WO2020054317A1 - 制御装置、該制御装置を用いた微小粒子分取装置及び微小粒子分取システム、並びに制御方法、及び制御プログラム - Google Patents

制御装置、該制御装置を用いた微小粒子分取装置及び微小粒子分取システム、並びに制御方法、及び制御プログラム Download PDF

Info

Publication number
WO2020054317A1
WO2020054317A1 PCT/JP2019/032211 JP2019032211W WO2020054317A1 WO 2020054317 A1 WO2020054317 A1 WO 2020054317A1 JP 2019032211 W JP2019032211 W JP 2019032211W WO 2020054317 A1 WO2020054317 A1 WO 2020054317A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
sorting
sample liquid
microparticles
control
unit
Prior art date
Application number
PCT/JP2019/032211
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
洋一 勝本
マルクオレル ブルン
高橋　和也
Original Assignee
ソニー株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ソニー株式会社 filed Critical ソニー株式会社
Priority to US17/250,745 priority Critical patent/US11530975B2/en
Publication of WO2020054317A1 publication Critical patent/WO2020054317A1/ja

Links

Images

Classifications

    • G01N15/1023—
    • 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
    • C12M47/00—Means for after-treatment of the produced biomass or of the fermentation or metabolic products, e.g. storage of biomass
    • C12M47/04—Cell isolation or sorting
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume, or surface-area of porous materials
    • G01N15/10—Investigating individual particles
    • G01N15/14—Electro-optical investigation, e.g. flow cytometers
    • G01N15/1456—Electro-optical investigation, e.g. flow cytometers without spatial resolution of the texture or inner structure of the particle, e.g. processing of pulse signals
    • G01N15/1459—Electro-optical investigation, e.g. flow cytometers without spatial resolution of the texture or inner structure of the particle, e.g. processing of pulse signals the analysis being performed on a sample stream
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume, or surface-area of porous materials
    • G01N15/10—Investigating individual particles
    • G01N2015/1006—Investigating individual particles for cytology
    • G01N2015/1028—

Definitions

  • the present technology relates to an apparatus for controlling a processing condition when fine particles are collected. More specifically, a control device for controlling processing conditions when separating fine particles from a sample liquid flowing through a flow channel, a fine particle sorting device and a fine particle sorting system using the control device, and control
  • the present invention relates to a method and a control program.
  • microparticles such as cells and microorganisms, microparticles such as microbeads, etc. are passed through the flow path, and the microparticles are individually measured in the flowing step, or the measurement is performed.
  • Techniques for analyzing and sorting the microparticles that have been collected are being developed.
  • Flow cytometry is a method of detecting the fluorescence and scattered light emitted from each microparticle by irradiating the microparticles to be analyzed in a fluid in a state where they are aligned in a fluid and irradiating the microparticles with laser light or the like. This is an analysis method for analyzing and sorting microparticles.
  • microparticles represented by flow cytometry and the like
  • an optical method that irradiates microparticles to be analyzed with laser light or the like and detects fluorescence or scattered light emitted from the microparticles is often used.
  • a histogram is extracted by an analysis computer and software, and analysis is performed.
  • a plurality of types of cells and the like contained in a sample are labeled with a fluorescent dye, and the fluorescent dye labeled on each cell or the like is optically identified, so that only a specific type of cells and the like are detected. Separate collection is performed. Sorted and recovered cells and the like can be used for production of cell preparations and the like.
  • Patent Literatures 1 and 2 disclose microchip-type microparticle fractionating apparatuses that perform analysis by forming a sheath flow in a flow path formed in a microchip made of plastic, glass, or the like. .
  • the microparticle fractionating device disclosed in Patent Document 1 generates a bubble by laser irradiation at a branch portion between an introduction flow path in which a sheath flow is formed and a branch flow path communicating with the introduction flow path. This is for controlling the flow direction of the sheath flow in the section.
  • this fine particle sorting apparatus by controlling the flow direction of the sheath flow in the branching section by the bubble, it is possible to take in only the target fine particles from the introduction channel into the branch channel and sort it. It is.
  • the microfluidic system disclosed in Patent Literature 2 sorts target microparticles by controlling the flow direction of the sheath flow in the flow path branching section using an actuator.
  • the actuator presses a chamber connected to a branch portion between the introduction flow path in which the sheath flow is formed and the branch flow path communicating with the introduction flow path, and pushes out the liquid in the chamber. The direction of the sheath flow is changed.
  • JP 2009-100698 A JP-T-2005-538727
  • microparticles such as cells sorted using a microparticle sorter are used for manufacturing cell preparations and the like.
  • each immunocompetent cell occupying in a peripheral blood mononuclear cell suspension
  • the ratio of the active ingredient varies, and it is necessary to define the amount of active ingredients (the number of effective cells) and the amount of impurities (the number of unnecessary cells) in the preparation of cell preparations for cell infusion therapy, etc. There was a problem that it was difficult.
  • an excess amount of cells is produced in advance, the effective cell number fraction contained in the produced cell suspension is measured at the final stage, and an appropriate medium is determined from the measurement result.
  • the main purpose of the present technology is to provide a technology for efficiently and effectively collecting fine particles to be collected from a sample solution.
  • a device for controlling the processing conditions at the time of separating the fine particles from the sample liquid flowing in the flow path Provided is a control device having a control unit for controlling a sorting process condition based on a content of microparticles to be sorted in the sample liquid.
  • the content can be calculated from a measurement result obtained from the sample liquid in the pre-measurement step.
  • the preparative processing conditions may be one or more conditions selected from a flow rate of the sample liquid, a preparative processing time, and a preparative processing interval.
  • biological fine particles can be used as the fine particles.
  • control unit can control the sorting condition based on the survival rate and / or the activity rate of the sorting target bioparticle with respect to the sorting condition.
  • survival rate and / or the activity rate can be calculated from the measurement results obtained from the biological particles in the sample liquid in the pre-measurement step.
  • a light detection unit that detects optical information obtained from the sample liquid, Based on the detected optical information, a fractionation unit that fractionates microparticles from the sample liquid, A control unit that controls the sorting processing conditions in the sorting unit based on the content of the microparticles to be sorted in the sample liquid, A microparticle fractionating device having the following.
  • a light detection unit that detects optical information obtained from a sample liquid flowing in the flow path, Based on the detected optical information, a sorting unit that sorts fine particles from the sample liquid,
  • a control device including a control unit that controls the sorting processing conditions in the sorting unit based on the content of the microparticles to be sorted in the sample liquid, A microparticle fractionation system is provided.
  • a method for controlling the conditions for collecting fine particles from the sample liquid flowing through the flow path including a control step of controlling a sorting process condition based on a content of microparticles to be sorted in the sample liquid.
  • a program used to control the conditions for collecting fine particles from the sample liquid flowing through the flow path Provided is a control program for causing a computer to realize a control function of controlling a sorting process condition based on a content of a microparticle to be sorted in the sample liquid.
  • microparticles widely include biologically relevant microparticles such as cells, microorganisms, and liposomes, and synthetic particles such as latex particles, gel particles, and industrial particles.
  • Bio-related microparticles include chromosomes, liposomes, mitochondria, and organelles (organelles) that constitute various cells.
  • Cells include animal cells (such as blood cells) and plant cells.
  • Microorganisms include bacteria such as Escherichia coli, viruses such as tobacco mosaic virus, and fungi such as yeast.
  • the biologically relevant microparticles may include biologically relevant polymers such as nucleic acids, proteins, and complexes thereof.
  • the industrial particles may be, for example, an organic or inorganic polymer material, a metal, or the like.
  • Organic polymer materials include polystyrene, styrene / divinylbenzene, polymethyl methacrylate, and the like.
  • Inorganic polymer materials include glass, silica, magnetic materials, and the like.
  • Metals include colloidal gold, aluminum and the like. The shape of these fine particles is generally spherical, but may be non-spherical, and the size and mass are not particularly limited.
  • FIG. 1 is a schematic conceptual diagram schematically illustrating a first embodiment of a fine particle sorting device 2 that can use a control device 1 according to the present technology.
  • FIG. 5 is a schematic conceptual diagram schematically illustrating a second embodiment of a fine particle sorting device 2 that can use the control device 1 according to the present technology.
  • FIG. 9 is a schematic conceptual diagram schematically illustrating a third embodiment of a fine particle sorting device 2 that can use the control device 1 according to the present technology.
  • 4 is a drawing-substitute graph showing the effect of shear stress on cell viability.
  • 6 is a drawing-substitute graph showing a relationship between a driving speed of a sorting unit and a shear stress acting on a cell.
  • 6 is a drawing-substitute graph showing a relationship between a cell viability and a driving speed of a sorting unit.
  • 13 is a drawing-substituting graph showing the relationship between the driving speed of the sorting unit and the success rate of cell acquisition using a device having two characteristics as an example.
  • It is a drawing substitute graph which shows the relationship between the drive speed of a sorting part, and the execution sorting speed.
  • the mode selection and the sorting unit drive speed are determined, and under that condition, the drive conditions are set so that the execution sorting speed is maximized, and the acquisition time is determined and processed.
  • 6 is a drawing substitute graph showing an example of performing.
  • FIG. 1 is a schematic conceptual diagram schematically illustrating an embodiment of a microparticle sorting system 3 according to the present technology.
  • 5 is a flowchart of an embodiment of a method for sorting fine particles using a control method according to the present technology.
  • 6 is a drawing substitute graph showing an example of a result obtained in a pre-measurement.
  • Control device 1 fine particle sorting device 2
  • Channel P Light irradiation unit 21
  • Photodetection unit 22 Sorting unit 23
  • Control unit 11 Analysis unit 24
  • Storage unit 25 Display 26
  • Microparticle sorting system 3 3. 3. Control method, fine particle sorting method Control program
  • Control device 1, fine particle sorting device 2> The control device 1 according to the present technology is a device that controls processing conditions when fractionating fine particles from a sample liquid flowing through the flow path P, and has a control unit 11.
  • FIG. 1 is a schematic conceptual diagram schematically illustrating a first embodiment of a fine particle sorting device 2 that can use a control device 1 according to the present technology.
  • FIG. 2 is a schematic conceptual diagram schematically illustrating a second embodiment of a fine particle sorting device 2 that can use the control device 1 according to the present technology.
  • FIG. 3 is a schematic conceptual diagram schematically illustrating a third embodiment of a fine particle sorting device 2 that can use the control device 1 according to the present technology.
  • the microparticle sorting device 2 has at least a light detection unit 22, a sorting unit 23, and a control unit 11.
  • a channel P a light irradiation unit 21, an analysis unit 24, a storage unit 25, a display unit 26, and the like can be provided.
  • the details of each unit will be described in chronological order of sorting.
  • the microparticle sorting apparatus 2 can analyze and sort microparticles by detecting optical information obtained from microparticles arranged in a line in a flow cell (flow path P). it can.
  • the flow path P may be provided in advance in the fine particle sorting apparatus 2, but a commercially available flow path P or a disposable chip provided with the flow path P is installed in the fine particle sorting apparatus 2 for analysis or It is also possible to carry out fractionation.
  • the form of the flow path P is not particularly limited, and can be freely designed.
  • the flow path P used in the conventional flow cytometer can also be used in the fine particle sorting apparatus 2.
  • the channel width, channel depth, and channel cross-sectional shape of the channel P are not particularly limited as long as the laminar flow can be formed, and can be freely designed.
  • a microchannel having a channel width of 1 mm or less can be used for the fine particle sorting apparatus 2.
  • a microchannel having a channel width of about 10 ⁇ m or more and about 1 mm or less can be suitably used by the fine particle sorting apparatus 2 according to the present technology.
  • the method of sending the fine particles is not particularly limited, and the fine particles can be caused to flow through the inside of the flow path P according to the form of the flow path P to be used.
  • the flow path P formed in the substrate T shown in FIGS. 1 and 2 will be described.
  • the sample liquid containing fine particles is introduced into the sample liquid flow path P11, and the sheath liquid is introduced into the two sheath liquid flow paths P12a and P12b.
  • the sample liquid flow path P11 and the sheath liquid flow paths P12a and P12b merge to form a main flow path P13.
  • sample liquid laminar flow sent in the sample liquid flow path P11 and the sheath liquid laminar flow sent in the sheath liquid flow paths P12a and P12b merge in the main flow path P13, and the sample liquid laminar flow is A sheath flow sandwiched between the sheath liquid laminar flows can be formed.
  • the microparticles flowing through the flow path P can be labeled with one or more dyes such as fluorescent dyes.
  • fluorescent dyes include Cascade Blue, Pacific Blue, Fluorescein isothiocyanate (FITC), Phycoerythrin (PE), Propidium iodide (PI), Texas red (TR), and Peridinin chlorophyll protein (PerCP). ), Allophycocyanin (APC), 4 ′, 6-Diamidino-2-phenylindole (DAPI), Cy3, Cy5, Cy7, Brilliant Violet (BV421) and the like.
  • the fine particle sorting apparatus 2 can include the light irradiation unit 21.
  • the light irradiation unit 21 In the light irradiating section 21, light is irradiated to the fine particles flowing through the flow path P.
  • the light irradiation unit 21 is not essential, and it is also possible to perform light irradiation on the fine particles flowing through the flow path P using an external light irradiation device or the like. .
  • the type of light irradiated from the light irradiation unit 21 is not particularly limited. However, in order to surely generate fluorescence or scattered light from the fine particles, light having a constant light direction, wavelength, and light intensity is desirable.
  • a laser, an LED, and the like can be given.
  • a laser its type is not particularly limited, but may be an argon ion (Ar) laser, a helium-neon (He-Ne) laser, a die (dye) laser, a krypton (Cr) laser, a semiconductor laser, or a semiconductor laser.
  • Ar argon ion
  • He-Ne helium-neon
  • Cr krypton
  • semiconductor laser or a semiconductor laser.
  • One or more solid-state lasers combined with a wavelength conversion optical element can be used in any combination.
  • Photodetection unit 22 In the light detection section 22, optical detection of the fine particles flowing in the flow path P is performed.
  • the light detection unit 22 that can be used in the present technology is not particularly limited as long as it can detect an optical signal from a microparticle, and the light detection method used in a known light detector is not particularly limited. Can be freely selected and adopted.
  • a fluorescence measuring instrument for example, a fluorescence measuring instrument, a scattered light measuring instrument, a transmitted light measuring instrument, a reflected light measuring instrument, a diffracted light measuring instrument, an ultraviolet spectrometer, an infrared spectrometer, a Raman spectrometer, a FRET measuring instrument, a FISH measuring instrument and others
  • the installation location of the light detection unit 22 in the fine particle sorting device 2 according to the present technology is not particularly limited as long as an optical signal from the fine particles can be detected, and can be freely designed.
  • the light detecting unit 22 By arranging the light detecting unit 22 on the opposite side of the light irradiating unit 21 across the flow path P, the light irradiating unit 21 and the light detecting unit 22 can be arranged in a more free configuration.
  • the fluorescence is also emitted in a direction different from the incident direction of the irradiation light, even if the light detection unit 22 is disposed on the same side as the light irradiation unit 21 or on the side of the 90-degree side with respect to the flow path P. I don't care.
  • the sorting unit 23 sorts the fine particles based on the optical information detected by the light detecting unit 22.
  • the sorting unit 23 can sort the fine particles downstream of the flow path P based on the analysis result of the size, shape, internal structure, and the like of the fine particles analyzed from the optical information. .
  • the sorting method will be described for each embodiment.
  • a sorting flow path P14 and waste flow paths P15a and P15b are provided downstream of a main flow path P13 formed in the substrate T.
  • Two branch channels are provided, microparticles to be sorted determined to satisfy predetermined optical characteristics are taken into the sorting channel P14, and microparticles to be sorted are determined not to satisfy the predetermined optical characteristics. Can be separated by flowing into one of the two waste channels P15a and P15b without being taken into the sorting channel P14.
  • the microparticles to be sorted can be taken into the sorting channel P14 using a known method.
  • a negative pressure is applied to the sorting channel P14 by the vibrating element 23a such as a piezo element. This can be performed by sucking the sample liquid and the sheath liquid containing the microparticles to be sorted into the sorting channel P14 using the negative pressure.
  • the minute particles to be sorted into the sorting channel P14 it is also possible to capture.
  • the sample liquid storage section B1 is provided in the sample liquid flow path P11
  • the sheath liquid storage section B2 is provided in the sheath liquid flow paths P12a and P12b
  • the sorting flow path P14 is provided.
  • the whole or a part of the main flow path P13 is formed by using the vibration element 23a that vibrates at a predetermined frequency.
  • the vibration element 23a to be used is not particularly limited, and a known element can be freely selected and used.
  • a piezo-vibration element or the like can be given.
  • the size of the liquid droplet is adjusted by adjusting the amount of liquid sent to the sample liquid flow path P11, the sheath liquid flow paths P12a and P12b, and the main flow path P13, the diameter of the discharge port, the frequency of the vibration element, and the like. In addition, it is possible to generate droplets containing a predetermined amount of fine particles.
  • a positive or negative charge is charged (FIG. 2). And 23b in FIG. 3). Then, the path of the charged droplet is changed to a desired direction by the counter electrode 23c to which the voltage is applied, and the charged droplet is collected.
  • Control unit 11 controls the sorting processing conditions in the sorting section 23.
  • the preparative processing conditions include a flow rate of the sample liquid (driving speed of the preparative unit 23), a preparative processing time, a preparative processing interval, and the like.
  • the control unit 11 controls one or more types of conditions. It can be performed.
  • control unit 11 can control the sorting processing conditions in the sorting unit 23 based on the content of the microparticles to be sorted in the sample liquid. .
  • the ratio of immune cells before sorting was finely understood from the viewpoint of improving drug efficacy, reducing side effects, and standardizing.
  • CAR chimeric antigen receptor
  • the proportion of each immunocompetent cell in whole blood or in a peripheral blood mononuclear cell suspension obtained by utilizing a specific gravity difference therefrom is patient-dependent. In addition, it may fluctuate depending on the state at the time of blood collection.
  • the sorting processing conditions in the sorting unit 23 based on the content of the microparticles to be sorted in the sample solution, the sorting target Even if the content of the microparticles and the total amount of the sample solution are different, the content of the target microparticles in the final recovered product can be made uniform.
  • the method for measuring the content is not particularly limited, and a known method capable of measuring the content of the microparticles in the sample liquid is used. You can use it freely.
  • the fine particles are obtained from the measurement result obtained from the sample liquid in the pre-measurement step. Can also be calculated.
  • a part of the sample solution is caused to flow through the flow path P, and optical information is detected by the light detection unit 22. Based on the detected optical information, for example, the analysis is performed using the analysis unit 24 or the like described below, so that the content of the fine particles for the purpose of fractionation in the sample solution can be calculated.
  • the ratio of various microparticles in the sample solution is calculated in the pre-measurement step, and based on this ratio, the control unit 11
  • the control unit 11 By controlling the sorting processing conditions in the sampling unit 23, it is not necessary to perform a pre-measurement step for each type of microparticles to be sorted, and the result of one pre-measurement step can be divided into various microparticles. It can be used for controlling the processing conditions.
  • sorting conditions eg, sorting time, etc.
  • the sorting operation is performed by switching the valve and the like of the flow path P and taking in the sorting flow path P14.
  • cells belonging to the next (k + 1) -th cell fraction are similarly collected. This operation is repeated, and after the cell collection for all necessary cell fractions is completed, the valve to the collection bag (collection liquid storage section B3) is closed to complete the cell collection step.
  • a plurality of sorting channels P14 are provided for each cell fraction.
  • the sorting operation of the cells belonging to the respective cell fractions can be performed simultaneously. For example, sorting conditions are set for each cell fraction, and until the number of sorted cells in each cell fraction reaches the required number of cells, and / or the ratio of the number of sorted cells in each cell fraction is predetermined. By performing the sorting operation until the ratio reaches the above, it is possible to sort the cells belonging to each cell fraction in a simultaneous series, instead of sorting them in order for each cell fraction.
  • sorting is performed sequentially for each cell fraction, and when a certain number of cells is reached, sorting of cells belonging to each cell sorting is performed in a simultaneous method. It is also possible to switch to.
  • control unit 11 controls the survival rate and / or activity of the sorting target biologically relevant microparticle with respect to the sorting processing conditions.
  • the preparative processing conditions can also be controlled based on the rate.
  • the effective speed is controlled by controlling the sorting conditions based on the survival rate and / or the activity rate of the biologically relevant microparticles to be sorted with respect to the sorting conditions. It is possible to balance the recovery of biologically relevant microparticles.
  • FIG. 4 is a drawing-substitute graph showing the effect of shear stress on cell viability.
  • the shear stress acting on the cells is determined by the flow field at the location where the cells flow when the passage channel is sufficiently large compared to the cells, and increases linearly with the flow rate of the sample solution under laminar flow (see FIG. 5). ).
  • FIG. 5 is a drawing-substitute graph showing the relationship between the driving speed of the sorting unit and the shear stress acting on the cells.
  • the driving speed of the sorting unit is used as an index indicating the flow rate of the sample liquid.
  • the cell viability depends on the shear stress acting on the cells, that is, also depends on the flow rate of the sample solution (the driving speed of the sorting unit) (see FIG. 6).
  • FIG. 6 is a drawing-substitute graph showing the relationship between the cell viability and the driving speed of the sorting unit.
  • FIG. 7 is a drawing-substitute graph showing the relationship between the driving speed of the sorting unit and the success rate of cell acquisition using a device having two modes as an example. Then, the effective cell sorting (acquisition) speed (hereinafter referred to as “execution sorting speed”) is obtained by the product of the driving speed of the sorting unit and the acquisition success rate (see FIG. 8).
  • acquisition sorting speed the effective cell sorting (acquisition) speed
  • execution sorting speed is obtained by the product of the driving speed of the sorting unit and the acquisition success rate (see FIG. 8).
  • FIG. 8 is a drawing substitute graph showing the relationship between the driving speed of the sorting unit and the effective sorting speed. When importance is attached to cell acquisition, it is desirable to increase the execution sorting speed.
  • the sorting unit drive speeds that can be set for the cell types J and K can be obtained.
  • the speed priority mode For the cell type K, both the success rate priority mode and the speed priority mode can be used, but for the cell type J, only the speed priority mode can be used. Therefore, if only one mode can be used, the speed priority mode is used.
  • the driving speed f S Using the speed priority mode, the driving speed f S, and sets a driving condition such that the K (flow rate, frequency, etc.), determine the time N K / S S for preparative cell number N K required min. As shown by the black circles in FIG.
  • both the cell types J and K are within the allowable time.
  • each device in the case of an apparatus configuration in which each mode can be switched, switching according to the cell type is performed, and in the case of an apparatus configuration in which a plurality of devices can be used, each device is set to a different mode. The most suitable device can be selected according to the cell type. With such an apparatus configuration, the total acquisition time of the cell type K can be reduced by using the success rate priority mode (see the star in FIG. 9B).
  • the allowable survival rate is treated as a priority condition.
  • the total acquisition time and the survival rate are weighted and incorporated into an objective function, and the optimization is performed. Can of course be controlled.
  • the thresholds such as the allowable survival rate and the acquisition transmission time, a preset value may be used, or the user may set each time according to the purpose or the like.
  • the method of calculating the survival rate and / or the activity rate is not particularly limited, and the microparticles in the sample solution are not limited. Any method known in the art for which the survival rate and / or activity rate can be calculated can be used freely.
  • the pre-measurement step by performing a pre-measurement step prior to the actual fractionation step using the microparticle fractionation apparatus 2 according to the present technology, the pre-measurement step performs a pre-measurement process based on the measurement result obtained from the sample liquid. It is also possible to calculate the survival rate and / or activity rate of the biologically relevant microparticles to be sorted with respect to the processing conditions.
  • a part of the sample solution is caused to flow through the flow path P, and optical information is detected by the light detection unit 22. Based on the detected optical information, for example, an analysis is performed using an analysis unit 24 or the like, which will be described later, to thereby calculate the survival rate and / or the activity rate of the biologically relevant microparticles to be sorted with respect to the sorting processing conditions. be able to.
  • the survival rate and / or the activity rate of the biological target microparticles to be sorted with respect to the sorting processing conditions are known in advance, they can be stored and used in advance in the storage unit 25 described later, or can be used via a network. , Can be received from a database and used.
  • the survival rate and / or the activity rate of the biologically relevant microparticles to be sorted with respect to the sorting processing conditions are stored in a storage unit 25 or a network described later. It is also possible to save it in the database and use it for the next and subsequent collections or for collection by other users.
  • control unit 11 can perform various controls for each unit as in a general fine particle sorting apparatus. It is. For example, control of the light irradiation condition of the light irradiation unit 21, control of the light detection condition of the light detection unit 22, control of the analysis processing condition of the analysis unit 24, and the like can be performed.
  • the fine particle sorting apparatus 2 may further include an analysis unit 24 as necessary.
  • the analysis unit 24 is connected to the light detection unit 22 and analyzes the optical information detected by the light detection unit 22 from the fine particles.
  • the analysis unit 24 calculates the feature amount of each fine particle from the optical information of the light received from the light detection unit 22, for example. Specifically, a feature amount indicating the size, shape, internal structure, and the like of the fine particles is calculated from the detected values of the received fluorescence and scattered light.
  • the analysis unit 24 is not essential in the microparticle sorting device 2 according to the present technology, and the state of the microparticles is determined using an external analysis device or the like based on the optical information detected by the light detection unit 22. Etc. can be analyzed.
  • the analyzing unit 24 may be implemented by a personal computer or a CPU, and may be stored as a program in a hardware resource including a recording medium (for example, a nonvolatile memory (USB memory), an HDD, a CD, or the like), It is also possible to function with a personal computer or CPU. Further, the analysis unit 24 may be connected to each unit of the fine particle sorting apparatus 2 via a network.
  • the microparticle sorting device 2 can include a storage unit 25 that stores various data.
  • a storage unit 25 that stores various data.
  • optical information of the microparticles detected by the light detection unit 22, sorting conditions controlled by the control unit 11, analysis results analyzed by the analysis unit 24, and the like are used for measurement. Everything involved can be remembered.
  • the storage unit 25 is not essential, and various data can be stored using an external storage device or the like.
  • the microparticle measurement device 2 can include a display unit 26 that displays various information.
  • a display unit 26 that displays various information.
  • optical information of the microparticles detected by the light detection unit 22, sorting conditions controlled by the control unit 11, analysis results analyzed by the analysis unit 24, etc. Items can be displayed.
  • the display unit 26 is not essential, and an external display device may be connected.
  • the display unit 26 for example, a display or a printer can be used.
  • FIG. 10 is a schematic conceptual diagram schematically illustrating an embodiment of the fine particle sorting system 3 according to the present technology.
  • the microparticle sorting system 3 according to the present technology includes a sorting device 20 including a light detection unit 22 and a sorting unit 23, and a control device 1 including a control unit 11.
  • a flow path P a light irradiation unit 21, an analysis unit 24, a storage unit 25, a display unit 26, and the like can be provided as necessary. These may be provided in the sorting device 20 or the control device 1, or may be independently arranged.
  • the flow path P may be provided in the sorting apparatus 20 in advance, but a commercially available flow path P or a disposable chip provided with the flow path P is installed in the sorting apparatus 2 for analysis or sorting. It is also possible to do.
  • the light irradiation unit 21 may be provided in advance in the sorting device 20, but it is also possible to perform light irradiation on the fine particles flowing through the flow path P using an external light irradiation device or the like. .
  • analysis unit 24, the storage unit 25, and the display unit 26 may be provided in advance in the sorting device 20 or the control device 1, but an external analysis device, storage device, display device, or the like may be used. It is possible. In this case, each device can be connected via a network.
  • the control method according to the present technology is a method for controlling processing conditions when fine particles are collected from a sample liquid flowing through the flow path P, and includes a control step.
  • the microparticle sorting method according to the present technology has at least a light detection step, a sorting step, and a control step. If necessary, a flow-through step, a light irradiation step, an analysis step, a storage step, a display step, and the like can be performed. Note that the details of each step are the same as the steps performed by each unit of the fine particle sorting apparatus 2 according to the present technology described above, and thus description thereof is omitted.
  • FIG. 11 is a flowchart of an embodiment of a method for sorting fine particles using the control method according to the present technology.
  • the present embodiment is an example in which CD4 + T cells and CD8 + T cells are obtained at a 1: 1 ratio from samples from different patients.
  • a biological sample collected from a patient is subjected to pre-processing such as centrifugation and chemical treatment, and then various information (sample name, total liquid amount, etc.) is input to a microparticle sorting apparatus to be used (S1).
  • a pre-measurement step S2 for determining the ratio of CD4 + T cells to CD8 + T cells.
  • FIG. 12 shows an example of the result obtained in the pre-measurement step S2.
  • a threshold value of the cell collection amount is set based on the results shown in the graph of FIG.
  • sorting processing conditions eg, sorting processing time, sorting amount threshold, etc.
  • control step S3 the valve of the flow path P is set.
  • the like are switched to perform the main sorting (S4).
  • a flow step, a light irradiation step, an analysis step, a storage step, a display step, and the like are performed.
  • cells belonging to the next (k + 1) -th cell fraction are similarly collected. This operation is repeated, and after cell collection for all necessary cell fractions is completed, the valve to the collection bag is closed to complete the cell collection step.
  • Table 1 shows an example of the results of obtaining CD4 + T cells and CD8 + T cells at a 1: 1 ratio from samples from different patients using this embodiment. As shown in Table 1, the content of the target microparticles in the final recovered material is uniform even if the content of the microparticles to be collected and the total amount of the sample solution are different for each sample solution used. be able to.
  • Control program is a program used to control the conditions for collecting fine particles from a sample liquid flowing through a flow path, and the content of the fine particles to be collected in the sample liquid. Is a program for causing a computer to realize a control function for controlling preparative processing conditions based on the program.
  • control program according to the present technology is recorded on an appropriate recording medium. Note that the control functions in the control program according to the present technology are the same as the control functions performed by the control unit 11 of the control device 1 described above, and thus description thereof is omitted here.
  • a control device comprising: a control unit configured to control a sorting process condition based on a content of microparticles to be sorted in the sample liquid.
  • a control unit configured to control a sorting process condition based on a content of microparticles to be sorted in the sample liquid.
  • the content is calculated from a measurement result obtained from the sample liquid in a pre-measurement step.
  • the preparative processing conditions are one or more conditions selected from a flow rate of the sample liquid, a preparative processing time, and a preparative processing interval.
  • control device controls the sorting processing condition based on the survival rate and / or the activity rate of the sorting target biological fine particles with respect to the sorting processing condition.
  • the survival rate and / or the activity rate are calculated from a measurement result obtained from the biologically relevant microparticles in the sample liquid in a pre-measurement step.
  • a light detection unit that detects optical information obtained from the sample liquid, Based on the detected optical information, a fractionation unit that fractionates microparticles from the sample liquid, A control unit that controls the sorting processing conditions in the sorting unit based on the content of the microparticles to be sorted in the sample liquid,
  • a microparticle fractionating device comprising: (8) A light detection unit that detects optical information obtained from a sample liquid flowing through the flow path, Based on the detected optical information, a sorting unit that sorts fine particles from the sample liquid, A control device including a control unit that controls the sorting processing conditions in the sorting unit based on the content of the microparticles to be sorted in the sample liquid,
  • a microparticle fractionation system comprising: (9) A method for controlling conditions for collecting microparticles from a sample liquid flowing through a flow path, A control method, comprising: a control step of controlling a sorting process condition based on a content of microparticles to be sorted in the sample liquid.
  • a program used to control conditions for collecting fine particles from a sample solution flowing through the flow path A control program for causing a computer to realize a control function of controlling a sorting process condition based on a content of a microparticle to be sorted in the sample liquid.
  • control device 2 fine particle sorting device
  • flow path 21 light irradiation unit 22 light detection unit 23 sorting unit 11
  • control unit 24 analysis unit 25 storage unit 26 display unit 3 fine particle sorting system

Abstract

試料溶液中から分取対象となる微小粒子を、効率的かつ有効に分取する技術を提供すること。　本技術では、流路内を通流する試料液中から微小粒子を分取する際の処理条件を制御する装置であって、前記試料液中における分取対象となる微小粒子の含有量に基づいて、分取処理条件を制御する制御部を有する、制御装置を提供する。本技術に係る制御装置において、前記制御部では、分取処理条件に対する分取対象生体粒子の生存率及び／又は活性率に基づいて、分取処理条件を制御することもできる。

Description

制御装置、該制御装置を用いた微小粒子分取装置及び微小粒子分取システム、並びに制御方法、及び制御プログラム
　本技術は、微小粒子を分取する際の処理条件を制御する装置に関する。より詳しくは、流路内を流通する試料液中から微小粒子を分取する際の処理条件を制御する制御装置、該制御装置を用いた微小粒子分取装置及び微小粒子分取システム、並びに制御方法、及び制御プログラムに関する。
　近年、分析手法の発展に伴い、細胞や微生物等の生体微小粒子、マイクロビーズなどの微小粒子等を流路中に通流させ、通流させる工程において前記微小粒子を個々に測定したり、測定した微小粒子を解析し、分取したりする手法が開発されつつある。
　このような微小粒子の解析又は分取の手法の代表的な一例として、フローサイトメトリーと呼ばれる分析手法の技術改良が急速に進んでいる。フローサイトメトリーとは、解析の対象となる微小粒子を流体中に整列させた状態で流し込み、該微小粒子にレーザー光等を照射することにより、各微小粒子から発せられた蛍光や散乱光を検出することで微小粒子の解析、分取を行う分析手法である。
　フローサイトメトリーなどに代表される微小粒子の解析では、分析対象となる微小粒子にレーザーなどの光を照射し、微小粒子から発せられる蛍光や散乱光を検出する光学的手法が多く用いられている。そして、検出された光学的情報をもとに、解析用コンピューターとソフトウェアでヒストグラムを抽出し、解析が行われる。
　例えば、フローサイトメータでは、サンプル中に含まれる複数種類の細胞等を蛍光色素により標識し、各細胞等に標識された蛍光色素を光学的に識別することによって、特定の種類の細胞等のみを分別回収することが行われている。分別回収された細胞等は、細胞製剤等の製造に用いることができる。
　特許文献１及び特許文献２には、プラスチック製及びガラス製などのマイクロチップに形成された流路内にシースフローを形成して分析を行うマイクロチップ型の微小粒子分取装置が開示されている。
　特許文献１に開示される微小粒子分取装置は、シースフローが形成された導入流路と該導入流路に連通する分岐流路との分岐部においてレーザ照射により気泡を発生させることで、分岐部におけるシースフローの送流方向を制御するものである。この微小粒子分取装置によれば、分岐部におけるシースフローの送流方向を気泡により制御することで、目的とする微小粒子のみを導入流路から分岐流路へ取り込んで分取することが可能である。
　また、特許文献２に開示される微小流体システムは、アクチュエータを用いて流路分岐部におけるシースフローの送流方向を制御することで、目的とする微小粒子の分取を行っている。この微小流体システムにおいて、アクチュエータは、シースフローが形成された導入流路と該導入流路に連通する分岐流路との分岐部に接続されたチャンバを押圧し、チャンバ内の液を押し出すことによって、シースフローの送流方向を変化させている。
特開２００９－１００６９８号公報 特表２００５－５３８７２７号公報
　上述の通り、微小粒子分取装置を用いて分取された細胞等の微小粒子は、細胞製剤等の製造に用いられるが、例えば、末梢血単核細胞懸濁液中に占める各免疫担当細胞の割合は様々であり、これを出発点に細胞輸注療法等を行うための細胞製剤を作るうえで、その有効成分量（有効細胞数）や不純物量（不要細胞数）を規定することがそもそも難しいという問題があった。
　あるいは、有効成分量を規定するために、あらかじめ過剰量の細胞を製造しておき、製造した細胞懸濁液に含まれる有効細胞数分率を最終段で測定し、その測定結果から適切な媒質液量で希釈することにより細胞量を調整する方法があるが、製造する細胞量あるいは出発点である採血量を過剰に準備する必要があるという問題があった。
　また、微小粒子分取装置を用いて分取を行う場合において、処理時間を優先するあまり十分な細胞生存率や活性率を得られない場合や、逆に、生存率や活性率を優先するあまり多量の作業時間を要して十分な取得細胞数が得られない場合等の問題があった。
　そこで、本技術では、試料溶液中から分取対象となる微小粒子を、効率的かつ有効に分取する技術を提供することを主目的とする。
　即ち、本技術では、まず、流路内を通流する試料液中から微小粒子を分取する際の処理条件を制御する装置であって、
　前記試料液中における分取対象となる微小粒子の含有量に基づいて、分取処理条件を制御する制御部を有する、制御装置を提供する。
　本技術に係る制御装置において、前記含有量は、プレ測定工程において前記試料液から得られた測定結果から算出することができる。
　本技術に係る制御装置において、前記分取処理条件は、前記試料液の流速、分取処理時間、及び分取処理間隔から選択される一以上の条件とすることができる。
　本技術に係る制御装置において、前記微小粒子としては、生体関連微小粒子を用いることができる。
　本技術に係る制御装置において、前記制御部では、分取処理条件に対する分取対象生体粒子の生存率及び／又は活性率に基づいて、分取処理条件を制御することができる。
　この場合、前記生存率及び／又は活性率は、プレ測定工程において前記試料液中の前記生体粒子から得られた測定結果から算出することもできる。
　本技術では、次に、試料液から得られる光学的情報を検出する光検出部と、
　検出された光学的情報に基づいて、前記試料液中から微小粒子を分取する分取部と、
　前記試料液中における分取対象となる微小粒子の含有量に基づいて、前記分取部における分取処理条件を制御する制御部と、
　を有する、微小粒子分取装置を提供する。
　本技術では、また、流路内を通流する試料液から得られる光学的情報を検出する光検出部と、
　検出された光学的情報に基づいて、前記試料液中から微小粒子を分取する分取部と、を備える分取装置と、
　前記試料液中における分取対象となる微小粒子の含有量に基づいて、前記分取部における分取処理条件を制御する制御部を備える制御装置と、
　を有する、微小粒子分取システムを提供する。
　本技術では、更に、流路内を通流する試料液中から微小粒子を分取する条件を制御する方法であって、
　前記試料液中における分取対象となる微小粒子の含有量に基づいて、分取処理条件を制御する制御工程を有する、制御方法を提供する。
　本技術では、加えて、流路内を通流する試料液中から微小粒子を分取する条件の制御に用いるプログラムであって、
　前記試料液中における分取対象となる微小粒子の含有量に基づいて、分取処理条件を制御する制御機能をコンピューターに実現させるための制御プログラムを提供する。
　本技術において、「微小粒子」には、細胞や微生物、リポソームなどの生体関連微小粒子、あるいはラテックス粒子やゲル粒子、工業用粒子などの合成粒子などが広く含まれるものとする。
　生体関連微小粒子には、各種細胞を構成する染色体、リポソーム、ミトコンドリア、オルガネラ（細胞小器官）などが含まれる。細胞には、動物細胞（血球系細胞など）および植物細胞が含まれる。微生物には、大腸菌などの細菌類、タバコモザイクウイルスなどのウイルス類、イースト菌などの菌類などが含まれる。さらに、生体関連微小粒子には、核酸やタンパク質、これらの複合体などの生体関連高分子も包含され得るものとする。
　また、工業用粒子は、例えば有機もしくは無機高分子材料、金属などであってもよい。有機高分子材料には、ポリスチレン、スチレン・ジビニルベンゼン、ポリメチルメタクリレートなどが含まれる。無機高分子材料には、ガラス、シリカ、磁性体材料などが含まれる。金属には、金コロイド、アルミなどが含まれる。これら微小粒子の形状は、一般には球形であるのが普通であるが、非球形であってもよく、また大きさや質量なども特に限定されない。
本技術に係る制御装置１を用いることが可能な微小粒子分取装置２の第１実施形態を模式的に示す模式概念図である。 本技術に係る制御装置１を用いることが可能な微小粒子分取装置２の第２実施形態を模式的に示す模式概念図である。 本技術に係る制御装置１を用いることが可能な微小粒子分取装置２の第３実施形態を模式的に示す模式概念図である。 せん断応力の細胞生存率に及ぼす影響を示す図面代用グラフである。 分取部の駆動速度と細胞に働くせん断応力の関係を示す図面代用グラフである。 細胞生存率と分取部の駆動速度の関係を示す図面代用グラフである。 ２つの特性を持つデバイスを例として、分取部の駆動速度と細胞取得成功率の関係を示す図面代用グラフである。 分取部の駆動速度と実行分取速度の関係を示す図面代用グラフである。 細胞生存率下限が優先設定された際に、モード選択と分取部駆動速度を決定し、その条件下で実行分取速度が最大となるよう駆動条件を設定した上で取得時間を決定し処理を行う例を示す図面代用グラフである。 本技術に係る微小粒子分取システム３の実施形態を模式的に示す模式概念図である。 本技術に係る制御方法を用いた微小粒子分取方法の実施形態のフローチャートである。 プレ測定で得られる結果の一例を示す図面代用グラフである。
　以下、本技術を実施するための好適な形態について図面を参照しながら説明する。以下に説明する実施形態は、本技術の代表的な実施形態の一例を示したものであり、これにより本技術の範囲が狭く解釈されることはない。なお、説明は以下の順序で行う。
　１．制御装置１、微小粒子分取装置２
　（１）流路Ｐ
　（２）光照射部２１
　（３）光検出部２２
　（４）分取部２３
　（５）制御部１１
　（６）解析部２４
　（７）記憶部２５
　（８）表示部２６
　２．微小粒子分取システム３
　３．制御方法、微小粒子分取方法
　４．制御プログラム
＜１．制御装置１、微小粒子分取装置２＞
　本技術に係る制御装置１は、流路Ｐ内を通流する試料液中から微小粒子を分取する際の処理条件を制御する装置であって、制御部１１を有する。図１は、本技術に係る制御装置１を用いることが可能な微小粒子分取装置２の第１実施形態を模式的に示す模式概念図である。図２は、本技術に係る制御装置１を用いることが可能な微小粒子分取装置２の第２実施形態を模式的に示す模式概念図である。図３は、本技術に係る制御装置１を用いることが可能な微小粒子分取装置２の第３実施形態を模式的に示す模式概念図である。本技術に係る微小粒子分取装置２は、少なくとも、光検出部２２と、分取部２３と、制御部１１と、を有する。また、必要に応じて、流路Ｐ、光照射部２１、解析部２４、記憶部２５、表示部２６等を備えることができる。以下、各部の詳細について、分取の時系列に沿って説明する。
　（１）流路Ｐ
　本技術に係る微小粒子分取装置２では、フローセル（流路Ｐ）中で一列に整列させた微小粒子から得られる光学的情報を検出することにより、微小粒子の解析や分取を行うことができる。
　流路Ｐは、微小粒子分取装置２に予め備えていてもよいが、市販の流路Ｐや流路Ｐが設けられた使い捨てのチップなどを微小粒子分取装置２に設置して解析又は分取を行うことも可能である。
　流路Ｐの形態も特に限定されず、自由に設計することができる。例えば、図１及び図２の第１実施形態及び第２実施形態に示すような２次元又は３次元のプラスチックやガラス等の基板Ｔ内に形成した流路Ｐに限らず、図３に示す第３実施形態ように、従来のフローサイトメータで用いられているような流路Ｐも、微小粒子分取装置２に用いることができる。
　また、前記流路Ｐの流路幅、流路深さ、流路断面形状も、層流を形成し得る形態であれば特に限定されず、自由に設計することができる。例えば、流路幅１ｍｍ以下のマイクロ流路も、微小粒子分取装置２に用いることが可能である。特に、流路幅１０μｍ以上１ｍｍ以下程度のマイクロ流路は、本技術に係る微小粒子分取装置２により好適に用いることができる。
　微小粒子の送流方法は特に限定されず、用いる流路Ｐの形態に応じて、流路Ｐ内を通流させることができる。例えば、図１及び図２に示す基板Ｔ内に形成した流路Ｐの場合を説明する。微小粒子を含むサンプル液はサンプル液流路Ｐ１１に、また、シース液は２本のシース液流路Ｐ１２ａ、Ｐ１２ｂに、それぞれ導入される。サンプル液流路Ｐ１１とシース液流路Ｐ１２ａ、Ｐ１２ｂは合流して主流路Ｐ１３となる。サンプル液流路Ｐ１１内を送液されるサンプル液層流と、シース液流路Ｐ１２ａ、Ｐ１２ｂ内を送液されるシース液層流と、は主流路Ｐ１３内において合流し、サンプル液層流がシース液層流に挟み込まれたシースフローを形成することができる。
　流路Ｐを通流させる微小粒子は、１種又は２種以上の蛍光色素等の色素で標識することができる。この場合、本技術で使用可能な蛍光色素としては、例えば、Cascade Blue、Pacific Blue、Fluorescein isothiocyanate(FITC)、Phycoerythrin(PE)、Propidium iodide(PI)、Texas red(TR)、Peridinin chlorophyll protein(PerCP)、Allophycocyanin(APC)、4’,6-Diamidino-2-phenylindole(DAPI)、Cy3、Cy5、Cy7、Brilliant Violet(BV421)等が挙げられる。
　（２）光照射部２１
　本技術に係る微小粒子分取装置２には、光照射部２１を備えることができる。光照射部２１では、前記流路Ｐを通流する微小粒子への光の照射が行われる。本技術に係る微小粒子分取装置２において、光照射部２１は必須ではなく、外部の光照射装置等を用いて流路Ｐを通流する微小粒子への光照射を行うことも可能である。
　光照射部２１から照射される光の種類は特に限定されないが、微小粒子から蛍光や散乱光を確実に発生させるためには、光方向、波長、光強度が一定の光が望ましい。一例としては、レーザー、ＬＥＤ等を挙げることができる。レーザーを用いる場合、その種類も特に限定されないが、アルゴンイオン（Ar）レーザー、ヘリウム－ネオン（He-Ne）レーザー、ダイ（dye）レーザー、クリプトン（Cr）レーザー、半導体レーザー、または、半導体レーザーと波長変換光学素子を組み合わせた固体レーザー等を、１種又は２種以上、自由に組み合わせて用いることができる。
　（３）光検出部２２
　光検出部２２では、流路Ｐ内を流通する微小粒子の光学的な検出が行われる。本技術に用いることができる光検出部２２は、微小粒子からの光信号の検出ができれば、その具体的な光検出方法は特に限定されず、公知の光検出器に用いられている光検出方法を自由に選択して採用することができる。例えば、蛍光測定器、散乱光測定器、透過光測定器、反射光測定器、回折光測定器、紫外分光測定器、赤外分光測定器、ラマン分光測定器、ＦＲＥＴ測定器、ＦＩＳＨ測定器その他各種スペクトラム測定器、ＰＭＴやフォトダイオード等の受光素子を一次元に配列したＰＭＴアレイ又はフォトダイオードアレイ、或いはＣＣＤ又はＣＭＯＳ等の２次元受光素子などの独立した検出チャネルが複数並べられたもの、等に用いられている光検出方法を１種又は２種以上自由に組み合わせて採用することができる。
　また、本技術に係る微小粒子分取装置２における光検出部２２の設置箇所は、微小粒子からの光信号の検出ができれば特に限定されず、自由に設計することができる。例えば図１～図３に示すように、流路Ｐを挟んで光照射部２１と逆側に配置することが好ましい。光検出部２２を、流路Ｐを挟んで光照射部２１と逆側に配置することで、光照射部２１や光検出部２２をより自由な構成で配置させることができるからである。また例えば、蛍光は照射光の入射方向とは異なる方向にも放射されるため、流路Ｐを基準に光照射部２１と同じ側や９０度側面の側に光検出部２２を配置してもかまわない。
　（４）分取部２３
　分取部２３では、前記光検出部２２により検出された光学的情報に基づいて、微小粒子の分取が行われる。例えば、分取部２３では、光学的情報から解析された微小粒子の大きさ、形態、内部構造等の解析結果に基づいて、流路Ｐの下流において、微小粒子の分取を行うことができる。以下、各実施形態に分けて分取方法を説明する。
　（４－１）第１実施形態
　例えば、図１に示す第１実施形態では、基板Ｔに形成された主流路Ｐ１３の下流に、分取流路Ｐ１４、及び、廃棄流路Ｐ１５ａ、Ｐ１５ｂの３つの分岐流路を設け、所定の光学特性を満たすと判定された分取対象の微小粒子を分取流路Ｐ１４に取り込み、所定の光学特性を満たさないと判定された非分取対象の微小粒子は、分取流路Ｐ１４内に取り込まれることなく、２本の廃棄流路Ｐ１５ａ、Ｐ１５ｂのいずれか一方に流れるようにすることで分取することができる。
　分取対象の微小粒子の分取流路Ｐ１４内への取り込みは、公知の方法を用いて行うことができるが、例えば、ピエゾ素子等の振動素子２３ａによって分取流路Ｐ１４内に負圧を発生させ、この負圧を利用して分取対象の微小粒子を含むサンプル液及びシース液を分取流路Ｐ１４内に吸い込むことによって行うことができる。また、図示しないが、バルブ電磁力、または流体ストリーム（気体または液体）等を用いて、層流方向の制御または変化を行うことで、分取対象の微小粒子の分取流路Ｐ１４内への取り込みを行うことも可能である。
　第１実施形態では、図１の模式概念図に示すように、サンプル液流路Ｐ１１にサンプル液貯留部Ｂ１を、シース液流路Ｐ１２ａ、Ｐ１２ｂにシース液貯留部Ｂ２を、分取流路Ｐ１４に分取液貯留部Ｂ３を、廃棄流路Ｐ１５ａ、Ｐ１５ｂに廃液貯留部Ｂ４ａ、Ｂ４ｂを、それぞれ連通させて接続することで、完全閉鎖型の分取装置とすることができる。例えば、分取対象の微小粒子が、細胞製剤等に使用するための細胞等である場合は、滅菌環境を維持し、コンタミネーションを防止するため、第１実施形態のような（外部環境と隔離し）完全閉鎖型になるように設計することが好ましい。
　（４－２）第２実施形態、第３実施形態
　第２実施形態及び第３実施形態では、例えば、所定の振動数で振動する振動素子２３ａなどを用いて、主流路Ｐ１３の全体若しくは一部に振動を加えることで、主流路Ｐ１３の吐出口から液滴を発生させる。なお、この場合、用いる振動素子２３ａは特に限定されず、公知のものを自由に選択して用いることができる。一例としては、ピエゾ振動素子などを挙げることができる。また、サンプル液流路Ｐ１１とシース液流路Ｐ１２ａ、Ｐ１２ｂ、及び主流路Ｐ１３への送液量、吐出口の径、振動素子の振動数などを調整することにより、液滴の大きさを調整し、微小粒子を一定量ずつ含む液滴を発生させることができる。
　次に、前記光検出部２２により検出された光学的情報に基づいて解析された微小粒子の大きさ、形態、内部構造等の解析結果に基づいて、プラスまたはマイナスの電荷を荷電する（図２及び図３中符号２３ｂ参照）。そして、荷電された液滴は、電圧が印加された対向電極２３ｃによって、その進路が所望の方向へ変更され、分取される。
　（５）制御部１１
　制御部１１では、前記分取部２３における分取処理条件の制御が行われる。分取処理条件としては、試料液の流速（分取部２３の駆動速度）、分取処理時間、分取処理間隔等が挙げられ、制御部１１では、１種又は２種以上の条件の制御を行うことができる。
　（５－１）含有量に基づく制御
　制御部１１では、試料液中における分取対象となる微小粒子の含有量に基づいて、前記分取部２３における分取処理条件の制御を行うことができる。
　例えば、キメラ抗原受容体（ＣＡＲ）Ｔ細胞療法などの細胞治療に用いる自家細胞の加工工程では、薬効向上、副作用低減、規格化などの観点で、分取前の免疫細胞の割合を細かく知った上で、取捨選択して分取後の割合を調整する需要がある。しかしながら、例えば、全血液中、あるいはそこから比重差を利用して得た末梢血単核細胞懸濁液中に占める各免疫担当細胞の割合は、患者依存的である。また、採血時の状態により変動する場合もある。そこで、本技術では、試料液中における分取対象となる微小粒子の含有量に基づいて、前記分取部２３における分取処理条件の制御を行うことで、用いる試料溶液ごとに、分取対象となる微小粒子の含有率や試料溶液の総量が異なっていたとしても、最終回収物中の目的微小粒子の含有量は均一化することができる。
　試料液中における分取対象となる微小粒子の含有量が予め分かっていない場合、その含有量の測定方法は特に限定されず、試料液中における微小粒子の含有量が測定可能な公知の方法を自由に用いることができる。本技術では、本技術に係る微小粒子分取装置２を用いて実際の分取工程に先だって、プレ測定工程を行うことで、プレ測定工程において前記試料液から得られた測定結果から、微小粒子の含有量を算出することも可能である。
　より具体的には、プレ測定工程として、試料溶液の一部を流路Ｐに通流させ、前記光検出部２２によって光学的情報を検出する。検出された光学的情報に基づいて、例えば、後述する解析部２４等を用いて解析を行うことで、試料溶液中の分取目的の微小粒子の含有量を算出することができる。
　なお、分取目的となる微小粒子の種類が複数ある場合には、プレ測定工程において、試料溶液中の各種微小粒子の比率を算出しておき、この比率に基づいて、制御部１１が前記分取部２３における分取処理条件の制御を行うことで、分取目的となる微小粒子の種類ごとにプレ測定工程を行う必要がなく、１度のプレ測定工程の結果を、各種微小粒子の分取処理条件制御に用いることができる。
　具体的な一例として、複数の分画に属する複数種の細胞を分取する方法を説明する。例えば、ｋ番目の細胞分画に属する細胞を必要な数だけ取得するために、プレ測定工程の結果に基づいて算出され細胞比率に基づき分取処理条件（例えば、分取処理時間等）を設定し、流路Ｐのバルブ等を切り替えて分取流路Ｐ１４への取り込みを行うことで分取動作を行う。設定時間を終え、必要細胞数が取得できたのちには、次のｋ＋１番目の細胞分画に属する細胞を同様にして分取する。この動作を繰り返し、必要な細胞分画すべてについて細胞分取が終わったのちに、回収バッグ（分取液貯留部Ｂ３）へのバルブを閉止して細胞分取工程を終える。このように、各細胞分画に属する細胞を、細胞分画毎に順番に分取することができる。
　また、複数の分画に属する複数種の細胞を同一の分取液貯留部Ｂ３に所定の比率でまとめて分取する場合や、図示しないが、細胞分画毎に分取流路Ｐ１４を複数備える流路Ｐを用いる場合には、各細胞分画に属する細胞の分取動作を、同時系列的に行うことも可能である。例えば、細胞分画毎に分取処理条件を設定し、各細胞分画の分取細胞数がそれぞれ必要細胞数に達するまで、及び／又は、各細胞分画の分取細胞数の比率が所定の比率に達するまで、分取動作を行うことで、各細胞分画に属する細胞を、細胞分画毎に順番に分取するのではなく、同時系列的に分取することも可能である。
　これらの分取方法は、必要に応じて組み合わせて行うことも可能である。例えば、分取の初期段階においては細胞分画毎に順番に分取動作を行い、一定の細胞数に達した段階で、各細胞分画に属する細胞の分取動作を、同時系列的な方法に切り替えることも可能である。
　（５－２）生存率及び／又は活性率に基づく制御
　分取対象が生体関連微小粒子の場合、制御部１１では、分取処理条件に対する分取対象生体関連微小粒子の生存率及び／又は活性率に基づいて、分取処理条件を制御することもできる。
　例えば、細胞治療用に用いる細胞は相当数（例えば、１０７個あるいはそれ以上）が必要になることが一般的である。そのためには、高精度な細胞分取動作を相応の実効速度（細胞回収速度）で実行できることが要求される。一方で、細胞治療用細胞はその後の遺伝子導入工程や培養工程でも十分に生存しかつ活性を維持し、最終的には、例えば、腫瘍応答性などの機能も保持していなければならない。すなわち、分取後の細胞生存率あるいは細胞活性率も細胞分取工程の大変重要な指標である。そこで、本技術では、分取処理条件に対する分取対象生体関連微小粒子の生存率及び／又は活性率に基づいて、分取処理条件を制御することで、実効速度（微小粒子回収速度）と有効な生体関連微小粒子の回収を両立させることができる。
　より具体的な例を挙げて、分取処理条件に対する分取対象生体関連微小粒子の生存率及び／又は活性率に基づく制御方法を説明する。例えば、細胞生存率は、細胞に働くせん断応力に依存することが知られている（図４参照）。図４は、せん断応力の細胞生存率に及ぼす影響を示す図面代用グラフである。細胞に働くせん断応力は、細胞に比して通過流路が十分大きいときは、細胞が流れる箇所の流れ場によって決定され、層流下では試料液の流速に応じて線形に増加する（図５参照）。図５は、分取部の駆動速度と細胞に働くせん断応力の関係を示す図面代用グラフである。なお、ここでは、試料液の流速を示す指標として分取部の駆動速度を用いている。前記の通り、細胞生存率は、細胞に働くせん断応力に依存するため、つまり、試料液の流速（分取部駆動速度）にも依存的である（図６参照）。図６は、細胞生存率と分取部の駆動速度の関係を示す図面代用グラフである。
　また、細胞分取動作における細胞取得成功率は試料液の流速（分取部の駆動速度）に依存し、駆動速度が速まれば一般に低下する（図７参照）。図７は、２つのモードを持つデバイスを例として、分取部の駆動速度と細胞取得成功率の関係を示す図面代用グラフである。そして、実効的な細胞分取（取得）速度（以下「実行分取速度」という）は、分取部の駆動速度と取得成功率の積で求まる（図８参照）。図８は、分取部の駆動速度と実行分取速度の関係を示す図面代用グラフである。細胞取得を重視する場合は、実行分取速度を大きくすることが望ましい。
　例えば、図９Ａに示すように、分取後の細胞の許容生存率を設定すれば、細胞種ＪとＫに対して設定できる分取部駆動速度をそれぞれ求めることができる。図９Ｂに示すように、細胞種Ｋについては、成功率優先モード及び速度優先モードのいずれも用いることができるが、細胞種Ｊについては、速度優先モードしか用いることができないことが分かる。そのため、もし、使用できるモードが１種類である場合には、速度優先モードを用いることになる。速度優先モードを用いて、駆動速度ｆＳ，Ｋとなるように駆動条件（流量、周波数等）を設定し、必要な細胞数ＮＫを分取する時間ＮＫ／ＳＳを求める。図９Ｂの黒丸で示す通り、細胞種ＪとＫのいずれも許容時間内であることが分かる。一方、各モードの切り替えが可能な装置構成の場合は、細胞種に応じた切り替えを行ったり、複数のデバイスを用いることが可能な装置構成の場合には、各デバイスをそれぞれ異なるモードに設定し、細胞種に応じて最適なデバイスを選択することができる。このような装置構成とすることで、細胞種Ｋに関しては成功率優先モードを用いたほうが取得総時間を低減させることができる（図９Ｂ星印参照）。
　なお、前記の例では、許容生存率を優先条件として扱っているが、取得総時間と生存率とを重みづけして目的関数に組み込み、この最適化を施すなどの方法で、分取処理条件を制御することも、勿論可能である。許容生存率や取得送時間等の閾値については、予め設定された値を用いてもよいし、ユーザーが目的等に応じて、その都度設定することも可能である。
　分取処理条件に対する分取対象生体関連微小粒子の生存率及び／又は活性率が予め分かっていない場合、その生存率及び／又は活性率の算定方法は特に限定されず、試料液中における微小粒子の生存率及び／又は活性率が算定可能な公知の方法を自由に用いることができる。本技術では、本技術に係る微小粒子分取装置２を用いて実際の分取工程に先だって、プレ測定工程を行うことで、プレ測定工程において前記試料液から得られた測定結果から、分取処理条件に対する分取対象生体関連微小粒子の生存率及び／又は活性率を算出することも可能である。
　より具体的には、プレ測定工程として、試料溶液の一部を流路Ｐに通流させ、前記光検出部２２によって光学的情報を検出する。検出された光学的情報に基づいて、例えば、後述する解析部２４等を用いて解析を行うことで、分取処理条件に対する分取対象生体関連微小粒子の生存率及び／又は活性率を算出することができる。
　一方、分取処理条件に対する分取対象生体関連微小粒子の生存率及び／又は活性率が予め分かっている場合、後述する記憶部２５に事前に保存して用いることもできるし、ネットワークを介して、データベースから受信して用いることも可能である。
　また、プレ測定工程において前記試料液から得られた測定結果から算出した、分取処理条件に対する分取対象生体関連微小粒子の生存率及び／又は活性率を、後述する記憶部２５やネットワーク上のデータベースに保存して、次回以降の分取や、他のユーザーの分取に利用することも可能である。
　（５－３）その他の制御
　制御部１１では、分取部２３における分取処理条件の制御に加えて、一般的な微小粒子分取装置と同様に、各部について、各種制御を行うことも可能である。例えば、光照射部２１の光照射条件の制御、光検出部２２の光検出条件の制御、解析部２４の解析処理条件の制御等、を行うこともできる。
　（６）解析部２４
　本技術に係る微小粒子分取装置２は、必要に応じて、解析部２４を更に備えていてもよい。解析部２４は、光検出部２２と接続され、光検出部２２で微小粒子から検出した光学的情報を解析する。
　解析部２４は、例えば、光検出部２２より受け取った光の光学的情報から、各微小粒子の特徴量を算出する。具体的には、受光した蛍光や散乱光の検出値より微小粒子の大きさ、形態、内部構造等を示す特徴量を算出する。
　なお、解析部２４は、本技術に係る微小粒子分取装置２においては必須ではなく、光検出部２２よって検出された光学的情報に基づいて、外部の解析装置等を用いて微小粒子の状態等を解析することも可能である。例えば、解析部２４は、パーソナルコンピュータや、ＣＰＵにて実施してもよく、記録媒体（例えば、不揮発性メモリ（ＵＳＢメモリ）、ＨＤＤ、ＣＤなど）等を備えるハードウェア資源にプログラムとして格納し、パーソナルコンピュータやＣＰＵによって機能させることも可能である。また、解析部２４は微小粒子分取装置２の各部とネットワークを介して接続されていてもよい。
　（７）記憶部２５
　本技術に係る微小粒子分取装置２には、各種データを記憶させる記憶部２５を備えることができる。記憶部２５では、例えば、前記光検出部２２によって検出された微小粒子の光学的情報、前記制御部１１によって制御された分取処理条件、前記解析部２４によって解析された解析結果等、測定に関わるあらゆる事項を記憶することができる。
　なお、本技術に係る微小粒子分取装置２において、記憶部２５は必須ではなく、外部の記憶装置等を用いて、各種データの記憶を行うことも可能である。
　（８）表示部２６
　本技術に係る微小粒子測定装置２には、各種情報を表示する表示部２６を備えることができる。表示部２６では、前記光検出部２２によって検出された微小粒子の光学的情報、前記制御部１１によって制御された分取処理条件、前記解析部２４によって解析された解析結果等、測定に関わるあらゆる事項を表示することができる。
　本技術に係る微小粒子測定装置２において、表示部２６は必須ではなく、外部の表示装置を接続してもよい。表示部２６としては、例えば、ディスプレイやプリンタなどを用いることができる。
＜２．微小粒子分取システム３＞
　図１０は、本技術に係る微小粒子分取システム３の実施形態を模式的に示す模式概念図である。本技術に係る微小粒子分取システム３は、光検出部２２と、分取部２３と、を備える分取装置２０と、制御部１１を備える制御装置１と、を有する。
　また、必要に応じて、流路Ｐ、光照射部２１、解析部２４、記憶部２５、表示部２６等を備えることができる。これらは、分取装置２０や制御装置１に備えてもよいし、それぞれ独立して配置してもよい。例えば、流路Ｐは、分取装置２０に予め備えていてもよいが、市販の流路Ｐや流路Ｐが設けられた使い捨てのチップなどを分取装置２に設置して解析又は分取を行うことも可能である。また、光照射部２１は、分取装置２０に予め備えていてもよいが、外部の光照射装置等を用いて流路Ｐを通流する微小粒子への光照射を行うことも可能である。更に、解析部２４、記憶部２５、及び表示部２６は、分取装置２０や制御装置１の中に予め備えていてもよいが、外部の解析装置、記憶装置、表示装置等を用いることも可能である。この場合、各装置を、ネットワークを介して接続することも可能である。
　なお、各部の詳細は、前述した本技術に係る制御装置１及び微小粒子分取装置２の各部の詳細と同一であるため、ここでは説明を割愛する。
＜３．制御方法、微小粒子分取方法＞
　本技術に係る制御方法は、流路Ｐ内を通流する試料液中から微小粒子を分取する際の処理条件を制御する方法であって、制御工程を有する。本技術に係る微小粒子分取方法は、少なくとも、光検出工程と、分取工程と、制御工程と、を有する。また、必要に応じて、通流工程、光照射工程、解析工程、記憶工程、表示工程等を行うこともできる。なお、各工程の詳細は、前述した本技術に係る微小粒子分取装置２の各部が行う工程と同一であるため、ここでは説明を割愛する。
　図１１は、本技術に係る制御方法を用いた微小粒子分取方法の実施形態のフローチャートである。本実施形態では、異なる患者由来の試料から、ＣＤ４＋Ｔ細胞とＣＤ８＋Ｔ細胞を、１：１の比率で取得した例である。まず、患者から採取した生体試料について、遠心分離、薬品処理等の事前処理を行った後、用いる微小粒子分取装置へ、各種情報（試料名、総液量等）の入力を行い（Ｓ１）、ＣＤ４＋Ｔ細胞とＣＤ８＋Ｔ細胞の比率を求めるためのプレ測定工程Ｓ２を行う。プレ測定工程Ｓ２では、通流工程、光照射工程、解析工程、記憶工程、表示工程等が行われる。プレ測定工程Ｓ２で得られる結果の一例を図１２に示す。図１２のグラフに示すような結果に基づき、制御工程Ｓ３では、例えば、細胞分取量の閾値の設定を行う。
　次に、プレ測定工程の結果に基づいて算出され細胞比率に基づき分取処理条件（例えば、分取処理時間、分取量の閾値等）を設定し（制御工程Ｓ３）、流路Ｐのバルブ等を切り替えて、本分取を行う（Ｓ４）。本分取工程Ｓ４では、プレ測定工程Ｓ２と同様に、通流工程、光照射工程、解析工程、記憶工程、表示工程等が行われる。設定時間を終え、必要細胞数が取得できたのちには、次のｋ＋１番目の細胞分画に属する細胞を同様にして分取する。この動作を繰り返し、必要な細胞分画すべてについて細胞分取が終わったのちに、回収バッグへのバルブを閉止して細胞分取工程を終える。
　本実施形態を用いて異なる患者由来の試料から、ＣＤ４＋Ｔ細胞とＣＤ８＋Ｔ細胞を、１：１の比率で取得した結果の例を下記表１に示す。表１に示すように、用いる試料溶液ごとに、分取対象となる微小粒子の含有率や試料溶液の総量が異なっていたとしても、最終回収物中の目的微小粒子の含有量は均一化することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
＜４．制御プログラム＞
　本技術に係る制御プログラムは、流路内を通流する試料液中から微小粒子を分取する条件の制御に用いるプログラムであって、前記試料液中における分取対象となる微小粒子の含有量に基づいて、分取処理条件を制御する制御機能をコンピューターに実現させるためのプログラムである。
　本技術に係る制御プログラムは、適切な記録媒体に記録される。なお、本技術に係る制御プログラムにおける前記制御機能は、前述した制御装置１の制御部１１が行う制御機能と同一であるため、ここでは説明を省略する。
　なお、本技術では、以下の構成を取ることもできる。
（１）
　流路内を通流する試料液中から微小粒子を分取する際の処理条件を制御する装置であって、
　前記試料液中における分取対象となる微小粒子の含有量に基づいて、分取処理条件を制御する制御部を有する、制御装置。
（２）
　前記含有量は、プレ測定工程において前記試料液から得られた測定結果から算出される、（１）の制御装置。
（３）
　前記分取処理条件は、前記試料液の流速、分取処理時間、及び分取処理間隔から選択される一以上の条件である、（１）又は（２）の制御装置。
（４）
　前記微小粒子は、生体関連微小粒子である、（１）から（３）のいずれかの制御装置。
（５）
　前記制御部では、分取処理条件に対する分取対象生体関連微小粒子の生存率及び／又は活性率に基づいて、分取処理条件を制御する、（４）の制御装置。
（６）
　前記生存率及び／又は活性率は、プレ測定工程において前記試料液中の前記生体関連微小粒子から得られた測定結果から算出される、（５）の制御装置。
（７）
　試料液から得られる光学的情報を検出する光検出部と、
　検出された光学的情報に基づいて、前記試料液中から微小粒子を分取する分取部と、
　前記試料液中における分取対象となる微小粒子の含有量に基づいて、前記分取部における分取処理条件を制御する制御部と、
　を有する、微小粒子分取装置。
（８）
　流路内を通流する試料液から得られる光学的情報を検出する光検出部と、
　検出された光学的情報に基づいて、前記試料液中から微小粒子を分取する分取部と、を備える分取装置と、
　前記試料液中における分取対象となる微小粒子の含有量に基づいて、前記分取部における分取処理条件を制御する制御部を備える制御装置と、
　を有する、微小粒子分取システム。
（９）
　流路内を通流する試料液中から微小粒子を分取する条件を制御する方法であって、
　前記試料液中における分取対象となる微小粒子の含有量に基づいて、分取処理条件を制御する制御工程を有する、制御方法。
（１０）
　流路内を通流する試料液中から微小粒子を分取する条件の制御に用いるプログラムであって、
　前記試料液中における分取対象となる微小粒子の含有量に基づいて、分取処理条件を制御する制御機能をコンピューターに実現させるための制御プログラム。
１　制御装置
２　微小粒子分取装置
Ｐ　流路
２１　光照射部
２２　光検出部
２３　分取部
１１　制御部
２４　解析部
２５　記憶部
２６　表示部
３　微小粒子分取システム
 

Claims (10)

  1. 　流路内を通流する試料液中から微小粒子を分取する際の処理条件を制御する装置であって、
    　前記試料液中における分取対象となる微小粒子の含有量に基づいて、分取処理条件を制御する制御部を有する、制御装置。
  2. 　前記含有量は、プレ測定工程において前記試料液から得られた測定結果から算出される、請求項１記載の制御装置。
  3. 　前記分取処理条件は、前記試料液の流速、分取処理時間、及び分取処理間隔から選択される一以上の条件である、請求項１記載の制御装置。
  4. 　前記微小粒子は、生体関連微小粒子である、請求項１記載の制御装置。
  5. 　前記制御部では、分取処理条件に対する分取対象生体関連微小粒子の生存率及び／又は活性率に基づいて、分取処理条件を制御する、請求項４記載の制御装置。
  6. 　前記生存率及び／又は活性率は、プレ測定工程において前記試料液中の前記生体関連微小粒子から得られた測定結果から算出される、請求項５記載の制御装置。
  7. 　試料液から得られる光学的情報を検出する光検出部と、
    　検出された光学的情報に基づいて、前記試料液中から微小粒子を分取する分取部と、
    　前記試料液中における分取対象となる微小粒子の含有量に基づいて、前記分取部における分取処理条件を制御する制御部と、
    　を有する、微小粒子分取装置。
  8. 　流路内を通流する試料液から得られる光学的情報を検出する光検出部と、
    　検出された光学的情報に基づいて、前記試料液中から微小粒子を分取する分取部と、を備える分取装置と、
    　前記試料液中における分取対象となる微小粒子の含有量に基づいて、前記分取部における分取処理条件を制御する制御部を備える制御装置と、
    　を有する、微小粒子分取システム。
  9. 　流路内を通流する試料液中から微小粒子を分取する条件を制御する方法であって、
    　前記試料液中における分取対象となる微小粒子の含有量に基づいて、分取処理条件を制御する制御工程を有する、制御方法。
  10. 　流路内を通流する試料液中から微小粒子を分取する条件の制御に用いるプログラムであって、
    　前記試料液中における分取対象となる微小粒子の含有量に基づいて、分取処理条件を制御する制御機能をコンピューターに実現させるための制御プログラム。
     
PCT/JP2019/032211 2018-09-10 2019-08-19 制御装置、該制御装置を用いた微小粒子分取装置及び微小粒子分取システム、並びに制御方法、及び制御プログラム WO2020054317A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/250,745 US11530975B2 (en) 2018-09-10 2019-08-19 Control device, microparticle sorting device and microparticle sorting system using control device, and control method

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018-168712 2018-09-10
JP2018168712A JP2020041881A (ja) 2018-09-10 2018-09-10 制御装置、該制御装置を用いた微小粒子分取装置及び微小粒子分取システム、並びに制御方法、及び制御プログラム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020054317A1 true WO2020054317A1 (ja) 2020-03-19

Family

ID=69777506

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2019/032211 WO2020054317A1 (ja) 2018-09-10 2019-08-19 制御装置、該制御装置を用いた微小粒子分取装置及び微小粒子分取システム、並びに制御方法、及び制御プログラム

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11530975B2 (ja)
JP (1) JP2020041881A (ja)
WO (1) WO2020054317A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021090573A1 (ja) * 2019-11-07 2021-05-14 ソニー株式会社 分取制御装置、該分取制御装置を用いた粒子分取装置及び粒子分取システム、並びに分取制御方法、及び制御プログラム
WO2022181049A1 (ja) * 2021-02-24 2022-09-01 ソニーグループ株式会社 細胞処理システム、細胞処理方法、学習データ作成方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230273191A1 (en) 2020-07-21 2023-08-31 Sony Group Corporation Information processing apparatus, information processing system, information processing method, and program
US20230393066A1 (en) 2020-07-21 2023-12-07 Sony Group Corporation Information processing system and information processing method

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4976209B2 (ja) * 2006-12-08 2012-07-18 古河電気工業株式会社 検体識別分注装置及び検体識別分注方法
JP2013015357A (ja) * 2011-07-01 2013-01-24 Shimadzu Corp フローサイトメータ
JP2016521362A (ja) * 2013-04-12 2016-07-21 ベクトン・ディキンソン・アンド・カンパニーＢｅｃｔｏｎ， Ｄｉｃｋｉｎｓｏｎ Ａｎｄ Ｃｏｍｐａｎｙ 細胞分取のための自動セットアップ
WO2016182034A1 (ja) * 2015-05-12 2016-11-17 株式会社オンチップ・バイオテクノロジーズ 単一粒子解析方法およびその解析のためのシステム
US20170248515A1 (en) * 2014-11-17 2017-08-31 Becton, Dickinson And Company Flow Cell Cuvettes Having a Narrowing Region, and Flow Cytometer Systems Comprising the Same

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4325483A (en) * 1979-08-20 1982-04-20 Ortho Diagnostics, Inc. Method for detecting and controlling flow rates of the droplet forming stream of an electrostatic particle sorting apparatus
US4538733A (en) * 1983-10-14 1985-09-03 Becton, Dickinson And Company Particle sorter with neutralized collection wells and method of using same
US6809804B1 (en) * 2000-05-11 2004-10-26 Becton, Dickinson And Company System and method for providing improved event reading and data processing capabilities in a flow cytometer
WO2004025266A2 (en) * 2002-09-16 2004-03-25 Cytonome, Inc Method and apparatus for sorting particles
US7232687B2 (en) * 2004-04-07 2007-06-19 Beckman Coulter, Inc. Multiple sorter monitor and control subsystem for flow cytometer
JP4539707B2 (ja) * 2007-10-25 2010-09-08 ソニー株式会社 微小粒子分取装置及び微小粒子分取用基板、並びに微小粒子分取方法
US10101261B2 (en) * 2010-01-15 2018-10-16 On-Chip Biotechnologies Co., Ltd. Disposable chip-type flow cell and cell sorter using the same
WO2012129591A1 (en) * 2011-03-30 2012-10-04 Empire Technology Development Llc Material sorting system and method of sorting material
JP5994337B2 (ja) * 2012-03-30 2016-09-21 ソニー株式会社 微小粒子分取装置及びディレイタイム決定方法
WO2014038640A1 (ja) * 2012-09-06 2014-03-13 古河電気工業株式会社 検体識別分取装置および検体識別分取方法
JP6102783B2 (ja) * 2014-02-14 2017-03-29 ソニー株式会社 粒子分取装置、粒子分取方法及びプログラム
US20190256817A1 (en) * 2016-11-03 2019-08-22 Cell Microsystems, Inc. Automated collection of a specified number of cells
KR20180058052A (ko) * 2016-11-23 2018-05-31 시스멕스 가부시키가이샤 세포 검출 장치 및 세포 검출 방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4976209B2 (ja) * 2006-12-08 2012-07-18 古河電気工業株式会社 検体識別分注装置及び検体識別分注方法
JP2013015357A (ja) * 2011-07-01 2013-01-24 Shimadzu Corp フローサイトメータ
JP2016521362A (ja) * 2013-04-12 2016-07-21 ベクトン・ディキンソン・アンド・カンパニーＢｅｃｔｏｎ， Ｄｉｃｋｉｎｓｏｎ Ａｎｄ Ｃｏｍｐａｎｙ 細胞分取のための自動セットアップ
US20170248515A1 (en) * 2014-11-17 2017-08-31 Becton, Dickinson And Company Flow Cell Cuvettes Having a Narrowing Region, and Flow Cytometer Systems Comprising the Same
WO2016182034A1 (ja) * 2015-05-12 2016-11-17 株式会社オンチップ・バイオテクノロジーズ 単一粒子解析方法およびその解析のためのシステム

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021090573A1 (ja) * 2019-11-07 2021-05-14 ソニー株式会社 分取制御装置、該分取制御装置を用いた粒子分取装置及び粒子分取システム、並びに分取制御方法、及び制御プログラム
WO2022181049A1 (ja) * 2021-02-24 2022-09-01 ソニーグループ株式会社 細胞処理システム、細胞処理方法、学習データ作成方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20210349002A1 (en) 2021-11-11
JP2020041881A (ja) 2020-03-19
US11530975B2 (en) 2022-12-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2020054317A1 (ja) 制御装置、該制御装置を用いた微小粒子分取装置及び微小粒子分取システム、並びに制御方法、及び制御プログラム
Sesen et al. Image-based single cell sorting automation in droplet microfluidics
US6833542B2 (en) Method for sorting particles
US6815664B2 (en) Method for separation of particles
US6744038B2 (en) Methods of separating particles using an optical gradient
US6784420B2 (en) Method of separating particles using an optical gradient
EP2602608B1 (en) Analysis and sorting of biological cells in flow
US20020160470A1 (en) Methods and apparatus for generating and utilizing linear moving optical gradients
US20020115163A1 (en) Methods for sorting particles by size and elasticity
AU2002241760A1 (en) Methods and apparatus for use of optical forces for identification, characterization and/or sorting of particles
US20020123112A1 (en) Methods for increasing detection sensitivity in optical dielectric sorting systems
US11885730B2 (en) Microparticle sorting device, microparticle sorting system, droplet sorting device, droplet control device, and droplet control program
US20020121443A1 (en) Methods for the combined electrical and optical identification, characterization and/or sorting of particles
US20020113204A1 (en) Apparatus for collection of sorted particles
WO2021090573A1 (ja) 分取制御装置、該分取制御装置を用いた粒子分取装置及び粒子分取システム、並びに分取制御方法、及び制御プログラム
WO2017126170A1 (ja) 微小粒子測定装置、情報処理装置及び情報処理方法
JP5098650B2 (ja) 微小粒子の送流方法及び分析方法、並びに微小粒子分析用基板
WO2020066346A1 (ja) 微小粒子測定装置及び微小粒子測定方法
WO2021131415A1 (ja) 情報処理装置、粒子測定装置、粒子測定システム、粒子分取装置、粒子分取システム、情報処理方法、及び情報処理プログラム
WO2020179237A1 (ja) 微小粒子測定装置、微小粒子分取装置、微小粒子測定システム及び微小粒子分取システム
Roth et al. Bio optofluidics cell sorter: cell-BOCS concept and applications
Kesavaraju et al. Novel Dual-Parameter Live Single Cell Detection, Sorting, and Isolation Platform
AU2003202909A1 (en) Methods and apparatus for generating and utilizing linear moving optical gradients

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19860705

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19860705

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1