WO2017187625A1 - 細胞搬送装置 - Google Patents

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WO2017187625A1
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imaging
holding unit
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神藤　高広
重元 廣田
泰弘 山下
篤規 平野
真也 矢頭
水野　正明
勝 堀
史隆 吉川
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富士機械製造株式会社
国立大学法人名古屋大学
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M1/00—Apparatus for enzymology or microbiology
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M1/00—Apparatus for enzymology or microbiology
    • C12M1/10—Apparatus for enzymology or microbiology rotatably mounted
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M1/00—Apparatus for enzymology or microbiology
    • C12M1/34—Measuring or testing with condition measuring or sensing means, e.g. colony counters

Definitions

  • the present invention relates to a cell transport device that transports massive cells.
  • Differentiated stem cells and other cells are cultured and transplanted in vivo.
  • the cells are cultured in a well plate or the like, and the cultured cells may be transplanted in a state of being inserted into some container (chamber).
  • a cell transfer device that performs the operation of transferring the cultured cells from the well plate to the chamber.
  • the cell transfer device needs to confirm whether the cells can be normally collected during the transfer and whether the cells can be normally placed in the chamber. For example, there is a method of checking the inside of the well plate from directly above immediately after collecting the cells from the well plate and judging that the cells have been successfully collected when no cells are present in the well plate (Patent Document 1).
  • the present invention has been completed in view of the above circumstances, and provides a cell transport device capable of monitoring whether or not the cell mass has been normally handled when transporting the clumped cells (cell mass). Is a problem to be solved.
  • the cell transport device of the present invention that solves the above problems is a cell transport device that transports a cell mass formed from a plurality of cells from a culture vessel to a destination, and holds the cell mass so that it can be observed.
  • an imaging unit that obtains imaging data by imaging during movement.
  • the conveyance speed can be improved as an accompanying effect. For example, there are cases in which the state of the cell mass is evaluated and the subsequent handling method and usage method are determined, but since the cell mass can be imaged while moving, the cell in detail using the moving time This is because it becomes possible to grasp the state of the lump.
  • the cell transfer apparatus of this embodiment is an apparatus for transferring a cell mass C in a well plate having a plurality of wells as culture vessels to a destination chamber.
  • the cell conveyance apparatus of this embodiment has the holding
  • the cell mass C is not particularly limited, and examples include organs differentiated from stem cells such as iPS cells and ES cells.
  • the cell mass C is cultured in a state of being immersed in a culture solution in the well plate 80.
  • An example of an organ is a pancreatic islet.
  • the chamber 90 is formed with one or more recesses (not shown: recessed from the upper side of the drawing to the lower side where the cell mass is inserted / placed from above) into which the cell mass C can be inserted.
  • the cell mass C is inserted into the concave portion, it is transplanted into the living body with the concave portion covered. The description will be made assuming that the left-right direction in FIG.
  • the holding unit 11 places the well plate 80 by the moving unit 12 in a state where the cell mass C cultured in the well plate 80 having a plurality of wells is held by the holding unit 11.
  • the cell block C is moved from the well plate mounting table 21 to the chamber mounting table 22 on which a plurality of chambers 90 are mounted, and the cell mass C held by the holding unit 11 is imaged by the imaging unit 14 while moving from the well plate 80 to the chamber 90. Is done.
  • the captured image is stored in a storage unit disposed in the control unit 40 and used.
  • the method for using the captured image is not particularly limited. It is used to determine the holding state of the cell mass C by the holding unit 11 (such as determining whether the cell mass C exists at a necessary place), or the state of the cell mass C being held (normally cultured) For example, whether it was done).
  • the stored image can be used to select a chamber 90 to be transported, or can be used to ensure traceability of the cell mass C transported to each chamber 90. Further, it can be used to determine that the cell mass C is normal, or can be used to determine whether the cell mass C is reliably held by the holding unit 11.
  • the holding unit 11 includes a tapered nozzle 11a, a rotating unit 11b that rotates the nozzle 11a, a communication path 11h that communicates with the nozzle 11a, and a decompression that can reduce the pressure inside the nozzle 11a by communicating with the communication path 11h. Part 11g.
  • the cell mass C is adsorbed and held at the tip of the nozzle 11a. Since the movable part can be eliminated from the part in contact with the cell mass C, precise handling of the cell mass C can be realized.
  • the rotating portion 11b includes a stepping motor 11e having a driving pulley 11c on an output shaft, a driven pulley 11f capable of rotatably holding the nozzle 11a, and a timing belt 11d hung between the driving pulley 11c and the driven pulley 11f.
  • the moving unit 12 includes a base 121 on which the holding unit 11 and the imaging unit 14 are disposed, and a support unit 122 that supports the base 121 so as to be relatively movable in the three axial directions of XYZ.
  • a drive unit (not shown) that is driven and controlled by a control signal from the control unit 40 is provided between the base unit 121 and the support unit 122, and the relative position of the base unit 121 and the support unit 122 varies depending on the operation of the drive unit.
  • the support part 122 is fixed to the housing 30 of the cell transfer device of this embodiment.
  • the housing 30 has a base 31 and a frame 32. On the base 31, the well plate mounting table 21 and the chamber mounting table 22 are disposed.
  • the moving unit 12 is configured such that the holding unit 11 can move between the well plate mounting table 21 and the chamber mounting table 22.
  • the imaging unit 14 is fixed to the base 121 and images the state near the tip of the nozzle 11a. By moving the imaging unit 14 together with the nozzle 11a (holding unit), it is possible to reduce the change in the relative position between the two. As a result, it becomes easy to control the imaging conditions (view angle, imaging direction, etc.) of the cell mass to constant conditions. Further, as an incidental effect, it is possible to perform imaging while always maintaining the same relative position, so that the performance of the imaging unit 14 can be maximized.
  • the imaging unit 14 is disposed so as not to interfere with the well plate 80 and the chamber 90, or has a mechanism capable of changing a relative position between the imaging unit 14 and the base 121 so that the position can be adjusted when the interference is about to occur. it can.
  • the captured image is stored in a storage device (not shown). It is desirable to obtain a plurality of image data to be captured.
  • a plurality of image data can be captured every time the holding unit 11 reaches a fixed position or every predetermined time. Examples of the predetermined position for imaging include an arbitrary position immediately after holding the cell mass C by the holding unit 11, immediately before placing the cell mass C in the chamber 90, and while moving by the moving unit 12.
  • the optical axis of the imaging unit 14 does not coincide with the rotation axis of the nozzle 11a rotated by the rotation unit 11b (orthogonal in this embodiment), when the nozzle 11a is rotated 360 degrees, the tip of the nozzle leaks over the entire circumference. Observable. If the optical axis coincides with the rotation axis, it can be imaged only from the same direction even if it is rotated.
  • the rotation of the nozzle 11a is desirably performed within a range where the entire circumference of the cell mass C held at the tip can be imaged without omission.
  • the cell transfer apparatus transfers the cell mass C existing in each well of the well plate 80 disposed on the well plate mounting table 21 into each recess of the chamber 90 disposed on the chamber mounting table 22.
  • the control unit 40 images the cell mass C being conveyed and records image data in the storage unit. Imaging is performed while moving the cell mass C by the moving unit 12.
  • the control unit 40 operates the moving unit 12 so that the tip of the nozzle 11a contacts the cell mass C in each well of the well plate 80.
  • the cell mass C can be held at the tip of the nozzle 11a by reducing the pressure inside the nozzle 11a by the pressure reducing portion 11g while the tip of the nozzle 11a is in contact.
  • the method of aligning the XYZ in each axial direction between the tip of the nozzle 11a and the cell mass C in the well is not limited.
  • image data captured by the imaging unit 14 can be used for control in the Z-axis direction for bringing the tip of the nozzle 11a into contact with the cell mass C.
  • the position of the well plate 80 is placed at a predetermined position, and the position of each well Can be always performed in the same position, and the well position is determined for each well plate 80 by inputting the position of the well plate 80 and the position of the well after the well plate 80 is arranged. It can also be done.
  • the positions of the well plate 80 and the well can be input by the operator, or can be determined by imaging with a second imaging unit (not shown).
  • the above-described imaging unit 14 having a wide angle of view is used so that the well plate 80 existing below in addition to the vicinity of the nozzle 11a can be simultaneously imaged. By enabling 80 to capture an image, the position of the cell mass C in the well can be determined from the obtained image data.
  • the Y direction can be controlled based on the relative relationship between the tip of the nozzle 11a in the image data and the cell mass C in the horizontal direction, and the X direction aims at the focus of the imaging unit 14. It is possible to control based on the focal length when matched with the cell mass C.
  • the means for the controller 40 to grasp the position of the well in order to determine and control the position of the well of the well plate 80 has been described above, but the position of the well is used as the means for determining the position of the recess of the chamber 90.
  • a means for grasping may be used.
  • the imaging unit 14 can perform imaging at predetermined intervals or can perform imaging at a plurality of predetermined positions where the cell mass C moves.
  • the imaging unit 14 is required to image the vicinity of the tip of the nozzle 11a in a state where the holding unit 11 is moved by the moving unit 12. Since the time required for movement can be used for imaging, the time required for imaging can be reduced compared to the case where imaging is performed separately from movement.
  • the holding unit 11 and the imaging unit 14 are moved by the moving unit 12 in a state where the relative positions are fixed, it is easy to always maintain the same angle of view and composition, and the obtained plural Therefore, the usefulness of the image data is improved.
  • the control of the position of the imaging unit 14 can be simplified or omitted.
  • the control unit 40 can control the cell transfer device of the present embodiment based on the obtained image. For example, by monitoring the presence of the cell mass C, it can be detected that the cell mass C is dropped from the holding unit 11. When the dropping of the cell mass C is detected, the cell conveyance device of the present embodiment can be stopped, the operator can be notified, or both can be performed.
  • the obtained image data can be stored in a state associated with the recessed portion of the conveyed chamber. Further, when it is found that the obtained image is in an undesired form, it is possible to avoid using the cell mass C. It cannot be used when the outer shape is not preferable or the size is not preferable. It is preferable to confirm that there is no cell mass C at the tip of the nozzle 11a after the cell mass C is conveyed to the recess of the chamber 90. Furthermore, since it can be determined from the shape of the cell mass C whether the suction force of the nozzle 11a is appropriate or excessive, it is desirable to control the decompression unit 11g so as to have an appropriate suction force.
  • an imaging unit 53 including a revolution mechanism 54 that can revolve around the nozzle 11a can be employed (FIG. 2).
  • the revolution mechanism 54 has a revolution arm 55 that rotates relative to the nozzle 11 a around the nozzle 11 a, an arm rotation stepping motor 56, and a speed reduction mechanism that connects between the revolution arm 55 and the output shaft of the arm rotation stepping motor 56. 57.
  • the nozzle 11a As in the case of rotating the nozzle 11a, it is possible to observe the cell mass from the surroundings with a small number of blind spots by taking an image while revolving around the held cell mass. In addition, since the nozzle 11a is not rotated, application of external force such as centrifugal force or rotational moment to the cell mass C held is reduced, and application of unnecessary external force to the cell mass C can be reduced. Further, when the range of rotation / revolution is limited by one of the rotation unit 11b and the revolution mechanism 54 due to spatial restrictions, the whole cell mass is independently generated by one of the rotation unit 11b and the revolution mechanism 54. Although it is assumed that it is difficult to take an image over the circumference, it is easy to overcome a spatial restriction by combining the two.
  • a manipulator that sandwiches and holds the cell mass C or a scissor that scoops up the cell mass C may be employed.
  • the cell transport device of the present invention can transport the cell cluster C while acquiring the image data acquired by the imaging unit, and therefore can reliably transport the cell cluster C to the destination. In particular, a large number of cultured cell masses C can be quickly conveyed.

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Abstract

　細胞塊Ｃを搬送する際にその細胞塊Ｃを正常に取り扱うことができたかどうかを監視することができる細胞搬送装置を提供することを解決すべき課題とする。複数の細胞から形成された細胞塊Ｃを培養容器８０中から目的地９０にまで搬送する細胞搬送装置であって、細胞塊Ｃを観察可能に保持できる保持部１１と、保持部１１が保持した細胞塊Ｃを培養容器８０中から目的地９０まで移動するように保持部１１を移動する移動部１２と、保持部１１に保持されている細胞塊Ｃを移動中に撮像して撮像データを得る撮像部１４とを有する。細胞塊Ｃを移動中に撮像することにより細胞塊Ｃが保持部１１に保持されているかどうかを直接的に監視することが可能になる。そのために培養容器８０内を観察することにより間接的に細胞塊Ｃを監視する場合と比べて確実に細胞塊Ｃの搬送状態を把握することができる。

Description

細胞搬送装置
　本発明は、塊状の細胞を搬送する細胞搬送装置に関する。
　分化した幹細胞などの細胞を培養して生体内に移植することが行われている。細胞の培養はウェルプレート内などで行われ、培養した細胞は何らかの入れ物（チャンバ）に挿入した状態で移植することがある。培養した細胞をチャンバ内に挿入する動作の自動化を実現するためにはウェルプレートからチャンバに搬送する動作を行う細胞搬送装置を採用する必要がある。
　細胞搬送装置は搬送に際して細胞を正常に採取できたか、また細胞をチャンバ内に正常に入れることができたかの確認をする必要がある。例えば、ウェルプレートから細胞を採取した直後に真上からウェルプレート内を確認しウェルプレート内に細胞が存在しない場合にうまく採取できたものと判断する方法がある（特許文献１）。
　しかしながら、ウェルプレート内に細胞が無いからといって正常に採取できたとは限らない。特に培養後の細胞が複数個集まり、その形態が塊状になる場合にはそのままの形態で搬送することが求められるため、培養された細胞が予期せぬ形態になっていたり、うまく採取することができなかったりすることがあるからである。
特表２０１３－５２２６４１号公報 特開２００９－３０１６３７号公報
　本発明は上記実情に鑑み完成したものであり、塊状の細胞（細胞塊）を搬送する際にその細胞塊を正常に取り扱うことができたかどうかを監視することができる細胞搬送装置を提供することを解決すべき課題とする。
　本発明者らは上記課題を解決するために鋭意検討を行った結果、以下の発明を完成した。すなわち、上記課題を解決する本発明の細胞搬送装置は、複数の細胞から形成された細胞塊を培養容器中から目的地にまで搬送する細胞搬送装置であって、前記細胞塊を観察可能に保持できる保持部と、前記保持部が保持した前記細胞塊を前記培養容器中から前記目的地まで移動するように前記保持部を移動する移動部と、前記保持部に保持されている前記細胞塊を移動中に撮像して撮像データを得る撮像部とを有する。
　細胞塊を移動中に撮像することにより細胞塊が保持部に保持されているかどうかを直接的に監視することが可能になる。そのためにウェルプレート内を観察することにより間接的に細胞塊を監視する場合と比べて確実に細胞塊の搬送状態を把握することができる。
　また付随的な効果として搬送速度を向上できる可能性がある。例えば細胞塊の状態を評価してその後の取り扱い方法や使用方法を決定するなどの場合があるが、細胞塊の撮像を移動中に行うことができるため、移動中の時間を用いて詳細に細胞塊の状態を把握できるようにすることが可能になるからである。
本実施形態の細胞搬送装置を示す概略図である。 本実施形態の細胞搬送装置の変形形態における公転機構の近傍を下面から視た概略図である。
　以下、本発明の細胞搬送装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態の細胞搬送装置は、培養容器としてのウェルを複数個持つウェルプレート内にある細胞塊Ｃを目的地としてのチャンバ内にまで搬送する装置である。
・実施形態
　本実施形態の細胞搬送装置は、図１に示すように、保持部１１、移動部１２、撮像部１４、制御部４０を有する。細胞塊Ｃは特に限定されず、ｉＰＳ細胞やＥＳ細胞などの幹細胞から分化させた臓器が例示される。細胞塊Ｃはウェルプレート８０内にて培養液に浸漬した状態で培養されている。臓器としては膵島が例示できる。膵島から分泌されるインスリンなどのホルモンを選択的に外部へと透過できるチャンバ９０を採用することにより臓器への免疫反応を抑制した状態で分泌されるホルモンなどの有効利用を実現することができる。チャンバ９０は細胞塊Ｃを挿入できる凹部（図略：図面上方から下方に向けて凹んでおり、上方から細胞塊が挿入・載置される。）が１又は２以上形成されており、本実施形態ではその凹部に細胞塊Ｃを挿入した後、凹部に蓋をした状態で生体内に移植される。なお図１における左右方向をＸ軸方向、上下方向をＺ軸方向、紙面上下方向をＹ軸方向として説明を行う。
　本実施形態の細胞搬送装置では、複数のウェルを持つウェルプレート８０内にて培養された細胞塊Ｃを保持部１１により保持した状態で、移動部１２により保持部１１がウェルプレート８０を載置するウェルプレート載置台２１からチャンバ９０を複数個載置するチャンバ載置台２２まで移動され、ウェルプレート８０からチャンバ９０まで移動する間は保持部１１に保持された細胞塊Ｃが撮像部１４により撮像される。撮像された画像は制御部４０内に配設された記憶部に保存されて利用される。
　撮像された画像の利用方法としては特に限定しない。保持部１１による細胞塊Ｃの保持状態（必要な場所で細胞塊Ｃが存在しているかどうかの判断など）を判断するために用いたり、保持している細胞塊Ｃの状態（正常に培養が行われたかどうかなど）を判断するために用いたりできる。
　保存された画像は搬送されるべきチャンバ９０を選択するために利用したり、各々のチャンバ９０に搬送された細胞塊Ｃのトレーサビリティを確保するために利用したりできる。また、細胞塊Ｃが正常であることの判断に用いたり、保持部１１により細胞塊Ｃが確実に保持されているかどうかの判断に用いたりできる。
　保持部１１は、先細形状のノズル１１ａと、ノズル１１ａを回転させる回転部１１ｂと、ノズル１１ａに連通される連通路１１ｈと、連通路１１ｈに連通されることによりノズル１１ａ内を減圧可能な減圧部１１ｇと、をもつ。ノズル１１ａ内が減圧されることによりノズル１１ａの先端に細胞塊Ｃが吸着・保持される。細胞塊Ｃに接触する部分から可動部を無くすることができるため細胞塊Ｃの精密な取り扱いが実現できる。
　回転部１１ｂは、出力軸に駆動プーリー１１ｃを備えるステッピングモータ１１ｅとノズル１１ａを回転可能に保持できる従動プーリー１１ｆと駆動プーリー１１ｃ及び従動プーリー１１ｆの間に掛けられるタイミングベルト１１ｄとを有する。
　移動部１２は、保持部１１及び撮像部１４が配設された基部１２１と、基部１２１をＸＹＺの３軸方向に自在に相対移動可能に支持する支持部１２２とを有する。基部１２１と支持部１２２との間には制御部４０からの制御信号により駆動制御される図示しない駆動部をもち、駆動部の動作によって基部１２１が支持部１２２との相対位置が変動する。支持部１２２は本実施形態の細胞搬送装置の筐体３０に固定される。筐体３０は基台３１とフレーム３２とをもつ。基台３１はその上にウェルプレート載置台２１とチャンバ載置台２２が配設される。移動部１２は保持部１１がウェルプレート載置台２１からチャンバ載置台２２の間で移動可能になっている。
　撮像部１４は基部１２１に固定されており、ノズル１１ａの先端近傍の様子を撮像する。撮像部１４はノズル１１ａ（保持部）と一緒に移動させることで両者の相対位置の変化を小さくすることが可能になる。その結果、細胞塊の撮像条件（画角、撮像方向など）を一定条件に制御することが容易になる。また、付随的な効果として常に同じ相対位置を保ったまま撮像を行うことができるため、撮像部１４の性能を最大限に発揮させることが可能になる。撮像部１４はウェルプレート８０やチャンバ９０と干渉しないように配設されているか、干渉しそうになったときに位置を調節できるように基部１２１との間の相対位置が変動できる機構を有することができる。
　撮像した画像は図示しない記憶装置に保存される。撮像する画像データは複数枚を取得することが望ましい。複数枚の画像データとしては保持部１１が定位置に至る毎に撮像する方法や、所定時間毎に撮像することができる。撮像する所定位置としては保持部１１により細胞塊Ｃを保持した直後、細胞塊Ｃをチャンバ９０内に載置する直前、移動部１２により移動している間の任意の位置が挙げられる。
　撮像部１４の光軸は、回転部１１ｂにより回転されるノズル１１ａの回転軸と一致しないため（本実施形態では直交する）、ノズル１１ａを３６０度回転させると、ノズルの先端が全周にわたり漏れなく観測できる。光軸と回転軸とが一致すると回転させても同じ方向からしか撮像できない。ノズル１１ａの回転は、先端にて保持する細胞塊Ｃの全周を漏れなく撮像できる範囲にまで行うことが望ましい。
　以下に本実施形態の細胞搬送装置の動作について説明を行う。本実施形態の細胞搬送装置はウェルプレート載置台２１上に配置したウェルプレート８０の各ウェル中に存在する細胞塊Ｃを、チャンバ載置台２２上に配置したチャンバ９０の各凹部内にまで搬送する。制御部４０は搬送中の細胞塊Ｃを撮像し画像データを記憶部に記録する。撮像は移動部１２により細胞塊Ｃを移動しながら行う。以下、各動作について詳細に説明を行う。
　ノズル１１ａの先端に細胞塊Ｃを保持するために、制御部４０は、ウェルプレート８０の各ウェルにある細胞塊Ｃに向けてノズル１１ａの先端が当接するように移動部１２を動作させる。ノズル１１ａの先端が当接した状態で減圧部１１ｇによりノズル１１ａ内を減圧することによりノズル１１ａの先端に細胞塊Ｃを保持することができる。ここで、ノズル１１ａの先端とウェル内の細胞塊Ｃとの間のＸＹＺの各軸方向での位置合わせを行う方法（ウェル内の細胞塊Ｃの位置を知る方法）は限定しない。
　例えば、ノズル１１ａの先端を細胞塊Ｃに当接させるためのＺ軸方向での制御に撮像部１４により撮像した画像データを用いることができる。
　そしてノズル１１ａの先端とウェル内の細胞塊Ｃの位置との間を一致させるためのＸＹ軸方向の制御については、ウェルプレート８０の位置を予め規定した位置に載置して、各ウェルの位置も一定の位置とすることでいつも同じに行うこともできるし、ウェルプレート８０を配置した後にウェルプレート８０の位置や、ウェルの位置を入力することにより、ウェルプレート８０毎にウェルの位置を判断して行うこともできる。ウェルプレート８０やウェルの位置は操作者が入力したり、図示しない第２の撮像部により撮像して判断したりできる。また、上述した撮像部１４として画角が広いものを採用して、ノズル１１ａ近傍に加えて下方に存在するウェルプレート８０も同時に撮像できるようにしたり、撮像部１４を回動可能にしてウェルプレート８０が撮像できるようにしたりすることで、得られた画像データからウェル内の細胞塊Ｃの位置が判別できる。
　更に、ノズル１１ａの先端近傍を撮像する撮像部１４から得られる画像データからＺ方向だけでなく、ＸＹ方向の位置合わせを行うこともできる。本実施形態の細胞の撮像部１４を利用する場合にはＹ方向は画像データ中のノズル１１ａ先端と細胞塊Ｃの水平方向の相対関係に基づき制御でき、Ｘ方向は撮像部１４の焦点を目的とする細胞塊Ｃに合わせたときの焦点距離に基づき制御できる。
　以上、ウェルプレート８０のウェルの位置を判断して制御するためにウェルの位置を制御部４０が把握するための手段について説明したが、チャンバ９０の凹部の位置を判断する手段にウェルの位置を把握するための手段を流用しても良い。
　撮像部１４は所定間隔毎に撮像を行ったり、細胞塊Ｃを移動する複数の所定の位置毎に撮像を行ったりできる。撮像部１４は、保持部１１が移動部１２により移動させられている状態でノズル１１ａの先端近傍を撮像することを必須とする。移動に必要な時間を撮像に利用できるために移動とは別に撮像を行う場合と比べて撮像に必要な時間を減らすことができる。
　その場合において、保持部１１と撮像部１４とは、移動部１２により、相対位置が固定された状態で移動しているから、常に同じ画角・構図を保つことが容易になり、得られる複数の画像データ間の比較が容易となるから、画像データの有用性が向上する。また、撮像時における画角の調節が少なく出来るため、撮像部１４の位置の制御が簡素化乃至省略できる。
　制御部４０は得られた画像に基づき本実施形態の細胞搬送装置に対して制御を行うことができる。例えば、細胞塊Ｃが存在することを監視することにより、保持部１１から細胞塊Ｃが脱落することを検知できる。細胞塊Ｃの脱落を検知したときには本実施形態の細胞搬送装置を停止したり、操作者に報知したり、その両方を行ったりできる。
　そして、正常に搬送された場合でも得られた画像データを搬送したチャンバの凹部と関連づけした状態で保存しておくことができる。また、得られた画像を解析して使用することが望ましくない形態であることが判明した場合にはその細胞塊Ｃを使用しないようにすることができる。外形が好ましくない形態であったり、大きさが好ましくなかったりする場合に使用しないことができる。そしてチャンバ９０の凹部に細胞塊Ｃを搬送した後にノズル１１ａの先端に細胞塊Ｃが無いことを確認することが好ましい。更に、細胞塊Ｃの形状からノズル１１ａの吸引力が適正であるか過大であるかが判断できるので、適正な吸引力になるように減圧部１１ｇを制御することが望ましい。
・変形態様
　撮像部１４に代えて、ノズル１１ａの周囲を公転可能な公転機構５４を備える撮像部５３を採用することができる（図２）。なお、図２の装置においては図１の装置と対応する部分については同一の符号を付けて説明している。ノズル１１ａは基部１２１に固定されている。公転機構５４は、ノズル１１ａを回転中心としてノズル１１ａと相対回転する公転腕５５と、腕回動ステッピングモータ５６と、公転腕５５及び腕回動ステッピングモータ５６の出力軸の間を接続する減速機構５７とをもつ。ノズル１１ａを中心として回転することにより撮像部５３とノズル１１ａの先端との相対位置は一定になりいつも同じ撮像データが得られる。
　ノズル１１ａを回転させる場合と同様に、保持した細胞塊の回りを移動中に公転しながら撮像することにより細胞塊を周囲から死角が少ない状態にて観察することが可能になる。また、ノズル１１ａを回転させないために保持された細胞塊Ｃに遠心力や回転モーメントなどの外力の印加が小さくなり、細胞塊Ｃへの不要な外力の印加を小さくできる。更に、空間的な制約によって回転部１１ｂと公転機構５４のうちの一方では回転・公転の範囲が制限される場合には、回転部１１ｂ及び公転機構５４のうちの一方では単独で細胞塊の全周にわたって撮像することが困難である場合が想定されるが、両者を組み合わせることにより空間的な制約を克服することが容易である。
　ノズル１１ａに代えて細胞塊Ｃを挟持して保持するマニプレータや、細胞塊Ｃを掬いあげる匙を採用することもできる。
　本発明の細胞搬送装置は撮像部により取得した画像データを取得しながら細胞塊Ｃを搬送できるため細胞塊Ｃを確実に目的地に搬送することができる。特に培養した多数の細胞塊Ｃを速やかに搬送できる。
１１　保持部
１１ａ　ノズル
１１ｂ　回転部
１１ｃ　駆動プーリー
１１ｄ　タイミングベルト
１１ｅ　ステッピングモータ
１１ｆ　従動プーリー
１１ｇ　減圧部
１１ｈ　連通路
１２　移動部
１２１　基部
１２２　支持部
１４　撮像部
２１　ウェルプレート載置台
２２　チャンバ載置台
３０　筐体
３１　基台
３２　フレーム
４０　制御部
５３　撮像部
５４　公転機構
５５　公転腕
５６　腕回動ステッピングモータ
５７　減速機構
８０　ウェルプレート
９０　チャンバ

Claims (5)

  1. 　複数の細胞から形成された細胞塊を培養容器中から目的地にまで搬送する細胞搬送装置であって、
    　前記細胞塊を観察可能に保持できる保持部と、
    　前記保持部が保持した前記細胞塊を前記培養容器中から前記目的地まで移動するように前記保持部を移動する移動部と、
    　前記保持部に保持されている前記細胞塊を移動中に撮像して撮像データを得る撮像部と、
    　を有する細胞搬送装置。
  2. 　前記保持部は、前記培養容器中から前記目的地までの間で保持した前記細胞塊を前記撮像部の光軸と一致しない回転軸にて回転する回転部をもつ請求項１に記載の細胞搬送装置。
  3. 　前記移動部は、前記撮像部を前記保持部と共に移動させる請求項１又は２に記載の細胞搬送装置。
  4. 　前記撮像部は、前記保持部の周囲を公転する公転機構をもつ請求項１～３のうちの何れか１項に記載の細胞搬送装置。
  5. 　前記保持部は、
    　前記細胞塊を先端部に保持するノズルと、
    　前記ノズル内を減圧する減圧部と、
    　をもつ請求項１～４のうちの何れか１項に記載の細胞搬送装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH0576341A (ja) * 1991-09-20 1993-03-30 Tokimec Inc 細胞搬送装置
JP2009283572A (ja) * 2008-05-20 2009-12-03 Fuji Mach Mfg Co Ltd 撮像装置付保持装置
JP2013005751A (ja) * 2011-06-24 2013-01-10 Saga Univ 細胞の立体構造体製造装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0576341A (ja) * 1991-09-20 1993-03-30 Tokimec Inc 細胞搬送装置
JP2009283572A (ja) * 2008-05-20 2009-12-03 Fuji Mach Mfg Co Ltd 撮像装置付保持装置
JP2013005751A (ja) * 2011-06-24 2013-01-10 Saga Univ 細胞の立体構造体製造装置

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