JP2005331506A - Microchip and fluorescent particle counting apparatus equipped with the same - Google Patents
Microchip and fluorescent particle counting apparatus equipped with the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005331506A JP2005331506A JP2005116641A JP2005116641A JP2005331506A JP 2005331506 A JP2005331506 A JP 2005331506A JP 2005116641 A JP2005116641 A JP 2005116641A JP 2005116641 A JP2005116641 A JP 2005116641A JP 2005331506 A JP2005331506 A JP 2005331506A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fluorescent
- liquid
- fluorescent particle
- counting
- particles
- 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.)
- Granted
Links
- 239000002245 particle Substances 0.000 title claims abstract description 140
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 131
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 34
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 claims abstract description 28
- 239000008280 blood Substances 0.000 claims abstract description 28
- 239000007850 fluorescent dye Substances 0.000 claims abstract description 24
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims abstract description 11
- 210000000170 cell membrane Anatomy 0.000 claims abstract description 7
- 210000000265 leukocyte Anatomy 0.000 claims description 43
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 26
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 21
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 14
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 8
- 238000007865 diluting Methods 0.000 claims description 6
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000010186 staining Methods 0.000 claims description 4
- 239000012895 dilution Substances 0.000 claims description 3
- 238000010790 dilution Methods 0.000 claims description 3
- 230000002934 lysing effect Effects 0.000 claims description 2
- 210000001772 blood platelet Anatomy 0.000 abstract description 24
- 210000003743 erythrocyte Anatomy 0.000 abstract description 15
- 210000003855 cell nucleus Anatomy 0.000 abstract 2
- 239000000049 pigment Substances 0.000 abstract 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 21
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 description 11
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 10
- 210000004940 nucleus Anatomy 0.000 description 7
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 7
- 230000003340 mental effect Effects 0.000 description 6
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 5
- XJMOSONTPMZWPB-UHFFFAOYSA-M propidium iodide Chemical compound [I-].[I-].C12=CC(N)=CC=C2C2=CC=C(N)C=C2[N+](CCC[N+](C)(CC)CC)=C1C1=CC=CC=C1 XJMOSONTPMZWPB-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- ZMMJGEGLRURXTF-UHFFFAOYSA-N ethidium bromide Chemical compound [Br-].C12=CC(N)=CC=C2C2=CC=C(N)C=C2[N+](CC)=C1C1=CC=CC=C1 ZMMJGEGLRURXTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229960005542 ethidium bromide Drugs 0.000 description 4
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 3
- 230000009429 distress Effects 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 229920004890 Triton X-100 Polymers 0.000 description 1
- 239000013504 Triton X-100 Substances 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000004820 blood count Methods 0.000 description 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 1
- 210000001268 chyle Anatomy 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 230000012447 hatching Effects 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 229920002113 octoxynol Polymers 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
- B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
- B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
- B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
- B01L3/502761—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip specially adapted for handling suspended solids or molecules independently from the bulk fluid flow, e.g. for trapping or sorting beads, for physically stretching molecules
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
- B01L2200/06—Fluid handling related problems
- B01L2200/0636—Focussing flows, e.g. to laminate flows
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2300/00—Additional constructional details
- B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
- B01L2300/0809—Geometry, shape and general structure rectangular shaped
- B01L2300/0816—Cards, e.g. flat sample carriers usually with flow in two horizontal directions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2300/00—Additional constructional details
- B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
- B01L2300/0861—Configuration of multiple channels and/or chambers in a single devices
- B01L2300/0867—Multiple inlets and one sample wells, e.g. mixing, dilution
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Hematology (AREA)
- Clinical Laboratory Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
Abstract
Description
本発明は、2種以上の液体を混和させるためのマイクロチップ、及び該マイクロチップを備えた蛍光粒子計数装置に関する。 The present invention relates to a microchip for mixing two or more kinds of liquids, and a fluorescent particle counter equipped with the microchip.
従来、粒子を蛍光染色した上で計数することが、様々な技術分野で行われている。例えば、医療の分野では、血液から血小板及び赤血球を抽出した血小板製剤および赤血球製剤が使用されているが、これらの血小板製剤や赤血球製剤には白血球が残存していない方が好ましいため、製造過程において白血球の除去が行われる。そして、血小板製剤や赤血球製剤から白血球が除去されたかどうかの確認のための白血球の計数が行われている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, counting after fluorescent staining of particles is performed in various technical fields. For example, in the medical field, platelet preparations and erythrocyte preparations obtained by extracting platelets and erythrocytes from blood are used. However, it is preferable that these platelet preparations and erythrocyte preparations have no remaining white blood cells. Leukocyte removal is performed. And the white blood cell count for confirming whether the white blood cell was removed from the platelet preparation and the red blood cell preparation is performed (for example, refer patent document 1).
図4は、白血球計数装置の従来構造の一例を示すブロック図であり、図中の符号100は、蛍光染色した血小板製剤等を入れるための撮像用容器を示し、符号101は、該撮像用容器100にレーザビームを照射するレーザ光源を示し、符号102はミラーを示し、符号103はCCDカメラを示す。このような装置において、レーザ光源101にてレーザビーム(励起光)を撮像用容器100に照射すると、白血球の像がCCDカメラ103にて撮影される。その画像は、不図示のコンピュータに取り込まれ、画像処理が施されて白血球の数が計数される。
FIG. 4 is a block diagram showing an example of a conventional structure of the white blood cell counter. In FIG. 4,
ところで、計数対象である粒子を蛍光染色するには、粒子を含む溶液に蛍光色素を混和させる必要がある。例えば、血小板製剤中の白血球を蛍光染色するためには、プロピディウム・イオダイド等の蛍光色素と血小板製剤(正確には、トライトンXなどの界面活性剤などにより血小板や赤血球を除去し、白血球を裸核化した状態のもの)とを混和させる必要がある。 By the way, in order to fluorescently stain the particles to be counted, it is necessary to mix a fluorescent dye into the solution containing the particles. For example, in order to fluorescently stain white blood cells in platelet preparations, platelets and red blood cells are removed with fluorescent dyes such as propidium iodide and platelet preparations (more precisely, surfactants such as Triton X, etc.) It is necessary to mix with the one in a state of being converted into a solid state).
なお、蛍光粒子の計数を目的としたものではないが、2種以上の液体を混和させる装置(マイクロチップ)としては、図5に示す構造のものが提案されている(例えば、特許文献2及び特許文献3参照)。図中の符号200は液状の検体を供給するための検体供給口を示し、符号201はその流路を示し、符号202は液状の試薬を供給する試薬供給口を示し、符号203はその流路を示す。これらの供給口200,202から供給された検体及び試薬は合流部204にて合流して混合され、流出路205を経由して排出口206から排出されるようになっている。
Although not intended for counting fluorescent particles, as a device (microchip) for mixing two or more kinds of liquids, a device having a structure shown in FIG. (See Patent Document 3).
しかしながら、粒子を蛍光染色するには、粒子を含む溶液に、蛍光色素を十分に混和させておく必要がある。例えば、ヨウ化プロピジウム、エチジウムブロマイドなどの蛍光色素により白血球を蛍光染色する場合、該蛍光色素を白血球細胞核のDNAの塩基と塩基の間に滑り込ませる必要があり、十分に混和させる必要がある。しかし、図5に示す構造のもので蛍光色素を混和させて、図4に示す計数装置で計数しようとしても、蛍光染色が不十分で、粒子の計数の精度も悪くなってしまうという問題があった。また、上述のように血小板や赤血球を除去し、白血球を裸核化する場合には、界面活性剤を十分に混和させ、反応させる必要があるが、図5に示す構造のものでは、混和が不十分で血小板や白血球細胞膜等が残存してしまい、白血球の計数の精度も悪くなってしまうという問題があった。 However, in order to fluorescently stain the particles, it is necessary to sufficiently mix the fluorescent dye in the solution containing the particles. For example, when white blood cells are fluorescently stained with a fluorescent dye such as propidium iodide or ethidium bromide, the fluorescent dye needs to be slid between the bases of the DNA of the white blood cell nucleus and must be mixed sufficiently. However, even if a fluorescent dye is mixed with the structure shown in FIG. 5 and counting is performed with the counting device shown in FIG. 4, there is a problem that the fluorescent staining is insufficient and the accuracy of particle counting is deteriorated. It was. Moreover, when removing platelets and red blood cells and making white blood cells naked nuclei as described above, it is necessary to sufficiently mix and react the surfactant, but in the structure shown in FIG. Insufficient platelets, leukocyte cell membranes and the like remain, and there is a problem in that the accuracy of leukocyte count deteriorates.
また、図4に示す計数装置を用いる場合、
・ 蛍光染色した血小板製剤等を撮像用容器100に入れる作業
・ 蛍光粒子を容器の底部に落着させるために撮像用容器100を回転させる処理(遠心処理)
・ 撮像用容器100に入っている試料をトレース(特定)する作業
が必要となり、計数作業が煩雑になるという問題があった。
When using the counting device shown in FIG.
・ Work to put fluorescently stained platelet preparations etc. into
There is a problem that the operation of tracing (specifying) the sample contained in the
さらに、図4に示す計数装置の場合、測定用試料の濃度に応じて光路を切り換える必要があり、その分、計数作業が繁雑になったり、装置の構造が複雑になったりしていた。 Furthermore, in the case of the counting device shown in FIG. 4, it is necessary to switch the optical path in accordance with the concentration of the measurement sample, and accordingly, the counting operation becomes complicated and the structure of the device becomes complicated.
本発明は、複数種類の溶液を十分に混和させることのできるマイクロチップを提供することを目的とするものである。 An object of the present invention is to provide a microchip in which a plurality of types of solutions can be sufficiently mixed.
また、本発明は、計数作業が簡単な蛍光粒子計数装置を提供することを目的とするものである。 Another object of the present invention is to provide a fluorescent particle counting apparatus that can easily perform counting.
請求項1に係る発明は、図1に例示するものであって、第1液(L1)が流入される第1流入路(B1)と、
第2液(L2)が流入される第2流入路(B2)と、
これらの流入路(B1,B2)に連通されると共に屈曲するように構成されていて前記第1液(L1)及び前記第2液(L2)が流入されて混和される混和部(C)と、
該混和部(C)に連通するように配置されて前記混和された液が流出される流出路(D)と、
を設けて構成したマイクロチップ(A)についてのものである。
The invention according to claim 1 is illustrated in FIG. 1 and includes a first inflow path (B1) into which the first liquid (L1) is introduced,
A second inflow channel (B2) into which the second liquid (L2) is introduced;
A mixing section (C) which is configured to bend and communicate with these inflow paths (B1, B2) and into which the first liquid (L1) and the second liquid (L2) are introduced and mixed; ,
An outflow passage (D) arranged to communicate with the mixing section (C) and through which the mixed liquid flows out;
This is for a microchip (A) constructed by providing
請求項2に係る発明は、請求項1に係る発明において、前記混和部(C)は、略ジグザグ状に湾曲されている、ことを特徴とする。
The invention according to
請求項3に係る発明は、図1に例示するものであって、計数対象である粒子を含む前記第1液(L1)と蛍光色素を含む前記第2液(L2)とを前記混和部(C)にて混和させて蛍光粒子(図2及び図3の符号3参照)を前記流出路(D)に送り出す請求項1又は2に記載のマイクロチップ(A)と、
前記送り出された蛍光粒子(3)を計数する蛍光粒子計数部(図1の符号E参照)と、
を設けて構成した蛍光粒子計数装置についてのものである。
The invention according to
A fluorescent particle counter (see symbol E in FIG. 1) for counting the fluorescent particles (3) sent out,
It is about the fluorescent particle counting device comprised by providing.
請求項4に係る発明は、請求項3に係る発明において、前記第1液(L1)及び前記第2液(L2)を希釈するための希釈液(L4)を前記混和部(C)の上流側に供給するための第3流入路(B3)、を設けて構成したことを特徴とする。
The invention according to claim 4 is the invention according to
請求項5に係る発明は、図1及び図2に例示するように、請求項3又は4に係る発明において、前記混和部(C)の下流側であって前記流出路(D)の上流側に第4液(L4)を供給するための第4流入路(B4)、を設け、
前記第4液(L4)を供給することにより前記蛍光粒子(3)を整列させる、ことを特徴とする。
As illustrated in FIGS. 1 and 2, the invention according to claim 5 is the invention according to
The fluorescent particles (3) are aligned by supplying the fourth liquid (L4).
請求項6に係る発明は、図1に例示するように、請求項3乃至5のいずれか1項に記
載の発明において、前記蛍光粒子計数部(E)は、前記流出路(D)の蛍光粒子(3)に励起光を照射する光源(10)と、該励起光の前記蛍光粒子(3)への照射により発生した蛍光を捕捉する蛍光測定手段(11)と、により構成された、ことを特徴とする。
The invention according to claim 6 is the invention according to any one of
請求項7に係る発明は、請求項3乃至6のいずれか1項に記載の発明において、前記
第1流入路(B1)は、白血球を含む第1液(L1)が流入される流入路であり、
前記第2流入路(B2)は、前記白血球の細胞膜を溶解するための界面活性剤及び前記白血球を蛍光染色するための蛍光色素を含む第2液(L2)が流入される流入路である、ことを特徴とする。
The invention according to claim 7 is the invention according to any one of
The second inflow path (B2) is an inflow path through which a second liquid (L2) containing a surfactant for lysing the leukocyte cell membrane and a fluorescent dye for fluorescently staining the leukocytes is introduced. It is characterized by that.
請求項8に係る発明は、請求項7に係る発明において、前記第1流入路(B1)は、採血装置や血液バッグが装着可能な接続部(4)を有する、ことを特徴とする。 The invention according to claim 8 is characterized in that, in the invention according to claim 7, the first inflow passage (B1) has a connection portion (4) to which a blood collection device and a blood bag can be attached.
請求項9に係る発明は、請求項6乃至8のいずれか1項に記載の発明において、前記
蛍光測定手段(11)の出力を一定時間毎に取得するサンプリング手段(14)と、
前記サンプリング手段(14)の出力に基づき蛍光粒子(3)を計数するカウント手段(15)と、を設けて構成したことを特徴とする。
The invention according to claim 9 is the invention according to any one of claims 6 to 8, wherein sampling means (14) for acquiring the output of the fluorescence measuring means (11) at regular intervals;
Counting means (15) for counting fluorescent particles (3) based on the output of the sampling means (14) is provided.
請求項10に係る発明は、請求項6乃至9のいずれか1項に記載の発明において、前記蛍光測定手段(11)が、静止画像を所定時間毎に順次取得するカメラである、ことを特徴とする。
The invention according to
請求項11に係る発明は、請求項10に記載の発明において、前記カウント手段(15)による蛍光粒子の計数は、前記蛍光測定手段(11)が取得した各静止画像における所定の蛍光分布測定領域(図6及び図7の符号K1,K2,K3参照)に対して行い、
蛍光粒子が移動する方向における、前記所定の蛍光分布測定領域の幅wは、次式を満たす、ことを特徴とする。
The width w of the predetermined fluorescence distribution measurement region in the moving direction of the fluorescent particles satisfies the following formula.
請求項12に係る発明は、請求項11に係る発明において、図7(a)(b)に例示するように、前記流出路(D)を流れる液体の流速が、該流出路(D)の壁面近傍部から中央部にかけて変化する場合は、該壁面からxだけ離れたところにおける前記蛍光分布測定領域(K2,K3)の幅wxは、次式を満たす、ことを特徴とする。
請求項13に係る発明は、請求項12に記載の発明において、前記蛍光分布測定領域(K2,K3)における上流側の縁(23,25)が前記流出路(D)を横切る直線で、該領域における下流側の縁(24,26)が該下流側に突出した曲線であって、該領域(K2,K3)は、弾丸のような形状である、ことを特徴とする。
The invention according to
請求項14に係る発明は、請求項11乃至13のいずれか1項に記載の発明において、前記カウント手段(15)が、前記静止画像において、前記蛍光分布測定領域(K1,K2,K3)における上流側の縁(21,23,25)を通過している瞬間の蛍光粒子(31)、及び該蛍光分布測定領域における下流側の縁(22,24,26)を通過している瞬間の蛍光粒子(32)のいずれか一方のみをカウントし、他方をカウントしないように構成された、ことを特徴とする。 The invention according to a fourteenth aspect is the invention according to any one of the eleventh to thirteenth aspects, wherein the counting means (15) includes the fluorescence distribution measurement region (K 1 , K 2 , K) in the still image. 3 ) passing through the upstream fluorescent particles (3 1 ) passing through the upstream edges (21, 23, 25) and the downstream edges (22, 24, 26) in the fluorescence distribution measurement region Only one of the fluorescent particles (3 2 ) at a certain moment is counted, and the other is not counted.
なお、括弧内の番号などは、図面における対応する要素を示す便宜的なものであり、従って、本記述は図面上の記載に限定拘束されるものではない。 Note that the numbers in parentheses are for the sake of convenience indicating the corresponding elements in the drawings, and therefore the present description is not limited to the descriptions on the drawings.
請求項1に係る発明によれば、混和部は屈曲するように構成されているので、第1液と第2液とを十分に混和させることができる。 According to the first aspect of the present invention, since the mixing portion is configured to bend, the first liquid and the second liquid can be sufficiently mixed.
請求項2に係る発明によれば、前記混和部は、略ジグザグ状に湾曲されて形成されているので、第1液と第2液とを十分に混和させることができる。また、混和部を通り抜けるのに時間がかかるため、その間に、第1液と第2液とを十分に反応させることができる。 According to the second aspect of the present invention, since the mixing portion is formed to be curved in a substantially zigzag shape, the first liquid and the second liquid can be sufficiently mixed. Moreover, since it takes time to pass through the mixing portion, the first liquid and the second liquid can be sufficiently reacted during that time.
請求項3,6及び9に係る発明によれば、第1液と第2液とを十分に混和させて粒子を蛍光染色することができ、蛍光粒子計数部による蛍光粒子の計数を正確に行うことができる。また、マイクロチップの流入路や流出路を細くして第1液及び第2液の量を少なくすることができる。例えば、第1液が血小板製剤や血液であったとしても、無駄な血小板製剤等の損失を抑制できる。
According to the inventions according to
請求項4に係る発明によれば、希釈液により第1液及び第2液を希釈化できるので、第1液及び第2液が粘度の高いものであっても蛍光粒子を薄く整列させることができ、蛍光粒子の計数を正確に行うことができる。 According to the invention of claim 4, since the first liquid and the second liquid can be diluted with the diluent, the fluorescent particles can be thinly aligned even if the first liquid and the second liquid are high in viscosity. And counting of fluorescent particles can be performed accurately.
請求項5に係る発明によれば、第4液の供給により蛍光粒子を薄く整列させることができるので、第1液及び第2液の濃度にかかわらず蛍光粒子を前記蛍光粒子計数部により正確に測定できる。したがって、特許文献1のように、測定対象である液体の濃度に応じて光路を切り換えたりする必要が無く、計数作業や装置の構造を簡素化することができる。また、上記従来装置のように、遠心処理を行って蛍光粒子を整列させたりする必要も無いため、計数作業を簡素化でき、計数精度も向上できる。ヒューマン・エラーによる情報誤認識を排除でき、検査員の精神的・肉体的苦痛を低減できる。 According to the fifth aspect of the present invention, since the fluorescent particles can be thinly aligned by the supply of the fourth liquid, the fluorescent particles are accurately detected by the fluorescent particle counter regardless of the concentrations of the first liquid and the second liquid. It can be measured. Therefore, unlike Patent Document 1, there is no need to switch the optical path according to the concentration of the liquid to be measured, and the counting operation and the structure of the apparatus can be simplified. Further, unlike the above-described conventional apparatus, it is not necessary to perform the centrifugal process to align the fluorescent particles, so that the counting operation can be simplified and the counting accuracy can be improved. Information error recognition due to human error can be eliminated, and the mental and physical distress of the inspector can be reduced.
請求項7に係る発明によれば、第1液中の血小板や赤血球を除去でき、白血球細胞膜を溶解して白血球細胞核を蛍光染色できるので、白血球を正確に計数することができる。 According to the seventh aspect of the invention, the platelets and red blood cells in the first liquid can be removed, and the white blood cell nuclei can be dissolved and the white blood cell nuclei can be fluorescently stained, so that the white blood cells can be accurately counted.
請求項8に係る発明によれば、採血装置や血液バッグを前記接続部に接続するだけで白血球の計数ができ、上記従来装置のように別容器(例えば、図4に示す撮像用容器100)に測定用試料を移し換えたりする必要が無いため、計数作業を簡素化することができる。また、採血装置や血液バッグに直接つながっている装置で計数できるので、情報をトレースする必要ないので、ヒューマン・エラーによる情報誤認識を排除でき、検査員の精神的・肉体的苦痛を低減できる。
According to the eighth aspect of the present invention, white blood cells can be counted simply by connecting a blood collection device or a blood bag to the connection portion, and a separate container (for example, the
請求項10に係る発明によれば、市販のカメラを使用することができ、専用の蛍光測定手段を作成する必要が無い分だけコストを低減することができる。
According to the invention which concerns on
請求項11に係る発明によれば、一定の仮想領域を利用して蛍光粒子を計数するため、領域を利用しない場合に比べて計数精度を高めることができる。
According to the invention of
請求項12及び13に係る発明によれば、流出路の壁面近傍部から中央部にかけて流速が変化するような場合においても蛍光粒子の計数精度を高めることができる。
According to the invention which concerns on
請求項14に係る発明によれば、重複カウントを低減して、計数精度を高めることができる。
According to the invention which concerns on
以下、図1乃至図3、並びに図6及び図7に沿って、本発明を実施するための最良の形態について説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3 and FIGS. 6 and 7.
図1は、本発明に係るマイクロチップ及び蛍光粒子計数装置の構造の一例を示す模式図であり、図2は、第4液の流入により蛍光粒子を整列させる様子を示す模式図であり、図3(a)は、蛍光粒子を計数する方法を説明するための模式図であり、図3(b)は、同図(a)のゲート20に沿った蛍光強度分布を示す波形図である。また、図6は、蛍光粒子を計数する別の方法を説明するための模式図であり、図7は、蛍光粒子を計数するさらに別の方法を説明するための模式図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of the structure of a microchip and a fluorescent particle counter according to the present invention, and FIG. 2 is a schematic diagram showing how fluorescent particles are aligned by the inflow of a fourth liquid. 3 (a) is a schematic diagram for explaining a method of counting fluorescent particles, and FIG. 3 (b) is a waveform diagram showing a fluorescence intensity distribution along the
本発明に係るマイクロチップは、図1に符号Aで示すように、第1液L1が流入(送液)される第1流入路B1と、第2液L2が流入される第2流入路B2と、これらの流入路B1,B2に連通されると共に屈曲するように構成されていて前記第1液L1及び前記第2液L2が流入されて混和される混和部Cと、該混和部Cに連通するように配置されて前記混和された液が流出される流出路Dと、を備えている。本発明によれば、混和部Cは屈曲するように構成されているので、第1液L1と第2液L2とを十分に混和させることができる。 The microchip according to the present invention includes a first inflow path B1 into which the first liquid L1 flows (liquid feeding) and a second inflow path B2 into which the second liquid L2 flows in, as indicated by reference numeral A in FIG. A mixing portion C that is configured to bend and communicate with the inflow paths B1 and B2, and into which the first liquid L1 and the second liquid L2 are introduced and mixed, and the mixing portion C. And an outflow path D through which the mixed liquid flows out. According to the present invention, since the mixing part C is configured to bend, the first liquid L1 and the second liquid L2 can be sufficiently mixed.
上述した混和部Cは、前記第1液L1と前記第2液L2とが十分に混和されるように、略ジグザグ状に湾曲させておくと良い。そのようにした場合には、第1液L1と第2液L2とを十分に混和させることができる。また、混和部Cを通り抜けるのに時間がかかるため、その間に、第1液L1と第2液L2とを十分に反応させることができる。例えば、後述の界面活性剤により、白血球細胞膜や赤血球や血小板を十分に溶解することができる。 The mixing portion C described above is preferably curved in a substantially zigzag shape so that the first liquid L1 and the second liquid L2 are sufficiently mixed. In such a case, the first liquid L1 and the second liquid L2 can be sufficiently mixed. Moreover, since it takes time to pass through the mixing part C, the first liquid L1 and the second liquid L2 can be sufficiently reacted during that time. For example, leukocyte cell membranes, erythrocytes and platelets can be sufficiently dissolved by the surfactant described later.
なお、上述した流入路B1,B2や混和部Cや流出路Dは、基板1の表面に溝状に形成すると共に、該表面にカバー部材2を貼着することにより形成すると良い。
The inflow paths B1 and B2, the mixing section C, and the outflow path D described above are preferably formed by forming a groove shape on the surface of the substrate 1 and attaching the
一方、本発明に係る蛍光粒子計数装置は、上述した構成のマイクロチップAを備えている。このマイクロチップAの第1流入路B1には、第1液L1として、計数対象である粒子(例えば、白血球)を含む測定用試料(例えば、血液や血小板製剤や赤血球製剤等)を流入させ、第2流入路B2には、第2液L2として、蛍光色素を含む溶液を流入させると良い。そのようにした場合には、第1液L1と第2液L2とが混和部Cにて混和されて蛍光粒子(図2の符号3参照)が生成され、該蛍光粒子3が前記流出路Dに送り出されることとなる。そして、この送り出される蛍光粒子3を蛍光粒子計数部(図1の符号E参照)により計数するようにすると良い。この蛍光粒子計数装置によれば、前記第1液L1と前記第2液L2とを十分に混和させて粒子を蛍光染色することができ、蛍光粒子計数部Eによる蛍光粒子3の計数を正確に行うことができる。また、マイクロチップAの流入路B1,B2や流出路Dを細くして第1液L1及び第2液L2の量を少なくすることができる。例えば、第1液L1が血小板製剤や血液であったとしても、無駄な血小板製剤等の損失を抑制できる。
On the other hand, the fluorescent particle counting apparatus according to the present invention includes the microchip A configured as described above. Into the first inflow channel B1 of the microchip A, a measurement sample (for example, blood, platelet preparation, erythrocyte preparation, etc.) containing particles (for example, white blood cells) to be counted is flowed as the first liquid L1. A solution containing a fluorescent dye may be allowed to flow into the second inflow path B2 as the second liquid L2. In such a case, the first liquid L1 and the second liquid L2 are mixed in the mixing section C to generate fluorescent particles (see
なお、血小板製剤や赤血球製剤中の白血球を計数する場合には、血小板や赤血球を除去すると共に、白血球を裸核化(白血球の細胞膜を除去すること)しておく必要がある。そのためには、白血球細胞膜、血小板及び赤血球を溶解するための界面活性剤を、前記第1液L1(上述した製剤)又は前記第2液L2(蛍光色素を含む溶液)に混入しておくと良い。例えば、前記第1流入路B1を、白血球を含む第1液L1が流入される流入路とし、前記第2流入路B2を、前記白血球の細胞膜を溶解するための界面活性剤及び前記白血球を蛍光染色するための蛍光色素を含む第2液L2が流入される流入路にすると良い。そのようにした場合には、血小板や赤血球を除去でき、白血球細胞膜を溶解して白血球細胞核を蛍光染色できるので、白血球を正確に計数することができる。ここで、界面活性剤としてはTritonX−100などを挙げることができ、蛍光色素としては、例えば、ヨウ化プロピジウム、エチジウムブロマイドなど挙げることができる。 In addition, when counting white blood cells in a platelet preparation or a red blood cell preparation, it is necessary to remove the platelets and red blood cells and to make the white blood cells naked (to remove the white blood cell membrane). For this purpose, a surfactant for dissolving leukocyte cell membranes, platelets and red blood cells may be mixed in the first liquid L1 (preparation described above) or the second liquid L2 (solution containing a fluorescent dye). . For example, the first inflow channel B1 is an inflow channel into which the first liquid L1 containing leukocytes is introduced, and the second inflow channel B2 is fluorescent with a surfactant for dissolving the leukocyte cell membrane and the leukocytes. An inflow path into which the second liquid L2 containing a fluorescent dye for staining is introduced is preferable. In such a case, platelets and red blood cells can be removed, and white blood cell nuclei can be lysed and white blood cell nuclei can be fluorescently stained, so that white blood cells can be accurately counted. Here, examples of the surfactant include Triton X-100, and examples of the fluorescent dye include propidium iodide and ethidium bromide.
なお、図1では、第2流入路B2は1本であるが、2本以上として、界面活性剤及び蛍光色素を異なる流入路B2から供給するようにしても良い。 In FIG. 1, there is one second inflow path B2, but two or more second inflow paths B2 may be provided so that the surfactant and the fluorescent dye are supplied from different inflow paths B2.
ところで、前記混和部Cよりも上流側に第3流入路B3を設けておいて、前記第1液L1及び前記第2液L2を希釈するための希釈液(第3液)L3を前記混和部Cの上流側に供給できるようにしておくと良い。そのようにした場合には、前記第1液L1及び前記第2液L2を希釈化できるので、前記第1液L1及び前記第2液L2が粘度の高いもの(例えば、高脂血症傾向のある粘性の高い血液や乳び血液)であっても蛍光粒子を薄く整列させることができ、蛍光粒子の計数を正確に行うことができる。希釈液としては、細胞が安定に存在でき、かつ、無色透明なバッファーを用いると良く、具体的にはPBSバッファーを用いると良い。なお、前記第1液L1を前記第1流入路B1に流入させる前、或いは前記第2液L2を前記第2流入路B2に流入させる前に前記第1液L1又は前記第2液L2を希釈液にて適当な粘度(少なくともこれらの液L1,L2が各流入路B1,B2をスムーズに流れる程度の粘度)となるように予め希釈しておき、その後、前記第3流入路B3からも希釈液を流入させることにより最適粘度(例えば、蛍光粒子3が1個1個離間した状態で流れるような最適粘度)にするようにすると良い。例えば、粘度の高い血液に希釈液を混ぜて適当な粘度の第1液L1を調整し、該調整した第1液L1を前記第1流入路B1に流入させ、その後、前記第2流入路B2から蛍光色素を混入させることにより白血球の蛍光染色を行い、さらにその後、前記第3流入路B3から希釈液を混入させて粘度の最終調整を行うようにしても良い。ところで、図1では、前記第3流入路B3は、前記第1流入路B1及び前記第2流入路B2の合流部(符号H1参照)よりも下流側(符号H2参照)にて合流されるように構成されているが(つまり、前記第1液L1及び前記第2液L2を混合させた後に前記希釈液L3が混入されるように構成されているが)、もちろんこれに限られるものではない。例えば、前記第1流入路B1及び前記第3流入路B3の合流部を前記第2流入路B2の合流部よりも上流側にして、前記第1液L1及び希釈液L3を混合させた後に前記第2液L2を混入させるようにしても、前記第2流入路B2及び前記第3流入路B3の合流部を前記第1流入路B1の合流部よりも上流側にして、前記第2液L2及び希釈液L3を混合させた後に前記第1液L1を混入させるようにしても良い。
By the way, the 3rd inflow path B3 is provided in the upstream from the said mixing part C, The dilution liquid (3rd liquid) L3 for diluting the said 1st liquid L1 and the said 2nd liquid L2 is provided in the said mixing part. It is good to be able to supply to the upstream side of C. In such a case, since the first liquid L1 and the second liquid L2 can be diluted, the first liquid L1 and the second liquid L2 have high viscosity (for example, hyperlipidemic tendency) Even with highly viscous blood or chyle blood), the fluorescent particles can be thinly aligned, and the fluorescent particles can be accurately counted. As the diluent, it is preferable to use a colorless and transparent buffer in which cells can stably exist, and specifically, a PBS buffer is preferably used. The first liquid L1 or the second liquid L2 is diluted before the first liquid L1 flows into the first inflow path B1 or before the second liquid L2 flows into the second inflow path B2. The liquid is diluted in advance so as to have an appropriate viscosity (at least the viscosity of the liquids L1 and L2 flows smoothly through the inflow channels B1 and B2), and then diluted from the third inflow channel B3. It is preferable that the liquid is allowed to flow so as to have an optimum viscosity (for example, an optimum viscosity that allows the
ところで、幾つかの蛍光粒子3がくっついた状態で(塊になった状態で)前記蛍光粒子計数部Eが配置された箇所を通過すると、複数個の蛍光粒子3が1つとしてカウントされてしまって計数精度が悪くなってしまうので、蛍光粒子3はくっつかない状態(互いに離間する状態)で前記蛍光粒子計数部Eが配置された箇所を通過するようにしなければならない。そこで、蛍光粒子3がくっついた状態か否かを前記蛍光粒子計数部Eか他の手段にて検知するようにしておき、そこで検知した情報を前記第3流入路B3に希釈液を入れる手段(希釈液流入手段)や第4液L4(詳細は後述)を入れる手段(第4液流入手段)にフィードバックするようにしておき、蛍光粒子3の状態に応じて希釈液や第4液L4の流入量を調整し、それにより、蛍光粒子3が1個1個分離された状態で給送されるようにすると良い。
By the way, when a plurality of
また、前記混和部Cの下流側であって前記流出路Dの上流側に第4液L4を供給するための第4流入路B4を設けておいて、前記混和部Cからの流れ(層流状態の流れ)を乱さないようにして前記第4液L4を供給することにより前記蛍光粒子3を整列させるようにすると良い(図2参照)。この第4液L4としては、上述のバッファーを用いると良い。この場合、第4液L4の流入方向や流入速度等を調整することにより、前記混和部Cからの層流を薄くし(符号d1,d2参照)、蛍光粒子3が、前記流出路Dの壁面に沿って1層だけ配列された状態で流されるようにすると良い。そのようにした場合には、前記第1液L1及び前記第2液L2の濃度にかかわらず蛍光粒子3を前記蛍光粒子計数部Eにより正確に測定できる。したがって、特許文献1のように、測定対象である液体の光吸収特性や光学的特性に応じて光路を切り換えたりする必要が無く、計数作業や装置の構造を簡素化することができる。即ち、流出路Dの、光源10の光照射方向の厚さ(蛍光粒子3の層厚)が、カメラで撮影できるほどに薄く形成されることになるため、血小板製剤と全血/赤血球製剤の透過率の差が、液体中に残存する蛍光色素から励起されるバックグランド光としての蛍光の量の多寡に影響を与えることが極力防止されるので、そうしたバックグランド光の影響を防止するために、光源から流出路Dまでの光路を切り替える必要が無くなるものである。また、上記従来装置のように、遠心処理を行って蛍光粒子を整列させたりする必要も無いため、計数作業を簡素化でき(検査員の精神的・肉体的苦痛を低減でき)、計数精度も向上できる。ヒューマン・エラーによる情報誤認識を排除でき、検査員の精神的・肉体的苦痛を低減できる。もちろん、焦点深度の深い光学系を用いた場合には、この白血球核の整列処理を行う必要が無いので、図1に示したよりももっと単純な流路パターンを採用することができる。
Further, a fourth inflow path B4 for supplying the fourth liquid L4 is provided downstream of the mixing section C and upstream of the outflow path D, and a flow (laminar flow) from the mixing section C is provided. The
一方、前記第1流入路B1には、採血装置や血液バッグが装着可能な接続部(アダプタ)4を設けておくと良い。その場合、採血装置や血液バッグを前記接続部4に接続するだけで白血球の計数ができ、上記従来装置のように別容器(例えば、図4に示す撮像用容器100)に測定用試料を移し換えたりする必要が無いため、計数作業を簡素化することができる(検査員の精神的・肉体的苦痛を低減できる)。なお、白血球数が基準を上回っているものについては、白血球除去フィルタ等により白血球除去を行えば良い。上述のように計数作業が簡素化されるため、採取した血液の全数検査を行ったり抜き取り検査の回数を増やしたりすることも簡単となり、全数検査を行ったり抜き取り検査の回数を増やしたりした場合には、少ない回数の抜き取り検査をする場合に比べて不良品の発生をより確実に防止できる。さらに、採血装置や血液バッグに直接つながっている装置で計数できるので、情報をトレースする必要ないので(つまり、図4に示す撮像用容器100を用いた場合には、各容器100にどの試料が入っているかを特定する必要があるが、計数装置に採血装置等を直結した場合にはそのような特定を行う必要が無いので)、ヒューマン・エラーによる情報誤認識を排除でき、検査員の精神的・肉体的苦痛を低減できる。
On the other hand, the first inlet B1 may be provided with a connection part (adapter) 4 to which a blood collection device or a blood bag can be attached. In that case, white blood cells can be counted simply by connecting a blood collection device or a blood bag to the connecting portion 4, and the measurement sample is transferred to another container (for example, the
また、前記流出路Dに開口部(出力口)5を設けておいて、該開口部5より吸引し、前記第1液L1や前記第2液L2が各流入路で層流状態で流れるようにすると良い。 Further, an opening (output port) 5 is provided in the outflow passage D, and the first liquid L1 and the second liquid L2 flow in a laminar flow state in each inflow passage by being sucked from the opening 5. It is good to make it.
ところで、上述した蛍光粒子計数部Eは、前記流出路Dの蛍光粒子3に励起光を照射する光源10と、該励起光の前記蛍光粒子3への照射により発生した蛍光を捕捉(測定)する蛍光測定手段11と、により構成すると良い。
By the way, the fluorescent particle counting unit E described above captures (measures) the
この光源10は、蛍光色素(白血球等の粒子を蛍光染色するための色素)の吸光特性に対応させて選択する必要がある。例えば蛍光色素としてヨウ化プロピジウム(PI)を用いた場合は、緑色光(500〜550nmぐらいの波長域の励起光)を発生させる光源が良く、蛍光色素としてエチジウムブロマイド(EtBr)を用いた場合は、紫外光を発生させる光源が良い。
The
また、蛍光測定手段11としては、静止画像を所定時間毎に順次取得するカメラを用いることができ、具体的には、ビデオカメラ、CCDカメラ、或いはUSBカメラ等のカメラを用いることができる。そのようにした場合には、市販のカメラを使用することができ、専用の蛍光測定手段を作成する必要が無い分だけコストを低減することができる。 Further, as the fluorescence measuring means 11, a camera that sequentially acquires still images every predetermined time can be used, and specifically, a camera such as a video camera, a CCD camera, or a USB camera can be used. In such a case, a commercially available camera can be used, and the cost can be reduced to the extent that it is not necessary to create a dedicated fluorescence measuring means.
なお、蛍光測定手段11と前記流出路Dとの間に、蛍光により生じた光のみを通過させる(他の波長域の光は通過させない)ための光学フィルタ12や、光を集光させるためのレンズ13を配置しておくと良い。
In addition, between the fluorescence measurement means 11 and the said outflow path D, the
一方、前記蛍光測定手段11にはサンプリング手段14を接続しておいて、該蛍光測定手段11の出力を一定時間毎に取得するようにしておくと良い。また、このサンプリング手段14にはカウント手段15を接続しておいて、該サンプリング手段14の出力に基づき蛍光粒子3を計数できるようにすると良い。すなわち、図3(a)に矢印L5で示すように、蛍光粒子3が流出路Dを移動して行くが、その流出路Dを横切るようなゲート20を仮想的に設けておいて、該ゲート20に沿った1次元的な蛍光強度分布を前記蛍光測定手段11及び前記サンプリング手段14により取得する。その結果、同図(b)に示すように1次元的な蛍光強度分布G1,G2,G3,…が一定時間毎に得られるが、このような蛍光強度分布をカウント手段15が解析して、ゲート20を通過する蛍光粒子3を計数して行けば良い。例えば、前記蛍光測定手段11及び前記サンプリング手段14を備えたカメラで、30fpsのビデオレートで動画像を撮影したような場合は、1/30秒毎に静止画像を得ることができ、各静止画像より図3(b)に示すような蛍光強度分布を得ることができる。得られた蛍光強度分布を解析することにより、蛍光粒子3の数を求めると良い。また、動画像圧縮/解析技術で用いられている動き検出技術を利用して、動画像中に現れる物体をとらえ、その数を数えるようにしても良い。
On the other hand, it is preferable that a sampling means 14 is connected to the fluorescence measuring means 11 so that the output of the fluorescence measuring means 11 is acquired at regular intervals. Further, it is preferable that a
なお、上述のような1次元的な蛍光強度分布測定に基づいた蛍光粒子3の計数は、ゲート20を通過する蛍光粒子3の全てが、ゲート20を通過する瞬間をカメラで1回だけ撮影される必要がある。その理由は、もし、ゲート20を通過する瞬間を撮影されずに流されていく蛍光粒子があれば、その蛍光粒子はカウントされないこととなり、その分、計数精度が悪くなるからである。また、反対に、カメラの撮影間隔(後にも記載しているように、カメラが一の静止画像を取得してから次の静止画像を取得するまでの時間)が短すぎて ゲート20を通過する瞬間を複数回撮影されてしまった蛍光粒子があれば、その蛍光粒子は重複カウントされてしまって、やはり計数精度が悪くなるからである。全ての蛍光粒子について、ゲート20を通過する瞬間を1回だけ撮影するようにするには、ビデオカメラのビデオレートと流速(図3(a)の符号L5に示すものであって、流出路Dを流れる液体の流速)の関係を最適に調整してやる必要がある。
Note that the counting of the
しかしながら、上述のような1次元的な蛍光強度分布測定において蛍光粒子のカウントミスを回避することが困難な場合には、前記カウント手段15による蛍光粒子の計数を、前記蛍光測定手段11が取得した各静止画像における所定の蛍光分布測定領域に対して行うようにすると良い。そして、前記所定の蛍光分布測定領域の幅(蛍光粒子が移動する方向の長さ)wは、次式を満たすようにすると良い。そのようにした場合には、一定の仮想領域を利用して蛍光粒子を計数するため、領域を利用しない場合に比べてカウントミスを低減でき、計数精度を高めることができる。
かかる蛍光分布測定領域としては、図6に斜線で示すような2次元的な矩形領域K1を挙げることができ、該領域の幅w1は、次式のようにすると良い。
矩形領域K1の幅w1をそのように設定した場合、流出路中を流れる全ての蛍光粒子は、いずれかの静止画像の該領域K1に理論的には1回だけ撮影されていることとなり、蛍光粒子の計数ミス(上述したようなカウント漏れや重複カウント)を少なくし、蛍光粒子の計数精度を上げることができる。ただし、図6に示すように、矩形領域K1の上流側の辺(縁)21を通過する瞬間であって、右半分だけが矩形領域K1に侵入した状態で撮影された蛍光粒子31は、次の撮影タイミングではw1だけ移動して符号32に示す位置を取り、結局、2回撮影されてしまうこととなり、両方をカウントすると計数精度が悪くなってしまう。そこで、撮影した全て静止画像においては、矩形領域(蛍光分布測定領域)K1の上流側の辺21を通過する瞬間の蛍光粒子(例えば、符号31に示す蛍光粒子)、及び矩形領域K1の下流側の辺(縁)22を通過する瞬間の蛍光粒子(例えば、符号32に示す蛍光粒子)の両方を前記カウント手段15がカウントするのではなく、いずれか一方のみをカウントし、他方をカウントしないようにすると良い。そのようにした場合には、重複カウントを低減して、計数精度を高めることができる。
If you set the width w 1 of the rectangular region K 1 as such, all fluorescent particles flowing in the outflow path, it has been taken once theoretically in the region K 1 in one of the still images Thus, counting errors of the fluorescent particles (count omission and overlapping count as described above) can be reduced, and the counting accuracy of the fluorescent particles can be increased. However, as shown in FIG. 6, a moment that passes through the rectangular region K 1 on the upstream side of the edge (edge) 21,
ところで、図6に示す方法は、流出路Dの中央部における流速(図6の符号L51参照)と、壁面近傍部における流速(図6の符号L50参照)とがほぼ等しい場合に有効であるが、実際には、それらの流速に差がある場合の方が多い。すなわち、少し速い流速で流出路Dに液体を流そうとすると、壁面27に近接する部分では該壁面27の影響を受けて流速が遅くなり、結局、流出路Dの中央部における流速L51が壁面近傍部における流速L50よりも速くなって、それらの流速に大きな差が生じてしまう。そのような場合(つまり、前記流出路Dを流れる液体の流速が、該流出路Dの壁面近傍部から中央部にかけて変化する場合)には、蛍光分布測定領域を図6のように一定幅w1の矩形状にするのではなく、図7(a)に例示するように、流出路Dの中央部における領域幅(符号w21参照)を、壁面近傍部における領域幅(符号w20参照)よりも広く設定すると良い。そして、流出路Dの壁面27からxだけ離れたところにおける前記蛍光分布測定領域の幅wxが、次式を満たすようにすると良い。そのようにした場合には、流出路Dの壁面近傍部から中央部にかけて流速が変化するような場合においても蛍光粒子の計数精度を高めることができる。
具体的には、次式のようにすると良い。
なお、流出路Dの中央部における流速L51と壁面近傍部における流速L50との差が大きくなれば、図7(b)に示すように、流出路Dの中央部における領域幅(符号w31参照)を、壁面近傍部における領域幅(符号w30参照)よりもかなり広く設定すると良い。 If the difference between the flow velocity L 51 at the central portion of the outflow passage D and the flow velocity L 50 at the vicinity of the wall surface is increased, the region width (reference symbol w) at the central portion of the outflow passage D is shown in FIG. 31 reference), it may rather broadly set than the area width (reference numeral w 30) in the near-wall portion.
ところで、図7(a)に示す領域K2においても、該領域K2の上流側の辺(縁)23を通過する瞬間であって、右半分だけが領域K2に侵入した状態で撮影された蛍光粒子31は、次の撮影タイミングでは符号32に示す位置を取り、結局、2回撮影されてしまうこととなり、両方をカウントすると計数精度が悪くなってしまう。そこで、撮影した全ての静止画像においては、領域K2の上流側の辺23を通過する瞬間の蛍光粒子(例えば、符号31に示す蛍光粒子)、及び領域K2の下流側の縁(境界線)24を通過する瞬間の蛍光粒子(例えば、符号32に示す蛍光粒子)の両方をカウントするのではなく、いずれか一方のみをカウントするようにすると良い。そのようにした場合には、重複カウントを低減して、計数精度を高めることができる。
Incidentally, even in a region K 2 shown in FIG. 7 (a), a moment of passing through the upstream side (edge) 23 of the region K 2, is photographed with only the right half has entered the region K 2 fluorescent particles 3 1, the next photographing timing takes the position indicated by
ところで、図7(a)(b)に示す領域K2,K3においては、上流側の辺23,25が前記流出路Dを横切る直線で、下流側の縁24,26が該下流側に突出した曲線であって、該領域K2,K3は、弾丸のような形状(別の表現をすれば、野球のホームベースのような形状)である。上流側の縁23,25を直線にした場合には、該縁23,25を通過する瞬間の蛍光粒子のカウントが容易であって好ましい。ただし、領域幅w20,w21についての上記式を満足するならば、該上流側の縁を直線ではなく曲線にしても良い。
By the way, in the areas K 2 and K 3 shown in FIGS. 7A and 7B, the
4 接続部(アダプタ)
10 光源
11 蛍光測定手段
14 サンプリング手段
15 カウント手段
A マイクロチップ
B1 第1流入路
B2 第2流入路
B3 第3流入路
B4 第4流入路
C 混和部
D 流出路
E 蛍光粒子計数部
L1 第1液
L2 第2液
L4 第4液
4 connections (adapter)
DESCRIPTION OF
Claims (14)
第2液が流入される第2流入路と、
これらの流入路に連通されると共に屈曲するように構成されていて前記第1液及び前記第2液が流入されて混和される混和部と、
該混和部に連通するように配置されて前記混和された液が流出される流出路と、
を設けて構成したマイクロチップ。 A first inflow path through which the first liquid flows,
A second inflow path through which the second liquid is introduced;
A mixing portion that is configured to bend and communicate with these inflow paths, and into which the first and second liquids are introduced and mixed;
An outflow passage arranged so as to communicate with the mixing section and through which the mixed liquid flows out;
A microchip constructed by providing
ことを特徴とする請求項1に記載のマイクロチップ。 The mixing portion is curved in a substantially zigzag shape,
The microchip according to claim 1.
前記送り出された蛍光粒子を計数する蛍光粒子計数部と、
を設けて構成した蛍光粒子計数装置。 The microchip according to claim 1 or 2, wherein the first liquid containing particles to be counted and the second liquid containing a fluorescent dye are mixed in the mixing unit and the fluorescent particles are sent out to the outflow path,
A fluorescent particle counter for counting the fluorescent particles sent out;
A fluorescent particle counting apparatus configured by providing
を設けて構成した請求項3に記載の蛍光粒子計数装置。 A third inflow path for supplying a dilution liquid for diluting the first liquid and the second liquid to the upstream side of the mixing unit;
The fluorescent particle counting device according to claim 3, comprising:
前記第4液を供給することにより前記蛍光粒子を整列させる、
ことを特徴とする請求項3又は4に記載の蛍光粒子計数装置。 A fourth inflow path for supplying a fourth liquid downstream of the mixing section and upstream of the outflow path;
Aligning the fluorescent particles by supplying the fourth liquid;
The fluorescent particle counting apparatus according to claim 3 or 4, wherein
ことを特徴とする請求項3乃至5のいずれか1項に記載の蛍光粒子計数装置。 The fluorescent particle counting unit is composed of a light source for irradiating the fluorescent particles in the outflow path with excitation light, and a fluorescence measuring means for capturing the fluorescence generated by irradiating the fluorescent particles with the excitation light.
The fluorescent particle counter according to any one of claims 3 to 5, wherein
前記第2流入路は、前記白血球の細胞膜を溶解するための界面活性剤及び前記白血球を蛍光染色するための蛍光色素を含む第2液が流入される流入路である、
ことを特徴とする請求項3乃至6のいずれか1項に記載の蛍光粒子計数装置。 The first inflow path is an inflow path through which a first liquid containing white blood cells is introduced,
The second inflow path is an inflow path into which a second liquid containing a surfactant for lysing the leukocyte cell membrane and a fluorescent dye for fluorescently staining the leukocytes is flowed.
The fluorescent particle counting device according to claim 3, wherein the fluorescent particle counting device is a fluorescent particle counter.
ことを特徴とする請求項7に記載の蛍光粒子計数装置。 The first inflow path has a connection part to which a blood collection device and a blood bag can be attached,
The fluorescent particle counter according to claim 7.
前記サンプリング手段の出力に基づき蛍光粒子を計数するカウント手段と、
を設けて構成した請求項6乃至8のいずれか1項に記載の蛍光粒子計数装置。 Sampling means for obtaining the output of the fluorescence measuring means at regular intervals;
Counting means for counting fluorescent particles based on the output of the sampling means;
The fluorescent particle counting device according to claim 6, wherein the fluorescent particle counting device is provided.
ことを特徴とする請求項6乃至9のいずれか1項に記載の蛍光粒子計数装置。 The fluorescence measuring means is a camera that sequentially acquires still images every predetermined time.
The fluorescent particle counter according to any one of claims 6 to 9, wherein
蛍光粒子が移動する方向における、前記所定の蛍光分布測定領域の幅wは、次式を満たす、
The width w of the predetermined fluorescence distribution measurement region in the direction in which the fluorescent particles move satisfies the following formula:
ことを特徴とする請求項12に記載の蛍光粒子計数装置。 The upstream edge in the fluorescence distribution measurement region is a straight line that crosses the outflow path, and the downstream edge in the region is a curve protruding to the downstream side, and the region is shaped like a bullet,
The fluorescent particle counting apparatus according to claim 12, wherein
ことを特徴とする請求項11乃至13のいずれか1項に記載の蛍光粒子計数装置。
In the still image, the counting means is a fluorescent particle at an instant passing through an upstream edge in the fluorescence distribution measurement region, and a fluorescent particle at an instant passing through a downstream edge in the fluorescence distribution measurement region Configured to count only one of the other and not the other,
The fluorescent particle counting device according to claim 11, wherein the fluorescent particle counting device is a fluorescent particle counter.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005116641A JP4528664B2 (en) | 2004-04-22 | 2005-04-14 | Fluorescent particle counter |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004126516 | 2004-04-22 | ||
JP2005116641A JP4528664B2 (en) | 2004-04-22 | 2005-04-14 | Fluorescent particle counter |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005331506A true JP2005331506A (en) | 2005-12-02 |
JP4528664B2 JP4528664B2 (en) | 2010-08-18 |
Family
ID=35486245
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005116641A Expired - Fee Related JP4528664B2 (en) | 2004-04-22 | 2005-04-14 | Fluorescent particle counter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4528664B2 (en) |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010032472A (en) * | 2008-07-31 | 2010-02-12 | Kowa Co | Microchemical chip device |
JP2010181253A (en) * | 2009-02-05 | 2010-08-19 | Kowa Co | Microchemical chip device |
JP2010204086A (en) * | 2009-02-09 | 2010-09-16 | Nippon Koden Corp | Method of producing cellularization treatment liquid, method of measuring amount of dna in cell nucleus, and kit used for the same |
JP2011505009A (en) * | 2007-11-27 | 2011-02-17 | イーアイ・スペクトラ・エルエルシー | Fluorescence based pipette instrument |
JP2013217946A (en) * | 2007-06-07 | 2013-10-24 | Technion Research & Development Foundation Ltd | Method and device for converging particle |
KR101600869B1 (en) * | 2015-08-17 | 2016-03-08 | (주) 비비비 | Apparatus, method and system for collecting blood and measuring red blood cell in blood at the same time |
JP2019100988A (en) * | 2017-12-08 | 2019-06-24 | 株式会社島津製作所 | Particle image analysis device, and particle image analysis method |
WO2019151150A1 (en) * | 2018-01-30 | 2019-08-08 | 京セラ株式会社 | Inspection flow channel device and inspection apparatus |
KR20190103888A (en) * | 2018-02-28 | 2019-09-05 | 한국과학기술원 | Method of observing dynamics using rapid freezing of a nanofluidic chip |
CN113557423A (en) * | 2019-03-20 | 2021-10-26 | 京瓷株式会社 | Particle measuring device, particle separation measuring device, and particle separation measuring apparatus |
JP2023508898A (en) * | 2019-12-27 | 2023-03-06 | ベックマン コールター, インコーポレイテッド | sample preparation equipment |
EP4130753A4 (en) * | 2020-03-24 | 2024-04-24 | Kyocera Corporation | Flow path device |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06194364A (en) * | 1986-11-27 | 1994-07-15 | Toa Medical Electronics Co Ltd | White blood cell classification reagent in flow cytometry |
WO1999024831A1 (en) * | 1997-11-11 | 1999-05-20 | Kowa Company, Ltd. | Method of counting leukocytes and leukocyte counter |
JP2001083092A (en) * | 1999-09-17 | 2001-03-30 | Kowa Co | Fluorescent particle image pickup device |
JP2001088098A (en) * | 1999-09-14 | 2001-04-03 | Kawamura Inst Of Chem Res | Micro chemical device with depressurized liquid feeding mechanism |
JP2002221485A (en) * | 2000-11-22 | 2002-08-09 | Minolta Co Ltd | Micro chip |
JP2003181255A (en) * | 2001-12-21 | 2003-07-02 | Minolta Co Ltd | Microchip, inspection device using microchip and mixing method |
JP2004113967A (en) * | 2002-09-27 | 2004-04-15 | Fuji Electric Systems Co Ltd | Micromixer |
-
2005
- 2005-04-14 JP JP2005116641A patent/JP4528664B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06194364A (en) * | 1986-11-27 | 1994-07-15 | Toa Medical Electronics Co Ltd | White blood cell classification reagent in flow cytometry |
WO1999024831A1 (en) * | 1997-11-11 | 1999-05-20 | Kowa Company, Ltd. | Method of counting leukocytes and leukocyte counter |
JP2001088098A (en) * | 1999-09-14 | 2001-04-03 | Kawamura Inst Of Chem Res | Micro chemical device with depressurized liquid feeding mechanism |
JP2001083092A (en) * | 1999-09-17 | 2001-03-30 | Kowa Co | Fluorescent particle image pickup device |
JP2002221485A (en) * | 2000-11-22 | 2002-08-09 | Minolta Co Ltd | Micro chip |
JP2003181255A (en) * | 2001-12-21 | 2003-07-02 | Minolta Co Ltd | Microchip, inspection device using microchip and mixing method |
JP2004113967A (en) * | 2002-09-27 | 2004-04-15 | Fuji Electric Systems Co Ltd | Micromixer |
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013217946A (en) * | 2007-06-07 | 2013-10-24 | Technion Research & Development Foundation Ltd | Method and device for converging particle |
JP2011505009A (en) * | 2007-11-27 | 2011-02-17 | イーアイ・スペクトラ・エルエルシー | Fluorescence based pipette instrument |
JP2010032472A (en) * | 2008-07-31 | 2010-02-12 | Kowa Co | Microchemical chip device |
JP2010181253A (en) * | 2009-02-05 | 2010-08-19 | Kowa Co | Microchemical chip device |
JP2010204086A (en) * | 2009-02-09 | 2010-09-16 | Nippon Koden Corp | Method of producing cellularization treatment liquid, method of measuring amount of dna in cell nucleus, and kit used for the same |
KR101600869B1 (en) * | 2015-08-17 | 2016-03-08 | (주) 비비비 | Apparatus, method and system for collecting blood and measuring red blood cell in blood at the same time |
JP2019100988A (en) * | 2017-12-08 | 2019-06-24 | 株式会社島津製作所 | Particle image analysis device, and particle image analysis method |
US11351542B2 (en) | 2018-01-30 | 2022-06-07 | Kyocera Corporation | Inspection flow path device and inspection apparatus |
JPWO2019151150A1 (en) * | 2018-01-30 | 2021-02-04 | 京セラ株式会社 | Inspection channel device and inspection equipment |
WO2019151150A1 (en) * | 2018-01-30 | 2019-08-08 | 京セラ株式会社 | Inspection flow channel device and inspection apparatus |
KR20190103888A (en) * | 2018-02-28 | 2019-09-05 | 한국과학기술원 | Method of observing dynamics using rapid freezing of a nanofluidic chip |
KR102080838B1 (en) * | 2018-02-28 | 2020-02-24 | 한국과학기술원 | Method of observing dynamics using rapid freezing of a nanofluidic chip |
CN113557423A (en) * | 2019-03-20 | 2021-10-26 | 京瓷株式会社 | Particle measuring device, particle separation measuring device, and particle separation measuring apparatus |
CN113557423B (en) * | 2019-03-20 | 2024-03-08 | 京瓷株式会社 | Particle flow path plate, particle separation device, and particle separation measurement device |
JP2023508898A (en) * | 2019-12-27 | 2023-03-06 | ベックマン コールター, インコーポレイテッド | sample preparation equipment |
EP4130753A4 (en) * | 2020-03-24 | 2024-04-24 | Kyocera Corporation | Flow path device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4528664B2 (en) | 2010-08-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20230185070A1 (en) | Automated microscopic cell analysis | |
US20230055601A1 (en) | Urine analysis system, image capturing apparatus, urine analysis method | |
US10648899B2 (en) | Method for sorting cell particle in solution | |
CN103823051B (en) | Utilize the intrinsic pigmentation of the haemoglobin contained in red blood cell to determine the method and apparatus of the red cell index of blood sample | |
JP4047336B2 (en) | Cell sorter chip with gel electrode | |
JP4528664B2 (en) | Fluorescent particle counter | |
Spencer et al. | A sheath-less combined optical and impedance micro-cytometer | |
US20160109372A1 (en) | Systems and methods for imaging fluid samples | |
US20220276250A1 (en) | Cell analyzer system and cell analysis method | |
JP4980477B2 (en) | Particle measuring apparatus and particle measuring method | |
JP2004085323A (en) | Cell analysis/separation apparatus | |
CN110186836A (en) | The optofluidic flow cytometer of circulating tumor cell separation analysis and Classification Count | |
CN107655865B (en) | Blood analysis device and blood analysis method | |
JP2009162660A (en) | Detection method and detector | |
US7295306B2 (en) | Microchip and fluorescent particle counter with microchip | |
Majors et al. | Low-cost disposable cartridge for performing a white blood cell count and partial differential at the point-of-care | |
JP4301590B2 (en) | Particle measuring device | |
EP3136080B1 (en) | Urine sample analyzer and urine sample analyzing method | |
JP3587651B2 (en) | Particle measuring device | |
KR101151790B1 (en) | Cofocal microscopic m-piv using blood cell imaging | |
CN112255206A (en) | Spectroscopic detection unit, particle detection device and method | |
JPS59102139A (en) | Blood corpuscle counter | |
JP2008089609A (en) | Biological sample analyzer with accuracy control function, and method for displaying result of accuracy control measurement | |
Moradi et al. | Comprehensive quantitative analysis of erythrocytes and leukocytes using trace volume of human blood using microfluidic-image cytometry and machine learning | |
JP2013217673A (en) | Counting chip, counting method, and counting device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080410 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100324 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100330 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100507 |
|
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: 20100601 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100607 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130611 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |