JPS62184350A - 細胞のクロ−ニング装置 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は細胞のクローニングを行なう細胞のクローニン
グ装置に関する。

細胞工学等の分野においては、細胞融合等の操作により
、人為的に新しい細胞種を作り出す。

しかしながら、これらの操作では材料となる細胞の全て
が新しい細胞種となるのではなく、通常は材料細胞と新
細胞の混合物が得られる。

したがって、この細胞の混合物から目的の細胞のみを取
り出し、培養する必要がある。

このような２種以上のａｔ胞の混合物から目的の細胞の
みを培養・増殖させることを細胞のクローニングと言う
。

（従来の技術と問題点） 細胞のクローニングに用いられている技術は大きく生化
学的方法に基づく技術と物理的方法に基づく技術の２つ
がある。

物理的方法としては、 （ｉ）微小電気ゴテによる細胞の直接的殺傷（ｉｉ　）
マイクロピペットによる目的細胞の取り出し 等がある。

これらの方法は顕微鏡下でマイクロマニュピレータを使
って１つ１つの細胞を対象として操作を行なう。

この物理的方法は前述のマイクロマニュピレータ操作に
高度の熟練と長時間の作業が要求されるという問題点が
ある。

生化学的方法の代表的例は選択培地の使用である。

第３図は、選択培地を用いた生化学的方法を説明するた
めの略図である。

Ａ細胞とＢｌｌ胞の特徴的な生化学的性質（一般的には
薬剤耐性、栄養要求性）を利用する。

ここではＡ１１ｌｌ胞は薬剤Ａ’、Ｂ細胞は薬剤Ｂ′に
対して耐性であるとする。

まずＡ、　　Ｂ、　ＡＢの細胞群から薬剤Ａ′による選
択によりＡ、ＡＢの細胞群を選択する。

続いてＡ、ＡＢの細胞群から薬剤Ｂ′による選択を　′
おこないＡＢの細胞群を選択する。

このように選択培地による細胞クローニングは非常に簡
単であり、同時に多数の細胞を処理できる長所を有する
。

しかし、選択培地法は前記説明から明らかなように、対
象細胞に薬剤耐性のような生化学的特徴がなければ利用
できない。

このため、この生化学的方法は植物細胞融合物質等のク
ローニングには利用されていない。

本発明の目的は、前述した物理的方法を改良してマイク
ロマニュピレータ操作によらず目的細胞を得ることがで
きる細胞のり′ローニング装置を提供することにある。

（問題を解決するための手段） 前記目的を達成する本発明による細胞のクローニング装
置は、細胞を殺傷するレーザ光を発生するレーザ光源と
、クローニングすべき零■胞群の像を拡大する対物レン
ズ、前記対物レンズに鏡筒側から前記レーザ光を導入し
細い光ビームを前記対物レンズから３■胞群に投射する
光路を有する顕微鏡と、前記顕微鏡による細胞群の拡大
像を撮像するテレビジョンカメラと、前記撮像された細
胞像を表示するテレビジョンモニタと、前記テレビジョ
ンモニタの特定の位置を指定する位置入力装置と、前記
位置入力装置で指定された位置を解読して、前記対物レ
ンズから投射される光が前記指定された位置に到達する
ように前記光ビームと前記細胞群の相対位置を調整する
光ビームと細胞群の相対位置を調整する装置から構成さ
れている。

そして、前記顕微鏡のレーザ光を導入し細い光ビームを
前記対物レンズから細胞群に投射する光路にはダイクロ
イックミラーが設けられており、このダイクロイックミ
ラーは鎖部に導入された光を対物レンズ側に反射し、対
物レンズからの細胞群の光を透過するものである。前記
位置入力装置としてライトペンが利用できる。

本発明は、レーザ光の効果（熱的効果、光化学的効果等
）により、レーザビームを照射した細胞のみを選択的に
殺傷するものであり、これを用いて細胞のクローニング
を行なう。

また、レーザ光の位置の制御はテレビモニタ上でのライ
トペン等の指示により行なうものであるため、その操作
は極めて容易である。

（実施例） 以下図面等を参照して本発明をさらに詳しく説明する。

第１図は本発明による細胞のクローニング装置の第１の
実施例を示す略図である。

培養器１１にはクローニングすべき細胞集団が入れられ
ており、この培養５１１は試料移動台駆動装置１２によ
り、Ｗ４微境の対物レンズの光軸に直角な平面を移動可
能に支持されている。

この実施例において前記試料移動台駆動値ｆｆ１２は顕
微鏡８の視野と細胞群の対応を調節するものである。照
明用の光源１４からの光はコンデンサ１３を介して前記
培養器１１の細胞群を照明している。

顕微鏡８の鏡筒には、ダイクロイックミラー９が配置さ
れている。

このダイクロイックミラー９は、レーザ光源１０から鏡
筒に導入された光を対物レンズ８ａ側に反射し、対物レ
ンズからの細胞群の光を透過するものである。

細胞を殺傷するレーザ光を発生するレーザ光源１０の波
長は、前記照明光源の波長より短くしである。

顕微鏡８の対物レンズ８ａで拡大された細胞群の像は、
テレビジョンカメラ１で撮像されカメ゛ラコントローラ
２により、テレビジョン信号に変換され、テレビジョン
モニタ３に映し出される。

入力装置であるライトペン５により、前記テレビジョン
モニタ３に映し出されている特定の１？１胞（殺傷すべ
き細胞）が指定される。

ライトペン５はその位置の発光を捕捉してパルス電圧に
変換してＣＰＵ４に入力してＣＰＵ４からミラースキャ
ナーコントローラ６に位置の情報を出力する。

ミラースキャナーコントローラ６はレーザ光源１０から
全反射鏡１５を介して供給された光を培養器１１内の当
該細胞に到達するようにスキャナー７の位置を決定する
。

このレーザのビーム径は対物レンズ８ａ（ＸＩＯ）の使
用により、１０ｐｍ程度となる。

レーザビームのために培養器１１の温度が上昇したり、
細胞が殺傷され、細胞中の物質が細胞外に出て、他の細
胞に悪影８を与える場合があるから、この実施例では、
培養液を循環させている。

このようにしてライトペン５により次々とモニタ３上で
細胞を指定することにより、該当する細胞を殺傷するこ
とができる。

第２図は本発明による細胞クローニング装置の第２の実
施例を示すブロック図である。

第１の実施例と共通する部分については同一の数字等を
付しである。

この実施例の光ビームと細胞群の相対位置を調整する装
置は、前記ライトペン５で指定された位置の情報により
駆動される。前記細胞群を顕微鏡の光軸と直角な平面で
移動させる試料移動台駆動装置２２により形成したもの
である。

試料移動台駆動装置２２は、（Ｘ　−Ｙ）ステージで形
成されており、ＣＰＵ４からの信号により指定された細
胞が対物レンズ８ａの光軸に位置させられるように移動
させられる。

レーザ光源１０からの光は固定反射鏡１５，２１、ダイ
クロイックミラー９により、対物レンズ８ａの光軸に一
致させられて投射される。

（発明の効果） 以上詳しく説明したように、本発明による細胞クローニ
ング装置は、細胞を殺傷するレーザ光を発生するレーザ
光源と、クローニングすべき細胞群の像を拡大する対物
レンズ、前記対物レンズに鏡筒側から前記レーザ光を導
入し細い光ビームを前記対物レンズから細胞群に投射す
る光路を有する顕微鏡と、前記顕微鏡による細胞群の拡
大像を撮像するテレビジョンカメラと、前記撮像された
細胞像を表示するテレビジョンモニタと、前記テレビジ
ョンモニタの特定の位置を措定する位置入力装置と、前
記位置入力装置で指定された位置を解読して、前記対物
レンズから投射される光が前記指定された位置に到達す
るように前記光ビームと前記細胞群の相対位置を調整す
る光ビームと細胞群の相対位置を調整する装πから構成
されている。

したがって、位置入力装置によりテレビジョンモニタの
特定の位置（殺傷すべき細胞の位置）を次々と指定する
ことにより、その細胞にレーザ光源からの細胞を殺傷す
るレーザビームを当てることができる。

したがって、従来装置のようにマニュピレータ等によら
ず、短時間で細胞クローニングを実行できる。

そして、本発明による装置は物理的方法によるものであ
るから、生化学的方法を利用した細胞クローニング法で
は困難であった植物融合細胞等の選択にも広く利用する
ことできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による細胞クローニング装置の第１の実
施例を示すブロック図である。 第２図は本発明による細胞クローニング装置の第２の実
施例を示すブロック図である。 第３図は、選択培地を用いた生化学的方法を説明するた
めの略図である。 ■・・・ＴＶカメラ ２・・・カメラコントローラ ３・・・テレビジョンモニタ ４・・・ＣＰＵ ５・・・ライトベン ６・・・ミラースキャナーコントローラ７・・・スキャ
ナー ８・・・顕微鏡 ９・・・ダイクロイックミラー １０・・・レーザ光源 １１・・・培養器 １２．２２・・・試料移動台駆・勤装置１３・・・コン
デンサ １４・・・照明光源 １５．２１・・・全反射ミラー 特許出願人　　浜松ホトニクス株式会社代理人　　弁理
士　井　ノ　ロ　　　３１１図 才２１２１ 才３図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）細胞を殺傷するレーザ光を発生するレーザ光源と
   、クローニングすべき細胞群の像を拡大する対物レンズ
   、前記対物レンズに鏡筒側から前記レーザ光を導入し細
   い光ビームを前記対物レンズから細胞群に投射する光路
   を有する顕微鏡と、前記顕微鏡による細胞群の拡大像を
   撮像するテレビジョンカメラと、前記撮像された細胞像
   を表示するテレビジョンモニタと、前記テレビジョンモ
   ニタの特定の位置を指定する位置入力装置と、前記位置
   入力装置で指定された位置を解読して、前記対物レンズ
   から投射される光が前記指定された位置に到達するよう
   に前記光ビームと前記細胞群の相対位置を調整する光ビ
   ームと細胞群の相対位置を調整する装置から構成した細
   胞のクローニング装置。
2. （２）前記顕微鏡のレーザ光を導入し細い光ビームを前
   記対物レンズから細胞群に投射する光路にはダイクロイ
   ックミラーが設けられており、このダイクロイックミラ
   ーは鏡筒に導入された光を対物レンズ側に反射し、対物
   レンズからの細胞群の光を透過するものである特許請求
   の範囲第１項記載の細胞のクローニング装置。
3. （３）前記位置入力装置はライトペンである特許請求の
   範囲第１項記載の細胞のクローニング装置。
4. （４）前記光ビームと細胞群の相対位置を調整する装置
   は、前記レーザ光源と前記顕微鏡間に光の光路を偏向す
   るライトスキャナを有し、前記ライトスキャナを前記ラ
   イトペンで指定された位置の情報により駆動する装置で
   ある特許請求の範囲第３項記載の細胞のクローニング装
   置。
5. （５）前記光ビームと細胞群の相対位置を調整する装置
   は、前記ライトペンで指定された位置の情報により駆動
   される、前記細胞群を顕微鏡の光軸と直角な平面で移動
   させる試料駆動台を有している特許請求の範囲第３項記
   載の細胞のクローニング装置。