[go: up one dir, main page]

SU1716401A1 - Microobject analyzer in liquid canal and method of its tuning - Google Patents

Microobject analyzer in liquid canal and method of its tuning Download PDF

Info

Publication number
SU1716401A1
SU1716401A1 SU894689394A SU4689394A SU1716401A1 SU 1716401 A1 SU1716401 A1 SU 1716401A1 SU 894689394 A SU894689394 A SU 894689394A SU 4689394 A SU4689394 A SU 4689394A SU 1716401 A1 SU1716401 A1 SU 1716401A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
micro
objects
suspension
optical system
liquid
Prior art date
Application number
SU894689394A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Николаевич Корнеев
Владимир Николаевич Афанасьев
Владимир Алексеевич Печатников
Original Assignee
Институт биологической физики АН СССР
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 Институт биологической физики АН СССР filed Critical Институт биологической физики АН СССР
Priority to SU894689394A priority Critical patent/SU1716401A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1716401A1 publication Critical patent/SU1716401A1/en

Links

Landscapes

  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к биофизическому приборостроению, позвол ет реализовать статистический анализ клеточных попул ций методом проточной цитометрии и может быть использовано в биологии, биотехнологии , медицине. Цель изобретени  - расширение класса исследуемых объектов. Дл  этого от каждого микрообъекта в зоне измерени  протока суспензии регистрируют сигналы флюоресценции в обратном ходе лучей через высокоапертурный линзовый микрообъектив 6 с центральным экранироThe invention relates to biophysical instrumentation, allows for the implementation of a statistical analysis of cell populations by flow cytometry and can be used in biology, biotechnology, and medicine. The purpose of the invention is to expand the class of objects under study. To do this, from each micro-object in the zone of measurement of the flow of the suspension, fluorescence signals are recorded in the reverse direction of the rays through a high-aperture lens micro-lens 6 with a central screen

Description

Изобретение относитс  к технической физике и биофизическому приборостроению , направлено на создание метода проточной цитометрии дл  решени  научных проблем и прикладных задач в различных област х биологии, биотехнологии, медицины , в частности, может быть использовано при ранней диагностике заболеваний, скрининге различных веществ, изучении клеточной пролиферации и действи  на организм различных физико-химических факторов.The invention relates to technical physics and biophysical instrumentation, aimed at creating a flow cytometry method for solving scientific problems and applied problems in various areas of biology, biotechnology, and medicine, in particular, can be used in the early diagnosis of diseases, screening various substances, and studying cell proliferation. and the effects on the body of various physico-chemical factors.

Известен анализатор микрообъектов в протоке жидкости, содержащий оптическую систему освещени  и сбора потока флюоресценции микрообъектов с полевой диафрагмой и высокоапертурным линзовым микрообъективом, а также систему переноса суспензии микрообъектов, выполненную в виде камеры с горизонтальным прозрачным стеклом, в которой имеютс  сопло гидродинамическойфокусировки , установленное в вертикальном или горизонтальном направлени х или под углом к оптической оси и соединенное шлангом с емкостью буферной жидкости, и канал подачи суспензии микрообъектов, установленный по центру сопла гидродинамической фокусировки и св занный с сосудом дл  суспензии микрообъектов.A known analyzer of micro-objects in a fluid channel, containing an optical system for illuminating and collecting a fluorescence flux of micro-objects with a field diaphragm and a high-aperture lens micro-lens, as well as a system for transferring a suspension of micro-objects, made in the form of a chamber with a horizontal transparent glass in which there is a nozzle with a hydrodynamic focus, is set. horizontal directions or at an angle to the optical axis and connected by a hose to the capacity of the buffer liquid, and the feed channel with spenzii microscopic mounted on the center of the nozzle hydrodynamic focusing and associated with the vessel for the slurry of microscopic.

Известен способ управлени  этими анализаторами , заключающийс  в формировании зоны измерени  при освещении через высокоапертурный линзовый микрообъектив , формировании протока суспензии в зоне измерени  при его гидродинамической фокусировке с помощью буферной жидкости с последующей регистрацией сигналов флюоресценции микрообъектов в обратном ходе лучей через микрообъектив.A known method of controlling these analyzers involves forming a measurement zone when illuminated through a high-aperture lens micro lens, forming a suspension duct in the measurement zone when it is hydrodynamically focused using a buffer liquid, and then recording the fluorescence signals of the micro-objects in the reverse path of the rays through the micro lens.

Недостатками известных анализаторов микрообъектов в протоке жидкости и, соответственно , способов их управлени   вл ютс , во-первых, отсутствие возможностиThe disadvantages of the known analyzers of micro-objects in the fluid flow and, accordingly, the methods of their control are, firstly, the inability to

контрол  за размером каждого исследуемого микрообъекта, например с помощью регистрации сигналов светорассе ни  в малых углах, во-вторых, отсутствует возможность ориентации зоны измерени  относительно протока суспензии и не реализованы перестраиваемые режимы гидродинамической фокусировки протока суспензии, что позволило бы оптимально устанавливать такие параметры, как прот женность зоны измерени  и размеры сечени  протока в ней.control over the size of each micro-object under study, for example, by recording light scattering signals in small angles; secondly, there is no possibility of orientation of the measurement zone relative to the flow channel of the suspension and tunable modes of hydrodynamic focusing of the flow channel are not possible, which would allow setting parameters such as the measurement area and the dimensions of the duct section in it.

Наиболее близким к изобретению  вл етс  анализатор микрообъектов в протоке жидкости, содержащий первую оптическуюClosest to the invention is a micro-object analyzer in a fluid flow, containing a first optical

систему темно-польного освещени  и сбора потока флюоресценции микрообъектов с полевой диафрагмой и высокоапертурным линзовым микрообъективом с центральным экранированием, вторую оптическую систему сбора потоков рассе нного вперед микрообъектами света, а также систему переноса суспензии микрообъектов на прозрачное стекло с каналом подачи суспензии, св занным с сосудом дл  суспензии микрообъектов и установленным по центру сопла гидродинамической фокусировки, которое соединено шлангом с емкостью буферной жидкости,a system of dark-field illumination and fluorescence flux collection of micro-objects with a field diaphragm and a high-aperture lens micro-lens with central shielding, a second optical system for collecting streams of light scattered forward by micro-objects, and a system for transferring the suspension of micro-objects to a transparent glass with a suspension supply channel connected to the vessel for suspension of micro-objects and installed in the center of the nozzle of hydrodynamic focusing, which is connected with a hose to the capacity of buffer fluid,

Способ управлени  данного анализатора заключаетс  в формировании зоны измерени  при темно-польном освещении путем центрального экранировани  высокоапер- турного линзового микрообъектива, форми- ровании протока суспензии в зонеThe control method of this analyzer is to form a measurement zone under dark field illumination by centrally shielding a high-aperture lens micro-lens, forming a slurry channel in the zone

измерени  при его гидродинамической фокусировке с помощью буферной жидкости, минимизации уровн  фонового рассе нного излучени  с последующей регистрацией сигналов флюоресценции микрообъектов в обратном ходе лучей через микрообъектив и регистрации сигналов рассе нного вперед микрообъектами света через оптическую систему.measuring with its hydrodynamic focusing using a buffer liquid, minimizing the background scattered radiation level with the subsequent recording of the fluorescence signals of the micro-objects in the reverse path of the rays through the micro-lens and recording the signals of the forward-scattered light by the micro-objects through the optical system.

Основными недостатками указанного анализатора и способа его управлени   вл ютс : сложность системы переноса жидкостей , требующей специальные устройства дл  формировани  под давлением протоков как суспензии, так и буферной жидкости, при этом возникает сложность точной установки разности давлений на подачу этих жидкостей дл  обеспечени  посто нства скорости прохождени  микрообъектов относительно зоны измерени , ламинарного протока и регулировки размеров сечени  протока суспензии в зоне измерени , т.е. всех тех параметров, выполнение которых крайне необходимо дл  максимального разрешени  системы и обеспечени  минимального коэффициента вариации пиков на гистограммах распределений исследуемых микрообъектов; отсутствие возможности ориентации зоны измерени  относительно протока суспензии и сложность системы дл  регистрации сигналов рассе нного вперед микрообъектами света в результате ис- пользовани двухступенчатогоThe main disadvantages of this analyzer and its control method are: the complexity of the fluid transfer system, which requires special devices to form both suspension and buffer fluid under pressure from the ducts, and this makes it difficult to accurately set the pressure difference on the flow of these fluids to ensure constant flow rate micro-objects with respect to the measurement zone, the laminar duct and adjustment of the dimensions of the cross section of the duct suspension in the measurement zone, i.e. all those parameters, the fulfillment of which is extremely necessary for maximum system resolution and ensuring the minimum coefficient of peak variation in the histograms of the distributions of the microobjects under study; the lack of orientation of the measurement zone relative to the flow of the suspension and the complexity of the system for recording the signals of light scattered forward by micro-objects as a result of the use of a two-step

формировани  изображений зоны измерени , что обусловило наличие большого количества оптических элементов и второго регистрирующего датчика света; отсутствие свободного доступа к суспензии в процессе эксперимента; возможность осаждени  микрообъектов в суспензии в процессе измерени  при ее подаче под давлением.imaging the measurement zone, which caused the presence of a large number of optical elements and a second recording light sensor; lack of free access to the suspension during the experiment; the possibility of sedimentation of micro-objects in suspension during the measurement process when it is supplied under pressure.

Указанные недостатки обусловлены тем, что система переноса жидкостей выполнена закрытого типа под давлением, а зона измерени  расположена в свободном пространстве между микрообъективом и прозрачным стеклом, на наружную поверхность которого наноситс  проток суспензии . Кроме того, в известном анализаторе не предусмотрено поворота полевой диафрагмы вокруг оптической оси, а также дл  сбора потоков светорассе ни  реализована оптическа  система с фотоэлектронным умножителем на основе телескопа, настроенного на изображение в бесконечности.These drawbacks are due to the fact that the liquid transfer system is of a closed type under pressure, and the measurement zone is located in the free space between the micro-lens and the transparent glass, on the outer surface of which a suspension duct is applied. In addition, the well-known analyzer does not provide for the rotation of the field diaphragm around the optical axis, and also an optical system with a photomultiplier tube based on a telescope tuned to an image at infinity is used to collect light scattering streams.

Цель изобретени  - расширение класса исследуемых объектов и упрощение анализатора .The purpose of the invention is to expand the class of objects under study and simplify the analyzer.

На чертеже изображена схема предложенного анализатора.The drawing shows a diagram of the proposed analyzer.

Анализатор микрообъектов в протоке жидкости содержит первую оптическую систему 1 дл  темно-польного освещени  и сбора потока флюоресценции микрообъектов , котора  имеет полевую диафрагму 2 со средствами ее перемещени  3 и поворота 4, светоделительную пластинку 5 и высоко- апертурный линзовый микрообъектив 6 с центральным экранированием 7. Дл  сбораThe analyzer of micro-objects in the fluid channel contains the first optical system 1 for dark-field illumination and collection of the fluorescence flux of micro-objects, which has a field diaphragm 2 with its means of moving 3 and turning 4, a beam-splitting plate 5 and a high-aperture lens micro objective 6 with central screening 7. For collection

0 потоков рассе нного вперед микрообъектами света в анализатор введены втора  оптическа  система 8 с непрозрачным экраном 9 и моноволоконный световод 10 со средствами светозащиты 11 и перемещени  12. Ана5 лизатор также содержит камеру 13 системы переноса суспензии микрообъектов с вертикальными передней 14 и задней 15 стенками , имеющими два отверсти , которые расположены напротив друг друга вдоль оси0 streams of light scattered forward by micro-objects, the second optical system 8 with an opaque screen 9 and a monofilament light guide 10 with means of light protection 11 and displacement 12 are inserted into the analyzer. The analyzer also contains a camera 13 of a system for transferring a suspension of micro objects with vertical front 14 and rear 15 walls having two holes opposite each other along the axis

0 первой 1 и второй 8 оптических систем. Отверстие передней стенки 14 закрыто прозрачным стеклом 16, а в отверстии задней стенки 15 с помощью средств 17 установки размещена втора  оптическа  система 80 first 1 and second 8 optical systems. The opening of the front wall 14 is covered with transparent glass 16, and a second optical system 8 is placed in the opening of the rear wall 15 by means of the installation means 17

5 перпендикул рно прозрачному стеклу 16, котора  также имеет средства 18 перемещени  и защитный конусный элемент 19 с отверстием 20 дл  слива жидкости. В верхней части камеры 13 установлено сопло 21 гид0 родинамической фокусировки с воздухосборником 22 в верхней зоне, которое соединено шлангом 23 с емкостью 24 буферной жидкости. По центру сопла 21 установлен канал 25 подачи суспензии, св занный5 perpendicularly to transparent glass 16, which also has means of displacement 18 and a protective cone element 19 with an opening 20 for draining the liquid. In the upper part of the chamber 13, a nozzle 21 of hydrodynamic focusing with an air collector 22 is installed in the upper zone, which is connected by a hose 23 with a capacity of 24 buffer fluid. At the center of the nozzle 21, a slurry feed channel 25 is installed, associated with

5 с сосудом дл  суспензии микрообъектов 26, который снабжен мешалкой 27 и выполнен открытого типа дл  осуществлени  в него в процессе эксперимента добавок, например, с помощью шприца 28 ручного типа. На5 with a vessel for suspension of micro-objects 26, which is equipped with an agitator 27 and is of an open type for adding additives to it during the experiment, for example, using a hand-type syringe 28. On

0 шланге 23 установлены последовательно устройство 29 регулировки подачи буферной жидкости и промежуточна  емкость 30 со средствами установки уровн  жидкости штуцеров 31, 32 и его автоматического под5 держани  33, 34. Средства установки уровн  жидкости выполнены, например, в виде регулируемой по высоте подставки 31 и выдвижного штуцера 32, а средства автоматического поддержани  уровн  жидкости0 a hose 23 is installed in series with a device 29 for adjusting the supply of buffer fluid and an intermediate tank 30 with means for setting the liquid level of the sockets 31, 32 and its automatic sub-holding 33, 34. The means for setting the liquid level are, for example, in the form of a height-adjustable stand 31 and retractable fitting 32, and means for automatically maintaining the level of the liquid

0 выполнены, например, в виде поплавка 33, перемещаемого уровнем жидкости вдоль штуцера 32 и перекрываемого, таким образом , своей площадкой 34 его входное отверстие .0 is made, for example, in the form of a float 33, moved by the liquid level along the nozzle 32 and, thus, its inlet opening 34 with its pad 34.

5five

В нижней части камеры 13 выполнен участок 35 сбора жидкости, соединенный через выходной штуцер 36 с емкостью 37 сбора жидкости, котора  находитс  под вакуумом .In the lower part of the chamber 13, a liquid collection section 35 is made, connected via an outlet 36 with a liquid collection container 37, which is under vacuum.

Работа анализатора микрообъектов в протоке жидкости согласно предложенному способу его настройки состоит из семи этапов .The operation of a micro-object analyzer in a fluid flow according to the proposed method for its adjustment consists of seven steps.

Первый этап. Формируют первой оптической системой 1 ограниченное поле зрени  на поверхности прозрачного стекла 16, обращенной внутрь камеры 13. Дл  этого световой поток от осветител  проходит пр моугольную полевую диафрагму 2, отражаетс  от светоделительной пластинки 5 и формирует в поле зрени  с помощью высо- коапертурного линзового микрообъектива 6 входной люк или зону измерени  микрообъектов , которую предварительно располагают с помощью средств 4 поворота перпендикул рно направлению предполагаемого протока жидкости из сопла 21. При этом наблюдают за расположением зоны измерени  через микрообъектив 6 в обратном ходе лучей, прошедших пластинку 5 в направлении сбора потока флюоресценции или отраженного света.First stage. By the first optical system 1, a limited field of view is formed on the surface of the transparent glass 16 facing the inside of camera 13. For this, the luminous flux from the illuminator passes through a rectangular field diaphragm 2, is reflected from the beam-splitting plate 5 and forms in the field of view a high-aperture lens microobjective 6 the entrance hatch or area of measurement of micro-objects, which is pre-positioned using the means 4 of rotation perpendicular to the direction of the intended flow of fluid from the nozzle 21. At the same time, t for location measurement zone 6 via a microscope objective in the reverse path of rays which have passed the plate 5 in the direction of flow of fluorescence or reflected light collection.

Второй этап, Осуществл ют предварительное управление системой переноса сус- пензии микрообъектов. Дл  этого устанавливают промежуточную емкость 30 буферной жидкости с помощью подставки 31 таким образом, чтобы предполагаемый уровень был выше уровн  в сосуде дл  суспензии микрообъектов 26. Над промежуточной емкостью 30 располагают емкость 24 буферной жидкости с возможностью переливани  ее содержимого самотеком. При этом обеспечивают заполнение всей системы буферной жидкостью и осуществл ют удаление воздушных пузырьков через воздухосборник 22. Затем соедин ют канал 25 подачи суспензии с сосудом 26 дл  суспензии микрообъектов, в котором обеспечивают перемешивание с помощью мешалки 27 и осуществл ют вакуумирование емкости 37 сбора жидкости, тем самым обеспечива  через выходной штуцер 36 разрежение внутри камеры 13. При этом из сопла 21 формируетс  проток буферной жидкости, который сжимает коаксиально расположенный внутри него проток суспензии, осуществл   эффект гидродинамической фокусировки. Проток суспензии распластываетс  по поверхности прозрачного стекла 16, проходит зону измерени  и вместе с буферной жидкостью попадает на участок 35 их сбора, кото- рый расположен под минимально допустимым углом к прозрачному стеклу 16, обеспечива  при этом возможность свободного прохождени  ламинарного протока жидкостей.The second stage, carries out preliminary control of the micro-object suspension transfer system. To do this, set the intermediate tank 30 of the buffer liquid using the stand 31 so that the estimated level is higher than the level in the vessel for suspension of micro-objects 26. A container 24 of the buffer liquid is placed above the intermediate tank 30 with the possibility of its content being transferred by gravity. In this case, the entire system is filled with buffer liquid and air bubbles are removed through the air collector 22. Then the suspension supply channel 25 is connected to the micro-objects suspension vessel 26, in which the stirrer 27 is mixed and the liquid collection tank 37 is evacuated. by providing the vacuum inside the chamber 13 through the outlet 36 at the same time. A duct of buffer fluid is formed from the nozzle 21, which compresses the suspension duct located coaxially inside it estvl effect of hydrodynamic focusing. The suspension channel spreads over the surface of the transparent glass 16, passes the measurement zone and, together with the buffer liquid, enters the collection area 35, which is located at the minimum allowable angle to the transparent glass 16, thus allowing the free passage of the laminar flow of liquids.

Третий этап. Настраивают в зоне измерени  оптимальные параметры сечени The third stage. Adjust the optimal section parameters in the measurement zone.

протока суспензии. Дл  этого поочередно выполн ют следующие операции: управл ют устройством 29 регулировки подачи буферной жидкости, корректируют установкуduct suspension. For this, the following operations are performed alternately: control device 29 for adjusting the supply of buffer liquid;

уровн  в промежуточной емкости 30 с помощью выдвижного штуцера 32 и обеспечи- вают автоматическое поддержание установленного уровн  с помощью перемещени  поплавка 33 с площадкой 34. Данныеlevel in intermediate tank 30 with the help of retractable fitting 32 and provide for automatic maintenance of the set level by moving the float 33 with the platform 34. Data

операции выполн ют до обеспечени  плавной регулировки параметров сечени  протока суспензии при изменении подачи буферной жидкости во всем диапазоне управлени  устройством 29.operations are performed until smooth adjustment of parameters of the slurry flow section is performed when the supply of buffer liquid is changed throughout the entire control range of the device 29.

Четвертый этап. Ориентируют зону измерени  относительно протока суспензии. Дл  этого поворачивают полевую диафрагму 2 средствами 4 поворота, фиксируют ее или при перпендикул рном расположенииFourth stage. Orient the measurement zone relative to the flow of the suspension. To do this, turn the field diaphragm 2 by means of 4 turns, fix it, or when perpendicularly arranged

зоны измерени  к протоку суспензии, или под некоторым углом, управл   тем самым изменением длительности сигналов, регистрируемых от каждого микрообъекта.measuring zones to the suspension duct, or at a certain angle, thereby controlling the change in the duration of the signals recorded from each micro-object.

П тый этап. Зону измерени  и микрообъектив 6 с центральным экранированием 7 устанавливают коаксиально относительно оптической оси. Дл  этого прекращают подачу протока суспензии и буферной жидкости , осуществл ют развакуумирование емкости 37 сбора жидкости и обеспечивают в нее слив всей жидкости из камеры 13, Затем с помощью средств 3 перемещени  перпендикул рно оптической оси устанавливают полевую диафрагму 2 так, чтобы световой поток, формирующий ее изображение через микрообъектив 6, располагалс  коаксиально относительно затемненного светового конуса, образованного после зоныFifth stage. The measurement zone and micro-lens 6 with central shielding 7 are mounted coaxially with respect to the optical axis. For this, the flow of the suspension channel and the buffer liquid is stopped, the liquid collection tank 37 is developed to evacuate and all the liquid from the chamber 13 is drained into it. Then, using the means 3 for moving perpendicular to the optical axis, the field diaphragm 2 is set so that the image through the micro-lens 6, located coaxially relative to the darkened light cone formed after the zone

измерени  между крайними внутренними лучами потока темно-польного освещени . Шестой этап. Обеспечивают управление анализатором, достига  при этом регистрации сигнала флюоресценцииmeasurements between the extreme inner rays of the dark-field illumination. The sixth stage. Provide control of the analyzer, thus achieving the registration of the fluorescence signal

оптимальной амплитуды, длительности и формы от каждого микрообъекта, поступающего с суспензией в зону измерени  из сосуда 26 дл  суспензии микрообъектов по каналу 25. Дл  этого создают разрежение вoptimal amplitude, duration and shape from each micro-object entering from the suspension into the measurement area from vessel 26 for suspension of micro-objects through channel 25. To do this, a vacuum is created in

камере 13 за счет восстановлени  вакууми- ровани  емкости 37 сбора жидкости и осуществл ют подачу протока суспензии и буферной жидкости в зону измерени  при ее визуализации, регулиру  при этом расходthe chamber 13 due to the recovery of the evacuation of the liquid collection tank 37, and the flow of the suspension and the buffer liquid is supplied to the measurement zone during its visualization, while controlling the flow rate

буферной жидкости с помощью устройства 29 до оптимальных параметров сечени  протока суспензии. Затем корректируют расположение протока суспензии за счет перемещени  камеры 13 относительно зоны измерени .the buffer fluid using the device 29 to the optimal parameters of the cross section of the duct suspension. The position of the suspension flow channel is then adjusted by moving the chamber 13 relative to the measurement zone.

Седьмой этап. Обеспечивают управление анализатором, достига  при этом регистрации требуемого сигнала от потоков рассе нного перед каждым микрообъектом света. Дл  этого устанавливают защитный конусный элемент 19 около зоны измерени  на минимальном рассто нии от прозрачного стекла 16, обеспечива  свободное прохождение ламинарного протока суспензии и максимально возможное перекрытие лучей светового конуса темно-польного освещени  без перекрыти  потока светорассе ни  от исследуемых микрообъектов . Затем вторую оптическую систему 8 с помощью средств 18 перемещени  перемещают вначале перпендикул рно оси, устанавлива  при этом непрозрачный экран 9 по центру темной зоны освещени , а потом перемещают вдоль оси, обеспечива  сбор потока рассе нного света при минимальном (или требуемом) угле а . При этом, учитыва  размеры сформированной кольцевой апертурной диафрагмы или их измен   за счет корректировки светового диаметра второй оптической системы 8 и/или диаметра экрана 9, осуществл ют предварительную операцию минимизации уровн  фонового рассе нного излучени . Дл  этого вторую оптическую систему 8 устанавливают вдоль оси так, чтобы размер сформированного им изображени  зоны измерени  не превышал размера входного торца моноволоконного световода 10. Окончательна  операци  минимизации включает установку световода 10 с помощью средств светоза- щиты 11 и перемещени  12 в плоскости формировани  изображени  зоны измерени  в направлении приема потоков светорассе ни  от второй оптической системы 8. Дл  регистрации сигналов светорассе ни , которые с большей степенью веро тности коррелируют с размером (объемом) исследуемых микрообъектов, осуществл ют корректировку расположени  вдоль оси второй оптической системы 8, моноволоконного световода 10 относительно зоны измерени  и друг друга до оптимального соотношени  интенсивностей потоков света при минимальных(,и максимальных уг- лах рассе ни . Это соотношение устанавливаетс  в зависимости от типа исследуемых микрообъектов и их размеров.Seventh stage. Provide control of the analyzer, while achieving the registration of the required signal from the streams of light scattered in front of each micro-object. To do this, install a protective cone element 19 near the measurement zone at a minimum distance from the transparent glass 16, ensuring the free passage of the laminar flow of the suspension and the maximum possible overlapping of the rays of the light cone of the dark-field illumination without blocking the flow of the light scattering from the micro-objects under study. Then, the second optical system 8 is moved by means of the displacement means 18 perpendicular to the axis first, the opaque screen 9 is installed in the center of the dark area of the illumination, and then moved along the axis, collecting the stream of scattered light at the minimum (or required) angle a. In this case, taking into account the dimensions of the formed annular aperture diaphragm or changing them by correcting the light diameter of the second optical system 8 and / or the diameter of the screen 9, carry out a preliminary operation to minimize the background scattered radiation level. For this, the second optical system 8 is installed along the axis so that the size of the image of the measurement zone formed by it does not exceed the size of the input end of the monofilament light guide 10. The final minimization operation involves installing the light guide 10 using means of light protection 11 and moving 12 in the plane of forming the image of the measurement zone in the direction of receiving the light scattering fluxes from the second optical system 8. To register light scattering signals that are more likely to correlate with the size m (volume) of the microobjects under study, correcting the location along the axis of the second optical system 8, the monofilament light guide 10 relative to the measurement zone and each other to the optimum ratio of the intensities of the light fluxes at the minimum (and maximum scattering angles. This ratio is established depending on on the type of micro-objects under study and their sizes.

Использование предложенных анализатора микрообъектов в протоке жидкости и способа его настройки дл  статистического анализа клеточных попул ций методом проточной цитометрии показало, что упрощенна  конструкци  анализатора, созданна  на основе вакуумировани  зоны измерени The use of the proposed micro-object analyzer in the fluid flow and the method of its adjustment for statistical analysis of cell populations using flow cytometry showed that the simplified design of the analyzer, based on evacuation of the measurement area

дл  подачи микрообъектов и использовани  меньшего количества оптико-механических элементов, обеспечила удобство управлени  в процессе экспериментов и позволилаfor supplying micro-objects and using fewer opto-mechanical elements, provided the convenience of control during the experiments and allowed

расширить по сравнению с известным функциональные возможности. При этом обеспечена посто нна  скорость ламинарного протока суспензии микрообъектов через зону измерени , увеличено отношение сиг0 нал/шум при регистрации сигналов флюоресценции и светорассе ни , обеспечен широкий диапазон регулировки размера сечени  протока суспензии в зоне измерени  и реализована возможность ори5 ентации зоны измерени  относительно направлени  протока суспензии, что увеличивает разрешение системы и уменьшает коэффициент вариации пиков по гистограмме распределений исследуемыхexpand compared to the known functionality. At the same time, the laminar flow rate of the microobject suspension through the measurement zone is constant, the signal-to-noise ratio is increased when recording fluorescence signals and light scattering, a wide range of adjustment of the size of the flow section of the suspension in the measurement zone is realized, and the possibility of orientation of the measurement zone relative to the direction of suspension flow is realized , which increases the resolution of the system and reduces the coefficient of variation of the peaks in the histogram of the distributions of the studied

0 микрообъектов до значени  не более 1%. Кроме того, обеспечены свободный доступ к исследуемой суспензии в процессе эксперимента , возможность пипетировани , перемешивани , т.е. реализованы0 micro-objects to a value of no more than 1%. In addition, free access to the suspension under study during the experiment, the possibility of pipetting, mixing, i.e. implemented

5 преимущества, позвол ющие получить статистически достоверные результаты при анализе минимальных объемов суспензий. Преимущества изобретени  позволили создать метод проточной цитометрии при5 advantages, allowing to obtain statistically reliable results when analyzing the minimum volumes of suspensions. The advantages of the invention allowed the creation of a flow cytometry method with

0 использовании специфичных флюоресцентных зондов и решить р д медико-биологических задач на основе реализованной возможности количественной оценки, изменений в мембранах и геноме лимфоидных0 using specific fluorescent probes and solve a number of biomedical tasks based on the realized possibility of quantification, changes in the membranes and lymphoid genome

5 клеток и клеток, культивируемых при действии различных физико-химических факторов (глюкокортикоидов, ионизирующей радиации и др.).5 cells and cells cultured under the action of various physicochemical factors (glucocorticoids, ionizing radiation, etc.).

Claims (2)

Формула изобретени Invention Formula 0 1. Анализатор микрообъектов в протоке жидкости, содержащий первую оптическую систему темно-польного освещени  и сбора потока флюоресценции от микрообъектов с полевой диафрагмой и высокоапертурным0 1. Analyzer of micro-objects in the fluid flow, containing the first optical system of dark-field illumination and collection of fluorescence from micro-objects with a field diaphragm and high-aperture 5 линзовым микрообъективом с центральным экранированием, вторую оптическую систему сбора потоков рассе нного вперед микрообъектами света, а также систему переноса суспензии микрообъектов на про0 зрачное стекло с каналом подачи суспензии, св занным с сосудом дл  суспензии микрообъектов и установленным по центру сопла гидродинамической фокусировки, которое соединено шлангом с основной емкостью5 lens micro-lens with central shielding, a second optical system for collecting streams of light scattered forward by micro-objects, as well as a system for transferring a suspension of micro-objects to a transparent glass with a suspension supply channel connected to the vessel for suspension of micro-objects and installed in the center of the hydrodynamic focusing nozzle, which is connected main hose 5 буферной жидкости, отличающийс  тем, что, с целью расширени  класса исследуемых объектов путем обеспечени  одновременной регистрации потоков флюоресценции микрообъектов и рассе нного вперед микрообъектами света, а также5 of the buffer fluid, characterized in that, in order to expand the class of objects to be investigated by ensuring simultaneous registration of fluorescence fluxes of micro-objects and light scattered forward by micro-objects, as well as упрощени  анализатора, он дополнительно содержит средства установки и перемещени  второй оптической системы, непрозрачный центральный экран второй оптической системы, установленный с возможностью формировани  кольцевой апертурной диафрагмы , моноволоконный световод со средствами светозащиты и перемещени , установленный дл  приема световых потоков от второй оптической системы с возможностью формировани  на его входном торце изображени  полевой диафрагмы, промежуточную емкость буферной жидкости со средствами установки уровн  жидкости и его автоматического поддержани , устройство регулировки подачи буферной жидкости в сопло гидродинамической фокусировки и средства поворота полевой диафрагмы, выполненной пр моугольной формы, при этом система переноса суспензии микрообъектов выполнена в виде ваку- умируемой камеры, внутренн   полость которой ограничена прозрачным стеклом, и снабжена средствами дл  установки второй оптической системы на оптическую ось, пер- пендикул рную прозрачному стеклу, причем внутри вакуумируемой камеры расположен защитный конусный элемент, выполненный с отверстием дл  слива жидкости , в вакуумируемой камере установлен с возможностью подачи суспензии под углом на поверхность прозрачного стекла канал подачи суспензии с соплом гидродинамической фокусировки, в верхней по отношению к выходному отверстию зоне которого установлен воздухосборник, а в противоположной соплу части камеры расположен участок сбора жидкости под углом к прозрачному стеклу, соединенный через выходной штуцер с наход щейс  под вакуумом емкостью сбора жидкости, защитный конусный элемент установлен с возможностью свободного прохождени  протока сус- пензии по прозрачному стеклу, промежуточна  емкость и устройство регулировки подачи буферной жидкости установлены последовательно между основной емкостью и соплом гидродинамической фокусировки , при этом средства установки уровн  жидкости расположены с возможностью подачи буферной жидкости из основной емкости в промежуточную, в которой уровень жидкости выше уровн  в сосуде суспензии микрообъектов, а сосуд суспензии микрообъектов выполнен открытым и снабжен мешалкой.simplifying the analyzer, it further comprises means for mounting and moving the second optical system, an opaque central screen of the second optical system installed with the possibility of forming an annular aperture diaphragm, a monofilament light guide with means of light shielding and movement installed for receiving light fluxes from the second optical system with the possibility of forming its input end of the image of the field diaphragm, the intermediate capacity of the buffer fluid with the means of setting the level the device for adjusting the supply of buffer fluid to the hydrodynamic focusing nozzle and the means for rotating the field diaphragm, made rectangular in shape, while the system for transferring the suspension of micro-objects is made in the form of a vacuum chamber, the internal cavity of which is limited to transparent glass. to install the second optical system on the optical axis perpendicular to the transparent glass, with a protective cone inside the vacuumized chamber the element made with an opening for draining the liquid in the evacuated chamber is installed with the possibility of feeding the suspension at an angle to the surface of the transparent glass of the suspension supply channel with a hydrodynamic focusing nozzle, in the upper zone of the air collector in relation to the outlet opening, and section of liquid collection at an angle to the transparent glass, connected through an outlet fitting to a liquid collection container under vacuum, protective cone element of the mouth with a free flow passage through the transparent glass, the intermediate tank and the buffer supply adjustment device are installed in series between the main tank and the hydrodynamic focusing nozzle, while the means for setting the liquid level are arranged to supply the buffer liquid from the main tank to the intermediate one wherein the liquid level is higher than the level in the vessel of the microobject suspension, and the vessel of the microobject suspension is open and equipped with a stirrer. 2. Способ настройки анализатора микрообъектов в протоке жидкости, заключающийс  в формировании зоны измерени  при темно-польном освещении путем центрального экранировани  высокоапертурного линзового микрообъектива, формировании протока суспензии в зоне измерени  при его гидродинамической фокусировке с помощью буферной жидкости, минимизации уровн  фонового рассе нного излучени  с последующей регистрацией сигналов флюоресценции от микрообъектов в обратном ходе лучей через микрообъектив и2. A method for setting up a micro-object analyzer in a fluid flow, consisting in forming a measurement zone under dark field illumination by central shielding a high-aperture lens microobjective, forming a suspension flow in the measurement zone when it is hydrodynamically focused using a buffer liquid, minimizing the level of background scattered radiation with subsequent registering the fluorescence signals from the micro-objects in the reverse course of the rays through the micro-lens and 0 регистрации сигналов рассе нного вперед микрообъектами света через оптическую систему , отличающийс  тем, что, с целью расширени  класса исследуемых объектов путем обеспечени  одновременной регист5 рации потоков флюоресценции микрообъектов и рассе нного вперед микрообьектами света, а также упрощени  анализатора, осуществл ют регулировку уровн  буферной жидкости относительно уровн  суспензии,0 registering signals scattered forward by micro-objects of light through an optical system, characterized in that, in order to expand the class of objects under investigation by providing simultaneous recording of fluorescence flows of micro-objects and scattered forward by micro-objects of light, as well as simplifying the analyzer, the level of the buffer fluid is adjusted relative to suspension level 0 обеспечивают подачу жидкости и суспензии в зону измерени , наход щуюс  под вакуумом , обеспечивают автоматическое поддержание установленного уровн  жидкости, регулируют подачу буферной жидкости до0 ensure the supply of liquid and suspension to the measurement area under vacuum, provide automatic maintenance of the established level of liquid, regulate the supply of buffer liquid to 5 установки в зоне измерени  посто нной траектории прохождени  микрообъектов, затем ориентируют зону измерени  относительно протока суспензии и буферной жидкости путем ее поворота5 installation in the area of measuring the constant path of micro-objects, then orient the area of measurement relative to the flow of the suspension and the buffer fluid by turning it 0 вокруг оптической оси, прекращают подачу протока суспензии и буферной жидкости и осуществл ют развакуумирование зоны измерени , затем устанавливают коаксиально относительно оптической оси зону измере5 ни  и микрообъектов с центральным экранированием ,восстанавливают вакуумирование зоны измерени  и подачу в нее протока суспензии и буферной жидкости и перемещают проток относительно зо0 ны измерени  до регистрации сигналов флюоресценции от микрообъектов с одинаковым количеством измер емого вещества, совпадающих по амплитуде, длительности и форме, после чего осуществл ют централь5 ное экранирование оптической системы, формиру  в ней кольцевую апертурную диафрагму , расположенную внутри темной зоныосвещени коаксиально микрообъективу, при этом минимизацию0 around the optical axis, stop the flow of the suspension duct and the buffer fluid and deactivate the measurement zone, then establish a measurement zone and microobjects with central shielding coaxially relative to the optical axis, restore the vacuum of the measurement zone and the flow of the suspension duct and buffer fluid into it and move the duct relative to the measurement zone, before the registration of fluorescence signals from micro-objects with the same amount of the measured substance, which coincide in amplitude, lasts form and form, after which the central shielding of the optical system is carried out, forming an annular aperture diaphragm inside it, located inside the dark illumination zone coaxially with a micro lens, while minimizing 0 уровн  фонового рассе нного излучени  осуществл ют путем формировани  изображени  зоны измерени  оптической системой на входном торце моноволоконного световода, осуществл ют поочередное пе5 ремещение моноволоконного световода и оптической системы до регистрации сигнала от потоков рассе нного вперед микрообъектами света, который соответствует минимальному коэффициенту вариации измер емых параметров микрообъектов при0 the background scattered radiation level is performed by imaging an optical system measuring zone at the input end of a monofilament fiber, alternating movement of the monofilament fiber and the optical system before recording the signal from the light scattered forward by microobjects, which corresponds to the minimum coefficient of variation of the measured parameters micro objects with минимальном угле рассе ни  и максимальной величине соотношени  между интенсивност ми потоков света при минимальных и максимальных углах рассе ни .the minimum scattering angle and the maximum value of the ratio between the intensities of the light fluxes at the minimum and maximum scattering angles.
SU894689394A 1989-05-11 1989-05-11 Microobject analyzer in liquid canal and method of its tuning SU1716401A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894689394A SU1716401A1 (en) 1989-05-11 1989-05-11 Microobject analyzer in liquid canal and method of its tuning

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894689394A SU1716401A1 (en) 1989-05-11 1989-05-11 Microobject analyzer in liquid canal and method of its tuning

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1716401A1 true SU1716401A1 (en) 1992-02-28

Family

ID=21446652

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894689394A SU1716401A1 (en) 1989-05-11 1989-05-11 Microobject analyzer in liquid canal and method of its tuning

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1716401A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1056008, кл. G 01 N 21/64,1983. Steen H.B. Simultaneous Separate Detector of Low Angle and Large Angle Light Scattering in an Arc Lamp Based Flow Cytometer. Cytometry, v.7., № 5, 1986, 445- 449. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2651349B2 (en) Detector for fluid phase boundary in transparent measuring tube and accurate automatic metering device for liquid volume
US5088816A (en) Process and apparatus for analyzing cells
Li et al. Stroboscopic determination of settling velocity, size and porosity of activated sludge flocs
US3761187A (en) Flow-through chamber for photometers to measure and count particles in a dispersion medium
CN1643368B (en) Method and equipment for analyzing liquid
EP0768520B1 (en) A reusable slide assembly for use in analysis with a microscope
DE1919628A1 (en) Flow photometry of particles of a dispersion with an automatic measuring and counter device
US3412254A (en) Apparatus for counting particles suspended in transparent fluids
US4408877A (en) Device for hydrodynamic focussing of a particle-suspension in a liquid flow cytophotometer
CN111323360B (en) Image acquisition equipment and detection device for particles in liquid
KR101897232B1 (en) Apparatus of image detector for detecting particulate in liquid
CN106769809A (en) A kind of flow cytometer and its 3 D video monitoring device
EP0026770A1 (en) Device for hydrodynamic focussing of a particle-suspension in a liquid flow cytophotometer.
GB1389553A (en) Apparatus for investigating microscopic particles
JPH06138120A (en) Urine-sediment inspecting apparatus
SU1716401A1 (en) Microobject analyzer in liquid canal and method of its tuning
US3511573A (en) Flow cell structure for particle counting having improved wash
CN111693353A (en) Detection system integrated with dyeing function and used for microscopic examination
CN114778420B (en) A method and device for automatically counting algae
US20220299420A1 (en) Systems and methods for image cytometry
CN114778419A (en) High-magnification optical magnification imaging flow cytometer
US6414321B1 (en) Arrangement for three-dimensional image recording of particles using flow-through systems
SU734270A1 (en) Instrument for fluorescent investigation of biological objects in aqueous sample
RU2079131C1 (en) Device for analyzing biological objects
US4174180A (en) Ultramicroscopic spectrometer