制样装置与制样方法以及细胞分析装置与细胞分析方法_2

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中去,将调制出的生成物送回到 生成物容器54中,或从该生成物容器54中取出调制出的生成物等,样本定量部件27是用 来对提供给流体回路的生物体试样和保存液的混合液进行定量的。
[0044] 试剂定量部件28用于对生物体试样中添加的染色液等试剂进行定量用,识别/置 换部件29用于将生物体试样、保存液和稀释液进行混合,在对保存液和稀释液进行置换的 同时,分辨待测细胞与除此之外的其他细胞(红血球、白血球等)及细菌等。对于有着上述各 部件24~29的调制元器件部分18的流体回路的构成(图7)后面再进行说明。
[0045] 存储部件20的ROM中存储有对副检测部件14、信号处理部件15、传感驱动器21 以及驱动部件驱动器22进行动作控制的控制程序和执行这些控制程序所需的数据,微处 理器19能够将这一控制程序加载到RAM中,或者从ROM直接执行这一控制程序。
[0046] 制样控制部件16中的微处理器19通过I/O接口 17与上述测定控制部件8的微 处理器11相连,这样,可与测定处理部件8的微处理器11之间传输自身处理过的数据和自 身处理所需数据。
[0047] 另外,制样控制部件16中的微处理器19,通过传感驱动器21和驱动部件驱动器 22,与构成调制元器件部分18各部件24~29的传感器和构成驱动部件的驱动马达相连, 根据传感器发出的检知信号,执行控制程序,并控制驱动部件的动作。
[0048] 【数据处理部件的内部构成】 图4为数据处理装置4的内部构成框图。
[0049] 如图4所示,本实施方式的数据处理装置4是由例如笔记本电脑(台式电脑也可 以)等个人计算机构成的,主要包括处理主机31与显示部件32以及输入部件33。
[0050] 处理主机31包括:CPU34 ;R0M35 ;RAM36 ;硬盘37 ;读取装置38 ;输入输出接口 39 ; 图像输出接口 40。这些部件通过内部总线连接起来,相互之间可以进行通信。
[0051] CPU34可执行R0M35中存储的计算机程序以及加载在RAM36中的计算机程序。
[0052] R0M35 由掩膜(mask) ROM、PROM、EPROM、EEPROM 等构成,CPU34 所执行的计算机程 序以及所用的数据等均存储在其中。
[0053] RAM36是由SRAM或者DRAM等构成的,可读取R0M35以及硬盘37中所存各种计算 机程序或在执行这些计算机程序时作为CPU34的运行空间来使用。
[0054] 上述硬盘37中安装有操作系统以及应用程序等各种供CPU34运行的计算机程序 以及这些程序运行时所要使用的数据。
[0055] 另外,硬盘37安装有如美国微软公司制造销售的Windows (注册商标)等提供图 形用户界面的操作系统。
[0056] 硬盘37中还安装有在该操作系统上运行的操作程序41,该操作程序41可以向测 定控制部件8和制样控制部件16发送动作命令,接收测定装置2的测定结果并分析处理, 以及显示处理后的分析结果等。
[0057] 读取装置38由软盘驱动器、⑶-ROM驱动器、或DVD-ROM驱动器等构成,可以读取 存储在移动存储介质上的计算机程序或数据。
[0058] 输入输出接口 39 由例如 USB、IEEE1394、RS-232C 等串行接口、SCSI、IDE、IEEE1284 等并行接口、以及由D/A转换器、A/D转换器等组成的模拟接口构成。
[0059] 输入输出接口 39连接着由键盘、鼠标组成的输入部件33,用户通过操作此输入部 件,便可对计算机进行数据输入。
[0060] 另外,输入输出接口 39还连接着测定装置2的1/0接口 9,这样在测定装置2与数 据处理装置4之间就可以进行数据的发送与接收。
[0061] 图像输出接口 40与由IXD或CRT等组成的上述显示部件32连接,将与来自CPU34 的图像数据对应的图像信号输出到该显示部件32上。
[0062] 【主检测部件(流式细胞仪)的构成】 图5为构成上述主检测部件6的流式细胞仪10的功能框图,图6是对这个流式细胞仪 10的光学系统进行说明的侧视图。
[0063] 如图5所示,该流式细胞仪10的透镜系统43用于将光源即半导体激光器44发出 的激光束聚光到流经流动池45的测定试样上,聚光透镜46是将来自测定试样中细胞的前 向散射光聚光到由光电二极管47组成的散射光检出器中。
[0064] 图5中将透镜系统43显示为单一透镜,但其具体构成是如图6中所显示的那样。
[0065] 即本实施方式下的透镜系统43是由从半导体激光器44 一侧(图6的左侧)开始, 依次为准直透镜43a、柱面镜系统(平凸柱面镜43b+双凹柱面镜43c)以及聚光镜系统(聚光 透镜43d+聚光透镜43e)所组成。
[0066] 再回到图5,侧向用的聚光透镜48用于将来自待测细胞或者该细胞的细胞核的侧 向散射光与侧向荧光聚光到二向分色镜49中。该镜49再将侧向散射光反射到散射光检测 器一光电倍增管50中,让侧向荧光透过荧光检测器一光电倍增管51。这些光可反映测定试 样中细胞及细胞核的特征。
[0067] 然后,光电二极管47以及各光电倍增管50、51将接收到的光信号转变成电信号, 分别输出前向散射光信号(FSC)、侧向散射光信号(SSC)以及侧向荧光信号(SFL)。这些输 出信号经无图示的前置放大器放大后被送到测定装置2的信号处理部件7 (图2)中。
[0068] 各种信号FSC、SSC、SFL在测定装置2的信号处理部件7中被处理后,由微处理器 11分别将它们从I/O接口 9发送到数据处理装置4。
[0069] 数据处理装置4的CPU34通过执行上述操作程序41,根据各信号FSC、SSC、SFL制 作出分析细胞和细胞核用散点图,根据该散点图来判断测定试样中的细胞是否异常,具体 说就是判断是否为癌变细胞。
[0070] 虽然可以使用气体激光器替代半导体激光器44作为流式细胞仪10的光源,但是 从低成本、小型化、以及低耗电量方面看,最好使用半导体激光器44。使用该半导体激光器 44可以在降低产品成本的同时,实现装置的小型化及低能耗。
[0071] 本实施方式中使用了有利于收束激光束的波长较短的蓝色半导体激光器。蓝色半 导体激光器对PI等荧光励起波长也较为有效。在半导体激光器中,也可以使用低成本且寿 命长,供应商可稳定供给的红色半导体激光器。
[0072] 宫颈上皮细胞的平均大小约为60 m,细胞核的大小为5~7 :科m。该细胞如果 发生癌变,则细胞分裂频率会异常增大,细胞核大小达到10~15 · m。这样,N/C的比值 (细胞核大小/细胞大小)与正常细胞相比则会变大。
[0073] 因此,通过检测细胞与细胞核的大小,即可以判断细胞是否发生了癌变。
[0074] 在本实施方式中,光电二极管47检测来自流经流动池45的测定试样的散射光,同 时,光电倍增管51检测来自流经流动池45的测定试样的荧光。
[0075] 测定装置2的信号处理部件7从光电二极管47发出的散射光信号中取得反映待 测细胞大小的散射光信号脉冲宽度,同时,从光电倍增管51发出的荧光信号中取得反映待 测细胞的细胞核大小的荧光信号脉冲宽度。
[0076] 然后,构成分析部件的数据处理装置4的CPU34即可根据上述信号处理部件7得 到的反映待测细胞大小的值和反映待测细胞的细胞核大小的值来判断该待测细胞是否存 在异常。
[0077] 具体而言,当用散射光信号脉冲宽度除荧光信号的脉冲宽度得到的值大于一定阈 值时,数据处理装置4的CPU34就判定待测细胞异常。
[0078]【副检测部件的构成】 制样装置3的副检测部件14用于在进行制样的前处理步骤中,从生物体试样中检测出 待测细胞数量,在本实施方式中,采用的是与图5及图6显示的基本同样结构的流式细胞仪 10。
[0079] 本来,本实施方式中的制样装置3就是在测定装置2开始正式测定前,预先进行待 测细胞浓度检测的装置,所以副检测部件14只要能够输出对该细胞数进行计数的信号即 可。
[0080] 为此,构成副检测部件14的流式细胞仪10,只要能够获得前向散射光信号(FSC) 即可,所以没有获得侧向散射光信号(SSC)和侧向荧光信号(SFL)的光电倍增管50、51,只 有光电二极管47用以取得FSC。
[0081] 副检测部件14的光电二极管47接收到的光信号,被转换成电信号并放大后,发送 到制样装置3的信号处理部件15 (图3)。
[0082] 在制样装置3的信号处理部件15中处理后的信号FSC,被发送到制样控制部件 16。制样控制部件16的微处理器19根据信号FSC,对待测细胞进行计数。
[0083] 微处理器19从设置在样本吸移部件26中的流量传感器(图中未标示)中,取得该 样本吸移部件26为测定浓度而预先采集的的生物体试样容积,用信号FSC中得到的细胞数 除以该容积,算出生物体试样的浓度。
[0084] 但是,生物体试样浓度本身也不是一定要算出的,在生物体试样采集量一直保持 稳定的情况下,细胞数自身就成为反映该浓度的信息。也就是说,制样控制部件16的微处 理器19生成的浓度信息,可以包含生物体试样浓度,也可以是与该浓度实际上等价的其他 信息。
[0085] 制样控制部件16的微处理器19根据自身生成的上述浓度信息,发出控制指令,以 控制上述调制元器件部分18对生物体试样进行的调制动作(生物体试样和试剂定量等动 作)。关于该控制的具体内容后面再说明。
[0086] 【调制元器件部分的流体回路】 图7为调制元器件部分18的流体回路图。
[0087] 如图7所示,置样部件24包括圆形的转台24A和使其旋转的驱动部件24B,在转台 24A的外周边上,设置有保持部件,该保持部件可以放置装有生物体试样和保存液的混合液 的生物体容器53以及装有识别/置换部件29进行识别/置换处理后生成的生成物的生成 物容器(微细管)54。
[0088] 细胞分散部件25包括对生物体容器53中的试样进行搅拌的搅拌棒25A和驱动搅 拌棒25A旋转的驱动部件25B,驱动部件25B将搅拌棒25A插入生物体容器53中,并使其转 动。
[0089] 这样,生物体容器53中的生物体试样被搅拌,可以让生物体试样中所包含的细胞 分散开来。
[0090] 样本吸移部件26包括第1吸液管26A和第2吸液管26B,第1吸液管26A用于吸 取生物体容器53中的生物体试样,并将其供应给样本定量部件27,同时将识别/置换部件 29中生成的生成物送回到生成物容器54中,第2吸液管26B用于将由试剂定量部件28定 量的染色液等试剂供给生成物容器54。
[0091] 第1吸液管26A与下面要讲到的识别/置换部件29的收纳容器57通过管路相连 接,待测细胞被识别/置换部件29分辨后的液体可通过该第1吸液管26A送回生成物容器 54。
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