JP3084296B2 - フローイメージサイトメータ - Google Patents
フローイメージサイトメータInfo
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- 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
- G01N15/1425—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry using an analyser being characterised by its control arrangement
- G01N15/1427—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry using an analyser being characterised by its control arrangement with the synchronisation of components, a time gate for operation of components, or suppression of particle coincidences
-
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-
- G—PHYSICS
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-
- G—PHYSICS
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- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、血液や尿などの粒子成
分を含む試料液を扁平なシースフローにして流し、その
試料液扁平流にパルス光を照射して静止画像を得、画像
処理により試料液中の粒子成分の分類や計数などの分析
を行う装置に関し、さらに詳しくは、試料扁平流の撮像
エリヤ部分を常時監視し、粒子が到来した時に光を照射
するようにし、効率よく粒子成分の蛍光画像およびまた
は自然光画像を撮像するようにした粒子画像分析装置
（フローイメージサイトメータ）に関するものである。
分を含む試料液を扁平なシースフローにして流し、その
試料液扁平流にパルス光を照射して静止画像を得、画像
処理により試料液中の粒子成分の分類や計数などの分析
を行う装置に関し、さらに詳しくは、試料扁平流の撮像
エリヤ部分を常時監視し、粒子が到来した時に光を照射
するようにし、効率よく粒子成分の蛍光画像およびまた
は自然光画像を撮像するようにした粒子画像分析装置
（フローイメージサイトメータ）に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】染色された細胞などの粒子に励起光を当
て、その粒子から発せられる蛍光を検出することにより
粒子の分類などの分析を行うことは従来より行われてお
り、具体例としてはフローサイトメータや顕微鏡などが
知られている。
て、その粒子から発せられる蛍光を検出することにより
粒子の分類などの分析を行うことは従来より行われてお
り、具体例としてはフローサイトメータや顕微鏡などが
知られている。
【０００３】フローサイトメータでは個々の粒子から発
せられる蛍光量を検出することができる。
せられる蛍光量を検出することができる。
【０００４】顕微鏡ではより詳細な蛍光画像を観察する
ことができる。また、得られた蛍光像を画像処理するも
のもある。さらに、特開昭６３−２６９８７５号公報に
は紫外、可視、赤外の３種の光像をとらえることができ
る撮像装置が開示されている。
ことができる。また、得られた蛍光像を画像処理するも
のもある。さらに、特開昭６３−２６９８７５号公報に
は紫外、可視、赤外の３種の光像をとらえることができ
る撮像装置が開示されている。
【０００５】一方、フローにして流した粒子の画像を撮
像し、画像処理により粒子の分析をする装置が特開昭５
７−５００９５５号公報及び米国特許第４３３８０２４
号に開示されている。
像し、画像処理により粒子の分析をする装置が特開昭５
７−５００９５５号公報及び米国特許第４３３８０２４
号に開示されている。
【０００６】また、本件に先駆けて本出願人は、撮像領
域を常時監視しておき、フロー中の粒子がその領域に到
来したことを検出し、効率よく粒子画像を撮像するよう
にした装置を出願している。
域を常時監視しておき、フロー中の粒子がその領域に到
来したことを検出し、効率よく粒子画像を撮像するよう
にした装置を出願している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】フローサイトメータに
おいては、単位時間当たりの処理能力は高いものの、粒
子からの蛍光をグロスでしか得ることができず、粒子の
どの部分からどれだけの蛍光が発せられているかなどの
微細な情報が得られなかった。顕微鏡では多くの情報を
得ることができるが、前処理などに手間がかかり、高速
処理ができなかった。これらの課題を克服し、本発明
は、個々の粒子の微細な情報を含め高速に効率よく多く
の粒子情報を得ることができ、分析能力の高い粒子分析
装置を提供することを目的とする。
おいては、単位時間当たりの処理能力は高いものの、粒
子からの蛍光をグロスでしか得ることができず、粒子の
どの部分からどれだけの蛍光が発せられているかなどの
微細な情報が得られなかった。顕微鏡では多くの情報を
得ることができるが、前処理などに手間がかかり、高速
処理ができなかった。これらの課題を克服し、本発明
は、個々の粒子の微細な情報を含め高速に効率よく多く
の粒子情報を得ることができ、分析能力の高い粒子分析
装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題の解決手段】本発明は上記目的を達成するために
次の構成を採るものである。
次の構成を採るものである。
【０００９】本発明は、被検出粒子成分を含む試料液を
扁平な流れにするための扁平な流路が形成されたフロー
セルと、フローセルの一方の側に配置されフローセル中
の試料液に光を照射する光源と、フローセルの他方の側
に配置され、上記光源により照射された試料液中の被検
出粒子の静止画像を撮像する撮像手段と、上記撮像手段
からの画像データに基づいて所望の分析を行う処理手段
と、を含むフローイメージサイトメータにおいて、上記
フローセルの一方の側に配置されフローセル中の試料液
にパルス光を照射するための第１および第３の光源と、
フローセルの他方の側に配置され第１および第３の光源
によりそれぞれ照射された試料液中の被検出粒子の静止
画像を撮像するための第１および第３の撮像手段と、前
記フローセルの一方の側に配置されフローセル中の試料
液を常時照射するための第２の光源と、フローセルの他
方の側に配置され第２の光源により照射された試料液を
撮像するための第２の撮像手段と、第２の撮像手段の撮
像データに基づき被検出粒子を検出しこの検出に基づき
所定時間ずらして第１の光源と第３の光源をそれぞれ動
作させる制御手段と、を備え、第１および第３の撮像手
段が試料液の流れ上にそれぞれ２次元の撮像領域を有
し、第２の撮像手段が試料液の流れ上にライン状の撮像
領域を有し、この第２の撮像手段の撮像領域が第１の撮
像手段の撮像領域内で試料液の流れを横切るように形成
され、第１の光源を第１の撮像手段の撮像領域内でかつ
第３の撮像手段の撮像領域外に照射させるフローイメー
ジサイトメータを特色とするものである。
扁平な流れにするための扁平な流路が形成されたフロー
セルと、フローセルの一方の側に配置されフローセル中
の試料液に光を照射する光源と、フローセルの他方の側
に配置され、上記光源により照射された試料液中の被検
出粒子の静止画像を撮像する撮像手段と、上記撮像手段
からの画像データに基づいて所望の分析を行う処理手段
と、を含むフローイメージサイトメータにおいて、上記
フローセルの一方の側に配置されフローセル中の試料液
にパルス光を照射するための第１および第３の光源と、
フローセルの他方の側に配置され第１および第３の光源
によりそれぞれ照射された試料液中の被検出粒子の静止
画像を撮像するための第１および第３の撮像手段と、前
記フローセルの一方の側に配置されフローセル中の試料
液を常時照射するための第２の光源と、フローセルの他
方の側に配置され第２の光源により照射された試料液を
撮像するための第２の撮像手段と、第２の撮像手段の撮
像データに基づき被検出粒子を検出しこの検出に基づき
所定時間ずらして第１の光源と第３の光源をそれぞれ動
作させる制御手段と、を備え、第１および第３の撮像手
段が試料液の流れ上にそれぞれ２次元の撮像領域を有
し、第２の撮像手段が試料液の流れ上にライン状の撮像
領域を有し、この第２の撮像手段の撮像領域が第１の撮
像手段の撮像領域内で試料液の流れを横切るように形成
され、第１の光源を第１の撮像手段の撮像領域内でかつ
第３の撮像手段の撮像領域外に照射させるフローイメー
ジサイトメータを特色とするものである。
【００１０】この場合、第２の光源が赤外光を発する光
源であり得るフローイメージサイトメータを特色とする
ものでもある。
源であり得るフローイメージサイトメータを特色とする
ものでもある。
【００１１】本発明はまた被検出粒子成分を含む試料液
を扁平な流れにするための扁平な流路が形成されたフロ
ーセルと、フローセルの一方の側に配置されフローセル
中の試料液に光を照射する光源と、フローセルの他方の
側に配置され、上記光源により照射された試料液中の被
検出粒子の静止画像を撮像する撮像手段と、上記撮像手
段からの画像データに基づいて所望の分析を行う処理手
段と、を含むフローイメージサイトメータにおいて、上
記フローセルの一方の側に配置され光量を切り換えてフ
ローセル中の試料液に光を照射するための第１の光源
と、フローセルの他方の側に配置され第１の光源により
高輝度パルス照射された試料液中の被検出粒子の静止画
像を撮像するための第１の撮像手段と、フローセルの他
方の側に配置され第１の光源により低輝度連続照射され
た被検出粒子を撮像するための第２の撮像手段と、上記
フローセルの一方の側に配置されフローセル中の試料液
にパルス光を照射するための第３の光源と、フローセル
の他方の側に配置され第３の光源により照射された試料
液中の被検出粒子の静止画像を撮像するための第３の撮
像手段と、第２の撮像手段の撮像データに基づき被検出
粒子を検出し、この検出に基づき所定時間ずらしてそれ
ぞれ第１の光源の輝度切換動作と、第３の光源の発光動
作とをさせる制御手段と、を備え、第１の撮像手段が試
料液の流れ上に２次元の撮像領域を有し、第２の撮像手
段が試料液の流れ上にライン状の撮像領域を有し、第２
の撮像手段の撮像領域が第１の撮像手段の撮像領域内で
試料液の流れを横切るように形成され、第１の光源を第
１の撮像手段の撮像領域内でかつ第３の撮像手段の撮像
領域外に照射させるフローイメージサイトメータを特色
とするものである。
を扁平な流れにするための扁平な流路が形成されたフロ
ーセルと、フローセルの一方の側に配置されフローセル
中の試料液に光を照射する光源と、フローセルの他方の
側に配置され、上記光源により照射された試料液中の被
検出粒子の静止画像を撮像する撮像手段と、上記撮像手
段からの画像データに基づいて所望の分析を行う処理手
段と、を含むフローイメージサイトメータにおいて、上
記フローセルの一方の側に配置され光量を切り換えてフ
ローセル中の試料液に光を照射するための第１の光源
と、フローセルの他方の側に配置され第１の光源により
高輝度パルス照射された試料液中の被検出粒子の静止画
像を撮像するための第１の撮像手段と、フローセルの他
方の側に配置され第１の光源により低輝度連続照射され
た被検出粒子を撮像するための第２の撮像手段と、上記
フローセルの一方の側に配置されフローセル中の試料液
にパルス光を照射するための第３の光源と、フローセル
の他方の側に配置され第３の光源により照射された試料
液中の被検出粒子の静止画像を撮像するための第３の撮
像手段と、第２の撮像手段の撮像データに基づき被検出
粒子を検出し、この検出に基づき所定時間ずらしてそれ
ぞれ第１の光源の輝度切換動作と、第３の光源の発光動
作とをさせる制御手段と、を備え、第１の撮像手段が試
料液の流れ上に２次元の撮像領域を有し、第２の撮像手
段が試料液の流れ上にライン状の撮像領域を有し、第２
の撮像手段の撮像領域が第１の撮像手段の撮像領域内で
試料液の流れを横切るように形成され、第１の光源を第
１の撮像手段の撮像領域内でかつ第３の撮像手段の撮像
領域外に照射させるフローイメージサイトメータを特色
とするものである。
【００１２】
【実施例】図１に示すフローイメージサイトメータの構
成においては、光源として蛍光励起用光源１、細胞通過
監視用光源２、自然光像撮像用のストロボ光源３を使用
する。蛍光励起用光源１からの光は、ダイクロイックミ
ラー１２を通過し、光成形部２５においてシリンダレン
ズ、プリズム等によって粒子の進行方向に対して横長の
楕円形に成形される。その後、ミラー１３，１４を通過
し、コンデンサレンズ７によりフローセル中の試料液の
扁平な流れＡ上で図２に示す位置に集光される。細胞通
過監視用光源２（赤外半導体レーザを使用している）か
らの光は、コリメータレンズ４で平行光に直されダイク
ロイックミラー１２で反射された後、光成形部２５によ
って光源１と同様に横長の楕円形に成形された後、ミラ
ー１３，１４、コンデンサレンズ７によって図２に示す
位置に集光される。自然光像撮像用光源３からの光（ス
トロボを使用している）は、コリメータレンズ５で平行
光に直され、コンデンサレンズ６によって集光された
後、ハーフミラー１５で９０°曲げられコンデンサレン
ズ７でコリメートされることにより、自然光撮像エリア
全体を均一に照明する（一般にケラー照明と呼ばれ
る）。
成においては、光源として蛍光励起用光源１、細胞通過
監視用光源２、自然光像撮像用のストロボ光源３を使用
する。蛍光励起用光源１からの光は、ダイクロイックミ
ラー１２を通過し、光成形部２５においてシリンダレン
ズ、プリズム等によって粒子の進行方向に対して横長の
楕円形に成形される。その後、ミラー１３，１４を通過
し、コンデンサレンズ７によりフローセル中の試料液の
扁平な流れＡ上で図２に示す位置に集光される。細胞通
過監視用光源２（赤外半導体レーザを使用している）か
らの光は、コリメータレンズ４で平行光に直されダイク
ロイックミラー１２で反射された後、光成形部２５によ
って光源１と同様に横長の楕円形に成形された後、ミラ
ー１３，１４、コンデンサレンズ７によって図２に示す
位置に集光される。自然光像撮像用光源３からの光（ス
トロボを使用している）は、コリメータレンズ５で平行
光に直され、コンデンサレンズ６によって集光された
後、ハーフミラー１５で９０°曲げられコンデンサレン
ズ７でコリメートされることにより、自然光撮像エリア
全体を均一に照明する（一般にケラー照明と呼ばれ
る）。
【００１３】光線１の照射エリアからの励起光及び細胞
から得られる蛍光は対物レンズ８、ハーフミラー１６を
通過し、ダイクロイックミラー１７で９０°曲げられた
後、励起光カットフィルタ１８によって蛍光のみが取り
出される。取り出された蛍光は投影レンズ１０によっ
て、イメージインテンシファイア２７の光電面側に像を
結ぶ。イメージインテンシファイア２７を励起光トリガ
に同期して動作させることにより、その光強度が１０3
〜１０6 倍に増幅され、蛍光面側に像を結ぶ。この像は
リレーレンズ２６を介してビデオカメラ２１内のイメー
ジセンサに結像し、蛍光画像を得る。
から得られる蛍光は対物レンズ８、ハーフミラー１６を
通過し、ダイクロイックミラー１７で９０°曲げられた
後、励起光カットフィルタ１８によって蛍光のみが取り
出される。取り出された蛍光は投影レンズ１０によっ
て、イメージインテンシファイア２７の光電面側に像を
結ぶ。イメージインテンシファイア２７を励起光トリガ
に同期して動作させることにより、その光強度が１０3
〜１０6 倍に増幅され、蛍光面側に像を結ぶ。この像は
リレーレンズ２６を介してビデオカメラ２１内のイメー
ジセンサに結像し、蛍光画像を得る。
【００１４】自然撮像エリアからの透過光は、対物レン
ズ８を通った後、ハーフミラー１６で９０°曲げられ投
影レンズ９によってビデオカメラ２０内のイメージセン
サに結像し、自然光像を得る。この際に、投影レンズ
９、ビデオカメラ２０を適当に設定することにより自然
光像撮像エリア内には光線１の励起光照射エリアが入ら
ないように自然光像撮像エリアへの影響を除去する。
ズ８を通った後、ハーフミラー１６で９０°曲げられ投
影レンズ９によってビデオカメラ２０内のイメージセン
サに結像し、自然光像を得る。この際に、投影レンズ
９、ビデオカメラ２０を適当に設定することにより自然
光像撮像エリア内には光線１の励起光照射エリアが入ら
ないように自然光像撮像エリアへの影響を除去する。
【００１５】光線３からの透過光は、対物レンズ８、ハ
ーフミラー１６、ダイクロイックミラー１７を通過した
後、投影レンズ１１によってＣＣＤラインセンサー２２
に結像されＣＣＤの各画素毎に蓄積された光量に応じた
電圧が順次取り出される。１ライン毎の走査周期は数十
μｓｅｃであるので、この時間に細胞が移動する量すな
わちシースフロー流速を適当な値に設定することによ
り、監視エリアを通過する細胞をもらさず監視すること
ができる。
ーフミラー１６、ダイクロイックミラー１７を通過した
後、投影レンズ１１によってＣＣＤラインセンサー２２
に結像されＣＣＤの各画素毎に蓄積された光量に応じた
電圧が順次取り出される。１ライン毎の走査周期は数十
μｓｅｃであるので、この時間に細胞が移動する量すな
わちシースフロー流速を適当な値に設定することによ
り、監視エリアを通過する細胞をもらさず監視すること
ができる。
【００１６】ラインセンサー２２での細胞検知後、適当
な時間をおいてから、光源１を照射し、更に遅れてスト
ロボ光を照射３することにより、蛍光画像と自然光画像
を得ることができる。
な時間をおいてから、光源１を照射し、更に遅れてスト
ロボ光を照射３することにより、蛍光画像と自然光画像
を得ることができる。
【００１７】本例における測定フローを図５に示す。
【００１８】今、シースフローの流れの方向に対するラ
インセンサーの撮像範囲を１μｍとし、ラインセンサー
の走査周期を３３μｓｅｃ、シース流速を１０μｍ／３
３μｓｅｃ、白血球細胞の大きさを１５μｍとすると、
細胞がラインセンサーの撮像範囲を通過する間に必ず１
回の走査が行なわれることになり（計算上では流速が１
５μｍ／３３μｓｅｃ以下であれば目的を達することが
できる。）、この走査により通過した細胞が目的の細胞
であるか否かを判定する。
インセンサーの撮像範囲を１μｍとし、ラインセンサー
の走査周期を３３μｓｅｃ、シース流速を１０μｍ／３
３μｓｅｃ、白血球細胞の大きさを１５μｍとすると、
細胞がラインセンサーの撮像範囲を通過する間に必ず１
回の走査が行なわれることになり（計算上では流速が１
５μｍ／３３μｓｅｃ以下であれば目的を達することが
できる。）、この走査により通過した細胞が目的の細胞
であるか否かを判定する。
【００１９】ラインセンサーの走査開始から判定完了ま
でに要する時間を１００μｓであるとするとその間に細
胞は約３０μｍ移動する為、励起光照射エリアとライン
センサーエリアは３０μｍ以上離れた位置に設定すれば
よいことになる。仮にこの間の距離を５０μｍとすれば ５０μｍ移動に要する時間：１６５μｓ （ラインセンサー励起光エリア）の移動時間−判定時間
＝６５μｓ 従って、細胞通過判定から６５μｓｅｃ後に光源１をパ
ルス発光させればよい。更に励起光照射エリアと自然光
像撮像エリア間の距離を５０μｍとすると、その間を細
胞が移動するのに要する時間が上記同様１６５μｓであ
る為細胞通過判定から２３０μｓ以後に光源３を発行す
ればよいことになる。細胞像を自然光照射エリアの中心
に撮したい場合は細胞通過判定後、約５００μｓ後に光
源３を発行させればよい。
でに要する時間を１００μｓであるとするとその間に細
胞は約３０μｍ移動する為、励起光照射エリアとライン
センサーエリアは３０μｍ以上離れた位置に設定すれば
よいことになる。仮にこの間の距離を５０μｍとすれば ５０μｍ移動に要する時間：１６５μｓ （ラインセンサー励起光エリア）の移動時間−判定時間
＝６５μｓ 従って、細胞通過判定から６５μｓｅｃ後に光源１をパ
ルス発光させればよい。更に励起光照射エリアと自然光
像撮像エリア間の距離を５０μｍとすると、その間を細
胞が移動するのに要する時間が上記同様１６５μｓであ
る為細胞通過判定から２３０μｓ以後に光源３を発行す
ればよいことになる。細胞像を自然光照射エリアの中心
に撮したい場合は細胞通過判定後、約５００μｓ後に光
源３を発行させればよい。
【００２０】以上のようにして、同じ細胞に対する自然
光像と蛍光像の双方を得ることができる。
光像と蛍光像の双方を得ることができる。
【００２１】この両画像を画像解析装置２３で解析する
ことにより、蛍光強度の細胞内分布や、蛍光強度分布の
３次元表示を行なう等の処理を行なうことが可能であ
る。
ことにより、蛍光強度の細胞内分布や、蛍光強度分布の
３次元表示を行なう等の処理を行なうことが可能であ
る。
【００２２】図６は本発明の異型実施例を示す。
【００２３】この構成が図１と異なる点は、細胞監視用
光源として使用していた赤外半導体レーザ２を削除し、
蛍光励起用光源にその機能をもたせた点である。
光源として使用していた赤外半導体レーザ２を削除し、
蛍光励起用光源にその機能をもたせた点である。
【００２４】自然光像撮像用の光学系には全く変更がな
く機能についても先述と同様であるため、この系につい
ての説明は省略し、フローセル１９内での扁平流中の細
胞監視及び蛍光励起の点についてのみ説明する。
く機能についても先述と同様であるため、この系につい
ての説明は省略し、フローセル１９内での扁平流中の細
胞監視及び蛍光励起の点についてのみ説明する。
【００２５】本例において蛍光励起用光源１は常時発光
しており、図７に示すように扁平流Ａ上で励起光照射エ
リアに集光されている。光源１の発光方式としては、
「常時高い光出力で発光させる」方式と、「細胞が通過
したと判定された際にのみ高い出力でパルス発光させ
る」という種類の方式が考えられるが、ここでは後者の
パルス発光させる場合について説明する。
しており、図７に示すように扁平流Ａ上で励起光照射エ
リアに集光されている。光源１の発光方式としては、
「常時高い光出力で発光させる」方式と、「細胞が通過
したと判定された際にのみ高い出力でパルス発光させ
る」という種類の方式が考えられるが、ここでは後者の
パルス発光させる場合について説明する。
【００２６】図７に示すように、細胞監視用ラインセン
サーエリアは励起光エリアの下部に来るように配置され
ており、粒子がラインセンサーエリアを通過した際その
粒子が目的の細胞であるか否かを判断し、目的の細胞で
あると判定された場合光源１を高出力で発光させること
によりビデオカメラ２１に蛍光像を撮像し、その後スト
ロボ光源３を発光させビデオカメラ２０に自然光像を撮
像する。この時の撮像のフローチャートを図９に示す。
サーエリアは励起光エリアの下部に来るように配置され
ており、粒子がラインセンサーエリアを通過した際その
粒子が目的の細胞であるか否かを判断し、目的の細胞で
あると判定された場合光源１を高出力で発光させること
によりビデオカメラ２１に蛍光像を撮像し、その後スト
ロボ光源３を発光させビデオカメラ２０に自然光像を撮
像する。この時の撮像のフローチャートを図９に示す。
【００２７】実施例１と同様に ラインセンサー撮像範囲：１μｍ×１５０μｍ ラインセンサー走査周期：３３μｓ シースフロー流速：１０μｍ／３３μｓｅｃ 細胞のサイズ：１５μｍφ であり、ラインセンサーの走査開始から細胞判定までに
要する時間を１００μｓとすると、その間に細胞は３０
μｍ移動することになる。励起光の照射エリアを約７０
×３００μｍに設定しておけば、細胞判定後光線１を高
い光出力でパルス発光させる。細胞を透過した励起光と
蛍光は対物レンズ８、ハーフミラー１６を通過した後、
ダイクロイックミラー１７によって蛍光成分のみが９０
°曲げられ、投影レンズ１０によってイメージインテン
シファイア２７の光電面側に結像される。イメージイン
テンシファイア２７を励起光トリガに同期して動作させ
ることにより、光電面の蛍光像は増幅され、出力面側に
その像を結ぶ。この像をリレーレンズ２６によってビデ
オカメラ２１のＣＣＤ面に結像させることにより、蛍光
画像を得る。
要する時間を１００μｓとすると、その間に細胞は３０
μｍ移動することになる。励起光の照射エリアを約７０
×３００μｍに設定しておけば、細胞判定後光線１を高
い光出力でパルス発光させる。細胞を透過した励起光と
蛍光は対物レンズ８、ハーフミラー１６を通過した後、
ダイクロイックミラー１７によって蛍光成分のみが９０
°曲げられ、投影レンズ１０によってイメージインテン
シファイア２７の光電面側に結像される。イメージイン
テンシファイア２７を励起光トリガに同期して動作させ
ることにより、光電面の蛍光像は増幅され、出力面側に
その像を結ぶ。この像をリレーレンズ２６によってビデ
オカメラ２１のＣＣＤ面に結像させることにより、蛍光
画像を得る。
【００２８】先例と同様にして約５００μｓ後に、スト
ロボ光源３を発光させビデオカメラ２０に自然光像を得
る。
ロボ光源３を発光させビデオカメラ２０に自然光像を得
る。
【００２９】得られた蛍光画像と自然画像情報は画像処
理装置２３によって画像処理され、解析が行なわれる。
理装置２３によって画像処理され、解析が行なわれる。
【００３０】
【発明の効果】（１）目的とする細胞に２種類の光を照
射することにより、その細胞に対する自然光像と蛍光像
の２種を同時に撮像する。
射することにより、その細胞に対する自然光像と蛍光像
の２種を同時に撮像する。
【００３１】（２）撮像エリアを通過する細胞を常時監
視することにより、目的とする細胞を選択的に撮像す
る。
視することにより、目的とする細胞を選択的に撮像す
る。
【００３２】（３）励起光照射エリアと自然光撮像エリ
アをずらすことにより、自然光像エリアへの励起光の影
響を防ぐ。このことにより、自然光像エリアに励起光除
去フィルタを挿入する必要がなくなる。
アをずらすことにより、自然光像エリアへの励起光の影
響を防ぐ。このことにより、自然光像エリアに励起光除
去フィルタを挿入する必要がなくなる。
【００３３】（４）細胞の通過監視を行なうことによ
り、励起光を特定エリアに絞りこむことができ励起光の
単位面積あたりの照射強度を高めることができる。
り、励起光を特定エリアに絞りこむことができ励起光の
単位面積あたりの照射強度を高めることができる。
【００３４】（５）励起光エリアと、自然光像の撮像エ
リアをそれぞれ分けることにより、励起光波長として任
意の波長を選ぶことができる。
リアをそれぞれ分けることにより、励起光波長として任
意の波長を選ぶことができる。
【００３５】（６）フローイメージングの手法を使用す
ることにより短時間に多数の細胞を測定できる。
ることにより短時間に多数の細胞を測定できる。
【図１】本発明によるフローイメージサイトメータの構
成を示す。
成を示す。
【図２】フローセル部における各撮像エリアおよび各照
明エリアの例を示す説明図である。
明エリアの例を示す説明図である。
【図３】ダイクロイックミラー１２の特性例を示す。
【図４】ダイクロイックミラー１７の特性例を示す。
【図５】上記フローイメージサイトメータの測定フロー
を示す。
を示す。
【図６】本発明の異型例の構成を示す。
【図７】図６に関連した撮像エリア及び照明エリアの例
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図８】図６に関連したダイクロイックミラー１７′の
特性例を示す。
特性例を示す。
【図９】図６に関連した測定フローを示す。
１ 第１の光源 ２ 第３の光源 ３ 第２の光源 １９ フローセル ２０ 第２の撮像手段 ２１ 第３の撮像手段 ２２ 第１の撮像手段 ２４ 制御手段 Ａ 試料液の扁平流
Claims (3)
- 【請求項１】 被検出粒子成分を含む試料液を扁平な流
れにするための扁平な流路が形成されたフローセルと、
フローセルの一方の側に配置されフローセル中の試料液
に光を照射する光源と、フローセルの他方の側に配置さ
れ、上記光源により照射された試料液中の被検出粒子の
静止画像を撮像する撮像手段と、上記撮像手段からの画
像データに基づいて所望の分析を行う処理手段と、を含
むフローイメージサイトメータにおいて、上記フローセ
ルの一方の側に配置されフローセル中の試料液にパルス
光を照射するための第１および第３の光源と、フローセ
ルの他方の側に配置され上記第１および第３の光源によ
りそれぞれ照射された試料液中の被検出粒子の静止画像
を撮像するための第１および第３の撮像手段と、前記フ
ローセルの一方の側に配置されフローセル中の試料液を
常時照射するための第２の光源と、フローセルの他方の
側に配置され上記第２の光源により照射された試料液を
撮像するための第２の撮像手段と、上記第２の撮像手段
の撮像データに基づき被検出粒子を検出しこの検出に基
づき所定時間ずらして上記第１の光源と第３の光源をそ
れぞれ動作させる制御手段と、を備え、上記第１および
第３の撮像手段が試料液の流れ上にそれぞれ２次元の撮
像領域を有し、上記第２の撮像手段が試料液の流れ上に
ライン状の撮像領域を有し、この第２の撮像手段の撮像
領域が上記第１の撮像手段の撮像領域内で試料液の流れ
を横切るように形成され、上記第１の光源を上記第１の
撮像手段の撮像領域内でかつ上記第３の撮像手段の撮像
領域外に照射させること、を特徴とするフローイメージ
サイトメータ。 - 【請求項２】 請求項１記載のフローイメージサイトメ
ータにおいて、上記第２の光源が赤外光を発する光源で
あることを特徴とするフローイメージサイトメータ。 - 【請求項３】 被検出粒子成分を含む試料液を扁平な流
れにするための扁平な流路が形成されたフローセルと、
フローセルの一方の側に配置されフローセル中の試料液
に光を照射する光源と、フローセルの他方の側に配置さ
れ上記光源により照射された試料液中の被検出粒子の静
止画像を撮像する撮像手段と、上記撮像手段からの画像
データに基づいて所望の分析を行う処理手段と、を含む
フローイメージサイトメータにおいて、上記フローセル
の一方の側に配置され光量を切り換えてフローセル中の
試料液に光を照射するための第１の光源と、フローセル
の他方の側に配置され上記第１の光源により高輝度パル
ス照射された試料液中の被検出粒子の静止画像を撮像す
るための第１の撮像手段と、フローセルの他方の側に配
置され上記第１の光源により低輝度連続照射された被検
出粒子を撮像するための第２の撮像手段と、上記フロー
セルの一方の側に配置されフローセル中の試料液にパル
ス光を照射するための第３の光源と、フローセルの他方
の側に配置され上記第３の光源により照射された試料液
中の被検出粒子の静止画像を撮像するための第３の撮像
手段と、上記第２の撮像手段の撮像データに基づき被検
出粒子を検出しこの検出に基づき所定時間ずらしてそれ
ぞれ上記第１の光源の輝度切換動作と第３の光源の発光
動作とをさせる制御手段と、を備え、上記第１の撮像手
段が試料液の流れ上に２次元の撮像領域を有し、上記第
２の撮像手段が試料液の流れ上にライン状の撮像領域を
有し、上記第２の撮像手段の撮像領域が上記第１の撮像
手段の撮像領域内で試料液の流れを横切るように形成さ
れ、上記第１の光源を上記第１の撮像手段の撮像領域内
でかつ上記第３の撮像手段の撮像領域外に照射させるこ
と、を特徴とするフローイメージサイトメータ。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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| US07/755,303 US5247340A (en) | 1991-02-27 | 1991-09-05 | Flow imaging cytometer |
| DE69115876T DE69115876T2 (de) | 1991-02-27 | 1991-09-05 | Bildgebender Durchflusszytometer |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03033189A JP3084296B2 (ja) | 1991-02-27 | 1991-02-27 | フローイメージサイトメータ |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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Family
ID=12379543
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