微粒分取装置和分取微粒的方法_2

文档序号:8435660阅读:来源:国知局
和其中浸渍在鞘液中的第一带电电极4被插入的电极入口。此外,导入鞘液入口的鞘液22经由带电电极入口与样品液21合流在样品流动路径11中,并从孔口 12排出。
[0054]可能利用玻璃或各种塑料(PP、PC、COP、PDMS等)形成微芯片I。微芯片I的材料可优选是对于从光检测单元3照射的测量光具有透明性的材料且具有较少光学误差(由于波长色散小)。
[0055]可能通过湿蚀刻或者干蚀刻玻璃衬底和通过纳米压印、注射成形,或机械加工塑料衬底形成微芯片I。可能通过在由相同材料或不同材料制成的衬底上密封样品流动路径11形成于其上的衬底来形成微芯片I。
[0056]<振动设备2>
[0057]振动设备2设置在与微芯片I的一个部分接触的位置上。振动设备2以预定频率振动微芯片1,例如,其将来自孔口 12的样品液和鞘液吐出到芯片外部的其中样品液21和鞘液22形成液滴D的空间中。例如,压电装设备等可用作振动设备2中。
[0058]<检测单元3>
[0059]检测单元3将光(测量光)照射到样品流动路径11的预定部分,且然后检测从流过样品流动路径11的微粒产生的光(待测量的光)。光检测单元3可被配置为与相关技术的流式细胞仪类似。具体而言,光检测单元由激光光源照射系统和检测系统构成,该激光源照射系统由相对于微粒收集并照射激光的聚光透镜或二向色镜或带通滤波器构成,该检测系统通过激光照射检测从微粒产生的待测量的光。
[0060]例如,检测系统由诸如PMT (光电倍增管)或CCD或CMOS设备等的面积成像设备构成。此外,图1仅示出聚光透镜作为光检测单元3。此外,图3A至图3C示出其中照射系统和检测系统由相同光路配置的情况,但照射系统和检测系统可由单独光路配置。
[0061]由光检测单元3的检测系统检测的待测量的光是例如通过测量光的照射从微粒产生的光,并且可以是散射光,诸如前向散射光、侧向散射光、瑞利散射、或米氏散射,或荧光。待测量的光被转换为电信号,且然后通过该电信号检测微粒的光学特性。
[0062]〈带电单元〉
[0063]带电单元将正或负电荷付给从孔口 12吐出的液滴D,并且由第一带电电极4、第二带电电极5,和将预定电压施加于其上的电压源8配置。第一带电电极4被设置为与流过流路的鞘液和/或样品液接触,并例如付与鞘液22和样品液21电荷,并且被插入微芯片I的带电电极入口。此外,第一电压V1由电压源8施加到第一带电电极4。
[0064]此外,在图1和图2A中,第一带电电极4被设置为与鞘液22接触,但本技术不限于此,并且可被设置为与样品液21接触,或者可被设置为与样品液21和鞘液22两者接触。然而,考虑到在细胞中分取的对象的效果,优选的是,第一带电电极4被设置为与鞘液22接触。
[0065]另一方面,第二带电电极5设置在其中从孔口 12排出的液体形成为液滴的BP(断开点)位置的附近,并且至少在BP(断开点)付给液滴D电荷。第二带电电极5例如可以由板状电极配置。此外,不同于第一电压V1的第二电压V2W电压源8施加于第二带电电极5。
[0066]在这里,第二带电电压5可设置在其中电荷可被付与至少在BP (断开点)的液滴D的位置处,进一步地,也可从BP (断开点)向上游和/或下游延伸。然而,在从BP (断开点)的上游付给电荷的情况下,具有其中效果不能充分通过电荷的扩散或劣化而获得的情况。
[0067]另一方面,如果从BP(断开点)的下游付给电荷,液滴D不太可能重新组合。因此,期望的是,第二带电电极5从BP (断开点)沿液滴D的行进方向延伸到下游30mm的位置。因此,能够提高分选精度。
[0068]此外,期望的是第二带电电极5布置在距离从孔口 12排出的液流23小于或等于5mm的位置处。因此,能够有效地付给液滴D电荷。
[0069]<偏转板6>
[0070]偏转板6由付给液滴D的作用在电极之间的电力改变液流23中的各液滴D的行进方向,并且夹持液流23、从第二带电电极5的下游对向设置。例如在偏转板6中,可能使用常用电极。
[0071]〈收集容器7a至7c>
[0072]收集容器收集在偏转板6之间穿过的液滴,并且能够使用通用塑料管或用于实验目的玻璃管。优选的是,收集容器7a至7c可互换地设置在装置内。此外,在收集容器7a到7c中,所收集的液滴的排出路径可连接到回收非靶向微粒的容器。
[0073]此外,设置在微粒分取装置10中的收集容器的数量没有特别限制。例如,在设置多于三个收集容器的情况下,通过偏转板6之间的电力的有无和大小,各液滴可被引导到容器中的任何一个且可被收集。
[0074]< 操作 >
[0075]接下来,将给出关于本实施例的微粒分取装置10的描述。当由本实施例的微粒分取装置10分取微粒时,样品液21和鞘液22被分别导入样品入口和鞘液入口(sheathinlet)。此外,例如,在带电电极入口中,电荷由第一带电电极4付给鞘液22。此后,在光照射单元中,在由检测单元3检测微粒的光学特性的同时,执行检测微粒的传输流速度和微粒的间隔。所检测微粒的光学特性、流速和间隔被转换为电信号,且然后输出到装置的整体控制单元(未示出)。
[0076]通过样品流动路径11的光照射单元的样品液21和鞘液22从孔口 12被排到微芯片I外部的空间中。此时,微芯片I通过振动2的振动而被振动,使得微粒逐一包括在形成于孔口 12中的液滴D中。
[0077]此后,电荷由第二带电电极5至少在BP (断开点)被付给从孔口 12排出的液滴D。此时,不同于施加于第一带电电极4的第一电压的第二电压被施加于第二带电电极5。例如,如图2A所示,在不均衡AC脉冲信号被输入电压源8且第一电压V1被施加于第一带电电极4时,第二带电电极5接地。
[0078]以此方式,通过将第二带电电极5设置在其中付给液滴D的电荷量被最终确定的BP (断开点)能够增加由下面等式I获得的液滴D与接地连接GND之间的电容C。因此,能够增加付给液滴D的电荷量Q。
[0079]Q = OV1
[0080]此外,由于通过将第二带电电极5设置在BP(断开点)而明确定义电荷的基准电位,所以周围电场的波动(外部噪声)影响降低,且因此付给液滴D的电荷量Q被稳定化。其结果是,可能改善分取过程中的液流的模糊并准确将液流分选到收集容器7a至7c中。
[0081]此外,从BP(断开点)的下游的各液滴D以预定间隔(液滴之间的距离Ld)落下,但存在其中通过给定电荷而在液滴D之间发生反作用力或吸引力的情况。例如,作为图3A所示的理想阵列状态,在液滴存在于沿液滴D的行进方向没有模糊的直线上的情况下,液滴不会受到电荷的影响。另一方面,如图3B所示,如果在各液滴D的行进方向上发生模糊,则力也在相对于行进方向的垂直方向上产生,且各液滴D的轨迹的偏离宽度增大。
[0082]相反,作为本实施例的微粒分取装置10,如果将第二带电电极5设置到BP (断开点),则可降低从液滴D产生的电场的强度并减小作用在各液滴D之间的反作用力和吸引力。其结果是,如图3C所示,可能减小液滴D的轨迹的偏离宽度。
[0083]此外,在上述第一实施例中使用微芯片I的情况被描述为一个实例,但本技术不限于此,且即使使用流动池而不是微芯片1,也可获得相同效果。此外,光检测单元3可被重新布置有电或磁检测器。在这种情况下,可基于微粒的磁特性或电特性通过类似方式付给液滴D电荷来进行分取。
[0084]此外,在PTL 2和3中描述的微粒分取装置中,接地电极设置在孔口和偏转板之间,然而,由于电极旨在消除高电位的影响且与液滴D的距离较长,所以不能增加液滴D之间的电容C。为此,难以获得付给液滴D的电荷量Q的稳定性或效果,诸如各液滴D之间的电场减小。
[0085]2.第一实施例的变形例
[0086]接下来,将给出关于根据本技术的第一实施例的变形例的微粒分取装置的描述。图4示意地示出本技术的第一
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