微粒分类装置及在该装置中优化流体流的方法制造方法及图纸

提供了一种用于优化流体流的微粒分类装置。该微粒分类装置包括：电压供应单元，将驱动电压供应至向产生流体流的管口施加振动的振动元件；注电单元，将电荷给予从管口流出的至少部分液滴；偏向板，彼此相对布置且其间有流体流，其改变液滴的移动方向；以及第一图像传感器，获取偏向板之间经过的液滴的图像。该微粒分类装置配有控制器，该控制器检测图像中的液滴，设置与给予电荷之前的液滴的宽度对应的标准带，并且控制电压供应单元的驱动电压以从给予电荷之后的液滴中进一步减小从标准带开始的指定的像素数内的区域中所检测的液滴的量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】提供了一种用于优化流体流的微粒分类装置。该微粒分类装置包括：电压供应单元，将驱动电压供应至向产生流体流的管口施加振动的振动元件；注电单元，将电荷给予从管口流出的至少部分液滴；偏向板，彼此相对布置且其间有流体流，其改变液滴的移动方向；以及第一图像传感器，获取偏向板之间经过的液滴的图像。该微粒分类装置配有控制器，该控制器检测图像中的液滴，设置与给予电荷之前的液滴的宽度对应的标准带，并且控制电压供应单元的驱动电压以从给予电荷之后的液滴中进一步减小从标准带开始的指定的像素数内的区域中所检测的液滴的量。【专利说明】
本技术涉及一种微粒分类装置和在其中优化流体流的方法，并且更具体地，涉及一种自动优化从管口喷射的液滴的状态的微粒分类装置。
技术介绍

技术介绍
已知的微粒分类装置(例如:流式细胞仪)光学地、电气地或者磁性地检测诸如细胞的微粒的性质，并分开和收集具有指定性质的微粒。使用流式细胞仪的细胞分离包括通过使包含细胞的样本液体和鞘液断开为液滴而产生流体流(液滴流)，该液滴从形成在流动单元或微芯片上的管口被喷射。通过利用振动元件以指定频率向管口施加振动来执行样本液体和鞘液变成液滴的断开。给予该包含细胞的液滴电荷并将其喷射。通过电气地控制每个液滴的运动方向，在分开的收集容器中收集具有期望性质的靶细胞和所有其他非靶细胞。例如，PTLl公开作为微芯片型流式细胞仪的一种“用于对微粒分类的装置，其配有:微芯片，其中设置有包含微粒的流体流经的流道和用于将流经该流道的液体排放至芯片的芯片外部的管口 ；振动元件，用于在管口处形成液体的液滴并将该液滴喷射；注电装置，用于给予所喷射的液滴电荷；光学检测装置，用于检测流经流道的微粒的光学性质；配对的电极，沿所喷射的液滴的运动方向布置并面向其间移动的液滴；以及两个以上的容器，用于收集经过所配对的电极之间的液滴”。引用列表专利文献PTLl:日本未经审查专利申请公开第2010-190680号
技术实现思路
技术问题通过微粒分配器，为了准确地执行液滴的运动方向的电控制，在分析之前，通过调整诸如振动元件的驱动电压和频率以及液滴的注电定时的因素来优化流体流的状态是必要的。在未恰当地执行这些调整的情况下，流体流进入不稳定状态，从而细胞分类变得不可能且可能降低分类的精确度。在过去，在视觉地检查流体流的状态时通过让用户调整诸如振动元件的驱动电压的因素来执行流体流最优化，以产生没有不稳定性的直线流体流。这种操作需要熟练度，并且就可靠性和安全性而言是有问题的。此外，该操作极度的繁琐，其需要在每次流动单元或微芯片被更换或者每次分析时执行流体流的最优化。因此，本技术以提供一种自动优化流体流的微粒分类装置为目标。问题的解决方案为了解决上述问题，本技术提供一种微粒分类装置，包括:电压供应单元，将驱动电压供应至向产生流体流的管口施加振动的振动元件；注电单元，将电荷给予从管口喷射的至少部分液滴；偏向板，彼此相对布置使流体流位于其间，并改变液滴的移动方向；第一图像传感器，获取经过偏向板之间的液滴的图像。微粒分类装置配备了控制器，其检测图像中的液滴，设置与给予电荷之前的液滴的宽度对应的标准带，并且控制电压供应单元的驱动电压以从给予电荷之后的液滴中进一步减少根据标准带所指定的数量的像素内的区域中所检测的液滴的量。控制器检测在给予电荷之前的液滴的图像中的标准带，并且将标准带设置在给予电荷之后的液滴的图像中。在微粒分类装置中，通过控制电压供应单元的驱动电压以进一步减少根据标准带在指定数量的像素内的区域中所检测的液滴量，自动设定产生稳定流体流的用于振动元件的驱动电压。微粒分类装置，还可包括:光源，利用激光照射经过偏向板之间的液滴。在这种情况下，控制器能够通过对图像中的亮点的图像识别来检测液滴。此外，控制器还可控制驱动电压以进一步减少在给予电荷之后的液滴的图像中根据标准带所指定的数量的像素内的区域中所检测的亮点中的像素数。在这一点上，控制器还可控制驱动电压以最小化像素数。而且，微粒分类装置还可包括:第二图像传感器，在流出管口的液体断开为液滴的位置处获取液滴的图像。在这种情况下，控制器能够控制驱动电压，使得在图像中位于刚刚从液体分离后的包含微粒的液滴与液体之间的液滴沿移动方向的方向上长度变成指定长度。指定长度优选是包含微粒的液滴与液体之间的距离的30%至70%。在微粒分类装置中，第一图像传感器从与流体流以及与偏向板之间的相对方向正交的方向拍摄经过偏向板之间的液滴。而且，偏向板通过作用于被给予液滴的电荷上的电力来改变液滴的移动方向。微粒分类装置可以是微芯片型微粒分类装置，其中，管口形成在可更换的微芯片上。而且，本技术提供一种在微粒分类装置中优化流体流的方法，包括第一图像获取步骤，在从由振动元件施加振动的管口产生的流体流中的液滴经过改变液滴的移动方向的偏向板之间后，获取该流体流中的液滴的图像；以及第一电压控制步骤，检测图像中的液滴，设置与在给予电荷之前的液滴的宽度对应的标准带，并且设置振动元件的驱动电压以进一步从给予电荷之后的液滴中减少根据标准带所指定数量的像素内的区域中所检测的液滴的量。第一图像获取步骤包括获取在给予电荷之前的液滴的图像的步骤和获取在给予电荷之后的液滴的图像的步骤，并且第一电压控制步骤包括检测在给予电荷之前的液滴的图像中的标准带的步骤和将标准带设置在给予电荷之后的液滴的图像中的步骤。在优化流体流的方法中，在第一图像获取步骤中利用激光照射经过偏向板之间的液滴的情况下，在第一电压控制步骤中通过对图像中的亮点的图像识别可检测液滴。此外，可控制驱动电压以进一步减小在给予电荷之后的液滴的图像中根据标准带所指定数量的像素内的区域中所检测的亮点中的像素数。在这一点上，控制器还可控制驱动电压以最小化像素数。而且，优化流体流的方法还包括:第二图像获取步骤，在流出管口的液体断开为液滴的位置处获取液滴的图像；以及第二电压控制步骤，设置驱动电压，使得图像中位于刚刚从液体分离后的包含微粒的液滴与液体之间的液滴沿移动方向的方向上长度变成指定长度。在这种情况下，指定长度是包含微粒的液滴与液体之间的距离的30%至70%。优化流体流的方法中，在第一图像获取手段和第一电压控制步骤之后优选地执行第二图像获取手段和第二电压控制步骤。在第一电压控制步骤中粗调驱动电压，并且在第二电压控制步骤中微调驱动电压。在优化流体流的方法中，在第一图像获取步骤中，从与流体流以及与偏向板之间的相对方向正交的方向，拍摄经过偏向板之间的液滴。在本技术中，“微粒”被认为广泛地包括诸如细胞、微生物和脂质体的生物微粒，诸如胶乳粒子、胶粒和工业微粒的合成微粒等。生物微粒包括组成各种细胞的染色体、脂质体、线粒体、细胞器官等。细胞包括动物细胞(例如:与血球相关的细胞)和植物细胞。微生物包括诸如E.大肠菌的细菌、诸如烟草斑纹病毒的病毒和诸如酵母的真菌。此外，生物微粒也可以被认为是潜在包括诸如核苷酸、蛋白质及其络合物的生物高分子。同时，工业微粒可以是例如有机或无机聚合物材料、金属等。有机聚合物材料包括聚苯乙烯、苯乙烯二乙苯、聚(甲基丙烯酸酯)等。无机聚合物材料包括玻璃、二氧化硅、磁性材料等。金属包括金属胶体、铝等。尽管通常这些微粒的形状是球形，但是该形状也可以是非球本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微粒分类装置，包括：电压供应单元，将驱动电压供应至向产生流体流的管口施加振动的振动元件；注电单元，将电荷给予从所述管口喷射的至少部分液滴；偏向板，彼此相对布置使所述流体流位于其间，并改变所述液滴的移动方向；第一图像传感器，获取经过所述偏向板之间的所述液滴的图像；以及控制器，检测所述图像中的所述液滴，设置与给予所述电荷之前的所述液滴的宽度对应的标准带，并且控制所述电压供应单元的所述驱动电压以从给予所述电荷之后的所述液滴中进一步减少在从所述标准带开始的指定数量的像素内的区域中检测的所述液滴的量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：村木洋介，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：
国别省市：