JP6459568B2 - Target cell detection method and target cell detection system - Google Patents

Target cell detection method and target cell detection system Download PDF

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Description

本発明は、血液などの細胞懸濁液から検出対象である目的の細胞(例;血中循環がん細胞(Circulating Tumor Cell))等を検出する方法、およびこの方法の実施するための目的細胞検出システムに関する。   The present invention relates to a method for detecting a target cell (eg, circulating tumor cell in blood) and the like from a cell suspension such as blood, and a target cell for carrying out this method Relates to the detection system.

血液1mLには、通常の細胞が10×9個程度存在するが、血中循環腫瘍細胞〔CTC〕、末梢循環血管内皮前駆細胞〔CEC〕、末梢循環血管内皮前駆細胞〔CEP〕、各種幹細胞等の細胞は数〜十数個程度しか存在しないため、希少細胞と称される。例えば、CTCは、乳がんや前立腺がん、大腸がんなどの転移性のがん症例において治療効果の判定や予後予測因子として有用である。また、CECは、血管新生および血管壁の維持に重要な役割を果たしており、循環器疾患や感染症、免疫疾患、移植後検査、癌など多くの病態では、血中に含まれるCECの数が増加するため、がん症例において治療効果の判定や予後予測因子として有用であるだけでなく、循環器疾患などによる血管へのダメージを迅速に測定することが可能である。また、CEPは骨髄由来の細胞であり、血液中に含まれるCEPの数が、血管新生阻害効果(がん抑制効果)を定量化するためのバイオマーカーとして有用である。このように疾患(特に転移性のがん)に関係する希少細胞を、精度よく検出することは臨床的な有用であることが明らかであるが、その検出は極めて難しい。 There are about 10 × 9 normal cells in 1 mL of blood, but circulating tumor cells [CTC], peripheral circulating endothelial progenitor cells [CEC], peripheral circulating endothelial progenitor cells [CEP], various stem cells, etc. These cells are called rare cells because there are only a few to a dozen or so cells. For example, CTC is useful as a determination of a therapeutic effect and a prognostic predictor in metastatic cancer cases such as breast cancer, prostate cancer, and colon cancer. In addition, CEC plays an important role in angiogenesis and maintenance of the blood vessel wall. In many pathological conditions such as cardiovascular diseases, infectious diseases, immune diseases, post-transplant examinations, and cancer, the number of CEC contained in the blood is low. Since it increases, it is useful not only for determining the therapeutic effect and predicting prognosis in cancer cases, but also for quickly measuring damage to blood vessels due to cardiovascular diseases. CEP is a bone marrow-derived cell, and the number of CEP contained in blood is useful as a biomarker for quantifying angiogenesis inhibitory effect (cancer suppressive effect). Thus, it is clear that it is clinically useful to accurately detect rare cells related to diseases (particularly metastatic cancer), but the detection is extremely difficult.

特許文献1には、希少細胞を検出する方法として、汎用の蛍光物質および蛍光顕微鏡、希少ではない細胞を用いて希少細胞を検出する方法が開示されている。具体的には、希少細胞を検出するために、蛍光標識された陽性マーカー、蛍光標識された陰性マーカーを試料である細胞群に接触させ、この細胞群を基板上に展開し、展開された細胞の画像を取得し、この細胞画像に映る個々の細胞を解析(例;ある一の細胞とその他の細胞の細胞形態を比較)することにより、試料に含まれる希少細胞を検出する方法である。   Patent Document 1 discloses a method for detecting rare cells using a general-purpose fluorescent substance, a fluorescence microscope, and cells that are not rare as methods for detecting rare cells. Specifically, in order to detect rare cells, a positive marker that is fluorescently labeled and a negative marker that is fluorescently labeled are brought into contact with a cell group that is a sample, and this cell group is developed on a substrate, In this method, rare cells contained in a sample are detected by analyzing individual cells reflected in the cell image (eg, comparing the cell morphology of one cell with another cell).

特表2013−508729号公報Special table 2013-508729 gazette

特許文献1の方法では、基板上に展開された多数の細胞について、細胞画像を取得し、細胞画像中の個々の細胞について他の細胞と比較して目的の細胞を検出する。細胞画像の焦点が合っていないと希少細胞の判別・判定が困難となるため、焦点の合った画像を取得する必要がある。   In the method of Patent Document 1, cell images are acquired for a large number of cells developed on a substrate, and target cells are detected by comparing individual cells in the cell image with other cells. If the cell image is not in focus, it is difficult to discriminate and determine rare cells. Therefore, it is necessary to acquire a focused image.

細胞画像を取得する方法として、先ず明視野において、基板上に展開されている細胞または基板に付したマークに焦点を合わせておき、その焦点のまま暗視野において、基板上に展開されている細胞群中の各細胞に付されている標識用の蛍光色素を励起・発光させて細胞画像を取得し、該細胞画像から目的細胞を探索する方法が考えられる。しかしながら、明視野の場合には全ての波長の光が含まれているため、暗視野において特定の蛍光波長(各細胞から発した各種蛍光)で焦点を合わせる場合と比べて、焦点深度(画像のピントがシャープと感じる範囲)が広くなっていることから、暗視野に移行して焦点深度が狭まると、細胞画像を取得したときに焦点が合っていない状態となって、目的細胞を探索ひいては検出する際の精度が不足してしまう場合がある。   As a method of acquiring a cell image, first, in a bright field, a cell that is developed on the substrate or a mark attached to the substrate is focused, and a cell that is developed on the substrate in the dark field with the focus. A method is conceivable in which a fluorescent image for labeling attached to each cell in the group is excited and emitted to acquire a cell image, and a target cell is searched from the cell image. However, in the bright field, since all wavelengths of light are included, the depth of focus (of the image) is higher than when focusing at a specific fluorescence wavelength (various fluorescence emitted from each cell) in the dark field. Since the focus area is sharper), when moving to the dark field and the depth of focus narrows, the cell is not in focus when the cell image is acquired, and the target cell is searched for and detected. Accuracy may be insufficient.

一方で、目的細胞に焦点の合った画像を取得するために、目的細胞を標識している蛍光色素を励起して、目的細胞から発する蛍光を頼りに目的細胞に直接焦点を合わせることも考えられる。しかしながら、目的細胞は希少であるため、多数の細胞の中からそれを見つけ出して焦点を合わせることは困難である。   On the other hand, in order to acquire an image focused on the target cell, it is also possible to excite the fluorescent dye that labels the target cell and focus directly on the target cell using the fluorescence emitted from the target cell. . However, since the target cell is rare, it is difficult to find and focus on a large number of cells.

特に、基板をいくつかの領域(視野)に分割し、その全てについて細胞画像を取得する場合に、各領域において撮像ごとに目的細胞と非目的細胞を標識しているそれぞれの蛍光で焦点を合わせる方法では、全ての撮像を終えるまでに時間を要するのみならず、一領域で焦点を調整するのにも時間を要し、その間励起光が照射され続けることで、撮像される領域(視野)において目的細胞を標識した蛍光色素の褪色が進むのみならず、その周辺にある(後に撮像される)領域にある細胞の蛍光色素まで褪色する可能性があり、目的細胞を検出するための微弱な蛍光シグナルをロストしてしまう虞がある。   In particular, when the substrate is divided into several regions (fields of view) and cell images are acquired for all of them, each region is focused with the respective fluorescence that labels target and non-target cells for each imaging. In the method, not only it takes time to finish all the imaging, but also it takes time to adjust the focus in one area, and during that time, the excitation light continues to be irradiated, and in the area (field of view) to be imaged Not only does the fluorescent dye that has labeled the target cell fade, but it may also fade to the fluorescent dye of the cell in the surrounding area (to be imaged later), faint fluorescence for detecting the target cell There is a risk of losing the signal.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、目的細胞に短時間で簡単に焦点を合わせることができる目的細胞の検出方法、および該方法を実施するための目的細胞検出システムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and provides a target cell detection method capable of easily focusing on a target cell in a short time, and a target cell detection system for carrying out the method. The purpose is to do.

本発明者らは、検出しようとしている目的の細胞が非目的細胞よりも少ない場合に、細胞群を基板上に展開および単層化し、非目的細胞とほぼ同じ焦点位置に存在する非目的細胞に対し、目的細胞を検出するための光学系(顕微鏡等)の焦点を合わせておくことで、目的細胞を探索する前の段階で簡単に目的細胞の焦点またはこれに非常に近い焦点位置に焦点位置を調節することができ、目的細胞を探索しやすくなることを見出し、本発明を完成させるに至った。   When the number of target cells to be detected is smaller than the number of non-target cells, the present inventors develop a cell group on the substrate and make it a single layer. On the other hand, by focusing the optical system (microscope, etc.) for detecting the target cell, it is easy to focus on the focal point of the target cell or a focal point very close to it before searching for the target cell. It has been found that the target cell can be easily searched and the present invention has been completed.

本発明により、以下の[1]〜[14]の目的細胞の検出方法および目的細胞検出システムが提供される。   According to the present invention, the following target cell detection methods and target cell detection systems [1] to [14] are provided.

[1] 検出しようとしている目的細胞が非目的細胞より少ない数で含まれる細胞懸濁液を細胞展開用基板の表面に展開し、該表面に設けられた細胞を検出するための領域(細胞検出領域)に単層の細胞層を形成する細胞展開工程と、
前記目的細胞に特異的に結合する抗体と第1蛍光色素との複合体である第1蛍光標識体を用いて、前記細胞懸濁液中の細胞または前記展開後の細胞群を蛍光染色する第1蛍光標識処理工程と、
前記非目的細胞に特異的に結合する抗体と第2蛍光色素との複合体である第2蛍光標識体を用いて、前記細胞懸濁液中の細胞または前記展開後の細胞群を蛍光染色する第2蛍光標識処理工程、
および/または、
前記目的細胞と前記非目的細胞の両方に結合する第3A蛍光色素である、もしくは前記目的細胞と前記非目的細胞の両方に結合する抗体と第3B蛍光色素との複合体である、第3蛍光標識体を用いて、前記細胞懸濁液中の細胞または前記展開後の細胞群を蛍光染色する第3蛍光標識処理工程と、
を順不同で含む目的細胞の検出方法であって、
焦点位置調節工程と、
前記第1蛍光色素の励起光で前記細胞検出領域に展開された細胞群を照射しつつ、前記焦点位置調節工程で合わせた焦点位置を基準として、第1の蛍光を発している目的細胞を探索する目的細胞探索工程と、
を含み、
前記焦点位置調節工程は、
該目的細胞の検出方法が前記第2蛍光標識処理工程と前記第3蛍光標識処理工程の双方を含む場合には、前記第2蛍光色素または前記第3Aもしくは第3B蛍光色素の励起光で前記細胞検出領域に展開された細胞群を照射し、前記第2の蛍光または前記第3Aもしくは第3Bの蛍光を発している非目的細胞に受光光学系の焦点を合わせる処理を行い、
該目的細胞の検出方法が前記第3蛍光標識処理工程を含まない場合には、前記第2蛍光色素の励起光で前記細胞検出領域に展開された細胞群を照射し、前記第2の蛍光を発している非目的細胞に受光光学系の焦点を合わせる処理を行い、
該目的細胞の検出方法が前記第2蛍光標識処理工程を含まない場合には、前記第3Aまたは第3B蛍光色素の励起光で前記細胞検出領域に展開された細胞群を照射し、前記第3Aまたは第3Bの蛍光を発している非目的細胞に受光光学系の焦点を合わせる処理を行うことを特徴とする目的細胞の検出方法。
[1] A cell suspension in which a target cell to be detected is contained in a smaller number than a non-target cell is spread on the surface of a cell development substrate, and an area (cell detection for detecting cells provided on the surface) Cell expansion step to form a single cell layer in the region),
A first fluorescent label that is a complex of an antibody that specifically binds to the target cell and a first fluorescent dye is used to fluorescently stain cells in the cell suspension or the expanded cells. 1 fluorescent labeling process;
Using a second fluorescent label, which is a complex of an antibody that specifically binds to the non-target cell and a second fluorescent dye, the cells in the cell suspension or the expanded cells are fluorescently stained. A second fluorescent labeling process,
And / or
Third fluorescence that is a 3A fluorescent dye that binds to both the target cell and the non-target cell, or a complex of an antibody that binds to both the target cell and the non-target cell and a 3B fluorescent dye. A third fluorescent labeling step of fluorescently staining the cells in the cell suspension or the expanded cells using the label,
A method for detecting a target cell including random numbers,
A focus position adjustment process ;
While irradiating the cell group developed in the cell detection region with the excitation light of the first fluorescent dye, the target cell emitting the first fluorescence is searched with reference to the focal position adjusted in the focal position adjusting step. A target cell search step to perform,
Including
The focal position adjustment step includes:
When the target cell detection method includes both the second fluorescent labeling step and the third fluorescent labeling step, the cell is excited by the second fluorescent dye or the excitation light of the third A or 3B fluorescent dye. Irradiating a cell group developed in a detection region, and performing a process of focusing the light receiving optical system on the non-target cell emitting the second fluorescence or the third A or the third fluorescence,
When the target cell detection method does not include the third fluorescent labeling step, the cell group developed in the cell detection region is irradiated with the excitation light of the second fluorescent dye, and the second fluorescence is emitted. Perform processing to focus the receiving optical system on the non-target cells that are emitted,
When the target cell detection method does not include the second fluorescent labeling step, the cell group developed in the cell detection region is irradiated with the excitation light of the 3A or 3B fluorescent dye, and the 3A Alternatively, a method for detecting a target cell, comprising performing a process of focusing a light-receiving optical system on a non-target cell emitting 3B fluorescence .

[2] 前記目的細胞が、血液中の細胞の総数に対して0.01%未満の含有率で前記血液に含まれる希少細胞である、[1]に記載の目的細胞の検出方法。   [2] The method for detecting a target cell according to [1], wherein the target cell is a rare cell contained in the blood at a content rate of less than 0.01% with respect to the total number of cells in the blood.

[3] 該目的細胞の検出方法が前記第2蛍光標識処理工程を含む場合には、前記焦点位置調節工程において焦点を合わせる際に用いられる前記第2の蛍光の波長が、前記第1の蛍光の波長と重複せず、
該目的細胞の検出方法が前記第3蛍光標識処理工程を含む場合には、前記焦点位置調節工程において焦点を合わせる際に用いられる前記第3Aもしくは第3Bの蛍光の波長が、前記第1の蛍光の波長と重複しない、[1]または[2]に記載の目的細胞の検出方法。
[3] When the detection method that purpose cells comprise the second fluorescent label treatment step, the wavelength of the second fluorescent used when focusing at the focal position adjusting step, the first fluorescent Does not overlap with the wavelength of
When the target cell detection method includes the third fluorescence labeling step, the wavelength of the third A or 3B fluorescence used for focusing in the focus position adjustment step is the first fluorescence. The method for detecting a target cell according to [1] or [2], wherein the target cell does not overlap with the wavelength of .

[4] 前記目的細胞がCTCであり、
前記非目的細胞が白血球であり、
前記第1蛍光標識体が、前記第1蛍光色素で標識された抗サイトケラチン抗体であり、
該目的細胞の検出方法が前記第2蛍光標識処理工程を含む場合には、前記第2蛍光標識体が、前記第2蛍光色素で標識された、白血球を特異的に認識する抗体であり、
該目的細胞の検出方法が前記第3蛍光標識処理工程を含む場合には、前記第3蛍光標識体が、細胞核に結合するヘキスト系蛍光色素である、
[1]〜[3]のいずれかに記載の目的細胞の検出方法。
[4] The target cell is CTC,
The non-target cell is a white blood cell;
The first fluorescent label is an anti-cytokeratin antibody labeled with the first fluorescent dye;
When the target cell detection method includes the second fluorescent labeling step, the second fluorescent label is an antibody that specifically recognizes leukocytes labeled with the second fluorescent dye,
When the target cell detection method includes the third fluorescent labeling step, the third fluorescent label is a Hoechst fluorescent dye that binds to a cell nucleus.
[1] The method for detecting a target cell according to any one of [3].

[5] 前記細胞展開用基板の細胞検出領域の表面が平面状であり、
前記細胞展開工程では、細胞用スクレーパーを用いて該平面状の基板の表面に展開された2層以上の細胞層を単層化させる、[1]〜[4]のいずれかに記載の目的細胞の検出方法。
[5] The surface of the cell detection region of the cell development substrate is planar.
In the cell expansion step, the target cell according to any one of [1] to [4], wherein two or more cell layers developed on the surface of the planar substrate are monolayered using a cell scraper. Detection method.

[6] 前記細胞展開用基板の細胞検出領域の表面が、細胞を格納するためのマイクロチャンバーまたは凹凸を有しており、
前記細胞展開工程では、液流によって細胞を単層化させる、[1]〜[4]のいずれかに記載の目的細胞の検出方法。
[6] The surface of the cell detection region of the cell development substrate has a microchamber or unevenness for storing cells,
The method for detecting a target cell according to any one of [1] to [4], wherein in the cell expansion step, the cell is monolayered by a liquid flow.

[7] 前記焦点位置調節工程と前記目的細胞探索工程との間に焦点位置補正工程をさらに含み、
前記焦点位置補正工程では、
該目的細胞の検出方法が前記第2蛍光標識処理工程と前記第3蛍光標識処理工程の双方を含む場合には、前記受光光学系に設けられている受光素子により受光する光が、前記第2の蛍光または前記第3Aもしくは第3Bの蛍光から前記第1の蛍光に変化することにより生じる焦点位置のズレ量を算出し、前記焦点位置調節工程で合わせた焦点位置を補正し、
該目的細胞の検出方法が前記第3蛍光標識処理工程を含まない場合には、前記受光光学系に設けられている受光素子により受光する光が、前記第2の蛍光から前記第1の蛍光に変化することにより生じる焦点位置のズレ量を算出し、前記焦点位置調節工程で合わせた焦点位置を補正し、
該目的細胞の検出方法が前記第2蛍光標識処理工程を含まない場合には、前記受光光学系に設けられている受光素子により受光する光が、前記第3Aまたは第3Bの蛍光から前記第1の蛍光に変化することにより生じる焦点位置のズレ量を算出し、前記焦点位置調節工程で合わせた焦点位置を補正する、[1]〜[6]のいずれかに記載の目的細胞の検出方法。
[7] The method further includes a focus position correction step between the focus position adjustment step and the target cell search step ,
In the focal position correction step,
When the target cell detection method includes both the second fluorescent labeling process and the third fluorescent labeling process, the light received by the light receiving element provided in the light receiving optical system is the second fluorescent labeling process . Or a shift amount of the focal position caused by the change from the third fluorescence or the third fluorescence to the first fluorescence, and the focal position adjusted in the focal position adjustment step is corrected,
When the target cell detection method does not include the third fluorescent labeling step, the light received by the light receiving element provided in the light receiving optical system changes from the second fluorescence to the first fluorescence. Calculate the amount of deviation of the focal position caused by the change, correct the focal position adjusted in the focal position adjustment step,
When the target cell detection method does not include the second fluorescent labeling step, the light received by the light receiving element provided in the light receiving optical system is transmitted from the 3A or 3B fluorescence to the first. The method for detecting a target cell according to any one of [1] to [6] , wherein an amount of shift of a focal position caused by the change in fluorescence is calculated, and the focal position adjusted in the focal position adjustment step is corrected .

[8] 前記目的細胞探索工程
前記受光光学系を第1の蛍光を受光可能な状態にして前記細胞検出領域を撮像する第1細胞画像取得工程と、画像形成工程、
を含
かつ
該目的細胞の検出方法が前記第2蛍光標識処理工程と前記第3蛍光標識処理工程の双方を含む場合には、前記焦点位置調節工程の直後にさらに前記受光光学系を第2の蛍光を受光可能な状態にして前記細胞検出領域を撮像する第2細胞画像取得工程、および前記受光光学系を第3Aもしくは第3Bの蛍光を受光可能な状態にして前記細胞検出領域を撮像する第3細胞画像取得工程が含まれ、前記画像形成工程において、前記第2細胞画像取得工程および/または前記第3細胞画像取得工程と第1細胞画像取得工程で撮像した各画像を重ね合わせて合成
該目的細胞の検出方法が前記第3蛍光標識処理工程を含まない場合には、前記焦点位置調節工程の直後にさらに前記第2細胞画像取得工程が含まれ、前記画像形成工程において、前記第2細胞画像取得工程と第1細胞画像取得工程で撮像した各画像を重ね合わせて合成し
該目的細胞の検出方法が前記第2蛍光標識処理工程を含まない場合には、前記焦点位置調節工程の直後にさらに前記第3細胞画像取得工程が含まれ、前記画像形成工程において、前記第3細胞画像取得工程と第1細胞画像取得工程で撮像した各画像を重ね合わせて合成する、[1]〜[7]のいずれかに記載の目的細胞の検出方法。
[8] The target cell search process,
A first cell image acquisition step of imaging the cell detection region with the light receiving optical system capable of receiving first fluorescence; an image forming step;
Only including,
And
When the target cell detection method includes both the second fluorescent labeling process and the third fluorescent labeling process, the light receiving optical system further receives the second fluorescence immediately after the focal position adjusting process. the second cell image acquiring step of imaging the cell detecting region and the possible states and the third cell image the light receiving optical system and the fluorescence of the 3A or the 3B ready for receiving for imaging the cell detecting region includes acquiring step, in the image forming step, was synthesized by superimposing the images captured by the second cell image acquiring step and / or said third cell image acquiring step and the first cell image acquisition step,
When the target cell detection method does not include the third fluorescent labeling step, the second cell image acquisition step is further included immediately after the focal position adjustment step. In the image formation step, the second cell image acquisition step is performed. Superimposing and synthesizing each image captured in the cell image acquisition step and the first cell image acquisition step ,
When the target cell detection method does not include the second fluorescent labeling step, the third cell image acquisition step is further included immediately after the focal position adjustment step. In the image formation step, the third cell image acquisition step is performed. The method for detecting a target cell according to any one of [1] to [7], wherein the images captured in the cell image acquisition step and the first cell image acquisition step are superimposed and synthesized .

[9] 前記焦点位置調節工程を、前記細胞検出領域の異なる位置における2つ以上の視野のそれぞれで、非目的細胞に焦点を合わせて各視野の焦点距離の情報を得ることによって行い、これら焦点距離が相違する場合、その差分から、前記2つ以上の視野以外の他の視野における焦点距離の変化を表す近似式を求め、
当該他の視野においては、それぞれの焦点距離を前記近似式から算出して、この算出された焦点距離に前記受光光学系の焦点距離を設定する工程を、前記焦点位置調節工程として行う、[1]〜[8]のいずれかに記載の目的細胞の検出方法。
[9] The focal position adjustment step is performed by obtaining information on the focal length of each visual field by focusing on a non-target cell in each of two or more visual fields at different positions of the cell detection region. When the distances are different, an approximate expression representing a change in focal length in other fields other than the two or more fields is obtained from the difference,
In the other field of view, a step of calculating the respective focal lengths from the approximate expression and setting the focal length of the light receiving optical system to the calculated focal length is performed as the focal position adjusting step. ] The detection method of the target cell in any one of [8].

[10] 検出しようとしている目的細胞が非目的細胞より少ない数で含まれる細胞懸濁液を表面に展開可能な細胞展開用基板と、
前記細胞展開用基板の細胞検出領域に単層の細胞層を形成する細胞展開手段と、
前記目的細胞に特異的に結合する抗体と第1蛍光色素との複合体である第1蛍光標識体を用いて、前記細胞懸濁液中の細胞または前記展開後の細胞群を蛍光染色する第1蛍光標識処理手段と、
前記非目的細胞に特異的に結合する抗体と第2蛍光色素との複合体である第2蛍光標識体を用いて、前記細胞懸濁液中の細胞または前記展開後の細胞群を蛍光染色する第2蛍光標識処理手段、
および/または、
前記目的細胞と前記非目的細胞の両方に結合する第3A蛍光色素である、もしくは前記目的細胞と前記非目的細胞の両方に結合する抗体と第3B蛍光色素との複合体である、第3蛍光標識体を用いて、前記細胞懸濁液中の細胞または前記展開後の細胞群を蛍光染色する第3蛍光標識処理手段と、
前記細胞展開用基板の細胞検出領域に対して、所定波長の励起光を照射可能な照射光学系と、
前記細胞検出領域からの光を波長帯域別に受光可能な受光光学系と、
少なくとも前記受光光学系および照射光学系を制御する制御手段と、
を備えた、目的細胞検出システムであって、
前記制御手段は、少なくとも、
焦点位置調節手段と、
前記照射光学系により前記第1蛍光色素の励起光で前記細胞検出領域に展開された細胞を照射しつつ、前記焦点位置調節手段で合わせた焦点の位置を基準として、前記受光光学系で前記第1の蛍光を発している目的細胞を探索する処理を行う目的細胞探索手段と、を備え
前記焦点位置調節手段は、
該目的細胞検出システムが前記第2蛍光標識処理手段と前記第3蛍光標識処理手段の双方を備える場合には、前記照射光学系により前記第2蛍光色素または前記第3Aもしくは第3B蛍光色素の励起光で前記細胞検出領域に展開された細胞群を照射し、前記第2の蛍光または前記第3Aもしくは第3Bの蛍光を発している非目的細胞に前記受光光学系の焦点を合わせ
該目的細胞検出システムが前記第3蛍光標識処理手段を備えない場合には、前記照射光学系により前記第2蛍光色素の励起光で前記細胞検出領域に展開された細胞群を照射し、前記第2の蛍光を発している非目的細胞に前記受光光学系の焦点を合わせ、
該目的細胞検出システムが前記第2蛍光標識処理手段を備えない場合には、前記照射光学系により前記第3Aまたは第3B蛍光色素の励起光で前記細胞検出領域に展開された細胞群を照射し、前記第3Aまたは第3Bの蛍光を発している非目的細胞に前記受光光学系の焦点を合わせることを特徴とする目的細胞検出システム。
[10] A cell deployment substrate capable of spreading on the surface a cell suspension containing a smaller number of target cells to be detected than non-target cells;
A cell expansion means for forming a single cell layer in a cell detection region of the cell expansion substrate;
A first fluorescent label that is a complex of an antibody that specifically binds to the target cell and a first fluorescent dye is used to fluorescently stain cells in the cell suspension or the expanded cells. 1 fluorescent label processing means;
Using a second fluorescent label, which is a complex of an antibody that specifically binds to the non-target cell and a second fluorescent dye, the cells in the cell suspension or the expanded cells are fluorescently stained. Second fluorescent labeling means;
And / or
Third fluorescence that is a 3A fluorescent dye that binds to both the target cell and the non-target cell, or a complex of an antibody that binds to both the target cell and the non-target cell and a 3B fluorescent dye. A third fluorescent labeling means for fluorescently staining the cells in the cell suspension or the expanded cells using a label,
An irradiation optical system capable of irradiating excitation light having a predetermined wavelength with respect to a cell detection region of the cell development substrate,
A light receiving optical system capable of receiving light from the cell detection region for each wavelength band;
Control means for controlling at least the light receiving optical system and the irradiation optical system;
A target cell detection system comprising:
The control means is at least
A focus position adjusting means;
While irradiating the cells expanded in the cell detecting region by the excitation light of the first fluorescent dye by the irradiation optical system, with reference to the position of the focus combined with the focal point position adjusting means, the second by the light receiving optical system A target cell search means for performing a process of searching for a target cell emitting fluorescence of 1 ,
The focal position adjusting means includes
When the said purpose cell detection system comprises both the third fluorescent label processing means and the second fluorescent label processing means, the excitation of the second fluorescent dye by irradiation optical system or the second 3A or the 3B fluorescent dye the cell population expanded in the cell detecting region by light irradiation, focusing of the light receiving optical system in non-target cells fluoresced the second fluorescent or said second 3A or the 3B,
When the target cell detection system does not include the third fluorescent label processing means, the irradiation optical system irradiates the cell group developed in the cell detection region with the excitation light of the second fluorescent dye, and The light receiving optical system is focused on a non-target cell emitting fluorescence of 2,
When the target cell detection system does not include the second fluorescent labeling processing means, the irradiation optical system irradiates the cell group developed in the cell detection region with the excitation light of the third A or third B fluorescent dye. A target cell detection system , wherein the light receiving optical system is focused on a non-target cell emitting the 3A or 3B fluorescence .

[11] 前記目的細胞が、血液中の細胞の総数に対して0.01%未満の含有率で前記血液に含まれる希少細胞である、[10]に記載の目的細胞検出システム。   [11] The target cell detection system according to [10], wherein the target cell is a rare cell contained in the blood at a content rate of less than 0.01% with respect to the total number of cells in the blood.

[12] 該目的細胞検出システムが前記第2蛍光標識処理手段を備える場合には、前記焦点位置調節手段によって焦点を合わせる際に用いられる前記第2の蛍光の波長が、前記第1の蛍光の波長と重複せず、
該目的細胞検出システムが前記第3蛍光標識処理手段を備える場合には、前記焦点位置調節手段によって焦点を合わせる際に用いられる前記第3Aもしくは第3Bの蛍光の波長が、前記第1の蛍光の波長と重複しない、[10]または[11]に記載の目的細胞検出システム。
[12] When the said purpose cell detection system comprises a second fluorescent label processing means, the wavelength of the second fluorescent used when focusing by the focus position adjusting means, the first fluorescent Does not overlap with the wavelength ,
When the target cell detection system includes the third fluorescent labeling processing unit, the wavelength of the third A or 3B fluorescence used when focusing by the focal position adjusting unit is the first fluorescence. The target cell detection system according to [10] or [11], which does not overlap with a wavelength .

[13] 前記目的細胞がCTCであり、
前記非目的細胞が白血球であり、
前記第1蛍光標識体が、前記第1蛍光色素で標識された抗サイトケラチン抗体であり、
該目的細胞検出システムが前記第2蛍光標識処理手段を備える場合には、前記第2蛍光標識体が、前記第2蛍光色素で標識された白血球を特異的に認識する抗体であり、
該目的細胞検出システムが前記第3蛍光標識処理手段を備える場合には、前記第3蛍光標識体が、細胞核に結合するヘキスト系蛍光色素である、
[10]〜[12]のいずれかに記載の目的細胞検出システム。
[13] The target cell is CTC,
The non-target cell is a white blood cell;
The first fluorescent label is an anti-cytokeratin antibody labeled with the first fluorescent dye;
When the target cell detection system includes the second fluorescent labeling processing means, the second fluorescent label is an antibody that specifically recognizes leukocytes labeled with the second fluorescent dye,
When the target cell detection system includes the third fluorescent labeling processing means, the third fluorescent label is a Hoechst fluorescent dye that binds to a cell nucleus.
[10] The target cell detection system according to any one of [12].

[14] 前記細胞展開用基板の細胞検出領域の表面が平面状であり、
前記細胞展開手段が、前記表面部に展開された2層以上の細胞層を単層化させるための細胞用スクレーパーを備えた、[10]〜[13]のいずれかに記載の目的細胞検出システム。
[14] The surface of the cell detection region of the cell expansion substrate is planar.
The target cell detection system according to any one of [10] to [13], wherein the cell deployment means includes a cell scraper for monolayering two or more cell layers developed on the surface portion. .

[15] 前記細胞展開用基板の細胞検出領域の表面が、細胞を格納するためのマイクロチャンバーまたは凹凸を有しており、
前記細胞展開手段が、細胞を単層化させるための液流を発生させる送液系機構を備えた、[10]〜[13]のいずれかに記載の目的細胞検出システム。
[15] The surface of the cell detection region of the cell development substrate has a microchamber or unevenness for storing cells,
The target cell detection system according to any one of [10] to [13], wherein the cell expansion means includes a liquid feeding system mechanism that generates a liquid flow for monolayering the cells.

[16] 前記制御手段は、焦点位置補正手段をさらに備え、
前記焦点位置補正手段は、
該目的細胞検出システムが前記第2蛍光標識処理手段と前記第3蛍光標識処理手段の双方を備える場合には、前記受光光学系に設けられている受光素子により受光する光が、前記第2の蛍光または前記第3Aもしくは第3Bの蛍光から前記第1の蛍光に変化することにより生じる焦点位置のズレ量を算出し、前記焦点位置調節手段で合わせた焦点位置を補正し、
該目的細胞検出システムが前記第3蛍光標識処理手段を備えない場合には、前記受光光学系に設けられている受光素子により受光する光が、前記第2の蛍光から前記第1の蛍光に変化することにより生じる焦点位置のズレ量を算出し、前記焦点位置調節手段で合わせた焦点位置を補正し、
該目的細胞検出システムが前記第2蛍光標識処理手段を備えない場合には、前記受光光学系に設けられている受光素子により受光する光が、前記第3Aもしくは第3Bの蛍光から前記第1の蛍光に変化することにより生じる焦点位置のズレ量を算出し、前記焦点位置調節手段で合わせた焦点位置を補正する、[10]〜[15]のいずれかに記載の目的細胞検出システム。
[16] The control means further includes a focus position correction means,
The focal position correcting means includes
When the target cell detection system includes both the second fluorescent label processing unit and the third fluorescent label processing unit, the light received by the light receiving element provided in the light receiving optical system is the second fluorescent label processing unit . Calculating the shift amount of the focal position caused by the change from the fluorescence or the 3A or 3B fluorescence to the first fluorescence, and correcting the focal position adjusted by the focal position adjusting means ;
When the target cell detection system does not include the third fluorescent label processing means, the light received by the light receiving element provided in the light receiving optical system changes from the second fluorescence to the first fluorescence. Calculating the shift amount of the focal position caused by the correction, correcting the focal position adjusted by the focal position adjusting means,
When the target cell detection system does not include the second fluorescent labeling processing unit, the light received by the light receiving element provided in the light receiving optical system is transmitted from the 3A or 3B fluorescence to the first The target cell detection system according to any one of [10] to [15] , wherein an amount of shift of a focal position generated by changing to fluorescence is calculated, and the focal position adjusted by the focal position adjusting unit is corrected .

[17] 前記目的細胞探索手段
前記受光光学系を第1の蛍光を受光可能な状態にして前記細胞検出領域を撮像する第1細胞画像取得手段と、画像形成手段と、
を備え、
かつ
該目的細胞検出システムが前記第2蛍光標識処理手段と前記第3蛍光標識処理手段の双方を備える場合には、前記焦点位置調節手段により前記受光光学系の焦点を合わせた直後に、前記受光光学系を前記第2の蛍光を受光可能な状態にして前記細胞検出領域を撮像する第2細胞画像取得手段、および前記受光光学系を前記第3Aもしくは第3Bの蛍光を受光可能な状態にして前記細胞検出領域を撮像する第3細胞画像取得手段をさらに備え、前記画像形成手段において、前記第1細胞画像取得手段と前記第2細胞画像取得手段および/または前記第3細胞画像取得手段で撮像した各画像を重ね合わせて合成する処理を行
該目的細胞検出システムが前記第3蛍光標識処理手段を備えない場合には、前記焦点位置調節手段により前記受光光学系の焦点を合わせた直後に、前記受光光学系を前記第2の蛍光を受光可能な状態にして前記細胞検出領域を撮像する第2細胞画像取得手段をさらに備え、前記画像形成手段において、前記第1細胞画像取得手段と前記第2細胞画像取得手段で撮像した各画像を重ね合わせて合成する処理を行い
該目的細胞検出システムが前記第2蛍光標識処理手段を備えない場合には、前記焦点位置調節手段により前記受光光学系の焦点を合わせた直後に、前記受光光学系を前記第3Aもしくは第3Bの蛍光を受光可能な状態にして前記細胞検出領域を撮像する第3細胞画像取得手段をさらに備え、前記画像形成手段において、前記第1細胞画像取得手段と前記第3細胞画像取得手段で撮像した各画像を重ね合わせて合成する処理を行う、
[10]〜[16]のいずれかに記載の目的細胞検出システム。
[17] The target cell searching section,
First cell image acquisition means for imaging the cell detection region with the light receiving optical system in a state capable of receiving first fluorescence ; and image forming means;
With
And
When the target cell detection system includes both the second fluorescent label processing means and the third fluorescent label processing means, the light receiving optical system is immediately after the focus of the light receiving optical system is adjusted by the focus position adjusting means. the second cell image acquiring means for imaging the cell detecting region the system and the second fluorescent ready to light, and the said light-receiving optical system in the fluorescence can receive a state of the first 3A or the 3B The image forming unit further includes a third cell image acquiring unit that images the cell detection region, and the first cell image acquiring unit, the second cell image acquiring unit, and / or the third cell image acquiring unit captures the image in the image forming unit. There line processing to synthesize by superimposing the images,
If the target cell detection system does not include the third fluorescent labeling processing means, the light receiving optical system receives the second fluorescence immediately after the focus position adjusting means focuses the light receiving optical system. A second cell image acquiring unit configured to capture the cell detection region in a possible state; and in the image forming unit, the images captured by the first cell image acquiring unit and the second cell image acquiring unit are overlapped. Perform the process of combining them together ,
When the target cell detection system does not include the second fluorescent labeling processing means, the light receiving optical system is moved to the third A or 3B immediately after the focus position adjusting means focuses the light receiving optical system. And further comprising a third cell image acquiring means for capturing the cell detection region in a state where fluorescence can be received, and in the image forming means, each of the images captured by the first cell image acquiring means and the third cell image acquiring means. Perform the process of overlaying and compositing images.
[10] The target cell detection system according to any one of [16].

[18] 前記細胞検出領域の異なる位置における2つ以上の視野のそれぞれで、非目的細胞に焦点を合わせて焦点距離の情報を得た後、
これら焦点距離が相違する場合、その差分から、前記2つ以上の視野以外の他の視野における焦点距離の変化を表す近似式を求め、
当該他の視野においては、それぞれの焦点距離を前記近似式から算出して、この算出された焦点距離に前記受光光学系の焦点距離を設定する手段を、前記焦点位置調節手段として含む、[10]〜[17]のいずれかに記載の目的細胞検出システム。
[18] After obtaining the focal length information by focusing on the non-target cell in each of two or more visual fields at different positions of the cell detection region,
When these focal lengths are different, an approximate expression representing a change in focal length in a visual field other than the two or more visual fields is obtained from the difference,
In the other visual field, each focal length is calculated from the approximate expression, and means for setting the focal length of the light receiving optical system to the calculated focal length is included as the focal position adjusting means. ] The target cell detection system according to any one of [17] to [17].

本発明によれば、目的細胞に短時間で簡単に焦点を合わせることができる目的細胞の検出方法、および該方法を実施するための目的細胞検出システムが提供される。それにより、目的細胞を標識した蛍光色素の褪色を極力抑え、目的細胞の検出精度を向上させるとともに、検出工程全体の所用時間も短縮化することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the target cell detection method which can focus on a target cell easily in a short time and the target cell detection system for implementing this method are provided. Thereby, the discoloration of the fluorescent dye labeled with the target cell can be suppressed as much as possible, the detection accuracy of the target cell can be improved, and the time required for the entire detection process can be shortened.

図1は、本発明に係る目的細胞検出システムの一例を示した図である。FIG. 1 is a diagram showing an example of a target cell detection system according to the present invention. 図2は、細胞展開手段により細胞展開工程が行われている状態を説明した図である。(A)は、細胞懸濁液を流路へ流し込んでいる状態を示した図である。(B)は、往復送液により細胞をマイクロチャンバー内に格納しつつ、細胞層を単層化している状態を示した図である。(C)は、単層化後の細胞回収デバイスの状態を示した図である。なお、図2中、「●」は検出対象の目的細胞(例;CTC細胞)を示している。また、第1〜第3蛍光標識体の図示は省略されている(他の図も同様である)。FIG. 2 is a diagram illustrating a state in which a cell expansion process is performed by the cell expansion means. (A) is the figure which showed the state which is pouring cell suspension into a flow path. (B) is the figure which showed the state which made the cell layer monolayer, storing the cell in a microchamber by reciprocating liquid feeding. (C) is the figure which showed the state of the cell collection device after monolayering. In FIG. 2, “●” indicates a target cell (eg, CTC cell) to be detected. Further, the first to third fluorescent labels are not shown (the same applies to other drawings). 図3は、表面に凹凸を有する細胞展開用基板を示した部分断面斜視図である。FIG. 3 is a partial cross-sectional perspective view showing a cell development substrate having irregularities on the surface. 図4は、細胞回収デバイスの細胞展開用基板に展開した細胞群に対して細胞用スクレーパーで細胞を単層化している状態を示した図である。FIG. 4 is a diagram showing a state in which cells are monolayered by a cell scraper with respect to a cell group developed on a cell development substrate of a cell recovery device. 図5は、目的細胞検出システムの照射光学系および受光光学系の模式図を示している。この例では、細胞展開用デバイスは、細胞回収デバイスホルダーにより保持され、細胞回収デバイスホルダーが駆動することにより、光軸(縦方向の一点鎖線)に対してX,Y,Zの方向に位置調節可能に設けられている。FIG. 5 is a schematic diagram of the irradiation optical system and the light receiving optical system of the target cell detection system. In this example, the cell deployment device is held by a cell collection device holder, and the cell collection device holder is driven to adjust the position in the X, Y, and Z directions with respect to the optical axis (vertical one-dot chain line). It is provided as possible. 図6は、マイクロチャンバーが形成された細胞展開用基板の表面が製造誤差・公差等により傾斜している場合に、その傾斜が一様であるので、マイクロチャンバー内の非目的細胞に複数個所で焦点を合わせ、得られる複数の焦点距離から焦点距離を表す線形近似式を作成し、焦点を合わせていない他のマイクロチャンバー内の非目的細胞の焦点距離を近似式から算出し焦点位置を設定し、この焦点位置を基準に目的細胞を検出する場合の説明図である。FIG. 6 shows that when the surface of the cell development substrate on which the microchamber is formed is inclined due to manufacturing errors, tolerances, etc., the inclination is uniform. Create a linear approximation formula that expresses the focal length from the multiple focal lengths obtained by focusing, calculate the focal length of the non-target cells in the other non-focused microchambers from the approximation formula, and set the focal position. FIG. 5 is an explanatory diagram when a target cell is detected based on the focal position. 図7は、本発明に係る目的細胞の探索方法のメインフローチャートを示した図である。ここで、焦点位置補正工程(破線部分)は任意に実行されることが示されている。FIG. 7 is a view showing a main flowchart of the target cell search method according to the present invention. Here, it is shown that the focal position correcting step (broken line portion) is arbitrarily executed. 図8(A)は、細胞展開工程のフローの一例を示した図であり、表面にマイクロチャンバーまたは凹凸が形成された細胞展開用基板を使用した場合に、マイクロチャンバー内に積層された細胞を単層化するための工程が示されている。図8(B)は、細胞展開工程のフローの他の一例を示した図であり、表面に平面状である細胞展開用基板を使用した場合に、細胞用スクレーパーを使用して積層された細胞層を単層化するための工程が示されている。FIG. 8A is a diagram showing an example of the flow of the cell expansion process. When a cell expansion substrate having a microchamber or irregularities formed on the surface is used, the cells stacked in the microchamber are shown. A process for monolayering is shown. FIG. 8 (B) is a diagram showing another example of the flow of the cell expansion process, and cells stacked using a cell scraper when a planar cell expansion substrate is used on the surface. A process for making the layers monolayer is shown. 図9は、蛍光標識処理工程の一例を示した図である。細胞懸濁液を細胞展開用基板に展開する前と展開した後によってフローが分かれる。展開する前の場合のフローが図9右側に示されており、展開した後の場合のフローが図9左側に示されている。FIG. 9 is a diagram showing an example of the fluorescent labeling process. The flow is divided before and after the cell suspension is developed on the cell development substrate. The flow before deployment is shown on the right side of FIG. 9, and the flow after deployment is shown on the left side of FIG. 図10は、細胞展開用基板を上方から平面視した図であり、仮想設定される複数の視野がマス目状に示されており、1つの矩形(□)が1つの視野を示している。アルファベットA〜Iは、焦点位置調節工程で非目的細胞に焦点を合わせた位置を示している。細胞展開用基板の表面が製造誤差・公差により傾斜している場合に、各点(例えば点A、B、C)で合わせた焦点距離を使用して線形近似がなされ、例えば相関係数がR2>0.90以上である場合には、線形近似式からA−B間の視野、またはB−C間の視野の焦点距離が算出される。図10では細胞検出領域全域を網羅するように焦点が調べられていることを示している。FIG. 10 is a plan view of the cell development substrate from above, in which a plurality of fields of view that are virtually set are shown in a grid shape, and one rectangle (□) represents one field of view. Alphabets A to I indicate positions where non-target cells are focused in the focus position adjustment step. When the surface of the substrate for cell deployment is inclined due to manufacturing error / tolerance, linear approximation is performed using the focal length combined at each point (for example, points A, B, and C), for example, the correlation coefficient is R When 2 > 0.90 or more, the focal length of the visual field between A and B or the visual field between B and C is calculated from the linear approximation formula. FIG. 10 shows that the focus is examined so as to cover the entire cell detection region. 図11は、目的細胞検出システムにより行われる焦点位置調節工程のフローの一例を示した図である。ある視野で得られた非目的細胞についての受光光学系の焦点位置でもって、予め決められた基板上の複数の視野について非目的細胞が検出できるか確認し(細胞展開用基板に歪みが有無を確認し)、検出できる場合(歪みがない場合)には近似式を作成しない。一方、検出できない場合(細胞展開用基板に歪みがある場合)には、複数の視野3つ以上において非目的細胞に焦点を合わせて焦点距離をそれぞれ取得してこの焦点距離の情報に基づいて近似式を作成し、調べた視野間にある他の視野について焦点距離を設定するものである。FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a flow of a focal position adjustment process performed by the target cell detection system. Confirm whether non-target cells can be detected in a plurality of predetermined fields on the substrate with the focal position of the light receiving optical system for the non-target cells obtained in a certain field of view (whether the cell deployment substrate is distorted or not). Confirm) and if it can be detected (when there is no distortion), an approximate expression is not created. On the other hand, if it cannot be detected (when the cell deployment substrate is distorted), the focal length is obtained by focusing on the non-target cell in three or more fields of view and approximated based on this focal length information. Formulas are created and the focal length is set for other fields between the fields examined. 図12は、目的細胞探索工程のフローの一例を示した図である。FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a flow of a target cell search process. 図13は、本発明の作用・効果を説明した図面である。各マイクロチャンバーの底面の高さ位置は略同じであり、各マイクロチャンバーの底面に存在する単層の細胞層についても高さ位置が略同じとなることから、視野1と2において非目的細胞と目的細胞についての受光光学系の焦点位置は略同じとなる。そのため、視野1において非目的細胞(○)に事前に焦点を合わせて、この状態を維持することで、視野2においても目的細胞(●)を検出することができる。FIG. 13 is a diagram for explaining the operation and effect of the present invention. Since the height position of the bottom surface of each microchamber is substantially the same, and the height position of the single cell layer existing on the bottom surface of each microchamber is also substantially the same, The focal position of the light receiving optical system for the target cell is substantially the same. Therefore, by focusing in advance on the non-target cell (◯) in the visual field 1 and maintaining this state, the target cell (●) can also be detected in the visual field 2. 図14は、本発明の作用・効果を説明した図面である。細胞展開用基板が平面状で水平であり、視野1と2において非目的細胞と目的細胞についての受光光学系の焦点位置は略同じとなる。そのため、視野1において非目的細胞(○)に事前に受光光学系の焦点を合わせて、この状態を維持することで、視野2においても目的細胞(●)を検出することができる。FIG. 14 is a diagram for explaining the operation and effect of the present invention. The cell deployment substrate is flat and horizontal, and the focal positions of the light receiving optical system for the non-target cells and the target cells in the visual fields 1 and 2 are substantially the same. Therefore, the target cell (●) can be detected also in the visual field 2 by previously focusing the light receiving optical system on the non-target cell (◯) in the visual field 1 and maintaining this state.

以下、本発明に係る目的細胞検出システムについて図面を参照しながら説明した後、該システムを使用する場合を例として、本発明に係る目的細胞の検出方法について説明する。   Hereinafter, the target cell detection system according to the present invention will be described with reference to the drawings, and then the target cell detection method according to the present invention will be described by using the system as an example.

《目的細胞検出システム》
本発明に係る目的細胞検出システムは、検出しようとしている目的細胞が非目的細胞より少ない数で含まれる細胞懸濁液を表面に展開可能な細胞検出領域を有する細胞展開用基板と、前記細胞展開用基板の細胞検出領域に単層の細胞層を形成する細胞展開手段と、前記目的細胞に特異的に結合する抗体と第1蛍光色素との複合体である第1蛍光標識体を用いて、前記細胞懸濁液中の細胞または前記展開後の細胞群を蛍光染色する第1蛍光標識処理手段と、前記非目的細胞に特異的に結合する抗体と第2蛍光色素との複合体である第2蛍光標識体を用いて、前記細胞懸濁液中の細胞または前記展開後の細胞群を蛍光染色する第2蛍光標識処理手段、および/または、前記目的細胞と前記非目的細胞の両方に結合する第3A蛍光色素である、もしくは前記目的細胞と前記非目的細胞の両方に結合する抗体と第3B蛍光色素との複合体である、第3蛍光標識体を用いて、前記細胞懸濁液中の細胞または前記展開後の細胞群を蛍光染色する第3蛍光標識処理手段と、前記細胞展開用基板の細胞検出領域に対して、所定波長の励起光を照射可能な照射光学系と、前記細胞検出領域からの光を波長帯域別に受光可能な受光光学系と、少なくとも前記受光光学系および照射光学系を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、少なくとも、前記照射光学系により第2蛍光色素または第3Aもしくは第3B蛍光色素の励起光で前記細胞検出領域に展開された細胞群を照射し、第2の蛍光または第3Aもしくは第3Bの蛍光を発している非目的細胞に前記受光光学系の焦点を合わせる焦点位置調節手段と、前記照射光学系により第1蛍光色素の励起光で前記細胞検出領域に展開された細胞を照射しつつ、前記焦点位置調節手段で合わせた焦点の位置を基準として、前記受光光学系で第1の蛍光を発している目的細胞を探索する処理を行う目的細胞探索手段と、を備えている。
<Target cell detection system>
The target cell detection system according to the present invention includes a cell expansion substrate having a cell detection region on the surface of which a cell suspension containing a smaller number of target cells to be detected than non-target cells, and the cell expansion. A cell development means for forming a single cell layer in a cell detection region of the substrate for use, and a first fluorescent label that is a complex of an antibody that specifically binds to the target cell and a first fluorescent dye, A first fluorescent labeling treatment means for fluorescently staining cells in the cell suspension or the expanded cell group, and a complex of an antibody that specifically binds to the non-target cell and a second fluorescent dye. (2) a second fluorescent labeling means for fluorescently staining cells in the cell suspension or the expanded cell group using a fluorescent label, and / or binding to both the target cell and the non-target cell If it is a 3A fluorescent dye Is a complex of an antibody that binds to both the target cell and the non-target cell and a 3B fluorescent dye, and a cell in the cell suspension or a cell after the expansion using a third fluorescent label A third fluorescent labeling processing means for fluorescently staining the group, an irradiation optical system capable of irradiating excitation light of a predetermined wavelength to the cell detection region of the cell development substrate, and a wavelength band of light from the cell detection region A light receiving optical system capable of separately receiving light, and control means for controlling at least the light receiving optical system and the irradiation optical system, wherein the control means at least uses the second fluorescent dye or the third A or the third B by the irradiation optical system. A focal position for irradiating a cell group developed on the cell detection region with excitation light of a fluorescent dye and focusing the non-target cell emitting second fluorescence or 3A or 3B fluorescence on the light receiving optical system Adjustment And irradiating the cells developed in the cell detection area with the excitation light of the first fluorescent dye by the irradiation optical system, and using the light receiving optical system as a reference with the focus position adjusted by the focus position adjusting means as a reference And target cell searching means for performing a process of searching for target cells emitting the first fluorescence.

図1に目的細胞検出システムの一例を示す。この目的細胞検出システム100は、細胞展開用基板11、細胞展開手段,第1〜第3蛍光標識処理手段としての送液系機構9、照射光学系6、受光光学系7、制御手段8等を備えている。なお、図1において、符号13は試薬収容器を示し、細胞懸濁液CL、第1蛍光標識体FL1、第2蛍光標識体FL2、第3A蛍光標識体FL3Aおよび第3B蛍光標識体FL3Bを格納している。また、試薬収容器13は、遮光部材で全体が覆われて遮光されている(不図示)。   FIG. 1 shows an example of a target cell detection system. The target cell detection system 100 includes a cell deployment substrate 11, cell deployment means, a liquid feeding system mechanism 9 as first to third fluorescent labeling processing means, an irradiation optical system 6, a light receiving optical system 7, a control means 8 and the like. I have. In FIG. 1, reference numeral 13 denotes a reagent container, which stores the cell suspension CL, the first fluorescent label FL1, the second fluorescent label FL2, the 3A fluorescent label FL3A, and the thirdB fluorescent label FL3B. doing. The reagent container 13 is covered with a light shielding member to be shielded from light (not shown).

(細胞懸濁液)
細胞懸濁液は、検出しようとしている目的細胞が検出対象外の非目的細胞より少ない数で含まれるものであり、希少細胞またはその他の目的細胞を含んでいる可能性がある、血液、尿、リンパ液、組織液、体腔液等の検体、あるいはそれらの検体から得られた細胞画分や精製物などの前処理物を、PBS等の適切な溶媒で希釈することにより調製することができる。細胞懸濁液は、例えば、末梢血そのものでもよいし、末梢血から白血球の画分を分離し、これを適切な緩衝液(例えばリン酸緩衝生理的食塩水(PBS))等で希釈したものであってもよい。この分離を行う場合、ヒトリンパ球分離用媒体(例えばFicoll-paque(GE社))を用いた密度勾配遠心分離が好適であり、遠心分離により血漿層の下に分離されるリンパ球を含む血球層から上記細胞懸濁液を調製することができる。なお、上記「希少細胞」とは、血液中の細胞の総数に対して0.01%未満の含有率で前記血液に含まれる細胞である。
(Cell suspension)
A cell suspension is one in which there are fewer target cells to be detected than non-target cells that are not to be detected, and blood, urine, or other cells that may contain rare cells or other target cells. It can be prepared by diluting specimens such as lymph, tissue fluid and body cavity fluid, or pretreatments such as cell fractions and purified products obtained from these specimens with an appropriate solvent such as PBS. The cell suspension may be, for example, peripheral blood itself, or a leukocyte fraction separated from peripheral blood and diluted with an appropriate buffer (for example, phosphate buffered saline (PBS)). It may be. When this separation is performed, density gradient centrifugation using a medium for separating human lymphocytes (for example, Ficoll-paque (GE)) is preferable, and a blood cell layer containing lymphocytes separated under the plasma layer by centrifugation. From the above, the cell suspension can be prepared. The “rare cell” is a cell contained in the blood at a content rate of less than 0.01% with respect to the total number of cells in the blood.

また、細胞懸濁液は、試験、研究等のために培養した、希少細胞またはその他の目的細胞の細胞株、あるいは目的細胞を含む細胞集団を、PBS等に分散させて調製したものであってもよい。患者の血中細胞モデルとして、健常者から採取された血中細胞の懸濁液にCTC等の希少細胞の細胞株を添加したものを細胞懸濁液として用いてもよい。   The cell suspension is prepared by dispersing rare cells or other cell lines of target cells or cell populations containing the target cells cultured for testing, research, etc. in PBS or the like. Also good. As a patient's blood cell model, a cell suspension obtained by adding a rare cell line such as CTC to a suspension of blood cells collected from a healthy person may be used.

細胞懸濁液としては、細胞固定化処理およびタンパク質除去処理を経たもの、すなわち所定の固定化剤により処理されたCTC等の目的細胞を含み、かつブロッキング効果を付与してしまうようなタンパク質が除去されている細胞懸濁液が好適である。なお、細胞懸濁液には、後述する第1蛍光標識体、第2蛍光標識体、第3A蛍光色素および第3B蛍光標識体のいずれかを含有するものも含まれる。   Cell suspensions that have undergone cell immobilization and protein removal treatment, that is, cells that contain target cells such as CTC that have been treated with a predetermined immobilizing agent, and that give a blocking effect are removed. Cell suspensions are suitable. The cell suspension includes those containing any of a first fluorescent label, a second fluorescent label, a 3A fluorescent dye, and a 3B fluorescent label described later.

<細胞展開用基板>
細胞展開用基板は、細胞懸濁液を展開することができる基板であればよく、典型的には、図1に示した例においては細胞回収デバイス10のマイクロチャンバーチップ11が該当する。図1に例示した目的細胞検出システム100では、細胞回収デバイス10として、マイクロチャンバーチップ11と流路形成部材12とをシール部材12aで気密性を維持した状態で組み合わせたものが設けられており、送液系機構9が、デバイス10の流入口2から内部空間の流路1に細胞懸濁液CLを導入することにより、マイクロチャンバーチップ11の表面に細胞懸濁液CL中の細胞を展開することができるように構成されている。
<Cell development substrate>
The substrate for cell deployment may be a substrate capable of developing a cell suspension, and typically corresponds to the microchamber chip 11 of the cell recovery device 10 in the example shown in FIG. In the target cell detection system 100 illustrated in FIG. 1, the cell collection device 10 is provided by combining the microchamber chip 11 and the flow path forming member 12 with the seal member 12a maintaining airtightness, The liquid delivery system mechanism 9 introduces the cell suspension CL from the inlet 2 of the device 10 into the flow path 1 in the internal space, thereby expanding the cells in the cell suspension CL on the surface of the microchamber chip 11. It is configured to be able to.

しかしながら、本発明に使用することできる細胞展開用基板は、そのような実施形態に限定されるものではなく、表面に細胞懸濁液を展開してその中に含まれる細胞を吸着させることができるものであればよい。例えば、細胞展開用基板はスライドグラスや細胞培養用のシャーレの底面であってもよい。また、細胞展開用基板は必ずしも流路形成部材12とシール部材12aの両方を組み合わせ、流路が形成された状態で用いなくてもよく、例えばシール部材12aのみを細胞展開用基板と組み合わせ、開放されている上部から細胞懸濁液CL等を滴下し、細胞を展開するような実施形態であってもよい。   However, the cell development substrate that can be used in the present invention is not limited to such an embodiment, and a cell suspension can be developed on the surface to adsorb cells contained therein. Anything is acceptable. For example, the substrate for cell development may be the bottom surface of a slide glass or a petri dish for cell culture. In addition, the cell deployment substrate may not necessarily be used in a state in which both the flow path forming member 12 and the seal member 12a are combined and the flow path is formed. For example, only the seal member 12a is combined with the cell expansion substrate and opened. Alternatively, the cell suspension CL or the like may be dropped from the upper part to expand the cells.

(材質)
細胞展開用基板上に展開された細胞群は、後述するように液流等により細胞展開用基板上の所定の表面範囲に集められて細胞観察等に供されるが、この所定の範囲が細胞検出領域であり、基板のあらゆる方向から基板の中を観察用の励起光または蛍光が通過できるように光学的に透明な部材で形成されていることが好ましい。図1において細胞展開用基板11の細胞検出領域を符号CDRで示す。
(Material)
As will be described later, the cell group developed on the cell development substrate is collected on a predetermined surface area on the cell development substrate by a liquid flow or the like, and is used for cell observation. The detection region is preferably formed of an optically transparent member so that excitation light or fluorescence for observation can pass through the substrate from any direction of the substrate. In FIG. 1, the cell detection region of the cell development substrate 11 is indicated by the symbol CDR.

細胞展開用基板の材質としては、例えば、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリジメチルシロキサン〔PDMS〕、ポリメチルメタクリレート〔PMMA〕、環状オレフィンコポリマー〔COC〕などの透明なポリマーが挙げられる。細胞展開用基板は、成形された前記ポリマーに、金属、ガラス、石英ガラスなどからなる基板を貼り合わせたような複数の材料を組み合わせたものであってもよい。   Examples of the material for the cell development substrate include transparent polymers such as polystyrene, polyethylene, polypropylene, polyamide, polycarbonate, polydimethylsiloxane [PDMS], polymethyl methacrylate [PMMA], and cyclic olefin copolymer [COC]. The cell expansion substrate may be a combination of a plurality of materials obtained by bonding a molded polymer to a substrate made of metal, glass, quartz glass, or the like.

細胞検出領域の寸法(縦幅、横幅)は特に限定されないが、展開したい細胞懸濁液の量または細胞懸濁液の展開のしやすさに基づいて設定することができる。好適な例として、縦幅(図1において流路1の方向の長さ)が10mm以上、横幅は50mm以下に設定する例が挙げられる。   The dimensions (vertical width, horizontal width) of the cell detection region are not particularly limited, but can be set based on the amount of cell suspension to be developed or the ease of deployment of the cell suspension. As a preferred example, there is an example in which the vertical width (length in the direction of the flow path 1 in FIG. 1) is set to 10 mm or more and the horizontal width is set to 50 mm or less.

(形状)
細胞展開用基板は、その細胞検出領域に該当する細胞展開用基板の表面部分がマイクロチャンバーまたは凹凸を有していてもよい。細胞展開用基板としては、図1に示すようにマイクロチャンバー5を有する細胞展開用基板11や、図3に示すように凹凸を有する細胞展開用基板11aが挙げられる。
(shape)
In the cell development substrate, the surface portion of the cell development substrate corresponding to the cell detection region may have a microchamber or unevenness. Examples of the cell deployment substrate include a cell deployment substrate 11 having a microchamber 5 as shown in FIG. 1, and a cell deployment substrate 11a having irregularities as shown in FIG.

(マイクロチャンバー)
マイクロチャンバーとは、一個以上の細胞を「収容」し、「保持」することができる凹状の微細穴をいい、有底であることが好ましい。また、マイクロチャンバーの形状は、好適には底部が平坦な逆円錐形であるが、これに限定されない。図1および図2に示す例では、逆円錐台形のマイクロチャンバー5・・・が設けられている。ここで、上述した「保持」とは、マイクロチャンバーに収容された細胞が、細胞展開用基板上の流路に対する染色液または洗浄液の通液等によってマイクロチャンバーの外に出難いことをいう。
(Micro chamber)
A microchamber refers to a concave minute hole that can “accommodate” and “hold” one or more cells, and preferably has a bottom. The shape of the microchamber is preferably an inverted conical shape with a flat bottom, but is not limited thereto. In the example shown in FIGS. 1 and 2, inverted frustoconical microchambers 5... Are provided. Here, the above-mentioned “holding” means that the cells contained in the microchamber are difficult to get out of the microchamber due to the passage of staining liquid or washing liquid through the flow path on the cell development substrate.

マイクロチャンバーの開口上部の直径は、20〜500μmであることが好ましい。該直径が20〜500μmの範囲内であると、マイクロチャンバー内に好適に細胞を収容、保持することができる。マイクロチャンバーの深さは、マイクロチャンバー1個あたりに細胞を10〜15個程度収容できることが好ましく、典型的には、マイクロチャンバーの深さは、10〜250μmである。マイクロチャンバーの数は、とくに限定されないが、細胞検出領域に1000〜30000個以上形成する例を挙げることができる。   The diameter of the upper opening of the microchamber is preferably 20 to 500 μm. When the diameter is in the range of 20 to 500 μm, cells can be suitably accommodated and held in the microchamber. The depth of the microchamber is preferably about 10 to 15 cells per microchamber. Typically, the depth of the microchamber is 10 to 250 μm. Although the number of microchambers is not particularly limited, an example in which 1000 to 30000 or more microchambers are formed in the cell detection region can be given.

(凹凸)
細胞展開用基板に凹凸を設ける場合、凹部と凸部の間隔は特に限定されないが、より多くの細胞を格納・保持する観点から、図3に例示したように、凹凸を連続形成した細胞展開用基板11aが好ましい。なお、細胞展開用基板に凹凸を設ける場合、展開した細胞の層が極力2層以上とならず、且つ、目的細胞を格納・保持できる範囲に凹部の深さ(凸部の高さ)を設定することが好ましい。具体的には、目的細胞の最大粒径〜最大粒径の90%程度の深さが好ましい。
(Unevenness)
When unevenness is provided on the cell development substrate, the interval between the concave and convex portions is not particularly limited, but from the viewpoint of storing and holding more cells, as illustrated in FIG. The substrate 11a is preferable. When the substrate for cell development is provided with irregularities, the depth of the concave portion (the height of the convex portion) is set so that the expanded cell layer is not more than two layers as much as possible and the target cell can be stored and held. It is preferable to do. Specifically, a depth of about 90% of the maximum particle size to the maximum particle size of the target cell is preferable.

CTC等の希少細胞の直径(平均直径)は、例えば、American Journal of Pathology, Vol.156, No.1, 57−63, January 2000には、以下のように報告されている。複数種の循環がん細胞について光学顕微鏡写真を撮影し、各種の循環がん細胞(CTC)の平均的な投影面積を396μm2〜796μm2であると測定している。よって、各種の循環がん細胞の形状を球と仮定すると、循環がん細胞の直径は22〜32μmであると算出されるとしている。また、血球細胞の直径を下表1に示す。したがって、細胞展開用基板の凹部の深さまたは凸部の高さは20〜30μm程度であることが好ましい。 The diameter (average diameter) of rare cells such as CTC is described in, for example, American Journal of Pathology, Vol. 156, no. 1, 57-63, January 2000, it is reported as follows. Optical microscope photographs are taken of multiple types of circulating cancer cells, and the average projected area of various circulating cancer cells (CTC) is measured to be 396 μm 2 to 796 μm 2 . Therefore, assuming that the shape of various circulating cancer cells is a sphere, the diameter of the circulating cancer cells is calculated to be 22 to 32 μm. The diameters of blood cells are shown in Table 1 below. Therefore, the depth of the concave portion or the height of the convex portion of the cell development substrate is preferably about 20 to 30 μm.

<細胞展開手段>
細胞展開手段は、細胞展開用基板の細胞検出領域に単層の細胞層を形成する手段である。
図1〜図3に例示したように、細胞展開用基板11がマイクロチャンバー5または凹凸を有している場合、細胞展開手段は、2層以上の細胞層を単層化させるための液流を発生させる送液機能を有していることが望ましい。この理由は、マイクロチャンバー5または凹凸を有している細胞展開用基板11(または11a)に対して細胞懸濁液CLを展開すると、マイクロチャンバー5または凹部の中で細胞が積層されてしまうため、細胞用スクレ―パー14(図4参照)では積層された細胞の層を単層化することが困難であるからである。
<Cell expansion means>
The cell expansion means is a means for forming a single cell layer in the cell detection region of the cell expansion substrate.
As illustrated in FIGS. 1 to 3, when the cell deployment substrate 11 has the microchamber 5 or the unevenness, the cell deployment means uses a liquid flow for monolayering two or more cell layers. It is desirable to have a function of feeding liquid to be generated. This is because if the cell suspension CL is spread on the microchamber 5 or the cell development substrate 11 (or 11a) having irregularities, the cells are stacked in the microchamber 5 or the recess. This is because it is difficult for the cell scraper 14 (see FIG. 4) to form a single cell layer.

図1の例では、送液系機構9が細胞展開手段に該当し、図2(A)〜(C)に示すように、この送液系機構9が細胞を単層化させるための液流を発生させて細胞の単層化を行うことができる送液機能を有していることが望ましい。   In the example of FIG. 1, the liquid feeding system mechanism 9 corresponds to the cell deployment means, and as shown in FIGS. 2 (A) to (C), the liquid feeding system 9 makes the liquid flow for monolayering the cells. It is desirable to have a liquid-feeding function that can generate cells and make cells monolayered.

送液系機構9は、制御手段8に記憶された制御プログラムにより動作制御されて細胞を単層化させるための液流を発生させるものでもよく、これとは別に、細胞を単層化させるための液流を発生することができるように機械的に構成されたもの(ピペット等)であって、ユーザーによって操作されるものであってもよい。さらに、送液系機構9は、細胞を単層化させるための液流を発生することができれば、特開2012-000065号公報に開示されているように送液機構と供給槽と備えたものであってもよい。   The liquid feeding system mechanism 9 may be controlled by a control program stored in the control means 8 to generate a liquid flow for making the cells monolayer, and separately, for making the cells monolayer. It may be mechanically configured (pipette or the like) so as to be able to generate a liquid flow, and may be operated by a user. Furthermore, the liquid feeding system mechanism 9 includes a liquid feeding mechanism and a supply tank as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-000065 as long as it can generate a liquid flow for monolayering the cells. It may be.

(液流による細胞の単層化)
細胞を単層化させるための液流としては、少なくとも展開された細胞を移動させる液流であり、具体的には、流束(単位時間に流路断面単位面積当たりに流れる流体の量)が(1mm/分)〜(10000mm/分)であることが望ましい。なお、液流は、細胞懸濁液CL自体の液流でも、細胞懸濁液CLとは別の等張液(生理食塩水)の液流でもよい。
(Cell monolayer by liquid flow)
The liquid flow for making the cells into a single layer is a liquid flow that moves at least the expanded cells, and specifically, the flux (the amount of fluid that flows per unit area of the channel cross section per unit time) is It is desirable to be (1 mm / min) to (10000 mm / min). The liquid flow may be a liquid flow of the cell suspension CL itself or an isotonic liquid (physiological saline) different from the cell suspension CL.

(細胞用スクレーパーによる単層化)
一方、図4に例示したように、細胞展開用基板が平板状である場合も、細胞同士が接着して積層されるため、細胞展開手段として細胞展開用スクレーパーを用いることにより積層された細胞の層を単層化することができる。このように単層化する方式は、ギャップコート方式と称され、図4の例で説明すれば、細胞懸濁液CLを細胞展開用基板11上に滴下した後、細胞展開用基板11の上面に対して一定のギャップ(塗布ギャップ)を開けたバー状の細胞用スクレーパー14(ブロッキング処理したもの)をスライド(図4においては白抜矢印方向にスライド)させる。
(Single layer by cell scraper)
On the other hand, as illustrated in FIG. 4, even when the cell expansion substrate is flat, the cells are adhered and stacked, so that the cell expansion scraper is used as a cell expansion means. The layer can be monolayered. The method of making a single layer in this way is called a gap coat method, and as described in the example of FIG. 4, after the cell suspension CL is dropped onto the cell deployment substrate 11, the upper surface of the cell deployment substrate 11 is then used. On the other hand, a bar-shaped cell scraper 14 (blocked) having a certain gap (coating gap) is slid (slid in the direction of the white arrow in FIG. 4).

この塗布ギャップは、目的細胞(例;CTC)の最大径(CTCの例では22〜32μm)の1〜3倍程度(CTCの例では20〜100μm程度)であることが好ましい。また、塗布ギャップを目的細胞の平均粒子径〜その90%に設定してもよい。また、細胞用スクレーパー14は、細胞展開用基板11の表面に沿って(典型的には水平方向に)往復移動可能に構成されている。   This coating gap is preferably about 1 to 3 times the maximum diameter (22 to 32 μm in the CTC example) of the target cell (eg CTC) (about 20 to 100 μm in the CTC example). Further, the coating gap may be set to the average particle diameter of the target cell to 90% thereof. The cell scraper 14 is configured to be reciprocally movable along the surface of the cell deployment substrate 11 (typically in the horizontal direction).

(ワイヤーバーによる単層化)
単層の細胞層を形成する別の方法としては、ワイヤーバー方式による方法が挙げられる。この方法は、例えば、目的細胞の最大粒子径〜最大粒子径の2倍程度の太さのワイヤ(例;目的細胞がCTCである場合、CTCの最大粒子径22〜32μmの1倍〜2倍、具体的には32〜65μmのワイヤ(例;0.05号または0.08号のナイロン繊維等))を、例えばガラス製の丸棒部分を有する細胞用スクレーパーに巻き付けてこれをブロッキング処理した後、細胞展開用基板11bの上面に接触させた状態でスライドさせて展開された積層の細胞を単層化させる方法である。
上述した方式以外にも細胞の単層化ができる公知の方法を使用して積層された細胞を単層化してもよい。
(Single layer by wire bar)
Another method for forming a single cell layer includes a wire bar method. For example, this method uses a wire having a thickness of about twice the maximum particle size to the maximum particle size of the target cell (eg, when the target cell is CTC, 1 to 2 times the maximum particle size of 22 to 32 μm of CTC). Specifically, a 32-65 μm wire (e.g., 0.05 or 0.08 nylon fiber) was wound around a cell scraper having a round bar portion made of glass, for example, and subjected to blocking treatment. Thereafter, the stacked cells that have been slid and developed in contact with the upper surface of the cell development substrate 11b are made into a single layer.
In addition to the method described above, the stacked cells may be monolayered using a known method capable of monolayering of cells.

<第1蛍光標識処理手段>
第1蛍光標識処理手段は、細胞懸濁液に含まれる細胞群、または細胞展開用基板の表面に展開された細胞群に対して、目的細胞に特異的に結合する抗体と第1蛍光色素との複合体である第1蛍光標識体を接触させる処理を行う手段である。
<First fluorescent labeling means>
The first fluorescent labeling means includes an antibody that specifically binds to a target cell, a first fluorescent dye, and a cell group contained in a cell suspension or a cell group developed on the surface of a cell development substrate. It is a means to perform the process which makes the 1st fluorescence label | marker body which is a composite_body | complex contact.

第1蛍光標識処理手段は、図1の例では、ユーザーまたは制御手段8により動作制御され、細胞群に対して第1蛍光標識体を接触させる処理を行う送液系機構9が該当する。図1の例では、第1蛍光標識処理手段としての送液系機構9は、試薬収容器13に収容されている第1蛍光標識体FL1を含む溶液を吸引して、同じく試薬収容器13にある展開前の細胞懸濁液CLに混合してその中に含まれる細胞群に第1蛍光標識体FL1を接触させるか、または、既に細胞展開用基板11に展開された細胞群に対して第1蛍光標識体FL1を含む溶液を送液する。   In the example of FIG. 1, the first fluorescent label processing means corresponds to the liquid feeding system mechanism 9 that performs operation control by the user or the control means 8 and performs a process of bringing the first fluorescent label into contact with the cell group. In the example of FIG. 1, the liquid feeding system mechanism 9 as the first fluorescent labeling processing means sucks the solution containing the first fluorescent label FL1 stored in the reagent container 13 and similarly puts it in the reagent container 13. The first fluorescent label FL1 is brought into contact with a cell group contained in the cell suspension CL before deployment, or the cell group already deployed on the cell deployment substrate 11 1 Solution containing fluorescent label FL1 is fed.

〔第1蛍光標識体〕
第1蛍光標識体とは、検出対象である希少細胞等の目的細胞に特異的に結合する抗体と第1蛍光色素との複合体である。この抗体としては、目的細胞に特異的に発現している抗原を特異的に認識する抗体であり、目的細胞別にターゲットとなる特異抗原が異なる(下記表2参照)。なお、第1標識蛍光体は等張液(PBS等)に溶解されていることが好ましい。
[First fluorescent label]
The first fluorescent label is a complex of an antibody that specifically binds to a target cell such as a rare cell to be detected and a first fluorescent dye. This antibody is an antibody that specifically recognizes an antigen that is specifically expressed in the target cell, and the target specific antigen varies depending on the target cell (see Table 2 below). The first labeled phosphor is preferably dissolved in an isotonic solution (PBS or the like).

例えば、目的細胞がCTCの場合、抗サイトケラチン抗体が上記抗体として好適に用いられる。目的細胞がCECの場合、抗CD34抗体が上記抗体として好適に用いられる。目的細胞がCEPの場合には、抗CD34抗体、抗CD133抗体、抗VEGFR−2抗体が上記抗体として好適に用いられる(表2参照)。目的細胞に特異的に結合する抗体であれば、上記抗体は表2に例示されたものに限定されない。   For example, when the target cell is CTC, an anti-cytokeratin antibody is preferably used as the antibody. When the target cell is CEC, an anti-CD34 antibody is suitably used as the antibody. When the target cell is CEP, an anti-CD34 antibody, an anti-CD133 antibody, or an anti-VEGFR-2 antibody is preferably used as the antibody (see Table 2). As long as the antibody specifically binds to the target cell, the antibody is not limited to those exemplified in Table 2.

(第1蛍光色素)
第1蛍光色素は、検出対象である目的細胞の標識に用いられる蛍光色素であり、その蛍光波長は、検出対象外の細胞(非目的細胞)の標識に用いられる後述の第2蛍光色素、または目的細胞と非目的細胞との双方の標識に用いられる第3A,第3B蛍光色素とは、蛍光波長が重複しないものである。
(First fluorescent dye)
The first fluorescent dye is a fluorescent dye used for labeling a target cell as a detection target, and the fluorescence wavelength thereof is a second fluorescent dye described later used for labeling a cell other than the detection target (non-target cell), or The 3A and 3B fluorescent dyes used for labeling both target cells and non-target cells are those in which the fluorescence wavelengths do not overlap.

第1蛍光色素として使用可能なものは、特に限定されず有機蛍光色素または無機蛍光色素を使用することができる。有機蛍光色素としては、例えばAlexa Fluor 350、Alexa Fluor 405、Alexa Fluor 430、Alexa Fluor 488、Alexa Fluor 500、Alexa Fluor 514、Alexa Fluor 532、Alexa Fluor 546、Alexa Fluor 555、Alexa Fluor 568、Alexa Fluor 594、Alexa Fluor 610、Alexa Fluor 633、Alexa Fluor 635、Alexa Fluor 647、Alexa Fluor 660、Alexa Fluor 680、Alexa Fluor 700、Alexa Fluor 750が挙げられる。   What can be used as a 1st fluorescent dye is not specifically limited, An organic fluorescent dye or an inorganic fluorescent dye can be used. Organic fluorescent dyes include, for example, Alexa Fluor 350, Alexa Fluor 405, Alexa Fluor 430, Alexa Fluor 488, Alexa Fluor 500, Alexa Fluor 514, Alexa Fluor 532, Alexa Fluor 546, Alexa Fluor 546, Alexa Fluor 546 , Alexa Fluor 610, Alexa Fluor 633, Alexa Fluor 635, Alexa Fluor 647, Alexa Fluor 660, Alexa Fluor 680, Alexa Fluor 700, Alexa Fluor 750.

<第2蛍光標識処理手段>
第2蛍光標識処理手段は、細胞懸濁液に含まれる細胞群または細胞展開用基板の表面に展開された細胞群に対して、非目的細胞に特異的に結合する抗体と第2蛍光色素との複合体である第2蛍光標識体を接触させる処理を行う手段である。
<Second fluorescent labeling means>
The second fluorescent labeling treatment means includes an antibody that specifically binds to a non-target cell and a second fluorescent dye for the cell group contained in the cell suspension or the cell group developed on the surface of the cell development substrate. It is a means to perform the process which makes the 2nd fluorescent label which is a composite_body | complex contact.

第2蛍光標識処理手段は、図1の例では、ユーザーまたは制御手段8により動作制御され、細胞群に対して第2蛍光標識体を接触させる処理を行う送液系機構9が該当する。図1の例では、第2蛍光標識処理手段としての送液系機構9は、試薬収容器13に収容されている第2蛍光標識体FL2を含む溶液を吸引して、同じく試薬収容器13にある展開前の細胞懸濁液CLに混合してその中に含まれる細胞群に第2蛍光標識体FL2を接触させるか、または、既に細胞展開用基板11に展開された細胞群に対して第2蛍光標識体FL2を含む溶液を送液する。   In the example of FIG. 1, the second fluorescent label processing means corresponds to the liquid feeding system mechanism 9 that is controlled in operation by the user or the control means 8 and performs a process of bringing the second fluorescent label into contact with the cell group. In the example of FIG. 1, the liquid feeding system mechanism 9 as the second fluorescent labeling processing means sucks the solution containing the second fluorescent label FL2 contained in the reagent container 13 and similarly puts it in the reagent container 13. It is mixed with a cell suspension CL before development and the second fluorescent label FL2 is brought into contact with the cell group contained therein, or the cell group already developed on the cell development substrate 11 2 A solution containing the fluorescent label FL2 is fed.

〔第2蛍光標識体〕
第2蛍光標識体とは、検出対象外である白血球等の非目的細胞に特異的に結合する抗体と第2蛍光色素との複合体である。第1標識蛍光体は等張液(PBS等)に溶解されていることが好ましい。
[Second fluorescent label]
The second fluorescent label is a complex of an antibody that specifically binds to a non-target cell such as a white blood cell that is not detected and a second fluorescent dye. The first labeled phosphor is preferably dissolved in an isotonic solution (PBS or the like).

上記抗体として使用可能な抗体は、非目的細胞に特異的に発現している抗原を特異的に認識する抗体であり、非目的細胞の種類に特異抗原が異なるので、使用可能な抗体もそれにより異なってくる(下記表3参照)。非目的細胞が白血球の場合、抗CD45抗体等の白血球を特異的に認識する抗体が上記抗体として好適に用いられる。非目的細胞が赤血球の場合、抗D抗体が上記抗体として好適に用いられる。この他にも、例えば、ベックマン・コールターのCD分類チャートに従って、目的に応じて適切に抗原を選択することができる(参照URL http://www.bc−cytometry.com/CD_Chart.html)。   Antibodies that can be used as the above-mentioned antibodies are those that specifically recognize antigens that are specifically expressed in non-target cells, and the specific antigens differ depending on the type of non-target cells. Different (see Table 3 below). When the non-target cells are leukocytes, an antibody that specifically recognizes leukocytes such as an anti-CD45 antibody is preferably used as the antibody. When the non-target cell is a red blood cell, an anti-D antibody is preferably used as the antibody. In addition to this, for example, according to the Beckman Coulter CD classification chart, an antigen can be appropriately selected according to the purpose (reference URL http://www.bc-cytometry.com/CD_Chart.html).

(第2蛍光色素)
第2蛍光色素は、検出対象外の非目的細胞の標識に用いられる蛍光色素であり、その蛍光波長は、検出対象の細胞(非目的細胞)の標識に用いられる前述の第1蛍光色素、または目的細胞と非目的細胞との双方の標識に用いられる第3A蛍光色素,第3B蛍光色素とは、蛍光波長が重複しないものが好ましい。第2蛍光色素として、第1蛍光色素、第3A蛍光色素または第3B蛍光色素と蛍光波長が部分的に重複する蛍光色素を使用してもよいが、その場合には受光光学系に蛍光フィルターを設置して重複する蛍光波長の帯域をカットして受光することが好ましい。
(Second fluorescent dye)
The second fluorescent dye is a fluorescent dye used for labeling a non-target cell that is not a detection target, and the fluorescence wavelength thereof is the first fluorescent dye used for labeling a detection target cell (non-target cell), or The 3A fluorescent dye and the 3B fluorescent dye used for labeling both target cells and non-target cells are preferably those that do not have overlapping fluorescence wavelengths. As the second fluorescent dye, a fluorescent dye whose fluorescent wavelength partially overlaps with the first fluorescent dye, the third A fluorescent dye, or the 3B fluorescent dye may be used. In that case, a fluorescent filter is used in the light receiving optical system. It is preferable to receive the light by cutting the overlapping fluorescent wavelength band.

第2蛍光色素として使用可能なものは、特に限定されず、例えば第1蛍光色素として列挙した有機蛍光色素の中から選択して使用することができる。また、非目的細胞という括りで、共通の蛍光色素を使用してもよい。   What can be used as a 2nd fluorescent dye is not specifically limited, For example, it can select and use from the organic fluorescent dyes enumerated as a 1st fluorescent dye. In addition, a common fluorescent dye may be used as a non-target cell.

<第3蛍光標識処理手段>
第3蛍光標識処理手段は、細胞懸濁液に含まれる細胞群または細胞展開用基板の表面に展開された細胞群に対して、非目的細胞と目的細胞の両方に結合する蛍光色素(第3A蛍光色素)、または、非目的細胞と目的細胞の両方に結合する抗体と蛍光色素(第3B蛍光色素)との複合体である第3蛍光標識体を接触させる処理を行う手段である。
<Third fluorescent labeling means>
The third fluorescent labeling means is a fluorescent dye (third 3A) that binds to both non-target cells and target cells with respect to the cell groups contained in the cell suspension or the cell groups developed on the surface of the cell expansion substrate. Fluorescent dye) or a means for performing a treatment of contacting a third fluorescent label, which is a complex of an antibody that binds to both non-target cells and target cells, and a fluorescent dye (third B fluorescent dye).

第3蛍光標識処理手段は、図1の例では、ユーザーまたは制御手段8により動作制御され、細胞群に対して第3A蛍光色素または第3B蛍光標識体を接触させる処理を行う送液系機構9が該当する。図1の例では、第3蛍光標識処理手段としての送液系機構9は、試薬収容器13に収容されている第3A蛍光色素FL3Aまたは第3B蛍光標識体FL3Bを含む溶液を吸引して、同じく試薬収容器13にある展開前の細胞懸濁液CLに混合してその中に含まれる細胞群に第3A蛍光色素FL3Aまたは第3B蛍光標識体FL3を接触させるか、または、既に細胞展開用基板11に展開された細胞群に対して第3A蛍光色素FL3Aまたは第3B蛍光標識体FL3を含む溶液を送液する。   In the example of FIG. 1, the third fluorescent label processing means is controlled by the user or the control means 8, and a liquid feeding system mechanism 9 that performs a process of bringing the 3A fluorescent dye or the 3B fluorescent label into contact with the cell group. Is applicable. In the example of FIG. 1, the liquid feeding system mechanism 9 as the third fluorescent labeling processing unit sucks the solution containing the third A fluorescent dye FL3A or the thirdB fluorescent label FL3B stored in the reagent container 13, Similarly, the 3A fluorescent dye FL3A or the 3B fluorescent label FL3 is brought into contact with a cell group contained in the cell suspension CL before expansion in the reagent container 13 or already expanded. A solution containing the 3A fluorescent dye FL3A or the 3B fluorescent label FL3 is sent to the cell group developed on the substrate 11.

〔第3A蛍光色素〕
第3A蛍光色素は、非目的細胞と目的細胞の両方に共通して存在する細胞器官に結合する蛍光色素である。
[3A fluorescent dye]
The 3A fluorescent dye is a fluorescent dye that binds to a cell organ that exists in common in both non-target cells and target cells.

例えば、目的細胞がCTC等の希少細胞であり、非目的細胞が希少細胞以外の細胞(白血球等)である場合、上記第3A蛍光色素としては、染色された物体が核を有する細胞である(核を有さない細胞断片等ではない)ことを判別するために用いられる、非目的細胞よび目的細胞の細胞核に共通して結合するヘキスト系蛍光色素またはDAPIが好適に用いられる(下記表4参照)。   For example, when the target cell is a rare cell such as CTC and the non-target cell is a cell other than the rare cell (eg, white blood cell), the 3A fluorescent dye is a cell in which the stained object has a nucleus ( A Hoechst fluorescent dye or DAPI that binds to the cell nucleus of the non-target cell and the target cell, which is used for discriminating that it is not a cell fragment or the like having no nucleus (see Table 4 below). ).

〔第3B蛍光標識体〕
第3蛍光標識体とは、目的細胞と非目的細胞との両方に共通して発現している抗原に結合する抗体と第3B蛍光色素との複合体である。第3B蛍光標識体は等張液(PBS等)に溶解されていることが好ましい。例えば、非目的細胞と目的細胞の両方に共通して発現している抗原に結合する抗体としては、測定される各種の蛍光の強度を標準化するための基準として蛍光染色される、細胞内で構成的に発現しているハウスキーピング遺伝子の産物(シトクロムc、アクチン等)に対する抗体が好適に用いられる(下記表4参照)。
[3B Fluorescent Label]
The third fluorescent label is a complex of an antibody that binds to an antigen that is commonly expressed in both target cells and non-target cells and a third B fluorescent dye. The 3B fluorescent label is preferably dissolved in an isotonic solution (PBS or the like). For example, an antibody that binds to an antigen that is commonly expressed in both non-target cells and target cells is fluorescently stained as a standard for standardizing the intensity of various measured fluorescence. An antibody against a housekeeping gene product (cytochrome c, actin, etc.) that is expressed in a typical manner is preferably used (see Table 4 below).

(第3A,第3B蛍光色素)
第3A蛍光色素としてヘキスト系蛍光色素を使用する場合、例えば、Hoechst 33258、Hoechst 33342を使用することができる。第3B蛍光色素としては、目的細胞と非目的細胞の両方の標識に用いられる蛍光色素であり、その蛍光波長は、検出対象の細胞(非目的細胞)の標識に用いられる前述の第1蛍光色素、または目的細胞と非目的細胞との双方の標識に用いられる第3蛍光色素とは、蛍光波長が重複しないものが好ましい。第3B蛍光色素として、第1蛍光色素、第2蛍光色素または第3A蛍光色素と蛍光波長が部分的に重複する蛍光色素を使用してもよいが、その場合には受光光学系に蛍光フィルターを設置して重複する蛍光波長の帯域をカットして受光することが好ましい。
(3A, 3B fluorescent dye)
When Hoechst fluorescent dye is used as the 3A fluorescent dye, for example, Hoechst 33258 and Hoechst 33342 can be used. The 3B fluorescent dye is a fluorescent dye used for labeling both target cells and non-target cells, and the fluorescence wavelength thereof is the first fluorescent dye used for labeling cells to be detected (non-target cells). Alternatively, the third fluorescent dye used for labeling both the target cell and the non-target cell preferably has a fluorescence wavelength that does not overlap. As the 3B fluorescent dye, a fluorescent dye whose fluorescent wavelength partially overlaps with the first fluorescent dye, the second fluorescent dye, or the 3A fluorescent dye may be used. In that case, a fluorescent filter is used in the light receiving optical system. It is preferable to receive the light by cutting the overlapping fluorescent wavelength band.

<照射光学系>
照射光学系は、前述した各蛍光色素を励起させる波長帯域の光を細胞展開用基板の細胞検出領域に対して照射することが可能なものである。ここで、照射光学系の光軸上に励起波長以外の光をカットする光学フィルターを設けてもよい。図1の例では、細胞回収デバイス10の上方に照射光学系6及び受光光学系7が設けられている(図1および図5参照)。図5に示したように、光照射装置(光源)15から細胞展開用デバイス10までの励起光の光路上には、照射レンズ群20、ダイクロイックミラー17および対物レンズ18が配置されている。光照射装置(光源)15から出射された励起用の光は、照射用レンズ群20、ダイクロイックミラー17、対物レンズ18を通って細胞展開用デバイス10内に展開された単層の細胞に向けて集光される。一方、細胞展開用デバイス10から撮像部21までの蛍光の光路上(図5の上下方向の一点鎖線)には、対物レンズ18、ダイクロイックミラー17、蛍光フィルター19、レンズ16が、細胞展開用デバイス10側からこの順に配置されている。細胞展開用デバイス10から放出された蛍光(第1〜第3Bの蛍光の少なくともいずれか)は、対物レンズ18、ダイクロイックミラー17、蛍光フィルター19を通過した後、レンズ16により光検出部としての撮像部21の受光面(CCD等の受光素子)に結像させられる。蛍光フィルター19には、例えば、励起光カットフィルターや減光フィルター等が用いられる。このうち励起光カットフィルターは、励起光や外光などを遮断してS/N比を向上させる。一方、減光フィルターは、蛍光強度を光検出部に合わせて調整する。なお、ダイクロイックミラー17で不要な波長を取り除いてもよい。
<Irradiation optics>
The irradiation optical system can irradiate the cell detection region of the cell development substrate with light in a wavelength band that excites the aforementioned fluorescent dyes. Here, an optical filter for cutting light other than the excitation wavelength may be provided on the optical axis of the irradiation optical system. In the example of FIG. 1, an irradiation optical system 6 and a light receiving optical system 7 are provided above the cell collection device 10 (see FIGS. 1 and 5). As shown in FIG. 5, the irradiation lens group 20, the dichroic mirror 17, and the objective lens 18 are arranged on the optical path of the excitation light from the light irradiation device (light source) 15 to the cell deployment device 10. The excitation light emitted from the light irradiation device (light source) 15 is directed toward a single-layer cell developed in the cell deployment device 10 through the irradiation lens group 20, the dichroic mirror 17, and the objective lens 18. Focused. On the other hand, the objective lens 18, the dichroic mirror 17, the fluorescent filter 19, and the lens 16 are arranged on the optical path of fluorescence from the cell deployment device 10 to the imaging unit 21 (the one-dot chain line in the vertical direction in FIG. 5). They are arranged in this order from the 10 side. Fluorescence (at least one of the first to third B fluorescence) emitted from the cell deployment device 10 passes through the objective lens 18, the dichroic mirror 17, and the fluorescence filter 19, and then is imaged as a light detection unit by the lens 16. An image is formed on a light receiving surface (light receiving element such as a CCD) of the unit 21. As the fluorescent filter 19, for example, an excitation light cut filter, a neutral density filter, or the like is used. Among these, the excitation light cut filter improves the S / N ratio by blocking excitation light and external light. On the other hand, the neutral density filter adjusts the fluorescence intensity according to the light detection unit. Note that unnecessary wavelengths may be removed by the dichroic mirror 17.

細胞展開用デバイス10は、設置された細胞回収デバイスホルダー26を移動させることでX軸方向,Y軸方向に移動させて位置調節することができる。また、Z軸方向に移動して位置調節する場合には、細胞展開用デバイス10を移動(図5において上下方向に移動)するか、または、不図示のアクチュエータにより対物レンズ18Aを、光軸上で前後に移動させて調整する。   The cell deployment device 10 can be moved and adjusted in the X-axis direction and the Y-axis direction by moving the cell collection device holder 26 installed. When the position is adjusted by moving in the Z-axis direction, the cell deployment device 10 is moved (moved up and down in FIG. 5), or the objective lens 18A is moved on the optical axis by an actuator (not shown). Move back and forth to adjust.

<制御手段>
制御手段は、受光光学系の焦点を合わせる焦点位置調節手段と、合わせた焦点を基準にして目的細胞を探索する処理を行う目的細胞探索手段とを備え、任意に、後述の焦点位置補正手段を有している。ここで、制御手段は、プログラム自身、またはプログラムにより自動的に実行されるものであってもよい。
<Control means>
The control means includes a focus position adjusting means for focusing the light receiving optical system, and a target cell searching means for performing a process of searching for a target cell with reference to the adjusted focus, and optionally includes a focus position correcting means described later. Have. Here, the control means may be executed automatically by the program itself or by the program.

図1に示した例では、制御手段8の一部として受光光学系の焦点位置の調節を行うプログラムが記憶されており、このプログラム(の実行体)23が焦点位置調節手段に該当する。同様に、制御手段8の一部として目的細胞の探索を行う制御プログラムが記憶されており、この第2プログラム(の実行体)24が目的細胞探索手段に該当する。   In the example shown in FIG. 1, a program for adjusting the focal position of the light receiving optical system is stored as a part of the control means 8, and this program (executable body) 23 corresponds to the focal position adjustment means. Similarly, a control program for searching for a target cell is stored as a part of the control means 8, and the second program (executable body) 24 corresponds to the target cell search means.

(焦点位置調節手段)
焦点位置調節手段は、照射光学系により第2蛍光色素または第3Aもしくは第3B蛍光色素の波長光を前記細胞検出領域に展開された細胞群を照射させて、第2の蛍光または第3Aもしくは第3Bの蛍光を発している非目的細胞に焦点を合わせる処理を行う手段である。
(Focus position adjustment means)
The focal position adjusting means irradiates the cell group developed in the cell detection region with the wavelength light of the second fluorescent dye or the 3A or 3B fluorescent dye by the irradiation optical system, so that the second fluorescence or the 3A or 3A This is a means for performing processing for focusing on non-target cells emitting 3B fluorescence.

図1および図5に示した例では、焦点位置調節手段としてのプログラム23は、受光光学系7にある蛍光フィルター19の交換等を行うことで受光光学系7を第2の蛍光を受光する状態にした後、不図示のアクチュエータ等を介して前述の位置調節を行い、これにより、第2の蛍光で細胞展開用基板11(または11a)上の細胞検出領域CDRに展開され単層化されている非目的細胞に焦点を合わせる処理を行う。   In the example shown in FIGS. 1 and 5, the program 23 serving as the focal position adjusting means receives the second fluorescence by the light receiving optical system 7 by replacing the fluorescent filter 19 in the light receiving optical system 7. After that, the above-described position adjustment is performed via an actuator (not shown), and as a result, the second fluorescence is developed into the cell detection region CDR on the cell deployment substrate 11 (or 11a) and is made into a single layer. Processes to focus on the non-target cells.

さらに、焦点位置調節手段が以下の手段、すなわち、前記細胞検出領域の異なる位置における2つ以上の視野のそれぞれで、非目的細胞に焦点を合わせて焦点距離の情報を得た後、これら焦点距離が相違する場合、その差分から、前記2つ以上の視野以外の他の視野における焦点距離の変化を表す近似式を求め、当該他の視野においては、それぞれの焦点距離を前記近似式から算出して、この算出された焦点距離に前記受光光学系の焦点距離を設定する手段(焦点距離情報補完手段)を有していてもよい。   Further, after the focal position adjusting means obtains focal length information by focusing on the non-target cell in each of the following means, that is, two or more visual fields at different positions of the cell detection region, these focal lengths are obtained. Are different from each other, an approximate expression representing a change in focal length in another field other than the two or more fields is obtained from the difference, and in each of the other fields, the focal length is calculated from the approximate expression. Thus, a means (focal length information complementing means) for setting the focal length of the light receiving optical system to the calculated focal length may be provided.

図1の例では、制御手段8の一部として、所定の視野についての焦点距離情報を補完するプログラムが記憶されており、このプログラム25が焦点距離情報補完手段に該当する。詳細は後記の焦点位置調節工程で詳述するが、図6に示す例で説明すれば、先ず、焦点位置調節手段が視野1で非目的細胞に焦点を合わせて焦点Aの情報を得た後、視野1以外の視野(例えば動作ロスの少なくするために隣接する視野2)において同様に非目的細胞を検出可能か調べる処理を行う。細胞展開用基板11の細胞検出領域(図6の部分を含む)が製造段階の寸法誤差または公差により水平面に対して傾斜している場合には、焦点距離が視野1〜4間で異なるために視野1以外の視野(図6では視野2〜4)では焦点距離Aで非目的細胞が全く検出されない結果となる。このことは、視野1以外の他の視野2〜4も同様である。その場合、焦点位置調節手段が、例えば視野2,4で焦点距離B,Dを得て、視野1,2,4の焦点情報(焦点距離A,B,およびD)から焦点距離を示す近似式を作成し、この近似式に基づいて残りの視野(図6の例では視野2,4の間にある視野3)における非目的細胞の焦点距離Cの情報を算出し、各視野での適正な焦点位置を設定する。この場合、後述する目的細胞探索手段が、視野別に算出・設定された適正な焦点位置の情報を参照し、目的細胞探索手段が各視野の適正な焦点位置を基準にして各視野について目的細胞を探索することが望ましい。   In the example of FIG. 1, a program for complementing focal length information for a predetermined visual field is stored as a part of the control unit 8, and this program 25 corresponds to the focal length information complementing unit. The details will be described in the focus position adjustment step described later. To explain with the example shown in FIG. 6, first, after the focus position adjustment means focuses on the non-target cell in the visual field 1 and obtains information on the focus A. Similarly, a process for examining whether or not a non-target cell can be detected in a visual field other than the visual field 1 (for example, an adjacent visual field 2 in order to reduce operation loss) is performed. When the cell detection region (including the portion shown in FIG. 6) of the cell deployment substrate 11 is inclined with respect to the horizontal plane due to a dimensional error or tolerance at the manufacturing stage, the focal length differs between the visual fields 1 to 4. In the fields other than the field 1 (fields 2 to 4 in FIG. 6), the non-target cell is not detected at the focal length A at all. The same applies to the other visual fields 2 to 4 other than the visual field 1. In this case, the focal position adjusting means obtains focal lengths B and D in the visual fields 2 and 4, for example, and an approximate expression indicating the focal length from the focal information (focal lengths A, B and D) in the visual fields 1, 2 and 4 Based on this approximate expression, information on the focal length C of the non-target cell in the remaining visual field (the visual field 3 between the visual fields 2 and 4 in the example of FIG. 6) is calculated, and an appropriate value in each visual field is calculated. Set the focus position. In this case, the target cell search means to be described later refers to the information on the proper focal position calculated and set for each visual field, and the target cell search means selects the target cell for each visual field based on the proper focal position of each visual field. It is desirable to search.

なお、非目的細胞の検出の有無を確認処理する視野の順序は限定されず、ユーザーが細胞展開用基板の全体を網羅するように焦点を合わせる視野の順序を設定して(例えば、図10に示したように、細胞展開用基板の細胞検出領域の全体を網羅するように視野のポイントA→B→C、C→I→Gを設定して)、近似式を作成するための焦点情報を得ることとしてもよい。細胞展開用基板の全体を網羅するように確認する視野の順序を設定すれば、細胞展開用基板が部分的に歪んでいてもその歪みが発見されやすくなる。また、細胞展開用基板が歪んでいる等の場合に、上記近似式を作成するための焦点情報は2以上であればよく、3つの焦点情報に基づく場合に限られない。また、焦点情報を得る視野は、同一の視野位置でさえなければ、撮像漏れのないよう視野の一部が互いに重複していてもよい。   Note that the order of visual fields for confirming the presence / absence of detection of non-target cells is not limited, and the order of visual fields to be focused by the user so as to cover the entire cell deployment substrate is set (for example, in FIG. As shown, the point of view A → B → C and C → I → G are set so as to cover the entire cell detection region of the cell deployment substrate), and focus information for creating an approximate expression is obtained. It may be obtained. If the order of visual fields to be confirmed is set so as to cover the entire cell deployment substrate, even if the cell deployment substrate is partially distorted, the distortion is easily detected. Further, when the cell development substrate is distorted or the like, the focus information for creating the approximate expression may be two or more, and is not limited to the case based on the three focus information. Moreover, as long as the visual field for obtaining the focus information is not the same visual field position, a part of the visual field may overlap each other so that there is no omission of imaging.

近似式から算出した焦点情報を設定する視野は、焦点距離を調べた視野間に存在することが望ましく、設定する視野の数は2以上であってもよい。この他にも、例えば、細胞展開用基板が樹脂製であり、細胞検出領域が曲面状に歪んでいる場合等、多次曲線等の他の近似線により近似できる場合には、その近似式に基づいて上記同様に焦点距離を算出して設定してもよい。   It is desirable that the visual field for setting the focus information calculated from the approximate expression exists between the visual fields obtained by examining the focal length, and the number of visual fields to be set may be two or more. In addition to this, for example, when the cell deployment substrate is made of resin and the cell detection region is distorted in a curved surface, it can be approximated by another approximate line such as a multi-order curve. Based on the above, the focal length may be calculated and set as described above.

(目的細胞探索手段)
目的細胞探索手段は、前記照射光学系により第1蛍光色素の励起光で前記細胞検出領域に展開された細胞を照射しつつ、前記焦点位置調節手段で合わせた焦点の位置を基準として、受光光学系で第1の蛍光を発している目的細胞を探索する処理を行う手段である。ここで、「基準とする」とは、焦点位置調節手段で得られた焦点位置をそのまま保持して用いてもよいし、焦点位置補正手段により補正された後の焦点位置を用いてもよいが、少なくとも目的細胞に焦点を合わせる(合わせ直す)ことで設定される焦点位置は用いない、ということを意味する。
(Target cell search means)
The target cell search means irradiates the cells developed on the cell detection region with the excitation light of the first fluorescent dye by the irradiation optical system, and uses the light receiving optical system based on the focus position adjusted by the focus position adjustment means. This is means for performing a process for searching for a target cell emitting the first fluorescence in the system. Here, “to be used as a reference” may be used while keeping the focal position obtained by the focal position adjusting means as it is, or may be the focal position after being corrected by the focal position correcting means. This means that at least the focus position set by focusing (re-focusing) on the target cell is not used.

「目的細胞を探索する処理」の例としては、受光光学系(例;顕微鏡)で得られる情報をユーザーに対してモニター表示してもよいし、ユーザーに顕微鏡で目視観察するよう動作を促すこととしてもよいし、全視野について(連続的にまたは一体的に)画像撮影処理してもよい。さらに、撮像した画像中の各ピクセルについて、目的細胞を撮像した場合に得られる基準のピクセル情報(輝度、色彩)と比較演算して目的細胞を検出するように処理をしてもよい。「目的細胞を探索する処理」は、複数の視野を処理する場合、1視野ごとに連続して行われることが好ましい。   As an example of “processing to search for target cells”, information obtained by a light receiving optical system (eg, microscope) may be displayed on a monitor for the user, or the user is encouraged to perform visual observation with a microscope. Alternatively, the image photographing process may be performed for the entire visual field (continuously or integrally). Further, for each pixel in the captured image, processing may be performed so as to detect the target cell by performing a comparison operation with reference pixel information (luminance, color) obtained when the target cell is captured. The “processing for searching for target cells” is preferably performed continuously for each visual field when processing a plurality of visual fields.

目的細胞探索手段としての実行されているプログラム24が、受光光学系7の焦点を非目的細胞に合わせた状態で、第1の蛍光色素の励起光を照射して細胞展開用基板上を走査していくとともに、第1の蛍光を発している目的細胞を探索する処理を行う。ここで、例えば目的細胞が検出された場合には、目的細胞探索手段は、その旨を表示部に表示する処理を行うこととしてもよい。   The program 24 being executed as the target cell search means scans the cell development substrate by irradiating the excitation light of the first fluorescent dye with the light receiving optical system 7 focused on the non-target cell. And a process for searching for a target cell emitting the first fluorescence. Here, for example, when the target cell is detected, the target cell search means may perform a process of displaying the fact on the display unit.

目的細胞探索手段は、さらに、前記焦点位置調節手段により受光光学系7の焦点を合わせた直後に、受光光学系7を第2の蛍光を受光可能な状態にして前記細胞検出領域を撮像する第2細胞画像取得手段、および/または、受光光学系7を第3Aもしくは第3Bの蛍光を受光可能な状態にして前記細胞検出領域を撮像する第3細胞画像取得手段と、受光光学系7を第1の蛍光を受光可能な状態にして前記細胞検出領域を撮像する第1細胞画像取得手段と、前記第1細胞画像取得手段と前記第2細胞画像取得手段で撮像した各画像を重ね合わせて合成する処理を行う画像形成手段とを有していてもよい。   The target cell search means further takes an image of the cell detection region by setting the light receiving optical system 7 to receive the second fluorescence immediately after the light receiving optical system 7 is focused by the focus position adjusting means. Two-cell image acquisition means, and / or third cell image acquisition means for imaging the cell detection region with the light-receiving optical system 7 in a state capable of receiving the 3A or 3B fluorescence, and the light-receiving optical system 7 A first cell image acquisition unit that captures the cell detection region in a state in which the fluorescence of 1 can be received, and the images captured by the first cell image acquisition unit and the second cell image acquisition unit are superimposed and synthesized. Image forming means for performing the processing.

図1に示した例の場合、目的細胞探索手段としてのプログラム24は、蛍光フィルター19を交換して、受光光学系7を第2の蛍光を受光可能な状態にした上で、細胞展開用基板11上に第2の蛍光色素の励起光を照射するとともに、前述したように細胞展開用基板11上の細胞検出領域CDRを撮像する処理を行う第2画像取得手段、さらに、上記同様に、受光光学系7を第1の蛍光を受光可能な状態とし、第1の蛍光色素の励起光により前述と同様に細胞検出領域の撮像を行う第1細胞画像取得手段、さらに各撮像で得られた画像を合成する画像形成手段を有する。ここでの合成とは、例えば目的細胞と非目的細胞とに由来する蛍光輝点が一つの画像内に同時に表示されるように細胞画像を合成する処理を行う。なお、第2の蛍光色素の代わりに第3Aの蛍光色素、第3Bの蛍光色素を用いる場合も同様である。   In the case of the example shown in FIG. 1, the program 24 as the target cell search means replaces the fluorescence filter 19 to make the light receiving optical system 7 capable of receiving the second fluorescence, and then the cell deployment substrate. 11 is irradiated with the excitation light of the second fluorescent dye and the second image acquisition means for imaging the cell detection region CDR on the cell development substrate 11 as described above. First cell image acquisition means for imaging the cell detection area with the excitation light of the first fluorescent dye in the state in which the optical system 7 can receive the first fluorescence, and images obtained by each imaging Image forming means for synthesizing the image. The synthesis here is a process of synthesizing a cell image so that, for example, fluorescent bright spots derived from a target cell and a non-target cell are simultaneously displayed in one image. The same applies when the 3A fluorescent dye and the 3B fluorescent dye are used instead of the second fluorescent dye.

(焦点位置補正手段)
焦点位置補正手段は、受光光学系に設けられている光学フィルターを通過した後の光が、前記第2の蛍光または前記第3Aもしくは第3Bの蛍光から前記第1の蛍光に変化することにより生じる焦点位置のズレ量を算出し、前記焦点位置調節手段で合わせた焦点の距離を補正する手段である。
(Focus position correction means)
The focal position correction means is generated when the light after passing through the optical filter provided in the light receiving optical system changes from the second fluorescence or the third A or the third fluorescence to the first fluorescence. It is means for calculating the amount of deviation of the focal position and correcting the focal distance adjusted by the focal position adjusting means.

同じ受光光学系であっても受光する蛍光の波長が変わると屈折率が変化するため、波長ごとに焦点位置が変わる色収差が生じる。そのため、受光光学系で受光している光が、目的細胞の標識に用いられる第1蛍光色素から発する第1の蛍光、非目的細胞の標識に用いられる第2蛍光色素から発する第2の蛍光、目的細胞および非目的細胞の標識に用いられる第3蛍光色素から発する第3Aの蛍光または第3Bの蛍光の間で変化して受光する蛍光の波長が変化すると、非目的細胞に合わされている受光光学系の焦点の位置がズレてしまう。したがって、焦点位置補正手段は、この焦点位置のズレ量を公知の焦点距離の算出式に基づき算出し、次に使用する蛍光の波長に合わせてあらかじめ上記焦点位置のズレ量を解消するように焦点位置を調節する処理を行う。この調節する処理としては、細胞展開用基板とともに対象物をズレた後の焦点位置に移動させる処理か、受光光学系のレンズの位置を移動させて受光光学系の焦点位置を非目的細胞に合わせる処理を行う。   Even in the same light receiving optical system, since the refractive index changes when the wavelength of the received fluorescence changes, chromatic aberration that changes the focal position for each wavelength occurs. Therefore, the light received by the light receiving optical system is a first fluorescence emitted from the first fluorescent dye used for labeling the target cell, a second fluorescence emitted from the second fluorescent dye used for labeling the non-target cell, When the wavelength of the fluorescence received by changing between the 3A fluorescence or the 3B fluorescence emitted from the third fluorescent dye used for labeling the target cell and the non-target cell is changed, the light receiving optics adapted to the non-target cell The focus position of the system is shifted. Therefore, the focal position correction means calculates the focal position deviation amount based on a known focal length calculation formula, and adjusts the focal position so as to eliminate the focal position deviation quantity in advance according to the wavelength of fluorescence to be used next. Perform the process of adjusting the position. This adjustment process includes a process of moving the object together with the cell deployment substrate to a focal position after shifting, or a lens position of the light receiving optical system is moved to adjust the focus position of the light receiving optical system to the non-target cell. Process.

《目的細胞の検出方法》
本発明に係る目的細胞の検出方法は、以下の、細胞展開工程と、第1蛍光標識処理工程と、蛍光標識工程(第2蛍光標識処理工程および/または第3蛍光標識処理工)と、を順不同で含む目的細胞の検出方法であって、焦点位置調節工程と、目的細胞探索工程とを含むことを特徴としている(図7参照)。また、任意に後述する焦点位置補正工程を含んでいてもよい。
<< Detection method of target cells >>
The target cell detection method according to the present invention comprises the following cell expansion step, first fluorescent labeling step, and fluorescent labeling step (second fluorescent labeling step and / or third fluorescent labeling step). A target cell detection method including random order, which includes a focus position adjustment step and a target cell search step (see FIG. 7). Further, it may optionally include a focus position correction step described later.

以下、本発明に係る目的細胞の検出方法を前述の目的細胞検出システム100により行う例を含めて工程別に説明する。   Hereinafter, the method for detecting a target cell according to the present invention will be described step by step including an example in which the target cell detection system 100 is used.

〔細胞展開工程〕
細胞展開工程は、検出しようとしている目的細胞が非目的細胞より少ない数で含まれる細胞懸濁液を、少なくとも細胞検出領域は細胞展開用基板の表面に展開し、該細胞検出領域に単層の細胞層を形成する工程であり、蛍光標識工程の第1蛍光標識処理工程、第2蛍光標識処理工程または第3蛍光標識処理工程と順不同で行われる(図7参照)。
[Cell expansion process]
In the cell expansion step, a cell suspension containing a smaller number of target cells to be detected than non-target cells is developed on at least the cell detection region on the surface of the cell expansion substrate, and a single layer is formed on the cell detection region. It is a step of forming a cell layer, and is performed in any order in the order of the first fluorescent labeling step, the second fluorescent labeling step, or the third fluorescent labeling step of the fluorescent labeling step (see FIG. 7).

図8(A),(B)に示す細胞展開用工程の2つの具体例を示す。
(細胞懸濁液の送液・展開:ステップ1A−1)
ステップ1A−1では、制御手段8からの動作命令またはユーザーの操作により送液系機構9(図1参照)が操作されて、試薬収容器13の一の容器に格納されている細胞懸濁液CLを吸い上げた後、細胞展開用基板11(または11a)に細胞懸濁液CLを送液して細胞検出領域CDR内に細胞懸濁液CLを展開する処理を行う。ここで細胞検出領域CDRに細胞群が収まらない場合には、任意に、等張液(PBS等)を後記の所定の送液により、細胞検出領域CDR内に細胞を移動させる処理を行う。この処理は、細胞展開用基板の細胞検出領域CDRの表面が、細胞を格納するためのマイクロチャンバー5または凹凸を有している場合には、マイクロチャンバー5内または凹部内へ細胞を移動させる処理としてもよい。
Two specific examples of the cell expansion step shown in FIGS. 8A and 8B are shown.
(Transfer and development of cell suspension: Step 1A-1)
In Step 1A-1, the liquid suspension system 9 (see FIG. 1) is operated by an operation command from the control means 8 or a user operation, and the cell suspension stored in one container of the reagent container 13 After the CL is sucked up, the cell suspension CL is fed to the cell development substrate 11 (or 11a) and the cell suspension CL is developed in the cell detection region CDR. Here, when the cell group does not fit in the cell detection region CDR, an isotonic solution (PBS or the like) is arbitrarily transferred to the cell detection region CDR by a predetermined liquid feeding described later. In this process, when the surface of the cell detection region CDR of the cell development substrate has a microchamber 5 for storing cells or unevenness, the cell is moved into the microchamber 5 or the recess. It is good.

上記所定の送液としては、細胞展開用基板11へ等張液を間欠的に送液して細胞を細胞検出領域内に移動させる方法(例;1〜50μLの送液後、5〜15秒の送液停止を1セットとしてこのセットを繰り返す送液方法)、送液系機構の送液方向を所定間隔で反転して細胞を細胞検出領域内に移動させる方法、細胞展開用基板11を物理的に(図1において)右下がりまたは左下がりに傾斜させて細胞を細胞検出領域内に移動させる方法、細胞展開用基板11上の細胞懸濁液CLの一部を例えば下流から上流(または下流から上流)に還流させて細胞を細胞検出領域内に移動させる方法(例;流出口3からリザーバー4に溜まった、細胞が存在しない上澄液を流入口2へ一部還流させて細胞を細胞検出領域内に移動させる方法)、細胞展開用基板11に遠心力を与えて細胞を細胞検出領域内に移動させる方法、さらにはこれらを組み合わせた方法、等が挙げられる。なお、所定の送液における送液量、停止時間等の各種送液条件は、細胞の位置や移動量などを考慮して任意に変更することができる。   As the above-mentioned predetermined liquid feeding method, an isotonic solution is intermittently fed to the cell development substrate 11 to move the cells into the cell detection region (for example, after feeding 1 to 50 μL, 5 to 15 seconds) Liquid feeding method in which the liquid feeding stop is repeated as one set), the liquid feeding direction of the liquid feeding system mechanism is reversed at a predetermined interval, and the cell is moved into the cell detection region, and the cell deployment substrate 11 is physically used. (In FIG. 1), a method of moving the cell into the cell detection region by tilting it to the right or left downward, a part of the cell suspension CL on the cell deployment substrate 11, for example, from downstream to upstream (or downstream) The cell is moved to the cell detection region by recirculation (upstream from the upstream) (e.g., the cell-free supernatant accumulated in the reservoir 4 from the outlet 3 to the inlet 2 is partially refluxed to the inlet 2). For cell deployment) Method of moving the cells by applying a centrifugal force to the plate 11 to the cell detection area, the method further combination of these, and the like. Note that various liquid supply conditions such as a liquid supply amount and a stop time in a predetermined liquid supply can be arbitrarily changed in consideration of a cell position, a movement amount, and the like.

(細胞懸濁液の送液・展開:ステップ1A−1(図8(B))
ステップ1B−1では、制御手段8からの動作命令またはユーザーの操作により送液系機構9(図1参照)が操作されて、試薬収容器13の一の容器に格納されている細胞懸濁液CLを吸い上げた後、細胞展開用基板11bの上方から細胞懸濁液CLを滴下して細胞検出領域CDR内に細胞懸濁液CLを展開する処理を行う。
(Liquid feeding / development of cell suspension: Step 1A-1 (FIG. 8B))
In Step 1B-1, the liquid suspension system 9 (see FIG. 1) is operated by an operation command from the control means 8 or a user operation, and the cell suspension stored in one container of the reagent container 13 After the CL is sucked up, the cell suspension CL is dropped from above the cell development substrate 11b to develop the cell suspension CL in the cell detection region CDR.

(液流による細胞の単層化;ステップ1A−2(図8(A)))
ステップ1A−2では、図2(A)〜(C)に示すように、細胞展開手段またはユーザーが送液系機構の送液を制御し、細胞を単層化させるための液流を発生させて細胞を単層化する処理を行う。ユーザー自身が送液する場合、送液系機構(この場合はピペット等)による送液の程度が機械的に制御されて、展開された細胞層を単層化させるための液流が発生するように構成されていてもよい。液流により単層化させるのは、細胞展開用基板11の細胞検出領域の表面が、細胞を格納するためのマイクロチャンバー5または凹凸を有している場合に、細胞用スクレーパー14等で凹部内またはマイクロチャンバー5内で積層された細胞を単層化することは困難であるためである。
(Cell monolayer formation by liquid flow; Step 1A-2 (FIG. 8A))
In step 1A-2, as shown in FIGS. 2A to 2C, the cell deployment means or the user controls the liquid feeding of the liquid feeding mechanism to generate a liquid flow for making the cells monolayered. To make the cells monolayer. When the user himself / herself delivers the fluid, the fluid delivery mechanism (in this case, a pipette, etc.) is mechanically controlled so that a fluid flow is generated to make the expanded cell layer monolayer. It may be configured. When the surface of the cell detection region of the cell deployment substrate 11 has a microchamber 5 for storing cells or unevenness, the cell scraper 14 or the like is used to make the monolayer by liquid flow. Alternatively, it is difficult to monolayer the cells stacked in the microchamber 5.

(細胞用スクレーパーによる単層化;ステップ1B−2(図8(B)))
ステップ1B−2では、細胞用スクレーパー14で細胞の単層化を行う。細胞展開手段が、図4に示すように細胞用スクレーパー14の動作を制御して、細胞展開用基板11の表面に沿って細胞用スクレーパー14を平行移動させることにより、細胞展開用基板11の表面に展開された2層以上の細胞層を単層化させる処理を行う。
(Monolayerization with a cell scraper; Step 1B-2 (FIG. 8B))
In Step 1B-2, the cells are monolayered by the cell scraper. The cell deployment means controls the operation of the cell scraper 14 as shown in FIG. 4 and translates the cell scraper 14 along the surface of the cell deployment substrate 11, whereby the surface of the cell deployment substrate 11. The process which makes 2 or more cell layers expand | deployed in (1) into a single layer is performed.

(細胞の単層化の確認;ステップ1A−3,1B−3(図8(A)、(B))
その後、ステップ1A−3,1B−3において、細胞が単層化されたか否かの確認を行う。細胞の単層化がなされておりYesの場合には次ステップに遷移し、細胞が単層化されていないNoの場合にはステップ1A−2、ステップ1B−2に戻り、再び細胞の単層化処理が行われる。細胞が単層化されていることは、例えば、明視野での観察または蛍光観察において、非目的細胞の重なりが実質的に見られない(許容される水準の重なりに留まる)ことによって確認することができる。この確認は、プログラムにより上記観察により得られるリアルタイム画像において非目的細胞の重なりが実質的に見られるか否かを自動判別する処理をすることとしてもよい。
(Confirmation of cell monolayer; Steps 1A-3 and 1B-3 (FIGS. 8A and 8B))
Thereafter, in Steps 1A-3 and 1B-3, it is confirmed whether or not the cells are monolayered. If the cell is monolayered and Yes, the process proceeds to the next step. If the cell is not monolayered, the process returns to Step 1A-2 and Step 1B-2, and the cell monolayer is again formed. Processing is performed. Confirm that the cells are monolayered, for example, by confirming that there is virtually no non-target cell overlap (remains at an acceptable level of overlap) in bright field observation or fluorescence observation. Can do. This confirmation may be performed by automatically determining whether or not the non-target cell overlap is substantially seen in the real-time image obtained by the above-mentioned observation by the program.

(蛍光標識処理の確認;ステップ1A−4,1B−4(図8(A),(B))
ステップ1A−4,1B−4では、蛍光体標識処理が行われているか否かが確認され、蛍光体標識処理が行われておりYesの場合は、細胞展開工程を行ったことを記憶手段に記録等して、焦点位置調節工程に処理が遷移し、蛍光体標識処理が行われておらずNoの場合には蛍光標識処理工程に遷移する。
(Confirmation of fluorescent labeling process; Steps 1A-4 and 1B-4 (FIGS. 8A and 8B))
In Steps 1A-4 and 1B-4, it is confirmed whether or not the phosphor labeling process is performed. If the phosphor labeling process is performed and the answer is Yes, it is stored in the storage means that the cell expansion process has been performed. After recording, etc., the process shifts to the focal position adjustment process, and when the phosphor labeling process is not performed, the process proceeds to the fluorescence labeling process.

〔蛍光標識処理工程〕
蛍光標識処理工程は、(1)目的細胞に特異的に結合する抗体と第1蛍光色素との複合体である第1蛍光標識体を用いて、前記細胞懸濁液CL中の細胞または前記展開後の細胞群を蛍光染色する第1蛍光標識処理工程と、(2)前記非目的細胞に特異的に結合する抗体と第2蛍光色素との複合体である第2蛍光標識体を用いて、前記細胞懸濁液CL中の細胞または前記展開後の細胞群を蛍光染色する第2蛍光標識処理工程と、(3)前記目的細胞と前記非目的細胞の両方に結合する第3A蛍光色素である、もしくは前記目的細胞と前記非目的細胞の両方に結合する抗体と第3B蛍光色素との複合体である、第3蛍光標識体を用いて、前記細胞懸濁液CL中の細胞または前記展開後の細胞群を蛍光染色する第3蛍光標識処理工程とから少なくとも構成される。なお、第1〜第3B蛍光標識体の詳細については前述した通りであるため、その説明を省略する。
[Fluorescent labeling process]
The fluorescent labeling step includes (1) using the first fluorescent label, which is a complex of an antibody that specifically binds to the target cell and the first fluorescent dye, to develop the cells in the cell suspension CL or the development. A first fluorescent labeling step of fluorescently staining a subsequent cell group, and (2) a second fluorescent label that is a complex of an antibody that specifically binds to the non-target cell and a second fluorescent dye, A second fluorescent labeling step of fluorescently staining cells in the cell suspension CL or the expanded cell group, and (3) a 3A fluorescent dye that binds to both the target cells and the non-target cells. Or a cell in the cell suspension CL or after the expansion using a third fluorescent label, which is a complex of an antibody that binds to both the target cell and the non-target cell and a third B fluorescent dye. A third fluorescent labeling process for fluorescently staining the cell population of Constructed. In addition, since it is as having mentioned above about the detail of the 1st-3rd B fluorescent label, the description is abbreviate | omitted.

図9に蛍光標識処理工程の一例を示す。
(細胞懸濁液の展開の確認;ステップ2A−1(図9))
この図9の例では、先ず、ステップ2A−1において、細胞懸濁液CLが既に展開されているか否かを判断される。細胞懸濁液CLが展開されておりYesの場合はステップ2A−2に進み、細胞懸濁液CLが展開されておらずNoの場合はステップ2A−5に進む。
FIG. 9 shows an example of the fluorescent labeling process.
(Confirmation of cell suspension development; Step 2A-1 (FIG. 9))
In the example of FIG. 9, first, in step 2A-1, it is determined whether or not the cell suspension CL has already been developed. If the cell suspension CL is expanded and Yes, the process proceeds to Step 2A-2, and if the cell suspension CL is not expanded and No, the process proceeds to Step 2A-5.

(遮光処理;ステップ2A−2)
ステップ2A−2では、蛍光標識処理が行われる細胞展開用基板11(または11a,11b)を含む細胞回収デバイス10の全体を遮光する遮光処理がなされる。例えば、制御手段8により、細胞展開用基板11の全体を覆う遮光ボックスの開口部を閉じる動作がなされる。
(Light-shielding treatment; Step 2A-2)
In step 2A-2, a light shielding process is performed to shield the entire cell collection device 10 including the cell development substrate 11 (or 11a, 11b) on which the fluorescent labeling process is performed. For example, the control means 8 performs an operation of closing the opening of the light shielding box that covers the entire cell deployment substrate 11.

(蛍光標識体混合液の送液処理;ステップ2A−3)
ステップ2A−3では、目的細胞に特異的に結合する第1蛍光色素標識体(FL1)、非目的細胞のみに特異的に結合する第2蛍光標識体(FL2)及び/又は目的細胞と非目的細胞の両方に結合する核染色試薬で例示される第3A蛍光色素(FL3A)もしくは第3B蛍光標識体(FL3B)を含む混合液を遮光した細胞展開用基板11に送液する。ここで、各蛍光標識体等を混合液とせずに個別に順不同で送液してもよい(第1〜第3標識処理工程を順不同で個別に行ってもよい)が、蛍光色素の褪色を極力低減させる観点から、混合液として同時に送液することが好ましい。
(Liquid feeding process of fluorescent label mixed solution; Step 2A-3)
In Step 2A-3, the first fluorescent dye label (FL1) that specifically binds to the target cell, the second fluorescent label (FL2) that specifically binds only to the non-target cell, and / or the target cell and the non-target A liquid mixture containing a 3A fluorescent dye (FL3A) or a 3B fluorescent label (FL3B) exemplified by a nuclear staining reagent that binds to both cells is fed to the cell development substrate 11 protected from light. Here, each fluorescent labeling body or the like may be individually sent in random order (the first to third labeling process steps may be performed individually in random order), but the fluorescent dyes are discolored. From the viewpoint of reducing as much as possible, it is preferable to send the mixture simultaneously as a mixed solution.

(結合反応;ステップ2A−4)
最後にステップ2A−4にて結合反応が行われ、この結合反応により第1蛍光標識体を目的細胞に結合させるとともに、第2蛍光標識体または第3A蛍光色素もしくは第3B蛍光色素標識体を非目的細胞等に結合させる。結合反応としては、例えば、室温暗所で20分〜40分程度の反応を行う例が挙げられる。その後、焦点位置調節工程に遷移する。
(Binding reaction; Step 2A-4)
Finally, a binding reaction is performed in step 2A-4, and the first fluorescent label is bound to the target cell by this binding reaction, and the second fluorescent label, the third A fluorescent dye, or the third B fluorescent dye label is not used. Combine with target cells. Examples of the binding reaction include an example in which the reaction is performed for about 20 to 40 minutes in a dark room temperature. Then, the process proceeds to the focus position adjustment process.

(蛍光標識体の送液処理;ステップ2A−5)
一方、細胞懸濁液CLが細胞展開用基板11上に展開されていない場合には、ステップ2A−5において、第1蛍光色素標識体と、第2蛍光標識体,第3A色素及び/又は第3B蛍光標識体とを遮光されている細胞懸濁液CLに混合し、次ステップに移動する。
(Fluorescent-labeled body feeding process; Step 2A-5)
On the other hand, when the cell suspension CL is not spread on the cell development substrate 11, in step 2A-5, the first fluorescent dye label, the second fluorescent label, the third A dye, and / or the first The 3B fluorescent label is mixed with the cell suspension CL that is shielded from light, and the process moves to the next step.

(結合反応;ステップ2A−6)
ステップ2A−6では、ステップ2A−5の混合を行った状態のまま、所定温度および時間において結合反応(例;室温暗所で20分〜40分程度)を行った後、細胞展開工程に遷移する。
(Binding reaction; Step 2A-6)
In Step 2A-6, the binding reaction (eg, about 20 minutes to 40 minutes at room temperature in a dark place) is performed at a predetermined temperature and time with the mixing in Step 2A-5, and then the process proceeds to the cell expansion process. To do.

〔焦点位置調節工程〕
焦点位置調節工程は、第2蛍光色素または第3Aもしくは第3B蛍光色素の励起光で前記細胞検出領域に展開された細胞群を照射し、第2の蛍光または第3Aもしくは第3Bの蛍光を発している非目的細胞に受光光学系の焦点を合わせる処理を行う工程である。
[Focus position adjustment process]
The focal position adjusting step irradiates the cell group developed on the cell detection region with the excitation light of the second fluorescent dye or the 3A or 3B fluorescent dye, and emits the second fluorescence or the 3A or 3B fluorescence. In this step, the light receiving optical system is focused on the non-target cells.

焦点位置調節工程は、以下の工程、すなわち、前記細胞検出領域の異なる位置における2つ以上の視野のそれぞれで、非目的細胞に焦点を合わせて各視野の焦点距離の情報を得ることによって行い、これら焦点距離が相違する場合、その差分から、前記2つ以上の視野以外の他の視野における焦点距離の変化を表す近似式を求め、当該他の視野においては、それぞれの焦点距離を前記近似式から算出して、この算出された焦点距離に受光光学系の焦点距離を設定する工程を含んでいてもよい。   The focal position adjustment step is performed by obtaining information on the focal length of each visual field by focusing on a non-target cell in each of the two or more visual fields at different positions in the cell detection region, When these focal lengths are different from each other, an approximate expression representing a change in focal length in a field other than the two or more fields is obtained from the difference. And the step of setting the focal length of the light receiving optical system to the calculated focal length may be included.

例えば図10に示すように、細胞検出領域を区画して得られる視野1〜100が存在し、視野のスポットA〜Cの焦点情報が50300μm、50600μm、51200μmである場合に、これら焦点情報から線形近似式を作成し、該近似式から視野A〜C間にある視野(A−B間のマス目とB−C間のマス目)について焦点情報を算出する例が挙げられる。同様に視野C〜E、E〜G、A〜G・・・等の焦点情報から線形近似式を作成し、同様に焦点情報を算出して取得することができる。細胞展開用基板11の歪みが一様でない場合もあるため、図10に示した細胞検出領域全体を網羅するように(例えば視野のスポットA〜C、C〜E、E〜G、G〜C、H〜Dの各セットでそれぞれ近似式を作成してスポット間に存在する視野について近似式から焦点距離を算出して焦点距離を設定というように)、あらかじめ視野別に焦点距離を設定しておくことが望ましい。ここで、近似式から算出して焦点距離を設定した視野について、非目的細胞が検出されるか否かを確認する工程を含んでもよい。   For example, as shown in FIG. 10, when there are visual fields 1 to 100 obtained by partitioning the cell detection region and the focal information of the spots A to C in the visual field is 50300 μm, 50600 μm, and 51200 μm, linearity is obtained from these focal information. An example is provided in which an approximate expression is created, and focus information is calculated for the visual field between the visual fields A to C (the grid between AB and the grid between BC) from the approximate expression. Similarly, a linear approximation formula can be created from the focus information of the visual fields C to E, E to G, A to G, etc., and the focus information can be calculated and acquired in the same manner. Since the distortion of the cell deployment substrate 11 may not be uniform, the entire cell detection region shown in FIG. 10 is covered (for example, spots A to C, C to E, E to G, and G to C in the visual field). , H to D, respectively, create an approximate expression, calculate the focal length from the approximate expression for the visual field existing between the spots, and set the focal distance), and set the focal distance for each visual field in advance. It is desirable. Here, it may include a step of confirming whether or not non-target cells are detected for the visual field calculated from the approximate expression and set with the focal length.

図11に焦点位置調節工程の一例を示す。以下、図11を参照しつつ、細胞展開用基板11に歪みがなく、細胞検出領域全域で非目的細胞が確認できる基板を焦点位置調節工程に供した場合の流れについて説明する。
なお、非目的細胞の検出の有無を検査する視野数は全部で「5」であり、リスト配列には、第1配列として視野A〜C、第2配列として視野C〜Gとその座標(x、y)が含まれ(図10参照)、カウンタ(m)は初期化された状態で「0」であるとする。
FIG. 11 shows an example of the focal position adjustment process. Hereinafter, a flow when the substrate for cell deployment 11 without distortion and in which non-target cells can be confirmed in the entire cell detection region is subjected to the focal position adjustment step will be described with reference to FIG.
The total number of fields to be examined for the presence / absence of detection of non-target cells is “5”. The list array includes fields A to C as the first array, fields C to G as the second array, and coordinates (x , Y) are included (see FIG. 10), and the counter (m) is “0” in the initialized state.

(リスト配列の情報の読み込み;ステップ3A−1)
先ず、ステップ3A−1では、目的細胞検出システム100が、非目的細胞に焦点を合せることが可能か否かを調べる視野の情報をリスト(下記表5参照)として読み込む。
(Reading information of list array; Step 3A-1)
First, in step 3A-1, the target cell detection system 100 reads information on a visual field for checking whether or not it is possible to focus on a non-target cell as a list (see Table 5 below).

なお、処理の順番は配列の若い要素から行われるものとする。 Note that the processing order is performed from the young elements of the array.

(合焦点処理;ステップ3A−2)
次に、ステップ3A−2では、読み込んだ情報から照射光学系と受光光学系の走査する最初の視野が選択され、走査が当該視野に移動した後、第2蛍光色素及び/又は第3A蛍光色素もしくは第3B蛍光色素の励起光で細胞群を照射した状態で非目的細胞に焦点を合わせる処理(合焦点処理)を行う。図11の具体例では、視野A(0,0)が選択され、視野A(0,0)で合焦点処理が行われる。
(Focus processing; Step 3A-2)
Next, in step 3A-2, the first visual field to be scanned by the irradiation optical system and the light receiving optical system is selected from the read information, and after the scanning has moved to the visual field, the second fluorescent dye and / or the third A fluorescent dye Alternatively, a process of focusing on non-target cells (focusing process) is performed in a state where the cell group is irradiated with the excitation light of the 3B fluorescent dye. In the specific example of FIG. 11, the visual field A (0, 0) is selected, and the focusing process is performed with the visual field A (0, 0).

(焦点情報、視野nの情報の取得;ステップ3A−3)
次に、ステップ3A−3では、当該視野における焦点情報、視野情報を取得する。具体例では、視野Aの非目的細胞の焦点距離(焦点距離A)=50000μmを取得する。
(Acquisition of focus information and information of field of view n; Step 3A-3)
Next, in step 3A-3, focus information and visual field information in the visual field are acquired. In a specific example, the focal length of the non-target cell in the visual field A (focal length A) = 50000 μm is acquired.

(使用する焦点距離の設定;ステップ3A−4)
次に、ステップ3A−4では、他の視野で使用する焦点距離として、ステップ3A−3で得られた焦点距離を設定する。具体例では、使用する焦点距離=焦点距離Aに設定する。さらに、一時的なカウンタ(m)を1増加する。
(Setting of focal length to be used; Step 3A-4)
Next, in step 3A-4, the focal length obtained in step 3A-3 is set as the focal length used in another field of view. In a specific example, the focal length to be used = focal length A is set. Further, the temporary counter (m) is incremented by one.

(近似式作成の要否判断;ステップ3A−5)
次に、カウンタ(m)が配列要素数以上であるか確認し、近似式が作成されているか否かを確認する。具体例では、視野配列[0][ ]の配列要素数が3であり、カウンタ(m)=1であるので条件を満たさずNoとなって次ステップに移動する。
(Judgment of necessity of approximate expression creation; Step 3A-5)
Next, it is confirmed whether the counter (m) is equal to or greater than the number of array elements, and it is confirmed whether an approximate expression has been created. In the specific example, since the number of array elements of the visual field array [0] [] is 3 and the counter (m) = 1, the condition is not satisfied and the result is No, and the process proceeds to the next step.

(次の所定視野へ移動;ステップ3A−6)
ステップ3A−6では、測定すべき次の視野の情報を得て各光学系の走査が移動する。具体例では、視野B(0,2)が選択され、照射光学系と受光光学系の走査が視野B(0,2)に移動する。
(Move to the next predetermined field of view; Step 3A-6)
In step 3A-6, the scanning of each optical system is moved by obtaining information on the next field of view to be measured. In the specific example, the visual field B (0, 2) is selected, and the scanning of the irradiation optical system and the light receiving optical system is moved to the visual field B (0, 2).

(別視野での非目的細胞の検出;ステップ3A−7)
次に、ステップ3A−7では、上記「使用する焦点距離」にて非目的細胞を検出できるか判断する。具体例では、視野(0,2)において、視野(0,0)で設定した焦点距離Aにて非目的細胞が検出されるか否か判断される。ここで、細胞展開用基板11には歪みがないため焦点距離Aにて非目的細胞が検出されYesと判断されて、次のステップに移動する。
(Detection of non-target cells in another visual field; Step 3A-7)
Next, in Step 3A-7, it is determined whether or not a non-target cell can be detected based on the “focal length to be used”. In the specific example, in the visual field (0, 2), it is determined whether or not non-target cells are detected at the focal length A set in the visual field (0, 0). Here, since the cell development substrate 11 is not distorted, a non-target cell is detected at the focal length A, and the determination is Yes, and the process proceeds to the next step.

(走査状況の確認;ステップ3A−8)
ステップ3A−8では、配列内の全ての視野を走査したか判断される。具体例では、視野配列[0][]に含まれる視野(視野A〜C)のうち、2つの視野(視野A(0,0)と視野B(0,2))しか調べていないため、Noと判断されて前のステップ3A−6へ戻ることになる。
(Confirmation of scanning status; Step 3A-8)
In step 3A-8, it is determined whether all fields in the array have been scanned. In the specific example, only two fields (field A (0, 0) and field B (0, 2)) of the fields (fields A to C) included in the field array [0] [] are examined. It will be judged No and will return to previous step 3A-6.

(次の所定視野へ移動〜別視野での非目的細胞の検出;ステップ3A−6〜7)
そして、調べていない視野C(0,4)へ移動して視野C(0,4)において非目的細胞が検出されるか否かが確認される。上述したように細胞展開用基板11には歪みがないので視野C(0,4)でも非目的細胞が確認される。
(Move to next predetermined field of view-detection of non-target cell in another field of view; Steps 3A-6 to 7)
And it moves to the visual field C (0, 4) which is not investigated, and it is confirmed whether a non-target cell is detected in the visual field C (0, 4). As described above, since the cell development substrate 11 is not distorted, non-target cells are confirmed even in the field of view C (0, 4).

(走査状況の確認;ステップ3A−8)
ステップ3A−8で、リスト(上記表のリスト)内の配列の全てが調べられたか判断され、調べていなければ、元に戻り次の配列も同様に処理する。具体例では、視野配列[0][]の要素の全て(視野A〜C)について非目的細胞に焦点を合わせられるか確認されたので、次の目的細胞探索工程に移行することになる。したがって、細胞展開用基板に歪みがない場合には、近似式が作成されずに次の目的細胞探索工程に遷移することになる。
(Confirmation of scanning status; Step 3A-8)
In step 3A-8, it is determined whether all the arrays in the list (list in the above table) have been examined. If not, the original array is returned to and the next array is processed in the same manner. In the specific example, since all the elements (fields A to C) of the visual field array [0] [] have been confirmed to be focused on the non-target cells, the process proceeds to the next target cell search step. Therefore, when there is no distortion in the cell deployment substrate, an approximate expression is not created and the process proceeds to the next target cell search step.

以下、図11を参照しつつ、上記例と異なり細胞展開用基板11に歪みがある基板を焦点位置調節工程に供した場合の流れについて説明する(図11)。なお、カウンタ(m)等の初期条件は前述の場合と同一であるとする。   Hereinafter, with reference to FIG. 11, a flow when a substrate having a distortion in the cell deployment substrate 11 unlike the above example is subjected to the focal position adjustment step will be described (FIG. 11). It is assumed that the initial conditions such as the counter (m) are the same as those described above.

(配列のリスト情報の読み込み;ステップ3A−1)
先ず、ステップ3A−1では、目的細胞の焦点合わせが可能か否かを調べる視野の情報を含む視野配列(上記表5参照)が読みこまれる。
(Reading array list information; Step 3A-1)
First, in step 3A-1, a visual field array (see Table 5 above) including information on the visual field for checking whether or not the target cell can be focused is read.

(合焦点処理;ステップ3A−2)
次に、ステップ3A−2では、読み込んだ情報から照射光学系と受光光学系の走査する最初の視野が選択され、走査が当該視野に移動した後、第2蛍光色素及び/又は第3A蛍光色素もしくは第3B蛍光色素の励起光で細胞群を照射した状態で非目的細胞に焦点を合わせる処理(合焦点処理)を行う。図11の具体例では、視野A(0,0)が選択され、視野A(0,0)で合焦点処理が行われる。
(Focus processing; Step 3A-2)
Next, in step 3A-2, the first visual field to be scanned by the irradiation optical system and the light receiving optical system is selected from the read information, and after the scanning has moved to the visual field, the second fluorescent dye and / or the third A fluorescent dye Alternatively, a process of focusing on non-target cells (focusing process) is performed in a state where the cell group is irradiated with the excitation light of the 3B fluorescent dye. In the specific example of FIG. 11, the visual field A (0, 0) is selected, and the focusing process is performed with the visual field A (0, 0).

(焦点情報、視野nの情報の取得;ステップ3A−3)
次に、当該視野Aにおける焦点情報、視野情報を取得する。具体例では、視野Aの非目的細胞の焦点距離を取得し、視野Aでの焦点距離(焦点距離A)50000μmを取得する。
(Acquisition of focus information and information of field of view n; Step 3A-3)
Next, focus information and visual field information in the visual field A are acquired. In a specific example, the focal length of the non-target cell in the visual field A is acquired, and the focal length (focal length A) in the visual field A is acquired at 50000 μm.

(使用する焦点距離の設定;ステップ3A−4)
次に、ステップ3A−4では、他の視野で使用する焦点距離として、ステップ3A−3で得られた焦点距離を設定する。具体例では、使用する焦点距離=焦点距離Aに設定する。さらに、一時的なカウンタ(m)を1増加する。
(Setting of focal length to be used; Step 3A-4)
Next, in step 3A-4, the focal length obtained in step 3A-3 is set as the focal length used in another field of view. In a specific example, the focal length to be used = focal length A is set. Further, the temporary counter (m) is incremented by one.

(近似式作成の要否判断;ステップ3A−5)
次に、mが配列要素数以上であるか判断し、近似式が作成されているか否かを確認する。ここでは、視野配列[0][ ]の配列要素数が3であり、m=1であるので条件を満たさずNoとなって次ステップに移動する。
(Judgment of necessity of approximate expression creation; Step 3A-5)
Next, it is determined whether m is greater than or equal to the number of array elements, and it is confirmed whether an approximate expression has been created. Here, since the number of array elements of the visual field array [0] [] is 3, and m = 1, the condition is not satisfied and the result is No, and the process proceeds to the next step.

(次の所定視野へ移動;ステップ3A−6)
ステップ3A−6では、測定すべき次の視野の情報を得て各光学系の走査が移動する。具体例では、視野B(0,2)が選択され、照射光学系と受光光学系の走査が視野B(0,2)に移動する。
(Move to the next predetermined field of view; Step 3A-6)
In step 3A-6, the scanning of each optical system is moved by obtaining information on the next field of view to be measured. In the specific example, the visual field B (0, 2) is selected, and the scanning of the irradiation optical system and the light receiving optical system is moved to the visual field B (0, 2).

(別視野での非目的細胞の検出;ステップ3A−7)
次に、上記「使用する焦点距離」にて非目的細胞を検出できるか判断する。具体例では、視野B(0,2)において、視野A(0,0)で設定した焦点距離Aにて非目的細胞を検出するか否か判断される。具体例では、細胞展開用基板11には歪みがあるため焦点距離Aで非目的細胞が検出されず、Noと判断されて、ステップ3A−2の合焦点処理に戻る。
(Detection of non-target cells in another visual field; Step 3A-7)
Next, it is determined whether the non-target cell can be detected at the “focal length to be used”. In the specific example, it is determined whether or not a non-target cell is detected at the focal length A set in the visual field A (0, 0) in the visual field B (0, 2). In the specific example, since the cell development substrate 11 is distorted, the non-target cell is not detected at the focal length A, and it is determined as No, and the process returns to the focusing process in step 3A-2.

(合焦点処理;ステップ3A−2)
次に、ステップ3A−2では、ステップ3A−7で非目的細胞が検出されなかった当該視野B(0,2)において非目的細胞に焦点が合わせる処理がなされる。
(Focus processing; Step 3A-2)
Next, in step 3A-2, a process of focusing on the non-target cell in the visual field B (0, 2) in which the non-target cell is not detected in step 3A-7 is performed.

(焦点情報、視野nの情報の取得;ステップ3A−3)
次に、ステップ3A−3では、当該視野における焦点情報、視野情報を取得する。具体例では、視野Bの非目的細胞の焦点距離(焦点距離B)=50400μmを取得する。
(Acquisition of focus information and information of field of view n; Step 3A-3)
Next, in step 3A-3, focus information and visual field information in the visual field are acquired. In the specific example, the focal length of the non-target cell in the visual field B (focal length B) = 50400 μm is acquired.

(使用する焦点距離の設定;ステップ3A−4)
次に、ステップ3A−4では、他の視野で使用する焦点距離として、ステップ3A−3で得られた焦点距離Bを設定する。具体例では、使用する焦点距離=焦点距離Bに設定する。さらに、一時的なカウンタ(m)を1増加し、m=2となる。
(Setting of focal length to be used; Step 3A-4)
Next, in step 3A-4, the focal length B obtained in step 3A-3 is set as the focal length used in another field of view. In a specific example, the focal length to be used = focal length B is set. Further, the temporary counter (m) is incremented by 1, so that m = 2.

(近似式作成の要否判断;ステップ3A−5)
次に、mが配列要素数以上であるか判断し、近似式が作成されているか否かを確認する。ここでは、視野配列[0][ ]の配列要素数が3であり、m=2であるので条件を満たさずNoとなって次ステップに移動する。
(Judgment of necessity of approximate expression creation; Step 3A-5)
Next, it is determined whether m is greater than or equal to the number of array elements, and it is confirmed whether an approximate expression has been created. Here, since the number of array elements of the visual field array [0] [] is 3, and m = 2, the condition is not satisfied and the result is No, and the process proceeds to the next step.

(次の所定視野へ移動;ステップ3A−6)
ステップ3A−6では、測定すべき次の視野の情報を得て各光学系の走査が移動する。具体例では、視野C(0,4)が選択され、照射光学系と受光光学系の走査が視野C(0,4)に移動する。
(Move to the next predetermined field of view; Step 3A-6)
In step 3A-6, the scanning of each optical system is moved by obtaining information on the next field of view to be measured. In the specific example, the field C (0, 4) is selected, and the scanning of the irradiation optical system and the light receiving optical system is moved to the field C (0, 4).

(別視野での非目的細胞の検出;ステップ3A−7)
次に、上記「使用する焦点距離」にて非目的細胞を検出できるか判断する。具体例では、視野C(0,4)において、視野B(0,2)で設定した焦点距離Bにて非目的細胞を検出するか否か判断される。具体例では、細胞展開用基板11には歪みがあるため焦点距離Bで非目的細胞が検出されず、Noと判断されて、ステップ3A−2の合焦点処理に戻る。
(Detection of non-target cells in another visual field; Step 3A-7)
Next, it is determined whether the non-target cell can be detected at the “focal length to be used”. In a specific example, in the visual field C (0, 4), it is determined whether or not non-target cells are detected at the focal length B set in the visual field B (0, 2). In the specific example, since the cell development substrate 11 is distorted, the non-target cell is not detected at the focal length B, and it is determined as No, and the process returns to the focusing process in step 3A-2.

(合焦点処理;ステップ3A−2)
次に、ステップ3A−2では、ステップ3A−7で非目的細胞が検出されなかった当該視野C(0,4)において非目的細胞に焦点が合わせる処理がなされる。
(Focus processing; Step 3A-2)
Next, in step 3A-2, a process of focusing on the non-target cell in the visual field C (0, 4) in which the non-target cell is not detected in step 3A-7 is performed.

(焦点情報、視野nの情報の取得;ステップ3A−3)
次に、ステップ3A−3では、当該視野における焦点情報、視野情報を取得する。具体例では、視野Cの非目的細胞の焦点距離(焦点距離C)=50800μmを取得する。
(Acquisition of focus information and information of field of view n; Step 3A-3)
Next, in step 3A-3, focus information and visual field information in the visual field are acquired. In the specific example, the focal length of the non-target cell in the visual field C (focal length C) = 50800 μm is acquired.

(使用する焦点距離の設定;ステップ3A−4)
次に、ステップ3A−4では、他の視野で使用する焦点距離として、ステップ3A−3で得られた焦点距離を設定する。具体例では、使用する焦点距離=焦点距離Cに設定する。さらに、一時的なカウンタ(m)を1増加し、m=3となる。
(Setting of focal length to be used; Step 3A-4)
Next, in step 3A-4, the focal length obtained in step 3A-3 is set as the focal length used in another field of view. In a specific example, the focal length to be used = focal length C is set. Further, the temporary counter (m) is incremented by 1, so that m = 3.

(近似式作成の要否判断;ステップ3A−5)
次に、ステップ3A−5では、mが配列要素以上であるか判断し、近似式が作成されているか否かを確認する。ここでは、視野配列[0][ ]の配列要素が3であり、m=3であるので条件を満たしYesと判断されて、次ステップ3A−10に移動する。
(Judgment of necessity of approximate expression creation; Step 3A-5)
Next, in step 3A-5, it is determined whether m is an array element or more, and it is confirmed whether an approximate expression has been created. Here, since the array element of the visual field array [0] [] is 3, and m = 3, the condition is judged Yes and the process moves to the next step 3A-10.

(近似式作成、焦点距離の算出、設定;ステップ3A−10〜11)
ステップ3A−10では、収集した複数の点の焦点距離の情報(不図示)から線形近似式を作成し、焦点距離を調べた視野間にある別の視野についての焦点距離をそれぞれ算出する。具体例では、収集した視野A〜Cの焦点距離の情報(50000μm,50400μm、50800μm)から線形近似式:焦点距離f(y)=200y+ 50000を作成し、焦点距離を調べた視野間にある別の視野(視野(0,1)、視野(0,3))についての焦点距離(50200μm、50600μm)をそれぞれ設定する。そして、ステップ3A−11にて、算出した焦点距離(50200μm、50600μm)がそれぞれ各視野(0,1)、視野(0,3)に設定される。
(Approximation formula creation, calculation and setting of focal length; steps 3A-10 to 11)
In step 3A-10, a linear approximation formula is created from the collected focal length information (not shown) of a plurality of points, and the focal lengths for different visual fields between the visual fields whose focal lengths are examined are calculated. In a specific example, a linear approximation formula: focal length f (y) = 200y + 50000 is created from the collected focal length information (50000 μm, 50400 μm, 50800 μm), and the focal length is between the visual fields examined. Focal lengths (50200 μm, 50600 μm) for different fields of view (field of view (0, 1), field of view (0, 3)) are set. In step 3A-11, the calculated focal lengths (50200 μm, 50600 μm) are set in the respective fields (0, 1) and fields (0, 3), respectively.

次に、上記表5のリスト内のすべての配列を走査したか判断される。視野配列[1][ ]については調べていないため、その配列の各視野について同様に調べられ、(場合によっては近似式が作成されて)、その後、目的細胞探索工程に移行する。   Next, it is determined whether all the arrays in the list of Table 5 have been scanned. Since the visual field array [1] [] is not examined, each visual field of the array is examined in the same manner (an approximate expression is created in some cases), and then the process proceeds to a target cell search step.

〔焦点位置補正工程〕
焦点位置補正工程は、受光光学系に設けられている蛍光フィルターを通過した後の光が、前記第2の蛍光または前記第3Aもしくは第3Bの蛍光から前記第1の蛍光に変化することにより生じる焦点位置のズレ量を算出し、前記焦点位置調節工程で合わせた焦点位置を補正する工程であり、前記焦点位置調節工程と後記目的細胞探索工程との間に必要に応じて行われる。
[Focus position correction process]
The focal position correction step is caused when the light after passing through the fluorescence filter provided in the light receiving optical system changes from the second fluorescence or the 3A or 3B fluorescence to the first fluorescence. This is a step of calculating the amount of shift of the focal position and correcting the focal position adjusted in the focal position adjustment step, and is performed as necessary between the focal position adjustment step and the target cell search step described later.

レンズ1枚の光学系の場合、焦点距離は、式1/f=(nc−1)(1/r1−1/r2)で表される。ここで、r1はレンズの一方の面の曲率、r2はレンズの他方の面の曲率、ncはレンズの屈折率である。さらに、合成焦点距離は、1/f合成=1/f1+1/f2−d/f12で表される。ここで、dは1枚目のレンズの第2主点と2枚目のレンズの第1主点の間の距離である。 In the case of an optical system with one lens, the focal length is expressed by the equation 1 / f = (n c −1) (1 / r 1 −1 / r 2 ). Here, r 1 is the curvature of one surface of the lens, r 2 is the radius of curvature of the other surface of the lens, the n c is the refractive index of the lens. Further, the composite focal length is expressed by 1 / f composite = 1 / f 1 + 1 / f 2 −d / f 1 f 2 . Here, d is the distance between the second principal point of the first lens and the first principal point of the second lens.

受光光学系の接眼レンズと対物レンズの各レンズの曲率は一定であるので、接眼レンズと対物レンズとの主点間距離を変えずに、受光光学系を通過する蛍光の波長のみを変えた場合には、その受光光学系の焦点位置が変わる。例えば、レンズを通過する光が赤系の蛍光色素から青系の蛍光色素に変わった場合、青系の蛍光の方が強く屈折するため、レンズの屈折率が変わり受光光学系の焦点距離が短くなる。レンズが複数枚となった場合も同様に色収差が発生する。そのため、焦点を合わせるには、光軸上にある観察対象の位置を変更して、変化してしまった後の受光光学系の焦点位置に移動させるか、焦点位置の変化量を相殺するように受光光学系のレンズの主点間距離を変更する必要がある。   Since the curvature of each lens of the eyepiece lens and objective lens of the light receiving optical system is constant, only the wavelength of the fluorescence passing through the light receiving optical system is changed without changing the distance between the principal points of the eyepiece lens and the objective lens The focal position of the light receiving optical system changes. For example, when the light passing through the lens changes from a red fluorescent dye to a blue fluorescent dye, the blue fluorescent light refracts more strongly, so the refractive index of the lens changes and the focal length of the light receiving optical system becomes shorter. Become. Similarly, chromatic aberration occurs when there are a plurality of lenses. Therefore, to adjust the focus, the position of the observation target on the optical axis is changed and moved to the focus position of the light receiving optical system after the change, or the change amount of the focus position is canceled. It is necessary to change the distance between the principal points of the lenses of the light receiving optical system.

本発明においては、焦点距離調節工程から目的細胞探索工程に遷移するときに、受光光学系で受光する光が、第2の蛍光(または第3Aの蛍光もしくは第3Bの蛍光)から第1の蛍光に切り替わるので、上述したように受光光学系の焦点距離が変わり(増減してしまい)焦点位置がズレてしまう。そのため、第1の蛍光で焦点を合わせるためには、光軸上にある観察対象(細胞群)の位置を変更して、変化してしまった受光光学系の焦点位置まで移動させるか、焦点距離の変化分(増分、減分)を相殺するように受光光学系のレンズの主点間距離を変更する処理をする必要がある。そのため、これらのうち、いずれかの処理を両工程の間に行っておくことで、受光光学系で受光する蛍光が上述のように切り替ったとしても、目的細胞を検出可能な状態(目的細胞に焦点が合った状態)が確保されることになる。   In the present invention, the light received by the light receiving optical system at the time of transition from the focal length adjustment step to the target cell search step is changed from the second fluorescence (or 3A fluorescence or 3B fluorescence) to the first fluorescence. Therefore, as described above, the focal length of the light receiving optical system changes (increases or decreases), and the focal position shifts. Therefore, in order to focus with the first fluorescence, the position of the observation target (cell group) on the optical axis is changed and moved to the changed focus position of the light receiving optical system, or the focal length is changed. Therefore, it is necessary to change the distance between the principal points of the lenses of the light receiving optical system so as to cancel out the change (increment and decrement). Therefore, by performing either of these processes between the two steps, even if the fluorescence received by the light receiving optical system is switched as described above, the target cell can be detected (the target cell). Is in focus).

〔目的細胞探索工程〕
目的細胞探索工程は、第1蛍光色素の励起光で前記細胞検出領域に展開された細胞群を照射しつつ、前記焦点位置調節工程で合わせた焦点位置を基準として、第1の蛍光を発している目的細胞を探索する工程である。
[Target cell search process]
The target cell search step emits the first fluorescence with reference to the focal position adjusted in the focal position adjustment step while irradiating the cell group developed in the cell detection region with the excitation light of the first fluorescent dye. This is a step of searching for a target cell.

目的細胞探索工程として、例えば、受光光学系7を第1の蛍光を受光可能な状態とし、焦点位置調整工程で設定した焦点位置を基準として(目的細胞を検出可能な状態(目的細胞に焦点が合った状態)で)、細胞検出領域の各視野について目的細胞を探索して目的細胞の輝点を検出して目的細胞の数を計測するか、または、細胞検出領域全域または各視野について後述するように各細胞画像(第1細胞画像等)を取得して画像の各ピクセルについて第1の蛍光の色彩であるか否かを判断することにより、目的細胞の存在の有無について判断し、目的細胞の数を計測する例が挙げられる。   In the target cell search step, for example, the light receiving optical system 7 is set in a state capable of receiving the first fluorescence, and the focus position set in the focus position adjustment step is used as a reference (a state in which the target cell can be detected (the focus on the target cell is In the combined state)), the target cell is searched for each field of view of the cell detection region and the bright spot of the target cell is detected to count the number of target cells, or the entire cell detection region or each field of view is described later. Thus, by acquiring each cell image (first cell image or the like) and determining whether each pixel of the image has the first fluorescent color, the presence or absence of the target cell is determined, and the target cell An example of measuring the number of

(細胞画像取得工程)
細胞画像を取得する後者の場合、目的細胞探索工程は、前記焦点位置調節工程の直後に、下記の細胞画像取得工程(少なくとも第1細胞画像取得工程)と画像形成工程等とをさらに含む。
(Cell image acquisition process)
In the latter case of acquiring a cell image, the target cell search step further includes the following cell image acquisition step (at least a first cell image acquisition step), an image formation step, and the like immediately after the focal position adjustment step.

図12に細胞画像取得工程の一例を示す。この細胞画像取得工程は、下記の第1細胞画像取得工程および/または、第2細胞画像取得工程もしくは第3細胞画像取得工程で構成されている。   FIG. 12 shows an example of the cell image acquisition process. This cell image acquisition step includes the following first cell image acquisition step and / or second cell image acquisition step or third cell image acquisition step.

第2細胞画像取得工程(ステップ4A−1)は、受光光学系7を第2の蛍光を受光可能な状態にして前記細胞検出領域を撮像する工程であり、第2蛍光標識処理工程が行われた場合に実行される。ここで、細胞展開用基板11(または11a)に歪みがあること等の事情により、視野ごとに焦点距離が異なり、前述の焦点位置調節工程で視野ごとに焦点距離が設定されている場合には、その視野、焦点距離ごとに第2細胞画像が取得される。   The second cell image acquisition step (step 4A-1) is a step of imaging the cell detection region with the light receiving optical system 7 in a state capable of receiving the second fluorescence, and the second fluorescence labeling step is performed. It is executed when Here, when the focal length is different for each visual field due to circumstances such as distortion in the cell deployment substrate 11 (or 11a), and the focal distance is set for each visual field in the focal position adjustment step described above. A second cell image is acquired for each field of view and focal length.

第3細胞画像取得工程(ステップ4A−2)は、受光光学系7を第3A及び/又は第3Bの蛍光を受光可能な状態にして前記細胞検出領域を撮像する工程であり、第3蛍光標識処理工程が行われた場合に実行される。ここで、細胞展開用基板11に歪みがあること等の事情により、視野ごとに焦点距離が異なり、前述の焦点位置調節工程で視野ごとに焦点距離が設定されている場合には、同様に、その視野、焦点距離ごとに第3細胞画像が取得される。   The third cell image acquisition step (step 4A-2) is a step of imaging the cell detection region with the light receiving optical system 7 in a state capable of receiving the fluorescence of the third A and / or the third B, and the third fluorescent label. It is executed when a processing step is performed. Here, when the focal length is different for each visual field due to circumstances such as distortion in the cell deployment substrate 11 and the focal distance is set for each visual field in the above-described focal position adjustment step, similarly, A third cell image is acquired for each field of view and focal length.

第1細胞画像取得工程は、受光光学系7を第1の蛍光を受光可能な状態にして前記細胞検出領域を撮像する工程である。この工程では、前述したように、焦点位置調節工程にて非目的細胞に合わせた焦点位置で細胞画像の取得がなされる。ここで、細胞展開用基板11に歪みがあること等の事情により、視野ごとに焦点距離が異なり、前述の焦点位置調節工程で視野ごとに焦点距離が設定されている場合には、設定されている各焦点距離にて第1細胞画像が取得される。   The first cell image acquisition step is a step of imaging the cell detection region with the light receiving optical system 7 in a state capable of receiving the first fluorescence. In this step, as described above, the cell image is acquired at the focal position adjusted to the non-target cell in the focal position adjusting step. Here, due to circumstances such as distortion in the cell deployment substrate 11, the focal length is different for each visual field, and is set when the focal distance is set for each visual field in the above-described focal position adjustment step. A first cell image is acquired at each focal length.

画像形成工程は、第1細胞画像取得工程、第2細胞画像取得工程および/または第3細胞画像取得工程で撮像した各画像を重ね合わせて合成する処理をする工程である。   The image forming step is a step of performing processing for superimposing and synthesizing the images captured in the first cell image acquiring step, the second cell image acquiring step, and / or the third cell image acquiring step.

画像合成は、画像を重ねる際に目印となる基点(例えば、細胞展開用基板11の細胞検出領域内に設けられたマークであり、使用する可能性がある第1〜3B蛍光色素を含み、各種励起光で励起されたときに特定の形状(例えば星型)で発光するマーク等)を一致させた上で、第1細胞画像と第2、第3細胞画像とをピクセル単位で比較して、例えば比較したピクセルが同じ明るさのピクセル(例;背景として共通する黒い部分等)である場合は、両ピクセルの輝度平均を取ってその比較している位置の一のピクセルを形成する。また、比較したピクセルのうち、一方のピクセルが他方のピクセルよりも明らかに明るい場合については、明るいピクセルでもってその一のピクセル部分を形成する処理がなされる、といった例が考えられる。   The image composition includes a reference point (for example, a mark provided in a cell detection region of the cell development substrate 11 and a first to third B fluorescent dyes that may be used) that serves as a mark when images are superimposed. After matching a specific shape (for example, a mark that emits light in a star shape) when excited with excitation light, the first cell image and the second and third cell images are compared in pixel units, For example, when the compared pixels are pixels having the same brightness (eg, a black portion common as the background), the luminance average of both pixels is taken to form one pixel at the compared position. In addition, in the case where one pixel is clearly brighter than the other pixel among the compared pixels, an example is considered in which processing for forming the one pixel portion is performed with a bright pixel.

〔解析工程〕
解析工程は、画像合成して得られる細胞画像、第1細胞画像、または第1蛍光で受光しているリアルタイム画像について、目的細胞を検出する工程である。具体的には、例えば、第1の蛍光を撮像したときに得られる目的細胞の色彩、輝度等、目的細胞を検出する際に判断基準となるピクセル情報を用いて、ピクセルごとに第1の蛍光のピクセルが存在するか調べ、目的細胞を検出する工程とする例が挙げられる。ここで、検出されたピクセルが隣接して連続している場合には、連続するピクセルにより構成される1つの島が1個の目的細胞として検出されることになる。
[Analysis process]
The analysis step is a step of detecting a target cell in a cell image obtained by image synthesis, a first cell image, or a real-time image received by the first fluorescence. Specifically, for example, the first fluorescence for each pixel is obtained using pixel information that is a criterion for detecting the target cell, such as the color and brightness of the target cell obtained when the first fluorescence is imaged. There is an example in which the target cell is detected by checking whether or not the pixel exists. Here, when the detected pixels are adjacent and continuous, one island constituted by the continuous pixels is detected as one target cell.

以下、本発明に係る目的細胞の検出方法および目的細胞検出システムによる作用・効果について図面を参照しながら説明する。
(1)前述した細胞展開工程、第1蛍光標識処理工程および第2(又は第3)蛍光標識処理工程を順不同で含む目的細胞の検出方法であって、第2蛍光色素または第3Aもしくは第3B蛍光色素の励起光で前記細胞検出領域に展開された細胞群を照射し、第2の蛍光または第3Aもしくは第3Bの蛍光を発している非目的細胞に受光光学系7の焦点を合わせる処理を行う焦点位置調節工程と、第1蛍光色素の励起光で前記細胞検出領域に展開された細胞群を照射しつつ、前記焦点位置調節工程で合わせた焦点位置を基準として、第1の蛍光を発している目的細胞を探索する目的細胞探索工程と、を含む。細胞展開用基板11上では目的細胞と非目的細胞とがほぼ同じ高さ位置にあるため、非目的細胞に事前に焦点を合わせておくことにより、目的細胞に焦点を合わせなくとも目的細胞を検出可能な焦点位置の受光光学系の状態が得られる。そのため、目的細胞を標識している第1蛍光色素を励起して第1の蛍光で目的細胞に焦点を合わせる手間を省略することができる。したがって、目的細胞に焦点を合わせる作業に起因した第1蛍光色素の褪色を抑えることができる。目的細胞に焦点を合わせる手間が省略され、第1の蛍光色素の褪色が抑えることができる結果、目的細胞の検出率が向上し、検出までの時間も短縮することができる。
Hereinafter, the operation and effect of the target cell detection method and target cell detection system according to the present invention will be described with reference to the drawings.
(1) A method for detecting a target cell comprising the above-described cell development step, first fluorescent labeling step, and second (or third) fluorescent labeling step in any order, wherein the second fluorescent dye or 3A or 3B A process of irradiating a cell group developed on the cell detection region with excitation light of a fluorescent dye and focusing the light receiving optical system 7 on a non-target cell emitting second fluorescence or 3A or 3B fluorescence. A focus position adjusting step to be performed; and irradiating a cell group developed in the cell detection region with the excitation light of the first fluorescent dye, and emitting the first fluorescence with reference to the focus position adjusted in the focus position adjusting step. And a target cell search step for searching for a target cell. Since the target cell and the non-target cell are almost at the same height on the cell development substrate 11, the target cell can be detected without focusing on the target cell by focusing on the non-target cell in advance. The state of the light receiving optical system at a possible focal position can be obtained. Therefore, the trouble of exciting the first fluorescent dye that labels the target cell and focusing on the target cell with the first fluorescence can be omitted. Therefore, the fading of the first fluorescent dye due to the work of focusing on the target cell can be suppressed. As a result, it is possible to eliminate the trouble of focusing on the target cell and suppress the fading of the first fluorescent dye. As a result, the detection rate of the target cell can be improved and the time until detection can be shortened.

(2)前記目的細胞が、血液中の細胞の総数に対して0.01%未満の含有率で前記血液に含まれる希少細胞であれば、血中にほとんど存在しない希少細胞をいち早く検出することができる。また、希少細胞に関連する疾病等の早期発見に資するデータの提供を達成することができる。   (2) If the target cell is a rare cell contained in the blood at a content rate of less than 0.01% with respect to the total number of cells in the blood, the rare cell that is hardly present in the blood is quickly detected. Can do. In addition, provision of data that contributes to early detection of diseases and the like related to rare cells can be achieved.

(3)前記焦点位置調節工程において焦点を合わせる際に用いられる第2の蛍光または第3Aもしくは第3Bの蛍光の波長が、第1の蛍光の波長と重複しなければ、目的細胞のみが第1の蛍光を発するため、重複帯域をカットするための蛍光フィルターを使用しなくとも目的細胞を検出することができるようになり、目的細胞を標識している第1蛍光色素から発する本来の蛍光量を得ることができる。その結果、目的細胞を検出しやすくなる。   (3) If the wavelength of the second fluorescence or the 3A or 3B fluorescence used for focusing in the focus position adjusting step does not overlap with the wavelength of the first fluorescence, only the target cell is the first. Therefore, the target cell can be detected without using a fluorescent filter for cutting the overlapping band, and the original amount of fluorescence emitted from the first fluorescent dye that labels the target cell can be obtained. Can be obtained. As a result, the target cell can be easily detected.

(4)前記目的細胞がCTCであり、前記非目的細胞が白血球であり、前記第1蛍光標識体が、前記第1蛍光色素で標識された抗サイトケラチン抗体であり、前記第2蛍光標識体が、前記第2蛍光色素で標識された白血球を特異的に認識する抗体である、および/または、前記第3蛍光標識体が、細胞核に結合するヘキスト系蛍光色素であることとすれば、末梢血等のサンプル中にCTCが含まれている場合、いち早くCTCを検出することができ、また、CTCに関連する転移性のがんの早期発見に資するデータ提供が達成される。   (4) The target cell is CTC, the non-target cell is leukocyte, the first fluorescent label is an anti-cytokeratin antibody labeled with the first fluorescent dye, and the second fluorescent label Is an antibody that specifically recognizes leukocytes labeled with the second fluorescent dye, and / or the third fluorescent label is a Hoechst fluorescent dye that binds to cell nuclei. When CTC is contained in a sample such as blood, it is possible to detect CTC as soon as possible and to provide data that contributes to early detection of metastatic cancer associated with CTC.

(5)細胞展開用基板の細胞検出領域の表面が平面状であり、細胞展開工程では、細胞用スクレーパーを用いて該平面状の上記表面に展開された2層以上の細胞層を単層化させることとすれば、展開された細胞が単層化されて目的細胞と非目的細胞が同じ高さ位置に配置される結果、非目的細胞に焦点を合わせることで目的細胞を検出可能な焦点位置の受光光学系の状態が得られる(図4,14参照)。   (5) The surface of the cell detection region of the cell expansion substrate is planar, and in the cell expansion step, two or more cell layers expanded on the planar surface are made into a single layer using a cell scraper. If the target cell and the non-target cell are arranged at the same height, the focus position where the target cell can be detected by focusing on the non-target cell. The state of the light receiving optical system is obtained (see FIGS. 4 and 14).

(6)細胞展開用基板の細胞検出領域の表面が、細胞を格納するためのマイクロチャンバーまたは凹凸を有しており、細胞展開工程で液流によって格納された細胞を単層化させるものであれば、マイクロチャンバー内または凹部内で局所的に積層されている細胞を取り除いて細胞を単層化させることができるとともに、細胞を格納していないマイクロチャンバーまたは凹部へと取り除いた細胞を配置させることができ、細胞展開用基板の全域に一様に単層の細胞層を形成することができる。この結果、マイクロチャンバー内または凹部内において非目的細胞に焦点を合わせることで、目的細胞を検出可能な焦点位置の受光光学系の状態が得られる(図2,13参照)。   (6) The surface of the cell detection region of the cell expansion substrate has a microchamber or irregularity for storing cells, and the cells stored by liquid flow in the cell expansion process are made into a single layer. For example, the cells stacked locally in the microchamber or in the recess can be removed to make the cell monolayer, and the removed cells can be placed in the microchamber or recess that does not store the cells. And a single cell layer can be formed uniformly over the entire area of the cell development substrate. As a result, by focusing on the non-target cell in the microchamber or in the recess, the state of the light receiving optical system at the focal position where the target cell can be detected is obtained (see FIGS. 2 and 13).

(7)前記焦点位置調節工程と前記目的細胞探索工程との間に、受光光学系に設けられている蛍光フィルターを通過した後の光が、前記第2の蛍光または前記第3Aもしくは第3Bの蛍光から前記第1の蛍光に変化することにより生じる焦点位置のズレ量を算出し、前記焦点位置調節工程で合わせた焦点位置を補正する焦点位置補正工程をさらに含むこととすれば、受光光学系を通過する蛍光が切り替わって受光光学系の焦点位置が色収差により変わってしまっても補正がなされて、非目的細胞に焦点を合わせた状態(目的細胞を検出可能な焦点位置)が維持される。   (7) Between the focal position adjustment step and the target cell search step, the light after passing through the fluorescence filter provided in the light receiving optical system is the second fluorescence or the third A or the third B The light receiving optical system further includes a focus position correcting step of calculating a shift amount of the focus position caused by the change from the fluorescence to the first fluorescence and correcting the focus position adjusted in the focus position adjusting step. Even if the fluorescence passing through the lens is switched and the focal position of the light receiving optical system changes due to chromatic aberration, the correction is made and the focused state on the non-target cell (the focal position where the target cell can be detected) is maintained.

(8) 前記焦点位置調節工程の直後に、受光光学系を第2の蛍光を受光可能な状態にして前記細胞検出領域を撮像する第2細胞画像取得工程、および/または、前記受光光学系7を第3Aもしくは第3Bの蛍光を受光可能な状態にして前記細胞検出領域を撮像する第3細胞画像取得工程をさらに含み、前記目的細胞探索工程として、受光光学系を第1の蛍光を受光可能な状態にして前記細胞検出領域を撮像する第1細胞画像取得工程、第2細胞画像取得工程および/または第3細胞画像取得工程と第1細胞画像取得工程で撮像した各画像を重ね合わせて合成する処理を含むこととすれば、非目的細胞と目的細胞とが同一画像内に表示される。したがって、目的細胞のみを細胞展開用基板からピックアップする場面において、非目的細胞を標識している蛍光色素を励起した状態で、前記合成した画像を参照しながら、細胞展開用基板における目的細胞の位置を簡単に把握することができる。その結果、目的細胞を標識している第1の蛍光色素を励起する時間を極力短くして短時間で目的細胞をピックアップすることができる。   (8) Immediately after the focal position adjustment step, the second cell image acquisition step of imaging the cell detection region with the light receiving optical system in a state capable of receiving the second fluorescence, and / or the light receiving optical system 7 A third cell image acquisition step of imaging the cell detection region in a state where the 3A or 3B fluorescence can be received, and the light receiving optical system can receive the first fluorescence as the target cell search step The first cell image acquisition step, the second cell image acquisition step, and / or the third cell image acquisition step and the first cell image acquisition step for imaging the cell detection region in a simple state are superimposed and synthesized. If the processing to be performed is included, the non-target cell and the target cell are displayed in the same image. Therefore, in the situation where only the target cells are picked up from the cell expansion substrate, the position of the target cells on the cell expansion substrate is referred to with reference to the synthesized image while the fluorescent dye that labels the non-target cells is excited. Can be easily grasped. As a result, the target cell can be picked up in a short time by shortening the time for exciting the first fluorescent dye labeling the target cell as much as possible.

(9)前記焦点位置調節工程を、前記細胞検出領域の異なる位置における2つ以上の視野のそれぞれで、非目的細胞に焦点を合わせて各視野の焦点距離の情報を得ることによって行い、これら焦点距離が相違する場合、その差分から、前記2つ以上の視野以外の他の視野における焦点距離の変化を表す近似式を求め、当該他の視野においては、それぞれの焦点距離を前記近似式から算出して、この算出された焦点距離に受光光学系の焦点距離を設定する工程を、前記焦点位置調節工程として行うこととすれば、仮に細胞展開用基板の表面が製造誤差等で傾斜しており、視野ごとに焦点距離がずれてしまうような場合であっても、全ての視野について非目的細胞に対して焦点を合わせる必要がなく、非目的細胞に焦点を合わせる手間を極力軽減させることができる。この結果、第2(または第3Aもしくは第3B)蛍光色素の褪色を抑制することができる。
なお、本発明に係る目的細胞検出システムは、上述した(1)〜(9)の方法を手段として実行するシステムであるので、(1)〜(9)で説明した効果を奏する。
(9) The focal position adjustment step is performed by obtaining information on the focal length of each visual field by focusing on a non-target cell in each of two or more visual fields at different positions of the cell detection region. When the distances are different, an approximate expression representing a change in focal length in another field other than the two or more fields is obtained from the difference, and in each of the other fields, the focal length is calculated from the approximate expression. Then, if the step of setting the focal length of the light receiving optical system to the calculated focal length is performed as the focal position adjusting step, the surface of the cell expansion substrate is inclined due to a manufacturing error or the like. Even if the focal length shifts for each field of view, it is not necessary to focus on non-target cells for all fields of view, reducing the effort to focus on non-target cells as much as possible. It can be. As a result, the fading of the second (or 3A or 3B) fluorescent dye can be suppressed.
Since the target cell detection system according to the present invention is a system that executes the above-described methods (1) to (9) as means, the effects described in (1) to (9) are achieved.

以下、目的細胞の検出方法の実施例および比較例について図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, examples and comparative examples of the target cell detection method will be described with reference to the drawings.

<細胞懸濁液の調製>
末梢血から密度勾配遠心分離法により単離して得られた白血球をPBSに対して懸濁し、白血球を所定濃度(>106個/mL)で含む懸濁液Aを調製した。次に、この懸濁液Aに対して、がん細胞としてのCTC細胞を希少数(白血球数比10000分の1)添加した(以下、懸濁液Bという)。次に、懸濁液Bに対して、細胞組織の固定処理、および後述の第1〜第3蛍光標識処理工程を行った。該工程を経て得られた懸濁液の白血球濃度を106個/mLに調整し(希少細胞を10個含む)、これを細胞懸濁液として後述の実施例等で用いた。
<Preparation of cell suspension>
White blood cells obtained by isolation from peripheral blood by density gradient centrifugation were suspended in PBS, and a suspension A containing white blood cells at a predetermined concentration (> 10 6 cells / mL) was prepared. Next, to this suspension A, CTC cells as cancer cells were added in a rare amount (white blood cell count ratio: 1/10000) (hereinafter referred to as suspension B). Next, the suspension B was subjected to cell tissue fixing treatment and first to third fluorescent labeling treatment steps described later. The white blood cell concentration of the suspension obtained through this step was adjusted to 10 6 cells / mL (including 10 rare cells), and this was used as a cell suspension in the Examples and the like described later.

(細胞組織の固定処理)
上記懸濁液B(1mL)に、細胞・組織固定化剤としてのパラホルムアルデヒド(和光純薬工業社製)を4%になるように加えて緩やかに混和し、室温暗所にて15分間反応させた。この反応液に、リン酸緩衝生理的食塩水(PBS)を十分量加えて混和し、遠心分離処理((300)×g、(1)分)後、上澄みを捨てて細胞のみを回収し、再度PBSを十分量添加した。遠心分離処理からPBSの添加までの洗浄処理を3回繰り返した。
(Cell tissue fixation)
To the suspension B (1 mL), paraformaldehyde (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) as a cell / tissue immobilizing agent is added to 4% and gently mixed, and the reaction is performed in the dark at room temperature for 15 minutes. I let you. To this reaction solution, a sufficient amount of phosphate buffered saline (PBS) is added and mixed. After centrifugation ((300) × g, (1) minutes), the supernatant is discarded and only the cells are recovered. A sufficient amount of PBS was added again. The washing process from the centrifugation process to the addition of PBS was repeated three times.

(第1〜第3蛍光標識処理工程)
細胞膜透過処理用として0.1%Tweenを含むPBSを1mL、およびがん細胞(目的細胞)を標識するためにAlexa Fluor647(第1蛍光色素)で標識した抗サイトケラチン抗体(抗CK抗体)(Micromet社製)(第1蛍光標識体)の溶液10μLと、白血球(非目的細胞)を標識するためにAlexa Fluor488(インビトロジェン社製)で標識した抗CD45抗体(Santa Cruz Biotechnolоgy社製)(第2蛍光標識体)の溶液10μLとを、細胞組織の固定処理で洗浄処理を行った上記細胞の懸濁液に添加して緩やかに混和しながら室温で30分間反応させ、最後の5分間、細胞核染色用にHoechist(第3A蛍光色素)(インビトロジェン社製)溶液10μLを添加して反応させた。
(First to third fluorescent labeling process)
1 mL of PBS containing 0.1% Tween for cell membrane permeabilization treatment, and anti-cytokeratin antibody (anti-CK antibody) labeled with Alexa Fluor 647 (first fluorescent dye) to label cancer cells (target cells) ( Micromet) (first fluorescent label) 10 μL solution and anti-CD45 antibody (Santa Cruz Biotechnology) labeled with Alexa Fluor 488 (Invitrogen) to label leukocytes (non-target cells) (second) 10 μL of the fluorescent label) solution was added to the suspension of the cells that had been washed by fixing the cell tissue and allowed to react at room temperature for 30 minutes with gentle mixing. For this purpose, 10 μL of a Hoechist (3A fluorescent dye) (manufactured by Invitrogen) solution was added and reacted.

反応後、上記遠心分離処理を行い、細胞に結合していない第1,2蛍光標識体および第3A蛍光色素を除去し、新たにPBSを添加して再度懸濁させた。この後、遠心分離により細胞に結合していない抗体試薬を除去し、新たにリン酸緩衝食塩水(PBS)を添加して再懸濁させた。   After the reaction, the above centrifugation treatment was performed to remove the first and second fluorescent labels and the 3A fluorescent dye not bound to the cells, and PBS was newly added and suspended again. Thereafter, the antibody reagent not bound to the cells was removed by centrifugation, and phosphate buffered saline (PBS) was newly added and resuspended.

[実施例1](マイクロチャンバー5上の細胞の検出)
流路天板(流路形成部材)12とマイクロチャンバーチップ(細胞展開用基板)11とを組みわせることで、流路1を有する細胞回収デバイス10を作製した。なお、マイクロチャンバーチップ11には、20mm×50mmの細胞検出領域(CDR)に20000個のマイクロチャンバー5(チャンバー深さ50μm,チャンバー径100μφ)が形成されており、また、流路1の寸法を幅25mm、長さ70mm、高さ10μmに形成した。
[Example 1] (Detection of cells on microchamber 5)
The cell collection device 10 having the flow path 1 was produced by combining the flow path top plate (flow path forming member) 12 and the microchamber chip (substrate for cell deployment) 11. The microchamber chip 11 has 20000 microchambers 5 (chamber depth 50 μm, chamber diameter 100 μφ) formed in a 20 mm × 50 mm cell detection region (CDR). The width was 25 mm, the length was 70 mm, and the height was 10 μm.

次に、細胞回収デバイス10の流入口2から流路1へブロッキング液(3%BSA含有PBS)を高流量(16mL/分)で送液した。その後、PBSを流路1へ送液することにより流路1内に存在するブロッキング剤を流路1の内部から除去した。その後、第1〜第3蛍光標識処理した細胞懸濁液CLを0.1mL/分の流速にて100μL流路1内へ送液した後、間欠送液(0.5μL送液後10秒間送液停止)を100回繰り返すことで、マイクロチャンバー5内に細胞を格納するとともに単層化した。その後、マイクロチャンバーチップ11内の9か所で、白血球に結合したCD45抗体に結合している第2蛍光色素の励起光(波長488nmの光)でもってマイクロチャンバー5に格納された細胞群を照射しつつ、非目的細胞に受光光学系7の焦点を合わせた。   Next, a blocking solution (3% BSA-containing PBS) was fed from the inlet 2 of the cell recovery device 10 to the channel 1 at a high flow rate (16 mL / min). Thereafter, the blocking agent present in the flow channel 1 was removed from the flow channel 1 by feeding PBS to the flow channel 1. Thereafter, the cell suspension CL subjected to the first to third fluorescent labeling treatments is fed into the 100 μL channel 1 at a flow rate of 0.1 mL / min, and then intermittently fed (0.5 sec. (Liquid stop) was repeated 100 times to store the cells in the microchamber 5 and to form a single layer. Thereafter, the cells stored in the microchamber 5 are irradiated with excitation light (light having a wavelength of 488 nm) of the second fluorescent dye bound to the CD45 antibody bound to leukocytes at nine locations in the microchamber chip 11. However, the light receiving optical system 7 was focused on the non-target cell.

その後、励起光をCTC検出用の光(波長635nmの光)に切り替えるとともに、発光波長を受光可能にして、マイクロチャンバーチップ11の細胞検出領域CDRの全面を撮影した(第1細胞画像を取得した)。
次に、前記励起光をCD45検出用の光(波長488nmの光)に変更してCDR全面を撮影した(第2細胞画像を取得した)
次に、前記励起光を細胞核検出用の光(波長350〜352nmの光)に変更してCDR全面を撮影した(第3細胞画像を取得した)。
最後に、明視野観察用の光(全波長)でCDR全面を撮影した。
Thereafter, the excitation light was switched to CTC detection light (light with a wavelength of 635 nm), and the emission wavelength was made receivable, and the entire surface of the cell detection region CDR of the microchamber chip 11 was photographed (first cell image was acquired). ).
Next, the excitation light was changed to CD45 detection light (light with a wavelength of 488 nm), and the entire CDR surface was photographed (second cell image was acquired).
Next, the excitation light was changed to cell nucleus detection light (light having a wavelength of 350 to 352 nm), and the entire CDR surface was imaged (a third cell image was acquired).
Finally, the entire CDR surface was photographed with light (full wavelength) for bright field observation.

なお、励起光の切替えに際して、各蛍光波長の差異に起因する色素収差の量(焦点位置のズレ量)を解消するように受光光学系7の焦点位置を調整した。判定の結果、検出開始から検出完了までの時間は54分であり、がん細胞の検出率は90%であった。なお、検出開始から検出完了までの時間とは、フォーカス調整の時間も含まれる。   Note that when the excitation light was switched, the focal position of the light receiving optical system 7 was adjusted so as to eliminate the amount of dye aberration (focal position shift amount) caused by the difference in each fluorescence wavelength. As a result of the determination, the time from the start of detection to the completion of detection was 54 minutes, and the detection rate of cancer cells was 90%. Note that the time from the start of detection to the completion of detection includes the time for focus adjustment.

[実施例2](平面上に展開した細胞の検出)
実施例1のマイクロチャンバーチップ11の代わりに25mm×50mmの平面基板(細胞展開用基板)11bを使用して、平面状の細胞展開用基板の表面に第1〜第3蛍光標識処理した上記細胞懸濁液100μLを滴下し、細胞用スクレーパー14で細胞を単層化した。その後、細胞展開用基板上に存在するHoechst染色された細胞群の細胞核をHoechst(第3A蛍光色素)の励起光(波長400nmの光)で照射しつつ、撮像エリア(受光光学系の視野)ごとに該細胞群に含まれる一の細胞の細胞核に対して受光光学系7の焦点を合わせた。
[Example 2] (Detection of cells developed on a plane)
The above-described cells in which the first to third fluorescent labeling treatments are performed on the surface of the planar cell development substrate using a 25 mm × 50 mm planar substrate (cell development substrate) 11b instead of the microchamber chip 11 of Example 1. 100 μL of the suspension was dropped, and the cells were monolayered with a cell scraper 14. Then, while irradiating the cell nucleus of the Hoechst-stained cell group present on the cell development substrate with Hoechst (3A fluorescent dye) excitation light (light with a wavelength of 400 nm), for each imaging area (field of the light receiving optical system) The light receiving optical system 7 was focused on the cell nucleus of one cell included in the cell group.

次に、上記励起光をCTC検出用の光(波長635nmの光)に切り替え、受光光学系について発光波長の光を受光可能に設定するとともに、受光光学系の焦点位置を励起波長400nmで合わせた焦点位置に対して光軸上で20μm接近する位置に調節して、細胞展開用基板の細胞検出領域CDRの全面を撮影した(第1細胞画像を取得した)。   Next, the excitation light is switched to CTC detection light (light having a wavelength of 635 nm), the light receiving optical system is set to receive light having a light emission wavelength, and the focus position of the light receiving optical system is adjusted to the excitation wavelength of 400 nm. The entire surface of the cell detection region CDR of the cell development substrate was photographed by adjusting the focal position to a position approaching 20 μm on the optical axis (the first cell image was acquired).

次に、上記励起光を白血球検出用の励起光(波長488nmの光)に切り替えて、受光光学系について発光波長の光を受光可能に設定するとともに、受光光学系の焦点位置を励起波長400nmで合わせた焦点位置に対して光軸上で20μm接近する位置に調節して、細胞展開用基板の細胞検出領域全面を撮影した(第2細胞画像を取得した)。
そして、演算処理により第1,2細胞画像を瞬時に合成して解析処理を行った。判定した結果、検出開始から検出完了までの時間は約67分であり、がん細胞の検出率は80%であった。
Next, the excitation light is switched to the excitation light for detecting leukocytes (light having a wavelength of 488 nm) so that the light receiving optical system can receive light having the emission wavelength, and the focal position of the light receiving optical system is set to the excitation wavelength of 400 nm. The entire focus detection position was adjusted to a position approaching 20 μm on the optical axis, and the entire cell detection area of the cell development substrate was photographed (second cell image was acquired).
Then, the first and second cell images were instantaneously synthesized by arithmetic processing and analyzed. As a result of the determination, the time from the start of detection to the completion of detection was about 67 minutes, and the detection rate of cancer cells was 80%.

[比較例1]
実施例1と同様にブロッキング処理とPBSによる洗浄とを行い、第1〜第3蛍光標識処理をした細胞懸濁液を流路1へ送液し、実施例1と同様に間欠送液により細胞の単層化を行った。
[Comparative Example 1]
As in Example 1, blocking treatment and washing with PBS are performed, and the cell suspension subjected to the first to third fluorescent labeling treatments is sent to the flow path 1, and the cells are transferred intermittently as in Example 1. Was made into a single layer.

先ず、細胞展開用基板上の非目的細胞に明視野で焦点を合わせた後、励起光(波長400nmの光)で展開された細胞群を照射しつつ、Hoechst染色した細胞(=Hoechst33242(第3A色素)で染色した細胞群の一の細胞(非目的細胞))に焦点を合わせて細胞検出領域全域を撮像して第3細胞画像を取得した。   First, a non-target cell on a cell development substrate is focused in a bright field, and then a Hoechst-stained cell (= Hoechst33242 (3A)) while irradiating a cell group developed with excitation light (light having a wavelength of 400 nm). The third cell image was obtained by focusing on one cell (non-target cell)) of the cell group stained with the dye) and imaging the entire cell detection region.

次に、上記励起光をCTC検出用の励起光(波長635nmの光)に切り替えるとともに受光光学系について発光波長の光を受光可能に設定し、目的細胞に焦点を合わせて、細胞検出領域CDRの全域を撮像して第1細胞画像の撮像を行った。   Next, the excitation light is switched to excitation light for CTC detection (light having a wavelength of 635 nm) and the light receiving optical system is set so as to be able to receive light of the emission wavelength, and the target cell is focused, and the cell detection region CDR is The entire cell was imaged to capture the first cell image.

最後に、上記励起光を白血球検出用の励起光(波長488nmの光)に切り替えるとともに、受光光学系について発光波長の光を受光可能に設定し、白血球(非目的細胞)に焦点を合わせて細胞検出領域CDRの全域を撮像して第2細胞画像の撮像を行った。第1〜第3の細胞画像を演算処理にて瞬時に合成し、判定した結果、CTC検出率は30%であった。   Finally, the excitation light is switched to excitation light for detecting leukocytes (light with a wavelength of 488 nm), and the light receiving optical system is set to receive light of the emission wavelength, and the cells are focused on the white blood cells (non-target cells). The entire cell of the detection region CDR was imaged to capture the second cell image. As a result of instantaneously synthesizing and determining the first to third cell images by arithmetic processing, the CTC detection rate was 30%.

[比較例2]
実施例1と同様にブロッキング処理とPBSによる洗浄とを行い、第1〜第3蛍光標識処理をした細胞懸濁液を流路1へ送液し、実施例1と同様に細胞の単層化を行った。その後、細胞展開用基板上に設定した撮像エリア(受光光学系の視野)ごとに、以下の通りに撮像を行った。
[Comparative Example 2]
As in Example 1, blocking treatment and washing with PBS are performed, and the cell suspension subjected to the first to third fluorescent labeling treatments is sent to the flow path 1 to form a cell monolayer as in Example 1. Went. Thereafter, for each imaging area (field of view of the light receiving optical system) set on the cell deployment substrate, imaging was performed as follows.

先ず、励起光(波長400nmの光)で展開された細胞群を照射しつつ、Hoechst染色した細胞(=Hoechst33342(第3A色素)で染色した細胞群の一の細胞(非目的細胞))に焦点を合わせるとともに、受光光学系について発光波長の光を受光可能に設定し、第3細胞画像を取得した。   First, irradiate a cell group developed with excitation light (light with a wavelength of 400 nm), and focus on a cell stained with Hoechst staining (= one cell (non-target cell) stained with Hoechst33342 (third A dye)). In addition, the light receiving optical system was set to be capable of receiving light of the emission wavelength, and a third cell image was acquired.

次に、上記励起光をCTC検出用の励起光(波長635nmの光)に切り替えるとともに、受光光学系について発光波長の光を受光可能に設定し、目的細胞に焦点を合わせて第1細胞画像の撮像を行った。   Next, the excitation light is switched to excitation light for CTC detection (light having a wavelength of 635 nm), the light receiving optical system is set to receive light of the emission wavelength, and the target cell is focused to focus on the first cell image. Imaging was performed.

最後に、上記励起光を白血球検出用の励起光(波長488nmの光)に切り替えるとともに、受光光学系について発光波長の光を受光可能に設定し、白血球(非目的細胞)に焦点を合わせて第2細胞画像の撮像を行った。第1〜第3の細胞画像を演算処理にて瞬時に合成し、判定した結果、検出開始から検出完了までの時間は約106分であり、がん細胞の検出率は90%であった。   Finally, the excitation light is switched to the excitation light for detecting leukocytes (light having a wavelength of 488 nm), and the light receiving optical system is set to receive light of the emission wavelength, and is focused on the white blood cells (non-target cells). Two-cell images were taken. As a result of instantaneously synthesizing and determining the first to third cell images by arithmetic processing, the time from the start of detection to the completion of detection was about 106 minutes, and the detection rate of cancer cells was 90%.

以上、本発明に係る目的細胞の検出方法および目的細胞検出システムについて、図面を参照しながら実施の形態および実施例を説明してきたが、本発明はこれら実施の形態および実施例に限定されず、特許請求の範囲に記載されて本発明の要旨を逸脱しない限り、設計変更は許容される。   As above, the target cell detection method and target cell detection system according to the present invention have been described with reference to the embodiments and examples, but the present invention is not limited to these embodiments and examples. Changes in the design are permitted without departing from the spirit of the invention as set forth in the appended claims.

1 流路
2 流入口
3 流出口
4 リザーバー
5 マイクロチャンバー
6 照射光学系
7 受光光学系
8 制御手段
9 送液系機構(細胞展開手段、第1〜3蛍光標識処理手段)
10 細胞回収デバイス
11 細胞展開用基板(マイクロチャンバーチップを含む)
11a,11b 細胞展開用基板
12 流路形成部材
12a シール部材
13 試薬収容器
14 細胞用スクレーパー
15 光源
16 レンズ
17 ダイクロイックミラー
18 対物レンズ
19 光学フィルター
20 照射用レンズ群
21 撮像部
22 解析部
23 プログラム(焦点位置調節手段)
24 プログラム(目的細胞探索手段)
25 プログラム(焦点距離情報補完手段)
26 細胞回収デバイスホルダー
100 目的細胞検出システム
CL 細胞懸濁液
CDR 細胞検出領域
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Flow path 2 Inlet 3 Outlet 4 Reservoir 5 Microchamber 6 Irradiation optical system 7 Light reception optical system 8 Control means 9 Liquid supply system mechanism (cell expansion means, the 1st-3rd fluorescence label processing means)
10 Cell recovery device 11 Substrate for cell deployment (including microchamber chip)
11a, 11b Cell development substrate 12 Flow path forming member 12a Seal member 13 Reagent container 14 Cell scraper 15 Light source 16 Lens 17 Dichroic mirror 18 Objective lens 19 Optical filter 20 Irradiation lens group 21 Imaging unit 22 Analysis unit 23 Program ( (Focus position adjustment means)
24 Program (Target cell search means)
25 Program (Focal distance information supplement means)
26 Cell Recovery Device Holder 100 Target Cell Detection System CL Cell Suspension CDR Cell Detection Area

Claims (18)

検出しようとしている目的細胞が非目的細胞より少ない数で含まれる細胞懸濁液を細胞展開用基板の表面に展開し、該表面に設けられた細胞を検出するための領域(細胞検出領域)に単層の細胞層を形成する細胞展開工程と、
前記目的細胞に特異的に結合する抗体と第1蛍光色素との複合体である第1蛍光標識体を用いて、前記細胞懸濁液中の細胞または前記展開後の細胞群を蛍光染色する第1蛍光標識処理工程と、
前記非目的細胞に特異的に結合する抗体と第2蛍光色素との複合体である第2蛍光標識体を用いて、前記細胞懸濁液中の細胞または前記展開後の細胞群を蛍光染色する第2蛍光標識処理工程、
および/または、
前記目的細胞と前記非目的細胞の両方に結合する第3A蛍光色素である、もしくは前記目的細胞と前記非目的細胞の両方に結合する抗体と第3B蛍光色素との複合体である、第3蛍光標識体を用いて、前記細胞懸濁液中の細胞または前記展開後の細胞群を蛍光染色する第3蛍光標識処理工程と、
を順不同で含む目的細胞の検出方法であって、
焦点位置調節工程と、
前記第1蛍光色素の励起光で前記細胞検出領域に展開された細胞群を照射しつつ、前記焦点位置調節工程で合わせた焦点位置を基準として、第1の蛍光を発している目的細胞を探索する目的細胞探索工程と、
を含み、
前記焦点位置調節工程は、
該目的細胞の検出方法が前記第2蛍光標識処理工程と前記第3蛍光標識処理工程の双方を含む場合には、前記第2蛍光色素または前記第3Aもしくは第3B蛍光色素の励起光で前記細胞検出領域に展開された細胞群を照射し、第2の蛍光または第3Aもしくは第3Bの蛍光を発している非目的細胞に受光光学系の焦点を合わせる処理を行い、
該目的細胞の検出方法が前記第3蛍光標識処理工程を含まない場合には、前記第2蛍光色素の励起光で前記細胞検出領域に展開された細胞群を照射し、前記第2の蛍光を発している非目的細胞に受光光学系の焦点を合わせる処理を行い、
該目的細胞の検出方法が前記第2蛍光標識処理工程を含まない場合には、前記第3Aまたは第3B蛍光色素の励起光で前記細胞検出領域に展開された細胞群を照射し、前記第3Aまたは第3Bの蛍光を発している非目的細胞に受光光学系の焦点を合わせる処理を行うことを特徴とする目的細胞の検出方法。
A cell suspension containing a smaller number of target cells to be detected than non-target cells is spread on the surface of the cell development substrate, and is provided in a region (cell detection region) for detecting cells provided on the surface. A cell expansion step to form a single cell layer;
A first fluorescent label that is a complex of an antibody that specifically binds to the target cell and a first fluorescent dye is used to fluorescently stain cells in the cell suspension or the expanded cells. 1 fluorescent labeling process;
Using a second fluorescent label, which is a complex of an antibody that specifically binds to the non-target cell and a second fluorescent dye, the cells in the cell suspension or the expanded cells are fluorescently stained. A second fluorescent labeling process,
And / or
Third fluorescence that is a 3A fluorescent dye that binds to both the target cell and the non-target cell, or a complex of an antibody that binds to both the target cell and the non-target cell and a 3B fluorescent dye. A third fluorescent labeling step of fluorescently staining the cells in the cell suspension or the expanded cells using the label,
A method for detecting a target cell including random numbers,
A focus position adjustment process ;
While irradiating the cell group developed in the cell detection region with the excitation light of the first fluorescent dye, the target cell emitting the first fluorescence is searched with reference to the focal position adjusted in the focal position adjusting step. A target cell search step to perform,
Including
The focal position adjustment step includes:
When the target cell detection method includes both the second fluorescent labeling step and the third fluorescent labeling step, the cell is excited by the second fluorescent dye or the excitation light of the third A or 3B fluorescent dye. Irradiating the cell group developed in the detection region, and performing a process of focusing the light receiving optical system on the non-target cell emitting the second fluorescence or the third A or the third fluorescence,
When the target cell detection method does not include the third fluorescent labeling step, the cell group developed in the cell detection region is irradiated with the excitation light of the second fluorescent dye, and the second fluorescence is emitted. Perform processing to focus the receiving optical system on the non-target cells that are emitted,
When the target cell detection method does not include the second fluorescent labeling step, the cell group developed in the cell detection region is irradiated with the excitation light of the 3A or 3B fluorescent dye, and the 3A Alternatively, a method for detecting a target cell, comprising performing a process of focusing a light-receiving optical system on a non-target cell emitting 3B fluorescence .
前記目的細胞が、血液中の細胞の総数に対して0.01%未満の含有率で前記血液に含まれる希少細胞である、請求項1に記載の目的細胞の検出方法。   The method for detecting a target cell according to claim 1, wherein the target cell is a rare cell contained in the blood at a content rate of less than 0.01% with respect to the total number of cells in the blood. 該目的細胞の検出方法が前記第2蛍光標識処理工程を含む場合には、前記焦点位置調節工程において焦点を合わせる際に用いられる前記第2の蛍光の波長が、前記第1の蛍光の波長と重複せず、
該目的細胞の検出方法が前記第3蛍光標識処理工程を含む場合には、前記焦点位置調節工程において焦点を合わせる際に用いられる前記第3Aもしくは第3Bの蛍光の波長が、前記第1の蛍光の波長と重複しない、請求項1または2に記載の目的細胞の検出方法。
When the target cell detection method includes the second fluorescent labeling step, the wavelength of the second fluorescence used for focusing in the focus position adjusting step is the wavelength of the first fluorescence. Do not overlap,
When the target cell detection method includes the third fluorescence labeling step, the wavelength of the third A or 3B fluorescence used for focusing in the focus position adjustment step is the first fluorescence. The method for detecting a target cell according to claim 1 or 2, wherein the method does not overlap with the wavelength of the target cell.
前記目的細胞がCTCであり、
前記非目的細胞が白血球であり、
前記第1蛍光標識体が、前記第1蛍光色素で標識された抗サイトケラチン抗体であり、
該目的細胞の検出方法が前記第2蛍光標識処理工程を含む場合には、前記第2蛍光標識体が、前記第2蛍光色素で標識された、白血球を特異的に認識する抗体であり、
該目的細胞の検出方法が前記第3蛍光標識処理工程を含む場合には、前記第3蛍光標識体が、細胞核に結合するヘキスト系蛍光色素である、
請求項1〜3のいずれか一項に記載の目的細胞の検出方法。
The target cell is CTC;
The non-target cell is a white blood cell;
The first fluorescent label is an anti-cytokeratin antibody labeled with the first fluorescent dye;
When the target cell detection method includes the second fluorescent labeling step, the second fluorescent label is an antibody that specifically recognizes leukocytes labeled with the second fluorescent dye,
When the target cell detection method includes the third fluorescent labeling step, the third fluorescent label is a Hoechst fluorescent dye that binds to a cell nucleus.
The method for detecting a target cell according to any one of claims 1 to 3.
前記細胞展開用基板の細胞検出領域の表面が平面状であり、
前記細胞展開工程では、細胞用スクレーパーを用いて該平面状の基板の表面に展開された2層以上の細胞層を単層化させる、請求項1〜4のいずれか一項に記載の目的細胞の検出方法。
The surface of the cell detection region of the cell expansion substrate is planar,
The target cell according to any one of claims 1 to 4, wherein in the cell spreading step, two or more cell layers developed on the surface of the planar substrate are monolayered using a cell scraper. Detection method.
前記細胞展開用基板の細胞検出領域の表面が、細胞を格納するためのマイクロチャンバーまたは凹凸を有しており、
前記細胞展開工程では、液流によって細胞を単層化させる、請求項1〜4のいずれか一項に記載の目的細胞の検出方法。
The surface of the cell detection region of the cell deployment substrate has a microchamber or unevenness for storing cells,
The method for detecting a target cell according to any one of claims 1 to 4, wherein in the cell expansion step, the cell is monolayered by a liquid flow.
前記焦点位置調節工程と前記目的細胞探索工程との間に焦点位置補正工程をさらに含み、
前記焦点位置補正工程では、
該目的細胞の検出方法が前記第2蛍光標識処理工程と前記第3蛍光標識処理工程の双方を含む場合には、前記受光光学系に設けられている受光素子により受光する光が、前記第2の蛍光または前記第3Aもしくは第3Bの蛍光から前記第1の蛍光に変化することにより生じる焦点位置のズレ量を算出し、前記焦点位置調節工程で合わせた焦点位置を補正し、
該目的細胞の検出方法が前記第3蛍光標識処理工程を含まない場合には、前記受光光学系に設けられている受光素子により受光する光が、前記第2の蛍光から前記第1の蛍光に変化することにより生じる焦点位置のズレ量を算出し、前記焦点位置調節工程で合わせた焦点位置を補正し、
該目的細胞の検出方法が前記第2蛍光標識処理工程を含まない場合には、前記受光光学系に設けられている受光素子により受光する光が、前記第3Aまたは第3Bの蛍光から前記第1の蛍光に変化することにより生じる焦点位置のズレ量を算出し、前記焦点位置調節工程で合わせた焦点位置を補正する、請求項1〜6のいずれか一項に記載の目的細胞の検出方法。
A focal position correcting step between the focal position adjusting step and the target cell searching step ;
In the focal position correction step,
When the target cell detection method includes both the second fluorescent labeling process and the third fluorescent labeling process, the light received by the light receiving element provided in the light receiving optical system is the second fluorescent labeling process . Or a shift amount of the focal position caused by the change from the third fluorescence or the third fluorescence to the first fluorescence, and the focal position adjusted in the focal position adjustment step is corrected,
When the target cell detection method does not include the third fluorescent labeling step, the light received by the light receiving element provided in the light receiving optical system changes from the second fluorescence to the first fluorescence. Calculate the amount of deviation of the focal position caused by the change, correct the focal position adjusted in the focal position adjustment step,
When the target cell detection method does not include the second fluorescent labeling step, the light received by the light receiving element provided in the light receiving optical system is transmitted from the 3A or 3B fluorescence to the first. The method of detecting a target cell according to any one of claims 1 to 6 , wherein an amount of shift of a focal position caused by changing to fluorescence of the target is calculated, and the focal position adjusted in the focal position adjustment step is corrected .
前記目的細胞探索工程
前記受光光学系を第1の蛍光を受光可能な状態にして前記細胞検出領域を撮像する第1細胞画像取得工程と、画像形成工程、
を含
かつ
該目的細胞の検出方法が前記第2蛍光標識処理工程と前記第3蛍光標識処理工程の双方を含む場合には、前記焦点位置調節工程の直後にさらに前記受光光学系を第2の蛍光を受光可能な状態にして前記細胞検出領域を撮像する第2細胞画像取得工程、および前記受光光学系を第3Aもしくは第3Bの蛍光を受光可能な状態にして前記細胞検出領域を撮像する第3細胞画像取得工程が含まれ、前記画像形成工程において、前記第2細胞画像取得工程および/または前記第3細胞画像取得工程と第1細胞画像取得工程で撮像した各画像を重ね合わせて合成
該目的細胞の検出方法が前記第3蛍光標識処理工程を含まない場合には、前記焦点位置調節工程の直後にさらに前記第2細胞画像取得工程が含まれ、前記画像形成工程において、前記第2細胞画像取得工程と第1細胞画像取得工程で撮像した各画像を重ね合わせて合成し
該目的細胞の検出方法が前記第2蛍光標識処理工程を含まない場合には、前記焦点位置調節工程の直後にさらに前記第3細胞画像取得工程が含まれ、前記画像形成工程において、前記第3細胞画像取得工程と第1細胞画像取得工程で撮像した各画像を重ね合わせて合成する
請求項1〜7のいずれか一項に記載の目的細胞の検出方法。
The target cell search step includes
A first cell image acquisition step of imaging the cell detection region with the light receiving optical system capable of receiving first fluorescence; an image forming step;
Only including,
And
When the target cell detection method includes both the second fluorescent labeling process and the third fluorescent labeling process, the light receiving optical system further receives the second fluorescence immediately after the focal position adjusting process. the second cell image acquiring step of imaging the cell detecting region and the possible states and the third cell image the light receiving optical system and the fluorescence of the 3A or the 3B ready for receiving for imaging the cell detecting region includes acquiring step, in the image forming step, was synthesized by superimposing the images captured by the second cell image acquiring step and / or said third cell image acquiring step and the first cell image acquisition step,
When the target cell detection method does not include the third fluorescent labeling step, the second cell image acquisition step is further included immediately after the focal position adjustment step. In the image formation step, the second cell image acquisition step is performed. Superimposing and synthesizing each image captured in the cell image acquisition step and the first cell image acquisition step ,
When the target cell detection method does not include the second fluorescent labeling step, the third cell image acquisition step is further included immediately after the focal position adjustment step. In the image formation step, the third cell image acquisition step is performed. Superimposing and synthesizing each image captured in the cell image acquisition step and the first cell image acquisition step ,
The method for detecting a target cell according to any one of claims 1 to 7.
前記焦点位置調節工程を、前記細胞検出領域の異なる位置における2つ以上の視野のそれぞれで、非目的細胞に焦点を合わせて各視野の焦点距離の情報を得ることによって行い、これら焦点距離が相違する場合、その差分から、前記2つ以上の視野以外の他の視野における焦点距離の変化を表す近似式を求め、
当該他の視野においては、それぞれの焦点距離を前記近似式から算出して、この算出された焦点距離に前記受光光学系の焦点距離を設定する工程を、前記焦点位置調節工程として行う、請求項1〜8のいずれか一項に記載の目的細胞の検出方法。
The focal position adjustment step is performed by obtaining information on the focal length of each visual field by focusing on a non-target cell in each of two or more visual fields at different positions in the cell detection region. If so, an approximate expression representing a change in focal length in a field other than the two or more fields is obtained from the difference,
In the other visual field, the step of calculating each focal length from the approximate expression and setting the focal length of the light receiving optical system to the calculated focal length is performed as the focal position adjusting step. The method for detecting a target cell according to any one of 1 to 8.
検出しようとしている目的細胞が非目的細胞より少ない数で含まれる細胞懸濁液を表面に展開可能な細胞展開用基板と、
前記細胞展開用基板の細胞検出領域に単層の細胞層を形成する細胞展開手段と、
前記目的細胞に特異的に結合する抗体と第1蛍光色素との複合体である第1蛍光標識体を用いて、前記細胞懸濁液中の細胞または前記展開後の細胞群を蛍光染色する第1蛍光標識処理手段と、
前記非目的細胞に特異的に結合する抗体と第2蛍光色素との複合体である第2蛍光標識体を用いて、前記細胞懸濁液中の細胞または前記展開後の細胞群を蛍光染色する第2蛍光標識処理手段、
および/または、
前記目的細胞と前記非目的細胞の両方に結合する第3A蛍光色素である、もしくは前記目的細胞と前記非目的細胞の両方に結合する抗体と第3B蛍光色素との複合体である、第3蛍光標識体を用いて、前記細胞懸濁液中の細胞または前記展開後の細胞群を蛍光染色する第3蛍光標識処理手段と、
前記細胞展開用基板の細胞検出領域に対して、所定波長の励起光を照射可能な照射光学系と、
前記細胞検出領域からの光を波長帯域別に受光可能な受光光学系と、
少なくとも前記受光光学系および照射光学系を制御する制御手段と、
を備えた、目的細胞検出システムであって、
前記制御手段は、少なくとも、
焦点位置調節手段と、
前記照射光学系により前記第1蛍光色素の励起光で前記細胞検出領域に展開された細胞を照射しつつ、前記焦点位置調節手段で合わせた焦点の位置を基準として、前記受光光学系で第1の蛍光を発している目的細胞を探索する処理を行う目的細胞探索手段と、を備え
前記焦点位置調節手段は、
該目的細胞検出システムが前記第2蛍光標識処理手段と前記第3蛍光標識処理手段の双方を備える場合には、前記照射光学系により前記第2蛍光色素または前記第3Aもしくは第3B蛍光色素の励起光で前記細胞検出領域に展開された細胞群を照射し、第2の蛍光または第3Aもしくは第3Bの蛍光を発している非目的細胞に前記受光光学系の焦点を合わせ
該目的細胞検出システムが前記第3蛍光標識処理手段を備えない場合には、前記照射光学系により前記第2蛍光色素の励起光で前記細胞検出領域に展開された細胞群を照射し、前記第2の蛍光を発している非目的細胞に前記受光光学系の焦点を合わせ、
該目的細胞検出システムが前記第2蛍光標識処理手段を備えない場合には、前記照射光学系により前記第3Aまたは第3B蛍光色素の励起光で前記細胞検出領域に展開された細胞群を照射し、前記第3Aまたは第3Bの蛍光を発している非目的細胞に前記受光光学系の焦点を合わせることを特徴とする目的細胞検出システム。
A cell spreading substrate capable of spreading on the surface a cell suspension containing a smaller number of target cells to be detected than non-target cells;
A cell expansion means for forming a single cell layer in a cell detection region of the cell expansion substrate;
A first fluorescent label that is a complex of an antibody that specifically binds to the target cell and a first fluorescent dye is used to fluorescently stain cells in the cell suspension or the expanded cells. 1 fluorescent label processing means;
Using a second fluorescent label, which is a complex of an antibody that specifically binds to the non-target cell and a second fluorescent dye, the cells in the cell suspension or the expanded cells are fluorescently stained. Second fluorescent labeling means;
And / or
Third fluorescence that is a 3A fluorescent dye that binds to both the target cell and the non-target cell, or a complex of an antibody that binds to both the target cell and the non-target cell and a 3B fluorescent dye. A third fluorescent labeling means for fluorescently staining the cells in the cell suspension or the expanded cells using a label,
An irradiation optical system capable of irradiating excitation light having a predetermined wavelength with respect to a cell detection region of the cell development substrate,
A light receiving optical system capable of receiving light from the cell detection region for each wavelength band;
Control means for controlling at least the light receiving optical system and the irradiation optical system;
A target cell detection system comprising:
The control means is at least
A focus position adjusting means;
While irradiating the cells expanded in the cell detecting region by the excitation light of the first fluorescent dye by the irradiation optical system, with reference to the position of the focus combined with the focal point position adjusting means, first by the light receiving optical system 1 and a target cell search means for performing a process of searching for the target cells that emit fluorescence,
The focal position adjusting means includes
When the said purpose cell detection system comprises both the third fluorescent label processing means and the second fluorescent label processing means, the excitation of the second fluorescent dye by irradiation optical system or the second 3A or the 3B fluorescent dye Irradiating a cell group developed on the cell detection region with light, and focusing the light receiving optical system on a non-target cell emitting second fluorescence or fluorescence of 3A or 3B ,
When the target cell detection system does not include the third fluorescent label processing means, the irradiation optical system irradiates the cell group developed in the cell detection region with the excitation light of the second fluorescent dye, and The light receiving optical system is focused on a non-target cell emitting fluorescence of 2,
When the target cell detection system does not include the second fluorescent labeling processing means, the irradiation optical system irradiates the cell group developed in the cell detection region with the excitation light of the third A or third B fluorescent dye. A target cell detection system , wherein the light receiving optical system is focused on a non-target cell emitting the 3A or 3B fluorescence .
前記目的細胞が、血液中の細胞の総数に対して0.01%未満の含有率で前記血液に含まれる希少細胞である、請求項10に記載の目的細胞検出システム。   The target cell detection system according to claim 10, wherein the target cell is a rare cell contained in the blood at a content rate of less than 0.01% with respect to the total number of cells in the blood. 該目的細胞検出システムが前記第2蛍光標識処理手段を備える場合には、前記焦点位置調節手段によって焦点を合わせる際に用いられる前記第2の蛍光の波長が、前記第1の蛍光の波長と重複せず、
該目的細胞検出システムが前記第3蛍光標識処理手段を備える場合には、前記焦点位置調節手段によって焦点を合わせる際に用いられる前記第3Aもしくは第3Bの蛍光の波長が、前記第1の蛍光の波長と重複しない、請求項10または11に記載の目的細胞検出システム。
When the said purpose cell detection system comprises a second fluorescent label processing means, the wavelength of the second fluorescent used when focusing by the focus position adjusting means, overlap the first wavelength of the fluorescent Without
When the target cell detection system includes the third fluorescent labeling processing unit, the wavelength of the third A or 3B fluorescence used when focusing by the focal position adjusting unit is the first fluorescence. The target cell detection system according to claim 10 or 11, which does not overlap with a wavelength .
前記目的細胞がCTCであり、
前記非目的細胞が白血球であり、
前記第1蛍光標識体が、前記第1蛍光色素で標識された抗サイトケラチン抗体であり、
該目的細胞検出システムが前記第2蛍光標識処理手段を備える場合には、前記第2蛍光標識体が、前記第2蛍光色素で標識された白血球を特異的に認識する抗体であり、
該目的細胞検出システムが前記第3蛍光標識処理手段を備える場合には、前記第3蛍光標識体が、細胞核に結合するヘキスト系蛍光色素である、
請求項10〜12のいずれか一項に記載の目的細胞検出システム。
The target cell is CTC;
The non-target cell is a white blood cell;
The first fluorescent label is an anti-cytokeratin antibody labeled with the first fluorescent dye;
When the target cell detection system includes the second fluorescent labeling processing means, the second fluorescent label is an antibody that specifically recognizes leukocytes labeled with the second fluorescent dye,
When the target cell detection system includes the third fluorescent labeling processing means, the third fluorescent label is a Hoechst fluorescent dye that binds to a cell nucleus.
The target cell detection system according to any one of claims 10 to 12.
前記細胞展開用基板の細胞検出領域の表面が平面状であり、
前記細胞展開手段が、前記表面部に展開された2層以上の細胞層を単層化させるための細胞用スクレーパーを備えた、請求項10〜13のいずれか一項に記載の目的細胞検出システム。
The surface of the cell detection region of the cell expansion substrate is planar,
The target cell detection system according to any one of claims 10 to 13, wherein the cell deployment means includes a cell scraper for monolayering two or more cell layers developed on the surface portion. .
前記細胞展開用基板の細胞検出領域の表面が、細胞を格納するためのマイクロチャンバーまたは凹凸を有しており、
前記細胞展開手段が、細胞を単層化させるための液流を発生させる送液系機構を備えた、請求項10〜13のいずれか一項に記載の目的細胞検出システム。
The surface of the cell detection region of the cell deployment substrate has a microchamber or unevenness for storing cells,
The target cell detection system according to any one of claims 10 to 13, wherein the cell expanding means includes a liquid feeding system mechanism for generating a liquid flow for monolayering the cells.
前記制御手段は、焦点位置補正手段をさらに備え、
前記焦点位置補正手段は、
該目的細胞検出システムが前記第2蛍光標識処理手段と前記第3蛍光標識処理手段の双方を備える場合には、前記受光光学系に設けられている受光素子により受光する光が、前記第2の蛍光または前記第3Aもしくは第3Bの蛍光から前記第1の蛍光に変化することにより生じる焦点位置のズレ量を算出し、前記焦点位置調節手段で合わせた焦点位置を補正し、
該目的細胞検出システムが前記第3蛍光標識処理手段を備えない場合には、前記受光光学系に設けられている受光素子により受光する光が、前記第2の蛍光から前記第1の蛍光に変化することにより生じる焦点位置のズレ量を算出し、前記焦点位置調節手段で合わせた焦点位置を補正し、
該目的細胞検出システムが前記第2蛍光標識処理手段を備えない場合には、前記受光光学系に設けられている受光素子により受光する光が、前記第3Aもしくは第3Bの蛍光から前記第1の蛍光に変化することにより生じる焦点位置のズレ量を算出し、前記焦点位置調節手段で合わせた焦点位置を補正する、
請求項10〜15のいずれか一項に記載の目的細胞検出システム。
The control means further includes a focus position correction means,
The focal position correcting means includes
When the target cell detection system includes both the second fluorescent label processing unit and the third fluorescent label processing unit, the light received by the light receiving element provided in the light receiving optical system is the second fluorescent label processing unit . Calculating the shift amount of the focal position caused by the change from the fluorescence or the 3A or 3B fluorescence to the first fluorescence, and correcting the focal position adjusted by the focal position adjusting means ;
When the target cell detection system does not include the third fluorescent label processing means, the light received by the light receiving element provided in the light receiving optical system changes from the second fluorescence to the first fluorescence. Calculating the shift amount of the focal position caused by the correction, correcting the focal position adjusted by the focal position adjusting means,
When the target cell detection system does not include the second fluorescent labeling processing unit, the light received by the light receiving element provided in the light receiving optical system is transmitted from the 3A or 3B fluorescence to the first Calculating the amount of shift of the focal position caused by changing to fluorescence, and correcting the focal position adjusted by the focal position adjusting means;
The target cell detection system according to any one of claims 10 to 15.
前記目的細胞探索手段
前記受光光学系を第1の蛍光を受光可能な状態にして前記細胞検出領域を撮像する第1細胞画像取得手段と、画像形成手段と、
を備え、
かつ
該目的細胞検出システムが前記第2蛍光標識処理手段と前記第3蛍光標識処理手段の双方を備える場合には、前記焦点位置調節手段により前記受光光学系の焦点を合わせた直後に、前記受光光学系を前記第2の蛍光を受光可能な状態にして前記細胞検出領域を撮像する第2細胞画像取得手段、および前記受光光学系を前記第3Aもしくは第3Bの蛍光を受光可能な状態にして前記細胞検出領域を撮像する第3細胞画像取得手段をさらに備え、前記画像形成手段において、前記第1細胞画像取得手段と前記第2細胞画像取得手段および/または前記第3細胞画像取得手段で撮像した各画像を重ね合わせて合成する処理を行
該目的細胞検出システムが前記第3蛍光標識処理手段を備えない場合には、前記焦点位置調節手段により前記受光光学系の焦点を合わせた直後に、前記受光光学系を前記第2の蛍光を受光可能な状態にして前記細胞検出領域を撮像する第2細胞画像取得手段をさらに備え、前記画像形成手段において、前記第1細胞画像取得手段と前記第2細胞画像取得手段で撮像した各画像を重ね合わせて合成する処理を行い
該目的細胞検出システムが前記第2蛍光標識処理手段を備えない場合には、前記焦点位置調節手段により前記受光光学系の焦点を合わせた直後に、前記受光光学系を前記第3Aもしくは第3Bの蛍光を受光可能な状態にして前記細胞検出領域を撮像する第3細胞画像取得手段をさらに備え、前記画像形成手段において、前記第1細胞画像取得手段と前記第3細胞画像取得手段で撮像した各画像を重ね合わせて合成する処理を行う、
請求項10〜16のいずれか一項に記載の目的細胞検出システム。
The target cell search means includes :
First cell image acquisition means for imaging the cell detection region with the light receiving optical system in a state capable of receiving first fluorescence ; and image forming means;
With
And
When the target cell detection system includes both the second fluorescent label processing means and the third fluorescent label processing means, the light receiving optical system is immediately after the focus of the light receiving optical system is adjusted by the focus position adjusting means. the second cell image acquiring means for imaging the cell detecting region the system and the second fluorescent ready to light, and the said light-receiving optical system in the fluorescence can receive a state of the first 3A or the 3B The image forming unit further includes a third cell image acquiring unit that images the cell detection region, and the first cell image acquiring unit, the second cell image acquiring unit, and / or the third cell image acquiring unit captures the image in the image forming unit. There line processing to synthesize by superimposing the images,
If the target cell detection system does not include the third fluorescent labeling processing means, the light receiving optical system receives the second fluorescence immediately after the focus position adjusting means focuses the light receiving optical system. A second cell image acquiring unit configured to capture the cell detection region in a possible state; and in the image forming unit, the images captured by the first cell image acquiring unit and the second cell image acquiring unit are overlapped. Perform the process of combining them together ,
When the target cell detection system does not include the second fluorescent labeling processing means, the light receiving optical system is moved to the third A or 3B immediately after the focus position adjusting means focuses the light receiving optical system. And further comprising a third cell image acquiring means for capturing the cell detection region in a state where fluorescence can be received, and in the image forming means, each of the images captured by the first cell image acquiring means and the third cell image acquiring means. Perform the process of overlaying and compositing images.
The target cell detection system according to any one of claims 10 to 16.
前記細胞検出領域の異なる位置における2つ以上の視野のそれぞれで、非目的細胞に焦点を合わせて焦点距離の情報を得た後、
これら焦点距離が相違する場合、その差分から、前記2つ以上の視野以外の他の視野における焦点距離の変化を表す近似式を求め、
当該他の視野においては、それぞれの焦点距離を前記似式から算出して、この算出された焦点距離に前記受光光学系の焦点距離を設定する手段を、前記焦点位置調節手段として含む、請求項10〜17のいずれか一項に記載の目的細胞検出システム。
In each of two or more fields of view in different positions of the cell detection region, focusing on non-target cells to obtain focal length information,
When these focal lengths are different, an approximate expression representing a change in focal length in a visual field other than the two or more visual fields is obtained from the difference,
In the other field, each focal length is calculated from the approximation equation, the means for setting the focal length of the light receiving optical system on the calculated focal length, including as the focal position adjusting means, wherein Item 18. The target cell detection system according to any one of Items 10 to 17.
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