもできる。
　本実施形態の粒子分析装置における上記以外の構成及び効果は、前述した第１の実施形態と同様である。
　また、本開示は、以下のような構成をとることもできる。
（１）
　分析対象の粒子を含むサンプル液及びシース液が導入される導入部と、前記サンプル液とシース液とで形成された層流が通流する検出部とを備えるフローセルと、
　前記フローセルの直下にサンプル液導入方向に対して順方向及び逆方向に移動可能に配置され、サンプル液を吸引する吸引ノズルと、前記フローセルの導入部内に配置されて吸引されたサンプル液を前記フローセル内に排出するサンプル液導入ノズルとが一体で形成されたサンプル液導入部材と、
　前記サンプル液導入部材の移動量を規制する移動規制機構と、
を有する粒子分析装置。
（２）
　前記移動規制機構は、前記サンプル液導入ノズルの外面に設けられたリブ部である（１）に記載の粒子分析装置。
（３）
　前記移動規制機構は、前記サンプル液導入部材の位置変化を検出する位置センサと、前記位置センサの検出結果に基づいて前記サンプル液が保持された容器が載置されるサンプルステージの移動を制御するサンプルステージ制御部とを有する（１）又は（２）に記載の粒子分析装置。
（４）
　前記サンプルステージ制御部は、前記位置センサが前記サンプル液導入部材の上昇を検出した場合に、前記サンプルステージの上昇を停止させる（３）に記載の粒子分析装置。（５）
　前記サンプル液導入ノズルは、バネ材又は弾性材を介して前記フローセルの導入部に固定されている（１）～（４）のいずれかに記載の粒子分析装置。
（６）
　前記吸引ノズルの外面には、ブロック部材が取り付けられている（１）～（５）のいずれかに記載の粒子分析装置。
（７）
　前記ブロック部材は、前記サンプル液が保持された容器が載置されるサンプルステージの上昇及び下降に応じてその位置が上下する（６）に記載の粒子分析装置。
（８）
　前記ブロック部材の内部には、洗浄液が通流する流路が形成されており、前記吸引ノズルの外面に沿って上昇及び下降することにより、前記吸引ノズルの外面の洗浄を行う（６）又は（７）に記載の粒子分析装置。
　なお、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、また他の効果があってもよい。
　１、１１　粒子分析装置
　２　フローセル
　３　サンプル液導入部材
　４　移動規制機構
　５　サンプルステージ
　６、１６　容器
　６ａ　蓋
　７、１７　ブロック部材
　１０　サンプル液
　１７ａ　流路
　１７ｂ　貫通孔
　２１　導入部
　２２　検出部
　２３　バネ材
　２４　パッキン
　２５　ガイド
　３１　吸引ノズル
　３２　サンプル液導入ノズル
　３２ａ　リブ部
　４１　位置検出センサ
　５１　サンプルステージ制御部
　５２　モータ
　７１　洗浄液流路

Claims (8)

  1. 　分析対象の粒子を含むサンプル液及びシース液が導入される導入部と、前記サンプル液とシース液とで形成された層流が通流する検出部とを備えるフローセルと、
    　前記フローセルの直下に、サンプル液導入方向に対して順方向及び逆方向に移動可能に配置され、サンプル液を吸引する吸引ノズルと、前記フローセルの導入部内に配置されて吸引されたサンプル液を前記フローセル内に排出するサンプル液導入ノズルとが一体で形成されたサンプル液導入部材と、
    　前記サンプル液導入部材の移動量を規制する移動規制機構と、
    を有する粒子分析装置。
  2. 　前記移動規制機構は、前記サンプル液導入ノズルの外面に設けられたリブ部である請求項１に記載の粒子分析装置。
  3. 　前記移動規制機構は、前記サンプル液導入部材の位置変化を検出する位置センサと、前記位置センサの検出結果に基づいて前記サンプル液が保持された容器が載置されるサンプルステージの移動を制御するサンプルステージ制御部とを有する請求項１に記載の粒子分析装置。
  4. 　前記サンプルステージ制御部は、前記位置センサが前記サンプル液導入部材の上昇を検出した場合に、前記サンプルステージの上昇を停止させる請求項３に記載の粒子分析装置。
  5. 　前記サンプル液導入ノズルは、バネ材又は弾性材を介して前記フローセルの導入部に固定されている請求項１に記載の粒子分析装置。
  6. 　前記吸引ノズルの外面には、ブロック部材が取り付けられている請求項１に記載の粒子分析装置。
  7. 　前記ブロック部材は、前記サンプル液が保持された容器が載置されるサンプルステージの上昇及び下降に応じてその位置が上下する請求項６に記載の粒子分析装置。
  8. 　前記ブロック部材の内部には、洗浄液が通流する流路が形成されており、前記吸引ノズルの外面に沿って上昇及び下降することにより、前記吸引ノズルの外面の洗浄を行う請求項６に記載の粒子分析装置。
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