DE2450112C3 - Verfahren und Anordnung zur zerstörungsfreien Analyse biologischer Zeilen einer mindestens zwei unterschiedliche, licht bekannter Wellenlänge unterschiedlich stark absorbierende Zellentypen in zueinander festgelegter Lage enthaltenden Probe - Google Patents

Verfahren und Anordnung zur zerstörungsfreien Analyse biologischer Zeilen einer mindestens zwei unterschiedliche, licht bekannter Wellenlänge unterschiedlich stark absorbierende Zellentypen in zueinander festgelegter Lage enthaltenden Probe

Info

Publication number
DE2450112C3
DE2450112C3 DE2450112A DE2450112A DE2450112C3 DE 2450112 C3 DE2450112 C3 DE 2450112C3 DE 2450112 A DE2450112 A DE 2450112A DE 2450112 A DE2450112 A DE 2450112A DE 2450112 C3 DE2450112 C3 DE 2450112C3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
light
cell
signal
exposed
detected
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE2450112A
Other languages
English (en)
Other versions
DE2450112B2 (de
DE2450112A1 (de
Inventor
Mack J. Los Alamos N.Mex. Fulwyler
Michael Thomas Watertown Mass. Gilmore
Gerard Adelard Amherst N.H. Paquette
Garret Francis Natick Mass. Ziffer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Coulter Electronics Inc
Original Assignee
Coulter Electronics Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Coulter Electronics Inc filed Critical Coulter Electronics Inc
Publication of DE2450112A1 publication Critical patent/DE2450112A1/de
Publication of DE2450112B2 publication Critical patent/DE2450112B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2450112C3 publication Critical patent/DE2450112C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume, or surface-area of porous materials
    • G01N15/10Investigating individual particles
    • G01N15/14Electro-optical investigation, e.g. flow cytometers
    • G01N15/1468Electro-optical investigation, e.g. flow cytometers with spatial resolution of the texture or inner structure of the particle
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N21/314Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry with comparison of measurements at specific and non-specific wavelengths

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur zerstörungsfreien Analyse biologischer Zellen einer mindestens zwei unterschiedliche, Licht bekannter Wellenlänge unterschiedlich stark absorbierende Zellentypen in zueinander festgelegter Lage enthaltenden Probe, bei dem jede Zelle Mindestens abschnittsweise in der festgelegten Lage gesondert dem Licht eines Wellenlängenbereiches ausgesetzt, der nach Absorption durch den jeweiligen Zellenabschnitt verbleibende Lichtanteil erfaßt und zur Erzeugung eines jeweils die dem Licht ausgesetzte Zelle darstellenden elektrischen Signals verarbeitet wird, das einem Auswertgerät zugeleitet wird, sowie eine Anordnung zur Ausführung dieses Verfahrens.
Bei der Blutbilddifferenzicrung uird die exakte selbsttätige Untersuchung spezieller weißer Blutkörperchen durch die vielen, in einem üblichen Blutausstrich vorhandenen roten Blutkörperchen erheblich erschwert.
Man kann die raten Blutkörperchen durch Zerstörung ausscheiden, wobei eine flüssige Blutprobe mit einem erythrozytenauflösenden Mittel versetzt wird." Man kann sie aber auch durch unterschiedliche Färbung abgrenzen. Durch diese Verfahren können entweder alle Blutkörperchen eine Veränderung erfahren, was eine fortgesetzte Analyse der Blutkörperchen nach bekannten Verfahren unmöglich macht, zumal die roten Blutkörperchen für nachiolgende Untersuchungen nicht mehr vorliegen. Oder aber, es bleiben alle Blutkörperchen zur weiteren Analyse erhalten, aber die durch die Koinzidenz roter und weißer Blutkörperchen verursachten Schwierigkeiten werden dabei nicht wirklich behoben.
Bei der Analyse roter Blutkörperchen werden auch die vorhandenen Retikulozyten ermittelt, und deren Anzahl bestimmt, Retikulozyten sind jugendliche rote Blutkörperchen, welche chäräkteristischerWeise eine basdphile Ribönucleinsäufe enthallende Substanz des Zytoplasmas der ursprüngliche^ kernhaltigen roten Blutzelle enthalten. Diese Substanz läßt sich von den ausgereiften, erwachsenen roten Blutkörperchen bei Supravital^Färbung der Blutkörperchen unterscheiden, wobei diese Substanz als dunkles, fädiges Netzwerk ausfällt.
Aus der DE-OS 14 98 824 ist bereits ein Verfahren zur zerstörungsfreien Analyse biologischer Zellen bekannt, bei dem die Zelle nur dem Licht einer einzigen Lichtquelle mit nur einem Wellenlängenbereich ausgesetzt wird. Der nach Absorption durch die Zelle verbleibende Lichtanteil wird in ein der Zelle entsprechendes elektrisches Signal durch einen Fotovervielfacher umgesetzt Das erhaltene elektrische Signal wird einem Filter zugeleitet Das am Filterausgang auftretende Signal wird mit einer Schwelle verglichen und ein Ausgangssignal ausgelöst wenn die abgetastete Zelle eine gesunde Zelle ist Nachteilig ist hierbei, daß das Zellensignal selbst zur Auswertung herangezogen wird, ob es weitergeleitet wird oder nicht Da das Zellensignal durch den Filter selbst beeinflußt wird, ist es für weitere Untersuchungen nicht mehr ausnutzbar.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dieses bekannte Verfahren zur zerstörungsfreien Analyse biologischer Zellen dahingehend zu verbessern, daß bei einer Probe mit sehr unterschiedlichen Zfcllentypen nur diejenigen elektrischen Signale uem Auswertgerät zugeleitet werden, die dem zu untersuchenden und auszuwertenden Zellentyp entsprechen, ohne daß die auszuwertenden elektrischen Signale unzulässig verformt oder sonst wie beeinträchtigt werden.
Die Erfindung löst diese Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des Kennzeichens des Anspruchs 1.
Das bekannte Analyseverfahren für biologische Zellen ermöglicht, Krebszellen von gesunden Zellen zu unterscheiden. Die zu analysierende Probe weist daher lediglich Zellen gleichen Typs auf, von denen einige von Krebs befallen sein können. Die vorliegende Erfindung bietet den Vorteil, Proben analysieren zu können, die mindestens zwei voneinander sehr unterschiedliche Zellentypen aufweisen. Zum Beispiel kann eine Blutprobe analysiert werden, die im wesentlichen rote und weißp Blutkörperchen aufweist und welche sehr unterschiedliche Zellentypen darstellen. Hierbei können die unterschiedlichen Zellentypen, zum Beispiel die roten oder die weißen Blutkörperchen, gewisse Abweichungen aufweisen, die erkannt werden können, ohne daß benachbarte andere Zellen diese Untersuchung stören. Hierbei bleiben die Zellensignale unverändert, so daß sie auch für andere Auswertungen geeignet sind.
Die Anordnung zur Durchführung des Verfahrens ergib! sich aus Anspruch 8.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt
F i g. 1 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform nach der Erfindung;
F i g. 2 ein Blockschaltbild einer anderen Ausführungsform nach der Erfindung:
F i g. 3A und 3B durch die Anordnung nach Fig. 2 erhältliche Histogramme.
Die hier angesprochene erste Wellenlänge von 415 nm kann einen Welienlängenbefeich von ca. 405 hm bis 425 rim umfassen. Der nachstehend angesprochene zweite Wclienliingenbereich schließt zumindest einige Wellenlängen dfis ersten Wellenlängenbereichs aus.
Die gesamte Anordnung 10 in Fi g. 1 ist zur Analyse ω biologischer Zellen bzw. Teilchen bestimmt. Eine Lichtquelle 12, z. B, ein Lichtpunktabtaster, erzeugt einen Leuchtfleck, der sich in einem Abtaslraster bewegt Hierfür läßt sich Breitbandlicht verwenden, es muß aber Purpurlicht mit ca. 415 nm Wellenlänge· einschließen.
Von der Quelle 12 wird das Licht auf einen Probenträger 16 gerichtet, z. B. einen Objektträger mit einer darauf befindlichen Probe biologischer Zellen bzw. Teilchen, z. B. einem Blutausstrich mit roten und weißen Blutkörperchen. Das durch den Blutausstrich hindurchgehende Rasterlicht fällt auf ein Schmalbandfilter 20, welches nur für Purpurlicht von ca. 415 nm Wellenlänge durchlässig ist und alles übrige Licht reflektiert Das durch das Filter 20 tretende Licht wird von einer Fotozelle 22 erfaßt, welche auf einer Leitung 24 ein zum erfaßten Licht proportionales elektrisches Signal erzeugt Dieses Signal wird einem Verstärker 26 zugeführt, welcher an einen Vergleicher 28 ein den vorhandenen Anteil Purpurlicht d. h. Licht mit 415 nm Wellenlänge, darstellendes verstärktes Signal liefert
Ein zwsites, nur Gelblicht durchlassendes und Blaulicht reflektierendes Schmalban: -iter 30 fängt das vom Filter 20 reflektierte Licht auf. Das d· :rch das Filter 30 tretende Licht wird von einer Fotozelle 32 erfaßt die auf der Leitung 34 ein den durch das Filter 30 tretenden Gelblichtanteil darstellendes Gelblichtsignal erzeugt Die Lei'ong 34 ist an einen Vergleicher 36 angeschlossen, welcher einem Regelverstärker 38 ein verstärktes Gelblichtsignal zuführt. Das vom Filter 30 reflektierte Blaulicht wird von einer Fotozelle 40 erfaßt, welche ein dem Blaulichtanteil entsprechendes Blaulichtsignal erzeugt, das über die Leitung 42 durch den Verstärker 44 an einen Regel verstärker 46 gegeben wird.
Die Helligkeit des von der Quelle 12 ausgehenden Lichtes wird von einer Fotozelle 47 erfaßt welche ein der mittleren Helligkeit entsprechendes Signal über eine Leitung 50 an einen Verstärker 52 liefert, welcher auf eine Leitung 54 ein Helligkeitsüberwachungssignal abgibt. Das Helligkeitsüberwachungssignal wird von der Leitung 54 gleichzeitig an die Steuereingänj,«.' der Regelverstärker 38 und 46 gelegt, so daß etwaige Helligkeitsschwankungen des von der Quelle 12 ausgehenden Lichtes durch entsprechende Einstellung des Verstärkungsgrades der Verstärker 38 und 46 ausgeglichen werden.
Die das Helligkeitsüberwachungssignal führende Leitung 54 ist außerdem mit dem Vergleicher 28 zur Erzeugung einer Schwellenwertspannung verbunden. Sobald das vom Verstärker 26 erhaltene Signal unter den durch das Helligkeitsüberwachungssignal auf der Leitung 54 vorgegebenen Spannungswert fällt, liefert der Vergleicher 28 ein Markierungssignal an einen Verstärker 56. welcher einen verstärkten Sperrimpuls an die Steuereingänge elektronischer Analogschalter 58
Die elektronischen Analogschalter 58 und 60 weisen jeweils zwei Analojeingänge, einen Steuereirgang und einen Analogausgang auf. Mit den einen Analogeingängen der Schalte,· 58 und 60 sind die Ausgänge der Regelverstärker 38 und 46 verbunden. Eine die Grundhelligkeit darstellende Spannung wird von einem Regelwiderstand 62 an die anderen Analogeingänge der Schalter 58 und 60 gelegt Der Regelwiderstanii 62 ist zwischen eine Sßatinungsquelle Und ein Be^ugspotential oder Erde geschaltet. Sobald am Steuereingang der jeweiligen Schalter ein Sperrimpuls auftritt, wird die vom Regelwiderstanä 62 bezogene Spannung an den Ausgang der jeweiligen Schalter gelegt Erscheint an den jeweiligen Sperreingängen der Schalter 58 und 60 kein Sperrimpuls, so wird das an dem einen Eingang
ankommende Signal zum Ausgang des jeweiligen Schalters durchgelassen, so daß die Ausgänge der Verstärker 38 und 46 mit den Ausgängen der Schalter 58 bzw. 60 verbunden sind. f
Die Ausgänge der Schalter 58 und 60 können mit einer an sich bekannten Bildwandller-Anordnung verbunden werden, welche ein Schwal'z-Weiß-Bild der auf dem Objektträger 16 befindlichen Probe erzeugt. Die charakteristischen Farbsignale können aber auch zur Erzeugung eines die Probe auf di:m Objektträger 16 darstellenden Farbsignalgemisches verarbeitet werden. Liegt ein Markierungssignal vom Vergleicher 28 vor, so werden die von den Regelverstärkern 38 und 46 erhaltenen Farbsignale von den Ausgängen der elektronischen Analogschalter 58 und 60 getrennt, und der Bildwandler-Anordnung wird über die Schalter 58 und 60 ein Grundhelligkeitssignal zugeführt.
Mit der vorstehend beschriebenen Schaltanordnung lassen sich alle Farbsignale wirkungsmäßig ausscheiden, welche von einem im Blutausstrich auf dem Objektträger 16 enthaltenen Teilchen stammen, welches Licht im Wellenlängenbereich von 415 nm absorbiert.
Das Hämoglobin roter Blutkörperchen absorbiert Licht im Bereich von 415 nm. während die weißen Blutkörperchen gegenüber diesem Licht durchlässig sind. Von der Lichtquelle 12 auf ein auf dem Objektträger 16 befindliches rotes Blutkörperchen fallendes Licht wird also im Wellenlängenbereich von 415 nm durch das rote Blutkörperchen absorbiert, und das durch das Filter 20 auf die Fotozelle 22 auftreffende Licht bleibt unterhalb eines vorgegebenen Schwellenwertes. Der Vergleicher 28 legt dann das Markierungssignal bzw. einen Sperrimpuls an die Steuereingänge der Schalter 58 und 60, wodurch, wie vorstehend beschrieben, der Bildwandler-Anordnung ein Grundhelligkeitssignal zugeführt wird, so daß wirksam alle von roten Blutkörperchen stammenden Signale ausgeschieden werden. In dem auf einem Bildmonitor aus den Signalen der elektronischen Schalter 58 und 60 über die an sich bekannte Bildwandler-Anordnung erzeugten Bild fehlen
die rctc:; BiutUc:—crchcr; ;c daß sich vcr, J ·"·' : -
biologischen Teilchen, z. B. den weißen Blutkörperchen, Daten erfassen lassen, die nicht durch benachbarte rote Blutkörperchen verfälscht werden können. Dem Fachmann dürfte klar sein, daß sich die Erfindung auf verschiedenartigste Weisen verwenden läßt.
F i g. 2 zeigt eine geänderte Schaltungsanordnung 64 mit einer gepulsten oder durch eine Blende abdeckbaren Breitbandlichtquelle 66, welche auf ein Schmalbandfilter 68 gerichtet ist, welches nur Licht mit ca. 415 nm Wellenlänge durchläßt Das durch das Filter 68 tretende Licht fällt auf einen Objektträger 70 mit einem Blutausstrich, und bildet ein Bild auf der Projektionsfläche einer Bildaufnahmevorrichtung 74 ab, welche am Video-Ausgang 76 ein Videosignal erzeugt. Diese Bildaufnahmevorrichtung 74 kann ein Vidikon sein, dessen Abtastraster durch eine Ablenk- und Synchronisier-Schaltung 78 gesteuert wird, weiche dem Vidikon 74 horizontale und vertikale Ablenksignale zuführt.
Das am Video-Ausgang 76 erzeugte Signal wird durch einen Verstärker 80 verstärkt einem Vergleicher 82 zugeführt, an welchem eine vom Schleifer eines Regelwiderstandes 84 bezogene Schwellenwertspannung anliegt Der Regelwiderstand 84 liegt zwischen einer Spannungsquelle und einem Bezugspotential oder Erde. Unterschreitet das vom Verstärker 80 erhaltene verstärkte Signal die am Vergleicher 82 liegende Schwellenwertspannung, so wird ein Markierungssignal erzeugt und einem Speicher 86 zugeführt, der ein Digitalspeicher oder eine andere, ädressierbare Speichervorrichtung sein kann und jedesmal bei Vorliegen eines roten Blutkörperchens die X-Y Koordinaten des Rasters speichert. Der Speicher 86 erhält auch die Ablenk- und Synchronisiersignale der Schaltung 78 darstellende Signale zur Angabe der X-Y Koordianlen des roten Blutkörperchens. Im Speicher 86 läßt sich somit die exakte Position des Rasters speichern, an der das durchtretende Licht einen bestimmten Schwellenwert unterschreitet. Da rote Blutkörperchen Licht mit ca. 415 nm Wellenlänge absorbieren, enthält der Speicher 86 Informationen über die exakte Position der auf dem durch das Vidikon
isprojizierten Objektträger 70 befindlichen roten Blutkörperchen.
tJber eine Stellvorrichtung 87, z. B. einen Motor, ist das Kilter 68 in eine Stellung 68' bewegbar. Den gleichen Zweck erfüllt, wie nachstehend beschrieben, auch eine als Filter verwendete drehbare Scheibe mit einer Anzahl von Filtersegmenten. Befindet sich das Filter 68 in der Stellung 68', so fällt das Breitbandlicht der Quelle 66 durch ein anderes Filtersegment auf den Objektträger 70 und erzeugt ein zweites Bild auf der
Bildaufnahmevorrichlung 74. Ober die Stellvorrichtung 87 wird ein Schalter 88 derart gesteuert daß bei der Fillersu'ilung 68' der Schalter 88 den Ausgang des Verstärkers 80 mit dem Analog-Digital-Umsetzer 90 verbindet, welcher das Analogsignal des Verstärkers 80 in ein digitales Signal umsetzt, welches auf der Leitung 92 erscheint Bei dieser Auslührungsform ist der Analog-Digital-Umsetzer 90 aufgrund der Verwendung eines Digitalspeichers 86 erforderlich. Bei Verwendung eines Analog-Systems würde jedoch ein Analogspeicher 86 verwendet werden, wobei der Analog-Digital-Umsetzer 90 entfallen könnte und der Schalter 88 direkt mit der Leitung 92 gekoppelt wäre. Die Leitung 92 ist an eine Torschaltung 94 angeschlossen, die am Steuereingang 96 mit dem Speicher 86 und mit einem Ausgang an eine Bildwandler-Anordnung 96 gekoppelt ist.
ninorrk Λ noUff.Qvctpm tiiürAp- *»in Δ ηalncr-RUrl. ... v........ .. o __, -. - - - ■ .. -o
wandler verwendet werden; bei der hier bevorzugten Verwendung eines Digitalspeichers 86 kann auch ein Digital-Bildwandler vorgesehen werden.
Befindet sich das Filter 68 in seiner Stellung 68', so liefert der Speicher 86 jedesmal ein Signal an den Eingang 96, wenn ein rotes Blutkörperchen an der gerade abgetasteten Rasterstelle vorliegt Der Speicher 86 enthält die Information über die Lage aller im
so Blutausstrich auf dem Objektträger 70 enthatvenen roten Blutkörperchen. Durch ein Signal am Steuereingang 96 der Torschaltung 94 wird die Leitung 92 abgeschaltet und ein die Grundhelligkeit darstellendes Austastsignal wird der Bildwandler-Anordnung 98 zugeführt Das Austastsignal tritt nur auf, wenn an der jeweils abgetasteten Rasterstelle ein rotes Blutkörperchen vorliegt Bei Ausbleiben eines Austastsignals am Eingang 96 wird der Ausgang der Bild-Aufnahmevorrichtung 74 über die Torschaltung 94 zur Bildwandler-Anordnung 98 durchgeschaltet, welche ein Videosignal erzeugt, das durch Weiterleitung an einen Bildmonitor ein Bild ohne die vorhandenen roten Blutkörperchen wiedergibt Gleichzeitig kann die Bildwandler-Anordnung 98 auch Daten des Blutausstriches für weitere Analysezwecke speichern.
Da bekannt ist, daß sich die Retikulozyten bei Supravital-Färbung optisch erkennen lassen, kann man die Anordnung nach Fig.2 auch zur Durchführung
einer Lichldurchlässigkeils-Analysd der roten Blutkörperchen verwenden, da vorher im Speicher 86 Informationen über die" Lage aller roten Blutkörperchen gespeichert wurde.
In Verbindung mit dem vorstehend beschriebenen System 64 läßt sich auch ein Zusatzgerät zur Untersuchung roief Blutkörperchen aufihren Reiikulözyten-Anteil verwenden. Ein Rechner 1ÖÖ für die Lichtdurchlässigkeits-Ahalyse erhalt vom Video-Ausgang des Vidikons 74 über eine Leitung 102 Videosignale des auf dem Objektträger 70 befindlichen Bluiausslriches. Über eine Leitung 104 liefert der Speicher 86 an den Steuereingang des Rechners 100 ein F.inschaltsignal. Sobald die Lage der roten Blutkörperchen erfaßt und ihre jeweiligen Positionsdaten im Speicher 86 eingespeichert worden sind, wird das Filter 68 in die Stellung 68' beweg', hin mit der Stellvorrichtung 87 verbundenes zweites Filter 106 wird zwischen die Lichtquelle 66 und den Objektträger 70 bewegt. Bei der beschriebenen Ausführungsform läßt das Filter 106 nur Licht von ca. 530 nm Wellenlänge durchtreten. Es lassen sich auch andere Filter verwenden, welche andere Lichtwellenlängen als 415 nm auf den Objektträger 70 durchlassen. Hierbei können auch Filterscheiben mit zwischen der Lichtquelle 66 und dem Objektträger 70 drehbaren Filtersegmenten 106 verwendet werden. Sobald Licht durch das Filter 106 auf den Objektträger 70 fällt, werfen die Retikulozyten auf dem Vidikon 74 ein dunkleres Bild, welches das durch die Supravital-Färbung, wie eingangs beschrieben, ausgefällte dunklere fädige Netzwerk wiedergibt. In diesem Zusammenhang sei nochmals erwähnt, daß die gefärbten Retikulozyten weniger lichtdurchlässig sind als ausgereilte rote Blutkörperchen.
Der Speicher 86 liefert über die Leitung 104 an den Rechner 100 ein Einschaltsignal, so daß dieser wirksam wird, sobald der Rastertaster des Vidikons 74 an eine Rasterstelle gelangt, in der vorher ein rotes Blutkörperchen ermittelt wurde. Das an dieser Stelle befindliche Die Histogramme nach F i g. 3A und 3B werden durch digitale' Darstellung diir aiii Ausgang des Verstärkers 80 erscheinenden Videosignale in Fig.2 erzeugt. Bas Videosignal wird elektronisch abgetastet und in digitale
ί Werte umgesetzt, wobei jede Digitalabtastung ein Bildeleiiient des abgetasteten roten Blutkörperchens darstellu Durch Zusammenstellung der Anzahl solcher abgetasteten Bildelemente der Probe in einer Reihe von »bins«, wobei jedes »bin« einen Dicht- bzw. Durchläs-
1« sigkeitsbereich gegenüber Licht von 530 nm darstellt, läßt sich ein Histogramm erzeugen. Ein Histogramm dieser Art ist ein Kurvenbild, dessen Abszisse die einzelnen Durchlässigkeits-bins und dessen Ordinate die Anzahl der innerhalb des Durchlässigkeitsbereichs jedes »bins« fallenden Bildelcmente darstellt.
Empirisch wurde ermittelt, daß ausgereifte, erwachsene rote Blutkörperchen Durchlässigkeits-Histogramme erzeugen, bei denen die höchste Undurchlässigkeit gegenüber Licht von 530 nm Wellenlänge der Dichte A in F i g. 3A entspricht. Retikulozyten sind aufgrund ihrer höheren Opazität gegenüber Licht von 530 nm weniger durchlässig als die ausgereiften roten Blutkörperchen und erzeugen ein Histogramm mit Durchlässigkeitsschwankungen bis zum Bereich B in Fig. 3B. Demnach weist der Dichtebereich zwischen A und B in Fig.3B auf das Vorliegen dichterer, lichtundurchlässigerer Retikulozyten hin. Über den Rechner 100 in Fig. 2 lassen sich durch numerische Berechnungen Informationen über den prozentualen Anteil der Retikulozylen an den roten Blutkörperchen ermitteln.
Im Rahmen der Erfindung läßt sich diese Anordnung noch weiter abwandeln, z. B. unter Verwendung von Einröhren-Fotokameras mit Farbkodierfiltern zur Erzeugung von den Blutausstrich auf einem Objektträger
J5 darstellenden Farbsignalen. Diese Farben darstellenden Signale lassen sich durch eine Matrix schicken, um so das Vorhandensein von Licht mit 415 nm und 530 nm Wellenlänge zu bestimmen. Es läßt sich auch eine Schaltungsanordnung vorsehen für gleichzeitig oder
Rechner 100 zugeführt, der die Amplitude des Körperchens speichert und auswertet. Auf diese Weise läßt sich die reine Dichte bzw. Lichtdurchlässigkeit roter Blutkörperchen über den Rechner 100 untersuchen. Der Rechner 100 ist auch zur Erzeugung einer Histogrammaufzeichnung programmierbar, wie nachfolgend anhand von F i g. 3A und 3B beschrieben.
Hierbei ist zu berücksichtigen, daß der Speicher 86 mit der Ablenk- und Synchronisierschaltung 78 derart gekoppelt ist. daß nur die roten Blutkörperchen abgetastet werden, sobald sich zwischen der Quelle 66 und der Probe 70 das Filter 106 befindet.
F i g. 3A und 3B zeigen jeweils ein Histogramm eines ausgereiften roten Blutkörperchens und eines Retikulozyts. Diese Histogramme sind mit der Anordnung nach Fig.2 erhältlich, wobei ein nur Licht von ca. 530 nm Wellenlänge durchlassendes Filter 106 verwendet wird.
Signale zur Untersuchung auf Vorhandensein roter Blutkörperchen und deren prozentualen Retikulozyten-Anteils. Ähnlich läßt sich auch eine Schwellenwertschaltung derart vorsehen, daß wenn durch die Probe fallendes Licht einen bestimmten Schwellenwert unterschreitet, über eine entsprechende Schaltungsanordnung alle Signale der betreffenden Rasterstelle ausgeschaltet werden und somit ein Bild wiedergegeben wird, auf dem die roten Blutkörperchen fehlen. Im Rahmen
■50 der Erfindung ist auch eine Anordnung denkbar, die keine Video-Ausgänge liefert und mit oder ohne Histogramm-Ausdruck arbeitet. Mit Hilfe solcher Anordnungen können die Daten digital ausgedruckt und/oder für spätere Auswertung durch den Rechner gespeichert werden, ohne daß eine optische Darstellung der auf dem Objektträger befindlichen Probe oder der resultierenden Daten erforderlich ist
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur zerstörungsfreien Analyse biologischer Zellen einer mindestens zwei unterschiedliche, Licht bekannter Wellenlänge unterschiedlich stark absorbierende Zellentypen in zueinander festgelegter Lage enthaltenden Probe, bei dem jede Zelle mindestens abschnittsweise in der festgelegten Lage gesondert dem Licht eines Wellenlängenbereichs ausgesetzt, der nach Absorption durch den jeweiligen Zellenabschnitt verbleibende Lichtanteil erfaßt und zur Erzeugung eines jeweils die dem Licht ausgesetzte Zelle darstellenden elektrischen Signals verarbeitet wird, das einem Auswertgerät zugeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Auswahl eines Zellentyps der Probe bei Abweichung des nach der Absorption verbleibenden Lichtanteils von einem vorgegebenen Wert ein Markierungssignal erzeugt wird und daß das Markierungssignal dem die Zelle darstellenden elektrischen Signal zugeordnet wird und seine Weiterleitung an das Auswertgerät unterdrückt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Markierungssignal mit Bezug auf die festgelegte Lage der zugehörigen Zelle gespeichert wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zelle ein zweites Mal einem Licht ausgesetzt und das durchtretende Licht erfaßt wird, das den Wellenlängenbereich des ersten Lichtes zumindes" teilwe' ,e nicht enthält.
4. Verfahren nach Anrpruch 3. dadurch gekennzeichnet, daß das erfaßte L .ht des zweiten Wellenlängenbereichs in ein der dem Licht ausgesetzten Zelle entsprechendes elektrisches Signal umgewandelt wird und das Markierungssignal zur elektrischen Kennung eines bestimmten biologischen Zellentyps dem mittels der zweiten Lichtquelle erhaltenen elektrischen Signal zugeordnet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4. dadurch gekennzeichnet, daß anhand des erfaßten Lichtwertes des /weilen Wellenlängenbereichs zur Kennung mindestens einer Unterart eines bestimmten Zellentyps eine Durchlässigkeits-Analyse durchgeführt 4·; wird.
b. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der vorgegebene Wert ein Schwellenwert ist und das Markierungssignal erzeugt wird, sobald der erfaßte erste I.ichtwert einen bestimmten Schwellenwert unterschreitet.
7 Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der WeI-lenlangenbereich des ersen Lichtes 415 nm einschließt «
8. Anordnung /ur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche I bis 7. mit einer Bcleiithtungsquelle. derem innerhalb eines ersten Wellenlängenbereichs liegendem Licht jede Zelle in ihrer festgelegten Lage zumindest abschnittweise &o gesondert aussetzbar ist, mit einer Lichtcrfassürigsvörriehlung zur gesonderten Erfassung des nach Absorption durch jeden Zellenabschnitt Verbleibenden Lichtanteils und mit einer an die Lichterfas" surigsVofrichlüng angeschlossenen Uffisetzvorrichtung zur Umwandlung des erfaßten Lichtanteils in ein jeweils die dem Licht ausgesetzte Zelle darstellendes elektrisches Signal,- gekennzeichnet durch einen Markierungssignalgeber (28; 82), welcher mit der Erfassungsvorrichlung gekoppelt ist zur Erzeugung eines Markierungssignals bei Abweichung des erfaßten Lichtwertes von einem vorgegebenen Wert, einem Signal-Zuordner (58, 60; 86), der mit dem Markierungssignalgeber (28; 82) und der Umsetzvorrichtung (32 ...; 74 ...) verbunden ist zur Zuordnung des Markierungssignals zu dem Jsweiligen Zellensignal, und durch eine Austastvorrichtung (62; 87, 88, 90, 94, 96), welche mit dem Signalzuordner verbunden ist zur Erzeugung eines Zellen-Austastsignals bei Zuordnung eines eine Zelle darstellenden Signals mit en .em Markierungssignal, wobei das Austastsignal über den Zuordner einem Auswertgerät (98) zugeführt wird, um die elektrische Präsenz einer Zelle zu unterdrücken.
9. Anordnung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch einen Signalspeicher (78, 86) zur Speicherung des Markierungssignals mit Bezug auf die festgelegte Lage der zugehörigen Zelle.
DE2450112A 1973-10-23 1974-10-22 Verfahren und Anordnung zur zerstörungsfreien Analyse biologischer Zeilen einer mindestens zwei unterschiedliche, licht bekannter Wellenlänge unterschiedlich stark absorbierende Zellentypen in zueinander festgelegter Lage enthaltenden Probe Expired DE2450112C3 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US408817A US3893767A (en) 1973-10-23 1973-10-23 Electro-optical system for cancellation of the effects of red blood cells in a sample of biological cells

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2450112A1 DE2450112A1 (de) 1975-05-22
DE2450112B2 DE2450112B2 (de) 1980-04-10
DE2450112C3 true DE2450112C3 (de) 1981-01-15

Family

ID=23617891

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2450112A Expired DE2450112C3 (de) 1973-10-23 1974-10-22 Verfahren und Anordnung zur zerstörungsfreien Analyse biologischer Zeilen einer mindestens zwei unterschiedliche, licht bekannter Wellenlänge unterschiedlich stark absorbierende Zellentypen in zueinander festgelegter Lage enthaltenden Probe

Country Status (10)

Country Link
US (1) US3893767A (de)
JP (1) JPS5433758B2 (de)
CA (1) CA1018796A (de)
CH (1) CH592877A5 (de)
DE (1) DE2450112C3 (de)
FR (1) FR2248509B1 (de)
GB (1) GB1476793A (de)
IT (1) IT1024317B (de)
NL (1) NL7413572A (de)
SE (1) SE404259B (de)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5916667B2 (ja) * 1975-02-28 1984-04-17 トウアイヨウデンシ カブシキガイシヤ 自動血液分析装置
US4095898A (en) * 1976-06-10 1978-06-20 Coulter Electronics, Inc. Particle analysis system with photochromic filter
US4097845A (en) * 1976-11-01 1978-06-27 Rush-Presbyterian-St. Luke's Medical Center Method of and an apparatus for automatic classification of red blood cells
DE3014563A1 (de) * 1980-04-16 1981-10-29 Merck Patent Gmbh, 6100 Darmstadt Verfahren zur bestimmung leukaemischer zellen
FR2515352B1 (fr) * 1981-10-22 1987-07-17 Int Remote Imaging Systems Inc Procede d'analyse de particules contenues dans un echantillon d'un fluide dilue
US5272081A (en) * 1982-05-10 1993-12-21 Bar-Ilan University System and methods for cell selection
US5310674A (en) * 1982-05-10 1994-05-10 Bar-Ilan University Apertured cell carrier
US4672038A (en) * 1984-10-19 1987-06-09 Abbott Laboratories Optical readout for blood sample analysis
GB8604751D0 (en) * 1986-02-26 1986-04-03 Analytical Instr Ltd Colour analyser
JPS63275323A (ja) * 1987-05-08 1988-11-14 Hamamatsu Photonics Kk 診断装置
US9135547B2 (en) * 2008-12-19 2015-09-15 Avery Dennison Corporation Optical control of RFID chips
FR3034520B1 (fr) * 2015-04-02 2020-02-14 Horiba Abx Sas Dispositif de comptage de particules

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2875666A (en) * 1953-07-13 1959-03-03 Ohio Commw Eng Co Method of simultaneously counting red and white blood cells
US3315229A (en) * 1963-12-31 1967-04-18 Ibm Blood cell recognizer
US3413464A (en) * 1965-04-29 1968-11-26 Ibm Method for measuring the nucleic acid in biological cells after enhancement in an acidic solution
US3560754A (en) * 1965-11-17 1971-02-02 Ibm Photoelectric particle separator using time delay
US3503684A (en) * 1966-11-09 1970-03-31 Perkin Elmer Corp Method and apparatus for detecting mitotic blood cells on a blood cell sample slide

Also Published As

Publication number Publication date
CA1018796A (en) 1977-10-11
DE2450112B2 (de) 1980-04-10
NL7413572A (nl) 1975-04-25
IT1024317B (it) 1978-06-20
CH592877A5 (de) 1977-11-15
FR2248509A1 (de) 1975-05-16
SE404259B (sv) 1978-09-25
JPS5068588A (de) 1975-06-07
JPS5433758B2 (de) 1979-10-23
SE7413014L (de) 1975-04-24
GB1476793A (en) 1977-06-16
FR2248509B1 (de) 1980-09-12
US3893767A (en) 1975-07-08
DE2450112A1 (de) 1975-05-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2436110C3 (de) Vorrichtung zur Feststellung von Herstellungsfehlern in einer bewegten Materialbahn
DE3642209C2 (de)
DE2450112C3 (de) Verfahren und Anordnung zur zerstörungsfreien Analyse biologischer Zeilen einer mindestens zwei unterschiedliche, licht bekannter Wellenlänge unterschiedlich stark absorbierende Zellentypen in zueinander festgelegter Lage enthaltenden Probe
DE2422016A1 (de) Diagnose von krankheitszustaenden durch fluoreszenzmessungen unter verwendung von abtastlaserstrahlen
DE4116054C2 (de) Vorrichtung zum Wahrnehmen einer Teilchenaggregation
DE2312978C3 (de) Vorrichtung zur automatischen Fokussierung von bilderzeugenden optischen Systemen
DE2344528A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur analyse unter verwendung von farb-algebra und von bild-verarbeitungsverfahren
DE2342414B2 (de) Verfahren zur Bestimmung der Belichtung bei der Herstellung von Kopien aus einem Negativbildstreifen
EP0971204A2 (de) Verfahren zur berührungslosen Messung von strangförmigem Fasergut
EP1542051B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Trennen unterschiedlicher Emissionswellenlängen in einem Scanmikroskop
DE2507174A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur erzeugung digitaler repraesentationen eines objektes
DE2720993A1 (de) Vorrichtung fuer tomographie
DE929822C (de) Vorrichtung zum Zaehlen von Teilchen
DE2146497A1 (de) Segmentierungs-Vorrichtung für optische Zeichenleser
DE69815252T2 (de) Belichtungssteuerung auf basis von einem bedeutenden teil eines röntgenstrahlbildes
DE2640442B2 (de) Vorrichtung zur Ermittlung von extremen Dichtewerten
DE2503927A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum unterscheiden zwischen unterschiedlich eingefaerbten bildmerkmalen
DE2411841A1 (de) Messeinrichtung zum messen von schwachen signalen, welche im zusammenhang mit einem starken hintergrundrauschen erfasst werden
DE3603920C2 (de)
DE3127007C2 (de) Verfahren zur Ermittlung der Bezugspunkte eines Densitogramms
DE2217281A1 (de) Dichtenmessung durch Bildanalyse. >
DE3800360C2 (de) Verfahren zum Prüfen der Innenseite einer Floppydisk-Hülle
DE2642647C2 (de) Verfahren zur Messung der optischen Dichte von zu druckenden Farbbildern
DE2143023C3 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln der richtigen Belichtung beim Kopieren von Vorlagen
DE102020122196B3 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Speicherfunktionalität einer Speicherfolie für Röntgenbilder

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
8339 Ceased/non-payment of the annual fee