光學測量設備、流式細胞儀及光學測量方法技術

本發明專利技術提供了一種光學測量設備、流式細胞儀及光學測量方法。該光學測量設備包括：光照射單元，其用光照射流過流路的樣品；光檢測單元，其檢測由于通過光照射單元的光照射而從樣品發出的光學信息；以及速率信息添加單元，其向從光學信息獲得的波形數據圖添加對應于從光學信息獲得的每單位時間的樣品的流量的預定顯示。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種使用流路來光學檢測樣品的光學測量設備。更具體地，本公開涉及一種光學檢測流過流路的樣品的光學測量設備、使用該光學測量設備的流式細胞儀、以及光學測量方法。
技術介紹
近年來，隨著分析技術的發展，已開發出一種使諸如細胞或微生物的生物微粒或者諸如微珠的微粒流過流路、在流動過程中分別測量微粒、分析被測微粒以及隨后分選出所期望微粒的技術。作為使用流路來分析和分選微粒的技術的一個代表實例，一種被稱為流式細胞術的分析技術已在迅速發展。流式細胞術涉及一種分析技術，其中，分析和分選微粒，使得分析對象的微粒在液體中以對齊狀態流動，用激光束照射微粒，以及檢測由每個微粒發出的熒光或散射光。流式細胞儀的過程如下大致分為(I)流動系統、(2)光學系統、(3)電分析系統和(4)分選系統。(I)流動系統在流動系統中，分析對象的微粒被排列在流動單元(流路)中。更具體地，鞘液以預定速度流入流動單元，以及包括微粒的樣品液在該狀態下緩慢流入流動單元的中央核心。此時，由于層流原理，液體不會相互混合，且形成分層的流(層流)。鞘液和樣品液的流入根據分析對象的微粒的大小等來調節，且隨后使鞘液和樣品液以各微粒對齊的狀態流過。(2)光學系統在光學系統中，分析對象的微粒被諸如激光的光照射，并檢測由微粒發出的熒光或散射光。流動系統(I)使微粒以各微粒對齊的狀態流過激光照射單元。隨后，每次一個微粒通過，針對每個參數使用光學檢測器來檢測由微粒發出的熒光或散射光，以及分析每個微粒的特征。(3)電分析系統在電分析系統中，由光學系統檢測到的光學信息被轉換成電信號(電壓脈沖)。轉換后的電信號經過模數(AD)轉換，并基于通過計算機和軟件分析的數據提取柱狀圖，以及隨后進行分析。(4)分選系統在分選系統中，被測微粒被分開并收集。作為代表性分選技術，有一種進行分選使得向被測微粒施加正或負電荷、流動單元被插入彼此間具有電位差的兩塊偏轉極板之間，且因此，帶電微粒根據其電荷被吸引至其中一塊偏轉極板。諸如流式細胞術的在流路中分析和分選微粒的技術已被廣泛用于各種領域，諸如醫學領域、藥物開發領域、臨床檢查領域、食品領域、農業領域、工程領域、法醫學領域以及犯罪鑒別領域。尤其在醫學領域，該技術在病理學、腫瘤免疫學、移植學、遺傳學、再生醫學、化學療法等中發揮著重要作用。在流路中分析和分選微粒的技術在如上所述的非常廣的領域范圍內是必需的，且涉及(I)至(4)的過程的技術正在日益發展。例如，作為涉及光學系統(2)的技術，日本專利申請公開(JP-A)第2009-063305號公開了一種技術，其中，通過用定向光照射樣品來獲得流路中樣品的位置信息，并基于該位置信息來照射定向光，從而防止非均勻照射和照射位置或聚焦位置的偏移。此外，日本專利申請公開第2010-256278號公開了一種技術，其中，進行光軸對準，使得通過基于由檢測從檢測流路中流動的微生物發出的熒光并將檢測到的熒光轉換成電信號的第一檢測器檢測到的熒光量來控制其內具有微生物檢測芯片的平臺的移動，以相對激發光的光軸來定位檢測流路。同時，光軸對準在提高檢測流過流路的樣品的精度方面至關重要。尤其是近年來，已開發出使用安裝在芯片內的微型流路來檢測細胞的技術，并已投入實際使用，并且在這種片上實驗室技術中，經常使用一次性芯片。為此，每次進行光軸對準的有效程度在提高實驗效率方面非常 重要。在現有技術中，當檢測到流過流路的樣品時，通過用外部示波器觀測或者觀察數字原始波形的振幅或數據曲線來進行光軸對準。在該情況下，通過觀察波形可直觀地確定波形的振幅，但流過流路的樣品頻率可通過例如讀取波形圖的數值數據(事件/秒)來確定，且必須根據數值來進行光軸調節。另外，很難使樣品以根據一定程度的流過流路的樣品的密度來排列各樣品的狀態流過，且當兩個以上樣品在密集狀態下流過時，可能出現所獲得的波形數據具有兩個以上峰值的異常率。為避免異常率，讀取流過流路的樣品頻率非常重要。
技術實現思路
如上所述，在光學檢測流過流路的樣品的技術中，讀取流過流路的樣品頻率非常重要。然而，在實際測量中，為識別流過流路的樣品頻率，例如，必須讀取數值數據(事件/秒)以及波形圖，并基于所讀取的數值進行光軸調節、樣品密度調節和樣品流速調節。如上所述，由于很難直觀地識別流過流路的樣品頻率，所以存在降低了其他操作或測量效率的問題。在這方面，本公開旨在提供一種能使流過流路的樣品頻率在光學檢測流過流路的樣品的技術中被直觀識別的技術。作為為獲得上述目標而潛心研究的結果，本申請的專利技術者基于根據檢測到的光學信息將流動樣品的頻率轉換成顯示而非數值的思想，完成了本公開。根據本公開的實施方式，提供了一種光學測量設備，它包括光照射單元，其用光照射流過流路的樣品；光檢測單元，其檢測由于光照射單元的光照射而從樣品發出的光學信息；以及速率信息添加單元，其將對應于從光學信息獲得的每單位時間的樣品的流量的預定顯示添加到從光學信息獲得的波形數據圖上。在根據本公開的光學測量設備中，流動樣品的頻率可顯示在波形數據圖上(B卩，波形數據圖中)。根據本公開的光學測量設備還可包括光軸調節單元，其基于由速率信息添加單元添加的速率信息來進行光軸調節。在根據本公開的光學測量設備中，只要樣品頻率可被直觀識別，由速率信息添加單元添加到波形數據圖上的顯示不具體限制，且例如，可使用向波形數據圖添加預定計量條(meter bar)或預定顏色信息的方法。當添加預定顏色信息時，不特別限制具體方法，且例如，可使用向波形數據添加顏色信息的方法或向計量條添加顏色信息的方法。根據本公開的光學測量設備還可包括類型信息添加單元，其向從光學信息獲得的波形數據圖添加對應于從光學信息獲得的樣品的類型的預定顏色信息。根據本公開的光學測量設備可被適當用于流式細胞儀和光學測量方法中。更具體地，流式細胞儀可被配置為使得將基于由光檢測單元檢測的光學信息來分選樣品的分選單元添加至根據本公開的光學測量設備。這里，將定義本公開使用的術語。在本公開中，“樣品”涉及諸如細胞、微生物、脂質體、DNA和蛋白質的生物微粒，或者任何可流過流路的材料，諸如乳膠顆粒、凝膠顆粒和諸如工業顆粒的合成微粒。根據上述本公開的實施方式，由于在光學檢測流過流路的樣品的技術中可直觀識別流動樣品的頻率，所以可有效進行各種類型的測量，且可提高分析精度。附圖說明圖1是示意性示出根據本公開的光學測量設備I的第一實施方式的示意性概念圖。圖2是示意性示出根據本公開的光學測量設備I的第二實施方式的示意性概念圖。圖3是用于描述由速率信息添加單元13執行的向波形數據圖添加對應于每單位時間的樣品流量的預定顯示的方法的一個實例的示圖。圖4是用于描述作為由速率信息添加單元13執行的向波形數據圖添加對應于每單位時間的樣品流量的預定顯示的方法的不同于圖3的一個實例的示圖。圖5是用于描述作為由速率信息添加單元13執行的向波形數據圖添加對應于每單位時間的樣品流量的預定顯示的方法的不同于圖3和圖4的一個實例的示圖。圖6是用于描述作為由速率信息添加單元13執行的向波形數據圖添加對應于每單位時間的樣品流量的預定顯示的方法的不同于圖3至圖5的一個實例的示圖。圖7是示出由類型信息添加單元15執行的向波形數據圖添加對應于樣品類型的預定顏色信息的方法的一個實例的示本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種光學測量設備，包括：光照射單元，其用光照射流過流路的樣品；光檢測單元，其檢測由于所述光照射單元的光照射而從所述樣品發出的光學信息；以及速率信息添加單元，其向從所述光學信息獲得的波形數據圖添加對應于從所述光學信息獲得的每單位時間的所述樣品的流量的預定顯示。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：村木洋介，
申請(專利權)人：索尼公司，
類型：發明
國別省市：