JPH0613453Y2 - 試料定量装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、粒子計数装置等に備えられ、一定量の微粒子
懸濁試料を検出部に導入するための試料定量装置に関す
るものである。

〔従来の技術〕

血球等の微粒子の数や大きさ等を測定する際、粒子の浮
遊液を検出器の微細孔に通過させ、粒子と液との電気的
インピーダンスの差異に基づく変化を検出する粒子計数
装置が広く知られている。

第５図は、そのような従来の粒子計数装置の要部の概略
図である。筒状の検出器５２に微細孔５４が設けられ、
検出器５２の内部と外部とにそれぞれ電極５６、５８が
配置される。血液等を電解液により一定倍率に希釈した
希釈試料６０に検出器５２を浸し、電極５６、５８間に
定電流を流すことにより、微細孔５４に定電流が流され
る。５９は容器である。検出器５２に接続された流体回
路６１内の定量装置により、一定量の試料が検出器５２
の外部から微細孔５４を通って検出器５２内部に吸引さ
れる。その時の粒子と液との電気的インピーダンス（例
えば電気抵抗）の差に基づく電気的変化を、検出回路６
２で個々の粒子ごとに検出することにより、粒子の数や
大きさが測定される。検出器５２内の洗浄は、計数前又
は計数後に流体回路６１の洗浄装置により行われる。

第６図は微細孔５４部分の拡大図であり、第７図は検出
された粒子信号の図である。粒子６４が微細孔５４の中
心を通過した場合（実線で示す）には、粒子６４の大き
さに比例した高さを有する粒子信号６８が得られる。と
ころが、微細孔５４を通過した粒子６６が、微細孔５４
の近傍に再び舞い戻った場合（破線で示す）には、なだ
らかな信号７０が得られる（以後、この舞戻り粒子６６
に発生する信号を舞戻り信号と呼ぶ）。この舞戻り信号
が存在すると、粒子信号を正しく計数したり計測したり
する上で不具合いが生じる。例えば、舞戻り信号を粒子
信号と誤検出することにより、計数誤差が生じたり、舞
戻り信号と粒子信号が重なった場合に、粒子の大きさに
比例したパルス高さを計測できなかったりすることが考
えられる。

そこで、この舞戻り信号を除去するために、シースフロ
ーを形成し、粒子を微細孔の中心部分のみに通過させる
ことが考えられた。これによれば、粒子の浮遊液は流体
力学的に絞られて、微細孔の中心部を通過し、一度通過
した粒子は再び微細孔近傍に舞い戻って来ることはな
い。よって、舞戻り信号は発生しない。なお、シースフ
ローとは、粒子の浮遊液を検出器の微細孔の中央部に層
流で精度良く一列に整列させて通過させる流れを言う。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかし、前記のシースフローを形成させる装置は、複雑
な流体機構を必要とするため、高価となっていた。ま
た、従来は試料の定量と検出器の洗浄は別々の装置で行
われていたため、装置が大きくなっていた。

本考案は、微粒子懸濁試料の定量と検出器の洗浄を同時
に行える試料定量装置を提供することを目的とする。こ
れにより、安価に粒子の舞戻りをなくすことができ、装
置もコンパクトになる。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために、本考案の試料定量装置
は、壁面に内外部を連通させる２つのポートを有するシ
リンダと、 シリンダ内において上記２つのポートを区画しシリンダ
内を２室に分けるピストン（大径部）と、 シリンダを気密性を保って貫通するピストンロッド（小
径部）と、 ピストンロッドを移動させる駆動源と、 前記２つのポートとチューブにより接続された、微粒子
懸濁試料中の粒子を検出するための微細孔を有する検出
器とを備え、 ピストンの移動により２室内にそれぞれ容積変化が生じ
る際に、一方のポートから一方のチューブを介して検出
器に供給される洗浄液の量よりも、検出器から他方のチ
ューブを介して他方のポートへ吸入される吸入量の方が
多いように構成されたものである。

なお、他方のポートは切換弁を介して微細孔を有する検
出器および廃液槽に接続され、一方のポートは他の切換
弁を介して微細孔を有する検出器および洗浄液槽に接続
される。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本考案の好適な実施例を詳細に説
明する。ただしこの実施例に記載されている構成機器の
形状、その相対配置などは、とくに特定的な記載がない
限りは、本考案の範囲をそれらのみに限定する趣旨のも
のではなく、単なる説明例にすぎない。

第１図は本考案の試料定量装置を用いた試料定量システ
ムの流体回路図である。１０は本考案の試料定量装置の
一実施例の断面図を示している。試料定量装置１０は筒
状のシリンダ１２と、シリンダ１２の内部を移動するピ
ストン１４と、ピストン１４を移動させるための駆動源
２４とからなっている。シリンダ１２の内部には内径の
大きな大径部１２ａと内径の小さな小径部１２ｂとが形
成されている。ピストン１４は断面積の大きな大径部１
４ａとその大径部１４ａに連なって設けられた、断面積
の小さな小径部（ピストンロッド）１４ｂとからなって
いる。ピストン１４の大径部１４ａにはシール材１６が
取り付けられ、シリンダ１２の小径部１２ｂにはシール
材１８が取り付けられている。これらシール材１６、１
８によりピストン１４の大径部１４ａ、小径部１４ｂは
シリンダ１２のそれぞれ大径部１２ａ、小径部１２ｂを
気密性が保たれた状態で往復直線移動することができ
る。これにより、シリンダ１２の内部はピストン１４の
大径部１４ａにより二分されることになる。第１図にお
いて、ピストン１４の大径部１４ａの上部に形成される
空間を大容量室２０と呼び、大径部１４ａの下部に形成
される空間を小容量室２２と呼ぶ。大容量室２０の上部
には、シリンダ１２内の大容量室２０と外部を通じさせ
るポートＡが設けられ、小容量室２２の下部には、小容
量室２２と外部を通じさせるポートＢが設けられてい
る。ポートＡ、Ｂを設ける場所は、大容量室２０の上
端、小容量室２２の下端でなくても、シール材１６が摺
動する場所以外であればよい。ポートＡにはチューブＴ
_１が接続され、さらに、３方切換弁３６を介し、チュー
ブＴ_２により検出器２６に、チューブＴ_３により廃液槽
４０に接続されている。ポートＢにはチューブＴ_４が接
続され、さらに、３方切換弁３８を介し、チューブＴ_５
により検出器２６に、チューブＴ_６により洗浄液槽４２
に接続される。チューブＴ_２は、検出器２６の内部にま
で引き入れられている。検出器２６は有底筒状であり、
その側面下部に直径百ないし数十μｍの微細孔３０を有
するペレット２８が取り付けられている。電解質の希釈
液で所定倍率に希釈された試料３２が容器３４に入れら
れ、希釈試料３２の中に検出器２６が浸されている。

つぎに本実施例における作用について説明する。ピスト
ン１４が駆動源２４により一方（第１図における下方）
に移動して、大容量室２０の容積が増大すると、小容量
室２２の容積は減少する。ピストン１４が逆方向に移動
すれば、大容量室２０の容積は減少し、小容量室２２の
容積は増大する。つまり、ピストン１４の移動量を１と
し、ピストン１４の大径部１４ａの断面積をＳ_１、小径
部１４ｂの断面積をＳ_２とすると（ただしＳ_１＞
Ｓ_２）、大容量室２０の容積の変化量Ｖ_１はＶ_１＝Ｓ_１
１で表わされ、小容量室２２の容積の変化量Ｖ_２はＶ_２
＝（Ｓ_１−Ｓ_２）１で表わされる。

大容量室２０、小容量室２２のそれぞれに設けられたポ
ートＡ、Ｂは、例えばチューブによって、微細孔３０が
設けられた検出器２６に接続されることになる。

ピストン１４を一方（第１図における下方）に移動させ
ることにより、検出器２６内の液をポートＡ側へ容積Ｖ
_１だけ吸引させることができる。また同時に、ポートＢ
側からは洗浄用の液を検出器２６内へ容積Ｖ_２だけ吐出
することができる。容積Ｖ_１の方がＶ_２よりも大きいの
で、その差の容積（Ｖ_１−Ｖ_２＝Ｓ_２１）の試料が検出
器２６外部から微細孔３０を通って内部に吸入されるこ
とになる。このように、検出器２６内部に洗浄用の液を
供給しながら試料を吸入することにより、微細孔３０を
通過した試料は、洗浄用の液に包まれて洗浄用の液とと
もに検出器２６外部へ排出される。よって、一度、微細
孔３０を通過した粒子は再び微細孔近傍に舞い戻ること
はない。

ピストン１４の大径部１４ａの断面積をＳ_１、小径部１
４ｂの断面積をＳ_２とする（ただしＳ_１＞Ｓ_２であ
る）。そして、３方切換弁３６、３８がそれぞれチュー
ブＴ_１とＴ_２、Ｔ_４とＴ_５を通じさせている状態で、ピ
ストン１４がエアーシリンダやモータ等の駆動源２４に
より、第１図において下方に距離１だけ移動させられた
とする。その時、大容量室２０の容積はＶ_１＝Ｓ_１１だ
け増大し、逆に、小容量室２２の容積はＶ_２＝（Ｓ_１−
Ｓ_２）１だけ減少する。よって、大容量室２０の増大し
た容積Ｖ_１と同量の液が検出器２６内に配置されたチュ
ーブＴ_２の先端から吸引される。また、小容量室２２の
減少した容積Ｖ_２と同量の洗浄液がチューブＴ_５から検
出器２６内に供給される。Ｖ_１＞Ｖ_２であるのでその差
の容積（Ｖ_１−Ｖ_２＝Ｓ_２１）と同量の試料が検出器２
６外部から微細孔３０を通りチューブＴ_２に回収され
る。検出器２６の内外に配置された電極（図示せず）間
に定電流が流され、粒子が微細孔３０を通過するときの
電気的インピーダンスの変化に基づく電気的変化を検出
回路（図示せず）により検出する。

第２図は微細孔３０周辺の部分拡大図である。実線の矢
印は試料の流れを示し、破線の矢印は洗浄液の流れを示
す。このように、本考案の試料定量装置１０を用いるこ
とにより検出器２６内部に洗浄液を供給しながら、検出
器２６外部から試料を吸引することができる。このた
め、微細孔３０を通過した粒子は洗浄液に包まれながら
洗浄液とともにチューブＴ_２に回収される。よって、粒
子の舞い戻りは発生しない。しかも、測定のため連続し
て試料を吸入させた場合にも、試料は検出器内に澱むこ
とはない。このため、検出器２６内部が汚染しにくいと
いう効果も有する。

次に、３方切換弁３６、３８がそれぞれチューブＴ_１と
Ｔ_３、Ｔ_４とＴ_６を通じさせている状態で、ピストン１
４が上方に移動させられたとする。この時は、大容量室
２０及びチューブＴ_１内の液は廃液槽４０へ排出され、
小容量室２２内に洗浄液槽４２から洗浄液が吸入され
る。

試料の測定が終われば、検出器２６から希釈試料３２の
入った容器３４を取りはずし、洗浄液の入った容器をあ
らためて検出器２６にセットし前記のように弁３６、３
８の切り換えに同期させてピストン１４を数回往復させ
ることにより、検出器２６内が洗浄液で満たされ速やか
に洗浄される。

なお、チューブＴ_１をらせん状にし、試料の吸入量（Ｖ
_１−Ｖ_２）より大きくすれば、試料は大容量室２０内に
入り込むことがないので、シリンダ１２内部が汚染され
ない。よって、故障等の不具合いが起こりにくい。ま
た、３方切換弁３６、３８の代りに、第３図、第４図に
示すように、チューブＴ_２、Ｔ_３、Ｔ_５、Ｔ_６にそれぞ
れ逆流止め弁４４、４６、４８、５０を接続することが
できる。この場合には、３方切換弁３６、３８及びこれ
らの制御装置も不用となりさらに安価となる。

なお、チューブＴ_２の途中にシリンジを設けることもで
きる。微細孔３０に詰まりが発生したときに、そのシリ
ンジを動作させることにより、詰まり除去が行える。

〔考案の効果〕

以上説明したように本考案の試料定量装置は、微粒子懸
濁試料の定量を行うとともに、検出器内へ洗浄液を一定
量供給することができ、かつ、検出器内に吸入された試
料は洗浄液に包まれるようにして洗浄液とともに回収さ
れる。このため、粒子の舞い戻りが起こらなくなる。ま
た、検出器内が汚染しにくくなる。さらに、これらのこ
とにより装置を低コストでコンパクトに製作することが
できる等の効果を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の試料定量装置を用いた試料定量システ
ムの流体回路図、第２図は第１図における微細孔周辺の
拡大図、第３図および第４図は第１図において３方切換
弁の代りに逆流止め弁を用いた場合の配管図、第５図は
従来の粒子計数装置の要部の概略図、第６図は粒子の舞
戻りを説明するための断面図、第７図は舞戻り信号を説
明するための線図である。 １０……粒子定量装置、１２……シリンダ、１２ａ……
大径部、１２ｂ……小径部、１４……ピストン、１４ａ
……大径部、１４ｂ……小径部、１６、１８……シール
材、２０……大容量室、２２……小容量室、２４……駆
動源、２６、５２……検出器、２８……ペレット、３
０、５４……微細孔、３２、６０……希釈試料、３４、
５９……容器、３６、３８……３方切換弁、４０……廃
液槽、４２……洗浄液槽、４４、４６、４８、５０……
逆流止め弁、５６、５８……電極、６１……流体回路、
６２……検出回路、６４、６６……粒子、６８……粒子
信号、７０……舞戻り信号、Ｔ_１、Ｔ_２、Ｔ_３、Ｔ_４、
Ｔ_５、Ｔ_６……チューブ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】壁面に内外部を連通させる２つのポートを
   有するシリンダと、 シリンダ内において上記２つのポートを区画しシリンダ
   内を２室に分けるピストンと、 シリンダを気密性を保って貫通するピストンロッドと、 ピストンロッドを移動させる駆動源と、 前記２つのポートとチューブにより接続された、微粒子
   懸濁試料中の粒子を検出するための微細孔を有する検出
   器とを備え、 ピストンの移動により２室内にそれぞれ容積変化が生じ
   る際に、一方のポートから一方のチューブを介して検出
   器に供給される洗浄液の量よりも、検出器から他方のチ
   ューブを介して他方のポートへ吸入される吸入量の方が
   多いように構成されたことを特徴とする試料定量装置。