JPH0277636A - 粒子測定装置 - Google Patents
粒子測定装置Info
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- JPH0277636A JPH0277636A JP63229566A JP22956688A JPH0277636A JP H0277636 A JPH0277636 A JP H0277636A JP 63229566 A JP63229566 A JP 63229566A JP 22956688 A JP22956688 A JP 22956688A JP H0277636 A JPH0277636 A JP H0277636A
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Landscapes
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は例えばフローセル内を通過する検体粒子にレー
ザ光等を照射し、該検体粒子によって放射される散乱光
や透過光、又は蛍光を検出して検体粒子の性質、構造等
を解析したり、免疫検査等を行なう粒子測定装置に関す
る。
ザ光等を照射し、該検体粒子によって放射される散乱光
や透過光、又は蛍光を検出して検体粒子の性質、構造等
を解析したり、免疫検査等を行なう粒子測定装置に関す
る。
［従来の技術］
従来の粒子解析装置、例えばフローサイトメータでは、
フローセルの中央部の２００μｍｘ２００μｍ程度の微
小な矩形断面を有する流通部内をシース液に包まれて通
過する血球細胞や感作ラテツクス粒子等のサンプル液に
照射光を照射し、その結果束ずる前方散乱光及び側方散
乱光、更には蛍光により粒子解析を行なう。前方散乱光
からは粒子サイズを表わす情報が得られ、側方散乱光か
らは粒子の構造的な情報が得られ、蛍光からはＤＮＡや
ＲＮＡ量等の粒子の化学的性質が得られる。従来、前方
散乱光の検出強度は検体粒子の粒子径と１対１で対応す
ると考えられ、該前方散乱光の検出強度により粒子径を
演算していた。
フローセルの中央部の２００μｍｘ２００μｍ程度の微
小な矩形断面を有する流通部内をシース液に包まれて通
過する血球細胞や感作ラテツクス粒子等のサンプル液に
照射光を照射し、その結果束ずる前方散乱光及び側方散
乱光、更には蛍光により粒子解析を行なう。前方散乱光
からは粒子サイズを表わす情報が得られ、側方散乱光か
らは粒子の構造的な情報が得られ、蛍光からはＤＮＡや
ＲＮＡ量等の粒子の化学的性質が得られる。従来、前方
散乱光の検出強度は検体粒子の粒子径と１対１で対応す
ると考えられ、該前方散乱光の検出強度により粒子径を
演算していた。
［発明が解決しようとしている問題点］しかしながら、
従来のように照射光にレーザ光等の単色光を用いたもの
は、検体粒子が透光性である場合、第６図に示す如く散
乱光検出強度と粒子径の関数は単調増加関数とならず、
ある粒子径付近ではりニアリテイが崩れてしまい、その
付近の粒子径が算出できないという問題点があった。
従来のように照射光にレーザ光等の単色光を用いたもの
は、検体粒子が透光性である場合、第６図に示す如く散
乱光検出強度と粒子径の関数は単調増加関数とならず、
ある粒子径付近ではりニアリテイが崩れてしまい、その
付近の粒子径が算出できないという問題点があった。
この問題点を解決するための１手段として本願出願人が
先に出願した特願昭６２−５８３０１では、前方散乱光
の受光光学系の光路中に同心円状に透過率の異なる光学
フィルタを配置し、散乱角度毎に透過率を調節すること
によって、散乱光検出強度と粒子径との関係をリニアに
し、正確な粒子径を求める実施例を開示している。
先に出願した特願昭６２−５８３０１では、前方散乱光
の受光光学系の光路中に同心円状に透過率の異なる光学
フィルタを配置し、散乱角度毎に透過率を調節すること
によって、散乱光検出強度と粒子径との関係をリニアに
し、正確な粒子径を求める実施例を開示している。
本発明はより簡便な方法で、検体粒子のサイズに拘わら
ず正確な粒子径を求めることができる粒子解析装置の提
供を目的とする。
ず正確な粒子径を求めることができる粒子解析装置の提
供を目的とする。
［目的を達成するための手段］
上述した目的を達成するため、検体粒子に光ビームを照
射する照射系と、前記光ビームが検体粒子によって放射
される光を検出する検出系を備える粒子測定装置におい
て、前記検出系の光路内にアパーチャを備え、該アパー
チャは前記散乱光の検出強度が粒子径の単調関数となる
ように散乱角度に応じて開口面積の割合が異なる開口形
状を備える。
射する照射系と、前記光ビームが検体粒子によって放射
される光を検出する検出系を備える粒子測定装置におい
て、前記検出系の光路内にアパーチャを備え、該アパー
チャは前記散乱光の検出強度が粒子径の単調関数となる
ように散乱角度に応じて開口面積の割合が異なる開口形
状を備える。
［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（ａ）は実施例の構成図であり、レーザ光源３か
ら発射されたレーザ光りは、シリンドリカルレンズ等の
結像レンズ４によりフローセル１内の流通部２の被検部
に結像される。流通部２には、例えば血球細胞やラテッ
クス凝集体等の検体粒子Ｓがシースフロ一方式によって
図面垂直方向に１個あるいは１塊ずつ流される。
ら発射されたレーザ光りは、シリンドリカルレンズ等の
結像レンズ４によりフローセル１内の流通部２の被検部
に結像される。流通部２には、例えば血球細胞やラテッ
クス凝集体等の検体粒子Ｓがシースフロ一方式によって
図面垂直方向に１個あるいは１塊ずつ流される。
被検部を検体粒子が通過し、検体粒子への光照射によっ
て放射される散乱光の内、光吸収部材から成るアパーチ
ャ６によって、光路前方方向に放射される前方散乱光の
所定角度成分が通過し、それ以外は遮断される。アパー
チャ６を通過した光は集光レンズ７で集光されて光検出
器８にて光強度が検出され、光検出器８の出力を基に不
図示の演算回路にて粒子径の算出がなさ、れる。また図
示していないが、フローセル１の側方方向には側方散乱
光及び蛍光の測光光学系が配置され、これらの光の測光
出力も演算回路に入力されて粒子解析の演算がなされる
。ここで前記光検出器８で検出された前方散乱光強度は
、第５図に示すように検体粒子の粒子径とリニアな関係
にあるため正確な粒子径を求めることができる。理由に
ついで以下に説明する。
て放射される散乱光の内、光吸収部材から成るアパーチ
ャ６によって、光路前方方向に放射される前方散乱光の
所定角度成分が通過し、それ以外は遮断される。アパー
チャ６を通過した光は集光レンズ７で集光されて光検出
器８にて光強度が検出され、光検出器８の出力を基に不
図示の演算回路にて粒子径の算出がなさ、れる。また図
示していないが、フローセル１の側方方向には側方散乱
光及び蛍光の測光光学系が配置され、これらの光の測光
出力も演算回路に入力されて粒子解析の演算がなされる
。ここで前記光検出器８で検出された前方散乱光強度は
、第５図に示すように検体粒子の粒子径とリニアな関係
にあるため正確な粒子径を求めることができる。理由に
ついで以下に説明する。
本願出願人は先の特願昭６２−５８３０１でも述べたよ
うに、第４図に示すごとく散乱角度成分に応じて散乱光
検出強度■と粒子径の関係が異なることを見出した。こ
れを前提に同心円状に光透過率の異なるフィルタを用い
て、角度θ工〜θ２の範囲では光量Ｉ（０１〜θ２）を
半減させ、角度０２〜θ、の範囲は１００％の光量！（
０２〜θ３）を透過させる。よって光検出器で検出され
る光量は３４Ｉ （θｌ〜θ２）＋Ｉ（０２〜θ、）と
なり、これは第５図に示すように単調増加な関数となり
正確な粒子径を求めることが可能となった０本発明はフ
ィルタを用いる代りに、同心円状に各角度成分の開口の
大きさの割合が異なるアパーチャを用いてフィルタと同
様の効果を得るものである。
うに、第４図に示すごとく散乱角度成分に応じて散乱光
検出強度■と粒子径の関係が異なることを見出した。こ
れを前提に同心円状に光透過率の異なるフィルタを用い
て、角度θ工〜θ２の範囲では光量Ｉ（０１〜θ２）を
半減させ、角度０２〜θ、の範囲は１００％の光量！（
０２〜θ３）を透過させる。よって光検出器で検出され
る光量は３４Ｉ （θｌ〜θ２）＋Ｉ（０２〜θ、）と
なり、これは第５図に示すように単調増加な関数となり
正確な粒子径を求めることが可能となった０本発明はフ
ィルタを用いる代りに、同心円状に各角度成分の開口の
大きさの割合が異なるアパーチャを用いてフィルタと同
様の効果を得るものである。
第１図（ｂ）はアパーチャ６の形状の一例を示すもので
あり、内側の遮光部と外側の遮光部が細い梁によって接
続されている。このアパーチャ６は検体粒子Ｓが通過す
る被検部から所定距離をもって配置され、検体粒子Ｓか
ら放射される散乱光は角度Ｏ〜θ、までの範囲は、全円
状の遮光部で１００％遮断される。なおこの部分におい
ては、照射レーザ光の直接光を遮断するストッパの役割
も兼ねている。その周りの角度０１〜θ、の範囲では半
円状の遮光部により５０％の光を通過させる。さらにそ
の周りの角度０２〜θ３の範囲は、梁の投影面積は非常
に微小であるので、はぼ１００％の光を通過させる。０
３以上の角度はすべて通過しないように遮断される。本
実施例では、θ、は８度、θ２は１３度、θ３は３２度
であり、この数字はシミュレーションによって求められ
た値である。
あり、内側の遮光部と外側の遮光部が細い梁によって接
続されている。このアパーチャ６は検体粒子Ｓが通過す
る被検部から所定距離をもって配置され、検体粒子Ｓか
ら放射される散乱光は角度Ｏ〜θ、までの範囲は、全円
状の遮光部で１００％遮断される。なおこの部分におい
ては、照射レーザ光の直接光を遮断するストッパの役割
も兼ねている。その周りの角度０１〜θ、の範囲では半
円状の遮光部により５０％の光を通過させる。さらにそ
の周りの角度０２〜θ３の範囲は、梁の投影面積は非常
に微小であるので、はぼ１００％の光を通過させる。０
３以上の角度はすべて通過しないように遮断される。本
実施例では、θ、は８度、θ２は１３度、θ３は３２度
であり、この数字はシミュレーションによって求められ
た値である。
アパーチャの形状が第１図（ｂ）・の形状に限られるも
のではないことは言うまでもない。角度θ。
のではないことは言うまでもない。角度θ。
〜θ２の範囲の散乱光を５０％通過させることができれ
ば、遮光部の形状はいとわない。例えば第２図（ａ）や
第２図（ｂ）に示すような変形例も考えられる。第２図
（ａ）は角度０１〜θ２の範囲の遮光部を４分の１の円
状の遮光部を２つ設けることにより５０％の光を遮断さ
せる。また第２ Ｆ （ｃ）では角度θ、〜θ２の範囲
を透過率５０％のメツシュ状部材を用いて遮光する。
ば、遮光部の形状はいとわない。例えば第２図（ａ）や
第２図（ｂ）に示すような変形例も考えられる。第２図
（ａ）は角度０１〜θ２の範囲の遮光部を４分の１の円
状の遮光部を２つ設けることにより５０％の光を遮断さ
せる。また第２ Ｆ （ｃ）では角度θ、〜θ２の範囲
を透過率５０％のメツシュ状部材を用いて遮光する。
さらに理論的には、角度０１〜θ２範囲の通過光量が５
０％、角度θ、〜θ、が１００％でなくとも、通過光量
が１対２の割合であれば同様の効果が得られる。よって
第２図（Ｃ）のような開口形状でも可能である。この例
においては、角度０１〜θ、の範囲では３３％透過、０
２〜θ３の範囲では６６％透過となる。しかしながら、
粒子解析装置の測定感度を向上させるには、なるべく大
きな散乱光強度を検出できる形態の方が良く、光量ロス
の少ない前者の例の方が好ましいであろう。
０％、角度θ、〜θ、が１００％でなくとも、通過光量
が１対２の割合であれば同様の効果が得られる。よって
第２図（Ｃ）のような開口形状でも可能である。この例
においては、角度０１〜θ、の範囲では３３％透過、０
２〜θ３の範囲では６６％透過となる。しかしながら、
粒子解析装置の測定感度を向上させるには、なるべく大
きな散乱光強度を検出できる形態の方が良く、光量ロス
の少ない前者の例の方が好ましいであろう。
なお別の変形例としては、板ガレス等の透明部材に前述
と同一形状の光吸収性の遮光パターンを張り付けること
により、梁を用いて支える必要がなくなる。より拡張し
た変形例としては、板ガラスを用いずに、フローセル１
の前方散乱光の出射面や、集光レンズ７に直接遮光パタ
ーンを張り付けることも可能である。これらの場合、検
体粒子Ｓからの放射角度θ１１θ２、θ、が変わらない
ように検体粒子Ｓからの距離に応じて、遮光パターンの
サイズを決定する。
と同一形状の光吸収性の遮光パターンを張り付けること
により、梁を用いて支える必要がなくなる。より拡張し
た変形例としては、板ガラスを用いずに、フローセル１
の前方散乱光の出射面や、集光レンズ７に直接遮光パタ
ーンを張り付けることも可能である。これらの場合、検
体粒子Ｓからの放射角度θ１１θ２、θ、が変わらない
ように検体粒子Ｓからの距離に応じて、遮光パターンの
サイズを決定する。
さらにはアパーチャの各角度成分の遮光部は同一平面内
にある必要はなく、被検部と光検出器８の間の光路中で
あれば分離して配置しても良い。
にある必要はなく、被検部と光検出器８の間の光路中で
あれば分離して配置しても良い。
この場合も放射角度成分を考慮して各アパーチャサイズ
を決定する。
を決定する。
［他の実施例］
第３図（ａ）は本発明の別の実施例の構成図であり、第
１図と同一の符号は同一の部材を表わす。
１図と同一の符号は同一の部材を表わす。
また第３図（ｂ）は使用するアパーチャの形状である。
本実施例はアパーチャ９を光路直進方向に対して斜めに
傾けて配置したことを特徴とする。使用するアパーチャ
９の材質は光吸収性でなくても良い。また形状は、斜め
に傾けたときの投影形状が先の実施例の開ロバターンと
同一となるように楕円形状となっている。これにより光
路直進方向から見たアパーチャの開口形状は真円となる
。
傾けて配置したことを特徴とする。使用するアパーチャ
９の材質は光吸収性でなくても良い。また形状は、斜め
に傾けたときの投影形状が先の実施例の開ロバターンと
同一となるように楕円形状となっている。これにより光
路直進方向から見たアパーチャの開口形状は真円となる
。
検体粒子Ｓから放射された前方散乱光は、斜めに傾けて
配置されたアパーチャ９によって、開口部では光路を直
進し、アパーチャの遮光部では光路から別の方向へ反射
される。反射された先には不図示の光吸収手段を設けで
ある。よって先の実施例のようにアパーチャに光吸収性
の部材を使う必要が無く同様の効果が得られる。
配置されたアパーチャ９によって、開口部では光路を直
進し、アパーチャの遮光部では光路から別の方向へ反射
される。反射された先には不図示の光吸収手段を設けで
ある。よって先の実施例のようにアパーチャに光吸収性
の部材を使う必要が無く同様の効果が得られる。
なお、本実施例においても先の実施例と同様な数々の変
形例が考えられるのは言うまでもない。
形例が考えられるのは言うまでもない。
以上説明してきた本発明の実施例では、５０％と１００
％の透過率の２段階の角度成分の補正を行なったが、さ
らに多段階の角度成分を補正する形状のアパーチャを用
いて、より精度を向上させることも可能である。また、
測定する検体粒子の種類によって、例えばターレットを
回転させて、検体粒子の特性に応じた最適形状のアパー
チャを選択して光路中に配置する方法も、精度向上に効
果があるであろう。これらのアパーチャの形状の設計は
コンピュータシミュレーション等によって求めることが
できる。
％の透過率の２段階の角度成分の補正を行なったが、さ
らに多段階の角度成分を補正する形状のアパーチャを用
いて、より精度を向上させることも可能である。また、
測定する検体粒子の種類によって、例えばターレットを
回転させて、検体粒子の特性に応じた最適形状のアパー
チャを選択して光路中に配置する方法も、精度向上に効
果があるであろう。これらのアパーチャの形状の設計は
コンピュータシミュレーション等によって求めることが
できる。
［発明の効果］
以上本発明によれば、被検部の前方に所定形状の開口を
備えるアパーチャを配置することによって、検体粒子の
正確な粒子径を求めることが可能となる。
備えるアパーチャを配置することによって、検体粒子の
正確な粒子径を求めることが可能となる。
第１図（ａ）は本発明の実施例の構成図、第１図（ｂ）
はアパーチャの形状、 第２図（ａ） 、 （ｂ） 、 （ｃ）はアパーチャの
形状の変形例、 第３図（ａ）は別の実施例の構成図、 第３図（ｂ）は別の実施例におけるアパーチャの形状、 第４図、第５図は本発明による散乱光強度■と粒子径の
関数を示す図、 第６図は従来例による散乱光検出強度■と粒子径の関数
を示す図、 であり、図中の主な符号は、 １・・・・フローセル、２・・・・ｔｂ ｉｌ 部、３
・・・・レーザ光源、４・・・・結像レンズ、６．９・
・・・アパーチャ、７・・・・集光レンズ、８・・・・
光検出器、 幻１雁
はアパーチャの形状、 第２図（ａ） 、 （ｂ） 、 （ｃ）はアパーチャの
形状の変形例、 第３図（ａ）は別の実施例の構成図、 第３図（ｂ）は別の実施例におけるアパーチャの形状、 第４図、第５図は本発明による散乱光強度■と粒子径の
関数を示す図、 第６図は従来例による散乱光検出強度■と粒子径の関数
を示す図、 であり、図中の主な符号は、 １・・・・フローセル、２・・・・ｔｂ ｉｌ 部、３
・・・・レーザ光源、４・・・・結像レンズ、６．９・
・・・アパーチャ、７・・・・集光レンズ、８・・・・
光検出器、 幻１雁
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、検体粒子に光ビームを照射する照射系と、前記光ビ
ームが検体粒子によって放射される光を検出する検出系
を備える粒子測定装置において、前記検出系の光路内に
アパーチャを備え、該アパーチャは前記散乱光の検出強
度が粒子径の単調関数となるように散乱角度に応じて開
口面積の割合が異なる開口形状を備えること特徴とする
粒子測定装置。 ２、前記アパーチャの中心部は直接光除去用の遮光部で
ある請求項１記載の粒子測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63229566A JPH0277636A (ja) | 1988-09-13 | 1988-09-13 | 粒子測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63229566A JPH0277636A (ja) | 1988-09-13 | 1988-09-13 | 粒子測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0277636A true JPH0277636A (ja) | 1990-03-16 |
Family
ID=16894182
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63229566A Pending JPH0277636A (ja) | 1988-09-13 | 1988-09-13 | 粒子測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0277636A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009156669A (ja) * | 2007-12-26 | 2009-07-16 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 浮遊粒子状物質測定装置 |
| US9161958B2 (en) | 2010-08-19 | 2015-10-20 | Johnson & Johnson Consumer Inc. | Methods of treating cellulite |
| US9173913B2 (en) | 2010-08-19 | 2015-11-03 | Johnson & Johnson Consumer Inc. | Compositions comprising Paulownia tomentosa wood extracts and uses thereof |
| JP2016517526A (ja) * | 2013-03-15 | 2016-06-16 | ベックマン コールター， インコーポレイテッド | フローサイトメーター用の放射光フィルター処理 |
| US9387349B2 (en) | 2010-08-19 | 2016-07-12 | Johnson & Johnson Consumer Inc. | Compositions comprising Paulownia tomentosa wood extracts and uses thereof |
| EP2507639A4 (en) * | 2009-12-04 | 2017-12-27 | Life Technologies Corporation | Apparatuses, systems, methods, and computer readable media for acoustic flow cytometry |
| WO2020021682A1 (ja) * | 2018-07-26 | 2020-01-30 | 株式会社島津製作所 | 光散乱検出装置 |
-
1988
- 1988-09-13 JP JP63229566A patent/JPH0277636A/ja active Pending
Cited By (9)
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