CN109844090A - 细胞移动装置 - Google Patents
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Abstract
细胞移动装置具备:控制部,控制多个头部的抽吸力及排出力的产生并且控制头部单元的移动。控制部执行:指定用于移动第一试样的第一试样用头部和用于移动第二试样的第二试样用头部的处理;指定用于接受所述第一试样的第一试样用孔和用于接受所述第二试样的第二试样用孔的处理;依次从第一碟形件利用安装在所述第一试样用头部上的第一尖头抽吸所述第一试样的细胞,接着从第二碟形件利用安装在所述第二试样用头部上的第二尖头抽吸所述第二试样的细胞的抽吸处理;以及使所述第一试样的细胞从所述第一尖头排出到所述第一试样用孔中并且使所述第二试样的细胞从所述第二尖头排出到所述第二试样用孔中的排出处理。
Description
技术领域
本发明涉及将细胞从保持细胞的碟形件移动到具有接受细胞的孔(well)的板体的细胞移动装置。
背景技术
在例如医疗或生物学研究的用途上,有时会将单细胞、或由细胞三维地凝集而成的细胞凝集块(以下在本说明书中将它们简称为细胞)收容于具有呈矩阵排列的孔的微量滴定板的该孔中,以便进行观察、药效确认、检查或培养等处理作业。被收容到孔中的细胞在具有能够收容细胞的凹部的碟形件上被分选。在该分选之前,含有大量细胞的细胞培养液被分散在碟形件上,细胞被所述凹部保持。而且,拍摄保持着细胞的碟形件的图像,并且通过图像处理技术来区分可用的细胞和不可用的细胞及夹杂物。然后,通过抽吸尖头从所述凹部将可用的细胞抽吸,并且将所被抽吸的细胞排出到微量滴定板的孔中(例如参照专利文献1)。
对于所述微量滴定板上的各种处理作业,有时会要求以多个种类的细胞作为对象。例如,有时会让相同的化合物与从多个试样采集来的各个细胞进行反应。此情况下,在以往的细胞移动装置中,便依次执行例如如下的动作:利用尖头从散布有从第一试样采集来的第一细胞的第一碟形件抽吸该第一细胞并排出到微量滴定板的孔中,接着利用尖头从散布有从第二试样采集来的第二细胞的第二碟形件抽吸该第二细胞并排出到相同的微量滴定板的其它孔中。
此处,因进行第一细胞的抽吸而进入第一碟形件的细胞培养液中的尖头不能用于第二细胞的抽吸。所述第一碟形件的第一细胞的抽吸中所被使用过的尖头有时会在尖头内部收容有第一细胞或其碎片,或者会在尖头表面上附着有第一细胞或其碎片。将这样的尖头用于第二细胞的抽吸时,有可能会使第一细胞混入到应保持该第二细胞的孔中。此外,在从所述第二碟形件抽吸第二细胞时,也有可能使附着在所述尖头上的第一细胞进入到第二碟形件中,导致第一细胞混入到希望仅收容第二细胞的第二碟形件内。因此,在上述的动作中,有必要在第一细胞的抽吸作业和第二细胞的抽吸作业之间进行尖头的交换作业。若需要同时处理的细胞种类越多,则该交换作业便越多,被废弃的尖头的数量便越增加。此外,在每次所述尖头的交换作业时,便会发生从培养器中取出细胞并散布到碟形件这样的更替调整作业,花费很多时间。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:WO 2015/087371A1
发明内容
本发明的目的在于:在将细胞从保持细胞的碟形件移动到具有接受细胞的孔的微量滴定板的细胞移动装置中,能够效率良好地使多个种类的细胞移动到微量滴定板,并且能够减少尖头的废弃数量。
实现上述目的的本发明的一个方面所涉及的细胞移动装置包括:碟形件组,包含保持第一试样的细胞的第一碟形件和保持第二试样的细胞的第二碟形件,所述第一碟形件和所述第二碟形件分别具有保持移动对象的细胞的多个保持部;微量滴定板,具有接受所述细胞的多个孔;头部单元,具备能够产生抽吸力及排出力的多个头部和分别安装在这些头部的各者上且进行所述细胞的抽吸及排出的尖头,并且能够在所述碟形件组和所述微量滴定板之间移动;以及控制部,控制所述头部的抽吸力及排出力的产生并且控制所述头部单元的移动。
所述控制部执行:将所述多个头部的至少一部分指定为用于移动所述第一试样的第一试样用头部和用于移动所述第二试样的第二试样用头部的处理;将所述多个孔的至少一部分指定为用于接受所述第一试样的第一试样用孔和用于接受所述第二试样的第二试样用孔的处理;依次从第一碟形件利用安装在所述第一试样用头部上的第一尖头抽吸所述第一试样的细胞,接着从第二碟形件利用安装在所述第二试样用头部上的第二尖头抽吸所述第二试样的细胞的抽吸处理;以及使所述第一试样的细胞从所述第一尖头排出到所述第一试样用孔中并且使所述第二试样的细胞从所述第二尖头排出到所述第二试样用孔中的排出处理。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式所涉及的细胞移动装置的结构的简略图。
图2是所述细胞移动装置中所使用的分选容器所具备的碟形件组的俯视图。
图3是图2的III-III线剖视图。
图4是所述细胞移动装置中所使用的微量滴定板的俯视图。
图5是示意性地表示从多个尖头将细胞排出到所述微量滴定板的状况的图。
图6是表示比较例所涉及的细胞排出方法的示意图。
图7是表示在应用了比较例的排出方法的情况下的所述微量滴定板上的细胞保持状况的俯视图。
图8是表示第一实施方式所涉及的细胞排出方法的示意图。
图9是表示应用了第一实施方式的排出方法的情况下的所述微量滴定板上的细胞保持状况的俯视图。
图10是表示第二实施方式所涉及的细胞排出方法的示意图。
图11是表示应用了第二实施方式的排出方法的情况下的所述微量滴定板上的细胞保持状况的俯视图。
图12是表示所述细胞移动装置的电结构的方块图。
图13是表示所述细胞移动装置的动作的流程图。
具体实施方式
以下,根据附图详细说明本发明的实施方式。本发明中作为移动对象的是来源于生物的细胞尤其是细胞凝集块(球状体/spheroid)。来源于生物的细胞凝集块通过几个至几十万个细胞凝集而形成。因此,细胞凝集块的大小有各种各样。由活着的细胞形成的细胞凝集块呈大致球形,但是,若构成细胞凝集块的细胞的一部分变质或变成死细胞时,则细胞凝集块的形状有时会发生畸变,或者密度会变得不均匀。细胞移动装置在生物关联技术或医药领域的实验时从被保持在分选台的碟形件上的呈各种形状的多个细胞凝集块中拾取可用的细胞凝集块,并且将其移动至微量滴定板。在微量滴定板上,对细胞凝集块进行观察、药效确认、检查、培养等各种处理。在以下的说明中,将其简略地表述为细胞C,但其有包含上述的细胞凝集块的意思。
[细胞移动装置的整体结构]
图1是简略地表示细胞移动装置S的整体结构的图。细胞移动装置S包含:具有水平的载置面(上表面)的基台1(上述的分选台的1个例子);组装在基台1上表面的细胞移动线10;设置在基台1下方的摄像机单元5;设置在基台1上方并且安装有进行细胞C的抽吸及排出的尖头6的头部单元61。此外,图1中,显示了多个摄像机单元5及头部单元61,但这些只是为了表示各单元5、61的移动位置P11至P15、P21至P23而作出的,实际上,细胞移动装置S所具备摄像机单元5和头部单元61为各1个。当然,细胞移动装置S所具备的单元5、61也可以分别为多个。
基台1是具有指定的刚性且其局部或全部由具有透光性的材料形成的长方形的平板。较为理想的是基台1为玻璃板。基于由玻璃板那样的透光性材料来形成基台1,通过设置在基台1下方的摄像机单元5,能够经由该基台1来拍摄设置在基台1上表面的细胞移动线10的各个作业部。
细胞移动线10具备实施一连串的细胞移动工序亦即通过尖头6从一容器抽吸细胞C且将其搬运到别的容器并且从该尖头6排出细胞C而必要的多个作业部。这些作业部沿左右方向排列且被组装在基台1上。细胞移动线10具备作为所述多个作业部的尖头库存部11、尖头较正部12、分选部13、移载部14及尖头废弃部15。
摄像机单元5具备CCD图像传感器般的摄像器件(省略图示)和使光像成像于所述摄像器件的受光面的摄像机透镜51。摄像机单元5能够沿着与基台1平行地在左右方向上延伸的导轨52而在基台1的下方在左右方向上移动。
头部单元61具备头部主体62和多个头部63,这些头部63被头部主体62保持并且能够相对于该头部主体62在上下方向上进退。图1中例示了排列成一列的3个头部63,但头部63的数量或排列方式没有特别的限制。头部单元61能够沿着与基台1平行地在左右方向上延伸的导轨64而在基台1上方在左右方向上移动。此外,虽图1中未被图示,但头部单元61还能够在与图1的纸面正交的方向(前后方向)上移动。
头部63由下端开口的空心的杆形成。尖头6安装在头部63下端。尖头6是具备远端开口6t的远端尖细的管状构件。头部63的空心部内装载有活塞机构,基于该活塞机构的工作而能够使下端开口产生抽吸力及排出力。头部主体62中内置有所述活塞机构的动力部和使头部63沿上下方向移动的升降机构及其动力部。头部63产生抽吸力及排出力时,安装在头部63上的尖头6的远端开口6t也产生抽吸力及排出力。由此,尖头6通过远端开口6t进行细胞C的抽吸及排出。
[细胞移动线的详细]
接着,说明细胞移动线10的各个作业部。尖头库存部11是保管多个未使用的尖头6的部位。尖头库存部11中设置有保持以立设状态排列成矩阵状的尖头6的库存容器16。尖头6以其上端开口朝向上方的状态被库存容器16保持。即,尖头6以相对于沿上下方向移动的头部63的下端容易进行安装的状态而被库存容器16保持。
尖头较正部12是求出安装在头部63上的尖头6的远端开口6t的位置(XYZ坐标)的部位。尖头较正部12中设置有用于通过摄像机单元5拍摄安装在头部63上的尖头6的拍摄部位17。尖头6的远端开口6t的XYZ坐标位置根据尖头6的图像以及拍摄时的焦点位置信息而被求出。
分选部13是用于分选作为移动对象的细胞C的部位。分选部13中设置有分选容器18。分选容器18是成为细胞C的移动起点的容器,其存积培养基L,并且将细胞分选用的碟形件2(碟形件组)以浸渍在培养基L中的状态保持。碟形件2是保持细胞C的板体,在其上表面具有多个能够个别地保持细胞C的保持凹部3(保持部)。
培养基L只要不会使细胞C的特性劣化则没有特别的限定,其可以根据细胞C的种类而被适当选定。作为培养基L例如可列举基础培养基、合成培养基、伊格尔培养基、RPMI培养基、费希尔培养基、哈姆培养基、MCDB培养基、血清等培养基,此外,还可以列举在冷冻保存前添加的甘油、CELLBANKER(十慈FIELD株式会社制)等细胞冻存液、甲醛水、用于荧光染色的试剂、抗体、净化水、生理盐水等。例如,在作为细胞C而采用来源于生物的细胞的BxPC-3(人胰腺癌细胞)的情况下,作为培养基L可以采用对搀和了10%的胎牛血清FBS(FetalBovine Serum)的RPMI-1640培养基根据需要而添加了抗生素、丙酮酸钠等补充剂而成的培养基。
分选容器18呈圆柱形或棱柱形的形状,其上侧面侧具备矩形的上面开口18H。上面开口18H是用于投入细胞C以及拾取被分选后的细胞C的开口。碟形件2设置在上面开口18H的下方。分选容器18及碟形件2采用由具有透光性的树脂材料或玻璃制造而成的制品。这样便能够通过设置在分选容器18下方的摄像机单元5来观察被碟形件2保持的细胞C。
多个呈分散在细胞培养液中的状态的细胞C从省略图示的分注尖头被注入到分选容器18中。所述分注尖头从存积含有大量细胞C的细胞培养液的管中将细胞培养液与细胞C一起抽吸并保持在该分注尖头内。此后,所述分注尖头被移动到分选容器18的上方空间位置,并且经由上面开口18H而到达碟形件2的上面。而且,在所述分注尖头的远端开口浸渍在分选容器18的培养基L中的状态下,将被保持在尖头内的细胞C与细胞培养液一起排出。细胞移动装置S具备设置有上述管的细胞库存部以及保管多个所述分注尖头的分注尖头库存部,但图1中省略了它们的记载。
图2是碟形件2的俯视图,图3是图2的III-III线剖视图。此处所例示的碟形件2由4个四角形的第一、第二、第三、第四碟形件2A、2B、2C、2D为了形成1个大的四角形而排列而成的碟形件组构成。这些第一至第四碟形件2A至2D分别具备碟形件主体20和形成在该碟形件主体20上的多个保持凹部3。保持微米级的细胞C的碟形件2的保持凹部3为微小尺寸,因而作为碟形件主体20便自然而然地采用薄壁的板。此情况下,若将碟形件尺寸加大则难以得到碟形件的平面度,因此,将小尺寸的第一至第四碟形件2A至2D集成在一起来形成所需尺寸的碟形件2。
本实施方式中,假设以例如将从人体或动物等采集来的第一试样的细胞C保持在第一碟形件2A的保持凹部3,并且将从别的第二试样采集来的细胞C保持在第二碟形件2B的保持凹部3的方式按每一试样来分配第一至第四碟形件2A至2D。此情况下,所述分注尖头将为每一试样准备的包含细胞C的细胞培养液分别排出到被分配好的第一至第四碟形件2A至2D上。
第一至第四碟形件2A至2D的各碟形件主体20由具有指定厚度的平板状的构件形成,具有上表面21和下表面22。上表面21中设置有保持作为移动对象的细胞C的多个保持凹部3。碟形件2被浸渍在分选容器18内的培养基L中。详细而言,碟形件主体20的上表面21被浸渍在分选容器18内的培养基L中,而下表面22以相对于分选容器18的底板隔开间隔的状态而被保持在分选容器18内(参照图1)。
各保持凹部3分别包含开口部31、底部32、筒状的壁面33、孔部34及交界部35。本实施方式中,表示了俯视正方形的保持凹部3呈矩阵状排列的例子。开口部31是设于上表面21的正方形的开口,其具有允许分选用的尖头6的远端开口6t进入的尺寸。底部32位于碟形件主体20的内部且下表面22的近处。底部32是朝中心(所述正方形的中心)平缓地下降而倾斜的倾斜面。筒状的壁面33是从开口部31朝底部32沿垂直下方延伸的壁面。孔部34是垂直地穿通底部32的所述中心和下表面22之间的通孔。孔部34的形状为俯视正方形,而且与开口部31同心。交界部35位于上表面21,其是成为各保持凹部3的开口缘的部分且是划分各保持凹部3的棱线。此外,保持凹部3的俯视形状也可以是圆形、三角形、五角形、六角形等,它们也可以呈蜂窝状、直线状或无规则地布置于碟形件主体20。或者碟形件2也可以仅具备1个保持凹部3。
各保持凹部3的底部32及筒状的壁面33划分收容细胞C的收容空间3H。收容空间3H一般被设计为收容1个细胞C。因此,保持凹部3根据作为目标的细胞C的尺寸而被设定。但是,在进行将包含多个细胞C的细胞培养液分注到分选容器18的作业时,有时会发生多个细胞C进入到1个保持凹部3中的情况。孔部34为了从收容空间3H中释放希望尺寸以外的小细胞或夹杂物而设。因此,孔部34的尺寸被选定为不能让希望尺寸的细胞C通过但能够让希望尺寸以外的小细胞或夹杂物通过的尺寸。由此,一方面能够让作为分选对象的细胞C被保持凹部3留住,另一方面能够让夹杂物等从孔部34落下到分选容器18的底板。
移载部14是用于移载分选部13中被分选好的细胞C的部位。移载部14中设置有微量滴定板4。微量滴定板4是成为细胞C的移动目的地的容器,其具有接受细胞C的多个孔41。1个孔41中收容有与培养基L一起的必要个数(通常为1个)的细胞C。微量滴定板4也采用由具有透光性的树脂材料或玻璃制造而成的制品。这样便能够通过设置在微量滴定板4下方的摄像机单元5来观察被微量滴定板4保持的细胞C。
如图1等所示,各个孔41包含锥形部42和与该锥形部42的下方相连的筒状部43。锥形部42在微量滴定板4的上表面具有圆形的开口部,并且具有从所述上表面越往下方直径越小的锥形形状。筒状部43是在上下方向上内径均一的部分,并且在下端具备底部。也可以与图2所示的碟形件2的例子同样地,通过将多个小型的微量滴定板例如集成于框架构件中等来形成1个微量滴定板4。
图4是微量滴定板4的俯视图。孔41以m行×n列并且按指定的间距而矩阵排列。作为微量滴定板4而使用基准板时,其的纵×横的尺寸为85.48mm×127.76mm(参照2004年由ANSI(American National Standards Institute)的SLAS(Society for LaboratoryAutomation and Screening)所规定的“Footprint Dimensions-for Microplates”)。此情况下,一般的孔41的数量如图4所示为m行×n列=24行×16列=384个。这些孔41在微量滴定板4的基材上以指定的间距呈矩阵排列。
图5是示意性地表示细胞从多个尖头往微量滴定板的排出状况的图,是表示安装在头部63上的尖头的排列间距与孔41的排列间距之间的关系的图。此处例示了头部单元61,其中,头部主体62具备排列成一列的8个头部亦即头部63A、63B、63C、63D、63E、63F、63G、63H,这些头部上分别安装有尖头6A、6B、6C、6D、6E、6F、6G、6H。
微量滴定板4的孔41在x方向(行方向)上以均等的间距x1排列。分别安装在8个头部63A至63H上的尖头6A至6H(各者的远端开口6t)在x方向上以所述间距x1的2倍的间距x2排列。尖头6A至6H的间距x2并不仅限于间距x1的2倍,只要是x1的p倍(p为1以上的整数)便可。若预先设为这样的头部63A至63H(尖头6A至6H)的排列,例如使尖头6A的远端开口6t与作为排出目标的1个孔41对位后,自然而然地其它的尖头6B至6H便依次在x方向上与隔开1个孔41后的孔41分别对位。由此,能够从各尖头6A至6H同时排出细胞C,并且将细胞C注入到各个孔41中。通过如此执行同时排出,能够减少头部单元61的移动时间及头部63A至63C的升降次数,能够缩短移动细胞C所需的时间。
此处,上述的同时排出并不一定限于在同一时期执行从尖头6A至6H排出细胞C的情形。即,本说明书中,将“同时排出”假定为如下的情形:在如图5那样进行了孔41与尖头6A至6H的对位的状态下,在同一时期从所有的尖头6A至6H使细胞C排出的情形,或者对于尖头6A至6H的一部分或全部在不同时期使细胞排出的情形等不伴随头部单元61的移动来使细胞C从尖头6A至6H排出的各种情形。
尖头废弃部15是从头部63回收结束了上述的抽吸及排出动作后的使用后的尖头6的部位。尖头废弃部15包含收容使用后的尖头6的尖头回收容器19。在进行所述废弃时,安装着使用完毕的尖头6的头部单元61被移动到尖头回收容器19的开口部上方,被执行从头部63卸去尖头6的动作。基于该卸去的动作,尖头6便落下到尖头回收容器19内。
[细胞移动动作的说明]
参照图1来说明细胞移动装置S进行的细胞移动动作。细胞移动动作的基本步骤为:(1)尖头6在头部63上的安装;(2)尖头6的远端开口6t的位置较正;(3)从分选容器18(碟形件2)拾取细胞C;(4)将细胞C移载到微量滴定板4;(5)废弃尖头6。为了依次执行上述的步骤,头部单元61沿着导轨64从左往右而在细胞移动线10的各个作业部的上方空间移动。摄像机单元5在进行上述步骤(2)时,为了求出远端开口6t的位置而拍摄安装在头部63上的尖头6,在进行上述步骤(3)之前,为了分选可用的细胞C而拍摄碟形件2,在上述步骤(4)之后,为了确认被移载后的细胞C而拍摄微量滴定板4。以下,说明各步骤(1)至(5)。
上述步骤(1)中,头部单元61移动到尖头库存部11上面的尖头安装位置P11。此时,头部单元61在库存容器16所保持的尖头6其中1个与头部63其中1个在铅锤轴线上对位的位置停止。而且,如图1以虚线所示那样,使所述1个头部63下降,使管状的尖头6的上端部分嵌合到该头部的下端。然后,使头部63上升。对于其他头部63也以同样的方式安装尖头6。
为了执行接着的步骤(2),头部单元61移动到尖头较正部12上面的尖头较正位置P12。此时,头部单元61在新安装了尖头6的1个头部63在拍摄部位17的铅锤轴线上对位的位置停止。另一方面,摄像机单元5也移动到尖头较正部12的拍摄部位17正下方的尖头拍摄位置P21。而且,通过摄像机单元5拍摄位于拍摄部位17上面的尖头6。
远端开口6t的位置例如可通过对比度检测方法求得。具体而言,以远端开口6t下方的指定位置作为拍摄起点,一边通过摄像机透镜51以数十微米单位向上方切换焦点位置一边让摄像机单元5依次拍摄尖头6的图像。拍摄终点是能够确定其为远端开口6t的上方的指定位置。在所获得的图像中,将拍摄到被推断为远端开口6t的线以最高的对比度映现的图像时的焦点位置看作对焦位置,并根据其焦点距离来求出远端开口6t的坐标位置。对该坐标位置与尖头6被正规地安装在头部63上时的基准位置进行比较,并根据其差值来导出补正值。该补正值用作头部单元61(头部63)的移动控制时的补正值。对于其他头部63也进行同样的拍摄及补正值的导出。
上述步骤(3)中,头部单元61移动到分选部13上面的细胞抽吸位置P13。在执行步骤(3)之前,包含各个试样的细胞C的细胞悬浮液被散布在分选容器18内的第一至第四碟形件2A至2D上,细胞C被各个碟形件2A至2D保持。而且,摄像机单元5移动到分选部13下方的碟形件拍摄位置P22,并拍摄保持着细胞C的各个碟形件2A至2D。此外,摄像机单元5的视场角相比于碟形件尺寸较小,因此,进行多次拍摄。根据这些图像,判定可用的细胞C,并确定保持该细胞C的保持凹部3的坐标。而且,设定以哪一个头部63(尖头6)按怎样的顺序来抽吸哪一个细胞C的抽吸顺序。而且,还设定从哪一个头部63(尖头6)排出到微量滴定板4的哪一个孔41中的排出顺序。
设定了抽吸顺序后,参照在步骤(2)所获得的补正值,进行最初进行抽吸的尖头6与作为抽吸目标的碟形件2的保持凹部3的对位,使头部63下降。使尖头6的远端开口6t突入到分选容器18内的培养基L中,而且在使之与目标的保持凹部3相面对后,使头部63产生抽吸力。由此,将保持在目标的保持凹部3上的细胞C抽吸到尖头6内。然后,使头部63上升。以后,按照抽吸顺序,让后续的尖头6和对应的保持凹部3依次进行与上述同样的动作,将细胞C抽吸到各尖头6内。
上述步骤(4)中,头部单元61移动到移载部14上面的细胞排出位置P14。即,头部单元61从碟形件2上面移动到微量滴定板4上面。头部单元61在保持着细胞C的尖头6与作为排出目标的微量滴定板4的孔41在铅锤方向上被对位的位置停止。接着,头部63下降直至尖头6的远端开口6t进入到孔41的开口中。而且,使头部63产生排出力,使保持在尖头6内的细胞C从远端开口6t排出到孔41中。在该排出时,如在前面根据图5所说明的那样,多个或全部的头部63同时下降,细胞C同时地从安装在这些头部63上的尖头6排出。
步骤(4)中,摄像机单元5也移动到移载部14下面的微量滴定板拍摄位置P23。在细胞C往上述的孔41中的排出结束后,通过摄像机单元5拍摄保持着细胞C的微量滴定板4的图像。由此,能够把握到微量滴定板4上的细胞C的保持状况。此后,保持细胞C的微量滴定板4供细胞C的观察、药效确认、检查或培养等各种处理作业用。作为典型例子,进行将实验用化合物添加到孔41中以观察其反应的实验。
上述步骤(5)中,头部单元61移动到尖头废弃部15上面的尖头废弃位置P15。尖头废弃部15中设置有上面开口的尖头回收容器19。头部63相对于尖头回收容器19下降,而且内置于头部63内的尖头拆卸用杆(省略图示)下降。基于所述杆的下降,尖头6被推压,由此,尖头6从头部63被卸下。被卸下的尖头6掉下到尖头回收容器19内。该拆卸作业在进行相同试样的细胞C的抽吸及排出的情况下,根据尖头6的污染程度在进行了数次至10次左右的抽吸及排出后被执行,而在进行不同试样的抽吸及排出的情况下,在每次变换试样时被执行。
[每一试样的细胞的抽吸/排出的技术方案]
本实施方式的细胞移动装置S虽然进行如上所述的细胞移动动作,但是,在存在多种试样的情况下,采用能够尽量减少尖头6的交换作业的方法。例如,假设在第一碟形件2A(图2)上保持着从第一试样采集来的细胞C,在第二碟形件2B上保持着从第二试样采集来的细胞C。为了抽吸第一试样的细胞C而接触到第一碟形件2A的培养基L的尖头6由于会发生污染的问题,因此,已不能够为了抽吸第二试样的细胞C而与第二碟形件2B的培养基L接触。因此,为了抽吸第二试样的细胞C而必需进行尖头6的交换作业。在这样的限制下,若采用本实施方式的细胞移动装置S,即使在移动多种细胞C时也能够抑制尖头交换作业的次数或无需进行交换。
<比较例>
首先,根据图6来说明存在多种试样情况下的细胞的抽吸/排出的技术方案的比较例。此处,如图5所示,假设通过具备8个头部63A至63H且这些头部上分别安装有尖头6A至6H的头部单元61来进行细胞C的抽吸及排出。而且假设使用具备m行×n列=24行×16列的孔41的微量滴定板4。假设尖头6A至6H的排列间距为孔41的行方向的间距的2倍。图6中,将8个尖头6A至6H分别以箭头作简略表示,此外,记载了相当于1行的数量的16个孔41。
在比较例中,在存在属于特定个体的试样1的细胞C和属于与试样1彼此不同个体的试样2的细胞C的情况下,以首先执行试样1的细胞C的抽吸及排出,接着执行试样2的细胞C的抽吸及排出这样的方式单纯地按试样顺序来进行抽吸及排出动作。
在采用排列成一列的8个尖头6A至6H来同时将细胞C排出到1行=16个孔41中的情况下,便要在每1行进行2次同时排出动作。首先,例如从第一碟形件2A将被判定为可用的试样1的细胞C分别抽吸(第一次抽吸)到8个尖头6A至6H。而且,头部单元61移动到微量滴定板4,通过第一次排出动作,使被尖头6A至6H抽吸着的细胞C排出到16个孔41其中的8个中。图6中,孔41的□中记载了“1”的数字是表示将试样1的细胞C排出到该孔41中(以下相同)。即,基于第一次排出,在第一次排出之前为空白的16个孔41其中的8个彼此隔开1个孔的孔41中便保持有试样1的细胞C。
接着,作为第二次抽吸,试样1的细胞C从第一碟形件2A分别被抽吸到8个尖头6A至6H。而且,头部单元61移动到微量滴定板4,执行从尖头6A至6H将细胞C排出到在第一次排出动作中未被指定为排出对象的其余的8个孔41中的第二次排出动作。由此,1行=16个的孔41的全部孔中便保持有试样1的细胞C。与此相同的动作按所需要的行数量被执行。
此后,便执行试样2的细胞C的抽吸及排出,但是,在此之前需要进行尖头6的交换作业。该交换作业包含:使头部单元61移动到尖头废弃部15,并且卸去使用完毕的尖头6的作业;使头部单元61移动到尖头库存部11,并且将未使用的尖头6安装到头部63上的作业;使头部单元61移动到尖头较正部12,并且求出新安装到头部63上的尖头6的远端开口6t的XYZ坐标的作业。
上述交换作业后,作为第一次抽吸,例如从第二碟形件2B将试样2的细胞C分别抽吸到8个尖头6A至6H,并且使头部单元61移动到微量滴定板4。接着,基于第一次排出动作,将尖头6A至6H抽吸着的试样2的细胞C排出到16个孔41其中的8个中。图6中,孔41的□中记载了“2”的数字的是接受试样2的细胞C排出的孔41。基于该第一次排出,8个彼此隔开1个孔的孔41中便保持有试样2的细胞C。而且,还执行第二次抽吸及第二次排出,从而使1行=16个的孔41的全部孔中保持有试样2的细胞C。与此相同的动作按所需要的行数量被执行。在还存在其他试样时,反复进行与上述相同的动作。
图7是表示在应用了比较例的排出方法的情况下的微量滴定板4上的细胞C的保持状况的俯视图。试样1的细胞C被6行×16列的孔41的组所保持,试样2的细胞C被与其相邻的6行×16列的孔41的组所保持。如此保持细胞C的微量滴定板4例如供如下的实验等用:“化合物A”被注入到保持试样1的细胞C的各个孔41中,“化合物B”被注入到保持试样2的细胞C的各个孔41中,确认各个细胞C对这些化合物的敏感度。
在采用以上所说明的比较例的方法的情况下,每当变换不同试样的细胞C的抽吸及排出动作时,需要进行上述的尖头6的交换作业。由于该交换作业需要相应的时间,因此导致细胞移动动作的时间增加。而且,所述交换作业随着应处理的试样数目(细胞种类)增多而增多,因而便需要许多时间。此外,尖头6的废弃数量也增加,因此在成本方面也不理想。而且,在结束了试样1的细胞C的排出之后而将试样2的细胞C散布到碟形件2上时,为此而必须的更替调整作业便会在每次的所述交换作业时发生,因而便耗费许多时间。
<实施方式>
下面,根据图8来说明在存在多种试样的情况下的细胞的抽吸/排出的状况的第一实施方式。在采用具备8个尖头6A至6H的头部单元61这一点,以及采用具备24行×16列的孔41的微量滴定板4这一点等,条件与上述的比较例相同。有关试样,假设存在试样1至试样4,而且这些试样1至4的细胞C分别被第一至第四碟形件2A至2D(图2)保持。
本实施方式中,8个头部63A至63H(尖头6A至6H)被分配给各试样1至4。图8中,表示了如下的例子:尖头6A、6B被分配(被指定)给试样1(第一试样用头部),尖头6C、6D被分配给试样2(第二试样用头部),尖头6E、6F被分配给试样3,尖头6G、6H被分配给试样4。
在第一次抽吸中,尖头6A、6B在第一碟形件2A抽吸试样1的细胞C,尖头6C、6D在第二碟形件2B抽吸试样2的细胞C,尖头6E、6F在第三碟形件2C抽吸试样3的细胞C,尖头6G、6H在第四碟形件2D抽吸试样4的细胞C。而且,头部单元61移动到微量滴定板4,通过第一次排出动作,使被尖头6A至6H抽吸着的细胞C分别排出到16个孔41其中8个彼此隔开1个孔的孔41中。如图8所示,基于该第一次排出,被孔41所保持的是各2个试样1至试样4的细胞C。
接着,作为第二次抽吸,与上述同样地使试样1至试样4的细胞C从第一至第四碟形件2A至2D两个两个地分别抽吸到8个尖头6A至6H。而且,头部单元61移动到微量滴定板4,进行将细胞C从尖头6A至6H排出到在第一次排出动作中未被指定为排出对象的其余的8个孔41的第二次排出动作。由此,1行=16个孔41的各4个孔分别保持有试样1至试样4的细胞C。与此相同的动作被执行所需要的行数量。这样,通过按每一试样来指定头部63,并且仅对各个试样进行抽吸及排出,能够在细胞移动作业中省略尖头6的交换作业或大幅度减少交换次数,能够缩短作业时间。
图9是表示应用了上述第一实施方式的排出方法的情况下的微量滴定板4上的细胞C的保持状况的俯视图。试样1的细胞C被m1至m24行×n1至n4列的孔41保持,试样2的细胞C被m1至m24行×n5至n8列的孔41保持,试样3的细胞C被m1至m24行×n9至n12列的孔41保持,试样4的细胞C被m1至m24行×n13至n16列的孔41保持。
如此保持细胞C的微量滴定板4能够供例如如下的实验等用:如图9所示那样,将“化合物A”注入到m1至m6行×n1至n16列的各个孔41中,将“化合物B”注入到m7至m12行×n1至n16列的各个孔41中,将“化合物C”注入到m13至m18行×n1至n16列的各个孔41中,将“化合物D”注入到m19至m24行×n1至n16列的各个孔41中,确认各细胞C对这些化合物A至D的敏感度。
例如,由于将各4列的孔41指定给试样1至试样4各者,因此,能够改变在各列添加的化合物的浓度。具体而言,能够例示例如如下的孔41的使用方法:对于试样1,以对第一列的孔41注入最高浓度的化合物A至D,对第四列的孔41注入最低浓度的化合物A至D这样的方式来使化合物浓度逐渐下降。此外,虽然将各6行的孔41指定给化合物A至D各者,但还能够例示如下的孔41的使用方法等:例如将上述各行设定为完全相同的浓度分布(形成6个相同浓度的组合)并且增加实验样品数量。
此外,进行从上述的尖头6A至6H对微量滴定板4的孔41的细胞排出动作时,若在细胞排出后将化合物A至D注入到孔41中,则不须要交换尖头6A至6H。另一方面,若将化合物A至D预先注入到孔41中,则需要在多个排出动作之间交换尖头6A至6H。后者的情况下,在进行第一次排出动作时,尖头6A至6H便接触到孔41内的化合物A至D。此情况下,若不交换尖头6A至6H而执行第二次抽吸动作,则第一至第四碟形件2A至2D的培养基L以及试样1至试样4会受到化合物A至D的影响。
图10是表示第二实施方式所涉及的细胞的抽吸/排出方法的示意图。此处表示了如下的例子:存在8个试样亦即试样1至试样8,尖头6A被指定给试样1,尖头6B被指定给试样2,尖头6C被指定给试样3,尖头6D被指定给试样4,尖头6E被指定给试样5,尖头6F被指定给试样6,尖头6G被指定给试样7,尖头6H被指定给试样8。亦即表示了对8个头部63A至63H各者指定1个试样的例子。
在该例子的情况下,在第一次抽吸中,尖头6A至6H各者分别抽吸试样1至试样8的细胞C。即,让头部单元61在保持各试样1至试样8的碟形件上面巡回,并且以让尖头6A抽吸试样1的细胞C,让尖头6B抽吸试样2的细胞C···这样的方式来让各尖头依次抽吸作为对象的试样的细胞C。而且,头部单元61移动至微量滴定板4,使被尖头6A至6H抽吸着的细胞C通过第一次排出动作而分别排出到16个孔41其中8个彼此隔开1个孔的孔41中。如图10所示,通过该第一次排出,被孔41所保持的是各1个试样1至试样8的细胞C。
接着,作为第二次抽吸,与上述同样地使试样1至试样8的细胞C从各碟形件一个一个地分别抽吸到8个尖头6A至6H。而且,使头部单元61移动到微量滴定板4,执行将细胞C从尖头6A至6H排出到在第一次排出动作中未被指定为排出对象的其余8个孔41中的第二次排出动作。由此,试样1至试样8的细胞C分别被1行=16个孔41两个孔两个孔地保持。与此相同的动作被执行所需要的行数量。在如本例那样试样数较多的情况下,若采用比较例的方式,则尖头6的交换作业增加,作业时间变长,而且尖头6的废弃数量也增多。然而,根据本实施方式,能够缩短细胞移动所需的作业时间,还能够减少尖头6的损耗。
图11是表示在应用了上述第二实施方式的排出方法的情况下微量滴定板4上的细胞C的保持状况的俯视图。试样1的细胞C被m1至m24行×n1、n2列的孔41保持,试样2的细胞C被m1至m24行×n3、n4列的孔41保持,试样3的细胞C被m1至m24行×n5、n6列的孔41保持,试样4的细胞C被m1至m24行×n7、n8列的孔41保持,试样5的细胞C被m1至m24行×n9、n10列的孔41保持,试样6的细胞C被m1至m24行×n11、n12列的孔41保持,试样7的细胞C被m1至m24行×n13、n14列的孔41保持,试样8的细胞C被m1至m24行×n15、n16列的孔41保持。
如此保持细胞C的微量滴定板4能够供如下的实验等用:与第一实施方式同样地将“化合物A”注入到m1至m6行×n1至n16列的各个孔41中,将“化合物B”注入到m7至m12行×n1至n16列的各个孔41中,将“化合物C”注入到m13至m18行×n1至n16列的各个孔41中,将“化合物D”注入到m19至m24行×n1至n16列的各个孔41中,确认各细胞C对这些化合物A至D的敏感度。根据该第二实施方式,能够利用1个微量滴定板4对8个试样同时进行各种处理。
[细胞移动装置的电结构]
图12是表示具有上述所说明的功能的细胞移动装置S的电结构的方块图。细胞移动装置S具有控制头部单元61(图1)的移动、头部63的定位及升降、产生用于细胞C的抽吸及排出的头部63的抽吸力及排出力的动作、以及摄像机单元5的动作的控制部7。此外,细胞移动装置S具备:作为使摄像机单元5水平移动的机构的摄像机轴驱动部53;作为使头部单元61水平移动的机构的头部单元轴驱动部65;作为使头部63升降的机构及进行抽吸及排出的动作的机构的头部驱动部66;以及显示部67。
摄像机轴驱动部53包含使摄像机单元5沿着导轨52移动到尖头拍摄位置P21、碟形件拍摄位置P22及微量滴定板拍摄位置P23中的任一位置的驱动马达。优选的技术方案如下:沿着导轨52敷设滚珠螺杆,将摄像机单元5安装于螺合在该滚珠螺杆上的螺母构件,通过所述驱动马达使所述滚珠螺杆正转或逆转来使摄像机单元5移动到目标位置。
头部单元轴驱动部65包含使头部单元61(头部主体62)沿着导轨64移动的驱动马达。优选的实施方式如下:与摄像机轴驱动部53同样地具备滚珠螺杆及螺母构件,通过所述驱动马达使所述滚珠螺杆正转或逆转。此外,在使头部主体62在XY这两个方向上移动的情况下,采用第一滚珠螺杆(X方向)和第二滚珠螺杆(Y方向),所述第一滚珠螺杆沿导轨64设置,所述第二滚珠螺杆被搭载于安装在螺合于第一滚珠螺杆的第一螺母构件上的移动板。此情况下,头部主体62被安装于螺合在第二滚珠螺杆上的第二螺母构件。
用于使在前面所说明的头部63沿上下方向移动的升降机构的动力部、用于驱动被组装在由空心杆形成的头部63的空心部内的活塞机构的动力部(例如马达)相当于头部驱动部66。如上所述,升降机构使头部63在该头部63从头部主体62延伸到下方的下降位置和该头部63大部分被收容于头部主体62的上升位置之间上下移动。活塞机构的动力部通过使设置在头部63内的活塞构件升降而使安装在头部63上的尖头6的远端开口6t产生抽吸力及排出力。
显示部67由液晶显示器等构成,其显示由摄像机单元5摄影的图像或由控制部7进行了图像处理等后的图像等。
控制部7由微电脑等构成,其功能性地具备摄像控制部71、图像存储器72、图像处理部73、头部分配部74、孔分配部75、轴控制部76以及头部控制部77。
摄像控制部71控制摄像机单元5的拍摄动作及移动动作。本实施方式中,摄像控制部71控制摄像机单元5的如下动作:在尖头拍摄位置P21拍摄安装在头部63上的尖头6的远端开口6t;在碟形件拍摄位置P22拍摄保持着细胞C的碟形件2;以及在微量滴定板拍摄位置P23拍摄被移载细胞C后的微量滴定板4。对于碟形件2或微量滴定板4的拍摄,由于摄像机单元5的视场角相比于这些拍摄对象的尺寸相当地小,因此,摄像控制部71控制摄像机轴驱动部53一边使摄像机单元5在XY方向上微小移动一边使摄像机单元5执行拍摄碟形件2或微量滴定板4的拍摄动作。
图像存储器72由所述微电脑所具备的存储区域或外部存储器等构成,能够暂时存储由摄像机单元5所取得的图像数据。
图像处理部73对由摄像机单元5拍摄且被存储于图像存储器72的图像数据进行图像处理。图像处理部73利用图像处理技术而执行例如如下处理等:根据保持着细胞C的碟形件2或微量滴定板4的图像,在图像上识别细胞C在碟形件2上或微量滴定板4上的存在的处理;识别细胞C的分布的处理;识别所被识别的细胞C的形状的处理。
头部分配部74在多个试样的细胞C存在的情况下进行将多个头部63中的任一头部63作为哪一个试样用的头部来使用的分配。为了进行该分配,头部分配部74对各个头部63分别进行指定用于哪一个试样的移动的处理。该指定参照用户所指定的试样数量、头部主体62所具备的头部63的数量、从多个碟形件进行抽吸的抽吸顺序、实验用化合物的数量等而进行。例如,如图8所示那样,在试样数=4、头部63(尖头6)的数量=8的情况下,头部分配部74指定各2个头部63来用于各个试样。
孔分配部75将微量滴定板4的孔41作为各个试样用孔进行分配,以便能够从头部分配部74所指定的各个试样用头部63的尖头6同时排出各个细胞C。为了进行该分配,孔分配部75对各个孔41分别进行指定用于接受哪一个试样的处理。例如在被设定为图8所例示的头部指定的情况下,孔分配部75如图9所示那样将384个孔41指定为:试样1=m1至m24行×n1至n4列(第一试样用孔);试样2=m1至m24行×n5至n8列(第二试样用孔);试样3=m1至m24行×n9至n12列;试样4=m1至m24行×n13至n16列。由此,通过以8个头部63对每1行进行2次同时排出,能够将细胞C移载到所有的孔41中。
轴控制部76控制头部单元轴驱动部65的动作。即,轴控制部76通过控制头部单元轴驱动部65来使头部单元61移动到水平方向上的指定的目标位置。基于轴控制部76对头部单元轴驱动部65进行的控制,头部63(尖头6)的在作为抽吸对象的碟形件2的保持凹部3的垂直上方空间处的定位、以及在作为排出对象的微量滴定板4的孔41的垂直上方空间处的定位得以实现。
头部控制部77控制头部驱动部66。头部控制部77通过控制用于头部驱动部66的所述升降机构的动力部,来使作为控制对象的头部63往指定的目标位置升降。此外,头部控制部77通过控制针对作为控制对象的头部63的所述活塞机构的动力部,在指定的时期使安装在该头部63上的尖头6的远端开口6t产生抽吸力或排出力。
[细胞移动装置的动作流程的说明]
图13是表示细胞移动装置S的动作的1个例子的流程图。此处,假设为如下的情况:如图1所示,通过省略图示的分注尖头将包含各个试样的细胞C的细胞悬浮液注入到分选容器18,各个试样的细胞C被保持在碟形件2上。控制部7受理通过省略图示的输入设备而来自用户的试样数及供实验用的化合物组数的输入(步骤S1)。通常,试样数的Max为头部主体62所具备的头部63的个数量。此外,较为理想的是试样数被限定为能够被头部63的个数除得尽的数。
受理步骤S1的输入后,头部分配部74进行以哪一个头部63(尖头6)来抽吸/排出哪一个试样的细胞C的指定(第一、第二试样用头部的指定)亦即进行按每一试样来指定头部63的处理(步骤S2)。其具体例子如图8、图10所示。接着,孔分配部75以从所有的头部63的尖头6同时排出细胞C作为前提,进行从哪一个尖头6排出到微量滴定板4的哪一个孔41的指定(第一、第二试样用孔的指定)亦即进行按每一试样来指定孔41的处理(步骤S3)。其具体例子如图9、图11所示。
此后,执行在前面所说明的步骤(1)至(5)。首先,轴控制部76控制头部单元轴驱动部65,使头部单元61移动到尖头库存部11上方的尖头安装位置P11。此时,使库存容器16所保持的未使用的尖头6之一与最初进行安装的头部63在铅锤轴线上对位。此后,轴控制部76控制头部驱动部66,使所述对了位的头部63下降,使目标的尖头6安装到该头部63的下端(步骤S4)。其他头部63上也同样地安装尖头6。
接着,进行尖头6的拍摄及较正处理。即,轴控制部76控制头部单元轴驱动部65,使头部单元61移动到尖头较正部12上方的尖头较正位置P12。此时,新安装了尖头6的1个头部63在拍摄部位17的铅锤轴线上对位。此外,摄像控制部71控制摄像机轴驱动部53,使摄像机单元5移动到拍摄部位17正下方的尖头拍摄位置P21。此后,头部控制部77控制头部驱动部66,使安装有作为拍摄对象的尖头6的头部63下降。此外,摄像控制部71使摄像机单元5拍摄尖头6的远端开口6t的图像。
该拍摄采用如下的方式:以远端开口6t下方的指定位置作为拍摄起点,一边以数十微米单位向上方切换焦点位置一边使摄像机单元5依次拍摄尖头6的图像。而且,通过例如上述所例示的对比度检测方法求出新安装到头部63上的尖头6的远端开口6t的坐标位置(步骤S5)。此后,如上所述那样对该坐标位置和基准位置进行比较,根据其差值来导出补正值。对于其他的头部63也进行同样的拍摄及补正值的导出。
其次,摄像控制部71使摄像机单元5移动到分选部13下方的碟形件拍摄位置P22,使摄像机单元5拍摄保持着细胞C的碟形件2(碟形件2A至2D)的图像。所取得的图像数据被暂时存储于图像存储器72,通过由图像处理部73所执行的对所述图像数据的图像处理,进行可用的细胞C的判定处理,以及确定保持着该可用的细胞C的保持凹部3的坐标(步骤S6)。
接着,控制部7设定以怎样的顺序让在步骤S2由头部分配部74指定的各个试样用头部63(尖头6)抽吸各个细胞C的抽吸顺序。例如,在试样1至试样4的细胞C分别被保持在图2所示的第一至第四碟形件2A至2D上的情况下,根据在步骤S6所获得的坐标数据来决定以怎样的顺序对各碟形件2A至2D进行抽吸动作、以及在各碟形件2A至2D以怎样的顺序从各个保持凹部3抽吸细胞C等。而且控制部7还设定以怎样的顺序从各个头部63(尖头6)使细胞C排出到在步骤S3由孔分配部75指定的各个试样用孔41的排出顺序(步骤S7)。根据该排出顺序的设定,从尖头6同时排出的排出次数p便被决定。
此后,执行基于尖头6的可用细胞C的抽吸处理及排出处理。首先,控制部7将从尖头6同时作为排出的次数的排出计数值q设定为q=1(步骤S8)。而且,轴控制部76使头部单元61移动到分选部13上方的细胞抽吸位置P13。此时,参照在步骤S5所获得的补正值来使抽吸顺序中最初进行抽吸的尖头6与作为抽吸目标的碟形件2的保持凹部3进行对位。头部控制部77使头部63下降并且使头部63产生抽吸力而从保持凹部3抽吸细胞C。然后,头部控制部77使头部63上升。
此后,根据所述抽吸顺序,反复进行下一尖头6与下一保持凹部3的对位、头部63的下降及细胞C的抽吸、头部63的上升。即,各个试样的细胞C例如以如下的方式依次被抽吸:试样1(第一试样)的细胞C通过被安装在被指定为试样1用的头部63(第一试样用头部)上的尖头6(第一尖头)而从第一碟形件2A被抽吸,接着,试样2(第二试样)的细胞C通过被安装在被指定为试样2用的头部63(第二试样用头部)上的尖头6(第二尖头)而从第二碟形件2B被抽吸(步骤S9)。
接着,轴控制部76使头部单元61移动到移载部14上方的细胞排出位置P14。此时,轴控制部76参照在步骤S5所获得的补正值来使保持着细胞C的尖头6与作为排出目标的微量滴定板4的孔41在铅锤方向上进行对位。此外,摄像控制部71使摄像机单元5移动到移载部14下方的微量滴定板拍摄位置P23。
此后,头部控制部77使所有的头部63下降并且使各个头部63产生排出力而从所有的尖头6同时排出细胞C。然后,头部控制部77使头部63上升。由此,便进行了将试样1的细胞C从保持该细胞C的尖头6(第一尖头)排出到被指定为试样1用的孔41(第一试样用孔),将试样2的细胞C从保持该细胞C的尖头6(第二尖头)排出到被指定为试样2用的孔41(第二试样用孔)这样的同时排出(步骤S10)。在图8、图10的例子的情况下,每1行的同时排出被执行2次。同时排出也可以按列单位来进行。亦即,对于1个m行或1个n列,可以执行1次或者数次所述同时排出。
结束1个循环的抽吸/排出处理后,控制部7确认排出计数值q的值是否达到所设定的排出次数p(步骤S11)。在不是p=q时(步骤S11中为“否”),控制部7使排出计数值q增量(步骤S12),使处理返回到步骤Sp而执行下一抽吸/排出周期。另一方面,在达到p=q时(步骤S11中为“是”),控制部7执行尖头6的废弃处理。当然,在假设抽吸/排出周期的次数非常多的情况下或假设存在尖头6污染的情况下,也可以在所有的抽吸/排出周期结束之前执行尖头6的废弃处理。
在进行所述废弃处理时,轴控制部76使头部单元61移动到尖头废弃部15上方的尖头废弃位置P15。而且,头部控制部77使头部63下降,并且使内置于头部63内的尖头拆卸用杆(省略图示)下降,从而从头部63上推出尖头6。所被推出的尖头6被回收到尖头回收容器19中(步骤S13)。通过以上步骤,控制部7便结束针对一块微量滴定板4的细胞C的移动处理。
根据以上所说明的本实施方式所涉及的细胞移动装置S,基于头部分配部74,多个头部63作为各个试样用头部而被指定,因此,安装在各个头部63上的尖头6能够分别抽吸及排出特定的试样的细胞C。即,例如不会发生为了抽吸试样1的细胞C而应该访问第一碟形件2A的尖头6却访问第二碟形件2B的情况。因此,即使由头部单元61进行多次细胞C的抽吸及排出也不需要在中途进行尖头6的交换。因此,能够节省尖头6的交换作业所需要的时间,并且还能够减少尖头6的废弃数量。此外,由于孔分配部75以能够将各个试样的细胞同时排出到各个试样用孔中的方式来指定微量滴定板4的孔41,因此,能够效率良好地执行细胞C的排出作业。
本发明中,各个试样的细胞的往各个试样用孔的排出也可以不一定是同时排出。例如,也可以进行如下的细胞C的排出作业:首先,进行从被指定为试样1的移动用的头部63往被指定为试样1的接受用的孔41中的排出,接着,进行从被指定为试样2的移动用的头部63往被指定为试样2的接受用的孔41中的排出。
上述的具体的实施方式主要包含具有以下的技术方案的发明。
本发明的一个方面所涉及的细胞移动装置包括:碟形件组,包含保持第一试样的细胞的第一碟形件和保持第二试样的细胞的第二碟形件,所述第一碟形件和所述第二碟形件分别具有保持移动对象的细胞的多个保持部;微量滴定板,具有接受所述细胞的多个孔;头部单元,具备能够产生抽吸力及排出力的多个头部和分别安装在这些头部的各者上且进行所述细胞的抽吸及排出的尖头,并且能够在所述碟形件组和所述微量滴定板之间移动;以及控制部,控制所述头部的抽吸力及排出力的产生并且控制所述头部单元的移动;其中,所述控制部执行:将所述多个头部的至少一部分指定为用于移动所述第一试样的第一试样用头部和用于移动所述第二试样的第二试样用头部的处理;将所述多个孔的至少一部分指定为用于接受所述第一试样的第一试样用孔和用于接受所述第二试样的第二试样用孔的处理;依次从第一碟形件利用安装在所述第一试样用头部上的第一尖头抽吸所述第一试样的细胞,接着从第二碟形件利用安装在所述第二试样用头部上的第二尖头抽吸所述第二试样的细胞的抽吸处理;以及使所述第一试样的细胞从所述第一尖头排出到所述第一试样用孔中并且使所述第二试样的细胞从所述第二尖头排出到所述第二试样用孔中的排出处理。
根据该细胞移动装置,由于进行将多个头部的至少一部分指定为第一试样用头部和第二试样用头部的处理,因此,安装在各个头部上的第一尖头、第二尖头能够分别仅将第一试样的细胞抽吸及排出和仅将第二试样的细胞抽吸及排出。即,不会发生例如为了抽吸第一试样的细胞而应该访问第一碟形件的第一尖头却访问第二碟形件的情况。因此,即使由头部单元进行多次细胞的抽吸及排出也不需要在中途进行尖头的交换。因此,能够节省尖头的交换作业所需要的时间,并且还能够减少尖头的废弃数量。
上述的细胞移动装置中,较为理想的是所述控制部以能够从安装在所述第一试样用头部上的所述第一尖头和安装在所述第二试样用头部上的所述第二尖头进行同时排出的方式指定第一试样用孔和第二试样用孔,所述控制部在所述排出处理中使所述第一尖头的所述第一试样的细胞和所述第二尖头的所述第二试样的细胞同时排出。
根据该细胞移动装置,由于以能够将第一、第二试样的细胞同时排出到第一、第二试样用孔的方式来指定微量滴定板的孔,因此,能够效率良好地执行细胞的排出作业。
上述的细胞移动装置中,较为理想的是所述微量滴定板中的所述孔排列成m行×n列,所述头部以所述孔的m行或n列的排列间距的p倍排列成一列,其中,p为1以上的整数。
根据该细胞移动装置,能够使同时排出细胞到多个孔的作业更有效率地被执行。
上述的细胞移动装置中,较为理想的是还包括:尖头库存部,将未使用的所述尖头库存;以及尖头较正部(tip calibrating unit),求出安装在所述头部上的所述尖头的远端开口位置;其中,所述控制部在所述抽吸处理之前执行:使所述头部单元移动到所述尖头库存部并且使未使用的所述尖头安装到所述头部的控制;以及使所述头部单元移动到所述尖头较正部并且求出新安装到所述头部上的所述尖头的远端开口位置的控制。
该细胞移动装置具备通过尖头库存部将未使用的尖头安装于头部、以及通过尖头较正部求出尖头的远端开口位置的功能。在具有这样的功能的细胞移动装置中,根据本发明,能够减少使新的尖头安装到头部和求出尖头的远端开口位置的动作的次数。
上述的细胞移动装置中,较为理想的是还包括:尖头废弃部,从所述头部回收使用后的所述尖头。
根据该细胞移动装置,既能够具备从头部回收尖头的功能又能够减少尖头的废弃作业的次数。
根据以上所说明的本发明,针对将细胞从保持细胞的碟形件移动到具有接受细胞的孔的微量滴定板的细胞移动装置,能够提供一种能够效率良好地使多个种类的细胞移动到微量滴定板且能够减少尖头的废弃数量的细胞移动装置。
Claims (5)
1.一种细胞移动装置,其特征在于包括:
碟形件组,包含保持第一试样的细胞的第一碟形件和保持第二试样的细胞的第二碟形件,所述第一碟形件和所述第二碟形件分别具有保持移动对象的细胞的多个保持部;
微量滴定板,具有接受所述细胞的多个孔;
头部单元,具备能够产生抽吸力及排出力的多个头部和分别安装在这些头部的各者上且进行所述细胞的抽吸及排出的尖头,并且能够在所述碟形件组和所述微量滴定板之间移动;以及
控制部,控制所述头部的抽吸力及排出力的产生并且控制所述头部单元的移动;其中,
所述控制部执行:
将所述多个头部的至少一部分指定为用于移动所述第一试样的第一试样用头部和用于移动所述第二试样的第二试样用头部的处理;
将所述多个孔的至少一部分指定为用于接受所述第一试样的第一试样用孔和用于接受所述第二试样的第二试样用孔的处理;
依次从第一碟形件利用安装在所述第一试样用头部上的第一尖头抽吸所述第一试样的细胞,接着从第二碟形件利用安装在所述第二试样用头部上的第二尖头抽吸所述第二试样的细胞的抽吸处理;以及
使所述第一试样的细胞从所述第一尖头排出到所述第一试样用孔中并且使所述第二试样的细胞从所述第二尖头排出到所述第二试样用孔中的排出处理。
2.根据权利要求1所述的细胞移动装置,其特征在于:
所述控制部以能够从安装在所述第一试样用头部上的所述第一尖头和安装在所述第二试样用头部上的所述第二尖头进行同时排出的方式指定第一试样用孔和第二试样用孔,
所述控制部在所述排出处理中使所述第一尖头的所述第一试样的细胞和所述第二尖头的所述第二试样的细胞同时排出。
3.根据权利要求2所述的细胞移动装置,其特征在于:
所述微量滴定板中的所述孔排列成m行×n列,
所述头部以所述孔的m行或n列的排列间距的p倍排列成一列,其中,p为1以上的整数。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的细胞移动装置,其特征在于还包括:
尖头库存部,将未使用的所述尖头库存;以及
尖头较正部,求出安装在所述头部上的所述尖头的远端开口位置;其中,
所述控制部在所述抽吸处理之前执行:
使所述头部单元移动到所述尖头库存部并且使未使用的所述尖头安装到所述头部的控制;以及
使所述头部单元移动到所述尖头较正部并且求出新安装到所述头部上的所述尖头的远端开口位置的控制。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的细胞移动装置,其特征在于还包括:
尖头废弃部,从所述头部回收使用后的所述尖头。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114096653A (zh) * | 2019-07-26 | 2022-02-25 | 株式会社岛津制作所 | 细胞拾取装置 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2022084356A (ja) * | 2020-11-26 | 2022-06-07 | 株式会社島津製作所 | 細胞ピッキング装置および細胞ピッキング方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101416064A (zh) * | 2006-03-28 | 2009-04-22 | 环球生物研究株式会社 | 微孔板处理装置及微孔板处理方法 |
US20120028240A1 (en) * | 2003-08-01 | 2012-02-02 | Genetix Ltd. | Animal cell colony picking apparatus and method |
CN103282782A (zh) * | 2010-10-27 | 2013-09-04 | 株式会社百奥尼 | 各种生物试样分析用全自动实时定量扩增装置 |
CN104204229A (zh) * | 2012-02-10 | 2014-12-10 | 株式会社百奥尼 | 用于自动分析生物试样的设备以及方法 |
WO2015193970A1 (ja) * | 2014-06-17 | 2015-12-23 | ヤマハ発動機株式会社 | 対象物の移動装置 |
CN105814188A (zh) * | 2013-12-12 | 2016-07-27 | 雅马哈发动机株式会社 | 对象物的移动装置 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2343361A4 (en) * | 2008-10-24 | 2013-10-09 | Kuraray Co | CELL CULTURE KIT, SCREENING METHOD, AND METHOD FOR MANUFACTURING THE CELL CULTURE KIT |
WO2015023658A2 (en) * | 2013-08-12 | 2015-02-19 | Invivosciences Inc. | Automated cell culture system and method |
JP6262343B2 (ja) * | 2014-07-04 | 2018-01-17 | ヤマハ発動機株式会社 | 対象物の移動装置 |
US10138452B2 (en) * | 2014-08-05 | 2018-11-27 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Object-holding device |
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20120028240A1 (en) * | 2003-08-01 | 2012-02-02 | Genetix Ltd. | Animal cell colony picking apparatus and method |
CN101416064A (zh) * | 2006-03-28 | 2009-04-22 | 环球生物研究株式会社 | 微孔板处理装置及微孔板处理方法 |
CN103282782A (zh) * | 2010-10-27 | 2013-09-04 | 株式会社百奥尼 | 各种生物试样分析用全自动实时定量扩增装置 |
CN104204229A (zh) * | 2012-02-10 | 2014-12-10 | 株式会社百奥尼 | 用于自动分析生物试样的设备以及方法 |
CN105814188A (zh) * | 2013-12-12 | 2016-07-27 | 雅马哈发动机株式会社 | 对象物的移动装置 |
WO2015193970A1 (ja) * | 2014-06-17 | 2015-12-23 | ヤマハ発動機株式会社 | 対象物の移動装置 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114096653A (zh) * | 2019-07-26 | 2022-02-25 | 株式会社岛津制作所 | 细胞拾取装置 |
Also Published As
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