CN1402831A - 改进的流式血细胞计数器喷嘴和流式血细胞计数器样品的处理方法 - Google Patents

改进的流式血细胞计数器喷嘴和流式血细胞计数器样品的处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种用于流式血细胞计数器的改进的喷嘴系统以及应用方法，用于扁平样品和脆弱品种诸如马或牛的精子细胞的高效定向和分类过程。这种改进的喷嘴系统包括一个具有新颖内表面几何形状的喷嘴6，该内表面几何形状可平缓地加速细胞并且在喷嘴即单扭转定向喷嘴6内可包括一类似椭圆的单扭转内表面部件。这种类似椭圆的单扭转内表面部件(例如8、9、10)具有一层流面并产生用于施加最小力的最简单的流路，以便将扁平细胞16定位在适当的方向上，用于临床应用中的分析和有效分类过程、用于研究和动物授精业，而所述最小力可以加速度性质或定向流体动力的形式来起作用，即，是单扭转定向力。

Description

改进的流式血细胞计数器喷嘴和流式血细胞计数器样品的处理方法
I.技术领域
本发明涉及一种改进的用于流式血细胞计数系统的喷嘴装置以及用于改进流式血细胞计数的方法。具体地说，本发明涉及一种新设计的喷嘴内表面几何形状，该形状适合平缓地处理样品并将样品定位在适当的径向上，以便进行分析和有效的分类。本发明还涉及用于分类脆弱细胞尤其是活的精子细胞的系统。
II.背景技术
流式血细胞计数器已经在临床和研究领域使用许多年，而且在动物业例如动物繁殖业的应用业已迅速增多。商业上购得的流式血细胞计数体系典型地利用一种圆柱形流体几何形状的喷嘴。这种类型的流式血细胞计数器具有旋转对称的聚焦流路(正如在一些美国专利US5,602,039，5,483,469，4,660,971，4,988,619，和5,466,572中所描述的)。根据相似性原理，这种设计不能产生在径向上定位的样品。在临床、动物繁殖以及生物研究领域，当对诸如精子细胞这类细胞进行分类时，可以用暴露于激发光源中时会产生荧光的染料来预先染色细胞。正如Lawrence Johnson的US5,135,759中所阐述的，一种可检测垂直于流动轴的发射荧光的流式血细胞计数器能够高精度地用于测量和辨别细胞的DNA内容物。然而，正如别人业已注意到的，当感兴趣的细胞是球形或圆柱形时才能最有效地获得测量DNA内容物的精度(Dean等人，1978，Biophys.J.23：1-5)。由于对于精子细胞(具有扁平头)，所观察到的荧光强度主要取决于细胞头部相对于检测器的适当取向，精子细胞从其边缘发射的荧光信号要比从其扁平面发射的荧光信号强，因此，荧光信号的强度取决于其经过检测器时精子头部的取向。因为DNA内容物是由荧光测定的并且因为荧光强度受取向的影响，所以DNA内容物的测定由于喷嘴取向的缺乏而复杂化了。由于这个原因，没有径向取向，由正常、随意取向的精子头部而得到的最终荧光强度的分布既反映了DNA的内容物也反映了头部取向。因为细胞从其头部边缘发射的荧光信号较强(Gledhill等人，1976，J.Cell Physiol.87：367-376；Pinkel等人，1982，Cytometry 7：268-273)，所以DNA内容物测定的准确度(可不同，小到只有3.5％)主要受细胞取向的影响。由于这个原因，业已验证传统的流式血细胞计数器具有局限性，特别是当对扁平的精子细胞或者其它非球形或非圆柱形细胞以及类似细胞进行分类时。
另外，某些细胞由于分类过程而显示其功能的减弱。特别是对于诸如哺乳动物的精子细胞这类细胞更是这样，其在机械上不仅是脆弱的，而且还由于分类过程中的一些事故而受到功能损伤(很可能是生育功能减弱了)或者甚至是致命的伤害。关于流式血细胞计数器对脆弱细胞的作用，在能力上业已具有非常大的局限性。这对于高度专业化的精子细胞分类领域是最尖锐的，这不仅是因为细胞本身很少是脆弱的，而且是因为由于生理和实际原因而需要相当高的分类速度。这两个竞争需要业已证实，对用于商业繁殖目的的精子分类的独特领域提出了独特的严格挑战。这样，虽然这两个方面(平缓处理与取向)也许可单独应用于各种情形，但是在许多情形中它们可协同作用。它们各自的性质和协同关系在商业精子分类领域也许是最重要的。有趣的是，这种协同和潜在的相互关系在本发明之前还没有充分受到关注。
分开来看，含有粒子或细胞的样品的合适取向对于流式血细胞计数器信号强度和质量以及对于分类效率都起着重要的作用。业已对样品进行了流体动力定向的尝试，并且在流过系统和流式血细胞计数器中对样品进行流体动力定向，这在过去的几十年中就已经得到了探讨(Fulwyler，1977，J.Histochem.Cytochem.25：781-783；Kachel等人.1977，J.Histochem.Cytochem.25：774-780；Dean等人，参见上文)。样品在流式血细胞计数器内的流体动力定向可增强对相关的DNA染色内容物的精确测定，并且还可提供潜在的形态参数(例如细胞厚度和平面的弯曲程度)的有用测量。对于一些应用，该取向是直进的。然而，当涉及脆弱细胞(例如精子细胞)或其它粒子时，就需要更平缓的技术。例如，具有楔形尖端的样品注射管甚至已经用于一些尝试，来增加被定向细胞的百分比(Dean等人，1978，Biophys.J.23：1-5；Fulwyler，1977，J.Histochem.Cytochem.25：781-783；Johnson等人，1986，Cytometry 7：268-273；Pinkel等人，1982，Cytometry 3：1-9；Welch等人1994，Cytometry 17(suppl.7)：74)。由于样品注射管的楔形尖端，样品气流倾向于被与圆柱形气流相反的鞘流(sheath fluid)抽入薄带内。具有扁平头的细胞(例如哺乳动物的精子)经常遭遇较高速度(100毫米/秒)的鞘流，然后转动，从而使其扁平侧位于条带的平面上。不幸的是，定向过程与最终分析过程的分离几乎不能导致最佳的结果。因此，该技术实际上已经不具有所期望的那些优点。
在一个不同应用中，Kachel和他的同事(Kachel等人，参见上文)证实了相似性原理并讨论了三种影响移动粒子的流路。他们总结，对于扁平粒子(例如扁平的红细胞)，为了利用流体动力获得均匀的径向取向，优选的流路是借此能够获得单向压缩的流路。在与流过系统一起使用时表现出增大的单向压缩的最简单的流路是由具有椭圆形截面的管形成的，并且还终止于一个椭圆形出口。在一种设计中，该椭圆形出口的长轴与压缩椭圆管截面上的长轴成直角。然而，由于该椭圆形出口不产生高速流式血细胞计数细胞分类计所需的液滴种类，因此这种布置倾向于不用于并且已经明显地不用于流式血细胞计数器。
在一个类似的尝试中，Rens和他的同事设计了一种具有椭圆形内部和椭圆形出口的喷嘴尖(Rens等人，1998，PCT/US98/15403；Rens等人，1998，Cytometry 33：476-481；Rens等人，1999，Mol.Reprod.Dev.52：50-56)。该内部包含由过渡区分开的第一椭圆区和第二椭圆区。所有区域每一个都具有一个长轴和一个短轴。第二椭圆区的长轴与第一椭圆区的长轴成90°取向。通过钻而钻成的圆柱形孔位于椭圆形出口的端部并用作最终出口。该装置部分解决了传统的流式血细胞计数器中所存在的随意取向问题，并且通过流式血细胞计数器每次使来自公猪的扁平精子细胞总数的大约60％得到定向。尽管如此，当考虑流路中的流体动力时，通过由Rens及其同事设计的喷嘴的扁平粒子已经接收了不必要的应力。对于脆弱细胞，特别是对于也许是更脆弱的精子细胞(例如马或牛精子细胞)，该方法无论是在取向上还是在细胞寿命上的确都产生不了所需的效率。
这样，虽然所需的实施技术和部件早就可以得到，但是对发明还存在着一种很深切但不满足的需求。这种需求涉及到对待分析的粒子或细胞的平缓处理和进行定向的能力、适当分析和有效分类的能力，以及使流式血细胞计数器对粒子或细胞所造成的潜在应力状态最小的能力。而且，虽然问题是存在于传统的血细胞计数器中，但是对所存在的问题的充分理解以及该问题是什么，在此之前本领域的技术人员还都是不明了的。为了满足这种需求或者克服这些困难，本领域的技术人员也已进行了许多尝试，但是由于不理解这些问题究竟是什么以及它们如何相互关联，因此还没有完全获得成功。由本领域的技术人员所做的一些尝试甚至发展成专利，这些专利似乎触及到这些问题，但是实际上他们在某种程度上背离了本发明人所遵循的技术指导方向。
III.发明的公开
因此，本发明的目的是提供一种改进的喷嘴内表面几何形状，该形状可产生最简单的流路用于施加必要的流体动力，以便为了达到分析和有效分类的目的，而加速并使样品定位在合适的方向上。这种改进的喷嘴内表面的几何形状可包括以下两个特征的任一个或者二者都包括：适当构成的加速力特征和/或在单扭转定向喷嘴内的类似椭圆的单扭转内表面元件，其中该喷嘴产生特定的流体动力即单扭转定向力。
正如本发明现在所示出的，由于不适当的操纵力(特别是不适当的加速力)或者由第二椭圆区所产生的第二扭力的存在而导致至少可部分观察到具有不需要的细胞应力的问题。关于所施加的加速力，装置经常利用喷嘴内部的急变过渡，并因此在短距离上导致极端加速。关于定向方面，例如，诸如Ren的(以上提到的)这些方法指出，细胞被第一椭圆区产生的第一扭力定向之后，施加一个额外的、也许是双倍的应力。具体地说，扁平粒子在从随意的位置被第一椭圆区定向之后已经处于一个定向位置。它们准备在被定向的位置退出。然而，这次，Rens及其它人的装置使这些被定向的扁平粒子第二次被第二椭圆区产生的流体动力不必要地扭曲。正如本发明所指出的，这些设计在高速流式细胞壁计数器中不是完全有效的。当具有尾部的扁平精子细胞通过这种类型的喷嘴而定向时，除了它的无效性之外，这种类型喷嘴的几何形状还明显两次损害了扭力。这就在长尾精子细胞退出喷嘴之前不必要并严重挤压或损坏了它们。另外，在一些孔是由与主要内部分开的钻石制成的设计中，一平滑的层流也可受到某种程度的影响。这可能导致几乎瞬间的加速并因此而不必要地挤压了细胞，以及可能影响已经定向的精子细胞的取向。因此，Rens的方法以及其它更加近期的尝试实际上都与本发明的更有效、较少加速和较少扭转并平滑的层流内表面的实施方案相背离。
本发明另一目的是，设计最简单的喷嘴内表面几何形状，该形状提供了层流表面并且同时减小了样品尤其是精子细胞的变形。
本发明的再一个目的是，提供一种在研究和临床应用中以及在动物授精业中能够更快速和更准确地测量和分类样品尤其是脆弱的精子细胞的系统。
本发明的又一个目的是，为了研究和临床应用以及动物授精业，提供用于改进样品尤其是精子细胞在流式血细胞计数器中的定向和分类效率的方法。
当然，在说明书的其它部分以及权利要求书中还公开了本发明的其它目的。
IV.附图的简要描述
图1是流式血细胞计数器的部分剖面图，示出了鞘流容器、样品注射管和本发明的喷嘴。该图还示出了样品管在喷嘴内的相对位置。
图2是喷嘴尖端以及它与鞘流容器(此处是喷嘴主体)的相对位置的三维图，该容器具有样品注射管和喷嘴尖端。图2A是具有斜切尖端和环形口的样品注射管的示意图。
图3A、3B和3C是本发明喷嘴的若干实施例之一的示意图。图3A是喷嘴尖端的三维图，示出了第一椭圆形递增区、所需的椭圆划界部位、椭圆形递减区、锥形区、圆柱形区和环形出口。图3B是一体设计的喷嘴的尖锐内表面的示意性剖面图。图3C是圆柱形区域和环形出口的剖面图。
图4A是专门表示出环形出口的喷嘴尖端区域的底视图。图4B是喷嘴的内部设计的顶视图，示出了最大的环形口、所需的椭圆划界部位、锥形区的较大的环形口和圆柱形区的最小环形口。最小口的直径也是环形出口的直径。
图5示出了单扭转定向喷嘴在定向扁平粒子时是如何工作的。
图6是具有可能已存在于已有技术中的轴向运动面的喷嘴的一个例子的示意图。
图7a、7b和7c是理论轴向速度、加速度以及加速运动的变化速率相对于为诸如图6所示意性示出的喷嘴可能存在的部位的图表。
图8是具有按照本发明的一个实施例的轴向运动面的喷嘴的一个例子的示意图。
图9a、9b和9c是理论轴向速度、加速度以及加速运动的变化速率相对于为诸如图8所示意性示出的喷嘴可能存在的部位的图表。
V.本发明的实施方式
正如从附图中所看到的并结合本发明的目的，本发明的基本概念可以不同的方式实施。参照图1，示出了流式血细胞计数系统的一部分，其中样品在进行分析和分类之前被处理成一个个液滴。正如本领域普通技术人员从该示意性剖面图中所深刻理解的，鞘流容器1含有通过鞘流口(未示出)输入的一些鞘流2。一个样品注射系统包括与样品存贮器(未示出)相连的样品注射管3。样品注射系统的作用一般是向喷嘴系统提供一些适当的样品材料流。鞘流容器同时将鞘流引入喷嘴系统。样品可被鞘流包围，从而形成含有样品的流体，然后通过液滴形成机构可退出喷嘴系统，而含有样品的流体通过该机构可形成小的液滴。这些小液滴可借助振荡器的振荡与来自流式血细胞计数系统的高压的组合以高于大约20米/秒的高速度通过自由下降区域。其后，这些小液滴(即含有样品的液滴)可利用自由下降区域上的分析系统(未示出)来进行分析。如果活细胞(例如扁平的精子细胞)被当作样品材料输入，那么可以用一种或多种荧光染料来染色。这些精子细胞可以装载到经过分析系统(未示出)的鞘流气流的一个文件(file)中。分析系统可包括聚焦激光器，调整该激光器的波长，以便激发可能存在的荧光染料。然后从每个细胞收集的荧光信号可通过检测系统(未示出)感应。随后，通过不同液滴负哉(charge)的不同应用，正如本领域的技术人员所易于理解的，该过程可包括利用分类装置或类似装置而进行的分类过程，这取决于各自的物理性质(例如所引入的每个细胞的DNA内容物)。其后，每个细胞根据其负载的不同来进行分类。正如上文所提到的，流式血细胞计数器的这些一般方面是公知的并且在上文提到的参考文献中有所讨论(借此一并作为文本的参考文献)。
关于流式血细胞计数器的功能和样品的寿命，与样品的处理有关，有两方面是重要的：即扭转校直和样品的轴向运动。每个方面都会单独讨论，然而，应该理解，这两方面并不彼此排斥并且可协同作用。特别是当与样品的寿命有关时尤其如此，即，这是样品以所需效力行使其功能的能力并且基本上不受流式血细胞计数过程的影响。首先讨论这两方面的第一方面，即扭转校直。
通过图2所示的三维图还可看到在图1中表示的方面。该三维图示出了一部分鞘流容器2、样品注射管3和具有喷嘴6的喷嘴系统。样品注射管3如图2A所详细表示的，具有斜切的尖端4和环形口5。专门设计的喷嘴6在本发明中被称作单扭转定向喷嘴并且以下将详细描述。
正如所知道的，该样品注射管用于将薄流中的样品材料引入喷嘴系统中，样品在此处被鞘流所包围。正如本领域的普通技术人员所公知的，传统的样品注射管通常是圆柱形的。然而，由于这种类型的注射管无助于控制样品的取向，因此从这种类型的样品注射管中出来的样品通常具有非定向状态。在过去的二十年中，产生了一种改进的样品注射管(Dean等人，1978，参见上文；Fulwyler，1977，参见上文；Johnson等人，1986，Cytometry7：268-273；Pinkel等人，1982，参见上文)。这种改进的样品注射管具有一个斜切尖端并在某种程度上有助于使从其尖端出来的样品材料定向。由于样品注射管尖端的斜切形状，因此样品气流可被鞘流抽入薄带中。流动条件的最终变化可导致样品材料的相应取向。
在本发明的设计中，基于斜切尖端机构的概念，保持具有所示出的斜切尖端类型的样品注射管，但是特定的内部尺寸却是独一的。最重要的是，斜切尖端在喷嘴内的位置是特别确定的。如图2A所示，样品注射管3(在此处称作取向改进的样品注射管)在其截面上包括斜切尖端4和环形口5。该斜切尖端在其截面上是或大或小的矩形。它有一长轴和一个短轴。虽然可对其进行自然改变，以适合应用或者被分类的粒子，但是在一优选实施例中，斜切尖端的角度大约是4°、管的外径大约是1.5mm以及环形口的直径大约是0.25mm。
到目前为止，我们仅仅讨论了样品注射管在定向样品时所起的作用。然而，可以理解(正如本领域的技术人员应该理解的)，以这种方式提供的定向力是非常受局限的。例如，虽然该特征已经独自解决了取向问题，但是其后对高百分比取向所进行的尝试都已经是不必要的了。或者是，正如本领域技术人员所意识到的，为了得到高度定向的样品，特别是当为了达到授精或类似目的，样品含有扁平、非球形或者脆弱细胞诸如精子细胞时，还需要其它的方法。正如本发明所示出的，定向力主要来自于喷嘴的内表面。这样，为了产生有用的适当强大但还平缓的定向力，该喷嘴被用作为一个基本元件。
根据这种理解，现在可以明白本发明的设计与已有技术是如何不同。正如从图1和2中所看到的，特别是如图3A、3B和3C所示，该流式血细胞计数系统包括独特设计的单扭转定向喷嘴6。该单扭转定向喷嘴6可由一些可选择的材料(例如陶瓷材料以及类似材料)制成。虽然喷嘴的尺寸(例如高度和直径等)可以改变，但是它优选地应该可以装配到传统流式血细胞计数器中并且同时可提供如本发明所述的预期定向力。而且，虽然在一优选实施例中，为了更好地表述，喷嘴被制成一个片状，但是它可分成两部分即上圆柱形部分(a)和下锥形部分(b)。在这些优选实施例之一中，上圆柱形部分(a)的高度大约为8mm，而外径大约为6mm。锥形部分(b)的高度大约为4.5mm，而在孔处的外径可以小于大约1mm。这样，喷嘴的总高度大约可为12.5mm。一体喷嘴的使用也有助于以最佳的设置固定所有的取向和轴向运动因素。这样可增大使用、重复和其它实际因素的容易程度。
图3A是一个三维图，而图3B和3C是本发明的单扭转定向喷嘴的示意性剖面图。如图3A和3B所示，单扭转定向喷嘴6包括由一个内表面部件围绕的喷嘴容积。单扭转定向喷嘴的这个内表面部件构成了它的内部几何形状。该内表面部件可包括具有单扭转内表面的单扭转内表面部件。这个单扭转内表面部件在含有样品的流体通过时具有产生单扭转流体动力的能力，而该流体动力具有一个流体动力轴。该单扭转内表面部件还具有可对样品产生加速度的速度加速特性。当样品通过这个单扭转内表面部件时，样品可被单扭转流体动力定向并相对于流体动力轴在径向上校直。它还可被加速以便进行后序的分析和分类过程。这些特定的单扭转流体动力可称作单扭转定向力。
单扭转内表面的整个形状是顺流逐渐变尖，所以可称作渐尖的单扭转内表面部件。由图3B所示的纵向剖面图，可观察到这个渐尖的单扭转内表面部件具有两个尺寸，呈从底部开到顶部的“类似扇子”的形状。这个渐尖的单扭转内表面部件的尖锐程度可以变化，但优选的是从“类似扇”形的底部到顶部大约为23°，从而可以产生作用到样品上的所需的加速力。另外，这个渐尖的单扭转内表面部件基于其内部的几何形状可分成几个区域，并且每个区域都具有一个层流面。基本上是，在三维图中，该渐尖的单扭转内表面部件由具有类似椭圆的单扭转内表面的尖锐的类似椭圆的内部区域(c)和圆柱形内部区域(d)构成。这个类似椭圆的单扭转内表面在其截面上可具有不同的形状。例如，除了椭圆形之外，它还可是卵形或者甚至闭合成矩形。这些形状的任一种都可出现在恰恰在划界部位之上和之下的沿类似椭圆的单扭转内表面的任何部位上，而其椭圆形、卵形或者甚至矩形在该划界部位达到最大或者所期望的程度。应该理解，即使在所给定的截面上不存在真正数学意义上的椭圆，“类似椭圆”这一术语也涵盖这些形状的每一种。同样，此处所讨论的术语“环形”不必是完美的圆环形，或者甚至根本不必是圆环形。再者，圆环形是优选的，然而其它形状也可等同，只要存在适宜的功能即可。
当然，该尖锐的类似椭圆的内部区域在其截面上可具有一个大轴和一个小轴，并且该椭圆形被滑动地控制着。这样，根据其椭圆形的变化，这个尖锐的类似椭圆的内部区域从顶部顺流到底部可分成以下若干区域：
1)顶部具有环形开口7的椭圆形渐增区8，其中截面上的大轴和小轴的比例是增大的；
2)椭圆形渐增区8下游的所需的椭圆形划界部位9，在此处，大轴与小轴达到最佳比例，该比例对于样品可是最大比例(最好如图3A所示)；以及
3)椭圆形渐小区10，其中截面上的大轴与小轴的比例是减小的。
基于以上所需的几何形状，从开口区域的环形到具有渐增椭圆(无论所包括的形状如何，都是大轴与小轴的比例)的类似椭圆的形状(甚至实际上就是椭圆形)、到所需的椭圆形或类似形状、到具有渐小的椭圆的类似椭圆的形状，以及最后再到达尖锐类似椭圆的内部区域与圆柱形区域相连的区域上的环形，该尖锐的类似椭圆的内部区域的从顶部到底部的剖面图的这两个规格的形状可产生过渡变化。由于整个类似椭圆的内部区域都在变尖，因此整个类似椭圆的内部区域的截面积从顶部到底部都将逐渐变小。这样，通过改变大轴与小轴的比例可调整该椭圆形。大轴与小轴的比例从顶部开始逐渐改变，从1逐渐变到大于1，或者也许对于样品甚至是最佳比例。该最佳比例可以是最大比例。其后，该比例可以从最大比例逐渐变回到小于最大比例，然后变回到1。正如本领域的技术人员所公知的，当该比例变为1时，截面上的形状可以是圆形。以上所称的最大比例可以改变到一定程度。在一优选实施例中，大轴的长度可以是2.2mm，而小轴的长度可以是1.0mm。于是，对于这样一个优选的实施例，该最大比例可设计成大约2.2。当然，它可以根据应用或类似因素来变化。
在一实施例中，在喷嘴内椭圆形渐增区8下游的预期椭圆形划界部位9可以是样品注射管的斜切尖端就位的地方。这还可以是带流中的样品接收所需的完全有用的定向力的地方、可以是样品被所需的定向力或扭力最小扭转的地方、可以是细胞退出所需的时间最少的地方，或者是样品从喷嘴孔退出之后还能够很好地保持其定向状态从而能够有效进行后序分析和分类的地方。该部位被称作注射点。对于流式血细胞计数器现在实施的高速分类的技术状态，基于本发明的发现，该部位或者注射点可以距离出口大约6mm。于是，如果定向保持距离被规定为这样的距离：即指示出从样品粒子被定位的那一点到其在统计学上失去定向状态程度的那一点，样品粒子能够保持其定向状态的距离到底有多大，那么从样品注射管的斜切尖端到喷嘴出口的距离以及从出口到沿降落区中的流路与激光柱或传感器交叉的那一点的距离都完全落在该定向保持距离之内。例如，正如Dean及其同事(Dean等人，参见上文)所述的，从斜切尖端到与激光柱交叉的那一点的距离可以在10mm之内。因此，无论哪一点在从斜切尖端到与激光柱或传感器交叉的那一点之间的距离内，被定向的任何样品粒子都将在分析之前保持其定向状态。从理论上讲，当流式血细胞计数器装备有本发明的专门设计的喷嘴以及具有斜切尖端的样品注射管时，这个定向保持距离甚至都可大于10mm。而且，为了完全定向的利益，该斜切尖端的长轴可以与所需的椭圆形划界部位的大轴对准，而短轴与小轴对准(如图所示)。
尖锐的类似椭圆的内部区域(c)的下游可以是圆柱形内部区域(d)。该圆柱形内部区域(d)如图3A、3B和3C所示，还可分成变尖的锥形区12和圆柱区14。锥形区12在与尖锐的类似椭圆的内部区域(c)相连的顶部具有较大的环形开口11以及与圆柱区14相连的较小的环形孔13。该锥形区顶部的较大的环形开口11的直径大约为0.19mm，而且该环形开口在一优选实施例中大约为0.07mm。该锥形区的高度可以大约为0.3mm。圆柱区14还可以具有与贯穿环形出口15的锥形区的较小开口直径相同的开口，并且该圆柱区的高度大约为0.15mm。
图4A是单扭转定向喷嘴的底视图，其示出了环形孔。该环形孔应该足够小，以便可以形成含有样品粒子的微小液滴。在若干优选实施例之一中，该直径大约为0.07mm。图4B是单扭转定向喷嘴的顶视图。正如所清楚地看到的，这个开口可以是直径大约为5.25mm的环形。
参照图5，可以看到定向是如何发生的。可以注意到，该图是Kachel及其同事(图3，Kachel等人，1977，J.Histochem.Cytochem.25：774-780)的改进图。这个图，是围绕所需的划界椭圆部位9的截面，首先表示出由类似椭圆的单扭转内部表面产生的定向力的分布。如图所示，该类似椭圆的单扭转内表面的非近似转变可导致优选的侧力，从而沿大轴产生额外流分，并且该转变可减小沿小轴所产生的力。这样，可观察到，沿大轴所产生的力要比沿小轴产生的力强，从而由此可定向扁平粒子16(如图所示)。本发明的独特设计表明其优越性在于：尖锐的类似椭圆的内部区域(c)直接与圆柱形内部区域(d)和环形出口15相连。这种专门设计的几何形状成功地避开了相似性原理并因此使已经定向的样品粒子能够单独退出环形出口并且还保持其定向校直的状态。
除了上述内容之外，还可观察到，整个尖锐的单扭转内表面部件包括一个层流面。通过该层流和由层流面产生的单扭转定向力，样品可以在径向上定位并沿流体动力轴校直。于是，定向校直的样品在退出环形出口时保持在定向校直的状态上，其中样品被分成一个个粒子以及类似成分，并且被鞘流滴所包围，然后进行分析。因此，最终定向的样品由于样品注射管的斜切尖端与单扭转定向内表面的组合作用(即由于独特的几何形状)而产生单扭转定向力并导致层流。
应该指出的是，单扭转定向喷嘴的整个内表面可以是一体的。将整个内表面分成如上所述的尖锐类似椭圆的内部区域(c)、圆柱形内部区域(d)以及它们自身的次成区域的方式纯粹是为了清楚解释的目的。
动物繁殖业已经正更多地采纳流式血细胞计数器的原理的优点并利用高速流式血细胞计数器所提供的益处。现在可成功地利用流式血细胞计数器所用的分类机构来鉴别有性别的精子样本。利用这种独特设计的单扭转定向喷嘴，可以更有效并以如上所述的较高百分比来分类X和Y染色体生育精子。可以将有性别的精子细胞缓冲在我们专门制备的精子相容的缓冲液内(如PCT公开文本WO99/05504(LoDo PCT)所述)。可以在单扭转定向喷嘴的类似椭圆的单扭转内表面部件内的划界部位注射缓冲精子细胞，在此处这些细胞被鞘流所包围，从而形成鞘围绕的精子。接下来，含有精子的液滴可以利用液滴形成机构来制备并在自由降落面上进行分析。然后含有精子的液滴被分类设备负载和分类，然后被含有专门制备的精子收集液的精子相容的收集系统所收集。该全部过程可使作用在通过分类过程所产生的精子上的应力最小。然后将X或Y染色体生育精子用于所需性别的哺乳动物的授精和产出。
这样，它至少是独特设计的使本发明优于其它传统喷嘴的单扭转定向喷嘴的内表面几何形状。正如本领域的普通技术人员将期望的，这种单扭转定向喷嘴在专门与相对于单扭转定向喷嘴内表面的特定区域的适当部位上就位的斜切样品注射管组合时，能够提供非常满意的结果。
如上所述，上文讨论了本发明的扭转校直方面。第二个重要方面是样品的轴向运动。该方面不仅包括样品在经过中心轴下面的喷嘴时所发生的运动，而且还包括样品在路途中所接收的应力。这些运动也许最容易用三个值来表示，即与沿样品的部位相关的距离的三个导数。以下总结了这些导数：
导数                              类似的更通用的概念
与部位相关的距离的一阶导数            速度
与部位相关的距离的二阶导数            加速度
与部位相关的距离的三阶导数            加速度的变化速率
正如从图6-9c中所领会的，喷嘴可存在任何数目的轴向运动面，正是这些表面在样品通过喷嘴时影响或者也许只是把样品限定在一定范围内。如图6所示，这些轴向运动面可以是对称的若干对，并且还可以与第一轴向运动面21和第二轴向运动面22那样简单。当样品向下流过喷嘴6时，这些轴向运动面以影响样品或其寿命的方式起作用。于是样品(通常是流体动力地)承受第一轴向运动面21的作用。然后它可在过渡部位23进行过渡，变成被第二轴向运动面22所影响。在过渡部位23之后，样品随后承受第二轴向运动面22作用。然后它退出喷嘴，例如在环形出口15处。
应该理解，这些轴向运动表面可以具有任何形状。在一系统中(例如具有恒定速度的系统)，它们可以是管形的。如图6和8所示，在诸如当样品通过喷嘴6时可得到加速的这样一个系统中，这些表面是作为加速表面(例如所示出的锥形表面)构成的。当然，该加速表面还可能使样品减速。通过加速或者减速，该表面因此可在样品经过喷嘴6时而改变样品的速度。于是，可以领会，喷嘴6如图8所示，可以包括第一轴向加速面24和第二轴向加速面25。第一轴向加速面24使样品感受第一加速度值，可是恒定的也可以不是恒定的，而第二轴向加速面25使样品感受第二加速度值。该第二加速度值可以与第一加速值相同或不同。如图8所示，由于第二加速面25以一个不同的速率会聚，因此它很可能指示出一个不同的加速度值。
当然，具有加速的任何时候，样品都可感受应力。该应力有损于样品的寿命和功能。对于一些样品诸如长细胞，一个特别方面是，当速度改变时，样品的一端到下一端的速度趋势可不同。参照样品诸如精子细胞最容易理解这一点。活的精子细胞具有头部和尾部。当头部与尾部的加速度不同时，或者当头部以与尾部不同的速度移动时，从头部到尾部就会产生一个差。该差可在细胞上产生应力。在极端的情况下，它甚至可将尾部从头部中拔出。显然，这会损害样品的效力。本发明提供了一种系统，通过该系统可使这个差最小并且可避免或者减小不希望的作用。通过使样品感受在样品长度上的加速度或者速度的“低”程度的变化可达到这一点。正如本领域技术人员所能够领会的，“低”可以是一个相对术语，它可取决于细胞和环境。它在理论或者经验上可确定为，为了在用于特定应用的样品中获得实际百分比的效力而显示的值。这些概率例如可以是至少70％、80％、90％或者类似比例。还可以正面施加这个“低”加速度或者加速度变化速率。
当轴向运动面改变时，就可发生加速度或者速度的变化。这些变化可以是突变的或者平缓的。自然，本发明的一些实施例赞成后者。参照图6，可看到，沿轴的轴向运动面的急剧变化是如何挤压样品的。第一轴向运动面21在过渡部位23以一种不连续的方式发生变化。例如，当第二轴向运动面22由一个分离部件(例如通过钻的插入)产生时，在喷嘴6中就可存在一个间断。在这一点上，样品随之几乎同时感受速度的极大变化。由于几乎感觉不到的失调，应该注意，这种不连续的变化可无意识地存在。无论如何，诸如此类的方面可使样品脱离。通过提供可以是连续的过渡，本发明可避免如此产生的应力或者使之最小。由于只有有限数目的“不连续点”或者失调，因此该过渡可以是诸如在曲面上的连续过渡，或者由于在一体的喷嘴6上具有一个内表面，因此该过渡可恰恰避免不连续变化的可能性。以这种方式，喷嘴可有效地具有一体的表面。在这样的设置中，可以正面设计喷嘴6，以便存在具有最大加速度差的过渡。如图8所示，通过在诸如第一轴向运动面和第二轴向运动面之间所示出的有限的最大加速度差过渡面(26)上进行设计，可做到这一点。通过使用一体的出口也可获得这一点。然后，该有限的最大加速度差过渡面可位于一体的出口处或者最终作为一体的出口。
关于上文提到的与部位相关的距离的三个导数，参照图7a-c和9a-c可理解上述概念。正如所示出的，这些图以图表的形式表示出在图6和8所示的相邻喷嘴处的相应部位的三个导数值。图7a和9a表示出与部位相关的距离的一阶导数(一个类似于速度的概念)。由于图6的喷嘴在过渡部位23具有不连续的变化，因此可看到，d1/d1在过渡部位23发生不连续的变化。对于图8中的喷嘴6，d1/d1值连续地变化。仅仅由于这些理由，可以如此处理样品，而极少被挤压。在图7b和9b中，可看到，它们各自喷嘴的d21/d12值也不同。在图7b中，与部位相关的距离的二阶导数值(或者也许更容易看作加速度)具有极大的变化。再者，在图9b中并不是如此。最后，与部位相关的距离的三阶导数值d31/d13(或者也许更容易看作加速度的变化速率)也不同。在图7c中，该值先是正的，然后又变成负的。在图9c所示的值中，这些值从不改变标志，它们或者是零或者是正的，但从来不是负的。这些概念的每一个都可方便地创立，通过这些概念可使为了避免样品上的应力或者使该应力最小而设计的喷嘴得到理解和特征化。
对于一些样品可以是一个因素的另一方面是，样品所体验的速度、加速度或者加速度变化速率中的方面。对于样品这还可称作停留时间。在流式血细胞计数器中，经常需要将一次抽样样品放在一次形成的液滴上。诸如此类的方面可导致在最后可能的时间需要转移流体。在企图实施这一措施的系统中，重要的是，特别关注附近的区域，它们是100um的出口27、距离出口27超过300um的区域、出口27附近的区域，或者甚至是远离出口27的区域。另外，在一些系统中，使样品只瞬间感受不需要的值是可以接受的。在整个喷嘴6或者在喷嘴6内的特定部位可获得这样的限制。所施加的一些限制如表1和2所示。
表1：  d 2 1/d1 2 值
在喷嘴内每微米0.16米/秒，
在喷嘴内每微米0.05米/秒，
上述值远离退出点附近，
远离退出点的每微米0.10米/秒，
远离退出点的每微米0.13米/秒，
在退出点附近每微米0.16米/秒，
在退出点附近每微米0.20米/秒，
在退出点附近每微米0.23米/秒，
在距退出点超过300um的距离每微米100×10-3米/秒，在距退出点超过300um的距离上每微米50×10-3米/秒，
在距离退出点超过300um的距离上每微米25×10-3米/秒，
沿中心轴不会不连续变化的值，
几乎是上述任何值的值，
这些值在不同部位的任何值，
这些值的任何组合，
这些值的任何值与表2中的任何值的任何组合，
表2：d31/d13值
在喷嘴内每平方微米100,000×10-6米/秒，
在喷嘴内每平方微米10,000×10-6米/秒，
在喷嘴内每平方微米2000×10-6米/秒，
在喷嘴内每平方微米1,100×10-6米/秒，
上述值远离退出点附近，
远离退出点的每平方微米100,000×10-6米/秒，
远离退出点的每平方微米50,000×10-6米/秒，
远离退出点的每平方微米10,000×10-6米/秒，
远离退出点的每平方微米5,000×10-6米/秒，
远离退出点的每平方微米1,000×10-6米/秒，
远离退出点的所每平方微米300×10-6米/秒，
在距离退出点的一段距离上每平方微米200×10-6米/秒，
在距离退出点的一段距离上每平方微米100×10-6米/秒，
相对于轴向部位的变化速率在喷嘴内不会不连续地变化的加速度值，
不会改变喷嘴内的标志的加速度值的变化速率或者d31/d13值，
几乎是上述任何值的值，
上述值在不同部位的任何组合，
上述的任何组合，
这些值在不同部位的任何值，
这些值的任何组合，
这些值的任何值与表1中的任何值的任何组合，
在使这些方面与特定样品正面配合时，这些值还可在有效的细胞/样品长度上获得。这些长度可是理论上确定的，也可以是作为实际样品长度来测量的，或者甚至是在经验上确定为有效的样品长度。再者，这些正面或者配合措施可使事物脱离偶然性并且对于使用者是可靠的。在经验确定中，在其它情况中，应该理解，可以选择获得的值，以便不会超过样品在其长度上的实际能力，从而使样品在处理之后能保留足够可接受的功能的可能性。以这些方式，通过结合最大的加速度差、通过正面限制最大的加速度差，以及通过正面选择值(确定或者未确定的)以便不超过样品的实际能力，本发明可以结束。
如上文所述，在该方面与本发明的流体动力校直方面之间可存在协同。这种组合的扭转和拉脱可以并且显然可以在一些样品特别是精子细胞上产生应力。于是就可能使扭转流体动力和最大的加速度差或者类似值合并，这些方面结合还可使应力最小。还要考虑的方面是，将上述值与具有可能在流式血细胞计数器设置中导致应力的其它参数的概念合并。这些参数可包括以至少500类/秒、至少1000类/秒、至少1500类/秒的分离速度进行的工作。同样，这可包括以50psi和类似值进行的工作。最后，正如以上所提到的，某些样品尤其易受应力、以上提到的方面或者以上所列的值的影响。这对于以下样品尤其如此：精子细胞、精子收集系统、牛的精子细胞、马的精子细胞、已经染色并以其DNA内容物(诸如在有性别的精子细胞中)进行分类的精子细胞、被分类的公或母牛精子细胞，甚至还有被分类的公或母马精子细胞。
正如从上文中所容易领会的，本发明的基本概念可以各种方式实施。它涉及实施技术以及完成适当的实施过程的设备。在该应用中，这些实施技术是作为由所描述的不同装置获得的所示出的部分结果以及作为应用所固有的步骤来公开的。它们简单地是利用这些装置的自然结果(正如所预计和描述的)。另外，虽然公开了一些装置，但是应该理解，这些装置不仅可获得某些方法，而且还可以许多方式来改变。重要的是，应该理解，上述的所有方面以及这些方面的所有内容都包括在本发明的公开文本中。
本申请中所包括的论述是用作基本的描述。读者应该意识到，特定的论述显然不能描述所有可能的实施例；许多变型也是包括在内的。它还不能充分解释本发明的一般性质，并且显然不能表示每一性质或部件实际上是如何代表各种替代或等同部件的更宽泛的功能。再者，这些显然都包括在本发明的公开文本中。此处以装置定向的术语描述了本发明，但是该装置的每个部件显然都执行一个功能。对于所描述的装置不仅包括装置的权利要求，而且为了指定本发明及每个部件所执行的功能，还可包括方法或工艺权利要求。无论是说明书还是术语都不是对可以在任何时候包括在本专利申请的整个过程中的权利要求的限定；该公开文本可被解释成包括在说明书中所公开的或者在权利要求书中所表示的任何部件的任何及所有排列及组合。
还应该理解，在不脱离本发明精髓的范围内可以进行各种改变。这些变化显然包括在本发明的说明书中。它们也落在本发明的保护范围内。包括所示出的显然可见的实施例、各种隐式变换实施例以及泛泛方法或工艺和类似方法的宽泛公开内容包括在本发明的公开文本中，并且在起草本申请的说明书时已经被作为依据。该申请将寻求与被视为在本发明权利范围内的权利要求的基础一样宽泛的审查，并且将被设计产生单独或者作为整个系统覆盖本发明的许多方面的一个专利。
而且，本发明和权利要求的不同部件的每一个都可以各种方式获得。应该理解，这个公开文本包括这样的每一个变型，它可以是任何装置实施例的一个实施例的变型、方法或者工艺实施例，或者甚至只是这些实施例的任何部件的一个变型。尤其是，应该理解，当该公开文本是有关于本发明的部件时，利用等同的装置术语或者方法术语(即仅仅是功能和结果是相同的)可表达用于每个部件的词语。这些等同的、宽泛的或者甚至是更固有的词语应该被认为包括在每个部件或者行为的描述中。当需要显示赋予本发明的隐式宽泛范围时，可以取代这些术语。但是作为一个例子，应该理解，所有的行为都是作为实施该行为的装置或者导致该行为的部件来表达的。同样，所公开的每个物理部件都可以被理解成包括该物理部件易于实施的行为的公开内容。关于最后这一点，但是作为一个例子，“定向喷嘴”的公开应该被理解成包括“定向部件”的公开、“定向”的行为，而无论是否是明显的论述，反之，其仅仅是“定向”行为的公开，这样的公开应该被理解成包括“定向部件”的公开以及甚至是“用于定向的装置”。这些变换和变换术语将被理解成是明显地包括在说明书中。
在以下参考文献表中所列出的本申请公开文本中的所有参考文献(与在先申请一同提出或者在其中列出，还有在先申请本身)每一篇都由此被附上并由此一并作为参考；然而，一些陈述在一定程度上被认为与这/这些发明的授权专利不符，这些陈述在表达上被认为不是由申请人作出的。另外，对于所用的每一术语，应该理解，除非其在本申请中的应用与这些解释不符，否则公共字典的定义应该被理解成并入每个术语和所有定义，变换术语以及诸如包含在Random Webster’s Unabridged Dictionary(第二版)中的同义词都由此一并作为参考。
最后，除非上下文需要其它解释，否则应该理解，术语“包括(comprise)”或者变型诸如“包括(comprises)”或“包括(comprising)”是指包括所提到的部件或步骤或者若干部件或步骤的组合，但是不排除任何其它部件或步骤或者若干部件或步骤的组合。这些术语应该被解释成最广泛的形式，以便给予申请人在诸如澳大利亚以及类似国家法律上所许可的最宽泛的范围。
                           专利文件
  文件号   日期   名字   类   亚类   申请日
  4,362,246   12/07/82   Adair   209   3.3   06/14/80
  4,660,971   04/28/87   Sage等人   356   39   05/03/84
  4,988,619   01/29/91   Pinkel   435   30   11/30/87
  5,135,759   08/04/92   Johnson   424   561   04/26/91
  5,371,585   12/06/94   Morgan等人   356   246   11/10/92
  5,439,362   08/08/95   Spaulding   424   185.1   07/25/94
  5,466,572   11/14/95   Sasaki等人   435   2   04/25/94
  5,483,469   01/09/96   Van den Engh等人   364   555   08/02/93
  5,602,039   02/11/97   Van den Engh   436   164   10/14/94
  5,602,349   02/11/97   Van den Engh   73   864.85   10/14/94
  5,660,997   08/26/97   Spaulding   435   7.21   06/07/95
  5,690,895   11/25/97   Matsumoto等人   422   73   12/06/96
  5,700,692   12/23/97   Sweet   436   50   09/27/94
  5,726,346   03/10/98   Van den Engh   73   864.85   02/10/97
  5,985,216   11/16/99   Rens等人   422   73   07/24/97
  WO99/05504   07/24/98   PCT中请   6
  WO96/12171   04/25/96   US
                                    其它文献
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Claims (180)

1、一种流式血细胞计数系统，包括：
a.一个具有注射点的样品注射管，通过该注射点可引入样品；
b.具有底端的鞘流容器，其中所述样品注射管位于所述鞘流容器内；
c.与所述鞘流容器相连的鞘流口；
d.至少部分位于所述注射点之下的一个单扭转定向喷嘴；以及
e.在所述单扭转定向喷嘴之下感应的分析系统。
2、权利要求1所述的流式血细胞计数系统，其特征在于所述的单扭转定向喷嘴包括一单扭转内表面部件。
3、权利要求2所述的流式血细胞计数系统，其特征在于所述的单扭转内表面部件包括一尖锐的类似椭圆的单扭转内表面部件。
4、权利要求1所述的流式血细胞计数系统，其特征在于还包括：
a.在所述喷嘴中的第一轴向运动面；
b.在所述喷嘴中的第二轴向运动面；以及
c.在所述喷嘴中的所述第一轴向运动面与所述喷嘴中的所述第二轴向运动面之间的有限的最大加速度差的过渡面，其中所述有限的最大加速度差的过渡面与所述样品配合，以便被正面限定，从而不超过所述样品在其长度上的实际能力。
5、如权利要求4所述的流式血细胞计数系统，其特征在于所述第一轴向运动面包括第一轴向加速度面，而所述第二轴向运动面包括第二轴向加速度面。
6、如权利要求5所述的流式血细胞计数系统，其特征在于所述喷嘴具有由其内表面产生的加速度值，并且所述加速度值是从包括以下值的组中选择的：
每微米不大于大约0.16米/秒，
在远离出口附近的每微米不大于大约0.05米/秒，
在远离出口附近的每微米不大于大约0.10米/秒，
在远离出口附近的每微米不大于大约0.13米/秒，
在远离出口附近的每微米不大于大约0.16米/秒，
在远离出口附近的每微米不大于大约0.20米/秒，
在远离出口附近的每微米不大于大约0.23米/秒，
在距出口超过300um的距离每微米不大于大约100×10-3米/秒，
在距出口超过300um的距离每微米不大于大约50×10-3米/秒，
在距出口超过300um的距离每微米不大于大约25×10-3米/秒，
相对于轴向部位沿中心轴不会不连续地变化的加速度值，
每平方微米不大于大约100,000×10-6米/秒，
每平方微米不大于大约10,000×10-6米/秒，
每平方微米不大于大约2,000×10-6米/秒，
每平方微米不大于大约1,100×10-6米/秒，
在远离出口附近的每平方微米不大于大约100,000×10-6米/秒，
在远离出口附近的每平方微米不大于大约50,000×10-6米/秒，
在远离出口附近的每平方微米不大于大约10,000×10-6米/秒，
在远离出口附近的每平方微米不大于大约5,000×10-6米/秒，
在远离出口附近的每平方微米不大于大约1,000×10-6米/秒，
在远离出口附近的每平方微米不大于大约300×10-6米/秒，
在距出口超过300um的距离每平方微米不大于大约200×10-6米/秒，
在距出口超过300um的距离每平方微米不大于大约100×10-6米/秒，
沿中心轴不会不连续地变化的加速度值相对于轴向部位的变化速率，以及
沿远离出口附近的中心轴不会改变标志的加速度值相对于轴向部位的变化速率。
7、权利要求4所述的流式血细胞计数系统，其特征在于所述有限的最大加速度差的过渡面包括一体的表面。
8、权利要求4所述的流式血细胞计数系统，其特征在于所述有限的最大加速度差的过渡面包括一体的出口。
9、如权利要求4所述的流式血细胞计数系统，其特征在于在所述喷嘴之下感应的所述分析系统以从包括以下值的组合中选择的速率工作：至少500类/秒、至少1000类/秒，以及至少1500类/秒。
10、权利要求4所述的流式血细胞计数系统，其特征在于还包括在至少大约50psi工作的增压系统。
11、如权利要求9所述的流式血细胞计数系统，其特征在于还包括一精子收集系统。
12、如权利要求10所述的流式血细胞计数系统，其特征在于还包括一精子收集系统。
13、如权利要求4、7、8、9或10所述的流式血细胞计数系统，其特征在于所述样品包括从含有牛精子细胞和马精子细胞的组中选择的精子细胞。
14、一种用权利要求11或12所述的流式血细胞计数系统制备的有性别的精子样本。
15、如权利要求14所述的流式血细胞计数系统，其特征在于所述样品包括从含有牛精子细胞和马精子细胞的组中选择的精子细胞。
16、一种通过使用权利要求11或12所述的流式血细胞计数系统制备的有性别的精子样本繁殖的哺乳动物。
17、如权利要求16所述的流式血细胞计数系统，其特征在于所述样品包括从含有牛精子细胞和马精子细胞的组中选择的精子细胞。
18、如权利要求3所述的流式血细胞计数系统，其特征在于所述的尖锐的类似椭圆的单扭转内表面部件包括：
a.大约位于所述注射点处的类似椭圆的划界部位；以及
b.从所述类似椭圆的划界部位下面伸出的椭圆形渐小区。
19、如权利要求3所述的流式血细胞计数系统，其特征在于所述的尖锐的类似椭圆的单扭转内表面部件包括：
a.一椭圆形渐增区；
b.位于所述椭圆形渐增区下游的类似椭圆的划界部位；以及
c.从所述类似椭圆的划界部位下面伸出的椭圆形渐小区。
20、如权利要求18所述的流式血细胞计数系统，其特征在于还包括：
a.位于所述椭圆形渐小区之下的锥形区；
b.位于所述锥形区之下的圆柱形区域；其中所述锥形区和所述圆柱形区域都包括一个层流面；
c.位于所述圆柱形区域之下的环形出口；
d.所述环形出口所响应的振荡器；以及
e.在所述单扭转定向喷嘴之下的流式血细胞计数分类系统。
21、如权利要求19所述的流式血细胞计数系统，其特征在于还包括：
a.位于所述椭圆形渐小区之下的锥形区；
b.位于所述锥形区之下的圆柱形区域；其中所述锥形区和所述圆柱形区域都包括一个层流面；
c.位于所述圆柱形区域之下的环形出口；
d.所述环形出口所响应的振荡器；以及
e.在所述单扭转定向喷嘴之下的流式血细胞计数分类系统。
22、如权利要求18所述的流式血细胞计数系统，其特征在于所述尖锐的类似椭圆的单扭转内表面部件、所述的锥形区以及所述的圆柱形区域是一体的。
23、如权利要求20所述的流式血细胞计数系统，其特征在于所述尖锐的类似椭圆的单扭转内表面部件、所述的锥形区、所述的圆柱形区域以及所述的环形出口是一体的。
24、如权利要求22所述的流式血细胞计数系统，其特征在于所述的类似椭圆的划界部位具有成比例的大轴和小轴，并且所述大轴和小轴的比例包括用于样品的最佳比例。
25、如权利要求24所述的流式血细胞计数系统，其特征在于所述预期的类似椭圆的划界部位的所述大轴大约为2.2mm，而所述预期的类似椭圆的划界部位的所述小轴大约为1.0mm，
26、如权利要求19所述的流式血细胞计数系统，其特征在于所述类似椭圆划界部位具有一个大轴和一个小轴，其中所述预期的类似椭圆的划界部位的所述大轴大约为2.2mm，而所述预期的类似椭圆的划界部位的所述小轴大约为1.0mm，
27、如权利要求22所述的流式血细胞计数系统，其特征在于所述的单扭转定向喷嘴具有一个下游方向，所述的椭圆形渐小区具有截面和截面区，而所述椭圆形渐小区的所述截面产生从类似椭圆的形状到下游的环形的过渡变化，且所述截面区在下游逐渐变小。
28、如权利要求27所述的流式血细胞计数系统，其特征在于所述的椭圆形渐小区的所述截面的每一个都具有大轴和小轴，其中所述大轴和所述小轴在下游逐渐变得相等。
29、如权利要求21所述的流式血细胞计数系统，其特征在于所述锥形区的高度大约为0.3mm。
30、如权利要求29所述的流式血细胞计数系统，其特征在于所述圆柱形区域的高度大约为0.15mm。
31、如权利要求2所述的流式血细胞计数系统，其特征在于所述的单扭转内表面部件包括一个渐尖的单扭转内表面部件。
32、如权利要求31所述的流式血细胞计数系统，其特征在于所述渐尖的单扭转内表面部件包括一个在大约23°变尖的内表面部件。
33、如权利要求19所述的流式血细胞计数系统，其特征在于所述尖锐的单扭转内表面部件包括一个在大约23°变尖的内表面部件。
34、如权利要求23所述的流式血细胞计数系统，其特征在于所述单扭转定向喷嘴包括一个单扭转的陶瓷定向喷嘴。
35、如权利要求22所述的流式血细胞计数系统，其特征在于所述单扭转定向喷嘴具有一个高度和一个具有外径的顶部，所述高度大约为13mm，所述外径大约为6mm。
36、如权利要求20所述的流式血细胞计数系统，其特征在于所述的流式血细胞计数系统包括一个环形出口，而所述尖锐的类似椭圆的单扭转内表面部件具有一个开口，所述开口的径向大约为5.25mm，所述环形出口的径向大约为0.07mm。
37、如权利要求35所述的流式血细胞计数系统，其特征在于所述的流式血细胞计数系统包括一个环形出口，而所述尖锐的类似椭圆的单扭转内表面部件具有一个开口，所述开口的径向大约为5.25mm，所述环形出口的径向大约为0.07mm。
38、如权利要求36所述的流式血细胞计数系统，其特征在于所述的锥形区具有一个具有内径的顶部，而所述锥形区的所述顶部的所述内径大约为0.19mm。
39、如权利要求37所述的流式血细胞计数系统，其特征在于所述的锥形区具有一个具有内径的顶部，而所述锥形区的所述顶部的所述内径大约为0.19mm。
40、如权利要求18所述的流式血细胞计数系统，其特征在于所述样品注射管包括一个定向改进的样品注射管。
41、如权利要求40所述的流式血细胞计数系统，其特征在于所述定向改进的注射管包括一个斜切的尖端。
42、如权利要求41所述的流式血细胞计数系统，其特征在于所述斜切的尖端具有一个环形开口，而所述环形开口的径向大约为0.01mm。
43、如权利要求41所述的流式血细胞计数系统，其特征在于所述尖锐的类似椭圆的内部区域在所述注射点处具有一个大轴和一个小轴，而所述斜切尖端的所述大轴与所述尖锐的类似椭圆的内部区域在所述注射点的所述大轴对准。
44、如权利要求43所述的流式血细胞计数系统，其特征在于所述单扭转定向喷嘴具有一个底部，所述的斜切尖端具有一个环形开口，而所述的流式血细胞计数系统还包括位于所述单扭转定向喷嘴的所述底部的环形出口，所述注射点位于距所述单扭转定向喷嘴的所述环形出口的一段距离上，在所述喷嘴处从所述斜切尖端的所述环形开口退出的样品接收最小的扭力，以便获得定向校直状态。
45、如权利要求44所述的流式血细胞计数系统，其特征在于所述注射点位于距所述环形开口的一段距离上，在所述开口处，当所述样品从所述单扭转定向喷嘴的所述环形开口退出时，基本上保持了所述样品的所述定向校直状态。
46、如权利要求45所述的流式血细胞计数系统，其特征在于所述注射点位于距离所述单扭转定向喷嘴的所述环形出口大约6毫米的地方。
47、如权利要求9所述的流式血细胞计数系统，其特征在于所述流式血细胞计数系统具有根据权利要求26、29、30、36、38或46获得的尺寸。
48、如权利要求1所述的流式血细胞计数系统，其特征在于所述样品包括在一精子相容缓冲液中的精子细胞。
49、如权利要求48所述的流式血细胞计数系统，其特征在于所述分析系统包括一流式血细胞计数分类系统。
50、如权利要求49所述的流式血细胞计数系统，其特征在于还包括一精子相容的收集系统。
51、如权利要求49所述的流式血细胞计数系统，其特征在于所述样品包括在一精子相容缓冲液中的精子细胞，并且所述精子细胞是从含有牛精子细胞和马精子细胞的组中选择的。
52、如权利要求51所述的流式血细胞计数系统，其特征在于所述流式血细胞计数系统具有根据权利要求26、29、30、36、38或46获得的尺寸。
53、一种利用如权利要求1、20、23、24、26、29、30、32、39、41、44、45、51或52的任一项所述的流式血细胞计数系统制备的有性别的精子样本。
54、一种通过使用权利要求1、20、23、24、26、29、30、32、39、41、44、45、51或52的任一项所述的流式血细胞计数系统制备的有性别的精子样本繁殖的哺乳动物。
55、如权利要求18、23、26、29、30、32、37、39、42、46所述的流式血细胞计数系统，其特征在于还包括：
a.在所述喷嘴中的第一轴向运动面；
b.在所述喷嘴中的第二轴向运动面；以及
c.在所述喷嘴中的所述第一轴向运动面与所述喷嘴中的所述第二轴向运动面之间的有限最大加速度差的过渡面，其中所述有限的最大加速度差的过渡面与所述样品配合，以便被正面限定，从而不超过所述样品在其长度上的实际能力。
56、如权利要求55所述的流式血细胞计数系统，其特征在于所述有限的最大加速度差的过渡面包括一体的表面。
57、如权利要求55所述的流式血细胞计数系统，其特征在于所述有限的最大加速度差的过渡面包括一体的出口。
58、如权利要求55所述的流式血细胞计数系统，其特征在于在所述喷嘴之下感应的所述分析系统以从包括以下值的组合中选择的速率工作：至少500类/秒、至少1000类/秒，以及至少1500类/秒。
59、如权利要求55所述的流式血细胞计数系统，其特征在于还包括在至少大约50psi工作的增压系统。
60、如权利要求58所述的流式血细胞计数系统，其特征在于还包括一精子收集系统。
61、如权利要求59所述的流式血细胞计数系统，其特征在于还包括一精子收集系统。
62、如权利要求55所述的流式血细胞计数系统，其特征在于所述样品包括从含有牛精子细胞和马精子细胞的组中选择的精子细胞。
63、如权利要求57所述的流式血细胞计数系统，其特征在于所述样品包括从含有牛精子细胞和马精子细胞的组中选择的精子细胞。
64、如权利要求58所述的流式血细胞计数系统，其特征在于所述样品包括从含有牛精子细胞和马精子细胞的组中选择的精子细胞。
65、如权利要求59所述的流式血细胞计数系统，其特征在于所述样品包括从含有牛精子细胞和马精子细胞的组中选择的精子细胞。
66、一种用权利要求60所述的流式血细胞计数系统制备的有性别的精子样本。
67、一种用权利要求64所述的流式血细胞计数系统制备的有性别的精子样本。
68、一种通过使用权利要求60所述的流式血细胞计数系统制备的有性别的精子样本繁殖的哺乳动物。
69、一种通过使用权利要求64所述的流式血细胞计数系统制备的有性别的精子样本繁殖的哺乳动物。
70、一种流式血细胞计数样品的处理方法，包括以下步骤：
a.获得一个鞘流；
b.在注射点将样品注入所述鞘流中；
c.在具有中心轴的喷嘴内获得一单扭转表面，围绕该中心轴施加一个扭转；
d.由所述单扭转表面产生单扭转流体动力；
e.用所述单扭转流体动力定向所述样品；
f.将所述样品从所述喷嘴退出；
g.分析所述样品。
71、如权利要求70所述的流式血细胞计数样品的处理方法，其特征在于所述获得单扭转表面的步骤包括利用在所述喷嘴内的一个单扭转内表面的步骤。
72、如权利要求71所述的流式血细胞计数样品的处理方法，其特征在于所述获得单扭转表面的步骤包括在所述喷嘴内获得一个尖锐的类似椭圆的单扭转内表面的步骤。
73、如权利要求72所述的流式血细胞计数样品的处理方法，其特征在于所述尖锐的类似椭圆的单扭转内表面具有沿其长度改变的椭圆形，并且所述处理方法还包括平滑地改变所述类似椭圆的单扭转内表面的所述椭圆形的步骤。
74、如权利要求70所述的流式血细胞计数样品的处理方法，其特征在于还包括以下步骤：
a.使所述样品承受所述喷嘴内的第一轴向运动面；
b.过渡到所述喷嘴内的第二轴向运动面；
c.使所述样品承受所述喷嘴内的第二轴向运动面，其中所述第一和所述第二轴向运动面的过渡具有最大的加速度差；
d.调整所述的最大加速度差，以便不超过所述样品在其长度上的实际能力；以及
e.正面限制所述最大加速度差，以便不超过所述样品在其长度上的实际能力。
75、如权利要求74所述的流式血细胞计数样品的处理方法，其特征在于使所述样品承受喷嘴内的第一轴向运动面的所述步骤包括使所述样品承受所述喷嘴内的第一轴向加速度面的步骤，而使所述样品承受所述喷嘴内的第二轴向运动面的所述步骤包括使所述样品承受第二轴向加速度面的步骤，其中所述第一和所述第二轴向运动面的过渡具有最大的加速度差。
76、如权利要求75所述的流式血细胞计数样品的处理方法，其特征在于所述喷嘴通过其内表面产生加速度值，并且所述加速度值是从包括以下值的组中选择的：
每微米不大于大约0.16米/秒，
在远离出口附近的每微米不大于大约0.05米/秒，
在远离出口附近的每微米不大于大约0.10米/秒，
在远离出口附近的每微米不大于大约0.13米/秒，
在远离出口附近的每微米不大于大约0.16米/秒，
在远离出口附近的每微米不大于大约0.20米/秒，
在远离出口附近的每微米不大于大约0.23米/秒，
在距出口超过300um距离的每微米不大于大约100×10-3米/秒，
在距出口超过300um距离的每微米不大于大约50×10-3米/秒，
在距出口超过300um距离的每微米不大于大约25×10-3米/秒，
相对于轴向部位沿中心轴不会不连续地变化的加速度值，
每平方微米不大于大约100,000×10-6米/秒，
每平方微米不大于大约10,000×10-6米/秒，
每平方微米不大于大约2,000×10-6米/秒，
每平方微米不大于大约1,100×10-6米/秒，
在远离出口附近每平方微米不大于大约100,000×10-6米/秒，
在远离出口附近每平方微米不大于大约50,000×10-6米/秒，
在远离出口附近每平方微米不大于大约10,000×10-6米/秒，
在远离出口附近每平方微米不大于大约5,000×10-6米/秒，
在远离出口附近每平方微米不大于大约1,000×10-6米/秒，
在远离出口附近每平方微米不大于大约300×10-6米/秒，
在距出口超过300um的一段距离上每平方微米不大于大约200×10-6米/秒，
在距出口超过300um的一段距离上每平方微米不大于大约100×10-6米/秒，
沿中心轴不会不连续地变化的加速度值相对于轴向部位的变化速率，以及
沿远离出口附近的中心轴不会改变标志的加速度值相对于轴向部位的变化速率。
77、如权利要求74所述的流式血细胞计数样品的处理方法，其特征在于所述单扭转流体动力与所述最大的加速度差合并并且进行正面选择，以便不超过所述样品在其长度上的实际能力。
78、如权利要求77所述的流式血细胞计数样品的处理方法，其特征在于所述过渡到所述喷嘴内的第二轴向运动面上的所述步骤包括使所述样品承受一体的表面的步骤。
79、如权利要求78所述的流式血细胞计数样品的处理方法，其特征在于所述过渡到所述喷嘴内的第二轴向运动面上的所述步骤包括使所述样品承受一体的出口的步骤。
80、如权利要求74所述的流式血细胞计数样品的处理方法，其特征在于还包括以下步骤：
a.在所述样品已经退出所述喷嘴之后围绕其形成液滴；已经
b.以从包括以下值的组中选择的速率给所述液滴分类：至少500类/秒、至少1000类/秒，已经至少1500类/秒。
81、如权利要求74所述的流式血细胞计数样品的处理方法，其特征在于还包括在至少50psi的压力下给所述喷嘴增压的步骤。
82、如权利要求80所述的流式血细胞计数样品的处理方法，其特征在于在注射点将样品注入所述鞘流中的所述步骤包括将精子细胞注入所述鞘流中的步骤。
83、如权利要求81所述的流式血细胞计数样品的处理方法，其特征在于在注射点将样品注入所述鞘流中的所述步骤包括将精子细胞注入所述鞘流中的步骤。
84、如权利要求74、78、79、80或81所述的流式血细胞计数样品的处理方法，其特征在于在注射点将样品注入所述鞘流中的所述步骤包括将精子细胞注入所述鞘流中的步骤，其中精子细胞是从包括牛精子细胞和马精子细胞的组中选择的。
85、一种制备有性别的精子样本的方法，包括如权利要求82或83所述的产生有性别的精子样本的步骤，其中所述在注射点将样品注入所述鞘流中的步骤包括将精子细胞注入所述鞘流中的步骤。
86、一种制备有性别的精子样本的方法，包括如权利要求85所述的产生有性别的精子样本的步骤，其中所述在注射点将样品注入所述鞘流中的步骤包括将精子细胞注入所述鞘流中的步骤，其中精子细胞是从包括牛精子细胞和马精子细胞的组中选择的。
87、一种繁殖哺乳动物的方法，包括如权利要求82或83所述的产生有性别的精子样本的步骤，其中所述在注射点将样品注入所述鞘流中的步骤包括将精子细胞注入所述鞘流中的步骤。
88、一种繁殖哺乳动物的方法，包括如权利要求87所述的产生有性别的精子样本的步骤，其中所述在注射点将样品注入所述鞘流中的步骤包括将精子细胞注入所述鞘流中的步骤，其中精子细胞是从包括牛精子细胞和马精子细胞的组中选择的。
89、如权利要求73所述的流式血细胞计数样品的处理方法，其特征在于平滑地改变所述类似椭圆的单扭转内表面的所述椭圆形的所述步骤包括从所述注射点顺流减小所述类似椭圆的单扭转内表面的椭圆形的步骤。
90、如权利要求73所述的流式血细胞计数样品的处理方法，其特征在于平滑地改变所述类似椭圆形的扭转内表面的所述椭圆形的所述步骤包括以下步骤：
a.在所述喷嘴内顺流增加所述类似椭圆的单扭转内表面的椭圆形；
b.到达一个椭圆形划界部位；以及
c.从所述椭圆形划界部位顺流减小所述类似椭圆的单扭转内表面的椭圆形。
91、如权利要求89所述的流式血细胞计数样品的处理方法，其特征在于还包括以下步骤：
a.使所述鞘流在所述喷嘴内分层流动；
b.使所述鞘流承受一个锥形区；
c.使所述鞘流承受一个圆柱形区域；
d.产生具有环形截面的排出气流；
e.由所述排出气流形成液滴；以及
f.给所述液滴分类。
92、如权利要求90所述的流式血细胞计数样品的处理方法，其特征在于还包括以下步骤：
a.使所述鞘流在所述喷嘴内分层流动；
b.使所述鞘流承受一个锥形区；
c.使所述鞘流承受一个圆柱形区域；
d.产生具有环形截面的排出气流；
e.由所述排出气流形成液滴；以及
f.给所述液滴分类。
93、如权利要求91所述的流式血细胞计数样品的处理方法，其特征在于所述使所述鞘流承受锥形面的步骤和使所述鞘流承受圆柱形区域的步骤都包括利用一个一体表面的步骤。
94、如权利要求91所述的流式血细胞计数样品的处理方法，其特征在于所述使所述鞘流承受锥形面的步骤、使所述鞘流承受圆柱形区域的步骤以及产生具有环形截面的排出气流的步骤都包括利用一个一体表面的步骤。
95、如权利要求89所述的流式血细胞计数样品的处理方法，其特征在于所述椭圆形在所述注射点具有成比例的大轴和小轴，并且该方法还包括对于所述样品优化所述比例的步骤。
96、如权利要求95所述的流式血细胞计数样品的处理方法，其特征在于对于所述样品优化所述比例的所述步骤包括将所述比例设置为2.2的步骤。
97、如权利要求90所述的流式血细胞计数样品的处理方法，其特征在于所述椭圆形在所述注射点具有成比例的大轴和小轴，并且还包括将所述比例设置为2.2的步骤。
98、如权利要求93所述的流式血细胞计数样品的处理方法，其特征在于所述类似椭圆的单扭转内表面具有若干截面区域，而所述滑动地改变所述类似椭圆的单扭转内表面的所述椭圆形的所述步骤还包括从所述注射点顺流减小截面区域的步骤。
99、如权利要求98所述的流式血细胞计数样品的处理方法，其特征在于所述的椭圆形具有一个大轴和一个小轴，而所述平滑地改变所述类似椭圆的单扭转内表面的所述椭圆形的所述步骤包括使所述大轴和所述小轴顺流逐渐变得相等的步骤。
100、如权利要求92所述的流式血细胞计数样品的处理方法，其特征在于使所述鞘流承受锥形区的所述步骤包括当所述鞘流顺流移动时，为了对所述样品具有最佳长度，使该鞘流承受锥形区的步骤。
101、如权利要求100所述的流式血细胞计数样品的处理方法，其特征在于当所述鞘流顺流移动时，为了对所述样品具有最佳长度使该鞘流承受锥形区的步骤包括使所述鞘流承受0.3mm长的锥形区的步骤。
102、如权利要求100所述的流式血细胞计数样品的处理方法，其特征在于使所述鞘流承受圆柱形区域的所述步骤包括当所述鞘流顺流移动时，为了对所述样品具有最佳长度，使该鞘流承受圆柱形区域的步骤。
103、如权利要求102所述的流式血细胞计数样品的处理方法，其特征在于当所述鞘流顺流移动时，为了对所述样品具有最佳长度使该鞘流承受圆柱形区域的步骤包括使所述鞘流承受0.15mm长的圆柱形区域的步骤
104、如权利要求72所述的流式血细胞计数样品的处理方法，其特征在于在所述喷嘴内获得尖锐的类似椭圆的单扭转内表面的所述步骤包括使所述类似椭圆的单扭转内表面逐渐尖锐的步骤。
105、如权利要求104所述的流式血细胞计数样品的处理方法，其特征在于使所述类似椭圆的单扭转内表面逐渐尖锐的步骤包括将尖端设置为大约23°的步骤。
106、如权利要求90所述的流式血细胞计数样品的处理方法，其特征在于在所述喷嘴内顺流增加所述类似椭圆的单扭转内表面的椭圆形以及减小所述类似椭圆的单扭转内表面的椭圆形的步骤都包括将尖端设置为大约23°的步骤。
107、如权利要求107所述的流式血细胞计数样品的处理方法，其特征在于采用一体表面的所述步骤包括采用一体的陶瓷表面的步骤。
108、如权利要求93所述的流式血细胞计数样品的处理方法，其特征在于采用一体表面的所述步骤包括获得具有大约13mm的高度、大约6mm外径的喷嘴的步骤。
109、如权利要求92所述的流式血细胞计数样品的处理方法，其特征在于产生具有一个环形截面的排出气流的所述步骤包括产生径向大约为0.07mm的排出气流的步骤，而平滑动地改变所述类似椭圆的单扭转内表面的所述椭圆形的所述步骤包括获得径向大约为5.25mm的开口的步骤。
110、如权利要求108所述的流式血细胞计数样品的处理方法，其特征在于产生具有一个环形截面的排出气流的所述步骤包括产生径向大约为0.07mm的排出气流的步骤，而平滑地改变所述类似椭圆的单扭转内表面的所述椭圆形的所述步骤包括获得径向大约为5.25mm的开口的步骤。
111、如权利要求108所述的流式血细胞计数样品的处理方法，其特征在于使所述鞘流承受锥形面的所述步骤包括使所述鞘流承受在其顶部具有大约0.19mm内径的锥形区的步骤。
112、如权利要求110所述的流式血细胞计数样品的处理方法，其特征在于使所述鞘流承受锥形面的所述步骤包括使所述鞘流承受在其顶部具有大约0.19mm内径的锥形区的步骤。
113、如权利要求89所述的流式血细胞计数样品的处理方法，其特征在于将样品在注射点注入所述鞘流中的所述步骤包括有助于使所述样品在所述注射点定向的步骤。
114、如权利要求113所述的流式血细胞计数样品的处理方法，其特征在于有助于使所述样品在所述注射点定向的所述步骤包括在所述注射点附近产生一个斜切流的步骤。
115、如权利要求114所述的流式血细胞计数样品的处理方法，其特征在于将样品在注射点注入所述鞘流中的所述步骤包括获得具有径向大约为0.01mm的环形开口的斜切尖端的步骤。
116、如权利要求114所述的流式血细胞计数样品的处理方法，其特征在于还包括使所述斜切流与所述喷嘴内的所述尖锐的类似椭圆的单扭转内表面对准的步骤。
117、如权利要求70所述的流式血细胞计数样品的处理方法，其特征在于利用所述的单扭转流体动力定向所述样品的所述步骤包括使所述样品扭转最小的步骤。
118、如权利要求117所述的流式血细胞计数样品的处理方法，其特征在于在完成由所述的单扭转表面产生单扭转流体动力的所述步骤之后以及在完成使所述样品从所述喷嘴退出的所述步骤之前使所述样品移动一段距离，并且该方法还包括使所述这段距离最小的步骤。
119、如权利要求118所述的流式血细胞计数样品的处理方法，其特征在于使所述样品从所述喷嘴退出的所述步骤发生在出口处，而使上述距离最小的步骤包括将从所述注射点到所述出口的距离设置为大约6mm。
120、如权利要求80所述的流式血细胞计数样品的处理方法，其特征在于按照权利要求97、101、103、109、111或119任一项所述的来定向所述样品。
121、如权利要求70所述的流式血细胞计数样品的处理方法，其特征在于将样品在注射点注入所述鞘流中的所述步骤包括将精子相容缓冲液中的精子细胞注入所述鞘流内的步骤。
122、如权利要求121所述的流式血细胞计数样品的处理方法，其特征在于还包括以下步骤：
a.在所述精子细胞已经退出所述喷嘴之后围绕这些精子细胞形成液滴；以及
b.给所述液滴分类。
123、如权利要求121所述的流式血细胞计数样品的处理方法，其特征在于还包括在完成给所述液滴分类的所述步骤之后收集所述精子细胞的步骤。
124、如权利要求122所述的流式血细胞计数样品的处理方法，其特征在于将精子相容缓冲液中的精子细胞注入所述鞘流内的所述步骤包括将精子相容缓冲液中的选自由马精子细胞和牛精子细胞构成的组的精子细胞注入所述鞘流内的所述步骤
125、如权利要求124所述的流式血细胞计数样品的处理方法，其特征在于按照权利要求97、101、103、109、111或119任一项所述的来定向所述样品。
126、一种制备有性别的精子样本的方法，包括如权利要求70、91、94、95、97、101、103、105、112、114、117、118、124或125所述的产生有性别的精子样本的步骤。
127、一种繁殖哺乳动物的方法，包括如权利要求70、91、95、95、97、101、103、105、112、114、117、118、124或125所述的产生有性别的精子样本的步骤。
128、如权利要求89、94、97、101、103、105、110、112、115或119所述的流式血细胞计数样品的处理方法，其特征在于还包括以下步骤：
a.使所述样品承受喷嘴内的第一轴向运动面；
b.过渡到所述喷嘴内的第二轴向运动面上；
c.使所述样品承受所述喷嘴内的所述第二轴向运动面，其中所述第一和所述第二轴向运动面的过渡具有最大的加速度差；
d.调整所述的最大加速度差，以便不超过所述样品在其长度上的实际能力；以及
e.正面限制所述的最大加速度差，以便不超过所述样品在其长度上的实际能力。
129、如权利要求128所述的流式血细胞计数样品的处理方法，其特征在于所述单扭转流体动力与所述最大的加速度差合并并且进行正面选择，以便不超过所述样品在其长度上的实际能力。
130、如权利要求129所述的流式血细胞计数样品的处理方法，其特征在于所述过渡到所述喷嘴内的第二轴向运动面上的步骤包括使所述样品承受一体的表面的步骤。
131、如权利要求130所述的流式血细胞计数样品的处理方法，其特征在于所述过渡到所述喷嘴内的第二轴向运动面上的步骤包括使所述样品承受一体的出口的步骤。
132、如权利要求128所述的流式血细胞计数样品的处理方法，其特征在于还包括以下步骤：
a.所述样品已经退出所述喷嘴之后围绕其形成液滴；已经
b.以从包括以下值的组中选择的速率给所述液滴分类：至少500类/秒、至少1000类/秒，已经至少1500类/秒。
133、如权利要求128所述的流式血细胞计数样品的处理方法，其特征在于还包括在至少50psi的压力下给所述喷嘴增压的步骤。
134、如权利要求132所述的流式血细胞计数样品的处理方法，其特征在于在注射点将样品注入所述鞘流中的所述步骤包括将精子细胞注入所述鞘流中的步骤。
135、如权利要求133所述的流式血细胞计数样品的处理方法，其特征在于在注射点将样品注入所述鞘流中的所述步骤包括将精子细胞注入所述鞘流中的步骤。
136、如权利要求128所述的流式血细胞计数样品的处理方法，其特征在于在注射点将样品注入所述鞘流中的所述步骤包括将精子细胞注入所述鞘流中的步骤，其中精子细胞是从包括牛精子细胞和马精子细胞的组中选择的。
137、如权利要求131所述的流式血细胞计数样品的处理方法，其特征在于在注射点将样品注入所述鞘流中的所述步骤包括将精子细胞注入所述鞘流中的步骤，其中精子细胞是从包括牛精子细胞和马精子细胞的组中选择的。
138、如权利要求132所述的流式血细胞计数样品的处理方法，其特征在于在注射点将样品注入所述鞘流中的所述步骤包括将精子细胞注入所述鞘流中的步骤，其中精子细胞是从包括牛精子细胞和马精子细胞的组中选择的。
139、如权利要求133所述的流式血细胞计数样品的处理方法，其特征在于在注射点将样品注入所述鞘流中的所述步骤包括将精子细胞注入所述鞘流中的步骤，其中精子细胞是从包括牛精子细胞和马精子细胞的组中选择的。
140、一种制备有性别的精子样本的方法，包括如权利要求134所述的产生有性别的精子样本的步骤，其中所述在注射点将样品注入所述鞘流中的步骤包括将精子细胞注入所述鞘流中的步骤。
141、一种制备有性别的精子样本的方法，包括如权利要求138所述的产生有性别的精子样本的步骤，其中所述在注射点将样品注入所述鞘流中的所述步骤包括将精子细胞注入所述鞘流中的步骤，其中精子细胞是从包括牛精子细胞和马精子细胞的组中选择的。
142、一种繁殖哺乳动物的方法，包括如权利要求134所述的产生有性别的精子样本的步骤，其中所述在注射点将样品注入所述鞘流中的步骤包括将精子细胞注入所述鞘流中的步骤。
143、一种繁殖哺乳动物的方法，包括如权利要求138所述的产生有性别的精子样本的步骤，其中所述在注射点将样品注入所述鞘流中的步骤包括将精子细胞注入所述鞘流中的步骤，其中精子细胞是从包括牛精子细胞和马精子细胞的组中选择的。
144、一种流式血细胞计数系统，包括：
a.具有注射点的样品注射管，通过该注射点可引入样品；
b.具有底端的鞘流容器，其中所述样品注射管位于所述鞘流容器内；
c.与所述鞘流容器相连的鞘流口；
d.在喷嘴中的第一轴向运动面；
e.在所述喷嘴中的第二轴向运动面；
f.在所述喷嘴中的所述第一轴向运动面与所述喷嘴中的所述第二轴向运动面之间的有限的最大加速度差的过渡面，其中所述有限的最大加速度差的过渡面与所述样品配合，以便被正面限定，从而不超过所述样品在其长度上的实际能力；以及
g.在所述喷嘴下感应的分析系统。
145、如权利要求144所述的流式血细胞计数系统，其特征在于所述的第一轴向运动面包括第一轴向加速度面，而所述的第二轴向运动面包括第二轴向加速度面。
146、如权利要求145所述的流式血细胞计数系统，其特征在于所述喷嘴具有由其内表面产生的加速度值，并且所述加速度值是从包括以下值的组中选择的：
每微米不大于大约0.16米/秒，
在远离出口附近的每微米不大于大约0.05米/秒，
在远离出口附近的每微米不大于大约0.10米/秒，
在远离出口附近的每微米不大于大约0.13米/秒，
在远离出口附近的每微米不大于大约0.16米/秒，
在远离出口附近的每微米不大于大约0.20米/秒，
在远离出口附近的每微米不大于大约0.23米/秒，
在距出口超过300um的距离每微米不大于大约100×10-3米/秒，
在距出口超过300um的距离每微米不大于大约50×10-3米/秒，
在距出口超过300um的距离每微米不大于大约25×10-3米/秒，
相对于轴向部位沿中心轴不会不连续地变化的加速度值，
每平方微米不大于大约100,000×10-6米/秒，
每平方微米不大于大约10,000×10-6米/秒，
每平方微米不大于大约2,000×10-6米/秒，
每平方微米不大于大约1,100×10-6米/秒，
在远离出口附近的每平方微米不大于大约100,000×10-6米/秒，
在远离出口附近的每平方微米不大于大约50,000×10-6米/秒，
在远离出口附近的每平方微米不大于大约10,000×10-6米/秒，
在远离出口附近的每平方微米不大于大约5,000×10-6米/秒，
在远离出口附近的每平方微米不大于大约1,000×10-6米/秒，
在远离出口附近的每平方微米不大于大约300×10-6米/秒，
在距出口超过300um的距离每平方微米不大于大约200×10-6米/秒，
在距出口超过300um的离每平方微米不大于大约100×10-6米/秒，
沿中心轴不会不连续地变化的加速度值相对于轴向部位的变化速率，以及
沿远离出口附近的中心轴不会改变标志的加速度值相对于轴向部位的变化速率。
147、如权利要求144所述的流式血细胞计数系统，其特征在于所述有限的最大加速度差的过渡面包括一体的表面。
148、如权利要求144所述的流式血细胞计数系统，其特征在于所述有限的最大加速度差的过渡面包括一体的出口。
149、如权利要求144所述的流式血细胞计数系统，其特征在于在所述喷嘴之下感应的所述分析系统以从包括以下值的组中选择的速率工作：至少500类/秒、至少1000类/秒，以及至少1500类/秒。
150、如权利要求144所述的流式血细胞计数系统，其特征在于还包括在至少大约50psi工作的增压系统。
151、如权利要求149所述的流式血细胞计数系统，其特征在于还包括一精子收集系统。
152、如权利要求150所述的流式血细胞计数系统，其特征在于还包括一精子收集系统。
153、如权利要求144、147、148、149或150所述的流式血细胞计数系统，其特征在于所述样品包括从含有牛精子细胞和马精子细胞的组中选择的精子细胞。
154、一种用权利要求144、147、148、149、150、151或152所述的流式血细胞计数系统制备的有性别的精子样本。
155、一种通过使用权利要求144、148、149、150、151或152所述的流式血细胞计数系统制备的有性别的精子样本繁殖的哺乳动物。
156、如权利要求144、148、149、150或151所述的流式血细胞计数系统，其特征在于还包括一个至少部分位于所述注射点之下的单扭转定向喷嘴。
157、如权利要求156所述的流式血细胞计数系统，其特征在于还包括一精子收集系统。
158、一种用权利要求157所述的流式血细胞计数系统制备的有性别的精子样本。
159、如权利要求158所述的流式血细胞计数系统，其特征在于所述样品包括从含有牛精子细胞和马精子细胞的组中选择的精子细胞。
160、一种通过使用权利要求157所述的流式血细胞计数系统制备的有性别的精子样本繁殖的哺乳动物。
161、如权利要求160所述的流式血细胞计数系统，其特征在于所述样品包括从含有牛精子细胞和马精子细胞的组中选择的精子细胞。
162、一种流式血细胞计数样品的处理方法，包括以下步骤：
a.获得一个鞘流；
b.在注射点将样品注入所述鞘流中；
c.使所述样品承受喷嘴内的第一轴向运动面；
d.过渡到所述喷嘴内的第二轴向运动面上；
e.使所述样品承受所述喷嘴内的第二轴向运动面，其中所述第一和所述第二轴向运动面的过渡具有最大的加速度差；
f.调整所述的最大加速度差，以便不超过所述样品在其长度上的实际能力；
g.正面限制所述最大加速度差，以便不超过所述样品在其长度上的实际能力；
h.将所述样品从所述喷嘴退出；
i.分析所述样品。
163、如权利要求162所述的流式血细胞计数样品的处理方法，其特征在于使所述样品承受喷嘴内的第一轴向运动面的所述步骤包括使所述样品承受所述第一轴向加速度面的步骤，而使所述样品承受所述喷嘴内的第二轴向运动面的所述步骤包括使所述样品承受第二轴向加速度面的步骤，其中所述第一和所述第二轴向运动面的过渡具有最大的加速度差。
164、如权利要求162所述的流式血细胞计数样品的处理方法，其特征在于所述喷嘴通过其内表面产生加速度值，并且所述加速度值是从包括以下值的组中选择的：
每微米不大于大约0.16米/秒，
在远离出口附近每微米不大于大约0.05米/秒，
在远离出口附近每微米不大大约0.10米/秒，
在远离出口附近每微米不大于大约0.13米/秒，
在远离出口附近每微米不大于大约0.16米/秒，
在远离出口附近每微米不大于大约0.20米/秒，
在远离出口附近每微米不大于大约0.23米/秒，
在距出口超过300um的距离每微米不大于大约100×10-3米/秒，
在距出口超过300um的距离每微米不大于大约50×10-3米/秒，
在距出口超过300um的距离每微米不大于大约25×10-3米/秒，
相对于轴向部位沿中心轴不会不连续地变化的加速度值，
每平方微米不大于大约100,000×10-6米/秒，
每平方微米不大于大约10,000×10-6米/秒，
每平方微米不大于大约2,000×10-6米/秒，
每平方微米不大于大约1,100×10-6米/秒，
在远离出口附近的每平方微米不大于大约100,000×10-6米/秒，
在远离出口附近的每平方微米不大于大约50,000×10-6米/秒，
在远离出口附近的每平方微米不大于大约10,000×10-6米/秒，
在远离出口附近的每平方微米不大于大约5,000×10-6米/秒，
在远离出口附近的每平方微米不大于大约1,000×10-6米/秒，
在远离出口附近的每平方微米不大于大约300×10-6米/秒，
在距出口超过300um的一段距离每平方微米不大于大约200×10-6米/秒，
在距出口超过300um的一段距离每平方微米不大于大约100×10-6米/秒，
沿中心轴不会不连续地变化的加速度值相对于轴向部位的变化速率，以及
沿远离出口附近的中心轴不会改变标志的加速度值相对于轴向部位的变化速率。
165、如权利要求162所述的流式血细胞计数样品的处理方法，其特征在于所述过渡到所述喷嘴内的第二轴向运动面上的所述步骤包括使所述样品承受一体表面的步骤。
166、如权利要求162所述的流式血细胞计数样品的处理方法，其特征在于所述过渡到所述喷嘴内的第二轴向运动面上的所述步骤包括使所述样品承受一体的出口的步骤。
167、如权利要求162所述的流式血细胞计数样品的处理方法，其特征在于还包括以下步骤：
a.在所述样品已经退出所述喷嘴之后围绕其形成液滴；以及
b.以从包括以下值的组中选择的速率给所述液滴分类：至少500类/秒、至少1000类/秒，已经至少1500类/秒。
168、如权利要求162所述的流式血细胞计数样品的处理方法，其特征在于还包括在至少50psi的压力下给所述喷嘴增压的步骤。
169、如权利要求167所述的流式血细胞计数样品的处理方法，其特征在于在注射点将样品注入所述鞘流中的步骤包括将精子细胞注入所述鞘流中的步骤。
170、如权利要求168所述的流式血细胞计数样品的处理方法，其特征在于在注射点将样品注入所述鞘流中的所述步骤包括将精子细胞注入所述鞘流中的步骤。
171、如权利要求162、165、166、167、或168所述的流式血细胞计数样品的处理方法，其特征在于在注射点将样品注入所述鞘流中的所述步骤包括将精子细胞注入所述鞘流中的步骤，其中精子细胞是从包括牛精子细胞和马精子细胞的组中选择的。
172、一种制备有性别的精子样本的方法，包括如权利要求162、165、166、167或168所述的产生有性别的精子样本的步骤。
173、一种制备有性别的精子样本的方法，包括如权利要求162、165、166、167、168、169或170所述的产生有性别的精子样本的步骤。
174、如权利要求162、166、167、168或169所述的流式血细胞计数样品的处理方法，其特征在于还包括以下步骤：
a.在所述喷嘴内获得单扭转表面；
b.由所述单扭转表面产生单扭转流体动力；以及
c.用所述的单扭转流体动力定向所述样品。
175、如权利要求174所述的流式血细胞计数样品的处理方法，其特征在于所述单扭转流体动力与所述最大的加速度差合并并且进行正面选择，以便不超过所述样品在其长度上的实际能力。
176、如权利要求175所述的流式血细胞计数样品的处理方法，其特征在于在注射点将样品注入所述鞘流中的所述步骤包括将精子细胞注入所述鞘流中的步骤。
177、一种制备有性别的精子样本的方法，包括如权利要求176所述的产生有性别的精子样本的，其中所述在注射点将样品注入所述鞘流中的步骤包括将精子细胞注入所述鞘流中的步骤。
178、一种制备有性别的精子样本的方法，包括如权利要求177所述的产生有性别的精子样本的步骤，其特征在于在注射点将样品注入所述鞘流中的所述步骤包括将精子细胞注入所述鞘流中的步骤，其中精子细胞是从包括牛精子细胞和马精子细胞的组中选择的。
179、一种繁殖哺乳动物的方法，包括如权利要求176所述的产生有性别的精子样本的步骤，其中所述在注射点将样品注入所述鞘流中的步骤包括将精子细胞注入所述鞘流中的步骤。
180、一种繁殖哺乳动物的方法，包括如权利要求179所述的产生有性别的精子样本的步骤，其中所述在注射点将样品注入所述鞘流中的步骤包括将精子细胞注入所述鞘流中的步骤，其中精子细胞是从包括牛精子细胞和马精子细胞的组中选择的。
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