JPH04110639A - 粒子分別装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［ａ業上の利用分野］ 本発明はサンプル液中の個々の検体粒子を分離して測定
を行ない、この結果に基づいて検体粒子を分別する粒子
分別装置に関する。

［従来の技術］ 従来の粒子分別装置の一例として、第４図に示すような
装置がセルソータの呼称で実用化されている。

細胞浮遊液であるサンプル液及びシース液をそれぞれサ
ンプル容器１及びシース容器２に蓄え、コンプレッサ又
は窒素ガスボンベとレギュレータ等により加圧してノズ
ル５へ導き、ここから大気中に細流６として噴出させる
。ノズル５に取り付けられた振動子７の振動によって細
流６は後に液滴８となって落下する。細流６にはレーザ
光源９からのレーザ光が照射され、細流中の細胞から発
する散乱光強度及び蛍光強度を光検出器１４．１７にて
測光する。この結果からリアルタイムに細胞の性状を解
析し、その結果に応じて不図示のチャージング手段によ
り流体に対して正又は負又は０のいずれかの荷電電圧を
かけることにより、液滴８は正又は負又は０に帯電され
る。液滴の落下軌道には高電圧の静電偏向板２６ａ、２
６ｂが対向して配置されており、落下する細胞ｆｉｍは
その電荷に応じた向きに偏向され、異なる容器２７２８
．２９内に落下して採取される。こうして、細胞をその
性状に応して分別し採取することかてきる。

しかしながら上記従来の粒子分別装置では、目的とする
細胞が液滴になる寸前に帯電させなければならず、微妙
な調整か必要とされ、常に安定した動作を保つことは難
しかった。

又、高電圧を扱わなければならず、危険性か伴なう問題
点がある。

又、基本的には正に帯電したもの、負に帯電したもの、
どちらにも帯電していないものの３種類にしか分別でき
ない。荷電電圧を強弱の２種類に変化させ、帯電の強弱
による偏向量の大小を利用し５種類に分けることも考え
られるが、帯電を正確に行なえたとしても、液滴の大き
さ即ち質量が常に一定とは限らず、これにより偏向量が
変化してしまい、必ずしも正確な分別は行なえないとい
う問題点がある。

そこで本願出願人は特願平１−２６４５５３号において
これらの問題点を解決すべく、多くの種類の粒子分別を
簡単な構成で確実に行なうことかできる新規な粒子分別
装置を提案した。

［発明の目的］ 本発明の目的は上記提案の装置を更に改良し、加圧機構
等の大掛かりな機構を用いることなく、より簡単な構成
で同様の作用が得られる装置の提供を目的とする。

［目的を達成するための手段］ この目的を達成する本発明の粒子分別装置は、粒子厚ｉ
！ｉ！液中の個々の粒子をその性状に応して分別する粒
子分別装置において、吐出エネルギの作用により個々の
粒子を含む微量の粒子浮遊液を開口から吐出させる手段
、前記個々の粒子の性状を測定する手段と、前記測定の
結果に応して、前記吐出液滴を変移させるように前記液
滴の通過経路に向けて流体を吐８させる手段を有するこ
とを特徴とする。

［実施例］ 以下本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する。第
１図は本発明の実施例の構成図を表わす図である。なお
先の従来例の第４図と同一の符号は同−又は同様の部材
を表わす。

なお、本実施例では分別する粒子浮遊液を血液等の細胞
浮遊液としたが、対象物はこれに限定されるものでは無
い。

第１図で粒子浮遊液か液滴吐出ノズル１に導かれ、該液
滴吐出ノズル１によって個々の粒子を含む液滴８か下方
に向けて吐出され落下する。第２図は吐出ノズル１の内
部の吐出機構の詳細を示し、同図（ａ）〜（ｄ）に、ヒ
ーター２によって熱エネルギを与えて気泡３を発生させ
、細胞Ｓを含む液滴４が吐出するまでの様子を示す。な
お、より詳細な説明は本願出願人による特願平１−２６
０７０７号に記載されている。

液滴８の落下経路には測定光学系か配置され、更にその
下方の経路の周囲には、上言己吐出ノズル１と同様の原
理の吐出ノズル１８ａ〜１８ｄが四方向に点対称に設け
られている。各吐出ノズルから吐出された分別用の液体
か細胞を含む液滴の落下経路の軸と一地点（以下分別地
点と言う）て交差するように各吐出口か分別地点に向け
て設置されている。なお、各吐出ノズルは分別地点に向
けてやや下方向に向けらね、対向するノズルに吐出液か
かかるのを防止すると共に、採取の安定性を高めている
。

吐出ノズル１８の下方には円形の分取容器】９か配置さ
れている。分取容器１９は５部屋に分割され、中心に小
口の部屋Ｅかあり、その周りの円環が４部屋Ａ、Ｂ、Ｃ
，Ｄに分割されている。

これら４部屋は前記４木の吐出ノズル１８ａ〜１８ｄの
向きに対応している。

レーザ光源９から出射されたレーザ光はシリンドリカル
レンズ１０及び１１て楕円形状に絞られ被検部を通過す
る個々の細胞を含む液滴に照射される。ここ時、液滴の
通過によって細胞から散乱光及び蛍光が発生する。この
散乱光及び蛍光は受光レンズ１３及び１５で集められ、
光検出器１４及び１７で各々強度か検圧される。受光レ
ンズ１３の手前にはビームストッパ１２か設けられ、レ
ーザ光源からの直接光を遮断するようになっており、散
乱光のみか光検出器１４て検出される。

又、受光レンズ１５の後方には蛍光波長のみを透過させ
る光学フィルタ１６か置かれ、蛍光のみか光検出器１７
で検出される。

次に本実施例の装置の動作の説明を行なう。

不図示の演算回路においては、各細胞の通過毎に得られ
る検出値からリアルタイムで細胞のサイズ、種類、性質
等の細胞性状の解析を行なう。解析方法の例としては、
散乱光強度に応して細胞の大きさを判断したり、あるい
は細胞を予め蛍光試薬で染色しておき蛍光の発生を見る
ことで細胞の性質や種類を判別する方法等が一般的であ
る。

前記演算回路においてリアルタイムでなされる解析の結
果に基つき判別される細胞のサイズや種類、あるいは性
質等の所望の性状の条件に応じて、不図示の制御回路で
４種類の内、所定の吐出ノズルを駆動、あるいはとれも
駆動しないように制御する。

細胞を含む吐出液滴はそのまま落下すれば分取容器１９
の部屋Ｅ内に落下するか、吐出ノズル１８から分別用の
液滴か吐出されると、第２図に示すように、目的とする
細胞を含む液滴に対して完全非弾性衝突して、細胞液層
の落下方向を変える。これにより液滴は分取容器１９の
部屋Ｅては無く部屋Ｃ内に落下して採取される。この際
、細胞液滴の質量にばらつきかあると落下位置は紙面左
右方向に多少すれるか、分取容器１９の周囲の部屋Ａ、
Ｂ、Ｃ，Ｄは広い面積をもっているため確実に分別され
る。こうして細胞の性状に応してＡ−Ｅの５種類に分別
採取することかできる。

吐出ノズル１から吐出された個々の細胞を含む液滴が被
検部を通過した時点、即ち散乱光又は蛍光か発生してそ
れらか検出された時点から、その液滴か分別地点に達す
るまでの時間は、吐出速度が安定していれは一定の所定
時間Ｔ１と考えられる。よってこのＴ１から、吐出ノズ
ル１８を駆動してから吐出された液体か分別地点に達す
るまでの時間Ｔ２を差し引いた一定の所定時間Ｔ３　（
＝ＴＩ　　７２）を記憶させておき、光か検出されてか
ら時間Ｔ３か経過たら吐出ノズル１８を駆動するように
なっている。これにより狙った細胸を含む液滴に正確に
吐出液を命中させることかできる。

なお、以上の実施例では分別用の吐出ノズル１８を４本
設けて、５種類の分別を行なったか、吐出ノズルの数は
これに限定されるものではなく、ｎ本（ｎは１以上の整
数）のノズルによってｎ＋１種類の分別を行なうことが
できる。

又、液滴吐出ノズル１あるいは１８として、上述のよう
な熱エネルギを利用して吐出させるものではなく、電歪
振動子を使ったオンデマント型液滴吐田ノズルを用いて
も良い。

［発明の効果］ 以上本発明のよれば、加圧機構等の大掛かりな装置用い
ることなく簡単な構成で確実に粒子分別を行なうことが
てきる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の構成図、 第２図は分別の原理の説明図、 第３図は液滴吐出の原理の説明図、 第４図は従来装置の構成図、 てあり、図中の主な符号は、 １・・・・粒子浮遊液の吐出ノズル、 ９・・・・レーザ光源、 １８・・・・分別用の吐出ノズル、 １９・・・・分取容器 （Ｃ） （ｂ） （ｄ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）粒子浮遊液中の個々の粒子をその性状に応じて分
   別する粒子分別装置において、 吐出エネルギの作用により個々の粒子を 含む微量の粒子浮遊液を開口から吐出させる手段、 前記個々の粒子の性状を測定する手段と、 前記測定の結果に応じて、前記吐出液滴を 変移させるように前記液滴の通過経路に向けて流体を吐
   出させる手段、 を有することを特徴とする粒子分別装置。