JPS6225989B2 - - Google Patents
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- JPS6225989B2 JPS6225989B2 JP55177641A JP17764180A JPS6225989B2 JP S6225989 B2 JPS6225989 B2 JP S6225989B2 JP 55177641 A JP55177641 A JP 55177641A JP 17764180 A JP17764180 A JP 17764180A JP S6225989 B2 JPS6225989 B2 JP S6225989B2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/416—Systems
- G01N27/447—Systems using electrophoresis
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は浮遊生体細胞の電気泳動速度を測定す
る装置に関する。
る装置に関する。
白血球とかリンパ球を適当な溶液に浮遊させて
電界を作用させるとこれらの細胞は電気泳動を行
いその電気泳動度即ち（電気泳動速度）／（電界
強度）を測定することによつて診断上の色々な情
報が得られる。このため従来から幾つかの細胞電
気泳動装置が提案されている。これら従来の装置
は細胞浮遊液に直流電界を作用させて細胞を一方
向に電気泳動させ、種々の光学的方法で細胞の泳
動状態を測定するようになつていた。このような
従来例では細胞は一方向に移動して行くので光学
的装置はその視野を通り過ぎて行く個々の細胞を
一度だけ短時間観測するだけで個々の細胞を長時
間追跡して観測することができなかつた。電気泳
動速度は（通過距離）／（時間）で時間は比較的
精確に設定できるので測定精度は通過距離の測定
精度によつて定まり、通過距離は或る程度測定長
が長い方が精度が出し易い。しかるに溶液中の細
胞は沈澱するのでこの点からも任意に長時間にわ
たつて細胞の電気泳動を測定していることはでき
なかつた。このため従来は多数個の細胞の同時観
測によつて小数個の細胞の長時間観測に代えてい
たと云うことができる。
電界を作用させるとこれらの細胞は電気泳動を行
いその電気泳動度即ち（電気泳動速度）／（電界
強度）を測定することによつて診断上の色々な情
報が得られる。このため従来から幾つかの細胞電
気泳動装置が提案されている。これら従来の装置
は細胞浮遊液に直流電界を作用させて細胞を一方
向に電気泳動させ、種々の光学的方法で細胞の泳
動状態を測定するようになつていた。このような
従来例では細胞は一方向に移動して行くので光学
的装置はその視野を通り過ぎて行く個々の細胞を
一度だけ短時間観測するだけで個々の細胞を長時
間追跡して観測することができなかつた。電気泳
動速度は（通過距離）／（時間）で時間は比較的
精確に設定できるので測定精度は通過距離の測定
精度によつて定まり、通過距離は或る程度測定長
が長い方が精度が出し易い。しかるに溶液中の細
胞は沈澱するのでこの点からも任意に長時間にわ
たつて細胞の電気泳動を測定していることはでき
なかつた。このため従来は多数個の細胞の同時観
測によつて小数個の細胞の長時間観測に代えてい
たと云うことができる。
本発明は細胞浮遊液に交流電界を印加して細胞
に電気泳動による往復運動即ち振動を行わせ、粒
子の振動運動の特性値を検出することにより実質
的に細胞の長時間追跡を可能にしたものである。
こゝで粒子の振動運動の特性値と言うのは振動変
位Ｏ付近における粒子の振動による変位速度或は
振幅値のことであり、細胞は比較的せまい範囲内
で往復運動しているので観測視野を水平より垂直
方向に長くすることができ沈澱を考慮しないで長
時間観測ができることを特徴とする細胞電気泳動
測定装置を提供するものである。以下実施例によ
つて本発明を説明する。
に電気泳動による往復運動即ち振動を行わせ、粒
子の振動運動の特性値を検出することにより実質
的に細胞の長時間追跡を可能にしたものである。
こゝで粒子の振動運動の特性値と言うのは振動変
位Ｏ付近における粒子の振動による変位速度或は
振幅値のことであり、細胞は比較的せまい範囲内
で往復運動しているので観測視野を水平より垂直
方向に長くすることができ沈澱を考慮しないで長
時間観測ができることを特徴とする細胞電気泳動
測定装置を提供するものである。以下実施例によ
つて本発明を説明する。
第１図は本発明の一実施例を示す。１は電気泳
動槽で図に表われている左右方向の幅より奥行方
向の方が大きい左右に偏平な角槽であり、平行板
電極２，３が左右に対向させて挿入してある。４
は血液と等張の緩衝液であり、槽の中央に試料注
入ノズル５が立てゝある。ノズル５から生体細胞
浮遊液を注入する。電気泳動槽１の正面外側に縦
方向に長く幅がＬであるスリツト６が配置してあ
り、電気泳動槽１内の液は下方から左右幅がＬの
光束で強く照明してある。電極２，３間にＶなる
電圧を一定時間間隔で極性を反転させながら印加
する。要するに波高値Ｖなる正負の矩形波電圧を
電極２，３間に印加する。ノズル５から１個の細
胞を液４内に注入する。注入された細胞は左右に
向きが反転する電界の作用で左右に往復運動しな
がら沈降して行く。スリツト６を通してこの細胞
を見ていると細胞は下方から照明され光点として
観察され、幅Ｌなる光束を或る時間Ｔで通過す
る。スリツト６の背後に受光素子Ｐを置き、同素
子が受光している時間Ｔを測定すると細胞の電気
泳動速度はＬ／Ｔで与えられる。電界強度Ｅは電
極２，３間の距離をＤとしてＶ／Ｄで与えられ電
気泳動度σはLD／VTで与えられる。受光素子Ｐ
の光電出力は時間幅Ｔのパルスであるが、このパ
ルスをカウンタＫで計数し、他方同パルスによつ
て開かれるゲートＡを通してＴより周期の短いパ
ルスを出力するパルス発生器Ｇの出力パルスをカ
ウンタＣで計数する。細胞がスリツト６の高さを
沈降する間上の計数動作を続け、演算回路Ｓでカ
ウンタＣの計数をカウンタＫの計数より１引いた
数で割算すると繰返し往復運動を行つている間の
平均速度が求まる。カウンタＫ，Ｃの計数は受光
素子Ｐの立上りでセツトされるフリツプフロツプ
Ｆのセツト出力によつて開始せられ、Ｐの出力の
立下りでトリガされ、予想されるＫの周期よりも
相当に長い時間の出力を出すタイマ回路ｔの出力
の立下りでＦがリセツトされると共にカウンタ
Ｃ，Ｋの計数出力が演算回路Ｓに入力される。カ
ウンタＣ，Ｋは次の細胞を注入するときリセツト
する。
動槽で図に表われている左右方向の幅より奥行方
向の方が大きい左右に偏平な角槽であり、平行板
電極２，３が左右に対向させて挿入してある。４
は血液と等張の緩衝液であり、槽の中央に試料注
入ノズル５が立てゝある。ノズル５から生体細胞
浮遊液を注入する。電気泳動槽１の正面外側に縦
方向に長く幅がＬであるスリツト６が配置してあ
り、電気泳動槽１内の液は下方から左右幅がＬの
光束で強く照明してある。電極２，３間にＶなる
電圧を一定時間間隔で極性を反転させながら印加
する。要するに波高値Ｖなる正負の矩形波電圧を
電極２，３間に印加する。ノズル５から１個の細
胞を液４内に注入する。注入された細胞は左右に
向きが反転する電界の作用で左右に往復運動しな
がら沈降して行く。スリツト６を通してこの細胞
を見ていると細胞は下方から照明され光点として
観察され、幅Ｌなる光束を或る時間Ｔで通過す
る。スリツト６の背後に受光素子Ｐを置き、同素
子が受光している時間Ｔを測定すると細胞の電気
泳動速度はＬ／Ｔで与えられる。電界強度Ｅは電
極２，３間の距離をＤとしてＶ／Ｄで与えられ電
気泳動度σはLD／VTで与えられる。受光素子Ｐ
の光電出力は時間幅Ｔのパルスであるが、このパ
ルスをカウンタＫで計数し、他方同パルスによつ
て開かれるゲートＡを通してＴより周期の短いパ
ルスを出力するパルス発生器Ｇの出力パルスをカ
ウンタＣで計数する。細胞がスリツト６の高さを
沈降する間上の計数動作を続け、演算回路Ｓでカ
ウンタＣの計数をカウンタＫの計数より１引いた
数で割算すると繰返し往復運動を行つている間の
平均速度が求まる。カウンタＫ，Ｃの計数は受光
素子Ｐの立上りでセツトされるフリツプフロツプ
Ｆのセツト出力によつて開始せられ、Ｐの出力の
立下りでトリガされ、予想されるＫの周期よりも
相当に長い時間の出力を出すタイマ回路ｔの出力
の立下りでＦがリセツトされると共にカウンタ
Ｃ，Ｋの計数出力が演算回路Ｓに入力される。カ
ウンタＣ，Ｋは次の細胞を注入するときリセツト
する。
第２図は本発明の他の実施例を示す。上述実施
例は顕微鏡下に細胞を１個ずつ毛細管に吸取つて
槽１に注入する必要があり、試料の量は少くてす
むが操作が面倒である。この実施例は多数個の細
胞について一括して電気泳動速度を測定できるも
のである。電気泳動槽の構成は第１図の実施例と
同じである。電極２，３間に交流電圧を印加して
おきノズル５から適当に希釈した細胞浮遊液を液
４内に注入する。細胞は左右に往復運動しながら
沈降して行く。電極２，３間に印加される電圧が
交流電圧であるから細胞は交流電圧の位相より90
゜ずれた位相で変位最大となる正弦運動を行いな
がら沈降して行く。そこで電極２，３間に印加す
る電圧が±Δ（Δは印加交流電圧に比し小さく位
相角で±10゜程度）である間だけ液４を下方から
照明する。即ち電極２，３間に接続する交流電圧
をスライスレベルを±Δに設定したリミツタで台
形波に変え微分回路で微分すると交流電圧が±Δ
の範囲で一定値を示すパルス信号が得られるか
ら、この信号のうち正方向パルスによつてスイツ
チを開き光源ｌを発光させる。このようにすると
細胞は変位最大の付近で照明され、その付近では
細胞の電気泳動は殆んど停止している。液４に注
入された細胞浮遊液は当初煙のように濁つた小塊
状であるが、一方向へ電気泳動する際泳動速度の
分布により次第に横方向に拡つた状態になり、次
に戻り方向への泳動では一方向へ遠く動いたもの
は泳動速度が速いので戻りの速度も速く、作用電
界強度が０になるときは全部の細胞が注入位置に
立てた垂線付近に集まり、やがて反対方向に分散
して行く。このような往復運動を行つているが、
このような細胞群を変位最大位相の付近だけで照
明して見ていると横方向に明るさの或る濃度分布
を持つたくもりとして観察される。この濃度分布
は細胞群の泳動速度の分布を表わしている。従つ
て槽１を側方より円筒レンズＢ１及び普通の凸レ
ンズＢ２を介して上下方向に圧縮して浮遊細胞に
よる濁りの像を一次元固体撮像素子Ｉ上に投影
し、光電出力を同素子の各ビツト毎に蓄積して行
く。一回の試料注入から細胞が沈降してレンス系
Ｂ１，Ｂ２の視野から外れる程度の時間を予め設
定したタイマにより固体撮像素子Ｉの出力を読出
しメモリＭに記憶させる。後でこの記憶を続出し
て電気泳動速度の分布曲線を画かせることができ
る。
例は顕微鏡下に細胞を１個ずつ毛細管に吸取つて
槽１に注入する必要があり、試料の量は少くてす
むが操作が面倒である。この実施例は多数個の細
胞について一括して電気泳動速度を測定できるも
のである。電気泳動槽の構成は第１図の実施例と
同じである。電極２，３間に交流電圧を印加して
おきノズル５から適当に希釈した細胞浮遊液を液
４内に注入する。細胞は左右に往復運動しながら
沈降して行く。電極２，３間に印加される電圧が
交流電圧であるから細胞は交流電圧の位相より90
゜ずれた位相で変位最大となる正弦運動を行いな
がら沈降して行く。そこで電極２，３間に印加す
る電圧が±Δ（Δは印加交流電圧に比し小さく位
相角で±10゜程度）である間だけ液４を下方から
照明する。即ち電極２，３間に接続する交流電圧
をスライスレベルを±Δに設定したリミツタで台
形波に変え微分回路で微分すると交流電圧が±Δ
の範囲で一定値を示すパルス信号が得られるか
ら、この信号のうち正方向パルスによつてスイツ
チを開き光源ｌを発光させる。このようにすると
細胞は変位最大の付近で照明され、その付近では
細胞の電気泳動は殆んど停止している。液４に注
入された細胞浮遊液は当初煙のように濁つた小塊
状であるが、一方向へ電気泳動する際泳動速度の
分布により次第に横方向に拡つた状態になり、次
に戻り方向への泳動では一方向へ遠く動いたもの
は泳動速度が速いので戻りの速度も速く、作用電
界強度が０になるときは全部の細胞が注入位置に
立てた垂線付近に集まり、やがて反対方向に分散
して行く。このような往復運動を行つているが、
このような細胞群を変位最大位相の付近だけで照
明して見ていると横方向に明るさの或る濃度分布
を持つたくもりとして観察される。この濃度分布
は細胞群の泳動速度の分布を表わしている。従つ
て槽１を側方より円筒レンズＢ１及び普通の凸レ
ンズＢ２を介して上下方向に圧縮して浮遊細胞に
よる濁りの像を一次元固体撮像素子Ｉ上に投影
し、光電出力を同素子の各ビツト毎に蓄積して行
く。一回の試料注入から細胞が沈降してレンス系
Ｂ１，Ｂ２の視野から外れる程度の時間を予め設
定したタイマにより固体撮像素子Ｉの出力を読出
しメモリＭに記憶させる。後でこの記憶を続出し
て電気泳動速度の分布曲線を画かせることができ
る。
第２図に示した実施例は細胞を一個一個分離し
て測定する必要がないから操作が簡単であり、速
度分布の測定が一回だけでなく何回も繰返して速
度分布に対応した濃度分布を積重ねるので、細胞
浮遊液が希薄でも精度の良い速度分布曲線を得る
ことができる。
て測定する必要がないから操作が簡単であり、速
度分布の測定が一回だけでなく何回も繰返して速
度分布に対応した濃度分布を積重ねるので、細胞
浮遊液が希薄でも精度の良い速度分布曲線を得る
ことができる。
本発明細胞電気泳動測定装置は上述したような
構成で、浮遊細胞に交番電界を作用させて往復運
動を行わせながら個々の細胞について何回も測定
を繰返すようになつているので、長距離を泳動さ
せたのと同じ程度の測定精度が得られ、しかも細
胞は一定範囲内を運動しているだけなので、縦方
向に長い視野を有する装置により細胞の沈降を考
慮することなく長時間にわたつて測定ができ、短
時間の測定よりも試料の量が少くてすむ利点があ
る。
構成で、浮遊細胞に交番電界を作用させて往復運
動を行わせながら個々の細胞について何回も測定
を繰返すようになつているので、長距離を泳動さ
せたのと同じ程度の測定精度が得られ、しかも細
胞は一定範囲内を運動しているだけなので、縦方
向に長い視野を有する装置により細胞の沈降を考
慮することなく長時間にわたつて測定ができ、短
時間の測定よりも試料の量が少くてすむ利点があ
る。
第１図は本発明の一実施装置の正面図及び回路
部分のブロツク図、第２図は本発明の他の実施例
装置の構成を示すブロツク図である。 １…電気泳動槽、２，３…電極、４…溶液、５
…ノズル、６…スリツト、Ｉ…固体撮像素子、Ｍ
…メモリ、ｌ…光源。
部分のブロツク図、第２図は本発明の他の実施例
装置の構成を示すブロツク図である。 １…電気泳動槽、２，３…電極、４…溶液、５
…ノズル、６…スリツト、Ｉ…固体撮像素子、Ｍ
…メモリ、ｌ…光源。
Claims (1)
- １ 電気泳動槽内に面を垂直にして二つの平板電
極を対向させ、両電極間に試料注入ノズルを配置
し、上記電気泳動槽の側方に上記両電極間の空間
を見通すようにスリツト或はレンズ系等の光学要
素と受光素子とを配置し、上記両電極間に交番電
圧を印加して、上記ノズルにより注入された試料
粒子に振動運動を行わせ、その振動運動の特性値
を検出するようにしたことを特徴とする細胞電気
泳動測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55177641A JPS57100340A (en) | 1980-12-15 | 1980-12-15 | Measuring apparatus of electrophoresis of cell |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55177641A JPS57100340A (en) | 1980-12-15 | 1980-12-15 | Measuring apparatus of electrophoresis of cell |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57100340A JPS57100340A (en) | 1982-06-22 |
| JPS6225989B2 true JPS6225989B2 (ja) | 1987-06-05 |
Family
ID=16034536
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55177641A Granted JPS57100340A (en) | 1980-12-15 | 1980-12-15 | Measuring apparatus of electrophoresis of cell |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57100340A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100344767C (zh) * | 2005-12-01 | 2007-10-24 | 中国科学院山西煤炭化学研究所 | 富含a－亚麻酸的多烯磷脂酰胆碱及其生产方法 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62285062A (ja) * | 1986-06-04 | 1987-12-10 | Agency Of Ind Science & Technol | イムノアツセイ装置 |
| FR2752751B1 (fr) * | 1996-09-02 | 2000-11-17 | Home Alexandre | Procede de purification par electrophorese des matieres organiques et utilisations des matieres obtenues |
| JP4684915B2 (ja) * | 2006-02-27 | 2011-05-18 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 生体分子の親和性解析装置及び該装置を使用する生体分子間の親和性を解析する方法 |
| WO2016006861A1 (ko) * | 2014-07-07 | 2016-01-14 | (주)로고스바이오시스템스 | 전기영동을 이용한 조직 투명화 장치 |
-
1980
- 1980-12-15 JP JP55177641A patent/JPS57100340A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100344767C (zh) * | 2005-12-01 | 2007-10-24 | 中国科学院山西煤炭化学研究所 | 富含a－亚麻酸的多烯磷脂酰胆碱及其生产方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57100340A (en) | 1982-06-22 |
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