专利名称：微粒测量设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种微粒测量设备，更具体地，涉及一种能够高度准确地测量的微粒 测量设备，该设备在测量期间以任意的或指定的定时校正其光轴。
背景技术：
已存在一种设备，用于光学识别如与活体(例如，细胞、微生物以及脂质体)和与 工业(例如，乳胶颗粒、凝胶颗粒以及合成颗粒)相关的微粒的特有性能。因此进行设计使 得将微粒的分散体导入液流通路并且将光束指向经过该液流通路的微粒。在用于测量与活体相关联的微粒的设备中，最常用的是一种用于流式血细胞计数 (flow cytometry)的血细胞计数器。(见“SaibouKougaku (Cell Engineering), supplement volume, Experiment ProtocolSeries, Mastering of Flow Cytometry,"by H. Nakauchi, issued byShuujunsha, 2nd edition, issued August 31,2006.)其中一种类型仅用来识别 微粒的特有性能，而另一种类型被设计为根据由第一种类型获得的测量结果来分馏具有期 望的特性的微粒。后者(其用于分馏细胞)被称为“细胞分选器(cell sorter)现有的流式血细胞计数器被设计为按以下方式确定如细胞和微珠的微粒的特有 性能(例如，尺寸和结构)。将样本溶液(包含待测的微粒)导入经过液流单元(flow cell)的鞘液(sheath solution)的层流的中心，以便微粒在液流单元中排成一列。用激 光束照射成直线经过液流单元的微粒，并且检测从这些微粒发出的散射光或荧光，以确定 这些微粒的特有性能。用于将激光束引导至光学检测单元中的样本流的系统被划分为“封 闭系统”(其被设计为在液流单元中完成激光束的照射)和“空中喷射系统”(jet-in-air system)(其被设计为使激光束被引导至从喷射管流出的喷射水柱)。在前述的步骤之后， 可选地，可以以如下方式进行对具有期望的特有性能的微粒的分馏使包含微粒的样本溶 液以液滴的形式从液流单元流出，并且在不同的控制方向上移动各个液滴。日本专利公开第2007-46947号公开了一种现有的细胞分选器(如其图7所示)， 该细胞分选器由液流单元、光学系统以及细胞分馏系统组成，该液流单元具有使得细胞 (用荧光标记试剂进行了染色)在其中直线排列的液流通路，该光学系统用激光束照射细 胞并且检测散射光或荧光，该细胞分馏系统控制流出液流单元的液滴的移动方向。这个细 胞分选器设置有封闭系统的光学检测单元。为了使光学检测单元能够有效检测从微粒发出的散射光或荧光，需要调节激光束 以使其与样本液流垂直相交并聚焦在该样本液流上。这一步骤通常称为光轴校正或“校 准”。通过使用于校准的微珠流动并在观察这种微珠的柱状图数据的同时调节聚光透镜的 位置和焦点来完成光轴的校正。以这种方式，使激光束、样本流以及检测器的相对位置最优化。日本专利公开第11-83724号和日本专利特公开第9-196916号公开了用于光轴校正的 校准微珠。同时，近来已开发了一种微芯片，该微芯片由硅或玻璃基板以及形成在硅或玻璃 基板中的区域或液流通路组成，在该区域或液流通路中进行化学或生物分析。使用这种微 芯片的分析系统称为μ-TAS (微型全分析系统)或片上实验室(lab-on-chip)或生物芯 片。该μ-TAS可应用于微粒分馏技术，该技术在微粒经过形成在芯片中的液流通 路或区域时，通过光学、电学或磁学设备来检测微粒的特有性能。例如，日本专利公开第 2003-107099公开了用于微粒分离的微芯片，该微芯片由基板和如下所列的形成在基板中 的元件组成用于导入包含微粒的溶液的液流通路；用以在其中形成鞘液并被沿着所述第 一液流通路的至少一侧设置的液流通路；用以测量如此引入的微粒的微粒测量单元；用以 分馏和回收微粒的设置在微粒测量单元的下游的两个或多个微粒分馏液流通路。前述微芯 片具有从微粒测量单元起靠近微粒分馏液流通路的入口的电极。设置有这种微芯片的微粒 分馏设备能够通过电极的电场和微粒之间的相互作用来控制微粒的运动方向，从而对微粒 进行分馏。基于μ-TAS的流式血细胞计数器(微芯片型)可具有形成在可丢弃的微芯片中 的液流通路，从而防止测量过程中样本的交叉污染。
发明内容
具有封闭系统的流式血细胞计数器具有精确定位的液流单元，并且几乎不允许激 光束、样本液流通路以及检测器的相对位移，因此，在几次测量之后仅要求一次光轴校正。 另一方面，具有空中喷射系统的流式血细胞计数器需要拆卸喷嘴并清理其中导致堵塞的样 本的操作。该操作改变了喷射水柱的位置，因此在每次测量时都需要光轴校正。而且，微芯 片型流式血细胞计数器每次更换芯片都需要光轴校正，原因是当更换芯片时芯片安装位置 改变。然而，即使如上所述执行了光轴校正，由于设备受到振动、鞘液的压力变化、设备 的温度变化、液流单元中的样本液流通路的位置变化以及喷射水柱的位置变化，因此，在实 际测量过程中，校正了的光轴有时位置发生移动。在微芯片型的流式血细胞计数器的情况 下尤其如此，这是因为由塑料制成的微芯片易受到由于激光照射引起的温度变化的影响并 且液流通路中的样本液流的位置移动。在测量过程中，由于振动及压力和温度的变化而出 现的光轴的移位降低了测量的准确性，甚至使测量不能进行。因此，本发明的一个实施例提供了一种微粒测量设备，其能够自动校正在测量过 程中出现的光轴的移位，因此允许高准确性的测量。根据本发明，通过微粒测量设备获得上述实施例，该微粒测量设备包括液流通 路，包含微粒的溶液流经该液流通路；光检测装置，用于将激光束引导至经过液流通路的微 粒，并检测从微粒发出的用于测量的光，以及将因此检测到的光转换成电信号；溶液供给装 置，用于向液流通路供给包含待测微粒的样本溶液或包含表现出相同光学特性的参考微粒 的校准溶液；以及光轴校正装置，用于响应于来自参考微粒的电信号的强度使液流通路相 对于激光束的相对位置最优化。
可以对上述的微粒测量设备进行变形，以便光轴校正装置在激光束的入射方向上 和/或在垂直于包含该方向和液流通路的流动方向的平面的方向上移动并最优化该相对 位置，以便从参考微粒发出的电信号的强度达到预定值。可进一步对上述的微粒测量设备进行变形，以便溶液供给装置向液流通路交替地 供给样本溶液或校准溶液，并且光轴校正装置响应于参考微粒发出的电信号的强度，在样 本溶液流向液流通路时，使相对位置最优化，从参考微粒发出的电信号的强度是先前在校 准溶液流向液流通路时进行测量的。上述的微粒测量设备可附加地具有加速度传感器，以适当地检测该设备的振动， 在这种情况下，可对该设备进行变形，以便溶液供给装置响应于来自于加速度传感器的检 测信号的输出而在预定的时间段内向液流通路供给校准溶液。可将上述的微粒测量设备构造为使得液流通路在微芯片中形成，并且设置有用于 测量微芯片的温度的温度传感器。在这种情况下，可对该设备进行变形，以便在由温度传感 器测量的值超过预定值时，溶液供给装置在预定的时间段内向液流通路供给校准溶液。在本发明的实施例中使用的术语“微粒”涵盖与活体相关联的任意微粒(诸如，细 胞、微生物以及脂质体)和用于工业应用的任意合成微粒(诸如，乳胶颗粒和凝胶颗粒)。与活体相关联的微粒包括各种细胞中的染色体、脂质体、线粒体以及细胞器官。这 些细胞包括动物细胞(诸如血液细胞)和植物细胞。微生物包括诸如埃希氏菌属大肠杆菌 的细菌、诸如烟草花叶病毒的病毒以及诸如酵母菌的真菌类。它们还包括诸如核酸、蛋白质 以及其合成体的聚合物。用于工业应用的微粒包括有机的或无机的聚合材料或金属材料。 有机材料包括聚苯乙烯、苯乙烯-二乙烯基苯、聚甲基丙烯酸甲酯。无机的聚合物材料包括 玻璃、硅以及陶瓷。金属材料包括金胶体和氧化铝。这些微粒通常为球形，但在某些情形中 可以是非球形的。在尺寸和数量上不对这些微粒进行特别限制。另外，本发明中所使用的术语“参考微粒”表示微粒的集合，在预定条件下进行测 量时，该微粒用于使激光束、样本液流以及检测器的相对位置，以及光学放大器的放大率最 优化。参考微粒广泛地涵盖任意用于校正液流血细胞计数器中的光轴的校准的微粒。它们 包括与活体细胞相关联的固定不动的微粒和诸如在上述的专利文献2和3中公开的合成微 粒。本发明的实施例提供了一种微粒测量设备，由于该设备被设计成自动校正测量过 程中出现的光轴的移位，因此其能够高度准确地进行测量。
图1是示出根据本发明的微粒测量设备的结构的示意图；图2是示出光轴校正装置如何相对于激光束移动液流通路的相对位置的示图；以 及图3是示出微粒测量设备的操作的流程图。
具体实施例方式下面将参照附图描述本发明的优选实施例。它仅代表几个实施例中的一个典型的 实施例，其不应解释为对本发明的范围的限制。将按照下面示出的顺序进行描述。
1.微粒测量设备的结构(1)微芯片(2)光学检测单元(3)溶液供给单元(4)光轴校正单元(5)加速度传感器和温度传感器(6)总体控制单元(general control unit)2.微粒测量设备的操作(1)步骤S1 (被测微粒的测量)(2)步骤S2 (切换至校准溶液)(3)步骤S3 (参考微粒的测量)(4)步骤S4 (光轴的校正)(5)步骤S5 (切换至样本溶液)(6)步骤S6(被测微粒的测量的恢复)(7)步骤S2的定时1.微粒测量设备的结构图1是示出根据本发明的微粒测量设备的结构的示意图。(1)微芯片在图1中示出了微芯片1。微芯片1具有在其中形成的液流通路11，该液流通路 接收包含待测微粒的样本溶液或者包含参考微粒的校准溶液，并且还用作测量经过该液流 通路的微粒的光学特性的场所。在下文中，术语“样本溶液等”有时将一概地用于表示样本 溶液和校准溶液，术语“被测微粒等”将一概地用于表示被测微粒和参考微粒。图中还示出了样本溶液入口(inlet) 121，其将样本溶液或校准溶液导入分支液流 通路111。这样导入的样本溶液或校准溶液在汇合点(meeting point) 123与从鞘液入口 122和122被导入分支液流通路112和112的鞘液会合。此时，从分支液流通路111供给的 样本溶液等形成层流，该层流被保持在从入口 122和122供给的鞘液的层流之间，以这种方 式，样本溶液等的微粒在其经过液流通路11的过程中在层流中排成直线。微芯片1由玻璃或各种塑料(诸如，PP、PC、COP和PDMS)形成。应当选择合适的 材料(该材料对于来自光学检测单元21和22 (后面描述)的照射光是透明的)，该材料具 有低的自荧光发射水平，并且具有低的色散水平(对于有限的光学误差是期望的)。可通过在玻璃基板上进行湿法刻蚀或干法刻蚀来形成微芯片1中的液流通 路11等。还可以通过在塑料基板上进行纳米印刷(nanoimprinting)或通过注射成型 (injection molding)或机械加工来形成液流通路等。可以通过用任意材料(与基板相同 或不同)密封该基板(在其上已形成了液流通路11等)来形成微芯片1。(2)光学检测单元通过图1中所示的成对的光学检测单元21和22来检测经过液流通路11的微粒 的光学特性。光学检测单元21在特定的位置处将激光束(测量光)导向经过液流通路11 的微粒，而光学检测单元22接收从微粒发出的光(将被测量)并将接收到的光转换成电信 号。在下文中，激光束被从光学检测单元21导向至的微芯片的位置称为“照射位置S”。顺便提及，微粒测量设备的样本溶液和鞘液的液流通路不限于上述的那些，只要这些液流通 路允许微粒在样本溶液的层流中排成直线并将样本溶液供给到照射位置S即可。顺便提 及，以上描述假定形成在微芯片中的液流通路11用作检测微粒的光学特性的光学检测部 分。然而，微粒测量设备可以具有基于现有的密闭系统或空中喷射系统的光学检测部分。液 流通路11对应于(前一种情形下)液流单元中的液流通路或者(后一情形下)从喷射管 流出的喷射水柱。光学检测单元21和22可以具有与现有的流式血细胞计数器中的相同的结构。 具体地说，光学检测单元21是由激光源、将激光束引导至微粒的聚光透镜(condenser lens)、分色镜(dichroic mirror)以及带通滤波器组成的照明装置。光学检测单元22是 检测由激光束照射的微粒所发出的光的检测器。该检测器由PMT(光电倍增管)或诸如 CXD (电荷耦合器件)和COMS (互补金属氧化物半导体)元件的面成像器件(areal imaging device)构成。顺便提及，图中所示的是由分离的照射系统和检测系统组成的光学检测单 元。然而，也可将它们结合为一个系统。光学检测单元22检测由激光束照射的微粒所发出的光。用于检测的光可以是荧 光或者是由于前向散射、侧向散射、瑞利散射和米氏散射(Mie scattering)而得的散射光。 随后将检测到的光转换为电信号以发送到总体控制单元3。利用电信号，总体控制单元3确 定微粒的特有性能。总体控制单元3还响应于从参考微粒得到的电信号的强度来发送信号 至光轴校正单元(后文进行描述)，以便光轴校正单元使液流通路11相对于从光学检测单 元21发出的激光束的相对位置最优化。顺便提及，微粒测量设备中的光学检测单元21和22可以由任意电学或磁学检测 单元所取代。在这种情况下，液流通路11由彼此相对的微电极两侧包围，这些微电极测量 它们之间的电阻、电容、电感、阻抗、电场、磁场或磁化强度的变化。(3)溶液供给单元图1中示出了将样本溶液或校准溶液导入样本溶液入口 121的溶液供给单元41。 图中还示出了用于储存样本溶液的样本溶液储液器411和用于储存校准溶液的校准溶液 储液器412。样本溶液供给单元41具有普通型供给泵，根据阀门413的切换，该供给泵将样 本溶液或校准溶液供给到样本溶液入口 121。阀门413从总体控制单元3接收信号，溶液供 给单元41根据信号切换阀门413以向样本溶液入口 121供给样本溶液或校准溶液。图1示出了将鞘液导入鞘液入口 122和122的鞘液供给单元42和42。图中还示 出了用于储存鞘液的鞘液储液器421和421。图中还示出废液箱431 (放置于微芯片1的外 部并且连接至排出单元43)，该废液箱从出口 124接收已被导入到液流通路11并已经过照 射位置S的样本溶液等和鞘液。鞘液供给单元42和排出单元43可由用于溶液输送的普通 泵组成。(4)光轴校正单元微粒测量设备具有光轴校正单元(未示出)。光轴校正单元移动液流通路11相对 于从光学检测单元21 (用于照射)发出的激光束的相对位置。通过如下参照图1和图2所述的方法，光轴校正单元移动液流通路11相对于激光 束的相对位置。图2为示出微芯片1中照射位置S附近的液流通路11的示意图。图2中 示出了微粒P、溶液流动方向F (箭头)以及激光束L (箭头)。
光轴校正单元在激光束L的入射方向(Z轴)上移动微芯片1和/或光学检测单 元21和22。以这种方式，光轴校正单元调节激光束L的聚焦位置，以便激光束L聚焦在经 过液流通路11的样本溶液中的微粒P上。同样地，光轴校正单元还可从微粒P散焦。此外，光轴校正单元在垂直于包含激光束L的入射方向和溶液流经液流通路11的 方向(X轴)的平面(ZX平面)的方向(Y轴)上移动微芯片1和/或光学检测单元21和 22。以这种方式，光轴校正单元可以调节激光束L的照射位置，以便激光点与经过液流通路 11的样本溶液中的微粒P重合。同样地，光轴校正单元也可从微粒P移开激光点。例如，光轴校正单元可以由供给螺杆、导向装置、发动机等组成。其可以以任意方 式构造而没有特别限制，只要其能够沿着Z轴和/或Y轴移动微芯片1和/或该检测单元 21和22即可。光轴校正单元从总体控制单元3接收信号，并根据该信号沿着Z轴和/或Y 轴移动微芯片1和/或该检测单元21和22，以便移动液流通路11相对于激光束的相对位 置。(5)加速度传感器和温度传感器图1中示出了用于检测微粒测量设备的主体的振动的加速度传感器6。另外，当加 速度传感器检测到振动时，其发送信号至总体控制单元3。图1中示出了用于测量微芯片1的温度的温度传感器5。另外，当温度传感器测量 到微芯片1的温度(尤其是照射位置S)时，其发送信号至总体控制单元3。(6)总体控制单元总体控制单元3响应于由光学检测单元22 (用于检测)产生的电信号来判断被测 微粒的光学特征。总体控制单元根据被测微粒的特性和测量的目的采用用于判断的各种参 数。这样的参数包括前向散射光(其对微粒尺寸的测量是有用的)、侧向散射光、瑞利散射 光以及米氏散射光(其对结构的测量是有用的)，以及从荧光转换的电信号。采用与现有的 流式血细胞计数器相同的方式来完成对这些参数的分析。顺便提及，在对微粒的特性进行 有电学或磁学分析的情况下，这些参数是从电极之间的电阻、电容、电感、阻抗、以及电场的 变化，或从磁化强度和磁场的变化转换而来的电信号。同样，总体控制单元3响应于参考微粒的电信号(其从光学检测单元22发出)的 强度而发送信号至光轴校正单元。一旦接收到这样的信号，光轴校正单元使液流通路11相 对于从光学检测单元21发射出的激光束(用于照射)的相对位置最优化。换言之，光轴校 正单元沿着Z轴和/或Y轴移动微芯片1和/或光学检测单元21和22，以便所述电信号的 强度达到预定值。此外，总体控制单元3响应于从加速度传感器6发送的检测信号和/或从温度传 感器5发送的测量值而发送信号至溶液供给单元41的阀门413，以便将校准溶液供给到样 本溶液入口 121。一旦接收到来自总体控制单元3的信号，则溶液供给单元41切换阀门413 以便以预定时间段向样本溶液入口 121供给校准溶液。2.微粒测量设备的操作下面将参照图3描述微粒测量设备的操作。图3是示出微粒测量设备的操作的流 程图。(1)步骤S1 (被测微粒的测量)在测量开始时，溶液供给单元41供给样本溶液以便被测微粒到达液流通路11的照射位置S。在照射位置S处，通过光学检测单元21和22检测被测微粒的光学特性。将检 测的光转换成电信号，该电信号随后被发送到总体控制单元3。总体控制单元3通过使用诸 如散射光和荧光的参数来分析电信号，并且判断微粒的光学特性。将结果进行存储。(2)步骤S2 (切换至校准溶液)在被测微粒的测量开始预定长度的时间之后，总体控制单元3发送信号至溶液供 给单元41的阀门413以切换阀门413，以便使来自溶液供给单元41的样本溶液的供给停止 而校准溶液的供给开始。(3)步骤S3 (参考微粒的测量)校准溶液的供给开始之后，参考微粒被送到液流通路11的照射位置S,并且在那 里由光学检测单元21和22检测参考微粒的光学特性。持续一段预定的时间来供给校准溶 液，在这段时间，从参考微粒检测到的光被转换成电信号，随后将该电信号发送至总体控制 单元3。参考微粒最好是那些表现出与被测微粒相同的光学特性的微粒。例如，它们可以 染有产生与被测微粒相同的荧光强度荧光染料。可选地，它们可以与被测微粒具有相同的 尺寸，以使它们表现出与被测微粒相同的光学特性。(4)步骤S4 (光轴的校正)总体控制单元3响应于参考微粒的电信号的强度来校正光轴，以使液流通路11相 对于激光束的相对位置最优化。换言之，总体控制单元3发送信号至光轴校正单元，从而沿 着Z轴和/或Y轴移动微芯片1和/或光学检测单元21和22以便所述电信号的强度达到 预定值。以这样的方式，微粒测量设备校正光轴的移位，该移位是在测量期间由振动、鞘液 的压力的变化以及设备中的温度变化而导致的。下面是微芯片1和/或光学检测单元21和22如何沿着Z轴和/或Y轴移动以便 参考微粒的电信号强度达到最大值的详细描述。例如，假设微芯片1的安装位置由于振动 而发生位置移动并且样本液流的位置已在图2中所示的Z轴方向上移动，因此造成激光束 L的焦点发生位置移动。在这种情况下，总体控制单元3在Z轴的反方向上移动微芯片1， 以便激光束L聚焦在样本液流上。同样，由于用激光束L的照射使微芯片1受到温度变化 的影响，并且样本液流的位置在Y轴的方向上移动，从而造成激光束L的光点位置移动，在 这样的情况下，总体控制单元3在Y轴的负方向上移动光学检测单元21和22，以便激光束 L的光点与样本液流重合。以这种方式，可以校正测量过程中所造成的光轴移位，可以高效地检测到从参考 微粒发出的用于测量的光，并且使发送至总体控制单元3的电信号最大化。以使得发送至总体控制单元3的参考微粒的电信号具有最大的强度这样一种方 式使液流通路11相对于激光束的相对位置最优化。可选地，以使得电信号的强度落入预定 的标准范围内的方式使该相对位置最优化。在后一情况下，光轴校正单元移动微芯片1和/ 或光学检测单元21和22以便激光束L的焦点或光点与样本液流重合，或者发生位置移动 以便参考微粒的电信号的强度落入标准范围内。在步骤S2 (开始校准溶液的供给)之后，在预定的时间段内，可以相继地或同时地 执行步骤S3 (参考微粒的测量)和步骤S4 (光轴的校正)。(5)步骤S5 (切换至样本溶液)
在校准溶液的供给开始一段预定时间之后，总体控制单元3发送信号至溶液供给 单元41的阀门413，使得停止来自溶液供给单元41的校准溶液的供给并且重新开始样本溶 液的供给。(6)步骤S6 (被测微粒的测量的恢复)样本溶液的供给一旦重新开始，就将被测微粒再次供给至液流通路11的照射位 置S,并且由光学检测单元21和22检测被测微粒的光学特性。在如上所述的步骤S4中，使液流通路11相对于激光束的相对位置最优化，以便使 得发送至总体控制单元3的参考微粒的电信号具有最大的强度。因此，可高效地检测从被 测微粒发出的用于转换为电信号的散射光和荧光。当液流通路11相对于激光束的相对位置被最优化以使得已被发送到总体控制单 元3的参考微粒的电信号具有最大强度时，在步骤S6中从被测微粒获得的电信号强度偶而 会偏离总体控制单元3的可识别的范围(或动态范围)。电信号强度偏离动态范围是由于在测量过程中在温度变化的影响下光放大器的 放大系数发生波动。有效避免这样的情形的一种方式是使液流通路11相对于激光束的相 对位置最优化，使得参考微粒的电信号的强度落入预先建立的标准范围之内。如果该标准 范围是根据总体控制单元3的动态范围预先建立的，并且使得参考微粒的电信号强度落入 这个范围内，则从被测微粒发出的散射光和荧光可转换成具有在可识别范围内的强度的电 信号。此外，可以以这样一种方式执行步骤S4 将光放大器的放大率进行反馈，或者将总 体控制单元3中的分析参数进行反馈，以便被发送到总体控制单元3的参考微粒的电信号 可以转换成落入标准范围的强度。在这种情况下，如果步骤S4采用某种与被测微粒表现出 相同的光学特性的微粒作为参考微粒，则可以获得对光放大器的放大率和分析参数的有效 反馈。被测微粒的测量重新开始之后的预定长度的时间之后，总体控制单元3再次发送 信号至溶液供给单元41的阀门413，使得停止来自于溶液供给单元41的样本溶液的供给并 且开始校准溶液的供给，并重复步骤S2。随后，重复步骤S3至S6直到测量完成。如上所述，微粒测量设备重复步骤S2至S6,因此，在供给样本溶液时，响应于来自 参考微粒的电信号的强度而随后供给样本溶液的同时，使液流通路11相对于激光束的相 对位置最优化。因此，即使由于在测量过程中的振动以及压力和温度的变化使光轴位置移 动，微粒测量设备仍能自动校正这种移位并进行高精度的测量。(7)步骤S2的定时前面的描述涉及这样的情况，其中，以确定间隔切换校准溶液的供给和样本溶液 的供给，并且以确定的间隔执行步骤S4中光轴校正的步骤。可以对微粒测量设备的结构进 行变形，使得用于光轴校正的步骤S4不仅可以以确定间隔自动执行，而且可以由切换样本 溶液和校准溶液的操作者根据需要在任意时间手动执行。另外，可以对微粒测量设备的结构进行变形，使得响应于从加速度传感器6发送 的检测信号和/或温度传感器5发送的测量信号而自动切换样本溶液和校准溶液。加速度 传感器6适当地检测设备的振动，并将检测到的信号发送至总体控制单元3。响应于该信 号，该设备切换至校准溶液并在步骤S4中校正光轴，以便其快速校正由于振动引起的光轴的移位并执行测量。同样，温度传感器5测量微芯片1的温度(尤其是照射位置S的温度)并将测量 的值发送至总体控制单元3。当测量的值超过预定的值时，设备切换至校准溶液并在步骤S4 中校正光轴，使得该设备不时地校正由于温度变化而引起的光轴的移位并执行测量。本领域的技术人员应当理解，根据设计需要和其他因素可以存在各种修改、结合、 再结合以及替换，均应包含在所附的权利要求或其等价物的范围内。
权利要求
一种微粒测量设备，包括液流通路，包含微粒的溶液流经所述液流通路；光学检测装置，用于将激光束引导至经过所述液流通路的微粒，检测从所述微粒发出的用于测量的光，以及将所检测到的光转换成电信号；溶液供给装置，用于向所述液流通路供给包含待测微粒的样本溶液或包含表现出相同的光学特性的参考微粒的校准溶液；以及光轴校正装置，用于响应于来自所述参考微粒的电信号的强度使所述液流通路相对于所述激光束的相对位置最优化。
2.根据权利要求1所述的微粒测量设备，其中，所述光轴校正装置移动所述相对位置， 以使来自于所述参考微粒的电信号的强度达到预定值。
3.根据权利要求2所述的微粒测量设备，其中，所述光轴校正装置在所述激光束的入 射方向上和/或在垂直于包含所述方向和所述液流通路的流动方向的平面的方向上移动 所述相对位置。
4.根据权利要求3所述的微粒测量设备，其中，所述溶液供给装置向所述液流通路交替地供给所述样本溶液或所述校准溶液，并且所述光轴校正装置响应于先前在所述校准溶液流向所述液流通路时测量得到的来自 于所述参考微粒的电信号的强度，在所述样本溶液流向所述液流通路时使所述相对位置最 优化。
5.根据权利要求4所述的微粒测量设备，所述微粒测量设备具有加速度传感器，用于 适当地检测所述设备的振动，在所述微粒测量设备中，所述溶液供给装置响应于来自于所 述加速度传感器的检测信号的输出而在预定的时间段内向所述液流通路供给所述校准溶 液。
6.根据权利要求5所述的微粒测量设备，其中，所述液流通路形成在微芯片上，所述微 粒测量设备具有用于测量所述微芯片的温度的温度传感器，所述溶液供给 装置在由所述温 度传感器测量的值超过预定值时，在预定的时间段内向所述液流通路供给所述校准溶液。
全文摘要
本发明涉及一种微粒测量设备，包括液流通路，包含微粒的溶液流经该液流通路；光学检测单元，用于将激光束引导至经过液流通路的微粒，检测从微粒发出的用于测量的光，以及将因此检测到的光转换成电信号；溶液供给单元，配置为向液流通路供给包含待测微粒的样本溶液或包含表现出相同的光学特性的参考微粒的校准溶液；以及光轴校正单元，配置为响应于来自参考微粒的电信号的强度使液流通路相对于激光束的相对位置最优化。
文档编号G01N21/63GK101923036SQ201010197850
公开日2010年12月22日 申请日期2010年6月3日 优先权日2009年6月10日
发明者村木洋介 申请人:索尼公司