JPS5942885A - 生細胞選別方法及び生細胞選別装置 - Google Patents

生細胞選別方法及び生細胞選別装置

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JPS5942885A
JPS5942885A JP58140443A JP14044383A JPS5942885A JP S5942885 A JPS5942885 A JP S5942885A JP 58140443 A JP58140443 A JP 58140443A JP 14044383 A JP14044383 A JP 14044383A JP S5942885 A JPS5942885 A JP S5942885A
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cell sorting
sorting device
radiation beam
cell
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メルビン・スチ−ブン・シインドラ
ジオ−ン・フランシス・ホ−ランド
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    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M47/00—Means for after-treatment of the produced biomass or of the fermentation or metabolic products, e.g. storage of biomass
    • C12M47/06—Hydrolysis; Cell lysis; Extraction of intracellular or cell wall material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07C—POSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
    • B07C5/00—Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material being sorted, e.g. by control effected by devices which detect or measure such characteristic or feature; Sorting by manually actuated devices, e.g. switches
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    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
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    • C12M47/04—Cell isolation or sorting
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/10—Investigating individual particles
    • G01N15/14—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry
    • G01N15/149—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry specially adapted for sorting particles, e.g. by their size or optical properties

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  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 要約 この発明は、生細胞の化学的或は物理的な特性または動
態を基準として生細胞の集団を識別して選別する方法と
装置に、関するものである。この発明の生細胞選別方法
は、不所望の細胞（分離して得ようとはしない細胞）を
破壊するため、及び／または、細胞集団中において所望
の細望（分離して得ようとする細胞）の周辺域を分断す
るために、放射光線（ｒａｄｉａｎｔ　ｅｎｅｒｇｙ　
ｂｅａｍ）を用いるものである。
従来技術 一般に復合混合物の化学分析の中心課題は、特定の成分
を分離し精製することにある。精製された均質の成分は
次いで、その物理的な特性により特徴付けられる。過去
において細胞生化学でこのことは、ゲル・クロマトグラ
フイによる酵素或はレセプターたん白質の細胞からの分
離を意味し、細胞の破壊を伴なっていた。
新たな培養技術と培地の出現に伴ない、培養物中に全ゆ
るタイブの細胞系を増殖させることが可能となって来て
いる。これによって、細胞及び膜成分についての生化学
的分析を行なうのに十分な量の細胞を増殖させて得るこ
とが、できるようになっている。しかしこのアプローチ
法での主要な問題として、比較的特定した細胞ファミリ
ー或は集団内においても異別の機能へと連らなる細胞表
面構造の多様性の問題がある。例えば免疫系のＴ細胞は
、異なった特性及び機能を持つ細胞亜集団を有する。こ
のことからして研究者は、上述したたん白質の分離と精
製についてのアプローチ法に直接的に類似した方法で、
限定した特徴を基準として細胞を各別の亜集団へと分離
するための方法論と器械装置化とを目指して来ている。
混合ポリマー法が表面特性に基づき細胞を分離するため
に採用されて来ており、また細胞電気泳動法が表面電荷
により細胞を分離するために使用されて来ており、さら
に固相レクチン及び抗体が、細胞分離のために膜たん白
質中の異別構造決定要素を識別するために開発されて来
ている。
最近、螢光測定細胞鑑別器が市販されるようになってい
る。この種の鑑別方法及び装置の大きな利点は、結合し
た螢光標識ないし螢光プロープ（通常は共有結合で結び
付いた螢光色素を含む抗体またはレクチン）の差異に基
づいて細胞が大きな集団へと分離される点にある。この
従来装置での稼働パラメーターの選択法は、即に確立さ
れている。細胞は、螢光或は他の光の作用による挙動差
に基いて分離管中へと選別される。選別された細胞は、
それを一層富化するために長い時間、装置中を移動可能
である。この方法で約１×１０７個の細胞、つまり特徴
付けのために分析するのに十分な量の細胞を、約１時間
から２時間で選別して得ることができる。
螢光活性細胞選別器（ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ　ａｃ
ｔｉｖａｔｅｄｃｅｌｌ　ｓｏｒｔｅｒ　）（アメリカ
合衆国、カリホルニア州、サニーベールのベクトン・デ
イキンソン社−Ｂｅｃｔｏｎ　Ｄｉｃｋｉｎｓｏｎ−及
びアメリカ合衆国、フロリダ州、ヒアリーのクールタ・
エレクトロニックインコーポレーテッド−Ｃｏｕｌｔｅ
ｒ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ、Ｉｎｃ．−のＦＡＣＳシス
テム）は、コンピュータにより集中制御され、螢光、サ
イズ（寸法）及び生存性を基準として個別的な細胞を分
析及び分離可能である単一レザー・ユニットを用いてい
る。電子工学的に行なわれ記録される測定が、細胞の選
別と共に、或は同選別なしに、なされ得る。選別は、流
動系内での個々の細胞についての静電誘導により達成さ
れる。レーザーは、螢光用の光源として用いられている
。サイトフルオログラフ・システム（ｃｙｔｏｆｌｕｏ
ｒｏｇｒａｐｈ　ｓｙｓｔｅｍ）　（アメリカ合衆国、
マサチューセッツ州、ウエストウッドのオルソ・ダイア
グノスチック・システムズ・インコーポレーテツド−Ｏ
ｒｔｈｏ　Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃ　Ｓｙｓｔｅｍｓ．　
Ｉｎｃ．　）は、２個のレーザー光線を同様の態様で利
用しサイズ、螢光及び／または屈折率の測定に基づき静
電誘導により分離している。
この従来の方法論と装置は化学的な特性を基準として細
胞の均質な集団を得ることに関し主要な技術上の突破口
を代表するものではあるが、その有用性は次のように制
限される。
（１）、これらは全て貫流システムであることからして
、ポンプの影響を受け易いと共にどのような流体系にお
いてもみられる詰まりの問題を有する。
（２）、細胞を貫流させる長尺のプラスチック管内を減
菌状態に維持することが、極めて困難である。
（３）、装置内を貫流する細胞が受ける衝撃及び衝突が
細胞膜に有害な影響を及ぼし、細胞の未知の応動が結果
すると共に、或る場合には細胞が死滅する。
（４）、たいていの場合に細胞の鑑別が細胞に付された
構造上の標識（マーカー）によってのみ行なわれ、細胞
表面成分の回転及び並進拡散の差のような膜特性の差に
基づく細胞の単離及び選別を行なう能力を有しない。
膜特性は、例えばホルモンとが成長因子のように細胞刺
激現象において重要であることが示されている。
（５）、貫流細胞測定装置の主要な欠点は、分離のため
に細胞を懸濁させて用いる必要がある点にある。これよ
りして本技法は、プレートないし面上に載置された培養
物中で増殖しつつある細胞を鑑別し分離するといった利
用法を、排除するものとなっている。
細胞の特性は形状により劇的に変わり得る。
したがって正常の形状に極力近い形状で細胞を選別する
ことが肝心である。また細胞形状と最終機能間には高い
相関々係があり、この両者は細胞が増殖する面によって
影響される。特定の面上で増殖しつつある間に細胞を分
離するのが望ましいこと、明らかである。市販の装置で
はそれが不可能である。
コペル（Ｋｏｐｐｅｌ）等はＢｉｏｐｈｙｓｉｃｓ　Ｊ
ｏｕｒｎａｌ　２８，２８１−２９１　（１９７９）に
おいて、プレート上にのせられた細胞を、細胞の表面に
光点を集中させるのに十分な光エネルギーでもって照射
し、次いで螢光標識された分子が露光領域へと移動する
過程を追跡するのに、レーザーを使用することを開示し
ている。
このコペル等の装置では、場合によっては細胞が偶然に
レーザー光線で殺されうるが、同装置は露光法を実施す
るためにのみ適したものである。
細胞に対し栄養培地を供給するような機構は設けられて
おらず、また細胞が殺害された場合にそれを、酵素及び
他の細胞成分は後に残して除去するような手段も、設け
られていない。死滅細胞成分は、残された生存細胞に対
し重大に影響する。コペル等の装置は、細胞を選別する
方法において決つして使用できるものではない。
他の従来技術としてはレーザーエネルギーによる細胞或
は細胞成分の破壊法があり、同技術を開示した文献とし
ては（１）．Ｈｉｇｇｉｎｓ　ｅｔ．　ａｌ．、Ｊ．Ｎ
ｅｕｒｏｓｃ．Ｍｅｔｈ．，　３，　１　，１９８０、
（２）．Ｂｅｓｓｉｓ　ｉｎ　Ａｄｖａｎｃｅｓｉｎ　
Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ　ａｎｄ　Ｍｅｄｉｃａｌ　Ｐｈ
ｙｓｉｃｓ，　ＡｃａｄｅｍｉｃＰｒｅｓｓ、　Ｎｅｗ
　Ｙｏｒｋ，１９７０．（３）．Ｍｏｓｌｅｙ　ｅｔ．
　ａｌ．．　ｉｎＰｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ　Ｓｃ
ｉ．７　８，　　９．　１９８１．（４）．Ｌｅｐｏｃ
ｋｅｔ．　ａｌ．，Ｂｉｏｃｈｅｍ．　Ｂｉｏｐｈｙｓ
．　Ｒｅｓ．　Ｃｏｍｍ．９１，３，１９７９．（５）
．Ｂｅｒｎｓ，ｉｎ　Ｊｏｕｒ．Ｃｅｌｌ　Ｂｉｏｌ　
７５，３，１９７５がある。
これらは全て紫外線或は凝集照射線の破壊力を、選択し
た標的を破壊する目的で利用するものであって、生命を
維持する環境内で細胞を生存したままで選別する目的の
ものではない。この従来技術を適用できる領域としては
消耗（アブレーション）研究、細胞自滅研究（消極的選
別）、器管顕微手術、治療的細胞破壊、及び他の細胞鑑
別とは関係のない領域がある。
目的 したがってこの発明の一つの目的は、最も理想的な細胞
条件の下で細胞を選別するために、電磁的な放射線を発
生させる手段であって不所望の細胞を破壊するため及び
／または所望の細胞を分別するための減光手段を備えた
手段を用い、細胞を生存状態で積極的に選別する生細胞
選別方法及び装置を、提供するにある。
この発明の他の目的は、放射光線による細胞破壊をコン
ピュータ制御により行なうようにした生細胞選別装置を
、提供するにある。別の目的は、環境制御されたプレー
ト上に設けられた細胞を選別可能である装置を、提供す
るにある。
この発明の他の一つの目的は、細胞の選別基準として細
胞の特性及び標識検知を利用する装置を、提供するにあ
る。
この発明の別の一つの目的は、細胞鑑別の基準として細
胞の経時的な挙動態様、つまり動態を利用できる長期間
選別法を実施例可能とする装置を、提供するにある。
この発明の他の目的は、細胞の選別基準として１より多
い細胞パラメーターを利用できることとしてある装置を
、提供するにある。すなわち例えば、未熟な細胞の場合
には物理的特性に基づく選別を、成熟したものである場
合は膜特性に基づく選別を、それだれ行なえることとし
、また細胞成長期の如何に拘らずより精密な選別を達成
するために順次的に多次元探査を行なう能力を有せしめ
ようとするものである。
別の目的は、細胞を乱すことなくその自然な形態におい
て選別することを効果的、且つ、十分に達成する生細胞
選別法を、提供するにある。
別の目的は、従来の輸送選別法を適用しえないタイプの
細胞について有効である装置を、提供するにある。
最後にもう一つの目的は、順次的な救命或は破壊過程に
より細胞の死滅が決定されて、培養中の個別細胞の変化
を、細胞を破壊することなしに鑑視する能力を有する装
置を、提供するにある。
この発明の諸目的及び特徴とするところは、以下の記述
と図面とを参照することにより、より明確となる。
一般的な説明 この発明の生細胞選別方法は、所望の代謝しつつある生
細胞を選別する方法であって、（ａ）・細胞を個別的に
逐次、或は一連の細胞を同時に検視する対物レンズを備
えた顕微鏡下に、濯流する液体増殖培地を含むプレート
上或は該プレート上にのせた可塑性フイルム上に細胞を
固定して設け、 （ｂ）．上記対物レンズを通して細胞に照射する光線を
、所望の細胞が減光されていない光線で照射されないよ
うに、且つ、所望の細胞が減光された光線に対する光学
的応答に基づき鑑別されるように、選択的に減光すると
共に、 （ｃ）．上記対物レンズを通して個別的な細胞或は一連
の細胞に対し、或は同細胞の周辺域に対し、上記プレー
ト上の不所望の細胞を殺すか上記フィルム上の所望の細
胞を分別するようなエネルギーを有する集中放射光線を
、選択的に照射して、所望の細胞を上記したプレート或
はフイルム上に残し不所望の細胞を除去する、 ことを特徴としてなる。
またこの発明の生細胞選別装置は、不均質な生細胞集団
から所望の生細胞集団を、生細胞の化学的或は物理的特
性または動態を基準として選別するための生細胞選別装
置であって、 （ａ）．プレート（１７，３３１）上或は該プレート上
に除去可能にのせたフイルム（３１２）上に固定された
細胞の不均質な集団を座標系に沿って、或は個別的に逐
次、走査するための対物レンズ（１５ａ）を備えた顕微
鏡（１４）であって、上記したプレート或はフイルム上
に液体増殖培地を濯流させる手段を備えている顕微鏡（
１４）と、 （ｂ）．生細胞の特定の化学的或は物理的特性または動
態に基づいて個別的な生細胞を、上記対物レンズを介し
て識別する検出手段（２７、１０６）と、 （ｃ）．集中放射光線（１１、１５）を発生するための
放射光線発生手段（１０、１１、１２、１３）であって
、上記プレート（１７、３３１）上で個別的な細胞或は
一連の細胞に対し、或は同細胞の周辺域に対し、上記対
物レンズを通して放射光線を集中させるように、上記顕
微鏡（１４）と組合せてある集中放射光線発生手段（１
０、１１、１２、１３）と、 （ｄ）．上記放射光線を選択的に減光するための可動の
減光手段（１２）であって、上記放射光線の径路中に出
入りするように制御され該径路外へと位置せしめられる
と上記したプレート或はフィルム上の個別的な細胞を殺
すか分別するような強度で上記放射光線がプレート上を
照射することとする減光手段（１２）と、 を備えて成る。
さらにこの発明は、不均質な生細胞集団から所望の生細
胞集団を、生細胞の化学的或は物理的特性または動態を
基準として選別するための生細胞選別装置であって、 （ａ）．プレート（１７、３３１）上或は該プレート上
に除去可能にのせたフィルム（３１２）上に固定された
細胞の不均質な集団を座標系に沿って、或は個別的に逐
次、走査して不均質な細胞集団を検視するための対物レ
ンズ（１５ａ）を備えた顕微鏡（１４）であって、上記
したプレート或はフイルム上に液体増殖培地を濯流させ
る手段を備えている顕徴鏡（１４）と、 （ｂ）、上記プレート或は対物レンズまたは光線の少な
くとも何れかを、対物レンズ（１５ａ）が不均質な細胞
集団中の各細胞を走査し検視するように、ｘ−ｙ座標面
内で移動させるための駆動手段（１００）と、 （ｃ）．生細胞の特定の化学的或は物理的特性または動
態に基づいて個別的な生細胞を、上記対物レンズを介し
て識別する検出手段（２７、１０６）と、 （ｄ）．集中放射光線（１１、１５）を発生するための
放射光線発生手段（１０、１１，１３）であって、上記
放射光線を、上記対物レンズ（１５ａ）を通して該対物
レンズにより検視される個別的細胞或は一連の細胞に対
し、或は同細胞の周辺域に対し、照射するように誘導す
るためのレンズ（２２）及びミラー（１３ａ、１３ｂ、
１３ｃ、１３ｄ、１３ｅ）を備えている放射光線発生手
段（１０、１１、１３）と、 （ｅ）．上記放射光線を選択的に減光するために該放射
光線の径路中へと可動の減光手段（３２、３３、３４、
３５、３６）と、（ｆ）．上記減光手段を上記した放射
光線の径路中へと選択的にもたらすように作動を制御さ
れる移動手段（３２、３３、３４、３５、３６）と、 を備えており、上記移動手段によって上記減光手段が放
射光線の径路中へともたらされたときに上記検出手段が
残すべき細胞を識別し、また集中放射光線により不所望
の細胞を殺すか、所望の細胞の周辺域で上記フィルムを
溶融するが或は該フイルムを上記プレートへと除去可能
に粘着した状態で切断するように、上記減光手段が上記
移動手段により放射光線の径路外へと移動せしめられる
ように、構成された生細胞選別装置を、提供するもので
ある。
上記した装置は、放射光線の径路から減光手段を取去る
ことにより選択的に、放射光線によって不所望の細胞を
殺すか或は所望の細胞を切り離して分別するようにして
、細胞を選別するように用い得る。
このような装置使用法によるとき、プレート上の一連の
細胞を、ｘ軸に沿い、次いでｙ軸に沿い、完全に走査し
た上で、放射光線の径路から減光手段を取去って座標系
を再走査し上記した一連の細胞を選別するように、装置
を使用できる。
明細な説明 光学系 第１、２図に示すように、レーザー１０のような放射光
線発生手段が光線１１を発生する。レーザー１０は、ア
ルゴン型のものであることが望ましく、約３００−５６
０ナノメートル間の波長の光を発生しうる。光線１１は
、該光線１１の径路中に設けられた減光手段１２により
ろ過される。
第２図に図示のミラー１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ
及び１３ｅのような光線偏向手段１３が、顕微鏡１４内
へ光線を附与するのに用いられる。
集中光線（ｆｏｃｕｓｓｅｄ　ｂｅａｍ）１５は、対物
レンズ１５ａにより附与される。この集中光線１５は、
例えば直径が約１０ミクロンの核を有する直径４０ミク
ロンの細胞のようにずっと寸法が大である細胞と対比し
て、直径が約１ミクロンである。
顕微鏡のステージ１６は、運動抑制細胞（図示せず）を
支持するためのプレート１７を支持している。このステ
ージ１６は後に第５図を参照して説明するように、集中
光線１５に対し垂直なｘ−ｙ座標面で可動である。ミラ
ー１３ｃ及び１３ｄは、集中光線１５によりｘ−ｙ座標
面内でプレート１７を走査するように、モータ１８及び
１８ａにより移動せしめられる。ステージ１６が後述す
るように移動するとすれば、モータ１８、１８ａが不要
となる。ダイヤフラム１９及び２０を、被覆シャッター
２１として光線を制御するのに使用できる。レンズ２２
はミラー１３ｃ、１３ｄが動くとき、光線１５がＸ軸或
はｙ軸上で曲がることなく移動することを援ける。
ミラー１３ｅは二色性ミラーであり、プレート１７から
の発射先２３は同ミラー１３ｅを透過する。バリアー・
フィルタ２４は、選択された螢光のみを通過させる。発
射光２３の径路には、ミラーないし格子部材２５を設け
てある。シャッター２６は、光が瞬時的に増倍型光電管
（光電子増倍管）２７方向へと通過するのを許容する。
図示のレーザー顕微鏡装置の基木的な構成要素は、減光
手段１２及び後述するように独特の動きをするステージ
１６を除いては、前述したコペル（Ｋｏｐｐｅｌ）の論
文に詳細に記載されている。レーザーはアメリカ合衆国
、カリホルニア州、サニーベールのレクセル・インコー
ポレーテッド（Ｌｅｘｅｌ、Ｉｎｃ．）から入手でき、
顕微鏡はアメリカ合衆国、ニュージャージイ州、ロック
レイのライツ・インコーポレーテッド（Ｌｅｉｚ，　Ｉ
ｎｃ．）から入手でき、また可動のミラー１３ｃ、１３
ｄはアメリカ合衆国、マザチュウセッツ州、ウォータス
タウンのゼネラル・スキャニング・インコーポレーテッ
ド（　Ｇｅｎｅｒａｌ　Ｓｃａｎｎｉｎｇ，Ｉｎｃ．）
から入手できる。
減光手段１２は、流体圧作動アクチュエータ３２、３３
、３４及び３５により光線１１の径路に出入りするよう
に動かされるフィルタ２８、２９、３０及び３１を有し
ている。フィルタ２８は第２図に破線で示すように、ア
クチュエータ３２により光線１１の径路外の位置２８ａ
へ動かされる。残りのフィルタ２９−３１も、同様の態
様で動かされる。バルブ■によりアクチュエータ３２−
３５の作動が制御される。空気圧ライン３６によりアク
チュエータ３２−３５に対し、圧縮空気が供給される。
顕微鏡は通例の双眼視検手段３７、サポート３８及び手
動調整ノブ３９を、備えている。
電子制御系 第１図及び第３図には、本発明装置の電子制御系の要素
を図示してある。ステージ１６には後に詳述する電子作
動制御手段１００が設けられていて、同手段１００によ
り光線１１に垂直なｘ−ｙ面上でステージ１６が移動せ
しめられる。逆にミラー１３ｃ及び１３ｄ用のモータ１
８及び１８ａを電気的に動かすことも、可能である。ス
テージ１６の動きは、ディスク１０２に貯えてあるプロ
グラムに従い作動するコンピュータ１０１によって、制
御される。コンピュータ１０１は、ビデオ・ディスプレ
イ１０３と端子１０４に接続された記録計（図示せず）
を備えている。顕微鏡１４は、ステージ１６からの螢光
収集ユニット１０５として機能する。前記した増倍型光
電管２７は螢光検出器１０６として機能し、螢光を積算
及び／または測定する手段１０６ａを備え、その積算値
ないし測定値はコンピュータ１０１により記録される。
したがってコンピュータ１０１は、ステージ１６の動き
を制御すると共にプレート１７上の螢光の有無を記録す
る。比較的ゆっくりと作動させるのであればコンピュー
タ１０１を設けないシステムを使用できようが、このと
きは精度がずっと落ちると共に速度が無いのも同然に遅
くなろう。レンズ１５ａは光線１１を集光させ、ミラー
１３ａ−１３ｅは光線を偏向させて方向付け、減光手段
１２は前述したように光線をろ過して減光する。
第３図に示すように検出器ないし増倍型光電管２７はコ
ンピュータ１０１に対してスイッチ１０７を介し、（ａ
）．アメリカ合衆国、コネクチカット州、グロトンのプ
レシッション・プロダクツ・インコーポレーテッド（Ｐ
ｒｅｃｉｓｉｏｎ　Ｐｒｏｄｕｃｔｓ，Ｉｎｃ）製の波
高弁別回路１０８とカウンタ１０９とを経て、入力装置
（インタフェース）１１０を介しコンピュータ１０１へ
、或は（ｂ）．アナログ増巾器１１１を用いる比率測定
回路（ｒａｔｅ　ｍｅａｓｕｒｉｎｇ　　ｃｉｒｃｕｉ
ｔ）と１２ビットのＡＤ変換器１１２とを経て、上記入
力装置１１０を介しコンピュータ１０１へ、接続される
こととされている。これらの回路構造自体は既に周知で
ある。
細胞環境制御 第４、５及び６図は、ステージ１６上で細胞環境制御を
行なうのに適したプレート１７を示している。容器２０
０には容器２０２及び２０３から細胞増殖培地の混合物
がライン２０１を通し、容器２０２、２０３をライン２
０１へと接続するライン２０４、２０５中のバルブＶに
より制御されつつ、供給される。容器２０６は容器２０
０に対し必要なガスを、ライン２０７中のバルブＶを通
して供給する。ポンプＰは容器２００中の混合培地と気
体と螢、ライン２０６を介しプレート１７へと供給する
もので、その詳細は第５、６図に示されている。ライン
２０９は、費消された培地を廃物容器２１０へと放出す
る。培地の諸特性を鑑視することは、温度、二酸化炭素
、酸素及び水素イオン濃度を感知する複数個の変換器（
トランスデューサ）により行なわれ、これらの変換器は
ユニット２１１へと接続される。
ステージ１６は、ｘ軸方向への移動のためのモータ３０
０とｙ軸方向への移動のためのモータ３０１とを備えて
いる。同移動は、ネジ軸３００ａ及び３０１ａにより行
なわれる。ネジ軸３００ａ、３０１ａはそれぞれ、基台
３０５上でｘ軸方向にスライドする第ｌの可動ホルダ３
０４及びこの第１の可動ホルダ３０４上でｙ軸方向にス
ライドする第２の可動ホルダ３０６へと、板３０２、３
０３を介し接続されている。このようなステージは、ア
メリカ合衆国、マサチューセッツ州、サウス・ナチツク
のイーリング（　Ｅａｌｉｎｇ）社から入手可能である
。
第２の可動ホルダ３０６には、サポート３０７の基部３
０７ａを嵌合支持する凹溝３０６ａが設けられている。
サポート３０７には間欠配置して溝穴３０７ａ、３０７
ｂ、３０７ｃを形成してもあり、第４図に図示の前記ラ
イン２０８、２０９へと接続される入口導管３０９及び
出口導管３１０を有する容器３０８が、上記溝穴３０７
ａ、３０７ｂ、３０７ｃにてサポート３０７に受け支持
させてある。容器３０８は一対的な台座３０８ａ＋３０
８ｂ及び３０８ｃを有し、増殖する細胞を担持するスラ
イドグラス３１１ａ、３１１ｂ及び３１１ｃが該台座３
０８ａ、３０８ｂ），３０８ｃに支持される。サポート
３０７には、対物レンズ１５ａにより細胞を検視しない
ときに容器３０８を完全に覆うようにサポート３０７上
でカバーグラス３１３の位置拘束を行なうための締め金
具３１２を、備えている。スライドグラス３１１ａ−３
１１ｃ上の細胞を対物レンズ１５ａにより検視する間は
カバーグラス３１３が取除かれるが、容器３０８を横切
っての培地の流れはなお可能である。
第６ａ、６ｂ及び６ｃ図に示すように、本発明に従った
変形例では細胞を担持するスライドグラス３１１ａ上に
載せた薄いフイルム３１２が利用され、不所望の細胞を
該フイルム３１２と共に除くために、光線１５により所
望の細胞の周辺域で同フイルム３１２が切断されるかス
ライドグラス３１１ａへと融合される。第６ａ図ではフ
イルム３１２を備えた１枚のスライドグラス３１１ａが
図示されている。フイルム３１２は一般に約５−２００
ミクロン厚のもので、スライドグラス３１１ａと接触さ
せてあり、細胞はフイルム３１２とは反対の側で増殖す
る。フイルム３１２は、ポリ塩化ビニルのような熱可塑
性物質から成るものであるのが、望ましい。フィルム３
１２はまた、所望する細胞の周辺域で同フィルム３１２
を光線１５が切断して不所望の細胞がスライドグラス３
１１ａからフイルム３１２と共に除去されうるように、
接着剤によりスライドグラス３１１ａに対し除去可能に
結合することもできる。逆にフイルム３１２の一部を光
線１５により融かさせてスライドグラス３１１ａへと融
合させるようにすることも、できる。何れの場合にも、
スライドグラス３１１ａ上へと融合されたフィルム３１
２から、所望する細胞を担持する円盤状部分３１３を後
に残して、不所望の細胞及びフイルム３１２部分を剥ぎ
取ることができる。
この発明に従って改良された方法は、多数の細胞中から
少数の所望の細胞を選別するのに大きく役立つ。何故な
ら同方法は、所望する細胞に影響を及ぼし得る細胞屑を
ほとんど生ぜしめないからである。細胞集団中に不所望
の細胞が僅かしかいない場合には、不所望細胞殺害法を
採用するのが望ましい。
光吸収物質をスライドグラス３１１ａ上に、フイルム３
１２を用いるときは該フィルム３１２の下方で、設ける
ことができる。このような物質は、光線を利用しての細
胞殺害或はフィルム３１２の切断または溶融を容易とす
る。
光線を用いての切断或は溶融による所望細胞の分別を含
む方法を、不所望細胞の殺害を含む方法と組合せうるこ
とが、理解されるべきである。１分別手順のためにその
ような組合せを利用することは、増殖培地中で所望細胞
に対し影響を及ぼす細胞屑の関与からして、特別の利点
はない。
操作と作用 この発明は生体膜内での拡散の特徴把握のために定量技
術を利用するものであり、これによって、構造的及び／
または物理的パラメーターの差異に基いて細胞の特定亜
集団を鑑別することを可能とする走査システムを開発す
る上で、レーザー技術の採用を可能ならしめた。細胞は
、それがスライドグラス３１１ａ３１１ｃ　或はフイル
ム３１２上で支持されていることから動きえず、また細
胞の生存能力を保つのに最大限に有利な状態で保持され
る。かかる方法の中心概念は、所望特性を有する細胞は
フイルム３１２上にあるとき細胞を破壊可能な高強度レ
ーザー光線１５のパルスから免れて区分されるといった
点に、ある。このようにして限定した特性を有する細胞
が高濃度に富化される。本システムの意義ある特長は、
スライドグラス３１１或はフイルム３１２上で培養され
た細胞が富化のために使用される点にある。これよりし
て結果する選別細胞の化学分析により得られる最終的な
生物学的情報の適切性が、大きく高められる。
光線１１の強度は空気圧にて作動されるアクチュエータ
３２−３５により光線１１の径路に対し出入りせしめら
れる１或は複数個の濃度フィルタ２８−３１にて制御さ
れ、上記アクチュエータ３２−３５はコンピュータ１０
１により望ましくは互に異なる１６の減光レベルが得ら
れるように制御される。光線についての減光を得るため
に使用できる他の機器としては、周波数フィルタ（ａｃ
ｏｕｓｔｏ−ｏｐｔｉｃａｉ）及び／または電気光学フ
ィルタ（ｅｌｅｃｔｒｏ−ｏｐｔｉｃａｌ）がある。一
連のダイヤフラム１９、２０及びミラー１３ａ−１３ｅ
は、外部螢光照明可能な顕微鏡１４の背後へと光線１５
を誘導する。対物レンズ１５ａは、レーザー光線１５の
最終焦点を細胞が存在する面へと調整する。二色性ミラ
ー１３ｅは、レーザー光線１５が対物レンズ１５ａを通
して下方へ反射せしめられるようにすると共に、熱電的
へ冷却されたハウジング２７ａ中に設置してある前記増
倍型光電管２７へと試料レミネッセンスが伝達されるこ
とを可能とする。光電管２７の前面に設置してある前記
電子シャッター２６は、高レベルの照射を受けないよう
に光電管２７を保護する。増倍型光電管２７からの信号
は、処理及び出力のためにコンピュータ１０１へと供給
される。
本発明に従った細胞選別の主要な特長は、選別サイクル
中に最適の増殖条件を保持する点にある。
微濯流容器３０８によって細胞のための制御された環境
が提供され、同環境はさらにコンピュータ１０１により
制御できる。上記した容器３０８は金属質のものである
が好ましく、第４図に図示のシステムにおいて温度制御
のための熱貯蔵器、濯流選択容器、及び培地流とガス混
合のための制御バルブを提供する。同容器３０８はまた
、例えば不連続の成長物質添加とか間欠的な露光とかい
った、時間的変動させるパラメーターを附与するための
容器としても、機能する。増殖する培養物の無雑菌性は
、容器３０８の濯流性により維持される。作動距離が短
かい対物レンズ１５ａは、使用前に減菌されて増殖培地
中に置かれる。作動距離が長い対物レンズは浸漬する必
要がない。細胞は容器３０８中で濯流する培地に常時ひ
たりつつ、約１４４ｍｍ２であることが望ましい領域で
増殖せしめられる。
細胞選別のために３種類の手法を利用できる。
すなわち螢光標識の探知に基づく細胞選別、測定される
物埋的特性に基づく細胞選別、及び測定される動態特性
（経時的な変動特性）に基づく細胞選別の３手法を利用
できる。
選別は次のように行なわれる。すなわち、細胞がスライ
ドグラス３１１ａ−３１１ｃ上で増殖される。スライド
グラス３１１ａ−３１１ｃ上にはフイルム３１２を載せ
てもよい。これらのスライドグラス３１１ａ−３１１ｃ
（またはフィルム３１２）の端縁に強螢光物質を塗布す
る。低強度の探査光線１５を、視界のｘ軸に沿い移動さ
せる。
同軸上で復帰移動時に、不所望の細胞を殺すかフイルム
３１２上に所望の細胞を分別するように高強度の光線１
５へと切替える。しかし探査光線の移動中において螢光
が検出されたならば、光線１５は復帰過程で減光される
。増倍型光電管２７による分別信号の積極的な検出によ
り、選択された細胞の生存が確保される。スライドグラ
ス３１１ａ−３１１ｃ上の端縁螢光物質の検出は、レー
ザー光線１５の走査領域の境界を確認させる。オペレー
ターは、プレート１７上に減光された探査光線をセット
するのみでよい。この点から全領域の走査コンピュータ
１０１により自動的に、且つ、制御されつつ行なわれる
。
積極的細胞選別は、内部螢光及び偏光解消のような物理
的特性の測定と標識探知とに基づいて行なえる。より複
雑な用途に対しては、実際の短かい実験を行ない、しか
る後、例えば回転拡散及び／または並拡散の差とか微粘
度といった膜特性に基づいて選別を行なえる。何れの場
合にもこのような過程により、機械的な摂動なしに選別
を受けた生存細胞亜集団ないし機能クローンが分離され
る。
このような測定手法を装置で化しようとする場合、最も
単純な型式のものからより複雑な型式のものへと３つの
型式に分けることができる。
第１型式−この型式の装置は、例えば抗体、レクテン、
ＤＮＡ−ＲＮＡ間挿染料（ＤＮＡ−ＲＮＡ　ｉｎｔｅｒ
ｃａｌａｔｉｎｇｄｙｅｓ）のように螢光的に標識付け
られた、内部指向或は外部指向の位置特定プローブに対
する細胞の親和性に基づき選別を行なうものに、設計さ
れる。この装置の基本的な構成要素は、アルゴン或アル
ゴン−クリプトン・チューナブルレーザー１０と、光線
偏向手段１３ａ−１３ｅ及びシャッター２１と、顕微鏡
１４と、二次元移動ステージ１６と、光子ないし比率カ
ウンタ１０６ａとで、ある。
同装置はコンピュータ１０１により制御される。
第２型式−第１型式の装置に増倍型光電管２７より前で
発射光線２３の径路に入射光励起偏光計とモノクロメー
ター（以上、図示せず。）を附加して、各種の螢光偏光
解消性染料（例えばＤＰＨ）の偏光値に基づき細胞分別
を行なえることとすると共に、細胞に結合或は吸収され
た染料について異なった螢光発光プロフィルを有する細
胞を鑑別する手段を研究者に提供する。細胞選別は今や
、単に構造要素の存在或は欠除の関数としてよりむしろ
、細胞の物理的状態の実変動に基づいて、行なわれるこ
ととなる。
第３型式−細胞膜の動的特性の変動は細胞活動性と密接
に関連していることが実証されていることからして、第
３型式の装置は並進或は回転拡散を求める実在時間実験
（経時的な動態の観察）に基づき細胞選別を行なうもの
に設計される。この型式の細胞選別は従来の貫流選別シ
ステムでは、前述したようになしえなかった。細胞が生
存可能な環境におかれ同環境中に保持されることから、
個別の細胞をその動態について探査することに基づいた
長期間選別が可能である。この型式の装置は第２型式の
装置と、主としてコンピュータ１０１のソフトウエア及
びデータ処理能力において異なる。
操作上の限定可能なパラメーター オペレーターにより制御は、打鍵命令により達成される
。選別作業の開始及び終了に加え、以下のパラメーター
をプログラム制御により設定できる。
ａ）、２次元で可動のステージ１６の移動について、各
移動時の移動量及び移動頻度ないし周期。
ｂ）、分析（探査）用及び破壊（殺害）もしくは溶融用
の光線１１の強度。
ｃ）、光線１１の発射強度。
ｄ）、鑑別手法−標識測定によるが動態の測定によるか
。
ｅ）、応答の開始点。
ｆ）、単一の領域走査か連続的な選別作業か。
ｇ）、方法選択−細胞を破壊するか分離するが。
ｈ）、下記のステージ１６の条件制御の全て。
ｉ）、温度 ｉｉ）、培地の混合と濯流 ｉｉｉ）、ガス噴射 ｉｖ）、増殖用添加物の添加制御 ｖ）、露光 ｖｉ）、予定時間で加える補助的パラメーター選別分析
は今や痛免疫学、血液学、細胞サイクル分析学、病理学
、生化学、一般免疫学及び定量細胞学を含むいくつかの
学術分野において主要な研究技術となっている。鑑別分
析法に対し興味をもつ新たな領域は細胞生物学、生薬学
、毒物学、微生物学及び細胞遺伝学において日時、現わ
れつつある。細胞選別技術を用いて研究が行なわれてい
る病疾としては白血病、リンパ腫及びその他の通、感染
症、自己免疫性疾患及び遺伝性疾患がある。この発明の
装置は、上記したような各種分野の研究において信頼度
の高い細胞選別を可能とする。
【図面の簡単な説明】
第１図は、この発明の方法を実施するために使用される
生細胞選別装置の好ましい一具体例を示すブロック線図
である。 第２図は、この発明の装置例におけるレーザー、減光手
段及び顕微鏡を示す模式図である。 第３図は、上記した装置例における検出手段とコンピュ
ータ間の入力機構を示すブロック線図である。 第４図は、上記した装置例において栄養培地を含みうる
ように構成されているブレート上の細胞に対し栄養培地
を連続した流れとして供給するための手段を示す模式図
である。 第５図は、第２図に図示したプレートの分解斜視図であ
って、同プレート用のｘ−ｙ座標系で可動のステージを
併せ図示してある。 第６図は、第５図に図示したプレートの縦断正面図であ
る。 第６ａ、６ｂ及び６ｃ図はそれぞれ、所望の細胞を放射
光線により周辺域で切離し所望の細胞を担持する円盤状
部分を残して不所望の細胞をフィルムと共に取除きうる
ようにフイルムを載せてあるスライドグラスを示す模式
図である。 １０・・・レーザー、１１・・・放射光線、１２・・・
減光手段、１３・・・光線偏向手段、１３ａ、１３ｂ、
１３ｃ、１３ｄ、１３ｅ・・・ミラー、１４・・・顕微
鏡、１５・・・集中光線、１５ａ・・・対物レンズ、１
６・・・ステージ、１７・・・プレート、１８、１８ａ
・・・モータ、１９、２０・・・ダイヤフラム、２１・
・・被覆シャッター、２２・・・レンズ、２３・・・発
射光、２４・・・バリアー・フィルタ、２６・・・シャ
ッター、２７・・・増倍型光電管、２８、２９、３０、
３１・・・フィルタ、３２、３３、３４、３５・・・流
体圧作動アクチュエータ、３６・・・空気ライン、１０
０・・・電子作動制御手段、１０１・・・コンピュータ
、１０６・・・螢光検出器、３０８・・・容器、３０９
・・・入口導管、３１０・・・出口導管、３１１ａ、３
１１ｂ、３１１ｃ・・・スライドグラス、３１２・・・
フイルム、３１３・・・円盤状部分。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、所望の代謝しつつある生細胞を選別する方法であっ
    て、 （ａ）、細胞を個別的に逐次、或は一連の細胞を同時に
    検視する対物レンズを備えた顕微鏡下に、濯流する液体
    増殖培地を含むプレート上或は該プレート上にのせた可
    塑性フイルム上に細胞を固定して設け、 （ｂ）、上記対物レンズを通して細胞に照射する光線を
    、所望の細胞が減光されていない光線で照射されないよ
    うに、且つ、所望の細胞が減光された光線に対する光学
    的応答に基づき鑑別されるように、選択的に減光すると
    共に、 （ｃ）、上記対物レンズを通して個別的な細胞或は一連
    の細胞に対し、或は同細胞の周辺域に対し、上記プレー
    ト上の不所望の細胞を殺すか上記フイルム上の所望の細
    胞を分別するようなエネルギーを有する集中放射光緑を
    、選択的に照射して、所望の細胞を上記したプレート或
    はフイルム上に残し不所望の細胞を除去する、 ことを特徴としてなる、生細胞選別方法。 ２、不均質な生細胞集団から所望の生細望集団を、生細
    胞の化学的或は物理的特性または動態を基準として選別
    するための生細胞選別装置であって、 （ａ）、プレート（１７、３３１）上或は該プレート上
    に除去可能にのせたフイルム（３１２）上に固定された
    細胞の不均質な集団を座標系に沿って、或は個別的に逐
    次、走査するための対物レンズ（１５ａ）を備えた顕微
    鏡（１４）であって、上記したプレート或はフイルム上
    に液体増殖培地を濯流させる手段を備えている顕微鏡（
    １４）と、 （ｂ）、生細胞の特定の化学的或は物理的特性または動
    態に基づいて個別的な生細胞、上記対物レンズを介して
    識別する検出手段（２７、１０６）と、 （ｃ）、集中放射光線（１１、１５）を発生するための
    放射光線発生手段（　１０、１１、１２、１３）であっ
    て、上記プレート（１７、３３１）上で個別的な細胞或
    は一連の細胞に対し、或は同細胞の周辺域に対し、上記
    対物レンズを通して放射光線を集中させるように、上記
    顕微鏡（１４）と組合せてある集中放射光線発生手段（
    １０、１１、１２、１３）と、 （ｄ）、上記放射光線を選択的に減光するための可動の
    減光手段（１２）であって、上記放射光線の径路中に出
    入りするように制御され該径路外へと位置せしめられる
    と上記したプレート或はフィルム上の個別的な細胞を殺
    すか分別するような強度で上記放射光線がプレート上を
    照射することとする減光手段（１２）と、 を備えている生細胞選別装置。 ３、不均質な生細胞集団から所望の生細胞集団を、生細
    胞の化学的或は物理的特性または動態を基準として選別
    するための生細胞選別装置であって、 （ａ）、プレート（１７、３３１）上或は該プレート上
    に除去可能にのせたフイルム（３１２）上に固定された
    細胞の不均質な集団を座標系に沿って、或は個別的に逐
    次、走査して不均質な細胞集団を検視するための対物レ
    ンズ（１５ａ）を備えた顕微鏡（１４　）であって、上
    記したプレート或はフイルム上に液体増殖培地濯流させ
    る手段を備えている顕微鏡（１４）と、 （ｂ）、上記プレート或は対物レンズまたは光線の少な
    くとも何れかを、対物レンズ（１５ａ）が不均質な細胞
    集団中の名細胞を走査し検視するように、ｘ−ｙ座標面
    内で移動させるための駆動手段（１００）と、 （ｃ）、生細胞の特定の化学的或は物理的特性または動
    態に基づいて個別的な生細胞を、上記対物レンズを介し
    て識別する検出手段（２７、１０６）と、 （ｄ）、集中放射光線（１１、１５）を発生するための
    放射光線発生手段（１０、１１、１３）であって、上記
    放射光線を、上記対物レンズ（１５ａ）を通して該対物
    レンズにより検視される個別的細胞或は一連の細胞に対
    し、或は同細胞の周辺域に対し、照射するように誘導す
    るためのレンズ（２２）及びミラー（１３ａ、１３ｂ、
    １３ｃ、１３ｄ、１３ｃ）を備えている放射光線発生手
    段（１０、１１、１３）と、 （ｅ）上記放射光線を選択的に減光するために該放射光
    線の径路中へと可動の減光手段（３２、３３、３４、３
    ５、３６）と、（ｆ）、上記減光手段を上記した放射光
    線の径路中へと選択的にもたらすように作動を制御され
    る移動手段（３２、３３、３４、３５、３６）と、 を備えており、上記移動手段によって上記減光手段が放
    射光線の径路中へともたらされたときに上記検出手段が
    残すべき細胞を識別し、また集中放射光線により不所望
    の細胞を殺すか、所望の細胞の周辺域で上記フイルムを
    溶融するか或は該フイルムを上記プレートへと除去可能
    に粘着した状態で切断するように、上記減光手段が上記
    移動手段により放射光線の径路外へと移動せしめられる
    ように、構成された生細胞選別装置。 ４、特許請求の範囲第３項に記載の生細胞選別装置であ
    って、コンピュータ（１０１）を設けてそれにより、前
    記駆動手段（１００）による前記したプレート、放射光
    線もしくは顕微鏡のｘ−ｙ座標面に沿った移動を指示さ
    せ、前記検出手段（２７、１０６）による、細胞走査へ
    の応答を鑑視させ、また細胞が所望のものであるか不所
    望のものであるかを決定するように前記減光手段（１２
    ）を作動させるように、構成してなる生細胞選別装置。 ５、特許請求の範囲第３項に記載の生細胞選別装置であ
    って、前記検出手段（２７、１０６）を、減光された放
    射光線により生ぜしめられた細胞ルミネッセンスであっ
    て特定の細胞とは結合し他の細胞とは結合しない化学物
    質を全不均質な細胞集団に添加することに基づく細胞ル
    ミネッセンスの存在を検出する検出装置に構成して、生
    細胞の選別を該ルミネッセンスの有無により検出するよ
    うに、構成してなる生細胞選別装置。 ６、特許請求の範囲第３項に記載の生細胞歯別装置であ
    って、前記検出装置（２７、１０６）を、減光された放
    射光線により生ぜしめられた細胞ルミネッセンスを、螢
    光もしくは燐光の少なくとも何れかの強度或は特性の差
    を識別可能に検出する検出装置に、構成してなる生細胞
    選別装置。 ７、特許請求の範囲第３項に記載の生細胞選別装置であ
    って、前記放射光線発生手段がレーザー光線（１１、１
    ５）を発生するレーザー（１０）を、備えている生細胞
    選別％置。 ８、特許請求の範囲第７項に記載の生細胞選別装置であ
    って、前記レーザー（１０）がアルゴンを含むガスレー
    ザーであって約３００−５６０ナノメートルの波長のレ
    ーザー光線を発生するものである生細胞選別装置。 ９．　　％許請求の範囲弟８項に記載の生細胞選別装置
    であって、光線強度の減光度を異ｖｃ′４−る複数個の
    ＨＩＩ記減光手段（８２＋　　８３，８４，Ｈ５−　　
    ８６）を、設り゛てある生細胞選別装１＋”ｔｎ１０．
    特許請求の範囲第８項にｌｊｌ！載の牛却１　１ｆ；Ｕ
    選別装置であって、前記検出手段（２７、１０６）が、
    個別的な細胞或は一連の細胞からのルミネツセンスの強
    度を検出して個別的な細胞或は一連の細胞のｘ−ｙ座標
    系上での位置を確定する増倍型光電管を備えており、ま
    た前記プレートが、前記検出手段によるｘ−ｙ座標面の
    探査時に探査すべき面の末端位置識別させる螢光帯片を
    備えている、生細胞選別装置。 １１、特許請求の範囲第１０項に記載の生細胞・別装置
    であって、前記増倍型光電管（２７）を、放射光線が減
    光されたときにのみ該光電管へのルミネッセンスの入力
    を許容するシャッター手段（２６）により、保護してあ
    る生細胞族別装置。 １２、特許請求の範囲第１０項に記載の生細胞選別装置
    であって、前記検出手段（２７、１０６）が、ｘ軸に沿
    い、次にｙ軸に沿い、一連の細胞を全て検出し、次いで
    前記減光手段（３２、３３、３４、３５、３６）が放射
    光線の径路外へともたらされた状態で座標系の走査が反
    復されて放射光線により一連の細胞の選別が行なわれる
    ように、構成してある生細胞選別装置。 １３、特許請求の範囲第３項に記載の生細胞選別装置で
    あって、 （ａ）、前記したプレート、顕微鏡もしくは放射光線の
    ｘ−ｙ座標面内での移動を指示し、前記検出手段による
    応答を鑑視し、細胞が所望のものであるか不所望のもの
    であるかを決定するように前記減光手段の移動を指示す
    るコンピュータ（１０１）と、 （ｂ）、不均質の生細胞集団に細胞と結合する化学物質
    を作用させることにより生ぜしめられる個別的な細胞ル
    ミネッセンスの存在を検出する増倍型光電管（２７）で
    あって、前記検出手段を構成する増倍型光電管（２７）
    と、 （ｃ）、細胞に対し減光された放射光線が照射されてい
    る間のみ、上記倍増型光電管によるルミネッセンス検出
    を可能とするシャッター手段（２６）と、 を設けてある生細胞選別装置。 １４、特許請求の範囲第１３項に記載の生細胞選別装置
    であって、前記プレート（１７）に設けられた液体増殖
    培地用の容器（３０８）であって、細胞の選別前及び選
    別中における温度、溶存ガス圧、光及び増殖培地組成を
    含む環境条件を常時鑑視し選択することを可能とする容
    器（３０８）を、備えている生細胞選別装置。 １５、特許請求の範囲第１４項に記載の生細胞選別装置
    であって、環境条件をコンピュータ（１０１）により制
    御するように、構成してある生細胞選別装置。 １６、特許請求の範囲第１３項に記載の生細胞選別装置
    であって、前記放射光線発生手段がレーザ一光線（１１
    、１５）を発生するアルゴンガスレーザー（１０）を、
    備えている生細胞選別装置。 １７、特許請求の範囲第１３項に記載の生細胞選別装置
    であって、前記減光手段（１７、１０６）が可動フィル
    タ（２８、２９、３０、３１）を備えており、前記移動
    手段が、上記可動フィルタを放射光線の径路中に出入り
    させる流体圧作動アクチュエータ（３２、３３、３４、
    ３５）を備えている、生細胞選別装置。 １８、特許請求の範囲第３項に記載の生細胞選別装置で
    あって、前記検出手段が光検出用の増倍型光電管（２７
    ）を備えており、該光電管に近接位置させて前記顕微鏡
    内に、極性及び波長に依存する応答を細胞から上記光電
    管へと提供させる偏光手段或はモノクロメータフィルタ
    （２４）を、設けてある生細胞選別装置。 １９、特許請求の範囲第３項に記載の生細胞選別装置で
    あって、先ず細胞を個別的に逐次、ｘ−ｙ座標面内で走
    査及び検視し、次いでｘ−ｙ座標面内で次の細胞の探査
    に移る曲に検視された個別的な細胞を選別するように、
    構成してある生細胞選別装置。
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