流式細(xì)胞儀、粒子分析裝置以及流式細(xì)胞術(shù)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及流式細(xì)胞儀、粒子分析裝置以及流式細(xì)胞術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002] 為了分析試樣中的被檢粒子，使用流式細(xì)胞儀。在流式細(xì)胞儀中，包含被檢粒子的 試樣流入到流通池，來(lái)自光源的光被照射到流通池的粒子流。
[0003] 在日本特開2008-32659號(hào)公報(bào)中，為了對(duì)來(lái)自光源的光進(jìn)行聚光，使用將來(lái)自光 源的光變換為平行光的準(zhǔn)直透鏡、向與流通池的流正交的方向聚光的圓柱透鏡、以及向流 通池聚光的聚光透鏡。
[0004] 在日本特開2008-32659號(hào)公報(bào)中，作為聚光透鏡，使用球面透鏡。但是，如果僅用 一片球面透鏡聚光，則像差大，所以為了降低像差，通常，使用粘貼了多個(gè)球面透鏡的聚光 透鏡。另外，通常，隔開間隔配置聚光透鏡和圓柱透鏡。聚光透鏡的厚度以及聚光透鏡與圓 柱透鏡的間隔成為流式細(xì)胞儀的小型化的制約。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的范圍僅由所附的權(quán)利要求書限定，不受此
【發(fā)明內(nèi)容】
說明的任何影響。
[0006] 本發(fā)明的第1方案的流式細(xì)胞儀具備：流通池，流入包含被檢粒子的試樣；光源； 照射光學(xué)系，對(duì)流通池的粒子流照射來(lái)自光源的光；以及檢測(cè)部，檢測(cè)通過光的照射從粒子 流產(chǎn)生的光。此處，照射光學(xué)系具備一方的面由光軸對(duì)稱非球面構(gòu)成且另一方的面由圓柱 面構(gòu)成的聚光透鏡。
[0007] 本發(fā)明的第2方案的粒子分析裝置具備：上述第1方案的流式細(xì)胞儀；以及分析 部，對(duì)來(lái)自檢測(cè)部的輸出進(jìn)行處理而分析試樣中的被檢粒子。
[0008] 在本發(fā)明的第3方案的流式細(xì)胞術(shù)中，使包含被檢粒子的試樣流入到流通池，通 過一方的面是光軸對(duì)稱非球面且另一方的面是圓柱面的透鏡對(duì)來(lái)自光源的光進(jìn)行聚光而 照射到流通池的粒子流，檢測(cè)從流通池的流產(chǎn)生的光。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明，聚光透鏡的一方的面由光軸對(duì)稱非球面構(gòu)成，所以無(wú)需使用多個(gè)球 面透鏡，能夠以低像差且失真少的狀態(tài)對(duì)流通池照射來(lái)自光源的光。因此，能夠降低聚光透 鏡的厚度。進(jìn)而，通過使用光軸對(duì)稱非球面，無(wú)需使用多個(gè)球面透鏡，所以能夠?qū)⑴c圓柱面 相反的一側(cè)的面設(shè)為光軸對(duì)稱非球面。能夠通過單一的聚光透鏡，實(shí)現(xiàn)光的聚光和整形這 兩方，所以能夠削減照射光學(xué)系的透鏡的件數(shù)，能夠使照射光學(xué)系小型化。其結(jié)果，能夠使 流式細(xì)胞儀小型化。
【附圖說明】
[0010] 圖1是在Y軸負(fù)方向上觀察了實(shí)施方式1的流式細(xì)胞儀的結(jié)構(gòu)的情況的示意圖。
[0011] 圖2(a)是在X軸正方向上觀察了實(shí)施方式1的流式細(xì)胞儀的結(jié)構(gòu)的情況的示意 圖。
[0012] 圖2(b)是示出實(shí)施方式1的流通池的結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0013] 圖2(c)是示出實(shí)施方式1的聚光透鏡的出射面和激光的聚束狀態(tài)的示意圖。
[0014] 圖3是示出實(shí)施方式1的粒子分析裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0015] 圖4(a)是示出由球面透鏡構(gòu)成的以往例的聚光透鏡和激光的聚束狀態(tài)的示意 圖。
[0016] 圖4(b)是示出由球面透鏡構(gòu)成的以往例的聚光透鏡的情況的點(diǎn)圖表的圖。
[0017] 圖5(a)是示出由非球面透鏡構(gòu)成的聚光透鏡和激光的聚束狀態(tài)的示意圖。
[0018] 圖5(b)是示出由非球面透鏡構(gòu)成的聚光透鏡的情況的點(diǎn)圖表的圖。
[0019] 圖6(a)是示出實(shí)施方式1的Y軸方向以及X軸方向的光束強(qiáng)度的圖。
[0020] 圖6(b)是示出實(shí)施方式1的Y軸方向以及X軸方向的光束強(qiáng)度的圖。
[0021] 圖7(a)是示出實(shí)施方式2的聚光透鏡的出射面和激光的聚束狀態(tài)的示意圖。
[0022] 圖7(b)是示出實(shí)施方式3的聚光透鏡的出射面和激光的聚束狀態(tài)的示意圖。
[0023] 圖7(c)是示出實(shí)施方式4的聚光透鏡的出射面和激光的聚束狀態(tài)的示意圖。
[0024] 圖8(a)是示出實(shí)施方式2的Y軸方向以及X軸方向的光束強(qiáng)度的圖。
[0025] 圖8(b)是示出實(shí)施方式2的Y軸方向以及X軸方向的光束強(qiáng)度的圖。
[0026] 圖9(a)是示出實(shí)施方式4的聚光透鏡和激光的聚束狀態(tài)的示意圖。
[0027] 圖9(b)是示出實(shí)施方式4的聚光透鏡的情況的點(diǎn)圖表的圖。
[0028] 圖10 (a)是在Y軸負(fù)方向以及X軸正方向上觀察了實(shí)施方式5的流式細(xì)胞儀的結(jié) 構(gòu)的情況的示意圖。
[0029] 圖10 (b)是在Y軸負(fù)方向以及X軸正方向上觀察了實(shí)施方式5的流式細(xì)胞儀的結(jié) 構(gòu)的情況的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030] 在以下所示的實(shí)施方式1~5中，在用于通過檢測(cè)血液檢體中包含的白血球、紅血 球、血小板等并對(duì)各血球進(jìn)行計(jì)數(shù)來(lái)進(jìn)行與血液有關(guān)的檢查以及分析的裝置中，應(yīng)用了本 發(fā)明。
[0031] 〈實(shí)施方式1>
[0032] 如圖1所示，流式細(xì)胞儀100具備流通池110、光源120、照射光學(xué)系130以及檢測(cè) 部140。為便于說明，圖1示出相互正交的XYZ坐標(biāo)軸。
[0033] 如圖2(b)所示，流通池110具備鞘液供給口 111、試樣噴嘴112、細(xì)孔部113以及 廢液口 114。鞘液供給口 111將鞘液供給到流通池110內(nèi)。試樣噴嘴112在流通池110內(nèi) 向上方向噴射測(cè)定試樣。測(cè)定試樣在包含于鞘液中的狀態(tài)下，通過形成在細(xì)孔部113的流 路115進(jìn)入到廢液口 114。流路115在Y軸方向上延伸。測(cè)定試樣包含血球等粒子，各粒子 在排列成一列的狀態(tài)下通過流路115。
[0034] 返回到圖1，光源120在Z軸正方向上出射激光201。激光201的波長(zhǎng)是約642nm。 光源120的出射光軸與照射光學(xué)系130的光軸202 -致。
[0035] 照射光學(xué)系130具備準(zhǔn)直透鏡131和聚光透鏡132。準(zhǔn)直透鏡131將從光源120出 射的激光201變換為平行光。聚光透鏡132由玻璃構(gòu)成，具備入射面132a和出射面132b。 入射面132a是光軸對(duì)稱非球面，出射面132b是凸面形狀并且曲率恒定的圓柱面。圓柱面 的母線132c如圖2(c)所示，與流路115平行。在圖2(c)中，為便于說明，省略了聚光透 鏡132的入射面132a的圖示。另外，在圖2(c)中，為了示意地表示圓柱面的效果，為便于 說明，用矩形圖示了聚光透鏡132在XY平面中的外形，但實(shí)際的外形是圓形。關(guān)于后述圖 7(a)~（c)也是同樣的。
[0036] 如圖2(a)、（c)所示，激光201在Y軸方向上通過入射面132a聚束而在位置203 對(duì)焦。位置203與流通池110的流路115的位置一致。另一方面，如圖1和圖2(c)所示， 激光201在X軸方向上，通過入射面132a和出射面132b聚束而在位置204對(duì)焦。位置204 相比流通池110的流路115的位置處于Z軸負(fù)側(cè)。
[0037] 這樣，如圖2(b)、（c)所示，按照Y軸方向的寬度比X軸方向的寬度小的形狀，換言 之與流路115平行的方向的寬度比橫切流路115的方向的寬度小的形狀，對(duì)流路115照射 激光201。如果為了使激光201在位置203對(duì)焦而使用光軸對(duì)稱非球面，則相比于使用球面 的情況，能夠高效地抑制球面像差。參照?qǐng)D4(a)、（b)和圖5(a)、（b)，追加說明球面像差的 抑制。
[0038] 此處，在光軸202和入射面132a的交點(diǎn)的切平面上，將離交點(diǎn)的距離設(shè)為r，將切 平面至入射面132a的距離設(shè)為z。距離z表示入射面132a的光軸對(duì)稱非球面的形狀。將 入射面132a的曲率設(shè)為c，將i次非球面系數(shù)設(shè)為Ci 1，將圓錐常數(shù)設(shè)為k。此時(shí)，通過以下 的偶數(shù)次非球面式，規(guī)定距離z。
[0041] 例如，使用直至r的4次項(xiàng)或者r的6次項(xiàng)為止來(lái)設(shè)計(jì)入射面132a。由此，能夠 將入射面132a設(shè)計(jì)并規(guī)定為期望的光軸對(duì)稱非球面。在實(shí)施方式1中，使用直至r的4次 項(xiàng)為止來(lái)規(guī)定入射面132a的光軸對(duì)稱非球面，將r的2次系數(shù)和r的6次以后的系數(shù)設(shè)為 0。例如，如以下的表1所示，設(shè)定實(shí)施方式1中的各值。
[0042] 【表1】
[0043] 實(shí)施方式1中的聚光透鏡132的參數(shù)

[0045] 入射面132a的焦距，即Y軸方向上的聚光透鏡132的焦距被設(shè)定為5mm以上且 IOOmm以下。入射面132a的焦距優(yōu)選被設(shè)定為5mm以上且70mm以下，更優(yōu)選被設(shè)定為5mm 以上且35mm以下。
[0046] 返回到圖1，通過對(duì)流路115的粒子照射激光201，產(chǎn)生前方散射光211、側(cè)方散射 光212以及熒光213。前方散射光211主要從流通池 110朝向Z軸正方向。側(cè)方散射光212 主要從流通池110朝向X軸正方向和X軸負(fù)方向。熒光213蔓延到流通池110的周圍。
[0047] 檢測(cè)部140具備聚光透鏡141、光束阻擋器142、針孔143、光檢測(cè)器144、聚光透鏡 145、分色鏡146、光檢測(cè)器147、光譜濾波器148以及光檢測(cè)器149。
[0048] 聚光透鏡141使前方散射光211聚光到針孔143的位置。另外，聚光透鏡141使 未照射到粒子而透射了流通池110的激光201聚光到光束阻擋器142的位置。光束阻擋器 142使前方散射光211的大部分通過，對(duì)透射了流通池110的激光201進(jìn)行遮光。光檢測(cè)器 144是光電二極管。光檢測(cè)器144接收通過了針孔143的孔的前方散射光211，輸出基于前 方散射光211的信號(hào)。
[0049] 聚光透鏡145使側(cè)方散射光212和焚光213聚光。分色鏡146使側(cè)方散射光212 反射，使熒光213透射。光檢測(cè)器147是光電二極管。光檢測(cè)器147接收由分色鏡