WO2015079477A1 - 吸引方法 - Google Patents

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WO2015079477A1
WO2015079477A1 PCT/JP2013/007020 JP2013007020W WO2015079477A1 WO 2015079477 A1 WO2015079477 A1 WO 2015079477A1 JP 2013007020 W JP2013007020 W JP 2013007020W WO 2015079477 A1 WO2015079477 A1 WO 2015079477A1
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WO
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suction
tip
syringe
suction port
plunger
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PCT/JP2013/007020
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English (en)
French (fr)
Inventor
伊藤 三郎
Original Assignee
ヤマハ発動機株式会社
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/02Burettes; Pipettes
    • B01L3/021Pipettes, i.e. with only one conduit for withdrawing and redistributing liquids
    • B01L3/0217Pipettes, i.e. with only one conduit for withdrawing and redistributing liquids of the plunger pump type
    • B01L3/022Capillary pipettes, i.e. having very small bore
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/02Burettes; Pipettes
    • B01L3/0275Interchangeable or disposable dispensing tips
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS 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
    • C12M33/00Means for introduction, transport, positioning, extraction, harvesting, peeling or sampling of biological material in or from the apparatus
    • C12M33/04Means for introduction, transport, positioning, extraction, harvesting, peeling or sampling of biological material in or from the apparatus by injection or suction, e.g. using pipettes, syringes, needles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01L2200/00Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/06Fluid handling related problems
    • B01L2200/0647Handling flowable solids, e.g. microscopic beads, cells, particles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00Additional constructional details
    • B01L2300/08Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0832Geometry, shape and general structure cylindrical, tube shaped
    • B01L2300/0838Capillaries
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/10Devices for transferring samples or any liquids to, in, or from, the analysis apparatus, e.g. suction devices, injection devices
    • G01N35/1009Characterised by arrangements for controlling the aspiration or dispense of liquids
    • G01N35/1011Control of the position or alignment of the transfer device

Definitions

  • the present invention relates to a suction method capable of accurately sucking an amount of an object such as a liquid.
  • Patent Document 1 a suction method using a suction device in which a suction tip is connected to the tip is used.
  • the suction tip is a jig provided with a substantially cylindrical main body portion having a tubular passage serving as a suction path for sucking an object inside, and an opening at the end of the tubular passage sucks liquid or the like. Functions as a suction port.
  • a suction nozzle of a suction device that generates a suction force is attached to the end of the suction tip opposite to the suction port.
  • the object includes not only the liquid but also powders, particles, living cells, etc. contained in the liquid.
  • the object is a cell
  • the cells after sorting and collection can be subjected to high-throughput screening (HTS) or the like.
  • HTS high-throughput screening
  • the suction tip is attached to the suction device, a part of the air existing in the suction tip is preliminarily discharged, and then the suction port is brought into contact with or in contact with the object.
  • a suction force is generated in the passage to suck the object together with the air remaining in the tubular passage.
  • the object is sucked by causing a pressure fluctuation accompanying the movement of air in the tubular passage of the suction tip during suction.
  • the conventional suction method has a problem that a very small amount of an object cannot be sucked efficiently and accurately because the volume of air changes during suction.
  • the suction speed response to the suction operation
  • the working efficiency is poor.
  • an observation means such as a microscope while the object is held in the suction tip
  • the air in the tubular passage may reduce the observation accuracy.
  • the present invention has been made in view of such conventional problems, and provides a suction method capable of eliminating the influence of air during suction and efficiently and accurately sucking an object. With the goal.
  • a suction method is a suction method for sucking an object using a suction tip including a suction port and a suction space, wherein the object is a liquid or an object held in a liquid, An air discharge step of discharging air in the suction space from the suction port; a suction preparation step including an immersion step of immersing the suction port in the liquid; and suctioning the object from the suction port into the suction space And a suction step.
  • FIG.4 (a) is a side view of a syringe part
  • FIG.4 (b) is sectional drawing of a syringe part.
  • FIG. 6A is a schematic diagram for explaining the operation of the suction tip for performing the suction method according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 6A is a schematic diagram for explaining the operation of the suction tip in the air discharge process
  • FIG. 6B is a schematic diagram for explaining the operation and detection process of the suction tip in the air discharging step
  • FIG. 6C is a schematic diagram for explaining the operation of the suction tip in the suction preparation step
  • FIG. 6E is a schematic diagram for explaining the operation of the suction tip in the suction step
  • FIG. 6E is a schematic diagram for explaining the operation of the suction tip in the discharge step.
  • It is a flowchart explaining the suction preparation process of the 1st Embodiment of this invention.
  • FIG. 15A is a schematic diagram for explaining the operation of the suction tip for performing the suction method according to the third embodiment of the present invention
  • FIG. 15A is a schematic diagram for explaining the operation of the suction tip in the air discharge process.
  • FIG. 15B is a schematic diagram for explaining the operation of the suction tip in the air discharge process
  • FIG. 15C is a schematic diagram for explaining the operation of the suction tip in the suction preparation process
  • FIG. FIG. 15E is a schematic diagram for explaining the operation of the suction tip
  • FIG. 15E is a schematic diagram for explaining the operation of the suction tip in the ejection process. It is a schematic diagram explaining the structure of the suction device of the 4th Embodiment of this invention.
  • FIG. 1 is a flowchart of the suction method of the present embodiment.
  • the suction method of the present embodiment is a method of sucking a cell aggregate (object) using a suction tip, and includes an air discharge step S100, a detection step S200, a suction preparation step S300, a suction step S400, and a discharge. Step S500.
  • an example of a suction tip that can be used in the suction method of the present embodiment will be described.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view for explaining the configuration of the suction tip 100 of the present embodiment.
  • FIG. 3 is a schematic view of a suction pipette 200 equipped with the suction tip 100 of the present embodiment.
  • the suction tip 100 is a jig used when sucking a cell aggregate (spheroid spheroid, an object held in a liquid) held in a cell culture solution, and is attached to the nozzle part 210 of the suction pipette 200. Used.
  • the suction pipette 200 is a tubular member that can generate a suction force.
  • the suction tip 100 By generating a suction force in the tubular passage of the suction tip 100, the end of the opening (syringe) of the tubular passage (suction space) of the suction tip 100 is obtained.
  • the cell aggregate can be sucked from the suction port 140 which is the other end 113t of the tip 113 (see FIG. 4).
  • the suction tip 100 includes a tubular passage serving as a suction path for sucking cell aggregates, and advances and retreats in the tubular passage while abutting the syringe portion 110 having the suction port 140 and an inner peripheral wall defining the tubular passage. And a plunger 150 that moves.
  • FIG. 4 is a schematic diagram illustrating the configuration of the syringe unit 110 according to the present embodiment
  • FIG. 4A is a side view of the syringe unit 110
  • FIG. 4B is a cross-sectional view of the syringe unit 110.
  • the syringe part 110 includes a syringe base end part 111, a syringe body part 112, and a syringe tip part 113.
  • the syringe base end portion 111 is a portion formed to be attached to the nozzle portion 210 of the suction pipette 200, and includes a syringe large diameter portion 114 and a syringe connection portion 115.
  • the syringe large-diameter portion 114 has a substantially cylindrical shape, and has one end 114s in which the connection port 120 into which the tip of the nozzle portion 210 is inserted is formed, and the other end 114t in which the one end 115s of the syringe connection portion 115 is connected. .
  • Two circumferential valleys 130 are formed on the inner peripheral wall of the syringe large diameter portion 114.
  • Two valley portions 211 formed circumferentially on the outer peripheral wall of the nozzle portion 210 are fitted into these valley portions 130, respectively. Thereby, the syringe part 110 of the suction tip 100 is attached to the tip of the nozzle part 210.
  • the inner peripheral wall of one member (for example, the syringe large-diameter portion 114) is tapered so that a general-purpose suction tip is fitted to the suction pipette.
  • These members (for example, the nozzle part 210) may be fitted and connected.
  • the syringe connecting portion 115 has one end 115 s connected to the other end 114 t of the syringe large diameter portion 114 and the other end 115 t connected to the one end 112 s of the syringe main body portion 112.
  • the syringe connecting portion 115 has an outer diameter increased from the other end 115t side to the one end 115s side so as to connect the syringe large diameter portion 114 and the syringe main body portion 112 having an outer diameter smaller than that of the syringe large diameter portion 114. It is generally frustoconical.
  • the syringe body 112 has one end 112 s connected to the other end 115 t of the syringe connector 115 and the other end 112 t connected to one end 113 s of the syringe tip 113.
  • the syringe body 112 has a smaller outer diameter than the syringe connector 115 and is a linear portion that is gradually reduced in diameter from the one end 112s side to the other end 112t side, and has a substantially truncated cone shape.
  • the syringe body 112 does not necessarily have a reduced diameter, and may be linear.
  • the tubular passage 112p in the syringe main body 112 is a cylindrical pipe having substantially the same diameter. Therefore, when a plunger 150 (see FIG. 5A) described later moves forward and backward in the tubular passage 112p, the first main body portion 157 tends to come into close contact with the inner peripheral wall of the syringe main body portion 112. As a result, air is less likely to intervene in the tubular passage 112p during suction or discharge. Therefore, the suction chip 100 can suck and discharge cell aggregates efficiently and accurately.
  • the syringe tip portion 113 is a linear portion having one end 113s connected to the syringe body portion 112 and the other end 113t in which the suction port 140 is formed.
  • the tubular passage 113p in the syringe tip 113 is composed of a cylindrical fine conduit, a tapered conduit, and a cylindrical conduit having different diameters in order from the other end 113t to the one end 113s.
  • the cylindrical pipe line is a pipe line having a larger diameter than the cylindrical fine pipe line.
  • the tapered pipe line is a pipe line that connects the cylindrical fine pipe line and the cylindrical pipe line, and the diameter is gradually increased from the other end 113t side to the one end 113s side.
  • the length of the cylindrical fine pipe line is not particularly limited, and is set to, for example, about 0.3 to 3 mm based on the manufacturing conditions of the syringe unit 110, the size of the cell aggregate to be sucked, and the like.
  • the cylindrical fine conduit has a sufficient length, the cell aggregate is difficult to be sandwiched between the tapered portions.
  • a taper pipe line is not essential and a cylindrical fine pipe line and a cylindrical pipe line may be connected.
  • the internal volume of the tubular passage may be adjusted by changing the length of the cylindrical passage. In this case, for example, a small amount of liquid of 10 ⁇ L or less can be dispensed.
  • the diameter of the suction port 140 is not particularly limited, and is appropriately set based on the size of the cell aggregate to be sucked.
  • the diameter of the suction port 140 can be about 0.16 to 0.20 mm.
  • the diameter of the suction port 140 of this embodiment is set to about 0.18 mm.
  • the cell aggregate may be appropriately deformed and sucked during suction even if the diameter of the suction port 140 is smaller than the size of the cell aggregate. . Therefore, the diameter of the suction port 140 is not necessarily formed larger than the size of the cell aggregate.
  • the material constituting the syringe unit 110 is not particularly limited, and a material (resin material or metal material) used for a conventional suction chip can be adopted.
  • a resin such as polypropylene or polystyrene, glass, or the like can be used as the material.
  • the syringe part 110 has the connection port 120 appropriately expanded in diameter when connected to the suction pipette 200, and is firmly adhered to the nozzle part 210. Connected.
  • a syringe unit 110 made of polypropylene is illustrated.
  • the thickness of the tube wall of the syringe part 110 is not particularly limited.
  • the thickness of the tube wall of the syringe part of the present embodiment is set to, for example, about 50 to 600 ⁇ m based on the strength, the dimension of the plunger that moves forward and backward within the syringe part, and the like.
  • FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the configuration of the plunger 150 of the present embodiment
  • FIG. 5A is a side view of the plunger 150
  • FIG. 5B is a cross-sectional view of the plunger 150.
  • the plunger 150 includes a plunger base end portion 151, a plunger main body portion 152, and a plunger distal end portion 153.
  • the plunger base end portion 151 is a part formed for mounting with the moving member 300 of the suction pipette 200 and is accommodated in the syringe base end portion 111.
  • the plunger base end portion 151 includes a plunger large diameter portion 154 and a plunger connection portion 155.
  • the plunger large-diameter portion 154 is a substantially cylindrical member housed in the syringe large-diameter portion 114, and the connection port 160 into which the distal end of the moving member 300 that moves forward and backward at the distal end of the nozzle portion 210 (see FIG. 2) is inserted. And the other end 154t connected to one end 155s of the plunger connecting portion 155.
  • Two circumferential valleys 170 are formed on the inner peripheral wall of the plunger large diameter portion 154.
  • Two valley portions 301 formed in a circumferential shape on the outer peripheral wall of the moving member 300 are fitted in these valley portions 170, respectively. As a result, the plunger 150 is attached to the moving member 300.
  • the inner peripheral wall of one member (for example, the plunger large-diameter portion 154) is tapered so that a general-purpose suction tip is fitted to the suction pipette.
  • These members for example, the moving member 300 may be fitted and connected.
  • the moving member 300 is a member that moves forward and backward at the tip of the nozzle portion 210 of the suction pipette 200 in conjunction with the push button 220 (see FIG. 3). Specifically, when the push button 220 is pushed down by the user, the moving member 300 moves from the tip of the suction pipette 200 in the push-down direction (arrow A1 direction). On the other hand, when the push button 220 is pulled up by the user, the moving member 300 moves in the pulling-up direction (arrow A2 direction) of the suction pipette 200. In conjunction with the forward and backward movement of the moving member 300, the plunger 150 attached to the moving member 300 moves forward and backward while contacting the inner peripheral wall of the syringe main body 112 (see FIG. 4B).
  • the plunger connecting portion 155 is a portion that connects the plunger large diameter portion 154 and the plunger main body portion 152.
  • the plunger connecting portion 155 has one end 155s connected to the other end 154t of the plunger large diameter portion 154 and the other end 155t connected to the one end 157s of the first main body portion 157.
  • the plunger connecting portion 155 has an outer diameter expanded from the other end 155t side to the one end 155s side so as to connect the plunger large diameter portion 154 and the plunger main body portion 152 having a smaller outer diameter than the plunger large diameter portion 154. It is substantially hemispherical.
  • the plunger main body 152 is a linear member having an outer diameter smaller than that of the plunger base end 151.
  • the plunger main body 152 includes a substantially cylindrical first main body 157 and a second main body 158 connected to the first main body 157.
  • the plunger main body part 152 moves forward and backward while mainly bringing the outer peripheral wall of the first main body part 157 into contact with the inner peripheral wall of the syringe main body part 112.
  • the first main body 157 has one end 157 s connected to the plunger connection 155 and the other end 157 t connected to one end 158 s of the second main body 158.
  • the first main body 157 is a columnar member having a constant outer diameter. Therefore, when the plunger 150 moves back and forth in the tubular passage, the first main body portion 157 uses the cylindrical outer peripheral wall as the inner peripheral wall of the syringe main body 112 (the inner peripheral wall of the tubular passage 112p, FIG. ))). As a result, air is less likely to intervene in the tubular passage 112p during suction or discharge. Therefore, the suction tip 100 (see FIG. 2) can efficiently and accurately suck and discharge the object.
  • the second main body 158 has one end 158s connected to the other end 157t of the first main body 157 and the other end 158t connected to one end 153s of the plunger tip 153.
  • the outer diameter of the plunger tip 153 is set to be substantially the same as the diameter of the suction port 140.
  • the diameter of the suction port 140 in this embodiment is about 0.18 mm as above-mentioned. Therefore, the 2nd main-body part 158 is provided as a site
  • the plunger tip 153 is a substantially cylindrical member having one end 153 s connected to the other end 158 t of the second main body 158.
  • the plunger tip 153 protrudes from the suction port 140 before the cell aggregate is aspirated and when the cell aggregate is discharged, and is immersed in the syringe unit 110 when the cell aggregate is aspirated.
  • the length of the plunger tip 153 is not particularly limited as long as it is long enough to discharge air or cell aggregates from the syringe unit 110 before or after discharging the cell aggregates.
  • the length of the plunger tip 153 is set to 0.6 to 1.2 mm, for example. By setting the length of the plunger tip portion 153 in such a range, air and cell aggregates can be discharged from the syringe portion 110, and the plunger tip portion 153 is not excessively projected from the suction port 140. Damage is prevented.
  • tip part 153 which protrudes 0.6 mm from the suction opening 140 is illustrated.
  • the outer diameter of the plunger tip 153 is not particularly limited, and is appropriately set to be approximately the same as the diameter of the suction port 140 based on the diameter of the suction port 140 (see FIGS. 4A and 4). As described above, the diameter of the suction port 140 can be about 0.16 to 0.20 mm, and the diameter of the suction port 140 in this embodiment is set to about 0.18 mm. Therefore, the outer diameter of the plunger tip 153 is set to about 0.15 to 0.19 mm, for example. The outer diameter of the plunger tip 153 of this embodiment is 1.7 mm.
  • the outer diameter of the plunger tip 153 of the present embodiment is set to be approximately the same as the diameter of the suction port 140, the plunger tip 153 is sucked before or when the cell aggregate is sucked.
  • air and cell aggregates When protruding from the mouth 140, air and cell aggregates hardly remain in the syringe part 110, and substantially the entire amount is discharged. Further, these air and cell aggregates are unlikely to adhere to the periphery of the suction port 140. As a result, for example, even when the suction tip 100 is subsequently used, sample contamination is unlikely to occur between samples collected continuously.
  • the material constituting the plunger 150 is not particularly limited, and for example, a resin such as polyacetal, polyethylene, or polystyrene can be employed.
  • a plunger 150 made of polyacetal is illustrated.
  • FIG. 6 is a schematic diagram for explaining the operation of the suction tip 100 for performing the suction method of the present embodiment
  • FIG. 6 (a) is a schematic diagram for explaining the operation of the suction tip 100 in the air discharging step S100
  • FIG. 6B is a schematic diagram for explaining the operation of the suction tip 100 in the air discharge step S100 and the detection step S200
  • FIG. 6C is a schematic diagram for explaining the operation of the suction tip 100 in the suction preparation step S300.
  • FIG. 6D is a schematic view for explaining the operation of the suction tip 100 in the suction step S400, and FIG.
  • FIG. 6E is a schematic view for explaining the operation of the suction tip 100 in the discharge step S500.
  • the cell culture solution Lm1 is stored in a container C1 whose upper portion is opened, such as a petri dish, and the cell aggregate C in the cell culture solution Lm1 is sucked and then discharged.
  • the container C1 is placed on the horizontal placement surface of the stage S.
  • the cell aggregate C is substantially spherical.
  • the air discharge step S100 is a step of discharging the air in the tubular passage (in the suction space) from the suction port 140 by causing the plunger tip 153 to protrude from the suction port 140.
  • the plunger tip 153 is immersed in the syringe part 110.
  • the plunger 150 is moved in the discharge direction (arrow A3 direction), and the plunger tip 153 is discharged from the suction port 140 to be displaced to the state shown in FIG. Thereby, the air which existed in the internal area
  • the plunger 150 is moved in the discharge direction by, for example, the user pressing the push button 220 (see FIG. 3) of the suction pipette 200 in the push-down direction (arrow A1 direction) to move the moving member 300 (see FIG. 5) toward the discharge direction. This is done by moving it.
  • the displacement from the state of FIG. 6A to the state of FIG. 6B is preferably performed in the air, but may be performed in a state where the suction port 140 is immersed in the cell culture solution Lm1. .
  • the displacement from the state of FIG. 6A to the state of FIG. 6B is performed in the air, so that the discharged air is closer to the suction port 140 than when it is immersed in the cell culture medium Lm1. Can be prevented from adhering to.
  • the detection step S200 is a step of detecting the position of the distal end surface 153a of the plunger distal end portion 153 protruding from the suction port 140.
  • an imaging device IS detection means
  • the imaging device IS is provided for observing the cell aggregate C held in the container C1 and the position of the distal end surface 153a from below.
  • the imaging apparatus IS includes an objective lens (not shown), an exit aperture (lens optical system) of the objective lens, a field stop of the eyepiece, an eyepiece, a CCD (Charge Coupled Device) image sensor as an imaging device, an image processing unit, and A display device D and the like are provided.
  • the CCD image sensor converts an optical image formed on the light receiving surface into an electrical image data signal.
  • the image processing unit performs image processing such as gamma correction and shading correction on the image data as necessary.
  • the display device D displays the image data after image processing. While viewing the image displayed on the display device D, the user appropriately moves the position of a suction pipette (not shown) to which the suction tip 100 is attached so that the position of the distal end surface 153a is directly above the cell aggregate C. .
  • air is discharged from the syringe unit 110 in the air discharge step S100 described above. Therefore, since accurate measurement is not hindered by air, observation accuracy is improved.
  • the control device compares the position of the distal end surface 153a with the position of the cell aggregate C, and if the position of the distal end surface 153a is not directly above the cell aggregate C, the distal end of the suction tip 100 A program for moving the suction pipette is executed so that the surface 153a is arranged right above the cell aggregate C.
  • FIG. 7 is a flowchart for explaining the suction preparation step S300.
  • the suction preparation process S300 includes an immersion process S310, a moving process S320 (receiving area forming process S321), and an approaching process S330.
  • Immersion step S310 is a step of immersing the suction port 140 of the syringe part 110 from which the air has been discharged in the cell culture solution Lm1.
  • the suction tip 100 moves the plunger tip 153 where the suction port 140 is formed in the downward direction so that the suction port 140 is immersed in the cell culture medium Lm1.
  • the suction port 140 is made to approach a position relatively away from the cell aggregate C so that a liquid flow is not generated as much as possible around the cell aggregate C in the subsequent moving step S320.
  • the suction port 140 is preferably immersed in a position that is slightly immersed in the liquid surface of the cell culture solution Lm1.
  • the downward movement of the suction tip 100 is performed, for example, when the user moves the suction pipette 200 (see FIG. 3) on which the suction tip 100 is mounted downward.
  • the suction pipette 200a equipped with the suction tip 100a is connected to the moving device 550, and the moving device 550 is driven by a motor to move the suction tip 100a downward.
  • the suction port 140 may be immersed in the cell culture medium.
  • the moving step S320 is a step of moving the plunger tip 153 by a predetermined distance in the direction toward the inside of the syringe unit 110. Although it does not specifically limit as predetermined distance, In this embodiment, the case where the plunger front-end
  • FIG. 8 is a schematic diagram for explaining the operation of the suction tip 100 in the receiving region forming step S321.
  • the plunger tip 153 is immersed in the syringe unit 110 to form a receiving region Ar defined by the tip surface 153a and the inner peripheral wall of the syringe unit 110 in the syringe unit 110, This is a step of holding the cell culture medium Lm1 in the receiving area Ar.
  • the plunger tip 153 is immersed in the syringe unit 110 by moving in the suction direction (arrow A4 direction). At this time, since the suction port 140 is immersed in the cell culture solution Lm1, the cell culture solution Lm1 is sucked into the syringe unit 110 and is received by the tip surface 153a and the inner peripheral wall of the syringe unit 110. Region Ar is formed. The receiving area Ar is filled with the cell culture medium Lm1, and no air is present.
  • the plunger tip 153 moves in the suction direction (arrow A4 direction), for example, when the user pulls up the push button 220 (see FIG. 3) of the suction pipette 200 in the pull-up direction (arrow A2 direction). (See) is moved to the suction direction side.
  • the approaching step S330 is a step of bringing the suction port 140 closer to the cell aggregate C. Specifically, the approach step S330 moves the suction tip 100 vertically downward based on the position of the distal end surface 153a detected in the detection step S200 described above, and brings the suction port 140 closer to the cell aggregate C. In this step, the suction port 140 is brought close to the cell aggregate C so that at least a part of the cell aggregate C is taken into the reception area Ar formed in the above-described reception area forming step S321.
  • FIG. 9 is a schematic diagram for explaining the operation of the suction tip 100 in the approaching step S330.
  • the suction tip 100 is moved vertically downward (arrow A5 direction). Thereby, a part of the cell aggregate C is taken into the receiving area Ar.
  • the front end surface 141 is slightly separated from the inner bottom surface C1a of the container C1. Thereby, even when the contaminant Cx exists around the cell aggregate C, such a contaminant Cx is hardly sucked from the suction port 140, and the cell culture solution Lm1 is not sucked from the suction port 140.
  • a flow path (arrow A6) at the time of suction is secured.
  • the suction tip 100 is moved vertically downward (arrow A5 direction), for example, when the user moves the suction pipette 200 (see FIG. 3) on which the suction tip 100 is mounted vertically downward.
  • the suction pipette 200a equipped with the suction tip 100a is connected to the moving device 550, and the moving device 550 is driven by a motor to move the suction tip 100a vertically downward. Then, the suction port 140 may be brought close to the cell aggregate C so that at least a part of the cell aggregate C is taken into the receiving area Ar.
  • the suction step S400 is a step of sucking the cell aggregate C from the suction port 140 by generating a suction force in the tubular passage (in the suction space) by moving the plunger tip 153 toward the inside of the syringe part 110. is there.
  • the plunger 150 is further moved in the suction direction (arrow A4 direction) to generate a suction force in the syringe body 112 and suck the cell aggregate into the tubular passage 112 p of the syringe body 112.
  • the cell aggregate Ca indicates the cell aggregate sucked into the tubular passage 112p.
  • the suction port 140 remains immersed in the cell culture medium Lm1, air does not flow into the syringe body 112. Moreover, since air does not intervene at the time of suction, the receiving area Ar formed in the syringe main body 112 when the plunger 150 moves in the suction direction is filled with the cell aggregate Ca and the cell culture solution Lm1. Therefore, according to the suction method of this embodiment, for example, compared to the case where air is interposed during the conventional suction, the suction delay due to the expansion of the air (decrease in response at the time of suction) does not occur, and it is accurate. A large amount can be aspirated.
  • the plunger tip 153 moves in the direction of the inside of the syringe unit 110, for example, when the user pulls up the push button 220 (see FIG. 3) of the suction pipette 200 in the pulling direction (arrow A2 direction). Is performed by moving to the suction direction side.
  • the discharging step S500 is a step of discharging the cell aggregate in the tubular passage by causing the plunger tip 153 to protrude from the suction port 140. As shown in FIG. 6 (e), the plunger 150 is moved in the discharge direction (arrow A3 direction), the plunger tip 153 is protruded from the suction port 140, and the cell aggregate held in the tubular passage is A separately prepared cell retentate Lm2 is discharged into a container C2. The cell aggregate Cb indicates the discharged cell aggregate.
  • the plunger main body 152 moves while bringing the outer peripheral wall into contact with the inner peripheral wall of the syringe main body 112, so that the cell aggregate C retained in the syringe main body 112, the cell aggregate C,
  • the cell culture solution Lm1 sucked up and held in the syringe body 112 is discharged without remaining in the syringe body 112.
  • the plunger 150 since air does not intervene at the time of discharge, the cell agglomerate C and the cell culture solution Lm1 held in the syringe body 112 are moved by the plunger 150 in the discharge direction. It is discharged so as to be pushed out to 153.
  • the suction method of the present embodiment compared to the case where air is present at the time of discharge as in the prior art, for example, there is no delay in discharge due to the compression of air (decrease in response at the time of discharge), and accurate A proper amount can be discharged.
  • the plunger tip 153 is moved in the discharge direction, for example, when the user pushes down the push button 220 (see FIG. 3) of the suction pipette 200 in the push-down direction (arrow A1 direction), and moves the moving member 300 (see FIG. 5) in the discharge direction. By moving to the side.
  • the cell aggregate may be discharged onto a dry surface (for example, on a glass plate) together with the cell culture solution, in addition to being discharged to the cell holding liquid Lm2.
  • the suction speed and the discharge speed are hardly lowered, and the working efficiency is good.
  • air is not present at the time of both suction and discharge, and the amount of the object to be sucked (cell aggregate C and cell culture solution Lm1) is received by the syringe unit 110 formed by the immersion of the plunger 150. It corresponds to the volume of the area Ar. The whole amount of the cell aggregate C and the cell culture solution Lm1 sucked into this region is discharged. Therefore, according to the suction method of the present embodiment, an accurate amount is easily sucked and discharged.
  • the plunger main body 152 moves while the outer peripheral wall is in contact with the inner peripheral wall of the syringe main body 112, and the plunger tip 153 protrudes from the suction port 140. Therefore, the cell aggregate C and the cell culture solution Lm1 sucked at the same time do not remain attached to the inner peripheral wall or the periphery of the suction port 140, and the entire amount is easily discharged. Further, since the entire amount is discharged, even if the suction tip 100 is subsequently used, sample contamination is unlikely to occur between samples collected continuously. Furthermore, for example, when observing a cell aggregate with an observation means such as a microscope while holding the object in the suction chip 100, the observation accuracy is improved because air does not exist in the tubular passage.
  • FIG. 10 is a flowchart of the suction preparation step S300a of the suction method of the present embodiment.
  • the suction method of the present embodiment is the same as the suction method of the first embodiment except that the moving step S320a in the suction preparation step S300a is different. Therefore, as in the first embodiment, FIG. 1, FIG. 6 (a) to FIG. 6 (e) are referred to as appropriate, and descriptions of overlapping steps are omitted as appropriate.
  • the same components as those described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted as appropriate.
  • the cell aggregate Ca (see FIG. 11) sucked in the present embodiment has a relatively flat shape. A cell having such a shape can be produced, for example, by performing two-dimensional culture.
  • Air exhaust process S100 The air exhausting step S100 is as described above in the first embodiment. As shown in FIGS. 6A and 6B, according to the air discharge step S100, the plunger tip 153 protrudes from the suction port 140, whereby the air in the tubular passage is discharged.
  • the detection step S200 is as described above in the first embodiment. As shown in FIG. 6B, according to the detection step S200, the position of the tip surface 153a of the plunger tip 153 protruding from the suction port 140 is detected.
  • the suction preparation step S300 includes an immersion step S310, a moving step S320a, and an approaching step S330.
  • the immersion step S310 is as described above in the first embodiment. As shown in FIG. 6C, according to the immersion step S310, the suction port 140 is immersed in the cell culture medium Lm1.
  • the moving step S320a is a step of moving the plunger tip 153 toward the inside of the syringe unit 110 so that the tip surface 153a and the tip surface 141 of the syringe unit 110 where the suction port 140 is formed are aligned.
  • FIG. 11 is a schematic diagram for explaining the operation of the suction tip 100 in the moving step S320a.
  • FIG. 12 is a schematic diagram for explaining the operation of the suction tip 100 in the approaching step S330.
  • the suction port 140 is approached to the cell aggregate Ca.
  • the distal end surface 153a of the plunger distal end portion 153 and the distal end surface 141 of the syringe portion 110 are aligned in the moving step S320a. Therefore, in the approaching step S330, it is easier to bring the suction port 140 closer to the cell aggregate Ca than in the state where the plunger tip 153 protrudes from the suction port 140 (see FIG. 6C).
  • the suction step S400 is as described above in the first embodiment. According to the suction step S ⁇ b> 400, the plunger tip 153 is moved toward the inside of the syringe part 110, a suction force is generated in the tubular passage, and the cell aggregate is sucked from the suction port 140.
  • FIG. 13 is a schematic diagram for explaining the operation of the suction tip 100 in the suction step S400. As described above, in the suction method of the present embodiment, the distal end surface 153a of the plunger distal end portion 153 and the distal end surface 141 of the syringe portion 110 are aligned in the moving step S320a, and the suction port 140 becomes the cell aggregate Ca in the approaching step S330. It is close enough.
  • the cell aggregate Ca is in the tubular passage.
  • the generated suction force is sucked so as to be peeled off from the inner bottom surface C1a.
  • the cell clump Ca1 indicates a cell clump that is sucked so as to be peeled off from the inner bottom surface C1a of the container C1.
  • the discharging step S500 is as described above in the first embodiment. According to the discharge step S500, the plunger tip 153 protrudes from the suction port 140, and the cell aggregate in the tubular passage is discharged.
  • the suction port 140 is formed. It is possible to draw it close enough.
  • the size of the cell aggregate is large and a part of the cell aggregate cannot be taken into the receiving area Ar (see FIG. 8), It can also be performed when there are no other cell clumps around.
  • the receiving area Ar may be formed by the thickness of the cell aggregate Ca and then suction may be performed.
  • FIG. 14 is a flowchart of the suction method of the present embodiment.
  • FIG. 15 is a schematic diagram for explaining the operation of the suction tip for performing the suction method of the present embodiment
  • FIG. 15 (a) is a schematic diagram for explaining the operation of the suction tip 100 in the air discharging step S100.
  • FIG. 15B is a schematic diagram for explaining the operation of the suction tip 100 in the air discharge step S100
  • FIG. 15C is a schematic diagram for explaining the operation of the suction tip 100 in the suction preparation step S300b.
  • FIG. 15E is a schematic diagram for explaining the operation of the suction tip 100 in the discharge step S500.
  • the suction method of the present embodiment is the same as the suction method of the first embodiment except that the detection step S200 and the approach step S330 in the suction preparation step S300b are omitted. Therefore, the description of the overlapping process is omitted as appropriate.
  • the same components as those described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted as appropriate.
  • the target object sucked in the suction method of the present embodiment is a highly viscous cell retentate (liquid).
  • Air exhaust process S100 The air exhausting step S100 is as described above in the first embodiment. As shown in FIGS. 15A and 15B, according to the air discharge step S100, the plunger tip 153 protrudes from the suction port 140, whereby the air in the tubular passage is discharged.
  • the suction preparation step S300b includes an immersion step S310 and a moving step S320.
  • the immersion step S310 is as described above in the first embodiment. As shown in FIG. 15C, according to the immersion step S310, the suction port 140 of the syringe unit 110 from which the air has been discharged is immersed in the cell retentate Lm3.
  • the moving step S320 is a step of moving the plunger tip 153 by a predetermined distance in the direction toward the inside of the syringe unit 110.
  • the case where the plunger tip 153 is immersed in the syringe unit 110 will be described as a receiving region forming step S321 with reference to FIG.
  • the receiving region forming step S ⁇ b> 321 the distal end portion 153 of the plunger distal end portion 153 and the syringe portion 110 are inserted into the syringe portion 110 by immersing the plunger distal end portion 153 into the syringe portion 110.
  • the plunger tip 153 is immersed in the syringe unit 110 by moving in the suction direction (arrow A4 direction).
  • the suction port 140 is immersed in the cell retentate Lm3
  • the cell retentate Lm3 is sucked into the syringe part 110 and is received by the tip surface 153a and the inner peripheral wall of the syringe part 110.
  • Region Ar is formed.
  • the receiving area Ar is filled with the cell retentate Lm3, and no air is present.
  • the suction step S400 is a step of sucking the cell retentate Lm3 from the suction port 140 by generating a suction force in the tubular passage by moving the plunger tip 153 toward the inside of the syringe part 110.
  • the plunger 150 is moved in the suction direction (arrow A4 direction), and a suction force is generated in the syringe body 112 to suck the cell culture solution into the tubular passage 112p of the syringe body 112.
  • the suction port 140 is immersed in the cell holding liquid Lm3, air does not flow into the syringe body 112.
  • the receiving region Ar formed in the syringe main body 112 when the plunger 150 moves in the suction direction is filled with the cell retentate Lm3. Therefore, for example, as compared with the conventional case where air is interposed during suction, a suction delay (decrease in response during suction) due to the expansion of air does not occur, and an accurate amount is sucked. Further, since air does not exist in the syringe body 112, for example, when the suction tip is moved to the discharge location after suction, dripping from the suction port 14 caused by the expansion of the air is unlikely to occur.
  • the discharging step S500 is as described above in the first embodiment. As shown in FIG. 15 (e), according to the discharge step S500, the plunger tip 153 protrudes from the suction port 140, and the cell retentate in the tubular passage is discharged into a separately prepared container C2 such as a petri dish. Is done.
  • the cell retentate Lm4 indicates the discharged cell retentate.
  • the suction method of the present embodiment even when the high-viscosity cell retentate Lm3 is sucked, the suction speed is unlikely to decrease, and an accurate amount is held in the receiving area Ar. .
  • the suction method of the present invention can suck an accurate amount regardless of the properties of the cell retentate Lm3, and is suitably employed as a dispensing method.
  • the liquid dispensed in this embodiment is not limited to a cell holding
  • FIG. 16 is a schematic diagram illustrating the configuration of a suction device 500 using the suction tip 100a.
  • the suction device 500 is placed on a stage 520 on which a culture well 510 having a holding hole 511 for holding a cell aggregate to be sucked is placed, and spaced upward from the culture well 510 placed on the stage 520.
  • the cell aggregates held in the holding holes 511 are arranged below the condenser 530 (irradiation means) for irradiating irradiation light from above and the culture well 510 placed on the stage 520 and are held in the holding holes 511.
  • An imaging device 540 (observation means) for observing the cell aggregate from below, a display device 541 attached to the imaging device 540, a suction chip 100a for sucking the cell aggregate held in the holding hole 511, A suction pipette 200a that generates a suction force for suction and a moving device 550 (driving means) that moves the suction pipette 200a up and down.
  • Capacitor 530 and imaging device 540 are devices constituting an illumination system and an imaging system of an inverted phase contrast microscope, respectively.
  • the syringe part 110a of the suction tip 100a is connected to a holder part 400 bent in a substantially L shape, and a plunger (not shown) moves forward and backward within the holder part 400 (not shown). )It is connected to the.
  • the piston member is connected to a moving member (not shown) that moves forward and backward in a nozzle portion (not shown) of the suction pipette 200a.
  • the moving device 550 includes a motor-controlled syringe pump (not shown). The moving member of the suction pipette 200a is moved forward and backward by the syringe pump, and the piston member and the plunger are moved forward and backward in conjunction with the moving member. .
  • the suction device 500 moves the moving member of the suction pipette 200a and the piston member of the suction tip 100a in the discharge direction (arrow A3 direction) by driving the syringe pump of the moving device 550, and moves the plunger tip from the suction port 140. It is made to protrude and the air in a tubular channel
  • the imaging device 540 detects the position of the tip surface of the plunger tip 153 protruding from the suction port 140 and the position of the cell aggregate held in the holding hole 511 (detection step S200).
  • the suction pipette 200a to which the suction tip 100a is connected is moved by appropriately moving the stage in the front-rear direction and the left-right direction so that the distal end surface of the plunger distal end 153 is arranged directly above the cell aggregate. Further, by driving the motor, the moving device 550 is moved downward (in the direction of arrow A7), and the suction port 140 of the syringe part 110a from which the air has been discharged is immersed in the cell culture solution stored in the holding hole 511. (Suction preparation step S300).
  • the suction device 500 drives the syringe pump of the moving device 550 to move the moving member of the suction pipette 200a and the piston member of the suction tip 100a in the suction direction (arrow A4 direction), and the plunger tip 153 is moved to the syringe.
  • a suction force is generated in the tubular passage by being moved inward of the portion 110a, and the cell aggregate is sucked from the suction port 140 (aspiration step S400).
  • the suction port 140 is pulled up from the holding hole 511 in which the cell culture solution is held, and the stage is appropriately moved in the front-rear direction and the left-right direction, so that the suction port 140 is placed on the stage with a recovery plate ( (Not shown).
  • the cell tip is discharged by discharging the plunger tip 153 from the suction port 140 (discharge step S500).
  • the suction method described above in the first embodiment is appropriately performed. Therefore, according to the suction device 500, the influence of air at the time of suction is eliminated, and the cell aggregate is sucked efficiently and accurately.
  • a cell aggregate is exemplified as an object (object) to be sucked.
  • object for example, a colony of iPS cells or ES cells, a spheroid, an organoid, or a single cell may be used as an object to be aspirated.
  • the suction method of the present invention the influence of air at the time of suction or discharge can be eliminated, so that the suction speed and the discharge speed are reduced. It is difficult and work efficiency is good.
  • the object is preferably a living cell, and more preferably a living cell aggregate. That is, according to the conventional suction method, since air is interposed when the cells are sucked or discharged, the cells tend to adhere and remain on the inner peripheral wall of the tubular passage, the periphery of the suction port, and the like.
  • air is discharged from the tubular passage of the syringe part by the plunger before suction.
  • the plunger tip is immersed in the syringe during suction, and the cells and the liquid that has retained the cells (for example, cell culture fluid) are sucked into the tubular passage from which air is discharged. Air does not intervene over time. Therefore, at the time of suction, the cells do not remain attached around the inner peripheral wall or the suction port, and the whole amount is easily discharged. As a result, the cells are accurately weighed, and highly reliable results are obtained in various experiments.
  • the living body-derived cell aggregate has a reconstructed living body-like environment in which the interaction between cells is taken into consideration inside the cell aggregate from the test results obtained using one cell. It is important in the field of regenerative medicine and the development of pharmaceuticals such as anticancer drugs, because the results of taking into account the functions of the cells can be obtained and the experimental conditions can be adjusted to the conditions that are more suitable for the environment in vivo. It is said that.
  • Specific examples of the cell aggregate include, for example, BxPC-3 (human pancreatic adenocarcinoma cell), embryonic stem cell (ES cell), induced pluripotent stem cell (iPS cell) and the like. In general, such a cell aggregate is formed by aggregation of several to several hundred thousand individual cells.
  • air is discharged from the tubular passage of the syringe part by the plunger before suction.
  • the plunger tip is immersed in the syringe during suction, the cell aggregate and the liquid that has retained the cell aggregate in the tubular passage from which air has been exhausted (for example, a cell culture solution) are aspirated. Air is not present during suction or discharge. Therefore, at the time of aspiration, cell aggregates do not remain attached around the inner peripheral wall or the suction port, and the entire amount is easily discharged.
  • highly reliable results can be obtained in the fields of biotechnology and medicine (including the field of regenerative medicine and the development of pharmaceuticals such as anticancer agents).
  • a method of moving an object for example, a cell aggregate
  • stress such as water pressure, water flow, and electric field is applied to the cell aggregate.
  • the damage to the cell aggregate is extremely small in the suction method of the present invention, the state before the suction can be maintained without applying stress to the cell aggregate.
  • a flow channel such as a flow channel chip
  • maintenance such as replacement of the flow channel member is required every time the type of the cell aggregate is changed, which takes time and cost. Only a disposable suction tip is required, and labor and cost are low.
  • the case where the cell aggregate is held in the cell culture medium is exemplified.
  • a liquid that does not deteriorate the properties of the cell aggregate can be used as appropriate.
  • Typical liquids include, for example, basal medium, synthetic medium, eagle medium, RPMI medium, Fischer medium, ham medium, MCDB medium, serum, and other glycerol, cell bunker (Juji Field) to be added before frozen storage.
  • cell frozen solution formalin, reagent for fluorescent staining, antibody, purified water, physiological saline and the like.
  • a culture preservation solution adapted to the cell aggregate can be used.
  • the cell aggregate is BxPC-3 (human pancreatic adenocarcinoma cell), 10% fetal bovine serum FBS (Fetal Bovine Serum) mixed with RPMI-1640 medium, and antibiotics as necessary Further, a supplement to which a supplement such as sodium pyruvate is added can be used.
  • BxPC-3 human pancreatic adenocarcinoma cell
  • 10% fetal bovine serum FBS Fetal Bovine Serum
  • RPMI-1640 medium fetal bovine Serum
  • antibiotics as necessary
  • a supplement to which a supplement such as sodium pyruvate is added can be used.
  • the detection method of the present invention may employ a detection step before the suction step. Therefore, for example, the detection step may be performed after the suction port is immersed in a liquid such as a cell culture solution (after the immersion step). Further, as described above in the second embodiment, when the object is a liquid, it is not necessary to strictly grasp the position of the tip surface of the tip part protruding from the suction port, and therefore the detection process is appropriately performed. It may be omitted.
  • the receiving region forming step and the suction step are separately described as the step of sucking the cell culture solution into the syringe part. Instead, the suction method of the present invention may perform these two steps substantially as one step continuously.
  • a suction method is a suction method for sucking an object using a suction tip including a suction port and a suction space, wherein the object is a liquid or an object held in a liquid, An air discharge step of discharging air in the suction space from the suction port; a suction preparation step including an immersion step of immersing the suction port in the liquid; and suctioning the object from the suction port into the suction space And a suction step.
  • the air in the suction space is discharged in the air discharge step, and the suction port is immersed in the immersion step of the suction preparation step.
  • the suction method an object is sucked into the suction space from the suction port in the suction step. Therefore, air can be prevented from interposing in the suction space during suction. As a result, the suction speed is unlikely to decrease and the working efficiency is good.
  • the amount of the object to be sucked matches the volume of the suction space formed at the time of suction. Therefore, according to the suction method of the present invention, an accurate amount is easily sucked. Further, for example, when the object is observed with an observation means such as a microscope while the object is held in the suction tip, the observation accuracy is improved because there is no air in the suction space.
  • the suction space is a tubular passage having the suction port as an opening end, and the suction tip is in contact with a syringe portion having the tubular passage inside and an inner peripheral wall defining the tubular passage.
  • a plunger that moves forward and backward in the tubular passage, and the air discharging step is a step of discharging a tip of the plunger from the suction port to discharge the air from the suction port. It is preferable that the object is sucked into the tubular passage from the suction port by moving the tip portion toward the inside of the syringe portion.
  • the distal end portion of the plunger protrudes from the suction port in the air discharging step to discharge the air in the tubular passage, and the distal end portion is moved inward of the syringe portion in the suction step, thereby causing the tubular passage.
  • a suction force is generated inside and an object is sucked from the suction port. Therefore, it is possible to prevent air from interposing in the tubular passage during suction. As a result, the suction speed is unlikely to decrease and the working efficiency is good.
  • the amount of the sucked object matches the volume of the internal region of the syringe part formed by the plunger moving in the internal direction of the syringe part. Therefore, according to the suction method of the present invention, an accurate amount is easily sucked. Further, for example, when the object is observed with an observation means such as a microscope while the object is held in the suction tip, the observation accuracy is improved because there is no air in the tubular passage.
  • the object is an object held in the liquid
  • the suction preparation step includes a movement step of moving the tip portion by a predetermined distance in an internal direction of the syringe portion, and the suction It is preferable that the method further includes an approach step of bringing a mouth close to the object.
  • the distal end portion is moved by a predetermined distance in the syringe portion in the moving step, and thus the suction port is likely to approach the object in the approaching step. As a result, the object is easily sucked accurately with a small suction amount.
  • the moving step is a step of moving the tip portion toward the inside of the syringe portion so that the tip surface of the tip portion and the tip surface of the syringe portion where the suction port is formed are aligned. It is preferable that
  • the distal end portion in the moving step, is moved in the direction toward the inside of the syringe portion so that the distal end surface thereof is aligned with the distal end surface of the syringe portion in which the suction port is formed. Therefore, for example, the suction port is easily approached to a flat object such as a two-dimensionally cultured cell. As a result, the object is easily sucked accurately with a small suction amount.
  • the moving step includes immersing the distal end portion into the syringe portion, and forming a receiving region defined by the distal end surface of the distal end portion and the inner peripheral wall of the syringe portion in the syringe portion.
  • a receiving region forming step of holding the liquid in the receiving region, and the approaching step is a step of bringing the suction port close to the object so that at least a part of the object is taken into the receiving region. It is preferable.
  • the tip portion in the receiving region forming step, is immersed in the syringe portion, and a receiving region defined by the tip surface of the tip portion and the inner peripheral wall of the syringe portion is formed in the syringe portion.
  • the liquid is held in the receiving area.
  • the approaching step is a step of bringing the suction port closer to the object so that at least a part of the object is taken into the receiving area. Therefore, the suction port is more likely to approach the object. Further, the object is separated from the surrounding by being partially taken into the receiving area.
  • the method further includes a detection step of detecting the position of the tip portion protruding from the suction port before the suction step, and the approaching step is based on the detected position of the tip portion.
  • the step of bringing the suction port closer to the object is based on the detected position of the tip portion.
  • the position of the distal end surface of the distal end protruding from the suction port is detected by the detection step before the suction step. Further, in the approaching step, the suction port is made to approach the object based on the detected position of the tip surface. Therefore, the suction port is more accurately approached to the object. As a result, the object is easily sucked accurately with a small suction amount.
  • the object is a liquid
  • the tip portion in the suction preparation step, the tip portion is immersed in the syringe portion, and the tip portion of the tip portion and the inner peripheral wall of the syringe portion are inserted into the syringe portion. It is preferable to include a receiving region forming step of forming the receiving region defined and holding the liquid in the receiving region.
  • the liquid in the receiving region forming step, the liquid is held in the receiving region that is formed at the same time as the tip portion is immersed in the syringe portion without air intervening. Therefore, for example, even when the viscosity of the liquid is high, the suction speed is unlikely to decrease, and an accurate amount is held in the receiving region. Even when the tip portion further moves toward the inside of the syringe portion in the subsequent suction step, the liquid is sucked in an accurate amount that is unlikely to cause a decrease in suction speed. As a result, the suction method of the present invention can suck an accurate amount regardless of the properties of the liquid.
  • the method further includes a discharge step of discharging the object in the suction space by causing the distal end portion of the plunger to protrude from the suction port after the suction step.
  • the distal end portion of the plunger protrudes from the suction port by the discharge process, and the object in the tubular passage is discharged.
  • the plunger moves while contacting the inner peripheral wall of the syringe part. Therefore, the object does not remain attached around the inner peripheral wall or the suction port, and the entire amount is easily discharged.
  • the entire amount is discharged, even if the suction tip is used subsequently, it is difficult for sample contamination (contamination contamination) to occur between samples collected continuously.
  • the object is preferably a living cell.
  • the suction method of the present invention since air is interposed when the cells are sucked, the cells are likely to remain attached to the inner peripheral wall of the tubular passage, the periphery of the suction port, and the like after discharge.
  • the air in the syringe unit is discharged by the plunger in the air discharge step prior to the suction step.
  • the suction port is immersed in the liquid in the suction preparation process while the air is discharged, and the cells are sucked in the suction process.
  • no air is present during suction. Therefore, the cells do not remain attached around the inner peripheral wall or the suction port after the discharge, and the whole amount is easily discharged.
  • the cells are accurately weighed, and highly reliable results are obtained in various experiments.
  • the object is a cell aggregate derived from a living body.
  • a cell-derived aggregate derived from a living body has a living body-like environment in which the interaction between cells is taken into consideration inside the cell aggregate rather than the test results obtained using one cell. Results are taken into account, and the experimental conditions can be adjusted to the conditions that are more suitable for the environment in the living body, which is important in the field of regenerative medicine and the development of pharmaceuticals such as anticancer drugs. ing.
  • the air in the syringe unit is discharged by the plunger in the air discharge step prior to the suction step. Further, the suction port is immersed in the liquid in the suction preparation process while the air is discharged, and the cells are sucked in the suction process. As a result, no air is present during suction.

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Abstract

 吸引口および吸引空間を備える吸引チップを用いて対象物を吸引する吸引方法であって、前記対象物が、液体または液体中に保持された物体であり、前記吸引空間内の空気を前記吸引口から排出する空気排出工程と、前記吸引口を前記液体に浸漬する浸漬工程を含む吸引準備工程と、前記吸引口から前記吸引空間内に前記対象物を吸引する吸引工程と、を備える、吸引方法。

Description

吸引方法
 本発明は、たとえば液体等の対象物の量を正確に吸引することのできる吸引方法に関する。
 従来、種々の分野において、液体等の対象物を一定容積吸引する方法が開発されている。特に、生化学実験等では、吸引チップを先端に接続して使用する吸引装置を使用した吸引方法が知られている(特許文献1)。吸引チップは、対象物を吸引する際の吸引経路となる管状通路を内部に備える略円筒状の本体部を備えた冶具であり、該管状通路の終端の開口部が液体等を吸引する際の吸引口として機能する。吸引チップの吸引口と反対側の端部は、吸引力を発生させる吸引装置の吸引ノズルが装着される。
 対象物としては、液体だけでなく、液体中に含まれる粉体、粒子、生体由来の細胞等が含まれる。対象物が細胞である場合、吸引チップを接続した吸引装置を操作し、形状に基づいて細胞を選別すれば、その細胞を用いた各種試験において、試験条件の偏差を小さくすることができる。選別回収後の細胞は、ハイスループット・スクリーニング(high-throughput screening(HTS))等に供することができる。
 ところで、従来の吸引方法は、吸引装置に吸引チップを装着し、吸引チップ内に存在していた空気の一部を予備排出し、次いで、吸引口を対象物に接近または接触させた状態で管状通路内に吸引力を発生させ、管状通路内に残った空気とともに対象物を吸引する。このように、従来の吸引方法では、吸引時に吸引チップの管状通路内において空気の移動を伴った圧力変動を起こして対象物を吸引している。
 近年は、極微量の対象物を正確に吸引する技術が求められている。しかしながら、従来の吸引方法では、吸引時に空気の体積変動が起こるため、極微量の対象物を効率よく正確に吸引できないという問題がある。具体的には、たとえば粘性の高い液体等を吸引する際に、管状通路内の空気が一時的に膨張されるため、吸引速度(吸引動作に対するレスポンス)が低下し、作業効率が悪い。また、たとえば吸引チップ内に対象物を保持したまま、顕微鏡等の観察手段で対象物を観察する場合には、管状通路内の空気が観察精度を低下させる場合がある。
特開平2002-98706号公報
 本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたものであり、吸引時における空気の影響を排除することができ、効率よく正確に対象物を吸引することのできる吸引方法を提供することを目的とする。
 本発明の一局面による吸引方法は、吸引口および吸引空間を備える吸引チップを用いて対象物を吸引する吸引方法であって、前記対象物が、液体または液体中に保持された物体であり、前記吸引空間内の空気を前記吸引口から排出する空気排出工程と、前記吸引口を前記液体に浸漬する浸漬工程を含む吸引準備工程と、前記吸引口から前記吸引空間内に前記対象物を吸引する吸引工程と、を備えることを特徴とする。
 本発明の目的、特徴及び利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。
本発明の第1の実施形態の吸引方法のフローチャートである。 本発明の第1の実施形態の吸引チップの構成を説明するための断面図である。 本発明の第1の実施形態の吸引チップを装着した吸引ピペットの概略図である。 本発明の第1の実施形態のシリンジ部の構成を説明する模式図であり、図4(a)はシリンジ部の側面図であり、図4(b)はシリンジ部の断面図である。 本発明の第1の実施形態のプランジャの構成を説明する模式図であり、図5(a)はプランジャの側面図であり、図5(b)はプランジャの断面図である。 本発明の第1の実施形態の吸引方法を行う吸引チップの動作を説明する模式図であり、図6(a)は空気排出工程における吸引チップの動作を説明する模式図であり、図6(b)は空気排出工程における吸引チップの動作および検出工程を説明する模式図であり、図6(c)は吸引準備工程における吸引チップの動作を説明する模式図であり、図6(d)は吸引工程における吸引チップの動作を説明する模式図であり、図6(e)は吐出工程における吸引チップの動作を説明する模式図である。 本発明の第1の実施形態の吸引準備工程を説明するフローチャートである。 本発明の第1の実施形態の受入領域形成工程における吸引チップの動作を説明する模式図である。 本発明の第1の実施形態の接近工程における吸引チップの動作を説明する模式図である。 本発明の第2の実施形態の吸引準備工程を説明するフローチャートである。 本発明の第2の実施形態の移動工程における吸引チップの動作を説明する模式図である。 本発明の第2の実施形態の接近工程における吸引チップの動作を説明する模式図である。 本発明の第2の実施形態の吸引工程における吸引チップの動作を説明する模式図である。 本発明の第3の実施形態の吸引方法のフローチャートである。 本発明の第3の実施形態の吸引方法を行う吸引チップの動作を説明する模式図であり、図15(a)は空気排出工程における吸引チップの動作を説明する模式図であり、図15(b)は空気排出工程における吸引チップの動作を説明する模式図であり、図15(c)は吸引準備工程における吸引チップの動作を説明する模式図であり、図15(d)は吸引工程における吸引チップの動作を説明する模式図であり、図15(e)は吐出工程における吸引チップの動作を説明する模式図である。 本発明の第4の実施形態の吸引装置の構成を説明する模式図である。
(第1の実施形態)
 以下に、本発明の第1の実施形態の吸引方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。図1は、本実施形態の吸引方法のフローチャートである。本実施形態の吸引方法は、吸引チップを用いて細胞凝集塊(対象物)を吸引する方法であり、空気排出工程S100と、検出工程S200と、吸引準備工程S300と、吸引工程S400と、吐出工程S500と、を含む。まず、これらの工程の説明の前に、本実施形態の吸引方法で使用することのできる吸引チップの一例について説明する。
<吸引チップ>
 図2は、本実施形態の吸引チップ100の構成を説明するための断面図である。図3は、本実施形態の吸引チップ100を装着した吸引ピペット200の概略図である。吸引チップ100は、細胞培養液中に保持された細胞凝集塊(スフェロイド spheroid、液体中に保持された物体)を吸引する際に使用される冶具であり、吸引ピペット200のノズル部210に装着して使用される。吸引ピペット200は、吸引力を発生することのできる管状部材であり、吸引チップ100の管状通路内に吸引力を発生させることにより、吸引チップ100の管状通路(吸引空間)の、開口終端(シリンジ先端部113の他端113t、図4参照)である吸引口140から細胞凝集塊を吸引することができる。吸引チップ100は、細胞凝集塊を吸引するための吸引経路となる管状通路を内部に備え、吸引口140を有するシリンジ部110と、管状通路を画定する内周壁と当接しつつ管状通路内を進退移動するプランジャ150と、を備える。
(シリンジ部)
 図4は、本実施形態のシリンジ部110の構成を説明する模式図であり、図4(a)はシリンジ部110の側面図であり、図4(b)はシリンジ部110の断面図である。シリンジ部110は、シリンジ基端部111と、シリンジ本体部112と、シリンジ先端部113とを含む。
 シリンジ基端部111は、吸引ピペット200のノズル部210と装着するために形成された部位であり、シリンジ大径部114とシリンジ接続部115とを含む。
 シリンジ大径部114は、略円筒状であり、ノズル部210の先端が挿入される接続口120が形成された一端114sと、シリンジ接続部115の一端115sが接続される他端114tとを有する。シリンジ大径部114の内周壁には、周状の谷部130が2箇所形成されている。これらの谷部130には、ノズル部210の外周壁に周状に形成された2箇所の山部211がそれぞれ嵌め合わされる。これにより、ノズル部210の先端に吸引チップ100のシリンジ部110が装着される。なお、山部211や谷部130を設ける代わりに、汎用の吸引チップを吸引ピペットに嵌め合う場合のように、一方の部材(たとえばシリンジ大径部114)の内周壁にテーパ加工を施し、他の部材(たとえばノズル部210)を嵌め合せて接続してもよい。
 シリンジ接続部115は、シリンジ大径部114の他端114tと接続される一端115sと、シリンジ本体部112の一端112sと接続される他端115tとを有する。シリンジ接続部115は、シリンジ大径部114と、該シリンジ大径部114よりも外径が小さいシリンジ本体部112とを接続するよう、他端115t側から一端115s側へ外径が拡径された略円錐台状である。
 シリンジ本体部112は、シリンジ接続部115の他端115tに接続される一端112sと、シリンジ先端部113の一端113sに接続される他端112tとを有する。シリンジ本体部112は、シリンジ接続部115よりも外径が小さく、一端112s側から他端112t側にかけて緩やかに縮径された直線状の部位であり、略円錐台状である。なお、シリンジ本体部112は、必ずしも縮径されている必要はなく、直線状であってもよい。
 シリンジ本体部112における管状通路112pは、略同径の円筒状管路である。そのため、後述するプランジャ150(図5(a)参照)が、管状通路112p内を進退移動する際に、第1本体部157は、シリンジ本体部112の内周壁と密に当接しやすい。その結果、管状通路112p内には、吸引時や吐出時に空気がより介在しにくい。したがって、吸引チップ100は、効率よく正確に細胞凝集塊を吸引、吐出することができる。
 シリンジ先端部113は、シリンジ本体部112に接続される一端113sと、吸引口140が形成された他端113tとを有する直線状の部位である。シリンジ先端部113における管状通路113pは、他端113t側から一端113s側にかけて順に、径の異なる円筒状微細管路、テーパ管路および円筒状管路から構成されている。円筒状管路は、円筒状微細管路よりも径の大きな管路である。テーパ管路は、円筒状微細管路と円筒状管路とを接続する管路であり、他端113t側から一端113s側にかけて径が徐々に拡径されている。円筒状微細管路の長さは特に限定されず、シリンジ部110の製造条件や、吸引する細胞凝集塊の大きさ等に基づいて、たとえば0.3~3mm程度に設定される。円筒状微細管路が充分な長さを有する場合、細胞凝集塊がテーパ部に挟み込まれにくい。また、テーパ管路は必須ではなく、円筒状微細管路と円筒状管路とが接続されてもよい。さらに、たとえば細胞培養液や抗がん剤等の試薬を分注する用途においては、円筒状管路の長さを変えて、管状通路の内容積を調整してもよい。この場合、たとえば10μL以下の微量な液体を分注することができる。
 吸引口140の直径としては特に限定されず、吸引すべき細胞凝集塊の大きさに基づいて適宜設定される。たとえば細胞凝集塊の大きさが40~180μmである場合には、吸引口140の直径は0.16~0.20mm程度とすることができる。本実施形態の吸引口140の直径は、0.18mm程度に設定されている。なお、細胞凝集塊が比較的柔軟な性状である場合には、細胞凝集塊の大きさよりも吸引口140の直径が小さくても、吸引時に細胞凝集塊が適宜変形されて吸引されることがある。そのため、吸引口140の直径は、必ずしも細胞凝集塊の大きさより大きく形成される必要はない。
 シリンジ部110全体の説明に戻り、シリンジ部110を構成する材料としては特に限定されず、従来の吸引チップに使用される材料(樹脂材料や金属材料)を採用することができる。たとえば、材料として、ポリプロピレンまたはポリスチレン等の樹脂やガラス等を採用することができる。これらの材料の中でも、シリンジ部110の材料として樹脂を採用することにより、シリンジ部110は、吸引ピペット200と接続する際に接続口120が適度に拡径され、ノズル部210と強固に密着されつつ接続される。本実施形態では、ポリプロピレン製のシリンジ部110が例示されている。
 シリンジ部110の管壁の厚みとしては特に限定されない。本実施形態のシリンジ部の管壁の厚みは、強度や、シリンジ部内を進退移動するプランジャの寸法等に基づいて、たとえば50~600μm程度に設定される。
(プランジャ)
 図5は、本実施形態のプランジャ150の構成を説明する模式図であり、図5(a)はプランジャ150の側面図であり、図5(b)はプランジャ150の断面図である。プランジャ150は、プランジャ基端部151と、プランジャ本体部152と、プランジャ先端部153とを含む。
 プランジャ基端部151は、吸引ピペット200の移動部材300と装着するために形成された部位であり、シリンジ基端部111に収容される。プランジャ基端部151は、プランジャ大径部154と、プランジャ接続部155とを含む。
 プランジャ大径部154は、シリンジ大径部114に収容される略円筒状の部材であり、ノズル部210(図2参照)の先端において進退移動する移動部材300の先端が挿入される接続口160が形成された一端154sと、プランジャ接続部155の一端155sに接続される他端154tを有する。プランジャ大径部154の内周壁には、周状の谷部170が2箇所形成されている。これらの谷部170には、移動部材300の外周壁に周状に形成された2箇所の山部301がそれぞれ嵌め合わされる。これにより、移動部材300にプランジャ150が装着される。なお、山部301や谷部170を設ける代わりに、汎用の吸引チップを吸引ピペットに嵌め合う場合のように、一方の部材(たとえばプランジャ大径部154)の内周壁にテーパ加工を施し、他の部材(たとえば移動部材300)を嵌め合せて接続してもよい。
 移動部材300は、プッシュボタン220(図3参照)と連動して吸引ピペット200のノズル部210の先端において進退移動する部材である。具体的には、プッシュボタン220がユーザにより押し下げられることにより、移動部材300は吸引ピペット200の先端より押し下げ方向(矢印A1方向)に移動する。一方、プッシュボタン220がユーザにより引き上げられることにより、移動部材300は吸引ピペット200の引き上げ方向(矢印A2方向)に移動する。これら移動部材300の進退移動と連動して、移動部材300に装着されたプランジャ150はシリンジ本体部112(図4(b)参照)の内周壁と当接しつつ進退移動する。
 プランジャ接続部155は、プランジャ大径部154とプランジャ本体部152とを接続する部位である。プランジャ接続部155は、プランジャ大径部154の他端154tと接続される一端155sと、第1本体部157の一端157sと接続される他端155tとを有する。プランジャ接続部155は、プランジャ大径部154と、プランジャ大径部154よりも外径が小さいプランジャ本体部152とを接続するよう、他端155t側から一端155s側へ外径が拡径された略半球状である。
 プランジャ本体部152は、プランジャ基端部151よりも外径が小さい直線状の部材である。プランジャ本体部152は、略円柱状の第1本体部157と、第1本体部157に連接された第2本体部158とを含む。プランジャ本体部152は、シリンジ部110内において、主に第1本体部157の外周壁をシリンジ本体部112の内周壁と当接させながら進退移動する。
 第1本体部157は、プランジャ接続部155に接続される一端157sと、第2本体部158の一端158sに接続される他端157tとを有する。第1本体部157は、外径が一定の円柱状の部材である。そのため、第1本体部157は、プランジャ150が管状通路内を進退移動する際に、円柱状の外周壁を、上記したシリンジ本体部112の内周壁(管状通路112pの内周壁、図4(b)参照)と密に当接しやすい。その結果、管状通路112p内には、吸引時や吐出時に空気がより介在しにくい。したがって、吸引チップ100(図2参照)は、効率よく正確に対象物を吸引、吐出することができる。
 第2本体部158は、第1本体部157の他端157tに接続される一端158sと、プランジャ先端部153の一端153sと接続される他端158tとを有する。後述するように、プランジャ先端部153の外径は、吸引口140の直径と略同じになるように設定される。また、本実施形態における吸引口140の直径は、上記のとおり、0.18mm程度である。そのため、第2本体部158は、このように径の異なる2つの部位(プランジャ先端部153および第1本体部157)を接続する部位として設けられている。
 プランジャ先端部153は、第2本体部158の他端158tに接続された一端153sを有する略円筒状の部材である。プランジャ先端部153は、細胞凝集塊の吸引前および細胞凝集塊の吐出時に吸引口140から突出され、細胞凝集塊の吸引時にシリンジ部110内に没入される。
 プランジャ先端部153の長さとしては特に限定されず、細胞凝集塊の吸引前や吐出時において、空気や細胞凝集塊をシリンジ部110内から吐出するために充分な長さであればよい。プランジャ先端部153の長さは、たとえば0.6~1.2mmに設定されている。プランジャ先端部153の長さをこのような範囲とすることにより、空気や細胞凝集塊をシリンジ部110内から吐出することができるとともに、プランジャ先端部153は、吸引口140から突出されすぎないため損傷が防がれる。本実施形態では、吸引口140から0.6mm突出するプランジャ先端部153が例示されている。
 プランジャ先端部153の外径としては特に限定されず、吸引口140(図4(a)および図4参照)の直径に基づいて、吸引口140の直径と同程度となるよう適宜設定される。上記のとおり、吸引口140の直径は、0.16~0.20mm程度とすることができ、本実施形態における吸引口140の直径は0.18mm程度に設定されている。したがって、プランジャ先端部153の外径は、たとえば0.15~0.19mm程度に設定される。本実施形態のプランジャ先端部153の外径は、1.7mmである。このように、本実施形態のプランジャ先端部153の外径は、吸引口140の直径と同程度となるよう設定されているため、細胞凝集塊の吸引前や吐出時においてプランジャ先端部153を吸引口140から突出させた場合に、空気や細胞凝集塊は、シリンジ部110内に残存しにくく、略全量が吐出される。また、これら空気や細胞凝集塊は、吸引口140の周囲に付着しにくい。その結果、たとえば、引き続いて吸引チップ100が使用される場合であっても、連続して採取される試料間で試料汚染を起こしにくい。
 プランジャ150全体の説明に戻り、プランジャ150を構成する材料としては特に限定されず、たとえば、ポリアセタール、ポリエチレン、ポリスチレン等の樹脂を採用することができる。本実施形態では、ポリアセタール製のプランジャ150が例示されている。
<吸引方法>
 次に、図1に加え、図6を参照しながら上記吸引チップ100を用いた本実施形態の吸引方法について説明する。図6は、本実施形態の吸引方法を行う吸引チップ100の動作を説明する模式図であり、図6(a)は空気排出工程S100における吸引チップ100の動作を説明する模式図であり、図6(b)は空気排出工程S100における吸引チップ100の動作および検出工程S200を説明する模式図であり、図6(c)は吸引準備工程S300における吸引チップ100の動作を説明する模式図であり、図6(d)は吸引工程S400における吸引チップ100の動作を説明する模式図であり、図6(e)は吐出工程S500における吸引チップ100の動作を説明する模式図である。本実施形態では、一例として、シャーレ等の上部が開口された容器C1に細胞培養液Lm1が貯留されており、細胞培養液Lm1中の細胞凝集塊Cを吸引し、その後吐出する動作について説明する。容器C1は、ステージSの水平な載置面に載置されている。細胞凝集塊Cは、略球形である。
(空気排出工程S100)
 空気排出工程S100は、プランジャ先端部153を吸引口140から突出させて管状通路内(吸引空間内)の空気を吸引口140から排出する工程である。まず、図6(a)に示されるように、吸引前の吸引チップ100は、プランジャ先端部153がシリンジ部110内に没入されている。本実施形態の吸引方法は、まず、プランジャ150を吐出方向(矢印A3方向)へ移動させ、プランジャ先端部153を吸引口140から吐出させて図6(b)の状態に変位させる。これにより、シリンジ本体部112の内部領域に存在していた空気が排出される。プランジャ150の吐出方向への移動は、たとえばユーザが吸引ピペット200のプッシュボタン220(図3参照)を押し下げ方向(矢印A1方向)に押し下げることにより移動部材300(図5参照)を吐出方向側へ移動させることにより行われる。なお、図6(a)の状態から図6(b)の状態への変位は、空気中で行われることが好ましいが、吸引口140を細胞培養液Lm1に浸漬した状態で行われてもよい。図6(a)の状態から図6(b)の状態への変位を空気中で行うことにより、細胞培養液Lm1に浸漬した状態で行う場合よりも、排出された空気が吸引口140の近傍に付着することを防ぐことができる。
(検出工程S200)
 検出工程S200は、吸引口140から突出されたプランジャ先端部153の先端面153aの位置を検出する工程である。図6(b)に示されるように、容器C1の下方には、撮像装置IS(検出手段)が配置されている。撮像装置ISは、容器C1内に保持された細胞凝集塊Cと、先端面153aの位置を下方より観察するために設けられている。撮像装置ISは、図示しない対物レンズ、対物レンズの射出絞り(レンズ光学系)、接眼レンズの視野絞り、接眼レンズ、撮像素子であるCCD(電荷結合素子 Charge Coupled Device)イメージセンサ、画像処理部および表示装置D等を備える。CCDイメージセンサは、受光面に形成された光像を電気的な画像データ信号に変換する。画像処理部は、必要に応じて画像データにガンマ補正やシェーディング補正などの画像処理を施す。表示装置Dは、画像処理後の画像データを表示する。ユーザは、表示装置Dに表示された画像を見ながら、先端面153aの位置が細胞凝集塊Cの真上なるよう吸引チップ100が装着された吸引ピペット(図示せず)の位置を適宜移動させる。本実施形態の検出工程S200では、上記した空気排出工程S100においてシリンジ部110内から空気が排出されている。そのため、空気によって正確な測定が妨げられないため、観察精度が向上する。なお、ユーザが行う動作は、外部に付設した制御装置(図示せず)により行ってもよい。この場合、制御装置は、たとえば、先端面153aの位置と、細胞凝集塊Cの位置とを比較し、先端面153aの位置が細胞凝集塊Cの真上にない場合には吸引チップ100の先端面153aが細胞凝集塊Cの真上に配置されるよう吸引ピペットを移動させるプログラムを実行する。
(吸引準備工程S300)
 図7は、吸引準備工程S300を説明するフローチャートである。吸引準備工程S300は、浸漬工程S310と、移動工程S320(受入領域形成工程S321)と、接近工程S330とを含む。
 浸漬工程S310は、空気が排出されたシリンジ部110の吸引口140を細胞培養液Lm1に浸漬する工程である。図6(c)に示されるように、吸引チップ100は、吸引口140が形成されたプランジャ先端部153を下方向へ移動させ、吸引口140を細胞培養液Lm1に浸漬させる。この際、続く移動工程S320において細胞凝集塊Cの周囲に液流がなるべく発生しないように、吸引口140は、細胞凝集塊Cから比較的離れた位置にまで接近させられることが好ましい。具体的には、吸引口140は、わずかに細胞培養液Lm1の液面に浸される程度の位置に浸漬されることが好ましい。吸引チップ100の下方向への移動は、たとえばユーザが、吸引チップ100を装着した吸引ピペット200(図3参照)を下方向へ移動させることにより行われる。他にも、第4の実施形態として後述するように、吸引チップ100aを装着した吸引ピペット200aを移動装置550に接続し、移動装置550をモータにより駆動させて、吸引チップ100aを下方向へ移動させて、吸引口140を細胞培養液に浸漬させてもよい。
 移動工程S320は、プランジャ先端部153を、シリンジ部110の内部方向へ所定の距離だけ移動させる工程である。所定の距離としては特に限定されないが、本実施形態ではプランジャ先端部153がシリンジ部110内に没入される場合(受入領域形成工程S321)について図8を参照しながら説明する。
 図8は、受入領域形成工程S321における吸引チップ100の動作を説明する模式図である。受入領域形成工程S321は、プランジャ先端部153をシリンジ部110内に没入させて、シリンジ部110内に、先端面153aとシリンジ部110の内周壁とにより規定される受入領域Arを形成するとともに、受入領域Ar内に細胞培養液Lm1を保持する工程である。
 プランジャ先端部153は、吸引方向(矢印A4方向)に移動されることにより、シリンジ部110内に没入される。このとき、吸引口140は細胞培養液Lm1に浸漬されているため、シリンジ部110内には細胞培養液Lm1が吸引されるとともに、先端面153aとシリンジ部110の内周壁とにより規定される受入領域Arが形成される。受入領域Ar内は、細胞培養液Lm1で満たされており、空気が介在しない。プランジャ先端部153の吸引方向(矢印A4方向)への移動は、たとえばユーザが吸引ピペット200のプッシュボタン220(図3参照)を引き上げ方向(矢印A2方向)に引き上げることにより移動部材300(図5参照)を吸引方向側へ移動させることにより行われる。
 接近工程S330は、吸引口140を細胞凝集塊Cに接近させる工程である。具体的には、接近工程S330は、上記した検出工程S200において検出された先端面153aの位置に基づいて、吸引チップ100を鉛直下方へ移動させ、吸引口140を細胞凝集塊Cに接近させるとともに、上記した受入領域形成工程S321において形成された受入領域Ar内に細胞凝集塊Cの少なくとも一部が取り込まれるよう吸引口140を細胞凝集塊Cに接近させる工程である。
 図9は、接近工程S330における吸引チップ100の動作を説明する模式図である。吸引チップ100は、鉛直下方(矢印A5方向)に移動される。これにより、細胞凝集塊Cは、一部が受入領域Arに取り込まれる。このとき、先端面141は、容器C1の内底面C1aからわずかに離間されていることが好ましい。これにより、細胞凝集塊Cの周囲に夾雑物Cxが存在している場合であっても、このような夾雑物Cxは吸引口140から吸引されにくく、かつ、細胞培養液Lm1が吸引口140から吸引される際の流路(矢印A6)が確保される。吸引チップ100の鉛直下方(矢印A5方向)への移動は、たとえばユーザが、吸引チップ100を装着した吸引ピペット200(図3参照)を鉛直下方へ移動させることにより行われる。他にも、第4の実施形態として後述するように、吸引チップ100aを装着した吸引ピペット200aを移動装置550に接続し、移動装置550をモータにより駆動させて、吸引チップ100aを鉛直下方へ移動させて、受入領域Ar内に細胞凝集塊Cの少なくとも一部が取り込まれるよう吸引口140を細胞凝集塊Cに接近させてもよい。
 吸引工程S400は、プランジャ先端部153をシリンジ部110の内部方向へ移動させることにより管状通路内(吸引空間内)に吸引力を発生させて、吸引口140から細胞凝集塊Cを吸引する工程である。図6(d)に戻り、プランジャ150を吸引方向(矢印A4方向)へさらに移動させ、シリンジ本体部112内に吸引力を発生させて細胞凝集塊をシリンジ本体部112の管状通路112p内に吸引する。細胞凝集塊Caは、管状通路112pに吸引された細胞凝集塊を示している。この際、吸引口140は細胞培養液Lm1に浸漬されたままであるため、シリンジ本体部112内に空気が流入することがない。また、吸引時に空気が介在しないため、プランジャ150が吸引方向へ移動することによりシリンジ本体部112内に形成される受入領域Arは、細胞凝集塊Caや細胞培養液Lm1によって満たされる。そのため、本実施形態の吸引方法によれば、たとえば従来のような吸引時に空気が介在する場合と比較して、空気の膨張に伴う吸引の遅延(吸引時のレスポンスの低下)を起こさず、正確な量を吸引することができる。プランジャ先端部153のシリンジ部110内部方向への移動は、たとえばユーザが吸引ピペット200のプッシュボタン220(図3参照)を引き上げ方向(矢印A2方向)に引き上げることにより移動部材300(図5参照)を吸引方向側へ移動させることにより行われる。
 吐出工程S500は、プランジャ先端部153を吸引口140から突出させて管状通路内の細胞凝集塊を吐出する工程である。図6(e)に示されるように、プランジャ150を吐出方向(矢印A3方向)へ移動させ、プランジャ先端部153を吸引口140から突出させて、管状通路に保持されていた細胞凝集塊を、別途準備された細胞保持液Lm2が貯留された容器C2に吐出する。細胞凝集塊Cbは、吐出された細胞凝集塊を示している。この際、プランジャ本体部152は、外周壁をシリンジ本体部112の内周壁と当接させながら移動するため、シリンジ本体部112内に保持されていた細胞凝集塊Cや、該細胞凝集塊Cと同時に吸い上げられてシリンジ本体部112内に保持されていた細胞培養液Lm1がシリンジ本体部112内に残存することなく吐出される。また、吸引時と同様に、吐出時に空気が介在しないため、シリンジ本体部112内に保持されていた細胞凝集塊Cや細胞培養液Lm1は、プランジャ150が吐出方向へ移動することによりプランジャ先端部153に押し出されるように吐出される。そのため、本実施形態の吸引方法によれば、たとえば従来のような吐出時に空気が介在する場合と比較して、空気の圧縮に伴う吐出の遅延(吐出時のレスポンスの低下)を起こさず、正確な量を吐出することができる。プランジャ先端部153の吐出方向への移動は、たとえばユーザが吸引ピペット200のプッシュボタン220(図3参照)を押し下げ方向(矢印A1方向)に押し下げることにより移動部材300(図5参照)を吐出方向側へ移動させることにより行われる。なお、細胞凝集塊は、細胞保持液Lm2に吐出する場合のほか、細胞培養液とともに乾いた面(たとえばガラスプレート上)に吐出してもよい。
 このように、本実施形態の吸引方法によれば、空気が介在しないため、吸引速度や吐出速度の低下が起こりにくく、作業効率がよい。また、吸引時、吐出時ともに空気が介在せず、吸引される対象物(細胞凝集塊Cおよび細胞培養液Lm1)の量は、プランジャ150が没入されることにより形成されるシリンジ部110の受入領域Arの容積と一致する。そして、この領域に吸引された細胞凝集塊Cおよび細胞培養液Lm1は、全量が吐出される。そのため、本実施形態の吸引方法によれば、正確な量が吸引、吐出されやすい。さらに、吐出時には、プランジャ本体部152は外周壁をシリンジ本体部112の内周壁と当接させつつ移動し、プランジャ先端部153を吸引口140から突出させる。そのため、細胞凝集塊Cや同時に吸引された細胞培養液Lm1が内周壁や吸引口140の周囲に付着して残ることがなく、全量が吐出されやすい。また、全量が吐出されるため、引き続いて吸引チップ100が使用される場合であっても、連続して採取される試料間で試料汚染を起こしにくい。さらに、たとえば吸引チップ100内に対象物を保持したまま、顕微鏡等の観察手段で細胞凝集塊を観察する場合には、管状通路内に空気が存在しないため、観察精度が向上する。
(第2の実施形態)
 以下に、本発明の第2の実施形態の吸引方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。図10は、本実施形態の吸引方法の吸引準備工程S300aのフローチャートである。本実施形態の吸引方法は、吸引準備工程S300aにおける移動工程S320aが異なる以外は第1の実施形態の吸引方法と同様である。そのため、第1の実施形態と同様に図1、図6(a)~図6(e)を適宜参照するとともに、重複する工程の説明は適宜省略する。また、第1の実施形態において説明した構成と同様の構成については同一の参照符号を付して説明を適宜省略する。なお、本実施形態で吸引される細胞凝集塊Ca(図11参照)は比較的扁平な形状である。このような形状の細胞は、たとえば二次元培養を行うことにより作製することができる。
(空気排出工程S100)
 空気排出工程S100は、第1の実施形態において上記したとおりである。図6(a)および図6(b)に示されるように、空気排出工程S100によれば、プランジャ先端部153が吸引口140から突出されることにより、管状通路内の空気が排出される。
(検出工程S200)
 検出工程S200は、第1の実施形態において上記したとおりである。図6(b)に示されるように、検出工程S200によれば、吸引口140から突出されたプランジャ先端部153の先端面153aの位置が検出される。
(吸引準備工程S300)
 吸引準備工程S300は、浸漬工程S310と、移動工程S320aと、接近工程S330とを含む。
 浸漬工程S310は、第1の実施形態において上記したとおりである。図6(c)に示されるように、浸漬工程S310によれば、吸引口140が細胞培養液Lm1に浸漬される。
 移動工程S320aは、先端面153aと、吸引口140が形成されたシリンジ部110の先端面141とが揃うように、プランジャ先端部153をシリンジ部110の内部方向へ移動させる工程である。図11は、移動工程S320aにおける吸引チップ100の動作を説明する模式図である。プランジャ先端部153は、吸引方向(矢印A4方向)に移動されることにより、先端面153aと、シリンジ部110の先端面141とが揃えられる。
 接近工程S330は、第1の実施形態において上記したとおりである。図12は、接近工程S330における吸引チップ100の動作を説明する模式図である。接近工程S330によれば、吸引口140が細胞凝集塊Caに接近される。ここで、本実施形態の吸引方法は、移動工程S320aにおいてプランジャ先端部153の先端面153aとシリンジ部110の先端面141とが揃えられている。そのため、接近工程S330では、プランジャ先端部153が吸引口140から突出された状態(図6(c)参照)と比較して、吸引口140を細胞凝集塊Caに接近させやすい。
 吸引工程S400は、第1の実施形態において上記したとおりである。吸引工程S400によれば、プランジャ先端部153がシリンジ部110の内部方向へ移動され、管状通路内に吸引力が発生され、吸引口140から細胞凝集塊が吸引される。図13は、吸引工程S400における吸引チップ100の動作を説明する模式図である。上記のとおり、本実施形態の吸引方法は、移動工程S320aにおいてプランジャ先端部153の先端面153aとシリンジ部110の先端面141とが揃えられ、接近工程S330において吸引口140が細胞凝集塊Caに充分に接近されている。そのため、細胞凝集塊Caの形状が本実施形態のような扁平形状であり、容器C1の内底面C1aに付着するように保持されている場合であっても、細胞凝集塊Caは管状通路内に発生された吸引力により内底面C1aから引き剥がされるように吸引される。細胞凝集塊Ca1は、容器C1の内底面C1aから引き剥がされるように吸引されている細胞凝集塊を示している。
 吐出工程S500は、第1の実施形態において上記したとおりである。吐出工程S500によれば、プランジャ先端部153が吸引口140から突出され、管状通路内の細胞凝集塊が吐出される。
 このように、本実施形態の吸引方法によれば、細胞凝集塊Caが扁平な形状であり、容器C1の内底面C1aに付着するように保持されている場合であっても、吸引口140を充分に接近させて、吸引することができる。また、本実施形態の吸引方法は、細胞凝集塊の大きさが大きく受入領域Ar(図8参照)内に細胞凝集塊の一部を取り込むことができない場合や、吸引対象となる細胞凝集塊の周囲に他の細胞凝集塊が存在しない場合にも行うことができる。なお、本実施形態の吸引方法において、扁平な形状の細胞凝集塊Caを吸引する際に、プランジャ先端部153の先端面153aと、シリンジ部110の先端面141とを完全に揃える必要はなく、第1の実施形態において図8を参照して説明した場合と同様に、たとえば細胞凝集塊Caの厚み分だけ受入領域Arを形成してから吸引してもよい。
(第3の実施形態)
 以下に、本発明の第3の実施形態の吸引方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。図14は、本実施形態の吸引方法のフローチャートである。図15は、本実施形態の吸引方法を行う吸引チップの動作を説明する模式図であり、図15(a)は空気排出工程S100における吸引チップ100の動作を説明する模式図であり、図15(b)は空気排出工程S100における吸引チップ100の動作を説明する模式図であり、図15(c)は吸引準備工程S300bにおける吸引チップ100の動作を説明する模式図であり、図15(d)は吸引工程S400における吸引チップ100の動作を説明する模式図であり、図15(e)は吐出工程S500における吸引チップ100の動作を説明する模式図である。本実施形態の吸引方法は、検出工程S200と、吸引準備工程S300bにおける接近工程S330が省略される以外は、第1の実施形態の吸引方法と同様である。そのため、重複する工程の説明は適宜省略する。また、第1の実施形態において説明した構成と同様の構成については同一の参照符号を付して説明を適宜省略する。なお、本実施形態の吸引方法において吸引される対象物は、高粘度の細胞保持液(液体)である。
(空気排出工程S100)
 空気排出工程S100は、第1の実施形態において上記したとおりである。図15(a)および図15(b)に示されるように、空気排出工程S100によれば、プランジャ先端部153が吸引口140から突出されることにより、管状通路内の空気が排出される。
(吸引準備工程S300b)
 吸引準備工程S300bは、浸漬工程S310と、移動工程S320とを含む。
 浸漬工程S310は、第1の実施形態において上記したとおりである。図15(c)に示されるように、浸漬工程S310によれば、空気が排出されたシリンジ部110の吸引口140が細胞保持液Lm3に浸漬される。
 移動工程S320は、プランジャ先端部153を、シリンジ部110の内部方向へ所定の距離だけ移動させる工程である。本実施形態ではプランジャ先端部153がシリンジ部110内に没入される場合を、受入領域形成工程S321として図15(d)を参照しながら説明する。図15(d)に示されるように、受入領域形成工程S321は、プランジャ先端部153をシリンジ部110内に没入させて、シリンジ部110内に、プランジャ先端部153の先端面153aとシリンジ部110の内周壁とにより規定される受入領域Arを形成するとともに、受入領域Ar内に細胞保持液Lm3を保持する工程である。具体的には、プランジャ先端部153は、吸引方向(矢印A4方向)に移動されることにより、シリンジ部110内に没入される。このとき、吸引口140は細胞保持液Lm3に浸漬されているため、シリンジ部110内には細胞保持液Lm3が吸引されるとともに、先端面153aとシリンジ部110の内周壁とにより規定される受入領域Arが形成される。受入領域Ar内は、細胞保持液Lm3で満たされており、空気が介在しない。
 吸引工程S400は、プランジャ先端部153をシリンジ部110の内部方向へ移動させることにより管状通路内に吸引力を発生させて、吸引口140から細胞保持液Lm3を吸引する工程である。プランジャ150を吸引方向(矢印A4方向)へ移動させ、シリンジ本体部112内に吸引力を発生させて細胞培養液をシリンジ本体部112の管状通路112p内に吸引する。この際、吸引口140は細胞保持液Lm3に浸漬されているため、シリンジ本体部112内に空気が流入することがない。また、吸引時に空気が介在しないため、プランジャ150が吸引方向へ移動することによりシリンジ本体部112内に形成される受入領域Arは、細胞保持液Lm3によって満たされる。そのため、たとえば従来のような吸引時に空気が介在する場合と比較して、空気の膨張に伴う吸引の遅延(吸引時のレスポンスの低下)が起こらず、正確な量が吸引される。また、シリンジ本体部112内に空気が存在していないため、たとえば吸引後に吸引チップを吐出場所へ移動させる際に、空気が膨張することによって引き起こされる吸引口14からの液だれが起こりにくい。
 吐出工程S500は、第1の実施形態において上記したとおりである。図15(e)に示されるように、吐出工程S500によれば、プランジャ先端部153が吸引口140から突出され、管状通路内の細胞保持液は、別途用意されたシャーレ等の容器C2に吐出される。細胞保持液Lm4は、吐出された細胞保持液を示している。
 このように、本実施形態の吸引方法によれば、高粘度の細胞保持液Lm3を吸引する場合であっても、吸引速度の低下が起こりにくく、正確な量が受入領域Ar内に保持される。続く吸引工程S400でさらにプランジャ先端部153がシリンジ部110の内部方向へ移動する際にも、細胞保持液Lm3は、吸引速度の低下が起こりにくく正確な量が吸引される。その結果、本発明の吸引方法は、細胞保持液Lm3の性状によらず正確な量を吸引することができ、分注方法として好適に採用される。なお、本実施形態において分注される液体は、細胞保持液に限定されず、種々の液体であってもよい。
(第4の実施形態)
 以下に、本発明の吸引方法を実施するための吸引装置の一例について図16を参照しながら詳細に説明する。
<吸引装置>
 図16は、吸引チップ100aを用いた吸引装置500の構成を説明する模式図である。吸引装置500は、吸引される細胞凝集塊を保持する保持孔511を備える培養ウェル510が載置されるステージ520と、ステージ520に載置される培養ウェル510から上方に離間して配置され、保持孔511に保持される細胞凝集塊に対して上方より照射光を照射するコンデンサ530(照射手段)と、ステージ520に載置される培養ウェル510の下方に配置され、保持孔511に保持される細胞凝集塊を下方より観察する撮像装置540(観察手段)と、撮像装置540に付設された表示装置541と、保持孔511に保持される細胞凝集塊を吸引するための吸引チップ100aと、吸引のための吸引力を発生させる吸引ピペット200aと、吸引ピペット200aを上下に移動させる移動装置550(駆動手段)とを備える。なお、コンデンサ530および撮像装置540は、それぞれ倒立位相差顕微鏡の照明系および撮像系を構成する装置である。また、吸引チップ100aのシリンジ部110aは、略L字状に屈曲されたホルダ部400に接続されており、プランジャ(図示せず)は、ホルダ部400内において進退移動するピストン部材(図示せず)に接続されている。ピストン部材は、吸引ピペット200aのノズル部(図示せず)において進退移動する移動部材(図示せず)に接続されている。移動装置550は、モータ制御されたシリンジポンプ(図示せず)を備えており、該シリンジポンプにより、吸引ピペット200aの移動部材を進退移動させ、これと連動してピストン部材およびプランジャを進退移動させる。
 吸引装置500は、移動装置550のシリンジポンプを駆動させることにより、吸引ピペット200aの移動部材と吸引チップ100aのピストン部材を吐出方向(矢印A3方向)へ移動させ、プランジャ先端部を吸引口140から突出させて管状通路内の空気を排出する(空気排出工程S100)。次いで、撮像装置540は、吸引口140から突出されたプランジャ先端部153の先端面の位置と、保持孔511に保持された細胞凝集塊の位置とを検出する(検出工程S200)。その際、細胞凝集塊の真上にプランジャ先端部153の先端面が配置されるよう、ステージを前後方向や左右方向へ適宜移動させて吸引チップ100aが接続された吸引ピペット200aを移動させる。さらに、モータを駆動させることにより移動装置550を下方向(矢印A7方向)へ移動させ、空気が排出されたシリンジ部110aの吸引口140を保持孔511内に貯留された細胞培養液に浸漬する(吸引準備工程S300)。さらに、吸引装置500は、移動装置550のシリンジポンプを駆動させることにより、吸引ピペット200aの移動部材と吸引チップ100aのピストン部材を吸引方向(矢印A4方向)へ移動させ、プランジャ先端部153をシリンジ部110aの内部方向へ移動させることにより管状通路内に吸引力を発生させて、吸引口140から細胞凝集塊を吸引する(吸引工程S400)。最後に、吸引口140を細胞培養液が保持された保持孔511から引き上げるとともに、ステージを前後方向や左右方向へ適宜移動させ、吸引口140を、ステージに上に載置された回収用プレート(図示せず)の真上に移動させる。その後、プランジャ先端部153を吸引口140から吐出させることにより、細胞凝集塊を吐出する(吐出工程S500)。
 このように、本実施形態の吸引装置500によれば、第1の実施形態において上記した吸引方法が適切に実施される。そのため、吸引装置500によれば、吸引時における空気の影響が排除され、効率よく正確に細胞凝集塊が吸引される。
 以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、たとえば次のような変形実施形態を採用することができる。
 (1)上記実施形態では、吸引される物体(対象物)として細胞凝集塊を例示した。本発明は、これに代えて、たとえばiPS細胞やES細胞のコロニー、スフェロイド、オルガノイド、単一の細胞を吸引される対象物としてもよい。いずれを対象物とする場合であっても、上記のとおり、本発明の吸引方法によれば、吸引または吐出時における空気の影響を排除することができるため、吸引速度や吐出速度の低下が起こりにくく、作業効率がよい。また、吸引時、吐出時ともに空気が介在せず、吸引される対象物の量は、プランジャが没入されることにより形成されるシリンジ部の内部領域の容積と一致する。そして、この内部領域に吸引された対象物は、全量が吐出される。そのため、本発明の吸引方法によれば、正確な量が吸引、吐出されやすい。さらに、吐出時には、プランジャは、外周壁をシリンジ部の内周壁と当接させつつ移動し、プランジャ先端部を吸引口から突出させる。そのため、対象物が内周壁や吸引口の周囲に付着して残ることがなく、全量が吐出されやすい。
 なお、本発明では、上記物体は生体由来の細胞であることが好ましく、生体由来の細胞凝集塊であることがより好ましい。すなわち、従来の吸引方法によれば、細胞を吸引または吐出する際に空気が介在するため、管状通路の内周壁や吸引口の周囲等に細胞が付着して残りやすい。しかしながら、本発明の吸引方法では、吸引前に、プランジャにより、シリンジ部の管状通路から空気が排出される。また、吸引時にプランジャ先端部がシリンジ部内に没入されるとともに、空気の排出された管状通路内に細胞および細胞を保持していた液体(たとえば細胞培養液)が吸引されるため、吸引時、吐出時ともに空気が介在しない。そのため、吸引時には細胞が内周壁や吸引口の周囲に付着して残ることがなく、全量が吐出されやすい。その結果、細胞が正確に計量され、各種実験等において信頼性の高い結果が得られる。
 また、生体由来の細胞凝集塊は、1個の細胞を用いて得た試験結果よりも、細胞凝集塊の内部に各細胞間の相互作用を考慮した生体類似環境が再構築されており、個々の細胞の機能を考慮した結果が得られ、かつ、実験条件を、より生体内における環境に即した条件に揃えることができるため、再生医療分野や抗がん剤等の医薬品の開発分野において重要とされている。細胞凝集塊の具体例としては、たとえば、BxPC-3(ヒト膵臓腺癌細胞)、胚性幹細胞(ES細胞)、人工多能性幹細胞(iPS細胞)等が挙げられる。一般にこのような細胞凝集塊は、個々の細胞が数個~数十万個凝集して形成されている。本発明の吸引方法では、吸引前に、プランジャにより、シリンジ部の管状通路から空気が排出される。また、吸引時にプランジャ先端部がシリンジ部内に没入されるとともに、空気の排出された管状通路内に細胞凝集塊および細胞凝集塊を保持していた液体(たとえば細胞培養液)が吸引されるため、吸引時、吐出時ともに空気が介在しない。そのため、吸引時には細胞凝集塊が内周壁や吸引口の周囲に付着して残ることがなく、全量が吐出されやすい。その結果、細胞凝集塊が正確に計量されるため、バイオ関連技術や医薬の分野(再生医療分野や抗がん剤等の医薬品の開発分野を含む)において信頼性の高い結果が得られる。さらに、たとえばフローサイトメーターや流路チップにより対象物(たとえば細胞凝集塊)を移動させる方法では、水圧、水流、電界等のストレスが細胞凝集塊に加えられる。しかしながら、本発明の吸引方法では細胞凝集塊へのダメージが極めて小さいため、細胞凝集塊にストレスを加えることなく吸引前の状態を維持することができる。ほかにも、流路チップのような流路を使ったものでは、細胞凝集塊の種類を変更するたびに流路部材を交換等のメンテナンスが必要であり手間とコストがかかるが、本発明では使い捨ての吸引チップのみが必要であり、手間やコストが少ない。
 (2)上記実施形態では、細胞凝集塊が細胞培養液に保持される場合を例示した。これに代えて、本発明の吸引方法では、細胞凝集塊を保持する液体として、細胞凝集塊の性状を劣化させないものを適宜使用することができる。代表的な液体としては、たとえば基本培地、合成培地、イーグル培地、RPMI培地、フィッシャー培地、ハム培地、MCDB培地、血清などの培地のほか、冷凍保存前に添加するグリセロール、セルバンカー(十慈フィールド(株)製)等の細胞凍結液、ホルマリン、蛍光染色のための試薬、抗体、精製水、生理食塩水などを挙げることができる。また、細胞凝集塊に合わせた培養保存液を用いることができる。たとえば、細胞凝集塊がBxPC-3(ヒト膵臓腺癌細胞)である場合には、RPMI-1640培地に牛胎児血清FBS(Fetal Bovine Serum)を10%混ぜたものに、必要に応じて抗生物質、ピルビン酸ナトリウムなどのサプリメントを添加したものを用いることができる。
 (3)上記実施形態(第1の実施形態)では、検出工程が空気排出工程の後であって吸引準備工程の前に行われる場合を例示した。これに代えて、本発明の吸引方法は、吸引工程よりも前に検出工程を採用すればよい。そのため、検出工程は、たとえば吸引口が細胞培養液等の液体に浸漬された後(浸漬工程の後)に行われてもよい。また、第2の実施形態において上記したように、対象物が液体である場合には、吸引口から突出された先端部の先端面の位置を厳密に把握する必要がないため、検出工程は適宜省略されてもよい。
 (4)上記実施形態(第3の実施形態)では、細胞培養液をシリンジ部内に吸引する工程として、受入領域形成工程と吸引工程とを分けて説明した。これに代えて、本発明の吸引方法は、これら2つの工程を実質的に1つの工程として連続的に行ってもよい。
 上述した具体的実施形態には以下の構成を有する発明が主に含まれている。
 本発明の一局面による吸引方法は、吸引口および吸引空間を備える吸引チップを用いて対象物を吸引する吸引方法であって、前記対象物が、液体または液体中に保持された物体であり、前記吸引空間内の空気を前記吸引口から排出する空気排出工程と、前記吸引口を前記液体に浸漬する浸漬工程を含む吸引準備工程と、前記吸引口から前記吸引空間内に前記対象物を吸引する吸引工程と、を備えることを特徴とする。
 このように、本発明の吸引方法は、空気排出工程において吸引空間内の空気が排出し、吸引準備工程の浸漬工程において吸引口が浸漬される。吸引方法は、吸引工程において、吸引口から吸引空間内に対象物を吸引する。そのため、吸引時に吸引空間内に空気が介在することを防ぐことができる。その結果、吸引速度の低下が起こりにくく、作業効率がよい。また、吸引時に空気が介在しないため、吸引される対象物の量は、吸引時に形成される吸引空間の容積と一致する。そのため、本発明の吸引方法によれば、正確な量が吸引されやすい。さらに、たとえば吸引チップ内に対象物を保持したまま、顕微鏡等の観察手段で対象物を観察する場合において、吸引空間内には空気が存在しないため、観察精度が向上する。
 上記構成において、前記吸引空間は、前記吸引口を開口終端とする管状通路であり、前記吸引チップは、前記管状通路を内部に備えるシリンジ部と、前記管状通路を画定する内周壁と当接しつつ前記管状通路内を進退移動するプランジャと、を備え、前記空気排出工程は、前記プランジャの先端部を前記吸引口から突出させて前記空気を前記吸引口から排出する工程であり、前記吸引工程は、前記先端部を前記シリンジ部の内部方向へ移動させることにより前記吸引口から前記管状通路内に前記対象物を吸引する工程であることが好ましい。
 このような構成によれば、空気排出工程においてプランジャの先端部を吸引口から突出させて管状通路内の空気を排出し、吸引工程において先端部をシリンジ部の内部方向へ移動させることにより管状通路内に吸引力を発生させて、吸引口から対象物を吸引する。そのため、吸引時に管状通路内に空気が介在することを防ぐことができる。その結果、吸引速度の低下が起こりにくく、作業効率がよい。また、吸引時に空気が介在しないため、吸引される対象物の量は、プランジャがシリンジ部の内部方向へ移動することにより形成されるシリンジ部の内部領域の容積と一致する。そのため、本発明の吸引方法によれば、正確な量が吸引されやすい。さらに、たとえば吸引チップ内に対象物を保持したまま、顕微鏡等の観察手段で対象物を観察する場合において、管状通路内には空気が存在しないため、観察精度が向上する。
 上記構成において、前記対象物が、前記液体中に保持された物体であり、前記吸引準備工程は、前記先端部を、前記シリンジ部の内部方向へ所定の距離だけ移動させる移動工程と、前記吸引口を前記物体に接近させる接近工程と、をさらに含むことが好ましい。
 このような構成によれば、移動工程において先端部は、シリンジ部の内部方向へ所定の距離だけ移動されるため、吸引口は、接近工程において物体に接近されやすい。その結果、物体は、少ない吸引量で正確に吸引されやすい。
 上記構成において、前記移動工程は、前記先端部の先端面と、前記吸引口が形成された前記シリンジ部の先端面とが揃うように、前記先端部を前記シリンジ部の内部方向へ移動させる工程であることが好ましい。
 このような構成によれば、移動工程において先端部は、その先端面と、吸引口が形成されたシリンジ部の先端面とが揃うように、シリンジ部の内部方向へ移動される。そのため、たとえば二次元培養された細胞等のような扁平な物体に対しても、吸引口は、接近されやすい。その結果、物体は、少ない吸引量で正確に吸引されやすい。
 上記構成において、前記移動工程は、前記先端部を前記シリンジ部内に没入させて、前記シリンジ部内に、前記先端部の先端面と前記シリンジ部の内周壁とにより規定される受入領域を形成するとともに、該受入領域内に前記液体を保持する受入領域形成工程を含み、前記接近工程は、前記受入領域内に前記物体の少なくとも一部が取り込まれるよう前記吸引口を前記物体に接近させる工程であることが好ましい。
 このような構成によれば、受入領域形成工程において、先端部をシリンジ部内に没入させて、シリンジ部内に、先端部の先端面とシリンジ部の内周壁とにより規定される受入領域が形成されるとともに、受入領域内に液体が保持される。また、接近工程は、受入領域内に物体の少なくとも一部が取り込まれるよう吸引口を物体に接近させる工程である。そのため、吸引口は、物体に、より接近されやすい。また、物体は、一部が受入領域内に取り込まれることにより周囲と隔される。そのため、たとえば物体以外に夾雑物等が存在する場合であっても、物体が吸引される際に、これら夾雑物は同時に吸引されにくい。その結果、物体は、少ない吸引量で正確に吸引されやすい。
 上記構成において、前記吸引工程よりも前に、前記吸引口から突出された前記先端部の位置を検出する検出工程をさらに含み、前記接近工程は、検出された前記先端部の位置に基づいて、前記吸引口を前記物体に接近させる工程であることが好ましい。
 このような構成によれば、吸引工程よりも前に、検出工程により吸引口から突出された先端部の先端面の位置が検出される。また、接近工程において、検出された先端面の位置に基づいて、吸引口は、物体に接近させられる。そのため、吸引口は、より正確に物体に接近される。その結果、物体は、少ない吸引量で正確に吸引されやすい。
 上記構成において、前記対象物が液体であり、前記吸引準備工程は、前記先端部を前記シリンジ部内に没入させて、前記シリンジ部内に、前記先端部の先端面と前記シリンジ部の内周壁とにより規定される受入領域を形成するとともに、該受入領域内に前記液体を保持する受入領域形成工程を含むことが好ましい。
 このような構成によれば、受入領域形成工程において、先端部がシリンジ部内に没入されると同時に形成される受入領域に、空気が介在することなく液体が保持される。そのため、たとえば液体の粘度が高い場合等であっても、吸引速度の低下が起こりにくく、正確な量が受入領域内に保持される。続く吸引工程でさらに先端部がシリンジ部の内部方向へ移動する際にも、液体は、吸引速度の低下が起こりにくく正確な量が吸引される。その結果、本発明の吸引方法は、液体の性状によらず正確な量を吸引することができる。
 上記構成において、前記吸引工程よりも後に、前記プランジャの先端部を前記吸引口から突出させて前記吸引空間内の前記対象物を吐出する吐出工程をさらに含むことが好ましい。
 このような構成によれば、吐出工程によりプランジャの先端部が吸引口から突出され、管状通路内の対象物が吐出される。プランジャはシリンジ部の内周壁と当接しつつ移動する。そのため、対象物が内周壁や吸引口の周囲に付着して残ることがなく、全量が吐出されやすい。また、全量が吐出されるため、引き続いて吸引チップが使用される場合であっても、連続して採取される試料間で試料汚染(コンタミネーション contamination)を起こしにくい。
 上記構成において、前記物体が、生体由来の細胞であることが好ましい。
 従来の吸引方法によれば、細胞を吸引する際に空気が介在するため、吐出後に管状通路の内周壁や吸引口の周囲等に細胞が付着して残りやすい。しかしながら、本発明の吸引方法では、吸引工程よりも前の空気排出工程においてプランジャにより、シリンジ部内の空気が排出される。また、空気が排出された状態のまま吸引準備工程において吸引口は液体に浸漬され、吸引工程において細胞が吸引される。その結果、吸引時に空気が介在しない。したがって、吐出後に細胞が内周壁や吸引口の周囲に付着して残ることがなく、全量が吐出されやすい。これにより、細胞が正確に計量され、各種実験等において信頼性の高い結果が得られる。
 上記構成において、前記物体が、生体由来の細胞凝集塊であることが好ましい。
 生体由来の細胞凝集塊は、1個の細胞を用いて得た試験結果よりも、細胞凝集塊の内部に各細胞間の相互作用を考慮した生体類似環境が再構築されており、個々の細胞の機能を考慮した結果が得られ、かつ、実験条件を、より生体内における環境に即した条件に揃えることができるため、再生医療分野や抗がん剤等の医薬品の開発分野において重要とされている。本発明の吸引方法では、吸引工程よりも前の空気排出工程においてプランジャにより、シリンジ部内の空気が排出される。また、空気が排出された状態のまま吸引準備工程において吸引口は液体に浸漬され、吸引工程において細胞が吸引される。その結果、吸引時に空気が介在しない。そのため、吸引時には細胞凝集塊が内周壁や吸引口の周囲に付着して残ることがなく、全量が吐出されやすい。これにより、細胞凝集塊が正確に計量されるため、バイオ関連技術や医薬の分野(再生医療分野や抗がん剤等の医薬品の開発分野を含む)において信頼性の高い結果が得られる。
 

Claims (10)

  1.  吸引口および吸引空間を備える吸引チップを用いて対象物を吸引する吸引方法であって、
     前記対象物が、液体または液体中に保持された物体であり、
     前記吸引空間内の空気を前記吸引口から排出する空気排出工程と、
     前記吸引口を前記液体に浸漬する浸漬工程を含む吸引準備工程と、
     前記吸引口から前記吸引空間内に前記対象物を吸引する吸引工程と、を備える、吸引方法。
  2.  前記吸引空間は、前記吸引口を開口終端とする管状通路であり、
     前記吸引チップは、前記管状通路を内部に備えるシリンジ部と、前記管状通路を画定する内周壁と当接しつつ前記管状通路内を進退移動するプランジャと、を備え、
     前記空気排出工程は、前記プランジャの先端部を前記吸引口から突出させて前記空気を前記吸引口から排出する工程であり、
     前記吸引工程は、前記先端部を前記シリンジ部の内部方向へ移動させることにより前記吸引口から前記管状通路内に前記対象物を吸引する工程である、請求項1記載の吸引方法。
  3.  前記対象物が、前記液体中に保持された物体であり、
     前記吸引準備工程は、
      前記先端部を、前記シリンジ部の内部方向へ所定の距離だけ移動させる移動工程と、
      前記吸引口を前記物体に接近させる接近工程と、をさらに含む、請求項2記載の吸引方法。
  4.  前記移動工程は、前記先端部の先端面と、前記吸引口が形成された前記シリンジ部の先端面とが揃うように、前記先端部を前記シリンジ部の内部方向へ移動させる工程である、請求項3記載の吸引方法。
  5.  前記移動工程は、前記先端部を前記シリンジ部内に没入させて、前記シリンジ部内に、前記先端部の先端面と前記シリンジ部の内周壁とにより規定される受入領域を形成するとともに、該受入領域内に前記液体を保持する受入領域形成工程を含み、
     前記接近工程は、前記受入領域内に前記物体の少なくとも一部が取り込まれるよう前記吸引口を前記物体に接近させる工程である、請求項3記載の吸引方法。
  6.  前記吸引工程よりも前に、前記吸引口から突出された前記先端部の先端面の位置を検出する検出工程をさらに含み、
     前記接近工程は、検出された前記先端面の位置に基づいて、前記吸引口を前記物体に接近させる工程である、請求項3記載の吸引方法。
  7.  前記対象物が液体であり、
     前記吸引準備工程は、前記先端部を前記シリンジ部内に没入させて、前記シリンジ部内に、前記先端部の先端面と前記シリンジ部の内周壁とにより規定される受入領域を形成するとともに、該受入領域内に前記液体を保持する受入領域形成工程を含む、請求項2記載の吸引方法。
  8.  前記吸引工程よりも後に、前記吸引口から前記吸引空間内の前記対象物を吐出する吐出工程をさらに含む、請求項1~7のいずれか1項に記載の吸引方法。
  9.  前記物体が、生体由来の細胞である、請求項3~6のいずれか1項に記載の吸引方法。
  10.  前記物体が、生体由来の細胞凝集塊である、請求項9記載の吸引方法。
     
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