JP6850504B2 - Analytical device and analytical method - Google Patents

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Description

本発明は、分析装置、及び分析方法に関する。 The present invention relates to an analyzer and an analysis method.

酵母や菌類のような粒子状生物は、試験管内又は培養器内で培養されて、様々な研究に用いられる。例えば、培養された粒子状生物は、医薬品の有効性の評価、環境化学物質の毒性試験、食品の機能性評価、及び化粧品の機能性評価に用いられる。また、再生医療分野においても、iPS細胞(induced pluripotent stem cell)やES細胞(embryonic stem cell)のような粒子状生物を用いた研究が行われている。 Particle organisms such as yeast and fungi are cultured in vitro or incubators and used in a variety of studies. For example, cultured particulate organisms are used to evaluate the effectiveness of pharmaceuticals, toxicity tests of environmental chemicals, functionality of foods, and functionality of cosmetics. Also, in the field of regenerative medicine, research using particulate organisms such as iPS cells (induced pluripotent stem cells) and ES cells (embryonic stem cells) is being conducted.

粒子状生物の品質は、一般的に、粒子状生物に含まれる遺伝子を解析する方法や、蛍光色素を付与した粒子状生物を観察する方法によって評価される。しかし、これらの方法によって品質を評価した場合、品質評価の対象とした粒子状生物を研究の対象とすることができない。また、再生医療分野では、培養細胞(粒子状生物)が不良品であるか否かの判断を、培養熟練者が自身の「カン」を頼りに行っている。このため、不良品であるか否かの判断に個人差が生じ易い。なお、再生医療分野では、培養細胞の活性化の程度が低い場合や、培養細胞が奇形である場合に、不良品であると判断される。 The quality of a particulate organism is generally evaluated by a method of analyzing a gene contained in the particulate organism or a method of observing the particulate organism imparted with a fluorescent dye. However, when the quality is evaluated by these methods, the particulate organisms subject to the quality evaluation cannot be the subject of research. Further, in the field of regenerative medicine, a culture expert relies on his / her own "can" to determine whether or not a cultured cell (particulate organism) is a defective product. Therefore, individual differences are likely to occur in the determination of whether or not the product is defective. In the field of regenerative medicine, when the degree of activation of cultured cells is low or when the cultured cells are malformed, it is judged to be a defective product.

一方、本発明者等は過去に、粒子状生物(例えば血液細胞の一種である赤血球)の体積磁化率(単位体積当たりの磁化率)を用いて、粒子状生物の表面積等の品質(特性)を評価(分析)する装置及び方法を提案した(特許文献1)。 On the other hand, in the past, the present inventors have used the volume susceptibility (magnetic susceptibility per unit volume) of a particulate organism (for example, red blood cells, which is a type of blood cell) to obtain quality (characteristics) such as the surface area of the particulate organism. A device and a method for evaluating (analyzing) the particles have been proposed (Patent Document 1).

国際公開第2015/030184号International Publication No. 2015/030184

本発明者は、粒子状生物の体積磁化率について更に研究を進めた結果、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明の目的は、生きた状態で粒子状生物の品質を評価できるとともに、評価後の粒子状生物を次の研究へ利用することが可能となる分析装置、及び分析方法を提供することにある。 The present inventor has completed the present invention as a result of further research on the volume magnetic susceptibility of particulate organisms. That is, an object of the present invention is to provide an analyzer and an analysis method capable of evaluating the quality of a particulate organism in a living state and using the evaluated particulate organism for the next research. It is in.

本発明に係る分析装置は、磁場生成部と、観察部と、処理部と、記憶部とを備える。前記磁場生成部は、磁場を生成して、分析対象の粒子状生物を磁気泳動させる。前記観察部は、前記分析対象の粒子状生物を観察する。前記処理部は、前記観察部の観察結果から前記分析対象の粒子状生物の磁気泳動速度と粒子径とを測定し、前記測定した磁気泳動速度と粒子径とに基づいて、前記分析対象の粒子状生物の体積磁化率を測定する。前記記憶部は、基準粒子状生物の体積磁化率と粒子径との関係を示す基準データを記憶する。前記処理部は、前記分析対象の粒子状生物の体積磁化率及び粒子径を前記基準データと比較することにより、前記分析対象の粒子状生物を分析する。 The analyzer according to the present invention includes a magnetic field generation unit, an observation unit, a processing unit, and a storage unit. The magnetic field generator generates a magnetic field to magnetically run a particulate organism to be analyzed. The observation unit observes the particulate organism to be analyzed. The processing unit measures the magnetic susceptibility and particle size of the particulate organism to be analyzed from the observation results of the observation unit, and based on the measured magnetic susceptibility and particle size, the particles to be analyzed. Measure the volume magnetic susceptibility of the organism. The storage unit stores reference data showing the relationship between the volume magnetic susceptibility and the particle size of the reference particulate organism. The processing unit analyzes the particulate organism to be analyzed by comparing the volume magnetic susceptibility and the particle diameter of the particulate organism to be analyzed with the reference data.

ある実施形態において、前記基準データは、複数種類の基準粒子状生物のそれぞれの体積磁化率と粒子径との関係を示し、前記処理部は、前記分析対象の粒子状生物の体積磁化率及び粒子径を前記基準データと比較することにより、前記分析対象の粒子状生物の種類を分析する。 In certain embodiments, the reference data shows the relationship between the volumetric magnetization rate and the particle size of each of a plurality of types of reference particulate organisms, and the processing unit determines the volume magnetization rate and particles of the particulate organism to be analyzed. By comparing the diameter with the reference data, the type of particulate organism to be analyzed is analyzed.

ある実施形態において、前記基準データは、前記分析対象の粒子状生物と同じ種類の基準粒子状生物の体積磁化率と粒子径との関係を、前記基準粒子状生物が有し得る状態ごとに示し、前記処理部は、前記分析対象の粒子状生物の体積磁化率及び粒子径を前記基準データと比較することにより、前記分析対象の粒子状生物の状態を分析する。 In certain embodiments, the reference data shows the relationship between the volumetric magnetization rate and the particle size of the reference particle organism of the same type as the particle organism to be analyzed, for each state that the reference particle organism can have. The processing unit analyzes the state of the particulate organism to be analyzed by comparing the volume magnetization rate and the particle diameter of the particulate organism to be analyzed with the reference data.

ある実施形態において、前記基準粒子状生物が有し得る状態は、前記基準粒子状生物が示し得る機能に対応する。 In certain embodiments, the conditions that the reference particulate organism may have correspond to the functions that the reference particulate organism may exhibit.

ある実施形態において、前記基準粒子状生物が有し得る状態は、前記基準粒子状生物が生きている状態から死んでいる状態へ向かって機能が低下していく各段階のうちの少なくとも一部に対応する。 In certain embodiments, the state that the reference particulate organism may have is at least part of each stage in which the reference particulate organism becomes less functional from a living state to a dead state. Correspond.

ある実施形態において、前記基準粒子状生物が有し得る状態は、前記基準粒子状生物が生きている状態と、前記基準粒子状生物が死んでいる状態とに対応する。 In certain embodiments, the states that the reference particulate organism can have correspond to a state in which the reference particulate organism is alive and a state in which the reference particulate organism is dead.

ある実施形態において、前記基準粒子状生物が有し得る状態は、前記基準粒子状生物の活性度に対応する。 In certain embodiments, the conditions that the reference particulate organism may have correspond to the activity of the reference particulate organism.

ある実施形態において、前記活性度は、アデノシン三リン酸の生成量に対応する。 In certain embodiments, the activity corresponds to the amount of adenosine triphosphate produced.

ある実施形態において、前記分析対象の粒子状生物は、酵母、菌類、又は細胞である。 In certain embodiments, the particulate organism being analyzed is a yeast, fungus, or cell.

本発明に係る粒子分析方法は、磁気泳動する分析対象の粒子状生物を観察するステップと、観察結果から前記分析対象の粒子状生物の磁気泳動速度と粒子径とを測定するステップと、前記測定した磁気泳動速度と粒子径とに基づいて、前記分析対象の粒子状生物の体積磁化率を測定するステップと、前記分析対象の粒子状生物の体積磁化率及び粒子径を基準データと比較することにより、前記分析対象の粒子状生物を分析する分析ステップとを包含し、前記基準データは、基準粒子状生物の体積磁化率と粒子径との関係を示す。 The particle analysis method according to the present invention includes a step of observing a particulate organism to be analyzed magnetically, a step of measuring the magnetic migration rate and particle size of the particulate organism to be analyzed from the observation results, and the measurement. The step of measuring the volume magnetization rate of the particle-like organism to be analyzed based on the magnetic migration rate and the particle size, and the volume magnetization rate and particle size of the particle-like organism to be analyzed are compared with the reference data. Including an analysis step of analyzing the particulate organism to be analyzed, the reference data shows the relationship between the volume magnetization rate and the particle size of the reference particulate organism.

ある実施形態において、前記基準データは、複数種類の基準粒子状生物のそれぞれの体積磁化率と粒子径との関係を示し、前記分析ステップにおいて、前記分析対象の粒子状生物の体積磁化率及び粒子径を前記基準データと比較することにより、前記分析対象の粒子状生物の種類を分析する。 In certain embodiments, the reference data shows the relationship between the volumetric magnetization rate and the particle size of each of a plurality of types of reference particulate organisms, and in the analysis step, the volume magnetization rate and particles of the particulate organism to be analyzed. By comparing the diameter with the reference data, the type of particulate organism to be analyzed is analyzed.

ある実施形態において、前記基準データは、前記分析対象の粒子状生物と同じ種類の基準粒子状生物の体積磁化率と粒子径との関係を、前記基準粒子状生物が有し得る状態ごとに示し、前記分析ステップにおいて、前記分析対象の粒子状生物の体積磁化率及び粒子径を前記基準データと比較することにより、前記分析対象の粒子状生物の状態を分析する。 In certain embodiments, the reference data shows the relationship between the volumetric magnetization rate and the particle size of the reference particle organism of the same type as the particle organism to be analyzed, for each state that the reference particle organism can have. In the analysis step, the state of the particulate organism to be analyzed is analyzed by comparing the volume magnetization rate and the particle diameter of the particulate organism to be analyzed with the reference data.

ある実施形態において、前記基準粒子状生物が有し得る状態は、前記基準粒子状生物が示し得る機能に対応する。 In certain embodiments, the conditions that the reference particulate organism may have correspond to the functions that the reference particulate organism may exhibit.

ある実施形態において、前記基準粒子状生物が有し得る状態は、前記基準粒子状生物が生きている状態から死んでいる状態へ向かって機能が低下していく各段階のうちの少なくとも一部に対応する。 In certain embodiments, the state that the reference particulate organism may have is at least part of each stage in which the reference particulate organism becomes less functional from a living state to a dead state. Correspond.

ある実施形態において、前記基準粒子状生物が有し得る状態は、前記基準粒子状生物が生きている状態と、前記基準粒子状生物が死んでいる状態とに対応する。 In certain embodiments, the states that the reference particulate organism can have correspond to a state in which the reference particulate organism is alive and a state in which the reference particulate organism is dead.

ある実施形態において、前記基準粒子状生物が有し得る状態は、前記基準粒子状生物の活性度に対応する。 In certain embodiments, the conditions that the reference particulate organism may have correspond to the activity of the reference particulate organism.

ある実施形態において、前記活性度は、アデノシン三リン酸の生成量に対応する。 In certain embodiments, the activity corresponds to the amount of adenosine triphosphate produced.

ある実施形態において、前記分析対象の粒子状生物は、酵母、菌類、又は細胞である。 In certain embodiments, the particulate organism being analyzed is a yeast, fungus, or cell.

本発明によれば、生きた状態で粒子状生物の品質を評価できるとともに、評価後の粒子状生物を次の研究へ利用することが可能となる。 According to the present invention, the quality of the particulate organism can be evaluated in a living state, and the evaluated particulate organism can be used for the next research.

本発明の実施形態1に係る分析装置の模式図である。It is a schematic diagram of the analyzer which concerns on Embodiment 1 of this invention. (a)及び(b)は本発明の実施形態1に係る粒子状生物の動きを示す図である。(A) and (b) are diagrams showing the movement of particulate organisms according to the first embodiment of the present invention. 本発明の実施形態1に係る分析装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the analyzer which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態1に係る3種類の酵母のそれぞれの粒子径及び体積磁化率の測定結果の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the measurement result of the particle diameter and the volume magnetic susceptibility of each of three kinds of yeasts which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態1に係る基準データの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the reference data which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態1に係る分析方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the analysis method which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態1に係る3種類の菌類のそれぞれの粒子径及び体積磁化率の測定結果の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the measurement result of the particle diameter and the volume magnetic susceptibility of each of three kinds of fungi which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態1に係る基準データの他例を示す図である。It is a figure which shows another example of the reference data which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態2に係る分析対象の粒子状生物の粒子径及び体積磁化率の測定結果を示す図である。It is a figure which shows the measurement result of the particle diameter and the volume magnetic susceptibility of the particulate organism to be analyzed which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施形態2に係る基準データの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the reference data which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施形態2に係る分析方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the analysis method which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施形態2に係る3種類の動物細胞のそれぞれの粒子径及び体積磁化率の測定結果の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the measurement result of the particle diameter and the volume magnetic susceptibility of each of three kinds of animal cells which concern on Embodiment 2 of this invention. (a)は、本発明の実施形態3に係る分析対象の粒子状生物の活性度の測定結果を示す図であり、(b)は、本発明の実施形態3に係る分析対象の粒子状生物の粒子径及び体積磁化率の測定結果を示す図である。(A) is a diagram showing the measurement result of the activity of the particulate organism to be analyzed according to the third embodiment of the present invention, and (b) is the particle organism to be analyzed according to the third embodiment of the present invention. It is a figure which shows the measurement result of the particle diameter and the volume magnetic susceptibility of. 本発明の実施形態3に係る基準データの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the reference data which concerns on Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施形態3に係る分析方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the analysis method which concerns on Embodiment 3 of this invention.

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されない。図中、同一又は相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following embodiments. In the figure, the same or corresponding parts are designated by the same reference numerals and the description is not repeated.

[実施形態1]
図1は、本実施形態の分析装置10の模式図である。本実施形態の分析装置10は、分析対象である粒子状生物pの種類を分析する。例えば、分析装置10は、酵母の種類、菌類の種類、及び細胞の種類を分析する。以下、酵母の種類を分析する場合を例に、本実施形態を説明する。分析装置10は、磁場生成部20と、観察部30と、演算部40とを備える。磁場生成部20の近傍にセル21が配置される。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a schematic view of the analyzer 10 of the present embodiment. The analyzer 10 of the present embodiment analyzes the type of particulate organism p to be analyzed. For example, the analyzer 10 analyzes the type of yeast, the type of fungus, and the type of cells. Hereinafter, this embodiment will be described by taking the case of analyzing the type of yeast as an example. The analyzer 10 includes a magnetic field generation unit 20, an observation unit 30, and a calculation unit 40. The cell 21 is arranged in the vicinity of the magnetic field generation unit 20.

磁場生成部20は、磁場を生成してセル21内の粒子状生物pを磁気泳動させる。観察部30は、セル21内の粒子状生物pを観察する。演算部40は、観察部30による観察の結果から、粒子状生物pの粒子径及び磁気泳動速度を測定(算出)する。また、演算部40は、粒子状生物pの粒子径及び磁気泳動速度に基づいて、粒子状生物pの体積磁化率を測定(算出)する。そして、演算部40は、粒子状生物pの粒子径及び体積磁化率に基づいて、粒子状生物pの種類を分析する。以下、分析装置10について更に詳細に説明する。 The magnetic field generation unit 20 generates a magnetic field to magnetically run the particulate organism p in the cell 21. The observation unit 30 observes the particulate organism p in the cell 21. The calculation unit 40 measures (calculates) the particle size and the magnetic migration speed of the particulate organism p from the results of observation by the observation unit 30. Further, the calculation unit 40 measures (calculates) the volume magnetic susceptibility of the particulate organism p based on the particle size and the magnetic migration rate of the particulate organism p. Then, the calculation unit 40 analyzes the type of the particulate organism p based on the particle size and the volume magnetic susceptibility of the particulate organism p. Hereinafter, the analyzer 10 will be described in more detail.

磁場生成部20は、磁場勾配(磁束密度の勾配)を生成して、セル21内の粒子状生物pに磁気力を作用させる。この結果、粒子状生物pが磁気泳動する。本実施形態において、磁場生成部20は、磁場勾配を生成する一対の永久磁石を備える。一対の永久磁石を構成する2つの永久磁石は、例えば100μm以上500μm以下の一定距離の空隙を空けて配置される。セル21は、2つの永久磁石の間の空隙に配置される。 The magnetic field generation unit 20 generates a magnetic field gradient (gradient of magnetic flux density) to apply a magnetic force to the particulate organism p in the cell 21. As a result, the particulate organism p is magnetically electrophoresed. In the present embodiment, the magnetic field generation unit 20 includes a pair of permanent magnets that generate a magnetic field gradient. The two permanent magnets constituting the pair of permanent magnets are arranged, for example, with a gap of 100 μm or more and 500 μm or less at a certain distance. The cell 21 is arranged in the gap between the two permanent magnets.

本実施形態において、セル21はキャピラリー管である。キャピラリー管は管状部材の一例である。セル21の材質は、可視光あるいはレーザー光を透過し得る材質であれば特に限定されない。例えば、セル21は、ガラス製あるいはプラスチック製であり得る。 In this embodiment, cell 21 is a capillary tube. The capillary tube is an example of a tubular member. The material of the cell 21 is not particularly limited as long as it is a material capable of transmitting visible light or laser light. For example, cell 21 can be made of glass or plastic.

粒子状生物pは、媒体m中に存在する。媒体m中に1つの粒子状生物pが存在してもよいし、媒体m中に複数の粒子状生物pが存在してもよい。媒体m中に複数の粒子状生物pが存在する場合、複数の粒子状生物pは、媒体m中で分散していてもよいし、媒体m中で偏在していてもよい。媒体mは、典型的には、培養液である。 The particulate organism p is present in the medium m. One particulate organism p may be present in the medium m, or a plurality of particulate organisms p may be present in the medium m. When a plurality of particulate organisms p are present in the medium m, the plurality of particulate organisms p may be dispersed in the medium m or unevenly distributed in the medium m. The medium m is typically a culture medium.

粒子状生物pは、例えばマイクロシリンジ、マイクロポンプ、又はオートサンプラーにより、媒体mと共にセル21に導入される。あるいは、粒子状生物pは、サイフォンの原理に基づいて、媒体mと共にセル21に導入され得る。あるいは、粒子状生物pを含む液滴を毛細管現象によってセル21(キャピラリー管)に導入してもよい。粒子状生物pを含む液滴がキャピラリー管の一方端に滴下されると、毛細管現象によって液滴がキャピラリー管を流れる。 The particulate organism p is introduced into the cell 21 together with the medium m by, for example, a microsyringe, a micropump, or an autosampler. Alternatively, the particulate organism p can be introduced into cell 21 with the medium m, based on the siphon principle. Alternatively, a droplet containing the particulate organism p may be introduced into the cell 21 (capillary tube) by a capillary phenomenon. When a droplet containing a particulate organism p is dropped on one end of a capillary tube, the droplet flows through the capillary tube due to a capillary phenomenon.

粒子状生物pの体積磁化率は、粒子状生物pの種類によって異なる。体積磁化率の差異は、粒子状生物pの表層部(細胞壁又は細胞膜)及び内部の組成に由来する。詳しくは、媒体mに対する親和性が細胞壁又は細胞膜の組成によって異なること、及び細胞内部の構成が異なることにより、粒子状生物pの種類に応じて、粒子状生物pの体積磁化率が相違する。 The volume magnetic susceptibility of the particulate organism p differs depending on the type of the particulate organism p. The difference in volume magnetic susceptibility is derived from the composition of the surface layer (cell wall or cell membrane) and the inside of the particulate organism p. Specifically, the volume magnetic susceptibility of the particulate organism p differs depending on the type of the particulate organism p because the affinity for the medium m differs depending on the composition of the cell wall or the cell membrane and the internal composition of the cell differs.

観察部30は、セル21内の粒子状生物pを観察して、観察結果を示す信号を生成する。演算部40は、観察部30が生成する信号に基づいて、粒子状生物pの粒子径及び磁気泳動速度を測定(算出)する。演算部40は、記憶部41と、処理部42とを備える。 The observation unit 30 observes the particulate organism p in the cell 21 and generates a signal indicating the observation result. The calculation unit 40 measures (calculates) the particle size and the magnetic migration speed of the particulate organism p based on the signal generated by the observation unit 30. The calculation unit 40 includes a storage unit 41 and a processing unit 42.

記憶部41は、プログラム及び設定情報などを記憶する。記憶部41は、例えば、ストレージデバイス及び半導体メモリーによって構成され得る。ストレージデバイスは、例えば、HDD(Hard Disk Drive)である。記憶部41は、半導体メモリーとして、例えば、RAM(Random Access Memory)及びROM(Read Only Memory)を有し得る。処理部42は、記憶部41に記憶されたプログラムを実行することによって、数値計算や情報処理、機器制御のような様々な処理を行う。処理部42は、例えばCPU(Central Processing Unit)のようなプロセッサーによって構成される。演算部40として、例えばパーソナルコンピューターのような汎用コンピューターが用いられる。 The storage unit 41 stores programs, setting information, and the like. The storage unit 41 may be composed of, for example, a storage device and a semiconductor memory. The storage device is, for example, an HDD (Hard Disk Drive). The storage unit 41 may have, for example, a RAM (Random Access Memory) and a ROM (Read Only Memory) as the semiconductor memory. The processing unit 42 performs various processes such as numerical calculation, information processing, and device control by executing the program stored in the storage unit 41. The processing unit 42 is configured by a processor such as a CPU (Central Processing Unit), for example. As the calculation unit 40, a general-purpose computer such as a personal computer is used.

処理部42は、観察部30の観察結果から、セル21内における粒子状生物pの位置の時間的な変化を分析する。例えば、処理部42は、所定の時間間隔ごとに、セル21内における粒子状生物pの位置を測定する。換言すると、異なる時刻の粒子状生物pの位置を測定する。処理部42は、粒子状生物pの位置の時間的な変化から、粒子状生物pの磁気泳動速度を測定する。 The processing unit 42 analyzes the temporal change in the position of the particulate organism p in the cell 21 from the observation result of the observation unit 30. For example, the processing unit 42 measures the position of the particulate organism p in the cell 21 at predetermined time intervals. In other words, the position of the particulate organism p at different times is measured. The processing unit 42 measures the magnetic migration rate of the particulate organism p from the temporal change in the position of the particulate organism p.

また、処理部42は、観察部30が生成する信号から、粒子状生物pの粒子径を測定する。処理部42は、更に、粒子状生物pの粒子径及び磁気泳動速度に基づいて、粒子状生物pの体積磁化率を測定する。 Further, the processing unit 42 measures the particle size of the particulate organism p from the signal generated by the observation unit 30. The processing unit 42 further measures the volume magnetic susceptibility of the particulate organism p based on the particle size and the magnetic migration rate of the particulate organism p.

例えば、処理部42は、以下の式(1)に基づいて、粒子状生物pの体積磁化率を算出する。
v={2(χs−χm)r2/9ημo}B(dB/dx)・・・(1)
For example, the processing unit 42 calculates the volume magnetic susceptibility of the particulate organism p based on the following formula (1).
v = {2 (χs-χm ) r 2 / 9ημ o} B (dB / dx) ··· (1)

式(1)において、vは粒子状生物pの磁気泳動速度であり、χsは粒子状生物pの体積磁化率であり、χmは媒体mの体積磁化率であり、rは粒子状生物pの半径であり、ηは媒体mの粘性率であり、μoは真空の透磁率であり、Bは磁束密度であり、dB/dxは磁場勾配(磁束密度の勾配)である。なお、式(1)は、セル21(キャピラリー管)の軸方向(x方向)において粒子状生物p及び媒体mが受ける磁気力の差と、粘性抵抗力とがほぼ等しいことから導かれる。In formula (1), v is the magnetic susceptibility of the particulate organism p, χs is the volume magnetic susceptibility of the particulate organism p, χm is the volume magnetic susceptibility of the medium m, and r is the volume magnetic susceptibility of the particulate organism p. It is the radius, η is the viscosity of the medium m, μ o is the magnetic susceptibility of the vacuum, B is the magnetic flux density, and dB / dx is the magnetic flux gradient (gradient of the magnetic flux density). The formula (1) is derived from the fact that the difference in magnetic force received by the particulate organism p and the medium m in the axial direction (x direction) of the cell 21 (capillary tube) is substantially equal to the viscous resistance force.

記憶部41は、基準データ43を記憶している。本実施形態において、基準データ43は、複数種類の粒子状生物のそれぞれの標準的な粒子径と体積磁化率との関係を示す。処理部42は、分析対象の粒子状生物pの粒子径及び体積磁化率を基準データ43と比較することにより、分析対象の粒子状生物pの種類を分析する。本実施形態において、基準データ43は、複数種類の酵母のそれぞれの標準的な粒子径と体積磁化率との関係を示す。なお、以下の説明において、標準的な粒子径と体積磁化率との関係を示す粒子状生物を「基準粒子状生物」と記載する場合がある。 The storage unit 41 stores the reference data 43. In this embodiment, the reference data 43 shows the relationship between the standard particle size and the volume magnetic susceptibility of each of a plurality of types of particulate organisms. The processing unit 42 analyzes the type of the particulate organism p to be analyzed by comparing the particle size and the volume magnetic susceptibility of the particulate organism p to be analyzed with the reference data 43. In this embodiment, the reference data 43 shows the relationship between the standard particle size and the volume magnetic susceptibility of each of the plurality of types of yeasts. In the following description, a particle-like organism showing a relationship between a standard particle size and a volume magnetic susceptibility may be referred to as a "reference particle-like organism".

続いて図2(a)及び図2(b)を参照して、粒子状生物pの動きを説明する。図2(a)及び図2(b)は、粒子状生物pの動きを示す図である。詳しくは、図2(a)及び図2(b)は、粒子状生物p及び媒体mの体積磁化率と粒子状生物pの移動方向との関係を示す。図2(a)及び図2(b)に示すように、磁場生成部20は、磁極がN極の永久磁石20aと、磁極がS極の永久磁石20bとを備える。2つの永久磁石20a、20bは、セル21を挟んで対向する。 Subsequently, the movement of the particulate organism p will be described with reference to FIGS. 2 (a) and 2 (b). 2 (a) and 2 (b) are diagrams showing the movement of the particulate organism p. Specifically, FIGS. 2 (a) and 2 (b) show the relationship between the volume magnetic susceptibility of the particulate organism p and the medium m and the moving direction of the particulate organism p. As shown in FIGS. 2A and 2B, the magnetic field generation unit 20 includes a permanent magnet 20a having an N pole as a magnetic pole and a permanent magnet 20b having an S pole as a magnetic pole. The two permanent magnets 20a and 20b face each other with the cell 21 interposed therebetween.

図2(a)に示すように、粒子状生物pの体積磁化率が媒体mの体積磁化率よりも小さい場合、粒子状生物pは磁場(磁場生成部20)から遠ざかる方向に移動する。一方、図2(b)に示すように、粒子状生物pの体積磁化率が媒体mの体積磁化率よりも大きい場合、粒子状生物pは磁場(磁場生成部20)に近づく方向に移動する。 As shown in FIG. 2A, when the volume magnetic susceptibility of the particulate organism p is smaller than the volume magnetic susceptibility of the medium m, the particulate organism p moves in a direction away from the magnetic field (magnetic field generation unit 20). On the other hand, as shown in FIG. 2B, when the volume magnetic susceptibility of the particulate organism p is larger than the volume magnetic susceptibility of the medium m, the particulate organism p moves in a direction approaching the magnetic field (magnetic field generation unit 20). ..

図2(a)及び図2(b)に示すように、粒子状生物pの動きは、粒子状生物p及び媒体mの体積磁化率に応じて決定される。なお、粒子状生物pは永久磁石20a、20bの端部の近傍において力を受ける。例えば、粒子状生物pは永久磁石20a、20bの端部の近傍から±200μm程度の範囲で力を受ける。 As shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), the movement of the particulate organism p is determined according to the volume magnetic susceptibility of the particulate organism p and the medium m. The particulate organism p receives a force in the vicinity of the ends of the permanent magnets 20a and 20b. For example, the particulate organism p receives a force within a range of about ± 200 μm from the vicinity of the ends of the permanent magnets 20a and 20b.

続いて図3を参照して、分析装置10について更に説明する。図3は、分析装置10の構成を示す図である。図3に示すように、分析装置10は、光源50を更に備える。また、観察部30は、拡大部32及び撮像部34を備える。 Subsequently, the analyzer 10 will be further described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the analyzer 10. As shown in FIG. 3, the analyzer 10 further includes a light source 50. Further, the observation unit 30 includes an enlargement unit 32 and an imaging unit 34.

光源50は、可視光成分を含む比較的高い強度の光を出射する。光源50は、セル21に光を照射する。この結果、粒子状生物pに光が照射される。光源50から出射される光の波長スペクトルは比較的ブロードであってもよい。光源50として、例えば、ハロゲンランプが好適に用いられる。 The light source 50 emits light having a relatively high intensity including a visible light component. The light source 50 irradiates the cell 21 with light. As a result, the particulate organism p is irradiated with light. The wavelength spectrum of the light emitted from the light source 50 may be relatively broad. As the light source 50, for example, a halogen lamp is preferably used.

セル21に導入された粒子状生物pは、拡大部32によって適当な倍率で拡大されて、撮像部34で撮像される。撮像部34の撮像結果(撮像部34が撮像した画像)から、粒子状生物pの位置を特定できる。例えば、拡大部32は対物レンズを含み、撮像部34は電荷結合素子(Charge Coupled Device:CCD)を含む。あるいは、撮像部34の各画素は、フォトダイオード又は光電子倍増管で構成されてもよい。撮像部34は、例えば、所定の時間間隔ごとに粒子状生物pを撮像する。なお、撮像部34は、光源50から出射されてセル21を透過した光を撮像してもよいし、光源50から出射されて粒子状生物pによって散乱された光を撮像してもよい。 The particulate organism p introduced into the cell 21 is magnified by the magnifying unit 32 at an appropriate magnification and imaged by the imaging unit 34. The position of the particulate organism p can be specified from the imaging result of the imaging unit 34 (the image captured by the imaging unit 34). For example, the magnifying unit 32 includes an objective lens, and the imaging unit 34 includes a charge coupling element (Charge Coupled Device: CCD). Alternatively, each pixel of the imaging unit 34 may be composed of a photodiode or a photomultiplier tube. The imaging unit 34 images the particulate organism p at predetermined time intervals, for example. The imaging unit 34 may image the light emitted from the light source 50 and transmitted through the cell 21, or may image the light emitted from the light source 50 and scattered by the particulate organism p.

演算部40(処理部42)は、撮像部34の撮像結果から、粒子状生物pの位置の時間的な変化を分析し、粒子状生物pの位置の時間的な変化から粒子状生物pの磁気泳動速度を測定する。 The calculation unit 40 (processing unit 42) analyzes the temporal change in the position of the particulate organism p from the imaging result of the imaging unit 34, and from the temporal change in the position of the particulate organism p, the particle organism p Measure the magnetic migration rate.

また、演算部40(処理部42)は、粒子状生物pの撮像結果から粒子状生物pの粒子径を測定する。例えば、演算部40(処理部42)は、以下の処理を実行する。即ち、まず、撮像部34によって撮像された画像をモノクロ化し、その輝度を数値化する。次に、輝度値の微分値をしきい値と比較して粒子状生物pの境界を設定する。次に、設定した境界から粒子状生物pの面積を検出し、その面積に対応する円の半径から粒子径を測定(算出)する。あるいは、粒子状生物pの中心を規定し、粒子状生物pの中心を通過する複数の直線を引き、各直線において粒子状生物pの境界と交わる2つの点の間の距離の平均を算出する。 Further, the calculation unit 40 (processing unit 42) measures the particle size of the particulate organism p from the imaging result of the particulate organism p. For example, the calculation unit 40 (processing unit 42) executes the following processing. That is, first, the image captured by the imaging unit 34 is monochromeized, and the brightness thereof is quantified. Next, the boundary value of the particulate organism p is set by comparing the differential value of the luminance value with the threshold value. Next, the area of the particulate organism p is detected from the set boundary, and the particle size is measured (calculated) from the radius of the circle corresponding to the area. Alternatively, the center of the particulate organism p is defined, a plurality of straight lines passing through the center of the particulate organism p are drawn, and the average of the distances between two points intersecting the boundary of the particulate organism p in each straight line is calculated. ..

続いて図4を参照して、複数種類の粒子状生物pのそれぞれの粒子径及び体積磁化率の測定結果について説明する。図4は、3種類の酵母(分析対象)のそれぞれの粒子径及び体積磁化率の測定結果の一例を示す図である。 Subsequently, with reference to FIG. 4, the measurement results of the particle size and the volume magnetic susceptibility of each of the plurality of types of particulate organisms p will be described. FIG. 4 is a diagram showing an example of measurement results of particle size and volume magnetic susceptibility of each of the three types of yeast (analysis target).

図4において、横軸は粒子径を示し、縦軸は体積磁化率を示す。また、丸印はビール上面発酵酵母(Saccharomyces cerevisiae (American Ale))の粒子径及び体積磁化率の測定結果を示し、三角印は醤油酵母(Zygosaccharomyces rouxii)の粒子径及び体積磁化率の測定結果を示し、四角印は標準株(Saccharomyces cerevisiae NRIC1560T (Type strain))の粒子径及び体積磁化率の測定結果を示す。図4に示すように、粒子状生物pの体積磁化率は、粒子状生物pの種類によって異なる。したがって、粒子状生物pの体積磁化率に基づいて、粒子状生物pの種類を分析することができる。以下、粒子状生物pが、ビール上面発酵酵母(Saccharomyces cerevisiae (American Ale))、醤油酵母(Zygosaccharomyces rouxii)、及び標準株(Saccharomyces cerevisiae NRIC1560T (Type strain))のいずれかである場合を例に、本実施形態を説明する。In FIG. 4, the horizontal axis represents the particle size and the vertical axis represents the volume magnetic susceptibility. The circles indicate the measurement results of the particle size and volume magnetic susceptibility of Saccharomyces cerevisiae (American Ale), and the triangles indicate the measurement results of the particle size and volume magnetic susceptibility of brewer's yeast (Zygosaccharomyces rouxii). Shown and squares indicate the measurement results of particle size and volume magnetic susceptibility of the standard strain (Saccharomyces cerevisiae NRIC1560 T (Type strain)). As shown in FIG. 4, the volume magnetic susceptibility of the particulate organism p differs depending on the type of the particulate organism p. Therefore, the type of particulate organism p can be analyzed based on the volume magnetic susceptibility of the particulate organism p. Hereinafter, the case where the particulate organism p is any one of brewer's top fermenting yeast (Saccharomyces cerevisiae (American Ale)), soy sauce yeast (Zygosaccharomyces rouxii), and standard strain (Saccharomyces cerevisiae NRIC1560 T (Type strain)) is taken as an example. , The present embodiment will be described.

続いて図5を参照して、基準データ43について説明する。図5は、実施形態1に係る基準データ43の一例を示す図である。詳しくは、3種類の酵母(ビール上面発酵酵母、醤油酵母、及び標準株)の標準的な粒子径と体積磁化率との関係を示す。なお、以下の説明において、標準的な粒子径と体積磁化率との関係を示す酵母(基準粒子状生物)を「基準酵母」と記載する場合がある。 Subsequently, the reference data 43 will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a diagram showing an example of the reference data 43 according to the first embodiment. Specifically, the relationship between the standard particle size and the volume magnetic susceptibility of three types of yeast (beer top-fermenting yeast, soy sauce yeast, and standard strain) is shown. In the following description, yeast (reference particulate organism) showing the relationship between the standard particle size and volume magnetic susceptibility may be referred to as "reference yeast".

図5において、横軸は粒子径を示し、縦軸は体積磁化率を示す。また、グラフ60は、複数種類の基準酵母のそれぞれの粒子径と体積磁化率との関係を示す。図1を参照して説明した記憶部41は、基準データ43として、グラフ60に対応するデータを記憶する。具体的には、記憶部41は、基準データ43として、グラフ60の式を示すデータを記憶する。又は、記憶部41は、基準データ43として、グラフ60に対応するテーブルを示すデータを記憶する。 In FIG. 5, the horizontal axis represents the particle size and the vertical axis represents the volume magnetic susceptibility. Further, Graph 60 shows the relationship between the particle size and the volume magnetic susceptibility of each of the plurality of types of reference yeasts. The storage unit 41 described with reference to FIG. 1 stores the data corresponding to the graph 60 as the reference data 43. Specifically, the storage unit 41 stores the data showing the formula of the graph 60 as the reference data 43. Alternatively, the storage unit 41 stores data indicating the table corresponding to the graph 60 as the reference data 43.

例えば、図5に示すように、グラフ60は、一点鎖線で示す第1グラフ61と、鎖線で示す第2グラフ62と、実線で示す第3グラフ63とを含み得る。本実施形態において、第1グラフ61はビール上面発酵酵母の標準的な粒子径と体積磁化率との関係を示し、第2グラフ62は醤油酵母の標準的な粒子径と体積磁化率との関係を示し、第3グラフ63は標準株の標準的な粒子径と体積磁化率との関係を示す。この場合、基準データ43は、第1グラフ61に対応する第1データと、第2グラフ62に対応する第2データと、第3グラフ63に対応する第3データとを含む。例えば、第1データは、第1グラフ61の式、又は第1グラフ61に対応するテーブルを示すデータであり、第2データは、第2グラフ62の式、又は第2グラフ62に対応するテーブルを示すデータであり、第3データは、第3グラフ63の式、又は第3グラフ63に対応するテーブルを示すデータである。 For example, as shown in FIG. 5, the graph 60 may include a first dashed line 61, a second dashed line 62, and a solid third graph 63. In the present embodiment, the first graph 61 shows the relationship between the standard particle size and the volume magnetic susceptibility of the beer top-fermenting yeast, and the second graph 62 shows the relationship between the standard particle size and the volume magnetic susceptibility of the soy sauce yeast. The third graph 63 shows the relationship between the standard particle size and the volume magnetic susceptibility of the standard strain. In this case, the reference data 43 includes the first data corresponding to the first graph 61, the second data corresponding to the second graph 62, and the third data corresponding to the third graph 63. For example, the first data is the data indicating the formula of the first graph 61 or the table corresponding to the first graph 61, and the second data is the formula of the second graph 62 or the table corresponding to the second graph 62. The third data is the data indicating the formula of the third graph 63 or the table corresponding to the third graph 63.

図4を参照して説明したように、ビール上面発酵酵母、醤油酵母、及び標準株はそれぞれ異なる体積磁化率を有する。したがって、処理部42は、第1グラフ61に対応する第1データ、第2グラフ62に対応する第2データ、及び第3グラフ63に対応する第3データを参照して、粒子状生物pが、ビール上面発酵酵母であるのか、醤油酵母であるのか、標準株であるのかを分析することができる。 As described with reference to FIG. 4, the beer top-fermenting yeast, the soy sauce yeast, and the standard strain each have different volume magnetic susceptibility. Therefore, the processing unit 42 refers to the first data corresponding to the first graph 61, the second data corresponding to the second graph 62, and the third data corresponding to the third graph 63, and the particulate organism p , Beer top-fermenting yeast, soy sauce yeast, or standard strain can be analyzed.

具体的には、処理部42は、基準データ43を参照して、基準粒子状生物の種類ごとに、分析対象の粒子状生物pの粒子径と同じ粒子径を有する基準粒子状生物の体積磁化率を判定する。以下、分析対象の粒子状生物pの粒子径と同じ粒子径を有する基準粒子状生物の体積磁化率を「基準体積磁化率」と記載する場合がある。処理部42は、基準体積磁化率のうちから、分析対象の粒子状生物pの体積磁化率に最も近い基準体積磁化率を判定する。処理部42は、この判定の結果に基づき、分析対象の粒子状生物pの種類を分析する。 Specifically, the processing unit 42 refers to the reference data 43, and the volume susceptibility of the reference particulate organism having the same particle diameter as the particle diameter of the particulate organism p to be analyzed for each type of the reference particulate organism. Determine the rate. Hereinafter, the volume magnetic susceptibility of a reference particulate susceptibility having the same particle size as the particle size of the particulate organism p to be analyzed may be referred to as "reference volume magnetic susceptibility". The processing unit 42 determines from the reference volume magnetic susceptibility the reference volume magnetic susceptibility closest to the volume magnetic susceptibility of the particulate organism p to be analyzed. The processing unit 42 analyzes the type of the particulate organism p to be analyzed based on the result of this determination.

なお、基準データ43は、粒子径ごとに体積磁化率の範囲を示してもよい。この場合、処理部42は、基準データ43を参照して、基準粒子状生物の種類ごとに、分析対象の粒子状生物pの粒子径と同じ粒子径を有する基準粒子状生物の体積磁化率の範囲を判定する。以下、分析対象の粒子状生物pの粒子径と同じ粒子径を有する基準粒子状生物の体積磁化率の範囲を「基準体積磁化率の範囲」と記載する場合がある。処理部42は、基準体積磁化率の範囲のうちから、分析対象の粒子状生物pの体積磁化率の値を含む基準体積磁化率の範囲を判定する。 The reference data 43 may indicate the range of the volume magnetic susceptibility for each particle size. In this case, the processing unit 42 refers to the reference data 43 and determines the volume magnetic susceptibility of the reference particulate organism having the same particle diameter as the particle diameter of the particulate organism p to be analyzed for each type of the reference particulate organism. Determine the range. Hereinafter, the range of the volume magnetic susceptibility of the reference particulate organism having the same particle diameter as the particle diameter of the particulate organism p to be analyzed may be described as "the range of the reference volume magnetic susceptibility". The processing unit 42 determines the range of the reference volume magnetic susceptibility including the value of the volume susceptibility of the particulate organism p to be analyzed from the range of the reference volume magnetic susceptibility.

あるいは、基準データ43は、粒子径ごとに体積磁化率の範囲と体積磁化率の中央値とを示してもよい。この場合、処理部42は、基準データ43を参照して、基準粒子状生物の種類ごとに、分析対象の粒子状生物pの粒子径と同じ粒子径を有する基準粒子状生物の体積磁化率の範囲(基準体積磁化率の範囲)及び中央値を判定する。処理部42は、基準体積磁化率の範囲のうちから、分析対象の粒子状生物pの体積磁化率の値を含む基準体積磁化率の範囲を判定する。複数の基準体積磁化率の範囲が、分析対象の粒子状生物pの体積磁化率の値を含む場合、処理部42は、中央値のうちから、分析対象の粒子状生物pの体積磁化率に最も近い中央値を判定する。なお、基準データ43は、中央値に替えて平均値を示してもよい。 Alternatively, the reference data 43 may indicate the range of the volume magnetic susceptibility and the median value of the volume magnetic susceptibility for each particle size. In this case, the processing unit 42 refers to the reference data 43 and determines the volume magnetic susceptibility of the reference particulate organism having the same particle diameter as the particle diameter of the particulate organism p to be analyzed for each type of the reference particulate organism. Determine the range (range of reference volume magnetic susceptibility) and median value. The processing unit 42 determines the range of the reference volume magnetic susceptibility including the value of the volume susceptibility of the particulate organism p to be analyzed from the range of the reference volume magnetic susceptibility. When the range of a plurality of reference volume magnetic susceptibility includes the value of the volume magnetic susceptibility of the particulate organism p to be analyzed, the processing unit 42 sets the volume magnetic susceptibility of the particulate organism p to be analyzed from the median value. Determine the closest median. The reference data 43 may show an average value instead of the median value.

続いて図6を参照して、本実施形態の分析方法について説明する。図6は、本実施形態の分析方法を示すフローチャートである。本実施形態の分析方法は、図1〜図5を参照して説明した分析装置10を使用して実行し得る。 Subsequently, the analysis method of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a flowchart showing the analysis method of the present embodiment. The analysis method of this embodiment can be carried out using the analyzer 10 described with reference to FIGS. 1 to 5.

図6に示すように、まず、磁気泳動する粒子状生物p(分析対象)を観察する(ステップS1)。次に、観察結果から粒子状生物pの磁気泳動速度と粒子径とを測定する(ステップS2)。次に、測定した磁気泳動測及び粒子径に基づいて粒子状生物pの体積磁化率を測定する(ステップS3)。次に、粒子状生物pの粒子径及び体積磁化率を基準データ43と比較することにより、粒子状生物pの種類を分析する(ステップS4)。 As shown in FIG. 6, first, the particulate organism p (analysis target) to be magnetically electrophoresed is observed (step S1). Next, the magnetic migration rate and the particle size of the particulate organism p are measured from the observation results (step S2). Next, the volume magnetic susceptibility of the particulate organism p is measured based on the measured magnetic electrophoresis and the particle size (step S3). Next, the type of the particulate organism p is analyzed by comparing the particle size and the volume magnetic susceptibility of the particulate organism p with the reference data 43 (step S4).

粒子状生物pの粒子径及び体積磁化率を測定する際には、磁場生成部20がセル21内の粒子状生物pを磁気泳動させ、観察部30が、磁気泳動中の粒子状生物pを観察する。そして、処理部42が、観察部30による観察の結果から、粒子状生物pの粒子径と体積磁化率とを測定する。 When measuring the particle size and volume magnetic susceptibility of the particulate organism p, the magnetic field generation unit 20 magnetically migrates the particulate organism p in the cell 21, and the observation unit 30 magnetizes the particulate organism p during the magnetic migration. Observe. Then, the processing unit 42 measures the particle size and the volume magnetic susceptibility of the particulate organism p from the result of the observation by the observation unit 30.

粒子状生物pの種類を分析する際には、処理部42が、粒子状生物pの粒子径及び体積磁化率を、記憶部41が記憶する基準データ43と比較する。基準データ43は、既に説明したように、複数種類の粒子状生物のそれぞれの標準的な粒子径と体積磁化率との関係を示す。 When analyzing the type of the particulate organism p, the processing unit 42 compares the particle size and the volume magnetic susceptibility of the particulate organism p with the reference data 43 stored in the storage unit 41. Reference data 43 shows the relationship between the standard particle size and the volume magnetic susceptibility of each of a plurality of types of particulate organisms, as described above.

以上、実施形態1について説明した。実施形態1によれば、粒子状生物pの品質を評価することができる。具体的には、粒子状生物pの種類を分析することができる。また、実施形態1によれば、磁気泳動中の粒子状生物pを観察することにより、粒子状生物pの粒子径及び体積磁化率を測定することができる。したがって、生きた状態で粒子状生物pの種類を分析できる。したがって、評価後の粒子状生物pを次の研究へ利用することが可能となる。 The first embodiment has been described above. According to the first embodiment, the quality of the particulate organism p can be evaluated. Specifically, the type of particulate organism p can be analyzed. Further, according to the first embodiment, the particle size and the volume magnetic susceptibility of the particulate organism p can be measured by observing the particulate organism p during magnetic migration. Therefore, it is possible to analyze the type of particulate organism p in a living state. Therefore, the evaluated particulate organism p can be used for the next research.

なお、本実施形態では酵母の種類を分析したが、粒子状生物pは酵母に限定されない。粒子状生物pは、例えば、細胞であり得る。粒子状生物pが細胞である場合、例えば、粒子状生物pが、iPS細胞であるのか、ES細胞であるのかを分析することができる。また、粒子状生物pは、例えば、菌類であり得る。以下、図7及び図8を参照して、菌類の種類の分析について説明する。菌類の種類を分析する場合、図1を参照して説明した基準データ43は、複数種類の菌類のそれぞれの標準的な粒子径と体積磁化率との関係を示す。 Although the type of yeast was analyzed in this embodiment, the particulate organism p is not limited to yeast. The particulate organism p can be, for example, a cell. When the particulate organism p is a cell, for example, it is possible to analyze whether the particulate organism p is an iPS cell or an ES cell. Further, the particulate organism p can be, for example, a fungus. Hereinafter, analysis of fungal types will be described with reference to FIGS. 7 and 8. When analyzing the types of fungi, the reference data 43 described with reference to FIG. 1 shows the relationship between the standard particle size and the volume magnetic susceptibility of each of the plurality of types of fungi.

図7は、3種類の菌類(分析対象)のそれぞれの粒子径及び体積磁化率の測定結果の一例を示す図である。図7において、横軸は粒子径を示し、縦軸は体積磁化率を示す。また、黒三角印は黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus ATCC12600)の粒子径及び体積磁化率の測定結果を示し、四角印は乳酸菌(Lactobacillus delbrueckii subsp.bulgaricus)の粒子径及び体積磁化率の測定結果を示し、白三角印はビール上面発酵酵母(Saccharomyces cerevisiae (American Ale))の粒子径及び体積磁化率の測定結果を示す。 FIG. 7 is a diagram showing an example of measurement results of particle size and volume magnetic susceptibility of each of the three types of fungi (analysis target). In FIG. 7, the horizontal axis represents the particle size and the vertical axis represents the volume magnetic susceptibility. The black triangle indicates the measurement result of the particle size and volume magnetic susceptibility of Saccharomyces cerevisiae (Staphylococcus aureus ATCC12600), and the square mark indicates the measurement result of the particle size and volume magnetic susceptibility of lactic acid bacterium (Lactobacillus delbrueckii subsp.bulgaricus). , White triangles indicate the measurement results of particle size and volume magnetic susceptibility of Saccharomyces cerevisiae (American Ale).

図7に示すように、菌類の体積磁化率は、菌類の種類によって異なる。したがって、菌類の体積磁化率に基づいて、菌類の種類を分析することができる。以下、菌類の種類の分析について、粒子状生物pが、黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus ATCC12600)、乳酸菌(Lactobacillus delbrueckii subsp.bulgaricus)、及びビール上面発酵酵母(Saccharomyces cerevisiae (American Ale))のいずれかである場合を例に説明する。 As shown in FIG. 7, the volume magnetic susceptibility of fungi varies depending on the type of fungus. Therefore, the type of fungus can be analyzed based on the volume magnetic susceptibility of the fungus. In the following, regarding the analysis of fungal types, the particulate organism p is either Staphylococcus aureus ATCC12600, Lactobacillus delbrueckii subsp.bulgaricus, or Saccharomyces cerevisiae (American Ale). A case will be described as an example.

図8は、実施形態1に係る基準データ43の他例を示す図である。詳しくは、3種類の菌類(黄色ブドウ球菌、乳酸菌、及びビール上面発酵酵母)の標準的な粒子径と体積磁化率との関係を示す。なお、以下の説明において、標準的な粒子径と体積磁化率との関係を示す菌類(基準粒子状生物)を「基準菌類」と記載する場合がある。 FIG. 8 is a diagram showing another example of the reference data 43 according to the first embodiment. Specifically, the relationship between the standard particle size and the volume magnetic susceptibility of three types of fungi (Staphylococcus aureus, lactic acid bacteria, and beer top-fermenting yeast) is shown. In the following description, a fungus (reference particulate organism) showing a relationship between a standard particle size and a volume magnetic susceptibility may be referred to as a "reference fungus".

図8において、横軸は粒子径を示し、縦軸は体積磁化率を示す。また、グラフ70は、複数種類の基準菌類のそれぞれの粒子径と体積磁化率との関係を示す。図1を参照して説明した記憶部41は、基準データ43として、グラフ70に対応するデータを記憶する。具体的には、記憶部41は、基準データ43として、グラフ70の式を示すデータ、又はグラフ70に対応するテーブルを示すデータを記憶する。 In FIG. 8, the horizontal axis represents the particle size and the vertical axis represents the volume magnetic susceptibility. Further, the graph 70 shows the relationship between the particle size and the volume magnetic susceptibility of each of the plurality of types of reference fungi. The storage unit 41 described with reference to FIG. 1 stores the data corresponding to the graph 70 as the reference data 43. Specifically, the storage unit 41 stores, as the reference data 43, data showing the formula of the graph 70 or data showing the table corresponding to the graph 70.

例えば、図8に示すように、グラフ70は、一点鎖線で示す第4グラフ71と、鎖線で示す第5グラフ72と、実線で示す第6グラフ73とを含み得る。本実施形態において、第4グラフ71は黄色ブドウ球菌の標準的な粒子径と体積磁化率との関係を示し、第5グラフ72は乳酸菌の標準的な粒子径と体積磁化率との関係を示し、第6グラフ73はビール上面発酵酵母の標準的な粒子径と体積磁化率との関係を示す。この場合、基準データ43は、第4グラフ71に対応する第4データと、第5グラフ72に対応する第5データと、第6グラフ73に対応する第6データとを含む。例えば、第4データは、第4グラフ71の式、又は第4グラフ71に対応するテーブルを示すデータであり、第5データは、第5グラフ72の式、又は第5グラフ72に対応するテーブルを示すデータであり、第6データは、第6グラフ73の式、又は第6グラフ73に対応するテーブルを示すデータである。 For example, as shown in FIG. 8, the graph 70 may include a fourth graph 71 shown by an alternate long and short dash line, a fifth graph 72 shown by an alternate long and short dash line, and a sixth graph 73 shown by a solid line. In the present embodiment, the fourth graph 71 shows the relationship between the standard particle size of Staphylococcus aureus and the volume magnetic susceptibility, and the fifth graph 72 shows the relationship between the standard particle size of lactic acid bacteria and the volume magnetic susceptibility. The sixth graph 73 shows the relationship between the standard particle size and the volume magnetic susceptibility of beer top-fermenting yeast. In this case, the reference data 43 includes the fourth data corresponding to the fourth graph 71, the fifth data corresponding to the fifth graph 72, and the sixth data corresponding to the sixth graph 73. For example, the fourth data is the data indicating the formula of the fourth graph 71 or the table corresponding to the fourth graph 71, and the fifth data is the formula of the fifth graph 72 or the table corresponding to the fifth graph 72. The sixth data is the data indicating the formula of the sixth graph 73 or the table corresponding to the sixth graph 73.

図7を参照して説明したように、黄色ブドウ球菌、乳酸菌、及びビール上面発酵酵母はそれぞれ異なる体積磁化率を有する。したがって、処理部42は、第4グラフ71に対応する第4データ、第5グラフ72に対応する第5データ、及び第6グラフ73に対応する第6データを参照して、粒子状生物pが、黄色ブドウ球菌であるのか、乳酸菌であるのか、ビール上面発酵酵母であるのかを分析することができる。 As described with reference to FIG. 7, Staphylococcus aureus, lactic acid bacteria, and beer top-fermenting yeast each have different volume magnetic susceptibility. Therefore, the processing unit 42 refers to the fourth data corresponding to the fourth graph 71, the fifth data corresponding to the fifth graph 72, and the sixth data corresponding to the sixth graph 73, and the particulate organism p , Staphylococcus aureus, lactic acid bacteria, or beer top-fermenting yeast can be analyzed.

[実施形態2]
続いて図1、図9〜図11を参照して、本発明の実施形態2について説明する。但し、実施形態1と異なる事項を説明し、実施形態1と同じ事項についての説明は割愛する。実施形態2は、分析対象である粒子状生物pの状態を分析する点で実施形態1と異なる。
[Embodiment 2]
Subsequently, the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 9 to 11. However, matters different from those of the first embodiment will be described, and explanations of the same matters as those of the first embodiment will be omitted. The second embodiment is different from the first embodiment in that the state of the particulate organism p to be analyzed is analyzed.

本実施形態において、基準データ43は、分析対象の粒子状生物pと同じ種類の基準粒子状生物の体積磁化率と粒子径との関係を、基準粒子状生物が有し得る状態ごとに示す。処理部42は、粒子状生物pの体積磁化率及び粒子径を基準データ43と比較することにより、粒子状生物pの状態を分析する。 In the present embodiment, the reference data 43 shows the relationship between the volume magnetic susceptibility and the particle size of the reference particle organism of the same type as the particle organism p to be analyzed for each state that the reference particle organism can have. The processing unit 42 analyzes the state of the particulate organism p by comparing the volume magnetic susceptibility and the particle diameter of the particulate organism p with the reference data 43.

詳しくは、本実施形態に係る基準データ43は、基準粒子状生物が有する機能の低下の程度に対応する。具体的には、基準データ43は、生きている状態から死んでいる状態へ向かって基準粒子状生物の機能が低下していく各段階のうちの少なくとも一部に対応する。したがって、生きている状態から死んでいる状態へ向かって機能が低下していく各段階のうちの何れの段階に粒子状生物pが属しているかを分析することができる。例えば、基準データ43は、基準粒子状生物が生きている状態と、基準粒子状生物が死んでいる状態とに対応する。この場合、粒子状生物pの生死を分析することができる。粒子状生物pが生きている状態、及び粒子状生物pが死んでいる状態は、生きている状態から死んでいる状態へ向かって粒子状生物pの機能が低下していく各段階のうちの2つの段階を示す。 Specifically, the reference data 43 according to the present embodiment corresponds to the degree of deterioration of the function of the reference particulate organism. Specifically, the reference data 43 corresponds to at least a portion of each stage in which the function of the reference particulate organism declines from a living state to a dead state. Therefore, it is possible to analyze which stage of each stage in which the function declines from the living state to the dead state the particulate organism p belongs to. For example, the reference data 43 corresponds to a state in which the reference particulate organism is alive and a state in which the reference particulate organism is dead. In this case, the life or death of the particulate organism p can be analyzed. The state in which the particulate organism p is alive and the state in which the particulate organism p is dead are among the stages in which the function of the particulate organism p declines from the living state to the dead state. Two stages are shown.

以下、粒子状生物pの生死を分析する場合を例に、本実施形態を説明する。この場合、基準データ43は、分析対象の粒子状生物pと同じ種類の基準粒子状生物が生きている場合に示す体積磁化率と粒子径との関係、及び、分析対象の粒子状生物pと同じ種類の基準粒子状生物が死んでいる場合に示す体積磁化率と粒子径との関係を示す。処理部42は、粒子状生物pの体積磁化率及び粒子径を基準データ43と比較することにより、粒子状生物pが生きているか死んでいるかを分析する。 Hereinafter, the present embodiment will be described by taking as an example the case of analyzing the life and death of the particulate organism p. In this case, the reference data 43 includes the relationship between the volume magnetic susceptibility and the particle size shown when the reference particle organism p of the same type as the particle organism p to be analyzed is alive, and the particle organism p to be analyzed. The relationship between the volume magnetic susceptibility and the particle size shown when the same kind of reference particulate organism is dead is shown. The processing unit 42 analyzes whether the particulate organism p is alive or dead by comparing the volume magnetic susceptibility and the particle size of the particulate organism p with the reference data 43.

図9は、粒子状生物pの粒子径及び体積磁化率の測定結果を示す図である。詳しくは、標準株(Saccharomyces cerevisiae NRIC1560T (Type strain))の粒子径及び体積磁化率の測定結果を示す。FIG. 9 is a diagram showing the measurement results of the particle size and the volume magnetic susceptibility of the particulate organism p. Specifically, the measurement results of the particle size and volume magnetic susceptibility of the standard strain (Saccharomyces cerevisiae NRIC1560 T (Type strain)) are shown.

図9において、横軸は粒子径を示し、縦軸は体積磁化率を示す。また、白丸印は、死んでいる粒子状生物pの体積磁化率を示す。黒丸印は、生きている粒子状生物pの体積磁化率を示す。図9に示すように、粒子状生物pの体積磁化率は、粒子状生物pが生きているか死んでいるかによって異なる。したがって、粒子状生物pの体積磁化率に基づいて、粒子状生物pの生死を分析することができる。以下、粒子状生物pが標準株(Saccharomyces cerevisiae NRIC1560T (Type strain))である場合を例に、本実施形態を説明する。In FIG. 9, the horizontal axis represents the particle size and the vertical axis represents the volume magnetic susceptibility. The white circles indicate the volume magnetic susceptibility of the dead particulate organism p. Black circles indicate the volume magnetic susceptibility of living particulate organisms p. As shown in FIG. 9, the volume magnetic susceptibility of the particulate organism p depends on whether the particulate organism p is alive or dead. Therefore, the life or death of the particulate organism p can be analyzed based on the volume magnetic susceptibility of the particulate organism p. Hereinafter, the present embodiment will be described by taking the case where the particulate organism p is a standard strain (Saccharomyces cerevisiae NRIC1560 T (Type strain)) as an example.

体積磁化率の差異は、細胞内部の生命活動(酵素反応)の程度を反映している。また、体積磁化率の差異は、細胞を構成する物質(成分)の変化を反映している。具体的には、生命活動(機能)が低下又は停止すると、細胞の分解が始まり、その結果、細胞を構成する物質(成分)が変化する。したがって、本実施形態によれば、体積磁化率を測定することにより、粒子状生物pの機能が低下していく様子をモニタリングすることができる。また、粒子状生物pが生きているか死んでいるかを分析することができる。 The difference in volume magnetic susceptibility reflects the degree of vital activity (enzymatic reaction) inside the cell. In addition, the difference in volume magnetic susceptibility reflects changes in the substances (components) that make up the cell. Specifically, when life activity (function) decreases or stops, cell decomposition begins, and as a result, substances (components) that make up the cell change. Therefore, according to the present embodiment, by measuring the volume magnetic susceptibility, it is possible to monitor how the function of the particulate organism p is reduced. It is also possible to analyze whether the particulate organism p is alive or dead.

続いて図10を参照して、実施形態2に係る基準データ43について説明する。図10は、実施形態2に係る基準データ43の一例を示す図である。図10において、横軸は粒子径を示し、縦軸は体積磁化率を示す。また、グラフ100は、基準粒子状生物が生きている場合に示す体積磁化率と粒子径との関係、及び、基準粒子状生物が死んでいる場合に示す体積磁化率と粒子径との関係を示す。図1に示す記憶部41は、基準データ43として、グラフ100に対応するデータを記憶する。具体的には、図1に示す記憶部41は、基準データ43として、グラフ100の式を示すデータ、又はグラフ100に対応するテーブルを示すデータを記憶する。 Subsequently, the reference data 43 according to the second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a diagram showing an example of the reference data 43 according to the second embodiment. In FIG. 10, the horizontal axis represents the particle size and the vertical axis represents the volume magnetic susceptibility. Further, the graph 100 shows the relationship between the volume magnetic susceptibility and the particle size when the reference particulate organism is alive, and the relationship between the volume magnetic susceptibility and the particle size when the reference particle organism is dead. Shown. The storage unit 41 shown in FIG. 1 stores data corresponding to the graph 100 as the reference data 43. Specifically, the storage unit 41 shown in FIG. 1 stores data showing the formula of the graph 100 or data showing the table corresponding to the graph 100 as the reference data 43.

図10に示すように、グラフ100は、2種類のグラフ(第7グラフ101及び第8グラフ102)を含む。例えば、鎖線で示す第7グラフ101は、基準粒子状生物が死んでいる場合に示す体積磁化率と粒子径との関係を示し、実線で示す第8グラフ102は、基準粒子状生物が生きている場合に示す体積磁化率と粒子径との関係を示す。この場合、基準データ43は、第7グラフ101に対応する第7データと、第8グラフ102に対応する第8データとを含む。例えば、第7データは、第7グラフ101の式、又は第7グラフ101に対応するテーブルを示すデータであり、第8データは、第8グラフ102の式、又は第8グラフ102に対応するテーブルを示すデータである。 As shown in FIG. 10, the graph 100 includes two types of graphs (7th graph 101 and 8th graph 102). For example, the seventh graph 101 shown by the chain line shows the relationship between the volume magnetic susceptibility and the particle size shown when the reference particle-like organism is dead, and the eighth graph 102 shown by the solid line shows the reference particle-like organism alive. The relationship between the volume magnetic susceptibility and the particle size shown in this case is shown. In this case, the reference data 43 includes the seventh data corresponding to the seventh graph 101 and the eighth data corresponding to the eighth graph 102. For example, the seventh data is the formula of the seventh graph 101 or the data indicating the table corresponding to the seventh graph 101, and the eighth data is the formula of the eighth graph 102 or the table corresponding to the eighth graph 102. It is the data which shows.

本実施形態において、第7グラフ101は、死んでいる標準株の標準的な粒子径と体積磁化率との関係を示し、第8グラフ102は、生きている標準株の標準的な粒子径と体積磁化率との関係を示す。 In the present embodiment, the seventh graph 101 shows the relationship between the standard particle size of the dead standard strain and the volume magnetic susceptibility, and the eighth graph 102 shows the standard particle size of the living standard strain. The relationship with the volume magnetic susceptibility is shown.

図9を参照して説明したように、死んでいる標準株と、生きている標準株とは、互いに異なる体積磁化率を有する。したがって、処理部42は、第7グラフ101に対応する第7データ、及び第8グラフ102に対応する第8データを参照して、標準株(粒子状生物p)が生きているか死んでいるかを分析することができる。 As described with reference to FIG. 9, the dead standard strain and the living standard strain have different volume magnetic susceptibilitys. Therefore, the processing unit 42 refers to the seventh data corresponding to the seventh graph 101 and the eighth data corresponding to the eighth graph 102 to determine whether the standard strain (particulate organism p) is alive or dead. Can be analyzed.

例えば、処理部42は、実施形態1と同様に、基準データ43を参照して、分析対象の粒子状生物pの体積磁化率に最も近い基準体積磁化率を判定する。処理部42は、この判定の結果に基づき、粒子状生物pの機能の低下の程度を分析する。なお、処理部42は、実施形態1において説明したように、基準体積磁化率の範囲、又は、基準体積磁化率の範囲及び中央値を用いて、粒子状生物pの機能の低下の程度を分析してもよい。あるいは、実施形態1において説明したように、基準体積磁化率の範囲及び平均値を用いて、粒子状生物pの機能の低下の程度を分析してもよい。 For example, the processing unit 42 determines the reference volume magnetic susceptibility closest to the volume magnetic susceptibility of the particulate organism p to be analyzed with reference to the reference data 43, as in the first embodiment. Based on the result of this determination, the processing unit 42 analyzes the degree of deterioration of the function of the particulate organism p. As described in the first embodiment, the processing unit 42 analyzes the degree of deterioration of the function of the particulate organism p using the range of the reference volume magnetic susceptibility, the range of the reference volume magnetic susceptibility, and the median value. You may. Alternatively, as described in the first embodiment, the degree of deterioration of the function of the particulate organism p may be analyzed using the range and the average value of the reference volume magnetic susceptibility.

続いて図11を参照して、実施形態2に係る分析方法について説明する。図11は、実施形態2に係る分析方法を示すフローチャートである。実施形態2に係る分析方法は、図1、図9、及び図10を参照して説明した分析装置10を使用して実行し得る。 Subsequently, the analysis method according to the second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a flowchart showing an analysis method according to the second embodiment. The analysis method according to the second embodiment can be performed using the analyzer 10 described with reference to FIGS. 1, 9, and 10.

図11に示すように、ステップS1〜ステップS3までの処理は、図6を参照して説明した分析方法と同様であるため、説明を割愛する。実施形態2に係る分析方法では、粒子状生物p(分析対象)の体積磁化率を測定すると(ステップS3)、粒子状生物pの粒子径及び体積磁化率を基準データ43と比較することにより、粒子状生物pの機能の低下の程度を分析する(ステップS5)。粒子状生物pを分析する際には、処理部42が、粒子状生物pの粒子径及び体積磁化率を、記憶部41が記憶する基準データ43と比較する。基準データ43は、既に説明したように、生きている状態から死んでいる状態へ向かって基準粒子状生物の機能が低下していく各段階のうちの少なくとも一部に対応する。 As shown in FIG. 11, the processes from step S1 to step S3 are the same as the analysis method described with reference to FIG. 6, and therefore the description thereof will be omitted. In the analysis method according to the second embodiment, when the volume magnetic susceptibility of the particulate organism p (analysis target) is measured (step S3), the particle size and the volume magnetic susceptibility of the particulate organism p are compared with the reference data 43. The degree of deterioration of the function of the particulate organism p is analyzed (step S5). When analyzing the particulate organism p, the processing unit 42 compares the particle size and the volume magnetic susceptibility of the particulate organism p with the reference data 43 stored in the storage unit 41. As described above, the reference data 43 corresponds to at least a part of each stage in which the function of the reference particulate organism deteriorates from the living state to the dead state.

以上、実施形態2について説明した。実施形態2によれば、実施形態1と同様に、粒子状生物pの品質を評価することができる。具体的には、粒子状生物pの機能の低下の程度を分析することができる。また、評価後に、生きている粒子状生物pを分離して、次の研究へ利用することが可能となる。 The second embodiment has been described above. According to the second embodiment, the quality of the particulate organism p can be evaluated as in the first embodiment. Specifically, the degree of deterioration of the function of the particulate organism p can be analyzed. In addition, after the evaluation, the living particulate organism p can be separated and used for the next research.

なお、本実施形態では、酵母(標準株)の状態(機能の低下の程度)を分析したが、粒子状生物pは酵母に限定されない。粒子状生物pは、酵母以外の細胞であり得る。例えば、粒子状生物pは、動物細胞であり得る。 In this embodiment, the state of yeast (standard strain) (degree of deterioration of function) was analyzed, but the particulate organism p is not limited to yeast. The particulate organism p can be a cell other than yeast. For example, the particulate organism p can be an animal cell.

図12は、3種類の動物細胞のそれぞれの粒子径及び体積磁化率の測定結果の一例を示す図である。詳しくは、図12は、機能の低下の程度が異なる3種類のJurkat細胞(ヒト由来の急性T細胞性白血病)のそれぞれの粒子径及び体積磁化率の測定結果の一例を示す。具体的には、MES(2−モルホリノエタンスルホン酸)培地を使用し、雰囲気温度37℃、二酸化炭素濃度7%の環境の下で、培地交換を行うことなく、Jurkat細胞を培養した。培養開始時の細胞には、凍結細胞を3代継代培養して得た細胞を用いた。培地交換を行うことなく動物細胞を培養した場合、細胞は貧栄養化し、時間の経過とともに劣化していく。動物細胞の劣化の程度は、動物細胞の機能の低下の程度に対応する。 FIG. 12 is a diagram showing an example of measurement results of particle size and volume magnetic susceptibility of each of the three types of animal cells. Specifically, FIG. 12 shows an example of the measurement results of the particle size and volume magnetic susceptibility of each of the three types of Jurkat cells (acute T-cell leukemia derived from humans) having different degrees of functional deterioration. Specifically, MES (2-morpholinoetan sulfonic acid) medium was used, and Jurkat cells were cultured in an environment with an ambient temperature of 37 ° C. and a carbon dioxide concentration of 7% without changing the medium. As the cells at the start of culturing, cells obtained by subculturing frozen cells for 3 generations were used. When animal cells are cultured without medium exchange, the cells become oligotrophic and deteriorate over time. The degree of deterioration of animal cells corresponds to the degree of deterioration of animal cell function.

図12において、横軸は粒子径を示し、縦軸は体積磁化率を示す。また、図12において、三角印は、培養開始時のJurkat細胞の粒子径及び体積磁化率の測定結果を示す。四角印は、24時間培養したJurkat細胞の粒子径及び体積磁化率の測定結果を示す。菱形印は、264時間培養したJurkat細胞の粒子径及び体積磁化率の測定結果を示す。 In FIG. 12, the horizontal axis represents the particle size and the vertical axis represents the volume magnetic susceptibility. Further, in FIG. 12, triangle marks indicate the measurement results of the particle size and volume magnetic susceptibility of Jurkat cells at the start of culture. The squares indicate the measurement results of the particle size and volume magnetic susceptibility of Jurkat cells cultured for 24 hours. The diamond marks indicate the measurement results of the particle size and volume magnetic susceptibility of Jurkat cells cultured for 264 hours.

図12に示すように、培地交換を行うことなくJurkat細胞を培養した場合、Jurkat細胞の体積磁化率は、培養時間に応じて変化する。換言すると、Jurkat細胞の体積磁化率は、Jurkat細胞の劣化の程度(機能の低下の程度)によって異なる。具体的には、培養時間が長いほど、Jurkat細胞の反磁性が弱まる。換言すると、Jurkat細胞の機能の低下が大きいほど、反磁性が弱まる。したがって、動物細胞の体積磁化率に基づいて、動物細胞の状態(機能の低下の程度)を分析することができる。 As shown in FIG. 12, when the Jurkat cells are cultured without changing the medium, the volume magnetic susceptibility of the Jurkat cells changes depending on the culture time. In other words, the volume magnetic susceptibility of Jurkat cells depends on the degree of deterioration (degree of functional deterioration) of Jurkat cells. Specifically, the longer the culture time, the weaker the diamagnetism of Jurkat cells. In other words, the greater the decline in Jurkat cell function, the weaker the diamagnetism. Therefore, the state of the animal cell (degree of functional deterioration) can be analyzed based on the volume magnetic susceptibility of the animal cell.

[実施形態3]
続いて図1、図13〜図15を参照して、本発明の実施形態3について説明する。但し、実施形態1及び2と異なる事項を説明し、実施形態1及び2と同じ事項についての説明は割愛する。実施形態3は、分析対象である粒子状生物pの状態として、粒子状生物pが有する能力の程度を分析する点で実施形態1及び2と異なる。粒子状生物pの能力は、例えば、生理活性能力(活性度)、分化能力、又はタンパク質等の生成能力を含む。
[Embodiment 3]
Subsequently, the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 13 to 15. However, the matters different from those of the first and second embodiments will be described, and the same matters as those of the first and second embodiments will be omitted. The third embodiment is different from the first and second embodiments in that the degree of ability of the particulate organism p as a state of the particulate organism p to be analyzed is analyzed. The ability of the particulate organism p includes, for example, a physiological activity ability (activity), a differentiation ability, or a protein producing ability.

本実施形態において、基準データ43は、分析対象の粒子状生物pと同じ種類の基準粒子状生物の体積磁化率と粒子径との関係を、基準粒子状生物が有する能力の程度ごとに示す。処理部42は、粒子状生物pの体積磁化率及び粒子径を基準データ43と比較することにより、粒子状生物pが有する能力の程度を分析する。以下では、粒子状生物pの活性度を分析する場合を例に、本実施形態を説明する。この場合、基準データ43は、分析対象の粒子状生物pと同じ種類の基準粒子状生物の体積磁化率と粒子径との関係を活性度ごとに示す。 In the present embodiment, the reference data 43 shows the relationship between the volume magnetic susceptibility and the particle size of the reference particle organism of the same type as the particle organism p to be analyzed, for each degree of ability of the reference particle organism. The processing unit 42 analyzes the degree of ability of the particulate organism p by comparing the volume magnetic susceptibility and the particle size of the particulate organism p with the reference data 43. Hereinafter, the present embodiment will be described by taking the case of analyzing the activity of the particulate organism p as an example. In this case, the reference data 43 shows the relationship between the volume magnetic susceptibility and the particle size of the reference particulate organism of the same type as the particulate organism p to be analyzed for each activity.

図13(a)は、粒子状生物pの活性度の測定結果を示す図である。詳しくは、標準株(Saccharomyces cerevisiae NRIC1560T (Type strain))の活性度の測定結果を示す。具体的には、標準株の培養を開始してから7時間後の活性度の測定結果を示している。FIG. 13A is a diagram showing the measurement results of the activity of the particulate organism p. Specifically, the measurement result of the activity of the standard strain (Saccharomyces cerevisiae NRIC1560 T (Type strain)) is shown. Specifically, the measurement result of the activity 7 hours after the start of culturing the standard strain is shown.

図13(a)において、横軸は測定時間を示し、縦軸は活性度を示す。詳しくは、縦軸は、450nmの光の吸光度を示す。具体的には、NADPHによりホルマザン色素が還元されることで、450nmの光を吸収するようになることから、この波長における吸光度を測定した。NADPHは、ATP(adenosine tri−phosphate:アデノシン三リン酸)の合成時に生成される補酵素であり、NADPHの生成量が多い程、吸光度が高くなる。換言すると、ATPの合成量が多い程、吸光度が高くなる。ATPの合成量は、粒子状生物pの活性度に対応しており、ATPの合成量が多い程、粒子状生物pの活性度は高くなる。したがって、吸光度は、粒子状生物pの活性度に対応する。具体的には、粒子状生物pの活性度が高い程、吸光度が高くなる。 In FIG. 13A, the horizontal axis represents the measurement time and the vertical axis represents the activity. Specifically, the vertical axis shows the absorbance of light at 450 nm. Specifically, since the formazan dye is reduced by NADPH to absorb light at 450 nm, the absorbance at this wavelength was measured. NADPH is a coenzyme produced during the synthesis of ATP (adenosine tri-phosphate), and the larger the amount of NADPH produced, the higher the absorbance. In other words, the greater the amount of ATP synthesized, the higher the absorbance. The amount of ATP synthesized corresponds to the activity of the particulate organism p, and the larger the amount of ATP synthesized, the higher the activity of the particulate organism p. Therefore, the absorbance corresponds to the activity of the particulate organism p. Specifically, the higher the activity of the particulate organism p, the higher the absorbance.

また、図13(a)において、四角印は、5重量%の塩化ナトリウム(NaCl)を含む培養液内で培養した標準株の活性度を示す。また、三角印は、pH(水素イオン指数)を1.0に調整した培養液内で培養した標準株の活性度を示す。一方、丸印は、ストレスを与えることなく培養した標準株の活性度を示す。図13(a)に示すように、ストレスを与えることにより、粒子状生物pの活性度(ATP合成量)は低くなる。 Further, in FIG. 13A, the square marks indicate the activity of the standard strain cultured in the culture medium containing 5% by weight of sodium chloride (NaCl). Further, the triangular mark indicates the activity of the standard strain cultured in the culture medium in which the pH (hydrogen ion index) is adjusted to 1.0. On the other hand, the circles indicate the activity of the standard strain cultured without applying stress. As shown in FIG. 13 (a), the activity (ATP synthesis amount) of the particulate organism p is lowered by applying stress.

図13(b)は、分析対象の粒子状生物pの粒子径及び体積磁化率の測定結果を示す図である。詳しくは、7時間培養した標準株(Saccharomyces cerevisiae NRIC1560T (Type strain))の粒子径及び体積磁化率の測定結果を示す。FIG. 13B is a diagram showing the measurement results of the particle size and the volume magnetic susceptibility of the particulate organism p to be analyzed. Specifically, the measurement results of the particle size and the volume magnetic susceptibility of the standard strain (Saccharomyces cerevisiae NRIC1560 T (Type strain)) cultured for 7 hours are shown.

図13(b)において、横軸は粒子径を示し、縦軸は体積磁化率を示す。また、図13(b)において、四角印は、5重量%の塩化ナトリウム(NaCl)を含む培養液内で7時間培養した標準株の体積磁化率を示す。また、三角印は、pH(水素イオン指数)を1.0に調整した培養液内で7時間培養した標準株の体積磁化率を示す。一方、丸印は、ストレスを与えることなく7時間培養した標準株の体積磁化率を示す。 In FIG. 13B, the horizontal axis represents the particle size and the vertical axis represents the volume magnetic susceptibility. Further, in FIG. 13B, the square marks indicate the volume magnetic susceptibility of the standard strain cultured for 7 hours in a culture solution containing 5% by weight of sodium chloride (NaCl). Further, the triangular mark indicates the volume magnetic susceptibility of the standard strain cultured for 7 hours in the culture medium whose pH (hydrogen ion index) was adjusted to 1.0. On the other hand, the circles indicate the volume magnetic susceptibility of the standard strain cultured for 7 hours without applying stress.

図13(a)及び図13(b)に示すように、粒子状生物pの体積磁化率は、活性度に応じて異なる。したがって、粒子状生物pの粒子径及び体積磁化率に基づいて、粒子状生物pの活性度を分析することができる。以下、粒子状生物pが標準株(Saccharomyces cerevisiae NRIC1560T (Type strain))である場合を例に、本実施形態を説明する。As shown in FIGS. 13 (a) and 13 (b), the volume magnetic susceptibility of the particulate organism p varies depending on the activity. Therefore, the activity of the particulate organism p can be analyzed based on the particle size and the volume magnetic susceptibility of the particulate organism p. Hereinafter, the present embodiment will be described by taking the case where the particulate organism p is a standard strain (Saccharomyces cerevisiae NRIC1560 T (Type strain)) as an example.

体積磁化率の差異は、細胞内部の生命活動の程度を反映している。また、体積磁化率の差異は、細胞膜の表層(表面修飾分子)における物質動態の強弱を反映している。細胞膜の表層における物質動態の強弱は、ATP生成量に対応する。 The difference in volume magnetic susceptibility reflects the degree of vital activity inside the cell. The difference in volume magnetic susceptibility reflects the strength of material dynamics in the surface layer (surface-modified molecule) of the cell membrane. The strength of the physical dynamics on the surface layer of the cell membrane corresponds to the amount of ATP produced.

続いて図14を参照して、実施形態3に係る基準データ43について説明する。図14は、実施形態3に係る基準データ43の一例を示す図である。図14において、横軸は粒子径を示し、縦軸は体積磁化率を示す。また、グラフ130は、基準粒子状生物の体積磁化率と粒子径との関係を活性度ごとに示す。図1に示す記憶部41は、基準データ43として、グラフ130に対応するデータを記憶する。具体的には、図1に示す記憶部41は、基準データ43として、グラフ130の式を示すデータ、又はグラフ130に対応するテーブルを示すデータを記憶する。 Subsequently, the reference data 43 according to the third embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 14 is a diagram showing an example of the reference data 43 according to the third embodiment. In FIG. 14, the horizontal axis represents the particle size and the vertical axis represents the volume magnetic susceptibility. Further, the graph 130 shows the relationship between the volume magnetic susceptibility and the particle size of the reference particulate organism for each activity. The storage unit 41 shown in FIG. 1 stores the data corresponding to the graph 130 as the reference data 43. Specifically, the storage unit 41 shown in FIG. 1 stores data showing the formula of the graph 130 or data showing the table corresponding to the graph 130 as the reference data 43.

例えば、図14に示すように、グラフ130は、3種類のグラフ(第9グラフ131、第10グラフ132、及び第11グラフ133)を含み得る。この場合、基準データ43は、第9グラフ131に対応する第9データと、第10グラフ132に対応する第10データと、第11グラフ133に対応する第11データとを含む。例えば、第9データは、第9グラフ131の式、又は第9グラフ131に対応するテーブルを示すデータであり、第10データは、第10グラフ132の式、又は第10グラフ132に対応するテーブルを示すデータであり、第11データは、第11グラフ133の式、又は第11グラフ133に対応するテーブルを示すデータである。 For example, as shown in FIG. 14, graph 130 may include three types of graphs (9th graph 131, 10th graph 132, and 11th graph 133). In this case, the reference data 43 includes the ninth data corresponding to the ninth graph 131, the tenth data corresponding to the tenth graph 132, and the eleventh data corresponding to the eleventh graph 133. For example, the ninth data is the formula of the ninth graph 131 or the data indicating the table corresponding to the ninth graph 131, and the tenth data is the formula of the tenth graph 132 or the table corresponding to the tenth graph 132. The eleventh data is the data indicating the formula of the eleventh graph 133 or the table corresponding to the eleventh graph 133.

本実施形態において、第9グラフ131は、5重量%の塩化ナトリウム(NaCl)を含む培養液内で7時間培養した標準株の標準的な粒子径及び体積磁化率の関係を示し、第10グラフ132は、pH(水素イオン指数)を1.0に調整した培養液内で7時間培養した標準株の標準的な粒子径及び体積磁化率の関係を示し、第11グラフ133は、ストレスを与えることなく7時間培養した標準株の標準的な粒子径及び体積磁化率の関係を示す。 In the present embodiment, the ninth graph 131 shows the relationship between the standard particle size and the volume magnetic susceptibility of the standard strain cultured for 7 hours in a culture solution containing 5% by weight of sodium chloride (NaCl), and is shown in the tenth graph. 132 shows the relationship between the standard particle size and volume magnetic susceptibility of the standard strain cultured for 7 hours in a culture solution having a pH (hydrogen ion index) adjusted to 1.0, and FIG. 113 shows stress. The relationship between the standard particle size and the volume magnetic susceptibility of the standard strain cultured for 7 hours without any charge is shown.

図13を参照して説明したように、標準株は活性度に応じて異なる体積磁化率を有する。したがって、処理部42は、第9グラフ131に対応する第9データ、第10グラフ132に対応する第10データ、及び第11グラフ133に対応する第10データを参照して、粒子状生物pの活性度を分析することができる。 As described with reference to FIG. 13, the standard strain has different volume magnetic susceptibility depending on the activity. Therefore, the processing unit 42 refers to the ninth data corresponding to the ninth graph 131, the tenth data corresponding to the tenth graph 132, and the tenth data corresponding to the eleventh graph 133, and refers to the particulate organism p. The activity can be analyzed.

例えば、処理部42は、実施形態1と同様に、基準データ43を参照して、粒子状生物pの体積磁化率に最も近い基準体積磁化率を判定する。処理部42は、この判定の結果に基づき、粒子状生物pの能力の程度を分析する。なお、処理部42は、実施形態1において説明したように、基準体積磁化率の範囲、又は、基準体積磁化率の範囲及び中央値を用いて、粒子状生物pの能力の程度を分析してもよい。あるいは、実施形態1において説明したように、基準体積磁化率の範囲及び平均値を用いて、粒子状生物pの能力の程度を分析してもよい。 For example, the processing unit 42 determines the reference volume magnetic susceptibility closest to the volume magnetic susceptibility of the particulate organism p with reference to the reference data 43, as in the first embodiment. The processing unit 42 analyzes the degree of ability of the particulate organism p based on the result of this determination. As described in the first embodiment, the processing unit 42 analyzes the degree of ability of the particulate organism p using the range of the reference volume magnetic susceptibility, the range of the reference volume magnetic susceptibility, and the median value. May be good. Alternatively, as described in Embodiment 1, the degree of ability of the particulate organism p may be analyzed using the range and average value of the reference volume magnetic susceptibility.

続いて図15を参照して、実施形態3に係る分析方法について説明する。図15は、実施形態3に係る分析方法を示すフローチャートである。実施形態3に係る分析方法は、図1、図13、及び図14を参照して説明した分析装置10を使用して実行し得る。 Subsequently, the analysis method according to the third embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 15 is a flowchart showing an analysis method according to the third embodiment. The analysis method according to the third embodiment can be performed using the analyzer 10 described with reference to FIGS. 1, 13, and 14.

図15に示すように、ステップS1〜ステップS3までの処理は、図6を参照して説明した分析方法と同様であるため、説明を割愛する。実施形態3に係る分析方法では、粒子状生物p(分析対象)の体積磁化率を測定すると(ステップS3)、粒子状生物pの粒子径及び体積磁化率を基準データ43と比較することにより、粒子状生物pの能力の程度を分析する(ステップS6)。粒子状生物pを分析する際には、処理部42が、粒子状生物pの粒子径及び体積磁化率を、記憶部41が記憶する基準データ43と比較する。基準データ43は、既に説明したように、分析対象の粒子状生物pと同じ種類の基準粒子状生物の体積磁化率と粒子径との関係を、基準粒子状生物が有する能力の程度ごとに示す。 As shown in FIG. 15, the processes from step S1 to step S3 are the same as the analysis method described with reference to FIG. 6, and therefore the description thereof will be omitted. In the analysis method according to the third embodiment, when the volume magnetic susceptibility of the particulate organism p (analysis target) is measured (step S3), the particle size and the volume magnetic susceptibility of the particulate organism p are compared with the reference data 43. The degree of ability of the particulate organism p is analyzed (step S6). When analyzing the particulate organism p, the processing unit 42 compares the particle size and the volume magnetic susceptibility of the particulate organism p with the reference data 43 stored in the storage unit 41. As described above, the reference data 43 shows the relationship between the volume magnetic susceptibility and the particle size of the reference particle organism p of the same type as the particle organism p to be analyzed, for each degree of ability of the reference particle organism. ..

以上、実施形態3について説明した。実施形態3によれば、実施形態1及び2と同様に、粒子状生物pの品質を評価することができる。具体的には、粒子状生物pの能力の程度を分析することができる。また、評価後の粒子状生物pを次の研究へ利用することが可能となる。 The third embodiment has been described above. According to the third embodiment, the quality of the particulate organism p can be evaluated as in the first and second embodiments. Specifically, the degree of ability of the particulate organism p can be analyzed. In addition, the evaluated particulate organism p can be used for the next research.

なお、本実施形態では、酵母(標準株)の能力の程度を分析したが、粒子状生物pは酵母に限定されない。粒子状生物pは、酵母以外の細胞であり得る。例えば、粒子状生物pは、動物細胞であり得る。 In this embodiment, the degree of ability of yeast (standard strain) was analyzed, but the particulate organism p is not limited to yeast. The particulate organism p can be a cell other than yeast. For example, the particulate organism p can be an animal cell.

また、本実施形態では、粒子状生物pの能力の程度を分析したが、粒子状生物pの能力の程度(例えば、生理活性能力、分化能力、又はタンパク質等の生成能力)に基づいて、粒子状生物pが良品(正常)であるのか不良品(異常)であるのかを更に分析してもよい。あるいは、粒子状生物pの粒子径及び体積磁化率を基準データ43と比較することにより、粒子状生物pの状態として、粒子状生物pが良品であるのか不良品であるのかを分析してもよい。例えば、粒子状生物pが、正常に分化したiPS細胞であるのか、がん化したiPS細胞であるのかを分析することができる。 Further, in the present embodiment, the degree of ability of the particulate organism p is analyzed, but the particles are based on the degree of the ability of the particulate organism p (for example, bioactivity ability, differentiation ability, or protein production ability). It may be further analyzed whether the state organism p is a good product (normal) or a defective product (abnormal). Alternatively, by comparing the particle size and volume magnetic susceptibility of the particulate organism p with the reference data 43, it is possible to analyze whether the particulate organism p is a good product or a defective product as the state of the particulate organism p. Good. For example, it is possible to analyze whether the particulate organism p is a normally differentiated iPS cell or a cancerous iPS cell.

以上、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明した。但し、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である。 The embodiments of the present invention have been described above with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented in various embodiments without departing from the gist thereof.

例えば、本発明の実施形態では、磁場生成部20が一対の永久磁石20a、20bを備えたが、磁場生成部20は、磁場勾配を生成するために一対の磁極片(ポールピース)を備えてもよい。あるいは、磁場生成部20は、磁場勾配を生成するために、電磁石、磁気回路、又は超電導磁石を備えてもよい。磁場生成部20が一対の磁極片を備える場合、一対の磁極片を構成する2つの磁極片は、例えば100μm以上500μm以下の一定距離の空隙を空けて配置される。セル21は、2つの磁極片の間の空隙に配置される。磁極片は、例えば、磁化された鉄片であり得る。鉄片は、例えば永久磁石、電磁石、磁気回路、又は超電導磁石によって磁化し得る。 For example, in the embodiment of the present invention, the magnetic field generation unit 20 includes a pair of permanent magnets 20a and 20b, but the magnetic field generation unit 20 includes a pair of magnetic pole pieces (pole pieces) to generate a magnetic field gradient. May be good. Alternatively, the magnetic field generator 20 may include an electromagnet, a magnetic circuit, or a superconducting magnet to generate a magnetic field gradient. When the magnetic field generation unit 20 includes a pair of magnetic pole pieces, the two magnetic pole pieces constituting the pair of magnetic pole pieces are arranged with a gap of a certain distance of, for example, 100 μm or more and 500 μm or less. The cell 21 is arranged in the gap between the two magnetic pole pieces. The magnetic pole piece can be, for example, a magnetized iron piece. Iron pieces can be magnetized by, for example, permanent magnets, electromagnets, magnetic circuits, or superconducting magnets.

また、本発明の実施形態では、セル21がキャピラリー管であったが、セル21は、ガラスセル又はプラスチックセルであってもよい。ガラスセル及びプラスチックセルは、粒子状生物pを含む媒体mを保持する凹部を有する。あるいは、ガラスセル及びプラスチックセルは、粒子状生物pを含む媒体mが流れる流路を有する。セル21が、マイクロ流路を有するガラスセル又はプラスチックセルである場合、粒子状生物pを含む液滴がマイクロ流路の一方端に滴下されると、毛細管現象によって液滴がマイクロ流路を流れる。 Further, in the embodiment of the present invention, the cell 21 is a capillary tube, but the cell 21 may be a glass cell or a plastic cell. The glass cell and the plastic cell have recesses for holding the medium m containing the particulate organism p. Alternatively, the glass cell and the plastic cell have a flow path through which the medium m containing the particulate organism p flows. When the cell 21 is a glass cell or a plastic cell having a microchannel, when a droplet containing the particulate organism p is dropped on one end of the microchannel, the droplet flows through the microchannel due to a capillary phenomenon. ..

また、本発明の実施形態では、画像解析によって粒子状生物pの粒子径を測定したが、粒子状生物pのブラウン運動を解析して、粒子状生物pの粒子径を測定してもよい。 Further, in the embodiment of the present invention, the particle size of the particulate organism p was measured by image analysis, but the Brownian motion of the particulate organism p may be analyzed to measure the particle size of the particulate organism p.

具体的には、セル21(キャピラリー管)の軸方向(x方向)に直交する方向(y方向)における粒子状生物pの位置の変化(変位)の分散から拡散係数を算出し、この拡散係数から粒子状生物pの粒子径を測定することができる。詳しくは、粒子状生物pは、セル21(キャピラリー管)の軸方向(x方向)に磁場勾配の影響を受けるが、セル21の軸方向に直交する方向(y方向)には磁場勾配の影響をほとんど受けない。したがって、y方向における粒子状生物pの位置の変位の分散から拡散係数Dを算出することができる。具体的には、拡散係数Dは、ブラウン運動を行う粒子状生物pのy方向の移動距離の2乗を2倍の時間で除算することによって算出することができる。 Specifically, the diffusion coefficient is calculated from the dispersion of the change (displacement) in the position of the particulate organism p in the direction (y direction) orthogonal to the axial direction (x direction) of the cell 21 (capillary tube), and this diffusion coefficient is calculated. The particle size of the particulate organism p can be measured from. Specifically, the particulate organism p is affected by the magnetic field gradient in the axial direction (x direction) of the cell 21 (capillary tube), but is affected by the magnetic field gradient in the direction orthogonal to the axial direction (y direction) of the cell 21. I hardly receive. Therefore, the diffusion coefficient D can be calculated from the dispersion of the displacement of the position of the particulate organism p in the y direction. Specifically, the diffusion coefficient D can be calculated by dividing the square of the movement distance of the particulate organism p that performs Brownian motion in the y direction by twice the time.

処理部42は、以下の式(2)に基づいて、拡散係数Dから粒子状生物pの粒子径を測定する。式(2)において、dは粒子状生物pの粒子径であり、kはボルツマン定数であり、Tは絶対温度であり、ηは媒体mの粘性率である。
d=kT/(3πηD)・・・(2)
The processing unit 42 measures the particle size of the particulate organism p from the diffusion coefficient D based on the following formula (2). In formula (2), d is the particle size of the particulate organism p, k is the Boltzmann constant, T is the absolute temperature, and η is the viscosity of the medium m.
d = kT / (3πηD) ... (2)

また、本発明の実施形態では、分析装置10が光源50を備えたが、分析装置10は、光源50に替えてレーザーを備えてもよいし、光源50に加えてレーザーを更に備えてもよい。分析装置10が光源50とレーザーとを備える場合、光源50から光を出射する際には、レーザーからのレーザー光の出射を停止させ、レーザーからレーザー光を出射する際には、光源50からの光の出射を停止させる。レーザーを使用する場合、セル21に導入された粒子状生物pにレーザー光を照射する。観察部30は、セル21内の粒子状生物pによって散乱されたレーザー光(散乱光)によって粒子状生物pを観察する。例えば、図3を参照して説明した撮像部34が、拡大部32を介して、粒子状生物pによって散乱されたレーザー光を撮像する。 Further, in the embodiment of the present invention, the analyzer 10 is provided with the light source 50, but the analyzer 10 may be provided with a laser instead of the light source 50, or may be further provided with a laser in addition to the light source 50. .. When the analyzer 10 includes the light source 50 and the laser, when the light is emitted from the light source 50, the emission of the laser light from the laser is stopped, and when the laser light is emitted from the laser, the emission from the light source 50 is performed. Stops the emission of light. When a laser is used, the particulate organism p introduced into the cell 21 is irradiated with a laser beam. The observation unit 30 observes the particulate organism p by the laser light (scattered light) scattered by the particulate organism p in the cell 21. For example, the imaging unit 34 described with reference to FIG. 3 images the laser light scattered by the particulate organism p via the magnifying unit 32.

なお、レーザーを使用する場合、例えば動的光散乱法又は静的光散乱法に基づいて粒子状生物pの粒子径を測定してもよい。また、レーザー光を粒子状生物pに照射する場合、キャピラリー管は、その軸方向に直交する断面形状が正方形の正方形型キャピラリーであることが好ましい。正方形型キャピラリーを使用することにより、セル21の側面のうちレーザー光が照射される面を鏡面仕上げにすることが容易になる。 When a laser is used, the particle size of the particulate organism p may be measured based on, for example, a dynamic light scattering method or a static light scattering method. Further, when irradiating the particulate organism p with laser light, the capillary tube is preferably a square capillary having a square cross-sectional shape orthogonal to the axial direction thereof. By using the square capillary, it becomes easy to mirror-finish the side surface of the cell 21 to be irradiated with the laser beam.

また、本発明の実施形態では、演算部40(処理部42)が粒子状生物pの粒子径を測定したが、撮像部34が撮像した画像をディスプレイに表示させ、ディスプレイに表示された画像から、分析者が粒子状生物pの粒子径を測定してもよい。あるいは、撮像部34が撮像した画像を印刷して、印刷した画像から、分析者が粒子状生物pの粒子径を測定してもよい。 Further, in the embodiment of the present invention, the calculation unit 40 (processing unit 42) measures the particle size of the particulate organism p, but the image captured by the imaging unit 34 is displayed on the display, and the image displayed on the display is used. , The analyst may measure the particle size of the particulate organism p. Alternatively, the image captured by the imaging unit 34 may be printed, and the analyst may measure the particle size of the particulate organism p from the printed image.

また、本発明の実施形態では、撮像部34が所定の時間間隔ごとに粒子状生物pを撮像することにより、粒子状生物pの磁気泳動速度を測定したが、レーザーを使用して、例えばレーザードップラー法に基づいて粒子状生物pの磁気泳動速度を測定してもよい。 Further, in the embodiment of the present invention, the imaging unit 34 measures the magnetic migration rate of the particulate organism p by imaging the particulate organism p at predetermined time intervals. The magnetic migration rate of the particulate organism p may be measured based on the Doppler method.

本発明は、医薬品分野、環境化学分野、食品分野、化粧品分野、及び再生医療分野等に有用である。 The present invention is useful in the fields of pharmaceuticals, environmental chemistry, foods, cosmetics, regenerative medicine, and the like.

10 分析装置
20 磁場生成部
30 観察部
32 拡大部
34 撮像部
40 演算部
41 記憶部
42 処理部
43 基準データ
50 光源
p 粒子状生物
m 媒体
10 Analytical device 20 Magnetic field generation unit 30 Observation unit 32 Enlargement unit 34 Imaging unit 40 Calculation unit 41 Storage unit 42 Processing unit 43 Reference data 50 Light source p Particle-like organism m Medium

Claims (18)

磁場を生成して、分析対象の粒子状生物を磁気泳動させる磁場生成部と、
前記分析対象の粒子状生物を観察する観察部と、
前記観察部の観察結果から前記分析対象の粒子状生物の磁気泳動速度と粒子径とを測定し、前記測定した磁気泳動速度と粒子径とに基づいて、前記分析対象の粒子状生物の体積磁化率を測定する処理部と、
基準粒子状生物の体積磁化率と粒子径との関係を示す基準データを記憶する記憶部と
を備え、
前記処理部は、前記分析対象の粒子状生物の体積磁化率及び粒子径を前記基準データと比較することにより、前記分析対象の粒子状生物を分析する、分析装置。
A magnetic field generator that generates a magnetic field to magnetically run the particulate organism to be analyzed,
An observation unit for observing the particulate organism to be analyzed,
The magnetic susceptibility and particle size of the particulate organism to be analyzed are measured from the observation results of the observation unit, and the volume magnetization of the particulate organism to be analyzed is based on the measured magnetic susceptibility and particle size. A processing unit that measures the rate and
It is equipped with a storage unit that stores reference data showing the relationship between the volume magnetic susceptibility of the reference particulate organism and the particle size.
The processing unit is an analyzer that analyzes the particulate organism to be analyzed by comparing the volume magnetic susceptibility and the particle diameter of the particulate organism to be analyzed with the reference data.
前記基準データは、複数種類の基準粒子状生物のそれぞれの体積磁化率と粒子径との関係を示し、
前記処理部は、前記分析対象の粒子状生物の体積磁化率及び粒子径を前記基準データと比較することにより、前記分析対象の粒子状生物の種類を分析する、請求項1に記載の分析装置。
The reference data shows the relationship between the volume magnetic susceptibility and the particle size of each of a plurality of types of reference particulate organisms.
The analyzer according to claim 1, wherein the processing unit analyzes the type of the particulate organism to be analyzed by comparing the volume magnetic susceptibility and the particle diameter of the particulate organism to be analyzed with the reference data. ..
前記基準データは、前記分析対象の粒子状生物と同じ種類の基準粒子状生物の体積磁化率と粒子径との関係を、前記基準粒子状生物が有し得る状態ごとに示し、
前記処理部は、前記分析対象の粒子状生物の体積磁化率及び粒子径を前記基準データと比較することにより、前記分析対象の粒子状生物の状態を分析する、請求項1に記載の分析装置。
The reference data shows the relationship between the volume magnetic susceptibility and the particle size of the reference particle organism of the same type as the particle organism to be analyzed for each state that the reference particle organism can have.
The analyzer according to claim 1, wherein the processing unit analyzes the state of the particulate organism to be analyzed by comparing the volume magnetic susceptibility and the particle diameter of the particulate organism to be analyzed with the reference data. ..
前記基準粒子状生物が有し得る状態は、前記基準粒子状生物が示し得る機能に対応する、請求項3に記載の分析装置。 The analyzer according to claim 3, wherein the state that the reference particulate organism can have corresponds to a function that the reference particulate organism can exhibit. 前記基準粒子状生物が有し得る状態は、前記基準粒子状生物が生きている状態から死んでいる状態へ向かって機能が低下していく各段階のうちの少なくとも一部に対応する、請求項4に記載の分析装置。 The state that the reference particulate organism may have corresponds to at least a part of each stage in which the function of the reference particulate organism deteriorates from a living state to a dead state. The analyzer according to 4. 前記基準粒子状生物が有し得る状態は、前記基準粒子状生物が生きている状態と、前記基準粒子状生物が死んでいる状態とに対応する、請求項5に記載の分析装置。 The analyzer according to claim 5, wherein the state that the reference particle organism can have corresponds to a state in which the reference particle organism is alive and a state in which the reference particle organism is dead. 前記基準粒子状生物が有し得る状態は、前記基準粒子状生物の活性度に対応する、請求項4に記載の分析装置。 The analyzer according to claim 4, wherein the state that the reference particulate organism can have corresponds to the activity of the reference particulate organism. 前記活性度は、アデノシン三リン酸の生成量に対応する、請求項7に記載の分析装置。 The analyzer according to claim 7, wherein the activity corresponds to the amount of adenosine triphosphate produced. 前記分析対象の粒子状生物は、酵母、菌類、又は細胞である、請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載の分析装置。 The analyzer according to any one of claims 1 to 8, wherein the particulate organism to be analyzed is a yeast, a fungus, or a cell. 磁気泳動する分析対象の粒子状生物を観察するステップと、
観察結果から前記分析対象の粒子状生物の磁気泳動速度と粒子径とを測定するステップと、
前記測定した磁気泳動速度と粒子径とに基づいて、前記分析対象の粒子状生物の体積磁化率を測定するステップと、
前記分析対象の粒子状生物の体積磁化率及び粒子径を基準データと比較することにより、前記分析対象の粒子状生物を分析する分析ステップと
を包含し、
前記基準データは、基準粒子状生物の体積磁化率と粒子径との関係を示す、分析方法。
Steps to observe the particulate organism to be analyzed by magnetism,
From the observation results, the step of measuring the magnetic migration rate and the particle size of the particulate organism to be analyzed, and
A step of measuring the volume magnetic susceptibility of the particulate organism to be analyzed based on the measured magnetic migration rate and the particle size.
It includes an analysis step of analyzing the particulate organism to be analyzed by comparing the volume magnetic susceptibility and the particle diameter of the particulate organism to be analyzed with the reference data.
The reference data is an analysis method showing the relationship between the volume magnetic susceptibility of a reference particulate organism and the particle size.
前記基準データは、複数種類の基準粒子状生物のそれぞれの体積磁化率と粒子径との関係を示し、
前記分析ステップにおいて、前記分析対象の粒子状生物の体積磁化率及び粒子径を前記基準データと比較することにより、前記分析対象の粒子状生物の種類を分析する、請求項10に記載の分析方法。
The reference data shows the relationship between the volume magnetic susceptibility and the particle size of each of a plurality of types of reference particulate organisms.
The analysis method according to claim 10, wherein in the analysis step, the type of the particulate organism to be analyzed is analyzed by comparing the volume magnetic susceptibility and the particle diameter of the particulate organism to be analyzed with the reference data. ..
前記基準データは、前記分析対象の粒子状生物と同じ種類の基準粒子状生物の体積磁化率と粒子径との関係を、前記基準粒子状生物が有し得る状態ごとに示し、
前記分析ステップにおいて、前記分析対象の粒子状生物の体積磁化率及び粒子径を前記基準データと比較することにより、前記分析対象の粒子状生物の状態を分析する、請求項10に記載の分析方法。
The reference data shows the relationship between the volume magnetic susceptibility and the particle size of the reference particle organism of the same type as the particle organism to be analyzed for each state that the reference particle organism can have.
The analysis method according to claim 10, wherein in the analysis step, the state of the particulate organism to be analyzed is analyzed by comparing the volume magnetic susceptibility and the particle diameter of the particulate organism to be analyzed with the reference data. ..
前記基準粒子状生物が有し得る状態は、前記基準粒子状生物が示し得る機能に対応する、請求項12に記載の分析方法。 The analysis method according to claim 12, wherein the state that the reference particulate organism can have corresponds to a function that the reference particulate organism can exhibit. 前記基準粒子状生物が有し得る状態は、前記基準粒子状生物が生きている状態から死んでいる状態へ向かって機能が低下していく各段階のうちの少なくとも一部に対応する、請求項13に記載の分析方法。 The state that the reference particulate organism may have corresponds to at least a part of each stage in which the function of the reference particulate organism deteriorates from a living state to a dead state. 13. The analysis method according to 13. 前記基準粒子状生物が有し得る状態は、前記基準粒子状生物が生きている状態と、前記基準粒子状生物が死んでいる状態とに対応する、請求項14に記載の分析方法。 The analysis method according to claim 14, wherein the state that the reference particle organism can have corresponds to a state in which the reference particle organism is alive and a state in which the reference particle organism is dead. 前記基準粒子状生物が有し得る状態は、前記基準粒子状生物の活性度に対応する、請求項13に記載の分析方法。 The analysis method according to claim 13, wherein the state that the reference particulate organism can have corresponds to the activity of the reference particulate organism. 前記活性度は、アデノシン三リン酸の生成量に対応する、請求項16に記載の分析方法。 The analytical method according to claim 16, wherein the activity corresponds to the amount of adenosine triphosphate produced. 前記分析対象の粒子状生物は、酵母、菌類、又は細胞である、請求項10〜請求項17のいずれか1項に記載の分析方法。 The analysis method according to any one of claims 10 to 17, wherein the particulate organism to be analyzed is a yeast, a fungus, or a cell.
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