(57)【要約】長手方向軸を画定する円筒体と、長手方向軸上で円筒体に隣接する切頭円錐体とから形成されたノズル先端。円筒体は切頭円錐体と流体連通することができる。切頭円錐体は、長手方向軸に対して横切るノズル出口オリフィスを備える平坦面で終端することができる。切頭円錐体および平坦面の縁に切取部があり得る。フローサイトメータシステムはまた、流体流および粒子上に入射するビームを生成する電磁放射線源と、ビームに応答して流体流内の粒子から放出または反射される光を検出する検出器とを含むことができる。
2015531878.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粒子を含む流体流を生成するノズルアセンブリであって、長手方向軸を画定する円筒体と、前記円筒体と流体連通する、前記長手方向軸上で前記円筒体に隣接する切頭円錐体とから形成されたノズル先端を備え、前記切頭円錐体が、ノズル出口オリフィスを有する前記長手方向軸に対して横切る平坦面で終端し、前記切頭円錐体が、前記平坦面および前記切頭円錐体の縁に切取部をさらに備える、ノズルアセンブリと、
前記流体流および粒子の上に入射するビームを生成する電磁放射線源と、
前記ビームに応答して、前記流体流内の前記粒子から放出されるかまたは反射される光を検出する検出器と、
を具備するフローサイトメータシステム。
【請求項２】
面取りされた前記ノズル先端が内面および外面を備える、請求項１に記載のフローサイトメータ。
【請求項３】
前記ノズル先端が方向付けノズル先端を含む、請求項２に記載のフローサイトメータ。
【請求項４】
前記ノズル先端の前記内面が方向付け形状を含む、請求項３に記載のフローサイトメータ。
【請求項５】
前記ノズル先端の前記内面が、円形断面から楕円形断面に、その後円形出口オリフィスに遷移している、請求項４に記載のフローサイトメータ。
【請求項６】
前記切取部が面取り部を含む、請求項１に記載のノズル先端。
【請求項７】
前記切取部が凸すみ肉を含む、請求項１に記載のノズル先端。
【請求項８】
前記切取部が凹みすみ肉を含む、請求項１に記載のノズル先端。
【請求項９】
前記切取部が溝を含む、請求項１に記載のノズル先端。
【請求項１０】
前記切頭円錐体の基端部および前記切頭円錐体の先端部をさらに具備し、前記切頭円錐体の前記基端部が第１テーパ角度を有し、前記切頭円錐体の前記先端部が第２テーパ角度を有し、前記第２テーパ角度が前記第１テーパ角度より大きい、請求項１に記載のノズル先端。
【請求項１１】
フローサイトメータのノズルアセンブリ内に前記ノズル先端を位置決めするために前記円筒体に形成された切欠きをさらに具備する、請求項１に記載のノズル先端。
【請求項１２】
前記切取部が面取り部を含み、前記面取り部の角度が、前記ビームに応答して前記流体流内の粒子によって生成される放射の予測される垂直角度と略同じである、請求項１に記載のノズル先端。
【請求項１３】
前記面取りされたノズル先端における前記面取り部の前記角度が１５度〜６０度である、請求項１２に記載のノズル先端。
【請求項１４】
前記面取りされたノズル先端における前記面取り部の前記角度が約３０度である、請求項１３に記載のノズル先端。
【請求項１５】
前記ノズルアセンブリが、
ノズルアセンブリと、
サンプル出口を有する注入管と流体連通するサンプル入口であって、前記注入管に前記ノズルアセンブリが取り付けられ、前記ノズルアセンブリの前記内部に沿って延在する、サンプル入口と、
前記ノズルアセンブリと流体連通する１つまたは複数のシース入口と、
をさらに備え、
前記ノズル出口オリフィスが前記サンプル出口の下流である、請求項１に記載のフローサイトメータ。
【請求項１６】
前記電磁放射線源によって生成される前記ビームが、前記出口オリフィスの３００マイクロメートル以内で前記流体流に集束する、請求項１に記載のフローサイトメータ。
【請求項１７】
分取機構をさらに具備する、前記請求項１に記載のフローサイトメータ。
【請求項１８】
前記分取機構が、液滴を生成するように前記流体流と連通する発振器と、液滴が生じる際に前記液滴を帯電させるように前記流体流と連通する荷電ピンと、荷電した液滴を偏向させる偏向板とを備える、請求項１７に記載のフローサイトメータ。
【請求項１９】
長手方向軸を画定する円筒体と、
前記長手方向軸上で前記円筒体と隣接し、前記円筒体と流体連通する切頭円錐体であって、前記切頭円錐体が、ノズル出口オリフィスを有する前記長手方向軸に対して横切る平坦面で終端し、前記切頭円錐体が、前記平坦面および前記切頭円錐体の縁に切取部をさらに備える、切頭円錐体と、
を具備する、ノズル先端。
【請求項２０】
前記切取部が面取部を含む、請求項１９に記載のノズル先端。
【請求項２１】
前記切取部が凸すみ肉を含む、請求項１９に記載のノズル先端。
【請求項２２】
前記切取部が凹みすみ肉を含む、請求項１９に記載のノズル先端。
【請求項２３】
前記切取部が溝を含む、請求項１９に記載のノズル先端。
【請求項２４】
前記切頭円錐体の基端部および前記切頭円錐体の先端部をさらに具備し、前記切頭円錐体の前記基端部が第１テーパ角度を有し、前記切頭円錐体の前記先端部が第２テーパ角度を有し、前記第２テーパ角度が前記第１テーパ角度より大きい、請求項１９に記載のノズル先端。
【請求項２５】
前記ノズル先端本体が内面および外面を備える、請求項１９に記載のノズル先端。
【請求項２６】
前記ノズル先端が方向付けノズル先端を含む、請求項２５に記載のノズル先端。
【請求項２７】
前記ノズル先端の前記内面が方向付け形状を含む、請求項２６に記載のノズル先端。
【請求項２８】
前記面取りされたノズル先端の前記内面が、円形断面から楕円形断面に、その後円形出口オリフィスに遷移している、請求項２７に記載のノズル先端。
【請求項２９】
フローサイトメータのノズルアセンブリ内に前記ノズル先端を位置決めするために前記円筒体に形成された切欠きをさらに具備する、請求項１９に記載のノズル先端。
【請求項３０】
前記切取部が面取り部を含み、前記面取り部の角度が、前記ビームに応答して前記流体流内の粒子によって生成される放射の予測される垂直角度と略同じである、請求項１９に記載のノズル先端。
【請求項３１】
前記面取りされたノズル先端における前記面取り部の前記角度が１５度〜６０度である、請求項１９に記載のノズル先端。
【請求項３２】
前記面取りされたノズル先端における前記面取り部の前記角度が約３０度である、請求項１９に記載のノズル先端。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この特許協力条約に基づく国際特許出願は、２０１３年７月２日に出願された米国仮特許出願第６１／８４２，３１０号明細書および２０１２年９月１９日に出願された米国仮特許出願第６１／７０３，１０２号明細書、ならびに２０１３年３月１４日に出願された特許協力条約に基づく国際特許出願ＰＣＴ／ＵＳ２０１３／０３１７８７号明細書の利益を主張し、それら出願の各々の内容全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本発明は、概してフローサイトメトリの分野に関し、より詳細には、ノズル出口オリフィスにより近接した検出を可能にするフローサイトメータシステム用の改良されたノズル先端に関する。
【背景技術】
【０００３】
粒子を分析し分取（ソーティング）するフローサイトメータは既知であり、それは、細胞等の生物学的物質の物理的特性および化学的特性を測定するために特に適している。動作中、フローサイトメータは、対象となる粒子を含有するサンプル流体を含む流体流を生成する。これらの粒子を、種々の検知システムまたは検出装置によって、分類するために流体流内で個々に検査することができる。
【０００４】
分取に対して適合されたフローサイトメータは、粒子の亜集団をそれらの測定または特定された特性に基づいて隔離する機構をさらに提供する。ジェットンインエア式フローサイトメータは、この分離を、対象となる粒子を含有する荷電した液滴を生成し隔離することによって達成する。粒子含有液滴を、流体流から形成し、分取判断に基づいて帯電させることができ、それらが偏向板によって生成される電場を通過する際、それらの経路は、収集のためにいくつかの所定軌道のうちの１つに向け直される。これらの液滴の形成を、フローサイトメータノズルにおいて達成することができる。
【０００５】
液滴形成の機能に加えて、いくつかのフローサイトメータノズルは、粒子に対して均一な向きに向かうように影響を与える内部形状を有している。方向付け機能により、非球面特性を有する細胞の分析および分取が可能になる。例として、精子を性別豊化（ｇｅｎｄｅｒ  ｅｎｒｉｃｈｅｄ）集団に分取することができる速度は、一部には、精子のより多くの割合を相対的に均一な向きで検出器に提供する方向付けノズルが開発されることによって上昇した。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項に係る発明のいくつかの実施形態の概要を以下に示す。これらの実施形態は、請求項にかかる発明の範囲を限定するようには意図されておらず、むしろ、本発明のあり得る形態の簡単な説明としての役割を果たす。本発明は、これらの概要とは異なる種々の形態を包含することができる。
【０００７】
一実施形態は、粒子を含む流体流を生成するノズルアセンブリを有するフローサイトメータシステムに関する。ノズルアセンブリは、長手方向軸を画定する円筒体と長手方向軸上で円筒体に隣接する切頭円錐（ｆｒｕｓｔｏｃｏｎｉｃａｌ）体とから形成されたノズル先端を有することができる。円筒体は、切頭円錐体と流体連通することができる。切頭円錐体は、長手方向軸に対して横切る、ノズル出口オリフィスを備えた平坦面で終端することができる。切頭円錐体および平坦面の縁に切取部があり得る。フローサイトメータシステムはまた、流体流および粒子上に入射するビームを生成する電磁放射線源と、ビームに応答して流体流内の粒子から放出されるかまたは反射される光を検出する検出器とを含むことができる。
【０００８】
別の実施形態は、長手方向軸を画定する円筒体を有するノズル先端に関する。切頭円錐体が、長手方向軸上で円筒体と隣接しかつそれと流体連通することができる。切頭円錐体は、長手方向軸に対して横切る、ノズル出口オリフィスを有する平坦面で終端することができる。切頭円錐体および平坦面の縁に切取部があり得る。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】フローサイトメータの概略図を示す。
【図２】流体流に対して理想的な垂直位置の外側で動作するフローサイトメータを示す。
【図３】図２の構成において精子を雌雄鑑別するフローサイトメータから得られた二変量プロットを示す。
【図４】インタロゲーション（ｉｎｔｅｒｒｏｇａｔｉｏｎ）位置が理想的な位置に近接しているが、結果としての放射が幾分か遮られている状態で動作しているフローサイトメータを示す。
【図５】図４の構成において精子を雌雄鑑別するフローサイトメータから得られた二変量プロットを示す。
【図６】インタロゲーション位置が理想的な位置に近いが、より多くの遮蔽光がノズルからピンホール内に反射されている状態で動作しているフローサイトメータを示す。
【図７】図６の構成において精子を雌雄鑑別するフローサイトメータから得られた二変量プロットを示す。
【図８】インタロゲーション位置が遮られることなく理想的な位置に近く配置されるのを可能にする面取りされたノズルを有するフローサイトメータシステムの実施形態を示す。
【図９】図８の構成において精子を雌雄鑑別するフローサイトメータから得られた二変量プロットを示す。
【図１０】インタロゲーション位置がノズル先端から特定の距離にある状態で動作しているフローサイトメータの一部を示す。
【図１１】インタロゲーション位置がノズル先端から特定の距離にある状態で動作しているフローサイトメータの一部を示す。
【図１２】インタロゲーション位置が面取りされたノズル先端から特定の距離にある状態で動作しているフローサイトメータの一部を示す。
【図１３】図１０に示すノズル先端の端部の拡大図を示す。
【図１４】図１１に示すノズル先端の端部の拡大図を示す。
【図１５】図１２に示すノズル先端の端部の拡大図を示す。
【図１６】ノズル先端の別の実施形態の拡大図を示す。
【図１７】ノズル先端の別の実施形態の拡大図を示す。
【図１８】ノズル先端の別の実施形態の拡大図を示す。
【図１９】ノズル先端の実施形態を示す。
【図２０】ノズルアセンブリの実施形態を示す。
【図２１】ノズルアセンブリの実施形態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明をさまざまな変更形態および代替形態で具現化することができるが、具体的な実施形態を例示的な例として図に例示し本明細書で説明する。図および詳細な説明は、本発明の範囲を開示する特定の形態に限定するようには意図されておらず、特許請求の範囲の趣旨および範囲内にあるすべての変更形態、代替形態および均等物は包含されるように意図されていることが理解されるべきである。
【００１１】
フローサイトメトリの分野では、対象となる粒子は、一般に、多種多様の細胞を含む。各タイプの細胞は、特にフローサイトメータ機器が分取用に構成されている場合、その機器の動作パラメータに関するさまざまな制約および制限を示す。たとえば、大型の細胞は相対的に大きいノズル出口オリフィスを必要とし、より小型の細胞は相対的に小さいノズル出口オリフィスを必要とすることが多い。他のより小型の細胞は、脆い可能性があり、相対的に大きいノズル出口オリフィスを必要とする場合があり、それによって細胞速度が低減し、形成される液滴が大きくなる。サンプル圧力および液滴形成速度等、他の動作パラメータは、処理されている細胞のサイズと組み合わせてその細胞の濃度によって決まる可能性がある。分取の場合、所望の分取速度および純度が、動作パラメータに対して追加の制限を与える場合がある。細胞のサイズに加えて、細胞の形状が、ジェットインエア式フローサイトメータシステムに必要なノズルの内部形状を決める場合がある。
【００１２】
標準的なノズル先端を、変更されていない先細り環状形状を通して２つの流体の同軸層流を生成するように構成することができる。結果としての流体流は、同軸の外側流によって包囲された円筒状コア流を含む。この流体流は、球形または半球形の細胞に適している。こうした変更されていないノズル先端は、細胞を円筒状コア形状内に、細胞をコア内で中心合せするようにコアに対して等しい圧力をかけて、注入する。変更されていない形状は、すべての側から等しい圧力を提供し、細胞を層状の１列の流れにする。球状または半球状の細胞は高度な対称性を示すため、方向付けは不要であり、インタロゲーションレーザまたは検出器のいずれかに対するそれらの回転とは無関係に適切に分析され得る。この理由で、ノズル先端の出力に対してレーザインタロゲーションが行われる流体流に沿った物理的位置は、概して重要な要素ではない。
【００１３】
しかしながら、フローサイトメータの動作の一部には、粒子を均一な向きで提供する傾向がある変更されたノズルが必要である。変更されたノズルは、１つの平面において相対的に高い圧力を提供し、横切る平面において相対的に低い圧力を提供することにより、リボン形状のコアを生成することができる。この形状は、平坦なまたはパドル形状の細胞を均一な向きに付勢するために特に適している。変更された方向付けノズル形状の限定しない例は、米国特許第６，３５７，３０７号明細書、同第６，６０４，４３５号明細書、同第６，７８２，７６８号明細書および同第６，２６３，７４５号明細書に記載されており、それらの各々の内容全体は参照により本明細書に組み込まれる。一例として、精子分取には、ＤＮＡ選択的染料の非常に小さい相違を識別する必要がある。精子細胞が非球面形状であるため、これらの相違は、十分な照明のためにかつ検出器に対して細胞からの放射の励起源に面して均一に向けられている細胞によってのみ高精度に求めることができる。
【００１４】
上述したさまざまな要素に加えて、フローサイトメータのいくつかの態様を、Ｙ染色体を持つ精子からＸ染色体を持つ精子を識別するように校正しなければならない。確定しなければならない１つの特徴は、流体流におけるインタロゲーション位置、またはビームスポットの垂直配置である。流体流における理想的な位置は、概して、精子の最大の割合が所望の向きを示す位置およびコア流の最も狭い部分と一致する。こうした理想的な位置を、精子が分取の前に行われる校正において分析されている間に、経験的に求めることができる。
【００１５】
多くのノズルでは、インタロゲーション位置がノズル出口オリフィスに近いほど、性能が次第に向上することが実証されている。精子は、方向付けられなくなる傾向がある生きた細胞であるため、または流体流を下り続けるに従って過剰に方向付けられることになるため、インタロゲーション位置がノズル先端に近づくほど測定値がより正確であることが多いことが明らかである。しかしながら、インタロゲーション位置が現行の方向付けノズル先端に近づくほど、システムの性能を低下させるアーチファクトが導入される。特に、現行の先端の底面から反射される発光により、検出信号にアーチファクトがもたらされる。大部分の場合、これらのタイプのアーチファクトによりシステムの性能が低下して画像が歪むことになり、かつ検出される信号の強度が全体的に低下する。こうしたアーチファクトがない場合、ノズル先端により近接したインタロゲーション領域の垂直配置を可能にすることができ、それにより、より優れた分解能がもたらされ、信号品質の損失が最小限で分取速度が上昇する。
【００１６】
方向付けノズルとは対照的に、典型的な球形または半球形の細胞は、標準的なノズル内で、信号品質を低下させることなくより広範囲の垂直位置で位置合せされる可能性がある。言い換えれば、方向付けを必要とする細胞と比較して、球形の細胞に対して同等の効果で比較的広い垂直範囲にわたってインタロゲーションを行うことができる。
【００１７】
図１を参照すると、本明細書に記載する実施形態による変更されたノズル先端（４６）を組み込むことができるフローサイトメータシステム（１０）が示されている。フローサイトメータシステム（１０）を、分取構成要素を備えたジェットインエア式フローサイトメータとして示すが、本明細書に記載するノズル先端を、分取機能を行わない可能性がある他の分析機器に組み込むことができることが理解されるべきである。フローサイトメータシステム（１０）は、対象となる粒子を含有する流体流を生成する細胞源（１２）を含む。サンプルの流れは、ノズルアセンブリ（１４）内に配置され、シース流体（１８）の流体流（１６）に導入されるかまたはその中に流れ込む。シース流体（１８）を、シース流体源（２０）によって供給することができ、それにより、細胞源（１２）がシース流体（１８）内に粒子を供給する際、粒子がノズルアセンブリ（１４）を通して同時に供給される。シース流体（１８）を、シース流体源（２０）にかけられるシース圧力によって確定されるシース流量で供給することができる。このように、シース流体（１８）は、ノズル出口オリフィス（４４）においてノズル先端（４６）からノズルアセンブリ（１４）を出る粒子を有するサンプルを同軸状に包囲する流体流（１６）を形成する。発振器（２４）を、ノズルアセンブリ（１４）内に圧力波を発生させるように発振器制御部（２６）によって正確に制御することができ、圧力波を、ノズル出口オリフィス（４４）においてノズルアセンブリ（１４）から出る流体に伝達することができる。圧力波に応じて、ノズル出口オリフィス（４４）から出る流体流（１６）は、最終的に正確な間隔で規則的な液滴（２８）を形成する。形成される液滴の周波数、およびある程度まで形状を、発振器（２４）または発振器コントローラ（２６）に供給される滴下駆動周波数および滴下駆動振幅によって制御することができる。
【００１８】
そのように形成される各液滴は、以前は流体流（１６）の一部を形成したシース流体およびサンプルを保持する。細胞源（２０）から供給される細胞は流体流（１６）またはシース流体環境によって包囲されているため、液滴（２８）は、理想的には個々に隔離された細胞を含む。しかしながら、サンプル濃度、サンプル圧力および他の機器パラメータにより、複数の細胞が規則正しく単一液滴を占有する頻度とともに、精子細胞を含有する液滴の割合が決まる。
【００１９】
フローサイトメータ（１０）は、液滴内に含有されると予測される細胞の特徴に基づいて液滴を分取するように作用する。これを、アナライザ（３６）と通信する細胞検知システム（３０）を通して達成することができる。細胞検知システム（３０）は、流体流（１６）内に含有される細胞に応答する少なくとも１つのセンサまたは検出器（３２）を含む。細胞検知システム（３０）は、アナライザ（３６）にデータを提供し、このデータにより、流体流（１６）内の細胞の特徴の相対的な存在または相対的な不在に応じて作用をもたらすことができる。精子細胞の相対的なＤＮＡ含有量等、いくつかの特徴を、細胞が応答する照射ビームを発生させるレーザ等、電磁放射線源（３４）による励起を通して検出することができる。限定しない例として、細胞を、Ｈｏｅｃｈｓｔ３３３４２で染色された精子細胞とすることができ、電磁放射線源（３４）を、約３５５ｎｍ等のＵＶ波長で操作されるレーザとすることができる。こうしたレーザの例を、３５０ｍＷで動作するＶａｎｇｕａｒｄ３５０（Ｓｐｅｃｔｒａ−Ｐｈｙｓｉｃｓから入手可能）とすることができる。レーザのビームプロファイルを成形し、ビームを２つ以上の流れに分割し、または流れにおけるビーム出力を低減するために、さまざまな光学部品を採用することができる。こうした光学部品の限定しない例を、各々が参照により本明細書に組み込まれる国際公開第２００４／１０４１７８号パンフレットおよび同第２００１／８５９１３号パンフレットに見ることができる。
【００２０】
精子の場合、Ｘ染色体またはＹ染色体の存在を、電磁放射線源（３４）に応答して生成される検出された蛍光から確定することができる。特に、細胞検知システム（３０）の構成は、事象の前方蛍光、事象の側方蛍光、または事象に関連する散乱の量等、種々の蛍光情報を提供するアナライザと通信することができる。アナライザ（３６）は、細胞検知システム（３０）内で１つまたは複数のセンサ（３２）によって生成される信号を分析する記述された命令を含むことができる。ＤＮＡ選択的蛍光染料は、精子ＤＮＡに化学量論的に結合する。Ｘ染色体を持つ精子はＹ染色体を持つ精子よりＤＮＡを多く含むため、Ｘ染色体を持つ精子は、Ｙ染色体を持つ精子より大量のＤＮＡ選択的蛍光染料を結合することができる。したがって、励起時に結合した染料によって放出される蛍光を測定することにより、Ｘを持つ精子とＹを持つ精子とを識別することが可能である。生存可能な精子または生存可能でない精子等の相違を、ゲーティング領域に組み込まれた分取ロジックに従ってアナライザ（３６）によって、方向付けられた精子および方向付けられていない精子に加えて識別することができる。
【００２１】
染色精子特性に基づいて分離および隔離を達成するために、発光を、センサ（３２）によって検出することができ、その情報を、液滴荷電器に結合されたアナライザ（３６）に供給することができ、液滴荷電器は、液滴（２８）内に含有されている染色精子の特徴に基づいて各液滴（２８）を異なるように帯電させる。このように、アナライザ（３６）は、液滴（２８）が適切な粒子または細胞を含むか否かに基づき、静電偏向板（３８）が液滴（２８）を偏向させるのを可能にするように作用する。
【００２２】
結果として、フローサイトメータ（１０）は、精子を含有する液滴（２８）が１つまたは複数の収集容器（４０）に向けられるようにすることにより、染色精子を分離するように作用する。たとえば、アナライザが精子細胞の特徴に基づいて精子細胞を識別する場合、Ｘ染色体を持つ精子を含む液滴を、正に帯電させることができ、したがってそうした液滴は一方向に偏向することができ、一方でＹ染色体を持つ精子を含む液滴を負に帯電させることができ、したがってそうした液滴は他方向に偏向することができ、廃棄流（粒子あるいは細胞を含まないかまたは望ましくないかあるいは分取できない細胞を含む液滴）を、帯電させないままにすることができ、したがって、それは、偏向しない流れで吸引管等に収集される。別法として、Ｘ染色体を持つ精子またはＹ染色体を持つ精子のうちの一方を収集することができ、他方は廃棄物として破棄される。
【００２３】
コントローラ（４２）は、アナライザ（３６）の一部を形成することができ、または、アナライザ（３６）の外部の構成要素であり得る。図示するコントローラ（４２）は、個々のコントローラの集まりを表すことも可能である。コントローラ（４２）は、アナライザ（３６）から信号または命令を受け取ることができ、それに応じて、サンプル流量、サンプル圧力、シース流量、シース圧力、滴下駆動周波数または滴下駆動振幅等の１つまたは複数の機器パラメータを変更することができる。コントローラ（４２）は、サンプル流量、サンプル圧力、シース流量、シース圧力、滴下駆動周波数、滴下駆動振幅等を手動で調整するようにオペレータ入力のためのインタフェースも提供することができる。アナライザ（３６）は、測定された分取パラメータに応じて機器パラメータを変更する記述された命令を含むことができ、または機器パラメータに対する変更を、オペレータがさまざまな設定を調整することによって手動で行うことができる。機器パラメータに対する変更を、分取ロジック、アボートロジック、分取領域またはゲート領域、およびアナライザにおける分取判断に対して固有の他のパラメータを変更するため等、アナライザ（３６）によって行うことができる。機器パラメータに対する追加の変更をコントローラ（４２）によって行うことができ、コントローラ（４２）は、サンプル圧力、サンプル流量、シース圧力、シース流量、滴下駆動周波数および滴下駆動振幅を制御する等、アナライザに対するさまざまな外部構成要素を制御することができる。
【００２４】
図２は、平坦底面（６２）にノズル出口オリフィス（４４）を有する変更されていない方向付けノズル先端（４５）を含むフローサイトメータシステム（１０）の一部を示す。ノズル先端（４５）の幾分か距離下方の流体流（１６）のインタロゲーション位置（６０）に集束される、３５５ｎｍ波長範囲のレーザビーム（５４）を生成する、電磁放射線源（３４）が示されている。インタロゲーション位置（６０）を、指示される理想的な位置範囲（６４）の下方の垂直位置に見ることができる。放射（６８）、すなわちインタロゲーション位置（６０）においてインタロゲーションが行われる細胞から放出されるかまたは反射される電磁放射線を、対物レンズ（５０）で集光されピンホールストリップのピンホール（５２）を通して光学フィルタ（５８）、および光電子増倍管（ＰＭＴ）等の検出器（３２）であり得るセンサに集束される発散光線として示す。検出器の配置を、既知の方法で採用することも可能である。たとえば、精子分取の分野では、直交蛍光検出器を前方位置および側方位置に配置することができる。
【００２５】
図３は、図２に部分的に示すフローサイトメータシステム（１０）から生成された情報を表す二変量プロットを示す。二変量プロットを、流体流における細胞から蛍光放射を検出する１つまたは複数の検出器によって生成される信号を操作することによって、生成することができる。図示する二変量プロットは、精子の雌雄鑑別プロセス中に生成され、一方の軸にピーク高さを表し、他方の軸に染色精子の集団から検出された積分面積を表す。二変量プロット内に、２つの明らかな亜集団を見ることができる。幾分かの重なりが存在するが、これらの集団を、ゲーティングして１つまたは複数の集団に分取することができる。精子分取操作では、Ｒ２は、生きたＸ染色体を持つ精子として分取される精子を含むゲーティング領域を表す。しかしながら、図３に見える分解能および信号強度は、準最適である可能性があり、所望の純度および／または所望の歩留りを達成するためにフローサイトメータシステムがより低速で動作する必要がある可能性がある。
【００２６】
図４は、図２のようなフローサイトメータシステム（１０）を示すが、レーザビーム（５４）が理想的な位置範囲（６４）（理想的な垂直位置範囲とも呼ぶことができる）内に移動していることを除く。例示的な目的で、この理想的な位置範囲（６４）は、放射（６８）の幾分かの遮蔽が開示する位置と一致している。放射（６８）に加えて、変更されていないノズル先端（４５）の平坦面（６２）からかつ対物レンズ（５０）を通して反射されている典型的な二次放射（７０）が示されている。図５は、図４に示す構成によって生成される信号の典型的な二変量プロットを示す。二変量プロットから容易に明らかではないが、遮蔽により、精子の両集団に対して全体的なピーク強度が低下している可能性がある。さらに、蛍光光の発散する性質のために、反射光の一部がピンホールに入っている可能性があり、それにより雑音および／または歪みがもたらされる。
【００２７】
ここで図６を参照すると、インタロゲーション位置（６０）が変更されていないノズル先端（４５）さらに近接するように移動しているとおりである。インタロゲーション位置（６０）とノズル先端（４５）との間のこの距離がさらに低減することにより、放射（６８）の遮蔽とノズル先端（４５）の平坦底部（６２）から反射されている二次放射（７０）の量とがともに増大することになる。精子分取の分野では、何らかの距離で、対物レンズおよびノズル先端の形状が、実際には、二次放射を直接ピンホール（５２）内にわずかに異なるタイミングで配置する可能性があり、それにより歪みがもたらされることが観察された。図７は、図５のようであるが高度の歪みがある二変量ロットを示す。典型的なＸ染色体を持つ精子の集団およびＹ染色体を持つ精子の集団の各々自体が、２つの集団と類似し、４つの集団の外観を残している。いくつかのフローサイトメータ機器では、わずかな遅延の後に検出器に達するこれらの二次放射から２つの追加の集団がもたらされる可能性がある。
【００２８】
図８は、面積が低減した平坦面（６２’）と面取り部（９０）の形態の切取部（８８）とを有する変更されたノズル先端（４６）を備えた構成を示す。これらの特徴は、放射（６８）を遮り二次放射（７０）を反射する原因である平坦面の一部をなくすことにより、以前は認識されなかった問題に対処する。変更されたノズル先端（４６）を、面取りされた（９０）ものとして特徴付けることができるが、平坦面（６２）の一部を切り落とす他の方法もまた企図される。図８は、理想的な位置またはその近くにかつ図６に示すもの同じ位置に配置されているインタロゲーション位置（６０）を示し、底面（６２’）の形状により最小の二次放射（７０）が反射されている。反射される二次放射（７０）に対して、ピンホール（５２）への以前の幾何学的通路がなくなる。代りに、インタロゲーション位置（６０）からの放射光（６８）のより多くの部分が、対物レンズ（５０）によって直接取り込まれる。
【００２９】
図９に見えるように、結果としての二変量プロットは、精子の２つの明確な集団を示す。したがって、変更されたノズル先端により、ノズル先端により近接する範囲を含む、ビームスポットに対してより広い位置の範囲にわたるフローサイトメータの通常の動作が可能になり、それにより性能が向上する。
【００３０】
本明細書で用いる「切頭円錐の」という用語は、円錐台（ｔｒｕｎｃａｔｅｄ  ｃｏｎｅ）の概略形状を述べるものとして理解され得るが、厳密な数学的定義からの軽微な変更を含むように意図されており、特にいずれかの縁のまたはその近くの面取り、すみ肉、または他の湾曲あるいは丸い部分を含むことができる。
【００３１】
「切頭円錐体」という用語は、円錐台の概略形状を有する物体を述べるものとして理解され得るが、こうした形状の厳密な数学的定義からの軽微な変更を含むように意図されており、特にいずれかの縁のまたはその近くの面取り、すみ肉、または他の湾曲あるいは丸い部分等の変形を含むことができる。
【００３２】
「円筒体」という用語は、円筒の概略形状を有する本体を述べるものとして理解され得るが、こうした形状の厳密な数学的定義からの軽微な変更を含むように意図されており、切欠き、溝、フランジ、丸い縁、面取りおよび他の変更を含む変形を含むことができる。
【００３３】
本明細書で用いる「切取部」という用語は、物体の表面であって、その表面において隣接する材料が切削されあるいは削り落とされまたは他の方法で除去された外観を有する表面を指すものと理解されるべきである。しかしながら、その表面を、多数の技法によって形成することができ、材料の物理的な除去は必要ではない。たとえば、部品を、射出成形からまたは３Ｄプリンタによって形成することができ、いずれも、面取り、すみ肉または他の溝の外観を与える表面を有することができ、この表面を、本明細書で用いる「切取部」とみなすことができる。
【００３４】
ここで図１０〜図１２を参照すると、同じ距離で３つの異なるノズル先端と相互作用するレーザビーム（５４）が示されている。図１０は、平坦底面を有する変更されていないノズル先端（４５）を示す。図１１は、平坦底面を有するが、平坦底面への丸い遷移部を有する別の変更されていないノズル先端（４５）を示す。各ノズル先端は、同じ位置においてインタロゲーションゾーンにおいて検査される流体流を生成する。放射（６８）が細胞または染色細胞からもたらされ、それに対し、インタロゲーションゾーンにおいて電磁放射線によってインタロゲーションが行われる。放射線（６８）は、θの角度を有する代表的な放射円錐体として示されている。放射円錐体の角度は、すべての方向において約３０度であり得る。
【００３５】
図１０では、比較的大きい平坦面（６２）を有する変更されていないノズル先端（４５）が示されている。図示する距離では、流体流（１６）内の粒子からの放射（６８）は、ノズル先端（４５）の平坦面（６２）から反射されている。同様に、図１１では、変更されていないノズル先端（４５）はより湾曲した特徴を有しているが、流体流（１６）内の粒子から二次放射（７０）を反射する相対的に大きい平坦面（６２）を依然として有している。細胞を方向付ける内部形状を有する既存の丸いノズル先端の終端は、依然として平坦面である。これらの丸い先端においても、平坦底面は、変更されていないノズル先端（４５）に近接して取得された測定値を歪ませるのに十分な面積を占有している。
【００３６】
ノズル先端のいくつかの改良された実施形態によれば、図１２は、長手方向軸を画定する円筒体（８０）を有する変更されたノズル先端（４６）を示す。切頭円錐体（８４）が、長手方向軸に沿って円筒体（８０）に隣接し、円筒体と流体連通している。切頭円錐体（８４）の先端の切取部（８８）が、面取り部（９０）の形態であって、最小面積の平坦面を残している。平坦面（６２）は、従来のノズル、特に方向付け形状を備えた従来のノズルに比較して低減した面積を有することができる。この変更された形状は、遮ることなく、かつ二次放射（７０）を生成することなく、放射（６８）の円錐体全体に対応し、図１０および図１１の変更されていないノズル先端（４５）より、変更されたノズル先端（４６）により近接して測定を行うことができる。
【００３７】
図１３は、図１０に見える変更されていないノズル先端（４５）の底部における平坦面（６２）の極めて近接した図を示す。外側領域（９４）が、放射を遮り、ノズルから特定の距離において二次放射を反射する原因となる、平坦面上の領域を表している。一方で、中心領域（９２）は、放射を遮らず、またはノズルから特定の距離で二次放射を反射しない、底面の領域を表している。変更されたノズル先端（４６）のいくつかの実施形態では、変更されたノズル先端（４６）には、図示する中心領域（９２）と同じ表面積を有する面積が低減した平坦面（６２’）を提供することができる。
【００３８】
同様に、図１４は、図１１に示すもののような、変更されてない丸いノズル先端（４５）のまさに底面を示す。対応する外側領域（９４）は、図１３より面積が小さいが、ノズル先端に近接する位置において流体流に対してインタロゲーションを行うよう試みる場合、平坦面（６２）の著しい部分が依然として問題である。
【００３９】
図１５は、切頭円錐体（８４）の先端部として特徴付けることができる、図１２に見えるものと同様の変更されたノズル先端（４６）のまさに端部を示す。切頭円錐体（８４）を、面取りされた先端（９０）を有する単一の切頭円錐体（８４）とみなすことができ、または第２テーパ角度を有する第２切頭円錐体に隣接しかつそれに連続する第１テーパ角度を有する第１切頭円錐体とみなすことができる。第２角度は、ノズル出口オリフィス（４４）を有する平坦底面のサイズを低減するためにより際立ったテーパであり得る。
【００４０】
図１６は、変更されたノズル先端（４６）の代替実施形態を示し、そこでは、切取部（８８）は、面積が低減した平坦底面（６２’）で終端する丸い先端に類似している。この図示する切取部（８８）を、面積が低減した底面（６２’）で終端する凹みすみ肉（１２４）として特徴付けることも可能である。
【００４１】
図１７は、変更されたノズル先端（４６）の代替実施形態を示し、そこでは、切取部（８８）は凹みすみ肉（１２６）の形態である。凹みすみ肉（１２６）は低減領域（６２’）で終端して、図１２および図１５に示す変更された形状によって与えられるものと同様の利益を提供する。
【００４２】
図１８は、切取部が垂直な溝（１２８）の形態であり、それにより、切頭円錐体（８４）と連通する第２円筒体の外観がもたらされる、代替実施形態を示す。別法として、第２円筒体は、面積が低減した（６２’）平坦底面より幅の広い基部を有することができ、それを、図１５のような面取り部でなく、第２切頭円錐体として特徴付けることができる。
【００４３】
図１９は、面取り部（９０）の形態の切取部（８８）と、粒子を方向付けるように構成された内面とを有する、変更されたノズル先端（４６）の斜視図および断面図を示す。図示する切取部（８８）は面取り部（９０）の形態であるが、図１６〜図１８に示すもののような他の切取部が同様の利益を提供するように予期される。ノズル先端（４６）の外面を、円筒体（８０）が長手方向軸（８２）に沿って切頭円錐体（８４）に隣接しかつそれと流体連通しているものとして特徴付けることができる。さらに、ノズル先端（４６）をノズルアセンブリと固定する目的で、かつ／またはノズルアセンブリ内で方向付けノズル先端（４６）を位置合せするために、円筒体（８０）の外面に形成された切欠き（１２０）または溝があり得る。図示する外面の底部を、面取り部（９０）で終端する切頭円錐体（８４）として特徴付けることができ、または第２テーパ角度を有する切頭円錐体の先端部分に隣接して第１テーパ角度を有する切頭円錐体の基端部分として特徴付けることができ、第２テーパ角度は第１テーパ角度より急峻である。
【００４４】
方向付けノズル先端（４６）の内部を参照すると、ノズル先端空洞への略円形口部（１０２）が、長手方向軸（８２）に沿って形成されている。ノズル先端（４６）の内面は、円形または略円形の輪郭から、楕円形状に増大する領域（１００）に沿って徐々に楕円形の輪郭に遷移することができる。単軸に対する長軸の比は楕円形境界（１０４）まで増大することができ、その後、内面の楕円形輪郭は、楕円形状に低減する領域（１０６）において長手方向軸（８２）に沿って円形輪郭に向かって戻るように遷移することができる。楕円形状に低減する領域（１０６）は、円形境界（１０８）で終端し、それに対して長手方向軸（８２）に沿って円錐状領域（１１０）が続くことができる。円錐状領域（１１０）は第２円形境界（１１２）で終端することができ、その第２円形境界（１１２）は円筒状領域（１１４）を開始してノズル出口オリフィス（４４）で終端する。
【００４５】
ノズル先端（４６）の終端のより近接した図は、ノズル先端（４６）の内部の円筒状領域（１１４）とともに、面取り部（９０）の形態の切取部（８８）に加えて、内部円錐状領域（１１０）を示す。この図では、長手方向軸（８２）に対して横切る平坦底面（６２’）に形成されたノズル出口オリフィス（４４）も見ることができる。
【００４６】
一実施形態は、代替的なノズルアセンブリに面取りされたノズル先端を組み込むことに関する。代替ノズルアセンブリの一例は、ノズルアセンブリの一部と設置される直線注入チューブを含むことができる。注入管の全長を低減することにより、注入出口の長さおよび半径方向位置をより容易に制御することができるようになる。以前の注入管は、多くの場合、ノズルアセンブリ内で曲げられるかまたはコイル状あるいは湾曲したストックからまっすぐにされた金属製注入管を含んでいた。組立前のコイル化ステップにおいて導入されるかフローサイトメータノズル内の配置の直前に導入されるかに関らず、こうした湾曲により、注入管の内部に折目または凹凸がもたらされ、さらに、ノズル内の所望の流れ軸に対して注入管中心軸の位置が不確実になる可能性がある。これらの折目および凹凸は、層状流体流を阻止する可能性があるか、またはサンプル流の向きを変える可能性があり、それは、特に方向付け特性が望ましい場合、ノズルアセンブリの性能特性に悪影響を及ぼす可能性がある。別の態様では、本明細書に記載するオーバモールドされた注入管は、あらゆる接続箇所において連続した面または同一平面を与えることができる。
【００４７】
さまざまな以前のノズルアセンブリは、多くの場合、流路内にデッドボリュームを与えるコネクタを含んでいた。これらのデッドボリュームは、流体の停滞ポケットとなる可能性があり、そうしたポケットは、サンプルに有害な細菌の住処となる可能性があり、かつ清掃することが困難であり得る。注入管をノズルアセンブリ内に射出オーバモールドすることにより、正確な、反復可能な長さおよび位置を達成することができ、それにより、正確な、再現可能な性能特性を備えたノズルアセンブリを製造する確実な手段がもたらされる。さらに、オーバモールドは、さまざまな接続部におけるデッドスペースを低減するかまたはなくす手段を提供することができる。あり得るデッドスペースの数とともに、漏れの可能性がある接続部の数を低減するように、ノズルアセンブリのさまざまな部分とともに追加の要素をオーバモールドするかまたは射出成形することができる。
【００４８】
ここで図２０を参照すると、ノズルアセンブリ（２１０）の一例を組み込んだフローサイトメータシステムが示されている。ノズルアセンブリ（２１０）を、ジェットインエア式フローサイトメータ等、多数の市販の液滴ソータのソートヘッドに組み込むことができる。ノズルアセンブリ（２１０）は、ノズル空洞（２１４）を囲むノズルハウジング（２１２）を含むことができる。ノズルハウジング（２１２）を、単一成形ハウジング部品から構成することができ、または、２つ、３つ、４つあるいはそれより多くのノズルハウジング部品等、ノズルハウジング部品（２４４）の集まりから組み立てることができる。図２０は、ノズル基部（２３０）に固定されたノズルキャップ（２２８）の形態の２つのノズルハウジング部品（２４４ａ）、（２４４ｂ）を含むノズルアセンブリ（２１０）を示す。
【００４９】
フローサイトメータシステムは、ノズルアセンブリ（２１０）にシース流体（３２８）を提供するようにノズルアセンブリ（２１０）に流体結合されたシース源（３２６）を含むことができる。ノズルアセンブリ（２１０）にサンプル流体（３２２）を提供するように、ノズルアセンブリ（２１０）にサンプル源（３２０）も結合することができる。サンプル流体（３２２）およびシース流体（３２８）を、圧力下でノズル空洞（２１４）内に導入することができ、その後、ノズル出口オリフィス（２２６）を有するノズル先端（２４２）を通過させて、流れ軸（２９４）を有する流路に沿った流体流（２３６）を形成することができる。ノズルアセンブリ（２１０）の内部を、シース流体（３２８）の外側流によって包囲されたサンプル流体（３２２）の内側コア流を有する同軸流の形態で、ノズル出口オリフィス（２２６）から流体流（２３６）を生成するように構成することができる。
【００５０】
流体流（２３６）をかく乱してノズル出口オリフィス（２２６）の幾分かの距離下方で液滴（２６０）にするように、ノズルアセンブリ（２１０）内に圧電結晶等の振動要素（２５２）を配置することができる。以前の振動要素は、ノズル空洞の上方かまたは空洞の最上部のノズル空洞内に位置していた。現ノズルアセンブリ（２１０）の一態様は、ノズル空洞（２１４）の一部を包囲するように配置された振動要素（２５２）に関連し、振動要素（２５２）とノズル出口オリフィス（２２６）との間の距離を低減する。振動要素（２５２）は、外径および内径を有するリングまたはトロイド形状を有することができ、コントローラ（２５８）と通信することができる。コントローラ（２５８）は、流体流（２３６）をかく乱して毎秒約２０，０００液滴〜毎秒１２０，０００液滴にするために、約１０ｋＨｚと１２０ｋＨｚとの間等の駆動信号を生成することができる。駆動信号の周波数および振幅を、使用者が、グラフィックユーザインタフェースを介してまたはハードウェアを介して操作しかつ／または調整することができる。単なる１つの例として、振動要素（２５２）を、ノズル空洞（２１４）を包囲するノズルアセンブリ（２１０）を下って略中間部に配置することができる。この位置は、ノズルハウジング（２１２）内、またはノズルハウジング（２１２）の外部であり得るが、ハウジングに機械的に結合され得る。内部位置または外部位置に関らず、振動要素（２５２）のこうした軸方向配置は、液滴をより効率的に生成すると考えられる。この構成では、機械的振動は、ノズルアセンブリ（２１０）を通してかつシース流体（３２８）を通してスピーカのように伝達されて、流体流（２３６）の脈動特性をもたらす。この脈動特性は、最終的に流体流（２３６）を破断してノズル出口オリフィス（２２６）の幾分かの距離下方で液滴（２６０）にする。本明細書に記載する他の発明の特徴とは無関係に、本出願は、液滴の生成の効率を向上させるために、あらゆるノズル内のまたはノズルに結合された振動要素（２５２）の配置を変更する利点を企図している。
【００５１】
ノズルアセンブリ（２１０）に荷電ピン（２６２）を取り付けることができる。荷電ピン（２６２）を、あらゆる導電性材料から構成することができ、ノズル空洞（２１４）に収容されている帯電要素（２５２）とシース流体（３２８）との間の電気的接続を提供する。荷電ピン（２６２）を通して、流体流（２３６）から離脱する直前に生じる液滴を含む、流体流（２３６）全体に、電荷を加えることができる。アナライザ（３７８）または他の処理装置が、サンプル内の粒子の物理的特性または化学的特性を確定することができ、粒子を１つまたは複数の亜集団に分類することができる。粒子が分類される亜集団および校正された滴下遅延を含む他のソーティングパラメータに関連するあらゆる命令に基づいて、アナライザ（３７８）は、荷電回路（２５４）に対して、その粒子が予測される液滴の形成の直前に荷電ピン（２６２）を帯電させることにより、流体流（２３６）を帯電させる。このように、液滴（２６０）に、それらに含有される粒子の特徴に基づいて、所定の電荷を与える（電荷なしを含む）ことができる。
【００５２】
ノズルアセンブリ（２１０）は、フローサイトメータシステムの適所に結合するノズルシート（３０２）を含むことができる。以前のノズルは、締結具（ねじ、ボルト等）によって調整可能な台に固定されていた可能性があるが、ノズルアセンブリ（２１０）は、締結具なしに構成されたノズルシート（３０２）を含むことができる。一例として、ノズルシート（３０２）を、締結具を用いることなくフローサイトメータに結合することができる。
【００５３】
電磁放射線源等の励起源（３３０）を、流体流（２３６）の検査ゾーン（３３２）として知られる領域に向けることができる。流体流内の粒子は、この励起に応じて電磁放射線を反射および／または放出することができ、この反射され放出された電磁放射線を、１つまたは複数の検出器（３３４）によって検知することができる。これらの検出器（３３４）は、放出されまたは反射された電磁放射線（３３６）を表す信号を生成することができ、それらの信号を、アナライザまたは検出システムによって処理して、複数の化学的特性および物理的特性を導出することができる。そして、アナライザ（３７８）は、適切な分取作用を行うために荷電回路（２５４）に命令を提供することができる。
【００５４】
図２１は、ノズルアセンブリ（２１０）の組立分解図を示す。こうしたノズルアセンブリ（２１０）。組立分解図は、ノズルキャップ（２２８）の形態の第１ノズル部品（２４４ａ）とノズル基部３０の形態の第２ノズル部品（２４４ｂ）をノズルシート（３０２）に固定する第１締結具（２８４ａ）および第２締結具（２８４ｂ）を示す。しかしながら、ノズルアセンブリ（２１０）を、あらゆる数の締結具（２８４）およびノズル部品４４で構成することができる。例示する実施形態では、ノズルシート（３０２）は、第１締結具（２８４ａ）を受け入れる第１ねじ切り部（２８２ａ）と第２締結具（２８４ｂ）を受け入れる第２ねじ切り部（２８２ｂ）とを含む。他の実施形態では、締結具を、接着剤、または磁石あるいはばねを含む機械的手段等の他の結合手段と組み合わせ、かつ／またはそれらを優先して省略することができる。
【００５５】
ノズルキャップ（２２８）は、流体流路を形成するために注入ステム（２３２）および注入管１８と流体連通するサンプル入口（２１６）を含むことができる。注入ステム（２３２）を、ノズルキャップ（２２８）と一体的に形成することができ、または別個のノズル部品として形成することができる。注入管（２１８）を、サンプル入口（２１６）と注入管（２１８）との間の流体連通を提供するように、ノズルキャップ（２２８）とオーバモールドするかまたはインサート成形することができる。この技法は、非常に短い正確に配置された注入管（２１８）を提供することができる。一実施形態では、軸方向位置が調整可能な表面を提供する装置をステム（２３２）に結合することができる。一例として、注入管（２１８）をこうした要素の上にオーバモールドすることができ、その後、こうした要素は注入ステム（２３２）に機械的に結合される。一実施形態では、注入管（２１８）は、所望の流体流特性を確実にするために平滑な剛性材料から形成される。代替実施形態では、注入管は、注入管が形成または成形された後に操作することができる、より柔軟な材料から形成される。たとえば、注入管を、リボン状コア流を促進する目的で、そこの内部に形成された流体路の当初の形状を変化させるように操作することができる。限定しない例として、形状に対する変更を、いくつかの部分をレーザエッチングすることにより、または注入管を柔軟であるが完全に弾性ではない状態である間に圧搾する製造工程によって組み込むことができる。注入管の出口を１つの軸が第２軸より長いような形状にするように、他の製造技法を組み込むことも可能である。単なる例示的な例として、楕円形または矩形の注入管出口をもたらす他の製造技法を採用することができる。
【００５６】
ノズル基部（２３０）の形態である第２ノズル部品（２４４ｂ）を、ノズルキャップ（２２８）に結合するような寸法とすることができる。振動要素（２５２）をノズル基部（２３０）とインサート成形することができ、またはノズル基部（２３０）の空洞内に入れることができる。一実施形態では、ノズル基部（２３０）は、ノズル先端（２４２）を受け入れるような寸法である。たとえば、ノズル基部（２３０）は、ノズル先端（２４２）と結合するような内部寸法を有することができ、ノズル基部の外部を、ノズル先端（２４２）を適所に保持する保持ナット（２９２）を受け入れるようにねじ切ることができる。別の実施形態では、ノズル先端（２４２）をノズル基部（２３０）とインサート成形することができ、さらに別の実施形態では、ノズル先端をノズル基部（２３０）の一部として成形することができる。
【００５７】
ノズルシート（３０２）は、第１締結具（２８４ａ）および第２締結具（２８４ｂ）を、ノズルキャップ（２２８）をノズル基部（２３０）に締め付けるように受け入れる、ノズル締付具（２７８）の形態をとることができる。ノズルシート（３０２）を、受け部（３５０）に締結具なしに結合するような寸法とすることができる。一例として、ノズルシート（３０２）は、磁気特性を有する受け部（３５０）に結合された金属材料を含むことができる。金属材料を、ノズルシート（３０２）および受け部（３５０）のいずれか一方または両方に配置することができる。同様の実施形態では、これらの構成要素の一方または両方を、電磁石、または電流に応答して磁気特性を示す材料を含むように構成することができる。この構成では、ノズルアセンブリ（２１０）を、単に適所に落とし入れ、重力および磁気構成要素の結合によって保持することができる。こうしたノズルは、迅速かつ容易に交換可能である。多くの環境では、フローサイトメータのダウンタイムにより製造時間が失われることになり、本明細書に記載するようなノズルシート（３０２）は、ノズルを交換する極めて効率的な方法を提供し、所与のフローサイトメータシステムの生産性を向上させることができる。ノズルシート（３０２）および受け部（３５０）を、ノズルをフローサイトメータに締結具なしに結合する種々の他の構成で組み立てることができる。一実施形態では、ノズルシート（３０２）または受け部（３５０）は、２つの部品を締結具なし係合で固定するばねを含むことができる。たとえば、一方の構成要素のばね式ボールを、他方の構成要素のソケット内に係止されるように設計することができる。ノズルシート（３０２）を物理的に、フローサイトメータヘッドにおける調整可能な台の上のシートと連動する構成であるような寸法とすることも可能である。こうした実施形態では、ノズルシート（３０２）を、調整可能な台によって受け入れられるようにそのような寸法とすることができる。適所に置かれると、ノズルシート（３０２）を、連動アセンブリを達成するように回転により、または調整可能な台に設けられた機械的手段等、他の機械的手段によって固定することができる。
【００５８】
ノズルシート（３０２）は、概してノズルシート（３０２）の底面の残りの境界を越えて延在する突起の形態の位置合せ要素（３５４）を含むことができる。受け部（３５０）は位置合せ切欠き（３５２）を含むことができる。位置合せ要素（３５４）および位置合せ切欠き（３５２）を、指定された向きでの結合に好都合であるような寸法とすることができる。他の実施形態では、単一の位置合せ要素（３５４）を固定する可能性がある複数の位置合せ切欠き（３５２）があり得る。この構成では、ノズルアセンブリ（２１０）は、フローサイトメータシステムに対して複数の事前定義された向きのうちの１つで停止することができる。別の実施形態では、受け部（３５０）は調整可能であり、位置合せ要素（３５２）および位置合せ切欠き（３５４）を位置合せすることによって提供される向きを変更するように複数の位置に固定され得る。一実施形態では、ばね式ボールが、ノズルシート（３０２）を受け部（３０５）と係合させる手段として、かつ２つの構成要素を位置合せする位置合せ要素（３５４）としての役割を果たすことができる。フローサイトメータの追加の構成要素を示していないが、受け部（３５０）を、位置合せの目的で２つまたは３つの寸法で調整可能な台等の台に固定して取り付けることができることが理解されるべきである。
【００５９】
位置合せ要素（３５４）および位置合せ切欠き（３５２）は、指定された向きを提供することに加えて、ノズルアセンブリの迅速な再配置を可能にし、フローサイトメータを再度位置合せする必要を最少にする、正確なノズル位置を提供することができる。磁気結合と組み合わせて、この構成は、ノズルを検出器または電磁放射線源からずらす傾向がある力をなくすことができる。特に、操作者が締結具自体に加える下方の力によって締結具が適所に固定されるときに、ノズルが位置する調整可能な台にトルクが加わる可能性がある。
【００６０】
好ましい向きおよび／または位置への迅速かつ正確な一致を可能にする追加の構成を提供するために、溝、溝穴ならびに他の一致する表面および形状を、単独で、または磁気結合と組み合わせて用いることも可能である。別の実施形態では、ノズルの迅速かつ容易な再配置を容易にするように、マークまたは切欠きの形態の視覚的支援をノズルに与えることができる。
【００６１】
上述したことから理解することができるように、さまざまなノズルアセンブリの特徴を、フローサイトメータに、かつフローサイトメータを製造する方法に組み込むことができる。当業者は、上述した発明が、あらゆる組合せで提供することができる多くの発明の態様を含み、少なくとも以下を含むことを理解するであろう。
【００６２】
Ａ１．粒子を含む流体流を生成するノズルアセンブリであって、長手方向軸を画定する円筒体と、円筒体と流体連通する、長手方向軸上で円筒体に隣接する切頭円錐体とから形成されたノズル先端を備え、切頭円錐体が、ノズル出口オリフィスを有する長手方向軸に対して横切る平坦面で終端し、切頭円錐体が、平坦面および切頭円錐体の縁に切取部をさらに備える、ノズルアセンブリと、
流体流および粒子の上に入射するビームを生成する電磁放射線源と、
ビームに応答して、流体流内の粒子から放出されるかまたは反射される光を検出する検出器と、
を備えるフローサイトメータシステム。
【００６３】
Ａ２．面取りされたノズル先端が内面および外面を備える、請求項Ａ１に記載のフローサイトメータ。
【００６４】
Ａ３．ノズル先端が方向付けノズル先端を含む、請求項Ａ２に記載のフローサイトメータ。
【００６５】
Ａ４．ノズル先端の内面が方向付け形状を含む、請求項Ａ３に記載のフローサイトメータ。
【００６６】
Ａ５．ノズル先端の内面が、円形断面から楕円形断面に、その後円形出口オリフィスに遷移している、請求項Ａ４に記載のフローサイトメータ。
【００６７】
Ａ６．切取部が面取り部を含む、先行する請求項のいずれか一項に記載のノズル先端。
【００６８】
Ａ７．切取部が凸すみ肉を含む、請求項Ａ１〜Ａ６のいずれか一項に記載のノズル先端。
【００６９】
Ａ８．切取部が凹みすみ肉を含む、請求項Ａ１〜Ａ６のいずれか一項に記載のノズル先端。
【００７０】
Ａ９．切取部が溝を含む、先行する請求項のいずれか一項に記載のノズル先端。
【００７１】
Ａ１０．切頭円錐体の基端部および切頭円錐体の先端部をさらに備え、切頭円錐体の基端部が第１テーパ角度を有し、切頭円錐体の先端部が第２テーパ角度を有し、第２テーパ角度が第１テーパ角度より大きい、先行する請求項のいずれかに記載のノズル先端。
【００７２】
Ａ１１．フローサイトメータのノズルアセンブリ内にノズル先端を位置決めするために円筒体に形成された切欠きをさらに備える、先行する請求項のいずれかに記載のノズル先端。
【００７３】
Ａ１２．切取部が面取り部を含み、面取り部の角度が、ビームに応答して流体流内の粒子によって生成される放射の予測される垂直角度と略同じである、先行する請求項のいずれかに記載のノズル先端。
【００７４】
Ａ１３．面取りされたノズル先端における面取り部の角度が１５度〜６０度である、請求項Ａ１２に記載のノズル先端。
【００７５】
Ａ１４．面取りされたノズル先端における面取り部の角度が約３０度である、請求項Ａ１３に記載のノズル先端。
【００７６】
Ａ１５．ノズルアセンブリが、
ノズルアセンブリと、
サンプル出口を有する注入管と流体連通するサンプル入口であって、注入管にノズルアセンブリが取り付けられ、ノズルアセンブリの内部に沿って延在する、サンプル入口と、
ノズルアセンブリと流体連通する１つまたは複数のシース入口と、
をさらに備え、
ノズル出口オリフィスがサンプル出口の下流である、先行する請求項のいずれかに記載のフローサイトメータ。
【００７７】
Ａ１６．電磁放射線源によって生成されるビームが、出口オリフィスの３００マイクロメートル以内で流体流に集束する、先行する請求項のいずれかに記載のフローサイトメータ。
【００７８】
Ａ１７．分取機構をさらに備える、先行する請求項のいずれかに記載のフローサイトメータ。
【００７９】
Ａ１８．分取機構が、液滴を生成するように流体流と連通する発振器と、液滴が生じる際に液滴を帯電させるように流体流と連通する荷電ピンと、荷電した液滴を偏向させる偏向板とを備える、請求項Ａ１９に記載のフローサイトメータ。
【００８０】
Ｂ１．長手方向軸を画定する円筒体と、
長手方向軸上で円筒体と隣接し、円筒体と流体連通する切頭円錐体であって、切頭円錐体が、ノズル出口オリフィスを有する長手方向軸に対して横切る平坦面で終端し、切頭円錐体が、平坦面および切頭円錐体の縁に切取部をさらに備える、切頭円錐体と、
を備える、ノズル先端。
【００８１】
Ｂ２．切取部が面取部を含む、請求項Ｂ１に記載のノズル先端。
【００８２】
Ｂ３．切取部が凸すみ肉を含む、請求項Ｂ１に記載のノズル先端。
【００８３】
Ｂ４．切取部が凹みすみ肉を含む、請求項Ｂ１に記載のノズル先端。
【００８４】
Ｂ５．切取部が溝を含む、先行する請求項のいずれか一項に記載のノズル先端。
【００８５】
Ｂ６．切頭円錐体の基端部および切頭円錐体の先端部をさらに備え、切頭円錐体の基端部が第１テーパ角度を有し、切頭円錐体の先端部が第２テーパ角度を有し、第２テーパ角度が第１テーパ角度より大きい、先行する請求項のいずれかに記載のノズル先端。
【００８６】
Ｂ７．ノズル先端本体が内面および外面を備える、請求項Ｂ１〜Ｂ６のいずれか一項に記載のノズル先端。
【００８７】
Ｂ８．ノズル先端が方向付けノズル先端を含む、請求項Ｂ９に記載のノズル先端。
【００８８】
Ｂ９．ノズル先端の内面が方向付け形状を含む、請求項Ｂ１０に記載のノズル先端。
【００８９】
Ｂ１０．面取りされたノズル先端の内面が、円形断面から楕円形断面に、その後円形出口オリフィスに遷移している、先行する請求項のいずれかに記載のノズル先端。
【００９０】
Ｂ１１．フローサイトメータのノズルアセンブリ内にノズル先端を位置決めするために円筒体に形成された切欠きをさらに備える、先行する請求項のいずれかに記載のノズル先端。
【００９１】
Ｂ１２．切取部が面取り部を含み、面取り部の角度が、ビームに応答して流体流内の粒子によって生成される放射の予測される垂直角度と略同じである、先行する請求項のいずれかに記載のノズル先端。
【００９２】
Ｂ１３．面取りされたノズル先端における面取り部の角度が１５度と６０度との間である、先行する請求項のいずれかに記載のノズル先端。
【００９３】
Ｂ１４．面取りされたノズル先端における面取り部の角度が約３０度である、先行する請求項のいずれかに記載のノズル先端。
【００９４】
Ｃ１．ノズル出口オリフィスを備えた平坦底面と平坦底面における面取りされた端部とを有するフローサイトメータ用のノズル先端。
【００９５】
Ｃ２．切頭円錐体の基端部および切頭円錐体の先端部をさらに備え、切頭円錐体の基端部が第１テーパ角度を有し、切頭円錐体の先端部が第２テーパ角度を有し、第２テーパ角度が第１テーパ角度より大きい、先行する請求項のいずれかに記載のノズル先端。
【００９６】
Ｃ３．ノズル先端本体が内面および外面を備える、先行する請求項のいずれかに記載のノズル先端。
【００９７】
Ｃ４．ノズル先端が方向付けノズル先端を含む、請求項Ｃ５に記載のノズル先端。
【００９８】
Ｃ５．ノズル先端の内面が方向付け形状を含む、請求項Ｃ６に記載のノズル先端。
【００９９】
Ｃ６．面取りされたノズル先端の内面が、円形断面から楕円形断面に、その後円形出口オリフィスに遷移している、先行する請求項のいずれかに記載のノズル先端。
【０１００】
Ｃ７．フローサイトメータのノズルアセンブリ内にノズル先端を位置決めするために円筒体に形成された切欠きをさらに備える、先行する請求項のいずれかに記載のノズル先端。
【０１０１】
Ｃ８．切取部が面取り部を含み、面取り部の角度が、ビームに応答して流体流内の粒子によって生成される放射の予測される垂直角度と略同じである、先行する請求項のいずれかに記載のノズル先端。
【０１０２】
Ｃ９．面取りされたノズル先端における面取り部の角度が１５度〜６０度である、先行する請求項のいずれかに記載のノズル先端。
【０１０３】
Ｃ１０．面取りされたノズル先端における面取り部の角度が約３０度である、先行する請求項のいずれかに記載のノズル先端。
【０１０４】
Ｃ１１．先行する請求項のいずれかに記載のノズル先端を有するフローサイトメータシステム。
【０１０５】
上述したことから理解することができるように、本発明の基本概念を、さまざまな方法で具現化することができる。したがって、説明によって開示するかまたは本出願に添付される図に示す本発明の特定の実施形態または要素は、限定するように意図されているのではなく、むしろ、本発明によって包括的に包含される多数の多様な実施形態またはそのあらゆる特定の要素に関して包含される均等物を例示するものであるように意図されている。さらに、本発明の単一の実施形態または要素の具体的な説明は、あり得るすべての実施形態または要素を明示的に記載していない場合があり、多くの代替態様は説明および図によって暗黙的に開示されている。
【０１０６】
さらに、使用される各用語に関して、本出願におけるその利用がこうした解釈と矛盾しない限り、Ｒａｎｄｏｍ  Ｈｏｕｓｅ  Ｗｅｂｓｔｅｒ’ｓ  Ｕｎａｂｒｉｄｇｅｄ  Ｄｉｃｔｉｏｎａｒｙ、ｓｅｃｏｎｄ  ｅｄｉｔｉｏｎに含まれるように、共通の辞書の定義が各用語に対する説明に含まれるものと理解されるべきであり、各定義は参照により本明細書に組み込まれる。
【０１０７】
さらに、本発明の目的で、「１つの（ａまたはａｎ）」実体は、その実体の１つまたは複数を指し、たとえば「ノズル」はノズルの１つまたは複数を指す。したがって、「１つの」、「１つまたは複数の」および「少なくとも１つの」という用語を、本明細書では同義に用いる場合がある。
【０１０８】
本明細書に示す請求項は、あるとすれば、本発明のこの説明の一部として参照によって組み込まれ、本出願人は、こうした請求項のこうした組み込まれた内容のすべてまたは一部を、請求項のうちのいずれかもしくはすべてまたはそのいずれかの要素あるいは構成要素を裏付ける追加の説明として使用する権利を明示的に留保し、本出願人は、さらに、本願によりまたはあらゆる後願あるいはその継続出願、分割出願あるいは一部継続出願によって保護が求められる事項を定義するため、またはあらゆる国あるいは条約の特許法、規則あるいは施行規則のあらゆる利益、それに準じる手数料の低減を得るように、またはそれに準拠するために、必要に応じて、こうした請求項の組み込まれた内容のうちのいずれかの部分あるいはすべてその任意のあらゆる要素あるいは構成要素を、上記説明から請求項にまたはその逆に移す権利を明示的に留保し、参照によって組み込まれるこうした内容は、あらゆる後続する本出願の継続出願、分割出願あるいは一部継続出願またはそれに対するあらゆる再発行あるいは延長を含む本出願の全体の係属中に残るものとする。
【０１０９】
本明細書に示す請求項は、あるとすれば、本発明の限られた数の好ましい実施形態の境界を記載するようにさらに意図されており、請求することができる本発明の最も広い実施形態または本発明の実施形態の完全な列挙として解釈されるべきではない。本出願人は、あらゆる係属出願、分割出願あるいは一部継続出願または同様の出願の一部として上記の説明に基づいてさらなる請求項を作成するいかなる権利も放棄しない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３−１４】
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【図１５−１６】
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【図１７−１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【国際調査報告】
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