JP6710772B2 - 細胞移動装置及び細胞移動方法 - Google Patents
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Description
図1は、細胞移動装置Sの全体構成を概略的に示す図である。ここでは、細胞Cを2つの容器間で移動させる細胞移動装置Sを例示している。細胞移動装置Sは、ディッシュ10を備えた選別容器1、マイクロプレート4、カメラユニット5(撮像部)、及びチップ6が搭載されたヘッドユニット61(移動部)を備えている。
図2は、選別容器1の斜視図、図3は、ディッシュ10の上面図、図4は、図3のIV−IV線断面図である。選別容器1は、底皿11、外周壁12、内周壁13及び天壁14を備える。底皿11は、選別容器1の底部を構成する上面開口の円柱型の皿部材である。外周壁12、内周壁13及び天壁14は、底皿11に被せられる蓋部材を構成している。外周壁12は底皿11の側周壁よりも径大の部分、内周壁13は、外周壁12の内部に配置された角筒状の部分である。天壁14は、選別容器1の上面側において、上部開口1H以外の領域を覆う板部材である。
(1)細胞Cが保持凹部3に保持された状態のディッシュ10の画像を撮像する機能、
(2)前記ディッシュ10の画像に基づいて、ディッシュ10に保持されている複数の細胞Cの各々に対して評価レベルを付与する機能、
(3)同じ評価レベルの細胞Cが、マイクロプレート4の複数のグループの各々に均等に配分されるように、ディッシュ10に保持された各細胞Cの移動先を振り分ける機能、
(4)前記振り分けに従って、ディッシュ10の細胞Cをマイクロプレート4の各グループの各ウェル41へ移動させる機能、
を有する。以下、細胞移動装置Sの上記機能(1)〜(4)に関わる構成を説明する。
図9は、細胞移動装置Sの電気的構成を示すブロック図である。細胞移動装置Sは、ヘッドユニット61(図1)の移動、ヘッド63の位置決め及び昇降、ヘッド63による細胞Cの吸引及び吐出動作、並びにカメラユニット5の動作を制御する制御部7を備える。また、細胞移動装置Sは、カメラユニット5を水平移動させる機構としてカメラ軸駆動部53、ヘッドユニット61を水平移動させる機構としてヘッドユニット軸駆動部64(移動部の一部)、ヘッド63を昇降させる機構並びに吸引及び吐出動作を行わせる機構としてヘッド駆動部65(移動部の一部)、及び表示部66を備えている。
図10は、ディッシュ10に保持されている細胞Cと、その評価レベルの例とを模式的に示す上面図である。図10に示すディッシュ10は、選別容器1内において細胞培養液に浸漬され、細胞Cを含む細胞培養液の分注が行われた後の状態を、カメラユニット5にて撮像して得られた画像に相当する。ここでは、使用不可の細胞や夾雑物、及び1つの保持凹部3に2以上の細胞Cが収容されている状態(これらの細胞Cは吸引対象とはならない)の記載は省かれている。図10では、8行(m1〜m8)×8列(n1〜n8)の保持凹部3を有するディッシュ10が例示されている。64個の保持凹部3の一部には、評価部74により使用可能と判定された細胞Cが収容されている。
先ず、前記振り分け処理について、本実施形態に対する比較例を図11(A)〜(C)に基づいて説明する。図11(A)は、ディッシュ10に保持されている細胞Cへのナンバリングの例、図11(B)は、マイクロプレート4(ウェル41)への細胞Cの吐出順を示す図、図11(C)は、マイクロプレート4への細胞Cの吐出状況を示す図である。図11(A)のディッシュ10及び担持されている細胞Cの分布は、先に図10に示したものと同じである。図11(B)及び(C)では、3行(p1〜p3)×7列(q1〜q7)のウェル41を有するマイクロプレート4が例示されている。
本実施形態によれば、このような不具合を解消することができる。図12(A)は、ディッシュに保持されている細胞Cを示す平面図、図12(B)は、本実施形態に係るマイクロプレート4への細胞Cの移動先を示す図、図12(C)は、本実施形態に係るマイクロプレート4への細胞Cの吐出状況を示す図である。図12(A)に示すディッシュ10及び担持されている細胞Cの分布は図11(A)と同じであり、図12(B)及び(C)におけるマイクロプレート4のウェル41の配置も、図11(B)及び(C)と同じである。
図13は、本実施形態の第1変形例を説明するための図である。ここでは、マイクロプレート4が備える複数のウェル41をグループ分けする際、上述のようなグループI〜IIIに加えて、コントロールグループが追加された例を示している。図13の例では、p1行〜p3行のウェル41群がグループI〜IIIにグループ分けされると共に、pr行のウェル41群がコントロールグループに区分されている例を示している。グループI〜IIIについては、上記実施形態と同様に、同じ評価レベルの細胞Cが均等に配分されている。一方、コントロールグループについては、最良のレベルG1の細胞Cだけ配分されている。
a/n=11/3=3余り2
の演算結果で設定される。まず、商の個数である3個のレベルG1が配分されるグループが1つ設けられる。そして、剰余=2個のうちの1個ずつを、商の個数である3個にそれぞれ加算した4個のレベルG1が配分されるグループが2つ設けられる。ここでは、グループI、IIに4個のレベルG1が配分され、残りのグループIIIに3個のレベルG1が配分されている例を示している。
図15A及び図15Bは、細胞移動装置Sの動作の一例を示すフローチャートである。ここでは、図1に示すように、細胞培養液に分散された複数の細胞Cが選別容器1に注入され、ディッシュ10上に細胞Cが保持されている状態が形成されているものとする。まず、細胞Cを保持しているディッシュ10の撮像が行われる。撮像制御部71がカメラ軸駆動部53を制御し、カメラユニット5を選別容器1の下方の撮影位置、つまりn番目の画像のキャプチャ位置へ移動させる。例えば、カメラユニット5が有する撮影範囲AV(図5)では、ディッシュ10の撮影要の面積の全てを撮像するのに100回の撮像を要する場合、1/100番目(n=1)の画像のキャプチャ位置へカメラユニット5が移動される。そして、撮像制御部71はカメラユニット5に撮像動作を実行させる(ステップS1)。撮像により取得された画像データは、画像メモリ72に格納される。
続いて、第3変形例として、ヘッドユニット61が細胞Cを吸引及び吐出するチップ6を複数本備え、これらチップ6からマイクロプレート4の複数のウェル41へ同時に吐出させる例について説明する。例えば、図8に示したような、3本のチップ6A、6B、6Cが一列(所定の配列状態)に装着されたヘッドユニット61を用いて同時吐出を行えれば、細胞Cの移動に要する時間を大幅に短縮することが可能となる。
・1回目の吸引=「1−G1」、「2−G3」、「3−G4」
・2回目の吸引=「4−G1」、「5−G2」、「6−G2」
・3回目の吸引=「7−G2」、「8−G1」、「9−G4」
となる。
Claims (7)
- 移動対象の細胞を保持する複数の保持部を有するディッシュと、
前記細胞を受け入れる複数のウェルを有し、これらウェルが複数のグループに区分されるマイクロプレートと、
前記細胞を、前記ディッシュから前記マイクロプレートへ移動させる移動部と、
前記細胞が前記保持部に保持された状態の前記ディッシュの画像を撮像する撮像部と、
前記ディッシュの画像に基づいて、前記ディッシュに保持されている物体のうち、所定の基準を満たす細胞を使用可能な細胞として選別すると共に、予め定められた複数段階の評価レベルを参照し、前記使用可能な細胞の各々に対して評価レベルを付与する評価部と、
同じ評価レベルの細胞が、前記マイクロプレートの前記グループの各々に均等に配分されるように、前記ディッシュ上の各細胞の移動先を設定する振り分け処理部と、
前記振り分け処理部によって設定された前記移動先に従って、前記ディッシュの前記保持部に保持された細胞を、前記マイクロプレートの各グループの各ウェルへ移動させるよう、前記移動部を制御する移動制御部と、
を備える細胞移動装置。 - 請求項1に記載の細胞移動装置において、
前記評価部は、前記ディッシュの画像に基づいて、前記所定の基準を満たす細胞と、前記基準を満たさない細胞及び夾雑物とを区分することで、前記使用可能な細胞を選別する、細胞移動装置。 - 請求項1又は2に記載の細胞移動装置において、
前記マイクロプレートの前記ウェルには培養液が注液され、
前記複数のグループは、前記培養液の条件によって区分されている、細胞移動装置。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載の細胞移動装置において、
前記評価レベルとして、第1レベルと、該第1レベルよりもグレードの低い第2レベルとを含み、前記グループがnグループ有る場合に、
前記振り分け処理部は、前記第1レベルの細胞がa個存在し、前記第2レベルの細胞がb個存在するとき、a/n個の移動先アドレスを各グループに割り当てると共に、b/n個の移動先アドレスを各グループに割り当てる、細胞移動装置。 - 請求項4に記載の細胞移動装置において、aがnで割り切れない場合、
前記振り分け処理部は、
前記第1レベルの細胞がa/nの商の個数だけ配分される第1グループと、a/nの剰余を1個ずつ商に加算した個数が配分される第2グループとを設定し、
前記第2レベルの細胞を、前記第1グループにおける前記第1レベルの細胞の不足分の移動先アドレスへ優先的に割り当てる、細胞移動装置。 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載の細胞移動装置において、
前記移動部は、細胞を吸引及び吐出することが可能なチップを、所定の配列状態で複数個備え、前記チップは前記保持部において細胞を吸引し、前記ウェルにおいて細胞を吐出するものであって、
前記振り分け処理部は、同じ評価レベルの細胞が前記グループの各々に均等に配分される設定の範囲内において、複数個の前記チップから複数の前記ウェルへ同時に吐出が可能なように、細胞の移動先を再設定する、細胞移動装置。 - ディッシュに保持された細胞を、複数のウェルが複数のグループに区分されているマイクロプレートへ移動させる細胞移動方法であって、
移動対象の細胞を保持するディッシュの画像を撮像するステップと、
前記ディッシュの画像に基づいて、前記ディッシュに保持されている物体のうち、所定の基準を満たす細胞を使用可能な細胞として選別するステップと、
予め定められた細胞の複数段階の評価レベルを参照し、前記使用可能な細胞の各々に対して評価レベルを付与するステップと、
同じ評価レベルの細胞が、前記マイクロプレートの前記グループの各々に均等に配分されるように、前記ディッシュ上の各細胞の移動先を設定するステップと、
前記移動先の設定に従って、前記ディッシュに保持された細胞を、前記マイクロプレートの各グループの各ウェルへ移動させるステップと、
を含む細胞移動方法。
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