JPS60184387A - 微粒子取扱方式 - Google Patents
微粒子取扱方式Info
- Publication number
- JPS60184387A JPS60184387A JP59039794A JP3979484A JPS60184387A JP S60184387 A JPS60184387 A JP S60184387A JP 59039794 A JP59039794 A JP 59039794A JP 3979484 A JP3979484 A JP 3979484A JP S60184387 A JPS60184387 A JP S60184387A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cells
- electrodes
- cell
- plane
- electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- 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
- C12M35/00—Means for application of stress for stimulating the growth of microorganisms or the generation of fermentation or metabolic products; Means for electroporation or cell fusion
- C12M35/02—Electrical or electromagnetic means, e.g. for electroporation or for cell fusion
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Zoology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、細胞や血球等の微粒子の位置決め。
移動停止制御の自動化に好適な微粒子取扱方式に関する
ものである。
ものである。
従来、細胞の如き微粒子のマニピユレーションは顕微鏡
下でマイクロピペットを使って実施していた。例えば、
医療検査における赤血球、白血球等の各種検査の操作、
植物細胞育種における細胞融合、細胞選抜時の操作がこ
れであり、細胞を１個ずつ取出したり、移すときはマイ
フロピペラ１へによる操作に頼らなければならなかった
。
下でマイクロピペットを使って実施していた。例えば、
医療検査における赤血球、白血球等の各種検査の操作、
植物細胞育種における細胞融合、細胞選抜時の操作がこ
れであり、細胞を１個ずつ取出したり、移すときはマイ
フロピペラ１へによる操作に頼らなければならなかった
。
上述の如き状況を、細胞融合操作の場合を例に挙げて、
以下、詳細に説明する。植物の細胞融合では遺伝的性質
の異なったＡ、８２種類の細胞から雑種細胞ＡＢを能率
的に作り出す必要がある。
以下、詳細に説明する。植物の細胞融合では遺伝的性質
の異なったＡ、８２種類の細胞から雑種細胞ＡＢを能率
的に作り出す必要がある。
融合剤としてはポリエチレングリコール（Ｐ Ｅ Ｇ）
が細胞阻害の少ないものとして良く用いられる。
が細胞阻害の少ないものとして良く用いられる。
ところで、この場合、雑種細胞としてＡＢのみを作り出
すだけではなく、同種細胞同志の融合ＡＡ、ＢＢも生成
する。このため、第１図に示す如き、各種の方法を用い
て雑種細胞のみを選抜することが行われている。すなわ
ち、各種細胞の遺伝子マーカや、色素、電荷等の特性を
利用して選抜するものである。
すだけではなく、同種細胞同志の融合ＡＡ、ＢＢも生成
する。このため、第１図に示す如き、各種の方法を用い
て雑種細胞のみを選抜することが行われている。すなわ
ち、各種細胞の遺伝子マーカや、色素、電荷等の特性を
利用して選抜するものである。
しかしながら、これらの方法は対象細胞が限定されてい
たり成功例が限られていたりして、−殺性がなく、また
、前記雑種細胞の選抜はすべて検鏡下での手作業で行う
ものであり、能率が非常に悪いという問題がある。
たり成功例が限られていたりして、−殺性がなく、また
、前記雑種細胞の選抜はすべて検鏡下での手作業で行う
ものであり、能率が非常に悪いという問題がある。
これに対して、最近、雑種細胞のみを選択的に生成する
方法として、誘電電気泳動法（ＤＥＰ）が提案されてい
る。この方法は電極１，２間の交流電界中に、第２図に
示す如く、まず、Ａの細胞を入れ両極に２分した後、Ｂ
の細胞を注入してＡの細胞の先端に付着させ、電気融合
によりＡＢの雑種細胞を生成する方法である。この方法
では、雑種細胞は作れるが、細胞の注入時期や、電気パ
ルスの印加時期は顕微鏡下で熟練者の判断を必要とする
という別の問題がある。
方法として、誘電電気泳動法（ＤＥＰ）が提案されてい
る。この方法は電極１，２間の交流電界中に、第２図に
示す如く、まず、Ａの細胞を入れ両極に２分した後、Ｂ
の細胞を注入してＡの細胞の先端に付着させ、電気融合
によりＡＢの雑種細胞を生成する方法である。この方法
では、雑種細胞は作れるが、細胞の注入時期や、電気パ
ルスの印加時期は顕微鏡下で熟練者の判断を必要とする
という別の問題がある。
また、これとは別に、第３図に示す如く、Ａ。
Ｂの細胞を別々に金属板３，４の孔にセットし、両金属
板を接触させた状態で、融合剤を流す方法も提案されて
いるが、細胞を上記金属板の孔３゜４にセットするのは
顕微鏡下での手作業であり、煩わしい作業である点では
同じ問題がある。
板を接触させた状態で、融合剤を流す方法も提案されて
いるが、細胞を上記金属板の孔３゜４にセットするのは
顕微鏡下での手作業であり、煩わしい作業である点では
同じ問題がある。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的と
するところは、従来の微粒子取扱方式における上述の如
き問題を解消し、微粒子の位置の移動、停止等の精密操
作を高速かつ自動的に行うことが可能な微粒子取扱方式
を提供することにある。
するところは、従来の微粒子取扱方式における上述の如
き問題を解消し、微粒子の位置の移動、停止等の精密操
作を高速かつ自動的に行うことが可能な微粒子取扱方式
を提供することにある。
３−
〔発明の概要〕
本発明の要点は、対象となる微粒子が正もしくは負に帯
電していることを利用し、電極を平面上に配列した平板
上に微粒子を置き、上記電極の電位を変化させることに
より微粒子を泳動させるようにした点にある。
電していることを利用し、電極を平面上に配列した平板
上に微粒子を置き、上記電極の電位を変化させることに
より微粒子を泳動させるようにした点にある。
以下、本発明の詳細な説明した後、実施例を図面に基づ
いて詳細に説明する。
いて詳細に説明する。
細胞は細胞膜の分子構造によって、通常、負に帯電して
いる。例えば、赤血球は一１４ｍＶ、リンパ球は−１１
ｍ Ｖに帯電している。従って、電極間に上記帯電した
細胞を置き直流電圧をかけると、細胞は正の電極に向か
って移動する。これが細胞電気泳動の原理であり、本発
明はこの原理を応用したものである。
いる。例えば、赤血球は一１４ｍＶ、リンパ球は−１１
ｍ Ｖに帯電している。従って、電極間に上記帯電した
細胞を置き直流電圧をかけると、細胞は正の電極に向か
って移動する。これが細胞電気泳動の原理であり、本発
明はこの原理を応用したものである。
第４図は本発明の一実施例である細胞取扱装置の要部を
示す側断面図である。図において、３１は取扱対象の細
胞、３２は緩衝液、３３，３４．３５はそれぞれ電極を
示している。また、破線は電極電位の状４− 態を示している。本実施例においては、細胞３１は緩衝
液３２の上を浮遊するが電極３４ 、３５ 、３６上に
載っている。
示す側断面図である。図において、３１は取扱対象の細
胞、３２は緩衝液、３３，３４．３５はそれぞれ電極を
示している。また、破線は電極電位の状４− 態を示している。本実施例においては、細胞３１は緩衝
液３２の上を浮遊するが電極３４ 、３５ 、３６上に
載っている。
今、図の中央の電極３４の電位を、その周囲の電極３３
．３５の電位より高めに設定しておくことにより、細胞
３１は図に示される如く、電極３４の位置にトラップさ
れる。この細胞３１を図の右方向に移動させるためには
、第５図に示す如く、電極３５の電位をその周囲の電極
の電位より高くすれば良い。
．３５の電位より高めに設定しておくことにより、細胞
３１は図に示される如く、電極３４の位置にトラップさ
れる。この細胞３１を図の右方向に移動させるためには
、第５図に示す如く、電極３５の電位をその周囲の電極
の電位より高くすれば良い。
すなわち、電極を任意に配列することにより、その電極
間を結ぶ線上における細胞の移動・停止を自由に制御す
ることができる。
間を結ぶ線上における細胞の移動・停止を自由に制御す
ることができる。
上述の如く構成される細胞取扱装置を、雑種細胞だけを
生成する細胞融合装置に応用する例を次に示す。第６図
は第４図、第５図において説明した電極を一次元的に配
列した細胞融合装置の斜視図であり、Ａ、Ｂはそれぞれ
細胞Ａ、細胞Ｂを示している。また、５１．５４はそれ
ぞれ細胞Ａ、細胞Ｂのストッカ、５２．５５はそれぞれ
電極を一次元的に配列した細胞Ａ、細胞Ｂの配列ライン
、５３は該配列ラインを構成する電極の電圧パターンを
発生する電圧パターン発生機能と、融合剤噴射器５Ｇに
よる融合剤付９２機能とを制御する制御部を示している
。
生成する細胞融合装置に応用する例を次に示す。第６図
は第４図、第５図において説明した電極を一次元的に配
列した細胞融合装置の斜視図であり、Ａ、Ｂはそれぞれ
細胞Ａ、細胞Ｂを示している。また、５１．５４はそれ
ぞれ細胞Ａ、細胞Ｂのストッカ、５２．５５はそれぞれ
電極を一次元的に配列した細胞Ａ、細胞Ｂの配列ライン
、５３は該配列ラインを構成する電極の電圧パターンを
発生する電圧パターン発生機能と、融合剤噴射器５Ｇに
よる融合剤付９２機能とを制御する制御部を示している
。
まず、上記制御部５３の電圧パターン発生機能によって
ライン５２に沿って一次元的に配列された電極により、
ストッカ５１に貯蔵さ九ている細胞Ａの集合を取出して
ライン５２上に整列させる。次に細胞Ｂの集合をストッ
カ５４から取出し、ライン５５に沿って細胞Ａに対向さ
せて整列させる。細胞Ａおよび細胞Ｂが対向して整列し
た後、上記制御部５３の融合剤付与機能によって融合剤
噴射器５６を図の左方向へ移動させ、細胞Ａ、細胞Ｂの
接触点に融合剤を滴下する。滴下位置は細胞Ａ、細胞Ｂ
がトラップされている位置であり、予め定めである位置
であるので、上記滴下は自動的に行うことが可能である
。
ライン５２に沿って一次元的に配列された電極により、
ストッカ５１に貯蔵さ九ている細胞Ａの集合を取出して
ライン５２上に整列させる。次に細胞Ｂの集合をストッ
カ５４から取出し、ライン５５に沿って細胞Ａに対向さ
せて整列させる。細胞Ａおよび細胞Ｂが対向して整列し
た後、上記制御部５３の融合剤付与機能によって融合剤
噴射器５６を図の左方向へ移動させ、細胞Ａ、細胞Ｂの
接触点に融合剤を滴下する。滴下位置は細胞Ａ、細胞Ｂ
がトラップされている位置であり、予め定めである位置
であるので、上記滴下は自動的に行うことが可能である
。
第７図は本発明の他の実施例を示す図であり、第４図、
第５図に示した細胞取扱装置を細胞選抜装置に応用した
例を示すものである。細胞選抜装７− 置は細胞を種々の特性に従って分類することを目的とす
る装置である。図において、６１は細胞の集合を貯蔵す
るストッカ、６２は細胞の形、大きさ１色等の特性を測
定する細胞特性測定器、６３は電極ラインの電圧パター
ンを発生する電圧パターン発生器、６４は細胞仕分はラ
イン、６５は細胞の仕分は先ストッカを示している。な
お、図の太い矢印は細胞の移動を示し、細い矢印は制御
信号の流れを示している。
第５図に示した細胞取扱装置を細胞選抜装置に応用した
例を示すものである。細胞選抜装７− 置は細胞を種々の特性に従って分類することを目的とす
る装置である。図において、６１は細胞の集合を貯蔵す
るストッカ、６２は細胞の形、大きさ１色等の特性を測
定する細胞特性測定器、６３は電極ラインの電圧パター
ンを発生する電圧パターン発生器、６４は細胞仕分はラ
イン、６５は細胞の仕分は先ストッカを示している。な
お、図の太い矢印は細胞の移動を示し、細い矢印は制御
信号の流れを示している。
本実施例においては、まず、ストッカ６１から細胞を抽
出し細胞特性測定器６２にかける。この測定結果を電圧
パターン発生器６３に送る。電圧パターン発生器６３は
上記測定結果に対応した細胞の仕分は先ストッカと、細
胞を該ストッカに移動させるための細胞仕分はラインと
を選択し、電圧パターンを細胞仕分けうイン６４に与え
る。これにより、各細胞がそれぞれに対応する仕分は先
ストッカ６５の中の特定のストッカに移送される。
出し細胞特性測定器６２にかける。この測定結果を電圧
パターン発生器６３に送る。電圧パターン発生器６３は
上記測定結果に対応した細胞の仕分は先ストッカと、細
胞を該ストッカに移動させるための細胞仕分はラインと
を選択し、電圧パターンを細胞仕分けうイン６４に与え
る。これにより、各細胞がそれぞれに対応する仕分は先
ストッカ６５の中の特定のストッカに移送される。
以上述べた如く、本発明によれば、対象となる８−
微粒子が正または負に帯電していることを利用して、電
極を平面上に配列した平板上に微粒子を置き、上記電極
の電位を変化させることにより微粒子を泳動させるよう
にしたので、微粒子の位置の移動、停止等の精密操作を
高速かつ自動的に行うことが可能な微粒子取扱方式を実
現できるという顕著な効果を奏するものである。
極を平面上に配列した平板上に微粒子を置き、上記電極
の電位を変化させることにより微粒子を泳動させるよう
にしたので、微粒子の位置の移動、停止等の精密操作を
高速かつ自動的に行うことが可能な微粒子取扱方式を実
現できるという顕著な効果を奏するものである。
また、上記微粒子取扱方式を応用して、細胞選抜装置、
細胞融合装置を作成するに好適な細胞取扱方式を実現す
ることも可能である。
細胞融合装置を作成するに好適な細胞取扱方式を実現す
ることも可能である。
第１図は従来の微粒子取扱方法を示す図、第２図、第３
図は従来の細胞取扱装置の例を示す断面図、第４図、第
５図は本発明の原理である細胞を電極にトラップした状
態を示す断面図、第６図は本発明の一実施例である細胞
融合装置を示す斜視図、第７図は本発明の他の実施例で
ある細胞選抜装置を示すブロック図である。 ３１：細胞、３２：緩衝液、３３〜３５：電極、５３：
制御部、６３：電圧パターン発生器。 −〇− 第 ２ 図 １ 第 ３ 図 第 ４ 図 第 ５ 図 １＋ ｕ
図は従来の細胞取扱装置の例を示す断面図、第４図、第
５図は本発明の原理である細胞を電極にトラップした状
態を示す断面図、第６図は本発明の一実施例である細胞
融合装置を示す斜視図、第７図は本発明の他の実施例で
ある細胞選抜装置を示すブロック図である。 ３１：細胞、３２：緩衝液、３３〜３５：電極、５３：
制御部、６３：電圧パターン発生器。 −〇− 第 ２ 図 １ 第 ３ 図 第 ４ 図 第 ５ 図 １＋ ｕ
Claims (3)
- （１）帯電した微粒子の位置の移動、停止等の操作を行
う微粒子取扱方式において、複数の電極を平面上に配列
するとともに、前記電極の電位を制御する手段を設けて
、該電位制御手段の出力によって前記平面上に置いた帯
電微粒子の位置の移動。 停止等の操作を行うことを特徴とする微粒子取扱方式。 - （２）複数の電極を平面上に配列するとともに、前記電
極の電位を制御する手段と、２種以上の帯電した微粒子
の混合体を貯蔵する手段とを設けて、前記電位制御手段
の出力を調整して前記２種以上の帯電した微粒子を前記
平面上において、特性の揃った猿回に仕分けすることを
特徴とする微粒子取扱方式。 - （３）複数の電極を平面上に配列するとともに、前記電
極の電位を制御する手段と、２種以上の細胞を貯蔵する
手段と、前記２種以上の細胞の接触点に融合剤を供給す
る手段とを設けて、前記電位制御手段の出力によって前
記２種以上の細胞を前記平面上に対向する如く整列させ
た状態で、前記融合剤供給手段から融合剤を供給するこ
とを特徴とする微粒子取扱方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59039794A JPS60184387A (ja) | 1984-03-02 | 1984-03-02 | 微粒子取扱方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59039794A JPS60184387A (ja) | 1984-03-02 | 1984-03-02 | 微粒子取扱方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60184387A true JPS60184387A (ja) | 1985-09-19 |
Family
ID=12562859
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59039794A Pending JPS60184387A (ja) | 1984-03-02 | 1984-03-02 | 微粒子取扱方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60184387A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04297675A (ja) * | 1991-03-25 | 1992-10-21 | Toda Constr Co Ltd | 風圧力低減構造物 |
| CN102879453A (zh) * | 2012-09-04 | 2013-01-16 | 吴传勇 | 基于电泳来操控液体中的带电粒子的方法及器件 |
-
1984
- 1984-03-02 JP JP59039794A patent/JPS60184387A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04297675A (ja) * | 1991-03-25 | 1992-10-21 | Toda Constr Co Ltd | 風圧力低減構造物 |
| CN102879453A (zh) * | 2012-09-04 | 2013-01-16 | 吴传勇 | 基于电泳来操控液体中的带电粒子的方法及器件 |
| CN102879453B (zh) * | 2012-09-04 | 2015-08-26 | 吴传勇 | 基于电泳来操控液体中的带电粒子的方法及器件 |
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