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特表2024-506586コンパクトセルソーターにおける液滴チャンバーの統合型空気濾過及び空調
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-02-14
(54)【発明の名称】コンパクトセルソーターにおける液滴チャンバーの統合型空気濾過及び空調
(51)【国際特許分類】
G01N 15/149 20240101AFI20240206BHJP
G01N 15/14 20240101ALI20240206BHJP
C12M 1/00 20060101ALI20240206BHJP
【ＦＩ】
G01N15/149
G01N15/14 C
C12M1/00 A
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023547359
(86)(22)【出願日】2022-02-05
(85)【翻訳文提出日】2023-10-02
(86)【国際出願番号】 US2022070543
(87)【国際公開番号】W WO2022170354
(87)【国際公開日】2022-08-11
(31)【優先権主張番号】63/146,562
(32)【優先日】2021-02-05
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】63/172,072
(32)【優先日】2021-04-07
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】63/258,065
(32)【優先日】2021-04-08
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】63/172,330
(32)【優先日】2021-04-08
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】517203796
【氏名又は名称】サイテック バイオサイエンスィズ インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】110002354
【氏名又は名称】弁理士法人平和国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】クルーガー，グレン
(72)【発明者】
【氏名】ヴァレーン，デヴィッド
(72)【発明者】
【氏名】ワン，クンチェン
(72)【発明者】
【氏名】グウ，キータ
【テーマコード（参考）】
4B029
【Ｆターム（参考）】
4B029AA07
4B029BB01
4B029CC01
4B029FA02
4B029GB10
(57)【要約】
コンパクトソーティングフローサイトメーターシステムが開示される。本システムは、１つ以上の生体細胞又は粒子を伴うサンプル生体流体の流れにおける液滴を受け取り、１つ以上の生体細胞又は粒子を伴うサンプル生体流体の流れにおける液滴を選択的に偏向するために、フローセル及びフローセルと連通する偏向チャンバーを有するフルイディクスシステムと、１つ以上の生体細胞又は粒子を伴うサンプル生体流体の流れにおける選択的に偏向された液滴を１つ以上の容器内に受け取るために、偏向チャンバーと連通する液滴堆積ユニット（ＤＤＵ）システムとを備える。ＤＤＵシステムは、ケース又はハウジングであって、ケースの縁部によって包囲される開放面を有し、ケースは、収容チャンバーの一部を形成し、ケースは、サンプル生体流体の流れにおける選択的に偏向された液滴を、収容チャンバー内の１つ以上の容器内に受け取るために、偏向チャンバーと位置合わせされた頂面開口を有する、ケース又はハウジングと、ケースの縁部の周りに取り付けられるシールと、ケースの底部に結合される１つ以上のヒンジと、１つ以上のヒンジに結合されるドアであって、ドアは、１つ以上のヒンジの周りに旋回され、ドアは、閉鎖されると、シールに押し付けられ、収容チャンバーを外部環境から封鎖する、ドアとを備える。フローサイトメーターの収容チャンバー内の空気を排出する方法が開示される。本方法は、空調チャンバーと収容チャンバーとの間の第１のトンネルにおける戻りファンをオフにすることと、空調チャンバーと収容チャンバーとの間の第２のトンネルにおける排出ファンをオンにすることであって、排出ファンは、空気を収容チャンバーから空調チャンバーに引き込むことと、排出ベントにおける弁を開放することであって、排出ファンは、空気を空調チャンバーから排出ベントを通して環境へと押し出すことと、収容チャンバーから空気を排出するために、排出ファンを所定の期間にわたって連続的に稼働させることとを含む。
【選択図】なし
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
１つ以上の生体細胞又は粒子を伴うサンプル生体流体の流れにおける液滴を受け取り、前記１つ以上の生体細胞又は粒子を伴う前記サンプル生体流体の前記流れにおける前記液滴を選択的に偏向するために、フローセル及び前記フローセルと連通する偏向チャンバーを有するフルイディクスシステムと、前記１つ以上の生体細胞又は粒子を伴う前記サンプル生体流体の前記流れにおける前記選択的に偏向された液滴を１つ以上の容器内に受け取るために、前記偏向チャンバーと連通する液滴堆積ユニット（ＤＤＵ）システムと、
を備え、
前記ＤＤＵシステムは、
ケース又はハウジングであって、前記ケースの縁部によって包囲される開放面を有し、前記ケースは、収容チャンバーの一部を形成し、前記ケースは、前記サンプル生体流体の前記流れにおける前記選択的に偏向された液滴を、前記収容チャンバー内の１つ以上の容器内に受け取るために、前記偏向チャンバーと位置合わせされた頂面開口を有する、ケース又はハウジングと、
前記ケースの縁部の周りに取り付けられるシールと、
前記ケースの底部に結合される１つ以上のヒンジと、
前記１つ以上のヒンジに結合されるドアであって、前記ドアは、前記１つ以上のヒンジの周りに旋回され、前記ドアは、閉鎖されると、前記シールに押し付けられ、前記収容チャンバーを外部環境から封鎖する、ドアと、
を備える、
コンパクトソーティングフローサイトメーターシステム。
【請求項2】
前記ＤＤＵシステムは、前記ケースに取り付けられる少なくとも１つの電磁石と、前記ドアの内面に結合される金属製ラッチとを備える電磁ロックを更に備え、前記金属製ラッチは、前記ドアが閉鎖され、前記少なくとも１つの電磁石が通電されると、前記少なくとも１つの電磁石に引き付けられる、請求項１に記載のコンパクトソーティングフローサイトメーターシステム。
【請求項3】
前記ＤＤＵシステムは、前記ケースに取り付けられる少なくとも１つの磁石と、前記ドアの内面に結合される金属製ラッチとを備える磁気ロックを更に備え、前記金属製ラッチは、前記ドアが閉鎖されると、前記少なくとも１つの磁石に引き付けられる、請求項２に記載のコンパクトソーティングフローサイトメーターシステム。
【請求項4】
前記ＤＤＵシステムの前記ケースは、第１の側壁付近にある、第１のトンネルへの第１のトンネル開口と、第２の側壁付近にある、空調チャンバーに通じる第２のトンネルへの第２のトンネル開口とを有する中央壁を有し、前記ＤＤＵシステムは、前記収容チャンバーから前記空調チャンバー内に流れる空気中の粒子を除去する、前記第１のトンネル内の第１の空気フィルターと、
前記第１のトンネル内の前記第１の空気フィルターを通して前記空調チャンバー内に空気を引き込む、前記第１のトンネルと位置合わせされる第１のファンと、
前記空調チャンバーから出て前記収容チャンバー内に流れる空気中の粒子を除去する、前記第２のトンネル内の第２の空気フィルターと、
前記第２のトンネル内の前記第２の空気フィルターを通して前記収容チャンバー内に空気を押し込む、前記第２のトンネルと位置合わせされる第２のファンと、
を更に備える、請求項１に記載のコンパクトソーティングフローサイトメーターシステム。
【請求項5】
前記第２のトンネル内の前記第２の空気フィルターを通して前記収容チャンバー内に空気を押し込む前記第２のファンは、前記ケースの前記頂面開口に対して前記偏向チャンバーの反対側にあり、液滴の流れ内に空気が直接吹き込まれること及び容器内に粒子又は細胞を不適当に捕捉することを回避する、請求項４に記載のコンパクトソーティングフローサイトメーターシステム。
【請求項6】
前記ＤＤＵシステムの前記ケースは、前記空調チャンバーから周囲への排出開口を更に有し、前記ＤＤＵシステムは、前記空調チャンバーから周囲に空気を通気するように選択的に開放する、前記排出開口内の排出ベントを更に備える、請求項４に記載のコンパクトソーティングフローサイトメーターシステム。
【請求項7】
前記ケースの前記空調チャンバーは、後壁における開口を備え、前記ＤＤＵシステムは、前記空調チャンバーと周囲空気を受け取る開放空間との間にある前記ケースの前記後壁における前記開口内の熱電冷却（ＴＥＣ）アレイであって、前記ＴＥＣアレイは、前記空調チャンバー及び前記収容チャンバー内の空気温度を制御するように列になった複数のＴＥＣ装置を有する、ＴＥＣアレイと、
前記ＴＥＣアレイの正面に結合される前記空調チャンバー内の正面ヒートシンクと、
前記ＴＥＣアレイの背面に結合される前記開放空間内の背面ヒートシンクと、
を更に備える、請求項４に記載のコンパクトソーティングフローサイトメーターシステム。
【請求項8】
前記ＴＥＣアレイの前記正面は低温側であり、前記ＴＥＣアレイの前記背面は高温側である、請求項７に記載のコンパクトソーティングフローサイトメーターシステム。
【請求項9】
前記ＤＤＵシステムは、前記収容チャンバー内に取り付けられ、前記収容チャンバー内の空気温度をサンプリングする温度センサーと、
前記温度センサー及び前記ＴＥＣアレイと通信して結合される制御回路であって、前記制御回路は、所望の空気温度設定点を受信し、前記第２のファンによって前記収容チャンバー内に吹き込まれる前記空調チャンバー内の空気を加熱及び／又は冷却するように、前記ＴＥＣアレイを制御する、制御回路と、
を更に備える、請求項７に記載のコンパクトソーティングフローサイトメーターシステム。
【請求項10】
前記温度センサーは、前記収容チャンバーにおいて前記ケースの前記頂面に取り付けられる、請求項９に記載のコンパクトソーティングフローサイトメーターシステム。
【請求項11】
前記制御回路は、第１の方向における電流によって空気を加熱するように前記ＴＥＣアレイを制御するとともに、前記第１の方向とは反対の第２の方向における電流によって空気を冷却するように前記ＴＥＣアレイを制御する、請求項９に記載のコンパクトソーティングフローサイトメーターシステム。
【請求項12】
前記ＤＤＵシステムは、前記ケース内に挿入され、前記収容チャンバーの基部を形成する非金属製分離プレートを更に備える、請求項７に記載のコンパクトソーティングフローサイトメーターシステム。
【請求項13】
前記ＤＤＵシステムは、前記頂面開口の周りで前記ケースの頂面に結合される一対のレールと、
前記分離プレートにわたって磁気的に摺動可能な磁気パックと、
サンプル流体の選別済み液滴を受け取る複数のウェルを有する前記磁気パックの頂部における収集プレートと、
前記磁気パックによって移動する際に、前記サンプル収集プレートの前記複数のウェルのうちの各選択されたウェル内に液滴をガイドする、単一の選別開口を有する前記一対のレール内に摺動するプレートガイドと、
を更に備える、請求項１２に記載のコンパクトソーティングフローサイトメーターシステム。
【請求項14】
前記ＤＤＵシステムは、前記頂面開口の周りで前記ケースの頂面に結合される一対のレールと、
液滴を各試験管内に受け取るために複数の試験管を受ける複数の管開口を有する、前記一対のレール内に摺動する管収集ホルダーと、
を更に備える、請求項１２に記載のコンパクトソーティングフローサイトメーターシステム。
【請求項15】
前記第１の空気フィルター及び前記第２の空気フィルターは、高効率粒子空気（ＨＥＰＡ）フィルターである、請求項４に記載のコンパクトソーティングフローサイトメーターシステム。
【請求項16】
前記第１の空気フィルター及び前記第２の空気フィルターは、超低粒子空気（ＵＬＰＡ）フィルターである、請求項４に記載のコンパクトソーティングフローサイトメーターシステム。
【請求項17】
空調チャンバーと収容チャンバーとの間の第１のトンネルにおける戻りファンをオフにすることと、前記空調チャンバーと前記収容チャンバーとの間の第２のトンネルにおける排出ファンをオンにすることであって、前記排出ファンは、空気を前記収容チャンバーから前記空調チャンバーに引き込むことと、
排出ベントにおける弁を開放することであって、前記排出ファンは、空気を前記空調チャンバーから前記排出ベントを通して環境へと押し出すことと、
前記収容チャンバーから空気を排出するために、前記排出ファンを所定の期間にわたって連続的に稼働させることと、
を含む、フローサイトメーターの収容チャンバー内の空気を排出する方法。
【請求項18】
前記所定の期間の後に、前記排出ファンをオフにすることを更に含む、請求項１７に記載の空気を排出する方法。
【請求項19】
前記所定の期間の後に、前記電磁ロックを解除することを更に含む、請求項１８に記載の空気を排出する方法。
【請求項20】
前記排出ファンを前記所定の期間にわたって連続的に稼働させることにより、選別チャンバー及び偏向チャンバーから前記収容チャンバーを通して空気を更に排出する、請求項１７に記載の空気を排出する方法。
【請求項21】
１つ以上の生体細胞又は粒子を伴うサンプル生体流体の複数の液滴の流れを形成するフローセルであって、前記フローセルは、導電性ホース継手を受け取るポートを有するフローセル本体を有し、ソートコントローラーから信号を受信し、シース流体及び前記サンプル生体流体の少なくとも１つの液滴に電荷を選択的に印加して、少なくとも１つの帯電された液滴を形成するか、そうでない場合、複数の帯電していない液滴を残す、フローセルと、前記サンプル生体流体の前記流れにおける前記少なくとも１つの帯電された液滴及び前記複数の帯電していない液滴を受け取るために前記フローセルと連通する偏向ユニットと、
を備え、前記偏向ユニットは、
前記流れにおける前記少なくとも１つの帯電された液滴及び前記複数の帯電していない液滴を受け取るために、前記フローセルと連通する偏向円錐及び偏向チャンバーを有するケースであって、前記ケースは、液滴を廃棄物出口に吸引するために前記偏向チャンバーにおける排液口を有する槽を更に有し、前記ケースは、基部にスロットを更に有する、ケースと、
前記偏向円錐に取り付けられる、第１の静電荷プレート及び前記第１の静電荷プレートとは反対側の第２の静電荷プレートであって、それぞれの間の隙間は徐々に大きくなり、前記第１の電荷プレートは、正の高電圧を受け取り、前記第２の電荷プレートは、負の高電圧を受け取り、前記流れにおける前記少なくとも１つの帯電された液滴及び前記複数の帯電していない液滴が通過する静電界を形成し、前記複数の帯電していない液滴は、前記サンプル生体流体の液滴の中央流経路内の前記静電界を通過し、前記少なくとも１つの帯電された液滴は、前記中央流経路から離れるように偏向される、第１の静電荷プレート及び第２の静電荷プレートと、
前記ケースの前記槽内のシャフトに沿って配置される、第１の旋回スカッパー、第２の旋回スカッパー、及び前記第１の旋回スカッパーと前記第２の旋回スカッパーとの間の非旋回中央収集部であって、前記第１の旋回スカッパー及び前記第２の旋回スカッパーは、前記第１のシャフトとともに、液滴を前記排液口に吸引するために前記槽内に導く第１の位置と、前記少なくとも１つの帯電された液滴が前記中央流経路から離れるように偏向され、前記スロットを通過して収集される第２の位置との間で旋回し、前記中央非旋回吸引器は、前記中央流経路内の前記複数の帯電していない液滴を前記排液口に吸引するために前記槽内に導くように、旋回しない、第１の旋回スカッパー、第２の旋回スカッパー、及び非旋回中央収集部と、
を備える、コンパクトソーティングフローサイトメーターシステム。
【請求項22】
前記第１の旋回スカッパー、前記第２の旋回スカッパー、及び前記中央非旋回吸引器は、前記中央非旋回吸引器を、前記フローセルからの前記複数の帯電していない液滴の前記中央流経路と位置合わせするために、前記第１のシャフトによって水平方向（左右）に調整可能である、請求項２１に記載のコンパクトソーティングフローサイトメーターシステム。
【請求項23】
前記第１のシャフト内の中空開口を通して挿入される第２のシャフトと、前記第１の旋回スカッパー、前記第２の旋回スカッパー、及び前記中央非旋回吸引器の水平位置を調整するために、一方向に回すと前記第２のシャフトを引っ張り、反対方向に回すと前記第２のシャフトを押し出すように、前記第２のシャフトのねじ山と係合されるねじ付き調整つまみと、
を更に備える、請求項２１に記載のコンパクトソーティングフローサイトメーターシステム。
【請求項24】
前記偏向ユニットは、少なくとも１つのレールに摺動式に取り付けられ、前記中央流経路の位置を調整するために、前記少なくとも１つのレールに沿って水平方向に調整可能である、請求項２１に記載のコンパクトソーティングフローサイトメーターシステム。
【請求項25】
前記偏向ユニットは、前記中央流経路の前記位置を、前記偏向円錐において前記第１の静電荷プレートと前記第２の静電荷プレートとの間で等距離になるように調整するために、水平方向に調整される、請求項２４に記載のコンパクトソーティングフローサイトメーターシステム。
【請求項26】
前記偏向ユニットは、少なくとも１つのレールに摺動式に取り付けられ、前記中央流経路の位置を調整するために、前記少なくとも１つのレールに沿って水平方向に調整可能である、請求項２に記載のコンパクトソーティングフローサイトメーターシステム。
【請求項27】
前記偏向ユニットは、前記偏向円錐において前記第１の静電荷プレートと前記第２の静電荷プレートとの間で等距離になるように前記中央流経路の前記位置を調整するために、水平方向に調整される、請求項２６に記載のコンパクトソーティングフローサイトメーターシステム。
【請求項28】
前記第１のシャフトに結合される第１のプーリーと、第３のシャフトに結合される第２のプーリーを備えるリバーシブル電気モーターであって、前記第３のシャフトは、前記リバーシブル電気モーターによって時計回り及び反時計回りに回転される、リバーシブル電気モーターと、
前記第１のプーリー及び前記第２のプーリーの上に取り付けられる円形ベルトと、
を更に備え、
前記円形ベルトは、前記リバーシブル電気モーターに応じて前記第１のプーリーを駆動し、前記第１の旋回スカッパー及び前記第２の旋回スカッパーを前記第１の位置と前記第２の位置との間で旋回させる、請求項２３に記載のコンパクトソーティングフローサイトメーターシステム。
【請求項29】
前記信号は、前記シース流体に接地を印加し、前記複数の帯電していない液滴を帯電しないままにする接地信号と、
前記シース流体に正電荷を印加して、それを液滴に伝達し、正に帯電した液滴を形成する正電荷信号と、
前記シース流体に負電荷を印加して、それを液滴に伝達し、負に帯電した液滴を形成する負電荷信号と、
のうちの１つである、請求項２１に記載のコンパクトソーティングフローサイトメーターシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
［関連出願の相互参照］
この特許出願は、発明者らGlen Krueger他によって２０２１年４月８日に出願された「INTEGRATED AIR FILTERING AND CONDITIONING OF DROPLET CHAMBER IN A COMPACT CELL SORTER」と題する米国仮特許出願第６３／１７２，３３０号の利益を主張し、この米国仮特許出願は、全ての意図及び目的のために参照により本明細書に援用される。この特許出願は、発明者らGlen Krueger他によって２０２１年４月７日に出願された「INTEGRATED AIR FILTERING AND CONDITIONING OF DROPLET CHAMBER IN A COMPACT CELL SORTER」と題する米国仮特許出願第６３／２５８，０６５号の利益を主張し、この米国仮特許出願は、全ての意図及び目的のために参照により本明細書に援用される。この特許出願は、発明者らGlen Krueger他によって２０２１年４月７日に出願された「INTEGRATED COMPACT CELL SORTER」と題する米国仮特許出願第６３／１７２，０７２号の利益を主張し、この米国仮特許出願は、全ての意図及び目的のために参照により本明細書に援用される。この特許出願は、発明者らBabak Honaryar他によって２０２１年２月５日に出願された「LOADING SYSTEM WITH MAGNETICALLY COUPLED SAMPLE MOVER FOR FLOW CYTOMETRY AND CELL SORTER SYSTEMS」と題する米国仮特許出願第６３／１４６，５６２号の利益を主張し、この米国仮特許出願は、全ての意図及び目的のために参照により本明細書に援用される。
この特許出願は、発明者らGlen Krueger他によって２０２１年４月８日に出願された「INTEGRATED AIR FILTERING AND CONDITIONING OF DROPLET CHAMBER IN A COMPACT CELL SORTER」と題する米国仮特許出願第６３／１７２，３３０号の利益を主張し、この米国仮特許出願は、全ての意図及び目的のために参照により本明細書に援用される。この特許出願は、発明者らGlen Krueger他によって２０２１年４月７日に出願された「INTEGRATED AIR FILTERING AND CONDITIONING OF DROPLET CHAMBER IN A COMPACT CELL SORTER」と題する米国仮特許出願第６３／２５８，０６５号の利益を主張し、この米国仮特許出願は、全ての意図及び目的のために参照により本明細書に援用される。この特許出願は、発明者らGlen Krueger他によって２０２１年４月７日に出願された「INTEGRATED COMPACT CELL SORTER」と題する米国仮特許出願第６３／１７２，０７２号の利益を主張し、この米国仮特許出願は、全ての意図及び目的のために参照により本明細書に援用される。この特許出願は、発明者らBabak Honaryar他によって２０２１年２月５日に出願された「LOADING SYSTEM WITH MAGNETICALLY COUPLED SAMPLE MOVER FOR FLOW CYTOMETRY AND CELL SORTER SYSTEMS」と題する米国仮特許出願第６３／１４６，５６２号の利益を主張し、この米国仮特許出願は、全ての意図及び目的のために参照により本明細書に援用される。
【0002】
本発明の実施形態は、包括的には、セルソーターシステムに関する。
【背景技術】
【0003】
フローサイトメトリー及びセルソーティングは、流体流内で運ばれる試験サンプルの細胞又は粒子の光学測定を伴う。セルソーティングはさらに、対象の細胞を更なる使用（例えば、試験）又は計数のために異なる試験容器（例えば、試験管）に選別して入れる。これらのタスクを達成する実験器具は、フローサイトメーター及びセルソーターとして知られ、ソーティングフローサイトメーターとも呼ばれる。
【0004】
多くの場合、外部のサポート機器が、フローサイトメーター又はセルソーターを安全に動作させるように接続され、危険な分子又は生体細胞が実験室に放出されないことを確実にする。他の場合では、試験を受ける分子又は生体細胞の温度を或る範囲内に維持する必要がある。多くの場合、外部のサポート機器がフローサイトメーター又はセルソーターに接続されて、分子又は細胞にダメージを与えない許容可能な温度範囲を維持する。しかしながら、外部のサポート機器は、金銭を含む余分なコストがかかり、他の実験機器又は追加のフローサイトメーター若しくはセルソーターに使用し得る実験室内の空間を占有する。
【0005】
実験室及び机上により多く配置することができるように、フローサイトメーター／セルソーターのフットプリントを低減することが望ましい。したがって、従来のシステムを改善するために、よりコンパクトな統合型フローサイトメーター及びセルソーターが望ましい。
【発明の概要】
【0006】
実施形態は、特許請求の範囲によって要約される。
【0007】
様々な実施形態は、添付図面の図において、限定することなく、例によって示される。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【発明を実施するための形態】
【0009】
図の一部又は全てが、例証のためのものであり、示す要素の実際の相対的なサイズ又は位置を必ずしも示さないことが認識されるであろう。図は、特許請求項の範囲又は意味を制限するために使用されないという明示的な理解の上で、１つ以上の実施形態を示すために設けられる。
【0010】
実施形態の以下の詳細な説明において、多数の特定の詳細が述べられる。しかし、実施形態がこれらの特定の詳細なしで実施される場合があることが当業者に明らかになるであろう。他の事例において、よく知られている方法、プロシージャ、コンポーネント、及び回路は、実施形態の態様を不必要に曖昧にしないために詳細に述べられていない。本明細書の様々な節は、体系化のために設けられる。ただし、多くの詳細及び利点は、複数の節にわたって当てはまる。
【0011】
ソーターシステムの概説
図１Ａは、セルソーターシステム（ソーティングフローサイトメーター）１０の基本概念図である。システム１０の５つの主なサブシステムは、励起オプティクスシステム１２、フルイディクスシステム１４、放出オプティクスシステム１６、取得システム１８、及び分析システム２０を含む。フルイディクスシステム１４は、サンプル装填システム（図１Ｃに示されているサンプル投入ステーション１３０を参照）、調査システム２８、セルソーティングシステム３３、及び液滴堆積（液滴受取り）システム２９を含むことができる。概して、「システム」及び「サブシステム」は、（電気的、機械的、及び電気機械的な）ハードウェアデバイス、ソフトウェアデバイス、又はその組合せを含む。
図１Ａは、セルソーターシステム（ソーティングフローサイトメーター）１０の基本概念図である。システム１０の５つの主なサブシステムは、励起オプティクスシステム１２、フルイディクスシステム１４、放出オプティクスシステム１６、取得システム１８、及び分析システム２０を含む。フルイディクスシステム１４は、サンプル装填システム（図１Ｃに示されているサンプル投入ステーション１３０を参照）、調査システム２８、セルソーティングシステム３３、及び液滴堆積（液滴受取り）システム２９を含むことができる。概して、「システム」及び「サブシステム」は、（電気的、機械的、及び電気機械的な）ハードウェアデバイス、ソフトウェアデバイス、又はその組合せを含む。
【0012】
励起オプティクスシステム１２は、例えば、異なるレーザーデバイス２３Ａ～２３Ｎと、異なるレーザー光をフローセル２８の流れチャネル２７内のラインに沿って離隔した光学調査領域３０Ａ～３０Ｎに導く１つ以上の光学要素２４～２６とをそれぞれ有する、複数（例えば、２つ～５つ）の励起チャネル２２Ａ～２２Ｎを含む。１つ以上の光学要素２４～２６の例示の光学要素は、光学プリズム及び光学レンズを含む。励起オプティクスシステム１２は、フローセル２８内の光学調査領域３０を照明する。フルイディクスシステム１４は、シース流体によって包囲された流体サンプル３２を、フローセル／流れチャネル内の複数の光学調査領域３０Ａ～３０Ｎのそれぞれを通して運ぶ。
【0013】
放出オプティクスシステム１６は、複数の検出器アレイ４２Ａ～４２Ｎを含み、そのそれぞれは、例えば、１つ以上の光学要素４０、例えば、蛍光及び／又は（前方、側方、後方）散乱光を様々な電気光学検出器（トランスデューサー）に導く光ファイバー及び１つ以上のレンズを含み、電気光学検出器は、各アレイにおける側方散乱チャネル（ＳＳＣ：side scatter channel）検出器及び複数（例えば、１６個、３２個、４８個、６４個）の蛍光波長範囲光学検出器、例えば、第１の波長範囲の蛍光を受け取る第１の蛍光光学検出器（ＦＬ１）、第２の波長範囲の蛍光を受け取る第２の蛍光光学検出器（ＦＬ２）、第３の波長範囲の蛍光を受け取る第３の蛍光光学検出器（ＦＬ３）、第４の波長範囲の蛍光を受け取る第４の蛍光光学検出器（ＦＬ４）、第５の波長範囲の蛍光を受け取る第５の蛍光光学検出器（ＦＬ５）、及び以下同様に第Ｎの波長範囲の蛍光を受け取る第Ｎの蛍光光学検出器（ＦＬＮ）までを含む。検出器アレイ４２Ａ～４２Ｎのそれぞれは、対応する複数のレーザー２３Ａ～２３Ｎのそれぞれによって、フローセル２８の流れチャネル２７に沿った調査領域／点３０Ａ～３０Ｎにおいて異なるレーザー光が当たり、それによって励起された細胞／粒子及び／又はそれに付着した１つ以上の蛍光色素に対応する光を受け取る。放出オプティクスシステム１６は、通過する細胞／粒子及び／又は細胞／粒子に付着した蛍光色素から放出又は散乱された光子を集める。放出オプティクスシステム１６は、これらの収集された光子を、光ファイバー（光学繊維）ケーブル３９、１つ以上のレンズ４０、及び１つ以上のミラー／フィルター４１等によって、各検出器アレイにおける電気光学検出器ＳＳＣ、ＦＬ１、ＦＬ２、ＦＬ３、ＦＬ４、及びＦＬ５に導く及び集中させる。電気光学検出器ＳＳＣは、細胞／粒子から散乱する光を検出する側方散乱チャネル検出器である。電気光学検出器ＦＬ１、ＦＬ２、ＦＬ３、ＦＬ４、及びＦＬ５は、異なるレーザーによって励起される異なる蛍光色素からの特定の異なる蛍光波長範囲を検出するために、バンドパス又はロングパスフィルターを含むことができる蛍光検出器である。各電気光学検出器は、光子を電気パルスに変換し、電気パルスを取得（エレクトロニクス）システム１８に送信する。
【0014】
各検出器アレイ４２Ａ～４２Ｎについて、取得（エレクトロニクス）システム１８は、スペクトルデータ信号の複数の検出器チャネル（例えば、１６個、３２個、４８個、又は６４個のチャネル）を提供することができる１つ以上のアナログデジタル変換器４７Ａ～４７Ｎ及び１つ以上のデジタル記憶装置４８Ａ～４８Ｎを含む。スペクトルデータ信号は、信号処理（例えば、Ａ／Ｄによってデジタル化）され、タイムスタンプを付与することができ、パケタイザー５２によって、サンプル中の各細胞／粒子に対応するデータパケットに一緒にパケット化することができる。各細胞／粒子に対するこれらのデータパケットは、取得（エレクトロニクス）システム１８によって、更なる信号処理（例えば、時間ドメインから波長ドメインへの変換／変形）及び全体的な分析のために分析システム２０に送信することができる。代替的に又は併せて、検出された各チャネルからのタイムスタンプを付与されたデジタルスペクトルデータ信号は、信号処理のために分析システム２０に直接送信することができる。
【0015】
分析システム２０は、プロセッサ、メモリ、及びサンプル中の検出された細胞／粒子に関連するタイムスタンプを付与されたデジタルスペクトルデータのデータパケットを記憶するデータストレージを含む。分析システム２０は、時間ドメインからのデータを波長／周波数ドメインにおけるデータに変換／変形し、データをともにつなぎ合わせ／統合して、異なるレーザーによって励起され、検出器アレイによって検知される細胞／粒子／色素に対する全体的なスペクトルを提供するために、プロセッサによって実行される命令を有するソフトウェアを更に含む。細胞／粒子に付着した１つ以上の蛍光色素を通した細胞／粒子のタイプの検出により、フローサイトメーター及び／又はセルソーターによって処理されるサンプルにおいて、細胞／粒子の計数を行うことができる。
【0016】
いくつかの場合、セルソーター（ソーティングフローサイトメーター）による更なる分析のために、サンプル中の細胞を選別することが望ましい。したがって、スペクトルデータ信号は、取得（エレクトロニクス）システム１８におけるリアルタイムソートコントローラー５０によって処理し、スペクトルデータ信号を使用してソーティングシステム３３を制御し、細胞又は粒子を選別して１つ以上の試験管３４に入れることもできる。この場合、ソーティングシステム３３は、取得（エレクトロニクス）システム１８のリアルタイムソートコントローラー５０と通信し、制御信号を受信する。試験管３４の代わりに、スペクトルデータ信号は、取得（エレクトロニクス）システム１８のリアルタイムソートコントローラー５０によって処理し、スペクトルデータ信号を使用して、ソーティングシステム３３及び液滴堆積システム２９の双方を制御し、細胞又は粒子を選別して移動する捕捉トレイ／プレートのウェル３５に入れることもできる。この場合、液滴堆積システム２９及びソーティングシステム３３の双方は、取得（エレクトロニクス）システム１８と通信し、制御信号を受信する。代替的な実施形態において、分析システム２０は、異なる細胞／分子を選別し、ソーティングシステム３３及び液滴堆積システム２９を制御し、細胞／粒子を伴うサンプルの液滴を捕捉して捕捉トレイ／プレート内の複数のウェルのうちの１つ以上のウェル３５に入れるために、スペクトルデータ信号の分析からこれらの制御信号を生成することができる。
【0017】
David Vraneによって２０１７年１１月１９日に出願された「FLOW CYTOMETERY SYSTEM WITH STEPPER FLOW CONTROL VALVE」と題する、現在は米国特許第１０８７１４３８号として発行されている米国特許出願第１５／８１７，２７７号、Ming Yan他によって２０１７年７月２５日に出願された「COMPACT DETECTION MODULE FOR FLOW CYTOMETERS」と題する米国特許出願第１５／６５９，６１０号、及びMing Yan他によって２０１８年３月３０日に出願された米国特許出願第１５／９４２，４３０号「COMPACT MULTI-COLOR FLOW CYTOMETER HAVING COMPACT DETECTION MODULE」のそれぞれは、例示的なフローサイトメーターシステム及びサブシステムを開示しており、これらの全ては、全ての意図及び目的のために参照により本明細書に援用する。Wenbin Jiangに対して２０１６年６月１９日に発行された「Rapid Single Cell Based Parallel Biological Cell Sorter」と題する米国特許第９，９３４，５１１号は、セルソーターシステムを開示しており、これは、全ての意図及び目的のために参照により本明細書に援用する。
【0018】
コンパクトセルソーター
図１Ｂは、統合型コンパクトセルソーターシステム１００の正面図を示している。統合型コンパクトセルソーターシステム１００は、セルソーターの様々なシステム及びサブシステムを支持するシャーシ／フレーム１０１（図１Ｃを参照）を備える。フルイディクスパネル／ドア１０２、フローセルドア１１１、液滴堆積ユニット（ＤＤＵ）ドア１１２、及びサンプル投入ドア１１３は、セルソーターシステムの様々なチャンバーを覆う及びシールするために、シャーシ／フレーム１０１に旋回式に結合される。１つ以上のサイドパネル１１４を使用して、シャーシ／フレームの他の部分及び内部のサブシステムをより固定的に覆う。フルイディクス入力／出力パネル１０４により、セルソーターシステム１００を外部流体タンク及び加圧空気供給部等の外部ガス供給部に接続する。
図１Ｂは、統合型コンパクトセルソーターシステム１００の正面図を示している。統合型コンパクトセルソーターシステム１００は、セルソーターの様々なシステム及びサブシステムを支持するシャーシ／フレーム１０１（図１Ｃを参照）を備える。フルイディクスパネル／ドア１０２、フローセルドア１１１、液滴堆積ユニット（ＤＤＵ）ドア１１２、及びサンプル投入ドア１１３は、セルソーターシステムの様々なチャンバーを覆う及びシールするために、シャーシ／フレーム１０１に旋回式に結合される。１つ以上のサイドパネル１１４を使用して、シャーシ／フレームの他の部分及び内部のサブシステムをより固定的に覆う。フルイディクス入力／出力パネル１０４により、セルソーターシステム１００を外部流体タンク及び加圧空気供給部等の外部ガス供給部に接続する。
【0019】
ここで図１Ｃを参照すると、統合型複合セルソーターシステム１００の正面図が、ドアが開放し、パネルが取り外された状態で示されている。統合型コンパクトセルソーターシステム１００のフルイディクスパネル／ドア１０２、フローセルドア１１１、ＤＤＵドア１１２、及びサンプル投入ドア１１３は、セルソーターシステムの様々なシステム及びサブシステムが見えるように、ヒンジの周りで開放位置に旋回されている。統合型コンパクトセルソーターシステム１００は、フルイディクスバケツ１２０と、偏向チャンバー（ユニット）１２２と、フローセル１２４と、サンプル圧力チャンバー１２６と、液滴堆積ユニット（ＤＤＵ）チャンバー又は収集チャンバー１２８と、サンプル投入ステーション（ＳＩＳ）１３０と、選別収集カメラ１３２とを備える。サンプル投入ドア１１３は、ＳＩＳ１３０に取り付けられる場合、サンプル管を見ることができる窓１３４を有する。ＤＤＵドア１１２は、選別収集カメラ１３２を有し、選別収集カメラ１３２は、偏向チャンバー１２２におけるスロットから左右に偏向する液滴がＤＤＵチャンバー１２８内に落下し、試験管又はウェルプレート内のウェルに収集されるのを見ることができる。
【0020】
フルイディクスバケツ１２０（図１８のフルイディクスシステム１８００の一部）は、シース流体内の気泡を排除する気泡除去器を備える。フルイディクスバケツ１２０については、図３Ａ及び図３Ｂを参照して更に論じる。フルイディクスシステムには、シース流体及びサンプル生体流体が流れるように圧力がかけられる。
【0021】
フローセル１２４は、シース流体を受け取るために、フルイディクスバケツ１２０と連通して結合される。サンプル生体流体は、細胞又は粒子とともにフローセル１２４を通り、シース流体に包囲される。フローセル１２４については、図４Ａ及び図４Ｂを参照して更に論じる。
【0022】
偏向チャンバー１２２は、フローセル１２４の下にあり、フローセル１２４から出たサンプル生体流体及びシース流体の液滴を受け取る。偏向チャンバー１２２は、１つ以上の帯電された液滴を、中央流経路１６９９Ｃから離れるように１つ以上の偏向経路（例えば、１６９９Ｌ、１６９９Ｒ）に沿って偏向させる。偏向チャンバー１２２については、図５Ａ～図５Ｌ及び図１０Ｂを参照して更に論じる。
【0023】
液滴堆積ユニット（ＤＤＵ）チャンバー／システム１２８は、１つ以上の生体細胞又は粒子を伴うサンプル生体流体の流れにおける選択的に偏向された液滴を受け取り、１つ以上の容器に入れるために、偏向チャンバー１２２と連通する。ＤＤＵチャンバー１２８については、図１Ｃ、図２Ａ及び図２Ｂ、並びに図７Ａ～図１０Ｂを参照して更に論じる。
【0024】
１つの実施形態において、フローセル１２４は、シース流体を受け取るために、フルイディクスシステムと連通して結合するフローセル本体であって、フローセル本体は、液滴を荷電する荷電ポートを有し、フローセル本体は、円筒形部分及び漏斗状部分を有するチャンバーを有し、漏斗状部分は、底面開口から出る、シース流体によって包囲されたサンプル流体の流体流を形成する、フローセル本体と、フローセル本体に結合される液滴駆動アセンブリであって、液滴駆動アセンブリは、フローセル本体のチャンバーに挿入され、チャンバーの漏斗状部分に位置する第１の端部を有するガラス製サンプル注入管（ＳＩＴ）を備え、ガラス製サンプル注入管は、サンプル流体を受け取り、サンプル流体をチャンバーの漏斗状部分に注入するために、フルイディクスシステムと連通して結合される第２の端部を有する、液滴駆動アセンブリと、フローセル本体の基部に結合されるキュベットであって、キュベットは、フローセル本体の底面開口に隣接する流れチャネルを有し、キュベットは、底面開口から出る、シース流体によって包囲されたサンプル流体の流体流を受け取り、キュベットは、光に対して透明であり、サンプル流体中の複数の異なるタイプの細胞又は粒子を判断するために、サンプル流体に、複数の異なるレーザーによって流れチャネル内での調査を行うことを可能にする、キュベットとを備える。
【0025】
１つの実施形態において、フローセル１２４は、サンプル注入管からサンプル流体を受け取るために液滴駆動アセンブリの周りに結合されるフローセル本体であって、フローセル本体は、シース流体を受け取るためにフルイディクスシステムと連通して結合され、フローセル本体は、液滴を荷電する荷電ポートを有し、フローセル本体は、開口から出る、シース流体によって包囲されたサンプル流体の流体流を形成する漏斗状部分を有する、フローセル本体と、フローセル本体の基部に結合されるキュベットであって、キュベットは、開口から出る、シース流体によって包囲されたサンプル流体の流体流を受け取るチャネルを有し、キュベットは、光に対して透明であり、内部にある複数の異なるタイプの細胞又は粒子を判断するために、サンプル流体に、複数の異なるレーザーによってチャネル内での調査を行うことを可能にする、キュベットとを備える。
【0026】
１つの実施形態において、フローセル１２４は、キュベットに選択的に係合するノズルアセンブリであって、ノズルアセンブリは、ノズルと、チャネルの周りのキュベットの面に選択的に押し付けられる、ノズルの周りのＯリングとを有し、ノズルは、キュベットからのサンプル流を受け取り、ノズルアセンブリから出るサンプル液滴を形成する、ノズルアセンブリと、フローセル本体に摺動式に結合され、ノズルアセンブリを摺動式に受けるキャリッジアセンブリと、キャリッジアセンブリ及びフローセル本体に旋回式に結合されるリンク機構であって、リンク機構は、流体流を受け取るためにノズルをキュベットに選択的に係合し、ノズルを修理又は交換するためにノズルをキュベットから選択的に係合解除するためのレバーアームを備える、リンク機構を更に備える。
【0027】
１つの実施形態において、フローセル１２４は、フローセル本体に静的に結合されるように形成されるレバーヒンジと、レバーヒンジに回転可能に結合されるキャリッジ解放レバーと、キャリッジ解放レバー及びキャリッジアセンブリのキャリッジプレートに回転可能に結合される２つのレバーアームとを更に備え、２つのレバーアーム、キャリッジプレート、キャリッジ解放レバー、及びレバーヒンジは、キャリッジアセンブリが中心軸に沿った鉛直移動を維持することを可能にする動的リンク機構を有する。
【0028】
１つの実施形態において、フローセル１２４は、把持端部及びノズル端部を備える本体を有するノズルハンドルを有するノズルアセンブリであって、本体は、ノズル端部付近の頂面と底面との間に貫通孔を有し、頂面における部分グランドが貫通孔の周りに延在し、部分グランドは、貫通孔からノズルハンドルのノズル端部に延出するスロットを有する、ノズルアセンブリと、ノズルハンドルの本体の貫通孔の一部内に位置決めされるノズルインサートであって、ノズルインサートは、サンプル流体の液滴を流すために、貫通孔と同心の中央ノズルオリフィスを有する円形本体と、頂面において円形本体から延出するベベル付きリングとを有する、ノズルインサートと、ノズルインサートのベベル付きリングに接して部分グランド内に位置決めされ、一部がノズルインサートの頂面及びノズルハンドルの頂面の上に延在するガスケットであって、ガスケットは、中央ノズルオリフィスの周りにシールを提供する、ガスケットとを更に備え、部分グランドからノズル端部に延出するスロットは、ガスケットの取外しを容易にする。
【0029】
１つの実施形態において、ＤＤＵシステム１２８は、ケース又はハウジングであって、ケースの縁部によって包囲される開放面を有し、ケースは、収容チャンバーの一部を形成し、ケースは、サンプル生体流体の流れにおける選択的に偏向された液滴を受け取って収容チャンバー内の１つ以上の容器に入れるために、偏向チャンバーと位置合わせされた頂面開口を有する、ケース又はハウジングと、ケースの縁部の周りに取り付けられるシールと、ケースの底部に結合される１つ以上のヒンジと、１つ以上のヒンジに結合されるドアであって、ドアは、１つ以上のヒンジの周りに旋回され、ドアは、閉鎖されると、シールに押し付けられ、収容チャンバーを外部環境から封鎖する、ドアとを備える。
【0030】
１つの実施形態において、ＤＤＵシステム１２８は、ケースに取り付けられる少なくとも１つの電磁石と、ドアの内面に結合される金属製ラッチとを備える電磁ロックを備え、金属製ラッチは、ドアが閉鎖され、少なくとも１つの電磁石が通電されると、少なくとも１つの電磁石に引き付けられる。
【0031】
１つの実施形態において、ＤＤＵシステム１２８は、ケースに取り付けられた少なくとも１つの磁石と、ドアの内面に結合される金属製ラッチとを備える磁気ロックを備え、金属製ラッチは、ドアが閉鎖されると、少なくとも１つの磁石に引き付けられる。
【0032】
ＤＤＵチャンバー
図２Ａは、ドア２２２が開放した状態の偏向チャンバー１２２の一部を示している。セルソーター１００のＤＤＵチャンバー１２８は、双方のドア１１２及び１１３が開放位置に旋回された状態で見ることができる。ＤＤＵチャンバー１２８の壁２０８にある開口は、空調チャンバーに通じるトンネル内に取り付けられる入力空気フィルター２０４Ｉ及び出力空気フィルター２０４Ｏを示している。壁２０８の後ろには、空気フィルターを通して空気を圧送し、ＳＩＳ１３０内のサンプル及びチャンバー１２８内の選別済みの細胞／分子の望ましい温度範囲を維持するために、１つ以上のファンと、少なくとも１つの加熱／空調要素とがある。
図２Ａは、ドア２２２が開放した状態の偏向チャンバー１２２の一部を示している。セルソーター１００のＤＤＵチャンバー１２８は、双方のドア１１２及び１１３が開放位置に旋回された状態で見ることができる。ＤＤＵチャンバー１２８の壁２０８にある開口は、空調チャンバーに通じるトンネル内に取り付けられる入力空気フィルター２０４Ｉ及び出力空気フィルター２０４Ｏを示している。壁２０８の後ろには、空気フィルターを通して空気を圧送し、ＳＩＳ１３０内のサンプル及びチャンバー１２８内の選別済みの細胞／分子の望ましい温度範囲を維持するために、１つ以上のファンと、少なくとも１つの加熱／空調要素とがある。
【0033】
ＤＤＵチャンバー１２８の基部には分離プレート２０６があり、分離プレートの下の駆動側機構をＤＤＵチャンバー１２８から分離する。分離プレート２０６の下には、図２Ｂに示されている磁気結合パック２１０の動きを制御する磁気制御機構がある。ＤＤＵチャンバー及び磁気結合パック２１０の磁気装填システムは、Babak Honaryar他によって２０２１年２月５日に出願された「LOADING SYSTEM WITH MAGNETICALLY COUPLED SAMPLE MOVER FOR FLOW CYTOMETRY AND CELL SORTER SYSTEMS」と題する米国仮特許出願第６３／１４６，５６２号によって開示され、これは、全ての意図及び目的のために参照により本明細書に援用する。磁気結合パック２１０の動きは、分離プレート２０６の下で磁気装填システムによって制御される。
【0034】
図２Ｂは、ＤＤＵチャンバー１２８及びサンプル投入ステーション１３０の縁部に沿って取り付けられ、ＤＤＵドア１１２及びサンプルドア１１３が閉鎖されると空気抵抗シールを提供するシール２１２を示している。ＤＤＵドア１１２は、閉鎖されると頂部シール部分２１２Ｔを押し下げる棚部１３３（図１Ｃに示されている）を有する。底部２１２Ｂ及び側部２１２Ｓ、２１２Ｌ等のシール２１２の他の部分は、ドア１１２及び１１３によって押し付けられ、ＤＤＵチャンバー１２８の縁部に対して締め付けられる。ドアが閉鎖されると、ＤＤＵチャンバー１２８は、セルソーター１００が配置される環境（例えば、実験室）の周囲空気からシールされる。さらに、ＤＤＵチャンバー１２８及びＳＩＳ１３０は、細胞／分子／ガスがセルソーターから実験室等の環境の周囲空気へと漏出することを防止する更なる一助となるように、真空により負圧がかけられる。
【0035】
ＤＤＵドア１１２及びサンプル投入ドア１１３は、ＤＤＵチャンバー１２８をフローサイトメーター／セルソーター１００の他の部分及び周囲環境から隔離する良好なシールを提供する。選別され、ＤＤＵチャンバー１２８内に捕捉されたサンプル液滴は、温度制御環境に維持することが望ましい場合がある。さらに、捕捉された細胞は、エアロゾルとなって環境へと漏出することが望ましくない病原体である場合がある。したがって、磁気装填システム及びシールされたドアにより、セルソーターは、統合型濾過システム及び温度制御環境をＤＤＵチャンバー１２８に提供することができる。
【0036】
フルイディクスバケツ
図３Ａ及び図３Ｂは、セルソーターシステム１００のフルイディクスシステムの一部であるフルイディクスバケツ１２０の様々な図を示している。図１８は、流体バケツ１２０内の要素の概略図を示している。
図３Ａ及び図３Ｂは、セルソーターシステム１００のフルイディクスシステムの一部であるフルイディクスバケツ１２０の様々な図を示している。図１８は、流体バケツ１２０内の要素の概略図を示している。
【0037】
図３Ｂにおいて、流体バケツ１２０は、サンプル流体及びシース流体の流体圧力をそれぞれ制御するサンプル調整器３０１及びシース調整器３０２を備える。フルイディクスバケツ１２０は、脱ガス器３０６がシース流体から気泡を除去することができるように空気圧力を提供するために、脱ガス器スイッチ３０４及び脱ガス器ポンプ３０５を更に備える。フルイディクスバケツは、セルソーターシステムから廃棄物出力ポート３３４を通して廃棄物を外部に吸引する吸引器ポンプ３１０を更に備える。弁マニホールド３１２は、流体システムを制御する複数の弁と、サンプルトランスデューサー３１５及びシーストランスデューサー３１６とを備える。フルイディクス入力出力パネル１０４は、供給空気入力部３３１と、シース空気出力部３３２と、シース流体入力部３３３と、廃棄物出力部３３４とを備える。シース流体３３３は、フローサイトメーターシステムのフルイディクスバケツ１２０に入る前にシースフィルター３２０を通って流れる。フルイディクスバケツ１２０は、サンプル圧力チャンバーの開放圧力を制御する圧力スイッチを備える。吸引器ポンプ３１０は、弁マニホールド３１２の下のタンク内の真空を維持する。
【0038】
フローセルアセンブリ
図４Ａ及び図４Ｂは、フローセルアセンブリ１２４の図及び構成要素を示している。図４Ａにおいて、フローセル１２４は、金属表面に対する接地接続部４００を有する。これは、サンプル流体を偏向ユニットによって発生する電荷から保護し、既に存在する場合がある電荷を除去するためのものである。
図４Ａ及び図４Ｂは、フローセルアセンブリ１２４の図及び構成要素を示している。図４Ａにおいて、フローセル１２４は、金属表面に対する接地接続部４００を有する。これは、サンプル流体を偏向ユニットによって発生する電荷から保護し、既に存在する場合がある電荷を除去するためのものである。
【0039】
ここで図４Ｂを参照すると、フローセル１２４は、液滴駆動アセンブリ４０２と、ノズルアセンブリ４５０と、ノズルキャリッジアセンブリ４４２と、フローセルリンク機構４４０のキャリッジ解放レバー４４１とを備える。フローセル１２４は、液滴カメラ４１２、液滴ストロボアセンブリ４１１、前方散乱アセンブリ４１３、及び最終焦点レンズ４１４を含む複数の光学構成要素を有する。最終焦点レンズ４１４は、最終焦点調整部４１５によって焦点合わせすることができる。液滴駆動アセンブリ４０２は、サンプル流体を運ぶホース又はパイプを受けるサンプル投入ポート４０８を有する。
【0040】
フローセル１２４は、サンプル入口ポート４０８を通してサンプル流体を受け取る。フローセル１２４は、シース投入ポート４１８を通してシース流体を受け取る。フローセル１２４は、サンプル流体の流れをシース流体によって包囲する。フローセル１２４は、流体をフローセル内のチャンバーから排出するとともに、細胞／粒子を伴うサンプル流体の液滴に電荷を与えるために、フローセル本体４０４の排液ポートに螺合される導電性排液ポート継手４１９を備える。電気ワイヤ及びホースがいずれも導電性排液ポート継手４１９に結合される。電気ワイヤは、液滴と同期した信号を受信するために、ソートコントローラーと通信する。時間とともに、信号は、それぞれ、液滴を帯電させずに保つ、正に帯電させる、又は負に帯電させるように、接地、１つ以上のレベルの正電荷電圧（例えば、＋１５０、＋３００）、又は１つ以上のレベルの負電荷電圧（例えば、－１５０、－３００）とすることができる。
【0041】
フローセル１２４は、フローセル本体４０４と、液滴駆動アセンブリ４０２と、キュベット４０６と、リンク機構アセンブリ４４０と、キャリッジアセンブリ４４２と、ノズル７０４を備えるノズルアセンブリ４５０とを備える。リンク機構アセンブリ４４０は、ノズルアセンブリをキュベット４０６に対して上下に動かすように旋回するキャリッジ解放レバー４４１を備える。液滴駆動アセンブリ４０２は、サンプル注入管４２２を備える。フローセル１２４は、光ファイバーケーブルに注入される光を捕捉するために、１つ以上の対物レンズ４６０Ａ及び４６０Ｂ空間を更に備える。
【0042】
１つ以上のレーザーからのレーザー光は、キュベットの流れチャネル内の１つ以上の調査領域に送られ、通過して流れる細胞／粒子及び／又はそれに付着した１つ以上の蛍光色素マーカーを励起する。フローセル１２４は、片側において、細胞／粒子及び／又は細胞／粒子に付着した１つ以上の蛍光色素からの光（例えば、反射光、散乱光、蛍光）を捕捉するために、１つ以上の対物レンズ４６０Ａ及び４６０Ｂを更に備える。反対側において、１つ以上の対物レンズ４６０Ａ及び４６０Ｂは、捕捉された光を光ファイバーケーブル内に発射することができる。
【0043】
フローセル１２４は、液滴駆動アセンブリ４０２を受けるフローセル本体４０４を備える。フローセル本体４０４は、液滴駆動アセンブリ４０２をそのチャンバー内に受ける。ノズルアセンブリ４５０は、キャリッジアセンブリに結合されるマウント４５２内に摺動する。サンプル注入管４２２は、漏れを引き起こし得る、液滴荷電及び液滴駆動振動の存在下での表面エッチングを回避するために、ガラスから形成されることが好ましい。液滴駆動アセンブリ４０２は、サンプル流体を受け取るサンプル投入ポート４０８を備える。
【0044】
サンプル注入管４２２は、漏れを引き起こし得る、液滴を荷電するシース流体内の電流及び液滴を分離する液滴駆動部の振動の存在下での表面エッチングを回避するために、ガラスから形成されることが好ましい。液滴駆動アセンブリ４０２は、サンプル流体を受け取るサンプル入口４０８を備える。
【0045】
フローセル１２４は、導電性ホース継手４１９を備える排液ポート／荷電ポートと、ホース継手４１８を備えるシース入口ポートとを備える。サンプル注入管４２２は、フローセル本体４０４内のチャンバーにおいて中心に置かれる。フローセル１２４は、１つ以上の対物レンズの後方焦点調整部４６３を備える。対物レンズ４６０Ａ及び４６０Ｂの中心光軸は、キュベットのみから光を受け取るように整列して示されている。対物レンズマウント４６１は、対物レンズ４６０Ａ及び４６０Ｂが位置合わせされたままであることを保証する。フローセル本体４０４は、周囲等の他の供給源からの光が対物レンズ４６０Ａ及び４６０Ｂによって捕捉されないように不透明である。
【0046】
ノズルアセンブリ４５０は、ノズルアセンブリの構成要素を点検又は修理するか、又は異なる直径のノズルの開口と交換するために、マウント４５２の内外に摺動する。ノズルアセンブリのノズルは、キュベットからの流体のサンプル流を受け取り、好ましくはそれぞれ選別される単一の細胞／粒子を伴う液滴を形成する。
【0047】
偏向チャンバー
フローセルのノズルアセンブリ４５０におけるノズルは、サンプル流体を液滴に分裂させる。中央流１６９９Ｃ内の対象の細胞を伴う液滴は、液滴を中央流から離れるように偏向させることによって選別する。液滴は、偏向チャンバー（ユニット）１２２内の帯電偏向プレートによって、中央流１６９９Ｃから離れるように偏向させることができるように荷電される。対象の細胞を伴う液滴は、ＤＤＵによって、実験室における更なる試験のために、別個のベッセル（試験管、ウェル）内に収集することができる。
フローセルのノズルアセンブリ４５０におけるノズルは、サンプル流体を液滴に分裂させる。中央流１６９９Ｃ内の対象の細胞を伴う液滴は、液滴を中央流から離れるように偏向させることによって選別する。液滴は、偏向チャンバー（ユニット）１２２内の帯電偏向プレートによって、中央流１６９９Ｃから離れるように偏向させることができるように荷電される。対象の細胞を伴う液滴は、ＤＤＵによって、実験室における更なる試験のために、別個のベッセル（試験管、ウェル）内に収集することができる。
【0048】
図５Ａ及び図５Ｂは、フローセル１２４のノズルアセンブリ４５０の下の偏向（偏向用）ユニット１２２を示している。したがって、偏向ユニットは、中央流１６９９Ｃ内にあるサンプル生体流体の複数の液滴を受け取るために、フローセル１２４と連通する。偏向ユニット１２２の後ろには、レールが取り付けられ、レールは、投入開口を通して液滴の中央流１６９９Ｃを適切に受け取るために、或る範囲にわたって水平に調整することができるようになっている。
【0049】
偏向ユニット１２２は、ケース１６００を備え、ドア１６０１が、片側（例えば、左側）にある複数のヒンジ１６０２Ａ及び１６０２Ｂによってこのケースに旋回式に結合される。ドア１６０１は、ヒンジの反対側（例えば、右側）に、ドアを確実に閉鎖状態に保つためにケースに取り付けられるトグルラッチ１６１４に係合することができる締結具（キャッチ）１６１３を備える。ケース１６００は、偏向チャンバー１６１１に向かって開放した偏向円錐切欠き部１６１０を有する。シール１６０４が、偏向円錐切欠き部１６１０及び偏向チャンバー１６１１の周りのチャネル内にあり、ドア１６１０がそのシールに押し付けられる。これにより、切欠き部及びチャンバー内のサンプル液滴がシールされ、周囲空気に放出されないようになっている。
【0050】
左側静電荷（偏向）プレート１６１５Ｌ及び右側静電荷（偏向）プレート１６１５Ｒが、偏向円錐切欠き部１６１０に取り付けられ、円錐の上から下に互いに徐々に分離される。左側高電圧電荷が左側静電荷プレート１６１５Ｌに印加され、反対極性の右側高電圧電荷が右側静電荷プレート１６１５Ｒに印加されて、液滴が通流する静電界が課される。液滴が、液滴の中央流から離れるように移動することによって選別される場合、排液／荷電ポートにおける導電性ホース継手、及びソートコントローラーからの電荷信号によって、正電荷又は負電荷が液滴に同期して印加される。液滴が帯電しない（接地される）場合、液滴は中央流に留まる。電荷信号（正又は負）をフローセルの荷電ポートに印加することによって液滴が帯電された場合のみ、液滴は、静電荷プレートによって形成される静電界を通過する際に偏向される。偏向の度合いは、左右の静電荷プレートによって与えられる静電界の大きさ、並びに荷電ポートによって液滴に与えられる電荷の極性及び大きさの双方に左右される。
【0051】
例えば、左側静電荷プレートは、負の２０００ボルトで荷電することができ、右側静電荷プレートは、正の２０００ボルトで荷電することができ、左右の静電荷プレートの間に４０００ボルトの静電界がもたらされる。静電荷プレートにおける電圧は、サンプル中の液滴の選別の間、一定に保たれる。次いで、液滴は、中央から離れる所望の偏向を達成するために、（フローセルの荷電／排液ポートにおける導電性ホース継手に電荷を印加することによって）瞬間的な電荷を選択的に与えることができる。したがって、各流れ経路に関連付けられる細胞に印加される電圧の精密な大きさ及び極性は、液滴を受取りレセプタクルに入れるのに必要な偏向の所望の方向及び大きさに左右される。したがって、サンプル生体流体の液滴の複数（例えば、２つ、３つ、４つ、５つ、６つ）の左側偏向流れ経路及び複数（例えば、２つ、３つ、４つ、５つ、６つ）の右側偏向流れ経路を、中央流経路１６９９Ｃの周りに形成することができる。本明細書における説明を簡潔にするために、本明細書では、これらをまとめて左側流れ経路（左側流）１６９９Ｌ及び右側流れ経路（右側流）１６９９Ｒと呼ぶ。
【0052】
ケース１６００の背面は、側部レーザー窓及び流れカメラ窓１６０６を有する。レーザー１６０８によって発生する側部レーザー光は、側部レーザー窓を通して偏向チャンバー１６１１に導かれる。側部レーザー窓の後ろのレーザー１６０８の位置は、レーザー位置調整器１６１８によって調整することができる。側部レーザー光は、液滴の経路位置を検知するために、生体流体の液滴に当たるように前後に調整される。流れカメラ１６０７は、ケースの外側に、流れカメラ窓１６０６と整列し、かつ流れカメラ窓１６０６の後ろに取り付けられ、液滴を視認し、液滴が中央流経路１６９９Ｃ、左側偏向流れ経路１６９９Ｌ、又は右側偏向流れ経路１６９９Ｒにあるか否かを判断する。流れカメラ１６０７は、電荷プレートにおける電荷が、左側偏向流れ経路１６９９Ｌ及び右側偏向流れ経路１６９９Ｒへの液滴の偏向に適切であるとともに、偏向ユニット１２２内の中央流経路１６９９Ｃにおける滴下のために等しく帯電する（又は帯電しない）ことを確実にするように、ソートコントローラーに対するフィードバック機構を提供する。
【0053】
偏向チャンバー１６１１の基部には、液滴をセルソーターから廃棄物ラインに吸引する排液口を有する吸引器ウェル（槽）１６５０がある。偏向チャンバーの基部の槽の正面及び下には、水平液滴スロット１６２５がある。チャンバー１６１１の内部には、左側旋回側流スカッパー１６２０Ｌ、非旋回中央収集部１６２０Ｃ、及び右側旋回側流スカッパー１６２０Ｒが、偏向チャンバーの槽内の駆動シャフト１６２２に沿って取り付けられる。非旋回中央収集部１６２０Ｃは、左右の旋回側流スカッパー間の駆動シャフトの周りにあるが、駆動シャフトによって駆動されない。左側旋回側流スカッパー及び右側旋回側流スカッパーは、駆動シャフトに伴って上昇位置と下降位置との間で旋回する。非旋回中央収集部１６２０Ｃは、旋回せず、固定の回転位置に留まるが、スカッパーに伴って左右に自由に動く。偏向され、側流スカッパー１６２０Ｌ及び１６２０Ｒ又は中央収集部１６２０Ｃによって捕捉されない液滴は、液滴スロット１６２５を通って偏向ユニット１２２から落下し得る。
【0054】
静電荷（偏向）プレートによって偏向しない場合、ノズルアセンブリからの液滴の中央流が、偏向円錐１６１０を通して偏向チャンバー１６１１内に滴下し、中央収集部１６２０Ｃによって捕捉される。中央収集部１６２０Ｃ及び側流スカッパー１６２０Ｌ及び１６２０Ｒは、下降位置にあるとき、サンプル流体の液滴の流れを導く雨樋のようにいくらか作用する。中央収集部１６２０Ｃは、捕捉した液滴を槽１６５０内に導き、排液口１６５２に廃棄物として吸引する。下降位置において、左右の旋回側流スカッパー１６２０Ｌ及び１６２０Ｒは、中央流１６９９Ｃから離れるように偏向された液滴を捕捉し、捕捉した液滴をトンネルによって槽１６５０内に導き、排液口１６５２に廃棄物として吸引する。図５Ｂに見ることができるように、槽１６５０内の液滴は、真空によって、排液口１６５２に吸引し、廃棄物ポート１６５４を通して出すことができる。
【0055】
上昇位置において、左右の旋回側流スカッパー１６２０Ｌ及び１６２０Ｒは、液滴を捕捉しない。左右の旋回側流スカッパーが上昇位置にあり、選択された液滴が、偏向された液滴として中央流から離れるように偏向される場合、サンプル流体のこれらの偏向された液滴は、側流スカッパーを通過して、ケース１６００の基部における液滴スロット１６２５を通って滴下する。偏向された液滴は、液滴スロット１６２５を通過し、偏向ユニット１２２の下のＤＤＵチャンバー１２８内に収集される。
【0056】
ソーターが緊急停止した場合、ソーター１００は、シャフト及び側流スカッパーを下降位置に旋回させて、中央非旋回吸引器１６２０Ｃとともに、ノズルアセンブリ４５０によって形成されるサンプル流体の全ての液滴を、偏向の有無にかかわらず捕捉し、液滴を槽１６５２内に導き、排液口に吸引し、廃棄物ポートから出すようになっている。
【0057】
図５Ｃ及び図５Ｄに示されているように、駆動シャフト１６２２の端部は、チャンバー１６１１の外側に延在する。スカッパープーリー１６２３は、一方の端部（例えば、右側端部）付近でシャフト１６２２に取り付けられる。リバーシブル電気モーターは、適切なサイズの駆動プーリーを伴うシャフトを有する。ベルト１６２４は、リバーシブル電気モーターによる回転に応じてシャフトを旋回させ、側流スカッパーを昇降させるために、駆動プーリーとスカッパープーリーとの間に取り付けられる。
【0058】
偏向ユニット（チャンバー）１２２は、水平方向に調整可能である。偏向ユニット１２２は、図５Ｃ及び図５Ｄに示されているように、レール１６２６に摺動式に取り付けることができ、頂部開口１６０３に入る液滴の中央流経路１６９９Ｃに対する位置を調整するために、左右に水平方向に調整可能である。偏向ユニット１２２は、液滴が偏向円錐切欠き部１６１０に入る際に、液滴の中央流１６９９Ｃが、左側電荷プレート１６１５Ｌと右側電荷プレート１６１５Ｒとの間に選択的に（等距離又は別の望ましい方法で）位置決めされるように、水平方向に調整することができる。
【0059】
液滴は最初から帯電している場合があり、電荷プレートが、進入する液滴に不均等な影響を与える場合があるため、左側旋回側流スカッパー１６２０Ｌ、中央非旋回吸引器１６２０Ｃ、及び右側旋回側流スカッパー１６２０Ｒは、図５Ｈに示されているように、駆動シャフト１６２２に沿って左右に一緒に水平方向に調整可能である。図５Ｃ及び図５Ｄ、図５Ｇ及び図５Ｈに示されている調整つまみ１６２７は、スカッパー１６２０Ｌ及び１６２０Ｒ並びに中央吸引器１６２０Ｃの位置をシャフト１６２２に沿って一緒に水平方向に調整するために設けられる。したがって、液滴の流れを偏向させる電荷がない場合、中央非旋回吸引器１６２０Ｃは、液滴を槽内及び排液口に導き、廃棄物出口を通してセルソーターから吸引するために、調整によって、サンプル流体の液滴の中央流１６９９Ｃの下に中心決めすることができる。
【0060】
図５Ｋは、偏向サブシステム１２２から一緒に組み立てられた側流スカッパー、中央吸引器、シャフト、プーリー、及びつまみの分離図を示している。図５Ｌは、左右の側流スカッパー１６２０Ｌ及び１６２０Ｒ、中央吸引器１６２０Ｃ、シャフト１６２２、プーリー１６２３、及び調整つまみ１６２７の分解図を示している。中央吸引器１６２０Ｃが左右の側流スカッパー１６２０Ｌ及び１６２０Ｒの間に挟まれた状態で、調整つまみ１６２７を使用して、これらをシャフト１６２２に沿って水平方向に移動させることができる。
【0061】
図５Ｌの分解図に最もよく示されているように、シャフト１６２２は、内側シャフト１６２２Ｉと、その上を摺動することができる外側シャフト１６２２０とを含むことができる。しかしながら、内側シャフト１６２２Ｉ及び外側シャフト１６２２Ｏは一緒に回転することができる。プーリー１６２３は、内側シャフト１６２２Ｉの端部付近に取り付けられ、ベルトによって駆動される。左右の側流スカッパー１６２０Ｌ及び１６２０Ｒが、側流スカッパー１６２０Ｌ及び１６２０Ｒのそれぞれにおいて開口１６６７を通して挿入され、ねじ付き開口１６７２Ｌ及び１６７２Ｒにそれぞれ螺合される左右のねじ１６６１Ｌ及び１６６１Ｒによって、外側シャフト１６２２Ｏに取り付けられる。ねじ１６６１Ｌ及び１６６１Ｒの端部は、左右の卵形スロット１６６０Ｌ及び１６６０Ｒにそれぞれ投入され、内側シャフトに沿ったスカッパー及び外側シャフト１６２２Ｏの水平方向の移動を可能にする。しかしながら、内側シャフト１６２２Ｉにおける回転トルクは、ねじ１６６１Ｌ及び１６６１Ｒによって外側シャフト１６２２Ｏ及びスカッパーに伝達される。中央吸引器１６２０Ｃは、外側シャフト１６２２Ｏの周りに摺動式に取り付けられ、干渉することなく自由に回ることができるようになっている。すなわち、内側シャフト及び外側シャフトがプーリー１６２３によって回転する場合、中央吸引器１６２０Ｃは、回転しない。
【0062】
ねじ付き金属製スリーブ１６６９は、調整つまみ１６２７に押し込まれて一体部片を形成する。ねじ付き金属製スリーブ１６６９は、外側シャフトを（側流スカッパー及び中央吸引器とともに）偏向ユニット１２２のケース１６００に対して水平方向に調整するために、内側シャフト１６２２Ｉの端部におけるねじ山に係合する。サークリップ１６６８Ａは、ねじ付きつまみ１６２７の（内側シャフト１６２２Ｉのねじ付き部分に沿った）水平運動を外側シャフト１６２２Ｏに伝達する。外側シャフト１６２２Ｏは、カラー１６７０を通過する。サークリップ１６６８Ａは、外側シャフト１６２２Ｏのリング溝付き端部の上に設置される。調整つまみ１７２７は、カラー１６７０に螺合され、それにより、サークリップ１６６８を調整つまみとカラーとの間に制限する。
【0063】
複数のワッシャー（例えば、ワッシャー１６６６Ａ及び１６６６Ｂ）を外側シャフト１６２２Ｏに沿って使用して、非回転中央吸引器及びケースの内面との摩擦を低減することができる。内側シャフトと外側シャフトとの間の液体の侵入を最小限にするために、リングスロット１６７１Ｂ内にＯリング１６１９が取り付けられる。内側シャフトをケース１６００に対して水平方向に固定して維持するために、複数のサークリップ（例えば、サークリップ１６６８Ｂ及び１６６８Ｃ）を内側シャフト１６２２Ｉの複数のリングスロット（例えば、リングスロット１６７１Ｃ及び１６７１Ｄ）内に結合し、それにより、内側シャフト端部の右側をケースの右側開口に対して位置付ける。内側シャフトの端部は、槽を通り、ケースの左側開口及び右側開口を通って外部に延在する。外側シャフトの一端部は、槽を通り、左側開口を通ってケースの外側に延在する。調整つまみ１７２７、ねじ付きスリーブ１６６９、及びカラー１６７０は、ケース１６００の外側で内側シャフト及び外側シャフトの左側端部の上に取り付けられる。プーリー１６２３は、内側シャフトの右側端部の上に取り付けられる。プーリーは、プーリー及び内側シャフトを一緒に回転するように結合する止めねじ１６７３を備える。
【0064】
図５Ｈは、調整つまみ１６２７の回転、及び外側シャフト１６２２Ｏにおける内側シャフト１６２２Ｉに沿った水平方向の調整を示している。槽内において、側流スカッパー１６２０Ｌ及び１６２０Ｒ並びに中央吸引器１６２０Ｃは、外側シャフトと一緒に水平方向に調整される。調整つまみ１７２７をケース１６００に対して一方向（例えば、反時計回り）に回転させると、外側シャフト１６２２Ｏが内側シャフト１６２２Ｉに沿って一方向（例えば、左側）に引っ張られる。調整つまみ１７２７をケース１６００に対して反対方向（例えば、時計回り）に回転させることにより、外側シャフト１６２２Ｏが内側シャフト１６２２Ｉに沿って反対（例えば、右側）の方向に水平方向に押される。つまみの回転を同じ水平方向で反対にすることができるように、ねじ山を変更することができることが明白である。
【0065】
図５Ｅに示されているように、シャフト１６２２Ｉに結合されたプーリー１６２３は、プーリー１６８３に取り付けられるベルト１６２４によって回転駆動される。プーリー１６８３は、リバーシブル電気モーター１６８０によって駆動されるシャフト１６８１に結合される。ドアヒンジ１６２０Ａ、１６２０Ｂのケース１６００に取り付けられる部分は、ドアが取り外された状態で見ることができる。ケース／ハウジング１６００に取り付けられるトグルラッチ１６１４は、ドアのキャッチに係合する準備ができた状態で示されている。レーザー光の位置は、ねじ付きつまみ１６０９を回して、レーザー１６０８をケース１６００に対して前後に動かすことによって調整することができる。
【0066】
本明細書で言及したように、偏向ユニット１２２の全体は、フローセル１２４からの液滴の中央流経路１６９９Ｃが頂部開口１６０３を通って偏向ユニット１２２に入る方法を位置決めするために、水平方向に調整可能である。図５Ｉ及び図５Ｊは、偏向ユニット１２２を電気モーター１６３３によって左右に水平方向に調整することができる方法を示している。図５Ｉ及び図５Ｊの部分分解図によりよく見られるように、偏向ユニット１２２は、バックプレーン１６９０を更に備え、背面マウント１６９１は、バックプレーン１６９０に摺動式に係合する。バックプレーン１６９０の正面は、ケース１６００の背面に結合される。背面マウント１６９１の背面は、複数の締結具（例えば、ボルト又はねじ）によってセルソーターシステム１００のシャーシ又はフレームに結合することができる。
【0067】
バックプレーン１６９０は、背面マウント１６９１に摺動式に係合し、シャフトに取り付けられるリードスクリュー１６３４を備えるリバーシブル電気モーター１６３３によって水平方向に調整することができる。図５Ｊに最もよく示されているように、バックプレーン１６９０は、頂部付近及び左右の側部付近に取り付けられる一対の頂部ガイドレール１６２６を有する背面を有するフレーム１６９２を備える。バックプレーン１６９０は、片側（例えば、左側）においてフレーム１６９２の背面の底部付近に取り付けられる少なくとも１つの下側ガイドレール１６２８を更に備える。ねじ付きリードスクリューナット１６３５も、フレーム１６９２の背面に取り付けられ、ねじ付きリードスクリュー１６３４に係合するように構成される。
【0068】
背面マウント１６９１は、リバーシブル電気モーター１６３３が取り付けられる正面を有するフレーム１６９３を備える。背面マウント１６９１は、フレーム１６９３の頂部及び左右の側部付近の正面に取り付けられる一対の頂部ガイド１６９６を更に備える。背面マウント１６９１は、フレーム１６９３の少なくとも１つの側（例えば、左側）の底部付近で正面に取り付けられる少なくとも１つの下側ガイド１６９８を更に備える。背面マウント１６９１の一対の頂部ガイド１６９６及び少なくとも１つの下側ガイド１６９８は、バックプレーンにおいて、一対の頂部ガイドレール１６２６及び少なくとも１つの下側ガイドレール１６２８のそれぞれに摺動式に係合する。
【0069】
ねじ付きリードスクリューナット１６３５に係合するねじ付きリードスクリュー１６３４によって、背面マウントに対する偏向ユニット１２２の水平調整がリバーシブルモーター１６３３によって制御される。リバーシブルモーター１６３３は、シャフト及びリードスクリュー１６３４を一方向に回して、バックプレーン１６９０及び偏向ユニットを一方向（例えば、左）に押す。リバーシブルモーター１６３３は、シャフト及びリードスクリュー１６３４を反対方向に回して、バックプレーン１６９０及び偏向ユニットを反対方向（例えば、右）に引く。ユーザーは、頂部開口１６０３及び偏向プレートに対する液滴の中央流１６９９Ｃの位置を監視し、手動ソフトウェア制御によって偏向ユニット１２２の水平位置を調整することができる。正面又は背面カメラが中央流１６９９Ｃを見るのに利用可能な場合、正面又は背面カメラを使用して、中央流経路１６９９Ｃの位置を監視し、制御システムにフィードバックを提供し、偏向ユニット１２２を中央流に対して自動的に位置決めすることができる。
【0070】
本明細書で言及したように、偏向された液滴は、ケース１６００における液滴スロット１６２５を通過し、偏向ユニット１２２の下の液滴収集（制限）チャンバー１２８内に収集される。偏向ユニット１２２は、ケース１６００と連通して結合する液滴収集（制限）チャンバー１２８内の収集リテーナー１６３２を備える。収集リテーナー１６３２は、ＤＤＵケース２００の開口の周りに一対のレールを備える。管又は選別収集ホルダー１６３０は、液滴収集／装填チャンバー１２８内の収集リテーナーの一対のレール内に摺動することができる。選別収集ホルダー１６３０は、図１Ａに示されているような複数の試験管３４を受ける複数の管スロット１６３１を備える。複数の試験管３４は、セルソーターによって選別された液滴を受け取るために、選別収集ホルダー１６３０のスロット／開口１６３１内に挿入することができる。図５Ｂに示されているように、開口１６３１は、内部に取り付けられた試験管がサンプル流体の液滴を捕捉することができるように、液滴スロット１６２５と（深さ方向に前後に）位置合わせされる。
【0071】
１つ以上の左に偏向された流れ経路における液滴は、中央の左側の試験管内に受け取ることができる。１つ以上の右に偏向した流れ経路における液滴は、中央の右側の試験管内に受け取ることができる。図５Ｃは、４つの試験管、すなわち、２つの左に偏向された流れ経路における液滴を受け取る２つの試験管、及び２つの右に偏向された流れ経路における液滴を受け取る２つの試験管を保持する４つの開口１６５３を有する、ケース２００に結合される４管選別収集ホルダー１６５２を示している。
【0072】
図５Ｄは、管又は選別収集ホルダーの代わりにプレートガイド１６４２を示している。プレートガイド１６４２は、選択された液滴がプレートガイドを通って外に落下する流れ経路開口１６４３を有する。図１Ａに示されているような、複数のウェルを有する収集プレート３５は、装填システムによってプレートガイドの下を移動し、液滴を１つ以上のウェル内に捕捉する。収集プレートは、異なるタイプの細胞／粒子を伴う液滴を捕捉する複数のウェル（例えば、３２個又は６４個）を有することができる。プレートは、磁気パックの頂部に結合される。磁気パックは、磁気結合駆動部によって分離プレートに沿って摺動する。収集プレートは、所望の細胞／粒子を伴うサンプル流体の液滴を受け取るために、選択されたウェルを流れ経路開口１６４３の下に位置合わせするように移動させる。
【0073】
サンプル投入ステーション
図６Ａ～図６Ｃは、サンプル投入ステーション１３０の図を示している。サンプル投入ステーション（ＳＩＳ）１３０は、一対のガイドロッド１７５０によってガイドされるねじ付き駆動機構１７５０によって上下に移動するチャンバー本体１７１２を備える可動圧力チャンバー（圧力シリンダー）１２６を備える。ＳＩＳ１３０は、限定はしないが、吸引器１７２０と、管ホルダー１７２２と、撹拌ステージ１７２４とを更に備える。
図６Ａ～図６Ｃは、サンプル投入ステーション１３０の図を示している。サンプル投入ステーション（ＳＩＳ）１３０は、一対のガイドロッド１７５０によってガイドされるねじ付き駆動機構１７５０によって上下に移動するチャンバー本体１７１２を備える可動圧力チャンバー（圧力シリンダー）１２６を備える。ＳＩＳ１３０は、限定はしないが、吸引器１７２０と、管ホルダー１７２２と、撹拌ステージ１７２４とを更に備える。
【0074】
図６Ａ及び図６Ｂは、サンプル投入ステーション（ＳＩＳ）１３０の圧力チャンバー（圧力シリンダー）１２６の開放位置を示している。対照的に、図１７Ｃは、圧力チャンバー（圧力シリンダー）１２６の閉鎖位置を示している。チャンバー１７１２は、図６Ｂに示されている撹拌ステージ１７２４の上の閉鎖位置へと下方に駆動される。頂部スイッチ及び底部スイッチを使用して、ねじ付き駆動機構１７５０が走行することができるチャンバー本体１７１２の２つの位置（開放及び閉鎖）と、ねじ付き駆動機構１７５０が停止すべき点とを検知する。
【0075】
サンプル試験管（例えば、蛍光活性化セルソーティング（ＦＡＣＳ：Fluorescence Activated Cell Sorting）管）は、管ホルダー１７２２内に取り付けることができる。セルストレーナーを使用して、或る特定のタイプの細胞を濾別することができる。可動圧力チャンバー（圧力シリンダー）１２６は、閉鎖位置に下降すると試験管内に挿入可能なサンプル投入管１９１２を備える。サンプル投入管１９１２は、このサンプル投入管を次の試験管に再使用する前に、水又はシース流体等の流体によって洗い流すことができる。可動圧力チャンバー（圧力シリンダー）１２６が下降位置にあるとき、可動圧力チャンバー（圧力シリンダー）１２６内の空気は、サンプル流体をサンプル投入管１９１２内に圧送するように加圧することができる。
【0076】
図６Ｃに示されているように、駆動機構１７５０は、プラットフォーム１７５３内の雌ねじ付きナットに係合する雄ねじ付きリードスクリュー１７５４を備える。プラットフォーム１７５３は、単一のガイドロッド及びベースプレートによって底部がチャンバー本体１７１２に結合され、駆動機構が起動されると、圧力チャンバー（圧力シリンダー）１２６を昇降させる。プラットフォーム１７５３は、プラットフォームの向きを維持し、上下にガイドするために、一対の上側ガイドロッド１７５５の上に一対の開口を有する。図６Ａに示されているように、従動プーリー１７５１は、ねじ付き駆動機構１７５０のねじ付きリードスクリューの端部付近に取り付けられる。連続（円形）ベルト１７５２は、従動プーリー１７５１に取り付けられる。システム１００の後ろのベルト１７５２の反対端部において、駆動プーリーがリバーシブル電気モーターのシャフトに結合され、ベルト及びプーリー１７５１を回転させ、頂部スイッチ及び底部スイッチに達するまでねじ付きリードスクリュー１７５４を回す。チャンバー本体１７１２の基底部は、単一のガイドロッドによって、ねじ付きナットプラットフォーム１７５３に結合される。ねじ付きリードスクリュー１７５４は、ねじ付きナットプラットフォームに結合される。チャンバー本体１７１２の底部開放端部は、撹拌ステージ及びそのＯリングの周りでチャンバーをシールするのを補助するように、シールリング１７１３に結合される。
【0077】
ＳＩＳ１３０は、エアロゾル及び流体を試験管から廃棄物として排出する吸引器１７２０を更に備える。ＳＩＳ１３０は、管ホルダー１７２２と、撹拌ステージ１７２４と、基部１７２１に取り付けられた一対のガイドロッド１７２６とを更に備える。撹拌ステージ１７２４は、チャンバー本体（圧力シリンダー）１７１２の円筒壁の内面に対してシールするＯリングシール１７２６を有する。その名のとおり、撹拌ステージ１７２４を回転させると、試験管ホルダー１７２２内の試験管、及び試験管内の細胞／粒子を伴うサンプル流体を撹拌することができる。
【0078】
ＤＤＵチャンバー１２８及びＳＩＳ１３０は、システム１００のケース２００及びドア１１２、１１３によって形成される同じキャビティ収容チャンバー内にある。キャビティ内の空気は、所望の温度に調整し、汚染を低減するために濾過することができる。１つ以上のファンが、空気フィルターを通して空気を圧送することができ、少なくとも１つの電気加熱／空調要素を使用して、ＳＩＳ１３０内のサンプル及びＤＤＵチャンバー１２８内の選別済みの細胞／分子の望ましい温度範囲を維持することができる。液滴の収集を妨害することを回避するように、入力空気流は、ＳＩＳ１３０により近い共有キャビティ内に入る。ＤＤＵチャンバー１２８及びＳＩＳ１３０は、細胞／分子／ガスがセルソーターから環境の周囲空気に漏出することを防止する更なる一助となるように、真空によって負圧がかけられる。
【0079】
統合型空調サブシステム
図７Ａは、ソーティングフローサイトメーター（セルソーター）１００を、ドア１１１が閉鎖され、１つ以上のパネル７０２Ａ及び７０２Ｂがフルイディクスバケツ１２０の上に取り付けられた状態で示している。ドア１１２及び１１３は、ＤＤＵチャンバー１２８及び偏向ユニット１２２の基部が見えるように旋回して開放されている。偏向ユニットは、１つ以上の生体細胞又は粒子を伴うサンプル生体流体の液滴を、中央流経路１６９９Ｃから、中央流経路１６９９Ｃの周りの１つ以上の左に偏向された流れ経路及び１つ以上の右に偏向された流れ経路に選択的に偏向する。偏向ユニット１２２から出た液滴は、ＤＤＵチャンバー１２８内に収集される。ＤＤＵチャンバー１２８は、収集が望まれる１つ以上の生体細胞又は粒子を伴う選択された液滴を受け取るために、偏向ユニット１２２と連通する。
図７Ａは、ソーティングフローサイトメーター（セルソーター）１００を、ドア１１１が閉鎖され、１つ以上のパネル７０２Ａ及び７０２Ｂがフルイディクスバケツ１２０の上に取り付けられた状態で示している。ドア１１２及び１１３は、ＤＤＵチャンバー１２８及び偏向ユニット１２２の基部が見えるように旋回して開放されている。偏向ユニットは、１つ以上の生体細胞又は粒子を伴うサンプル生体流体の液滴を、中央流経路１６９９Ｃから、中央流経路１６９９Ｃの周りの１つ以上の左に偏向された流れ経路及び１つ以上の右に偏向された流れ経路に選択的に偏向する。偏向ユニット１２２から出た液滴は、ＤＤＵチャンバー１２８内に収集される。ＤＤＵチャンバー１２８は、収集が望まれる１つ以上の生体細胞又は粒子を伴う選択された液滴を受け取るために、偏向ユニット１２２と連通する。
【0080】
図２Ａ及び図２Ｂは、ケース２００、偏向ユニット１２２の一部、液滴堆積ユニット（ＤＤＵ）（収容）チャンバー１２８、及びサンプル投入ステーション（ＳＩＳ）１３０が見えるようにドア１１２及び１１３が開放された状態の、セルソーター１００の一部の正面図を示している。図７Ｂは、様々なサブシステムを示すセルソーター１００の断面図を示している。ケース２００は、基部に分離プレート２０６を備えるケースの縁部によって包囲される開放面を有する。分離プレート２０６は、ＤＤＵチャンバー１２８の基部を形成し、２０２１年２月５日に出願された「LOADING SYSTEM WITH MAGNETICALLY COUPLED SAMPLE MOVER FOR FLOW CYTOMETRY AND CELL SORTER SYSTEMS」と題する米国特許出願第６３１４６５６２号に開示されている磁気装填システムを支持するために、非金属製である。１つ以上のヒンジ２０２Ａ及び２０２Ｂ、２０２Ｃ及び２０２Ｄは、ケース２００の底部（基部）とドア１１２及び１１３のそれぞれとに対してかつそれらの間に結合される。ドアは、１つ以上のヒンジ２０２Ａ及び２０２Ｂ、２０２Ｃ及び２０２Ｄの周りに旋回する。
【0081】
ドアが閉鎖されると、ケース２００は、収容チャンバー１２８の一部を形成する。ケースの頂部は、サンプル生体流体の中央流１６９９Ｃから選択的に偏向された液滴を受け取るために、偏向チャンバー１２２の基部と位置合わせされた頂面開口を有する。選択された偏向された液滴は、収容チャンバー内の１つ以上の容器（例えば、試験管又はプレートのウェル）内に導かれ、装填される。
【0082】
図２Ｂは、ＤＤＵチャンバー１２８のケース２００及びサンプル投入ステーション１３０の縁部に沿って取り付けられるシール（頂部シール部分２１２Ｔ、基部シール２１２Ｂ、側部シール２１２Ｓ、左側部シール２１２Ｌ、右側部シール、及び底部シール２１２Ｂ、まとめてシール２１２）を示している。シール２１２は、ＤＤＵドア１１２及びサンプルドア１１３が閉鎖されると空気抵抗シールを提供する。ＤＤＵドア１１２は、閉鎖されると頂部シール部分２１２Ｔを押し下げる棚部１３３（図１Ｃに示されている）を有する。底部２１２Ｂ及び側部２１２Ｓ、２１２Ｌ等のシール２１２の他の部分は、ドア１１２及び１１３によって押し付けられ、ＤＤＵチャンバー１２８の縁部に対して締め付けられる。ドアが閉鎖されると、ＤＤＵチャンバー１２８及びＳＩＳ１３０は、セルソーター１００が配置される環境（例えば、実験室）の外部の周囲空気からシールされる。さらに、ＤＤＵチャンバー１２８及びＳＩＳ１３０は、細胞／分子／ガスがセルソーターから実験室等の環境の周囲空気に漏出することを防止する更なる一助となるように、真空によって負圧がかけられる。
【0083】
ドア１１２及び１１３を閉鎖状態に保つために、セルソーター／フローサイトメーターシステム１００は、１つ以上の電磁ロックを備える。電磁ロックは、ケース２００に取り付けられる電磁石２０３Ａ及び２０３Ｂ、２０５Ａと、ドア１１２、１１３の内面に結合される金属製キャッチ２０６Ａ～２０６Ｃとを備える。ドア１１２、１１３を閉鎖するとき、電磁石に給電し、金属製キャッチを引き付けて、有害なエアロゾル又は粒子が周囲空気に放出されないように閉鎖状態に保つことができる。電磁石は電力を必要とし、常に給電されるわけではないため、ドアを閉鎖状態に保つために少なくとも１つの受動磁気ロックも使用することができる。受動磁気ロックは、ケース２００に取り付けられる少なくとも１つの磁石２０５Ａ～２０５Ｃと、ドアに結合される金属製キャッチとを備える。ドアは、金属製とすることができ、この場合、ドアの一部が金属製キャッチを提供することができる。いずれの場合も、受動磁石２０５Ａ～２０５Ｃは、金属製キャッチを引き付け、電力が提供されなくなってもドア１１２、１１３を閉鎖状態に保つことができる。
【0084】
図２Ａにおいて、セルソーター１００のＤＤＵチャンバー１２８は、双方のドア１１２及び１１３が開放位置に旋回された状態で見ることができる。ＤＤＵチャンバー１２８の壁２０８における開口は、空調チャンバーの内外に通じるトンネル内に取り付けられた入力空気フィルター２０４Ｉ及び出力空気フィルター２０４Ｏを示している。壁２０８の後ろには、空気フィルターを通して空気を圧送し、ＳＩＳ１３０内のサンプル及びチャンバー１２８内の選別済みの細胞／分子の望ましい温度範囲を維持するために、１つ以上のファン及び少なくとも１つの加熱／空調要素がある。
【0085】
ＤＤＵドア１１２及びサンプル投入ドア１１３は、シール２１２とともに、ＤＤＵチャンバー１２８をフローサイトメーター／セルソーター１００の他の部分及び周囲環境から隔離する良好なシールを提供する。選別され、ＤＤＵチャンバー１２８内に捕捉されたサンプル液滴は、温度制御環境に維持することが望ましい場合がある。さらに、捕捉された細胞は、エアロゾルとなって環境に漏出することが望ましくない病原体である場合がある。したがって、磁気装填システム及びシールされたドアにより、セルソーターは、統合型濾過システム及び温度制御環境をＤＤＵチャンバー１２８に提供することができる。ＤＤＵチャンバーは、選別を行う間、エアロゾルを収容することから、本明細書において収容チャンバー１２８と呼ぶ場合もある。
【0086】
ここで図７Ａを参照すると、コンパクトセルソーターシステム１００の正面図が、概して、液滴偏向ユニット（ＤＤＵ）サブシステム５８及びその収容チャンバー１２８を示している。図７Ｂは、コンパクトセルソーターシステム１００の断面図を示し、エレクトロニクスサブシステム１８及びフルイディクスサブシステム１４と比較される、図１Ａに示されているソーティングサブシステム３３及び装填サブシステム２９を含む、液滴偏向ユニット（ＤＤＵ）サブシステム５８の一般的な場所を示している。液滴偏向ユニット（ＤＤＵ）サブシステム５８は、収容チャンバーの温度を維持するとともに、エアロゾルを濾過する空調サブシステム７００を備えることができる。
【0087】
図８は、コンパクトセルソーターシステム内の液滴偏向ユニット（ＤＤＵ）サブシステム５８の拡大断面図である。液滴偏向ユニット（ＤＤＵ）サブシステム５８は、ソーティングサブシステム３３及び堆積サブシステム２９、並びに空調サブシステム７００を含む。ＤＤＵチャンバー１２８は、図６Ｂ及び図８に示されているサンプル投入ホルダー１７２２内に位置するサンプル管内に、選別済みのサンプル液滴及び投入サンプルを維持することを補助する、堆積サブシステム２９及びサンプル投入ステーション（ＳＩＳ）サブシステム１３０を備える。
【0088】
収容チャンバー１２８の周りのケース２００は、図２Ａ及び図２Ｂ並びに図８に示されているような、左側壁２０７と、右側壁２０９と、左側壁と右側壁との間の中央壁２０８とを有する。ケース２００の頂面２１１は、左側壁２０７、中央壁２０８、及び右側壁２０９の頂縁部に結合する。収容チャンバー１２８内のケース２００の底面又は基部は、分離プレート２０６である。分離プレート２０６は、磁気堆積システムを支持する。空調チャンバー８２８内のケース２００の基部は、壁と同じ材料から形成することができる。
【0089】
図８に示されているように、中央壁２０８は、ケースの左側壁付近に左側トンネル８０２Ｌへの左側トンネル開口８０１Ｌを有する。中央壁２０８は、ケースの右側壁付近に右側トンネル８０２Ｒへの右側トンネル開口８０１Ｒを更に有する。左側トンネル８０２Ｌ及び右側トンネル８０２Ｒは、収容チャンバー１２８と空調チャンバー８２８との間にある。空調チャンバー８２８は、温度を設定温度に制御するために、必要に応じて空気を冷却又は加熱する空調サブシステム７００の一部である。設定温度は、ソフトウェアユーザーインターフェースを通じてユーザーが入力し、メモリ内に記憶され、パーソナルコンピューター（ＰＣ）又はコンピューターワークステーションのプロセッサによって実行されるソフトウェアによって制御することができる。
【0090】
空調サブシステム７００は、左側トンネル８０２Ｌ内に取り付けられる左側空気フィルター８０４Ｌと、右側トンネル８０２Ｒ内に取り付けられる右側空気フィルター８０４Ｒとを更に備えることができる。空調サブシステム７００は、収容チャンバーと空調チャンバーとの間でフィルターを通して空気を移動させるために、左側空気フィルター８０４Ｌ及び左側トンネル８０２Ｌと位置合わせされる左側ファン８０６Ｌと、右側空気フィルター８０４Ｒ及び右側トンネル８０２Ｒと位置合わせされる右側ファン８０６Ｒとを更に備える。いくつかの実施形態において、左側空気フィルター８０４Ｌ及び右側空気フィルター８０４Ｒは、高効率粒子空気（ＨＥＰＡ）フィルターである。いくつかの実施形態において、左側空気フィルター及び右側空気フィルターは、超低粒子空気（ＵＬＰＡ）フィルターである。
【0091】
セルソーターシステム１００において、左側トンネル８０２Ｌ及び左側空気フィルター８０４Ｌは、右側トンネル８０２Ｒ及び右側空気フィルター８０４Ｒよりも、偏向ユニットから滴下する液滴の近くにある。収容チャンバーと空調チャンバーとの間の空気流の方向は、偏向ユニットからウェル又は試験管内に滴下する際に液滴を妨害することを回避するように設定される。図９Ａ及び図９Ｂにおいて矢印９０２Ａ及び９０２Ｂによって示されているように、空気は、収容チャンバー１２８から出て、左側トンネル８０２Ｌ及び左側フィルター８０４Ｌを通り、空調チャンバー８２８内に流れる。図９Ａ及び図９Ｂにおいて矢印９０４Ａ及び９０４Ｂによって示されているように、空気は、空調チャンバー８２８から右側トンネル８０２Ｒ及び右側フィルター８０４Ｒを通って、収容チャンバー１２８内に流れる。したがって、左側ファン８０６Ｌは、空気を、収容チャンバー１２８から左側トンネル８０２Ｌ及び左側フィルター８０４Ｌを通して空調チャンバー８２８内に引き込む。右側ファン８０６Ｒは、空気を、空調チャンバー８２８から右側トンネル及び右側空気フィルター８０４Ｒを通して収容チャンバー１２８内に押し込む。このようにして、左側フィルター及び左側ファンは、排出フィルター及び排出ファンと呼ぶことができ、右側フィルター及び右側ファンは、戻りフィルター及び戻りファンと呼ぶことができる。当然ながら、収容チャンバーの側を反転（右側に偏向ユニット及び試験管／ウェルがあり、左側にサンプル投入部がある）することができ、空気流の側を反転することができる。
【0092】
左側空気フィルター８０４Ｌは、収容チャンバー１２８から左側トンネル８０２Ｌを通って空調チャンバー８２８内に流れる空気中の細胞／粒子を除去する。右側トンネル８０２Ｒ内の右側空気フィルター８０４Ｒは、空調チャンバー８２８から出て収容チャンバー１２８内に流れる空気中の粒子を除去する。左側ファン８０６Ｌは、空気を収容チャンバー１２８から左側空気フィルター８０４Ｌを通して空調チャンバー１２８内に引き込むために、左側トンネル８０２Ｌと位置合わせされる。右側ファン８０６Ｒは、空気を空調チャンバー８２８から右側空気フィルター８０４Ｒを通して収容チャンバー１２８内に押し込むために、右側トンネル８０２Ｒと位置合わせされる。
【0093】
図２Ａに示されているように、選択されたサンプル液滴が、ケース２００における頂面開口２５０を通して偏向チャンバー１２２から受け取られる。右側ファン８０６Ｒは、空気を、右側空気フィルター８０４Ｒ、右側トンネル８０２Ｒを通して、頂面開口２５０が位置するケースの反対側の収容チャンバー１２８内に押し込まれる。したがって、右側ファン８０６Ｒは、選別されて容器（例えば、試験管、プレートのウェル）に入る液滴の流れに空気が直接吹き込まれることを回避するために、位置決めされ、空気を収容チャンバー１２８に押し込む方向が選択される。これは、意図したものとは異なるプレートの隣接するウェル等の誤った容器内に粒子又は細胞を不適当に捕捉することを回避するためである。
【0094】
図８に示されているように、収容ケース２００は、空調チャンバー８２８からシステム１００の後ろの開放空間８３８に通じる開口８１１を有する後壁８０８を有する。空調サブシステム７００は、ケース２００の後壁開口８１１内に取り付けられた熱電冷却（ＴＥＣ）アレイ８５０を更に備える。熱電冷却（ＴＥＣ）アレイ８５０は、空調チャンバー８２８と開放後部空間８３８との間に取り付けられる。ＴＥＣアレイは、後壁８０８における開口８１１をシールする。空調サブシステム７００は、ＴＥＣアレイ８５０の正面に結合される正面ヒートシンク８５１と、ＴＥＣアレイ８５０の背面に結合される背面ヒートシンク８５２とを更に備える。
【0095】
正面ヒートシンク８５１は、空調チャンバー８２８内の空気を加熱又は冷却するために、ＴＥＣアレイ８５０から空調チャンバー８２８に延出する。背面ヒートシンク８５２は、周囲空気内に熱を吸収するか、又は周囲空気から熱を吸収するために、ＴＥＣアレイ８５０から開放空間８３８に延出する。このようにして、熱電冷却（ＴＥＣ）アレイ８５０及び背面ヒートシンクは、ＴＥＣアレイの背面を冷却するためにヒートシンクとして周囲空気を受け取る、又はＴＥＣアレイの背面を加熱するためにコールドシンクとして周囲空気を受け取ることができる。ＴＥＣアレイ８５０は、空調チャンバー８２８及び収容チャンバー１２８内の空気の空気温度を制御するために、列になった複数のＴＥＣ装置８５０Ａ～８５０Ｄを有する。
【0096】
ＴＥＣアレイ８５０は、図１Ａ、図７Ｂに示されているエレクトロニクスサブシステム１８の温度制御回路５５と通信して電気的に結合される。温度センサー２８０が、サンプル投入物及びセルソーターによって出力された選別済み液滴の所望の温度を維持するために、内部の空気温度を制御するように、収容チャンバー１２８内に取り付けられる。いくつかの実施形態において、温度センサーは、収容チャンバー内においてケース２００の頂面２１１に取り付けられる。温度センサー２８０は、フィードバックを提供するために、温度制御回路５５と通信して電気的に結合される。温度センサー２８０は、サンプル投入物が引き込まれ、選択された液滴が選別される収容チャンバー１２８内の空気温度をサンプリングする。
【0097】
制御回路５５は、ソフトウェアユーザーインターフェースから所望の空気温度設定点を受信し、検知された温度に基づいて、空調チャンバー８２８内の空気を加熱及び／又は冷却し、右側ファン８０６Ｒによって収容チャンバー１２８内に吹き込むように、ＴＥＣアレイ８５０を制御する。ＴＥＣアレイは、現在の制御の方向及びレベルに基づいて、空調チャンバー内の空気を加熱するか又は空調チャンバー内の空気を冷却することができる。温度制御回路５５は、或る範囲のアンペアにわたる第１の方向の電流の流れによって空調チャンバー８２８内の空気を加熱するように、ＴＥＣアレイ８５０を制御する。チャンバー８２８を加温するために、ＴＥＣアレイの正面は高温側であり、ＴＥＣアレイの背面は低温側である。温度制御回路５５は、或る範囲のアンペアにわたる第１の方向とは反対の第２の方向における電流の流れによって空調チャンバー８２８内の空気を冷却するように、ＴＥＣアレイ８５０を制御する。チャンバー８２８を冷却するために、ＴＥＣアレイの正面は低温側であり、ＴＥＣアレイの背面は高温側である。いずれの場合も、空調チャンバー８２８内の冷却又は加温された空気は、右側ファン８０６Ｒによって収容チャンバー１２８内に押し込まれ、左側ファン８０６Ｌによって空調チャンバー８２８内に再び引き込まれる。
【0098】
ここで図９Ａを参照すると、温度制御回路５５は、一方向における電流の流れによって空調チャンバー８２８内の空気を冷却するように、ＴＥＣアレイ８５０を制御する。ＴＥＣアレイ８５０の正面は低温側であり、ＴＥＣアレイの背面は高温側である。温度制御回路５５は、空調チャンバー８２８内の空気を冷却するように、ＴＥＣアレイ８５０を制御する。空調チャンバーからの空気における熱は、ＴＥＣアレイの前面に結合される正面ヒートシンク８５１によって引き出され、空調チャンバー内の空気をより低温にする。空調チャンバー８２８からの低温空気は、矢印９０４Ａによって示されているように、右側（戻り）ファン８０６Ｒによって収容チャンバー１２８内に押し込まれる。収容チャンバー１２８内の低温空気は、サンプル及び任意の選別済み液滴を含む内部の物体によって温まる。高温空気は、矢印９０２Ａによって示されているように、左側ファンによって収容チャンバー１２８から引き出される。
【0099】
正面ヒートシンク８５１は、ＴＥＣアレイの正面から低温を引き出し、空調チャンバー８２８内の空気に伝達する。背面ヒートシンク８５２は、矢印９０３Ａによって示されているように、ＴＥＣアレイの背面から熱を引き出し、周囲空気に伝達する。ここで、背面ヒートシンクにわたる空気流の方向に関して、Ｃは低温側のことであり、Ｈは高温側のことである。開放空間８３８内のファンを使用して、背面ヒートシンク８５２による熱交換プロセスを促進することができる。
【0100】
ここで図９Ｂを参照すると、温度制御回路５５は、別方向における電流の流れによって空調チャンバー８２８内の空気を加熱するように、ＴＥＣアレイ８５０を制御する。ＴＥＣアレイ８５０の正面は高温側であり、ＴＥＣアレイの背面は低温側である。ＴＥＣアレイの正面からの熱は、正面ヒートシンク８５１及び空調チャンバー内の空気に伝達される。空調チャンバー８２８からの高温空気は、文字Ｈを有する矢印９０４Ｂによって示されているように、右側（戻り）ファン８０６Ｒによって収容チャンバー１２８内に押し込まれる。収容チャンバー１２８内の高温空気は、サンプル及び任意の選別済み液滴を含む内部の物体に熱を伝達し、冷却する。冷却空気は、文字Ｃを有する矢印９０２Ｂによって示されているように、左側ファンによって収容チャンバー１２８から引き出される。
【0101】
正面ヒートシンク８５１は、ＴＥＣアレイの正面から熱を引き出し、空調チャンバー８２８内の空気に伝達する。背面ヒートシンク８５２は、周囲空気から熱を引き出し、ＴＥＣアレイの背面に伝達する。矢印９０３Ｂによって示されているように、背面ヒートシンク８５２を通過した後、周囲空気はより低温になる。ここで、背面ヒートシンクにわたる空気流の方向に関して、Ｃは低温側であり、Ｈは高温側である。ファンを使用して、周囲空気と背面ヒートシンク８５２との間の熱交換プロセスを促進することができる。
【0102】
ここで図８並びに図１０Ａ及び図１０Ｂを参照すると、サンプルに対する選別が終了するか又は緊急事態が発生して、ドア１１２、１１３を開放することが望ましい場合、チャンバー１２８、８２８内の空気及びエアロゾルを、排出ベント８３２を通して排出することができる。偏向ユニット１２２のチャンバー内の空気も排出することができる。サンプルへのアクセスを可能にする前、磁気ロックは、図９Ａ及び図９Ｂに示されているように、チャンバー内の空気が、所定の期間にわたってチャンバー１２８、８２８間の空気フィルターを通して循環されるまで、ドア１１２、１１３の閉鎖を維持することができる。所定の期間の開始は、サンプル投入及びセルソーターによる選別の最後に、又はサンプル投入及びフローサイトメーターを通るサンプルの実行の最後に、機械ボタン（中止／中断ボタン）又はソフトウェアユーザーインターフェースにおけるソフトウェアボタン（中止／中断ボタン）を通じたユーザーによる手動選択に基づくことができる。
【0103】
セルソーターシステムからの空気排出を補助するために、ケース２００は、空調チャンバー８２８の側壁における排出開口８３０を更に有する。排出ベント８３２は、排出開口８３０内に取り付けられる。排出ベント８３２は、空調チャンバー８２８からの空気をセルソーター／フローサイトメーターの外に通気するように選択的に開放される弁である。排出ベント８３２は、空気圧力によって開閉されるフラップ弁によって受動的に動作することができる。代替的に、排出ベントは、ソフトウェア／ハードウェア制御下で開閉するように、リバーシブルモーターによって駆動されるフラップ弁によって起動してもよい。
【0104】
図１０Ａに示されているように、排出ベントを通して空気を排出するために、左側ファン８０６Ｌはオンのままであり、右側ファン８０６Ｒは停止される。左側ファン８０６Ｌは、収容チャンバー１２８から（矢印１００２～１００２）及び偏向ユニット１２２から（図１０Ｂの矢印１００３、１００４を参照）空気を引き出し、空調チャンバー８２８内に入れる。空調チャンバー８２８内の空気は、左側ファン８０６Ｌによって、空調チャンバーから（図１０Ａの矢印１０１０を参照）、排出ベント８３２の開放弁を通して押し出される。
【0105】
チャンバー内の空気は、ベント８３２を通して、実験室又は特定の実験室制限空間内の周囲空気等のセルソーター／フローサイトメーターのすぐ外側の周囲空気内に通気することができる。代替的に、チャンバーから排出される空気を更なる処理のために実験室から遠隔空間へと移動させることができるように、排気ホースを、排出ベントの周りでシステムの外側に固定してもよい。
【0106】
セルソーター／フローサイトメーターシステム１００の収容チャンバー１２８内の空気は、空調チャンバー８２８内に、及び図１０Ａに示されている排出ベント８３２を通して外に排出することができる。そのために、空調チャンバーからの空気を収容チャンバー内に通常押し込む、右側トンネルと位置合わせされた戻りファン（右側ファン）がオフにされる。オフにされた場合、左側トンネルと位置合わせされた排出ファン（左側ファン）はオンになり、空気が収容チャンバーから出て左側トンネルを通して空調チャンバー内に引き込まれる。閉鎖されると、排出ベント８３２内の弁は開放される。したがって、弁が開放されると、排出ファン（左側ファン）は、空調チャンバー内の空気を、排出ベントを通して環境へと押し出すことができる。排出ファンは、収容チャンバー及び空調チャンバーから空気を排出するために、所定の期間にわたって連続的に稼働する。
【0107】
図１０Ｂは、ドア１０６１が開放し、背面本体／ケース１０６０から離れるように旋回され、ラッチ１０７０がキャッチ１０７１から解放された状態の偏向ユニット１２２を示している。図１０Ｂに示されているように、左側（排出）ファン８０６Ｌの所定の期間にわたる連続的な稼働により、空気を選別チャンバー１０６３及び偏向チャンバー１０６４から液滴スロット１０６２を通して収容チャンバー１２８、空調チャンバー８２８内に及び排出ベント８３２の外に更に排出することができる。矢印１００３、１００４によって示されているように、更なる空気を引き込み、偏向ユニット１２２の頂部における流れ開口１０６５を通してセルソーター内から排出ベントを通して外に排出することができる。ドア１０６１におけるチャネル１０６６は、セルソーターから空気を排出することを補助することができる。所定の期間が経過した後、排出ファン８０６Ｌをオフにし、磁気ロックを解除することができ、それにより、ドア１１２、１１３を手動で開放することができる。
【0108】
利点
セルソーター１００、そのアセンブリ及びサブアセンブリには複数の利点がある。サンプルの周りの空気の空調は、コンパクトなユニットに統合されるため、外部空気ホース又は外部ヒーター又は外部空調器を取り付ける必要なく、容易に利用可能である。水平方向の調整は、つまみによって手動で及びモーター制御によって遠隔でという双方によって提供され、それにより、液滴の中央流経路１６９９Ｃの位置は、適切に位置決めされる。収容チャンバー内及びシステム内の他の場所における空気は、必要な場合、自動的に濾過、加熱／冷却、及び排出することができる。
セルソーター１００、そのアセンブリ及びサブアセンブリには複数の利点がある。サンプルの周りの空気の空調は、コンパクトなユニットに統合されるため、外部空気ホース又は外部ヒーター又は外部空調器を取り付ける必要なく、容易に利用可能である。水平方向の調整は、つまみによって手動で及びモーター制御によって遠隔でという双方によって提供され、それにより、液滴の中央流経路１６９９Ｃの位置は、適切に位置決めされる。収容チャンバー内及びシステム内の他の場所における空気は、必要な場合、自動的に濾過、加熱／冷却、及び排出することができる。
【0109】
本開示は他の実施形態又は目的を企図する。本発明の実施形態が、制限のためでなく例証のために本明細書において提示される、述べる実施形態の手段と別の手段によって実施され得ることが認識されるであろう。明細書及び図面は、本特許文書の排他的な範囲を制限することを意図されない。本明細書で論じる特定の実施形態についての様々な等価物を、特許請求される本発明によって同様に実施することができることが留意される。すなわち、本発明の特定の実施形態が述べられたが、上記説明を考慮して、多くの代替、修正、置換え、及び変形が明らかになることが明白である。したがって、特許請求される本発明が、添付特許請求項の範囲内に入る、全てのこうした代替、修正、及び変形を包含することが意図される。生成物、プロセス、又は方法が、述べた例示的な実施形態のうちの１つ以上からの差を示すことは、生成物又はプロセスが添付特許請求項の範囲（逐語範囲及び／又は他の法的に認められる範囲）外にあることを意味しない。
【図1A】
【図1B】
【図1C】
【図2A】
【図2B】
【図3A】
【図3B】
【図4A】
【図4B】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図5D】
【図5E】
【図5F】
【図5G】
【図5H】
【図5I】
【図5J】
【図5K】
【図5L】
【図5M】
【図6A】
【図6B】
【図6C】
【図7A】
【図7B】
【図8】
【図9A】
【図9B】
【図10A】
【図10B】
【国際調査報告】