本發(fā)明涉及微粒分選裝置（micro-particlesortingapparatus）以及確定微粒分選裝置的噴射流（ejectedstream）軌道（軌跡，trajectory）的方法。更具體地，本發(fā)明涉及自動(dòng)確定攜帶從噴嘴噴射出的微粒的液流（流體流股，fluidstream）等的軌道的微粒分選裝置。

背景技術(shù)：
已經(jīng)存在微粒分選裝置（例如，流式細(xì)胞儀（flowcytometer）），其用光、電或者磁性檢測微粒例如細(xì)胞的特征，并且使微粒分餾或者分選，從而僅僅收集具有預(yù)定特征的微粒。在用流式細(xì)胞儀分餾微粒中，首先從在流動(dòng)池中形成的噴嘴處產(chǎn)生液流（樣液和包含細(xì)胞的鞘液（sheathliquid）的層流），將振動(dòng)施加到噴嘴處從而使液流轉(zhuǎn)化為液滴的形式，并且將電荷施加到液滴上。然后，用電控制包含從噴嘴排出的微粒的液滴的移動(dòng)方向，從而收集具有期望特征的目標(biāo)微粒，并且具有不同于那些期望特征的非目標(biāo)微粒分選到獨(dú)立的收集容器中。例如，在通過參考并入本文中的日本未審查專利申請公開號(hào)2010-190680中，將根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的微芯片流式細(xì)胞儀描述為：“微粒分選裝置包括：微芯片，其中設(shè)置有包含微粒的液體流過其中的流動(dòng)路徑和穿過其流過流動(dòng)路徑的液體排出到芯片外部的空間中的噴嘴；振動(dòng)元件，被構(gòu)造成將液體轉(zhuǎn)化為液滴的形式并且排出在噴嘴中的液滴；充電裝置，用于將電荷添加到排出的液滴中；光學(xué)檢測裝置，用于檢測流過流動(dòng)路徑的微粒的光學(xué)特征；一對電極，被提供以便彼此相對，移動(dòng)的液滴沿著排出到芯片外部空間中的液滴的移動(dòng)方向置于其間；以及兩個(gè)或更多個(gè)容器，收集穿過該對電極之間的液滴”。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
在微粒分選裝置中，期望設(shè)計(jì)液體收集（流體收集），使得從在流動(dòng)池（flowcell）或者微芯片中形成的噴嘴處產(chǎn)生的液流或者液滴進(jìn)入收集容器內(nèi)部。因此，需要防止液流或者液滴偏離假定的方向。在現(xiàn)有技術(shù)中，通過用使用者目視觀察，檢查噴射的液流等，已經(jīng)執(zhí)行了偏離的預(yù)防，并且產(chǎn)生了關(guān)于可靠性和穩(wěn)定性的問題，而且其依賴于使用者的經(jīng)驗(yàn)水平。而且，在裝置的構(gòu)造中使用目視觀察執(zhí)行偏離的確定是極其復(fù)雜的。期望提供能夠自動(dòng)檢測攜帶微粒的噴射液流或者液滴的軌道偏離的微粒分選裝置。在本發(fā)明中，術(shù)語“微?！睆V泛地包括生物相關(guān)的微粒，例如細(xì)胞、微生物、脂質(zhì)體等，以及合成的顆粒，例如乳膠顆粒、凝膠顆粒、工業(yè)顆粒等。生物相關(guān)的微粒包括構(gòu)成各種細(xì)胞的染色體、脂質(zhì)體、線粒體、細(xì)胞器等。細(xì)胞包括動(dòng)物細(xì)胞（造血細(xì)胞等）和植物細(xì)胞。微生物包括細(xì)菌例如大腸桿菌、病毒例如煙草花葉病毒以及真菌例如酵母細(xì)胞。生物相關(guān)的微粒包括核酸、蛋白質(zhì)以及生物相關(guān)的大分子，例如其復(fù)合體。工業(yè)顆?？梢允抢缬袡C(jī)或者無機(jī)高聚合物材料、金屬等。有機(jī)聚合物材料包括聚苯乙烯、苯乙烯-二乙烯基苯、聚甲基丙烯酸甲酯等。無機(jī)聚合物材料包括玻璃、硅石、磁性材料等。金屬包括金膠體、鋁等。微粒的形狀通常是球形的，然而其可以是非球形的，并且其尺寸、重量等不受具體限制。根據(jù)本發(fā)明，提供了能夠自動(dòng)檢測噴射液流或者液滴的軌道偏離的微粒分選裝置。根據(jù)一些實(shí)施方式，流式細(xì)胞儀包括微噴嘴（micro-orifice），其被構(gòu)造成噴射液流（fluidicstream）；以及成像設(shè)備，其被構(gòu)造成使噴射流成像，其中噴射流是從微噴嘴噴射出的液流的至少一部分。流式細(xì)胞儀可以進(jìn)一步包括至少一個(gè)處理器，其被構(gòu)造成接收和處理由成像設(shè)備所成像的噴射流的圖像，檢測對中地（中心地，居中地，centrally）位于噴射流內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)對比點(diǎn)（contrastedspot），并且根據(jù)接收的圖像評(píng)價(jià)噴射流的軌道。噴射流可以包括連續(xù)的液流，或者包括分離的液滴流。微噴嘴可以是微流控芯片（micro-fluidicchip）的出口噴嘴（exitorifice）。在一些實(shí)施方式中，流式細(xì)胞儀可以進(jìn)一步包括靜電偏轉(zhuǎn)裝置（electrostaticdeflectionapparatus），其被構(gòu)造成偏轉(zhuǎn)液滴；以及充電裝置（裝料裝置，chargingapparatus），其被構(gòu)造成將電荷施加到單個(gè)液滴中，使得可以根據(jù)預(yù)先選擇的分選標(biāo)準(zhǔn)來分選攜帶微粒的單個(gè)液滴。在一些實(shí)施方式中，流式細(xì)胞儀可以進(jìn)一步包括自動(dòng)聚焦裝置（automatedfocusingapparatus），其中至少一個(gè)處理器進(jìn)一步被構(gòu)造成測量在液流或者液滴的至少一個(gè)中央?yún)^(qū)域的第一亮度級(jí)（brightnesslevel），以及在液流或者液滴的至少一個(gè)剩余部分中的第二亮度級(jí)，并且基于測量的第一亮度級(jí)和第二亮度級(jí)控制聚焦裝置，以便改變接收圖像的焦點(diǎn)（focus）。根據(jù)從第一亮度級(jí)和第二亮度級(jí)計(jì)算的對比率（contrastratio）可以改變接收圖像的焦點(diǎn)。根據(jù)一些實(shí)施方式，至少一個(gè)處理器可以被構(gòu)造成基于在噴射流的圖像內(nèi)檢測的一個(gè)或多個(gè)對比點(diǎn)的排列，評(píng)價(jià)噴射流的軌道。至少一個(gè)處理器可以被構(gòu)造成通過鑒別連接一個(gè)或多個(gè)對比點(diǎn)的線來評(píng)價(jià)軌道。在一些實(shí)施方式中，至少一個(gè)處理器可以被構(gòu)造成計(jì)算與噴射流的軌道相關(guān)的角度。計(jì)算的角度可以是噴射流與預(yù)定方向的偏離的度量（measure）。根據(jù)一些實(shí)施方式，至少一個(gè)處理器可以進(jìn)一步被構(gòu)造成如果計(jì)算的角度大于預(yù)定的閾值則檢測流式細(xì)胞儀操作中的異常。檢測的異?？梢耘c具有微噴嘴的微流控芯片相關(guān)或者歸因于具有微噴嘴的微流控芯片。在一些實(shí)施方式中，至少一個(gè)處理器可以進(jìn)一步被構(gòu)造成如果計(jì)算的角度大于預(yù)定的閾值則實(shí)施報(bào)警功能（alertingfunction）。在一些實(shí)施方式中，流式細(xì)胞儀可以進(jìn)一步包括可移動(dòng)的樣本收集管（movablesamplecollectiontube），其被構(gòu)造成以與確定噴射流的軌道偏離預(yù)定軌道的至少一個(gè)處理器相對應(yīng)的自動(dòng)方式移動(dòng)。根據(jù)一些實(shí)施方式，至少一個(gè)處理器可以被構(gòu)造成基于噴射流的第一部分的第一聚焦條件（focuscondition）以及噴射流的第二部分的第二聚焦條件而計(jì)算在聚焦方向上噴射流的軌道。通過聚焦靠近噴射流的第一末端的對中地在噴射流中的第一對比點(diǎn)可以評(píng)價(jià)第一聚焦條件，而通過聚焦靠近噴射流的第二末端的對中地在噴射流中的第二對比點(diǎn)來評(píng)價(jià)第二聚焦條件。在一些實(shí)施方式中，至少一個(gè)處理器可以被構(gòu)造成基于與第一聚焦條件和第二聚焦條件相關(guān)的位置差異來計(jì)算噴射流的軌道。在一些實(shí)施方式中，至少一個(gè)處理器可以進(jìn)一步被構(gòu)造成鑒別接收圖像中的噴射流的寬度，并且基于鑒別的噴射流的寬度確定微噴嘴的直徑。在流式細(xì)胞儀中可以以任何組合執(zhí)行流式細(xì)胞儀的上述的實(shí)施方式和特征。實(shí)施方式還包括用于流式細(xì)胞儀的軌道評(píng)價(jià)系統(tǒng)。軌道評(píng)價(jià)系統(tǒng)可以包括成像設(shè)備，其被構(gòu)造成使噴射流成像，其中噴射流是從流式細(xì)胞儀的微噴嘴噴射出的液流的至少一部分。軌道評(píng)價(jià)系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括至少一個(gè)處理器，其被構(gòu)造成接收和處理由成像設(shè)備所成像的噴射流的圖像，檢測對中地位于噴射流內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)對比點(diǎn)，并且評(píng)價(jià)來自接收圖像的噴射流的軌道。噴射流可以包括連續(xù)的液流或者包括單個(gè)的液滴流。微噴嘴可以是微流控芯片的出口噴嘴。根據(jù)一些實(shí)施方式，軌道評(píng)價(jià)系統(tǒng)可以包括自動(dòng)聚焦裝置，其中至少一個(gè)處理器進(jìn)一步被構(gòu)造成測量在液流或者液滴流的至少一個(gè)中心區(qū)域內(nèi)的第一亮度級(jí)，以及在液流或者液滴的至少一個(gè)剩余部分內(nèi)的第二亮度級(jí)，并且基于測量的第一亮度級(jí)和第二亮度級(jí)而控制聚焦裝置，以便改變接收圖像的焦點(diǎn)。根據(jù)由第一亮度級(jí)和第二亮度級(jí)計(jì)算的對比率可以改變接收圖像的焦點(diǎn)。根據(jù)一些實(shí)施方式，至少一個(gè)處理器可以被構(gòu)造成基于在噴射流的圖像內(nèi)檢測的一個(gè)或多個(gè)對比點(diǎn)的排列而評(píng)價(jià)噴射流的軌道。通過鑒別連接一個(gè)或多個(gè)對比點(diǎn)的線，至少一個(gè)處理器可以被構(gòu)造成評(píng)價(jià)軌道。在一些實(shí)施方式中，至少一個(gè)處理器可以被構(gòu)造成計(jì)算與噴射流的軌道相關(guān)的角度。計(jì)算的角度可以是噴射流與預(yù)定方向偏離的度量。根據(jù)一些實(shí)施方式，至少一個(gè)處理器可以進(jìn)一步被構(gòu)造成如果計(jì)算的角度大于預(yù)定的閾值則檢測在流式細(xì)胞儀操作中的異常。檢測的異?？梢耘c具有微噴嘴的微流控芯片相關(guān)或者歸因于具有微噴嘴的微流控芯片。在一些實(shí)施方式中，至少一個(gè)處理器可以進(jìn)一步被構(gòu)造成如果計(jì)算的角度大于預(yù)定的閾值則實(shí)施報(bào)警功能。在一些實(shí)施方式中，軌道評(píng)價(jià)系統(tǒng)可以提供信號(hào)用于移動(dòng)可移動(dòng)的樣本收集管，所述可移動(dòng)的樣本收集管被構(gòu)造成以與確定噴射流的軌道偏離預(yù)定軌道的至少一個(gè)處理器相對應(yīng)的自動(dòng)方式移動(dòng)。根據(jù)一些實(shí)施方式，至少一個(gè)處理器可以被構(gòu)造成基于噴射流的第一部分的第一聚焦條件以及噴射流的第二部分的第二聚焦條件，計(jì)算在聚焦方向上噴射流的軌道。通過聚焦靠近噴射流的第一末端的對中地在噴射流中的第一對比點(diǎn)可以評(píng)價(jià)第一聚焦條件，而通過聚焦靠近噴射流的第二末端的對中地在噴射流中的第二對比點(diǎn)來評(píng)價(jià)第二聚焦條件。在一些實(shí)施方式中，至少一個(gè)處理器可以被構(gòu)造成基于與第一聚焦條件和第二聚焦條件相關(guān)的位置差異計(jì)算噴射流的軌道。在一些實(shí)施方式中，至少一個(gè)處理器可以進(jìn)一步被構(gòu)造成鑒別在接收圖像中的噴射流的寬度，并且基于鑒別的噴射流的寬度確定微噴嘴的直徑。在用于流式細(xì)胞儀的軌道評(píng)價(jià)系統(tǒng)中，可以以任何組合實(shí)施軌道評(píng)價(jià)系統(tǒng)的上述實(shí)施方式和特征。實(shí)施方式還包括測量在流式細(xì)胞儀中噴射流的軌道的方法。該方法可以包括用成像設(shè)備使噴射流成像的行為，其中噴射流是從流式細(xì)胞儀的微噴嘴噴射出的液流的至少一部分。該方法可以進(jìn)一步包括通過至少一個(gè)處理器接收由成像設(shè)備所成像的噴射流的圖像，并且通過至少一個(gè)處理器處理接收的圖像從而檢測對中地位于噴射流內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)對比點(diǎn)，以及評(píng)價(jià)噴射流的軌道。噴射流可以包括連續(xù)的液流或者包括分開的（單獨(dú)的）液滴流。微噴嘴可以是微流控芯片的出口噴嘴。根據(jù)一些實(shí)施方式，測量軌道的方法可以包括自動(dòng)聚焦的行為，其中至少一個(gè)處理器測量在液流或者液滴的至少一個(gè)中心區(qū)域內(nèi)的第一亮度級(jí)，以及在液流或者液滴的至少一個(gè)剩余部分中的第二亮度級(jí)，并且基于測量的第一亮度級(jí)和第二亮度級(jí)控制聚焦裝置，以便改變接收圖像的焦點(diǎn)。根據(jù)由第一亮度級(jí)和第二亮度級(jí)計(jì)算出的對比率可以改變接收圖像的焦點(diǎn)。根據(jù)一些實(shí)施方式，測量軌道的方法可以包括基于在噴射流的圖像內(nèi)檢測的一個(gè)或多個(gè)對比點(diǎn)的排列，通過至少一個(gè)處理器評(píng)價(jià)噴射流的軌道。至少一個(gè)處理器可以通過鑒別連接一個(gè)或多個(gè)對比點(diǎn)的線來評(píng)價(jià)軌道。在一些實(shí)施方式中，至少一個(gè)處理器可以計(jì)算與噴射流的軌道相關(guān)的角度。計(jì)算的角度可以是噴射流偏離預(yù)定方向的度量。根據(jù)一些實(shí)施方式，如果計(jì)算的角度大約預(yù)定的閾值，則至少一個(gè)處理器可以檢測在流式細(xì)胞儀操作中的異常。檢測的異?？梢耘c具有微噴嘴的微流控芯片相關(guān)或者歸因于具有微噴嘴的微流控芯片。在一些實(shí)施方式中，如果計(jì)算的角度大于預(yù)定的閾值，則至少一個(gè)處理器可以實(shí)施報(bào)警功能。在一些實(shí)施方式中，測量軌道的方法可以包括，通過至少一個(gè)處理器提供信號(hào)用于移動(dòng)可移動(dòng)的樣本收集管，所述可移動(dòng)的樣本收集管被構(gòu)造成以與確定噴射流軌道偏離預(yù)定軌道的至少一個(gè)處理器相對應(yīng)的自動(dòng)方式移動(dòng)。根據(jù)一些實(shí)施方式，測量軌道的方法可以包括，基于噴射流的第一部分的第一聚焦條件以及噴射流的第二部分的第二聚焦條件，通過至少一個(gè)處理器計(jì)算在聚焦方向上的噴射流的軌道。通過聚焦靠近噴射流的第一末端的對中地在噴射流中的第一對比點(diǎn)可以評(píng)價(jià)第一聚焦條件，而通過聚焦靠近噴射流的第二末端的對中地在噴射流中的第二對比點(diǎn)來評(píng)價(jià)第二聚焦條件。在一些實(shí)施方式中，至少一個(gè)處理器可以基于與第一聚焦條件和第二聚焦條件相關(guān)的位置差異來計(jì)算噴射流的軌道。在一些實(shí)施方式中，測量軌道的方法可以進(jìn)一步包括通過至少一個(gè)處理器鑒別在接收圖像中的噴射流的寬度，并且基于鑒別的噴射流的寬度確定微噴嘴的直徑。在流式細(xì)胞儀中，可以以任何組合實(shí)施在流式細(xì)胞儀中測量噴射流軌道的方法的上述實(shí)施方式和特征。結(jié)合附圖根據(jù)下面的描述，能夠更加全面地理解本教導(dǎo)的上述和其他方面、實(shí)施方式以及特征。附圖說明本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，本文中描述的附圖僅僅是為了說明的目的。應(yīng)該理解，在一些情況下可以夸大或者擴(kuò)大地顯示實(shí)施方式的各個(gè)方面從而有助于理解實(shí)施方式。在附圖中，同樣的參考符號(hào)通常指整個(gè)各個(gè)附圖中功能相似和/或結(jié)構(gòu)相似元件的同樣的特征。附圖不需要按照比例，相反重點(diǎn)要放在說明教導(dǎo)的原理。附圖不是以任何方式用來限制本教導(dǎo)的范圍。圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的微粒分選裝置（流式細(xì)胞儀）的分選系統(tǒng)的構(gòu)造的示意圖。流式細(xì)胞儀可以被配置為微芯片流式細(xì)胞儀。圖2A和2B是示出了可安裝在流式細(xì)胞儀上的微芯片的實(shí)例的構(gòu)造的示意圖。圖3A到3C是示...