JP2020182411A - Cell counter, cell culture system, cell counting method and cell culture method, and programs of cell counting method and cell culture method, and recording medium recording the programs - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、化粧品、医薬品、医薬部外品若しくは飲食品または美容行為若しくは医療行為等に利活用するために培養した細胞の数を計数する細胞計数装置、細胞培養システム、細胞計数方法および細胞培養方法に関する。また、本発明は、その細胞計数方法のプログラムまたはそれらのプログラムを記録した記録媒体に関するものであってもよい。 The present invention is a cell counting device, a cell culture system, a cell counting method, and a cell culture that counts the number of cells cultured for use in cosmetics, pharmaceuticals, quasi-drugs, foods and drinks, beauty treatments, medical treatments, and the like. Regarding the method. The present invention may also relate to a program of the cell counting method or a recording medium on which those programs are recorded.
医薬品の生産、遺伝子治療、再生医療、免疫療法などの医薬学・生化学分野において、細胞（組織、微生物、ウイルスなどを含む）を人工的な環境下で培養する方法が提案されている。培養工程においては、品質管理や効率的なプロセス制御を目的として培養中の細胞数をモニタリングすることが重要である。例えば高生産性の連続培養プロセスでは細胞の増殖に合わせて培地や添加物を制御するため、生細胞数のモニタリングを行う必要がある。細胞数をモニタリングする技術として、培養液を間欠的に無菌サンプリングして細胞を計数する方法（オフライン計測）が知られている。特許文献１では、培養中の細胞数をモニタリングする方法であって、培地由来の蛍光を低減するか及び／又は細胞由来の蛍光を増強した上で、励起光により発生した蛍光強度を測定し、測定された蛍光強度に基づいて細胞数を算出する前記モニタリング方法（オンライン計測）に関する技術を開示している。特許文献２では、細胞培養モジュールに培地を供給することによって細胞の培養を行うとともに、培養途中で細胞培養モジュールに培地を供給する培養流路から細胞培養モジュールにメディエータを供給して同メディエータの還元によって生細胞数の測定を行う測定流路に流路を切替えて、生細胞数の測定を行うことを特徴とする生細胞数測定方法（オンライン計測）に関する技術を開示している。 In the fields of medicine and biochemistry such as drug production, gene therapy, regenerative medicine, and immunotherapy, methods for culturing cells (including tissues, microorganisms, viruses, etc.) in an artificial environment have been proposed. In the culturing process, it is important to monitor the number of cells in culturing for the purpose of quality control and efficient process control. For example, in a highly productive continuous culture process, it is necessary to monitor the number of viable cells in order to control the medium and additives according to the growth of cells. As a technique for monitoring the number of cells, a method of counting cells by intermittently aseptically sampling the culture solution (offline measurement) is known. Patent Document 1 is a method of monitoring the number of cells in a culture, in which fluorescence derived from a medium is reduced and / or fluorescence derived from cells is enhanced, and then the fluorescence intensity generated by excitation light is measured. A technique relating to the monitoring method (online measurement) for calculating the number of cells based on the measured fluorescence intensity is disclosed. In Patent Document 2, cells are cultured by supplying a medium to the cell culture module, and a mediator is supplied to the cell culture module from a culture channel for supplying the medium to the cell culture module during the culture to reduce the mediator. Discloses a technique relating to a method for measuring the number of living cells (online measurement), which comprises switching the flow path to a measuring flow medium for measuring the number of living cells and measuring the number of living cells.
大量の細胞を培養する高生産性の連続培養プロセスにおいて、品質管理や効率的なプロセス制御のためにリアルタイム（オンライン）で細胞の数を計数する方法が求められている。また、培養した細胞の利活用の方法に対応した数の細胞を提供するために、培養中の生細胞の数をより高精度に直接、計数できる方法が求められている。 In a highly productive continuous culture process in which a large amount of cells are cultured, a method of counting the number of cells in real time (online) is required for quality control and efficient process control. Further, in order to provide a number of cells corresponding to the method of utilizing cultured cells, there is a demand for a method capable of directly counting the number of living cells in culture with higher accuracy.
本発明は、美容行為や医療行為、機能性食品などの効果や精度の向上を目指して、化粧品、医薬品、医薬部外品若しくは飲食品または医療行為若しくは美容行為等に利活用する細胞（特定の数量や組成の細胞）を提供するために、リアルタイムで細胞の数を計数することができる細胞計数装置、細胞培養システム、細胞計数方法および細胞培養方法を提供することを目的とする。 The present invention aims to improve the effects and accuracy of beauty, medical, functional foods, etc., and cells utilized in cosmetics, pharmaceuticals, non-pharmaceutical products or food and drink, medical practice, beauty, etc. (specific). It is an object of the present invention to provide a cell counting device, a cell culture system, a cell counting method, and a cell culture method capable of counting the number of cells in real time in order to provide cells of a quantity or composition.
上記課題を解決するために、本発明の一つの実施形態は、細胞の数を計数する細胞計数装置であって、前記細胞を培養する培養容器手段と、培養した前記細胞の数を計数する細胞計数手段とを有し、前記培養容器手段は、前記細胞を培養するための培養液を保持する培養液保持部と、前記培養液保持部の内部に配置される細胞吸着平板部と、を備え、前記細胞計数手段は、前記細胞吸着平板部を撮影する撮影部と、前記撮影部が撮影した画像データを画像処理する画像処理部と、前記画像処理部が画像処理した画像処理結果に基づいて前記細胞の数を計数する算出部と、を備える、ことを特徴とする細胞計数装置を提供する。本発明の他の実施形態は、上記の細胞計数装置であって、前記細胞吸着平板部は、生細胞の特性に基づいて、該細胞吸着平板部の表面に前記生細胞を吸着配置し、前記撮影部は、前記細胞吸着平板部の表面に吸着配置した前記生細胞を含む前記画像データを取得し、前記画像処理部は、前記撮影部が撮影した前記画像データを用いて、前記生細胞が配置された部分と前記生細胞が配置されていない部分とを区別する修正画像データを作成し、前記算出部は、前記画像処理部が作成した前記修正画像データに基づいて、前記細胞の数を計数する、ことを特徴とする細胞計数装置であってもよい。また、本発明の他の実施形態は、上記のいずれかの細胞計数装置と、前記細胞計数装置が計数した前記細胞の数に基づいて培養環境を調整する培養監視手段と、を含む、ことを特徴とする細胞培養システムであってもよい。 In order to solve the above problems, one embodiment of the present invention is a cell counting device for counting the number of cells, which is a culture container means for culturing the cells and a cell for counting the number of the cultured cells. The culture container means includes a culture solution holding portion for holding a culture solution for culturing the cells, and a cell adsorption flat plate portion arranged inside the culture solution holding portion. The cell counting means is based on an imaging unit that photographs the cell adsorption flat plate portion, an image processing unit that performs image processing on image data photographed by the imaging unit, and an image processing result that the image processing unit has image-processed. Provided is a cell counting device including a calculation unit for counting the number of cells. Another embodiment of the present invention is the above-mentioned cell counting device, in which the cell adsorption plate portion adsorbs and arranges the living cells on the surface of the cell adsorption plate portion based on the characteristics of the living cells. The photographing unit acquires the image data including the living cells adsorbed and arranged on the surface of the cell adsorption flat plate portion, and the image processing unit uses the image data photographed by the photographing unit to generate the living cells. Modified image data for distinguishing between the arranged portion and the portion where the living cells are not arranged is created, and the calculation unit calculates the number of the cells based on the modified image data created by the image processing unit. It may be a cell counting device characterized by counting. In addition, another embodiment of the present invention includes any of the above cell counting devices and a culture monitoring means for adjusting the culture environment based on the number of the cells counted by the cell counting device. It may be a characteristic cell culture system.
本発明の他の実施形態は、細胞の数を計数する細胞計数方法であって、前記細胞を培養する培養容器手段と、培養した前記細胞の数を計数する細胞計数手段とを有し、前記培養容器手段は、前記細胞を培養するための培養液を保持する培養液保持部と、前記培養液保持部の内部に配置される細胞吸着平板部と、を備え、前記細胞計数手段は、前記細胞吸着平板部を撮影する撮影部と、前記撮影部が撮影した画像データを画像処理する画像処理部と、前記画像処理部が画像処理した画像処理結果に基づいて前記細胞の数を計数する算出部と、を備え、前記培養容器手段は、前記細胞を培養するための培養液を保持する培養液保持部と、前記培養液保持部の内部に配置される細胞吸着平板部と、を備え、前記細胞計数手段は、前記細胞吸着平板部を撮影する撮影部と、前記撮影部が撮影した画像データを画像処理する画像処理部と、前記画像処理部が画像処理した画像処理結果に基づいて前記細胞の数を計数する算出部と、を備える、ことを特徴とする細胞計数装置を用いて、前記細胞吸着平板部を撮影する撮影ステップと、前記撮影ステップで撮影した画像データを画像処理する画像処理ステップと、前記画像処理ステップで画像処理した画像処理結果に基づいて、前記細胞の数を計数する細胞数算出ステップとを含む、ことを特徴とする細胞計数方法を提供する。また、本発明の他の実施形態は、上記の細胞計数方法と、前記細胞計数方法で計数した前記細胞の数に基づいて、培養環境を調整する培養監視ステップと、を含む、ことを特徴とする細胞培養方法であってもよい。 Another embodiment of the present invention is a cell counting method for counting the number of cells, which comprises a culture container means for culturing the cells and a cell counting means for counting the number of the cultured cells. The culture container means includes a culture solution holding portion that holds a culture solution for culturing the cells, and a cell adsorption flat plate portion that is arranged inside the culture solution holding portion, and the cell counting means is the cell counting means. A calculation that counts the number of cells based on an imaging unit that photographs a cell adsorption flat plate portion, an image processing unit that processes image data captured by the imaging unit, and an image processing result that the image processing unit performs image processing. The culture container means includes a culture solution holding portion for holding a culture solution for culturing the cells, and a cell adsorption flat plate portion arranged inside the culture solution holding portion. The cell counting means is based on an imaging unit that photographs the cell adsorption flat plate portion, an image processing unit that performs image processing on image data photographed by the imaging unit, and an image processing result that the image processing unit has image-processed. Using a cell counting device including a calculation unit for counting the number of cells, a photographing step of photographing the cell adsorption flat plate portion and an image of image processing of image data photographed in the photographing step. Provided is a cell counting method including a processing step and a cell number calculation step for counting the number of the cells based on the image processing result image-processed in the image processing step. In addition, another embodiment of the present invention is characterized by including the above-mentioned cell counting method and a culture monitoring step of adjusting the culture environment based on the number of the cells counted by the cell counting method. It may be a cell culture method.
本発明の他の実施形態は、上記の細胞計数方法または細胞培養方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであってもよい。また、本発明の他の実施形態は、そのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であってもよい。 Another embodiment of the present invention may be a program for causing a computer to execute the above-mentioned cell counting method or cell culture method. In addition, another embodiment of the present invention may be a computer-readable recording medium on which the program is recorded.
本発明に係る細胞計数装置、細胞培養システム、細胞計数方法および細胞培養方法によれば、美容行為や医療行為、機能性食品などの効果や精度の向上を目指して、化粧品、医薬品、医薬部外品若しくは飲食品または医療行為若しくは美容行為等に利活用する細胞（特定の数量や組成の細胞）を提供するために、細胞の数を計数することができる。本発明に係る細胞計数装置、細胞培養システム、細胞計数方法および細胞培養方法によれば、大量の細胞を培養する高生産性の連続培養プロセスにおいて、培養中の細胞の数をより高精度に直接、計数でき、リアルタイムで培養中の細胞の数を監視（モニタリング）することができる。また、本発明に係る細胞計数装置、細胞培養システム、細胞計数方法および細胞培養方法によれば、大量の細胞を培養する高生産性の連続培養プロセスにおいて、培養中の細胞を監視（モニタリング）することができるので、不良細胞などの不具合に対応することができ、高品質の細胞を培養することができる。さらに、本発明によれば、培養中の生細胞の数をより高精度に直接、計数できるので、医療や美容、健康、再生医療などの医薬学分野、生化学分野において大きく貢献できるものである。 According to the cell counting device, the cell culture system, the cell counting method, and the cell culture method according to the present invention, cosmetics, pharmaceuticals, and non-pharmaceutical products are aimed at improving the effects and accuracy of beauty, medical, and functional foods. The number of cells can be counted in order to provide cells (cells having a specific quantity or composition) to be utilized for goods, foods and drinks, medical practice, beauty practice, and the like. According to the cell counting device, the cell culture system, the cell counting method and the cell culture method according to the present invention, the number of cells in culture can be directly measured with higher accuracy in a highly productive continuous culture process for culturing a large amount of cells. , Can be counted, and the number of cells in culture can be monitored in real time. Further, according to the cell counting device, the cell culture system, the cell counting method and the cell culture method according to the present invention, the cells being cultured are monitored in a highly productive continuous culture process for culturing a large amount of cells. Therefore, it is possible to deal with defects such as defective cells, and it is possible to culture high-quality cells. Furthermore, according to the present invention, since the number of living cells in culture can be directly counted with higher accuracy, it can make a great contribution in the fields of medicine and biochemistry such as medicine, cosmetology, health, and regenerative medicine. ..
実施形態に係る細胞計数装置、細胞培養システム、細胞計数方法および細胞培養方法の例を用いて、本発明を説明する。なお、本発明は、以後に説明する細胞計数装置、細胞培養システム、細胞計数方法および細胞培養方法以外でも、細胞を培養するもの（装置、機械、部品、手段、システム、アプリケーションなど）や方法であれば、いずれにも用いることができる。なお、培養する細胞は、特に限定されない。また、細胞を培養するための基礎培地（細胞培養に使われる培地で、細胞の維持と増殖に必要な最低限の成分を含んだもの）は、特に限定されない。 The present invention will be described with reference to examples of the cell counting device, the cell culture system, the cell counting method and the cell culture method according to the embodiment. In addition to the cell counting device, the cell culture system, the cell counting method, and the cell culture method described below, the present invention uses a device (device, machine, component, means, system, application, etc.) or method for culturing cells. If there is, it can be used for any of them. The cells to be cultured are not particularly limited. The basal medium for culturing cells (medium used for cell culture, which contains the minimum components necessary for cell maintenance and proliferation) is not particularly limited.
本発明において、培養・計数の対象となる細胞として、例えば幹細胞、動物細胞、植物細胞、真菌細胞、細菌細胞、プロトプラスト、樹立された細胞株、人為的に遺伝子改変が施された細胞、等のあらゆる細胞が対象となり得る。幹細胞は、自己複製能と分化能とを有する細胞であれば特に制限されず、多能性幹細胞でもよく、体性幹細胞でもよい。多能性幹細胞は、自己複製能と、外胚葉、中胚葉および内胚葉のいずれにも分化し得る多分化能とを有する細胞である。多能性幹細胞としては、胚性幹細胞、人工多能性幹細胞、胚性生殖細胞、胚性癌細胞、多能性成体前駆細胞、成体多能性幹細胞、Ｍｕｓｅ細胞などが挙げられる。体性幹細胞としては、例えば、間葉系幹細胞、造血幹細胞、神経幹細胞などが挙げられる。 In the present invention, the cells to be cultured and counted include, for example, stem cells, animal cells, plant cells, fungal cells, bacterial cells, protoplasts, established cell lines, artificially genetically modified cells, and the like. Any cell can be targeted. The stem cell is not particularly limited as long as it has self-renewal ability and differentiation ability, and may be a pluripotent stem cell or a somatic stem cell. Pluripotent stem cells are cells having self-renewal ability and pluripotency capable of differentiating into any of ectoderm, mesoderm and endoderm. Examples of pluripotent stem cells include embryonic stem cells, induced pluripotent stem cells, embryonic germ cells, embryonic cancer cells, pluripotent adult progenitor cells, adult pluripotent stem cells, and Muse cells. Examples of somatic stem cells include mesenchymal stem cells, hematopoietic stem cells, and neural stem cells.
培養の対象となる細胞の他の例は、生体を構成する体細胞である。具体的には、リンパ球、好中球、単球、巨核球、マクロファージ、線維芽細胞、基底細胞、ケラチノサイト、上皮前駆細胞、周皮細胞、内皮細胞、脂肪前駆細胞、筋芽細胞、骨芽細胞、軟骨細胞、肝実質細胞、膵β細胞、グリア細胞、等が挙げられる。 Another example of cells to be cultured is somatic cells that make up a living body. Specifically, lymphocytes, neutrophils, monospheres, megakaryocytes, macrophages, fibroblasts, basal cells, keratinocytes, epithelial progenitor cells, pericutaneous cells, endothelial cells, adipose progenitor cells, myoblasts, osteoblasts. Examples include cells, chondrocytes, hepatic parenchymal cells, pancreatic β cells, glial cells, and the like.
下記に示す順序で、本発明を説明する。
１．細胞計数装置の構成
２．細胞培養システムの構成
３．細胞計数方法
４．細胞培養方法
５．培養した細胞および化粧品、医薬品、医薬部外品、飲食品
The present invention will be described in the order shown below.
1. 1. Configuration of cell counting device 2. Structure of cell culture system 3. Cell counting method 4. Cell culture method 5. Cultured cells and cosmetics, pharmaceuticals, quasi-drugs, foods and drinks
（１．細胞計数装置の構成）
図１乃至図４を用いて、本発明の実施形態に係る細胞計数装置の構成を説明する。ここで、図１は、本発明の実施形態に係る細胞計数装置１００（細胞培養システム１００Ｓ）の一例を示す概略構成図である。図２（ａ）は、本発明の実施形態に係る培養容器手段１１の細胞吸着平板部１１ａ１の一例（ディッシュの場合）を説明する説明図である。図２（ｂ）は、本発明の実施形態に係る培養容器手段１１の細胞吸着平板部１１ａ２の一例（密封器の場合）を説明する説明図である。図２（ｃ）は、本発明の実施形態に係る培養容器手段１１の細胞吸着平板部１１ａ３の一例（フラスコの場合）を説明する説明図である。図３は、培養した細胞の一例を説明する説明図である。図４（ａ）および（ｂ）は、本発明の実施形態に係る細胞計数手段（細胞計数装置）の計数結果の一例を説明する説明図である。なお、図１等に示す例は一例であり、本発明は図１等に示す例に限定されるものではない。
(1. Configuration of cell counting device)
The configuration of the cell counting device according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4. Here, FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of a cell counting device 100 (cell culture system 100S) according to an embodiment of the present invention. FIG. 2A is an explanatory diagram illustrating an example (in the case of a dish) of the cell adsorption flat plate portion 11a1 of the culture container means 11 according to the embodiment of the present invention. FIG. 2B is an explanatory diagram illustrating an example (in the case of a sealer) of the cell adsorption flat plate portion 11a2 of the culture container means 11 according to the embodiment of the present invention. FIG. 2C is an explanatory diagram illustrating an example (in the case of a flask) of the cell adsorption flat plate portion 11a3 of the culture container means 11 according to the embodiment of the present invention. FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating an example of cultured cells. 4 (a) and 4 (b) are explanatory views explaining an example of the counting result of the cell counting means (cell counting device) according to the embodiment of the present invention. The example shown in FIG. 1 and the like is an example, and the present invention is not limited to the example shown in FIG. 1 and the like.
図１に示すように、本発明に係る細胞計数装置１００は、細胞の数を計数するものである。細胞計数装置１００は、細胞を培養する培養容器手段１１と、培養した細胞の数を計数する細胞計数手段１２とを有する。 As shown in FIG. 1, the cell counting device 100 according to the present invention counts the number of cells. The cell counting device 100 includes a culture container means 11 for culturing cells and a cell counting means 12 for counting the number of cultured cells.
以下に、各構成を具体的に説明する。 Each configuration will be specifically described below.
培養容器手段１１は、細胞を培養するものである。培養容器手段１１は、基礎培地に細胞（培養する細胞）を配置され、所定の環境（温度、ＣＯ２濃度、培養時間など）で培養する。培養液（基礎培地および細胞）は、特に制限されず、あらゆる培養液を適用することができる。なお、所定の環境は、公知の技術を利用することができ、実験、設計、計画などで予め定められた環境とすることができる。また、細胞の培養は、例えば数日おきに培地の交換を行い細胞の遊走・成長を促し、細胞の増殖が十分に確認されたら継代を行い、さらに細胞数を増やしてもよい。 The culture container means 11 is for culturing cells. In the culture vessel means 11, cells (cells to be cultured) are placed in a basal medium and cultured in a predetermined environment (temperature, CO2 concentration, culture time, etc.). The culture medium (basal medium and cells) is not particularly limited, and any culture medium can be applied. As the predetermined environment, known technology can be used, and the predetermined environment can be a predetermined environment for experiments, designs, plans, and the like. Further, in the cell culture, for example, the medium may be exchanged every few days to promote the migration and growth of the cells, and when the proliferation of the cells is sufficiently confirmed, the cells may be subcultured to further increase the number of cells.
培養容器手段１１は、細胞を培養するための培養液（細胞、基礎培地、添加物など）を保持する培養液保持部１１ｂと、培養液保持部１１ｂの内部に配置される細胞吸着平板部１１ａと、を備える。培養容器手段１１は、たとえば必要な細胞種を培養液で懸濁した細胞懸濁溶液に播種し、インキュベータで培養することができる。また、培養容器手段１１は、フラスコを用いた場合には、培養容器内側と外界との境界面にフィルターを設けることで無菌状態を保ちながら空気の交換を行うことができる。また、培養容器手段１１は、必要に応じて培養液の交換を行う。 The culture container means 11 includes a culture solution holding portion 11b for holding a culture solution (cells, basal medium, additives, etc.) for culturing cells, and a cell adsorption flat plate portion 11a arranged inside the culture solution holding section 11b. And. In the culture vessel means 11, for example, the required cell type can be seeded in a cell suspension solution suspended in a culture solution and cultured in an incubator. Further, in the case of using a flask, the culture container means 11 can exchange air while maintaining an aseptic state by providing a filter on the interface between the inside of the culture container and the outside world. In addition, the culture container means 11 exchanges the culture solution as needed.
図２（ａ）乃至図２（ｃ）に示すように、培養液保持部１１ｂは、ディッシュ（図２（ａ））、密封器（図２（ｂ））、フラスコ（図２（ｃ））、等を用いることができる。なお、本発明に係る培養液保持部は、とくに限定されない。本発明に係る培養液保持部は、公知の技術を利用することができ、実験、設計、計画などで予め定められた容器とすることができる。 As shown in FIGS. 2 (a) to 2 (c), the culture solution holding portion 11b includes a dish (FIG. 2 (a)), a sealer (FIG. 2 (b)), and a flask (FIG. 2 (c)). , Etc. can be used. The culture solution holding portion according to the present invention is not particularly limited. As the culture solution holding unit according to the present invention, a known technique can be used, and the container can be a container predetermined by experiments, designs, plans, and the like.
図２（ａ）乃至図２（ｃ）に示すように、細胞吸着平板部１１ａは、培養液保持部１１ｂの内部に配置される。図２（ａ）および図２（ｃ）に示すように、細胞吸着平板部１１ａは、培養液保持部１１ｂの底面を利用する構成であってもよい。細胞吸着平板部１１ａは、生細胞の特性に基づいて、細胞吸着平板部１１ａの表面に生細胞または細胞を吸着配置するものである。細胞吸着平板部１１ａの表面は、培養する細胞と親和性のある表面処理を施すことが好ましい。これにより、本発明に係る細胞計数装置１００は、細胞吸着平板部１１ａの表面上に、細胞計数手段１２（後述する撮影部１２ａ）で撮影する細胞を特定（配置）することができる。なお、本発明に係る細胞吸着平板部は、細胞が配置または吸着する平板であれば、材質などはとくに限定されない。また、本発明に係る細胞吸着平板部の形状は、実験、設計、計画などで予め定められた形状とすることができる。 As shown in FIGS. 2 (a) to 2 (c), the cell adsorption flat plate portion 11a is arranged inside the culture solution holding portion 11b. As shown in FIGS. 2 (a) and 2 (c), the cell adsorption flat plate portion 11a may be configured to utilize the bottom surface of the culture solution holding portion 11b. The cell adsorption flat plate portion 11a is for adsorbing and arranging live cells or cells on the surface of the cell adsorption flat plate portion 11a based on the characteristics of the living cells. It is preferable that the surface of the cell adsorption flat plate portion 11a is subjected to a surface treatment having an affinity for the cells to be cultured. Thereby, the cell counting device 100 according to the present invention can specify (arrange) the cells to be imaged by the cell counting means 12 (photographing unit 12a described later) on the surface of the cell adsorption flat plate portion 11a. The material of the cell adsorption flat plate portion according to the present invention is not particularly limited as long as it is a flat plate on which cells are arranged or adsorbed. Further, the shape of the cell adsorption flat plate portion according to the present invention can be a shape predetermined by experiments, designs, plans and the like.
細胞計数手段１２は、培養した細胞の数を計数するものである。細胞計数手段１２は、細胞吸着平板部１１ａを撮影する撮影部１２ａと、撮影部１２ａが撮影した画像データを画像処理する画像処理部１２ｂと、画像処理部１２ｂが画像処理した画像処理結果に基づいて細胞の数を計数する算出部１２ｃと、を備える。 The cell counting means 12 counts the number of cultured cells. The cell counting means 12 is based on an imaging unit 12a for photographing the cell adsorption flat plate portion 11a, an image processing unit 12b for image processing the image data photographed by the photographing unit 12a, and an image processing result image processed by the image processing unit 12b. A calculation unit 12c for counting the number of cells is provided.
撮影部１２ａは、細胞吸着平板部１１ａの表面を撮影し、細胞吸着平板部１１ａの表面上の細胞を撮影するものである。撮影部１２ａは、本実施形態では、細胞吸着平板部１２ａの表面に吸着配置した細胞（たとえば生細胞）を含む画像データを取得する。図３に、撮影部１２ａが撮影した培養した細胞（画像データ）の一例を示す。なお、撮影部の撮影方法は、公知の技術を利用することができ、実験、設計、計画などで予め定められた方法とすることができる。撮影部１２ａは、細胞が成長していく様子を日々観察することができ、細胞吸着平板部１１ａの表面上で成長し続ける細胞のコンフルエンシー（集密度）及び状態を確認することができる。 The imaging unit 12a photographs the surface of the cell adsorption flat plate portion 11a and photographs the cells on the surface of the cell adsorption flat plate portion 11a. In the present embodiment, the photographing unit 12a acquires image data including cells (for example, living cells) adsorbed and arranged on the surface of the cell adsorption flat plate portion 12a. FIG. 3 shows an example of cultured cells (image data) photographed by the photographing unit 12a. As the photographing method of the photographing unit, a known technique can be used, and a method predetermined by an experiment, a design, a plan, or the like can be used. The photographing unit 12a can observe the growth of the cells on a daily basis, and can confirm the confluency (concentration density) and the state of the cells that continue to grow on the surface of the cell adsorption flat plate portion 11a.
画像処理部１２ｂは、撮影部１２ａが撮影した画像データを画像処理するものである。画像処理部１２ｂは、本実施形態では、撮影部１２ａが撮影した画像データ（たとえば図３）を用いて、「生細胞が配置された部分」と「生細胞が配置されていない部分」とを区別する修正画像データ（画像処理結果）を作成する。図４（ａ）および図４（ｂ）に、細胞計数手段（細胞計数装置）の計数結果の一例を示す。図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、細胞計数手段１２は、本実施形態では、撮影部１２ａを用いて画像データＩｒを取得し、画像処理部１２ｂを用いて修正画像データＩｍを作成する。なお、画像処理部の画像処理方法は、公知の技術を利用することができ、実験、設計、計画などで予め定められた方法とすることができる。 The image processing unit 12b performs image processing on the image data captured by the photographing unit 12a. In the present embodiment, the image processing unit 12b uses the image data (for example, FIG. 3) photographed by the imaging unit 12a to obtain a “portion in which living cells are arranged” and a “portion in which living cells are not arranged”. Create modified image data (image processing result) to distinguish. 4 (a) and 4 (b) show an example of the counting result of the cell counting means (cell counting device). As shown in FIGS. 4A and 4B, in the present embodiment, the cell counting means 12 acquires the image data Ir using the photographing unit 12a and the modified image data using the image processing unit 12b. Create Im. As the image processing method of the image processing unit, a known technique can be used, and the method can be a predetermined method in an experiment, a design, a plan, or the like.
画像処理部１２ｂは、たとえば（１）スケーリング処理（画像データの画像のサイズを変更して処理速度を向上）、（２）背景除去処理（バックグラウンドを除去し、強いぼかしをかけた画像を作成し、入力画像から差し引く）、（３）レベル調整処理（明るさ／コントラスト、ＲＧＢ度合、ガンマ補正、エッジ強調、およびその他画像編集処理）、（４）ぼかし処理（細胞輪郭をもとに画像をぼかし細胞部分を塗りつぶす）、（５）二値化処理（たとえば中央値付近で二値化）、などにより画像処理することで、修正画像データを生成することができる。これにより、本発明に係る細胞計数装置１００（画像処理部１２ｂ）は、「生細胞が配置された部分」と「生細胞が配置されていない部分」とを区別する修正画像データ（画像処理結果）を作成することができる。 The image processing unit 12b may, for example, (1) scale processing (change the size of the image of the image data to improve the processing speed), (2) remove the background (remove the background and create a strongly blurred image). (Deduct from the input image), (3) Level adjustment processing (brightness / contrast, RGB degree, gamma correction, edge enhancement, and other image editing processing), (4) Blur processing (image based on cell contour) Corrected image data can be generated by performing image processing by (filling the blurred cell portion), (5) binarization processing (for example, binarization near the median value), or the like. As a result, the cell counting device 100 (image processing unit 12b) according to the present invention distinguishes between "a portion in which living cells are arranged" and "a portion in which living cells are not arranged" (image processing result). ) Can be created.
算出部１２ｃは、画像処理した画像処理結果に基づいて、細胞の数を計数するものである。算出部１２ｃは、本実施形態では、画像処理部が作成した修正画像データに基づいて、細胞の数を計数する。図４（ａ）および図４（ｂ）に、細胞計数手段（細胞計数装置）の計数結果の一例を示す。図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、算出部１２ｃは、本実施形態では、撮影部１２ａを用いて画像データＩｒを取得し、画像処理部１２ｂを用いて修正画像データＩｍを作成し、修正画像データＩｍに基づいて細胞の数を計数する。 The calculation unit 12c counts the number of cells based on the image processing result of the image processing. In the present embodiment, the calculation unit 12c counts the number of cells based on the modified image data created by the image processing unit. 4 (a) and 4 (b) show an example of the counting result of the cell counting means (cell counting device). As shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b), in the present embodiment, the calculation unit 12c acquires the image data Ir using the photographing unit 12a and the corrected image data Im using the image processing unit 12b. And count the number of cells based on the modified image data Im.
算出部１２ｃは、たとえば（１）面積算出処理（二値化処理した画像から被覆面積（「生細胞が配置された部分」）を算出）、（２）基準値処理（培養した細胞の情報から基準値（細胞１つの面積）を算出）、（３）細胞数算出処理（被覆面積を基準値で割って、撮影面積あたりの細胞数を算出）、（４）全細胞数算出処理（全領域に対応した係数をかけて、培養容器手段１１の全領域の細胞の総数を算出）、などにより細胞の数を計数することができる。 The calculation unit 12c is, for example, (1) area calculation processing (calculating the covering area (“the part where the living cells are arranged”) from the binarized image), (2) reference value processing (from the information of the cultured cells). Reference value (calculate the area of one cell), (3) Cell number calculation process (divide the covering area by the reference value to calculate the number of cells per imaging area), (4) Total cell number calculation process (total area) The total number of cells in the entire region of the culture vessel means 11 is calculated by multiplying by the coefficient corresponding to), and the number of cells can be counted.
以上のとおり、本発明に係る細胞計数装置によれば、培養した細胞の数（たとえば生細胞の数）を計数することができる。また、本発明に係る細胞計数装置によれば、大量の細胞を培養する高生産性の連続培養プロセスにおいて、培養中の生細胞の数をより高精度に直接、計数でき、リアルタイムで培養中の生細胞の数を監視（モニタリング）できる。さらに、本発明に係る細胞計数装置は、培養中の生細胞の数をより高精度に直接、計数できるので、医療や美容、健康、再生医療などの医薬学分野、生化学分野において大きく貢献できるものである。 As described above, according to the cell counting device according to the present invention, the number of cultured cells (for example, the number of living cells) can be counted. Further, according to the cell counting device according to the present invention, in a highly productive continuous culture process in which a large amount of cells are cultured, the number of living cells in culture can be directly counted with higher accuracy, and the cells are being cultured in real time. The number of living cells can be monitored. Furthermore, since the cell counting device according to the present invention can directly count the number of living cells in culture with higher accuracy, it can greatly contribute to the fields of medicine and biochemistry such as medicine, beauty, health, and regenerative medicine. It is a thing.
また、本発明に係る細胞計数装置によれば、撮影した画像データに基づいて細胞の数を算出することができるので、容易に導入することができ、特別な設備や装置を必要とせず、低コストで、高性能、短時間で且つ非侵略的に細胞の数を算出することができる。また、本発明に係る細胞計数装置によれば、撮影した画像データに基づいて細胞の数を算出することができるので、再生医療を行うクリニックなどに提供する予定細胞数に対して正確な数の細胞を提供することができる。また、本発明に係る細胞計数装置によれば、撮影した画像データに基づいて細胞の数を算出することができるので、細胞をサンプリングして計測するオフライン計測方法（培養容器から細胞を剥離し洗浄・遠心・回収・再懸濁後、その一部を細胞染色液で染色し血球計算盤でカウントして、細胞濃度・細胞数を算出する方法、試薬を使用しその反応過程の生成物を測定する方法）と比較して、培養中の細胞にかける負荷を大幅に低減でき、かつ、計数時間の大幅に短縮することができ、多種の細胞を扱うことができ、汎用性の高い方法を提供できる。 Further, according to the cell counting device according to the present invention, the number of cells can be calculated based on the captured image data, so that the cells can be easily introduced, and no special equipment or device is required. The number of cells can be calculated at high performance, in a short time, and non-invasively. Further, according to the cell counting device according to the present invention, the number of cells can be calculated based on the captured image data, so that the number is accurate with respect to the planned number of cells to be provided to a clinic or the like performing regenerative medicine. Cells can be donated. Further, according to the cell counting device according to the present invention, since the number of cells can be calculated based on the captured image data, an offline measurement method (cells are peeled from a culture vessel and washed) for sampling and measuring cells.・ After centrifugation, recovery, and resuspension, a part of the cells is stained with a cell staining solution and counted by a hemocytometer to calculate the cell concentration and number of cells, and the product of the reaction process is measured using a reagent. A highly versatile method that can handle a wide variety of cells, can significantly reduce the load on cells during culture, and can significantly reduce the counting time. it can.
（２．細胞培養システムの構成）
図１を用いて、本発明の実施形態に係る細胞培養システムの構成を説明する。ここで、図１は、本発明の実施形態に係る細胞培養システム１００Ｓ（細胞計数装置１００）の一例を示す概略構成図である。なお、図１等に示す例は一例であり、本発明は図１等に示す例に限定されるものではない。
(2. Configuration of cell culture system)
The configuration of the cell culture system according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Here, FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of the cell culture system 100S (cell counting device 100) according to the embodiment of the present invention. The example shown in FIG. 1 and the like is an example, and the present invention is not limited to the example shown in FIG. 1 and the like.
図１に示すように、本発明に係る細胞培養システム１００Ｓは、前述の（１．細胞計数装置の構成）の細胞計数装置１００を含むものである。このため、以下の説明では、（１．細胞計数装置の構成）と異なる部分を主に説明する。 As shown in FIG. 1, the cell culture system 100S according to the present invention includes the cell counting device 100 described in (1. Configuration of cell counting device) described above. Therefore, in the following description, the parts different from (1. Configuration of cell counting device) will be mainly described.
図１に示すように、本発明に係る細胞培養システム１００Ｓは、前述の（１．細胞計数装置の構成）の細胞計数装置１００と、培養環境を調整・監視する培養監視手段１３と、を含む。また、細胞培養システム１００Ｓは、本実施形態では、細胞培養システム１００Ｓの全体の動作を制御する制御手段１０を、さらに含む。 As shown in FIG. 1, the cell culture system 100S according to the present invention includes the cell counting device 100 described in (1. Configuration of cell counting device) described above, and the culture monitoring means 13 for adjusting and monitoring the culture environment. .. In addition, the cell culture system 100S further includes, in the present embodiment, a control means 10 for controlling the overall operation of the cell culture system 100S.
制御手段１０は、細胞培養システム１００Ｓの各構成に動作を指示し、細胞培養システム１００Ｓの動作を制御する手段である。制御手段１０は、例えばＣＰＵ及びメモリで構成される演算装置を用いることができる。また、制御手段１０は、細胞計数装置１００に予め搭載されている演算装置、コントローラ又はその他制御手段を利用する構成であってもよい。 The control means 10 is a means for instructing each configuration of the cell culture system 100S to operate and controlling the operation of the cell culture system 100S. As the control means 10, for example, an arithmetic unit composed of a CPU and a memory can be used. Further, the control means 10 may be configured to use an arithmetic unit, a controller or other control means previously mounted on the cell counting device 100.
培養監視手段１３は、細胞計数装置１００が計数した細胞の数に基づいて、培養環境を調整・監視する手段である。培養監視手段１３は、所定の環境（温度、ＣＯ２濃度、培養時間など）を監視し、たとえば培養している細胞の数が所定の数になるまで、培養液（基礎培地・添加物など）を補充する。なお、培養監視手段の監視方法は、公知の技術を利用することができ、実験、設計、計画などで予め定められた方法とすることができる。 The culture monitoring means 13 is a means for adjusting and monitoring the culture environment based on the number of cells counted by the cell counting device 100. The culture monitoring means 13 monitors a predetermined environment (temperature, CO2 concentration, culture time, etc.), and keeps a culture solution (basal medium, additives, etc.) until, for example, the number of cultured cells reaches a predetermined number. refill. As the monitoring method of the culture monitoring means, a known technique can be used, and a method predetermined by experiments, designs, plans, etc. can be used.
以上のとおり、本発明に係る細胞培養システム１００Ｓによれば、上記の（１．細胞計数装置の構成）と同様の効果を得ることができる。また、本発明によれば、培養した細胞の利活用の方法に応じて、所望の細胞（特定の組成や数量の細胞）を提供することができるので、依頼や委託された特定種の細胞を指定の数で受注し生産することができ、「高精度に細胞数を保証する一定数の細胞」という製品を提供することができる。また、本発明によれば、培養した細胞の利活用の方法に応じて、所望の細胞（特定の組成や数量の細胞）を提供することができるので、年齢、既往歴、症状、体重に応じた細胞及び細胞数（医薬など）の正確性が求められる場合でも、最小限のリスクで最大限の効果を出すために患者ごとに最適な細胞及び細胞数を設定することができる「高精度に細胞数を保証する一定数の細胞」という製品を提供することができる。 As described above, according to the cell culture system 100S according to the present invention, the same effect as the above (1. Configuration of cell counting device) can be obtained. Further, according to the present invention, it is possible to provide desired cells (cells having a specific composition and quantity) according to the method of utilizing the cultured cells, so that a specific type of cells requested or entrusted can be used. It is possible to order and produce a specified number of cells, and to provide a product called "a certain number of cells that guarantees the number of cells with high accuracy". Further, according to the present invention, desired cells (cells having a specific composition and quantity) can be provided according to the method of utilizing the cultured cells, and therefore, depending on the age, history, symptoms, and weight. Even when the accuracy of the cells and the number of cells (medicine, etc.) is required, the optimum cells and the number of cells can be set for each patient in order to obtain the maximum effect with the minimum risk. It is possible to provide a product called "a fixed number of cells that guarantees the number of cells".
（３．細胞計数方法）
図５を用いて、本発明に係る細胞計数方法を説明する。ここで、図５は、本発明の実施形態に係る細胞計数方法の一例を説明する説明図である。なお、図５に示す細胞計数方法は一例であり、本発明は図５に示す細胞計数方法に限定されるものではない。
(3. Cell counting method)
The cell counting method according to the present invention will be described with reference to FIG. Here, FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating an example of the cell counting method according to the embodiment of the present invention. The cell counting method shown in FIG. 5 is an example, and the present invention is not limited to the cell counting method shown in FIG.
図５に示すように、本実施形態に係る細胞計数方法は、ステップＳ５０１において、先ず、細胞の数を計数する動作を開始する。細胞計数方法は、例えば培養者、使用者の都合のよいタイミングで、細胞の数を計数する動作を開始することができる。本発明に係る細胞計数方法は、上記の（１．細胞計数装置の構成）の細胞計数装置１００を用いて、細胞の数を計数する動作を開始する。その後、本発明に係る細胞計数方法は、ステップＳ５０２に進む。 As shown in FIG. 5, the cell counting method according to the present embodiment first starts the operation of counting the number of cells in step S501. In the cell counting method, for example, the operation of counting the number of cells can be started at a timing convenient for the incubator and the user. In the cell counting method according to the present invention, the operation of counting the number of cells is started by using the cell counting device 100 described in (1. Configuration of cell counting device) described above. After that, the cell counting method according to the present invention proceeds to step S502.
次に、本発明に係る細胞計数方法は、ステップＳ５０２において、細胞計数手段１２の撮影部１２ａを用いて、細胞吸着平板部１１ａ（培養容器手段１１）を撮影する（撮影ステップ）。ここで、撮影部１２ａは、細胞吸着平板部１１ａの表面に吸着配置した生細胞を含む画像データを取得する。その後、本発明に係る細胞計数方法は、ステップＳ５０３に進む。なお、撮影する方法は、上記の（１．細胞計数装置の構成）に記載の方法を利用することができる。 Next, in the cell counting method according to the present invention, in step S502, the cell adsorption flat plate portion 11a (culture container means 11) is photographed using the photographing section 12a of the cell counting means 12 (photographing step). Here, the photographing unit 12a acquires image data including live cells adsorbed and arranged on the surface of the cell adsorption flat plate portion 11a. After that, the cell counting method according to the present invention proceeds to step S503. As the method for photographing, the method described in (1. Configuration of cell counting device) can be used.
次いで、本発明に係る細胞計数方法は、ステップＳ５０３において、細胞計数手段１２の画像処理部１２ｂを用いて、ステップＳ５０２で取得した画像データを画像処理する（画像処理ステップ）。ここで、画像処理部１２ｂは、撮影した画像データを用いて、生細胞が配置された部分と生細胞が配置されていない部分とを区別する修正画像データを作成する。その後、本発明に係る細胞計数方法は、ステップＳ５０３に進む。なお、画像処理する方法は、上記の（１．細胞計数装置の構成）に記載の方法を利用することができる。 Next, in the cell counting method according to the present invention, in step S503, the image data acquired in step S502 is image-processed using the image processing unit 12b of the cell counting means 12 (image processing step). Here, the image processing unit 12b uses the captured image data to create modified image data for distinguishing between the portion where the living cells are arranged and the portion where the living cells are not arranged. After that, the cell counting method according to the present invention proceeds to step S503. As the image processing method, the method described in (1. Configuration of cell counting device) described above can be used.
ステップＳ５０４において、本発明に係る細胞計数方法は、細胞計数手段１２の算出部１２ｃを用いて、ステップＳ５０３で生成した修正画像データに基づいて、細胞の数を計数する（細胞数算出ステップ）。ここで、算出部１２ｃは、たとえば（１）面積算出処理（二値化処理した画像から被覆面積（「生細胞が配置された部分」）を算出）、（２）基準値処理（培養した細胞の情報から基準値（細胞１つの面積）を算出）、（３）細胞数算出処理（被覆面積を基準値で割って、撮影面積あたりの細胞数を算出）、（４）全細胞数算出処理（全領域に対応した係数をかけて、培養容器手段１１の全領域の細胞の総数を算出）、などにより細胞の数を計数することができる。その後、本発明に係る細胞計数方法は、ステップＳ５０５に進む。なお、細胞の数を計数する方法は、上記の（１．細胞計数装置の構成）に記載の方法を利用することができる。 In step S504, the cell counting method according to the present invention counts the number of cells based on the modified image data generated in step S503 by using the calculation unit 12c of the cell counting means 12 (cell number calculation step). Here, the calculation unit 12c is, for example, (1) area calculation processing (calculating the covering area (“the portion where the living cells are arranged”) from the binarized image), (2) reference value processing (cultured cells). (Calculate the reference value (area of one cell)), (3) Cell number calculation process (divide the covering area by the reference value to calculate the number of cells per imaging area), (4) Total cell number calculation process (The total number of cells in all regions of the culture vessel means 11 is calculated by multiplying by a coefficient corresponding to all regions), and the number of cells can be counted. After that, the cell counting method according to the present invention proceeds to step S505. As a method for counting the number of cells, the method described in (1. Configuration of cell counting device) can be used.
ステップＳ５０５において、本発明に係る細胞計数方法は、細胞の数を計数する動作を繰り返すか否かを判断する。これにより、本発明に係る細胞計数方法は、所望の個数の細胞を培養するまで、培養することができる。その後、細胞の数を計数する動作を繰り返すと判断した場合には、本発明に係る細胞計数方法は、ステップＳ５０２に戻る。細胞の数を計数する動作を終了すると判断した場合には、本発明に係る細胞計数方法は、図中の「ＥＮＤ」に進み、動作を終了する。 In step S505, the cell counting method according to the present invention determines whether or not to repeat the operation of counting the number of cells. Thereby, the cell counting method according to the present invention can culture until a desired number of cells are cultured. After that, when it is determined that the operation of counting the number of cells is repeated, the cell counting method according to the present invention returns to step S502. When it is determined that the operation of counting the number of cells is terminated, the cell counting method according to the present invention proceeds to "END" in the figure and terminates the operation.
以上のとおり、本発明に係る細胞計数方法によれば、前述の（１．細胞計数装置の構成）と同様の効果を得ることができる。 As described above, according to the cell counting method according to the present invention, the same effect as described in (1. Configuration of cell counting device) can be obtained.
本発明に係る細胞計数方法のプログラムは、図５のステップ５０１からステップ５０５の方法を実行する。上記のプログラムによれば、前述の（３．細胞計数方法）と同等の効果が得られる。また、本発明は、上記のプログラムを記録したコンピュータによって読み取り可能な記録媒体としてもよい。記録媒体には、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、及び、メモリーカード等、コンピュータ読み取り可能な媒体を利用することができる。更に、本発明は、プログラムをインターネット等のネットワークを介して送信することが可能な伝送可能媒体であってもよい。上記の記録媒体によれば、前述の（３．細胞計数方法）と同等の効果が得られる。 The cell counting method program according to the present invention executes the methods of steps 501 to 505 of FIG. According to the above program, the same effect as the above-mentioned (3. Cell counting method) can be obtained. Further, the present invention may be a recording medium that can be read by a computer that records the above program. As the recording medium, a computer-readable medium such as a flexible disk, a CD-ROM, a DVD, and a memory card can be used. Furthermore, the present invention may be a transmissible medium capable of transmitting the program via a network such as the Internet. According to the above-mentioned recording medium, the same effect as the above-mentioned (3. Cell counting method) can be obtained.
（４．細胞培養方法）
図６を用いて、本発明に係る細胞培養方法を説明する。ここで、図６は、本発明の実施形態に係る細胞培養方法の一例を説明する説明図である。なお、図６に示す細胞培養方法は一例であり、本発明は図６に示す細胞培養方法に限定されるものではない。本発明に係る細胞培養方法は、前述の（３．細胞計数方法）の細胞計数方法を含むものである。このため、以下の説明では、（３．細胞計数方法）と異なる部分を主に説明する。
(4. Cell culture method)
The cell culture method according to the present invention will be described with reference to FIG. Here, FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating an example of the cell culture method according to the embodiment of the present invention. The cell culture method shown in FIG. 6 is an example, and the present invention is not limited to the cell culture method shown in FIG. The cell culture method according to the present invention includes the cell counting method described in (3. Cell counting method) described above. Therefore, in the following description, the parts different from (3. Cell counting method) will be mainly described.
図６に示すように、本発明の実施形態に係る細胞培養方法は、ステップＳ６０１において、先ず、細胞を培養する動作を開始する。細胞培養方法は、例えば培養者、使用者の都合のよいタイミングで、細胞を培養する動作を開始することができる。本発明に係る細胞培養方法は、上記の（２．細胞培養システムの構成）の細胞培養システム１００Ｓを用いて、所望の数の細胞を培養する動作を開始する。その後、本発明に係る細胞培養方法は、ステップＳ６０２に進む。 As shown in FIG. 6, the cell culture method according to the embodiment of the present invention first starts the operation of culturing cells in step S601. In the cell culture method, for example, the operation of culturing cells can be started at a timing convenient for the cultivator and the user. In the cell culture method according to the present invention, the operation of culturing a desired number of cells is started by using the cell culture system 100S of (2. Configuration of cell culture system) described above. After that, the cell culture method according to the present invention proceeds to step S602.
次に、本発明に係る細胞培養方法は、ステップＳ６０２において、例えば培養者、使用者によって、培養液（培養する細胞、基礎培地、添加物など）を培養容器手段１１（図１）に配置する。ここで、培養容器手段１１は、基礎培地に所望の細胞（培養する細胞）を配置される。その後、本発明に係る細胞培養方法は、ステップＳ６０３に進む。 Next, in the cell culture method according to the present invention, in step S602, for example, the culture solution (cells to be cultured, basal medium, additives, etc.) is placed in the culture container means 11 (FIG. 1) by the incubator or the user. .. Here, the culture container means 11 arranges desired cells (cells to be cultured) in the basal medium. After that, the cell culture method according to the present invention proceeds to step S603.
次いで、本発明に係る細胞培養方法は、ステップＳ６０３において、培養監視手段１３を用いて、ステップＳ６０２で配置した細胞の培養状態を監視し、培養環境を調整する（培養監視ステップ）。ここで、培養監視手段１３は、たとえば細胞を所定の環境（温度、ＣＯ２濃度、培養時間など）で培養する。なお、所定の環境は、公知の技術を利用することができ、実験、設計、計画などで予め定められた環境とすることができる。また、細胞の培養は、例えば数日おきに培地の交換を行い細胞の遊走・成長を促し、細胞の増殖が十分に確認されたら継代を行い、さらに培養してもよい（細胞の数を増やしてもよい）。その後、本発明に係る細胞培養方法は、ステップＳ６０４に進む。 Next, in the cell culture method according to the present invention, in step S603, the culture monitoring means 13 is used to monitor the culture state of the cells arranged in step S602 and adjust the culture environment (culture monitoring step). Here, the culture monitoring means 13 cultures, for example, cells in a predetermined environment (temperature, CO2 concentration, culture time, etc.). As the predetermined environment, known technology can be used, and the predetermined environment can be a predetermined environment for experiments, designs, plans, and the like. Further, in the cell culture, for example, the medium may be exchanged every few days to promote the migration and growth of the cells, and when the cell proliferation is sufficiently confirmed, the cells may be subcultured and further cultured (the number of cells may be increased). You may increase it). After that, the cell culture method according to the present invention proceeds to step S604.
ステップＳ６０４乃至ステップＳ６０６において、本発明に係る細胞培養方法は、（３．細胞計数方法）のステップＳ５０２乃至ステップＳ５０４と同様に、撮影ステップ、画像処理ステップおよび細胞数算出ステップを実施する。その後、本発明に係る細胞培養方法は、ステップＳ６０７に進む。 In steps S604 to S606, the cell culture method according to the present invention carries out an imaging step, an image processing step, and a cell number calculation step in the same manner as in steps S502 to S504 of (3. Cell counting method). After that, the cell culture method according to the present invention proceeds to step S607.
ステップＳ６０７において、本発明に係る細胞培養方法は、細胞を培養する動作を繰り返すか否かを判断する。これにより、本発明に係る細胞培養方法は、所望の個数の細胞を培養することができる。その後、細胞を培養する動作を繰り返すと判断した場合には、本発明に係る細胞培養方法は、ステップＳ６０３に戻る。細胞を培養する動作を終了すると判断した場合には、本発明に係る細胞培養方法は、図中の「ＥＮＤ」に進み、動作を終了する。 In step S607, the cell culture method according to the present invention determines whether or not to repeat the operation of culturing cells. Thereby, the cell culture method according to the present invention can culture a desired number of cells. After that, when it is determined that the operation of culturing the cells is repeated, the cell culturing method according to the present invention returns to step S603. When it is determined that the operation of culturing the cells is terminated, the cell culture method according to the present invention proceeds to "END" in the figure and terminates the operation.
以上のとおり、本発明に係る細胞培養方法によれば、前述の（３．細胞計数方法）と同様の効果を得ることができる。また、本発明によれば、培養した細胞の利活用の方法に応じて、所望の細胞（特定の組成や数量の細胞）を提供することができるので、依頼や委託された特定種の細胞を指定の数で受注し生産することができ、「高精度に細胞数を保証する一定数の細胞」という製品を提供することができる。また、本発明によれば、培養した細胞の利活用の方法に応じて、所望の細胞（特定の組成や数量の細胞）を提供することができるので、年齢、既往歴、症状、体重に応じた細胞及び細胞数（医薬など）の正確性が求められる場合でも、最小限のリスクで最大限の効果を出すために患者ごとに最適な細胞及び細胞数を設定することができる「高精度に細胞数を保証する一定数の細胞」という製品を提供することができる。 As described above, according to the cell culture method according to the present invention, the same effect as the above-mentioned (3. Cell counting method) can be obtained. Further, according to the present invention, it is possible to provide desired cells (cells having a specific composition and quantity) according to the method of utilizing the cultured cells, so that a specific type of cells requested or entrusted can be used. It is possible to order and produce a specified number of cells, and to provide a product called "a certain number of cells that guarantees the number of cells with high accuracy". Further, according to the present invention, desired cells (cells having a specific composition and quantity) can be provided according to the method of utilizing the cultured cells, and therefore, depending on the age, history, symptoms, and weight. Even when the accuracy of the cells and the number of cells (medicine, etc.) is required, the optimum cells and the number of cells can be set for each patient in order to obtain the maximum effect with the minimum risk. It is possible to provide a product called "a fixed number of cells that guarantees the number of cells".
本発明に係る細胞計数方法のプログラムは、図６のステップ６０１からステップ６０７の方法を実行する。上記のプログラムによれば、前述の（４．細胞培養方法）と同等の効果が得られる。また、本発明は、上記のプログラムを記録したコンピュータによって読み取り可能な記録媒体としてもよい。記録媒体には、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、及び、メモリーカード等、コンピュータ読み取り可能な媒体を利用することができる。更に、本発明は、プログラムをインターネット等のネットワークを介して送信することが可能な伝送可能媒体であってもよい。上記の記録媒体によれば、前述の（４．細胞培養方法）と同等の効果が得られる。 The program of the cell counting method according to the present invention executes the methods of steps 601 to 607 of FIG. According to the above program, the same effect as the above-mentioned (4. Cell culture method) can be obtained. Further, the present invention may be a recording medium that can be read by a computer that records the above program. As the recording medium, a computer-readable medium such as a flexible disk, a CD-ROM, a DVD, and a memory card can be used. Furthermore, the present invention may be a transmissible medium capable of transmitting the program via a network such as the Internet. According to the above-mentioned recording medium, the same effect as the above-mentioned (4. Cell culture method) can be obtained.
（５．培養した細胞および化粧品、医薬品、医薬部外品、飲食品）
本発明は、上記の（３．細胞計数方法）または（４．細胞培養方法）を用いて培養した細胞であってもよい。また、上記の（３．細胞計数方法）または（４．細胞培養方法）を用いて培養した細胞を含有する化粧品、医薬品若しくは医薬部外品、飲食品であってもよい。なお、培養した細胞を化粧品、医薬品若しくは医薬部外品または飲食品に加工する方法は、公知の技術を利用することができる。
(5. Cultured cells and cosmetics, pharmaceuticals, quasi-drugs, foods and drinks)
The present invention may be cells cultured using the above (3. cell counting method) or (4. cell culture method). Further, it may be a cosmetic, a pharmaceutical product, a quasi-drug, or a food or drink containing cells cultured using the above (3. cell counting method) or (4. cell culture method). As a method for processing the cultured cells into cosmetics, pharmaceuticals, quasi-drugs, or foods and drinks, known techniques can be used.
本発明は、培養した細胞を利活用する遺伝子治療、免疫療法、再生医療、抗体医薬生産、美容分野（化粧品など）、食品分野などにおいて好適に利用することが可能である。また、本発明によれば、培養した細胞の利活用の方法に応じて、所望の細胞（特定の組成や数量の細胞）を提供することができるので、依頼や委託された特定種の細胞を指定の数で受注し生産することができ、「高精度に細胞数を保証する一定数の細胞」という製品を提供することができる。本発明によれば、培養した細胞の利活用の方法に応じて、所望の細胞（特定の組成や数量の細胞）を提供することができるので、年齢、既往歴、症状、体重に応じた細胞及び細胞数（医薬など）の正確性が求められる場合でも、最小限のリスクで最大限の効果を出すために患者ごとに最適な細胞及び細胞数を設定することができる「高精度に細胞数を保証する一定数の細胞」という製品を提供することができる。 The present invention can be suitably used in gene therapy, immunotherapy, regenerative medicine, antibody drug production, beauty field (cosmetics, etc.), food field, etc. that utilize cultured cells. Further, according to the present invention, it is possible to provide desired cells (cells having a specific composition and quantity) according to the method of utilizing the cultured cells, so that a specific type of cells requested or entrusted can be used. It is possible to order and produce a specified number of cells, and to provide a product called "a certain number of cells that guarantees the number of cells with high accuracy". According to the present invention, desired cells (cells having a specific composition and quantity) can be provided according to the method of utilizing cultured cells, and thus cells according to age, history, symptoms, and body weight. And even when the accuracy of the cell number (medicine, etc.) is required, the optimum cell number and cell number can be set for each patient in order to obtain the maximum effect with the minimum risk. It is possible to provide a product called "a certain number of cells" that guarantees.
以上のとおり、本発明に係る実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。すなわち、本発明は、請求の範囲に記載の内容に基づいて、様々に変形、変更又はその他任意に改変され得る。 Although the embodiments according to the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments. That is, the present invention may be variously modified, modified or otherwise arbitrarily modified based on the contents described in the claims.
１００Ｓ： 細胞培養システム
１００ ： 細胞計数装置
１０ ： 制御手段
１１ ： 培養容器手段
１１ａ，１１ａ１，１１ａ２，１１ａ３： 細胞吸着平板部
１１ｂ，１１ｂ１，１１ｂ２，１１ｂ３： 培養液保持部
１２ ： 細胞計数手段
１２ａ： 撮影部
１２ｂ： 画像処理部
１２ｃ： 算出部
１３ ： 培養監視手段
Ｉｒ ： 画像データ
Ｉｍ ： 修正画像データ
100S: Cell culture system 100: Cell counting device 10: Control means 11: Culture container means 11a, 11a1, 11a2, 11a3: Cell adsorption plate part 11b, 11b1, 11b2, 11b3: Culture solution holding part 12: Cell counting means 12a: Imaging unit 12b: Image processing unit 12c: Calculation unit 13: Culture monitoring means Ir: Image data Im: Modified image data
Claims (7)
前記細胞を培養する培養容器手段と、
培養した前記細胞の数を計数する細胞計数手段と
を有し、
前記培養容器手段は、前記細胞を培養するための培養液を保持する培養液保持部と、前記培養液保持部の内部に配置される細胞吸着平板部と、を備え、
前記細胞計数手段は、前記細胞吸着平板部を撮影する撮影部と、前記撮影部が撮影した画像データを画像処理する画像処理部と、前記画像処理部が画像処理した画像処理結果に基づいて前記細胞の数を計数する算出部と、を備える、
ことを特徴とする細胞計数装置。 A cell counting device that counts the number of cells
A culture container means for culturing the cells and
It has a cell counting means for counting the number of cultured cells, and has
The culture container means includes a culture solution holding portion for holding a culture solution for culturing the cells, and a cell adsorption flat plate portion arranged inside the culture solution holding portion.
The cell counting means is based on an imaging unit that photographs the cell adsorption flat plate portion, an image processing unit that performs image processing on image data photographed by the imaging unit, and an image processing result that the image processing unit has image-processed. A calculation unit that counts the number of cells,
A cell counting device characterized in that.
前記撮影部は、前記細胞吸着平板部の表面に吸着配置した前記生細胞を含む前記画像データを取得し、
前記画像処理部は、前記撮影部が撮影した前記画像データを用いて、前記生細胞が配置された部分と前記生細胞が配置されていない部分とを区別する修正画像データを作成し、
前記算出部は、前記画像処理部が作成した前記修正画像データに基づいて、前記細胞の数を計数する、
ことを特徴とする、請求項１に記載の細胞計数装置。 Based on the characteristics of the living cells, the cell adsorption plate portion adsorbs and arranges the living cells on the surface of the cell adsorption plate portion.
The photographing unit acquires the image data including the living cells adsorbed and arranged on the surface of the cell adsorption flat plate portion, and obtains the image data.
The image processing unit creates modified image data for distinguishing a portion in which the living cells are arranged and a portion in which the living cells are not arranged, using the image data photographed by the photographing unit.
The calculation unit counts the number of the cells based on the modified image data created by the image processing unit.
The cell counting device according to claim 1, wherein the cell counting device is characterized in that.
前記細胞を培養する培養容器手段と、
培養した前記細胞の数を計数する細胞計数手段と
を有し、
前記培養容器手段は、前記細胞を培養するための培養液を保持する培養液保持部と、前記培養液保持部の内部に配置される細胞吸着平板部と、を備え、
前記細胞計数手段は、前記細胞吸着平板部を撮影する撮影部と、前記撮影部が撮影した画像データを画像処理する画像処理部と、前記画像処理部が画像処理した画像処理結果に基づいて前記細胞の数を計数する算出部と、を備え、
前記培養容器手段は、前記細胞を培養するための培養液を保持する培養液保持部と、前記培養液保持部の内部に配置される細胞吸着平板部と、を備え、
前記細胞計数手段は、前記細胞吸着平板部を撮影する撮影部と、前記撮影部が撮影した画像データを画像処理する画像処理部と、前記画像処理部が画像処理した画像処理結果に基づいて前記細胞の数を計数する算出部と、を備える、
ことを特徴とする細胞計数装置を用いて、
前記細胞吸着平板部を撮影する撮影ステップと、
前記撮影ステップで撮影した画像データを画像処理する画像処理ステップと、
前記画像処理ステップで画像処理した画像処理結果に基づいて、前記細胞の数を計数する細胞数算出ステップと
を含む、
ことを特徴とする細胞計数方法。 A cell counting method that counts the number of cells
A culture container means for culturing the cells and
It has a cell counting means for counting the number of cultured cells, and has
The culture container means includes a culture solution holding portion for holding a culture solution for culturing the cells, and a cell adsorption flat plate portion arranged inside the culture solution holding portion.
The cell counting means is based on an imaging unit that photographs the cell adsorption flat plate portion, an image processing unit that performs image processing on image data photographed by the imaging unit, and an image processing result that the image processing unit has image-processed. It is equipped with a calculation unit that counts the number of cells.
The culture container means includes a culture solution holding portion for holding a culture solution for culturing the cells, and a cell adsorption flat plate portion arranged inside the culture solution holding portion.
The cell counting means is based on an imaging unit that photographs the cell adsorption flat plate portion, an image processing unit that performs image processing on image data photographed by the imaging unit, and an image processing result that the image processing unit has image-processed. A calculation unit that counts the number of cells,
Using a cell counting device characterized by
An imaging step of photographing the cell adsorption flat plate portion and
An image processing step for image processing the image data taken in the shooting step, and
A cell number calculation step of counting the number of the cells based on the image processing result image-processed in the image processing step is included.
A cell counting method characterized by this.
前記細胞計数方法で計数した前記細胞の数に基づいて、培養環境を調整する培養監視ステップと、
を含む、
ことを特徴とする細胞培養方法。 The cell counting method according to claim 4,
A culture monitoring step of adjusting the culture environment based on the number of the cells counted by the cell counting method,
including,
A cell culture method characterized by this.
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2019
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