WO2025009259A1 - 処理デバイス及び処理方法 - Google Patents

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WO2025009259A1
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protective surface
processing device
cells
holding member
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宥佑 笠井
孝浩 大場
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Fujifilm Corp
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    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M33/00—Means for introduction, transport, positioning, extraction, harvesting, peeling or sampling of biological material in or from the apparatus
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
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    • C12M23/20—Material Coatings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M33/00—Means for introduction, transport, positioning, extraction, harvesting, peeling or sampling of biological material in or from the apparatus
    • C12M33/04—Means for introduction, transport, positioning, extraction, harvesting, peeling or sampling of biological material in or from the apparatus by injection or suction, e.g. using pipettes, syringes, needles

Definitions

  • the disclosed technology relates to a processing device and a processing method.
  • JP 2021-179433 A describes a sample preparation device having a base, a storage structure adapted to store multiple sample receptacles, and a pipette operation guide that is fixed so as to be movable relative to the storage structure.
  • the pipette operation guide has multiple pipette guide structures that can be positioned relative to the multiple sample receptacles.
  • JP 2008-134066 A describes a dispensing device that dispenses a sample into a sample container with a removable lid when the lid is removed.
  • This dispensing device includes a dispensing head that moves relative to the sample container to dispense the sample into the sample container, a lid capture unit that is provided on the dispensing head and captures the lid, and a lid capture unit drive means that drives the lid capture unit to move the lid captured by the lid capture unit to the side of the dispensing head.
  • the disclosed technology has been developed in consideration of the above points, and aims to prevent foreign matter from being mixed into cells or cell culture samples during processing involving cells or cell culture samples.
  • the processing device is a processing device for performing processing of cells or cell culture samples using a holding member having at least one holding part for holding cells or cell culture samples.
  • the processing device has a protective surface facing the holding part.
  • the protective surface has an area larger than the planar area of the compartment in which the holding part is arranged, and has a first fixing structure for fixing an object that accesses the holding part for processing.
  • the first fixing structure may include a groove or notch for engaging the object with the protective surface.
  • the holding member may have a plurality of holding portions arranged along a predetermined direction. In this case, the plurality of grooves or notches may be provided at intervals according to the arrangement of the plurality of holding portions.
  • the first fixing structure may be provided on a side of the protective surface along the arrangement direction of the holding portions.
  • the processing device may further include an auxiliary portion having a second fixing structure for sandwiching the object between the first fixing structure and the auxiliary portion.
  • the holding member may have a plurality of holding parts arranged along a predetermined direction.
  • one of the protective surface and the holding parts may be capable of relative movement with respect to the other along the arrangement direction of the plurality of holding parts.
  • the processing device may have a positioning mechanism that positions the relative positions of the protective surface and the holding parts in the movement direction of the relative movement.
  • the positioning mechanism may include a protrusion connected to the protective surface, and a guide provided along the movement direction and having a plurality of recesses that engage with the protrusions.
  • the plurality of recesses may be provided at intervals according to the arrangement of the plurality of holding parts.
  • the holding member may have a plurality of holding portions arranged along a first direction and a second direction intersecting the first direction.
  • the first fixing structure may include a plurality of grooves or a plurality of notches provided on a side along the first direction at intervals according to the arrangement of the plurality of holding portions in the first direction.
  • One of the protective surface and the holding portions may be capable of relative movement along the second direction with respect to the other.
  • the processing device may further include a base portion on which the holding members are mounted.
  • one of the protective surface and the base portion may be capable of relative movement with respect to the other along the arrangement direction of the multiple holding members.
  • the processing method according to the disclosed technology is a processing method for performing processing of cells or cell culture samples using a holding member having at least one holding part for holding cells or cell culture samples.
  • the processing method includes placing a protective surface at a position opposite the holding part, and performing processing while fixing the relative position between an object that accesses the holding part for processing and the protective surface.
  • the protective surface has an area larger than the planar area of the section in which the holding part is placed.
  • the disclosed technology makes it possible to prevent foreign matter from being mixed into cells or cell culture samples during processing of the cells or cell culture samples.
  • 1 is a perspective view illustrating an example of a configuration of a processing device according to an embodiment of the disclosed technology.
  • 1 is a perspective view illustrating an example of a configuration of a holding member according to an embodiment of the disclosed technique.
  • 1A to 1C are diagrams showing an example of a method for forming a pattern of cells or a cell adhesive on the culture surface of a culture substrate using a holding member according to an embodiment of the disclosed technique.
  • 1A to 1C are diagrams showing an example of a method for forming a pattern of cells or a cell adhesive on the culture surface of a culture substrate using a holding member according to an embodiment of the disclosed technique.
  • 1A to 1C are diagrams showing an example of a method for forming a pattern of cells or a cell adhesive on the culture surface of a culture substrate using a holding member according to an embodiment of the disclosed technique.
  • 1A to 1C are diagrams showing an example of a method for forming a pattern of cells or a cell adhesive on the culture surface of a culture substrate using a holding member according to an embodiment of the disclosed technique.
  • 1A to 1C are diagrams showing an example of a method for forming a pattern of cells or a cell adhesive on the culture surface of a culture substrate using a holding member according to an embodiment of the disclosed technique.
  • 1A to 1C are diagrams showing an example of a method for forming a pattern of cells or a cell adhesive on the culture surface of a culture substrate using a holding member according to an embodiment of the disclosed technique.
  • 1A to 1C are diagrams showing an example of a method for forming a pattern of cells or a cell adhesive on the culture surface of a culture substrate using a holding member according to an embodiment of the disclosed technique.
  • 1 is a perspective view showing a configuration of a base unit according to an embodiment of the disclosed technology
  • 1 is a perspective view showing a configuration of a cover unit alone according to an embodiment of the disclosed technology
  • 1 is a perspective view showing a configuration of an auxiliary unit according to an embodiment of the disclosed technology
  • 1 is an XZ plan view of a cover portion and a base portion as viewed from an open end side of the cover portion according to an embodiment of the disclosed technology.
  • 1 is a YZ plan view showing a wheel moving on a guide according to an embodiment of the disclosed technology.
  • 1 is an XY plan view showing an example of a processing method using a processing device according to an embodiment of the disclosed technique.
  • 1 is an XY plan view showing an example of a processing method using a processing device according to an embodiment of the disclosed technique.
  • 1 is an XY plan view showing an example of a processing method using a processing device according to an embodiment of the disclosed technique.
  • 1 is an XY plan view showing an example of a processing method using a processing device according to an embodiment of the disclosed technique.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an example of the configuration of a processing device 100 according to an embodiment of the disclosed technology.
  • the processing device 100 is used to perform processing for handling cells or cell culture samples using a holding member 10 having at least one holding portion for holding cells or cell culture samples.
  • the type of cells is not particularly limited, but may be, for example, human-derived iPS cells (induced pluripotent stem cells).
  • the cell culture sample is not particularly limited, but may include, for example, water, culture medium, artificially synthesized peptide solution, cell adhesive, etc.
  • FIG. 2 is a perspective view showing an example of the configuration of the holding member 10.
  • the holding member 10 is a device for forming a pattern of cells or cell adhesive on the culture surface of a culture substrate (not shown).
  • the cells include cell aggregates such as colonies formed by cell aggregation.
  • the holding member 10 has a plurality of columnar structures 12 arranged on the surface of the substrate 11.
  • the columnar structures 12 are an example of a "holding section" in the disclosed technology.
  • Each of the columnar structures 12 has a columnar structure whose axial direction is perpendicular to the main surface of the substrate 11.
  • the axial length of the columnar structures 12 is not particularly limited, but may be, for example, 1 mm or more and 100 mm or less.
  • the culture substrate is a substrate on which a pattern of cells or cell adhesive is formed by the holding member 10, and is a substrate having a culture surface on which cells are cultured.
  • the culture substrate may be, for example, a well plate having a plurality of wells, and the culture surface may be, for example, the bottom surface of each of the plurality of wells provided in the well plate.
  • the plurality of columnar structures 12 may be provided corresponding to the plurality of wells provided in the well plate.
  • FIG. 1 illustrates a configuration including 48 columnar structures 12 provided corresponding to each well of a well plate having 48 (6 ⁇ 8) wells.
  • the arrangement form of the columnar structures 12 (the number of rows and columns and the arrangement interval) is not limited to the example illustrated in FIG. 1, and is appropriately determined according to the arrangement of the cell pattern to be formed on the culture substrate.
  • Each of the columnar structures 12 has a holding surface 13 at its tip for holding a liquid.
  • the liquid held on the holding surface 13 is typically a cell suspension or a cell adhesive.
  • the pattern formed on the culture surface of the culture substrate by the holding member 10 reflects the planar shape of the holding surface 13.
  • Figure 1 shows an example of a holding surface 13 with a circular planar shape. The shape of the holding surface 13 is determined appropriately according to the pattern of cells or cell adhesive to be formed on the culture substrate.
  • the columnar structure 12 is preferably configured such that at least the holding surface 13 is made of a hydrophobic (water-repellent) material.
  • a hydrophobic (water-repellent) material By configuring the holding surface 13 of a hydrophobic (water-repellent) material, the amount of liquid that can be held on the holding surface 13 can be increased. This makes it possible to form a relatively large-sized pattern of cells or cell adhesive on the culture surface of the culture substrate.
  • the holding surface 13 of the columnar structure 12 is preferably configured of a material having a contact angle with water of 45° or more.
  • the columnar structure 12 is preferably resistant to high-pressure steam sterilization treatment, i.e., heat-resistant.
  • At least the holding surface 13 of the columnar structure 12 may be configured of a resin.
  • polyacetal can be suitably used as the material of the columnar structure 12 (holding surface 13).
  • the columnar structure 12 may be configured of the same material as the substrate 11 and may be integrated with the substrate 11.
  • the holding member 10 is placed so that the holding surface 13 of the columnar structure 12 faces vertically upward. At this time, the holding surface 13 is horizontal ( Figure 3A).
  • a cell suspension or cell adhesive is dropped onto each holding surface 13 of the columnar structures 12 to form a droplet 20 of the cell suspension or cell adhesive so as to form an air-liquid-solid interface on the outer edge of the holding surface 13 (FIG. 3B).
  • the cell suspension or cell adhesive is dropped onto the holding surface 13 using a pipette 50 and a processing device 100 (see FIG. 1). The configuration and method of use of the processing device 100 will be described later.
  • the cell suspension or cell adhesive is an example of a "cell or cell culture sample" in the disclosed technology.
  • the pipette 50 is an example of an "object that accesses the holding portion" in the disclosed technology.
  • the droplet 20 is brought into contact with the culture surface 32 of the culture substrate 30 with the holding surface 13 on which the droplet 20 is formed facing vertically upward (Fig. 3C). That is, the droplet 20 is brought into contact with the culture surface 32 by placing the culture substrate 30 over the columnar structure 12 from above. This causes the cell suspension or cell adhesive held on the holding surface 13 to adhere to the culture surface 32 of the culture substrate 30.
  • the culture substrate 30 may be a well plate having a plurality of wells 31. In this case, the bottom surface of each of the wells 31 serves as the culture surface 32.
  • Each of the plurality of columnar structures 12 provided on the holding member 10 corresponds to each of the plurality of wells 31 provided on the culture substrate 30.
  • the columnar structures 12 and the wells 31 are aligned horizontally with the bottom surface of the wells 31 facing downward. Thereafter, while maintaining the culture surface 32 horizontal, the culture surface 32 is gradually brought closer to the holding surface 13, and each of the droplets 20 formed on the holding surface 13 of each of the multiple columnar structures 12 is brought into contact with the bottom surface (culture surface 32) of each of the multiple wells 31 in a batch process.
  • the size of the pattern formed on the culture surface 32 can be controlled by the distance between the holding surface 13 and the culture surface 32 when the droplet 20 is brought into contact with the culture surface 32.
  • the distance between the holding surface 13 and the culture surface 32 when the droplet 20 is brought into contact with the culture surface 32 is determined according to the size of the pattern to be formed on the culture surface 32.
  • a pattern of cell suspension or cell adhesive that reflects the planar shape of the holding surface 13 is formed in a batch process on the bottom surface (culture surface 32) of each of the multiple wells 31.
  • Extracellular matrix proteins such as vitronectin, laminin, fibronectin, collagens, and gelatins can be used as cell adhesives.
  • cells 40 are seeded on the culture surface 32 (FIG. 3F).
  • the cells 40 are seeded by injecting a cell suspension adjusted to a predetermined cell concentration into each well 31.
  • the type of cells 40 is not particularly limited as long as the cells 40 are adhesive cells.
  • the cells 40 may be, for example, human-derived iPS cells.
  • Cells 40 adhere to the areas of culture surface 32 that are coated with cell adhesive 21. Then, by culturing cells 40 in an appropriate environment, cells 40 proliferate in the areas coated with cell adhesive 21. As a result, a cell pattern 41 that corresponds to the pattern of cell adhesive 21 is formed on culture surface 32 ( Figure 3G).
  • the holding member 10 and the pattern forming method form a pattern whose size corresponds to the size of the droplets 20 formed on the holding surface 13, making it possible to form a relatively large pattern.
  • the processing device 100 will be described below.
  • the processing device 100 is used, for example, in a process (see FIG. 3B) for forming a droplet 20 on the holding surface 13 of the holding member 10 using a pipette 50.
  • the processing device 100 has a base portion 110, a cover portion 120, and an auxiliary portion 130.
  • FIG. 4 is a perspective view showing the configuration of the base portion 110 alone.
  • FIG. 5 is a perspective view showing the configuration of the cover portion 120 alone.
  • FIG. 6 is a perspective view showing the configuration of the auxiliary portion 130 alone.
  • the base portion 110 is a flat member and has a mounting surface 111 on which the holding member 10 is mounted.
  • the area 112 surrounded by a dotted line is the mounting area of the holding member 10.
  • the area of the mounting surface 111 is larger than the planar area of the holding member 10, and the entire holding member 10 can be mounted on the mounting surface 111.
  • the cover part 120 has a rectangular box-shaped structure formed by a protective surface 121, side surfaces 122, and a rear surface 123.
  • the protective surface 121 is the part that corresponds to the top surface of the rectangular parallelepiped, and the parts that correspond to the front and bottom surfaces of the rectangular parallelepiped are open.
  • the protective surface 121 is parallel to the mounting surface 111 of the base portion 110. In other words, when the holding member 10 is mounted on the base portion 110, the protective surface 121 faces the holding surface 13 of the columnar structure 12.
  • the side surface 122 and the back surface 123 are perpendicular to the mounting surface 111 of the base portion 110.
  • the protective surface 121 has an area larger than the planar area of the section in which the columnar structures 12 of the holding member 10 are arranged.
  • the area of the region 124 surrounded by the dotted line in FIG. 5 corresponds to the planar area of the section in which the columnar structures 12 of the holding member 10 are arranged.
  • the entire holding member 10 can be accommodated in the space 140 surrounded by the protective surface 121, side surface 122, rear surface 123 of the cover part 120, and the mounting surface 111 of the base part 110 (i.e., the space formed below the protective surface 121).
  • the shape of the protective surface 121 is a rectangle or square with sides along the X direction and sides along the Y direction.
  • the holding member 10 is mounted on the base part 110 so that the arrangement direction of the columnar structures 12 is along the X direction and the Y direction (i.e., parallel to each side of the protective surface 121).
  • the protective surface 121 has a first fixing structure 125 for fixing the pipette 50 to the side along the X direction (arrangement direction of the columnar structures 12) on the open end side (front side) of the cover part 120.
  • the first fixing structure 125 is composed of a plurality of grooves (or notches) 126 provided along the X direction. The multiple pipettes 50 engage with each of the grooves (or notches) 126, so that the multiple pipettes 50 are fixed in a position relative to the holding surface 13.
  • each pipette 50 is positioned at a position corresponding to each of the columnar structures 12 arranged along the X direction.
  • the auxiliary part 130 is a member that assists in fixing the pipette 50 to the protective surface 121.
  • the auxiliary part 130 has a first part 131 that extends along the X direction, and a second part 132 that is connected to both ends of the first part 131 in the X direction and extends along the Z direction.
  • the second part 132 is fastened to the side of the cover part 120 by a screw 135 (see FIG. 1), so that the first part 131 is supported so as to be positioned above the first fixing structure 125 of the protective surface 121.
  • the first part 131 has a second fixing structure 133 that sandwiches the pipette 50 between itself and the first fixing structure 125 provided on the protective surface 121.
  • the second fixing structure 133 is composed of a plurality of grooves (or cutouts) 134 arranged along the X direction. Like the plurality of grooves (or cutouts) 126 that constitute the first fixing structure 125, the plurality of grooves (or cutouts) 134 that constitute the second fixing structure 133 are arranged at the same intervals as the arrangement intervals of the columnar structures 12 in the X direction, and are arranged at positions corresponding to the plurality of grooves (or cutouts) 126 that constitute the first fixing structure 125.
  • the pipette 50 engages with the groove (or notch) 126 constituting the first fixing structure 125 and also engages with the groove (or notch) 134 constituting the second fixing structure 133, so that the pipette 50 is sandwiched between the first fixing structure 125 and the second fixing structure 133, as shown in FIG. 1.
  • One of the cover part 120 and the base part 110 can move relative to the other along the Y direction. That is, when the holding member 10 is mounted on the base part 110, one of the protective surface 121 and the columnar structures 12 can move relative to the other along the arrangement direction of the columnar structures 12.
  • the base part 110 and the holding member 10 are kept stationary, and the cover part 120 and the auxiliary part 130 move in the Y direction.
  • the pipette 50 moves together with the cover part 120 and the auxiliary part 130. Note that the cover part 120, the auxiliary part 130, and the pipette 50 may be kept stationary, and the base part 110 and the holding member 10 may move in the Y direction.
  • the processing device 100 has a positioning mechanism that positions the relative positions of the cover part 120 and the base part 110 in the direction of their relative movement (in other words, the relative positions of the protective surface 121 and the columnar structures 12).
  • the positioning mechanism is composed of wheels 150 (see FIG. 7) connected to the protective surface 121 and a number of recesses 114 (see FIG. 4 and FIG. 8) that engage with the wheels 150.
  • FIG. 7 is an X-Z plan view of the cover part 120 and the base part 110, viewed from the open end side of the cover part 120.
  • the cover part 120 has wheels 150 attached to each of the two side surfaces 122. They are positioned inside the space 140 surrounded by the protective surface 121 and side surfaces 122 of the cover part 120 and the mounting surface 111 of the base part 110.
  • both ends of the base part 110 in the X direction have guides 113 extending along the Y direction, which is the movement direction of the cover part 120.
  • the guides 113 have a plurality of recesses 114 and protrusions 115 arranged along the Y direction. That is, the guides 113 have an uneven structure in which the recesses 114 and the protrusions 115 are continuous along the Y direction.
  • the cover part 120 moves in the Y direction when the wheels roll on the guides 113.
  • the wheels 150 engage with the recesses 114 the wheels 150 are sandwiched between the protrusions 115 at the front and rear, and the movement of the wheels 150 in the Y direction is suppressed. This allows the cover part 120 to move in the Y direction in stages, and allows the relative positions of the cover part 120 and the base part 110 in the Y direction to be determined.
  • the recesses 114 are spaced apart at intervals equal to the spacing of the columnar structures 12 in the Y direction. This allows the position of the pipette 50, which moves together with the cover part 120 and the auxiliary part 130, in the Y direction to correspond to the arrangement of the columnar structures 12 in the Y direction. That is, when the wheel 150 is engaged with a recess 114, the pipette 50 is positioned in the nth row of the columnar structure 12 in the Y direction, and when the wheel 150 is engaged with the adjacent recess 114, the pipette 50 is positioned in the (n+1)th row of the columnar structure 12 in the Y direction.
  • Figures 9A to 9D are XY plan views showing an example of a processing method using the processing device 100. Note that the auxiliary unit 130 is omitted from the illustration in Figures 9A to 9D.
  • the pipettes 50 are engaged with the grooves (or notches) 126 constituting the first fixing structure 125 provided on the protective surface 121.
  • the pipettes 50 are engaged with the grooves (or notches) 134 constituting the second fixing structure 133 provided on the auxiliary part 130, thereby helping to fix each pipette 50 to the protective surface 121 (FIG. 9A).
  • a holding member 10 having multiple columnar structures 12 is mounted on the mounting surface 111 of the base portion 110 ( Figure 9A).
  • each pipette 50 moves integrally with the cover part 120.
  • each pipette 50 is positioned at a position corresponding to each of the columnar structures 12 arranged in the first row in the Y direction.
  • each of the columnar structures 12 arranged in the first row in the Y direction is positioned directly below the outlet of the corresponding pipette 50.
  • liquid containing cells or a cell culture sample is ejected from each pipette 50.
  • droplets 20 containing cells or a cell culture sample are formed in a batch process on the holding surface 13 of each of the columnar structures 12 arranged in the first row in the Y direction ( Figure 9B).
  • each pipette 50 moves integrally with the cover part 120.
  • each pipette 50 is positioned at a position corresponding to each of the columnar structures 12 arranged in the second row in the Y direction.
  • Each of the columnar structures 12 arranged in the first row in the Y direction is covered with a protective surface 121. This prevents foreign matter from being mixed into the droplets 20 held on the holding surface 13 of each of the columnar structures 12 arranged in the first row in the Y direction.
  • liquid containing cells or a cell culture sample is ejected from each of the pipettes 50.
  • droplets 20 containing cells or a cell culture sample are formed in a batch process on the holding surface 13 of each of the columnar structures 12 arranged in the second row in the Y direction (FIG. 9C).
  • the cover part 120 is moved one step at a time in the Y direction, and droplets 20 are formed sequentially on the holding surface 13 of each of the columnar structures 12 arranged in each row. After the droplets 20 are formed, each of the columnar structures 12 is covered with the protective surface 121 by the movement of the cover part 120. This prevents foreign matter from being mixed into the droplets 20 ( Figure 9D).
  • each of the columnar structures 12 is covered with the protective surface 121 after the droplet 20 containing the cells or cell culture sample is formed. Therefore, according to the processing device 100 and the processing method using the same in accordance with an embodiment of the disclosed technology, it is possible to prevent the intrusion of foreign matter into the cells or cell culture sample in a process of handling the cells or cell culture sample using a holding member 10 having a plurality of columnar structures 12 that hold the cells or cell culture sample.
  • a plate or dish having a plurality of wells can also be used as a holding member as a holding part for holding cells or cell culture samples.
  • the processing device 100 is used, for example, for a process of dropping droplets of cells or cell culture samples into each well. That is, the processing device 100 can also be used when performing the process shown in FIG. 3F.
  • Each well is covered by a protective surface 121 that moves integrally with the pipette after the droplets containing the cells or cell culture samples are dropped.
  • the disclosed technology can also be applied to a holding member 10 that has at least one holding part such as a columnar structure and a well for holding cells or cell culture samples.
  • the protective surface 121 is supported by the side surface 122 and rear surface 123 of the cover portion 120
  • the disclosed technology is not limited to this form.
  • the protective surface 121 may be supported by a support portion that extends vertically from above the protective surface 121 toward the protective surface 121.
  • the protective surface 121 may be supported by a support portion that extends horizontally from the side of the protective surface 121 toward the protective surface 121.
  • the first fixing structure 125 is provided on a side of the protective surface 121 along the arrangement direction of the columnar structures 12, but the disclosed technology is not limited to this form.
  • the first fixing structure 125 may be a structure separate from the protective surface 121 and connected to the protective surface 121.
  • the positioning mechanism is configured with wheels 150 (see FIG. 7) connected to protective surface 121 and multiple recesses 114 (see FIG. 4 and FIG. 8) that engage with wheels 150, but the disclosed technology is not limited to this configuration. What engages with recesses 114 does not have to be something that rotates like wheels 150.
  • the positioning mechanism may be configured with protrusions connected to protective surface 121 and multiple recesses 114 that engage with these protrusions.
  • the protective surface has an area larger than a planar area of a compartment in which the holding portion is arranged, and has a first fixing structure for fixing an object that accesses the holding portion for the processing.
  • the holding member has a plurality of the holding portions arranged along a predetermined direction,
  • the processing device according to claim 3, wherein a plurality of the grooves or a plurality of the notches are provided at intervals corresponding to an arrangement of the plurality of the holding portions.
  • the holding member has a plurality of the holding portions arranged along a predetermined direction, 7.
  • the positioning mechanism includes: A wheel connected to the protective surface; A guide provided along the moving direction and having a plurality of recesses that engage with the wheel; 9.
  • the holding member has a plurality of the holding portions arranged along a first direction and a second direction intersecting the first direction
  • the first fixing structure includes a plurality of grooves or a plurality of notches provided on a side along the first direction at intervals corresponding to an arrangement of the plurality of holding portions in the first direction, 11.
  • one of the protective surface and the holding portion is capable of relative movement along the second direction relative to the other of the protective surface and the holding portion.
  • the holding member further includes a base portion on which the holding member is mounted,
  • a processing method for performing processing for handling cells or a cell culture sample using a holding member having at least one holding part for holding cells or a cell culture sample comprising: A protective surface is disposed at a position opposite to the holding portion, performing the processing in a state where a relative position between an object accessing the holding unit for the processing and the protective surface is fixed; The protective surface has an area larger than a planar area of a compartment in which the holding portion is arranged.

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Abstract

処理デバイスは、細胞又は細胞培養用試料を保持する少なくとも１つの保持部を有する保持部材を用いて細胞又は細胞培養用試料を扱う処理を行うための処理デバイスである。処理デバイスは、保持部と対向する保護面を有する。保護面は、保持部が配置された区画の平面面積よりも大きい面積を有する。処理デバイスは、処理のために保持部にアクセスする物体を固定するための第１の固定構造を有する。

Description

処理デバイス及び処理方法
　開示の技術は、処理デバイス及び処理方法に関する。
　細胞又は細胞培養用試料を扱う処理を行うための処理デバイスに関する技術として、以下の技術が知られている。例えば特開２０２１－１７９４３３号公報には、基台と、複数のサンプルレセプタクルを収容するように適合された収容構造と、収容構造に対して相対的に移動可能に固定されているピペット操作ガイドを有するサンプル準備装置が記載されている。ピペット操作ガイドは、複数のサンプルレセプタクルに対して相対的に位置決め可能な複数のピペットガイド構造を有する。
　特開２００８－１３４０６６号公報には、着脱自在な蓋を備えた試料容器に蓋を取り外した状態で試料を分注する分注装置が記載されている。この分注装置は、試料容器に対して相対的に移動して試料容器に試料を吐出する分注ヘッドと、分注ヘッドに設けられて蓋を捕捉する蓋捕捉部と、蓋捕捉部を駆動して蓋捕捉部により捕捉された蓋を分注ヘッドの側方に移動させる蓋捕捉部駆動手段とを備える。
　細胞を使用した製剤の商用生産においては、密閉された培養バッグ又は大規模なバイオリアクターを用いる方式が一般的である。これらの方式では、細胞は終始密閉された空間内で処理されるので、異物、細菌又はウイルス等によって細胞が汚染されるリスクは低い。
　しかし、例えば機械による自動化が困難である特殊な処理が必要とされる場合には、上記のような閉鎖系による設備では対応ができない場合がある。この場合オープンな環境で細胞又は細胞培養用試料を扱う処理が行われるため、細胞が汚染されるリスクは高くなる。細胞の汚染は、細菌やウイルスへの感染の他、上方から落下してくる異物によるものがある。
　上方から落下してくる異物の細胞又は細胞培養用試料への混入を防ぐために、培養容器に蓋又はマイクロフィルターを用いることが考えられる。しかし、培地交換及びピペッティングなどの処理工程においては、蓋又はマイクロフィルターを開放して作業を行うことが一般的である。このとき、作業者の手又は処理器具が細胞又は細胞培養用試料の上方を移動することによって、細胞又は細胞培養用試料に異物が落下するおそれがある。
　開示の技術は、上記の点に鑑みてなされたものであり、細胞又は細胞培養用試料を扱う処理において、細胞又は細胞培養用試料への異物の混入を防止することを目的とする。
　開示の技術に係る処理デバイスは、細胞又は細胞培養用試料を保持する少なくとも１つの保持部を有する保持部材を用いて細胞又は細胞培養用試料を扱う処理を行うための処理デバイスである。処理デバイスは、保持部と対向する保護面を有する。保護面は、保持部が配置された区画の平面面積よりも大きい面積を有し、処理のために保持部にアクセスする物体を固定するための第１の固定構造を有する。
　保護面の下方に形成される空間に、保持部材の全体が収容可能であることが好ましい。第１の固定構造は、物体を保護面に係合させる溝又は切り欠きを含んでいてもよい。保持部材は、所定の方向に沿って配列された複数の保持部を有していてもよい。この場合、複数の溝又は複数の切り欠きが、複数の保持部の配列に応じた間隔で設けられていてもよい。第１の固定構造は、保護面の保持部の配列方向に沿った辺に設けられていてもよい。処理デバイスは、第１の固定構造との間に物体を挟む第２の固定構造を有する補助部を更に含んでいてもよい。
　保持部材は、所定の方向に沿って配列された複数の保持部を有していてもよい。この場合、保護面及び保持部のうちの一方は、他方に対して複数の保持部の配列方向に沿った相対移動が可能であってもよい。処理デバイスは、相対移動の移動方向における保護面と保持部との相対位置を位置決めする位置決め機構を有していてもよい。位置決め機構は、保護面に連接された凸部と、移動方向に沿って設けられ、凸部と係合する複数の凹部を有するガイドと、を含み得る。複数の凹部が、複数の保持部の配列に応じた間隔で設けられていてもよい。
　保持部材は、第１の方向及び第１の方向と交差する第２の方向に沿って配列された複数の保持部を有していてもよい。この場合、第１の固定構造は、複数の保持部の第１の方向における配列に応じた間隔で第１の方向に沿った辺に設けられた複数の溝又は複数の切り欠きを含んでいてもよい。保護面及び保持部のうちの一方は、他方に対して第２の方向に沿った相対移動が可能であってもよい。
　処理デバイスは、保持部材が搭載されるベース部を更に含んでいてもよい。この場合、保護面及びベース部のうちの一方は、他方に対して複数の保持部の配列方向に沿った相対移動が可能であってもよい。
　開示の技術に係る処理方法は、細胞又は細胞培養用試料を保持する少なくとも１つの保持部を有する保持部材を用いて細胞又は細胞培養用試料を扱う処理を行うための処理方法である。処理方法は、保持部と対向する位置に保護面を配置し、処理のために保持部にアクセスする物体と保護面との相対位置を固定した状態で処理を行うことを含む。保護面は、保持部が配置された区画の平面面積よりも大きい面積を有する。
　開示の技術によれば、細胞又は細胞培用養試料を扱う処理において、細胞又は細胞培養用試料への異物の混入を防止することが可能となる。
開示の技術の実施形態に係る処理デバイスの構成の一例を示す斜視図である。 開示の技術の実施形態に係る保持部材の構成の一例を示す斜視図である。 開示の技術の実施形態に係る保持部材を用いて、培養基材の培養面に細胞又は細胞接着剤のパターンを形成する方法の一例を示す図である。 開示の技術の実施形態に係る保持部材を用いて、培養基材の培養面に細胞又は細胞接着剤のパターンを形成する方法の一例を示す図である。 開示の技術の実施形態に係る保持部材を用いて、培養基材の培養面に細胞又は細胞接着剤のパターンを形成する方法の一例を示す図である。 開示の技術の実施形態に係る保持部材を用いて、培養基材の培養面に細胞又は細胞接着剤のパターンを形成する方法の一例を示す図である。 開示の技術の実施形態に係る保持部材を用いて、培養基材の培養面に細胞又は細胞接着剤のパターンを形成する方法の一例を示す図である。 開示の技術の実施形態に係る保持部材を用いて、培養基材の培養面に細胞又は細胞接着剤のパターンを形成する方法の一例を示す図である。 開示の技術の実施形態に係る保持部材を用いて、培養基材の培養面に細胞又は細胞接着剤のパターンを形成する方法の一例を示す図である。 開示の技術の実施形態に係るベース部単体の構成を示す斜視図である。 開示の技術の実施形態に係るカバー部単体の構成を示す斜視図である。 開示の技術の実施形態に係る補助部単体の構成を示す斜視図である。 開示の技術の実施形態に係るカバー部の開放端側からみたカバー部及びベース部のＸ－Ｚ平面図である。 開示の技術の実施形態に係るガイド上を移動する車輪を示すＹ－Ｚ平面図である。 開示の技術の実施形態に係る処理デバイスを用いた処理方法の一例を示すＸ－Ｙ平面図である。 開示の技術の実施形態に係る処理デバイスを用いた処理方法の一例を示すＸ－Ｙ平面図である。 開示の技術の実施形態に係る処理デバイスを用いた処理方法の一例を示すＸ－Ｙ平面図である。 開示の技術の実施形態に係る処理デバイスを用いた処理方法の一例を示すＸ－Ｙ平面図である。
　以下、本発明の実施形態の一例を、図面を参照しつつ説明する。なお、各図面において同一または等価な構成要素及び部分には同一の参照符号を付与し、重複する説明は省略する。
　図１は、開示の技術の実施形態に係る処理デバイス１００の構成の一例を示す斜視図である。処理デバイス１００は、細胞又は細胞培養用試料を保持する少なくとも１つの保持部を有する保持部材１０を用いて細胞又は細胞培養用試料を扱う処理を行うために用いられる。細胞の種類は、特に限定されないが、例えば、ヒト由来のｉＰＳ細胞（induced pluripotent stem cells）であってもよい。細胞培養用試料は、特に限定されないが、例えば、水、培地、人工合成ペプチド溶液及び細胞接着剤等が含まれる。
　本実施形態に係る処理デバイス１００について説明する前に、処理デバイス１００と共に用いられる保持部材１０について説明する。
　図２は、保持部材１０の構成の一例を示す斜視図である。保持部材１０は、培養基材（図示せず）の培養面に細胞又は細胞接着剤のパターンを形成するためのデバイスである。細胞には細胞が凝集したコロニー等の細胞凝集塊が含まれる。保持部材１０は、基板１１の表面に配列された複数の柱状構造体１２を有する。柱状構造体１２は、開示の技術における「保持部」の一例である。柱状構造体１２の各々は、基板１１の主面と垂直な方向を軸方向とする柱状構造を有する。柱状構造体１２の軸方向の長さは、特に限定されないが、例えば１ｍｍ以上１００ｍｍ以下であってもよい。
　培養基材は、保持部材１０によって細胞又は細胞接着剤のパターンが形成される基材であり、細胞が培養される培養面を有する基材である。培養基材は、例えば、複数のウェルを有するウェルプレートであってもよく、培養面は、例えばウェルプレートに設けられた
複数のウェルの各々の底面であってもよい。複数の柱状構造体１２は、ウェルプレートに設けられた複数のウェルに対応して設けられていてもよい。図１には、４８個（６×８）のウェルを有するウェルプレートの各ウェルに対応して設けられた４８本の柱状構造体１２を備えた構成が例示されている。柱状構造体１２の配列形態（行・列の数及び配列間隔）は、図１に例示したものに限定されず、培養基材に形成しようとする細胞パターンの配列に応じて適宜定められる。
　柱状構造体１２の各々は、その先端に液体を保持するための保持面１３を有する。保持面１３に保持される液体は、典型的には細胞懸濁液又は細胞接着剤である。保持部材１０によって培養基材の培養面に形成されるパターンは、保持面１３の平面形状を反映したものとなる。図１には、平面形状が円形である保持面１３が例示されている。保持面１３の形状は、培養基材に形成しようとする細胞又は細胞接着剤のパターンに応じて適宜定められる。
　柱状構造体１２は、少なくとも保持面１３が疎水性（撥水性）を有する材料によって構成されていることが好ましい。保持面１３が疎水性（撥水性）を有する材料によって構成されることで、保持面１３に保持可能な液体の量を多くすることができる。これにより培養基材の培養面に比較的大きいサイズの細胞又は細胞接着剤のパターンを形成することが可能となる。柱状構造体１２の保持面１３は、水との接触角が４５°以上である材料によって構成されていることが好ましい。また、柱状構造体１２は、高圧蒸気滅菌処理に対する耐性、すなわち耐熱性を有していることが好ましい。柱状構造体１２は、少なくとも保持面１３が樹脂によって構成されていてもよい。柱状構造体１２（保持面１３）の材料として例えばポリアセタールを好適に用いることが可能である。柱状構造体１２は、基板１１と同じ材料で構成され、基板１１と一体化されていてもよい。
　以下において、保持部材１０を用いて、培養基材の培養面に細胞又は細胞接着剤のパターンを形成する方法について、図３Ａ～図３Ｇを参照しつつ説明する。はじめに、柱状構造体１２の保持面１３が鉛直方向上方に向くように保持部材１０を設置する。このとき保持面１３は水平である（図３Ａ）。
　次に、保持面１３を鉛直方向上方に向けた状態で細胞懸濁液又は細胞接着剤を柱状構造体１２の各々の保持面１３に滴下して、保持面１３の外縁に気液固界面を形成するように細胞懸濁液又は細胞接着剤の液滴２０を形成する（図３Ｂ）。細胞懸濁液又は細胞接着剤の保持面１３への滴下は、ピペット５０及び処理デバイス１００（図１参照）を用いて行われる。処理デバイス１００の構成及び使用方法に関しては後述する。なお、細胞懸濁液又は細胞接着剤は、開示の技術における「細胞又は細胞培養用試料」の一例である。ピペット５０は、開示の技術における「保持部にアクセスする物体」の一例である。
　柱状構造体１２の保持面１３に形成される液滴２０の量によって、培養基材の培養面に形成される細胞又は細胞接着剤のパターンのサイズを制御することが可能である。培養面３２に形成しようとするパターンのサイズに応じて、保持面１３に形成される液滴２０の量が定められる。液滴２０の形成を、保持面１３への液体の滴下によって行うことで、液滴２０を保持面１３に留める「ピン留め効果」を発現させることができる。「ピン留め効果」により、液滴の輪郭が保持面１３の外縁よりも外側にまで広がった液滴を保持面１３に保持することが可能となる。また「ピン留め効果」により、保持面１３に形成される液滴２０の状態を安定化させることができる。これにより、複数の柱状構造体１２の間で、それらの保持面１３に形成される液滴２０の状態を均一にすることが可能となり、ひいては培養基材の培養面に形成される細胞又は細胞接着剤のパターンを均一にすることが可能となる。
　次に、液滴２０が形成された保持面１３を鉛直方向上方に向けた状態で液滴２０と、培養基材３０の培養面３２とを接触させる（図３Ｃ）。すなわち、柱状構造体１２に対して培養基材３０を上から被せるようにして液滴２０と培養面３２とを接触させる。これにより保持面１３に保持された細胞懸濁液又は細胞接着剤が培養基材３０の培養面３２に付着する。培養基材３０は、複数のウェル３１を有するウェルプレートであってもよい。この場合、ウェル３１の各々の底面が培養面３２とされる。保持部材１０に設けられた複数の柱状構造体１２の各々は、培養基材３０に設けられた複数のウェル３１の各々に対応している。
　保持面１３に形成された液滴２０を培養面３２に接触させる際には、ウェル３１の底面を下向きにした状態で、柱状構造体１２とウェル３１の水平方向の位置合わせを行う。その後、培養面３２を水平に維持しつつ培養面３２を保持面１３に徐々に近づけて、複数の柱状構造体１２の各々の保持面１３に形成された液滴２０の各々を、複数のウェル３１の各々の底面（培養面３２）に一括処理で接触させる。
　液滴２０と培養面３２とを接触させる際の保持面１３と培養面３２との距離によって、培養面３２に形成されるパターンのサイズを制御することが可能である。培養面３２に形成しようとするパターンのサイズに応じて、液滴２０と培養面３２とを接触させる際の保持面１３と培養面３２との距離が定められる。
　液滴２０と培養面３２とを接触させた後、培養面３２を保持面１３から遠ざける。これにより液滴２０は保持面１３側と培養面３２側とに分断される（図３Ｄ）。複数のウェル３１の各々の底面（培養面３２）には、保持面１３の平面形状を反映した細胞懸濁液又は細胞接着剤のパターンが一括処理で形成される。以下においては、各ウェル３１の底面（培養面３２）に細胞接着剤のパターンが形成される場合を例に説明する。細胞接着剤として、ビトロネクチン、ラミニン、フィブロネクチン、コラーゲン類及びゼラチン類等の細胞外マトリックスタンパク質を用いることが可能である。
　細胞接着剤２１を培養面３２に付着させた後、各ウェル３１において細胞接着剤２１の余剰分を除去する。各ウェル３１の底面（培養面３２）に付着した細胞接着剤２１は、パターンを維持したまま培養面３２上に残留する（図３Ｅ）。
　次に、培養面３２に細胞４０を播種する（図３Ｆ）。細胞４０の播種は、各ウェル３１に所定の細胞濃度に調整された細胞懸濁液を注入することにより行われる。細胞４０は、接着性細胞であればよく、細胞４０の種類は特に限定されない。細胞４０は、例えば、ヒト由来のｉＰＳ細胞であってもよい。
　細胞４０は、培養面３２の細胞接着剤２１でコーティングされた領域に接着する。その後、適切な環境で細胞４０を培養することで、細胞４０は、細胞接着剤２１でコーティングされた領域で増殖する。これにより、細胞接着剤２１のパターンに応じた細胞パターン４１が培養面３２に形成される（図３Ｇ）。
　保持部材１０及びパターン形成方法によれば、保持面１３に形成された液滴２０のサイズに応じたサイズのパターンが形成されるので、比較的大きいサイズのパターンを形成することが可能となる。
　以下において、処理デバイス１００について説明する。処理デバイス１００は、例えば、ピペット５０を用いて、保持部材１０の保持面１３に液滴２０を形成する処理（図３Ｂ参照）において使用される。図１に示すように、処理デバイス１００は、ベース部１１０、カバー部１２０及び補助部１３０を有する。図４は、ベース部１１０単体の構成を示す斜視図である。図５はカバー部１２０単体の構成を示す斜視図である。図６は、補助部１３０単体の構成を示す斜視図である。
　ベース部１１０は、平板状の部材であり、保持部材１０が搭載される搭載面１１１を有する。図４において点線で囲まれた領域１１２が、保持部材１０の搭載領域である。搭載面１１１の面積は、保持部材１０の平面面積よりも大きく、保持部材１０の全体を搭載面１１１に搭載することが可能である。
　カバー部１２０は、保護面１２１、側面１２２及び背面１２３によって形成される直方体の箱型構造を有する。保護面１２１は、直方体の上面に相当する部分であり、直方体の前面及び底面に相当する部分は開放されている。保持部材１０がベース部１１０の搭載面１１１に搭載された状態において、保護面１２１は保持部材１０の上方に位置し、側面１２２は保持部材１０の側方に位置し、背面１２３は保持部材１０の後方に位置する。
　保護面１２１は、ベース部１１０の搭載面１１１に対して平行である。すなわち、保持部材１０がベース部１１０に搭載された状態において、保護面１２１は、柱状構造体１２の保持面１３と対向する。側面１２２及び背面１２３はベース部１１０の搭載面１１１に対して垂直である。
　保護面１２１は、保持部材１０の柱状構造体１２が配置された区画の平面面積をよりも大きい面積を有する。図５において点線で囲まれた領域１２４の面積が、保持部材１０の柱状構造体１２が配置された区画の平面面積に相当する。カバー部１２０の保護面１２１、側面１２２、背面１２３及びベース部１１０の搭載面１１１によって囲まれた空間１４０（すなわち、保護面１２１の下方に形成される空間）には、保持部材１０の全体を収容することが可能である。保護面１２１が柱状構造体１２の上方に配置されることで、柱状構造体１２の保持面１３に保持された液滴２０（細胞又は細胞培養用試料）を、上方から落下する異物から保護することが可能となる。これにより、液滴２０（細胞又は細胞培養用試料）への異物の混入を防止することが可能となる。
　保護面１２１の形状は、Ｘ方向に沿った辺及びＹ方向に沿った辺を有する長方形又は正方形である。保持部材１０は、柱状構造体１２の配列方向がＸ方向及びＹ方向に沿うように（すなわち、保護面１２１の各辺と平行となるように）ベース部１１０に搭載される。
　保護面１２１は、カバー部１２０の開放端側（前方側）のＸ方向（柱状構造体１２の配列方向）に沿った辺にピペット５０を固定するための第１の固定構造１２５を有する。第１の固定構造１２５は、Ｘ方向に沿って設けられた複数の溝（又は切り欠き）１２６によって構成されている。複数のピペット５０が溝（又は切り欠き）１２６の各々に係合することで、複数のピペット５０は保持面１３に対して位置決めされた状態で固定される。
　図１には、１つのピペット５０のみが保護面１２１に固定されている状態が例示されているが、複数のピペット５０を複数の溝（又は切り欠き）１２６の各々に係合させることで、複数のピペット５０を保護面１２１に同時に固定することが可能である。複数の溝（又は切り欠き）１２６は、柱状構造体１２のＸ方向における配列間隔と同じ間隔で設けられている。複数のピペット５０を複数の溝（又は切り欠き）１２６の各々に係合させることで、ピペット５０の各々は、Ｘ方向に沿って配列された柱状構造体１２の各々に対応する位置に配置される。
　補助部１３０は、ピペット５０の保護面１２１への固定を補助するため部材である。補助部１３０は、Ｘ方向に沿って伸びる第１の部分１３１と、第１の部分１３１のＸ方向両端部に接続され、Ｚ方向に沿って伸びる第２の部分１３２とを有する。
　第２の部分１３２が、ネジ１３５（図１参照）によってカバー部１２０の側面に締結されることで、第１の部分１３１は、保護面１２１の第１の固定構造１２５の上方に位置するように支持される。第１の部分１３１は、保護面１２１に設けられた第１の固定構造１２５との間にピペット５０を挟む第２の固定構造１３３を有する。
　第２の固定構造１３３は、第１の固定構造１２５と同様、Ｘ方向に沿って設けられた複数の溝（又は切り欠き）１３４によって構成されている。第２の固定構造１３３を構成する複数の溝（又は切り欠き）１３４は、第１の固定構造１２５を構成する複数の溝（又は切り欠き）１２６と同様、柱状構造体１２のＸ方向における配列間隔と同じ間隔で設けられており、第１の固定構造１２５を構成する複数の溝（又は切り欠き）１２６に対応する位置に設けられている。
　ピペット５０が、第１の固定構造１２５を構成する溝（又は切り欠き）１２６に係合するとともに、第２の固定構造１３３を構成する溝（又は切り欠き）１３４に係合することで、図１に示すように、ピペット５０は、第１の固定構造１２５と第２の固定構造１３３との間に挟まれた状態となる。
　カバー部１２０及びベース部１１０の一方は、他方に対してＹ方向に沿った相対移動が可能である。すなわち、保持部材１０がベース部１１０に搭載された状態において、保護面１２１及び柱状構造体１２の一方は、他方に対して柱状構造体１２の配列方向に沿った相対移動が可能である。本実施形態においては、ベース部１１０及び保持部材１０が静止状態に保たれ、カバー部１２０及び補助部１３０がＹ方向に移動する。ピペット５０は、カバー部１２０及び補助部１３０と共に移動する。なお、カバー部１２０、補助部１３０及びピペット５０が静止状態に保たれ、ベース部１１０及び保持部材１０がＹ方向に移動してもよい。
　処理デバイス１００は、カバー部１２０とベース部１１０の相対移動の移動方向における両者の相対位置（換言すれば、保護面１２１と柱状構造体１２の相対位置）を位置決めする位置決め機構を有する。位置決め機構は、保護面１２１に連接された車輪１５０（図７参照）と、車輪１５０と係合する複数の凹部１１４（図４及び図８参照）とによって構成される。
　図７は、カバー部１２０の開放端側からみた、カバー部１２０及びベース部１１０のＸ－Ｚ平面図である。カバー部１２０は、２つの側面１２２の各々に取り付けられた車輪１５０を有する。カバー部１２０の保護面１２１、側面１２２及びベース部１１０の搭載面１１１によって囲まれた空間１４０の内側に配置される。
　一方、図４に示すように、ベース部１１０のＸ方向両端部には、カバー部１２０の移動方向であるＹ方向に沿って伸びるガイド１１３を有する。ガイド１１３は、Ｙ方向に沿って設けられた複数の凹部１１４及び凸部１１５を有する。すなわち、ガイド１１３はＹ方向に沿って凹部１１４と凸部１１５とが連続する凹凸構造を有する。図８に示すように、車輪がガイド１１３上を転がることで、カバー部１２０はＹ方向に移動する。車輪１５０が凹部１１４に係合することで、車輪１５０は、その前後を凸部１１５に挟まれた状態となり、車輪１５０のＹ方向の移動が抑制される。これにより、カバー部１２０のＹ方向の移動を段階的に行うことが可能となり、カバー部１２０とベース部１１０のＹ方向における相対位置の位置決めが可能となる。
　複数の凹部１１４は、柱状構造体１２のＹ方向における配列間隔と同じ間隔で設けられている。これにより、カバー部１２０及び補助部１３０とともに移動するピペット５０のＹ方向における位置を、柱状構造体１２のＹ方向における配列に対応させることが可能となる。すなわち、車輪１５０がある凹部１１４に係合した状態において、ピペット５０は、柱状構造体１２のＹ方向第ｎ列目に位置決めされ、車輪１５０が隣の凹部１１４に係合した状態において、ピペット５０は、柱状構造体１２のＹ方向第（ｎ＋１）列に位置決めされる。
　以下において、処理デバイス１００を用いた処理方法について説明する。図９Ａ～図９Ｄは、処理デバイス１００を用いた処理方法の一例を示すＸ－Ｙ平面図である。なお図９Ａ～図９Ｄにおいて、補助部１３０の図示が省略されている。
　初めに、保護面１２１に設けられた第１の固定構造１２５を構成する溝（又は切り欠き）１２６の各々にピペット５０を係合させる。次に補助部１３０に設けられた第２の固定構造１３３を構成する溝（又は切り欠き）１３４の各々をピペット５０の各々に係合させることで、各ピペット５０の保護面１２１への固定を補助する（図９Ａ）。
　次に、ベース部１１０の搭載面１１１に複数の柱状構造体１２を有する保持部材１０を搭載する（図９Ａ）。
　次に、カバー部１２０をＹ方向に１段階移動させる。ピペット５０の各々はカバー部１２０と一体的に移動する。これによりピペット５０の各々は、Ｙ方向第１列目に配列された柱状構造体１２の各々に対応する位置に位置決めされる。すなわち、Ｙ方向第１列目に配列された柱状構造体１２の各々は、対応するピペット５０の吐出口の直下に配置される。その後、ピペット５０の各々から細胞又は細胞培養用試料を含む液体を吐出させる。これにより、Ｙ方向第１列目に配列された柱状構造体１２の各々の保持面１３には、細胞又は細胞培養用試料を含む液滴２０が一括処理で形成される（図９Ｂ）。
　次に、カバー部１２０をＹ方向に更に１段階移動させる。ピペット５０の各々はカバー部１２０と一体的に移動する。これによりピペット５０の各々は、Ｙ方向第２列目に配列された柱状構造体１２の各々に対応する位置に位置決めされる。Ｙ方向第１列目に配列された柱状構造体１２の各々は、保護面１２１によって覆われる。これにより、Ｙ方向第１列目に配列された柱状構造体１２の各々の保持面１３に保持された液滴２０への異物の混入が防止される。その後、ピペット５０の各々から細胞又は細胞培養用試料を含む液体を吐出させる。これにより、Ｙ方向第２列目に配列された柱状構造体１２の各々の保持面１３には、細胞又は細胞培養用試料を含む液滴２０が一括処理で形成される（図９Ｃ）。
　その後、カバー部１２０をＹ方向に１段階移動ずつ移動させ、各列に配列された柱状構造体１２の各々の保持面１３に液滴２０を順次形成する。柱状構造体１２の各々は、液滴２０の形成後、カバー部１２０の移動によって保護面１２１に覆われる。これにより、液滴２０への異物の混入が防止される（図９Ｄ）。
　以上のように、開示の技術の実施形態に係る処理デバイス１００及びこれを用いた処理方法によれば、柱状構造体１２の各々は、細胞又は細胞培養用試料を含む液滴２０が形成された後、保護面１２１によって覆われる。したがって、開示の技術の実施形態に係る処理デバイス１００及びこれを用いた処理方法によれば、細胞又は細胞培養用試料を保持する複数の柱状構造体１２を有する保持部材１０を用いて細胞又は細胞培養用試料を扱う処理において、細胞又は細胞培養用試料への異物の混入を防止することが可能となる。
　なお、以上の説明では、細胞又は細胞培養用試料を保持する保持部として複数の柱状構造体１２を備えたデバイスを保持部材として用いる場合を例示したが、開示の技術はこの態様に限定されない。細胞又は細胞培養用試料を保持する保持部として複数のウェルを備
えたプレート又はディッシュを保持部材として用いることも可能である。この場合、処理デバイス１００は、例えば、細胞又は細胞培養用試料の液滴を各ウェルに滴下する処理に使用される。すなわち、処理デバイス１００は、図３Ｆに示す処理を行う際に使用することも可能である。ウェルの各々は、細胞又は細胞培養用試料を含む液滴が滴下された後、ピペットと一体的に移動する保護面１２１によって覆われる。また、細胞又は細胞培養用試料を保持する柱状構造体及びウェル等の保持部を、少なくとも１つ備える保持部材１０に開示の技術を適用することも可能である。
　また、以上の説明では、細胞又は細胞培養用試料を扱う処理のために保持部にアクセスする物体として、ピペット５０を用いる場合を例示したが、開示の技術はこの態様に限定されない。細胞又は細胞培養用試料を扱う処理のために保持部にアクセスする物体として、リフター、スプレッダー及び各種センサ等を用いる場合に開示の技術を適用することも可能である。
　また、以上の説明では、保護面１２１がカバー部１２０の側面１２２及び背面１２３によって支持される構成を例示したが、開示の技術はこの態様に限定されない。例えば、保護面１２１の上方から保護面１２１に向けて鉛直方向に伸びる支持部によって保護面１２１を支持する構成としてもよい。また、保護面１２１の側方から保護面１２１に向けて水平方向に伸びる支持部によって保護面１２１を支持する構成としてもよい。
　また、以上の説明では、第１の固定構造１２５が、保護面１２１の柱状構造体１２の配列方向に沿った辺に設けられている構成を例示した、開示の技術はこの態様に限定されない。第１の固定構造１２５は、保護面１２１に接続された保護面１２１とは別の構造体であってもよい。
　また、以上の説明では、位置決め機構が、保護面１２１に連接された車輪１５０（図７参照）と、車輪１５０と係合する複数の凹部１１４（図４及び図８参照）とによって構成される構成を例示したが、開示の技術はこの態様に限定されない。凹部１１４に係合するものが、車輪１５０のような回転運動をするものでなくてもよい。すなわち、位置決め機構は、保護面１２１に連接された凸部と、この凸部と係合する複数の凹部１１４とによって構成されてもよい。
　以上の実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）
　細胞又は細胞培養用試料を保持する少なくとも１つの保持部を有する保持部材を用いて細胞又は細胞培養用試料を扱う処理を行うための処理デバイスであって、
　前記保持部と対向する保護面を有し、
　前記保護面は、前記保持部が配置された区画の平面面積よりも大きい面積を有し、前記処理のために前記保持部にアクセスする物体を固定するための第１の固定構造を有する
　処理デバイス。
（付記２）
　前記保護面の下方に形成される空間に、前記保持部材の全体が収容可能である
　付記１に記載の処理デバイス。
（付記３）
　前記第１の固定構造は、前記物体を前記保護面に係合させる溝又は切り欠きを含む
　付記１又は付記２に記載の処理デバイス。
（付記４）
　前記保持部材は、所定の方向に沿って配列された複数の前記保持部を有し、
　複数の前記溝又は複数の前記切り欠きが、複数の前記保持部の配列に応じた間隔で設けられている
　付記３に記載の処理デバイス。
（付記５）
　前記第１の固定構造は、前記保護面の前記保持部の配列方向に沿った辺に設けられている
　付記１から付記４のいずれか１つに記載の処理デバイス。
（付記６）
　前記第１の固定構造との間に前記物体を挟む第２の固定構造を有する補助部を更に含む
　付記１から付記５のいずれか１つに記載の処理デバイス。
（付記７）
　前記保持部材は、所定の方向に沿って配列された複数の前記保持部を有し、
　前記保護面及び前記保持部のうちの一方は、他方に対して複数の前記保持部の配列方向に沿った相対移動が可能である
　付記１から付記６のいずれか１つに記載の処理デバイス。
（付記８）
　前記相対移動の移動方向における前記保護面と前記保持部との相対位置を位置決めする位置決め機構を有する
　付記７に記載の処理デバイス。
（付記９）
　前記位置決め機構は、
　前記保護面に連接された車輪と、
　前記移動方向に沿って設けられ、前記車輪と係合する複数の凹部を有するガイドと、
　を含む
　付記８に記載の処理デバイス。
（付記１０）
　複数の前記凹部が、複数の前記保持部の配列に応じた間隔で設けられている
　付記９に記載の処理デバイス。
（付記１１）
前記保持部材は、第１の方向及び前記第１の方向と交差する第２の方向に沿って配列された複数の前記保持部を有し、
　前記第１の固定構造は、複数の前記保持部の前記第１の方向における配列に応じた間隔で前記第１の方向に沿った辺に設けられた複数の溝又は複数の切り欠きを含み、
　前記保護面及び前記保持部のうちの一方は、他方に対して前記第２の方向に沿った相対移動が可能である
　付記１から付記１０のいずれか１つに記載の処理デバイス。
（付記１２）
　前記保持部材が搭載されるベース部を更に含み、
　前記保護面及び前記ベース部のうちの一方は、他方に対して複数の前記保持部の配列方向に沿った相対移動が可能である
　付記７に記載の処理デバイス。
（付記１３）
　細胞又は細胞培養用試料を保持する少なくとも１つの保持部を有する保持部材を用いて細胞又は細胞培養用試料を扱う処理を行うための処理方法であって、
　前記保持部と対向する位置に保護面を配置し、
　前記処理のために前記保持部にアクセスする物体と前記保護面との相対位置を固定した状態で前記処理を行うことを含み、
　前記保護面は、前記保持部が配置された区画の平面面積よりも大きい面積を有する
　処理方法。
　なお、２０２３年７月５日に出願された日本国特許出願２０２３－１１１０７６の開示は、その全体が参照により本明細書に取り込まれる。また、本明細書に記載された全ての文献、特許出願および技術規格は、個々の文献、特許出願、および技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。

Claims (13)

  1. 　細胞又は細胞培養用試料を保持する少なくとも１つの保持部を有する保持部材を用いて細胞又は細胞培養用試料を扱う処理を行うための処理デバイスであって、
    　前記保持部と対向する保護面を有し、
    　前記保護面は、前記保持部が配置された区画の平面面積よりも大きい面積を有し、前記処理のために前記保持部にアクセスする物体を固定するための第１の固定構造を有する
    　処理デバイス。
  2. 　前記保護面の下方に形成される空間に、前記保持部材の全体が収容可能である
    　請求項１に記載の処理デバイス。
  3. 　前記第１の固定構造は、前記物体を前記保護面に係合させる溝又は切り欠きを含む
    　請求項１に記載の処理デバイス。
  4. 　前記保持部材は、所定の方向に沿って配列された複数の前記保持部を有し、
    　複数の前記溝又は複数の前記切り欠きが、複数の前記保持部の配列に応じた間隔で設けられている
    　請求項３に記載の処理デバイス。
  5. 　前記第１の固定構造は、前記保護面の前記保持部の配列方向に沿った辺に設けられている
    　請求項１に記載の処理デバイス。
  6. 　前記第１の固定構造との間に前記物体を挟む第２の固定構造を有する補助部を更に含む
    　請求項１に記載の処理デバイス。
  7. 　前記保持部材は、所定の方向に沿って配列された複数の前記保持部を有し、
    　前記保護面及び前記保持部のうちの一方は、他方に対して複数の前記保持部の配列方向に沿った相対移動が可能である
    　請求項１に記載の処理デバイス。
  8. 　前記相対移動の移動方向における前記保護面と前記保持部との相対位置を位置決めする位置決め機構を有する
    　請求項７に記載の処理デバイス。
  9. 　前記位置決め機構は、
    　前記保護面に連接された凸部と、
    　前記移動方向に沿って設けられ、前記凸部と係合する複数の凹部を有するガイドと、
    　を含む
    　請求項８に記載の処理デバイス。
  10. 　複数の前記凹部が、複数の前記保持部の配列に応じた間隔で設けられている
    　請求項９に記載の処理デバイス。
  11. 　前記保持部材は、第１の方向及び前記第１の方向と交差する第２の方向に沿って配列された複数の前記保持部を有し、
    　前記第１の固定構造は、複数の前記保持部の前記第１の方向における配列に応じた間隔で前記第１の方向に沿った辺に設けられた複数の溝又は複数の切り欠きを含み、
    　前記保護面及び前記保持部のうちの一方は、他方に対して前記第２の方向に沿った相対
    移動が可能である
    　請求項１に記載の処理デバイス。
  12. 　前記保持部材が搭載されるベース部を更に含み、
    　前記保護面及び前記ベース部のうちの一方は、他方に対して複数の前記保持部の配列方向に沿った相対移動が可能である
    　請求項７に記載の処理デバイス。
  13. 　細胞又は細胞培養用試料を保持する少なくとも１つの保持部を有する保持部材を用いて細胞又は細胞培養用試料を扱う処理を行うための処理方法であって、
    　前記保持部と対向する位置に保護面を配置し、
    　前記処理のために前記保持部にアクセスする物体と前記保護面との相対位置を固定した状態で前記処理を行うことを含み、
    　前記保護面は、前記保持部が配置された区画の平面面積よりも大きい面積を有する
    　処理方法。
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