JP2003210155A - コメットアッセイ解析装置 - Google Patents
コメットアッセイ解析装置Info
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- JP2003210155A JP2003210155A JP2002011092A JP2002011092A JP2003210155A JP 2003210155 A JP2003210155 A JP 2003210155A JP 2002011092 A JP2002011092 A JP 2002011092A JP 2002011092 A JP2002011092 A JP 2002011092A JP 2003210155 A JP2003210155 A JP 2003210155A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 被検体によるＤＮＡ損傷の発現の形態を多面
的に、かつ、客観的に解析でき、この解析結果をビジュ
アルに表示する。 【解決手段】 撮影部１０には所定の処理を経た複数の
標本１２Ａ、１２Ｂ…が並列して載置される。撮影部１
０で撮影された各標本の画像は解析部３０に送信され
る。解析部３０では入力記憶部２０から受信した標本１
２Ａ、１２Ｂ…の目録や解析項目に基づき、対象細胞の
ＤＮＡのコメット像のみを選択的に検出して、順次、各
標本における細胞のＤＮＡ損傷程度を解析する。表示部
４０では入力記憶部２０から受信した表示項目に従っ
て、前記解析結果をグラフ化し出力する。
的に、かつ、客観的に解析でき、この解析結果をビジュ
アルに表示する。 【解決手段】 撮影部１０には所定の処理を経た複数の
標本１２Ａ、１２Ｂ…が並列して載置される。撮影部１
０で撮影された各標本の画像は解析部３０に送信され
る。解析部３０では入力記憶部２０から受信した標本１
２Ａ、１２Ｂ…の目録や解析項目に基づき、対象細胞の
ＤＮＡのコメット像のみを選択的に検出して、順次、各
標本における細胞のＤＮＡ損傷程度を解析する。表示部
４０では入力記憶部２０から受信した表示項目に従っ
て、前記解析結果をグラフ化し出力する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は環境汚染物質の生態
毒性をコメットアッセイ法によって評価する場合の解析
装置に関する。
毒性をコメットアッセイ法によって評価する場合の解析
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年の化学物質の需要拡大と多様化に伴
い、環境汚染物質が生態系に及ぼす悪影響が指摘されて
いる。環境汚染物質による水系、大気系、土壌系の汚染
状態を的確に把握し、対策を講じることが重大な課題と
なっている。しかしながら、環境汚染物質の中には未知
の物質も数多く含まれており、これらの環境汚染物質を
個々に特定し、定量して生態系に及ぼす悪影響を評価す
るには限界がある。このため、生態系に対する毒性を総
合的に評価する手法が求められている。
い、環境汚染物質が生態系に及ぼす悪影響が指摘されて
いる。環境汚染物質による水系、大気系、土壌系の汚染
状態を的確に把握し、対策を講じることが重大な課題と
なっている。しかしながら、環境汚染物質の中には未知
の物質も数多く含まれており、これらの環境汚染物質を
個々に特定し、定量して生態系に及ぼす悪影響を評価す
るには限界がある。このため、生態系に対する毒性を総
合的に評価する手法が求められている。
【０００３】その評価方法として生物評価法（バイオア
ッセイ）が知られており、この生物評価法の一つにアル
カリ性単細胞ゲル電気泳動法がある。この方法は環境汚
染物質を含むか又は含む可能性のある被検体を特定の細
胞と接触させることによって細胞のＤＮＡに損傷を起こ
させ、このＤＮＡ損傷の程度によって被検体の毒性を評
価する方法である。ＤＮＡ損傷を検出する方法は、アル
カリ性の細胞溶解液を用いて試料中の細胞を溶解した
後、ＤＮＡの巻戻しと、電気泳動を行う。電気泳動によ
って、細胞の核ＤＮＡから切り離され断片化した多数個
のＤＮＡがコメット（ほうき星）状の広がりを形成す
る。したがって、このコメット形状を観察し、定量化す
ることによって被検体の遺伝毒性を評価することができ
る。アルカリ性単細胞ゲル電気泳動法はＤＮＡのコメッ
ト像の形状によって、ＤＮＡ損傷の程度、ひいては被検
体の毒性を評価する方法であるから、コメットアッセイ
法とも称されている。検査に用いる特定の細胞として
は、例えばヒト抹消血リンパ球、マウス肝初代培養細
胞、ハムスター由来の培養細胞、植物鞭毛虫類などが利
用されている。
ッセイ）が知られており、この生物評価法の一つにアル
カリ性単細胞ゲル電気泳動法がある。この方法は環境汚
染物質を含むか又は含む可能性のある被検体を特定の細
胞と接触させることによって細胞のＤＮＡに損傷を起こ
させ、このＤＮＡ損傷の程度によって被検体の毒性を評
価する方法である。ＤＮＡ損傷を検出する方法は、アル
カリ性の細胞溶解液を用いて試料中の細胞を溶解した
後、ＤＮＡの巻戻しと、電気泳動を行う。電気泳動によ
って、細胞の核ＤＮＡから切り離され断片化した多数個
のＤＮＡがコメット（ほうき星）状の広がりを形成す
る。したがって、このコメット形状を観察し、定量化す
ることによって被検体の遺伝毒性を評価することができ
る。アルカリ性単細胞ゲル電気泳動法はＤＮＡのコメッ
ト像の形状によって、ＤＮＡ損傷の程度、ひいては被検
体の毒性を評価する方法であるから、コメットアッセイ
法とも称されている。検査に用いる特定の細胞として
は、例えばヒト抹消血リンパ球、マウス肝初代培養細
胞、ハムスター由来の培養細胞、植物鞭毛虫類などが利
用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】コメットアッセイ法は
検出感度が比較的高い、短時間での検定が可能、個々の
細胞レベルでのＤＮＡ損傷を定量できるなどの利点があ
る。しかしながら、被検体によるＤＮＡ損傷の発現の形
態はかなり複雑であり、例えば、被検体の濃度、利用す
る特定細胞の種類、被検体と特定細胞との暴露時間によ
ってＤＮＡ損傷の発現のパターンが大きく変わる場合が
ある。このため、１つのサンプルのみにコメットアッセ
イ法を適用し、その毒性を評価することは危険であり、
偏った評価を下す可能性が高いことが判明した。また、
従来のコメットアッセイ法では電気泳動によって生じた
ＤＮＡのコメット形状を顕微鏡によって観察し、一つ一
つの細胞を目測した結果に基づいてＤＮＡ損傷程度を定
量化していた。しかしながら、このような方法は観察者
の主観が入り込み易いという問題点があった。
検出感度が比較的高い、短時間での検定が可能、個々の
細胞レベルでのＤＮＡ損傷を定量できるなどの利点があ
る。しかしながら、被検体によるＤＮＡ損傷の発現の形
態はかなり複雑であり、例えば、被検体の濃度、利用す
る特定細胞の種類、被検体と特定細胞との暴露時間によ
ってＤＮＡ損傷の発現のパターンが大きく変わる場合が
ある。このため、１つのサンプルのみにコメットアッセ
イ法を適用し、その毒性を評価することは危険であり、
偏った評価を下す可能性が高いことが判明した。また、
従来のコメットアッセイ法では電気泳動によって生じた
ＤＮＡのコメット形状を顕微鏡によって観察し、一つ一
つの細胞を目測した結果に基づいてＤＮＡ損傷程度を定
量化していた。しかしながら、このような方法は観察者
の主観が入り込み易いという問題点があった。
【０００５】本発明の目的は、上記従来技術の欠点を解
消し、被検体によるＤＮＡ損傷の発現の形態を多面的
に、かつ、客観的に解析でき、この解析結果をビジュア
ルに表示することができるコメットアッセイ解析装置を
提供することにある。
消し、被検体によるＤＮＡ損傷の発現の形態を多面的
に、かつ、客観的に解析でき、この解析結果をビジュア
ルに表示することができるコメットアッセイ解析装置を
提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係るコメットア
ッセイ解析装置は、コメットアッセイ法によって作成し
た複数の標本を撮影する撮影部と、この撮影部で撮影さ
れた各標本の画像から対象細胞のＤＮＡのコメット像を
検出し画像解析する解析部と、この解析部で解析された
各標本の解析結果をグラフ化して表示する表示部とを備
えたことを特徴とする。
ッセイ解析装置は、コメットアッセイ法によって作成し
た複数の標本を撮影する撮影部と、この撮影部で撮影さ
れた各標本の画像から対象細胞のＤＮＡのコメット像を
検出し画像解析する解析部と、この解析部で解析された
各標本の解析結果をグラフ化して表示する表示部とを備
えたことを特徴とする。
【０００７】また、本発明に係るコメットアッセイ解析
装置は、前記撮影部は受け入れた標本に対して相対的に
移動可能な顕微鏡を具備しており、標本の同一撮影位置
において標本の厚み方向にピントを合わせた複数枚の画
像を撮影し、前記解析部では前記複数枚の画像の中から
ピントが合った対象細胞のＤＮＡのコメット像のみを選
別し画像解析することを特徴とする。
装置は、前記撮影部は受け入れた標本に対して相対的に
移動可能な顕微鏡を具備しており、標本の同一撮影位置
において標本の厚み方向にピントを合わせた複数枚の画
像を撮影し、前記解析部では前記複数枚の画像の中から
ピントが合った対象細胞のＤＮＡのコメット像のみを選
別し画像解析することを特徴とする。
【０００８】また、本発明に係るコメットアッセイ解析
装置は、前記複数の標本は対象細胞に対して被検体との
暴露時間を変化させた複数の試料についてコメットアッ
セイ法によって作成された標本であることを特徴とす
る。さらに、本発明に係るコメットアッセイ解析装置
は、前記複数の標本は対象細胞に対して希釈率又は濃縮
率を変化させた被検体を同一時間で暴露させた複数の試
料についてコメットアッセイ法によって作成された標本
であることを特徴とする。
装置は、前記複数の標本は対象細胞に対して被検体との
暴露時間を変化させた複数の試料についてコメットアッ
セイ法によって作成された標本であることを特徴とす
る。さらに、本発明に係るコメットアッセイ解析装置
は、前記複数の標本は対象細胞に対して希釈率又は濃縮
率を変化させた被検体を同一時間で暴露させた複数の試
料についてコメットアッセイ法によって作成された標本
であることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１は本発明の実施形態を示す装
置構成図である。この実施形態に係るコメットアッセイ
解析装置は、撮影部１０、入力記憶部２０、解析部３
０、表示部４０によって構成される。撮影部１０には電
気泳動を含む所定の処理を経た複数の標本１２Ａ、１２
Ｂ…がパレット１４上の所定位置に並列して載置され
る。パレット１４の上方には図示されない顕微鏡が移動
可能に配置されており、標本１２Ａ、１２Ｂ…の順に各
標本を撮影する。撮影部１０で撮影された各標本の画像
は解析部３０に送信される。入力記憶部２０には複数の
標本１２Ａ、１２Ｂ…の目録が手入力される。また、入
力記憶部２０には画像解析のための解析項目、解析結果
の表示項目などが記憶されており、これらの項目は手入
力によって必要に応じて修正し、又は解析のつど指示す
ることができる。
置構成図である。この実施形態に係るコメットアッセイ
解析装置は、撮影部１０、入力記憶部２０、解析部３
０、表示部４０によって構成される。撮影部１０には電
気泳動を含む所定の処理を経た複数の標本１２Ａ、１２
Ｂ…がパレット１４上の所定位置に並列して載置され
る。パレット１４の上方には図示されない顕微鏡が移動
可能に配置されており、標本１２Ａ、１２Ｂ…の順に各
標本を撮影する。撮影部１０で撮影された各標本の画像
は解析部３０に送信される。入力記憶部２０には複数の
標本１２Ａ、１２Ｂ…の目録が手入力される。また、入
力記憶部２０には画像解析のための解析項目、解析結果
の表示項目などが記憶されており、これらの項目は手入
力によって必要に応じて修正し、又は解析のつど指示す
ることができる。
【００１０】解析部３０では入力記憶部２０から受信し
た標本１２Ａ、１２Ｂ…の目録や解析項目に基づき、撮
影部１０から送信された各標本の画像から対象細胞のＤ
ＮＡのコメット像のみを選択的に検出して、順次、各標
本における細胞のＤＮＡ損傷程度を解析する。解析部３
０での解析結果は表示部４０に送信される。表示部４０
では入力記憶部２０から受信した表示項目に従って、前
記解析結果をグラフ化し出力する。
た標本１２Ａ、１２Ｂ…の目録や解析項目に基づき、撮
影部１０から送信された各標本の画像から対象細胞のＤ
ＮＡのコメット像のみを選択的に検出して、順次、各標
本における細胞のＤＮＡ損傷程度を解析する。解析部３
０での解析結果は表示部４０に送信される。表示部４０
では入力記憶部２０から受信した表示項目に従って、前
記解析結果をグラフ化し出力する。
【００１１】撮影部１０で受け入れる複数の標本１２
Ａ、１２Ｂ…は特開平２００１―８３１２０号などに記
載された公知のコメットアッセイ法によって作成された
ものである。すなわち、図２に示すように検査の対象で
ある廃水や汚泥等の被検体５０を特定細胞であるヒト抹
消血リンパ球、マウス肝初代培養細胞、ハムスター由来
の培養細胞、植物鞭毛虫類等の中から選んだいずれか一
種の対象細胞５２と混合し、暴露する。被検体と対象細
胞との暴露時間によってＤＮＡ損傷の発現のパターンが
大きく変わる場合があるので、同一の被検体に対して対
象細胞との暴露時間を変化させた複数の試料５４を準備
する。
Ａ、１２Ｂ…は特開平２００１―８３１２０号などに記
載された公知のコメットアッセイ法によって作成された
ものである。すなわち、図２に示すように検査の対象で
ある廃水や汚泥等の被検体５０を特定細胞であるヒト抹
消血リンパ球、マウス肝初代培養細胞、ハムスター由来
の培養細胞、植物鞭毛虫類等の中から選んだいずれか一
種の対象細胞５２と混合し、暴露する。被検体と対象細
胞との暴露時間によってＤＮＡ損傷の発現のパターンが
大きく変わる場合があるので、同一の被検体に対して対
象細胞との暴露時間を変化させた複数の試料５４を準備
する。
【００１２】これらの試料５４のそれぞれをスライドグ
ラス上に形成した３重層の寒天の中間層に包理して複数
の包理試料５６を得る。細胞溶解工程５８ではこの包理
試料５６を所定の溶液に浸漬して包理試料５６中の対象
細胞の細胞膜を溶解する。次のＤＮＡ巻戻し工程６０で
は包理試料５６をアルカリ電気泳動溶液に所定時間、浸
漬して対象細胞のＤＮＡの巻戻しを行う。次の電気泳動
工程６２では包理試料５６を上記のアルカリ電気泳動溶
液に浸漬した状態で、溶液に一定方向の電圧と電流を印
加し、所定時間、電気泳動を行う。この電気泳動工程６
２によって、対象細胞の核ＤＮＡの回りに断片化した多
数個のＤＮＡが広がりを持って流れ、流れ星状のコメッ
トが形成される。次の染色工程６４では包理試料５６を
中和液で洗浄した後、所定の染色液を用いて、ＤＮＡを
着色し、以降の画像処理を容易にする。以上の操作によ
って作成された包理試料５６が画像解析用の標本１２で
あり、前記したように複数の試料５４に対応して複数
枚、作成される。
ラス上に形成した３重層の寒天の中間層に包理して複数
の包理試料５６を得る。細胞溶解工程５８ではこの包理
試料５６を所定の溶液に浸漬して包理試料５６中の対象
細胞の細胞膜を溶解する。次のＤＮＡ巻戻し工程６０で
は包理試料５６をアルカリ電気泳動溶液に所定時間、浸
漬して対象細胞のＤＮＡの巻戻しを行う。次の電気泳動
工程６２では包理試料５６を上記のアルカリ電気泳動溶
液に浸漬した状態で、溶液に一定方向の電圧と電流を印
加し、所定時間、電気泳動を行う。この電気泳動工程６
２によって、対象細胞の核ＤＮＡの回りに断片化した多
数個のＤＮＡが広がりを持って流れ、流れ星状のコメッ
トが形成される。次の染色工程６４では包理試料５６を
中和液で洗浄した後、所定の染色液を用いて、ＤＮＡを
着色し、以降の画像処理を容易にする。以上の操作によ
って作成された包理試料５６が画像解析用の標本１２で
あり、前記したように複数の試料５４に対応して複数
枚、作成される。
【００１３】図３は標本１２の側断面を示した図であ
り、スライドグラス７０上には３重層の寒天７２が形成
され、中間の寒天層７４内に対象細胞７６が包理されて
いる。この対象細胞７６は上述のとおり、図２に示した
操作を終了しているので、寒天層７４内には着色された
対象細胞のＤＮＡが顕微鏡によって観察し得る状態にあ
る。通常、長さ３０ｍｍ×幅１５ｍｍ×厚さ０．５ｍｍ
程度の中間の寒天層７４内に１００〜２００個程度の対
象細胞が存在するように、前記包理試料５６が予め調整
される。この標本１２を前記撮影部１０のパレット１４
上に載置し、標本１２の上方に顕微鏡を走査することに
よって、対象細胞のＤＮＡを撮影することになる。
り、スライドグラス７０上には３重層の寒天７２が形成
され、中間の寒天層７４内に対象細胞７６が包理されて
いる。この対象細胞７６は上述のとおり、図２に示した
操作を終了しているので、寒天層７４内には着色された
対象細胞のＤＮＡが顕微鏡によって観察し得る状態にあ
る。通常、長さ３０ｍｍ×幅１５ｍｍ×厚さ０．５ｍｍ
程度の中間の寒天層７４内に１００〜２００個程度の対
象細胞が存在するように、前記包理試料５６が予め調整
される。この標本１２を前記撮影部１０のパレット１４
上に載置し、標本１２の上方に顕微鏡を走査することに
よって、対象細胞のＤＮＡを撮影することになる。
【００１４】図４は撮影部１０で撮影されるコメット像
のモデルを示しており、核ＤＮＡ８０のまわりに、電気
泳動によって電極のプラス方向（図４では右方向）に流
れ広がった断片化したＤＮＡが流れ星状のコメット８２
を形成している。このコメット像においてコメット８２
の広がり程度が大きいほどＤＮＡの損傷の度合いが激し
い。ＤＮＡの損傷の度合いを定量的に評価するために各
種の指標が提案されている。図中、寸法ａはテイル・レ
ングス（Ｔail length）と呼ばれ最も単純で判り易い
指標である。また、寸法ａから核ＤＮＡ８０の直径ｂを
差し引いた値（ａ−ｂ）は電気泳動によるＤＮＡの移動
量を示しており、ＤＮＡミグレーション（ＤＮＡ migr
ationｎ）と呼ばれる。また、核ＤＮＡ８０の直径ｂに
対する寸法ａの比率（ａ／ｂ）はシェイプ・ファクタ
（Ｓhape facter）と呼ばれる。コメットの面積Ａはテ
イル・インテンシティ（Ｔail intensity）と呼ばれ
る。また、核ＤＮＡ８０の面積をＢとして場合の計算値
Ａ／(Ａ＋Ｂ）はレシオ（Ｒatio）と呼ばれる。さら
に、核ＤＮＡ８０の重心とコメット８２の重心との距離
ｃと上記のレシオ（Ｒatio）を乗算した値はテイル・モ
ーメント（Ｔail moment）と呼ばれる。これらの各種
評価指標はいずれもその値が大きいほどＤＮＡの損傷の
度合いが激しいことを意味しているが、それぞれ異なっ
たニュアンスを持っており、組み合せて用いられること
が多い。代表的には、テイル・レングスとテイル・モー
メントの組み合せが用いられる。
のモデルを示しており、核ＤＮＡ８０のまわりに、電気
泳動によって電極のプラス方向（図４では右方向）に流
れ広がった断片化したＤＮＡが流れ星状のコメット８２
を形成している。このコメット像においてコメット８２
の広がり程度が大きいほどＤＮＡの損傷の度合いが激し
い。ＤＮＡの損傷の度合いを定量的に評価するために各
種の指標が提案されている。図中、寸法ａはテイル・レ
ングス（Ｔail length）と呼ばれ最も単純で判り易い
指標である。また、寸法ａから核ＤＮＡ８０の直径ｂを
差し引いた値（ａ−ｂ）は電気泳動によるＤＮＡの移動
量を示しており、ＤＮＡミグレーション（ＤＮＡ migr
ationｎ）と呼ばれる。また、核ＤＮＡ８０の直径ｂに
対する寸法ａの比率（ａ／ｂ）はシェイプ・ファクタ
（Ｓhape facter）と呼ばれる。コメットの面積Ａはテ
イル・インテンシティ（Ｔail intensity）と呼ばれ
る。また、核ＤＮＡ８０の面積をＢとして場合の計算値
Ａ／(Ａ＋Ｂ）はレシオ（Ｒatio）と呼ばれる。さら
に、核ＤＮＡ８０の重心とコメット８２の重心との距離
ｃと上記のレシオ（Ｒatio）を乗算した値はテイル・モ
ーメント（Ｔail moment）と呼ばれる。これらの各種
評価指標はいずれもその値が大きいほどＤＮＡの損傷の
度合いが激しいことを意味しているが、それぞれ異なっ
たニュアンスを持っており、組み合せて用いられること
が多い。代表的には、テイル・レングスとテイル・モー
メントの組み合せが用いられる。
【００１５】この実施形態に係る解析部３０では撮影部
１０から送信された画像から公知の手法を用いて画像解
析し、上記各種の評価指標の中から選択された少なくと
も１つの指標を演算する。画像解析を効率良く、かつ正
確に実施するためには、撮影部１０から送信される画像
から対象細胞のみを確実に識別でき、かつコメット像の
輪郭を明確に写し出すことが重要である。
１０から送信された画像から公知の手法を用いて画像解
析し、上記各種の評価指標の中から選択された少なくと
も１つの指標を演算する。画像解析を効率良く、かつ正
確に実施するためには、撮影部１０から送信される画像
から対象細胞のみを確実に識別でき、かつコメット像の
輪郭を明確に写し出すことが重要である。
【００１６】図５は撮影部１０での撮影状況をモデル化
して示したものである。（イ）は標本の中間の寒天層７
４部分を強調した側断面図であり、矢印Ｘが顕微鏡の撮
影方向とする。寒天層７４の厚み方向に沿って矢印Ｘに
近い寒天層７４の上層位置ｙ１には対象細胞７６Ａと異
物８４が存在し、中層位置ｙ２には対象細胞７６Ｂが存
在し、下層位置ｙ３には対象細胞７６Ｃが存在している
状態とする。この（イ）の状態において顕微鏡のピント
を上層位置ｙ１に合わせて撮影すると、その撮影画像は
（ロ）に示すように対象細胞７６Ａと異物８４が鮮明に
写り、対象細胞７６Ｂと対象細胞７６Ｃが不鮮明とな
る。また、顕微鏡のピントを中層位置ｙ２に合わせて撮
影すると、その撮影画像は（ハ）に示すように対象細胞
７６Ｂが鮮明に写り、対象細胞７６Ａと異物８４と対象
細胞７６Ｃが不鮮明となる。また、顕微鏡のピントを下
層位置ｙ３に合わせて撮影すると、その撮影画像は
（ニ）に示すように対象細胞７６Ｃが鮮明に写り、対象
細胞７６Ａと異物８４と対象細胞７６Ｂが不鮮明とな
る。
して示したものである。（イ）は標本の中間の寒天層７
４部分を強調した側断面図であり、矢印Ｘが顕微鏡の撮
影方向とする。寒天層７４の厚み方向に沿って矢印Ｘに
近い寒天層７４の上層位置ｙ１には対象細胞７６Ａと異
物８４が存在し、中層位置ｙ２には対象細胞７６Ｂが存
在し、下層位置ｙ３には対象細胞７６Ｃが存在している
状態とする。この（イ）の状態において顕微鏡のピント
を上層位置ｙ１に合わせて撮影すると、その撮影画像は
（ロ）に示すように対象細胞７６Ａと異物８４が鮮明に
写り、対象細胞７６Ｂと対象細胞７６Ｃが不鮮明とな
る。また、顕微鏡のピントを中層位置ｙ２に合わせて撮
影すると、その撮影画像は（ハ）に示すように対象細胞
７６Ｂが鮮明に写り、対象細胞７６Ａと異物８４と対象
細胞７６Ｃが不鮮明となる。また、顕微鏡のピントを下
層位置ｙ３に合わせて撮影すると、その撮影画像は
（ニ）に示すように対象細胞７６Ｃが鮮明に写り、対象
細胞７６Ａと異物８４と対象細胞７６Ｂが不鮮明とな
る。
【００１７】したがって、撮影部１０では標本の同一撮
影位置において標本の厚み方向ｙ１、ｙ２、ｙ３のそれ
ぞれにピントを合わせた複数枚の画像を撮影し、解析部
２０ではこの複数枚の画像の中からピントが合った対象
細胞のＤＮＡのコメット像のみを選別し画像解析する。
すなわち、解析部３０では上層位置ｙ１にピントを合わ
せた図５（ロ）の画像からは鮮明な対象細胞７６Ａのみ
を選別し、画像解析によって前記した各種評価指標を算
出する。なお、（ロ）の画像では異物８４も鮮明に写し
出されているが、大きさや形状が対象細胞のそれとは明
らかに異なるので、画像解析の対象から除外される。同
様に図５（ハ）の画像から対象細胞７６Ｂのみが、図５
（ニ）の画像から対象細胞７６Ｃのみが選別され、それ
ぞれの各種評価指標が算出される。このように、解析部
３０は所定の基準に基づいてピントが合った対象細胞の
ＤＮＡのコメット像のみを選別し画像解析する機能を持
つことで、解析の効率と精度を向上させることができ
る。
影位置において標本の厚み方向ｙ１、ｙ２、ｙ３のそれ
ぞれにピントを合わせた複数枚の画像を撮影し、解析部
２０ではこの複数枚の画像の中からピントが合った対象
細胞のＤＮＡのコメット像のみを選別し画像解析する。
すなわち、解析部３０では上層位置ｙ１にピントを合わ
せた図５（ロ）の画像からは鮮明な対象細胞７６Ａのみ
を選別し、画像解析によって前記した各種評価指標を算
出する。なお、（ロ）の画像では異物８４も鮮明に写し
出されているが、大きさや形状が対象細胞のそれとは明
らかに異なるので、画像解析の対象から除外される。同
様に図５（ハ）の画像から対象細胞７６Ｂのみが、図５
（ニ）の画像から対象細胞７６Ｃのみが選別され、それ
ぞれの各種評価指標が算出される。このように、解析部
３０は所定の基準に基づいてピントが合った対象細胞の
ＤＮＡのコメット像のみを選別し画像解析する機能を持
つことで、解析の効率と精度を向上させることができ
る。
【００１８】解析部３０では１つの標本に存在する３０
〜５０個程度の対象細胞のそれぞれを上記の方法で解析
して各種評価指標を算出し、これらを統計処理して各種
評価指標の平均値等を求める。同様に、他の標本につい
ても各種評価指標の平均値等を求める。解析部３０で求
めたこれらの複数の標本に関する解析結果は、表示部４
０に送信される。表示部４０では入力記憶部２０から受
信した表示項目に従って、前記解析結果をグラフ化し出
力する。
〜５０個程度の対象細胞のそれぞれを上記の方法で解析
して各種評価指標を算出し、これらを統計処理して各種
評価指標の平均値等を求める。同様に、他の標本につい
ても各種評価指標の平均値等を求める。解析部３０で求
めたこれらの複数の標本に関する解析結果は、表示部４
０に送信される。表示部４０では入力記憶部２０から受
信した表示項目に従って、前記解析結果をグラフ化し出
力する。
【００１９】図６は出力されるグラフの一例を示す説明
図である。この図は被検体と対象細胞との暴露時間を変
化させた複数の標本について画像解析した結果を例示し
ており、横軸は暴露時間を示し、縦軸はテイル・レング
スを示す。パターン１は暴露時間にほぼ比例してテイル
・レングスが大きくなる例であり、パターン２は最初の
比較的短い暴露時間にテイル・レングスが最大値に近づ
き、以降は暴露時間の増加に伴いテイル・レングスが微
増するか又は平衡に達する例である。パターン３は前半
の暴露時間ではテイル・レングスが増大するが、途中か
ら対象細胞が被検体に対して耐性を発揮し始め、後半の
暴露時間ではテイル・レングスが減少する例である。こ
のように、暴露時間を変化させた場合でも、被検体によ
っては対象細胞のＤＮＡ損傷の状況が著しく異なるパタ
ーンを示す場合がある。したがって、同一の被検体に対
して対象細胞との暴露時間を変化させた試料を複数用意
し、画像解析した結果をグラフ化して表示すれば、当該
被検体が対象細胞に対してどのようなパターンでＤＮＡ
に損傷を与えるかが、一目瞭然に理解できる。
図である。この図は被検体と対象細胞との暴露時間を変
化させた複数の標本について画像解析した結果を例示し
ており、横軸は暴露時間を示し、縦軸はテイル・レング
スを示す。パターン１は暴露時間にほぼ比例してテイル
・レングスが大きくなる例であり、パターン２は最初の
比較的短い暴露時間にテイル・レングスが最大値に近づ
き、以降は暴露時間の増加に伴いテイル・レングスが微
増するか又は平衡に達する例である。パターン３は前半
の暴露時間ではテイル・レングスが増大するが、途中か
ら対象細胞が被検体に対して耐性を発揮し始め、後半の
暴露時間ではテイル・レングスが減少する例である。こ
のように、暴露時間を変化させた場合でも、被検体によ
っては対象細胞のＤＮＡ損傷の状況が著しく異なるパタ
ーンを示す場合がある。したがって、同一の被検体に対
して対象細胞との暴露時間を変化させた試料を複数用意
し、画像解析した結果をグラフ化して表示すれば、当該
被検体が対象細胞に対してどのようなパターンでＤＮＡ
に損傷を与えるかが、一目瞭然に理解できる。
【００２０】図６では被検体と対象細胞との暴露時間を
変化させた場合について示したが、これに限らず、毒性
の強さに応じて希釈率又は濃縮率を複数に変化させた被
検体を対象細胞に対して同一時間で暴露させた場合にも
適用できる。この場合には被検体の希釈率又は濃縮率に
応じて、被検体が対象細胞に対してどのようなパターン
でＤＮＡに損傷を与えるかが、一目瞭然に理解できる。
さらに、希釈率又は濃縮率を変化させた場合と、暴露時
間を変化させた場合とを複合的に組み合せて複数の標本
を作成し、これらの標本を本実施形態の装置で解析し、
グラフ化して表示すれば、より一層、被検体が対象細胞
に対してどのようなパターンでＤＮＡに損傷を与えるか
が、一目瞭然に理解できる。
変化させた場合について示したが、これに限らず、毒性
の強さに応じて希釈率又は濃縮率を複数に変化させた被
検体を対象細胞に対して同一時間で暴露させた場合にも
適用できる。この場合には被検体の希釈率又は濃縮率に
応じて、被検体が対象細胞に対してどのようなパターン
でＤＮＡに損傷を与えるかが、一目瞭然に理解できる。
さらに、希釈率又は濃縮率を変化させた場合と、暴露時
間を変化させた場合とを複合的に組み合せて複数の標本
を作成し、これらの標本を本実施形態の装置で解析し、
グラフ化して表示すれば、より一層、被検体が対象細胞
に対してどのようなパターンでＤＮＡに損傷を与えるか
が、一目瞭然に理解できる。
【００２１】上述のとおり、本実施形態によれば被検体
によるＤＮＡ損傷の発現の形態を多面的に解析でき、こ
の解析結果をビジュアルに表示することができる。ま
た、解析部３０では所定の基準に基づいてピントが合っ
た対象細胞のＤＮＡのコメット像のみを選別し画像解析
する機能を持つことで、解析の効率と精度を向上させる
ことができる。前記実施形態の撮影部１０においてはパ
レット１４上の標本１２に対して顕微鏡が移動する場合
について説明した。しかしながら、本発明はこれに限ら
ず、固定された顕微鏡に対して標本１２が移動するよう
にしてもよい。
によるＤＮＡ損傷の発現の形態を多面的に解析でき、こ
の解析結果をビジュアルに表示することができる。ま
た、解析部３０では所定の基準に基づいてピントが合っ
た対象細胞のＤＮＡのコメット像のみを選別し画像解析
する機能を持つことで、解析の効率と精度を向上させる
ことができる。前記実施形態の撮影部１０においてはパ
レット１４上の標本１２に対して顕微鏡が移動する場合
について説明した。しかしながら、本発明はこれに限ら
ず、固定された顕微鏡に対して標本１２が移動するよう
にしてもよい。
【００２２】
【発明の効果】本発明に係るコメットアッセイ解析装置
によれば、被検体によるＤＮＡ損傷の発現の形態を多面
的に、かつ、客観的に解析でき、この解析結果をビジュ
アルに表示することができる。
によれば、被検体によるＤＮＡ損傷の発現の形態を多面
的に、かつ、客観的に解析でき、この解析結果をビジュ
アルに表示することができる。
【図１】本発明の実施形態を示す装置構成図である。
【図２】コメットアッセイ法に係る標本を作成するため
の手順を示す説明図である。
の手順を示す説明図である。
【図３】実施形態に係る標本１２の側断面図である。
【図４】コメット像の説明図である。
【図５】実施形態に係る撮影部１０での撮影状況をモデ
ル化して示した説明図である。
ル化して示した説明図である。
【図６】実施形態に係る表示部４０で出力されるグラフ
の一例を示す説明図である。
の一例を示す説明図である。
１０……撮影部
１２、１２Ａ、１２Ｂ……標本
２０……入力記憶部
３０……解析部
４０……表示部
７４……（中間の）寒天層
７６、７６Ａ，７６Ｂ、７６Ｃ……対象細胞
８０……核ＤＮＡ
８２……コメット
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｇ０１Ｎ 27/26 ３２５Ａ
３２５Ｄ
３１５Ｚ
Ｃ１２Ｎ 15/00 Ａ
Claims (4)
- 【請求項１】コメットアッセイ法によって作成した複数
の標本を撮影する撮影部と、この撮影部で撮影された各
標本の画像から対象細胞のＤＮＡのコメット像を検出し
画像解析する解析部と、この解析部で解析された各標本
の解析結果をグラフ化して表示する表示部とを備えたこ
とを特徴とするコメットアッセイ解析装置。 - 【請求項２】前記撮影部は受け入れた標本に対して相対
的に移動可能な顕微鏡を具備しており、標本の同一撮影
位置において標本の厚み方向にピントを合わせた複数枚
の画像を撮影し、前記解析部では前記複数枚の画像の中
からピントが合った対象細胞のＤＮＡのコメット像のみ
を選別し画像解析することを特徴とする請求項１に記載
のコメットアッセイ解析装置。 - 【請求項３】前記複数の標本は対象細胞に対して被検体
との暴露時間を変化させた複数の試料についてコメット
アッセイ法によって作成された標本であることを特徴と
する請求項１に記載のコメットアッセイ解析装置。 - 【請求項４】前記複数の標本は対象細胞に対して希釈率
又は濃縮率を変化させた被検体を同一時間で暴露させた
複数の試料についてコメットアッセイ法によって作成さ
れた標本であることを特徴とする請求項１に記載のコメ
ットアッセイ解析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002011092A JP2003210155A (ja) | 2002-01-21 | 2002-01-21 | コメットアッセイ解析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002011092A JP2003210155A (ja) | 2002-01-21 | 2002-01-21 | コメットアッセイ解析装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003210155A true JP2003210155A (ja) | 2003-07-29 |
Family
ID=27648649
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002011092A Pending JP2003210155A (ja) | 2002-01-21 | 2002-01-21 | コメットアッセイ解析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003210155A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010507385A (ja) * | 2006-10-26 | 2010-03-11 | ユニバーシティ・オブ・ブラッドフォード | アッセイ及び方法 |
| JP2011507492A (ja) * | 2007-12-05 | 2011-03-10 | ジーイー・ヘルスケア・ユーケイ・リミテッド | Ｄｎａ損傷を検出するための装置及び方法 |
-
2002
- 2002-01-21 JP JP2002011092A patent/JP2003210155A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010507385A (ja) * | 2006-10-26 | 2010-03-11 | ユニバーシティ・オブ・ブラッドフォード | アッセイ及び方法 |
| US9029096B2 (en) | 2006-10-26 | 2015-05-12 | The University Of Bradford | Assay and method |
| JP2011507492A (ja) * | 2007-12-05 | 2011-03-10 | ジーイー・ヘルスケア・ユーケイ・リミテッド | Ｄｎａ損傷を検出するための装置及び方法 |
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Legal Events
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050728 |
|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051122 |
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