TW201742916A - 細胞處理系統 - Google Patents

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Junichi Matsumoto
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Abstract

本發明之課題為使於細胞培養容器上培養之細胞當中不要的細胞消滅而收穫所期望之大小的細胞集合體。其解決手段為構成一種細胞處理系統，其具備將細胞培養容器攝影之攝影裝置；基於所攝影之影像算出細胞培養容器上所存在之各細胞集合體的面積或尺寸之解析部；將各細胞集合體的面積或尺寸顯示於畫面之顯示裝置；藉由向細胞培養容器照射雷射使細胞培養容器上所存在之細胞致死之雷射照射裝置；接受指定將細胞培養容器上所存在之細胞當中之何者藉由雷射照射致死或不照射雷射使其生存之操作輸入、或指定對細胞培養容器上之哪個位置照射雷射或不照射雷射之操作輸入的輸入裝置；與依照所接受之操作輸入控制向細胞培養容器照射雷射時的照射位置之控制部。

Description

細胞處理系統
本發明係關於用以使於細胞培養容器上培養之細胞當中不要的細胞消滅而使必要的細胞集合體生長之細胞處理系統。
最近，使用體幹細胞或胚胎幹細胞(ES細胞(embryonic stem cells))、人工多潛能幹細胞(iPS細胞(induced pluripotent stem cells))之再生醫療技術及新藥的研究開發正在勃興。此種之研究開發中，可使必要之目標細胞或組織效率良好地量產係極為重要。
於細胞培養之過程中，將於培養基增殖之細胞群落的一部分作為凝塊(clump)取出，將該凝塊移至新的培養基進行再次培養之繼代培養係為通例(例如參照下述專利文獻)。
現狀，由增殖之細胞切出複數個凝塊之作業，係以人手進行。但是，此係需要勞力，且會受到進行作業者之技術或其他個人差之影響，因此凝塊之大小不一致，亦成為繼代後細胞之成長狀態產生偏差的原因。
又，以恢復患者受傷的組織或臟器之再生醫 療的目的所使用之細胞集合體中混交有不良或不要的細胞時，不僅有無法發揮本來效用之虞，亦會成為腫瘤化或其他對患者健康造成不良影響。但是，將混入不要的細胞之培養容器整個丟棄，會造成目標細胞或組織之產率(良率)降低，使再生醫療之成本高騰。為了改善目標細胞或組織的產率，期望將培養容器內所存在之不要的細胞消滅或去除，不浪費剩餘細胞來進行利用。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特表2014-509192號公報
本發明所期望的目的為使所期望大小的細胞集合體可更容易收穫。
本發明中，係構成一種細胞處理系統，其係用以使於細胞培養容器上培養之細胞當中不要的細胞消滅而使必要的細胞集合體生長之系統，其具備將細胞培養容器之一部分或全部攝影之攝影裝置；基於構成以前述攝影裝置攝影之影像的畫素值，算出存在於前述細胞培養容器上之一或複數個細胞集合體各自的面積或尺寸之解析部； 將以前述解析部算出之各細胞集合體的面積或尺寸顯示於畫面之顯示裝置；藉由向前述細胞培養容器照射雷射使存在於細胞培養容器上之細胞致死的雷射照射裝置；接受以使用者之手，指定使前述細胞培養容器上所存在之細胞中任意者以雷射照射致死或不進行雷射照射使其生存的操作輸入、或指定對前述細胞培養容器上之何種位置照射雷射或不照射雷射的操作輸入之輸入裝置；及依照以前述操作輸入裝置所接受的操作輸入而控制自前述雷射照射裝置向前述細胞培養容器照射雷射時之照射位置的控制部。
特別地，較佳為前述解析部係記憶關於細胞集合體之面積或尺寸的上限值或下限值，判定前述細胞培養容器上所存在之各細胞集合體的面積或尺寸是否未超過其上限值或下限值，前述顯示裝置係將以前述解析部對於前述細胞培養容器上所存在之各細胞集合體的判定結果顯示於畫面者。
又，本發明中，係構成一種細胞處理系統，其係用以使於細胞培養容器上培養之細胞當中不要的細胞消滅而使必要的細胞集合體生長之系統，其具備將細胞培養容器之一部分或全部攝影之攝影裝置；基於構成以前述攝影裝置攝影之影像的畫素值，算出存在於前述細胞培養容器上之一或複數個細胞集合體各自的面積或尺寸，而且記憶關於細胞集合體之面積或尺寸的上限值或下限值，判定細胞培養容器上所存在之各細胞集合體的面積或尺寸是否未超過其上限值或下限值之解析部；藉由向前述細胞培 養容器照射雷射使存在於細胞培養容器上之細胞致死的雷射照射裝置；及依照以前述解析部之判定結果而控制自前述雷射照射裝置向前述細胞培養容器照射雷射時之照射位置的控制部。
前述控制部，若為控制前述雷射照射裝置，以照射用以使前述細胞培養容器上所存在之細胞集合體當中，面積或尺寸小於前述下限值之細胞集合體致死的雷射，另一方面，照射用以將面積或尺寸大於前述上限值之細胞集合體切斷或使其面積或尺寸縮小的雷射者，則可使細胞培養容器上之細胞集合體的大小均勻一致。
依照本發明，可更容易收穫所期望之大小的細胞集合體。
1‧‧‧細胞培養容器
3‧‧‧雷射照射裝置
33‧‧‧加工噴嘴
4‧‧‧變位機構(XY載台)
51‧‧‧解析部
52‧‧‧控制部
6‧‧‧攝影裝置
7‧‧‧顯示裝置
8‧‧‧輸入裝置
9‧‧‧細胞集合體
L‧‧‧雷射光
[圖1]顯示本發明之一實施形態之細胞處理系統外觀的圖。
[圖2]顯示同實施形態之細胞培養系統的硬體資源構成之圖。
[圖3]顯示同實施形態之細胞培養系統中的雷射照射裝置及變位機構之概要的立體圖。
[圖4]說明以同實施形態之細胞處理系統殺處理細胞 之方法的側截面圖。
[圖5]同實施形態之細胞培養系統中的電腦之功能方塊圖。
[圖6]概念性顯示距培養開始之經過時間與正常之細胞集合體的面積或尺寸之關係的圖。
[圖7]顯示同實施形態之細胞培養系統的各細胞集合體之特徵量的畫面顯示例之圖。
[圖8]顯示同實施形態之細胞培養系統的各細胞集合體之特徵量的畫面顯示例之圖。
[圖9]顯示同實施形態之細胞培養系統的各細胞集合體之特徵量的畫面顯示例之圖。
[圖10]顯示同實施形態之細胞培養系統的細胞集合體之切斷的模樣之平面圖。
[圖11]顯示同實施形態之細胞培養系統的細胞集合體之修整(trimming)的模樣之平面圖。
參照圖式說明本發明之一實施形態。如圖1至圖5所示，本實施形態之細胞處理系統，具備將用以培養細胞之細胞培養容器1的一部分或全部攝影之攝影裝置6；基於以攝影裝置6攝影之影像來求得該細胞培養容器1上所存在之一或複數個細胞集合體9之各自特徵量的解析部51；將以解析部51所求的之各細胞集合體9的特徵量以畫面顯示而對使用者提示之顯示裝置7；藉由向該細 胞培養容器1照射雷射而使細胞培養容器上所存在之不要的細胞致死之雷射照射裝置3；接受以使用者之手的操作輸入之輸入裝置8；及控制自雷射照射裝置3向該細胞培養容器1照射雷射時之照射位置的控制部52。
雷射照射裝置3，係向被支撐體2支持之一或複數個細胞培養容器2照射雷射光束L，來實行將於該細胞培養容器1上所培養之細胞當中之特定細胞消滅的雷射照射處理。如圖3所示，雷射照射裝置3，具備雷射光源31、使自雷射光源31所供給之雷射光L向細胞培養容器1出射之加工噴嘴33、與存在於雷射光源31與加工噴嘴33之間而將雷射光源31所輸出之雷射光L導向加工噴嘴33之光學系統32。
雷射光源31為發出連續波雷射或脈衝雷射(亦可為接近連續波之脈衝寬度長的高頻雷射)L之裝置。所使用之雷射L的波長並非限定為單一意義，例如可採用405nm、450nm、520nm、532nm、808nm等之可見光雷射或紅外線雷射。尤以選擇後述細胞培養容器1之被照射層12可吸收其雷射L之能量的波長為必要。又，波長為380nm以下之紫外線雷射，有被DNA或蛋白質吸收之可能性，對細胞之影響受到顧慮。因此，雷射L之波長較佳為長於380nm。本實施形態中，作為雷射光源31，係假設於波長405nm附近之最大輸出5W的連續波二極體雷射。
加工噴嘴33，係內藏有用以將對細胞培養容 器1之被照射層12照射之雷射光L聚光的透鏡、或用以切換雷射光L之出射的ON/OFF之光閘或反射鏡等。加工噴嘴33，係位於被支撐體2所支撐之細胞培養容器1的下方，使雷射L向上方出射。自加工噴嘴33所出射之雷射光束L的光軸，對於細胞培養容器1之被照射層12大致呈直交。
自雷射光源31向加工噴嘴33傳送雷射L之光學系統32，可使用光纖、反射鏡、透鏡等任意之光學要素構成。
用以操作雷射光束L對細胞培養容器1之照射位置的變位機構4，係以XY載台為主體，該XY載台係對被支撐體2所支撐之細胞培養容器1，使雷射照射裝置3之加工噴嘴33相對地變位。XY載台4為可透過線性馬達台車等使對象物沿著X軸方向(左右方向)及Y軸方向(前後方向)高速且精密地移動的已知者。本實施形態中，係將加工噴嘴33支撐於XY載台4，使加工噴嘴33相對於支撐體2及細胞培養容器1移動。但是，亦可將支撐體2支撐於XY載台4，使支撐體2及細胞培養容器1相對於加工噴嘴33移動。不管何種狀況，可藉由變位機構4，一邊將細胞培養容器1之被照射層12與雷射光束L之光軸所呈的角度保持為大致一定，一邊使雷射L對細胞培養容器1之被照射層12之照射位置變位。
此處，關於細胞培養容器1進行補充。如圖4所示，本實施形態中之細胞培養容器1，為於可使自加工 噴嘴33出射之雷射光L透過的容器本體11，設置有含有接受雷射光L之照射而產生熱及/或酸之光應答性材料的層即被照射層12者。
容器本體11，係藉由具有使自加工噴嘴33出射之雷射L所屬之波長帶的光透過之透明性或透光性的塑膠或玻璃等材料所構成。塑膠之例子可列舉聚苯乙烯系聚合物、丙烯酸系聚合物(聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等)、聚乙烯基吡啶系聚合物(聚(4-乙烯基吡啶)、4-乙烯基吡啶-苯乙烯共聚物等)、聚矽氧系聚合物(聚二甲基矽氧烷等)、聚烯烴系聚合物(聚乙烯、聚丙烯、聚甲基戊烯等)、聚酯聚合物(聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)等)、聚碳酸酯系聚合物、環氧系聚合物等。亦可直接使用現成之培養容器作為容器本體11。容器本體11之形狀，與現成之培養容器同樣地，可為培養皿(佩垂皿)形、多孔盤形、燒瓶形等。
使用聚苯乙烯系樹脂所製作之容器本體11的光透過率非常高，於光波長約380nm以上時為85%以上。惟，於光波長約380nm以下時，光波長越短光透過率越降低，亦即容器本體11所致之光吸收增大。此被認為係起因於聚苯乙烯材料中所含的雜質者。
被照射層12，較佳為藉由含有吸收自加工噴嘴33所出射之雷射L所屬波長帶之光的色素構造(發色團)之聚合物(高分子)所構成。其係因如此之材料，對容器本體11之塗覆容易，可確保必要的細胞之接著性，且對 細胞之移動亦不易發生之故。吸收雷射光L之色素構造的例子，可列舉偶氮苯、二芳基乙烯、螺吡喃、螺噁嗪、俘精酸酐(fulgide)、無色色素(leuco dye)、靛藍、類胡蘿蔔素(胡蘿蔔素等)、類黃酮(花青素等)、醌型(quinoid)(蒽醌等)等的有機化合物之衍生物。以及，構成聚合物之骨架的例子，可列舉丙烯酸系聚合物、聚苯乙烯系聚合物、聚烯烴系聚合物、聚乙酸乙烯酯或聚氯乙烯、聚烯烴系聚合物、聚碳酸酯系聚合物、環氧系聚合物等。
作為被照射層12之材料的含有色素構造之聚合物之其一具體例子，例示有聚[甲基丙烯酸甲酯-co-(Disperse Yellow 7甲基丙烯酸酯)](化1、(C5H8O2)m(C23H20N4O2)n)。惟，關於該偶氮聚合物中之偶氮苯的構造，除了無取代之偶氮苯以外，可考量以硝基或胺基、甲基等修飾之各種變化。
若將含有上述含有色素構造之聚合物的原料液、或使該含有色素構造之聚合物溶解於溶劑(1,2-二氯乙烷、甲醇等)而得的原料液，藉由旋轉塗佈法或流延法等 塗佈於容器本體11之上向面亦即孔洞10之底並使其硬化，則可形成接受雷射光L之照射而產生熱的被照射層12。例如，若將具有偶氮苯作為色素構造之聚合物以7μg/cm2之密度塗佈於容器本體11之上向面亦即孔洞10之底時，則可將平均厚度70nm之被照射層12敷設於孔洞10之底。再者，亦可藉由使容器本體11之構成材料中含有吸收雷射光L之色素，或藉由以含有色素構造之聚合物為材料來製作容器本體11，來形成接受雷射光L照射而產生熱的被照射層12。
將具有偶氮苯作為色素構造之聚合物塗覆於容器本體11所構成之具有特定厚度之被照射層12的光吸收率，當光波長為約360nm時於約60%達到頂峰，光波長自約360nm越增長即越降低。該被照射層12之光吸收率，於光波長約425nm以上之區域則低於20%。但是，即使光波長增長，亦存在有某種程度以上之光吸收性，可使405nm、450nm、520nm或532nm波長之雷射光L被該被照射層12充分吸收。
作為被照射層12之材料，亦可考量與上述含有色素構造之聚合物一起地，或取代其而使用受到雷射光L之照射而產生酸性物質的光酸產生劑。如上開專利文獻1亦有揭示的，光酸產生劑，較佳為具有具備吸收自加工噴嘴33出射之雷射L所屬波長帶之光的色素構造(發色團)、與分解後成為酸性物質的酸前驅物之構造者。磺酸衍生物、羧酸酯類、鎓鹽類、具有硝基苯甲醛構造之光酸 產生基等，係相當於如此之光酸產生劑。
特別地，作為光酸產生劑之磺酸衍生物的例子，可列舉噻噸酮系磺酸衍生物(磺酸1,3,6-三側氧-3,6-二氫-1H-11-硫雜-氮雜環五[a]蒽-2-基酯等)及萘醯亞胺系磺酸衍生物(磺酸1,8-萘二甲醯亞胺等)。此等以外，亦可採用二碸類、二磺醯基二偶氮甲烷類、二磺醯基甲烷類、磺醯基苄醯基甲烷類、醯亞胺磺酸酯類、苯偶姻磺酸酯類等之磺酸衍生物。
又，羧酸酯之例子，可列舉1,8-萘二羧酸醯亞胺甲基磺酸酯或1,8-萘二羧酸醯亞胺甲苯磺醯基磺酸酯等，鎓鹽之例子，可列舉具有四氟硼酸根(BF4 -)、六氟磷酸根(PF6 -)、六氟銻酸根(SbF6 -)等之陰離子的鋶鹽或錪鹽。
若將於塑膠(特別是如PMMA之丙烯酸系聚合物或聚苯乙烯系聚合物等)中含有上述光酸產生劑之原料液、或使該光酸產生劑溶解於溶劑(1,2-二氯乙烷、甲醇等)中而得的原料液，以旋轉塗佈法或流延法等塗佈於容器本體11之上向面亦即孔洞10之底並使其硬化，則可形成受到雷射光L照射而產生熱與酸的被照射層12。例如，若將含有具有噻噸酮骨架作為色素構造，且具有磺酸類作為酸前驅物的噻噸酮系磺酸衍生物之聚合物以200μg/cm2之密度塗佈於容器本體11之孔洞10之底時，則可將平均厚度2μm之被照射層12敷設於孔洞10之底。再者，亦可藉由於容器本體11之構成材料中含有光 酸產生劑，來形成受到雷射光L照射而產生熱及酸的被照射層12。
將含有具有噻噸酮骨架作為色素構造，且具有磺酸類作為酸前驅物的噻噸酮系磺酸衍生物之聚合物塗覆於容器本體11所構成之具有特定厚度的被照射層12之光吸收率，係分布於光波長約375nm至約460nm之範圍。該被照射層12無法吸收該範圍外之波長的光。因此，若為405nm或450nm波長之雷射光L，可被該被照射層12吸收。尤其該被照射層12之光吸收率，小於使用具有偶氮苯作為色素構造之聚合物所構成的被照射層12之光吸收率，於光波長約400nm至約700nm之可見光區域係低於20%(進一步言之為10%)。
被照射層12，較佳為使用受雷射光L照射而不會發出螢光的材料所構成。又，被照射層12之厚度較佳為10μm以下。
再者，亦可於細胞培養容器1之被照射層12之表面，塗覆用以提高細胞之接著性的材料，例如層連結蛋白(laminin)或Matrigel等之ECM(extracellular matrix)。
培養細胞時，係於成形於細胞培養容器1之容器本體11的孔洞10內填充培養基(特別是液體培養基)13。該培養基13，係位於敷設於孔洞10之底的被照射層12之正上方。此外被培養之細胞，係一邊接著於該被照射層12之表面，一邊增殖而形成細胞集合體9。
如圖4所示，使於細胞培養容器1之孔洞10 內所存在的細胞當中所期望之細胞致死的雷射照射處理中，係將自雷射照射裝置3之加工噴嘴33所出射之雷射光L，照射至被支撐體2所支撐之細胞培養容器1之被照射層12中欲致死的細胞正下方之部位。本實施形態中，係將加工噴嘴33配置於細胞培養容器1之下方，使自加工噴嘴33打上來的雷射光L透過容器本體11後，自背面側對被照射層12照射。內藏於加工噴嘴33之透鏡，係將自加工噴嘴33出射之雷射光L的焦點對合於細胞培養容器1之被照射層12。被照射層12中受到雷射光L照射之部位，係吸收雷射光L之能量而產生熱及/或酸，藉由該熱使存在於該部位正上方的細胞死亡。
特別是若於被照射層12之構成材料使用光酸產生劑，則於被照射層12中受到雷射光L照射之部位會產生酸性物質，該酸性物質會促進存在於該部位正上方的細胞死亡或自被照射層12剝離。光酸產生劑為磺酸衍生物時，所產生之酸性物質為磺酸類。
雷射光之波長例如為405nm。雷射L之輸出的大小，係設為0.4W至5W之間。當然，輸出亦可超過5W。雷射L之光束直徑係設為50μm以下。亦可將光束直徑限縮為20μm至25μm左右。使出射連續波雷射或接近連續波之脈衝雷射L的加工噴嘴33(換言之係雷射光束L)相對於細胞培養容器1移動之掃描的速度，係為50mm/秒至2000mm/秒之間。雷射L之輸出為5W、雷射光束L直徑為50μm、掃描速度為1500mm/秒的情況時，於雷射光 L之照射部位，雷射光L所賦予的每單位面積之能量的量(能量密度)為約8.7J/cm2。上述之雷射光L之波長、輸出及能量的量，為假設即使對細胞直射雷射光束L亦不會使細胞死亡的大小，但藉由被照射層12之作用，可使不要的細胞確實地死亡。
此外，為了使對欲致死之細胞以外的細胞、換言之即位於不要的細胞周邊之目標細胞或組織的熱影響抑制在最小限度，較佳為將對被照射層12照射之雷射光L的波長、輸出及能量的量，調整為使欲致死之細胞不立即死亡(如於自雷射L之照射起數分後或十數分後的時間點該細胞會生存)，而是自雷射光L之照射起經過某種程度之時間後(例如數十分後、一小時後至數小時後。典型而言為60分後或120分後)死亡的大小。現實上能夠作出雷射光L剛照射後，對象細胞會生存，自其照射起經過某種程度之時間後該細胞會消滅之狀況。
亦可透過調整雷射L之輸出或每單位面積之能量的量，可縮放致死之細胞的幅度或範圍之大小。雷射L之輸出及/或每單位面積之能量的量越大，細胞消滅之幅度或範圍越擴大。又，可認為雷射L之輸出及/或每單位面積之能量的量越大，自雷射L之照射起至不要的細胞死亡為止的所需時間亦越短。
或者，亦佳為對於被照射層12中欲致死之細胞的正下方之部位，將具備僅照射一次時該細胞不會立即死亡(如於自雷射L之照射起數分後或十數分後的時間點 該細胞會生存)之輸出或能量的量之雷射光L，進行照射複數次。藉由如此之處理，可在將對欲致死之細胞以外的細胞之熱影響抑制在最小限度的同時，縮短自雷射光L之照射起至對象細胞消滅為止所需之時間。
雷射照射處理所用之雷射L的輸出及/或每單位面積之能量的量之適宜條件，係受到設置於細胞培養容器1之被照射層12的構成材料或厚度等的影響。受到雷射光L之照射的被照射層12吸收雷射光L之能量所產生的每單位面積之熱量，係為對被照射層12所照射之雷射光L所具備之每單位面積之能量的量，乘以單位面積之被照射層12吸收該雷射光L之能量而可利用的比例之光利用率者。該光利用率，當然依賴於被照射層12之構成材料的性質亦即光吸收率，且亦依有助於吸收雷射光L而發熱之光熱反應的材料於被照射層12每單位面積中以多少的量存在而變化。若使為了於容器本體11形成被照射層12所塗佈之構成材料的塗佈厚度增加，則有助於光熱反應之材料的量會增加，單位面積之被照射層12的光利用率亦會增大。因此，於被照射層12所產生之每單位面積的熱量會增加，細胞亦依其程度而變得容易死亡。因而，必須依照設置於細胞培養容器1之被照射層12的光利用率，實驗求得適於細胞之消滅處理的雷射L之輸出及/或每單位面積之能量的量。
攝影裝置6，為將透過例如相位差顯微鏡所得之細胞培養容器1上的培養細胞或細胞集合體9之影像， 藉由CCD或CMOS等之固體攝影元件(影像感測器)所攝影者。
顯示裝置7為已知之液晶顯示器等。輸入裝置8，為使用者能夠以手指操作之觸控面板(touch panel)、觸控板(trackpad)、滑鼠等指向裝置，或鍵盤、按壓式按鈕等。作為輸入裝置8之觸控面板，可能重疊設置於作為顯示裝置7之顯示器的畫面上。
雷射照射裝置3之至少加工噴嘴33、雷射照射處理中之細胞培養容器1及支撐體2，較佳為配置於與CO2培養箱同等環境之處理室0內。如眾所周知的，CO2培養箱，係藉由調節內部環境之溫度、CO2濃度及溫度，而扮演將細胞之培養環境、例如填充於細胞培養容器1之培養基的pH等維持於適宜狀態的角色。以攝影裝置6對細胞培養容器1之攝影，可於處理室0內進行、亦可於處理室0外進行。
解析部51及控制部52，係由通用性的個人電腦、伺服器電腦、工作站等、或與該等類似之電腦5所構成。如圖2所示，該電腦5，具有CPU 5a、主記憶體5b、輔助記憶裝置5c、視訊編碼解碼器5d、I/O介面5e等，此等係被控制器(系統控制器或I/O控制器等)5f控制而進行協同動作者。輔助記憶裝置5c，為快閃記憶體、硬碟機、其他。視訊編碼解碼器5d，係以將基於自CPU 5a所接受之描繪指示，生成欲顯示之畫面，並將該畫面信號向顯示裝置7送出之GPU(Graphics Processing Unit)、畫面或影像數據一時容納之視訊記憶體等為要素。I/O介面5e，為與雷射光源31或XY載台4、輸入裝置8或攝影裝置6等連接為能夠通信，且控制此等所用之裝置。I/O介面5e，可能包含伺服驅動器(伺服控制器)。
電腦5所欲實行之程式，係被記憶於輔助記憶裝置5c，於程式實行時，被讀取入主記憶體5b，而由CPU 5a所解讀。而電腦5係遵照程式，發揮作為本細胞培養系統之解析部51及控制部52的功能。
解析部51，基於構成以攝影裝置6所攝影之影像的畫素值，而檢測出現於該影像中之一或複數個細胞集合體9、即攝影對象的細胞培養容器1上所存在之一或複數個細胞集合體9各自的位置及範圍。然後，至少算出各細胞集合體9之面積或尺寸(直徑等)作為其特徵量。算出細胞集合體9之尺寸的情況時，可求得該細胞集合體9之最大寬度(換言之即長徑)、亦可求得最小寬度(換言之即短徑)。此外，解析部51，亦可基於所攝影之影像的畫素值，算出出現於該影像之各細胞集合體9的透過度、或出現於該影像之各細胞集合體9的形狀之指標值，例如真圓度、各細胞集合體9之細胞密度等，作為細胞培養容器1上所存在之細胞集合體9的特徵量。
又，解析部51，亦可基於所攝影之影像的畫素值，判別出現於該影像之各細胞集合體9中所含有的細胞種類，求得細胞培養容器1上所存在之哪個細胞集合體9為培養目標之必要的細胞(換言之即哪個細胞集合體9為 目標細胞以外之不要的細胞)、或各細胞集合體9之哪個部分為目標細胞而哪個部分為不要的細胞，作為細胞培養容器1上所存在之細胞集合體9的特徵量。
目前已存在有藉由添加於填充於細胞培養容器1之培養基中，而可不經固定細胞培養容器1上所存在之未分化ES細胞或未分化iPS細胞，在活體狀態下染色之細胞毒性低的螢光標記(與未分化細胞之表面所存在的糖鏈鍵結之凝集素探針rBC2LCN)。於ES細胞或iPS細胞之培養中，若使用該螢光標記，可將細胞培養容器1中所存在之目標細胞即未分化ES細胞或未分化iPS細胞予以染色。然後若在將該目標細胞染色的狀態下將細胞培養容器1以攝影裝置攝影，並解析所得之影像，可分別得知細胞培養容器1上所存在之目標細胞的位置及範圍、與其以外之不要的細胞(已分化之細胞等)的位置及範圍，亦可算出該等細胞集合體9之面積、尺寸或真圓度等。附帶一提，亦存在有自未分化細胞使rBC2LCN凝集素剝離之溶出(stripping)溶液，於剝離rBC2LCN凝集素後亦可繼續進行未分化細胞之培養。
當然，即使不使用將必要之目標細胞或不要的細胞染色之染色材，亦可利用已知之影像解析演算法，得知將細胞培養容器1攝影之影像中所出現的目標細胞之位置及範圍、不要的細胞之位置及範圍。亦可考量透過人工智慧的學習，來提高影像中所出現的細胞之種類判定的精度。
當解析部51為解析細胞培養容器1上所存在之細胞集合體9何者為目標細胞、或各細胞集合體9之哪個部分為目標細胞而哪個部分為不要的細胞之情況時，於算出每個各細胞集合體9之面積或尺寸、透過度、真圓度等的特徵量時，亦以僅檢測對象細胞集合體9當中之目標細胞所佔的部分而求得該部分之面積或尺寸、透過度、真圓度等為佳。
進一步地，解析部51，係利用主記憶體5c或輔助記憶裝置5c之所需的記憶區域，而保持應有之細胞集合體9的特徵量之上限值及/或下限值的記憶。此外，係判定透過影像解析所得知之細胞培養容器1上之各細胞集合體9的特徵量是否未超越或超越其上限值及/或下限值。
培養必要之目標細胞而得到其細胞集合體9(或凝塊)的作業中，自培養開始起所經過之時間亦即培養時間(或培養日數)、與其時間所經過之時間點時的正常目標細胞之集合體9的面積或尺寸之大小之間，係存在著一定的關係。圖6中概念性地顯示自培養開始起的經過時間、與正常之細胞集合體9的面積或尺寸之關係。圖6中，實線表示細胞集合體9之面積或尺寸的適當範圍之下限，破線表示細胞集合體9之面積或尺寸的適當範圍之上限。網底區域為細胞集合體9之面積或尺寸的適當範圍。正常之細胞集合體9的面積或尺寸之上限值及下限值，可依培養時間之長度而變動。
面積或尺寸脫離了因應培養時間之適當範圍的細胞集合體9，較佳為不使用於細胞培養容器1之培養的下一階段、例如繼代或分化誘導等。面積或尺寸小於適當範圍之下限的細胞集合體9，細胞未順利增殖，可認為係未對應於培養時間而生長的不良之集合體9。另一方面，面積或尺寸大於適當範圍之上限的細胞集合體9，細胞的增殖本身雖有進行，但其增殖速度超過預期，若將之直接用於下一階段之繼代或分化誘導時，可能成為繼代後或分化後之細胞成長狀態產生偏差的原因。
因而，解析部51，藉由判定經影像解析所算出之細胞培養容器1上的各細胞集合體9之面積或尺寸是否脫離了因應培養時間之適當範圍，而對於各個細胞集合體9，顯示是否應使其存活、或是否應使其消滅、或是否應進行切斷或修整。面積或尺寸於適當範圍內的細胞集合體9，原則上為應使其存活者。面積或尺寸小於下限值之細胞集合體9，為不良而應消滅者。另一方面，對於面積或尺寸大於上限值之細胞集合體9，係將其切斷而成為面積或尺寸為適當範圍內的複數個細胞集合體9、或者使該細胞集合體9之一部分細胞(特別是該細胞集合體9之周緣部的細胞)消滅而使其面積或尺寸縮小。
電腦5係將經解析部51解析之存在於細胞培養容器1上的各細胞集合體9的特徵量之資訊顯示於顯示裝置7之畫面上。圖7至圖9係表示各細胞集合體9的特徵量之畫面顯示例。圖7所示之例子中，左方之區域61 表示與一個細胞培養容器1之全體的攝影影像一起地存在於該細胞培養容器1上之多數的細胞集合體9之位置。以及右方之區域62係一覽表示對於該細胞培養容器1上所存在之各細胞集合體9，其特徵量之尺寸(直徑)、及該細胞集合體9之尺寸是否為適當範圍內的判定結果(直徑小於下限值之細胞集合體9為「致死」、直徑大於上限值之細胞集合體9為「修整」)。
圖8及圖9所示之例子中，左方之區域61係擴大顯示細胞培養容器1上所存在之細胞集合體9當中，使用者所選擇之一個細胞集合體9之攝影影像。重疊於該擴大影像所描繪之輪廓線63，為解析細胞培養容器1之攝影影像的解析部51判斷為一個細胞集合體9之區域的外緣。以使用者之手所進行之指定要顯示哪個細胞集合體9之擴大影像的操作輸入，係透過輸入裝置8而接受。圖8為尺寸小於下限值之應致死的細胞集合體9之畫面顯示例，圖9為尺寸大於上限值之應切斷或修整的細胞集合體9之畫面顯示例。圖9之左方區域61中，較輪廓線63描繪於內側之圓64，表示實行過使位於對象之細胞集合體9的周緣部(亦即該圓64之外側)的細胞消滅之修整的結果所得之細胞集合體9所預測的大小。換言之，此等輪廓線63及圓64，表示於修整中致死之細胞的範圍。
若解析部51，為算出細胞培養容器1上所存在之細胞集合體9的面積或尺寸以外的特徵量、例如細胞集合體9之形狀的真圓度或細胞之密度等的情況時，可將 其各個細胞集合體9之真圓度等顯示於顯示裝置7之畫面。
此外，若解析部51，為解析細胞培養容器1上所存在之細胞集合體9的何者為目標細胞、或者各細胞集合體9的哪個部分為目標細胞而哪個部分為不要的細胞的情況時，較佳為由使用者可視覺辨認的態樣，於顯示裝置7之畫面顯示細胞培養容器1內之哪個位置存在有目標細胞、或哪個位置存在有不要的細胞。
用以由解析部51進行判定之條件，可任意設定。除了細胞集合體9之面積或尺寸大於上限值及/或小於下限值之條件以外，亦可藉由細胞集合體9之透過度與其上限值及/或下限值之大小比較、細胞集合體9之真圓度與其上限值及/或下限值之大小比較、細胞集合體9之細胞密度與其上限值及/或下限值之大小比較、細胞是否為目標細胞等，來判定是否應使各細胞集合體9存活、是否應消滅、是否應進行切斷或修整。
進一步地，亦可組合關於細胞集合體9之複數種特徵量之條件，來判定是否應使對象之細胞集合體存活、是否應消滅、是否應進行切斷或修整。例如，能夠以細胞集合體9之面積或尺寸為下限值至上限值之間的適當範圍內，且細胞集合體9之真圓度為下限值至上限值之間的適當範圍內之AND條件成立，而判定該細胞集合體9應存活；亦能夠以細胞集合體9之面積或尺寸為下限值至上限值之間的適當範圍內、或構成細胞集合體9之細胞明 顯為目標細胞之OR條件成立，而判定該細胞集合體9應存活。
控制部52係主管自雷射照射裝置3之加工噴嘴33向細胞培養容器1照射雷射L時的照射位置之控制。如已經敘述過的，為了僅使細胞培養容器1上存在之細胞或細胞集合體9中所期望之細胞消滅，必須僅對細胞培養容器1之被照射層12中欲致死之細胞正下方的部位照射雷射光L。決定對細胞培養容器1內之哪個位置照射雷射光L的順序，存在有複數個：
(I)視覺辨識顯示輸出於顯示裝置7之影像或資訊的使用者本身，決定對細胞培養容器1內之哪個位置或哪個範圍照射雷射L、或對哪個位置或哪個範圍不照射雷射L。以使用者之手所進行之指定雷射L之照射位置或範圍、或非照射位置或範圍的操作輸入，係透過輸入裝置8接受。使用者指定了雷射L之非照射位置或範圍時，係對其以外之位置或範圍照射雷射L。
(II)視覺辨識顯示輸出於顯示裝置7之影像或資訊的使用者本身，決定將細胞培養容器1上所存在之細胞或細胞集合體9當中之何者以雷射L照射致死、或不照射雷射L使其生存。以使用者之手所進行之指定使哪個細胞或細胞集合體9致死、或不使哪個細胞或細胞集合體9致死而使其存活的操作輸入，係透過輸入裝置8接受。使用者指定了生存之細胞或細胞集合體9時，係對細胞培養容器1中該指定之細胞或細胞集合體9所佔的區域以外之 範圍照射雷射L。
(III)電腦5，依照解析部51之判定結果，決定對細胞培養容器1內之哪個位置或哪個範圍照射雷射L、對哪個位置或哪個範圍不照射雷射L。解析部51，係於細胞培養容器1上所存在之細胞集合體9當中，對於其面積或尺寸為下限值以上上限值以下之適當範圍內的細胞集合體9判定使其生存、對於小於下限值之細胞集合體9判定使其消滅、對於大於上限值之細胞集合體9判定進行切斷或修整。又，算定各細胞集合體9之形狀的真圓度時，對於其真圓度小於主記憶體5b或輔助記憶裝置5c所記憶之下限值的細胞集合體9，係判定使其致死、或藉由使周緣部之細胞消滅的修整，使該細胞集合體9之形狀接近真圓。算定各細胞集合體9之細胞密度時，對於其密度小於主記憶體5b或輔助記憶裝置5c所記憶之下限值或大於上限值之細胞集合體9係判定使其致死。再者，正常之細胞集合體9的真圓度或細胞密度等之上限值及/或下限值，可依開始細胞培養起所經過之時間的長度而變動。以及，通過影像解析來判定細胞培養容器1上所存在之細胞或細胞集合體9的種類時，係判定使必要之目標細胞生存、其以外之不要的細胞致死。如已經敘述過的，亦可將關於細胞集合體9之複數個特徵量的條件以AND或OR予以組合，來判定是否應使對象細胞集合體存活、是否應消滅、是否應進行切斷或修整。
本實施形態之細胞處理系統，不管採取上述 (I)至(III)當中之何者均可。亦即，控制部52，係得到細胞培養容器1內之屬於使用者以自己之手予以指定為應照射雷射L之位置或範圍的區域之一或複數個照射位置的XY座標。或者，將細胞培養容器1內之應生存之目標細胞的細胞集合體9所佔區域以外之區域、換言之即可能存在不要的細胞或其他應致死細胞之區域，界定為應照射雷射L之區域，得到屬於該區域之一或複數個照射位置的XY座標。然後，將照射位置之XY座標，一時記憶於主記憶體5b或輔助記憶裝置5c。
再者，將面積或尺寸大之細胞集合體9切斷來製作面積或尺寸較小之複數個細胞集合體9時，如圖10所示，藉由對細胞培養容器1之被照射層12中，將對象之細胞集合體9切割為複數部分的境界線91之正下方的部位照射雷射L，使境界線91上之細胞致死。因此，控制部52，係得到位於該境界線91上之複數個XY座標，作為雷射L之照射位置的座標。
又，進行修整，亦即將細胞集合體9之周緣部的細胞消滅以製作面積或尺寸較小、或真圓度較高之細胞集合體9時，如圖11所示，藉由對細胞培養容器1之被照射層12中，對象之細胞集合體9的外周緣部位92之正下方的部位照射雷射L，使外周緣部位所在之細胞致死。因此，控制部52，係得到屬於該外周緣部位92之複數個XY座標，作為雷射L之照射位置的座標。
控制部52，係控制自加工噴嘴33向細胞培養 容器1之被照射層12的雷射L出射之ON/OFF、及對被照射層12所照射之雷射L的輸出強度即雷射L所具備之能量的量。具體而言，將指示自加工噴嘴33之雷射L出射的ON/OFF之信號透過I/O介面5e賦予至加工噴嘴33，而且將控制雷射L輸出之信號透過I/O介面5e賦予至加工噴嘴33或雷射光源31。
進一步地，控制部52，藉由操作支撐加工噴嘴33之XY載台4，使加工噴嘴33朝向雷射L之照射位置的XY座標移動，而將自加工噴嘴33出射之雷射光束L的光軸定位於該XY座標。具體而言，係將對應於雷射L之照射位置的XY座標之指令的信號，透過I/O介面5e賦予至XY載台4。若一邊自加工噴嘴33使連續波雷射L或接近連續波之高頻率脈衝雷射L出射，一邊遵照照射位置之XY座標的時間序列使加工噴嘴33進而雷射光束L移動，則可一邊對細胞培養容器1之被照射層12照射雷射L一邊實行使其照射位置連續移動的掃描。控制部52，係以將細胞培養容器1(之被照射層12)中，使用者本身所指定之區域、或應生存之細胞集合體9所佔的區域以外之區域藉由加工噴嘴33之光軸予以光柵掃描的方式，一邊使加工噴嘴33相對於細胞培養容器1移動，一邊於加工噴嘴33之光軸到達致死對象之細胞正下方的時間點自加工噴嘴33使雷射L出射。其結果，上述區域所在之不要的細胞會死亡，實現僅有必要之目標細胞的細胞集合體9會於細胞培養容器1內生存之狀態。
本實施形態之細胞處理系統，有用於於自目標細胞之培養開始起經過一定的細胞期間之時點，確實地收穫具備一定大小之目標細胞的集合體9。例如，於未分化iPS細胞之培養中，自使用細胞培養容器1開始培養起至其結束亦即繼代或分化誘導的著手為止的期間為七日左右。本細胞處理系統，係於該七日間的培養期間中途，將增殖緩慢之不良的細胞消滅而去蕪存菁，而且將增殖快之細胞集合體9予以切斷或修整而縮小其大小。藉此，於培養開始起七日後之時間點，可確實地收穫適於繼代之大小的iPS細胞之集合體9。
此時，自iPS細胞對細胞培養容器1之播種起二日左右，細胞集合體9仍顯著為小，故利用了本細胞處理系統之細胞培養容器1的攝影、影像解析及雷射L照射所進行的細胞集合體9之去蕪存菁、切斷或修整處理，係自培養開始起經過三日之時點起著手實行。又，自細胞培養開始後，隨著日期越經過，細胞培養容器1內之細胞個數越增加，其增殖速度呈指數函數地加速。因此，較佳為隨著細胞培養開始起的經過時間越增加，以細胞培養容器1之攝影、影像解析及雷射L照射所進行的細胞集合體9之去蕪存菁、切斷或修整處理的周期越縮短。
經過必要之細胞培養期間後，可於細胞培養容器1之孔洞10內注入培養液或其他液體(或對細胞集合體9添加培養液或其他液體)等，使細胞集合體9浮起而回收。為了將接著於細胞培養容器1之細胞由其表面剝 離，雖使用酵素並非必須，但亦可使用酵素。
本實施形態中，係構成一種細胞處理系統，其係用以將細胞培養容器1上所培養之細胞當中不要的細胞消滅，且使必要的細胞集合體9生長之系統，其具備將細胞培養容器1之一部分或全部攝影之攝影裝置6；基於構成以前述攝影裝置6攝影之影像的畫素值，算出前述細胞培養容器1上所存在之一或複數個細胞集合體9各自的面積或尺寸之解析部51；將經前述解析部51算出之各細胞集合體9的面積或尺寸顯示於畫面之顯示裝置7；藉由向前述細胞培養容器1照射雷射L而使細胞培養容器1上所存在之細胞致死之雷射照射裝置3；接受以使用者之手，指定將前述細胞培養容器1上所存在之細胞當中之何者以雷射L照射致死或不照射雷射L而使其生存的操作輸入、或指定對前述細胞培養容器1上之哪個位置照射雷射L或不照射雷射L的操作輸入之輸入裝置8；與依照以前述操作輸入裝置8所接受之操作輸入，控制自前述雷射照射裝置3向前述細胞培養容器1照射雷射L時的照射位置之控制部52。
前述解析部51，係記憶關於細胞集合體9之面積或尺寸的上限值或下限值，判定前述細胞培養容器1上所存在之各細胞集合體9的面積或尺寸是否未超越其上限值或下限值。前述顯示裝置7，係將前述解析部51對前述細胞培養容器1上所存在之各細胞集合體9的判定結果顯示於畫面。
又，本實施形態中，係構成一種細胞處理系統，其係用以將細胞培養容器1上所培養之細胞當中不要的細胞消滅，且使必要的細胞集合體9生長之系統，其具備將細胞培養容器1之一部分或全部攝影之攝影裝置6；基於構成以前述攝影裝置6所攝影之影像的畫素值，算出前述細胞培養容器1上所存在之一或複數個細胞集合體9各自的面積或尺寸，而且記憶關於細胞集合體9之面積或尺寸的上限值或下限值，判定細胞培養容器1上所存在之各細胞集合體9的面積或尺寸是否未超越其上限值或下限值之解析部51；藉由向前述細胞培養容器1照射雷射L而使細胞培養容器1上所存在之細胞致死之雷射照射裝置3；依照前述解析部51之判定結果，控制自前述雷射照射裝置3向前述細胞培養容器1照射雷射L時的照射位置之控制部52。
前述控制部52，係照射用以使前述細胞培養容器1上所存在之細胞集合體9當中，面積或尺寸小於前述下限值之細胞集合體9致死的雷射L，另一方面，係控制前述雷射照射裝置3，以照射用以將面積或尺寸大於前述上限值之細胞集合體9切斷或縮小其面積或尺寸的雷射L。
用以與細胞培養容器1上所存在之細胞集合體9的特徵量(面積或尺寸、真圓度、細胞密度等)比較的上限值及/或下限值，可經使用者任意設定。作為解析部51而發揮功能的電腦5，係透過輸入裝置8而接受以使用 者之手對上限值及/或下限值的輸入，而且將該輸入之上限值及/或下限值記憶於主記憶體5b或輔助記憶裝置5c予以保持，使用於對於細胞培養容器1上之各細胞集合體9的判定。
依照本實施形態之細胞處理系統，可將所期望之大小的細胞集合體9更容易地、且於特定之細胞培養期間經過時安定地收穫。
再者，本發明不限於以上詳述之實施形態。首先，用以使不要的細胞致死之雷射照射處理所使用的雷射L之波長，當然不限定於405nm。採用其他波長之雷射L時，係要求使用含有可吸收該波長之光的色素構造之材料(特別是聚合物)來構成細胞培養容器1之被照射層12。例如，若為使用波長808nm或1064nm等之近紅外線雷射L者，則其一例為使用酞花青類(酞花青衍生物、酞花青系近紅外線吸收色素)作為材料。惟，該情況時，較佳為於聚合物之側鏈以化學鍵固定，使不移動至細胞。又，配位錯合物由於金屬離子會游離，故即使為聚合物化者亦以避免使用為佳。
亦可將雷射光束L之直徑限縮為較50μm更小。例如，若使核心直徑小的光纖連接於加工噴嘴33，並將自雷射光源31所供給之雷射光L通過該光纖輸入於加工噴嘴33，則可將自加工噴嘴33出射之雷射光束L直徑限縮為25μm以下，每單位面積之雷射L之能量的量(能量密度)會依其程度增加。藉此，即使雷射光源31之 最大輸出不大，亦可於雷射L之照射部位亦即不要的細胞所存在之部位對針尖賦予多量之能量。
將雷射光束L照射至被照射層12時之投影形狀，不限於點狀或圓形狀。亦可將雷射光束L之投影形狀，成形為於特定方向延伸的棒狀之線形光束。若使用線形光束，則可更縮短將細胞培養容器1(之被照射層12)的一定區域予以光柵掃描所需的時間。
上述實施形態中，係將朝向被支撐體2所支撐之細胞培養容器1照射雷射L的加工噴嘴33搭載於XY載台4，使加工噴嘴33於X軸方向及Y軸方向移動，但亦可將支撐細胞培養容器1之支撐體2搭載於XY載台等之變位機構4，使細胞培養容器1於X軸方向及Y軸方向移動。或者，亦可考量將加工噴嘴33與支撐體2之其中一方搭載於可於X軸方向移動的線性馬達台車等、將另一方搭載於可於Y軸方向移動的線性馬達台車等，使自加工噴嘴33出射之雷射光束L可相對於細胞培養容器1之被照射層12於X軸方向及Y軸方向兩方向變位。
用以使雷射L對細胞培養容器1之被照射層12的照射位置變位之變位機構4，亦可採用檢流計式掃描器。如眾所周知的，檢流計式掃描器，為使反射自雷射光源31所供給之雷射光L的反射鏡藉由伺服馬達或步進馬達等而旋動者，可透過反射鏡使雷射L之光軸高速地變化。尤其，採用檢流計式掃描器的情況時，雷射光L之光軸對細胞培養容器1之被照射層12所相交的角度無法嚴 格地保持為一定。又，雷射光源為半導體雷射等，且將該雷射光源所發出的雷射使用光纖等傳送至檢流計式掃描器的情況時，將對被照射層12照射之雷射光束L的直徑或投影形狀的尺寸限縮為極小亦非容易。為了將雷射光束L的直徑或投影形狀的尺寸限縮為極小而提高能量密度，較佳為使用如XY載台4或線性馬達台車般，可使雷射光束L之光軸相對於細胞培養容器1之被照射層12進行平行移動的機構。惟，藉由採用光纖雷射作為雷射光源、或使固體雷射光聚光，可將對被照射層12照射之雷射光束L的直徑或投影形狀的尺寸限縮為極小。
亦可考量將作為攝影細胞培養容器1內之細胞的攝影裝置6之構成要素的固體攝影元件，附設於加工噴嘴33。
作為將細胞培養容器1內之細胞攝影時的照明光源，亦可考量利用自加工噴嘴33出射之雷射光L。當然，此時自加工噴嘴33對細胞培養容器1所照射之雷射L的輸出，必須充分弱於為了消滅不要的細胞而對細胞培養容器1所照射之雷射L的輸出。
上述實施形態中，於成形於細胞培養容器1之容器本體11的孔洞10之底塗佈作為被照射層12之材料的聚合物而構成被照射層12。但是，於包含有複數孔洞之多孔盤形的容器本體上，藉由旋轉塗佈等塗佈聚合物而形成被照射層，係伴隨著困難。因而，可考量藉由製作含有受到雷射光L照射會產生熱的材料之板狀體，且將該 板狀體設置或接著於容器本體之各孔洞的底，來構成細胞培養容器之被照射層。板狀體可為於藉由具有使雷射光L透過之透明性或透光性的塑膠或玻璃等之材料所構成的薄板上塗佈會吸收雷射光L之色素者、亦可為於如此薄板之構成材料中含有會吸收雷射光L之色素者。當然亦可使用於上述實施形態中所述的含有色素構造之聚合物或光酸產生劑，作為會吸收雷射光L之色素。
上述實施形態中，係自細胞培養容器1之下方透過容器本體11來對被照射層12照射雷射光L，但亦可考量使雷射光L自上方亦即被照射層12之表面側(不穿透容器本體11地)對被照射層12直接照射。此時，容器本體11即無必要具有使雷射光L透過之透明性或透光性。所照射之雷射光L的焦點，較佳為對合於被照射層12，而非對合於位於被照射層12之上的細胞。
使用細胞培養容器1培養iPS細胞或其他細胞時，亦可合併使用餵養細胞。本發明之雷射加工機，亦可利用於將細胞培養容器1內之不需要的餵養細胞進行消滅處理。
對於在未敷設有被照射層12之細胞培養容器中所培養的細胞集合體9實行上述之去蕪存菁或切斷、修整處理時，亦可藉由將自雷射加工機之加工噴嘴33出射的雷射光L之焦點對合於細胞培養容器上的細胞集合體9之層，且對細胞集合體9直接照射雷射光L，來使欲致死之不要的細胞消滅。此時之雷射光L，可能為如皮秒雷射 或飛秒雷射之脈衝寬度極小的脈衝雷射。
本發明之細胞處理系統，不僅未分化iPS細胞之培養，亦可援用於iPS細胞群落製作後之分化誘導。其係因為了於特定之細胞培養期間後收穫由目標細胞亦即經分化之細胞所成的必要大小之細胞集合體9，而將增殖緩慢的細胞集合體9去蕪存菁、或將增殖快的細胞集合體9切斷或修整、或將不要的細胞亦即未分化之細胞或分化為目標細胞以外之細胞的細胞消滅而排除之觀點，係與於未分化iPS細胞之培養的處理相同之故。
使細胞集合體9之外周緣部92的細胞致死之修整，亦可對面積或尺寸為上限值以下之適當大小的細胞集合體9實施。於細胞集合體9之修整處理中，以多大的幅度消滅細胞集合體9之周緣部92、或修整後之細胞集合體9的尺寸(圓64之直徑大小)，使用者可任意設定。電腦5係透過輸入裝置8接受以使用者之手對作為修整對象之周緣部92的幅度或修整後之細胞集合體9的尺寸值之輸入，而且將該輸入之值記憶於主記憶體5b或輔助記憶裝置5c並保持，來使用於決定細胞培養容器1上之細胞集合體9修整處理時雷射L之照射位置的座標。
其他，各部分之具體的構成，可於不脫離本發明之趣旨的範圍內作各種變化。
[產業上之可利用性]
本發明可利用於使於細胞培養容器上培養之 細胞當中不要的細胞消滅而使必要的細胞集合體9生長。
0‧‧‧處理室
5‧‧‧電腦
7‧‧‧顯示裝置
8‧‧‧輸入裝置

Claims (4)

  1. 一種細胞處理系統，其係用以使於細胞培養容器上培養之細胞當中不要的細胞消滅而使必要的細胞集合體生長之系統，其特徵為具備將細胞培養容器之一部分或全部攝影之攝影裝置；基於構成以前述攝影裝置攝影之影像的畫素值，算出存在於前述細胞培養容器上之一或複數個細胞集合體各自的面積或尺寸之解析部；將以前述解析部算出之各細胞集合體的面積或尺寸顯示於畫面之顯示裝置；藉由向前述細胞培養容器照射雷射使存在於細胞培養容器上之細胞致死的雷射照射裝置；接受以使用者之手，指定使前述細胞培養容器上所存在之細胞中任意者以雷射照射致死或不進行雷射照射使其生存的操作輸入、或指定對前述細胞培養容器上之何種位置照射雷射或不照射雷射的操作輸入之輸入裝置；與依照以前述操作輸入裝置所接受的操作輸入而控制自前述雷射照射裝置向前述細胞培養容器照射雷射時之照射位置的控制部。
  2. 如請求項1之細胞處理系統，其中前述解析部，係記憶關於細胞集合體之面積或尺寸的上限值或下限值，且判定前述細胞培養容器上所存在之各細胞集合體的面積或尺 寸是否未超過其上限值或下限值，前述顯示裝置，係將前述解析部對於前述細胞培養容器上所存在之各細胞集合體的判定結果顯示於畫面。
  3. 一種細胞處理系統，其係用以使於細胞培養容器上培養之細胞當中不要的細胞消滅而使必要的細胞集合體生長之系統，其特徵為具備將細胞培養容器之一部分或全部攝影之攝影裝置；基於構成以前述攝影裝置攝影之影像的畫素值，算出存在於前述細胞培養容器上之一或複數個細胞集合體各自的面積或尺寸，而且記憶關於細胞集合體之面積或尺寸的上限值或下限值，判定細胞培養容器上所存在之各細胞集合體的面積或尺寸是否未超過其上限值或下限值之解析部；藉由向前述細胞培養容器照射雷射使存在於細胞培養容器上之細胞致死的雷射照射裝置；與依照以前述解析部之判定結果而控制自前述雷射照射裝置向前述細胞培養容器照射雷射時之照射位置的控制部。
  4. 如請求項2或3之細胞處理系統，其中前述控制部，係控制前述雷射照射裝置，以照射用以使前述細胞培養容器上所存在之細胞集合體當中，面積或尺寸小於前述下限值之細胞集合體致死的雷射，另一方面，照射用以將面積 或尺寸大於前述上限值之細胞集合體切斷或使其面積或尺寸縮小的雷射。
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