CN117980722A - 粒子分选装置、用于粒子分选装置的孔口单元和粒子分选方法 - Google Patents

Abstract

提供了使得能够使液滴轨迹稳定的技术/工艺。提供了一种粒子分选装置等，其包括：照射单元，用激光照射包含粒子的流体所循环的流路的一部分；检测单元，检测通过利用激光的照射产生的光；孔口，布置在流路端部上并且排放流体；导电部，布置在流体变为液滴的位置附近；以及电荷部，根据由检测单元检测的光学数据向导电部施加电荷。

Description

粒子分选装置、用于粒子分选装置的孔口单元和粒子分选 方法

技术领域

本技术涉及粒子分选装置、用于粒子分选装置的孔口单元和粒子分选方法。更具体地，本技术涉及能够使液滴轨迹稳定的粒子分选装置、用于粒子分选装置的孔口单元和粒子分选方法。

背景技术

目前，称为流式细胞术的技术用于分析生物相关粒子(诸如细胞和微生物)，以及诸如微珠的粒子。流式细胞术是分析方法，其中以在流体中对准的状态倾倒粒子，并且用光照射粒子，并且检测从每个粒子发射的光，从而分析和分选粒子。用于流式细胞术的装置被称为流式细胞仪(也称为“细胞分选仪”)。

在流式细胞仪中，通常，振动元件设置在流路中的包裹在鞘液中的粒子流过的部分处，并且该振动元件振动流路的一部分以使得从流路的孔口排出的流体连续地形成为液滴。然后，基于通过光照射获得的检测信号，包含粒子的液滴带正(+)或负(-)电，又或者握持不带电，并且根据电荷状态通过偏转板断开，并且目标粒子收集在相应的回收器皿中。由正电荷或负电荷向左或向右偏转的液滴组穿过一定轨迹，并且在外观上变成线性的、倾斜的液体流。垂直向下行进的不带电的液滴组称为“中心流”，而倾斜的线性液体流称为“侧流”。

使用合适的方法有效地且精确地使液滴带电，使得该侧流被正确地引导至回收器皿是重要的。响应于此，例如，专利文献1公开了用于通过控制振动元件的驱动电压来使液滴稳定的技术，使得在液滴观察图像中，即将断开之前的液滴的端部与该液滴之前的一个位置的卫星液滴的端部之间的距离是恒定的。

引用列表

专利文献

专利文献1：WO 2014/115409 A

发明内容

本发明要解决的问题

然而，现实是，用于维持恒定侧流轨迹的技术仍不充分并且需要进一步开发该技术。

因此，本技术的目的主要是提供能够稳定液滴轨迹的技术。

问题的解决方案

本技术首先提供一种粒子分选装置，包括：照射单元，用激光照射包含粒子的流体流过的流路的一部分；检测单元，检测通过激光的照射产生的光；孔口，布置在流路的端部处并排放流体；导电部，布置在流体形成为液滴的位置附近；以及充电单元，基于由检测单元检测的光数据向导电部施加电荷。

此外，本技术还提供了一种用于粒子分选装置的孔口单元，包括部分或完全导电的孔口以及支撑所述孔口的导电部。

此外，本技术还提供了一种粒子分选方法，包括：照射步骤，用激光照射包含粒子的流体流过的流路的一部分；检测步骤，检测通过激光的照射产生的光；以及充电步骤，基于由检测单元检测的光数据向导电部施加电荷，该导电部布置在流体形成为液滴的位置附近。

附图说明

图1是示出液滴循环和电荷信号的正确定时之间的关系的示图。

图2是示出液滴在断开位置附近改变并且在具有100kHz的液滴频率的液滴停留2000秒的情况下侧流轨迹相应地打开和关闭的状态的示图。

图3是示意性地示出流动池系统的配置实施例的示图。

图4是示意性地示出芯片系统的配置实施例的示图。

图5是示意性示出充电方法B的配置实施例的示图。

图6是示意性示出充电方法A和充电方法C的配置实施例的示图。

图7是示出在流动池流路填充有鞘液的状态下当将电压±175V的脉冲施加至金属样本液喷嘴时在孔口位置处的原始信号波形与有效波形之间的比较结果的示图。

图8是示意性地示出根据本技术的粒子分选装置1的第一实施方式的配置例的示图。

图9是示意性地示出根据本技术的粒子分选装置1的第一实施方式的另一配置实施例的示图。

图10是示意性地示出接地电极的配置实施例的示图。

图11是示出在流动池系统的情况下液滴形成单元周围的光学系统的配置实施例的示图。

图12的A至C是示意性地示出孔口O和导电部R的模式实施例的示图。

图13的D至F是示意性示出孔口O和导电部R的模式实施例的示图。

图14的G至I是示意性示出孔口O和导电部R的模式实施例的示图。

图15是示意性示出根据孔口单元U的第一实施方式的孔口O的配置实施例的示图。

图16是示意性示出孔口单元U的第一实施方式的配置实施例的示图。

图17是示意性示出孔口单元U的第二实施方式的配置实施例的示图。

图18是示意性示出孔口单元U的第三实施方式的配置实施例的示图。

图19是示意性示出孔口单元U的第四实施方式的配置实施例的示图。

图20是示意性示出在芯片系统的情况下的实施方式的配置实施例的示图。

图21是示出了实施例和比较例的电荷信号波形的比较结果的示图。

图22是示出实施例和比较例中的侧流偏转距离与电荷信号相位之间的关系的比较结果的示图。

图23是示出与电荷信号的校正有关的电荷波形的比较结果的示图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图描述用于执行本技术的优选实施方式。

以下描述的实施方式旨在示出本技术的代表性实施方式的实施例，并且本技术的范围不会被这些实施方式解释为更窄。注意，将按照以下顺序进行描述。

1.本技术的概述

2.第一实施方式(粒子分选装置1)

(1)流路P

(2)照射单元11

(3)检测单元12

(4)孔口O

(5)导电部R

(6)充电单元13a

(7)偏转板13b，回收器皿13c

(8)振动单元14

(9)成像单元15

(10)断开控制单元16

(11)分析单元17

(12)存储单元18

(13)显示单元19

(14)用户接口20

(15)其他

3.孔口O和导电部R的模式实施例

(1)流动池系统的模式实施例

(2)芯片系统的模式实施例

(3)用于粒子分选装置的孔口单元U

(3-1)孔口单元U的第一实施方式

(3-2)孔口单元U的第二实施方式

(3-3)孔口单元U的第三实施方式

(3-4)孔口单元U的第四实施方式

(4)芯片系统的情况下的实施方式

4.第二实施方式(粒子分选方法)

1.本技术的概述

本技术是使用合适的方法有效地和精确地对液滴充电，以维持将粒子携带至装置中的回收器皿的恒定侧流轨迹，该装置利用光在流路中对准的状态下照射粒子，检测从每个粒子发射的光，通过对电极使包含粒子的液滴带正(+)或负(-)电，又或者使液滴不带电，基于检测信号，通过偏转板将液滴分成相应的液滴轨迹，并且收集目标粒子。

通过在液滴形成单元中使电极与导电鞘液接触并根据偏转方向将正极性或负极性的脉冲信号施加至电极来执行对包含目标粒子的液滴的充电。电荷信号通过鞘液被传输到液柱的顶端，并且充电与液滴即将分离之前的电压成比例的电荷量。在这种情况下，充电脉冲的宽度通常等于一个液滴周期T(例如，在具有100kHz液滴频率的液滴的情况下，T为约10μs)，并且电压为约±100至200V。

这里，为了稳定包括含有目标粒子的液滴的侧流的轨迹，需要精确充电，以便给予每个液滴均匀的电荷量。

如上所述，由于在液滴从液柱分离的时刻液滴被充电，所以调整液滴分离的时刻(在下文中，称为“断开”)和充电脉冲并施加最大电压是必要的。当定时的调整不适当时，不能向液滴施加足够的电荷，偏转角与电荷量成比例地减小，并且向内关闭侧流。

充电脉冲通常具有等于一个液滴周期的时间宽度(T)，因此首先调整定时，使得包括目标粒子的液滴的断开时间落入充电脉冲宽度(T)内。然而，随着实际充电脉冲引起信号的上升时间(Tr)和下降时间(Tf)，通过从T中减去它们来减小最大电压(Vtop)下的有效脉冲宽度(Te)：“Te＝T-(Tf+Tr)”。例如，当液滴频率为100kHz时，周期T为10μs，并且当Tr和Tf均为3μs时，Te为减少一半的值，其为4μs。因此，以简化的方式，该Te值被认为是允许作为断开的时间变化的余量。

图1示出了液滴循环和电荷信号的正确定时之间的关系。

例如，通过利用与压电驱动信号同步地闪烁的光源照亮液滴并且从液滴观察照相机获得频闪图像，可以详细观察液滴的断开定时的变化。

图2示出液滴在断开位置附近改变的状态，并且在具有100kHz的液滴频率的液滴停留2000秒的情况下，侧流轨迹相应地打开和关闭。

在图2中示出的实施方式中，充电脉冲的相位被调整至使得侧流在观察开始时以最大角度打开的液滴。因此，断开定时随着时间提前，并且具体地，可以看到位于主液滴之间的卫星液滴的长度和位置的变化。然后，在2000秒之后，由于以基本上对应于一个液滴循环的量(即，T)提前断开定时，侧流返回至最大角度。然而，最初需要充电的下部液滴不偏转，而是以一个位置偏移的上部液滴偏转。

从以上所述，由于液滴的断开定时的变化直接导致侧流轨迹被干扰，因此需要严格的管理。

另一方面，例如，在上述专利文献1中，利用与频率同步的照明光频闪地捕获液滴，并且基于频闪图像信息对压电驱动电压执行反馈控制，使得在BOP附近不发生变化。然而，即使在执行反馈控制的情况下，液滴的断开定时的变化不能恒定地维持在0，并且可保留约±0.1至0.2T的变化。因此，认为重要的是，最大程度地加宽用于获得充电脉冲的最大电压(Vtop)的有效脉冲宽度(Te)，以便确保侧流轨迹的稳定性。

这里，作为通过减少时间宽度(T)的充电脉冲中的上升时间(Tr)和下降时间(Tf)来确保宽的有效脉冲宽度(Te)的方法之一，存在一种优化用于提供电荷信号的电极位置的方法。

将电荷信号给到鞘液的电极理想地安装在尽可能靠近BOP的距离处。这是因为在施加电压之后，电子和离子从电极移动至液柱顶端处的断开位置需要一定时间。当在施加电压(V₀)的电荷信号之后施加至液滴的电压(V)表示为在施加(t)之后过去的时间的函数时，获得“V＝V₀×(1-exp(-t/τ))”。这里，时间常数(τ)与“r×C”成比例，“r×C”是电极和BOP之间的电阻值(r)与鞘液柱与接地电极之间的电容(C)的乘积。随着时间常数τ减小，上升/下降时间减小，并且有效脉冲宽度(Te)可增加。因此，期望降低电极与BOP之间的电阻值(r)。基于存在于电极和BOP之间的鞘液(大约0.2Ωm的电阻率)引起电阻值(r)，即，电极和BOP之间的较短距离是解决方案。

这里，将描述常规细胞分选仪中的电荷信号电极的安装位置。

包括电极的液滴形成单元的典型类型包括合并鞘液和样本流以形成层流的流路部分、以期望的频率向液体施加振动的压电振动单元、用线性流路中的激光照射粒子的检测单元、以及从粒子和液柱释放光的孔口。此外，还存在称为“空气喷射系统”的类型，其中，在包含粒子的鞘液从孔口排出之后在液柱部分中执行用激光照射粒子。其中，市售产品大致分为以下两种形式，但这些形式具有上述类似的基本配置。

·流动池系统，其中流路系统是固定的并且仅在顶端处的喷嘴是能更换的(参见图3)；

·芯片系统，其中包括孔口的整个流路系统被集成并且能更换(参见图4)。

电荷信号经由液滴形成单元中的电极施加到鞘液，但另一方面，在BOP附近1mm内需要接地电极，该接地电极是连接到地(GND)的另一电极。尽管接地电极和鞘液彼此不接触，但接地电极和鞘液在液柱的终点接地，并且执行与来自信号的电位差成比例的充电。这里，由于两个电极之间的电绝缘是重要的，液滴形成单元的主要部分需要包括绝缘材料，在图3所示的流动池系统和图4所示的芯片系统中，在液滴形成单元内部基本上没有鞘液与导电材料接触的位置。

因此，传统上，以将电荷信号布线至鞘液管附接部的金属触点的形式(充电方法A；参见图6)，或金属线插入流路的形式(充电方法B；参见图5)对鞘液进行充电。可替换地，日本专利申请公开号2010-54492还公开了一种技术，其中，利用金属微管形成用于使包含粒子的样本液与鞘液合并的样本液喷嘴，并且将电荷信号施加至金属微管(充电方法C；参见图6)。

然而，在这些方法中，在鞘液与样本液合并以形成层流之前，使鞘液带电，并且与将鞘液和样本液合并相比，难以使电荷位置更接近BOP侧。例如，如果上述金属线延伸至已经形成层流的点，则金属线的振动等可能使层流被干扰。此外，减小流路的直径，同时使横截面从入口朝向具有约0.1mm的开口直径的孔口变窄，并且在试管中的线性流路中或在其之后，直径减小至0.3mm以下，使得当流路接近孔口时，变得更加难以物理地安装金属线。

如上所述，在实际的细胞分选仪中，对鞘液充电的电极的位置限于液滴形成单元的前半部分，即，在鞘液和样本液合并形成层流之前的位置。但是，由于从电荷位置到BOP的距离为40至50mm左右，因此电荷向BOP移动需要一定时间。因此，有效电荷波形相对于放大器输出信号钝化，并且电荷定时的余量随着获得最大电压(Vtop)的有效脉冲宽度(Te)而减小，这是损害侧流轨迹的稳定性的因素。随着液滴频率增加，即，随着充电脉冲宽度减小，该趋势变得更加显著。以下详细说明该倾向。

在图6所示的配置中，根据上述充电方法C，样本液喷嘴由金属制成，并且电荷信号电缆是有线的(wired)。从金属样本液喷嘴的下端至孔口的距离总共为28mm，包括在孔口中正上方的试管中的0.2mm平方×15mm长的线性流路。然后，将金属板附接至孔口位置，并且使示波器的探头与孔口接触以测量有效充电脉冲波形。

图7示出在流动池流路填充有鞘液的状态下当将电压±175V的脉冲施加至金属样本液喷嘴时原始信号波形(AMP输出波形)与孔口位置处的有效波形之间的比较结果。图7的A示出了当将脉冲宽度T1对应于50μs设置为＝20kHz液滴时的结果，并且图7的B示出了当将脉冲宽度T2对应于10μs设置为＝100kHz液滴时的结果。

当T1＝50μs时，上升时间相对于AMP输出波形稍微增加，但是波形维持几乎不劣化，并且没有问题。另一方面，当T2＝10μs(其是比T1更短的脉冲宽度)时，上升时间变得约等于T2。因此，随着充电脉冲的最大电压(Vtop)的间隔变得几乎为0，电压变钝，并且电压振幅也减小6％。在这种状态下形成测流时，偏转角最大的时刻成为精确点，偏转角随着±0.1至0.2T左右的时刻变化而减小，因此难以将测流轨迹握持为恒定。此外，最大偏转角相对于原始值也是不够的。

从以上所述，具体地，需要提供一种通过抑制高频液滴中的充电脉冲波形的劣化并尽可能忠实地对充电脉冲输出波形执行充电以确保尽可能宽的电荷定时的余量来长时间稳定侧流轨迹的技术。

2.第一实施方式(粒子分选装置1)

图8示出根据本技术的粒子分选装置1的第一实施方式的配置实施例。此外，图9示出了根据本技术的粒子分选装置1的第一实施方式的另一配置实施例。

图8和图9中示出的粒子分选装置1至少包括照射单元11、检测单元12、孔口O、导电部R和充电单元13a。此外，粒子分选装置1可根据需要包括流路P、偏转板13b、回收器皿13c、振动单元14、成像单元15、断开控制单元16、分析单元17、存储单元18、显示单元19、用户接口20等。

(1)流路P

包含粒子的流体流过流路P。包含粒子的样本液和流动以封闭样本液的鞘液可以根据需要流过流路P，并且在这种情况下，流路P可以被配置为形成粒子以基本线性的形式排列的流。流路P可以预先设置在粒子分选装置1中，但也可以安装市售的流路、设置有流路的一次性微芯片等。

流路P的形式也不受特别限制并且可以适当地自由设计。例如，不限于在图4中示出的在二维或三维塑料、玻璃等的基板中形成的流路，还可以使用如在图3中示出的常规流式细胞仪中使用的流路。

流路P的流路宽度、流路深度、流路截面形状等也不受特别限制，并且可以适当地自由设计。例如，具有1mm以下的流路宽度的微流路也可以用于粒子分选装置1。

在本技术中，“粒子”可广泛地包括诸如细胞的生物相关粒子、微生物和核糖体，或诸如胶乳粒子的合成粒子、凝胶粒子和工业粒子等。此外，在本技术中，粒子可以包含在诸如液体样本的流体中。

生物相关粒子可以包括构成各种细胞的染色体、核糖体、线粒体、细胞器(细胞器官)等。细胞可以包括动物细胞(例如血细胞)和植物细胞。微生物可包括诸如大肠杆菌的细菌、诸如烟草花叶病毒的病毒、诸如酵母的真菌等。此外，例如，生物相关粒子还可包括生物相关聚合物，诸如核酸、蛋白质以及这些的复合物。

例如，工业粒子可以是有机或无机聚合物材料、金属等。有机聚合物材料可以包括聚苯乙烯、苯乙烯/二乙烯基苯、聚甲基丙烯酸甲酯等。无机聚合物材料可包括玻璃、二氧化硅、磁性材料等。金属可以包括金胶体、铝等。通常，这些粒子的形状通常是球形的，但在本技术中可以是非球形的，而其尺寸、质量等也没有特别限制。

在本技术中，优选生物相关粒子，尤其是细胞来作为粒子。

粒子可以用诸如荧光染料的一种或两种以上的染料标记。在这种情况下，可用的荧光染料包括，例如，Cascade Blue、太平洋蓝、异硫氰酸荧光素(FITC)、藻红蛋白(PE)、碘化丙啶(PI)、德克萨斯红(TR)、哌啶素叶绿素蛋白(PerCP)、别藻蓝蛋白(APC)、4'，6-二脒基-2-苯基吲哚(DAPI)、Cy3、Cy5、Cy7、亮紫(BV421)等。

(2)照射单元11

照射单元11用激光照射包含粒子的流体流过的流路P的一部分。具体地，照射单元11用激光照射粒子，粒子在主流路P13中的三维层流的中心处以基本排列成一行的状态馈送。

照射单元11包括一个或多个光源。在照射单元11包括多个光源的情况下，照射单元11可被配置为使得从多个光源发射的激光多路传输，然后，利用多路传输的激光照射粒子。此外，照射单元11可被配置为在沿流体的流动方向的不同位置处用来自多个光源的激光执行照射。在本技术中，多个光源中的每一个可发射具有相同波长的激光或者可发射具有不同波长的激光。

从照射单元11发射的激光的类型不受特别限制，并且激光的实施例包括半导体激光、氩离子(Ar)激光、氦氖(He-Ne)激光、染料激光、氪(Cr)激光、组合半导体激光和波长转换光学元件的固态激光等，并且可以组合地使用其中的两种以上。

此外，照射单元11可包括用于将激光引导至预定位置的导光光学系统。例如，导光光学系统可包括诸如分束器组、反射镜组和光纤的光学部件。另外，导光光学系统可以包括用于会聚多路传输的激励光的透镜组，并且例如可以包括物镜。

(3)检测单元12

检测单元12检测由上述照射单元11进行的照射激光而产生的光。具体地，检测单元12检测荧光或散射光(例如，前向散射光、后向散射光、侧向散射光、瑞利散射、米氏散射等)，其是通过用激光照射粒子而从粒子发射的测量目标光。

检测单元12包括检测测量目标光的至少一个或多个光电检测器。光电检测器包括一个或多个光接收元件，并且可以具有例如光接收元件阵列。此外，光电检测器可以包括一个或多个光电二极管(诸如光电倍增管(PMT)、雪崩光电二极管(APD)和多像素光子计数器(MPPC))作为光接收元件。在这种情况下，例如，光电检测器可以是PMT阵列，其中多个PMT布置在一维方向上。此外，检测单元12可包括诸如电荷耦合器件(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)的成像元件。

检测单元12包括信号处理单元，诸如将由光电检测器获得的电信号转换成光数据(数字信号)的A/D转换器。通过信号处理单元的转换获得的光数据可以被发送至稍后描述的分析单元17。光数据的实施例包括包含荧光数据的光数据，并且具体包括包含荧光的光的光强度数据(诸如包含面积、高度和宽度的特征量，作为实施例)等。

此外，检测单元12可包括使得预定检测波长的光到达相应光电检测器的检测光学系统。检测光学系统可包括例如分光单元(诸如棱镜或衍射光栅)、波长分离单元(诸如二向色镜或滤光片)等。

(4)孔口O

孔口O布置在流路P的端部处并且排出包含粒子的流体。孔口O的具体形态将在后面的“3.孔口O和导电部R的模式实施例”中描述。

(5)导电部R

导电部R布置在包含粒子的流体形成为液滴的位置处，即，在BOP的附近。导电部R的具体形态将在后面的“3.孔口O和导电部R的模式实施例”。

在本技术中，导电部R优选地包括导电材料，并且导电材料的实施例包括：诸如不锈钢或钛的金属；填充有包括碳、金属粉末、纤维等的导电填料等的导电树脂；具有通过沉积或溅射诸如金、铂、镍或铬等的金属而赋予导电性的表面的非导体(例如，树脂、陶瓷等)。

导电部R优选在包含粒子的流体的流动方向上布置在作为激光照射区域的光学探测区P14的下游。因此，能够容易地在BOP的附近布置导电部R。

本技术是当粒子作为液柱L从细胞分选仪中的孔口O排出并且最终形成为液滴时，将电荷信号施加至最接近BOP的孔口O的方法，BOP是液滴分裂位置。通常，通过在液滴形成单元的入口附近设置充电电极来进行充电。然而，在本技术中，与充电电极的安装位置相比，充电电极极大地接近BOP，并且电荷或离子的移动时间减少。因此，有效电荷波形的上升/下降时间被抑制，并且充电AMP输出波形几乎不劣化地提供给液滴。因此，关于侧流轨迹，可以获得以下效果。

首先，在有效电荷信号中，由于能够花费尽可能长的时间(Te)来维持最大电压(Vtop)，因此用于获得最大偏转角的电荷定时的余量也变宽到最大。因此，例如，在由于鞘液温度等的变化而使得液滴断开定时发生微小变化的情况下，确保侧流轨迹的稳定性。

此外，在常规充电方法中，存在脉冲上升/下降时间超过电荷信号脉冲宽度、充电脉冲未达到最大电压(Vtop)、并且不能获得初始偏转角的情况。另一方面，在本技术的孔口充电方法中，不会发生这种劣化，并且能够相对于电荷信号输出电压获得初始偏转角。

此外，由于在不劣化的情况下向液滴施加指定的电荷信号，所以可以根据各种分选方式更精确地对每个液滴执行充电电压的微小校正，并且容易将侧流轨迹集中在一定范围内，而不管方式如何。

应注意，随着液滴频率提高，这些效果变得更加显著，并且因此在偏转具有优选50kHz以上、更优选约100kHz频率的液滴的情况下特别有用。

(6)充电单元13a

充电单元13a基于由检测单元12检测的光数据向导电部R施加电荷。具体地，充电单元13a根据需要将电荷信号施加至导电部R，因此，将正电荷或负电荷施加至期望的液滴D。

除了施加电荷信号的充电电极之外，充电单元13a优选地包括布置在BOP附近的接地电极。作为接地电极的形式，例如，如图10所示，使用U形金属构件以围绕液柱L，并且通过调节可移动台等，金属构件可布置为临近BOP约0.5mm。然后，电荷信号线的接地侧连接到包括金属构件的电极以使用充电单元13a。

此外，充电单元13a可校正液滴的电荷量。具体地，充电单元13a执行向电荷信号施加与校正对应的电压的所谓的反扫描。因此，可以防止零电荷液滴组(即，中心流)扩散，并且可以使废液容器变窄，从而可以相应地使侧流的偏转角变窄。此外，在以高频率执行分选的情况下(例如，以插入在其间的少量零带电的液滴进行分选的情况等)，在相同方向上连续执行充电的情况等，侧流也受到正面接近液滴的电荷的影响，因此，可以通过执行去摆动防止侧流分裂。

(7)偏转板13b，回收器皿13c

偏转板13b根据电力的存在与否及其大小控制期望液滴D的行进方向，并且将液滴D引导至预定回收器皿13c。

具体地，偏转板13b通过作用在施加至液滴D的正电荷或负电荷之间的电力使液滴D中的每个液滴D的行进方向偏转，并且将液滴D引导至预定回收器皿13c，并且偏转板布置成跨过流体流彼此面对。偏转板13b没有特别限制，并且可以使用常规已知的电极等。不同的正电压或负电压施加至偏转板13b，并且当带电的液滴D通过由它们形成的电场时，产生电力(库仑力)，并且每个液滴D在朝向任一偏转板13b的方向上被吸引。

多个回收器皿13c可在面向偏转板13b的方向上以基本上线性的形式布置。回收器皿13c没有特别限定，例如可列举出塑料管、玻璃管等。回收器皿13c的数量也不受特别限制，并且图8和图9均示出了安装有三个回收器皿的实施例。另外，回收器皿13c也可以替换地安装于回收器皿容器(未示出)内。具体地，例如，回收器皿容器可设置在Z轴台(未示出)上，该Z轴台被配置为在垂直于液滴D从孔口O的排放方向和面向偏转板13b的方向上移动。

(8)振动单元14

振动单元14通过基于一个或多个频率提供驱动电压来向流体施加振动。因此，流体可以连续地形成液滴以产生流体流。该频率可以是由用户指定的频域。

振动由例如振动元件施加。振动元件没有特别限制，并且可以使用常规已知的振动元件，例如压电元件等。在芯片用作流路P的情况下，振动元件优选地设置在芯片的孔口O附近。

在如图3所示的流动池系统的情况下，首先将鞘液和样本液注入锥形容器中。锥形容器以顶点垂直向下的方式安装，并且用于引入鞘液的管等连接至上侧表面。锥形容器的上表面是开放的，并且振动元件在密封状态下与O形环附接。样本液从容器上方垂直注入，振动元件和活塞具有环形，并且管道穿过其中心孔口。锥形容器在最下部分处变窄，并且其顶端连接到形成有主流路(线性流路)P13的试管部。当形成层流使得鞘液包围锥形容器中的样本液并且样本液握持原样作为层流行进至试管部时，在主流路P13中执行通过激光照射的检测。可分离的出口喷嘴安装在主流路P13的端点，并且具有从试管出口到孔口O连续变窄的倾斜形状。鞘液和样本液从安装在锥形容器正上方的振动元件在相对于流的前后方向上稍微振动。然后，从孔口O喷射的液柱L垂直向下行进，同时加宽以与由振动元件产生的振动相同的频率形成的裂纹，并且在位于距孔口O10至20mm的位置的BOP处形成为液滴。

图11示出了在流动池系统的情况下液滴形成单元周围的光学系统的配置实施例。构成成像单元15的液滴照相机151和闪光灯152、构成照射单元11和检测单元12的前向散射光检测器121和侧荧光检测器122等设置在液滴形成单元的周围。

在如图4所示的芯片系统的情况下，鞘液入口和鞘液流路P12、样本液入口和样本液流路P11、主流路(线性流路)P13(其中，这些流路会聚并发光)、孔口O等被集成并且是能更换的。样本液流路P11线性布置在中心处，并且鞘液流路P12从入口向左和向右分支以围绕样本液流路P11，并且三个流路最终在一个位置处会聚以成为主流路P13。因此，形成层流，使得样本液被鞘液夹在中间，并且行进至执行通过激光照射的检测的光学探测区P14。另外，在最外围部配置有环状的流路P15，该流路P15从左和右与主流路P13连接，并且其与外部泵连接以除去在流路中产生的气泡。在这种情况下，在由振动元件对形成芯片的基板表面的一部分施加振动的情况下，液滴D由从孔口O喷射的液柱L形成。可选地，鞘液可在芯片的入口之前直接振动。

(9)成像单元15

在BOP中，成像单元15获取流体形成为液滴之前的图像和液滴D。

成像单元15的实施例包括液滴照相机151，诸如电荷耦合器件(CCD)照相机或互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器等。液滴照相机151可布置在液滴D可在孔口O与偏转板13b之间成像的位置处。此外，液滴照相机151可以调整液滴D的捕获图像的焦点。对液滴照相机151的成像区域进行照明的光源的实施例包括闪光灯152等。要注意的是，成像单元15也可在一定时间获得相位的照片，并且可在一定周期内连续获得该相位的照片。这里提及的“一定周期”没有特别限制，并且可以是一个周期或多个周期。在多个循环的情况下，每个循环可以是时间上连续的或不连续的。

由成像单元15捕获的图像显示在稍后描述的显示单元19上，并且可由用户用于确认液滴D的形成状态(例如，液滴D的尺寸、形状、间隔等)。另外，闪光灯152也可以由后述的断开控制单元16控制。闪光灯152包括例如用于对液滴D进行成像的发光二极管(LED)和用于对粒子进行成像的激光(例如，红色激光光源等)，并且可以根据成像等的目的由后面描述的断开控制单元16切换。闪光灯152的具体结构不受特别限制，并且可以使用常规已知的电路和/或元件。

(10)断开控制单元16

断开控制单元16基于由上述成像单元15获取的包含粒子的液滴D的状态的图像来控制包含目标粒子的液滴D的断开。具体地，基于由成像单元15捕获的多个液滴观察图像指定的包含粒子的液滴D的断开定时调整振动元件的驱动电压，由此控制液滴D与液柱L之间的接合状态和/或液滴D与液柱L之间的距离以及液滴D的断开位置握持恒定。因此，通过不断地向驱动电压施加反馈以调节液滴，可以防止开始分选之后液滴D的不稳定性。

(11)分析单元17

分析单元17连接至检测单元12、成像单元15等，并且基于由检测单元12获取的光数据、由成像单元15获取的图像等进行分析。

具体地，分析单元17基于由检测单元12获取的光数据计算每个粒子的特征量。例如，根据所接收的荧光或散射光的检测值计算诸如粒子的尺寸、形式、以及内部结构的特征量。此外，通过基于所计算的特征量和从稍后描述的用户接口20接收的分选条件等执行分选确定来生成分选控制信号。通过基于分选控制信号将电荷信号施加至上述充电单元13a，可以分选和收集特定类型的粒子。此外，分析单元17根据由成像单元15获取的图像分析或计算关于液滴D的状态的数据。

在本技术中，分析单元17可以包括在设置有检测单元12等的壳体中，或者可以位于壳体外部。此外，在根据本实施方式的粒子分选装置1中，分析单元17不是必需的，并且还可以使用外部分析装置等。此外，分析单元17可以经由网络连接至粒子分选装置1的每个单元。

(12)存储单元18

存储单元18存储诸如由检测单元12检测的光数据的所有项目，例如，由分析单元17计算的每个粒子的特征量、生成的分选控制信号和由用户接口20输入的分选条件。

在本技术中，存储单元18可包括在设置有检测单元12等的壳体内，或者可位于壳体外部。此外，在根据本实施方式的粒子分选装置1中，存储单元18不是必需的，并且还可以使用外部存储装置(例如，硬盘等)等。此外，存储单元18可以经由网络连接至粒子分选装置1的每个单元。

(13)显示单元19

显示单元19可以显示所有项目，并且例如可以将由分析单元17计算的每个粒子的特征量显示为直方图等。此外，可以显示由成像单元15捕获的图像等。

在根据本实施方式的粒子分选装置1中，显示单元19不是必需的，并且还可以使用外部显示装置(例如，显示器、打印机、个人数字助理等)等。此外，显示单元19可以经由网络连接至粒子分选装置1的每个单元。

(14)用户接口20

用户接口20是由用户操作的部分。用户可以通过用户接口20输入各种数据并且访问粒子分选装置1的每个单元以控制每个单元。具体地，例如，可经由用户接口20对显示在显示单元19上的直方图等设置关注区域，并且可确定分选条件等。

在根据本实施方式的粒子分选装置1中，用户接口20不是必需的，并且还可以使用外部操作装置(例如，鼠标、键盘、个人数字助理等)等。此外，用户接口20可以经由网络连接至粒子分选装置1的每个单元。

(15)其他

应注意，在根据本技术的粒子分选装置1的每个单元中执行的功能也可作为程序存储在通用计算机、包括CPU等的控制单元以及包括诸如非易失性存储器(例如，USB存储器等)、HDD和CD的记录介质等的硬件资源中，并且可执行该功能。此外，该功能可以通过经由网络连接的服务器计算机或云来实现。

3.孔口O和导电部R的模式实施例

下面将参考附图描述孔口O和导电部R的模式实施例。

图12至图14示意性地示出了孔口O和导电部R的各种模式实施例。图12和图13是在流动池系统的情况下的模式实施例，并且图14是在芯片系统的情况下的模式实施例。

(1)流动池系统的情况下的模式实施例

图12的A示出了模式实施例，其中，包括金属的孔口O和包括金属并承载孔口O的导电部R通过诸如O形环的密封构件与包含粒子的流体流过的试管流路端部接触。此外，图12的B与图12的A示出的模式实施例的不同之处在于孔口O和导电部R包括由导电填料赋予导电性的树脂。此外，图12的C与图12的A示出的模式实施例的不同之处在于通过例如沉积或溅射金属向孔口O和导电部R的包括诸如树脂或陶瓷的非导体的一部分赋予导电性。

在图12的B和C中所示的模式实施例中，因为制造成本可低于在图12的A中所示的模式实施例中的制造成本，所以能更换孔口O或支撑孔口O的整个导电部R。

图13的D是其中孔口O包括诸如树脂或陶瓷的非导体，包括金属的导电部R设置在试管流路端部和孔口O之间，并且导电部R粘附为抵接孔口O的模式实施例。在图13的D所示的模式实施例中，由于孔口O本身可包括非导体，所以可扩大材料和制造方法的选择。此外，在这种情况下，由于孔口O可以以低成本制造，因此孔口O可以是一次性的。

图13的E与图12的A所示的模式实施例的不同之处在于，用金属盖按压孔口O和承载孔口的导电部R。孔口O和导电部R可以由盖固定，此外，可以通过盖向孔口O和导电部R供电。注意，在本模式实施例中，盖可以不仅包括金属，而且还包括其他导电材料。

图13的F与图12的A中示出的模式实施例的不同之处在于包括盖、用于附接至流路端部的定位机构、以及金属触点探头。注意，在本模式实施例中，盖和定位机构不一定具有导电性。触点探头可以通过弹簧等用作具有弹性的接触件，因此，孔口O可以与定位机构结合容易地安装在流路端部处。注意，在本模式实施例中，触点探头不仅可以包括金属而且可以包括其他导电材料。

应注意，在图12和图13所示的模式实施例中，导电部R可具有连接至充电单元13a的连接部R1，但充电单元13a可直接连接至导电部R。此外，在导电部R能更换的情况下，导电部R可具有在更换时由用户握持的握持部R2。

(2)芯片系统的情况下的模式实施例

图14的G示出了整个芯片包括导电材料的模式实施例。在该模式实施例中，通过向孔口O的一部分或全部提供导电性孔口O其本身用作导电部R。此外，该模式实施例在采用“空气喷射系统”的情况下是有效的，在该系统中，在包含粒子的鞘液从孔口O排出之后在液柱部分中执行用激光照射粒子。

图14的H示出了模式实施例，其中芯片的光学探测区P14包括光学可检测材料，诸如石英或透明树脂，并且其他部分包括导电材料。另外，在该模式例中，孔口O本身用作导电部R。因此，可以在芯片中执行光学检测。

图14的I示出了整个芯片包括光学可检测材料并且通过气相沉积、溅射等在孔口O附近形成金属薄膜的模式实施例。另外，在该模式例中，孔口O本身用作导电部R。因此，可以以低成本制造包括孔口O的芯片，并且部分地包括具有导电性的孔口O的芯片可以是一次性的。

(3)用于粒子分选装置的孔口单元U

本技术还提供了一种用于粒子分选装置的孔口单元U，包括部分或全部导电的孔口O以及支撑孔口O的导电部R。

基于上述图12和图13中示出的模式实施例，下面将参考附图详细描述根据本技术的孔口单元U的实施方式。

(3-1)孔口单元U的第一实施方式

图15示出了根据用于粒子分选装置的孔口单元U的第一实施方式的孔口O。图15中所示的孔口O是芯片型，并且整个孔口O包括导电材料。具体地，例如，如图15的A所示，在具有5mm的外径和1.5mm的厚度的芯片的中心处加工开口部。此外，如图15的B所示，孔口O设置有圆形流路，其相对于位于孔口O之前的主流路(线性流路)P13在1.2mm的长度上具有的直径，以便与主流路P13连续，从/>变窄至/>的斜坡部以0.2mm的长度插入其顶端，并且作为端点的具有/>的直径喷嘴部以0.1mm的长度形成。

此外，图16示出了根据第一实施方式的孔口O和导电部R。图16的A示出了其中孔口O附接至导电部R的状态，图16的B示出了孔口O附接之前的状态，并且图16的C示出了孔口O在被包括导电材料的盖按压的同时附接的状态。如图16所示，金属导电部R布置在液滴形成单元的底表面部分上以便支撑孔口O。在这种情况下，如图16的A所示，导电部R的端部具有连接至充电单元13a的连接部R1。重要的是，导电部R本身与地面完全地电分离，并且例如，导电部R经由绝缘树脂块等利用树脂螺钉附接至液滴形成单元。

在本实施方式中，孔口O是能更换的，并且经由例如O形圈等堆叠在主流路P13的端部上的导电部R的通孔口中。然后，在附接以从通孔口的表面形成微小的突出台阶的状态下，如图16的C所示，通过盖按压孔口O并用螺钉等固定。利用该盖，充分确保了导电部R和孔口O之间的导通，并且来自充电单元13a的电荷信号经由连接部R1被施加到孔口O。注意，固定能更换孔口O的方法不限于使用上述盖的方法，并且可以考虑到用户的方便而采用其他方法。

(3-2)孔口单元U的第二实施方式

上述第一实施方式中所示的孔口O在装卸操作中稍微难以处理，并且当用手直接接触时污染的可能性增加。因此，在本实施方式中，形成其中孔口O附接至支撑孔口O的保持器型导电部R的孔口单元U，整个孔口单元U是能更换的，并且对液滴形成单元执行附接操作和分离操作。因此，孔口O和导电部R可一体地附接和拆卸，并且提高了用户便利性。此时，通过用导电材料形成孔口O和导电部R的一部分或全部，导电部R具有与孔口O电连接的结构，当导电部R与充电单元13a连接时，孔口O可被充电。

例如，图17的A中所示的导电部R包括金属，并且具有芯片型孔口O设置在顶端处的结构。此外，连接至充电单元13a的连接部R1设置在相对表面(液柱L的出口侧)上。此外，如图17的A所示，导电部R具有在其侧表面上切出的螺旋槽，并且可如图17的B所示以螺旋方式附接至液滴形成单元。注意，相对于与充电单元13a的连接位置，在不设置连接部R1的情况下，导电部R可以在液滴形成单元主体侧与充电单元13a连接。在这种情况下，如在上述第一实施方式中，与孔口单元U接触的部分可以包括导电材料，并且电荷信号可以连接至导电材料以使其导电。

(3-3)孔口单元U的第三实施方式

在本实施方式中，制造包括孔口O和支撑孔口O并形成为卡状的导电部R的孔口单元U，并且类似于存储卡，该孔口单元U以横向插入方式附接到包含粒子的流体流过的流路端部。例如，如图18所示，在卡状孔口单元U的平面上设有由孔口O(即开口部)和在其外围部形成的用于安装O形环的槽U1构成的结构。此外，例如，可以通过在孔口单元U的端部表面上设置定位锥形结构U2等来设置定位机构，使得可以相对于流路端部精确地设置孔口O。本实施方式的孔口单元U也可以是能更换的，在这种情况下，在更换时由用户握持的握持部R2可设置在与插入方向侧相反的一侧。

在本实施方式中，导电部R的整个表面或包括孔口O的表面的一部分包括导电材料，并且电连接到连接部R1，使得可以施加电荷信号。注意，关于与充电单元13a的连接位置，如在上述第二实施方式中，在不设置连接部R1的情况下，导电部R可以在液滴形成单元主体侧与充电单元13a连接。在这种情况下，如在上述第一实施方式中，与孔口单元U接触的部分可以包括导电材料，并且电荷信号可以连接至导电材料以使其导电。

(3-4)孔口单元U的第四实施方式

在本实施方式中，导电部R形成为相对于包含粒子的流体流过的流路端部抵接于孔口O，代替孔口O自身的充电，在流路端部、即孔口O的入口进行充电。具体地，如图19所示，具有大致相同开口形状的薄膜状导电部R接合至流路端部的端部表面，使得鞘液与该端部表面直接接触。然后，导电部R被配置为电连接至流路握持构件或孔口握持构件(孔口保持器)，并且电荷信号通过导电部R被供应至流路端部。导电部R可以是例如导电薄膜电极，并且电极可以包括金属，并且金属薄膜可以通过气相沉积、溅射、电镀涂覆等形成使得电极也形成在流路端部附近的侧壁上。

在本实施方式中，电荷位置相对于孔口O的出口离开BOP约1至2mm，但是由于偏差是从出口到BOP的约10％的距离(约10至20mm)，所以能够获得与上述各实施例大致相同的效果。另外，在本实施方式中，由于孔口O自身不具有导电性，因此孔口O能够包含树脂或陶瓷等非导体，能够扩大材质及制造方法的选择。此外，在这种情况下，由于孔口O可以以低成本制造，因此孔口O或握持孔口的整个孔口保持器可以是一次性的。注意，孔口保持器可具有在更换时由用户握持的握持部R2。

(4)芯片系统的情况下的实施方式

本实施方式假定图4和图20的A中示出的芯片系统的情况。

在芯片系统中，由于在一次性使用的前提下芯片包括便宜的树脂等，所以它是绝缘的，因此需要对孔口O执行导电处理以接触鞘液。在图4和图20的A中示出的芯片中，孔口O的出口不布置在芯片端部表面上，并且从孔口O的顶端至芯片端部表面形成中空部。因此，在将掩模施加到芯片表面或端部表面以使得导电材料(诸如金、铂、镍或铬)从孔口O的端部表面到流路的内侧壁形成的状态下，执行气相沉积或溅射。如上所述，在本技术中，在芯片系统的情况下，通过向孔口O的一部分或全部提供导电性，孔口O本身用作导电部R。

图20的B是图20的A中的虚线部分的放大图。在本实施方式中，具有如下结构：在主体侧芯片装载部中设置细线状电极，对孔口O的导电薄膜形成部施加电荷信号，当装载芯片时，电极进入芯片端部表面中空部，与导电薄膜形成部接触。细线状电极电连接到充电单元13a，鞘液通过芯片中的孔口O处的电极充电。在本实施方式中，也可以以细线状电极不与从中空部的孔口O排出的液柱L接触的方式设置位置调整机构。

通过上述方法，本技术还可以应用于芯片系统的情况，但不限于上述实施方式，并且还可以使用其他模式。例如，还可想到一种方法，其中，通过插入模制将金属电极插入在孔口O附近，在芯片表面上设置孔口，并且将电荷信号提供至金属电极。

4.第二实施方式(粒子分选方法)

根据本实施方式的粒子分选方法至少执行照射步骤、检测步骤和充电步骤。此外，可以根据需要执行其他步骤。应注意，在每个步骤中执行的具体方法与在根据上述第一实施方式的粒子分选装置1的每个单元中执行的方法类似，并且因此在此省略其描述。

[实施例]

以下将基于实施例更详细地描述本技术。要注意的是，下面描述的实施例示出了本技术的代表性实施方式的实施例，并且本技术的范围不会因这些实施例而变窄。

作为实施例，使用具有图8中示出的配置的粒子分选装置，并且在逐渐改变电荷定时的同时，使用具有与一个周期(T)对应的10μs宽度的脉冲，相对于具有100kHz的液滴频率的液滴形成侧流。

另一方面，作为比较例，如图6所示，在电荷信号在鞘液被注入液滴形成单元的位置处连接至鞘液管附接部的情况下的结果(即，常规充电方法A中的结果)被制备。

详细的实验条件描述如下。

·液滴频率：100kHz

·电荷信号

方式：每次在第五个液滴循环重复正和负一次

*重复[+_0_0_0_0_-_0_0_0_0]

脉冲宽度：T＝信号生成源处的10μs

脉冲电压：±160V

·偏转板电压：±4.5kV(入口线性部分间隔：8mm)

首先，在根据本技术的充电方法(实施例)和传统充电方法A(比较例)中，通过使示波器的探头与附接有孔口的铝块接触来观察电荷波形。

图21示出了实施例和比较例的电荷信号波形的比较结果。

类似于图7的B中示出的实施例，在比较例中，观察到信号的上升时间(Tr)和下降时间(Tf)的显著增加，并且在维持最大电压(Vtop)时的时间(Te)几乎为零。此外，最大电压(Vtop)相对于实施例也降低了约10％。

接着，对于实施例和比较例中的每一个，当以10°步长将充电脉冲的相位旋转360°时，测量在正侧和负侧上分流至左侧和右侧的两个侧流之间的距离。测量点为偏转板上方端部以下170mm的点。

图22示出了实施例和比较例中的侧流偏转距离与电荷信号相位之间的关系的比较结果。

在实施例中，指示25mm的最大偏转距离的充电阶段占据一个循环的约2/3，并且具体地，在从150°到330°的相位的180°(半个循环)的范围内，几乎没有观察到变化。

另一方面，在比较例中，相对于充电阶段的进展，偏转距离逐渐向上变化，并且维持最大偏转距离的相位范围减小到从330°到130°的200°。即，将电荷定时的余量降低至实施例的约70％。此外，最大偏转距离相对于实施例也减小了10％。

可以说，图22中示出的结果反映图21中的电荷波形的劣化状态。因此，已经确认，在电荷信号的供应点改变为液滴形成单元中最靠近BOP的孔口的情况下，电荷信号输出波形可以几乎不劣化地传输至液柱L的顶端，并且电荷定时的余量和偏转角得到改善。

应注意，在常规充电方法的情况下，信号劣化的程度根据条件(诸如液滴形成单元的结构和尺寸以及充电电极的位置)而变化，并且可能存在比在该实验例中发挥更显著的不利影响的情况。此外，随着液滴频率进一步增加，电荷定时的余量绝对减小。另一方面，在本技术中，可以总是执行理想的液滴充电，而不取决于液滴形成单元的设计。

此外，即使在根据实际分选中的分选方式将电压校正施加至充电脉冲的情况下，本技术也有助于更高的精确度并且具有将侧流轨迹集中在期望范围内的效果。具体地，当液滴被充电时，对于随后的液滴，通过静电感应现象还感应正极性和负极性反转的微量电荷。例如，在将正电荷Q给予一定液滴的情况下，在下液滴中积累0.2×Q的负电荷，并且在第二液滴中积累0.05×Q的负电荷。这种现象是在实际分选中维持侧流轨迹恒定的困难的一个因素。

因此，通常执行对向电荷信号施加了对应于校正的电压的施加撤回。在图21所示的电荷波形中，在施加I(V)的正电荷或负电荷之后，将0.1I(V)的负电荷或正电荷施加到后面一滴的带零电荷的液滴而不是原始0(V)，并且将0.025I(V)的负电荷或正电荷施加到后面两滴的带零电荷的液滴，使得执行校正以至带零电荷的液滴正确地会聚到中心。

图23示出了与电荷信号的校正有关的电荷波形的比较结果。图23的A示出了在电荷信号被校正的情况下的电荷波形，以及图23的B示出了在电荷信号未被校正的情况下的电荷波形。

在比较例中，由于将来自±I(V)的下降波形叠加在充电脉冲之后的信号上，所以不能正确地反映原始校正意图。在实际分选中，需要在相同方向上以多种随机方式(诸如三次以上连续分选)进行充电，而不是如本实验例中的重复方式，因此，需要精细地执行高精度的电荷量校正，以便不断地收敛侧流轨迹。因此，通过使用本技术，可以基本上忠实地将对应于校正的电压施加至电荷信号，并且具体地，液滴频率越高，越有效果。

应注意，本技术还可采用以下配置。

[1]

一种粒子分选装置，包括：

照射单元，用激光照射包含粒子的流体流过的流路的一部分；

检测单元，检测通过激光的照射产生的光；

孔口，布置在流路的端部处并排放流体；

导电部，布置在流体形成为液滴的位置附近；以及

充电单元，基于由检测单元检测的光数据向导电部施加电荷。

[2]

根据[1]的粒子分选装置，其中，孔口的一部分或全部具有导电性。

[3]

根据[2]的粒子分选装置，其中，导电部支撑孔口。

[4]

根据[3]的粒子分选装置，其中，孔口是能更换的。

[5]

根据[4]的粒子分选装置，其中，导电部是能更换的。

[6]

根据[5]的粒子分选装置，其中，导电部包括在更换时由用户握持的握持部。

[7]

根据[2]至[6]中任一项的粒子分选装置，其中，导电部包括连接至充电单元的连接部。

[8]

根据[1]或[2]的粒子分选装置，其中，导电部布置为与孔口抵接。

[9]

根据[2]至[7]中任一项的粒子分选装置，其中，孔口形成在能更换的芯片中。

[10]

根据[1]至[9]中任一项的粒子分选装置，还包括：接地电极，布置在流体形成为液滴的位置附近，其中，

充电单元向接地电极施加电荷。

[11]

根据[1]至[10]中任一项的粒子分选装置，其中，充电单元校正液滴的电荷量。

[12]

根据[1]至[11]中任一项的粒子分选装置，其中，导电部布置在流体的流动方向上的用激光照射的区域的下游。

[13]

根据[1]至[12]中任一项的粒子分选装置，其中，导电部由选自包括金属、导电树脂、以及表面赋予了导电性的非导体的组中的一种或多种导电材料形成。

[14]

根据[1]至[13]中任一项的粒子分选装置，其中，粒子包括细胞。

[15]

一种用于粒子分选装置的孔口单元，包括：

部分或完全导电的孔口；以及

支撑孔口的导电部。

[16]

根据[15]的用于粒子分选装置的孔口单元，还包括：在更换时由用户握持的握持部。

[17]

根据[15]或[16]的用于粒子分选装置的孔口单元，其中，导电部包括连接至充电单元的连接部，充电单元向导电部施加电荷。

[18]

根据[15]至[17]中任一项的用于粒子分选装置的孔口单元，孔口单元以螺旋方式或横向插入方式附接至包含鞘液的流体流过的流路的端部。

[19]

根据[15]至[18]中任一项的用于粒子分选装置的孔口单元，还包括：定位机构，用于附接至流路的端部。

[20]

一种粒子分选方法，包括：

照射步骤，用激光照射包含粒子的流体流过的流路的一部分；

检测步骤，检测通过激光的照射产生的光；以及

充电步骤，基于由检测单元检测的光数据向导电部施加电荷，导电部布置在将流体形成为液滴的位置附近。

参考符号列表

1 粒子分选装置

11 照射单元

12 检测单元

121 前向散射光检测器

122 侧散射光检测器

13a 充电单元

13b 偏转板

13c 回收器皿

14 振动单元

141 振动元件

15 成像单元

151 液滴照相机

152 闪光灯

16 断开控制单元

17 分析单元

18 存储单元

19 显示单元

20 用户接口

P 流路

P11 样本液流路

P12 鞘液流路

P13 主流路

P14 光学探测区

D 液滴

BOP 断开位置

O 孔口

R 导电部

R1 连接部

R2 支撑部分

U用于粒子分选装置的孔口道单元。

Claims (20)

1.一种粒子分选装置，包括：

照射单元，用激光照射包含粒子的流体流过的流路的一部分；

检测单元，检测通过所述激光的照射产生的光；

孔口，布置在所述流路的端部处并排放所述流体；

导电部，布置在所述流体形成为液滴的位置附近；以及

充电单元，基于由所述检测单元检测的光数据向所述导电部施加电荷。

2.根据权利要求1所述的粒子分选装置，其中，所述孔口的一部分或全部具有导电性。

3.根据权利要求2所述的粒子分选装置，其中，所述导电部支撑所述孔口。

4.根据权利要求3所述的粒子分选装置，其中，所述孔口是能更换的。

5.根据权利要求4所述的粒子分选装置，其中，所述导电部是能更换的。

6.根据权利要求5所述的粒子分选装置，其中，所述导电部包括在更换时由用户握持的握持部。

7.根据权利要求2所述的粒子分选装置，其中，所述导电部包括连接至所述充电单元的连接部。

8.根据权利要求1所述的粒子分选装置，其中，所述导电部布置为与所述孔口抵接。

9.根据权利要求2所述的粒子分选装置，其中，所述孔口形成在能更换的芯片中。

10.根据权利要求1所述的粒子分选装置，还包括：

接地电极，布置在所述流体形成为液滴的位置附近，其中，

所述充电单元向所述接地电极施加电荷。

11.根据权利要求1所述的粒子分选装置，其中，所述充电单元校正液滴的电荷量。

12.根据权利要求1所述的粒子分选装置，其中，所述导电部布置在所述流体的流动方向上的用激光照射的区域的下游。

13.根据权利要求1所述的粒子分选装置，其中，所述导电部由选自包括金属、导电树脂、以及表面赋予了导电性的非导体的组中的一种或多种导电材料形成。

14.根据权利要求1所述的粒子分选装置，其中，所述粒子包括细胞。

15.一种用于粒子分选装置的孔口单元，包括：

部分或完全导电的孔口；以及

支撑所述孔口的导电部。

16.根据权利要求15所述的用于粒子分选装置的孔口单元，还包括：在更换时由用户握持的握持部。

17.根据权利要求15所述的用于粒子分选装置的孔口单元，其中，所述导电部包括连接至充电单元的连接部，所述充电单元向所述导电部施加电荷。

18.根据权利要求15所述的用于粒子分选装置的孔口单元，

其中，用于所述粒子分选装置的所述孔口单元以螺旋方式或横向插入方式附接至包含粒子的流体流过的流路的端部。

19.根据权利要求15所述的用于粒子分选装置的孔口单元，还包括：定位机构，用于附接到流路的端部。

20.一种粒子分选方法，包括：

照射步骤，用激光照射包含粒子的流体流过的流路的一部分；

检测步骤，检测通过所述激光的照射产生的光；以及

充电步骤，基于由检测单元检测的光数据向导电部施加电荷，所述导电部布置在所述流体形成为液滴的位置附近。