WO2020129462A1 - 粒子確認方法、粒子捕捉用チップ、及び粒子分析システム - Google Patents

粒子確認方法、粒子捕捉用チップ、及び粒子分析システム Download PDF

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particles
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浩之 細川
翼 世取山
増原 慎
中尾 勇
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ソニー株式会社
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    • G01N2035/1034Transferring microquantities of liquid

Definitions

  • the present technology relates to a particle confirmation method, a particle capturing chip, and a particle analysis system. More specifically, after the movement of particles performed in particle analysis, a particle confirmation method for confirming that the intended particles have been moved or the position of the particles before the movement, and used for performing the particle confirmation method.
  • the present invention relates to a particle capturing chip, and a particle analysis system for performing the particle confirmation method.
  • -Attention is focused on single cell analysis technology.
  • cells are captured one by one in each of a large number of microwells arranged on a plane, and the morphology of each cell is individually observed to analyze the characteristics of each cell.
  • the reaction of each cell with the reagent can be analyzed using, for example, fluorescence as an index.
  • Patent Document 1 discloses a single cell analysis device, and the device was captured for each of a substrate, a plurality of cell trapping holes provided on one surface of the substrate, and each of the cell trapping holes.
  • a nucleic acid capturing body that captures a nucleic acid extracted from a single cell is provided, and the nucleic acid capturing area is provided in the vicinity of the cell capturing hole, and a second hole provided on one surface of the substrate, The second hole is larger than the cell trapping hole (claim 1).
  • a plate in which multiple wells are arranged on one surface may be used.
  • cells may be captured in each of the multiple wells, and then the characteristics of the cells in each well may be analyzed.
  • the cells are drained from the wells in which they are trapped, and the cells are removed from the plate to other areas (e.g., wells). Transfer to a plate or container, etc.).
  • the sorting operation that is, the discharging and the moving
  • the distance from the plate to the other region often does not fall within one visual field of a camera observing the cell. Therefore, in order to confirm that the cells have been sorted, it is necessary to perform the sorting operation while moving the field of view of the camera.
  • the sorting operation that involves moving the field of view of the camera requires time and labor. Especially when it is necessary to sort a plurality of cells continuously, a sorting operation involving movement of the field of view of the camera is not suitable. Also, if the cells are not tracked, it cannot be confirmed whether or not the desired cells have been sorted.
  • the main purpose of this technology is to provide a technique for confirming that the intended particle has been moved or the position of the particle before the movement, after the movement of the particle performed in the particle analysis.
  • the present inventors have found that the above problems can be solved by a specific particle confirmation method, a specific particle capturing chip, and a specific particle analysis system.
  • the present technology is an associating step of associating the identification information of the particles captured in the well in the particle capturing region with the position information of the well, a discharging step of discharging the particles from the well, and the discharging step after the discharging step.
  • a particle confirmation method including an identification information acquisition step of acquiring identification information of particles, and a confirmation step of confirming whether or not the particles have been captured in a well having the position information, based on the acquired identification information. I will provide a.
  • the particle confirmation method according to the present technology may further include a capturing step of capturing particles via a linker immobilized to a well in the particle capturing region.
  • the capturing step may include a labeling step of labeling the particles captured in the well to give identification information to the particles.
  • the particles may be labeled with fluorescence, color, charge, magnetic charge, oligonucleic acid, or peptide to give identification information to the particles.
  • adjacent wells in the particle capturing region may have different labeling elements, and particles captured in the adjacent wells may be labeled with different labeling elements.
  • the wells in the particle capturing region are arranged so as to form a plurality of rows or columns, and two adjacent rows or columns have labeling elements different from each other.
  • the associating step may further include an image acquisition step of acquiring an image of the particle capturing region, and acquires fluorescence, color, or particle size or shape from the image as identification information, and the identification information and the It may be associated with the position information.
  • a plurality of particles having identification information may be continuously discharged.
  • the discharge order of the plurality of particles may be referred to.
  • discharging may be temporarily stopped after a predetermined number of particles are continuously discharged.
  • the mark particles may be discharged after the predetermined number of particles are continuously discharged.
  • the particle capturing region is divided into a plurality of fields, and the well may include a labeling element for identifying a field in which the well is arranged.
  • the discharging step may further include a light irradiation step of irradiating the linker fixed to the well with light to cleave the linker.
  • the particle confirmation method further includes a particle moving step of passing particles discharged from the well in the discharging step through a channel, and in the identification information acquiring step, The identification information can be acquired from the passing particles or the particles passing through the flow path.
  • the particle confirmation method of the present technology may further include a particle sorting step.
  • the particles captured in the well in the associating step may have two or more different identification information.
  • the particle confirmation method of the present technology may further include, in the identification information acquisition step, a nucleic acid sequence step of acquiring identification information of the particle by a nucleic acid sequence process.
  • the present technology also provides a particle capturing chip comprising a particle capturing region having at least one well, each of the at least one well having a labeling element capable of transferring from well to particle.
  • the labeling element may be immobilized in each well via a linker, and the immobilization of the labeling element via the linker may be resolvable.
  • adjacent wells in the particle capture region may have different labeling elements.
  • the wells in the particle capturing region may be arranged so as to form a plurality of rows or columns, and two adjacent rows or columns may have different labeling elements from each other.
  • the present technology comprises a particle capturing region having at least one well, each of the at least one well has a labeling element capable of transferring from a well to a particle, and the particle capturing chip, and the at least one
  • a particle analysis system including a particle collection unit that collects particles discharged from one well and an identification information acquisition unit that acquires identification information of the discharged particles.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of a particle capturing chamber used in the particle confirmation method according to the present technology.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of a particle capturing chamber used in the particle confirmation method according to the present technology.
  • It is a schematic diagram for explaining a particle sorting process including a particle confirmation method according to the present technology.
  • It is a schematic diagram of an example of a particle capture region used in the particle confirmation method according to the present technology.
  • It is a schematic diagram of an example of a particle capture region used in the particle confirmation method according to the present technology.
  • It is a schematic diagram of an example of a particle capture region used in the particle confirmation method according to the present technology.
  • It is a schematic diagram of an example of a particle capture region used in the particle confirmation method according to the present technology.
  • FIG. 1 It is a schematic diagram of an example of a particle capture region used in the particle confirmation method according to the present technology. It is a schematic diagram of an example of a particle capture region used in the particle confirmation method according to the present technology. It is a schematic diagram which shows the example of the particle which has two or more different identification information. It is a figure for explaining a quantum dot used as a labeling element in this art. It is a schematic diagram for demonstrating the particle confirmation process of this technique. It is a figure which shows the state where the particle
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of a particle capturing chamber used in the particle confirmation method according to the present technology. It is a figure showing an example of composition of a particle analysis system according to this art.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of capturing and discharging particles in the method according to the present technology. It is a schematic diagram of an example of the particles trapped in the well.
  • First embodiment (particle confirmation method) (1) Description of first embodiment (2) First example of first embodiment (particle sorting process including performing particle confirmation method of the present technology) (2-1) Capture step (2-2) Association step (2-3) Ejection step (2-4) Particle transfer step (2-5) Identification information acquisition step (2-6) Confirmation step (2-7) Example of particle confirmation method when adjacent wells have different identification information (2-8) Separation of a plurality of particles (3) Second example of the first embodiment (particle confirmation method using synthetic particles) (3-1A) Capture step (3-2A) Association step (3-3A) Ejection step (3-4A) Particle transfer step (3-5A) Identification information acquisition step (3-6A) Confirmation step (4) Particle Example 2.
  • Second embodiment (chip for capturing particles) (1) Description of the second embodiment (2) Example of fixation of labeling element to well (3) Example of binding mode between labeling element and particle (4) Example of arrangement of labeling element (5) For capturing particles 1. First example of chip (6) Second example of chip for capturing particles 3. Third embodiment (particle analysis system) (1) Description of third embodiment (2) Example of third embodiment (particle analysis system)
  • a particle confirmation method includes an associating step of associating identification information of a particle captured in a well in a particle capturing area with position information of the well, a discharging step of discharging the particle from the well, and the discharging step.
  • the particle confirmation method of the present technology it is possible to confirm that the intended particles have moved after the particles captured in the well have moved to the outside of the well. For example, by the particle confirmation method of the present technology, for example, it can be confirmed whether the target particles have been collected. Therefore, in order to confirm whether or not the target particles have been separated by the particle confirmation method of the present technology, tracking of the target particles by the camera does not have to be performed.
  • the particle confirmation method of the present technology can also confirm the position of the particles before the movement after the particles captured in the well are moved to the outside of the well. With this, it is possible to specify the well in which the particles have been sorted, and it is possible to associate the particles before sorting with the particles after sorting.
  • the particle confirmation method of the present technology can reduce the time and/or labor for confirming whether or not one target particle is collected.
  • the reduction of the time and/or labor is particularly remarkable in the aspect of sorting a plurality of target particles. Therefore, the particle confirmation method of the present technology is particularly suitable for the aspect in which a plurality of target particles are continuously collected.
  • the particle confirmation method of the present technology can also confirm the position of the particles before the movement after the particles captured in the well are moved to the outside of the well.
  • the confirmation is also useful for, for example, associating a cell component with a characteristic of a cell having the cell component. For example, the particles and cells are allowed to coexist in the well, and the cells are lysed to bind the cell-derived nucleic acid to the particles. By performing the confirmation after the particles bound with the nucleic acid are discharged from the well and collected, the nucleic acid derived from the cell can be associated with the characteristics of the cell.
  • a flow cytometer can be mentioned as an example of the existing particle sorting apparatus.
  • a flow cytometer a liquid in which cells are suspended is irradiated with laser light.
  • a signal for example, fluorescence and/or scattered light
  • the detection takes place within a very limited time and the information available for the selection of cells to be sorted is limited to some extent.
  • the particle confirmation method of the present technology includes an associating step of associating the identification information of the particles captured in the well in the particle capturing region with the position information of the well, and after the associating step, the particles are discharged from the well. To be done. That is, the associating step is performed on the particles captured in the well, and then the particles are discharged. Therefore, more time can be taken for selection of particles to be sorted, and further, selection and sorting of particles based on more diverse information becomes possible.
  • the particle confirmation method of the present technology may be performed in various particle sorting apparatuses in which the particle sorting operation is performed using the particle capturing region having at least one well.
  • various particle sorting apparatuses there can be mentioned, for example, a single cell analyzing apparatus in which a step of capturing cells in a well is performed. As a result of analysis by a single cell analyzer, it may be required to sort cells confirmed to have desired characteristics. Since the particle confirmation method of the present technology makes it possible to confirm whether or not the target particles have been separated, it is possible to meet such needs.
  • the particle confirmation method of the present technology may be performed, for example, when executing a particle sorting process. That is, the present technology also provides a particle sorting method including the steps (for example, the associating step, the discharging step, the identification information acquiring step, and the checking step) performed in the particle checking method.
  • a particle sorting method including the steps (for example, the associating step, the discharging step, the identification information acquiring step, and the checking step) performed in the particle checking method.
  • An example of the particle sorting method will be described below in (2).
  • the particle confirmation method of the present technology may be performed, for example, in analysis of cell components (particularly nucleic acid sequencing treatment), and more particularly in sample preparation for analysis of cell components. That is, the present technology also provides a cell component analysis method including the steps (for example, the association step, the discharge step, the identification information acquisition step, the confirmation step, etc.) performed in the particle confirmation method. The present technology also provides a sample preparation method for cell component analysis including the step. An example of these methods will be described below in (3).
  • FIG. 1 is an example of a flow of a particle sorting process in which the particle confirmation method of the present technology is performed.
  • 2A and 2B are examples of a particle capturing chamber used for performing the particle sorting process.
  • FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the particle sorting process.
  • step S101 of FIG. 1 the particle sorting process in which the particle confirmation method of the present technology is performed is started.
  • a particle trapping region having at least one well and a fluid containing or possibly containing particles to be sorted can be provided.
  • the particle trapping region may be, for example, a particle trapping region provided in the particle trapping chip described in “2. Second embodiment (particle trapping chip)” below.
  • the description about the particle-trapping chip and the description about the components (for example, the particle-trapping region and the well) included in the chip also apply to the present embodiment.
  • the particle capturing chip may be provided in the particle capturing chamber.
  • the particle capturing chamber including the particle capturing chip for example, the particle capturing chamber shown in FIGS. 2A and 2B can be prepared.
  • FIG. 2A is a diagram schematically showing the inside of the particle capturing chamber.
  • FIG. 2B is a schematic perspective view of the particle capturing chamber.
  • the particle capturing chamber 100 includes a particle capturing chip 101 that divides the internal space into two spaces.
  • the particle trapping chip 101 has a particle trapping surface 102 and a surface 103 facing the opposite side.
  • the particle capturing chip 101 may be configured as a plate-like or sheet-like structure having these two surfaces.
  • the particle trapping surface 102 is provided with a particle trapping region 104, which includes a plurality of wells 105.
  • Well 105 is sized to contain particles therein.
  • holes 106 are provided at the bottom of each well 105. The hole 106 penetrates from the bottom of the well to the opposite surface 103. The holes 106 are sized so that particles do not pass through.
  • the particle-capturing chip 101 may be formed of, for example, a material generally used in the technical field related to the microchannel.
  • the material include glass such as borosilicate glass and quartz glass; plastic resin such as acrylic resin, cycloolefin polymer, and polystyrene; rubber material; and silicone resin such as PDMS.
  • a 3D stereolithography method using a stereolithography printer or a high-definition 3D printer a fabrication method by molding PDMS resin, and a glass with a laser are used.
  • a method of directly processing or a method of processing the SiO 2 membrane by a semiconductor process may be used.
  • a device for carrying out these methods may be appropriately selected by those skilled in the art.
  • an apparatus used for the 3D stereolithography method may include, for example, a stereolithography printer of the ACCULAS (trademark) series.
  • the resin used for 3D stereolithography may be appropriately selected by those skilled in the art.
  • the resin is, for example, a photocurable resin composition containing one or more selected from an acrylic oligomer, an acrylic monomer, an epoxy oligomer, and an epoxy monomer, and may be, for example, an ultraviolet curable resin composition.
  • the particle-capturing chip 101 can be formed by curing the resin composition using an optical printer. By these methods, the particle capturing chip 101 having the well 105 and the hole 106 having a desired shape can be manufactured.
  • Each of the wells 105 may have a shape capable of capturing one particle.
  • well inlets can be, for example, circular, oval, polygonal, such as triangular, square (eg, rectangular, square, parallelogram, and rhombus), pentagonal, hexagonal, and the like.
  • the entrance of the well means the opening of the well on the particle capturing surface on which the well is provided.
  • the shape of the well entrance can be designed, for example, such that particles to be captured can enter the well, but particles that are not to be captured cannot enter the well.
  • Wells 105 may be regularly arranged on the particle capturing surface 102.
  • the regular well arrangement makes it easier to specify the position of the well in which the target particle is captured, that is, the position information described below can be obtained more easily. As a result, it becomes possible to more easily take out and/or observe the particles captured by the wells, for example.
  • the wells may be arranged in a row or a plurality of rows on the particle capturing surface at predetermined intervals, or the wells may be arranged on the particle capturing surface in a grid pattern at predetermined intervals. The interval can be appropriately selected by those skilled in the art depending on, for example, the number of particles applied and the number of particles to be captured.
  • the spacing may be, for example, 20 ⁇ m to 300 ⁇ m, preferably 30 ⁇ m to 250 ⁇ m, more preferably 40 ⁇ m to 200 ⁇ m, and even more preferably 50 ⁇ m to 150 ⁇ m.
  • the wells when the wells are arranged in a grid pattern, the wells may be arranged at the intervals illustrated above in the X direction and the Y direction on the particle capturing surface.
  • a material forming a wall surface defining a space inside the chamber 100 and a material forming a wall surface of a flow path connected to the space inside the chamber 100 can be selected as appropriate.
  • the material is preferably a material that is not toxic to cells.
  • at least a part of the chamber, particularly the upper surface of the particle capturing chamber 100 may be formed of a transparent material.
  • the material of the other part of the particle capturing chamber 100 for example, a material generally used in the technical field of microchannels can be used.
  • the material include glass such as borosilicate glass or quartz glass; plastic resin such as acrylic resin, cycloolefin polymer, and polystyrene; or rubber material such as PDMS.
  • the particle capturing chamber of the present technology is composed of a plurality of members, the plurality of members may be formed of the same material or different materials.
  • the particle trapping chamber of the present technology can be formed by stacking a plurality of plate-shaped materials that are perforated in advance so as to form the chamber inner space and the channel space.
  • the interior of the particle capturing chamber 100 is divided into two spaces by the particle capturing chip 101.
  • the space on the side where the well 105 is opened is called the particle trapping space 109, and the other space is called the space 110 on the opposite side.
  • the particle capturing chamber 100 is arranged so that gravity acts on the particles 108 in the direction of the arrow 107.
  • a first fluid supply channel section 111, a second fluid supply channel section 112, a first fluid discharge channel section 113, and a second fluid are provided in the particle capturing chamber 100.
  • a discharge flow path section 114 is provided in the particle capturing chamber 100.
  • the first fluid supply channel section 111 and the first fluid discharge channel section 113 are connected to the particle capturing space 109.
  • the second fluid supply channel section 112 and the second fluid discharge channel section 114 are connected to the opposite space 110.
  • Valves 121, 122, and 123 are provided in the first fluid supply channel section 111, the second fluid supply channel section 112, the first fluid discharge channel section 113, and the second fluid discharge channel section 114, respectively. , And 124 are provided.
  • a pump (not shown) is connected to each of these four flow path portions. By driving the pump, the fluid can be supplied into the particle capturing chamber 100 through these four flow passages, or from the inside of the particle capturing chamber 100 through these four flow passages. A fluid can be aspirated.
  • These four valves and four pumps can be controlled independently of each other.
  • FIG. 2A is a schematic diagram of an example of a state where particles are trapped in the well 105, and the particles do not have to exist in the well 105 before the particle trapping process.
  • FIG. 3A An enlarged view of the particle trapping region 104 is shown in FIG.
  • a plurality of wells 105 are provided on the surface of the particle capturing region 104.
  • the plurality of wells 105 are preferably arranged at predetermined intervals. By arranging the plurality of wells 105 at a predetermined interval, it becomes easy to acquire the position information of the well in which the particles are captured in the association step described below.
  • the hole 106 in the well 105 is omitted.
  • the plurality of wells 105 may be arranged in a lattice, for example, as shown in FIG. By arranging the wells 105 in a grid pattern, it becomes easy to acquire the position information of the wells.
  • each of the plurality of wells 105 may be appropriately selected by those skilled in the art depending on the size of particles to be sorted.
  • the well 105 may have a size capable of containing, for example, at least one particle to be sorted, preferably 1 to 5 particles, more preferably 1 to 3 particles to be sorted, More preferably, it may have a size capable of accommodating 1 to 2, particularly preferably 1 particle to be sorted.
  • the fluid containing or possibly containing the particles to be sorted can be, for example, a liquid containing plural types of cells.
  • the fluid may contain particles other than the target particles.
  • a capturing step is performed in which particles are captured in the wells in the particle capturing region.
  • the particle capturing process may be performed so that at least one well in which one particle is captured exists in the particle capturing region.
  • there may be wells in which two or more particles are captured.
  • Wells in which two or more particles are captured can be excluded from the sorting target in the following association step.
  • the particle capturing process may be performed so that the particles descend and enter the well, or the particles may rise and enter the well.
  • the descending of the particles can be, for example, the sedimentation of the particles by gravity.
  • the rise of the particles may be movement of the particles due to, for example, a flow generated by suction.
  • particles in the capturing step, may be captured in the well via a linker fixed to the well in the particle capturing region.
  • the linker By using the linker, particles can be more reliably captured in the well.
  • the linker the linker as described in “2. Second embodiment (chip for capturing particles)” may be used, and the description also applies to the present embodiment.
  • step S102 the cell-containing liquid is introduced into the particle capturing space 109 from the first fluid supply flow path portion 111 shown in FIGS. 2A and 2B, for example.
  • the cells 108 settle in the particle capturing space 109 and enter each of the wells 105, and the cells 108 are captured by the wells 105, for example, as shown in FIG.
  • each of the cells captured in the well may have a different fluorescent label. Having the different fluorescent labels is shown in FIG. 3B by each cell having a different pattern.
  • suction may be performed through the second fluid discharge flow path portion 114, for example.
  • suction through the second fluid supply flow channel 112 may be performed.
  • the particles 108 can be captured in the well 105 more efficiently. Further, the suction suppresses the captured particles 108 from exiting the well 105.
  • the capturing step of step S102 may include a labeling step of labeling the particles captured in the well to give identification information to the particles.
  • the particles can be labeled by the labeling element present in the well, for example, by capturing the particles in the well.
  • the labeling element may be a substance for labeling particles.
  • the particles may be labeled with fluorescence, color, charge, magnetic charge, or radicals to provide identification information to the particles.
  • adjacent wells in the particle capturing region may have different labeling elements, and particles captured in adjacent wells may be labeled with different labeling elements.
  • FIG. 4 is a diagram schematically showing an example of the particle capturing area.
  • nine color fluorescent dyes are used as labeling elements.
  • a plurality of wells 41 are arranged in a grid pattern in the particle trapping region 40 in FIG.
  • the well of column 1 has any one of three types of blue fluorescent dyes B1, B2, and B3 having different wavelengths as a labeling element.
  • Each of the wells in column 1 has any of B1, B2, and B3 as a labeling element so that the blue fluorescent dyes B1, B2, and B3 are arranged in this order.
  • the well of column 2 has any one of three kinds of green fluorescent dyes G1, G2, and G3 having different wavelengths as a labeling element.
  • Each of the wells in column 2 has any of G1, G2, and G3 as a labeling element so that the green fluorescent dyes G1, G2, and G3 are arranged in this order.
  • the wells in column 3 have any of the three types of red fluorescent dyes R1, R2, and R3 having different wavelengths as a labeling element.
  • Each of the wells in column 3 has any one of R1, R2, and R3 as a labeling element so that the red fluorescent dyes R1, R2, and R3 are arranged in this order.
  • a column formed from wells having any of the three types of blue fluorescent dyes a column formed from wells having any of the three types of green fluorescent dyes, and three types
  • the rows formed from the wells containing any of the red fluorescent dyes are arranged in this order.
  • FIG. 5 is a diagram schematically showing an example of the particle capturing area.
  • any two combinations of three color fluorescent dyes are used as labeling elements.
  • a plurality of wells are arranged in a grid pattern in the particle trapping region 50 in FIG.
  • the wells in column 1 have a combination of blue fluorescent dye B and blue fluorescent dye B, a combination of blue fluorescent dye B and green fluorescent dye G, and a combination of blue fluorescent dye B and red fluorescent dye R. Any of the combinations of.
  • Each of the wells in column 1 has any of these combinations as a labeling element, such that they are arranged in this order.
  • the wells in row 2 have either G and B combinations, G and G combinations, and G and R combinations.
  • Each of the wells in column 1 has any of these combinations as a labeling element, such that they are arranged in this order.
  • the wells in row 3 have either R and B combinations, R and G combinations, and R and R combinations.
  • Each of the wells in column 1 has any of these combinations as a labeling element, such that they are arranged in this order.
  • the wells in the particle capturing region may be arranged so as to form a plurality of rows or columns. Further, two adjacent rows or columns forming the plurality of rows or columns may have labeling elements different from each other, and the particles trapped in the wells in the adjacent rows or columns may be labeled with different labeling elements. Particles whose identification information has been acquired in the identification information acquisition step, which will be described later, are captured in the well having the positional information associated in the association step, for example, by having adjacent two rows or columns have different labeling elements. It will be easier to see what.
  • a particle trapping area in which two adjacent rows or columns have different labeling elements will be described below with reference to FIGS. 6 and 7.
  • FIG. 6 is a diagram schematically showing an example of the particle trapping region.
  • any one of the three color fluorescent dyes is used as a labeling element.
  • a plurality of wells 61 are arranged in a grid pattern in the particle capturing area 60 in FIG.
  • FIG. 7 is a diagram schematically showing an example of the particle trapping region.
  • any one of the three color fluorescent dyes is used as a labeling element.
  • a plurality of wells 71 are arranged in the particle capturing region 70 in FIG. 7 so as to form a triangle.
  • the particle capturing region is divided into a plurality of fields, and the well may include a labeling element for identifying a field in which the well is arranged.
  • FIG. 8 is a diagram schematically showing an example of the particle trapping region.
  • the particle trapping area shown in FIG. 8 is divided into four areas.
  • the particle trapping area 80 in FIG. 8 is divided into four fields A to D.
  • the red fluorescent dye R is arranged in each of the wells belonging to the fields A and D.
  • the green fluorescent dye G is arranged in each of the wells belonging to the field B.
  • the blue fluorescent dye B is arranged in each of the wells belonging to the field C.
  • step S103 an associating step of associating the identification information of the particles captured in the well in the particle capturing area with the position information of the well is performed. That is, in the associating step, the particle having the identification information is associated with the position of the well in which the particle is captured.
  • the associated identification information and location information are used in the confirmation step described below.
  • the associating step may be performed mechanically, or may be performed by a user who performs a particle sorting operation using the particle capturing region.
  • the associating step may be performed by, for example, an associating system.
  • the system can be, for example, the particle analysis system described below.
  • the particle analysis system may include, for example, a particle capturing chamber, a microscope, an imaging device, and a particle confirmation unit.
  • the particle analysis system will be described below in “3. Third Embodiment (Particle Analysis System)”.
  • the user selects, for example, a particle having certain identification information in one visual field under microscope observation, and the identification information of the particle and the well in which the particle is captured are selected. It can be associated with location information. In the association, the identification information and the location information can be recorded or stored by the user.
  • identification information may be information used to identify a particle from other particles, or may be information used to identify a particle.
  • the identification or the identification can be performed based on, for example, the type or characteristics of particles. More specifically, the identification information is information based on the fluorescence, color, charge, magnetic charge, or radical of the particles trapped in the well, or information on the morphology or size of the particles trapped in the well. You can A combination of two or more of these pieces of information may be used as the identification information.
  • position information may be information on the position of the well in which particles are captured.
  • the position information may be, for example, information on the position of a well in which a particle is captured in one visual field under a microscope observation, or may be information on the position of a particle in one visual field under a microscope observation.
  • the position information may be, for example, information on the position of the well in which the particles are captured in the particle capturing region, or may be information on the position of the particle in the particle capturing region.
  • the position information may be position information in a coordinate system or may be position information in a non-coordinate system.
  • the position information of the coordinate system may be, for example, position information represented by a one-dimensional or two-dimensional coordinate system, and more particularly, position information represented by an orthogonal coordinate system.
  • the coordinate axis and the origin may be appropriately set by those skilled in the art or by the particle analysis system.
  • the position information of the non-coordinate system may be, for example, information that can be used to specify the position of the well in which particles are captured in one visual field under microscope observation. For example, when the wells form a plurality of columns and rows in the one visual field, the well is in the column from the left or right in the one visual field, or the top or bottom of the one visual field. The row from which the well is located may be used as the position information of the non-coordinate system.
  • the position information of the non-coordinate system may be relative position information.
  • the relative position information may be, for example, position information based on identification information of particles captured in a well around a well in which a certain particle is captured. For example, a well capturing particles having certain identification information is surrounded by wells capturing particles having identification information different from the certain identification information or particles not having the certain identification information. Information may be used as position information of the well that is capturing the particles having the certain identification information. Alternatively, the well that is capturing the particles having certain identification information may be different from the well that is capturing particles having identification information different from the certain identification information or particles not having the certain identification information. The proximity may be used as position information of the well that is capturing the particles having the certain identification information.
  • the position information of the well 105 in which the cells 108 are captured is associated with the identification information of the cells 108.
  • the position information of the well 105 is represented by a two-dimensional orthogonal coordinate system
  • the identification information of the cell 108 can be obtained, and for example, the identification information that the cell 108 has green fluorescence can be obtained.
  • the associating step may include an image acquiring step of acquiring an image of the particle capturing region.
  • the identification information of the particles captured in the well and the position information of the well can be acquired from the image, and the identification information and the position information can be associated with each other.
  • the identification information obtained from the image can be, for example, the fluorescence of the particles, the color, or the size or shape of the particles.
  • the identification information and/or the position information can be acquired by acquiring image data with an imaging device such as a camera and processing the image data.
  • a discharging step of discharging the particles captured in the well from the well is performed.
  • laser light or ultrasonic waves may be applied to the well in which the particles are captured. Bubbles are generated in the well by the irradiation of the laser beam or the ultrasonic wave, so that the target particles can be discharged from the well.
  • a laser having an oscillation wavelength near the light absorption wavelength of water for example, a holmium yag (Ho:YAG) laser
  • bubbles can be generated.
  • the particles of interest may be ejected from the wells using a particle manipulation device, such as a micromanipulator or micropipette, for such ejection.
  • a sheet may be used that seals the wells of the particle-trapping region for such ejection. After capturing the particles, the sheet may seal the wells in the particle capturing area. Then, only the sheet portion covering the wells capturing the target particles is perforated. A flow in which the target particles are discharged from the well is formed in the particle capturing chamber. Thereby, the target particles can be discharged from the well while the other particles are trapped in the well.
  • the sheet may be made of a light (eg infrared) absorbing material, for example.
  • the holes are opened by irradiating the sheet portion with a light ray (for example, infrared ray).
  • the discharging step may include a processing step of performing a process for discharging the particles captured in the well from the well.
  • the linker may be cleaved in the processing step so that the particles can be discharged from the well.
  • the cleavage treatment of the linker may be appropriately selected by those skilled in the art depending on the type of the linker. Specific examples of the linker are described in 2. below. Are described in.
  • the treatment step may include a light irradiation step of irradiating the linker fixed to the well with light to cleave the linker.
  • the cleaving treatment may be UV irradiation.
  • a plurality of particles having identification information may be continuously discharged in the discharging step.
  • 2 to 100 particles having identification information, particularly 2 to 50 particles, and more particularly 2 to 30 particles can be continuously discharged.
  • the order of the identification information of the plurality of particles that are continuously discharged can be referred to in the confirmation step described later.
  • the discharging step may be performed so that particles having the same identification information are not continuously discharged. That is, the discharging step may be performed so that two particles discharged successively have different identification information. For example, particles with red fluorescence, particles with blue fluorescence, and then particles with red fluorescence may be ejected in that order.
  • the order of the identification information of such discharged particles can be compared with the order of the identification information acquired in the identification information acquisition step in the following confirmation step, for example.
  • two or more particles that are continuously discharged may have different identification information.
  • the discharging step may be performed such that particles having the same identification information are continuously discharged. For example, three particles having red fluorescence can be continuously ejected.
  • the fact that particles having the same identification information are continuously discharged can also be compared with the order of the identification information acquired in the identification information acquisition step in the following confirmation step.
  • the discharging may be temporarily stopped after the predetermined number of particles are continuously discharged. Then, after the temporary discharge is stopped, the continuous discharge of particles may be restarted. This allows the temporary cessation of evacuation to be used, for example, as a signal to change the container or well in which the particles are to be collected.
  • the mark particles may be discharged after the predetermined number of particles are continuously discharged.
  • the landmark particles can be used, for example, as a signal to change the container or well in which the particles are to be collected.
  • the mark particle may be, for example, a particle having predetermined identification information.
  • the predetermined identification information may be set by a person skilled in the art, and may preferably be identification information different from the identification information for specifying the particles to be sorted.
  • the cells 108 trapped in the well 105 are discharged from the well 105 as shown in, for example, FIG.
  • the well 105 is irradiated with the laser light 30. Bubbles are generated in the well by the irradiation, and cells 108 are discharged from the well 105 by the bubbles.
  • the linker may be cleaved before the discharge by, for example, irradiation with ultraviolet rays.
  • a particle moving step of moving the particles discharged from the well in the discharging step from the particle capturing area to another area may be performed.
  • the other region may be inside the container of the particle collection container or may be the well of the particle collection plate.
  • the target particles can be sorted into the container or the plate.
  • the particles discharged from the well are passed through the flow channel.
  • the flow path may lead the particles to, for example, a container or plate for collecting particles.
  • the identification information acquisition step and/or the confirmation step which will be described later, may be performed during the passage of the passage or after the passage of the passage.
  • the moving distance of the particles in the particle moving step may be, for example, a distance that does not fit in one field of view of the microscope used in the associating step, or a distance that does not fit in the imaging range of the imaging device used in the associating step.
  • the particles discharged from the well in the discharging step are guided by a flow of a fluid formed around the particle trapping region to a flow path fluidly connected to a space in which the particle trapping region is arranged, It may be collected in a container for collecting particles or a plate through the flow path.
  • the particles discharged from the well in the discharging step are moved in a flow path connected to the micropipette and collected in a container for collecting particles or a plate connected to the flow path.
  • it may be moved by a micromanipulator into a container for collecting particles or onto a plate.
  • further particle analysis may be performed in the container or on the plate.
  • the particles are cells
  • analysis or culture of cells may be performed in the container or the plate.
  • the cells 108 are passed through the first fluid discharge flow path portion 113 to the chamber. Move out of 100.
  • suction can be performed by a pump (not shown) connected to the first fluid discharge flow path portion 113 via the valve 123. Due to the suction, the cells 108 in the particle capturing space 109 pass through the first fluid discharge flow path portion 113 and are discharged to the outside of the chamber 100.
  • the first fluid discharge flow channel section 113 is connected to, for example, the particle recovery flow channel 130 shown in FIG.
  • the particle recovery flow channel 130 is provided in, for example, any one well of the 96-well plate 131. It is configured to be able to eject particles.
  • the cells 108 are collected in any one well of the 96-well plate 131 after passing through the particle collection channel 130.
  • an identification information acquisition step of acquiring identification information of the particles is performed after the discharging step.
  • the identification information obtaining step is performed after the discharging step. That is, in the particle sorting method according to the embodiment of the present technology, the identification information of the particles is acquired in each of two different processes including the association process before the discharging process and the identification information acquiring process after the discharging process. In the former process, particles are trapped in the well. The latter step is carried out after the ejection step, i.e. in the latter step the particles are out of the well. As described above, by acquiring the identification information of the particles captured in the well and the identification information of the discharged particles from the well, it becomes possible to confirm whether or not the target particles have been collected. For example, the identification information obtaining step may be performed during the particle moving step described in the above “(2-3) discharging step”, or after the particle moving step, the particles are placed in a container or plate for collecting particles. It may be done in some cases.
  • the particle confirmation method of the present technology further includes a particle moving step of passing particles discharged from the well in the discharging step through the channel, in the identification information acquiring step, the particles passing through the channel or the channel
  • the identification information may be obtained from the particles that have passed through.
  • the identification information acquisition step may be carried out at any point in the process of moving the channel discharged from the well to the particle recovery container, or the particles are It may be performed after passing through the channel and being collected in the particle collection container.
  • the identification information of the particles collected in one well of the 96-well plate 131 can be acquired by an identification information acquisition device such as the microscope 132. ..
  • identification information may be acquired from particles passing through the flow path 130 shown in FIG.
  • fluorescence and/or scattered light generated by light irradiation of particles passing through the flow channel 130 can be acquired as identification information.
  • a photodetection technique used in a flow cytometer or a cell sorter can be applied.
  • step S107 a confirmation step is performed based on the acquired identification information to confirm whether the particles have been captured by the well having the position information.
  • the position of the well in which the particles are captured can be confirmed based on the identification information acquired in the identification information acquisition step.
  • the confirmation step may be performed mechanically, or may be performed by a user who performs a particle sorting operation using the particle capturing region.
  • the confirmation step may be performed by, for example, a particle analysis system described in “3. Third Embodiment (Particle Analysis System)” below, and particularly included in the system. May be performed by the confirmation unit and/or the control unit.
  • the confirmation step is performed by the user, the user can confirm the position of the well in which the particle is captured, for example, based on the identification information of the particle recovered in the particle recovery container.
  • the order of discharging a plurality of particles having identification information may be referred to in the confirmation step.
  • the particle group is discarded.
  • particles having red fluorescence, particles having blue fluorescence, and particles having red fluorescence are discharged in this order in the discharging step, and the identification information of red, red, and blue is obtained in the identification information acquiring step. Assume that it has been acquired.
  • the discharge order in the discharge step is compared with the fluorescence order acquired in the identification information step, and it is confirmed that they are different. Thereby, it can be confirmed that the target particles have not been obtained in the confirmation step. It is also assumed that three particles having red fluorescence are continuously discharged in the discharging step, and the identification information of red, blue, and red is acquired in the identification information acquiring step.
  • the discharge order in the discharge step is compared with the fluorescence order acquired in the identification information step, and it is confirmed that they are different. Thereby, it can be confirmed that the target particles have not been obtained in the confirmation step. When it is confirmed that the acquired particle group is not the target particle, the acquired particle can be discarded.
  • the identification information acquired in the identification information acquisition step may be compared with the identification information acquired in the association step. As a result of the comparison, if these pieces of identification information match, it can be confirmed that the particles for which the identification information has been acquired in the identification information acquisition step are the same as the particles that are the objects of association in the association step. .. Since the identification information and the position information are associated with each other with respect to the particles that are the objects of the association in the association step, the particles for which the identification information is acquired in the identification information acquisition step have the position information associated in the association step. It can be confirmed that the wells that have been captured were captured.
  • the particles collected in the wells of the 96-well plate 131 may be discarded.
  • the particles are not collected in the wells of the 96-well plate 131 and the particles are discarded. Good.
  • step S108 the particle sorting process including the particle confirmation method according to the present technology is ended.
  • the particles captured in the well having the green fluorescent dye G2 in FIG. 4 are collected.
  • the capturing step particles are captured in the well containing the green fluorescent dye G2.
  • the green fluorescent dye G2 is transferred to the particles.
  • the associating step the positional information of the particles and the identification information (fluorescence information) of the green fluorescent dye G2 of the particles are associated with each other.
  • an ejecting step is performed to eject the particles from the well.
  • the particles are moved to a container or plate for collecting particles.
  • An identification information acquisition step is performed during the movement or after the movement, and the fluorescence information of the particles is obtained as the identification information.
  • the confirmation step based on the identification information acquired in the identification information acquisition step, it is confirmed whether the particles collected in the particle collection container or the plate are the particles trapped in the well.
  • the identification information acquired in the identification information acquisition step is fluorescence information other than G2 (for example, G1 or R2)
  • the particles captured in the well having the green fluorescent dye G2 were not discharged. Is confirmed.
  • the identification information acquired in the identification information acquisition step is G2 fluorescence information, it is confirmed that the particles trapped in the well are separated.
  • the work described above can also be performed using the particle trapping region shown in FIGS. 5 to 8, for example.
  • the particle confirmation method according to the present technology can be performed using various particle capturing regions.
  • the above particle sorting process is particularly suitable for sorting a plurality of target particles, for example.
  • the details of the particle sorting process for sorting a plurality of target particles will be described below.
  • a plurality of particles having identification information are continuously discharged.
  • the plurality of particles may be particles having the same identification information or particles having different identification information.
  • the purpose is for the plurality of continuously discharged particles. It can be seen that the outer particles are included. This aids in the choice of collecting or discarding the plurality of particles discharged in succession.
  • the identification information of the discharged plurality of particles and the discharge order of the plurality of particles are determined before the discharging step (for example, in the associating step or after the associating step). Is preferably provided.
  • the identification information acquisition step is performed for the particles passing through the flow path in the particle moving step
  • the confirmation step the identification information of the particles passing through the flow path and the discharge order. By comparing with, it can be confirmed whether the target particles are recovered in the discharge order.
  • the order of discharging the plurality of particles may be referred to.
  • the discharging may be temporarily stopped, or the particles serving as a mark may be discharged. ..
  • the temporary stop of the particle discharge and the discharge of the mark particles can be used, for example, to confirm the number of particles collected, or the switching of the container or the well in which the particles are collected can be performed. It can also be used as a signal for.
  • the particles captured in the well in the associating step may have two or more different identification information.
  • the identification information associated in the association step may be different from the identification information acquired in the identification information acquisition step.
  • the two or more different pieces of identification information are, for example, depending on the means (for example, a device) for obtaining the identification information in the associating step and the means (for example, a device) for obtaining the identification information in the identification information obtaining step. May be appropriately selected.
  • the identification information acquired in the associating step is fluorescence, and in order to acquire the identification information in the identification information acquiring step.
  • the identification information obtained in the identification information obtaining step may be sequence information (nucleic acid sequence or amino acid sequence). A more specific example of this embodiment will be described below.
  • the particle 90 shown in FIG. 9 has a particle body 91 and a nucleic acid 92 (for example, DNA or RNA) bound to the particle body 91.
  • a nucleic acid 92 for example, DNA or RNA
  • the particle body 91 may be, for example, a synthetic particle.
  • the surface of the synthetic particles may be formed of an inorganic layer (inorganic metal layer) or an organic layer.
  • the particle body 91 has, for example, a fluorescent labeling element as identification information on its surface.
  • the labeling element can be, for example, a quantum dot.
  • a combination of quantum dots can be used as the identification information. For example, as shown in (a), (b), and (c) of FIG. 10, the number of quantum dots having red fluorescence, quantum dots having green fluorescence, and quantum dots having blue fluorescence is varied. By changing it, it is possible to generate various types of identification information.
  • quantum dots as fluorescent labels, many fluorescence patterns can be generated in this way, which is useful for distinguishing many particles.
  • the quantum dots can generate, for example, 100 to 1,000,000, 1,000 to 1,000,000, or 10,000 to 1,000,000 fluorescent patterns. That is, in the present technology, the above-mentioned various types of particle groups having different fluorescent patterns can be used.
  • the nucleic acid 92 bound to the particle body 91 may have a predetermined base sequence.
  • the nucleic acid 92 may have, for example, a UMI (Universal Molecular Identifier) sequence 93 and a poly T sequence 94, as shown in the dotted region in FIG. 9, for example.
  • UMI Universal Molecular Identifier
  • FIG. 9 when a plurality of nucleic acids 92 are bound to one particle body 91, the plurality of nucleic acids have different UMI sequences 94. Thereby, the plurality of nucleic acids can be distinguished from each other.
  • the poly T sequence 95 can be used to capture the mRNA, for example by binding to the poly A sequence of the mRNA.
  • the nucleic acid 92 described above can be produced, for example, by a method known in the art. Also, methods known in the art may be used to attach the nucleic acids 92 to the particles.
  • FIG. 1 is the same as described above.
  • FIG. 11 is a schematic diagram for explaining the particle confirmation process of the present technology.
  • step S101 a nucleic acid sequencing process including the particle confirmation method of the present technology is started.
  • a fluid for containing the particles 90 described above and a particle capturing chip including a particle capturing region having at least one well are prepared.
  • the particle capturing chip may be, for example, one as shown in FIGS. 2A and 2B described in “(2) First example of first embodiment (particle sorting method)”.
  • step S102 the particles 90 are captured in the well 205 provided in the particle capturing region 204, and the state as shown in FIG. 11A is formed.
  • the operation as described in the above “(2-1) Capture step” may be performed.
  • the particles captured in the well have different fluorescence as identification information. The fact that the particles have mutually different fluorescence is shown by the difference in the pattern attached to the particles 90 in FIG.
  • step S103 the fluorescence of the particle body 91 of the particle 90 is acquired as identification information. Further, in step S103, the identification information is associated with the position information of the well 205 in which each of the particles 90 is captured.
  • the position information may be information as described in the above “(2-2) associating step”.
  • step S103 the cells to be sequenced are captured in the wells.
  • the operation as described in the above “(2-1) Capture step” may be performed.
  • FIG. 11B a state in which one particle 90 and one cell 250 are trapped in each well is formed.
  • FIG. 12A two holes 206-a and 206-b of one well 205 are formed, and the particles 90 and cells 250 are, for example, at the entrances of the two holes, respectively. It can be maintained by suction through the holes.
  • FIG. 12C one slit-shaped well 206-c is formed in one well, and the particles 90 and cells 250 are maintained in the one slit-shaped well by suction. May be done.
  • an image of the particles 90 and/or an image of the cells 250 may be acquired as identification information in addition to or instead of the fluorescence. These images can be acquired by an imaging device (camera or the like) via a microscope, for example. The image may include features of particles 90 or cells 250, such as features in shape. In step S103, these images may be associated with the position information.
  • the cells 250 are lysed, and the cell-derived nucleic acid (eg, mRNA) 251 of the cells 250 binds to the nucleic acid 92 of the particles 90.
  • the technique for lysing the cells 250 may be appropriately selected by those skilled in the art.
  • the binding can be, for example, binding of the poly T sequence of the nucleic acid 92 and the poly A sequence of the cell-derived nucleic acid 251.
  • FIG. 12B a state in which the cell-derived nucleic acid 251 is bound to the particle 90 via the nucleic acid 92 is formed.
  • the particles 90 may be discharged from the well 205 one by one, or the particles 90 may be collectively discharged from all the wells 205 in the particle capturing region 204.
  • the discharging process for discharging the particles 90 one by one may be performed as described in the above “(2-3) discharging step”, for example.
  • the entire surface of the particle trapping region 204 may be irradiated with laser light, or a flow in which the particles are discharged from all the wells may be generated. It may be formed in the vicinity.
  • step S105 the particles 90 discharged from the well are moved from above the particle capturing area 204 and collected in a container outside the particle capturing area 204.
  • the movement may be performed, for example, as described in the above “(2-4) Particle movement step”.
  • step S106 the sequence of the cell-derived nucleic acid 251 bound to the particle 90 via the nucleic acid 92 is sequenced, and the sequence of the cell-derived nucleic acid 251 is acquired as identification information. Furthermore, in step S106, in addition to the sequence of the cell-derived nucleic acid 251, for example, fluorescence and/or an image of the particles 90 can be acquired as identification information. The combination of the sequence of the cell-derived nucleic acid 251 and the fluorescence and/or the image of the particles 90 may be the identification information acquired in step S106.
  • the sequence can be performed by so-called next-generation sequencing processing, for example.
  • next-generation sequencing processing processes and devices known in the art may be used.
  • the cell-derived nucleic acid 251 bound to the particles 90 can be fragmented and the adapter ligated, if desired. After the ligation, the cell-derived nucleic acid 251 to which the adapter is added or a fragment thereof is immobilized on the substrate, and bridge PCR is performed on the substrate. A cluster is formed by the bridge PCR. After cluster formation, for example, sequencing by synthesis (Sequencing-by-Synthesis) can be performed. Thereby, the sequence data of the cell-derived nucleic acid 251 can be obtained.
  • the identification information acquired in step S106 may include the fluorescence and/or image of the particle 90 in addition to the sequence of the cell-derived nucleic acid 251.
  • the array and the fluorescence and/or image may be associated in step S107. The association may be performed in step S106.
  • the fluorescence and/or the image of the particle 90 is acquired as the identification information in step S103, and the identification information is associated with the position information of the well in which the particle 90 was captured.
  • the fluorescence and/or image of the particle 90 obtained in step S103 corresponds to the fluorescence and/or image of the particle 90 obtained in step S106, which is associated with the sequence of the cell-derived nucleic acid 251. Therefore, it is possible to confirm, through the fluorescence and/or the image of the particles 90, whether the cells having the sequence of the cell-derived nucleic acid 251 acquired in step S106 were captured in the well having the position information.
  • the sequence of the cell-derived nucleic acid 251 can be associated with the image of the cell 250 (particularly the characteristics of the cell).
  • particles are required to be captured one by one, for example.
  • the particles include, but are not limited to, cells, microorganisms, biological solid particles, biological microparticles such as liposomes, and synthetic particles such as latex beads, gel beads, magnetic beads, and quantum dots.
  • the cells may include animal cells and plant cells. Animal cells can include, for example, tumor cells and blood cells.
  • the microorganism may include bacteria such as Escherichia coli and fungi such as yeast.
  • the biological solid component include solid crystals produced in the living body.
  • the synthetic particles may be particles made of, for example, an organic or inorganic polymer material or a metal.
  • the organic polymer material may include polystyrene, styrene/divinylbenzene, polymethylmethacrylate, and the like.
  • the inorganic polymer material may include glass, silica, magnetic material and the like.
  • the metal may include colloidal gold and aluminum.
  • the particles may be a combination of a plurality of particles such as two or three.
  • the particles may be biological microparticles such as cells, microorganisms, solid components of biological origin, and liposomes, in particular cells.
  • the particle sorting methods of the present technology can be used to sort out small details.
  • the particles may be synthetic particles such as latex beads, gel beads and magnetic beads, in particular synthetic particles with a fluorescent label.
  • the particle confirmation method of the present technology can be performed, for example, in a nucleic acid sequencing process using the synthetic particle.
  • particles may be subjected to the particle sorting method of the present technology, preferably in a state of being contained in a fluid.
  • the fluid includes liquid and gas.
  • the fluid is a liquid.
  • the type of liquid may be appropriately selected by those skilled in the art depending on the type of particles.
  • the liquid may be, for example, water, an aqueous solution (eg buffer), or a culture medium.
  • the present technology provides a particle capturing chip, which comprises a particle capturing region having at least one well, and each of the at least one well has a labeling element capable of transferring from the well to the particle.
  • Each well in the particle capture area has a labeling element that is transferable to the particle. Therefore, the identification information can be added to the particles captured in the well, and the particles to which the identification information is added can be discharged from the well. Therefore, the particle capturing chip is suitable for performing the particle sorting method according to the present technology described in “1. First embodiment (particle sorting method)”. That is, the particle capturing chip may be used in the particle sorting method according to the present technology.
  • the labeling element may be immobilized in each well via a linker. Immobilization of the labeling element via the linker may preferably be reversible.
  • the linker may be capable of releasing the labeling element, or the linker itself may be degradable or cleavable.
  • the linker capable of releasing the labeling element may be a linker capable of cleaving the bond between the linker and the labeling element.
  • the degradable or cleavable linker is capable of releasing the immobilization of the labeling element by degrading the chemical structure of the linker itself or by cleavable at least one position inside the chemical structure of the linker itself. It can be a linker.
  • the treatment for eliminating the fixation is a light irradiation treatment, more preferably a light irradiation treatment other than visible light, and even more preferably ultraviolet light (UV light) or infrared light (IR light). ) Irradiation treatment.
  • the light irradiation treatment may be performed, for example, only on the wells capturing the particles to be sorted, or may be performed on a partial region or the entire region of the particle capturing region.
  • the linker is preferably a photodegradable linker.
  • the photodegradable linker is a molecule having a structure that is decomposed by irradiation with light having a specific wavelength.
  • the wavelength used for the decomposition can approximately match the absorption wavelength of the molecule.
  • the photodegradable linker has a structure that is decomposed by irradiation with light, for example, a methoxynitrobenzyl group, a nitrobenzyl group, a parahydroxyphenacyl group, a 7-nitroindoline group, a 2-(2-nitrophenyl)ethyl group, Or it may have a (coumarin-4-yl)methyl group.
  • the molecule having a methoxynitrobenzyl group can be decomposed by light having a wavelength of, for example, about 365 nm.
  • a molecule having such a degradable structure a molecule known in the art may be used in the present technology.
  • 3-amino-3-(2-nitrophenyl)propionic acid (ANP) group 4-[4-(1- ⁇ [( 1H-fluorene-9-ylmethoxy)carbonyl]amino ⁇ ethyl)-2-methoxy-5-nitrophenoxy]butanoic acid (4-[4-(1- ⁇ [(1H-fluoren-9-ylmethoxy)carbonyl]amino ⁇
  • An ethyl)-2-methoxy-5-nitrophenoxy]butanoic acid) group or a 4,5-dimethoxy-2-nitrobenzyl group can be used as a photodegradable linker.
  • enzyme-degradable linkers examples include glucuronic acid, Val-Leu-Lys tripeptide, oligonucleic acid, cellulose, polylactic acid, and ENLYFQ (G/S) peptide.
  • a polyhistidine peptide can be mentioned as a linker that dissociates depending on pH. In the present technology, these linkers may be used to immobilize the labeling element in the well.
  • the binding mode between the labeling element and the particles may be appropriately selected by those skilled in the art, and methods known in the art can be adopted.
  • the particles (particularly the substance existing on the surface of the particles) and the labeling element-holding substance bound to the linker may be bound to each other so that the labeling element and the particles are bound to each other via the holding substance.
  • the particles (particularly the substance existing on the surface of the particles) and the particle-binding substance possessed by the labeling element-holding substance bound to the linker are bound to each other so that the labeling element and the particles can be retained. It may be bound via a substance. The manner in which the labeling element and the particles are bound will be described below with reference to FIGS. 13 and 14.
  • FIG. 13 is a schematic diagram showing that the labeling element and the particles are bound via the holding substance by binding the compound present on the surface of the particle and the labeling element holding substance bound to the linker. is there.
  • FIG. 13( a) is a schematic diagram showing a situation in which a fluorescent substance as a labeling element is immobilized on the well surface.
  • the photodegradable linker 302 is bound to the surface 301 of the well 300.
  • An oligonucleic acid 303 as a labeling element holding substance is bound to the photodegradable linker 302, and a fluorescent substance 304 is bound to the oligonucleic acid 303. That is, the oligonucleic acid 303 having the fluorescent substance 304 is fixed to the well 300 via the photodegradable linker 302.
  • FIG. 13B is a schematic diagram showing a state before particles are captured in the well 300.
  • the particles captured in the well 300 are the cells 305.
  • DNA 307 complementary to the oligonucleic acid 303 is bound to the cell 305 via an antibody 306 that binds to the surface antigen of the cell 305.
  • FIG. 13C is a schematic diagram showing a state where particles are captured in the well 300.
  • the DNA 307 existing on the surface of the cell 305 hybridizes with the oligonucleic acid 303 fixed in the well 300.
  • the cells 305 are labeled with the fluorescent substance 304 as a labeling element. In this way, the identification information is added to the cell 305.
  • the well 300 is irradiated with ultraviolet light.
  • the irradiation decomposes the photodegradable linker 302.
  • the oligonucleic acid 303 having the fluorescent substance 84 is released from the surface 301 of the well 300.
  • the oligonucleic acid 303 having the fluorescent substance 304 is bound to the DNA 307 on the surface of the cell 305 by the above-mentioned hybridization. Therefore, the cells 305 can be discharged from the well 300 while being labeled with the fluorescent substance 304, as shown in FIG.
  • oligonucleic acid 303 and DNA307 instead of the combination of oligonucleic acid 303 and DNA307, a combination of biotin and avidin may be used.
  • FIG. 14 the compound existing on the surface of the particle is bound to the particle-binding substance contained in the labeling element-holding substance bound to the linker, so that the labeling element and the particle are bound to each other via the holding substance. It is a schematic diagram which shows that.
  • FIG. 14( a) is a schematic diagram showing a situation in which a fluorescent substance as a labeling element is immobilized on the well surface.
  • a photodegradable linker 402 is bonded to the surface 401 of the well 400.
  • a labeling element holding substance 403 (for example, oligonucleic acid and PEG) is bound to the photodegradable linker 402, and the labeling element holding substance 403 is a fluorescent substance FITC404 and a second fluorescent substance 405 (other than FITC404).
  • a substance that quenches later than FITC such as rhodamine, is bound. That is, the FITC 404 and the second fluorescent substance 405 are fixed to the well 400 via the photodegradable linker 402.
  • FITC 404 is one of the fluorescent dyes with fast quenching. The fluorescent dye is radicalized at the time of quenching, and the radicalized dye can bond with a substance existing in the vicinity. Therefore, FITC 404 is used as the particle binding substance.
  • FIG. 14B is a schematic diagram showing a state before particles are captured in the well 400. As shown in FIG. 14B, the particles captured in the well 400 are the cells 406.
  • FIG. 14C is a schematic diagram showing a state where particles are captured in the well 400.
  • the FITC 404 is excited, and then the FITC 404 is radicalized with quenching.
  • the radicalized FITC 404 binds to the cell 406 as shown in FIG. 14(c).
  • the second fluorescent material 405 does not quench. Therefore, the cells 406 are labeled with the second fluorescent substance 405 as a labeling element. In this way, the identification information is added to the cell 406.
  • the well 400 is irradiated with ultraviolet light.
  • the irradiation decomposes the photodegradable linker 402.
  • the labeling element holding substance 403 having the second fluorescent substance 405 is released from the surface 401 of the well 400.
  • the labeling element holding substance 403 having the second fluorescent substance 405 is bound to the cell 405 via the binding between the FITC 404 and the cell 405. Therefore, the cells 405 can be discharged from the well 400 while being labeled with the second fluorescent substance 405, as shown in FIG.
  • the nucleic acid may be fixed to the well without using fluorescence.
  • An example of the particle confirmation method according to the present technology in this case will be described below in (3-1B) to (3-6B) with reference to FIGS. 1 and 17.
  • step S102 the cells 262 are captured in the well 261 provided in the particle capturing region, and the state as shown in FIG. 17A is formed.
  • FIG. 18 shows an enlarged view of the trapped cells.
  • the cell 262 has an antibody 263 that binds to its surface antigen.
  • a nucleic acid 264 is bound to the antibody 263.
  • an oligonucleic acid 267 having a barcode sequence region 266 is fixed via a photodegradable linker 265.
  • the cells 262 enter the well 261 from the outside of the well 261.
  • the barcode sequence may be a sequence generated based on a barcode technology, and more specifically, a DNA barcode sequence or an RNA barcode sequence. For example, different barcode sequences can be assigned to each well.
  • step S103 the fluorescence of the cell 262 and/or the image of the cell 262 is acquired as identification information. Furthermore, in step S103, the identification information and the position information of the well 261 in which the cells 262 are captured are associated with each other.
  • the position information may be information as described in the above “(2-2) associating step”.
  • step S104 the cells 262 are discharged from the well 261.
  • the processing for discharging may be performed as described in “(2-3) discharging step” above, for example.
  • the emission is performed by decomposing the photodegradable linker 265 by irradiating with predetermined light.
  • step S105 as shown in FIG. 17(b), the cells 262 discharged from the well are moved from above the particle capturing area and collected in a container outside the particle capturing area.
  • the movement may be performed, for example, as described in the above “(2-4) Particle movement step”.
  • step S106 the fluorescence of the cell 262 and/or the image of the cell 262 is acquired.
  • the acquisition may be performed during the particle moving step, or may be performed after the particle moving step, for example.
  • the oligonucleic acid 267 having the barcode sequence region 266 is further dissociated from the nucleic acid 264 as shown in FIG. 17(c).
  • the dissociation may be performed, for example, by lowering the temperature of the nucleic acid hybrid-containing solution and allowing it to stand for a while.
  • the sequence of the oligonucleic acid 267 having the barcode sequence region 266 is obtained by the sequencing process.
  • the sequencing process can be performed by, for example, a so-called next-generation sequencing process.
  • the sequence of the hybridized region 268 is acquired.
  • the fluorescence and/or the image may be associated with the array.
  • the combination of the fluorescence of the cell 262 and/or the image of the cell 262 and the array is used as identification information in the following confirmation step.
  • the identification information acquired in step S103 is associated with the position information of the well in which the cell 262 was captured.
  • the identification information (fluorescence and/or image of cell 262) acquired in step S103 corresponds to the identification information (fluorescence and/or image of cell 262) acquired in step S106.
  • the latter identification information is associated with the sequence of the oligonucleic acid 267 (including the sequence of the hybridized region 268). Therefore, it is possible to confirm, through the identification information (fluorescence and/or image of the cell 262), whether the cells bound to the array acquired in step S106 are captured in the well having the positional information.
  • the sequence of the hybridized region 268 and the image of the cell 262 can be associated with each other.
  • adjacent wells in the particle capturing area may have different labeling elements.
  • the adjacent wells having different labeling elements for example, the particles for which the identification information was acquired in the identification information acquisition step of the particle sorting method of the present technology were captured in the wells having the positional information associated in the association step. It becomes easy to confirm what is the one. Above 1.
  • the description in “(2-1) Capture step” of “(2-1) capture step” also applies to this embodiment.
  • the wells in the particle capturing region may be arranged so as to form a plurality of rows, and two adjacent rows may have different labeling elements from each other.
  • the particle trapping region may be divided into a plurality of regions. Further, the wells forming the plurality of regions may have different labeling elements.
  • the particle capturing chip of the present technology As an example of the particle capturing chip of the present technology, the above 1.
  • FIG. 15 is a schematic diagram of a particle capturing chamber including a particle capturing chip according to the present technology.
  • the particle capturing chamber 500 shown in FIG. 15 includes a particle capturing chip 501.
  • the well 505 of the particle capturing chip 501 is open toward the sedimentation side of the particle, which is opposite to the well 105 of the particle capturing chamber 100 in FIG. 2A.
  • the particle trapping chip 501 has a particle trapping surface 502 and a surface 503 facing the opposite side.
  • the particle trapping surface 502 is provided with a particle trapping region 504, and the particle trapping region 504 includes a plurality of wells 505.
  • Well 505 is sized to contain particles therein.
  • a hole 506 is provided at the bottom of each well 505.
  • a hole 506 extends from the bottom of the well to the opposite surface 503.
  • the holes 506 are sized to prevent particles from passing through.
  • FIG. 15 is a schematic diagram showing a state in which the particles 508 are trapped in the well 505, and the particles 508 do not have to exist in the well 505 before the start of the particle trapping process.
  • the above description of the particle capturing chip 101 in FIGS. 2A and 2B applies.
  • the above description of the particle capturing chip 101 and the particle capturing chamber 100 in FIGS. 2A and 2B also applies to the shape and arrangement of the well 505 and the material of the other parts of the particle capturing chamber 500.
  • the interior of the particle capturing chamber 500 is divided into two spaces by the particle capturing chip 501.
  • the space on the side where the well 505 is open is referred to as a particle trapping space 509, and the other space is referred to as a space 510 on the opposite side.
  • the particle capturing chamber 500 is arranged so that gravity acts on the particles 508 in the direction of arrow 507.
  • a first fluid supply flow channel 511, a second fluid supply flow channel 512, a first fluid discharge flow channel 513, and a second fluid are provided in the particle capturing chamber 500.
  • a discharge flow path section 514 is provided in the particle capturing chamber 500.
  • the first fluid supply flow channel 511 and the first fluid discharge flow channel 513 are connected to the space 510 on the opposite side.
  • the second fluid supply flow path 512 and the second fluid discharge flow path 514 are connected to the particle capturing space 509.
  • Valves 521, 522, and 523 are provided in the first fluid supply flow channel section 511, the second fluid supply flow channel section 512, the first fluid discharge flow channel section 513, and the second fluid discharge flow channel section 514, respectively. , And 524 are provided.
  • a pump (not shown) is connected to each of these four flow path portions. By driving the pump, the fluid can be supplied into the particle capturing chamber 500 through these four flow passages, or from the inside of the particle capturing chamber 500 through these four flow passages. A fluid can be aspirated. These four pumps can be controlled independently of each other.
  • the particle fractionation process is the same as the first example of the above (2) first embodiment (the present technique).
  • the method may include the steps performed in the particle fractionation treatment described in (Particle fractionation treatment including performing the particle confirmation method).
  • the outline of each step will be described below.
  • the details described in (2) First example of the first embodiment (particle sorting process including performing the particle confirmation method of the present technology) apply to the details of each step.
  • the particle-containing liquid is supplied from the second fluid supply flow path section 512 into the particle capture space 509. Simultaneously with the supply, suction from the first fluid discharge flow channel 513 (and, if necessary, the first fluid supply flow channel 511) can be performed. As a result, the particles 508 rise in the particle capturing space 509 and are captured in the well 505.
  • the particles captured in the well 505 may be labeled with a labeling element immobilized in the well 505 via a linker.
  • the labeling element can be, for example, a fluorescent dye, color, charge, magnetic charge, oligonucleic acid, or peptide.
  • the identification information of the particles 508 captured in each of the plurality of wells 505 in the particle capturing region 504 is associated with the position information of the well in which the particles 508 are captured.
  • the association may be performed, for example, only for wells in which particles having fluorescence indicating that the particles are the target particles are captured, for wells in a part of the particle capture region 504, or for particle capture. It may be performed over the entire region 504.
  • the image acquisition process described in “(2-2) Association process” above may be performed.
  • the target particles are discharged from the well 505 capturing the target particles.
  • the fixation of the labeling element to the well can be released.
  • the immobilization can be canceled by cutting the linker by irradiation with ultraviolet rays.
  • suction from the second fluid discharge flow passage 514 and liquid supply from the first fluid supply flow passage 511 can be performed. This causes the particles 508 to be ejected from the well 505.
  • suction from the second fluid discharge channel section 514 and discharge from the first fluid supply channel section 511 were performed to discharge the particles 508 from the well 505.
  • the particles 508 advance from the particle capturing space 509 to the second fluid discharge flow path 514.
  • a tube (not shown), for example, is connected to the second fluid discharge flow path portion 514.
  • the particles 508 can pass through the second fluid discharge flow path section 514 and the tube, and can be collected in a container or a well plate (not shown) for collecting particles.
  • identification information acquisition step the identification information of the particles 508 collected in the container or the well plate is acquired.
  • the identification information for example, the fluorescence of the particles can be acquired.
  • (2-6) Confirmation step it is confirmed whether the identification information acquired in the identification information acquisition step is the same as the identification information used for the association in the association step. Since both pieces of identification information are the same, it is confirmed that the collected particles are target particles. Since the two pieces of identification information are not the same, it is confirmed that the collected particles are not the target particles.
  • a particle analysis system includes a particle capturing region having at least one well, each of the at least one well having a labeling element capable of transferring from well to particle, and a particle capturing chip, and It includes at least a particle collection unit that collects particles discharged from at least one well, and an identification information acquisition unit that acquires identification information of the discharged particles. Since each of the at least one well has a labeling element that can be transferred from a well to a particle, it is possible to perform an associating step in the particle confirmation method according to the present technology, and in addition, for particles discharged from the well. It is also possible to add identification information.
  • the identification information acquisition unit acquires the identification information of the particles discharged from the well, based on the identification information of the particles discharged from the well, it is possible to perform the confirmation step in the particle confirmation method according to the present technology. It will be possible. Therefore, it is possible to confirm whether or not the target particles have been collected by the particle analysis system.
  • the method according to the present technology may be performed, for example, by a particle analysis system according to the present technology.
  • FIG. 16 is a configuration example of the particle analysis system of the present technology.
  • the particle analysis system 1000 of the present technology shown in FIG. 16 includes a particle capturing chamber 100.
  • the particle capturing chamber 100 has the above 1. “(2) First example of first embodiment” described above, and the description also applies to the present embodiment.
  • a liquid supply tank 1001 is connected to the first fluid supply flow path portion 111 of the constituent elements of the particle capturing chamber 100 via a valve 121.
  • a micro pressure pump 1011 is connected to the liquid supply tank 1001.
  • a liquid supply tank 1002 is connected to the second fluid supply flow path portion 112 via a valve 122.
  • a micro pressure pump 1012 is connected to the liquid supply tank 1002.
  • a fractionation control unit 1020 is connected to the first fluid discharge flow path unit 113 via a valve 123.
  • the sorting control unit 1020 advances the particles confirmed to be the target particles to the particle collecting unit 1022.
  • the fractionation control unit 1020 advances the particles not confirmed as the target particles to the waste liquid tank 1003.
  • a micro pressure pump 1013 is connected to, for example, the waste liquid tank 1003 in order to advance the particles from the particle capturing chamber 100 toward the sorting control unit 1020.
  • the fractionation control unit 1020 may include a minute pressure pump (not shown), and the minute pressure pump can control the progress of particles to the particle recovery unit 1022 or the waste liquid tank 1003.
  • a waste fluid tank 1004 and a minute pressure pump 1014 are provided in the second fluid discharge flow path portion 114 via a valve 124. These valves may preferably be motorized pinch valves.
  • these minute pressure pumps preferably adjust the pressure at 10 Pa to 3000 Pa, more preferably 100 Pa to 2000 Pa, for example 100 to 1000 Pa, preferably 10 Pa to 300 Pa intervals, more preferably 20 Pa to 200 Pa intervals. Is preferably possible.
  • the particle capturing chamber 100 is arranged on the stage 1042 of the microscope 1041.
  • the stage 1042 can be moved by electrical control, and can be moved in the X and Y directions, for example.
  • the objective lens 1043 of the microscope 1041 can be moved by electrical control, and can be moved in the Z direction, for example.
  • the objective lens 1043 is configured so that the particle capturing surface of the particle capturing chamber 100 can be observed from above the particle capturing chamber 100.
  • the microscope 1041 includes, for example, a light source (for example, a laser, a halogen lamp, a mercury lamp, or an LED), a filter (for example, an excitation filter and/or a fluorescence filter), an objective lens having a magnification according to the purpose, an electric XY stage, And a motorized Z stage (which may move the objective lens or may be the stage in which the chamber is placed).
  • a camera 1044 is connected to the microscope 1041.
  • the camera 1044 is configured to capture an image of the particle capturing surface of the particle capturing chamber 100 via the objective lens 1043.
  • the camera 1044 includes, for example, a CMOS or CCD image sensor.
  • the camera 1044 is configured to be capable of transmitting the shooting data to the shooting data processing unit described below.
  • the particle analysis system 1000 includes a control unit 1050.
  • the control unit 1050 includes a liquid flow control unit 1051, a pump control unit 1052, a valve control unit 1053, an observation/imaging control unit 1054, a stage control unit 1055, a sensor control unit 1056, and an imaging data processing unit 1057.
  • the control unit 1050 may be configured by, for example, a hard disk in which a program for causing the particle analysis system 1000 to execute the minute confirmation method according to the present technology and an OS are stored, a CPU, and a memory.
  • the function of the control unit 1050 can be realized by a general-purpose computer.
  • the program may be recorded in a recording medium such as a microSD memory card, an SD memory card, or a flash memory.
  • the drive provided in the particle sorting system 1000 reads the program recorded on the recording medium, and the control unit 1050, for example, each element that constitutes the particle analysis system 1000 according to the read program. May be controlled to execute the particle confirmation method according to the present technology
  • the liquid flow control unit 1051 controls the pump control unit 1052 and the valve control unit 1053 to control the supply of fluid into the particle capturing chamber 100 or the discharge of fluid from the particle capturing chamber 100.
  • the liquid flow control unit 1051 controls, for example, cell capture, drug solution exchange, and/or cell recovery.
  • the liquid flow control unit 1051 uses the above 1.
  • the flow of the fluid for performing the particle moving step described in “(2-4) Particle moving step” can be controlled.
  • the pump control unit 1052 controls the operation of the micro pressure pump and/or the differential pressure applied by the micro pressure pump.
  • the valve control unit 1053 controls opening/closing of the valve.
  • the observation/imaging controller 1054 controls the stage controller 1055 and the sensor controller 1056 to capture an image of the particle capturing surface.
  • the observation and imaging control unit 1054 controls the stage control unit 1055 and the sensor control unit 1056.
  • the stage control unit 1055 controls the stage 1042 and/or the objective lens 1043.
  • the stage control unit 1055 can move the region to be photographed and/or adjust the focus.
  • the sensor control unit 1056 controls the camera 1044.
  • the sensor control unit 1056 can control, for example, the timing of capturing the particle capturing surface, the exposure period, and/or the number of times of capturing.
  • the observation and imaging control unit 1054 can synchronize the stage control by the stage control unit 1055 and the camera operation control by the sensor control unit 1056. Further, the observation/imaging control unit 1054 can control the rotation of the electric revolver to which the plurality of objective lenses 1043 are attached. That is, the observation/imaging control unit 1054 can switch the objective lens 1043.
  • the shooting data processing unit 1057 processes the shooting data transmitted from the camera 1044.
  • the imaging data processing unit 1057 can generate one imaging data for the entire particle capturing surface from the imaging data of the plurality of areas when the imaging is performed by dividing the particle capturing surface into a plurality of areas.
  • the captured data processing unit 1057 can correct the captured data as needed to generate captured data from which desired identification information can be easily extracted.
  • the control unit 1050 further includes an associating unit 1058 as shown in FIG.
  • the associating unit 1058 has, for example, the above 1.
  • the associating process described in “(2-2) Associating process” is performed.
  • the associating unit 1058 acquires the identification information of the particles captured in the well and the position information of the particles based on the imaging data acquired by the imaging data processing unit 1057, and the acquired identification information. And associate location information.
  • the identification information and the position information are, for example, the above 1. It may be as described in “(2-2) associating step”.
  • the associated identification information and position information may be stored in a storage unit (not shown) included in the particle analysis system 1000, for example.
  • the particle analysis system 1000 includes an identification information acquisition unit 1021.
  • the identification information acquisition unit 1021 uses the above 1.
  • the identification information acquisition step described in “(2-5) Identification information acquisition step” can be performed.
  • the identification information acquisition unit 1021 detects, for example, fluorescence and/or scattered light obtained by irradiating particles flowing in a flow path with laser light, and acquires data regarding the detected fluorescence and/or scattered light as identification information. You can.
  • the specific configuration of the identification information acquisition unit 1021 may be appropriately changed depending on the type of identification information to be acquired.
  • the control unit 1050 further includes a confirmation unit 1059.
  • the confirmation unit 1059 confirms the position of the well in which the particles are captured, based on the identification information acquired by the identification information acquisition unit 1021. More specifically, the confirmation unit 1059 uses the above 1.
  • the confirmation step described in “(2-6) Confirmation step” can be performed.
  • the confirmation unit 1059 can control the fractionation control unit 1020 according to the result of particle confirmation. For example, when the confirmation unit 1059 confirms that the particles are target particles, the confirmation unit 1059 controls the fractionation control unit 1020 to advance the particles to the particle collection unit 1022. When the particles are not the target particles as a result of the particle confirmation by the confirmation unit 1059, the confirmation unit 1059 controls the fractionation control unit 1020 to advance the particles to the waste liquid tank 1003.
  • the particle recovery unit 1022 is, for example, a well plate such as a 5 mL tube, a 96-well plate, or a 384-well plate.
  • the target particles are recovered by the particle recovery unit 1022, and the particles other than the target particles are recovered by the waste liquid tank 1003. Further, both the target particles and particles other than the target particles may be collected in two or more different wells on one well plate.
  • a particle recovery container that recovers particles in one space may be used instead of the particle recovery unit 1022.
  • the particle confirmation method according to [1] further including a capturing step of capturing particles via a linker fixed to a well in the particle capturing region.
  • the particles are labeled with fluorescence, color, charge, magnetic charge, oligonucleic acid, or peptide to impart identification information to the particles.
  • adjacent wells in the particle capturing region have different labeling elements, and particles captured in the adjacent wells are labeled with different labeling elements.
  • the wells in the particle capturing region are arranged so as to form a plurality of rows or columns, two adjacent rows or columns have labeling elements different from each other, and adjacent rows or columns are provided.
  • the particle confirmation method according to [3] or [4], wherein the particles captured in the inner well are labeled with different labeling elements.
  • the associating step further includes an image acquiring step of acquiring an image of the particle capturing region, Fluorescence, color, or size or shape of particles is obtained as identification information from the image, and the identification information and the position information are associated with each other, The particle confirmation method according to any one of [1] to [6].
  • the particle capturing area is divided into a plurality of fields, The well includes a labeling element for identifying the place where the well is placed, The method for checking particles according to [3].
  • the particle confirmation method further includes a particle moving step of passing the particles discharged from the well in the discharging step through a flow path, The particle confirmation method according to any one of [1] to [14], wherein in the identification information acquisition step, the identification information is acquired from particles that have passed through the flow channel or particles that have passed through the flow channel. [16] In the confirmation step, the order of identification information of particles discharged in the discharging step and the order of identification information of particles acquired in the identification information acquiring step are different for a continuous predetermined number of particle groups. At this time, the particle confirmation method according to any one of [1] to [15], wherein the particle group is discarded.
  • a particle trapping region having at least one well is provided, Each of said at least one well has a labeling element transferable from the well to the particles, Chip for capturing particles.
  • a particle-capturing chip comprising a particle-capturing region having at least one well, each of the at least one well having a labeling element capable of transferring from a well to a particle;
  • a particle recovery unit for recovering particles discharged from the at least one well,
  • An identification information acquisition unit that acquires the identification information that the discharged particles have, Particle analysis system including.

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Abstract

単一細胞解析において目的粒子が回収されたことを確認するための技術を提供すること。 本技術は、粒子捕捉領域中のウェルに捕捉された粒子が有する識別情報と前記ウェルの位置情報とを関連付ける関連付け工程と、前記粒子をウェルから排出する排出工程と、前記排出工程後に前記粒子の識別情報を取得する識別情報取得工程と、取得された前記識別情報に基づいて前記粒子が捕捉されたウェルの位置を確認する確認工程と、を含む粒子確認方法を提供する。また、本技術は、当該方法を行うために用いられる粒子捕捉用チップ及び粒子分析システムも提供する。

Description

粒子確認方法、粒子捕捉用チップ、及び粒子分析システム
 本技術は、粒子確認方法、粒子捕捉用チップ、及び粒子分析システムに関する。より詳細には、粒子分析において行われる粒子の移動の後に、意図された粒子が移動されたこと又は移動前の粒子の位置を確認するための粒子確認方法、当該粒子確認方法を行うために用いられる粒子捕捉用チップ、及び、当該粒子確認方法を行う粒子分析システムに関する。
 単一細胞解析技術に注目が集まっている。単一細胞解析技術では、平面上に配列した多数のマイクロウェルの夫々に細胞を一つずつ捕獲すること、並びに、夫々の細胞の形態を個々に観察して各細胞の特徴を分析すること及び/又は夫々の細胞の試薬との反応を例えば蛍光などを指標として分析することが行なわれうる。
 これまでに、単一細胞解析を行うための技術がいくつか提案されている。例えば、下記特許文献1には、単一細胞解析装置が開示されており、当該装置は基板と、前記基板の一面に設けられた複数の細胞捕捉孔と、前記細胞捕捉孔それぞれについて捕捉された単一細胞から抽出される核酸を捕捉する核酸捕捉体が備えられ、前記細胞捕捉孔の近傍に配置される核酸捕捉領域と、前記基板の一面に設けられた第二の孔とを備え、前記第二の孔は前記細胞捕捉孔よりも大きいことを特徴とする(請求項1)。
特開2018-143135号公報
 単一細胞解析を行うために、多数のウェルが1つの面上に配列されたプレートが用いられることがある。当該プレートを用いて単一細胞解析を行う場合、当該多数のウェルの夫々に細胞を一つずつ捕捉し、次に、各ウェル内の細胞の特徴を分析することが行われうる。当該分析によって所望の特徴を有することが認められた細胞を分取するために、当該細胞が捕捉されているウェルから当該細胞を排出し、そして、当該細胞を前記プレートから他の領域(例えばウェルプレート又は容器など)へと移動することが行われうる。
 前記所望の細胞が分取されたことを確認するためには、例えば、当該細胞の分取操作(すなわち前記排出及び前記移動)の間にカメラによって当該細胞を追跡することが考えられる。ここで、前記プレートから前記他の領域までの距離は当該細胞を観察しているカメラの一視野内に収まらないことが多い。そのため、当該細胞が分取されたことを確認するためには、当該カメラの視野を移動させながら分取操作を行う必要がある。しかしながら、当該カメラの視野の移動を伴う分取操作は時間及び労力を要する。特に複数の細胞を連続して分取する必要がある場合には、当該カメラの視野の移動を伴う分取操作は適さない。また、当該細胞の追跡が行われない場合は、所望の細胞が分取されたかどうかを確認できない。
 本技術は、粒子分析において行われる粒子の移動の後に、意図された粒子が移動されたこと又は移動前の粒子の位置を確認するための技法を提供することを主目的とする。
 本発明者らは、特定の粒子確認方法、特定の粒子捕捉用チップ、及び特定の粒子分析システムによって上記課題を解決できることを見出した。
 すなわち、本技術は、粒子捕捉領域中のウェルに捕捉された粒子が有する識別情報と前記ウェルの位置情報とを関連付ける関連付け工程と、前記粒子をウェルから排出する排出工程と、前記排出工程後に前記粒子の識別情報を取得する識別情報取得工程と、取得された前記識別情報に基づいて、前記粒子が、前記位置情報を有するウェルに捕捉されていたかを確認する確認工程と、を含む粒子確認方法を提供する。
 本技術に従う粒子確認方法は、粒子捕捉領域中のウェルに固定されたリンカーを介して粒子を捕捉する捕捉工程をさらに含みうる。
 前記捕捉工程は、前記ウェルに捕捉された粒子を標識して前記粒子に識別情報を付与する標識工程を含んでもよい。
 前記標識工程において、前記粒子を蛍光、色、電荷、磁荷、オリゴ核酸、又はペプチドにより標識して前記粒子に識別情報が付与されてもよい。
 本技術の一つの実施態様に従い、前記標識工程において、前記粒子捕捉領域中の隣り合うウェルが異なる標識要素を有し、隣り合うウェルに捕捉された粒子が異なる標識要素により標識されてもよい。
 本技術の他の実施態様に従い、前記標識工程において、前記粒子捕捉領域中のウェルが複数の行又は列を形成するように配され、隣り合う2つの行又は列が互いに異なる標識要素を有し、隣り合う行又は列中のウェルに捕捉された粒子が異なる標識要素により標識されてもよい。
 前記関連付け工程は、前記粒子捕捉領域の画像を取得する画像取得工程を更に含んでよく、前記画像から蛍光、色、又は、粒子の大きさ若しくは形を識別情報として取得し、前記識別情報と前記位置情報とが関連付けられてもよい。
 前記排出工程において、識別情報を有する複数の粒子が連続して排出されてよい。
 前記確認工程において、前記複数の粒子の排出の順序が参照されてもよい。
 前記排出工程において、所定数の粒子を連続して排出した後に、一時的に排出が停止されてもよい。
 前記排出工程において、所定数の粒子を連続して排出した後に、目印となる粒子が排出されてもよい。
 前記排出工程において、連続して排出される2以上の粒子が異なる識別情報を有しうる。
 本技術の他の実施態様に従い、前記粒子捕捉領域が、複数の場に区分けされており、前記ウェルが、当該ウェルが配置された場を特定するための標識要素を含んでよい。
 本技術の一つの実施態様に従い、前記排出工程は、前記ウェルに固定されたリンカーに対して光照射して前記リンカーを切断する光照射工程を更に含みうる。
 本技術の一つの実施態様に従い、前記粒子確認方法が、前記排出工程においてウェルから排出された粒子を、流路を通過させる粒子移動工程をさらに含み、前記識別情報取得工程において、前記流路を通過する粒子又は前記流路を通過した粒子から前記識別情報が取得されうる。
 本技術の一つの実施態様に従い、前記確認工程において、連続した所定数の粒子群に対し、前記排出工程で排出された粒子の識別情報の順序と、前記識別情報取得工程で取得された粒子の識別情報の順序が異なる時、当該粒子群を廃棄しうる。
 本技術の一つの好ましい実施態様に従い、本技術の粒子確認方法は、粒子分取工程をさらに含みうる。
 本技術の他の好ましい実施態様に従い、前記関連付け工程においてウェルに捕捉された粒子が、2以上の異なる識別情報を有していてよい。
 本技術の他の好ましい実施態様に従い、本技術の粒子確認方法は、前記識別情報取得工程において、前記粒子の識別情報を核酸シークエンス処理により取得する核酸シークエンス工程を更に含みうる。
 また、本技術は、少なくとも一つのウェルを有する粒子捕捉領域を備えており、前記少なくとも一つのウェルのそれぞれが、ウェルから粒子へ移行可能な標識要素を有する、粒子捕捉用チップも提供する。
 本技術の一つの実施態様に従い、前記標識要素がリンカーを介して各ウェルに固定されており、前記リンカーを介した前記標識要素の固定が解消可能であってよい。
 本技術の一つの実施態様に従い、前記粒子捕捉領域中の隣り合うウェルが異なる標識要素を有しうる。
 本技術の他の実施態様に従い、前記粒子捕捉領域中のウェルが複数の行又は列を形成するように配され、隣り合う2つの行又は列が互いに異なる標識要素を有しうる。
 また、本技術は、少なくとも一つのウェルを有する粒子捕捉領域を備えており、前記少なくとも一つのウェルのそれぞれが、ウェルから粒子へ移行可能な標識要素を有する、粒子捕捉用チップと、前記少なくとも一つのウェルから排出された粒子を回収する粒子回収部と、前記排出された粒子が有する識別情報を取得する識別情報取得部と、を含む粒子分析システムも提供する。
本技術に従う粒子確認方法のフロー図の一例である。 本技術に従う粒子確認方法において用いられる粒子捕捉用チャンバの一例を示す模式図である。 本技術に従う粒子確認方法において用いられる粒子捕捉用チャンバの一例を示す模式図である。 本技術に従う粒子確認方法を含む粒子分取処理を説明するための模式図である。 本技術に従う粒子確認方法において用いられる粒子捕捉領域の一例の模式図である。 本技術に従う粒子確認方法において用いられる粒子捕捉領域の一例の模式図である。 本技術に従う粒子確認方法において用いられる粒子捕捉領域の一例の模式図である。 本技術に従う粒子確認方法において用いられる粒子捕捉領域の一例の模式図である。 本技術に従う粒子確認方法において用いられる粒子捕捉領域の一例の模式図である。 2以上の異なる識別情報を有する粒子の例を示す模式図である。 本技術において標識要素として用いられる量子ドットを説明するための図である。 本技術の粒子確認処理を説明するための模式図である。 ウェル中に粒子が捕捉されている状態を示す図である。 標識要素と粒子との結合様式を説明するための図である。 標識要素と粒子との結合様式を説明するための図である。 本技術に従う粒子確認方法において用いられる粒子捕捉用チャンバの一例を示す模式図である。 本技術に従う粒子分析システムの構成例を示す図である。 本技術に従う方法における粒子の捕捉及び排出の例を示す図である。 ウェル内に捕捉されている粒子の一例の模式図である。
 以下、本技術を実施するための好適な形態について説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本技術の代表的な実施形態を示したものであり、本技術の範囲は、これら実施形態のみに限定して解釈されるものでない。なお、本技術の説明は以下の順序で行う。
1.第1の実施形態(粒子確認方法)
(1)第1の実施形態の説明
(2)第1の実施形態の第1の例(本技術の粒子確認方法を行うことを含む粒子分取処理)
(2-1)捕捉工程
(2-2)関連付け工程
(2-3)排出工程
(2-4)粒子移動工程
(2-5)識別情報取得工程
(2-6)確認工程
(2-7)隣接ウェルが異なる識別情報を有する場合の粒子確認方法の例
(2-8)複数の粒子の分取
(3)第1の実施形態の第2の例(合成粒子を用いた粒子確認方法)
(3-1A)捕捉工程
(3-2A)関連付け工程
(3-3A)排出工程
(3-4A)粒子移動工程
(3-5A)識別情報取得工程
(3-6A)確認工程
(4)粒子の例
2.第2の実施形態(粒子捕捉用チップ)
(1)第2の実施形態の説明
(2)標識要素のウェルへの固定の例
(3)標識要素と粒子との結合様式の例
(4)標識要素の配置の例
(5)粒子捕捉用チップの第一の例
(6)粒子捕捉用チップの第二の例
3.第3の実施形態(粒子分析システム)
(1)第3の実施形態の説明
(2)第3の実施形態の例(粒子分析システム)
1.第1の実施形態(粒子確認方法)
(1)第1の実施形態の説明
 本技術の粒子確認方法は、粒子捕捉領域中のウェルに捕捉された粒子が有する識別情報と前記ウェルの位置情報とを関連付ける関連付け工程と、前記粒子をウェルから排出する排出工程と、前記排出工程後に前記粒子の識別情報を取得する識別情報取得工程と、取得された前記識別情報に基づいて、前記粒子が、前記位置情報を有するウェルに捕捉されていたかを確認する確認工程とを含む。すなわち、本技術の粒子確認方法において、前記排出工程の前に前記関連付け工程が行われ、且つ、前記排出工程後に前記識別情報取得工程及び前記確認工程が行われる。
 本技術の粒子確認方法により、ウェルに捕捉された粒子がウェル外へと移動された後に、意図された粒子が移動されたことを確認することができる。例えば、本技術の粒子確認方法によって、例えば目的粒子が分取されたかを確認することができる。そのため、本技術の粒子確認方法により、目的粒子が分取されたかを確認するために、カメラによる目的粒子の追跡は行われなくてよい。また、本技術の粒子確認方法により、ウェルに捕捉された粒子がウェル外へと移動された後に、移動前の粒子の位置を確認することもできる。これにより、粒子が分取されていたウェルを特定することができ、分取前の粒子と分取後の粒子とを関連付けることができる。
 また、本技術の粒子確認方法によって、1つの目的粒子が分取されたかを確認するための時間及び/又は労力を低減することができる。当該時間及び/又は労力の低減は、複数の目的粒子を分取する局面において特に顕著である。そのため、本技術の粒子確認方法は、複数の目的粒子を連続して分取する局面に特に適している。
 また、本技術の粒子確認方法により、ウェルに捕捉された粒子がウェル外へと移動された後に、移動前の粒子の位置を確認することもできる。当該確認は、例えば細胞成分と当該細胞成分を有する細胞の特徴との関連付けにも役立つ。例えば、ウェル内に粒子及び細胞と共存させ、そして、当該細胞を溶解して細胞由来核酸を当該粒子に結合させる。当該核酸を結合した粒子をウェルから排出して回収した後に、前記確認を行うことで、当該細胞由来核酸と当該細胞の特徴とを関連付けることができる。
 既存の粒子分取装置の例としてフローサイトメータを挙げることができる。フローサイトメータにおいて、細胞が懸濁されている液体にレーザ光が照射される。当該照射により生じたシグナル(例えば蛍光及び/又は散乱光)が検出され、当該シグナルに基づき細胞の分取操作が行われる。当該検出は、極めて限られた時間内に行われ、分取されるべき細胞の選択のために利用される情報は或る程度限定される。
 本技術の粒子確認方法は、粒子捕捉領域中のウェルに捕捉された粒子が有する識別情報と前記ウェルの位置情報とを関連付ける関連付け工程を含み、当該関連付け工程の後に、前記粒子が前記ウェルから排出される。すなわち、当該関連付け工程は、当該ウェルに捕捉された粒子に対して行われ、その後、当該粒子が排出される。そのため、分取する粒子の選択のためにより多くの時間をかけることができ、さらには、より多様な情報に基づく粒子の選択及び分取が可能となる。
 本技術の粒子確認方法は、少なくとも一つのウェルを有する粒子捕捉領域を用いて粒子分取操作が行われる種々の粒子分取装置において行われてよい。当該種々の粒子分取装置の一例として、例えばウェル内に細胞を捕捉する工程が行われる単一細胞解析装置を挙げることができる。単一細胞解析装置による解析の結果所望の特性を有することが確認された細胞を分取することが求められることがある。本技術の粒子確認方法は、目的粒子が分取されたかどうかを確認することを可能にするので、このようなニーズに応えることができる。
 本技術の粒子確認方法は、例えば粒子分取処理を実行する際に行われてよい。すなわち、本技術は、当該粒子確認方法において行われる工程(例えば関連付け工程、排出工程、識別情報取得工程、及び確認工程など)を含む粒子分取方法も提供する。当該粒子分取方法の一例について、以下(2)において説明する。
 また、本技術の粒子確認方法は、例えば細胞成分の分析(特には核酸のシークエンシング処理)において行われてよく、より特には細胞成分の分析のための試料調製において行われてよい。すなわち、本技術は、当該粒子確認方法において行われる工程(例えば関連付け工程、排出工程、識別情報取得工程、及び確認工程など)を含む細胞成分分析方法も提供する。また、本技術は、当該工程を含む細胞成分分析のための試料調製方法も提供する。これらの方法の一例について、以下(3)において説明する。
(2)第1の実施形態の第1の例(本技術の粒子確認方法を行うことを含む粒子分取処理)
 本技術の粒子確認方法の例を、以下で図1、図2A及びB、並びに図3を参照しながら説明する。図1は、本技術の粒子確認方法が行われる粒子分取処理のフローの一例である。図2A及びBは、当該粒子分取処理を行うために用いられる粒子捕捉用チャンバの一例である。図3は、当該粒子分取処理を説明するための模式図である。
 図1のステップS101において、本技術の粒子確認方法が行われる粒子分取処理が開始される。当該粒子分取処理の開始に先立ち、少なくとも一つのウェルを有する粒子捕捉領域、及び、分取されるべき粒子を含む又は含む可能性がある流体が用意されうる。
 当該粒子捕捉領域は、例えば例えば以下「2.第2の実施形態(粒子捕捉用チップ)」において説明される粒子捕捉用チップに設けられている粒子捕捉領域であってよい。当該粒子捕捉用チップに関する説明、及び、当該チップが有する構成要素(例えば粒子捕捉領域及びウェル)に関する説明が、本実施形態においても当てはまる。
 当該粒子捕捉用チップは、粒子捕捉用チャンバ内に備えられていてよい。粒子捕捉用チップを備えている粒子捕捉用チャンバとして、例えば図2A及びBに示される粒子捕捉用チャンバが用意されうる。図2Aは、当該粒子捕捉用チャンバの内部を模式的に示す図である。図2Bは、当該粒子捕捉用チャンバの模式的な斜視図である。
 図2Aに示されるとおり、粒子捕捉用チャンバ100は、その内部の空間を2つの空間に区切る粒子捕捉用チップ101を備えている。粒子捕捉用チップ101は、粒子捕捉面102とその反対側を向いている面103とを有する。粒子捕捉用チップ101は、これら2つの面を有する板状又はシート状の構造物として構成されてよい。図2A及びBに示されるとおり、粒子捕捉面102には粒子捕捉領域104が設けられており、粒子捕捉領域104は複数のウェル105を含む。ウェル105は、粒子を内部に収容できるような寸法を有する。図2Aに示されるとおり、ウェル105夫々の底部に、孔106が設けられている。孔106は、ウェルの底部から、反対側の面103へと貫通している。孔106は、粒子が通過しないような寸法を有する。
 粒子捕捉用チップ101(特にはウェル105が形成される領域)は、例えばマイクロ流路に関する技術分野において一般的に用いられる材料から形成されてよい。当該材料として、例えば、ガラス、例えば硼珪酸ガラス及び石英ガラスなど;プラスチック樹脂、例えばアクリル系樹脂、シクロオレフィンポリマー、及びポリスチレンなど;ゴム素材;並びにシリコーン樹脂、例えばPDMSなど、を挙げることができる。
 粒子捕捉用チップ101(特にはウェルが形成される部分)を製造するために、例えば光造形プリンタ又は高精細3Dプリンタを用いた3D光造形方法、PDMS樹脂の成形による造形方法、ガラスをレーザにより直接加工する方法、又は半導体プロセスによりSiOメンブレンを加工する方法が用いられてよい。これらの方法を実施するための装置は当業者により適宜選択されてよい。例えば3D光造形法のために用いられる装置として、例えばACCULAS(商標)シリーズの光造形プリンタを挙げることができる。3D光造形に用いられる樹脂は、当業者により適宜選択されてよい。当該樹脂は、例えばアクリル系オリゴマー、アクリル系モノマー、エポキシ系オリゴマー、及びエポキシ系モノマーから選ばれる1又は2以上を含む光硬化性樹脂組成物であり、例えば紫外線硬化性樹脂組成物でありうる。光造形プリンタを用いて当該樹脂組成物を硬化させて、粒子捕捉用チップ101が形成されうる。これらの手法により、所望の形状を有するウェル105及び孔106を有する粒子捕捉用チップ101を製造することができる。
 ウェル105のそれぞれは、一つの粒子を捕捉可能であるような形状を有しうる。例えば、ウェルの入り口は例えば円形、楕円形、多角形、例えば三角形、四角形(例えば矩形、正方形、平行四辺形、及びひし形など)、五角形、及び六角形などでありうる。本技術において、ウェルの入り口とは、ウェルが設けられている粒子捕捉面におけるウェルの開口部をいう。ウェルの入り口の形状は、例えば、捕捉されるべき粒子がウェル内に入ることは可能であるが、捕捉されるべきでない粒子がウェル内に入ることが可能でないように設計されうる。
 ウェル105は、粒子捕捉面102に規則的に配置されうる。規則的なウェルの配置によって、目的の粒子が捕捉されているウェルの位置を特定することがより容易になり、すなわち以下で述べる位置情報の取得をより容易に行うことができる。その結果、例えばウェルによって捕捉された粒子の取り出し及び/又は観察をより容易に行なうことが可能となる。例えば、前記ウェルは所定の間隔で一列に又は複数列に粒子捕捉面に配置され、又は、前記ウェルは所定の間隔で格子状に粒子捕捉面に配置されうる。前記間隔は、例えば施与される粒子の数及び捕捉されるべき粒子の数などによって、当業者により適宜選択されうる。前記間隔は、例えば20μm~300μm、好ましくは30μm~250μm、より好ましくは40μm~200μm、さらにより好ましくは50μm~150μmでありうる。例えばウェルが格子状に配置される場合、粒子捕捉面上のX方向及びY方向に上記例示された間隔でウェルが配置されうる。
 粒子捕捉用チャンバ100の他の部分の材料(特にはチャンバ100内部の空間を規定する壁面を形成する材料及びチャンバ100内部の空間に接続された流路の壁面を形成する材料)は、当業者により適宜選択されてよい。例えば、当該材料は、粒子が細胞である場合、細胞への毒性がない材料であることが好ましい。また、捕捉された粒子の蛍光観察を行う場合は、許容範囲以上の自家蛍光を発しない材料を用いることが好ましい。また、ウェル内の粒子に捕捉された粒子の観察を可能とする材料を用いることが好ましい。粒子の観察のために、例えばチャンバの少なくとも一部、特には粒子捕捉用チャンバ100の上面(すなわち粒子捕捉空間109の天井部分)が透明な材料で形成されうる。
 粒子捕捉用チャンバ100の前記他の部分の材料として、例えばマイクロ流路の技術分野において一般的に用いられる材料を用いることができる。当該材料として、例えばガラス、例えば硼珪酸ガラス又は石英ガラスなど;プラスチック樹脂、例えばアクリル系樹脂、シクロオレフィンポリマー、及びポリスチレンなど;又はゴム素材、例えばPDMSなどを挙げることができる。本技術の粒子捕捉用チャンバが、複数の部材から構成される場合、当該複数の部材は同じ材料から形成されてもよく、又は、異なる材料から形成されてもよい。例えば、予めチャンバ内空間及び流路空間を形成するように穴が開けられた複数の板状材料を積層することによって、本技術の粒子捕捉用チャンバが形成されうる。
 粒子捕捉用チャンバ100の内部は、粒子捕捉用チップ101によって二つの空間に区切られている。ウェル105が開口している側の空間を粒子捕捉空間109といい、他方の空間を反対側の空間110という。
 粒子捕捉用チャンバ100は、粒子108に対して重力が矢印107の方向に作用するように配置される。
 図2Aに示されるとおり、粒子捕捉用チャンバ100には、第一の流体供給流路部111、第二の流体供給流路部112、第一の流体排出流路部113、及び第二の流体排出流路部114が備えられている。第一の流体供給流路部111及び第一の流体排出流路部113が、粒子捕捉空間109に接続されている。第二の流体供給流路部112及び第二の流体排出流路部114が、反対側の空間110に接続されている。
 第一の流体供給流路部111、第二の流体供給流路部112、第一の流体排出流路部113、及び第二の流体排出流路部114にはそれぞれ、バルブ121、122、123、及び124が備えられている。
 これら4つの流路部にはそれぞれポンプ(図示せず)が接続されている。当該ポンプを駆動させることによって、これら4つの流路部を介して粒子捕捉用チャンバ100内に流体を供給することができ、又は、これら4つの流路部を介して粒子捕捉用チャンバ100内から流体を吸引することができる。これら4つのバルブ及び4つのポンプは、互いに独立に制御されうる。
 なお、図2Aは、粒子がウェル105内に捕捉されている状態の一例の模式図であり、粒子捕捉処理の前には粒子はウェル105内に存在しなくてよい。
 粒子捕捉領域104の拡大図を図3(a)に示す。図3(a)に示されるとおり、粒子捕捉領域104の面上には、複数のウェル105が設けられている。複数のウェル105は、好ましくは所定の間隔を空けて配置されている。複数のウェル105が所定の間隔を空けて配置されていることによって、以下で述べる関連付け工程において粒子が捕捉されたウェルの位置情報を取得しやすくなる。なお、図3において、ウェル105内の孔106は省略されている。
 複数のウェル105は、例えば図3(a)に示されるとおり格子状に配列されていてよい。ウェル105が格子状に配列されていることによって、ウェルの位置情報を取得しやすくなる。
 複数のウェル105それぞれのサイズは、分取されるべき粒子のサイズに応じて当業者により適宜選択されてよい。ウェル105は、分取されるべき粒子を例えば少なくとも一つ収容可能な寸法を有してよく、分取されるべき粒子を好ましくは1つ~5つ、より好ましくは1つ~3つ、さらにより好ましくは1つ~2つ、特に好ましくは1つの分取されるべき粒子を収容可能な寸法を有しうる。
 分取されるべき粒子(本明細書内において「目的粒子」ともいう)を含む又は含む可能性がある前記流体は、例えば複数種の細胞を含む液体でありうる。前記流体は、目的粒子以外の粒子を含んでいてもよい。
(2-1)捕捉工程
 ステップS102において、粒子捕捉領域中のウェルに粒子が捕捉される捕捉工程が行われる。当該捕捉工程において、1つの粒子が捕捉されたウェルが少なくとも一つ前記粒子捕捉領域中に存在するように、粒子捕捉処理が行われうる。
 捕捉工程の結果、2以上の粒子が捕捉されているウェルが存在していてもよい。2以上の粒子が捕捉されているウェルは、以下の関連付け工程において、分取対象から除外されうる。
 粒子捕捉処理は、粒子が下降してウェル内に入るように行われてよく、又は、粒子が上昇してウェル内に入るように行われてもよい。当該粒子の下降は、例えば重力による粒子の沈降であってよい。当該粒子の上昇は、例えば吸引により生じた流れによる粒子の移動であってよい。
 本技術の一つの実施態様に従い、前記捕捉工程において、前記粒子捕捉領域中のウェルに固定されたリンカーを介して粒子がウェル内に捕捉されてよい。当該リンカーを利用することによって、より確実に粒子をウェル内に捕捉することができる。当該リンカーとして、以下「2.第2の実施形態(粒子捕捉用チップ)」において説明されたとおりのリンカーが用いられてよく、当該説明が本実施形態にも当てはまる。
 ステップS102において、例えば図2A及びBに示される第一の流体供給流路部111から細胞含有液が粒子捕捉空間109内に導入される。これにより、細胞108が粒子捕捉空間109内を沈降してウェル105のそれぞれに入り、例えば図3(b)に示されるとおり、細胞108がウェル105に捕捉される。
 例えば、ウェルに捕捉された細胞のそれぞれが異なる蛍光標識を有してよい。当該異なる蛍光標識を有することが、図3(b)においては、各細胞が異なる模様を有することによって表されている。
 前記導入と同時に、例えば、第二の流体排出流路部114を介した吸引が行われてよい。第二の流体排出流路部114を介した吸引に加えて、第二の流体供給流路部112を介した吸引が行われてもよい。このような吸引により、より効率的に粒子108をウェル105に捕捉することができる。また、当該吸引によって、補足された粒子108がウェル105から出ることが抑制される。
 ステップS102の捕捉工程は、前記ウェルに捕捉された粒子を標識して前記粒子に識別情報を付与する標識工程を含んでもよい。当該標識工程において、例えば粒子がウェル内に捕捉されることにより、当該ウェル内に存在する標識要素によって当該粒子が標識されうる。本技術において、標識要素は、粒子を標識するための物質であってよい。例えば、前記標識工程において、前記粒子を蛍光、色、電荷、磁荷、又はラジカルにより標識して前記粒子に識別情報が付与されうる。
 標識要素によって粒子を標識することで、以下で述べる捕捉工程後の工程(例えば関連付け工程、識別情報取得工程、及び確認工程など)において利用される識別情報を粒子に付加することができる。識別情報の付加によって、以下で述べる捕捉工程後の工程をより簡便に実行することができる。
 本技術の一つの実施態様に従い、前記標識工程において、前記粒子捕捉領域中の隣り合うウェルが異なる標識要素を有し、隣り合うウェルに捕捉された粒子が異なる標識要素により標識されてよい。隣り合うウェルが異なる標識要素を有することによって、例えば後述の識別情報取得工程において識別情報を取得した粒子が、関連付け工程において関連付けられた位置情報を有するウェルに捕捉されていたものであるかを確認することが容易になる。
 隣り合うウェルが異なる標識要素を有する粒子捕捉領域について、以下で図4及び5を参照して説明する。
 図4は、当該粒子捕捉領域の一例を模式的に示す図である。図4に示されている粒子捕捉領域において、9色の蛍光色素が標識要素として用いられている。
 図4中の粒子捕捉領域40に複数のウェル41が格子状に配置されている。粒子捕捉領域40のうち、列1のウェルは、互いに異なる波長を有する3種類の青色蛍光色素B1、B2、及びB3のいずれかを標識要素として有する。列1のウェルのそれぞれは、青色蛍光色素B1、B2、及びB3がこの順に並ぶように、B1、B2、及びB3のいずれかを標識要素として有する。列2のウェルは、互いに異なる波長を有する3種類の緑色蛍光色素G1、G2、及びG3のいずれかを標識要素として有する。列2のウェルのそれぞれは、緑色蛍光色素G1、G2、及びG3がこの順に並ぶように、G1、G2、及びG3のいずれかを標識要素として有する。列3のウェルは、互いに異なる波長を有する3種類の赤色蛍光色素R1、R2、及びR3のいずれかを標識要素として有する。列3のウェルのそれぞれは、赤色蛍光色素R1、R2、及びR3がこの順に並ぶように、R1、R2、及びR3のいずれかを標識要素として有する。列4以降の列についても、同様に、3種の青色蛍光色素のいずれかを有するウェルから形成される列、3種の緑色蛍光色素のいずれかを有するウェルから形成される列、及び3種の赤色蛍光色素のいずれかを有するウェルから形成される列が、この順に並んでいる。
 このように各ウェル内に蛍光色素を配置することで、隣り合うウェルが異なる標識要素を有する粒子捕捉領域が形成される。これにより、隣り合うウェルに捕捉された粒子が異なる標識要素により標識される。
 図5は、当該粒子捕捉領域の一例を模式的に示す図である。図5に示されている粒子捕捉領域において、3色の蛍光色素のうちのいずれか2つの組み合わせが標識要素として用いられている。
 図5中の粒子捕捉領域50に複数のウェルが格子状に配置されている。粒子捕捉領域50のうち、列1のウェルは、青色蛍光色素Bと青色蛍光色素Bとの組合せ、青色蛍光色素Bと緑色蛍光色素Gとの組合せ、及び青色蛍光色素Bと赤色蛍光色素Rとの組合せのいずれかを有する。列1のウェルのそれぞれは、これらの組み合わせがこの順に並ぶように、これらの組み合わせのいずれかを標識要素として有する。列2のウェルは、GとBとの組合せ、GとGとの組合せ、及びGとRとの組合せのいずれかを有する。列1のウェルのそれぞれは、これらの組み合わせがこの順に並ぶように、これらの組み合わせのいずれかを標識要素として有する。列3のウェルは、RとBとの組合せ、RとGとの組合せ、及びRとRとの組合せのいずれかを有する。列1のウェルのそれぞれは、これらの組み合わせがこの順に並ぶように、これらの組み合わせのいずれかを標識要素として有する。
 このように各ウェル内に2種の蛍光色素を配置することで、隣り合うウェルが異なる標識要素を有する粒子捕捉領域が形成される。これにより、隣り合うウェルに捕捉された粒子が異なる標識要素により標識される。
 本技術の一つの実施態様に従い、前記標識工程において、前記粒子捕捉領域中のウェルが複数の行又は列を形成するように配されてよい。さらに、当該複数の行又は列を構成する隣り合う2つの行又は列が互いに異なる標識要素を有し、隣り合う行又は列中のウェルに捕捉された粒子が異なる標識要素により標識されてよい。隣り合う2つの行又は列が互いに異なる標識要素を有することによって、例えば後述の識別情報取得工程において識別情報を取得した粒子が、関連付け工程において関連付けられた位置情報を有するウェルに捕捉されていたものであるかを確認することが容易になる。
 隣り合う2つの行又は列が互いに異なる標識要素を有する粒子捕捉領域について、以下で図6及び7を参照して説明する。
 図6は、粒子捕捉領域の一例を模式的に示す図である。図6に示されている粒子捕捉領域において、3色の蛍光色素のいずれか1つが標識要素として用いられている。
 図6中の粒子捕捉領域60に複数のウェル61が格子状に配置されている。粒子捕捉領域60のうち、赤色蛍光色素Rを有するウェルが並んでいる列、緑色蛍光色素Gを有するウェルが並んでいる列、及び青色蛍光色素Bを有するウェルが並んでいる列が、この順に並んでいる。このように3種の蛍光色素のいずれかを各列のウェルに配置することで、隣り合う列が互いに異なる標識要素を有する粒子捕捉領域が形成される。これにより、隣り合う列に捕捉された粒子が異なる標識要素により標識される。
 図7は、粒子捕捉領域の一例を模式的に示す図である。図7に示されている粒子捕捉領域において、3色の蛍光色素のいずれか1つが標識要素として用いられている。
 図7中の粒子捕捉領域70に複数のウェル71が三角形を形成するように配置されている。粒子捕捉領域70のうち、赤色蛍光色素Rを有するウェルが並んでいる行、緑色蛍光色素Gを有するウェルが並んでいる行、及び青色蛍光色素Bを有するウェルが並んでいる行が、この順に並んでいる。このように3種の蛍光色素のいずれかを各行のウェルに配置することで、隣り合う行が互いに異なる標識要素を有する粒子捕捉領域が形成される。これにより、隣り合う行に捕捉された粒子が異なる標識要素により標識される。
 本技術の他の実施態様に従い、前記標識工程において、前記粒子捕捉領域が複数の場に区分けされており、前記ウェルが、当該ウェルが配置された場を特定するための標識要素を含みうる。
 複数の場に区分けされた粒子捕捉領域について、以下で図8を参照して説明する。
 図8は、粒子捕捉領域の一例を模式的に示す図である。図8に示されている粒子捕捉領域は、4つの領域に分けられている。
 図8の粒子捕捉領域80は、4つの場A~Dに分けられている。場A及びDに属するウェルには、いずれも赤色蛍光色素Rが配置されている。場Bに属するウェルには、いずれも緑色蛍光色素Gが配置されている。場Cに属するウェルには、いずれも青色蛍光色素Bが配置されている。これにより、場Aのいずれかのウェルに捕捉された粒子は赤色蛍光色素Rにより標識される。そして、当該粒子を当該ウェルから排出して他の容器に移動させた後に、当該容器内の粒子の蛍光が赤色蛍光色素Rによるものであれば、当該粒子が場Aのウェルに捕捉されていたことが確認される。
(2-2)関連付け工程
 ステップS103において、粒子捕捉領域中のウェルに捕捉された粒子が有する識別情報と前記ウェルの位置情報とを関連付ける関連付け工程が行われる。すなわち、当該関連付け工程において、識別情報を有する粒子と当該粒子が捕捉されているウェルの位置とが紐付けられる。関連付けられた前記識別情報及び前記位置情報が、以下で述べる確認工程において用いられる。
 前記関連付け工程は、機械的に行われてよく、又は、前記粒子捕捉領域を利用して粒子分取操作を行うユーザにより行われてもよい。
 機械的に前記関連付け工程が行われる場合、前記関連付け工程は、例えば関連付けを行うシステムにより行われてよい。当該システムは、例えば以下で説明する粒子分析システムでありうる。当該粒子分析システムは、例えば粒子捕捉用チャンバ、顕微鏡、撮像装置、及び粒子確認部を含みうる。当該粒子分析システムについては、以下「3.第3の実施形態(粒子分析システム)」において説明する。
 ユーザにより前記関連付け工程が行われる場合、ユーザが、例えば顕微鏡観察下の一視野内において或る識別情報を有する粒子を選択し、そして、当該粒子の識別情報と当該粒子が捕捉されているウェルの位置情報とを関連付けうる。当該関連付けにおいて、当該識別情報及び当該位置情報が、ユーザにより記録又は記憶されうる。
 本技術において「識別情報」とは、或る粒子を他の粒子から識別するために用いられる情報であってよく、又は、粒子を同定するために用いられる情報であってもよい。当該識別又は当該同定は、例えば粒子の種類又は特徴に基づき行われうる。識別情報は、より具体的には、ウェル内に捕捉された粒子の蛍光、色、電荷、磁荷、若しくはラジカルに基づく情報、又は、ウェル内に捕捉された粒子の形態若しくはサイズに関する情報であってよい。識別情報として、これらの情報の2以上の組み合わせが用いられてもよい。
 本技術において「位置情報」とは、粒子が捕捉されているウェルの位置に関する情報でありうる。位置情報は、例えば顕微鏡観察下での1視野内における粒子が捕捉されているウェルの位置に関する情報であってよく、又は、顕微鏡観察下での1視野内における粒子の位置に関する情報であってもよい。位置情報は、例えば粒子捕捉領域内における粒子が捕捉されているウェルの位置に関する情報であってよく、又は、粒子捕捉領域内における粒子の位置に関する情報であってもよい。
 位置情報は、座標系の位置情報であってよく、又は、非座標系の位置情報であってもよい。
 座標系の位置情報は、例えば一次元又は二次元の座標系により表される位置情報であってよく、より特には直交座標系により表される位置情報であってよい。座標軸及び原点は当業者により又は粒子分析システムにより適宜設定されてよい。
 非座標系の位置情報は、例えば顕微鏡観察下での1視野内における粒子が捕捉されているウェルの位置を特定するために利用可能な情報であればよい。例えば当該1視野内にウェルが複数の列及び行を形成している場合において、当該1視野内の左から又は右から何番目の列に当該ウェルがあり又は当該1視野内の上から又は下から何番目の行に当該ウェルがあるかが、非座標系の位置情報として用いられてよい。非座標系の位置情報は、相対的な位置情報であってもよい。相対的な位置情報は、例えば或る粒子が捕捉されているウェルの周囲のウェルに捕捉されている粒子の識別情報に基づく位置情報でありうる。例えば、或る識別情報を有する粒子を捕捉しているウェルが、当該或る識別情報と異なる識別情報を有する粒子又は当該或る識別情報を有さない粒子を捕捉しているウェルによって囲まれていることが、当該或る識別情報を有する粒子を捕捉しているウェルの位置情報として用いられてよい。代替的には、或る識別情報を有する粒子を捕捉しているウェルが、当該或る識別情報と異なる識別情報を有する粒子又は当該或る識別情報を有さない粒子を捕捉しているウェルの近くにあることが、当該或る識別情報を有する粒子を捕捉しているウェルの位置情報として用いられてよい。
 前記関連付け工程において、例えば図3(c)に示されるとおり、細胞108が捕捉されているウェル105の位置情報と、細胞108の識別情報とが関連付けられる。
 ウェル105の位置情報が二次元直交座標系により表される場合、例えば(X、Y)=(6、4)の位置情報が取得されうる。さらに、細胞108の識別情報が取得され、例えば細胞108は緑の蛍光を有するという識別情報が取得されうる。当該位置情報及び識別情報が関連付けられ、(X、Y)=(6、4)の位置情報を有するウェル内に捕捉された粒子が緑の蛍光を有することが機械的に(例えば粒子分析システムの制御部により)記録され、又は、ユーザにより記録若しくは記憶されうる。
 本技術の一つの実施態様に従い、前記関連付け工程は、前記粒子捕捉領域の画像を取得する画像取得工程を含みうる。当該画像から、ウェル内に捕捉された粒子の識別情報及び当該ウェルの位置情報が取得され、そして、当該識別情報及び当該位置情報が関連付けられうる。当該画像から取得される識別情報は、例えば粒子の蛍光、色、又は、粒子の大きさ若しくは形でありうる。
 当該画像取得工程において、例えばカメラなどの撮像装置により画像データを取得し、当該画像データを処理することで、前記識別情報及び/又は前記位置情報が取得されうる。
(2-3)排出工程
 ステップS104において、ウェル内に捕捉された粒子を当該ウェルから排出する排出工程が行われる。当該排出のために、例えば粒子が捕捉されているウェルに対してレーザ光又は超音波が照射されうる。当該レーザ光又は超音波の照射によりウェル内に気泡が発生することで、目的粒子がウェルから排出されうる。例えば、水の光吸収波長近傍の発振波長を有するレーザ(例えば、ホルミウムヤグ(Ho:YAG)レーザ)を利用し、短時間で大きなエネルギーを水に与えることで、気泡を発生させることができる。
 代替的には、当該排出のために、例えばマイクロマニュピレータ又はマイクロピペットなどの粒子操作装置を用いて、目的粒子がウェルから排出されてもよい。
 代替的には、当該排出のために、粒子捕捉領域のウェルを封止するシートが用いられてもよい。粒子捕捉後に、当該シートによって、粒子捕捉領域内のウェルが封止されうる。次に、目的粒子を捕捉しているウェルを覆うシート部分だけに穴が開けられる。粒子捕捉用チャンバ内に、当該ウェルから目的粒子が排出される流れが形成される。これにより、他の粒子をウェル内に捕捉したまま、目的粒子をウェルから排出することができる。
 当該穴を開けることを可能とするために、当該シートは例えば光線(例えば赤外線など)吸収性材料から形成されていてよい。当該シート部分に光線(例えば赤外線など)を照射することで、前記穴が開けられる。
 前記排出工程は、ウェル内に捕捉された粒子を当該ウェルから排出可能とする処理を行う処理工程を含みうる。例えば前記捕捉工程において粒子がリンカーを介してウェルに固定されている場合に、当該処理工程においてリンカーを切断して粒子が当該ウェルから排出可能とされうる。リンカーの切断処理は、リンカーの種類に応じて当業者により適宜選択されてよい。リンカーの具体例については、以下2.において説明されている。
 本技術の好ましい実施態様において、前記処理工程は、前記ウェルに固定されたリンカーに対して光照射して前記リンカーを切断する光照射工程を含みうる。例えば当該リンカーが紫外線照射により切断されるものである場合、当該切断処理は紫外線照射でありうる。
 本技術の一つの実施態様に従い、前記排出工程において、識別情報を有する複数の粒子が連続して排出されうる。例えば、前記排出工程において、識別情報を有する2~100個の粒子、特には2~50個、より特には2~30個の粒子が連続して排出されうる。これにより、連続して排出された当該複数の粒子の識別情報の順序を、後述する確認工程において参照することができる。
 例えば、前記排出工程は、同じ識別情報を有する粒子が連続して排出されないように行われてよい。すなわち、連続して排出される2つの粒子が互いに異なる識別情報を有するように、前記排出工程が行われうる。例えば、赤色の蛍光を有する粒子、青色の蛍光を有する粒子、そして次に赤色の蛍光を有する粒子がこの順に排出されうる。このような排出される粒子の識別情報の順序が、以下の確認工程において、例えば、識別情報取得工程において取得された識別情報の順序と比較されうる。このように、前記排出工程において、連続して排出される2以上の粒子が異なる識別情報を有してよい。
 代替的には、前記排出工程は、同じ識別情報を有する粒子が連続して排出されるように行われてよい。例えば、赤色の蛍光を有する粒子が連続して3つ排出されうる。同じ識別情報を有する粒子が連続して排出されていることも、以下の確認工程において、識別情報取得工程において取得された識別情報の順序と比較されうる。
 例えば、前記排出工程において、所定数の粒子を連続して排出した後に、一時的に排出が停止されてよい。そして、当該一時的な排出の停止後に、再度粒子の連続排出が再開されてよい。これにより、当該一時的な排出の停止を、例えば粒子が回収されるべき容器又はウェルの変更の合図として利用することができる。
 代替的には、前記排出工程において、所定数の粒子を連続して排出した後に、目印となる粒子が排出されてもよい。当該目印となる粒子を、例えば粒子が回収されるべき容器又はウェルの変更の合図として利用することができる。当該目印となる粒子は、例えば、所定の識別情報を有する粒子であってよい。当該所定の識別情報は、当業者により設定されてよく、好ましくは分取されるべき粒子を特定するための識別情報とは異なる識別情報であってよい。
 前記排出工程において、例えば図3(d)に示されるとおり、ウェル105内に捕捉された細胞108がウェル105から排出される。当該排出のために、例えばウェル105に対してレーザ光30が照射される。当該照射によってウェル内に気泡が発生し、当該気泡によってウェル105から細胞108が排出される。
 また、細胞108がリンカーを介してウェルに固定されている場合、当該排出の前にリンカーの切断処理が、例えば紫外線照射などにより行われうる。
(2-4)粒子移動工程
 ステップS105において、前記排出工程においてウェルから排出された粒子を、粒子捕捉領域から他の領域へと移動させる粒子移動工程が行われうる。当該他の領域は、粒子回収容器の容器内部であってよく又は粒子回収用プレートのウェルであってもよい。このようにして、目的粒子が当該容器又は当該プレートに分取されうる。
 本技術の一つの実施態様に従い、前記粒子移動工程において、ウェルから排出された粒子は、流路を通過させられる。当該流路は、例えば粒子回収用の容器又はプレートへと粒子を導くものであってよい。当該流路の通過の間に又は当該流路の通過後に、後述する識別情報取得工程及び/又は確認工程が行われてよい。
 粒子移動工程における粒子の移動距離は、例えば前記関連付け工程において用いられた顕微鏡の1視野に収まらない距離であってよく、又は、前記関連付け工程において用いられた撮像装置による撮像範囲に収まらない距離であってよい。当該1視野又は当該撮像範囲を超えて目的粒子を移動させる場合、目的粒子が分取されたことを確認するためには、当該視野の移動又は当該撮像装置の移動によって目的粒子を追跡することが必要となる。本技術に従う粒子分取方法は、以下で述べる識別情報取得工程及び確認工程を行うことによって、目的粒子の追跡を行うことなく、目的粒子が分取されたかを確認することができる。
 前記排出工程においてウェルから排出された粒子は、粒子捕捉領域周辺に形成された流体の流れによって、当該粒子捕捉領域が配置されている空間と流体的に接続された流路へと導かれ、当該流路を通って粒子回収用の容器内又はプレートに回収されてよい。代替的には、前記排出工程においてウェルから排出された粒子は、マイクロピペットに接続された流路内を移動させて当該流路と接続された粒子回収用の容器内又はプレート上に回収されてよく、又は、マイクロマニュピレータによって粒子回収用の容器内又はプレート上へと移動されてもよい。
 また、当該容器内において又は当該プレート上で、さらなる粒子の分析が行われてもよい。例えば粒子が細胞である場合、当該容器又は当該プレートにおいて細胞の分析又は培養が行われてもよい。
 例えば図2A及びBに示された粒子捕捉用チャンバ100を用いて本技術に従う粒子確認方法を行う場合、前記粒子移動工程において、細胞108を、第一の流体排出流路部113を通ってチャンバ100外へ移動させる。当該移動のために、例えば、第一の流体排出流路部113にバルブ123を介して接続されたポンプ(図示せず)による吸引が行われうる。当該吸引によって、粒子捕捉空間109内の細胞108が、第一の流体排出流路部113を通過して、チャンバ100の外へと排出される。
 第一の流体排出流路部113は、例えば図3(e)に示される粒子回収流路130と接続されており、粒子回収流路130は、例えば96ウェルプレート131のいずれか1つのウェルに粒子を排出することができるように構成されている。細胞108は、粒子回収流路130を通過した後、96ウェルプレート131のいずれか1つのウェルに回収される。
(2-5)識別情報取得工程
 ステップS106において、前記排出工程後に前記粒子の識別情報を取得する識別情報取得工程が行われる。前記識別情報取得工程は、前記排出工程後に行われる。すなわち、本技術の粒子分取方法では、粒子の識別情報が、排出工程前の関連付け工程及び排出工程後の識別情報取得工程という異なる2つの工程においてそれぞれ取得される。前者の工程においては、粒子はウェル内に捕捉されている。後者の工程は排出工程後に行われ、すなわち後者の工程において粒子はウェルの外にある。このように、ウェル内に捕捉された粒子の識別情報とウェルから排出後の粒子の識別情報とを取得することで、目的粒子が分取されたかを確認することが可能となる。例えば、前記識別情報取得工程は、上記「(2-3)排出工程」において述べた粒子移動工程の間に行われてよく、又は、粒子移動工程後に粒子が粒子回収用の容器又はプレート内にある場合に行われてもよい。
 本技術の粒子確認方法が、前記排出工程においてウェルから排出された粒子を流路を通過させる粒子移動工程をさらに含む場合、前記識別情報取得工程において、前記流路を通過する粒子又は前記流路を通過した粒子から前記識別情報が取得されてよい。具体的には、前記識別情報取得工程は、ウェルから排出された粒子を粒子回収容器へと導く流路を移動している過程のいずれかの時点で行われてよく、又は、当該粒子が当該流路を通過して当該粒子回収容器内に回収された後に行われてもよい。
 前記識別情報取得工程において、例えば図3(f)に示されるとおり、例えば顕微鏡132などの識別情報取得用装置により、96ウェルプレート131の1つのウェルに回収された粒子の識別情報が取得されうる。
 代替的には、前記識別情報取得工程において、図3(f)に示される流路130を通過している粒子から識別情報が取得されてもよい。例えば、流路130を通過している粒子に対する光照射により生じた蛍光及び/又は散乱光が、識別情報として取得されうる。このように識別情報を取得するために、例えばフローサイトメータ又はセルソータにおいて利用されている光検出技術を適用することができる。
(2-6)確認工程
 ステップS107において、取得された前記識別情報に基づいて、前記粒子が、前記位置情報を有するウェルに捕捉されていたかを確認する確認工程が行われる。例えば、当該確認工程において、前記識別情報取得工程において取得された前記識別情報に基づいて前記粒子が捕捉されたウェルの位置が確認されうる。
 前記確認工程は、機械的に行われてよく、又は、前記粒子捕捉領域を利用して粒子分取操作を行うユーザにより行われてもよい。
 機械的に前記確認工程が行われる場合、前記確認工程は、例えば以下「3.第3の実施形態(粒子分析システム)」で説明する粒子分析システムにより行われてよく、特には当該システムに含まれる確認部及び/又は制御部により行われてよい。
 ユーザにより前記確認工程が行われる場合、ユーザが、例えば粒子回収容器に回収された粒子の識別情報に基づき、当該粒子が捕捉されていたウェルの位置を確認しうる。
 本技術の一つの実施態様に従い、前記確認工程において、識別情報を有する複数の粒子の排出の順序が参照されうる。例えば、連続した所定数の粒子群に関して、前記排出工程で排出された粒子の識別情報の順序と、前記識別情報取得工程で取得された粒子の識別情報の順序が異なる時、当該粒子群が廃棄されうる。
 例えば、排出工程において赤色の蛍光を有する粒子、青色の蛍光を有する粒子、そして赤色の蛍光を有する粒子がこの順番で排出され、そして、識別情報取得工程において赤色、赤色、及び青色という識別情報が取得された場合を想定する。確認工程において、排出工程における排出の順序と識別情報工程において取得された蛍光の順序とが比較され、両者が異なることが確認される。これにより、確認工程において、目的粒子が取得されていないことが確認されうる。
 また、排出工程において赤色の蛍光を有する粒子が連続して3つ排出され、そして、識別情報取得工程において赤色、青色、及び赤色という識別情報が取得された場合も想定される。確認工程において、排出工程における排出の順序と、識別情報工程において取得された蛍光の順序とが比較され、両者が異なることが確認される。これにより、確認工程において、目的粒子が取得されていないことが確認されうる。
 取得された粒子群が目的粒子でないと確認された場合、当該取得された粒子は廃棄されうる。
 本技術の一つの実施態様に従い、前記確認工程において、前記識別情報取得工程において取得された識別情報と前記関連付け工程において取得された識別情報とが比較されうる。
 当該比較の結果、これらの識別情報が一致する場合は、前記識別情報取得工程において識別情報が取得された粒子が、前記関連付け工程における関連付けの対象となった粒子と同じであることが確認されうる。前記関連付け工程における関連付けの対象となった粒子に関して識別情報と位置情報とが関連付けられているので、前記識別情報取得工程において識別情報が取得された粒子が、前記関連付け工程において関連付けられた位置情報を有するウェルに捕捉されていたことが確認されうる。
 当該比較の結果、これらの識別情報が一致しない場合は、前記識別情報取得工程において識別情報が取得された粒子が、前記関連付け工程における関連付けの対象となった粒子と同じでないことが確認され、さらには、前記関連付け工程において関連付けられた位置情報を有するウェルに捕捉されていなかったことが確認されうる。
 以上のとおり、前記確認工程において、分取されるべき粒子が分取されたかを確認することができる。
 前記確認工程において、分取されるべき粒子が分取されなかったことが確認された場合は、96ウェルプレート131のウェルに回収された粒子は廃棄されてよい。
 代替的には、前記確認工程において、分取されるべき粒子が分取されなかったことが確認された場合は、粒子が96ウェルプレート131のウェルに回収されずに、当該粒子は廃棄されてもよい。このように粒子を廃棄するためには、流路130内を粒子が流れている間に前記識別情報取得工程及び前記確認工程を行うことが好ましい。
 ステップS108において、本技術に従う粒子確認方法を含む粒子分取処理が終了される。
(2-7)隣接ウェルが異なる識別情報を有する場合の粒子確認方法の例
 図4において示された粒子捕捉領域を用いて本技術に従う粒子確認方法を行うより具体的な作業を以下に説明する。
 例えば、図4の緑色蛍光色素G2を有するウェルに捕捉された粒子が分取されたかを確認することを想定する。
 まず、捕捉工程において、緑色蛍光色素G2を有するウェルに粒子が捕捉される。当該捕捉によって、緑色蛍光色素G2は当該粒子へと移行する。その後、関連付け工程において、当該粒子の位置情報と当該粒子が有する緑色蛍光色素G2の識別情報(蛍光情報)とが関連付けられる。関連付け工程後に、排出工程が行われて、当該粒子がウェルから排出される。排出工程後、当該粒子が、粒子回収用の容器又はプレートへと移動される。当該移動の途中において又は当該移動後に、識別情報取得工程が行われて、当該粒子の蛍光情報が識別情報として取得される。確認工程において、識別情報取得工程において取得された識別情報に基づき、粒子回収容器又はプレートに回収された粒子が、前記ウェル内に捕捉されていた粒子であるかが確認される。例えば、識別情報取得工程において取得された識別情報が、G2以外の蛍光情報である場合(例えばG1またはR2などである場合)、緑色蛍光色素G2を有するウェルに捕捉された粒子が排出されなかったことが確認される。また、識別情報取得工程において取得された識別情報が、G2の蛍光情報である場合は、前記ウェル内に捕捉されていた粒子が分取されたことが確認される。
 以上で述べた作業は、例えば図5~8において示された粒子捕捉領域を用いて行うことも可能である。このように、本技術に従う粒子確認方法は、種々の粒子捕捉領域を用いて行うことができる。
(2-8)複数の粒子の分取
 以上の粒子分取処理は、例えば複数の目的粒子を分取する場合に特に適している。以下で、複数の目的粒子を分取する粒子分取処理の詳細を説明する。
 複数の目的粒子を分取する場合、例えば前記排出工程において、識別情報を有する複数の粒子が連続して排出される。当該複数の粒子は、同じ識別情報を有する粒子であってよく、又は、互いに異なる識別情報を有する粒子であってもよい。
 同じ識別情報を有する粒子を連続して排出した場合、前記確認工程において当該識別情報と異なる識別情報を有する粒子の存在が確認された場合には、当該連続して排出した複数の粒子には目的外の粒子が含まれていることが分かる。これは、当該連続して排出した複数の粒子を回収するか又は廃棄するかの選択に役立つ。
 異なる識別情報を有する粒子を連続して排出する場合、当該排出される複数粒子の有する識別情報と当該複数粒子の排出順序とが、排出工程の前に(例えば関連付け工程において又は関連付け工程後に)定められていることが好ましい。これにより、例えば前記粒子移動工程において流路内を通過している粒子に対して識別情報取得工程が行われる場合、前記確認工程において、当該流路内と通過する粒子の識別情報と前記排出順序とを対比することで、目的粒子が前記排出順序のとおりに回収されているかを確認することができる。このように、前記確認工程において、前記複数の粒子の排出の順序が参照されてよい。
 複数の目的粒子を分取する場合、例えば前記排出工程において、所定数の粒子を連続して排出した後に、一時的に排出が停止されてよく、又は、目印となる粒子が排出されてもよい。当該一次的な粒子排出の停止及び当該目印となる粒子の排出は、例えば、回収された粒子の数を確認するために利用することができ、又は、粒子が回収される容器又はウェルの切り替えのための合図として利用することもできる。
(3)第1の実施形態の第2の例(合成粒子を用いた粒子確認方法)
 本技術の一つの実施態様に従い、前記関連付け工程においてウェルに捕捉された粒子は、2以上の異なる識別情報を有していてもよい。例えば前記関連付け工程において関連付けられる識別情報と、前記識別情報取得工程において取得される識別情報とが異なっていてよい。これら2つの異なる識別情報を用いて、前記確認工程において、当該粒子が捕捉されていたウェルの位置を確認することができる。
 前記2以上の異なる識別情報は、例えば、前記関連付け工程において識別情報を取得するための手段(例えば装置)及び前記識別情報取得工程において識別情報を取得するための手段(例えば装置)のそれぞれに応じて適宜選択されてよい。
 例えば、前記関連付け工程において識別情報を取得するために蛍光検出装置が用いられる場合、前記関連付け工程において取得される識別情報は蛍光であり、且つ、前記識別情報取得工程において識別情報を取得するためにシークエンサ(核酸配列又はアミノ酸配列のシークエンサ)が用いられる場合、前記識別情報取得工程において取得される識別情報は配列情報(核酸配列又はアミノ酸配列)でありうる。
 以下で、この実施態様のより具体的な例を説明する。
 まず、この実施態様において用いられる2以上の異なる識別情報を有する粒子の例を、図9を参照しながら説明する。
 図9に示される粒子90は、粒子本体91と粒子本体91に結合されている核酸92(例えばDNA又はRNAなど)を有する。
 粒子本体91は、例えば合成粒子でありうる。当該合成粒子の表面は無機層(無機金属層)又は有機層から形成されていてよい。粒子本体91は、例えばその表面に、識別情報として蛍光性の標識要素を有する。当該標識要素は、例えば量子ドットでありうる。特には量子ドットの組み合わせが、識別情報として用いられうる。例えば図10の(a)、(b)、及び(c)に示されるとおり、赤の蛍光を有する量子ドット、緑の蛍光を有する量子ドット、及び青の蛍光を有する量子ドットの数を様々に変更することで、多種類の識別情報を生成することができる。量子ドットを蛍光標識として採用することによって、このように多くの蛍光パターンを生成することができ、これは多くの粒子を区別するために有用である。量子ドットにより、例えば、100種類~1,000,000種類、1,000種類~1,000,000種類、又は10,000種類~1,000,000種類の蛍光パターンを生成することができる。すなわち、本技術において、上記多種類の互いに異なる蛍光パターンを有する粒子群が用いられうる。
 粒子本体91に結合されている核酸92は、所定の塩基配列を有しうる。
 核酸92は、例えば図9の点線領域内に示されるとおり、例えばUMI(Universal Molecular Identifier)配列93及びポリT配列94などを有しうる。
 図9に示されるとおり、1つの粒子本体91に複数の核酸92が結合されている場合、当該複数の核酸は互いに異なるUMI配列94を有する。これにより、当該複数の核酸を互いに区別することができる。
 ポリT配列95は、例えばmRNAのポリA配列との結合によって当該mRNAを捕捉するために用いられうる。
 以上で述べた核酸92は、例えば当技術分野における公知の手法により製造することができる。また、核酸92を粒子に結合させるために、当該技術分野において公知の手法が用いられてよい。
 以上で述べた粒子90を用いて本技術に従う粒子確認方法を行うことで、例えばシングルセルシークエンシングのための試料調製及びシングルセルシークエンシング処理を効率的に行うことができる。粒子90を用い且つ本技術に従う粒子確認方法を含む核酸シークエンシング処理の例を図1及び図11を参照しながら説明する。図1は、上記で説明したものと同じである。図11は、本技術の粒子確認処理を説明するための模式図である。
 ステップS101において、本技術の粒子確認方法を含む核酸シークエンシング処理が開始される。当該核酸シークエンシング処理の開始に先立ち、上記で述べた粒子90を含む流体、及び、少なくとも一つのウェルを有する粒子捕捉領域を含む粒子捕捉用チップが用意される。当該粒子捕捉用チップは、例えば、上記「(2)第1の実施形態の第1の例(粒子分取方法)」において説明された図2A及びBに示されるとおりのものでありうる。
(3-1A)捕捉工程
 ステップS102において、粒子捕捉領域204に設けられているウェル205に粒子90が捕捉されて、図11(a)に示されるとおりの状態が形成される。当該状態を形成するために、例えば、上記「(2-1)捕捉工程」において説明したとおりの操作が行われてよい。図11(a)において、ウェルに捕捉されている粒子は互いに異なる蛍光を識別情報として有する。互いに異なる蛍光を粒子が有することは、図11(a)において、粒子90に付された模様の違いにより表されている。
(3-2A)関連付け工程
 ステップS103において、粒子90の粒子本体91が有する蛍光が識別情報として取得される。さらに、ステップS103において、当該識別情報と、粒子90のそれぞれが捕捉されているウェル205の位置情報とが、関連付けられる。当該位置情報は、上記「(2-2)関連付け工程」において説明したとおりの情報であってよい。
 ステップS103においてさらに、シークエンス対象の細胞がウェルに捕捉される。当該捕捉のために、例えば、上記「(2-1)捕捉工程」において説明したとおりの操作が行われてよい。これにより、図11(b)に示されるとおり、各ウェルに、粒子90及び細胞250が1つずつ捕捉されている状態が形成される。例えば、図12(a)に示されるとおり、1つのウェル205の2つの孔206-a及び206-bが形成されており、当該2つの孔それぞれの入り口に、粒子90及び細胞250が例えば当該孔を介した吸引により維持されうる。代替的には、図12(c)に示されるように、1つのウェルに1つのスリット状ウェル206-cが形成されており、当該1つのスリット状ウェルに粒子90及び細胞250が吸引により維持されてもよい。
 ステップS103において、前記蛍光に加えて又は前記蛍光の代わりに、粒子90の画像及び/又は細胞250の画像が識別情報として取得されてもよい。これらの画像は、例えば、顕微鏡を介して撮像装置(カメラなど)により取得されうる。当該画像は、粒子90又は細胞250の特徴(例えば形状における特徴など)を含みうる。ステップS103において、これらの画像が前記位置情報と関連付けられてよい。
 前記関連付けが完了した後に、細胞250が溶解されて、細胞250が有する細胞由来核酸(例えばmRNAなど)251が、粒子90の有する核酸92と結合する。細胞250を溶解するための手法は当業者により適宜選択されてよい。当該結合は、例えば核酸92のポリT配列と細胞由来核酸251のポリA配列との結合でありうる。当該結合の結果、例えば図12(b)に示されるとおり、粒子90に、核酸92を介して細胞由来核酸251が結合した状態が形成される。
(3-3A)排出工程
 ステップS104において、粒子90が1つずつウェル205から排出されてよく、又は、粒子捕捉領域204内のウェル205全てから一括して粒子90が排出されてもよい。粒子90を1つずつ排出する排出処理は、例えば上記「(2-3)排出工程」において説明されたとおりに行われてよい。粒子90を一括して排出する排出処理のために、例えば、粒子捕捉領域204の全面にレーザ光が照射されてよく、又は、全てのウェルから粒子が排出されるような流れが粒子捕捉領域204付近に形成されてもよい。
(3-4A)粒子移動工程
 ステップS105において、ウェルから排出された粒子90が、粒子捕捉領域204上から移動させられて、粒子捕捉領域204外の容器に回収される。当該移動は、例えば上記「(2-4)粒子移動工程」において説明されたとおりに行われてよい。
(3-5A)識別情報取得工程
 ステップS106において、粒子90に核酸92を介して結合している細胞由来核酸251の配列がシークエンスされて、細胞由来核酸251の配列が、識別情報として取得される。さらに、ステップS106において、細胞由来核酸251の配列に加えて、例えば粒子90の蛍光及び/又は画像が識別情報として取得されうる。細胞由来核酸251の配列と粒子90の蛍光及び/又は画像との組み合わせが、ステップS106において取得される識別情報であってよい。
 当該シークエンスは、例えばいわゆる次世代シークエンシング処理により行われうる。用いられる次世代シークエンシング処理の種類及び当該シークエンシング処理のための装置として、当技術分野で既知の処理及び装置が用いられてよい。例えば、粒子90に結合している細胞由来核酸251が、必要に応じて断片化され、そして、アダプターがライゲーションされうる。当該ライゲーション後、アダプターが付加された細胞由来核酸251又はその断片が、基板上に固定され、そして、当該基板上でブリッジPCRが行われる。当該ブリッジPCRによって、クラスターが形成される。クラスター形成後、例えば合成によるシーケンシング(Sequencing-by-Synthesis)が行われうる。これにより、細胞由来核酸251の配列データを得ることができる。
(3-6A)確認工程
 上記で述べたとおり、ステップS106において取得された識別情報は、細胞由来核酸251の配列に加えて、粒子90の蛍光及び/又は画像を含みうる。当該配列と、当該蛍光及び/又は画像とが、ステップS107において関連付けられうる。なお、当該関連付けは、ステップS106において行われてもよい。
 上記で述べたとおり、ステップS103において粒子90の蛍光及び/又は画像が識別情報として取得されており、当該識別情報は粒子90が捕捉されていたウェルの位置情報と関連付けられている。ステップS103において取得された粒子90の蛍光及び/又は画像は、ステップS106において取得された粒子90の蛍光及び/又は画像と対応しており、これは細胞由来核酸251の配列と関連付けられている。そのため、粒子90の蛍光及び/又は画像を通じて、ステップS106において取得された細胞由来核酸251の配列を有していた細胞が、前記位置情報を有するウェルに捕捉されていたかを確認することができる。これにより、例えば、細胞由来核酸251の配列と、細胞250の画像(特には細胞の特徴)とを関連付けることができる。
(4)粒子の例
 本技術において、粒子は、例えば、一つずつ捕捉することが求められるものである。粒子として例えば、細胞、微生物、生体由来固形成分、及びリポソームなどの生物学的微小粒子、並びに、ラテックスビーズ、ゲルビーズ、磁気ビーズ、及び量子ドットなどの合成粒子などを挙げることができるがこれらに限定されない。前記細胞には、動物細胞および植物細胞が含まれうる。動物細胞として、例えば腫瘍細胞及び血液細胞を挙げることができる。前記微生物には、大腸菌などの細菌類、イースト菌などの菌類などが含まれうる。前記生体由来固形成分として、例えば、生体中で生成される固形物結晶類を挙げることができる。前記合成粒子は、例えば有機若しくは無機高分子材料又は金属などからなる粒子でありうる。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、及びポリメチルメタクリレートなどが含まれうる。無機高分子材料には、ガラス、シリカ、及び磁性体材料などが含まれうる。金属には、金コロイド及びアルミなどが含まれうる。また、本技術において、粒子は、例えば二つ又は三つなどの複数の粒子の結合物であってもよい。
 本技術の一つの実施態様に従い、粒子は、例えば細胞、微生物、生体由来固形成分、及びリポソームなどの生物学的微小粒子であってよく、特には細胞であってよい。例えば、本技術の粒子分取方法は、細部を分取するために用いられうる。
 本技術の他の実施態様に従い、粒子は、ラテックスビーズ、ゲルビーズ、及び磁気ビーズなどの合成粒子であってよく、特には蛍光標識を有する合成粒子でありうる。本技術の粒子確認方法は、例えば当該合成粒子を用いた核酸シークエンシング処理において行われうる。
 本技術において、粒子は、好ましくは流体に含まれた状態で本技術の粒子分取方法に付されうる。当該流体は液体及び気体を包含する。好ましくは、流体は液体である。液体の種類は、粒子の種類に応じて当業者により適宜選択されてよい。粒子が例えば細胞である場合、液体として、例えば水、水溶液(例えば緩衝液)、又は培養液が用いられてよい。
2.第2の実施形態(粒子捕捉用チップ)
(1)第2の実施形態の説明
 本技術は、少なくとも一つのウェルを有する粒子捕捉領域を備えており、前記少なくとも一つのウェルのそれぞれが、ウェルから粒子へ移行可能な標識要素を有する、粒子捕捉用チップを提供する。当該粒子捕捉領域中の各ウェルは、粒子へ移行可能な標識要素を有する。そのため、ウェル内に捕捉された粒子に識別情報を追加することができ、さらに、識別情報が追加された粒子はウェルから排出可能である。そのため、当該粒子捕捉用チップは、上記「1.第1の実施形態(粒子分取方法)」で説明した本技術に従う粒子分取方法を実施するために適している。すなわち、当該粒子捕捉用チップは、本技術に従う粒子分取方法において用いられるものであってよい。
(2)標識要素のウェルへの固定の例
 本技術の一つの実施態様に従い、前記標識要素はリンカーを介して各ウェルに固定されていてよい。前記リンカーを介した前記標識要素の固定は、好ましくは解消可能でありうる。当該固定を解消可能とするために、例えば、前記リンカーは前記標識要素を遊離可能であってよく、又は、当該リンカー自体が分解可能若しくは切断可能であってよい。
 前記標識要素を遊離可能なリンカーは、当該リンカーと前記標識要素との結合が切断可能であるリンカーでありうる。前記分解可能又は切断可能なリンカーは、リンカー自体の化学構造が分解可能であること又はリンカー自体の化学構造の内部の少なくとも1か所が切断可能であることによって、標識要素の固定を解消可能なリンカーでありうる。
 前記固定を解消するために、例えば光若しくは熱などの物理的処理又は例えば酵素又はpHなどの化学的処理が行われてよい。好ましくは、前記固定を解消するための処理は、光照射処理であり、より好ましくは可視光以外の光の照射処理であり、さらにより好ましくは紫外光(UV光)又は赤外光(IR光)の照射処理でありうる。光照射処理は、例えば分取されるべき粒子を捕捉しているウェルだけ対して行われてよく、又は、粒子捕捉領域の一部の領域若しくは全域に対して行われてもよい。
 前記リンカーは、好ましくは光分解性リンカーである。光分解性リンカーとは、特定の波長を有する光の照射によって分解される構造を持つ分子である。当該分解のために用いられる波長は、当該分子の吸収波長とほぼ一致しうる。
 光分解性リンカーは、前記光の照射によって分解される構造として、例えばメトキシニトロベンジル基、ニトロベンジル基、パラヒドロキシフェナシル基、7-ニトロインドリン基、2-(2-ニトロフェニル)エチル基、又は(クマリン-4-イル)メチル基を有しうる。例えば、前記メトキシニトロベンジル基を有する分子は、例えば約365nmの波長を有する光によって分解されうる。このような分解可能な構造を有する分子として、当技術分野で既知の分子が、本技術において用いられてよい。本技術において、例えば3-アミノ-3-(2-ニトロフェニル)プロピオン酸(3-amino-3-(2-nitrophenyl)propionic acid (ANP))基、4-[4-(1-{[(1H-フルオレン-9-イルメトキシ)カルボニル]アミノ}エチル)-2-メトキシ-5-ニトロフェノキシ]ブタン酸(4-[4-(1-{[(1H-fluoren-9-ylmethoxy)carbonyl]amino}ethyl)-2-methoxy-5-nitrophenoxy]butanoic acid)基、又は4,5‐ジメトキシ‐2‐ニトロベンジル(4,5‐dimethoxy‐2‐nitrobenzyl)基が光分解性リンカーとして用いられうる。
 例えば、酵素分解性リンカーとして、例えばグルクロン酸、Val―Leu―Lysトリペプチド、オリゴ核酸、セルロース、ポリラクティックアシッド、及びENLYFQ(G/S)ペプチドを挙げることができる。pHに応じて解離するリンカーとしてポリヒスチジンペプチドを挙げることが出来る。本技術において、これらのリンカーが標識要素をウェルに固定するために用いられてもよい。
(3)標識要素と粒子との結合様式の例
 前記標識要素と粒子との結合様式は、当業者により適宜選択されてよく、当技術分野で知られている手法を採用することができる。例えば、粒子(特には粒子表面に存在する物質)と、リンカーに結合されている標識要素保持物質とが結合することで、前記標識要素と粒子とが当該保持物質を介して結合されてよい。代替的には、粒子(特には粒子表面に存在する物質)と、リンカーに結合されている標識要素保持物質が有する粒子結合性物質とが結合することで、前記標識要素と粒子とが当該保持物質を介して結合されてもよい。前記標識要素と粒子との結合様式に関して、以下で図13及び14を参照して説明する。
 図13は、粒子表面に存在する化合物とリンカーに結合されている標識要素保持物質とが結合することで、前記標識要素と粒子とが当該保持物質を介して結合されることを示す模式図である。
 図13(a)は、ウェル表面に標識要素としての蛍光物質が固定されている状況を示す模式図である。
 図13(a)に示されるとおり、ウェル300の表面301に、光分解性リンカー302が結合されている。光分解性リンカー302には、標識要素保持物質としてのオリゴ核酸303が結合されており、オリゴ核酸303に蛍光物質304が結合されている。すなわち、蛍光物質304を有するオリゴ核酸303が、光分解性リンカー302を介してウェル300に固定されている。
 ウェル300内への粒子の捕捉及び標識要素の粒子への移行の例が図13(b)~(d)に示されている。
 図13(b)は、ウェル300に粒子が捕捉される前の状態を示す模式図である。図13(b)に示されるとおり、ウェル300に捕捉される粒子は細胞305である。細胞305には、細胞305の表面抗原に結合する抗体306を介して、前記オリゴ核酸303に相補的なDNA307が結合されている。
 図13(c)は、ウェル300に粒子が捕捉されている状態を示す模式図である。図13(c)に示されるとおり、ウェル300内に細胞305が入ることで、細胞305の表面に存在するDNA307が、ウェル300に固定されているオリゴ核酸303とハイブリダイゼーションする。当該ハイブリダイゼーションによって、細胞305が標識要素としての蛍光物質304によって標識される。このようにして識別情報が細胞305に付与される。
 次に、ウェル300に、紫外光が照射される。当該照射によって、光分解性リンカー302が分解する。当該分解によって、蛍光物質84を有するオリゴ核酸303がウェル300の表面301から遊離する。蛍光物質304を有するオリゴ核酸303は、前記ハイブリダイゼーションによって細胞305の表面のDNA307と結合している。そのため、細胞305は、図13(d)に示されるとおり、蛍光物質304により標識された状態でウェル300から排出されうる。
 また、オリゴ核酸303とDNA307との組合せの代わりに、ビオチン及びアビジンの組み合わせが用いられてよい。
 図14は、粒子表面に存在する化合物とリンカーに結合されている標識要素保持物質が有する粒子結合性物質とが結合することで、前記標識要素と粒子とが当該保持物質を介して結合されることを示す模式図である。
 図14(a)は、ウェル表面に標識要素としての蛍光物質が固定されている状況を示す模式図である。
 図14(a)に示されるとおり、ウェル400の表面401に、光分解性リンカー402が結合されている。光分解性リンカー402には、標識要素保持物質403(例えばオリゴ核酸及びPEGなど)が結合されており、標識要素保持物質403に、蛍光物質であるFITC404及びFITC404以外の第2の蛍光物質405(FITCよりも遅く消光する物質、例えばローダミンなど)が結合されている。すなわち、FITC404及び第2の蛍光物質405が、光分解性リンカー402を介してウェル400に固定されている。
 FITC404は、消光の早い蛍光色素の一つである。蛍光色素は、消光時にラジカル化し、ラジカル化した当該色素が、近傍に存在する物質と結合しうる。そこで、FITC404が、粒子結合性物質として用いられる。
 ウェル400内への粒子の捕捉及び標識要素の粒子への移行の例が図14(b)~(d)に示されている。
 図14(b)は、ウェル400に粒子が捕捉される前の状態を示す模式図である。図14(b)に示されるとおり、ウェル400に捕捉される粒子は細胞406である。
 図14(c)は、ウェル400に粒子が捕捉されている状態を示す模式図である。ウェル400内に細胞406が捕捉された後に、例えば488nmの励起光をウェルに対して照射すると、FITC404は励起され、その後、FITC404は消光に伴いラジカル化する。ラジカル化したFITC404は、図14(c)に示されるとおり、細胞406に結合する。一方で、第2の蛍光物質405は消光しない。そのため、細胞406が、標識要素としての第2の蛍光物質405によって標識される。このようにして識別情報が細胞406に付与される。
 次に、ウェル400に、紫外光が照射される。当該照射によって、光分解性リンカー402が分解する。当該分解によって、第2の蛍光物質405を有する標識要素保持物質403がウェル400の表面401から遊離する。第2の蛍光物質405を有する標識要素保持物質403は、FITC404と細胞405との結合を介して、細胞405に結合している。そのため、細胞405は、図14(d)に示されるとおり、第2の蛍光物質405により標識された状態でウェル400から排出されうる。
 本実施態様において、蛍光を用いることなく、核酸がウェルに固定されていてもよい。この場合における本技術に従う粒子確認方法の例を、以下(3-1B)~(3-6B)において、図1及び図17を参照しながら説明する。
(3-1B)捕捉工程
 ステップS102において、粒子捕捉領域に設けられているウェル261に細胞262が捕捉されて、図17(a)に示されるとおりの状態が形成される。図18に、捕捉されている細胞の拡大図を示す。
 細胞262は、その表面抗原に結合する抗体263を有している。抗体263には核酸264が結合している。一方で、ウェル261は、例えば光分解性リンカー265を介してバーコード配列領域266を有するオリゴ核酸267が固定されている。細胞262が、ウェル261の外部から、ウェル261内へと入る。そして、ウェル261に固定されているオリゴ核酸267と細胞262が有する核酸264とがハイブリダイゼーションすることによって、細胞262がウェル261内に捕捉される。ハイブリダイゼーションした領域は符号268により示されている。
 バーコード配列は、バーコーディング技術に基づき生成された配列であってよく、より具体的にはDNAバーコード配列又はRNAバーコード配列でありうる。例えば各ウェル毎に異なるバーコード配列が割り当てられうる。
(3-2B)関連付け工程
 ステップS103において、細胞262が有する蛍光及び/又は細胞262の画像が識別情報として取得される。さらに、ステップS103において、当該識別情報と、細胞262が捕捉されているウェル261の位置情報とが、関連付けられる。当該位置情報は、上記「(2-2)関連付け工程」において説明したとおりの情報であってよい。
(3-3B)排出工程
 ステップS104において、細胞262がウェル261から排出される。当該排出のための処理は、例えば上記「(2-3)排出工程」において説明されたとおりに行われてよい。例えば、所定の光を照射することにより光分解性リンカー265を分解することによって、前記排出が行われる。
(3-4B)粒子移動工程
 ステップS105において、図17(b)に示されるとおり、ウェルから排出された細胞262が、前記粒子捕捉領域上から移動させられて、前記粒子捕捉領域外の容器に回収される。当該移動は、例えば上記「(2-4)粒子移動工程」において説明されたとおりに行われてよい。
(3-5B)識別情報取得工程
 ステップS106において、細胞262が有する蛍光及び/又は細胞262の画像が取得される。当該取得は、例えば前記粒子移動工程の間に行われてもよく、又は、前記粒子移動工程後に行われてもよい。
 ステップS106において、さらに、図17(c)に示されるとおり、バーコード配列領域266を有するオリゴ核酸267が、核酸264から解離される。当該解離は、例えば核酸ハイブリッド含有液の温度を下げて暫く静置することにより行われてよい。当該解離後、バーコード配列領域266を有するオリゴ核酸267の配列がシークエンス処理により取得される。当該シークエンス処理は、例えばいわゆる次世代シークエンシング処理により行われうる。当該シークエンス処理により、ハイブリダイゼーションした領域268の配列が取得される。
 ステップS106において、前記蛍光及び/又は前記画像が、前記配列と関連付けられうる。
 細胞262が有する蛍光及び/又は細胞262の画像と前記配列との組み合わせが、識別情報として以下の確認工程において用いられる。
(3-6B)確認工程
 上記で述べたとおり、ステップS103において取得された識別情報は、細胞262が捕捉されていたウェルの位置情報と関連付けられている。ステップS103において取得された識別情報(細胞262の蛍光及び/又は画像)は、ステップS106において取得された識別情報(細胞262の蛍光及び/又は画像)と対応している。後者の識別情報は、オリゴ核酸267の配列(ハイブリダイゼーションした領域268の配列を含む)と関連付けられている。そのため、前記識別情報(細胞262の蛍光及び/又は画像)を通じて、ステップS106において取得された配列と結合していた細胞が、前記位置情報を有するウェルに捕捉されていたかを確認することができる。これにより、例えばハイブリダイゼーションした領域268の配列と細胞262の画像(特には細胞の特徴)とを関連付けることができる。
(4)標識要素の配置の例
 本技術の一つの実施態様に従い、前記粒子捕捉領域中の隣り合うウェルが異なる標識要素を有しうる。隣り合うウェルが異なる標識要素を有することによって、例えば本技術の粒子分取方法の識別情報取得工程において識別情報を取得した粒子が、関連付け工程において関連付けられた位置情報を有するウェルに捕捉されていたものであるかを確認することが容易になる。上記1.の「(2-1)捕捉工程」における説明が、この実施態様についてもあてはまる。
 本技術の他の実施態様に従い、前記粒子捕捉領域中のウェルが複数の列を形成するように配され、隣り合う2つの列が互いに異なる標識要素を有しうる。
 本技術のさらに他の実施態様に従い、前記粒子捕捉領域が複数の領域に分けられていてよい。さらに、当該複数の領域を構成するウェルが異なる標識要素を有していてよい。
 これらの実施態様についても、上記1.の「(2-1)捕捉工程」における説明があてはまる。
(5)粒子捕捉用チップの第一の例
 本技術の粒子捕捉用チップの一例として、上記1.の(2)において図2A及びBを参照して説明した粒子捕捉用チャンバに含まれる粒子捕捉用チップ101を挙げることができる。当該粒子捕捉用チップ101は、上記で述べたとおり、粒子が粒子捕捉空間109内を下降してウェル105に捕捉される。
(6)粒子捕捉用チップの第二の例
 本技術の粒子捕捉用チップの他の例を、図15を参照しながら以下で説明する。図15は、本技術に従う粒子捕捉用チップを含む粒子捕捉用チャンバの模式図である。
 図15に記載の粒子捕捉用チャンバ500は、粒子捕捉用チップ501を備えている。粒子捕捉用チップ501のウェル505は、図2Aにおける粒子捕捉用チャンバ100のウェル105とは反対に、粒子の沈降側に向かって開口している。
 粒子捕捉用チップ501は、粒子捕捉面502とその反対側を向いている面503とを有する。粒子捕捉面502には粒子捕捉領域504が設けられており、粒子捕捉領域504は複数のウェル505を含む。ウェル505は、粒子を内部に収容できるような寸法を有する。ウェル505の夫々の底部に、孔506が設けられている。孔506は、ウェルの底部から、反対側の面503へと貫通している。孔506は、粒子が通過しないような寸法を有する。
 なお、図15は粒子508がウェル505内に捕捉されている状態を示す模式図であり、粒子捕捉処理の開始前には粒子508はウェル505内に存在しなくてよい。
 粒子捕捉用チップ501(特にはウェル505が形成される領域)の材料及び製造方法については、図2A及びB中の粒子捕捉用チップ101についての上記説明が当てはまる。また、ウェル505の形状及び配置並びに粒子捕捉用チャンバ500の他の部分の材料についても、図2A及びB中の粒子捕捉用チップ101及び粒子捕捉用チャンバ100についての上記説明が当てはまる。
 粒子捕捉用チャンバ500の内部は、粒子捕捉用チップ501によって二つの空間に区切られている。ウェル505が開口している側の空間を粒子捕捉空間509といい、他方の空間を反対側の空間510という。
 粒子捕捉用チャンバ500は、粒子508に対して重力が矢印507の方向に作用するように配置される。
 図15に示されるとおり、粒子捕捉用チャンバ500には、第一の流体供給流路部511、第二の流体供給流路部512、第一の流体排出流路部513、及び第二の流体排出流路部514が備えられている。第一の流体供給流路部511及び第一の流体排出流路部513が、反対側の空間510に接続されている。第二の流体供給流路部512及び第二の流体排出流路部514が、粒子捕捉空間509に接続されている。
 第一の流体供給流路部511、第二の流体供給流路部512、第一の流体排出流路部513、及び第二の流体排出流路部514にはそれぞれ、バルブ521、522、523、及び524が備えられている。
 これら4つの流路部にはそれぞれポンプ(図示せず)が接続されている。当該ポンプを駆動させることによって、これら4つの流路部を介して粒子捕捉用チャンバ500内に流体を供給することができ、又は、これら4つの流路部を介して粒子捕捉用チャンバ500内から流体を吸引することができる。これら4つのポンプは、互いに独立に制御されうる。
 粒子捕捉用チャンバ500を用いて、本技術に従う粒子確認方法を含む粒子分取処理を行う場合、当該粒子分取処理は、上記(2)第1の実施形態の第1の例(本技術の粒子確認方法を行うことを含む粒子分取処理)において述べた粒子分取処理において行われる工程を含みうる。以下で、各工程の概要を説明する。各工程の詳細については、上記(2)第1の実施形態の第1の例(本技術の粒子確認方法を行うことを含む粒子分取処理)において述べた内容が当てはまる。
 上記「(2-1)捕捉工程」に関して、第二の流体供給流路部512から粒子含有液が粒子捕捉空間509内に供給される。当該供給と同時に、第一の流体排出流路部513(及び、必要に応じて、第一の流体供給流路部511)からの吸引が行われうる。これにより、粒子508が粒子捕捉空間509内を上昇して、ウェル505内に捕捉される。
 ウェル505内に捕捉された粒子は、ウェル505内にリンカーを介して固定されている標識要素によって標識されてよい。標識要素は、例えば蛍光色素、色、電荷、磁荷、オリゴ核酸、又はペプチドでありうる。
 上記「(2-2)関連付け工程」に関して、粒子捕捉領域504中の複数のウェル505のそれぞれに捕捉された粒子508が有する識別情報と、粒子508が捕捉されているウェルの位置情報とが関連付けられる。当該関連付けは、例えば目的粒子であることを示す蛍光を有する粒子が捕捉されているウェルだけについて行われてよく、粒子捕捉領域504の一部の領域のウェルについて行われてよく、又は、粒子捕捉領域504全域にわたって行われてもよい。当該関連付けを行うために、上記「(2-2)関連付け工程」で述べた画像取得工程が行われてもよい。
 上記「(2-3)排出工程」に関して、目的粒子を捕捉しているウェル505から当該目的粒子が排出される。当該排出に先立ち、前記標識要素のウェルへの固定が解消されうる。例えば、前記リンカーを紫外線照射により切断することで、当該固定が解消されうる。前記固定が解消された後に、例えば第二の流体排出流路部514からの吸引及び第一の流体供給流路部511からの液体供給が行われうる。これにより、粒子508がウェル505から排出される。
 上記「(2-4)粒子移動工程」に関して、粒子508をウェル505から排出するために行われた第二の流体排出流路部514からの吸引及び第一の流体供給流路部511からの液体供給を継続することによって、粒子508が粒子捕捉空間509から第二の流体排出流路部514へ進行する。第二の流体排出流路部514には、例えばチューブ(図示せず)が接続されている。粒子508は、第二の流体排出流路部514及び当該チューブを通過し、粒子回収用の容器又はウェルプレート(図示せず)に回収されうる。
 上記「(2-5)識別情報取得工程」に関して、前記容器又はウェルプレートに回収された粒子508の識別情報が取得される。識別情報として、例えば粒子が有する蛍光が取得されうる。
 上記「(2-6)確認工程」に関して、識別情報取得工程において取得された前記識別情報が、関連付け工程における関連付けに用いられた前記識別情報と同じであるかが確認される。両識別情報が同じであることによって、前記前記回収された粒子が、目的粒子であることが確認される。両識別情報が同じでないことによって、前記前記回収された粒子が、目的粒子でないことが確認される。
3.第3の実施形態(粒子分析システム)
(1)第3の実施形態の説明
 本技術に従う粒子分析システムは、少なくとも一つのウェルを有する粒子捕捉領域を備えており、前記少なくとも一つのウェルのそれぞれが、ウェルから粒子へ移行可能な標識要素を有する、粒子捕捉用チップと、前記少なくとも一つのウェルから排出された粒子を回収する粒子回収部と、前記排出された粒子が有する識別情報を取得する識別情報取得部とを少なくとも含む。前記少なくとも一つのウェルのそれぞれがウェルから粒子へ移行可能な標識要素を有することによって、本技術に従う粒子確認方法における関連付け工程を行うことが可能となり、加えて、ウェルから排出される粒子に対して識別情報を付与することも可能となる。さらに、前記識別情報取得部が、ウェルから排出された粒子が有する識別情報を取得するので、ウェルから排出された粒子が有する識別情報に基づき、本技術に従う粒子確認方法における確認工程を行うことが可能となる。そのため、当該粒子分析システムによって、目的粒子が分取されたかを確認することができる。このように、本技術に従う方法は、例えば本技術に従う粒子分析システムにより行われうる。
(2)第3の実施形態の例(粒子分析システム)
 本技術に従う粒子分析システムの例を、図16を参照しながら説明する。図16は、本技術の粒子分析システムの構成例である。
 図16に示される本技術の粒子分析システム1000は、粒子捕捉用チャンバ100を備えている。粒子捕捉用チャンバ100は上記1.の「(2)第1の実施形態の第1の例」において説明したとおりであり、その説明が本実施形態においても当てはまる。
 粒子捕捉用チャンバ100の構成要素のうち、第一の流体供給流路部111には、バルブ121を介して、給液タンク1001が接続されている。給液タンク1001には、微小圧ポンプ1011が接続されている。
 また、第二の流体供給流路部112には、バルブ122を介して、給液タンク1002が接続されている。給液タンク1002には、微小圧ポンプ1012が接続されている。
 第一の流体排出流路部113には、バルブ123を介して分取制御部1020が接続されている。分取制御部1020は、目的粒子であると確認された粒子を、粒子回収部1022へと進行させる。分取制御部1020は、目的粒子であると確認されなかった粒子を、廃液タンク1003へと進行させる。粒子捕捉用チャンバ100から分取制御部1020へと向かって粒子を進行させるために、例えば廃液タンク1003には微小圧ポンプ1013が接続されている。また、分取制御部1020に微小圧ポンプ(図示せず)が含まれていてよく、当該微小圧ポンプによって、粒子回収部1022又は廃液タンク1003への粒子の進行が制御されうる。
 また、第二の流体排出流路部114には、バルブ124を介して廃液タンク1004及び微小圧ポンプ1014が設けられている。
 これらのバルブは、好ましくは電動式のピンチバルブでありうる。また、これらの微小圧ポンプは、好ましくは10Pa~3000Pa、より好ましくは100Pa~2000Pa、例えば100~1000Paの間で、好ましくは10Pa~300Pa間隔、より好ましくは20Pa~200Pa間隔で、圧力を調整することができることが好ましい。
 粒子捕捉用チャンバ100は、顕微鏡1041のステージ1042上に配置されている。ステージ1042は、電気的な制御によって移動させることができ、例えばX及びY方向に移動することができる。
 顕微鏡1041の対物レンズ1043は、電気的な制御によって移動させることができ、例えばZ方向に移動することができる。対物レンズ1043は、粒子捕捉用チャンバ100の上から、粒子捕捉用チャンバ100の粒子捕捉面を観察できるように構成されている。
 顕微鏡1041には、例えば、光源(例えばレーザ、ハロゲンランプ、水銀ランプ、又はLEDなど)、フィルター(例えば励起フィルター及び/又は蛍光フィルターなど)、目的に応じた倍率を有する対物レンズ、電動XYステージ、及び電動Zステージ(対物レンズを移動させるものであってよく又はチャンバが置かれるステージであってもよい。)が備えられていてよい。 顕微鏡1041にはカメラ1044が接続されている。カメラ1044は、対物レンズ1043を介して粒子捕捉用チャンバ100の粒子捕捉面を撮像できるように構成されている。カメラ1044は、例えばCMOS又はCCDのイメージセンサを含む。カメラ1044は、以下で述べる撮影データ処理部に撮影データを送信できるように構成されている。
 粒子分析システム1000は、制御部1050を備えられている。制御部1050は、液流制御部1051、ポンプ制御部1052、バルブ制御部1053、観察及び撮影制御部1054、ステージ制御部1055、センサ制御部1056、及び撮影データ処理部1057を含む。制御部1050は、例えば、本技術に従う微小確認方法を粒子分析システム1000に実行させるためのプログラムとOSとが格納されたハードディスク、CPU、及びメモリにより構成されてよい。例えば汎用のコンピュータにより制御部1050の機能が実現されうる。前記プログラムは、例えばmicroSDメモリカード、SDメモリカード、又はフラッシュメモリなどの記録媒体に記録されていてもよい。当該記録媒体に記録された前記プログラムを、粒子分取システム1000に備えられているドライブが読み出し、そして、制御部1050が、例えば当該読み出されたプログラムに従い、粒子分析システム1000を構成する各要素を制御して、本技術に従う粒子確認方法を実行させてもよい。
 液流制御部1051は、ポンプ制御部1052及びバルブ制御部1053を制御して、粒子捕捉用チャンバ100内への流体の供給又は粒子捕捉用チャンバ100からの流体の排出を制御する。液流制御部1051は、例えば細胞の捕獲、薬液交換、及び/又は細胞の回収を制御する。液流制御部1051が、上記1.の「(2-1)捕捉工程」において説明した捕捉工程、上記1.の「(2-3)排出工程」において説明した排出工程、及び上記1.の「(2-4)粒子移動工程」において説明した粒子移動工程を行うための流体の流れを制御しうる。
 ポンプ制御部1052は、微小圧ポンプの動作及び/又は微小圧ポンプにより付与される差圧を制御する。
 バルブ制御部1053は、バルブの開閉を制御する。
 観察及び撮影制御部1054は、ステージ制御部1055及びセンサ制御部1056を制御して、粒子捕捉面の撮影を行う。観察及び撮影制御部1054は、ステージ制御部1055及びセンサ制御部1056を制御する。
 ステージ制御部1055は、ステージ1042及び/又は対物レンズ1043を制御する。ステージ制御部1055により、撮影される領域を移動し及び/又はフォーカスを調整されうる。
 センサ制御部1056は、カメラ1044を制御する。センサ制御部1056により、例えば粒子捕捉面の撮影のタイミング、露光期間、及び/又は撮影回数などが制御されうる。
 観察及び撮影制御部1054によって、ステージ制御部1055によるステージの制御とセンサ制御部1056によるカメラ動作の制御とが同期されうる。また、観察及び撮影制御部1054は、複数の対物レンズ1043が取り付けられている電動リボルバーの回転を制御しうる。すなわち、観察及び撮影制御部1054は、対物レンズ1043を切り替えることができる。
 撮影データ処理部1057は、カメラ1044から送信された撮影データを処理する。例えば、撮影データ処理部1057は、粒子捕捉面を複数の領域に分けて撮像された場合に、当該複数の領域の撮像データから、粒子捕捉面全体についての1つの撮像データを生成しうる。また、撮影データ処理部1057は、当該撮影データを必要に応じて補正して、所望の識別情報を抽出しやすい撮像データを生成しうる。
 制御部1050は、図17に示されるとおり、さらに関連付け部1058を含む。関連付け部1058は、例えば、上記1.の「(2-2)関連付け工程」において説明された関連付け工程を行う。例えば、関連付け部1058は、撮影データ処理部1057により取得された撮像データに基づき、ウェル内に捕捉されている粒子の識別情報及び当該粒子の位置情報を取得し、そして、当該取得された識別情報及び位置情報を関連付ける。当該識別情報及び位置情報は、例えば上記1.の「(2-2)関連付け工程」において述べたとおりのものであってよい。また、関連付けられた識別情報及び位置情報は、例えば粒子分析システム1000に含まれる記憶部(図示せず)に格納されてよい。
 粒子分析システム1000は、識別情報取得部1021を含む。識別情報取得部1021は、上記1.の「(2-5)識別情報取得工程」において説明した識別情報取得工程を行いうる。識別情報取得部1021は、例えば流路を流れる粒子にレーザ光を照射することにより得られた蛍光及び/又は散乱光を検出し、検出された蛍光及び/又は散乱光に関するデータを識別情報として取得しうる。識別情報取得部1021の具体的な構成は、取得されるべき識別情報の種類に応じて適宜変更されてよい。
 制御部1050はさらに、確認部1059を含む。確認部1059は、前記識別情報取得部1021により取得された識別情報に基づき、粒子が捕捉されたウェルの位置を確認する。より具体的には、確認部1059は、上記1.の「(2-6)確認工程」において説明した確認工程を行いうる。
 確認部1059は、粒子確認の結果に応じて分取制御部1020を制御しうる。例えば、確認部1059による粒子確認の結果、粒子が目的粒子であると確認された場合は、確認部1059は、分取制御部1020を制御して、粒子を粒子回収部1022へと進行させる。確認部1059による粒子確認の結果、粒子が目的粒子でない場合は、確認部1059は、分取制御部1020を制御して、粒子を廃液タンク1003へと進行させる。
 粒子回収部1022は、例えば5mLチューブ、96ウェルプレート又は384ウェルプレートなどのウェルプレートである。目的粒子は、粒子回収部1022に回収され、目的粒子以外の粒子は廃液タンク1003に回収される。また、目的粒子及び目的粒子以外の粒子の両方が、1つのウェルプレート上の異なる2以上のウェルにそれぞれ回収されてもよい。
 代替的には、粒子回収部1022の代わりに、1つの空間に粒子を回収する粒子回収容器が用いられてもよい。
 以上で説明した本技術に関して、当業者は、本技術及びその均等物の範囲内において、種々の変更、コンビネーション、サブコンビネーション、又は代替が、例えば設計上の要請又は他の要因などに応じて可能であることを理解する。
 なお、本技術は、以下のような構成をとることもできる。
〔1〕粒子捕捉領域中のウェルに捕捉された粒子が有する識別情報と前記ウェルの位置情報とを関連付ける関連付け工程と、
 前記粒子をウェルから排出する排出工程と、
 前記排出工程後に前記粒子の識別情報を取得する識別情報取得工程と、
 取得された前記識別情報に基づいて、前記粒子が、前記位置情報を有するウェルに捕捉されていたかを確認する確認工程と、
 を含む粒子確認方法。
〔2〕粒子捕捉領域中のウェルに固定されたリンカーを介して粒子を捕捉する捕捉工程をさらに含む、〔1〕に記載の粒子確認方法。
〔3〕前記捕捉工程が、前記ウェルに捕捉された粒子を標識して前記粒子に識別情報を付与する標識工程を含む、〔2〕に記載の粒子確認方法。
〔4〕前記標識工程において、前記粒子を蛍光、色、電荷、磁荷、オリゴ核酸、又はペプチドにより標識して前記粒子に識別情報を付与する、〔3〕に記載の粒子確認方法。
〔5〕前記標識工程において、前記粒子捕捉領域中の隣り合うウェルが異なる標識要素を有し、隣り合うウェルに捕捉された粒子が異なる標識要素により標識される、〔3〕又は〔4〕に記載の粒子確認方法。
〔6〕前記標識工程において、前記粒子捕捉領域中のウェルが複数の行又は列を形成するように配され、隣り合う2つの行又は列が互いに異なる標識要素を有し、隣り合う行又は列中のウェルに捕捉された粒子が異なる標識要素により標識される、〔3〕又は〔4〕に記載の粒子確認方法。
〔7〕前記関連付け工程が、前記粒子捕捉領域の画像を取得する画像取得工程を更に含み、
 前記画像から蛍光、色、又は、粒子の大きさ若しくは形を識別情報として取得し、前記識別情報と前記位置情報とが関連付けられる、
 〔1〕~〔6〕のいずれか一つに記載の粒子確認方法。
〔8〕前記排出工程において、識別情報を有する複数の粒子が連続して排出される、〔1〕~〔7〕のいずれか一つに記載の粒子確認方法。
〔9〕前記確認工程において、前記複数の粒子の排出の順序が参照される、〔8〕に記載の粒子確認方法。
〔10〕前記排出工程において、所定数の粒子を連続して排出した後に、一時的に排出が停止される、〔8〕又は〔9〕に記載の粒子確認方法。
〔11〕前記排出工程において、所定数の粒子を連続して排出した後に、目印となる粒子が排出される、〔8〕又は〔9〕に記載の粒子確認方法。
〔12〕前記排出工程において、連続して排出される2以上の粒子が異なる識別情報を有する、〔8〕又は〔9〕に記載の粒子確認方法。
〔13〕前記粒子捕捉領域が、複数の場に区分けされており、
 前記ウェルが、当該ウェルが配置された場を特定するための標識要素を含む、
 〔3〕に記載の粒子確認方法。
〔14〕前記排出工程は、前記ウェルに固定されたリンカーに対して光照射して前記リンカーを切断する光照射工程を更に含む、〔2〕~〔13〕のいずれか一つに記載の粒子確認方法。
〔15〕前記粒子確認方法が、前記排出工程においてウェルから排出された粒子を、流路を通過させる粒子移動工程をさらに含み、
 前記識別情報取得工程において、前記流路を通過する粒子又は前記流路を通過した粒子から前記識別情報が取得される、〔1〕~〔14〕のいずれか一つに記載の粒子確認方法。
〔16〕前記確認工程において、連続した所定数の粒子群に対し、前記排出工程で排出された粒子の識別情報の順序と、前記識別情報取得工程で取得された粒子の識別情報の順序が異なる時、当該粒子群を廃棄する、〔1〕~〔15〕のいずれか一つに記載の粒子確認方法。
〔17〕粒子分取工程をさらに含む、〔1〕~〔16〕のいずれか一つに記載の粒子確認方法。
〔18〕前記関連付け工程においてウェルに捕捉された粒子が、2以上の異なる識別情報を有している、〔1〕~〔16〕のいずれか一つに記載の粒子確認方法。
〔19〕前記識別情報取得工程において、前記粒子の識別情報を核酸シークエンス処理により取得する核酸シークエンス工程を更に含む、〔1〕~〔16〕のいずれか一つに記載の粒子確認方法。
〔20〕少なくとも一つのウェルを有する粒子捕捉領域を備えており、
前記少なくとも一つのウェルのそれぞれが、ウェルから粒子へ移行可能な標識要素を有する、
 粒子捕捉用チップ。
〔21〕前記標識要素がリンカーを介して各ウェルに固定されており、前記リンカーを介した前記標識要素の固定が解消可能である、〔20〕に記載の粒子捕捉用チップ。
〔22〕前記粒子捕捉領域中の隣り合うウェルが異なる標識要素を有する、〔20〕又は〔21〕に記載の粒子捕捉用チップ。
〔23〕前記粒子捕捉領域中のウェルが複数の行又は列を形成するように配され、隣り合う2つの行又は列が互いに異なる標識要素を有する、〔20〕~〔22〕のいずれか一つに記載の粒子捕捉用チップ。
〔24〕少なくとも一つのウェルを有する粒子捕捉領域を備えており、前記少なくとも一つのウェルのそれぞれが、ウェルから粒子へ移行可能な標識要素を有する、粒子捕捉用チップと、
前記少なくとも一つのウェルから排出された粒子を回収する粒子回収部と、
前記排出された粒子が有する識別情報を取得する識別情報取得部と、
を含む粒子分析システム。
100 粒子捕捉用チャンバ
101 粒子捕捉用チップ
104 粒子捕捉領域
105 ウェル
108 粒子
 

Claims (24)

  1.  粒子捕捉領域中のウェルに捕捉された粒子が有する識別情報と前記ウェルの位置情報とを関連付ける関連付け工程と、
     前記粒子をウェルから排出する排出工程と、
     前記排出工程後に前記粒子の識別情報を取得する識別情報取得工程と、
     取得された前記識別情報に基づいて、前記粒子が、前記位置情報を有するウェルに捕捉されていたかを確認する確認工程と、
     を含む粒子確認方法。
  2.  粒子捕捉領域中のウェルに固定されたリンカーを介して粒子を捕捉する捕捉工程をさらに含む、請求項1に記載の粒子確認方法。
  3.  前記捕捉工程が、前記ウェルに捕捉された粒子を標識して前記粒子に識別情報を付与する標識工程を含む、請求項2に記載の粒子確認方法。
  4.  前記標識工程において、前記粒子を蛍光、色、電荷、磁荷、オリゴ核酸、又はペプチドにより標識して前記粒子に識別情報を付与する、請求項3に記載の粒子確認方法。
  5.  前記標識工程において、前記粒子捕捉領域中の隣り合うウェルが異なる標識要素を有し、隣り合うウェルに捕捉された粒子が異なる標識要素により標識される、請求項3に記載の粒子確認方法。
  6.  前記標識工程において、前記粒子捕捉領域中のウェルが複数の行又は列を形成するように配され、隣り合う2つの行又は列が互いに異なる標識要素を有し、隣り合う行又は列中のウェルに捕捉された粒子が異なる標識要素により標識される、請求項3に記載の粒子確認方法。
  7.  前記関連付け工程が、前記粒子捕捉領域の画像を取得する画像取得工程を更に含み、
     前記画像から蛍光、色、又は、粒子の大きさ若しくは形を識別情報として取得し、前記識別情報と前記位置情報とが関連付けられる、
     請求項1に記載の粒子確認方法。
  8.  前記排出工程において、識別情報を有する複数の粒子が連続して排出される、請求項1に記載の粒子確認方法。
  9.  前記確認工程において、前記複数の粒子の排出の順序が参照される、請求項8に記載の粒子確認方法。
  10.  前記排出工程において、所定数の粒子を連続して排出した後に、一時的に排出が停止される、請求項8に記載の粒子確認方法。
  11.  前記排出工程において、所定数の粒子を連続して排出した後に、目印となる粒子が排出される、請求項8に記載の粒子確認方法。
  12. 前記排出工程において、連続して排出される2以上の粒子が異なる識別情報を有する、請求項8に記載の粒子確認方法。
  13.  前記粒子捕捉領域が、複数の場に区分けされており、
     前記ウェルが、当該ウェルが配置された場を特定するための標識要素を含む、
     請求項3に記載の粒子確認方法。
  14.  前記排出工程は、前記ウェルに固定されたリンカーに対して光照射して前記リンカーを切断する光照射工程を更に含む、請求項2に記載の粒子確認方法。
  15.  前記粒子確認方法が、前記排出工程においてウェルから排出された粒子を、流路を通過させる粒子移動工程をさらに含み、
     前記識別情報取得工程において、前記流路を通過する粒子又は前記流路を通過した粒子から前記識別情報が取得される、
    請求項1に記載の粒子確認方法。
  16.  前記確認工程において、連続した所定数の粒子群に対し、前記排出工程で排出された粒子の識別情報の順序と、前記識別情報取得工程で取得された粒子の識別情報の順序が異なる時、当該粒子群を廃棄する、請求項1に記載の粒子確認方法。
  17.  粒子分取工程をさらに含む、請求項1に記載の粒子確認方法。
  18.  前記関連付け工程においてウェルに捕捉された粒子が、2以上の異なる識別情報を有している、請求項1に記載の粒子確認方法。
  19.  前記識別情報取得工程において、前記粒子の識別情報を核酸シークエンス処理により取得する核酸シークエンス工程を更に含む、請求項1に記載の粒子確認方法。
  20.  少なくとも一つのウェルを有する粒子捕捉領域を備えており、
    前記少なくとも一つのウェルのそれぞれが、ウェルから粒子へ移行可能な標識要素を有する、
     粒子捕捉用チップ。
  21.  前記標識要素がリンカーを介して各ウェルに固定されており、前記リンカーを介した前記標識要素の固定が解消可能である、請求項20に記載の粒子捕捉用チップ。
  22.  前記粒子捕捉領域中の隣り合うウェルが異なる標識要素を有する、請求項20に記載の粒子捕捉用チップ。
  23.  前記粒子捕捉領域中のウェルが複数の行又は列を形成するように配され、隣り合う2つの行又は列が互いに異なる標識要素を有する、請求項20に記載の粒子捕捉用チップ。
  24.  少なくとも一つのウェルを有する粒子捕捉領域を備えており、前記少なくとも一つのウェルのそれぞれが、ウェルから粒子へ移行可能な標識要素を有する、粒子捕捉用チップと、
     前記少なくとも一つのウェルから排出された粒子を回収する粒子回収部と、
     前記排出された粒子が有する識別情報を取得する識別情報取得部と、
    を含む粒子分析システム。
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