粒子特性の測定
【課題】 SLS及びDLS測定において、小量のサンプル液で安価に測定を実施することができる方法及び装置を提供すること。
【解決手段】 液体サンプル中の粒子の特性を測定するための方法であって、液体サンプル(10)を毛管(40)内に懸垂させる工程と、該懸垂された液体サンプルを照射軸線(16)に沿って光で照射する工程と、該照射された光が該被懸垂液体サンプルによって散乱された後、該光の少なくとも一部分を第1検出軸線(18B、18F、18S)に沿って検出する工程とから成り、該照射軸線(16)と検出軸線(18B、18F、18S)とは、互いに所定の角度に方向づけすることを特徴とする粒子特性測定方法を提供する。
【解決手段】 液体サンプル中の粒子の特性を測定するための方法であって、液体サンプル(10)を毛管(40)内に懸垂させる工程と、該懸垂された液体サンプルを照射軸線(16)に沿って光で照射する工程と、該照射された光が該被懸垂液体サンプルによって散乱された後、該光の少なくとも一部分を第1検出軸線(18B、18F、18S)に沿って検出する工程とから成り、該照射軸線(16)と検出軸線(18B、18F、18S)とは、互いに所定の角度に方向づけすることを特徴とする粒子特性測定方法を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、液体サンプル中に懸濁した粒子の特性を、例えば静的光散乱(SLS)及び、又は動的光散乱(DLS)測定法を用いて、検出するための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【0002】
静的光散乱SLS及び動的光散乱DLS測定は、典型的な例では、静止表面からの光散乱を少なくするために例えばガラスなどの高品質な光学的表面を有するキュベットを用いて実施される。しかしながら、このようなキュベットは、比較的高価であり、比較的多量のサンプル材を用いる必要がある場合がある。又、タンパク質など、ある種のサンプルから残留物を除去する(拭い取る)ことも困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】米国特許第6,016,195号
【特許文献2】米国特許出願第61/206,688号
【特許文献3】米国特許出願第61/195,647号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明は、その一側面においては、液体サンプル中の粒子の特性を測定するための方法であって、液体サンプルを毛管内に懸垂させる(流動可能状態に保持する)工程と、該懸垂された(被懸垂)液体サンプルを照射軸線に沿って光で照射する工程と、該照射された光が該被懸垂液体サンプル中の粒子によって散乱された後、該光の少なくとも一部分を第1検出軸線に沿って検出する工程を含む粒子特性測定方法にある。該照射軸線と該検出軸線は、互いに所定の角度に方向づけする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
好ましい実施形態では、液体サンプルは、着脱自在のカバーを備えた毛管内に懸垂させることができる。あるいは、液体サンプルは、大気圧によって毛管内に懸垂させることができる。あるいは、液体サンプルは、毛管の管孔に流体又は液圧(hydraulically)連結された密封された上側表面によって毛管内に懸垂させてもよい。この密封された上側表面は、ピストンの一表面とすることができる。あるいは又、液体サンプルは、ポンピング作用によって毛管内に懸垂させてもよい。この方法には、更に、該装置と共に毛管材を保管しておく工程と、サンプルを毛管内に懸垂する前記懸垂工程の前に、該保管された毛管材から前記毛管を切り取る工程を含めることができる。あるいは、この方法には、前記懸垂工程の前に、一定長の毛管材から前記毛管を切り取る工程を含めることができる。その場合、この切り取り工程と該懸垂工程の両方を同じ使用者が実施することとする。毛管を用意する工程では、ガラス製の毛管を用意することができる。あるいは、プラスチック製の毛管を用意してもよい。前記液体サンプルを導入する工程では、約50μl(マイクロリットル)未満の液体を毛管内へ導入することができる。あるいは、前記液体サンプルを導入する工程では、約10μl未満の液体を毛管内へ導入することとしてもよく、あるいは、約1μl未満の液体を毛管内へ導入することもできる。更に、この方法には、毛管を処分する工程を含めることができ、以後の各サンプルに対して各々新しい毛管を用いて、サンプルを毛管内へ導入し、毛管内へ懸垂させ、照射し、検出し、毛管を処分する前記各工程を反復することができる。処分工程では、毛管とサンプルを同時に処分してもよく、あるいは、毛管を処分する工程の前に毛管からサンプルを抜き取る工程を含めてもよい。
【0006】
この方法には、更に、前記検出工程の前に、液体サンプルを毛管内を通して検出位置へ流動させる工程を含めることができる。更に、後続のサンプルを次々に毛管を通して流す追加の工程を含め、各1つのサンプルを流す工程の後毎にそれぞれ検出を実施する追加の検出工程を含めることができる。液体サンプルを毛管内を通して流す工程は、連続的に実施することができる。あるいは又、この方法には、後続のサンプルを各々のための追加の毛管を通して流す工程を含め、各1つのサンプルを流す工程の後毎にそれぞれ検出を実施する追加の検出工程を含めることができる。その場合、サンプルを流す工程は、可処分(使い捨ての)毛管を通して実施することができ、更に、検出工程のうちの少なくともいくつかの検出工程の間に毛管を処分する追加の工程を含めることができる。
【0007】
本発明の更に別の側面においては、本発明は、液体サンプル中の粒子によって散乱された光を測定するための装置であって、光学的光出力軸線を有する光源と、該光源の光出力軸線内に配置されており、該液体サンプルを懸垂させるための手段を備えた管のための管ホルダーと、該光源の該光出力軸線に対して角度をなして方向づけされた軸線に沿って該管からの散乱光を受容するように位置づけされた少なくとも1つの散乱光検出器を含む光測定装置を提供する。
【0008】
好ましい実施形態では、この装置に一体の毛管切断機を設けることができる。前記毛管切断機は、毛管が光源の光出力軸線に沿って毛管ホルダー内に位置づけされている間に前記毛管を切断することができるように配置される。この毛管切断機には、毛管ホルダー(「管ホルダー」又は単に「ホルダー」とも称する)に取り付けられた固定ブレードを設けることができる。ホルダーは、該装置から取り外すことができる着脱自在の毛管キャリヤーの一部とすることができる。前記毛管ホルダーは、方形の断面を有する毛管を保持する働きをする構成とすることができる。あるいは、前記毛管ホルダーは、円形の断面を有する毛管を保持する働きをする構成とすることもできる。又、この装置には、ホルダーによって保持された毛管を備えたものとすることもできる。この毛管は、ガラス製であってもよく、あるいは、プラスチック製としてもよい。又、この毛管は、一端が密封されたものであってもよく、両端を密封されたものとすることもできる。管ホルダーは、約50μl未満の液体を収容する管を保持する働きをする構成とすることができ、あるいは、約10μl未満の液体を収容する管を保持する働きをする構成とすることもでき、あるいは、約1μl未満の液体を収容する管を保持する働きをする構成とすることもできる。又、このホルダーは、約2mm未満の内径を有する管を保持する構造とし、かつ、該管を光源の光出力軸線内に保持することができるように適合することができ、該毛管の内径は、液体サンプルを懸垂するための手段を構成する。あるいは、この管ホルダーは、約0.5mm未満の内径を有する管を保持する構成とすることもできる。更に、この装置には、管をプロセスフロー(プロセス流体を流すための流路)に流体又は液圧(hydraulically)連結するための1対の流体又は液圧継手(hydraulic fitting)を設けることができる。又、この装置には、管からの散乱光を光源の光出力軸線に対して(上記散乱光検出器とは異なる)別の角度に沿って受容するように位置づけされた少なくとも第2の散乱光検出器を設けることもできる。
【0009】
更に別の側面においては、本発明は、液体サンプル中の粒子によって散乱された光を測定するための装置であって、光学的光出力軸線を有する光源と、該光源の光出力軸線内に配置された毛管のための毛管ホルダーであり、約2mm未満の内径を有する管を保持する構造とされ、かつ、該管を光源の光出力軸線内に保持することができる構成とされている毛管ホルダーと、該光源の光出力軸線に対して角度をなして方向づけされた軸線に沿って該毛管からの散乱光を受容するように位置づけされた少なくとも1つの散乱光検出器を含む光測定装置にある。
【0010】
更に別の側面においては、本発明は、液体サンプル中の粒子からの散乱光を測定するための方法であって、新しい一定長の毛管を受け入れる工程と、液体サンプルを該一定長の毛管内に導入する工程と、該毛管内の液体サンプルを光で照射する工程と、該照射された光が該液体サンプル中の粒子によって散乱された後、該光の少なくとも一部分を検出する工程と、該毛管を処分する工程と、次いで、後続のサンプルに対して各々新しい毛管を用いて、上記受け入れ、導入、照射、検出及び処分工程を反復することから成る散乱光測定方法にある。
【0011】
更に別の側面においては、本発明は、液体サンプル中の粒子の特性を測定するための方法であって、液体サンプルを大気圧によって支持する工程と、該支持された液体サンプルを照射軸線に沿って光で照射する工程と、該光が上記被支持液体サンプル中の粒子によって散乱された後、該散乱光の少なくとも一部分を第1検出軸線に沿って検出する工程を含み、該照射軸線と該検出軸線とは、互いに所定の角度に方向づけする、粒子特性測定方法にある。好ましい実施形態では、液体サンプルは、着脱自在のカバーを備えた毛管内に支持することができる。
【0012】
更に別の側面においては、本発明は、液体サンプル中の粒子の特性を測定するための装置であって、液体サンプルを保持するためにキャビティと、該キャビティに流体又は液圧連結された密封された上側表面と、該キャビティを貫通するように向けられた照射軸線を有する光源と、該液体サンプルが前記キャビティ内に捕捉されているとき、前記光源の光出力軸線に対して所定の角度に方向づけされた第1検出軸線に沿って、液体サンプル中の粒子によって散乱された光を受容するように位置づけされた少なくとも1つの散乱光検出器とを含む粒子特性測定装置にある。好ましい実施形態では、前記キャビティは、管によって画定することができる。上記密封された上側表面は、着脱自在のカバーによって形成することができる。
【0013】
更に別の側面においては、本発明は、液体サンプル中の粒子の特性を測定するための方法であって、液体サンプルを毛管内を通して流動させる工程と、該流動する液体サンプルを該毛管の壁を通して照射軸線に沿って光で照射する工程と、該照射された光が該流動する液体サンプル中の粒子によって散乱された後、該光の少なくとも一部分を第1検出軸線に沿って検出する工程を含み、該照射軸線と該検出軸線を互いに所定の角度に方向づけする粒子特性測定方法にある。
【0014】
好ましい実施形態では、この方法には、液体サンプルを毛管内を通して流動させる追加の工程を含めることができ、後続の各1つのサンプルを流す工程の後毎にそれぞれ検出を実施する追加の検出工程を含めることができる。毛管内を通して液体(サンプル)を流す工程は、可処分(使い捨ての)毛管を通して実施することができ、更に、検出工程のうちの少なくともいくつかの検出工程の間に可処分毛管を処分する追加の工程を含めることができる。液体サンプルを毛管内を通して流す工程は、連続的に実施することができる。
【0015】
更に別の側面においては、本発明は、液体サンプル中の粒子の特性を測定するための装置であって、第1開放端と第2開放端を有する一定長の開放毛管と、該第1開放端とプロセスフローの出力端との間の入力側流体連結部(hydraulic connection)と、該第2開放端とプロセスフローの入力端との間の出力側流体連結部と、該毛管を貫通するように向けられた照射軸線を有する光源と、該液体サンプルが前記キャビティ内に捕捉されているとき、前記光源の光出力軸線に対して所定の角度に方向づけされた第1検出軸線に沿って、液体サンプル中の粒子によって散乱された光を受容するように位置づけされた少なくとも1つの散乱光検出器とを含む粒子特性測定装置にある。
【0016】
本発明の別の側面においては、液体サンプル中の粒子の特性を測定するための方法であって、液体サンプルを表面張力によって支持する工程と、空間的に干渉性をもつ光を散乱帯域を横切って散乱させるように該支持された液体サンプル(被支持液体サンプル)を照射軸線に沿って該可干渉光で照射する工程を含む粒子特性測定方法にある。光が上記被支持液体サンプル中の粒子によって散乱された後、該散乱光の少なくとも一部分を所定の第1散乱光検出軸線に沿って検出する。該照射軸線と該検出軸線とは、互いに所定の角度に方向づけする。該所定の角度は、検出すべき前記散乱帯域を横切って該角度で散乱された光の実質的にすべてを検出することができる角度とする。
【0017】
好ましい実施形態では、上記方法には、前記検出工程の結果から所定の角度分解能に関して動的光散乱測定値を導出する工程を含めることができる。更に、上記方法には、前記検出工程の結果から所定の角度分解能に関して静的的光散乱測定値を導出する工程を含めることができる。液体サンプルは、2つのウイッキング表面(灯心のように毛管現象により流体を吸い上げる作用を有する表面)によって画定された間隙内に支持することができる。照射工程は、該サンプルの支持表面(支持されている表面)を通して実施することができる。あるいは、照射工程は、該サンプルの不支持表面(支持されていない表面)を通して実施することができる。検出工程は、該サンプルの支持表面を通して実施することができる。あるいは、検出工程は、該サンプルの不支持表面を通して実施することができる。上記方法には、照射軸線に対して更に別の角度に方向づけされた複数の追加の検出軸線に沿って検出する複数の追加の検出工程を含めることができる。前記支持工程は、サンプルをサンプルキャリヤー内に支持することから成るものとすることができ、その場合、第1光学軸がサンプルと交差するようにサンプルキャリヤーを位置づけする工程を含める。検出工程では、後方散乱光を検出するようにすることができる。照射工程では、捕捉された液体サンプルを少なくとも部分的に干渉性の光で照射するようにすることができる。あるいは、照射工程では、捕捉された液体サンプルを干渉光で照射するようにすることができる。又、検出工程では、1つのサンプルに関して時間平均された散乱光を検出するようにすることができる。あるいは、又、検出工程では、1つのサンプルに関して時間依存散乱光を検出するようにすることができる。
【0018】
本発明は、その別の側面においては、液体サンプル中の粒子の特性を測定するための装置であって、1つ又はそれ以上のウイッキング表面と、光源からの空間的に干渉性をもつ光を散乱帯域を横切って散乱させるように該ウイッキング表面に近接するように向けられた照射軸線を有する空間的干渉性光源とを備えた粒子特性測定装置にある。少なくとも1つの空間的干渉性散乱光検出器が、上記液体サンプル中の粒子によって散乱された光を所定の第1散乱光検出軸線に沿って受容するように位置づけされる。この第1散乱光検出軸線は、液体サンプルが前記ウイッキング表面によって捕捉されているとき、前記光源の照射軸線に対して所定の角度に方向づけされたものする。前記所定の第1散乱光検出軸線と前記照射軸線とのなす角度は、前記散乱帯域を横切って該角度で散乱された前記干渉光の実質的にすべてを検出することを可能にする角度とする。
【0019】
好ましい実施形態では、上記ウイッキング表面のうちの1つ又はそれ以上のウイッキング表面は、各々、1つ又はそれ以上の透明な光学部品の一部分とする。光源は、上記ウイッキング表面のうちの第1ウイッキング表面を通して光を差し向けるように位置づけすることができる。検出器は、上記ウイッキング表面のうちの第1ウイッキング表面を通して散乱光を受容するように位置づけすることができる。又、光源は、捕捉されたサンプルの、上記ウイッキング表面のいずれにも接触していない一表面上の1つの位置に向けて光を差し向けるように位置づけすることができる。検出器は、捕捉されたサンプルの、上記ウイッキング表面のいずれにも接触していない一表面上の1つの位置からの散乱光を受容するように位置づけすることができる。又、検出器は、該サンプルからの後方散乱光を受容するように位置づけすることができる。第1ウイッキング表面は、第1透明光学部品の一部とすることができ、第2ウイッキング表面は、第1透明光学部品とは別個の第2透明光学部品の一部とすることができる。この装置には、更に、上記ウイッキング表面を所定位置に保持するように位置づけされた支持体を設けることができる。この支持体は、該装置から取り外すことができる着脱自在のサンプルキャリヤーの一部とすることができる。1つのサンプルに対して4つのウイッキング表面を設けることができる。これらの4つのウイッキング表面は、すべて、それぞれ透明な光学部品の一部とすることができる。前記光源の照射軸線は、前記ウィッキング表面のいずれをも通ることなく前記サンプルを透過するように位置づけすることができる。前記ウイッキング表面によって画定される間隙は、水性サンプルを第1ウイッキング表面と第2ウイッキング表面との間に表面張力によって保持するように寸法決めすることができる。第1ウイッキング表面と第2ウイッキング表面とは、互いに平行にしてもよい。あるいは、第1ウイッキング表面と第2ウイッキング表面とは、互いに角度をなして位置づけしてもよく、その角度は、光源の照射軸線と検出器の検出軸線との間の散乱角に等しい角度とすることができる。光源は、レーザとすることができる。
【0020】
別の側面においては、本発明は、液体サンプル中の粒子の特性を測定するための方法であって、液体サンプルをその少なくとも1つの被支持表面(支持されている表面)にかかる表面張力によって支持する工程と、該被支持液体サンプルを照射軸線に沿って該液体の被支持表面を通して光で照射する工程と、該照射された光が該被支持液体サンプル中の粒子によって散乱された後、該光の少なくとも一部分を第1散乱光検出軸線に沿って検出する工程を含む粒子特性測定方法にある。該照射軸線と該検出軸線は、互いに所定の角度に方向づけする。
【0021】
別の側面においては、本発明は、液体サンプル中の粒子の特性を測定するための装置であって、1つ又はそれ以上のウイッキング表面と、該ウイッキング表面の少なくとも1つを貫通するように向けられた照射軸線を有する光源と、液体サンプルが前記ウイッキング表面によって捕捉されているとき、前記光源の照射軸線に対して所定の角度に方向づけされた第1散乱光検出軸線に沿って液体サンプル中の粒子によって散乱された光を受容するように位置づけされた少なくとも1つの散乱光検出器を備えた粒子特性測定装置にある。
【0022】
更に別の側面においては、本発明は、液体サンプル中の粒子の特性を測定するための方法であって、液体サンプルをその少なくとも1つの被支持表面にかかる表面張力によって支持する工程と、該被支持液体サンプルを照射軸線に沿って光で照射する工程と、該照射された光が該被支持液体サンプル中の粒子によって散乱された後、該液体の不支持表面を通して該光の少なくとも一部分を第1散乱光検出軸線に沿って検出する工程を含む粒子特性測定方法にある。該照射軸線と該検出軸線は、互いに所定の角度に方向づけする。
【0023】
更に別の側面においては、本発明は、液体サンプル中の粒子の特性を測定するための装置であって、1つ又はそれ以上のウイッキング表面と、該ウイッキング表面に近接するように向けられた照射軸線を有する光源と、液体サンプルが前記ウイッキング表面によって捕捉されているとき、前記光源の照射軸線に対して所定の角度に方向づけされた第1散乱光検出軸線に沿って前記液体サンプル中の粒子によって散乱された光を前記ウイッキング表面によって支持されていない表面を通して受容するように位置づけされた少なくとも1つの散乱光検出器を備えた粒子特性測定装置にある。
【0024】
本発明による測定システムは、散乱光測定を迅速、かつ、能率的に実施することができる。サンプル流体の小滴を入射ビームの光路内に保持することによって、1つ又は複数の光散乱モードにおいて散乱光の測定を極く小さなサンプルに対して実施することができる。従って、サンプルを保持するのに用いられる機材は、処分するか、あるいは、容易に洗浄することができる。又、複数のサンプルを支持するのにそれぞれ別個のウイッキング表面を使用するので、それらの表面の容易な洗浄を可能にし、あるいは、ウイッキング表面を使い捨ての光学部品上に形成することさえもできる。毛管は、いろいろな光散乱測定法のために非常に小量の液体を保持することができ、測定後廃棄することができる。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【図1】図1A〜1Dは、1面又は2面光学レイアウトを有するいろいろな静的及び動的光散乱測定形態におけるサンプル液滴捕捉用光学部品の使用態様を例示する一連の説明図である。
【図2】図2は、多面光学レイアウトを有する動的光散乱測定形態におけるサンプル液滴捕捉用光学部品の使用態様を例示する説明図である。
【図3】図3Aは、図1に示されたような光散乱測定形態に使用するためのホルダーの等角投影図である。図3Bは、入射ビームのクロスオーバー(交差点)を位置決めするためにNIBSを用いた図3Aのホルダーの断面図である。図3Cは、図3Aのホルダーの一部破除された図である。
【図4】図4は、慣用のキュベットホルダーに嵌合する全体寸法を例示したホルダーの3面からみた図である。
【図5】図5Aは、毛管内に表面張力によって捕捉されたサンプルを示す図である。図5Bは、挟みつけて締めつけられた蓋を介して大気圧によって捕捉されたサンプルを示す図である。図5Cは、密封された蓋を介して大気圧によって捕捉されたサンプルを示す図である。図5Dは、サンプル液体の流路の一部として形成された毛管内に捕捉されたサンプルを示す図である。
【図6】図6は、毛管のための光学上の幾何学的形状を示す断面図である。
【図7】図7Aは、図5Bに示されるようにされるようにサンプルを大気圧によって捕捉するために(毛管の頂端に取り付けられた)可撓性チューブを捕捉し密封するためのスロットを頂部に有する毛管キャリヤーの具体例を示す図である。図7Bは、毛管カッター44を備えた毛管キャリヤーの具体例を示す図である。
【図8】図8は、慣用のキュベットホルダーに嵌合する全体寸法を例示した図7Aの毛管キャリヤーの3面からみた図である。
【発明を実施するための形態】
【0026】
図1を参照して説明すると、粒子特性測定装置のここに例示された一実施形態は、前方、側方及び後方散乱光による静的光散乱及び動的光散乱測定装置に対して、捕捉されたサンプル液滴の呈示を実施することができる。
【0027】
S/DLS測定法(SLS(静的光散乱)及び、又はDLS(動的光散乱)測定法)を行うには、コストを低減するためにサンプルを極く小さな容量とすることが求められる。更に、S/DLS測定法では、静止表面からの光散乱を少なくするために非常に高品質な光学的表面が必要とされるので、光学的に低品質の使い捨てプラスチック製サンプルセル(測定のためのサンプル保持管又は容器など)の使用は排除される。更に、例えば被検サンプルであるタンパク質は、通常はかなり深く、ブラシ等の機械的洗浄用具の挿入を困難にするガラス製のキュべットから洗浄することが非常に困難であることが多い。
【0028】
しかしながら、本発明による測定装置では、サンプル液滴10を下側光学表面(以下、単に「下側表面」とも称する)12上に載せる(図1A参照)。一実施形態においては、入射光ビーム16と被検出光ビーム18とを液滴10内で交差させ、液滴10は下側表面12にのみ接触させる。別の実施形態では、上側光学表面(以下、単に「上側表面」とも称する)14をサンプル液滴10に接触するまで下降させる(図1B、1C、1D参照)。その結果、サンプル液滴(以下、単に「サンプル」又は「液滴」とも称する)10は、下側表面12に付着したままで、上側表面14上に(ウイッキング作用、即ち毛管作用により)吸い上げられ、サンプルは、表面張力によって捕捉される。次いで、上側表面14を引張り上げてサンプルブリッジを創生し、そのサンプルブリッジ内で入射光ビーム16と被検出光ビーム18とを交差させることができるようにする。上下2つの光学表面の間の距離は、通常、1〜2mm程度とする。捕捉された液滴内におけるクロスオーバー(入射光ビームと被検出光ビームとの交差点)の位置は、別個の光学系を介して、即ち、両光学表面の位置とは独立して、特許文献1(米国特許第6,016,195号)(参考として本明細書に編入されているものとする)に記載されているNIBS技法によって後方散乱光中に設定することができる(例えば図3参照)。又、サンプルは、2つ以上の光学表面(例えば、図2に示される表面12、14、22、24)の間に捕捉させることもでき、対向する2つの表面は不平行とすることもできる(図1D参照)。サンプルに露呈される表面は、サンプルを表面張力によって捕捉するのに、及び、又は入射光ビームと被検出光ビームの光学的偏向及び焦点合わせにとって好便及び、又は必要であると考えられる任意の形状とすることができる。
【0029】
図1Bの例では、光は、或る適切な、明確に画定された角度で光学表面の1つを透過して液滴10に入射し、(やはり或る適切な角度で)光学表面を透過する前方散乱光18F又は後方散乱光18Bとして、あるいは、より高い角度で(典型的な例では入力ビーム16に対して90°であるが、それに限定されるものではない)液滴10の側部を透過する散乱光として検出される。図1Cの例では、光ビーム(以下、単に「光」又は「ビーム」とも称する)は、液滴10の側部を通して入射し、上側光学表面と下側光学表面のいずれか一方又は両方を透過して、又は、液滴の側部を透過して検出される。
【0030】
ここに提案されたすべての実施例−図1A〜1Dにおいて、すべての光ビーム(入射ビームと被検出ビーム)は、互いに明確に画定された角度を有するべきであり、中心波長λを有する疑似単色光とすべきである。DLSのためのISO基準(ISO 22412)は、公表サイズ(粒子径)は、標準サンプルの実証値の+/−2%とすべきであると規定している。キュミュラント分析は、標準基本還元(換算)方程式(reduction)であり、それは、測定された(実測)量gl、相関関数を下記の適合方程式(1)に適合するように等式化するものである。
【0031】
【数1】
【0032】
ここで、Γは、下式(2)によってベクトルqを介して拡散係数Dに関連づけられる。
【0033】
【数2】
【0034】
ここで、qは、下式(3)に示される通りである。
【0035】
【数3】
【0036】
ここで、θは、入射光ビームと被検出ビームとの間の角度であり、nは、粒子が分散されている分散剤(分散液)の屈折率である。粒子の半径rは、下記のストークス−アインシュタインの関係式(4)により拡散係数Dに関連づけられる。
【0037】
【数4】
【0038】
ここで、kBは、ボルツマン定数であり、Tは、温度である。上記式(2)により、q2は、ISO基準に適合するように<2%と定義すべきであり、従って、θは、1.414=√2≦1.5%と定義すべきである。又、λは、DLSに関しては<2%と定義すべきである。SLSの要件は、θを+/−1.5%とし、λを+/−2%とすることである。
【0039】
本発明のスキームの一実施形態が、図3に示されている。この装置全体が、ゼータサイザー・ナノ(Zetasizer Nano)粒子特性測定装置(キャラクタリゼーション(characterization)装置)のキュべットホルダー30内に嵌合することができるようになされている。S/DLSに適するある程度の熱制御を得るためにキュべットホルダー30の上端にはサーマルキャップが嵌められている。ゼータサイザー・ナノ粒子特性測定装置は、英国モールバーンのモールバーン・インスツルメンツ社から販売されており、特許文献2(米国特許出願第61/206,688号)(参考として本明細書に編入されているものとする)及び特許文献3(61/195,647号)(参考として本明細書に編入されているものとする)に詳しく説明されている。
【0040】
測定が終了したならば、サンプルは、以後の使用のために再びピペットに移すことができ、光学表面に残留している残留物に容易にアクセスし除去することができる。
【0041】
本発明の別の実施形態では、粒子のサイズ(粒子径)及び分子量を前方、側方及び後方散乱光による静的及び動的光散乱測定のための半使い捨てサンプル呈示スキームが提案される。このスキームは、使用しやすく、かつ、半使い捨て可能な態様で非常に小容量のサンプルをD/SLS装置に呈示することを可能にする。
【0042】
優れた光学的品質のガラス又はプラスチック製の毛管材は、現在では比較的安価に入手できるので、下記のスキームが提案される(図5参照)。一定長さの毛管40を所定位置(装置の光学的形状、寸法及び構造によって適宜必要とされる位置)に保持し、毛管にそのどちらかの端部から付属のチューブ又はピペットによってサンプル液を充填する。サンプル液は、下記の3つの仕組みの1つによって毛管内に保持される。第1の仕組み例では、毛管の内径を、その一端にサンプル液を毛管表面張力によって捕捉するのに充分に小さい径とし、毛管の他端を開放する(例えば、図5A参照)。第2の仕組み例では、サンプル液が毛管の底部(図5ではサンプル液が保持される側の端部)の大気圧によって毛管内に捕捉されるように、毛管の頂端を何らかの手段によって密封する(例えば、図5B及びC参照)。第3の仕組み例では、毛管が流体回路(プロセス流体を流すための流路)の一部を形成する構成とする(例えば、図5D参照)。
【0043】
入射光ビームは、毛管40のどの側面を通してでもサンプル液に入射させることができる(図6参照)。又、検出ビームも、毛管40の側面のうちの任意の側面又はすべての側面を通してサンプルセル(毛管)から出射させることができる。
【0044】
毛管40は、毛管キャリヤー42によって所定位置に保持し(図7参照)、次いで、装置内に位置づけすることができる。キャリヤー42の寸法は、標準キュべットを使用する装置に用いることができるように標準キュべットの寸法に合わせてある。このような毛管キャリヤーの代表的な寸法は、図8に示されている。毛管をキャリヤー内に嵌めたままで所定の長さに切断するためのデバイス(毛管カッター)も提案されており、その一例が図7Bに示されている。毛管が所定位置に設定されたならば、図5に示されるようにサンプル液がピペットによって毛管の底部に注入される。この目的のためにキャリヤー42のベース部に大きい穴が設けられている(図7参照)。測定が完了すると、サンプル液は、事後の分析のためにピペットによって毛管から抽出される。
【0045】
毛管が使用によって汚れたならば、安価に処分することができ、以後の測定のために新しい毛管を装着することができる。内径0.5mm又はそれ以下の毛管を容易に入手することができるので、初めて数十から数百ナノリッターの容量の測定を好便で半使い捨て態様で実施することを可能にした。
【0046】
図9を参照して説明すると、正確な量の液体サンプルを毛管内へ吸入し、保持し(必要ならば)、次いで吐出する(必要ならば)ためにピストン50又はその他のポンプ送り機構を設けることができる。ピストンの使用は、極く小量の液滴であってもそれを毛管内に入射ビームの経路内に正確に位置づけすることを可能にする。ピストンは、ねじ、モーター又はその他の適当な機構によって駆動することができる。
【0047】
以上、本発明をいくつかの特定の実施形態に関連して説明したが、本発明の範囲内においていろいろな改変が考えられることは当業者には明らかであろう。従って、本発明の範囲は、特許請求の範囲に記載された請求項のみによって限定されるべきものである。又、請求項に記載の記載順は、請求項中の如何なる特定の用語の意味範囲をも限定するものと解釈されるべきではない。
【符号の説明】
【0048】
10:サンプル液滴、液体サンプル
12:下側光学表面
14:上側光学表面
16:入射光ビーム(照射軸線)
18:被検出光ビーム(検出軸線)
18B:後方散乱光
18F:前方散乱光
18S:側方散乱光
22、24:光学表面
30:キュべットホルダー
42:毛管キャリヤー
44:毛管カッター(毛管切断機)
【図1A】
【図1B】
【図1C】
【図1D】
【技術分野】
【0001】
本発明は、液体サンプル中に懸濁した粒子の特性を、例えば静的光散乱(SLS)及び、又は動的光散乱(DLS)測定法を用いて、検出するための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【0002】
静的光散乱SLS及び動的光散乱DLS測定は、典型的な例では、静止表面からの光散乱を少なくするために例えばガラスなどの高品質な光学的表面を有するキュベットを用いて実施される。しかしながら、このようなキュベットは、比較的高価であり、比較的多量のサンプル材を用いる必要がある場合がある。又、タンパク質など、ある種のサンプルから残留物を除去する(拭い取る)ことも困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】米国特許第6,016,195号
【特許文献2】米国特許出願第61/206,688号
【特許文献3】米国特許出願第61/195,647号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明は、その一側面においては、液体サンプル中の粒子の特性を測定するための方法であって、液体サンプルを毛管内に懸垂させる(流動可能状態に保持する)工程と、該懸垂された(被懸垂)液体サンプルを照射軸線に沿って光で照射する工程と、該照射された光が該被懸垂液体サンプル中の粒子によって散乱された後、該光の少なくとも一部分を第1検出軸線に沿って検出する工程を含む粒子特性測定方法にある。該照射軸線と該検出軸線は、互いに所定の角度に方向づけする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
好ましい実施形態では、液体サンプルは、着脱自在のカバーを備えた毛管内に懸垂させることができる。あるいは、液体サンプルは、大気圧によって毛管内に懸垂させることができる。あるいは、液体サンプルは、毛管の管孔に流体又は液圧(hydraulically)連結された密封された上側表面によって毛管内に懸垂させてもよい。この密封された上側表面は、ピストンの一表面とすることができる。あるいは又、液体サンプルは、ポンピング作用によって毛管内に懸垂させてもよい。この方法には、更に、該装置と共に毛管材を保管しておく工程と、サンプルを毛管内に懸垂する前記懸垂工程の前に、該保管された毛管材から前記毛管を切り取る工程を含めることができる。あるいは、この方法には、前記懸垂工程の前に、一定長の毛管材から前記毛管を切り取る工程を含めることができる。その場合、この切り取り工程と該懸垂工程の両方を同じ使用者が実施することとする。毛管を用意する工程では、ガラス製の毛管を用意することができる。あるいは、プラスチック製の毛管を用意してもよい。前記液体サンプルを導入する工程では、約50μl(マイクロリットル)未満の液体を毛管内へ導入することができる。あるいは、前記液体サンプルを導入する工程では、約10μl未満の液体を毛管内へ導入することとしてもよく、あるいは、約1μl未満の液体を毛管内へ導入することもできる。更に、この方法には、毛管を処分する工程を含めることができ、以後の各サンプルに対して各々新しい毛管を用いて、サンプルを毛管内へ導入し、毛管内へ懸垂させ、照射し、検出し、毛管を処分する前記各工程を反復することができる。処分工程では、毛管とサンプルを同時に処分してもよく、あるいは、毛管を処分する工程の前に毛管からサンプルを抜き取る工程を含めてもよい。
【0006】
この方法には、更に、前記検出工程の前に、液体サンプルを毛管内を通して検出位置へ流動させる工程を含めることができる。更に、後続のサンプルを次々に毛管を通して流す追加の工程を含め、各1つのサンプルを流す工程の後毎にそれぞれ検出を実施する追加の検出工程を含めることができる。液体サンプルを毛管内を通して流す工程は、連続的に実施することができる。あるいは又、この方法には、後続のサンプルを各々のための追加の毛管を通して流す工程を含め、各1つのサンプルを流す工程の後毎にそれぞれ検出を実施する追加の検出工程を含めることができる。その場合、サンプルを流す工程は、可処分(使い捨ての)毛管を通して実施することができ、更に、検出工程のうちの少なくともいくつかの検出工程の間に毛管を処分する追加の工程を含めることができる。
【0007】
本発明の更に別の側面においては、本発明は、液体サンプル中の粒子によって散乱された光を測定するための装置であって、光学的光出力軸線を有する光源と、該光源の光出力軸線内に配置されており、該液体サンプルを懸垂させるための手段を備えた管のための管ホルダーと、該光源の該光出力軸線に対して角度をなして方向づけされた軸線に沿って該管からの散乱光を受容するように位置づけされた少なくとも1つの散乱光検出器を含む光測定装置を提供する。
【0008】
好ましい実施形態では、この装置に一体の毛管切断機を設けることができる。前記毛管切断機は、毛管が光源の光出力軸線に沿って毛管ホルダー内に位置づけされている間に前記毛管を切断することができるように配置される。この毛管切断機には、毛管ホルダー(「管ホルダー」又は単に「ホルダー」とも称する)に取り付けられた固定ブレードを設けることができる。ホルダーは、該装置から取り外すことができる着脱自在の毛管キャリヤーの一部とすることができる。前記毛管ホルダーは、方形の断面を有する毛管を保持する働きをする構成とすることができる。あるいは、前記毛管ホルダーは、円形の断面を有する毛管を保持する働きをする構成とすることもできる。又、この装置には、ホルダーによって保持された毛管を備えたものとすることもできる。この毛管は、ガラス製であってもよく、あるいは、プラスチック製としてもよい。又、この毛管は、一端が密封されたものであってもよく、両端を密封されたものとすることもできる。管ホルダーは、約50μl未満の液体を収容する管を保持する働きをする構成とすることができ、あるいは、約10μl未満の液体を収容する管を保持する働きをする構成とすることもでき、あるいは、約1μl未満の液体を収容する管を保持する働きをする構成とすることもできる。又、このホルダーは、約2mm未満の内径を有する管を保持する構造とし、かつ、該管を光源の光出力軸線内に保持することができるように適合することができ、該毛管の内径は、液体サンプルを懸垂するための手段を構成する。あるいは、この管ホルダーは、約0.5mm未満の内径を有する管を保持する構成とすることもできる。更に、この装置には、管をプロセスフロー(プロセス流体を流すための流路)に流体又は液圧(hydraulically)連結するための1対の流体又は液圧継手(hydraulic fitting)を設けることができる。又、この装置には、管からの散乱光を光源の光出力軸線に対して(上記散乱光検出器とは異なる)別の角度に沿って受容するように位置づけされた少なくとも第2の散乱光検出器を設けることもできる。
【0009】
更に別の側面においては、本発明は、液体サンプル中の粒子によって散乱された光を測定するための装置であって、光学的光出力軸線を有する光源と、該光源の光出力軸線内に配置された毛管のための毛管ホルダーであり、約2mm未満の内径を有する管を保持する構造とされ、かつ、該管を光源の光出力軸線内に保持することができる構成とされている毛管ホルダーと、該光源の光出力軸線に対して角度をなして方向づけされた軸線に沿って該毛管からの散乱光を受容するように位置づけされた少なくとも1つの散乱光検出器を含む光測定装置にある。
【0010】
更に別の側面においては、本発明は、液体サンプル中の粒子からの散乱光を測定するための方法であって、新しい一定長の毛管を受け入れる工程と、液体サンプルを該一定長の毛管内に導入する工程と、該毛管内の液体サンプルを光で照射する工程と、該照射された光が該液体サンプル中の粒子によって散乱された後、該光の少なくとも一部分を検出する工程と、該毛管を処分する工程と、次いで、後続のサンプルに対して各々新しい毛管を用いて、上記受け入れ、導入、照射、検出及び処分工程を反復することから成る散乱光測定方法にある。
【0011】
更に別の側面においては、本発明は、液体サンプル中の粒子の特性を測定するための方法であって、液体サンプルを大気圧によって支持する工程と、該支持された液体サンプルを照射軸線に沿って光で照射する工程と、該光が上記被支持液体サンプル中の粒子によって散乱された後、該散乱光の少なくとも一部分を第1検出軸線に沿って検出する工程を含み、該照射軸線と該検出軸線とは、互いに所定の角度に方向づけする、粒子特性測定方法にある。好ましい実施形態では、液体サンプルは、着脱自在のカバーを備えた毛管内に支持することができる。
【0012】
更に別の側面においては、本発明は、液体サンプル中の粒子の特性を測定するための装置であって、液体サンプルを保持するためにキャビティと、該キャビティに流体又は液圧連結された密封された上側表面と、該キャビティを貫通するように向けられた照射軸線を有する光源と、該液体サンプルが前記キャビティ内に捕捉されているとき、前記光源の光出力軸線に対して所定の角度に方向づけされた第1検出軸線に沿って、液体サンプル中の粒子によって散乱された光を受容するように位置づけされた少なくとも1つの散乱光検出器とを含む粒子特性測定装置にある。好ましい実施形態では、前記キャビティは、管によって画定することができる。上記密封された上側表面は、着脱自在のカバーによって形成することができる。
【0013】
更に別の側面においては、本発明は、液体サンプル中の粒子の特性を測定するための方法であって、液体サンプルを毛管内を通して流動させる工程と、該流動する液体サンプルを該毛管の壁を通して照射軸線に沿って光で照射する工程と、該照射された光が該流動する液体サンプル中の粒子によって散乱された後、該光の少なくとも一部分を第1検出軸線に沿って検出する工程を含み、該照射軸線と該検出軸線を互いに所定の角度に方向づけする粒子特性測定方法にある。
【0014】
好ましい実施形態では、この方法には、液体サンプルを毛管内を通して流動させる追加の工程を含めることができ、後続の各1つのサンプルを流す工程の後毎にそれぞれ検出を実施する追加の検出工程を含めることができる。毛管内を通して液体(サンプル)を流す工程は、可処分(使い捨ての)毛管を通して実施することができ、更に、検出工程のうちの少なくともいくつかの検出工程の間に可処分毛管を処分する追加の工程を含めることができる。液体サンプルを毛管内を通して流す工程は、連続的に実施することができる。
【0015】
更に別の側面においては、本発明は、液体サンプル中の粒子の特性を測定するための装置であって、第1開放端と第2開放端を有する一定長の開放毛管と、該第1開放端とプロセスフローの出力端との間の入力側流体連結部(hydraulic connection)と、該第2開放端とプロセスフローの入力端との間の出力側流体連結部と、該毛管を貫通するように向けられた照射軸線を有する光源と、該液体サンプルが前記キャビティ内に捕捉されているとき、前記光源の光出力軸線に対して所定の角度に方向づけされた第1検出軸線に沿って、液体サンプル中の粒子によって散乱された光を受容するように位置づけされた少なくとも1つの散乱光検出器とを含む粒子特性測定装置にある。
【0016】
本発明の別の側面においては、液体サンプル中の粒子の特性を測定するための方法であって、液体サンプルを表面張力によって支持する工程と、空間的に干渉性をもつ光を散乱帯域を横切って散乱させるように該支持された液体サンプル(被支持液体サンプル)を照射軸線に沿って該可干渉光で照射する工程を含む粒子特性測定方法にある。光が上記被支持液体サンプル中の粒子によって散乱された後、該散乱光の少なくとも一部分を所定の第1散乱光検出軸線に沿って検出する。該照射軸線と該検出軸線とは、互いに所定の角度に方向づけする。該所定の角度は、検出すべき前記散乱帯域を横切って該角度で散乱された光の実質的にすべてを検出することができる角度とする。
【0017】
好ましい実施形態では、上記方法には、前記検出工程の結果から所定の角度分解能に関して動的光散乱測定値を導出する工程を含めることができる。更に、上記方法には、前記検出工程の結果から所定の角度分解能に関して静的的光散乱測定値を導出する工程を含めることができる。液体サンプルは、2つのウイッキング表面(灯心のように毛管現象により流体を吸い上げる作用を有する表面)によって画定された間隙内に支持することができる。照射工程は、該サンプルの支持表面(支持されている表面)を通して実施することができる。あるいは、照射工程は、該サンプルの不支持表面(支持されていない表面)を通して実施することができる。検出工程は、該サンプルの支持表面を通して実施することができる。あるいは、検出工程は、該サンプルの不支持表面を通して実施することができる。上記方法には、照射軸線に対して更に別の角度に方向づけされた複数の追加の検出軸線に沿って検出する複数の追加の検出工程を含めることができる。前記支持工程は、サンプルをサンプルキャリヤー内に支持することから成るものとすることができ、その場合、第1光学軸がサンプルと交差するようにサンプルキャリヤーを位置づけする工程を含める。検出工程では、後方散乱光を検出するようにすることができる。照射工程では、捕捉された液体サンプルを少なくとも部分的に干渉性の光で照射するようにすることができる。あるいは、照射工程では、捕捉された液体サンプルを干渉光で照射するようにすることができる。又、検出工程では、1つのサンプルに関して時間平均された散乱光を検出するようにすることができる。あるいは、又、検出工程では、1つのサンプルに関して時間依存散乱光を検出するようにすることができる。
【0018】
本発明は、その別の側面においては、液体サンプル中の粒子の特性を測定するための装置であって、1つ又はそれ以上のウイッキング表面と、光源からの空間的に干渉性をもつ光を散乱帯域を横切って散乱させるように該ウイッキング表面に近接するように向けられた照射軸線を有する空間的干渉性光源とを備えた粒子特性測定装置にある。少なくとも1つの空間的干渉性散乱光検出器が、上記液体サンプル中の粒子によって散乱された光を所定の第1散乱光検出軸線に沿って受容するように位置づけされる。この第1散乱光検出軸線は、液体サンプルが前記ウイッキング表面によって捕捉されているとき、前記光源の照射軸線に対して所定の角度に方向づけされたものする。前記所定の第1散乱光検出軸線と前記照射軸線とのなす角度は、前記散乱帯域を横切って該角度で散乱された前記干渉光の実質的にすべてを検出することを可能にする角度とする。
【0019】
好ましい実施形態では、上記ウイッキング表面のうちの1つ又はそれ以上のウイッキング表面は、各々、1つ又はそれ以上の透明な光学部品の一部分とする。光源は、上記ウイッキング表面のうちの第1ウイッキング表面を通して光を差し向けるように位置づけすることができる。検出器は、上記ウイッキング表面のうちの第1ウイッキング表面を通して散乱光を受容するように位置づけすることができる。又、光源は、捕捉されたサンプルの、上記ウイッキング表面のいずれにも接触していない一表面上の1つの位置に向けて光を差し向けるように位置づけすることができる。検出器は、捕捉されたサンプルの、上記ウイッキング表面のいずれにも接触していない一表面上の1つの位置からの散乱光を受容するように位置づけすることができる。又、検出器は、該サンプルからの後方散乱光を受容するように位置づけすることができる。第1ウイッキング表面は、第1透明光学部品の一部とすることができ、第2ウイッキング表面は、第1透明光学部品とは別個の第2透明光学部品の一部とすることができる。この装置には、更に、上記ウイッキング表面を所定位置に保持するように位置づけされた支持体を設けることができる。この支持体は、該装置から取り外すことができる着脱自在のサンプルキャリヤーの一部とすることができる。1つのサンプルに対して4つのウイッキング表面を設けることができる。これらの4つのウイッキング表面は、すべて、それぞれ透明な光学部品の一部とすることができる。前記光源の照射軸線は、前記ウィッキング表面のいずれをも通ることなく前記サンプルを透過するように位置づけすることができる。前記ウイッキング表面によって画定される間隙は、水性サンプルを第1ウイッキング表面と第2ウイッキング表面との間に表面張力によって保持するように寸法決めすることができる。第1ウイッキング表面と第2ウイッキング表面とは、互いに平行にしてもよい。あるいは、第1ウイッキング表面と第2ウイッキング表面とは、互いに角度をなして位置づけしてもよく、その角度は、光源の照射軸線と検出器の検出軸線との間の散乱角に等しい角度とすることができる。光源は、レーザとすることができる。
【0020】
別の側面においては、本発明は、液体サンプル中の粒子の特性を測定するための方法であって、液体サンプルをその少なくとも1つの被支持表面(支持されている表面)にかかる表面張力によって支持する工程と、該被支持液体サンプルを照射軸線に沿って該液体の被支持表面を通して光で照射する工程と、該照射された光が該被支持液体サンプル中の粒子によって散乱された後、該光の少なくとも一部分を第1散乱光検出軸線に沿って検出する工程を含む粒子特性測定方法にある。該照射軸線と該検出軸線は、互いに所定の角度に方向づけする。
【0021】
別の側面においては、本発明は、液体サンプル中の粒子の特性を測定するための装置であって、1つ又はそれ以上のウイッキング表面と、該ウイッキング表面の少なくとも1つを貫通するように向けられた照射軸線を有する光源と、液体サンプルが前記ウイッキング表面によって捕捉されているとき、前記光源の照射軸線に対して所定の角度に方向づけされた第1散乱光検出軸線に沿って液体サンプル中の粒子によって散乱された光を受容するように位置づけされた少なくとも1つの散乱光検出器を備えた粒子特性測定装置にある。
【0022】
更に別の側面においては、本発明は、液体サンプル中の粒子の特性を測定するための方法であって、液体サンプルをその少なくとも1つの被支持表面にかかる表面張力によって支持する工程と、該被支持液体サンプルを照射軸線に沿って光で照射する工程と、該照射された光が該被支持液体サンプル中の粒子によって散乱された後、該液体の不支持表面を通して該光の少なくとも一部分を第1散乱光検出軸線に沿って検出する工程を含む粒子特性測定方法にある。該照射軸線と該検出軸線は、互いに所定の角度に方向づけする。
【0023】
更に別の側面においては、本発明は、液体サンプル中の粒子の特性を測定するための装置であって、1つ又はそれ以上のウイッキング表面と、該ウイッキング表面に近接するように向けられた照射軸線を有する光源と、液体サンプルが前記ウイッキング表面によって捕捉されているとき、前記光源の照射軸線に対して所定の角度に方向づけされた第1散乱光検出軸線に沿って前記液体サンプル中の粒子によって散乱された光を前記ウイッキング表面によって支持されていない表面を通して受容するように位置づけされた少なくとも1つの散乱光検出器を備えた粒子特性測定装置にある。
【0024】
本発明による測定システムは、散乱光測定を迅速、かつ、能率的に実施することができる。サンプル流体の小滴を入射ビームの光路内に保持することによって、1つ又は複数の光散乱モードにおいて散乱光の測定を極く小さなサンプルに対して実施することができる。従って、サンプルを保持するのに用いられる機材は、処分するか、あるいは、容易に洗浄することができる。又、複数のサンプルを支持するのにそれぞれ別個のウイッキング表面を使用するので、それらの表面の容易な洗浄を可能にし、あるいは、ウイッキング表面を使い捨ての光学部品上に形成することさえもできる。毛管は、いろいろな光散乱測定法のために非常に小量の液体を保持することができ、測定後廃棄することができる。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【図1】図1A〜1Dは、1面又は2面光学レイアウトを有するいろいろな静的及び動的光散乱測定形態におけるサンプル液滴捕捉用光学部品の使用態様を例示する一連の説明図である。
【図2】図2は、多面光学レイアウトを有する動的光散乱測定形態におけるサンプル液滴捕捉用光学部品の使用態様を例示する説明図である。
【図3】図3Aは、図1に示されたような光散乱測定形態に使用するためのホルダーの等角投影図である。図3Bは、入射ビームのクロスオーバー(交差点)を位置決めするためにNIBSを用いた図3Aのホルダーの断面図である。図3Cは、図3Aのホルダーの一部破除された図である。
【図4】図4は、慣用のキュベットホルダーに嵌合する全体寸法を例示したホルダーの3面からみた図である。
【図5】図5Aは、毛管内に表面張力によって捕捉されたサンプルを示す図である。図5Bは、挟みつけて締めつけられた蓋を介して大気圧によって捕捉されたサンプルを示す図である。図5Cは、密封された蓋を介して大気圧によって捕捉されたサンプルを示す図である。図5Dは、サンプル液体の流路の一部として形成された毛管内に捕捉されたサンプルを示す図である。
【図6】図6は、毛管のための光学上の幾何学的形状を示す断面図である。
【図7】図7Aは、図5Bに示されるようにされるようにサンプルを大気圧によって捕捉するために(毛管の頂端に取り付けられた)可撓性チューブを捕捉し密封するためのスロットを頂部に有する毛管キャリヤーの具体例を示す図である。図7Bは、毛管カッター44を備えた毛管キャリヤーの具体例を示す図である。
【図8】図8は、慣用のキュベットホルダーに嵌合する全体寸法を例示した図7Aの毛管キャリヤーの3面からみた図である。
【発明を実施するための形態】
【0026】
図1を参照して説明すると、粒子特性測定装置のここに例示された一実施形態は、前方、側方及び後方散乱光による静的光散乱及び動的光散乱測定装置に対して、捕捉されたサンプル液滴の呈示を実施することができる。
【0027】
S/DLS測定法(SLS(静的光散乱)及び、又はDLS(動的光散乱)測定法)を行うには、コストを低減するためにサンプルを極く小さな容量とすることが求められる。更に、S/DLS測定法では、静止表面からの光散乱を少なくするために非常に高品質な光学的表面が必要とされるので、光学的に低品質の使い捨てプラスチック製サンプルセル(測定のためのサンプル保持管又は容器など)の使用は排除される。更に、例えば被検サンプルであるタンパク質は、通常はかなり深く、ブラシ等の機械的洗浄用具の挿入を困難にするガラス製のキュべットから洗浄することが非常に困難であることが多い。
【0028】
しかしながら、本発明による測定装置では、サンプル液滴10を下側光学表面(以下、単に「下側表面」とも称する)12上に載せる(図1A参照)。一実施形態においては、入射光ビーム16と被検出光ビーム18とを液滴10内で交差させ、液滴10は下側表面12にのみ接触させる。別の実施形態では、上側光学表面(以下、単に「上側表面」とも称する)14をサンプル液滴10に接触するまで下降させる(図1B、1C、1D参照)。その結果、サンプル液滴(以下、単に「サンプル」又は「液滴」とも称する)10は、下側表面12に付着したままで、上側表面14上に(ウイッキング作用、即ち毛管作用により)吸い上げられ、サンプルは、表面張力によって捕捉される。次いで、上側表面14を引張り上げてサンプルブリッジを創生し、そのサンプルブリッジ内で入射光ビーム16と被検出光ビーム18とを交差させることができるようにする。上下2つの光学表面の間の距離は、通常、1〜2mm程度とする。捕捉された液滴内におけるクロスオーバー(入射光ビームと被検出光ビームとの交差点)の位置は、別個の光学系を介して、即ち、両光学表面の位置とは独立して、特許文献1(米国特許第6,016,195号)(参考として本明細書に編入されているものとする)に記載されているNIBS技法によって後方散乱光中に設定することができる(例えば図3参照)。又、サンプルは、2つ以上の光学表面(例えば、図2に示される表面12、14、22、24)の間に捕捉させることもでき、対向する2つの表面は不平行とすることもできる(図1D参照)。サンプルに露呈される表面は、サンプルを表面張力によって捕捉するのに、及び、又は入射光ビームと被検出光ビームの光学的偏向及び焦点合わせにとって好便及び、又は必要であると考えられる任意の形状とすることができる。
【0029】
図1Bの例では、光は、或る適切な、明確に画定された角度で光学表面の1つを透過して液滴10に入射し、(やはり或る適切な角度で)光学表面を透過する前方散乱光18F又は後方散乱光18Bとして、あるいは、より高い角度で(典型的な例では入力ビーム16に対して90°であるが、それに限定されるものではない)液滴10の側部を透過する散乱光として検出される。図1Cの例では、光ビーム(以下、単に「光」又は「ビーム」とも称する)は、液滴10の側部を通して入射し、上側光学表面と下側光学表面のいずれか一方又は両方を透過して、又は、液滴の側部を透過して検出される。
【0030】
ここに提案されたすべての実施例−図1A〜1Dにおいて、すべての光ビーム(入射ビームと被検出ビーム)は、互いに明確に画定された角度を有するべきであり、中心波長λを有する疑似単色光とすべきである。DLSのためのISO基準(ISO 22412)は、公表サイズ(粒子径)は、標準サンプルの実証値の+/−2%とすべきであると規定している。キュミュラント分析は、標準基本還元(換算)方程式(reduction)であり、それは、測定された(実測)量gl、相関関数を下記の適合方程式(1)に適合するように等式化するものである。
【0031】
【数1】
【0032】
ここで、Γは、下式(2)によってベクトルqを介して拡散係数Dに関連づけられる。
【0033】
【数2】
【0034】
ここで、qは、下式(3)に示される通りである。
【0035】
【数3】
【0036】
ここで、θは、入射光ビームと被検出ビームとの間の角度であり、nは、粒子が分散されている分散剤(分散液)の屈折率である。粒子の半径rは、下記のストークス−アインシュタインの関係式(4)により拡散係数Dに関連づけられる。
【0037】
【数4】
【0038】
ここで、kBは、ボルツマン定数であり、Tは、温度である。上記式(2)により、q2は、ISO基準に適合するように<2%と定義すべきであり、従って、θは、1.414=√2≦1.5%と定義すべきである。又、λは、DLSに関しては<2%と定義すべきである。SLSの要件は、θを+/−1.5%とし、λを+/−2%とすることである。
【0039】
本発明のスキームの一実施形態が、図3に示されている。この装置全体が、ゼータサイザー・ナノ(Zetasizer Nano)粒子特性測定装置(キャラクタリゼーション(characterization)装置)のキュべットホルダー30内に嵌合することができるようになされている。S/DLSに適するある程度の熱制御を得るためにキュべットホルダー30の上端にはサーマルキャップが嵌められている。ゼータサイザー・ナノ粒子特性測定装置は、英国モールバーンのモールバーン・インスツルメンツ社から販売されており、特許文献2(米国特許出願第61/206,688号)(参考として本明細書に編入されているものとする)及び特許文献3(61/195,647号)(参考として本明細書に編入されているものとする)に詳しく説明されている。
【0040】
測定が終了したならば、サンプルは、以後の使用のために再びピペットに移すことができ、光学表面に残留している残留物に容易にアクセスし除去することができる。
【0041】
本発明の別の実施形態では、粒子のサイズ(粒子径)及び分子量を前方、側方及び後方散乱光による静的及び動的光散乱測定のための半使い捨てサンプル呈示スキームが提案される。このスキームは、使用しやすく、かつ、半使い捨て可能な態様で非常に小容量のサンプルをD/SLS装置に呈示することを可能にする。
【0042】
優れた光学的品質のガラス又はプラスチック製の毛管材は、現在では比較的安価に入手できるので、下記のスキームが提案される(図5参照)。一定長さの毛管40を所定位置(装置の光学的形状、寸法及び構造によって適宜必要とされる位置)に保持し、毛管にそのどちらかの端部から付属のチューブ又はピペットによってサンプル液を充填する。サンプル液は、下記の3つの仕組みの1つによって毛管内に保持される。第1の仕組み例では、毛管の内径を、その一端にサンプル液を毛管表面張力によって捕捉するのに充分に小さい径とし、毛管の他端を開放する(例えば、図5A参照)。第2の仕組み例では、サンプル液が毛管の底部(図5ではサンプル液が保持される側の端部)の大気圧によって毛管内に捕捉されるように、毛管の頂端を何らかの手段によって密封する(例えば、図5B及びC参照)。第3の仕組み例では、毛管が流体回路(プロセス流体を流すための流路)の一部を形成する構成とする(例えば、図5D参照)。
【0043】
入射光ビームは、毛管40のどの側面を通してでもサンプル液に入射させることができる(図6参照)。又、検出ビームも、毛管40の側面のうちの任意の側面又はすべての側面を通してサンプルセル(毛管)から出射させることができる。
【0044】
毛管40は、毛管キャリヤー42によって所定位置に保持し(図7参照)、次いで、装置内に位置づけすることができる。キャリヤー42の寸法は、標準キュべットを使用する装置に用いることができるように標準キュべットの寸法に合わせてある。このような毛管キャリヤーの代表的な寸法は、図8に示されている。毛管をキャリヤー内に嵌めたままで所定の長さに切断するためのデバイス(毛管カッター)も提案されており、その一例が図7Bに示されている。毛管が所定位置に設定されたならば、図5に示されるようにサンプル液がピペットによって毛管の底部に注入される。この目的のためにキャリヤー42のベース部に大きい穴が設けられている(図7参照)。測定が完了すると、サンプル液は、事後の分析のためにピペットによって毛管から抽出される。
【0045】
毛管が使用によって汚れたならば、安価に処分することができ、以後の測定のために新しい毛管を装着することができる。内径0.5mm又はそれ以下の毛管を容易に入手することができるので、初めて数十から数百ナノリッターの容量の測定を好便で半使い捨て態様で実施することを可能にした。
【0046】
図9を参照して説明すると、正確な量の液体サンプルを毛管内へ吸入し、保持し(必要ならば)、次いで吐出する(必要ならば)ためにピストン50又はその他のポンプ送り機構を設けることができる。ピストンの使用は、極く小量の液滴であってもそれを毛管内に入射ビームの経路内に正確に位置づけすることを可能にする。ピストンは、ねじ、モーター又はその他の適当な機構によって駆動することができる。
【0047】
以上、本発明をいくつかの特定の実施形態に関連して説明したが、本発明の範囲内においていろいろな改変が考えられることは当業者には明らかであろう。従って、本発明の範囲は、特許請求の範囲に記載された請求項のみによって限定されるべきものである。又、請求項に記載の記載順は、請求項中の如何なる特定の用語の意味範囲をも限定するものと解釈されるべきではない。
【符号の説明】
【0048】
10:サンプル液滴、液体サンプル
12:下側光学表面
14:上側光学表面
16:入射光ビーム(照射軸線)
18:被検出光ビーム(検出軸線)
18B:後方散乱光
18F:前方散乱光
18S:側方散乱光
22、24:光学表面
30:キュべットホルダー
42:毛管キャリヤー
44:毛管カッター(毛管切断機)
【図1A】
【図1B】
【図1C】
【図1D】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
液体サンプル中の粒子の特性を測定するための方法であって、
液体サンプルを毛管内に懸垂させる工程と、
該懸垂された液体サンプルを照射軸線に沿って光で照射する工程と、
該照射された光が該被懸垂液体サンプル中の粒子によって散乱された後、該光の少なくとも一部分を第1検出軸線に沿って検出する工程とから成り、該照射軸線と該検出軸線とは、互いに所定の角度に方向づけすることを特徴とする粒子特性測定方法。
【請求項2】
前記液体サンプルを着脱自在のカバーを備えた毛管内に懸垂させることを特徴とする請求項1に記載の粒子特性測定方法。
【請求項3】
前記液体サンプルを大気圧によって前記毛管内に懸垂させることを特徴とする請求項1に記載の粒子特性測定方法。
【請求項4】
前記液体サンプルを毛管の管孔に流体又は液圧連結された密封された上側表面によって前記毛管内に懸垂させることを特徴とする請求項1に記載の粒子特性測定方法。
【請求項5】
前記密封された上側表面は、ピストンの一表面であることを特徴とする請求項4に記載の粒子特性測定方法。
【請求項6】
前記液体サンプルをポンピング作用によって毛管内に懸垂させることを特徴とする請求項1に記載の粒子特性測定方法。
【請求項7】
前記粒子特性測定装置と共に毛管材を保管しておく工程と、液体サンプルを毛管内に懸垂する前記懸垂工程の前に、該保管された毛管材から前記毛管を切り取る工程を含むことを特徴とする請求項1又は請求項2〜6のいずれか1項に記載の粒子特性測定方法。
【請求項8】
前記懸垂工程の前に、一定長の毛管材から前記毛管を切り取る工程を含み、該切り取り工程と該懸垂工程の両方を同じ使用者が実施することを特徴とする請求項1又は請求項2〜7のいずれか1項に記載の粒子特性測定方法。
【請求項9】
毛管を用意する工程では、ガラス製の毛管を用意することを特徴とする請求項1又は請求項2〜8のいずれか1項に記載の粒子特性測定方法。
【請求項10】
毛管を用意する工程では、プラスチック製の毛管を用意することを特徴とする請求項1又は請求項2〜8のいずれか1項に記載の粒子特性測定方法。
【請求項11】
前記液体サンプルを導入する工程では、約50μl未満の液体を前記毛管内へ導入することを特徴とする請求項1又は請求項2〜10のいずれか1項に記載の粒子特性測定方法。
【請求項12】
前記液体サンプルを導入する工程では、約10μl未満の液体を前記毛管内へ導入することを特徴とする請求項1又は請求項2〜11のいずれか1項に記載の粒子特性測定方法。
【請求項13】
前記液体サンプルを導入する工程では、約1μl未満の液体を前記毛管内へ導入することを特徴とする請求項1又は請求項2〜12のいずれか1項に記載の粒子特性測定方法。
【請求項14】
前記毛管を処分する工程を含み、以後の各液体サンプルに対して各々新しい毛管を用いて、液体サンプルを毛管内へ導入し、毛管内へ懸垂させ、照射し、検出し、毛管を処分する前記各工程を反復することを特徴とする請求項1又は請求項2〜13のいずれか1項に記載の粒子特性測定方法。
【請求項15】
前記処分工程では、前記毛管と液体サンプルを同時に処分することを特徴とする請求項14に記載の粒子特性測定方法。
【請求項16】
前記毛管を処分する前記工程の前に前記毛管から液体サンプルを抜き取る工程を含むことを特徴とする請求項14に記載の粒子特性測定方法。
【請求項17】
前記検出工程の前に、液体サンプルを前記毛管内を通して検出位置へ流動させる工程を含むことを特徴とする請求項1又は請求項2〜16のいずれか1項に記載の粒子特性測定方法。
【請求項18】
後続の液体サンプルを次々に前記毛管を通して流す追加の工程を含み、各1つの液体サンプルを流す工程の後毎にそれぞれ検出を実施する追加の検出工程を含むことを特徴とする請求項17項に記載の粒子特性測定方法。
【請求項19】
液体サンプルを前記毛管内を通して流す前記工程は連続的に実施することを特徴とする請求項18項に記載の粒子特性測定方法。
【請求項20】
後続の液体サンプルを各々のための追加の毛管を通して流す工程を含み、各1つの液体サンプルを流す工程の後毎にそれぞれ検出を実施する追加の検出工程を含み、液体サンプルを流す該工程は、可処分毛管を通して実施し、該検出工程のうちの少なくともいくつかの検出工程の間に毛管を処分する追加の工程を含むことを特徴とする請求項17項に記載の粒子特性測定方法。
【請求項21】
液体サンプル中の粒子によって散乱された光を測定するための装置であって、
光学的光出力軸線を有する光源と、
該光源の光出力軸線内に配置されており、液体サンプルを懸垂させるための手段を備えた管のための管ホルダーと、
該光源の該光出力軸線に対して角度をなして方向づけされた軸線に沿って該管からの散乱光を受容するように位置づけされた少なくとも1つの散乱光検出器を含む光測定装置。
【請求項22】
一体の毛管切断機を含むことを特徴とする請求項21に記載の光測定装置。
【請求項23】
前記毛管切断機は、前記毛管が前記光源の前記光出力軸線に沿って前記ホルダー内に位置づけされている間に前記毛管を切断することができるように配置されいることを特徴とする請求項22に記載の光測定装置。
【請求項24】
前記毛管切断機には、前記毛管ホルダーに取り付けられた固定ブレードを含むことを特徴とする請求項22又は23に記載の光測定装置。
【請求項25】
前記ホルダーは、該光測定装置から取り外すことができる着脱自在の毛管キャリヤーの一部であることを特徴とする請求項24に記載の光測定装置。
【請求項26】
前記ホルダーは、該光測定装置から取り外すことができる着脱自在の毛管キャリヤーの一部であることを特徴とする請求項21に記載の光測定装置。
【請求項27】
前記毛管ホルダーは、方形の断面を有する毛管を保持する働きをする構成とされていることを特徴とする請求項21〜26のいずれか1項に記載の光測定装置。
【請求項28】
前記毛管ホルダーは、円形の断面を有する毛管を保持する働きをする構成とされていることを特徴とする請求項21〜26のいずれか1項に記載の光測定装置。
【請求項29】
前記ホルダーによって保持された毛管を含むことを特徴とする請求項21〜28のいずれか1項に記載の光測定装置。
【請求項30】
前記毛管は、方形の断面を有するものであることを特徴とする請求項29項に記載の光測定装置。
【請求項31】
前記毛管は、円形の断面を有するものであることを特徴とする請求項29項に記載の光測定装置。
【請求項32】
前記毛管は、プラスチック製であることを特徴とする請求項29、30又は31項に記載の光測定装置。
【請求項33】
前記毛管は、ガラス製であることを特徴とする請求項29、30又は31項に記載の光測定装置。
【請求項34】
前記毛管は、一端または両端を密封されたものであることを特徴とする請求項29〜33のいずれか1項に記載の光測定装置。
【請求項35】
前記管ホルダーは、約50μl未満の液体を収容する管を保持する働きをする構成とされていることを特徴とする請求項21〜34のいずれか1項に記載の光測定装置。
【請求項36】
前記管ホルダーは、約10μl未満の液体を収容する管を保持する働きをする構成とされていることを特徴とする請求項21〜35のいずれか1項に記載の光測定装置。
【請求項37】
前記管ホルダーは、約1μl未満の液体を収容する管を保持する働きをする構成とされていることを特徴とする請求項21〜36のいずれか1項に記載の光測定装置。
【請求項38】
前記ホルダーは、約2mm未満の内径を有する管を保持する構成とされ、かつ、該管を前記光源の前記光出力軸線内に保持することができるように適合されており、該毛管の内径は、液体サンプルを懸垂させるための前記手段を構成することを特徴とする請求項21〜37のいずれか1項に記載の光測定装置。
【請求項39】
前記管ホルダーは、約0.5mm未満の内径を有する管を保持する構成とされていることを特徴とする請求項38に記載の光測定装置。
【請求項40】
前記管をプロセスフローに流体又は液圧連結するための1対の流体又は液圧継手を含むことを特徴とする請求項21〜39のいずれか1項に記載の光測定装置。
【請求項41】
前記管からの散乱光を前記光源の前記光出力軸線に対して別の角度に沿って受容するように位置づけされた少なくとも第2の散乱光検出器を含むことを特徴とする請求項21〜40のいずれか1項に記載の光測定装置。
【請求項1】
液体サンプル中の粒子の特性を測定するための方法であって、
液体サンプルを毛管内に懸垂させる工程と、
該懸垂された液体サンプルを照射軸線に沿って光で照射する工程と、
該照射された光が該被懸垂液体サンプル中の粒子によって散乱された後、該光の少なくとも一部分を第1検出軸線に沿って検出する工程とから成り、該照射軸線と該検出軸線とは、互いに所定の角度に方向づけすることを特徴とする粒子特性測定方法。
【請求項2】
前記液体サンプルを着脱自在のカバーを備えた毛管内に懸垂させることを特徴とする請求項1に記載の粒子特性測定方法。
【請求項3】
前記液体サンプルを大気圧によって前記毛管内に懸垂させることを特徴とする請求項1に記載の粒子特性測定方法。
【請求項4】
前記液体サンプルを毛管の管孔に流体又は液圧連結された密封された上側表面によって前記毛管内に懸垂させることを特徴とする請求項1に記載の粒子特性測定方法。
【請求項5】
前記密封された上側表面は、ピストンの一表面であることを特徴とする請求項4に記載の粒子特性測定方法。
【請求項6】
前記液体サンプルをポンピング作用によって毛管内に懸垂させることを特徴とする請求項1に記載の粒子特性測定方法。
【請求項7】
前記粒子特性測定装置と共に毛管材を保管しておく工程と、液体サンプルを毛管内に懸垂する前記懸垂工程の前に、該保管された毛管材から前記毛管を切り取る工程を含むことを特徴とする請求項1又は請求項2〜6のいずれか1項に記載の粒子特性測定方法。
【請求項8】
前記懸垂工程の前に、一定長の毛管材から前記毛管を切り取る工程を含み、該切り取り工程と該懸垂工程の両方を同じ使用者が実施することを特徴とする請求項1又は請求項2〜7のいずれか1項に記載の粒子特性測定方法。
【請求項9】
毛管を用意する工程では、ガラス製の毛管を用意することを特徴とする請求項1又は請求項2〜8のいずれか1項に記載の粒子特性測定方法。
【請求項10】
毛管を用意する工程では、プラスチック製の毛管を用意することを特徴とする請求項1又は請求項2〜8のいずれか1項に記載の粒子特性測定方法。
【請求項11】
前記液体サンプルを導入する工程では、約50μl未満の液体を前記毛管内へ導入することを特徴とする請求項1又は請求項2〜10のいずれか1項に記載の粒子特性測定方法。
【請求項12】
前記液体サンプルを導入する工程では、約10μl未満の液体を前記毛管内へ導入することを特徴とする請求項1又は請求項2〜11のいずれか1項に記載の粒子特性測定方法。
【請求項13】
前記液体サンプルを導入する工程では、約1μl未満の液体を前記毛管内へ導入することを特徴とする請求項1又は請求項2〜12のいずれか1項に記載の粒子特性測定方法。
【請求項14】
前記毛管を処分する工程を含み、以後の各液体サンプルに対して各々新しい毛管を用いて、液体サンプルを毛管内へ導入し、毛管内へ懸垂させ、照射し、検出し、毛管を処分する前記各工程を反復することを特徴とする請求項1又は請求項2〜13のいずれか1項に記載の粒子特性測定方法。
【請求項15】
前記処分工程では、前記毛管と液体サンプルを同時に処分することを特徴とする請求項14に記載の粒子特性測定方法。
【請求項16】
前記毛管を処分する前記工程の前に前記毛管から液体サンプルを抜き取る工程を含むことを特徴とする請求項14に記載の粒子特性測定方法。
【請求項17】
前記検出工程の前に、液体サンプルを前記毛管内を通して検出位置へ流動させる工程を含むことを特徴とする請求項1又は請求項2〜16のいずれか1項に記載の粒子特性測定方法。
【請求項18】
後続の液体サンプルを次々に前記毛管を通して流す追加の工程を含み、各1つの液体サンプルを流す工程の後毎にそれぞれ検出を実施する追加の検出工程を含むことを特徴とする請求項17項に記載の粒子特性測定方法。
【請求項19】
液体サンプルを前記毛管内を通して流す前記工程は連続的に実施することを特徴とする請求項18項に記載の粒子特性測定方法。
【請求項20】
後続の液体サンプルを各々のための追加の毛管を通して流す工程を含み、各1つの液体サンプルを流す工程の後毎にそれぞれ検出を実施する追加の検出工程を含み、液体サンプルを流す該工程は、可処分毛管を通して実施し、該検出工程のうちの少なくともいくつかの検出工程の間に毛管を処分する追加の工程を含むことを特徴とする請求項17項に記載の粒子特性測定方法。
【請求項21】
液体サンプル中の粒子によって散乱された光を測定するための装置であって、
光学的光出力軸線を有する光源と、
該光源の光出力軸線内に配置されており、液体サンプルを懸垂させるための手段を備えた管のための管ホルダーと、
該光源の該光出力軸線に対して角度をなして方向づけされた軸線に沿って該管からの散乱光を受容するように位置づけされた少なくとも1つの散乱光検出器を含む光測定装置。
【請求項22】
一体の毛管切断機を含むことを特徴とする請求項21に記載の光測定装置。
【請求項23】
前記毛管切断機は、前記毛管が前記光源の前記光出力軸線に沿って前記ホルダー内に位置づけされている間に前記毛管を切断することができるように配置されいることを特徴とする請求項22に記載の光測定装置。
【請求項24】
前記毛管切断機には、前記毛管ホルダーに取り付けられた固定ブレードを含むことを特徴とする請求項22又は23に記載の光測定装置。
【請求項25】
前記ホルダーは、該光測定装置から取り外すことができる着脱自在の毛管キャリヤーの一部であることを特徴とする請求項24に記載の光測定装置。
【請求項26】
前記ホルダーは、該光測定装置から取り外すことができる着脱自在の毛管キャリヤーの一部であることを特徴とする請求項21に記載の光測定装置。
【請求項27】
前記毛管ホルダーは、方形の断面を有する毛管を保持する働きをする構成とされていることを特徴とする請求項21〜26のいずれか1項に記載の光測定装置。
【請求項28】
前記毛管ホルダーは、円形の断面を有する毛管を保持する働きをする構成とされていることを特徴とする請求項21〜26のいずれか1項に記載の光測定装置。
【請求項29】
前記ホルダーによって保持された毛管を含むことを特徴とする請求項21〜28のいずれか1項に記載の光測定装置。
【請求項30】
前記毛管は、方形の断面を有するものであることを特徴とする請求項29項に記載の光測定装置。
【請求項31】
前記毛管は、円形の断面を有するものであることを特徴とする請求項29項に記載の光測定装置。
【請求項32】
前記毛管は、プラスチック製であることを特徴とする請求項29、30又は31項に記載の光測定装置。
【請求項33】
前記毛管は、ガラス製であることを特徴とする請求項29、30又は31項に記載の光測定装置。
【請求項34】
前記毛管は、一端または両端を密封されたものであることを特徴とする請求項29〜33のいずれか1項に記載の光測定装置。
【請求項35】
前記管ホルダーは、約50μl未満の液体を収容する管を保持する働きをする構成とされていることを特徴とする請求項21〜34のいずれか1項に記載の光測定装置。
【請求項36】
前記管ホルダーは、約10μl未満の液体を収容する管を保持する働きをする構成とされていることを特徴とする請求項21〜35のいずれか1項に記載の光測定装置。
【請求項37】
前記管ホルダーは、約1μl未満の液体を収容する管を保持する働きをする構成とされていることを特徴とする請求項21〜36のいずれか1項に記載の光測定装置。
【請求項38】
前記ホルダーは、約2mm未満の内径を有する管を保持する構成とされ、かつ、該管を前記光源の前記光出力軸線内に保持することができるように適合されており、該毛管の内径は、液体サンプルを懸垂させるための前記手段を構成することを特徴とする請求項21〜37のいずれか1項に記載の光測定装置。
【請求項39】
前記管ホルダーは、約0.5mm未満の内径を有する管を保持する構成とされていることを特徴とする請求項38に記載の光測定装置。
【請求項40】
前記管をプロセスフローに流体又は液圧連結するための1対の流体又は液圧継手を含むことを特徴とする請求項21〜39のいずれか1項に記載の光測定装置。
【請求項41】
前記管からの散乱光を前記光源の前記光出力軸線に対して別の角度に沿って受容するように位置づけされた少なくとも第2の散乱光検出器を含むことを特徴とする請求項21〜40のいずれか1項に記載の光測定装置。
【図2】
【図3A】
【図3B−3C】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図5D】
【図6】
【図7A】
【図7B】
【図8】
【図9A】
【図9B】
【図3A】
【図3B−3C】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図5D】
【図6】
【図7A】
【図7B】
【図8】
【図9A】
【図9B】
【公表番号】特表2012−519838(P2012−519838A)
【公表日】平成24年8月30日(2012.8.30)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−552526(P2011−552526)
【出願日】平成22年3月4日(2010.3.4)
【国際出願番号】PCT/GB2010/050382
【国際公開番号】WO2010/100501
【国際公開日】平成22年9月10日(2010.9.10)
【出願人】(599117680)マルベルン インスツルメンツ リミテッド (3)
【氏名又は名称原語表記】MALVERN INSTRUMENTS LIMITED
【住所又は居所原語表記】ENIGMA BUSINESS PARK GROVEWOOD ROAD,MALVERN,WORCESTERSHIRE,WR14 1XZ ENGLAND
【公表日】平成24年8月30日(2012.8.30)
【国際特許分類】
【出願日】平成22年3月4日(2010.3.4)
【国際出願番号】PCT/GB2010/050382
【国際公開番号】WO2010/100501
【国際公開日】平成22年9月10日(2010.9.10)
【出願人】(599117680)マルベルン インスツルメンツ リミテッド (3)
【氏名又は名称原語表記】MALVERN INSTRUMENTS LIMITED
【住所又は居所原語表記】ENIGMA BUSINESS PARK GROVEWOOD ROAD,MALVERN,WORCESTERSHIRE,WR14 1XZ ENGLAND
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