【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｘ精子、Ｙ精子を選別するＸ・Ｙ精子の選別方法及びＸ・Ｙ精子の選別装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
Ｘ精子とＹ精子の選別・分離は、畜産分野における家畜の有効活用の為の産みわけ技術や、ヒトの医療においても重要な意義を持つ。医療においては、伴性劣性遺伝性疾患（進行性筋ジストロフィー、血友病、色盲など）の回避や、性染色体異常の発生（染色体不分離、片親性ダイソミーなど）を解明する上で要求されてくる雄性生殖細胞の発生および性の分化の機序の検討に、Ｘ精子とＹ精子の分離技術が必要である。
従来のＸ・Ｙ精子の選別方法としては、Ｘ精子とＹ精子における進行スピード及び生存期間の差による方法、膣内ｐＨの差による方法、比重の差による方法、無担体電気泳動法、モノクローナルＹ抗体を用いた方法などが報告されているが、その有用性が認められた方法はない。
【０００３】
従来のＸ・Ｙ精子の選別・分離方法において、その有効性が認められた唯一の方法は、フローサイトメトリー法である。この方法は、まず、精子のＤＮＡに蛍光色素を結合し、次に、この精子にレーザー光を照射し、蛍光染色の違いからＤＮＡの量の相違を判定してＸ精子とＹ精子を判別し、その後、この精子の種別判別結果に基づいて、Ｘ精子を例えばマイナスに、Ｙ精子を例えばプラスにそれぞれ帯電させ、静電気力の作用でＸ精子とＹ精子を分離するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述のフローサイトメトリー法では、使用されるレーザー光の安全性やＤＮＡ結合色素による染色体異常、ＤＮＡ合成能の低下、細胞周期の遅延など精子にダメージを与えて、副作用が生ずる恐れがある。
本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、精子へのダメージを低減しつつ、Ｘ精子とＹ精子の選別を良好に実施できるＸ・Ｙ精子の選別方法及び装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、精子に光を照射し、当該精子を透過した、または当該精子から反射された光のスペクトルを分析することにより、上記精子の種別を判定することを特徴とするものである。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、上記光が赤外線、近赤外線または可視光であることを特徴とするものである。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、試料台上の液体中に存在する精子を１個捕捉する捕捉手段と、捕捉された上記精子へ光源からの光を照射する照射手段と、上記精子を透過した、または上記精子から反射された光を検出する検出手段と、この検出手段にて検出された光のスペクトルを分析して上記精子の種別を判定する判定手段と、を有することを特徴とするものである。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、上記照射手段が、捕捉手段により捕捉された精子へ光を集光して照射するカセグレン鏡であることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、上記照射手段が、捕捉手段により捕捉された精子へ近接場光を照射するプリズムであることを特徴するものである。
【００１０】
請求項６に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、上記照射手段が、捕捉手段により捕捉された精子へ光を導いて照射する光ファイバーであることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項７に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、上記試料台の表面に、液体中の精子を透過した光を反射する反射材が設けられたことを特徴するものである。
【００１２】
請求項８に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、上記捕捉手段の一部に、液体中の精子を透過した光を反射する反射材が設けられたこと特許するものである。
【００１３】
請求項９に記載の発明は、請求項３乃至８のいずれかに記載の発明において、上記光が赤外線、近赤外線または可視光であることを特徴するものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき説明する。
［Ａ］第１の実施の形態（図１）
図１は、本発明に係るＸ・Ｙ精子の選別装置における第１の実施の形態を概念的に示す構成図である。
【００１５】
このＸ・Ｙ精子の選別装置１０は、精子１に赤外線２を照射し、この精子１を透過した赤外線２の吸収スペクトルを分析することにより、上記精子１がＸ精子であるかＹ精子であるかを判定して選別するものであり、フーリエ変換赤外分光光度計１１、顕微観察部１２、及び図示しないにマニュピュレータを有して構成される。
ここで、Ｘ精子は、２３対の染色体における最後の一対がＸＸ（Ｘ染色体どうしの組合せ）であるものであり、Ｙ精子は、上記染色体の最後の一対がＸＹ（Ｘ染色体とＹ染色体の組合せ）であるものである。これらのＸ精子とＹ精子は、重量、密度、形状、ＤＮＡ含有量などにおいて差がある。また、赤外線２は、波長２〜６０μｍの電磁波をいう。
【００１６】
上記フーリエ変換赤外分光光度計１１は、光源１４、主鏡１５Ａ（凹面鏡）及び副鏡１５Ｂ（凸面鏡）からなる照射手段としてのカセグレン鏡１５、シャーレ載置部１７、ハーフミラー１８、検出手段としての検出分光器１９、及び判定手段としての種別判定部２５を備えてなる。
【００１７】
上記シャーレ載置部１７に、試料台としてのシャーレ２１が載置され、このシャーレ２１の所定位置に、精子１が混在された緩衝液３が滴下されている。この緩衝液３は、精子１の移動速度を低下させるものである。そして、シャーレ２１の表面で、緩衝液３が滴下される上記所定位置に、赤外線２を反射する反射材２２（例えば金）が蒸着またはスパッタリングされている。
【００１８】
前記マニュピュレータは、捕捉手段としてのピペット２３を着脱自在に固着して、このピペット２３により、上記シャーレ２１の緩衝液３中に存在する精子１を一個捕捉させ、この捕捉された精子１を、顕微観察部１２にて観察され得る所定位置まで移動させるものである。
【００１９】
また、前記顕微観察部１２はカメラ（不図示）を備え、シャーレ載置部１７の下方に配置されて、ピペット２３の先端部および緩衝液３中の精子１を観察する。この顕微観察部１２により観察された画像は、図示しないにモニタに表示され、このモニタ画像に基づいて上記マニュピュレータによりピペット２３が操作される。
【００２０】
前記フーリエ変換赤外分光光度計１１の光源１４から照射された赤外線２はハーフミラー１８にて反射され、カセリング鏡１５における主鏡１５Ａの細孔２４またはスリットを通過して副鏡１５Ｂに至り、この副鏡１５Ｂ、主鏡１５Ａにより順次反射されて集光され、ピペット２３に捕捉された１個の精子１へ照射される。この精子１へ照射された赤外線２は精子１を透過した後、シャーレ２１の反射材２２にて反射され、再度精子１を透過して、カセリング鏡１５の主鏡１５Ａ、副鏡１５Ｂにて順次反射され、ハーフミラー１８を透過して検出分光器１９にて検出される。
【００２１】
この検出分光器１９にて検出された赤外線２は、検出分光器１９に内蔵された回析格子によりスペクトルに分光される。種別判定部２０は、検出分光器１９からのスペクトル、つまり精子１にて吸収されたスペクトル（吸光スペクトル）を観察することにより、そのスペクトルの相違から、ピペット２３にて捕捉された１個の精子１がＸ精子であるか、Ｙ精子であるかの種別を判定する。
ここで、Ｘ精子、Ｙ精子の吸光スペクトルの相違は、これらの精子の前述した特徴（重量、ＤＮＡ含有量など）の差に基づく。尚、種別判定部２０に代えて、検出分光器１９からのスペクトルを表示する表示部を備え、この表示部に表示された表示結果（例えばスペクトル波形）を観察者が観察して、この観察者が上記表示部による表示結果の相違から精子１の種別を判定してもよい。
【００２２】
上述のように構成されたことから、上記実施の形態によれば、次の効果▲１▼及び▲２▼を奏する。
▲１▼シャーレ２１内の緩衝液３中に存在する精子１がピペット２３によって１個捕捉され、この捕捉された精子１へカセグレン鏡１５を介して光源１４から赤外線２が照射され、この精子１を透過した赤外線２を検出分光器１９が検出してスペクトルに分光し、このスペクトルを種別判定部２０が分析して精子１の種別を判定することから、Ｘ精子とＹ精子の選別を良好に実施でき、その選別率を向上させることができる。
【００２３】
▲２▼精子１を透過した赤外線２のスペクトルを分析することにより精子１の種別を判定することから、精子１がレーザー光線や蛍光色素の影響で染色体異常を起こしたり、ＤＮＡの合成能力が低下したり、細胞周期が遅延するなどの悪影響を蒙ることがないので、精子１へのダメージを極力低減できる。
【００２４】
［Ｂ］第２の実施の形態（図２）
図２は、本発明に係るＸ・Ｙ精子の選別装置における第２の実施の形態を概念的に示す構成図である。この第２の実施の形態において、前記第１の実施の形態と同様な部分は、同一の符号を付すことにより説明を省略する。
【００２５】
この第２の実施の形態におけるＸ・Ｙ精子の選別装置３０では、精子１を透過した赤外線２を反射する反射材２２がシャーレ２１の表面ではなく、ピペット３１に蒸着またはスパッタリングされている。つまり、このピペット３１は、その先端部の略上半部が切除されて略下半部３２のみが残り、その略上半部が切り欠かれることにより端面３３が形成された構造であり、上記略下半部３２の内面３４に反射材２２が付着されている。
【００２６】
ピペット３１における端面３３は、略下半部３２を臨む位置に形成され、緩衝液３中の精子１を略下半部３２の内面３４における反射材２２の上方に位置付けた状態で、当該精子１を吸引して捕捉する。従って、光源１４から放射された赤外線２は、精子１を透過した後、ピペット３１における略下半部３２の内面３４に付着された反射材２２により反射され、再び精子１を透過して検出分光器１９へ至る。
【００２７】
従って、この第２の実施の形態におけるＸ・Ｙ精子の選別装置３０によれば、上記第１の実施の形態の効果▲１▼及び▲２▼と同様な効果を奏する他、次の効果▲３▼を奏する。
▲３▼反射材２２が、シャーレ２１の表面に付着されず、ピペット３１の略下半部３２における内面３４に付着されたことから、顕微観察部１２が、シャーレ載置部１７の下方からシャーレ２１を通してピペット３１と精子１を観察するに際し、反射材２２が邪魔にならず、従って、マニュピュレータによるピペット３１の操作性を向上させることができる。
【００２８】
［Ｃ］第３の実施の形態（図３）
図３は、本発明に係るＸ・Ｙ精子の選別装置における第３の実施の形態を概念的に示す構成図である。この第３の実施の形態において、前記第１の実施の形態と同様な部分は、同一の符号を付すことにより説明を省略する。
【００２９】
このＸ・Ｙ精子選別装置４０では、シャーレ２１内の緩衝液３中に存在してピペット２３に捕捉された１個の精子１へ、光源１４から赤外線を照射する照射手段がプリズム４１であり、このプリズム４１の一表面４２に上記精子１が接触して位置づけられている。光源１４からの赤外線２は、プリズム４１の上記一表面４２にて全反射するように、当該プリズム４１に臨界角以上の入射角で入射される。
【００３０】
この赤外線２は、プリズム４１の上記一表面４２と、この一表面４２に接触した精子１との境界で全反射されるが、この一表面４２から近接場光４３が放射される。この近接場光４３は、当該一表面４２に接触した精子１へ照射され、この精子１のプリズム４１側の表面内側を透過してプリズム４１の一表面４２に戻るので、このプリズム４１の一表面４２にて反射された赤外線２の強度が変化する。
【００３１】
このようにプリズム４１にて反射された赤外線２は検出分光器１９にて検出されて、スペクトルに分光される。この赤外線２のスペクトルが種別判定部２０にて分析されて、ピペット２３により捕捉された一個の精子１の種別（Ｘ精子またはＹ精子）が判定される。上述のような全反射光を用いた分光法をＡＴＲ法と称する。なお、この実施の形態では、シャーレ２１の表面またはピペット２３、３１の一部に反射材２２の付着がなされていない。
【００３２】
従って、この第３の実施の形態によれば、前記第１の実施の形態の効果▲１▼及び▲２▼と同様な効果を奏する他、次の効果▲４▼を奏する。
▲４▼プリズム４１から放射された赤外線２の近接場光４３を精子１に照射することにより、この精子１の種別を判定することから、測定環境（または測定雰囲気）の影響を極力低減でき、高精度な精子の種別の選別を実現できる。
【００３３】
［Ｄ］第４の実施の形態（図４）
図４は、（Ａ）が、本発明に係るＸ・Ｙ精子の選別装置における第４の実施の形態を概念的に示す構成図であり、（Ｂ）が、図４（Ａ）のＸ・Ｙ精子の選別装置における変形例を概念的に示す構成図である。この第４の実施の形態において、前記第１の実施の形態と同様な部分は、同一の符号を付すことにより説明を省略する。
【００３４】
図４（Ａ）、（Ｂ）にそれぞれ示すＸ・Ｙ精子の選別装置５０（図４（Ａ））、５１（図４（Ｂ））では、シャーレ２１内の緩衝液３中に存在してピペット２３に捕捉された１個の精子１へ、光源１４から赤外線２を照射する照射手段が光ファイバー５２である。この光ファイバー５２と光源１４との間に、この光源１４からの赤外線２を集光して光ファイバー５２へ導く凸レンズ５３が配置されている。
【００３５】
更に、Ｘ・Ｙ精子の選別装置５０では、精子１を透過した赤外線２が光ファイバー５４内を通り、検出分光器１９にて検出され、スペクトルに分光されて、そのスペクトルが種別判定部２０により分析され、精子１の種別が判定される。
【００３６】
また、Ｘ・Ｙ精子の選別装置５１では、精子１を透過した赤外線２がミラー５５にて反射され、検出分光器１９にて検出され、スペクトルに分光されて、そのスペクトルが種別判定部２０により分析され、精子１の種別が判定される。
【００３７】
従って、この第４の実施の形態においても、前記第１の実施の形態の効果▲１▼及び▲２▼と同様な効果を奏する他、次の効果▲５▼を奏する。
▲５▼光源１４から放射された光が光ファイバー５２を経て、ピペット２３にて捕捉された精子１へ導かれるので、光源１４とピペット２３とが遠隔位置にあっても、または、光源１４とピペット２３とのいずれか一方が遮蔽されていても、ピペット２３にて捕捉された精子１へ赤外線２を確実に照射することができる。
【００３８】
以上、本発明を上記実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、上記各実施の形態では、ピペット２３、３１にて捕捉された精子１へ赤外線２を照射するものを述べたが、近赤外線（波長０．７５〜２μｍ）または可視光を照射するものであってもよい。可視光を精子１へ照射する場合には、可視光の一部であるラマン反射光を用いてラマン分光分析により精子の種別を判定する。
【００３９】
【発明の効果】
請求項１及び２に記載の発明に係るＸ・Ｙ精子の選別方法によれば、精子へのダメージを低減しつつ、Ｘ精子とＹ精子の選別を良好に実施できる。
請求項３乃至９に記載の発明に係るＸ・Ｙ精子の選別装置によれば、精子へのダメージを低減しつつ、Ｘ精子とＹ精子の選別を良好に実施できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るＸ・Ｙ精子の選別装置における第１の実施の形態を概念的に示す構成図である。
【図２】本発明に係るＸ・Ｙ精子の選別装置における第２の実施の形態を概念的に示す構成図である。
【図３】本発明に係るＸ・Ｙ精子の選別装置における第３の実施の形態を概念的に示す構成図である。
【図４】（Ａ）が、本発明に係るＸ・Ｙ精子の選別装置における第４の実施の形態を概念的に示す構成図であり、（Ｂ）が、図４（Ａ）のＸ・Ｙ精子の選別装置における変形例を概念的に示す構成図である。
【符号の説明】
１ 精子
２ 赤外線
１０ Ｘ・Ｙ精子の選別装置
１１フーリエ変換赤外分光光度計
１２ 顕微観察部
１４ 光源
１５ カセグレン鏡（照射手段）
１９ 検出分光器（検出器）
２０ 種別判定部（判定手段）
２１ シャーレ（試料台）
２２ 反射材
２３ ピペット（捕捉手段）
３０ Ｘ・Ｙ精子の選別装置
３１ ピペット（捕捉手段）
３２ 略下半部
４０ Ｘ・Ｙ精子の選別装置
４１ プリズム（照射手段）
４３ 近接場光
５０、５１ Ｘ・Ｙ精子の選別装置
５２ 光ファイバー[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an XY sperm selection method and an XY sperm selection apparatus for selecting X and Y sperm.
[0002]
[Prior art]
The selection and separation of X sperm and Y sperm have important significance also in the breeding technique for effective utilization of livestock in the livestock industry and in human medicine. In medicine, it is required to avoid sex-linked recessive inherited diseases (progressive muscular dystrophy, hemophilia, color blindness, etc.) and to elucidate the occurrence of sex chromosomal abnormalities (chromosome inseparability, uniparental disomy, etc.). Investigation of the mechanism of male germ cell development and sexual differentiation requires techniques for separating X and Y sperm.
Conventional methods for selecting XY sperm include methods based on differences in progress speed and survival time between X sperm and Y sperm, methods based on differences in vaginal pH, methods based on differences in specific gravity, carrier-free electrophoresis, and monoclonal Y-sperm. Methods using antibodies have been reported, but no methods have been found to be useful.
[0003]
Among the conventional methods for sorting and separating XY sperm, the only method that has been found to be effective is the flow cytometry method. In this method, first, a fluorescent dye is bound to sperm DNA, and then the sperm is irradiated with a laser beam, and the difference in the amount of DNA is determined from the difference in fluorescent staining to determine the X sperm and the Y sperm. Thereafter, based on the results of the sperm type discrimination, the X sperm is charged to, for example, minus and the Y sperm is charged to, for example, positive, and the X and sperm are separated by the action of electrostatic force.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the flow cytometry method described above, sperm may be damaged, such as safety of laser light used, chromosome abnormality due to DNA binding dye, DNA synthesis ability decrease, cell cycle delay, and side effects may occur. .
An object of the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to provide a method and an apparatus for selecting XY spermatozoa that can satisfactorily select X spermatozoa and Y spermatozoa while reducing damage to spermatozoa. To provide.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 is characterized in that the type of the sperm is determined by irradiating the sperm with light and analyzing the spectrum of light transmitted through the sperm or reflected from the sperm. Things.
[0006]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the light is infrared light, near infrared light, or visible light.
[0007]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a capturing means for capturing one sperm present in a liquid on a sample stage, an irradiating means for irradiating the captured sperm with light from a light source, and transmitting the sperm. Or detecting means for detecting light reflected from the sperm, and determining means for analyzing the spectrum of the light detected by the detecting means to determine the type of the sperm. It is.
[0008]
According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the present invention, the irradiating means is a Cassegrain mirror for condensing and irradiating light to the sperm captured by the capturing means. is there.
[0009]
According to a fifth aspect of the present invention, in the third aspect, the irradiating means is a prism for irradiating near-field light to the sperm captured by the capturing means.
[0010]
According to a sixth aspect of the present invention, in the third aspect of the invention, the irradiating means is an optical fiber for guiding and irradiating light to the sperm captured by the capturing means.
[0011]
According to a seventh aspect of the present invention, in the fourth aspect of the present invention, the surface of the sample stage is provided with a reflector for reflecting light transmitted through sperm in the liquid.
[0012]
An eighth aspect of the present invention is directed to the invention of the fourth aspect, wherein a part of the capturing means is provided with a reflecting material for reflecting light transmitted through sperm in the liquid.
[0013]
According to a ninth aspect of the present invention, in the light emitting device according to any one of the third to eighth aspects, the light is infrared light, near infrared light, or visible light.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[A] First Embodiment (FIG. 1)
FIG. 1 is a configuration diagram conceptually showing a first embodiment of an XY sperm sorting apparatus according to the present invention.
[0015]
The XY sperm sorting apparatus 10 irradiates the sperm 1 with infrared light 2 and analyzes the absorption spectrum of the infrared light 2 transmitted through the sperm 1 to determine whether the sperm 1 is X sperm or Y sperm. The Fourier transform infrared spectrophotometer 11, the microscopic observation unit 12, and a manipulator (not shown) are used.
Here, X spermatozoa are those in which the last pair of 23 pairs of chromosomes is XX (combination of X chromosomes), and Y spermatozoa are those in which the last pair of chromosomes is XY (combination of X chromosomes and Y chromosomes). ). These X spermatozoa and Y spermatozoa differ in weight, density, shape, DNA content and the like. The infrared ray 2 refers to an electromagnetic wave having a wavelength of 2 to 60 μm.
[0016]
The Fourier transform infrared spectrophotometer 11 includes a light source 14, a Cassegrain mirror 15 as an irradiation unit including a primary mirror 15 </ b> A (concave mirror) and a secondary mirror 15 </ b> B (convex mirror), a petri dish mounting unit 17, a half mirror 18, and a detection unit. And a type determination unit 25 as determination means.
[0017]
A Petri dish 21 serving as a sample table is placed on the Petri dish placing portion 17, and a buffer 3 containing sperm 1 is dropped at a predetermined position of the Petri dish 21. The buffer 3 reduces the moving speed of the sperm 1. On the surface of the petri dish 21, a reflective material 22 (for example, gold) that reflects the infrared rays 2 is deposited or sputtered at the predetermined position where the buffer solution 3 is dropped.
[0018]
The manipulator detachably attaches a pipette 23 as a capturing means, captures one sperm 1 present in the buffer solution 3 of the petri dish 21 by the pipette 23, and removes the captured sperm 1 The microscopic observation unit 12 is moved to a predetermined position where it can be observed.
[0019]
The microscopic observation unit 12 includes a camera (not shown), and is disposed below the petri dish mounting unit 17 to observe the tip of the pipette 23 and the sperm 1 in the buffer 3. The image observed by the microscopic observation unit 12 is displayed on a monitor (not shown), and the manipulator operates the pipette 23 based on the monitor image.
[0020]
The infrared light 2 emitted from the light source 14 of the Fourier transform infrared spectrophotometer 11 is reflected by the half mirror 18 and passes through the pore 24 or slit of the primary mirror 15A of the casing mirror 15 to reach the secondary mirror 15B. The secondary mirror 15B and the primary mirror 15A sequentially reflect and condense the light, and irradiate one sperm 1 captured by the pipette 23. The infrared rays 2 radiated to the spermatozoon 1 pass through the spermatozoon 1, are reflected by the reflector 22 of the petri dish 21, pass through the spermatozoa 1 again, and are sequentially transmitted by the primary mirror 15 </ b> A and the secondary mirror 15 </ b> B of the casing mirror 15. The light is reflected, transmitted through the half mirror 18 and detected by the detection spectroscope 19.
[0021]
The infrared light 2 detected by the detection spectroscope 19 is separated into a spectrum by a diffraction grating built in the detection spectroscope 19. The type determination unit 20 observes the spectrum from the detection spectroscope 19, that is, the spectrum absorbed by the sperm 1 (absorption spectrum), and based on the difference in the spectrum, one sperm captured by the pipette 23. It is determined whether 1 is an X sperm or a Y sperm.
Here, the difference between the absorption spectra of X spermatozoa and Y spermatozoa is based on the difference in the above-mentioned characteristics (weight, DNA content, etc.) of these spermatozoa. It should be noted that a display unit for displaying the spectrum from the detection spectroscope 19 is provided in place of the type determination unit 20, and the display result (for example, a spectrum waveform) displayed on this display unit is observed by an observer. May determine the type of the sperm 1 from the difference in the display result by the display unit.
[0022]
According to the above-described embodiment, the following effects (1) and (2) can be obtained.
{Circle around (1)} One sperm 1 existing in the buffer solution 3 in the petri dish 21 is captured by the pipette 23, and the captured sperm 1 is irradiated with infrared rays 2 from the light source 14 through the Cassegrain mirror 15. The detection spectrometer 19 detects the infrared rays 2 transmitted through the spectroscope 19 and separates them into a spectrum. The spectrum is analyzed by the type determination unit 20 to determine the type of the spermatozoon 1. And the sorting rate can be improved.
[0023]
{Circle around (2)} Since the type of sperm 1 is determined by analyzing the spectrum of infrared light 2 transmitted through sperm 1, sperm 1 may cause chromosomal abnormalities due to the influence of laser beams or fluorescent dyes, and the ability to synthesize DNA may decrease. And the cell cycle is not adversely affected, so that damage to the sperm 1 can be reduced as much as possible.
[0024]
[B] Second embodiment (FIG. 2)
FIG. 2 is a configuration diagram conceptually showing a second embodiment of the XY sperm sorting apparatus according to the present invention. In the second embodiment, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
[0025]
In the XY sperm sorting apparatus 30 according to the second embodiment, the reflecting material 22 that reflects the infrared light 2 transmitted through the sperm 1 is deposited or sputtered on the pipette 31 instead of the surface of the petri dish 21. In other words, the pipette 31 has a structure in which a substantially upper half of the tip is cut off to leave only a substantially lower half 32, and an end face 33 is formed by cutting out the substantially upper half. The reflector 22 is attached to the inner surface 34 of the lower half 32.
[0026]
The end surface 33 of the pipette 31 is formed at a position facing the lower half 32, and the sperm 1 in the buffer 3 is positioned above the reflector 22 on the inner surface 34 of the lower half 32. Aspirate and capture. Therefore, the infrared light 2 radiated from the light source 14 passes through the sperm 1, is reflected by the reflector 22 attached to the inner surface 34 of the substantially lower half 32 of the pipette 31, passes through the sperm 1 again, and performs detection and spectroscopy. It reaches container 19.
[0027]
Therefore, according to the XY sperm sorter 30 of the second embodiment, the following effects (1) and (2) are obtained in addition to the effects (1) and (2) of the first embodiment. Play 3 ▼.
{Circle around (3)} Since the reflecting material 22 is not attached to the surface of the petri dish 21 but is attached to the inner surface 34 of the substantially lower half portion 32 of the pipette 31, the microscopic observation section 12 is moved from below the petri dish mounting section 17 to the petri dish. When observing the pipette 31 and the sperm 1 through 21, the reflector 22 does not hinder the operation, so that the operability of the pipette 31 by the manipulator can be improved.
[0028]
[C] Third Embodiment (FIG. 3)
FIG. 3 is a configuration diagram conceptually showing a third embodiment of the XY sperm sorting apparatus according to the present invention. In the third embodiment, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
[0029]
In the XY sperm sorting device 40, the irradiating means for irradiating infrared rays from the light source 14 to one sperm 1 present in the buffer solution 3 in the petri dish 21 and captured by the pipette 23 is the prism 41, The sperm 1 is positioned in contact with one surface 42 of the prism 41. The infrared light 2 from the light source 14 is incident on the prism 41 at an incident angle equal to or greater than the critical angle so that the infrared light 2 is totally reflected by the one surface 42 of the prism 41.
[0030]
The infrared rays 2 are totally reflected at the boundary between the one surface 42 of the prism 41 and the sperm 1 in contact with the one surface 42, and near-field light 43 is emitted from the one surface 42. The near-field light 43 is applied to the sperm 1 in contact with the one surface 42, passes through the inside of the surface of the sperm 1 on the prism 41 side, and returns to the one surface 42 of the prism 41. The intensity of the infrared light 2 reflected at 42 changes.
[0031]
The infrared light 2 reflected by the prism 41 is detected by the detection spectroscope 19 and split into a spectrum. The spectrum of the infrared ray 2 is analyzed by the type determination unit 20 and the type (X sperm or Y sperm) of one sperm 1 captured by the pipette 23 is determined. The spectroscopy using the total reflection light as described above is called an ATR method. In this embodiment, the reflecting material 22 is not attached to the surface of the petri dish 21 or a part of the pipettes 23 and 31.
[0032]
Therefore, according to the third embodiment, in addition to the effects (1) and (2) of the first embodiment, the following effect (4) is obtained.
(4) By irradiating the near-field light 43 of the infrared ray 2 emitted from the prism 41 to the sperm 1, the type of the sperm 1 is determined, so that the influence of the measurement environment (or measurement atmosphere) can be reduced as much as possible. High-precision sorting of sperm types can be realized.
[0033]
[D] Fourth Embodiment (FIG. 4)
FIG. 4A is a configuration diagram conceptually showing a fourth embodiment of the XY sperm sorting apparatus according to the present invention, and FIG. It is a block diagram which shows the modification in a Y-sperm sorter conceptually. In the fourth embodiment, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
[0034]
In the XY sperm sorters 50 (FIG. 4 (A)) and 51 (FIG. 4 (B)) shown in FIGS. 4 (A) and 4 (B), respectively, they are present in the buffer 3 in the petri dish 21. The irradiating means for irradiating the infrared light 2 from the light source 14 to one sperm 1 captured by the pipette 23 is the optical fiber 52. A convex lens 53 is provided between the optical fiber 52 and the light source 14 for condensing the infrared light 2 from the light source 14 and guiding the infrared light 2 to the optical fiber 52.
[0035]
Further, in the XY sperm sorting device 50, the infrared light 2 transmitted through the sperm 1 passes through the optical fiber 54, is detected by the detection spectroscope 19, is separated into a spectrum, and the spectrum is analyzed by the type determination unit 20. Then, the type of the sperm 1 is determined.
[0036]
In the XY sperm sorting device 51, the infrared light 2 transmitted through the sperm 1 is reflected by the mirror 55, detected by the detection spectroscope 19, separated into a spectrum, and the spectrum is determined by the type determination unit 20. It is analyzed to determine the type of sperm 1.
[0037]
Therefore, also in the fourth embodiment, in addition to the effects similar to the effects (1) and (2) of the first embodiment, the following effect (5) is also obtained.
(5) Since the light emitted from the light source 14 is guided to the sperm 1 captured by the pipette 23 through the optical fiber 52, even if the light source 14 and the pipette 23 are at a remote position, or the light source 14 and the pipette Even if either one of them is shielded, the sperm 1 captured by the pipette 23 can be reliably irradiated with the infrared light 2.
[0038]
As described above, the present invention has been described based on the above embodiment, but the present invention is not limited to this.
For example, in each of the above-described embodiments, the case where the sperm 1 captured by the pipettes 23 and 31 is irradiated with the infrared light 2 is described. There may be. When irradiating the sperm 1 with visible light, the type of sperm is determined by Raman spectroscopy using Raman reflected light that is a part of the visible light.
[0039]
【The invention's effect】
According to the method for selecting XY sperm according to the first and second aspects of the present invention, it is possible to satisfactorily select X and Y sperm while reducing damage to sperm.
According to the XY sperm sorting apparatus according to the third to ninth aspects of the present invention, it is possible to satisfactorily select X and Y sperm while reducing damage to sperm.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram conceptually showing a first embodiment of an XY sperm sorting apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram conceptually showing a second embodiment of the XY sperm sorting apparatus according to the present invention.
FIG. 3 is a configuration diagram conceptually showing a third embodiment of the XY sperm sorting apparatus according to the present invention.
FIG. 4A is a configuration diagram conceptually showing a fourth embodiment of the XY sperm sorting apparatus according to the present invention, and FIG. It is a block diagram which shows the modification in a Y-sperm sorter conceptually.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Sperm 2 Infrared 10 X-Y sperm sorter 11 Fourier-transform infrared spectrophotometer 12 Microscopic observation part 14 Light source 15 Cassegrain mirror (irradiation means)
19 Detection spectrometer (detector)
20 Type determination unit (determination means)
21 Petri dish (sample table)
22 Reflector 23 Pipette (capture means)
30 XY sperm sorting device 31 Pipette (capturing means)
32 Approximately lower half 40 XY / sperm sorting device 41 Prism (irradiation means)
43 Near-field light 50, 51 XY / sperm sorting device 52 Optical fiber
