JP2019013191A - Cultured cell analysis system, cultured cell analysis method, and program - Google Patents
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Abstract
Description
本明細書の開示は、培養細胞解析システム、培養細胞解析方法、及び、プログラムに関する。 The disclosure of the present specification relates to a cultured cell analysis system, a cultured cell analysis method, and a program.
生化学分野では、管理された環境下で培養中の培養細胞を繰り返し撮像し、得られたデータを解析する解析システムが知られている。このような解析システムは、例えば、特許文献1に記載されている。特許文献1には、培養環境情報と解析条件の情報と解析結果情報とを関連付けて記憶することが記載されている。 In the biochemical field, an analysis system is known that repeatedly captures images of cultured cells in a controlled environment and analyzes the obtained data. Such an analysis system is described in Patent Document 1, for example. Patent Document 1 describes storing culture environment information, analysis condition information, and analysis result information in association with each other.
ところで、培養容器に付着して増殖する接着細胞(付着細胞とも呼ばれる)は、培養細胞の一種である。接着細胞の培養では、接着細胞を新しい培地を含む容器に移す継代(植え継ぎとも呼ばれる。)が行われると、接着細胞は、新たな容器に付着するまでの間その容器内を浮遊した状態となる。この状態で取得された画像を用いて解析を行うと、接着細胞の細胞数等が正しく計数されず、解析精度が劣化してしまう。 By the way, adherent cells (also referred to as adherent cells) that grow by adhering to a culture vessel are a type of cultured cells. In the culture of adherent cells, when passage (also referred to as planting) of transferring adherent cells to a container containing a new medium is performed, the adherent cells float in the container until they adhere to the new container. It becomes. If an analysis is performed using an image acquired in this state, the number of adherent cells is not counted correctly, and the analysis accuracy deteriorates.
以上のような実情を踏まえ、本発明の一側面に係る目的は、接着細胞を正しく解析する技術を提供することである。 Based on the above situation, an object according to one aspect of the present invention is to provide a technique for correctly analyzing adherent cells.
本発明の一態様に係る培養細胞解析システムは、接着細胞を含む生体試料を撮像し画像データを生成する画像データ生成装置と、前記接着細胞の状態が接着状態か浮遊状態かを判定する判定部と、前記画像データ生成装置が生成した画像データであって、前記判定部による判定結果に基づいて特定される前記接着状態の前記生体試料の画像データである、解析対象データを解析する解析部と、を備える。 The cultured cell analysis system according to one aspect of the present invention includes an image data generation device that captures an image of a biological sample including adherent cells and generates image data, and a determination unit that determines whether the state of the adherent cells is an adhesive state or a floating state And an analysis unit for analyzing analysis target data, which is image data generated by the image data generation device and is image data of the biological sample in the adhesion state specified based on a determination result by the determination unit .
本発明の一態様に係る培養細胞解析方法は、接着細胞を含む生体試料を撮像して画像データを生成し、前記接着細胞の状態が接着状態か浮遊状態かを判定し、生成した画像データであって、前記接着細胞の状態についての判定結果に基づいて特定される前記接着状態の前記生体試料の画像データである、解析対象データを解析する。 In the cultured cell analysis method according to one aspect of the present invention, a biological sample including adherent cells is imaged to generate image data, whether the state of the adherent cells is an adherent state or a floating state, and the generated image data is used. Then, analysis target data, which is image data of the biological sample in the attached state specified based on the determination result about the state of the adherent cell, is analyzed.
本発明の一態様に係るプログラムは、コンピュータに、接着細胞を含む生体試料の画像データを取得し、前記接着細胞の状態が接着状態か浮遊状態かを判定し、取得した画像データであって、前記接着細胞の状態についての判定結果に基づいて特定される前記接着状態の前記生体試料の画像データである、解析対象データを解析する処理を実行させる。 The program according to one aspect of the present invention is a computer that acquires image data of a biological sample containing adherent cells, determines whether the state of the adherent cells is an adherent state or a floating state, and is obtained image data, A process of analyzing analysis target data, which is image data of the biological sample in the attached state specified based on a determination result on the state of the adherent cell, is executed.
上記の態様によれば、接着細胞を正しく解析する技術を提供することができる。 According to said aspect, the technique which analyzes an adherent cell correctly can be provided.
[第1の実施形態]
図1は、本実施形態に係る培養細胞解析システム1の構成を例示した図である。図2は、サーバ40のハードウェア構成を例示した図である。培養細胞解析システム1は、マイクロプレート30などに収容されている生体試料を撮像し、得られたデータを解析するシステムである。対象とする生体試料は、接着細胞を含む生体試料である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a diagram illustrating the configuration of a cultured cell analysis system 1 according to this embodiment. FIG. 2 is a diagram illustrating a hardware configuration of the
培養細胞解析システム1は、生体試料を撮像し画像データを生成する画像データ生成装置20と、少なくとも画像データ生成装置20で生成された画像データに基づいて解析処理を行うサーバ40と、を備えている。画像データ生成装置20とサーバ40は、例えばUSB(Universal Serial Bus)ケーブルなどの有線ケーブルで接続されている。画像データ生成装置20とサーバ40は、相互にデータをやり取りできるように構成されていればよく、有線に限らず無線により通信可能に接続されてもよい。
The cultured cell analysis system 1 includes an image
培養細胞解析システム1は、さらに、解析結果を表示する表示装置である液晶ディスプレイ50と、撮像条件を入力する入力装置であるキーボード60を備えてもよい。解析結果は、例えば、接着細胞の細胞数、密度などを含んでいる。また、撮像条件とは、タイムラプス観察のための撮像制御処理(以降、タイムラプス制御処理と記す。)についての条件であり、例えば、画像データサイズ、撮像開始までの待機時間(以降、開始遅延時間とも記す。)、撮像時間間隔(以降、スキャン間隔とも記す。)、撮像回数(以降、スキャン回数とも記す。)などである。
The cultured cell analysis system 1 may further include a
なお、培養細胞解析システム1の利用者は、ノート型コンピュータ70、タブレット型コンピュータ80、スマートフォンなどのクライアント端末を用いて、培養細胞解析システム1に無線又は有線の少なくとも一方を通じてアクセスしてもよい。その場合、クライアント端末は、解析結果を表示する表示装置であり、撮像条件を入力する入力装置である。
Note that the user of the cultured cell analysis system 1 may access the cultured cell analysis system 1 through at least one of wireless or wired communication using a client terminal such as a
画像データ生成装置20は、例えば、図1に示すように、マイクロプレート30が配置されたインキュベータ10内に設置される。マイクロプレート30は、それぞれが収容部である複数のウェル31を有していて、各ウェル31には生体試料が収容されている。インキュベータ10は、培養環境を維持又は制御する装置であり、ここでは、マイクロプレート30に収容された生体試料を培養する培養器である。
For example, as shown in FIG. 1, the image
なお、図1では、マイクロプレート30がインキュベータ10内の支持板上に載置されることで、画像データ生成装置20から離間して配置された例を示したが、マイクロプレート30は、支持板を介すことなく画像データ生成装置20の上面に直接載置してもよい。また、生体試料の培養容器は、マイクロプレート30に限らず、例えば、フラスコ、ディッシュなどであってもよい。
FIG. 1 shows an example in which the
画像データ生成装置20は、イメージセンサ22と、イメージセンサ22の周囲に配置された複数の照明用LED光源23と、温度センサ24を備えている。イメージセンサ22は、例えば、CCD(Charge-Coupled Device)イメージセンサ、CMOS(Complementary MOS)イメージセンサなどである。イメージセンサ22及び複数の照明用LED光源23は、撮影領域21下を移動自在に設けられている。温度センサ24は、インキュベータ10内の温度を測定するセンサである。なお、画像データ生成装置20は、インキュベータ10内の環境を測定する他のセンサを備えても良い。
The image
サーバ40は、例えば、標準的なコンピュータである。サーバ40は、図2に示すように、プロセッサ41、メモリ42、ストレージ43、インタフェース装置44、及び、可搬記憶媒体46が挿入される可搬記憶媒体駆動装置45を備え、これらがバス47によって相互に接続されている。
The
プロセッサ41は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、MPU(Micro Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)などであり、プログラムを実行してプログラムされた処理を行う。メモリ42は、例えば、RAM(Random Access Memory)であり、プログラムの実行の際に、ストレージ43または可搬記憶媒体46に記憶されているプログラムまたはデータを一時的に記憶する。
The
ストレージ43は、例えば、ハードディスク、フラッシュメモリであり、主に各種データやプログラムの記憶に用いられる。インタフェース装置44は、サーバ40以外の装置(例えば、画像データ生成装置20、液晶ディスプレイ50、キーボード60、ノート型コンピュータ70、タブレット型コンピュータ80など)と信号をやり取りする回路である。
The
可搬記憶媒体駆動装置45は、光ディスクやコンパクトフラッシュ(登録商標)等の可搬記憶媒体46を収容するものである。可搬記憶媒体46は、ストレージ43を補助する役割を有する。ストレージ43及び可搬記憶媒体46は、それぞれプログラムを記憶した非一過性のコンピュータ読取可能記憶媒体の一例である。
The portable storage
図2に示す構成は、サーバ40のハードウェア構成の一例であり、サーバ40はこの構成に限定されるものではない。サーバ40は、汎用装置ではなく専用装置であってもよい。サーバ40は、プログラムを実行するプロセッサの代わりに又は加えて、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やFPGA(Field Programmable Gate Array)などの電気回路を備えてもよく、それらの電気回路により、後述する処理の全部または一部が行われてもよい。
The configuration illustrated in FIG. 2 is an example of the hardware configuration of the
図3は、サーバ40の機能ブロック図の一例である。サーバ40は、撮像条件取得部40a、判定部40b、撮像制御部40c、解析部40d、表示制御部40e、撮像条件記憶部40f、タイムラプス画像記憶部40g、及び、解析結果記憶部40hを備えている。
FIG. 3 is an example of a functional block diagram of the
撮像条件取得部40aは、入力装置であるキーボード60を用いて利用者が入力した撮像条件を取得し、撮像条件記憶部40fに記憶させる。撮像条件取得部40aは、例えば、画像データサイズ、開始遅延時間、スキャン間隔、スキャン回数を撮像条件として取得してもよく、これらを撮像条件記憶部40fに記憶させてもよい。
The imaging
判定部40bは、ウェル31に収容された生体試料に含まれる接着細胞の状態が接着状態か浮遊状態かを判定する。接着状態とは、接着細胞が容器表面等に接着している状態のことをいい、浮遊状態とは、接着細胞が容器表面等に接着しておらず培養液内で浮遊している状態のことをいう。具体的には、判定部40bは、基準時刻からの経過時間に基づいて、接着細胞の状態を判定してもよい。この場合、継代から接着細胞が接着状態になるまでに要する時間を開始遅延時間として予め撮像条件記憶部40fに記憶させておくことが望ましい。これにより、判定部40bは、基準時刻(例えば、継代した時刻)からの経過時間と開始遅延時間を比較することで、接着細胞の状態を判定することができる。
The
撮像制御部40cは、撮像条件記憶部40fに記憶された撮像条件に従って、画像データ生成装置20を制御する。具体的には、撮像制御部40cは、接着細胞の状態が接着状態であると判定部40bが判定すると、タイムラプス制御処理を開始し、予め設定された時間間隔で生体試料を撮像するように画像データ生成装置20を制御してもよい。この場合、予め設定された時間間隔は、撮像条件としてスキャン間隔として予め撮像条件記憶部40fに記憶させておくことが望ましい。これにより、撮像制御部40cは、撮像条件記憶部40fからスキャン間隔を読み出して、読み出したスキャン間隔で生体試料を撮像するように画像データ生成装置20を制御してもよい。
The
解析部40dは、解析対象データを解析し、解析結果記憶部40hに記憶させる。解析対象データは、画像データ生成装置20が生成した画像データであって、判定部40bによる判定結果に基づいて特定される接着状態の生体試料の画像データである。なお、接着状態の生体試料の画像データとは、接着状態にある接着細胞を撮像することで生成された画像データのことである。具体的には、解析部40dは、判定部40bが接着細胞の状態が接着状態であると判定した後に画像データ生成装置20が生成した画像データを、解析対象データとして特定してもよい。解析部40dが行う解析処理は、特に限定しないが、例えば、接着細胞の数を計数する処理、接着細胞の密度を算出する処理などを含んでもよい。
The
表示制御部40eは、解析部40dによる解析結果を表示装置である液晶ディスプレイ50に表示させる。表示制御部40eは、例えば、接着細胞の細胞数、密度など液晶ディスプレイ50に表示させてもよく、これらの時間変化をグラフ形式で表示させてもよい。
The
撮像条件記憶部40fは、撮像条件取得部40aが取得した撮像条件を記憶する。タイムラプス画像記憶部40gは、判定部40bが接着細胞の状態が接着状態であると判定した後に画像データ生成装置20が生成した画像データを記憶する。解析結果記憶部40hは、解析部40dによる解析結果を記憶する。
The imaging
サーバ40では、プロセッサ41がメモリ42にロードされたプログラムを実行することで、図3に示す各種機能が実現される。ただし、図3に示す各種機能部は、ソフトウェアを用いて実現されるものに限られず、例えば、それぞれ専用の回路で構成されてもよい。
In the
以上のように構成された培養細胞解析システム1では、判定部40bが接着細胞の状態を判定することで、接着状態の生体試料の画像データであると特定された画像データを解析対象として解析部40dが解析処理を行うことができる。従って、培養細胞解析システム1によれば、接着細胞が浮遊状態にあることに起因して生じる解析上の不都合を回避することが可能であり、接着細胞を正しく解析することができる。
In the cultured cell analysis system 1 configured as described above, the
図4は、本実施形態に係る培養細胞解析処理の一例を示すフローチャートである。図5は、タイムラプス制御処理の一例を示すフローチャートである。図6は、入力画面の一例である。図7は、解析結果の表示例である。図8は、従前の解析結果の表示例である。以下、図4から図8を参照しながら、培養細胞解析システム1で行われる培養細胞解析処理について具体的に説明する。 FIG. 4 is a flowchart showing an example of the cultured cell analysis process according to the present embodiment. FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of the time lapse control process. FIG. 6 is an example of an input screen. FIG. 7 is a display example of the analysis result. FIG. 8 is a display example of a conventional analysis result. Hereinafter, the cultured cell analysis process performed in the cultured cell analysis system 1 will be specifically described with reference to FIGS. 4 to 8.
図4に示す培養細胞解析処理が開始されると、まず、サーバ40は、撮像条件を取得する(ステップS10)。ここでは、サーバ40は、例えば、液晶ディスプレイ50に図6に示す入力画面100を表示させる。そして、利用者がキーボード60を用いて入力画面100上で撮像条件を入力すると、サーバ40は、入力された撮像条件を取得しメモリ42又はストレージ43である撮像条件記憶部40fに記憶させる。なお、図6には、ドロップダウンリスト101を操作することで画像データサイズを、ドロップダウンリスト102を操作することで開始遅延時間を、ドロップダウンリスト103を操作することでスキャン間隔を、ドロップダウンリスト104を操作することでスキャン回数を選択する例が示されている。
When the cultured cell analysis process shown in FIG. 4 is started, first, the
次に、サーバ40は、接着細胞の状態を判定する(ステップS20)。ここでは、サーバ40は、培養細胞解析処理開始からステップS10で取得した開始遅延時間だけ経過しているかに基づいて、接着細胞の状態を判定する。サーバ40は、培養細胞解析処理開始から開始遅延時間経過しているときには接着細胞の状態が接着状態であると判定し、経過していないときには接着細胞の状態が浮遊状態であると判定する。
Next, the
サーバ40は、接着細胞の状態が接着状態でないと判定すると(ステップS30NO)、一定時間待機し(ステップS40)、ステップS20及びステップS30の処理を繰り返す。一方、サーバ40は、接着細胞の状態が接着状態であると判定すると(ステップS30YES)、図5に示すタイムラプス制御処理を行う(ステップS50)。
When the
タイムラプス制御処理では、サーバ40は、まず、現在の時刻が撮像時刻に達しているか否かを判定する(ステップS51)。ここでは、サーバ40は、ステップS10で取得したスキャン間隔に基づいて撮像時刻を算出する。そして、現在の時刻が撮像時刻に達していると判定すると、サーバ40は、撮像指示を画像データ生成装置20へ出力する(ステップS52)。その後、サーバ40は、画像データ生成装置20から画像データを受信し(ステップS53)、画像データを解析対象データとしてストレージ43であるタイムラプス画像記憶部40gに記憶する(ステップS54)。最後に、サーバ40は、タイムラプス制御処理を終了するか否かを判定する(ステップS55)。ここでは、サーバ40は、ステップS51からステップS55までの処理の繰り返し回数がステップS10で取得したスキャン回数に達していないときには、タイムラプス制御処理を終了しないと判定し、ステップS51からステップS55の処理を繰り返す。一方。サーバ40は、繰り返し回数がスキャン回数に達しているときには、タイムラプス制御処理を終了する。
In the time lapse control process, the
タイムラプス制御処理が終了すると、サーバ40は、画像データを解析する(ステップS60)。ここでは、サーバ40は、タイムラプス画像記憶部40gから画像データを読み出し、読み出した画像データを解析対象データとして解析する。サーバ40は、さらに、解析結果をストレージ43である解析結果記憶部40hに記憶する。
When the time lapse control process ends, the
最後に、サーバ40は、解析結果を表示する(ステップS70)。ここでは、サーバ40は、解析結果記憶部40hから解析結果を読み出し、読み出した解析結果を液晶ディスプレイ50に表示させる。図7に示すグラフG1は、ステップS70で液晶ディスプレイ50に表示される解析結果の一例であり、接着細胞数の時間変化を示している。グラフのピークP1、P2は、それぞれ継代のタイミングを示している。なお、図8に示すグラフG2は、比較例として示した従来の解析システムにおける解析結果の一例である。
Finally, the
従来の解析システムと培養細胞解析システム1とを比較すると、以下のような違いがある。従来の解析システムでは、接着細胞の状態を判定することなく解析処理が行われる。このため、図8に示されるように、液晶ディスプレイ50には、浮遊状態にある期間と接着状態にある期間の両方の期間についての解析結果が表示されることになる。浮遊状態にある期間の解析結果は、解析精度の点で接着状態にある期間の解析結果よりも劣る。このため、従来の解析システムで得られる解析結果の全体としての精度は必ずしも高くない。
When the conventional analysis system and the cultured cell analysis system 1 are compared, there are the following differences. In a conventional analysis system, analysis processing is performed without determining the state of adherent cells. For this reason, as shown in FIG. 8, the
これに対して、培養細胞解析システム1では、接着細胞の状態を判定し、接着状態にある接着細胞の画像データを解析する。このため、図7に示すように、液晶ディスプレイ50には、浮遊状態にある期間の解析結果だけが表示される。接着状態では、細胞数の計数等、種々の解析を高い精度で行うことができる。このため、培養細胞解析システム1によれば、従来の解析システムよりも高精度な解析結果を利用者に提供することができる。
In contrast, the cultured cell analysis system 1 determines the state of adherent cells and analyzes image data of adherent cells in an adherent state. For this reason, as shown in FIG. 7, only the analysis result of the period in the floating state is displayed on the
また、接着細胞の解析の目的が接着細胞の生育状態をモニタすることであるとすると、浮遊状態における接着細胞の解析結果は、接着状態における接着細胞の解析結果に比べて重要度が低い。これは、接着細胞が接着状態で増殖する細胞であるからである。このため、比較的重要度が低い浮遊状態にある接着細胞の画像データの解析を省略し、より重要度が高い接着状態にある接着細胞の画像データを解析する培養細胞解析システム1は、解析効率の点でも、従来の解析システムに比べて優れている。 Further, if the purpose of analysis of adherent cells is to monitor the growth state of adherent cells, the analysis result of adherent cells in the floating state is less important than the analysis result of adherent cells in the adherent state. This is because adherent cells are cells that grow in an adherent state. For this reason, the cultured cell analysis system 1 that analyzes the image data of the adherent cells that are in the floating state, which is relatively less important, and that analyzes the image data of the adherent cells that are in the more important state is analyzed efficiency. This is also superior to conventional analysis systems.
また、培養細胞解析システム1では、接着細胞の状態が接着状態である判定された後にタイムラプス制御処理が開始される。このため、ストレージ43に格納されているタイムラプス画像は、接着状態の画像である。これにより、タイムラプス画像を参照して接着細胞の成育状態を確認する利用者の作業量を抑えることができる。従って、培養細胞解析システム1は、従来の解析システムに比べて、利用者の作業効率を改善することができる。
In the cultured cell analysis system 1, the time lapse control process is started after it is determined that the state of the adherent cell is the adherent state. For this reason, the time-lapse image stored in the
[第2の実施形態]
本実施形態に係る培養細胞解析システムは、判定部40bでの接着細胞の状態の判定方法が異なる点が、培養細胞解析システム1とは異なる。本実施形態では、判定部40bは、画像データ生成装置20が生成した画像データに基づいて、接着細胞の状態を判定する。
[Second Embodiment]
The cultured cell analysis system according to this embodiment is different from the cultured cell analysis system 1 in that the determination method of the state of the adherent cell in the
より具体的には、判定部40bは、例えば、画像データから生体試料の画像のコントラストを算出し、算出したコントラストに基づいて接着細胞の状態を判定してもよい。画像データ生成装置20は、接着状態にある接着細胞が良好に観察できるようにフォーカス位置を予め接着面(例えば、ウェル31の底面)に合わせた状態で使用される。このため、接着細胞が接着状態にあると画像のコントラストが高くなり、浮遊状態にあると画像のコントラストが低くなる。より厳密には、接着細胞は生体試料内に複数存在するため、生体試料内の接着細胞に占める接着状態にある接着細胞の割合が高いほど画像のコントラストが高くなる。このように、接着細胞の状態と画像のコントラストの間には強い相関があることから、判定部40bは画像のコントラストに基づいて接着細胞の状態を判定してもよい。
More specifically, for example, the
また、判定部40bは、例えば、画像データ生成装置20が生成した画像データから接着細胞の形態を特定し、特定した形態に基づいて接着細胞の状態を判定してもよい。接着細胞の形態の一例は、接着細胞の形状である。例えば、浮遊状態で球形状の細胞は、接着状態では接着により変形するため、球形状とは異なる歪な形状(例えば、楕円など)となる。このように、接着細胞の状態と接着細胞の形状の間には強い相関があることから、判定部40bは、画像処理により接着細胞の輪郭を検出して形状を特定し、特定した形状に基づいて接着細胞の状態を判定してもよい。
Moreover, the
図9は、本実施形態に係る培養細胞解析処理の一例を示すフローチャートである。図10は、入力画面の別の例である。以下、図9及び図10を参照しながら、培養細胞解析システムで行われる培養細胞解析処理について具体的に説明する。 FIG. 9 is a flowchart showing an example of the cultured cell analysis process according to the present embodiment. FIG. 10 is another example of the input screen. Hereinafter, the cultured cell analysis process performed in the cultured cell analysis system will be specifically described with reference to FIGS. 9 and 10.
図9に示す培養細胞解析処理が開始されると、まず、サーバ40は、撮像条件を取得する(ステップS100)。ここでは、サーバ40は、例えば、液晶ディスプレイ50に図10に示す入力画面200を表示させる。そして、利用者がキーボード60を用いて入力画面200上で撮像条件を入力すると、サーバ40は、入力された撮像条件を取得しメモリ42又はストレージ43である撮像条件記憶部40fに記憶させる。なお、図10には、ドロップダウンリスト101を操作することで画像データサイズを、スライダ201を操作することで接着状態と判定するための閾値となる画像のコントラストを、ドロップダウンリスト103を操作することでスキャン間隔を、ドロップダウンリスト104を操作することでスキャン回数を選択する例が示されている。
When the cultured cell analysis process shown in FIG. 9 is started, the
次に、サーバ40は、撮像指示を画像データ生成装置20へ出力する(ステップS110)。その後、サーバ40は、画像データ生成装置20から画像データを受信し(ステップS120)、画像データを事前解析する(ステップS130)。事前解析処理は、この例では、画像のコントラストを算出する処理である。
Next, the
なお、接着細胞の形状に基づいて接着細胞の状態を判定する場合であれば、事前解析処理は、接着細胞の形状を特定する処理であってもよい。また、事前解析処理は、形状を特定し、さらに、所定の形状(又は所定の形状以外)の接着細胞の割合を算出する処理であってもよい。 In addition, if it is a case where the state of an adherent cell is determined based on the shape of an adherent cell, the prior analysis process may be a process for specifying the shape of an adherent cell. Further, the pre-analysis process may be a process of specifying a shape and further calculating a ratio of adherent cells having a predetermined shape (or other than the predetermined shape).
事前解析が終了すると、サーバ40は、接着細胞の状態を判定する(ステップS140)。ここでは、サーバ40は、ステップS130での事前解析結果に基づいて、接着細胞の状態を判定する。この例では、サーバ40は、ステップS130で算出した画像のコントラストがステップS100で取得したコントラストの閾値以上のときには接着細胞の状態が接着状態であると判定し、閾値未満のときには接着細胞の状態が浮遊状態であると判定する。
When the preliminary analysis is completed, the
サーバ40は、接着細胞の状態が接着状態でないと判定すると(ステップS150NO)、一定時間待機し(ステップS160)、ステップS110からステップS150の処理を繰り返す。一方、サーバ40は、接着細胞の状態が接着状態であると判定すると(ステップS150YES)、タイムラプス制御処理を行い(ステップS170)、タイムラプス制御処理で取得した画像データを解析し(ステップS180)、解析結果を表示して(ステップS190)、培養細胞解析処理を終了する。なお、ステップS170からステップS190の処理は、図4のステップS50からステップS70の処理と同様である。
When the
本実施形態に係る培養細胞解析システムによっても、培養細胞解析システム1と同様の効果を得ることができる。即ち、従来の解析システムよりも高精度な解析結果を利用者に提供することができる。また、解析効率、及び、利用者の作業効率の点において、従来の解析システムに比べて優れている点も、培養細胞解析システム1と同様である。 Even with the cultured cell analysis system according to the present embodiment, the same effect as that of the cultured cell analysis system 1 can be obtained. That is, it is possible to provide the user with an analysis result with higher accuracy than the conventional analysis system. Moreover, it is the same as that of the cultured cell analysis system 1 in that the analysis efficiency and the user's work efficiency are superior to the conventional analysis system.
さらに、本実施形態に係る培養細胞解析システムでは、生体試料を撮像して生成された画像データに基づいて接着細胞の状態を判定する。つまり、画像データから実際の接着細胞の状態を確認し、その確認結果に基づいて接着細胞の状態を判定する。このため、本実施形態に係る培養細胞解析システムによれば、培養細胞解析システム1よりも高い精度で接着細胞の状態を判定することができる。 Furthermore, in the cultured cell analysis system according to this embodiment, the state of adherent cells is determined based on image data generated by imaging a biological sample. That is, the state of the actual adherent cell is confirmed from the image data, and the state of the adherent cell is determined based on the confirmation result. For this reason, according to the cultured cell analysis system which concerns on this embodiment, the state of an adherent cell can be determined with a higher precision than the cultured cell analysis system 1. FIG.
また、培養細胞解析システム1では、高い判定精度を確保するためには、開始遅延時間をある程度長めに見積もって設定することが想定される。これに対して、本実施形態に係る培養細胞解析システムでは、接着細胞の状態を監視し接着状態になると直ぐにタイムラプス制御処理が開始されるため、培養細胞解析システム1よりも早期に観察を開始し解析結果を得ることができる。 Moreover, in the cultured cell analysis system 1, in order to ensure high determination accuracy, it is assumed that the start delay time is estimated and set to be somewhat longer. In contrast, in the cultured cell analysis system according to the present embodiment, since the time-lapse control process is started as soon as the state of the adherent cell is monitored and the adherent state is reached, the observation is started earlier than the cultured cell analysis system 1. Analysis results can be obtained.
[第3の実施形態]
本実施形態に係る培養細胞解析システムは、サーバ40の代わりにサーバ90を備える点、及び、タイムラプス制御処理後にタイムラプス制御処理で得られた画像データから解析対象データを特定し特定された解析対象データを解析する点が、第1及び第2の実施形態に係る培養細胞解析システムとは異なる。
[Third Embodiment]
The cultured cell analysis system according to the present embodiment includes the
図11は、サーバ90の機能ブロック図の一例である。サーバ90は、撮像条件取得部90a、判定部90b、撮像制御部90c、解析部90d、表示制御部90e、撮像条件記憶部90f、タイムラプス画像記憶部90g、及び、解析結果記憶部90hを備えている。
FIG. 11 is an example of a functional block diagram of the
撮像条件取得部90a、表示制御部90e、撮像条件記憶部90f、解析結果記憶部90hは、図3の撮像条件取得部40a、表示制御部40e、撮像条件記憶部40f、解析結果記憶部40hと同様である。
The imaging
撮像制御部90cは、撮像条件記憶部90fに予め設定された時間間隔(スキャン間隔)で生体試料を撮像するように画像データ生成装置20を制御する。この点は、撮像制御部40cと同様である。ただし、撮像制御部90cは、撮像条件取得部90aにより撮像条件が取得されると直ちにタイムラプス制御処理を開始する点が、撮像制御部40cとは異なっている。
The
タイムラプス画像記憶部90gは、タイムラプス制御処理で取得された画像データを記憶する。この点は、タイムラプス画像記憶部40gと同様である。ただし、タイムラプス画像記憶部90gは、接着細胞の状態によらずに、画像データ生成装置20が生成した画像データを記憶する点が、タイムラプス画像記憶部40gとは異なっている。
The time lapse
判定部90bは、タイムラプス画像記憶部90gに記憶された画像データを読み出して、読み出した画像データに基づいて接着細胞の状態を判定する。なお、判定方法は、第2の実施形態に係る判定部40bでの判定方法と同様である。即ち、画像のコントラストに基づいて接着細胞の状態を判定してもよく、接着細胞の形状に基づいて接着細胞の状態を判定してもよい。
The
解析部90dは、判定部90bによる判定結果に基づいて、画像データ生成装置20が生成した画像データの中から解析対象データを特定する。そして、特定した解析対象データを解析し、解析結果記憶部90hに記憶させる。
The
図12は、本実施形態に係る培養細胞解析処理の一例を示すフローチャートである。以下、図12を参照しながら、培養細胞解析システムで行われる培養細胞解析処理について具体的に説明する。 FIG. 12 is a flowchart showing an example of the cultured cell analysis process according to the present embodiment. Hereinafter, the cultured cell analysis process performed in the cultured cell analysis system will be specifically described with reference to FIG.
図12に示す培養細胞解析処理が開始されると、まず、サーバ90は、撮像条件を取得し(ステップS200)、その後、タイムラプス制御処理を行う(ステップS210)。なお、ステップS200、ステップS210の処理は、図9のステップS100、S170と同様である。
When the cultured cell analysis process shown in FIG. 12 is started, the
次に、サーバ90は、タイムラプス制御処理で取得した画像データをタイムラプス画像記憶部90gから読み出して、事前解析し(ステップS220)、接着細胞の状態を判定する(ステップS230)。なお、ステップS220、ステップS230の処理は、図9のステップS130、S140と同様である。
Next, the
その後、サーバ90は、ステップS230での判定結果に基づいて、タイムラプス画像記憶部90gに記憶されている画像データから解析対象データを特定する(ステップS240)。
Thereafter, the
最後、サーバ90は、特定された解析対象データを解析し(ステップS250)、解析結果を表示して(ステップS260)、培養細胞解析処理を終了する。なお、ステップS250及びステップS260の処理は、図9のステップS180及びステップS190の処理と同様である。
Finally, the
本実施形態に係る培養細胞解析システムによっても、第1の実施形態及び第2の実施形態に係る培養細胞解析システムと同様に、従来の解析システムよりも高精度な解析結果を利用者に提供することができる。 The cultured cell analysis system according to the present embodiment also provides the user with an analysis result with higher accuracy than the conventional analysis system, similarly to the cultured cell analysis system according to the first embodiment and the second embodiment. be able to.
本実施形態に係る培養細胞解析システムでは、タイムラプス観察を行うタイミングに制約されることなく、任意のタイミングで解析処理を行うことができる。このため、例えば、別の解析システムで取得された画像データを解析することもできる。 In the cultured cell analysis system according to the present embodiment, the analysis process can be performed at an arbitrary timing without being limited by the timing of performing the time-lapse observation. For this reason, for example, image data acquired by another analysis system can be analyzed.
10 インキュベータ
20 画像データ生成装置
21 撮影領域
22 イメージセンサ
23 照明用LED光源
24 温度センサ
30 マイクロプレート
31 ウェル
40、90 サーバ
40a、90a 撮像条件取得部
40b、90b 判定部
40c、90c 撮像制御部
40d、90d 解析部
40e、90e 表示制御部
40f、90f 撮像条件記憶部
40g、90g タイムラプス画像記憶部
40h、90h 解析結果記憶部
41 プロセッサ
42 メモリ
43 ストレージ
44 インタフェース装置
45 可搬記憶媒体駆動装置
46 可搬記憶媒体
47 バス
50 液晶ディスプレイ
60 キーボード
70 ノート型コンピュータ
80 タブレット型コンピュータ
100、200 入力画面
101、102、103 ドロップダウンリスト
201 スライダ
G1、G2 グラフ
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記接着細胞の状態が接着状態か浮遊状態かを判定する判定部と、
前記画像データ生成装置が生成した画像データであって、前記判定部による判定結果に基づいて特定される前記接着状態の前記生体試料の画像データである、解析対象データを解析する解析部と、を備える
ことを特徴とする培養細胞解析システム。 An image data generation device for imaging a biological sample containing adherent cells and generating image data;
A determination unit for determining whether the state of the adherent cell is an adhesive state or a floating state; and
An analysis unit for analyzing data to be analyzed, which is image data generated by the image data generation device and is image data of the biological sample in the adhesion state specified based on a determination result by the determination unit; A cultured cell analysis system comprising:
前記判定部は、基準時刻からの経過時間に基づいて、前記接着細胞の状態を判定する
ことを特徴とする培養細胞解析システム。 In the cultured cell analysis system according to claim 1,
The said determination part determines the state of the said adherent cell based on the elapsed time from reference | standard time, The cultured cell analysis system characterized by the above-mentioned.
前記判定部は、前記画像データ生成装置が生成した画像データに基づいて、前記接着細胞の状態を判定する
ことを特徴とする培養細胞解析システム。 In the cultured cell analysis system according to claim 1,
The said determination part determines the state of the said adherent cell based on the image data which the said image data generation apparatus produced | generated, The cultured cell analysis system characterized by the above-mentioned.
前記判定部は、
前記画像データ生成装置が生成した画像データから前記生体試料の画像のコントラストを算出し、
算出した前記コントラストに基づいて、前記接着細胞の状態を判定する
ことを特徴とする培養細胞解析システム。 In the cultured cell analysis system according to claim 3,
The determination unit
Calculate the contrast of the image of the biological sample from the image data generated by the image data generation device,
A cultured cell analysis system, wherein the state of the adherent cell is determined based on the calculated contrast.
前記判定部は、
前記画像データ生成装置が生成した画像データから前記接着細胞の形態を特定し、
前記特定した形態に基づいて、前記接着細胞の状態を判定する
ことを特徴とする培養細胞解析システム。 In the cultured cell analysis system according to claim 3,
The determination unit
Identify the form of the adherent cells from the image data generated by the image data generation device,
A cultured cell analysis system, wherein the state of the adherent cell is determined based on the identified form.
前記画像データ生成装置を制御する撮像制御部を備え、
前記撮像制御部は、前記接着細胞の状態が前記接着状態であると前記判定部が判定すると、予め設定された時間間隔で前記生体試料を撮像するように前記画像データ生成装置を制御し、
前記解析部は、前記判定部が前記接着細胞の状態が前記接着状態であると判定した後に前記画像データ生成装置が生成した画像データを、前記解析対象データとして特定する
ことを特徴とする培養細胞解析システム。 The cultured cell analysis system according to any one of claims 1 to 5, further comprising:
An imaging control unit for controlling the image data generation device;
When the determination unit determines that the state of the adherent cell is the adhesion state, the imaging control unit controls the image data generation device to image the biological sample at a preset time interval,
The analysis unit specifies the image data generated by the image data generation device as the analysis target data after the determination unit determines that the state of the adherent cell is the adherent state. Analysis system.
予め設定された時間間隔で前記生体試料を撮像するように前記画像データ生成装置を制御する撮像制御部を備え、
前記解析部は、前記判定部による判定結果に基づいて、前記画像データ生成装置が生成した画像データの中から前記解析対象データを特定する
ことを特徴とする培養細胞解析システム。 The cultured cell analysis system according to any one of claims 1 to 5, further comprising:
An imaging control unit that controls the image data generation device so as to image the biological sample at a preset time interval;
The cultured cell analysis system, wherein the analysis unit specifies the analysis target data from image data generated by the image data generation device based on a determination result by the determination unit.
前記解析部による解析結果を表示装置に表示させる表示制御部を備える
ことを特徴とする培養細胞解析システム。 The cultured cell analysis system according to any one of claims 1 to 7, further comprising:
A cultured cell analysis system comprising: a display control unit that displays a result of analysis by the analysis unit on a display device.
前記接着細胞の状態が接着状態か浮遊状態かを判定し、
生成した画像データであって、前記接着細胞の状態についての判定結果に基づいて特定される前記接着状態の前記生体試料の画像データである、解析対象データを解析する
ことを特徴とする培養細胞解析方法。 Imaging biological samples containing adherent cells to generate image data,
Determine whether the state of the adherent cell is an adherent state or a floating state,
Cultured cell analysis characterized by analyzing analysis target data, which is generated image data and is image data of the biological sample in the adherent state specified based on a determination result about the state of the adherent cell Method.
接着細胞を含む生体試料の画像データを取得し、
前記接着細胞の状態が接着状態か浮遊状態かを判定し、
取得した画像データであって、前記接着細胞の状態についての判定結果に基づいて特定される前記接着状態の前記生体試料の画像データである、解析対象データを解析する
処理を実行させることを特徴とするプログラム。
On the computer,
Obtain image data of biological samples containing adherent cells,
Determine whether the state of the adherent cell is an adherent state or a floating state,
A process of analyzing analysis target data, which is acquired image data, which is image data of the biological sample in the adherent state specified based on a determination result on the state of the adherent cells, Program to do.
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020261488A1 (en) * | 2019-06-27 | 2020-12-30 | オリンパス株式会社 | Culture monitoring system, culture monitoring method, and program |
WO2021005801A1 (en) * | 2019-07-11 | 2021-01-14 | オリンパス株式会社 | Method for evaluating adhesive cells, program, recording medium, and system for evaluating adhesive cells |
WO2021074945A1 (en) * | 2019-10-15 | 2021-04-22 | オリンパス株式会社 | Cell isolation assistance method, system, and computer-readable medium |
JP7424698B1 (en) | 2022-11-04 | 2024-01-30 | 株式会社Iddk | Sensor devices and sensing systems |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005278564A (en) * | 2004-03-30 | 2005-10-13 | Hitachi Medical Corp | Cell culture apparatus |
JP2007020422A (en) * | 2005-07-12 | 2007-02-01 | Olympus Corp | Apparatus for culturing and observing biological sample, method for culturing and observing biological sample and program for culturing and observing biological sample |
JP2009089630A (en) * | 2007-10-05 | 2009-04-30 | Nikon Corp | Device and method for observing cell |
JP2010152829A (en) * | 2008-12-26 | 2010-07-08 | Nikon Corp | Cell culture management system |
WO2017047190A1 (en) * | 2015-09-16 | 2017-03-23 | 浜松ホトニクス株式会社 | Cell determination method, cell determination device and cell determination program |
-
2017
- 2017-07-07 JP JP2017133899A patent/JP7079572B2/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005278564A (en) * | 2004-03-30 | 2005-10-13 | Hitachi Medical Corp | Cell culture apparatus |
JP2007020422A (en) * | 2005-07-12 | 2007-02-01 | Olympus Corp | Apparatus for culturing and observing biological sample, method for culturing and observing biological sample and program for culturing and observing biological sample |
JP2009089630A (en) * | 2007-10-05 | 2009-04-30 | Nikon Corp | Device and method for observing cell |
JP2010152829A (en) * | 2008-12-26 | 2010-07-08 | Nikon Corp | Cell culture management system |
WO2017047190A1 (en) * | 2015-09-16 | 2017-03-23 | 浜松ホトニクス株式会社 | Cell determination method, cell determination device and cell determination program |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020261488A1 (en) * | 2019-06-27 | 2020-12-30 | オリンパス株式会社 | Culture monitoring system, culture monitoring method, and program |
JP7357053B2 (en) | 2019-06-27 | 2023-10-05 | 株式会社エビデント | Culture monitoring system, culture monitoring method, and program |
WO2021005801A1 (en) * | 2019-07-11 | 2021-01-14 | オリンパス株式会社 | Method for evaluating adhesive cells, program, recording medium, and system for evaluating adhesive cells |
JPWO2021005801A1 (en) * | 2019-07-11 | 2021-01-14 | ||
WO2021074945A1 (en) * | 2019-10-15 | 2021-04-22 | オリンパス株式会社 | Cell isolation assistance method, system, and computer-readable medium |
JPWO2021074945A1 (en) * | 2019-10-15 | 2021-04-22 | ||
JP7228711B2 (en) | 2019-10-15 | 2023-02-24 | 株式会社エビデント | CELL ISOLATION SUPPORT METHOD, SYSTEM, AND COMPUTER-READABLE MEDIUM |
JP7424698B1 (en) | 2022-11-04 | 2024-01-30 | 株式会社Iddk | Sensor devices and sensing systems |
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