WO2020017183A1 - 微小粒子測定用スペクトロメータ、該微小粒子測定用スペクトロメータを用いた微小粒子測定装置及び微小粒子測定用光電変換システムの校正方法 - Google Patents

微小粒子測定用スペクトロメータ、該微小粒子測定用スペクトロメータを用いた微小粒子測定装置及び微小粒子測定用光電変換システムの校正方法 Download PDF

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light
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友行 梅津
岡本　好喜
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ソニー株式会社
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Definitions

  • This technology relates to a spectrometer for measuring fine particles. More specifically, a spectrometer for measuring microparticles for detecting optical information from microparticles flowing in a channel, a microparticle measuring device using the spectrometer for measuring microparticles, and a photoelectric conversion system for measuring microparticles Related to the calibration method.
  • microparticles such as cells and microorganisms, microparticles such as microbeads, etc. are passed through the flow path, and the microparticles are individually measured in the flowing step, or the measurement is performed.
  • Techniques for analyzing and sorting the microparticles that have been collected are being developed.
  • Flow cytometry is a method of detecting the fluorescence and scattered light emitted from each microparticle by irradiating the microparticles to be analyzed in a fluid in a state where they are aligned in a fluid and irradiating the microparticles with laser light or the like. This is an analysis method for analyzing and sorting microparticles.
  • microparticles represented by flow cytometry and the like
  • an optical method that irradiates microparticles to be analyzed with laser light or the like and detects fluorescence or scattered light emitted from the microparticles is often used.
  • a histogram is extracted by an analysis computer and software, and analysis is performed.
  • a method of analyzing microparticles that acquires and analyzes the spectrum of a phosphor has been developed.
  • the amount of fluorescence of each microparticle is analyzed by subjecting a fluorescence signal measured from the microparticle to fluorescence separation using spectral information of a fluorescent dye used for staining.
  • This spectrum type flow cytometer is provided with an array type photoelectric converter for detecting a spectrum, instead of the photoelectric converters arranged as many as the number of fluorescent dyes in the conventional flow cytometer.
  • a PMT array which is an example of an array-type photoelectric converter mounted on a spectrum-type flow cytometer
  • multiplying electrons by applying a high voltage to an electrode called a dynode is performed in multiple stages. , 1E + 7 times.
  • the voltage applied to a certain dynode can be set independently for each channel.
  • the change in the gain and the position of the extreme value due to the set value differ for each channel and overall gain, so it is necessary to actually measure and adjust the characteristics to make full use of the independent gain, and it has not been used effectively until now.
  • the photoelectric conversion gain varies among the channels of the PMT array. Since the uniformity data that differs from one PMT array to another is provided in a product test report or the like, the measured PMT output voltage is, for example, 1.0% for a channel with 100% uniformity. It is considered that the variation between channels can be corrected by multiplying by 2.5 in a channel with a uniformity of 40%. However, since the uniformity data of each product is a value under different measurement conditions than when it is used by being incorporated in a measuring instrument such as a flow cytometer, and is not a value in the wavelength band assigned to each channel, error The reference spectrum could not be reused only by performing this correction.
  • Patent Document 1 a detection unit that detects light from fine particles, and an information processing that corrects a value detected by the detection unit with a sensitivity correction coefficient and generates spectrum data And a sensitivity correction coefficient, wherein the fine particle measurement device is specified based on a value detected by the detection unit from light emitted from the fluorescence reference particles that emit fluorescence having a predetermined wavelength band width.
  • Patent Document 2 discloses a detecting unit that detects light from fluorescent reference particles that emit fluorescence having a predetermined wavelength range, a feature amount of an output pulse detected by the detecting unit, and a feature amount of the output pulse.
  • An information processing unit that specifies a relationship between an applied voltage coefficient corresponding to a feature amount of a predetermined output pulse and a control signal of the detection unit based on the control signal of the detection unit when detected.
  • a microparticle measuring device is disclosed in which the characteristic amount of the output pulse is a value dependent on a control signal of the detection unit.
  • the fluorescent reference particles that emit fluorescence of a predetermined wavelength band width are caused to flow through the flow path.
  • Techniques for determining a correction coefficient for each channel based on optical information obtained from fluorescent reference particles have been developed. However, these methods have the following problems.
  • a light-splitting element that splits light emitted from microparticles flowing through the flow path
  • a photoelectric conversion array having a plurality of light receiving elements having different detection wavelength ranges and converting optical information obtained by the light receiving elements into electrical information
  • the photoelectric conversion array provides a spectrometer for measuring microparticles, in which the output of all channels is uniform when light having the same amount of light per unit wavelength is incident.
  • the photoelectric conversion array of the microparticle measurement spectrometer according to the present technology With the overall gain set to an arbitrary value, Of all the channels when the independent gain is set to the same value, the independent gain of each channel is set so that the photoelectric conversion gain of the channel with the smallest photoelectric conversion gain is the same as the photoelectric conversion gain of the other channels. Can be calibrated.
  • the photoelectric conversion array includes: The independent gain of each channel can be calibrated for each set value of the overall gain.
  • the independent gain of each channel can also be adjusted based on optical information from fluorescent reference particles that emit fluorescence having a predetermined wavelength range flowing through the flow channel.
  • the photoelectric conversion array of the microparticle measurement spectrometer according to the present technology can also be adjusted by a correction coefficient based on optical information from fluorescent reference particles that emit fluorescence having a predetermined wavelength band width flowing through the channel.
  • the independent gain of each channel can also be adjusted based on optical information from the microparticles to be measured flowing through the flow channel.
  • the microparticle measurement spectrometer apart from the photoelectric conversion array, Having a light receiving element, comprising a photoelectric conversion unit that converts optical information obtained by the light receiving element into electrical information, When light having the same amount of light per unit wavelength enters, the outputs of all the channels of the photoelectric conversion array and the outputs of the channels of the photoelectric conversion unit can be made uniform.
  • the microparticle measurement spectrometer according to the present technology may include a plurality of the photoelectric conversion units. In this case, when light having the same amount of light per unit wavelength is incident, the outputs of all channels of all photoelectric conversion arrays can be made uniform.
  • a spectral element that disperses light emitted from the fine particles flowing in the flow path
  • a photoelectric conversion array having a plurality of light receiving elements having different detection wavelength ranges and converting optical information obtained by the light receiving elements into electrical information
  • the photoelectric conversion array provides a microparticle measurement device including a microparticle measurement spectrometer, in which the output of all channels is uniform when light having the same light amount per unit wavelength is incident.
  • a method for calibrating a photoelectric conversion system for measuring fine particles Provided is a method for calibrating a photoelectric conversion system for measuring fine particles, which makes the output of all channels uniform when light having the same light amount per unit wavelength is incident.
  • the overall gain and the independent gain of each channel of the photoelectric conversion system for measuring microparticles can be calibrated so that the same measurement result as the reference microparticle measurement reference device is obtained. .
  • the same measurement result as the reference microparticle measurement photoelectric conversion reference array is obtained.
  • the overall gain of the photoelectric conversion array for measuring fine particles and the independent gain of each channel can be calibrated.
  • the photoelectric conversion reference array for measuring fine particles a photoelectric conversion array for measuring fine particles having the smallest variation in characteristics among channels among all the photoelectric conversion arrays for measuring fine particles can be selected.
  • the independent output of each channel is uniform so that the output of all channels is uniform.
  • a reference array calibration process for calibrating the gain Independent gain setting step of setting the independent gain of each channel of the photoelectric conversion array for microparticle measurement to be calibrated, in accordance with the independent gain of each channel after calibration of the photoelectric conversion reference array for microparticle measurement, It can be performed.
  • an adjustment step of adjusting the output value of each channel by a correction coefficient Can be further performed.
  • microparticles widely include biologically relevant microparticles such as cells, microorganisms, and liposomes, and synthetic particles such as latex particles, gel particles, and industrial particles.
  • Bio-related microparticles include chromosomes, liposomes, mitochondria, and organelles (organelles) that constitute various cells.
  • Cells include animal cells (such as blood cells) and plant cells.
  • Microorganisms include bacteria such as Escherichia coli, viruses such as tobacco mosaic virus, and fungi such as yeast.
  • the biologically relevant microparticles may include biologically relevant polymers such as nucleic acids, proteins, and complexes thereof.
  • the industrial particles may be, for example, an organic or inorganic polymer material, a metal, or the like.
  • Organic polymer materials include polystyrene, styrene / divinylbenzene, polymethyl methacrylate, and the like.
  • Inorganic polymer materials include glass, silica, magnetic materials, and the like.
  • Metals include colloidal gold, aluminum and the like. The shape of these fine particles is generally spherical, but may be non-spherical, and the size and mass are not particularly limited.
  • 1 is a conceptual diagram illustrating a configuration example of an entire calibration system used when calibrating a photoelectric conversion system for measuring fine particles. It is a flow chart which shows a 1st embodiment of the calibration method of the photoelectric conversion system for microparticle measurement concerning this art.
  • 1 is a conceptual diagram illustrating a first embodiment of a microparticle measurement spectrometer 1 according to the present technology. It is a conceptual diagram showing a 2nd embodiment of spectrometer 1 for measuring microparticles according to the present technology.
  • 6 is a graph substituted for a drawing showing an example of a wavelength characteristic of quantum efficiency of a photoelectric conversion film that can be used for the photoelectric conversion array 12 for measuring fine particles.
  • FIG. 1 is a schematic conceptual diagram schematically illustrating a first embodiment of a microparticle measurement device 1 according to the present technology.
  • FIG. 4 is a schematic conceptual diagram schematically illustrating a second embodiment of a microparticle measurement device 1 according to the present technology.
  • FIG. 7 is a schematic conceptual diagram schematically illustrating a third embodiment of a microparticle measurement device 1 according to the present technology.
  • FIG. 3 is a schematic conceptual diagram showing a deck layout of a multi-deck flow cytometer used in an example.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing wavelength assignment of each deck of the multi-deck flow cytometer used in the example.
  • the upper part is a drawing substitute graph showing the relationship between the LED light source used in the present embodiment and the channels of each deck
  • the lower part is a drawing substitute graph showing the relationship between the light amount of the LED light source used for calibration and CH.
  • 9 is a graph substituted for a drawing showing the result of calibrating the independent gain of the excitation deck A at 355 nm used in the example. It is a drawing substitute graph which shows the result of having calibrated the independent gain of the deck A excited at 405 nm used in the Example. It is a drawing substitute graph which shows the result of having calibrated the independent gain of the deck A excited at 488 nm used in the Example.
  • FIG. 7 is a drawing-substitute graph collectively showing the results of calibrating the independent gains of six decks used in the example.
  • Fine particle measuring device 2 (1) Channel P (2) Light irradiation unit 21 (3) Photodetection unit 22 (4) Processing unit 23 (5) Storage unit 24 (6) Display unit 25 (7) Sorting unit 26 4.
  • Calibration method of photoelectric conversion system for measuring fine particles (second to fourth embodiments) (1) Calibration method according to the second embodiment (2) Calibration method according to the third embodiment (3) Calibration method according to the fourth embodiment
  • the method for calibrating a photoelectric conversion system for measuring microparticles is configured to receive light emitted from microparticles flowing through a flow path by a plurality of light receiving elements having different detection wavelength ranges and obtain the light by the light receiving elements.
  • a method of calibrating a photoelectric conversion system for measuring microparticles which converts optical information into electrical information, and makes the output of all channels uniform when light with the same amount of light per unit wavelength is incident.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating a configuration example of an entire calibration system used when calibrating a photoelectric conversion system for measuring fine particles.
  • FIG. 2 is a flowchart illustrating a first embodiment of a calibration method of the photoelectric conversion system for measuring microparticles according to the present technology. The flowchart of FIG. 2 shows an example in which the number of channels of the photoelectric conversion system for measuring fine particles is 32.
  • the calibration system used when calibrating the photoelectric conversion system for measuring fine particles is roughly composed of a host PC, a light source, a spectroscopic element, and a photoelectric conversion system.
  • the host PC sends a control signal to a signal generator via an interface circuit (for example, PCI-Express or the like), and outputs a light amount setting voltage and a light emission signal from the signal generator to a light source (for example, an LED light source or the like). Is done.
  • the light emission signal at this time is preferably a pulse signal because a larger voltage can be applied. From the light source to which the light amount setting voltage and the light emission signal are input, light is emitted to various optical filters.
  • the amount of light from the light source can be attenuated to an appropriate amount that enters the photoelectric conversion system.
  • the light amount from the light source can be changed by the light amount setting voltage.
  • the gain set for the incident light amount is too large, the output is saturated and correct measurement cannot be performed.
  • various optical filters such as an ND filter may be switched manually, it is desirable to use a filter that can be switched from a host PC using a USB terminal or the like.
  • the optical filter such as the ND filter may be set to be switchable for each channel so as to obtain an output as large as possible within a range that does not saturate in a photoelectric conversion system described later.
  • the attenuation of the optical filter to be used is measured in advance for each channel, and is used in the calculation of the incident light amount (RCP (i)) of each channel in the advance preparation of the calibration method described later.
  • the light appropriately controlled by the various optical filters is split by the spectroscopic element for each wavelength, and is incident on the light receiving element of each channel of the photoelectric conversion system.
  • Light incident on each channel is converted into electrical information by a photoelectric conversion element such as a photoelectric conversion film, further multiplied by a predetermined multiplication factor, and output from the photoelectric conversion system.
  • the multiplication gain of the photoelectric conversion system is controlled by applying a control voltage (Vctl) from a signal generator in an analog manner and, for example, by using a USB interface or the like from a host PC for digital data.
  • Vctl control voltage
  • the output signal from each channel of the photoelectric conversion system is converted into a digital signal by an AD converter for each channel, and is taken into the host PC via an interface circuit (for example, PCI-Express or the like).
  • the output of each channel does not necessarily need to be A / D-converted at the same time.
  • the calibration method according to the first embodiment includes a minimum channel determination step of searching for a channel with the smallest photoelectric conversion gain, and a photoelectric conversion gain of all channels that is the smallest.
  • the gain is roughly divided into two parts of an independent gain adjustment step of adjusting an independent gain of each channel so as to match a gain (hereinafter, also referred to as “minimum photoelectric conversion gain”).
  • minimum photoelectric conversion gain a gain adjustment step of adjusting an independent gain of each channel so as to match a gain
  • the incident light amount (RCP (i)) of each channel is calculated. Specifically, first, the light amount (LPW (i)) at the center wavelength of each channel obtained by combining the relationship between each channel and the wavelength and the wavelength characteristic of the light source to be used is calculated. Next, the calculated light quantity of each channel (LPW (i)) is multiplied by the wavelength width of each channel (WID (i)) to calculate the incident light quantity (RCP (i)) of each channel.
  • Minimum channel determination step I In the minimum channel determination step I, first, all the independent gains (Channel Gain (CG (i))) of each channel are set to the maximum value, and the control voltage (Vctl) for determining the overall gain (Total Gain) is actually set. The value is set to a value used in the measurement of fine particles, and a light amount setting voltage (Light Power (LP)) of a light source to be used is given to set an optical filter (S1 in FIG. 2). It is preferable that the light amount is set so that an output voltage as large as possible is obtained within a range that does not saturate when an appropriate optical filter (for example, ND (Neutral Density) filter) is selected.
  • ND Neutral Density
  • independent gain adjustment step II is performed independently of each channel so that the photoelectric conversion gain of all channels matches the gain of the channel (ch_min) where the photoelectric conversion gain is minimum (minimum photoelectric conversion gain (OEG (ch_min))). This is the step of adjusting the gain.
  • the same as in the minimum channel determination step I is performed.
  • the output voltage (V (i)) of each channel is obtained, and the photoelectric conversion gain (OEG (i)) is calculated (S6 in FIG. 2).
  • the calculated photoelectric conversion gain (OEG (i)) of each channel is compared with the minimum photoelectric conversion gain (OEG (ch_min)) (S7 in FIG. 2), and the photoelectric conversion gain (OEG (i)) is reduced to the minimum photoelectric conversion gain.
  • the independent gain (CG (i)) is further reduced by ⁇ CG and the measurement is performed again. This is repeated until the photoelectric conversion gain (OEG (i)) becomes smaller than the minimum photoelectric conversion gain (OEG (ch_min)), and when it becomes smaller, it is compared with the previous value of the photoelectric conversion gain (OEG (i)).
  • An independent gain with a smaller difference from the minimum photoelectric conversion gain (OEG (ch_min)) is defined as an independent gain calibration value (CG_CAL (i)) (S8 in FIG. 2). This is repeated for the number of channels, and the independent gain of each channel is adjusted.
  • ⁇ CG 1.
  • ⁇ CG 8 and reduced by 8 until the photoelectric conversion gain (OEG (i)) becomes smaller than the minimum photoelectric conversion gain (OEG (ch_min)).
  • the independent gain (CG) is set to 1 Measure until the photoelectric conversion gain (OEG (i)) becomes greater than or equal to the minimum photoelectric conversion gain (OEG (ch_min)), and compare the value with the previous photoelectric conversion gain (OEG (i)).
  • An independent gain with a smaller difference from the photoelectric conversion gain (OEG (ch_min)) may be used as an independent gain set value (CG_CAL (i)).
  • control voltage (Vctl) that determines the overall gain (Total Gain) is set to a certain value, and the independent gain of each channel is calibrated. Then, a table may be created by obtaining the calibration value of the independent gain, and the independent gain may be reset each time the overall gain is set.
  • the above calibration method is a method that is performed before the actual measurement of fine particles. That is, it can be performed at the time of shipment from a factory, at the time of delivery to a user, at the time of installation in a fine particle measuring device, or before quality control (QC).
  • QC quality control
  • FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating a first embodiment of a spectrometer 1 for measuring microparticles according to the present technology.
  • the microparticle measurement spectrometer 1 according to the present technology includes at least a spectroscopic element 11 and a photoelectric conversion array 12. Hereinafter, each part will be described in detail.
  • the spectroscopic element 11 of the microparticle measurement spectrometer 1 according to the present technology splits light emitted from microparticles flowing through a flow path P described later.
  • the spectroscopic element 11 that can be used in the microparticle measurement spectrometer 1 according to the present technology is not particularly limited as long as the effect of the present technology is not impaired, and a spectroscopic element that can be used in a known spectrometer is freely adopted. be able to.
  • a diffraction grating such as a prism and a grating mirror can be used.
  • the photoelectric conversion array 12 of the spectrometer 1 for measuring microparticles according to the present technology has a plurality of light receiving elements 121 having different detection wavelength ranges, and converts optical information obtained by the light receiving elements 121 into electrical information. .
  • the light receiving element 121 that can be used in the microparticle measurement spectrometer 1 according to the present technology is not particularly limited as long as the effect of the present technology is not impaired, and a light receiving element that can be used in a known spectrometer is freely adopted. be able to.
  • a PMT Photo Multiplier Tube Array
  • a PD Photodiode
  • APD Avalanche Photodiode
  • CIS CMOS Image Sensor
  • the photoelectric conversion array 12 the light from the fine particles separated by the spectroscopic element 11 is received by the plurality of light receiving elements, and the received optical information is converted into electrical information. More specifically, the received optical information is converted into electrical information by using a photoelectric conversion element such as a photoelectric conversion film, and the electrical information is multiplied by a predetermined multiplication factor, and the doubled electrical information is converted. The information is converted and output according to the output format using, for example, a current-voltage conversion element or the like, and is output.
  • a photoelectric conversion element such as a photoelectric conversion film
  • the photoelectric conversion array 12 of the microparticle measurement spectrometer 1 according to the present technology is characterized in that the outputs of all channels are uniform when light having the same amount of light per unit wavelength is incident.
  • the microparticle measurement spectrometer 1 according to the present technology prevents deterioration of SNR due to individual differences of channels and enables quantitative measurement.
  • each channel is made uniform in order to make the output of all channels uniform.
  • the first embodiment of the method for calibrating the photoelectric conversion system for measuring fine particles according to the present technology described above can be used as a method for calibrating the independent gain of the present invention.
  • FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating a second embodiment of the microparticle measurement spectrometer 1 according to the present technology.
  • the microparticle measurement spectrometer 1 according to the present technology may include one or more photoelectric conversion units 13 (13a, 13b) separately from the photoelectric conversion array 12, if necessary.
  • photoelectric conversion elements used in the photoelectric conversion array 12 for measuring microparticles. Some types have a high quantum efficiency in the visible region, while others have a short wavelength in the ultraviolet region or in the long wavelength infrared region. Some have high quantum efficiency.
  • a photoelectric conversion element such as a photoelectric conversion film that can detect fluorescence in a wavelength range as wide as possible in the visible region as shown in FIG. 5 is often used.
  • the spectrometer 1 for measuring microparticles uses these wavelengths.
  • a plurality of photoelectric conversion units 13 (13a, 13b) such as a single PMT specialized for the region can be used.
  • the outputs of all the channels of the photoelectric conversion array 12 and the photoelectric conversion unit 13 are uniform.
  • the method of calibrating the independent gain of each channel in order to equalize the output of the channel uses the first embodiment of the method of calibrating the photoelectric conversion system for measuring fine particles according to the present technology described above. be able to.
  • FIG. 6 is a conceptual diagram showing a third embodiment of the microparticle measurement spectrometer 1 according to the present technology.
  • the microparticle measurement spectrometer 1 according to the present technology may include a plurality of the photoelectric conversion arrays 12 (12a, 12b, 13c, and the like) as necessary. Further, one or a plurality of photoelectric conversion units 13 (13a, 13b) may be provided separately from the photoelectric conversion array 12.
  • microparticle measurement spectrometer 1 when light having the same amount of light per unit wavelength is incident, outputs of all the channels of the photoelectric conversion array 12 (12a, 12b, 12c) are obtained.
  • the output of the channel of the photoelectric conversion unit 13 (13a, 13b) is uniform.
  • the outputs of all the channels of the photoelectric conversion array 12 (12a, 12b, 12c) is the method of calibrating the photoelectric conversion system for measuring fine particles according to the present technology described above.
  • the first embodiment can be used.
  • the microparticle measurement spectrometer 1 before the actual measurement of the microparticles, performs the above-described calibration to make the output of each channel uniform.
  • the characteristics of the spectrometer 1 for measuring fine particles may change with time depending on the length of use time. Therefore, at the time of quality control (QC: Quality Control) performed before the actual measurement or at the time of the actual measurement, it is possible to further improve the measurement accuracy by adjusting the independent gain and output value of each channel.
  • QC Quality Control
  • fluorescence reference particles that emit fluorescence of a predetermined wavelength band width are caused to flow through the channel P, and the fluorescence reference particles are obtained from the fluorescence reference particles.
  • the independent gain of each channel can be adjusted based on the obtained optical information. In this way, before the actual measurement, the fluorescent beads with known characteristics are flowed, and the dispersion between channels according to the overall gain used and the light intensity of the excitation light source is compensated for by independent gain adjustment. Can be improved.
  • the output value of each channel can be adjusted by a correction coefficient based on optical information from fluorescent reference particles that emit fluorescence having a predetermined wavelength band width flowing through the flow path P (for example, see Patent Literature 1 and Patent Literature 2). If the output value of each channel is adjusted only by the correction coefficient without using the independent gain, the electrical noise may be emphasized and the SNR may be degraded. Since the independent gain is calibrated, if the fine adjustment is performed with the correction coefficient immediately before the actual measurement, the deterioration of the SNR can be expected to be sufficiently small.
  • the fluorescent reference particles for example, align check beads, Ultra Rainbow fluorescent particles, and the like can be used.
  • the condition that can be used as the fluorescent reference particles is that a sufficient fluorescence intensity can be obtained in the wavelength range of the PMT sensitivity to be corrected. Further, for example, particles such as beads labeled with a fluorescent dye can be used.
  • fluorescent dyes examples include, for example, Cascade Blue, Pacific Blue, Fluorescein isothiocyanate (FITC), Phycoerythrin (PE), Propidium iodide (PI), Texas red (TR), Peridinin chlorophyll protein (PerCP), Allophycocyanin (APC), 4 ′, 6-Diamidino-2-phenylindole (DAPI), Cy3, Cy5, Cy7 and the like can be used alone or in combination of two or more.
  • FITC Fluorescein isothiocyanate
  • PE Phycoerythrin
  • PI Propidium iodide
  • TR Texas red
  • API Allophycocyanin
  • 4 ′ 6-Diamidino-2-phenylindole
  • Cy3, Cy5, Cy7 and the like can be used alone or in combination of two or more.
  • the independent gain of each channel is also possible to adjust the independent gain of each channel based on optical information from minute particles to be measured flowing through the flow path P. Specifically, for example, according to the combination of the microparticles to be measured, the independent gain is automatically adjusted so that the gain becomes as large as possible within a range that does not saturate, and the same reference spectrum can be used for analysis. As described above, by correcting the gain changed by the automatic adjustment, the SNR can be maximized while effectively utilizing the dynamic range to the maximum.
  • the microparticle measuring device 2 includes the microparticle measuring spectrometer 1 according to the present technology described above.
  • a flow path P a light irradiation unit 21, a light detection unit 22, a processing unit 23, a storage unit 24, a display unit 25, a sorting unit 26, and the like can be provided.
  • FIG. 7 is a schematic conceptual diagram schematically illustrating the first embodiment of the microparticle measurement device 1 according to the present technology
  • FIG. 8 is a schematic diagram illustrating the second embodiment of the microparticle measurement device 1 according to the present technology.
  • FIG. 7 is a schematic conceptual diagram schematically illustrating the first embodiment of the microparticle measurement device 1 according to the present technology
  • FIG. 8 is a schematic diagram illustrating the second embodiment of the microparticle measurement device 1 according to the present technology.
  • the flow channel P may be provided in the flow cytometer in advance, a commercially available flow channel P or a disposable chip provided with the flow channel P may be installed in the flow cytometer to perform analysis or fractionation. It is possible.
  • the form of the flow path P is not particularly limited, and can be freely designed.
  • it is not limited to a flow path P formed in a substrate T such as a two-dimensional or three-dimensional plastic or glass as shown in FIG. 7, but may be used in a conventional flow cytometer as shown in FIG.
  • Flow path P can be used in a flow cytometer.
  • the channel width, channel depth, and channel cross-sectional shape of the channel P are not particularly limited as long as the laminar flow can be formed, and can be freely designed.
  • a microchannel having a channel width of 1 mm or less can be used for the flow cytometer.
  • a microchannel having a channel width of about 10 ⁇ m or more and about 1 mm or less can be suitably used by a flow cytometer that can use the microparticle measurement device 2 according to the present technology.
  • the microparticles flowing through the flow path P can be labeled with one or more dyes such as fluorescent dyes.
  • fluorescent dyes include Cascade Blue, Pacific Blue, Fluorescein isothiocyanate (FITC), Phycoerythrin (PE), Propidium iodide (PI), Texas red (TR), and Peridinin chlorophyll protein (PerCP). ), Allophycocyanin (APC), 4 ′, 6-Diamidino-2-phenylindole (DAPI), Cy3, Cy5, Cy7, Brilliant Violet (BV421) and the like.
  • the microparticle measurement device 2 according to the present technology can include the light irradiation unit 21.
  • the light irradiating section 21 light is irradiated to the fine particles flowing through the flow path P.
  • the light irradiation unit 21 is not essential, and it is also possible to perform light irradiation on the fine particles flowing through the flow path P using an external light irradiation device or the like.
  • the type of light irradiated from the light irradiation unit 21 is not particularly limited. However, in order to surely generate fluorescence or scattered light from the fine particles, light having a constant light direction, wavelength, and light intensity is desirable.
  • a laser, an LED, and the like can be given.
  • a laser its type is not particularly limited, but may be an argon ion (Ar) laser, a helium-neon (He-Ne) laser, a die (dye) laser, a krypton (Cr) laser, a semiconductor laser, or a semiconductor laser.
  • Ar argon ion
  • He-Ne helium-neon
  • Cr krypton
  • semiconductor laser or a semiconductor laser.
  • One or more solid-state lasers combined with a wavelength conversion optical element can be used in any combination.
  • Photodetection unit 22 In the light detection section 22, optical detection of the fine particles flowing in the flow path P is performed.
  • the spectrometer 1 for measuring microparticles according to the present technology described above is used as the light detection unit 22. Note that details of the microparticle measurement spectrometer 1 according to the present technology are as described above, and thus description thereof is omitted here.
  • the microparticle measurement device 2 according to the present technology may include one or more light detection units 22 separately from the microparticle measurement spectrometer 1 according to the present technology.
  • the light detection unit 22 that can be used is a specific light if it can detect an optical signal from the microparticle.
  • the detection method is not particularly limited, and a light detection method used in a known photodetector can be freely selected and adopted.
  • a fluorescence measuring instrument for example, a fluorescence measuring instrument, a scattered light measuring instrument, a transmitted light measuring instrument, a reflected light measuring instrument, a diffracted light measuring instrument, an ultraviolet spectrometer, an infrared spectrometer, a Raman spectrometer, a FRET measuring instrument, a FISH measuring instrument and others
  • the installation location of the light detection unit 22 (the spectrometer 1 for measuring microparticles) in the microparticle measurement device 2 according to the present technology is not particularly limited as long as an optical signal from the microparticles can be detected, and can be freely designed. Can be.
  • the light detecting section 22 (spectrometer 1 for measuring fine particles) By arranging the light detecting section 22 (spectrometer 1 for measuring fine particles) on the opposite side of the light irradiating section 21 across the flow path P, the light irradiating section 21 and the light detecting section 22 can be arranged in a more free configuration. This is because it can be done.
  • the light detection unit 22 (for fine particle measurement)
  • the spectrometer 1) may be arranged.
  • the processing unit 12 performs information processing of optical information from the fine particles detected by the light detection unit 22 and controls the light irradiation unit 21, a storage unit 24, a display unit 25, and a sorting unit 26, which will be described later. Will be
  • spectrum data is generated from the optical information detected by the light detection unit 22. Further, as described above, the processing unit 23 can adjust the independent gain and output value of each channel at the time of quality control (QC: Quality Control) performed before actual measurement or at the time of actual measurement.
  • QC Quality Control
  • the microparticle measurement device 2 can include a storage unit 24 that stores various information.
  • the storage unit 24 stores the values detected by the light detection unit 22 (spectrometer 1 for measuring fine particles), the spectrum data generated by the processing unit 23, the overall gain, the independent gain of each channel, and the like. It is possible to memorize all matters involved.
  • the storage unit 24 is not essential, and an external storage device may be connected.
  • the storage unit 24 for example, a hard disk or the like can be used.
  • the microparticle measurement device 2 can include a display unit 25 that displays various information.
  • the values detected by the light detection unit 22 (spectrometer 1 for measuring fine particles), the spectrum data generated by the processing unit 23, the calculated correction coefficients, the overall gain, and the independent All items related to measurement, such as gain, can be displayed.
  • the display unit 25 is not essential, and an external display device may be connected.
  • the display unit 25 for example, a display or a printer can be used.
  • the microparticle measuring device 2 can include a sorting unit 26 that sorts microparticles, as in the second embodiment illustrated in FIG.
  • the sorting unit 26 sorts the fine particles based on the spectrum data generated by the processing unit 23 from the values detected by the light detection unit 22 (spectrometer 1 for measuring fine particles). For example, the sorting unit 26 can sort the fine particles downstream of the flow path P based on the analysis result of the size, shape, internal structure, and the like of the fine particles analyzed from the spectrum data.
  • the vibration element 26a to be used is not particularly limited, and a known element can be freely selected and used. As an example, a piezo-vibration element or the like can be given. Also, by adjusting the amount of liquid sent to the flow path P, the diameter of the discharge port, the frequency of the vibrating element, etc., the size of the droplet is adjusted, and a droplet containing a fixed amount of fine particles is generated. Can be.
  • the microparticle measuring apparatus 2 is equipped with a plurality of types of excitation light sources and is provided with a plurality of photoelectric conversion arrays 12 and a plurality of photoelectric conversion units 13 as in the third embodiment shown in FIG. It is also possible to configure as a multi-deck fine particle measuring device 2.
  • the photoelectric conversion array 12 is used.
  • This is a calibration method that can be used for calibration of a plurality of photoelectric conversion systems for measuring microparticles.
  • the method is a method of calibrating the overall gain of the photoelectric conversion system for measuring fine particles and the independent gain of each channel so that the same measurement result as the reference photoelectric conversion array for measuring fine particles is obtained.
  • the microparticle measurement spectrometer 1 according to the third embodiment can be calibrated by the calibration method according to the first embodiment, but the microparticle measurement spectrometer 1 according to the third embodiment can be calibrated. Since the spectrometer 1 is provided with the plurality of photoelectric conversion arrays 12 (12a, 12b, 12c), the number of channels becomes enormous. Therefore, after defining a photoelectric conversion reference array for measuring fine particles serving as a reference, the overall gain and other channels of the other photoelectric conversion arrays are obtained so as to obtain the same measurement result as the photoelectric conversion reference array for measuring fine particles. Calibration can be simplified by calibrating the independent gain of.
  • the independent gain of each channel is calibrated for the photoelectric conversion reference array for microparticle measurement so that the output of all channels becomes uniform when light with the same light amount per unit wavelength is incident.
  • the independent gain of each channel of the microparticle measurement photoelectric conversion array to be calibrated is set in accordance with the independent gain of each channel after the calibration of the photoelectric conversion reference array for microparticle measurement.
  • An independent gain setting step can be performed.
  • the photoelectric conversion reference array for measuring fine particles it is preferable to select an array in which the variation in characteristics among the channels is the smallest among all the photoelectric conversion arrays for measuring fine particles.
  • the calibration method according to the third embodiment is based on actual measurement of a photoelectric conversion system for measuring fine particles, which has been calibrated using the calibration method according to the second embodiment.
  • QC quality control
  • fluorescent reference particles emitting fluorescence of a predetermined wavelength band width are caused to flow through the flow path P, and output is performed based on optical information obtained from the fluorescent reference particles.
  • This is a method of further performing an adjustment step of adjusting the value by a correction coefficient.
  • the calibration method according to the second embodiment simplifies the calibration of arrays other than the photoelectric conversion reference array for measuring fine particles, the outputs of all channels of the photoelectric conversion system for measuring fine particles are not exactly the same. I can not say. Therefore, before actual measurement, the measurement accuracy is improved by flowing fluorescent beads having known characteristics and compensating for variations between channels according to the overall gain to be used and the light amount of the excitation light source by independent gain adjustment. be able to.
  • the calibration method according to the fourth embodiment determines a fine particle measurement reference device to be a reference when a plurality of fine particle measurement devices are produced, such as a mass production device. Then, the whole gain of the photoelectric conversion system for measuring fine particles and the independent gain of each channel are calibrated so that the same measurement result as that of the fine particle measurement reference device is obtained.
  • the quality control performed before the actual measurement is performed as in the calibration method according to the third embodiment. Adjusting the output value by a correction coefficient based on optical information obtained from the fluorescent reference particles, wherein the reference particles emit fluorescence having a predetermined wavelength band width in the channel P. It is also possible to do more.
  • FIG. 10 is a schematic conceptual diagram showing the deck layout of the multi-deck flow cytometer used in the present embodiment
  • FIG. 11 is an explanatory diagram showing the wavelength assignment of each deck.
  • the multi-deck flow cytometer used in this embodiment has six decks mounted thereon, and the excitation light source has a wavelength of 355 nm, 405 nm, 488 nm, 5xx nm (any of 532 nm, 552 nm, and 561 nm), 594 nm, and 637 nm, respectively. It is.
  • FL fluorescence
  • UV ultraviolet light
  • the other fluorescence signals are incident on an optical fiber that passes 410 to 920 nm, and blue light (VB) from 410 to 500 nm is applied to a single PMT for three channels and infrared light (840 to 920 nm).
  • IR infrared light
  • FIG. 11 shows the wavelength allocation for each of the six decks. However, the number and type of the single PMTs used for each deck are different, and the wavelength assigned to each channel of the PMT array is also different.
  • FIG. 12 shows the relationship between the LED light source used in the present embodiment and the channel (hereinafter, referred to as “CH”) of each deck.
  • the deck A on which the excitation light sources of 355 nm, 405 nm, and 488 nm are mounted is 500-500.
  • Deck B equipped with a light source of any one of 840 nm, 532 nm, 552 nm, and 561 nm has a diffraction grating angle of 570-900 nm
  • deck C equipped with an excitation light source of 594 nm and 637 nm has a diffraction grating angle of 570-900 nm. It was adjusted.
  • FIG. 12 shows the relationship between the light amount of the LED light source used for calibration and CH.
  • the quantum efficiency of the PMT array used this time is extremely small at 850 nm or more, and therefore, the CHs having longer wavelengths were not subjected to calibration. Further, since fluorescence having a shorter wavelength than the excitation light source was not emitted, CH having a shorter wavelength than the excitation light source was not included in the calibration. Table 1 below shows the CHs to be calibrated.
  • Figure 19 summarizes the calibration results for the six decks. From the left figure, it can be understood that the minimum gain CH is different depending on the individual PMT array, and the variation between the CHs is also different.
  • the overall gain of the other photoelectric conversion arrays and the independent gain of each channel are calibrated so that the same measurement result as that of the photoelectric conversion reference array for measuring fine particles is obtained. In such a case, it is desirable to use data of the excitation deck A at 355 nm or the deck A excited at 488 nm, which has little variation between channels.
  • the present technology may have the following configurations.
  • a spectroscopic element for dispersing light emitted from the fine particles flowing through the flow path A photoelectric conversion array having a plurality of light receiving elements having different detection wavelength ranges and converting optical information obtained by the light receiving elements into electrical information, With The photoelectric conversion array is a spectrometer for measuring fine particles, wherein outputs of all channels are uniform when light having the same light amount per unit wavelength is incident.
  • the photoelectric conversion array With the overall gain set to an arbitrary value, Of all the channels when the independent gain is set to the same value, the independent gain of each channel is set so that the photoelectric conversion gain of the channel with the smallest photoelectric conversion gain is equal to the photoelectric conversion gain of the other channels.
  • (6) The photoelectric conversion array, (1) The spectrometer for measuring fine particles according to any one of (1) to (5), wherein the independent gain of each channel is adjusted based on optical information from the fine particles to be measured flowing through the flow channel. .
  • (7) Apart from the photoelectric conversion array, Having a light receiving element, comprising a photoelectric conversion unit that converts optical information obtained by the light receiving element into electrical information, Any of (1) to (6), wherein, when light having the same light amount per unit wavelength is incident, outputs of all channels of the photoelectric conversion array and outputs of channels of the photoelectric conversion unit are uniform.
  • the spectrometer for measuring fine particles according to (7) comprising a plurality of the photoelectric conversion units. (9) Having a plurality of the photoelectric conversion arrays, The spectrometer for measuring fine particles according to any one of (1) to (8), wherein the output of all channels of all photoelectric conversion arrays is uniform when light having the same light amount per unit wavelength is incident.
  • a spectroscopic element for dispersing light emitted from the fine particles flowing through the flow path A photoelectric conversion array having a plurality of light receiving elements having different detection wavelength ranges and converting optical information obtained by the light receiving elements into electrical information, With The photoelectric conversion array is a microparticle measurement device including a microparticle measurement spectrometer, in which the output of all channels is uniform when light having the same light amount per unit wavelength is incident.
  • a calibration method for a photoelectric conversion system A method for calibrating a photoelectric conversion system for measuring fine particles, which makes the output of all channels uniform when light having the same light quantity per unit wavelength is incident. (12) A minimum channel determination step of searching for a channel that minimizes the photoelectric conversion gain, An independent gain adjustment step of adjusting the independent gain of each channel so that the photoelectric conversion gain of all channels is equal to the photoelectric conversion gain of the minimum channel; The method for calibrating a photoelectric conversion system for measuring fine particles according to (11), wherein the output of all channels is made uniform when light having the same amount of light per unit wavelength is incident.
  • microparticle measurement photoelectric conversion array according to (14), wherein the microparticle measurement photoelectric conversion array is a microparticle measurement photoelectric conversion array in which variation in characteristics between channels is the smallest among all the microparticle measurement photoelectric conversion arrays. Calibration method for photoelectric conversion system.
  • a reference array calibration step of calibrating the independent gain of each channel so that when the light having the same light amount per unit wavelength is incident on the microparticle measurement photoelectric conversion reference array, the outputs of all channels are uniform.
  • the method for calibrating a photoelectric conversion system for measuring fine particles according to (15).
  • (16) The method according to (16), further comprising: an adjusting step of adjusting an output value of each channel by a correction coefficient based on optical information from fluorescent reference particles that emit fluorescence having a predetermined wavelength band width flowing through the flow channel. Calibration method for photoelectric conversion system for microparticle measurement.

Abstract

スペクトル型の微小粒子測定装置において、ＳＮＲの劣化を生じさせることなく、定量的なデータを扱うことができる技術を提供すること。　本技術では、流路内を通流する微小粒子から発せられる光を分光する分光素子と、検出波長域が異なる複数の受光素子を有し、該受光素子によって得られた光学的情報を電気的情報へ変換する光電変換アレイと、を備え、前記光電変換アレイは、単位波長あたりの光量が同じになる光が入射したときに、全チャネルの出力が均一である、微小粒子測定用スペクトロメータを提供する。

Description

微小粒子測定用スペクトロメータ、該微小粒子測定用スペクトロメータを用いた微小粒子測定装置及び微小粒子測定用光電変換システムの校正方法
　本技術は、微小粒子測定用スペクトロメータに関する。より詳しくは、流路内を流通する微小粒子から光学的情報を検出するための微小粒子測定用スペクトロメータ、該微小粒子測定用スペクトロメータを用いた微小粒子測定装置及び微小粒子測定用光電変換システムの校正方法に関する。
　近年、分析手法の発展に伴い、細胞や微生物等の生体微小粒子、マイクロビーズなどの微小粒子等を流路中に通流させ、通流させる工程において前記微小粒子を個々に測定したり、測定した微小粒子を解析し、分取したりする手法が開発されつつある。
　このような微小粒子の解析又は分取の手法の代表的な一例として、フローサイトメトリーと呼ばれる分析手法の技術改良が急速に進んでいる。フローサイトメトリーとは、解析の対象となる微小粒子を流体中に整列させた状態で流し込み、該微小粒子にレーザー光等を照射することにより、各微小粒子から発せられた蛍光や散乱光を検出することで微小粒子の解析、分取を行う分析手法である。
　フローサイトメトリーなどに代表される微小粒子の解析では、分析対象となる微小粒子にレーザーなどの光を照射し、微小粒子から発せられる蛍光や散乱光を検出する光学的手法が多く用いられている。そして、検出された光学的情報をもとに、解析用コンピューターとソフトウェアでヒストグラムを抽出し、解析が行われる。
　近年の基礎医学及び臨床分野の要請に基づき、複数の蛍光色素を使用したマルチカラー分析が可能なフローサイトメーターが増えている。しかしながら、一度の測定で複数の蛍光色素を使用するマルチカラー分析では、それぞれの光電変換器に目的以外の蛍光色素からの光が漏れ込み、分析精度が低下する場合がある。そこで従来の微小粒子の解析では、目的の蛍光色素から目的の光情報のみを取り出すために蛍光補正を行っているが、スペクトルが近接している蛍光色素の場合、光電変換器への漏れ込みが大きくなるために蛍光補正がうまくできないという問題が発生することがある。
　この問題を解消するため、蛍光体のスペクトルを取得して解析するタイプの微小粒子の解析方法が開発されている。例えば、スペクトル型フローサイトメーターでは、微小粒子から測定された蛍光信号を染色に使用した蛍光色素のスペクトル情報を使って蛍光分離することで、各微少粒子の蛍光量を分析する。このスペクトル型フローサイトメーターでは、従来のフローサイトメーターで蛍光色素の数だけ多数配置される光電変換器の代わりに、スペクトルを検出するためにアレイ型の光電変換器を備えている。
　スペクトル型フローサイトメーターに搭載されているアレイ型の光電変換器の一例であるＰＭＴアレイでは、ダイノードと呼ばれる電極に高電圧を掛けて電子を増倍することを何段にもわけて行うことで、1E+7倍の増倍ゲインを得ることができる。各チャネルの独立ゲイン調整するためには、あるダイノードに掛ける電圧をチャネルごとに独立で設定できるようになっている。しかしながら、設定値によるゲインの変化と極値の位置は、チャネルおよび全体ゲインごとに異なるので、独立ゲインを使いこなすには実際に特性を測定して調整する必要があり、これまで有効利用されていなかった。
　ＰＭＴアレイの各チャネル間では、光電変換ゲインのバラツキがある。ＰＭＴアレイごとに異なっているユニフォミティ・データは、製品の試験成績書等に記載されて提供されているので、測定されたＰＭＴ出力電圧に対して、例えば、ユニフォミティが１００％のチャネルでは１．０を、ユニフォミティが４０％のチャネルでは２．５を掛けて使うことでＣＨ間のバラツキを補正できると考えられる。しかしながら、各製品のユニフォミティ・データは、例えばフローサイトメーター等の測定機に組み込まれて使われる時とは異なる測定条件における値であり、また各チャネルが担当する波長域における値ではないので、誤差が生じてしまい、この補正をしただけでは基準スペクトルを使い回すことはできなかった。
　この問題を解決するために、例えば、特許文献１では、微小粒子からの光を検出する検出部と、前記検出部により検出された値を感度補正係数で補正し、スペクトルデータを生成する情報処理部と、を備え、前記感度補正係数は、所定の波長域幅の蛍光を発する蛍光基準粒子からの光を前記検出部で検出した値に基づいて特定される微小粒子測定装置が開示されている。この特許文献１に記載された技術を用いることで、基準スペクトルを使い回しできるように各チャネルの補正係数を定めることができる。
　また、特許文献２には、所定の波長域幅の蛍光を発する蛍光基準粒子からの光を検出する検出部と、前記検出部により検出された出力パルスの特徴量と前記出力パルスの特徴量が検出された際の前記検出部の制御信号とを基にして、所定の出力パルスの特徴量に対応する加電圧係数と前記検出部の制御信号との関係を特定する情報処理部と、を備え、前記出力パルスの特徴量は、前記検出部の制御信号に依存する値である、微小粒子測定装置が開示されている。この特許文献２に記載された技術を用いることで、複数のＦＣＭ間で互換性のある測定結果が得られるようにゲインを設定することができる。
特開２０１７－０２６５５６号公報 ＷＯ２０１７／１２６１７０Ａ１
　上述の通り、スペクトル型の微小粒子測定装置では、実測定前に行うクオリティーコントロール（ＱＣ：Quality Control）時において、流路に所定の波長域幅の蛍光を発する蛍光基準粒子を通流させ、該蛍光基準粒子から得られる光学的情報に基づいて、各チャネルの補正係数を定める技術が開発されているが、これらの方法では、以下の問題が残る。
　まず、後段の電気回路が飽和しない範囲でＰＭＴの全体ゲインを高くすることが望ましいが、先行技術の方法ではどのチャネルの出力も飽和しない範囲でできるだけ全体ゲインを大きくすることしかできないので、出力の小さいチャネルのＳＮＲは劣化してしまい測定・解析結果に悪影響を与えるという問題があった。
　また、先行技術の方法では常に同じ基準スペクトルが得られるように考慮されているが、光源・分光器・ＰＭＴ光電変換膜の波長特性を考慮していないので、蛍光体のスペクトル形状と同じものが得られるわけではなく、測定データの定量性が失われているという問題があった。
　そこで、本技術では、スペクトル型の微小粒子測定装置において、ＳＮＲの劣化を生じさせることなく、定量的なデータを扱うことができる技術を提供することを主目的とする。
　即ち、本技術では、まず、流路内を通流する微小粒子から発せられる光を分光する分光素子と、
　検出波長域が異なる複数の受光素子を有し、該受光素子によって得られた光学的情報を電気的情報へ変換する光電変換アレイと、
　を備え、
　前記光電変換アレイは、単位波長あたりの光量が同じになる光が入射したときに、全チャネルの出力が均一である、微小粒子測定用スペクトロメータを提供する。
　本技術に係る微小粒子測定用スペクトロメータの前記光電変換アレイは、
　全体ゲインが任意の値に設定された状態において、
　独立ゲインを同一の値に設定した際の全チャネルの中で、光電変換ゲインが最小になるチャネルの光電変換ゲインと、他のチャネルの光電変換ゲインが同一になるように、各チャネルの独立ゲインを校正することができる。
　この場合、前記光電変換アレイは、
　前記全体ゲインの設定値毎に、各チャネルの独立ゲインを校正することもできる。
　また、本技術に係る微小粒子測定用スペクトロメータの前記光電変換アレイは、
　流路内を通流する所定の波長域幅の蛍光を発する蛍光基準粒子からの光学的情報に基づいて、各チャネルの独立ゲインを調整することもできる。
　更に、本技術に係る微小粒子測定用スペクトロメータの前記光電変換アレイは、
　流路内を通流する所定の波長域幅の蛍光を発する蛍光基準粒子からの光学的情報に基づいて、各チャネルの出力値を補正係数によって調整することもできる。
　加えて、本技術に係る微小粒子測定用スペクトロメータの前記光電変換アレイは、
　流路内を通流する測定対象の微小粒子からの光学的情報に基づいて、各チャネルの独立ゲインを調整することもできる。
　本技術に係る微小粒子測定用スペクトロメータには、前記光電変換アレイとは別に、
　受光素子を有し、該受光素子によって得られた光学的情報を電気的情報へ変換する光電変換部を、備え、
　単位波長あたりの光量が同じになる光が入射したときに、前記光電変換アレイの全チャネルの出力と、前記光電変換部のチャネルの出力とを、均一にすることもできる。
　本技術に係る微小粒子測定用スペクトロメータには、前記光電変換部を複数備えることもできる。
　この場合、単位波長あたりの光量が同じになる光が入射したときに、全光電変換アレイの全チャネルの出力を均一にすることもできる。
　本技術では、次に、流路内を通流する微小粒子から発せられる光を分光する分光素子と、
　検出波長域が異なる複数の受光素子を有し、該受光素子によって得られた光学的情報を電気的情報へ変換する光電変換アレイと、
　を備え、
　前記光電変換アレイは、単位波長あたりの光量が同じになる光が入射したときに、全チャネルの出力が均一である、微小粒子測定用スペクトロメータを備える、微小粒子測定装置を提供する。
　本技術では、更に、流路内を通流する微小粒子から発せられる光を、検出波長域が異なる複数の受光素子で受光し、該受光素子によって得られた光学的情報を電気的情報へ変換する、微小粒子測定用光電変換システムの校正方法であって、
　単位波長あたりの光量が同じになる光が入射したときに、全チャネルの出力を均一とする、微小粒子測定用光電変換システムの校正方法を提供する。
　本技術に係る校正方法では、基準となる微小粒子測定基準装置と同一の測定結果が得られるように、前記微小粒子測定用光電変換システムの全体ゲイン及び各チャネルの独立ゲインを校正することができる。
　本技術に係る校正方法では、２以上の微小粒子測定用光電変換基準アレイを有する微小粒子測定用光電変換システムの場合、基準となる微小粒子測定用光電変換基準アレイと同一の測定結果が得られるように、前記微小粒子測定用光電変換アレイの全体ゲイン及び各チャネルの独立ゲインを校正することもできる。
　この場合の前記微小粒子測定用光電変換基準アレイとしては、全微小粒子測定用光電変換アレイ中で、各チャネル間の特性のバラつきが最小の微小粒子測定用光電変換アレイを選択することができる。
　本技術に係る校正方法では、前記微小粒子測定用光電変換基準アレイについて、単位波長あたりの光量が同じになる光が入射したときに、全チャネルの出力が均一となるように、各チャネルの独立ゲインを校正する基準アレイ校正工程と、
　前記微小粒子測定用光電変換基準アレイの校正後の各チャネルの独立ゲインに合わせて、校正対象の微小粒子測定用光電変換アレイの各チャネルの独立ゲインを設定する独立ゲイン設定工程と、
　を行うことができる。
　本技術に係る校正方法では、流路内を通流する所定の波長域幅の蛍光を発する蛍光基準粒子からの光学的情報に基づいて、各チャネルの出力値を補正係数によって調整する調整工程、を更に行うことができる。
　本技術において、「微小粒子」には、細胞や微生物、リポソームなどの生体関連微小粒子、あるいはラテックス粒子やゲル粒子、工業用粒子などの合成粒子などが広く含まれるものとする。
　生体関連微小粒子には、各種細胞を構成する染色体、リポソーム、ミトコンドリア、オルガネラ（細胞小器官）などが含まれる。細胞には、動物細胞（血球系細胞など）および植物細胞が含まれる。微生物には、大腸菌などの細菌類、タバコモザイクウイルスなどのウイルス類、イースト菌などの菌類などが含まれる。さらに、生体関連微小粒子には、核酸やタンパク質、これらの複合体などの生体関連高分子も包含され得るものとする。
　また、工業用粒子は、例えば有機もしくは無機高分子材料、金属などであってもよい。有機高分子材料には、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などが含まれる。無機高分子材料には、ガラス、シリカ、磁性体材料などが含まれる。金属には、金コロイド、アルミなどが含まれる。これら微小粒子の形状は、一般には球形であるのが普通であるが、非球形であってもよく、また大きさや質量なども特に限定されない。
微小粒子測定用光電変換システムを校正する際に使用する校正システム全体の構成例を示す概念図である。 本技術に係る微小粒子測定用光電変換システムの校正方法の第１実施形態を示すフローチャートである。 本技術に係る微小粒子測定用スペクトロメータ１の第１実施形態を示す概念図である。 本技術に係る微小粒子測定用スペクトロメータ１の第２実施形態を示す概念図である。 微小粒子測定用光電変換アレイ１２に用いることができる光電変換膜の量子効率の波長特性の一例を示す図面代用グラフである。 本技術に係る微小粒子測定用スペクトロメータ１の第３実施形態を示す概念図である。 本技術に係る微小粒子測定装置１の第１実施形態を模式的に示す模式概念図である。 本技術に係る微小粒子測定装置１の第２実施形態を模式的に示す模式概念図である。 本技術に係る微小粒子測定装置１の第３実施形態を模式的に示す模式概念図である。 実施例に用いたマルチデッキフローサイトメータのデッキレイアウトを示す模式概念図である。 実施例に用いたマルチデッキフローサイトメータの各デッキの波長割り当てを示す説明図である。 上段は、本実施例に用いたＬＥＤ光源と各デッキのチャネルの関係を示す図面代用グラフである、下段は、校正に用いるＬＥＤ光源の光量とＣＨの関係を示す図面代用グラフである。 実施例で用いた３５５ｎｍで励起デッキＡの独立ゲインを校正した結果を示す図面代用グラフである。 実施例で用いた４０５ｎｍで励起したデッキＡの独立ゲインを校正した結果を示す図面代用グラフである。 実施例で用いた４８８ｎｍで励起したデッキＡの独立ゲインを校正した結果を示す図面代用グラフである。 実施例で用いた５ｘｘｎｍで励起したデッキＢの独立ゲインを校正した結果を示す図面代用グラフである。 実施例で用いた５９４ｎｍで励起したデッキＣの独立ゲインを校正した結果を示す図面代用グラフである。 実施例で用いた６３７ｎｍで励起したデッキＣの独立ゲインを校正した結果を示す図面代用グラフである。 実施例で用いた６つのデッキの独立ゲインを校正した結果をまとめて示す図面代用グラフである。
　以下、本技術を実施するための好適な形態について図面を参照しながら説明する。以下に説明する実施形態は、本技術の代表的な実施形態の一例を示したものであり、これにより本技術の範囲が狭く解釈されることはない。なお、説明は以下の順序で行う。
　１．微小粒子測定用光電変換システムの校正方法（第１実施形態）
　（１）校正システムの構成例
　（２）第１実施形態に係る校正方法
　　（２－１）事前準備
　　（２－２）最小チャネル決定工程Ｉ
　　（２－３）独立ゲイン調整工程ＩＩ
　２．微小粒子測定用スペクトロメータ１
　（１）分光素子１１
　（２）光電変換アレイ１２
　（３）光電変換部１３
　３．微小粒子測定装置２
　（１）流路Ｐ
　（２）光照射部２１
　（３）光検出部２２
　（４）処理部２３
　（５）記憶部２４
　（６）表示部２５
　（７）分取部２６
　４．微小粒子測定用光電変換システムの校正方法（第２～４実施形態）
　（１）第２実施形態に係る校正方法
　（２）第３実施形態に係る校正方法
　（３）第４実施形態に係る校正方法
＜１．微小粒子測定用光電変換システムの校正方法（第１実施形態）＞
　本技術に係る微小粒子測定用光電変換システムの校正方法は、流路内を通流する微小粒子から発せられる光を、検出波長域が異なる複数の受光素子で受光し、該受光素子によって得られた光学的情報を電気的情報へ変換する、微小粒子測定用光電変換システムの校正方法であって、単位波長あたりの光量が同じになる光が入射したときに、全チャネルの出力を均一とすることを特徴とする方法である。
　以下、単位波長あたりの光量が同じになる光が入射したときに、全チャネルの出力が均一になるように、微小粒子測定用光電変換システムを校正する具体的な一例を、図１及び図２を用いて説明する。図１は、微小粒子測定用光電変換システムを校正する際に使用する校正システム全体の構成例を示す概念図である。図２は、本技術に係る微小粒子測定用光電変換システムの校正方法の第１実施形態を示すフローチャートである。なお、図２のフローチャートは、微小粒子測定用光電変換システムのチャネル数が３２の例を示している。
　（１）校正システムの構成例
　微小粒子測定用光電変換システムを校正する際に使用する校正システムは、大別して、ホストＰＣ、光源、分光素子、光電変換システム、から構成される。ホストＰＣは、インターフェース回路（例えば、PCI-Express等）を介して信号発生器に制御信号を送り、信号発生器から光源（例えば、ＬＥＤ光源等）に対して、光量設定電圧と発光信号が出力される。この際の発光信号は、より大きな電圧がかけられるという理由から、パルス信号が好ましい。光量設定電圧と発光信号が入力された光源からは、各種光学的フィルターへ光が出射される。この際、例えば、ＮＤ（Neutral Density）フィルターを用いることで、光源からの光量を、光電変換システムに入射する適切な大きさまで減衰させることができる。光源からの光量は光量設定電圧によって変えることが出来るが、広範囲の波長に渡って安定した光量で発光することが重要なので光量設定電圧は一定のままにすることが望ましい。一方、光電変換システムでは、入射光量に対して設定したゲインが大きすぎると出力が飽和して正しい測定ができなくなるので、例えば、前記ＮＤフィルターを使って入射光量を調整することが望ましい。ＮＤフィルター等の各種光学的フィルターは手動で切り替え動作等を行ってもよいが、ＵＳＢ端子等を用いて、ホストＰＣから切り替えられるものを用いることが望ましい。
　前記ＮＤフィルター等の光学的フィルターは、後述する光電変換システムにおいて、飽和しない範囲でできるだけ大きな出力が得られるように、光学的フィルターはチャネルごとに切り替えられるように設定しても良い。その場合は、使用する光学的フィルターの減衰量等は、チャネルごとにあらかじめ測定しておき、後述する校正方法の事前準備における各チャネルの入射光量（RCP(i)）の計算で使用する。
　各種光学的フィルターで適切に制御された光は、分光素子によって波長ごとに分光されて、光電変換システムの各チャネルの受光素子に入射される。各チャネルへ入射された光は、光電変換膜等の光電変換素子によって電気的情報へと変換され、更に、所定の増倍率で増倍されて、光電変換システムから出力される。この際、光電変換システムの増倍ゲインは、信号発生器からのコントロール電圧（Vctl）をアナログ的に与えることで制御される全体ゲインと、例えば、ホストＰＣからＵＳＢインターフェース等を使ってデジタル・データで設定される独立ゲインの組み合わせによって決定することができる。
　光電変換システムの各チャネルからの出力信号は、各チャネル分のＡＤ変換器によってデジタル信号に変換され、インターフェース回路（例えば、PCI-Express等）を介してホストＰＣに取り込まれる。各チャネルの出力は必ずしも同時にＡＤ変換する必要は無く、例えば、４チャネル分のＡＤ変換器と入力切替回路を使って、時分割でホストＰＣに取り込むことも可能である。
　（２）第１実施形態に係る校正方法
　第１実施形態に係る校正方法は、光電変換ゲインが最小になるチャネルを探す最小チャネル決定工程と、全チャネルの光電変換ゲインが、最小チャネルの光電変換ゲイン（以下「最小光電変換ゲイン」ともいう）と一致するように、各チャネルの独立ゲインを調整する独立ゲイン調整工程の２つのパートに大別される。以下、各工程について、詳細に説明する。
　　（２－１）事前準備
　まず、各工程の事前準備として、各チャネルの入射光量（RCP(i)）の算出を行う。具体的には、まず、各チャネルと波長の関係と、用いる光源の波長特性を、を組み合わせて得られる各チャネルの中心波長での光量（LPW(i)）を算出する。次に、算出した各チャネルの光量（LPW(i)）と、各チャネルの波長幅（WID(i)）と、を掛け合わせて、各チャネルの入射光量（RCP(i)）を算出する。
　　（２－２）最小チャネル決定工程Ｉ
　最小チャネル決定工程Ｉでは、まず、各チャネルの独立ゲイン（Channel Gain（CG(i)））をすべて、最大値に設定し、全体ゲイン（Total Gain）を決めるコントロール電圧（Vctl）を、実際に微小粒子の測定で使用する値に設定するとともに、用いる光源の光量設定電圧（Light Power（LP））を与え、光学的フィルターの設定を行う（図２符号Ｓ１）。なお、この光量は、適切な光学的フィルター（例えば、ＮＤ（Neutral Density）フィルター）を選択した時に飽和しない範囲でできるだけ大きな出力電圧が得られるように設定することが好ましい。
　次に、各チャネルの光電変換ゲイン（Optical to Electric Gain（OEG(i)））を測定する。具体的には、測定対象のチャネルに切り替えた状態で（図２符号Ｓ２）、光源から光を出射し、測定対象のチャネルからの出力をＡＤ変換してパルス発光部分の振幅を平均処理し、出力電圧（V(i)）を得る。得られた出力電圧（V(i)）から、数式（OEG(i) = V(i)/RCP(i)）を用いて光電変換ゲイン（OEG(i)）を算出する（図２符号Ｓ３）。これを、チャネル数分繰り返し、得られた各チャネルの光電変換ゲイン（OEG(i)）に基づいて、光電変換ゲインが最小になるチャネル（ch_min）を決定する（図２符号Ｓ４）。
　　（２－３）独立ゲイン調整工程ＩＩ
　独立ゲイン調整工程ＩＩは、全チャネルの光電変換ゲインが、光電変換ゲインが最小になるチャネル（ch_min）のゲイン（最小光電変換ゲイン（OEG(ch_min)））と一致するように、各チャネルの独立ゲインを調整する工程である。
　具体的には、まず、予め決められた任意の値（ΔCG）だけ各チャネルの独立ゲイン（CG(i)）を小さくした状態で（図２符号Ｓ５）、前記最小チャネル決定工程Ｉと同様の方法により、各チャネルの出力電圧（V(i)）を得て、光電変換ゲイン（OEG(i)）を算出する（図２符号Ｓ６）。算出した各チャネルの光電変換ゲイン（OEG(i)）と最小光電変換ゲイン（OEG(ch_min)）とを比較し（図２符号Ｓ７）、光電変換ゲイン（OEG(i)）が最小光電変換ゲイン（OEG(ch_min)）以上であれば、独立ゲイン（CG(i)）を更にΔCGだけ小さくして再測定する。これを、光電変換ゲイン（OEG(i)）が最小光電変換ゲイン（OEG(ch_min)）より小さくなるまで繰り返し、小さくなったら、前回の光電変換ゲイン（OEG(i)）の値と比較して最小光電変換ゲイン（OEG(ch_min)）との差が小さくなる独立ゲインを独立ゲイン校正値（CG_CAL(i)）とする（図２符号Ｓ８）。これを、チャネル数分繰り返し、各チャネルの独立ゲインを調整する。
　なお、本実施形態では、ΔCG=1を想定して説明したが、１ずつ小さくしていくと、光電変換ゲイン（OEG(i)）が最小光電変換ゲイン（OEG(ch_min)）より小さくなるまでに時間が掛かるので、早く収束させるために様々な工夫をすることも可能である。例えば、ΔCG=8にして８ずつ小さくして、光電変換ゲイン（OEG(i)）が最小光電変換ゲイン（OEG(ch_min)）より小さくなるまで測定し、その後は、独立ゲイン（CG）を１ずつ増やして、光電変換ゲイン（OEG(i)）が最小光電変換ゲイン（OEG(ch_min)）以上になるまで測定し、ひとつ前の光電変換ゲイン（OEG(i)）の値と比較して最小光電変換ゲイン（OEG(ch_min)）との差が小さくなる独立ゲインを独立ゲイン設定値（CG_CAL(i)）とすることもできる。
　ここまでの説明では、全体ゲイン全体ゲイン（Total Gain）を決めるコントロール電圧（Vctl）をある値に設定して、各チャネルの独立ゲインを校正したが、使用する可能性のある全体ゲインそれぞれに対して、独立ゲインの校正値を求めて表を作成し、全体ゲインを設定するたびに独立ゲインを再設定するようにしてもよい。
　以上の校正方法は、実際に微小粒子の測定を行う前段階において行う方法である。即ち、工場出荷時、ユーザーへの納品時、微小粒子測定装置への設置時、クオリティーコントロール（ＱＣ：Quality Control）の前等に行うことができる。
＜２．微小粒子測定用スペクトロメータ１＞
　図３は、本技術に係る微小粒子測定用スペクトロメータ１の第１実施形態を示す概念図である。本技術に係る微小粒子測定用スペクトロメータ１は、分光素子１１と、光電変換アレイ１２と、を少なくとも備える。以下、各部について詳細に説明する。
　（１）分光素子１１
　本技術に係る微小粒子測定用スペクトロメータ１の分光素子１１は、後述する流路Ｐ内を通流する微小粒子から発せられる光を分光する。本技術に係る微小粒子測定用スペクトロメータ１に用いることができる分光素子１１は、本技術の効果を損なわない限り特に限定されず、公知のスペクトロメータに用いることができる分光素子を自由に採用することができる。例えば、プリズム、グレーティングミラー等の回折格子等を挙げることができる。
　（２）光電変換アレイ１２
　本技術に係る微小粒子測定用スペクトロメータ１の光電変換アレイ１２は、検出波長域が異なる複数の受光素子１２１を有し、該受光素子１２１によって得られた光学的情報を電気的情報へ変換する。本技術に係る微小粒子測定用スペクトロメータ１に用いることができる受光素子１２１は、本技術の効果を損なわない限り特に限定されず、公知のスペクトロメータに用いることができる受光素子を自由に採用することができる。例えば、ＰＭＴ（Photo Multiplier Tube Array）、ＰＤ（Photodiode）、ＡＰＤ（Avalanche Photodiode）、ＣＩＳ（CMOS Image Sensor）等を挙げることができる。
　光電変換アレイ１２では、前記分光素子１１によって分光された微小粒子からの光を、複数の前記受光素子によって受光し、受光した光学的情報から、電気的情報への変換が行われる。より具体的には、受光された光学的情報を光電変換膜等の光電変換素子を用いて電気的情報へ変換し、この電気的情報を所定の増倍率で増倍し、倍増された電気的情報を、例えば、電流電圧変換素子等を用いて、出力形式に応じた変換を行って出力する。
　本技術に係る微小粒子測定用スペクトロメータ１の前記光電変換アレイ１２は、単位波長あたりの光量が同じになる光が入射したときに、全チャネルの出力が均一であることを特徴とする。このような特徴を有することで、本技術に係る微小粒子測定用スペクトロメータ１は、チャネルの個体差によるＳＮＲの劣化を防止するとともに、定量的な測定を可能とする。
　第１実施形態に係る微小粒子測定用スペクトロメータ１の前記光電変換アレイ１２において、単位波長あたりの光量が同じになる光が入射したときに、全チャネルの出力を均一にするために、各チャネルの独立ゲインを校正する方法は、前述した本技術に係る微小粒子測定用光電変換システムの校正方法の第１実施形態を用いることができる。
　（３）光電変換部１３
　図４は、本技術に係る微小粒子測定用スペクトロメータ１の第２実施形態を示す概念図である。本技術に係る微小粒子測定用スペクトロメータ１は、必要に応じて、前記光電変換アレイ１２とは別に、１又は複数の光電変換部１３（１３ａ、１３ｂ）を備えることもできる。
　微小粒子測定用光電変換アレイ１２に用いられる光電変換素子には、様々な種類があり、可視領域で高い量子効率を持つものもあれば、短波長の紫外領域、または長波長の赤外領域で高い量子効率を持つものもある。しかしながら、微小粒子測定用光電変換アレイ１２を作製する場合に各チャネルが担当する波長ごとに異なる光電変換素子を使ったり、連続的に組成が変化するような光電変換素子を使ったりすることは困難である。そのため、図５に示すような可視領域でできるだけ広い波長範囲の蛍光を検出できような光電変換膜等の光電変換素子を使うことが多い。この場合に、例えば、４００ｎｍ以下の紫外領域や８００ｎｍ以上の赤外領域で発光する蛍光体を使いたいという要求に応えるために、本技術に係る微小粒子測定用スペクトロメータ１には、これらの波長域に特化された単体ＰＭＴ等の光電変換部１３（１３ａ、１３ｂ）を複数個用いることができる。
　第２実施形態に係る微小粒子測定用スペクトロメータ１では、単位波長あたりの光量が同じになる光が入射したときに、前記光電変換アレイ１２の全チャネルの出力と、前記光電変換部１３（１３ａ、１３ｂ）のチャネルの出力とが、均一であることを特徴とする。
　第２実施形態に係る微小粒子測定用スペクトロメータ１において、単位波長あたりの光量が同じになる光が入射したときに、前記光電変換アレイ１２の全チャネルの出力と、前記光電変換部１３（１３ａ、１３ｂ）のチャネルの出力と、を均一にするために、各チャネルの独立ゲインを校正する方法は、前述した本技術に係る微小粒子測定用光電変換システムの校正方法の第１実施形態を用いることができる。
　図６は、本技術に係る微小粒子測定用スペクトロメータ１の第３実施形態を示す概念図である。本技術に係る微小粒子測定用スペクトロメータ１は、必要に応じて、複数の前記光電変換アレイ１２（１２ａ、１２ｂ、１３ｃ等）を備えることもできる。また、前記光電変換アレイ１２とは別に、１又は複数の光電変換部１３（１３ａ、１３ｂ）を備えることもできる。
　第３実施形態に係る微小粒子測定用スペクトロメータ１では、単位波長あたりの光量が同じになる光が入射したときに、前記光電変換アレイ１２（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ）の全チャネルの出力と、前記光電変換部１３（１３ａ、１３ｂ）のチャネルの出力とが、均一であることを特徴とする。
　第３実施形態に係る微小粒子測定用スペクトロメータ１において、単位波長あたりの光量が同じになる光が入射したときに、前記光電変換アレイ１２（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ）の全チャネルの出力と、前記光電変換部１３（１３ａ、１３ｂ）のチャネルの出力と、を均一にするために、各チャネルの独立ゲインを校正する方法は、前述した本技術に係る微小粒子測定用光電変換システムの校正方法の第１実施形態を用いることができる。
　また、各光電変換アレイ１２ａ、１２ｂ、１２ｃの各チャネルの独立ゲインの校正については、後述する第２実施形態に係る微小粒子測定用光電変換システムの校正方法を用いることもできる。
　以上の本技術に係る微小粒子測定用スペクトロメータ１は、前述した通り、実際に微小粒子の測定を行う前段階において、前述した校正が行われて各チャネルの出力が均一にされていることを特徴とする。しかし、実際には使用時間の長さに応じて、微小粒子測定用スペクトロメータ１の特性に経時変化が生じる場合がある。そこで、実測定前に行うクオリティーコントロール（ＱＣ：Quality Control）時や実測定時において、各チャネルの独立ゲインや出力値の調整を行うことで、更に測定精度を向上させることも可能である。
　具体的には、例えば、実測定前に行うクオリティーコントロール（ＱＣ：Quality Control）時において、流路Ｐに所定の波長域幅の蛍光を発する蛍光基準粒子を通流させ、該蛍光基準粒子から得られる光学的情報に基づいて、各チャネルの独立ゲインを調整することができる。このように、実測定前に、既知の特性を持つ蛍光ビーズを流して、使用する全体ゲインや励起光源の光量に応じたチャネル間のばらつきを、独立ゲイン調整で補償すれば、さらに測定精度を向上させることができる。
　より具体的には、流路Ｐ内を通流する所定の波長域幅の蛍光を発する蛍光基準粒子からの光学的情報に基づいて、各チャネルの出力値を補正係数によって調整することができる（例えば、特許文献１及び特許文献２等参照）。独立ゲインを使わずに補正係数のみで各チャネルの出力値を調整すると、電気ノイズが強調されてＳＮＲが劣化する場合があるが、本技術に係る微小粒子測定用スペクトロメータ１は、あらかじめ各チャネルの独立ゲインが校正されているため、実測定直前に補正係数で微調整するのであれば、ＳＮＲの劣化は十分に小さくなることが期待できる。
　この際用いることができる蛍光基準粒子としては、例えば、アラインチェックビーズ、Ultra Rainbow蛍光粒子等を用いることが可能である。蛍光基準粒子として用いることができる条件としては、補正対象となるＰＭＴ感度の波長域幅で蛍光強度が十分に得られることである。また、例えば、蛍光色素で標識されたビーズ等の粒子を用いることも可能である。本技術で使用可能な蛍光色素としては、例えば、Cascade Blue、Pacific Blue、Fluorescein isothiocyanate(FITC)、Phycoerythrin(PE)、Propidium iodide(PI)、Texas red(TR)、Peridinin chlorophyll protein(PerCP)、Allophycocyanin(APC)、4’,6-Diamidino-2-phenylindole(DAPI)、Cy3、Cy5、Cy7等を、１種又は２種以上自由に組み合わせて用いることができる。
　また、実測定時において、流路Ｐ内を通流する測定対象の微小粒子からの光学的情報に基づいて、各チャネルの独立ゲインを調整することも可能である。具体的には、例えば、測定対象の微小粒子の組合せに応じて、飽和しない範囲でできるだけ大きなゲインになるように独立ゲインを自動調整して測定するとともに、解析する際には同じ基準スペクトルを使えるように自動調整によって変化したゲインを補正することで、ダイナミック・レンジを最大限に有効利用しつつ、ＳＮＲを最大にすることができる。
＜３．微小粒子測定装置２＞
　本技術に係る微小粒子測定装置２は、前述した本技術に係る微小粒子測定用スペクトロメータ１を備えることを特徴とする。また、必要に応じて、流路Ｐ、光照射部２１、光検出部２２、処理部２３、記憶部２４、表示部２５、分取部２６等を備えることができる。
　図７は、本技術に係る微小粒子測定装置１の第１実施形態を模式的に示す模式概念図であり、図８は、本技術に係る微小粒子測定装置１の第２実施形態を模式的に示す模式概念図である。以下、各部の詳細について、測定の時系列に沿って説明する。
　（１）流路Ｐ
　本技術に係る微小粒子測定装置２を用いることが可能なフローサイトメーターでは、フローセル（流路Ｐ）中で一列に整列させた微小粒子から得られる光学的情報を検出することにより、微小粒子の解析や分取を行うことができる。
　流路Ｐは、フローサイトメーターに予め備えていてもよいが、市販の流路Ｐや流路Ｐが設けられた使い捨てのチップなどをフローサイトメーターに設置して解析又は分取を行うことも可能である。
　流路Ｐの形態も特に限定されず、自由に設計することができる。例えば、図７に示すような２次元又は３次元のプラスチックやガラス等の基板Ｔ内に形成した流路Ｐに限らず、後述する図８に示すように、従来のフローサイトメーターで用いられているような流路Ｐも、フローサイトメーターに用いることができる。
　また、前記流路Ｐの流路幅、流路深さ、流路断面形状も、層流を形成し得る形態であれば特に限定されず、自由に設計することができる。例えば、流路幅１ｍｍ以下のマイクロ流路も、フローサイトメーターに用いることが可能である。特に、流路幅１０μｍ以上１ｍｍ以下程度のマイクロ流路は、本技術に係る微小粒子測定装置２を用いることが可能なフローサイトメーターにより好適に用いることができる。
　流路Ｐを通流させる微小粒子は、１種又は２種以上の蛍光色素等の色素で標識することができる。この場合、本技術で使用可能な蛍光色素としては、例えば、Cascade Blue、Pacific Blue、Fluorescein isothiocyanate(FITC)、Phycoerythrin(PE)、Propidium iodide(PI)、Texas red(TR)、Peridinin chlorophyll protein(PerCP)、Allophycocyanin(APC)、4’,6-Diamidino-2-phenylindole(DAPI)、 Cy3、Cy5、Cy7、Brilliant Violet(BV421)等が挙げられる。
　（２）光照射部２１
　本技術に係る微小粒子測定装置２には、光照射部２１を備えることができる。光照射部２１では、前記流路Ｐを通流する微小粒子への光の照射が行われる。本技術に係る微小粒子測定装置２において、光照射部２１は必須ではなく、外部の光照射装置等を用いて流路Ｐを通流する微小粒子への光照射を行うことも可能である。
　光照射部２１から照射される光の種類は特に限定されないが、微小粒子から蛍光や散乱光を確実に発生させるためには、光方向、波長、光強度が一定の光が望ましい。一例としては、レーザー、ＬＥＤ等を挙げることができる。レーザーを用いる場合、その種類も特に限定されないが、アルゴンイオン（Ar）レーザー、ヘリウム－ネオン（He-Ne）レーザー、ダイ（dye）レーザー、クリプトン（Cr）レーザー、半導体レーザー、または、半導体レーザーと波長変換光学素子を組み合わせた固体レーザー等を、１種又は２種以上、自由に組み合わせて用いることができる。
　（３）光検出部２２
　光検出部２２では、流路Ｐ内を流通する微小粒子の光学的な検出が行われる。本技術に係る微小粒子測定装置２では、この光検出部２２として、前述した本技術に係る微小粒子測定用スペクトロメータ１を用いる。なお、本技術に係る微小粒子測定用スペクトロメータ１の詳細は、前述の通りであるため、ここでは説明を割愛する。
　また、本技術に係る微小粒子測定装置２には、本技術に係る微小粒子測定用スペクトロメータ１とは別に、１または複数の光検出部２２を備えることもできる。本技術に係る微小粒子測定用スペクトロメータ１とは別に、光検出部２２を備える場合、用いることができる光検出部２２としては、微小粒子からの光信号の検出ができれば、その具体的な光検出方法は特に限定されず、公知の光検出器に用いられている光検出方法を自由に選択して採用することができる。例えば、蛍光測定器、散乱光測定器、透過光測定器、反射光測定器、回折光測定器、紫外分光測定器、赤外分光測定器、ラマン分光測定器、ＦＲＥＴ測定器、ＦＩＳＨ測定器その他各種スペクトラム測定器、ＰＭＴやフォトダイオード等の受光素子を一次元に配列したＰＭＴアレイ又はフォトダイオードアレイ、或いはＣＣＤ又はＣＭＯＳ等の２次元受光素子などの独立した検出チャネルが複数並べられたもの、等に用いられている光検出方法を１種又は２種以上自由に組み合わせて採用することができる。
　また、本技術に係る微小粒子測定装置２における光検出部２２（微小粒子測定用スペクトロメータ１）の設置箇所は、微小粒子からの光信号の検出ができれば特に限定されず、自由に設計することができる。例えば図７及び図８に示すように、流路Ｐを挟んで光照射部２１と逆側に配置することが好ましい。光検出部２２（微小粒子測定用スペクトロメータ１）を、流路Ｐを挟んで光照射部２１と逆側に配置することで、光照射部２１や光検出部２２をより自由な構成で配置させることができるからである。また例えば、蛍光は照射光の入射方向とは異なる方向にも放射されるため、流路Ｐを基準に光照射部２１と同じ側や９０度側面の側に光検出部２２（微小粒子測定用スペクトロメータ１）を配置してもかまわない。
　（４）処理部２３
　処理部１２では、前記光検出部２２によって検出された微小粒子からの光学的情報の情報処理や、光照射部２１、後述する記憶部２４、表示部２５、分取部２６等の制御が行われる。
　処理部２３で行う情報処理としては、前記光検出部２２によって検出された光学的情報から、スペクトルデータの生成が行われる。また、処理部２３では、前述のように、実測定前に行うクオリティーコントロール（ＱＣ：Quality Control）時や実測定時において、各チャネルの独立ゲインや出力値の調整を行うことも可能である。
　（５）記憶部２４
　本技術に係る微小粒子測定装置２には、各種情報を記憶する記憶部２４を備えることができる。記憶部２４には、前記光検出部２２（微小粒子測定用スペクトロメータ１）で検出された値、前記処理部２３にて生成されたスペクトルデータ、全体ゲイン、各チャネルの独立ゲイン等、測定に関わるあらゆる事項を記憶することが可能である。
　本技術に係る微小粒子測定装置１において、記憶部２４は必須ではなく、外部の記憶装置を接続してもよい。記憶部２４としては、例えば、ハードディスクなどを用いることができる。
　（６）表示部２５
　本技術に係る微小粒子測定装置２には、各種情報を表示する表示部２５を備えることができる。表示部２５では、前記光検出部２２（微小粒子測定用スペクトロメータ１）で検出された値、前記処理部２３にて生成されたスペクトルデータ、算出された補正係数、全体ゲイン、各チャネルの独立ゲイン等、測定に関わるあらゆる事項を表示することができる。
　本技術に係る微小粒子測定装置１において、表示部２５は必須ではなく、外部の表示装置を接続してもよい。表示部２５としては、例えば、ディスプレイやプリンタなどを用いることができる。
　（７）分取部２６
　本技術に係る微小粒子測定装置２には、図８に示す第２実施形態のように、微小粒子の分取を行う分取部２６を備えることができる。分取部２６では、前記光検出部２２（微小粒子測定用スペクトロメータ１）により検出された値から前記処理部２３によって生成されたスペクトルデータに基づいて、微小粒子の分取が行われる。例えば、分取部２６では、スペクトルデータから解析された微小粒子の大きさ、形態、内部構造等の解析結果に基づいて、流路Ｐの下流において、微小粒子の分取を行うことができる。
　より具体的には、図８に示すように、例えば、所定の振動数で振動する振動素子２６ａなどを用いて、流路Ｐの全体若しくは一部に振動を加えることで、流路Ｐの吐出口から液滴を発生させる。なお、この場合、用いる振動素子２６ａは特に限定されず、公知のものを自由に選択して用いることができる。一例としては、ピエゾ振動素子などを挙げることができる。また、流路Ｐへの送液量、吐出口の径、振動素子の振動数などを調整することにより、液滴の大きさを調整し、微小粒子を一定量ずつ含む液滴を発生させることができる。
　次に、前記処理部２３で生成されたスペクトルデータに基づいて解析された微小粒子の大きさ、形態、内部構造等の解析結果に基づいて、プラスまたはマイナスの電荷を荷電する（図８中符号２６ｂ参照）。そして、荷電された液滴は、電圧が印加された対向電極２６ｃによって、その進路が所望の方向へ変更され、分取される。
　以上説明した微小粒子測定装置２において、近年、できるだけたくさんの種類の蛍光体で染色された微小粒子を同時に扱って多色分離を行えるような高性能測定装置が求められている。そこで、本発明に係る微小粒子測定装置２は、数種類の励起光源を搭載して、複数の前記光電変換アレイ１２及び複数の光電変換部１３を備えた、図９に示す第３実施形態のようなマルチデッキ微小粒子測定装置２として構成することも可能である。
＜４．微小粒子測定用光電変換システムの校正方法（第２～４実施形態）＞
　（１）第２実施形態に係る校正方法
　第２実施形態に係る校正方法は、前述した第３実施形態に係る微小粒子測定用スペクトロメータ１（図６参照）のように、光電変換アレイ１２が複数備えられた微小粒子測定用光電変換システムの校正に用いることができる校正方法である。具体的には、基準となる微小粒子測定用光電変換基準アレイと同一の測定結果が得られるように、微小粒子測定用光電変換システムの全体ゲイン及び各チャネルの独立ゲインを校正する方法である。
　前述した通り、第３実施形態に係る微小粒子測定用スペクトロメータ１の校正は、前記第１実施形態に係る校正方法で校正することも可能であるが、第３実施形態に係る微小粒子測定用スペクトロメータ１は、複数の光電変換アレイ１２（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ）が備えられているため、チャネル数が膨大な数になる。そこで、基準となる微小粒子測定用光電変換基準アレイを定めた上で、該微小粒子測定用光電変換基準アレイと同一の測定結果が得られるように、他の光電変換アレイの全体ゲイン及び各チャネルの独立ゲインを校正することで、校正を簡略化することができる。
　より具体的には、微小粒子測定用光電変換基準アレイについて、単位波長あたりの光量が同じになる光が入射したときに、全チャネルの出力が均一となるように、各チャネルの独立ゲインを校正する基準アレイ校正工程を行った後に、微小粒子測定用光電変換基準アレイの校正後の各チャネルの独立ゲインに合わせて、校正対象の微小粒子測定用光電変換アレイの各チャネルの独立ゲインを設定する独立ゲイン設定工程を行うことができる。
　この際、微小粒子測定用光電変換基準アレイとしては、全微小粒子測定用光電変換アレイ中で、各チャネル間の特性のバラつきが最小のアレイを選択することが好ましい。
　（２）第３実施形態に係る校正方法
　第３実施形態に係る校正方法は、前記第２実施形態に係る校正方法を用いて校正を行った微小粒子測定用光電変換システムに対して、実測定前に行うクオリティーコントロール（ＱＣ：Quality Control）時において、流路Ｐに所定の波長域幅の蛍光を発する蛍光基準粒子を通流させ、該蛍光基準粒子から得られる光学的情報に基づいて、出力値を補正係数によって調整する調整工程、を更に行う方法である。
　前記第２実施形態に係る校正方法は、微小粒子測定用光電変換基準アレイ以外のアレイの校正を簡略化しているため、微小粒子測定用光電変換システムの全チャネルの出力は、厳密に同一とは言えない。そこで、実測定前に、既知の特性を持つ蛍光ビーズを流して、使用する全体ゲインや励起光源の光量に応じたチャネル間のばらつきを、独立ゲイン調整で補償することにより、測定精度を向上させることができる。
　（３）第４実施形態に係る校正方法
　第４実施形態に係る校正方法は、例えば、量産装置のように、複数の微小粒子測定装置を生産する場合、基準となる微小粒子測定基準装置を定めた上で、該微小粒子測定基準装置と同一の測定結果が得られるように、前記微小粒子測定用光電変換システムの全体ゲイン及び各チャネルの独立ゲインを校正する方法である。
　なお、具体的な校正方法は、前記第２実施形態に係る校正方法と同様の方法で行うことが可能であるため、ここでは説明を割愛する。
　また、基準となる微小粒子測定基準装置以外の微小粒子測定装置の校正を簡略化する場合、前記第３実施形態に係る校正方法のように、実測定前に行うクオリティーコントロール（ＱＣ：Quality Control）時において、流路Ｐに所定の波長域幅の蛍光を発する蛍光基準粒子を通流させ、該蛍光基準粒子から得られる光学的情報に基づいて、出力値を補正係数によって調整する調整工程、を更に行うことも可能である。
　以下、実施例に基づいて本技術を更に詳細に説明する。なお、以下に説明する実施例は、本技術の代表的な実施例の一例を示したものであり、これにより本技術の範囲が狭く解釈されることはない。
　本発明の有効性を確認するために、６種類の励起光に対応したマルチデッキフローサイトメータのＰＭＴアレイの独立ゲインの校正を行った。
　図１０は、本実施例に用いたマルチデッキフローサイトメータのデッキレイアウトを示す模式概念図であり、図１１は、各デッキの波長割り当てを示す説明図である。本実施例に用いたマルチデッキフローサイトメータは、６台のデッキが搭載されており、励起光源の波長はそれぞれ３５５ｎｍ，４０５ｎｍ，４８８ｎｍ，５ｘｘｎｍ（５３２ｎｍ，５５２ｎｍ，５６１ｎｍのいずれか），５９４ｎｍ，６３７ｎｍである。蛍光（Fluorescence（FL））信号のうち、３５５ｎｍデッキの紫外光（ＵＶ）３６０～４００ｎｍが、あらかじめ分離されて２チャネル分の単体ＰＭＴに入射される（図示しない）。それ以外の蛍光信号は図１０に示すように、４１０～９２０ｎｍを通す光ファイバーに入射され、４１０～５００ｎｍまでの青色光（ＶＢ）は３チャネル分の単体ＰＭＴに、８４０～９２０ｎｍの赤外光（ＩＲ）は２ＣＨ分の単体ＰＭＴに、残りの５００～８４０ｎｍは、グレーティングフィルタで分光されたのちＰＭＴアレイに入射される。図１１では６台のデッキごとの波長割り当てを示しているが、デッキごとに使われている単体ＰＭＴの数と種類が異なるとともに、ＰＭＴアレイ各チャネルの担当波長も異なっている。
　図１２の上段は、本実施例に用いたＬＥＤ光源と各デッキのチャネル（以下「ＣＨ」と示す）の関係を示しており、３５５ｎｍ，４０５ｎｍ，４８８ｎｍの励起光源を搭載したデッキＡは５００～８４０ｎｍ、５３２ｎｍ，５５２ｎｍ，５６１ｎｍのいずれかの光源を搭載したデッキＢは５５０～８７０ｎｍ、５９４ｎｍ，６３７ｎｍの励起光源を搭載したデッキＣは５７０～９００ｎｍの波長帯域を担当するように回折格子の角度を調整した。
　図１２の下段は校正に用いるＬＥＤ光源の光量とＣＨの関係を示している。今回用いたＰＭＴアレイの量子効率は、図５に示したように、８５０ｎｍ以上では非常に小さいので、これより長波長のＣＨは校正対象とはしなかった。また、励起光源よりも短波長の蛍光は出ないので、励起光源より短波長のＣＨも校正対象とはしなかった。校正対象としたＣＨを、下記表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　６つのデッキの独立ゲインを校正した結果を図１３～１８に示す。各図上段には、全体ゲイン（Total Gain（TG））としてコントロール電圧（Vctl）が３Ｖのときの独立ゲイン（Channel Gain（以下「CG」とする））の校正値と校正後の光電変換ゲイン（OEG(i) = V(i)/RCP(i)）を示している。CG初期値としたのは図２のフローチャートにおいて、ΔCG=8で最小光電変換ゲイン（OEG(ch_min)）にもっとも近くなるCG値であり、この時のゲインがCG初期ゲインである。その後にΔCG=1として最小光電変換ゲイン（OEG(ch_min)）にもっとも近くなるCG値を求めてCG校正値とし、この時のゲインをCG校正ゲインとした。
　各図下段は、全体ゲイン（Total Gain（TG））としてコントロール電圧（Vctl）をVctl=1.5～4.5[V]まで振った時のCG校正値とCG校正ゲインである。これらの結果より、本技術に係る校正方法を使って全ＣＨの出力が同じになるように独立ゲインを校正できることが分かった。一方で、全体ゲインごとにＣＧ校正値が少しずつ異なっており、ひとつの全体ゲインで調整した独立ゲインを用いたのでは厳密な校正にはならない場合があるため、実測定前に行うクオリティーコントロール（ＱＣ：Quality Control）時や実測定時において、各チャネルの独立ゲインや出力値の調整を行うことで、更に測定精度を向上させることができると考えられる。
　図１９は６つのデッキの校正結果をまとめたものである。左図より、個々のＰＭＴアレイによって最小ゲインとなるＣＨが異なっており、ＣＨ間のバラツキもばらばらであることが分かる。例えば、第２実施形態に係る校正方法のように、微小粒子測定用光電変換基準アレイと同一の測定結果が得られるように、他の光電変換アレイの全体ゲイン及び各チャネルの独立ゲインを校正する場合には、チャネル間のバラツキの少ない３５５ｎｍで励起デッキＡ又は４８８ｎｍで励起したデッキＡのデータを使用することが望ましい。
　右図からは、全体ゲイン（Total Gain（TG））としてコントロール電圧（Vctl）を同じにした場合には、校正後のゲインがＰＭＴアレイごとに大きく異なっていることが分かる。
　なお、本技術では、以下の構成を取ることもできる。
（１）
　流路内を通流する微小粒子から発せられる光を分光する分光素子と、
　検出波長域が異なる複数の受光素子を有し、該受光素子によって得られた光学的情報を電気的情報へ変換する光電変換アレイと、
　を備え、
　前記光電変換アレイは、単位波長あたりの光量が同じになる光が入射したときに、全チャネルの出力が均一である、微小粒子測定用スペクトロメータ。
（２）
　前記光電変換アレイは、
　全体ゲインが任意の値に設定された状態において、
　独立ゲインを同一の値に設定した際の全チャネルの中で、光電変換ゲインが最小になるチャネルの光電変換ゲインと、他のチャネルの光電変換ゲインが同等になるように、各チャネルの独立ゲインが校正された、（１）記載の微小粒子測定用スペクトロメータ。
（３）
　前記光電変換アレイは、
　前記全体ゲインの設定値毎に、各チャネルの独立ゲインが校正された、（２）記載の微小粒子測定用スペクトロメータ。
（４）
　前記光電変換アレイは、
　流路内を通流する所定の波長域幅の蛍光を発する蛍光基準粒子からの光学的情報に基づいて、各チャネルの独立ゲインが調整される、（１）から（３）のいずれかに記載の微小粒子測定用スペクトロメータ。
（５）
　前記光電変換アレイは、
　流路内を通流する所定の波長域幅の蛍光を発する蛍光基準粒子からの光学的情報に基づいて、各チャネルの出力値が補正係数によって調整される、（１）から（４）のいずれかに記載の微小粒子測定用スペクトロメータ。
（６）
　前記光電変換アレイは、
　流路内を通流する測定対象の微小粒子からの光学的情報に基づいて、各チャネルの独立ゲインが調整される、（１）から（５）のいずれかに記載の微小粒子測定用スペクトロメータ。
（７）
　前記光電変換アレイとは別に、
　受光素子を有し、該受光素子によって得られた光学的情報を電気的情報へ変換する光電変換部を、備え、
　単位波長あたりの光量が同じになる光が入射したときに、前記光電変換アレイの全チャネルの出力と、前記光電変換部のチャネルの出力が、均一である、（１）から（６）のいずれかに記載の微小粒子測定用スペクトロメータ。
（８）
　前記光電変換部を複数有する、（７）記載の微小粒子測定用スペクトロメータ。
（９）
　前記光電変換アレイを複数有し、
　単位波長あたりの光量が同じになる光が入射したときに、全光電変換アレイの全チャネルの出力が均一である、（１）から（８）のいずれかに記載の微小粒子測定用スペクトロメータ。
（１０）
　流路内を通流する微小粒子から発せられる光を分光する分光素子と、
　検出波長域が異なる複数の受光素子を有し、該受光素子によって得られた光学的情報を電気的情報へ変換する光電変換アレイと、
　を備え、
　前記光電変換アレイは、単位波長あたりの光量が同じになる光が入射したときに、全チャネルの出力が均一である、微小粒子測定用スペクトロメータを備える、微小粒子測定装置。
（１１）
　流路内を通流する微小粒子から発せられる光を、検出波長域が異なる複数の受光素子で受光し、該受光素子によって得られた光学的情報を電気的情報へ変換する、微小粒子測定用光電変換システムの校正方法であって、
　単位波長あたりの光量が同じになる光が入射したときに、全チャネルの出力を均一とする、微小粒子測定用光電変換システムの校正方法。
（１２）
　光電変換ゲインが最小になるチャネルを探す最小チャネル決定工程と、
　全チャネルの光電変換ゲインが、最小チャネルの光電変換ゲインと同等になるように、各チャネルの独立ゲインを調整する独立ゲイン調整工程と、
　を行うことにより、単位波長あたりの光量が同じになる光が入射したときに、全チャネルの出力を均一とする、（１１）記載の微小粒子測定用光電変換システムの校正方法。
（１３）
　基準となる微小粒子測定基準装置と同一の測定結果が得られるように、前記微小粒子測定用光電変換システムの全体ゲイン及び各チャネルの独立ゲインを校正する、（１１）または（１２）に記載の微小粒子測定用光電変換システムの校正方法。
（１４）
　２以上の微小粒子測定用光電変換基準アレイを有する微小粒子測定用光電変換システムの校正方法であって、
　基準となる微小粒子測定用光電変換基準アレイと同一の測定結果が得られるように、前記微小粒子測定用光電変換アレイの全体ゲイン及び各チャネルの独立ゲインを校正する、（１１）から（１３）のいずれかに記載の微小粒子測定用光電変換システムの校正方法。（１５）
　前記微小粒子測定用光電変換基準アレイは、全微小粒子測定用光電変換アレイ中で、各チャネル間の特性のバラつきが最小の微小粒子測定用光電変換アレイである、（１４）記載の微小粒子測定用光電変換システムの校正方法。
（１６）
　前記微小粒子測定用光電変換基準アレイについて、単位波長あたりの光量が同じになる光が入射したときに、全チャネルの出力が均一となるように、各チャネルの独立ゲインを校正する基準アレイ校正工程と、
　前記微小粒子測定用光電変換基準アレイの校正後の各チャネルの独立ゲインに合わせて、校正対象の微小粒子測定用光電変換アレイの各チャネルの独立ゲインを設定する独立ゲイン設定工程と、
　を行う、（１５）記載の微小粒子測定用光電変換システムの校正方法。
（１７）
　流路内を通流する所定の波長域幅の蛍光を発する蛍光基準粒子からの光学的情報に基づいて、各チャネルの出力値を補正係数によって調整する調整工程、を更に行う、（１６）記載の微小粒子測定用光電変換システムの校正方法。
　１　微小粒子測定用スペクトロメータ
　１１　分光素子
　１２　光電変換アレイ
　１３　光電変換部
　２　微小粒子測定装置
　Ｐ　流路
　２１　光照射部
　２２　光検出部
　２３　処理部
　２４　記憶部
　２５　表示部
　２６　分取部

Claims (17)

  1. 　流路内を通流する微小粒子から発せられる光を分光する分光素子と、
    　検出波長域が異なる複数の受光素子を有し、該受光素子によって得られた光学的情報を電気的情報へ変換する光電変換アレイと、
    　を備え、
    　前記光電変換アレイは、単位波長あたりの光量が同じになる光が入射したときに、全チャネルの出力が均一である、微小粒子測定用スペクトロメータ。
  2. 　前記光電変換アレイは、
    　全体ゲインが任意の値に設定された状態において、
    　独立ゲインを同一の値に設定した際の全チャネルの中で、光電変換ゲインが最小になるチャネルの光電変換ゲインと、他のチャネルの光電変換ゲインが同等になるように、各チャネルの独立ゲインが校正された、請求項１記載の微小粒子測定用スペクトロメータ。
  3. 　前記光電変換アレイは、
    　前記全体ゲインの設定値毎に、各チャネルの独立ゲインが校正された、請求項２記載の微小粒子測定用スペクトロメータ。
  4. 　前記光電変換アレイは、
    　流路内を通流する所定の波長域幅の蛍光を発する蛍光基準粒子からの光学的情報に基づいて、各チャネルの独立ゲインが調整される、請求項１記載の微小粒子測定用スペクトロメータ。
  5. 　前記光電変換アレイは、
    　流路内を通流する所定の波長域幅の蛍光を発する蛍光基準粒子からの光学的情報に基づいて、各チャネルの出力値が補正係数によって調整される、請求項１記載の微小粒子測定用スペクトロメータ。
  6. 　前記光電変換アレイは、
    　流路内を通流する測定対象の微小粒子からの光学的情報に基づいて、各チャネルの独立ゲインが調整される、請求項１記載の微小粒子測定用スペクトロメータ。
  7. 　前記光電変換アレイとは別に、
    　受光素子を有し、該受光素子によって得られた光学的情報を電気的情報へ変換する光電変換部を、備え、
    　単位波長あたりの光量が同じになる光が入射したときに、前記光電変換アレイの全チャネルの出力と、前記光電変換部のチャネルの出力が、均一である、請求項１記載の微小粒子測定用スペクトロメータ。
  8. 　前記光電変換部を複数有する、請求項７記載の微小粒子測定用スペクトロメータ。
  9. 　前記光電変換アレイを複数有し、
    　単位波長あたりの光量が同じになる光が入射したときに、全光電変換アレイの全チャネルの出力が均一である、請求項１記載の微小粒子測定用スペクトロメータ。
  10. 　流路内を通流する微小粒子から発せられる光を分光する分光素子と、
    　検出波長域が異なる複数の受光素子を有し、該受光素子によって得られた光学的情報を電気的情報へ変換する光電変換アレイと、
    　を備え、
    　前記光電変換アレイは、単位波長あたりの光量が同じになる光が入射したときに、全チャネルの出力が均一である、微小粒子測定用スペクトロメータを備える、微小粒子測定装置。
  11. 　流路内を通流する微小粒子から発せられる光を、検出波長域が異なる複数の受光素子で受光し、該受光素子によって得られた光学的情報を電気的情報へ変換する、微小粒子測定用光電変換システムの校正方法であって、
    　単位波長あたりの光量が同じになる光が入射したときに、全チャネルの出力を均一とする、微小粒子測定用光電変換システムの校正方法。
  12. 　光電変換ゲインが最小になるチャネルを探す最小チャネル決定工程と、
    　全チャネルの光電変換ゲインが、最小チャネルの光電変換ゲインと同等になるように、各チャネルの独立ゲインを調整する独立ゲイン調整工程と、
    　を行うことにより、単位波長あたりの光量が同じになる光が入射したときに、全チャネルの出力を均一とする、請求項１１記載の微小粒子測定用光電変換システムの校正方法。
  13. 　基準となる微小粒子測定基準装置と同一の測定結果が得られるように、前記微小粒子測定用光電変換システムの全体ゲイン及び各チャネルの独立ゲインを校正する、請求項１１記載の微小粒子測定用光電変換システムの校正方法。
  14. 　２以上の微小粒子測定用光電変換基準アレイを有する微小粒子測定用光電変換システムの校正方法であって、
    　基準となる微小粒子測定用光電変換基準アレイと同一の測定結果が得られるように、前記微小粒子測定用光電変換アレイの全体ゲイン及び各チャネルの独立ゲインを校正する、請求項１１記載の微小粒子測定用光電変換システムの校正方法。
  15. 　前記微小粒子測定用光電変換基準アレイは、全微小粒子測定用光電変換アレイ中で、各チャネル間の特性のバラつきが最小の微小粒子測定用光電変換アレイである、請求項１４記載の微小粒子測定用光電変換システムの校正方法。
  16. 　前記微小粒子測定用光電変換基準アレイについて、単位波長あたりの光量が同じになる光が入射したときに、全チャネルの出力が均一となるように、各チャネルの独立ゲインを校正する基準アレイ校正工程と、
    　前記微小粒子測定用光電変換基準アレイの校正後の各チャネルの独立ゲインに合わせて、校正対象の微小粒子測定用光電変換アレイの各チャネルの独立ゲインを設定する独立ゲイン設定工程と、
    　を行う、請求項１５記載の微小粒子測定用光電変換システムの校正方法。
  17. 　流路内を通流する所定の波長域幅の蛍光を発する蛍光基準粒子からの光学的情報に基づいて、各チャネルの出力値を補正係数によって調整する調整工程、を更に行う、請求項１６記載の微小粒子測定用光電変換システムの校正方法。
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