JP7058448B2 - フローセル、フローチャンバ、粒子分別装置及び粒子分別装置用カートリッジ - Google Patents
フローセル、フローチャンバ、粒子分別装置及び粒子分別装置用カートリッジ Download PDFInfo
- Publication number
- JP7058448B2 JP7058448B2 JP2020537954A JP2020537954A JP7058448B2 JP 7058448 B2 JP7058448 B2 JP 7058448B2 JP 2020537954 A JP2020537954 A JP 2020537954A JP 2020537954 A JP2020537954 A JP 2020537954A JP 7058448 B2 JP7058448 B2 JP 7058448B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flow
- flow cell
- nozzle
- optical axis
- chamber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000002245 particle Substances 0.000 title claims description 214
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 169
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 claims description 129
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 76
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 61
- 210000005056 cell body Anatomy 0.000 claims description 5
- NCGICGYLBXGBGN-UHFFFAOYSA-N 3-morpholin-4-yl-1-oxa-3-azonia-2-azanidacyclopent-3-en-5-imine;hydrochloride Chemical compound Cl.[N-]1OC(=N)C=[N+]1N1CCOCC1 NCGICGYLBXGBGN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 71
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 22
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 21
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 14
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 10
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 9
- 238000001506 fluorescence spectroscopy Methods 0.000 description 8
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 7
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 6
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 6
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000007850 fluorescent dye Substances 0.000 description 5
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 4
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 108010004729 Phycoerythrin Proteins 0.000 description 3
- MHMNJMPURVTYEJ-UHFFFAOYSA-N fluorescein-5-isothiocyanate Chemical compound O1C(=O)C2=CC(N=C=S)=CC=C2C21C1=CC=C(O)C=C1OC1=CC(O)=CC=C21 MHMNJMPURVTYEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000002372 labelling Methods 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 238000012864 cross contamination Methods 0.000 description 2
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- G01N15/1434—Optical arrangements
-
- 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
-
- 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
- G01N15/1456—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry without spatial resolution of the texture or inner structure of the particle, e.g. processing of pulse signals
- G01N15/1459—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry without spatial resolution of the texture or inner structure of the particle, e.g. processing of pulse signals the analysis being performed on a sample stream
-
- 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
- G01N15/149—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry specially adapted for sorting particles, e.g. by their size or optical properties
-
- 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
- G01N2015/1493—Particle size
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
- Optical Measuring Cells (AREA)
Description
図1から図9を参照して、実施の形態1のフローセル90、フローチャンバ40及び粒子分別装置30を説明する。粒子分別装置30は、以下のようにして、サンプル液に含まれる粒子145(図3を参照)を分別する。サンプル液に含まれる粒子145に励起光111(図5及び図6を参照)を照射する。粒子145から放射された光117(例えば、蛍光または散乱光。図3から図5を参照)を検出することによって得られる粒子145の固有の識別情報に基づいて、フローセル90から噴出される液滴144に選択的に電荷を与える。液滴144が落下する経路上に、直流電場を形成して、液滴144の進路を振り分ける。こうして、液滴144に含まれる粒子145は分別される。粒子145は、例えば、細胞粒子のような生体粒子である。
図10を参照して、本実施の形態の粒子分別方法は、フローチャンバ40を筐体35(隔壁36)に装着すること(S10)を備える。具体的には、フローチャンバ40、第1導管51及び第2導管53に放射線または熱を印加することによって、フローチャンバ40、第1導管51及び第2導管53を滅菌処理する。チャンバ41の第1入口43に第1導管51を挿入し、チャンバ41の第2入口44に第2導管53を挿入する。フローチャンバ40を、筐体35の隔壁36に装着する。具体的には、振動電極部分61を、筐体35(隔壁36)に固定された導電部分65に装着する。振動電極部分61の複数の凸部64が、導電部分65の複数の凹部68に嵌合される。振動電極部分61は、導電部分65に対して位置決めされる。
図13及び図14を参照して、実施の形態2の粒子分別装置30b及び粒子分別装置用カートリッジ180を説明する。本実施の形態の粒子分別装置30bは、実施の形態1の粒子分別装置30と同様の構成を備えるが、以下の点で主に異なる。
図15及び図16を参照して、実施の形態3のフローセル90、フローチャンバ40及び粒子分別装置30cを説明する。本実施の形態のフローセル90、フローチャンバ40及び粒子分別装置30cは、実施の形態1のフローセル90、フローチャンバ40及び粒子分別装置30と同様の構成を備えるが、以下の点で主に異なる。
図17及び図18を参照して、実施例を説明する。本実施例では、実施の形態1の粒子分別装置30を用いて、粒子145を分別した。具体的には、フローセル本体部91及び凸レンズ120は、石英で形成されている。凸レンズ120は、フローセル本体部91の外側面92sに融着されている。第1角度θは43.3°であり、凸レンズ120は、1.00の開口数(NA)を有している。凸レンズ120の光軸120pとノズルチャネル106の端部107との間の第2距離d2は、1.0mmである。フローチャネル95は、例えば、160μm(第1長さL1)×150μm(第2長さL2)の断面積を有している。ノズルチャネル106は、例えば、70μm×70μmの断面積を有している。
Claims (15)
- フローセル本体部を備え、前記フローセル本体部は、第1端部と、前記第1端部とは反対側の第2端部と、前記第1端部と前記第2端部との間に延在する外側面とを有しており、前記フローセル本体部にはフローチャネルが設けられており、前記第2端部には前記フローチャネルに連通するノズル受容部が設けられており、前記フローチャネルは前記第1端部から前記ノズル受容部まで延在しており、前記ノズル受容部は前記フローチャネルに向かうにつれて先細となっており、さらに、
前記外側面のうち前記第2端部に近位する部分上に取り付けられている凸レンズを備え、前記ノズル受容部は、前記凸レンズの光軸に対して前記第2端部に近位する側に位置している、フローセル。 - 第2角度は、第1角度以上であり、
前記第1角度は、sin-1(NA/n)で与えられ、NAは、前記凸レンズの開口数を表し、nは前記フローセル本体部の屈折率を表し、
前記第2角度は、前記フローチャネルが延在する第1の方向と前記光軸が延在する第2の方向とによって規定される断面における、前記ノズル受容部のテーパ面と前記光軸との間の角度である、請求項1に記載のフローセル。 - 前記フローチャネルが延在する第1の方向と前記光軸が延在する第2の方向とによって規定される断面において、前記ノズル受容部のテーパ面と前記光軸との間の第2角度は30°以上である、請求項1に記載のフローセル。
- 前記フローチャネルが延在する第1の方向と前記光軸が延在する第2の方向とによって規定される断面において、前記光軸と前記ノズル受容部に近位する前記フローチャネルの端部との間の第1距離は、2.0mm以下である、請求項1に記載のフローセル。
- 第3の方向における前記フローチャネルの第1長さは、第2の方向における前記フローチャネルの第2長さよりも大きく、
前記第2の方向は、前記凸レンズの前記光軸が延在する方向であり、
前記第3の方向は、前記フローチャネルが延在する第1の方向と前記第2の方向とに垂直である、請求項1に記載のフローセル。 - テーパ状の第3端部を含むノズルをさらに備え、
前記第3端部は前記ノズル受容部に収容されており、前記ノズルには前記フローチャネルに連通するノズルチャネルが設けられており、前記ノズルチャネルは前記フローチャネルよりも小さな断面積を有しており、前記第3端部は前記凸レンズの前記光軸に対して前記第2端部に近位する側に位置している、請求項1に記載のフローセル。 - 第3角度は、第2角度に等しく、
前記第2角度は、前記フローチャネルが延在する第1の方向と前記光軸が延在する第2の方向とによって規定される断面における、前記ノズル受容部のテーパ面と前記光軸との間の角度であり、
前記第3角度は、前記断面における、前記ノズルの前記テーパ面と前記光軸との間の角度である、請求項6に記載のフローセル。 - 前記フローチャネルが延在する第1の方向と前記光軸が延在する第2の方向とによって規定される断面において、前記光軸と前記フローチャネルに近位する前記ノズルチャネルの端部との間の第2距離は、2.0mm以下である、請求項6に記載のフローセル。
- 前記ノズルは、前記フローセル本体部に着脱可能に結合されている、請求項6から請求項8のいずれか1項に記載のフローセル。
- 請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の前記フローセルと、
前記フローセルに取り付けられたチャンバとを備え、
前記チャンバの空洞は前記フローチャネルに連通している、フローチャンバ。 - 請求項10に記載の前記フローチャンバと、
前記凸レンズに光学的に結合されている検出光学系とを備え、前記検出光学系は検出側レンズ光学系を含む、粒子分別装置。 - 前記検出側レンズ光学系に対して前記フローチャネルをアライメントするアライメント部をさらに備える、請求項11に記載の粒子分別装置。
- 前記検出側レンズ光学系に光学的に結合する撮像部と、
前記撮像部からの出力に基づいて前記アライメント部を制御するように構成されている制御部とをさらに備える、請求項12に記載の粒子分別装置。 - 滅菌処理が可能な第1空間を含む筐体と、
前記筐体の開口部に気密に嵌め込まれている透明窓部材とをさらに備え、
前記フローセル及び前記チャンバが前記第1空間内に配置されており、
前記透明窓部材は、前記検出側レンズ光学系を前記第1空間から流体的に分離している、請求項11から請求項13のいずれか1項に記載の粒子分別装置。 - 請求項10に記載の前記フローチャンバと、
前記フローチャンバを収容するカートリッジ筐体と、
前記凸レンズに面し、かつ、前記カートリッジ筐体の開口部に気密に嵌め込まれている透明窓部材と、
前記フローセルから排出された液滴を回収し、かつ、前記カートリッジ筐体に取り付けられているサンプル収集部材とを備える、粒子分別装置用カートリッジ。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2018/031138 WO2020039540A1 (ja) | 2018-08-23 | 2018-08-23 | フローセル、フローチャンバ、粒子分別装置及び粒子分別装置用カートリッジ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2020039540A1 JPWO2020039540A1 (ja) | 2021-08-10 |
JP7058448B2 true JP7058448B2 (ja) | 2022-04-22 |
Family
ID=69592766
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020537954A Active JP7058448B2 (ja) | 2018-08-23 | 2018-08-23 | フローセル、フローチャンバ、粒子分別装置及び粒子分別装置用カートリッジ |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11169072B1 (ja) |
JP (1) | JP7058448B2 (ja) |
WO (1) | WO2020039540A1 (ja) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001264233A (ja) | 2000-03-15 | 2001-09-26 | Sysmex Corp | 粒子測定装置 |
JP2011232033A (ja) | 2010-04-23 | 2011-11-17 | Bay Bioscience Corp | フローサイトメータおよびセルソータ |
JP2017201278A (ja) | 2016-05-06 | 2017-11-09 | アライドフロー株式会社 | 生物学的粒子を含む液体フローを形成する装置および処理装置 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0738838Y2 (ja) | 1990-09-28 | 1995-09-06 | 東亜医用電子株式会社 | 粒子分析装置及び該装置に用いるフローセル |
JP3499003B2 (ja) * | 1994-07-05 | 2004-02-23 | シスメックス株式会社 | 粒度分布測定装置 |
JPH09318522A (ja) | 1996-05-29 | 1997-12-12 | Toa Medical Electronics Co Ltd | 粒子検出器及び粒子分析装置 |
US6510007B1 (en) | 2001-08-21 | 2003-01-21 | Becton Dickinson And Company | Flow cytometry lens system |
US7201875B2 (en) | 2002-09-27 | 2007-04-10 | Becton Dickinson And Company | Fixed mounted sorting cuvette with user replaceable nozzle |
US7867449B2 (en) * | 2006-03-28 | 2011-01-11 | Fujifilm Corporation | Pipette tip, liquid receiving structure, liquid supply device |
JP5487638B2 (ja) | 2009-02-17 | 2014-05-07 | ソニー株式会社 | 微小粒子分取のための装置及びマイクロチップ |
EP2404541B1 (en) * | 2009-03-02 | 2015-06-17 | Olympus Medical Systems Corp. | ENDOSCOPE with cable winding element |
-
2018
- 2018-08-23 WO PCT/JP2018/031138 patent/WO2020039540A1/ja active Application Filing
- 2018-08-23 US US16/623,624 patent/US11169072B1/en active Active
- 2018-08-23 JP JP2020537954A patent/JP7058448B2/ja active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001264233A (ja) | 2000-03-15 | 2001-09-26 | Sysmex Corp | 粒子測定装置 |
JP2011232033A (ja) | 2010-04-23 | 2011-11-17 | Bay Bioscience Corp | フローサイトメータおよびセルソータ |
JP2017201278A (ja) | 2016-05-06 | 2017-11-09 | アライドフロー株式会社 | 生物学的粒子を含む液体フローを形成する装置および処理装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPWO2020039540A1 (ja) | 2021-08-10 |
US20210325290A1 (en) | 2021-10-21 |
WO2020039540A1 (ja) | 2020-02-27 |
US11169072B1 (en) | 2021-11-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4304120B2 (ja) | 生物学的粒子をソーティングする装置及び方法 | |
JP4304195B2 (ja) | 生物学的粒子をソーティングする装置及び方法 | |
US7443491B2 (en) | System for collecting information on biological particles | |
US7880108B2 (en) | Deflection plate | |
JP4805415B2 (ja) | 検体識別分取装置および検体識別分取方法 | |
JP2012013714A (ja) | センサ | |
US20140021370A1 (en) | Microparticle measurement apparatus and microparticle analysis method | |
JP7134251B2 (ja) | 少なくとも1つの細胞および/または少なくとも1つの粒子を含有する液体を分配するためのディスペンサーを含む分配装置 | |
WO2020149042A1 (ja) | 微小粒子分取装置、微小粒子分取システム、液滴分取装置、及び液滴制御装置、並びに、液滴制御用プログラム | |
CN117491459A (zh) | 用于样品分离的光学***和方法 | |
US11492586B2 (en) | Particle sorting apparatus and particle sorting method | |
JP7058448B2 (ja) | フローセル、フローチャンバ、粒子分別装置及び粒子分別装置用カートリッジ | |
JP7373859B2 (ja) | 粒子分別装置及びフローセルのアライメント方法 | |
CN210136163U (zh) | 一种流式细胞仪光学*** | |
CN114222628A (zh) | 用于分选微流体颗粒的设备 | |
US20210063714A1 (en) | Optical device, optical module and microscope for scanning large samples | |
US11112345B2 (en) | Microparticle measurement device and cleaning method for microparticle measurement device | |
EP4019947A1 (en) | Optical measurement device and information processing system | |
WO2021090720A1 (ja) | 光学測定装置及びレンズ構造体 | |
GB2601501A (en) | Optical fiber coupling in a real-time thermal cycler | |
CN117836606A (zh) | 粒子分选装置和粒子分选方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210105 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210105 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220329 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220405 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7058448 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |