FCMの歴史
1949年

コールター原理

Coulter原理のメモ

Wallace Coulterが世界で初めて細胞計測の自動化を可能にするコールター原理(細孔電気抵抗検出法)を発表。

1953年

コールターカウンター

コールター カウンターモデル
コールターカウンターA型

フローサイトメーターのルーツは、1956年のWallace Coulterの開発によるコールターカウンター A型の登場が挙げられる。1948年シカゴの自宅の裏の地下室で発明したCoulter原理は、細胞1個ずつの大きさを正確に測定することができる。
この技術は現在でも大活躍し、世界中のほぼすべての自動血球測定装置で使用されている。細胞を1個ずつ正確に測定するコールターカウンターは、ソーティング機能の開発や蛍光パラメーターの取得については、長い年月を要した。

1960年代

放射能

1960年代に、米国ではNIH、NCIを通じて、ロスアラモス国立研究所、後にローレンスリバモア国立研究所も含まれるが、放射能の人体への影響、特に細胞のDNA含量と、総タンパク量を測定する装置の研究開発が始まった。さらに、FCMの応用分野は、アクリジンオレンジを用いた白血球五分類装置に広がる。

1965年

Fulwylerの原理

1970年代のFulwylerのソーター
セルソーターのルーツ

1965年、ロスアラモス研究所のMack Fulwylerが、インクジェットプリンターからヒントを得た液滴荷電方式の細胞分取法 Fulwylerの原理を発表した。コールターカウンターC型を改造したこの装置は、ノズルを超音波で振動させ、あらかじめ落下する液滴に電荷をかけ、電場を通過させ、荷電した水滴を偏向させるものであった。これにより、コールターカウンターはソーティングができるようになる。世界で初めて分取した細胞は、ヒト赤血球であった。

 

注記

IBMのWatson研究所のLouis Kamentskyが開発したRapid Cell Spectrophotometer RCSは、透過型顕微鏡を改良した細胞のDNA含量を吸光度で測定する吸光光度計であった。光源は、アークランプで、溝を利用し、ラミナーシースフローは、まだ利用されておらず、精度(CV値)にかなり問題があった。

この装置は、1969年末に水銀アークランプを使用して蛍光測定ができるようになり、免疫蛍光に興味のあったStanford大学のLeonard Herzenbergが借用した。これが、HerzenbergのFACSへの第一歩である。

また、この装置は1970年代の前半に登場するテクニコン白血球分類装置Hemalog Dに影響を与え、FACS同様にオーソCytofluorografのルーツにもなった。

1960年代から、ヨーロッパでも、FCMの研究はなされていたが、主に顕微鏡を改造したRCSタイプの開発研究であった。

1969年

直交型光学系とレーザー搭載

1969年、ロスアラモス研究所のVan Dillaらのグループが、Coulterと共に、ラミナーシースフローを利用し、さらに、初めてレーザー光源を搭載し、ユニークな直交型光学系を採用した画期的なフローサイトメーターを開発した。世界で初めてDNA細胞周期ヒストグラムの取得に成功した。
この装置は、コールター原理、散乱光、DNA核染色蛍光が取得でき、免疫蛍光も取得できた。遂にコールターカウンターは、高精度で、蛍光も、散乱光も取得できる装置になったのである。FCMの実用化第1号機である。

製品化に向けて

1969年、コールター社(現ベックマン・コールター社)は、ロスアラモスにFulwylerら精鋭を迎えてパーティクルテクノロジー研究所を設立し、Fulwylerの原理を利用したレーザー搭載型セルソーターの製品化の開発に着手した。

1972年

FASEBにて発表


TPS-1

EPICSⅡ

EPICS V セルソーター(1983年)
EPICS V セルソーター(1983年)

1972年のFASEBにて、初めてコールター社はセルソーターを、世界に先駆けて発表展示した。

1984年

世界初のデジタル制御セルソーター EPICS C登場


EPICS C

操作つまみを無くして、機器設定をすべてデジタル制御し、操作性を向上させた。

1990年

世界初のキュベットフローセル方式セルソーター EPICS ELITE登場


後継機種 EPICS ALTRA

小型空冷レーザーの搭載を可能にした世界初のキュベットフローセル方式セルソーターを開発し、簡易化、小型化を実現した。

1993年

世界初のデジタルフローサイトメーター EPICS XL登場


EPICS XL

従来のシグナルをアナログ処理する方式を、世界で初めてDSPを搭載して20ビットデータをデジタル処理する方式にして、高精度なデータと、正確な蛍光補正を実現した。

1995年

世界初の高速型セルソーター MoFlo登場


MoFlo

高速のシース流と高速パラレル電子回路を採用し、世界最高速の秒70,000個のソーティングを達成した。

※ FACSは、ベクトン・ディッキンソン社の商標です。
※ Cytofluorografは、オーソダイアグノスティックス社の商標です。