JPS6140541A - 担持媒体内の懸濁粒子の一定の特性の測定装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、粒子を含まない液体が入っている測　、。

宗家を備え、粒子を含まない液体が測定室から測定ゾー
ンを通って流出し、粒子懸濁液が供給装置の出口から測
定ゾーンの範囲に流出する、担持媒体内で懸濁している
粒子の一定の特性の測定装置に関する。

〔従来の技術〕

このような貫流型粒子測定装置は公知である。

この装置は、医学的および生物学的測定技術において細
胞の特性を分析するために使用される。化学的および薬
学的測定技術では、この装置は粒子状重合製品の粉塵粒
子の分布を検出するために役立つ。この場合、粉砕プロ
セスの効果も測定することができる。

その際一般的には、測定すべき粒子が担持媒体（粒子を
含まない液体）の中で懸濁し、この担持媒体によって測
定口または測定ゾーンの中を運ばれる。例えば電気的な
方法で粒子の大きさを測定する測定装置の場合には、粒
子が測定ゾーンである測定口の中で粒子の大きさに比例
した電気的な抵抗変化を発生する（米国特許第２６５６
５０８号明細書）。光学的な貫流型測定装置の場合には
、測定ゾーンである所定の個所で、螢光または散乱光が
測定される（***間特許第２６’　５６６５４号明細書
参照）。このすべての装置に共通することは、粒子の正
確な軌道制御を行わなければならないということである
。なぜなら、粒子の軌道がパラメータとして測定結果に
非常に強い影響を及ぼすからである。軌道制御を行わな
いと、大きな測定エラーが生ずる。広い範囲にわたって
完全に均質な励起照明を行うことができず、従っている
いろな軌道の粒子が、螢光する色素の■が同じでも、異
なる螢光信号を生ずるということが軌道制御を行う理由
である。電気的な装置の場合には、電界の不均質化の結
果として、異なる粒子軌道が測定口によって影響を受け
る。

すなわち、測定を正確に行うには、正確に定められた軌
道に沿って粒子を測定ゾーンの中を案内しなければなら
ない。これは水力学的な集束の原理を用いて行われる（
例えば***国特許第２０１３７９９号明細書参照）。こ
の場合、粒子懸濁液は粒子を含まない液体−この液体の
流れは測定ゾ−ンの方へ向かって狭められる−の水力学
的な力によって狭い軌道に制限され、それによって上述
の測定エラーが回避される。その際、粒子懸濁液は測定
口の手前の範囲において、供給細管から直径が０．１〜
０．２ｍの出口を通って、粒子を含まない測定ゾーンの
方へ縮少した層流に流入する。

例えば細胞試料の臨床診断において連続する多数の試料
を定期的に測定する場合には、供給装置例えば細管−粒
子懸濁液がこの細管を通って測定ゾーンの手前の範囲に
流入する−の中を、非常に異なる細胞が次々に流過する
。きちんとした測定結果を得たいときには細胞は互いに
混ざってはいけない。このような“混合遷延”を回避す
るために、異なる試料（粒子懸濁液）の間で供給装置を
洗浄しなければならない。異なる測定の間で装置を洗浄
するためのいろいろな装置が知られているが（***間特
許第２４２２１２９号明細書および***国特許公開第２
７５０４４７号明細書参照）、この洗浄過程は非常に面
倒であり、臨床の一連の検査のために充分迅速に行うこ
とができない。公知のこの装置の場合には、所定の量の
洗浄液を充てんするために、高圧によって洗浄を加速す
ることはできない。なぜなら、供給装置の出口または測
定室の固有の測定ゾーン（測定口）が洗浄流れの強力な
絞りを生じるからである。従って、公知の装置の場合に
は、洗浄液の必要量が前方または後方へ向かっているい
ろな開口（出口、測定口）を通過するまでに、比較的に
長い時間がかかる。

この絞りは測定試料と洗浄液の前方へ連続的な導入を妨
害する。短い間隔で異なる多数の試料を交互に測定する
ことはできない。なぜなら、各々の試料を常に新たに全
供給装置の中を案内しなければならないからである。

〔発明の目的〕

従って本発明の課題は、種々の細胞を有する種々の試料
の間で迅速かつ簡単な洗浄を可能にする冒頭に述べた種
の装置を提供することである。それによって特に一連の
臨床検査のための測定を迅速に行うことができる。この
場合、構造的なコストはできるだけ少なくすべきである
。すなわち、装置の製作と操作は簡単でなければならな
い。電気的な測定にも光学的な測定にも同じことが言え
るので、電気的な測定と光学的な測定の精度について普
通の要求を同じように満たすべきである。

そのためには、前記の軌道制御のほかに、螢光測定また
は散乱光測定における対物レンズによる監視のために、
測定口に容易に接近できるようにする必要がある。

〔発明の概要〕

この課題は本発明に従い、供給装置が、少なくとも２つ
の通路を備えた複数導路型ブンゼクタによって形成され
、この複数の通路がそれらにとって共通の室に注ぎ、粒
子懸濁液ケ室から前記の出口を通つて測定ゾーンの範囲
に流出することによって解決される。

従って本発明の本質は、粒子懸濁液の供給装置が公知の
如く通路を１つではなく２つ備えていることにある。こ
の通路はそれらの端部で合流し、それらにとって共通の
室を形成する。そして、粒子懸濁液はこの室から測定室
、すなわち測定シーンまたは測定口（電気的な装置の場
合）の手前の範囲に流出する。そこで粒子懸濁液は水力
学的に集束され、測定ゾーンを通って案内される。この
測定ゾーンにおいて電気的または光学的測定が行われる
。。２つの通路の合流によって、一方の通路を負圧源に
接続することができ、かつ洗浄のために洗浄液が管路装
置全体をきわめて迅速に流過することができる。そして
その際、供給装置の小口または測定ゾーンの狭い絞り個
所の中を洗浄液を通過させる必要がない。これは米国特
許第３，７９３．５８７号明細書との重要な違いである
。、粒子を含まない液体が測定室から管路系へ１．すな
わち“後方へ”流入することによって、洗浄過程が更に
改善される。通路←接続された管路の１つに吸引／吐出
ポンプが設けられ、そして複数通路型インゼクタが先ず
粒子懸濁液を収容するために粒子懸濁液の容器に浸漬さ
れ、その後で測定室に浸漬されるように全装置を形成す
ると、粒子と接触する金管路系の部分を非常に少なくす
ることができる更に、正確な配置がきわめて簡単かつ迅
速に達成される。

〔発明の実施例〕

以下、添付の回を参照して本発明の実施例と他の特徴を
詳しく説明する。

第１図では複数通路型インゼクタすなわち注水器ｌが測
定室２の中に浸漬されている。この測定室２には、粒子
すなわち細片を含まない液体が通路３から供給される。

測定室２の底には測定口４が設けられている。粒子を含
まない液体がこの測定口４を通って流出することができ
る。本実施例において測定口４は冒頭に述べた測定ゾー
ンを形成する。測定口４の両側には電極５，７が設けら
れている。通路６は測定室２の下側に形成され、かつ透
明なカバー８によって覆われている。従って、測定口４
を対物レンズ９によって観察し、直接照明原理すなわち
エビスコピック原理に従って螢光または散乱光（戻り制
御）を測定することができる。

公知の如く、通路６内の圧力よりも高い圧力が測定室２
内に発生するようにすると、粒子を含まない液体が測定
口４を通って流れる。この流れは測定ロイに基づいて測
定口の手前で細くなる。従って、複数通路型インゼクク
１の出口１３がら測定口４の手前の範囲に流出した粒子
懸濁液は、測定口の方へ”集束゛する。粒子を含まない
液体が電解物質である場合には、粒子が測定口４を通過
するときに、電極５．７間で抵抗の変化が発生し、従っ
て電気を印加すると電圧ピークが発生ずる。

この電圧ピークの高さレベルは、通過した粒子の容積を
表す。

本実施例において複数通路型インゼクタ１は互いに平行
な２つの通路１ｏ、１１によって形成される。通路１０
．１１の横断面は円形（第５回（ａ）参照）でも半径形
、楕円形等でもよい。これは製作の方法に依存する。製
作は例えば、２木のガラス小管を互いに溶着することに
よって行われる。

複数通路型インゼクタ１の下方部分にとっては特に次の
ことが大切である。すなわち、通路１０　　　。

１１の下端が共通の室１２に注いでいて、この室が測定
時に流れ方向に見て出口１３の手前に位置することが大
切である。

通路１０は容器１５内に浸漬された管路１４に接続され
ている。この容器１５は試料懸濁液を含んでいる。すな
わち、測定口４を通るときに測定される粒子を懸濁液の
中に含んでいる。粒子は一般的には担持媒体例えば液体
の中で懸濁している。

容器１５は支脚エフに沿って高さ調節可能なプラットホ
ーム１６上にある。通路１１は管路１８を介して弁１９
に接続されている。この弁の他の側には負圧源２０が接
続されている。

弁１９を開くと、負圧源２０によって発生した負圧が管
路１８、通路１１、室１２、通路１ｏおよび管路１４を
介して容器１５から粒子懸濁液を吸込む。これは負圧の
大きさく例えば０．１〜０゜２バール）に応じてきわめ
て迅速に行われる。粒子懸濁液は複数通路型インゼクタ
１の下方部分に達する。これが達成されると、弁１９が
閉鎖され、プラットホーム１６の高さが調節される。こ
の高さ調節によって、複数通路型インゼクタ内の粒子懸
濁液の圧力は測定室２内の粒子を含まない液体の圧力よ
りも大きくなる。そして、粒子懸濁液が室１２から出口
１３を通って測定口４の手前の範囲へ流出し、そこで粒
子を含まない溶液によって捕捉されて測定口４を通過す
る。

測定が終わった後で、粒子懸濁液を入れた容器を除去し
、洗浄液を入れた容器と交換する。管路１４は洗浄液に
浸漬される。そして、弁１９が充分な時間にわたって再
び開放されるので、洗浄液が管路１４、通路１０、室１
２、通路１１および管路１８を通って吸込まれ、その結
果複数通路型インゼクタ１の出口１３を含めた管路系全
体が洗浄される。洗浄過程は比較的に短い時間で終了す
る。なぜなら、上記の管路系が強い絞り部を備えていな
いため、負正によって力強い洗浄流れが発生するからで
ある。その際、粒子を含まない液体が測定室２から出口
１３を通って室１２に吸込まれる。すなわち、測定時の
流れとは”反対向き”の流れを生じる。短時間後、通路
系は再び次の試料の測定の準備がなされる。

第３図の実施例は、自動化のその他の段が第１．２図の
実施例と異なる。先ず、第１．２図の場合と同様に、管
路１８が弁１９を介して負圧源２゜に接続されている。

管路１４は他の弁２１を介して容器２５に接続されてい
る。この容器には粒子を含まない液体が充填されている
。更に、小容量の吸引−または吐出装置として作動する
吸引／吐出−ポンプ２２が管路１４に接続されている。

このポンプは最も簡単な場合には例えば、モータで操作
される、粒子配置用注入器として形成されている。

複数通路型インゼクタすなわち複式インゼクタ１と、通
路１０．１１に接続された管路１４．１８は、第１．２
図の場合と異なり、揺動アーム２３上に設けられている
。この揺動アーム２３は矢印２４によって示すように昇
降可能であり、かつ上昇運動後、軸線Ａを中心に揺動可
能である。複数通路型インゼクタ１がもはや測定室２の
中に浸漬しないように、揺動アーム２３を持上げた後で
、前記の揺動を行うことができる。複数通路型イン１　
　ζ ゼクタ１が粒子懸濁液を含む容器２６の上方に達するま
で、前記の揺動が行われる。そして、複数通路型インゼ
クタが容器内に浸漬するまで、揺動アーム２３が再び下
降する。この位置において測定過程が始まる。この測定
過程では、（弁１９．２１が閉じ）、吸込ポンプとして
の吸引／吐出−ポンプ２２が作動し、そしてミリリット
ルまたはマイクロリットルの範囲の正確で一定の測定量
の粒子懸濁液を゛逆方向に”、すなわち出口１３を通っ
て室１２、通路１０内に吸込む。すなわち、この吸込過
程は複数通路型インゼクタｌの尖端で行われる。次に、
揺動アーム２３が持上げられ、揺動しそして再び測定室
２の中に沈められる。吸引／吐出−ポンプ２２が極を切
り換えられて吹出ポンプとして作動し、前もって吸い込
まれた測定量の粒子懸濁液を、出口１３から測定室の？
ｌ１ｌｌ定口４０手前の範囲へ押出す。その際、測定が
行われる。

測定が終了した後で、両弁１９．２１が開放さ　　　”
１れる。そして、負圧源２０の負圧が容器２５から管路
１４、通路１０、出口１３を備えた室１２、通路１１お
よび管路１８を経て、粒子を含まない液体を吸込み、そ
れによってこの管路系全体の強力な洗浄を行う。これと
同時に吸引／吐出−ポンプ２２がその中立位置に移行す
る。この位置でポンプは次の測定過程の準備をする。

第１．２図の実施例に対する、第３．４図の本発明の実
施例の重要な利点は、通路系または管路系全体のごく一
部だけが粒子懸濁液と接触し、従ってこの一部だけしか
汚れないということにある。

これにより洗浄が迅速に行われる。洗浄を終了した後で
揺動アーム２３は再び容器２６の上へ揺動し、そこで次
の試料を受取る。弁１９．２１は再び閉鎖される。

第５図の（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は複数通路型インゼ
クタのいろいろな横断面を示している。

（ａ）において示した横断面は、第１．２図または第３
．４図の実施例の場合のような２つの通路を有する複数
通路型インゼクタの横断面である。

（ｂ）の場合は３通路型、（Ｃ）の場合は４通路型のイ
ンゼクタである。例えば校正懸濁液測定を他の通路を介
して固有の粒子測定の間に挿入することができる。その
際、主通路をそのために使用しなくてもよい。いろいろ
なｍ人個所から適当な管路を経て懸濁液を供給可能なす
べての通路は、それぞれ共通の室（第２図の室１２）に
注いでいる。出口がこの室から測定室の測定口または測
定ゾーンの手前の範囲に通じている。この室は幾何学的
な見地から、迅速な洗浄を妨害する凹所や角が内部に存
在しないように形成されている。

第６．７図と第８．９図はいわゆる”平面化技術”によ
る複数通路型インゼクタの実施を示している。重要な範
囲、すなわちいろいろな通路を合流させる範囲および（
水力学的な集中化のために）粒子懸濁液を粒子を含まな
い電解室の流れに合流させる範囲における室と管路の本
質的な構造と、更に測定口または測定ゾーンは、ガラス
または合成樹脂（例えばプレキシガラス）製の平らな−
に形成されている、すなわちフライス加工またはエツチ
ング加工されている。加工された管路と室を有する面は
ガラス板で覆われている。このガラス板はフレームによ
って押しつけられるかまたは適当な接着剤によって接着
されている。この平面的な構造は、すべての管路を外か
ら見ることができるという重要な利点がある。それによ
って、光学的な測定のための理想的な状態が得られる。

流動する粒子のすぐ近くに対物レンズを置くことができ
る。平面化技術は更に、製作技術上の利点がある。なぜ
なら、フライス加工、鋸挽き、穴あけまたはエツチング
によって平面内に管路と室を精密に形成することができ
るからである。

第６．７図はプレキシガラス製のブロック２８を示して
いる。このブロックの面２９内に管路と室が形成されて
いる。面２９内はガラス板３０によって覆われている。

通路３１．３２および３３はブロック２８を通って斜め
に延び（第７図参照）、面２９のすぐ手前で室１２に注
いでいる。

室１２は出口１３を介して環状通路３４と連通している
。この環状通路は室１２内の通路３１．３２．３３の開
口を取り囲み（第６図参照）、そして粒子を含まない液
体を供給するために通路３につながっている。すなわち
、粒子を含まない流れはＪ路３から環状通路３４に達す
る。その際、粒子懸濁液は室１２から出口１３を通って
環状通路３４に流入する。出口１３の一方の側はガラス
板３０によって区画されている。測定口４は環状通路３
４と流出通路６との間の狭い通過個所として形成されて
いる。環状通路は出口１３から出る粒子懸濁液の対称的
な流出と集束化を行う。出口１３と測定口４との間の環
状通路３４の範囲はこの場合も、粒子を含まない液体の
水力学的に集束する流れを生じる測定口の範囲である。

測定口はここでは場合によっては、容器の”開口”とし
ての明白な特性を失い、一般的に言えば通過する粒子の
観察と測定とを行う測定ゾーンとなる。この測定口の定
義は、水力学的な集束化の結果としてその内部で粒子流
線の合流によって明白な軌道制御を行う部分である。

第８．９図は他の実施例を示している。この実施例の場
合には、通路３５．３６．３７．３８、３９がブロック
２８の中で斜めに形成され、そして面２９内で室１２に
星状に注いで合流している。

この室１２は出口１３を介して範囲４０と連通している
。この範囲には更に、粒子を含まない液体の通路１０が
注いでいる。この通路はガラス板３０に斜めに当たって
いる。従って、室１２内への”後方”の流れ成分が発生
しないで、粒子を含まない液体が測定口４を経て流出通
路６へ直接的に流れる。出口１３のそばを流れるときに
、粒子懸濁液が連行され、水力学的に集束される。

〔発明の効果〕

本発明は上述の如く構成されているので、試料測定後の
洗浄が迅速かつ簡単に行われることができるので、種々
の試料を一連で処理する場合は、一層迅速に行うことが
できるという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１の実施例を示す図、第２図は第１図の一部
の拡大図、第３図は第２の実施例を示す図、第４図は第
３図の実施例の平面図、第５図は複数通路型インゼクタ
のいろいろな横断面形状を示す図、第６図は第３の実施
例の平面図、第７図は第６図の■−■線に沿った断面図
、第８図は第４の実施例を示す図、第９図はＩＸ−ＩＸ
線に沿った断面図である。 １・・・複数通路型インゼクタ、 ２・・・測定室、 ４・・・測定ゾーン、 １０．１１．３１．３２．３３．３５．３６．３７．３
８．３９・・・通路、 １２・・・室、 １３・・・出口。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、粒子を含まない液体が入っている測定室を備え、粒
   子を含まない液体が測定室から測定ゾーンを通って流出
   し、粒子懸濁液が供給装置の出口から測定ゾーン（４）
   の範囲に流出する、担持媒体内で懸濁している粒子の一
   定の特性を測定するための装置において、供給装置が、
   少なくとも２つの通路（１０、１１；３１〜３３；３５
   〜３９）を備えた複数通路型インゼクタ（１）によって
   形成され、この複数の通路がそれらにとって共通の室（
   １２）に注ぎ、粒子懸濁液が室（１２）から前記の出口
   （１３）を通って測定ゾーンの範囲に流出することを特
   徴とする担持媒体内の懸濁粒子の一定の特性の測定装置
   。 ２、複数通路型をインゼクタ（１）が平行な通路（１０
   、１１）によって形成され、測定室（２）内に浸漬して
   いる通路（１０、１１）の端部が出口（１３）を備えた
   共通の室（１２）に注いでいることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の担持媒体内の懸濁粒子の一定の特
   性の測定装置。 ３、複数通路型インゼクタ（１）が揺動アーム（２３）
   に固定され、この揺動アームが上下に移動可能であり、
   かつ昇降運動に対して垂直な平面内で揺動可能であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記載
   の担持媒体内の懸濁粒子の一定の特性の測定装置。 ４、複数通路型のインゼクタ（１）の揺動範囲内にもう
   １つの容器（２６）が設けられ、この容器の中に粒子懸
   濁液が入っていることを特徴とする特許請求の範囲第３
   項記載の担持媒体内の懸濁粒子の一定の特性の測定装置
   。 ５、複数通路型インゼクタ（１）の出口（１３）の手前
   の室（１２）が、特にガラスまたは合成樹脂で形成され
   たブロック（２８）の表面（２９）に形成され、出口（
   １３）がブロック（２８）の材料とブロック（２８）を
   覆う板（３０）の通路によって形成され、出口（１３）
   がブロック（２８）の表面（２９）に形成されかつ板（
   ３０）によって覆われた他の範囲（３４、３７）と連通
   し、この範囲に粒子を含まない液体が供給され、更にこ
   の範囲が測定ゾーン（４）と連通し、この測定ゾーンが
   同様にブロック（２８）の材料と板（３０）の間の通路
   によって形成され、測定ゾーン（４）の他の側に、流出
   通路（６）が接続されていることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の担持媒体内の懸濁粒子の一定の特性
   の測定装置。 ６、板（３０）が透明な材料によって形成されているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第５項記載の担持媒体内
   の懸濁粒子の一定の特性の測定装置。 ７、複数通路型インゼクタの通路（１１）が弁（１９）
   を介して負圧源（２０）に接続され、他の通路が粒子を
   含まない液体の容器（１５）に接続され、弁（１９）を
   開放したときに負圧源（２０）によって粒子を含まない
   液体が容器（１５）から両通路（１０、１１）を通って
   吸込まれ、この通路が出口（１３）を備えた室（１２）
   を含むことを特徴とする特許請求の範囲第１項から第７
   項までのいずれか１つに記載の担持媒体内の懸濁粒子の
   一定の特性の測定装置。 ８、通路（１０）が吸引／吐出ポンプ（２２）に接続さ
   れ、粒子懸濁液の容器（２６）の中に複数通路型インゼ
   クタ（１）を浸漬するときは前記ポンプが吸引ポンプと
   して所定の測定容量の粒子懸濁液を吸込み、複数通路型
   インゼクタ（１）を測定室（２）の中に浸漬するときは
   吐出ポンプとして測定容量の懸濁液を測定室（２）に導
   入することを特徴とする特許請求の範囲第１項から第７
   項までのいずれか１つに記載の担持媒体内の懸濁粒子の
   一定の特性の測定装置。