(57)【要約】【課題】粒子を懸濁させるために必要となる液の量を少なくできるとともに、複雑な画像処理を行うことなく、吐出した液滴に含まれる粒子の数を算出できる吐出装置を提供する。【解決手段】光の照射を受けて発光を生ずる発光粒子を含む液滴を吐出する液滴吐出手段と、前記液滴吐出手段が吐出した前記液滴に対して前記光を照射する光照射手段と、前記液滴に含まれる前記発光粒子が、前記光照射手段が照射した前記光を受けて生ずる発光を検出する光検出手段と、前記光検出手段が前記発光粒子において生じた前記発光を検出したか否かに応じて前記液滴に含まれる前記発光粒子の有無を判定し、前記発光粒子の有無に基づいて求めた、吐出した全液滴における前記発光粒子が含まれない前記液滴の割合から、前記全液滴における、一つの前記液滴に含まれる前記発光粒子の数の平均である平均粒子数を算出する平均粒子数算出手段と、を有する吐出装置である。【選択図】図１
2019164123.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光の照射を受けて発光を生ずる発光粒子を含む液滴を吐出する液滴吐出手段と、
前記液滴吐出手段が吐出した前記液滴に対して前記光を照射する光照射手段と、
前記液滴に含まれる前記発光粒子が、前記光照射手段が照射した前記光を受けて生ずる前記発光を検出する光検出手段と、
前記光検出手段が前記発光粒子において生じた前記発光を検出したか否かに応じて前記液滴に含まれる前記発光粒子の有無を判定し、前記発光粒子の有無に基づいて求めた、吐出した全液滴における前記発光粒子が含まれない前記液滴の割合から、前記全液滴における、一つの前記液滴に含まれる前記発光粒子の数の平均である平均粒子数を算出する平均粒子数算出手段と、
を有することを特徴とする吐出装置。
【請求項２】
前記平均粒子数算出手段が、前記平均粒子数と、前記液滴吐出手段が吐出した前記全液滴の数とを乗じることにより、前記液滴吐出手段が吐出した前記全液滴における前記発光粒子の数を計数する請求項１に記載の吐出装置。
【請求項３】
前記平均粒子数が１以上２以下である請求項１〜２のいずれか一項に記載の吐出装置。
【請求項４】
前記平均粒子数算出手段は、下記式に基づいて前記平均粒子数を算出する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の吐出装置。
【数１】
2019164123.tif 000007
（上記式において、λは前記平均粒子数を示し、Ｐ（ｘ＝０）は前記割合を示す。）
【請求項５】
前記吐出装置は、
ｎ種類（ｎは２以上の整数。以下同様。）の異なる波長の前記光を同時に照射する前記光照射手段と、ｎ種類の前記光に対応するｎ個の前記光検出手段を有し、
前記平均粒子数算出手段は、
励起波長の異なるｎ種類の前記発光粒子の数を計数する、請求項２〜４のいずれか一項に記載の吐出装置。
【請求項６】
前記液滴吐出手段は、インクジェットヘッドまたはセルソーターである、請求項１〜５のいずれか一項に記載の吐出装置。
【請求項７】
前記発光粒子は、蛍光染色された細胞または蛍光タンパク質を保持する細胞である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の吐出装置。
【請求項８】
前記平均粒子数算出手段は、
新たな前記液滴が吐出される度に前記割合を求め、求めた前記割合に基づいて前記平均粒子数を再算出し、
再算出した前記平均粒子数と、前記液滴吐出手段が吐出した前記全液滴の数とを乗じることにより、前記液滴吐出手段が吐出した前記全液滴における前記発光粒子の数を計数する、請求項１〜７のいずれか一項に記載の吐出装置。
【請求項９】
前記平均粒子数算出手段は、
所定時間が経過する度に、それ以降に得られた前記発光粒子の有無の情報に基づいて前記割合を求める、請求項８に記載の吐出装置。
【請求項１０】
光の照射を受けて発光を生ずる発光粒子を含む液滴を吐出する液滴吐出工程と、
前記液滴吐出工程において吐出した前記液滴に対して前記光を照射する光照射工程と、
前記液滴に含まれる前記発光粒子が、前記光照射工程において照射した前記光を受けて生ずる前記発光を検出する光検出工程と、
前記光検出工程で前記発光粒子において生じた前記発光を検出したか否かに応じて前記液滴に含まれる前記発光粒子の有無を判定し、前記発光粒子の有無に基づいて求めた、吐出した全液滴における前記発光粒子が含まれない前記液滴の割合から、前記全液滴における、一つの前記液滴に含まれる前記発光粒子の数の平均である平均粒子数を算出する平均粒子数算出工程と、
を含むことを特徴とする吐出方法。
【請求項１１】
前記平均粒子数算出工程において、前記平均粒子数と、前記液滴吐出工程において吐出した前記全液滴の数とを乗じることにより、前記液滴吐出工程において吐出した前記全液滴における前記発光粒子の数を計数する、請求項１０に記載の吐出方法。
【請求項１２】
前記平均粒子数算出工程において、
新たな前記液滴が吐出される度に前記割合を求め、求めた前記割合に基づいて前記平均粒子数を再算出し、
再算出した前記平均粒子数と、前記液滴吐出工程において吐出した前記全液滴の数とを乗じることにより、前記液滴吐出工程において吐出した前記全液滴における前記発光粒子の数を計数する、請求項１０〜１１のいずれか一項に記載の吐出方法。
【請求項１３】
非発光性粒子の数を計数する場合に、
前記発光粒子の既知濃度の懸濁液と、該光の照射を受けて発光を生じない前記非発光性粒子の既知濃度の懸濁液とを所定の混合比で混合して混合懸濁液を調製する調製工程を更に含み、
前記平均粒子数算出工程において、
前記混合懸濁液の前記液滴を吐出する際に、前記液滴吐出工程において吐出した前記全液滴における前記発光粒子の数を計数し、
計数した前記発光粒子の数と前記混合比とに基づいて、前記液滴吐出工程において吐出した前記全液滴における前記非発光性粒子の数を計数する、請求項１１〜１２のいずれか一項に記載の吐出方法。
【請求項１４】
前記調整工程において、
前記平均粒子数が１以上２以下となるように該混合懸濁液を調製する、請求項１３に記載の吐出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吐出装置および吐出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
細胞を使用して薬剤の薬効・毒性評価などを行う場合、細胞を取り巻く環境によって試薬に対する耐性に違いが現れることが知られている。したがって、評価試験に使用する細胞サンプルを複数作製する場合、各サンプルに含まれる細胞数をそろえることが非常に重要である。
【０００３】
規定数の細胞を分注する方法としては、セルソーターを使用して、希薄な細胞懸濁液から細胞を１つずつ目視でカウントしながら測り取る方法や、細胞懸濁液から吐出される液滴を撮影した画像に基づいて液滴内の細胞数をカウントする方法（例えば、特許文献１）が知られている。
【０００４】
しかしながら、希薄な細胞懸濁液を用いる分注方法は、薬効・毒性評価を対象とした１０００個以上の細胞を分注しようとすると、大量のサンプルを作製することに膨大な時間を要することに加え、作製されるサンプルにおいて、細胞に対する液の量が過剰になるという問題があった。また、撮影画像を使用する方法は、装置が大がかりになることに加え、複雑な画像解析が必要になるという問題があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、粒子を懸濁させるために必要となる液の量を少なくできるとともに、複雑な画像処理を行うことなく、吐出した液滴に含まれる粒子の数を算出できる吐出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するための手段としての本発明の吐出装置は、
光の照射を受けて発光を生ずる発光粒子を含む液滴を吐出する液滴吐出手段と、
液滴吐出手段が吐出した液滴に対して光を照射する光照射手段と、
液滴に含まれる発光粒子が、光照射手段が照射した光を受けて生ずる発光を検出する光検出手段と、
光検出手段が発光粒子において生じた発光を検出したか否かに応じて液滴に含まれる発光粒子の有無を判定し、発光粒子の有無に基づいて求めた、吐出した全液滴における発光粒子が含まれない液滴の割合から、全液滴における、一つの液滴に含まれる発光粒子の数の平均である平均粒子数を算出する平均粒子数算出手段と、を有する。
【発明の効果】
【０００７】
上述したように、本発明によれば、粒子を懸濁させるために必要となる液の量を少なくできるとともに、複雑な画像処理を行うことなく、吐出した液滴に含まれる粒子の数を算出できる吐出装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の吐出装置の一例を示す模式図である。
【図２】図２は、本発明の吐出装置における制御装置の一例を示す機能ブロック図である。
【図３Ａ】図３Ａは、発光粒子の有無を判定する方法の一例を説明するための概念図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、発光粒子の有無を判定する方法の他の一例を説明するための概念図である。
【図４】図４は、発光粒子の有無を判定する方法の他の一例を説明するための概念図である。
【図５】図５は、平均粒子数λ＝１、２、５におけるポアソン分布を示す図である。
【図６】図６は、平均粒子数λのシミュレーション結果の一例を示す図である。
【図７】図７は、平均粒子数算出処理の一例を示すフローチャートである。
【図８】図８は、分注処理の一例を示すフローチャートである。
【図９】図９は、分注処理の他の一例を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、分注処理の他の一例を示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、本発明の吐出装置の設計変更の一例を示す図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施形態に係る吐出装置の一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の吐出装置は、光の照射を受けて発光を生ずる発光粒子を含む液滴を吐出する液滴吐出手段と、液滴吐出手段が吐出した液滴に対して光を照射する光照射手段と、液滴に含まれる発光粒子が、光照射手段が照射した光を受けて生ずる発光を検出する光検出手段と、光検出手段が発光粒子において生じた発光を検出したか否かに応じて液滴に含まれる発光粒子の有無を判定し、発光粒子の有無に基づいて求めた、吐出した全液滴における発光粒子が含まれない液滴の割合から、全液滴における、一つの液滴に含まれる発光粒子の数の平均である平均粒子数を算出する平均粒子数算出手段と、を有し、更に必要に応じてその他の手段を有する。
【００１０】
また、本発明の吐出方法は、光の照射を受けて発光を生ずる発光粒子を含む液滴を吐出する液滴吐出工程と、液滴吐出工程において吐出した液滴に対して光を照射する光照射工程と、液滴に含まれる発光粒子が、光照射手段が照射した光を受けて生ずる発光を検出する光検出工程と、光検出工程で発光粒子において生じた発光を検出したか否かに応じて液滴に含まれる発光粒子の有無を判定し、発光粒子の有無に基づいて求めた、吐出した全液滴における発光粒子が含まれない液滴の割合から、全液滴における、一つの液滴に含まれる発光粒子の数の平均である平均粒子数を算出する平均粒子数算出工程と、を含み、更に必要に応じてその他の工程を有する。
【００１１】
本発明の吐出方法は、本発明の吐出装置により好適に行うことができる。また、液滴吐出工程は液滴吐出手段により好適に行うことができ、光照射工程は光照射手段により好適に行うことができ、光検出工程は光検出手段により好適に行うことができ、平均粒子数算出工程は平均粒子数算出手段により好適に行うことができる。
【００１２】
本発明は、従来の吐出装置では、サンプルの作製や粒子の計数に長い時間がかかるとともに、サンプル作製に多くの液が必要となる場合があるという知見に基づくものである。
画像解析を用いる従来の吐出装置においては、液滴の画像を撮影するカメラにより取得された画像に基づいて、液滴内の粒子数を液滴毎にカウントする。このため、従来の吐出装置では、撮影した画像のデータの取り込み及び解析に時間がかかることがある。さらに、従来の吐出装置では、液滴内に粒子が複数入る場合に粒子数を判定することが困難になるときがあるため、希薄な粒子懸濁液を使用する必要があり、多量の粒子が必要なサンプルを作製する際には長い時間がかかる。また、従来の吐出装置においては、希薄な粒子懸濁液を使用する必要があることに伴い、サンプル作製に多くの液が必要となるため、過剰な液の使用につながる場合がある。
【００１３】
一方、本発明の吐出装置は、光の照射を受けて発光を生ずる発光粒子を含む液滴を吐出する液滴吐出手段と、液滴吐出手段が吐出した液滴に対して光を照射する光照射手段と、液滴に含まれる発光粒子が、光照射手段が照射した光を受けて生ずる発光を検出する光検出手段と、光検出手段が発光粒子において生じた発光を検出したか否かに応じて液滴に含まれる発光粒子の有無を判定し、発光粒子の有無に基づいて求めた、吐出した全液滴における発光粒子が含まれない液滴の割合から、全液滴における、一つの液滴に含まれる発光粒子の数の平均である平均粒子数を算出する平均粒子数算出手段と、を有する。
これにより、本発明の吐出装置は、希薄なサンプルを作製する必要がないため、サンプル作製に必要な時間を短くすることができるとともに、サンプル作製に必要な液を少なくして、過剰な液の使用を抑制することができる。さらに、本発明の吐出装置においては、画像解析を用いる従来の吐出装置とは異なり、液滴の画像を撮影するカメラや複雑な画像処理を行う計算機を有することを必須としないため、装置自体を複雑な構成とすることなくコンパクトにできる。すなわち、本発明の吐出装置は、粒子を懸濁させるために必要となる液の量を少なくできるとともに、複雑な画像処理を行うことなく、吐出した液滴に含まれる粒子の数を算出できる。
【００１４】
ここで、本発明の一実施形態に係る吐出装置と、液滴を撮影した画像に基づいて液滴内の細胞数をカウントする技術などの画像解析を用いる従来の吐出装置との差異の一例を下記の表１に示す。
【００１５】
【表１】
2019164123.tif 000003
【００１６】
以上説明したように、本発明の吐出装置は、従来の吐出装置における諸問題を解決し、本発明の目的を達成することができる。
【００１７】
以下、本発明を、実施形態をもって説明するが、本発明は後述する実施形態に限定されるものではない。なお、以下に参照する各図においては、共通する要素について同じ符号を用い、適宜、その説明を省略するものとする。
【００１８】
図１は、本発明の実施形態である吐出装置１００の構成を示す模式図である。本実施形態の吐出装置１００は、発光粒子の懸濁液から規定数の粒子を容器６０に分注するための装置であり、制御装置１０と、液滴吐出手段２０と、光照射手段３０と、受光手段４０とを含んで構成されている。ここでいう容器６０とは、例えば、マイクロウェルプレートのウェルがこれに相当する。
【００１９】
図１２は、本発明の実施形態に係る吐出装置１００の一例を示す模式図である。図１２を用いて、吐出装置１００について詳細に説明する。
図１２において、１０は制御装置であり、２０は液滴吐出手段であり、２１は液滴吐出手段２０の液室であり、２２は液滴吐出手段のノズルであり、３０は光照射手段であり、４０は受光手段であり、５０は液滴吐出手段のノズル２２より吐出された液滴である。また、図１２において、７０は光の照射を受けて発光を生ずる発光粒子であり、８１はレーザー光を示す矢印であり、８２は受光手段４０への光を示す矢印であり、８３は液滴の吐出方向を示す矢印である。なお、受光手段４０は制御装置１０に接続されている。
【００２０】
図１２に示すように、液滴吐出手段２０は、液室２１内に発光粒子７０を懸濁した粒子懸濁液を収容し、液室２１に配置された圧電素子の変形により、発光粒子７０を含む球体、楕円体又はこれらが若干に変形した液滴５０を、吐出方向を示す矢印８３の向きに吐出することができる。
【００２１】
液滴吐出手段２０は、発光粒子７０を含む液滴５０を吐出させる手段である。
液滴吐出手段２０としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、圧電素子を用いた圧電加圧方式、ヒータを用いたサーマル方式、静電引力によって液を誘導する静電方式、圧電素子を用いたメンブレン振動方式等のインクジェットヘッド、セルソーターなどが挙げられる。これらの中でも、インクジェットヘッドとしては、メンブレン振動方式のインクジェットヘッドが好ましい。メンブレン振動方式のインクジェットヘッドは、振動による慣性力で液滴を吐出する方式であり、インクジェットヘッドの上部を大気解放することが可能であるため、特に粒子が細胞である場合、細胞に対する熱、電場、圧力などのダメージを低減できる。
メンブレン振動方式のインクジェットヘッドに用いる圧電素子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）を用いた素子が好ましい。
【００２２】
液室２１は、発光粒子７０を懸濁した粒子懸濁液を保持する液体保持部であり、下面側には貫通孔であるノズル２２が形成されている。液室２１は、例えば、金属やシリコン、セラミック等から形成することができる。制御装置１０は、液滴吐出手段２０の圧電素子と電気的に接続されており、圧電素子に駆動電圧を印加し、圧電素子を変形させることにより、発光粒子７０を含む液滴５０を吐出方向を示す矢印８３の向きに吐出させる。
発光粒子７０の一例としては、照明光を受光して蛍光を発光することが可能な粒子（以下、「蛍光粒子」とも称することがある）などが挙げられる。蛍光粒子としては、例えば、蛍光色素によって染色された無機粒子、蛍光色素によって染色された有機ポリマー粒子、蛍光色素によって染色された細胞、蛍光タンパク質などが挙げられる。また、蛍光に基づく発光ではなく、ラマン散乱光に基づく発光をする粒子を用いることもできる。
【００２３】
蛍光色素により染色された有機ポリマー粒子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ＳＰＨＥＲＯ  Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ  ＮｉｌｅＲｅｄ  ｐａｒｔｉｃｌｅｓ（ベイバイオサイエンス株式会社製、１％（ｗ／ｖ）、直径１０μｍ〜１４μｍ）などが挙げられる。
【００２４】
蛍光色素によって染色された細胞における細胞としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、真核細胞、原核細胞、多細胞生物細胞、単細胞生物細胞を問わず、すべての細胞について使用することができる。これらは、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
【００２５】
真核細胞としては、特に制限はなく、目的応じて適宜選択することができ、例えば、動物細胞、昆虫細胞、植物細胞、真菌、藻類、原生動物などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、動物細胞、真菌が好ましい。
【００２６】
接着性細胞としては、組織や器官から直接採取した初代細胞でもよく、組織や器官から直接採取した初代細胞を何代か継代させたものでもよく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、分化した細胞、未分化の細胞などが挙げられる。
【００２７】
分化した細胞としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、肝臓の実質細胞である肝細胞；星細胞；クッパー細胞；血管内皮細胞；類道内皮細胞、角膜内皮細胞等の内皮細胞；繊維芽細胞；骨芽細胞；砕骨細胞；歯根膜由来細胞；表皮角化細胞等の表皮細胞；気管上皮細胞；消化管上皮細胞；子宮頸部上皮細胞；角膜上皮細胞等の上皮細胞；乳腺細胞；ペリサイト；平滑筋細胞、心筋細胞等の筋細胞；腎細胞；膵ランゲルハンス島細胞；末梢神経細胞、視神経細胞等の神経細胞；軟骨細胞；骨細胞などが挙げられる。
【００２８】
未分化の細胞としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、未分化細胞である胚性幹細胞、多分化能を有する間葉系幹細胞等の多能性幹細胞；単分化能を有する血管内皮前駆細胞等の単能性幹細胞；ｉＰＳ細胞などが挙げられる。
【００２９】
真菌としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、カビ、酵母菌などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、細胞周期を調節することができ、１倍体を使用することができる点から、酵母菌が好ましい。細胞周期とは、細胞が増えるとき、細胞分裂が生じ、細胞分裂で生じた細胞（娘細胞）が再び細胞分裂を行う細胞（母細胞）となって新しい娘細胞を生み出す過程を意味する。
【００３０】
酵母菌としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、細胞周期をＧ１期に制御するフェロモン（性ホルモン）の感受性が増加したＢａｒ−１欠損酵母が好ましい。酵母菌がＢａｒ−１欠損酵母であると、細胞周期が制御できていない酵母菌の存在比率を低くすることができるため、容器内に収容された細胞の特定の核酸の数の増加等を防ぐことができる。
【００３１】
原核細胞としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、真正細菌、古細菌などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
【００３２】
蛍光タンパク質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、緑色蛍光タンパク質（ＧＦＰ：Ｇｒｅｅｎ  Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ  Ｐｒｏｔｅｉｎ）、赤色蛍光タンパク質（ＲＦＰ：Ｒｅｄ  Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ  Ｐｒｏｔｅｉｎ）、黄色蛍光タンパク質（ＹＦＰ：Ｙｅｌｌｏｗ  Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ  Ｐｒｏｔｅｉｎ）などが挙げられる。染色細胞における蛍光色素としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、セルトラッカーオレンジ、セルトラッカーレッドなどが挙げられる。
【００３３】
なお、粒子が凝集する場合、液滴吐出手段２０の液室２１に充填する発光粒子７０などの粒子を含む懸濁液の粒子の濃度を調整することにより、懸濁液中の粒子の濃度と、懸濁液中の粒子の個数とがポアソン分布に従う理論から、懸濁液中の粒子の個数を調整することができる。懸濁液の液成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、イオン交換水などが挙げられる。
液滴の直径としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、２５μｍ以上１５０μｍ以下が好ましい。液滴の直径が２５μｍ以上であると、液滴の径が小さくなく、内包する粒子の直径が小さいものだけになりにくく、適用できる粒子の種類が少なくなりにくい。１５０μｍ以下であると、液滴としては問題なく、液滴を吐出するためには、インクジェットヘッドの穴径を大きくする必要もなく、液滴の吐出が不安定となりにくい。また、液滴の直径をＲとし、粒子の直径をｒとすると、Ｒ＞３ｒであることが好ましい。Ｒ＞３ｒであると、粒子の直径が液滴の直径に対して大きくないため、液滴の縁の影響を受けにくく、粒子の計数精度が低下しにくい。
【００３４】
光照射手段３０は、液滴吐出手段２０から吐出された液滴５０に光を照射する手段である。光照射手段３０は、制御装置１０から同期信号を入力される。同期信号を入力された光照射手段３０は、液滴吐出手段２０による液滴５０の吐出タイミングに合わせて、照明光となるレーザー光８１を液滴５０に照射する。
【００３５】
光照射手段３０としては、液滴吐出手段２０による液滴５０の吐出に同期して光を照射できるものが好ましい。これにより、液滴吐出手段２０から吐出された液滴５０に、光をより確実に照射することができる。ここで、同期するとは、液滴５０が吐出されて所定位置に達したときに光照射手段３０がレーザー光８１を照射することを意味する。つまり、光照射手段３０は、液滴吐出手段２０による液滴５０の吐出に対して、所定時間だけ遅延して光を照射する。
【００３６】
光照射手段３０としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、固体レーザー、半導体レーザー、色素レーザーなどが挙げられる。固体レーザーとしては、例えば、ＹＡＧレーザー、ルビーレーザー、ガラスレーザーなどが挙げられる。ＹＡＧレーザーの市販品としては、例えば、Ｅｘｐｌｏｒｅｒ  ＯＮＥ−５３２−２００−ＫＥ（スペクトラ・フィジックス株式会社製、ＳＨＧにより出力波長は５３２ｎｍ）などが挙げられる。これらの中でも、パルス発振によりパルス光を照射できることが好ましい。
【００３７】
パルス光のパルス幅としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１０μｓ以下が好ましく、１μｓ以下がより好ましい。
単位パルスあたりのエネルギーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、集光の有無等の光学系に大きく依存するが、０．１μＪ以上が好ましく、１μＪ以上がより好ましい。ただし、蛍光粒子によってはフォトブリーチングが発生するため、この場合は、単位パルスあたり又は単位時間あたりのエネルギーを制限することが好ましい。同様に、蛍光粒子又はその他の発光粒子の利用目的に応じて、光照射が悪影響を与える場合があり、この場合にも、単位パルスあたり又は単位時間あたりのエネルギーを制限することが好ましい。
【００３８】
光検出手段（受光手段）４０は、液滴に含まれる発光粒子が、光照射手段が照射した光を受けて生ずる発光を検出（受光）する手段である。受光手段４０は、光照射手段３０、制御装置１０と電気的に接続されており、制御装置１０から同期信号を入力される。同期信号を入力された受光手段４０は、光照射手段３０のレーザー光８１により発光粒子７０が発光するタイミングに合わせて、光８２を受光する。
【００３９】
受光手段４０は、液滴５０に含まれる発光粒子７０の有無を計測可能な光センシングデバイス／モジュールである。受光手段４０は電気的に接続された制御装置１０に受光情報を出力し、これら受光素子の情報を基に、制御装置１０は液滴５０に含まれる発光粒子７０の有無を計測することができる。
【００４０】
受光手段４０は、制御装置１０と連携して発光粒子７０の有無を計測することができればよいため、取得情報量の少ない光センシングデバイス／ユニットを用いることができ、例えば、フォトマルチューブ（ＰＭＴ、光電子増倍管）、アバランシュフォトダイオード（ＡＰＤ）、ピンフォトダイオード（ｐｉｎ−ＰＤ）、低解像度ＣＭＯＳ撮像素子などを用いることができる。これらは、高速及び高周波数でのサンプリングが可能であると同時に、光利用効率も高く、液滴５０に含まれる発光粒子７０の微弱な蛍光を受光した場合に、必要な信号雑音比（ＳＮＲ）を確保した適切な量の情報を制御装置に出力することができる。
【００４１】
受光手段４０にＡＰＤを用いた場合、ＡＰＤは蛍光粒子７０から１次元情報となる発光光量を制御装置１０に出力できる。ＡＰＤは、ＡＰＤモジュール、例えば、ＡＰＤ４１０（帯域１００ＭＨｚ、直径１ｍｍ、感度１×１０５Ｖ／Ｗ、松定プレシジョン株式会社製）、ＡＰＤ１３０Ａ（帯域５０ＭＨｚ、直径１ｍｍ、感度２．５×１０６Ｖ／Ｗ、ソーラボジャパン株式会社製）、Ｃ１０５０８−０１（帯域１００ＭＨｚ、直径１ｍｍ、感度１．３×１０７Ｖ／Ｗ、浜松ホトニクス株式会社製）、ＡＰＤ４１０Ａ（帯域１０ＭＨｚ、直径１ｍｍ、感度２．７×１０７Ｖ／Ｗ、ソーラボジャパン株式会社製）などから、目的や利用する照明光の種類などに応じて、適切な帯域と感度とを考慮して選定することができる。
【００４２】
受光手段４０としては、液滴吐出手段２０による液滴５０の吐出に同期して発光粒子７０からの光８２を受光できることが好ましい。これにより、液滴吐出手段２０から吐出された液滴５０に、光照射手段３０からレーザー光８１が照射され、蛍光粒子７０からの光８２をより確実に受光することができる。なお、ここで、同期するとは、例えば、液滴５０が吐出されて所定位置に達したときに液滴５０にレーザー光８１が照射され、発光粒子７０が発光するタイミングで、受光手段４０が光８２を受光することを意味する。つまり、受光手段４０は、液滴吐出手段２０による液滴５０の吐出、及び光照射手段３０によるレーザー光８１の照射に対して、それぞれ所定時間だけ遅延して光８２を検出する。また、このような遅延調整は、別途となるファンクションジェネレータと連携することにより、ファンクションジェネレータよりそれぞれに遅延を考慮した同期信号を出力しても実現できる。さらには、このファンクションジェネレータの機能を、液滴吐出手段２０と一体化してもよい。
【００４３】
なお、受光手段４０は、光照射手段３０が照射するレーザー光８１と比較して、発光粒子７０からの光が弱い場合、受光手段４０の受光面側にレーザー光８１の波長域を減衰させるフィルタを有することが好ましい。このフィルタを有することにより、ノイズの少ない状態で受光手段４０が発光による光を受光できる。フィルタとしては、例えば、光の波長を含む特定波長域を減衰させる光学濃度６以上のノッチフィルタなどが挙げられる。
【００４４】
制御装置１０は、例えば、デジタイザーやデータロガーやオシロスコープなどをその一部に含むことができる。デジタイザーは、ＡＤＣ（アナログデジタル変換器）を搭載したモジュール（製品）であり、例えば、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）の増設ボードとして提供されているＡＰＸ−５１０（１６ｂｉｔ・１００ＭＨｚサンプリング、株式会社アバルデータ製）、ＤＩＧ−１００Ｍ１００２−ＰＣＩ（１０ｂｉｔ・１００ＭＨｚサンプリング、株式会社コンテック製）などがある。また、制御装置１０は、複数のＰＣなどによって実現されていてもよく、この場合、制御装置１０の行う処理を分散させて実行してもよい。なお、制御装置１０が複数のＰＣを有する場合、それぞれのＰＣは、ネットワークにより接続されている形態であってもよい。さらに、制御装置１０が行う処理は、クラウド型のコンピュータにより実行されてもよい。
デジタイザーなどにより受光手段４０から出力されたアナログの情報をデジタル化することにより、このデジタイザーと接続された制御装置１０の一部である情報処理部に出力してもよい。デジタル化された発光粒子７０の取得情報が１次元情報と少ない取得情報であるにもかかわらず、情報処理部は、定めた発光光量の閾値量基準や発光光量の時間軸プロファイル基準などから蛍光粒子の有無を判定し、蛍光粒子の有無を計測することができる。制御装置１０の一部である情報処理部は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）及びＰＣにインストールした画像処理ソフトなどを用いることができる。
【００４５】
発光粒子７０の有無を計測することは、発光粒子７０に基づく発光を確認すればよい定性計測であるため、取得情報量が少ない場合でも発光粒子７０の個数の計測と比べて高精度な計測、つまり高正答率となる計測を実現できる。また、取得情報量が少なくてもよいことの効果として、受光手段４０による光８２に関する情報取得動作及び取得情報の出力、制御装置１０による取得情報の情報処理が単純になるため、同時に高速な計測を実現することができる。
【００４６】
以上、本実施形態の吐出装置１００の構成について説明したが、続いて、制御装置１０の機能構成を図２に示す機能ブロック図に基づいて説明する。
【００４７】
図２に示すように、本実施形態の制御装置１０は、液滴吐出制御部１２と、発光検出部１３と、光照射制御部１４と、平均粒子数算出手段１９とを有し、更に必要に応じてその他の手段（部）を有する。
平均粒子数算出手段１９は、判定処理を行う判定部１５と、算出処理を行う算出部１７とを有し、計数処理を行う計数部１８を有することが好ましく、更に必要に応じてその他の部を有する。本実施形態においては、平均粒子数算出手段１９は、判定部１５と、算出部１７と、計数部１８とを有する。なお、吐出装置１００は、上記の各手段（部）が協働して動作することにより、所定数の発光粒子７０を容器６０に分注する分注処理を行うことができる。
【００４８】
液滴吐出制御部１２は、液滴吐出手段２０を制御して所定液量の液滴を吐出させる手段である。
【００４９】
光照射制御部１４は、光照射手段３０を制御して、液滴吐出手段２０が吐出する液滴に対して光を照射させる手段である。なお、光照射制御部１４は、吐出された液滴が容器６０に着滴する前に、液滴に光が照射されるように、光照射手段３０の照射タイミングを液滴吐出手段２０の吐出タイミングに同期させることが好ましい。
【００５０】
発光検出部１３は、受光手段４０が受光した光の検出強度に基づいて、液滴吐出手段２０が吐出する液滴に含まれる発光粒子の発光を検出する手段である。
【００５１】
平均粒子数算出手段１９における判定部１５は、光検出手段の一例である受光手段４０が発光粒子７０において生じた発光８２を検出したか否かに応じて液滴５０に含まれる発光粒子７０の有無を判定する処理である判定処理を行う。
【００５２】
平均粒子数算出手段１９における算出部１７は、発光粒子７０の有無（判定部１５の判定結果）に基づいて求めた、吐出した全液滴における発光粒子７０が含まれない液滴５０の割合から、全液滴における、一つの液滴５０に含まれる発光粒子７０の数の平均である平均粒子数を算出する算出処理を行う。
【００５３】
より具体的には、算出部１７は、判定部１５の判定結果に基づき、液滴に発光粒子が含まれていないと判定した回数を液滴の総吐出回数（全液滴の数）で除した値を、液滴吐出手段２０が吐出する液滴に発光粒子が含まれていない割合（確率）として算出する。
続いて、算出部１７は、算出した確率に基づいて、液滴吐出手段２０が吐出する液滴に含まれる発光粒子の平均数（以下、平均粒子数という）を算出する。
また、本実施形態において、算出部１７が算出した平均粒子数は、液滴吐出手段２０が吐出する液滴に発光粒子が含まれていない確率に基づいて算出した推定値となる。このため、以下においては、算出部１７が平均粒子数を推定するという表現を用いることがある。
【００５４】
平均粒子数算出手段１９における計数部１８は、算出部１７が推定した平均粒子数と、液滴吐出手段２０が吐出した全液滴の数とを乗じることにより、液滴吐出手段２０が吐出した全液滴における発光粒子の数を計数する。こうすることにより、吐出装置１００は、規定数の粒子を容器６０に分注できる。
【００５５】
以上、制御装置１０の機能構成について説明したが、続いて、制御装置１０を構成する判定部１５および算出部１７が実行する処理の内容を説明する。
【００５６】
まず、判定部１５が液滴に含まれる発光粒子の有無を判定する方法を説明する。
【００５７】
図３Ａに示すように、液滴吐出手段２０から吐出された液滴に１以上の発光粒子が含まれている場合、その発光粒子が光照射手段３０から照射される光を受けて発光し、発光した光が受光手段４０によって受光される。一方、図３Ｂに示すように、液滴吐出手段２０から吐出された液滴に発光粒子が含まれていない場合には、受光手段４０は受光しない。
【００５８】
このことを前提として、判定部１５は、図４に示すように、液滴吐出手段２０の吐出タイミングを表わす信号と受光手段４０が受光した光の光検出強度信号を比較し、液滴の吐出タイミングと同期して、所定の閾値以上の光検出強度が検出された場合に、当該液滴に発光粒子が含まれていると判定し、所定の閾値以上の光検出強度が検出されなかった場合には、当該液滴に発光粒子が含まれていないと判定する。なお、液滴の吐出タイミングと同期して光検出強度が検出される状態とは、吐出タイミングから所定の閾値時間以上遅延することなく光検出強度が検出される状態を意味する。
【００５９】
次に、算出部１７が平均粒子数を推定する方法を説明する。
【００６０】
発光粒子懸濁液中の粒子分布がポアソン分布に則ると仮定すると、液滴吐出手段２０から吐出される液滴内の粒子分布もポアソン分布に則ると仮定できる。この仮定に従えば、吐出される一滴の液滴に含まれる発光粒子の平均粒子数がλのときに、吐出される一滴の液滴にｘ個の発光粒子が含まれている確率Ｐ（λ，ｘ）は、下記式（１）で表すことができる。なお、下記式（１）において、ｅはネイピア数を表し、ｘ！はｘの階乗を表す。
【００６１】
【数１】
2019164123.tif 000004
【００６２】
上記式（１）に示すように、確率Ｐ（λ，ｘ）は平均粒子数λと液滴に含まれる発光粒子の粒子数ｘの関数であるため、平均粒子数λが決まると一意にポアソン分布が決定される。図５は、平均粒子数λ＝１、２、５におけるポアソン分布を示す。
【００６３】
【数２】
2019164123.tif 000005
【００６４】
吐出される液滴に発光粒子が含まれていない確率Ｐ（ｘ＝０）は、λに対して単調減少であるため、Ｐ（ｘ＝０）が分かれば、平均粒子数λが一意に決まる。このことを前提として、算出部１７は、確率Ｐ（ｘ＝０）を求め、求めた確率Ｐ（ｘ＝０）を利用して前記式（２）により平均粒子数λを推定する。Ｐ（ｘ＝０）が大きい場合、つまり吐出される液滴に発光粒子が含まれていない確率が大きい場合はλが小さくなり、逆に、Ｐ（ｘ＝０）が小さい場合、つまり吐出される液滴に発光粒子が含まれていない確率が小さい場合はλが大きくなる。
【００６５】
図６は、上述した方法で推定される平均粒子数λのシミュレーション結果を示す。本シミュレーションでは、液滴に含まれる発光粒子の平均数を一定とし、吐出装置１００が吐出する液滴に含まれる発光粒子の数としてポアソン分布で乱数を発生させ、液滴を予め設定した回数（１千回、３千回、１万回、３万回、１０万回、３０万回、１００万回）吐出した際の判定処理の結果に基づいて確率Ｐ（ｘ＝０）を算出し、算出した確率Ｐ（ｘ＝０）に基づいて平均粒子数λを推定した。本シミュレーションでは、上述した試行を１００回繰り返し、１００回の試行で得られた平均粒子数λの平均値と標準偏差から変動係数（ＣＶ）を計算した。
【００６６】
図６は、１００回の試行の結果を、横軸を平均粒子数λとし、縦軸を変動係数（ＣＶ）としてプロットした図である。図６に示されるように、平均粒子数λが１〜２のときにばらつき（ＣＶ）が最も小さく、平均粒子数λが５のときでも、ばらつき（ＣＶ）が許容範囲に収まっていることがわかる（吐出回数：１０万回→ＣＶ＝０．８％、吐出回数：千回→ＣＶ＝８．７％）。すなわち、平均粒子数としては、１以上２以下であることが好ましい。平均粒子数が１以上２以下であることによって、吐出装置１００は、液滴に含まれる発光粒子の数のばらつきを抑制して、より正確に所定数の発光粒子を分注することができる。
また、上記の許容範囲（許容される粒子の数のばらつきの範囲）としては、ＣＶが１５％以下であることが好ましい。粒子の数のばらつきの範囲が上記の好ましい範囲であることで、米国ＦＤＡ（Ｆｏｏｄ  ａｎｄ  Ｄｒｕｇ  Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ）によるＢｉｏａｎａｌｙｔｉｃａｌ  Ｍｅｔｈｏｄ  Ｖａｌｉｄａｔｉｏｎ  Ｇｕｉｄａｎｃｅ  ｆｏｒ  Ｉｎｄｕｓｔｒｙの基準を満たすことができる。
【００６７】
以上、判定部１５および算出部１７が実行する処理の内容を説明したが、続いて、本実施形態の吐出装置１００が実行する分注処理を説明する。なお、以下では、吐出装置１００が備える３種類の実行モードについて、順を追って説明する。
【００６８】
（第１の実行モード）
第１の実行モードでは、吐出装置１００は、液滴吐出制御部１２、発光検出部１３、光照射制御部１４、判定部１５、および算出部１７の協働により事前に平均粒子数λを推定した後に、推定した平均粒子数λを利用して計数部１８が吐出した発光粒子の数を計数し、発光粒子を分注する。ここでは、まず、図７に示すフローチャートに基づいて平均粒子数λを算出（推定）する算出処理を説明する。
【００６９】
まずステップ１０１で、液滴の吐出回数ｙ（＝吐出された液滴の数ｙ）と、液滴に発光粒子が含まれていないことを判定した判定回数ｋを初期値（０）にセットする。
【００７０】
続くステップ１０２で、液滴吐出手段２０から発光粒子懸濁液の所定液量の液滴を一滴吐出させ、続くステップ１０３で、吐出回数ｙを１増分する。なお、図６で説明したシミュレーションの結果から粒子平均数がおよそ１以上２以下でＣＶが低くなることから、液滴の液量をコントロールするとメリットはあるが、液滴の液量を大きく制御することは難しい。従って、粒子平均数を１以上２以下に設定するためには、発光粒子懸濁液の粒子濃度をコントロールするのが好ましい（後述する他の実行モードにおいても同様）。
【００７１】
続くステップ１０４では、吐出された液滴に含まれる発光粒子の有無を上述した方法で判定し、液滴に発光粒子が含まれていると判定した場合は（ステップ１０５、Ｎｏ）、処理はステップ１０７に進んで、吐出回数ｙが予め設定した設定回数Ｎに達しているか否かを判定し、達していない場合は（ステップ１０７、Ｎｏ）、ステップ１０２に戻る。
【００７２】
一方、液滴に発光粒子が含まれていないと判定した場合は（ステップ１０５、Ｙｅｓ）、処理はステップ１０６に進み、判定回数ｋを１増分する。その後、続くステップ１０７で、吐出回数ｙが設定回数Ｎに達しているか否かを判定し、達していない場合は（ステップ１０７、Ｎｏ）、ステップ１０２に戻る。
【００７３】
以降、吐出回数ｙが設定回数Ｎに達するまで、上述した一連の処理（ステップ１０２〜１０７）を繰り返し、吐出回数ｙが設定回数Ｎに達した時点で（ステップ１０７、Ｙｅｓ）、処理はステップ１０８に進む。
【００７４】
続くステップ１０８では、その時点における判定回数ｋをその時点における吐出回数ｙで除した値を、液滴に発光粒子が含まれていない確率Ｐ（ｘ＝０）として算出する。
【００７５】
続くステップ１０９では、先のステップ１０８で算出した確率Ｐ（ｘ＝０）を使用して、上述した方法で平均粒子数λを推定する。
【００７６】
次に、吐出装置１００が実行する分注処理を図８に示すフローチャートに基づいて説明する。
【００７７】
まず、ステップ２０１で、液滴の吐出回数ｙと、分注された発光粒子の数（以下、分注数という）の期待値Ｅを初期値（０）にセットする。
【００７８】
続くステップ２０２で、液滴吐出手段２０から発光粒子懸濁液の所定液量の液滴を一滴吐出させ、続くステップ２０３で、吐出回数ｙを１増分する。
【００７９】
続くステップ２０４では、下記式（３）に基づき、先の算出処理で推定した平均粒子数λに対して、その時点における吐出回数ｙを乗じた値を分注数の期待値Ｅとして算出する。
【００８０】
【数３】
2019164123.tif 000006
【００８１】
続くステップ２０５では、期待値Ｅが予め設定した目標値に達したか否かを判定し、以降、期待値Ｅが目標値に達するまで（ステップ２０５、Ｎｏ）、上述した一連の処理（ステップ２０２〜２０４）を繰り返し実行する。その後、期待値Ｅが目標値に達した時点で（ステップ２０５、Ｙｅｓ）、処理を終了する。
【００８２】
以上、第１の実行モードについて説明した。従来の吐出装置では、低濃度の粒子懸濁液を使用して、液滴に含まれる粒子の平均数が１未満という条件でソーティングすることが一般的であるのに対し、本実施形態によれば、図６のシミュレーション結果が示すように、液滴に含まれる粒子の平均数が１〜５という高濃度の粒子懸濁液を使用した場合であっても粒子数を精度良く計数できるので、分注時間を短縮化できる（後述する他の実行モードにおいても同様）。
【００８３】
（第２の実行モード）
第１の実行モードでは、事前に推定した平均粒子数λを使用して分注処理を行うのに対し、第２の実行モードでは、吐出装置１００は、液滴吐出制御部１２、発光検出部１３、光照射制御部１４、判定部１５、算出部１７および計数部１８が協働して、平均粒子数λの推定と分注処理を同時的に行う。以下、第２の実行モードの分注処理を図９に示すフローチャートに基づいて説明する。
【００８４】
まず、ステップ３０１で、液滴の吐出回数ｙと、液滴に発光粒子が含まれていないことを判定した判定回数ｋと、分注数の期待値Ｅを初期値（０）にセットする。
【００８５】
続くステップ３０２で、液滴吐出手段２０から発光粒子懸濁液の所定液量の液滴を一滴吐出させ、続くステップ３０３で、吐出回数ｙを１増分する。
【００８６】
続くステップ３０４では、吐出された液滴に含まれる発光粒子の有無を上述した方法で判定し、液滴に発光粒子が含まれていると判定した場合は（ステップ３０５、Ｎｏ）、処理はステップ３０７に進む。一方、液滴に発光粒子が含まれていないと判定した場合は（ステップ３０５、Ｙｅｓ）、処理はステップ３０６に進み、判定回数ｋを１増分した後にステップ３０７に進む。
【００８７】
続くステップ３０７では、その時点における判定回数ｋをその時点における吐出回数ｙで除した値を、液滴に発光粒子が含まれていない確率Ｐ（ｘ＝０）として算出する。
【００８８】
続くステップ３０８では、先のステップ３０７で算出した確率Ｐ（ｘ＝０）を使用して、上述した方法で平均粒子数λを推定する。
【００８９】
続くステップ３０９では、先のステップ３０８で推定した最新の平均粒子数λに対して、その時点における吐出回数ｙを乗じた値を分注数の期待値Ｅとして算出する。
【００９０】
続くステップ３１０では、期待値Ｅが予め設定した目標値に達したか否かを判定し、以降、期待値Ｅが目標値に達するまで（ステップ３１０、Ｎｏ）、上述した一連の処理（ステップ３０２〜３１０）を繰り返し実行する。この間、新たな液滴が吐出される度に、確率Ｐ（ｘ＝０）が再算出され、再算出された確率Ｐ（ｘ＝０）に基づいて平均粒子数λが再推定され、再推定された最新の平均粒子数λにその時点の吐出回数ｙを乗じた値が分注数として計数される。そして、期待値Ｅが目標値に達した時点で（ステップ３１０、Ｙｅｓ）、処理を終了する。
すなわち、第２の実行モードにおいては、平均粒子数算出手段は、新たな液滴が吐出される度に、全液滴における発光粒子が含まれない液滴の割合を求め、求めた割合に基づいて平均粒子数を再算出し、再算出した平均粒子数と、液滴吐出手段が吐出した全液滴の数とを乗じることにより、液滴吐出手段が吐出した全液滴における発光粒子の数を計数する。
【００９１】
以上、第２の実行モードについて説明した。第２の実行モードでは、平均粒子数λを推定するための事前処理を行わないため、試料が無駄にならず、すぐに分注を開始できるという利点がある。
【００９２】
（第３の実行モード）
第２の実行モードでは、判定部１５が判定したすべての判定結果に基づいて確率Ｐ（ｘ＝０）を算出するのに対し、第３の実行モードでは、所定時間が経過する度に、それ以降に得られた判定結果に基づいて確率Ｐ（ｘ＝０）を算出する。以下、第３の実行モードの分注処理を図１０に示すフローチャートに基づいて説明する。
【００９３】
まず、ステップ４０１で、液滴の吐出回数ｙと、液滴に発光粒子が含まれていないことを判定した判定回数ｋと、分注数の期待値Ｅを初期値（０）にセットする。
【００９４】
続くステップ４０２で、所定時間Ｔのタイマーをセットする。
【００９５】
続くステップ４０３では、第２の実行モードにおけるステップ３０２〜ステップ３０９（図９参照）と同じ処理を実行する。
【００９６】
続くステップ４０４では、期待値Ｅが予め設定した目標値に達したか否かを判定する。
その結果、目標値に達していない場合は（ステップ４０４、Ｎｏ）、続くステップ４０５で、所定時間Ｔが経過したか否かを判定し、所定時間Ｔが経過していない場合は（ステップ４０５、Ｎｏ）、ステップ４０３に戻る。一方、所定時間Ｔが経過した場合は（ステップ４０５、Ｙｅｓ）、続くステップ４０６で、吐出回数ｙと判定回数ｋの値を初期値（０）にリセットした後、ステップ４０１に戻る。
【００９７】
以降、期待値Ｅが目標値に達するまで、上述した一連の処理（ステップ４０２〜４０６）を繰り返し実行し、期待値Ｅが目標値に達した時点で（ステップ４０４、Ｙｅｓ）、処理を終了する。
すなわち、第３の実行モードにおいては、平均粒子数算出手段１９は、所定時間が経過する度に、それ以降に得られた発光粒子の有無の情報に基づいて、全液滴における発光粒子が含まれない液滴の割合を求める。
【００９８】
以上、第３の実行モードについて説明した。第３の実行モードでは、予め設定した所定時間Ｔが経過する度に、それ以前に得られた粒子有無の判定結果が破棄され、それ以降に得られた判定結果に基づいて確率Ｐ（ｘ＝０）が再算出されるので、液滴吐出手段２０内部の粒子の沈降や外乱が生じた場合の計数精度に対する影響が最小化されるという利点がある。
【００９９】
以上、本実施形態の吐出装置１００が実行する分注処理ならびに吐出装置１００を使用した吐出方法について説明してきたが、続いて、上述した方法を使用して、それ自体が発光しない粒子の数を計数する方法を説明する。
【０１００】
（非発光性粒子の計数方法）
まず最初に、任意の発光粒子（例えば、蛍光ポリマー粒子）を所定濃度で含む懸濁液１と、計数したい任意の粒子であって、上記発光粒子を発光させる光を受けても発光しない非発光性粒子を所定濃度で含む懸濁液２を調製する。
【０１０１】
次に、調製した既知濃度の懸濁液１と、既知濃度の懸濁液２を所定の混合比（容量比）で混合して混合懸濁液を調製する。
【０１０２】
次に、調製した混合懸濁液を吐出装置１００にセットして混合懸濁液から作製される所定液量の液滴を連続的に容器に吐出し、上述したのと同じ方法で、容器に吐出された発光粒子の数を計数する。
【０１０３】
最後に、計数された発光粒子の数と混合懸濁液の混合比（容量比）に基づいて、容器に吐出された非発光性粒子の数を算出する。具体的には、計数された発光粒子の数に対して、混合懸濁液の混合比（非発光粒子の懸濁液２／発光粒子の懸濁液１）を乗じた値を非発光性粒子の数として計数する。
すなわち、本発明において非発光性粒子の数を計数する場合には、発光粒子の既知濃度の懸濁液と、光の照射を受けて発光を生じない非発光性粒子の既知濃度の懸濁液とを所定の混合比で混合して混合懸濁液を調製し、混合懸濁液の前記液滴を吐出する際に、吐出した全液滴における発光粒子の数を計数し、計数した発光粒子の数と混合比とに基づいて、吐出した全液滴における非発光性粒子の数を計数することが好ましい。
【０１０４】
上述した方法を使用すれば、それ自体が発光しない粒子であっても、本実施形態の吐出装置１００を使用して計数することができる。なお上述した方法では、図６で説明したシミュレーション結果を踏まえて、混合懸濁液から吐出される液滴に含まれる発光粒子の平均数が１以上２以下となるように混合懸濁液を調製することが、計数精度の観点から好ましい。
【０１０５】
以上、説明したように、本実施形態によれば、簡易な構成で、分注を精度よく、且つ、短時間で行うことが可能になる。なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、当業者が推考しうる種々の設計変更は本発明の範囲に含まれる。
【０１０６】
例えば、吐出装置１００は、図１１に示すように、ｎ種類（ｎは２以上の整数。以下同様。）の異なる波長の光を同時に照射する光照射手段と、ｎ種類の光に対応するｎ個の受光手段を設けて、励起波長の異なるｎ種類の発光粒子の数を計数できるように構成してもよい。この場合、例えば、異なる蛍光を発するｎ種類の細胞をその種類ごとに計数して細胞の割合を調べたり、レポーター遺伝子（ＧＦＰレポーターなど）の発現割合を求めたりすることが可能になる。
【０１０７】
なお、上述した実施形態の各機能は、Ｃ、Ｃ＋＋、Ｃ＃、Ｊａｖａ（登録商標）などで記述されたプログラムにより実現でき、本実施形態のプログラムは、ハードディスク装置、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ、フレキシブルディスク、ＥＥＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭなどの記録媒体に格納して頒布することができ、また他の装置が可能な形式でネットワークを介して伝送することができる。
【符号の説明】
【０１０８】
１０…制御装置
１２…液滴吐出制御部
１３…発光検出部
１４…光照射制御部
１５…判定部
１７…算出部
１８…計数部
１９…平均粒子数算出手段
２０…液滴吐出手段
３０…光照射手段
４０…光検出手段（受光手段）
５０…液滴
６０…容器
７０…発光粒子
１００…吐出装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１０９】
【特許文献１】特開２０１８−１７７００号公報
【図１】
2019164123.tif 000008
【図２】
2019164123.tif 000009
【図３Ａ】
2019164123.tif 000010
【図３Ｂ】
2019164123.tif 000011
【図４】
2019164123.tif 000012
【図５】
2019164123.tif 000013
【図６】
2019164123.tif 000014
【図７】
2019164123.tif 000015
【図８】
2019164123.tif 000016
【図９】
2019164123.tif 000017
【図１０】
2019164123.tif 000018
【図１１】
2019164123.tif 000019
【図１２】
2019164123.tif 000020