WO2002059576A1

WO2002059576A1 - Dispositif d'identification de petits objets et son procede d'identification

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Publication number: WO2002059576A1
Application number: PCT/JP2002/000563
Authority: WO
Inventors: Masahisa Noguchi; Ken Tsukii; Hideji Tajima
Original assignee: FI-TECHNO Co Ltd; Furukawa Electric Co Ltd; Precision System Science Co Ltd; FI Techno Co Ltd
Current assignee: FI-TECHNO Co Ltd; Furukawa Electric Co Ltd; Precision System Science Co Ltd; FI Techno Co Ltd
Priority date: 2001-01-25
Filing date: 2002-01-25
Publication date: 2002-08-01
Anticipated expiration: 2003-07-25
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Description

明細書微小物識別装置およびその識別方法技術分野

本発明は、微小物識別装置およびその識別方法に関する。特に、本発明は、遺伝子、免疫系、タンパク質、アミノ酸、糖等の生体高分子に関する検査、解析、分析が要求される分野、例えば、工学分野、食品、農産、水産加工等の農学分野、薬学分野、衛生、保健、免疫、疾病、遺伝等の医学分野、化学若しくは生物学等の理学分野等、あらゆる分野に関係するものである。背景技術

従来、蛍光物質等で標識化された目的微小物を識別するには図 1 8に示すようなフローサイトメータ 1 6 0を用いて行われていた。フローサイトメータ 1 6 0 は、目的微小物を含有する流体が内部を流れる流路 1 5 1を有する。その流路 1 5 1は、水流用タンク 1 5 7力、ら、搬送用ポンプ 1 5 8の一部は、透光性の部材で形成された測定流路 1 5 2が設けられている。

測定流路 1 5 2の外部の測定位置で、その測定流路 1 5 2に 1種類の励起光を広範囲に照射する光源 1 5 4と、前記照射範囲に存在する目的微小物に設けられ' た蛍光物質から発した蛍光を受光する受光部 1 5 3が設けられ、受光した光の強度は解析部 1 5 5で解析され、その目的微小物の存在の有無が検出する。流路 1 5 1には、その他、搬送用ポンプ 1 5 8、切換弁 1 5 9、 1 6 1、および廃棄用タンク 1 6 3が設けられている。なお、符号 1 5 6は吸引機構であり、ノズル 1 6 2を通して外部に設けた容器 2 1力ゝら、微小物を含有する液体を流路 1 5 1内に吸引するためのものである。

ところで、従来は、 1種類の標識物質で標識化された目的微小物の有,無を検出するものであり、前記フローサイトメータを用いることによって、その有無の測定を行う'ことができた。しかし、近年、 D N Aの塩基配列の決定や解析のために、名数種類の目的物質を標識化する必要がますます生じている。このように多種類の目的物質を標識化するには、各微小物に複数の異なる種類の標識物質を用いただけでは不十分であり、その量比（質量比）をも指定して標識化する必要がある（町田雅之氏等、国際公開 WO O 0 / 5 3 5 7 )。その際、各微小物ごとにその標識物質からの情報を得るためには、多種類の標識化された微小物からの情報が重なって測定されないように、各微小物ごとに 1個ずつ独立に測定を可能とする必要がある。

また、複数種類の標識物質によって標識化されている場合には、同一の微小物から得られた種々の情報を漏れなく測定する必要がある。

しかし、同一微小物に対して、一斉に多種類の励起光を同時に照射し、多種類の光を一斉にもれなく同時で受光するとすれば、多数の光源部および多数の受光部が集中して設けられるので、測定位置において、光学測定機の構造が集中化しかつ複雑化するとともに、種々の光源部からの光の照射の影響で、必要な光の受光が妨げられるおそれがある。そのために 1つの微小物がもつことができる標識物質の種類数が自ずと制限されるという問題点をも有していた。

また、複数種類の蛍光物質で標識化された微小物に対して、前記流路の 1の測定位置で、複数種類の励起光を比較的広範囲に照射し、比較的広範囲にある微小物からの複数種類の光を受光する装置では、複数種類の標識物質で標識化した多種類の微小物を個々に識別することはできないという問題点を有していた。

そこで、本発明は、以上の問題点を解決するためになされたものであり、その第 1の目的は、各微小物に着目して微小物ごとにその微小物が有する標識要素を一度に全て測定しょうとするのではなく、各微小物が有する標識要素に着目して、微小物の種類に比較すれば少数の種類の標識要素ごとに分解して時間差を設けて測定することによって、各測定点における構造をできるだけ簡単化し、また、照射すべき光の量を少なくて受光への悪影響をできるだけ小さくし、確実にかつ高い信頼性をもって微小物を識別すことができる微小物識別装置おょぴその識別方法を提供することである。

第 2の目的は、 1つの微小物を 2以上の測定点で時間差を設けて測定することによって、 1つの微小物について、測定点間での様々な異なる姿勢、方向、または姿態の測定を可能とし、各微小物からの標識情報を漏れなく測定することができる精度の高い微小物識別装置およびその識別方法を提供することである。第 3の目的は、多数の微小物を分散させかつ 2以上の測定点で相対的な時間関係を設けて測定することによって、微小物の重なりの影響をできるだけ排除して信頼性の高い微小物識別装置およびその識別方法を提供することである。

第 4の目的は、数種類の微小物を識別する場合に止まらず、数 1 0、数百、数千、数万以上の多種類を容易に、確実にかつ効率良く識別することができる微小物識別装置およびその識別方法を提供することである。

第 5の目的は、 D N A、免疫システム、タンパク質、アミノ酸、糖等の生体高分子の解析、分析、検査に適した微小物識別装置およびその識別方法を提供することである。

第 6の目的は、処理目的に応じて柔軟に対応することができる柔軟性または多様性のある微小物識別装置およびその識別方法を提供することである。発明の開示

以上の技術的課題を解決するために、第 1の発明は、複数種類の標識要素の有無もしくは程度の組合せによって標識化された多種類の微小物を多数分散させる分散工程と、 2個以上の測定点に前記標識要素の種類を配分して対応付け、各測定点に対応付けられた種類の前記標識要素の有無またはその程度を、分散された前記各微小物について、各測定点間に相対的な時間関係をもって各測定点で測定する測定工程と、各測定点で測定された測定結果を、前記測定点間の前記時間闋係および位置関係に基づいて関連付けることによって前記微小物を識別する識別工程とを有する微小物識別方法である。

ここで、「微小物」は、粒子状の物体であって、例えば、 0 . 1 μ m〜 1 0 0 μ _mのオーダーの大きさをもち、ポリスチレン、発泡性物質、磁性物質等で形成されたものであっても良い。「標識要素の有無もしくは程度」とは、相互に識別可能な要素の有無もしくは程度であって、例えば、微小物自体についてのまたは微小物が有する標識物質についての大きさの程度、その材料の屈折率、反射率、磁化率、電場もしくは磁場の強度、または電磁波（電波、可視光、紫外線、赤外線、

X線等) の波長、電磁波の強度等の性質の有無または程度である。ここで、電磁波は、微小物自体または微小物が有する標識物質が自己発生させる場合に限られず、微小物または前記標識物質以外からの電磁波の影響を受けて (例えば、反射、透過、遮蔽、吸収等）標識化される場合をも含む。

「各測定点間に相対的な時間関係をもって測定する」とは、各測定点において測定時間が相対的に特定できるようにして測定することをいう。これによつて、各測定点での測定を時間差を設けて行うことができるので、一度に測定する場合に比較して各測定点での装置構成を簡単化することができる。

また、 1つの微小物に関して 2個以上の測定点で時間関係をもって測定することによって、たまたま複数の微小物が重複した状態からの情報を測定する可能性を排除し、また、各測定点における微小物の揺らぎによってまたは各測定点間において微小物がとる姿勢、方向、または姿態の相違によって、各微小物からの標識情報を漏れなく測定する.ことができる。測定点の数は、前記標識要素の内容、前記標識要素の種類数、処理目的、配置状態、微小物の大きさ等によって定まる。前記「測定点」は、微小物の大きさによって定まる所定微小面積を占めるように構成することによって、各測定点の占める面積を、髙々 1個の微小物が存在する程度の所定微小面積に限定し、各測定点におレ、て複数の微小物を重複して測定しないようにすることができる。

第 2の発明は、第 1の発明において、前記分散工程は、前記多種類の微小物を多数懸濁する液体を、所定分散領域部内に導入することによって分散させる導入工程を有し、前記測定工程は、前記領域部表面またはその外部に所定移動方向に沿って配置された 2個以上の測定点に対してまたは前記微小物に対して前記移動方向に沿った速度を与えることによって、各測定点間で相互に前記時間関係をもつて測定する微小物識別方法である。

ここで、「分散領域部」とは、個々の微小物を分離した状態で測定が可能となるように、前記微小物がその領域内にばらけて散らばるように配置される領域をいレ、、例えば、流路または容器である。「流路」は、内部を液体が流れることが可能な通路であり、「容器」は、内部に液体等を収容するためのものである。これらは、例えば、管状体、溝状、隙間状、凹部状、平面状等の構造である。 .

前記測定点が設けられている流路部分は必ずしも細径である必要はなく、薄い平面状であっても良い。また、「細径」は、直線状である場合に限られず、曲線状に湾曲している場合を含む。「分散領域部」の大きさは、微小物の大きさ、液体の性質、位置関係、または時間関係等に基づいて最適または適当な大きさが決定される。例えば、前記「細径」の大きさは、前記微小物の大きさの、例えば 2倍の径をもつ如くである。

「所定移動方向」とは、測定点に対してまたは微小物に対して速度が与えられる方向であって、例えば,前記分散領域部が細径の流路の場合には、その長手方向が適当である。

「速度」は、前記微小物に対して、測定点に対して、または両者に対して各々与えることができる。また、その速度は、前記微小物の濃度、大きさ、形状、質量、分散領域部の大きさ、長さ、径、形状、液体の粘性、比重等の性質、検査または処理目的、または装置の性能等によって定められるものである。

また、前記「導入工程」において、液体に含有される前記微小物が、標識要素として蛍光物質または燐光物質等の癸光に励起光を要する物質を用いた標識物質で標識化されている場合等においては、前記「測定工程」は、前記測定点のうちのいずれかにおいて、前記蛍光物質等を励起させる波長をもつ光等を含む電磁波を照射しまたは電場を及ぼす励起工程を有するようにする。

さらに、前記「導入工程」において、液体に含有される前記微小物が、複数種類の着色で標識化されている場合等には、前記「測定工程」は、複数の前記測定点のうちのいずれかにおいて、少なくとも減法混色の 3原色によって各々吸収される波長範囲のスぺクトルをもつ 3種類の可視光等を照射する照射工程を有するのが好ましい。

第 1の発明によれば、微小物を複数種類の標識要素の有無もしくは程度の組合せ、例えば、電磁波の複数種類の波長範囲に対応した強度の組み合わせによって識別することができるので、前記微小物を多種類、例えば、数十、数百、数千、数万のオーダーで標識化することが可能である。

また、本発明では、 1つの微小物に注目した場合には、それを複数の測定点で相対的な時間関係およぴ位置関係をもって、その微小物が有する各標識要素を測定するようにしている。したがって、 1つの微小物に対して、様々な異なる姿勢、方向または姿態の測定を可能とし、各微小物かちの標識情報を漏れなく測定することができるの、識別の精度が高い。

さらに、本発明では、多数の微小物を分散させ、かつ 2以上の異なる位置にある測定点で、相対的な時間関、として時間差を設けて測定することによって、微小物の重なりの影響をできるだけ排除して信頼性の高い測定を行うことができる。また、本発明によると、各測定点における構造をできるだけ簡単化し、また、照射すべき光の量を少なくしまた、受光への悪影響をできるだけ小さくして確実にかつ高い信頼性をもって微小物を識別すことができる。

さらに、本発明によれば、 D N A、免疫システム、タンパク質、アミノ酸、糖等の生体高分子の解析、分析、検査に適し、また、検査目的に応じて、装置等に種々の条件を設定することができるので、柔軟性おょぴ多様性のある微小物の識別を行うことができる。

なお、第 2の発明において、前記測定工程は、導入した前記微小物に速度を与えて前記分散領域部を通過させながら、前記分散領域部の表面またはその外部の複数の固定された前記測定点で電磁波を受波することによって測定し、前記識別工程は、各測定点ごとに受波された電磁波の強度を前記速度に基づいて相互に関連付けることによって前記微小物の種類を識別する微小物識別方法であっても良い。

本発明によれば、固定した測定点で測定することができるので、測定点を移動させる機構を省略して、構造を簡単化することができる。

また、前記速度を前記微小物に対して与え、固定した位置で測定すると、微小物を静止した状態で測定するよりも、同一微小物が各測定点において様々な態勢をとるように動きうるので、微小物の有する標識物質または性質等を漏れなく確実に捉えることができるとともに、複数の微小物間においても、各測定点で様々な態勢をとるように動きうるので、たとえ、ある測定点で重複していても、ある測定点では分離し、個々の微小物を独立に測定する可能性が高い。

または、第 2の発明において、前記測定工程は、前記分散領域部に導入された前記微小物を前記分散領域部内で滞留させた状態で、前記分散領域部表面の外部で前記所定移動方向に沿って所定移動速度で移動する複数の前記測定点で電磁波を受波することによって測定し、前記識別工程は、各測定点ごとに、受波された前記電磁波の強度を前記所定移動速度に基づいて相互に関連付けることによって前記微小物の種類を識別する微小物識別方法であっても良い。

本発明によれば、測定点の移動速度を機構的に精密に制御することができるので、微小物との対応を確実に行うことができるので信頼性が高い。

さらには、第 2の発明において、前記測定工程は、前記微小物を所定速度で前記分散領域部を通過させながら、前記所定移動方向に沿って所定移動速度で移動する 2個以上の前記測定点で電磁波を受波することによって電磁波の強度を測定し、前記識別工程は、各測定点ごとに受波された電磁波の強度を前記所定速度および前記所定移動速度に基づいて相互に関連付けることによって前記微小物の種類を識別する微小物識別方法であっても良い。

第 2の発明によれば、微小物が多数懸濁する液体を分散領域部内に導入し、測定点または微小物に所定速度を与えることによって、簡単かつ確実に 2以上の各測定点で相互に時間差をもって標識要素の有無またはその程度を、高い信頼性で測定することができる。

第 3の発明は、前記測定工程において、 2個以上の前記測定点は前記所定移動方向に沿って一列または複数列に配列され、その各配列方向は、前記所定移動方向に平行であるとともに、同一の前記列に属する各測定点における測定方向が相互に平行である微小物識別方法である。

本発明によれば、前記測定点の配列方向と前記所定移動方向とが平行であるとともに、同一の列に属する各測定点における測定方向が相互に平行であるため、該測定方向と前記配列方向を含むように張られる各平面と交差する前記分散領域内にある被測定対象である微小物に限定することができるので、データの混在や、誤差（大きさ、強度等）が解消される。また、各測定点が微小物の流れ方向に沿つて列状に配置されるために、同一時刻での相互干渉がなく、測定精度と信頼性が向上する。

さらに、後述する照射点についても、その各配列方向と前記所定移動方向とが平行であるとともに、同一の前記列に属する各照射点における照射方向が相互に平行であるようにするのが好ましい。この場合、該照射点の配列方向と前記所定移動方向とを含むように張られる各平面と前記測定点に関する各平面とが前記分散領域部内で交差するのが好ましい。これによつて、一層精密で高い信頼性の測定を実現することができる。ここで、「測定方向」または「照射方向」とは、光等の電磁波を受波（光）し、または光等の電磁波を放射（照射）する方向であって、例えば、各測定点または照射点にある各ファイバの先端部の光軸方向に一致する。この光軸は、例えば分散領域部の中心軸に対して垂直となるように設置する。第 4の発明は、前記分散工程は、前記微小物の移動方向に沿った速度をもち、前記速度方向に対する直角方向の周りを、前記分散領域部に対して相対速度をもつた微小物を含まない流体に前記微小物を含む流体が囲まれる微小物識別方法である。

本発明によれば、微小物を含む流体がコア流として、微小物を含まない流体によって囲まれるように、分散領域部を流れる。このようなコア流は、例えば、細い管状体、溝状、隙間状、凹部状の流路ゃ注入器を通して、前記微小物を含む流体を、該流路よりも太い、微小物を含まない流体が流れる流路又は容器に導入する。その際、微小物を含む流体が流れる流路又は注入器と、微小物を含まない液体が流れる前記流路又は容器とは、軸を共有するのが好ましい。このコア流注入先端より下流において、その流体の断面が、流れ方向に沿って次第に減少するように設けることによって、前記コア流注入先端より下流にある分散領域部における流れを安定化し、例えば、前記微小物が 1個ずつ前記測定点を通過するように、前記流路の細さ、及び太さ、流速等を調節することができる。その際、前記太い流路又は容器は、漸次先細りとなる円錐状の斜面を持つのが好ましい。

第 4の発明によれば、分散領域部において、安定した微小物の流れを得ることができるので、前記測定点における微小物の測定を確実に行うことができる。第 5の発明は、第 1の発明において、前記測定工程において、各種類の前記標識要素は相互に異なる範囲の波長の電磁波を発するものであり、標識要素の程度はその標識要素が発する電磁波の強度であり、多種類の標識化された前記微小物は、微小物が有する標識要素が発する電磁波の波長範囲の組合せまたはその波長範囲およびその強度比の組合せの相違によって相互に識別される微小物識別方法である。「各種類の標識要素は相互に異なる範囲の波長の電磁波を発するもの」とは、各種の蛍光を発する蛍光物質等の標識物質である。「標識要素が発する電磁波の強度」は、その標識要素の量によって定まり、量が多いと電磁波の強度は高い。

「強度比」としたのは、各微小物ごとに標識要素の量を定めて設けるよりも、各微小物ごとに標識要素の量比（主として微小物同士の間について）を定めて設ける方が製造上容易だからである。

すなわち、本発明によれば、複数種類の前記標識要素は蛍光物質等の標識物質であって、 1種類の微小物に対して相互に所定の量比含まれ、各種類の微小物は、その標識物質の種類と量比を異ならせることによって相互に識別可能とするものである。

また、「電磁波」には、可視光のみならず、種々の波長の電波、赤外線、紫外線、

X線等を含。可視光等の場合には、所定のファイバにより伝送し、電波の場合には導波管を用いる。

本発明によれば、各微小物は、各測定点において、前記波長範囲毎に、その電磁波の有無および強度の程度が測定される。また、前記測定工程におけるいずれかの測定点において、前記複数種類の標識物質からの電磁波を一度に受波可能としてその有無おょぴ程度を測定するようにしても良い。その場合には、各標識物質間の量比を確実に、かつ髙レ、信頼性で測定することができる。

第 5の発明によると、前記測定工程における、各種類の前記標識要素は相互に異なる範囲の波長の電磁波を発するものであり、標識要素の程度はその電磁波の強度であり、複数種類の標識化された前記微小物は、微小物が有する標識要素が発する電磁波の波長の組合せまたはその波長おょぴその強度比の組合せの相違によって相互に識別されるものである。本発明によれば、簡単な装置で、かつ容易な解析で、多種類の微小物を確実に識別することができる。

第 6の発明は、前記分散工程は、前記微小物として、明確な基準となる標識をもつ基準微小物を前記目的微小物とともに分散させ、前記識別工程は、前記基準微小物の測定結果を取り込んで、前記目的微小物の種類を識別する微小物識別方法である。

第 6の発明によると、前記微小物として，標識の基準となる基準微小物を目的物質とともに懸濁した液を導入し、識別工程は、その基準微小物の測定結果を取り込んで、前記目的微小物の種類を識別することによって、各測定点、異なる時間、または異なる条件のもとでの測定のばらつきを調整し、高い精度および高い信頼性の目的微小物の識別を行うことができる。

第 7の発明は、前記測定工程において、前記微小物が磁性粒子を有するものである場合には、前記分散された微小物に対して磁場を及ぼしまたは除去させることによって微小物を遠隔操作して測定を行う微小物識別方法である。

その場合、前記磁場は、曲線状に沿った流路部分に及ぼすようにしても良い。これによつて、前記微小物を流路に整列した状態にさせて各微小物を個々に測定しゃすい。

第 7の発明によると、微小物に磁場を及ぼしまたは除去することによって、目的微小物を前記分散領域内に滞留させたり、整列させたり、または測定点との間の相対速度を自由に制御させることができるので、確実で正確な測定を行うことが可能となる。

第 8の発明は、前記測定工程において、前記標識要素が発光に励起光を要する発光物質である場合には、その発光強度とともに、同時にその発光物質を励起する励起光強度を測定するとともに、前記識別工程では、該発光強度の測定値を、同時に得たその励起光の強度の測定値に基づいて修正して前記微小物を識別する微小物識別方法である。

ここで、「標識要素が発光に励起光を要する発光物質」とは、例えば、蛍光物質、燐光物質である。励起光の強度は、該励起光を照射する位置に応じて、透過光、散乱光又は反射光である。本発明によれば、前記分散領域部内の微小物の通過位置の変化や、励起光強度の変化による測定値のばらつきを修正することによって、信頼性の高い測定値を得ることができる。

第 8の発明によると、前記分散領域部内の微小物の通過位置のずれや、励起光強度の変動による測定値のばらつきを修正することによって、信頼性の高い測定値を得ることができる。

第 9の発明は、複数種類の標識要素の有無もしくは程度の組合せによって標識化された多種類の微小物が多数分散する分散領域部と、 2個以上の測定点に前記標識要素の種類を配分して対応付け、各測定点に対応付けられた種類の前記標識要素の有無またはその程度を、前記分散領域部内に分散された前記各微小物について、各測定点間に相対的な時間関係をもって各測定点で測定する測定機と、各測定点で測定された測定結果を、前記測定点間の前記時間関係および位置関係に基づいて関連付けることによって前記微小物を識別する識別部とを有する微小物識別装置である。

また、前記識別部は、前記微小物として、明確な基準となる標識をもつ基準微小物を前記目的微小物とともに懸濁させた液体について、その基準微小物の測定結果を取り込んで、前記目的微小物の種類を識別するようにしても良い。

または第 9の発明によれば、第 1の発明で説明したものと同様な効果を奏する。第 1 0の発明は、前記測定機の測定点は、前記分散領域部表面またはその外部に所定移動方向に沿って配置され、前記測定点に対してまたは前記微小物に対して前記所定移動方向に沿った所定速度を与える移動部を有する微小物識別装置である。

また、第 1 0の発明において、前記移動部は、前記微小物を所定速度で前記分散領域部を通過させるように移動させる流体機構であっても良い。この場合には、前記識別部は、各測定点ごとに得られた測定結果を前記所定速度に基づいて相互に関連付けることによつて前記微小物の種類を識別するものである。

さらに、第 1 0の発明において、前記移動部は、前記分散領域部内の微小物を滞留することが可能な滞留手段と、前記分散領域部表面の外部で所定移動方向に沿って所定移動速度で複数の前記測定点を移動させる移動体とを有するものであつても良い。その場合には、前記識別部は、各測定点ごとに得られた測定結果を前記所定移動速度に基づいて相互に関連付けることによって前記微小物の種類を識別するものである。

またさらに、前記移動部が、前記微小物を所定速度で前記分散領域部を通過させるように移動させる流体機構と、前記分散領域部内の微小物を滞留することが可能な滞留手段と、前記分散領域部表面の外部で前記所定移動方向に沿って所定移動速度で複数の前記測定点を移動させる移動体とを有するものであっても良い。この場合には、前記識別部は、各測定点ごとに得られた測定結果を前記所定速度および前記所定移動速度に基づいて相互に関連付けることによって微小物の種類を識別するものである。

第 1 0の発明によれば、第 2の発明で説明したものと同様な効果を奏する。第 1 1の発明は、前記測定機の 2個以上の前記測定点は、前記所定移動方向に沿って一列または複数列に配列され、その各配列方向は、前記所定移動方向に平行であるとともに、同一の前記列に属する各測定点における測定方向が相互に平行である微小物識別装置である。また、各照射点についても、その配列方向と前記所定移動方向とが平行であるとともに、同一の列に属する各照射点における照射方向が相互に平行であるようにするのが好ましい。第 1 1の発明によれば、第 3の発明で説明したものと同様な効果を奏する。

第 1 2の発明は、前記分散領域内においては、各測定点に対して微小物の移動方向に沿った速度をもち、前記速度方向に対する直角方向の周りを、前記分散領域部に対して相対速度をもった微小物を含まない流体によって、前記微小物を含む流体が囲まれる微小物識別装置である。

第 1 2の発明によると、第 3の発明で説明したものと同様な効果を奏する。第 1 3の発明は、前記標識要素は、その標識要素の標識化に用いる電磁波の波長範囲の組合せまたはその波長範囲およぴ強度比の組合せの相違によって相互に識別可能に標識化され、前記測定機は、前記分散領域部表面またはその外部にある複数の前記測定点で電磁波を受波する複数の受波部と、その受波部の先端を前記各測定点に固定して取り付ける取付具と、各受波部ごとに、受波された電磁波の強度を測定する測定部とを有する微小物識別装置である。

もし、前記測定点が分散領域部表面またはその外部に所定移動方向に固定して配置される場合には、前記受波部も分散領域部表面またはその外部に固定して取り付けられる。

もし、移動部が、前記分散領域部表面の外部で所定移動方向に沿って所定移動速度で複数の前記測定点を移動させる移動体である場合には、前記受波部は、移動体に取り付けられ、前記取付具は、前記受波部を前記移動体に固定して取り付けるものである。

さらに、第 1 0の発明において、前記移動部が、前記微小物を所定速度で前記分散領域部を移動させる流体機構と、前記分散領域部内の微小物を滞留することが可能な滞留手段と、前記分散領域部表面の外部で所定移動方向に沿って所定移動速度で複数の前記受波部を取り付けて移動させる移動体とを有するものであり、前記取付具は、前記受波部を前記移動体に固定して取り付けるものであっても良い。

なお、前記測定機は、各測定点で受波した電磁波の強度を、その測定点の位置、前記微小物または前記測定点の速度、および、所定の閾値に基づいて電気信号に変換し、前記識別部は、その電気信号に基づいて微小物の種類を判別する判別回路を有するようにするのが好ましい。

また、その際、前記測定機は、例えば、各測定点で受光した光の強度をアナ口グ電気信号に変換する光電変換部と、変換されたアナログ電気信号を、各測定点毎に予め定めた 1または 2以上の電圧の閾値に応じて、前記微小物または測定点の所定速度に基づいて定められた時間間隔に同期して、所定のデジタル電気信号に変換する A D変換部とを有し、前記識別部は、各測定点でのデジタル電気信号に基づいて微小物の種類を判別する判別回路を有するようにしても良い。

第 1 3の発明によれば、前記標識要素は、電磁波を用いて相互に標識化され，その電磁波を受波する受波部の先端を、取付具によつて各測定点に固定して取り付けるようにしているので、測定点相互の位置関係を確定して、精度の高い識別を行うことができる。

第 1 4の発明は、前記識別部は、前記微小物として、明確な基準となる標識をもつ基準微小物を前記目的微小物とともに分散させた場合に、前記基準微小物の測定結果を取り込んで、前記目的微小物の種類を識別する微小物識別装置である。本発明によれば、第 6の発明と同様な効果を奏する。

第 1 5の発明では、前記測定機は、光学測定機であって、前記受波部は、前記分散領域部の表面またはその外部で所定移動方向に沿った複数の各測定点に 1または 2以上の先端部が設けられ分散領域部内からの光を受光する複数の受光用フアイパを有する受光部であって、前記取付具は、前記光学測定機の前記受光用フアイバの先端部を前記分散領域部表面またはその外部またはその外部で前記所定移動方向に沿って移動可能な移動体に固定して取り付ける微小物識別装置である。前記受光用ファイバの先端は前記所定微小面積に相当する面積をもつのが好ましい。

なお、第 1 5の発明において、前記光学測定機は、前記各測定点において、受光用ファイバを通して前記分散領域部内に光を照射可能であるようにしても良い。本発明によれば、構造を簡素化することができる。

また本発明によれば、その分散領域部は、例えば、内部を液体が通過可能な透光性のある管路とし、その管路には、透光性の保護部材が一体に設けられるようにしても良い。この場合には、分散領域部は、透光性のある保護部材がー体に設けられた透光性のある管路であるため、管路の外部に容易に速定点を移動させる移動体を設けることができる。

第 1 5の発明において、前記測定機は、光学測定機であって、 Ιϋ記受波部として、受光用ファイバを用いまたは照射部として照射用ファイバを用いている。したがって、分散領域部内にある個々の微小物の位置を、ピンポイントで精度良く捉えることができる。また、装置全体の構成をコンパクトにすることができる。また、光源として、強力な光を必要とせず、また、光源 S体を移動させる必要がないので、機構を簡単化、かつ必要なエネルギーを削減することができる。第 1 6の発明は、前記光学測定機は、 2個以上の前記各測定点に対応する照射点において 1または 2以上の先端部が設けられた複数の照射用ファイバを有し、前記取付具は、各照射点に設けられたその照射用フアイバの先端部と前記各測定点に設けられた各受光用ファイバの先端部の光軸が、前記微小物の大きさにより定まる所定誤差の範囲内で一致し、または所定の角度で前記分散領域部内で交差するように前記受光用ファイバおよび照射用フアイバを前記分散領域部に取り付けた微小物識別装置である。

ここで、「前記照射用ファイバ」は、例えば、前記微小物が有する標識物質が蛍光物質等の場合にそれを励起させるために、または、微小物が、複数種類の着色で標識化された場合には、複数の前記照射点のうちのいずれかにおいて、少なくとも減法混色の 3原色によって各々吸収される波長範囲のスぺクトルをもつ 3種類の可視光を各々照射するようにしても良い。

また、「照射用フアイバの先端部と前記各測定点に設けられた各受光用フアイバの先端部の光軸が、前記微小物の大きさにより定まる所定誤差の範囲内で一致し、または所定の角度で前記分散領域部内で交差する」としたのは、蛍光強度のピーク時点が励起光の照射時点に近いので，照射時点と受光時点との間に時間のずれが生じないようにするためと、蛍光強度と微小物による照射光の遮蔽とを同時に測定可能とするためである。

第 1 6の発明において、前記微小物は、共通の励起光または電場によって励起される複数種類の発光物質で標識化された場合には、前記光学測定機は、 2以上の前記測定点のうちのいずれかにおいて、前記励起光を照射することによって、複数種類の発光物質からの光を一度に受光するようにしても良い。

第 1 6の発明によれば、励起光を必要とする発光物質に対して、第 1 5の発明で説明したものと同様な効果を奏する。

第 1 7の発明は、前記取付具は、複数の照射用ファイバの先端面がその端面上に位置しまたは端面を貫通するように先端部が配列されて保持された照射側保持部と、複数の受光用ファイバの先端面がその端面上に位置しまたはその端面を貫通するように先端部が配列されて保持された受光側保持部とを有し、前記照射側保持部および前記受光側保持部の両端面との間で分散領域部を形成するようにして前記照射側保持部および前記受光側保持部とを前記分散領域部に固定するとともに、前記分散領域部は、前記照射側保持部と前記受光側保持部の両端面によつて表裏から挟まれた薄板に設けられた細長いスリット状孔である微小物識別装置である。

ここで、前記受光側保持部おょぴ照射側保持部は、例えば、光ファイバコネクターの両端子を用い、前記分散領域部は、両端子間に隙間を設けることによって形成することも可能である。また、前記照射側保持部および前記受光側保持部は、例えば、榭脂性材または金属製材等によって形成され、各々照射用ファイバの先端部およぴ受光側ファイバの先端部が埋め込まれるように保持されたものであつても良い。

第 1 7の発明によれば、励起光を必要とする発光物質に対して、第 1 5の発明で説明したものと同様な効果を奏する。

また、第 1 7の発明によれば、分散領域部は、照射側保持部と受光側保持部の両端面によって表裏から挟まれた薄板に設けられた細長スリット状孔であるので、構造が簡単で作成が容易である。

第 1 8の発明は、前記分散領域部の外部には、前記領域部内に磁場を及ぼしかつ除去することによつて前記微小物を遠隔操作することが可能な磁力手段が設けられた微小物識別装置である。

ここで、前記分散領域部が細径の流路の場合には、測定流路の部分で所定曲率をもつ曲線状に曲げて形成し、前記磁力手段は、その測定流路に対して磁極を近接離間するように移動可能に設けられたものであっても良い。その磁極の移動方向は、前記測定流路の上流側の流路方向にその磁場方向が沿っているのが好ましい。これによつて、微小物が磁性粒子である場合には、前記磁力手段を制御することによって、前記磁性粒子を測定流路に沿って整列させた状態で通過させることができる。

第 1 8の発明によると、第 7の発明で説明したものと同様の効果を奏する。第 1 9の発明は、前記標識要素が発光に励起光を要する発光物質である場合に、前記測定機は、光学的測定機であって、該光学的測定機は、 2個以上の前記各測定点に対応する照射点において発光物質を励起する励起光を照射する照射部と、前記各測定点において、励起された発光おょぴ前記励起光を受光する受光部とを有し、前記識別部は、前記発光強度の測定値を同時に得た前記励起光強度の測定値に基づいて修正して、前記微小物を識別する微小物識別装置である。

第 1 9の発明によると、第 8の発明で説明したものと同様な効果を奏する。第 2 0の発明は、前記測定機は、光学的測定機であって、前記分離領域部の表面又はその外部所定移動方向に沿った複数の各測定店に 1又は 2以上の先端部が設けられ分散領域部内からの光を受光する複数の受光用ファイバを有する受光部と、 2個以上の前記各測定点に対応する照射点において 1または 2以上の先端部が設けられた複数の照射用ファイバを有し、前記受光用ファイバの先端部のコア径は、前記照射用ファイバのコア径ょりも小さい微小物識別装置である。

ここで、前記受光用ファイバの先端部のコア径は、例えば、前記照射用フアイバのコア径の約 5 0〜6 5 %程度が好ましい。

第 2 0の発明によれば、前記分散領域部内の前記微小物の通過位置のずれに対して、測定感度を向上させることができる。図面の簡単な説明

第 1図は、本発明の第 1の実施の形態に係る微小物識別装置の全体概念図であり、第 2図は、本発明の第 1の実施の形態に係る微小物識別装置の測定流路近傍の拡大図であり、第 3図は、本発明の第 1の実施の形態に係る取付部の詳細図であり、第 4図は、本発明の第 1の実施の形態に係る取付部の他例の詳細図であり、第 5図は、本発明の第 1の実施の形態に係る微小物の例を示す図であり、第 6図は、本発明の第 1の実施の形態に係る光学測定機の測定部およびその周辺を示す図であり、第 7図は、本発明の第 2の実施の形態に係る微小物識別装置の全体概念図であり、第 8図は、本発明の第 2の実施の形態に係る微小物識別装置の測定流路の拡大図であり、第 9図は、本発明の第 3の実施の形態に係る微小物識別装置の微小物測定装置の全体概念図であり、第 1 0図は、本発明の第 4の実施の形態に係る微小物識別装置の全体概念図であり、第 1 1図は、本発明の第 5の実施の形態に係る微小物識別装置の全体概念図であり、第 1 2図は、本発明の第 6の実施の形態に係る微小物識別装置の全体概念図であり、第 1 3図は、本発明の第 7の実施の形態に係る磁力装置を示す概念図であり、第 1 4図は、本発明の第 3 又は第 4の実施の形態に係る微小物識別装置の液体導入装置の他の例を示す配管図であり、第 1 5図は、第 1 4図に示す液体導入装置の動作説明図であり、第 1 6図は、本発明の第 8の実施の形態に係る測定流路を示す図であり、第 1 7図は、本発明の第 1の実施の形態に係る微小物識別装置の測定結果を示す図であり、第 1 8図は、従来例に係るフローサイトメータを示す図である。発明を実施するための最良の形態

本発明の実施の形態に係る微小物識別装置および微小物識別方法について、図面に基づいて説明する。本実施の形態の説明は、特に指定のない限り、本発明を制限するものと解釈してはならない。

図 1は、第 1の実施の形態に係る微小物識別装置 1 0の全体を示すものである。本微小物識別装置 1 0は、複数種類の標識要素の有無または程度の組合せによつて標識化された多種類の目的微小物が多数含有する液体が内部を流れる、前記分散領域部としての細径の流路 1 1を有している。

その流路 1 1の一部は、液体に含有する微小物の測定が行われる測定流路 1 2 である。その測定流路 1 2の表面には流路方向に沿った所定位置に固定して設けられ、相対的な時間関係をもって、配分された種類の前記標識要素の測定を行う 2個以上（この例では、説明の簡単のため、 4個とした）の測定点 1 3が直線上に一列に設けられている。

この微小物識別装置 1 0は、前記流路 1 1に導入された液体から、前記標識要素として、その流路 1 1の側面方向に進む電磁波の強度の流路方向に沿った空間的分布を、各測定点 1 3に対応付けられた波長範囲の電磁波の強度の時間的変動を各測定点 1 3において所定時間差を設けて測定する光学測定機 1 4を有している。

その光学測定機 1 4は、前記測定点 1 3に先端が設けられた複数の受光部としての受光用ファイバ 1 5と、各受光用ファイバ 1 5ごとに対応付けられた波長範囲について、受光された光の強度を測定する測定部 1 6とを有している。前記各受光用ファイバ 1 5の先端部の光軸方向は、相互に平行であって、本例では、前記流路方向に対して垂直方向であって、該流路 1 1の中軸に向いている。該フアイバ 1 5の先端の微小面積は、 1個の微小物の全体が含まれるが、 2個以上の微小物が含まれないような大きさおよび位置に設定する。

また、該光学測定機 1 4は、前記標識要素として、前記微小物が有する蛍光物質を採用した場合にはそれを励起して蛍光強度を測定して識別するように、また、標識要素として、微小物の大きさを採用した場合には、前記微小物によって遮蔽された照射光の強度を測定して微小物の大きさを識別するように光を照射可能とする複数の照射点 1 7を有している。複数の前記照射点 1 7は、前記測定流路 1 2の側面に前記各測定点 1 3に対応して、前記流路方向に沿って、直線状に一列に設けられている。

また、前記光学測定機 1 4は、複数の照射点 1 7で励起光を照射可能となるように、その先端が設けられた前記照射部としての照射用ファイバ 1 8と、前記照射用ファイバ 1 8に励起光を供給するレーザ光源、キセノンランプやキセノン一水銀ランプ等の光 ¾I部 1 9とを有している。前記照射用ファイバ 1 8の先端部の照射方向は、相互に平行であり、本例では、前記流路方向に対して垂直方向であつて、該流路 1 1の中心軸に向いている。該ファイバ 1 8の先端の微小面積については、 1個の微小物の全体が含まれるが、 2個以上の微小物が含まれないような大きさに設定する。

前記照射点 1 7と前記測定点 1 3は、前記測定流路 1 2を挟んで互いに向き合うように設けられ、前記受光用ファイバ 1 5と照射用ファイバ 1 8の各先端部の光軸は、前記微小物の大きさによって定まる誤差範囲内で、一致するように取付具 2 0によって前記測定流路 1 2に固定して取り付けられている。

この微小物識別装置 1 0の前記流路 1 1は、順に、前記目的微小物を懸濁する液体を希釈化するため水等の液体を収容する水流用タンク 2 3と、その流路 1 1 内での液体を搬送する搬送用ポンプ 2 4と、 3つの流路の内から選択した 2つの流路を接続するように切り換える三方弁 2 5、 2 6、 2 6 aと、前記測定流路 1 2と、廃棄すべき液を収容する廃棄用タンク 2 7とを有している。

また、前記流路 1 1の外部に設けた前記微小物を含む液体を収容する容器 2 1 に揷入可能であって該容器 2 1から液体を吸引可能な吸引用ノズル 2 2と、やはり前記流路 1 1の外部に設けた洗浄液を収容する容器 2 1 aから洗浄液を吸引可能な洗浄液用ノズル 2 2 aと、吸引 ·吐出機構 2 8とが設けられている。

前記流路 1 1または測定流路 1 2の内径、長さ、内部を流れる液体の流速等の物理量は、使用する微小物の径、流路の径、使用する識別物質、濃度、使用する液体の比重、粘性または使用目的等によって定められる。さらに本実施の形態に係る微小物識別装置 1 0では、前記各三方弁 2 5、 2 6、 2 6 a、吸引 ·吐出機構 2 8、前記搬送用ポンプ 2 4に対して機構の制御を行う機構制御部 3 0を設けている。

ここで、前記搬送用ポンプ 2 4は、前記微小物を所定速度で移動させる前記移動部に相当する。また、前記光学測定機 1 4および機構制御部 3 0に関する操作または指示を行うとともに、図示しない表示部および情報処理部を備えた操作 Z 表示装置 3 1を設けている。

符号 3 2は、前記光学測定機 1 4の前記各測定点 1 3ごとに所定時間差で、得られた電磁波の強度を、前記測定流路 1 2内の微小物の前記速度に基づいて相互に関連付けることによって微小物の種類を識別する識別部である。

図 2 ( a ) には、図 1に示した前記測定流路 1 2部分を拡大して概略示すものである。前記流路 1 1に導入された目的微小物が懸濁する高い濃度の懸濁液を、前記水流用タンク 2 3からの水と混合して希釈化された液体 3 3を前記測定流路 1 2内を通過させるように制御する。

また、その液体 3 3には、所定の明確な基準の標識化が行われまたは所定の明確な基準となる形状、大きさ、屈折率、反射率、発光波長、発光強度等の性質をもつ基準微小物 3 5が懸濁している。前記識別部 3 2は、前記目的微小物 3 4および前記基準微小物 3 5の測定結果に基づいて、前記多種類の目的微小物の種類を識別する。これによつて、異なる測定機、流路等の装置や、試料等を用いた場合の測定結果についての統一、調整を図り、また測定結果の誤差を防止することができる。

ここで、符号 2 0 aは、照射側保持部であり、複数の照射用ファイバ 1 8の先端面がその端面上の各照射点 1 7に位置するように、その照射用ファイバ 1 8の先端部が、例えば、列状に配列されて保持されている。符号 2 O bは、受光側保持部であり、複数の受光用ファイバ 1 5の先端面がその端面上の各測定点 1 3に位置するように、その受光用ファイバ 1 5の先端部が、例えば、列状に配列されて保持されている。

前記測定流路 1 2は、前記受光側保持部 2 0 bの端面と照射側保持部 2 0 aの端面との間に形成される。その際、図 2 ( a ) に示すように、前記受光側保持部 2 0 bと前記照射側保持部 2 0 aの各ファイバ 1 5、 1 8の先端部の光軸は一致するように設けられている。前記照射側保持部 2 0 aと前記受光側保持部 2 0 b とは光ファイバ用コネクタの各端子を形成する。

図 2 ( b ) には、第 1の実施の形態に係る光学測定機の他の例を示すものである。この例では、前記受光用ファイバ 1 5の先端部の光軸と照射用ファイバ 1 8 の先端部の光軸とが前記測定流路 1 2内において所定角度で交差するように、測定点 1 3、照射点 1 7およぴ受光用ファイバ 1 5、照射用ファイバ 1 8を設定する。符号 2 9は、前記受光用ファイバ 1 5および照射用ファイバ 1 8を測定流路 1 2に取り付けるための取付具である。

図 3は、前記取付具 20をさらに詳細に示すものである。本実施の形態に係る取付具 20は、図 3 (a) に示すように、前記照射用ファイバ 1 8が設けられた前記照射側保持部 20 aと、前記受光用ファイバ 1 5が設けられた前記受光側保持部 20 bと、その両保持部 20 a , 20 bの端面間に挟まれるように設けられた金属箔等の薄板 20 cとを有するものである。符号 20 eは、前記照射側保持部 20 a、前記受光側保持部 20 bおよぴ前記薄板 20 cとを固定して取り付けるためのネジである。また、前記流路 1 1は、前記薄板 20 cの面に対して垂直になるように、前記受光側保持部 20 bを貫通して前記薄板 20 cにまで達している。

図 3 (b) には、図 3 (a) に示した取付具 20を分解して示す分解図である。前記薄板 20 cの略中央には、所定幅のスリット状の長孔 20 dが設けられ、その長孔 20 dが前記測定流路 1 2に相当し、その長孔 20 dの両端部 20 f ， 2

0 gにおいて、前記流路 1 1と連通し、その長孔 20 dはその表側おょぴ裏側から、前記各保持部 20 a, 20 bでその開口部が塞がれる。

その際、前記各保持部 20 a, 20 bに各先端部が配列された前記各ファイバの先端列が、前記長孔 20 dの長手方向に沿って配置されるように、薄板 20 c および各保持部 20 a, 2 O bが取り付けられる。図 3 ( c ) は、図 3 (a) の

A A線視断面図である。図 3 (d) は、前記取付具 2 0のある測定点 1 3および照射点 1 7の近傍を拡大して示した断面図であり、

前記長孔 2 0 dの長さは、例えば約 1 0 mm程度のオーダーであり、その幅は例えば約 0. 0 1 mm程度に形成される。各光フアイパの伝達コア径は例えば約

0. 0 1 mmのオーダー程度である。

また、前記照射側保持部 20 aと受光側保持部 20 bは、各ファイバ 1 5、 1 8の光軸が、前記微小物の大きさから定まる所定誤差範囲内（この場合には、土

0. 000 5 mmの範囲）で一致するように、約 0. 0 1 mm程度の厚さをもつた薄板 20 cを左右から挟むように設けられているので、前記測定流路 1 2の断面は縦横約 0. 0 1 mm程度の正方形または矩形状をしていることになる。なお、前記各保持部 20 a, 20 b自体の厚さは、例えば、約 1 0 mmである。本例によれば、前記受光用ファイバ 1 5および照射用ファイバ 1 8の各先端は、前記測定流路 1 2内の液体と直接接触することが可能であり、その測定流路 1 2 内からの光を直接受光し、また、流路内に光を直接照射することができる。これによって、光学ノイズを防いで、高い精度の測定を行うことができる。

なお、前記流路 1 1は、前記測定流路 1 2に相当するスリット状孔 2 5 dと略直角をなすように屈曲して連通または接続している場合に限られず、前記流路 1 1が、前記スリット状孔 2 5 dに対して屈曲することなく直線状（ストレート）に連通または接続する場合であっても良い。この場合には、流路内を通る液体に、流路による無理な力が加わらないので、速度または位置制御が、確実で容易である。

図 4は、本実施の形態の光学測定機の他の例に係る取付具 1 2 0を詳細に示すものである。

本例に係る取付具 1 2 0は、前記例と異なり、測定流路 1 2 1が透光性材で形成された管状の場合に適したものである。図 4 ( a ) に示すように、本取付具 1 2 0は前記照射用ファイバ 1 8が保持された前記照射側保持部 1 2 0 aと、前記受光用ファイバ 1 5が保持された前記受光側保持部 1 2 0 bと、透光性材で形成された管状の測定流路 1 2 1が埋め込まれた薄板状の測定流路保護部 1 2 0 cとを有する。

この測定流路保護部 1 2 0 cは、管状の前記測定流路 1 2 1を延ばし加工した後、その測定流路 1 2 1と屈折率の同じ樹脂で一体化モールド加工を施したものである。前記照射側保持部 1 2 0 aと受光側保持部 1 2 0 bとは光ファイバ用のコネクタを形成する。

図 4 ( b ) は、前記取付具 1 2 0を分解して示す分解図である。ここで、符号 1 2 2は、前記測定流路 1 2 1の透光性材と同一またはその屈折率が同一の材料で、測定流路 1 2 1と一体に形成された薄膜状の保護モールド部である。

符号 1 2 3は前記照射側保持部 1 2 0 aと前記受光側保持部 1 2 0 bの先端部を表裏から嵌合して固定する嵌合部である。その嵌合部 1 2 3の厚さ方向の略中央には、前記保護モールド部 1 2 2が前記嵌合部 1 2 3を表裏に仕切るように張られている。前記照射側保持部 1 2 0 aと前記受光側保持部 1 2 0 bの各端部が表裏から揷入されて前記嵌合部 1 22と嵌合して固定され、その端面が前記略モールド部 1 2 2と接触する。

図 4 (d) は、前記取付具 1 20のある測定点 1 3およぴ照射点 1 7の近傍を拡大して示した断面図である。また、前記測定流路保護部 1 20 cの長手方向の長さは例えば約 2 Ommであり、その厚さは例えば、約 2mmである。前記保護モールド部 1 22の厚さは、例えば、約 0.1mm であり、測定流路 1 2 1の内径は例えば、約 O.Olnmiであり、その外径は約 0.03nmiであり、受光用ファイバ 1 5および照射用ファイバ 1 8の径は例えば、約.0.01mmである。なお、測定感度を高めるために、前記照射用ファイバ 1 8の先端部の径を前記受光用ファイバ 1 5の先端部の径よりも大きくして、比較的広い範囲に光を照射するようにしても良い。

本例では、前記受光用ファイバ 1 5および前記照射用ファイバ 1 8の先端面は、前記測定流路 1 2 1側面に直接設けられるのではなく、前記測定流路 1 21の厚みと前記保護モールド部 1 22の厚みを介して前記測定流路 1 21内の液体からの光を受光し、また、光を照射することになる。

■ 図 5には、本実施の形態に係る微小物識別装置 1 0によって識別しょうとする複数種類の目的微小物 34の例を詳細に示すものである。

図 5 (a) は、標識要素として目的微小物 34を大中小の 3種類の大きさによつて識別する目的物質を担持可能な担体としての微小物 34 a , 34 b, 34 c の例を示す。この径の大きさは、例えば、 8 111, 5 ,α m, 2 111である。この場合には、照射光を遮蔽することによって、 'または、照射光を反射することによつて識別される。または、各微小物 34 a， 34 b, 34 c自体が適当な発光物質であったり、または、各微小物の表面に前記 3種類の大きさに応じた量の適当な発光物質で被覆したものであっても良い。ここでは、前記発光物質は 1種類のある波長領域の光を発するものであるとする。

図 5 (b) は、例えば、図 5 (a) で示した中径の大きさの担体としての微小物 34 bに、 1種類の励起光で励起可能な 3種類の異なる波長領域をもつ前記標識要素としての蛍光物質 , Α₂ , A₃ を目的物質が結合しまたは結合可能な

1本鎖の DN A物質等の保持体 34 dを用いて担体としての微小物 34 bに結合したものである。この図では、 1個の標識要素の量（質量）が等しいとすれば（現実には、この量は、各標識要素ごとに異なるが、説明の簡単のために仮定した）、該微小物 34 eに関する， A₂ ， A₃ の量比は、 1 ： 1 ： 1である。

図 5 (c) は他の種類の励起光で励起可能な 3種類の異なる波長領域をもつ標識要素としての蛍光物質， Β₂ , B₃ を他 1本鎖の DN A物質等の前記保持体 34 dを介して担体としての微小物 34 bに結合することによって標識化したものを示す。 1個の標識要素の量が等しいとすれば、該微小物 34 f に関する , Β₂ , Β₃ の量比は、やはり 1 : 1 : 1である。

図 5 (d) は、図 5 (a) の大径のサイズの担体としての微小物 3 4 aの表面に、やはり 1種類の励起光で励起可能な 3種類の異なる波長領域をもつ標識要素としての蛍光物質 , C₂ , C₃ で標識化した物質を示す。各 1個の量が等しいとすれば、該微小物 34 gに関する量比は、やはり 1 ： 1 ： 1である。

図 5 (e) は、これらを任意に組み合わせることによって標識化した他種類の微小物 34 hの例を示す。ここでは、各標識要素の量が等しいとすると、微小物 34 hに関する各標識要素の量比は、： A₂ ： A₃ = l ： 2 ： 1, ： B₂ ： B ₃ = 1 ： 1 ： 2 , C！： C₂ ： C ₃=2 ： 1 : 1となる。

図 5に示す以上の 4種類の標識要素について、大きさの標識要素が 3種類であり、標識要素としての蛍光物質 Α ,^' B_1>2,₃, C_LI2,₃ の量比を各々 4種類（0， 1、 2または 3の量）ずっとることができるとすると、微小物の種類としては、 3 X 4³ X 4³ X 4³ = 7 8 6 4 3 2種類存在しうることになる。

図 6は、図 5に例示した微小物を識別する場合に必要な光学測定機 14の測定部 16を詳細に示したものである。

前記測定部 1 6は、 4つの測定点 1 3 a, 1 3 b, 1 3 c, 1 3 dに固定して設けられた受光用ファイバ 1 5から直接に、または分岐点 36 b， 36 c, 36 dおよび各種フィルタ 3 7 b , 37 c, 37 dを介して、例えば、 4本の光ファィバによって光を取り入れて、その光の強度に応じた高さの電圧値をもつアナ口グ電気信号に変換する光電変換部 38と、そのアナログ電気信号を電圧値に応じたデジタル信号に変換する AD変換部 39とを有している。

図 6の、第 1番目の測定点 1 3 aにおいては、図 5の（a) の粒子の大きさを判別するものであり、 1種類の前記発光物質の波長領域を受光することができる。第 2番目の測定点 1 3 bにおいては、 , Α₂ , A₃ の 3種類に識別物質の有無およびその程度を測定するものであり、共通の 1種類の励起光を照射する照射点 1 7に対向する位置に設けられている。

また、受光用ファイバ 1 5は、分岐点 3 6 bをもち、前記 A₁ ， A₂ ， A₃の 3 種類の異なる波長領域を抽出するためのフィルタ 3 7 bが設けられている。また、共通の 1種類の励起光を照射する照射点 1 7に対向する位置に測定点 1 3が設けられている。第 3番目の測定点 1 3 cでは、 , Β ₂ , B ₃ の 3種類の識別物質の有無おょぴその程度を測定するものであり、受光用ファイバ 1 5は分岐点 3 6 cをもち、 , Β ₂ , B ₃の 3種類の異なる波長領域を抽出するためのフィルタ 3 7 cをもっている。

第 4番目の測定点 1 3 dでは C i , C ₂ ， C ₃ の有無およびその程度を測定するものである。その受光用ファイバ 1 5も、分岐点 3 6 dをもち、前記 , C ₂ , C ₃ の 3種類の異なる波長領域を抽出するためのフィルタ 3 7 dが設けられている。また、共通の 1種類の励起光を照射する照射点 1 7に対向する位置に測定点 1 3が設けられている。

A D変換部 3 9は、各測定点毎に受光した光の強度に応じたデジタル信号を、前記相対速度、すなわち、本例では流速に基づいて定められた所定の時間間隔に同期して出力する。前記識別部 3 2は、各測定点の位置座標、各測定点から出力されるデジタル電気信号の時間間隔に基づいて、各測定点のデジタル信号を相互に関連付けることによって前記目的微小物の種類を識別する。その測定結果または識別結果は、操作/表示装置 3 1に送付されてディスプレイ装置等に表示される。

なお、 A D変換部を設ける代わりに、光電変換された電気信号の波形をそのまま記録して、各測定点における受光された光の強度の時間的変動の波形を、前記相対速度に基づいて相互に結び付けることによって前記目的微小物の種類を識別するようにしても良い。

本実施の形態に係る微小物識別装置および方法によって、微小物の識別を行うには、操作者は前記操作/表示装置 3 1に操作指示を与えると、前記機構制御部 3 0により前記三方弁 2 6 a、 2 5、 2 6が、吸引用ノズル 2 2が液体を吸引可能となるように、流路 1 1が切り換えられる。前記吸引 ·吐出機構 2 8によって、前記容器 2 1に収容された目的微小物および基準微小物が懸濁した比較的少量の液体を前記吸引用ノズル 2 2より吸引し、三方弁 2 6より吸引 .吐出機構 2 8側にまで運ぶ。次に、三方弁 2 5および三方弁 2 6を切り換え、前記水流用タンク 2 3に収容されている水を搬送用ポンプ 2 4によって汲みだし、該水と前記目的微小物が懸濁している液体と混合するとともに、前記搬送用ポンプ 2 4によって該混合水を測定流路 1 2を通過させる。

その際、前記光源部 1 9から所定の波長をもつ励起光が前記照射用ファイバ 1 8を介して各照射点 1 7において照射され、通過する前記微小物からの光を前記測定点 1 3に設けられた受光用ファイバ 1 5が受光し、受光された光は、前記測定部 1 6で測定され、識別部 3 2で、各微小物 3 4が識別されることになる。通過した前記混合水は、前記測定流路 1 2通過後、廃棄用タンク 2 7に廃棄される。次に、前記三方弁 2 6 a、 2 6、 2 5を切り換えることによって、洗浄液を容器 2 l aから吸引し、前述したようにして、洗浄液と水との混合水を前記測定流路 1 2を通過させることによって、流路 1 1内から微小物を完全に除去し、また、三方弁 2 6 aを切り換えて、混合水を前記吸引用ノズル 2 2から吐出させることによって、吸引用ノズル 2 2内の微小物を完全に除去し、次の測定に備える。図 7は、第 2の実施の形態に係る微小物識別装置 5 0の全体を示すものである。なお、図 1で説明した第 1の実施の形態に係る微小物識別装置 1 0と同一の符号は同一のものを示すので、その説明を省略する。

本微小物識別装置 5 0は、第 1の実施の形態に係る前記光学測定機 1 4に換えて、前記測定流路 1 2 1内に滞留させた液体に対して、測定点および照射点の方を移動することによつて測定を行う光学測定機 5 4を設けたものである。

本光学測定機 5 4は、前記測定流路 1 2 1に沿って設けられた直線状の 2本のレール 5 2に案内されて、前記測定流路 1 2 1に沿って移動可能なキヤリッジ 5

1が設けられている。そのキャリッジ 5 1には、移動方向に沿って配置された複数の（この例では、 4個）測定点 5 3に先端部が取付具（図示せず）によって取り付けられた受光部としての複数本の受光用ファイバ 5 5と、各測定点 5 3に前記測定流路 1 2 1を挟んで対向して、やはり前記キヤリッジ 5 1の移動方向に沿つて配置された複数の（この例では、 4個）照射点 5 7において励起光を照射可能となるように、その先端部が取付具（図示せず）によって取り付けられた照射部としての照射用ファイバ 5 8を有する。

ここで、取付具としては、例えば、図 4に示すように、前記受光用ファイバを保持する受光側保持部と、前記測定流路 1 2 1を挾んで、前記照射用ファイバを保持する照射側保持部とを固定してキヤリッジ 5 1に取り付けるものである。前記受光用ファイバ 5 5と照射用ファイバ 5 8は、前記キヤリッジ 5 1が前記測定流路 1 2 1に沿って移動する際に、移動を妨げないような可撓性または柔軟性をもつように形成されることが必要である。

また、本実施の形態に係る微小物識別装置 5 0では、前記搬送用ポンプ 2 4、前記三方弁 2 5、 2 6、前記吸引 ·吐出機構 2 8、および光学測定機 5 4に対する制御を行う機構制御部 5 6を設けている。そのキヤリッジ 5 1は前記移動部に相当する。また、本実施の形態に係る微小物識別装置 5 0の前記識別部 3 2にあつては、前記所定相対速度は、前記キヤリッジ 5 1の移動速度ということになる。図 8 ( a ) は、図 7に示した第 2の実施の形態に係る光学測定機 5 4の前記測定流路 1 2 1を拡大して示すものである。

前記流路 1 1に前記容器 2 1から導入された液体 6 2は、前記水流用タンク 2 3から供給されたバッファ液 6 3と交互に測定流路 1 2 1内を流れるように制御し、測定流路 1 2 1内にそれらを滞留させた状態で、前記キャリッジ 5 1を前記測定流路 1 2 1に沿って移動させることによって測定を行うものである。

図 8 ( b ) は、第 2の実施の形態に係る光学測定機 5 4の前記測定流路 1 2 1 の他の例を示すものである。この例では、前記受光用ファイバ 5 5の先端部の光軸と、前記照射用ファイバ 5 8の先端部の光軸とが前記測定流路 1 2 1内の中心軸において所定角度で交差するように、測定点 5 3、照射点 5 7およぴ受光用フアイパ 5 5、照射用ファイバ 5 8を設定した状態でキャリッジ 6 1に取付具（図示せず）により固定して取り付けている。その複数の（本例では 4個）測定点 5

3および照射点 5 7は、前記キヤリッジ 6 1の移動方向に沿って配列されている。また、測定感度を高めるために、前記照射用ファイバ 5 8の先端部の径を前記受光用ファイバ 5 5の先端部の径ょりも大きく形成して、比較的広い範囲に光を照射するようにしても良い。

本例では、前記測定流路 1 2 1に導入された.目的微小物が懸濁する高い濃度の懸濁液を、前記水流用タンク 2 3からの水と混合して希釈化された液体 3 3を前記測定流路 1 2内で、前記搬送用ポンプ 2 4および前記吸引 ·吐出機構 2 8を操作することによって滞留させた状態で、前記キヤリッジ 6 1をその細管状の測定流路 1 2 1に沿って所定移動速度で移動させることによって測定を行う。

続いて、図 9に基づいて第 3の実施の形態に係る微小物識別装置 7 0を説明する。なお、図 1と同一の符号は同一のものを示すので、その説明を省略する。本実施の形態に係る微小物識別装置 7 0は、第 1の実施の形態に係る前記流路

1 1に換えて、微小物が懸濁する懸濁液を導入する際に、直ちに水流用タンク 8

2からの液体と混合するのではなく、前記流路 ·7 1内に液体導入装置 7 3を用いて、懸濁液を導入するようにしたものである。

一旦、貯溜させて、指示に応じた量をその水流に吐出するようにして混合するための前記液体導入装置 7 3を設けた流路 7 1を用いるものである。その流路 7

1の一部は、前記測定流路 7 2を構成している。

本実施の形態では、前記液体導入装置 7 3は、前記微小物を含む液体を収容する容器 2 1に収容されている液体を吸引するための吸引用ノズル 7 8と、吸引された液体を貯溜する貯溜部 7 5と、前記流路 7 1内に先端が設けられ、前記貯溜部 7 5に貯溜されている液体を吐出する吐出用ノズル 7 4と、前記容器 2 1に収容されている液体を前記吸引用ノズル 7 8から吸引し、前記吐出用ノズル 7 4から吐出するための吸引 ·吐出機構 7 7と、前記吸引用ノズル 7 8と吐出用ノズル

7 4を切り換えるための逆止方向の切換可能な切換弁 7 6 a , 7 6 bとが設けられている。この液体導入装置 7 3は、前記流路 7 1に対して着脱自在に設けるようにするのが好ましい。

なお、前記吐出用ノズル 7 4は、前記流路 7 1の略中央に同軸に設けられ、前記流路 7 1からの水流により、前記吐出用ノズル 7 4から吐出した液体が水流内でコア流を形成するように流すことも可能である。その際、前記吐出用ノズル

7 4の径は、前記流路 7 1に比較して十分に細くなるように形成する。該吐出用ノズル 7 4からの流体（コア流）には、前記容器 2 1から吸引した前記微小物が含まれ、前記流路 7 1には前記該微小物が含まれない流体（シース流）が流れる。前記測定流路 7 2は、前記吐出用ノズル 7 4のコア流注入先端より下流側にくるように設けられている。そのコア流注入先端以下のある点で、その流路 7 1の断面積が、図 9又は図 1 0に示すように、前記流体の流れ方向に沿って次第に減少するような円錐状の斜面を持つのが好ましい（ネックダウン領域）。この領域で最も避けたいことは、乱流を生ずるような形状である。断面積が減少すると、流速は増大し、シース流の断面積に対するコア流の断面積の比率は、シース流とコア流との相対的な体積流率に応じて変化する。これによつて、前記測定流路 7 2における流れを安定化し、例えば、前記微小物が 1個ずつ前記測定点を通過するように調節することができる。

さらに、本実施の形態に係る微小物識別装置 7 0では、前記切換弁 7 6 a , 7 6 b、および前記吸引 ·吐出機構 7 7、搬送用ポンプ 8 3に対する制御を行う機構制御部 8 0を設けている。また、前記光学測定機 1 4および機構制御部 8 0に対する操作または指示および表示を行う操作/表示装置 8 1を設けている。

なお、本実施の形態では、吐出用ノズル 7 4から吐出された微小物 3 4、 3 5 が懸濁する液体と、前記水流用タンク 8 2からのバッファ液領域とが交互になるように所定流速で通過させ、または、吐出用ノズル 7 4から吐出された微小物 3 4、 3 5が懸濁する液体が前記水流用タンク 8 2からの液体に一様に混合するように制御して所定流速で通過する際に、前記測定流路 1 2で各微小物 3 4、 3 5 の測定を行うものである。

図 1 0は、第 4の実施の形態に係る微小物識別装置 9 0を説明する。なお、前述した図と同一の符号は同一のものを示すので、その説明を省略する。

本実施の形態に係る微小物識別装置 9 0は、第 3の実施の形態に係る微小物識別装置 7 0で用いた光学測定機 1 4の代わりに光学測定機 5 4を用いたものである。また本装置 9 0では、機構制御部 9 2を設けて、前記吸引 ·吐出機構 7 7、前記搬送用ポンプ 8 3とともに、光学測定機 5 4に対する機構の制御を行う。その機構制御部 9 2は、操作/表示装置 9 1からの操作指示によって駆動する。図 1 1は、第 5の実施の形態に係る微小物識別装置 1 0 0を説明する。なお、前述した図に表された符号と同一の符号は同一のものを表すので説明を省略する _c 本実施の形態に係る微小物識別装置 1 0 0は、目的微小物が懸濁する液体が収容され、外部に設けた容器 2 1に挿入されるノズル先端部 1 0 1と、吸引した液体を貯溜する貯溜部 1 0 2と、前記ノズル先端部 1 0 1と前記貯溜部 1 0 2との間に形成され、ノズル先端部 1 0 1の上部にあって、微小物の測定が行われる測定流路 1 0 6と、前記貯溜部 1 0 2と連通し液体の吸引および吐出を行う吸引 · 吐出機構 1 0 3とを有する。

前記測定流路 1 2の側面には流路方向に沿って固定して配置された複数（この例では 4つの）の測定点 1 3が配置されている。光学測定機 1 4については既に説明したので、ここでは説明を省略する。また、機構制御部 1 0 5は、操作/表示装置 1 0 4からの指示に基づいて前記吸引 ·吐出機構 1 0 3に対する制御を行つ o

図 1 2は、第 6の実施の形態に係る微小物識別装置 1 1 0を説明する。なお、 ίίί述した図に表された符号と同一の符号は同一のものを表すので説明を省略する _c 本実施の形態に係る微小物識別装置 1 1 0は、前述した第 5の実施の形態に係る微小物識別装置 1 0 0の前記光学測定機 1 4に換えて、前記測定流路 1 1 2内に滞留させた液体に対して測定点 5 3を移動することができる光学測定機 5 4を設けたものである。前記光学測定機 5 4 ,については既に説明したのでここでは説明を省略する。

続いて、図 1 3に基づいて、第 7の実施の形態に係る磁力装置 1 2 5について説明する。

本実施の形態に係る磁力装置 1 2 5は、前記第 2の実施の形態に係る微小物識別装置 5 0の前記測定流路 1 2 1に対して近接離間可能に設けられた磁石 1 2 6 と、その磁石 1 2 6を前記測定流路 1 2 1に対して近接し離間させるための磁石移動機構 1 2 7とを有する。この磁石移動機構 1 2 7は、前記機構制御部 5 6によって制御される。

前記磁石 1 2 6は、前記光学測定機 5 4のキヤリッジ 5 1の移動を妨害しないように、前記受光用ファイバ 5 5と照射用ファイバ 5 8の光軸に対して直角となる方向に移動するように設けられる。なお、前記磁石 1 2 6および前記磁石移動機構 1 2 7に代えて、電磁石と、電磁石に電流を供給しかつ遮断する電流供給装置を設けるようにしても良い。図 1 4は、図 9およぴ図 1 0で用いた液体導入装置 7 3の他の例に係る液体導入装置 1 3 0を示すものである。本例に係る液体導入装置 1 3 0は、六方弁 1 3 1と、四方弁 1 3 2と、三方弁 1 3 3、 1 3 4とを用いることによって、目的微小物が懸濁する液体およぴ洗浄液を本実施の形態に係る微小物識別装置の流路 7 1に導入するものである。

また、この液体導入装置 1 3 0は、さらに、導入しょうとする液体を容器 2 1 から吸引するための吸引用ノズル 1 3 6、洗浄液を収容する容器 2 1 aから洗浄液を吸引するための洗浄液用ノズル 1 3 6 aと、微小物識別装置の流路 7 1に液体を導入するための吐出用ノズル 1 3 5と、吸引した液体を貯溜する貯溜部 1 3 8と、廃液を吐出するための廃液用ノズル 1 4 4と、液量を測定するためのサンプルループ部 1 3 9と、液体の吸引おょぴ吐出を行うための吸引 ·吐出機構 1 3 7とを有している。これらの各要素は、各々管路 1 4 0、 1 4 1、 1 4 2、 1 4 3、 1 4 5によって液体を移動可能に接続されている。

図 1 5は、図 1 4に示した液体導入装置 1 3 0の動作説明図である。

液体を微小物識別装置の流路 7 1に導入するには、三方弁 1 3 4を切り換えて管路 1 4 2と管路 1 4 3とを接続させ、吸引 ·吐出機構 1 3 7としてのシリンジポンプよりエアーの余剰を吸引する。

前記吸引 ·吐出機構 1 3 7により容器 2 1から前記液体からなるサンプルを吸引用ノズル 1 3 6から吸引する。定量（1 0 μリットルまで）吸引した後、吸引用ノズル 1 3 6の先端がサンプルから出る高さまで図示しない上昇機構により上昇させる。前記吸引 ·吐出機構 1 3 7で更にエアーを前記吸引用ノズル 1 3 6から吸引し、サンプルを貯溜部 1 3 8にまで移動させる。このエアーの存在によつて、前記吸引 ·吐出機構 1 3 7のシリンジ内にはサンプルが入らないので、シリンジのサンプルによる汚染が防止される。

前記四方弁 1 3 2を切り換えて、前記貯溜部 1 3 8と管路 1 4 1を接続し、前記吸引 ·吐出機構 1 3 7によって、前記サンプルを、サンプルループ部 1 3 9内に満たして、さらに詳細なサンプルの定量を行う。次に、六方弁 1 3 1と四方弁 1 3 2を切り換えて、管路 1 4 2と廃液用ノズル 1 4 4とを接続し、管路 1 4 1 およぴ管路 1 4 2の配管内の余分なサンプルを廃棄槽内に吐出する。

次に、四方弁 1 3 2を切り換え、貯留部 1 3 8と管路 1 4 0とを接続し、前記吸引 ·吐出機構 1 3 7で吐出して、前記サンプルループ部 1 3 9内のサンプルを吐出用ノズル 1 3 5を介して、前記微小物識別装置の流路 7 1内に導入する。次に、前記液体導入装置 1 3 0の洗浄を行う場合について説明する。この場合には、すでに、エアーがシリンジを満たした状態であるので、前記三方弁 1 3 3 を切り換えて、洗浄液用ノズル 1 3 6 aと管路 1 4 5とを接続し、前記吸引 ·吐出機構 1 3 7を用いて容器 2 1 a内の洗浄液を直ちに吸引する。四方弁 1 3 2を切り換えて、貯溜部 1 3 8と管路 1 4 0とを接続し、前記吸引 ·吐出機構 1 3 7 で吐出して、前記サンプルループ部 1 3 9内を洗浄する。この三方弁 1 3 3の切換えからサンプルループ部 1 3 9内の洗浄を数回繰り返す。

つづいて、三方弁 1 3 3を切り換えて、洗浄液用ノズル 1 3 6 aと管路 1 4 5 とを接続させ、四方弁 1 3 2を切り換えて、管路 1 4 5と貯溜部 1 3 8に切換え、前記吸引 ·吐出機構 1 3 7で洗浄液を吸引する。次に、四方弁 1 3 2を切り換えて、貯溜部 1 3 8と管路 1 4 1とを接続し、三方弁 1 3 4を切り換えて管路 1 4 2と廃液用ノズル 1 4 4とを接続し、さらに六方弁 1 3 1を切り換える。吸引 ' 吐出機構 1 3 7で吐出して、管路 1 4 1と、管路 1 4 2の配管内を洗浄する。この三方弁 1 3 3の切換えから管路 1 4 1と管路 1 4 2の配管内の洗浄を数回繰り返す。

図 1 6は、第 8の実施の形態に係る流路 1 4 6を示すものである。該流路 1 4 6のうち、測定が行われる測定流路 1 4 6 a力曲線状に湾曲して形成されている。その測定流路 1 4 6 aのうち曲率中心がない側に、 2以上の測定点 1 4 9が設けられ、その各測定点 1 4 9に先端が設けられた受光部としての受光用フアイバ 1 4 8が設けられている。この受光用ファイバ 1 4 8の先端部は前記測定流路

1 4 6 aに沿う曲線状に形成された取付具 1 4 7によって、前記測定流路 1 4 6 aの外部に固定して設けられている。

また、前記測定流路 1 4 6 aの上流側の流路方向に沿った方向に磁場方向をもち、その上流側の流路方向に沿って、前記測定流路 1 4 6 aに対して近接 ·離間するように移動可能に設けられた磁力手段 1 5 0としての永久磁石（電磁石でも良い）が設けられている。その磁力手段 1 5 0が前記測定流路 1 4 6 aに近接した場合には、その測定流路 1 4 6 a内に所定強度の磁場を及ぼして測定流路 1 4 6 aを通過する磁性粒子を測定流路 1 4 6 aに沿って整列させるように通過させ、離間した場合には、その測定流路 1 4 6 a内に、所定強度の磁場が及ばず、前記磁性粒子に影響を与えないように設けられている。

本実施の形態によれば、前記測定流路 1 4 6 aを通過する磁性粒子を、測定点 1 4 9寄りに整列させることによって、各微小物を確実に測定することができる。図 1 7には、第 1の実施の形態に係る識別部 3 2による目的微小物の測定結果の一例を示すものである。

図 1 7は、図 5に示した目的微小物を識別する場合を例にして説明する。

例えば、第 1番目が図 5 ( a ) の小径の微小物 3 4 a、第 2番目が図 5 ( a ) の中径の微小物 3 4 b、第 3番目が図 5 ( a ) の大径の微小物 3 4 c、第 4番目が図 5 ( b ) の微小物 3 4 e、第 5番目が図 5 ( c ) の微小物 3 4 f 、第 6番目が図 5 ( d ) の微小物 3 4 g、第 7番目が図 5 ( e ) の微小物 3 4 hの順に流路を通過し、または、相対的に移動することによって、前記測定部で捉えられたとした場合の例を示すものである。

例えば、第 1番目の微小物は、形状の欄の桥目のみが 3分の 1だけ塗られているだけなので、強度したがって径が 3種類の中で最も小さい粒子であって他に標識物質が結合していないことが識別される。第 2番目の微小物は、形状の欄の桥目のみが 3分の 2だけ塗られているだけなので、強度、したがって径が 3種類の中で真ん中の微小物であって他に標識物質が結合していないことが識別される。第 3番目の微小物は、形状の欄の桥目のみが全部塗られているだけなので、強度、したがって、径が 3種類の中で最も大きい粒子であることが識別される。

第 4番目の微小物は、形状の欄の桥目が 3分の 2だけ塗られており、その 4 5 ° に隣接する桥目で、い A₂ , Ag の各欄が同じ強度をもっているので、中間径をもつ微小物であって標識要素としての蛍光物質， Α₂ , A₃ の量比が同一であることが識別される。

同様にして、第 7番目の微小物は、形状の欄が全部塗りつぶされており、 Aの欄の桥目では、： A₂ ： A₃ の量比が 1 ： 2 ： 1であり、 Bの檷の桄目では、 B i ： B ₂ ： B ₃ の比が 1 : 1 : 2であり、： C ₂ ： C ₃ の比が 2 ： 1 ： 1の量比をもつように標識化されていることが識別される。なお、図 1 4の各欄の光の波長の強度は、各微小物ごとにその量比が測定されれば良いので適当に規格化されている。

以上説明した各実施の形態は、本発明をより良く理解させるために具体的に説明したものであって、別形態を制限するものではない。したがって、発明の主旨を変更しない範囲で変更可能である。また、以上の各構成要素、部品、装置等、例えば、流路、測定流路、測定点、光学測定機、受光用ファイバー、照射点、照射用ファイバ、標識要素等は、適当に変形しながら任意に組み合わせることができる。また、以上の説明では、電磁波として可視光を用いた場合のみを説明した、可視光以外の赤外線、紫外線、 X線、電波等の他の電磁波の波長範囲を用いても良い。また、電場の測定等によって測定する場合であっても良い。また、標識要素として、蛍光物質を用いた場合についてのみ説明したが、他の発光物質、例えば、励起光を必要としない発光物質等であっても良い。

また、各測定点と、各照射点との位置関係も種々組み合わせることが可能である。また、以上の実施の形態では、励起光等の光を照射する必要がある場合のみについて説明したが、必ずしも光を照射する必要がある場合に限られるものではない。

さらに、微小物の大きさや、標識要素の種類、測定点や照射点の位置および個数、流路の配置および大きさ、その機構、ファイバの大きさ，等は、以上の例に限られるものではなレ、。また、前記ファイバには、フィルタ，分岐路，コネクタ、レンズ等の種々の光学系を設けることも可能である。

また、前記磁力装置は、磁性微小物を測定流路に静止状態で滞留させた状態で、測定点を移動させて測定する場合のみに用いる例を説明したが、この例に限られず、例えば、流路内を磁性微小物を含有する液体を通過させる際に、測定流路内で前記磁性微小物を減速させ、整列させ、または測定流路内での通過時間を長引かせる場合に用いることもできる。

以上の実施の形態では、分散領域部として細径の流路の場合についてのみ説明したが、平面状の流路ゃ容器であっても良い。

また、以上の説明では、各測定点間の時間関係として時間差が有限の場合についてのみ説明したが、時間差は 0であっても良い。例えば、細径の流路を取り囲むように配列した 8個の測定点（照射点でもある）のセットが、流路に沿って、例えば、 1 0セット並ぶようにし、各セットにおいては 1つの微小物に対して照射おょぴ測定を行う 8本の光ファイバを放射状に設けて時間差が 0となるように測定を行い、各セット間においては相対的に時間差が有限となるようにして測定を行うものであっても良い。この場合、 1本の光ファイバは受光用ファイバでありかつ照射用ファイバである。

また、以上の説明において、前記測定機の各測定点、該各測定点に対応する前記分散領域部および該分散領域部の外部近傍において、前記測定機について、例えば、受波部、取付具、受光用ファイバ、照射用ファイバ、照射側保持部、受光側保持部、光ファイバコネクタ等の形態および空間的配置は相互に略同一であるのが好ましレ、。これによつて、測定ずれを最小限に抑えることができる。

Claims

請求の範囲

1 . 複数種類の標識要素の有無もしくは程度の組合せによって標識化された多種類の微小物を多数分散させる分散工程と、 2個以上の測定点に前記標識要素の種類を配分して対応付け、各測定点に対応付けられた種類の前記標識要素の有無またはその程度を、分散された前記各微小物について、各測定点間に相対的な時間関係をもつて各測定点で測定する測定工程と、各測定点で測定された測定結果を、前記測定点間の前記時間関係および位置関係に基づいて関連付けることによつて前記微小物を識別する識別工程とを有することを特徴とする微小物識別方法。

2 . 前記分散工程は、前記多種類の微小物を多数懸濁する液体を、所定分散領域部内に導入することによって分散させる導入工程を有し、前記測定工程は、前記分散領域部表面またはその外部に所定移動方向に沿って配置された 2個以上の測定点に対してまたは前記微小物に対して前記移動方向に沿つた速度を与えることによって、各測定点間で相対的に前記時間関係をもって測定することを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の微小物識別方法。

3 . 前記測定工程において、 2個以上の前記測定点は前記所定移動方向に沿つて一列または複数列に配列され、その各配列方向は、前記所定移動方向に平行であるとともに、同一の前記列に属する各測定点における測定方向が相互に平行であることを特徴とする請求の範囲第 2項に記載の微小物識別方法。

4 . 前記分散工程は、前記微小物の移動方向に沿った速度をもち、前記速度方向に対する直角方向の周りを、前記分散領域部に対して相対速度をもった微小物を含まない流体に前記微小物を含む流体が囲まれることを特徴とする請求の範囲第 2項および第 3項に記載の微小物識別方法。

5 . 前記測定工程において、各種類の前記標識要素は相互に異なる範囲の波長の電磁波に基づいて標識化されるものであり、標識要素の程度はその電磁波の強度であり、多種類の標識化された前記微小物は、微小物が有する標識要素の前記電磁波の波長範囲の組合せまたはその波長範囲およびその強度比の組合せの相違によつて相互に識別されることを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の微小物識別方法。

6 . 前記分散工程は、前記微小物として、明確な基準となる標識をもつ基準微小物を前記目的微小物とともに分散させ、前記識別工程は、前記基準微小物の測定結果を取り込んで、前記目的微小物の種類を識別することを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の微小物識別方法。

7 . 前記測定工程において、前記微小物が磁性粒子を有するものである場合には、前記分散された微小物に対して磁場を及ぼしまたは除去させることによつて微小物を遠隔操作して測定を行うことを特徴とする請求の範囲第 1項ないし請求の範囲第 6項のいずれかに記載の微小物識別方法。

8 . 前記測定工程において、前記標識要素が発光に励起光を要する発光物質である場合には、その発光強度とともに、同時にその発光物質を励起する励起光強度を測定するとともに、前記識別工程では、該発光強度の測定値を、同時に得たその励起光波長の強度の測定値に基づいて、修正して前記微小物を識別することを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の微小物識別方法。

9 . 複数種類の標識要素の有無もしくは程度の組合せによって標識化された多種類の微小物が多数分散する分散領域部と、 2個以上の測定点に前記標識要素の種類を配分して対応付け、各測定点に対応付けられた種類の前記標識要素の有無またはその程度を、前記分散領域部内に分散された前記爷微小物について、各測定点間に相対的な時間関係をもって各測定点で測定する測定機と、各測定点で測定された測定結果を、前記測定点間の前記時間関係および位置関係に基づいて関連付けることによって前記微小物を識別する識別部とを有する微小物識別装置。

1 0 . 前記測定機の測定点は、前記分散領域部表面またはその外部に所定移動方向に沿って配置され、前記測定点に対してまたは前記微小物に対して前記移動方向に沿った所定速度を与える移動部を有することを特徴とする請求の範囲第 9項に記載の微小物識別装置。

1 1 . 前記測定機の 2個以上の前記測定点は、前記所定移動方向に沿って一列または複数列に配列され、その各配列方向は、前記所定移動方向に平行であるとともに、同一の前記列に属する各測定点における測定方向が相互に平行であることを特徴とする請求の範囲第 1 0項に記載の微小物識別装置。

1 2 . 前記分散領域内においては、各測定点に対して微小物の移動方向に沿つた速度をもち、前記速度方向に対する直角方向の周りを、前記分散領域部に対して相対速度をもつた微小物を含まない流体によって、前記微小物を含む流体が囲まれることを特徴とする請求の範囲第 9項または第 1 0項のいずれかに記載の微小物識別装置。

1 3 . 前記標識要素は、その標識要素の標識化に用いる電磁波の波長範囲の組合せまたはその波長範囲および強度比の組合せの相違によって相互に識別可能に標識化され、前記測定機は、前記分散領域部表面またはその外部にある複数の前記測定点で電磁波を受波する複数の受波部と、その受波部の先端を前記各測定点に固定して取り付ける取付具と、各受波部ごとに、受波された電磁波の強度を測定する測定部とを有することを特徴とする請求の範囲第 1 2項に記載の微小物

1 4 . 前記識別部は、前記微小物として、明確な基準となる標識をもつ基準微小物を前記目的微小物とともに分散させた場合には、前記基準微小物の測定結果を取り込んで、前記目的微小物の種類を識別することを特徴とする請求の範囲第 9項に記載の微小物識別装置。

1 5 . 前記測定機は、光学測定機であって、前記受波部は、前記分散領域部の表面またはその外部で所定移動方向に沿った複数の各測定点に 1または 2以上の先端部が設けられ分散領域部内からの光を受光する複数の受光用ファイバを有する受光部であって、前記取付具は、前記光学測定機の前記受光用ファイバの先端部を前記分散領域部表面またはその外部またはその外部で所定移動方向に沿つて移動可能な移動体に固定して取り付けるものであることを特徴とする請求の範囲第 1 3項に記載の微小物識別装置。

1 6 . 前記光学測定機は、 2個以上の前記各測定点に対応する照射点において 1または 2以上の先端部が設けられた複数の照射用ファイバを有し、前記取付具は、各照射点に設けられたその照射用フアイパの先端部と前記各測定点に設けられた各受光用ファイバの先端部の光軸が、前記微小物の大きさにより定まる所定誤差の範囲内で一致し、または所定の角度で前記分散領域内で交差するように前記受光用フアイバおよび照射用フアイパを前記分散領域部に取り付けたことを特徴とする請求の範囲第 1 5項に記載の微小物識別装置。

1 7 . 前記取付具は、複数の照射用ファイバの先端面がその端面上に位置しまたは端面を貫通するように先端部が配列されて保持された照射側保持部と、複数の受光用ファイバの先端面がその端面上に位置しまたはその端面を貫通するように先端部が配列されて保持された受光側保持部とを有し、前記照射側保持部および前記受光側保持部の両端面との間で前記分散領域部を形成するようにして前記照射側保持部および前記受光側保持部とを前記分散領域部に固定するとともに、前記分散領域部は、前記照射側保持部と前記受光側保持部の両端面によつて表裏から挟まれた薄板に設けられた細長いスリット状孔であることを特徴とする請求の範囲第 1 6項に記載の微小物識別装置。

1 8 . 前記分散領域部の外部には、前記分散領域部内に磁場を及ぼしかつ除去することによつて前記微小物を遠隔操作することが可能な磁力手段が設けられたことを特徴とする請求の範囲第 9項ないし請求の範囲第 1 7項のいずれかに記載の微小物識別装置。

1 9 . 前記標識要素が発光に励起光を要する発光物質である場合に、前記測定機は、光学的測定機であって、該光学的測定機は、 2個以上の前記各測定点に対応する照射点において前記発光物質を励起する励起光を照射する照射部と、前記各測定点において、励起された発光および前記励起光を受光する受光部とを有し、前記識別部は、前記発光強度の測定値を同時に得た前記励起光強度の測定値に基づいて修正して、前記微小物を識別する請求の範囲第 9項ないし請求の範囲第 1 5項のいずれかに記載の微小物識別装置。 .

2 0 . 前記測定機は、光学的測定機であって、前記分離領域部の表面又はその外部所定移動方向に沿った複数の各測定点に 1又は 2以上の先端部が設けられ分散領域部内からの光を受光する複数の受光用ファイバを有する受光部と、 2個以上の前記各測定点に対応する照射点において 1または 2以上の先端部が設けられた複数の照射用ファイバを有し、前記受光用ファイバの先端部のコア径は、，前記照射用ファイバのコア径よりも小さいことを特徴とする請求の範囲第 1 6項のいずれかに記載の微小物識別装置。