JP2016106571A - スクリーニング装置およびスクリーニング方法 - Google Patents

Abstract

【課題】高い細胞回収率を実現できる、スクリーニング装置及びスクリーニング方法の提供。【解決手段】試料から発する光情報を標識として探索することで試料の中から検査対象となる標的細胞を選択的に取得するスクリーニング装置１００であって、試料が収容された複数のウエルが設けられたウエル基板１１０を載置する試料台１１と、複数のウエルに収容された試料の中から標的細胞を吸引して回収する回収ノズルと、ウエル基板１１０及び回収ノズルの位置情報を非接触方式で検出する検出装置６０と、を備え、検出装置６０の検出結果に基づいて、回収ノズル及びウエル基板１１０のアライメントが行われるスクリーニング装置１００。【選択図】図１

Description

本発明は、スクリーニング装置およびスクリーニング方法に関する。

従来、スクリーニング装置として、試料から発する光情報を標識として探索することで前記試料の中から検査対象となる標的細胞を回収ノズルにより選択的に回収する装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。このスクリーニング装置では、計測用チップ（ウエル基板）を精度良く位置決めするために、該計測用チップを固定具に当接させた状態としていた。

特開２００９−２６７４号公報

しかしながら、上記従来技術では、計測用チップに一定以上の力が掛かるため、チップ表面が変形するおそれがあった。そのため、回収ノズルにおけるチップ表面に対する位置精度が低くなってしまい、チップからの細胞回収率が低かった。細胞回収率（細胞回収成功率）とは、回収目的のウエル内の試料が回収ノズルにより回収され、隣接するウエルからは試料が回収されない確率を言う。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、高い細胞回収率を実現できる、スクリーニング装置およびスクリーニング方法を提供することを目的とする。

本発明の第１態様に従えば、試料から発する光情報を標識として探索することで前記試料の中から検査対象となる標的細胞を選択的に取得するスクリーニング装置であって、前記試料が収容された複数のウエルが設けられたウエル基板を載置する試料台と、前記複数のウエルに収容された前記試料の中から前記標的細胞を吸引して回収する回収ノズルと、前記ウエル基板および前記回収ノズルの位置情報を検出し、少なくとも前記ウエル基板の検出を非接触方式で行う検出装置と、を備え、前記検出装置の検出結果に基づいて、前記回収ノズルおよび前記ウエル基板がアライメントされているスクリーニング装置が提供される。

第１態様に係るスクリーニング装置によれば、位置情報の検出時にウエル基板の接触による変形や位置ずれの発生が防止される。よって、ウエル基板の位置情報を高精度で検出することができる。したがって、回収ノズルおよびウエル基板が高精度にアライメントされているので、標的細胞を精度良く回収することができ、高い細胞回収率を実現できる。

上記第１態様において、前記検出装置は、前記ウエル基板および前記回収ノズルのそれぞれにおける前記試料台の高さ方向の位置、および、前記ウエル基板の表面の平行度を検出する構成としてもよい。
この構成によれば、ウエル基板および回収ノズルの位置情報を精度良く検出することができる。

上記第１態様において、前記ウエルの観察領域の基準点と前記回収ノズルの中心軸とを一致させるように、前記回収ノズルの位置を調整するノズル位置調整機構をさらに備える構成としてもよい。
この構成によれば、ウエルの観察領域の基準点と回収ノズルの中心軸とを一致させた状態にアライメントすることができる。

上記第１態様において、前記回収ノズルを旋回可能に保持するアームが、前記標的細胞の回収動作を行う細胞回収ポジションと、回収した前記標的細胞を排出する細胞排出ポジションと、前記細胞回収ポジションおよび前記細胞排出ポジションの間に設けられた待機ポジションと、の間で前記回収ノズルを移動させる構成としてもよい。
この構成によれば、旋回動作により回収ノズルが細胞回収ポジション、待機ポジションおよび細胞排出ポジション間を簡便且つ確実に移動可能な構成を実現できる。

上記第１態様において、前記試料台は、前記ウエル基板を載置する載置面を移動する載置面移動機構を有する構成としてもよい。
この構成によれば、回収ノズルとウエル基板の各ウエルとを対向配置することができるので、標的細胞の回収動作を確実に行うことができる。

上記第１態様において、前記試料台は、前記載置面移動機構を冷却する冷却機構をさらに備える構成としてもよい。
この構成によれば、載置面移動機構が冷却されるので、載置面移動機構の温度上昇に起因する各機構部の熱伸びの発生を抑制することができる。よって、標的細胞の回収動作を精度良く行うことができる。

上記第１態様において、前記載置面移動機構の温度を計測する温度計測部と、前記温度計測部の計測結果に基づいて、前記載置面移動機構による前記ウエル基板の移動量を補正する補正部と、を備える構成としてもよい。
例えば、載置面移動機構が細胞回収動作を繰り返すと、載置面移動機構において熱伸びが発生するおそれがある。熱伸びが発生すると、載置面移動機構の位置精度にずれが生じる。
これに対して本発明を採用すれば、載置面移動機構の温度に基づいて載置面移動機構における熱伸びの発生の有無を検出することができる。よって、熱伸びによる載置面移動機構の位置精度のずれを良好に補正することができる。よって、熱伸びの影響を受けることなく、細胞回収動作を行うことができるので、高い細胞回収率を実現できる。

上記第１態様において、前記ウエル基板および前記回収ノズルのアライメント位置の変化を検出する検出部と、前記検出部の検出結果に基づいて、前記アライメント位置を補正する位置補正部と、をさらに備える構成としてもよい。
例えば、回収ノズルを移動する移動機構や載置面移動機構は、細胞回収動作を繰り返すことで各機構部の熱伸びが発生するおそれがある。熱伸びが発生すると、アライメントされた回収ノズルおよびウエル基板の位置（アライメント位置）にずれ（変化）が生じるおそれがある。
これに対して本発明を採用すれば、アライメント後に熱伸びが発生してアライメント位置にずれが生じた場合であっても、アライメント位置を補正することができる。よって、回収ノズルおよびウエル基板のアライメントのずれが補正されるので、精度良く細胞回収動作を行うことができ、高い細胞回収率を実現できる。

本発明の第２態様に従えば、試料から発する光情報を標識として探索することで前記試料の中から検査対象となる標的細胞を選択的に取得するスクリーニング方法であって、前記試料が収容された複数のウエルが設けられたウエル基板を試料台に載置する載置工程と、前記ウエル基板における前記回収ノズルの位置情報を検出する工程であって、少なくとも前記ウエル基板の検出を非接触方式で行う検出工程と、前記検出工程の検出結果に基づき、前記ウエル基板と前記複数のウエルに収容された前記試料の中から前記標的細胞を回収する回収ノズルとのアライメントを行うアライメント工程と、アライメント後の前記回収ノズルを用いて前記標的細胞の回収動作を行う細胞回収工程と、を含むスクリーニング方法が提供される。

第２態様に係るスクリーニング方法によれば、位置情報の検出時にウエル基板の接触による変形や位置ずれの発生が防止される。よって、ウエル基板の位置情報を高精度で検出することができる。したがって、回収ノズルおよびウエル基板を高精度にアライメントできるので、標的細胞を精度良く回収することができ、高い細胞回収率を実現できる。

上記第２態様において、前記検出工程では、前記ウエル基板および前記回収ノズルのそれぞれにおける前記試料台の高さ方向の位置、および、前記ウエル基板の表面の平行度を検出する構成としてもよい。
この構成によれば、ウエル基板および回収ノズルの位置情報を精度良く検出することができる。

上記第２態様において、前記アライメント工程では、前記ウエルの観察領域の基準点と前記回収ノズルの中心軸とを一致させるように、前記回収ノズルを旋回可能に保持するアームを移動する構成としてもよい。
この構成によれば、ウエルの観察領域の基準点と回収ノズルの中心軸とを一致させた状態にアライメントすることができる。

上記第２態様において、前記細胞回収工程は、前記ウエル基板を載置する載置面を移動する載置面移動機構を冷却する冷却ステップを含む構成としてもよい。
この構成によれば、載置面移動機構を冷却することで、載置面移動機構の温度上昇に起因する各機構部の熱伸びの発生を抑制できる。よって、標的細胞の回収動作を精度良く行うことができる。

上記第２態様において、前記細胞回収工程は、前記ウエル基板を載置する載置面を移動する載置面移動機構の温度を計測する温度計測ステップと、前記温度計測ステップの計測結果に基づいて、前記載置面移動機構による前記ウエル基板の移動量を補正する補正ステップと、を含む構成としてもよい。
例えば、載置面移動機構が細胞回収動作を繰り返すと、載置面移動機構において熱伸びが発生するおそれがある。熱伸びが発生すると、載置面移動機構の位置精度にずれが生じる。
これに対して本発明を採用すれば、載置面移動機構の温度に基づいて載置面移動機構における熱伸びの発生の有無を検出することができる。よって、熱伸びによる載置面移動機構の位置精度のずれを良好に補正することができる。よって、熱伸びの影響を受けることなく、細胞回収動作を行うことができるので、高い細胞回収率を実現できる。

上記第２態様において、前記細胞回収工程は、前記ウエル基板および前記回収ノズルの前記アライメント位置の変化を検出する検出ステップと、前記検出ステップの検出結果に基づいて、前記アライメント位置を補正する補正ステップと、を含む構成としてもよい。
例えば、回収ノズルを移動する移動機構や載置面移動機構は、細胞回収動作を繰り返すことで各機構部の熱伸びが発生するおそれがある。熱伸びが発生すると、アライメントされた回収ノズルおよびウエル基板の位置（アライメント位置）にずれ（変化）が生じるおそれがある。
これに対して本発明を採用すれば、アライメント後に熱伸びが発生してアライメント位置にずれが生じた場合であっても、補正ステップにより、アライメント位置を補正できる。よって、回収ノズルおよびウエル基板のアライメントのずれが補正されるので、精度良く細胞回収動作を行うことができ、高い細胞回収率を実現できる。

本発明によれば、高い細胞回収率を実現することができる。

第１実施形態のスクリーニング装置の概略構成を示す平面図。 ステージ部の周辺における概略構成を示す側面図。 ウエル基板の概略構成を示す斜視図。 キャピラリー部の回動動作および周辺構成を示す図。 （ａ）は第１検出装置の概略構成を示す図、（ｂ）は第２検出装置の概略構成を示す図。 第１実施形態の光学観察部及びその周辺構成の概略図。 ノズルのアライメント工程を説明するための図。 第２実施形態の光学観察部及びその周辺構成の概略図。 第２実施形態の変形例に係る光学観察部及びその周辺構成の概略図。 変形例に係る第２検出装置の構成を示す図。

以下、図面を参照して、本発明のスクリーニング装置の一実施形態を説明する。
以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。水平面内の所定方向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれと直交する方向（すなわち鉛直方向）をＺ軸方向とする。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸まわりの回転方向をそれぞれ、θＸ、θＹ、及びθＺ方向とする。

（第１実施形態）
本実施形態のスクリーニング装置は、ウエル基板の各ウエルに収容された試料に対して光を照射し、試料から発する蛍光（光情報）を標識として探索することで、複数のウエルに収容された試料の中から検査対象となる標的細胞を選択的に回収（取得）するための装置である。なお、試料としては、動物細胞；植物細胞；昆虫細胞；酵母等の真菌；大腸菌等の細菌等が挙げられる。本実施形態のスクリーニング装置は、一例として、抗体産生細胞、ハイブリドーマ、サイトカイン産生細胞等の目的の抗体を生産する動物細胞のスクリーニングや目的遺伝子の安定性発現株のスクリーニングに好適に用いられる。スクリーニング対象の動物細胞の直径としては、例えば、卵子で最大２００μｍ程度、神経細胞で、１００μｍ程度、赤血球で１０μｍ程度である。

図１は、本実施形態に係るスクリーニング装置の概略構成を示す平面図である。
図１に示すように、本実施形態のスクリーニング装置１００は、ベース部１と、制御装置２と、表示装置３と、入力装置４と、ステージ部１０と、キャピラリー部２０と、光学観察部３０と、検出装置６０と、を備えている。スクリーニング装置１００は、不図示のケースで覆われており、外部からの光や異物（埃やゴミ）の侵入が防止されている。

本実施形態において、スクリーニング装置１００は、例えば、奥行き（Ｙ方向のサイズ）が６００ｍｍ、正面幅（Ｘ方向のサイズ）が８００ｍｍ、床面からの高さ（Ｚ方向のサイズ）が１１００ｍｍに設定されている。

（ベース部）
ベース部１は、スクリーニング装置１００の各要素（ステージ部１０、キャピラリー部２０、光学観察部３０および検出装置６０）を保持するための剛性を有したフレーム部材である。

（制御装置）
制御装置２は、スクリーニング装置１００の各要素（ステージ部１０、キャピラリー部２０、光学観察部３０）の駆動を制御するためのものである。また、制御装置２は、検出装置６０と電気的に接続されており、検出装置６０の検出結果に基づいて、後述のアライメント動作を行う。

（表示装置）
表示装置３は、例えば、液晶ディスプレイ等の表示モニターから構成され、光学観察部３０における観察画像等を表示する際に使用される。

（入力装置）
入力装置４は、例えば、キーボードやマウス等の入力機器から構成され、スクリーニング装置１００に対して作業者が所定の情報を入力することが可能である。

（ステージ部）
図２は、ステージ部１０の周辺における概略構成を示す側面図である。
ステージ部１０は、図２に示すように、定盤部１１と、該定盤部１１を移動させる駆動機構１２とを有する。定盤部１１は、ウエル基板１１０を載置する載置台を構成する。定盤部１１の上面には、作業領域１１ａと回収領域１１ｂとが設けられる。

作業領域１１ａは、ウエル基板１１０のウエルＷから微細粒子（標的細胞）を回収する回収作業を行うための領域である。回収領域１１ｂは、作業領域１１ａに載置されたウエル基板１１０のウエルＷから回収した標的細胞を回収するための領域である。

なお、作業領域１１ａには、ウエル基板１１０の下面を臨ませる開口１５が形成されている。また、作業領域１１ａには、ウエル基板１１０を保持するためのガイド（不図示）が設けられている。これにより、ウエル基板１１０は作業領域１１ａの所定位置に位置決めされた状態で保持される。なお、作業領域１１ａにおけるウエル基板１１０の保持方法は、ガイドに限定されず、例えば、吸着機構による吸着方式を採用しても良い。

駆動機構１２は、例えば、モータと送りネジ等から構成され、定盤部１１をＸＹ方向に沿って移動可能である。なお、駆動機構１２の構成は上記構成に限定されず、例えば、リニアモータ等を用いても良い。

本実施形態において、ステージ部１０は、駆動機構１２とは独立して、定盤部１１の上面をＸＹ面内において傾斜させることが可能となっている。これにより、定盤部１１は、ウエル基板１１０の上面１１０ａの平行度に僅かな傾きが存在した場合であっても補正することができる。

図３はウエル基板１１０の概略構成を示す斜視図である。
本実施形態のウエル基板１１０は、例えば、サイズが５０ｍｍ×５０ｍｍ以下の透光性を有した板状部材（例えば、ガラス基板やプラスチック基板）であって、図３に示すように、試料Ｍをそれぞれ格納するためのウエルＷがＸ方向とＹ方向に沿って等間隔でマトリックス状に複数形成されている。各ウエルＷは、試料Ｍを格納するためのものである。各ウエルＷの断面形状は、例えば、ほぼＵ字型の凹部あるいはカップ型の凹部となっている。ウエルＷの大きさとしては、特に限定されないが、目的の単一種の細胞等を迅速にスクリーニングする観点からは、試料（標的細胞）１個のみが捕捉され得る大きさであることが好ましい。各ウエルＷには、試料Ｍおよび培養液Ｌが格納されている。培養液Ｌとしては、試料（標的細胞）を培養するためのものであれば特に限定されず、例えば、ＤＭＥＭ培地、ＭＥＭ培地、ＲＰＭＩ１６４０培地、Ｆｉｓｃｈｅｒ'ｓ培地等が挙げられる。

ウエル基板１１０の上面１１０ａの角部には、マーキング部１１１が形成されている。マーキング部１１１は、上面１１０ａを切削加工することで形成されていても良いし、印刷処理などにより形成されていても良い。マーキング部１１１は、ウエル基板１１０の上面１１０ａにおける各ウエルＷのＸＹ方向に関する座標を設定する際の基準をなすものである。

（キャピラリー部）
図２に戻り、キャピラリー部２０は、ノズル２１と、ノズル２１を保持するアーム２２と、駆動機構２３と、ノズル位置調整機構２５と、を有する。ノズル２１は、作業領域１１ａにおいてウエル基板１１０（ウエルＷ）から標的細胞を吸引し、吸引した標的細胞を回収領域１１ｂにおいて放出する。

本実施形態において、回収領域１１ｂには、ノズル２１が標的細胞として回収した試料Ｍを回収するための回収トレイ１３が設置される。回収トレイ１３は、板状の部材であり、回収トレイ１３には多数の回収用ウエル１３ａ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。これらの回収用ウエル１３ａは、ノズル２１から順次排出される試料Ｍ（標的細胞）を別々に回収して格納する。回収用ウエル１３ａの断面形状は、例えば、ほぼＵ字型の凹部あるいはカップ型の凹部で構成される。回収用ウエル１３ａの大きさは、ウエル基板１１０のウエルＷの大きさと同程度であってもよく、回収した試料（標的細胞）をある程度増殖させるために、ウエルＷの大きさより大きくてもよい。

上記ノズル２１は、Ｚ方向下側に沿った先細り形状を有するマイクロキャピラリーから構成され、先端内径が例えば１０μｍ〜１００μｍ程度に設定されている。なお、ノズル２１は、アーム２２に対して着脱可能とされる。ノズル２１は、ウエル基板１１０のウエルＷのサイズに対応したものが適宜用いられる。例えば、ノズル２１は先端部２１ａの直径がウエルＷの直径の２倍程度に設定される。

また、ノズル２１は、後端側に吸引ポンプ（不図示）が接続されている。吸引ポンプとしては、例えば、ステッピングモーターで駆動するチューブポンプが用いられる。ノズル２１は、吸引ポンプが正回転すると先端から試料Ｍを吸引し、吸引ポンプが逆回転すると試料Ｍを先端から排出することができる。

本実施形態では、ノズル２１として、例えば、最大吸引量が５０００ｎＬ、最小吸引量が０．５ｎＬ、最大吸引速度が５００ｎＬ/ｓｅｃ、最小吸引速度が０．０５ｎＬ/ｓｅｃに設定されたものを用いた。

駆動機構２３は、例えば、ステッピングモーターにより駆動されるものであり、アーム２２に連結されている。駆動機構２３は、アーム２２をＺ方向に昇降可能とするとともに、Ｚ軸回り（θＺ方向）に回転可能である。
このような構成に基づき、キャピラリー部２０では、ノズル２１が旋回、昇降、吸引および排出といった動作を実行可能となっている。

図４は、キャピラリー部２０の回動動作および周辺構成を示す図である。
本実施形態において、ノズル２１は、図４に示すように、アーム２２の回動動作によって、細胞回収ポジションＰ１、待機ポジション（ホームポジション）Ｐ２、洗浄ポジションＰ３および細胞排出ポジションＰ４間を移動する。

本実施形態において、駆動機構２３は、例えば、Ｚ軸方向におけるストロークが２０ｍｍであり、移動速度が５〜５０００μｍ／ｓｅｃであり、Ｚ軸方向における位置制御が±１μｍに設定される。また、駆動機構２３は、例えば、θＺ方向の旋回動作における駆動角度が±１００度（ストローク２００度）、回転位置制御が±０．００２度に設定される。

ノズル位置調整機構２５は、後述のようにノズル２１のアライメントを行うための機構である。ノズル位置調整機構２５は、例えば、マイクロメーターからなる調整用ツマミを有しており、アーム２２に対するノズル２１の取付位置をＸＹ平面内において微調整可能とする。

本実施形態において、キャピラリー部２０は、ノズル２１を浸漬する（ディップする）ディップ部２４をさらに備えている。ディップ部２４は、試薬ディップ部２４ａと、洗浄液ディップ部２４ｂとを含む。

試薬ディップ部２４ａは、例えば、ノズル２１が待機する待機ポジションＰ２に配置されている。試薬ディップ部２４ａは、ノズル２１の先端部２１ａを液体で濡らした状態とすることで、待機状態においても先端部２１ａが乾燥してしまうのを防止する。なお、試薬ディップ部２４ａにおいて、先端部２１ａをディップする液体としては、ウエルＷに試料Ｍとともに配置されている培養液又はＰＢＳ（Ｐｈｏｓｐｈａｔｅ ｂｕｆｆｅｒｅｄ ｓａｌｉｎｅ）を用いるのが望ましい。

洗浄液ディップ部２４ｂは、例えば、洗浄ポジションＰ３に配置されている。洗浄液ディップ部２４ｂは、浸漬したノズル２１の先端部２１ａに洗浄液を充填することで該先端部２１ａの内部を洗浄する。

本実施形態では、洗浄液ディップ部２４ｂを設けたことにより、各ウエルＷにおける細胞回収動作について、１つのノズル２１を共用した場合であっても、コンタミネーションの発生を防止することが可能である。なお、洗浄液ディップ部２４ｂにおいて、先端部２１ａを洗浄する洗浄液としては、ウエルＷに試料Ｍとともに配置されている培養液Ｌ（図３参照）又はＰＢＳを用いるのが望ましい。

（検出装置）
検出装置６０は、図１に示したように、第１検出装置６１と、第２検出装置６２とを含む。図５（ａ）は第１検出装置６１の概略構成を示す図であり、図５（ｂ）は第２検出装置６２の概略構成を示す図である。

図５（ａ）に示すように、第１検出装置６１は、検出光としてレーザーを用いることで、ウエル基板１１０の上面１１０ａの高さおよび平行度を非接触方式で測定可能である。第１検出装置６１は、不図示の領域においてベース部１に固定されている。そのため、同じくベース部１に固定されたステージ部１０の定盤部１１上に載置されたウエル基板１１０に対して相対的な位置が固定されたものとなっている。これにより、第１検出装置６１は精度の高い測定を行うことが可能である。

第１検出装置６１は、例えば、検出光Ｌ１として光径が１μｍのレーザーを発振する発振部６１ａと、発振部６１ａから発振されてウエル基板１１０の上面１１０ａで反射された検出光Ｌ１を受光する受光部６１ｂとを有する。
発振部６１ａは、例えば、ＹＡＧレーザーから構成される。受光部６１ｂは、例えば、上面１１０ａで反射されて受光部６１ｂに検出光Ｌ１が到達するまでの時間や、上面１１０ａによる検出光Ｌ１の反射角度等に基づいて、ウエル基板１１０の高さ（Ｚ方向の座標位置）および平行度に関する情報を取得する。

図５（ｂ）に示すように、第２検出装置６２は、レーザー光を用いることで、ノズル２１の先端部２１ａの高さを非接触方式で計測可能である。第２検出装置６２についても不図示の領域においてベース部１に固定されており、計測位置と待機位置との間で移動可能となっている。そのため、同じくベース部１に固定されたキャピラリー部２０のノズル２１に対して相対的な位置が固定されたものとなっている。これにより、第２検出装置６２は精度の高い測定を行うことが可能である。なお、第２検出装置６２は、ノズル２１の検出を行わない場合、上方の待機位置（図２参照）に退避することでノズル２１の動作を妨げることが防止されている。

第２検出装置６２は、例えば、検出光Ｌ２として光径が１μｍのレーザーを発振する発振部６２ａと、発振部６２ａから発振された検出光Ｌ２を受光する受光部６２ｂとを有する。
発振部６２ａは、例えば、ＹＡＧレーザーから構成される。受光部６２ｂは、例えば、先端部２１ａで遮られることで変化する検出光の受光量（輝度）等に基づいて、ノズル２１の先端部２１ａの高さ（Ｚ方向の座標位置）に関する情報を検出する。

上述のように、本実施形態の検出装置６０によれば、第１検出装置６１および第２検出装置６２を用いることで、ウエル基板１１０、およびノズル２１の先端部２１ａの高さに関する情報を非接触方式で検出することができる。よって、ウエル基板１１０およびノズル２１に接触に伴うダメージを与えることなく、且つ接触に伴う位置ズレを生じさせることなく、ウエル基板１１０およびノズル２１の位置情報を高精度で検出することが可能である。なお、第１検出装置６１および第２検出装置６２は、制御装置２にそれぞれの検出結果を送信する。

本実施形態のスクリーニング装置１００においては、上記検出結果に基づいて、後述のように、細胞回収動作を行う際のウエル基板１１０およびノズル２１のアライメント（位置決め）が行われている。

本実施形態によれば、ウエル基板１１０およびノズル２１の位置情報が高精度で検出されるので、該検出結果に基づくアライメントも非常に精度が高いものとなっている。従って、ウエル基板１１０およびノズル２１は、高い精度でアライメントされているため、ノズル２１はウエルＷ上に精度良く移動することが可能である。よって、ウエルＷ内から試料Ｍを良好に吸引して回収することができるので、高い細胞回収率を実現することが可能である。

（光学観察部）
図６は光学観察部３０及びその周辺構成の概略図である。
図６に示すように、光学観察部３０は、対物レンズユニット３１と、接眼レンズ３２と、受光部３３と、励起光源ユニット３４と、照明部３９とを備える。

対物レンズユニット３１は、作業領域１１ａに形成された開口１５を介して、ウエル基板１１０の下面と対向した状態で配置される。
本実施形態において、対物レンズユニット３１は、例えば、１０倍、２０倍、４０倍に対応した３つの対物レンズ３１ａ，３１ｂ，３１ｃを含む。対物レンズユニット３１は、例えばレボルバー式で回転することで、使用する対物レンズ３１ａ，３１ｂ，３１ｃを切り替え可能である。

対物レンズユニット３１は、ステージ部１０において定盤部１１が上下動することで、ウエル基板１１０および各対物レンズ３１ａ，３１ｂ，３１ｃのＺ方向における相対距離を調整可能である。これにより、各対物レンズ３１ａ，３１ｂ，３１ｃは、ウエル基板１１０の各ウエルＷ内の試料Ｍに対するピント調整を行う。なお、対物レンズユニット３１側に昇降機構を設け、該対物レンズユニット３１が定盤部１１（ウエル基板１１０）に対して上下動することでピント調整を行うようにしても良い。

接眼レンズ３２は、対物レンズを介した観察像を作業者の肉眼で視認可能とさせるものであり、例えば、倍率が１０倍に設定されている。
受光部３３は、例えば、ＣＣＤカメラ等の撮像素子から構成される。受光部３３は、撮像画像を制御装置２へと送信する。

照明部３９は、ウエル基板１１０の上面側に配置される上側照明３９ａと、ウエル基板１１０の下面側に配置される下側照明３９ｂとを含む。上側照明３９ａは、後述のように、ウエル基板１１０の対物レンズユニット３１におけるウエルＷに対するピント調整時に使用されるものである。下側照明３９ｂは、後述のように、ノズル２１と観察領域との位置合わせに使用されるものである。

励起光源ユニット３４は、励起光源３５と、光学フィルタ３６と、ダイクロイックミラー３７と、を含む。励起光源３５は、ウエル基板１１０の各ウエルＷに保持された試料Ｍを励起して蛍光を生じさせるための励起光を発生するものである。本実施形態では、励起光源３５として、例えばレーザ光源や水銀ランプを採用した。

光学フィルタ３６は、励起光源３５の光射出面に設けられ、励起光源３５より照射される光のうち所望の励起波長帯域のみを透過させる。
ダイクロイックミラー３７は、励起光源３５からの波長帯域成分の励起光Ｂを反射し、ウエル基板１１０からの蛍光Ｙを透過する光学特性を有する。また、ダイクロイックミラー３７は、ウエル基板１１０から反射光として戻ってくる光（励起光Ｂ）についても反射する光学特性を有している。

励起光源ユニット３４においては、光学フィルタ３６を介した所定波長の励起光Ｂがダイクロイックミラー３７で反射された後に対物レンズユニット３１に入射し、開口１５を介してウエル基板１１０の下面に入射する。これにより、ウエルＷに格納されたいずれかの試料Ｍにおいて蛍光Ｙを発生させることができる。
一方、ウエル基板１１０で反射された反射光は、再びダイクロイックミラー３７で反射されることで励起光源３５側に戻るため、受光部３３側に入射しない。

試料Ｍで発生した蛍光Ｙは、励起光Ｂよりも長波長であるため、ダイクロイックミラー３７を透過し、さらに蛍光フィルタ（不図示）によって検出したい波長帯域のみが、受光部３３に受光される。本実施形態では、ダイクロイックミラー３７を透過した蛍光Ｙを第１ミラー３８ａおよび第２ミラー３８ｂで反射させることで受光部３３へと導く。受光部３３は、受光結果を制御装置２へ送信する。本実施形態では、受光部３３の手前にハーフミラー４０が配置されており、ハーフミラー４０で反射された光が接眼レンズ３２へと導かれるようになっている。

制御装置２は、受光した試料Ｍからの蛍光を画像解析する画像解析部２ａを含む。本実施形態では、上述のように、ウエル基板１１０で反射された反射光が受光部３３に入射しない。よって、画像解析部２ａは、受光部３３から送信されるノイズの少ない蛍光画像を解析することで後述するように回収条件を満たした高輝度の蛍光Ｙを発する試料Ｍが収納されているウエルＷの座標位置を算出する。

制御装置２は、上述のようにして算出したウエルＷの座標位置に基づき、ステージ部１０およびキャピラリー部２０を駆動させ、回収対象となる試料Ｍを格納した所定のウエルＷ上にノズル２１を配置することが可能である。

本実施形態のスクリーニング装置１００によれば、ウエル基板１１０およびノズル２１が非常に高い精度でアライメントされているため、ノズル２１は所定のウエルＷ上に精度良く移動することができる。よって、所定のウエルＷ内から試料Ｍを選択的に吸引して回収することができ、結果的に、高い細胞回収率を実現することが可能である。

続いて、本実施形態のスクリーニング装置１００を用いて、ウエル基板１１０のウエルＷ内から蛍光を発する試料Ｍを標的細胞としてノズル２１により吸引して回収トレイ１３に回収するスクリーニング方法の一例について説明する。

はじめにスクリーニング装置１００の電源投入が行われる。
スクリーニング装置１００は、電源投入された際、イニシャライズ動作を行う。イニシャライズ動作では、例えば、ステージ部１０において定盤部１１を待機位置（初期位置）まで移動させ、キャピラリー部２０においてノズル２１の旋回動作、昇降動作、吸引排出動作を行った後に待機位置（待機ポジションＰ２）まで移動する。これにより、定盤部１１およびノズル２１が他の機構に干渉することなく正常に動作することが確認されるとともに、定盤部１１およびノズル２１が基準位置（ホームポジション）で待機した状態となる（原点復帰）。

続いて、作業者は、各ウエルＷ内に試料Ｍを収容したウエル基板１１０を、ステージ部１０の定盤部１１の作業領域１１ａにセットする（載置工程）。作業者は、合わせて、定盤部１１の回収領域１１ｂに回収トレイ１３をセットする。なお、ウエル基板１１０および回収トレイ１３をセットする作業はロボットにより自動化しても良い。

続いて、作業者は、対物レンズのウエルＷに対するピント調整を行う。作業者は、対物レンズユニット３１の中から使用する対物レンズ（例えば、対物レンズ３１ｂ）を選択し、該選択した対物レンズ３１ｂを励起光Ｂの光路上にセットする。なお、ピント調整時においては、励起光源ユニット３４のダイクロイックミラー３７を対物レンズユニット３１の下方から退避させておく。

作業者は、照明部３９の上側照明３９ａを点灯する。このとき、上側照明３９ａからの光はウエルＷを透過して対物レンズ３１ａ、第１ミラー３８ａ、第２ミラー３８ｂおよびハーフミラー４０を介して接眼レンズ３２へと導かれる。
作業者は、例えば、接眼レンズ３２を介してウエルＷの観察像を視認しつつ、対物レンズ３１ａのピント調整を行う。

続いて、第１検出装置６１によって、ウエル基板１１０の上面１１０ａの高さおよび平行度を非接触方式で検出する（検出工程）。
本実施形態によれば、非接触方式で検出が行われるので、ウエル基板１１０に接触に伴うダメージを与えることなく、且つ接触に伴う位置ズレを生じさせることなく、ウエル基板１１０の上面１１０ａの位置情報を高精度で検出できる。

第１検出装置６１は、制御装置２に検出結果を送信する。制御装置２は、上面１１０ａの平行度に僅かな傾きが認められた場合、定盤部１１の上面をＸＹ面内において傾斜させることで平行度を補正する（アライメント工程）。

本実施形態において、制御装置２は、第１検出装置６１から送信された検出結果を表示装置３に出力する。例えば、表示装置３には、ウエル基板１１０の上面１１０ａの高さが表示される。

ところで、上記データは非接触方式で検出されたものであることから、非常に精度が高いデータとなっている。しかしながら、第１検出装置６１による上面１１０ａの検出は、上面１１０ａの全域について実施するものでは無いため、例えば、上面１１０ａの一部の領域（検出エリアの外側の領域）に何らかの理由によって僅かな凹凸が生じていることも想定される。

これに対し、本実施形態においては、作業者が入力装置４（例えば、キーボード）により、上記データに対して数μｍのマージンを加えることが可能となっている。この場合、第１検出装置６１で検出したウエル基板１１０の上面１１０ａの高さデータに所定のマージンを加えたものを、上面１１０ａの高さ（ウエル表面高さ）として設定することができる。

以上により、装置内における、ウエル基板１１０の上面１１０ａのアライメント（位置決め）が終了する。

続いて、スクリーニング装置１００は、駆動機構１２により定盤部１１を移動させることで、ウエル基板１１０上の全てのウエルＷに関する画像を受光部３３で受光する。制御装置２は、受光部３３から送信されるウエルＷの各画像（形状）に基づいて、ウエルＷの座標位置を算出して記憶する。なお、制御装置２は、ウエルＷの座標位置を算出する際、マーキング部１１１（図３参照）を基準として利用する。

定盤部１１は、全てのウエルＷの座標位置を取得した後、待機位置に戻って待機する。

続いて、第２検出装置６２がノズル２１の先端部２１ａの高さを非接触方式で検出する（検出工程）。
本実施形態によれば、非接触方式で検出を行うので、ノズル２１に接触に伴うダメージを与えることなく、且つ接触に伴う位置ズレを生じさせることなく、ノズル２１の位置情報を高精度で検出することができる。第２検出装置６２は、制御装置２に検出結果を送信する。

ここで、作業者は、入力装置４（例えば、キーボード）から所定の数値を入力することで、ウエル基板１１０の上面１１０ａに対するノズル２１の先端部２１ａの位置（高さ）決めを行うことができる。本実施形態によれば、ノズル２１の先端部２１ａの高さが高精度で検出されているため、上面１１０ａに対する高さの位置決めを高精度で行うことができる。
以上により、ノズル２１の装置内におけるノズル２１の先端部２１ａの高さ方向におけるアライメント（位置決め）が終了する。

続いて、作業者は、ノズル２１を細胞回収ポジションＰ１に移動した状態で下側照明３９ｂを点灯し、細胞回収ポジションＰ１におけるノズル２１のＸＹ平面内での位置決めを行う（アライメント工程）。

このとき、下側照明３９ｂからの光はウエルＷを透過してノズル２１に照射される。ノズル２１で反射された光は、対物レンズユニット３１（例えば、対物レンズ３１ｂ）、第１ミラー３８ａ、第２ミラー３８ｂおよびハーフミラー４０を介して受光部３３へと導かれる。受光部３３で受光された画像は、表示装置３に表示される。

図７はノズル２１のアライメント工程を説明するための図である。
図７に示すように、ノズル２１のアライメントにおいては、例えば、ノズル２１の中心軸（中心を通る軸）Ｃ１とウエルＷの観察領域の基準点とを一致させる。本実施形態において、ウエルＷの観察領域の基準点とは、表示装置３に表示される表示画像（対物レンズユニット３１を介して受光部３３に受光された画像に相当）Ｇの中心Ｇ１に相当する。

ノズル２１の中心軸と表示画像Ｇの中心Ｇ１とのアライメントは、ノズル位置調整機構２５の調整用ツマミ（マイクロメーター）を操作することで行われる。本実施形態では、表示画像Ｇの中心Ｇ１に相当する位置に、例えば、十字印等のターゲットマークＴＭを表示させており、上記アライメントを容易に行うことが可能である。
アライメント調整後、ノズル２１は待機ポジションＰ２にて待機する。

本実施形態では、待機ポジションＰ２に試薬ディップ部２４ａが配置されている。ノズル２１は、試薬ディップ部２４ａにおいて先端部２１ａが液体で濡れた状態とされるので、先端部２１ａの乾燥が防止される。

続いて、作業者は、励起光源ユニット３４を駆動させる。励起光源３５からの光は、光学フィルタ３６を介した所定波長の励起光Ｂとなり、ダイクロイックミラー３７で反射された後に対物レンズユニット３１（例えば、対物レンズ３１ａ）に入射してウエル基板１１０の下面側から照射される。これにより、所定のウエルＷに格納された試料Ｍから蛍光Ｙが発生する。

試料Ｍで発生した蛍光Ｙは、ダイクロイックミラー３７を透過した後、さらに蛍光フィルタ（不図示）によって検出したい波長帯域のみが、受光部３３に受光され、受光部３３による受光画像が表示装置３に表示される。

作業者は、表示装置３に表示された画像により蛍光Ｙが発している試料Ｍを確認した場合、全てのウエルＷの蛍光画像の取得動作を開始する。上記画像取得動作は、例えば、作業者が入力装置４を介して表示装置３に表示されたスタートスイッチを操作することで開始される。

これにより、受光部３３は受光した蛍光画像が制御装置２に取得される。制御装置２の画像解析部２ａは、受光部３３から送信される受光画像を解析することで試料Ｍが発している蛍光輝度を算出し、該試料Ｍを収容しているウエルＷの座標位置と蛍光輝度とを対応させたデータを作成する。

制御装置２は、蛍光発光点がウエル座標上に位置するもの（ウエルＷ内で発生した蛍光である）で、蛍光発光面積が所定の閾値より小さく、且つ蛍光発光輝度が所定の閾値よりも高い試料Ｍを収容したウエルＷを例えば、上位１００個までリスト化（対応するウエルＷの蛍光発光輝度および座標位置を収容したもの）し、表示装置３に表示させる。なお、制御装置２は、蛍光発光面積が必要以上に大きいものについてはカウントしない。これは、蛍光発光面積が必要以上に大きいものは、ウエルＷ内の複数の試料Ｍから蛍光が発生しているからである。なお、蛍光発光面積および蛍光発光輝度の閾値は、試料Ｍの種類に応じて適宜変更可能である。

一例として、蛍光タンパク質と目的タンパク質とからなる融合タンパク質をコードする遺伝子の安定性発現株のスクリーニングにおいて、制御装置２は、安定性発現株中の蛍光タンパク質から発生される蛍光をリスト化する。蛍光タンパク質としては、緑色蛍光タンパク質（Ｇｒｅｅｎ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ Ｐｒｏｔｅｉｎ, ＧＦＰ）、赤色蛍光タンパク質（Ｒｅｄ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ Ｐｒｏｔｅｉｎ, ＲＦＰ）、黄色蛍光タンパク質（Ｙｅｌｌｏｗ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ Ｐｒｏｔｅｉｎ, ＹＦＰ）等が挙げられる。蛍光発光面積が大きいことは、安定性発現株中で目的タンパク質をコードする遺伝子が高発現していることを意味する。目的遺伝子の安定性高発現株を取得したい場合、作業者は、リストの中から、蛍光発光面積が大きい細胞株を選択すればよい。

また、一例として、特定の抗原に特異的に結合するモノクローナル抗体を分泌する抗体産生細胞のスクリーニングにおいて、ウエルＷ内に存在する抗体を蛍光標識する場合、制御装置２は、各ウエルＷから発生される蛍光をリスト化する。蛍光発光面積が大きいことは、抗体産生細胞が目的の抗体を大量に分泌していることを意味する。作業者は、リストの中から、蛍光発光面積が大きい細胞を選択することにより、特定の抗原に特異的に結合するモノクローナル抗体を分泌する抗体産生細胞を得ることができる。
従来、モノクローナル抗体の製造方法としては、ハイブリドーマ法が一般的に用いられてきた。ハイブリドーマ法は、例えば、抗原を免疫したマウスの脾細胞と骨髄腫細胞とを細胞融合させることで自律増殖能を持ったハイブリドーマを作製し、目的の特異性を有するクローンのみをスクリーニングする方法である。当該方法においては、ハイブリドーマ作製の際の融合効率が１／１０^４〜１／１０^５と低く、多くの抗体産生細胞を取り逃しているという欠点がある。
係る欠点に対する解決策として、ハイブリドーマを作製せずに、抗体産生細胞であるＢ細胞自体を評価する方法が考えられる。しかしながら、Ｂ細胞自体は体外で長期間培養できないという問題点があった。本実施形態によれば、簡便にスクリーニングが可能であるため、Ｂ細胞の短期培養で目的の抗体産生細胞を選別することができる。

なお、試料Ｍから２色の蛍光が発光される場合においては、蛍光フィルタ（不図示）を変更し、受光部３３により検出する波長帯域を変更すればよい。制御装置２は、受光部３３から送信される受光画像から試料Ｍが発している２色の蛍光輝度をそれぞれ算出し、該試料Ｍを収容しているウエルＷの座標位置を対応させて記憶する。そして、２色の蛍光発光輝度がそれぞれ閾値よりも高い試料Ｍを収容したウエルＷの位置座標を上述のようにリスト化する。
一例として、蛍光タンパク質と目的タンパク質とからなる２種類の融合タンパク質（例えば、タンパク質ＸとＧＦＰの融合タンパク質、及び、タンパク質ＹとＹＦＰの融合タンパク質）をコードする遺伝子の安定性発現株のスクリーニングにおいて、制御装置２は、安定性発現株中の蛍光タンパク質から発生される２色の蛍光をリスト化する。２つの目的遺伝子の安定性高発現株を取得したい場合、作業者は、リストの中から、２色の蛍光発光面積が大きい細胞株を選択すればよい。

作業者は、表示装置３に表示されたリストから細胞回収を行うウエルＷを任意で選択することができる。作業者は、表示装置３に表示されたリストから任意のウエルＷを選択した後、キャピラリー部２０による吸引回収動作を開始させる。上記吸引回収動作は、例えば、作業者が入力装置４を介して表示装置３に表示されたスタートスイッチを操作することで開始される。

キャピラリー部２０は、制御装置２からの指示に基づいて、上記選択されたリストに対応したウエルＷに対し、細胞回収動作を順次行う。

細胞回収動作は、以下のステップを繰り返す。
まず、細胞回収動作を行うノズル２１は、第１動作として、待機ポジションＰ２から細胞回収ポジションＰ１へと移動する（図４参照）。
第２動作として、ノズル２１は細胞回収ポジションＰ１に位置するウエルＷ内から試料Ｍを吸引回収する（図４参照）。
第３動作として、ノズル２１は、アーム２２の旋回動作によって回収領域１１ｂに設置された回収トレイ１３上に移動する（図４参照）。
第４動作として、ノズル２１は回収トレイ１３の所定の回収用ウエル１３ａに試料Ｍを排出する（図４参照）。
第５動作として、ノズル２１は、アーム２２の旋回動作によって洗浄ポジションＰ３へと移動し、該洗浄ポジションＰ３に設置された洗浄液ディップ部２４ｂにディップすることで先端部２１ａの内部を洗浄する（図４参照）。
第６動作として、ノズル２１は、アーム２２の旋回動作によって待機ポジションＰ２へと移動し、該待機ポジションＰ２に設置された試薬ディップ部２４ａにて先端部２１ａを液体にディップさせた状態とする（図４参照）。
以上の６つの動作を繰り返すことで、キャピラリー部２０による細胞回収動作が実行される。

制御装置２は、ノズル２１が待機ポジションＰ２（試薬ディップ部２４ａ）から離間した事を確認した後あるいは確認する少し前のタイミングで、次の細胞回収動作の対象となるウエルＷを細胞回収ポジションＰ１に位置させるように、駆動機構１２により定盤部１１上のウエル基板１１０を移動する。

これにより、ノズル２１が細胞回収ポジションＰ１に到達した際、該細胞回収ポジションＰ１には次の細胞回収対象となるウエルＷが既に配置された状態なる。
よって、ノズル２１は細胞回収ポジションＰ１でウエルＷが移動してくるのを待つことなく、上記第２動作以降を迅速に実行できる。
したがって、上記細胞回収動作を短時間で繰り返し行うことができる。

制御装置２は、上記選択されたリストに対応した全てのウエルＷから試料Ｍを回収した後、ノズル２１を洗浄ポジションＰ３で洗浄し、洗浄後のノズル２１を待機ポジションＰ２にて先端部２１ａを液体にディップした状態で待機させる。
また、制御装置２は、表示装置３の画面に、指定動作（細胞回収動作）が完了（終了）した旨の表示を行う。

以上述べたように、本実施形態によれば、ウエル基板１１０およびノズル２１の位置情報を高精度で検出することができる。よって、ノズル２１およびウエル基板１１０を高精度にアライメントできるので、標的細胞（試料Ｍ）を精度良く回収することができ、高い細胞回収率を実現できる。

（第２実施形態）
続いて、本発明の第２実施形態について説明する。なお、本実施形態において、上記実施形態と共通の構成については同じ符号を付し、その詳細な説明については省略若しくは簡略化する。

上記実施形態の細胞回収動作においては、ノズル２１およびウエル基板１１０は高速で繰り返し動作していた。そのため、ノズル２１（アーム２２）を駆動する駆動機構２３や、ウエル基板１１０（定盤部１１）を移動する駆動機構１２が発熱してしまっていた。

例えば、駆動機構２３においては、機構部に熱伸びが発生することでノズル２１の旋回量や、昇降量に変化が生じ、ノズル２１の先端部２１ａの位置が細胞回収ポジションＰ１からずれる可能性があった。

また、駆動機構１２においても、機構部に熱伸びが発生することでウエル基板１１０の移動量に変化が生じ、細胞回収を行うウエルＷが細胞回収ポジションＰ１からずれた位置に配置される可能性があった。

すなわち、細胞回収ポジションＰ１に対して適切に位置決めされているノズル２１およびウエル基板１１０（ウエルＷ）における位置（アライメント位置）に変化が生じる可能性があった。このようにアライメント位置に変化が生じると、細胞回収ポジションＰ１にウエルＷおよびノズル２１が精度良く配置されないため、ウエルＷ内から試料Ｍを吸引回収することができず、細胞回収率が低下するおそれがある。

これに対し、本実施形態では、ノズル２１およびウエルＷのアライメント位置の変化を検出する検出ステップと、検出ステップの検出結果に基づいて、アライメント位置を補正する補正ステップとを実行する。

図８は本実施形態のスクリーニング装置における光学観察部３０及びその周辺構成の概略図である。本実施形態のスクリーニング装置１００は、図８に示すように、アライメント検出部５０をさらに具備している。アライメント検出部５０は、ウエル基板１１０の上方に配置される。アライメント検出部５０は、ＣＣＤカメラなどの撮像素子を含み、撮像画像に基づいて駆動機構１２によるウエルＷの実際の移動距離や駆動機構２３によりノズル２１の旋回量を計測する。アライメント検出部５０は、計測結果に基づき、駆動機構１２によるウエルＷの移動位置のずれや駆動機構２３によるノズル２１の旋回位置のずれ、すなわち、細胞回収ポジションＰ１に対するアライメント位置の変化を検出する。

アライメント検出部５０は、計測結果を制御装置２に送信する。制御装置２は、計測結果に基づいて、細胞回収ポジションＰ１に対するウエル基板１１０およびノズル２１のアライメント位置のずれを補正する。すなわち、制御装置２は、アライメント検出部５０の検出結果に基づいて、アライメント位置を補正する位置補正部を構成する。

例えば、制御装置２は、駆動機構１２および駆動機構２３の駆動を制御する際、上記アライメント位置のずれを考慮し、実際よりも少ない距離だけウエル基板１１０およびノズル２１を移動させる旨の駆動信号を生成する補正を行う。これにより、駆動機構１２および駆動機構２３により移動されたウエル基板１１０およびノズル２１は、熱伸び分と合わさることで正しい位置（細胞回収ポジションＰ１）に移動されることとなる。

また、定盤部１１を介して駆動機構１２の熱がウエル基板１１０に伝わることで、該ウエル基板１１０自体が熱伸びしてしまうことも想定される。この場合、ウエルＷ間の距離が延びてしまい、各ウエルＷが細胞回収ポジションＰ１に対してずれてしまうおそれがある。

この場合においても、アライメント検出部５０は、隣接するウエル間距離を実測し、熱伸びによるウエル間距離の変化、すなわち、細胞回収ポジションＰ１に対するアライメント位置の変化を検出する。制御装置２は、駆動機構１２の駆動を制御する際、上記ウエル間距離の伸びを考慮し、実際よりも少ない距離だけウエル基板１１０を移動させる旨の駆動信号を生成する補正を行う。これにより、駆動機構１２により移動されたウエル基板１１０は、熱伸び分と合わさることで正しい位置（細胞回収ポジションＰ１）に移動されることとなる。

また、駆動機構２３においては、機構部の熱伸びにより昇降量（Ｚ方向の位置）が変化する場合もある。この場合、ノズル２１が細胞回収ポジションＰ１においてウエルＷよりも離間した状態となってしまい、ウエルＷ内から試料Ｍを良好に吸引できない可能性もある。

この場合において、細胞回収動作時において、第２検出装置６２をアライメント位置検出部として利用し、ノズル２１の先端部２１ａの高さを検出するようにしてもよい。制御装置２は、ノズル２１の先端部２１ａの高さが変化した場合、駆動機構２３を駆動（昇降動作）させる際、上記先端部２１ａの高さの変化（例えば、伸び）を考慮し、実際よりも少ない距離だけアーム２２（ノズル２１）を上昇させる旨の駆動信号を生成する補正を行う。これにより、駆動機構２３により上昇したアーム２２に保持されたノズル２１は、熱伸び分と合わさることで細胞回収ポジションＰ１において、先端部２１ａが正しい高さに保持されるようになる。

なお、上記アライメント検出部５０は、細胞回収動作を行う期間の全体に亘って駆動していても良いし、細胞回収動作の途中の所定タイミング毎に駆動してもよい。ここで、所定タイミングとしては、例えば、所定数のウエルＷに対して細胞回収動作が完了したタイミング、或いは、細胞回収動作を開始してから所定時間が経過したタイミング等が挙げられる。

本実施形態によれば、アライメント後に熱伸びが発生してアライメント位置にずれが生じた場合であっても、アライメント位置を補正することができる。よって、ノズル２１およびウエル基板１１０のアライメントのずれが補正されるので、精度良く細胞回収動作を行うことができ、高い細胞回収率を実現できる。

なお、第２実施形態では、細胞回収動作時の熱に起因して変化したアライメント位置を補正する際にアライメント検出部５０を用いる場合を例示したが、これに限定されない。

図９は第２実施形態の変形例に係る光学観察部３０及びその周辺構成の概略図である。
例えば、ウエル基板１１０を移動させる駆動機構１２に対し、図９に示すように、該駆動機構１２の温度を計測する温度センサー（温度計測部）５５を設けるようにしてもよい。

温度センサー５５の検出結果は、制御装置２へと送信される。制御装置２は、例えば、予め実験などにより求めた、駆動機構１２における温度と熱伸びとの関係を規定したデータを保持している。制御装置２は、温度センサー５５の検出結果と上記データとに基づいて、ウエル基板１１０の熱伸びを算出する。

この場合において、制御装置２は、駆動機構１２の駆動を制御する際、上記駆動機構１２の熱伸びを考慮し、実際よりも少ない距離だけウエル基板１１０を移動させる旨の駆動信号を生成する補正を行う。これにより、駆動機構１２により移動されたウエル基板１１０は、熱伸び分と合わさることで正しい位置（細胞回収ポジションＰ１）に移動されることとなる。

また、図９に示すように、駆動機構１２を冷却する冷却機構５６を設けるようにしても良い。冷却機構５６は、例えば、ヒートシンク構造やペルチェ素子等から構成される。冷却機構５６は、制御装置２により駆動が制御される。制御装置２は、細胞回収動作時に、冷却機構５６を動作させることで、駆動機構１２の温度上昇を抑制し、該駆動機構１２の熱伸びの発生を抑制する。

制御装置２は、上記温度センサー５５を利用し、駆動機構１２の温度に応じて冷却機構５６を適切なタイミングで動作させるようにしてもよい。このようにすれば、冷却機構５６によって冷却されることで駆動機構１２の機構部に生じる熱伸びを抑制でき、制御装置２が行う上記補正量を抑えることができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記形態に限定されることはなく、発明の主旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。

例えば、本実施形態のスクリーニング装置１００においては、全ての動作がマニュアル操作（手動）により実行可能であってもよい。マニュアル操作への切り替えは、例えば、作業者が入力装置４を介して表示装置３に表示されたマニュアルスイッチを操作することで行われる。マニュアル操作時に各機構の干渉が発生し得る場合は、その旨を表示装置３の画面上に表示する構成としてもよい。また、マニュアル操作時において、表示装置３に、各動作に伴う原点位置からの移動量を実寸法として表示させるようにしてもよい。
また、スクリーニング装置１００は、マニュアル操作時においては、機構が破損するおそれのある動作については機構同士が互いに干渉しないインターロック構造を採用してもよい。この場合において、表示装置３の画面上にインターロック機構により動作しない旨を表示するのが好ましい。

また、上記実施形態では、ウエル基板１１０およびノズル２１の位置情報をそれぞれ非接触方式で検出する場合を例に挙げたが、本発明はこれに限定されない。本発明では、少なくともウエル基板１１０のみを非接触方式で検出すればよい。すなわち、ノズル２１の先端部２１ａの位置情報を接触方式で検出するようにしてもよい。

図１０は変形例に係る第２検出装置の概略構成を示す図である。
図１０に示される本変形例の第２検出装置１６０は、接触方式によりノズル２１の先端部２１ａの位置を検出する。第２検出装置１６０は、金属製ノズル用検出部１６１と、非金属製ノズル用検出部１６２と、払拭部１６３と、を備えている。

第２検出装置１６０は、例えば、細胞回収ポジションＰ１（図４参照）と、待機ポジションＰ２（図４参照）との間に設置されている。なお、第２検出装置１６０の設置位置は、これに限定されることは無く、ノズル２１の細胞回収動作を妨げない位置であれば、待機ポジションＰ２と洗浄ポジションＰ３との間、或いは、洗浄ポジションＰ３と細胞排出ポジションＰ４との間であっても良い。
また、第２検出装置１６０は、ノズル２１の先端部２１ａの高さ情報を取得する取得位置と、高さ情報を取得しない場合に待機する待機位置との間を移動することでノズル２１の細胞回収動作を確実に妨げないようにしてもよい。

金属製ノズル用検出部１６１は、例えば、ノズル２１が金属材料から構成されている場合に、該ノズル２１の先端部２１ａの位置を検出するためのものである。

金属製ノズル用検出部１６１は、ノズル２１を挿入させるための挿入孔１６１ａを有する。金属製ノズル用検出部１６１は、例えば、電気信号を供給する信号供給部と、前記電気信号を受信する信号受信部とを含み、ノズル２１の長さ方向に沿って昇降可能となっている。

信号供給部は、例えば、挿入孔１６１ａに所定量だけ挿入されたノズル２１の先端部２１ａに接触可能であって、ノズル２１に対して電気信号を共有する。信号受信部は、挿入孔１６１ａに所定量だけ挿入されたノズル２１に接触可能であって、信号供給部から供給された電気信号をノズル２１を介して間接的に受信する。

このような構成に基づき、金属製ノズル用検出部１６１は、ノズル２１の先端部２１ａを挿入孔１６１ａに挿入させた状態で、信号受信部が電気信号を受信可能となるように昇降動作を行う。金属製ノズル用検出部１６１は、信号受信部が電気信号を受信したＺ方向の座標位置に基づいて、ノズル２１の先端部２１の高さ情報を取得する。

非金属製ノズル用検出部１６２は、例えば、ノズル２１が非金属材料（例えば、プラスチック等）から構成されている場合に、該ノズル２１の先端部２１ａの位置を検出するためのものである。

非金属製ノズル用検出部１６２は、ノズル２１を挿入させるための挿入孔１６２ａを有する。非金属製ノズル用検出部１６２は、例えば、挿入孔１６２ａの底部に、ノズル２１の先端部２１ａに接触した際に押圧されるＯＮ（オン）される押圧スイッチが設けられており、ノズル２１の長さ方向に沿って昇降可能とされている。

このような構成に基づき、非金属製ノズル用検出部１６２は、ノズル２１の先端部２１ａを挿入孔１６２ａに挿入させた状態で、押圧スイッチがＯＮ（オン）されるように昇降動作を行う。非金属製ノズル用検出部１６２は、押圧スイッチがＯＮ（オン）されたときのＺ方向の座標位置に基づいて、ノズル２１の先端部２１の高さ情報を取得する。

払拭部１６３は、例えば、スポンジ部材や不織布等を有する。払拭部１６３は、ノズル２１の先端部２１ａに接触することで、該先端部２１ａに付着する培養液又はＰＢＳ（Ｐｈｏｓｐｈａｔｅ ｂｕｆｆｅｒｅｄ ｓａｌｉｎｅ）を除去する。

これにより、金属製ノズル用検出部１６１および非金属製ノズル用検出部１６２が、先端部２１ａに付着した培養液又はＰＢＳに起因した高さ情報の検出誤差の発生を防止することができる。特に金属製ノズル用検出部１６１は、電気信号を用いてノズル２１の先端部２１ａの高さ検出を行うことから、払拭部１６３による培養液又はＰＢＳの払拭作業は特に有効となる。

Ｍ…試料、Ｗ…ウエル、Ｙ…蛍光（光情報）、Ｃ１…ノズル２１の中心軸（中心を通る軸）、Ｇ１…中心（ウエルの観察領域の基準点）、Ｐ１…細胞回収ポジション、Ｐ２…待機ポジション、Ｐ３…洗浄ポジション、Ｐ４…細胞排出ポジション、２…制御装置（位置補正部）、１１…定盤部（試料台）、１２…駆動機構（載置面移動機構）、２１…ノズル（回収ノズル）、２２…アーム、２５…ノズル位置調整機構、５０…アライメント検出部（検出部）、５５…温度センサー（温度計測部）、６０…検出装置、６１…第１検出装置、６２…第２検出装置、１００…スクリーニング装置、１１０…ウエル基板。

Claims (14)

1. 試料から発する光情報を標識として探索することで前記試料の中から検査対象となる標的細胞を選択的に取得するスクリーニング装置であって、
   前記試料が収容された複数のウエルが設けられたウエル基板を載置する試料台と、
   前記複数のウエルに収容された前記試料の中から前記標的細胞を吸引して回収する回収ノズルと、
   前記ウエル基板および前記回収ノズルの位置情報を検出する装置であって、少なくとも前記ウエル基板の検出を非接触方式で行う検出装置と、を備え、
   前記検出装置の検出結果に基づいて、前記回収ノズルおよび前記ウエル基板がアライメントされている
   スクリーニング装置。
2. 前記検出装置は、前記ウエル基板および前記回収ノズルのそれぞれにおける前記試料台の高さ方向の位置、および、前記ウエル基板の表面の平行度を検出する
   請求項１に記載のスクリーニング装置。
3. 前記ウエルの観察領域の基準点と前記回収ノズルの中心軸とを一致させるように、前記回収ノズルの位置を調整するノズル位置調整機構をさらに備える
   請求項１又は２に記載のスクリーニング装置。
4. 前記回収ノズルを旋回可能に保持するアームが、前記標的細胞の回収動作を行う細胞回収ポジションと、回収した前記標的細胞を排出する細胞排出ポジションと、前記細胞回収ポジションおよび前記細胞排出ポジションの間に設けられた待機ポジションと、の間で前記回収ノズルを移動させる
   請求項１〜３のいずれか一項に記載のスクリーニング装置。
5. 前記試料台は、前記ウエル基板を載置する載置面を移動する載置面移動機構を有する
   請求項１〜４のいずれか一項に記載のスクリーニング装置。
6. 前記試料台は、前記載置面移動機構を冷却する冷却機構をさらに備える
   請求項５に記載のスクリーニング装置。
7. 前記載置面移動機構の温度を計測する温度計測部と、
   前記温度計測部の計測結果に基づいて、前記載置面移動機構による前記ウエル基板の移動量を補正する補正部と、を備える
   請求項５又は６に記載のスクリーニング装置。
8. 前記ウエル基板および前記回収ノズルのアライメント位置の変化を検出する検出部と、
   前記検出部の検出結果に基づいて、前記アライメント位置を補正する位置補正部と、をさらに備える
   請求項５に記載のスクリーニング装置。
9. 試料から発する光情報を標識として探索することで前記試料の中から検査対象となる標的細胞を選択的に取得するスクリーニング方法であって、
   前記試料が収容された複数のウエルが設けられたウエル基板を試料台に載置する載置工程と、
   前記ウエル基板における前記回収ノズルの位置情報を検出する工程であって、少なくとも前記ウエル基板の検出を非接触方式で行う検出工程と、
   前記検出工程の検出結果に基づき、前記ウエル基板と前記複数のウエルに収容された前記試料の中から前記標的細胞を回収する回収ノズルとのアライメントを行うアライメント工程と、
   アライメント後の前記回収ノズルを用いて前記標的細胞の回収動作を行う細胞回収工程と、を含む
   スクリーニング方法。
10. 前記検出工程では、前記ウエル基板および前記回収ノズルのそれぞれにおける前記試料台の高さ方向の位置、および、前記ウエル基板の表面の平行度を検出する
    請求項９に記載のスクリーニング方法。
11. 前記アライメント工程では、前記ウエルの観察領域の基準点と前記回収ノズルの中心軸とを一致させるように、前記回収ノズルを旋回可能に保持するアームを移動する
    請求項９又は１０に記載のスクリーニング方法。
12. 前記細胞回収工程は、前記ウエル基板を載置する載置面を移動する載置面移動機構を冷却する冷却ステップを含む
    請求項９〜１１のいずれか一項に記載のスクリーニング方法。
13. 前記細胞回収工程は、前記ウエル基板を載置する載置面を移動する載置面移動機構の温度を計測する温度計測ステップと、前記温度計測ステップの計測結果に基づいて、前記載置面移動機構による前記ウエル基板の移動量を補正する補正ステップと、を含む
    請求項９〜１２のいずれか一項に記載のスクリーニング方法。
14. 前記細胞回収工程は、前記ウエル基板および前記回収ノズルの前記アライメント位置の変化を検出する検出ステップと、
    前記検出ステップの検出結果に基づいて、前記アライメント位置を補正する補正ステップと、を含む
    請求項９〜１２のいずれか一項に記載のスクリーニング方法。

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