KR20180058052A - 세포 검출 장치 및 세포 검출 방법 - Google Patents

세포 검출 장치 및 세포 검출 방법 Download PDF

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세이이치로 다바타
마사토시 야나기다
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시스멕스 가부시키가이샤
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Abstract

측정 대상이 되는 세포의 화상을 효율 좋게 취득할 수 있는 세포 검출 장치 및 세포 검출 방법이 제공된다. 세포 검출 장치는 입자를 포함한 측정 시료가 흐르도록 야기하는 플로우 셀, 플로우 셀에 공급된 측정 시료 중의 입자를 검출하기 위한 입자 검출부, 입자 검출부에 의한 검출 결과에 근거해서, 검출 조건을 만족하는 입자와 그 외의 입자를 선별하기 위한 입자 선별부, 입자 선별부에 의해 선별된 검출조건을 만족하는 입자를 포함하는 촬상용 시료를 플로우 셀에 공급하기 위한 시료 공급부, 및 플로우 셀에 공급된 선별된 촬상용 시료 중의 입자를 촬상하기 위한 입자 촬상부를 포함한다.

Description

세포 검출 장치 및 세포 검출 방법{CELL DETECTION DEVICE AND CELL DETECTION METHOD}
본 발명은 세포 검출 장치 및 세포 검출 방법에 관한 것이다.
플로우 사이토미터(flow cytometer)가 사용된 검출/측정 장치로서 플로우 셀을 흐르는 측정 시료 중의 입자를 검출하는 입자 검출부와, 플로우 셀을 흐르는 측정 시료 중의 입자를 촬상하는 촬상부를 포함하는 장치가 알려져 있다. 예를 들어, 일본 공개특허공보 제S63-94156호(특허문헌 1)에 개시된 검출/측정 장치에는, 세포의 촬상을 위한 구성이 세포 검출부의 하류 측에 배치된다. 검출/측정 장치에서, 플로우 셀을 흐르는 측정 시료 중의 세포에 레이저 광이 조사되고, 세포로부터 발생되는 신호를 트리거로하여 측정 시료 중의 세포의 화상이 CCD 카메라를 이용하여 촬상된다.
특허문헌 1에 개시된 구성에 따르면, 입자 화상의 품질을 높이기 위해서 플로우 셀을 흐르는 입자의 속도가 감소되면, 예를 들어 수십만 개의 세포 중 1 개 정도의, 무시해도 될 정도의 양이 측정 시료 중에 포함된 세포의 화상을 취득하고 싶은 경우, 다량의 측정 시료가 측정되어야 한다. 따라서 세포 화상의 취득에 걸리는 시간이 매우 길어진다고 하는 단점이 있다.
제1 실시예에 따른 세포 검출 장치는, 입자를 포함한 측정 시료가 흐르게 하는 플로우 셀; 플로우 셀에 공급된 측정 시료 중의 입자를 검출하기 위한 입자 검출부; 입자 검출부에 의한 검출 결과에 근거해서, 검출 조건을 만족하는 입자와 그 외의 입자를 선별하기 위한 입자 선별부; 입자 선별부에 의해 선별된 검출 조건을 만족하는 입자를 포함한 촬상용 시료를 플로우 셀에 공급하기 위한 시료 공급부; 및 플로우 셀에 공급된 선별 후의 촬상용 시료 중의 입자를 촬상하기 위한 입자 촬상부를 포함한다.
제2 실시예에 따른 세포 검출 방법은, 입자를 포함한 측정 시료가 플로우 셀에 흐르게 하는 공정; 플로우 셀에 공급된 측정 시료 중의 입자를 검출하는 공정; 입자의 검출 결과에 근거해서, 검출 조건을 만족하는 입자와 그 외의 입자를 선별하는 공정; 검출 조건을 만족하는 선별된 입자를 포함한 촬상용 시료를 플로우 셀에 공급하는 공정; 및 플로우 셀에 공급된 선별 후의 촬상용 시료 중의 입자를 촬상하는 공정을 포함한다.
본 발명에 의하면, 측정 대상이 되는 세포의 화상을 효율적으로 취득할 수 있다.
도 1은 제1 실시예에 따른 세포 검출 장치의 구성을 나타내는 모식도이다.
도 2는 제1 실시예에 따른 입자 검출부와 입자 촬상부의 구성을 나타내는 모식도이다.
도 3은 제1 실시예에 따른 세포 검출 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 4는 제1 실시예에 따른 세포 검출 장치에 의해 수행되는 프로세스를 나타내는 플로우차트이다.
도 5a 및 도 5b는 제1 실시예에 따른 검출 프로세스에 의해 개시되는 프로세스를 나타내는 플로우차트이다.
도 6a는 제1 실시예에 따른 촬상 프로세스에 의해 개시되는 프로세스를 나타내는 플로우차트이고, 도 6b는 제1 실시예에 따른 세포 검출 장치에 의해 수행되는 표시 프로세스를 나타내는 플로우차트이다.
도 7a 및 도 7b는 제1 실시예에 따른 출력부에 의해 표시되는 화면을 나타내는 도면이다.
도 8은 제2 실시예에 따른 입자 검출부와 입자 촬상부의 구성을 나타내는 모식도이다.
도 9a 및 도 9b는 제2 실시예에 따른 출력부에 의해 표시되는 화면을 나타내는 도면이다.
도 10은 제3 실시예에 따른 입자 검출부와 입자 촬상부의 구성을 나타내는 모식도이다.
도 11은 제3 실시예에 따른 카메라의 수광 표면상의 영역을 나타내는 모식도이다.
도 12는 제4 실시예에 따른 입자 검출부와 입자 촬상부의 구성을 나타내는 모식도이다.
도 13은 제4 실시예에 따른 카메라의 수광 표면상의 영역을 나타내는 모식도이다.
도 14a는 제5 실시예에 따른 세포 검출 장치의 구성을 나타내는 블록도이고, 도 14b는 제5 실시예에 따른 세포 검출 장치에 의해 수행되는 프로세스를 나타내는 플로우차트이다.
도 15는 제5 실시예에 따른 촬상 프로세스에 의해 개시되는 프로세스를 나타내는 플로우차트이다.
도 16a는 제6 실시예에 따른 속도 변경부의 구성을 나타내는 모식도이고, 도 16b는 제6 실시예에 따른 세포 검출 장치에 의해 수행되는 프로세스를 나타내는 플로우차트이다.
도 17은 제6 실시예에 따른 촬상 프로세스에 의해 개시되는 프로세스를 나타내는 플로우차트이다.
도 18은 제7 실시예에 따른 세포 검출 장치에 의해 수행되는 프로세스를 나타내는 플로우차트이다.
도 19a는 제7 실시예에 따른 활성화되었다고 판정된 CEC의 화면을 나타내는 도면이고, 도 19b는 제7 실시예에 따른 활성화되지 않았다고 판정된 CEC의 화면을 나타내는 도면이다.
도 20a 및 도 20b는 제7 실시예에 따른 출력부에 의해 표시되는 화면을 나타내는 도면이다.
도 21은 제8 실시예에 따른 세포 검출 장치의 구성을 나타내는 모식도이다.
도 22는 제8 실시예에 따른 세포 검출 장치에 의해 수행되는 프로세스를 나타내는 플로우차트이다.
<제1 실시예>
제1 실시예는 피검세포로서 혈액 샘플에 포함된 순환 종양 세포를 촬상하기 위한 장치에 적용하는 것으로 설명된다. "순환 종양 세포"라는 용어는 이하에서 "CTC(Circulating Tumor Cell)"라고 한다. 진행된 암세포에서 유래하는 CTC는 혈액이나 림프액의 흐름을 타고 순환하여, 멀리 떨어진 장기에 전이한다. 혈액 중의 CTC는 유방암, 전립선암, 직장암 또는 다른 전이성의 암으로 고통받는 환자에게 예후 인자로서뿐만 아니라 치료 효과를 판정하는데 유용하다는 것이 밝혀졌다. CTC를 측정하는 것은 무진행 생존 비율, 전체 생존율에 대해서 예후를 예측할 때 또는 치료 효과가 판정되는 경우에 효과적이다. 혈액 중에 순환하고 있는 CTC는 극미량이다. 즉, 약 10mL의 혈액 중에 몇 개에서 수십 개 정도가 된다.
도 1에 도시된 것과 같이, 세포 검출 장치(10)는 시료 공급부(10a), 플로우 셀(17), 시스액 공급부(18), 속도 변경부(19), 입자 검출부(20), 입자 선별부(21), 폐수 저장부(22), 입자 정렬부(27) 및 입자 촬상부(28)를 포함한다. 시료 공급부(10a)는, 노즐(11), 공급 유로(12), 밸브(13), 실린지(14), 밸브(15), 제트 노즐(16), 재순환 유로(23), 밸브(24), 중간 저장부(25) 및 밸브(26)를 포함한다. 세포 검출 장치(10)에 구비된 밸브들은, 전자적으로 개폐 가능하다.
시료 공급부(10a)는 시료 용기(10b)에 수용된 측정 시료를 플로우 셀(17)에 공급하고, 입자 선별부(21)에 의한 입자의 선별이 완료된 후, 입자 선별부(21)에 의해 선별된 검출 조건을 만족하는 입자를 포함한 측정 시료를 플로우 셀(17)에 공급한다. 입자 선별부(21)에 의해 선별된 검출 조건을 만족하는 입자를 포함한 측정 시료는 이하에서 "촬상용 시료"라고 칭한다.
시료 용기(10b)는 입자를 포함한 측정 시료를 수용한다. 측정 시료는 다음의 시약을 사람으로부터 채취된 말초 혈액(perinatal)의 샘플에 혼합하여 미리 제조된다: 적혈구의 용혈을 야기하는 용혈제; 백혈구를 검출하기 위한 CD45 표지 항체를 포함한 시약; 17번 염색체상에 결합하는 Ch17 프로브를 포함한 시약; Her2 유전자상에 결합하는 Her2 프로브를 포함한 시약; Alexa488 색소로 표지된 Ch17 프로브에 결합하는 항체를 포함한 시약; PE 색소로 표지된 Her2 프로브에 결합하는 항체를 포함한 시약; 핵을 염색하는 7AAD 색소를 포함한 시약.
샘플에 상기 시약들이 혼합되면, 용혈제의 작용에 의해서 적혈구가 용혈된다. 백혈구의 표면에 발현되는 CD45 항원은, CD45 표지 항체에 의해 표지된다. 17번 염색체는 Alexa488 색소로 표지된다. Her2 유전자는 PE 색소로 표지된다. 핵은 7AAD 색소에 의해서 염색된다. Alexa488, PE 및 7AAD 색소가 (후술하는) 광원(121)으로부터 방출된 488nm 파장의 광으로 조사되면, 다른 파장의 형광이 여기된다. Alexa488 색소 대신 FITC 색소가 사용될 수 있고, PE 색소 대신 PE-Cy7 색소가 사용될 수 있다.
Ch17 프로브에 결합하는 항체를 표지하는 색소, Her2 프로브에 결합하는 항체를 표지하는 색소 및 핵을 염색하는 색소의 여기 파장이 다른 경우, (후술하는) 광원(121)은 색소의 여기 파장에 따라 복수의 광을 방출하는 광원으로 변경된다. 이러한 광원으로서 기판에 발광소자들이 설치된 스트로보 레이저(stroboscopic laser)가 사용될 수 있다. 또는, 반도체 레이저들로부터 방출된 레이저 광이 다이크로익 거울(dichroic mirror)에 의해 결합되도록 광원(121)이 구성될 수 있다. Alexa488 색소와 다른 여기 파장을 갖는 색소의 예로서 Alexa647 색소와 Hoechst 색소를 들 수 있다. Alexa647 색소는 Her2 유전자의 표지에 이용될 수 있고, Hoechst 색소는 핵의 표지에 이용될 수 있다.
세포 검출 장치(10)는 측정 시료를 자동적으로 조제하기 위한 시료 조제부를 포함할 수 있다. 이 경우, 시료 조제부는 샘플에 상기 시약들을 혼합하여 자동적으로 측정 시료를 조제한다.
공급 유로(12)는 노즐(11)과 제트 노즐(16)을 연결한다. 공급 유로(12)에는 밸브(13, 15)와 실린지(14)가 배열된다. 제트 노즐(16)의 선단은 플로우 셀(17)의 입구(171)에 삽입된다. 실린지(14)는 공급 유로(12)에 양압 및 음압을 가하는 것이 가능하게 구성된다. 음압을 사용하여 실린지(14)를 구동하는 것은 시료 용기(10b) 내의 측정 시료가 노즐(11)로부터 실린지(14)로 흡인되는 것을 야기한다. 양압을 사용하여 실린지(14)를 구동하는 것은 실린지(14)로 흡인된 측정 시료가 제트 노즐(16)로부터 토출되어 플로우 셀(17) 내로 펌핑되는 것을 야기한다.
플로우 셀(17)은 입구(171), 폐기 출구(172) 및 재순환 출구(173)를 포함하며, 플로우 셀(17)의 내부에 유로(17a, 17b, 17c)가 구비된다. 유로(17a)는 입구(171)에 연결되고, 유로(17b)는 폐기 출구(172)에 연결되고, 유로(17c)는 재순환 출구(173)에 연결된다. 플로우 셀(17)은 투광성 유리 및 합성 수지에 의해 구성된다. 도 1은 서로 직교하는 X, Y 및 Z 축을 나타낸다. 플로우 셀(17)에서, -X 축 측은 플로우 셀(17)의 상류 측을 나타내고, +X 축 측은 플로우 셀(17)의 하류 측을 나타낸다. 유로(17a, 17b)는 직선으로 배치되도록 형성된다. 유로(17b)는 유로(17a)의 하류 측에 위치한다. 유로(17c)는 유로(17a)와 유로(17b) 사이의 위치에서, 유로(17a)로부터 분기된다. 제트 노즐(16)로부터 펌핑된 측정 시료는 유로(17a)로 흐르고, 그 후 유로(17b) 또는 유로(17c)로 흐른다.
시스액 공급부(18)는 시스액을 저장하고, 속도 변경부(19)를 통해 플로우 셀(17)의 유로(17a)에 시스액을 공급한다. 시스액 공급부(18)에는 (후술하는) 공기 압력원(36)이 접속된다. 시스액 공급부(18)는, 공기 압력원(36)으로부터 양압이 공급되는 것에 의해, 시스액을 속도 변경부(19)에 펌핑한다. 제트 노즐(16)로부터 유로(17a)로 펌핑되는 측정 시료는 시스액에 감싸진 상태로 하류로 흐르게 된다. 따라서 측정 시료에 포함된 입자는 일렬로 정렬된 상태로 검출 위치(20a)를 통과한다.
속도 변경부(19)는 유로(19a, 19b), 밸브(19c, 19d), 및 오리피스(19e)를 포함한다. 유로(19a, 19b)는 시스액 공급부(18)와 플로우 셀(17)을 연결하는 유로에 대해 병렬로 배치된다. 유로(19a)에는 밸브(19c)가 배치되고, 유로(19b)에는 밸브(19d)와 오리피스(19e)가 배치된다. 유로(19a, 19b)는 동일한 단면의 직경을 갖는다. 오리피스(19e)의 단면의 직경은 유로(19a, 19b)의 단면의 직경보다 작다.
밸브(19c)가 열리고 밸브(19d)가 닫히면, 시스액 공급부(18)로부터 펌핑된 시스액은 유로(19a)를 통해 플로우 셀(17)에 공급된다. 반대로, 밸브(19c)가 닫히고 밸브(19d)가 열리면, 시스액 공급부(18)로부터 펌핑된 시스액은 유로(19b)를 통해 플로우 셀(17)에 공급된다. 시스액이 유로(19a, 19b)를 통과할 때 플로우 셀(17)에 공급되는 시스액의 단위시간 당의 유량을 각각 V1, V2라고 정의하면, 오리피스(19e)에 의해서, V2는 V1 보다 작다.
상술한 바와 같이, 제트 노즐(16)로부터 유로(17a)에 공급되는 측정 시료는 시스액에 감싸진 상태로 하류로 흐르게 된다. 따라서, 유로(17a)를 흐르는 측정 시료는 플로우 셀(17)에 공급되는 시스액의 단위시간 당의 유량에 의해 결정된다. 플로우 셀(17)에 공급되는 시스액의 단위시간 당의 유량을 V1, V2, 유로(17a)를 흐르는 측정 시료의 속도를, 각각, 제1 속도 및 제2 속도라고 하면, V2는 V1 보다 작기 때문에, 제2 속도는 제1 속도보다 저속이 된다. 따라서, 속도 변경부(19)는 플로우 셀(17)에 공급되는 시스액의 유량을 바꾸는 것에 의해, 유로(17a)를 흐르는 측정 시료의 속도를 제1 속도 또는 제2 속도로 전환할 수 있다. 측정 시료는 제1 속도로 유로(17a)에 흐르게 되고, 촬상용 시료는 제2 속도로 유로(17a)에 흐르게 된다.
입자 검출부(20)는 유로(17a)에 흐르는 입자를 검출한다. 구체적으로, 입자 검출부(20)는 유로(17a)의 검출 위치(20a)에 위치한 입자에 광을 조사하고, 발생한 전방 산란광 및 형광을 검출한다. 입자 검출부(20)의 구성에 대해서는 도 2를 참조하여 더 설명된다.
입자 선별부(21)는 입자 검출부(20)에 의한 검출 결과에 근거해서, 피검세포의 검출 조건을 만족하는 입자와 그 외의 입자를 선별한다. 피검세포의 검출 조건을 만족하지 않는 입자를 포함한 측정 시료는 유로(17b)를 통해 폐수 저장부(22)에 보내지고, 피검세포의 검출 조건을 만족하는 입자를 포함한 측정 시료는 유로(17c)를 통해 재순환 유로(23)에 보내진다.
입자 선별부(21)는 부재(21a), 부재(21a)를 유로(17b)에 돌출시키기 위한 구동부를 포함한다. 부재(21a)가 유로(17b)가 열리는 위치에 위치되면, 유로(17a)를 흐르는 측정 시료는 유로(17)b를 경유해 폐수 저장부(22)로 보내진다. 폐수 저장부(22)는 플로우 셀(17)의 폐기 출구(172)로 연결되고, 불필요한 측정 시료를 저장한다. 반대로, 부재(21a)가 유로(17b)가 닫히는 위치에 위치되면, 유로(17a)를 흐르는 측정 시료는 유로(17c)를 경유해 재순환 유로(23)로 보내진다. 피검세포의 검출 조건을 만족하는 입자가 유로(17a)의 분기 위치(17d)에 위치되면, 입자 선별부(21)는 부재(21a)가 유로(17b)를 막도록 구동한다. 따라서, 분기 위치(17d)의 입자는 유로(17c)를 경유해 재순환 유로(23)로 보내진다.
입자 선별부(21)는 도 1에 도시된 구성 대신 버블 발생기를 포함할 수 있다. 이 경우, 입자 선별부(21)의 버블 발생기에 의해 생성된 버블은 +X 축 방향으로 흐르는 입자의 진행 방향을 유로(17c)의 방향으로 변화시킨다. 또한, 입자 선별부(21)는 도 1에 도시된 구성 대신, 압전체와 전극을 가지는 압전 작동기(peizo actuator), 또는 압전 결정 기판과 빗형 전극(comb electrode)을 가지는 초음파 발생부를 포함할 수 있다. 이 경우, 입자 선별부(21)는 압전 작동기나 초음파 발생부에 의해 발생되는 초음파를 입자에 부여하고, +X 축 방향으로 흐르는 입자의 진행 방향을 유로(17c)의 방향으로 변화시킨다.
재순환 유로(23)는 플로우 셀(17)의 재순환 출구(173)와 밸브(13)와 실린지(14)의 사이의 공급 유로(12)를 연결한다. 재순환 유로(23)에는 밸브(24, 26)와 중간 저장부(25)가 배치된다. 재순환 유로(23)는 입자 검출부(20)의 검출 위치(20a)를 통과한 측정 시료를 플로우 셀(17)의 검출 위치(20a)의 상류 측으로 재순환시켜, 촬상용 시료로서 플로우 셀(17)에 다시 유입시킨다.
중간 저장부(25)는 유로(17c)로부터 재순환 유로(23)로 공급된 촬상용 시료를 저장한다. 중간 저장부(25)는 저장된 촬상용 시료가 농축될 수 있도록 구성된다. 중간 저장부(25)는 에르트리에이터 로터(elutriator rotor)나 원심분리기에 의해 구성하는 것이 바람직하다. 촬상용 시료의 농축에는 필터 등이 이용될 수 있다.
중간 저장부(25)는 유로(17c)로부터 재순환 유로(23)로 공급된 촬상용 시료를 노즐을 통해 반응관에 토출할 수 있고, 토출된 촬상용 시료는 반응관에 저장될 수 있다. 반응관에 저장한 촬상용 시료가 플로우 셀(17)에 보내는 경우, 중간 저장부(25)는 노즐을 통해서 반응관으로부터의 촬상용 시료를 흡인한다. 그러면 흡인된 촬상용 시료는 실린지(14)에 의해 플로우 셀(17)로 보내진다.
시료 용기(10b)로부터 플로우 셀(17)에 공급된 측정 시료는 시스액과 혼합되기 때문에, 재순환 유로(23)를 통해 중간 저장부(25)로 보내진 촬상용 시료의 농도는 감소한다. 예를 들어, 중간 저장부(25)는 저농도의 촬상용 시료를 시료 용기(10b)에 수용된 측정 시료의 농도와 동일한 정도의 농도까지 농축시킨다. 따라서, 중간 저장부(25)에 의하면, 시스액에 의해 낮아진 촬상용 시료의 농도를 높일 수 있다. 중간 저장부(25)에 의해 농축된 촬상용 시료는, 측정 시료의 경우와 같이 실린지(14)가 구동되는 것에 의해, 동일한 제트 노즐(16)로 다시 되돌아가고, 제트 노즐(16)로부터 플로우 셀(17)의 유로(17a)로 펌핑된다.
입자 정렬부(27)는 유로(17a)의 측면에 배치된 압전 작동기(27a, 27b)를 포함한다. 압전 작동기(27a, 27b)는 압전체와 전극을 포함한다. 입자 정렬부(27)에서, 입자 촬상부(28)에 의해 수행되는 촬상 방향인 Z 축 방향과, 입자가 흐르는 방향인 X 축 방향에 수직인 Y 축 방향으로 유로(17a)를 통해 흐르는 입자에 압전 작동기(27a, 27b)에 의한 초음파가 유로(17a)의 양측으로부터 부여된다. 점선으로 도시된 것처럼, 압전 작동기(27a, 27b)의 사이에 초음파 정상파(ultrasonic standing wave)가 형성된다. 초음파 정상파의 마디(node)는 유로(17a)의 중심축에 위치된다.
재순환 유로(23)를 통해 유로(17a)에 재순환된 촬상용 시료에 포함된 입자는, 초음파가 부여됨으로써 유로(17a)의 중심축을 따라 흐르도록 정렬된다. 이와 같이 입자가 정렬되면, 입자 촬상부(28)에 의해 촬상이 수행되는 위치인 검출 위치(20a)를 입자가 정확하게 통과한다. 따라서, 입자 촬상부(28)가 보다 정확하게 화상을 촬상할 수 있다.
입자 정렬부(27)는 초음파 정상파를 형성할 수 있는 임의의 부분일 수 있고, 압전 작동기(27a, 27b) 대신 압전 결정 기판과 빗형 전극을 가지는 초음파 발생부를 포함할 수 있다.
입자 촬상부(28)는 재순환 유로(23)를 통해 플로우 셀(17)에 공급된 선별 후의 촬상용 시료 중의 입자를, 검출 위치(20a)에서 촬상한다. 구체적으로, 입자 촬상부(28)는 검출 위치(20a)에 위치된 입자에 광을 조사하고, 발생한 형광의 화상을 촬상한다. 입자 촬상부(28)의 구성은 도 2를 참조하여 더 설명된다. 검출 위치(20a)를 통과한 촬상용 시료는, 모두 폐수 저장부(22)로 보내진다. 그러면 세포 검출 장치(10)에 의해 수행되는 프로세스는 종료된다.
제1 실시예에서, 입자 검출부(20)가 입자를 검출하는 검출 위치(20a)와 입자 촬상부(28)가 입자를 촬상하는 촬상 위치는, 유로(17a)에서 측정 시료가 흐르는 방향에서 일치한다. 이것은 플로우 셀(17)의 크기를 감소시킬 수 있다. 사이즈의 감소가 필요하지 않으면, 입자 촬상부(28)는 검출 위치(20a)와는 다른 유로(17a)의 위치에서 입자를 촬상할 수 있다. 입자 촬상부(28)의 설치 위치는 이것에 한정되지 않으며, 유로(17b)나 유로(17c)에서, 분기 위치(17d)의 하류에 설치될 수도 있다.
따라서, 측정 시료에 포함되는 입자가 검출 위치(20a)를 최초로 통과할 때, 입자 검출부(20)가 입자를 검출한다. 입자 검출부(20)에 의한 검출 결과에 근거해서, 피검세포의 검출 조건을 만족하는 입자만 재순환 유로(23)에 보내진다. 그 후, 재순환 유로(23)를 통해 플로우 셀(17)에 재순환된 입자가 검출 위치(20a)를 2 번째로 통과할 때, 입자 촬상부(28)는 입자를 촬상한다. 즉, 입자의 검출은 1라운드에서 행해지고, 입자의 촬상은 2라운드에서 행해진다. 이것에 의해 세포 화상을 효율적으로 취득할 수 있게 한다.
도 2에 도시된 것과 같이, 입자 검출부(20)는 광원(101), 조사 렌즈(102), 대물 렌즈(103), 다이크로익 거울(104, 105), 집광 렌즈(106, 107) 및 수광부(108)를 포함한다. 수광부(108)는 제1 검출기(108a)와 제2 검출기(108b)를 포함한다. 입자 촬상부(28)는 광원(121), 조사 렌즈(122), 다이크로익 거울(123, 124, 125), 집광 렌즈(126, 127, 128) 및 카메라(129, 130, 131)를 포함한다.
도 2는 도 1의 X, Y, Z 축에 대응하는 X, Y, Z 축을 도시한다. 측정 시료가 흐르는 방향에 수직인 제1 방향을 Y 축 방향으로 하고, 제1 방향에 수직인 제2 방향을 Z 축 방향으로 한다. 유로(17a)는 제1 방향의 폭(W1)이 제2 방향의 폭(W2) 보다 크게 구성된다.
광원(101)은 반도체 레이저 광원이다. 광원(101)으로부터 방출되는 광은 파장 λ1의 레이저 광이다. 파장 λ1은 적외선 파장 대역에 있다. 조사 렌즈(102)는 광원(101)으로부터 방출된 광을 집광하여 유로(17a)에 조사한다. 광원(101)으로부터 방출된 광은 제2 방향, 즉 Z 축 방향에서 유로(17a)에 입사한다. 검출 위치(20a)에 위치된 입자에 유로(17a)에 입사하는 파장 λ1의 광이 조사되고, 이것에 의해 입자로부터 파장 λ1의 전방 산란광이 발생하고 CD45 표지 항체로부터 파장 λ2의 형광이 발생한다.
대물 렌즈(103)는 파장 λ1의 전방 산란광 및 파장 λ2의 형광을 집광하고, 그 후 (후술하는) 파장 λ4, λ5 및 λ6의 형광을 집광한다. 다이크로익 거울(104)은 파장 λ1의 전방 산란광 및 파장 λ2의 형광을 반사하고, 파장 λ4, λ5 및 λ6의 형광을 투과한다. 다이크로익 거울(105)은 파장 λ1의 전방 산란광을 반사하고, 파장 λ2의 형광을 투과한다. 집광 렌즈(106)는 파장 λ1의 전방 산란광을 집광한다. 제1 검출기(108a)는 파장 λ1의 전방 산란광을 수광한다. 제1 검출기(108a)는 수광된 전방 산란광의 강도에 따른 전기신호를 출력하는 포토 다이오드(photodiode)이다. 집광 렌즈(107)는 파장 λ2의 형광을 집광한다. 제2 검출기(108b)는 파장 λ2의 형광을 수광한다. 제2 검출기(108b)는 수광된 형광의 강도에 따른 전기신호를 출력하는 애벌란시 포토 다이오드(avalanche photodiode)이다.
　광원(121)은 반도체 레이저 광원이다. 광원(121)으로부터 방출된 광은 파장 λ3의 레이저 광이다. 파장 λ3은 약 488nm이다. 조사 렌즈(122)는 광원(121)으로부터 방출된 광을 집광하여 유로(17a)에 조사한다. 광원(121)으로부터 방출된 광은 제1 방향, 즉 Y 축 방향에서 유로(17a)에 입사한다. 검출 위치(20a)에 위치된 입자에 유로(17a)에 입사하는 파장 λ3의 광이 조사되고, 이것에 의해 Alexa488 색소로부터 파장 λ4의 형광이 발생하고, PE 색소로부터 파장 λ5의 형광이 발생하고, 7 AAD 색소로부터 파장 λ6의 형광이 발생한다.
따라서, 광원(121)으로부터 방출된 형광 여기용 광이 제1 방향에서 유로(17a)에 입사하면, 형광이 효율적으로 발생할 수 있다. 즉, 유로(17a)를 흐르는 입자는 단변 방향으로 불규칙하게 움직이기 어렵다. 따라서, 유로(17a)의 단변으로부터 형광 여기용 광이 입사하는 경우, 형광 여기용 광선이 얇아도 검출 위치(20a)의 입자에 형광 여기용 광이 조사될 수 있다. 따라서, 형광 여기용 광이 입자에 효율적으로 조사될 수 있기 때문에, 형광이 효율적으로 발생할 수 있다.
대물 렌즈(103)는 파장 λ4, λ5 및 λ6의 형광을 집광한다. 도 2에서, 입자 촬상부(28)는 대물 렌즈(103)를 입자 검출부(20)와 공용하고 있다. 대물 렌즈(103)에 의해 집광된 파장 λ4, λ5 및 λ6의 형광은 다이크로익 거울(104)을 투과한다. 다이크로익 거울(123)은 파장 λ4의 형광을 반사하고, 파장 λ5, λ6의 형광을 투과한다. 다이크로익 거울(124)은 파장 λ5의 형광을 반사하고, 파장 λ6의 형광을 투과한다. 다이크로익 거울(125)은 파장 λ6의 형광을 반사한다. 다이크로익 거울(125)은 반사 거울로 대체될 수 있다.
집광 렌즈(126, 127, 128)는, 각각, 파장 λ4, λ5 및 λ6의 형광을 집광한다. 카메라(129, 130, 131)는, 각각, 파장 λ4, λ5 및 λ6의 형광을 수광하고, 촬상 신호로서 검출 위치(20a)에 위치된 입자에 대한 화상 정보를 출력한다. 카메라(129, 130, 131)는 TDI(time-delay integration) 카메라일 수 있다. TDI 카메라가 이용되면, 보다 정밀한 화상 정보를 취득할 수 있다.
카메라(129, 130, 131)가 입자를 촬상하는 방향은 Z 축 방향이다. 상술한 것처럼, 유로(17a)는 촬상 방향 및 입자가 흐르는 방향에 수직한 방향인 Y 축 방향의 폭(W1)이, 촬상 방향인 Z 축 방향의 폭(W2) 보다 크게 구성된다. 따라서, 입자의 Z 축 방향 위치는 변하기 어렵기 때문에, 촬상 배율이 증가되고 피사계 심도가 좁아지더라도, 입자에 대해 쉽게 초점이 맞춰진다. 따라서, 입자 화상을 정밀하게 취득할 수 있다.
도 3에 도시된 것과 같이, 세포 검출 장치(10)는 도 1에 도시된 입자 검출부(20), 입자 선별부(21), 중간 저장부(25), 입자 정렬부(27) 및 입자 촬상부(28)를 포함한다. 또한, 세포 검출 장치(10)는 제어부(31), 기억부(32), 입력부(33), 출력부(34), 구동부(35) 및 공기 압력원(36)을 포함한다. 제어부(31) 예를 들어, CPU이다. 제어부(31)는 세포 검출 장치(10)의 각 부분으로부터 신호를 수신하고, 세포 검출 장치(10)의 각 부분을 제어한다. 제어부(31)는 기억부(32)에 저장된 프로그램에 따라 각 부분을 제어한다. 기억부(32)는 ROM, RAM, 하드 디스크 등이다.
제어부(31)는 입자 검출부(20)의 제1 검출기(108a) 및 제2 검출기(108b)에 의해 출력된 신호 파형의 피크 값을 취득함으로써, 각 입자에 대한 파장 λ1의 전방 산란광의 강도 및 파장 λ2의 형광의 강도를 취득한다. 제어부(31)는 각 입자에 대한 파장 λ1의 전방 산란광의 강도 및 파장 λ2의 형광의 강도를 기억부(32)에 저장한다. 제어부(31)는 입자 촬상부(28)의 카메라(129, 130, 131)로부터 출력된 신호에 근거해서 입자의 화상을 생성하고, 생성된 각 입자에 대한 화상을 기억부(32)에 저장한다.
제어부(31)는 입력부(33)를 통해 오퍼레이터로부터 지시를 받고, 출력부(34)가 입자의 화상 등을 표시하게 한다. 입력부(33)는 마우스와 키보드를 포함하고, 출력부(34)는 액정 패널 등을 포함한 디스플레이를 포함한다.
구동부(35)는 도 1에 도시된 밸브를 개별적으로 구동하기 위한 기구, 실린지(14)를 구동하기 위한 기구 및 노즐(11)을 승강시키기 위한 기구를 포함한다. 공기 압력원(36)은 세포 검출 장치(10)의 각 부분에 양압 및 음압을 공급한다.
이하에서 세포 검출 장치(10)에 의해 수행되는 프로세스가 도 4 내지 도 6a에 도시된 플로우차트를 참조하여 설명된다.
도 4에 도시된 것과 같이, 오퍼레이터에 의해 개시 지시가 입력되면, S1 단계에서 제어부(31)가 검출 프로세스를 수행한다. 구체적으로, 제어부(31)는 (후술하는) 도 5a, 5b에 도시된 프로세스를 병행하여 수행함으로써, 시료 용기(10b)의 측정 시료가 플로우 셀(17)에 공급되고, 입자 검출부(20)는 측정 시료에 포함된 입자를 검출한다. 피검세포의 검출 조건을 만족하는 입자만 재순환 유로(23)에 공급된다. 도 5a, 5b의 프로세스가 완료되면, 제어부(31)는 프로세스를 S2 단계로 진행한다.
S2 단계에서, 제어부(31)는 농축 프로세스를 수행한다. 이것에 의해 중간 저장부(25)에 저장된 촬상용 시료가 농축된다. 중간 저장부(25)는 농축된 촬상용 시료를 저장한다.
S3 단계에서, 제어부(31)는 촬상 프로세스를 수행한다. 구체적으로, 제어부(31)는 (후술하는) 도 6a에 도시된 프로세스를 개시한다. 이것에 의해, 중간 저장부(25)에 의해 농축된 촬상용 시료가 플로우 셀(17)로 재공급된다. 입자 촬상부(28)는 플로우 셀(17)에 재공급된 촬상용 시료에 포함되는 입자를 촬상한다. 도 6a에 도시된 프로세스가 완료되고, 플로우 셀(17)에 재순환된 촬상용 시료가 모두 폐수 저장부(22)로 보내지면, 도 4에 도시된 세포 검출 장치(10)에 의한 프로세스가 종료된다.
도 5a에 도시된 것과 같이, S101 단계에서, 제어부(31)는 측정 시료가 제1 속도로 플로우 셀(17)에 흐르도록 한다. 구체적으로, 제어부(31)는 밸브(19c)를 열고 밸브(19d)를 닫아, 시스액 공급부(18)로부터 플로우 셀(17)에 시스액을 공급한다. 그리고 제어부(31)는 시료 용기(10b) 내의 측정 시료를 제트 노즐(16)로부터 유로(17a)에 펌핑한다.
S102 단계에서, 제어부(31)는 입자 검출부(20)에 의한 검출을 개시한다. 구체적으로, 제어부(31)는 광원(101)으로부터의 광을 검출 위치(20a)에 조사하고, 파장 λ1의 전방 산란광 및 파장 λ2의 형광을, 각각 제1 검출기(108a) 및 제2 검출기(108b)를 이용하여 수광한다. 제어부(31)는 검출 위치(20a)의 입자로부터 파장 λ1의 전방 산란광의 강도 및 파장 λ2의 형광의 강도를 취득한다.
S103 단계에서, 제어부(31)는 검출 위치(20a)의 입자가 피검세포의 검출 조건을 만족하는지 판정한다. 구체적으로, 파장 λ2의 형광의 강도가 소정의 임계 값 이하이고, 파장 λ1의 전방 산란광의 강도가 소정의 임계 값 이상이면, 제어부(31)는 검출 위치(20a)의 입자가 피검세포의 검출 조건을 만족한다고 판정한다. 이것에 의해 파장 λ2의 형광의 강도가 소정의 임계 값보다 큰 입자 및 파장 λ1의 전방 산란광의 강도가 소정의 임계 값보다 작은 입자는 제외된다. 입자가 피검세포 CTC인 경우, 입자는 CD45의 표지 항체와 결합하지 않기 때문에, 파장 λ2의 형광의 강도는 소정의 임계 값 이하가 된다. 또한, 입자가 피검세포 CTC인 경우, 입자는 크기가 크기 때문에, 파장 λ1의 전방 산란광의 강도는 소정의 임계 값 이상이 된다.
따라서, 검출된 입자가 백혈구 이외의 입자인 경우 및 검출된 입자의 크기가 큰 경우, 제어부(31)는 검출된 입자가 피검세포일 가능성이 높다고 판정한다(S103 단계에서 "YES").
측정 시료의 조제에서, 적혈구의 용혈을 야기하는 용혈제가 이용되지 않을 수 있다. 그럼에도, 적혈구는 크기가 작고 파장 λ1의 전방 산란광의 강도는 소정의 임계 값보다 작기 때문에, 측정 시료 중의 적혈구는 제외된다.
S103 단계에서 "YES"의 판정이 취득되면, S104 단계에서, 제어부(31)는 S103 단계에서 피검세포의 검출 조건을 만족한다고 판정된 입자가 검출 위치(20a)를 통과한 타이밍을 기억한다. S105 단계에서, 제어부(31)는 시료 용기(10b) 내의 측정 시료가 모두 플로우 셀(17)에 공급됐는지, 모든 입자가 검출 위치(20a)를 통과했는지를 판정한다. 제어부(31)는 모든 입자가 검출 위치(20a)를 통과할 때까지, S103, S104 단계의 프로세스를 반복한다. 모든 입자가 검출 위치(20a)를 통과하면, 도 5a의 프로세스가 종료한다.
도 5b에 도시된 것과 같이, S201 단계에서, 제어부(31)는 분기 위치(17d)에 재순환될 입자가 도달했는지 판정한다. 구체적으로, 제어부(31)는 도 5a의 S104 단계에서 기억된 타이밍으로부터 소정의 시간이 경과되면, 도 5a의 S103 단계에서 피검세포의 검출 조건을 만족한다고 판정된 입자가 분기 위치(17d)에 도달했다고 판정한다.
S202 단계에서, 재순환될 입자가 분기 위치(17d)에 도달하면, 제어부(31)는 소정 시간 동안 부재(21a)가 유로(17b)를 막도록 입자 선별부(21)를 구동한다. 이것에 의해, 피검세포의 검출 조건을 만족하는 입자는 유로(17c)를 경유해 재순환 유로(23)에 보내진다. 도 5a의 프로세스가 종료한 후, 도 5b의 프로세스는 소정 시간이 경과할 때까지 반복된다. 측정 시료에 포함된 피검세포의 조건을 만족하는 모든 입자는 재순환 유로(23)에 보내진다.
피검세포의 검출 조건을 만족하지 않는 입자가 분기 위치(17d)를 통과하는 경우, 유로(17c)는 차단될 수 있다. 이 경우, 입자 선별부(21)는 유로(17c)를 차단하는 부재를 포함한다. S202 단계에서, 제어부(31)는 유로(17c)를 차단하는 부재를 이용하여 유로(17c)를 차단하고, 유로(17b)로부터 부재(21a)를 퇴피(retract)시킨다.
도 6a에 도시된 것과 같이, S301 단계에서, 제어부(31)는 중간 저장부(25)에 의해 농축된 촬상용 시료가 제1 속도보다 느린 제2 속도로 플로우 셀(17)에 흐르도록 한다. 구체적으로, 제어부(31)는 밸브(19c)를 닫고 밸브(19d)를 열어 시스액 공급부(18)로부터 플로우 셀(17)에 시스액을 공급한다. 그리고 제어부(31)는 중간 저장부(25)에 의해 농축된 촬상용 시료를 제트 노즐(16)로부터 유로(17a)에 펌핑한다.
S302 단계에서, 제어부(31)는 입자 정렬부(27)를 구동하고 유로(17a)에 초음파를 부여한다. 이것에 의해, 유로(17a)를 흐르는 입자는 유로(17a)의 중심 축을 따라 흐른다. S303 단계에서, 제어부(31)는 도 5a의 S102 단계와 유사하게, 입자 검출부(20)에 의한 검출을 개시한다.
도 5a의 프로세스는, 입자 정렬부(27)가 구동되지 않아도, 시료가 제1 속도로 유로(17a)에 흐르도록 되면 측정 시료에 포함된 입자가 유로(17a)의 중심 축을 따라 위치되기 쉽기 때문에, 입자 정렬부(27)가 구동되지 않는 점에서 도 6a의 프로세스와 다르다. 그러나 재순환된 촬상용 시료는 제1 속도보다 느린 제2 속도로 유로(17a)에 흐르도록 되기 때문에, 입자가 불규칙하게 움직일 수 있다. 따라서, 도 6a의 프로세스에서 입자 정렬부(27)가 구동된다.
S304 단계에서, 제어부(31)는 제1 검출기(108a)에 의해 수광된 전방 산란광의 강도에 근거해서, 검출 위치(20a)에 입자가 위치됐는지 판정한다. 구체적으로, 전방 산란광의 강도가 소정의 임계 값을 초과하면, 제어부(31)는 검출 위치(20a)에 입자가 위치됐다고 판정한다. S305 단계에서, 검출 위치(20a)에 입자가 위치되면, 제어부(31)는 입자 촬상부(28)를 이용하여 검출 위치(20a)에 위치된 입자를 촬상한다. 구체적으로, 제어부(31)는 광원(121)으로부터 검출 위치(20a)에 광을 조사하고, 카메라(129, 130, 131)를 이용하여 파장 λ4, λ5, λ6의 형광을 각각 수광한다. 제어부(31)는 카메라(129, 130, 131)에 의해 출력된 촬상 신호에 근거해서, 입자의 화상을 생성한다. S305 단계에서, 카메라(129, 130, 131)는 화상 또는 동영상을 촬상할 수 있다.
S306 단계에서, 제어부(31)는 중간 저장부(25)에 의해 농축된 촬상용 시료가 모두 플로우 셀(17)에 공급됐는지, 모든 입자가 검출 위치(20a)를 통과했는지 판정한다. 제어부(31)는 모든 입자가 검출 위치(20a)를 통과할 때까지, S304, S305 단계의 프로세스를 반복한다. 모든 입자가 검출 위치(20a)를 통과하면, 도 6a의 프로세스가 종료한다. 그러면 플로우 셀(17)에 재순환된 촬상용 시료에 포함된 모든 입자에 대한 화상이 취득된다.
따라서, 1 라운드는 입자가 CTC일 가능성이 높은지 판정하는 단계를 포함하고, 2 라운드는 입자를 촬상하는 단계를 포함하기 때문에, 속도 변경부(19)를 이용하여 1 라운드에서의 측정 시료의 속도를 2 라운드에서의 촬상용 시료의 속도보다 빠르게 설정할 수 있다. 따라서, 세포 검출 장치(10)에 의해 수행되는 프로세스의 스루풋(throughput)을 높일 수 있다.
도 4 내지 도 6a의 프로세스가 종료하면, 오퍼레이터는 입력부(33)를 통해서 세포 검출 장치(10)에 결과 표시 지시를 입력한다.
도 6b에 도시된 것과 같이, S401 단계에서, 제어부(31)는 오퍼레이터에 의해 결과 표시 지시가 입력됐는지 판정한다. S401 단계에서 "YES" 판정이 취득되면, S402 단계에서 제어부(31)는 도 6a의 S305 단계에서 취득된 모든 입자의 화상을 해석하고, 핵 내에 17번 염색체에 근거하는 휘점(luminescent point)과 Her2 유전자에 근거하는 휘점을 포함하는 세포를 추출한다. 추가로, S402 단계에서 제어부(31)는 추출된 세포의 화상을 해석하고, 각 세포에 대해 Her2 유전자가 증폭되었는지 판정하고, Her2 유전자가 증폭된 세포를 CTC로서 추출한다. 제어부(31)는 핵 내에 17번 염색체에 근거하는 2개의 휘점과 Her2 유전자에 근거하는 3개 이상의 휘점을 포함하는 세포를, Her2 유전자가 증폭된 세포, 즉 CTC로서 추출한다.
S403 단계에서, 제어부(31)는 S402 단계에서 수행된 추출 결과에 근거해서, 휘점을 포함하는 세포의 수와 Her2 유전자가 증폭된 세포(CTC)의 수를, 출력부(34)에 표시한다. S404 단계에서, 제어부(31)는 S402 단계에서 추출된 휘점을 포함하는 세포의 화상을, 출력부(34)에 표시한다.
도 7a, 7b에 도시된 것과 같이, S403, S404 단계에서, 출력부(34)는 화면(40)을 표시한다. 화면(40)은 휘점을 포함하는 세포의 수와 Her2 유전자가 증폭된 세포(CTC)의 수와 휘점을 포함하는 세포의 화상을 표시한다. 오퍼레이터는 세포수를 참조하는 것에 의해 Her2 유전자의 증폭이 발생하고 있는지 알 수 있기 때문에, 의사 등에게 최적인 치료제를 결정하기 위한 유용한 정보를 제공할 수 있다.
수평 방향으로 배열된 4 매의 화상은 동일한 입자의 화상이다. 4 매의 화상은, 왼쪽에서부터 순서대로, 각각 17번 염색체의 유전자를 표지하는 색소에 의해 발생한 형광의 화상(41), Her2 유전자를 표지하는 색소에 의해 발생한 형광의 화상(42), 핵을 염색하는 색소에 의해 발생한 형광의 화상(43) 및 화상(41~43)을 머지(merge)하는 것에 의해 형성된 화상(44)을 나타내고 있다. 화상(41~44)은 계조(tone)가 반전된 후, 그레이스케일(grayscale)로 변환된다.
도 7a에 도시된 입자의 화상은 Her2 유전자가 증폭되지 않은 세포의 화상이고, 도 7b에 도시된 입자의 화상은 Her2 유전자가 증폭된 유방암세포의 화상이다. 휘점을 포함하는 다수의 입자의 화상이 있는 경우, 오퍼레이터는 화면(40) 상에 입자의 화상을 전환하여 표시할 수 있다. 추가로, 화면(40)은 Her2 유전자가 증폭된 세포의 화상과 Her2 유전자가 증폭되지 않은 세포의 화상의 표시를 개별로 표시할 수 있는 버튼 등을 별도로 구비할 수 있다.
화상(41)의 휘점의 수는 17번 염색체의 유전자의 수를 나타낸다. 화상(42)의 휘점의 수는 Her2 유전자의 수를 나타낸다. 화상(43)의 휘점은 핵을 나타낸다. 이것은 오퍼레이터가 화상을 참조하는 것에 의해, 핵 내에 17번 염색체의 유전자와 Her2 유전자가 존재하는지 실제로 알 수 있게 한다. Her2 유전자가 증폭되지 않으면, 도 7a에 도시된 것과 같이, 화상(41, 42)에 2 개의 휘점이 있고, Her2 유전자가 증폭되면, 도 7b에 도시된 것과 같이, 화상(41)에 2 개의 휘점이 있고 화상(42)에 2 개보다 많은 휘점이 있다. 이것은 오퍼레이터가 화상을 참조하는 것에 의해, Her2 유전자가 증폭의 증폭이 일어나고 있는지 실제로 알 수 있게 한다.
CTC에 발현하는 EpCAM 항원에 특이적이고, 자성 유체 입자와 결합하는 항체는 EpCAM 항원을 발현한 CTC를 자기적으로(magnetically) 표지할 수 있다. CTC가 이러한 방식으로 자기적으로 표지되면, 자기장 구배가 측정 시료를 수용한 챔버에 인가된다. 이것이 완료되면, 자기적으로 표지된 CTC가 챔버의 관찰 표면에 정렬되고, 따라서 관찰 표면을 관찰하는 것에 의해 CTC의 존재를 검출할 수 있다. 그러나 CTC가 EpCAM 항원을 발현하고 있지 않는 경우가 있고, EpCAM 항원을 발현하고 있지 않는 CTC는 이 방법으로 놓칠 수 있다. 제1 실시예에 따르면, 입자 촬상부(28)에 의해 촬상되는 화상에 근거해서 Her2 유전자가 증폭됐는지 판정된 후, CTC가 존재하는지 판정된다. 따라서, 제1 실시예에 따르면, CTC를 놓칠 가능성을 감소시킬 수 있다.
<제2 실시예>
도 8에 도시된 것과 같이, 제2 실시예에서는, 제1 실시예와 대비하여, 입자 촬상부(28)가 집광 렌즈(141)와 카메라(142)를 더 구비하고, 다이크로익 거울(104, 123~125)의 기능이 변경된다. 세포 검출 장치(10)의 다른 구성은, 제1 실시예와 동일하다.
제2 실시예의 다이크로익 거울(104)은 파장 λ1의 전방 산란광의 절반은 반사하고 절반은 투과시킨다. 검출 위치(20a)의 입자로부터 발생한 파장 λ1의 전방 산란광 가운데, 절반은 다이크로익 거울(104)에 의해 반사되고, 다른 절반은 다이크로익 거울(104)을 투과하고, 또한 다이크로익 거울(123~125)에 의해 투과된다. 집광 렌즈(141)는 파장 λ1의 전방 산란광을 집광한다. 카메라(142)는 파장 λ1의 전방 산란광을 수광하고, 검출 위치(20a)에 위치된 입자의 화상 정보를 촬상 신호로서 출력한다. 촬상용 시료가 재순환 유로(23)로부터 플로우 셀(17)에 재순환되면, 제어부(31)는 제1 검출기(108a)가 수광하는 전방 산란광의 강도에 근거해서 검출 위치(20a)에 입자가 위치됐는지 판정하고, 카메라(142)에 의해 출력된 촬상 신호에 근거해서 명시야 화상(bright-field image)을 생성한다.
제2 실시예에서, 도 6b의 S403, S404 단계에서, 도 9a, 9b에 도시된 화면(40)은 출력부(34)에 의해 표시된다. 도 9a, 9b에 도시된 화면(40)은 도 7a, 7b에 도시된 화상(41~44)에 더해서 명시야 화상(45)을 나타낸다. 제2 실시예에서, 오퍼레이터는 세포의 종류 등을 확인하기 위해 화상(41~44)에 더해서 화상(45)도 함께 참조할 수 있다.
<제3 실시예>
도 10에 도시된 것과 같이, 제3 실시예서는 입자 검출부(20)의 구성이 제1 실시예와 상이하다. 제3 실시예에서, 파장 λ1의 전방 산란광과 파장 λ2의 형광을 검출하는 구성으로서 광학 유닛(151), 집광 렌즈(152) 및 카메라(153)가 이용된다. 세포 검출 장치(10)의 다른 구성은 제1 실시예와 동일하다.
광학 유닛(151)은 2 개의 다이크로익 거울이 조합된 구성을 가진다. 광학 유닛(151)의 2 개의 다이크로익 거울은 파장 λ1의 전방 산란광 및 파장 λ2의 형광을 서로 약간 다른 각도로 반사하고, (후술하는) 카메라(153)의 수광면(153a) 상에서 광과 형광이 분리되도록 한다. 광학 유닛(151)은 파장 λ4, λ5 및 λ6의 형광을 투과시킨다. 집광 렌즈(152)는 파장 λ1의 전방 산란광 및 파장 λ2의 형광을 집광한다. 카메라(153)는 파장 λ1의 전방 산란광 및 파장 λ2의 형광을 수광하고, 검출 위치(20a)에 위치된 입자의 화상 정보를 촬상 신호로서 출력한다.
도 11에 도시된 것과 같이, 카메라(153)는 수광면(153a) 상의 영역(161, 162)에서, 각각, 파장 λ1의 전방 산란광 및 파장 λ2의 형광을 수광한다. 수광면(153a)은 카메라(153)에 배치된 CMOS 이미지 센서 등의 촬상 소자의 수광면이다. 수광면(153a)에 조사되는 광의 위치는, 입자가 유로(17a)를 이동함에 따라, 화살표로 도시된 것과 같이, 각각, 영역(161, 162) 내에서 이동한다. 따라서, 광학 유닛(151)에 의해 2 종류의 광이 수광면(153a) 상에서 분리되기 때문에, 제어부(31)는 카메라(153)에 의해 출력되는 촬상 신호로부터 각 종류의 광에 대응하는 신호를 추출할 수 있다.
파장 λ1의 전방 산란광의 강도와 파장 λ2의 형광의 강도가 취득되면, 제어부(31)는 영역(161)으로부터 출력된 신호를 더하는 것에 의해 파장 λ1의 전방 산란광의 강도를 취득하고, 영역(162)으로부터 출력되는 신호를 더하는 것에 의해 파장 λ2의 형광의 강도를 취득한다. 제어부(31)는 도 5a의 S103 단계에서 입자를 검출할 때 취득된 강도를 참조한다. 입자의 화상이 취득될 때, 제어부(31)는 전술한 것과 같이 전방 산란광의 강도를 취득하고, 도 6a의 S304 단계에서 입자가 검출 위치(20a)에 위치됐는지 판정할 때 취득된 강도를 참조한다. 이때, 제어부(31)는 영역(161)으로부터의 촬상 신호를 동시에 처리하고, 입자의 명시야 화상을 생성한다. 제어부(31)는 도 9a, 9b와 같이 생성한 명시야 화상을 동일한 방식으로 표시한다.
명시야 화상이 출력부(34)에 표시되면, 제2 실시예와 동일한 방식으로, 오퍼레이터는 세포의 종류 등을 확인하기 위해 명시야 화상도 함께 참조할 수 있다. 입자 검출부(20)는 카메라(153)를 대신하여 파장 λ1의 전방 산란광 및 파장 λ2의 형광을 각각 개별적으로 수광하는 카메라를 포함할 수 있다.
<제4 실시예>
도 12에 도시된 것과 같이, 제4 실시예에서는, 제3 실시예와 대비하여, 다이크로익 거울(123~125), 집광 렌즈(126~128) 및 카메라(129~131)가 생략되고, 광학 유닛(151)의 구성이 변경된다. 카메라(153)의 수광면에 (후술하는) 영역(163, 164, 165)이 추가된다. 세포 검출 장치(10)의 다른 구성은 제3 실시예와 동일하다.
광학 유닛(151)은 5 개의 다이크로익 거울이 조합된 구성을 가진다. 광학 유닛(151)의 5 개의 다이크로익 거울은 파장 λ1의 전방 산란광 및 파장 λ2, λ4~λ6의 형광을, 서로 약간 다른 각도로 반사하고, 카메라(153)의 수광면(153a) 상에서 광과 형광이 분리되도록 한다. 집광 렌즈(152)는 파장 λ1의 전방 산란광 및 파장 λ2, λ4~λ6의 형광을 집광한다. 카메라(153)는 파장 λ1의 전방 산란광 및 파장 λ2, λ4~λ6의 형광을 수광하고, 검출 위치(20a)에 위치된 입자의 화상 정보를 촬상 신호로서 출력한다.
도 13에 도시된 것과 같이, 카메라(153)는 수광면(153a) 상의 영역(161~165)에서, 각각, 파장 λ1의 전방 산란광 및 파장 λ2, λ4~λ6의 형광을 수광한다. 따라서, 광학 유닛(151)에 의해 5 종류의 광이 수광면(153a) 상에서 분리되기 때문에, 제어부(31)는 카메라(153)에 의해 출력된 촬상 신호로부터 각 종류의 광에 대응하는 신호를 추출할 수 있다. 영역(161, 162)으로부터의 신호에 근거하는 프로세스는 제3 실시예에서와 동일하다. 촬상용 시료가 재순환 유로(23)로부터 플로우 셀(17)에 재순환되는 경우에, 검출 위치(20a)에 입자가 위치됐다고 판정되면, 제어부(31)는 카메라(153)에 의해 출력되는 촬상 신호에 근거해서, 영역(161)에 조사되는 전방 산란광에 대응하는 명시야 화상과, 영역(163~165)에 조사되는 형광에 대응하는 화상을 생성한다.
제4 실시예에서는, 제3 실시예와 대비하여, 입자 촬상부(28)의 카메라(129~131)가 생략되고, 입자 검출부(20)가 입자 촬상부(28)와 카메라(153)를 공용한다. 따라서, 세포 검출 장치(10)는 제3 실시예의 구성보다 간단해질 수 있다.
<제5 실시예>
도 14a에 도시된 것과 같이, 제5 실시예에서는, 제1 실시예와 대비하여, 회수 유로(51), 밸브(52), 다이어프램(diaphragm) 펌프(53) 및 회수부(54)가 추가된다. 세포 검출 장치(10)의 다른 구성은 제1 실시예와 동일하다.
회수 유로(51)는 중간 저장부(25)와 밸브(26) 사이의 재순환 유로(23)와 회수부(54)를 연결한다. 밸브(52)와 다이어프램 펌프(53)가 회수 유로(51)에 배치된다. 다이어프램 펌프(53)는 회수 유로(51)에 양압 및 음압을 인가하는 것이 가능하게 구성된다. 음압을 이용하는 다이어프램 펌프(53)는 중간 저장부(25)에 저장된 농축된 촬상용 시료가 다이어프램 펌프(53)내로 흡입되도록 한다. 양압을 이용하는 다이어프램 펌프(53)는 다이어프램 펌프(53)로 흡입된 촬상용 시료가 회수부(54)로 펌핑되도록 한다.
도 14b에 도시된 것과 같이, 제5 실시예에서는, 제1 실시예와 대비하여, 도 4의 프로세스에 S3 단계 대신 S11, S12 단계가 추가된다.
S11 단계에서, 제어부(31)는 촬상 프로세스를 수행한다. 구체적으로, 제어부(31)는 (후술하는) 도 15에 도시된 프로세스와 도 5b에 도시된 프로세스를 병행하여 개시한다. 이것에 의해, 중간 저장부(25)에 의해 농축된 촬상용 시료가, 플로우 셀(17)에 재공급된다. 그러면 입자 촬상부(28)는 플로우 셀(17)에 재공급된 촬상용 시료에 포함되는 입자를 촬상한다. 촬상된 화상에 근거해서 CTC라고 판정된 입자만 재순환 유로(23)로 재공급되고, 중간 저장부(25)에 저장된다. 그 이외의 입자는 폐수 저장부(22)에 보내진다. S12 단계에서, 제어부(31)는 농축 프로세스와 회수 프로세스를 수행한다. 이것에 의해, 중간 저장부(25)에 저장된 촬상용 시료는 농축된다. 그러면 농축된 촬상용 시료는 회수부(54)로 보내져 회수부(54)에 회수된다. S12 단계에서, 촬상용 시료는 농축되지 않고 회수부(54)에 의해 회수될 수 있다.
도 15에 도시된 프로세서에서는, 도 6a에 도시된 프로세서와 대비하여, S305 단계의 다음에 S311, S312 단계가 추가된다.
S311 단계에서, 제어부(31)는 S305 단계에서 생성된 화상을 해석하고, 화상에 나타난 입자를 판정한다. 구체적으로, 제어부(31)는, 화상에 나타내는 입자가, 17번 염색체에 근거하는 2 개의 휘점과 Her2 유전자에 근거하는 3개 이상의 휘점을 핵 내에 포함하는 세포인지, 즉 CTC인지 판정한다. S312 단계에서, 입자가 CTC라고 판정됐을 경우, 제어부(31)는 이 입자가 검출 위치(20a)를 통과한 타이밍을 기억한다.
도 5b에 도시된 프로세스에서, CTC라고 판정된 입자는 입자 선별부(21)에 의해 재순환 유로(23)로 보내진다. CTC라고 판정된 입자가 재순환 유로(23)에 보내지고, 이 입자를 포함하는 촬상용 시료가 중간 저장부(25)에 의해 농축된 후, 회수부(54)에 의해 회수된다. 따라서, CTC라고 판정된 입자가 회수부(54)에 의해 회수되면, 오퍼레이터는 CTC라고 판정된 입자를 관찰하거나 다른 진단 절차를 수행하기 위해 현미경을 사용할 수 있다.
제어부(31)는 재순환 유로(23)를 이용하여 재순환되고 입자 촬상부(28)에 의해 촬상된 모든 촬상용 시료를, 재순환 유로(23)에 보낼 수 있다. 이 경우, 재순환 유로(23)로 재순환되고, 입자 촬상부(28)에 의해 촬상된 촬상용 시료는 중간 저장부(25)에 의해 농축되고, 그 다음 회수부(54)에 회수된다. 이렇게 하면, 오퍼레이터는 현미경으로 촬상된 모든 입자를 확인할 수 있다.
<제6 실시예>
도 16a에 도시된 것과 같이, 제6 실시예에서는, 제1 실시예와 대비하여, 속도 변경부(19)가 유로(19f), 밸브(19g) 및 오리피스(19h)를 더 포함한다. 세포 검출 장치(10)의 다른 구성은 제1 실시예와 동일하다.
유로(19f)는 시스액 공급부(18)와 플로우 셀(17)을 연결하고, 유로(19a, 19b)와 병렬로 배치된다. 밸브(19g)와 오리피스(19h)가 유로(19f)에 배치된다. 유로(19f)의 단면의 직경은 유로(19a, 19b)의 단면의 직경과 같다. 오리피스(19h)의 단면의 직경은 유로(19f)의 단면의 직경보다 작고, 오리피스(19e)의 단면의 직경보다 크다. 밸브(19g)만 열리면, 시스액 공급부(18)로부터 펌핑된 시스액은 유로(19f)를 통해 플로우 셀(17)에 공급된다.
시스액이 유로(19f)를 통해 통과할 때 플로우 셀(17)에 공급되는 시스액의 단위 시간 당의 유량을 V3라고 하면, 오리피스(19h)로 인해, V3는 V1 보다 작고, V2 보다 커진다. 따라서, 플로우 셀(17)에 공급되는 시스액의 단위 시간 당의 유량을 V1, V3 또는 V2라고 하고, 유로(17a)를 흐르는 측정 시료의 속도를, 각각, 제1 속도, 제2 속도, 제3 속도라고 하면, 제2 속도는 제1 속도보다 저속이고, 제3 속도보다 고속이다.
도 16b에 도시된 것과 같이, 제6 실시예에서는, 제1 실시예와 대비하여, 도 4의 프로세스에서 S3 단계 대신 S21~S23 단계가 추가된다.
S21 단계에서, 제어부(31)는 촬상 프로세스를 수행한다. 구체적으로, 제어부(31)는 도 15에 도시된 프로세스와 도 5b에 도시된 프로세스를 병행해 개시한다. 이것에 의해, 중간 저장부(25)에 의해 농축된 촬상용 시료가 플로우 셀(17)에 재공급된다. 입자 촬상부(28)는 플로우 셀(17)에 재공급된 촬상용 시료에 포함된 입자를 촬상한다. 촬상된 화상에 근거해서 CTC라고 판정된 입자만 재순환 유로(23)에 보내진다. 그 이외의 입자는 폐수 저장부(22)에 보내진다.
S22 단계에서, 제어부(31)는 CTC라고 판정된 입자만 포함하는 촬상용 시료를 중간 저장부(25)를 이용하여 농축한다. S23 단계에서, 제어부(31)는 촬상 프로세스를 수행한다. 구체적으로, 제어부(31)는 도 17에 도시된 프로세스를 개시한다. 이것에 의해, 중간 저장부(25)에 의해 농축된 촬상용 시료가 플로우 셀(17)에 재공급된다. 그러면 입자 촬상부(28)는 플로우 셀(17)에 재공급된 촬상용 시료에 포함된 입자를 촬상한다. S23 단계에서 촬상된 촬상용 시료는 폐수 저장부(22)로 보내진다. S23 단계에서 촬상된 촬상용 시료는 도 14a에 도시된 것과 같은 회수부에 의해 회수될 수 있다.
도 17에 도시된 프로세스에서는, 도 6a에 도시된 프로세스와 대비하여, S301 단계 대신 S321 단계가 추가된다. S321 단계에서, 제어부(31)는 중간 저장부(25)에 의해 농축된 촬상용 시료가 제2 속도보다 느린 제3 속도로 플로우 셀(17)에 흐르도록 한다.
따라서, 2 라운드에서 CTC라고 판정된 입자는 3 라운드에서 더 저속으로 플로우 셀(17)에 흐르도록 될 수 있기 때문에, CTC로 판정된 입자만 높은 해상도로 촬상할 수 있다. 또한, 3 라운드의 촬상 전에, 2 라운드에서 고속으로 CTC의 판정이 수행되고 CTC 이외의 입자가 제외된다. 이것에 의해, 3 라운드에서 저속으로 촬상이 수행되어도 모든 프로세싱을 위한 처리 시간을 짧게 유지할 수 있다.
오퍼레이터는 촬상이 제3 속도로 수행될지 설정할 수 있다. 촬상이 제3 속도로 수행되지 않는 경우, 대신 제2 속도로 촬상이 수행된다. 또는, 제어부(31)는, 제2 속도에서의 촬상의 해석 결과에 근거해서, 촬상이 제3 속도로 수행될지 결정하도록 구성될 수 있다. 이 구성에서, 촬상이 제3 속도로 수행되지 않는다고 결정되면, 제어부(31)는 도 16b의 S22 단계에서 농축된 촬상용 시료가, 예를 들어, 제5 실시예와 동일한 방식으로 회수부(54)에 회수되는 프로세스를 실행한다. 측정 시료 및 촬상용 시료가 플로우 셀(17)에 흐르도록 야기되는 속도는 4 개 이상 있을 수 있다.
<제7 실시예>
피검세포는 CTC에 한정되지 않는다. 병상의 판정 및 투약의 확인 시, 순환 내피 세포(CEC：Circulating Endothelial Cell), 내피 전구 세포(EPC：Endothelial Progenitor Cell), 중간엽 줄기 세포(MSC：Mesenchymal Stem Cell), 조혈 모세포(HSC：Hematopoietic Stem Cell), 또는 항원 특이적 T세포 등을 검출 및 촬상하는 것이 효과적이다. 이들 세포는, 이들 세포에 발현하는 표면 항원에 형광 표지된 항체를 특이적으로 결합시키는 것에 의해 검출될 수 있다. 피검세포는, 제1 실시예와 동일한 방식으로, 입자 촬상부(28)에 의해 촬상된 촬상 화상을 해석하는 것에 의해 검출된다.
제7 실시예에서는, 피검세포에 포함된 시그널 분자(signal molecule)의 세포 내 상태를 더 확인하는 것에 의해, 피검세포의 활성화 상태가 판정된다. 시그널 분자의 거동을 통해 피검세포의 기능성을 평가할 수 있다. 형광 표지된 항체를 시그널 분자에 특이적으로 결합시키는 것에 의해, 시그널 분자가 검출된다. 검출된 시그널 분자의 상태를 확인하는 것에 의해, 피검세포의 활성화 상태 및 다른 특성이 판정된다. 시그널 분자의 검출 및 특히 그 활성화 상태의 판정은, 입자 촬상부(28)에 의해 촬상된 촬상 화상을 해석하는 것에 의해 수행된다.
피검세포 및 시그널 분자의 형광 표지에 이용되는 색소는 제1 실시예에 도시된 색소 중의 하나일 수 있고, 또는 다른 색소일 수 있다. 측정 샘플의 조제로 이용되는 시약은 형광 표지에 이용되는 항체 및 색소에 따라 변경된다. 색소를 여기시키는 광의 파장은, 제1 실시예에 도시된 것과 같이 단일 파장을 포함할 수 있고, 또는, 다른 파장을 포함할 수 있다. 각 색소에 형광을 여기시키는 파장이 서로 다른 경우, 예를 들어, 도 2에 도시된 광원(121)은 스트로보 레이저를 포함할 수 있다.
제7 실시예에서는, 제1 실시예와 동일하게 도 5a, 5b의 플로우차트를 통한 피검세포의 선별이 먼저 수행된다.
피검세포가 CEC, EPC 또는 MSC인 경우, 측정 시료의 조제 시, 소정의 시약이 샘플에 혼합된다. 혼합되는 시약은, 적혈구의 용혈을 야기하는 시약, 백혈구를 검출하기 위한 CD45 표지 항체를 포함한 시약, 피검세포에 발현된 표면 항원에 특이적으로 결합되고, 색소를 이용하여 형광 표지된 항체를 포함한 시약, 시그널 분자에 특이적으로 결합되고, 색소를 이용하여 형광 표지된 항체를 포함한 시약 및 핵을 염색하는 시약을 포함한다. 제1 실시예와 유사하게, 적혈구의 용혈을 야기하는 시약은 생략될 수 있다.
도 5a의 S103 단계에서, 제어부(31)는 제1 실시예에서와 동일한 프로세스를 실행한다. 형광의 강도가 소정의 임계 값 이하이고, 전방 산란광의 강도가 소정의 임계 값 이상인 경우, 제어부(31)는 검출 위치(20a)의 입자는 피검세포, 즉 CEC, EPC 또는 MSC일 가능성이 높다고 판정한다. 입자가 피검세포인 경우, CD45 표지 항체와 결합하지 않기 때문에, 형광의 강도는 소정 값 이하이다. S103 단계에서, 검출된 입자가 백혈구 이외의 입자이고, 검출된 입자의 크기가 큰 경우, 제어부(31)는 검출된 입자가 피검세포, 즉 CEC, EPC 또는 MSC일 가능성이 높다고 판정한다.
피검세포가 HSC인 경우, 측정 시료의 조제 시, 소정의 시약이 샘플에 혼합된다. 혼합되는 시약은, 적혈구의 용혈을 야기하는 시약, HSC로부터 분화하는 모든 혈구를 검출하기 위한 표지 항체를 포함한 시약, HSC에 발현되는 표면 항원에 특이적으로 결합되고, 색소로 형광 표지된 항체를 포함한 시약, HSC 중의 시그널 분자에 특이적으로 결합되고, 색소로 형광 표지된 항체를 포함한 시약 및 핵을 염색하는 시약을 포함한다. HSC로부터 분화하는 모든 혈구를 검출하기 위한 표지 항체를 포함한 시약은 일반적으로 "Lineage 마커"로 불린다. 각 Lineage 마커의 항체가 동일한 색소를 이용하여 표지된다. 제1 실시예와 유사하게, 적혈구의 용혈을 야기하는 시약은 생략될 수 있다.
도 5a의 S103 단계에서, 형광의 강도가 소정의 임계 값 이하이고, 전방 산란광의 강도가 소정의 임계 값 이상인 경우, 제어부(31)는 검출 위치(20a)의 입자는 피검세포, 즉 HSC일 가능성이 높다고 판정한다. 입자가 피검세포인 경우, 입자는 Lineage 마커와 결합하지 않기 때문에, 형광의 강도는 소정의 임계 값 이하이다. 또한, HSC는, HSC로부터 분화된 다른 모든 혈구보다 크다. 따라서, S103 단계에서, 형광의 강도가 소정의 임계 값 이하이고, 전방 산란광의 강도가 소정의 임계 값 이상인 경우, 검출 위치(20a)의 입자는 HSC일 가능성이 높다.
피검세포가 항원 특이적 T세포인 경우, 측정 시료의 조제 시, 소정의 시약이 샘플에 혼합된다. 혼합되는 시약은, 적혈구의 용혈을 야기하는 시약, Lineage 마커로부터 CD2, CD3의 항체가 제외된 시약, T세포에 발현된 표면 항원에 특이적으로 결합하는 CD3 표지 항체를 포함한 시약, T세포 중 항원 특이적 T세포에 발현된 표면 항원에 특이적으로 결합되고, 색소로 표지된 MHC 테트라마(tetramer)를 포함한 시약, 항원 특이적 T세포 중의 시그널 분자에 특이적으로 결합되고, 색소로 형광 표지된 항체를 포함한 시약 및 핵을 염색하는 시약을 포함한다. Lineage 마커로부터 CD2, CD3 항체가 제외된 항체는 동일한 색소를 이용하여 표지된다. 제1 실시예와 유사하게, 적혈구의 용혈을 야기하는 시약은 생략될 수 있다.
도 5a의 S103 단계에서, 형광의 강도가 소정의 임계 값 이하인 경우에, 제어부(31)는 검출 위치(20a)의 입자가 T세포일 가능성이 높다고 판정한다. 입자가 T세포인 경우, 입자는 Lineage 마커와 결합하지 않기 때문에, 형광의 강도는 소정의 임계 값 이하이다. 따라서, S104 단계에서, 형광의 강도가 소정의 임계 값 이하인 경우, 검출 위치(20a)의 입자는 T세포일 가능성이 높다.
그러면 제어부(31)는 피검세포일 가능성이 높은지 판정이 수행된 입자에 대해, 도 5b의 프로세스를 실행한다. 이것에 의해, 피검세포의 가능성이 높다고 판정된 입자는 유로(17c)를 통해 재순환 유로(23)로 보내진다. 중간 저장부(25)에 의해 수행되는 농축을 행하여, 제어부(31)는 촬상용 시료를 플로우 셀(17)에 재공급하고, 도 6a에 도시된 프로세스를 실행하고, 피검세포일 가능성이 높은 입자의 화상을 차례로 촬상한다.
이상의 프로세스를 이용하여, 제어부(31)는 피검세포, 즉, CEC, EPC, MSC, HSC 및 항원 특이적 T세포일 가능성이 높은 입자의 화상을 생성한다. 생성되는 화상은 피검세포에 발현되는 표면 항원에 특이적으로 결합하는 표지 항체의 형광의 화상, 피검세포의 시그널 분자에 특이적으로 결합하는 표지 항체의 형광의 화상을 포함한다. 카메라(129~131)는 표지 항체에 의해 발생한 다른 파장의 형광을 수광하고, 각 형광의 파장의 화상 정보를 출력한다. 도 8의 구성의 경우, 카메라(142)로부터의 촬상 신호에 근거해서 입자의 명시야 화상도 생성된다.
촬상 프로세스가 종료하면, 오퍼레이터는 입력부(33)를 통해 세포 검출 장치(10)에 결과 표시 지시를 입력한다.
도 18에 도시된 것과 같이, 오퍼레이터에 의해 결과 표시 지시가 입력되고 S411 단계에서 "YES"의 판정이 취득되면, S412 단계에서, 제어부(31)는 촬상된 모든 입자의 화상을 화상 해석하고, 피검세포를 추출한다.
피검세포가 CEC, EPC, MSC 또는 HSC인 경우, S412 단계에서, 제어부(31)는 각 입자에 대해 피검세포에 발현되는 항체와 특이적으로 결합하는 표지 색소를 포함하는 화상을 참조하여, 화상이, 형광이 소정 강도를 초과하는 영역을 포함하는지 판정한다. 화상이 형광의 영역을 포함하는 경우, 제어부(31)는 판정될 입자가 피검세포라고 판정한다.
피검세포가 항원 특이적 T세포인 경우, S412 단계에서, 제어부(31)는 먼저, 각 입자에 대해 T세포에 발현되는 항체와 특이적으로 결합하는 CD3의 표지 색소를 포함하는 화상을 참조하고, 화상이, 형광이 소정 강도를 초과하는 영역을 포함하는지 판정한다. 화상이 형광의 영역을 포함하는 경우, 제어부(31)는 판정될 입자가 T세포라고 판정한다. 또한, 제어부(31)는 T세포라고 판정된 각 입자에 대해, 항원 특이적 T세포에 발현되는 표면 항원에 결합하는 MHC 테트라마의 표지 색소를 포함하는 화상을 참조하여, 화상이, 형광이 소정 강도를 초과하는 영역을 포함하는지 판정한다. 화상이 형광의 영역을 포함하는 경우, 제어부(31)는 판정될 입자가 항원 특이적 T세포라고 판정한다.
또한, S413 단계에서, 제어부(31)는 추출된 피검세포의 화상을 해석하고, 각 세포가 활성화됐는지 판정하고, 활성화된 피검세포를 추출한다. 제어부(31)는 시그널 분자에 특이적으로 결합하는 표지 색소를 포함하는 화상을 참조하여, 세포에서 시그널 분자의 상태를 검출한다. 제어부(31)는 시그널 분자의 검출 상태에 근거해서, 피검세포가 활성화됐는지 판정한다.
예를 들어, 피검세포가 CEC인 경우, 시그널 분자는 NFκB라고 할 수 있다. S413 단계에서, 제어부(31)는 시그널 분자인 NFκB가 핵에 국한되어 위치하는지에 따라, CEC가 활성화됐는지 판정한다. CEC는 혈관의 벽에서 박리되고 혈액으로 흐른다. CEC의 박리는, 염증에 의한 자극뿐만 아니라, 압박 등에 의한 압력의 변화에 의한 것일 수 있다. 제어부(31)는 시그널 분자인 NFκB가 핵에 국한되어 위치하는지에 따라 염증에 의한 자극이 박리의 원인이라고 판정한다. 제어부(31)는 염증에 의한 자극에 의해서 박리된 CEC를 활성화된 CEC로서 추출한다.
도 19a에 도시된 것과 같이, 염증에 의한 자극에 의해서 박리된 CEC에는, NFκB가 핵에 국한되어 위치하는 경향이 있다. 도 19a의 좌측 도면은 핵의 형광 화상을 나타낸다. 도 19a의 좌측 도면은 편의상, 핵의 윤곽을 나타내는 점선을 부가적으로 포함한다. 도 19a의 우측 도면은 시그널 분자인 NFκB의 형광 화상을 나타내고, 좌측 도면의 핵에 대응하는 점선 영역을 포함한다. 도 19a의 좌측 도면 및 우측 도면 각각은, 검은색에 가까워질수록 핵으로부터의 형광 및 NFκB로부터의 형광의 강도가 증가한다. 도 19a의 예에서, 시그널 분자인 NFκB가 핵에 국한되어 위치하는 것이 명백하다.
도 19b의 예에서, 시그널 분자인 NFκB는 핵에 국한되어 위치하고 있지 않다. 도 19b의 우측 도면은, 점선 영역이 핵의 영역이다. 따라서, 염증에 의한 자극 이외의 자극에 의해서 박리된 CEC에서, NFκB가 핵에 국한되어 위치하지 않는 경향이 있다. 제어부(31)는 시그널 분자의 형광의 화상을 해석하고, 시그널 분자인 NFκB가 핵에 국한되어 위치하고 있는지에 따라 CEC가 활성화됐는지 판정한다.
피검세포가 EPC, MSC, HSC 또는 항원 특이적 T세포인 경우, 제어부(31)는 유사하게 시그널 분자의 국한된 위치에 근거해서, 이 세포들의 기능성을 평가하고, 상해 등의 결과로 증가된 세포를 활성화된 세포로서 추출한다. 예를 들어, 피검세포가 EPC 또는 MSC인 경우, 제어부(31)는 시그널 분자의 국한된 위치에 근거해서, 세포의 재생 가능성(reparability)을 평가하고, 재생 가능성이 높은 세포를 활성화된 세포로서 추출한다.
피검세포의 기능성의 평가는 시그널 분자의 국한된 위치에 한정되지 않는다. 다른 요소들도 평가를 위해 사용될 수 있다. 시그널 분자의 종류는 기능성의 평가에 이용하는 요소에 따라 적절하게 변경될 수 있다.
도 18로 돌아와, S414 단계에서, 제어부(31)는 S412, S413 단계에서 추출된 피검세포의 수와 활성화된 피검세포의 수를 출력부(34)에 표시한다. S415 단계에서, 제어부(31)는 피검세포의 화상을 출력부(34)에 표시한다. 예를 들어, 피검세포가 CEC인 경우, S414, S415 단계에서, 출력부(34)는 도 20a, 20b에 도시된 화면(60)을 표시한다.
화면(60)은 CEC의 수, 활성화된 CEC의 수 및 CEC의 화상을 표시한다. 오퍼레이터는 CEC의 수를 참조하는 것에 의해 혈액의 CEC가 증가했는지 알 수 있다. 또한, 오퍼레이터는 활성화된 CEC의 수를 참조하는 것에 의해 활성화 상태의 CEC의 비율을 파악할 수 있다. 이러한 정보는 치료의 지침을 결정하기 위해 의사 등에게 유용할 수 있다.
수평 방향으로 나열된 2 매의 화상은 동일한 입자의 화상이다. 화상(61)은 핵에 특이적으로 결합하는 표지 항체에 의해 생성된 형광을 나타내고, 화상(62)은 시그널 분자에 특이적으로 결합하는 표지 항체에 의해 생성된 형광을 나타낸다. 전술한 바와 같이, 시그널 분자는 CEC에 포함된 단백질인 NFκB이다. CEC에 발현된 항원에 특이적으로 결합하는 CD146 표지 항체는 CEC의 검출에 이용된다. 화상(61, 62)은 계조가 반전된 후, 그레이스케일로 변환된다. 명시야 화상 역시 화상(61, 62)과 함께 화면(60)에 포함될 수 있다.
도 20a에 도시된 입자의 화상은 활성화된 CEC를 나타내고, 도 20b에 도시된 입자의 화상은 활성화되지 않은 CEC를 나타낸다. 다수의 CEC의 입자의 화상이 있는 경우, 오퍼레이터는 화면(60) 상에 입자의 화상을 전환하여 표시할 수 있다. 추가로, 화면(60)은 활성화된 CEC의 화상과 활성화되지 않은 CEC의 화상의 표시를 개별로 표시할 수 있는 버튼 등을 별도로 구비할 수 있다.
제7 실시예에서, CTC 외, CEC, EPC, MSC, HSC 또는 항원 특이적 T세포 등 병상의 판정 및 투약의 확인에 유용한 화상이 취득된다. 이 세포의 화상이, 오퍼레이터의 필요에 따라 추출된 세포의 수와 함께 표시된다. 표시된 정보는 치료의 지침의 결정을 위해 의사 등에게 유용하게 사용될 수 있다.
예를 들어, 심근경색 또는 뇌경색으로 고통받는 환자에서, CEC의 수는 건강한 피검자에 비해 증가한다. 또한, 조직 손상이 있으면, EPC 및 MSC의 수가 건강한 피검자에 비해 증가한다. 따라서, 이들 세포의 수를 파악하는 것은, 의사 등이 환자가 심근경색 또는 이와 같은 다른 질환에 고통받고 있을 가능성이나 환자가 조직 손상을 입었을 가능성을 파악하게 할 수 있다.
또한, 제7 실시예에서, CEC, EPC, MSC, HSC 또는 항원 특이적 T세포의 활성화 상태는 시그널 분자의 거동에 근거해서 검출되고 표시된다. 따라서, 피검세포의 활성화 상태를 더 표시하는 것에 의해, 피검세포의 검출 결과의 특이성을 더 향상시킬 수 있다.
예를 들어, 피검세포가 CEC인 경우, 도 20a, 20b에 도시된 것과 같이, 활성화된 CEC의 수가 CEC의 수와 함께 표시된다. 이것은 의사 등이 염증에 의한 자극에 의해서 박리된 CEC의 수를 정확하게 파악할 수 있게 하고, 환자가 심근경색 또는 이와 같은 다른 질환에 고통받고 있을 가능성을 보다 정확하게 파악할 수 있게 한다. 또한, 최근에는, 특정의 항원에 대응하는 T세포가 면역 요법으로 이용되고 있다. 예를 들어, 암세포에 특이적으로 대응할 수 있는 T세포를 혈액에 되돌리고, T세포의 효능을 모니터링 하는 치료법이 최근 시행되고 있다. 제7 실시예에서, 이러한 모니터링 중, 세포의 화상 및 세포의 수를 이용하여 항원 특이적 T세포의 활성화 상태를 의사 등에 제시할 수 있다. 이것은 의사 등이 T세포의 면역 치료 효과를 확인할 수 있게 한다.
<제8 실시예>
제8 실시예에서는, CTC로 판정된 입자 및 CEC로 판정된 입자가 회수된다. 제8 실시예에서는, 제1 실시예에 대비하여, 측정 시료의 조제 시, 제7 실시예에서 설명한 CEC를 검출하기 위한 시약이 추가로 혼합된다. 또한, 제8 실시예에서, 광원(121)은 CTC와 CEC의 화상을 각각 촬상하기 위한, 2 종류의 파장의 광을 방출하도록 구성된다.
도 21에 도시된 것과 같이, 제8 실시예에서는, 제1 실시예에 대비하여, 플로우 셀(17)은 회수 출구(174) 및 내부의 유로(17e)를 더 포함한다. 유로(17e)는 유로(17a)와 유로(17b) 사이의 위치에서 유로(17a)로부터 분기되고, 회수 출구(174)에 연결된다. 입자 선별부(21)는 부재(21b, 21c)를 더 포함한다. 세포 검출 장치(10)는 회수 유로(71), 밸브(72), 중간 저장부(73), 밸브(74, 75), 다이어프램 펌프(76, 77) 및 회수부(78, 79)를 더 포함한다. 회수 유로(71)는 플로우 셀(17)의 회수 출구(174)로 연결된다. 세포 검출 장치(10)의 구성은 제1 실시예와 동일하다.
입자 선별부(21)는 부재(21b, 21c)가 각각 유로(17c, 17e)를 향해 돌출되도록 한다. 부재(21a)가 유로(17b)가 개방되는 위치에 위치되면, 분기 위치(17d)의 입자는 유로(17b)를 통해 폐수 저장부(22)에 보내진다. 부재(21b)가 유로(17c)가 개방되는 위치에 위치되고, 부재(21a, 21c)가 각각 유로(17b, 17e)가 폐쇄되는 위치에 위치되면, 분기 위치(17d)의 입자는 유로(17c)를 통해 재순환 유로(23)에 보내진다. 부재(21c)가 유로(17e)가 개방되는 위치에 위치되고, 부재(21a, 21b)가 각각 유로(17b, 17c)가 폐쇄되는 위치에 위치되면, 분기 위치(17d)의 입자는 유로(17e)를 통해 회수 유로(71)에 보내진다.
도 22에 도시된 것과 같이, 오퍼레이터에 의해 개시 지시가 입력되면, 제어부(31)는 S31 단계에서 검출 프로세스를 수행한다. 이것에 의해, 시료 용기(10b)의 측정 시료가 플로우 셀(17)에 공급되고, 측정 시료에 포함된 입자는 입자 검출부(20)에 의해 검출된다. 수광부(108)에 의해 수광된 형광과 전방 산란광에 근거해서, 검출 위치(20a)에 위치된 입자가 CTC 또는 CEC일 가능성이 높은지 판정된다. 구체적으로, 파장 λ2의 형광의 강도가 소정의 임계 값 이하이고, 파장 λ1의 전방 산란광의 강도가 소정의 임계 값 이상인 경우, 제어부(31)는 검출 위치(20a)의 입자가 CTC 또는 CEC일 가능성이 높다고 판정한다.
CTC 또는 CEC일 가능성이 높은 입자는 유로(17c)를 통해 재순환 유로(23)에 보내진다. 그 이외의 입자는 유로(17b)를 통해 폐수 저장부(22)에 보내진다. S32 단계에서, 제어부(31)는 중간 저장부(25)를 이용하여 재순환 유로(23)에 보내진 촬상용 시료를 농축한다.
S33 단계에서, 제어부(31)는 촬상 프로세스를 수행한다. 이것에 의해, 중간 저장부(25)에 의해 농축된 촬상용 시료는 플로우 셀(17)에 재공급되고, 입자 촬상부(28)는 촬상용 시료에 포함된 입자를 촬상한다. 이때, 광원(121)은 CTC의 촬상을 위한 파장의 광을 방출한다. 입자 촬상부(28)를 이용하여 취득된 형광 화상에 근거해서, 입자가 CTC인지 판정된다. CTC로 판정된 입자는 유로(17e)를 통해 회수 유로(71)에 보내진다. CTC가 아니라고 판정된 입자는 유로(17c)를 통해 재순환 유로(23)에 보내진다.
S34 단계에서, 제어부(31)는 중간 저장부(73)를 이용하여 회수 유로(71)에 보내진 촬상용 시료가 농축되고, 중간 저장부(73)에 의해 농축된 촬상용 시료가 회수부(78)를 이용하여 회수되는 프로세스를 수행한다. 이것에 의해, CTC로 판정된 입자는 회수부(78)에 회수된다. 그러나 S35 단계에서, 제어부(31)는 중간 저장부(25)를 이용하여 재순환 유로(23)에 보내진 촬상용 시료를 농축한다.
S36 단계에서, 제어부(31)는 촬상 프로세스를 수행한다. 이것에 의해, 중간 저장부(25)에 의해 농축된 촬상용 시료는 플로우 셀(17)에 재공급되고, 입자 촬상부(28)는 촬상용 시료에 포함된 입자를 촬상한다. 이때, 광원(121)은 CEC의 촬상을 위한 파장의 광을 방출한다. 입자 촬상부(28)를 이용하여 취득된 형광 화상에 근거해서, 입자가 CEC인지 판정된다. CEC로 판정된 입자는 유로(17e)를 통해 회수 유로(71)에 보내진다. CEC가 아니라고 판정된 입자는 유로(17b)를 통해 폐수 저장부(22)에 보내진다.
S37 단계에서, 제어부(31)는 중간 저장부(73)를 이용하여 회수 유로(71)에 보내진 촬상용 시료가 농축되고, 중간 저장부(73)에 의해 농축된 촬상용 시료가 회수부(79)를 이용하여 회수되는 프로세스를 수행한다. 이것에 의해, CEC로 판정된 입자가 회수부(79)에 회수된다.
제8 실시예에 따르면, 세포 검출 장치(10)에 의해 수행된 제1 동작은 CTC의 화상 및 CEC의 화상을 취득할 수 있게 하고, 또한, CTC 및 CEC를 개별적으로 회수할 수 있게 한다. 이것은 CTC의 촬상 및 회수와 CEC의 촬상 및 회수가 별도로 수행되는 경우보다, 오퍼레이터의 수고가 줄고, 프로세싱에 요구되는 시간이 단축되게 할 수 있다. 회수된 입자는 CTC 및 CEC에 한정되지 않고, EPC등 다른 종류의 입자일 수 있다
특허문헌 1에 개시된 구성에 따르면, 입자 화상의 품질을 높이기 위해서 플로우 셀을 흐르는 입자의 속도가 감소되면, 예를 들어 수십만 개의 세포 중 1 개 정도의, 무시해도 될 정도의 양이 측정 시료 중에 포함된 세포의 화상을 취득하고 싶은 경우, 다량의 측정 시료가 측정되어야 한다. 따라서 세포 화상의 취득에 걸리는 시간이 매우 길어진다고 하는 단점이 있다.
상기 실시예에 따르면, 측정될 세포의 화상을 효율적으로 취득할 수 있다.
10 세포 검출 장치
10a 시료 공급부
17 플로우 셀
17a 유로
18 시스액 공급부
19 속도 변경부
20 입자 검출부
20a 검출 위치
21 입자 선별부
23 재순환 유로
25 중간 저장부
27 입자 정렬부
28 입자 촬상부
31 제어부
34 출력부
54, 78, 79 회수부
101 광원
108 수광부
108a 제1 검출기
108b 제2 검출기
151 광학 유닛
153 카메라

Claims (20)

  1. 입자를 포함한 측정 시료가 흐르게 하는 플로우 셀;
    상기 플로우 셀에 공급된 측정 시료 중의 입자를 검출하기 위한 입자 검출부;
    상기 입자 검출부에 의한 검출 결과에 근거해서, 검출 조건을 만족하는 입자와 그 외의 입자를 선별하기 위한 입자 선별부;
    상기 입자 선별부에 의해 선별된 검출 조건을 만족하는 입자를 포함한 촬상용 시료를 상기 플로우 셀에 공급하기 위한 시료 공급부; 및
    상기 플로우 셀에 공급된 선별된 촬상용 시료 중의 입자를 촬상하기 위한 입자 촬상부를 포함하는 세포 검출 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 시료 공급부는, 상기 입자 선별부에 의한 입자의 선별이 완료된 후, 상기 입자 선별부에 의해 선별된 검출 조건을 만족하는 입자를 포함한 상기 촬상용 시료를 상기 플로우 셀에 공급하는 세포 검출 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 시료 공급부는, 상기 입자 선별부에 의해 선별된 검출 조건을 만족하는 입자를 포함한 촬상용 시료를 저장하기 위한 중간 저장부를 포함하는 세포 검출 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 중간 저장부는, 상기 입자 선별부에 의해 선별된 검출 조건을 만족하는 입자를 포함한 촬상용 시료를 농축시키고, 농축된 촬상용 시료를 상기 플로우 셀에 공급하는 세포 검출 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 시료 공급부는, 상기 입자 검출부의 검출 위치를 통과한 상기 시료를 상기 플로우 셀의 상기 검출 위치의 상류 측으로 재순환시키고, 촬상용 시료로서 상기 플로우 셀에 다시 유입시키기 위한 재순환 유로를 포함하는 세포 검출 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 입자 검출부는, 소정 파장의 광을 상기 검출 위치에 조사하기 위한 광원과, 상기 광의 조사로 인해 상기 측정 시료에 의해 발생하는 광을 수광하는 수광부를 포함하는 세포 검출 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 수광부는, 상기 광의 조사로 인해 상기 측정 시료에 의해 발생하는 산란광을 수광하는 제1 검출기 및 상기 광의 조사로 인해 상기 측정 시료에 의해 발생하는 형광을 수광하는 제2 검출기를 포함하는 세포 검출 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 입자 촬상부는, 상기 제1 검출기로부터의 검출 신호에 근거하는 촬상 타이밍에 상기 입자를 촬상하는 세포 검출 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 측정 시료가 흐르는 방향에 수직인 제1 방향에서의 상기 플로우 셀의 유로의 폭은, 상기 제1 방향에 수직인 제2 방향에서의 유로의 폭 보다 크게 설정되고,
    상기 입자 촬상부는, 상기 제2 방향에서 상기 촬상용 시료 중의 입자를 촬상하는 세포 검출 장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 입자 검출부는, 소정 파장의 광을 상기 검출 위치에 조사하기 위한 광원과, 상기 광이 조사된 상기 검출 위치를 촬상하는 카메라를 포함하고,
    상기 입자는 상기 카메라로부터의 촬상 신호에 근거하여 검출되는 세포 검출 장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 입자 검출부는, 상기 입자 선별부에 의해 선별된 검출 조건을 만족하는 입자를 상기 카메라를 이용하여 촬상하고, 동일한 상기 입자에 대해서 상기 입자 촬상부를 이용하여 취득되는 화상과는 다른, 그 외의 화상을 취득하는 세포 검출 장치.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 입자 검출부의 상기 카메라는 상기 입자 촬상부의 촬상에도 이용되고,
    상기 입자 촬상부를 이용하여 취득된 상기 입자의 화상과 상기 입자 검출부를 이용하여 취득된 상기 입자의 화상이 상기 카메라에 의해 촬상된 화상 상에서 분리되도록 하는 광학 유닛을 더 포함하는 세포 검출 장치.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 입자 검출부의 상기 검출 위치와 상기 입자 촬상부의 촬상 위치가, 상기 플로우 셀에서 상기 측정 시료가 흐르는 방향에서 일치하는 세포 검출 장치.
  14. 청구항 1에 있어서,
    상기 플로우 셀을 흐르는 측정 시료의 속도를 변경하는 속도 변경부를 더 포함하고,
    상기 측정 시료가 상기 플로우 셀에 흐르게 하고, 상기 입자 검출부가 상기 입자를 검출하는 경우, 상기 속도 변경부는 상기 측정 시료가 제1 속도로 흐르도록 하고,
    상기 입자 선별부에 의해 선별된 검출 조건을 만족하는 입자를 포함한 촬상용 시료가 상기 플로우 셀에 흐르게 하고, 상기 입자 촬상부가 상기 입자를 촬상하는 경우, 상기 속도 변경부는 상기 촬상용 시료가 상기 제1 속도보다 저속의 제2 속도로 흐르도록 하는 세포 검출 장치.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 측정 시료와 함께 흐르는 시스액을 상기 플로우 셀에 공급하는 시스액 공급부를 더 포함하고,
    상기 속도 변경부는, 상기 플로우 셀에 공급되는 상기 시스액의 유량을 변경시키는 것에 의해, 상기 플로우 셀을 흐르는 상기 측정 시료의 속도를 변경시키는 세포 검출 장치.
  16. 청구항 1에 있어서,
    상기 입자 선별부에 의해 선별된 검출 조건을 만족하는 입자가 상기 플로우 셀에서 상기 입자 촬상부의 촬상 위치를 통과하도록 정렬시키는 입자 정렬부를 더 포함하는 세포 검출 장치.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 플로우 셀에 상기 측정 시료가 흐르게 하고, 상기 입자 검출부가 상기 입자를 검출하는 경우, 상기 입자 정렬부는 작동하지 않고,
    상기 입자 선별부에 의해 선별된 검출 조건을 만족하는 입자를 포함한 촬상용 시료가 상기 플로우 셀에 흐르게 하고, 상기 입자 촬상부가 상기 입자를 촬상하는 경우, 상기 입자 정렬부가 작동되는 세포 검출 장치.
  18. 청구항 1에 있어서,
    상기 입자 선별부에 의해 선별된 검출 조건을 만족하는 입자를 포함한 촬상용 시료를 회수하는 회수부를 더 포함하는 세포 검출 장치.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 입자 촬상부를 이용하여 취득된 화상에 근거해서 상기 촬상용 시료가 피검세포를 포함하는지 아닌지를 판정하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 회수부가 상기 피검세포를 포함한 상기 촬상용 시료를 회수하도록 하는 세포 검출 장치.
  20. 입자를 포함한 측정 시료가 플로우 셀에 흐르게 하는 공정;
    상기 플로우 셀에 공급된 측정 시료 중의 입자를 검출하는 공정;
    상기 입자의 검출 결과에 근거해서, 검출 조건을 만족하는 입자와 그 외의 입자를 선별하는 공정;
    선별된 검출 조건을 만족하는 입자를 포함한 촬상용 시료를 상기 플로우 셀에 공급하는 공정; 및
    상기 플로우 셀에 공급된 선별된 촬상용 시료 중의 입자를 촬상하는 공정을 포함하는 세포 검출 방법.
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