JP5819986B2 - 対象物選別装置および対象物選別方法 - Google Patents

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Description

本発明は、対象物選別装置および対象物選別方法に関する。より詳細には、形状の異なる対象物の集合から所定形状の選別対象物のみを選別するための対象物選別装置および対象物選別方法に関する。
従来、種々の分野において、大きさや外形（以下、これらを単に形状という場合がある）に応じて粒子を選別するために、ふるい装置が用いられている。選別される粒子としては、大きいものでは錠剤、カプセル、造粒された顆粒などが挙げられ、小さいものでは、バイオ関連技術や医薬の分野で使用される生体由来の細胞などが挙げられる。
このように、たとえば細胞を選別して形状を揃えれば、その細胞を用いた各種試験において、試験条件の偏差を小さくすることができる。選別後の細胞は、ハイスループット・スクリーニング（ｈｉｇｈ−ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ（ＨＴＳ））等に供することができる。
しかしながら、錠剤やカプセルのみならず、種々の形状を呈する複数の細胞から、試験に適した形状の対象物のみを選別する作業は困難を極める。
このような問題に鑑みて、特許文献１には、複数の貫通孔を有する所望の厚さのプラテンを作製する方法が開示されている。特許文献１のプラテンは、複数の貫通孔を有し、該貫通孔に細胞等を担持させることにより、細胞の選別を行う。また、特許文献２には、染色剤により染色されたカプセルを選別する選別装置が開示されている。特許文献２の選別装置は、カプセルが配置される網目を有する保持容器と、条件を満たすカプセルのみに対して水流を加えて網目を通過させたり、吸引して選別したりするためのピペットとを有する。さらに、特許文献３には、外径の異なる複数の粒子から、確実に１個の粒子を、外径によらず吸引し得るノズルを備えた粒子捕捉装置が開示されている。特許文献３の粒子補足装置は、沈降した複数の粒子に振動を加えて浮き上がらせるための振動発生器を備え、振動により浮き上がった粒子を選別用のノズルで吸引する。
特表２００９−５０４１６１号公報 特開平５−１０３６５８号公報 特開２００６−３１７３４５号公報
しかしながら、特許文献１に記載の貫通孔を有するプラテンに担持された細胞や、特許文献２に記載の網目上に担持されたカプセルを、選別用のノズルで吸引した場合、当該ノズルが選別対象の細胞やカプセルだけでなく、貫通孔や網目を通過した小さな細胞や粒子を同時に吸い上げてしまう、という問題がある。また、特許文献３に記載の振動発生器で振動を発生させた場合、振動発生器が容器を振動させる位置に設けられているため、容器の内底部に沈んだ小さな細胞や粒子を舞い上げてしまい、これらも選別対象と区別せずに選別用のノズルで吸引してしまう、という問題がある。
そのため、これらいずれの刊行物に記載の技術も、形状をもとに試験条件に適した選別対象物を選別する技術ではなく、対象物の集合から試験条件に適した選別対象物（特に生体由来の細胞凝集塊）のみを選別することができない、という問題がある。
本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたものであり、形状の異なる対象物の集合から所定形状の選別対象物のみを選別することができる対象物選別装置および対象物選別方法を提供することを目的とする。
本発明の一局面による対象物選別装置は、内底部を有し、液体を貯留する容器と、上面と底面とを有し、前記容器に貯留された液体に浸漬され、選別対象物を担持するプレートと、前記プレートを、該プレートの前記底面と前記容器の内底部とが離間された状態で保持する保持手段と、を有し、前記プレートは、前記選別対象物の担持位置に貫通孔を有し、前記貫通孔は、前記プレートが前記容器内の液体に浸漬された状態において、重力方向に沿って前記選別対象物を沈降させ、かつ、貫通孔の内壁面に前記選別対象物を当接させて担持するためのテーパ部を有し、かつ、前記テーパ部の上端における開口面積が、前記テーパ部の下端における開口面積よりも大きいことを特徴とする。
本発明の他の局面による対象物選別方法は、選別対象物を含む対象物の集合から、選別対象物を選別する対象物選別方法であって、内底部を有し、液体を貯留した容器に、上面と底面とを有し、選別対象物を担持するプレートと、前記プレートを、該プレートの前記底面と前記容器の内底部とが離間された状態で保持する保持手段と、を浸漬する浸漬工程と、前記プレートの上面方向から、選別対象物を含む対象物の集合を前記液体に添加し、前記プレートに形成され、選別対象物を担持する担持位置に配列され、内壁面にテーパ部を有し、該テーパ部の上端における開口面積が、前記テーパ部の下端における開口面積よりも大きい貫通孔に、重力方向に沿って前記対象物の集合を沈降させる沈降工程と、前記貫通孔内を沈降する前記対象物の集合から、前記選別対象物を、前記テーパ部に当接させて、前記担持位置に担持する配列工程と、を有することを特徴とする。
本発明の目的、特徴及び利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。
図１は、本発明の第１の実施形態の対象物選別装置の構成を説明する説明図である。 図２は、本発明の第１の実施形態の貫通孔を説明する斜視図である。 図３は、本発明の第１の実施形態の対象物選別装置において、選別対象物が選別される様子を説明する説明図である。 図４は、本発明の第１の実施形態のプレートの別例を説明する斜視図である。 図５は、本発明の第１の実施形態のプレートに選別対象物が担持された状態を説明する平面図である。 図６は、本発明の第１の実施形態のプレートの別例を説明する上面図である。 図７は、本発明の第１の実施形態の保持手段を説明する側面図である。 図８は、本発明の第１の実施形態の取出し手段を説明する説明図である。 図９は、本発明の第２の実施形態の保持手段を説明する説明図である。 図１０は、本発明の第３の実施形態の保持手段を説明する説明図である。 図１１は、本発明の対象物選別方法における振動発生工程を説明する説明図である。 図１２は、本発明の第４の実施形態の対象物選別装置の構成を説明する説明図である。 図１３は、歪な形状の細胞凝集塊の顕微鏡写真である。 図１４は、密度が不均一な細胞凝集塊の顕微鏡写真である。
［対象物選別装置］
（第１の実施形態）
以下に、本発明の第１の実施形態の対象物選別装置１について、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の第１の実施形態の対象物選別装置１の構成を説明する説明図である。
本実施形態の対象物選別装置１は、内底部２を有し、液体３を貯留する容器４と、上面５と底面６とを有し、該容器４に貯留された液体３に浸漬されるプレート７と、該プレート７の底面６と前記容器４の内底部２とを離間してプレート７を保持するスペーサ８（保持手段）と、を有する。プレート７は、選別対象物９の担持位置に貫通孔１０を有する。プレート７には、振動発生機構１３（振動発生手段）が接続されている。以下に各構成について説明する。
＜選別対象物９について＞
選別対象物９は、本実施形態の対象物選別装置１を用いて、対象物の集合Ｍ（図３（ｂ）参照）から選別される対象物である。
対象物の集合Ｍの種類としては特に限定されないが、種々の形状や粒子径を有する粒子の混合物、種々の大きさの細胞や夾雑物を含んだ細胞培養液や細胞処理液などが挙げられる。たとえば、対象物の集合Ｍが、種々の形状の粒子の混合スラリーであり、対象物選別装置１を用いて所定の形状の粒子のみを選別する場合、選別された所定の形状の粒子が選別対象物９に該当する。同様に、対象物の集合Ｍが、種々の大きさの細胞や夾雑物を含んだ細胞培養液や細胞処理液であり、対象物選別装置１を用いて所定の形状の細胞のみを選別する場合、選別された所定の形状の細胞が選別対象物９に該当する。
生体由来の細胞は、相対的に形状の偏差の大きな対象物である。そのため、選別対象物９が生体由来の細胞である場合に、本実施形態の対象物選別装置１を使用することにより、画一的な形状を有する細胞を選別できるため、バイオ関連技術や医薬の分野における作業の効率化に大きく寄与し得る。特に、選別対象物９が生体由来の細胞凝集塊（スフェロイド ｓｐｈｅｒｏｉｄ）である場合には、１個の細胞を用いて得た試験結果よりも、細胞凝集塊の内部に各細胞間の相互作用を考慮した生体類似環境が再構築されており、個々の細胞の機能を考慮した結果が得られ、かつ、実験条件を、より生体内における環境に即した条件に揃えることができるため、本実施形態の対象物選別装置１を使用することにより、バイオ関連技術や医薬の分野において信頼性の高い結果を得ることができる。
ここで、一般にこのような細胞凝集塊は、個々の細胞が数個〜数十万個凝集して形成されている。そのため、細胞凝集塊の大きさが様々であり、生きた細胞が形成する細胞凝集塊は略球形を呈するが、細胞凝集塊を構成する細胞の一部が変質したり、死細胞である場合などでは、図１３に示されるように歪な形状の細胞凝集塊ＡＧ１となる場合や、図１４に示されるように密度が不均一な細胞凝集塊ＡＧ２となる場合がある。本実施形態の対象物選別装置１を用いることにより、これら種々の形状を呈する複数の細胞凝集塊から、試験に適した形状の細胞凝集塊のみを選別することができる。
＜容器４について＞
容器４は、液体３を貯留する。図１では、内底部２を有し、上端が開口した有底の円筒体からなる容器４を例示している。
容器４の形状としては特に限定されないが、操作性や安定性等の点から、好ましくは内底部２が平面で、高さが横幅に比べて比較的広い扁平形状を採用することが好ましい。
容器４の大きさとしては、後述するプレート７を完全に浸漬できる程度に液体３を貯留することができる大きさであればよい。
容器４の材質としては特に限定されないが、容器４に収容された内容物の状態を容易に確認し得る点から、透光性材料を採用することが好ましい。また、後述するように、容器４およびプレート７の両方を透光性材料で作製する場合には、容器４の上方もしくは下方からたとえば位相差顕微鏡により選別対象物９を連続的に観察することができ、作業効率を向上させることができる。
透光性材料としては特に限定されないが、たとえば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂等を採用することが好ましい。より具体的には、透光性材料として、ポリエチレン樹脂；ポリエチレンナフタレート樹脂；ポリプロピレン樹脂；ポリイミド樹脂；ポリ塩化ビニル樹脂；シクロオレフィンコポリマー；含ノルボルネン樹脂；ポリエーテルスルホン樹脂；ポリエチレンナフタレート樹脂；セロファン；芳香族ポリアミド樹脂；ポリ（メタ）アクリル酸メチル等の（メタ）アクリル樹脂；ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体等のスチレン樹脂；ポリカーボネート樹脂；ポリエステル樹脂；フェノキシ樹脂；ブチラール樹脂；ポリビニルアルコール；エチルセルロース、セルロースアセテート、セルロースアセテートブチレート等のセルロース系樹脂；エポキシ樹脂；フェノール樹脂；シリコーン樹脂；ポリ乳酸等が挙げられる。
また、無機系材料、たとえば、金属アルコキシド、セラミック前駆体ポリマー、金属アルコキシドを含有する溶液をゾル−ゲル法により加水分解重合してなる溶液またはこれらの組み合わせを固化した無機系材料、たとえばシロキサン結合を有する無機系材料（ポリジメチルシロキサンなど）やガラスを用いることが好ましい。
ガラスとしては、ソーダガラス、石英、ホウケイ酸ガラス、パイレックス（登録商標）ガラス、低融点ガラス、感光性ガラス、その他種々の屈折率およびアッベ数を有する光学ガラスを広く用いることができる。
これらの要件を満たす容器４としては、たとえば、高さが数ｍｍ〜数ｃｍ、直径が１０ｃｍ程度の円形のガラスシャーレを採用することができる。
容器４に貯留される液体３としては、選別対象物９の性状を劣化させないものであれば特に限定されず、選別対象物９の種類により適宜選定することができる。代表的な液体３としては、たとえば基本培地、合成培地、イーグル培地、ＲＰＭＩ培地、フィッシャー培地、ハム培地、ＭＣＤＢ培地、血清などの培地のほか、冷凍保存前に添加するグリセロール、セルバンカー（十慈フィールド（株）製）等の細胞凍結液、ホルマリン、蛍光染色のための試薬、抗体、精製水、生理食塩水などを挙げることができる。選別対象物９が細胞の場合には、その細胞に合わせた培養保存液を用いることができる。たとえば、選別対象物９として生体由来の細胞であるＢｘＰＣ−３（ヒト膵臓腺癌細胞）を用いる場合には、液体３としてはＲＰＭＩ−１６４０培地に牛胎児血清ＦＢＳ（Ｆｅｔａｌ Ｂｏｖｉｎｅ Ｓｅｒｕｍ）を１０％混ぜたものに、必要に応じて抗生物質、ピルビン酸ナトリウムなどのサプリメントを添加したものを用いることができる。
プレート７に貯留する液体３の量としては特に限定されず、後述するプレート７を完全に浸漬できる程度の量が好ましい。
＜プレート７について＞
プレート７は、後述するスペーサ８（保持手段）とともに容器４内に貯留された液体３に浸漬されて使用される。プレート７は、選別対象物９を担持する担持位置に、貫通孔１０を有する。図１に例示するプレート７は、上面５と底面６とを有する扁平な直方体の形状を有し、上面５から底面６に向けて貫通する複数の貫通孔１０が、縦６個×横６個のマトリクス状に配列されている。
プレート７の形状としては特に限定されないが、容器４の形状が扁平である場合に容器４に浸漬しやすく、かつ、重力に従って真下に沈降する対象物の集合Ｍから選別対象物９を選別しやすい点、プレート７の担持位置に担持された対象物を観察する際に顕微鏡の焦点を合わせ易い点から、扁平な形状を呈することが好ましい。
プレート７の大きさとしては、容器４に貯留された液体３に浸漬する必要があるため、容器４の開口幅よりも幅が小さく、かつ、容器４の収容深さに比べて高さが小さければよい。
プレート７の材質としては特に限定されないが、内容物の状態を容易に確認し得る点から、透光性材料を採用することが好ましい。また、後述するように、容器４およびプレート７の両方を透光性材料で作製する場合には、容器４の上方もしくは下方からたとえば位相差顕微鏡により選別対象物９を連続的に観察することができる。
透光性材料としては特に限定されないが、たとえば、容器４の説明において上記したものを使用することができる。
本実施形態のプレート７は、図１および図２に示されるように、選別対象物９の担持位置に、プレート７の上面５と底面６とを上下方向に貫通する貫通孔１０を有する。図２は、本発明の第１の実施形態の貫通孔１０を説明する斜視図である。
貫通孔１０は、テーパ部１１を有する。テーパ部１１は、プレート７を容器４内の液体３に浸漬した状態において、重力方向に沿って選別対象物９を沈降させ、かつ、貫通孔１０の内壁面に選別対象物９を当接させて担持するために設けられている。テーパ部１１の上端側の開口面積は、テーパ部１１の下端側の開口面積よりも大きい。すなわち、テーパ部１１は、上面５から底面６に向けて徐々に開口面積が狭くなるテーパ部である。
選別対象物９が選別される手順については、後記で詳述するが、プレート７の貫通孔１０は、図３（ｃ）および図３（ｄ）に示されるように、選別対象物９のみをテーパ部１１で捕捉し、非対象物１２については通過させる。
図３（ｃ）において、参照符号９ａは、重力方向Ａ１に沈降する選別対象物を示しており、参照符号１２ａは、重力方向Ａ１に沈降する非対象物を示している。参照符号９ｂは、貫通孔１０内を沈降する選別対象物を示しており、参照符号Ａ２は、テーパ部１１に沿って選別対象物９ｂが沈降する方向を示している。非対象物１２ａの径は、テーパ部１１の下端における開口面積よりも小さいため、貫通孔１０を通過する。参照符号１２ｂは、貫通孔を通過して重力方向へ沈降する非対象物を示している。貫通孔１０を通過した非対象物１２ｂは、容器の内底部２に沈降する。参照符号１２ｃは、容器４の内底部２に沈降した非対象物を示している。このように、テーパ部１１の下端の開口面積よりも小さな径を有する非対象物１２は、貫通孔１０のテーパ部１１に担持されず、容器４の内底部２に沈降する。また、図３（ｃ）に示されるように、テーパ部の上端は縁が尖っているため、選別対象物９ａや非対象物１２ａが引っ掛かりにくく、貫通孔１０内に導入されやすい。
一方、図３（ｄ）に示されるように、貫通孔１０に沈降した対象物の集合Ｍのうち、テーパ部１１の下端における開口面積よりも大きな径を有する対象物は、テーパ部１１と貫通孔１０の内壁面とに当接し、選別対象物９（選別対象物９ｃ）として担持される。図３（ｄ）は、テーパ部１１に当接されて担持された選別対象物９の説明図である。参照符号９ｃは、担持された選別対象物を示している。以上の工程を経て、対象物の集合Ｍは、選別対象物９と、非対象物１２とに選別される。
貫通孔１０の個数としては特に限定されない。たとえば、図２に示されるように、１個の貫通孔１０のみを有するプレート７としてもよい。この場合、図２は、本発明の第１の実施形態のプレート７の変形例を示す斜視図でもある。複数の選別対象物９を同時に選別することができる点から、貫通孔１０の個数が複数の場合が好ましい。また、複数の貫通孔１０をプレート７に設ける場合には、図４に示されるように、マトリクス配列することが好ましい。図４は、複数の貫通孔がマトリクス配列されたプレート７を説明する斜視図である。配列する貫通孔の数は特に限定されない。図４では、縦６個×横６個の貫通孔１０を形成し、合計３６個の貫通孔１０をマトリクス配列したプレート７を例示している。このように、多くの貫通孔１０を１つのプレート７に形成することにより、所定の形状を有する選別対象物９を同時に配列して選別することができる。その結果、選別対象物９を個々に選別する場合と比べて、大幅に作業の効率化を図ることができる。また、後述するように、選別対象物９を選別用ノズル１４（取出し手段）（図８参照）で取り出す場合に、貫通孔１０の配置に対応した複数の選別用ノズル１４を用いれば、装置の自動化に寄与し得る。その結果、ハイスループット・スクリーニング等に供することが可能となり、大幅な作業量の削減等が可能となる。
貫通孔１０の形状としては、上記のとおりテーパ部１１が形成され、上端側の開口面積が下端側の開口面積よりも大きく形成されていれば特に限定されない。テーパ部１１に沿って貫通孔１０に選別対象物９を導入しやすい点や、たとえばテーパ部１１が貫通孔１０の内壁面の一部に設けられている場合と比較して、略球形の選別対象物９を選別しやすい点から、貫通孔１０の形状が錐台状であることが好ましい。
錐台の種類としては、円錐台、角錐台等を採用することができる。貫通孔１０の形状が角錐台状の場合には、略球形を呈する選別対象物９がテーパ部１１に担持された状態で、角錐台の角部に隙間ができる。その結果、選別対象物９は、貫通孔１０に嵌まり込むことがなく、容易に取出しことができる。なかでも、四角錐台や六角錐台は、加工が容易である点や、プレート７の単位面積あたりに多くの貫通孔１０を密に形成しやすい点から好ましい。なお、貫通孔１０に形成されたテーパ部１１の傾斜角は、同一である必要がない。また、錐台の断面形状（上方からプレート７を観察した際の貫通孔の形状）としては特に限定されず、正多角形以外の断面形状を有してもよい。
図２において、参照符号Ｌ１は、貫通孔１０が四角錐台状に形成されている場合の貫通孔１０の上面側の開口の一辺の長さを示しており、参照符号Ｌ２は、貫通孔１０が四角錐台状に形成されている場合の貫通孔１０の底面側の開口の一辺の長さを示している。上面側の開口面積（Ｌ１２）に対する底面側の開口面積（Ｌ２２）の比率（Ｌ２２／Ｌ１２）は、０．１１〜０．９４であることが好ましく、より好ましくは、Ｌ２２／Ｌ１２が０．１７〜０．４４であり、さらに好ましくは、Ｌ２２／Ｌ１２が０．１８〜０．３１である。Ｌ２２／Ｌ１２が上記範囲内の場合には、担持された選別対象物９を、たとえば位相差顕微鏡により容器４の上方もしくは下方から観察した場合において、プレート７の影が観察に及ぼす影響を軽減しながら、位相差顕微鏡に設けられたレンズの被写界深度内に、プレート７と選別対象物９と後述する選別用ノズル１４（図８参照）とを捉えることができる。そのため、ユーザは、選別対象物９がプレート７に担持されたかの確認や、担持された選別対象物９の形状を確認しやすい。また、ユーザは、選別対象物９の位置と選別用ノズル１４の位置とを確認しやすい。さらに、たとえば液体４に対象物の集合Ｍを添加したときなどに、容器４内の液体３に多少の水流が発生したとしても、プレート７に担持された選別対象物９は、水流により貫通孔１０内から脱出することがなく、より確実にプレート７に担持される。
貫通孔１０の形状について別の点から好ましい例を挙げる。図５（ａ）は、図２および図４に示される四角錐台形状の貫通孔１０に、選別対象物９が担持されている状態の平面図である。図５（ｂ）は、円錘台形状の貫通孔１０Ａの上面図である。図５（ｃ）は、円錐台形状の貫通孔１０Ｂの上面図である。図６は、六角錐台の貫通孔１０の上面図である。図５（ａ）に示されるように、貫通孔１０の形状は、プレート７に選別対象物９が担持された状態において、貫通孔１０の底面側から上面側へ液体３を流通し得る隙間Ｓ１が形成されていることが好ましい。図５では、貫通孔の形状として四角錐台状を例示している。上記のとおり、選別対象物９が略球形である場合、貫通孔１０の形状によっては選別対象物９が隙間なく貫通孔１０に嵌まり込む可能性がある。この場合、後述する選別用ノズル１４（図８参照）により選別対象物９を取り出す際に、過度の力を要する可能性がある。その結果、選別対象物９が軟質である場合には変形してしまう可能性がある。また、選別対象物９が生体由来の細胞である場合には過度の力が加わることにより細胞が破壊され、性状が変化してしまう可能性がある。しかしながら、上記のとおり隙間Ｓが形成されている場合には、選別対象物９が貫通孔１０に嵌まり込むことがなく、液体３が隙間Ｓ１を通過する際に生じる水流が、浮力として選別対象物９に働くため、選別用ノズル１４により取り出す際に過度の力を必要としない。その結果、選別対象物９を変形や破壊させることなく容易に取り出すことができる。図５（ｂ）に示される貫通孔１０Ａには、テーパ部の一部に溝（隙間形成部材Ｓ２）が設けられている。選別対象物９が貫通孔１０Ａに進入し、担持位置に担持されると、前記溝が選別対象物９と貫通孔１０Ａとの間に形成される隙間となる。図５（ｃ）に示される貫通孔１０Ｂには、テーパ部の一部に凸部（隙間形成部材Ｓ３）が設けられている。選別対象物９が貫通孔１０Ｂに進入し、担持位置に担持されると、凸部が選別対象物９と当接するため、テーパ部と選別対象物９との間に隙間が形成される。
＜スペーサ８について＞
スペーサ８（保持手段）は、図１に示されるように、内底部２上に載置され、そのスペーサ８の上にプレート７が載置されている。スペーサ８としては、中空で扁平の角型スペーサを例示している。スペーサ８は、プレート７の底面６と、容器４の内底部２とを離間した状態で保持するために設けられる。これは、底面６を内底部２よりも高い位置で保持することにより、非対象物１２を貫通孔１０を通過して容器４の内底部２に向けて沈降させ、選別対象物９と分離するためである。そのため、仮にスペーサ８が設けられておらず、プレート７の底面６と容器４の内底部２とが接近している場合には、選別されてプレート７に担持された選別対象物９（図３（ｃ）の選別対象物９ｃ参照）と、容器４の内底部２に沈降した非対象物１２（図３（ｃ）の非対象物１２ｃ参照）との距離が短くなる。その結果、選別対象物９を後述する選別用ノズル１４（図８参照）で取り出す際に、非対象物１２をも誤って取り出すおそれがある。本実施形態では、スペーサ８を設けることにより、容器４の内底部２に沈降した非対象物１２と、選別されてプレート７に担持された選別対象物９とを離間している。その結果、選別対象物９をプレート７から取り出す際に、容器４の内底部２に沈降した非対象物１２を誤って取り出すことがない。
プレート７の底面６と、容器４の内底部２とを離間する方法については特に限定されず、プレート７の底面６と容器４の内底部２との間に、上記のスペーサ８のような部材を挿入する方法や、プレート７の底面６に脚部を設けて、プレート７の底面６と容器４の内底部２とを離間する方法などを採用することができる。本実施形態では、図１および図７に示されるように、スペーサ８を挿入する方法を採用している。図７は、本実施形態のスペーサ８を説明する側面図である。
スペーサ８の大きさ（長さ、高さ）としては、容器４に貯留された液体３にプレート７を浸漬する必要があるため、プレート７をスペーサ８に載置した状態で、プレート７が液体３に浸漬され得る高さとなればよい。また、プレート７の底面６と容器４の内底部２とを充分に離間できる高さを有することが好ましい。さらに、容器４の上方または下方から顕微鏡によりプレート７に担持された選別対象物９を観察する場合には、スペーサ８の高さは、当該顕微鏡が有する光学系の被写界深度内の高さとすることが好ましい。離間距離としては、選別対象物９を取り出す方法、非対象物１２の重さや大きさ、容器４に貯留された液体３の高さ（深さ）等にも拠るが、１００〜５０００μｍ程度離間していれば、非対象物１２を誤って取り出すことがない。本実施形態では、高さ３０００μｍのスペーサ８として用いている。
スペーサ８の材質としては特に限定されないが、プレート７に担持された選別対象物９の状態を確認することが容易である点から透光性材料を採用することが好ましい。透光性材料としては特に限定されないが、たとえば、容器４の説明において上記したものを使用することができる。
スペーサ８は、容器４の内底部２に一体的に固着して設けてもよく、別体として設けてもよい。別体として設ける場合には、液体３の中で動かない程度の重量を有する材料を採用することが好ましい。
＜振動発生機構１３について＞
上記のとおり、プレート７の上面５の方向に沈降した対象物の集合Ｍは、重力に従って沈降するため、担持位置に設けられた貫通孔１０内に沈降する以外に、貫通孔１０に導入されずにプレート７の上面５に沈降し、保持されたり、すでに担持位置に担持された選別対象物９の上に非対象物１２が堆積することがある。そこで、振動発生機構１３（振動発生手段）（図１参照）は、プレート７を振動させて、プレート７の担持位置以外の場所に保持された選別対象物９に振動を与えて、担持位置に移動するよう促すために設けられている。この振動発生機構１３は、略球形でない楕円体の非対象物１２（図１１参照）などが貫通孔１０に引っ掛かっている場合に、振動を加えることにより貫通孔１０を通過させ、容器４の内底部２に沈降するよう促すこともできる。振動発生機構１３としては、たとえば外部電源（図示せず）に接続され、プレート７に振動を与えるバイブレータを例示することができる。
振動発生手段による振動発生方法としては、振動発生機構１３であるバイブレータにより物理的な振動を発生させる方法のほか、選別対象物９の性状に影響を与えない範囲で電磁波を加えて選別対象物９を振動させる方法や、超音波を加えて選別対象物９を振動させる方法などを採用することができる。
なお、振動を加える順序としては特に限定されず、対象物の集合Ｍを液体３に添加する前から振動を加え、選別対象物９が選別され終わるまで振動を加え続けてもよく、液体３に対象物の集合Ｍを添加してから、時間を置いた後に振動を加えてもよい。
このように、本実施形態の振動発生機構１３は、容器４そのものではなくプレート７に設けられており、プレート７そのものに振動を加える。そのため、容器４の内底部２に沈降した非対象物１２に振動が伝播することがなく、非対象物１２を振動により舞い上がらせることがない。その結果、非対象物１２は容器４の内底部２に沈降したままとなり、選別対象物９と非対象物１２とは物理的に離間されているため、後述する選別用ノズル１４により選別対象物９を取り出す際に、非対象物１２を取り出すことがない。
＜選別用ノズル１４について＞
選別用ノズル１４（取出し手段）は、プレート７に担持された選別対象物９をプレート７から取り出すために設けられている。
取出し手段としては、選別用ノズル１４に限定されず、プレート７に担持された選別対象物９を著しく変形させたり、破壊させたりせずに取り出すことができる方法であればよい。図８に示されるように、本実施形態では、先端がノズル形状である選別用ノズル１４を用いて吸引により取り出す方法を例示している。図８は、本実施形態の取出し手段１４を説明する説明図である。図８において、参照符号Ａ３は、取り出し方向を示している。
このように、本実施形態では選別用ノズル１４により、選別対象物９をプレート７から取り出し、後続する工程に移動させることができるため、残されたプレート７を再利用することができる。特に、選別用ノズル１４による取り出しを自動化することにより、作業の効率化を図ることができる。なお、プレート７の再利用は必須ではなく、使い捨てとすることも可能である。
以上、本実施形態の対象物選別装置１によれば、形状の異なる対象物の集合Ｍから所定形状の選別対象物９のみをテーパ部１１で担持するとともに、選別対象物９以外の非対象物１２を容器４の内底部２に沈降させることができる。また、たとえば吸引等によりテーパ部１１に担持された選別対象物９を取り出す場合に、プレート７は、スペーサ８によって容器４の内底部２から離間するよう保持されているため、容器４の内底部２に沈降した非対象物１２を誤って取り出すことがない。
なお、本実施の形態においてユーザが行う処理は、処理内容をあらかじめプログラム化したソフトウェア等でロボットを制御し、該ロボットを用いて自動処理することが可能である。
また、本実施形態では選別対象物９が細胞凝集塊であり、プレート７に担持したあとすぐに、プレート７を上下に反転させる等により穏やかに取り出すことができることを例示したが、必要に応じてプレート７の担持位置に、選別対象物９を所定時間保持し続けてもよい。たとえば、選別対象物９が充分に成長した細胞凝集塊ではなく、単一の細胞や、未成長な細胞凝集塊である場合には、ユーザは、これら選別対象物９をプレート７の担持位置に担持させたまま培養を続けて、これら選別対象物９が充分に成長してから取り出すことも可能である。取り出した細胞凝集塊は、各種スクリーニングに供することができる。
本実施形態のプレート７の担持位置には、上下に貫通する貫通孔１０が形成されている。そのため、プレート７の担持位置に担持された未成長な細胞に対しても充分に培養液を接触させることができる。その結果、本実施形態のプレート７は、充分に成長する前の未成長な細胞を予備的に選定することができるとともに、担持位置で、未成長な細胞を培養して、充分に成長した細胞凝集塊を形成させることができる。
（第２の実施形態）
第２の実施形態の対象物選別装置は、図９（ａ）および図９（ｂ）に示されるように、保持手段がプレート７１に一体的に設けられている以外は、第１の実施形態と同じであるため、相違点以外の説明は省略する。図９（ａ）および図９（ｂ）は、本発明の第２の実施形態の保持手段を説明するための説明図である。
図９（ａ）に示されるように、プレート７１の底面６には、保持手段として脚部７ａが一体的に設けられている。脚部７ａは、底面６から下方に延出し、容器４内において、プレート７１の底面６と容器４の内底部２とを離間するために設けられている。脚部７ａの長さとしては特に限定されず、第１の実施形態で述べたスペーサの長さ（高さ）と同程度の高さであればよい。脚部７ａの材質としては特に限定されず、容器４内の液体３に対して安定な材料で作製されればよい。脚部７ａをプレート７１と一体的に設ける場合には、上記したプレート７（第１の実施形態参照）と同じ材質とすることもできる。脚部７ａの数や設置場所は特に限定されず、たとえばプレート７１の底面６の縁部近傍の四隅に４本の脚部７ａを設けることができる。
保持手段の別例として、図９（ｂ）に示されるように、プレート７２の上面５には、保持手段として吊具７ｂが設けられている。吊具７ｂは、プレート７２を吊り下げ、容器４内の液体３の中にプレート７２を、容器４の内底部２から離間した状態で保持する。吊具７ｂの材料は特に限定されず、脚部７ａと同様である。また、吊具７ｂの数や設置場所は特に限定されず、たとえばプレート７２の上面５の四隅近傍を吊具７ｂで固定し、周辺機器（図示せず）に吊具７ｂの他端を固定してプレート７２を吊り下げればよい。
（第３の実施形態）
第３の実施形態の対象物選別装置は、図１０に示されるように、保持手段が容器４２に設けられた凸部４ａである以外は、第１の実施形態および第２の実施形態と同じであるため、相違点以外の説明は省略する。図１０は、本発明の第３の実施形態の保持手段を説明するための説明図である。
図１０に示されるように、容器４２には、容器４２の内部方向に突き出る形状の凸部４ａが設けられている。凸部４ａは、容器４２に貯留される液体３の液面よりも下になる位置において水平方向に突出して設けられている。凸部４ａは、プレート７を液体３に浸漬した際に、プレート７の底面６と当接し、プレート７の底面６を容器４２の内底部２から離間するよう保持する。容器４２の内底部２から凸部４ａまでの長さとしては特に限定されず、第１の実施形態で述べたスペーサの長さ（高さ）と同程度の長さであればよい。凸部４ａの材質としては特に限定されず、容器４２内の液体３に対して安定な材料であればよい。凸部４ａを容器４２と一体的に設ける場合には、容器４２と同じ材質とすることもできる。凸部４ａの数や設置場所は特に限定されず、たとえば、図１０に示されるように、扁平なガラスシャーレを容器４２として用いる場合に、４箇所に同じ高さとなるよう内側方向へ突き出る形状の凸部４ａを設けることができる。この場合、４箇所に設けられた凸部４ａと、プレート７の底面６とが当接することにより保持される。
なお、容器４２に対してプレート７が充分に小さい場合には、図１０に示されるような４箇所の凸部４ａではプレート７を保持できない可能性がある。その場合には、貫通孔１０の底面側の開口を閉塞しないようにプレート７を支えることのできる凸部４ａを容器４２のいずれかの部位に設けて、プレート７を保持すればよい。
他にも、たとえば、容器４２が円柱形のガラスシャーレである場合において、容器４２の内側面に縁部を設けて、当該縁部にプレート７の底面６当接させてプレート７を保持してもよい。
（第４の実施形態）
第４の実施形態の対象物選別装置１Ａは、図１２に示されるように、プレートが２個重ねて使用される以外は、第１の実施形態の対象物選別装置１と同じであるため、相違点以外の説明は省略する。図１２は、本発明の第４の実施形態の対象物選別装置１Ａの構成を説明する説明図である。
対象物選別装置１Ａは、２枚のプレート７Ａおよびプレート７Ｂを備える。図１２に示されるように、プレート７Ａとプレート７Ｂとは重ねて使用され、液体３を貯留した容器４に浸漬される。
プレート７Ａに形成された貫通孔１０Ａの底部側開口面積が、プレート７Ｂに形成された貫通孔１０Ｂの底部側開口面積よりも大きい場合を例に説明する。図１２に示されるように、プレート７Ａをプレート７Ｂに載置することにより、径の異なる２種の選別対象物９を同時に選別することができる。すなわち、プレートＡを用いて、比較的大きな径を有する選別対象物を選別するとともに、プレートＡの貫通孔１０Ａを通過した対象物の中から、比較的小さな径を有する選別対象物を選別することができる。
なお、本実施形態では、プレートを２枚重ねて使用する態様を例示したが、プレートの枚数は特に限定されず、３枚以上であってもよい。
［対象物選別方法］
次に、本実施形態の対象物選別方法について説明する。本実施形態の対象物選別方法は、選別対象物を含む対象物の集合から、選別対象物を選別する対象物選別方法であり、浸漬工程と、沈降工程と、配列工程とを有する。以下に各工程について説明する。
＜浸漬工程について＞
浸漬工程は、内底部を有し、液体を貯留した容器に、上面と底面とを有し、選別対象物を担持するプレートと、前記プレートを、該プレートの前記底面と前記容器の内底部とが離間された状態で保持する保持手段と、を浸漬する工程である。容器、プレートおよび保持手段は、対象物選別装置１の説明において詳述したものと同じであるため説明を省略する。
＜沈降工程および配列工程について＞
沈降工程は、プレートの上面の方向から、選別対象物を含む対象物の集合を前記液体に添加し、プレートに形成され、選別対象物を担持する担持位置に配列され、内壁面にテーパ部を有し、該テーパ部の上端における開口面積が、テーパ部の下端における開口面積よりも大きい貫通孔に、重力方向に沿って前記対象物の集合を沈降させる工程である。
また、配列工程は、貫通孔を沈降する対象物の集合から、選別対象物をテーパ部に当接させて、担持位置に担持する工程である。
対象物の集合および貫通孔は、上記したものと同じであるため説明を省略する。以下に、選別対象物が選別および配列される順序について説明する。図３（ａ）〜図３（ｄ）は、対象物選別装置１において、選別対象物９が選別される順序を説明する説明図である。
図３（ａ）に示されるように、プレート７は、スペーサ８を介して、液体３を貯留した容器４に浸漬される。図３（ａ）は、液体３を貯留した容器４に浸漬されるプレート７と、プレート７の底面６と容器４の内底部２とが離間された状態で保持するスペーサ８との説明図である。このように、プレート７は、担持位置に何も担持していない状態で、あらかじめ液体３の中に浸漬される。これにより、選別対象物９の選別作業を液体３の中で行うことができ、細胞培養液等の対象物の集合Ｍに含まれる選別対象物９が外気に触れて乾燥することを防止することができる。
次いで、図３（ｂ）に示されるように、対象物の集合Ｍは、液体３に浸漬されたプレート７の上面５の方向から添加される。図３（ｂ）は、プレート７の上面５の方向から、選別対象物９を含む対象物の集合Ｍを液体３に添加する状態の説明図である。
対象物の集合Ｍの添加方法としては特に限定されないが、選別対象物９の乾燥や物理的な衝撃を排除する点から、対象物の集合Ｍを液体３へ添加する際は、液面に近い位置から穏やかに添加するか、ピペット等を用いて液体３に直接添加することが好ましい。液体中に添加された対象物の集合Ｍは、重力に従って液体３の中を分散しながら穏やかに沈降する。そのため、選別対象物９に対する物理的な衝撃は低減される。
次いで、図３（ｃ）に示されるように、対象物の集合Ｍは、重力に従って液体３の中を沈降し、プレート７の上面５に至る。図３（ｃ）は、液体３に添加された対象物の集合Ｍが、重力方向に沿ってプレート７の貫通孔１０内を沈降するとともに、配列された複数の貫通孔１０内に対象物の集合Ｍが沈降している状態の説明図である。上記のとおり、重力に従ってプレート７の上面５に至った対象物の集合Ｍのうち、テーパ部１１と接した選別対象物９ａや非対象物１２ａは、テーパ部１１を下りながら貫通孔１０内に導入される。
非対象物１２ａの径は、テーパ部１１の下端における開口面積よりも小さいため、貫通孔１０を通過する。貫通孔を通過した非対象物（非対象物１２ｂ）は、容器の内底部２に沈降する。
一方、図３（ｄ）に示されるように、貫通孔１０に沈降した対象物の集合Ｍのうち、テーパ部１１の下端における開口面積よりも大きな径を有する対象物（選別対象物９ｃ）は、テーパ部１１と貫通孔１０の内壁面とに当接してテーパ部１１に担持され、プレート７に配列される。
＜振動工程について＞
本実施形態の対象物選別方法は、振動工程をさらに備えることが好ましい。
振動工程は、沈降工程または配列工程において、プレートに振動を加えて、選別対象物の担持位置への導入を促す工程である。プレートに振動を加える方法としては、対象物選別装置１の説明において上記した振動発生機構１３を用いることができる。振動発生機構１３を設けた容器４１について、図１１を参照しながらより詳細に説明する。図１１は、振動発生工程を説明する説明図である。
図１１に示されるように、振動発生機構１３は、プレート７と接続されており、プレート７を平面方向に振動させる。参照符号Ａ４は、振動発生機構１３によるプレート７の振動方向を示している。なお、振動方向は、平面方向以外であってもよく、たとえば、垂直方向、平面方向と垂直方向の両方向、または不規則方向であってもよい。
図１１に示されるように、細胞捕獲チャンバーＣ１では、上記した選別対象物９の選別が行われるとともに、振動発生機構１３よりプレート７に振動が加えられ、径の異なる対象物が選別され、除去される。選別の状況は、容器４１の上方または下方に設けられた判定機構（図示せず）により、プレート７に担持された対象物の有無を主に観察する。この時点で、テーパ部の下端の開口面積よりも径の小さな非対象物１２は除去され、テーパ部１１には、選別対象物９が選別されている。しかしながら、この時点では、所望の形状を有する対象物以外にも、径の大きな対象物や歪な形状の対象物がプレート７に担持されている可能性がある。そのため、隣接された細胞選定チャンバーＣ２へプレート７を移動させ、形状の点からさらに選定を進める。
細胞選定チャンバーＣ２では、容器４１の上方もしくは下方に設けられた判定機構（図示せず）により、プレート７に担持された対象物の形状を観察する。判定機構は、細胞捕獲チャンバーＣ１において観察していた位置から適宜移動させて用いるが、それぞれのチャンバーに対応した判定機構を準備してもよい。
判定機構による観察方法としては特に限定されないが、たとえば位相差顕微鏡を用いることにより、略透明である対象物を明確に観察することができる。他にも、選別対象物９をトリパンブルー等の蛍光色素で染色すれば、蛍光顕微鏡により観察することができる。その結果、たとえば選別対象物９が細胞凝集塊である場合には、所望の径よりも大きな径を有する細胞凝集塊や、死細胞を含む不良な細胞凝集塊などが、あらためて非対象物１２として判定される。判定された非対象物１２は、ユーザの手により除去されるか、上記した選別用ノズル１４が自動化されている場合には、選別用ノズル１４により選別対象物９として取り出すことがないよう制御される。
非対象物９が除去されたプレート７には、選別対象物９のみが担持されている。担持されている選別対象物は、たとえばプレートを上下に反転するなどの方法により回収するか、後述する取出し工程を経て取り出すことができる。
＜取出し工程について＞
本実施形態の対象物選別方法は、取出し工程をさらに備えることが好ましい。
取出し工程は、担持された選別対象物を、プレートから取り出す工程である。プレートから選別対象物を取出す方法としては、対象物選別装置１の説明において上記した選別用ノズルを用いることができる。選別用ノズルは、上記したものと同じであるため説明を省略する。選別用ノズルを用いて取り出した選別対象物は、たとえば、直接、各種の試験に供してもよく、別に用意したプレートに配列させて一時保管してもよい。
以上、本実施形態の対象物選別方法によれば、形状の異なる対象物の集合から所定形状の選別対象物のみをテーパ部で担持するとともに、選別対象物以外の非対象物を容器の内底部に沈降させることができる。また、たとえば吸引等によりテーパ部に担持された選別対象物を取り出す場合に、プレートは、保持手段によって容器の内底部から離間するよう保持されているため、容器の内底部に沈降した非対象物を誤って取り出すことがない。
なお、上述した具体的実施形態には以下の構成を有する発明が主に含まれている。
本発明の一局面による対象物選別装置は、内底部を有し、液体を貯留する容器と、上面と底面とを有し、前記容器に貯留された液体に浸漬され、選別対象物を担持するプレートと、前記プレートを、該プレートの前記底面と前記容器の内底部とが離間された状態で保持する保持手段と、を有し、前記プレートは、前記選別対象物の担持位置に貫通孔を有し、前記貫通孔は、前記プレートが前記容器内の液体に浸漬された状態において、重力方向に沿って前記選別対象物を沈降させ、かつ、貫通孔の内壁面に前記選別対象物を当接させて担持するためのテーパ部を有し、前記テーパ部の上端における開口面積が、前記テーパ部の下端における開口面積よりも大きいことを特徴とする。
本発明は、このような構成を採用することにより、形状の異なる対象物の集合から所定形状の選別対象物のみをテーパ部で担持するとともに、選別対象物以外の非対象物を容器の内底部に沈降させることができる。また、たとえば吸引等によりテーパ部に担持された選別対象物を取り出す場合に、プレートは、保持手段によって容器の内底部から離間するよう保持されているため、容器の内底部に沈降した非対象物を誤って取り出すことがない。
前記プレートは、マトリクス配列された複数の前記貫通孔を有することが好ましい。
本発明は、このような構成を採用することにより、複数の所定形状の選別対象物を同時に選別することができ、選別対象物を個々に選別する場合と比べて、大幅に手間を省くことができ、作業の効率化を図ることができる。また、たとえば選別対象物をノズル等で取り出す場合に、貫通孔の配置に対応した複数のノズルを準備することにより、装置の自動化に寄与し得る。その結果、ハイスループット・スクリーニング等に供することが可能となり、大幅な作業量の削減等が可能となる。
前記貫通孔の形状が、錐台状であることが好ましい。
本発明は、このような構成を採用することにより、貫通孔の内側面が傾斜を有するテーパ部となっているため、貫通孔に選別対象物を導入しやすい。また、たとえばテーパ部が貫通孔の内壁面の一部に設けられている場合と比較して、略球形の選別対象物を選別しやすい。
前記貫通孔は、前記プレートに前記選別対象物が担持された状態において、前記底面側から前記上面側へ前記液体を流通し得る隙間が形成される形状を備えることが好ましい。
本発明は、このような構成を採用することにより、貫通孔に選別対象物が隙間なく嵌まり込むことが防止されるため、取出し手段により容易にピックアップすることが可能となる。
前記テーパ部の上端における開口面積に対する前記テーパ部の下端における開口面積の比率が０．１１〜０．９４であることが好ましい。
本発明は、このような構成を採用することにより、容器内の液体に多少の水流が発生したとしても、プレートに担持された選別対象物が不意に貫通孔内から脱出することがなく、より確実に選別対象物をプレートに担持することができる。また、担持された選別対象物を、たとえば位相差顕微鏡により容器の底部から観察した場合において、当該位相差顕微鏡に設けられたレンズの被写界深度内に、プレートと選別対象物と取出し手段のノズルとを捉えることができる。そのため、ユーザは、選別対象物がプレートに担持されたかの確認や、担持された選別対象物の形状を確認しやすいだけでなく、取出し手段により取り出す際に、選別対象物の位置とノズルの位置とを確認しやすい。
前記容器と前記プレートとが、透光性材料により作製されてなることが好ましい。
本発明は、このような構成を採用することにより、容器の上方もしくは下方からたとえば位相差顕微鏡により選別対象物を連続的に確認することができ、作業効率を向上させることができる。
前記選別対象物が、生体由来の細胞であることが好ましい。
本発明は、このような構成を採用することにより、形状の偏差の大きな対象物である生体由来の細胞に対して適用でき、バイオ関連技術や医薬の分野における作業の効率化に寄与し得る装置とすることができる。
前記選別対象物が、生体由来の細胞凝集塊であることが好ましい。
生体由来の細胞凝集塊は、１個の細胞を用いて得た試験結果よりも、細胞凝集塊の内部に各細胞間の相互作用を考慮した生体類似環境が再構築されており、個々の細胞の機能を考慮した結果が得られ、かつ、実験条件を、より生体内における環境に即した条件に揃えることができるため、本発明は、このような構成を採用することにより、バイオ関連技術や医薬の分野において信頼性の高い結果を得ることができる装置とすることができる。
前記プレートに振動を加える振動発生手段をさらに備えることが好ましい。
本発明は、このような構成を採用することにより、仮にプレートに担持されずにプレート上に保持された選別対象物があった場合であっても、それらの選別対象物に振動を加えることにより担持位置へ移動するよう促すことができる。また、略球形でない楕円体の非対象物などが貫通孔に引っ掛かっている場合に、振動を加えることにより貫通孔を通過して沈降するよう促すことができる。さらに、容器そのものではなくプレートに振動発生手段が設けられているため、容器の内底部にすでに沈降した歪な形状の細胞凝集塊や、１個の細胞などの非対象物が振動により舞い上がることがない。そのため、取出し手段により選別対象物を取り出す際に、非対象物を取り出すことがない。
前記選別対象物を前記プレートから取り出す取出し手段をさらに備えることが好ましい。
本発明は、このような構成を採用することにより、選別対象物をプレートから取り出し、後続する工程に移動させることができるため、残されたプレートを再利用することができる。特に、取出し手段を自動化することにより、作業の効率化を図ることができる。なお、プレート７の再利用は必須ではなく、使い捨てとすることも可能である。
本発明の他の局面による対象物選別方法は、選別対象物を含む対象物の集合から、選別対象物を選別する対象物選別方法であって、内底部を有し、液体を貯留した容器に、上面と底面とを有し、選別対象物を担持するプレートと、前記プレートを、該プレートの前記底面と前記容器の内底部とが離間された状態で保持する保持手段と、を浸漬する浸漬工程と、前記プレートの上面方向から、選別対象物を含む対象物の集合を前記液体に添加し、前記プレートに形成され、選別対象物を担持する担持位置に配列され、内壁面にテーパ部を有し、該テーパ部の上端における開口面積が、前記テーパ部の下端における開口面積よりも大きい貫通孔に、重力方向に沿って前記対象物の集合を沈降させる沈降工程と、前記貫通孔内を沈降する前記対象物の集合から、前記選別対象物を、前記テーパ部に当接させて、前記担持位置に担持する配列工程と、を有することを特徴とする。
本発明は、このような構成を採用することにより、形状の異なる対象物の集合から所定形状の選別対象物のみをテーパ部で担持するとともに、選別対象物以外の非対象物を容器の内底部に沈降させることができる。また、たとえば吸引等によりテーパ部に担持された選別対象物を取り出す場合に、プレートは、保持手段によって容器の内底部から離間するよう保持されているため、容器の内底部に沈降した非対象物を誤って取り出すことがない。
前記沈降工程または前記配列工程において、前記プレートに振動を加えて、前記選別対象物の前記担持位置への導入を促す振動工程をさらに備えることが好ましい。
本発明は、このような構成を採用することにより、仮にプレートに担持されずにプレート上に保持された選別対象物があった場合であっても、それらの選別対象物に振動を加えることにより担持位置へ移動するよう促すことができる。また、容器そのものではなくプレートに振動発生手段が設けられているため、容器の内底部にすでに沈降した歪な形状の細胞凝集塊や、１個の細胞などの非対象物が振動により舞い上がることがなく、選別対象物を取り出す際に、非対象物を取り出すことがない。
担持された前記選別対象物を、前記プレートから取り出す取出し工程をさらに備えることが好ましい。
本発明は、このような構成を採用することにより、選別対象物をプレートから取り出し、後続する工程に移動させることができるため、残されたプレートを再利用することができる。特に、取出し手段を自動化することにより、作業の効率化を図ることができる。

Claims (17)

  1. 内底部を有し、液体を貯留する容器と、
    上面と底面とを有し、前記容器に貯留された液体に浸漬され、選別対象物を担持するプレートと、
    前記プレートを、該プレートの前記底面と前記容器の内底部とが離間された状態で保持する保持手段と、を有し、
    前記プレートは、前記選別対象物の担持位置に貫通孔を有し、
    前記貫通孔は、前記プレートが前記容器内の液体に浸漬された状態において、重力方向に沿って前記選別対象物を沈降させ、かつ、貫通孔の内壁面に前記選別対象物を当接させて担持するためのテーパ部を有し、前記テーパ部の上端における開口面積が、前記テーパ部の下端における開口面積よりも大きいことを特徴とする対象物選別装置。
  2. 前記プレートは、前記選別対象物の担持位置に複数の前記貫通孔を有し、
    前記複数の貫通孔は、前記テーパ部の上端が隣接する他の貫通孔のテーパ部の上端と互いに接触するよう隣接配置される請求項１記載の対象物選別装置。
  3. 前記プレートは、マトリクス配列された複数の前記貫通孔を有する請求項１または２記載の対象物選別装置。
  4. 前記貫通孔の形状が、錐台状である請求項１〜３のいずれか１項に記載の対象物選別装置。
  5. 前記貫通孔は、前記プレートに前記選別対象物が担持された状態において、前記底面側から前記上面側へ前記液体を流通し得る隙間が形成される形状を備える請求項１〜３のいずれか１項に記載の対象物選別装置。
  6. 前記貫通孔の上面側の開口面積に対する底面側の開口面積の比率が０．１１〜０．９４である請求項１〜４のいずれか１項に記載の対象物選別装置。
  7. 前記容器と前記プレートとが、透光性材料により作製されてなる請求項１〜６のいずれか１項に記載の対象物選別装置。
  8. 前記保持手段は、前記容器の内底部に載置され、上部で前記プレートを保持する中空のスペーサである請求項２記載の対象物選別装置。
  9. 前記保持手段は、前記プレートの底面に設けられた脚部であり、
    前記プレートは、該脚部により前記容器の内底部から離間されて保持される請求項２記載の対象物選別装置。
  10. 前記保持手段は、前記プレートの上面に設けられた吊具であり、
    前記プレートは、該吊具により前記容器の内底部から離間されて保持される請求項２記載の対象物選別装置。
  11. 前記選別対象物が、生体由来の細胞である請求項１〜１０のいずれか１項に記載の対象物選別装置。
  12. 前記選別対象物が生体由来の細胞凝集塊である請求項１１記載の対象物選別装置。
  13. 前記プレートに振動を加える振動発生手段をさらに備える請求項１〜１２のいずれか１項に記載の対象物選別装置。
  14. 前記選別対象物を前記プレートから吸引により上方へ取り出す取出し手段をさらに備える請求項１〜１３のいずれか１項に記載の対象物選別装置。
  15. 選別対象物を含む対象物の集合から、選別対象物を選別する対象物選別方法であって、
    内底部を有し、液体を貯留した容器に、
    上面と底面とを有し、選別対象物を担持するプレートと、
    前記プレートを、該プレートの前記底面と前記容器の内底部とが離間された状態で保持する保持手段と、を浸漬する浸漬工程と、
    前記プレートの上面方向から、選別対象物を含む対象物の集合を前記液体に添加し、
    前記プレートに形成され、選別対象物を担持する担持位置に配列され、内壁面にテーパ部を有し、該テーパ部の上端における開口面積が、前記テーパ部の下端における開口面積よりも大きい貫通孔に、重力方向に沿って前記対象物の集合を沈降させる沈降工程と、
    前記貫通孔内を沈降する前記対象物の集合から、前記選別対象物を、前記テーパ部に当接させて、前記担持位置に担持する配列工程と、を有する対象物選別方法。
  16. 前記沈降工程または前記配列工程において、前記プレートに振動を加えて、前記選別対象物の前記担持位置への導入を促す振動工程をさらに備える請求項１５記載の対象物選別方法。
  17. 担持された前記選別対象物を、前記プレートから取り出す取出し工程をさらに備える請求項１５または１６記載の対象物選別方法。
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