(57)【要約】  好適な実施例の流体システムは、シース流体をシース容器から測定領域内へ送り入れるシースポンプと、廃液を測定領域から廃棄容器内へ送り入れる廃棄ポンプとを具える。シースポンプおよび／または廃棄ポンプは、サンプル流体をサンプル容器から測定領域内へ引き入れる。また、流体システムは、サンプル容器から測定領域へのサンプル流体の流量を調節する制御器を具える。流体システムは、測定領域を具えるフローセルを有するフローサイトメータ内へ組み入れられることが好ましい。
2009529678.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シース流体及びサンプル流体をフローサイトメータの測定領域内へ送り入れる流体システムにおいて：
シース流体をシース容器から測定領域内へ送り入れるように構成されたシースポンプと；
廃液を前記測定領域から廃棄容器内へ送り入れる廃棄ポンプと；
を具え、前記シースポンプ及び前記廃棄ポンプの少なくとも一方は、サンプル流体をサンプル容器から前記測定領域内へ引き入れて；
前記シース流体及び前記廃液の少なくとも一方の流量を制御することによって前記サンプル容器から前記測定領域への前記サンプル流体の流量を調節するように構成されている制御器と；
を具えることを特徴とする流体システム。
【請求項２】
請求項１に記載の流体システムにおいて、前記制御器が、前記シース容器から前記測定領域への前記シース流体の流量を調節可能とすることにより、前記サンプル流体の流量を調節するように構成されていることを特徴とする流体システム。
【請求項３】
請求項２に記載の流体システムにおいて、前記制御器が、前記測定領域から前記廃棄容器内への前記廃液の流量を一定に維持することによって、前記サンプル流体の流量を調節するように構成されていることを特徴とする流体システム。
【請求項４】
請求項３に記載の流体システムにおいて、前記制御器が比例−積分−微分制御器（ＰＩＤ制御器）であることを特徴とする流体システム。
【請求項５】
請求項１に記載の流体システムがさらに、前記サンプル容器から前記測定領域内への前記サンプル流体の流量を測定するように構成されているフローメータを具え、前記制御器が前記フローメータに連結されて、前記測定された流量に基づいて前記サンプル流体の流量を調節するように構成されていることを特徴とする流体システム。
【請求項６】
請求項１に記載の流体システムがさらに、前記サンプル流体の圧力を測定するように構成された圧力センサを具え；前記制御器が前記圧力センサに連結されて、前記測定された圧力に基づいて前記サンプル流体の流量を調節するように構成されていることを特徴とする流体システム。
【請求項７】
請求項６に記載の流体システムがさらに、前記サンプル流体を前記サンプル容器から前記測定領域内へ送る引出管の抵抗に関する情報を受けるように構成された入力装置を具え；前記制御器が前記入力装置に連結されて、前記引出管の抵抗及び前記測定された圧力に基づいて前記サンプル流体の流量を調節するように構成されていることを特徴とする流体システム。
【請求項８】
請求項７に記載の流体システムにおいて、前記入力装置は、前記引出管に連結されたコードから前記情報を受けるように構成されていることを特徴とする流体システム。
【請求項９】
請求項１に記載の流体システムがさらに、前記シース容器と前記測定領域の間に配置され前記シース流体内の脈動を減衰させるべく、一時的に拡張して前記シース流体を蓄積させるように構成された第１の流体キャパシタを具えることを特徴とする流体システム。
【請求項１０】
請求項９に記載の流体システムにおいて、前記第１の流体キャパシタが、ダイヤフラム付ベロータイプ、ダイヤフラム無しのベロータイプ、キャプティブボールタイプ、及びフレキシブルチューブタイプから成るグループから選択されることを特徴とする流体システム。
【請求項１１】
請求項９に記載の流体システムがさらに、前記第１の流体キャパシタと前記測定領域の間に配置された逆止弁を具えることを特徴とする流体システム。
【請求項１２】
請求項９に記載の流体システムがさらに、前記測定領域と前記廃棄容器の間に配置され前記廃液内の脈動を減衰させるべく、一時的に拡張して前記廃液を蓄積させるように構成された第２の流体キャパシタを具えることを特徴とする流体システム。
【請求項１３】
請求項１２に記載の流体システムにおいて、前記第２の流体キャパシタが、ダイヤフラム付ベロータイプ、ダイヤフラム無しのベロータイプ、キャプティブボールタイプ、及びフレキシブルチューブタイプから成るグループから選択されることを特徴とする流体システム。
【請求項１４】
請求項１２に記載の流体システムがさらに、前記測定領域と前記第２の流体キャパシタの間に配置された逆止弁を具えることを特徴とする流体システム。
【請求項１５】
請求項１に記載の流体システムにおいて、前記シースポンプが蠕動ポンプであることを特徴とする流体システム。
【請求項１６】
請求項１５に記載の流体システムにおいて、前記廃棄ポンプが蠕動ポンプである
ことを特徴とする流体システム。
【請求項１７】
シース流体及びサンプル流体をフローサイトメータの測定領域内へ送り入れる方法において：
１．シース流体をシース容器から測定領域内へ送り入れ、廃液を前記測定領域から廃棄容器内へ送り入れ、これによって、サンプル流体をサンプル容器から前記測定領域内へ引き入れるステップと；
２．前記サンプル容器から前記測定領域内への前記サンプル流体の流量を調節するステップと；
を具えることを特徴とする方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載の方法において、ステップ（２）が、前記測定領域から前記廃棄容器内への前記廃液の流量をほぼ一定に維持しつつ、前記シース容器から前記測定領域への前記シース流体の流量を実質的に調節可能にするステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項１９】
請求項１８に記載の方法がさらに、
０．前記シース流体の流量をごくわずかに維持しつつ廃液を前記測定領域から廃棄容器内へ送り入れ、これによって、引出管を通して前記測定領域内へ既知の流体を引き入れて、前記引出管の抵抗を推定するステップ；
を具え、ステップ（２）が、少なくとも部分的に前記引出管の推定された抵抗に基づいて、前記サンプル流体の流量を調節するステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項２０】
請求項１８に記載の方法がさらに、前記シース流体内の脈動を減衰させるステップと；前記廃液内の脈動を減衰させるステップとを具えることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フローサイトメータ分野に関するものであり、特に、フローサイトメータ分野の改良された流体システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のフローサイトメータの流体システムはエアおよび／または真空ポンプを組み込んで、シース流体に圧力をかけて高圧容器からフローセルの測定領域(interrogation zone)へ送り出す。これらの流体システムは、通常、組立が難しく（フローサイトメータの費用を増大させる）、運ぶのに重く（修理を選択することを制限する）、調整が難しい（誤データを生じる）。従って、フローサイトメータ分野には、改良された流体システムを作ることが必要である。本発明は、フローサイトメータにこのような改良された流体システムを提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００３】
本発明の好適な実施例を以下に記述しているが、これは本発明を好適な実施例に限定するのではなく、フローサイトメータの当業者が本発明を作成して使用できるようにすることを意図するものである。
【０００４】
図示するように、好適な実施例の流体システム１０は、シース流体１４をシース容器１６から測定領域１８内へ送り入れるシースポンプ１２と、シース流体１４及びサンプル流体２６を廃液２２として測定領域１８から廃棄容器２４内へ送り入れる廃棄ポンプ２０とを具える。シースポンプ１２および／または廃棄ポンプ２０は、サンプル流体２６をサンプル容器２８から測定領域１８内へ引き入れる。また、流体システム１０は、サンプル容器２８から測定領域１８へのサンプル流体２６の流量を調節する制御器３０を具える。測定領域１８は、フローサイトメータの流体システム１０及び追加のシステムにサンプル流体２６の分析を協働して行うために場所を提供するために機能する。測定領域１８は、取り外し可能なフローセル３２内に封入されることが好ましいが、代替的に、任意の好適なシステム又は器具によって規定されてもよい。流体システム１０は、フローサイトメータ内へ組み入れることが好ましいが、代替的に、第１の流体を第１の容器から測定領域内へ送り入れ、第２の流体を第２の容器から測定領域内へ引き入れ、この混合流体を測定領域から第３の容器内へ送り入れる任意の好適なシステム内へ組み入れてもよい。
【０００５】
好適な実施例のシースポンプ１２は、シース流体１４をシース容器１６から測定領域１８内へ送り入れるために機能する。シース流体１４はサンプル流体２６を流体力学的に集めるために機能する。流体力学的に集めるプロセスによって、フローセル３２内のサンプル流体２６は層流となり、追加のシステムがサンプル流体２６内の粒子を均一に反復的に照明して分析することができるようにする。シース流体１４は緩衝食塩水又は脱イオン水であることが好ましいが、シース流体１４は、代替的に、サンプル流体２６を流体力学的に集める任意の好適な流体でもよい。シース容器１６はシース流体１４を収容するために機能する。シース容器１６は、約１Ｌ容量の通気性タンクであることが好ましいが、シースタンクは、代替的に、シース流体１４を収容する任意の好適な容器でもよい。シースポンプ１２は容積型ポンプであることが好ましい。さらに、シースポンプ１２は、フレキシブルな管を通してシース流体１４を送り出すフレキシブルな管及び１又はそれ以上のカムを具える蠕動ポンプであることが好ましい。シースポンプ１２は、シースポンプ１２の速度制御がシース流体１４の流量制御と一致する速度比で送り出すために既知の流量であることが好ましい。この種類のポンプを具えることによって、流体システム１０は、比較的簡単に組み立てられ、運搬を軽く、制御が早く、洗浄も簡単にすることができる。代替的に、シースポンプ１２は、シース流体１４をシース容器１６から測定領域１８内へ送り入れるどんな好適なポンプでもよい。
【０００６】
好適な実施例の廃棄ポンプ２０は、廃液２２を測定領域１８から廃棄容器２４内へ送り入れるために機能する。廃液２２は、シース流体１４及びサンプル流体２６を含むことが好ましい。代替的に、廃液２２は、測定領域１８から出るどんな流体を含んでいても良い。廃棄容器２４は、約１Ｌ容量の通気性タンクであることが好ましいが、廃棄タンクは、代替的に、廃液２２を収容する任意の好適な容器でもよい。シースポンプ１２と同様に、廃棄ポンプ２０は容積型ポンプであることが好ましく、さらに、フレキシブルな管を通して廃液２２を送り出すフレキシブルな管及び１又はそれ以上のカムを具える蠕動ポンプであることが好ましい。廃棄ポンプ２０は、廃棄ポンプ２０の速度制御が廃液２２の流量制御に一致する速度比で送り出すために既知の流量であることが好ましい。この種類のポンプを具えることによって、流体システム１０は、比較的簡単に組み立てられ、運搬を軽く、制御が早く、洗浄も簡単にすることができる。代替的に、廃棄ポンプ２０は、廃液２２を廃棄容器２４から測定領域１８へ送り入れるどんな好適なポンプでもよい。
【０００７】
好適な実施例のシースポンプ１２及び廃棄ポンプ２０を組み合わせて、サンプル流体２６をサンプル容器２８から引出管３４を通して引き出す。サンプル流体２６はフローサイトメータによって分析される粒子を含んでいる。サンプル流体２６は血液であることが好ましいが、代替的に、サンプル流体２６はフローサイトメータによって分析される任意の好適な流体でもよい。サンプル容器２８は、サンプル流体２６を収容するように機能し、約５ｍＬ容量の開いたビーカであることが好ましいが、代替的に、サンプル流体２６を収容するのに好適な容器でもよい。引出管３４は、サンプル流体２６をサンプル容器２８から測定領域１８内へ送るように機能する従来の引出管であるが、代替的に、サンプル流体２６を送る任意の好適な器具でもよい。
【０００８】
シースポンプ１２及び廃棄ポンプ２０を組み合わせて、圧力差を用いて（例えば、シースポンプ１２はシース流体１４を「押し」、廃棄ポンプ２０は、シース流体１４及びサンプル流体２６を「引く」）、サンプル流体２６をサンプル容器２８から測定領域１８内へ引き入れることが好ましい。流体システム１０は、サンプル流体２６の流量を変えるために、シース流体１４および／または廃液２２の流量を変えることが好ましい。第１の変形例では、シースポンプ１２及び廃棄ポンプ２０は、シースポンプ１２及び廃棄ポンプ２０が異なるポンプ速度で動作して、シース流体１４および／または廃液２２の流量を変えることができるように、駆動比を変えることができる器具（例えば、トランスミッション）を具えて、単一のモータによって駆動する。第２の変形例では、シースポンプ１２及び廃棄ポンプ２０は、単一のモータによって駆動するが、流体システム１０は、シースポンプ１２および／または廃棄ポンプ２０の近くに配置された少なくとも１のバイパス弁を具える。このバイパス弁は、流体流の流量を変えて、従って、シース流体１４および／または廃液２２の流量を変えることができる。第３の変形例では、シースポンプ１２及び廃棄ポンプ２０は、単一のモータによって駆動するが、流体システム１０は、シースポンプ１２および／または廃棄ポンプ２０の近くに配置された少なくとも１の抑制弁を具える。抑制弁は、流体流の流量を変えて、従って、シース流体１４および／または廃液２２の流量を変えることができる。第４の変形例では、シースポンプ１２及び廃棄ポンプ２０は、個別に制御される個別のモータにより駆動され、シース流体１４および／または廃液２２の流量を変えることができる。しかしながら、流体システム１０は、圧力差を用いてサンプル流体２６をサンプル容器２８から測定領域１８内へ引き入れる他の好適な変更を具えていても良い。
【０００９】
好適な実施例の制御器３０は、サンプル容器２８から測定領域１８へのサンプル流体２６の流量を調節するよう機能する。制御器３０は、シース流体１４および／または廃液２２の流量を変えて調節することによってサンプル流体２６の流量を調節することが好ましい。さらに、制御器３０は、測定領域１８から廃棄容器２４内への廃液２２の流量を一定に維持しつつシース容器１６から測定領域１８へのシース流体１４の流量を調節可能とすることにより、サンプル流体２６の流量を調節することが好ましい。この装置の利点は、サンプル流体２６の流量をより細かく制御できることである。代替的に、制御器３０は、シース流体１４の流量を維持しつつ廃液２２の流量を調節する、又は、シース流体１４及び廃液２２の流量を同時に調節するようにしてもよい。さらに、制御器３０は、ほとんどの場合にある一技術（廃液２２の流量を一定に維持しつつ、シース流体１４の流量を調節可能など）を用いても良く、ユーザの入力に素早く応答するために、その他の場合に別の技術（シース流体１４及び廃液２２の流量を同時に調節するなど）を用いても良い。制御器３０は、比例−積分−微分（ＰＩＤ）制御器であることが好ましいが、代替的に、比例−積分（ＰＩ）制御器、比例−微分（ＰＤ）制御器、比例（Ｐ）制御器、又はどんな他の好適な制御器でもよい。
【００１０】
好適な実施例の流体システム１０は、サンプル流体２６用の入口にできるだけ近いシース流体１４の圧力を測定するために機能する圧力センサ３６も具える。この測定された圧力は、サンプル流体２６の圧力のための適切な推定値である。圧力センサ３６は、フローセル３２の近くの引出管３４の上部とサンプル容器２８近くの引出管３４の下部との間の圧力差を測定することが好ましいが、代替的に、引出管３４と大気の圧力差を測定するようにしてもよい。制御器３０は、圧力センサ３６に連結されて、測定された圧力に基づいてサンプル流体２６の流量を調節することが好ましい。制御器３０は、サンプル流体２６の流量の制御を補助するために他の好適な器具に代替的又は付加的に連結されていてもよい。第１の変形例では、流体システム１０は、サンプル容器２８から測定領域１８内へのサンプル流体２６の流量を測定するために機能するフローメータを具えていてもよい。第２の変形例では、流体システム１０は、サンプル流体２６をサンプル容器２８から測定領域１８内へ送る引出管３４の流体抵抗に関する情報を受けるために機能する入力装置を具えていても良い。この入力装置は、引出管３４のコードを自動的にスキャンして読み込むために機能する追加の器具（例えば、バーコードスキャナ）又は電磁気装置（例えば、ＲＦＩＤ受信器）であることが好ましい。コードは、引出管３４の流体抵抗に関係する経験的に導かれた情報を相互参照していることが好ましい。この入力装置は、代替的に、引出管３４の流体抵抗に関係するコード又は数値を受けるユーザインターフェース装置であってもよい。第３の変形例では、流体システム１０は、以下のステップに従って自己較正してもよい：ユーザがフローセル３２の引出管３４を既知の流体（緩衝食塩水など）内へ配置して、ユーザがシース流体１４の流量をごくわずかに維持しつつ廃液２２を測定領域１８から廃棄容器２４内へ送り入れ、これによって、引出管３４を通して測定領域１８内へ既知の流体を引き入れて、流体システム１０が（廃液２２又は任意の他の好適なパラメータの流量の測定を介して）引出管３４の抵抗を推定する。このフローセル３２用の引出管３４の推定された抵抗と、シース流体１４の測定された圧力を組み合わせて、制御器３０は、サンプル流体２６の流量をより正確に制御するように調節する。
【００１１】
好適な実施例の流体システム１０は、また、シース容器１６と測定領域１８の間に配置された第１の流体キャパシタ３８と、測定領域１８と廃棄容器２４の間に配置された第２の流体キャパシタ４０とを具える。流体キャパシタ３８及び４０は、流体システム１０内の脈動を減衰させるよう機能する。さらに具体的に、第１の流体キャパシタ３８は、シース流体１４内の脈動を減衰させるべく、一時的に拡張／収縮し、これによってシース流体１４を蓄積／放出させるよう機能する。同様に、第２の流体キャパシタ４０は、廃液２２内の脈動を減衰させるべく、一時的に拡張／収縮し、これによって廃液２２を蓄積／放出させるよう機能する。流体キャパシタ３８及び４０は、ダイヤフラム付ベロータイプ、ダイヤフラム無しのベロータイプ、キャプティブボールタイプ、及びフレキシブルチューブタイプから成るグループから選択される。流体キャパシタ３８及び４０は、ここに全体を参照によって組み込んでいる２００５年１２月７日に出願された米国特許出願シリアルナンバ１１／２９７，６６７標題「Ｐｕｌｓａｔｉｏｎ  Ａｔｔｅｎｕａｔｏｒ  Ｆｏｒ  Ａ  Ｆｌｕｉｄｉｃ  Ｓｙｓｔｅｍ」に開示されている流体減衰器と同じであることが好ましい。しかしながら、この流体キャパシタ３８及び４０は、流体システム１０内の脈動を減衰させるための任意の好適な器具にしてもよい。
【００１２】
好適な実施例の流体システム１０は、また、第１の流体キャパシタと測定領域１８の間に配置された弁４２と、測定領域１８と第２の流体キャパシタの間に配置された弁４４とを具える。弁４２及び４４は、シース流体１４及び廃液２２を制御するために機能する。弁４２及び４４は、逆止弁であることが好ましいが、代替的に、シース流体１４及び廃液２２を制御する任意の好適な弁であってもよい。
【００１３】
好適な実施例の流体システム１０は、以下のステップ：（１）シース流体１４をシース容器１６から測定領域１８内へ送り入れ、廃液２２としてシース流体１４及びサンプル流体２６を測定領域１８から廃棄容器２４内へ送り入れ、これによって、サンプル流体２６をサンプル容器２８から測定領域１８内へ引き入れるステップと；（２）サンプル容器２８から測定領域１８内へのサンプル流体２６の流量を調節するステップと、を具えて作動することが好ましい。上述のようにステップ（２）は、測定領域１８から廃棄容器２４内への廃液２２の流量をほぼ一定に維持しつつ、シース容器１６から測定領域１８へのシース流体１４の流量を実質的に調節可能にするステップを具えることが好ましい。また、流体システム１０の動作は、シース流体１４及び廃液２２内の脈動を減衰させるステップを具えることが好ましい。
【００１４】
フローサイトメータの当業者は、前記の詳細な開示と図面及び請求の範囲から理解しうるように、請求の範囲に規定されている本発明の範囲から外れることなく本発明の好適な実施例に修正及び変更を成しうる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図面は、本発明の好適な実施例の流体システムの概略を説明している。
2009529678.tif 000003
【国際調査報告】
2009529678.tif 000004