微粒分選裝置和微粒分選方法
【專利摘要】本發明涉及微粒分選裝置和微粒分選方法。一種微粒分選裝置，包括：激勵光照射單元，用于將激勵光照射到流過流路的微粒；用于檢測速度的光照射單元，用于將檢測速度的光在不同于所述激勵光的位置處照射到微粒；光檢測單元，用于檢測從微粒發出的光；到達時間計算單元，用于根據從激勵光獲得的光和從用于檢測速度的光獲得的光之間的檢測時間差，分別計算每個微粒在與流路連通的分選單元處的到達時間；以及分選控制單元，用于控制微粒分選。
【專利說明】微粒分選裝置和微粒分選方法
[0001] 相關申請的交叉引用
[0002] 本申請要求于2013年4月4日提交的日本在先專利申請JP2013-078212的權益， 其全部內容結合于此作為參考。
【技術領域】
[0003] 本公開涉及微粒分選裝置和微粒分選方法。更具體地，本公開涉及用于基于光學 分析的結果分選和回收微粒的技術。
【背景技術】
[0004] 在現有技術中，為了分析諸如細胞、微生物以及脂質體的與生物相關的微粒，采用 使用流式細胞儀的光學測量方法。所述流式細胞儀是用光照射流過在流動池或微芯片內形 成的流路的微粒并檢測從每個微粒發出的熒光或散射光的分析器。
[0005] 流式細胞儀中的一種具有基于分析結果分選并回收具有特定屬性的微粒的功能。 特別地，用于分選細胞的裝置被稱為"細胞分選儀"。作為細胞分選儀中所使用的分選方法， 主要使用對包含微粒的液滴充電并分離液滴的液滴充電方法(例如，見日本專利申請公開 第.2009-145213號)。在使用液滴充電方法的裝置中，從流動池或微芯片中排出的流體被 液化，且液滴被正（+ )或負（_)充電，通過偏轉板改變了它們的運動方向，并由預定的容器 回收。
[0006] 不過，諸如形成液滴的液滴充電方法的分選方法不期望地受到測量環境變化或液 體壓力變化影響。在現有技術中，提出了在微芯片內分選微粒的微粒分選裝置(見日本專 利申請公開第2012-127922號)。在日本專利申請公開第2012-127922中中描述的微粒分 選裝置將要被回收的微粒吸入到微芯片內的負壓抽吸單元（negative pressure suction unit)中。因此，形成液滴且充電是不必要的，從而可以以高速進行穩定的分選而不會損壞 微粒。
[0007] 現有技術中的微粒分選裝置通常被控制為從光檢測單元處的檢測開始預定時間 之后獲取將被回收的微粒。從檢測開始的獲取微粒的時間基于液體壓力、從檢測位置到分 選位置的距離等被事先設置。然而，通過控制到達時間以這種方式被固定的方法，一旦微粒 的流速度被改變，回收的微粒的純度或獲取速率不期望地降低。
[0008] 另一方面，在日本專利申請公開第2009-145213號中描述的裝置檢測每個微粒的 遷移速度，并基于所述遷移速度控制對每個微粒充電的時機，以防止由于微粒流速度的變 化而造成的純度降低。在液滴充電方法中，可以僅確定相應微粒屬于哪個液滴。然而，在用 于在微芯片內分選的裝置中，需要考慮流體機制特性和相鄰微粒的屬性。在這里，"微粒屬 性"表示所述微粒是否要被分選，以及"流體機制特性"表示當脈沖信號上升用于獲取操作 時所生成的逆流。
[0009] 在液滴充電方法中，所述液滴被控制。然而，在日本專利申請公開第2012-127922 號中描述的用于微芯片內分選的方法中，相應的微粒應當被控制。此外，在液滴充電方法和 在用于微芯片內分選的方法之間，到達獲取位置的路徑和影響微粒到達的因素存在不同。 由于上述原因，在日本專利申請公開2009-145213號中描述的技術不能簡單應用于在日本 專利申請公開第2012-127922號中描述的用于微芯片內分選的裝置。
【發明內容】
[0010] 期望提供有效分地選微芯片內的微粒的微粒分選裝置和微粒分選方法。
[0011] 根據本公開的實施方式，提供了一種微粒分選裝置，包括：
[0012] 激勵光照射單元，用于將激勵光照射到流過流路的微粒；
[0013] 用于檢測速度的光照射單元，用于將檢測速度的光在不同于激勵光的位置處照射 至微粒；
[0014] 光檢測單元，用于檢測從所述微粒發出的光；
[0015] 到達時間計算單元，用于根據從激勵光獲得的光與從用于檢測速度的光獲得的光 之間的檢測時間差，跟別計算每個微粒在與流路連通的分選單元處的到達時間；以及
[0016] 分選控制單元，用于控制微粒的分選；
[0017] 所述流路和分選單元被布置在微芯片內，以及
[0018] 所述分選控制單元基于在光檢測單元處所檢測的每個微粒的數據和在到達時間 計算單元處所計算的到達時間來確定是否回收所述微粒。
[0019] 所述分選控制單元計算前后微粒的到達時間差，并且當所述到達時間差低于閥值 時，確定所述微粒不被回收。
[0020] 用于檢測速度的光可以具有不同于激勵光波長的波長。
[0021] 在這種情況下，到達時間計算單元可以根據從激勵光獲得的散射光與從用于檢測 速度的光獲得的散射光之間的檢測時間差，計算每個微粒的到達時間。
[0022] 此外，激勵光照射單元可以包括兩個或更多個發出具有不同波長的光的光源。
[0023] 所述分選單元可以具有與流路連通的負壓抽吸單元。
[0024] 在這種情況下，所述分選控制單元基于在光檢測單元處所檢測的相應微粒的數據 和在到達時間計算單元處所計算的到達時間控制負壓抽吸單元的操作。
[0025] 而且，所述分選控制單元可以基于在光檢測單元處所檢測的相應微粒的數據和在 到達時間計算單元處所計算的到達時間控制由所述分選單元回收微粒的時機。
[0026] 根據本公開的實施方式，提供了一種分選微粒的方法，包括：
[0027] 將激勵光照射到流過被布置在微芯片內的流路的微粒；
[0028] 在不同于所述激勵光的位置窗將檢測速度的光照射至所述微粒；
[0029] 檢測從所述微粒發出的光；
[0030] 根據從激勵光獲得的光與從用于檢測速度的光獲得的光之間的檢測時間差，分別 計算在被布置在微芯片內并流路連通的分選單元處的每個微粒的到達時間；以及
[0031] 基于通過光檢測所檢測到的每個微粒的數據和通過到達時間計算所計算出的到 達時間，分選控制以確定所述微粒是否被回收。
[0032] 所述分選控制可以包括計算前后微粒的到達時間差，并且當所述到達時間差低于 閥值時，確定所述微粒不被回收。
[0033] 使用波長不同于激勵光波長的用于檢測速度的光。
[0034] 在這種情況下，到達時間的計算可以包括從激勵光獲得的散射光與從用于檢測速 度的光獲得的散射光之間的檢測時間差，計算每個微粒的到達時間。
[0035] 激勵光的照射可以從兩個或更多個光源發出不同的波長。
[0036] 而且，所述分選單元可以具有與流路連通的負壓抽吸單元。在這種情況下，所述分 選控制包括基于通過光檢測所檢測的相應微粒的數據和通過到達時間計算所計算的到達 時間控制負壓抽吸單元的操作。
[0037] 此外，所述分選控制可以包括基于通過光檢測所檢測的相應微粒的數據和通過到 達時間計算所計算的到達時間控制由所述分選單元回收微粒的時間。
[0038] 根據本公開，所述分選控制單元基于在光檢測單元處所檢測的每個微粒的數據和 在到達時間計算單元處所計算的到達時間確定所述微粒是否被回收。因此，獲取特性可以 被改善。
[0039] 根據如附圖所示的本公開最佳模式實施方式的以下具體描述，本公開的這些和其 他目標、特征和優勢將變得更加顯而易見。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0040] 圖1是用于示意性地示出根據本公開的第一實施方式中的微粒分選裝置的配置 的示圖；
[0041] 圖2示出在圖1中示出的光檢測單元7處的檢測數據的曲線圖；
[0042] 圖3是示出根據本公開的第一實施方式的可選實施方式的微粒分選裝置的到達 時間計算單元8和分選控制單元9中的電路配置的框圖；
[0043] 圖4A和圖4B中的每個示出在圖3中示出的事件檢測電路處的處理；
[0044] 圖5A和圖5B中的每個示出在圖3中示出的選通電路處的距離；
[0045] 圖6示出在獲取速率優先模式下的操作；
[0046] 圖7的A和圖7的B示出當微粒相鄰時的檢測數據；以及
[0047] 圖8示出在純度優先模式下的操作。
【具體實施方式】
[0048] 在下文中，通過參照附圖描述本公開的實施方式。
[0049] 本公開的實施方式將以下列順序進行描述。
[0050] 1.第一實施方式(包括分選控制單元的微粒分選裝置的實例）
[0051] 2.第一實施方式的可選實施方式(包括模式切換功能的微粒分選裝置的實例）
[0052] 〈1.第一實施方式〉
[0053] 首先，將說明根據本公開的第一實施方式的微粒分選裝置1。圖1是示意性地示出 根據本公開的第一實施方式中的微粒分選裝置1的配置的示圖。圖2示出在光檢測單元7 處的檢測數據的曲線圖。
[0054] [裝置的整體配置]
[0055] 如圖1所示，根據第一實施方式的微粒分選裝置1基于光學分析的結果分選并回 收微粒10。微粒分選裝置1包括例如流路1、分選單元2、激勵光照射單元3、用于檢測速度 的光照射單元4、光檢測單元7、到達時間計算單元8以及分選控制單元9。
[0056] [關于微粒10]
[0057] 由根據第一實施方式的由微粒分選裝置1分析和分選的微粒10的實例包括與生 物相關微粒，例如細胞、微生物和核糖體；以及合成的微粒，例如乳膠微粒、凝膠微粒和工業 微粒。
[0058] 與生物相關的微粒的實例包括染色體、核糖體、線粒體和為各種細胞的要素的細 胞器官。細胞的實例包括植物細胞、動物細胞和血細胞。微生物的實例包括諸如大腸桿菌 的細菌、諸如煙草花葉病毒的病毒以及諸如酵母的真菌。而且，與生物相關微粒可以包括與 生物相關的聚合物，例如核酸，蛋白質及其合成物。
[0059] 工業微粒例如包括有機聚合物材料，無機聚合物材料或金屬材料。作為有機聚合 物材料，可以使用聚苯乙烯、苯乙烯-二乙烯基苯、聚甲基丙烯酸甲酯等。作為無機材料，可 以使用玻璃、硅石、磁性材料等。作為金屬材料，可以使用金膠體、鋁等。通常，微粒的形狀 是球形的，但可以是非球形的。微粒的尺寸和質量沒有特別限制。
[0060] [流路 1]
[0061] 流路1形成在微芯片內，包含將被分選的微粒10的液體(樣本液體)被饋入所述流 路。包括流路1的微芯片可以由玻璃或各種塑料（pp、pc、cop、rosM等）形成。期望地，微 芯片的材料透射從激勵光照射單元3和用于檢測速度的光照射單元4照射的光，發出少量 的自發體熒光，具有小的波長分散性，并引起很少的光學誤差。
[0062] 流路1可以通過濕法蝕刻或干法蝕刻玻璃基板、納米壓印、注入成型或加工塑料 基板而成型。可以通過由相同材料或不同材料制成的基板密封其中成型了流路1的的基板 來形成微芯片。
[0063] 圖1僅示出了流路1被激勵光或用于檢測速度的光照射的區域。在其上游側，可 以設置用于饋入包含微粒10的樣本液體的流路和用于饋入鞘液的一對流路。在這種情況 下，用于饋入鞘液的流路在用于饋入樣本液體流路匯合。在交匯點的下游側，設置了流路1。 在流路1內，鞘流圍繞樣本流，形成了層流狀態的液流，并且在樣本液體中的微粒10幾乎成 行地向流動方向流動。
[0064] [分選單元2]
[0065] 分選單元2分選將被分選的微粒10,并在所述微芯片內形成。分選單元2在下游 側與流路1連通，并由抽吸流路21和負壓抽吸單元22構成。負壓抽吸單元22的配置沒有 特別限制，只要將被分選微粒可以在預定時機被吸入即可。例如，負壓抽吸單元22可以具 有這樣的配置，負壓抽吸單元22的容積可以在任何時機被致動器(未示出）擴張。
[0066][激勵光照射單元3]
[0067] 激勵光照射單元3包括用于生成諸如激光的激勵光的光源31，用于修整點形狀的 光學系統32和鏡面33。激勵光照射單元3用激勵光照射流過在微芯片內形成的流路1的 微粒10。在圖1中，示出了一個光源31。然而，本公開并不限于此，可以設置兩個或更多個 光源31。在這種情況下，相應光源31可以發出具有不同波長的光。
[0068][用于檢測速度的光照射單元4]
[0069] 用于檢測速度的光照射單元4包括用于生成檢測速度的光的光源41，用于修整點 形狀的光學系統42和鏡面43。用于檢測速度的光照射單元4在不同于上述激勵光的位置 用檢測速度的光照射流過在微芯片內形成的流路1的微粒10。用于檢測速度的光可以具有 和激勵光波長相同的波長。從所述裝置配置簡單化的觀點出發，期望用于檢測速度的光具 有不同于激勵光波長的波長。
[0070][光檢測單元7]
[0071] 光檢測單元7檢測從流過流路1的微粒10生成的光(散射光、熒光)，并且包括零 階光清除構件71、鏡面72a到72d、光檢測單元73a到73d。作為光檢測單元73a到73d，可 以使用PMT (光電倍增管）或諸如CCD或CMOS元件的區域成像傳感器。
[0072] 在光檢測單元7中，光檢測單元73a檢測從激勵光得到的前向散射光，光檢測單元 73b檢測從用于檢測速度的光得到的散射光，以及光檢測單元73c、73d檢測熒光。在光檢測 單元7中將被檢測的光并不限于此，可以檢測側散射光、瑞利散射光或者米氏散射光。在光 檢測單元7處檢測的光被轉換為電信號。
[0073] [到達時間計算單元8]
[0074] 到達時間計算單元8根據從激勵光獲得的光和從用于檢測速度的光獲得的光之 間的檢測時間差。來分別計算每個微粒在與流路連通的分選單元2處的到達時間。計算到 達時間的方法并沒有特別限制。例如，根據從在光檢測單元7處檢測的激勵光獲得的前向 散射光（Chi的數據)和從用于檢測速度的光獲得的前向散射光（Ch2的數據)之間的檢測時 間差來計算每個微粒10的到達時間。
[0075] 在這里，到達分選單元2的到達時間可以通過由下列數值表達式1表示的簡單的 線性近似表達式進行計算。在數值表達式1中，L1表示從照射激勵光的位置到照射用于檢 測速度的光的位置的距離，以及L2表示從照射用于檢測速度的光的位置到分選單元2的吸 入流路21的位置的距離(參照圖1)。在數值表達式1中，T1表示從激勵光獲得的光的檢測 時間，T2表示從用于檢測速度的光獲得的光的檢測時間，以及（T1-T2)表示這些檢測時間 的差(參照圖2)。
[0076] [數值表達式1]
[0077] (到達時間）=(L2/L1) X (T1-T2)
[0078] 計算到達分選單元2的到達時間的方法并不限于由數值表達式1表示的線性近似 表達式。可以使用其他計算方法，例如多項式近似表達式和查詢表。
[0079] [分選控制單元9]
[0080] 分選控制單元9控制微粒10的分選，并基于在光檢測單元7處所檢測的相應微粒 10的數據和在到達時間計算單元8處所計算的到達時間確定微粒10是否被回收。分選控 制單元9計算"前"和"后"微粒10之間的到達時間差，并將具有低于最初設定的閥值的計 算的到達時間差的微粒確定為"不會被回收"。因此，當微粒10彼此靠近流動時，防止將被 回收的前一微粒或后一者微粒被流體帶走或錯誤獲取。
[0081] 此外，分選控制單元9例如，基于上述確定結果通過控制負壓抽吸單元22的操作 來控制分選單元2回收微粒10的時機。通過這種方式，可以改善所期望的微粒獲取精度， 從而以更高的純度或更高的獲取速率分選微粒。
[0082] [操作]
[0083] 下一步，將描述該實施方式的微粒分選裝置的操作。當微粒被該實施方式的微粒 分選裝置分選時，包含將被分選的微粒的樣本液體被饋入布置在微芯片內的樣本入口中， 而鞘液被饋入布置在微芯片內的鞘液入口中。接著，流過流路1的微粒10被激勵光和在不 同于激勵光位置的位置處的用于檢測速度的光照射。在這種情況下，如圖1所示，激勵光 和用于檢測速度的光被一個聚光透鏡5收集以照射微粒10,不過可以由不同的聚光透鏡收 集。
[0084] 接下來，光檢測單元7檢測從每個微粒10發出的光，以及到達時間計算單元8根 據從在激勵光獲得的光與從用于檢測速度的光獲得的光之間的檢測時間差分別計算每個 微粒10在分選單元2處的到達時間。在這種情況下，如圖1所示，從激勵光獲得的光和從 用于檢測速度的光獲得的光可以被一個聚光透鏡6收集到零階光去除構件71，不過可以由 不同的聚光透鏡收集。
[0085] 此后，分選控制單元9基于在光檢測單元7處所檢測的相應微粒10的數據和在到 達時間計算單元8處所計算的到達時間確定微粒10是否被回收。基于所述確定結果，分選 控制單元9控制分選單元2回收微粒10的時機。例如，當分選單元2包括與流路1連通的 負壓抽吸單元22時，分選控制單元9控制設置在負壓抽吸單元2處的致動器的操作。
[0086] 如詳細所述，該實施方式的微粒分選裝置計算每個微粒到達分選單元的到達時 間，并且不僅考慮每個微粒的光學特性數據，而且考慮到達分選單元的到達時間，來確定所 述微粒是否被回收。通過這種方式，不管每個微粒的流動位置或流動狀態如何，都可以以更 高純度或以更高獲取速率來分選微粒。結果，與相關技術的微粒分選裝置相比，可以改善獲 取特性。
[0087] 由于該實施方式的微粒分選裝置計算每個微粒到達時間，所以流速率很少受供應 箱中的環境溫度和剩余量的變化影響。因此，流速率的高精確控制是不必要的，從而可以使 用便宜的壓力控制設備，并可以簡化流路的部件控制和組裝精度控制。結果，制造成本可以 下降。
[0088] 〈2.第一實施方式的可選實施方式〉
[0089] 接下來，將說明根據本公開的第一實施方式的可選實施方式的微粒分選裝置。在 根據可選實施方式的微粒分選裝置中，當進行微粒是否被回收的確定時，用戶可以選擇"純 度"優先或"獲取速率"優先。
[0090] 圖3示出根據可選實施方式的微粒分選裝置的到達時間計算單元8和分選控制單 元9中的電路配置的框圖。圖4A和圖4B示出在事件檢測電路處的處理示意圖。圖5A和 圖5B示出在選通電路處的距離的示意圖。例如，通過如圖3中所示的電路配置可以獲得以 "純度優先模式"或"獲取速率優先模式"的分選。
[0091] [事件檢測電路]
[0092] 事件檢測電路通過用Chi和Ch2的檢測信號施加觸發，讀取每個Ch的波形，以計 算如圖4A所示的寬度、高度和面積。至于與從激勵光獲得的前向散射光相關的檢測數據 Chi和與從用于檢測速度的光獲得的前向散射光相關的檢測數據Ch2,在波形中心處的時 間被計算為檢測時間。
[0093] 接著，如圖4B所示，事件檢測電路使每個微粒10與按時間順序獲取的Chi (從激 勵光獲得的前向散射光)和Ch2 (從用于檢測速度的光獲得的前向散射光）的檢測信號相關 聯，并將相應微粒的檢測數據(事件)打包。數據包包括在隨后的處理進行時被更新的項目。 標識基本上是1/0,其和由每個邏輯確定的獲取/非獲取相對應。作為檢測時間，可以使用 Chi和Ch2的觸發時間。
[0094][到達時間計算電路]
[0095] 到達時間計算電路根據上述數值表達式1使用Chi和Ch2的檢測時間（T1，T2)計 算到達時間，其可以是時間數據包的"分選時間"。
[0096] [選通電路]
[0097] 選通電路基于最初設定的閥值確定微粒10的"獲取/非獲取"，并設置事件數據包 的"選通標識"。例如，在開始選通獲取操作前，使用用于控制的在計算機上的來繪制 在圖5A中示出的直方圖或在圖5B中示出的2D圖。一組獲取的微粒(具有期望屬性的微粒 組）被幾何地捆綁并被指定。
[0098] 用于確定"獲取/非獲取"的參數（閥值)可以是在每個Ch中獲取的檢測數據的寬 度、高度和面積中的任一項及其組合。
[0099][輸出隊列電路]
[0100] 輸出隊列電路基于到達分選單元的到達時間（"分選時間")，以到達分選單元的到 達順序重新安排每個微粒10的檢測數據(事件)。此后，根據由用戶選擇的諸如"純度優先 模式"和"獲取速率優先模式"的獲取模式來確定"獲取/非獲取"。基于所述結果，設置"分 選標識"。
[0101] 當微粒10彼此靠近流動時，前面的微粒或后面的微粒會被一個獲取操作流體帶 走，多個微粒10可能在分選單元2被回收兩次。當微粒10相鄰時，在"純度優先模式"或 "獲取速率優先模式"的情況下，確定"獲取/非獲取"的方法是不同的。圖6示出在"獲取 速率優先模式"下的操作。圖7A和圖7B示出當所述微粒相鄰時的檢測數據。圖8示出在 純度優先模式下的操作。
[0102] 在"獲取速率優先模式"下，即使獲取的微粒的純度下降，獲取微粒的數量增加。如 圖6所示，當微粒10彼此靠近流動時，將被分選的微粒被回收。相反，在"純度優先模式" 下，獲取的微粒的純度增加。當獲取微粒和非獲取微粒相鄰時，獲取微粒被大膽地視為"非 獲取微粒"，以防止獲取微粒與非獲取微粒一起被捕捉。
[0103] 特別地，在"純度優先模式"下，如圖8所示，當在較晚被檢測的微粒10的檢測 數據(事件）相鄰于先前微粒10的檢測數據時，先前事件的"獲取/非獲取"確定將再 次變得必要。在這里，在圖7A中示出的ΛΤ1是設定值且為流體帶走后面的微粒的時間 (Τ1=Τη+ΛΤ1)。而且，ΛΤ2是設定值且為流體帶走前面的微粒的時間（Τ2=Τη+ΛΤ2)。
[0104] [輸出時序生成電路]
[0105] 輸出時序生成電路讀出在輸出隊列最先獲取的事件時間（分選時間)，將其與時鐘 計數器值比較并在該時間生成輸出定時信號。
[0106] [輸出信號生成電路]
[0107] 輸出信號生成電路檢測輸出定時信號，并輸出用于控制分選單元2處的致動設備 的波形信號。
[0108] 根據可選實施方式的微粒分選裝置，當進行微粒是否被回收的確定時，用戶可以 選擇"純度"具有優先級或"獲取速率"具有優先級。結果，分選可以根據目的進行。上述 可選實施方式的除上述之外其他的配置和優點類似于上述第一實施方式的配置和優點。
[0109] 本公開可以具有以下配置。
[0110] (1) 一種微粒分選裝置，包括：
[0111] 激勵光照射單元，用于將激勵光照射到流過流路的微粒；
[0112] 用于檢測速度的光照射單元，用于將檢測速度的光在不同于激勵光的位置處照射 至微粒；
[0113] 光檢測單元，用于檢測從所述微粒發出的光；
[0114] 到達時間計算單元，用于根據從激勵光獲得的光與從用于檢測速度的光獲得的光 之間的檢測時間差，分別計算每個微粒在與流路連通的分選單元的到達時間；以及
[0115] 分選控制單元，用于控制微粒的分選；
[0116] 所述流路和分選單元被布置在微芯片內，以及
[0117] 所述分選控制單元基于在光檢測單元處所檢測到的每個微粒的數據和在到達時 間的計算單元處所計算出的到達時間來確定是否回收所述微粒。
[0118] ( 2 )根據（1)所述的微粒分選裝置，其中
[0119] 所述分選控制單元計算前后微粒的到達時間差，并且當所述到達時間差低于閥值 時，確定所述微粒不被回收。
[0120] (3 )根據（1)或（2 )所述的微粒分選裝置，其中
[0121] 用于檢測速度的光具有不同于激勵光波長的波長。
[0122] ( 4 )根據（3 )所述的微粒分選裝置，其中
[0123] 到達時間計算單元根據從激勵光獲得的散射光與從用于檢測速度的光獲得的散 射光之間的檢測時間差，計算每個微粒的到達時間。
[0124] (5)根據（1)到（4)中任一項所述的微粒分選裝置，其中
[0125] 所述激勵光照射單元包括兩個或更多個發出具有不同波長的光的光源。
[0126] (6)根據（1)到（5)中任一項所述的微粒分選裝置，其中
[0127] 所述分選單元具有與所述流路連通的負壓抽吸單元。
[0128] ( 7 )根據（6 )所述的微粒分選裝置，其中
[0129] 所述分選控制單元基于在光檢測單元處所檢測的相應微粒的數據和在到達時間 計算單元處所計算出的到達時間控制所述負壓抽吸單元的操作。
[0130] (8)根據（1)到（7)中任一項所述的微粒分選裝置，其中
[0131] 所述分選控制單元基于在光檢測單元處所檢測的相應微粒的數據和在到達時間 計算單元所計算的到達時間控制由所述分選單元回收微粒的時機。
[0132] (9) 一種分選微粒的方法，包括：
[0133] 將激勵光照射到流過被布置在微芯片內的流路的微粒；
[0134] 在不同于所述激勵光的位置處將檢測速度的光照射至微粒；
[0135] 檢測從所述微粒發出的光；
[0136] 根據從激勵光獲得的光與從用于檢測速度的光獲得的光之間的檢測時間差，分別 計算每個微粒在被布置在微芯片內并與流路連通的分選單元處的每個微粒的到達時間；以 及
[0137] 基于通過光檢測所檢測到的每個微粒的數據和通過到達時間計算所計算出的到 達時間，分選控制以確定所述微粒是否被回收。
[0138] ( 10)根據（9)所述的分選微粒的方法，其中
[0139] 所述分選控制包括計算前后微粒的到達時間差，并且當所述到達時間差低于閥值 時，確定所述微粒不被回收。
[0140] (11)根據（9)或（10)所述的分選微粒的方法，其中
[0141] 使用波長不同于所述激勵光的波長的用于檢測速度的光。
[0142] (12)根據（11)所述的分選微粒的方法，其中
[0143] 所述到達時間的計算包括根據從激勵光獲得的散射光與從用于檢測速度的光獲 得的散射光之間的檢測時間差，計算每個微粒的到達時間。
[0144] (13)根據（9)到（12)中任一項所述的分選微粒的方法，其中
[0145] 激勵光的照射從兩個或更多個光源發出不同的波長。
[0146] (14)根據（9)到（13)中任一項所述的分選微粒的方法，其中
[0147] 所述分選單元具有與所述流路連通的負壓抽吸單元，以及
[0148] 所述分選控制包括基于通過光檢測所檢測到的相應微粒的數據和通過到達時間 計算所計算出的到達時間控制負壓抽吸單元的操作。
[0149] (15)根據（9)到（14)中任一項所述的分選微粒的方法，其中
[0150] 所述分選控制包括基于通過光檢測所檢測到的相應微粒的數據和通過到達時間 計算所計算出的到達時間控制由所述分選單元回收微粒的時機。
[0151] 本領域的技術人員應當理解，根據設計要求和其他因素，可以進行各種修改、組 合、子組合和變化，只要這些變化和修改在本發明附屬權利要求及其等同替換的范圍內。
【權利要求】
1. 一種微粒分選裝置，包括： 激勵光照射單元，用于將激勵光照射到流過流路的微粒； 用于檢測速度的光照射單元，用于將檢測速度的光在不同于所述激勵光的位置處照射 至所述微粒； 光檢測單元，用于檢測從所述微粒發出的光； 到達時間計算單元，用于根據從所述激勵光獲得的光與從用于檢測速度的光獲得的光 之間的檢測時間差，分別計算每個微粒在與所述流路連通的分選單元處的到達時間；以及 分選控制單元，用于控制所述微粒的分選； 所述流路和所述分選單元被布置在微芯片內，以及 所述分選控制單元基于在所述光檢測單元處所檢測的每個微粒的數據和在所述到達 時間計算單元處所計算的所述到達時間來確定是否回收所述微粒。
2. 根據權利要求1所述的微粒分選裝置，其中 所述分選控制單元計算前后微粒的到達時間差，并且當所述到達時間差低于閥值時， 確定所述微粒不被回收。
3. 根據權利要求1所述的微粒分選裝置，其中 所述用于檢測速度的光具有不同于所述激勵光波長的波長。
4. 根據權利要求3所述的微粒分選裝置，其中 所述到達時間計算單元根據從所述激勵光獲得的散射光與從所述用于檢測速度的光 獲得的散射光之間的檢測時間差，計算每個微粒的所述到達時間。
5. 根據權利要求1所述的微粒分選裝置，其中 所述激勵光照射單元包括兩個或更多個發出具有不同波長的光的光源。
6. 根據權利要求1所述的微粒分選裝置，其中 所述分選單元具有與所述流路連通的負壓抽吸單元。
7. 根據權利要求6所述的微粒分選裝置，其中 所述分選控制單元基于在所述光檢測單元處所檢測的相應微粒的數據和在所述到達 時間計算單元處所計算的所述到達時間，控制所述負壓抽吸單元的操作。
8. 根據權利要求1所述的微粒分選裝置，其中 所述分選控制單元基于在所述光檢測單元處所檢測的相應微粒的數據和在所述到達 時間計算單元處所計算的所述到達時間，控制由所述分選單元回收微粒的時機。
9. 一種分選微粒的方法，包括： 將激勵光照射到流過被布置在微芯片內的流路的微粒； 在不同于所述激勵光的位置處將用于檢測速度的光照射至所述微粒； 檢測從所述微粒發出的光； 根據從所述激勵光獲得的光與從所述用于檢測速度的光獲得的光之間的檢測時間差， 分別計算在被布置在所述微芯片內并與所述流路連通的分選單元處的每個微粒的到達時 間；以及 基于通過光檢測所檢測的每個微粒的數據和通過到達時間計算所計算的到達時間，分 選控制以確定所述微粒是否被回收。
10. 根據權利要求9所述的分選微粒的方法，其中 所述分選控制包括計算前后微粒的到達時間差，并且當所述到達時間差低于閥值時， 確定所述微粒不被回收。
11. 根據權利要求9所述的分選微粒的方法，其中 使用波長不同于所述激勵光的波長的所述用于檢測速度的光。
12. 根據權利要求11所述的分選微粒的方法，其中 所述到達時間的計算包括根據從所述激勵光獲得的散射光與從用于檢測速度的光獲 得的散射光之間的檢測時間差，計算每個微粒的所述到達時間。
13. 根據權利要求9所述的分選微粒的方法，其中 激勵光的照射從兩個或更多個光源發出具有不同的波長的光。
14. 根據權利要求9所述的分選微粒的方法，其中 所述分選單元具有與所述流路連通的負壓抽吸單元，以及 所述分選控制包括基于通過光檢測所檢測的相應微粒的數據和通過到達時間計算所 計算的到達時間，控制所述負壓抽吸單元的操作。
15. 根據權利要求9所述的分選微粒的方法，其中 所述分選控制包括基于通過光檢測所檢測的相應微粒的數據和通過到達時間計算所 計算的到達時間，控制由所述分選單元回收微粒的時機。
16. 根據權利要求9所述的分選微粒的方法，其中，當進行所述微粒是否被回收的確定 時，進行純度具有優先權或獲取速率具有優先權的選擇。
【文檔編號】B07C5/342GK104096687SQ201410123762
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年3月28日 優先權日:2013年4月4日
【發明者】伊藤達巳 申請人:索尼公司