WO2020003883A1 - 細胞処理装置および細胞のレーザ処理方法 - Google Patents

細胞処理装置および細胞のレーザ処理方法 Download PDF

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WO2020003883A1
WO2020003883A1 PCT/JP2019/021607 JP2019021607W WO2020003883A1 WO 2020003883 A1 WO2020003883 A1 WO 2020003883A1 JP 2019021607 W JP2019021607 W JP 2019021607W WO 2020003883 A1 WO2020003883 A1 WO 2020003883A1
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laser
image
unit
cell
cell culture
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PCT/JP2019/021607
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松本　潤一
翔一 本田
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株式会社片岡製作所
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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
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • 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
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    • C12M41/48—Automatic or computerized control
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/02—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving viable microorganisms

Definitions

  • the present invention relates to a cell processing apparatus and a cell laser processing method.
  • pluripotent cells such as iPS cells (induced pluripotent stem cells) and ES cells (embryonic stem cells) and use them in regenerative medicine and drug discovery.
  • iPS cells induced pluripotent stem cells
  • ES cells embryonic stem cells
  • some of the proliferated pluripotent cells may differentiate into other cells. Further, in the differentiation of pluripotent cells into target cells or the like, some of the differentiated cells may differentiate into non-target cells.
  • Patent Document 1 Patent Document 1
  • the present inventors have attempted to solve the above problem by directly or indirectly killing or releasing the cells by irradiating the cells to be treated with laser light to remove them.
  • the laser light forms a point image on the cell.
  • the subject that the processing time by a laser beam fluctuates greatly according to the area occupied by the cell to be processed has occurred.
  • an object of the present invention is to provide a cell processing apparatus and a cell processing method capable of suppressing fluctuations in processing time when processing cells using laser light.
  • the cell processing apparatus of the present invention is a cell processing chamber in which cells in a cell culture vessel are processed, An observation unit capable of observing the cells, For the cells, a laser projection unit capable of projecting a laser image, A laser moving unit capable of moving the laser projection unit, And a control unit,
  • the laser projection unit includes a laser light source and a laser image generation unit that generates a laser image to be projected on the cell from laser light oscillated from the laser light source,
  • the control unit controls generation of a laser image by the laser image generation unit, By moving the laser moving unit from the projection start position of the laser image at one end of the cell culture container to the projection end position of the laser image at the other end of the cell culture container,
  • the laser projection unit projects the laser image from a laser image projection start position at one end of the cell culture container to a laser image projection end position at the other end of the cell culture container.
  • the laser treatment method for cells of the present invention includes a treatment step of performing laser treatment by projecting a laser image on cells in a cell culture vessel, In the processing step, the laser processing is performed by projecting the laser image from a laser image projection start position at one end of the cell culture container to a laser image projection end position at the other end of the cell culture container.
  • the cell processing apparatus and the processing method of the present invention it is possible to suppress a variation in processing time when processing cells using laser light.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of the cell processing device according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of a control unit in the cell processing device according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a process of acquiring laser image information using the cell processing device according to the first embodiment.
  • 4A is a diagram illustrating an example of the movement of the laser moving unit in the cell processing apparatus according to the first embodiment
  • FIGS. FIG. 4 is a diagram showing a reading order.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a projection order of the divided images by the laser projection unit in the cell processing apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a perspective view illustrating an example of the cell processing device according to the second embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of the cell processing device according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of a control unit in the cell processing device according to the first embodiment.
  • FIG. 3
  • FIG. 7 is a schematic diagram illustrating an example of the cell processing device according to the second embodiment.
  • FIG. 8 is a perspective view illustrating an example of a first region in the cell processing device according to the second embodiment.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of the first region viewed from the II direction in FIG. 10A is an exploded perspective view showing an example of a culture vessel arrangement portion in the cell processing apparatus according to the second embodiment, and
  • FIG. 10B is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIG. It is.
  • FIG. 11 is a perspective view illustrating an example of the first region and the circulating unit when the outer wall of the first region is removed in the cell processing apparatus according to the second embodiment.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of the upper part of the first region and the circulating means as viewed from the II-II direction in FIG. 13A is a perspective view illustrating an example of a configuration of a second region of the cell processing apparatus according to the second embodiment, and FIG. 13B is a perspective view illustrating another example of a configuration of the second region. It is.
  • FIG. 14 is a block diagram illustrating an example of a configuration of a control unit of the cell processing device according to the second embodiment.
  • FIG. 15 is a perspective view illustrating another example of the cell processing device of the second embodiment.
  • FIG. 16 is a flowchart illustrating steps of a processing method according to the third embodiment.
  • the "Z-axis direction” refers to a direction perpendicular to the surface direction of the bottom surface of the cell culture container when the cell culture container is arranged in a cell processing chamber
  • the "X-axis direction” refers to the
  • the term “Y-axis direction” refers to a direction orthogonal to the X-axis direction in the surface direction of the bottom surface of the cell culture vessel.
  • treatment of cells means treatment of cells, for example, killing of cells, release of cells from a cell culture vessel, etc., removal of unnecessary cells, selection of necessary cells, cell sheet, Examples include processing such as shape processing of an aggregate of cells such as an organ.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view illustrating a configuration of the cell processing device 100 according to the first embodiment.
  • the cell processing apparatus 100 has a cell processing chamber 1, an observation unit 2, an observation movement unit 3, a laser projection unit 4, a laser movement unit 5, and a control unit 6 as main components.
  • the cell processing chamber 1 has a cell culture vessel arrangement section 12 in which a cell culture vessel 11 is arranged.
  • the cell culture vessel disposing portion 12 is formed as a concave portion on the bottom surface (in FIG. 1, on the side of the laser projection unit 4) in the cell processing chamber 1.
  • the bottom surface of the cell culture container placement section 12 is formed of a light-transmitting member capable of transmitting laser light.
  • the cell culture container 11 includes cells 13 and is arranged in the cell culture container arrangement unit 12.
  • the cells 13 include cells 13a to be treated and cells 13b to be untreated.
  • the observation unit 2 has three objective lenses 21a, 21b, 21c.
  • the laser projection unit 4 has a laser light source 41, a laser image generation unit 42, a projection optical system 43, and a housing 44.
  • the laser light source 41, the laser image generator 42, and the projection optical system 43 are housed in a housing 44.
  • the housing 44 has an opening 45 in an upper portion (in FIG. 1, the cell processing chamber 1 side).
  • the projection optical system 43 has lenses 43a and 43b.
  • the control unit 6 is connected to the observation unit 2, the observation movement unit 3, the laser image generation unit 42, and the laser movement unit 5.
  • the cell processing apparatus 100 includes a cell culture container 11 including cells 13, a cell culture container placement unit 12, an observation moving unit 3, a projection optical system 43, a housing 44, and a laser moving unit 5, all of which have an arbitrary configuration. And may or may not be present.
  • the cell processing chamber 1 is a chamber where cells are processed.
  • the cell processing chamber 1 is, for example, a box-shaped casing.
  • a cell culture vessel 11 containing cells 13 therein can be arranged in the cell processing chamber 1, for example, a cell culture vessel 11 containing cells 13 therein can be arranged.
  • the cells 13 in the cell culture container 11 are processed by, for example, a laser image projected from the laser projection unit 4.
  • the arrangement area of the cell culture container 11 in the cell processing chamber 1 is configured so that, for example, a laser image generated by the laser projection unit 4 can be projected on the cells 13 of the cell culture container 11.
  • the formed laser image is configured to be able to transmit light from outside to inside of the cell processing chamber 1.
  • the bottom surface of the cell culture container disposing portion 12 is formed of, for example, a light transmitting member.
  • the translucent member means, for example, a member through which laser light such as the laser image can be transmitted, and specific examples include a transparent glass plate and an acrylic plate.
  • the cell culture container disposing portion 12 is formed as a part of the cell processing chamber 1, but may be formed as a separate member.
  • the cell culture container placement unit 12 includes, for example, a stage in a microscope or the like.
  • the cell processing chamber 1 it is preferable that the movement of gas between the inside and the outside of the cell processing chamber 1 is regulated. Thereby, the cell processing chamber 1 can prevent, for example, gas outside the cell processing apparatus 100 and dust contained therein from flowing into the cell processing chamber 1.
  • the cell processing chamber 1 includes the cell culture container 11 including the cells 13 therein, which is disposed in the cell culture container placement unit 12. 12 and cells 13 are optional elements and may or may not be present.
  • the cell processing apparatus 100 of the present embodiment includes the cell processing chamber 1, the cell processing chamber 1 may not be provided.
  • the cell processing chamber 1 may further include, for example, a temperature adjusting means for adjusting the temperature of the cell culture vessel 11.
  • a temperature adjusting means for adjusting the temperature of the cell culture vessel 11.
  • the culture conditions during processing of the cells 13 in the cell culture vessel 11 can be kept constant. For example, damage to the cells 13 at the time of imaging the cells 13 and at the time of projecting a laser image to be described later. Can be reduced.
  • the temperature adjusting unit include a heating unit such as a heater.
  • the cell processing chamber 1 includes the cell culture container arrangement unit 12
  • the cell culture container arrangement unit 12 includes, for example, the temperature adjusting unit.
  • the cell processing chamber 1 may further include, for example, pH adjusting means for adjusting the pH of the culture solution in the cell culture container 11.
  • pH adjusting means for adjusting the pH of the culture solution in the cell culture container 11.
  • the pH adjusting unit include a carbon dioxide concentration adjusting unit, and specific examples thereof include a connection unit connected to a carbon dioxide supplying unit outside the cell processing apparatus 100.
  • the cell processing chamber 1 includes the cell culture container arrangement unit 12
  • the cell culture container arrangement unit 12 includes, for example, the above-described pH adjusting unit.
  • the cell culture vessel 11 is not particularly limited, and examples thereof include known culture vessels such as dishes and flasks used for cell culture.
  • the material for forming the cell culture vessel 11 is not particularly limited, and includes, for example, a material that transmits a laser image projected by a laser projection unit described later, and specific examples include plastic and glass that transmit a laser.
  • Plastics include, for example, polystyrene-based polymers, acrylic polymers (such as polymethyl methacrylate (PMMA)), polyvinylpyridine-based polymers (such as poly (4-vinylpyridine), and 4-vinylpyridine-styrene copolymer), and silicone-based polymers.
  • Polymers (polydimethylsiloxane, etc.), polyolefin polymers (polyethylene, polypropylene, polymethylpentene, etc.), polyester polymers (polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), etc.), polycarbonate polymers, epoxy polymers, etc. Can be
  • the cell culture vessel 11 for example, a polymer containing a dye structure (chromophore) that absorbs the laser, or an acid substance that absorbs the laser is provided on the bottom surface inside the cell culture vessel 11 (in FIG. 1, the cell 13 side). It is preferable to include a laser absorption layer formed by the generated photoacid generator.
  • the dye structure and the photoacid generator for example, the description in Japanese Patent No. 6033980 can be referred to.
  • the cell culture container 11 includes the laser absorption layer, for example, when a laser is projected by a laser projection unit of a cell processing apparatus described later, converts the energy of the laser into heat, acid, or the like, and absorbs the laser. Cells existing on the upper part of the layer can be killed or released.
  • the cells 13 include, for example, cells, cell clumps composed of cells, tissues, organs and the like.
  • the cells may be, for example, cultured cells or cells isolated from a living body.
  • the cell mass, tissue or organ may be, for example, a cell mass, cell sheet, tissue or organ prepared from the cells, or a cell mass, tissue or organ isolated from a living body.
  • the observation unit 2 can observe the cell 13. Specifically, the observation unit 2 can observe the cells 13 in the cell culture container 11.
  • a known cell observation device can be used, and specific examples include an optical microscope and an electron microscope. Examples of the optical microscope include a phase contrast microscope, a differential interference microscope, a polarization microscope, a fluorescence microscope, a confocal laser microscope, a total reflection illumination fluorescence microscope, a Raman microscope, a CARS (Coherent Anti-Stokes Raman Scattering) microscope, and an SRS (stimulated Raman). scattering) microscope.
  • the observation movement unit 3 preferably includes a light source.
  • the light source is not particularly limited, and can be determined as appropriate according to the type of the optical microscope. Specific examples include a halogen lamp, a tungsten lamp, and a white LED (Light Emitting Diode).
  • the location of the light source is not particularly limited, and can be appropriately set according to the type of the optical microscope. Specific examples include the inside of the cell processing chamber 1.
  • the observation moving unit 3 preferably includes, for example, a light source moving unit that can move the light source. In this case, for example, when the observation unit 2 observes the cells 13, the illumination light emitted from the light source is applied to the cells 13 so that the observation unit 2 can observe the cells 13. Move the light source so that it is possible.
  • the objective lenses 21a, 21b, 21c are, for example, lenses for enlarging an image of the cell 13 to a target magnification.
  • the objective lenses 21a, 21b, 21c are, for example, switchable.
  • As the objective lenses 21a, 21b, and 21c for example, a known lens or a lens system can be used, and can be appropriately selected according to a target magnification.
  • the number of the objective lenses 21 is three, but the number of the objective lenses 21a, 21b, and 21c may be one, or may be two or more.
  • the observation unit 2 has three objective lenses 21a, 21b, and 21c, but the objective lenses 21a, 21b, and 21c have an arbitrary configuration, and may or may not be provided. Is also good.
  • the observation unit 2 may be able to image the cells 13 in the cell culture vessel 11, for example.
  • the observation unit 2 includes, for example, an image sensor.
  • the imaging device for example, a known imaging device can be used, and specific examples include a device including a Charge-Coupled Device (CCD, charge-coupled device), a Complementary Metal Oxide Semiconductor (CMOS), and the like.
  • CCD Charge-Coupled Device
  • CMOS Complementary Metal Oxide Semiconductor
  • the observation unit 2 captures an image of a part or the whole of the cell 13 in the cell culture vessel 11, for example.
  • the observation unit 2 images the cells 13 on the entire surface in the cell culture container 11 one or more times.
  • the cell culture vessel 11 may be divided into a plurality of sections, and each section may be imaged to image the cells 13 on the entire surface of the cell culture vessel 11.
  • each of the sections may be set so as not to overlap with another section, or may be set so that a part thereof overlaps with another section.
  • the observation unit 2 images each section once or multiple times, for example.
  • the control unit 6 may store the obtained image, for example.
  • the shape of each of the sections is not particularly limited, and can be appropriately determined according to the shape of the visual field that can be observed or imaged by the observation unit 2.
  • the observation unit 2 can use, for example, a line scan camera or the like.
  • the observation unit 2 may acquire the position information, for example.
  • Examples of the position information include coordinates on the XY axes (two-dimensional coordinates) and coordinates on the XYZ axes (three-dimensional coordinates).
  • the imaging by the observation moving unit 2 is controlled by the control unit 6, for example, as described later.
  • the observation moving unit 3 is capable of moving the observation unit 2.
  • the observation moving unit 3 is, for example, a known moving means (driving means).
  • the moving direction of the observation moving unit 3 is not particularly limited, and is, for example, any one of the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction, two directions, or all directions.
  • the observation moving unit 3 can move the observation unit 2 so that the observation unit 2 can observe or image a desired position in the cell culture container 11, for example.
  • the observation movement unit 3 may be capable of moving the light source, for example.
  • the observation moving unit 3 may move the observation unit 2 and the light source by one moving unit, or may move the observation unit 2 and the light source separately by two or more moving units.
  • the observation moving unit 3 may acquire the position information, for example. Examples of the position information include coordinates on the XY axes (two-dimensional coordinates) and coordinates on the XYZ axes (three-dimensional coordinates).
  • the observation moving unit 3 may acquire the position information as the position information of the observation unit 2, for example.
  • the observation moving unit 3 only needs to be arranged so that the observation unit 2 can be moved, for example, and can be appropriately arranged according to the moving means used.
  • the movement by the observation movement unit 3 is controlled by the control unit 6, for example, as described later.
  • the laser projection unit 4 can project a laser image on the cell 13.
  • the laser projection unit 4 includes a laser light source 41, a laser image generation unit 42, a projection optical system 43, and a housing 44 having an opening 45. It is only necessary that the laser image generated by the image generation unit 42 can be projected onto the cell 13.
  • the laser light oscillated from the laser light source 41 is, for example, image light of a laser image projected on the cell 13a to be processed in the laser image generation unit 42 after passing through the lens 43a. Is converted to Then, the image light passes through, for example, the lens 43b and the opening 45 of the housing 44, and is projected on the cell 13a to be processed.
  • the laser image means for example, an image projected on the cell 13 by the laser light.
  • the image light means for example, laser light modulated so that the laser image can be projected onto the cell 13a to be processed.
  • the laser projection unit 4 may acquire the position information, for example. Examples of the position information include coordinates on the XY axes (two-dimensional coordinates) and coordinates on the XYZ axes (three-dimensional coordinates).
  • the laser projection unit 4 is controlled by the control unit 6, for example, as described later.
  • the laser projection unit 4 projects the laser image onto the cells 13 by projecting the laser image onto a part or the entire surface of the cell culture vessel 11, for example.
  • the laser projection unit 4 directly or indirectly projects a laser image on the cell 13, for example.
  • the direct projection means for example, projecting a laser beam constituting the laser image onto the cell 13.
  • the indirect projection refers to, for example, projecting onto a laser absorbing layer that is adjacent to the cell 13 and absorbs a laser beam forming the laser image.
  • the laser projection unit 4 preferably projects the laser image onto the laser absorption layer.
  • the laser projection unit 4 may, for example, project a laser image on the cell 13 by dividing a region on which the laser image is projected, and projecting a laser image divided so as to correspond to each section to each section. Good.
  • the laser image projected on each section can be referred to as a divided image, for example.
  • the cell processing apparatus 100 of the present embodiment for example, divides the area on which the laser image is projected into a plurality of sections, and projects the laser image on the cells 13 so that the laser projection unit 4 can be operated once.
  • the processing of the cells 13 can be performed also in an area larger than the area that can be projected by the laser image.
  • each of the sections may be set so as not to overlap with another section, or may be set so that a part thereof overlaps with another section.
  • the shape of each section is not particularly limited, and can be appropriately determined according to the shape of a captured image that can be projected by the laser projection unit 4.
  • the laser projection unit 4 may, for example, continuously or discontinuously project a laser image from one end to the other end.
  • a laser moving unit 5 described later moves the laser projection unit 4 continuously or discontinuously, for example, from one end to the other end.
  • the laser light source 41 is, for example, a device that oscillates a continuous wave laser or a pulsed laser.
  • the laser light source 41 may be, for example, a high-frequency laser having a long pulse width, which is close to a continuous wave.
  • the output of the laser oscillated from the laser light source 41 is not particularly limited, and can be appropriately determined according to, for example, processing and cells.
  • the wavelength of the laser oscillated by the laser light source 41 is not particularly limited, and examples thereof include visible light lasers such as 405 nm, 450 nm, 520 nm, 532 nm, and 808 nm, and infrared lasers.
  • the laser light source 41 oscillates, for example, a wavelength that can be absorbed by the laser absorption layer. It is preferable that the laser light source 41 oscillates a laser having a wavelength longer than 380 nm because the influence on the cells 13 can be suppressed. As a specific example, the laser light source 41 is a continuous wave diode laser having a maximum output of 5 W having a wavelength near 405 nm.
  • the laser image is projected by directly using the laser light oscillated from the laser light source 41.
  • the laser image may be projected using a lighted laser.
  • the light guide means includes, for example, an optical fiber, a mirror, and MEMS (Micro Electro Mechanical Systems).
  • the cell processing apparatus 100 of the present embodiment includes, for example, a laser emission unit that emits, for example, guided laser light, in addition to the laser light source 41, and the laser light source 41 and the laser emission unit are optically connected. It is connected to the.
  • the laser image generation unit 42 generates a laser image to be projected on the cell 13 from the laser light oscillated from the laser light source 41.
  • the laser image generation unit 42 only needs to be able to generate image light that becomes a desired laser image when projected onto the cell 13 from the laser light, for example.
  • the laser image generation unit 42 is, for example, a spatial modulation element.
  • the spatial light modulator forms, for example, image light obtained by modulating the laser light according to the laser image. Examples of the spatial modulation element include a digital micromirror device (DMD) and a liquid crystal panel.
  • DMD digital micromirror device
  • the laser image generator 42 is controlled by the control unit 6, for example, as described later.
  • the DMD changes the intensity distribution of a part or all of the laser light oscillated from the laser light source 41, more specifically, a part or all of the laser light. Is reflected in the direction of the cell 13 to project a laser image on the cell 13.
  • the laser image generation unit 42 is a liquid crystal panel
  • the liquid crystal panel projects a laser image on the cells 13 by transmitting part or all of the laser light oscillated from the laser light source 41 toward the cells 13. .
  • the cell processing apparatus 100 does not directly project the laser light oscillated from the laser light source 41 onto the cell 13, but instead uses the laser image generation unit 42 to generate a laser image projected from the laser light onto the cell 13. Generate and project this.
  • the projection optical system 43 is, for example, an optical system that guides laser light from the laser light source 41 to the cells 13 in the cell culture container 11.
  • the projection optical system 43 includes two lenses 43a and 43b.
  • the lens 43a can also be referred to as, for example, a light source lens.
  • the light source lens is, for example, a lens that condenses the laser light projected from the laser light source 41.
  • As the light source lens for example, a known lens or a lens system can be used, and a lens or a lens system serving as Koehler illumination capable of uniformly illuminating the cell 13 or the surface on which the laser absorption layer exists is preferable.
  • the lens 43b can be called, for example, a projection lens.
  • the projection lens is, for example, a lens that projects image light of the laser image onto the cell 13.
  • the projection lens for example, a known lens or a lens system can be used.
  • the projection optical system 43 may include other components such as a relay lens, a fly-eye lens, a rod lens, a lens such as a diffusion plate, a prism such as a total internal reflection prism (TIR prism), and a mirror.
  • the laser light source 41, the laser image generation unit 42, and the projection optical system 43 that constitute the laser projection unit 4 are housed in the housing 44, but the laser image generation unit 42 and the projection optical system 43 May not be accommodated in the housing 44.
  • the housing 44 has the opening 45, but need not have the opening 45.
  • the housing 44 preferably has, for example, a light-transmitting portion that can project the laser image.
  • the light transmitting portion is formed of, for example, the light transmitting member.
  • the laser moving unit 5 can move the laser projection unit 4.
  • the laser moving unit 5 is, for example, a known moving means (driving means).
  • the moving direction of the laser moving unit 5 is not particularly limited, and is, for example, any one of the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction, two directions, or all directions.
  • the laser moving unit 5 can move the laser projection unit 4 so that, for example, the laser projection unit 4 can project a laser image on a cell 13 at a desired position in the cell culture container 11.
  • the laser moving unit 5 may, for example, move one or more of the components of the laser projection unit 4 by the moving unit, or may move two or more of the components separately by the moving unit.
  • the laser moving unit 5 may acquire the position information, for example.
  • the position information examples include coordinates on the XY axes (two-dimensional coordinates) and coordinates on the XYZ axes (three-dimensional coordinates).
  • the laser moving unit 5 may acquire the position information as the position information of the laser projection unit 4, for example.
  • the laser moving unit 5 only needs to be arranged so that the laser projecting unit 4 can be moved, for example, and can be appropriately arranged according to the moving means used.
  • the movement by the laser moving unit 5 is controlled by the control unit 6, for example, as described later.
  • the control unit 6 includes a configuration similar to a personal computer, a server computer, a workstation, or the like.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of the control unit 6 in the cell processing device 100 according to the present embodiment.
  • the control unit 6 includes a central processing unit (CPU) 61, a main memory 62, an auxiliary storage device 63, a video codec 64, an I / O (input-output) interface 65, and the like. (System controller, I / O controller, etc.) 66, and cooperate.
  • the auxiliary storage device 63 includes a storage unit such as a flash memory and a hard disk drive.
  • the video codec 64 generates a screen to be displayed based on the drawing instruction received from the CPU 61, and transmits the screen signal to, for example, a GPU (Graphics Processing Unit) that transmits the display signal to a display device or the like outside the cell processing apparatus 100; It includes a video memory for temporarily storing screen and image data.
  • the I / O interface 65 is a device that is communicably connected to each of the observation unit 2, the observation movement unit 3, the laser image generation unit 42, the laser movement unit 5, and other members, and controls them.
  • the I / O interface 65 may include a servo driver (servo controller). Further, the I / O interface 65 may be connected to, for example, an input unit outside the cell processing device 100.
  • Examples of the display device include a monitor that outputs an image (for example, various image display devices such as a liquid crystal display (LCD) and a cathode ray tube (CRT) display).
  • Examples of the input device include a touch panel, a track pad, a pointing device such as a mouse, a keyboard, a press button, and the like, which can be operated by the user's finger.
  • the program executed by the control unit 6 and each information are stored in the auxiliary storage device 63.
  • the program is read into the main memory 62 at the time of execution, and is decoded by the CPU 61. Then, the control unit 6 controls each member according to the program. Control of each member by the control unit 6 will be described later.
  • the cell processing apparatus 100 allows the control unit 6 to have control functions of the observation unit 2, the observation movement unit 3, the laser image generation unit 42, and the laser movement unit 5 so that each member has a control unit. Since they do not need to be provided separately, the size of the device can be reduced.
  • the cell processing apparatus 100 according to the present embodiment includes, for example, control units for the observation unit 2, the observation movement unit 3, the laser image generation unit 42, and the laser movement unit 5 as the control unit 6, and a control unit for each member. May control each member.
  • the cell processing apparatus 100 of the present embodiment may include, for example, a control unit 6 and a control unit for each member, and control each member jointly.
  • the control unit 6 may be configured with one semiconductor element, a chip in which a plurality of semiconductor elements are packaged in one package, or a configuration in which a plurality of semiconductor elements are provided on a substrate.
  • control unit 6 in the cell processing device 100 of the present embodiment and a method for processing cells using the cell processing device 100 will be described.
  • the control unit 6 controls generation of a laser image by the laser image generation unit 42. Specifically, the control unit 6 stores, for example, laser image information in which the position of the laser projection unit 4 is associated with the laser image projected on the cell 13 at the position of the laser projection unit 4. Then, the control unit 6 acquires laser position information that is the position of the laser projection unit 4, and generates a laser image associated with the position of the laser projection unit 4 based on the laser position information and the laser image information. , And controls the laser image generation unit 42. For this reason, for example, the control unit 6 first obtains the laser image information and stores it in the auxiliary storage device 63 of the control unit 6, for example.
  • the laser image information may be, for example, information obtained in advance by another cell observation device, a cell processing device, or the like, may be information input by a user of the cell processing device 100 of the present embodiment, or may be information of the present embodiment.
  • the information acquired by the cell processing apparatus 100 of this embodiment may be used, the information acquired by the cell processing apparatus 100 of the present embodiment is preferable because the cell 13 can be more accurately processed.
  • FIG. 3 is a flowchart showing a process of acquiring the laser image information using the cell processing device 100 of the present embodiment.
  • the laser image information includes an S1 step (imaging) and an S2 step (laser image information creation).
  • an image is taken of the cell culture vessel 11 including the cells 13 arranged in the cell processing device 100 (S1).
  • the control unit 6 controls the observation unit 2 and the observation movement unit 3 to acquire an image including the cells 13 and observation position information indicating the position of the observation unit 2 at the time of acquiring the image.
  • the control unit 6 captures an image of a part or the entire surface (target region) of the cell culture container 11 using the observation unit 2.
  • the control unit 6 may divide the target region in the cell culture vessel 11 into a plurality of sections, control the observation unit 2 and the observation movement unit 3, and image each section. When imaging each section, the control unit 6 may integrate the images of each section.
  • the control unit 6 captures an image of the entire surface of the cell culture vessel 11 using the observation unit 2, it is preferable that the images of the respective sections are integrated to obtain an image of the entire surface of the cell culture vessel 11.
  • the method of integrating the images of each section is not particularly limited, and can be implemented by a known image processing method.
  • the control unit 6 may, for example, add position information to pixels of each captured image based on the observation position information.
  • the target area may be divided into a plurality of sections having a predetermined width that can be imaged by the line camera, and each section may be imaged.
  • the imaging may be performed in the imaging step so that the target region fits in one visual field.
  • the laser image information creation step the laser image information is created based on the image obtained by the observation unit 2 and the observation position information (S2). Specifically, the control unit 6 detects the cell 13a to be processed and the cell 13b not to be processed in the image obtained by the observation unit 2, and sets the area where the cell 13a exists as the projection area of the laser beam. A region where 13b is present is defined as a non-projection region of laser light, and a laser image that defines the presence and / or intensity of laser light projection is created.
  • the method of detecting the cells 13a and 13b in the image acquired by the observation unit 2 is not particularly limited, and can be performed by a known cell discrimination method. As a specific example, deep learning is performed so that the cells 13a and 13b can be detected.
  • the detection of the cells 13a and 13b may be performed by, for example, input by an operator of the cell processing device 100.
  • the laser image may be created, for example, by detecting either the cell 13a to be processed or the cell 13b not to be processed.
  • the control unit 6 transmits position information to the pixels of the laser image based on the observation position information.
  • the control unit 6 converts the observation position information into position information on the coordinate plane of the laser position information, and then converts the observation position information into pixels of the laser image.
  • the control unit 6 can acquire the laser image information. Then, the control unit 6 stores the laser image information in the auxiliary storage device 63.
  • the control unit 6 divides the laser image into each section (for example, (Predetermined width).
  • the control unit 6 transmits position information to the pixels of each divided image based on the observation position information. By giving, the divided image information which is the laser image information that associates the laser position information with the divided image is created.
  • the control unit 6 converts the observation position information into position information on the coordinate plane of the laser position information, and then converts the observation position information into pixels of each divided image.
  • the control unit 6 can acquire the laser image information. Then, the control unit 6 stores the laser image information in the auxiliary storage device 63.
  • the cell processing can be performed, for example, in step S3 (laser processing) as described below.
  • the laser image is projected onto the cells 13 by the laser projection unit 4 based on the laser position information, which is the position information of the laser projection unit 4, and the laser image information.
  • the control unit 6 first obtains the laser position information. Next, it is determined whether or not there is a laser image associated with the current position of the laser projection unit 4 based on the laser position information and the laser image information. In the case of No, the control unit 6 causes the laser moving unit 5 to move the laser projection unit 4. On the other hand, in the case of Yes, the control unit 6 reads out the associated laser image and generates the associated laser image as a laser image to be projected on the cell 13 from the laser light emitted from the laser light source 41. , And controls the laser image generation unit 42.
  • the laser projection unit 4 processes the cell 13a to be processed by projecting the associated laser image onto the cell 13.
  • the projection time of the laser image is not particularly limited, and can be appropriately set according to, for example, the type of processing to be performed. By repeatedly performing such processing in the cell culture vessel 11 until the processing on the cell 13a to be processed is completed, the processing on the cells in the cell culture vessel 11 can be performed. In the laser processing step, for example, a laser image is projected on a part or all of the cells in the cell culture vessel 11.
  • the control unit 6, for example, as shown in FIG. 4 (A), the laser movement unit 5 from the projection start position P S of the laser image at one end of the cell culture vessel 11, the cell culture vessel 11 it is preferable to control so as to move to the laser projection end position P E of the other end.
  • the movement is preferably substantially linear, for example, as shown by an arrow in FIG.
  • the control unit 6 a laser projection unit 4 is projected start position of the laser image at one end of the cell culture vessel 11 It is preferable to control so that the associated laser image is projected from to the end position of the laser image projection at the other end of the cell culture vessel 11.
  • the control unit 6 controls the laser moving unit 5 to move, and the time for searching for the area where the cell 13a to be processed exists can be suppressed, so that the cell culture can be performed more efficiently.
  • the cells 13a in the container 11 can be processed.
  • the cell processing apparatus 100 can further suppress the fluctuation of the processing time when processing the cells.
  • the laser projection unit 4 continuously or discontinuously projects the associated laser image, for example.
  • the control unit 6 controls, for example, the laser moving unit 5 to move continuously. It is preferable that the laser moving unit 5 moves the laser projection unit 4 from the projection start position to the projection end position at a substantially constant speed or a constant speed.
  • the cell processing apparatus 100 can make the amount of laser projected on the cell 13a to be processed constant.
  • the control unit 6 continuously reads, for example, an area indicated by a broken line in FIG. 4B from one end to the other end in the associated laser image I in the direction of the arrow. Then, the control unit 6 controls the laser image generation unit 42 to generate, for example, the read laser image. Thereby, the laser projection unit 4 can project a laser image corresponding to the position of the laser projection unit 4 from the projection start position to the projection end position.
  • the area shown by the broken line means, for example, an area that can be projected by the laser projection unit 4 at one time.
  • the control unit 6 controls, for example, the laser moving unit 5 to move discontinuously. Specifically, for example, the control unit 6 causes the laser moving unit 5 to move the laser moving unit 5 to the positions of the laser position information P 1 , P 2 ,..., Pn . At this time, the control unit 6, for example, moves the laser projection unit 4 to the position of the laser position information P m (m: an integer of 1 to n) by the laser moving unit 5, and then moves the laser moving unit 5 for a predetermined time. 5 may be stopped.
  • the predetermined time can be appropriately set, for example, according to the projection time of the laser image (image light) by the laser projection unit 4.
  • control unit 6 for example, as shown in FIG. 4 (C), the laser position information P 1, P 2, ⁇ ⁇ ⁇ , laser image I 1 associated with the P n, I 2, ⁇ ⁇ ⁇ , I read the I n, respectively. Then, for example, when the laser projection unit 4 is moved by the laser moving unit 5 to the positions P 1 , P 2 ,..., P n associated with each laser image, laser image I 1, I 2 of the associated, ..., so as to generate an I n, controls the laser image generation unit 42.
  • the control unit 6 may project the divided image as shown in FIG. Specifically, as shown by L1 in FIG. 5, the control unit 6 moves the laser moving unit 5 from the projection start position of the divided image at one end of the cell culture container 11 along the direction of the arrow in the direction of the arrow. Is controlled to move continuously or discontinuously to the projection end position of the divided image at the other end of. Further, the control unit 6, for example, continuously or discontinuously reads the associated divided images L1. Then, the control unit 6 controls the laser image generation unit 42 to generate, for example, the read divided image.
  • the control unit 6 moves the laser moving unit 5 in a direction substantially orthogonal to the moving direction of the laser moving unit 5, for example.
  • the movement distance in the substantially orthogonal direction is, for example, the width of the divided image L1 (the length W in the vertical direction in FIG. 5).
  • the cell processing apparatus 100 can suppress the projection of the laser image to the cells 13 a plurality of times, and thus can suppress, for example, damage to the cells 13b that are not to be processed. Further, as shown by L2 in FIG.
  • the control unit 6 moves the laser moving unit 5 from the projection start position of the divided image at one end of the cell culture vessel 11 along the arrow direction to the other end of the cell culture vessel 11 Is controlled so as to continuously or discontinuously move to the projection end position of the divided image. Further, the control unit 6, for example, continuously or discontinuously reads the associated divided image L2. Then, the control unit 6 controls the laser image generation unit 42 to generate, for example, the read divided image. Then, when processing the cells 13 on the entire surface in the cell culture container 11, the control unit 6 repeats the same operation until the projection of the divided image L13 by the laser moving unit 5 ends.
  • the reading and projection of the divided images L1 to L13 can be performed, for example, in the same manner as the reading and projection of the laser image I. By adopting such a configuration, the cells 13a existing in a certain region or the entire region of the cell culture container 11 can be treated more efficiently. For this reason, it is possible to further suppress the fluctuation of the processing time when processing the cells.
  • the cell processing apparatus 100 of the present embodiment projects the laser image, it can irradiate the laser light as a surface, unlike direct irradiation of laser light that irradiates a point.
  • the direct irradiation of the laser light when the number of cells 13a to be processed greatly changes, the area to be irradiated with the laser light also largely changes, so that the irradiation time of the laser light largely changes. That is, the processing time varies greatly.
  • the laser light is emitted within the laser image.
  • the irradiation location (the location of the cell 13a) and the location where the laser beam is not applied (the location of the cell 13b) may be changed, and the area where the laser image is projected by one projection does not change. For this reason, according to the cell processing apparatus 100 of the present embodiment, it is possible to suppress a change in processing time when processing the cells 13a using the laser light, as compared with the case of direct irradiation of the laser light. These effects are the same in the cell processing device described later.
  • the present embodiment is an example of a cell processing device.
  • 6 to 15 show an example of the configuration of the cell processing device of the present embodiment.
  • FIG. 6 is a perspective view illustrating an example of the configuration of the cell processing device of the present embodiment
  • FIG. 7 illustrates configurations of a first region, a second region, and a third region in the cell processing device of the present embodiment.
  • FIG. 8 is a schematic cross-sectional view
  • FIG. 8 is a perspective view showing an example of the configuration of the first region of the cell processing apparatus of the present embodiment
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of the first region viewed from the II direction in FIG. FIG.
  • FIG. 10A is an exploded perspective view showing an example of a culture vessel disposing portion in the cell processing apparatus of the present embodiment
  • FIG. 10B is an exploded perspective view
  • FIG. FIG. 11 is a perspective view of the first region and the circulating means when the outer wall of the first region is removed
  • FIG. 12 is a perspective view of the first region viewed from the II-II direction in FIG.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view of the upper part of the region and the circulation means
  • FIG. It is a perspective view which shows an example of a structure of the 2nd area
  • (b) is a perspective view which shows another example of the structure of the said 2nd area
  • FIG. FIG. 15 is a block diagram illustrating an example of a control unit in the cell processing apparatus according to the embodiment
  • FIG. 15 is a perspective view illustrating another example of the configuration of the cell processing apparatus according to the present embodiment.
  • the cell processing apparatus 200 includes a first chamber 71 (hereinafter, also referred to as a “cell processing chamber 1”) that is a first area and a second chamber 72 that is a second area. , A third chamber 73 that is a third area, and the circulating means 24, and the first chamber 71, the second chamber 72, and the third chamber 73 are sequentially arranged in this order from top to bottom. Have been.
  • the cell processing device 200 of the present embodiment includes the circulation unit 24, the circulation unit 24 has an optional configuration, and may or may not be provided.
  • the positional relationship between the first chamber 71, the second chamber 72, and the third chamber 73 may be such that the first chamber 71 and the second chamber 72 are arranged continuously (adjacent).
  • the third chamber 73 may be arranged separately from the first chamber 71 and the second chamber 72, for example, as shown in FIG. As shown in FIG. 15, when the third chamber 73 is disposed separately from the first chamber 71 and the second chamber 72, the cell processing device 200 can be referred to as, for example, a cell processing system.
  • the cell processing system may be, for example, a desktop system.
  • the material for forming each region is not particularly limited, and examples thereof include a stainless steel plate, a rust-proof iron plate, a resin plate that can be formed by vacuum molding, injection molding, air pressure molding, and the like.
  • the material for forming each region is preferably a non-light-transmitting material because the observation unit described later can more clearly image the cells 13 in the cell culture container 11.
  • the “non-translucent” means, for example, suppressing transmission of light having a wavelength that affects imaging by the observation unit.
  • the wavelength of the light is, for example, a wavelength corresponding to the fluorescence to be detected.
  • the non-translucent material includes, for example, a material for forming each of the above-described regions.
  • the size and shape of each region are not particularly limited, and can be appropriately set according to the size and shape of a member (unit) arranged in each region.
  • the first chamber 71 and the second chamber 72 are configured by separate housings, and the housing configuring the first chamber 71 and the housing configuring the second chamber 72 are separated.
  • the first chamber 71 and the second chamber 72 are arranged adjacent to each other, but are not limited thereto. May be configured.
  • the first chamber 71 is the cell processing chamber 1, that is, the first chamber 71 includes one cell processing chamber 1.
  • the cell processing apparatus 200 is not limited to this, and may include two or more cell processing chambers 1. In this case, it is preferable that each cell processing chamber 1 is separated in the first chamber 71 by a wall or the like.
  • the first chamber 71 is preferably arranged above the second chamber 72.
  • the cell processing apparatus 200 of the present embodiment for example, when processing the cells in the cell culture vessel 11 with the laser projection unit 4 described later, the laser emission port of the laser projection unit 4 Contamination can be suppressed. Therefore, according to the cell processing apparatus 200 of the present invention, for example, the output of the laser emitted from the laser projection unit 4 can be stabilized, and the cells can be efficiently processed.
  • the cell processing device 200 of the present embodiment includes a cell culture vessel arrangement unit 12, an observation unit 2, a light source moving unit 31, a laser projection unit 4, a laser moving unit 51, and a control unit 6. And a laser projection unit 4 as main components.
  • the configuration of the observation unit 2 except for the laser projection unit 4 and the light source 26 is the same as that of the cell processing apparatus 100 of the first embodiment, and the description thereof can be referred to.
  • an outer wall of a double wall of the first chamber 71 described later is omitted.
  • the observation unit 2 includes the light source 26.
  • the light source moving unit 31 which is the observation moving unit, includes an XY stage 31a and an arm 31b.
  • the laser moving unit 51 includes an XY stage 51b and carts 51a and 51c.
  • the light source 26 and the light source moving unit 31 are arranged in the first chamber 71 (cell processing chamber 1).
  • the light source 26 is movable by a light source moving unit 31.
  • the observation unit 2, the laser projection unit 4, and the laser moving unit 51 are arranged.
  • the observation unit 2 and the laser projection unit 4 can be moved by the laser moving unit 51.
  • the control unit 6 and the power supply unit 27 are arranged in the third chamber 73.
  • the cell culture vessel arrangement unit 12 is formed as a part of a partition between the first chamber 71 and the second chamber 72.
  • the cell culture container 11 is arranged in the cell culture container arrangement unit 12.
  • the cell processing apparatus 200 of the present embodiment includes a cell culture vessel 11, a cell culture vessel arrangement unit 12, a light source 26, a light source moving unit 31, a laser moving unit 51, a second chamber 72, and a third chamber 73. Is also an arbitrary configuration, and may or may not be provided. Further, the cell processing device 200 of the present embodiment may not include the first chamber 71 (cell processing chamber 1).
  • the first chamber 71 includes a working opening 211a on the front surface (the front side in FIG. 6) and a maintenance opening 211b on the side surface.
  • the opening 211a is an opening for performing an operation related to the processing of an object to be observed in the cell processing chamber 1, which is the first chamber 71.
  • the opening 211b is an opening that allows maintenance of the cell processing chamber 1.
  • the opening area of the opening 211a is preferably smaller than the opening area of the opening 211b because, for example, maintenance work is facilitated.
  • the size and number of the opening 211a and the opening 211b are not particularly limited, and for example, the size and the number of the opening for operation and the opening for maintenance in the safety cabinet can be referred to.
  • the size and the number of the openings 211a and 211b can refer to, for example, the safety cabinet standard specified by EN12469: 2000 which is the EN standard.
  • the number of the openings 211b is not particularly limited and can be an arbitrary number. For example, two or more is preferable because maintenance becomes easier.
  • the location of the opening 211a and the opening 211b in the first chamber 71 is not particularly limited, and can be any location. However, the opening 211a and the opening 211b are located at different locations (for example, different locations) of the first chamber 71. It is preferable to arrange on the side).
  • the main purpose of the opening 211b is to facilitate maintenance in the cell processing device 200, but the opening 211b may be used for other purposes.
  • the cell processing device 200 according to the present embodiment can directly observe a failure portion when a trouble occurs in the cell processing device 200 by, for example, observing movement or the like of each internal member from the opening 211b. Measures can be considered.
  • the front wall of the first chamber 71 is a double wall having an outer wall and an inner wall, and the door 212a is opened and lowered by moving up and down rails arranged in a space between the outer wall and the inner wall. Open and close the opening of 211a.
  • the opening 211b can be opened and closed by attaching and detaching a door 212b that covers the opening. It is preferable that the opening 211b is sealed with the door 212b, for example, when performing cell processing in the cell processing chamber 1. Thereby, for example, it is possible to prevent gas outside the cell processing apparatus 200 and dust contained therein from flowing into the cell processing chamber 1.
  • the opening 211a and its door 212a, and the opening 211b and its door 212b have an arbitrary configuration, and may or may not be provided. It may include only the section and its door.
  • the wall of the first chamber 71 may be a double wall or a single wall, but the former is preferable because the size of the cell processing device 200 can be reduced by arranging other members inside.
  • the door 212a is arranged outside the first chamber 71, for example, like the door 212b.
  • the type of opening and closing of the door is not particularly limited, and may be, for example, an up-and-down type like the door 212a, an external type like the door 212b, or another type.
  • Examples of the other types include a double door type, an accordion type, a sliding door type, and the like.
  • the material for forming the door is not particularly limited.
  • the material for forming each of the above-described regions can be used, and a non-translucent material is preferable.
  • the inside of the first chamber 71 of the cell processing apparatus 200 of the present embodiment is the cell processing chamber 1 for processing an object to be observed, and can be closed by closing the doors 212a and 212b. That is, it can be opened and closed.
  • the cell processing chamber 1 includes a light source moving unit 31 including an XY stage 31a and an arm 31b, a suction / discharge unit 213, a light source 26, a drainage container arrangement unit 214a, a storage container arrangement unit 215a, a cell culture container arrangement unit 12 And a collection container arrangement part 216a.
  • the cell processing chamber 1 includes a light source moving unit 31 including an XY stage 31a and an arm 31b, a suction / discharge unit 213, a drainage container arrangement part 214a, a storage container arrangement part 215a, and a collection container arrangement part 216a.
  • a light source moving unit 31 including an XY stage 31a and an arm 31b, a suction / discharge unit 213, a drainage container arrangement part 214a, a storage container arrangement part 215a, and a collection container arrangement part 216a.
  • each of them has an arbitrary configuration, and may or may not be provided, and may include any one or two or more.
  • the XY stage 31a is disposed on the bottom surface of the cell processing chamber 1, and is disposed so as to be movable in the X-axis direction and the Y-axis direction.
  • An arm 31b including a pair of arms is arranged above the XY stage 31a.
  • a suction / discharge unit 213 is disposed with its suction / discharge port facing downward.
  • a light source 26 is disposed at the other end of the arm 31b so as to be able to irradiate illumination light toward the cell 13.
  • the drainage container arrangement part 214a, the storage container arrangement part 215a, the cell culture container arrangement unit 12, and the collection container arrangement part 216a are arranged on the bottom surface of the cell processing chamber 1 along the moving direction of the XY stage 31a in the X-axis direction. They are arranged in this order.
  • a drainage container 214b having a tip member detaching means 214c is arranged in the drainage container arrangement part 214a, a storage container 215b is arranged in the accommodation container arrangement part 215a, and a collection container is arranged in the collection container arrangement part 216a. 216b are arranged.
  • the description of the observation moving unit 3 in the cell processing apparatus 100 of the first embodiment can be cited.
  • the light source 26 and the suction / discharge unit 213 can be moved by the XY stage 31a and the arm 31b that are the light source movement unit 31, but the suction / discharge unit 213 is other than the light source movement unit 31. It may be movable by a driving means. In this case, the moving direction of the driving unit that can move the suction / discharge unit 213 is not particularly limited. It is.
  • the XY stage 31a is a known one that can move an object at high speed and precisely along the X-axis direction and the Y-axis direction via, for example, a linear motor truck or the like.
  • the arm 31b can expand and contract in the vertical direction (Z-axis direction), but the arm 31b may be fixed.
  • the light source moving unit 31 can move the suction / discharge unit 213 only on the XY plane, that is, only in the X-axis direction and the Y-axis direction in FIG.
  • the suction / discharge unit 213 suctions and discharges, for example, the culture medium, the cells 13, the cells 13a to be processed, the cells 13b not to be processed, and the like in the cell culture container 11.
  • the suction / discharge unit 213 is used, for example, by attaching a tip member described below to the suction / discharge port side.
  • the suction / discharge unit 213 is not particularly limited.
  • a known suction / discharge unit can be used, and specific examples thereof include an electric pipettor and an electric syringe pump.
  • the drainage container arrangement part 214a is an area where a drainage container 214b for draining the suction liquid sucked by the suction and discharge unit 213 can be arranged.
  • the drainage container 214b is disposed in the drainage container arrangement portion 214a, but the drainage container 214b has an arbitrary configuration and may or may not be provided.
  • the drainage container 214b is a box having an upper opening, a wall on the side of the storage container disposing portion 215a extends upward, and is formed at its upper end as a semicircular concave portion (notch). It has a wall (upper surface) substantially parallel to the bottom surface of the cell processing chamber 1 including the tip member detaching means 214c.
  • the drainage container 214b can collect the tip member detached from the suction / discharge unit 213, it can be referred to as a tip member collection container, for example. It can also be called a department.
  • the tip member detaching means 214c is formed in the drainage container 214b, but may be arranged separately. Further, the tip member detaching means 214c may be arranged in the vicinity of the suction and discharge unit 213, specifically, on the arm 31b of the light source moving unit 31 in which the suction and discharge unit 213 is disposed.
  • the storage container placement section 215a is an area where the storage container 215b in which the detachable tip member is stored in the suction / discharge unit 213 can be placed.
  • the storage container 215b is disposed in the storage container placement section 215a, but the storage container 215b has an arbitrary configuration, and may or may not be provided.
  • the tip member is not particularly limited, and may be a member capable of storing the liquid sucked by the suction / discharge unit 213 therein. For example, when the suction / discharge unit 213 is a pipettor, a tip is used.
  • the storage container 215b is, for example, a rack in which the chips are stored.
  • the cell processing device 200 of the present embodiment includes the tip member detaching means 214c and the storage container disposing portion 215a, thereby simplifying the movement when sucking and discharging the medium, cells, and the like in the cell culture container 11 (shortened). )it can.
  • the collection container placement part 216a is an area where a collection container 216b for collecting a suction liquid containing cells collected by the suction and discharge unit 213 can be placed.
  • the collection container 216b is arranged in the collection container arrangement section 216a, but the collection container 216b has an optional configuration and may or may not be provided. Examples of the collection container 216b include well-known culture containers such as dishes and flasks.
  • the bottom surface of the cell processing chamber 1 is disposed along the direction of movement of the XY stage 31a in the long-axis direction (X-axis direction) on the placement surface of the cell culture vessel placement unit 12, that is, on the XY plane.
  • the liquid container arrangement part 214a, the storage container arrangement part 215a, the cell culture container arrangement unit 12, and the collection container arrangement part 216a are arranged in this order, but each arrangement part is arranged along the long axis direction. And they need not be arranged in this order.
  • the suction / discharge unit 213 is provided by arranging the drainage container arrangement unit 214a, the storage container arrangement unit 215a, the cell culture container arrangement unit 12, and the collection container arrangement unit 216a in the order described above. Can be linearly moved, and the movement when sucking and discharging the medium, cells, and the like in the cell culture vessel 11 can be simplified (shortened).
  • a camera 217, illumination lights 218a and 218b, and a germicidal lamp 219 are provided above the opening 211a on the front wall of the cell processing chamber 1 of the cell processing apparatus 200 according to the present embodiment.
  • Illumination lamps 218a and 218b are arranged on both sides of the camera 217 in the X-axis direction, and a germicidal lamp 219 is arranged at the upper part.
  • the camera 217 is provided as the imaging unit of the first room 71, but the imaging unit of the first room 71 may have any configuration, and may or may not be provided. Further, the imaging unit of the first chamber 71 is not limited to a camera, and any imaging unit may be used as long as it can image the inside of the first chamber 71, that is, the cell processing chamber 1.
  • the imaging unit in the first chamber 71 is not particularly limited, and a known imaging unit such as a microscope and a camera can be used.
  • the known imaging unit and a solid-state imaging device (image sensor) such as a CCD or a CMOS (Complementary MOS) can be used. May be combined.
  • the camera 217 is disposed on the front wall in the cell processing chamber 1.
  • the position of the camera 217 is not particularly limited, and can be any position. Are preferably arranged so as to be able to image.
  • the XY stage 31a which is the light source moving unit 31, is located behind the cell culture vessel arrangement unit 12 (upper left side in FIG. 8).
  • the imaging apparatus is arranged on the near side (lower right side in FIG. 8) of the cell processing chamber 1. Is preferred.
  • the first imaging unit can image at a plurality of magnifications (for example, different magnifications).
  • the first imaging unit may be capable of imaging at one magnification.
  • the magnification means for example, an imaging magnification.
  • the camera 217 includes, for example, lenses having a plurality of magnifications (for example, different magnifications).
  • the imaging unit of the first chamber 71 may be capable of, for example, optical zoom, digital zoom, or the like. Since the cell processing device 200 of the present embodiment includes the camera 217, for example, the operation in the cell processing room 1 can be confirmed, and the reliability of the operation is improved.
  • the number of imaging means of the first chamber 71 arranged in the cell processing chamber 1 is not particularly limited, and may be one or more.
  • the illumination lamps 218a and 218b are provided as illumination means, but the illumination means has an arbitrary configuration, and may or may not be provided.
  • the lighting unit is not limited to a lighting lamp, but may be any as long as it can project (illuminate) the inside of the cell processing chamber 1.
  • the lighting means is not particularly limited, and known lighting such as a fluorescent lamp and an LED lamp can be used.
  • the illumination lamps 218a and 218b are arranged on the front wall in the cell processing chamber 1. However, the positions of the illumination lamps 218a and 218b are not particularly limited and can be set to any positions.
  • the cell processing chamber 1 it is preferable to arrange the cell processing chamber 1 so that light can be projected over a wide area, that is, the cell processing chamber 1 is less likely to cast a shadow.
  • the XY stage 31a which is the light source moving unit 31
  • the cell culture vessel arrangement unit 12 upper left side in FIG. 8
  • the arm 31b and the suction / discharge unit 213 are arranged, the light can be projected over a wide area in the cell processing chamber 1, and therefore, it is arranged on the near side (lower right side in FIG. 8) of the cell processing chamber 1. Is preferred.
  • the cell processing device 200 of the present embodiment includes the illumination lights 218a and 218b, for example, the operation in the cell processing chamber 1 can be confirmed, and the reliability of the operation is improved.
  • the number of illumination means arranged in the cell processing chamber 1 is not particularly limited, and may be one or more.
  • the germicidal lamp 219 is provided as the germicidal means, but the germicidal means has an optional configuration, and may or may not be provided.
  • the sterilizing means is not limited to a germicidal lamp, as long as it can sterilize the inside of the cell processing chamber 1, particularly around the cell culture vessel arrangement unit 12.
  • the sterilizing means is not particularly limited, and for example, a known sterilizing means such as a germicidal lamp or an ultraviolet LED lamp can be used.
  • the germicidal lamp 219 is disposed on the front wall in the cell processing chamber 1, but the position of the germicidal lamp 219 is not particularly limited and can be an arbitrary position.
  • the position of the germicidal lamp 219 is preferably arranged so that dust and the like outside the cell processing apparatus 200 can be sterilized in the vicinity of the openings 211a and 211b because dust and the like flow from the openings 211a and 211b.
  • the opening 211a is provided on the front wall of the cell processing chamber 1
  • the opening 211a is formed on the front wall of the cell processing chamber 1. It is preferable to dispose the sterilizing means above the portion 211a.
  • the opening 211b is provided on the side wall of the cell processing chamber 1 as in the cell processing apparatus 200 of the present embodiment, the opening on the side wall of the cell processing chamber 1 is located above the opening 211b.
  • the sterilizing means it is preferable to dispose the sterilizing means.
  • the cell processing device 200 includes the lighting unit and the sterilizing unit, it is preferable that both are disposed on the same wall of the cell processing chamber 1, for example, a wall provided with the opening 211a. In this case, it is preferable that the sterilizing means is provided above the lighting means.
  • the sterilizing means is provided above the lighting means.
  • the germicidal lamp 219 By including the germicidal lamp 219 in the cell processing apparatus 200 of the present embodiment, for example, the cleanliness in the cell processing chamber 1 is improved.
  • the number of sterilizing means arranged in the cell processing chamber 1 is not particularly limited, and may be one or more.
  • the size, shape, structure, and the like of the safety cabinet can be referred to for the size, shape, structure, and the like of the cell processing chamber 1 that is the first chamber 71.
  • the aforementioned EN12469 Reference can be made to the safety cabinet standard specified in 2000.
  • the cell culture vessel arrangement unit 12 of the cell processing apparatus 200 of the present embodiment includes an upper lid 121 and a bottom 122, and the upper lid 121 is detachably attached to the bottom 122.
  • the cell culture container arrangement unit 12 is a box including an upper lid 121 and a bottom portion 122, and the cell culture container 11 is disposed therein.
  • the cell culture container arrangement unit 12 is not limited to this. Instead, the cell culture vessel 11 can be arranged, is arranged so as to be adjacent to the second chamber 72 in the cell processing chamber 1, and is adjacent to the second chamber 72 in the cell culture vessel arrangement unit 12 (in FIG. 10, It is sufficient that the bottom plate 125) can transmit light.
  • the “light transmission” means that, for example, laser light such as a laser image projected from the laser projection unit 4 in the second chamber 72 is transmitted.
  • the upper lid 121 is provided with a transmission area 123 so that the cell culture vessel 11 can be irradiated with illumination light from the light source 26.
  • the transmission region 123 is, for example, a region through which illumination light emitted from the light source 26 passes.
  • the transmission region 123 is formed from, for example, a transparent glass plate, an acrylic plate, or the like.
  • the bottom 122 includes a bottom wall 124 and a translucent bottom plate 125.
  • the translucent bottom plate 125 is formed from, for example, a transparent glass plate, an acrylic plate, or the like.
  • the bottom plate 125 is adjacent to the second chamber 72.
  • the portion of the cell culture vessel arrangement unit 12 adjacent to the second chamber 72 that is, the bottom plate 125 is formed as a part of the wall of the cell processing chamber 1.
  • the contact portion between the bottom plate 125 and the wall of the cell processing chamber 1 is preferably sealed with a sealing member such as a packing or a sealing material.
  • a sealing member such as a packing or a sealing material.
  • the bottom wall 124 includes four concave portions 126 in which the four cell culture vessels 11 can be arranged, and the side surface of each concave portion 126 extends from the inside of the cell processing chamber 1 to the outside of the cell processing chamber 1 (see FIG.
  • each recess 126 has an inverse tapered shape narrowing from top to bottom. Further, each recess 126 includes a protrusion 127 protruding inward of the recess 126 on the end side of the bottom plate 125. The bottom end of the cell culture container 11 contacts the protrusion 127.
  • the bottom wall 124 has four recesses 126, but the number of the recesses 126 included in the bottom wall 124 is not limited thereto, and depends on the number of the cell culture vessels 11 to be arranged. Can be set appropriately. The size of the recess 126 can be appropriately set according to the size of the cell culture vessel 11 to be arranged.
  • the cell culture container 11 is arranged in the cell culture container arrangement unit 12 irrespective of, for example, the shape of the side surface of the cell culture container 11 because the concave portion 126 has the above-described structure. It becomes possible.
  • the bottom wall 124 has a bottom wall and a side wall integrally formed, but the bottom wall 124 is not limited to this, and each is a separate member. Is also good.
  • the bottom wall 124 is formed as a separate member, it is possible to prepare, for example, members of the bottom wall of the plurality of bottom walls 124 having the concave portions 126 of different numbers and sizes. Thereby, for example, according to the size and the number of the cell culture vessels 11, it is possible to replace the bottom wall 124 with a member having the size and the number suitable for the arrangement of the cell culture vessels 11.
  • the container 11 can be suitably arranged.
  • the circulating unit 24 includes an intake unit 24a, a circulation channel 24b, a gas supply unit 24c, and an exhaust unit 24d. Thereby, the circulation means 24 circulates the gas in the cell processing chamber 1.
  • the suction unit 24a suctions the gas in the cell processing chamber 1.
  • the suction unit 24a may suck gas outside the cell processing device 200 instead of or in addition to the gas inside the cell processing chamber 1.
  • the suction unit 24a is disposed near (for example, immediately below) the opening 211a of the cell processing chamber 1. More specifically, the intake section 24a has a plurality of openings (for example, slits) formed on an upper surface thereof (not shown), and the lower side of the opening section 211a is connected to the opening section 211a.
  • the intake section 24a may be arranged in the vicinity of the opening 211b instead of or in addition to the opening 211a.
  • the air intake section 24a may, for example, inhale gas in the cell processing chamber 1 by blowing means such as a fan.
  • the circulation channel 24b connects the intake unit 24a, the gas supply unit 24c, and the exhaust unit 24d.
  • the circulation flow path 24b is disposed in a space between the outer wall and the inner wall and above the first chamber 71.
  • the circulation channel 24b is, for example, a hollow cylinder.
  • One end of the circulation channel 24b communicates with the intake section 24a, and the other end communicates with the gas supply section 24c and the exhaust section 24d.
  • the circulation means 24 includes the circulation flow path 24b, but the circulation flow path 24b may or may not be provided.
  • the intake section 24a is directly connected to the gas supply section 24c and the exhaust section 24d.
  • the circulation flow path 24b may blow the gas sucked by the suction unit 24a to the gas supply unit 24c and the exhaust unit 24d by a blowing unit such as a fan.
  • the blowing unit may be disposed near the intake unit 24a, the gas supply unit 24c, or the exhaust unit 24d, or at another position such as a central portion thereof. Although it may be arranged, the intake from the intake unit 24a is improved, and, for example, compared with a downflow generated by the gas supply unit 24c described later, it is more effective to prevent dust and the like from flowing into the cell processing chamber 1. Therefore, it is preferable to dispose it near the intake section 24a.
  • the blower When the blower is disposed near the intake section 24a, it is preferable that the blower be disposed in, for example, the second chamber 72 or the third chamber 73.
  • the circulation flow path 24b when the circulation flow path 24b further includes the air blowing unit, the air blowing unit is located in the second chamber 72 or the third chamber 73 on the near side (FIG. 6). , That is, below the intake section 24a.
  • the circulation flow path 24b connects the intake section 24a to the intake side of the blower, and connects the blower side of the blower to the gas supply section 24c and the exhaust section 24d. That is, the circulation flow path 24b is disposed in the second chamber 72, or the second chamber 72 and the third chamber 73, the space between the outer wall and the inner wall, and the upper part of the first chamber 71.
  • the gas supply unit 24c supplies a part of the gas sucked by the suction unit 24a into the cell processing chamber 1.
  • the gas supply unit 24c communicates with the upper end of the first chamber 71 so that the gas sucked from the suction unit 24a can be supplied into the cell processing chamber 1.
  • the gas supply unit 24c may supply gas into the cell processing chamber 1 by a blowing means such as a fan, for example.
  • the gas supply unit 24c may include, for example, gas cleaning means.
  • the gas supplied from the gas supply unit 24c into the cell processing chamber 1 passes through the gas cleaning unit. By including the gas cleaning means, it is possible to prevent, for example, dust or the like from flowing into the cell processing chamber 1.
  • the gas cleaning means include a particulate filter such as a HEPA filter (High Efficiency Particulate Air Filter) and an ULPA filter (Ultra Low Penetration Air Filter). Since the cell processing device 200 of the present embodiment is connected to the gas supply unit 24c in the upper part of the cell processing chamber 1, for example, a downflow occurs due to the blowing from the gas supply unit 24c, and thus the opening 211a Dust and the like can be more effectively prevented from flowing into the cell processing chamber 1.
  • a particulate filter such as a HEPA filter (High Efficiency Particulate Air Filter) and an ULPA filter (Ultra Low Penetration Air Filter). Since the cell processing device 200 of the present embodiment is connected to the gas supply unit 24c in the upper part of the cell processing chamber 1, for example, a downflow occurs due to the blowing from the gas supply unit 24c, and thus the opening 211a Dust and the like can be more effectively prevented from flowing into the cell processing chamber 1.
  • the exhaust unit 24d exhausts the remaining gas sucked by the intake unit 24a to the outside of the cell processing chamber 1, specifically, to the outside of the cell processing device 200.
  • the exhaust unit 24d is disposed at the upper end (uppermost portion) of the cell processing device 200 so that gas sucked from the intake unit 24a can be exhausted to the outside of the cell processing device 200.
  • the exhaust unit 24d may exhaust gas to the outside of the cell processing device 200 by, for example, a blowing device such as a fan.
  • the exhaust unit 24d may include, for example, the gas cleaning unit.
  • the gas discharged from the exhaust unit 24d to the outside of the cell processing device 200 passes through the gas cleaning unit.
  • the gas purifying means it is possible to prevent, for example, particles generated in the cell processing chamber 1 from flowing out of the cell processing apparatus 200.
  • the size, shape, structure, and the like of the safety cabinet can be referred to for the size, shape, structure, and the like of each part.
  • the standard of the safety cabinet specified in the aforementioned EN12469: 2000 Can be referred to.
  • the second chamber 72 includes the observation unit 2, the laser projection unit 4, and the laser moving unit 51.
  • the cell processing device 200 of the present embodiment includes the laser moving unit 51, as described above, the laser moving unit 51 has an arbitrary configuration, and may or may not be provided.
  • the laser moving unit 51 includes an XY stage 51b and carts 51a and 51c.
  • the XY stage 51b is arranged on the arrangement surface of the cell culture container arrangement unit 12, that is, on the bottom surface of the second chamber 72 substantially parallel to the XY plane.
  • the XY stage 51b two rails in the X-axis direction are arranged on a common rail (movement path) in the Y-axis direction so as to be movable on the common rail.
  • trucks 51a and 51c are arranged so as to be movable on the rails, respectively.
  • the laser projection unit 4 is disposed on the carriage 51a so that the opening 45 can be directed upward (Z-axis direction) so that the laser image can be projected on the cells 13.
  • the observation unit 2 is disposed on the carriage 51c above the XY stage 51b so that the cells 13 in the cell culture vessel 11 can be observed or imaged by the objective lenses 21a, 21b, and 21c.
  • the carts 51a and 51c may be configured to be able to move up and down in the vertical direction (Z-axis direction), for example.
  • the observation unit 2 and the laser projection unit 4 can be moved by the XY stage 51b which is the laser moving unit 51.
  • the laser moving unit 51 can also be said to serve as the observation moving unit 3 in the cell processing apparatus 100 of the first embodiment.
  • the movement of the observation unit 2 is not limited to this, and may be movable by a driving unit other than the laser movement unit 51.
  • the driving unit is, for example, the observation moving unit 3 in the cell processing apparatus 100 of the first embodiment.
  • the laser moving unit 51 also serves as the observation moving unit 3 in the cell processing apparatus 100 of the first embodiment, but the observation moving unit and the laser moving unit 51 may be configured independently.
  • the observation moving unit 32 and the laser moving unit 51 may be arranged on the bottom surface of the second chamber 72.
  • the observation moving unit 32 includes a carriage 32a and an XY stage 32b.
  • the laser moving unit 51 includes a carriage 51a and an XY stage 51b.
  • the moving directions of the observation moving unit 32 and the laser moving unit 51 are not particularly limited, and are, for example, any one direction, two directions, or all directions among the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction.
  • the laser moving unit 51 can move the laser projection unit 4 in a direction substantially orthogonal to the arrangement surface of the cell culture container arrangement unit 12, that is, the bottom surface of the cell culture container 11, the laser moving unit 51
  • the laser image size described later can be adjusted.
  • the laser moving unit 51 also serves, for example, as an image size adjusting unit described later.
  • the XY stages 32b and 51b are of a known type capable of moving an object at high speed and precisely along the X-axis direction and the Y-axis direction via, for example, a linear motor truck.
  • the observation moving unit and the laser moving unit 51 are respectively arranged in a first direction (for example, in FIG. 13 (FIG. 13)) on a plane substantially parallel to the arrangement surface of the cell culture vessel arrangement unit 12, like the XY stage 51b of the present embodiment.
  • the observation unit 2 and the laser projection unit 4 can be moved in the arrow Y direction in a), and the observation unit 2 can be moved in the first direction by the observation movement unit and the laser projection unit 4 can be moved by the laser movement unit 51. It is preferable that the movement in the first direction is on the same straight line.
  • the observation moving unit includes a carriage 51c on which the observation unit 2 is arranged, and a moving path (rail) on which the carriage 51c moves and is arranged along the first direction.
  • the laser movement unit 51 includes a carriage 51a on which the laser projection unit 4 is arranged, and a movement path (rail) along which the carriage 51a moves and is arranged along the first direction.
  • the moving path and the moving path of the laser projection unit 4 are preferably the same. With such a configuration, the number of movements of each means can be further reduced when performing cell processing such as processing with the laser projection unit 4 after imaging with the observation unit 2, and the processing time can be further reduced.
  • the observation unit 2 has three types of objective lenses 21a, 21b, and 21c of different magnifications, but is not limited thereto. May be provided.
  • the magnifications of the plurality of objective lenses 21 are different magnifications such as, for example, 2, 4 and 8, respectively.
  • the imaging unit (camera 217) of the first chamber 71 and the observation unit 2 having the objective lens 21 are included as in the cell processing apparatus 200 of the present embodiment, the cells in the cell culture container 11 are more clearly imaged. For this reason, it is preferable that the magnification of the objective lens 21 of the observation unit 2 be higher than the magnification of the imaging unit in the first chamber 71.
  • the laser moving unit 51 may move the laser projection unit 4 in the vertical direction (in FIG. 13, the direction of arrow Z).
  • the configuration of the laser projection unit 4 that is closest to the cell processing chamber 1 is the bottom of the cell processing chamber 1, preferably the bottom of the cell culture vessel arrangement unit 12. It is preferable to move so as not to contact.
  • the laser moving unit 51 moves the close configuration so as not to approach within 1 mm with respect to the bottom surface of the cell culture vessel placement unit 12. In such a range, the laser moving unit 51 moves the adjacent configuration, for example, the laser moving unit 51 is disposed in the cell culture container arrangement unit 12 that is generated by the contact between the adjacent configuration and the bottom surface of the cell culture container arrangement unit 12. The shaking of the culture medium in the cell culture vessel 11 can be prevented.
  • the laser projection unit 4 is arranged on the near side (lower left side in FIG. 13), and the observation unit 2 is arranged on the far side (upper right side in FIG. 13).
  • the positional relationship between the laser projection unit 4 and the observation unit 2 is not limited to this.
  • the laser projection unit 4 may be arranged on the back side, and the observation unit 2 may be arranged on the front side.
  • the observation unit 2 has a larger volume than the laser projection unit 4. For this reason, when the cell culture vessel arrangement unit 12 is arranged on the near side in the first chamber 71, the observation unit 2 is arranged on the back side, and the laser projection unit 4 is arranged on the near side, so that the cell processing is performed.
  • the size of the device 200 can be reduced.
  • the cell processing device 200 of the present embodiment may further include a laser image adjusting unit that adjusts the size of the laser image projected on the projection target such as the cell 13 or the bottom surface of the cell culture vessel 11.
  • the size of the laser image means, for example, the area of the laser image at a contact portion between the laser image projected by the laser projection unit 4 and the projection target.
  • the size of the laser image can be adjusted by, for example, switching the lens system of the laser projection unit 4 or changing the distance between the laser projection unit 4 and the projection target.
  • the laser projection unit 4 includes, for example, a plurality of lenses, and that the laser image adjusting unit adjusts the size of the laser image by changing the lens.
  • the change of the lens may be performed manually, for example, or may be changed by the control unit 6 described later. In the latter case, for example, a lens changing means is included, and the lens is changed by the changing means. Further, when the laser image adjusting unit changes the distance, the laser image adjusting unit adjusts the size of the laser image by adjusting the distance between the laser projection unit 4 and the projection target. Is preferred.
  • the distance between the laser projection unit 4 and the projection target means, for example, a distance in a direction substantially orthogonal to the arrangement surface of the cell culture container arrangement unit 12, that is, the bottom surface of the cell culture container 11. Specifically, the distance between the laser projection unit 4 and the projection target means, for example, the distance between the close configuration and the projection target.
  • the distance between the laser projection unit 4 and the projection target can be adjusted by, for example, the laser moving unit 51.
  • the distance between the cell 13 or the bottom surface of the cell culture vessel 11 as the projection target can be adjusted by the movement of the laser moving unit 51 in the arrow Z direction.
  • the control unit 6 described later controls the adjustment of the size of the laser image by the laser image adjusting unit.
  • the cell processing apparatus 200 of the present embodiment it is preferable that movement of gas between the cell processing chamber 1 and the second chamber 72 is suppressed.
  • the movement of the gas can be suppressed, for example, by sealing a portion of the cell processing chamber 1 adjacent to the second chamber 72 with a sealing member such as the packing or the sealing material described above. By suppressing the movement of gas in this way, it is possible to prevent, for example, dust contained in the gas from flowing into the cell processing chamber 1.
  • the third chamber 73 includes the control unit 6 and the power supply unit 27.
  • the I / O interface 65 includes the observation unit 2, the laser image generation unit 42, the laser moving unit 51, the light source moving unit 31, the camera 217, and the suction / discharge unit 213. , And a device for communicatively connecting to and controlling each member of the light source 26.
  • the control unit 6 of the present embodiment has the same configuration as the control unit 6 of the embodiment, and the description thereof can be referred to.
  • the cell processing apparatus 200 of this embodiment provides the control unit 6 with control functions of the observation unit 2, the laser image generation unit 42, the laser moving unit 51, the light source moving unit 31, the camera 217, the suction / discharge unit 213, and the light source 26.
  • the cell processing apparatus of the present invention controls, for example, each of the observation unit 2, the laser image generation unit 42, the laser moving unit 51, the light source moving unit 31, the camera 217, the suction / discharge unit 213, and the light source 26 as the control unit 6.
  • a unit may be provided, and each member may be controlled by a control unit for each member.
  • the cell processing apparatus of the present invention may be provided with, for example, a control unit 6 and a control unit for each member, and jointly control each member.
  • control unit 6 controls the imaging of the inside of the cell processing room 1 by the camera 217 as the imaging means of the first room 71.
  • control unit 6 performs observation or imaging by the observation unit 2, generation of a laser image by the laser image generation unit 42, observation unit 2 and laser projection by the XY stage 51 b and the carriages 51 a and 51 c that are the laser moving unit 51.
  • the movement of the unit 4, the movement of the light source 26 by the XY stage 31 a and the arm 31 b as the light source moving unit 31, the imaging by the camera 217, the suction and discharge by the suction and discharge unit 213, and the ON / OFF of the light source 26 are controlled. It is sufficient to control the generation of the laser image by the unit 6 and the laser image generation unit 42, and the control of the other components is an arbitrary configuration, and may not be controlled, or may be performed by controlling one or more. Good.
  • the power supply unit 27 is not particularly limited, and a known power supply can be used.
  • the power supply unit 27 is powered by, for example, the power of the observation unit 2, the light source movement unit 31, the laser projection unit 4, the laser movement unit 51, the suction / discharge unit 213, the circulation unit 24, the illumination unit, the sterilization unit, the control unit 6, and the like. Power is supplied to operating members (units). For this reason, the power supply unit 27 is electrically connected, for example, to a member (unit) that operates by the electric power.
  • the power supply unit 27 supplies power at a voltage of, for example, 100V.
  • the cell processing device 200 can be used even in a general power environment.
  • the present invention since the entire power supply is performed by the power supply unit 27, it is not necessary to separately provide a power supply unit for each member. And lightening can be realized.
  • the present invention is not limited to this.
  • a dedicated power supply unit may be provided in at least one of the units.
  • the cell processing device 200 of the present embodiment may further include a communication unit (not shown) in the third chamber 73.
  • the communication unit has, for example, a function of transmitting and receiving data to and from an external device such as a personal computer and a mobile communication device by wire or wirelessly, or a function of connecting to the Internet.
  • the communication unit is, for example, an existing communication module.
  • the germicidal lamp 219 is turned off, and the illumination lamps 218a and 218b are turned on.
  • the control unit 6 activates the camera 217 to start imaging inside the cell processing chamber 1.
  • the image in the cell processing room 1 captured by the camera 217 is output to the display device via the control unit 6, for example.
  • the circulation means 24 is operated to circulate the gas in the cell processing chamber 1.
  • the operator opens the door 212a of the opening 211a, arranges the cell culture container 11 in the cell culture container arrangement unit 12, and arranges the collection container 216b in the collection container arrangement section 216a.
  • the laser absorption layer is formed on the bottom surface of the cell culture vessel 11. After the arrangement, the operator closes the door 212a of the opening 211a.
  • the control unit 6 controls the XY stage 51b and the carriage 51c to move, and the observation unit 2 moves below the bottom of the cell culture vessel 11.
  • the XY stage 31 a is controlled by the control unit 6 to move, and the light source 26 moves to the upper part of the upper surface of the cell culture vessel 11, that is, to the upper part of the cell culture vessel arrangement unit 12.
  • the observation unit 2 images a part, a part, or the entire surface of the cell culture container 11 in the same manner as in the step S1 in the laser image acquisition method of the cell processing apparatus 100 according to the first embodiment.
  • the observation unit 2 may image the cells 13 of the cell culture container 11 by dividing the cell culture container 11 into a plurality of sections and imaging each section. The captured image is output to the display device via the control unit 6, for example.
  • control unit 6 creates the laser image information based on the image obtained by the observation unit 2 and the observation position information.
  • the creation of the laser image information can be performed in the same manner as in the step S2 in the laser image acquisition method of the cell processing apparatus 100 according to the first embodiment.
  • control unit 6 stores the laser image information in the auxiliary storage device 63.
  • the control unit 6 controls the XY stage 51b and the carriage 51a to move, and moves the laser projection unit 4 to the lower side of the bottom surface of the cell culture container 11. Then, the control unit 6 acquires laser position information that is the position of the laser projection unit 4. The control unit 6 reads out laser image information associated with the laser position information in the laser image information based on the laser position information. Next, the control unit 6 controls the laser image generation unit 42 to generate the laser image. As a result, the laser image is projected onto the cells 13 by the laser projection unit 4, and the cells 13a to be processed are processed.
  • control unit 6 controls the laser beam from the laser image projection start position at one end of the cell culture container 11 to the laser image projection end position at the other end of the cell culture container 11. An image may be projected.
  • control unit 6 controls to move the XY stage 51b and the carriage 51a, and similarly controls to project the laser image.
  • control unit 6 controls the XY stage 31a to move, and the suction / discharge unit 213 moves to the upper part of the storage container 215b.
  • the control unit 6 controls the arm 31b to move down and up, and the tip as the tip member is mounted on the suction / discharge port side of the suction / discharge unit 213. Further, the control unit 6 controls the XY stage 31 a to move, and the suction / discharge unit 213 moves to the upper part of the cell culture container 11. At this time, when collecting the cells 13a to be processed, the suction / discharge unit 213 moves to an upper part of the cells 13a to be processed.
  • the suction / discharge unit 213 moves to the upper part of the cells 13b that are not to be processed.
  • the control unit 6 controls the arm 31b to descend, and arranges the opening of the chip in the vicinity of the cell 13a or the cell 13b to be collected.
  • the suction and discharge unit 213 is controlled by the control unit 6 to suck, and the cells 13a or 13b to be collected are sucked into the chip together with the surrounding medium.
  • the control unit 6 further controls the arm 31b to move up and the XY stage 31a to move, and the suction / discharge unit 213 moves to the upper part of the collection container 216b.
  • the control unit 6 controls the arm 31b to move down, and the opening of the chip moves into the collection container 216b.
  • the control unit 6 controls the suction / discharge unit 213 to discharge, and discharges the medium containing the cells 13a or 13b in the chip into the collection container 216b.
  • the control unit 6 controls the arm 31b to move up and the XY stage 31a to move, and the suction / discharge unit 213 moves to the upper part of the drainage container 214b. Further, the control unit 6 controls the arm 31b to move down and the XY stage 31a to move, and the upper end of the chip is detached from the tip member, which is a concave portion on the upper surface provided in the drainage container 214b. Hook on means 214c. In this state, the control unit 6 controls the arm 31b to move up, and the chip is detached from the suction / discharge unit 213.
  • the operator opens the door 212a of the opening 211a, collects the cell culture container 11 from the cell culture container arrangement unit 12, and collects the collection container 216b from the collection container arrangement unit 216a.
  • the cell processing apparatus 200 can process the cells 13 and collect the cells 13a to be processed or the cells 13b not to be processed.
  • the collection of the cells 13a and 13b by the cell processing device 200 is an optional step, and may or may not be performed.
  • the cells 13 in the cell culture vessel 11 can be easily subjected to processes such as sorting and collection.
  • the cell processing apparatus 200 of the present embodiment processes cells by the laser projection unit 4 instead of the worker himself, and thus is not affected by, for example, the skill level of the worker. For this reason, for example, the quality of the cells 13a and 13b obtained after the treatment is stabilized.
  • FIG. 16 is a flowchart showing the steps of the processing method of the present embodiment.
  • the processing method of this embodiment includes an S4 step (acquisition), an S5 step (generation), and an S6 step (processing).
  • steps S4 and S5 are optional steps, and may or may not be present.
  • an image in the cell culture container is obtained (S4).
  • an image including cells in the cell culture container may be obtained, an image not including cells in the cell culture container may be obtained, or both may be obtained.
  • Good In the obtaining step, for example, an image of a part or the entire surface of the cell culture container may be obtained.
  • the image may be an image acquired in advance, or may be an image acquired in the acquiring step. In the former case, for example, the image is stored in the storage unit, and in the obtaining step, the image is obtained from the storage unit.
  • the description of the S1 step in the method for acquiring a laser image of the cell processing apparatus 100 according to the first embodiment can be cited.
  • the image acquired in the acquiring step is used as the image
  • the image is acquired by imaging the inside of the cell culture container.
  • the acquisition step can be referred to as, for example, an imaging step.
  • the cell culture container is divided into a plurality of sections, and the image is obtained by imaging each section. May be obtained. In this case, it is preferable to integrate the obtained images of the respective sections.
  • the entire surface of the cell culture container is divided into a plurality of sections, and by imaging each section, the entire surface of the cell culture container is imaged. Preferably, the entire image is obtained. In this case, it is preferable that in the obtaining step, the obtained images of the respective sections are integrated to obtain an image of the entire surface of the cell culture container.
  • the method of integrating the images of each section is not particularly limited, and can be implemented by a known image processing method.
  • position information may be given to the pixels of each imaged image based on the imaging position in the cell culture container.
  • the position information include coordinates on the XY axes (two-dimensional coordinates) and coordinates on the XYZ axes (three-dimensional coordinates).
  • a laser image to be projected on the cells is generated based on the image in the cell culture container (S5).
  • the description of step S2 in the method for acquiring a laser image of the cell processing apparatus 100 of the first embodiment can be cited.
  • the image in the cell culture container used for generating the laser image may be, for example, an image including cells in the cell culture container, or may be an image not including cells in the cell culture container. Then, both may be used.
  • cells to be processed and cells not to be processed are detected in the image in the cell culture container.
  • the area where the cells to be processed are present is defined as a projection area of laser light, and the area where the cells that are not processed is present is defined as a non-projection area of laser light.
  • a laser image defining the presence / absence and / or intensity is created.
  • the method for detecting the cells to be treated and the cells not to be treated is not particularly limited, and can be performed by a known cell discriminating method.
  • the laser image may be generated by detecting, for example, any of a cell to be processed and a cell not to be processed. Then, in the generation step, for example, the position information may be given to pixels of the laser image.
  • the laser processing is performed by projecting the laser image on the cells in the cell culture container (S6 step).
  • the generation step can be performed using, for example, a laser projection device.
  • the laser projection device for example, a known device that can project an image of laser light can be used.
  • the laser projection device includes the laser light source and a laser image generation unit that generates a laser image to be projected on the cell from laser light oscillated from the laser light source.
  • the laser projection device is, for example, the cell processing device of the present invention.
  • the laser processing is performed by projecting the laser image onto a part or the entirety of the cell culture container.
  • the laser image is projected directly or indirectly on the cells.
  • the cell culture container has the laser absorption layer, it is preferable that in the processing step, the laser image is projected on the laser absorption layer.
  • the processing method of the present embodiment may include, for example, a dividing step of dividing the laser image into a plurality of sections.
  • laser processing is performed by projecting a laser image of each section onto the cells in the cell culture container.
  • Each section is not particularly limited, and examples include a divided image obtained by dividing the laser image into a predetermined width.
  • the laser processing is performed by projecting the divided image as the laser image onto the cells in the cell culture container.
  • the processing step includes a first process of projecting the divided image from a projection start position of the divided image at one end of the cell culture container to a division image projection end position at the other end of the cell culture container. And a second processing step of projecting the divided image from a projection start position of a new divided image at the other end of the cell culture container to a new divided image projection end position of one end of the cell culture container.
  • the divided image projected in the first processing step is a divided image different from the divided image projected in the second step.
  • the first processing step and the second processing step are alternately performed until the laser processing for all the divided images is completed.
  • the first processing step and the second processing step are set as one set, and in the processing step, at least one set of the first processing step and the second processing step may be performed. After performing the first processing step and the second processing step after the set, the first processing step may be performed again, and the processing may be terminated.
  • the acquiring step when acquiring the entire image of the cell culture container, in the processing step, for example, the cells on the entire surface of the cell culture container are subjected to the first processing until the laser processing is completed. It is preferable to repeat the processing step and the second processing step.
  • the treatment method of the present embodiment can treat the cells in the cell culture vessel.
  • the laser image is projected, it is possible to irradiate the laser light as a surface, unlike direct irradiation of laser light that irradiates a point.
  • the direct irradiation of the laser light if the number of cells to be processed greatly changes, the area to be irradiated with the laser light also changes greatly, so that the irradiation time of the laser light largely changes. That is, the processing time varies greatly.
  • the laser light when irradiating the laser light as a surface as in the processing method of the present embodiment, even if the number of cells to be processed fluctuates greatly, a place where the laser light is irradiated in the laser image.
  • Appendix 1 A cell processing chamber in which cells in the cell culture vessel are processed, An observation unit capable of observing the cells, For the cells, a laser projection unit capable of projecting a laser image, A laser moving unit capable of moving the laser projection unit, And a control unit,
  • the laser projection unit includes a laser light source and a laser image generation unit that generates a laser image to be projected on the cell from laser light oscillated from the laser light source,
  • the control unit controls generation of a laser image by the laser image generation unit, By moving the laser moving unit from the projection start position of the laser image at one end of the cell culture container to the projection end position of the laser image at the other end of the cell culture container,
  • the cell processing device wherein the laser projection unit projects the laser image from a laser image projection start position at one end of the cell culture container to a laser image projection end position at the other end of the cell culture container.
  • the control unit includes: Laser position information that is the position of the laser projection unit, storing the laser image information associated with the laser image projected on the cells at the position of the laser projection unit, Obtaining the laser position information, 2.
  • the cell processing apparatus according to claim 1, wherein the cell processing device controls the laser image generation unit based on the laser position information and the laser image information so as to generate a laser image associated with the laser position information.
  • (Appendix 3) 3.
  • the observation unit is capable of imaging the cells, 4.
  • the cell processing apparatus according to any one of supplementary notes 1 to 3, further comprising an observation moving unit capable of moving the observation unit.
  • the control unit acquires observation position information that is the position of the observation unit and an image obtained by the observation unit, creates the laser image information based on the observation position information and the image, and stores the laser image information. 5.
  • the cell processing device according to 4.
  • the observation unit images the entire surface of the cell culture container, The control unit includes: Based on the image of the entire surface of the obtained cell culture vessel, the laser image is created, 6.
  • the cell processing apparatus according to claim 4, wherein laser position information as a position of the laser projection unit and laser image information in which a laser image to be projected on the cell at the position of the laser projection unit is created and stored. .
  • the control unit includes: Dividing the laser image into divided images of a predetermined width, Laser position information that is the position of the laser projection unit, the divided image information associated with the divided image projected on the cells at the position of the laser projection unit after creating as the laser image information, storing, The cell processing device according to any one of supplementary notes 1 to 8, wherein the laser projection unit projects the divided image as the laser image on the cell.
  • the observation unit images the entire surface of the cell culture container
  • the control unit includes: Based on the image of the entire surface of the obtained cell culture vessel, the laser image is created, Dividing the laser image into divided images of a predetermined width, Laser position information that is the position of the laser projection unit, the divided image information associated with the divided image projected on the cells at the position of the laser projection unit after creating as the laser image information, storing, The laser moving unit moves from the projection start position of the divided image at one end of the cell culture container to the projection end position of the divided image at the other end of the cell culture container, and then newly splits the other end of the cell culture container.
  • the laser projection unit projects the divided image from the projection start position of the divided image at one end of the cell culture container to the projection end position of the divided image at the other end of the cell culture container, and the other end of the cell culture container. From the projection start position of the new divided image, project the divided image to a new divided image projection end position of one end of the cell culture container,
  • the cell processing apparatus according to any one of supplementary notes 4 to 9, wherein the laser moving unit and the laser projection unit perform the movement and the projection of the divided image on cells on the entire surface of the cell culture container.
  • the laser projection unit By continuously moving to the projection end position of the laser image at the other end of the cell culture container, The laser projection unit continuously projects the laser image from a projection start position of a laser image at one end of the cell culture container to a projection end position of a laser image at the other end of the cell culture container. 15.
  • the cell processing apparatus according to any one of 14.
  • Appendix 18 18.
  • Appendix 19 19.
  • an entire image including cells is obtained for the entire surface of the cell culture container, 20.
  • the laser processing method according to claim 18 or 19, wherein in the generating step, a laser image to be projected on the cells is generated based on the obtained entire image.
  • Appendix 21 21.
  • the processing step includes: A first processing step of projecting the divided image from a projection start position of the divided image at one end of the cell culture container to a divided image projection end position at the other end of the cell culture container, A second processing step of projecting the divided image from a projection start position of a new divided image at the other end of the cell culture container to a new divided image projection end position of one end of the cell culture container,
  • the obtaining step an entire image including cells is obtained for the entire surface of the cell culture container,
  • the generation step based on the obtained whole image, to generate a laser image to be projected on the cells, 24.
  • the processing step is performed using a laser projection device,
  • the laser projection device includes a laser light source and a laser image generation unit that generates a laser image to be projected on the cell from laser light oscillated from the laser light source, 25.
  • Supplementary Note 26 26.
  • the laser processing method according to Supplementary Note 25 wherein the laser image generation unit includes a spatial light modulator.
  • (Appendix 27) 27 The laser processing method according to claim 26, wherein the spatial modulation element includes a digital micromirror device. (Appendix 28) 28.
  • (Appendix 29) 25 The laser processing method according to attachment 23 or 24, wherein the divided image having the predetermined width is a band-shaped divided image having a predetermined width.
  • (Appendix 30) 30 The laser processing method according to any one of Supplementary notes 16 to 29, wherein in the processing step, the laser image is continuously projected up to a laser image projection end position at the other end of the cell culture container.
  • the present invention is extremely useful, for example, in the fields of life science, medicine, regenerative medicine, and the like for processing cells, tissues, and the like.

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Abstract

レーザ光を用いて細胞を処理する際の処理時間の変動を抑制可能な細胞処理装置および細胞の処理方法を提供する。　本発明の細胞処理装置は、細胞培養容器内の細胞を処理する細胞処理室と、 前記細胞を観察可能な観察ユニットと、 前記細胞に対して、レーザ画像を投射可能なレーザ投射ユニットと、 前記レーザ投射ユニットを移動可能なレーザ移動ユニットと、 制御ユニットとを含み、 前記レーザ投射ユニットは、レーザ光源と、前記レーザ光源から発振されたレーザ光から前記細胞に投射するレーザ画像を生成するレーザ画像生成部を含み、 前記制御ユニットは、前記レーザ画像生成部によるレーザ画像の生成を制御し、 前記レーザ移動ユニットが、前記細胞培養容器の一端のレーザ画像の投射開始位置から、前記細胞培養容器の他端のレーザ画像の投射終了位置まで移動することにより、 前記レーザ投射ユニットは、前記細胞培養容器の一端のレーザ画像の投射開始位置から、前記細胞培養容器の他端のレーザ画像の投射終了位置まで、前記レーザ画像を投射する。

Description

細胞処理装置および細胞のレーザ処理方法
　本発明は、細胞処理装置および細胞のレーザ処理方法に関する。
　近年、ｉＰＳ細胞（induced pluripotent stem cells）およびＥＳ細胞（embryonic stem cells）等の多能性細胞から目的の細胞、組織等を分化し、再生医療や創薬に利用することが試みられている。
　前記多能性細胞の維持において、増殖した多能性細胞の一部が他の細胞に分化する場合がある。また、多能性細胞から、目的の細胞等への分化において、分化細胞の一部が、目的としていない細胞に分化する場合がある。
　このような場合、目的の細胞以外の細胞等の除去は、人手で現在実施されている。しかしながら、この除去操作は、例えば、顕微鏡下での実施が必要等の手間がかかる上に、作業者の技術レベルにより得られる細胞等の品質は大きく異なるという問題がある（特許文献１）。
特表２０１４－５０９１９２号公報
　本発明者らは、前記問題に対し、処理対象の細胞に対してレーザ光を照射することにより、直接または間接的に前記細胞を死滅、遊離等させ、除去しようと試みた。しかしながら、レーザ光は、前記細胞に対して点で結像する。このため、細胞培養容器において、処理対象の細胞が占める面積に応じて、レーザ光での処理時間が大幅に変動するという課題が生じた。
　そこで、本発明は、レーザ光を用いて細胞を処理する際の処理時間の変動を抑制可能な細胞処理装置および細胞の処理方法の提供を目的とする。
　前記目的を達成するために、本発明の細胞処理装置は、細胞培養容器内の細胞が処理される細胞処理室と、
前記細胞を観察可能な観察ユニットと、
前記細胞に対して、レーザ画像を投射可能なレーザ投射ユニットと、
前記レーザ投射ユニットを移動可能なレーザ移動ユニットと、
制御ユニットとを含み、
前記レーザ投射ユニットは、レーザ光源と、前記レーザ光源から発振されたレーザ光から前記細胞に投射するレーザ画像を生成するレーザ画像生成部を含み、
前記制御ユニットは、前記レーザ画像生成部によるレーザ画像の生成を制御し、
前記レーザ移動ユニットが、前記細胞培養容器の一端のレーザ画像の投射開始位置から、前記細胞培養容器の他端のレーザ画像の投射終了位置まで移動することにより、
前記レーザ投射ユニットは、前記細胞培養容器の一端のレーザ画像の投射開始位置から、前記細胞培養容器の他端のレーザ画像の投射終了位置まで、前記レーザ画像を投射する。
　本発明の細胞のレーザ処理方法（以下、「処理方法」ともいう）は、細胞培養容器内の細胞に対して、レーザ画像を投射することにより、レーザ処理を実施する処理工程を含み、
前記処理工程において、前記細胞培養容器の一端のレーザ画像の投射開始位置から、前記細胞培養容器の他端のレーザ画像投射終了位置まで、前記レーザ画像を投射することにより、レーザ処理を実施する。
　本発明の細胞処理装置および処理方法によれば、レーザ光を用いて細胞を処理する際の処理時間の変動を抑制できる。
図１は、実施形態１における細胞処理装置の一例を示す模式図である。 図２は、実施形態１の細胞処理装置における制御ユニットの一例を示すブロック図である。 図３は、実施形態１の細胞処理装置を用いてレーザ画像情報を取得する工程を示すフローチャートである。 図４において、（Ａ）は、実施形態１の細胞処理装置におけるレーザ移動ユニットの移動の一例を示す図であり、（Ｂ）および（Ｃ）は、実施形態１の細胞処理装置におけるレーザ画像の読み出し順序を示す図である。 図５は、実施形態１の細胞処理装置におけるレーザ投射ユニットの分割画像の投射順序を示す図である。 図６は、実施形態２における細胞処理装置の一例を示す斜視図である。 図７は、実施形態２における細胞処理装置の一例を示す模式図である。 図８は、実施形態２の細胞処理装置における第１領域の一例を示す斜視図である。 図９は、図６におけるＩ－Ｉ方向からみた前記第１領域の断面図である。 図１０において、（ａ）は、実施形態２の細胞処理装置における培養容器配置部の一例を示す分解斜視図であり、（ｂ）は、図１０（ａ）におけるIII-III方向からみた断面図である。 図１１は、実施形態２の細胞処理装置において、前記第１領域の外壁を外した場合の前記第１領域および循環手段の一例を示す斜視図である。 図１２は、図６におけるII-II方向からみた前記第１領域の上部および前記循環手段の断面図である。 図１３において、（ａ）は、実施形態２の細胞処理装置の第２領域の構成の一例を示す斜視図であり、（ｂ）は、前記第２領域の構成の他の例を示す斜視図である。 図１４は、実施形態２の細胞処理装置の制御ユニットの構成の一例を示すブロック図である。 図１５は、実施形態２の細胞処理装置の他の例を示す斜視図である。 図１６は、実施形態３の処理方法の工程を示すフローチャートである。
　以下、本発明において、「Ｚ軸方向」とは、前記細胞培養容器を細胞処理室に配置した際の細胞培養容器の底面の面方向に対する垂直方向をいい、「Ｘ軸方向」とは、前記細胞培養容器の底面の面（ＸＹ平面）方向における１方向をいい、「Ｙ軸方向」とは、前記細胞培養容器の底面の面方向において、前記Ｘ軸方向と直交する方向をいう。
　本発明において、「細胞の処理」は、細胞に対する処理を意味し、例えば、細胞の死滅、細胞の細胞培養容器からの遊離等による、不要な細胞の除去、必要な細胞の選別、細胞シート、臓器等の細胞の集合体の形状加工等の処理があげられる。
　以下、本発明の細胞処理装置および処理方法について、図面を参照して詳細に説明する。ただし、本発明は、以下の説明に限定されない。なお、以下の図１～図１６において、同一部分には、同一符号を付し、その説明を省略する場合がある。また、図面においては、説明の便宜上、各部の構造は適宜簡略化して示す場合があり、各部の寸法比等は、実際とは異なり、模式的に示す場合がある。また、各実施形態は、特に言及しない限り、互いにその説明を援用できる。
（実施形態１）
　本実施形態は、細胞処理装置の一例である。図１は、実施形態１の細胞処理装置１００の構成を示す模式断面図である。図１に示すように、細胞処理装置１００は、細胞処理室１、観察ユニット２、観察移動ユニット３、レーザ投射ユニット４、レーザ移動ユニット５、および制御ユニット６を主要な構成として有する。細胞処理室１は、細胞培養容器１１を配置する細胞培養容器配置部１２を有する。細胞培養容器配置部１２は、細胞処理室１内において、底面（図１において、レーザ投射ユニット４側）の凹部として形成されている。細胞培養容器配置部１２の底面は、レーザ光が透光可能な透光部材で形成されている。細胞培養容器１１は、細胞１３を含み、細胞培養容器配置部１２に配置されている。細胞１３は、処理対象の細胞１３ａおよび非処理対象の細胞１３ｂを含む。観察ユニット２は、３つの対物レンズ２１ａ、２１ｂ、２１ｃを有する。レーザ投射ユニット４は、レーザ光源４１、レーザ画像生成部４２、投射光学系４３、および筐体４４を有する。レーザ光源４１、レーザ画像生成部４２、および投射光学系４３は、筐体４４内に収容されている。筐体４４は、上部（図１において、細胞処理室１側）に開口４５を有する。投射光学系４３は、レンズ４３ａ、４３ｂを有する。制御ユニット６は、観察ユニット２、観察移動ユニット３、レーザ画像生成部４２、およびレーザ移動ユニット５と接続されている。細胞処理装置１００は、細胞１３を含む細胞培養容器１１、細胞培養容器配置部１２、観察移動ユニット３、投射光学系４３、筐体４４、およびレーザ移動ユニット５を含むが、いずれも任意の構成であり、あってもよいし、なくてもよい。
　細胞処理室１は、細胞が処理される室である。細胞処理室１は、例えば、箱状の筐体等があげられる。細胞処理室１には、例えば、細胞１３を内部に含む細胞培養容器１１が配置可能である。後述するように、細胞培養容器１１内の細胞１３は、例えば、レーザ投射ユニット４から投射されたレーザ画像により処理される。このため、細胞処理室１において細胞培養容器１１の配置領域は、例えば、レーザ投射ユニット４により生成されたレーザ画像が細胞培養容器１１の細胞１３に対して投射可能に構成されている。具体例として、細胞培養容器１１が細胞処理室１内に配置され、細胞処理室１外にレーザ投射ユニット４が配置されている場合、細胞培養容器１１の配置領域は、レーザ投射ユニット４から投射されたレーザ画像が、細胞処理室１の外部から内部に透光可能に構成されていることが好ましい。本実施形態の細胞処理装置１００のように、細胞処理室１が細胞培養容器配置部１２を含む場合、細胞培養容器配置部１２の底面は、例えば、透光部材から構成されている。前記透光部材は、例えば、前記レーザ画像等のレーザ光が透過可能な部材を意味し、具体例として、透明なガラス板、アクリル板等があげられる。本実施形態において、細胞培養容器配置部１２は、細胞処理室１の一部として形成されているが、別部材として形成されてもよい。細胞培養容器配置部１２は、例えば、顕微鏡等におけるステージ等があげられる。細胞処理室１は、細胞処理室１内外間の気体の移動が規制されていることが好ましい。これにより、細胞処理室１は、例えば、細胞処理装置１００外の気体およびそれに含まれる埃の細胞処理室１内への流入を防止できる。本実施形態の細胞処理装置１００において、細胞処理室１は、細胞１３を内部に含む細胞培養容器１１が細胞培養容器配置部１２に配置されているが、細胞培養容器１１、細胞培養容器配置部１２、および細胞１３は、任意の要素であり、あってもよいし、なくてもよい。また、本実施形態の細胞処理装置１００は、細胞処理室１を含むが、細胞処理室１は、なくてもよい。
　細胞処理室１は、例えば、さらに細胞培養容器１１の温度を調整する温度調整手段を含んでもよい。前記温度調整手段を含むことにより、細胞培養容器１１内の細胞１３を処理する間の培養条件を一定にでき、例えば、細胞１３の撮像時および後述のレーザ画像の投射時の細胞１３へのダメージを低減できる。前記温度調整手段は、例えば、ヒータ等の加温手段があげられる。細胞処理室１が細胞培養容器配置部１２を含む場合、細胞培養容器配置部１２は、例えば、前記温度調整手段を含む。
　細胞処理室１は、例えば、さらに細胞培養容器１１内の培養液のｐＨを調整するｐＨ調整手段を含んでもよい。前記ｐＨ調整手段を含むことにより、細胞培養容器１１内の細胞１３を処理する間の培養条件を一定にでき、例えば、細胞１３の撮像時および後述のレーザ画像の投射時の細胞１３へのダメージを低減できる。前記ｐＨ調整手段としては、例えば、二酸化炭素濃度調整手段等があげられ、具体例として、細胞処理装置１００外の二酸化炭素供給手段と接続する接続部等があげられる。細胞処理室１が細胞培養容器配置部１２を含む場合、細胞培養容器配置部１２は、例えば、前記ｐＨ調整手段を含む。
　細胞培養容器１１は、特に制限されず、例えば、細胞培養に用いられる公知のディッシュ、フラスコ等の培養容器があげられる。細胞培養容器１１の形成材料は、特に制限されず、例えば、後述のレーザ投射ユニットにより投射されるレーザ画像を透過する材料があげられ、具体例として、レーザを透過するプラスチック、ガラス等があげられる。プラスチックは、例えば、ポリスチレン系ポリマー、アクリル系ポリマー（ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）等）、ポリビニルピリジン系ポリマー（ポリ（４－ビニルピリジン）、４－ビニルピリジン－スチレン共重合体等）、シリコーン系ポリマー（ポリジメチルシロキサン等）、ポリオレフィン系ポリマー（ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン等）、ポリエステルポリマー（ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等）、ポリカーボネート系ポリマー、エポキシ系ポリマー等があげられる。
　細胞培養容器１１は、例えば、細胞培養容器１１の内側（図１において、細胞１３側）の底面に、前記レーザを吸収する色素構造（発色団）を含むポリマー、またはレーザを吸収し酸性物質を発生する光酸発生剤により形成されるレーザ吸収層を含むことが好ましい。前記色素構造および光酸発生剤は、例えば、特許６０３３９８０号公報の説明を援用できる。細胞培養容器１１は、前記レーザ吸収層を含むことで、例えば、後述の細胞処理装置のレーザ投射ユニットでレーザを投射した際に、前記レーザのエネルギーを熱、酸等に変換し、前記レーザ吸収層の上部に存在する細胞を死滅、遊離等させることができる。
　細胞１３は、例えば、細胞、細胞から構成される細胞塊、組織、臓器等があげられる。前記細胞は、例えば、培養細胞でもよいし、生体から単離した細胞でもよい。また、前記細胞塊、組織または臓器は、例えば、前記細胞から作製した細胞塊、細胞シート、組織または臓器でもよいし、生体から単離した細胞塊、組織または臓器でもよい。
　観察ユニット２は、細胞１３を観察可能である。具体的には、観察ユニット２は、細胞培養容器１１内の細胞１３を観察可能である。観察ユニット２は、公知の細胞の観察装置が使用でき、具体例として、光学顕微鏡、電子顕微鏡等があげられる。前記光学顕微鏡は、例えば、位相差顕微鏡、微分干渉顕微鏡、偏光顕微鏡、蛍光顕微鏡、共焦点レーザ顕微鏡、全反射照明蛍光顕微鏡、ラマン顕微鏡、ＣＡＲＳ（Coherent Anti-Stokes Raman Scattering）顕微鏡、ＳＲＳ（stimulated Raman scattering）顕微鏡等があげられる。観察ユニット２が前記光学顕微鏡の場合、観察移動ユニット３は、光源を含むことが好ましい。前記光源は、特に制限されず、例えば、前記光学顕微鏡の種類に応じて、適宜決定でき、具体例として、ハロゲンランプ、タングステンランプ、白色ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等があげられる。前記光源の配置場所は、特に制限されず、前記光学顕微鏡の種類に応じて、適宜設定でき、具体例として、細胞処理室１内等があげられる。前記光源が細胞処理室１内に配置される場合、観察移動ユニット３は、例えば、前記光源を移動可能な光源移動ユニットを含むことが好ましい。この場合、前記光源移動ユニットは、例えば、観察ユニット２により細胞１３を観察する際に、前記光源から発せられた照明光が細胞１３に照射されることで、観察ユニット２による細胞１３の観察が可能となるように、前記光源を移動する。対物レンズ２１ａ、２１ｂ、２１ｃは、例えば、細胞１３の像を目的の倍率に拡大するレンズである。対物レンズ２１ａ、２１ｂ、２１ｃは、例えば、切り替え可能である。対物レンズ２１ａ、２１ｂ、２１ｃは、例えば、公知のレンズまたはレンズ系が使用でき、目的の倍率に応じて適宜選択できる。本実施形態の細胞処理装置１００において、対物レンズ２１は、３つであるが、対物レンズ２１ａ、２１ｂ、２１ｃは、１つでもよいし、２つ以上でもよい。対物レンズ２１ａ、２１ｂ、２１ｃが２つ以上の場合、各対物レンズ２１は、互いに異なる倍率に拡大可能であることが好ましい。本実施形態の細胞処理装置１００において、観察ユニット２は、３つの対物レンズ２１ａ、２１ｂ、２１ｃを有するが、対物レンズ２１ａ、２１ｂ、２１ｃは任意の構成であり、あってもよいし、なくてもよい。
　観察ユニット２は、例えば、細胞培養容器１１内の細胞１３を撮像可能でもよい。この場合、観察ユニット２は、例えば、撮像素子を含む。前記撮像素子は、例えば、公知の撮像素子が使用でき、具体例として、Charge-Coupled Device（ＣＣＤ、電荷結合素子）、Complementary Metal Oxide Semiconductor（ＣＭＯＳ）等を備える素子があげられる。観察ユニット２は、例えば、細胞培養容器１１内の一部または全面の細胞１３を撮像する。観察ユニット２が細胞培養容器１１内の全面の細胞１３を撮像する場合、観察ユニット２は、細胞培養容器１１内の全面の細胞１３を１回または複数回で撮像する。観察ユニット２が複数回で撮像する場合、細胞培養容器１１を複数の区分に分割して、各区分を撮像することにより、細胞培養容器１１内の全面の細胞１３を撮像してもよい。前記各区分は、例えば、他の区分との重なりが生じないように設定してもよいし、その一部が、他の区分と重なるように設定してもよい。観察ユニット２は、例えば、各区分を１回または複数回撮像する。観察ユニット２が細胞１３を撮像可能な場合、制御ユニット６は、例えば、得られた画像を記憶してもよい。前記各区分の形状は、特に制限されず、観察ユニット２の観察または撮像可能な視野の形状に応じて適宜決定できる。前記各区分が帯状の場合、観察ユニット２は、例えば、ラインスキャンカメラ等を使用できる。観察ユニット２は、例えば、その位置情報を取得してもよい。前記位置情報は、例えば、ＸＹ軸における座標（二次元座標）、ＸＹＺ軸における座標（三次元座標）等があげられる。観察移動ユニット２による撮像は、例えば、後述するように、制御ユニット６により制御される。
　観察移動ユニット３は、観察ユニット２を移動可能である。観察移動ユニット３は、例えば、公知の移動手段（駆動手段）があげられる。観察移動ユニット３の移動方向は、特に制限されず、例えば、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向のうちのいずれか１方向、２方向または全方向である。観察移動ユニット３は、例えば、観察ユニット２により、細胞培養容器１１内の所望の位置を観察または撮像可能となるように、観察ユニット２を移動できる。前述のように、観察ユニット２が光源を含む場合、観察移動ユニット３は、例えば、前記光源を移動可能であってもよい。この場合、観察移動ユニット３は、例えば、観察ユニット２および前記光源を１つの移動手段で移動させてもよいし、２つ以上の移動手段で別々に移動させてもよい。観察移動ユニット３は、例えば、その位置情報を取得してもよい。前記位置情報は、例えば、ＸＹ軸における座標（二次元座標）、ＸＹＺ軸における座標（三次元座標）等があげられる。観察移動ユニット３が位置情報を取得する場合、観察移動ユニット３は、例えば、その位置情報を、観察ユニット２の位置情報として取得してもよい。観察移動ユニット３は、例えば、観察ユニット２を移動可能に配置されていればよく、使用する移動手段に応じて適宜配置できる。観察移動ユニット３による移動は、例えば、後述するように、制御ユニット６により制御される。
　レーザ投射ユニット４は、細胞１３に対してレーザ画像を投射可能である。本実施形態の細胞処理装置１００において、レーザ投射ユニット４は、レーザ光源４１、レーザ画像生成部４２、投射光学系４３、および開口４５を有する筐体４４を含むが、レーザ投射ユニット４は、レーザ画像生成部４２で生成されたレーザ画像を細胞１３に対して投射可能であればよい。本実施形態の細胞処理装置１００において、レーザ光源４１から発振されたレーザ光は、例えば、レンズ４３ａを通過後、レーザ画像生成部４２において、処理対象の細胞１３ａに投射されるレーザ画像の画像光に変換される。そして、前記画像光は、例えば、レンズ４３ｂおよび筐体４４の開口４５を通過し、処理対象の細胞１３ａに投射される。前記レーザ画像は、例えば、前記レーザ光により細胞１３に投射される画像を意味する。また、前記画像光は、例えば、処理対象の細胞１３ａに対して前記レーザ画像を投射可能なように変調されたレーザ光を意味する。レーザ投射ユニット４は、例えば、その位置情報を取得してもよい。前記位置情報は、例えば、ＸＹ軸における座標（二次元座標）、ＸＹＺ軸における座標（三次元座標）等があげられる。レーザ投射ユニット４は、例えば、後述するように、制御ユニット６により制御される。
　レーザ投射ユニット４は、例えば、細胞培養容器１１内の一部または全面に前記レーザ画像を投射することで、細胞１３にレーザ画像を投射する。レーザ投射ユニット４は、例えば、細胞１３に直接または間接的にレーザ画像を投射する。前記直接的な投射は、例えば、細胞１３に、前記レーザ画像を構成するレーザ光を投射することを意味する。前記間接的な投射は、例えば、細胞１３に隣接し、かつ前記レーザ画像を構成するレーザ光を吸収するレーザ吸収層に投射することを意味する。細胞培養容器１１が後述するレーザ吸収層を有する場合、レーザ投射ユニット４は、前記レーザ画像を前記レーザ吸収層に投射することが好ましい。レーザ投射ユニット４は、例えば、前記レーザ画像を投射する領域を区分し、各区分に対応するように分割されたレーザ画像を各区分に投射することにより、細胞１３にレーザ画像を投射してもよい。前記各区分に投射するレーザ画像は、例えば、分割画像ということもできる。このように、本実施形態の細胞処理装置１００は、例えば、前記レーザ画像を投射する領域を複数の区分に分割し、細胞１３にレーザ画像を投射することにより、レーザ投射ユニット４が、一回のレーザ画像で投射可能な領域より広い領域についても、細胞１３の処理を実施することができる。前記各区分は、例えば、他の区分との重なりが生じないように設定してもよいし、その一部が、他の区分と重なるように設定してもよい。前記各区分の形状は、特に制限されず、レーザ投射ユニット４の投射可能な撮像画像の形状に応じて適宜決定できる。前記各区分の形状が帯状等の方形状の場合、レーザ投射ユニット４は、例えば、一端から他端に向かって、連続または非連続的に、レーザ画像を投射してもよい。この場合、後述のレーザ移動ユニット５が、例えば、一端から他端に向かって、連続または非連続的に、レーザ投射ユニット４を移動させる。
　レーザ光源４１は、例えば、連続波レーザまたはパルスレーザを発振する装置である。レーザ光源４１は、例えば、連続波に近い、パルス幅の長い高周波レーザでもよい。レーザ光源４１から発振されるレーザの出力は、特に制限されず、例えば、処理および細胞に応じて、適宜決定できる。レーザ光源４１が発振するレーザの波長は、特に制限されず、例えば、４０５ｎｍ、４５０ｎｍ、５２０ｎｍ、５３２ｎｍ、８０８ｎｍ等の可視光レーザ、赤外線レーザ等があげられる。前述のように、細胞培養容器１１にレーザ吸収層を設けている場合、レーザ光源４１は、例えば、前記レーザ吸収層が吸収可能な波長を発振する。レーザ光源４１は、細胞１３への影響を抑制できることから、波長が３８０ｎｍより長いレーザを発振することが好ましい。具体例として、レーザ光源４１は、波長が４０５ｎｍ近傍にある最大出力５Ｗの連続波ダイオードレーザがあげられる。
　本実施形態の細胞処理装置１００において、レーザ光源４１から発振されたレーザ光を直接的に用いて、前記レーザ画像を投射しているが、導光手段を用いてレーザ光を導光し、導光されたレーザを用いて、前記レーザ画像を投射してもよい。前記導光手段は、例えば、光ファイバ、ミラー、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）等があげられる。この場合、本実施形態の細胞処理装置１００は、例えば、レーザ光源４１に加え、例えば、導光されたレーザ光を出射するレーザ出射部を含み、レーザ光源４１と前記レーザ出射部とは光学的に接続されている。
　レーザ画像生成部４２は、レーザ光源４１から発振されたレーザ光から細胞１３に投射するレーザ画像を生成する。レーザ画像生成部４２は、例えば、前記レーザ光から細胞１３に投射した際に所望のレーザ画像となる画像光を生成できればよい。レーザ画像生成部４２は、例えば、空間変調素子があげられる。前記空間変調素子は、例えば、前記レーザ光を前記レーザ画像に応じて変調した画像光を形成する。前記空間変調素子は、例えば、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）、液晶パネル等があげられる。レーザ画像生成部４２は、例えば、後述するように、制御ユニット６により制御される。レーザ画像生成部４２がＤＭＤの場合、ＤＭＤは、レーザ光源４１から発振されたレーザ光の一部または全部の強度分布を変化させることにより、より具体的には、前記レーザ光の一部または全部を細胞１３方向に反射することにより、細胞１３にレーザ画像を投射する。また、レーザ画像生成部４２が液晶パネルの場合、前記液晶パネルは、レーザ光源４１から発振されたレーザ光の一部または全部を細胞１３方向に透過することにより、細胞１３にレーザ画像を投射する。本実施形態の細胞処理装置１００は、レーザ光源４１から発振されたレーザ光を細胞１３に直接的に投射するのではなく、レーザ画像生成部４２により前記レーザ光から細胞１３に投射するレーザ画像を生成し、これを投射する。
　投射光学系４３は、例えば、レーザ光源４１からのレーザ光を細胞培養容器１１内の細胞１３に導光する光学系である。本実施形態の細胞処理装置１００において、投射光学系４３は、２枚のレンズ４３ａ、４３ｂを含む。レンズ４３ａは、例えば、光源レンズということもできる。前記光源レンズは、例えば、レーザ光源４１から投射されたレーザ光を集光するレンズである。前記光源レンズは、例えば、公知のレンズまたはレンズ系が使用でき、細胞１３または前記レーザ吸収層が存在する面を均一に照明できるケーラー照明となるレンズまたはレンズ系が好ましい。レンズ４３ｂは、例えば、投射レンズということもできる。前記投射レンズは、例えば、前記レーザ画像の画像光を細胞１３に投射させるレンズである。前記投射レンズは、例えば、公知のレンズまたはレンズ系が使用できる。投射光学系４３は、例えば、リレーレンズ、フライアイレンズ、ロッドレンズ、拡散板等のレンズ、内部全反射プリズム（TIRプリズム）等のプリズム、ミラー等の他の構成を含んでもよい。
　本実施形態において、レーザ投射ユニット４を構成するレーザ光源４１、レーザ画像生成部４２、および投射光学系４３は、筐体４４に収容されているが、レーザ画像生成部４２、および投射光学系４３は、筐体４４に収容されなくてもよい。本実施形態の細胞処理装置１００において、筐体４４は、開口４５を有するが、開口４５を有さなくてもよい。この場合、筐体４４は、例えば、前記レーザ画像を投射可能な透光部を有することが好ましい。前記透光部は、例えば、前記透光部材で形成されている。
　レーザ移動ユニット５は、レーザ投射ユニット４を移動可能である。レーザ移動ユニット５は、例えば、公知の移動手段（駆動手段）があげられる。レーザ移動ユニット５の移動方向は、特に制限されず、例えば、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向のうちのいずれか１方向、２方向または全方向である。レーザ移動ユニット５は、例えば、レーザ投射ユニット４により、細胞培養容器１１内の所望の位置の細胞１３にレーザ画像を投射可能となるように、レーザ投射ユニット４を移動できる。レーザ移動ユニット５は、例えば、レーザ投射ユニット４の各構成のうち、いずれか１つ以上を移動手段で移動させてもよいし、２つ以上を移動手段で別々に移動させてもよい。レーザ移動ユニット５は、例えば、その位置情報を取得してもよい。前記位置情報は、例えば、ＸＹ軸における座標（二次元座標）、ＸＹＺ軸における座標（三次元座標）等があげられる。レーザ移動ユニット５が位置情報を取得する場合、レーザ移動ユニット５は、例えば、その位置情報を、レーザ投射ユニット４の位置情報として取得してもよい。レーザ移動ユニット５は、例えば、レーザ投射ユニット４を移動可能に配置されていればよく、使用する移動手段に応じて適宜配置できる。レーザ移動ユニット５による移動は、例えば、後述するように、制御ユニット６により制御される。
　制御ユニット６は、パーソナルコンピュータ、サーバコンピュータ、ワークステーション等と類似する構成を含む。図２は、本実施形態の細胞処理装置１００における制御ユニット６の一例を示すブロック図である。図２に示すように、制御ユニット６は、中央演算装置（ＣＰＵ）６１、メインメモリ６２、補助記憶デバイス６３、ビデオコーデック６４、Ｉ／Ｏ（input-output）インターフェイス６５等を含み、これらがコントローラ（システムコントローラ、Ｉ／Ｏコントローラ等）６６により制御され、連携動作する。補助記憶デバイス６３は、フラッシュメモリ、ハードディスクドライブ等の記憶手段があげられる。ビデオコーデック６４は、ＣＰＵ６１より受けた描画指示をもとに表示する画面を生成し、その画面信号を、例えば、細胞処理装置１００外の表示装置等に向けて送信するＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、画面および画像のデータを一時的に記憶しておくビデオメモリ等を含む。Ｉ／Ｏインターフェイス６５は、観察ユニット２、観察移動ユニット３、レーザ画像生成部４２、およびレーザ移動ユニット５等の各部材と通信可能に接続してこれらを制御するためのデバイスである。Ｉ／Ｏインターフェイス６５は、サーボドライバ（サーボコントローラ）を含んでもよい。また、Ｉ／Ｏインターフェイス６５は、例えば、細胞処理装置１００外の入力手段と接続してもよい。表示装置は、映像により出力するモニター（例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、ブラウン管（ＣＲＴ）ディスプレイ等の各種画像表示装置等）等があげられる。入力装置は、ユーザが手指で操作可能なタッチパネル、トラックパッド、マウス等のポインティングデバイス、キーボード、押下ボタン等があげられる。
　制御ユニット６が実行するプログラムおよび各情報は、補助記憶デバイス６３に記憶されている。前記プログラムは、実行時にメインメモリ６２に読み込まれ、ＣＰＵ６１によって解読される。そして、制御ユニット６は、プログラムに従い、各部材を制御する。制御ユニット６による各部材の制御については、後述する。
　本実施形態の細胞処理装置１００は、制御ユニット６に、観察ユニット２、観察移動ユニット３、レーザ画像生成部４２、およびレーザ移動ユニット５の制御機能を持たせることで、各部材に制御部を個別に設けなくてもよいため、装置の小型化を実現できる。ただし、本発明はこれに限定されない。本実施形態の細胞処理装置１００は、例えば、制御ユニット６として、観察ユニット２、観察移動ユニット３、レーザ画像生成部４２、およびレーザ移動ユニット５のそれぞれに制御ユニットを設け、各部材の制御ユニットにより、各部材を制御してもよい。また、本実施形態の細胞処理装置１００は、例えば、制御ユニット６と各部材の制御ユニットとを設け、共同して各部材を制御してもよい。また、制御ユニット６は、一つの半導体素子で構成しても良いし、複数の半導体素子をワンパッケージしたチップとしても良いし、複数の半導体素子を基板上に設けた構成でもよい。
　つぎに、本実施形態の細胞処理装置１００における制御ユニット６の動作および細胞処理装置１００を用いた細胞の処理方法について説明する。
　制御ユニット６は、レーザ画像生成部４２によるレーザ画像の生成を制御する。具体的には、制御ユニット６は、例えば、レーザ投射ユニット４の位置と、レーザ投射ユニット４の位置において細胞１３に投射するレーザ画像とを関連付けたレーザ画像情報を記憶している。そして、制御ユニット６は、レーザ投射ユニット４の位置であるレーザ位置情報を取得し、前記レーザ位置情報および前記レーザ画像情報に基づき、レーザ投射ユニット４の位置と関連付けたレーザ画像を生成するように、レーザ画像生成部４２を制御する。このため、制御ユニット６は、例えば、まず、前記レーザ画像情報を取得し、制御ユニット６の補助記憶デバイス６３に記憶させる。前記レーザ画像情報は、例えば、予め他の細胞の観察装置、細胞処理装置等で取得した情報でもよいし、本実施形態の細胞処理装置１００の使用者が入力した情報でもよいし、本実施形態の細胞処理装置１００で取得した情報でもよいが、より正確に細胞１３を処理できることから、本実施形態の細胞処理装置１００で取得した情報が好ましい。
　本実施形態の細胞処理装置１００を用いて前記レーザ画像情報を取得する場合、前記レーザ画像情報は、例えば、以下のように取得する。図３は、本実施形態の細胞処理装置１００を用いて前記レーザ画像情報を取得する工程を示すフローチャートである。図３に示すように、前記レーザ画像情報は、Ｓ１工程（撮像）およびＳ２工程（レーザ画像情報作成）を含む。
　まず、撮像工程では、細胞処理装置１００に配置された細胞１３を含む細胞培養容器１１について、撮像する（Ｓ１）。具体的には、制御ユニット６は、観察ユニット２および観察移動ユニット３を制御して、細胞１３を含む画像および前記画像取得時に観察ユニット２の位置である観察位置情報を取得する。この際に、制御ユニット６は、観察ユニット２により細胞培養容器１１の一部または全面（対象領域）を撮像する。制御ユニット６は、細胞培養容器１１内の対象領域を複数の区分に分割し、観察ユニット２および観察移動ユニット３を制御して、各区分を撮像してもよい。前記各区分を撮像する場合、制御ユニット６は、各区分の画像を統合してもよい。このように、複数の区分に分割し、各区分を撮像することにより、細胞培養容器１１が大きな場合および撮像しようとする領域が観察ユニット２により一度に撮像できる領域より大きい場合にも、効率よく撮像することができる。また、制御ユニット６が、観察ユニット２により細胞培養容器１１の全面を撮像する場合、前記各区分の画像を統合し、細胞培養容器１１の全面の画像を取得することが好ましい。前記各区分の画像の統合方法は、特に制限されず、公知の画像処理方法により実施できる。制御ユニット６は、例えば、前記観察位置情報に基づき、撮像された各画像の画素に対して位置情報を付与してもよい。観察ユニット２がラインカメラを備える場合、前記撮像工程では、前記対象領域を前記ラインカメラで撮像可能な所定幅の複数の区分に分割し、各区分を撮像してもよい。また、観察ユニット２が高解像度の撮像素子を備える場合、前記撮像工程では、前記対象領域が一視野に収まるように撮像してもよい。
　つぎに、レーザ画像情報作成工程では、観察ユニット２により得られた画像および前記観察位置情報に基づき、前記レーザ画像情報を作成する（Ｓ２）。具体的には、制御ユニット６は、観察ユニット２により得られた画像において、処理対象の細胞１３ａおよび処理対象でない細胞１３ｂを検出し、細胞１３ａが存在する領域をレーザ光の投射領域として、細胞１３ｂが存在する領域をレーザ光の非投射領域として、レーザ光の投射の有無および／または強度を規定するレーザ画像を作成する。観察ユニット２により取得された画像における細胞１３ａ、１３ｂの検出方法は、特に制限されず、公知の細胞の判別方法により実施でき、具体例として、細胞１３ａ、１３ｂを検出できるように深層学習させた学習済モデルを用いて、細胞１３ａ、１３ｂを検出する方法があげられる。細胞１３ａ、１３ｂの検出は、例えば、細胞処理装置１００の作業者が入力することにより、実施されてもよい。前記レーザ画像は、例えば、処理対象の細胞１３ａおよび処理対象でない細胞１３ｂのいずれかを検出し、作成してもよい。そして、前記観察位置情報および後述のレーザ投射ユニット４の位置であるレーザ位置情報が同じ座標平面の場合、制御ユニット６は、前記観察位置情報に基づき、前記レーザ画像の画素に対して位置情報を付与することで、前記レーザ位置情報と前記レーザ画像とを関連づけたレーザ画像情報を作成する。他方、前記観察位置情報および後述のレーザ位置情報が異なる座標平面の場合、制御ユニット６は、前記観察位置情報を、前記レーザ位置情報の座標平面の位置情報に変換後、前記レーザ画像の画素に対して変換された位置情報を付与することで、前記レーザ位置情報と前記レーザ画像とを関連づけたレーザ画像情報を作成する。このようにして、制御ユニット６は、レーザ画像情報を取得できる。そして、制御ユニット６は、前記レーザ画像情報を補助記憶デバイス６３に記憶させる。
　レーザ投射ユニット４が、レーザ画像を投射する領域を区分し、各区分に対応するように分割されたレーザ画像を投射する場合、制御ユニット６は、例えば、前記レーザ画像を、各区分（例えば、所定幅）の分割画像に分割する。そして、前記観察位置情報および後述のレーザ投射ユニット４の位置であるレーザ位置情報が同じ座標平面の場合、制御ユニット６は、前記観察位置情報に基づき、各分割画像の画素に対して位置情報を付与することで、前記レーザ位置情報と前記分割画像とを関連づけたレーザ画像情報である分割画像情報を作成する。他方、前記観察位置情報および後述のレーザ位置情報が異なる座標平面の場合、制御ユニット６は、前記観察位置情報を、前記レーザ位置情報の座標平面の位置情報に変換後、各分割画像の画素に対して変換された位置情報を付与することで、前記レーザ位置情報と前記分割画像とを関連づけたレーザ画像情報である分割画像情報を作成する。このようにして、制御ユニット６は、レーザ画像情報を取得できる。そして、制御ユニット６は、前記レーザ画像情報を補助記憶デバイス６３に記憶させる。
　つぎに、本実施形態の細胞処理装置１００および前記レーザ画像情報を用いて細胞を処理する場合、細胞の処理は、例えば、以下に説明するように、Ｓ３工程（レーザ処理）を実施できる。
　レーザ処理工程では、レーザ投射ユニット４の位置情報であるレーザ位置情報および前記レーザ画像情報に基づき、レーザ投射ユニット４により、前記レーザ画像を細胞１３に投射する。具体的には、制御ユニット６は、まず、前記レーザ位置情報を取得する。つぎに、前記レーザ位置情報および前記レーザ画像情報に基づき、レーザ投射ユニット４の現在位置と関連づけられたレーザ画像があるかを判断する。そして、Ｎｏの場合、制御ユニット６は、レーザ移動ユニット５により、レーザ投射ユニット４を移動させる。他方、Ｙｅｓの場合、制御ユニット６は、前記関連づけられたレーザ画像を読み出し、レーザ光源４１から発振されたレーザ光から細胞１３に投射させるレーザ画像として、前記関連づけられたレーザ画像を生成するように、レーザ画像生成部４２を制御する。そして、レーザ投射ユニット４は、細胞１３に対して、前記関連づけられたレーザ画像を投射することで、処理対象の細胞１３ａを処理する。前記レーザ画像の投射時間は、特に制限されず、例えば、実施する処理の種類に応じて、適宜設定できる。このような処理を、細胞培養容器１１において、処理対象の細胞１３ａに対する処理が終了するまで繰り返し実施することにより、細胞培養容器１１内の細胞に対する処理を実施できる。前記レーザ処理工程では、例えば、細胞培養容器１１内の一部または全面の細胞に対してレーザ画像を投射する。
　前記レーザ処理工程において、制御ユニット６は、例えば、図４（Ａ）に示すように、レーザ移動ユニット５を細胞培養容器１１の一端のレーザ画像の投射開始位置ＰＳから、細胞培養容器１１の他端のレーザ投射終了位置ＰＥまで移動するよう制御することが好ましい。前記移動は、例えば、図４（Ａ）において、矢印で示すように、略直線状であることが好ましい。また、レーザ移動ユニット５が投射開始位置ＰＳからレーザ投射終了位置ＰＥまで移動する場合、場合、制御ユニット６は、レーザ投射ユニット４が、細胞培養容器１１の一端のレーザ画像の投射開始位置から、細胞培養容器１１の他端のレーザ画像の投射終了位置まで、関連づけられたレーザ画像を投射するように制御することが好ましい。このような構成を採用することにより、制御ユニット６が、レーザ移動ユニット５を移動するよう制御し、処理対象の細胞１３ａが存在する領域を探索する時間を抑制できるため、より効率よく、細胞培養容器１１内の細胞１３ａを処理できる。このため、細胞処理装置１００は、細胞を処理する際の処理時間の変動をより抑制できる。レーザ投射ユニット４は、例えば、前記関連づけられたレーザ画像を連続または非連続的に投射する。レーザ投射ユニット４が前記関連づけられたレーザ画像を連続的に投射する場合、制御ユニット６は、例えば、レーザ移動ユニット５を連続的に移動するよう制御する。レーザ移動ユニット５は、レーザ投射ユニット４を、前記投射開始位置から前記投射終了位置まで略等速度または等速度で移動させることが好ましい。これにより、細胞処理装置１００は、処理対象の細胞１３ａに投射されるレーザの量を一定化することができる。また、制御ユニット６は、例えば、関連づけられたレーザ画像Ｉにおいて、図４（Ｂ）の破線で示す領域を矢印方向に沿って、一端から他端に向かって連続的に読み出す。そして、制御ユニット６は、例えば、読み出されたレーザ画像を生成するように、レーザ画像生成部４２を制御する。これにより、レーザ投射ユニット４は、前記投射開始位置から前記投射終了位置まで、レーザ投射ユニット４の位置に対応するレーザ画像を投射できる。前記破線で示す領域は、例えば、レーザ投射ユニット４により１回で投射可能な領域を意味する。他方、レーザ投射ユニット４が前記関連づけられたレーザ画像を非連続的に投射する場合、制御ユニット６は、例えば、レーザ移動ユニット５を非連続的に移動するよう制御する。具体的には、制御ユニット６は、例えば、レーザ移動ユニット５により、レーザ移動ユニット５をレーザ位置情報Ｐ１、Ｐ２、・・・、Ｐｎの位置に移動させる。この際に、制御ユニット６は、例えば、レーザ移動ユニット５により、レーザ投射ユニット４をレーザ位置情報Ｐｍ（ｍ：１～ｎの整数）の位置に移動させた後、所定時間、レーザ移動ユニット５による移動を停止してもよい。前記所定時間は、例えば、レーザ投射ユニット４によるレーザ画像（画像光）の投射時間に応じて適宜設定できる。また、制御ユニット６は、例えば、図４（Ｃ）に示すように、レーザ位置情報Ｐ１、Ｐ２、・・・、Ｐｎに関連づけられたレーザ画像Ｉ１、Ｉ２、・・・、Ｉｎをそれぞれ読み出す。そして、制御ユニット６は、例えば、レーザ移動ユニット５により、レーザ投射ユニット４が各レーザ画像と関連づけられた位置であるＰ１、Ｐ２、・・・、Ｐｎの位置に移動した際に、前記関連づけられたレーザ画像Ｉ１、Ｉ２、・・・、Ｉｎを生成するように、レーザ画像生成部４２を制御する。
　前記レーザ画像情報が、前記レーザ位置情報と前記分割画像とを関連づけた分割画像情報である場合、制御ユニット６は、図５に示すように、分割画像を投射してもよい。具体的には、制御ユニット６は、図５のＬ１に示すように、レーザ移動ユニット５を、細胞培養容器１１の一端の分割画像の投射開始位置から、矢印方向に沿って、細胞培養容器１１の他端の分割画像の投射終了位置まで、連続または非連続的に移動するように制御する。また、制御ユニット６は、例えば、関連づけられた分割画像Ｌ１を連続または非連続的に読み出す。そして、制御ユニット６は、例えば、読み出された分割画像を生成するように、レーザ画像生成部４２を制御する。つぎに、制御ユニット６は、例えば、レーザ移動ユニット５を、レーザ移動ユニット５の移動方向との略直交方向に移動させる。前記略直交方向の移動距離は、例えば、分割画像Ｌ１の幅（図５における上下方向の長さＷ）である。このような幅に設定することで、細胞処理装置１００は、細胞１３に対する複数回のレーザ画像の投射を抑制できるため、例えば、処理対象でない細胞１３ｂへのダメージを抑制できる。さらに、制御ユニット６は、図５のＬ２に示すように、レーザ移動ユニット５を、細胞培養容器１１の一端の分割画像の投射開始位置から、矢印方向に沿って、細胞培養容器１１の他端の分割画像の投射終了位置まで、連続または非連続的に移動するように制御する。また、制御ユニット６は、例えば、関連づけられた分割画像Ｌ２を連続または非連続的に読み出す。そして、制御ユニット６は、例えば、読み出された分割画像を生成するように、レーザ画像生成部４２を制御する。そして、制御ユニット６は、細胞培養容器１１内の全面の細胞１３を処理する場合、同様の動作を、レーザ移動ユニット５による分割画像Ｌ１３の投射が終了するまで繰り返す。分割画像Ｌ１～Ｌ１３の読み出しおよび投射は、例えば、レーザ画像Ｉの読み出しおよび投射と同様に実施できる。このような構成を採用することにより、細胞培養容器１１における一定領域または全領域に存在する細胞１３ａをさらに効率よく処理できる。このため、細胞を処理する際の処理時間の変動をさらに抑制できる。
　本実施形態の細胞処理装置１００は、前記レーザ画像を投射するため、点の照射となるレーザ光の直接的な照射とは異なり、前記レーザ光を面として照射できる。前記レーザ光の直接照射の場合、処理対象の細胞１３ａの数が大きく変動すると、前記レーザ光を照射する面積も大きく変動するため、前記レーザ光の照射時間は大きく変動する。すなわち、処理時間が、大きく変動する。これに対して、本実施形態の細胞処理装置１００のように、面として前記レーザ光を照射する場合、処理対象の細胞１３ａの数が大きく変動しても、前記レーザ画像内において、レーザ光を照射する場所（細胞１３ａの存在箇所）およびレーザ光を照射しない場所（細胞１３ｂの存在箇所）を変更すればよく、１回の投射でレーザ画像を投射する面積は変動しない。このため、本実施形態の細胞処理装置１００によれば、前記レーザ光の直接照射の場合と比較して、前記レーザ光を用いて細胞１３ａを処理する際の処理時間の変動を抑制できる。これらの効果は、後述の細胞処理装置においても同様である。
（実施形態２）
　本実施形態は、細胞処理装置の一例である。図６～図１５に、本実施形態の細胞処理装置の構成の一例を示す。図６は、本実施形態の細胞処理装置の構成の一例を示す斜視図であり、図７は、本実施形態の細胞処理装置における第１領域、第２領域、および第３領域の構成を示す模式断面図であり、図８は、本実施形態の細胞処理装置の第１領域の構成の一例を示す斜視図であり、図９は、図６におけるＩ－Ｉ方向からみた第１領域の断面図であり、図１０において、（ａ）は、本実施形態の細胞処理装置における培養容器配置部の一例を示す分解斜視図であり、（ｂ）は、図１０（ａ）におけるIII-III方向からみた断面図であり、図１１は、前記第１領域の外壁を外した場合における第１領域および循環手段の斜視図であり、図１２は、図６におけるII-II方向からみた前記第１領域の上部および前記循環手段の断面図であり、図１３において、（ａ）は、本実施形態の細胞処理装置の第２領域の構成の一例を示す斜視図であり、（ｂ）は、前記第２領域の構成の他の例を示す斜視図であり、図１４は、本実施形態の細胞処理装置における制御ユニットの一例を示すブロック図であり、図１５は、本実施形態の細胞処理装置の構成の他の例を示す斜視図である。
　図６に示すように、本実施形態の細胞処理装置２００は、第１領域である第１室７１（以下、「細胞処理室１」ともいう）と、第２領域である第２室７２と、第３領域である第３室７３と、循環手段２４とを含み、第１室７１と、第２室７２と、第３室７３とが、この順番で上から下方向に連続して配置されている。本実施形態の細胞処理装置２００は、循環手段２４を含むが、循環手段２４は、任意の構成であり、あってもよいし、なくてもよい。また、第１室７１、第２室７２および第３室７３の位置関係は、第１室７１と第２室７２とが連続（隣接）して配置されていればよく、第３室７３は、任意の位置に配置できる。第３室７３は、例えば、図１５に示すように、第１室７１と第２室７２とは別個に配置してもよい。図１５に示すように、第３室７３が、第１室７１および第２室７２と別個に配置されている場合、細胞処理装置２００は、例えば、細胞処理システムということもできる。前記細胞処理システムは、例えば、卓上型のシステムとしてもよい。各領域の形成材料は、特に制限されず、例えば、ステンレス板、防錆処理された鉄板、真空成型、射出成型、圧空成型等による成型が可能な樹脂板等があげられる。各領域の形成材料は、後述する観察ユニットにより、細胞培養容器１１内の細胞１３をより明確に撮像できることから、非透光性の材料であることが好ましい。前記「非透光性」は、例えば、前記観察ユニットによる撮像に影響を与える波長の光の透過を抑制することを意味する。前記観察ユニットが蛍光観察可能な場合、前記光の波長は、例えば、検出する蛍光に対応する波長があげられる。具体例として、前記非透光性の材料は、例えば、前述の各領域の形成材料等があげられる。各領域の大きさおよび形状は、特に制限されず、各領域内に配置する部材（ユニット）の大きさおよび形状に応じて適宜設定できる。本実施形態の細胞処理装置２００において、第１室７１と第２室７２とは、別個の筐体で構成し、第１室７１を構成する筐体および第２室７２を構成する筐体を隣接して配置しているが、これに限定されず、第１室７１と第２室７２とを１つの筐体で構成し、１つの筐体内で、第１室７１と第２室７２とを区分けすることで構成してもよい。本実施形態の細胞処理装置２００は、第１室７１および第２室７２を別個の筐体で構成することにより、例えば、細胞処理装置２００内の各部材のメンテナンスを容易に実施でき、また、細胞処理装置２００の組み立てが容易となる。本実施形態において、第１室７１が、細胞処理室１である、すなわち、第１室７１が、１つの細胞処理室１を含む。細胞処理装置２００は、これに限定されず、２以上の細胞処理室１を含んでもよい。この場合、各細胞処理室１は、壁等により、第１室７１内で分離されていることが好ましい。第１室７１は、第２室７２の上部に配置されていることが好ましい。細胞培養容器１１の上部から後述するレーザ投射ユニット４によりレーザを照射する場合、レーザ投射ユニット４の焦点位置を安定化させるために、細胞培養容器１１内の培地内に、開口４５を配置する必要がある。しかしながら、この状態でレーザ照射を行なうと、前記培地の成分が、開口４５周囲に固着する、焼き付く等の問題が生じ、開口４５に汚れが生じる。このため、本実施形態の細胞処理装置２００のように配置することで、例えば、後述するレーザ投射ユニット４で、細胞培養容器１１内の細胞を処理する際に、レーザ投射ユニット４のレーザ出射口の汚れを抑制できる。したがって、本発明の細胞処理装置２００によれば、例えば、レーザ投射ユニット４から出射されるレーザの出力を安定化することができ、効率よく細胞を処理できる。
　つぎに、図７に示すように、本実施形態の細胞処理装置２００は、細胞培養容器配置ユニット１２、観察ユニット２、光源移動ユニット３１、レーザ投射ユニット４、レーザ移動ユニット５１、および制御ユニット６を主要な構成として含む観察ユニットと、レーザ投射ユニット４とを主要な構成として含む。本実施形態の細胞処理装置２００において、レーザ投射ユニット４および光源２６を除く観察ユニット２の構成は、実施形態１の細胞処理装置１００と同様であり、その説明を援用できる。なお、図７において、後述する第１室７１の二重壁の外壁は、省略している。本実施形態の細胞処理装置２００において、観察ユニット２は、光源２６を含む。前記観察移動ユニットである光源移動ユニット３１は、ＸＹステージ３１ａおよびアーム３１ｂを含む。レーザ移動ユニット５１は、ＸＹステージ５１ｂおよび台車５１ａ、５１ｃを含む。第１室７１（細胞処理室１）には、光源２６と、光源移動ユニット３１とが配置されている。光源２６は、光源移動ユニット３１により移動可能である。第２室７２には、観察ユニット２と、レーザ投射ユニット４と、レーザ移動ユニット５１とが配置されている。観察ユニット２およびレーザ投射ユニット４は、レーザ移動ユニット５１により移動可能である。第３室７３には、制御ユニット６および電源ユニット２７が配置されている。細胞培養容器配置ユニット１２は、第１室７１と第２室７２の間の隔壁の一部として形成されている。細胞培養容器配置ユニット１２には、細胞培養容器１１が配置されている。本実施形態の細胞処理装置２００は、細胞培養容器１１、細胞培養容器配置ユニット１２、光源２６、光源移動ユニット３１、レーザ移動ユニット５１、第２室７２、および第３室７３を含むが、いずれも任意の構成であり、あってもよいし、なくてもよい。また、本実施形態の細胞処理装置２００は、第１室７１（細胞処理室１）を含まなくてもよい。
　第１室７１は、その前面（図６において手前側）に作業用の開口部２１１ａを含み、またその側面にメンテナンスが可能な開口部２１１ｂを含む。開口部２１１ａは、第１室７１である細胞処理室１内で被観察体処理に関連する作業を行なうための開口部である。開口部２１１ｂは、細胞処理室１のメンテナンスが可能な開口部である。開口部２１１ａの開口面積は、例えば、メンテナンス作業が容易になることから、開口部２１１ｂの開口面積より小さいことが好ましい。開口部２１１ａならびに開口部２１１ｂの大きさおよび数は、特に制限されず、例えば、安全キャビネットにおける作業用の開口部およびメンテナンスが可能な開口部の大きさおよび数を参照できる。具体例として、開口部２１１ａならびに開口部２１１ｂの大きさおよび数は、例えば、ＥＮ規格であるＥＮ１２４６９：２０００で特定される安全キャビネットの規格を参照できる。開口部２１１ｂの数は、特に制限されず、任意の数とできるが、例えば、メンテナンスがより容易となることから、２以上が好ましい。第１室７１における開口部２１１ａおよび開口部２１１ｂの配置箇所は、特に制限されず、任意の場所とできるが、開口部２１１ａと開口部２１１ｂとは、第１室７１の異なる場所（例えば、異なる側面）に配置することが好ましい。本実施形態において、開口部２１１ｂは、細胞処理装置２００内のメンテナンスを容易に行うことを主目的としたが、他の目的でも使用してもよい。本実施形態の細胞処理装置２００は、例えば、開口部２１１ｂから内部の各部材の動き等を観察可能とすることで、細胞処理装置２００にトラブルが発生した場合に不具合箇所を直接観察でき、対応策を検討することができる。
　第１室７１の前面の壁は、外壁および内壁を有する二重壁となっており、扉２１２ａは、前記外壁と前記内壁との間の空間に配置されたレールを昇降することにより、開口部２１１ａの開口を開閉する。開口部２１１ｂは、その開口を、前記開口を覆う扉２１２ｂの着脱により開閉可能である。開口部２１１ｂは、例えば、細胞処理室１内で細胞の処理を行なう際に、その開口が扉２１２ｂに封止されていることが好ましい。これにより、例えば、細胞処理装置２００外の気体およびそれに含まれる埃の細胞処理室１内への流入を防止できる。本実施形態の細胞処理装置２００において、開口部２１１ａおよびその扉２１２ａ、ならびに開口部２１１ｂおよびその扉２１２ｂは、任意の構成であり、あってもよいし、なくてもよいし、いずれかの開口部およびその扉のみを含んでもよい。また、第１室７１の壁は、二重壁でもよいし、一重壁でもよいが、他の部材を内部に配置することで、細胞処理装置２００の大きさを小さくできることから前者が好ましい。また、第１室７１の壁が一重壁の場合、扉２１２ａは、例えば、扉２１２ｂのように第１室７１の外部に配置される。前記扉の開閉の形式は、特に制限されず、例えば、扉２１２ａのように昇降式でもよいし、扉２１２ｂのように外付け式でもよいし、その他の形式でもよい。前記その他の形式は、例えば、観音開き式、アコーディオン式、引き扉式等があげられる。前記扉の形成材料は、特に制限されず、例えば、前述の各領域の形成材料を援用でき、非透光性の材料が好ましい。
　図８に示すように、本実施形態の細胞処理装置２００の第１室７１の内部は、被観察体を処理する細胞処理室１であり、扉２１２ａ、２１２ｂを閉めることにより閉鎖可能である、すなわち開閉可能である。細胞処理室１は、ＸＹステージ３１ａおよびアーム３１ｂを含む光源移動ユニット３１、吸引吐出ユニット２１３と、光源２６と、排液容器配置部２１４ａと、収容容器配置部２１５ａと、細胞培養容器配置ユニット１２と、回収容器配置部２１６ａとを含む。本実施形態において、細胞処理室１は、ＸＹステージ３１ａおよびアーム３１ｂを含む光源移動ユニット３１、吸引吐出ユニット２１３、排液容器配置部２１４ａ、収容容器配置部２１５ａ、ならびに回収容器配置部２１６ａを含むが、いずれも任意の構成であり、あってもよいし、なくてもよく、また、いずれか１つを含んでもよいし、２つ以上を含んでもよい。ＸＹステージ３１ａは、細胞処理室１の底面に配置されており、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に移動可能なように配置されている。ＸＹステージ３１ａの上部には、一対のアームを含むアーム３１ｂが配置されている。アーム３１ｂの一方のアーム先端部分には、吸引吐出ユニット２１３が、その吸引吐出口を下方向に向けて配置されている。また、アーム３１ｂの他方のアーム先端部分には、光源２６が、照明光を細胞１３方向に照射可能なように配置されている。排液容器配置部２１４ａ、収容容器配置部２１５ａ、細胞培養容器配置ユニット１２、および回収容器配置部２１６ａは、細胞処理室１の底面において、ＸＹステージ３１ａのＸ軸方向の移動方向に沿って、この順番で配置されている。排液容器配置部２１４ａには、先端部材脱離手段２１４ｃを有する排液容器２１４ｂが配置され、収容容器配置部２１５ａには、収容容器２１５ｂが配置され、回収容器配置部２１６ａには、回収容器２１６ｂが配置されている。
　光源移動ユニット３１は、例えば、実施形態１の細胞処理装置１００における観察移動ユニット３の説明を援用できる。本実施形態の細胞処理装置２００は、光源移動ユニット３１であるＸＹステージ３１ａおよびアーム３１ｂにより、光源２６および吸引吐出ユニット２１３を移動可能であるが、吸引吐出ユニット２１３は、光源移動ユニット３１以外の駆動手段により移動可能であってもよい。この場合、吸引吐出ユニット２１３を移動可能な駆動手段の移動方向は、特に制限されず、例えば、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向のうちのいずれか１方向、２方向または全方向である。本実施形態において、ＸＹステージ３１ａは、例えば、リニアモータ台車等を介して、対象物をＸ軸方向およびＹ軸方向に沿って高速かつ精密に移動可能な公知のものである。アーム３１ｂは、上下方向（Ｚ軸方向）に伸縮可能であるが、アーム３１ｂは、固定されていてもよい。後者の場合、光源移動ユニット３１は、ＸＹ平面上のみにおいて、すなわち、図８において、Ｘ軸方向およびＹ軸方向のみに、吸引吐出ユニット２１３を移動可能である。
　吸引吐出ユニット２１３は、例えば、細胞培養容器１１内の培地、細胞１３、処理対象の細胞１３ａ、処理対象でない細胞１３ｂ等を吸引および吐出する。吸引吐出ユニット２１３は、例えば、その吸引吐出口側に、後述する先端部材を装着して使用する。吸引吐出ユニット２１３は、特に制限されず、例えば、公知の吸引吐出手段が利用でき、具体例として、電動ピペッタ、電動シリンジポンプ等があげられる。
　排液容器配置部２１４ａは、吸引吐出ユニット２１３により吸引した吸引液を排液する排液容器２１４ｂを配置可能な領域である。本実施形態において、排液容器配置部２１４ａには、排液容器２１４ｂが配置されているが、排液容器２１４ｂは、任意の構成であり、あってもよいし、なくてもよい。本実施形態において、排液容器２１４ｂは、上部開口の箱であり、収容容器配置部２１５ａ側の壁が上方向に伸びており、その上端に、半円状の凹部（切り欠き）として形成されている先端部材脱離手段２１４ｃを含む、細胞処理室１の底面に対して略平行方向な壁（上面）を有する。排液容器２１４ｂは、吸引吐出ユニット２１３から脱離した先端部材を回収可能であることから、例えば、先端部材回収容器ということもでき、また、排液容器配置部２１４ａは、先端部材回収容器配置部ということもできる。先端部材脱離手段２１４ｃは、排液容器２１４ｂに形成されているが、別個に配置されてもよい。また、先端部材脱離手段２１４ｃは、吸引吐出ユニット２１３の近傍、具体的には、吸引吐出ユニット２１３が配置されている光源移動ユニット３１のアーム３１ｂに配置されてもよい。
　収容容器配置部２１５ａは、吸引吐出ユニット２１３に着脱可能な先端部材が収容された収容容器２１５ｂを配置可能な領域である。本実施形態において、収容容器配置部２１５ａには、収容容器２１５ｂが配置されているが、収容容器２１５ｂは、任意の構成であり、あってもよいし、なくてもよい。前記先端部材は、特に制限されず、吸引吐出ユニット２１３により吸引された液体を内部に貯留可能な部材であればよく、例えば、吸引吐出ユニット２１３がピペッタの場合、チップがあげられる。収容容器２１５ｂは、例えば、前記チップが収容されたラックがあげられる。本実施形態の細胞処理装置２００は、先端部材脱離手段２１４ｃおよび収容容器配置部２１５ａを含むことで、細胞培養容器１１内の培地、細胞等を吸引および吐出する際の移動を簡素化（短く）できる。
　回収容器配置部２１６ａは、吸引吐出ユニット２１３により回収した細胞を含む吸引液を回収する回収容器２１６ｂを配置可能な領域である。本実施形態において、回収容器配置部２１６ａには、回収容器２１６ｂが配置されているが、回収容器２１６ｂは、任意の構成であり、あってもよいし、なくてもよい。回収容器２１６ｂは、例えば、公知のディッシュ、フラスコ等の培養容器等があげられる。
　本実施形態において、細胞処理室１の底面には、細胞培養容器配置ユニット１２の配置面、すなわち、ＸＹ平面において、ＸＹステージ３１ａの長軸方向（Ｘ軸方向）の移動方向に沿って、排液容器配置部２１４ａ、収容容器配置部２１５ａ、細胞培養容器配置ユニット１２、および回収容器配置部２１６ａが、この順番で配置されているが、各配置部は、前記長軸方向に沿って配置されていなくてもよく、また、この順序で配置されていなくてもよい。本実施形態において、排液容器配置部２１４ａ、収容容器配置部２１５ａ、細胞培養容器配置ユニット１２、および回収容器配置部２１６ａが、前述の順序で配置されていることにより、例えば、吸引吐出ユニット２１３の移動を直線的にでき、細胞培養容器１１内の培地、細胞等を吸引および吐出する際の移動を簡素化（短く）できる。
　また、図９に示すように、本実施形態の細胞処理装置２００の細胞処理室１の前面側の壁には、開口部２１１ａの上部に、カメラ２１７、照明灯２１８ａ、２１８ｂおよび殺菌灯２１９を含む。カメラ２１７のＸ軸方向の両側には、照明灯２１８ａ、２１８ｂが配置されており、また、上部には、殺菌灯２１９が配置されている。
　本実施形態において、第１室７１の撮像手段として、カメラ２１７を設けているが、第１室７１の撮像手段は、任意の構成であり、あってもよいし、なくてもよい。また、第１室７１の撮像手段は、カメラに限定されず、第１室７１内、すなわち、細胞処理室１内を撮像可能であればよい。第１室７１の撮像手段は、特に制限されず、顕微鏡、カメラ等の公知の撮像手段が使用でき、また公知の撮像手段と、ＣＣＤやＣＭＯＳ（Complementary MOS）等の固体撮像素子（イメージセンサ）とを組合せたものでもよい。本実施形態において、カメラ２１７は、細胞処理室１内の前面の壁に配置されているが、カメラ２１７の位置は、特に制限されず、任意の位置とでき、細胞処理室１内の広い範囲を撮像可能なように配置することが好ましい。具体的には、本実施形態の細胞処理装置２００のように、細胞処理室１において、細胞培養容器配置ユニット１２の奥側（図８において左上側）に、光源移動ユニット３１であるＸＹステージ３１ａおよびアーム３１ｂと吸引吐出ユニット２１３とが配置されている場合、細胞処理室１内の広い範囲を撮像可能であることから、細胞処理室１の手前側（図８において右下側）に配置することが好ましい。前記第１の撮像手段は、複数の倍率（例えば、異なる倍率）で撮像可能なことが好ましいが、１つの倍率で撮像可能であってもよい。前記倍率は、例えば、撮像倍率を意味する。具体例として、カメラ２１７は、例えば、複数の倍率（例えば、異なる倍率）のレンズを含む。第１室７１の撮像手段は、例えば、光学ズーム、デジタルズーム等が可能であってもよい。本実施形態の細胞処理装置２００はカメラ２１７を含むことで、例えば、細胞処理室１内の作業を確認可能であり、作業の確実性が向上する。細胞処理室１内に配置される第１室７１の撮像手段の数は、特に制限されず、１つでもよいし、複数でもよい。
　本実施形態において、照明手段として、照明灯２１８ａ、２１８ｂを設けているが、前記照明手段は、任意の構成であり、あってもよいし、なくてもよい。また、前記照明手段は、照明灯に限定されず、細胞処理室１内に投光（照明）可能であればよい。前記照明手段は、特に制限されず、例えば、蛍光灯、ＬＥＤ灯等の公知の照明が使用できる。本実施形態において、照明灯２１８ａ、２１８ｂは、細胞処理室１内の前面の壁に配置されているが、照明灯２１８ａ、２１８ｂの位置は、特に制限されず、任意の位置とでき、細胞処理室１内の広い範囲に投光可能、すなわち、細胞処理室１内に影ができにくいように配置することが好ましい。具体的には、本実施形態の細胞処理装置２００のように、細胞処理室１において、細胞培養容器配置ユニット１２の奥側（図８において左上側）に、光源移動ユニット３１であるＸＹステージ３１ａおよびアーム３１ｂと吸引吐出ユニット２１３とが配置されている場合、細胞処理室１内の広い範囲に投光可能であることから、細胞処理室１の手前側（図８において右下側）に配置することが好ましい。本実施形態の細胞処理装置２００は照明灯２１８ａ、２１８ｂを含むことで、例えば、細胞処理室１内の作業を確認可能であり、作業の確実性が向上する。細胞処理室１内に配置される照明手段の数は、特に制限されず、１つでもよいし、複数でもよい。
　本実施形態において、殺菌手段として、殺菌灯２１９を設けているが、前記殺菌手段は、任意の構成であり、あってもよいし、なくてもよい。また、前記殺菌手段は、殺菌灯に限定されず、細胞処理室１内、特に、細胞培養容器配置ユニット１２周囲を殺菌可能であればよい。前記殺菌手段は、特に制限されず、例えば、殺菌灯、紫外ＬＥＤ灯等の公知の殺菌手段が使用できる。本実施形態において、殺菌灯２１９は、細胞処理室１内の前面の壁に配置されているが、殺菌灯２１９の位置は、特に制限されず、任意の位置とできる。殺菌灯２１９の位置は、例えば、細胞処理装置２００外の埃等は、開口部２１１ａ、２１１ｂから流入することから、開口部２１１ａ、２１１ｂ近傍を殺菌可能に配置されていることが好ましい。具体的には、本実施形態の細胞処理装置２００のように、細胞処理室１の前面側の壁に、開口部２１１ａが設けられている場合、細胞処理室１の前面側の壁において、開口部２１１ａの上部に前記殺菌手段を配置することが好ましい。本実施形態の細胞処理装置２００のように、細胞処理室１の側面側の壁に、開口部２１１ｂが設けられている場合、細胞処理室１の側面側の壁において、開口部２１１ｂの上部に前記殺菌手段を配置することが好ましい。また、細胞処理装置２００が前記照明手段および前記殺菌手段を含む場合、両者を細胞処理室１の同じ壁、例えば、開口部２１１ａが設けられている壁に配置することが好ましい。この場合、前記殺菌手段を、前記照明手段の上方に設けることが好ましい。本実施形態の細胞処理装置２００は殺菌灯２１９を含むことで、例えば、細胞処理室１内の清浄性が向上する。細胞処理室１内に配置される殺菌手段の数は、特に制限されず、１つでもよいし、複数でもよい。
　本実施形態において、第１室７１である細胞処理室１の大きさ、形状、構造等は、例えば、前記安全キャビネットの大きさ、形状、構造等を参照でき、具体例として、前述のＥＮ１２４６９：２０００で特定される安全キャビネットの規格を参照できる。
　図１０に示すように、本実施形態の細胞処理装置２００の細胞培養容器配置ユニット１２は、上蓋１２１および底部１２２を含み、上蓋１２１は、底部１２２に着脱可能に装着される。本実施形態において、細胞培養容器配置ユニット１２は、上蓋１２１および底部１２２を含む箱であり、その内部に細胞培養容器１１が配置されているが、細胞培養容器配置ユニット１２は、これに限定されず、細胞培養容器１１を配置可能であり、細胞処理室１において第２室７２と隣接するように配置され、かつ細胞培養容器配置ユニット１２における第２室７２との隣接部（図１０において、底板１２５）が透光可能であればよい。前記「透光」は、例えば、第２室７２のレーザ投射ユニット４から投射されるレーザ画像等のレーザ光が透過することを意味する。上蓋１２１は、細胞培養容器１１に対して、光源２６から照明光を照射可能なように、透過領域１２３が設けられている。透過領域１２３は、例えば、光源２６から照射される照明光が透過する領域である。透過領域１２３は、例えば、透明なガラス板、アクリル板等から形成される。底部１２２は、底壁１２４および透光性の底板１２５を含む。透光性の底板１２５は、例えば、透明なガラス板、アクリル板等から形成される。底板１２５は、第２室７２と隣接している。このため、細胞培養容器配置ユニット１２の第２室７２との隣接部、すなわち、底板１２５は、細胞処理室１の壁の一部として形成されているということもできる。底板１２５と細胞処理室１の壁との接触部は、例えば、パッキン、シール材等の封止部材で封止されていることが好ましい。これにより、例えば、第２室７２内の気体およびそれに含まれる埃等が細胞培養容器配置ユニット１２および細胞処理室１に流入することを防止できる。底壁１２４は、４つの細胞培養容器１１をそれぞれ配置可能な、４つの凹部１２６を含み、各凹部１２６の側面は、細胞処理室１の内部から細胞処理室１の外部方向（図１０（ｂ）において、上から下方向）に向かって狭まる逆テーパ状である。また、各凹部１２６は、その底板１２５端側において、凹部１２６の内側方向に突出する突出部１２７を含む。細胞培養容器１１は、その底部端が、突出部１２７と接触する。本実施形態の細胞処理装置２００において、底壁１２４は、４つの凹部１２６を有するが、底壁１２４が有する凹部１２６の数は、これに限定されず、配置する細胞培養容器１１の数に応じて適宜設定できる。凹部１２６の大きさは、配置する細胞培養容器１１の大きさに応じて適宜設定できる。本実施形態の細胞培養容器配置ユニット１２は、凹部１２６が上述の構造を有することで、例えば、細胞培養容器１１の側面の形状によらず、細胞培養容器配置ユニット１２に細胞培養容器１１を配置可能となる。本実施形態の細胞処理装置２００において、底壁１２４は、その底面の壁と、その側面の壁とが一体形成されているが、底壁１２４は、これに限定されず、それぞれを別部材としてもよい。底壁１２４を別部材で構成することにより、例えば、異なる数および大きさの凹部１２６を有する、複数の底壁１２４の底面の壁の部材を準備しておくことができる。これにより、例えば、細胞培養容器１１の大きさおよび数に応じて、細胞培養容器１１の配置に適した大きさおよび数を有する底壁１２４の底面の壁の部材に取替えることができ、細胞培養容器１１を好適に配置することができる。
　図１１および１２に示すように、本実施形態の細胞処理装置２００において、循環手段２４は、吸気部２４ａと、循環流路２４ｂと、気体供給部２４ｃと、排気部２４ｄとを含む。これにより、循環手段２４は、細胞処理室１内の気体を循環させる。
　吸気部２４ａは、細胞処理室１内の気体を吸気する。吸気部２４ａは、細胞処理室１内の気体に代えて、または加えて細胞処理装置２００外の気体を吸気してもよい。本実施形態において、吸気部２４ａは、細胞処理室１の開口部２１１ａの近傍（例えば、直下）に配置されている。具体的には、吸気部２４ａは、その上面に複数の開口（例えば、スリット）が形成されており（図示せず）、前記開口が開口部２１１ａと連通するように、開口部２１１ａの下側に配置されている。このように、細胞処理室１の開口部２１１ａの近傍に吸気部２４ａを配置することで、例えば、扉２１２ａを開き、作業者が細胞処理室１内で作業をする際に、細胞処理装置２００外の気体およびそれに含まれる埃等が細胞処理室１内に流入することを防止できる。吸気部２４ａは、開口部２１１ａに代えて、または加えて開口部２１１ｂの近傍に配置されてもよい。吸気部２４ａは、例えば、ファン等の送風手段により細胞処理室１内の気体を吸気してもよい。
　循環流路２４ｂは、吸気部２４ａと気体供給部２４ｃおよび排気部２４ｄとを接続する。本実施形態において、循環流路２４ｂは、前記外壁と前記内壁との間の空間および第１室７１の上部に配置されている。循環流路２４ｂは、例えば、中空の筒である。また、循環流路２４ｂは、その一端が吸気部２４ａと連通し、その他端が、気体供給部２４ｃおよび排気部２４ｄと連通している。本実施形態の細胞処理装置２００のように、循環流路２４ｂを、前記外壁と前記内壁との間の空間に配置することで、例えば、細胞処理装置２００の大きさを小さくできる。また、本実施形態において、循環手段２４は、循環流路２４ｂを含むが、循環流路２４ｂはあってもよいし、なくてもよい。後者の場合、吸気部２４ａは、例えば、気体供給部２４ｃおよび排気部２４ｄと直接的に接続している。循環流路２４ｂは、例えば、ファン等の送風手段により、吸気部２４ａにより吸気された気体を、気体供給部２４ｃおよび排気部２４ｄに送風してもよい。
　循環流路２４ｂが前記送風手段を含む場合、前記送風手段は、吸気部２４ａ、気体供給部２４ｃ、または排気部２４ｄの近傍に配置してもよいし、これらの中央部等のその他の位置に配置してもよいが、吸気部２４ａからの吸気がよくなり、例えば、後述する気体供給部２４ｃにより生じるダウンフローと比較して、埃等が細胞処理室１内に流入することをより効果的に防止できることから、吸気部２４ａの近傍に配置することが好ましい。前記送風手段が吸気部２４ａの近傍に配置される場合、前記送風手段は、例えば、第２室７２または第３室７３に配置されることが好ましい。具体例として、本実施形態の細胞処理装置２００において、循環流路２４ｂが、さらに前記送風手段を含む場合、前記送風手段は、第２室７２または第３室７３内において、手前側（図６における左下側）、すなわち、吸気部２４ａの下側に配置されている。そして、この場合、循環流路２４ｂは、吸気部２４ａと前記送風手段の吸気側とを接続し、かつ前記送風手段の送風側と気体供給部２４ｃおよび排気部２４ｄとを接続する。すなわち、循環流路２４ｂは、第２室７２、または第２室７２および第３室７３と、前記外壁と前記内壁との間の空間と、第１室７１の上部とに配置されている。
　気体供給部２４ｃは、吸気部２４ａが吸気した気体の一部を細胞処理室１内に供給する。本実施形態において、気体供給部２４ｃは、第１室７１の上端と、吸気部２４ａより吸気した気体を細胞処理室１内に供給可能なように連通されている。気体供給部２４ｃは、例えば、ファン等の送風手段により気体を細胞処理室１内に供給してもよい。また、気体供給部２４ｃは、例えば、気体清浄化手段を含んでもよい。この場合、気体供給部２４ｃから細胞処理室１内に供給される気体は、前記気体清浄化手段を通過する。前記気体清浄化手段を含むことにより、例えば、埃等が細胞処理室１内に流入することを防止できる。前記気体清浄化手段は、例えば、ＨＥＰＡフィルタ（High Efficiency Particulate Air Filter）、ＵＬＰＡフィルタ（Ultra Low Penetration Air Filter）等の微粒子捕集用フィルタ等があげられる。本実施形態の細胞処理装置２００は、細胞処理室１の上部において気体供給部２４ｃと接続していることにより、例えば、気体供給部２４ｃからの送風によりダウンフローが生じ、これにより開口部２１１ａから埃等が細胞処理室１内に流入することをより効果的に防止できる。
　排気部２４ｄは、吸気部２４ａが吸気した気体の残部を細胞処理室１外、具体的には、細胞処理装置２００外に排気する。本実施形態において、排気部２４ｄは、吸気部２４ａより吸気した気体を細胞処理装置２００の外部に排気可能なように、細胞処理装置２００の上端（最上部）に配置されている。このように排気部２４ｄを細胞処理装置２００の最上部に設けることにより、例えば、細胞処理装置２００の大きさを小さくでき、かつ排気によって舞い上がった埃が、細胞処理室１内に流入することを防止できる。排気部２４ｄは、例えば、ファン等の送風手段により気体を細胞処理装置２００の外部に排気してもよい。また、排気部２４ｄは、例えば、前記気体清浄化手段を含んでもよい。この場合、排気部２４ｄから細胞処理装置２００外に排出される気体は、前記気体清浄化手段を通過する。前記気体清浄化手段を含むことにより、例えば、細胞処理室１内で生じた微粒子等の細胞処理装置２００外への流出を防止できる。
　循環手段２４において、各部の大きさ、形状、構造等は、例えば、前記安全キャビネットの大きさ、形状、構造等を参照でき、具体例として、前述のＥＮ１２４６９：２０００で特定される安全キャビネットの規格を参照できる。
　図１３（ａ）に示すように、本実施形態の細胞処理装置２００において、第２室７２は、観察ユニット２、レーザ投射ユニット４、およびレーザ移動ユニット５１を含む。本実施形態の細胞処理装置２００は、レーザ移動ユニット５１を含むが、前述のように、レーザ移動ユニット５１は、任意の構成であり、あってもよいし、なくてもよい。レーザ移動ユニット５１は、ＸＹステージ５１ｂおよび台車５１ａ、５１ｃを含む。ＸＹステージ５１ｂは、細胞培養容器配置ユニット１２の配置面、すなわち、ＸＹ平面と略平行な第２室７２の底面に配置されている。ＸＹステージ５１ｂにおいて、Ｙ軸方向の共通のレール（移動路）上には、２つのＸ軸方向のレールが、前記共通のレール上を移動可能に配置されている。前記２つのＸ軸方向のレール上には、それぞれ、台車５１ａ、５１ｃがレールを移動可能なように配置されている。ＸＹステージ５１ｂの上部には、レーザ投射ユニット４が開口４５を上方向（Ｚ軸方向）に向け、前記レーザ画像を細胞１３に投射可能なように台車５１ａに配置されている。また、ＸＹステージ５１ｂの上部には、観察ユニット２が対物レンズ２１ａ、２１ｂ、２１ｃにより細胞培養容器１１内の細胞１３を観察または撮像可能なように台車５１ｃに配置されている。本実施形態の細胞処理装置２００において、台車５１ａ、５１ｃは、例えば、上下方向（Ｚ軸方向）に昇降可能に構成してもよい。
　本実施形態の細胞処理装置２００は、レーザ移動ユニット５１であるＸＹステージ５１ｂにより観察ユニット２およびレーザ投射ユニット４が移動可能である。このため、本実施形態の細胞処理装置２００では、レーザ移動ユニット５１が、実施形態１の細胞処理装置１００における観察移動ユニット３を兼ねているということもできる。ただし、観察ユニット２の移動は、これに限定されず、レーザ移動ユニット５１以外の駆動手段により移動可能であってもよい。前記駆動手段は、例えば、実施形態１の細胞処理装置１００における観察移動ユニット３があげられる。本実施形態において、レーザ移動ユニット５１が、実施形態１の細胞処理装置１００における観察移動ユニット３を兼ねているが、前記観察移動ユニットおよびレーザ移動ユニット５１は、独立に構成してもよい。具体例として、図１３（ｂ）に示すように、第２室７２の底面に観察移動ユニット３２およびレーザ移動ユニット５１が配置されてもよい。観察移動ユニット３２は、台車３２ａおよびＸＹステージ３２ｂを含む。レーザ移動ユニット５１は、台車５１ａおよびＸＹステージ５１ｂを含む。観察移動ユニット３２およびレーザ移動ユニット５１の移動方向は、特に制限されず、例えば、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向のうちのいずれか１方向、２方向または全方向である。レーザ移動ユニット５１が、例えば、細胞培養容器配置ユニット１２の配置面、すなわち、細胞培養容器１１の底面に対し、略直交方向に、レーザ投射ユニット４を移動可能な場合、レーザ移動ユニット５１は、後述するレーザ画像サイズを調整可能である。この場合、レーザ移動ユニット５１は、例えば、後述する画像サイズ調整手段を兼ねる。本実施形態において、ＸＹステージ３２ｂ、５１ｂは、例えば、リニアモータ台車等を介して、対象物をＸ軸方向およびＹ軸方向に沿って高速かつ精密に移動可能な公知のものである。
　前記観察移動ユニットおよびレーザ移動ユニット５１は、本実施形態のＸＹステージ５１ｂのように、細胞培養容器配置ユニット１２の配置面に対し略平行な平面において、それぞれ、第１方向（例えば、図１３（ａ）における矢印Ｙ方向）に、観察ユニット２およびレーザ投射ユニット４を移動可能であり、かつ前記観察移動ユニットによる観察ユニット２の第１方向の移動と、レーザ移動ユニット５１によるレーザ投射ユニット４の第１方向の移動とが、同一直線上であることが好ましい。このように、同一直線上で、観察ユニット２およびレーザ投射ユニット４が移動することで、例えば、細胞培養容器１１内の細胞１３を観察ユニット２で撮像後、レーザ投射ユニット４で処理する等の細胞処理を行なう際に各手段の移動回数を低減でき、処理時間を低減できる。また、本実施形態のＸＹステージ５１ｂのように、前記観察移動ユニットは、観察ユニット２を配置する台車５１ｃおよび、台車５１ｃが移動し、かつ前記第１方向に沿って配置された移動路（レール）を含み、レーザ移動ユニット５１は、レーザ投射ユニット４を配置する台車５１ａ、および台車５１ａが移動し、かつ前記第１方向に沿って配置された移動路（レール）を含み、観察ユニット２の移動路と、レーザ投射ユニット４の移動路が同じであることが好ましい。このように構成することにより、観察ユニット２で撮像後、レーザ投射ユニット４で処理する等の細胞処理を行なう際に各手段の移動回数をさらに低減でき、処理時間をさらに低減できる。
　本実施形態の細胞処理装置２００において、観察ユニット２は、３種類の倍率の対物レンズ２１ａ、２１ｂ、２１ｃを有する、これに限定されず、対物レンズを有さなくてもよいし、１種類以上の対物レンズ２１を有してもよい。観察ユニット２が複数の対物レンズ２１を有する場合、複数の対物レンズ２１の倍率は、例えば、それぞれ、２倍、４倍および８倍等の異なる倍率であることが好ましい。また、本実施形態の細胞処理装置２００のように、第１室７１の撮像手段（カメラ２１７）および対物レンズ２１を有する観察ユニット２を含む場合、細胞培養容器１１内の細胞をより明確に撮像できることから、観察ユニット２の対物レンズ２１の倍率は、第１室７１の撮像手段の倍率より高倍率であることが好ましい。
　レーザ移動ユニット５１は、レーザ投射ユニット４を上下方向（図１３において、矢印Ｚ方向）に移動させてもよい。レーザ投射ユニット４を上下方向に移動させる場合、レーザ投射ユニット４の構成のうち細胞処理室１に最も近接する構成が、細胞処理室１の底面、好ましくは、細胞培養容器配置ユニット１２の底面と接触しないように移動させることが好ましい。具体例として、レーザ移動ユニット５１は、前記近接する構成を、細胞培養容器配置ユニット１２の底面を基準として、１ｍｍ以内に接近しないように移動させることが好ましい。このような範囲で、レーザ移動ユニット５１が前記近接する構成を移動させることにより、例えば、前記近接する構成と細胞培養容器配置ユニット１２の底面との接触で生じる、細胞培養容器配置ユニット１２に配置された細胞培養容器１１内の培地の揺れを防止できる。
　本実施形態において、レーザ投射ユニット４は、手前側（図１３において、左下側）に配置され、観察ユニット２は、奥側（図１３において、右上側）に配置されている。ただし、レーザ投射ユニット４および観察ユニット２との位置関係は、これに限定されず、例えば、レーザ投射ユニット４を奥側に配置し、観察ユニット２を手前側に配置してもよい。一般的に観察ユニット２は、レーザ投射ユニット４と比較して、その体積が大きい。このため、第１室７１において細胞培養容器配置ユニット１２が手前側に配置されている場合、観察ユニット２を奥側に配置し、レーザ投射ユニット４は、手前側に配置することで、細胞処理装置２００の大きさを小さくすることができる。
　本実施形態の細胞処理装置２００は、さらに、細胞１３、細胞培養容器１１の底面等の被投射体に投射されたレーザ画像の大きさを調整するレーザ画像調整手段を含んでもよい。前記レーザ画像の大きさは、例えば、レーザ投射ユニット４により投射されたレーザ画像と前記被投射体との接触部におけるレーザ画像の面積を意味する。前記レーザ画像の大きさは、例えば、レーザ投射ユニット４のレンズ系の切替え、またはレーザ投射ユニット４と前記被投射体との距離を変更することにより、調整できる。前者の場合、レーザ投射ユニット４は、例えば、複数のレンズを含み、前記レーザ画像調整手段は、前記レンズを変更することにより、前記レーザ画像の大きさを調整することが好ましい。前記レンズの変更は、例えば、手動で行なってもよいし、後述する制御ユニット６により、変更されてもよい。後者の場合、例えば、レンズの変更手段を含み、前記変更手段により、レンズが変更される。また、前記レーザ画像調整手段が距離を変更する場合、前記レーザ画像調整手段は、レーザ投射ユニット４と、前記被投射体との距離を調整することにより、前記レーザ画像の大きさを調整することが好ましい。レーザ投射ユニット４と、前記被投射体との距離は、例えば、細胞培養容器配置ユニット１２の配置面、すなわち、細胞培養容器１１の底面に対し、略直交方向の距離を意味する。具体的には、レーザ投射ユニット４と、前記被投射体との距離は、例えば、前記近接する構成と前記被投射体との距離を意味する。レーザ投射ユニット４と、前記被投射体との距離は、例えば、レーザ移動ユニット５１により調整できる。具体例として、レーザ移動ユニット５１による矢印Ｚ方向の移動により、前記被投射物である細胞１３または細胞培養容器１１の底面との距離を調整できる。
　本実施形態の細胞処理装置２００が前記レーザ画像調整手段を含む場合、後述する制御ユニット６が、前記レーザ画像調整手段による前記レーザ画像の大きさの調整を制御することが好ましい。
　本実施形態の細胞処理装置２００において、細胞処理室１と第２室７２との間において、気体の移動が抑制されていることが好ましい。前記気体の移動の抑制は、例えば、細胞処理室１における第２室７２との隣接部を、前述のパッキン、シール材等の封止部材で封止することにより実施できる。このように気体の移動を抑制することで、例えば、前記気体に含まれる埃の細胞処理室１内への流入を防止できる。
　本実施形態の細胞処理装置２００において、第３室７３は、制御ユニット６および電源ユニット２７を含む。図１４に示すように、本実施形態の制御ユニット６において、Ｉ／Ｏインターフェイス６５は、観察ユニット２、レーザ画像生成部４２、レーザ移動ユニット５１、光源移動ユニット３１、カメラ２１７、吸引吐出ユニット２１３、および光源２６の各部材と通信可能に接続してこれらを制御するためのデバイスである。この点を除き、本実施形態の制御ユニット６は、実施形態の制御ユニット６と同様の構成を有し、その説明を援用できる。
　本実施形態の細胞処理装置２００は、制御ユニット６に、観察ユニット２、レーザ画像生成部４２、レーザ移動ユニット５１、光源移動ユニット３１、カメラ２１７、吸引吐出ユニット２１３、および光源２６の制御機能を持たせることで、各部材に制御部を個別に設けなくてもよいため、装置の小型化を実現できる。ただし、本発明はこれに限定されない。本発明の細胞処理装置は、例えば、制御ユニット６として、観察ユニット２、レーザ画像生成部４２、レーザ移動ユニット５１、光源移動ユニット３１、カメラ２１７、吸引吐出ユニット２１３、および光源２６のそれぞれに制御ユニットを設け、各部材の制御ユニットにより、各部材を制御してもよい。また、本発明の細胞処理装置は、例えば、制御ユニット６と各部材の制御ユニットとを設け、共同して各部材を制御してもよい。
　本実施形態において、制御ユニット６は、第１室７１の撮像手段であるカメラ２１７による細胞処理室１内の撮像を制御する。
　本実施形態において、制御ユニット６は、観察ユニット２による観察または撮像、レーザ画像生成部４２によるレーザ画像の生成、レーザ移動ユニット５１であるＸＹステージ５１ｂおよび台車５１ａ、５１ｃによる観察ユニット２ならびにレーザ投射ユニット４の移動、光源移動ユニット３１であるＸＹステージ３１ａおよびアーム３１ｂによる光源２６の移動、カメラ２１７による撮像、吸引吐出ユニット２１３による吸引および吐出、ならびに光源２６のＯＮ／ＯＦＦを制御するが、制御ユニット６、レーザ画像生成部４２によるレーザ画像の生成を制御すればよく、他の構成の制御は、任意の構成であり、制御しなくてもよいし、いずれか１つ以上を制御してもよい。
　電源ユニット２７は、特に制限されず、公知の電源を使用できる。電源ユニット２７は、例えば、観察ユニット２、光源移動ユニット３１、レーザ投射ユニット４、レーザ移動ユニット５１、吸引吐出ユニット２１３、循環手段２４、前記照明手段、前記殺菌手段、制御ユニット６等の電力により稼働する部材（ユニット）に電力を供給する。このため、電源ユニット２７は、例えば、前記電力により稼働する部材（ユニット）と、電気的に接続されている。電源ユニット２７は、例えば、１００Ｖの電圧で電力を供給する。これにより、例えば、一般的な電力環境においても、細胞処理装置２００が使用可能となる。本実施形態の細胞処理装置２００は、全体の電源供給を、電源ユニット２７に担わせることによって、各部材にそれぞれ、個別に電源ユニットを設けなくてもよいので、例えば、細胞処理装置２００の小型化や軽量化を実現することができる。ただし、本発明はこれに限定されず、例えば、各手段の少なくとも一つに専用の電源ユニットを設けてもよい。
　本実施形態の細胞処理装置２００は、さらに、第３室７３に、通信部（図示せず）を設けてもよい。前記通信部は、例えば、有線もしくは無線により、パーソナルコンピュータ、移動体通信機器等の外部の機器とデータの送受信機能またはインターネット等との接続機能を有する。前記通信部は、例えば、既存の通信モジュール等があげられる。このように通信部を設けることで、外部と細胞処理装置２００を接続できるようになるため、例えば、外部から細胞処理装置２００を操作すること、または外部からのデータを細胞処理装置２００が受信することができる。また、細胞処理装置２００内のデータを、例えば、外部から接続することで閲覧可能とすることができる。
　つぎに、本実施形態の細胞処理装置２００を用いた細胞の処理および処理された細胞の回収について、例をあげて説明する。
　まず、殺菌灯２１９を消灯し、照明灯２１８ａ、２１８ｂを点灯させる。また、制御ユニット６により、カメラ２１７を起動させ、細胞処理室１内の撮像を開始する。カメラ２１７により撮像された細胞処理室１内の画像は、例えば、制御ユニット６を介して、前記表示装置に出力される。つぎに、循環手段２４を稼働させ、細胞処理室１内の気体を循環させる。さらに、作業者が、開口部２１１ａの扉２１２ａを開け、細胞培養容器配置ユニット１２に細胞培養容器１１を配置し、また、回収容器配置部２１６ａに回収容器２１６ｂを配置する。細胞培養容器１１の底面には、前記レーザ吸収層が形成されている。前記配置後、前記作業者は、開口部２１１ａの扉２１２ａを閉じる。
　つぎに、制御ユニット６により、ＸＹステージ５１ｂおよび台車５１ｃが移動するよう制御され、観察ユニット２が、細胞培養容器１１の底面の下側に移動する。また、制御ユニット６により、ＸＹステージ３１ａが移動するように制御され、光源２６が、細胞培養容器１１の上面の上部、すなわち、細胞培養容器配置ユニット１２の上部に移動する。そして、実施形態１の細胞処理装置１００のレーザ画像の取得方法におけるＳ１工程と同様にして、観察ユニット２は、細胞培養容器１１の一部または一部または全面を撮像する。前述のように、観察ユニット２は、細胞培養容器１１を複数の区分に分割し、各区分を撮像することにより、細胞培養容器１１の細胞１３を撮像してもよい。撮像された画像は、例えば、制御ユニット６を介して、前記表示装置に出力される。
　つぎに、制御ユニット６は、観察ユニット２により得られた画像および前記観察位置情報に基づき、前記レーザ画像情報を作成する。前記レーザ画像情報の作成は実施形態１の細胞処理装置１００のレーザ画像の取得方法におけるＳ２工程と同様にして実施できる。そして、制御ユニット６は、前記レーザ画像情報を補助記憶デバイス６３に記憶させる。
　制御ユニット６は、ＸＹステージ５１ｂおよび台車５１ａを移動するように制御し、レーザ投射ユニット４を細胞培養容器１１の底面の下側に移動する。そして、制御ユニット６は、レーザ投射ユニット４の位置であるレーザ位置情報を取得する。制御ユニット６は、前記レーザ位置情報に基づき、前記レーザ画像情報において、前記レーザ位置情報と関連付けられたレーザ画像情報を読み出す。つぎに、制御ユニット６は、レーザ画像生成部４２が、前記レーザ画像を生成するように制御する。これによって、レーザ投射ユニット４により、前記レーザ画像が細胞１３に投射され、処理対象の細胞１３ａが処理される。制御ユニット６は、実施形態１の細胞処理装置１００と同様に、細胞培養容器１１の一端のレーザ画像の投射開始位置から、細胞培養容器１１の他端のレーザ画像の投射終了位置まで、前記レーザ画像を投射してもよい。制御ユニット６は、処理対象の細胞１３ａが存在する場合、ＸＹステージ５１ｂおよび台車５１ａを移動するように制御後、同様にして、前記レーザ画像を投射するように制御する。
　つぎに、制御ユニット６により、ＸＹステージ３１ａが移動するように制御され、吸引吐出ユニット２１３が、収容容器２１５ｂの上部に移動する。制御ユニット６により、アーム３１ｂが降下および上昇するように制御され、吸引吐出ユニット２１３の吸引吐出口側に、前記先端部材であるチップが装着される。さらに、制御ユニット６により、ＸＹステージ３１ａが移動するように制御され、吸引吐出ユニット２１３は、細胞培養容器１１の上部に移動する。この際に、処理対象の細胞１３ａを回収する場合、吸引吐出ユニット２１３は、処理対象の細胞１３ａの上部に移動する。他方、処理対象でない細胞１３ｂを回収する場合、吸引吐出ユニット２１３は、処理対象でない細胞１３ｂの上部に移動する。制御ユニット６により、アーム３１ｂが降下するように制御され、前記チップの開口を回収する細胞１３ａまたは細胞１３ｂの近傍に配置する。この状態で、制御ユニット６により、吸引吐出ユニット２１３が吸引するように制御され、回収する細胞１３ａまたは細胞１３ｂを周囲の培地とともに前記チップ内に吸引する。
　さらに、制御ユニット６により、アーム３１ｂが上昇し、かつ、ＸＹステージ３１ａが移動するように制御され、吸引吐出ユニット２１３は、回収容器２１６ｂの上部に移動する。また、制御ユニット６により、アーム３１ｂが降下するように制御され、回収容器２１６ｂの内部に前記チップの開口が移動する。この状態で、制御ユニット６により、吸引吐出ユニット２１３が吐出するように制御され、前記チップ内の細胞１３ａまたは細胞１３ｂを含む培地を、回収容器２１６ｂ内に吐出する。
　前記吐出後、制御ユニット６により、アーム３１ｂが上昇し、かつ、ＸＹステージ３１ａが移動するように制御され、吸引吐出ユニット２１３は、排液容器２１４ｂの上部に移動する。さらに、制御ユニット６により、アーム３１ｂが降下し、かつ、ＸＹステージ３１ａが移動するように制御され、前記チップの上側端を、排液容器２１４ｂに設けられた上面の凹部である先端部材脱離手段２１４ｃに引っかける。この状態で、制御ユニット６により、アーム３１ｂが上昇するように制御され、吸引吐出ユニット２１３から前記チップが脱離する。
　そして、作業者が、開口部２１１ａの扉２１２ａを開け、細胞培養容器配置ユニット１２から細胞培養容器１１を回収し、また、回収容器配置部２１６ａから回収容器２１６ｂを回収する。このようにすることで、細胞処理装置２００により、細胞１３の処理および処理対象の細胞１３ａまたは処理対象でない細胞１３ｂを回収できる。なお、細胞処理装置２００による細胞１３ａ、１３ｂの回収は、任意の工程であり、実施してもよいし、実施しなくてもよい。
　本実施形態の細胞処理装置２００によれば、細胞培養容器１１の細胞１３に対し、例えば、選別、回収等の処理を簡易に実施できる。また、本実施形態の細胞処理装置２００は、作業者自身ではなく、レーザ投射ユニット４により細胞を処理するため、例えば、作業者の技術レベルによる影響を受けない。このため、例えば、処理後に得られる細胞１３ａ、１３ｂの品質が、安定する。
（実施形態３）
　本実施形態は、処理方法の一例である。図１６は、本実施形態の処理方法の工程を示すフローチャートである。図１６に示すように、本実施形態の処理方法は、Ｓ４工程（取得）、Ｓ５工程（生成）、およびＳ６工程（処理）を含む。ただし、Ｓ４工程およびＳ５工程は、任意の工程であり、あってもよいし、なくてもよい。
　取得工程では、細胞培養容器内の画像を取得する（Ｓ４）。前記取得工程では、例えば、前記細胞培養容器内の細胞を含む画像を取得してもよいし、前記細胞培養容器内の細胞を含まない画像を取得してもよいし、両者を取得してもよい。前記取得工程では、例えば、前記細胞培養容器の一部または全面の画像を取得してもよい。前記画像は、予め取得した画像でもよいし、前記取得工程において、取得した画像でもよい。前者の場合、前記画像は、例えば、前記記憶手段に記憶され、前記取得工程では、前記記憶手段から前記画像を取得する。後者の場合、前記取得工程は、例えば、実施形態１の細胞処理装置１００のレーザ画像の取得方法におけるＳ１工程の説明を援用できる。前記画像として前記取得工程において取得した画像を用いる場合、前記取得工程では、前記細胞培養容器内を撮像することにより、前記画像を取得する。この場合、前記取得工程は、例えば、撮像工程ということもできる。
　前記取得工程において、前記細胞培養容器内を撮像することにより、前記画像を取得する場合、前記取得工程では、前記細胞培養容器を複数の区分に分割し、各区分を撮像することにより、前記画像を取得してもよい。この場合、得られた各区分の画像を統合することが好ましい。前記細胞培養容器内の全面の画像を取得する場合、前記取得工程では、前記細胞培養容器の全面を複数の区分に分割し、各区分を撮像することにより、前記細胞培養容器の全面を撮像し、前記全面画像を取得することが好ましい。この場合、前記取得工程では、得られた各区分の画像を統合し、前記細胞培養容器の全面の画像を取得することが好ましい。前記各区分の画像の統合方法は、特に制限されず、公知の画像処理方法により実施できる。
　前記取得工程では、例えば、前記細胞培養容器内での撮像位置に基づき、撮像された各画像の画素に対して位置情報を付与してもよい。前記位置情報は、例えば、ＸＹ軸における座標（二次元座標）、ＸＹＺ軸における座標（三次元座標）等があげられる。
　つぎに、生成工程では、前記細胞培養容器内の画像に基づき、前記細胞に投射するレーザ画像を生成する（Ｓ５）。前記生成工程は、例えば、実施形態１の細胞処理装置１００のレーザ画像の取得方法におけるＳ２工程の説明を援用できる。前記生成工程において、前記レーザ画像の生成に用いる前記細胞培養容器内の画像は、例えば、前記細胞培養容器内の細胞を含む画像でもよいし、前記細胞培養容器内の細胞を含まない画像でもよいし、両者でもよい。前記生成工程では、前記細胞培養容器内の画像において、例えば、処理対象の細胞および処理対象でない細胞を検出する。そして、前記生成工程では、例えば、前記処理対象の細胞が存在する領域をレーザ光の投射領域として、前記処理対処出ない細胞が存在する領域をレーザ光の非投射領域として、レーザ光の投射の有無および／または強度を規定するレーザ画像を作成する。前記処理対象の細胞および前記処理対象でない細胞の検出方法は、特に制限されず、公知の細胞の判別方法により実施でき、具体例として、前記処理対象の細胞および前記処理対象でない細胞を検出できるように深層学習させた学習済モデルを用いて、前記処理対象の細胞および前記処理対象でない細胞を検出する方法があげられる。前記レーザ画像は、例えば、処理対象の細胞および処理対象でない細胞のいずれかを検出し、作成してもよい。そして、前記生成工程では、例えば、前記レーザ画像の画素に対して前記位置情報を付与してもよい。
　つぎに、処理工程では、前記細胞培養容器内の細胞に対して、前記レーザ画像を投射することにより、レーザ処理を実施する（Ｓ６工程）。前記処理工程は、例えば、実施形態１の細胞処理装置１００の細胞の処理方法におけるＳ３工程の説明を援用できる。前記生成工程では、例えば、レーザ投射装置を用いて実施できる。前記レーザ投射装置は、例えば、公知のレーザ光の画像を投射できる装置が利用できる。具体例として、前記レーザ投射装置は、前記レーザ光源と、前記レーザ光源から発振されたレーザ光から前記細胞に投射するレーザ画像を生成するレーザ画像生成部とを含むことが好ましい。前記処理工程では、このような構成のレーザ投射装置を用いることにより、細胞培養容器内の細胞に対して、効率よくレーザ画像を投射でき、細胞１３の処理時間の変動をより抑制できる。具体例として、前記レーザ投射装置は、例えば、前記本発明の細胞処理装置があげられる。
　前記処理工程では、例えば、前記細胞培養容器の一部または全部に、前記レーザ画像を投射することにより、レーザ処理を実施する。また、前記処理工程では、例えば、前記細胞に直接または間接的に前記レーザ画像を投射する。前記細胞培養容器が前記レーザ吸収層を有する場合、前記処理工程では、前記レーザ画像を前記レーザ吸収層に投射することが好ましい。
　本実施形態の処理方法は、例えば、前記レーザ画像を複数の区分に分割する分割工程を含んでもよい。この場合、前記処理工程では、前記細胞培養容器内の細胞に対して、各区分のレーザ画像を投射することにより、レーザ処理を実施する。前記各区分は、特に制限されず、例えば、前記レーザ画像を所定幅に分割した、分割画像があげられる。前記レーザ画像を前記分割画像に分割する場合、前記処理工程では、前記細胞培養容器内の細胞に対して、前記レーザ画像として前記分割画像を投射することにより、レーザ処理を実施する。この場合、前記処理工程では、分割により生じた全ての分割画像を用いて、前記レーザ処理を実施することが好ましい。具体的には、前記処理工程は、前記細胞培養容器の一端の分割画像の投射開始位置から、前記細胞培養容器の他端の分割画像投射終了位置まで、前記分割画像を投射する第１の処理工程と、前記細胞培養容器の他端の新たな分割画像の投射開始位置から、前記細胞培養容器の一端の新たな分割画像投射終了位置まで、前記分割画像を投射する第２の処理工程とを含む。前記第１の処理工程において投射する分割画像は、前記第２工程において投射する分割画像と異なる分割画像である。そして、前記処理工程では、例えば、全ての分割画像によるレーザ処理が終了するまで、前記第１の処理工程および前記第２の処理工程を交互に実施する。この場合、前記第１の処理工程および前記第２の処理工程を１セットとして、前記処理工程では、１セット以上、前記第１の処理工程および前記第２の処理工程を実施すればよく、１セット以上、前記第１の処理工程および前記第２の処理工程を実施した後、再度、前記第１の処理工程を実施し、終了してもよい。また、前記取得工程において、前記細胞培養容器の全面画像を取得する場合、前記処理工程では、例えば、前記細胞培養容器の全面の細胞に対して、前記レーザ処理が終了するまで、前記第１の処理工程と前記第２の処理工程を繰り返し実施することが好ましい。
　このようにして、本実施形態の処理方法は、前記細胞培養容器内の細胞を処理できる。
　本実施形態の処理方法は、前記レーザ画像を投射するため、点の照射となるレーザ光の直接的な照射とは異なり、前記レーザ光を面として照射できる。前記レーザ光の直接照射の場合、処理対象の細胞の数が大きく変動すると、前記レーザ光を照射する面積も大きく変動するため、前記レーザ光の照射時間は大きく変動する。すなわち、処理時間が、大きく変動する。これに対して、本実施形態の処理方法のように、面として前記レーザ光を照射する場合、処理対象の細胞の数が大きく変動しても、前記レーザ画像内において、レーザ光を照射する場所（処理対象の細胞の存在箇所）およびレーザ光を照射しない場所（処理対象でない細胞の存在箇所）を変更すればよく、１回の投射でレーザ画像を投射する面積は変動しない。このため、本実施形態の処理方法によれば、前記レーザ光の直接照射の場合と比較して、前記レーザ光を用いて細胞を処理する際の処理時間の変動を抑制できる。
　以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。
　この出願は、２０１８年６月２９日に出願された日本出願特願２０１８－１２４８０５を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
＜付記＞
　上記の実施形態および実施例の一部または全部は、以下の付記のように記載されうるが、以下には限られない。
（付記１）
細胞培養容器内の細胞が処理される細胞処理室と、
前記細胞を観察可能な観察ユニットと、
前記細胞に対して、レーザ画像を投射可能なレーザ投射ユニットと、
前記レーザ投射ユニットを移動可能なレーザ移動ユニットと、
制御ユニットとを含み、
前記レーザ投射ユニットは、レーザ光源と、前記レーザ光源から発振されたレーザ光から前記細胞に投射するレーザ画像を生成するレーザ画像生成部を含み、
前記制御ユニットは、前記レーザ画像生成部によるレーザ画像の生成を制御し、
前記レーザ移動ユニットが、前記細胞培養容器の一端のレーザ画像の投射開始位置から、前記細胞培養容器の他端のレーザ画像の投射終了位置まで移動することにより、
前記レーザ投射ユニットは、前記細胞培養容器の一端のレーザ画像の投射開始位置から、前記細胞培養容器の他端のレーザ画像の投射終了位置まで、前記レーザ画像を投射する、細胞処理装置。
（付記２）
前記制御ユニットは、
　前記レーザ投射ユニットの位置であるレーザ位置情報と、前記レーザ投射ユニットの位置において前記細胞に投射するレーザ画像とを関連付けたレーザ画像情報を記憶し、
　前記レーザ位置情報を取得し、
　前記レーザ位置情報および前記レーザ画像情報に基づき、前記レーザ位置情報と関連付けたレーザ画像を生成するように、前記レーザ画像生成部を制御する、付記１記載の細胞処理装置。
（付記３）
前記レーザ投射ユニットは、前記投射開始位置から前記投射終了位置まで略等速度で移動する、付記１または２記載の細胞処理装置。
（付記４）
前記観察ユニットは、前記細胞を撮像可能であり、
前記観察ユニットを移動可能な観察移動ユニットを含む、付記１から３のいずれかに記載の細胞処理装置。
（付記５）
前記制御ユニットは、前記観察ユニットの位置である観察位置情報および前記観察ユニットにより得られた画像を取得し、前記観察位置情報および前記画像に基づき、前記レーザ画像情報を作成し、記憶する、付記４記載の細胞処理装置。
（付記６）
前記観察ユニットは、前記細胞培養容器内の全面を撮像し、
前記制御ユニットは、
　得られた細胞培養容器の全面の画像に基づき、前記レーザ画像を作成し、
　前記レーザ投射ユニットの位置であるレーザ位置情報と、前記レーザ投射ユニットの位置において前記細胞に投射するレーザ画像とを関連付けたレーザ画像情報を作成し、記憶する、付記４または５記載の細胞処理装置。
（付記７）
前記観察ユニットは、前記細胞培養容器を複数の区分に分割し、各区分を撮像することにより、前記細胞培養容器の全面の細胞を撮像する、付記４から６のいずれかに記載の細胞処理装置。
（付記８）
前記制御ユニットは、各区分の画像を統合し、前記細胞培養容器の全面の画像を取得する、付記７記載の細胞処理装置。
（付記９）
前記制御ユニットは、
　前記レーザ画像を所定幅の分割画像に分割し、
　前記レーザ投射ユニットの位置であるレーザ位置情報と、前記レーザ投射ユニットの位置において前記細胞に投射する分割画像とを関連付けた分割画像情報を前記レーザ画像情報として作成後、記憶し、
前記レーザ投射ユニットは、前記細胞に対して、前記レーザ画像として前記分割画像を投射する、付記１から８のいずれかに記載の細胞処理装置。
（付記１０）
前記観察ユニットは、前記細胞培養容器内の全面を撮像し、
前記制御ユニットは、
　得られた細胞培養容器の全面の画像に基づき、前記レーザ画像を作成し、
　前記レーザ画像を所定幅の分割画像に分割し、
　前記レーザ投射ユニットの位置であるレーザ位置情報と、前記レーザ投射ユニットの位置において前記細胞に投射する分割画像とを関連付けた分割画像情報を前記レーザ画像情報として作成後、記憶し、
前記レーザ移動ユニットは、前記細胞培養容器の一端の分割画像の投射開始位置から、前記細胞培養容器の他端の分割画像の投射終了位置まで移動後、前記細胞培養容器の他端の新たな分割画像の投射開始位置から、前記細胞培養容器の一端の新たな分割画像投射終了位置まで移動することにより、
前記レーザ投射ユニットは、前記細胞培養容器の一端の分割画像の投射開始位置から、前記細胞培養容器の他端の分割画像の投射終了位置まで前記分割画像を投射し、前記細胞培養容器の他端の新たな分割画像の投射開始位置から、前記細胞培養容器の一端の新たな分割画像投射終了位置まで前記分割画像を投射し、
前記レーザ移動ユニットおよび前記レーザ投射ユニットは、前記細胞培養容器の全面の細胞に対して、前記移動および分割画像の投射を実施する、付記４から９のいずれかに記載の細胞処理装置。
（付記１１）
前記レーザ画像生成部は、空間変調素子を含む、付記１から１０のいずれかに記載の細胞処理装置。
（付記１２）
前記空間変調素子は、デジタルマイクロミラーデバイスを含む、付記１１記載の細胞処理装置。
（付記１３）
前記レーザ移動ユニットおよび前記観察移動ユニットは、独立に移動可能に構成されている、付記４記載の細胞処理装置。
（付記１４）
前記所定幅の分割画像は、所定幅の帯状の分割画像である、付記９または１０記載の細胞処理装置。
（付記１５）
前記細胞培養容器の他端のレーザ画像の投射終了位置まで連続的に移動することにより、
前記レーザ投射ユニットは、前記細胞培養容器の一端のレーザ画像の投射開始位置から、前記細胞培養容器の他端のレーザ画像の投射終了位置まで、前記レーザ画像を連続的に投射する、付記１から１４のいずれかに記載の細胞処理装置。
（付記１６）
細胞培養容器内の細胞に対して、レーザ画像を投射することにより、レーザ処理を実施する処理工程を含み、
前記処理工程において、前記細胞培養容器の一端のレーザ画像の投射開始位置から、前記細胞培養容器の他端のレーザ画像投射終了位置まで、前記レーザ画像を投射することにより、レーザ処理を実施する、細胞のレーザ処理方法。
（付記１７）
前記細胞培養容器内の細胞を含む画像に基づき、前記細胞に投射するレーザ画像を生成する生成工程を含む、付記１６記載のレーザ処理方法。
（付記１８）
前記細胞培養容器内の細胞を含む画像を取得する取得工程を含む、付記１７記載のレーザ処理方法。
（付記１９）
前記取得工程において、前記細胞培養容器内の細胞を撮像することにより、前記画像を取得する、付記１８記載のレーザ処理方法。
（付記２０）
前記取得工程において、前記細胞培養容器の全面について細胞を含む全面画像を取得し、
前記生成工程において、得られた全面画像に基づき、前記細胞に投射するレーザ画像を生成する、付記１８または１９記載のレーザ処理方法。
（付記２１）
前記取得工程において、前記細胞培養容器を複数の区分に分割し、各区分を撮像することにより、前記細胞培養容器全面の細胞を撮像する、付記２０記載のレーザ処理方法。
（付記２２）
前記取得工程において、得られた各区分の画像を統合し、前記細胞培養容器の全面の画像を取得する、付記２１記載のレーザ処理方法。
（付記２３）
前記レーザ画像を所定幅の分割画像に分割する分割工程を含み、
前記処理工程において、前記細胞培養容器内の細胞に対して、前記レーザ画像として前記分割画像を投射することにより、レーザ処理を実施する、付記１６から２２のいずれかに記載のレーザ処理方法。
（付記２４）
前記レーザ画像を所定幅の分割画像に分割する分割工程を含み、
前記処理工程は、
　前記細胞培養容器の一端の分割画像の投射開始位置から、前記細胞培養容器の他端の分割画像投射終了位置まで、前記分割画像を投射する第１の処理工程と、
　前記細胞培養容器の他端の新たな分割画像の投射開始位置から、前記細胞培養容器の一端の新たな分割画像投射終了位置まで、前記分割画像を投射する第２の処理工程とを含み、
前記取得工程において、前記細胞培養容器の全面について細胞を含む全面画像を取得し、
前記生成工程において、得られた全面画像に基づき、前記細胞に投射するレーザ画像を生成し、
前記処理工程において、前記細胞培養容器の全面の細胞に対して、前記第１の処理工程および前記第２の処理工程を実施する、付記１６から２３のいずれかに記載のレーザ処理方法。
（付記２５）
前記処理工程は、レーザ投射装置を用いて実施され、
前記レーザ投射装置は、レーザ光源と、前記レーザ光源から発振されたレーザ光から前記細胞に投射するレーザ画像を生成するレーザ画像生成部とを含み、
前記処理工程において、前記レーザ画像生成部に生成されたレーザ画像を前記細胞に対して投射することにより、レーザ処理を実施する、付記１６から２４のいずれかに記載のレーザ処理方法。
（付記２６）
前記レーザ画像生成部は、空間変調素子を含む、付記２５記載のレーザ処理方法。
（付記２７）
前記空間変調素子は、デジタルマイクロミラーデバイスを含む、付記２６記載のレーザ処理方法。
（付記２８）
前記レーザ投射装置は、付記１から１５のいずれかに記載の細胞処理装置である、付記２５から２７のいずれかに記載のレーザ処理方法。
（付記２９）
前記所定幅の分割画像は、所定幅の帯状の分割画像である、付記２３または２４記載のレーザ処理方法。
（付記３０）
前記処理工程において、前記細胞培養容器の他端のレーザ画像の投射終了位置まで、前記レーザ画像を連続的に投射する、付記１６から２９のいずれかに記載のレーザ処理方法。
　以上説明したように、本発明の細胞処理装置および処理方法によれば、レーザ光を用いて細胞を処理する際の処理時間の変動を抑制できる。このため、本発明は、例えば、細胞、組織等を処理する生命科学分野、医薬分野、再生医療分野等において、極めて有用である。
１　　　　　　細胞処理室
１１　　　　　細胞培養容器
１２　　　　　細胞培養容器配置ユニット
１２１　　　　上蓋
１２２　　　　底部
１２３　　　　透光領域
１２４　　　　底壁
１２５　　　　底板
１２６　　　　凹部
１２７　　　　突出部
１３、１３ａ、１３ｂ　細胞
２　　　　　　観察ユニット
２１、２１ａ、２１ｂ、２１ｃ　対物レンズ
３　　　　　　観察移動ユニット
３１　　　　　光源移動ユニット
３１ａ、３２ａ　ＸＹステージ
３１ｂ、３２ｂ　台車
４　　　　　　レーザ投射ユニット
４１　　　　　レーザ光源
４２　　　　　レーザ画像生成部
４３　　　　　投射光学系
４３ａ、４３ｂ　レンズ
４４　　　　　筐体
４５　　　　　開口
５　　　　　　レーザ移動ユニット
５１ａ、５１ｃ　台車
５１ｂ　　　　ＸＹステージ
６　　　　　　制御ユニット
６１　　　　　ＣＰＵ
６２　　　　　メインメモリ
６３　　　　　補助記憶デバイス
６４　　　　　ビデオコーデック
６５　　　　　Ｉ／Ｏインターフェイス
６６　　　　　コントローラ
２１１ａ、２１１ｂ　開口部
２１２ａ、２１２ｂ　扉
２１３　　　　吸引吐出ユニット
２１４ａ　　　排液容器配置部
２１４ｂ　　　排液容器
２１４ｃ　　　先端部材脱離手段
２１５ａ　　　収容容器配置部
２１５ｂ　　　収容容器
２１６ａ　　　回収容器
２１６ｂ　　　回収容器配置部
２１７　　　　カメラ
２１８ａ、２１８ｂ　照明灯
２１９　　　　殺菌灯
７１　　　　　第１室
７２　　　　　第２室
７３　　　　　第３室
２４　　　　　循環手段
２４ａ　　　　吸気部
２４ｂ　　　　循環流路
２４ｃ　　　　気体供給部
２４ｄ　　　　排気部
２６　　　　　光源
２７　　　　　電源ユニット
１００、２００　細胞処理装置

Claims (25)

  1. 細胞培養容器内の細胞を処理する細胞処理室と、
    前記細胞を観察可能な観察ユニットと、
    前記細胞に対して、レーザ画像を投射可能なレーザ投射ユニットと、
    前記レーザ投射ユニットを移動可能なレーザ移動ユニットと、
    制御ユニットとを含み、
    前記レーザ投射ユニットは、レーザ光源と、前記レーザ光源から発振されたレーザ光から前記細胞に投射するレーザ画像を生成するレーザ画像生成部を含み、
    前記制御ユニットは、前記レーザ画像生成部によるレーザ画像の生成を制御し、
    前記レーザ移動ユニットが、前記細胞培養容器の一端のレーザ画像の投射開始位置から、前記細胞培養容器の他端のレーザ画像の投射終了位置まで移動することにより、
    前記レーザ投射ユニットは、前記細胞培養容器の一端のレーザ画像の投射開始位置から、前記細胞培養容器の他端のレーザ画像の投射終了位置まで、前記レーザ画像を投射する、細胞処理装置。
  2. 前記制御ユニットは、
    　前記レーザ投射ユニットの位置であるレーザ位置情報と、前記レーザ投射ユニットの位置において前記細胞に投射するレーザ画像とを関連付けたレーザ画像情報を記憶し、
    　前記レーザ位置情報を取得し、
    　前記レーザ位置情報および前記レーザ画像情報に基づき、前記レーザ位置情報と関連付けたレーザ画像を生成するように、前記レーザ画像生成部を制御する、請求項１記載の細胞処理装置。
  3. 前記レーザ投射ユニットは、前記投射開始位置から前記投射終了位置まで略等速度で移動する、請求項１または２記載の細胞処理装置。
  4. 前記観察ユニットは、前記細胞を撮像可能であり、
    前記観察ユニットを移動可能な観察移動ユニットを含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の細胞処理装置。
  5. 前記制御ユニットは、前記観察ユニットの位置である観察位置情報および前記観察ユニットにより得られた画像を取得し、前記観察位置情報および前記画像に基づき、前記レーザ画像情報を作成し、記憶する、請求項４記載の細胞処理装置。
  6. 前記観察ユニットは、前記細胞培養容器内の全面を撮像し、
    前記制御ユニットは、
    　得られた細胞培養容器の全面の画像に基づき、前記レーザ画像を作成し、
    　前記レーザ投射ユニットの位置であるレーザ位置情報と、前記レーザ投射ユニットの位置において前記細胞に投射するレーザ画像とを関連付けたレーザ画像情報を作成し、記憶する、請求項４または５記載の細胞処理装置。
  7. 前記観察ユニットは、前記細胞培養容器を複数の区分に分割し、各区分を撮像することにより、前記細胞培養容器の全面の細胞を撮像する、請求項４から６のいずれか一項に記載の細胞処理装置。
  8. 前記制御ユニットは、各区分の画像を統合し、前記細胞培養容器の全面の画像を取得する、請求項７記載の細胞処理装置。
  9. 前記制御ユニットは、
    　前記レーザ画像を所定幅の分割画像に分割し、
    　前記レーザ投射ユニットの位置であるレーザ位置情報と、前記レーザ投射ユニットの位置において前記細胞に投射する分割画像とを関連付けた分割画像情報を前記レーザ画像情報として作成後、記憶し、
    前記レーザ投射ユニットは、前記細胞に対して、前記レーザ画像として前記分割画像を投射する、請求項１から８のいずれか一項に記載の細胞処理装置。
  10. 前記観察ユニットは、前記細胞培養容器内の全面を撮像し、
    前記制御ユニットは、
    　得られた細胞培養容器の全面の画像に基づき、前記レーザ画像を作成し、
    　前記レーザ画像を所定幅の分割画像に分割し、
    　前記レーザ投射ユニットの位置であるレーザ位置情報と、前記レーザ投射ユニットの位置において前記細胞に投射する分割画像とを関連付けた分割画像情報を前記レーザ画像情報として作成後、記憶し、
    前記レーザ移動ユニットは、前記細胞培養容器の一端の分割画像の投射開始位置から、前記細胞培養容器の他端の分割画像の投射終了位置まで移動後、前記細胞培養容器の他端の新たな分割画像の投射開始位置から、前記細胞培養容器の一端の新たな分割画像投射終了位置まで移動することにより、
    前記レーザ投射ユニットは、前記細胞培養容器の一端の分割画像の投射開始位置から、前記細胞培養容器の他端の分割画像の投射終了位置まで前記分割画像を投射し、前記細胞培養容器の他端の新たな分割画像の投射開始位置から、前記細胞培養容器の一端の新たな分割画像投射終了位置まで前記分割画像を投射し、
    前記レーザ移動ユニットおよび前記レーザ投射ユニットは、前記細胞培養容器の全面の細胞に対して、前記移動および分割画像の投射を実施する、請求項４から９のいずれか一項に記載の細胞処理装置。
  11. 前記レーザ画像生成部は、空間変調素子を含む、請求項１から１０のいずれか一項に記載の細胞処理装置。
  12. 前記空間変調素子は、デジタルマイクロミラーデバイスを含む、請求項１１記載の細胞処理装置。
  13. 細胞培養容器内の細胞に対して、レーザ画像を投射することにより、レーザ処理を実施する処理工程を含み、
    前記処理工程において、前記細胞培養容器の一端のレーザ画像の投射開始位置から、前記細胞培養容器の他端のレーザ画像投射終了位置まで、前記レーザ画像を投射することにより、レーザ処理を実施する、細胞のレーザ処理方法。
  14. 前記細胞培養容器内の細胞を含む画像に基づき、前記細胞に投射するレーザ画像を生成する生成工程を含む、請求項１３記載のレーザ処理方法。
  15. 前記細胞培養容器内の細胞を含む画像を取得する取得工程を含む、請求項１４記載のレーザ処理方法。
  16. 前記取得工程において、前記細胞培養容器内の細胞を撮像することにより、前記画像を取得する、請求項１５記載のレーザ処理方法。
  17. 前記取得工程において、前記細胞培養容器の全面について細胞を含む全面画像を取得し、
    前記生成工程において、得られた全面画像に基づき、前記細胞に投射するレーザ画像を生成する、請求項１５または１６記載のレーザ処理方法。
  18. 前記取得工程において、前記細胞培養容器を複数の区分に分割し、各区分を撮像することにより、前記細胞培養容器全面の細胞を撮像する、請求項１７記載のレーザ処理方法。
  19. 前記取得工程において、得られた各区分の画像を統合し、前記細胞培養容器の全面の画像を取得する、請求項１８記載のレーザ処理方法。
  20. 前記レーザ画像を所定幅の分割画像に分割する分割工程を含み、
    前記処理工程において、前記細胞培養容器内の細胞に対して、前記レーザ画像として前記分割画像を投射することにより、レーザ処理を実施する、請求項１３から１９のいずれか一項に記載のレーザ処理方法。
  21. 前記レーザ画像を所定幅の分割画像に分割する分割工程を含み、
    前記処理工程は、
    　前記細胞培養容器の一端の分割画像の投射開始位置から、前記細胞培養容器の他端の分割画像投射終了位置まで、前記分割画像を投射する第１の処理工程と、
    　前記細胞培養容器の他端の新たな分割画像の投射開始位置から、前記細胞培養容器の一端の新たな分割画像投射終了位置まで、前記分割画像を投射する第２の処理工程とを含み、
    前記取得工程において、前記細胞培養容器の全面について細胞を含む全面画像を取得し、
    前記生成工程において、得られた全面画像に基づき、前記細胞に投射するレーザ画像を生成し、
    前記処理工程において、前記細胞培養容器の全面の細胞に対して、前記第１の処理工程および前記第２の処理工程を実施する、請求項１３から２０のいずれか一項に記載のレーザ処理方法。
  22. 前記処理工程は、レーザ投射装置を用いて実施され、
    前記レーザ投射装置は、レーザ光源と、前記レーザ光源から発振されたレーザ光から前記細胞に投射するレーザ画像を生成するレーザ画像生成部とを含み、
    前記処理工程において、前記レーザ画像生成部に生成されたレーザ画像を前記細胞に対して投射することにより、レーザ処理を実施する、請求項１３から２１のいずれか一項に記載のレーザ処理方法。
  23. 前記レーザ画像生成部は、空間変調素子を含む、請求項２２記載のレーザ処理方法。
  24. 前記空間変調素子は、デジタルマイクロミラーデバイスを含む、請求項２３記載のレーザ処理方法。
  25. 前記レーザ投射装置は、請求項１から１２のいずれか一項に記載の細胞処理装置である、請求項２２から２４のいずれか一項に記載のレーザ処理方法。
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