JP2008249679A - 微細粒子のスクリーニング装置および微細粒子のスクリーニング方法 - Google Patents

Abstract

【課題】多くの数の微細粒子から標的とする微細粒子を効率良く探索して選択的に効率よく回収することができる微細粒子のスクリーニング装置を提供する。
【解決手段】計測部１４は、計測用チップ９０の微細粒子Ｍに光Ｌを照射して微細粒子Ｍから蛍光を発生させ、移動部１６は、計測用チップ９０と回収プレート８０とを載せて、計測部１４に対して第１方向（Ｘ方向）と第１方向と直交する第２方向（Ｙ方向）に移動して位置決めでき、回収部１３は、第１方向と第２方向に対して直交する垂直方向（Ｚ方向）に移動して位置決め可能な吸引・吐出キャピラリ１４０を有しており、吸引・吐出キャピラリ１４０により蛍光を発する微細粒子Ｍ１を含めた全数の微細粒子Ｍを選択的に吸引して回収プレート８０の所定の位置に排出して回収する。
【選択図】図１３

Description

本発明は、微細粒子のスクリーニング装置に関し、特に微細粒子（例えば細胞など）に対して光を当てて微細粒子から発する蛍光を標識として標的とする微細粒子を探索して、その探索した微細粒子を選択的に吸引して回収するための微細粒子のスクリーニング装置および微細粒子のスクリーニング方法に関する。

標的対象物である細胞を探索して回収する探索回収装置としては、次のようなものがある。試料台の上には、細胞を載せた試料板を載せるようになっており、照明と対物レンズがこの試料板を挟んで対向する位置に配置されている。細胞を吸引するためのノズルは、細胞に対して斜め下方向に向けて配置されていて、吸引できるようになっている。試料台はＸＹステージにより移動可能である（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−２０７９８６号公報

特許文献１に開示された探索回収装置では、スライドグラス上に塗布した細胞を顕微鏡により探索し、形状・色・サイズ等から回収対象を選定し、その部分に剥離液を滴下した後に剥離液ごと回収するものである。

しかしながら、この方法では、回収対象の細胞の複数が近くに存在する場合、個々の細胞を選択的に回収することが困難である。これを防ぐためには、サンプル自体の濃度を下げる方法が考えられるが、スループットの低下をまねくという問題が発生してしまう。また、特にドライアップに耐えられず、懸濁液として扱う必要のあるサンプルを選択的に回収することが困難であるために、対象とできる細胞が限定されるという問題がある。更に、細胞等の微細粒子を用いたスクリーニング系では蛍光や化学発光等の情報の取得が広く望まれている。

そこで、本発明は上記課題を解消するために、多くの数の微細粒子から標的とする微細粒子を効率良く探索して選択的に効率よく回収することができる微細粒子のスクリーニング装置および微細粒子のスクリーニング方法を提供することを目的とする。

上記課題を解消するために、本発明の微細粒子のスクリーニング装置は、微細粒子から発する光情報を標識として微細粒子の探索を行い、探索された微細粒子を選択的に取得するための微細粒子のスクリーニング装置であって、装置の土台となるベースと、光を透過する材料で形成され、前記微細粒子を含む懸濁液を注入することで、前記微細粒子が収納されるウェルが形成された計測用チップと、オートフォーカス機能を有し、前記計測用チップおよび前記計測用チップの収容された前記微細粒子に少なくとも１つ以上の光源より導かれる光を照射することにより得られる前記微細粒子および／またはウェルに関する光情報を取得する計測部と、前記光情報を解析することで、前記ウェル内に収納されている前記の各微細粒子からの光情報を抽出する解析部と、前記ベースに設置され、前記計測用チップと、前記計測用チップから選択的に取得された前記微細粒子を収容するための回収プレートとが搭載され、前記計測用チップと前記回収プレートを、前記計測部に対して第１方向と少なくとも前記第１方向と直交する第２方向に移動可能な移動部と、前記ベースに設置され、吸引・吐出キャピラリを有し、前記吸引・吐出キャピラリにより前記計測用チップに設けられた前記ウェル内の微細粒子を吸入して前記回収プレートの所定の位置に吐出して回収するための回収部と、を備え、前記ウェルの位置情報と前記微細粒子の光情報とを照合し、前記計測部は、合焦した状態で計測を行なうとともに、前記吸引・吐出キャピラリと前記計測用チップとの位置関係をモニタリングすることにより判断することを特徴とする。

本発明の微細粒子のスクリーニング装置は、好ましくは前記計測部が、前記計測用チップに対して前記光を導くための対物レンズを有しており、前記対物レンズは前記計測用チップおよび前記移動部の下方に配置され、前記吸引・吐出キャピラリは前記計測用チップおよび前記移動部の上方に配置されることを特徴とする。

本発明の微細粒子のスクリーニング装置は、好ましくは前記移動部が、第１テーブルと、前記第１テーブルに搭載されて前記第１テーブルに対して前記第１方向に移動して位置決め可能な第２テーブルと、前記第２テーブルに搭載されて前記第２テーブルに対して前記第２方向に移動して位置決め可能な搭載用テーブルと、を備え、前記計測用チップと前記回収プレートは、前記搭載用テーブルの搭載面上に並べて配置されていることを特徴とする。

本発明の微細粒子のスクリーニング装置は、好ましくは前記計測部が、少なくとも、光源と、前記光源より照射される光のうち、所望の励起波長のみを選択するための光学フィルタと、前記計測用チップからの光情報の所望の波長領域のみを選択するための光学フィルタと、励起光と光情報との波長差によって光路を切り替えるためのダイクロイックミラーから構成される少なくとも１つのフィルタユニットと、前記励起波長の光を前記計測用チップに導くとともに前記計測用チップの光情報を収集するための対物レンズと、前記対物レンズを光軸方向に可動させることによるオートフォーカス機能を持つフォーカスユニットと、計測対象からの光情報を検出するための光検出部と、から構成される。

本発明の微細粒子のスクリーニング装置は、好ましくは前記計測部が、ハーフミラーを有し、前記ハーフミラーと前記フィルタユニットと切り替えることで前記光源からの光の一部を前記計測用チップ上面に照射すると同時に、前記計測用チップ上面からの反射光の一部を光検出部に導くことによって前記計測用チップ上面および前記上面に形成された前記ウェルの形状および位置情報を計測することを特徴とする。

本発明の微細粒子のスクリーニング装置は、好ましくは前記計測部が、前記光源とは別に計測用チップの上方に前記計測用チップ上面と垂直な軸に対して対称な２つ以上の方向より光を照射する光源を有し、計測チップからの透過光によって計測チップ上面およびこの面に形成されたウェル等の形状および位置情報を計測することを特徴とする。

本発明の微細粒子のスクリーニング装置は、好ましくは前記計測部が、計測データのコントラスト値を指標としたオートフォーカス機能を有し、計測時に透過光もしくは反射光によるオートフォーカスによって前記計測用チップ上面への合焦を維持するともに、反射光によって前記吸引・吐出キャピラリ先端のオートフォーカスを行なうことで前記吸引・吐出キャピラリ先端の計測視野内の位置、および計測チップ面との距離を計測することを特徴とする。

本発明の微細粒子のスクリーニング装置は、好ましくは前記計測用チップ上に形成された前記ウェルが凹形状であり、前記回収プレートには回収した前記微細粒子を収容するための複数のウェルを有することを特徴とする。

本発明の微細粒子のスクリーニング装置は、好ましくは前記計測用チップ上面に、前記ウェルの深さよりも浅い複数の凹部が形成されていることを特徴とする。

本発明の微細粒子のスクリーニング装置は、好ましくは前記計測用チップが、前記移動部に対して、固定具を用いて固定されていることを特徴とする。

本発明の微細粒子のスクリーニング装置は、好ましくは前記固定具が、少なくとも前記計測用チップの前記ウェルの形成されている側の面と接する面（以下、基準面）は、前記計測用チップよりも剛性の高い材質で形成されており、前記計測用チップの前記ウェルの形成されている面を前記固定具の基準面に当接させ、前記ウェルの形成されている側と反対の面から弾性を有する部材によって押し付けることにより、前記計測用チップ自体の反りを矯正するとともに、前記固定具に対する位置決めを行ない、更に前記計測用チップ上面より滴下する懸濁液がもれないようにシール機能を有することを特徴とする。

本発明の微細粒子のスクリーニング装置は、好ましくは前記光情報が蛍光であって、反射光もしくは透過光による形状情報計測による前記計測用チップの前記ウェル位置情報と、前記励起光による光情報計測による前記微細粒子からの蛍光情報の両方を用いて計測・解析を行い、前記励起光を照射することによる蛍光計測を実施した後に、同一視野における透過光計測を実施することを特徴とする。

本発明の微細粒子のスクリーニング装置は、好ましくは前記光情報が蛍光であって、更に前記励起光を前記計測用のチップ上の複数の前記ウェルを含む領域に照射することによって、１視野で複数の前記ウェルを含む領域内に存在する前記微細粒子を計測する時に、実質的に自家蛍光の均質な部材に励起光を照射した際に前記光検出部によって検出される輝度分布をもちいて微細粒子からの蛍光計測値の補正を行なう際に、前記の輝度分布の複数ピクセルの平均化処理、もしくは周波数フィルタによって画素ノイズの除去を行うことを特徴とする。

本発明の微細粒子のスクリーニング装置は、好ましくは前記自家蛍光の均質な部材として前記計測用チップを用い、微細粒子の懸濁に用いる液体のみを注入した状態で輝度分布を取得することを特徴とする。

本発明の微細粒子のスクリーニング装置は、好ましくは前記自家蛍光の均質な部材として前記計測用チップを用い、前記ウェルの形成されていない部分の輝度分布を取得することを特徴とする。

本発明の微細粒子のスクリーニング装置は、好ましくは前記自家蛍光の均質な部材として前記計測用チップを用い、実際の計測結果から前記ウェル以外の部分の輝度分布を抽出し、このデータを補完することによって計測視野全面の輝度分布をリアルタイムに取得することを特徴とする。

本発明の微細粒子のスクリーニング装置は、好ましくは前記自家蛍光の均質な部材として前記計測用チップを用い、前記微細粒子を含んだ計測情報から、データ処理によって計測視野全面の輝度分布に対する微細粒子の影響を低減させた結果を用いることを特徴とする。

本発明の微細粒子のスクリーニング装置は、好ましくは前記吸引・吐出キャピラリを、前記計測用チップに対して垂直方向に移動するとともに、前記計測チップが配された前記移動部を移動させることによって、回収対象の前記微細粒子が収納されたウェルに前記吸引・吐出キャピラリを接近させ、シリンジ方式によって其のウェル内に収納されている前記微細粒子を吸引し、前記回収プレートの所定の前記ウェル内に吐出することを特徴とする。

本発明の微細粒子のスクリーニング装置は、好ましくは前記キャピラリ先端の内径が、前記ウェルの直径の２倍以下とし、前記計測用チップの上面への接近距離は、ウェルピッチ以下とすることを特徴とする。

本発明の微細粒子のスクリーニング装置は、好ましくは前記計測用チップ面からの高さが既知であるようなキャピラリ高さ合わせ用基準面にフォーカスをあわせ、そのフォーカスした位置に対物レンズを保持したまま、前記キャピラリ先端にフォーカスが合う位置まで回収部により前記キャピラリを移動させることで前記計測用チップの上面との距離を確定し、このときの前記回収部の位置座標からの相対移動によって前記キャピラリ先端を前記計測用チップ面から所望の距離にまで接近させることを特徴とする。

本発明の微細粒子のスクリーニング装置は、好ましくは前記固定具に、前記計測用チップの前記ウェル面側が当接される前記基準面からの距離が既知である前記キャピラリ高さ合わせ用基準面が設けられていることを特徴とする。

本発明の微細粒子のスクリーニング装置は、好ましくは計測視野内での前記キャピラリ先端位置を記録し、前記移動部によって回収対象の前記ウェル側をこの前記キャピラリ先端位置に合わせることを特徴とする。

本発明の微細粒子のスクリーニング装置は、好ましくは前記キャピラリ先端に予め液体を充填しておくことを特徴とする。

本発明の微細粒子のスクリーニング装置は、好ましくは前記吸引・吐出キャピラリによる吸引量を制御する場合に、吸引速度を一定、もしくは引き始めの吸引速度を基準として、吸引途中で段階的もしくは連続的に速度を低下させることを特徴とする。

本発明の微細粒子のスクリーニング装置は、好ましくは前記微細粒子が、生体の細胞であることを特徴とする。

本発明の微細粒子のスクリーニング装置は、好ましくは前記吸引・吐出キャピラリが、前記計測用チップに対して接近もしくは離れる速度が制御されることを特徴とする。

本発明の微細粒子のスクリーニング装置は、好ましくは前記吸引・吐出キャピラリが、前記計測用チップの前記ウェルではない場所に下降させてから前記計測用チップに対して水平移動させて対象とする前記ウェルの真上に位置させることを特徴とする。

本発明の微細粒子のスクリーニング装置は、好ましくは前記吸引・吐出キャピラリが前記計測用チップの前記ウェルから前記微細粒子を吸引する動作前後の前記ウェル周囲を画像にして、前記解析部は、動作前後の前記ウェル周囲の画像を比較することにより、前記吸引・吐出キャピラリが前記ウェルから前記微細粒子が吸引されたかどうかを判断することを特徴とする。

本発明の微細粒子のスクリーニング装置は、好ましくは前記吸引・吐出キャピラリの先端部の画像によって、前記前記吸引・吐出キャピラリの先端部における前記微細粒子の詰まりを推定することを特徴とする。

本発明の微細粒子のスクリーニング装置は、好ましくは前記回収プレートの底面側から画像を得て、前記回収プレートの前記ウェル内に前記微細粒子が回収されているかどうかを確認することを特徴とする。

本発明の微細粒子のスクリーニング装置は、好ましくは前記計測用チップの複数の前記ウェルから吸引した前記微細粒子が、前記回収プレートの１つの前記ウェルに収納される機能を有することを特徴とする。

本発明の微細粒子のスクリーニング装置は、好ましくは前記吸引・吐出キャピラリの先端部が、前記計測用チップに対して吸引位置まで接近する際に、予備的な吸引動作を行い続けることを特徴とする。

本発明の微細粒子のスクリーニング方法は、微細粒子から発する光情報を標識として微細粒子の探索を行い、探索された微細粒子を選択的に取得するための微細粒子のスクリーニング方法であって、装置の土台となるベースと、光を透過する材料で形成され、前記微細粒子の懸濁液を注入することで、前記微細粒子が収納されるウェルが形成された計測用チップと、オートフォーカス機能を有し、前記計測用チップおよび前記計測用チップの収容された前記微細粒子に少なくとも１つ以上の光源より導かれる光を照射することにより得られる前記微細粒子および／またはウェルに関する光情報を取得する計測部と、前記光情報を照合・解析することで、前記ウェル内に収納されている前記の各微細粒子からの光情報を抽出する解析部と、前記ベースに設置され、前記計測用チップと、前記計測用チップから選択的に取得された前記微細粒子を収容するための回収プレートとが搭載され、前記計測用チップと前記回収プレートを、前記計測部に対して第１方向と少なくとも前記第１方向と直交する第２方向に移動可能な移動部と、前記ベースに設置され、吸引・吐出キャピラリを有し、前記計測用チップと前記回収プレート間で移動可能であり、前記吸引・吐出キャピラリにより前記計測用チップに設けられた前記ウェル内の微細粒子を吸入して前記回収プレートの所定の位置に吐出して回収するための回収部と、を用い、前記吸引・吐出キャピラリと前記計測用チップとの位置関係をモニタリングにより判断することを特徴とする。

本発明の微細粒子のスクリーニング装置とスクリーニング方法によれば、多くの数の微細粒子から標的とする微細粒子を効率良く探索して選択的に効率よく回収することができる。

以下、図面を参照して、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。
図１は、本発明の微細粒子のスクリーニング装置の好ましい実施形態を示す正面図である。図２は、図１の微細粒子のスクリーニング装置の好ましい実施形態を示す斜視図である。

図１と図２に示す微細粒子のスクリーニング装置１は、計測用チップ９０内の複数の微細粒子（例えば生体の細胞など）に対して光を当てることで微細粒子から発する蛍光を標識として、標的とする微細粒子を探索して、回収条件を満たした微細粒子の入っているウェルにある全ての微細粒子を標的対象物として選択的に吸引して、回収プレート８０に回収するための装置である。

図１に示す微細粒子のスクリーニング装置１は、ベース１１と、支持部１２と、回収部１３と、計測部１４と、画像解析部１５と、移動部１６と、を備え、図２に示すように、各部がカバー１９により覆われている。カバー１９は、外部からの光や異物の進入を防いでいる。なお、ベース１１は、スクリーニング装置１の各要素を保持するための本体フレームである。

図１に示すように、図１の紙面垂直方向がＸ方向（第１方向）であり、左右方向がＹ方向（第２方向）である。Ｚ方向は、Ｘ方向とＹ方向に対して垂直な方向である。

ベース１１は、回収部１３と、計測部１４と、移動部１６を保持しており、ベース１１はプレート部材２０，２１，２２を有している。これらのプレート部材２０，２１は、複数の垂直部材２３により平行に固定されており、プレート部材２０，２２は、複数の部材２４により平行に固定されている。この部材２４は、高さの調整をするとともに、振動を遮断する材質により構成されている。

最も上に位置するプレート部材２１の上には、支持部１２と支持台３０が固定されている。支持部１２は、プレート部材２１の上においてＺ方向に沿って垂直に立てて配置されている。支持台３０は、脚部３０Ｒと支持板３０Ｐを有している。プレート部材２０，２１，２２と支持板３０Ｐは、Z方向に沿って相互に間隔をおいて配置されている。

次に、図１と図３を参照して、移動部１６の構造例について説明する。
図３は、移動部１６とその移動部１６の上に搭載されている搭載用テーブル４と回収プレート８０と計測用チップ９０を示している。

図３と図１に示すこの移動部１６は、図１に示すベース１１の支持台３０に固定されている。移動部１６は、移動対象物である搭載用テーブル４０を搭載しており、この搭載用テーブル４０をＸ方向とＹ方向に沿ってそれぞれ移動して位置決めすることができる。

図３に示すように、移動部１６は、第１テーブル５１と第２テーブル５２を有している。第１テーブル５１は、図１の支持台３０に固定されており、第２テーブル５２をＸ方向に沿って移動して位置決め可能に搭載している。第２テーブル５２は、搭載用テーブル４をＹ方向に沿って移動して位置決め可能に搭載している。

図３に示すように、第１テーブル５１の上面には、ガイドレール５３，５３と第１モータ５５が設けられている。第２テーブル５２の下面には、断面Ｕ字型の部材５４，５４とナット５７が設けられている。ガイドレール５３，５３がそれぞれに部材５４，５４にかみ合っている。第１モータ５５の送りねじ５６は、ナット５７にかみ合っている。これにより、制御部１００が指令して第１モータ５５を作動して送りねじ５６を回転することで、第２テーブル５２はＸ方向に沿って移動して位置決め可能である。

図３に示すように、第２テーブル５２の上面には、ガイドレール６３，６３と第２モータ６５が設けられている。搭載用テーブル４０の下面には、断面Ｕ字型の部材６４，６４とナット６７が設けられている。ガイドレール６３，６３がそれぞれに部材６４，６４にかみ合っている。第２モータ６５の送りねじ６６は、ナット６７にかみ合っている。これにより、制御部１００が指令して第２モータ６５を作動して送りねじ６６を回転することで、搭載用テーブル４０はＹ方向に沿って移動して位置決め可能である。

図３に示すように、第１テーブル５１は第１開口部５９を有しており、第２テーブル５２は第２開口部６９を有しており、さらに搭載用テーブル４０は第３開口部７９を有している。これらの第１開口部５９と第２開口部６９と第３開口部７９は、第２テーブル５２がＸ方向に移動し、搭載用テーブル４０がＹ方向に移動しても常に重なるような大きさを有しており、計測部１４の対物レンズ１１０側からの光（照射光）Ｌを、搭載用テーブル４０の上の計測用チップ９０の微細粒子に対して導くための開口部である。

これにより、第２テーブル５２がＸ方向に移動し搭載用テーブル４０がＹ方向に移動しても、対物レンズ１１０側からの光Ｌは、第１開口部５９と第２開口部６９と第３開口部７９を通過して、搭載用テーブル４０上の計測用チップ９０の微細粒子に対して照射され、微細粒子から蛍光を発生させることができる。

なお、図３に示す移動部１６の搭載用テーブル４０は、モータと送りネジを用いてＸ、Ｙ方向に移動可能であるが、これに限らずリニアモータなどを用いても良い。

図４は、搭載用テーブル４０と回収プレート８０と計測用チップ９０を示している。図４に示すよう、搭載用テーブル４０は、例えば長方形状の板状部材であり、この搭載用テーブル４０の搭載面７０の上には回収プレート８０と計測用チップ９０が着脱可能にＹ方向に沿って並べて搭載できる。

回収プレート８０は、板状の部材であり、回収プレート８０には多数のウェル８１がＸ方向とＹ方向に沿って等間隔をおいてマトリックス状に配列されている。これらのウェル８１は、生物の細胞のような微細粒子が吸引・吐出キャピラリ１４０から順次排出されてくるときに、順次排出されてくる微細粒子が別々に回収して格納することができる微細粒子回収格納部である。ウェル８１は、例えば断面でみて、ほぼＵ字型の凹部あるいはカップ型の凹部である。

図４に示す計測用チップ９０は、固定具１２０により固定されており、この固定具１２０は、搭載用テーブル４０の所定の位置に位置決めして固定されている。

図５は、計測用チップ９０とこの計測用チップ９０の固定具１２０の形状例を示す断面図である。

この固定具１２０は、計測用チップ９０を搭載用テーブル４０の搭載面７０に対して一定の高さの基準面ＣＬの位置で固定して保持するためのものである。図５の例では、固定部材１２０は、第１ケース部１２１と第２ケース部１２２と弾性部材１２３を有している。弾性部材１２３は例えば長方形のリングであり、弾性部材１２３は第２ケース部１２２の内側のフラット面１２６に固定されている。

計測用チップ９０は、第１ケース部１２１と第２ケース部１２２の間に配置されており、計測用チップ９０が弾性部材１２３によりＺ１方向に押し上げられることで、計測用チップ９０の上面９０Ｓは、第１ケース部１２１のフラットな内面１２４に対して突き当てられている。

これにより、計測用チップ９０の上面９０Ｓは常に位置精度の出た基準面１２４に押し付けられて、計測用チップ９０の上面９０Ｓは基準面ＣＬに位置決めすることができるので、例えば計測用チップ９０の厚みのバラツキや反りがあったとしても、厚みのバラツキの影響や反りの影響を低減することができる。

従って、計測用チップ９０の上面９０Ｓと、計測部１４の対物レンズ１１０および回収プレート８０とのＺ方向に関する距離を正確に管理できる。言い換えれば、図７に示す計測用チップ９０のウェル２００内の微細粒子Ｍの位置と、計測部１４の対物レンズ１１０および回収プレート８０との距離を正確に管理できる。

第１ケース部１２１は第２ケース部１２２に対して例えばヒンジ機構部を用いて開閉することができ、これにより、固定具１２０内の計測用チップ９０を取り出して、新たな計測用チップ９０と交換することができる。

次に、図３、図５および図７を参照して計測用チップ９０について説明する。
計測用チップ９０の形状例は、図７（Ａ）に例示しており、計測用チップ９０は透光性を有する材料、例えばガラスやプラスチックにより作られている。

図３と図５に示す計測用チップ９０は、光を透過する材料で形成され、例えば長方形の板状部材であり、複数の微細粒子をそれぞれ格納するために複数のウェル２００がＸ方向とＹ方向に沿って等間隔をおいてマトリックス状に配列されている。図５に示すように、各ウェル２００は、微細粒子の懸濁液５００を分注もしくは一括注入することで、微細粒子Ｍの少なくとも１個が格納され得る大きさを持つ。

計測用チップ９０の上面９０Ｓには、ウェル２００の深さよりも浅い複数の凹部が形成されていることが望ましい。この浅い複数の凹部は、計測用チップ９０のＺ方向に関する位置を、計測部１４がオートフォーカスするための基準に用いられる。すなわち、計測用チップ９０の上面のウェル以外の部分にオートフォーカス用のマーキングとしての凹部が形成されるが、画像処理によるコントラスト解析の際にその凹部の深さはなるべく急峻で浅い方が好ましく、例えば３μｍ以下が好ましい。凹部は、計測用チップ９０の上面の決まった位置に形成してもよいし、ランダムに形成してもよいが、凹部の形成位置は、計測対象の吸着性などを考慮して決定すべきである。

図１と図５に示すように計測用チップ９０は、移動部１６に対して、固定具１２０を用いて固定されている。この固定具１２０は、少なくとも計測用チップのウェル２００の形成されている側の面と接する面（以下、基準面）１２４が、計測用チップ９０よりも剛性の高い材質で形成されている。計測用チップ９０は、ウェル２００が形成されている上面９０Ｓを固定具１２０の基準面ＣＬに当接させ、ウェル２００の形成されている側と反対の面から弾性を有する弾性部材１２３によって押し付ける。また、シール部材２２２が固定具１２０の基準面ＣＬと計測用チップ９０の上面９０Ｓの間をシールしている。この固定構造により、計測用チップ９０自体の反りを矯正するとともに、固定具９０に対する位置決めを行ない、更に計測用チップ９０上面９０Ｓより滴下する懸濁液５００がもれないように確実にシールすることができる。

図７（Ａ）に例示するように、各ウェル２００は、生物細胞のような微細粒子Ｍを格納するための微細粒子回収格納部であり、例えば断面形状は、ほぼＵ字型の凹部あるいはカップ型の凹部である。各ウェル２００には、複数の微細粒子Ｍが格納されるようになっており、計測用チップ９０の上面９０Ｓには懸濁液５００の膜が形成されている。各ウェル２００の直径Ｄは例えば１０μｍであり、各ウェル２００はＸ方向とＹ方向に例えばそれぞれ５００個配列されている。

次に、図１と図６を参照して、回収部１３の構造例を説明する。
図１に示す回収部１３は、ベース１１に配置され、Ｘ方向とＹ方向に対して直交するＺ方向に移動して位置決め可能な吸引・吐出キャピラリ１４０を有しており、吸引・吐出キャピラリ１４０により、図５に例示する輝度条件を満たした微細粒子Ｍ１が収納されているウェル２００内の微細粒子全数を吸入して回収プレート８０の所定の位置に吐出して回収する。

回収部１３は、Ｘ方向とＹ方向に対して直交するＺ方向に移動して位置決め可能な吸引・吐出キャピラリ１４０を有しており、この吸引・吐出キャピラリ１４０により前記輝度条件を満たした微細粒子Ｍ１が収納されているウェル内の微細粒子全数Ｍを吸入して回収プレート８０の所定の位置に吐出して回収するためのものである。

図６に示すように、回収部１３は、操作部１３０と基部１３１を有しており、基部１３１は支持部１２に固定されている。操作部１３０は、吸引ポンプ１３３と、吸引・吐出キャピラリ１４０を備えている。吸引・吐出キャピラリ１４０はＺ２方向（下方向）に沿って先細り状の中空部材であり、吸引・吐出キャピラリ１４０の先端部１４２は、図１と図５に示すように、計測用チップ９０のウェル２００に接近されるようになっており、吸引・吐出キャピラリ１４０の後端部１４３は吸引ポンプ１３３に接続されている。

図６に示すように、モータ２５１の送りねじ２５２が操作部１３０のナット２５３にかみ合っており、制御部１００がモータ２５１を作動させて送りねじ２５２を回転することで、ナット２５３とともに操作部１３０をＺ方向（Ｚ１方向とＺ２方向）に沿って上下移動して位置決めすることができる。

これにより、図６の回収部１３はＺステージと呼ぶことができ、図３の移動部１６はＸ・Ｙステージとも呼ぶことができる。

次に、図１を参照して、計測部１４および解析部１５を説明する。
図１に示す計測部１４は、計測用チップ９０の複数のウェル２００が含まれる領域に対して光Ｌを照射することで、その領域内の微細粒子Ｍから蛍光を発生させて、その蛍光を受光する。受光した微細粒子Ｍからの蛍光は、画像解析部１５により画像解析する。画像解析部１５は、各ウェル２００内の複数の微細粒子Ｍの内の、少なくとも最大輝度の蛍光を発する微細粒子Ｍ１の蛍光強度を算出する。

これにより、Ｘ方向とＹ方向で構成される平面内において、回収条件を満たした最大輝度の蛍光を発する微細粒子Ｍ１が収納されているウェル２００の位置を制御部１００が認識する。制御部１００は、図３に示す第１モータ５５と第２モータ６５に対して制御駆動信号を与えることで、移動部１６上の計測用チップ９０のウェル２００を、吸引・吐出キャピラリ１４０の真下に位置させることができる。つまり、吸引・吐出キャピラリ１４０は、ウェル単位でそのウェル内の微細粒子を吸引することができるようになっている。吸引・吐出キャピラリ１４０は、回収条件を満たした微細粒子の入っているウェルにある全ての微細粒子を吸引する。吸引・吐出キャピラリ１４０は、複数のウェルの内の選択されたウェル、すなわち回収条件を満たした微細粒子の入っているウェル内から全ての微細粒子を吸引することができる。

図１に示す計測部１４は、計測用チップ９０および計測用チップ９０に収容された微細粒子Ｍに少なくとも１つ以上の光源より導かれる光を照射することによって、透過光もしくは反射光による形状および位置情報、および蛍光・化学発光等の輝度情報を個々の微細粒子の平均サイズより細かい分解能で取得するとともに、計測チップ自体の形状や、計測用チップ９０上に配置されたウェル２００の位置や大きさ等の情報を取得する。

図１に示す画像解析部１５は、計測された形状情報および光情報を解析することで、少なくとも各ウェル２００内に、測定者によって設定できる輝度条件を満たす微細粒子Ｍ１が１個以上存在することを確認するためのデータを取得する。そして、微細粒子のスクリーニング装置１は、透過光もしくは反射光によるウェル２００の位置認識情報と蛍光・化学発光の光情報とを合わせ照合することにより微細粒子からの光情報を特定し、さらに計測部１４はオートフォーカス機能を有し、合焦した状態で計測を行なうとともに、吸引・吐出キャピラリ１４０の先端部１４２と計測用チップ９０上面との位置関係を、両者に対するオートフォーカスの実施により判断することができる。

図１に示すように、計測部１４は、対物レンズ１１０を有しており、対物レンズ１１０は計測用チップ９０に対して光を導く。対物レンズ１１０は、計測用チップ９０と移動部１６の下方に配置されており、吸引・吐出キャピラリ１４０は、計測用チップ９０と移動部１６の上方に配置されている。これにより、計測用チップ９０とその移動部１６は、対物レンズ１１０と吸引・吐出キャピラリ１４０の間に配置させることができる。

図１の計測部１４では、励起光源２６０は、例えばレーザ光源や水銀ランプを採用できる。シャッターユニット２６１は、励起光源２６０と蛍光フィルタユニット２６２の間に配置されており、シャッターユニット２６１は計測用チップ９０の微細粒子Ｍに対して光Ｌを照射しない場合には、励起光源２６０の発生する光Ｌが蛍光フィルタユニット２６２の手前で遮断することができる。

図１に示す計測部１４についてさらに説明する。
図１に示すように、計測部１４は、少なくとも、光源としての励起光源２６０と、光源より照射される光のうち所望の励起波長帯域のみを選択するための光学フィルタ（励起フィルタ）７２０と、計測用チップ９０からの光情報の所望の波長帯域のみを選択するための光学フィルタ（蛍光フィルタ）７２１と、励起光と光情報との波長帯域の差によって光路を切り替えるためのダイクロイックミラー７５１から構成される少なくとも１つの蛍光フィルタユニット２６２と、励起光源から出射された光を計測用チップ９０に導くとともに計測用チップ９０から得られる光情報を収集するための対物レンズ１１０と、対物レンズ１１０を光軸方向に可動させるオートフォーカス機能を持つフォーカスユニット２６５と、計測対象からの光情報を検出するための光検出部としての受光部２６６と、から構成される。図１に示すように、蛍光フィルタユニット２６２と受光部２６６は、蛍光落射ユニット７５０に固定されている。

さらに、計測部１４はハーフミラー（図示せず）を有しており、ハーフミラーと蛍光フィルタユニット２６２とを切り替えることで、光源２６０からの光の一部を観察対象に照射すると同時に、観察対象からの反射光の一部を光検出部である受光部２６６に導くことによって、計測用チップ９０の上面９０Ｓおよびこの上面９０Ｓに形成されたウェル２００の形状および位置情報を計測することができる。なお、ハーフミラーとは、一般的に入射された光を５０％強度ずつ分光する機能を有する光部品であるが、この実施形態では、分光の光強度を必ずしも５０％にする必要はない。ただし、受光部２６６に入射される光強度は、大きい方ほど測定精度が向上するため、受光部２６６に分光される光強度が大きい分岐ミラーを使用する方が好ましい。

蛍光フィルタユニット２６２では、光源２６０からの光が光学フィルタ７２０（励起フィルタ）によって励起光の波長成分のみが透過され、ダイクロイックミラー７５１で反射（透過）されて対物レンズ１１０に入射され、計測用チップ９０に照射される。計測用チップ９０から反射光として戻ってくる光は、再びダイクロイックミラー７５１で反射（透過）するため、光源２６０側に戻って行き、受光部２６６側には向かわない。

一方、蛍光については励起光よりも波長が長いためダイクロイックミラー７５１を透過（反射）し、さらに光学フィルタ７２１（蛍光フィルタ）によって検出したい波長帯域のみが、検出部（CCDカメラなど）である受光部２６６に伝播される。すなわち、蛍光フィルタユニット２６２を用いる場合、基本的に反射光は検出部まで伝播されず、検出することが困難である。なお、反射光によって計測チップ表面、ウェル、および回収部先端の形状や位置を計測する場合は、蛍光フィルタユニット２６２の代わりにハーフミラーのみを用いることとする。このようにハーフミラーを用いる場合には、ダイクロイックミラー７５１の場所にハーフミラーを置き、他２つの光学フィルタ７２０，７２１は基本的に必要ないが、蛍光フィルタユニットにおける励起フィルタに対応する位置のフィルタとして計測対象の蛍光を退色させにくい波長を選択透過するフィルタを用いるのが更に好ましい。
このようにハーフミラーを用いた、反射光による位置情報の計測には、蛍光計測と共通の光源を用いることができるという利点がある。このことは計測機能と回収機能を持つスクリーニング装置に限らず、計測のみの装置であっても共通の利点である。

図１に示す計測部１４の複数の対物レンズ１１０，２６４は、例えばレボルバー式で回転することで、必要な倍率の対物レンズを計測用チップ９０の下方位置に位置決めすることができる。フォーカスユニット２６５は、例えば制御部１００からの指令によりモータ２６５Ｍを作動することで、計測用チップ９０の下方位置に配置された例えば対物レンズ１１０をＺ方向に沿って移動して位置決めすることで、計測用チップ９０の微細粒子Ｍに対する対物レンズ１１０のフォーカス調整を行うことができる。

図１に示すように、計測部１４では、光源２６０とは別に計測用チップ９０の上方に複数の光源２５０を備える。光源２５０は、計測用チップ９０の上面９０Ｓと垂直な軸に対して対称な２つ以上の方向より光を照射する。計測用チップ９０からの透過光によって計測用チップ９０の上面９０Ｓおよびこの上面９０Ｓに形成されたウェル２００等の形状および位置情報を計測することができる。この計測においても蛍光フィルタは不要であるが、ダイクロイックミラーと蛍光フィルタを通っても十分な光量が残るように光源波長と光量を選択することで、光路に蛍光フィルタユニットを配置したまま、これを除去したり切り替えたりしなくても観察が可能という利点がある。

計測部１４は、計測データのコントラスト値を指標としたオートフォーカス機能を有し、計測時に透過光もしくは反射光によるオートフォーカスによって計測用チップ９０の上面９０Ｓへの合焦を維持するともに、反射光によって吸引・吐出キャピラリ１４０先端部１４２のオートフォーカスを行なうことで、吸引・吐出キャピラリ１４０の先端部１４２の計測視野内の位置、および計測チップ面との距離を計測することができる。

微細粒子のスクリーニング装置１は、光情報が蛍光であって、反射光もしくは透過光による形状情報計測による計測用チップ９０のウェル２００の位置情報と、励起光による光情報計測による微細粒子からの蛍光情報の両方を用いて計測・解析を行い、励起光を照射することによる蛍光計測を実施した後に、同一視野における透過光計測を実施する。すなわち、微細粒子のスクリーニング装置１では、蛍光計測データのうち、形状情報によって特定されるウェル２００の位置の部分のみの解析を行なう。その際、形状情報の計測を先に行なうと、計測対象である微細粒子の蛍光が退色してしまい、正確な情報の取得ができなくなるために、蛍光輝度を反射光もしくは透過光による形状情報計測よりも先に計測することが有効である。

更に励起光を計測用チップ９０上の複数のウェル２００を含む領域に照射することによって、１視野で複数のウェル２００を含む領域内に存在する微細粒子を計測する。この時に、実質的に自家蛍光の均質な部材に励起光を照射した際に光検出部である受光部２６６によって検出される輝度分布を用いて微細粒子からの蛍光計測値の補正を行なう時には、前記輝度分布の複数ピクセルの平均化処理、もしくは周波数フィルタによって画素ノイズの除去を行う。

補正データの取得方法としては、例えば自家蛍光の均質な部材として計測用チップ９０を用いて、微細粒子の懸濁に用いる液体のみを注入した状態で励起光強度分布を取得する方法や、実際の計測結果からウェル２００以外の部分の輝度分布を抽出し、このデータを補完することによって計測視野全面の輝度分布を取得する方法、更にはチップ面の中で前記ウェルの形成されていない部分の輝度情報を取得する方法などがある。更には微細粒子を含んだ計測情報から、データ処理によって計測視野全面の輝度分布に対する微細粒子の影響を低減させた結果を用いることもできる。

自家蛍光の均質な部材としては、計測用チップを用いてウェルの形成されていない部分の輝度分布を取得するものである。

補正の対象となるのは、計測視野内に照射される励起光の強度分布（不均一性）だけではなく、レンズやフィルタ等の各光学系の透過効率等による検出効率の不均一性もある。これらの不均一性は、励起光自体の径方向分布、および励起光及び蛍光を導くレンズ等の光学部品の径方向分布への依存性が高いため、取得した輝度分布を処理することで輝度の高周波成分を除去することが好ましい。仮に元画像が微細粒子を含む計測情報から得られたものであっても、処理の過程において微細粒子の輝度の影響を実質的に取り除くことができるため、必要精度によっては予め補正用情報を取得しておくのではなく、計測と同時に補正することが可能である。処理方法としては、平均化、周波数解析、クラスター解析等を用いたデータ処理等を用いることが考えられる。これらの複数の手法は、求められる補正精度によって選択すべきである。

図１において、シャッターユニット２６１のシャッターを開けると、励起光源２６０の光は、蛍光フィルタユニット２６２の蛍光フィルタ７２０で励起波長帯域のみ透過し、ダイクロイックミラー７５１で反射され、対物レンズ１１０を透過して、計測用チップ９０に照射される。これにより、計測用チップ９０内の微細粒子Ｍが例えば蛍光を発生すると、その蛍光はダイクロイックミラー７５１を透過し、蛍光フィルタ７２１で任意の波長帯域のみ透過して受光部２６６により受光されて、光信号―電気信号変換されて画像解析部１５によりその蛍光が画像解析される。

次に、図１に示す微細粒子のスクリーニング装置１を用いて、計測用チップ９０のウェル内における蛍光を発する微細粒子を含む全数の微細粒子を、他のウェル内の微細粒子からは選択して吸引して回収プレート８０に回収するスクリーニング方法の一例について、図７〜図９を参照しながら説明する。

図７（Ａ）は、計測用チップ９０の一部分を示す断面図であり、計測用チップ９０のウェル２００内にはまだ微細粒子は入っていない。図７（Ｂ）は、計測用チップ９０の各ウェル２００内に複数の微細粒子Ｍが配置された状態を示している。

図８（Ａ）は、ウェル２００内の複数の微細粒子Ｍに光（照射光、励起光）Ｌが照射されて複数の微細粒子Ｍが蛍光を発するが、特に最大輝度の蛍光を発する微細粒子Ｍ１が蛍光を発している例を示す。図８（Ｂ）は、吸引・吐出キャピラリ１４０が各ウェル２００に対して順番に近づいて、最大輝度の蛍光を発している微細粒子Ｍ１を含む全数の微細粒子Ｍを吸引して回収する様子を示す。

図９は、最大輝度の蛍光を発している微細粒子Ｍ１を含む全ての微細粒子を計測用プレート９０のウェル２００から吸引して、回収プレート８０のウェル８１に対して回収する例を示す。

図１に示すように、搭載用テーブル４０の搭載面７０には、回収テーブル８０と計測用チップ９０の固定具１２０がそれぞれ所定の位置に配置されている。固定具１２０は、対物レンズ１１の上方位置に配置されている。吸引・吐出キャピラリ１４０は、計測用チップ９０の上に位置されている。

励起光源２６０の光は、上述したように対物レンズ１１まで伝播され、光Ｌとして計測用チップ９０に照射される。これにより、図８（Ａ）に示す計測用チップ９０内の複数の微細粒子Ｍが蛍光を発生するが、これらの複数の微細粒子Ｍの蛍光は、上述したように、ダイクロイックミラー７５１を通過して光学フィルタ（蛍光フィルタ）７２１によって検出したい波長帯域のみ透過されて受光部２６６により受光されて、光信号―電気信号変換されて画像解析部１５によりその蛍光が画像解析される。

画像解析部１５では、各ウェル２００内の複数の微細粒子Ｍの内の、少なくとも最大輝度の微細粒子Ｍ１の蛍光強度を解析する。この解析結果を基に、輝度条件を満たす微細粒子を、その微細粒子が収納されたウェル２００から回収することになる。

画像解析部１５の結果から、制御部１００では、最大輝度の微細粒子Ｍ１の収納されているウェルの位置情報を基にして、図３に示す制御部１００が指令して第１モータ５５を作動することで、第２テーブル５２をＸ方向に沿って移動して位置決めし、第２モータ６５を作動することで、搭載用テーブル４０をＹ方向に沿って移動可能および位置決めする。そして、図６に示す制御部１００が指令してモータ２５１を作動することで、吸引・吐出キャピラリ１４０がＺ２方向に下降する。

これにより、吸引・吐出キャピラリ１４０は、その先端部１４２を、図８（Ｂ）に示すように、計測用プレート９０の各ウェル２００に近づけて、任意の１つのウェルに位置決めすることができる。

その後、図９に示すように、制御部１００が指令して吸引ポンプ１３３を作動することで、吸引・吐出キャピラリ１４０が、最大輝度の蛍光を発している微細粒子Ｍ１を含めた全数の微細粒子Ｍを有するウェル２００から、微細粒子Ｍ１を含めた全数の微細粒子Ｍを他のウェル２００の微細粒子とは区別して選択的に吸引する。

さらに、図６に示す制御部１００が指令してモータ２５１を作動することで、吸引・吐出キャピラリ１４０がＺ１方向に上昇する。図３に示す制御部１００が指令して第１モータ５５を作動することで、第２テーブル５２をＸ方向に沿って移動して位置決めし、第２モータ６５を作動することで、搭載用テーブル４０をＹ方向に沿って移動して位置決めすることで、吸引・吐出キャピラリ１４０が、回収プレート８０の任意のウェル８１上に相対的に移動して位置決めされる。そして、図６に示す制御部１００が指令してモータ２５１を作動することで、吸引・吐出キャピラリ１４０がＺ２方向に下降すると、吸引・吐出キャピラリ１４０の先端部１４２が回収プレート８０のあらかじめ定められた位置のウェル８１に近づく。

このウェル８１には予め培養液などの液体ＬＤが入れられており、吸引・吐出キャピラリ１４０の先端部１４２がこの液体ＬＤの中に入るようになっている。

吸引ポンプ１３３を逆に作動することで、吸引・吐出キャピラリ１４０がその微細粒子Ｍ１を含めた全数の微細粒子Ｍを回収プレート８０のあらかじめ定められた位置のウェル８１の液中に排出できる。これによって、最大輝度の蛍光を発している微細粒子Ｍ１を含めた全数の微細粒子Ｍは回収プレート８０のウェル８１内に回収することができる。

上述した最大輝度の蛍光を発している微細粒子Ｍ１を含む全数の微細粒子の吸引および回収動作は、計測用チップ９０の、回収条件を満たした微細粒子が収納されている各ウェル２００について順番に行う。

このようにして、各ウェル２００内の蛍光を発している微細粒子Ｍ１を含む全数の微細粒子は、移動部１６による計測用チップ９０のＸ方向とＹ方向の移動操作と、回収部１３による吸引・吐出キャピラリ１４０のＺ方向の上下移動操作により、確実かつ効率よく、回収プレート８０のあらかじめ定められた位置のウェル８１から回収することができる。この結果、多くの数の微細粒子から標的とする微細粒子を効率良く探索して選択的に効率よく回収することができる。

本発明の微細粒子のスクリーニング装置１では、吸引・吐出キャピラリ１４０は、計測用チップ９０に対して垂直方向（Ｚ方向）に移動して計測用チップ９０の各ウェル２００に対して接近する。これにより、吸引・吐出キャピラリ１４０の先端部１４２は、各ウェル２００に対して確実に近づいて、標的とする微細粒子Ｍ１を含む全数の微細粒子をウェル２００内から、他のウェル内の微細粒子とは区別して吸引して回収できる。

図１０は、吸引・吐出キャピラリ１４０の先端部１４２の高さ合わせ用基準面の例を示している。この高さ合わせ用基準面８９０は、固定具１２１に設定されており、計測用チップ９０面からの高さが既知である。この高さ合わせ用基準面８９０は、固定具１２１の内面１２４に一致している。図１に示す対物レンズ１１０はこの高さ合わせ用基準面８９０にフォーカスをあわせ、その位置に対物レンズ１１０を保持したまま、吸引・吐出キャピラリ１４０の先端部１４２にフォーカスが合う位置まで回収部１３を移動させる。これにより、計測用チップ９０の上面９０Ｓとの距離を確定し、このときの回収部１３の位置座標からの相対移動によって、吸引・吐出キャピラリ１４０の先端部１４２は計測用チップ９０の上面９０Ｓから所望の距離ＶだけＺ２方向に沿って位置８９１まで下降して上面９０Ｓに接近させる。これにより、吸引・吐出キャピラリ１４０の先端部１４２は、高さ合わせ用基準面８９０を利用してＺ方向に沿って確実に位置合わせすることができる。

図１１は、吸引・吐出キャピラリ１４０によりシリンジ方式によって微細粒子を回収した際の回収成功率を示す。回収成功率の定義は、回収目的のウェル内のすべての微細粒子が吸引・吐出キャピラリ１４０により回収され、隣接するウェルからは１つの微細粒子も回収されない確率を言う。

試行回数は各条件で１０回とし、吸引はストローク制御によるものである。吸引量は各条件で回収率が最大になる条件とした。吸引速度は一定とした。吸引対象は、ＰＢＳ（Phosphate buffered saline、リン酸緩衝生理食塩水）中の固定化酵母細胞を使用した。ウェル径は約１０μｍであり、ウェルピッチは約３０μｍである。計測用チップへの吸引・吐出キャピラリ１４０の接近距離（間隔）を、１０，２０，３０，４０μｍの４条件とし、吸引・吐出キャピラリ１４０の先端部１４２の内径を、１０，２０，３０，４０μｍの４条件とした。

図１１を参照すると、計測用チップへの接近距離（μｍ）が小さいほど回収成功率が高く、吸引・吐出キャピラリ１４０の先端部１４２の内径（μｍ）が小さいほど回収成功率が高かった。

すなわち、吸引・吐出キャピラリ１４０の先端部１４２の内径は、ウェルの直径の２倍以下であることが好ましく、計測用チップへの接近距離は、ウェルピッチ以下であることが好ましい。このようにすることで、吸引・吐出キャピラリ１４０は、シリンジ方式によって対象となるウェルから微細粒子をより確実に回収できる。

計測視野内での吸引・吐出キャピラリ１４０の先端部１４２を記録し、移動部１６によって計測用チップ９０の回収対象のウェル側をこのキャピラリ先端位置に合わせるようにすることで、吸引・吐出キャピラリ１４０の先端部１４２の中心とウェルの中心を合わせる。これにより、より確実にウェル内の全数の微細粒子を回収することができる。

吸引・吐出キャピラリ１４０により微細粒子を吸引する際に、吸引量を制御する場合、吸引速度を一定、もしくは引き始めの吸引速度を基準として、吸引途中で段階的にもしくは連続的に速度を低下させる。すなわち、微細粒子の種類によっては、微細粒子がウェル壁面に吸着している場合があり、この吸着力に勝るだけの吸引力が必要になるが、一度吸着が剥がれれば、それ以後はそれほどの吸引力は必要なくなる。逆に、その後は隣接するウェルからの誤吸引を防止するために、吸引力を減じる必要がある。このように、吸引する際に、吸引力を制御することで、微細粒子をウェル内から確実に吸引することができる。

なお、図９に示すように、吸引・吐出キャピラリ１４０の先端部１４２内には、液体の一例である懸濁液５００を予め充填することができる。このように先端部１４２に液体を予め入れておかないと、回収部１３の気密性が完全でない限り、毛細管現象によって、吸引・吐出キャピラリ１４０の先端部１４２から液体が流入してくる。液体の流入のスピードは回収部１３の気密性の度合いに依存するが、最終的な流入量は、吸引・吐出キャピラリ１４０と液体の物性と吸引・吐出キャピラリ１４０の径にのみ依存し、流入した液体の重さとつりあいの位置まで入ってくる。このため、液体と一緒に不要な微細粒子も流入してしまう。入れておく液体は、実際に計測微粒子を懸濁するのに用いるものが好ましいが、この限りではない。

充填量としては、溶液の物性（粘度・密度）、吸引・吐出キャピラリ１４０と溶液との親和性、及びキャピラリの内径によって決まる、毛細管現象によるつりあい位置のレベルが望ましいが、充填量に誤差がある場合でも流入のスピードを下げることができ、吸引・吐出動作の精度を上げることができる。

図１２は、微細粒子Ｍ１が対象のウェル２００から吹き出されてしまう現象の例を示している。これは、キャピラリ内にある液体が、慣性力によってキャピラリ先端から下方に流出するために発生する現象である。図１２において、隣接するウェル２００は、粒子格納ピッチＰＴ毎に配列されている。吸引・吐出キャピラリ１４０の先端部１４２の内径ＳＴが、微細粒子の平均直径の１．５倍以上であり、粒子格納ピッチＰＴ以下である。吸引・吐出キャピラリ１４０の先端部１４２とチップ９０との距離ＳＬが、粒子格納ピッチＰＴ以下に設定されている

図１２（Ｂ）に示すように、吸引・吐出キャピラリ１４０が対象ウェル２００に対して接近した場合、微細粒子Ｍ１が対象ウェル２００から吹き出されてしまうおそれがある。このような微細粒子Ｍ１が対象ウェル２００から吹き出されてしまう現象は、吸引・吐出キャピラリ１４０が接近して停止する際の減速が急激である場合、吸引・吐出キャピラリ１４０内の液３３０の量が多い場合、そして吸引・吐出キャピラリ１４０の先端部１４２のテーパー部分が長い場合に発生しやすい。

そこで、図１３に示すような微細粒子Ｍ１の回収動作を行うことにより、微細粒子Ｍ１が対象ウェル２００から吹き出されてしまうのを防止する。
図１３（Ａ）に示すように、吸引・吐出キャピラリ１４０の先端部１４２が懸濁液５００に着水する前に、吸引・吐出キャピラリ１４０は空吸引して、吸引・吐出キャピラリ１４０はＺ２方向に沿って対象ウェル２００に高速接近する。図１３（Ｂ）に示すように、吸引・吐出キャピラリ１４０の先端部１４２が懸濁液５００に着水した後、速度を緩めることで、吸引・吐出キャピラリ１４０の先端部１４２は、高速接近段階では多段階に接近速度を下げて対象ウェル２００に低速接近させる。このように、吸引・吐出キャピラリ１４０の先端部１４２は高速接近から低速接近させる少なくとも２段階以上の速度で接近させる。なお、高速接近の速度は特に限定されない。
その後、図１３（Ｃ）に示すように、吸引・吐出キャピラリ１４０の先端部１４２は、例えば１ｍｍ／ｓ以下の低速で接近するとともに吸引・吐出キャピラリ１４０内は予備吸引する。これにより、微細粒子Ｍ１が対象ウェル２００から吹き出されてしまうことが無くなる。

なお、吸引・吐出キャピラリ１４０の先端部１４２が、チップ９０の上面（目的位置）から０．２ｍｍ以下に接近してから停止するまでの平均接近速度は、０．５ｍｍ／ｓ以下であることがより好ましい。吸引・吐出キャピラリ１４０の先端部１４２が、チップ９０の上面（目的位置）から０．１ｍｍ以下に接近している際の下降減速度、及び上昇加速度の大きさは、２０μｍ／ｓ^２以下であることが望ましい。少なくとも吸引・吐出キャピラリ１４０の先端部１４２が、最終停止する前の減速時には、前記の予備吸引動作を継続する。

なお、上述したように、吸引・吐出キャピラリ１４０は、その先端部１４２とチップ９０との間で、接近もしくは離れる速度を制御することが可能であるが、この速度は、段階的に可変もしくは連続的に可変的な制御をすることが可能である。

図１３（Ａ）に示すように、吸引・吐出キャピラリ１４０の先端部１４２が懸濁液５００に着水する前に、吸引・吐出キャピラリ１４０は空中で空吸引を実施するが、この空吸引により、（液中での吸引量合計＜吐出量合計）となるようにすることが好ましい。これは回収動作が繰り返されるうちに、キャピラリ内の液面が上昇し、これによって前記の微細粒子が対象ウェルから噴出される現象が発生しやすくなることの防止、またその程度が激しくなることを防止するためである。
吸引・吐出キャピラリ１４０の上下動作における各停止位置、速度、および加減速度と、吸引・吐出キャピラリ１４０の吸引ポンプの吸引および吐出の量、速度、前記キャピラリの上下動作とのタイミング等の動作を吸引・吐出パラメータとして微細粒子の回収動作中に測定者によって変更できる機能をもつことが好ましい。自動調整ができることは更に好ましい。

その後、図１３（Ｄ）に示すように、吸引・吐出キャピラリ１４０の先端部１４２は、対象のウェル２００内から微細粒子Ｍ１が吸引される。図１３（Ｅ）に示すように、吸引・吐出キャピラリ１４０の先端部１４２は回収プレート８０のウェル８１に位置決めされて、指定回数の吐出しと、吸引動作を繰り返して微細粒子Ｍ１をウェル８１内に吐き出す。このように指定回数の吐出しと吸引動作を繰り返すことにより、先端部１４２内に微細粒子Ｍ１が残留するのを防止できる。このような一連の動作を繰り返すことにより、微細粒子Ｍ１が対象ウェル２００から吹き出されてしまうのを防ぎながら、対象粒子を繰り返して確実に回収することができる。

また、微細粒子Ｍ１を対象ウェル２００から吹き出すのを防止する別の手法としては、図１４（Ａ）に示すように、吸引・吐出キャピラリ１４０の先端部１４２はＺ２方向に沿って、隣接する対象ウェル２００，２００との間の突出部２０９に向けて接近して、その後吸引・吐出キャピラリ１４０の先端部１４２はＹ１方向に沿って水平に移動することで、目的としている対象ウェル２００に対して位置決めする。このように吸引・吐出キャピラリ１４０の先端部１４２をウェルでない場所に下降させてから水平移動させて対象ウェルの真上に位置決めすることにより、微細粒子Ｍ１が対象ウェル２００から吹き出されてしまうのを防ぐことができる。

さらに、微細粒子Ｍ１を対象ウェル２００から吹き出すのを防止する別の手法としては、吸引・吐出キャピラリ１４０の先端部１４２の形状を設定することである。図１５（Ａ）と図１５（Ｂ）は、吸引・吐出キャピラリ１４０の先端部１４２の形状例を示しており、図１５（Ａ）の先端部１４２の形状では、先端１４２Ｓから内径ＳＴが０．７ｍｍに達するまでの軸方向の長さＤＰが４ｍｍであり、図１５（Ｂ）の先端部１４２の形状では、軸方向の長さＤＰが５．０ｍｍである。例えば先端１４２Ｓからの長さＤＰが５ｍｍ以下であり、特に好ましくは４ｍｍ〜５．０ｍｍであれば、吸引・吐出キャピラリ１４０の先端部１４２が対象ウェルに高速で接近しても微細粒子が噴き出されてしまうことが少なくなる。これは、キャピラリ内の液に作用する慣性力に対する流体抵抗が大きくなるためである。図１６は、吸引・吐出キャピラリ１４０の先端部１４２の形状と対象ウェルから微細粒子が噴き出される程度の関係例を示しており、実際に傾きの大きい曲線ＣＭ１が、傾きの小さい曲線ＣＭ２に比べて微細粒子の噴き出し量を減らすことができた。

また、吸引・吐出キャピラリ１４０の先端面の軸方向に対する垂直度は、２０μｍ以下であることが望ましい。吸引・吐出キャピラリ１４０の外径は、内径に対して１０μｍ以上大きく、６０μｍ以下であることが好ましい。
これは、キャピラリ先端面を観察しやすい形状（垂直で、さらに断面積が確保された形状）とすることで、ＡＦ（オートフォーカス）精度を向上させることにより、位置決め精度が向上し、最終的に回収成功率を向上させるためである。なお、吸引・吐出キャピラリ１４０の外径を６０μｍ以下とした理由は、キャピラリ先端面の一部が隣のウェルに位置してしまう恐れがあるからである。

さらに、微細粒子Ｍ１の回収率を向上するためには、図１７に示すように、複数の対象ウェル２００に対して、それぞれ吸引・吐出キャピラリ１４０の先端部１４２を対応させて、各吸引・吐出キャピラリ１４０の先端部１４２が対象ウェル２００内の微細粒子を吸引して、回収プレートの１つのウェル内に収納することもできる。このようにすることにより、例えば同程度の輝度の細胞は、回収プレートの同じウェルにまとめた方がその後の扱い等が便利になる場合が考えられる。

次に、図１８を参照して、吸引・吐出キャピラリ１４０の先端部１４２が微細粒子を吸引（ピックアップ）できたかどうかの成否を確認する動作例について説明する。
図１８（Ａ）は、対象ウェル２００内に微細粒子Ｍが残っている例を示しており、図１８（Ｂ）は、対象ウェル２００内に微細粒子Ｍが残っていない例を示している。図１８（Ａ）では、受光部２６６は対物レンズ１１０を介して対象ウェル２００内に微細粒子Ｍが残っている状態を受光している。また、図１８（Ｂ）では、受光部２６６は対物レンズ１１０を介して対象ウェル２００内に微細粒子Ｍが残っていない状態を受光している。このようにして、解析部は、微細粒子をピックアップ動作する前後にウェルの周囲を撮影して、その比較によって微細粒子がピックアップの成否を判断でき、対象ウェル２００内に微細粒子Ｍが吸引・吐出キャピラリ１４０の先端部１４２により確実に吸引されたかどうかを光学的に確認することができる。

もし、微細粒子のピックアップが失敗したと判断された場合、同一ウェルからのピックアップを所定回数繰り返すことで、回収率を向上させることができる。解析部は、ピックアップの成否の履歴により、吸引・吐出キャピラリ１４０の先端部１４２の詰まりの推定を行うことが可能となる。

また、同様にして、受光部２６６は対物レンズ１１０を介して吸引・吐出キャピラリ１４０の先端部１４２内の状態を受光することにより、吸引・吐出キャピラリ１４０の先端部１４２内の詰まり状態を検出することができる。
図１９（Ａ）と図１に示すように、複数の光源２５０は、計測用チップ９０の上面９０Ｓと垂直な軸に対して対称な２つ以上の方向より光を照射して計測用チップ９０に光を透過させて対物レンズ１１０を介して受光部２６６に受光させるようになっている透過光源である。

図１９（Ｂ）に示すのはチップ９０のウェル２００に対して対物レンズ１１０のピントが合っている場合と合っていない場合を示している。ウェル２００に対して対物レンズ１１０のピントが合っている場合には、一重のリング状の像２００Ｊが受光されるが、ウェル２００に対して対物レンズ１１０のピントが合っていない場合には、離れた二重のリング状の像２００Ｋが受光される。光源２５０の垂直線に対する設定角度θが予め判っている場合に、解析部は、画像処理により、離れた二重のリング状の像２００Ｋの分離距離ＶＮから対物レンズ１１０の合焦までの距離を計算することができる。この方法によってオートフォーカスの所要時間を大幅に短縮することができる。

図２０は、計測用チップ９０におけるウェル２００の配列例を示している。計測用チップ９０におけるウェル２００は、図１の受光部２６６と対物レンズ１１０の光学系の観察視野に対応する領域９１９毎に区切られていて、各領域９１９は間隔ＭＢをおいて、マトリックス状に配列されている。各領域９１９内には、複数のウェル２００がマトリックス状に配列されている。隣接する領域９１９，９１９の間隔ＭＢは、同一領域９１９内のウェルの配列ピッチよりも大きくなっている。これによって、各領域９１９の位置は、各領域９１９の４隅のウェルの少なくとも１つの位置ＣＶによって認識して、その領域９１９を光学系の視野中心に移動させることができる。

ウェル内の微細粒子の残留の様子が光学系の画像によりリアルタイムでモニタして確認でき、吸引・吐出キャピラリ１４０の先端部１４２内の詰まりを光学系の画像によりリアルタイムでモニタして確認できるので、吸引・吐出キャピラリ１４０の先端部１４２の速度、停止位置、吸引速度、減速度合いなどのパラメータを更新することができる。
解析部は、吸引・吐出キャピラリ１４０の先端部１４２を撮影して、画像によって吸引・吐出キャピラリ１４０の先端部１４２の詰まりを推定することができる。回収プレート８０の底面側からの撮影画像によって、回収された微細粒子の収納の確認を行うこともできる。

本発明の実施形態では、吸引・吐出キャピラリは、高速⇒低速の少なくとも２段階以上の速度で計測用チップに対して接近されるので、ウェル内から微細粒子が出てしまうことを防止して微細粒子の回収率を向上できる。また、吸引・吐出キャピラリは、計測用チップのウェルではない場所に下降させてから計測用チップに対して水平移動させて対象とするウェルの真上に位置させることにより、ウェル内から微細粒子の流出が更に防止され、微細粒子の回収率を更に向上させることができる。
吸引・吐出キャピラリが計測用チップのウェルから微細粒子を吸引する動作前後のウェル周囲を画像にして、解析部は、動作前後のウェル周囲の画像を比較することにより、吸引・吐出キャピラリがウェルから微細粒子が吸引されたかどうかを判断する。これにより、微細粒子の回収率を向上できる。

吸引・吐出キャピラリの先端部の画像によって、吸引・吐出キャピラリの先端部における微細粒子の詰まりを推定する。これにより、回収動作をスムーズに行える。
回収プレートの底面側から画像を得て、回収プレートのウェル内に微細粒子が回収されているかどうかを確認する。これにより、回収プレートのウェル内に微細粒子が回収されているかを画像で確認できる。

吸引・吐出キャピラリの先端部は、計測用チップのウェルに対して低速で接近するとともに吸引・吐出キャピラリ内は予備吸引される。これにより、ウェル内から微細粒子が出てしまうことを防止して微細粒子の回収率を向上できる。

ところで、本発明は、上記実施形態に限定されず種々の変形例を採用できる。
例えば、本発明の実施形態では、標的とする微細粒子として生体の細胞を例に挙げているが、これに限らず他の種類の微細粒子であっても良い。

また、図３に示すように、搭載用プレート４０の上には、１枚の回収プレート８０が配置されているが、複数枚の回収プレートを並べて配置しても良い。

移動部１６の直線移動用の駆動系として、回転型の電動モータと送りねじとガイドレールを用いているが、回転型の電動モータに代えてリニアモータなどを用いることができる。

回収プレート８０のウェル８１の断面形状と計測用チップ９０のウェル２００の断面形状は、図示例に限らず他の形状、例えば半球形状を採用することもできる。

本発明の微細粒子のスクリーニング装置は、遺伝子、免疫系、タンパク質、アミノ酸、糖類の生体高分子に関する検査、解析、分析が要求される分野、例えば工学分野、食品、農産、水産加工等の農学全般、薬学分野、衛生、保健、免疫、疫病、遺伝等の医学分野、化学もしくは生物学等の理学分野等、あらゆる分野に適用できる。

本発明の微細粒子のスクリーニング装置の好ましい実施形態を示す正面図である。 図１の微細粒子のスクリーニング装置を示す斜視図である。 移動部とその移動部の上に搭載されている搭載用テーブルと回収プレートと計測用チップを示す斜視図である。 搭載用テーブルと回収プレートと計測用チップを示す図である。 計測用チップとこの計測用チップの保持部材の形状例を示す図である。 回収部の構造例を示す斜視図である。 図７（Ａ）は、計測用チップの一部分を示す断面図であり、計測用チップのウェル内にはまだ微細粒子は入っていない図である。図７（Ｂ）は、計測用チップのウェル内に微細粒子Ｍが挿入された状態を示している図である。 図８（Ａ）は、ウェル内の微細粒子Ｍに光Ｌが照射されて一部の微細粒子Ｍが蛍光を発している例を示す図である。図８（Ｂ）は、吸引・吐出キャピラリが選択されたウェルに近づいて全ての微細粒子を吸引して回収する様子を示す図である。 図９は、蛍光を発している微細粒子Ｍ１を含む全数の微細粒子を計測用プレートのウェルから吸引して、回収プレートのウェルに対して回収する例を示す図である。 キャピラリ高さ合わせ用基準面の例を示す図である。 キャピラリにより微細粒子を回収した際の回収成功率を示す。 微細粒子が対象ウェルから吹き出されてしまう現象の例を示す図である。 微細粒子の回収動作を示す図である。 微細粒子を対象ウェルから吹き出すのを防止する別の手法を示す図である。 微細粒子を対象ウェルから吹き出すのを防止する別の手法を示す図である。 吸引・吐出キャピラリの先端部の形状と対象ウェルから微細粒子が噴き出される関係を示す図である。 微細粒子の回収率を向上させる例を図である。 吸引・吐出キャピラリの先端部が微細粒子を吸引できたかどうかの成否を確認する動作を示す図である。 複数の光源を使用している場合のメリットを示す図である。 計測用チップにおけるウェルの配列例を示す図である。

符号の説明

１ 微細粒子のスクリーニング装置
１１ ベース
１２ 支持部
１３ 回収部
１４ 計測部
１５ 画像解析部
１６ 移動部
１９ カバー
３０ 支持台
４０ 搭載用テーブル
５１ 第１テーブル
５２ 第２テーブル
５５ 第１モータ
５６ 送りねじ
５７ ナット
６５ 第２モータ
６６ 送りねじ
６７ ナット
７０ 搭載面
８０ 回収プレート
８１ 回収プレートのウェル
９０ 計測用チップ
１００ 制御部
１１０ 対物レンズ
１２０ 計測チップの固定具
１３０ 操作部
１３３ 吸引ポンプ
１４０ 吸引・吐出キャピラリ
１４２ 吸引・吐出キャピラリの先端部
２００ 計測用チップのウェル ２５１ モータ
２５２ 送りねじ
２５３ ナット
２６０ 励起光源
２６１ シャッターユニット
２６２ 蛍光フィルタユニット
２６４ 対物レンズ
５００ 懸濁液
ＬＤ 液体
Ｌ 光（励起光、照射光）
Ｘ 第１方向
Ｙ 第２方向
Ｚ 第３方向（垂直方向）
ＣＬ 計測チップの上面の基準面

Claims (33)

1. 微細粒子から発する光情報を標識として微細粒子の探索を行い、探索された微細粒子を選択的に取得するための微細粒子のスクリーニング装置であって、
   装置の土台となるベースと、
   光を透過する材料で形成され、前記微細粒子を含む懸濁液を注入することで、前記微細粒子が収納されるウェルが形成された計測用チップと、
   オートフォーカス機能を有し、前記計測用チップおよび前記計測用チップの収容された前記微細粒子に少なくとも１つ以上の光源より導かれる光を照射することにより得られる前記微細粒子および／またはウェルに関する光情報を取得する計測部と、
   前記光情報を解析することで、前記ウェル内に収納されている前記の各微細粒子からの光情報を抽出する解析部と、
   前記ベースに設置され、前記計測用チップと、前記計測用チップから選択的に取得された前記微細粒子を収容するための回収プレートとが搭載され、前記計測用チップと前記回収プレートを、前記計測部に対して第１方向と少なくとも前記第１方向と直交する第２方向に移動可能な移動部と、
   前記ベースに設置され、吸引・吐出キャピラリを有し、前記吸引・吐出キャピラリにより前記計測用チップに設けられた前記ウェル内の微細粒子を吸入して前記回収プレートの所定の位置に吐出して回収するための回収部と、
   を備え、
   前記ウェルの位置情報と前記微細粒子の光情報とを照合し、
   前記計測部は、合焦した状態で計測を行なうとともに、前記吸引・吐出キャピラリと前記計測用チップとの位置関係をモニタリングすることにより判断することを特徴とする微細粒子のスクリーニング装置。
2. 前記計測部は、前記計測用チップに対して前記光を導くための対物レンズを有しており、前記対物レンズは前記計測用チップおよび前記移動部の下方に配置され、前記吸引・吐出キャピラリは前記計測用チップおよび前記移動部の上方に配置されることを特徴とする請求項１に記載の微細粒子のスクリーニング装置。
3. 前記移動部は、
   第１テーブルと、
   前記第１テーブルに搭載されて前記第１テーブルに対して前記第１方向に移動して位置決め可能な第２テーブルと、
   前記第２テーブルに搭載されて前記第２テーブルに対して前記第２方向に移動して位置決め可能な搭載用テーブルと、を備え、
   前記計測用チップと前記回収プレートは、前記搭載用テーブルの搭載面上に並べて配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の微細粒子のスクリーニング装置。
4. 前記計測部は、少なくとも、
   光源と、
   前記光源より照射される光のうち、所望の励起波長帯域のみを選択するための光学フィルタと、前記計測用チップからの光情報の所望の波長帯域のみを選択するための光学フィルタと、励起光と光情報との波長帯域の差によって光路を切り替えるためのダイクロイックミラーから構成される少なくとも１つのフィルタユニットと、
   前記励起波長の光を前記計測用チップに導くとともに前記計測用チップからの光情報を集光するための対物レンズと、
   前記対物レンズを光軸方向に可動させることによるオートフォーカス機能を持つフォーカスユニットと、
   計測対象からの光情報を検出するための光検出部と、
   から構成される請求項１または請求項２に記載の微細粒子のスクリーニング装置。
5. 前記計測部は、ハーフミラーを有し、前記ハーフミラーと前記フィルタユニットと切り替えることで前記光源からの光の一部を前記計測用チップ上面に照射すると同時に、前記計測用チップ上面からの反射光の一部を光検出部に導くことによって前記計測用チップ上面および前記上面に形成された前記ウェルの形状および位置情報を計測することを特徴とする請求項４に記載の微細粒子のスクリーニング装置。
6. 前記計測部は、前記光源とは別に計測用チップの上方に前記計測用チップ上面と垂直な軸に対して対称な２つ以上の方向より光を照射する光源を有し、計測チップからの透過光によって計測チップ上面およびこの面に形成されたウェル等の形状および位置情報を計測することを特徴とする請求項４に記載の微細粒子のスクリーニング装置。
7. 前記計測部は、計測データのコントラスト値を指標としたオートフォーカス機能を有し、
   計測時に透過光もしくは反射光によるオートフォーカスによって前記計測用チップ上面への合焦を維持するともに、反射光によって前記吸引・吐出キャピラリ先端のオートフォーカスを行なうことで前記吸引・吐出キャピラリ先端の計測視野内の位置、および計測チップ面との距離を計測することを特徴とする請求項４に記載の微細粒子のスクリーニング装置。
8. 前記計測用チップ上に形成された前記ウェルが凹形状であり、前記回収プレートには回収した前記微細粒子を収容するための複数のウェルを有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の微細粒子のスクリーニング装置。
9. 前記計測用チップ上面に、前記ウェルの深さよりも浅い複数の凹部が形成されていることを特徴とする請求項８に記載の微細粒子のスクリーニング装置。
10. 前記計測用チップは、前記移動部に対して、固定具を用いて固定されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つの項に記載の微細粒子のスクリーニング装置。
11. 前記固定具であって、少なくとも前記計測用チップの前記ウェルの形成されている側の面と接する面（以下、基準面）は、前記計測用チップよりも剛性の高い材質で形成されており、
    前記計測用チップの前記ウェルの形成されている面を前記固定具の基準面に当接させ、前記ウェルの形成されている側と反対の面から弾性を有する部材によって押し付けることにより、前記計測用チップ自体の反りを矯正するとともに、前記固定具に対する位置決めを行ない、更に前記計測用チップ上面より滴下する懸濁液がもれないようにシール機能を有することを特徴とする請求項１０に記載の微細粒子のスクリーニング装置。
12. 前記光情報が蛍光であって、反射光もしくは透過光による形状情報計測による前記計測用チップの前記ウェル位置情報と、前記励起光による光情報計測による前記微細粒子からの蛍光情報の両方を用いて計測・解析を行い、前記励起光を照射することによる蛍光計測を実施した後に、同一視野における透過光計測を実施することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の微細粒子のスクリーニング装置。
13. 前記光情報が蛍光であって、更に前記励起光を前記計測用のチップ上の複数の前記ウェルを含む領域に照射することによって、１視野で複数の前記ウェルを含む領域内に存在する前記微細粒子を計測する時に、実質的に自家蛍光の均質な部材に励起光を照射した際に前記光検出部によって検出される輝度分布をもちいて微細粒子からの蛍光計測値の補正を行なう際に、前記の輝度分布の複数ピクセルの平均化処理、もしくは周波数フィルタによって画素ノイズの除去を行うことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の微細粒子のスクリーニング装置。
14. 前記自家蛍光の均質な部材として前記計測用チップを用い、微細粒子の懸濁に用いる液体のみを注入した状態で輝度分布を取得することを特徴とする請求項１３に記載の微細粒子のスクリーニング装置。
15. 前記自家蛍光の均質な部材として前記計測用チップを用い、前記ウェルの形成されていない部分の輝度分布を取得することを特徴とする請求項１３に記載の微細粒子のスクリーニング装置。
16. 前記自家蛍光の均質な部材として前記計測用チップを用い、実際の計測結果から前記ウェル以外の部分の輝度分布を抽出し、このデータを補完することによって計測視野全面の輝度分布を取得することを特徴とする請求項１３に記載の微細粒子のスクリーニング装置。
17. 前記自家蛍光の均質な部材として前記計測用チップを用い、前記微細粒子を含んだ計測情報から、データ処理によって計測視野全面の輝度分布に対する微細粒子の影響を低減させた結果を用いることを特徴とする請求項１３に記載の微細粒子のスクリーニング装置。
18. 前記吸引・吐出キャピラリを、前記計測用チップに対して垂直方向に移動するとともに、前記計測チップが配された前記移動部を移動させることによって、回収対象の前記微細粒子が収納されたウェルに前記吸引・吐出キャピラリを接近させ、シリンジ方式によって其のウェル内に収納されている前記微細粒子を吸引し、前記回収プレートの所定の前記ウェル内に吐出することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の微細粒子のスクリーニング装置。
19. 前記キャピラリ先端の内径は、前記ウェルの直径の２倍以下とし、前記計測用チップの上面への接近距離は、ウェルピッチ以下とすることを特徴とする請求項１８に記載の微細粒子のスクリーニング装置。
20. 前記計測用チップ面からの高さが既知であるようなキャピラリ高さ合わせ用基準面にフォーカスをあわせ、そのフォーカスした位置に対物レンズを保持したまま、前記キャピラリ先端にフォーカスが合う位置まで回収部により前記キャピラリを移動させることで前記計測用チップの上面との距離を確定し、このときの前記回収部の位置座標からの相対移動によって前記キャピラリ先端を前記計測用チップ面から所望の距離にまで接近させることを特徴とする請求項１８または請求項１９に記載の微細粒子のスクリーニング装置。
21. 前記固定具に、前記計測用チップの前記ウェル面側が当接される前記基準面からの距離が既知である前記キャピラリ高さ合わせ用基準面が設けられていることを特徴とする請求項１１に記載の微細粒子のスクリーニング装置。
22. 計測視野内での前記キャピラリ先端位置を記録し、前記移動部によって回収対象の前記ウェル側をこの前記キャピラリ先端位置に合わせることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の微細粒子のスクリーニング装置。
23. 前記キャピラリ先端に予め液体を充填しておくことを特徴とする請求項１８〜請求項２２のいずれか１つの項に記載の微細粒子のスクリーニング装置。
24. 前記吸引・吐出キャピラリによる吸引量を制御する場合に、吸引速度を一定、もしくは引き始めの吸引速度を基準として、吸引途中で段階的もしくは連続的に速度を低下させることを特徴とする請求項１８〜請求項２３のいずれか１つの項に記載の微細粒子のスクリーニング装置
25. 前記微細粒子は、生体の細胞であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の微細粒子のスクリーニング装置。
26. 前記吸引・吐出キャピラリは、前記計測用チップに対して接近もしくは離れる速度が制御されることを特徴とする請求項２４に記載の微細粒子のスクリーニング装置。
27. 前記吸引・吐出キャピラリは、前記計測用チップの前記ウェルではない場所に下降させてから前記計測用チップに対して水平移動させて対象とする前記ウェルの真上に位置させることを特徴とする請求項２４に記載の微細粒子のスクリーニング装置。
28. 前記吸引・吐出キャピラリが前記計測用チップの前記ウェルから前記微細粒子を吸引する動作前後の前記ウェル周囲を画像にして、前記解析部は、動作前後の前記ウェル周囲の画像を比較することにより、前記吸引・吐出キャピラリが前記ウェルから前記微細粒子が吸引されたかどうかを判断することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の微細粒子のスクリーニング装置。
29. 前記吸引・吐出キャピラリの先端部の画像によって、前記前記吸引・吐出キャピラリの先端部における前記微細粒子の詰まりを推定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の微細粒子のスクリーニング装置。
30. 前記回収プレートの底面側から画像を得て、前記回収プレートの前記ウェル内に前記微細粒子が回収されているかどうかを確認することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の微細粒子のスクリーニング装置。
31. 前記計測用チップの複数の前記ウェルから吸引した前記微細粒子は、前記回収プレートの１つの前記ウェルに収納されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の微細粒子のスクリーニング装置。
32. 前記吸引・吐出キャピラリの先端部が、前記計測用チップに対して吸引位置まで接近する際に、予備的な吸引動作を行い続けることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の微細粒子のスクリーニング装置。
33. 微細粒子から発する光情報を標識として微細粒子の探索を行い、探索された微細粒子を選択的に取得するための微細粒子のスクリーニング方法であって、
    装置の土台となるベースと、
    光を透過する材料で形成され、前記微細粒子の懸濁液を注入することで、前記微細粒子が収納されるウェルが形成された計測用チップと、
    オートフォーカス機能を有し、前記計測用チップおよび前記計測用チップの収容された前記微細粒子に少なくとも１つ以上の光源より導かれる光を照射することにより得られる前記微細粒子および／またはウェルに関する光情報を取得する計測部と、
    前記光情報を照合・解析することで、前記ウェル内に収納されている前記の各微細粒子からの光情報を抽出する解析部と、
    前記ベースに設置され、前記計測用チップと、前記計測用チップから選択的に取得された前記微細粒子を収容するための回収プレートとが搭載され、前記計測用チップと前記回収プレートを、前記計測部に対して第１方向と少なくとも前記第１方向と直交する第２方向に移動可能な移動部と、
    前記ベースに設置され、吸引・吐出キャピラリを有し、前記計測用チップと前記回収プレート間で移動可能であり、前記吸引・吐出キャピラリにより前記計測用チップに設けられた前記ウェル内の微細粒子を吸入して前記回収プレートの所定の位置に吐出して回収するための回収部と、
    を用い、
    前記吸引・吐出キャピラリと前記計測用チップとの位置関係をモニタリングにより判断することを特徴とする微細粒子のスクリーニング方法。
    
    
    
    
    
    

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