粒子分析裝置和粒子分析方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本技術(shù)涉及一種用于光學(xué)檢測(cè)粒子的粒子分析裝置和粒子分析方法。更具體地，本技術(shù)涉及一種提高粒子分析裝置的檢測(cè)精度的技術(shù)，以及一種用于檢測(cè)從用光照射的粒子發(fā)出的熒光或散射光的粒子分析方法。
【背景技術(shù)】
[0002]為了辨別與生物相關(guān)的微粒(諸如細(xì)胞、微生物和脂質(zhì)體)，使用流式細(xì)胞計(jì)(流式細(xì)胞儀)的光學(xué)檢測(cè)方法被使用。流式細(xì)胞計(jì)為一種分析技術(shù)，其用于用特定波長(zhǎng)的激光照射在流徑內(nèi)順序流動(dòng)的粒子并且檢測(cè)從每個(gè)粒子發(fā)出的熒光或散射光，以辨別彼此的粒子。
[0003]同時(shí)，在流式細(xì)胞計(jì)中，由于來(lái)自粒子的流徑、回光等的影響，激光的振蕩波長(zhǎng)以大約幾十μ s的量級(jí)波動(dòng)。這導(dǎo)致從激光輸出的光量的變化，并且這種變化被檢測(cè)為噪聲。這種噪聲通常被稱(chēng)為“跳模噪聲”并且成為檢測(cè)數(shù)據(jù)變化或可靠性降低的原因。
[0004]流式細(xì)胞計(jì)具備激光輸出調(diào)整系統(tǒng)(自動(dòng)功率控制:APC)以便防止激光輸出電平由于溫度等的影響而波動(dòng)。然而，APC的反饋控制被以大約幾ms的量級(jí)執(zhí)行，而無(wú)法處理以大約幾十μs量級(jí)發(fā)生的跳模噪聲。
[0005]在過(guò)去，高頻疊加的使用已被提出作為減少跳模噪聲并且使激光輸出穩(wěn)定的方法(參見(jiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。例如，在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中所描述的試樣分析器中，提供在供給激光二極管的直流電上疊加高頻分量的高頻疊加電路，并且根據(jù)供給激光二極管的直流電的幅度來(lái)控制置加在直流電上的尚頻波的振幅。
[0006]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)2009-53020

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明要解決的問(wèn)題
[0008]然而，使用高頻疊加的激光輸出穩(wěn)定技術(shù)需要激光的高速閃爍以便改善效果。因此，峰值輸出增加，并且有必要使用最大輸出率為高的激光器，以減少平均輸出等。此外，在這種情況下，高頻疊加的振幅增加，并因此不必要的輻射也增加。
[0009]在這方面，本公開(kāi)的主要目標(biāo)為提供一種粒子分析裝置和粒子分析方法，其能夠獲得具有高可靠性的檢測(cè)數(shù)據(jù)，而不使用高頻疊加。
[0010]解決問(wèn)題的手段
[0011]根據(jù)本公開(kāi)，提供一種粒子分析裝置，包括:光照射單元，所述光照射單元用激光照射在流徑內(nèi)流動(dòng)的粒子；光檢測(cè)單元，所述光檢測(cè)單元檢測(cè)熒光或散射光或者熒光和散射光兩者，從用激光照射的粒子發(fā)出熒光和散射光；以及信號(hào)處理單元，所述信號(hào)處理單元處理熒光或散射光的檢測(cè)信號(hào)或者熒光和散射光兩者的檢測(cè)信號(hào)，從光檢測(cè)單元輸出熒光和散射光，光照射單元包括至少:光源，所述光源產(chǎn)生激光；以及激光檢測(cè)器，所述激光檢測(cè)器檢測(cè)從光源發(fā)出的激光的部分，信號(hào)處理單元基于激光檢測(cè)器中的檢測(cè)結(jié)果來(lái)校正熒光或散射光的檢測(cè)信號(hào)或者熒光和散射光兩者的檢測(cè)信號(hào)。
[0012]信號(hào)處理單元可以根據(jù)激光檢測(cè)器的輸出波動(dòng)來(lái)校正一個(gè)或多個(gè)檢測(cè)信號(hào)。
[0013]在這種情況下，信號(hào)處理單元可以通過(guò)使來(lái)自光檢測(cè)單元的輸出電壓乘以根據(jù)激光檢測(cè)器的輸出波動(dòng)的幅度設(shè)置的值(增益)來(lái)校正一個(gè)或多個(gè)檢測(cè)信號(hào)。
[0014]另一方面，光照射單元可以包括分束器，所述分束器朝向激光檢測(cè)器反射激光的一部分。
[0015]此外，光照射單元也包括光源驅(qū)動(dòng)控制單元，所述光源驅(qū)動(dòng)控制單元基于激光檢測(cè)器中的檢測(cè)結(jié)果來(lái)調(diào)整激光的輸出，從光源輸出激光。
[0016]根據(jù)本公開(kāi)，提供一種粒子分析方法，包括以下步驟:通過(guò)激光檢測(cè)器檢測(cè)從光源輸出的激光的一部分；檢測(cè)熒光或散射光或者熒光和散射光兩者，從用激光照射的粒子發(fā)出熒光和散射光；以及通過(guò)信號(hào)處理單元基于激光檢測(cè)器中的檢測(cè)結(jié)果來(lái)校正熒光或散射光的檢測(cè)信號(hào)或者熒光和散射光兩者的檢測(cè)信號(hào)。
[0017]校正一個(gè)或多個(gè)檢測(cè)信號(hào)的步驟可以包括根據(jù)激光檢測(cè)器的輸出波動(dòng)來(lái)校正一個(gè)或多個(gè)檢測(cè)信號(hào)。
[0018]在這種情況下，校正一個(gè)或多個(gè)檢測(cè)信號(hào)的步驟可以包括通過(guò)使輸出電壓乘以根據(jù)激光檢測(cè)器的輸出波動(dòng)的幅度設(shè)置的值(增益)來(lái)校正一個(gè)或多個(gè)檢測(cè)信號(hào)，從檢測(cè)熒光或散射光或者熒光和散射光兩者的步驟獲得輸出電壓。
[0019]本發(fā)明的效果
[0020]根據(jù)本公開(kāi)，有可能獲得具有高可靠性的檢測(cè)數(shù)據(jù)，而不使用高頻疊加。應(yīng)注意，本文所描述的效果不一定是有限的，并且可以產(chǎn)生本文所描述的效果中的任何一個(gè)。
【附圖說(shuō)明】
[0021][圖1]圖1是示意性地示出本公開(kāi)的第一實(shí)施方案的粒子分析裝置的配置的圖。
[0022][圖2]圖2的部分A是示出激光檢測(cè)器的輸出波動(dòng)的圖，并且圖2的部分B是示出來(lái)自相關(guān)技術(shù)中的粒子分析裝置的光檢測(cè)單元的輸出信號(hào)的圖。
[0023][圖3]圖3的部分A是示出激光檢測(cè)器的輸出波動(dòng)的圖，并且圖3的部分B是示出來(lái)自本實(shí)施方案的粒子分析裝置的光檢測(cè)單元的輸出信號(hào)的圖。
[0024][圖4]圖4是示意性地示出本公開(kāi)的第一實(shí)施方案的修改后的實(shí)例的粒子分析裝置的配置的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的模式
[0026]在下文中，將參照附圖詳細(xì)地描述用于實(shí)現(xiàn)本公開(kāi)的模式。應(yīng)注意，本公開(kāi)不限于稍后描述的實(shí)施例。此外，將按以下順序給出描述。
[0027]1.第一實(shí)施例
[0028](基于激光檢測(cè)器的檢測(cè)結(jié)果校正檢測(cè)信號(hào)的粒子分析裝置的實(shí)例)
[0029]2.第一實(shí)施例的修改后的實(shí)例
[0030](在光源驅(qū)動(dòng)控制單元中提供激光檢測(cè)器的粒子分析裝置的實(shí)例)
[0031]<1.第一實(shí)施例>
[0032][裝置的整體配置]
[0033]首先，將使用檢測(cè)在流徑內(nèi)流動(dòng)的微粒的情況的實(shí)例來(lái)描述本公開(kāi)的第一實(shí)施例的粒子分析裝置。圖1是示意性地示出本實(shí)施例的粒子分析裝置的配置的圖。如圖1中所示，本實(shí)施例的粒子分析裝置包括光照射單元1、光檢測(cè)單元4和信號(hào)處理單元5。光照射單元1用激光6照射微粒3。光檢測(cè)單元4檢測(cè)從用光照射的微粒3發(fā)出的熒光7或散射光8。信號(hào)處理單元5處理從光檢測(cè)單元4輸出的檢測(cè)信號(hào)。
[0034][光照射單元1]
[0035]光照射單兀1包括激光器11和透鏡14。激光器11產(chǎn)生激光6。透鏡14向微粒3收集激光6。此外，光照射單元1包括檢測(cè)激光6的激光檢測(cè)器12，并且具有從激光器11輸出的激光6的部分被反射在例如分束器13上以輸入到激光檢測(cè)器12的配置。這里，激光檢測(cè)器12僅需要能夠檢測(cè)激光6的以大約幾十μ s的量級(jí)產(chǎn)生的輸出波動(dòng)，并且光電二極管等可以為此使用。
[0036][微芯片2]
[0037]微芯片2包括在其中微粒3可以流動(dòng)的流徑21。在流徑21中，例如，引入含有充當(dāng)檢測(cè)目標(biāo)的微粒3的樣品溶液。微芯片2可以由玻璃或各種類(lèi)型的塑料(PP、PC、C0P、PDMS等)制成。微芯片2的材料沒(méi)有被特別地限制，但理想的是相對(duì)于從光照射單元1施加的激光6具有滲透性并具有較少的光學(xué)誤差的材料。
[0038]微芯片2的形成可以通過(guò)濕蝕刻或干蝕刻玻璃襯底或通過(guò)奈米壓印、注射成型或機(jī)械加工塑料襯底來(lái)執(zhí)行。流徑21等在其中被形成的襯底可以通過(guò)由相同的材料或不同的材料制成的襯底來(lái)密封，以由此形成微芯片2。
[0039][微粒3]
[0040]通過(guò)本實(shí)施例的粒子分析裝置檢測(cè)的“微粒3”廣泛包括與生物相關(guān)的微粒(諸如細(xì)胞、微生物和核糖體)，或合成粒子(諸如膠乳粒子、凝膠粒子)，以及用于工業(yè)用途的粒子。
[0041]與生物相關(guān)的微粒包括形成各種細(xì)胞的染色體、核糖體、線粒體、細(xì)胞器等。此外，細(xì)胞包括植物細(xì)胞、動(dòng)物細(xì)胞、造血細(xì)胞等。此外，微生物包括