CN102465094A - 细胞分选装置、细胞分选芯片和细胞分选方法 - Google Patents

Abstract

本发明披露了细胞分选装置、细胞分选芯片和细胞分选方法。一种细胞分选装置，包括：流路，包括细胞的流体流过该流路；电场施加部，能够根据请求对所述细胞进行分选的操作的细胞分选信号在流路上的第一位置处施加在不同于所述流体的流动方向的方向上具有梯度的电场；以及分流部，被构造为在流路上的第一位置的下游一侧上的第二位置处将流动方向由于施加电场所产生的介电泳力而改变的细胞进行分流。

Description

细胞分选装置、细胞分选芯片和细胞分选方法

技术领域

本发明涉及用于对目标细胞(target cell)进行分选的细胞分选装置、实现该装置的细胞分选芯片以及用于该装置的细胞分选方法。

背景技术

作为用于对细胞进行分选的装置，荧光流式细胞仪(fluorescent flowcytometer)和细胞分选仪是众所周知的。在这些用于对细胞进行分选的装置中，处于适当的振动条件下的周围流体将细胞维持在喷口(spout)处的气液交界面上，该振动条件通常包括几m/s的出口流速和几十kHz的振动频率。与此同时，还给予细胞电荷。施加了静电场的每个细胞根据给其的电荷的量在一个方向上像液滴那样在空中飞行。最后，在设置在流路(flowchannel)外部的细胞分选容器中对细胞进行分选。

对于诸如上文所提到的相对高的流速，这种技术是有用的。然而，在具有相对低的流速的流式细胞仪或介电细胞仪(dielectric cytometer)中，难以满足液滴转换条件和放出条件。因此，期望提供这样的结构，即，对包括分支流路的流路中的细胞进行分选操作，并且在后期阶段，获取细胞。

作为流路中的细胞分选机制，已经提出了一种方法，根据该方法，例如，利用压电设备等来改变流体的流动方向以间接地驱动包含在流体中的细胞。然而，这种机械设备的响应值约几毫秒量级。因此，如果考虑流路中压力波的响应，则这种细胞分选机制提供了有限的细胞分选速度。

作为用来直接驱动细胞的方法，另一方面，已经提出了介电泳力(dielectrophoretic-force)方法。诸如JP-T-2003-507739(参照其中的图1和图2)(以下简称专利文献1)的典型文献披露了介电泳力方法，根据该方法，利用流经设置有嵌入电极的流路的细胞之间的介电泳力的差异和细胞之间的下沉速度的差异将细胞分选为细胞类型彼此不同的多个细胞组。

发明内容

然而，与施加至细胞的介电泳力相比，细胞类型之间的介电泳力的差异极小。此外，在细胞类型相同的细胞中，细胞之间的细胞直径、细胞周长等各不相同。如果考虑到细胞之间的介电泳力很小的差异以及细胞直径、细胞周长等的变化，可以预料这样的细胞分选方法实际上并不能很好地执行。

因此，期望提供一种甚至在低流速的条件下仍能够以高的响应性和绝对的可靠性分选细胞的细胞分选装置。此外，还期望提供用于构成细胞分选装置的细胞分选芯片以及细胞分选装置所采用的细胞分选方法。

根据发明实施方式的细胞分选装置具有流路、电场施加部和分流部。流路是包括细胞的流体流过其中的通路。

电场施加部能够根据请求对细胞进行分选操作的细胞分选信号在流路上的第一位置处施加在不同于流体的流动方向的方向上具有梯度的电场。

分流部是用于在流路上的第一位置的下游侧上的第二位置处将流动方向由于施加电场所产生的介电泳力而改变的细胞进行分流的部分。

本发明关注这样的事实，即，与其他方法中依赖于经受介电泳力的每个细胞的细胞类型之间的介电泳力的差异的细胞分选方法相比，电场的梯度非常大。此外，根据通过采用一些技术由从测量部到测量值分析部的多个部分预先地产生的细胞分选信号，电场施加部导通和断开电场或调制电场的幅度，并选择性地将电场施加至细胞以对每个细胞给出介电泳力。因此，甚至在细胞直径和细胞物理性各不相同的细胞组情况下，例如，通过仅对被用作分选对象的每个细胞施加足够大的介电泳力，甚至在低流速的条件下仍能够以高响应性和绝对可靠性对细胞进行分选。

此外，本发明的实施方式也可以提供如下结构，即，其中，电场施加部具有用于产生电场的多个电极对，并且对每个电极对或通过将电极对进行分组而获得的每个电极对组单独执行电场控制。

在本发明的实施方式中，用来形成产生介电泳力的电场的各电极对通常设置在流路上，电极对被划分为上述的多个电极对组。然后，对每个电极对或每个电极对组单独执行电场的控制。因此，通过执行对电场的控制，即使多个细胞存于包括电极对的细胞分选区域中，仍可以以绝对的可靠性选择性地分选各细胞。

此外，本发明的实施方式还提供了如下结构，即，其中，电场施加部具有用于产生电场的多个电极对，并且电极对以如下方式设置，即，由电极对产生最大介电泳力的位置沿着细胞的平均轨迹排列，所述细胞的流动方向通过介电泳力改变。

根据上描述的本发明的实施方式，通过提供电极对，可以有效地利用介电泳力的位置依赖性。因此，可以减少电极对的数量，从而降低成本。

此外，本发明的实施方式也可以提供如下结构，即，其中，为了产生具有梯度的电场，电场施加部设置有电极对，所述电极对具有用于接收信号的信号施加电极和共用电极，并且在除用于产生具有梯度的电场的区域之外的区域内，信号施加电极与共用电极之间的间隙是固定的。

在本发明的实施方式中，在作为包含细胞的液体的流动方向的主流动方向上两个彼此隔开的电极对之间的某些部分处，存在介电泳力在与细胞的运动相反的方向上产生的不期望的位置。然而，通过使用共用电极，当细胞在主流动方向上移动时，不存在反向介电泳力起作用的这样的部分，或者与正常方向介电泳力的区域相比，反向介电泳力的幅值非常小，使得可以忽略反向介电泳力。

根据发明的实施方式的细胞分选芯片具有基板、输入部、流路、电极对和分流部。

流路设置在基板上。流路是包括细胞的流体流过其中的通路。

输入部同样设置在基板上。输入部接收用于分选细胞的细胞分选信号。

电极对设置在流路上的第一位置处。电极对基于从输入部接收的细胞分选信号，施加在不同于流体的流动方向的方向上具有梯度的电场。

分流部是用于在流路上的第一位置的下游侧上的第二位置处将流动方向由于施加电场所产生的介电泳力而改变的细胞进行分流的部分。

因此，在本发明的实施方式中，通过使用具有上述结构的细胞分选芯片，甚至在细胞直径和细胞物理性各不相同的细胞组的情况下，例如，通过仅对被用作分选的对象的每个细胞施加足够大的介电泳力，甚至在低流速的条件下仍能够以高的响应性和绝对的可靠性将细胞进行分选。

根据本发明的实施方式的细胞分选方法，驱使包含细胞的流体流过流路。然后，基于细胞分选信号，在流路上的第一位置处选择性地施加在不同于液体的流动方向的方向上具有梯度的电场。随后，由于施加电场产生的介电泳力而导致的其流动方向改变的细胞在流路上的第一位置的下游侧上的第二位置处在细胞分选操作中进行分流。

因此，在本发明的实施方式中，通过采用上述的细胞分选方法，甚至在细胞直径和细胞物理性各不相同的细胞组的情况下，例如，通过仅对用作分选的对象的每个细胞施加足够大的介电泳力，即使在低的流速条件下仍能够以高的响应性和绝对的可靠性将细胞进行分选。

根据本发明，即使在低的流速条件下仍能够以高的响应性和绝对的可靠性将细胞进行分选。

附图说明

图1是示出了根据本发明的实施方式的细胞功能分析/分选系统的概图；

图2是示出了在图1中所示的细胞功能分析/分选系统中可用的细胞分选芯片的结构的透视图；

图3是示出了在细胞分选信号断开的情况下图2中所示的细胞分选芯片中采用的细胞分选部的电场施加部的结构的顶视图的示图；

图4是示出了沿着图3中的线A-A的横截面的示图；

图5是示出了在细胞分选信号导通的情况下图2中所示的细胞分选芯片中采用的细胞分选部的电场施加部的结构的顶视图的示图；

图6是示出了细胞分选部的电场施加部的第一其他结构的顶视图的示图；

图7是示出了用于对图6中所示的电场施加部中的每组电极对施加电场进行控制的结构的框图；

图8是示出了提供至图7中所示的结构中所采用的每个放大器的使能信号的定时的示图；

图9是示出了在细胞分选部中采用的电场施加部的第二其他结构的顶视图的示图；

图10是示出了细胞分选部中采用的电场施加部的第三其他结构的顶视图的示图；

图11是示出了细胞分选部中采用的电场施加部的第四其他结构的顶视图的示图；

图12是示出了细胞分选部中采用的电场施加部的第五其他结构的透视图。

具体实施方式

下面通过参照附图对本发明的实施方式进行详细的说明。

细胞功能分析/分选系统

图1是示出了根据本发明实施方式的细胞功能分析/分选系统1的概图。

如图1所示，细胞功能分析/分选系统1具有沿着微流路2(以下简称流路2)设置的注入部3、测量部4、细胞分选部5、细胞获取部6和7以及流出部10。

注入部3通常是用来通过利用泵接收作为包含样本细胞C的液体而注入到注入部3中的液体的部分。

流路2是注入至注入部3中的液体流过的通路。

测量部4为对流过流路2的各个细胞C以典型的0.1MHz至50MHz的频率范围内的频点来测量细胞的复介电常数的部分。频率范围是细胞C的介电弛豫现象(dielectric relaxation phenomenon)出现的范围。测量部4以典型的三个以上频点来测量细胞C的复介电常数。例如，测量部4以10至20个频点来测量细胞C的复介电常数。测量部4根据测量的细胞C的复介电常数确定细胞C是否是待分选的细胞。如果细胞C是待分选的细胞，测量部4则输出细胞分选信号。通常，测量部4可以被构造为包括信号检测部和细胞功能分析部。通常，信号检测部被构造为包括一对电极，而细胞功能分析部为用于基于检测的信号对细胞C的功能进行分析的部分。

细胞分选部5从通过注入部3注入的多个细胞C中选择期望的细胞C作为不同类型的细胞C，并且在所谓的细胞分选过程中向细胞获取部6提供期望的细胞C，而向细胞获取部7提供其他细胞C。细胞分选部5具有电场施加部8和分流部9。

设置在细胞分选部5中的电场施加部8为能够施加在与流体流动的X方向不同的方向上具有梯度的电场的部分。例如，电场施加部8能够施加在垂直于X方向(流体的流动方向)的Y方向上具有梯度的电场。通常，当未接收到细胞分选信号时，电场施加部8不施加电场。另一方面，当接收到细胞分选信号时，电场施加部8施加电场。当然，也可以提供这样一种结构，即，其中，相反地，当接收到细胞分选信号时，电场施加部8不施加电场，而另一方面，当未接收到细胞分选信号时，电场施加部8施加电场。

细胞分选部5中采用的分流部9是这样的一个部分，即，将电场施加部8未对其施加电场的细胞C通过分支流路2b引导至细胞获取部7，而将经受由电场施加部8所产生的电场的细胞C通过分支流路2a引导至细胞获取部6。

细胞获取部6和7通过流路2连接至流出部10。穿过细胞获取部6和7的流体通过泵从流出部10全部排至外部的指定目标。

如果将电场施加至存在于作为流动介质的流体中的细胞C，由于流动介质与细胞C之间的极化率的差异，则会产生感应偶极矩。如果电场是不均匀的，电场的强度在细胞C的周围变化，从而感应偶极矩产生由以下给出的等式(1)所表达的介电泳力。在等式(1)中，符号ε’m表示复比介电常数(complex specific dielectric constant)的实部，符号εv表示真空介电常数，符号R表示细胞C的半径，以及符号Erms表示施加的电场的RMS值。复比介电常数由下文给出的等式(2)定义。此外，等式(1)中使用的符号K为由下文给出的等式(3)表达的克劳修斯-莫索提函数(Clausius-Mossotti function)。在等式(3)中，符号ε*p和ε*m分别表示细胞C和流动介质的介电常数。

$<\stackrel{\&OverBar;}{F}\mathrm{DRP}\left(t\right)>=2\mathrm{\&pi;}{\mathrm{\&epsiv;}}^{,}m{\mathrm{\&epsiv;}}_v{R}^3\mathrm{Re}\left[K\left(\mathrm{\&omega;}\right)\right]\&dtri;{E_{\mathrm{rms}}}^2---\left(1\right)$

${\mathrm{\&epsiv;}}^{*}={\mathrm{\&epsiv;}}^{,}-i{\mathrm{\&epsiv;}}^{,,}+\frac{\mathrm{\&kappa;}}{\mathrm{i\&omega;}{\mathrm{\&epsiv;}}_v}---\left(2\right)$

$K\left(\mathrm{\&omega;}\right)=\frac{{\mathrm{\&epsiv;}}^{*}p-{\mathrm{\&epsiv;}}^{*}m}{{\mathrm{\&epsiv;}}^{*}p+2{\mathrm{\&epsiv;}}^{*}m}---\left(3\right)$

如之前已经说明的，根据专利文献1中所披露的方法，人们将注意力集中在细胞类型之间的K的差异上，通过单独采用介电泳力技术分选细胞C。另一方面，在细胞功能分析/分选系统1的情况下，细胞类型之间的介电泳力的差异未大胆地使用对频率的依赖性。相反，根据通过采用一些技术由从测量部到测量值分析部的多个部分预先产生的细胞分选信号，电场施加部导通和断开电场或调制电场的幅度，并选择性地向细胞C施加电场以对每个细胞C给出介电泳力。因此，甚至在细胞直径和细胞物理性各不相同的细胞组的情况下，例如，通过仅对用作分选对象的每个细胞施加足够大的介电泳力，可以以高响应性和绝对可靠性对细胞C进行分选。

细胞功能分析/分选芯片

图2是示出了可在图1中所示的细胞功能分析/分选系统1使用的细胞分选芯片11的结构的透视图。

如图2所示，细胞分选芯片11具有基板12和由高分子膜等制造形成为板状的构件13。在基板12上，设置有流路2、作为流路2的一部分的分支流路2a和2b、作为注入部3的液体注入部3a、作为流路2的一部分的分流部(flow splitting section)9、细胞获取部6和7以及流出部10。流路2、分支流路2a和2b、液体注入部3a、分流部9、细胞获取部6和7以及流出部10被构造成通过在基板12的表面上形成凹槽等并且通过板状构件13覆盖该表面而设置在基板12上的结构。以这种方式，形成了流路2。

通过在板形构件13上设置微孔以用作狭窄通路来构造向其中注入包括细胞C的流体的细胞注入部3b。当通过使用吸液管将包含细胞C的流体滴在细胞注入部3b上时，流体通过流路2流至流路2的下游侧，从而流体与穿过狭窄通路沿着流路2流动的液体混合。由于狭窄通路是微孔，所以细胞C决不会成群地通过狭窄通路而流至达流路2。相反，仅单个细胞C能够一个接一个地顺序穿过狭窄通路到达流路2。

用于测量复电阻或复介电常数的一对测量电极4a和4b被设置为夹置狭窄通路。一对测量电极4a和4b被设置成用作第一电极对。作为特定电极之一的测量电极4a设置在板状构件13的正面，而用作另一个电极的测量电极4b设置在板状构件13的背面。构成电场施加部8的电极对也设置在板状构件13的背面。随后将对电极对进行描述。

细胞获取部6和7由设置在细胞获取部6和7上的板状构件13所覆盖。然而，通过用吸液管刺入板状构件13，可以经由吸液管来获取细胞C。

电极垫片14是用于获取由测量电极4a和4b所检测的信号并且将获取的信号输出至外部信号接收部的部分。获取的信号通常被发送至细胞功能分析部(图中未示出)。

电极垫片15作为用来接收来自细胞功能分析部的细胞分选信号的输入部。接收的细胞分选信号被发送至上述构成电场施加部8的电极对。

通孔26是用于确定将细胞分选芯片11安装在具有细胞功能分析部的主体上的位置的孔。

细胞分选部的结构

图3是示出了在细胞分选信号断开的情况下图2中所示的细胞分选芯片中采用的细胞分选部5的电场施加部8的结构的顶视图的示图，而图4是示出了沿图3中所示的线A-A的截面的示图。

如图3和图4所示，细胞分选部5具有电场施加部8和分流部9。

电场施加部8具有设置在流路2上预定位置处的电极16和17。例如，电极16和17设置在夹置流路2并在Y方向上彼此面对的位置处，所述Y方向不同于流经流路2的流体的X流动方向。

电极16和17设置在具有板状的构件13的背面上。板状构件13的背面是流路2内侧的顶面。电极16通常是对其施加信号的电极。电极16被构造成具有多个电极指针(electrode pointer)16a，每个电极指针16a在朝向电极17的方向上凸出。电极17通常是共用电极。电极17被构造成在电极17面对电极16的方向上既没有凸出部也没有凹进部。在下面的描述中，一个电极指针16a和电极17的组合被称为操作电极对18。

通过如上构造的操作电极对18，当信号施加至电极16和17时，在Y方向上具有梯度的电场被施加至每个操作电极对18。

置于流路2上的电场施加部8的下游侧上的预定的位置处的分流部9是用于通过使用由电场施加部8所施加的电场而引起的介电泳力来改变细胞C的流动方向的部分。分流部9被构造成具有字符Y的形状，用于将流经流路2的流体分裂成通过分支流路2a流至细胞获取部6的流体和通过分支流路2b流至细胞获取部7的流体。

例如，在注入部3处，将细胞C注入至侧向细胞获取部7的位置。注入至侧向细胞获取部7的位置的细胞C处于非活性状态，并通过保持其流动方向经由侧向细胞获取部7的位置并经由分流部9进入连接至细胞获取部7的分支流路2b而在流路2内部流向细胞获取部7(如图3所示)。活性状态是这样的状态，即，在该状态中，没有用作细胞分选对象的细胞C在细胞C穿过电场施加部8时，在电场施加部8处不会经受电场。

如果注入至侧向细胞获取部7的位置的细胞C处于活性状态，然而，该细胞C通过将其流动方向改变至细胞获取部6经由侧向细胞获取部7的位置并经由分流部9以进入连接至细胞获取部6的分支流路2a而在流路2内部流动(如图5所示)。非活性状态是这样的状态，即，在该状态中，用作细胞分选对象的细胞C在穿过电场施加部8时，经受由电场施加部8所施加的电场而产生的介电泳力。

在上述构造的电场施加部中，每个操作电极对18施加在Y方向上具有梯度的电场。因此，穿过电场施加部8的细胞C逐渐改变其流路，并且通过流经分支流路2a向细胞获取部6侧分流。

电场施加部的第一其他结构

在具有不会对细胞C引起致命损害的强度的电场中施加至细胞C的介电泳力具有大约几mm/s量级的值。因此，有必要提供均用来有意在垂直于流动方向的方向上产生介电泳力的多个非均匀电场，或提供均由操作电极对18组成用来产生这样的电场的多个电极对列。如图3和图5所示，如果将电压同时施加至多个操作电极对18，那么必须专门使用操作电极对18的电极列分选区域，使得通过量(throughput)在一些情况下不会增加。

为了解决上述问题，操作电极对18被划分为多个电极对组(诸如图6所示的设置在X方向上的电极对组G₁至G₅)，并控制单独施加至各电极对组G₁至G₅的电压以允许对穿过电场施加部8的细胞C多路化。以这种方式，通过量可以增加。即，在电场施加部8具有如图3和图5中所示的结构的情况下，有必要让细胞C以这样的定时流至流路2，即，直到特定细胞C穿过电场施加部8，防止特定细胞C之后的细胞C流至流路2。另一方面，在电场施加部8具有如图6中所示的结构的情况下，例如，可以执行控制以将电场施加至当前穿过电极对组G₅的细胞C而不将电场施加至当前穿过电极对组G₄的细胞C。结果，可以对5个电极对组G₁至G₅中的每个电极对组中的细胞C执行分选控制。

图7是示出了用于控制对图6中所示的电场施加部8中的每组电极对施加电场进行控制的结构的框图。

如图7所示，由用于施加电场的AC电源19产生的信号通过放大器201至205放大，五个放大的信号分别被提供至电极对组G₁至G₅。如图8所示，当配有延迟电路的信号发生器21从信号分析部22接收到细胞分选信号时，向放大器201、202、203、204和205以它们的列举顺序而顺序地提供使能信号。向放大器201、202、203、204和205顺序地提供使能信号的周期与待分选的细胞C分别穿过电极对组G₁、G₂、G₃、G₄和G₅的周期一致。因此，如果到达电场施加部8的区域的细胞C是待分选的细胞C，当待分选的细胞C以电极对组G₁、G₂、G₃、G₄和G₅列举的顺序穿过电极对组G₁、G₂、G₃、G₄和G₅时，那么使能信号以放大器201、202、203、204和205列举的顺序被提供至放大器201、202、203、204和205，使得细胞C的流动方向逐渐改变以使得细胞C向细胞获取部6分流。

应该注意的是，当然，可以在电极对单元中而不在电极对组单元中执行上述控制。

电场施加部的第二其他结构

图9是示出了细胞分选部5中采用的电场施加部8的第二其他结构的顶视图的示图。

如9所示，电场施加部8具有用于产生电场的多个电极对18，并且电极对18以这样的方式设置，即，由电极对18产生的最大介电泳力的位置沿着细胞C(其流动方向通过介电泳力而改变)的平均轨迹排列。在电极对18中，产生最大介电泳力的位置为包含在电极对18中的电极指针16a的尖端16b。因此，电极对18以这样的方式设置，即，尖端16b沿着细胞C(其流动方向通过介电泳力而改变)的平均轨迹排列。

根据本发明的一列电极对18已经被设计为使得产生了对分选期望的细胞C有效的非均匀电场。然而，由于电场的非均匀性，在存在于电极16a和共用电极17之间的间隙(用作由电极指针16a和共用电极17所组成的电极对18中的间隙)中，存在介电泳力对位置的依赖性。即，在电极指针16a和共用电极17之间的间隙中，介电泳力不是常量。相反，在电极指针16a的尖端16b上，介电泳力最大。在图9中所示的电场施加部8中，有效地利用了介电泳力对位置的依赖性以减少电极对18的数量，从而降低成本。

电场施加部的第三其他结构

图10是示出了细胞分选部5中采用的电场施加部8的第三其他结构的顶视图的示图。

如图10所示，电场施加部8中的电极16的电极指针16a以相同间距设置以跨过流路2，而电场施加部8中的共用电极17的电极指针17a在相邻的电极指针16a之间的位置处以相同间距交替设置，相邻的电极指针16a也跨过流路2。每个电极16的电极指针16a的形状为矩形，其两条彼此相对的边的被定向为在垂直于流过流路2的液体的流动方向。另一方面，共用电极17的每个电极指针17a的形状为等腰三角形，其两条相等的边被定向为在相对于相邻的电极16的相邻的电极指针16a倾斜的方向上。在共用电极17上，每个电极16的电极指针16a的两侧的任何两个相邻的电极指针17a关于由电极指针17a夹置的电极指针16a对称。

在上述构造的电场施加部8中，两个相邻的电极16之间或共用电极17的两个相邻的电极指针17a之间的间隙中的电场的梯度是均匀的，从而当施加电场时，作为分选对象的细胞C以与电场梯度的二次幂成比例的速度在垂直于纸面的向上方向上移动。

电场施加部的第四其他结构

图11是示出了细胞分选部5中采用的电场施加部8的第四其他结构的顶视图的示图。

如图11所示，在电场施加部8中，每个电极16的电极指针16a向流路2凸出，而共用电极17包围电极指针16a。与图10中所示的电极的结构不同，在电场施加部8中，在除电极指针16a产生具有梯度的电场的区域之外的区域中，电极指针16a和共用电极17之间的间隙是固定的。即，在这种其他的区域中，在与电极指针16a相邻的部分中，共用电极17平行于电极指针16a。因此，当细胞C在主流动方向上流动时，不存在在相反方向上施加介电泳力的间隔，或者即使存在这样的间隔，在相反的方向上施加的介电泳力具有很小的幅值而使得介电泳力可以被忽略。

电场施加部的第五其他结构

图12是示出了细胞分选部5中采用的电场施加部8的第五其他结构的透视图。

如图12所示，在电场施加部8的结构中，图3中所示的电场施加部8设置在流路2的底面和顶面上的两个位置处。设置在顶面上的电场施加部8由参照标号8a表示，而设置在底面上的电场施加部8由参照标号8b表示。顶侧电场施加部8a在与由底侧电场施加部施加至细胞C的介电泳力的方向相反的方向上将介电泳力施加至流过流路2的细胞C，使得经受由顶侧电场施加部8a施加的介电泳力的细胞C被引导至细胞获取部6，而经受由底侧电场施加部8b施加的介电泳力的细胞C被引导至细胞获取部7。

通过构造上述电场施加部8，没有必要将细胞C注入至侧向细胞获取部6或细胞获取部7的位置。此外，可以以高可靠性对细胞C进行分选。

效果

尽管有必要提供一些用于预先产生细胞分选信号的其他的装置，但是甚至在细胞直径和细胞物理性各不相同的细胞组的情况下，例如，通过仅对被用作分选的每个对象的细胞施加足够大的介电泳力，可以对细胞进行分选。因此，与通过依赖于介电泳力敏感性的差异对细胞C进行分选的细胞分选方法相比，可以提高在细胞医疗等中绝对需要的细胞分选的精度和可靠性。

应该注意的是，本发明的实现并不限于上述实施方式。即，在本发明的技术概念的范围内可以进行各种变化。在这种情况下，各种变化同样落在本发明的技术范围内。

本发明包含与2010年10月29日在日本专利局提交的日本在先专利申请JP 2010-244096所公开的主题相关的主题，其全部内容结合于此作为参考。

Claims (7)

1.一种细胞分选装置，包括：

流路，包括细胞的流体流过所述流路；

电场施加部，能够根据请求对所述细胞进行分选操作的细胞分选信号在所述流路上的第一位置处施加在不同于所述流体的流动方向的方向上具有梯度的电场；以及

分流部，被构造为在所述流路上的所述第一位置的下游侧上的第二位置处将流动方向由于施加所述电场所产生的介电泳力而改变的所述细胞进行分流。

2.根据权利要求1所述的细胞分选装置，其中，所述电场施加部具有用于产生所述电场的多个电极对，并且对每个所述电极对或通过对所述电极对分组而获得的电极对组单独执行所述电场的控制。

3.根据权利要求1所述的细胞分选装置，其中，所述电场施加部具有用于产生所述电场的多个电极对，并且所述电极对以如下方式设置：由所述电极对产生最大介电泳力的位置沿着所述细胞的平均轨迹排列，所述细胞的流动方向通过所述介电泳力来改变。

4.根据权利要求1所述的细胞分选装置，其中，为了产生具有梯度的所述电场，所述电场施加部设置有电极对，所述电极对具有用于接收信号的信号施加电极和共用电极，并且在除用于产生具有梯度的所述电场的区域之外的区域中，所述信号施加电极与所述共用电极之间的间隙是固定的。

5.根据权利要求1所述的细胞分选装置，其中，所述电场施加部具有两组用于产生所述电场的多个电极对，所述两组多个电极对分别设置在所述流路的底面和顶面上两个位置处，设置在所述流路的顶面上的多个电极对的组在与由设置在所述流路的底面上的多个电极对的组施加至所述细胞的介电泳力的方向相反的方向上将介电泳力施加至流过所述流路的所述细胞。

6.一种细胞分选芯片，包括：

基板；

流路，设置在所述基板上，以用作包括细胞的流体流过其中的流路；

输入部，同样设置在所述基板上，以用作被构造为接收用于分选所述细胞的细胞分选信号的输入部；

电极对，设置在所述流路上的第一位置处，以用作通过利用从所述输入部接收的所述细胞分选信号而施加在与所述流体的流动方向不同的方向上具有梯度的电场的电极对；以及

分流部，被构造为在所述流路上的所述第一位置的下游侧上的第二位置处将流动方向由于施加所述电场所产生的介电泳力而改变的所述细胞进行分流。

7.一种细胞分选方法，包括：

驱使包含细胞的流体流过流路；

根据请求对所述细胞进行分选操作的细胞分选信号，在所述流路上的第一位置处施加在不同于所述流体的流动方向的方向上具有梯度的电场；以及

通过在所述流路上的所述第一位置的下游侧上的第二位置处对流动方向由于施加所述电场所产生的介电泳力而改变的所述细胞进行分流而对所述细胞进行分选。

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