JP6777199B2 - Quality evaluation method and quality evaluation equipment - Google Patents
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Description
本発明は、細胞塊の品質評価方法及び品質評価装置に関する。 The present invention relates to a cell mass quality evaluation method and a quality evaluation device.
細胞の培養状態を評価する方法は種々検討されている。例えば、特許文献１では、細胞塊の複層化の状態を確認することを目的として、細胞塊の時系列画像を取得して評価を行う構成が示されている。また、特許文献２では、細胞異常等を検知することを目的として、細胞塊等の生物学的試片のスペクトル画像を得て解析を行う構成が示されている。 Various methods for evaluating the culture state of cells have been studied. For example, Patent Document 1 describes a configuration in which a time-series image of a cell mass is acquired and evaluated for the purpose of confirming the state of multi-layered cell mass. Further, Patent Document 2 discloses a configuration in which a spectral image of a biological specimen such as a cell mass is obtained and analyzed for the purpose of detecting a cell abnormality or the like.
しかしながら、細胞塊を構成する個々の細胞には異常はなく、また、層構造などの細胞塊の外観的には違いがなくても、細胞塊内部の細胞密度（凝集度）や塊全体としての活性度（塊を維持できないなど）などの細胞塊としての品質が異なる場合がある。したがって、細胞塊の活性や凝集度のような細胞塊の品質を非破壊により高い精度で評価することが望まれていた。 However, there are no abnormalities in the individual cells that make up the cell mass, and even if there is no difference in the appearance of the cell mass such as the layer structure, the cell density (aggregation degree) inside the cell mass and the mass as a whole The quality of the cell mass, such as activity (such as the inability to maintain the mass), may differ. Therefore, it has been desired to evaluate the quality of cell masses such as cell mass activity and cohesion with high accuracy by non-destruction.
本発明は上記を鑑みてなされたものであり、細胞塊の品質を非破壊で評価することが可能な品質評価方法及び品質評価装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a quality evaluation method and a quality evaluation device capable of nondestructively evaluating the quality of a cell mass.
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る品質評価方法は、
（１）細胞塊に対して近赤外光を含む測定光を照射することにより、当該細胞塊の位置に応じた当該測定光に対する吸光度に係る情報であって、細胞塊における偏りを示す情報である光強度分布情報を取得する取得工程と、
前記取得工程において取得された前記光強度分布情報に基づいて、前記細胞塊の品質を評価する評価工程と、
を有する品質評価方法
である。
In order to achieve the above object, the quality evaluation method according to one embodiment of the present invention is
(1) Information relating to the absorbance of the measurement light according to the position of the cell mass by irradiating the cell mass with measurement light including near-infrared light, and information indicating bias in the cell mass. The acquisition process to acquire certain light intensity distribution information,
An evaluation step for evaluating the quality of the cell mass based on the light intensity distribution information acquired in the acquisition step, and an evaluation step for evaluating the quality of the cell mass.
It is a quality evaluation method having.
また、本発明の一形態に係る品質評価装置は、
（２）細胞塊に対して近赤外光を含む測定光を照射する光源と、
前記光源からの前記測定光の照射によって出射される前記細胞塊からの透過光又は拡散反射光を受光することで当該細胞塊の位置に応じた当該測定光に対する吸光度に係る情報であって、細胞塊における偏りを示す情報である光強度分布情報を取得する受光部と、
前記受光部において受光された前記光強度分布情報に基づいて、前記細胞塊の品質を評価する分析部と、
を有する品質評価装置
である。
Further, the quality evaluation device according to one embodiment of the present invention is
(2) A light source that irradiates the cell mass with measurement light including near-infrared light,
Information related to the absorbance of the measurement light according to the position of the cell mass by receiving the transmitted light or the diffusely reflected light emitted from the cell mass emitted by the irradiation of the measurement light from the light source, which is the cell. A light receiving unit that acquires light intensity distribution information, which is information indicating bias in a mass,
An analysis unit that evaluates the quality of the cell mass based on the light intensity distribution information received by the light receiving unit, and an analysis unit.
It is a quality evaluation device having.
本発明によれば、細胞塊の品質を非破壊で評価することが可能な品質評価方法及び品質評価装置が提供される。 According to the present invention, there is provided a quality evaluation method and a quality evaluation device capable of nondestructively evaluating the quality of a cell mass.
［本願発明の実施形態の説明］
最初に本願発明の実施態様を列記して説明する。
[Explanation of Embodiments of the Invention]
First, embodiments of the present invention will be listed and described.
本願の品質評価方法は、
（１）細胞塊に対して近赤外光を含む測定光を照射することにより、当該細胞塊の位置に応じた当該測定光に対する吸光度に係る情報であって、細胞塊における偏りを示す情報である光強度分布情報を取得する取得工程と、前記取得工程において取得された前記光強度分布情報に基づいて、前記細胞塊の品質を評価する評価工程と、を有する。
The quality evaluation method of the present application is
(1) Information relating to the absorbance of the measurement light according to the position of the cell mass by irradiating the cell mass with measurement light including near-infrared light, and information indicating bias in the cell mass. It has an acquisition step of acquiring a certain light intensity distribution information and an evaluation step of evaluating the quality of the cell mass based on the light intensity distribution information acquired in the acquisition step.
上記の品質評価方法によれば、細胞塊に対して近赤外光を含む測定光を照射して得られる光強度分布情報に基づいて品質評価を行う構成とすることで、非破壊・非侵襲で細胞塊の品質評価を行うことができる。また、吸光度分布の情報を利用することで、細胞塊の位置に応じた細胞に係る情報を利用して、細胞塊の品質に係る情報をより詳細に取得することができるため、高い精度での品質評価を実現することができる。 According to the above quality evaluation method, the quality evaluation is performed based on the light intensity distribution information obtained by irradiating the cell mass with measurement light including near infrared light, so that the cell mass is non-destructive and non-invasive. The quality of the cell mass can be evaluated with. In addition, by using the information on the absorbance distribution, it is possible to obtain more detailed information on the quality of the cell mass by using the information on the cell according to the position of the cell mass, so that the information can be obtained with high accuracy. Quality evaluation can be realized.
（２）（１）に記載の品質評価方法は、前記評価工程において、前記光強度分布情報における前記細胞塊の位置に応じた吸光度の情報を画像化した上で品質を評価する態様とすることができる。 (2) The quality evaluation method according to (1) is an embodiment in which the quality is evaluated after imaging the absorbance information according to the position of the cell mass in the light intensity distribution information in the evaluation step. Can be done.
上記の態様とすることで、光強度分布情報を視覚的に把握できると共に、パターン認識等の画像を用いた分析手法を用いて、細胞塊の品質を非破壊で評価することが可能となる。 With the above aspect, the light intensity distribution information can be visually grasped, and the quality of the cell mass can be evaluated non-destructively by using an analysis method using an image such as pattern recognition.
（３）（１）に記載の品質評価方法は、前記評価工程において、前記光強度分布情報における前記細胞塊の位置に応じた吸光度の情報に含まれる数値を利用して品質を評価する態様とすることができる。 (3) The quality evaluation method according to (1) is an embodiment in which the quality is evaluated by using the numerical value included in the absorbance information according to the position of the cell mass in the light intensity distribution information in the evaluation step. can do.
上記の態様とすることで、画像化等の処理を行わずに細胞塊の品質を非破壊で評価することが可能となる。したがって、より簡便に細胞塊の品質を評価することが可能である。 With the above aspect, it is possible to evaluate the quality of the cell mass in a non-destructive manner without performing processing such as imaging. Therefore, it is possible to evaluate the quality of the cell mass more easily.
また、本願の品質評価装置は、
（４）細細胞塊に対して近赤外光を含む測定光を照射する光源と、前記光源からの前記測定光の照射によって出射される前記細胞塊からの透過光又は拡散反射光を受光することで当該細胞塊の位置に応じた当該測定光に対する吸光度に係る情報であって、細胞塊における偏りを示す情報である光強度分布情報を取得する受光部と、前記受光部において受光された前記光強度分布情報に基づいて、前記細胞塊の品質を評価する分析部と、を有する。
In addition, the quality evaluation device of the present application is
(4) Receives a light source that irradiates a microcell mass with measurement light including near-infrared light and a transmitted light or diffused reflected light emitted from the cell mass emitted by the irradiation of the measurement light from the light source. This means that the light receiving unit that acquires the light intensity distribution information, which is the information related to the absorbance of the measured light according to the position of the cell mass and is the information indicating the bias in the cell mass, and the light receiving unit that receives the light It has an analysis unit that evaluates the quality of the cell mass based on the light intensity distribution information.
上記の品質評価装置によれば、細胞塊に対して近赤外光を含む測定光を照射して得られる光強度分布情報に基づいて品質評価を行う構成とすることで、非破壊・非侵襲で細胞塊の品質評価を行うことができる。また、吸光度分布の情報を利用することで、細胞塊の位置に応じた細胞に係る情報を利用して、細胞塊の品質に係る情報をより詳細に取得することができるため、高い精度での品質評価を実現することができる。 According to the above quality evaluation device, the quality is evaluated based on the light intensity distribution information obtained by irradiating the cell mass with measurement light including near-infrared light, so that the cell mass is non-destructive and non-invasive. The quality of the cell mass can be evaluated with. In addition, by using the information on the absorbance distribution, it is possible to obtain more detailed information on the quality of the cell mass by using the information on the cell according to the position of the cell mass, so that the information can be obtained with high accuracy. Quality evaluation can be realized.
［本願発明の実施形態の詳細］
本発明に係る品質評価方法及び品質評価装置の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
[Details of Embodiments of the present invention]
Specific examples of the quality evaluation method and the quality evaluation device according to the present invention will be described below with reference to the drawings. It should be noted that the present invention is not limited to these examples, and is indicated by the scope of claims, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.
本実施形態に係る品質評価装置１００について図１を用いて説明する。品質評価装置１００は、移動ステージ２上に載置された細胞塊３の品質を評価する装置である。本明細書において細胞塊（スフェロイド：spheroid）とは、細胞が凝集した塊であり、二次元状の塊、三次元状の塊など細胞のさまざまな形態を含むものである。細胞塊３に含まれる細胞とは、動物又はヒトから採取した幹細胞、動物又はヒトから採取した細胞を元に作製した幹細胞、或いは、幹細胞を分化した細胞で構成されているもので、一つの細胞塊に複数の細胞種が混在する場合もある。また、品質評価装置１００により評価される細胞塊の「品質」とは、細胞塊に含まれる細胞の「凝集度」、又は、細胞塊に含まれる細胞の「活性度」を示すものである。これらは、細胞の秩序ある増殖等の細胞のライフサイクルを維持する能力、細胞塊としての形状を維持する能力、特定の組織細胞になる能力、細胞としての必要な機能を維持する能力、動物又はヒトの体内での組織再生能力に関連する指標である。 The quality evaluation device 100 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. The quality evaluation device 100 is a device that evaluates the quality of the cell mass 3 placed on the moving stage 2. In the present specification, a cell mass (spheroid) is a mass in which cells are aggregated, and includes various forms of cells such as a two-dimensional mass and a three-dimensional mass. The cell contained in the cell mass 3 is composed of a stem cell collected from an animal or a human, a stem cell prepared based on a cell collected from an animal or a human, or a differentiated cell of the stem cell, and is one cell. Multiple cell types may coexist in the mass. Further, the "quality" of the cell mass evaluated by the quality evaluation apparatus 100 indicates the "aggregation degree" of the cells contained in the cell mass or the "activity" of the cells contained in the cell mass. These are the ability to maintain the life cycle of a cell, such as the orderly proliferation of the cell, the ability to maintain its shape as a cell mass, the ability to become a specific histiocyte, the ability to maintain the required function as a cell, an animal or It is an index related to the ability of tissue regeneration in the human body.
品質評価装置１００は、近赤外光を含む測定光を細胞塊３に対して照射することにより細胞塊３から出射される透過光を受光して細胞塊における測定光に対する吸光度の分布に係る情報を含む光強度分布情報を取得し（取得工程）、その光強度分布情報に基づいて細胞塊３の品質の評価を行う（評価工程）。このため、品質評価装置１００は、光源１０、検出部２０、及び分析部３０を備える。光強度分布情報とは、細胞塊における測定光に対する吸光度の分布に係る情報を含む情報であり、例えば、透過率の分布に係る情報、透過光強度の分布に係る、拡散反射光強度の分布に係る情報等も光強度分布情報に含まれる。以下の実施形態では、測定光として近赤外光を用い、光強度分布情報として透過光のスペクトルデータの分布を示す情報を使用する場合について説明する。ただし、測定光として少なくとも近赤外光が一部含まれていればよく、例えば他の波長範囲の光が測定光に含まれていてもよい。また、光強度分布情報はスペクトルデータの分布を示す情報である必要はなく、測定光に含まれる近赤外領域の特定の波長の光に対する吸光度の分布を示す情報を光強度分布情報として用いてもよい。また、透過光のスペクトルデータに替えて拡散反射光のスペクトルデータを取得して、このスペクトルデータから光強度分布情報を求めて評価を行う構成としてもよい。 The quality evaluation device 100 receives the transmitted light emitted from the cell mass 3 by irradiating the cell mass 3 with measurement light including near-infrared light, and information on the distribution of the absorbance of the cell mass with respect to the measurement light. The light intensity distribution information including the above is acquired (acquisition step), and the quality of the cell mass 3 is evaluated based on the light intensity distribution information (evaluation step). Therefore, the quality evaluation device 100 includes a light source 10, a detection unit 20, and an analysis unit 30. The light intensity distribution information is information including information related to the distribution of absorbance with respect to the measured light in the cell mass, and is, for example, information related to the distribution of transmittance and the distribution of diffuse reflected light intensity related to the distribution of transmitted light intensity. Such information is also included in the light intensity distribution information. In the following embodiment, a case where near-infrared light is used as the measurement light and information indicating the distribution of the spectral data of the transmitted light is used as the light intensity distribution information will be described. However, at least a part of near-infrared light may be included as the measurement light, and for example, light in another wavelength range may be included in the measurement light. Further, the light intensity distribution information does not have to be information indicating the distribution of spectral data, and information indicating the distribution of absorbance with respect to light of a specific wavelength in the near infrared region included in the measurement light is used as light intensity distribution information. May be good. Further, the spectrum data of the diffusely reflected light may be acquired instead of the spectrum data of the transmitted light, and the light intensity distribution information may be obtained from the spectrum data for evaluation.
光源１０は、近赤外光が含まれる測定光を、移動ステージ２上に設けられた所定の領域へ向けて照射する。光源１０が照射する測定光の波長は、細胞塊３によって適宜選択される。測定光には、具体的には、波長範囲が８００ｎｍ〜２５００ｎｍの光が含まれ、特に１０００ｎｍ〜２３００ｎｍの光が含まれる。これらの波長域の近赤外光は、細胞の透過性が高く、且つ、物質の振動吸収（倍音、結合音）があるので、これらの特徴に基づいて、測定対象物となる細胞塊３の品質を評価することができる。近赤外光の測定光を用いる場合、水の吸収帯とは異なる波長範囲の光を用いた測定を行うことができ、例えば、１０００ｎｍ〜１３５０ｎｍ、１５００ｎｍ〜１９００ｎｍの波長範囲の光を用いることができる。また、なお、本実施形態では、ハロゲンランプからなる光源１０について説明するが、光源１０の種類は特に限定されない。 The light source 10 irradiates the measurement light including the near-infrared light toward a predetermined region provided on the moving stage 2. The wavelength of the measurement light emitted by the light source 10 is appropriately selected by the cell mass 3. Specifically, the measurement light includes light having a wavelength range of 800 nm to 2500 nm, and particularly includes light having a wavelength range of 1000 nm to 2300 nm. Near-infrared light in these wavelength ranges is highly transparent to cells and has vibration absorption (overtones, hot bands) of substances. Therefore, based on these characteristics, the cell mass 3 to be measured The quality can be evaluated. When the measurement light of near-infrared light is used, the measurement can be performed using light in a wavelength range different from that of the water absorption band. For example, light in a wavelength range of 1000 nm to 1350 nm and 1500 nm to 1900 nm can be used. it can. Further, in the present embodiment, the light source 10 made of a halogen lamp will be described, but the type of the light source 10 is not particularly limited.
光源１０は、近赤外光を含む測定光Ｌ１を発生させて細胞塊３が設けられる移動ステージ２の開口２Ａへ向けて出射する。なお、光源１０は、細胞塊３に対して測定光を照射するための光ファイバ等の導波光学系等を含んでいてもよい。 The light source 10 generates measurement light L1 including near-infrared light and emits it toward the opening 2A of the moving stage 2 where the cell mass 3 is provided. The light source 10 may include a waveguide optical system such as an optical fiber for irradiating the cell mass 3 with the measurement light.
光源１０から出力された測定光Ｌ１は、開口２Ａ上の容器３Ａ内に収容された細胞塊３を透過する。そして、その一部が、透過光Ｌ２として検出部２０に入射する。 The measurement light L1 output from the light source 10 passes through the cell mass 3 housed in the container 3A on the opening 2A. Then, a part of the light is incident on the detection unit 20 as transmitted light L2.
検出部２０は、２次元に配置されたセンサによってハイパースペクトル画像を取得するハイパースペクトルセンサとしての機能を有する。ここで、本実施形態におけるハイパースペクトル画像について図２を用いて説明する。図２は、ハイパースペクトル画像についてその概略を説明する図である。図２に示すように、ハイパースペクトル画像とは、Ｎ個の単位領域Ｐ１〜ＰＮにより構成されている画像である。図２ではそのうちの一例として２個の単位領域Ｐｎ及びＰｍについて具体的に示している。単位領域Ｐｎ及びＰｍには、それぞれ複数の強度データからなるスペクトル情報Ｓｎ及びＳｍが含まれている。この強度データとは、特定の波長（又は波長帯域）におけるスペクトル強度を示すデータであり、図２では、１５個の強度データがスペクトル情報Ｓｎ及びＳｍとして保持されていて、これらを重ね合わせた状態で示している。このように、ハイパースペクトル画像Ｈは、画像を構成する単位領域（画素）毎に複数の強度データを持つという特徴から、画像としての二次元的要素と、スペクトルデータとしての要素をあわせ持った三次元的構成のデータである。なお、本実施形態では、ハイパースペクトル画像Ｈとは、１画素あたり少なくとも５つの波長帯域における強度データを保有している画像のことをいう。 The detection unit 20 has a function as a hyperspectral sensor that acquires a hyperspectral image by a sensor arranged in two dimensions. Here, the hyperspectral image in the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a diagram illustrating the outline of the hyperspectral image. As shown in FIG. 2, a hyperspectral image is an image which is constituted by N unit region P 1 to P N. In FIG. 2, two unit regions P n and P m are specifically shown as an example. The unit regions P n and P m include spectral information Sn and S m composed of a plurality of intensity data, respectively. And the intensity data is data indicating a spectral intensity at a particular wavelength (or wavelength band), 2, 15 intensity data has been held as the spectral information S n and S m, superposition of these It is shown in the state of. As described above, the hyperspectral image H has a feature that it has a plurality of intensity data for each unit region (pixel) constituting the image, and therefore has a two-dimensional element as an image and a tertiary element as spectrum data. It is the data of the original structure. In the present embodiment, the hyperspectral image H refers to an image having intensity data in at least five wavelength bands per pixel.
図２では細胞塊３もあわせて示している。すなわち、図２においてＰｎは細胞塊３を撮像した単位領域（画素）であり、Ｐｍは背景（例えば、容器３Ａ）上の単位領域（画素）である。このように、検出部２０では、細胞塊３だけでなく背景を撮像した画像も取得される。 In FIG. 2, the cell mass 3 is also shown. That is, in FIG. 2, P n is a unit region (pixel) in which the cell mass 3 is imaged, and P m is a unit region (pixel) on the background (for example, container 3A). In this way, the detection unit 20 acquires not only the cell mass 3 but also an image of the background.
図１に戻り、本実施形態に係る検出部２０は、対物レンズ２１と、スリット２２と、分光素子２３と、受光部２４と、を備える。対物レンズ２１とスリット２２との間には鏡筒２５が設けられる。 Returning to FIG. 1, the detection unit 20 according to the present embodiment includes an objective lens 21, a slit 22, a spectroscopic element 23, and a light receiving unit 24. A lens barrel 25 is provided between the objective lens 21 and the slit 22.
スリット２２は、一の方向（紙面に対して交差する方向）に開口が設けられる。検出部２０の対物レンズ２１から鏡筒２５内を通過し、スリット２２に入射した透過光Ｌ２は、分光素子２３へ入射する。 The slit 22 is provided with an opening in one direction (direction intersecting the paper surface). The transmitted light L2 that has passed through the lens barrel 25 from the objective lens 21 of the detection unit 20 and is incident on the slit 22 is incident on the spectroscopic element 23.
分光素子２３は、スリット２２の長手方向に対して垂直な方向に透過光Ｌ２を分光する。分光素子２３により分光された光は、受光部２４によって受光される。 The spectroscopic element 23 disperses the transmitted light L2 in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the slit 22. The light dispersed by the spectroscopic element 23 is received by the light receiving unit 24.
受光部２４は、複数の受光素子が２次元に配列された受光面を備え、各受光素子が光を受光する。これにより、受光部２４が移動ステージ２上のスリット２２の延在方向に沿った領域において、細胞塊３を透過した透過光Ｌ２の各波長の光を、スリット２２の延在方向に対して直交する方向に配列された受光素子において、それぞれ受光することとなる。各受光素子は、受光した光の強度に応じた信号を位置と波長とからなる二次元平面状の一点に関する情報として出力する。この受光部２４の受光素子から出力される信号が、ハイパースペクトル画像に係る単位領域（画素）毎のスペクトルデータとして、検出部２０から分析部３０に送られる。本実施形態では、このハイパースペクトル画像に係る単位領域（画素）毎のスペクトルデータが光強度分布情報となる。 The light receiving unit 24 includes a light receiving surface in which a plurality of light receiving elements are arranged two-dimensionally, and each light receiving element receives light. As a result, in the region of the light receiving unit 24 along the extending direction of the slit 22 on the moving stage 2, the light of each wavelength of the transmitted light L2 transmitted through the cell mass 3 is orthogonal to the extending direction of the slit 22. The light receiving elements arranged in the direction of light receiving light are received. Each light receiving element outputs a signal corresponding to the intensity of the received light as information about one point on a two-dimensional plane consisting of a position and a wavelength. The signal output from the light receiving element of the light receiving unit 24 is sent from the detection unit 20 to the analysis unit 30 as spectrum data for each unit region (pixel) related to the hyperspectral image. In the present embodiment, the spectrum data for each unit region (pixel) related to this hyperspectral image becomes the light intensity distribution information.
分析部３０は、入力された信号により透過光Ｌ２のスペクトルデータを取得し、このスペクトルデータを用いて、細胞塊３の品質に係る評価を行う。評価した結果は、分析部３０からモニタやプリンタ等の出力装置を介して出力することができる。 The analysis unit 30 acquires the spectral data of the transmitted light L2 from the input signal, and evaluates the quality of the cell mass 3 using the spectral data. The evaluation result can be output from the analysis unit 30 via an output device such as a monitor or a printer.
この分析部３０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、主記憶装置であるＲＡＭ（Random Access Memory）及びＲＯＭ（Read Only Memory）、検出部２０等の他の機器との間の通信を行う通信モジュール、並びにハードディスク等の補助記憶装置等のハードウェアを備えるコンピュータとして構成される。そして、これらの構成要素が動作することにより、分析部３０としての機能が発揮される。 The analysis unit 30 is a communication module that communicates with other devices such as a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory) and a ROM (Read Only Memory) that are main storage devices, and a detection unit 20. It is also configured as a computer equipped with hardware such as an auxiliary storage device such as a hard disk. Then, by operating these components, the function as the analysis unit 30 is exhibited.
上記の品質評価装置１００は、一度の撮像によって、スリットの延在方向に沿った領域についての所謂１次元のスペクトル画像を取得することができる。したがって、細胞塊３が載置された移動ステージ２を移動するか、又は、品質評価装置１００による撮像領域を移動させることによって、細胞塊３全体についての画素毎のスペクトルデータを取得することができる。 The quality evaluation device 100 can acquire a so-called one-dimensional spectral image of a region along the extending direction of the slit by one imaging. Therefore, by moving the moving stage 2 on which the cell mass 3 is placed or moving the imaging region by the quality evaluation device 100, it is possible to acquire the spectrum data for each pixel for the entire cell mass 3. ..
分析部３０では、細胞塊３に係るスペクトルデータの測定とは別に、細胞塊３がない状態での光源１０からの測定光が検出部２０に入射することで得られる入射光スペクトルを予め取得し、入射光スペクトルと細胞塊３の透過光Ｌ２のスペクトルデータとの差分から細胞塊３に由来する透過光に係るスペクトルデータ（透過光スペクトル）を求めることができる。透過光スペクトルは細胞塊３を透過した光に係るスペクトルであるが、入射光スペクトルと透過光スペクトルとに基づき、細胞塊３により吸収された光の強度を示す吸光度スペクトルを算出することができる。入射光スペクトルとして背景を撮像した画像のスペクトルを用いると、効率が良く、精度も得られる。本実施形態では、この吸光度スペクトルを算出した上で細胞塊３の評価が行われる。 In addition to the measurement of the spectrum data related to the cell mass 3, the analysis unit 30 acquires in advance the incident light spectrum obtained by incident the measurement light from the light source 10 in the absence of the cell mass 3 on the detection unit 20. From the difference between the incident light spectrum and the spectrum data of the transmitted light L2 of the cell mass 3, the spectrum data (transmitted light spectrum) related to the transmitted light derived from the cell mass 3 can be obtained. The transmitted light spectrum is a spectrum related to the light transmitted through the cell mass 3, and an absorbance spectrum showing the intensity of the light absorbed by the cell mass 3 can be calculated based on the incident light spectrum and the transmitted light spectrum. When the spectrum of the image obtained by capturing the background is used as the incident light spectrum, efficiency and accuracy can be obtained. In the present embodiment, the cell mass 3 is evaluated after calculating this absorbance spectrum.
なお、分析部３０には、上述したように背景を撮像した画像データも送られる。そこで、分析部３０では、まず、検出部２０から送られるスペクトルデータのうち、細胞塊３を撮像した画素に係るスペクトルデータを抽出する。細胞塊３を撮像した画素に係るスペクトルデータの抽出方法は特に限定されないが、予め定められた基準（例えば、特定波長における吸光度が閾値以下である、等）に基づいてスペクトルデータが細胞塊３を撮像した画素に係るものであるか否かを判定する態様とすることができる。 The image data obtained by capturing the background is also sent to the analysis unit 30 as described above. Therefore, the analysis unit 30 first extracts the spectrum data related to the pixel in which the cell mass 3 is imaged from the spectrum data sent from the detection unit 20. The method for extracting the spectral data related to the pixels obtained by imaging the cell mass 3 is not particularly limited, but the spectral data captures the cell mass 3 based on a predetermined standard (for example, the absorbance at a specific wavelength is below the threshold value, etc.). It can be an aspect of determining whether or not the image is related to the captured pixel.
本実施形態に係る品質評価装置１００では、細胞塊３の吸光度スペクトルに含まれる情報に基づいて、塊単位で品質を評価することを特徴とする。１つの細胞塊３は、複数の画素によって撮像されると考えられるため、同一の細胞塊３を撮像した複数の画素から取得される吸光度スペクトルを用いて細胞塊３における測定対象の光に係る吸光度の分布に係る情報を得る。そして、この情報を利用して、細胞塊３の品質を評価する。 The quality evaluation device 100 according to the present embodiment is characterized in that the quality is evaluated on a mass-by-clump basis based on the information contained in the absorbance spectrum of the cell mass 3. Since one cell mass 3 is considered to be imaged by a plurality of pixels, the absorbance related to the light to be measured in the cell mass 3 is used by using the absorbance spectra obtained from the plurality of pixels in which the same cell mass 3 is imaged. Obtain information on the distribution of. Then, using this information, the quality of the cell mass 3 is evaluated.
細胞塊３は、上述したように複数の細胞の集合体である。この細胞塊３の塊単位での品質は、細胞塊３に含まれる個々の細胞の品質に由来するものであると考えられる。しかしながら、細胞塊３に含まれる一部の細胞の品質を個別に評価したとしても、その結果と細胞塊３の品質とは関連性がない場合がある。また、細胞塊３の品質とは、上述したように、細胞塊の凝集度や活性度を指すものであり、細胞塊３を構成する多数の細胞がそれぞれ活動した結果を示すものである。そのため、細胞塊３において細胞が均質ではない場合も多く存在する。そこで、細胞塊３の品質を塊単位で評価する際には、細胞塊３内の偏りを評価することも有用であると考えられる。本実施形態に係る品質評価装置１００では、細胞塊３における吸光度の分布が細胞塊３の品質に関係することに着目し、細胞塊３における偏りを示す情報として光強度分布情報を利用している。 The cell mass 3 is an aggregate of a plurality of cells as described above. It is considered that the quality of the cell mass 3 on a mass basis is derived from the quality of the individual cells contained in the cell mass 3. However, even if the quality of some cells contained in the cell mass 3 is evaluated individually, the result may not be related to the quality of the cell mass 3. Further, the quality of the cell mass 3 refers to the degree of cohesion and activity of the cell mass as described above, and indicates the result of the activity of a large number of cells constituting the cell mass 3, respectively. Therefore, there are many cases where the cells are not homogeneous in the cell mass 3. Therefore, when evaluating the quality of the cell mass 3 on a mass basis, it is considered useful to evaluate the bias in the cell mass 3. The quality evaluation device 100 according to the present embodiment pays attention to the fact that the distribution of absorbance in the cell mass 3 is related to the quality of the cell mass 3, and uses the light intensity distribution information as information indicating the bias in the cell mass 3. ..
光強度分布情報には、細胞塊３における位置毎の吸光度に係る情報が複数含まれる。細胞塊３における位置毎の吸光度に係る情報とは、細胞塊３における位置を示す情報と、当該位置を示す情報に対応付けられた吸光度に係る情報と、の組である。光強度分布情報に含まれる位置毎の吸光度に係る情報として、画素毎に取得される吸光度スペクトルを利用することができるが、隣接する複数の画素に対応する複数の吸光度スペクトルから求められる吸光度スペクトルを利用してもよい。例えば、隣接する複数の画素に対応する吸光度スペクトルを平均化したスペクトルを、隣接する複数の画素に対応する領域における吸光度に係る情報として利用することもできる。このように、画素毎の吸光度スペクトルではなく、複数の画素の吸光度スペクトルから求められる吸光度スペクトルを、細胞塊３における位置毎の吸光度に係る情報として利用してもよい。 The light intensity distribution information includes a plurality of information related to the absorbance at each position in the cell mass 3. The information relating to the absorbance at each position in the cell mass 3 is a set of information indicating the position in the cell mass 3 and information relating to the absorbance associated with the information indicating the position. As the information related to the absorbance for each position included in the light intensity distribution information, the absorbance spectrum acquired for each pixel can be used, but the absorbance spectrum obtained from a plurality of absorbance spectra corresponding to a plurality of adjacent pixels can be used. You may use it. For example, a spectrum obtained by averaging the absorbance spectra corresponding to a plurality of adjacent pixels can be used as information relating to the absorbance in a region corresponding to the plurality of adjacent pixels. As described above, instead of the absorbance spectrum for each pixel, the absorbance spectrum obtained from the absorbance spectra of a plurality of pixels may be used as information relating to the absorbance for each position in the cell mass 3.
ここで、図３を参照しながら、細胞塊３から得られる吸光度スペクトルについて説明する。図３では、間葉系幹細胞に係る複数の細胞塊３に対して近赤外光を照射した際に得られる吸光度スペクトルを示している。複数のスペクトルの各々は、培養時間が同じ複数の細胞塊のほぼ同じ部分からのスペクトルである。細胞塊３から得られる吸光度スペクトルは、細胞塊３の培養時間に応じて、変化することが知られている。これは、細胞塊３に含まれる細胞群の配置（形状）や、培養により増加もしくは成熟する細胞の内部物質又は代謝物質に応じて変化するものである。したがって、本実施形態では、吸光度スペクトルに含まれる波長に対する吸光度に係る情報を利用して細胞塊の品質に係る評価を行う。また、図３に示すように、細胞塊３から得られる吸光度スペクトルには、吸収ピーク（吸光度が高いピーク）が存在する波長領域Ａ１と、吸収ピーク（吸光度が高いピーク）が存在しない波長領域Ａ２と、が含まれる。発明者の知見によれば、波長領域Ａ１における吸光度スペクトルの変化（強度及び波長）は、細胞塊３の構造、すなわち細胞塊３における細胞の凝集度、及び、細胞塊３における細胞の活動に由来する細胞の内部物質又は代謝物質によって変化する。また、波長領域Ａ２における吸光度スペクトルの変化は、細胞塊３の構造、すなわち細胞塊３における細胞の凝集度に由来する。したがって、これらの波長領域Ａ１，Ａ２の光に対する吸光度の分布を得ることで、細胞塊３の品質に係る情報、すなわち、凝集度及び活性度に係る情報を得ることができる。 Here, the absorbance spectrum obtained from the cell mass 3 will be described with reference to FIG. FIG. 3 shows the absorbance spectra obtained when a plurality of cell clusters 3 related to mesenchymal stem cells are irradiated with near-infrared light. Each of the plurality of spectra is a spectrum from substantially the same portion of a plurality of cell clusters having the same culture time. It is known that the absorbance spectrum obtained from the cell mass 3 changes depending on the culture time of the cell mass 3. This changes depending on the arrangement (shape) of the cell group contained in the cell mass 3 and the internal substance or metabolite of the cell that increases or matures by culturing. Therefore, in the present embodiment, the quality of the cell mass is evaluated by using the information on the absorbance with respect to the wavelength included in the absorbance spectrum. Further, as shown in FIG. 3, in the absorbance spectrum obtained from the cell mass 3, the wavelength region A1 in which the absorption peak (peak with high absorbance) exists and the wavelength region A2 in which the absorption peak (peak with high absorbance) does not exist. And are included. According to the findings of the inventor, the change (intensity and wavelength) in the absorbance spectrum in the wavelength region A1 is derived from the structure of the cell mass 3, that is, the degree of cell aggregation in the cell mass 3 and the activity of the cells in the cell mass 3. It changes depending on the internal substance or metabolite of the cell. Further, the change in the absorbance spectrum in the wavelength region A2 is derived from the structure of the cell mass 3, that is, the degree of cell cohesion in the cell mass 3. Therefore, by obtaining the distribution of the absorbances of these wavelength regions A1 and A2 with respect to light, it is possible to obtain information on the quality of the cell mass 3, that is, information on the degree of cohesion and activity.
次に、図４及び図５を参照しながら、光強度分布情報を用いることで細胞塊３の品質が評価できることについて説明する。 Next, it will be described that the quality of the cell mass 3 can be evaluated by using the light intensity distribution information with reference to FIGS. 4 and 5.
図４では、吸光度スペクトルに含まれる情報から細胞塊の凝集度を評価した結果を示している。具体的には、図４では、２つの細胞塊（サンプルＡ，Ｂ）について、上記の品質評価装置１００を用いて光強度分布情報として取得された透過光スペクトルから、細胞塊に係る吸光度スペクトルを画素毎に算出し、波長領域Ａ２における所定の波長（波長１６８４ｎｍ）の光に対する吸光度を画素毎にグレースケールにて表示している。図４（Ａ）に示すサンプルＡでは、細胞塊の中央部の凝集度が高く、周辺部では凝集度が低くなっていることが確認できる。また、図４（Ｂ）に示すサンプルＢでは、サンプルＡと同様に、細胞塊の中央部の凝集度が高く周辺部では凝集度が低くなっていることが確認できるが、中央部及び周辺部の双方での凝集度がサンプルＡよりも低い。つまり、サンプルＢはサンプルＡよりも凝集度が低いことが分かる。したがって、サンプルＢは、サンプルＡよりも成熟が遅いという判断をすることができる。 FIG. 4 shows the result of evaluating the degree of cell mass aggregation from the information contained in the absorbance spectrum. Specifically, in FIG. 4, for two cell clusters (samples A and B), the absorbance spectrum relating to the cell cluster is obtained from the transmitted light spectrum acquired as light intensity distribution information using the above quality evaluation device 100. It is calculated for each pixel, and the absorbance with respect to light of a predetermined wavelength (wavelength 1684 nm) in the wavelength region A2 is displayed on a gray scale for each pixel. In sample A shown in FIG. 4 (A), it can be confirmed that the degree of cohesion is high in the central portion of the cell mass and low in the peripheral portion. Further, in sample B shown in FIG. 4 (B), it can be confirmed that the degree of cohesion is high in the central portion of the cell mass and low in the peripheral portion, as in sample A, but the central portion and the peripheral portion The degree of cohesion in both of these is lower than that of sample A. That is, it can be seen that sample B has a lower degree of cohesion than sample A. Therefore, it can be determined that sample B is slower to mature than sample A.
図５では、吸光度スペクトルに含まれる情報から細胞塊の活動状態（活性度）を評価した結果を示している。具体的には、図５では、２つの細胞塊（サンプルＣ，Ｄ）について、上記の品質評価装置１００を用いて光強度分布情報として取得された透過光スペクトルから、細胞塊に係る吸光度スペクトルを画素毎に算出し、波長領域Ａ１における所定の波長（波長１６１５ｎｍ）の光に対する吸光度を、それぞれ波長領域Ａ２における所定の波長（波長１６８４ｎｍ）の光に対する吸光度を用いて規格化した後、その結果を画素毎にグレースケールにて表示している。図５（Ａ）に示すサンプルＣでは、細胞塊の中央部の活動状態が高く、周辺部では中央部よりは活動状態が低いもののある程度高い状態であることが確認できる。また、図５（Ｂ）に示すサンプルＤでは、サンプルＣと比較して全体的に活動状態が低く、特に、周辺部における活動状態が低くなっていることが確認できる。つまり、サンプルＤはサンプルＣよりも活動状態が低く、活性度が低いと判断することができる。 FIG. 5 shows the result of evaluating the activity state (activity) of the cell mass from the information contained in the absorbance spectrum. Specifically, in FIG. 5, for two cell clusters (samples C and D), the absorbance spectrum related to the cell cluster is obtained from the transmitted light spectrum acquired as light intensity distribution information using the above quality evaluation device 100. Calculated for each pixel, the absorbance for light of a predetermined wavelength (wavelength 1615 nm) in the wavelength region A1 is standardized using the absorbance for light of a predetermined wavelength (wavelength 1684 nm) in the wavelength region A2, and then the result is obtained. Each pixel is displayed in gray scale. In sample C shown in FIG. 5 (A), it can be confirmed that the active state in the central part of the cell mass is high, and the active state in the peripheral part is lower than that in the central part but is high to some extent. Further, in sample D shown in FIG. 5 (B), it can be confirmed that the active state is generally lower than that of sample C, and in particular, the active state in the peripheral portion is lower. That is, it can be determined that the sample D has a lower activity state and a lower activity than the sample C.
上記に示したように、細胞塊における光強度分布情報を用いることで、細胞塊の品質を評価することができる。 As shown above, the quality of the cell mass can be evaluated by using the light intensity distribution information in the cell mass.
なお、細胞塊に係る光強度分布情報を用いて、細胞塊の品質を評価する方法としては、大きく分けて２つの手法が有る。第１の方法は、図４，５に示すように、光強度分布情報を画像化した後に評価をする方法である。また、第２の方法は、画像化を行わずに評価を行う方法である。 There are roughly two methods for evaluating the quality of a cell mass using the light intensity distribution information related to the cell mass. As shown in FIGS. 4 and 5, the first method is a method of evaluating after imaging the light intensity distribution information. The second method is a method of performing evaluation without performing imaging.
第１の方法では、品質評価装置１００の分析部３０において、光強度分布情報に含まれる細胞塊の位置に応じた吸光度に係る情報を画像化し、図４及び図５等に示すような画像を作成する。その後、当該画像を用いて品質の評価を行う。画像を用いた品質の評価には種々の手法を適用することができる。例えば、画像における色の配置等を利用しパターン認識を活用して品質を評価することができる。パターン認識の方法としては多変量データの分析手法である統計的判別分析（主成分分析、回帰分析、因子分析など）や以前に取得されたデータを経験的に学習し、新たに取得したデータについて学習結果を基に解釈する手法である機械学習（サポートベクターマシン（ＳＶＭ）、カーネル法、ベイジアンネットワーク法など）が挙げられるが、これに限定されるものではない。これらの品質評価の手法を用いる場合には、品質が既知である細胞塊から取得される光強度分布情報を参照情報として、判定基準が準備される。上記の手法は、細胞塊の品質を３つ以上のランクで評価するような構成にも適用することができる。なお、図４では、特定波長の光に係る吸光度に係る情報について、規格化等の処理を行った後に画像化しているが、図５に示すように、吸光度スペクトルに含まれる複数の波長の光に係る吸光度に係る情報を利用して、細胞塊の位置に応じた吸光度に係る情報を画像化してもよい。このように、光強度分布情報に含まれる細胞塊の位置に応じた吸光度に係る情報を画像化する際に、光強度分布情報に含まれる情報全てを利用して画像化をしなくてもよい。また、規格化等の前処理は適宜追加することができる。 In the first method, the analysis unit 30 of the quality evaluation device 100 images the information related to the absorbance according to the position of the cell mass included in the light intensity distribution information, and images as shown in FIGS. 4 and 5 and the like. create. After that, the quality is evaluated using the image. Various methods can be applied to the evaluation of quality using images. For example, the quality can be evaluated by utilizing pattern recognition by utilizing the arrangement of colors in the image. Pattern recognition methods include statistical discriminant analysis (principal component analysis, regression analysis, factor analysis, etc.), which is an analysis method for multivariate data, and empirically learned previously acquired data for newly acquired data. Machine learning (support vector machine (SVM), kernel method, Bayesian network method, etc.), which is a method of interpreting based on the learning result, can be mentioned, but is not limited thereto. When these quality evaluation methods are used, a criterion is prepared using the light intensity distribution information acquired from a cell mass whose quality is known as reference information. The above method can also be applied to a configuration in which the quality of a cell mass is evaluated by three or more ranks. In FIG. 4, the information related to the absorbance related to the light having a specific wavelength is imaged after being processed such as standardization. As shown in FIG. 5, the light having a plurality of wavelengths included in the absorbance spectrum is imaged. The information related to the absorbance according to the above may be used to image the information related to the absorbance according to the position of the cell mass. In this way, when imaging the information related to the absorbance according to the position of the cell mass included in the light intensity distribution information, it is not necessary to use all the information included in the light intensity distribution information for imaging. .. In addition, pretreatment such as standardization can be added as appropriate.
第１の方法のように、光強度分布情報に含まれる細胞塊の位置に応じた吸光度に係る情報を画像化した上で品質を評価する構成とした場合、パターン認識等の画像を用いた分析手法を用いて、細胞塊の品質を非破壊で評価することが可能となる。また、細胞塊の品質評価に用いられる画像は、ユーザが細胞塊の状況を視覚的に認識する際にも利用することができる。 When the quality is evaluated after imaging the information related to the absorbance according to the position of the cell mass included in the light intensity distribution information as in the first method, analysis using an image such as pattern recognition Using the technique, it is possible to evaluate the quality of cell clusters non-destructively. The image used for quality evaluation of the cell mass can also be used when the user visually recognizes the state of the cell mass.
第２の方法では、品質評価装置１００の分析部３０において、光強度分布情報に含まれる細胞塊の位置に応じた吸光度に係る情報に含まれる数値を利用して、品質の評価を行う。具体的には、吸光度に係る情報に含まれる数値とは吸光度の計測値もしくは必要に応じて平均化処理等を行った後に得られる数値であって、細胞塊の各位置に対応する数値が所定の範囲に含まれるか等の判定基準を予め設定しておき、この判定基準に基づいて品質を評価する。判定基準は適宜設定することができる。判定基準としては、例えば、同一の細胞塊に係る光強度分布情報に含まれる各位置に対応する数値のうち、所定の範囲に含まれる数値の数が所定値を超えた場合に、細胞塊の品質が良状態であると判定する、というような設定が挙げられるが、これに限定されるものではない。また、品質の３つ以上のランクで評価する場合には、各ランクについて、予め判定基準を設ければよい。また、規格化等の前処理は適宜追加することができる。 In the second method, the analysis unit 30 of the quality evaluation device 100 evaluates the quality by using the numerical value included in the information related to the absorbance according to the position of the cell mass included in the light intensity distribution information. Specifically, the numerical value included in the information related to the absorbance is a measured value of the absorbance or a numerical value obtained after performing averaging treatment or the like as necessary, and a numerical value corresponding to each position of the cell mass is predetermined. Criteria such as whether or not they are included in the range of are set in advance, and the quality is evaluated based on these criteria. Judgment criteria can be set as appropriate. As a judgment criterion, for example, when the number of numerical values included in a predetermined range exceeds a predetermined value among the numerical values corresponding to each position included in the light intensity distribution information relating to the same cell mass, the cell mass Settings such as determining that the quality is in good condition can be mentioned, but the setting is not limited to this. In addition, when evaluating with three or more ranks of quality, a judgment standard may be set in advance for each rank. In addition, pretreatment such as standardization can be added as appropriate.
第２の方法のように、光強度分布情報に含まれる細胞塊の位置に応じた吸光度に係る情報に含まれる数値を利用して品質を評価する構成とした場合、画像化等の処理を行わずに細胞塊の品質を非破壊で評価することが可能となる。したがって、より簡便に細胞塊の品質を評価することが可能であるともいえる。 When the quality is evaluated by using the numerical value included in the information related to the absorbance according to the position of the cell mass included in the light intensity distribution information as in the second method, processing such as imaging is performed. It is possible to evaluate the quality of the cell mass non-destructively without doing so. Therefore, it can be said that it is possible to evaluate the quality of the cell mass more easily.
なお、第１の方法による評価結果と第２の方法による評価結果とを組み合わせて総合判定を行う構成としてもよい。品質の評価の手法は上記のように種々考えられるので、これらを適宜組み合わせることができる。 In addition, the evaluation result by the first method and the evaluation result by the second method may be combined to make a comprehensive judgment. Since various methods for evaluating quality can be considered as described above, these can be appropriately combined.
なお、上記実施形態では、細胞塊の品質を評価する際に光強度分布情報を利用する構成について説明したが、上記の手法に加えて、細胞塊の透過スペクトルを経過時間毎（例えば６〜１０時間毎に３６〜４８時間程度）に取得し、光強度分布情報の経時変化にも基づいて細胞塊の品質を評価する構成としてもよい。この場合には、細胞塊の経時変化を光強度分布情報から確認することができるため、品質の評価を精度よく行うことができる。このように、細胞塊の透過スペクトルに基づいて、その品質を評価する方法は種々存在するので、評価対象の細胞塊の種類や状態等に応じて適宜選択することができる。 In the above embodiment, the configuration in which the light intensity distribution information is used when evaluating the quality of the cell mass has been described, but in addition to the above method, the transmission spectrum of the cell mass is measured for each elapsed time (for example, 6 to 10). It may be acquired every hour (about 36 to 48 hours), and the quality of the cell mass may be evaluated based on the time course of the light intensity distribution information. In this case, since the change with time of the cell mass can be confirmed from the light intensity distribution information, the quality can be evaluated accurately. As described above, since there are various methods for evaluating the quality of the cell mass based on the transmission spectrum of the cell mass, it can be appropriately selected according to the type and state of the cell mass to be evaluated.
このように、本発明に係る品質評価方法及び品質評価装置によれば、細胞塊に対して近赤外光を含む測定光を照射して得られる光強度分布情報に基づいて品質評価を行う構成とすることで、非破壊・非侵襲で細胞塊の品質評価を行うことができる。近赤外光を用いることで、細胞塊の内部の情報を取得することができると共に、その吸光度分布の情報を取得することで、細胞塊の位置に応じた細胞に係る情報を利用して、細胞塊の品質に係る情報をより詳細に取得することができる。したがって、高い精度での品質評価を実現することができる。 As described above, according to the quality evaluation method and the quality evaluation apparatus according to the present invention, the quality evaluation is performed based on the light intensity distribution information obtained by irradiating the cell mass with measurement light including near infrared light. By doing so, it is possible to evaluate the quality of the cell mass in a non-destructive and non-invasive manner. By using near-infrared light, it is possible to acquire information on the inside of the cell mass, and by acquiring information on the absorbance distribution, information on the cell according to the position of the cell mass can be used. Information on the quality of the cell mass can be obtained in more detail. Therefore, quality evaluation with high accuracy can be realized.
なお、本発明に係る品質評価装置及び品質評価方法は上記実施形態に限定されない。例えば、上記実施形態のように品質評価装置が光源１０、検出部２０及び分析部３０を備えている構成には限定されず、その構成は適宜変更することができる。 The quality evaluation device and quality evaluation method according to the present invention are not limited to the above embodiments. For example, the quality evaluation device is not limited to the configuration including the light source 10, the detection unit 20, and the analysis unit 30 as in the above embodiment, and the configuration can be changed as appropriate.
また、細胞塊に係る光強度分布情報を得るための光源１０及び検出部２０についても適宜変更することができる。上記実施形態では、検出部２０が分光素子２３を備えていて、細胞塊からの光を分光して検出する場合について説明したが、分光手段を備えない構成としてもよい。例えば、光源１０として特定の波長の光を出射可能なＬＤ（Laser Diode：レーザダイオード）を複数準備し、測定光を出射するＬＤを切り替えることで光源１０から出射する測定光の波長を変化することができる。このように、光源１０から出射する光を制御すると、検出部２０が分光手段を備えていなくても特定の波長の光に対する吸光度の分布に係る情報を得ることができる。また、上記の複数のＬＤに代えて、ＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）と複数のバンドパスフィルタとを組み合わせて光源１０を構成することで、光源１０から出射する測定光の波長を変化することができる。このように、光源１０及び検出部２０の構成は上記実施形態に限定されない。 Further, the light source 10 and the detection unit 20 for obtaining the light intensity distribution information related to the cell mass can be appropriately changed. In the above embodiment, the case where the detection unit 20 includes the spectroscopic element 23 and the light from the cell mass is separated and detected has been described, but the configuration may not include the spectroscopic means. For example, a plurality of LDs (Laser Diodes) capable of emitting light of a specific wavelength are prepared as the light source 10, and the wavelength of the measurement light emitted from the light source 10 is changed by switching the LD that emits the measurement light. Can be done. By controlling the light emitted from the light source 10 in this way, it is possible to obtain information on the distribution of absorbance with respect to light of a specific wavelength even if the detection unit 20 does not have the spectroscopic means. Further, by forming the light source 10 by combining an LED (Light Emitting Diode) and a plurality of bandpass filters instead of the above-mentioned plurality of LDs, the wavelength of the measurement light emitted from the light source 10 is changed. be able to. As described above, the configurations of the light source 10 and the detection unit 20 are not limited to the above embodiment.
また、上記実施形態では、品質評価装置１００において、２次元配置された複数の画素が第１の方向に配列する画素についてはそれぞれ波長情報を割り当てると共に、第１の方向に対して直交する第２の方向に配列する画素についてはそれぞれ測定対象物の位置情報を割り当てて、第２の方向に沿った各単位領域のスペクトルデータをそれぞれ取得する態様とすることができる、所謂ハイパースペクトル画像を取得する構成について説明したが、他の装置構成であってもよい。 Further, in the above embodiment, in the quality evaluation device 100, wavelength information is assigned to each pixel in which a plurality of pixels arranged in two dimensions are arranged in the first direction, and a second pixel orthogonal to the first direction is assigned. The so-called hyperspectral image can be acquired by assigning the position information of the measurement target to each of the pixels arranged in the direction of 1 and acquiring the spectrum data of each unit region along the second direction. Although the configuration has been described, other device configurations may be used.
２…移動ステージ、３…細胞塊、１０…光源、２０…検出部、３０…分析部、１００…品質評価装置。
2 ... moving stage, 3 ... cell mass, 10 ... light source, 20 ... detection unit, 30 ... analysis unit, 100 ... quality evaluation device.
Claims (3)
前記取得工程において取得された前記光強度分布情報における前記細胞塊の位置に応じた吸光度の情報を画像化した上で、前記細胞塊の品質を評価する評価工程と、
を有する品質評価方法。 By irradiating the cell mass with measurement light including near-infrared light, the light intensity is information related to the absorbance of the measurement light according to the position of the cell mass and is information indicating bias in the cell mass. The acquisition process to acquire distribution information and
On the imaged information in absorbance corresponding to the position of the cell mass definitive in the light intensity distribution information acquired in the acquisition step, an evaluation step of evaluating the quality of the cell mass,
Quality evaluation method with.
前記光源からの前記測定光の照射によって出射される前記細胞塊からの透過光又は拡散反射光を受光することで当該細胞塊の位置に応じた当該測定光に対する吸光度に係る情報であって、細胞塊における偏りを示す情報である光強度分布情報を取得する受光部と、
前記受光部において受光された前記光強度分布情報における前記細胞塊の位置に応じた吸光度の情報を画像化した上で、前記細胞塊の品質を評価する分析部と、
を有する品質評価装置。 A light source that irradiates the cell mass with measurement light including near-infrared light,
Information related to the absorbance of the measurement light according to the position of the cell mass by receiving the transmitted light or the diffusely reflected light emitted from the cell mass emitted by the irradiation of the measurement light from the light source, which is the cell. A light receiving unit that acquires light intensity distribution information, which is information indicating bias in a mass,
On the imaged information in absorbance corresponding to the position of the cell mass definitive in the light intensity distribution information is received at the light receiving unit, an analysis unit for evaluating the quality of the cell mass,
Quality evaluation device with.
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