光谱分析设备、细颗粒测量设备以及用于光谱分析或光谱图显示的方法和程序技术

本发明专利技术提供了一种光谱分析设备，包括处理单元，被配置为使用分析函数生成分析数据，在所述分析函数中，包括作为函数元素的线性函数和对数函数且强度值被设置为来自测量数据的变量，所述测量数据包括通过使用具有不同检测波长带的多个光接收元件检测来自测量目标对象的光而获取的光的强度值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本技术涉及光谱分析设备、细颗粒测量设备以及用于光谱分析或光谱图显示的方法和程序。更具体地，本技术涉及能够获得准确地反映测量目标对象的光学特性的光谱图的光谱分析设备等。
技术介绍
流式细胞仪是通过对流过流动池的诸如细胞、珠子等的细颗粒照射光并检测从细颗粒发射的荧光、散射光等来光学测量细颗粒的特性的设备。例如，当检测到细胞的荧光时，将具有适当波长和强度的激发光（诸如激光）照射到荧光燃料标记的细胞。通过透镜等将从荧光染料发射的荧光会聚，使用诸如过滤器或二向色镜的波长选择元件选择适当波长带的光，且使用诸如光电倍增管（PMT）的光接收元件检测所选择的光。此时，能够通过波长选择元件和光接收元件的多个组合同时检测和分析来自标记到细胞的多个荧光燃料的荧光。此外，还可以通过组合多个波长的激发光来增加可分析荧光染料的数量。在相关技术中，流式细胞仪的分析数据由直方图或二维（2D）图显示。虽然线性轴或对数轴一般被用作表示直方图和2D图中的光的强度值的坐标轴，但是也已知使用具有线性轴和对数轴组合的特性的双指数轴的技术（见NPL1）。在使用双指数轴作为坐标轴的直方图和2D图中，利用对数轴的特性显示宽动态范围是可能的，且同时根据线性轴的特性显示负数也是可能的。在通过流式细胞仪进行的荧光检测中，除了使用波长选择元件（诸如过滤器）选择不连续波长带的多束光并测量每个波长带的光的强度的方法之外，还存在测量连续波长带中的光的强度作为荧光光谱的方法。在荧光光谱是可测量的光谱流式细胞仪中，使用光谱元件（诸如棱镜或光栅）光谱分离从细颗粒发射的荧光。使用其中布置了具有不同检测波长带的多个光接收元件的光接收元件阵列检测光谱分离的荧光。作为光接收元件阵列，使用PMT阵列或光电二极管阵列，在所述PMT阵列或光电二极管阵列中，诸如PMT或光电二极管的光接收元件被一维布置或以2D光接收元件（诸如电荷耦合器件（CCD）或互补金属氧化物半导体（CMOS））的多个独立的检测通道的阵列布置。[引文列表][专利文献][PTL1]JP2003-83894A[非专利文献][NPL1]A New“Logicle”Display Method Avoids Deceptive Effects of Logarithmic Scaling for Low Signals and Compensated Data.Cytometry Part A69A:541-551,2006。
技术实现思路
[技术问题]除了直方图和2D图，还可由光谱图显示光谱流式细胞仪中的分析数据。在光谱图中，在横轴上表示光接收元件的通道或检测波长，在垂直轴上表示光的强度值，且关于细颗粒的数量（计数事件或密度）的信息（总体信息）由色彩的灰度、色调等表示。根据光谱图，可以直观地识别细颗粒的荧光光谱和总体信息。在光谱图中，线性轴或对数轴在相关技术中被用作表示光的强度值的坐标轴。然而，使用对数轴的图具有如下限制，即，具有低强度值的细颗粒的光谱呈现出不合理高分散性，且负数未被显示。另一方面，存在一个问题，即，即使在使用线性轴的图中也难以区分具有低强度值的细颗粒的光谱形状。此外，在相关技术的光谱图中，没有适于通过减去从在对照样本（诸如未标记的细胞）中检测的强度值（背景值）导出的光谱分量来显示光谱的方法。期望提供用于显示宽动态范围和负数并获得适当反映从细颗粒产生的光的强度的光谱图的技术。[问题的解决方案]根据本技术的一个实施方式，提供了一种光谱分析设备，包括：处理单元，被配置为使用分析函数生成分析数据，在所述分析函数中，包括作为函数元素的线性函数和对数函数且强度值被设置来自测量数据的变量，所述测量数据包括通过使用具有不同检测波长带的多个光接收元件检测来自测量目标对象的光而获取的光的强度值。光谱分析设备包括，显示单元，被配置为在光谱图中显示分析数据，在所述光谱图中，一个轴表示对应于检测波长带的值而另一个轴表示分析函数的输出值。根据该光谱图，可显示包括负值的宽的动态范围，且可通过抑制色散显示适当表达测量目标对象的光学特性的光谱。在该光谱分析设备中，处理单元被配置为通过应用对于测量数据中强度值小的数据线性函数被设为主函数的元素以及对比测量数据中强度值大的数据对数函数被设为主函数的函数作为分析函数来生成分析数据。具体而言，处理单元可通过应用对于测量数据中强度值小于预定值的数据线性函数被设为主函数以及对于测量数据中强度值大于预定值的数据对数函数被设为主函数的函数作为分析函来生成分析数据。在这种情况下，显示单元显示光谱图，在所述光谱图中，在输出值大于预定值的区域中输出值的轴被设为对数轴而在输出值小于预定值的区域中输出值的轴被设为线性轴。在光谱分析设备中，优选的是，处理单元被配置为在从包括通过使用具有不同检测波长带的多个光接收元件检测来自测量样本的光所获得的强度值的测量数据中减去包括通过使用具有不同检测波长带的多个光接收元件检测来自对照样本的光所获得的强度值的测量数据之后，使用分析函数来生成校正的分析数据，在所述分析函数中，包括作为函数元素的线性函数和对数函数且强度值被设为变量，且显示单元被配置为在光谱图中显示校正的分析数据。此外，在光谱分析设备中，测量数据可包括由光接收元件阵列检测和获得的光的强度值，在所述光接收元件阵列中，具有不同检测波长带的多个光接收元件被布置为光谱分离来自测量目标对象的光。在这种情况下，处理单元优选校正每个光接收元件的检测波长带宽度中的强度值并生成分析数据。在根据本技术的光谱分析设备中，特别地，测量目标对象可以是细颗粒，且细颗粒的光学特性可被显示在光谱图中。在这种情况下，处理单元优选进行光谱图的多色显示。可根据色调、饱和度和/或反映细颗粒的频率信息的亮度进行多色显示。此外，根据本技术的光谱分析设备特别即使在微颗粒测量设备中也可被配置为光谱流式细胞仪。根据本技术的其它实施方式，提供了一种光谱分析法，包括：使用分析函数生成分析数据的过程，在所述分析函数中，包括作为函数元素的线性函数和对数函数且强度值被设为来自测量数据的变量，所述测量数据包括通过使用具有不同检测波长带的多个光接收元件检测来自测量目标对象的光而获取的光的强度值；以及本专利技术提供了一种光谱图显示方法，包括显示光谱图的过程，在所述光谱图中，一个轴表示对应于检测波长带的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光谱分析设备，包括：处理单元，被配置为使用分析函数来生成分析数据，在所述分析函数中，包括作为函数元素的线性函数和对数函数且强度值被设置为来自测量数据的变量，所述测量数据包括通过使用具有不同的检测波长带的多个光接收元件检测来自测量目标对象的光而获取的光的强度值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.09.13 JP 2011-1999011.一种光谱分析设备，包括：
处理单元，被配置为使用分析函数来生成分析数据，在所述分
析函数中，包括作为函数元素的线性函数和对数函数且强度值被设
置为来自测量数据的变量，所述测量数据包括通过使用具有不同的
检测波长带的多个光接收元件检测来自测量目标对象的光而获取的
光的强度值。
2.根据权利要求1所述的光谱分析设备，包括：
显示单元，被配置为在一个轴表示对应于所述检测波长带的值
且另一个轴表示所述分析函数的输出值的光谱图中显示所述分析数
据。
3.根据权利要求2所述的光谱分析设备，其中，所述处理单元通过将
对于所述强度值小于所述测量数据中的预定值的数据所述线性函数
被设置为主函数元素的函数以及对于所述强度值大于所述测量数据
中的所述预定值的数据所述对数函数被设置为主函数元素的函数应
用为所述分析函数来生成所述分析数据。
4.根据权利要求2所述的光谱分析设备，其中，所述处理单元通过更
强地将所述线性函数的元素作为所述分析函数应用至所述强度值小
于所述测量数据中的预定值的数据以及更强地将所述对数函数的元
素作为所述分析函数应用至所述强度值大于所述测量数据中的预定
值的数据来生成所述分析数据。
5.根据权利要求4所述的光谱分析设备，其中，所述显示单元显示所
述光谱图，在所述光谱图中，在所述输出值大于预定值的区域中，

\t所述输出值的轴被设置为对数轴，并且在所述输出值小于所述预定
值的区域中，所述输出值的轴被设置为线性轴。
6.根据权利要求5所述的光谱分析设备，
其中，在从包括通过使用具有不同检测波长带的多个光接收元
件检测来自测量样本的光所获得的强度值的测量数据中减去包括通
过使用具有不同检测波长带的多个光接收元件检测来自对照样本的
光所获得的强度值的测量数据之后，所述处理单元使用所述分析函
数来生成校正的分析数据，在所述分析函数中，包括作为所述函数
元素的所述线性函数和所述对数函数且所述强度值被设置为变量，
并且
其中，所述显示单元在所述光谱图中显示校正的分析数据。
7.根据权利要求6所述的光谱分析设备，其中，所述测量数据包括通
过光接收元件阵列检测和获得的光的强度值，在所述光接收元件阵
列中，具有不同检测波长带的多个光接收元件被布置为光谱...

【专利技术属性】
技术研发人员：新田尚，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP