CN102471749B - 细胞采集辅助装置、显示装置及培养容器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及可提高作业效率的细胞采集辅助装置、显示装置及培养容器。适配器(52A)固定收容了在细胞培养观察装置内培养的细胞的孔板(31A)，控制部(71)从外部存储器I/F(62a)上安装的存储卡读出包括细胞信息及坐标信息的培养观察信息。显示部(72)设置在由适配器(52A)固定的孔板(31A)的放置面侧，根据控制部(71)的控制，将从存储卡读出的细胞信息显示到由坐标信息确定的孔板(31A)的底面上的位置所对应的显示位置上。本发明例如可适用于辅助在净化台内进行的采集作业的细胞采集辅助装置。

Description

细胞采集辅助装置、显示装置及培养容器

技术领域

本发明涉及一种细胞采集辅助装置、显示装置及培养容器。

背景技术

近年来，在以再生医疗等为目标的领域中，进行以下的培养：培养ES细胞、iPS细胞等多能性细胞、在维持其多能性的性质的状态下进行培养的纯粹培养；使它们分化诱导为特定细胞的培养等。

在这些培养工艺中，存在选择必要的细胞、细胞群，并将其提取的工艺。

作为验证这种细胞数据的方法，例如已知有专利文献1。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：JP特开平10-293094号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是在现有的方法中，选择细胞并提取的作业必须在显微镜下确认细胞的同时来进行，因此作业效率不佳。

本发明鉴于这一情况而作出，在进行选择细胞并提取的作业时，可提高作业效率。

用于解决问题的手段

本发明的细胞采集辅助装置的特征在于具有：固定单元，用于固定培养容器，该培养容器收容有在预定的培养环境下培养的细胞；取得单元，取得坐标信息，该坐标信息用于确定上述培养环境下的上述培养容器中收容的细胞中的特定细胞在上述培养容器的底面上的位置；和显示单元，设置在由上述固定单元固定的上述培养容器的放置面侧，在由通过上述取得单元取得的上述坐标信息确定的上述培养容器的底面上的位置所对应的显示位置上，显示表示上述特定细胞的信息。

本发明的显示装置示出培养细胞的培养容器内的对象细胞的位置，其特征在于，具有：定位单元，将上述培养容器定位到该装置上的预定位置；位置信息取得单元，配置在该装置内，取得上述对象细胞的位置信息；和显示单元，在上述培养容器中示出上述对象细胞的位置。

本发明的培养容器用于培养细胞，其特征在于，具有：容器标识，设置在上述容器上，具有用于确定上述容器的特定信息；和对准基准部，形成在上述容器的上述细胞存在的区域外，能够检测出设置了上述容器的装置。

发明效果

根据本发明，可提高作业效率。

附图说明

图1是说明本发明的细胞采集作业辅助的概要的图。

图2是表示适用了本发明的细胞采集辅助装置的一个实施方式的构成的图。

图3是说明细胞采集作业辅助处理的详细流程图。

图4是表示适配器的其他构成例的图。

标号说明

11细胞培养观察装置

12净化台

13细胞采集辅助装置

31A孔板

31B培养皿(Petri Dish)

32a对准标记

32b条形码

41存储卡

51主体部

51A主体框体

51B显示框体

52A、52B适配器

61a、81a嵌合部

61b、81b连接器

62a外部存储器I/F

62b通信部

63a容器选择显示部

63b选择按钮

64读入按钮

65判断显示部

66a第1显示按钮

66b第2显示按钮

66c第3显示按钮

67a菜单按钮

67b选择按钮

71控制部

72显示部

82a至82e固定部件

83位置检测传感器

84条形码读出器

Ca₁至Ca₄、Cb₁至Cb₄细胞位置

具体实施方式

以下参照附图的同时说明本发明的实施方式。

图1是说明本发明的细胞采集作业辅助的概要的图。

如图1所示，在细胞培养观察装置11中，进行孔板31A中收容的细胞等试料的培养，通过这些细胞的播种，例如为了实现细胞集群形成的最优化，进行从孔板31A上形成的孔中，将其一部分通过吸管吸取(所谓采集(picking))，将采集的集群(细胞块)转移到其他培养容器的作业(以下称为采集作业)。

该采集作业通常将孔板31A传送到图1的净化台12或无菌室(未图示)中来进行。通过在净化台12内进行采集作业，可进行无菌、无尘环境下的作业。并且，通过采集作业而被转移了集群的培养容器，被再次运送到细胞培养观察装置11内，重新开始细胞的培养。此外，孔板31A为培养细胞，是将由凹状构成的培养槽(孔)排列了多个的透明部件，用于将细胞等试料收容到这些孔中进行培养。

以上说明了采集作业的基本作业步骤，接着说明图1的细胞培养观察装置11及细胞采集辅助装置13的详细构成。

在图1的细胞培养观察装置11中，实线表示外观所示部位的构造，虚线表示外观未示出的内部部位的构造。在细胞培养观察装置11的上侧的框体内部，形成由隔热材料覆盖的恒温室21。该恒温室21的内部在细胞培养中为了维持细胞的培养环境而被密封，通过其内部设置的温度调整装置、喷雾装置或气体导入部等用于维持室内环境的装置，保持一定的温度、湿度、或二氧化碳浓度。

并且，恒温室21内收容有储料器22及观察单元23。储料器22由多个架子上下划分，可水平收容孔板31A。

观察单元23是用于观察通过容器传送机构(未图示)传送来的孔板31A中收容的细胞的装置，通过以下二种观察方法进行细胞的观察：相位差观察，根据透过细胞的光的相位差观察细胞；荧光观察，通过细胞中含有的荧光物质激励的光观察细胞。在观察单元23中，进行这些观察时获得的光的像由CCD(Charge Coupled Device：电荷耦合器件)等摄像元件拍摄，通过对其图像信号实施预定的信号处理，而获得孔板31A的各孔中培养的细胞等试料的观察图像。

控制单元24对通过观察单元23以相位差观察而获得的观察图像实施预定的图像解析处理，从而提取集群等特定的细胞，算出用于确定提取的特定细胞的位置的信息(以下称为坐标信息)。即，在相位差观察中，可使透明的细胞可视化并进行观察，因此通过从该观察图像检测出可视化的细胞，可提取集群等特定的细胞。并且，作为坐标信息，例如将具有长方形形状的孔板31A的四角中的一角作为基点的坐标(以下称为基准位置)，而算出用于确定所提取的集群的位置的二维坐标(x，y)。

并且，控制单元24对由观察单元23以荧光观察而获得的观察图像实施预定的图像解析处理，从而从提取的集群中提取发现细胞，取得与该发现细胞的分类相关的信息(以下称为细胞信息)。即，在荧光观察中，因发现的细胞发出预定颜色的荧光，所以通过从该观察图像检测出荧光，可提取发现细胞。并且，该细胞信息与上述坐标信息建立对应，因此按照提取的各集群，求出其位置和有无发现。即，通过计算这些信息，可知道是否存在集群，并且当存在集群时，可知道其是否发现。

并且，这些坐标信息和细胞信息与用于唯一识别孔板31A等培养容器的识别信息建立对应，记录到记录部24a中。该识别信息例如对储料器22中收容的各培养容器的侧面预先附加可识别这些容器的条形码(下述图2的条形码32b)，并对该条形码通过配置在观察单元23内的条形码读出器(未图示)进行读取等方法来取得。

这样一来，通过进行所谓时间推移观察，而在记录部24a中，将由观察单元23观察的与孔板31A的各孔中收容的试料相关的坐标信息和细胞信息与识别信息建立对应，并以时间序列依次存储。以下将与识别信息对应的坐标信息及细胞信息称为培养观察信息。

外部存储器I/F24b是与可装卸的存储卡41的接口，在适当安装到外部存储器I/F24b的存储卡41中，记录在记录部24a中存储的培养观察信息，可取出该信息。并且，细胞培养观察装置11具有通信部24c，其进行基于预定的无线或有线通信规格的通信，可经由网络进行与外部设备的数据收发。这样一来，细胞培养观察装置11可利用网络对位于较远场所的设备(图1的细胞采集辅助装置13)发送培养观察信息。

而在本实施方式中，为提高上述在净化台12中进行的采集作业的作业效率，如图1所示，将孔板31A固定到细胞采集辅助装置13，根据安装存储卡41而获得的培养观察信息，显示表示集群等特定细胞的信息等，从而进行采集作业的辅助。

图2是表示适用了本发明的细胞采集辅助装置的一个实施方式的构成的图。

细胞采集辅助装置13由主体部51、相对该主体部51自由装卸地安装的适配器52A构成。主体部51如其侧面图所示，以使主体框体51A和显示框体51B大致成为L字状的方式形成，在主体框体51A内配置控制部71，在显示框体51B内配置由LCD(Liquid Crystal Display：液晶显示器)等构成的显示部72。

在主体框体51A中，在和适配器52A的连接面设置嵌合部61a，该嵌合部与适配器52A机构性连接。通过该嵌合部61a与形成在适配器52A上的嵌合部81a嵌合，主体部51和适配器52A机构性连接，并且适配器52A被放置到显示框体51B上。并且，主体部51和适配器52A机构性连接时，设置在嵌合部61a上的连接器61b和设置在嵌合部81a上的连接部81b电连接。即，主体部51和适配器52A在机构性连接的同时，也电连接。

因此，主体部51和适配器52A电连接，从而经由连接器61b、81b将控制信号从主体部51侧提供到适配器52A，将预定的信息从适配器52A提供到主体部51侧。此外，主体部51和适配器52A除了通过嵌合部61a、81a的嵌合力固定外，也可根据需要利用固定夹具固定。

适配器52A由和孔板31A对应的形状构成，例如通过固定部件82b、82c分别固定孔板31A的侧面的外周部，通过由具有箭头F方向的弹力的弹性体构成的固定部件82a，向固定部件82b、82c的方向推压孔板31A的图中左下一角，从而将孔板31A固定到适配器52A上。并且，固定到适配器52A的孔板31A放置于显示框体51B上，因此当配置在该显示框体51B的放置面侧的显示部72显示了预定的信息时，作业人员可确认通过了作为透明部件的孔板31A的信息。

并且，在适配器52A中，在固定孔板31A的固定面上设置有位置检测传感器83，其用于读取附加到孔板31A的对准标记32a。对准标记32a例如是记有预定记号的印记等、用于唯一决定适配器52A和孔板31A的位置关系的信息。通过进行利用了该对准标记32a的定位，例如具有长方形形状的孔板31A的四角中的一角被固定到作为坐标信息所示的二维坐标(x，y)的基点坐标的基准位置上。这样一来，对通过适配器52A固定的孔板31A的底面上的位置，可通过在细胞培养观察装置11侧算出的坐标信息所示的二维坐标(x，y)确定。

在该固定面上还设置有条形码读出器84，用于读取附加到孔板31A的条形码32b。条形码32b是用于唯一识别孔板31A的识别信息，从细胞培养观察装置11的储料器22所收容的培养容器中，确定由适配器52A固定的孔板31A。此外，该条形码32b在上述观察单元23内观察时被读取，与对应于坐标信息及细胞信息的相同。

通过位置检测传感器83及条形码读出器84检测出的信息经由连接器81b、61b输出到主体部51侧，并提供到设置在主体框体51A内的控制部71。

在主体部51中，在主体框体51A内，作为与图1的存储卡41的接口的外部存储器I/F62a、和用于进行基于预定的无线或有线通信规格的通信的通信部62b相邻设置。外部存储器I/F62a从适当安装的存储卡41读出培养观察信息，提供到控制部71。另一方面，通信部62b经由网络进行和图1的细胞培养观察装置11的通信，从而接收培养观察信息并提供给控制部71。

并且，主体框体51A中，作为细胞采集辅助装置13的操作设定用的用户接口，设有容器选择显示部63a、选择按钮63b、读入按钮64、判断显示部65、第1显示按钮66a、第2显示按钮66b、第3显示按钮66c、菜单按钮67a、及选择按钮67b。

在容器选择显示部63a中，显示和确定培养观察信息中含有的识别信息等培养容器的信息对应的信息。选择按钮63b对应作业人员的操作，从该容器选择显示部63a所显示的信息(例如2009/5/15Plate-1，2009/5/17Plate-2，……等)中，选择进行采集作业的培养容器。

读入按钮64由作业人员按下时，指示开始判断由容器选择显示部63a选择的培养容器和固定到适配器52A的培养容器是否一致的处理。其判断结果显示到判断显示部65中。在判断显示部65中，例如培养容器一致时显示“一致”的文字，培养容器不一致时显示“不一致”的文字。

第1显示按钮66a至第3显示按钮66c对应作业人员的操作，指示将存在特定细胞的位置显示到显示部72。具体而言，第1显示按钮66a指示iPS细胞(发现的细胞)的显示。并且，第2显示按钮66b指示非iPS细胞(未发现的细胞)的显示，第3显示按钮66c指示iPS细胞和非iPS细胞两种细胞的显示。

菜单按钮67a及选择按钮67b指示进行第1显示按钮66a至第3显示按钮66c的各种设定。例如，从主体部51取下适配器52A，在可确认显示部72的显示面整体的状态下，菜单按钮67a被按下时，在显示部72上显示通过第1显示按钮66a至第3显示按钮66c指示显示的特定细胞的细胞信息的显示内容、其显示颜色的变更、或设定点亮、闪烁等显示方法的设定画面，因此操作选择按钮67b，可进行这些内容的设定。即，本实施方式中的、第1显示按钮66a至第3显示按钮66c的分配是一个示例，可任意设定。

控制部71根据与作业人员对这些用户接口的操作对应的指示，控制细胞采集辅助装置13的各部的动作，进行细胞采集作业辅助处理。

接着参照图3的流程图，详细说明由控制部71执行的细胞采集作业辅助处理。

此外，进行本处理的前提是，在细胞培养观察装置11中，进行了孔板31A中收容的试料的时间推移观察后，将该孔板31A传送到图1的净化台12内，并固定到细胞采集辅助装置13的适配器52A上。并且，记录了通过该时间推移观察获得的培养观察信息的存储卡41，安装到外部存储器I/F62a上。并且，台式的净化台12具有用于在无菌、无法环境下进行细胞实验、观察的作业空间，因此作业人员从设置在其侧面的开口部插入手，对配置在作业空间内的细胞采集辅助装置13进行操作。

在步骤S11中，位置检测传感器83读出附加到由适配器52A固定的孔板31A上的对准标记32a，提供给控制部71。

在步骤S12中，控制部71根据位置检测传感器83对对准标记32a的检测结果，判断孔板31A的固定位置是否适当。在步骤S12中，当判断孔板31A的固定位置不适当时，控制部71通过显示部72等通知单元通知孔板31A的固定的定位没有正确进行，指示作业人员进行孔板31A的重新固定。

另一方面，在步骤S12中，当判断孔板31A的固定位置适当时，例如，因孔板31A的四角中的一角的固定位置被固定在基准位置上，从而控制部71在步骤S13中，读出安装于外部存储器I/F62a的存储卡41中记录的培养观察信息，在步骤S14中判断是否由作业人员按下了读入按钮64。

在步骤S14中判断作业人员按下了读入按钮64时，在步骤S15中，控制部71控制条形码读出器84，读取附在孔板31A侧面的条形码32b。

控制部71在步骤S16中，比较由条形码读出器84读出的条形码32b所示的识别信息、及从存储卡41取得的培养观察信息中含有的识别信息(由容器选择显示部63a选择的培养容器的识别信息)，在步骤S17中，判断固定到适配器52A的孔板31A是否与由容器选择显示部63a选择的培养容器一致。

在步骤S17中，当判断识别信息不一致时，由容器选择显示部63a选择的培养容器与固定到适配器52A的孔板31A不同，因此需要再次通过容器选择显示部63a重新选择培养容器，或替换固定到适配器52A的培养容器。因此，在进行了这些作业后，处理返回到步骤S11，再次进行上述处理。

另一方面，在步骤S17中，当判断识别信息一致时，处理前进到步骤S18。并且，控制部71使判断显示部65显示了“一致”的文字后，判断是否由作业人员按下第1显示按钮66a至第3显示按钮66c的任意一个按钮而指示了将存在特定细胞的位置显示到显示部72(步骤S18的处理)。

在步骤S18中判断为指示了显示内容时，在步骤S19中，控制部71根据从存储卡41取得的培养观察信息，以基准位置为基点，决定与由被指示了显示的特定细胞的坐标信息所确定的孔板31A的底面上的位置对应的显示部72的画面上的显示位置。并且，控制部71根据预先设定的设定信息(通过菜单按钮67a的操作设定的显示方法)，决定以什么颜色使该显示位置点亮等显示方法。并且，控制部71在步骤S20中，通过该显示方法使决定的显示位置点亮。这样一来，在显示部72的画面上，在由以基准位置为基点的坐标信息的二维坐标(x，y)决定的孔板31A的底面上的位置所对应的显示位置上，显示表示特定细胞的信息。

例如，控制部71在第1显示按钮66a被按下时，以基准位置为基点，决定由与表示iPS细胞(发现的细胞)的细胞信息对应的坐标信息的二维坐标(x，y)所确定的显示部72的画面上的显示位置，以预定颜色使该显示位置点亮。因此如图2所示，在显示部72中，孔板31A的各孔中收容的试料的存在iPS细胞的位置所对应的、细胞位置Ca₁、Ca₂、Ca₃以黄色等预定的颜色点亮。同样，在显示部72中，当第2显示按钮66b被按下时，孔板31A的各孔中收容的试料的存在非iPS细胞(未发现的细胞)的位置所对应的、细胞位置Cb₁、Cb₂、Cb₃以红色等预定的颜色点亮，当第3显示按钮66c被按下时，存在iPS细胞和非iPS细胞两种细胞的位置所对应的、细胞位置Ca₁、Ca₂、Ca₃、和细胞位置Cb₁、Cb₂、Cb₃分别以预定的颜色点亮。

这样一来，作业人员在净化台12内进行采集作业时，例如进行iPS细胞的采集作业时，按下第1显示按钮66a，使iPS细胞的位置(图2的细胞位置Ca₁、Ca₂、Ca₃)以黄色点亮后，将该点亮位置通过从开口部插入的手持有的吸管吸取，从而可切实进行iPS细胞的采集。并且，在iPS细胞个数较多时，无需确认显微镜图像，仅依次采集其点亮位置即可，因此可进行迅速的采集作业。

如上所述，根据本发明，在进行细胞的采集作业时，可对采集的位置以预定的颜色点亮而进行诱导，所以可切实且迅速地进行采集作业，可提高其作业效率。

此外，如上所述，安装在主体部51的适配器52A可自由装卸，但例如也可替代适配器52A，安装图4的适配器52B。

适配器52B由和圆形的培养皿31B对应的形状构成，通过固定部件82d、82e固定培养皿31B的侧面。并且，和适配器52A一样，可通过位置检测传感器83及条形码读出器84，读取附加到培养皿31B的对准标记32a及条形码32b。此时，在经由存储卡41取得的培养观察信息中，在细胞培养观察装置11内培养观察的、培养皿31B中的收容的细胞的细胞信息及其坐标信息，与培养皿31B的识别信息建立对应。并且，控制部71根据这些信息，决定由以基准位置为基点的坐标信息的二维坐标(x，y)确定的显示部72在画面上的显示位置，如图4所示，将存在iPS细胞、非iPS细胞的细胞位置Ca₄、Cb₄显示到显示部72。

因此，在细胞采集辅助装置13中，固定培养容器的适配器52A可更换为相对主体部51自由装卸、且和培养容器的形状对应的装置，因此可与培养容器形状无关地进行细胞的采集作业的辅助。

并且，在本实施方式中，在观察单元23中，对于培养观察信息的取得，说明了相位差观察和荧光观察两种观察，但当无需和发现细胞相关的信息、仅想获得和有无集群存在相关的信息时，可不进行荧光观察而仅进行相位差观察。并且，发现细胞的提取方法除了上述通过荧光观察对发出荧光的细胞进行观察的方法外，例如也可通过相位差观察，根据提取的集群的形状检测有无发现。

并且，在本实施方式中，通过位置检测传感器83检测对准标记32a，从而进行孔板31A的定位，但也可不设置这些，而仅将孔板31A侧面的外周部例如如图2所示由固定部件82a、82b、82c分别固定时的孔板31A的四角中的一角的固定位置固定在基准位置上。

进一步，在上述例子中，说明了将表示识别信息的条形码安装在培养容器的例子，当然也可采用其他构成，例如可替代条形码，将记录了识别信息的内置RF(Radio Frequency：射频)标签的IC芯片安装到培养容器上，将其识别信息经由无线通过专用的读出器读出。并且，也可采用如下构成：将位置检测传感器83及条形码读出器84不安装到适配器52A侧，而安装在主体部51侧。在该构成的情况下，无需进行信息收发，因此无需设置连接器81b、61b。

并且，也可替代存储卡41而使用光盘等其他记录介质。这种情况下，在细胞采集辅助装置13侧，也设置与该记录介质对应的接口。进一步，在培养观察信息中，除了上述坐标信息、细胞信息及识别信息外，例如也可进一步含有表示是谁正在观察的培养容器的作业人员信息等、在细胞采集辅助装置13侧有用的信息。并且，细胞采集辅助装置13中例如可收容锂离子二次电池等蓄电池(未图示)，没有布线类，而容易移动。

此外在本说明书中，记述记录介质中存储的程序的步骤当然包括根据记载的顺序按照时间序列进行的处理，但不按时间序列处理时，也包括并列或单独进行的处理。

并且，本发明的实施方式不限于上述实施方式，在不脱离本发明主旨的范围内可进行各种变更。

Claims (8)

1.一种细胞采集辅助装置，其特征在于，具有：

固定单元，用于固定培养容器，该培养容器收容有在预定的培养环境下培养的细胞；

取得单元，取得坐标信息，该坐标信息用于确定上述培养环境下的上述培养容器中收容的细胞中的特定细胞在上述培养容器的底面上的位置；和

显示单元，设置在由上述固定单元固定的上述培养容器的放置面侧，在由通过上述取得单元取得的上述坐标信息确定的上述培养容器的底面上的位置所对应的显示位置上，显示表示上述特定细胞的信息。

2.根据权利要求1所述的细胞采集辅助装置，其特征在于，

上述取得单元还取得与上述特定细胞的状态相关的细胞信息，

上述显示单元根据通过上述取得单元取得的上述细胞信息，在上述显示位置上显示表示上述特定细胞的状态的信息。

3.根据权利要求1所述的细胞采集辅助装置，其特征在于，

上述固定单元相对于设置有上述显示单元的主体部自由装卸，并能够对应上述培养容器的形状而进行更换。

4.根据权利要求1所述的细胞采集辅助装置，其特征在于，

在上述培养容器上附加对准标记，该对准标记用于进行上述固定单元对上述培养容器的固定的定位，

所述细胞采集辅助装置还具有：检测单元，用于检测附加到上述培养容器的上述对准标记；和

通知单元，根据上述检测单元的检测结果，通知上述固定单元对上述培养容器的固定的定位是否正确进行。

5.根据权利要求2所述的细胞采集辅助装置，其特征在于，

在上述培养容器上附加用于唯一识别上述培养容器的第1识别信息，上述坐标信息及上述细胞信息与用于唯一识别上述培养容器的第2识别信息相对应，

所述细胞采集辅助装置还具有读取单元，其用于读取在由上述固定单元固定的上述培养容器上附加的上述第1识别信息，

上述显示单元在通过上述读取单元读取的上述第1识别信息和上述第2识别信息一致时，在上述显示位置上显示表示上述特定细胞的状态的信息。

6.根据权利要求2所述的细胞采集辅助装置，其特征在于，

上述取得单元经由记录介质或网络取得上述坐标信息及上述细胞信息。

7.一种显示装置，示出培养细胞的培养容器内的对象细胞的位置，其特征在于，具有：

定位单元，将上述培养容器定位到该装置上的预定位置；

位置信息取得单元，配置在该装置内，取得上述对象细胞的位置信息；和

显示单元，在上述预定位置显示上述对象细胞的位置信息。

8.根据权利要求7所述的显示装置，其特征在于，

还具有识别单元，用于识别上述培养容器，

上述位置信息取得单元根据通过上述识别单元获得的识别信息，取得上述对象细胞的位置信息。

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