專利名稱：微粒分析裝置和數(shù)據(jù)顯示方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及微粒分析裝置以及顯示通過(guò)使用微粒分析裝置的測(cè)量而獲得的數(shù)據(jù)的方法。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及用于檢測(cè)從微粒所發(fā)出的光、分析由此發(fā)出的光的種類等的技術(shù)。
背景技術(shù)：
通常，分析一種生物學(xué)相關(guān)的微粒(諸如細(xì)胞、微生物或者脂質(zhì)體)時(shí)，會(huì)使用流式細(xì)胞儀(流式細(xì)胞測(cè)量術(shù))。這種技術(shù)例如記載于非專利文獻(xiàn)，Takamitsu Nakauchi主編的"Additional Volume of Cell Engineering Experimental Protocol Series Flow Cytometry Capable of being Manipulated with Freedom，，，第二版，Shujunsha Co., Ltd.，2006年8月31日出版。流式細(xì)胞儀基于這樣一種方法，其中，具有特定波長(zhǎng)的激光照射至在流路內(nèi)以直線流動(dòng)的微粒，并且檢測(cè)從微粒發(fā)出的熒光或散射光，從而逐個(gè)分析這多個(gè)微粒。利用流式細(xì)胞儀，由各個(gè)光檢測(cè)器所檢測(cè)的光被轉(zhuǎn)換成電信號(hào)以進(jìn)行量化，進(jìn)而對(duì)于所得的由此量化的電信號(hào)執(zhí)行統(tǒng)計(jì)分析，從而可以判斷單個(gè)微粒的種類、大小、結(jié)構(gòu)寸。而且，近年來(lái)，在流式細(xì)胞儀中，已廣泛應(yīng)用了利用多種熒光染料的多色分析。該流式細(xì)胞儀例如記載于日本專利公開第2006-230333號(hào)和第JP-T-2008-500558號(hào)中?，F(xiàn)有的流式細(xì)胞儀通常都包括分別對(duì)應(yīng)于不同波長(zhǎng)的多個(gè)光源、以及用于檢測(cè)從各染料發(fā)出的光的多個(gè)檢測(cè)器。另一方面，由于熒光染料有光譜，所以當(dāng)如同多色分析那樣在一次測(cè)量中使用多種熒光染料時(shí)，來(lái)自目標(biāo)熒光染料之外的各熒光染料的光泄漏至檢測(cè)器，從而降低了分析精度。為了處理這種情況，利用現(xiàn)有的流式細(xì)胞儀，為了只從目標(biāo)熒光染料提取光學(xué)信息，當(dāng)通過(guò)利用各光檢測(cè)器所檢測(cè)的光被轉(zhuǎn)換成電信號(hào)以進(jìn)行量化時(shí)，執(zhí)行數(shù)學(xué)校正， 即熒光校正。

發(fā)明內(nèi)容
如上所述，熒光染料各自具有特有的光譜，并且其光譜信息成為表示熒光染料自身的特征的重要數(shù)據(jù)。而且，利用現(xiàn)有的流式細(xì)胞儀，來(lái)自目標(biāo)熒光染料的光被用于接收具有特定帶寬的光的傳感器所檢測(cè)，并且由傳感器檢測(cè)到的數(shù)據(jù)被當(dāng)作相應(yīng)數(shù)據(jù)。因此，這樣就產(chǎn)生了一個(gè)問(wèn)題，即可能難以示出熒光染料的光譜信息。本發(fā)明就是為了解決上述問(wèn)題，因此，主要期望提供一種微粒分析裝置和數(shù)據(jù)顯示方法，它們均能夠分別測(cè)量由微粒產(chǎn)生的熒光光譜，并且使用戶在視覺(jué)上理解測(cè)量數(shù)據(jù)。為了實(shí)現(xiàn)上述需要，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，提供了一種微粒分析裝置，其包括 檢測(cè)部，被配置為在多個(gè)波長(zhǎng)區(qū)域同時(shí)檢測(cè)由微粒產(chǎn)生的熒光；以及顯示部，被配置為在其上以光譜形式顯示多個(gè)波長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)的檢測(cè)結(jié)果。根據(jù)本發(fā)明的該實(shí)施方式，由于可以示出由微粒產(chǎn)生的熒光的光譜信息，所以不管有無(wú)熒光校正以及熒光校正的結(jié)果，用戶都可以在視覺(jué)上理解測(cè)量數(shù)據(jù)。而且，例如，提取了特定區(qū)域的數(shù)據(jù)，從而獲得微粒的各種信息。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式，提供了一種數(shù)據(jù)顯示方法，包括以下步驟在多個(gè)波長(zhǎng)區(qū)域同時(shí)檢測(cè)由微粒產(chǎn)生的熒光；以及以光譜形式顯示各個(gè)波長(zhǎng)區(qū)域的檢測(cè)數(shù)據(jù)。如上所述，根據(jù)本發(fā)明，由于可以示出由微粒產(chǎn)生的熒光的光譜信息，所以用戶可以在視覺(jué)上理解測(cè)量數(shù)據(jù)。


圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的微粒分析裝置的構(gòu)造的框圖。圖2是示出了測(cè)量結(jié)果的顯示實(shí)例的示圖。圖3是示出了將選通(gate)施加到圖2中所示的測(cè)量結(jié)果的顯示實(shí)例的方法的示圖。圖4是示出了在完成選通施加后所獲得的顯示實(shí)例的示圖。
具體實(shí)施例方式下文中，將參照附圖來(lái)詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。應(yīng)注意，本發(fā)明決不限于以下將要描述的實(shí)施方式。此外，將根據(jù)以下順序具體來(lái)給出描述。1.第一實(shí)施方式(顯示光譜的方法)2.第二實(shí)施方式(用于顯示光譜的微粒分析裝置)1.第一實(shí)施方式整體構(gòu)成首先，將描述根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的數(shù)據(jù)顯示方法。通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的數(shù)據(jù)顯示方法，在多個(gè)波長(zhǎng)區(qū)域同時(shí)檢測(cè)由諸如細(xì)胞或微珠的微粒產(chǎn)生的熒光，并且以光譜形式顯示各個(gè)波長(zhǎng)區(qū)域的檢測(cè)數(shù)據(jù)。檢測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)第一實(shí)施方式的數(shù)據(jù)顯示方法，由光檢測(cè)器檢測(cè)的光被轉(zhuǎn)換成每個(gè)波長(zhǎng)區(qū)域的電壓脈沖(電信號(hào))，并且所得電壓脈沖被量化以獲得檢測(cè)數(shù)據(jù)。具體地，獲得電壓脈沖的高度、寬度和面積，從而獲得檢測(cè)數(shù)據(jù)。顯示形式通過(guò)第一實(shí)施方式的數(shù)據(jù)顯示方法，通過(guò)使用上述方法獲得各個(gè)波長(zhǎng)區(qū)域的檢測(cè)數(shù)據(jù)以光譜的形式顯示。數(shù)據(jù)顯示方法決不特別地局限于例如密度譜、點(diǎn)圖、等高線等。此外，可以從所顯示的光譜僅提取特定區(qū)域中的數(shù)據(jù)、擴(kuò)大譜圖的圖像、顯示直方圖或二維圖寸。此外，通過(guò)第一實(shí)施方式的數(shù)據(jù)顯示方法，可以對(duì)通過(guò)連續(xù)檢測(cè)多個(gè)微粒所獲取的檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算，并且顯示算術(shù)運(yùn)算的結(jié)果。關(guān)于算術(shù)運(yùn)算，可以給出檢測(cè)數(shù)據(jù)的累計(jì)、所有微粒的檢測(cè)數(shù)據(jù)的平均值的計(jì)算等。另外，通過(guò)第一實(shí)施方式的數(shù)據(jù)顯示方法， 盡管可以在執(zhí)行檢測(cè)的同時(shí)執(zhí)行顯示，但是也可以臨時(shí)保存檢測(cè)數(shù)據(jù)，并且可以讀出和顯示這樣保存的數(shù)據(jù)。在這種情況下，也可以對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算并顯示算術(shù)運(yùn)算的結(jié)^ ο通過(guò)現(xiàn)有的二維圖，即使執(zhí)行了熒光校正，用戶也難以在視覺(jué)上判斷通過(guò)熒光校正所獲得的數(shù)據(jù)。另一方面，通過(guò)第一實(shí)施方式的數(shù)據(jù)顯示方法，由于可以示出由微粒產(chǎn)生的熒光的光譜信息，所以不管有無(wú)熒光校正以及熒光校正的結(jié)果，用戶都可以在視覺(jué)上理解測(cè)量數(shù)據(jù)。通過(guò)第一實(shí)施方式的數(shù)據(jù)顯示方法，還提取了特定區(qū)域中的數(shù)據(jù)，從而使得可以獲得微粒的各種信息。第一實(shí)施方式的數(shù)據(jù)顯示方法決不局限于對(duì)于微粒、細(xì)胞等的分析裝置的應(yīng)用。 例如，第一實(shí)施方式的數(shù)據(jù)顯示方法也可以應(yīng)用于制造設(shè)備、檢查設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備等。2.第二實(shí)施方式裝置的整體構(gòu)造接下來(lái)，將描述根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的微粒分析裝置。圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的微粒分析裝置的構(gòu)造的框圖。此外，圖2是示出了從第二實(shí)施方式的微粒分析裝置獲得的測(cè)量結(jié)果的顯示實(shí)例的的示圖。如圖1所示，微粒分析裝置1至少設(shè)置有檢測(cè)部2、轉(zhuǎn)換部3、分析部4以及顯示部5。檢測(cè)部2的構(gòu)造檢測(cè)部2需要具有這樣一種構(gòu)造，通過(guò)該構(gòu)造可在多個(gè)波長(zhǎng)區(qū)域中同時(shí)檢測(cè)由作為分析對(duì)象的微粒產(chǎn)生的熒光。具體地，檢測(cè)部2可以具有這樣的構(gòu)造，其中能夠檢測(cè)波長(zhǎng)區(qū)域的傳感器被分別設(shè)置為對(duì)應(yīng)于各波長(zhǎng)區(qū)域；或者這樣的構(gòu)造，其包括如同多通道光電倍增管(PMT)等那樣能夠同時(shí)檢測(cè)多個(gè)光的檢測(cè)器。所需的是，由檢測(cè)部2檢測(cè)的波長(zhǎng)區(qū)域數(shù)、即檢測(cè)部2中設(shè)置的檢測(cè)器的通道數(shù)或檢測(cè)部2中設(shè)置的傳感器數(shù)大于等于所使用的染料數(shù)。在這種情況下，優(yōu)選地，檢測(cè)部2中設(shè)置的檢測(cè)器的通道數(shù)或檢測(cè)部2中設(shè)置的傳感器數(shù)大于等于12，這是因?yàn)樵诂F(xiàn)有多色分析中，通常是六到八種顏色，并且最多使用十到十二種顏色。而且，第二實(shí)施方式的微粒分析裝置1也可采用這樣一種結(jié)構(gòu)，即在檢測(cè)部2中設(shè)置分光鏡，并且在由微粒產(chǎn)生的熒光在分光鏡中被光譜衍射(分光)后，使由此被光譜衍射的熒光入射到諸如多通道PMT的檢測(cè)器。此外，根據(jù)需要，還可以設(shè)置物鏡、聚光透鏡、針孔、頻帶截止(band-cut)濾波器、分色鏡等。轉(zhuǎn)換部3的構(gòu)造轉(zhuǎn)換部3操作用于將由檢測(cè)部2檢測(cè)到的各波長(zhǎng)區(qū)域中的光分別轉(zhuǎn)換成電壓脈沖 (電信號(hào))。例如，AD轉(zhuǎn)換器等可以用作轉(zhuǎn)換部3。分析部4的構(gòu)造通過(guò)分析部4，通過(guò)轉(zhuǎn)換部3中的AD轉(zhuǎn)換獲得的電壓脈沖通過(guò)使用電子計(jì)算機(jī)等進(jìn)行處理，以量化電壓脈沖，從而獲得檢測(cè)數(shù)據(jù)。特別地，獲得了電壓脈沖的高度(峰值)、 寬度或面積(積分)，并且使用其作為檢測(cè)數(shù)據(jù)。而且，這些結(jié)果分別與波長(zhǎng)區(qū)域相關(guān)聯(lián)，并且保存在存儲(chǔ)部(未示出)等中。顯示部5的構(gòu)造顯示部5操作用于在其上顯示在分析部4的處理中獲得的檢測(cè)數(shù)據(jù)，即從第二實(shí)施方式的微粒分析裝置1獲得的測(cè)量結(jié)果。具體地，例如，如圖2所示，在顯示部5上顯示表示各個(gè)通道的熒光強(qiáng)度的“密度圖”等。在圖2中，橫坐標(biāo)軸表示檢測(cè)部2的通道數(shù)，縱坐標(biāo)軸表示強(qiáng)度。當(dāng)所檢測(cè)的波長(zhǎng)隨著通道數(shù)變大而變短時(shí)，獲得了檢測(cè)光(熒光)的光
譜{曰息ο
微粒分析裝置1的操作接下來(lái)，將描述第二實(shí)施方式的微粒分析裝置1的操作。通過(guò)使用微粒分析裝置 1分析的微粒決不受限制，例如，給出了細(xì)胞、微珠等。此外，修飾這樣的微粒的熒光染料的種類和數(shù)目也決不受限制。因此，根據(jù)需要可以適當(dāng)選擇并使用已知的染料，如異硫氰酸熒光素(C21H11NO5S =FITC)、藻紅蛋白(PE)、多甲藻素葉綠素蛋白(PerCP)、PE_Cy5和PE_Cy7。 此外，各微?？梢杂枚喾N熒光染料進(jìn)行修飾。當(dāng)想要通過(guò)使用微粒分析裝置1來(lái)光學(xué)分析微粒時(shí)，首先，從光照射部的光源發(fā)出激勵(lì)光以照射到正在流路內(nèi)通過(guò)的微粒。接著，在檢測(cè)部2檢測(cè)由微粒產(chǎn)生的熒光。在這種情況下，例如，由微粒產(chǎn)生的熒光在諸如棱鏡或衍射光柵的分光鏡中被光譜衍射，由此所得的分別具有不同波長(zhǎng)區(qū)域的光入射至設(shè)置在檢測(cè)部2中的傳感器或PMT的通道。此后，在檢測(cè)部2中獲取的各波長(zhǎng)區(qū)域中的數(shù)據(jù)在轉(zhuǎn)換部3中被轉(zhuǎn)換成電壓脈沖， 并且所得的電壓脈沖在分析部4中被量化從而被保存在其中。分析的結(jié)果例如以如圖2所示的“密度圖”等的形式顯示在顯示部5上。應(yīng)注意，圖2所示的“密度圖”是通過(guò)測(cè)量如下樣本所獲得的結(jié)果，該樣本通過(guò)使用32通道PMT將僅用FITC修飾的樣本、僅用PE修飾的樣本和負(fù)性樣本(Negative sample)彼此混合而獲得。關(guān)于“密度圖”，PMT的通道數(shù)(波長(zhǎng)依賴數(shù))繪于橫坐標(biāo)軸上，熒光強(qiáng)度繪于縱坐標(biāo)軸上。在這種情況下，累計(jì)數(shù)0設(shè)為藍(lán)色，并且隨著累計(jì)數(shù)的增加，開始獲得紅色，即密度增加。此時(shí)，當(dāng)對(duì)應(yīng)于最短檢測(cè)波長(zhǎng)的通道數(shù)設(shè)為1，并且檢測(cè)波長(zhǎng)隨著通道數(shù)變大而變短時(shí)，獲得了對(duì)應(yīng)于熒光光譜的信息。此外，從光譜信息中，用戶能夠識(shí)別樣本是用何種熒光標(biāo)記的。另外，通過(guò)第二實(shí)施方式的微粒分析裝置1，還可以進(jìn)行選通，以對(duì)于圖2所示的數(shù)據(jù)僅選擇特定的樣本組，并且僅提取和顯示特定樣本組(微粒)的數(shù)據(jù)。這種情況下的顯示形式?jīng)Q不受限制，因此可以以各種形式來(lái)顯示相關(guān)數(shù)據(jù)，如直方圖、二維圖和光譜圖。圖3 是示出了向圖2所示的顯示實(shí)例施加選通的方法的示圖，而圖4是示出了完成選通施加之后的顯示實(shí)例的示圖。由于在現(xiàn)有的流式細(xì)胞儀中，通常對(duì)于二維圖執(zhí)行選通處理，所以選通僅施加給兩個(gè)通道的信息。另一方面，如圖3所示，在第二實(shí)施方式的微粒分析裝置1中，對(duì)于熒光光譜，選通施加了作為一批的十個(gè)通道。此外，如圖4所示，關(guān)于施加了選通的樣本的數(shù)據(jù)，在光譜圖中可以采用點(diǎn)圖模式，或者在光譜圖中可以采用可以改變顏色。因此，可以實(shí)現(xiàn)更明確的選通，從而用戶可以清楚地確認(rèn)相關(guān)數(shù)據(jù)。此外，施加了選通的樣本的數(shù)據(jù)還可以以二維圖的形式進(jìn)行顯示。此外，施加了選通的區(qū)域可以基于熒光光譜來(lái)選擇。因此，例如，是否兩種熒光染料固定至一個(gè)微粒，或者是否包含分別用不同的熒光染料修飾的兩個(gè)微粒，可以容易地區(qū)分開。此外，選通被施加到這樣一個(gè)部分，其中沒(méi)有熒光從任何其他熒光染料泄漏至該部分，由此不管有無(wú)熒光校正或者熒光校正的結(jié)果，用戶都可以在視覺(jué)上從顯示的數(shù)據(jù)獲得各種信息。應(yīng)注意，通過(guò)第二實(shí)施方式的微粒分析裝置1，不僅可以顯示上述的“密度圖”或 “點(diǎn)圖”，還可以顯示“等高線圖”、“二維圖”、“二維直方圖”等。此外，可以連續(xù)測(cè)量多個(gè)微粒的特性，并且在檢測(cè)部2中檢測(cè)的數(shù)據(jù)在任何時(shí)間累計(jì)，并且可以實(shí)時(shí)反映在顯示部5上顯示的熒光光譜中。此外，可以讀出并顯示保存的數(shù)據(jù)，并且可以臨時(shí)保存連續(xù)測(cè)量多個(gè)微粒的特性的結(jié)果，并且可以通過(guò)使用所有樣本的平均值來(lái)顯示該結(jié)果。本申請(qǐng)包含于2010年4月28日向日本專利局提交的日本在先專利申請(qǐng)JP 2010-104520所公開的主題，其全部?jī)?nèi)容結(jié)合于此作為參考。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，根據(jù)設(shè)計(jì)需要和其他因素，可以進(jìn)行各種修改、組合、子組合和變形，只要它們?cè)谒綑?quán)利要求或其等同物的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種微粒分析裝置，包括檢測(cè)部，被配置為在多個(gè)波長(zhǎng)區(qū)域同時(shí)檢測(cè)由微粒產(chǎn)生的熒光；以及顯示部，被配置為在其上以光譜的形式來(lái)顯示所述多個(gè)波長(zhǎng)區(qū)域中的檢測(cè)結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微粒分析裝置，其中，所述檢測(cè)部包括多通道光電倍增管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微粒分析裝置，還包括存儲(chǔ)部，被配置為在其中存儲(chǔ)在所述檢測(cè)部中獲得的檢測(cè)結(jié)果， 其中，存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)部中的數(shù)據(jù)顯示在所述顯示部上。
4.一種數(shù)據(jù)顯示方法，包括以下步驟在多個(gè)波長(zhǎng)區(qū)域同時(shí)檢測(cè)由微粒產(chǎn)生的熒光；以及以光譜的形式顯示各個(gè)波長(zhǎng)區(qū)域的檢測(cè)數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的數(shù)據(jù)顯示方法，其中，通過(guò)轉(zhuǎn)換檢測(cè)光所獲得的電壓脈沖的高度、寬度或面積用作所述檢測(cè)數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的數(shù)據(jù)顯示方法，其中，所述光譜以密度圖、點(diǎn)圖或等高線圖的形式來(lái)進(jìn)行顯示。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的數(shù)據(jù)顯示方法，其中，僅對(duì)從所述光譜中選出的特定區(qū)域中的數(shù)據(jù)進(jìn)行提取和顯示。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的數(shù)據(jù)顯示方法，其中，對(duì)所提取的所述數(shù)據(jù)進(jìn)行二維繪制。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的數(shù)據(jù)顯示方法，其中，連續(xù)檢測(cè)多個(gè)微粒，并且顯示通過(guò)對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算而獲得的結(jié)果。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的數(shù)據(jù)顯示方法，其中，將所述檢測(cè)數(shù)據(jù)臨時(shí)保存，并且讀出并顯示該保存的數(shù)據(jù)。
11.一種微粒分析裝置，包括檢測(cè)裝置，用于在多個(gè)波長(zhǎng)區(qū)域同時(shí)檢測(cè)由微粒產(chǎn)生的熒光；以及顯示裝置，用于在其上以光譜的形式來(lái)顯示所述多個(gè)波長(zhǎng)區(qū)域中的檢測(cè)結(jié)果。
全文摘要
本發(fā)明披露了微粒分析裝置和數(shù)據(jù)顯示方法，該微粒分析裝置包括檢測(cè)部，被配置為在多個(gè)波長(zhǎng)區(qū)域同時(shí)檢測(cè)由微粒產(chǎn)生的熒光；以及顯示部，被配置為在其上以光譜的形式來(lái)顯示多個(gè)波長(zhǎng)區(qū)域中的檢測(cè)結(jié)果。
文檔編號(hào)G01N15/14GK102262043SQ201110099690
公開日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2011年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月28日
發(fā)明者酒井啟嗣 申請(qǐng)人:索尼公司