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DE2261695C2 - Device for rapid analysis and sorting of small particles - Google Patents

Device for rapid analysis and sorting of small particles

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Publication number
DE2261695C2
DE2261695C2 DE2261695A DE2261695A DE2261695C2 DE 2261695 C2 DE2261695 C2 DE 2261695C2 DE 2261695 A DE2261695 A DE 2261695A DE 2261695 A DE2261695 A DE 2261695A DE 2261695 C2 DE2261695 C2 DE 2261695C2
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DE
Germany
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cell
cells
flow chamber
tube
sheath liquid
Prior art date
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Expired
Application number
DE2261695A
Other languages
German (de)
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DE2261695A1 (en
Inventor
James Ross Los Alamos N.Mex. Coulter
Mack Jett Fulwyler
John Allan Steinkamp
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
US Atomic Energy Commission (AEC)
Original Assignee
US Atomic Energy Commission (AEC)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by US Atomic Energy Commission (AEC) filed Critical US Atomic Energy Commission (AEC)
Publication of DE2261695A1 publication Critical patent/DE2261695A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE2261695C2 publication Critical patent/DE2261695C2/en
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device according to the preamble of claim 1.

Insbesondere kann mit einer solchen Vorrichtung das Volumen, die Form und die Fluoreszenz biologischer Zellen in Suspension in einem kontinuierlich fließenden Strömungsmittel schnell und automatisch gemessen und analysiert werden, um festzustellen, ob die Zellen normal oder abnormal erscheinen, wobei die als abnormal identifizierten Zellen körperlich von den normalen Zellen getrennt werden. Auf dem Gebiet der Zytologie wird es mehr und mehr erforderlich, eine automatische Zellanalyse und Zelldifferentiation vorzusehen. Derzeit erfolgt die Untersuchung zytologischen Materials, beispielsweise zur Feststellung krebsartiger oder bösartiger Zellen, durch zwei oder mehr Stufen von Untersuchungen. Anfangs werden die Zellproben visuell durch einen Betrachter voruntersucht, um die abnormale Zellen enthaltenden Proben herauszusuchen. Diese Proben werden dann für eine spätere Untersuchung durch einen ausgebildeten Zytotechnologen oder Pathologen zur Seite gestellt, der dann ein endgültiges Urteil darüber fällt, ob die Zellen tatsächlich krebsartig sind. Obwohl dieses Verfahren derzeit zufriedenstellend funktioniert, hat es doch eine Reihe von Nachteilen. Zum einen ist es sehr zeitaufwendig und erfordert viel Technikerzeit, so daß es auch kostspielig ist; ferner liefert es keine quantitativen Ergebnisse, da das benutzte Kriterium der Abnormalität weitgehend subjektiv ist. Wegen der Zeit und Kosten kann das bekannte Verfahren auch nicht ohne weiteres bei großen Zahlen verwendet werden. Überdies sind viele, möglicherweise die meisten dem medizinischen Labor vorgelegten Zellproben normal. Beispielsweise haben bei der zytologischen Prüfung auf Uteruskrebs 98% der untersuchten Frauen keinen Krebs. Die Folge davon ist, daß - insbesondere wenn größere Bevölkerungsgruppen auf Krebs untersucht werden - der Aufmerksamkeitspegel und das Interesse derjenigen abgesenkt wird, die die Voruntersuchung durchführen. Dies hat mit der Zeit zur Folge, daß ein Test weniger quantitativ und teurer wird, da der Personalwechsel ansteigt. In particular, such a device can rapidly and automatically measure and analyze the volume, shape and fluorescence of biological cells suspended in a continuously flowing fluid to determine whether the cells appear normal or abnormal, with the cells identified as abnormal being physically separated from the normal cells. In the field of cytology, it is becoming increasingly necessary to provide for automatic cell analysis and cell differentiation. Currently, the examination of cytological material, for example to detect cancerous or malignant cells, is carried out by two or more stages of examination. Initially, the cell samples are visually examined by an observer to pick out the samples containing abnormal cells. These samples are then set aside for later examination by a trained cytotechnologist or pathologist who will then make a final judgment as to whether the cells are in fact cancerous. Although this method currently works satisfactorily, it has a number of disadvantages. First, it is very time consuming and requires a lot of technician time, so that it is also expensive; Furthermore, it does not provide quantitative results, since the criterion of abnormality used is largely subjective. Because of the time and costs involved, the known method cannot be easily applied to large numbers. Moreover, many, possibly most, of the samples submitted to the medical laboratory are Cell samples are normal. For example, in cytological testing for uterine cancer, 98% of the women examined do not have cancer. The result of this is that - especially when larger populations are being screened for cancer - the level of attention and interest of those performing the screening is reduced. Over time, this means that a test becomes less quantitative and more expensive as staff turnover increases.

Viele dieser Nachteile können durch die Anwendung von Strömungssystemverfahren bei der Zellanalyse zur Durchführung der Voruntersuchung überwunden werden. Die Strömungssystemanalyse gestattet die Beobachtung einzelner Zellen, wenn diese in einer Suspension nacheinander durch ein kleines Untersuchungsvolumen fließen. Große Anzahlen von Zellen können in kurzen Zeitperioden beobachtet werden, und schnelle automatische Voruntersuchungsverfahren sind möglich. Die Lichtabsorption, die Fluoreszenz, die Streuung oder das Volumen der beobachteten Teilchen sind übliche Parameter. Die Literatur erhebt verschiedentlich den Anspruch, daß diese Parameter quantitativ beobachtet wurden; dabei besteht eine Hauptschwierigkeit darin, daß ein einziger Parameter häufig nicht ausreicht, um quantitativ zwischen normalen und abnormalen Zellen zu unterscheiden. Die Mehrparameteranalyse erhöht die Fähigkeit, zwischen unterschiedlichen Zellarten zu unterscheiden. Weil die Mehrzahl der untersuchten Zellen normal ist, sind solche Mittel äußerst erwünscht, die die abnormalen Zellen aus den normalen Zellen aussortieren, so daß die für eine spätere Untersuchung erzeugte Probe ein Übergewicht von als abnormal betrachteten Zellen enthält. Diese verschiedenen Erwägungen sowie der augenblickliche Stand der Technik sind im einzelnen im Teil A der folgenden Literaturstelle beschrieben: "Automated Cytology: A Symposium by Correspondence", Acta Cytologica, Vol. 15, Nr. 1-3 (1971). Im US-Patent 33 80 584 hat einer der Erfinder der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 beschrieben, mit der kleine, in einem Strömungsmittel suspendierte Teilchen sortiert werden können. Das Sortieren erfolgt gemäß einem ausgewählten Parameter, der beispielsweise die Größe, das Volumen, das Vorhandensein von Radioaktivität, die Farbe, die Fluoreszenz, die Lichtabsorption oder irgendeine andere Quantität sein kann, die in eine elektrische Quantität überführbar ist. Die Teilchentrennvorrichtung gemäß US-Patent 33 80 584 basiert jedoch auf der Messung eines einzelnen Parameters und nicht auf einer Mehrparametermessung.Many of these disadvantages can be overcome by the use of flow system techniques in cell analysis to perform screening. Flow system analysis allows the observation of individual cells as they flow in suspension one after the other through a small volume of study. Large numbers of cells can be observed in short periods of time, and rapid automated screening procedures are possible. Light absorption, fluorescence, scattering, or volume of particles observed are common parameters. Various claims are made in the literature that these parameters have been observed quantitatively; a major difficulty is that a single parameter is often insufficient to quantitatively distinguish between normal and abnormal cells. Multiparameter analysis increases the ability to distinguish between different types of cells. Because the majority of cells examined are normal, means of sorting out the abnormal cells from the normal cells are highly desirable, so that the sample generated for subsequent examination contains a preponderance of cells considered abnormal. These various considerations and the current state of the art are described in detail in Part A of the following reference: "Automated Cytology: A Symposium by Correspondence", Acta Cytologica, Vol. 15, Nos. 1-3 (1971). In US Patent 33 80 584, one of the inventors of the present invention has described an apparatus having the features of the preamble of claim 1 for sorting small particles suspended in a fluid. Sorting is carried out according to a selected parameter which may be, for example, size, volume, presence of radioactivity, color, fluorescence, light absorption or any other quantity which can be converted into an electrical quantity. However, the particle separation apparatus according to US Patent 33 80 584 is based on the measurement of a single parameter and not on a multi-parameter measurement.

Es ist nur eine Vorrichtung zum Sortieren abnormaler Zellen aus großen Populationen normaler Zellen auf der Basis der Mehrparameteranalyse bekannt. Kamentsky und Melamed beschreiben in "Science", Band 156, Seite 1364 (1967) eine spektrofotometrische Zellensortiervorrichtung, welche die Zellen mit vorbestimmten optischen Eigenschaften von großen in Suspension befindlichen Zellpopulationen trennt. Das Sortieren erfolgt auf der Basis mehrfacher optischer Messungen, wobei das Trennsystem die Strömungsmittelschaltprinzipien benutzt, die ungefähr 1964 bei der Computer-Konstruktion benutzt wurden (Fluidios). Dieser spektrofotometrische Zellsortierer arbeitet verhältnismäßig langsam und ist nicht in der Lage, eine Probe zu erzeugen, die in erster Linie aus Zellen besteht, welche weiteruntersucht werden sollen. Beispielsweise ist es mit dieser Zellsortiervorrichtung selbst bei größtem Bemühen nicht möglich, Endkonzentrationen der ausgewählten (d. h. gegenüber vorgegebenen Normen der Normalität abnormalen) Zellen von ungefähr 1 : 5 aus Anfangskonzentrationen im Bereich von 1 : 10 000 zu erzeugen.Only one device is known for sorting abnormal cells from large populations of normal cells based on multiparameter analysis. Kamentsky and Melamed in "Science", volume 156, page 1364 (1967) describe a spectrophotometric cell sorter that separates cells with predetermined optical properties from large populations of cells in suspension. Sorting is done on the basis of multiple optical measurements, and the separation system uses fluid switching principles that were used in computer design around 1964 (Fluidios). This spectrophotometric cell sorter operates relatively slowly and is not able to produce a sample consisting primarily of cells that are to be further studied. For example, even with the best efforts, this cell sorting device is not capable of producing final concentrations of selected cells (i.e. cells abnormal with respect to predetermined norms of normality) of approximately 1:5 from initial concentrations in the range of 1:10,000.

Es ist bekannt, daß die Leistungsfähigkeit von Zellvolumenabfühlinstrumenten nach dem Prinzip des Coulter-Zählers - in dem eine Zelle die Impedanz einer engen Öffnung ändert, wenn sie durch eine Öffnung läuft - verbessert werden kann, wenn die Zellsuspension von einer Koaxialströmung aus zellfreier Flüssigkeit umgeben wird, wenn sie durch die Öffnung läuft. Beispielsweise beschreiben Merrill et al. in Rev. Sci. Instru., Band 42, Seite 1157 (1971) einen Zellvolumenanalysator mit Koaxialströmung der Zellsuspension innerhalb einer Umhüllung aus zellfreier Lösung durch die Abfühlöffnung. Diese Vorrichtung ist jedoch keine Zellensortiervorrichtung und arbeitet als Ein-Parameteranalysator. Obwohl Merrill et al vorschlagen, daß diese Vorrichtung auch zur Mehr-Parameteranalyse benutzt werden kann, ist jedoch dem Stand der Technik kein Hinweis zu entnehmen, daß dies tatsächlich geschehen ist.It is known that the performance of cell volume sensing instruments based on the principle of the Coulter counter - in which a cell changes the impedance of a narrow orifice as it passes through an orifice - can be improved if the cell suspension is surrounded by a coaxial flow of cell-free liquid as it passes through the orifice. For example, Merrill et al. in Rev. Sci. Instru., Volume 42, page 1157 (1971) describe a cell volume analyzer with coaxial flow of the cell suspension within an envelope of cell-free solution through the sensing orifice. However, this device is not a cell sorting device and operates as a single parameter analyzer. Although Merrill et al. suggest that this device can also be used for multi-parameter analysis, there is no indication in the prior art that this has actually been done.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart auszubilden, daß die schnelle und automatische Analyse und Sortierung kleiner Teilchen ermöglicht wird, und zwar auf der Basis bestimmter vorgewählter Eigenschaften oder Kombinationen dieser Eigenschaften.The invention is based on the object of designing a device according to the preamble of claim 1 in such a way that the rapid and automatic analysis and sorting of small particles is made possible, namely on the basis of certain preselected properties or combinations of these properties.

Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Vorrichtung der genannten Art, welche die Merkmale des Kennzeichens des Anspruchs 1 aufweist.This object is achieved with a device of the type mentioned, which has the features of the characterising part of claim 1.

Gegenstand der Unteransprüche sind bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung.The subject matter of the subclaims are preferred embodiments of the device according to the invention.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist eine Weiterentwicklung der im US-Patent 33 80 584 gezeigten Vorrichtung und gestattet die Teilchentrennung auf der Grundlage der Mehr-Parameteranalyse. Die Vorrichtung ist insbesondere bei der Analyse und Sortierung biologischer Zellen verwendbar.The device according to the invention is a further development of the device shown in US Patent 33 80 584 and allows particle separation on the basis of multi-parameter analysis. The device can be used in particular in the analysis and sorting of biological cells.

Bei einem Ausführungsbeispiel der Vorrichtung, die zum Sortieren abnormaler (bösartiger) Zellen aus normalen Zellen verwendbar ist, wird Zellularvolumen, Kleinwinkellichtstreuung und Fluoreszenz für jede Zelle gemessen und mit vorgegebenen Standards (Normen) verglichen, wobei die diesen Standards nicht entsprechenden Zellen von den diesen Standards entsprechenden Zellen getrennt werden. Mit einem geeigneten Fluoreszenzfarbstoff gefärbte Zellproben werden verdünnt und in einer physiologischen Salzlösung suspendiert und in eine Strömungskammer auf der Achse eines sich bewegenden Stromes der Salzlösung eingeführt, wobei letztere als eine Umhüllung wirkt, um den Zellstrom auf die Mittelachse des Systems zu beschränken. Innerhalb der Kammer fließen die Zellen der Reihe nach durch eine Öffnung, die als ein Coulter-Volumenfühler dient und wo das Zellvolumen elektronisch gemessen wird. Als nächstes durchschneiden die in Suspension in der Salzlösung strömenden Zellen einen Argon-Ionenlaserstrahl. Die einzelnen Zellen streuen das Licht und der an die Zellen gebundene Farbstoff wird zur Fluoreszenz angeregt. Das gestreute Licht liefert eine quantitative Information über Zellengröße und Form, während die Fluoreszenz eine quantitative Messung aller Zellbestandteile liefert, an die ein fluoreszierender Farbstoff gebunden ist, beispielsweise kann der DNA-Gehalt angegeben werden. Die Kleinwinkellichtstreuung wird in Vorwärtsrichtung gemessen und die Fluoreszenz senkrecht zum Zellstrom und Laserstrahl. Nach dem Durchlaufen des Laserstrahls spritzt die Zellsuspension durch eine koaxial ausgerichtete Düse am Austrittsende der Strömungskammer nach außen in die Luft. Ein mechanisch mit der Strömungskammer gekoppelter piezoelektrischer Kristall wird zur Erzeugung gleichförmiger Tröpfchen verwendet, und zwar durch regelmäßige Zerstreuung des austretenden Flüssigkeitsstrahls. Die meisten Zellen werden in wirksamer Weise in einzelne Tröpfchen getrennt, obwohl nicht alle Tröpfchen Zellen enthalten, und obwohl gewisse Tröpfchen zwei oder mehr Zellen enthalten können. Ausgewählte Zellen enthaltende Tröpfchen werden elektrisch aufgeladen und sodann durch ein statisches elektrisches Feld in ein gesondertes Gefäß abgelenkt. Ein Oszilloskop überwacht einzelne Signalimpulse, während ein Mehrkanal-Impulshöhenanalysator, ein Drucker und ein Zeichner Impulsamplitudenverteilungen erzeugen und aufzeichnen, welche das Zellvolumen, die Lichtstreuung und die Fluoreszenz oder Kombinationen aus diesen Eigenschaften darstellen. Ein durch einen Einkanal-Impulshöhenanalysator getriggerter (ausgelöster), eine veränderbare Verzögerung aufweisender Impulsgenerator erzeugt Tröpfchenladeimpulse, die verzögert sind, um zu gestatten, daß die sortierte Zelle von der Abfühlzone zum Punkt der Tröpfchenformung und Ladung läuft.In one embodiment of the apparatus useful for sorting abnormal (malignant) cells from normal cells, cellular volume, small angle light scattering and fluorescence are measured for each cell and compared to predetermined standards, separating cells not conforming to these standards from cells conforming to these standards. Cell samples stained with an appropriate fluorescent dye are diluted and suspended in a physiological saline solution and introduced into a flow chamber on the axis of a moving stream of saline solution, the latter acting as a sheath to confine the cell flow to the central axis of the system. Within the chamber, cells flow sequentially through an orifice which serves as a Coulter volume sensor and where cell volume is measured electronically. Next, the cells flowing in suspension in the saline solution intersect an argon ion laser beam. The individual cells scatter the light and the dye bound to the cells is excited to fluoresce. The scattered light provides quantitative information about cell size and shape, while fluorescence provides a quantitative measurement of all cell components to which a fluorescent dye is bound, for example, DNA content can be indicated. Small angle light scattering is measured in the forward direction and fluorescence is measured perpendicular to the cell flow and laser beam. After passing through the laser beam, the cell suspension is jetted out into the air through a coaxially aligned nozzle at the exit end of the flow chamber. A piezoelectric crystal mechanically coupled to the flow chamber is used to produce uniform droplets by periodically dispersing the exiting fluid jet. Most cells are effectively separated into individual droplets, although not all droplets contain cells, and although certain droplets may contain two or more cells. Selected droplets containing cells are electrically charged and then deflected by a static electric field into a separate vessel. An oscilloscope monitors individual signal pulses while a multi-channel pulse height analyzer, printer, and plotter generate and record pulse amplitude distributions representing cell volume, light scattering, and fluorescence, or combinations of these properties. A pulse generator, triggered by a single-channel pulse height analyzer, having a variable delay, generates droplet charging pulses that are delayed to allow the sorted cell to travel from the sensing zone to the point of droplet formation and charging.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich insbesondere auch aus den Unteransprüchen.Preferred embodiments of the invention emerge in particular from the subclaims.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen und der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigtIn the following, the invention is explained in more detail using embodiments and the drawing. The drawing shows

Fig. 1 ein Blockschaltbild, welches darstellt, wie die erfindungsgemäße Vorrichtung in einem Krebsuntersuchungsprogramm verwendet werden kann; Fig. 1 is a block diagram illustrating how the device according to the invention can be used in a cancer screening program;

Fig. 2 eine vereinfachte Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei die Strömungskammer und die Lade- und Ablenkplatten dargestellt sind, die zur Teilchensortierung benutzt werden; Fig. 2 is a simplified view of the apparatus of the invention showing the flow chamber and the loading and deflection plates used for particle sorting;

Fig. 3 eine vergrößerte, vereinfachte geschnittene Ansicht des Abfühlteils der Strömungskammer; Fig. 3 is an enlarged, simplified sectional view of the sensing portion of the flow chamber;

Fig. 4 eine ins einzelne gehende Querschnittsansicht der Strömungskammer, die bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendbar ist; Fig. 4 is a detailed cross-sectional view of the flow chamber usable in a preferred embodiment of the invention;

Fig. 5 ein Blockdiagramm der optischen und elektrischen Elemente eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung; Fig. 5 is a block diagram of the optical and electrical elements of a preferred embodiment of the invention;

Fig. 6 einen Teil eines logischen und Schalt-Blockdiagramms für die in Fig. 5 angedeutete Mehr-Parameter-Signalverarbeitungseinheit; Fig. 6 shows a part of a logic and circuit block diagram for the multi-parameter signal processing unit indicated in Fig. 5;

Fig. 7 eine Fortsetzung des Diagramms der Fig. 6. Fig. 7 is a continuation of the diagram of Fig. 6.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann ohne weiteres zur schnellen und automatischen Mehr-Parameteranalyse und zum Sortieren verschiedener Arten von Teilchen verwendet werden. Die Größe der zu analysierenden Teilchen ist durch die Größe der Coulter- Volumenmeßöffnung beschränkt. Ferner müssen die durch die erfindungsgemäße Vorrichtung zu analysierenden und zu sortierenden Teilchen einer Analyse auf der Basis ihrer physikalischen und chemischen Eigenschaften zugänglich sein.The device according to the invention can be readily used for rapid and automatic multi-parameter analysis and sorting of various types of particles. The size of the particles to be analyzed is limited by the size of the Coulter volumetric opening. Furthermore, the particles to be analyzed and sorted by the device according to the invention must be amenable to analysis on the basis of their physical and chemical properties.

Die hier gezeigten Figuren beziehen sich auf ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, welches zur Analyse und Sortierung abnormaler Zellen aus normalen Zellen verwendbar ist, und zwar in einem zytologischen Untersuchungsprogramm zur Bestimmung zervikalen Krebses. Das Schema ist in Fig. 1 dargestellt. Zunächst werden die Zellproben für die Strömungssystemanalyse auf- oder vorbereitet, und zwar durch geeignete Verdünnung, Behandlung zur Vermeidung von Klumpen, Einfärben mit Fluoreszenzfarbstoffen, usw. Diese Aufbereitung erfolgt entsprechend der speziellen Art der zu verwendenden automatischen Analyse. In diesem speziellen Aufbau werden die folgenden Zellparameter gemessen: Zellenvolumen, Kleinwinkellichtstreuung und Fluoreszenz. Die Fluoreszenzmessungen hängen von der Anwendung biochemischer spezifischer Farbstoffe ab. Die zur Durchführung dieser speziellen Messungen vorgesehenen Abfühl- oder Meßvorrichtungen sind miteinander kompatibel und auch mit der elektronischen Sortierung der Zellen. Das angewandte elektronische Sortierverfahren gleicht dem in dem US-Patent 33 80 584 beschriebenen Verfahren. Wenn jede Zelle analysiert ist, wird ein Signal von jeder Meßvorrichtung an eine Mehr-Parameter-Signalverarbeitungseinheit geliefert und dort verarbeitet und mit vorgegebenen Kriterien der Abnormalität verglichen. Während sich somit die Zelle noch immer in der Nachbarschaft der Meßzone befindet, werden die von den Meßvorrichtungen abgegebenen, die gemessenen Zelleigenschaften darstellenden Signale in Verhältnisse, Überlappungsbereiche, usw. verarbeitet, die abnormale Zellen am wirkungsvollsten beschreiben. Die verarbeiteten Signale werden elektronisch mit spezifizierten Standardwerten (Normen) verglichen, wobei die entsprechende Zelle entweder als normal, abnormal oder zweifelhaft eingestuft wird. Die nach Erhalt der Signale zur Signalverarbeitung und Sortierungsentscheidung erforderliche Zeit liegt in der Größenordnung von 25 Mikrosekunden. Wenn eine Zelle als abnormal oder zweifelhaft klassifiziert wird, entsteht ein Signal, welches bewirkt, daß ein diese Zelle enthaltendes Tröpfchen von den normale Zellen enthaltenden Tröpfchen abgelenkt wird. Die Analyseresultate für diese Zelle können gesondert von den Daten für normale Zellen der Probe gespeichert werden. Die aussortierten, abnormalen oder zweifelhaften Zellen werden zusätzlich eingefärbt und für die visuelle Untersuchung durch einen Zytologen bereitgehalten. Zur Unterstützung bei der Auswertung der sortierten Zellen sind für den Zytologen Verteilungen der verschiedenen gemessenen Zelleigenschaften oder Kombinationen der Eigenschaften der gesamten Probe oder nur der zu prüfenden abnormalen Zellen von der Datenverarbeitungsspeichervorrichtung verfügbar. Die erfindungsgemäße Vorrichtung erzeugt sowohl Ausdrucke als auch eine Oszilloskopanzeige der Daten.The figures shown here relate to an embodiment of the invention which is useful for analyzing and sorting abnormal cells from normal cells in a cytological examination program for the determination of cervical cancer. The scheme is shown in Fig. 1. First, the cell samples are prepared for flow system analysis by appropriate dilution, treatment to avoid clumping, staining with fluorescent dyes, etc. This preparation is done according to the particular type of automated analysis to be used. In this particular setup, the following cell parameters are measured: cell volume, low angle light scattering and fluorescence. The fluorescence measurements depend on the use of biochemical specific dyes. The sensing or measuring devices provided for performing these particular measurements are compatible with each other and also with the electronic sorting of the cells. The electronic sorting method used is similar to that described in U.S. Patent 3,380,584. As each cell is analyzed, a signal from each measuring device is delivered to a multi-parameter signal processing unit where it is processed and compared to predetermined criteria of abnormality. Thus, while the cell is still in the vicinity of the measurement zone, the signals from the measuring devices representing the measured cell properties are processed into ratios, overlap regions, etc. that most effectively describe abnormal cells. The processed signals are electronically compared to specified standard values (norms), and the corresponding cell is classified as either normal, abnormal, or doubtful. The time required for signal processing and sorting decisions after the signals are received is on the order of 25 microseconds. If a cell is classified as abnormal or doubtful, a signal is generated which causes a droplet containing that cell to be deflected from the droplets containing normal cells. The analysis results for that cell can be stored separately from the data for normal cells in the sample. The rejected, abnormal or doubtful cells are additionally stained and kept ready for visual examination by a cytologist. To assist the cytologist in evaluating the sorted cells, distributions of the various measured cell properties or combinations of the properties of the entire sample or only of the abnormal cells to be examined are available from the data processing storage device. available. The device according to the invention produces both printouts and an oscilloscope display of the data.

Das hier beschriebene spezielle Ausführungsbeispiel betrifft die Mehrparameteranalyse des Volumens, der Fluoreszenz und der Kleinwinkellichtstreuung individueller Zellen; dem Fachmann ist aber klar, daß die hier dargestellten Analyse- und Sortierverfahren bzw. Vorrichtungen auch bei anderen Arten der Hochgeschwindigkeitsabfühlung oder Messung verwendbar sind, und daß die elektronischen und mechanischen Bauteile des Ausführungsbeispiels ohne weiteres so abgeändert werden können, daß auch die Messung anderer Parameter möglich ist. Beispielsweise kann mit der hier beschriebenen Strömungskammer die Kleinwinkellichtstreuungsmessung durch Meßvorrichtungen ersetzt werden, welche die Lichtabsorption oder Fluoreszenz bei einer weiteren Wellenlänge feststellen.The specific embodiment described here is concerned with multi-parameter analysis of the volume, fluorescence and small angle light scattering of individual cells, but it will be apparent to those skilled in the art that the analysis and sorting methods and devices described here are applicable to other types of high speed sensing or measurement, and that the electronic and mechanical components of the embodiment can be readily modified to allow the measurement of other parameters. For example, with the flow chamber described here, small angle light scattering measurement can be replaced by measurement devices that detect light absorption or fluorescence at a different wavelength.

Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels.Description of the preferred embodiment.

In den Fig. 2 und 3 ist das Grundströmungssystem und die Abfühl- oder Meßzone der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Eine in geeigneter Weise vorbereitete Zellenprobe wird als kontinuierlich fließende Suspension in die Strömungskammer 3 eingeführt, und zwar durch ein von einem unter Druck stehenden Reservoir 72 kommenden Probeneintrittsrohr 1. Innerhalb der Kammer 3 ist das Rohr 1 zentriert und erstreckt sich teilweise durch ein größeres Rohr (erstes Hüllflüssigkeitsrohr) 19, welches sich zu einer an dessen unterem Ende befindlichen Düse 22 hin verjüngt. Eine kontinuierliche Strömung einer zellenfreien Flüssigkeit - die als Umhüllungsflüssigkeit bekannt ist - wird in das Rohr 19 eingeführt, und zwar durch ein Hüllflüssigkeitseingangsrohr 18, welches mit einem unter Druck stehenden Reservoir 70 in Verbindung steht; die Hüllflüssigkeit fließt dabei koaxial - vergleiche das Bezugszeichen 20 - um das Rohr 1 herum. Wenn der Zellenstrom aus dem Rohr 1 austritt, wird er in seinem Durchmesser 17 vermindert, da er die Geschwindigkeit der Hüllflüssigkeit erhält. Die relativen Geschwindigkeiten und Strömungsraten werden durch ein Differentialdruck-Regulatorsystem bestimmt. Es ist erforderlich, daß die Koaxialströmung der Hüllflüssigkeit und der in der Suspension befindlichen Zellen im wesentlichen laminar verläuft, so daß Turbulenzwirkungen vermieden werden, wenn die Hüllflüssigkeit und Zellsuspension durch die Volumenabfühl- oder Meßöffnung 21 in Düse 22 laufen. Das Druckdifferential zwischen der Hüllflüssigkeit 20 und der Zellströmung ist derart eingestellt, daß ein Zellstrom 28 durch die Öffnung 21 tritt, welche einen solchen Durchmesser besitzt, daß die meisten Zellen einzeln hindurchtreten. Die Öffnung 21 dient als eine Coulter-Volumenmeßöffnung, in der die Impedanz entsprechend dem Volumen der hindurchlaufenden Zelle geändert wird. Die laminar strömende Hüllflüssigkeit steuert nicht nur die Größe des durch die Öffnung 21 gehenden Zellstroms, sondern dient auch zur Zentrierung innerhalb der Öffnung, so daß die die Volumenmessung beeinflussenden Kantenwirkungen des elektrischen Feldes wesentlich reduziert werden. 2 and 3 illustrate the basic flow system and sensing or measuring zone of the device of the invention. A suitably prepared cell sample is introduced as a continuously flowing suspension into the flow chamber 3 through a sample inlet tube 1 from a pressurized reservoir 72. Within the chamber 3 , the tube 1 is centered and extends partially through a larger tube (first sheath fluid tube) 19 which tapers to a nozzle 22 at its lower end. A continuous flow of cell-free fluid - known as sheath fluid - is introduced into the tube 19 through a sheath fluid inlet tube 18 which communicates with a pressurized reservoir 70 , the sheath fluid flowing coaxially - see reference numeral 20 - around the tube 1 . As the cell stream exits tube 1 , it is reduced in diameter 17 as it maintains the velocity of the sheath fluid. The relative velocities and flow rates are determined by a differential pressure regulator system. It is necessary that the coaxial flow of the sheath fluid and the cells in suspension be substantially laminar so that turbulence effects are avoided as the sheath fluid and cell suspension pass through the volume sensing orifice 21 in nozzle 22. The pressure differential between the sheath fluid 20 and the cell stream is adjusted so that a cell stream 28 passes through the orifice 21 which has a diameter such that most of the cells pass through individually. The orifice 21 serves as a Coulter volume measuring orifice in which the impedance is varied according to the volume of the cell passing through. The laminar flowing sheath fluid not only controls the magnitude of the cell flow passing through the opening 21 , but also serves to center it within the opening so that the edge effects of the electric field influencing the volume measurement are significantly reduced.

Nach Verlassen der Öffnung 21 schneidet der Zellstrom 28 einen Strahl 4 von intensivem Licht. Die Strömungskammer 3 ist ferner mit einer Einlaßöffnung 35 ausgestattet, durch welche dieser Strahl auf den Zellstrom fokussiert werden kann. Öffnungen 36 (von denen eine in Fig. 2 nicht gezeigt ist) dienen als Auslässe für die Fluoreszenz 9 und die Lichtstreuung 11, die infolge des Zusammenwirkens 16 des Lichtes mit einer einzelnen Zelle erzeugt werden, wenn die Zellen der Reihe nach im Zellstrom 28 fließen. Der Lichtstrahl 4 schneidet den Zellstrom 28 unter einem Winkel von annähernd 90°. Fluoreszenz wird in allen Richtungen abgestrahlt, aber nur in einem Konus 9 gemessen, der sich unter rechten Winkeln zur Schnittebene des Zellenstroms 28 und Lichtstrahls 4 erstreckt. Diese 90° Winkel sind insofern kritisch, als sie die erforderlichen optischen Messungen vereinfachen.After leaving the opening 21, the cell stream 28 intersects a beam 4 of intense light. The flow chamber 3 is further provided with an inlet opening 35 through which this beam can be focused onto the cell stream. Openings 36 (one of which is not shown in Fig. 2) serve as outlets for the fluorescence 9 and light scatter 11 produced as a result of the interaction 16 of the light with a single cell as the cells flow in sequence in the cell stream 28. The light beam 4 intersects the cell stream 28 at an angle of approximately 90°. Fluorescence is emitted in all directions but is only measured in a cone 9 extending at right angles to the plane of intersection of the cell stream 28 and light beam 4. These 90° angles are critical in that they simplify the required optical measurements.

Der Zellstrom 28 wird aus der Strömungskammer 3 durch die Austrittsdüse 26 herausgespritzt. Es ist dabei wesentlich, daß die Öffnung 21 ordnungsgemäß mit der Düse 26 ausgerichtet ist. Eine Fehlausrichtung kann wegen der Turbulenz die optischen Messungen stören, und kann die genaue Zeitsteuerung beeinflussen, gemäß welcher die einer speziellen Zelle zugeordneten Messungen in ein Sortiersignal übersetzt werden, weil nämlich die Zellen ihren gleichen Aufeinanderfolgeabstand innerhalb des Zellstromes 28 verlieren. Es ist auch erforderlich, daß der Zellenstrom und seine umgebende Hüllungsflüssigkeit die Strömungskammer 3 mit einer hinreichend hohen Geschwindigkeit zur Bildung eines Strahles 10 verlassen. Wegen des mit der Öffnung 21 verbundenen Druckabfalls ist eine zusätzliche Hüllflüssigkeitsquelle erforderlich, um einen ausreichenden Druck in der Zone 30 für die Ausbildung eines angemessenen Strahls 10 zu erzeugen. Diese zweite Hüllflüssigkeitseingabe 25 erfolgt über ein mit dem Hüllflüssigkeitseingangsrohr 12 verbundenes Rohr (zweites Hüllflüssigkeitsrohr) 54. Das Rohr 12 ist seinerseits mit einem unter Druck stehenden Hüllflüssigkeitsreservoir 71 verbunden. Die Eingabe 25 erfolgt hinreichend weit vom Zellstrom 28 entfernt, so daß abgesehen von der Steigerung der Geschwindigkeit durch die Düse 26 keine andere Wirkung auf den Zellfluß ausgeübt wird. Die Hüllflüssigkeitseingabe 25 hat den zusätzlichen Vorteil, daß auf diese Weise die Strömungskammer zur Entfernung angesammelter Gase durchgespült werden kann. Da die Volumenmessung die Verwendung eines elektrischen Stromes einschließt, besteht bei den in der Strömungskammer 3 vorhandenen Flüssigkeiten eine elektrolytische Dissoziationstendenz. Die Abmessungen der Strömungskammer sind hinreichend groß, so daß infolge einer derartigen Dissoziation entstehende Gasblasen in der Strömungskammer nach oben steigen können, wo sie zeitweise gespeichert werden, ohne die optische oder elektrische Messung zu stören. Jedoch ist das Vorhandensein gewisser Mittel zweckmäßig, um periodisch alle angesammelten Gase aus dem System herauszuspülen. Dies erreicht man in einfacher Weise durch das Eingangsrohr 12. Wenn ein Spülvorgang erforderlich ist, wird ein Ventil im Spülauslaßrohr 2 geöffnet und zusätzliche Hüllflüssigkeit wird durch Einlaßrohr 12 der Strömungskammer 3 zugeführt.The cell stream 28 is jetted out of the flow chamber 3 through the exit nozzle 26. It is essential that the orifice 21 be properly aligned with the nozzle 26. Misalignment can interfere with the optical measurements due to turbulence, and can affect the precise timing by which measurements associated with a particular cell are translated into a sorting signal because the cells lose their equal sequential spacing within the cell stream 28. It is also necessary that the cell stream and its surrounding sheath fluid exit the flow chamber 3 at a sufficiently high velocity to form a jet 10. Because of the pressure drop associated with the orifice 21 , an additional source of sheath fluid is required to generate sufficient pressure in the zone 30 to form an adequate jet 10. This second sheath fluid input 25 is via a pipe connected to the sheath fluid input pipe 12 (second sheath fluid pipe) 54 . The tube 12 is in turn connected to a pressurized sheath fluid reservoir 71. The inlet 25 is sufficiently far from the cell stream 28 so that other than increasing the velocity through the nozzle 26 , no effect is exerted on the cell flow. The sheath fluid inlet 25 has the additional advantage that it allows the flow chamber to be flushed to remove accumulated gases. Since the volume measurement involves the use of an electrical current, the liquids present in the flow chamber 3 have a tendency to electrolytic dissociation. The dimensions of the flow chamber are sufficiently large so that gas bubbles resulting from such dissociation can rise to the top of the flow chamber where they are temporarily stored without disturbing the optical or electrical measurement. However, it is desirable to have some means to periodically flush any accumulated gases from the system. This is easily achieved by the inlet tube 12 . When flushing is required, a valve in the flushing outlet pipe 2 is opened and additional sheath fluid is supplied to the flow chamber 3 through inlet pipe 12 .

Mit der Strömungskammer 3 ist durch eine Kupplungsstange 32 eine Vibrationsvorrichtung (Schwingungsmittel) 31 gekuppelt. Die der Strömungskammer 3 aufgeprägten Vibrationen (Schwingungen) erzeugen sehr kleine Störungen oder Aufblähungen 29 am Strahl 10. Durch Erzeugung dieser Störungen mit einer richtigen durch den Strahldurchmesser und die Geschwindigkeit bestimmten Frequenz, wachsen diese in der Amplitude durch die Oberflächenspannung, bis der Strahl 10 in Tröpfchen 13 aufgeteilt wird, die gleichen Abstand und Größe besitzen. Auf diese Weise werden die in Suspension befindlichen Zellen in Flüssigkeitströpfchen getrennt. Die Art und Weise, wie die Vibrationsvorrichtung 31 mit der Strömungskammer 3 gekoppelt ist, ist nicht kritisch, mit der Ausnahme, daß die Vibrationsfrequenz relativ konstant gehalten werden muß. Typischerweise verwendet man einen piezoelektrischen Kristall als Vibrations- oder Schwingungsquelle, wobei aber auch andere Mittel verwendbar sind.A vibration device (vibration means) 31 is coupled to the flow chamber 3 by a coupling rod 32. The vibrations (oscillations) imposed on the flow chamber 3 generate very small disturbances or swellings 29 on the jet 10. By generating these disturbances at a correct frequency determined by the jet diameter and the speed, they grow in amplitude due to the surface tension until the jet 10 is divided into droplets 13 that have the same distance and size. In this way, the cells in suspension are broken down into liquid droplets. The manner in which the vibrating device 31 is coupled to the flow chamber 3 is not critical, except that the vibration frequency must be kept relatively constant. Typically a piezoelectric crystal is used as the vibration or oscillation source, but other means may be used.

Die auf diese Weise erzeugten Tröpfchen 13 laufen zwischen den Aufladungselektroden 5 hindurch, wo diejenigen Tröpfchen aufgeladen werden, die aufgrund der Analyse des Volumens, der Lichtstreuung und der Fluoreszenz jeder Zelle abnormale Zellen enthalten sollen. Die normale Zellen enthaltenden Tröpfchen werden nicht aufgeladen. Diese spezielle Reihenfolge ist deshalb vorgesehen, weil man annimmt, daß die meisten Tröpfchen normale Zellen enthalten, so daß es am einfachsten ist, nur die abnormale Zellen enthaltenden Tröpfchen aufzuladen. Es ist jedoch auch möglich, das genau umgekehrte Verfahren zu benutzen. Sodann laufen die Tröpfchen durch ein elektrostatisches Feld zwischen den Ablenkplatten 8. Unter dem Einfluß dieses Feldes werden die aufgeladenen Teilchen 14 in andere Gefäße 7 abgelenkt, als die ungeladenen Teilchen 15.The droplets 13 thus produced pass between the charging electrodes 5 where those droplets which are determined to contain abnormal cells based on analysis of the volume, light scattering and fluorescence of each cell are charged. The droplets containing normal cells are not charged. This particular order is provided because it is assumed that most droplets contain normal cells, so it is easiest to charge only the droplets containing abnormal cells. However, it is also possible to use the exact opposite procedure. The droplets then pass through an electrostatic field between the deflection plates 8 . Under the influence of this field, the charged particles 14 are deflected into different vessels 7 than the uncharged particles 15 .

Fig. 4 ist ein ins einzelne gehender Querschnitt einer zur Anwendung bei der vorliegenden Erfindung geeigneten Strömungskammer. Die in Suspension befindlichen Teilchen fließen in die Kammer durch Rohr 1 hinein. Dieses Rohr dient auch als eine Elektrode für die Coulter-Volumenmeßeinrichtung und kann aus irgendeinem geeigneten leitenden Material bestehen. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel besteht dieses Rohr aus einer Platin-Rodium-Legierung, um Korrosionsprobleme zu vermeiden, die sich durch die Verwendung einer physiologischen Salzlösung ergeben, die sowohl als Trägerflüssigkeit für die biologischen Zellen und auch als Hüllflüssigkeit zur Umgebung der Trägerflüssigkeit benutzt wird. Das Rohr 1 ist mittels eines Führungssterns 16 koaxial innerhalb eines größeren Rohres 19 ausgerichtet und mit einer Düse 47 versehen. Diese Düse kann aus Platin bestehen, aber es ist nicht erforderlich, daß dies der Fall ist. Ein nichtkorrodierender Werkstoff, wie beispielsweise ein geeigneter Kunststoff, kann ebensogut verwendet werden. Der Führungsstern 46 und die Düse 47 können kombiniert und aus dem gleichen Werkstoff ausgebildet sein. Das Rohr 19 endet in einer Düse 22 , in der die Coulter-Volumenmeßöffnung 21 angeordnet ist. Das Rohr 19 kann aus irgendeinem nichtleitenden Werkstoff, wie beispielsweise Glas, bestehen. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel befindet sich die Volumenmeßöffnung 21 in einem Saphireinsatz 34, der mit einem Glasrohr 19 verbunden ist. Saphir wird benutzt, weil er ohne weiteres verfügbar ist, jedoch kann der Einsatz 34 auch aus irgendeinem anderen geeigneten, nichtleitenden Material bestehen, in dem eine geeignete Öffnung ausgebildet werden kann. Fig. 4 is a detailed cross-section of a flow chamber suitable for use in the present invention. The suspended particles flow into the chamber through tube 1. This tube also serves as an electrode for the Coulter volumeter and may be made of any suitable conductive material. In the preferred embodiment, this tube is made of a platinum-rhodium alloy to avoid corrosion problems arising from the use of a physiological saline solution which is used both as a carrier fluid for the biological cells and as a sheath fluid surrounding the carrier fluid. The tube 1 is coaxially aligned within a larger tube 19 by means of a guide star 16 and is provided with a nozzle 47. This nozzle may be made of platinum, but it is not necessary that it be. A non-corrosive material such as a suitable plastic may be used as well. The guide star 46 and nozzle 47 may be combined and formed of the same material. The tube 19 terminates in a nozzle 22 in which the Coulter volumetric orifice 21 is located. The tube 19 may be made of any non-conductive material such as glass. In the preferred embodiment, the volumetric orifice 21 is located in a sapphire insert 34 which is connected to a glass tube 19. Sapphire is used because it is readily available, but the insert 34 may be made of any other suitable non-conductive material in which a suitable orifice can be formed.

Durch ein Einlaßrohr 18 wird die Hüllflüssigkeit in Rohr 19 eingeführt. Die Hüllflüssigkeit tritt auch in Küvette 23 durch Einlaßrohr 12 und Spülrohr (zweites Hüllflüssigkeitsrohr) 54 ein. Das Spülrohr 54 dient auch als die zweite Elektrode für die Coulter-Volumenmeßvorrichtung, so daß die beiden Rohre 54 und 12 aus einem geeigneten leitenden Werkstoff bestehen müssen. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel besteht Rohr 12 aus Platin und Rohr 54 aus einer Platin-Rodium-Legierung. Das mit der Innenzone 30 der Küvette 23 verbundene Spülauslaßrohr 2 führt sämtliche in der Zone 30 erzeugten Gase ab. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Auslaßrohr 2 mit einem Ventil versehen, jedoch kann, wenn gewünscht, die Hüllflüssigkeit kontinuierlich vom Spülrohr 54 durch Küvette 23 und heraus durch das Auslaßrohr geführt werden.Through an inlet tube 18 the sheath liquid is introduced into tube 19. The sheath liquid also enters cuvette 23 through inlet tube 12 and purge tube (second sheath liquid tube) 54. Purge tube 54 also serves as the second electrode for the Coulter volumeter so both tubes 54 and 12 must be made of a suitable conductive material. In the preferred embodiment tube 12 is made of platinum and tube 54 is made of a platinum-rhodium alloy. Purge outlet tube 2 connected to the inner zone 30 of cuvette 23 removes any gases generated in zone 30. In the preferred embodiment outlet tube 2 is provided with a valve but if desired the sheath liquid can be passed continuously from purge tube 54 through cuvette 23 and out through the outlet tube.

Die Küvette 23 ist oben offen und kann aus irgendeinem Material bestehen, das ein Isolator ist und für Licht bei denjenigen Wellenlängen durchsichtig ist, die im Lichtstrahl 4 benutzt werden. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel besteht die Küvette 23 aus Quarz, und zwar in erster Linie deshalb, weil eine Quarzküvette der gewünschten Größe ohne weiteres im Handel verfügbar ist. In der Basis der Küvette 23 ist eine Öffnung 58 mittig angeordnet, durch welche sich eine Düse 26 erstreckt. Um die Wandeinflüsse auf die Geschwindigkeit der durch die Düse 26 ausgestoßenen Zellen klein zu halten, erstreckt sich die Düse 26 nahezu bis zur Ebene A-A, in der die optischen Messungen an den einzelnen Zellen ausgeführt werden. Diese Erstreckung gestattet auch eine einfachere Ausrichtung der Volumenmeßöffnung 21 mit der Öffnung 59 in Düse 26.The cuvette 23 is open at the top and may be made of any material which is an insulator and transparent to light at the wavelengths used in the light beam 4. In the preferred embodiment, the cuvette 23 is made of quartz, primarily because a quartz cuvette of the desired size is readily available commercially. Centrally located in the base of the cuvette 23 is an opening 58 through which a nozzle 26 extends. In order to minimize wall effects on the velocity of the cells ejected by the nozzle 26 , the nozzle 26 extends nearly to plane AA in which the optical measurements on the individual cells are made. This extension also allows for easier alignment of the volume measurement opening 21 with the opening 59 in the nozzle 26 .

Die Küvette 23 ist von einem Mantel 24 aus Metall umgeben. Der Mantel 24 schützt die Küvette 23 und schirmt die Coulter-Volumenmeßeinrichtung gegenüber äußerem elektronischen Rauschen ab. An der Basis des Mantels 24 befindet sich eine Dichtungsendplatte 56 und eine Düsenhalteplatte 57. Die Endplatte 56 weist in ihrer Mitte eine kreisförmige Öffnung 60 auf, durch welche sich der langgezogene Teil der Düse 26 erstreckt. Die Düse 26 ist in die Mittelöffnung 61 der Endplatte 57 fest eingeschraubt.The cuvette 23 is surrounded by a metal jacket 24. The jacket 24 protects the cuvette 23 and shields the Coulter volumeter from external electronic noise. At the base of the jacket 24 there is a sealing end plate 56 and a nozzle retaining plate 57. The end plate 56 has a circular opening 60 in its center through which the elongated part of the nozzle 26 extends. The nozzle 26 is screwed tightly into the central opening 61 of the end plate 57 .

Am oberen Teil des Mantels 24 befindet sich eine Anziehschraube 55, in welche eine Verschlußkappe 52 eingeschraubt ist. Die Küvette 23 ist abdichtend von Mantel 24 und Kappe 52 umschlossen, und zwar mittels eines in einer Vertiefung 62 der Endplatte 56 angeordneten O-Rings 48 und einer benachbart zur Kappe 52 vorgesehenen Dichtung 51. Die Verschlußkappe 52 erstreckt sich teilweise in die Küvette 23 zur Bildung einer Vertiefung 63 hinein. An der Basis an der Vertiefung 63 ist eine Kreisöffnung 64 mittig angeordnet, durch welche sich Rohr 19 erstreckt. Ein winkelförmiges einstellbares Dichtungs-Stopfbüchsenteil 44 ist in Vertiefung 63 einschraubbar, bis es mit der Oberseite der Abdeckkappe 52 eben liegt. Das Teil 44 weist in seinem Inneren in der Mitte eine konische abgestumpfte Vertiefung 65 auf, wobei eine Lippe 66 nahe dem oberen Ende vorgesehen ist. Die Vertiefung 65 besitzt eine Kreisöffnung 67 mittig in seiner Basis, durch welche das Rohr 19 verläuft.At the top of the shell 24 is a tightening screw 55 into which a closure cap 52 is screwed. The cuvette 23 is sealingly enclosed by the shell 24 and cap 52 by means of an O-ring 48 disposed in a recess 62 of the end plate 56 and a gasket 51 provided adjacent to the cap 52. The closure cap 52 extends partially into the cuvette 23 to form a recess 63. At the base of the recess 63 is centrally disposed a circular opening 64 through which tube 19 extends. An angled adjustable sealing gland member 44 is screwable into recess 63 until it is flush with the top of the cover cap 52. The member 44 has a conical truncated recess 65 in the center thereof with a lip 66 provided near the upper end. The recess 65 has a circular opening 67 centrally in its base through which the tube 19 passes.

Um das obere Ende des Rohres 19 herum ist ein Dichtkragen 43 angeordnet und befestigt. Oberhalb des Abdichtkragens 43 und des Rohres 19 befindet sich ein Rohrverbindungs- und Positionierungsstück 41. Das Positionierungsstück 41 weist einen hindurchgehenden Kanal 68 auf, durch den das Rohr 1 in das Rohr 19 eintritt; es ist koaxial mit dem oberen Teil des Rohres 19 ausgerichtet. Hüllflüssigkeitseinlaßrohr 18 tritt auch in das Positionierstück 41 ein, und durch Kanal 69 gelangt Hüllflüssigkeit in das Rohr 19. Die Einlaßrohre 1 und 18 sind durch ein Abschirmrohr 40 umgeben, welches das Eintreten von elektrischem Rauschen in die Strömungskammer durch Rohr 1 oder Rohr 18 vermeidet. Das Abschirmrohr 40 und das Positionierstück 41 werden in ihrer Lage am oberen Ende des Rohres 19 durch eine Druckverbindungskappe 42 gehalten, die auf den Abdichtring 43 aufschraubbar ist. Ein O-Ring 50 erzeugt eine Abdichtung zwischen Kragen 43 und Positionierstück 41. Bei eingesetztem Rohr 19 sind die Vertiefungen 65 und 67 von der Küvette 23 durch O-Ringe 70 abgedichtet. Die Dichtung dieser O- Ringe kann durch Ein- oder Ausschrauben des Dichtungsstopfbüchsenteils 44 gegenüber der Verschlußkappe 52 eingestellt werden; auf diese Weise kann das Rohr 19 je nach Wunsch in die Küvette 23 hineinbewegt oder aus ihr herausgezogen werden. Mit gleichem Abstand sind um das Dichtungsstopfbüchsenteil 44 vier Einstell- Festlegungsschrauben 45 angeordnet, wobei allerdings in Fig. 4 nur eine dieser Schrauben dargestellt ist. Diese Festlegungsschrauben 45 bilden ein zweckmäßiges Mittel zum Ausrichten der Öffnung 21 am Ende des Rohres 19 mit der Öffnung 59 in Düse 26. Wie bereits oben beschrieben, ist es für die richtige Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung notwendig, daß diese beiden Öffnungen genau ausgerichtet sind.A sealing collar 43 is arranged and secured around the upper end of the tube 19. Above the sealing collar 43 and the tube 19 is a tube connecting and positioning piece 41. The positioning piece 41 has a channel 68 therethrough through which the tube 1 enters the tube 19 ; it is coaxially aligned with the upper part of the tube 19. Sheath liquid inlet tube 18 also enters the positioning piece 41 and sheath liquid enters the tube 19 through channel 69. The inlet tubes 1 and 18 are surrounded by a shield tube 40 which prevents electrical noise from entering the flow chamber through tube 1 or tube 18 . The shielding tube 40 and the positioning piece 41 are held in position at the upper end of the tube 19 by a pressure connection cap 42 which can be screwed onto the sealing ring 43. An O-ring 50 creates a seal between the collar 43 and the positioning piece 41. When the tube 19 is inserted, the recesses 65 and 67 are sealed from the cuvette 23 by O-rings 70. The seal of these O-rings can be achieved by By screwing or unscrewing the packing gland part 44 in or out of the closure cap 52 , the tube 19 can be moved into or out of the cuvette 23 as desired. Four adjusting fixing screws 45 are arranged at equal distances around the packing gland part 44 , although only one of these screws is shown in Fig. 4. These fixing screws 45 form a convenient means for aligning the opening 21 at the end of the tube 19 with the opening 59 in the nozzle 26. As already described above, it is necessary for the correct operation of the device according to the invention that these two openings are precisely aligned.

In Fig. 5 ist ein Blockschaltbild der elektrischen und optischen Elemente eines Ausführungsbeispiels der Erfindung dargestellt, die zur schnellen und automatischen Analyse und zum Sortieren abnormaler Zellen aus normalen Zellen zweckmäßig sind. Ein mit der Strömungskammer gekoppelter piezoelektrischer Kristall dient als Vibrations- oder Schwingungsquelle zur Erzeugung von Tröpfchen mit der gewünschten Frequenz. Die in diesem Ausführungsbeispiel verwendete Lichtquelle ist ein Argon-Ionen-Laser, der in geeigneter Weise fokussiert ist, um den Zellenstrom in der Strömungskammer zu durchschneiden. Der in die Strömungskammer eintretende Lichtstrahl hat normalerweise einen elliptischen Querschnitt, um bei der Analyse der Zellstruktur mittels der resultierenden Lichtstreuung und Fluoreszenz untersützend zu wirken. Der Laserstrahl ist optisch derart geformt, daß er einen elliptischen Querschnitt am Schnittpunkt von Laserstrahl und Zellenstrom besitzt. Der elliptische Querschnitt erleichtert die Arbeitsweise (Ausrichtung), vergrößert die Signalstärke bei verbesserter Auflösung und gestattet die Kennzeichnung der Zellstruktur (Kern-zu-Zytoplasma- Verhältnis) und die Doppelstückfeststellung. Doppelstücke sind zwei Zellen, die durch die Strömungskammer in Berührung miteinander hindurchlaufen. Für die Volumenmeßvorrichtung erscheinen sie als eine unnormal große Zelle. Um nicht falsche Daten von den Meßvorrichtungen zu erhalten, muß daher irgendwie Vorbeuge getroffen werden. Figure 5 is a block diagram of the electrical and optical elements of an embodiment of the invention useful for rapidly and automatically analyzing and sorting abnormal cells from normal cells. A piezoelectric crystal coupled to the flow chamber serves as a source of vibration or oscillation to produce droplets of the desired frequency. The light source used in this embodiment is an argon ion laser appropriately focused to intersect the cell stream in the flow chamber. The light beam entering the flow chamber typically has an elliptical cross-section to assist in analyzing cell structure by means of the resulting light scattering and fluorescence. The laser beam is optically shaped to have an elliptical cross-section at the intersection of the laser beam and the cell stream. The elliptical cross-section facilitates operation (alignment), increases signal strength with improved resolution, and allows characterization of cell structure (nucleus to cytoplasm ratio) and duplicate detection. Doubles are two cells that pass through the flow chamber in contact with each other. To the volume measuring device they appear as one abnormally large cell. In order not to obtain false data from the measuring devices, some precaution must therefore be taken.

Ein Argon-Ionen-Laser wird als Lichtquelle deshalb verwendet, weil Krebszellen normalerweise wesentlich mehr DNA enthalten, als normale Zellen, und die Fluoreszenz eines erregten biochemisch an das DNA in der Zelle gebundenen Feulgen-Farbstoffs ist eine quantitative Anzeige für das in der Zelle vorhandene DNA. Der Argon-Ionen-Laser emittiert Licht mit einer Wellenlänge, die zur Erregung dieses Farbstoffs für Fluoreszenz geeignet ist. Die von der Strömungskammer infolge des Zusammenwirkens des Lichtstrahls mit den Zellen kommenden Fluoreszenzimpulse werden durch ein Linsensystem auf ein Stecknadelloch und sodann auf eine Fotovervielfacherröhre fokussiert. Das Signal dieser Fotovervielfacherröhre wird verstärkt und einer Mehrparameter-Signalverarbeitungseinheit eingespeist.An argon ion laser is used as a light source because cancer cells normally contain much more DNA than normal cells, and the fluorescence of an excited Feulgen dye biochemically bound to the DNA in the cell is a quantitative indication of the DNA present in the cell. The argon ion laser emits light at a wavelength suitable for exciting this dye to fluorescence. The fluorescence pulses coming from the flow chamber as a result of the interaction of the light beam with the cells are focused by a lens system onto a pinhole and then onto a photomultiplier tube. The signal from this photomultiplier tube is amplified and fed to a multiparameter signal processing unit.

Aus der Theorie ergibt sich, daß die Kleinwinkellichtstreuung (bei Winkel zwischen 0,5 und 2,0°) durch sphärische Teilchen von 5-20 Mikron Durchmesser nahezu proportional dem Volumen ist. Da die meisten Säugetierzellen Durchmesser in diesem Bereich besitzen, ist die Lichtstreuung ein erfolgversprechendes Mittel zum Erhalt von Größen- und Struktur-Informationen für einzelne Zellen bei hoher Geschwindigkeit. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird zwischen 0,5 und 2,0° durch die Zellen gestreutes Licht durch ein Sammellinsensystem auf eine Fotodiode geleitet. Um weniger als 0,5° gestreutes Licht wird in eine Strahlenvernichtungsvorrichtung geleitet. Auf diese Weise wird die Fotodiode nicht durch solches Licht überlastet, welches nicht mit dem Zellstrom zusammengewirkt hat. Das Fotodiodensignal wird verstärkt und auch in die Mehrparameter-Signalverarbeitungseinheit eingespeist.Theory suggests that small angle light scattering (at angles between 0.5 and 2.0°) by spherical particles of 5-20 microns diameter is nearly proportional to volume. Since most mammalian cells have diameters in this range, light scattering is a promising means of obtaining size and structural information for individual cells at high speed. In the preferred embodiment, light scattered by the cells between 0.5 and 2.0° is passed through a converging lens system onto a photodiode. Light scattered by less than 0.5° is passed into a beam annihilator. In this way, the photodiode is not overloaded by light that has not interacted with the cell current. The photodiode signal is amplified and also fed into the multiparameter signal processing unit.

Das durch das Durchlaufen einzelner Zellen durch die Coulter- Volumenmeßöffnung erzeugte Signal hat den Vorteil, daß es bereits seiner Art nach elektrisch ist, so daß es lediglich verstärkt und in die Mehrparameter-Signalverarbeitungseinheit eingespeist werden braucht.The signal generated by the passage of individual cells through the Coulter volumetric aperture has the advantage that it is already electrical in nature, so that it only needs to be amplified and fed into the multi-parameter signal processing unit.

Wie der Name bereits andeutet, verarbeitet die Mehrparameter- Signalverarbeitungseinheit diese Eingangssignale, vergleicht sie mit bestimmten vorgegebenen Standards und erzeugt dann drei Arten von Ausgangssignalen. Ein Signal wird einem Mehrkanal-Impulshöhenanalysator zugeführt, der seinerseits digitale Ausdrucke, eine Impulshöhenanalysatoranzeige und Histogramme der Daten erzeugt, die von der Mehrparameter-Signalverarbeitung erhalten wurden. Die Signale von der Verarbeitungseinheit können auch direkt durch eine Oszilloskopanzeige überwacht werden. Schließlich wird eine Ausgangsgröße der Verarbeitungseinheit durch einen Einkanal- Analysator geleitet, und durch Trenn-Logikvorrichtungen und einen Tröpfchenladegenerator, um Tröpfchenladeimpulse zu erzeugen, die zur Trennung ausgewählter Zellen aus dem Zellstrom dienen. Es ist offensichtlich, daß Zeitverzögerungsmittel in Verbindung mit der Mehrparameter-Signalverarbeitungseinheit verwendet werden, um sämtliche Abfühl- oder Meßsignale mit einer speziellen Zelle zu koordinieren.As the name suggests, the multi-parameter signal processing unit processes these input signals, compares them to certain predetermined standards, and then produces three types of output signals. One signal is fed to a multi-channel pulse height analyzer, which in turn produces digital printouts, a pulse height analyzer display, and histograms of the data obtained from the multi-parameter signal processing. The signals from the processing unit can also be monitored directly by an oscilloscope display. Finally, an output of the processing unit is passed through a single-channel analyzer, and through separation logic devices and a droplet charging generator to generate droplet charging pulses used to separate selected cells from the cell stream. It will be appreciated that time delay means are used in conjunction with the multi-parameter signal processing unit to coordinate all sense or measurement signals with a particular cell.

Die von der Mehrparameter-Verarbeitungseinheit empfangenen Signale können auf verschiedenen Wegen verarbeitet werden, um ihre Abhängigkeit von der gemessenen Eigenschaft zu modifizieren.The signals received by the multi-parameter processing unit can be processed in different ways to modify their dependence on the measured property.

Beispielsweise kann ein zum Zellvolumen (r 3) proportionales Signal so verarbeitet werden, daß es linear proportional zum Zellradius (r) oder zur Fläche (r 2) ist. Weil für jede Meßvorrichtung und für jede Zelle nur ein Datenelement erzeugt wird, ist die zu verarbeitende Datenmenge klein und die an die Elektronik gestell -ten Erfordernisse sind nicht groß. Durch Verwendung eines zweidimensionalen Impulshöhenanalysators kann eine Zweiparameter- Frequenzverteilung der Zellen erhalten werden. Eine Drei- oder Mehrparameteranalyse erfordert die Datenkapazität eines kleinen Computers. Als Alternative zur Speicherung sämtlicher Informationen können dem Analyseschema logische Beschränkungen auferlegt werden, auf welche Weise die Elektronikanforderungen verringert werden. Wenn beispielsweise die Fluoreszenzverteilung sämtlicher Zellen innerhalb eines bestimmten Volumenbereichs gewünscht wird, so kann man dies dadurch erhalten, daß man die Fluoreszenz nur derjenigen Zellen analysiert, die ein Volumensignal entsprechend dem gewünschten Bereich erzeugen. In gleicher Weise kann das Volumen von Zellen innerhalb eines bestimmten Fluoreszenzbereichs erhalten werden. Wenn biologisch nützliche Information erzeugt wird, ist die Analyse auf der Basis von drei oder mehr derartigen logischen Erfordernissen möglich.For example, a signal proportional to cell volume (r 3 ) can be processed to be linearly proportional to cell radius (r) or area (r 2 ). Because only one data item is generated for each measuring device and for each cell, the amount of data to be processed is small and the electronics requirements are not great. By using a two-dimensional pulse height analyzer, a two-parameter frequency distribution of the cells can be obtained. Three- or multi-parameter analysis requires the data capacity of a small computer. As an alternative to storing all the information, logical constraints can be placed on the analysis scheme, thus reducing the electronics requirements. For example, if the fluorescence distribution of all cells within a certain volume range is desired, this can be obtained by analyzing the fluorescence of only those cells that produce a volume signal corresponding to the desired range. In a similar way, the volume of cells within a certain fluorescence range can be obtained. When biologically useful information is generated, analysis is possible on the basis of three or more such logical requirements.

Alternativ können die verarbeiteten Signale von mehreren Meßvorrichtungen kombiniert werden als Verhältnisse (oder Summen, Differenzen usw.) und die Frequenzverteilung der Kombination kann unter einer Population bestimmt werden. Beispielsweise kann durch Verwendung einer RNA-spezifischen Fluoreszenzeinfärbung und durch Meßvorrichtungen für Fluoreszenz und Volumen ein Verhältnis aus den verarbeiteten Signalen gebildet werden, um eine Verteilung der RNA-Dichte unter einer Population von Zellen zu erhalten. In gleicher Weise ergibt sich eine Art Kern-zu-Zytoplasma-Verhältnis durch Verwendung eines Kern-spezifischen Fluoreszenzfärbemittels, um eine Messung des Kernvolumens und eine Gesamtzellenvolumenmessung durch Streulicht oder die Coulter-Meßvorrichtung zu ergeben.Alternatively, the processed signals from multiple measurement devices can be combined as ratios (or sums, differences, etc.) and the frequency distribution of the combination can be determined among a population. For example, by using RNA-specific fluorescence staining and by fluorescence and volume measuring devices, a ratio of the processed signals is formed to obtain a distribution of RNA density among a population of cells. Similarly, a type of nucleus-to-cytoplasmic ratio is obtained by using a nucleus-specific fluorescent stain to give a nuclear volume measurement and a total cell volume measurement by scattered light or the Coulter measuring device.

Ein logisches und Schalt-Blockdiagramm für eine Mehrparameter- Signalverarbeitungseinheit, die zur Analyse und Sortierung abnormaler Zellen aus normalen Zellen zweckmäßig ist, ist in den Fig. 6 und 7 dargestellt. Die Mehrparameter-Signalverarbeitungseinheit ist die zentrale elektronische Verarbeitungseinheit für Einparameteranalyse, Verhältnisberechnung, Serien- oder Reihenanalyse und darauffolgende Zellsortierung. Grundsätzlich dient die Signalverarbeitungseinheit als eine zentrale analoge elektronische Berechnungszwischeneinheit (Interface) zwischen den Meßvorrichtungen, der Mehrkanal-Impulshöhenanalysiervorrichtung und der Zellen-Trennsteuerung (Einkanal-Analysator; Trennlogik; Tröpfchenladegenerator). Die Signalverarbeitungseinheit erzeugt auch x- und y-Ausgänge für einen Zweiparameter-Impulshöhenanalysator. Verstärkte Signalimpulse (0,4 bis 8,0 Volt) von der Coulter- oder Zellvolumen (CV)-, der Lichtstreuung (LS)- und der Fluoreszenz (FL) -Meßvorrichtung werden direkt in die Verarbeitungseinheit eingespeist. Die Einheit hat gesonderte Eingänge für die Volumen-, Lichtstreuungs- und Fluoreszenz-Signale. Wenn gewünscht, kann ein Fluoreszenz-Signal mit einer zweiten Wellenlänge, beispielsweise rot, an die Stelle des Lichtstreuungseingangssignals gesetzt werden oder ein Großwinkel-Lichtstreuungssignal kann an die Stelle des Fluoreszenzeingangs-Signals gesetzt werden.A logic and circuit block diagram for a multi-parameter signal processing unit useful for analyzing and sorting abnormal cells from normal cells is shown in Figures 6 and 7. The multi-parameter signal processing unit is the central electronic processing unit for single-parameter analysis, ratio calculation, series or array analysis and subsequent cell sorting. Basically, the signal processing unit serves as a central analog electronic computing interface between the measuring devices, the multi-channel pulse height analyzer and the cell separation controller (single-channel analyzer; separation logic; droplet loading generator). The signal processing unit also produces x and y outputs for a two-parameter pulse height analyzer. Amplified signal pulses (0.4 to 8.0 volts) from the Coulter or cell volume (CV), light scattering (LS) and fluorescence (FL) measuring devices are fed directly into the processing unit. The unit has separate inputs for the volume, light scattering and fluorescence signals. If desired, a fluorescence signal with a second wavelength, for example red, can be substituted for the light scattering input signal or a wide angle light scattering signal can be substituted for the fluorescence input signal.

Die Signalverarbeitungseinheit dient als eine gesteuerte Signal- Spitze-Meß- und Halt-Vorrichtung, die sowohl zur Einzelverarbeitung und zur Dualverarbeitung der Meßsignale (Abfühlsignale) geeignet ist. Die Verarbeitungseinheit ist in drei Abschnitte eingeteilt: Eingangsbedingungen, Signalverarbeitung und Ausgangsführung. Der Eingangsbedingungsabschnitt (er ist in Fig. 6 dargestellt) besteht aus Betriebsarten- und CV-FL/LS-Verzögerungswählschaltern. Der acht Stellungen aufweisende Betriebsartenschalter gestattet die Einparameter-Zellanalyse, d. h. CV, LS und FL, und die Zweiparameter-Analyse von Zellen, d. h. CV und FL, CV und kein FL, CV und LS, LS und FL und schließlich LS und kein FL. Da das Coulter-Volumensignal sowohl vor den Lichtstreuungs- als auch den Fluoreszenzsignalen ankommt, wird ein variabler (0 bis 190 Mikrosekunden, in Stufen von 10 Mikrosekunden) CV-FL/LS-Verzögerungsschalter verwendet, um die richtige CV zu FL/LS Signalverzögerung einzustellen. Diese Verzögerung liegt in der Größenordnung von 170 Mikrosekunden. Die Verzögerung braucht nur bei der Zweiparameteranalysebetriebsart verwendet werden, wenn das Coulter-Volumen analysiert werden muß.The signal processing unit serves as a controlled signal peak measure and hold device capable of both single processing and dual processing of the measurement signals (sensing signals). The processing unit is divided into three sections: input conditions, signal processing and output control. The input conditions section (shown in Fig. 6) consists of mode and CV-FL/LS delay selector switches. The eight-position mode switch allows single parameter cell analysis, ie CV, LS and FL, and two parameter analysis of cells, ie CV and FL, CV and no FL, CV and LS, LS and FL and finally LS and no FL. Since the Coulter volume signal arrives before both the light scatter and fluorescence signals, a variable (0 to 190 microseconds, in 10 microsecond increments) CV-FL/LS delay switch is used to set the proper CV to FL/LS signal delay. This delay is on the order of 170 microseconds. The delay only needs to be used in the two-parameter analysis mode when the Coulter volume must be analyzed.

Der Signalverarbeitungsabschnitt besteht aus Verhältnis- und Serie (Eingang und Analyse)-Analysewählschaltern (vergleiche Fig. 7). Ein sechs Stellungen aufweisender Verhältniswählschalter gestattet die Berechnung folgender Verhältnisse CV/FL, CV/LS, FL/CV, FL/LS, LS/CV und LS/FL. Es ist unbedingt erforderlich, daß der Betriebsarten- und Verhältniswählschalter übereinstimmen, beispielsweise befindet sich der Betriebsartenwähler in der LS und FL-Stellung und der Verhältniswähler befindet sich entweder in der LS/FL oder in der FL/LS-Verhältnisstellung. Es ist auch wichtig, daß die CV zu FL/LS-Signalverzögerung verwendet wird, wenn CV enthaltende Verhältnisse berechnet werden. Der Serien- oder sequentielle Analyseabschnitt besteht aus Eingabe- und Analysewählschaltern (jeder mit vier Stellungen). Der Serieanalyse-Eingabewählschalter wählt entweder CV, FL, LS oder Verhältnissignale, die einem externen Einkanal-Impulshöhenanalysator (Serie SCA) zugeführt werden. Wenn die Signalamplitude in eine am SCA-Fenster voreingestellte variable Breite (0,4 bis 8,0 Volt) fällt, wird ein SCA-Triggerimpuls erzeugt und an die Signalverarbeitungseinheit zurückgeführt, wodurch das Serieanalyse-Analyselineargatter getastet wird, so daß entweder das CV, FL, LS oder Verhältnis-Signal analysiert wird, wie dies durch den Serieanalyse-Analysewählschalter bestimmt ist. Sowohl die Serieanalyseeingangs- als auch die Analyse-Wählstellungen (CV, FL, LS und Verhältnis) müssen - wenn immer erforderlich - mit der Betriebsart der CV-FL/LS-Verzögerung und den Verhältniswählschaltern übereinstimmen, und zwar beispielsweise Serieanalyseeingang-CV, Serieanalyseanalysierung-FL, Betriebsart-CV und FL, CV-FL/LS-Verzögerung ~180 µsek und Verhältnis-Aus.The signal processing section consists of ratio and series (input and analysis) analysis selector switches (see Fig. 7). A six-position ratio selector switch allows the calculation of the following ratios: CV/FL, CV/LS, FL/CV, FL/LS, LS/CV and LS/FL. It is essential that the mode and ratio selector switches match, for example the mode selector is in the LS and FL positions and the ratio selector is in either the LS/FL or FL/LS ratio position. It is also important that the CV to FL/LS signal delay is used when calculating ratios containing CV. The series or sequential analysis section consists of input and analysis selector switches (each with four positions). The series analysis input selector switch selects either CV, FL, LS or ratio signals fed to an external single-channel pulse height analyzer (SCA series). When the signal amplitude falls within a variable width preset on the SCA window (0.4 to 8.0 volts), an SCA trigger pulse is generated and fed back to the signal processing unit, which gates the series analysis linear gate to analyze either the CV, FL, LS or ratio signal as determined by the series analysis analysis selector switch. Both the series analysis input and analysis selector positions (CV, FL, LS and ratio) must match the CV FL/LS delay mode and ratio selector switches whenever required, for example, series analysis input CV, series analysis analysis FL, mode CV and FL, CV FL/LS delay ~180 µsec and ratio off.

Der Ausgangsführungsabschnitt (vergleiche Fig. 7) besteht aus einem Pulshöhenanalysator (PHA)-Eingang, einem Separator- oder Trenneingang und aus Zweiparameteranalysatoreingangswählschaltern. Der PHA-Eingang kann einzelne Parameter (CV, LS oder FL), Verhältnisse, Serieanalyseeingang und Analyseparameter zur externen Weiterführung an einen Mehrkanal-Impulshöhenanalysator auswählen, wohingegen der Separator-Eingangswähler einzelne Parameter, Verhältnisse oder Serieanalyse-Analysatorsignale der Separatorsteuerung zuführen kann. Der Zweiparameterimpulshöhenanalysatorwählschalter erzeugt folgende Ausgangsgrößen: CV x -FL y , CV x -LS y , LS x -FL y , CV x -Verhältnis y , FL x -Verhältnis y und LS x -Verhältnis y , wobei sich die Indizes x und y auf die x und y Achsen des Zweiparameter-PHA beziehen. Durch Vertauschen der x und y Achseneingänge können die obigen Größen umgekehrt werden.The output control section (see Fig. 7) consists of a pulse height analyzer (PHA) input, a separator input, and two-parameter analyzer input selectors. The PHA input can select individual parameters (CV, LS, or FL), ratios, series analysis input, and analysis parameters for external routing to a multi-channel pulse height analyzer, whereas the separator input selector can feed individual parameters, ratios, or series analysis analyzer signals to the separator controller. The two-parameter pulse height analyzer selector produces the following output quantities: CV x -FL y , CV x -LS y , LS x -FL y , CV x -ratio y , FL x -ratio y and LS x -ratio y , where the subscripts x and y refer to the x and y axes of the two-parameter PHA. By swapping the x and y axis inputs, the above quantities can be reversed.

Reihenfolge des ArbeitsablaufsSequence of workflow

Die zu untersuchenden Zellpopulationen werden zunächst eingefärbt (fluoreszente Feulgen-Färbemittel, usw.) und in eine wässerige Suspension, wie beispielsweise eine normale Salzlösung, gebracht. Gebundene und ungebundene Zellen können gemessen werden. Bevor die Zellsuspension im Zellreservoir untergebracht wird, wird sie durch ein 60-70 Mikron Nylonmaschensieb gefiltert, um größere Verunreinigungen und Klumpen zu entfernen. Die Elektronik befindet sich dabei bereits in Bereitschaftsstellung, das System steht unter Druck und der Laser ist eingeschaltet. Vor den Zellmessungen wird das System ausgerichtet und eingestellt. Wenn das Sortieren der Zellen erforderlich ist, muß der den piezoelektrischen Kristall oder einen äquivalenten Wandler elektrisch antreibende Tröpfchengeneratoroszillatorverstärker eingeschaltet werden. Die Tröpfchenbildung wird durch Beleuchtung des austretenden Flüssigkeitsstrahls nahe der Strömungskammer mit einem stroboskopischen Licht oder einer äquivalenten Lichtquelle überprüft. Das Stroboskoplicht wird sychron mit der Oszillatorfrequenz aufgeblitzt. Die Tröpfchenausbildung kann dann unter Verwendung eines Mikroskops beobachtet werden. Für einen gegebenen Düsendurchmesser und eine gegebene Strömungsgeschwindigkeit kann die Tröpfchenausbildung durch Veränderung der an den piezoelektrischen Kristall angelegten Spannung und Frequenz geändert werden. Typische Werte sind 15 Volt eff (sinusförmig) bei 40 bis 50 kHz. Die Tröpfchenladeelektrode ist zu beiden Seiten des Punktes der Tröpfchenausbildung (Trennung) angeordnet, und zwar ungefähr 0,79 cm unterhalb der Strömungskammer, um maximale Tröpfchenaufladung sicherzustellen. Typische Ladeimpulse haben 50 Volt bei 100 bis 200 Mikrosekunden. Die elektrostatischen Ablenkplatten sind 5,0 cm-7,6 cm unterhalb der Strömungskammer angeordnet und weisen einen Abstand von 1,27 cm bis 1,9 cm auf. An die Ablenkplatten ist normalerweise ein Differential von 15 kV Gleichspannung angelegt. Ein Probensammlungsbecher oder ein anderes geeignetes Sammlungssystem ist 20 cm bis 22,5 cm von der Strömungskammerausgangsseite leicht versetzt gegenüber dem (ungeladenen) Hauptstrahl angeordnet, so daß nur die (geladenen) abgelenkten Tröpfchen gesammelt werden. Wenn das Aussortieren von Zellen nicht erwünscht ist, dann kann die obige Verfahrensweise weggelassen werden.The cell populations to be studied are first stained (fluorescent Feulgen stains, etc.) and placed in an aqueous suspension such as normal saline. Bound and unbound cells can be measured. Before the cell suspension is placed in the cell reservoir, it is filtered through a 60-70 micron nylon mesh screen to remove large contaminants and clumps. The electronics are already in standby mode, the system is pressurized, and the laser is on. Before cell measurements, the system is aligned and adjusted. If cell sorting is required, the droplet generator oscillator amplifier that electrically drives the piezoelectric crystal or equivalent transducer must be turned on. Droplet formation is checked by illuminating the emerging liquid jet near the flow chamber with a stroboscopic light or equivalent light source. The stroboscopic light is flashed synchronously with the oscillator frequency. Droplet formation can then be observed using a microscope. For a given nozzle diameter and flow velocity, droplet formation can be changed by varying the voltage and frequency applied to the piezoelectric crystal. Typical values are 15 volts rms (sinusoidal) at 40 to 50 kHz. The droplet charging electrode is placed on either side of the point of droplet formation (separation) approximately 0.79 cm below the flow chamber to ensure maximum droplet charging. Typical charging pulses are 50 volts at 100 to 200 microseconds. The electrostatic deflection plates are placed 5.0 cm-7.6 cm below the flow chamber and are spaced 1.27 cm to 1.9 cm apart. A differential of 15 kV DC is typically applied to the deflection plates. A sample collection cup or other suitable collection system is placed 20 cm to 22.5 cm from the flow chamber exit side, slightly offset from the (uncharged) main jet, so that only the (charged) deflected droplets are collected. If sorting of cells is not desired, then the above procedure can be omitted.

Die suspendierten Zellen werden in einem unter Druck stehenden (161,34 Pascal) Zellreservoir angeordnet. Die unter Druck stehende Hüllflüssigkeit Nr. 1 (165,47 Pascal) und die Hüllflüssigkeit Nr. 2 (137,9 Pascal) werden angestellt und man erreicht eine ordnungsgemäße Tröpfchenbildung, wenn Sortieren erwünscht ist. Die Hüllflüssigkeit Nr. 1 hat ohne Zellströmung eine Strömungsgeschwindigkeit von 0,3 Milliliter pro Minute. Die Strömungsgeschwindigkeit der Hüllflüssigkeit Nr. 2 ist annähernd 3,9 Milliliter pro Minute. Die Gesamtströmungsrate durch die 86 Mikron Durchmesser-Austrittsdüse ist somit 4,2 Milliliter pro Minute. Für einen typischen Zellstromdurchmesser von ungefähr 20 Mikron entspricht der Zellreservoirdruck von 160,63 Pascal einer Zellenströmungsgeschwindigkeit von ungefähr 0,08 ml/Min. Die Strömungsgeschwindigkeit des Zellstromes kann leicht von 0 bis 0,3 ml/Min. (100%) eingestellt werden, und zwar durch Einstellung des Zellreservoirdrucks bezüglich des Reservoirdrucks (±1,379 Pascal) für die Hülle Nr. 2, wobei der Reservoirdruck für die Hülle Nr. 1 fest bleibt. Normalerweise bleibt der Druck für Hülle Nr. 1 relativ zum Druck für Hülle Nr. 2 fest, kann jedoch, wenn gewünscht, verändert werden. Erhöht man den Druck für Hülle Nr. 1 relativ zu Hülle Nr. 2, so sinkt die Durchgangszeit für die Zellen durch die Strömungskammer ab. Wenn das Proben-an/aus-Ventil eingeschaltet wird, laufen Zellen vom Zellreservoir über das Probeneinlaßrohr in die Strömungskammer. Das Einlaßrohr dient als Coulter-Volumensignalelektrode. Vom Einlaßrohr laufen Zellen durch die Volumenmeßöffnung (75 Mikron Durchmesser Öffnung), wo das Zellvolumen gemessen wird. Es können auch Meßöffnungen mit anderen Größen verwendet werden. Eine teilchenfreie Hülle (Hülle Nr. 1) fließt koaxial um das Probeneinlaßrohr herum und dient zur mittigen Ausrichtung des Zellstroms, wenn er durch die Volumenmeßöffnung tritt, auf welche Weise die Auflösung der Zellvolumen- und Fluoreszenz-Lichtstreumessungen verbessert wird. Typische Öffnungsgleichströme von der Volumensignalelektrode durch die Öffnung können zwischen 0,05 und 1,0 mA eingestellt werden. Der Öffnungsstrom und der Verstärkungsfaktor können derart eingestellt werden, daß sich Volumensignalimpulse (0,4 bis 8,0 Volt) ergeben, die ihrerseits dem CV Eingang der Mehrparametersignalverarbeitungseinheit eingespeist werden. Die typische Volumensignalanstiegszeit beträgt ungefähr 20 Mikrosekunden, wobei die Impulsbreiten 40 Mikrosekunden sind.The suspended cells are placed in a pressurized (161.34 Pascal) cell reservoir. Pressurized sheath fluid # 1 (165.47 Pascal) and sheath fluid # 2 (137.9 Pascal) are turned on and proper droplet formation is achieved if sorting is desired. Sheath fluid # 1 has a flow rate of 0.3 milliliters per minute with no cell flow. The flow rate of sheath fluid # 2 is approximately 3.9 milliliters per minute. The total flow rate through the 86 micron diameter exit nozzle is thus 4.2 milliliters per minute. For a typical cell stream diameter of approximately 20 microns, the cell reservoir pressure of 160.63 Pascals corresponds to a cell flow rate of approximately 0.08 ml/min. The cell stream flow rate can easily be varied from 0 to 0.3 ml/min. (100%) by adjusting the cell reservoir pressure with respect to the reservoir pressure (±1.379 Pascals) for shell # 2 , with the reservoir pressure for shell # 1 remaining fixed. Normally, the pressure for shell # 1 remains fixed relative to the pressure for shell # 2 , but can be changed if desired. Increasing the pressure for shell # 1 relative to shell # 2 decreases the transit time for the cells through the flow chamber. When the sample on/off valve is turned on, cells pass from the cell reservoir through the sample inlet tube into the flow chamber. The inlet tube serves as a Coulter volume signal electrode. From the inlet tube, cells pass through the volumetric orifice (75 micron diameter orifice) where the cell volume is measured. Other orifice sizes may be used. A particle-free sheath (sheath # 1 ) flows coaxially around the sample inlet tube and serves to center the cell stream as it passes through the volume measurement orifice, thus improving the resolution of cell volume and fluorescence light scattering measurements. Typical orifice DC currents from the volume signal electrode through the orifice can be adjusted between 0.05 and 1.0 mA. The orifice current and gain can be adjusted to produce volume signal pulses (0.4 to 8.0 volts) which in turn are fed to the CV input of the multiparameter signal processing unit. Typical volume signal rise time is approximately 20 microseconds with pulse widths of 40 microseconds.

Nach Erregung der Volumenmeßöffnung schneiden die Zellen den Laserstrahl und erzeugen dabei Lichtstreuung und Fluoreszenz. Typische Verzögerungszeiten zwischen dem Beginn der Coulter- Volumenmessung und dem Fluoreszenz/Lichtstreu-Impuls liegen in der Größenordnung von 160 bis 180 Mikrosekunden. Die elektrooptischen Fluoreszenz- und Lichtstreu-Impulse werden verstärkt (0,4 bis 8,0 Volt) und den entsprechenden Eingängen an der Signalverarbeitungseinheit zugeführt. Typische Anstiegszeiten liegen in der Größenordnung von 1 bis 2 Mikrosekunden, wobei die Impulsbreiten ungefähr 5 Mikrosekunden sind. Eine zweite teilchenfreie Hüllflüssigkeit (Hülle Nr. 2) aus einer normalen Salzlösung dient zur Verminderung der Wirkung des Druckabfalls, der durch die Coulter-Meßöffnung erzeugt wird.After energizing the volumetric orifice, the cells intersect the laser beam, producing light scattering and fluorescence. Typical delay times between the start of the Coulter volumetric measurement and the fluorescence/light scattering pulse are on the order of 160 to 180 microseconds. The electro-optical fluorescence and light scattering pulses are amplified (0.4 to 8.0 volts) and applied to the appropriate inputs on the signal processing unit. Typical rise times are on the order of 1 to 2 microseconds, with pulse widths approximately 5 microseconds. A second particle-free sheath fluid (sheath # 2 ) of normal saline solution is used to reduce the effect of the pressure drop produced by the Coulter orifice.

Wenn die Eigenschaften der Zelle gemessen sind, verläßt diese die Strömungskammer über die Austrittsdüse, und zwar in einem Flüssigkeitströpfchen, der darauffolgend getrennt werden kann. Die angenäherte Verzögerungszeit zwischen der Zellmessung und der Tropfenausbildung liegt in der Größenordnung von 1400 Mikrosekunden.Once the properties of the cell are measured, it exits the flow chamber via the exit nozzle in a liquid droplet which can subsequently be separated. The approximate delay time between cell measurement and droplet formation is on the order of 1400 microseconds.

Die von dem Volumen-, Lichtstreuungs- und Fluoreszenz-Meßvorrichtungen und Verstärkern kommenden Signale werden also zum Zwecke der darauffolgenden Analyse und Weiterführung in die Mehrparametersignalverarbeitungseinheit eingespeist. Die Verarbeitungseinheit dient als eine Zwischenstufe (Interface) zwischen dem Mehrkanalimpulshöhenanalysator, der Zellentrennlogik und dem Tröpfchenaufladgenerator, sowie dem (in Fig. 5 nicht gezeigten) Zweiparameter-Impulshöhenanalysator. Die Signalverarbeitungseinheit muß in der richtigen Weise - wie oben erwähnt - aufgebaut sein, und zwar abhängig von den Anforderungen an jeden Versuchslauf.The signals from the volume, light scattering and fluorescence measuring devices and amplifiers are thus fed into the multi-parameter signal processing unit for subsequent analysis and processing. The processing unit serves as an interface between the multi-channel pulse height analyzer, the cell separation logic and the droplet charging generator, as well as the two-parameter pulse height analyzer (not shown in Fig. 5). The signal processing unit must be designed in the correct manner - as mentioned above - depending on the requirements of each test run.

Bei einem typischen Versuch zur Analyse und zum Heraussortieren abnormaler Zellen aus einer gegebenen Populationsmischung, kann eine Anzahl unterschiedlicher Lösungsmöglichkeiten sinnvoll sein. Der Mehrkanalimpulshöhenanalysator würde als erstes zur Anzeige von Frequenzverteilungshistogrammen von einzelnen Parametern (Volumen, Lichtstreuung und Fluoreszenz), Verhältnissen von Parametern oder möglicherweise zur Serienanalyse von Parametern verwendet werden, wie beispielsweise der Analyse der Fluoreszenz für einen gegebenen Zellvolumenbereich, usw. Der Dual- oder Zwei- Parameteranalysator könnte auch zur Analyse verschiedener Zweiparameterfrequenzverteilungshistogramme benutzt werden, die erforderlich sein können. Es ist möglich, aus der Mehrkanal-PHA- Anzeige oder aus der Zweiparameter-PHA-Anzeige, oder aus beiden Anzeigen, Abnormalitäten aus verschiedenen Histogrammen herauszulesen, beispielsweise ein abnormal großes Kern-zu-Zellenvolumen- Verhältnis. Aus dieser Art Information kann der Zelltrennungslogik-Tröpfchenladegenerator in die Lage versetzt werden, um diese Zellen mit fraglichen Eigenschaften für eine mikroskopische Überprüfung und Identifikation auszusortieren. Der untere und obere Schwellpegel des Einkanalimpulshöhenanalysators (SCA) ist derart eingestellt, daß er Impulsamplituden (Verhältnisse, usw.) von Zellen mit abnormalen Eigenschaften aufnimmt. Der SCA löst den Tröpfchenladegenerator dann aus, der einen verzögerten (1400 Mikrosenkunden) Tröpfchenladeimpuls (50 Volt Spitze bei 100 bis 200 Mikrosekunden) erzeugt. Wenn einmal die Abnormalitätseigenschaften erhalten sind, braucht es nicht mehr erforderlich sein, die abnormalen Zellen herauszusortieren, um sie dann unter einem Mikroskop zu überprüfen; vielmehr ist nur eine weitere Automatisierung des Analyseverfahrens erforderlich, um die schnelle Krankheitsdiagnose zu fördern.In a typical attempt to analyze and sort out abnormal cells from a given population mixture, a number of different approaches may be useful. The multi-channel pulse height analyzer would first be used to display frequency distribution histograms of individual parameters (volume, light scatter, and fluorescence), ratios of parameters, or possibly serial analysis of parameters, such as analysis of fluorescence for a given cell volume range, etc. The dual or two-parameter analyzer could also be used to analyze various two-parameter frequency distribution histograms as may be required. It is possible to read out abnormalities from various histograms, such as an abnormally large nucleus to cell volume ratio, from the multi-channel PHA display or from the two-parameter PHA display, or from both displays. From this type of information, the cell separation logic droplet loading generator can be enabled to sort out those cells with questionable properties for microscopic examination and identification. The lower and upper threshold levels of the single channel pulse height analyzer (SCA) are set to capture pulse amplitudes (ratios, etc.) of cells with abnormal characteristics. The SCA then triggers the droplet charge generator, which produces a delayed (1400 microseconds) droplet charge pulse (50 volts peak at 100 to 200 microseconds). Once the abnormal characteristics are obtained, it may no longer be necessary to sort out the abnormal cells for examination under a microscope; only further automation of the analysis process is required to promote rapid disease diagnosis.

Die optimale Arbeitsweise läge dann vor, wenn sämtliche Zellen einzeln durch die Volumenmeßöffnung und den Lichtstrahl laufen würden, und wenn nur eine Zelle in jedem Tröpfchen gefangen wäre. In der Praxis ist dies äußerst schwer zu erreichen. Die Zellen sind häufig im Zellstrom mit großem Abstand voneinander angeordnet, so daß zahlreiche Tröpfchen keine Zellen enthalten. Dies stellt jedoch kein besonderes Problem dar; wenn jedoch zwei Zellen sich regelrecht berühren (und somit ein Doppelstück bilden) oder so benachbart zueinander angeordnet sind, daß die Meßvorrichtungen nicht zwischen ihnen unterscheiden können, dann zeigen die Meßdaten abnormale Zellen an und ein Sortiersignal wird geliefert. Wenn, was bei der normalen Population von Zellen wahrscheinlich ist, das Doppelstück lediglich aus zwei normalen Zellen besteht, so hat dies eine Verdünnung der Reinheit der sortierten Probe zur Folge. Große Aufmerksamkeit bei der Probenzubereitung kann das Vorhandensein von Doppelstücken wesentlich reduzieren, und die Verwendung von Diskriminationsverfahren vermindert fehlerhafte Sortiersignale infolge des Vorhandenseins solcher Doppelstücke oder dicht benachbarter Zellen; beides bringt jedoch einen erhöhten Zeit- und Kostenbedarf bei der Analyse und beim Sortieren mit sich. Aus pragmatischen Erwägungen ist es daher häufig zweckmäßig, einen bestimmten kleinen Prozentsatz von Doppelstücken und dicht benachbarten Zellen zu den abnormalen Zellen aussortieren zu lassen. Obwohl auf diese Weise die Reinheit der sortierten Probe vermindert wird, behindert dies jedoch nicht die Analyse der Probe zu stark. Typischerweise werden 90% oder mehr der Zellen einzeln in Tröpfchen isoliert. Das heißt also, 90% oder mehr der Zellen enthaltenden Tröpfchen enthalten nur eine einzige Zelle.The optimum performance would be if all cells passed through the volumetric port and the light beam individually, and if only one cell was trapped in each droplet. In practice, this is extremely difficult to achieve. The cells are often spaced widely apart in the cell stream, so that many droplets contain no cells. This is not a particular problem, but if two cells are actually touching (thus forming a doublet) or are so close together that the measuring devices cannot distinguish between them, then the measurement data will indicate abnormal cells and a sorting signal will be provided. If the doublet consists of only two normal cells, as is likely for the normal population of cells, this will result in a dilution of the purity of the sorted sample. Great care in sample preparation can significantly reduce the presence of doublets, and the use of discrimination techniques will reduce erroneous sorting signals due to the presence of such doublets or closely spaced cells, both of which, however, add time and expense to analysis and sorting. For pragmatic reasons, it is often convenient to sort out a certain small percentage of duplicates and cells that are closely adjacent to the abnormal cells. Although this reduces the purity of the sorted sample, it does not hinder the analysis of the sample too much. Typically, 90% or more of the cells are isolated individually in droplets. That is, 90% or more of the droplets containing cells contain only a single cell.

Claims (14)

1. Vorrichtung zur Schnellanalyse und zum Sortieren kleiner Teilchen auf der Basis vorgewählter Eigenschaften, wobei die Vorrichtung folgendes aufweist:
eine Strömungskammer (3), in welche eine die Teilchen enthaltende Probe in Form einer kontinuierlich zu Austrittsdüsenmitteln hin fließenden Suspension eingegeben wird,
eine der Strömungskammer (3) zugeordnete Einrichtung zur Bestimmung der vorgewählten Eigenschaften, und
eine Einrichtung zur Erzeugung von eine gleichförmige Größe aufweisenden Tröpfchen, die hinreichend klein sind, so daß im wesentlichen jedes Teilchen in einem einzigen Tröpfchen isoliert ist,
und wobei ferner Einrichtungen vorgesehen sind, um diese die Teilchen mit den vorgewählten Eigenschaften aufweisenden Tröpfchen zu laden,
und wobei schließlich elektrische Ablenkeinrichtungen vorhanden sind, um die geladenen Tröpfchen zu einem gesonderten Gefäß hin von den nicht geladenen Tröpfchen wegzuleiten,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Suspension in die Strömungskammer mittels eines Probeneintrittsrohrs (1) eingeführt wird, welches von einem ersten Hüllflüssigkeitsrohr (19) umgeben ist,
daß sich das erste Hüllflüssigkeitsrohr (19) über das Probeneintrittsrohr (1) hinaus in die Strömungskammer (3) hinein erstreckt und an seinem unteren Ende eine Düse (22) aufweist, in der eine Coulter-Volumenmeßöffnung (21) angeordnet ist,
daß in der Strömungskammer (3) im Anschluß an die Coulter-Volumenmeßöffnung eine Beobachtungszone vorgesehen ist, die zur Messung weiterer vorgewählter Eigenschaften der Teilchen dient, und
daß dieser Zone über ein zweites Hüllflüssigkeitsrohr (54) eine zweite Hüllflüssigkeit zugeführt wird.
1. A device for rapid analysis and sorting of small particles based on preselected properties, the device comprising:
a flow chamber ( 3 ) into which a sample containing the particles is introduced in the form of a suspension flowing continuously towards outlet nozzle means,
a device associated with the flow chamber ( 3 ) for determining the preselected properties, and
means for producing uniformly sized droplets which are sufficiently small so that substantially every particle is isolated in a single droplet,
and further comprising means for loading said droplets having the particles with the preselected properties,
and finally, electrical deflection devices are provided to direct the charged droplets away from the uncharged droplets to a separate vessel,
characterized,
that the suspension is introduced into the flow chamber by means of a sample inlet tube ( 1 ) which is surrounded by a first sheath liquid tube ( 19 ),
that the first sheath liquid tube ( 19 ) extends beyond the sample inlet tube ( 1 ) into the flow chamber ( 3 ) and has at its lower end a nozzle ( 22 ) in which a Coulter volume measuring opening ( 21 ) is arranged,
that an observation zone is provided in the flow chamber ( 3 ) adjacent to the Coulter volume measuring opening, which serves to measure further preselected properties of the particles, and
that a second sheath liquid is supplied to this zone via a second sheath liquid pipe ( 54 ).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die weiteren vorgewählten chemischen und physikalischen Eigenschaften die Kleinwinkelstreuung und/oder die Fluoreszens sind. 2. Device according to claim 1, characterized in that the further preselected chemical and physical properties are small angle scattering and/or fluorescence. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Beobachtungszone eine Zugangsöffnung für den Eintritt eines Lichtstrahls und Mehrfachbeobachtungsöffnungen zur Messung der optischen Eigenschaften der Teilchen aufweist. 3. Device according to claim 2, characterized in that the observation zone has an access opening for the entry of a light beam and multiple observation openings for measuring the optical properties of the particles. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Laser den Lichtstrahl erzeugt. 4. Device according to claim 3, characterized in that a laser generates the light beam. 5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Hüllflüssigkeitsrohr (19) das Probeneintrittsrohr (1) konzentrisch umgibt. 5. Device according to claim 3, characterized in that the first sheath liquid tube ( 19 ) concentrically surrounds the sample inlet tube ( 1 ). 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Beobachtungszone von einem Reservoir der Hüllflüssigkeit umgeben ist, das sich oberhalb der Beobachtungszone erstreckt. 6. Device according to one of claims 1-5, characterized in that the observation zone is surrounded by a reservoir of the sheath liquid which extends above the observation zone. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß sich das zweite Hüllflüssigkeitsrohr (54) nahe an die Basis des Reservoirs heran erstreckt, welch letzteres an seinem oberen Ende eine Ausspülöffnung aufweist, durch welche in dem Reservoir erzeugte Gase periodisch oder kontinuierlich ausgespült werden können. 7. Device according to one of claims 1-6, characterized in that the second sheath liquid tube ( 54 ) extends close to the base of the reservoir, which latter has at its upper end a flushing opening through which gases generated in the reservoir can be flushed out periodically or continuously. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß das Probeneintrittsrohr (1) als eine Elektrode für die Coulter-Volumenmeßöffnung dient, und daß das zweite Hüllflüssigkeitsrohr (54) als die zweite Elektrode für die Coulter-Volumenmeßöffnung (21) dient. 8. Device according to one of claims 1-7, characterized in that the sample inlet tube ( 1 ) serves as an electrode for the Coulter volume measuring opening, and that the second sheath liquid tube ( 54 ) serves as the second electrode for the Coulter volume measuring opening ( 21 ). 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-8, gekennzeichnet durch Einrichtungen zur Steuerung der Drücke der Flüssigkeiten, die in die Strömungskammer (3) durch das Probeneintrittsrohr (1), das erste Hüllflüssigkeitsrohr (19) und das zweite Hüllflüssigkeitsrohr (54) eintreten. 9. Device according to one of claims 1-8, characterized by means for controlling the pressures of the liquids entering the flow chamber ( 3 ) through the sample inlet tube ( 1 ), the first sheath liquid tube ( 19 ) and the second sheath liquid tube ( 54 ). 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Drücke differentiell gesteuert werden. 10. Device according to claim 9, characterized in that the pressures are controlled differentially. 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingungseinrichtung einen piezoelektrischen Kristall aufweist, der mit der Strömungskammer (3) gekoppelt ist und mit der gewünschten Frequenz schwingt. 11. Device according to one of claims 1-10, characterized in that the oscillation device comprises a piezoelectric crystal which is coupled to the flow chamber ( 3 ) and oscillates at the desired frequency. 12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Austrittsdüse in der Basis der Strömungskammer (3) in das Reservoir hinein erstreckt, und zwar in die Nähe der Ebene der Beobachtungszone, wobei Mittel vorgesehen sind, um die Coulter-Volumenmeßöffnung (21) mit einer Öffnung (59) in der Düse auszurichten. 12. Apparatus according to any one of claims 1-11, characterized in that the outlet nozzle in the base of the flow chamber ( 3 ) extends into the reservoir, near the plane of the observation zone, means being provided to align the Coulter volume measuring orifice ( 21 ) with an opening ( 59 ) in the nozzle. 13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausrichtmittel eine Vielzahl von Einstellschrauben aufweisen, die mit gleichförmigem Abstand um das erste Hüllflüssigkeitsrohr (19) außerhalb der Strömungskammer (3) herum angeordnet sind, wodurch das erste Hüllflüssigkeitseintrittsrohr (19) um eine Achse gedreht wird, die teilweise innerhalb des Reservoirs angeordnet ist. 13. Apparatus according to claim 12, characterized in that the alignment means comprise a plurality of adjustment screws arranged at a uniform distance around the first sheath liquid tube ( 19 ) outside the flow chamber ( 3 ), whereby the first sheath liquid inlet tube ( 19 ) is rotated about an axis arranged partially within the reservoir. 14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4-13, gekennzeichnet durch einen Generator zur Erzeugung eines ersten elektrischen Signals proportional dem Volumen jeder Zelle, durch eine Einrichtung zur Messung der Streuung des Laserlichtes und zur Erzeugung eines zweiten elektrischen Signals proportional zu dem Streuungsbetrag, durch Auffang- und Meßmittel für das fluoreszente Licht zur Erzeugung eines dritten elektrischen Signals proportional der Menge des fluoreszenten Lichtes, durch Mittel zum Verzögern des ersten elektrischen Signals und zum Inkorrelationbringen dieses Signals für jede Zelle mit den zweiten und dritten durch diese gleiche Zelle erzeugten Signalen, und durch eine Vergleichseinrichtung, um diese Signale oder Kombinationen aus diesen Signalen mit vorgegebenen als normal betrachteten Wertebereichen zu vergleichen und um ein elektrisches Sortiersignal dann zu erzeugen, wenn eines der Signale oder Kombinationen der Signale außerhalb des vorbestimmten Wertebereiches liegen. 14. Device according to one or more of claims 4-13, characterized by a generator for generating a first electrical signal proportional to the volume of each cell, by means for measuring the scattering of the laser light and for generating a second electrical signal proportional to the amount of scattering, by means for collecting and measuring the fluorescent light for generating a third electrical signal proportional to the amount of fluorescent light, by means for delaying the first electrical signal and for correlating this signal for each cell with the second and third signals generated by this same cell, and by a comparison device for comparing these signals or combinations of these signals with predetermined value ranges considered normal and for generating an electrical sorting signal when one of the signals or combinations of the signals lies outside the predetermined value range.
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Families Citing this family (228)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3826364A (en) * 1972-05-22 1974-07-30 Univ Leland Stanford Junior Particle sorting method and apparatus
US3819270A (en) * 1972-10-02 1974-06-25 Block Engineering Blood cell analyzer
US3984307A (en) * 1973-03-05 1976-10-05 Bio/Physics Systems, Inc. Combined particle sorter and segregation indicator
US3791517A (en) * 1973-03-05 1974-02-12 Bio Physics Systems Inc Digital fluidic amplifier particle sorter
US3827555A (en) * 1973-03-05 1974-08-06 Bio Physics Systems Inc Particle sorter with segregation indicator
US3907437A (en) * 1973-04-26 1975-09-23 Block Engineering Cell classification system
US3824402A (en) * 1973-06-04 1974-07-16 Energy Commission Dual parameter flow photometric apparatus and method
US4009435A (en) * 1973-10-19 1977-02-22 Coulter Electronics, Inc. Apparatus for preservation and identification of particles analyzed by flow-through apparatus
US3924947A (en) * 1973-10-19 1975-12-09 Coulter Electronics Apparatus for preservation and identification of particles analyzed by flow-through apparatus
US4074939A (en) * 1973-12-19 1978-02-21 Max-Planck-Gesellschaft Zur Foerderung Der Wissenschaften E.V. Apparatus for investigating fast chemical reactions by optical detection
US3910702A (en) * 1974-02-12 1975-10-07 Particle Technology Inc Apparatus for detecting particles employing apertured light emitting device
US3963606A (en) * 1974-06-03 1976-06-15 Coulter Electronics, Inc. Semi-automatic adjusting delay for an electronic particle separator
US4071298A (en) * 1974-06-27 1978-01-31 Stanford Research Institute Laser Raman/fluorescent device for analyzing airborne particles
DE2543310C2 (en) * 1975-09-27 1982-04-29 Gesellschaft für Strahlen- und Umweltforschung mbH, 8000 München Device for counting and classifying particles suspended in a liquid
FR2328960A1 (en) * 1975-10-08 1977-05-20 Coulter Electronics DEVICE FOR PRESERVATION AND IDENTIFICATION OF PARTICLES ANALYZED BY A THROUGH-FLOW DEVICE
US4053229A (en) * 1976-01-13 1977-10-11 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration 2°/90° Laboratory scattering photometer
SE400841B (en) * 1976-02-05 1978-04-10 Hertz Carl H WAY TO CREATE A LIQUID RAY AND DEVICE FOR IMPLEMENTING THE SET
US4162282A (en) * 1976-04-22 1979-07-24 Coulter Electronics, Inc. Method for producing uniform particles
US4101276A (en) * 1976-06-02 1978-07-18 Beckman Instruments, Inc. Method and apparatus for signalling the introduction of chemical reaction components into a chemical analyzing system
JPS5319891A (en) * 1976-06-10 1978-02-23 Coulter Electronics Method and apparatus for folling drop formation and separation
US4095898A (en) * 1976-06-10 1978-06-20 Coulter Electronics, Inc. Particle analysis system with photochromic filter
NL180704C (en) * 1976-06-14 Coulter Electronics DEVICE FOR SIMULTANEOUS OPTICAL MEASUREMENT OF CHARACTERISTICS OF PARTICLES CONTAINING IN SUSPENSION.
DE2632962C3 (en) * 1976-07-22 1980-08-21 Max-Planck-Gesellschaft Zur Foerderung Der Wissenschaften E.V., 3400 Goettingen Particle separator
DE2712360A1 (en) * 1977-03-22 1978-09-28 Zoeld Tibor Dr Phys Counter and sizing appts. for suspended particles - has narrow aperture outlet and electrodes positioned outside flow path
DE2742838A1 (en) * 1977-09-23 1979-04-05 Zoeld Tibor Dr Phys Counting and size determination of particles in electrolyte - using electrodes designed to absorb electrolytically produced gas molecules on electrode surfaces
US4097373A (en) * 1977-03-23 1978-06-27 John Caldwell Allred High speed particle sorter using a field emission electrode
US4203670A (en) * 1977-04-21 1980-05-20 Bromberg Nathan S System and method of fluorescence polarimetry
US4191739A (en) * 1977-10-17 1980-03-04 General Electric Company Antigen-antibody reaction assay employing particle aggregation and resistive pulse analysis
US4343782A (en) * 1978-04-20 1982-08-10 Shapiro Howard M Cytological assay procedure
US4230031A (en) * 1978-04-26 1980-10-28 Coulter Electronics, Inc. Biohazard containment apparatus and method
FR2431694A1 (en) * 1978-07-18 1980-02-15 Berber Viktor Granulometric analysis of particles in fluids - by detecting reflected light following passage through nozzle
US4577964A (en) * 1978-09-06 1986-03-25 Ortho Diagnostics, Inc. Apparatus and method for detecting platelets in whole blood
US4293221A (en) * 1979-04-17 1981-10-06 Research Corporation Multidimensional slit-scan flow system
US4263508A (en) * 1979-04-20 1981-04-21 Research Corporation Pulse edge measurement for determining particle dimensional characteristics
US4347935A (en) * 1979-05-16 1982-09-07 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Method and apparatus for electrostatically sorting biological cells
US4279345A (en) * 1979-08-03 1981-07-21 Allred John C High speed particle sorter using a field emission electrode
US4318481A (en) * 1979-08-20 1982-03-09 Ortho Diagnostics, Inc. Method for automatically setting the correct phase of the charge pulses in an electrostatic flow sorter
US4318482A (en) * 1979-08-20 1982-03-09 Ortho Diagnostics, Inc. Method for measuring the velocity of a perturbed jetting fluid in an electrostatic particle sorting system
US4325483A (en) * 1979-08-20 1982-04-20 Ortho Diagnostics, Inc. Method for detecting and controlling flow rates of the droplet forming stream of an electrostatic particle sorting apparatus
US4318483A (en) * 1979-08-20 1982-03-09 Ortho Diagnostics, Inc. Automatic relative droplet charging time delay system for an electrostatic particle sorting system using a relatively moveable stream surface sensing system
US4318480A (en) * 1979-08-20 1982-03-09 Ortho Diagnostics, Inc. Method and apparatus for positioning the point of droplet formation in the jetting fluid of an electrostatic sorting device
US4317520A (en) * 1979-08-20 1982-03-02 Ortho Diagnostics, Inc. Servo system to control the spatial position of droplet formation of a fluid jet in a cell sorting apparatus
US4298836A (en) * 1979-11-23 1981-11-03 Coulter Electronics, Inc. Particle shape determination
US4284495A (en) * 1979-12-10 1981-08-18 Newton William A Coating apparatus and method
US4284496A (en) * 1979-12-10 1981-08-18 Newton William A Particle guiding apparatus and method
US4329787A (en) * 1980-01-04 1982-05-18 Newton William A Droplet exploding and freezing apparatus and method
US4350892A (en) * 1980-07-31 1982-09-21 Research Corporation X'-, Y'-, Z'- axis multidimensional slit-scan flow system
US4691829A (en) * 1980-11-03 1987-09-08 Coulter Corporation Method of and apparatus for detecting change in the breakoff point in a droplet generation system
US4352731A (en) * 1980-11-03 1982-10-05 Occidental Research Corporation Apparatus for selective wetting of particles
US4487320A (en) * 1980-11-03 1984-12-11 Coulter Corporation Method of and apparatus for detecting change in the breakoff point in a droplet generation system
US4395676A (en) * 1980-11-24 1983-07-26 Coulter Electronics, Inc. Focused aperture module
US4399219A (en) * 1981-01-29 1983-08-16 Massachusetts Institute Of Technology Process for isolating microbiologically active material
US4401755A (en) * 1981-01-29 1983-08-30 Massachusetts Institute Of Technology Process for measuring microbiologically active material
US4818103A (en) * 1981-05-15 1989-04-04 Ratcom Flow cytometry
US4673288A (en) * 1981-05-15 1987-06-16 Ratcom, Inc. Flow cytometry
US4667830A (en) * 1981-06-15 1987-05-26 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Method and means for sorting individual particles into containers for culturing, cloning, analysis, or the like
EP0068404B1 (en) * 1981-06-24 1985-10-02 Becton Dickinson and Company Analyzer for simultaneously determining volume and light emission characteristics of particles
US4476231A (en) * 1981-07-22 1984-10-09 International Remote Imaging Systems, Inc. Method of analyzing the distribution of a reagent between particles and liquid in a suspension
JPS5821166A (en) * 1981-07-30 1983-02-07 Fujitsu Ltd Measurable substance separation method
US4444317A (en) * 1981-08-26 1984-04-24 Georg Wick Observation of immunofluorescene for distinguishing between specific and nonspecific binding of conjugates
JPS5847239A (en) * 1981-09-14 1983-03-18 Nisshin Denki Seisakusho:Kk Liquid chromatograph apparatus
US4515274A (en) * 1981-12-02 1985-05-07 Coulter Corporation Particle analyzing and sorting apparatus
US4510438A (en) * 1982-02-16 1985-04-09 Coulter Electronics, Inc. Coincidence correction in particle analysis system
US4498766A (en) * 1982-03-25 1985-02-12 Becton, Dickinson And Company Light beam focal spot elongation in flow cytometry devices
US4499052A (en) * 1982-08-30 1985-02-12 Becton, Dickinson And Company Apparatus for distinguishing multiple subpopulations of cells
DE3233055C2 (en) * 1982-09-06 1994-07-28 Coulter Electronics Flow device for examining individual particles suspended in a liquid
DE3238353A1 (en) * 1982-10-15 1984-04-19 Max Planck Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V., 3400 Göttingen METHOD FOR SIMULTANEOUSLY QUANTITATIVE DETERMINATION OF BLOOD CELLS AND REAGENT THEREFOR
JPS5995440A (en) * 1982-11-25 1984-06-01 Eisai Co Ltd Method and device for optical measurement
CA1206559A (en) * 1983-03-04 1986-06-24 Robert E. Auer Method of and apparatus for detecting change in the breakoff point of a droplet generation system
US4521521A (en) * 1983-03-11 1985-06-04 E. I. Du Pont De Nemours And Company Particle reagent size distribution measurements for immunoassay
CH651930A5 (en) * 1983-03-24 1985-10-15 Coulter Corp Apparatus for analysis and sorting of particles
JPS59174742A (en) * 1983-03-25 1984-10-03 Agency Of Ind Science & Technol Method and apparatus for dividing and sorting fine particle
JPS59184841A (en) * 1983-04-05 1984-10-20 ベクトン・デイツキンソン・アンド・カンパニ− Method and device for discriminating sub-class of leukocyte in sample
JPS59167065U (en) * 1983-04-25 1984-11-08 日産ディーゼル工業株式会社 Fully hydraulic power steering system
US4564803A (en) * 1983-08-29 1986-01-14 Coulter Corporation Method and apparatus for removing foreign matter from a flow cell of a particle study device
JPS6080764A (en) * 1983-10-12 1985-05-08 Agency Of Ind Science & Technol Method and device for identifying microparticle
US4538733A (en) * 1983-10-14 1985-09-03 Becton, Dickinson And Company Particle sorter with neutralized collection wells and method of using same
US4735504A (en) * 1983-10-31 1988-04-05 Technicon Instruments Corporation Method and apparatus for determining the volume & index of refraction of particles
JPS6078013U (en) * 1983-11-02 1985-05-31 三洋電機株式会社 LCD display substrate
JPS60100785U (en) * 1983-12-15 1985-07-09 シャープ株式会社 display device
US4751179A (en) * 1984-05-31 1988-06-14 Coulter Electronics, Inc. Method and reagents for differential determination of four populations of leukocytes in blood
US5188935A (en) * 1984-05-31 1993-02-23 Coulter Electronics, Inc. Reagent system and method for identification, enumeration and examination of classes and subclasses of blood leukocytes
EP0177718B1 (en) * 1984-09-11 1989-12-06 Partec AG Method and device for sorting microscopic particles
US4661913A (en) * 1984-09-11 1987-04-28 Becton, Dickinson And Company Apparatus and method for the detection and classification of articles using flow cytometry techniques
US4916060A (en) * 1985-09-17 1990-04-10 Massachusetts Institute Of Technology Process for chemical measurement in small volume samples by fluorescent indicators
US4760328A (en) * 1986-05-05 1988-07-26 Integrated Ionics, Inc. Particle counter having electrodes and circuitry mounted on the pane of the orifice
ATE91789T1 (en) * 1987-02-17 1993-08-15 Ratcom Inc FLOW CYTOMETRY.
US4987539A (en) * 1987-08-05 1991-01-22 Stanford University Apparatus and method for multidimensional characterization of objects in real time
US4988619A (en) * 1987-11-30 1991-01-29 United States Department Of Energy Flow cytometry apparatus
US4837446A (en) * 1988-03-31 1989-06-06 International Paper Company Apparatus and process for testing uniformity of pulp
US4844610A (en) * 1988-04-29 1989-07-04 Becton, Dickinson And Company Backflow isolator and capture system
US5089384A (en) * 1988-11-04 1992-02-18 Amoco Corporation Method and apparatus for selective cell destruction using amplified immunofluorescence
CA1324894C (en) * 1989-03-31 1993-12-07 Maritime Scientific Services Ltd. Method and apparatus for the identification of particles
JPH02289808A (en) * 1989-04-28 1990-11-29 Olympus Optical Co Ltd Lighting optical system
AU628990B2 (en) * 1989-06-12 1992-09-24 De Beers Industrial Diamond Division (Proprietary) Limited Particle sorting
US5030002A (en) * 1989-08-11 1991-07-09 Becton, Dickinson And Company Method and apparatus for sorting particles with a moving catcher tube
US5275787A (en) * 1989-10-04 1994-01-04 Canon Kabushiki Kaisha Apparatus for separating or measuring particles to be examined in a sample fluid
DE69025256T2 (en) * 1989-10-11 1996-06-27 Canon Kk Apparatus and method for separating particles from liquid suspended particles in connection with their properties
FR2653885B1 (en) * 1989-10-27 1994-01-14 Abx APPARATUS FOR COUNTING AND DETERMINING AT LEAST ONE LEUKOCYTAIC SUB-POPULATION.
JPH0354520A (en) * 1990-03-15 1991-03-08 Sanyo Electric Co Ltd Manufacture of liquid crystal display device
US5194909A (en) * 1990-12-04 1993-03-16 Tycko Daniel H Apparatus and method for measuring volume and hemoglobin concentration of red blood cells
US5199576A (en) * 1991-04-05 1993-04-06 University Of Rochester System for flexibly sorting particles
JP2537764Y2 (en) * 1991-05-07 1997-06-04 日工株式会社 Pipe cutting device
US5558998A (en) * 1992-02-25 1996-09-24 The Regents Of The Univ. Of California DNA fragment sizing and sorting by laser-induced fluorescence
US5232828A (en) * 1992-03-09 1993-08-03 Becton, Dickinson And Company Coating agents for cell recovery
US5859705A (en) * 1993-05-26 1999-01-12 The Dow Chemical Company Apparatus and method for using light scattering to determine the size of particles virtually independent of refractive index
US5464581A (en) * 1993-08-02 1995-11-07 The Regents Of The University Of California Flow cytometer
US5540494A (en) * 1994-06-03 1996-07-30 Purvis, Jr.; Norman B. Method and apparatus for determining absolute particle size, surface area and volume normalized fluorescence using forward angle light scatter intensity in flow cytometry
US6287850B1 (en) * 1995-06-07 2001-09-11 Affymetrix, Inc. Bioarray chip reaction apparatus and its manufacture
EP0695941B1 (en) * 1994-06-08 2002-07-31 Affymetrix, Inc. Method and apparatus for packaging a chip
US6121048A (en) * 1994-10-18 2000-09-19 Zaffaroni; Alejandro C. Method of conducting a plurality of reactions
US5641457A (en) * 1995-04-25 1997-06-24 Systemix Sterile flow cytometer and sorter with mechanical isolation between flow chamber and sterile enclosure
US6720149B1 (en) * 1995-06-07 2004-04-13 Affymetrix, Inc. Methods for concurrently processing multiple biological chip assays
US5649576A (en) * 1996-02-26 1997-07-22 Pharmacopeia, Inc. Partitioning device
WO1997049925A1 (en) 1996-06-27 1997-12-31 Weyerhaeuser Company Fluid switch
WO1998017383A1 (en) * 1996-10-21 1998-04-30 Smithkline Beecham Plc Apparatus and method for distributing beads
DE19700648A1 (en) * 1997-01-10 1998-07-23 Basf Ag Method and device for determining the size distribution of different types of particles in a sample
US6819411B1 (en) 1997-01-31 2004-11-16 Xy, Inc. Optical apparatus
US6071689A (en) * 1997-12-31 2000-06-06 Xy, Inc. System for improving yield of sexed embryos in mammals
US6149867A (en) * 1997-12-31 2000-11-21 Xy, Inc. Sheath fluids and collection systems for sex-specific cytometer sorting of sperm
US6265163B1 (en) 1998-01-09 2001-07-24 Lynx Therapeutics, Inc. Solid phase selection of differentially expressed genes
US6211477B1 (en) * 1998-02-26 2001-04-03 Becton Dickinson And Company Electrostatic deceleration system for flow cytometer
US6248590B1 (en) 1998-02-27 2001-06-19 Cytomation, Inc. Method and apparatus for flow cytometry
US6079836A (en) * 1998-07-20 2000-06-27 Coulter International Corp. Flow cytometer droplet break-off location adjustment mechanism
NZ509434A (en) 1998-07-30 2004-03-26 Univ Colorado State Res Found Equine system for non-surgical artificial insemination
US7510841B2 (en) 1998-12-28 2009-03-31 Illumina, Inc. Methods of making and using composite arrays for the detection of a plurality of target analytes
US8148110B2 (en) * 1999-03-15 2012-04-03 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Detection of molecular interactions by β-lactamase reporter fragment complementation
US7097973B1 (en) * 1999-06-14 2006-08-29 Alpha Mos Method for monitoring molecular species within a medium
US7024316B1 (en) 1999-10-21 2006-04-04 Dakocytomation Colorado, Inc. Transiently dynamic flow cytometer analysis system
US7208265B1 (en) * 1999-11-24 2007-04-24 Xy, Inc. Method of cryopreserving selected sperm cells
DK2258172T3 (en) * 2000-05-09 2017-08-07 Xy Llc Flow cytometer for differentiation of X-chromosome-bearing and Y-chromosome-bearing populations of spermatozoa
UY26761A1 (en) * 2000-06-12 2001-07-31 Univ Colorado State Res Found INTEGRATION OF EARLY WEANING AND USE OF SELECTED SEX SEMEN IN A SINGLE HEM-CALF SYSTEM TO INCREASE THE VALUE OF NON-REPLACEMENT HEMS.
US6455007B1 (en) * 2000-06-13 2002-09-24 Symyx Technologies, Inc. Apparatus and method for testing compositions in contact with a porous medium
US20040031071A1 (en) * 2000-10-05 2004-02-12 Xy, Inc. System of hysteroscopic insemination of mares
AU2002220018A1 (en) 2000-11-29 2002-06-11 Colorado State University System for in-vitro fertilization with spermatozoa separated into x-chromosome and y-chromosome bearing populations
US6849423B2 (en) * 2000-11-29 2005-02-01 Picoliter Inc Focused acoustics for detection and sorting of fluid volumes
US20020064809A1 (en) 2000-11-29 2002-05-30 Mutz Mitchell W. Focused acoustic ejection cell sorting system and method
US7713687B2 (en) 2000-11-29 2010-05-11 Xy, Inc. System to separate frozen-thawed spermatozoa into x-chromosome bearing and y-chromosome bearing populations
WO2002057775A1 (en) * 2000-12-15 2002-07-25 Cytomation, Inc. Electrical conductive containment system
US7691645B2 (en) * 2001-01-09 2010-04-06 Agilent Technologies, Inc. Immunosubtraction method
AU2002251449B2 (en) * 2001-03-29 2008-01-31 Cellect Technologies Corp. Methods devices and systems for sorting and separating particles
ES2405320T3 (en) 2001-05-17 2013-05-30 Beckman Coulter, Inc. Flow cytometer with an active automated optical alienation system
US20030211009A1 (en) * 2001-05-18 2003-11-13 Buchanan Kris S. Rapid multi-material sample input system
AUPR846501A0 (en) * 2001-10-26 2001-11-15 Btf Pty Ltd A cytometer
ATE443252T1 (en) * 2001-11-30 2009-10-15 Sysmex Corp PARTICLE ANALYZER
US11243494B2 (en) 2002-07-31 2022-02-08 Abs Global, Inc. Multiple laminar flow-based particle and cellular separation with laser steering
WO2004012837A2 (en) 2002-08-01 2004-02-12 Xy, Inc. Low pressure sperm cell separation system
US8486618B2 (en) 2002-08-01 2013-07-16 Xy, Llc Heterogeneous inseminate system
CN100570360C (en) * 2002-08-15 2009-12-16 Xy公司 A kind of flow cytometer and flow cytometry method
US7169548B2 (en) 2002-09-13 2007-01-30 Xy, Inc. Sperm cell processing and preservation systems
US7201875B2 (en) * 2002-09-27 2007-04-10 Becton Dickinson And Company Fixed mounted sorting cuvette with user replaceable nozzle
CN100344956C (en) * 2002-09-27 2007-10-24 理音株式会社 Flow cell and particle measurement device using same
US6941005B2 (en) * 2002-11-01 2005-09-06 Coulter International Corp. Monitoring and control of droplet sorting
US20040110241A1 (en) * 2002-12-06 2004-06-10 Segal Mark S. Materials and methods for monitoring vascular endothelial function
JP4614947B2 (en) 2003-03-28 2011-01-19 イングラン・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー Apparatus and method for sorting particles and providing sex-sorted animal sperm
US20060263829A1 (en) 2003-05-15 2006-11-23 Evans Kenneth M Efficient haploid cell sorting flow cytometer systems
US20040241659A1 (en) * 2003-05-30 2004-12-02 Applera Corporation Apparatus and method for hybridization and SPR detection
US8049888B2 (en) * 2004-03-01 2011-11-01 Firma Cytecs Gmbh Device for measuring light emitted by microscopically small particles or biological cells
DK2151243T3 (en) 2004-03-29 2013-01-28 Inguran Llc Sperm cell slurries for sorting into X- or Y-chromosome-enriched populations
EP2269617B1 (en) 2004-07-22 2016-04-27 Inguran, LLC Process for enriching a population of sperm cells
PT2884258T (en) * 2004-07-27 2016-12-13 Beckman Coulter Inc Enhancing flow cytometry discrimination with computer-implemented geometric transformation
KR101170859B1 (en) 2004-07-30 2012-08-02 바이오비질런트 시스템즈 인코포레이티드 Pathogen and particle detector system and method
US7392908B2 (en) * 2005-01-12 2008-07-01 Beckman Coulter, Inc. Methods and apparatus for sorting particles hydraulically
US20060246576A1 (en) 2005-04-06 2006-11-02 Affymetrix, Inc. Fluidic system and method for processing biological microarrays in personal instrumentation
US20060284930A1 (en) * 2005-06-21 2006-12-21 George Mejalli Methods and arrangements for adjusting and aligning fluid dispensing devices and the like such as continuous ink jet printheads
JP5112312B2 (en) * 2005-07-15 2013-01-09 バイオヴィジラント システムズ インコーポレイテッド Pathogen and particulate detection system and detection method
US7618770B2 (en) * 2005-07-29 2009-11-17 Xy, Inc. Methods and apparatus for reducing protein content in sperm cell extenders
US20070059370A1 (en) * 2005-09-15 2007-03-15 Industrial Technology Research Institute Method and apparatus for fabricating nanoparticles
US20080187487A1 (en) * 2006-05-03 2008-08-07 Gustavo Larsen Methods for producing multilayered particles, fibers and sprays and methods for administering the same
US20080003667A1 (en) * 2006-05-19 2008-01-03 Affymetrix, Inc. Consumable elements for use with fluid processing and detection systems
WO2008067589A1 (en) * 2006-12-04 2008-06-12 The University Of Queensland A particle sorting apparatus and method
US9267918B2 (en) 2007-10-16 2016-02-23 Cambridge Enterprise Limited Microfluidic systems
GB0720202D0 (en) 2007-10-16 2007-11-28 Cambridge Entpr Ltd Microfluidic systems
US8628976B2 (en) * 2007-12-03 2014-01-14 Azbil BioVigilant, Inc. Method for the detection of biologic particle contamination
FR2933192B1 (en) * 2008-06-25 2010-09-17 Horiba Abx Sas DEVICE AND METHOD FOR ELECTRO OPTICAL MEASUREMENT FOR CLASSIFYING AND COUNTING MICROSCOPIC ELEMENTS.
ES2709073T3 (en) * 2008-06-30 2019-04-15 Microbix Biosystems Inc Procedure and apparatus for selecting cells
JP5382852B2 (en) 2009-02-06 2014-01-08 株式会社オンチップ・バイオテクノロジーズ Disposable chip type flow cell and flow cytometer using the same
JP5487638B2 (en) 2009-02-17 2014-05-07 ソニー株式会社 Apparatus for microparticle sorting and microchip
US8665439B2 (en) * 2009-06-30 2014-03-04 Microbix Biosystems, Inc. Method and apparatus for limiting effects of refraction in cytometry
AT508806B1 (en) * 2009-10-07 2013-06-15 Onkotec Gmbh ANALYZER AND METHOD
US8589851B2 (en) * 2009-12-15 2013-11-19 Memoir Systems, Inc. Intelligent memory system compiler
JP4805415B2 (en) * 2009-12-25 2011-11-02 古河電気工業株式会社 Specimen identification sorting apparatus and specimen identification sorting method
CN102753955B (en) 2010-01-15 2015-02-04 芯片生物技术株式会社 Disposable chip flow cell and cell sorter using same
WO2012055048A1 (en) * 2010-10-29 2012-05-03 The University Of British Columbia Methods and apparatus for detecting particles entrained in fluids
US10908066B2 (en) 2010-11-16 2021-02-02 1087 Systems, Inc. Use of vibrational spectroscopy for microfluidic liquid measurement
EP3839064A1 (en) 2010-12-27 2021-06-23 Abbott Molecular Inc. Systems for quantitating high titer samples by digital pcr
FR2970334A1 (en) * 2011-01-07 2012-07-13 Horiba Abx Sas DEVICE FOR INSPECTING A BIOLOGICAL FLUID
FR2971337B1 (en) * 2011-02-04 2013-03-01 Horiba Abx Sas DEVICE AND METHOD FOR MULTIPARAMETRIC MEASUREMENTS OF MICROPARTICLES IN A FLUID
MX346463B (en) 2011-02-15 2017-03-21 Microbix Biosystems Inc Methods, systems, and apparatus for performing flow cytometry.
US10723497B2 (en) * 2014-11-03 2020-07-28 Vanrx Pharmasystems Inc. Apparatus and method for monitoring and controlling the filling of a container with a pharmaceutical fluid in an aseptic environment
US9841367B2 (en) 2011-09-16 2017-12-12 The University Of North Carolina At Charlotte Methods and devices for optical sorting of microspheres based on their resonant optical properties
US9242248B2 (en) * 2011-09-16 2016-01-26 The University Of North Carolina At Charlotte Methods and devices for optical sorting of microspheres based on their resonant optical properties
ES2865108T3 (en) 2011-12-20 2021-10-15 Becton Dickinson Co Method, system, computer-readable storage medium and cell sorter to improve the performance of sorted particles
EP2872523B1 (en) 2011-12-30 2018-01-17 Abbott Molecular Inc. Microorganism nucleic acid purification from host samples
EP2696190B1 (en) 2012-03-30 2016-04-13 Sony Corporation Microparticle fractionation apparatus, and method for optimizing fluid stream in said apparatus
JP5924077B2 (en) 2012-03-30 2016-05-25 ソニー株式会社 Fine particle sorting device and method for determining orbit direction in fine particle sorting device
JP6065527B2 (en) * 2012-11-08 2017-01-25 ソニー株式会社 Fine particle sorting device and fine particle sorting method
EP2950079B1 (en) 2013-01-28 2021-06-16 Sony Corporation Fine particle fractionation device, fine particle fractionation method and program
JP2014174139A (en) * 2013-03-13 2014-09-22 Sony Corp Flow channel device, particle sorter, particle outflow method, and particle sorting method
US9677990B2 (en) 2014-04-30 2017-06-13 Particles Plus, Inc. Particle counter with advanced features
US10983040B2 (en) 2013-03-15 2021-04-20 Particles Plus, Inc. Particle counter with integrated bootloader
US10352844B2 (en) 2013-03-15 2019-07-16 Particles Plus, Inc. Multiple particle sensors in a particle counter
US12044611B2 (en) 2013-03-15 2024-07-23 Particles Plus, Inc. Particle counter with integrated bootloader
US11579072B2 (en) 2013-03-15 2023-02-14 Particles Plus, Inc. Personal air quality monitoring system
US8961904B2 (en) 2013-07-16 2015-02-24 Premium Genetics (Uk) Ltd. Microfluidic chip
CN104297213B (en) * 2013-07-16 2017-10-03 成都深迈瑞医疗电子技术研究院有限公司 The recognition methods of blood cell analyzer and its abnormal cell and system
US10309891B2 (en) 2013-10-16 2019-06-04 Sony Corporation Particle sorting apparatus, particle sorting method, and program
JP6136843B2 (en) * 2013-10-17 2017-05-31 ソニー株式会社 Particle sorting apparatus, particle sorting method and program
NZ752024A (en) 2013-10-30 2020-08-28 Abs Global Inc Microfluidic system and method with focused energy apparatus
US11796449B2 (en) 2013-10-30 2023-10-24 Abs Global, Inc. Microfluidic system and method with focused energy apparatus
CN105980831B (en) 2014-02-13 2021-01-12 索尼公司 Particle sorting device, particle sorting method, program, and particle sorting system
US8820538B1 (en) 2014-03-17 2014-09-02 Namocell LLC Method and apparatus for particle sorting
FR3022998B1 (en) 2014-06-30 2016-07-15 Alain Rousseau Techniques & Innovations Arteion SYSTEM AND ASSEMBLY FOR FLOW CYTOMETRY, ANALYSIS DEVICE COMPRISING SUCH A CYTOMETRY ASSEMBLY AND ASSEMBLY COMPRISING SUCH A CYTOMETRY SYSTEM
JP6657625B2 (en) 2014-09-05 2020-03-04 ソニー株式会社 Droplet sorting apparatus, drop sorting method and program
CN110244032B (en) * 2015-02-12 2021-01-12 深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司 Cell analyzer and method for classifying cell analyzers
EP4137798A1 (en) 2015-02-19 2023-02-22 1087 Systems, Inc. Scanning infrared measurement system
US11725179B2 (en) 2015-05-12 2023-08-15 On-Chip Biotechnologies Co., Ltd. Single-particle analysis method, and system for performing said analysis
JP6729597B2 (en) 2015-10-19 2020-07-22 ソニー株式会社 Image processing apparatus, fine particle sorting apparatus and image processing method
DE102016115891A1 (en) 2016-08-26 2018-03-01 Krones Aktiengesellschaft Filling plant for filling a container with a filling product
CN116429665A (en) 2016-09-16 2023-07-14 芯片生物技术株式会社 Microparticle dispensing device, microparticle analysis device, reaction detection device, and method for using same
US10466158B2 (en) 2017-04-11 2019-11-05 Sony Corporation Microparticle sorting apparatus and delay time determination method
EP3796998A1 (en) 2018-05-23 2021-03-31 ABS Global, Inc. Systems and methods for particle focusing in microchannels
EP4245140A3 (en) 2019-04-18 2024-01-17 ABS Global, Inc. System and process for continuous addition of cryoprotectant
US11307132B2 (en) * 2019-06-26 2022-04-19 Life Technologies Corporation Integrated biocontainment cell sorter
US11628439B2 (en) 2020-01-13 2023-04-18 Abs Global, Inc. Single-sheath microfluidic chip
US20230256440A1 (en) * 2020-06-26 2023-08-17 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Target particle ejection from recirculating fluid ejection channels
US11988591B2 (en) 2020-07-01 2024-05-21 Particles Plus, Inc. Modular optical particle counter sensor and apparatus
WO2022108840A1 (en) 2020-11-23 2022-05-27 Abs Global, Inc. Modular flow cytometry systems and methods of processing samples

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3380584A (en) * 1965-06-04 1968-04-30 Atomic Energy Commission Usa Particle separator
US3560754A (en) * 1965-11-17 1971-02-02 Ibm Photoelectric particle separator using time delay
US3497690A (en) * 1967-09-21 1970-02-24 Bausch & Lomb Method and apparatus for classifying biological cells by measuring the size and fluorescent response thereof
US3675768A (en) * 1969-03-17 1972-07-11 Gildardo Legorreta Sanchez Method and apparatus for classifying and segregating particles with electrical and optical means

Also Published As

Publication number Publication date
FR2164898A1 (en) 1973-08-03
NL7216901A (en) 1973-06-26
AU5020272A (en) 1974-06-20
JPS5613266B2 (en) 1981-03-27
GB1380756A (en) 1975-01-15
BE793185A (en) 1973-04-16
NO138305C (en) 1978-08-09
FR2164898B1 (en) 1974-08-02
DE2261695A1 (en) 1973-06-28
JPS4874292A (en) 1973-10-06
CA971913A (en) 1975-07-29
SE388278B (en) 1976-09-27
NO138305B (en) 1978-05-02
US3710933A (en) 1973-01-16
AU468637B2 (en) 1974-06-20

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