JP6735349B2 - 微粒子の回収方法及び回収システム - Google Patents

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Description

本発明は、微粒子の回収方法及び回収システムに関する。
本願は、２０１６年９月２９日に日本に出願された、特願２０１６−１９１４５１号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
従来、微細粒子のスクリーニング装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。このスクリーニング装置は、微細粒子が収納されるウエルが形成された計測用チップと、キャピラリを有しかつウエル内の微細粒子を吸入して所定位置に吐出して回収するための回収部と、を備えている。計測用チップの上面には、カップ型の凹形状をなす多数のウエルがマトリクス状に配列されている。微細粒子の正確な吸引動作を実現するために、キャピラリとウエルとの距離を微細粒子の直径よりも小さくしている。
特許第５６２５１２５号公報
ところで、カップ型の凹形状をなすウエルが形成された計測用チップにおいて微細粒子の回収を試みる際、キャピラリの先端と計測用チップの上面とを当接（密着）させると、微細粒子そのものを巻き込んだ吸気の流れを作ることができない可能性がある。すなわち、吸気の流れがキャピラリの先端と計測用チップの上面との当接部分で遮られるため、微細粒子を吸引することができない可能性がある。したがって、所望の微細粒子を確実に吸引することができない可能性があった。
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、所望の微粒子を確実に吸引することができる微粒子の回収方法及び回収システムを提供することを目的とする。
本発明の第一態様に係る微粒子の回収方法は、構造体に収容された微粒子をノズルにより吸引して回収する微粒子の回収方法であって、前記構造体として、前記微粒子を収容する空間を前記構造体の一面側と他面側とに連通する少なくとも１つの連通部が形成されたものを用いる。
この方法によれば、連通部において微粒子そのものを巻き込んだ吸気の流れを作ることができるため、所望の微粒子を確実に吸引することができる。
上記の微粒子の回収方法において、前記構造体として、一面側に前記微粒子を収容可能に窪む少なくとも１つの凹部が形成され、かつ前記凹部の内壁から他面側に連通するとともに前記微粒子の大きさよりも小さい孔径を持つ少なくとも１つの連通孔が形成された基板を用いてもよい。
この方法によれば、基板の凹部と連通孔との間で微粒子そのものを巻き込んだ吸気の流れを作ることができるため、所望の微粒子を確実に吸引することができる。加えて、連通孔が微粒子の大きさよりも小さい孔径を持つため、微粒子が連通孔を通過することはなく、微粒子を凹部で確実に保持することができる。
上記の微粒子の回収方法において、前記構造体として、前記微粒子を収容可能に貫通する少なくとも１つの貫通孔が形成され、かつ前記貫通孔の内壁に前記微粒子を支持可能な支持部が形成された基板を用いてもよい。
この方法によれば、基板の貫通孔を通じて微粒子そのものを巻き込んだ吸気の流れを作ることができるため、所望の微粒子を確実に吸引することができる。加えて、貫通孔の内壁に微粒子を支持可能な支持部が形成されているため、微粒子が貫通孔を通過することはなく、微粒子を支持部で確実に保持することができる。
上記の微粒子の回収方法において、前記構造体として、前記微粒子を収容可能に貫通する少なくとも１つの貫通孔が形成された基板と、前記基板の他面側に配置されるとともに、前記貫通孔に連通する少なくとも１つの連通孔が形成され、かつ前記微粒子を支持可能な支持層と、を備えたものを用いてもよい。
この方法によれば、基板の貫通孔と支持層の連通孔との間で微粒子そのものを巻き込んだ吸気の流れを作ることができるため、所望の微粒子を確実に吸引することができる。
上記の微粒子の回収方法において、前記構造体として、前記微粒子を収容可能に窪む少なくとも１つの凹部が形成されるとともに、前記凹部に連通する少なくとも１つの連通孔が形成され、かつ前記微粒子を支持可能な支持層と、前記支持層の前記凹部の側の面を覆う被覆層と、を備えてもよい。
この方法によれば、支持層の凹部と連通孔との間で微粒子そのものを巻き込んだ吸気の流れを作ることができるため、所望の微粒子を確実に吸引することができる。加えて、被覆層が支持層の凹部の側の面を覆うため、支持層の連通孔に異物が侵入することを抑制することができる。
上記の微粒子の回収方法において、前記ノズルを前記構造体の一面に当接させた状態で、前記微粒子を前記ノズルにより吸引して回収してもよい。
この方法によれば、ノズルを構造体の一面から離反した場合と比較して、外部の異物を吸引することを回避することができる。したがって、異物の混入（コンタミネーション）を回避するとともに、所望の微粒子を確実に吸引することができる。加えて、基板の貫通孔と支持層の連通孔との間でのみ微粒子そのものを巻き込んだ吸気の流れを作ることができるため、ノズルを構造体の一面から離反した場合と比較して、ノズルの吸引力を低く抑えることができる。
本発明の第二態様に係る回収システムは、少なくとも１つの微粒子を収容可能な構造体と、前記構造体に収容された前記微粒子を吸引して回収するノズルとを備えた回収システムであって、前記構造体には、前記微粒子を収容する空間を前記構造体の一面側と他面側とに連通する少なくとも１つの連通部が形成されている。
この構成によれば、連通部において微粒子そのものを巻き込んだ吸気の流れを作ることができるため、所望の微粒子を確実に吸引することができる。
上記の回収システムにおいて、前記構造体は、一面側に前記微粒子を収容可能に窪む少なくとも１つの凹部が形成され、かつ前記凹部の内壁から他面側に連通するとともに前記微粒子の大きさよりも小さい孔径を持つ少なくとも１つの連通孔が形成された基板であってもよい。
この構成によれば、基板の凹部と連通孔との間で微粒子そのものを巻き込んだ吸気の流れを作ることができるため、所望の微粒子を確実に吸引することができる。加えて、連通孔が微粒子の大きさよりも小さい孔径を持つため、微粒子が連通孔を通過することはなく、微粒子を凹部で確実に保持することができる。
上記の回収システムにおいて、前記構造体は、前記微粒子を収容可能に貫通する少なくとも１つの貫通孔が形成され、かつ前記貫通孔の内壁に前記微粒子を支持可能な支持部が形成された基板であってもよい。
この構成によれば、基板の貫通孔を通じて微粒子そのものを巻き込んだ吸気の流れを作ることができるため、所望の微粒子を確実に吸引することができる。加えて、貫通孔の内壁に微粒子を支持可能な支持部が形成されているため、微粒子が貫通孔を通過することはなく、微粒子を支持部で確実に保持することができる。
上記の回収システムにおいて、前記構造体は、前記微粒子を収容可能に貫通する少なくとも１つの貫通孔が形成された基板と、前記基板の他面側に配置されるとともに、前記貫通孔に連通する少なくとも１つの連通孔が形成され、かつ前記微粒子を支持可能な支持層と、を備えていてもよい。
この構成によれば、基板の貫通孔と支持層の連通孔との間で微粒子そのものを巻き込んだ吸気の流れを作ることができるため、所望の微粒子を確実に吸引することができる。
上記の回収システムにおいて、前記構造体は、前記微粒子を収容可能に窪む少なくとも１つの凹部が形成されるとともに、前記凹部に連通する少なくとも１つの連通孔が形成され、かつ前記微粒子を支持可能な支持層と、前記支持層の前記凹部の側の面を覆う被覆層と、を備えていてもよい。
この構成によれば、支持層の凹部と連通孔との間で微粒子そのものを巻き込んだ吸気の流れを作ることができるため、所望の微粒子を確実に吸引することができる。加えて、被覆層が支持層の凹部の側の面を覆うため、支持層の連通孔に異物が侵入することを抑制することができる。
上記の回収システムにおいて、前記構造体は、前記微粒子を収容可能に貫通する少なくとも１つの貫通孔が形成された第一基板と、前記第一基板に対向する第二基板と、前記第一基板と前記第二基板との間に配置されるとともに、前記貫通孔に連通する少なくとも１つの連通孔が形成され、かつ前記微粒子を支持可能な支持層と、を備えていてもよい。
この構成によれば、第一基板の貫通孔と支持層の連通孔との間で微粒子そのものを巻き込んだ吸気の流れを作ることができる。したがって、所望の微粒子を確実に回収することができる。
本発明によれば、所望の微粒子を確実に吸引することができる微粒子の回収方法及び回収システムを提供することができる。
第一実施形態に係る回収システムの概略構成を示す平面図である。 基板の概略構成を示す斜視図である。 第一実施形態に係る回収システムの要部を示す図である。 ディップ部の概略構成を示す平面図である。 ＸＹアライメントを説明するための図である。 ノズルの先端部が基板の表面に当接している状態を示す図である。 ノズルの先端部が基板の表面から離反している状態を示す図である。 第二実施形態に係る基板の要部を示す、図６に相当する図である。 第三実施形態に係る基板の要部を示す、図６に相当する図である。 第四実施形態に係る構造体の要部を示す、図６に相当する図である。 第五実施形態に係る構造体の要部を示す、図６に相当する図である。 第六実施形態に係る構造体の概略構成を示す斜視図である。 第六実施形態に係る構造体の概略構成を示す断面図である。 ノズルの先端部が第一基板の表面に当接している状態を示す図である。 第六実施形態に係る構造体の変形例を示す斜視図である。 第六実施形態に係る構造体の変形例を示す斜視図である。 第六実施形態に係る構造体の変形例を示す斜視図である。 第六実施形態に係る構造体の変形例を示す斜視図である。 第七実施形態に係る回収システムの概略構成を示す平面図である。 第一検出装置の概略構成を示す図である。 第二検出装置の概略構成を示す図である。
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。水平面内の所定方向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれと直交する方向（すなわち鉛直方向）をＺ軸方向とする。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸まわりの回転方向をそれぞれ、θＸ、θＹ、及びθＺ方向とする。
（第一実施形態）
以下、本発明の第一実施形態について、図１〜図７を用いて説明する。本実施形態では、構造体に収容された微粒子をノズルにより吸引して回収する微粒子の回収方法に用いる回収システムを例に挙げて説明する。本実施形態の回収システムは、微粒子を収容可能な構造体と、構造体に収容された微粒子を吸引して回収するノズルと、を備えたものである。本実施形態の構造体は、一面側に微粒子を収容可能な凹部が形成され、かつ凹部の内壁から他面側に連通するとともに微粒子の大きさよりも小さい孔径を持つ連通孔が形成された基板である。
例えば、微粒子は、直径１０μｍ〜２００μｍ程度の細胞である。細胞には、抗体分泌細胞、希少細胞などが含まれる。なお、「微粒子」は、単一の細胞に限らず、コロニー及びスフェロイド（細胞の塊）等を広く含む概念である。
例えば、回収システムは、目的の細胞を選別して回収する。なお、「回収」は、目的の細胞を選別して回収することに限らず、細胞を別容器に移動して回収する場合等を広く含む概念である。
＜回収システム＞
図１は、第一実施形態に係る回収システム１の概略構成を示す平面図である。
図１に示すように、回収システム１は、基台２と、制御装置３と、表示装置４と、入力装置５と、基板１０（構造体）と、ノズル２０と、ノズル位置計測装置３０と、を備えている。回収システム１は、不図示のケースで覆われている。これにより、回収システム１内には外部から異物（塵埃）が侵入しないようになっている。
＜基台＞
基台２は、回収システム１の各要素（基板１０、ノズル２０及びノズル位置計測装置３０）を保持する。平面視で、基台２は矩形状をなしている。
＜制御装置＞
制御装置３は、回収システム１の各要素（ノズル２０及びノズル位置計測装置３０）の駆動を制御する。
＜表示装置＞
表示装置４は、文字及び画像の表示を行う。表示装置４は、回収システム１に関する種々の情報を表示する。例えば、表示装置４は、液晶ディスプレイである。
＜入力装置＞
入力装置５は、作業者の操作を受け付ける入力機器を備える。例えば、入力機器は、キーボード及びマウス等である。入力装置５は、入力された情報を制御装置３に出力する。
＜基板（構造体）＞
図２は、基板１０の概略構成を示す斜視図である。
図２に示すように、基板１０は、矩形板状をなしている。例えば、基板１０は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に５０ｍｍ程度の長さを有している。基板１０は、透光性を有している。
例えば、基板１０は、ガラス基板又はプラスチック基板である。
基板１０には、微粒子Ｍを収容可能に窪む複数の凹部１１が形成されている。複数の凹部１１は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に沿って一定の間隔でマトリックス状に配置されている。例えば、凹部１１の断面形状は、Ｕ字型の凹形状又はカップ型の凹形状となっている。
凹部１１の大きさは、１個の微粒子Ｍのみが収容され得る大きさとなっている。これにより、目的の単一種の細胞等を迅速に回収することができる。なお、凹部１１の大きさは、複数の微粒子Ｍが収容され得る大きさであってもよく、特に限定されない。
基板１０には、凹部１１の底壁（内壁）から裏面１０ｂ側（他面側）に連通する複数の連通孔１１ｈが形成されている（図６参照）。凹部１１及び連通孔１１ｈは、微粒子Ｍを収容する空間を基板１０の一面側と他面側とに連通する。凹部１１及び連通孔１１ｈは、「連通部」に相当する。連通孔１１ｈは、凹部１１の底壁から裏面１０ｂに向けて直線状に延びている。連通孔１１ｈは、微粒子Ｍの大きさよりも小さい孔径を有している。
なお、各凹部１１には、微粒子Ｍとともに培養液が収容されていてもよい。例えば、培養液は、ＤＭＥＭ培地、ＭＥＭ培地、ＲＰＭＩ１６４０培地、Ｆｉｓｃｈｅｒ'ｓ培地等が挙げられる。なお、培養液の種類は特に限定されない。
基板１０の表面１０ａ（上面）の角部には、マーキング１２が形成されている。マーキング１２は、基板１０の表面１０ａにおける各凹部１１のＸ軸方向及びＹ軸方向に関する座標を設定する際の基準となる。例えば、マーキング１２は、基板１０の表面１０ａの角部を切削加工することで形成する。なお、マーキング１２は、基板１０の表面１０ａの角部を印刷処理することで形成していてもよい。
＜ノズル＞
図３は、第一実施形態に係る回収システム１の要部を示す図である。
図３に示すように、ノズル２０は、Ｚ軸方向下側に向けて先細り形状を有する筒状をなしている。例えば、ノズル２０は、樹脂又は金属で形成されている。例えば、ノズル２０は、マイクロキャピラリーである。ノズル２０は、基板１０の凹部１１のサイズに対応したものを用いる。例えば、ノズル２０の先端部２１の内径は、凹部１１の直径の２倍程度に設定されている。例えば、ノズル２０の先端部２１の内径は、１０μｍ〜１００μｍ程度となっている。
ノズル２０には、吸引ポンプ（不図示）が接続されている。例えば、吸引ポンプは、ステッピングモーターで駆動するチューブポンプである。ノズル２０は、吸引ポンプが正回転すると、先端部２１から微粒子Ｍを吸引する。一方、ノズル２０は、吸引ポンプが逆回転すると、先端部２１から微粒子Ｍを排出する。
＜ノズル位置計測装置＞
ノズル位置計測装置３０は、基板１０に対するノズル２０の位置を計測する。ノズル位置計測装置３０は、ノズル昇降機構３１と、構造体移動機構３５と、判定部３９と、カメラ４０と、を備えている。
＜ノズル昇降機構＞
ノズル昇降機構３１は、ノズル２０を第一方向Ｖ１に沿わせて基板１０に対し昇降させる。ここで、「第一方向」は、基板１０の表面１０ａの法線方向（例えば、Ｚ軸方向）に相当する。ノズル昇降機構３１は、アーム３２と、Ｚ駆動機構３３と、ノズル位置調整機構３４と、を備えている。
アーム３２は、ノズル２０を保持する。アーム３２は、ＸＹ平面に平行な方向に延びる棒状部材である。アーム３２の一端部には、ノズル２０が着脱可能に取り付けられている。アーム３２の他端部には、Ｚ駆動機構３３が連結されている。
Ｚ駆動機構３３は、アーム３２をＺ軸方向に昇降可能とするとともに、Ｚ軸回り（θＺ方向）に回転可能である。例えば、Ｚ駆動機構３３は、ステッピングモーターにより駆動される。このような構成により、ノズル２０は、旋回、昇降、吸引及び排出といった動作を実行可能となっている。
例えば、Ｚ駆動機構３３は、Ｚ軸方向におけるストロークが２０ｍｍ、移動速度が５〜５０００μｍ／ｓｅｃ、Ｚ軸方向における位置制御が±１μｍに設定されている。また、Ｚ駆動機構３３は、θＺ方向の旋回動作における駆動角度が±１００度（ストローク２００度）、回転位置制御が±０．００２度に設定されている。
ノズル位置調整機構３４は、ノズル２０のアライメントを行うための機構である。例えば、ノズル位置調整機構３４は、マイクロメーター等の調整用ツマミを備えている。これにより、アーム３２に対するノズル２０の取付位置をＸＹ平面内において微調整することができる。
＜構造体移動機構＞
構造体移動機構３５は、基板１０を第一方向Ｖ１と交差する第二方向Ｖ２に移動させる。ここで、「第二方向」は、基板１０の表面１０ａの法線方向と直交する方向（例えば、Ｘ軸方向又はＹ軸方向）に相当する。構造体移動機構３５は、ステージ３６と、ＸＹ駆動機構３７と、を備えている。
ステージ３６は、基板１０を載置する載置台である。ステージ３６の上面には、吸引回収領域３６ａ及び排出回収領域３６ｂが設けられている。吸引回収領域３６ａは、基板１０の凹部１１から微粒子Ｍを吸引して回収する回収作業を行うための領域である。排出回収領域３６ｂは、基板１０の凹部１１から吸引回収した微粒子Ｍを排出して回収するための領域である。すなわち、ノズル２０は、吸引回収領域３６ａにおいて基板１０（凹部１１）から微粒子Ｍを吸引し、吸引した微粒子Ｍを排出回収領域３６ｂにおいて排出する。
排出回収領域３６ｂには、ノズル２０が排出した微粒子Ｍを回収するための回収トレイ１５が設置されている。回収トレイ１５は、矩形板状をなしている。回収トレイ１５には、微粒子Ｍを収容可能に窪む複数のウエル１６が形成されている。複数のウエル１６は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に沿って一定の間隔でマトリックス状に配置されている。ウエル１６は、ノズル２０から順次排出される微粒子Ｍを別々に回収して収容する。例えば、ウエル１６の断面形状は、Ｕ字型の凹形状又はカップ型の凹形状となっている。ウエル１６の大きさは、基板１０の凹部１１の大きさと同程度であり得る。なお、ウエル１６の大きさは、複数の微粒子Ｍが収容され得る大きさであってもよく、特に限定されない。
ステージ３６における吸引回収領域３６ａには、基板１０の下面を臨ませる開口３６ｈが形成されている。ステージ３６における吸引回収領域３６ａには、基板１０を保持するためのガイド（不図示）が設けられている。これにより、基板１０は、吸引回収領域３６ａの所定位置に位置決めされた状態で保持されている。
なお、吸引回収領域３６ａにおける基板１０の保持方法は、吸着機構による吸着保持であってもよく、特に限定されない。
ＸＹ駆動機構３７は、ステージ３６をＸ軸方向及びＹ軸方向に沿って移動可能である。
例えば、ＸＹ駆動機構３７は、モータ及び送りネジ等を備えている。なお、ＸＹ駆動機構３７は、リニアモータ等を備えていてもよく、特に限定されない。
なお、構造体移動機構３５は、ＸＹ駆動機構３７とは独立して、ステージ３６の上面をＸＹ面内において傾斜可能となっていてもよい。これにより、ステージ３６は、基板１０の表面１０ａの平行度に僅かな傾きが存在した場合であっても補正することができる。
＜判定部＞
判定部３９は、制御装置３に接続されている。判定部３９は、基板１０を第二方向Ｖ２に移動させたときに、基板１０とともにノズル２０が動くか否かを判定する。
＜カメラ＞
カメラ４０は、基板１０の表面１０ａにピントを合わせてノズル２０を撮像する。カメラ４０は、ズームレンズ４１と、接眼レンズ４２と、ハーフミラー４３と、受光部４４と、を備えている。
ズームレンズ４１は、吸引回収領域３６ａに形成された開口３６ｈを介して、基板１０の下面と対向した状態で配置されている。ズームレンズ４１は、基板１０の表面１０ａに対するピント調整を行う。これにより、カメラ４０は、基板１０の表面１０ａにピントが合わされている。
接眼レンズ４２は、ズームレンズ４１を介した観察像を作業者の肉眼で視認可能とさせる。
ハーフミラー４３は、ズームレンズ４１と受光部４４との間の光路上に配置されている。ハーフミラー４３は、ズームレンズ４１を通過した光の一部を透過し、かつ残りの一部を反射させる。ハーフミラー４３で反射された光は、接眼レンズ４２へと導かれるようになっている。
例えば、受光部４４は、ＣＣＤイメージセンサ等の撮像素子である。受光部４４は、判定部３９を介して撮像画像を制御装置３に出力する。これにより、表示装置４には、カメラ４０の撮像画像が表示される。
図４は、ディップ部５０の概略構成を示す平面図である。
図４に示すように、実施形態の回収システム１は、ノズル２０を浸漬する（ディップする）ディップ部５０を更に備えている。ディップ部５０は、試薬ディップ部５１と、洗浄液ディップ部５２と、を備えている。
以下、ノズル２０が微粒子Ｍを吸引する位置を「吸引ポジション」、ノズル２０の待機位置を「待機ポジション（ホームポジション）」、ノズル２０を洗浄する位置を「洗浄ポジション」、ノズル２０が微粒子Ｍを排出する位置を「排出ポジション」という。ノズル２０は、アーム３２の回動動作によって、吸引ポジションＰ１、待機ポジションＰ２、洗浄ポジションＰ３及び排出ポジションＰ４間を移動する。
試薬ディップ部５１は、待機ポジションＰ２に配置されている。試薬ディップ部５１は、ノズル２０の先端部２１を液体で濡らした状態とする。これにより、待機ポジションＰ２において、ノズル２０の先端部２１が乾燥してしまうことを抑制することができる。
なお、試薬ディップ部５１において、ノズル２０の先端部２１をディップする液体としては、例えば、凹部１１に微粒子Ｍとともに配置されている培養液又はＰＢＳ（Ｐｈｏｓｐｈａｔｅ ｂｕｆｆｅｒｅｄｓａｌｉｎｅ）を用いる。
洗浄液ディップ部５２は、洗浄ポジションＰ３に配置されている。洗浄液ディップ部５２は、ノズル２０の先端部２１に洗浄液を充填することで、ノズル２０の先端部２１の内部を洗浄する。これにより、各凹部１１における微粒子回収動作において１つのノズル２０を共用した場合であっても、コンタミネーションの発生を抑制することができる。
なお、洗浄液ディップ部５２において、ノズル２０の先端部２１を洗浄する洗浄液としては、例えば、凹部１１に微粒子Ｍとともに配置されている培養液又はＰＢＳを用いる。
＜微粒子の回収方法＞
以下、本実施形態の回収システム1を用いて、基板１０の凹部１１に収容された微粒子Ｍをノズル２０により吸引して回収する微粒子の回収方法の一例について説明する。
本実施形態の微粒子の回収方法は、ノズル２０と基板１０との間隔を微粒子Ｍの大きさよりも小さくした状態で、微粒子Ｍをノズル２０により吸引して回収する方法である。
本実施形態の微粒子の回収方法は、微粒子Ｍをノズル２０により吸引して回収する前に、ノズル位置計測工程を含む。ノズル位置計測工程は、本実施形態の回収システム１を用いて、基板１０に対するノズル２０の位置を計測する工程である。
具体的に、ノズル位置計測工程は、ノズル２０を第一方向Ｖ１に沿わせて基板１０に対し昇降させるノズル昇降工程と、ノズル昇降工程の後、基板１０を第二方向Ｖ２に移動させる基板移動工程と、基板移動工程において、基板１０とともにノズル２０が動くか否かを判定する判定工程と、を含む。
まず、回収システム１の電源をオンにする。
回収システム１は、電源をオンにされた際、初期化動作を行う。例えば、初期化動作では、ステージ３６を待機位置（初期位置）まで移動させる。そして、ノズル２０の旋回動作、昇降動作、吸引排出動作を行った後に、ノズル２０を待機位置（待機ポジションＰ２）まで移動させる。これにより、ステージ３６及びノズル２０が他の機構に干渉することなく正常に動作することを確認することができる。加えて、ステージ３６及びノズル２０が基準位置（ホームポジション）で待機した状態となる。
次に、各凹部１１内に微粒子Ｍを収容した基板１０を、ステージ３６の吸引回収領域３６ａにセットする。また、ステージ３６の排出回収領域３６ｂに回収トレイ１５をセットする。例えば、基板１０及び回収トレイ１５のセット作業は作業者による手動で行う。なお、前記セット作業は、ロボットにより自動化してもよい。
次に、Ｘ軸方向及びＹ軸方向において、基板１０とノズル２０との位置決め（以下「ＸＹアライメント」という。）を行う。例えば、ＸＹアライメントは、目視により行う。具体的に、ＸＹアライメントは、ノズル２０の先端部２１と凹部１１とがＺ軸方向に重なるように目視確認しながら、ＸＹ駆動機構３７によりステージ３６をＸ軸方向及びＹ軸方向に沿って移動させることで行う。加えて、ノズル位置調整機構３４の調整用ツマミ（マイクロメーター）を操作することで行う。
例えば、ＸＹアライメントにおいては、不図示の下側照明を点灯し、吸引ポジションＰ１におけるノズル２０のＸＹ平面内での位置決めを行う。このとき、照明光は、凹部１１を透過してノズル２０に照射される。ノズル２０で反射された光は、ズームレンズ４１及びハーフミラー４３を介して、接眼レンズ４２及び受光部４４へと導かれる。そして、表示装置４には、受光部４４へと導かれた画像（カメラ４０の撮像画像）が表示される。
図５はＸＹアライメントを説明するための図である。
図５に示すように、ＸＹアライメントにおいては、例えば、ノズル２０の中心軸Ｃ１（径方向中心を通る軸）と凹部１１の観察領域の基準点Ｇ１とを一致させる。ここで、「凹部１１の観察領域の基準点Ｇ１」は、表示装置４に表示される表示画像Ｇ（受光部４４へと導かれた画像）の中心点に相当する。
ノズル２０の中心軸Ｃ１と表示画像Ｇの中心Ｇ１とのアライメントは、ノズル位置調整機構３４の調整用ツマミ（マイクロメーター）を操作することで行う。例えば、表示画像Ｇの中心Ｇ１に相当する位置に、十字印等のターゲットマークＴＭを表示させる。これにより、ノズル２０の中心軸Ｃ１と表示画像Ｇの中心Ｇ１とのアライメントを容易に行うことができる。
次に、基板１０の表面１０ａに対するピント調整を行う。具体的に、ノズル昇降工程において、基板１０の表面１０ａにピントを合わせたカメラ４０でノズル２０の先端部２１を撮像する。
例えば、ピント調整においては、不図示の上側照明を点灯する。このとき、照明光は、凹部１１を透過してズームレンズ４１及びハーフミラー４３を介して、接眼レンズ４２及び受光部４４へと導かれる。そして、表示装置４には、受光部４４へと導かれた画像（カメラ４０の撮像画像）が表示される。
例えば、表示装置４に表示されたカメラ４０の撮像画像を視認しつつ、基板１０の表面１０ａに対するピント調整を行う。なお、接眼レンズ４２を介して凹部１１の観察像を視認しつつ、基板１０の表面１０ａに対するピント調整を行ってもよい。
次に、ノズル昇降工程において、ノズル２０を第一方向Ｖ１に沿わせて下降させる。次に、基板移動工程において、基板１０を第二方向Ｖ２に移動させる。そして、判定工程において、基板１０とともにノズル２０が動くか否かを判定する。
ここで、ノズル２０の先端部２１は先細り形状をなしている。そのため、図６に示すように、ノズル２０の先端部２１が基板１０の表面１０ａに当接している場合には、基板１０の移動に追従してノズル２０も動く可能性が高い。そのため、判定工程において、基板１０とともにノズル２０が動いたと判定されたときは、ノズル２０の先端部２１が基板１０の表面１０ａに当接していると推定することができる。
一方、図７に示すように、ノズル２０の先端部２１が基板１０の表面１０ａから離反している場合には、基板１０の移動に追従してノズル２０が動く可能性は低い。そのため、判定工程において、基板１０とともにノズル２０が動かないと判定されたときは、ノズル２０の先端部２１が基板１０の表面１０ａから離反していると推定することができる。
本実施形態のノズル位置計測工程は、判定工程での判定結果に基づいて、ノズル２０が動いたと判定されたときはノズル２０を基板１０から離反させ、ノズル２０が動かないと判定されたときはノズル２０を静止させて、ノズル２０と基板１０との相対位置を調整する位置調整工程を更に含む。
例えば、位置調整工程において、判定工程での判定結果に基づいてノズル２０が動いたと判定されたときはノズル２０を基板１０から離反させる（以下「第一の調整」という。
）。これにより、ノズル２０の先端部２１が基板１０の表面１０ａに当接した状態を解除する。一方、位置調整工程において、判定工程での判定結果に基づいてノズル２０が動かないと判定されたときはノズル２０を静止させる（以下「第二の調整」という。）。これにより、ノズル２０の先端部２１が基板１０の表面１０ａから離反した状態を維持する。
そして、判定工程での判定結果に基づいてノズル２０と基板１０との相対位置を調整する。具体的には、第一の調整又は第二の調整の後、ノズル２０を第一方向Ｖ１に沿わせて僅かに（例えば、ノズル昇降工程における移動量よりも小さく）下降させる（以下「第三の調整」という。）。次に、第三の調整の後、基板１０を第二方向Ｖ２に移動させて、基板１０とともにノズル２０が動くか否かを判定する（以下「第四の調整」という。）。
第四の調整において、ノズル２０が動いたと判定されたときはノズル２０を基板１０から離反させる（第一の調整）。一方、第四の調整において、ノズル２０が動かないと判定されたときはノズル２０を静止させる（第二の調整）。すなわち、位置調整工程においては、第一の調整から第四の調整を繰り返す。
これにより、位置調整工程では、ノズル２０の先端部２１を基板１０の表面１０ａに最大限接近させる。図７に示すように、位置調整工程では、ノズル２０の先端部２１と基板１０の表面１０ａとの間隔Ｈ２を、基板１０の凹部１１に収容された微粒子Ｍの大きさＨ１（直径）よりも小さくする（Ｈ２＜Ｈ１）。例えば、位置調整工程では、微粒子Ｍの大きさＨ１が１０μｍ程度の場合、ノズル２０の先端部２１と基板１０の表面１０ａとの間隔Ｈ２を１μｍ程度とする。
以上の工程を経て、ノズル位置計測工程が完了する。そして、ノズル位置計測工程の後、ノズル２０の先端部２１と基板１０の表面１０ａとの間隔Ｈ２を、微粒子Ｍの大きさＨ１よりも小さくした状態で、微粒子Ｍをノズル２０により吸引して回収する。
これにより、ノズル２０と基板１０との間隔Ｈ２が微粒子Ｍの大きさＨ１以上とされた場合と比較して、外部の異物を吸引することを抑制することができる。加えて、基板１０に微粒子Ｍを収容可能な複数の凹部１１が形成された構成であっても、対象となる凹部１１に収容された微粒子Ｍを吸引するときに、隣の凹部１１に収容された微粒子Ｍを誤って吸引してしまうことを回避することができる。
以上のように、本実施形態に係る微粒子の回収方法は、構造体として、表面１０ａ側に微粒子Ｍを収容可能に窪む凹部１１が形成され、かつ凹部１１の内壁から裏面１０ｂ側に連通するとともに微粒子Ｍの大きさよりも小さい孔径を持つ連通孔１１ｈが形成された基板１０を用いる。
本実施形態に係る回収システムは、構造体が、表面１０ａ側に微粒子Ｍを収容可能に窪む凹部１１が形成され、かつ凹部１１の内壁から裏面１０ｂ側に連通するとともに微粒子Ｍの大きさよりも小さい孔径を持つ連通孔１１ｈが形成された基板１０である。
本実施形態によれば、基板１０の凹部１１と連通孔１１ｈとの間で微粒子Ｍそのものを巻き込んだ吸気の流れを作ることができるため、所望の微粒子Ｍを確実に吸引することができる。加えて、連通孔１１ｈが微粒子Ｍの大きさよりも小さい孔径を持つため、微粒子Ｍが連通孔１１ｈを通過することはなく、微粒子Ｍを凹部１１で確実に保持することができる。
また、本実施形態のノズル位置計測工程は、ノズル２０を第一方向Ｖ１に沿わせて基板１０に対し昇降させるノズル昇降工程と、ノズル昇降工程の後、基板１０を第二方向Ｖ２に移動させる基板移動工程と、基板移動工程において、基板１０とともにノズル２０が動くか否かを判定する判定工程と、を含む。
この方法によれば、基板移動工程において基板１０とともにノズル２０が動くか否かを判定する判定工程を含むことで、判定工程において、基板１０とともにノズル２０が動いたと判定されたときは、ノズル２０が基板１０に当接していると推定することができる。
一方、判定工程において、基板１０とともにノズル２０が動かないと判定されたときは、ノズル２０が基板１０から離反していると推定することができる。そのため、ノズル２０が実際に基板１０に当接しているか否かを確認しながら、ノズル２０を基板１０に可及的に接近させることができる。したがって、基板１０とノズル２０とを精度良く位置決めすることができる。
ところで、基板１０とノズル２０との位置決めにおいて、光センサを用いる方法も考えられる。しかし、基板１０の表面１０ａが液面の場合、光の液面での屈折、反射等により基板１０の位置を精度良く測定することができない可能性がある。これに対し、この方法によれば、光を利用しないため、基板１０の表面１０ａが液面の場合においても、基板１０とノズル２０とを精度良く位置決めすることができる。
また、ノズル昇降工程では、基板１０の表面１０ａにピントを合わせたカメラ４０でノズル２０を撮像することで、ノズル昇降工程において、基板１０の表面１０ａにノズル２０が接近したときにピントが合うため、カメラ４０の撮像画像によってノズル２０を明確に認識することができる。そのため、カメラ４０の撮像画像を見ながらノズル２０を基板１０の表面１０ａに容易に接近させることができる。したがって、基板１０の表面１０ａとノズル２０とを精度よく容易に位置決めすることができる。
また、本実施形態のノズル位置計測工程は、判定工程での判定結果に基づいて、ノズル２０が動いたと判定されたときはノズル２０を基板１０から離反させ、ノズル２０が動かないと判定されたときはノズル２０を静止させて、ノズル２０と基板１０との相対位置を調整する位置調整工程を更に含む。
この方法によれば、位置調整工程において、判定工程での判定結果に基づいてノズル２０が動いたと判定されたときはノズル２０を基板１０から離反させることで、ノズル２０が基板１０に当接した状態を解除することができる。一方、位置調整工程において、判定工程での判定結果に基づいてノズル２０が動かないと判定されたときはノズル２０を静止させることで、ノズル２０が基板１０から離反した状態を維持することができる。そして、判定工程での判定結果に基づいてノズル２０と基板１０との相対位置を調整することで、ノズル２０を基板１０に最大限接近させることができる。したがって、基板１０とノズル２０とをより一層精度良く位置決めすることができる。加えて、判定工程での判定結果に基づいてノズル２０が動いたと判定されたときはノズル２０を基板１０から離反させることで、ノズル２０が基板１０に当接し過ぎてノズル２０に過度の負荷がかかったり、ノズル２０が基板１０にめり込んだりすることを回避することができる。
また、回収システム１において、基板１０に対するノズル２０の位置を計測するノズル位置計測装置３０を更に備え、ノズル位置計測装置３０は、ノズル２０を第一方向Ｖ１に沿わせて基板１０に対し昇降させるノズル昇降機構３１と、基板１０を第二方向Ｖ２に移動させる構造体移動機構３５と、基板１０を第二方向Ｖ１に移動させたときに、基板１０とともにノズル２０が動くか否かを判定する判定部３９と、を備えている。
この構成によれば、基板１０を第二方向Ｖ２に移動させたときに基板１０とともにノズル２０が動くか否かを判定する判定部３９を備えることで、判定部３９によって基板１０とともにノズル２０が動いたと判定されたときは、ノズル２０が基板１０に当接していると推定することができる。一方、判定部３９によって基板１０とともにノズル２０が動かないと判定されたときは、ノズル２０が基板１０から離反していると推定することができる。そのため、ノズル２０が実際に基板１０に当接しているか否かを確認しながら、ノズル２０を基板１０に可及的に接近させることができる。したがって、基板１０とノズル２０とを精度良く位置決めすることができる。
また、回収システム１において、ノズル位置計測装置３０は、基板１０の表面１０ａにピントを合わせてノズル２０を撮像するカメラ４０を更に備えている。
この構成によれば、基板１０の表面１０ａにノズル２０が接近したときにピントが合うため、カメラ４０の撮像画像によってノズル２０を明確に認識することができる。そのため、カメラ４０の撮像画像を見ながらノズル２０を基板１０の表面１０ａに容易に接近させることができる。したがって、基板１０の表面１０ａとノズル２０とを精度よく容易に位置決めすることができる。
また、本実施形態では、ノズル２０は樹脂又は金属で形成されている。
ところで、ノズル２０をガラスで形成した場合には、ノズル２０が基板１０に当接し過ぎてノズル２０に過度の負荷がかかったときに、ノズル２０が折れる可能性がある。これに対し、本実施形態では、ノズル２０が樹脂又は金属で形成されているため、ノズル２０が基板１０に当接し過ぎてノズル２０に過度の負荷がかかったとしても、ある程度たわむため、ノズル２０が折れることを回避することができる。
（第二実施形態）
以下、本発明の第二実施形態について、図８を用いて説明する。
図８は、第二実施形態に係る基板２１０の要部を示す、図６に相当する図である。
図８に示すように、本実施形態では、第一実施形態に対して、基板（構造体）の態様が特に異なる。図８において、第一実施形態と同様の構成には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
＜基板（構造体）＞
基板２１０の表面２１０ａ側（一面側）には、微粒子Ｍを収容可能に窪む凹部２１１が形成されている。凹部２１１の断面形状は、矩形の凹形状となっている。凹部２１１の大きさは、１個の微粒子Ｍのみが収容され得る大きさであり得る。これにより、目的の単一種の細胞等を迅速に回収することができる。なお、凹部２１１の大きさは、複数の微粒子Ｍが収容され得る大きさであってもよく、特に限定されない。
基板２１０には、凹部２１１の底壁（内壁）から裏面２１０ｂ側（他面側）に連通する複数の連通孔２１２が形成されている。凹部２１１及び連通孔２１２は、微粒子Ｍを収容する空間を基板２１０の一面側と他面側とに連通する。凹部２１１及び連通孔２１２は、「連通部」に相当する。連通孔２１２は、凹部２１１の底壁から裏面２１０ｂに向けて直線状に延びている。連通孔２１２は、微粒子Ｍの大きさよりも小さい孔径を有している。
なお、連通孔２１２は、凹部２１１の底壁から裏面２１０ｂ側に連通することに限らず、凹部２１１の側壁から裏面２１０ｂ側に連通していてもよい。すなわち、連通孔２１２は、凹部２１１の内壁から裏面２１０ｂ側に連通していればよい。
本実施形態によれば、基板２１０の凹部２１１と連通孔２１２との間で微粒子Ｍそのものを巻き込んだ吸気の流れを作ることができるため、所望の微粒子Ｍを確実に吸引することができる。加えて、連通孔２１２が微粒子Ｍの大きさよりも小さい孔径を持つため、微粒子Ｍが連通孔２１２を通過することはなく、微粒子Ｍを凹部２１１で確実に保持することができる。
なお、本実施形態では、ノズル２０の先端部２１が基板２１０の表面２１０ａに当接した状態とされている例を挙げたがこれに限らない。例えば、ノズル２０の先端部２１と基板２１０の表面２１０ａとの間隔が、微粒子Ｍの大きさよりも小さくした状態とされていてもよい。
（第三実施形態）
以下、本発明の第三実施形態について、図９を用いて説明する。
図９は、第三実施形態に係る基板３１０の要部を示す、図６に相当する図である。
図９に示すように、本実施形態では、第一実施形態に対して、基板（構造体）の態様が特に異なる。図９において、第一実施形態と同様の構成には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
＜基板（構造体）＞
基板３１０には、微粒子Ｍを収容可能に貫通する貫通孔３１１が形成されている。貫通孔３１１は、微粒子Ｍを収容する空間を基板３１０の一面側と他面側とに連通する。貫通孔３１１は、「連通部」に相当する。貫通孔３１１は、表面３１０ａ側から裏面３１０ｂに向けて縮径するテーパ状をなしている。貫通孔３１１のうち裏面３１０ｂ側の部分は、微粒子Ｍの大きさよりも小さい孔径を有している。
貫通孔３１１の大きさは、１個の微粒子Ｍのみが収容され得る大きさとなっている。これにより、目的の単一種の細胞等を迅速に回収することができる。なお、貫通孔３１１の大きさは、複数の微粒子Ｍが収容され得る大きさであってもよく、特に限定されない。
貫通孔３１１の内壁は、表面３１０ａ側から裏面３１０ｂに向けて直線状に傾斜している。貫通孔３１１の内壁には、微粒子Ｍを支持可能な支持部３１１ａが形成されている。
支持部３１１ａは、貫通孔３１１の内壁のうち微粒子Ｍの大きさよりも小さい孔径を有する部分である。
なお、貫通孔３１１の内壁は、表面３１０ａ側から裏面３１０ｂに向けて直線状に傾斜することに限らず、表面３１０ａ側から裏面３１０ｂに向けて曲線状に（湾曲して）傾斜していてもよい。また、貫通孔３１１の内壁の少なくとも一部が屈曲していてもよい。すなわち、貫通孔３１１の内壁に微粒子Ｍを支持可能な支持部３１１ａが形成されていればよい。
以上のように、本実施形態に係る微粒子の回収方法は、構造体として、微粒子Ｍを収容可能に貫通する貫通孔３１１が形成され、かつ貫通孔３１１の内壁に微粒子Ｍを支持可能な支持部３１１ａが形成された基板３１０を用いる。
本実施形態に係る回収システムは、構造体が、微粒子Ｍを収容可能に貫通する貫通孔３１１が形成され、かつ貫通孔３１１の内壁に微粒子Ｍを支持可能な支持部３１１ａが形成された基板３１０である。
本実施形態によれば、基板３１０の貫通孔３１１を通じて微粒子Ｍそのものを巻き込んだ吸気の流れを作ることができるため、所望の微粒子Ｍを確実に吸引することができる。
加えて、貫通孔３１１の内壁に微粒子Ｍを支持可能な支持部３１１ａが形成されているため、微粒子Ｍが貫通孔３１１を通過することはなく、微粒子Ｍを支持部３１１ａで確実に保持することができる。
なお、本実施形態では、ノズル２０の先端部２１が基板３１０の表面３１０ａに当接した状態とされている例を挙げたがこれに限らない。例えば、ノズル２０の先端部２１と基板３１０の表面３１０ａとの間隔が、微粒子Ｍの大きさよりも小さくした状態とされていてもよい。
（第四実施形態）
以下、本発明の第四実施形態について、図１０を用いて説明する。
図１０は、第四実施形態に係る構造体４１０の要部を示す、図６に相当する図である。
図１０に示すように、本実施形態では、第一実施形態に対して、構造体の態様が特に異なる。図１０において、第一実施形態と同様の構成には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
＜構造体＞
構造体４１０は、基板４１１と、支持層４１２と、を備えている。
例えば、基板４１１は、ガラス基板又はプラスチック基板である。基板４１１には、微粒子Ｍを収容可能に貫通する貫通孔４１１ｈが形成されている。貫通孔４１１ｈの大きさは、１個の微粒子Ｍのみが収容され得る大きさとなっている。これにより、目的の単一種の細胞等を迅速に回収することができる。なお、貫通孔４１１ｈの大きさは、複数の微粒子Ｍが収容され得る大きさであってもよく、特に限定されない。
支持層４１２は、基板４１１の裏面４１１ｂ側（他面側）に配置されている。支持層４１２は、基板４１１の裏面４１１ｂに結合されている。例えば、支持層４１２は、樹脂層である。支持層４１２の厚みは、基板４１１の厚みよりも薄い。
支持層４１２には、貫通孔４１１ｈに連通する複数の連通孔４１２ｈが形成されている。貫通孔４１１ｈ及び連通孔４１２ｈは、微粒子Ｍを収容する空間を構造体４１０の一面側と他面側とに連通する。貫通孔４１１ｈ及び連通孔４１２ｈは、「連通部」に相当する。複数の連通孔４１２ｈは、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に沿って一定の間隔でマトリックス状に配置されている。連通孔４１２ｈは、支持層４１２を厚み方向に貫通するように直線状に延びている。連通孔４１２ｈは、微粒子Ｍの大きさよりも小さい孔径を有している。これにより、支持層４１２は、微粒子Ｍを支持可能となっている。
なお、複数の連通孔４１２ｈは、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に沿って一定の間隔でマトリックス状に配置されることに限らず、ランダムに配置されていてもよい。例えば、支持層４１２は、ランダム多孔質構造を有していてもよい。すなわち、支持層４１２には、貫通孔４１１ｈに連通する連通孔４１２ｈが形成されていればよい。
＜微粒子の回収方法＞
本実施形態の微粒子の回収方法は、構造体４１０を用いて、基板４１１の表面４１１ａ側（一面側）から微粒子Ｍをノズル２０により吸引して回収する回収工程を含む。例えば、回収工程の前には、ノズル位置計測工程を行う。
回収工程では、ノズル２０の先端部２１を基板４１１の表面４１１ａに当接させた状態で、微粒子Ｍをノズル２０により吸引して回収する。
以上のように、本実施形態に係る微粒子の回収方法は、構造体４１０として、微粒子Ｍを収容可能に貫通する貫通孔４１１ｈが形成された基板４１１と、基板４１１の裏面４１１ｂ側に配置されるとともに、貫通孔４１１ｈに連通する連通孔４１２ｈが形成され、かつ微粒子Ｍを支持可能な支持層４１２と、を備えたものを用いる。
本実施形態に係る回収システムは、構造体４１０が、微粒子Ｍを収容可能に貫通する貫通孔４１１ｈが形成された基板４１１と、基板４１１の裏面４１１ｂ側に配置されるとともに、貫通孔４１１ｈに連通する連通孔４１２ｈが形成され、かつ微粒子Ｍを支持可能な支持層４１２と、を備えている。
本実施形態によれば、基板４１１の貫通孔４１１ｈと支持層４１２の連通孔４１２ｈとの間で微粒子Ｍそのものを巻き込んだ吸気の流れを作ることができるため、所望の微粒子Ｍを確実に吸引することができる。
また、本実施形態の回収工程では、ノズル２０の先端部２１を基板４１１の表面４１１ａに当接させた状態で、微粒子Ｍをノズル２０により吸引して回収する。
この方法によれば、ノズル２０を基板４１１の表面４１１ａから離反した場合と比較して、外部の異物を吸引することを回避することができる。したがって、異物の混入を回避するとともに、所望の微粒子Ｍを確実に吸引することができる。加えて、基板４１１の貫通孔４１１ｈと支持層４１２の連通孔４１２ｈとの間でのみ微粒子Ｍそのものを巻き込んだ吸気の流れを作ることができるため、ノズル２０を基板４１１の表面４１１ａから離反した場合と比較して、ノズル２０の吸引力を低く抑えることができる。
なお、本実施形態では、ノズル２０の先端部２１を基板４１１の表面４１１ａに当接させる例を挙げたがこれに限らない。例えば、ノズル２０の先端部２１と基板４１１の表面４１１ａとの間隔を、微粒子Ｍの大きさよりも小さくした状態としていてもよい。
（第五実施形態）
以下、本発明の第五実施形態について、図１１を用いて説明する。
図１１は、第五実施形態に係る構造体５１０の要部を示す、図６に相当する図である。
図１１に示すように、本実施形態では、第一実施形態に対して、構造体の態様が特に異なる。図１１において、第一実施形態と同様の構成には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
＜構造体＞
構造体５１０は、支持層５１２と、被覆層５１３と、を備えている。
例えば、支持層５１２は、樹脂層である。支持層５１２には、微粒子Ｍを収容可能に窪む凹部５１２ｄが形成されている。凹部５１２ｄの断面形状は、矩形の凹形状となっている。凹部５１２ｄの大きさは、１個の微粒子Ｍのみが収容され得る大きさとなっている。
これにより、目的の単一種の細胞等を迅速に回収することができる。なお、凹部５１２ｄの大きさは、複数の微粒子Ｍが収容され得る大きさであってもよく、特に限定されない。
支持層５１２には、凹部５１２ｄに連通する複数の連通孔５１２ｈが形成されている。
凹部５１２ｄ及び連通孔５１２ｈは、微粒子Ｍを収容する空間を構造体５１０の一面側と他面側とに連通する。凹部５１２ｄ及び連通孔５１２ｈは、「連通部」に相当する。複数の連通孔５１２ｈは、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に沿って一定の間隔でマトリックス状に配置されている。連通孔５１２ｈは、支持層５１２を厚み方向に貫通するように直線状に延びている。連通孔５１２ｈは、微粒子Ｍの大きさよりも小さい孔径を有している。これにより、支持層５１２は、微粒子Ｍを支持可能となっている。
なお、複数の連通孔５１２ｈは、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に沿って一定の間隔でマトリックス状に配置されることに限らず、ランダムに配置されていてもよい。例えば、支持層５１２は、ランダム多孔質構造を有していてもよい。すなわち、支持層５１２には、凹部５１２ｄに連通する連通孔５１２ｈが形成されていればよい。
例えば、被覆層５１３は、樹脂層である。被覆層５１３は、支持層５１２の表面５１２ａ（凹部５１２ｄの側の面）を覆っている。被覆層５１３は、凹部５１２ｄのみが露出するように支持層５１２の表面５１２ａ全体を覆っている。被覆層５１３の厚みは、支持層５１２の厚みよりも薄い。
以上のように、本実施形態に係る微粒子の回収方法は、構造体５１０として、微粒子Ｍを収容可能に窪む凹部５１２ｄが形成されるとともに、凹部５１２ｄに連通する連通孔５１２ｈが形成され、かつ微粒子Ｍを支持可能な支持層５１２と、支持層５１２の表面５１２ａを覆う被覆層５１３と、を備えたものを用いる。
本実施形態に係る回収システムは、構造体５１０が、微粒子Ｍを収容可能に窪む凹部５１２ｄが形成されるとともに、凹部５１２ｄに連通する連通孔５１２ｈが形成され、かつ微粒子Ｍを支持可能な支持層５１２と、支持層５１２の表面５１２ａを覆う被覆層５１３と、を備えている。
本実施形態によれば、支持層５１２の凹部５１２ｄと連通孔５１２ｈとの間で微粒子Ｍそのものを巻き込んだ吸気の流れを作ることができるため、所望の微粒子Ｍを確実に吸引することができる。加えて、被覆層５１３が支持層５１２の表面５１２ａを覆うため、支持層５１２の連通孔５１２ｈに異物が侵入することを抑制することができる。
なお、本実施形態では、ノズル２０の先端部２１が被覆層５１３の表面５１３ａに当接した状態とされている例を挙げたがこれに限らない。例えば、ノズル２０の先端部２１と被覆層５１３の表面５１３ａとの間隔が、微粒子Ｍの大きさよりも小さくした状態とされていてもよい。
（第六実施形態）
以下、本発明の第六実施形態について、図１２〜図１４を用いて説明する。
図１２は、第六実施形態に係る構造体６１０の概略構成を示す斜視図である。図１３は、第六実施形態に係る構造体６１０の概略構成を示す断面図である。
図１２に示すように、本実施形態では、第一実施形態に対して、構造体の態様が特に異なる。図１２〜図１４において、第一実施形態と同様の構成には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
＜構造体＞
構造体６１０は、矩形状をなしている。例えば、構造体６１０は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に５０ｍｍ程度の長さを有している。構造体６１０は、透光性を有している。構造体６１０は、第一基板６１１と、第二基板６１２と、支持層６１３と、支持柱６１４と、を備えている。
＜第一基板＞
第一基板６１１は、矩形板状をなしている。例えば、第一基板６１１は、ガラス基板又はプラスチック基板である。例えば、第一基板６１１の厚みは、５μｍ〜１００μｍ程度である。第一基板６１１の表面６１１ａ（上面）の角部には、マーキング１２が形成されている。
第一基板６１１には、微粒子Ｍを収容可能に貫通する複数の貫通孔６１１ｈが形成されている。複数の貫通孔６１１ｈは、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に沿って一定の間隔でマトリックス状に配置されている。平面視で、貫通孔６１１ｈは、円形状をなしている。貫通孔６１１ｈの大きさは、１個の微粒子Ｍのみが収容され得る大きさであり得る。これにより、目的の単一種の細胞等を迅速に回収することができる。なお、貫通孔６１１ｈの大きさは、複数の微粒子Ｍが収容され得る大きさであってもよく、特に限定されない。
なお、各貫通孔６１１ｈには、微粒子Ｍとともに培養液が収容されていてもよい。例えば、培養液は、ＤＭＥＭ培地、ＭＥＭ培地、ＲＰＭＩ１６４０培地、Ｆｉｓｃｈｅｒ'ｓ培地等が挙げられる。なお、培養液の種類は特に限定されない。
＜第二基板＞
第二基板６１２は、支持層６１３及び支持柱６１４を介して第一基板６１１に対向している。
第二基板６１２は、矩形板状をなしている。例えば、第二基板６１２は、ガラス基板又はプラスチック基板である。
＜支持層＞
支持層６１３は、第一基板６１１と第二基板６１２との間に配置されている。具体的に、支持層６１３は、第一基板６１１の裏面６１１ｂ（下面）に結合されている。例えば、支持層６１３は、樹脂層である。支持層６１３の厚みは、第一基板６１１の厚みよりも薄い。
支持層６１３には、貫通孔６１１ｈに連通する複数の連通孔６１３ｈが形成されている。貫通孔６１１ｈ及び連通孔６１３ｈは、微粒子Ｍを収容する空間を構造体６１０の一面側と他面側とに連通する。貫通孔６１１ｈ及び連通孔６１３ｈは、「連通部」に相当する。複数の連通孔６１３ｈは、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に沿って一定の間隔でマトリックス状に配置されている。支持層６１３は、メッシュ形状をなしている。平面視で、連通孔６１３ｈは、円形状をなしている。連通孔６１３ｈの直径は、貫通孔６１１ｈよりも小さい。連通孔６１３ｈの直径は、微粒子Ｍの大きさよりも小さい。これにより、支持層６１３は、微粒子Ｍを支持可能となっている。
＜支持柱＞
支持柱６１４は、第一基板６１１と第二基板６１２との間に配置されている。支持柱６１４は、Ｚ軸方向に延びる円柱状をなしている。例えば、支持柱６１４は、樹脂製である。支持柱６１４は、貫通孔６１１ｈを避けた位置で、第一基板６１１と第二基板６１２とを連結している。
図１４は、ノズル２０の先端部２１が第一基板６１１の表面６１１ａに当接している状態を示す図である。
図１４に示すように、本実施形態では、吸引ポジションＰ１において、ノズル２０の先端部２１は、第一基板６１１の支持層６１３とは反対側の面（すなわち、表面６１１ａ）に当接されている。すなわち、本実施形態に係るノズル位置計測工程において、位置調整工程では、ノズル２０の先端部２１を第一基板６１１の表面６１１ａに当接（密着）させる。
以上のように、本実施形態に係る回収システム６０１は、構造体６１０が、微粒子Ｍを収容可能に貫通する貫通孔６１１ｈが形成された第一基板６１１と、第一基板６１１に対向する第二基板６１２と、第一基板６１１と第二基板６１２との間に配置されるとともに、貫通孔６１１ｈに連通する連通孔６１３ｈが形成され、かつ微粒子Ｍを支持可能な支持層６１３と、を備えている。
この構成によれば、第一基板６１１の貫通孔６１１ｈと支持層６１３の連通孔６１３ｈとの間で微粒子Ｍそのものを巻き込んだ吸気の流れを作ることができる。したがって、所望の微粒子Ｍを確実に回収することができる。
また、回収システム６０１において、ノズル２０は、第一基板６１１の表面６１１ａに当接されている。
この構成によれば、ノズル２０と第一基板６１１とを離反した場合と比較して、外部の異物を吸引することを回避することができる。したがって、異物の混入を回避するとともに、所望の微粒子Ｍを確実に吸引することができる。加えて、第一基板６１１の貫通孔６１１ｈと支持層６１３の連通孔６１３ｈとの間でのみ微粒子Ｍそのものを巻き込んだ吸気の流れを作ることができるため、ノズル２０と第一基板６１１とを離反した場合と比較して、ノズル２０の吸引力を低く抑えることができる。
なお、本実施形態では、ノズル２０の先端部２１が第一基板６１１の表面６１１ａに当接した状態とされている例を挙げたがこれに限らない。例えば、ノズル２０の先端部２１と第一基板６１１の表面６１１ａとの間隔が、微粒子Ｍの大きさよりも小さくした状態とされていてもよい。
また、本実施形態では、構造体６１０が支持柱６１４を備えた例を挙げたがこれに限らない。例えば、構造体６１０が支持柱６１４を備えていなくてもよい。すなわち、構造体６１０は、第一基板６１１と、第二基板６１２と、支持層６１３と、を備えていればよい。
（第六実施形態に係る構造体の変形例）
次に、第六実施形態に係る構造体６１０の変形例について、図１５〜図１８を用いて説明する。
図１５〜図１８は、構造体６１０の変形例を示す斜視図である。
図１５〜図１８に示すように、本変形例では、第二実施形態に係る構造体６１０に対して、支持層６１３の態様が特に異なる。図１５〜図１８において、第六実施形態と同様の構成には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図１５に示すように、本変形例の構造体６１０Ａにおいて、支持層６１３には、貫通孔６１１ｈに連通する複数の連通孔６１３ｉが形成されている。複数の連通孔６１３ｉは、Ｚ軸方向において貫通孔６１１ｈと重なる部分にのみ配置されている。平面視で、連通孔６１３ｉは、スリット形状（具体的には、１つの長方形状と１つの半円形状とが並んだ形状）をなしている。
図１６に示すように、本変形例の構造体６１０Ｂにおいて、支持層６１３には、貫通孔６１１ｈに連通する複数の連通孔６１３ｊが形成されている。複数の連通孔６１３ｊは、Ｚ軸方向において貫通孔６１１ｈと重なる部分にのみ配置されている。平面視で、連通孔６１３ｊは、中心角が１２０度程度の３つの扇形が周方向に並んだ形状をなしている。
図１７に示すように、本変形例の構造体６１０Ｃにおいて、支持層６１３には、貫通孔６１１ｈに連通する複数の連通孔６１３ｋが形成されている。複数の連通孔６１３ｋは、Ｚ軸方向において貫通孔６１１ｈと重なる部分にのみ配置されている。平面視で、連通孔６１３ｋは、中心角が９０度程度の４つの扇形が周方向に並んだ形状をなしている。
図１８に示すように、本変形例の構造体６１０Ｄにおいて、支持層６１３には、貫通孔６１１ｈに連通する複数の連通孔６１３ｍが形成されている。複数の連通孔６１３ｍは、Ｚ軸方向において貫通孔６１１ｈと重なる部分にのみ配置されている。平面視で、連通孔６１３ｍは、４つの正方形が周方向に並んだ形状をなしている。
なお、支持層６１３の態様（連通孔の態様）は、図１５〜図１８に例示したものに限らず、種々の態様を採用することができる。
（第七実施形態）
以下、本発明の第七実施形態について、図１９〜図２１を用いて説明する。
図１９は、第七実施形態に係る回収システム７０１の概略構成を示す平面図である。
図１９に示すように、本実施形態では、第六実施形態に対して、検出装置７６０を更に備えた点で特に異なる。図１９〜図２１において、第六実施形態と同様の構成には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
＜検出装置＞
図１９に示すように、平面視で、検出装置７６０は、吸引回収領域３６ａと重なる位置に配置されている。検出装置７６０は、第一検出装置７６１と、第二検出装置７６２と、を備えている。
図２０は、第一検出装置７６１の概略構成を示す図である。
図２０に示すように、第一検出装置７６１は、検出光としてレーザー光を用いることで、第一基板６１１の表面６１１ａの高さ及び平行度を非接触方式で測定可能である。第一検出装置７６１は、不図示の固定部材によって基台２（図１９参照）に固定されている。
そのため、第一検出装置７６１は、ステージ３６上に載置された構造体６１０に対して相対的な位置が固定されたものとなっている。これにより、第一検出装置７６１は、精度の高い測定を行うことが可能である。
第一検出装置７６１は、検出光Ｌ１を発する発光部７６１ａと、検出光Ｌ１を受ける受光部７６１ｂと、を備えている。例えば、発光部７６１ａは、検出光Ｌ１として光径が１μｍのレーザー光を発する。受光部７６１ｂは、発光部７６１ａから発せられて第一基板６１１の表面６１１ａで反射された検出光Ｌ１を受ける。
例えば、発光部７６１ａは、ＹＡＧレーザーである。受光部７６１ｂは、第一基板６１１の表面６１１ａで反射されて受光部７６１ｂに検出光Ｌ１が到達するまでの時間、及び第一基板６１１の表面６１１ａによる検出光Ｌ１の反射角度等に基づいて、第一基板６１１の高さ（Ｚ軸方向の座標位置）及び平行度に関する情報を取得する。第一検出装置７６１は、検出結果を制御装置３に出力する。
図２１は、第二検出装置７６２の概略構成を示す図である。
図２１に示すように、第二検出装置７６２は、検出光としてレーザー光を用いることで、ノズル２０の先端部２１の高さを非接触方式で計測可能である。第二検出装置７６２は、不図示の固定部材によって基台２（図１９参照）に固定されている。そのため、第二検出装置７６２は、ノズル２０に対して相対的な位置が固定されたものとなっている。これにより、第二検出装置７６２は、精度の高い測定を行うことが可能である。
加えて、第二検出装置７６２は、計測位置と待機位置との間で移動可能となっている。
例えば、第二検出装置７６２によってノズル２０の検出を行わない場合、第二検出装置７６２をアーム３２よりも上方の待機位置に退避させることで、ノズル２０の動作を妨げないようになっている。
第二検出装置７６２は、検出光Ｌ２を発する発光部７６２ａと、検出光Ｌ２を受ける受光部７６２ｂと、を備えている。例えば、発光部７６２ａは、検出光Ｌ２として光径が１μｍのレーザー光を発する。受光部７６２ｂは、発光部７６２ａから発せられた検出光Ｌ２を受ける。
例えば、発光部７６２ａは、ＹＡＧレーザーである。受光部７６２ｂは、発光部７６２ａから発せられた検出光Ｌ２がノズル２０の先端部２１で遮られることで変化する検出光Ｌ２の受光量（輝度）等に基づいて、ノズル２０の先端部２１の高さ（Ｚ軸方向の座標位置）に関する情報を検出する。第二検出装置７６２は、検出結果を制御装置３に出力する。
以上のように、本実施形態に係る回収システム７０１は、第一検出装置７６１及び第二検出装置７６２を備えたことで、第一基板６１１、及びノズル２０の先端部２１の高さに関する情報を非接触方式で検出することができる。よって、第一基板６１１及びノズル２０に接触に伴うダメージを与えることなく、且つ接触に伴う位置ズレを生じさせることなく、第一基板６１１及びノズル２０の位置情報を高精度で検出することが可能である。
ところで、第一検出装置７６１による第一基板６１１の表面６１１ａの検出は、表面６１１ａの全域について実施するものでは無い。そのため、表面６１１ａの一部の領域（検出エリアの外側の領域）に何らかの理由によって僅かな凹凸が生じていることも想定される。そのため、作業者が入力装置５（例えば、キーボード）により、上記データに対して数μｍのマージンを加えることが可能となっていてもよい。この場合、第一検出装置７６１で検出した第一基板６１１の表面６１１ａの高さデータに所定のマージンを加えたものを、第一表面６１１ａの高さとして設定することができる。
本発明は、上記した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能である。例えば、上記実施形態では、基板（構造体）に複数の凹部又は複数の貫通孔が形成された例を挙げたが、これに限らない。例えば、基板（構造体）に１つの凹部のみ又は１つの貫通孔のみが形成されていてもよい。すなわち、基板（構造体）が１つの微粒子Ｍのみを収容可能であってもよい。
また、上記実施形態では、ＸＹアライメントを目視により行う例を挙げたが、これに限らない。例えば、ＸＹアライメントを、マーキング１２を基準として自動的に行ってもよい。例えば、制御装置３は、ＸＹ駆動機構３７を制御して、Ｘ軸方向及びＹ軸方向において基板（構造体）とノズル２０とが一致するように、ＸＹアライメントを行ってもよい。
なお、上記において実施形態又はその変形例として記載した各構成要素は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜組み合わせることができるし、また、組み合わされた複数の構成要素のうち一部の構成要素を適宜用いないようにすることもできる。
１ ハンドスキャナハウジング
２ 入力書面
３ １次元イメージセンサ
４ ワイドレンズ
５ 照明ランプ
１，６０１，７０１ 回収システム
１０，２１０，３１０ 基板（構造体）
１０ａ 表面
１１ｈ 連通孔
１１，２１１ 凹部
２０ ノズル
２１２ 連通孔
３１１ 貫通孔
３１１ａ 支持部
４１０，５１０，６１０，６１０Ａ，６１０Ｂ，６１０Ｃ，６１０Ｄ 構造体
４１１ 基板
４１１ｈ 貫通孔
４１２ 支持層
４１２ｈ 連通孔
５１２ 支持層
５１２ｄ 凹部
５１２ｈ 連通孔
５１３ 被覆層
６１１ 第一基板
６１１ｈ 貫通孔
６１２ 第二基板
６１３ 支持層
６１３ｈ，６１３ｉ，６１３ｊ，６１３ｋ，６１３ｍ 連通孔
Ｈ１ 微粒子の大きさ
Ｈ２ ノズルと構造体との間隔
Ｍ 微粒子

Claims (5)

  1. 構造体に収容された微粒子をノズルにより吸引して回収する微粒子の回収方法であって、
    前記構造体として、前記微粒子を収容する空間を前記構造体の一面側と他面側とに連通する少なくとも１つの連通部が形成されたものであって、
    前記連通部として前記微粒子を収容可能に窪む少なくとも１つの凹部が形成されるとともに、前記凹部に連通する少なくとも１つの連通孔が形成され、かつ、
    前記微粒子を支持可能な支持層と、
    前記支持層の前記凹部の側の面を覆う被覆層と、を備えたものを用いる
    微粒子の回収方法。
  2. 前記支持層には、一面側に前記微粒子を収容可能に窪む少なくとも１つの前記凹部が形成され、かつ前記凹部の内壁から他面側に連通するとともに前記微粒子の大きさよりも小さい孔径を持つ少なくとも１つの前記連通孔が形成されている
    請求項１に記載の微粒子の回収方法。
  3. 前記ノズルを前記構造体の一面に当接させた状態で、前記微粒子を前記ノズルにより吸引して回収する
    請求項１または２に記載の微粒子の回収方法。
  4. 少なくとも１つの微粒子を収容可能な構造体と、前記構造体に収容された前記微粒子を吸引して回収するノズルとを備えた回収システムであって、
    前記構造体には、前記微粒子を収容する空間を前記構造体の一面側と他面側とに連通する少なくとも１つの連通部が形成され、
    前記構造体は、
    前記微粒子を収容可能に窪む少なくとも１つの凹部が形成されるとともに、前記凹部に連通する少なくとも１つの連通孔が形成され、かつ前記微粒子を支持可能な支持層と、
    前記支持層の前記凹部の側の面を覆う被覆層と、を備えている
    回収システム。
  5. 前記支持層には、一面側に前記微粒子を収容可能に窪む少なくとも１つの前記凹部が形成され、かつ前記凹部の内壁から他面側に連通するとともに前記微粒子の大きさよりも小さい孔径を持つ少なくとも１つの前記連通孔が形成されている
    請求項４に記載の回収システム。
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