JP2965688B2 - 粒子検出装置 - Google Patents
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Description
ー(sheath flow)にして通過させて、粒子の検出・分
析を行う粒子検出装置に関するものである。
孔を通過する際に生じる電気インピーダンスの変化に基
づいて、粒子を個々に検出する粒子検出装置はよく知ら
れている。また、シースフローを形成させ、その微細孔
のセンターに粒子を整列させて流すようにした粒子検出
装置も知られている。
然のことながら不変であり、測定可能な粒子の大きさも
限られる。例えば、大きな粒子を測定する際には、詰ま
りの問題や粒子の大きさと検出信号の大きさにリニアリ
ティ(直線状の相関関係)がなくなるという問題がある
し、小さな粒子を測定する際には、S/N比が充分にとれ
ないため、信号がノイズ(雑音)に隠れて検出できない
という問題がある。検出電流を上げればS/N比をいくら
か良くすることができるが、粒子に悪影響を与えたりす
る等の問題がある。
すれば、粒子の大きさに応じて微細孔の大きさを変える
必要がある。つまり、大きな粒子を対象とするときには
微細孔の径が大きい状態で測定し、小さな粒子の場合に
は微細孔の径が小さい状態で測定する必要がある。しか
し、微細孔は検出器に一体に設けられているので、微細
孔径を変えようとすれば、径の異なる微細孔を有する検
出器を複数用意しておき、対象粒子に応じて検出器ごと
交換するしか方法はなかった。
ることができる。しかし、従来の装置の場合、検出器の
交換によっていたので手間がかかっていた。しかも、微
細孔径は任意に変えることはできなかった。任意に変え
ることができれば、どの大きさの粒子に対しても最適条
件で粒子測定することができ、粒子測定にとって大きな
進歩である。
に応じて粒子検出領域の大きさ、すなわち実質的に微細
孔の大きさを任意に可変できる粒子検出装置を提供する
ことを目的とする。
導電性の液の流れる層を形成させるようにした。
をシース液で囲むように微細孔に流し、液と粒子との電
気インピーダンスの差異に基づき、粒子を個々に検出す
る粒子検出装置において、 導電性の試料液を含む導電性の液を内側の層とし非導
電性のシース液を外側の層とする層流を微細孔に流し回
収する手段と、 導電性液と非導電性液との流量バランスを変えて各液
を流す手段と、 微細孔を挾んで上記導電性の液にそれぞれ接するよう
に配置された一対の電極と、 これらの一対の電極に接続され、電極間の電気インピ
ーダンスの差異に基づく粒子信号を検出する検出回路
と、 を包含することを特徴としている。
おいて、内側の層の液が、導電性の試料液とその試料液
の外側を流れる導電性のシース液とを含むことを特徴と
している。
微細孔12に流し回収する手段として、 微細孔12よりも液の上流側に設けられた試料液吐出管
14と、 この試料液吐出管の外側に同心状に設けられた第1の
シース液吐出管16と、 微細孔12よりも液の下流側に設けられた第1の回収管
30と、 この第1の回収管の外周に同心状に設けられた第2の
回収管32と、 を包含していてもよい。
び第1のシース液吐出管外部にそれぞれ、試料液の供給
手段20、導電性シース液の供給手段22及び非導電性シー
ス液の供給手段24とを接続してもよい。
の回収管及び第2の回収管を設ける代りに、1個の回収
管50を設けてもよい。
導電性材料で形成して電極としてもよい。
一例として、生理食塩水やそれに相当するものが使用さ
れ、非導電性のシース液としては、一例として、純水、
エチルアルコール等が使用される。
B、層Cの3層流を構成する場合について説明する。
料液流)の外径をa、中層B(導電性液流)の外径を
b、外層C(非導電性液流)の外径をc(c=d)とす
る。電流は一方の電極から導電性の液の部分(ここで
は、内層A、中層B)を経て他方の電極に流れる。外層
Cは非導電性なのでその領域には電流は流れない。この
ため電流は径bの内部の領域のみに流れることになり、
微細孔の径は実質的にbであるとみなすことができる。
により、導電性の液の部分の径bを任意に変えることが
できる。このようにして、微細孔径をみかけ上任意に可
変できる。
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、本発明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。
面説明図である。
(一例として内径は100μm、長さは120μm)。微細孔
12の上流側には、粒子を浮遊させた試料液を吐出するた
めの試料液吐出管14が設けられ、この試料液吐出管14の
外側に同心状に第1のシース液吐出管16が設けられてい
る。試料液は供給口15に接続された試料液供給手段20
(例えば、ピストンで液を一定流量で吐出できるシリン
ジ)により一定量吐出される。第1のシース液吐出管16
の先端は、試料液吐出管14の先端よりも液の下流側にあ
り、先端は絞られている。これは層流形成を良好に行う
ためである。第1のシース液は、第1のシース液供給手
段22(シリンジや所定圧力により液を押し出す手段)か
ら、第1のシース液吐出管16の下部に設けられた供給口
26に供給される。第1のシース液は試料液の周囲を囲ん
で流れる。18は第2のシース液の通路である。
ース液が流れるように構成する。第2のシース液は非導
電性液である。非導電性の第2のシース液は、第2のシ
ース液供給手段24(シリンジや所定圧力により液を押し
出す手段)から、検出器10下部に設けられた供給口28に
供給される。
その第1の回収管30の外側に同心状に第2の回収管32が
設けられている。本実施例では、第2の回収管32の先端
は、第1の回収管30の先頭より下流側にある。34、36は
廃液槽であり、各廃液槽34、36はそれぞれ第1の回収管
30の排出口37、第2の回収管32上部の排出口38に接続さ
れる。42はバックシース用の洗浄液供給手段であり、検
出器10の上部の供給口40に接続される。
て、試料液を内層Aとし、第1のシース液を中層Bと
し、第2のシース液を外層Cとする3重の層流が形成さ
れる。層流であるので各層の液は混じり合わずに流れ
る。層流でないと各液は境界部分で混じり合い、粒子検
出は不安定となる。
ス液は非導電性である。一対の電極は微細孔12を挾み、
それぞれ導電性の液(例えば第1のシース液)と接する
ように設けられる。本実施例においては第1のシース液
吐出管16、第1の回収管30を導電性材料とし電極として
いる。具体的には第1のシース液吐出管16はステンレス
製でマイナス電極として、第1の回収管30は白金製でプ
ラス電極として機能させる。第1の回収管30には試料液
のすべてと第1のシース液の一部が回収され、第2の回
収管32には第1のシース液の残りと第2のシース液のす
べてが洗浄液とともに回収される。
し、電気インピーダンスの変化を検出する検出回路であ
る。45は電線である。電流は導電性の液の領域を流れ、
非導電性の液の領域には流れない。このため、上記3重
層流において導電性液流(内層Aおよび中層B)の断面
積を変えることにより、微細孔の大きさを変えるのと同
じ作用効果が生まれる。導電性液流(内層Aおよび中層
B)の断面積を変えるには、導電性液と非導電性液の流
量バランスを変えてやればよい。そのためには少なくと
も第1のシース液供給量と第2のシース液供給量とを変
える手段が必要である。48は液の供給量を制御するため
の制御手段である。制御手段48は、より良い層流を得る
ために他の液の供給量や排出量も制御することが好まし
い。
器について説明したが、他の構成とすることもできる。
例えば、第3図のように人造ルビー、セラミックなどの
材料からなる円盤状のペレット46の中心に丸孔の微細孔
12を設けたものでもよい。
りの他の実施例を示している。
び第2の回収管32を設ける代りに、第2の回収管とほぼ
同形状の1個の回収管50を設け、内層Aの試料液、中層
Bの第1のシース液及び外層Cの第2のシース液すべて
を、回収管50で回収するようにしたものである。そし
て、この回収管50の内部にプラス電極52が設けられる。
る。
うな効果を奏する。
を形成させており、この非導電性液層には電流が流れな
いので、見かけ上微細孔の径(断面積)を小さくでき
る。しかも、非導電性液の層の厚みは必要に応じて任意
に可変できるので、実質的に微細孔径を変えるのと同じ
である。
変えるだけでよいので、検出器の交換などの手間がかか
らない。また、構成も簡単である。
定可能な粒子の範囲を著しく広げることができる。この
ため、小さな粒子から大きな粒子まで、詰まりやノイズ
やリニアリティ(直線状の相関関係)欠如などの問題を
発生させることなく常に最適条件で粒子測定を行うこと
ができる。
断面説明図、第2図は第1図における微細孔部分の拡大
説明図、第3図は本発明の粒子検出器の微細孔部分の他
の例を示す断面説明図、第4図及び第5図は本発明の粒
子検出器の回収管まわりの他の実施例を示す断面説明図
である。 A……内層、B……中層、C……外層、10……検出器、
12……微細孔、14……試料液吐出管、16……第1のシー
ス液吐出管、20……試料液供給手段、22……第1のシー
ス液供給手段、24……第2のシース液供給手段、30……
第1の回収管、32……第2の回収管、44……検出回路、
50……回収管、52……電極
Claims (2)
- 【請求項1】粒子を懸濁させた試料液をシース液で囲む
ように微細孔に流し、液と粒子との電気インピーダンス
の差異に基づき、粒子を個々に検出する粒子検出装置に
おいて、 導電性の試料液を含む導電性の液を内側の層とし非導電
性のシース液を外側の層とする層流を微細孔に流し回収
する手段と、 導電性液と非導電性液との流量バランスを変えて各液を
流す手段と、 微細孔を挾んで上記導電性の液にそれぞれ接するように
配置された一対の電極と、 これらの一対の電極に接続され、電極間の電気インピー
ダンスの差異に基づく粒子信号を検出する検出回路と、 を包含することを特徴とする粒子検出装置。 - 【請求項2】内側の層の液が、導電性の試料液とその試
料液の外側を流れる導電性のシース液とを含むことを特
徴とする請求項1記載の粒子検出装置。
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