CN109504598A - 细胞分选器 - Google Patents

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秋元阳介
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Abstract

实施方式涉及从检体液中分取特定的细胞等微粒的细胞分选器。该细胞分选器不对检体液中的细胞等颗粒造成损伤地分取检体液中的特定颗粒。实施方式涉及的细胞分选器具备:从一端侧供给包含颗粒的检体液的流路(20);连接于流路(20)的另一端侧的多个分支流路(21、22);具有覆盖从流路(20)到分支流路(21、22)的像素区域的图像传感器(40);根据图像传感器(40)的流路(20)的部分的像素区域的计测信号对检体液中的颗粒的特征进行判定的判定部(50);以及与流路(20)和分支流路(21、22)的连接部相邻地设置并基于判定部(50)的判定结果将检体液中的颗粒导向分支流路(21、22)中的任意分支流路的分支部(60)。

Description

细胞分选器
本申请以日本专利申请2017-178140(申请日:2017年9月15日)为基础,根据该申请而享有优先权。本申请通过参照该申请而包含该申请的全部内容。
技术领域
本实施例涉及从检体液(样本液)中分取特定的细胞等微粒的细胞分选器。
背景技术
近年来,在细胞生物学领域中,正在使用从检体液中的细胞团中仅分取特定的细胞的细胞分选器。在该细胞分选器中,向呈液滴状地喷射的检体液(细胞的悬浮液、或悬浊液)照射激光,并对散射光或荧光等进行测定,从而能够对细胞进行识别。而且,通过电场和/或磁场的施加,能够将特定的细胞分取到预定的管(tube)。此外,在此所说的“分取”意味着“分离并取出”。
但是,在这种装置中,存在会在分取过程中对细胞造成损伤、分取的精度低、分取的处理能力低等问题。而且,存在无法观察各细胞的分取是否适当地被进行这一问题。
发明内容
本实施方式提供一种能够不对检体液中的细胞等颗粒造成损伤地分取检体液中的特定颗粒的技术。
根据实施方式,细胞分选器具备:流路,其从一端侧被供给包含颗粒的检体液;多个分支流路,其连接于所述流路的另一端侧;图像传感器,其具有从所述流路覆盖到所述分支流路的像素区域;判定部,其根据所述图像传感器的所述流路部分的像素区域的计测信号,对所述检体液中的颗粒的特征进行判定;以及分支部,其与所述流路和所述分支流路的连接部相邻地设置,基于所述判定部的判定结果,将所述检体液中的颗粒导向所述分支流路中的任意分支流路。
根据上述构成的细胞分选器,能够不对检体液中的细胞等颗粒造成损伤地分取检体液中的特定颗粒。而且,也能够使分取精度提高和能够观察分取是否成功。
附图说明
图1是示出第1实施方式涉及的细胞分选器的概略构成的俯视图。
图2是图1的I-I’截面图。
图3是示出图1的细胞分选器中的判定部、分取部以及观察部的关系的示意图。
图4是用于对判定部和分取部的工作进行说明的流程图。
图5是用于对观察部的工作进行说明的流程图。
图6是示出第2实施方式涉及的细胞分选器的概略构成的俯视图。
图7是示出第3实施方式涉及的细胞分选器的概略构成的俯视图。
图8是示出第4实施方式涉及的细胞分选器的概略构成的俯视图。
图9是示出第5实施方式涉及的细胞分选器的概略构成的俯视图。
图10是用于对3个色素与免疫染色的关系进行说明的图。
标号的说明
10…基板
20…流路(第1流路)
21、22…分支流路(第2流路)
21a、21b、22a、22b…再分支流路(第3流路)
25…反馈流路
30…输入部
31、32…输出部
40…图像传感器
41…观察电路(观察部)
50…判定部
51…光源
52…光学滤波器
53…判定电路
60…分取部
61、62…电极
63…驱动电路
具体实施方式
为了解决先前说明的细胞分选器的问题,提出了使用微流体设备的细胞分选器。在这些方法中,细胞在微流体设备中的液中流动,其分取通过介电电泳(DEP)等来进行,由此能够降低对细胞的损伤。然而,与现有技术同样地无法观察是否适当地进行了分取这一问题并没得到解决。
以下,参照附图对解决了上述问题的实施方式的细胞分选器进行说明。
(第1实施方式)
图1和图2是用于对第1实施方式涉及的细胞分选器的概略构成进行说明的图,图1是俯视图,图2是图1的I-I’截面图。
在以Si或环氧玻璃等为基材的半导体基板等基板10上,层叠有由PDMS(polydimethyl siloxane,聚二甲基硅氧烷)等树脂制成的流路构造体11。通过对该流路构造体11进行选择蚀刻,设置了流路(第1流路)20、分支流路(第2流路)21、22、输入部30、以及输出部31、32。各流路20、21、22的上表面用由与流路构造体11同样的材料制成的盖体12覆盖。此外,盖体12只要通过向流路20、21、22内埋入牺牲层、薄膜的堆积、以及牺牲层的去除来形成即可。
流路构造体11和盖体12只要是透射照明光、且散射和自身荧光少的材料即可。作为流路构造体11和盖体12,并非一定限于PDMS,也可以使用其他的能够成型的塑料材料或玻璃。输入部30设置于基板10上的一端侧(例如左侧),能够供给检体液。输出部31、32在基板10上的另一端侧(例如右侧)例如在Y方向上分离地设置。并且,输出部31、32能够蓄积检体液。
流路20的一端侧与输入部30连接,流路20沿着X方向呈直线状地设置。分支流路21、22被设置成一部分弯折,以将流路20的另一端侧与输出部31、32连接。即,分支流路21的一端连接于流路20的另一端,分支流路21的另一端连接于输出部31。分支流路22的一端连接于流路20的另一端,分支流路22的另一端连接于输出部32。另外,通过在输入部30、以及输出部31、32中的至少一方连接水压调整泵等,以使得检体液从输入部30流向输出部31、32。
在基板10,以覆盖流路20和分支流路21、22的整体的区域的方式设置有CMOS、CCD等图像传感器40。并且,以与流路20的一部分相邻的方式设置有判定部50,以与流路20和分支流路21、22的连接部相邻的方式设置有分取部60。在此,判定部50和分取部60位于图像传感器40的拍摄区域(像素区域)内。
此外,图像传感器40设为具有与该传感器40相同的面积的像素区域,但只要是能够用像素区域来覆盖判定部50和分取部60全体的传感器即可。在图1和图2的例子中,也可以,将图像传感器40的区域视为像素区域,在该图像传感器40的周围的区域(例如与基板10相当的区域)设置有图像传感器。具体而言,图像传感器40也可以是①意味着形成于半导体基板(Si等)的图像传感器的尤其是受光部的情况、和②进而①那样的意味的图像传感器安装于电路基板(环氧玻璃等)的情况中的任一情况。
判定部50由向流路20内的检体液照射光的光源51、对来自检体液的光进行计测的传感器(图像传感器40)、以及光学滤波器52等构成。并且,根据来自检体液的散射光、荧光等来判定流路20内的检体液中的细胞的特征。此外,作为光学滤波器52,可以使用电介质多层膜滤波器、和/或含有染料或颜料的滤色器。
分取部60通过介电电泳、电泳、超声波、空气压力控制、光镊子、磁等将流路20内的检体液中的微粒导向分支流路21、22中的某一分支流路。例如,在介电电泳的情况下,如图3所示,只要夹着流路20的下游端附近在Y方向上相向配置电极61(61a、61b、61c)、62(62a、62b、62c)即可。上述电极61、62既可以互相大小不同,也可以将电极61、62在Y方向上分离地设置多个。能够通过由电极61、62形成的电场的力来对微粒施加Y方向的力。即,能够通过电极61、62来形成预定的电场强度梯度,对微粒赋予介电力。并且,通过基于判定部50的判定结果来控制分取部60的电极61、62的施加电压,由此将检体液中的细胞等微粒导向分支流路21、22中的某一分支流路。
此外,电极61、62也可以设为梳齿状的电极。该情况下,61a、61b、61c成为梳齿状电极61的电极指,62a、62b、62c成为梳齿状电极62的电极指。
更具体而言,如图3所示,判定部50具有基于与流路20的上游侧对应的图像传感器40的像素区域的计测信号来判定微粒的特征的判定电路53。分取部60具有用于向电极61、62施加预定的频率的AC电压的驱动电路63。并且,通过基于判定电路53的判定结果,用驱动电路63来控制施加于电极61、62的频率和/或施加的电压,由此将检体液中的微粒导向分支流路21、22中的某一分支流路。
也可以是,判定电路53与图像传感器混和安装于同一基板10。另外,也可以是,判定电路53作为对从图像传感器读出了的计测信号进行处理的装置而使用并安装微控制器、FPGA、GPU、CPU等各种IC。而且,也可以,将安装了处理装置的IC与基板10以粘在一起的方式层叠。
另外,设置有基于图像传感器40的整体的像素区域的计测信号来观察流路20、21、22内的微粒的运动的观察电路41。
在这样的构成中,若在流路20、21、22内填充了液体(例如磷酸缓冲生理食盐水)等的状态下,向输入部30供给含有细胞等微粒的检体液,则检体液从流路20的上游侧流向下游侧。此时,通过从光源51照射光、并用图像传感器40对透射了流路20的光进行受光,由此用判定电路53对通过流路20内的微粒的特征进行判定。
即,如图4的流程图所示,在将检体液向输入部30供给(步骤S1)之后,计测微粒是否通过了判定部50(步骤S2)。在S2中计测为微粒通过了的情况下,判定微粒的特征量是否为阈值以上(步骤S3)。
在从光源51照射了能够通过光学滤波器52的波长的光的情况下,若在检体液中存在微粒,则产生因该微粒而折射了的光。因此,能够通过用图像传感器40对折射光进行计测,由此判定微粒的形状。具体而言,能够通过对微粒的形状进行分析,由此对该微粒的大小、相对于球形的毁坏程度、内部构造等进行计测。由此,能够仅对要分取的微粒进行判定。
另外,在从光源51照射了用于荧光发生的激发光的情况下,若检体液中存在微粒,则发生与该微粒对应的荧光。因此,通过用图像传感器40来计测预定的波长的荧光,由此能够判定微粒的荧光的特征量。在此,通过利用光学滤波器52来选择荧光的波长,由此能够仅判定应分取的荧光的特征量。
更具体而言,所谓荧光的特征量为:通过对成为目的的细胞预先实施了的利用荧光色素实现的免疫染色和/或基因导入技术而在预定的条件下发现的荧光蛋白质等所表示的对象的生物化学特征。
从判定部50的光源51照射有效地发生荧光的波长的激发光。并且,通过用图像传感器40来计测通过了光学滤波器52的荧光,由此能够判定成为目的的细胞有无荧光和/或荧光的强度。
在前面的步骤S3中判定为微粒的特征量为阈值以上的情况下、即如果流路20内的微粒为应分取的微粒,则用分取部60通过介电电泳将该微粒导向图1的上侧的分支流路21(步骤S4)。由此,微粒蓄积于输出部31。在步骤S3中判定为微粒的特征量不为阈值以上的情况、即不是应分取的微粒的情况下,用分取部60通过介电电泳将微粒导向下侧的第2分支流路22(步骤S5)。这样一来,能够仅将需要的微粒蓄积于输出部31。
另一方面,在观察电路41中,与上述的判定和分取的操作同时地,如图5的流程图所示,用图像传感器40连续地对检体液在流路20以及分支流路21、22中流动的情形进行观察(步骤S11)。并且,判定微粒是否向预定的分支流路移动了(步骤S12)。在判定为“是”的情况下,反复进行分取操作(步骤S13)。在判定为“否”的情况下,实施记录误判定、停止装置等预定的操作(步骤S14)
这样,在本实施方式中,能够用判定部50基于图像传感器40的流路20的一部分的计测信号,来判定在流路20内通过的检体液中的微粒的特征。而且,通过用分取部60基于判定部50的判定结果、通过介电电泳来将微粒导向分支流路21、22中的某个分支流路,由此能够仅分取需要的微粒。此时,与判定部的结果相应的电场被施加于微粒,微粒被导向预定的分支流路。在分取的过程中不伴随液滴的喷射,因此能够减少对微粒造成的损伤。
另外,以覆盖流路20和分支流路21、22的整体的方式设置有图像传感器40,因此能够通过观察电路41来观察从流路20到分支流路21、22为止的微粒的移动。由此,能够实现微粒的分取精度的提高,能够客观地记录分取成功与否。
以往仅是用显微镜等局部地对流路20内的一部分进行观察,无法确认微粒的实际移动。因此,为了确认微粒是否被分取了,需要进行对被分取后的检体液再度进行分析等的检查。另外,在用以往装置进行这样的再检查的情况下,也有时因为对微粒的损伤增加所以实施本身无法进行。与此相对,在本实施方式中,能够基于从流路20覆盖到分支流路21、22为止的图像传感器40的计测信号,正确地确认从流路20到分支流路21、22为止的微粒的移动。因此,能够不需要进行再检查。
(第2实施方式)
图6是示出第2实施方式涉及的细胞分选器的概略构成的俯视图。此外,对于与图1相同的部分标注相同的标号,其详细说明省略。
本实施方式与先前说明了的第1实施方式的不同点为排列设置多个与第1实施方式同样构成的细胞分选器要素。
在基板10上设置有包括流路20、分支流路21、22、输入部30、输出部31、32、判定部50、以及分取部60的第1细胞分选器要素100。与第1细胞分选器要素100在Y方向上分离地设置有与第1细胞分选器要素100相同构成的第2细胞分选器要素200。图像传感器40跨多个细胞分选器要素100、200形成,以便一起覆盖第1细胞分选器要素100的流路20及分支流路21、22和第2细胞分选器要素200的流路20及分支流路21、22。
在此,也可以设为,判定部50在多个细胞分选器要素100、200共用。即,也可以设为,根据图像传感器40的流路20的像素输出来判定在细胞分选器要素100的流路20内通过的微粒的特征,并且判定在细胞分选器要素200的流路20内通过的微粒的特征。另外,用第1细胞分选器要素100中的判定部50和第2细胞分选器要素100中的判定部50来判定的微粒,既可以为同种,也可以为不同种类。
此外,在图6中示出了将2个细胞分选器要素排列地设置了的例子,但也可以将更多的细胞分选器要素排列地设置。
如果是这样的构成,当然能得到与第1实施方式相同的效果,也能够并行处理微粒的分取。因此,能够实现微粒分取的处理能力的提升。这关系到检体液中的微粒的分取的高速化。
另外,能够在同一基板上制作多个细胞分选器要素,而且能够用共用的工艺和部件来形成各部分,因此能够以与制作1个细胞分选器要素的情况实质上相同的成本来进行制作。即,能够实现具有多个细胞分选器要素的装置的制造成本的降低。
(第3实施方式)
图7是示出第3实施方式涉及的细胞分选器的概略构成的俯视图。此外,对于与图1相同的部分标注相同的标号,其详细说明省略。
本实施方式与先前说明了的第1实施方式的不同点为:在与第1实施方式相同构成的第1级细胞分选器要素的后级设置了第2级细胞分选器要素。
第1级细胞分选器要素的流路(第1流路)20、第1级分支流路(第2的流路)21、22、输入部30、第1判定部50以及第1分取部60,与第1实施方式相同。在第1级分支流路21的另一端侧连接着第2级再分支流路(第3流路)21a、21b的一端侧,再分支流路21a、21b的另一端侧连接于输出部31a、31b。在第1级分支流路22的另一端侧连接着第2级再分支流路(第3流路)22a、22b的一端侧,再分支流路22a、22b的另一端侧连接于输出部32a、32b。
另外,设置有用于对分支流路21、22内的检体液中的微粒进行判定的第2判定部55。而且,设置有用于将分支流路21内的微粒导向再分支流路21a、21b中的某个再分支流路、并且将分支流路22内的微粒导向再分支流路22a、22b中的某个再分支流路的第2分取部65。图像传感器40设置成覆盖所有的流路20、分支流路21、22、以及再分支流路21a、21b、22a、22b。
第2判定部55的构成与第1判定部50相同,基于图像传感器40的分支流路21的一部分的像素区域的计测信号来判定微粒的特征。第2分取部65的构成与第1分取部60相同。即,以与分支流路21和再分支流路21a、21b连接部相邻的方式设置有用于介电电泳的电极,以与分支流路22和再分支流路22a、22b连接部相邻的方式设置有用于介电电泳的电极。
这样地,在本实施方式中,通过在第1级细胞分选器要素的后级设置第2级细胞分选器要素、并将第1判定部50以及分取部60和第2判定部55以及分取部65串联地设置,由此能够进行更高精度的分取。例如,即使在通过第1判定部50和第1分取部60进行的第1级分取失败、NG细胞(不合格细胞)被分取为OK细胞(合格细胞)的情况下,也能够在通过第2判定部55和第2分取部65进行的第2级分取中将该细胞分取为NG细胞。即,能够实现分取精度的进一步提高。在此,所谓OK细胞或NG细胞是指通过相对于用判定部计测的特征量设定了的阈值分出的2个集团。
另外,如果使得用第2判定部55来计测的荧光波长与用第1判定部50来计测的荧光波长不同,则也能够进行多项目的荧光判定。
此外,在本实施方式中,对将细胞分选器要素设置为2级并用2个步骤而分支为四个的例子进行了说明,但也可以设为更多级地设置细胞分选器要素。例如,通过将细胞分选器要素设置为3级,由此能够实现8个区分。
(第4实施方式)
图8是示出第4实施方式涉及的细胞分选器的概略构成的俯视图。此外,对于与图1相同的部分标注相同的标号,其详细说明省略。
本实施方式与先前说明了的第1实施方式的不同点为:设置了从流路20的另一端侧向流路20的一端侧返回的反馈流路25。即,与流路20和分支流路21、22同样地,在基板10上设置有反馈流路25。流路20的另一端侧与分支流路21、22一起连接于反馈流路25的一端侧,反馈流路25的另一端侧连接于流路20的一端侧。
通过这样地设置了反馈流路25,由此能够进行循环的判定和分取。
在第1次判定中无法确定成为目的的微粒的特征量相对于阈值的大小(OK/NG)的微粒(例如多个细胞的重叠等),通过反馈流路25而回到输入侧,并进行再判定。具体而言,在第1次判定中确定为OK的微粒导向分支流路21、并蓄积于输出部31。判定为NG的微粒导向分支流路22、并蓄积于输出部32。不确定是OK还是NG的微粒回到反馈流路25。并且,在第2次判定中进行再度分取,由此能够实现收获率的提高。
通过这样使是否OK很是微妙的微粒返回并进行再判定,也能够提高收获率和分取的精度。
另外,也可以:使在第1项目中OK的微粒回到输入侧,在另一项目中进行判定,仅使取得了逻辑与(AND)的微粒流向OK侧。具体而言,在第1次判定中,用判定部50来计测第1波长的荧光,由此将在第1项目中OK的微粒导向反馈流路25,将NG的微粒导向分支流路22。并且,在第2次判定中,用判定部50来计测波长与第1波长不同的荧光,将在第2项目中OK的微粒导向分支流路21、将NG的微粒导向分支流路22。由此,能够仅将在第1项目和第2项目双方中OK的微粒导向分支流路21,能够仅使2个项目的判定均为OK的微粒流向输出部31。
这样,在本实施方式中,能够通过反复进行同一特征判定的循环判定,来提高收获率和分取的精度。并且,能够通过逐次地进行不同的特征判定的逐次比较的判定,来进行基于多项目判定的分取。
(第5实施方式)
图9是示出第5实施方式涉及的细胞分选器的概略构成的俯视图。此外,对于与图1相同的部分标注相同的标号,其详细说明省略。
本实施方式与先前说明了的第1实施方式的不同点为:将与第1实施方式相同构成的细胞分选器要素100、200、300串联设置,将用判定部判定出的荧光的特征量为阈值以上的情况下的应排除的判定项目设置于上流部。在此,所谓应排除为向不连接下级细胞分选器要素的流路分取。
第1级的第1细胞分选器要素100具有输入部301、流路201、分支流路211、221、输出部321、图像传感器401、判定部501以及分取部601。第2级的第2细胞分选器要素200具有流路202、分支流路212、222、输出部322、图像传感器402、判定部502以及分取部602。第2细胞分选器要素200的流路202的一端连接于第1细胞分选器要素100的分支流路211的另一端。第3级的第3细胞分选器要素300具有流路203、分支流路213、223、输出部313、323、图像传感器403、判定部503以及分取部603。第3细胞分选器要素300的流路203的一端连接于第2细胞分选器要素200的分支流路212的另一端。
第1细胞分选器要素100~第3细胞分选器要素300中的各判定部50(501、502、503)在各图像传感器40(401、402、403)的前级具有不同波长的光学滤波器(未图示),对互相不同的微粒进行判定。
在此,检体液中的细胞用3种色素(例如7-AAD、PE、BV510)进行免疫染色。如图10所示,第1色素(BV510)进行对阴性的免疫染色,第2色素(7-AAD)用荧光对死细胞染色,第3色素(PE)进行对阳性的免疫染色。并且,在本实施方式中,仅分取不是死细胞、对阴性的免疫染色的荧光特征量小于第1阈值、且对阳性的免疫染色的荧光特征量为第2阈值以上的细胞。
此外,荧光色素只不过例示了7-AAD、PE、BV510,但能够适用各种荧光色素。另外,关于阳性(positive)染色或阴性(negative)染色的组合,实验人员也可以任意地决定。
在第1细胞分选器要素100的判定部501中,对与第1色素(BV510)对应的荧光进行计测。在第2细胞分选器要素200的判定部502中,对与第2色素(7-AAD)对应的荧光进行计测。在第3细胞分选器要素300的判定部503中,对与第3色素(PE)对应的荧光进行计测。
在使用多个色素进行了免疫染色的情况下,波长不同的荧光同时产生,因此发生荧光的混色。与第1色素对应的荧光A的混色小,与第2色素对应的荧光B的混色为中等程度,与第3色素对应的荧光C的混色为最大。在本实施方式中,设为从荧光的混色小的开始依次排除。
在如本实施方式那样的构成中,在向各流路20、各分支流路21、22内填充了液体(例如电解液)等的状态下,向输入部301供给包含细胞等微粒的检体液时,检体液从上游侧向下游侧、即从第1细胞分选器要素100向第3细胞分选器要素300流动。
此时,在第1细胞分选器要素100中,使用光学滤波器521将检体液中的细胞中产生与针对第1阴性的免疫染色色素对应的荧光的细胞排除。即,如果在判定部501中荧光(BV510)的特征量为阈值以上,则在分取部601将检体液中的细胞导向分支流路221,储存于输出部321。除此之外,导向分支流路211,并导向第2细胞分选器要素200。
在第2细胞分选器要素200中,使用光学滤波器522在检体液中的细胞中将产生与第2色素对应的荧光的细胞排除。即,如果在判定部502中荧光(7-AAD)的特征量为阈值以上,则在分取部602将这样的细胞导向分支流路222,并储存于输出部322。除此之外,导向分支流路212,并导向第3细胞分选器要素300。此时,第1细胞分选器要素100中所包含的发出第1色素的荧光(BV510)的细胞未包含于检体液中,因此能够不发生混色地进行判定。
在第3细胞分选器要素300中,使用光学滤波器523在检体液中的细胞中取出产生与第3色素对应的荧光的细胞。即,如果在判定部503中荧光(PE)的特征量为阈值以上则在分取部603将这样的细胞导向分支流路223,并储存于输出部323。此时,发出第1细胞分选器要素100中所包含的第1色素的荧光(BV510)以及第2细胞分选器要素100中所包含的第2色素的荧光(7-AAD)的细胞均未包含于检体液中,因此能够不发生混色地进行判定。除此之外,导向分支流路213,并储存于输出部313。由此,能够在输出部323仅蓄积成为目的的细胞。
也就是说,在第1细胞分选器要素100中,在荧光的特征量为阈值以下的情况下将微粒导向分支流路211,在荧光的特征量为阈值以上的情况下将微粒导向分支流路221。同样地,在第2细胞分选器要素200中,在荧光的特征量为阈值以下的情况下将微粒导向分支流路212,在荧光的特征量为阈值以上的情况下将微粒导向分支流路222。并且,在第3细胞分选器要素300中,在荧光的特征量为阈值以下的情况下将微粒导向分支流路213,在荧光的特征量为阈值以上的情况下将微粒导向分支流路223
在此,细胞分选器要素不限于3级,也可以连接成更多级。此时,多级地配置了细胞分选器要素的流路部被分成由上游侧的1个以上的细胞分选器要素构成的上游侧细胞分选器要素组和由比上游侧细胞分选器要素组靠下游侧的1个以上的细胞分选器要素构成的下游侧细胞分选器要素组。并且,在上游侧细胞分选器要素组中,在由判定部判定出的第1荧光的特征量为阈值以下的情况下将微粒导向一方的分支流路。在下游侧细胞分选器要素组中,在有判定部判定出的第2荧光的特征量为阈值以上的情况下将微粒导向一方的分支流路。例如,在细胞分选器要素为8级的情况下,从第1级到第4级将“阈值以下”的微粒导向一方的分支流路,从第5级到第8级将“阈值以上”的微粒导向一方的分支流路。
在图9的例子中,将第1细胞分选器要素100和第2细胞分选器要素200作为上游侧细胞分选器要素组,将第3细胞分选器要素300作为下游侧细胞分选器要素组。并且,在上游侧的细胞分选器要素组中,在由判定部50判定出的第1荧光的特征量((BV510)和(7-AAD)的特征量)为阈值以下的情况下将微粒导向一方(21侧)的分支流路。在下游侧细胞分选器要素组中,在由判定部50判定出的第2荧光的特征量((PE)的特征量)为阈值以上的情况下将微粒导向一方(21侧)的分支流路。
这样,在本实施方式中,通过将多个细胞分选器要素100、200、300串联地连接并在各个细胞分选器要素100、200、300进行不同细胞的分取,由此即使在检体液中混合存在多种细胞的情况下,也能够正确地仅分取成为目的的细胞。并且,该情况下,从在发出荧光时应排除的细胞开始依次进行排除,因此能够减少混色的影响。因此,能够提高分取的精度。
此外,在本实施方式中,串联地设置了3级细胞分选器要素,但也可以设为在各级的任一级中都将细胞分选器要素并列地设置。
(变形例)
此外,本发明不限定于上述的各实施方式。
在实施方式中,连接于1个流路的分支流路设为2个,但也可以在1个流路连接3个以上的分支流路。
图像传感器不一定限于CMOS传感器或CCD传感器,只要是能够从流路遍及到分支流路地连续进行拍摄且能够对细胞级别的微粒的存在进行拍摄的传感器即可。
分取部不一定限于利用了介电电泳的部件,也可以是利用了电泳、超声波、空气压力控制、光镊子、或磁等的部件。此外,荧光色素只不过例示了7-AAD、PE、BV510而已,可以适用各种荧光色素。
另外,本发明不限于细胞的分取,也可以适用于各种微粒的分取。
说明了本发明的几个实施方式,但是这些实施方式是作为例子而提出的,并不旨在限定发明的范围。这些新的实施方式也可以以其他各种各样的方式来实施,能够在不脱离发明主旨的范围内进行各种省略、置换、变更。这些实施方式和/或其变形,包含于发明的范围和/或主旨,并且包含于权利要求书所记载的发明及其等同的范围。

Claims (10)

1.一种细胞分选器,具备:
流路,其从一端侧被供给包含颗粒的检体液;
多个分支流路,其连接于所述流路的另一端侧;
图像传感器,其具有从所述流路覆盖到所述分支流路的像素区域;
判定部,其根据所述图像传感器的所述流路部分的像素区域的计测信号,对所述检体液中的颗粒的特征进行判定;以及
分支部,其与所述流路和所述分支流路的连接部相邻地设置,基于所述判定部的判定结果,将所述检体液中的颗粒导向所述分支流路中的任意分支流路。
2.根据权利要求1所述的细胞分选器,
还具有观察部,所述观察部根据所述图像传感器的计测信号来观察所述颗粒从所述流路向所述分支流路的移动。
3.根据权利要求1所述的细胞分选器,
包括所述流路、所述分支流路、所述图像传感器、所述判定部、所述分支部以及所述观察部的细胞分选器要素并列地配置有多个,
所述图像传感器在不同的细胞分选器要素中共用。
4.根据权利要求1所述的细胞分选器,
还具有反馈流路,所述反馈流路设置成将所述流路的一端侧与另一端侧连接,
所述分支部基于所述判定部的判定结果,将所述检体液中的颗粒导向所述分支流路中的任意分支流路或所述反馈流路。
5.一种细胞分选器,具备:
第1流路,其从一端侧被供给包含颗粒的检体液;
多个第2流路,其一端连接于所述第1流路的另一端侧;
第3流路,其在所述第2流路各自的另一端侧分别连接有多个;
图像传感器,其具有从所述第1流路覆盖到所述第3流路的像素区域;
第1判定部,其根据所述图像传感器的所述第1流路部分的像素区域的计测信号,对所述检体液中的颗粒的特征进行判定;
第1分支部,其与所述第1流路和所述第2流路的连接部相邻地设置,基于所述第1判定部的判定结果,将所述第1流路内的所述检体液中的颗粒导向所述第2流路中的任意第2流路;
第2判定部,其根据所述图像传感器的所述第2流路部分的像素区域的计测信号,对所述检体液中的颗粒的特征进行判定;以及
第2分支部,其与所述第2流路和所述第3流路的连接部相邻地设置,基于所述第2判定部的判定结果,将所述第2流路内的所述检体液中的颗粒导向所述第3流路中的任意第3流路。
6.一种细胞分选器,将多个细胞分选器要素串联地配置而形成,
所述细胞分选器要素各自具备:
流路,其从一端侧被供给包含颗粒的检体液;
多个分支流路,其一端连接于所述流路的另一端侧;
图像传感器,其具有从所述流路覆盖到所述分支流路的像素区域;
判定部,其根据所述图像传感器的所述流路部分的像素区域的计测信号,对所述检体液中的颗粒的特征进行判定;以及
分支部,其与所述流路和所述分支流路的连接部相邻地设置,基于所述判定部的判定结果,将所述流路内的所述检体液中的颗粒导向所述分支流路中的任意分支流路,
下游侧的所述细胞分选器要素的所述流路的一端,连接于上游侧的所述细胞分选器要素的所述分支流路中的一方的分支流路的另一端,
所述细胞分选器要素各自的所述判定部对颗粒的不同特征进行判定。
7.根据权利要求6所述的细胞分选器,
所述判定部基于所述计测信号对所述颗粒的荧光的特征量进行判定,
所述分支部基于所述荧光的特征量,将所述颗粒导向所述分支流路中的一方或另一方。
8.一种细胞分选器,具备:
流路部,其多级地配置有细胞分选器要素,所述细胞分选器要素具有从一端侧被供给包含颗粒的检体液的第1流路和一端连接于所述第1流路的另一端侧的多个分支流路;
图像传感器,其按各所述细胞分选器要素具有覆盖所述第1流路和所述分支流路的像素区域、或者具有覆盖所述流路部的像素区域;
判定部,其按各所述细胞分选器要素,根据所述图像传感器的所述第1流路部分的像素区域的计测信号,对所述检体液中的颗粒的特征进行判定;以及
分支部,其按各所述细胞分选器要素与所述第1流路和所述分支流路的连接部相邻地设置,基于所述判定部的判定结果,将所述第1流路内的所述检体液中的颗粒导向所述分支流路中的任意分支流路。
9.根据权利要求8所述的细胞分选器,
多级地配置有所述细胞分选器要素的流路部,通过将下游侧的细胞分选器要素的所述第1流路的一端连接于上游侧的细胞分选器要素的所述分支流路中的一方的分支流路的另一端而配置成多级,
所述细胞分选器要素各自的所述判定部能够对颗粒的不同的特征进行判定。
10.根据权利要求9所述的细胞分选器,
所述判定部基于所述计测信号对所述颗粒的荧光的特征量进行判定,
多级地配置有所述细胞分选器要素的流路部具有:由上游侧的1个以上的细胞分选器要素构成的上游侧细胞分选器要素组、和由比所述上游侧细胞分选器要素组靠下游侧的1个以上的细胞分选器要素构成的下游侧细胞分选器要素组,
在所述上游侧细胞分选器要素组中,基于由所述判定部判定的第1荧光的特征量将所述颗粒导向所述分支流路中的一方的分支流路,在所述下游侧细胞分选器要素组中,基于由所述判定部判定的第2荧光的特征量将所述颗粒导向所述分支流路中的一方的分支流路。
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