JP2019000023A - Cell suction device and cell suction method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、細胞吸引装置及び細胞吸引方法に関する。 The present invention relates to a cell suction device and a cell suction method.
生命科学の研究等においては、培養器内の複数の細胞の中から特徴的な細胞を特定し、特定された細胞を吸引する作業が行なわれている。例えば、新たな薬剤を発見したり設計したりする創薬プロセスにおいては、多数の候補化合物の中から、薬効・活性を示すものを探し出す創薬スクリーニング工程が行なわれている。創薬スクリーニング工程においては、候補化合物が与えられた培養器内の細胞群から、特異な変化を示した細胞を選び出して吸引し、当該細胞の分析が行なわれる（例えば、特許文献１参照。）。 In life science research and the like, an operation of identifying characteristic cells from a plurality of cells in an incubator and aspirating the identified cells is performed. For example, in a drug discovery process in which a new drug is discovered or designed, a drug discovery screening process is performed in which a drug exhibiting drug efficacy / activity is searched for from among a large number of candidate compounds. In the drug discovery screening step, cells showing a specific change are selected from the cell group in the incubator to which the candidate compound is given and aspirated, and the cells are analyzed (see, for example, Patent Document 1). .
細胞の吸引には破損しやすい細管である吸引チップが用いられる。吸引チップが培養器の外で破損した場合は、培養器内には破損物が入らないため、細胞培養を継続することが可能である。しかし、吸引チップが培養器内で破損した場合、培養器内に破損物が入り、細胞培養を継続すべきか、中止すべきか、検証する必要が生じる。しかし、吸引チップが破損した場合、吸引チップが破損した場所を特定するのは困難である。そこで、本発明は、吸引チップが破損した時に、吸引チップが培養液に入っているか否かを判定可能な細胞吸引装置及び細胞吸引方法を提供することを目的の一つとする。 A suction tip, which is a thin tube that is easily damaged, is used for sucking cells. When the suction tip is broken outside the incubator, no cell breakage enters the incubator, so that cell culture can be continued. However, when the suction tip breaks in the incubator, a damaged material enters the incubator, and it is necessary to verify whether the cell culture should be continued or stopped. However, when the suction tip is damaged, it is difficult to specify the location where the suction tip is damaged. Accordingly, an object of the present invention is to provide a cell suction apparatus and a cell suction method that can determine whether or not a suction tip is in a culture solution when the suction tip is broken.
本発明の態様によれば、培養器内で培養されている細胞の少なくとも一部を吸引するための吸引チップと、吸引チップ内から吸引された流体に検査光を照射し、流体に含まれる粒子で生じる散乱光及び流体に含まれる蛍光物質で生じる蛍光を検出する光検出装置と、所定の閾値以上の散乱光を検出した場合、吸引チップが破損したと判定し、所定の閾値以上の蛍光を検出した場合、吸引チップが培養器内の培養液に入っていると判定する判定部と、を備える細胞吸引装置が提供される。 According to the aspect of the present invention, the suction tip for sucking at least part of the cells cultured in the incubator, and the particles contained in the fluid by irradiating the fluid sucked from the suction tip with the inspection light In the case of detecting the scattered light generated by the fluorescent substance and the fluorescent light generated by the fluorescent substance contained in the fluid and the scattered light exceeding the predetermined threshold, it is determined that the suction tip is broken, and the fluorescent light exceeding the predetermined threshold is detected. When detected, a cell aspiration device is provided that includes a determination unit that determines that the aspiration chip is in the culture solution in the incubator.
上記の細胞吸引装置において、所定の閾値以上の散乱光を検出し、所定の閾値以上の蛍光を検出しなかった場合、吸引チップが培養器内の培養液に入っていない状態で吸引チップが破損したと判定部が判定してもよい。 In the above cell aspiration device, if scattered light above a predetermined threshold is detected and fluorescence above a predetermined threshold is not detected, the suction tip breaks in a state where the suction tip is not in the culture medium in the incubator The determination unit may determine that it has been performed.
上記の細胞吸引装置において、所定の閾値以上の散乱光を検出し、所定の閾値以上の蛍光を検出した場合、吸引チップが培養器内の培養液に入っている状態で吸引チップが破損したと判定部が判定してもよい。 In the above cell aspirator, when the scattered light above a predetermined threshold is detected, and the fluorescence above the predetermined threshold is detected, the suction tip is damaged while the suction tip is in the culture medium in the incubator. The determination unit may determine.
上記の細胞吸引装置において、所定の閾値以上の散乱光を検出しなかった場合、吸引チップが破損していないと判定部が判定してもよい。 In the above-described cell suction device, the determination unit may determine that the suction tip is not damaged when the scattered light exceeding the predetermined threshold is not detected.
上記の細胞吸引装置が、吸引チップを移動させる搬送装置をさらに備えていてもよい。 The cell suction device may further include a transport device that moves the suction tip.
上記の細胞吸引装置が、吸引チップが細胞の少なくとも一部を吸引するまで吸引チップ内を加圧する加圧装置をさらに備えていてもよい。 The cell suction device may further include a pressurizing device that pressurizes the inside of the suction tip until the suction tip sucks at least a part of the cells.
上記の細胞吸引装置において、加圧装置が吸引チップ内の加圧を解除した後、所定の閾値以上の散乱光を検出した場合、吸引チップが破損し、吸引チップの破損物が培養器内に落下した可能性があると判定部が判定してもよい。 In the above cell suction device, when the pressurization device releases the pressurization in the suction tip and then detects scattered light above a predetermined threshold, the suction tip is broken and the suction tip is broken in the incubator. The determination unit may determine that there is a possibility of falling.
上記の細胞吸引装置が、判定部が吸引チップが破損したと判定した場合、警告を発する警告装置をさらに備えていてもよい。 The cell suction device may further include a warning device that issues a warning when the determination unit determines that the suction tip is damaged.
上記の細胞吸引装置において、培養器内の培養液がビタミンを含有してもよい。 In the above cell suction device, the culture solution in the incubator may contain vitamins.
また、本発明の態様によれば、培養器内で培養されている細胞を吸引するための吸引チップ内から吸引された流体に検査光を照射し、流体に含まれる粒子で生じる散乱光及び流体に含まれる蛍光物質で生じる蛍光を検出することと、所定の閾値以上の散乱光を検出した場合、吸引チップが破損したと判定し、所定の閾値以上の蛍光を検出した場合、吸引チップが培養器内の培養液に入っていると判定することと、を含む細胞吸引方法が提供される。 Moreover, according to the aspect of the present invention, the scattered light and the fluid generated by the particles contained in the fluid are irradiated with the inspection light to the fluid sucked from the suction tip for sucking the cells cultured in the incubator. If the fluorescence generated in the fluorescent substance is detected and scattered light exceeding a predetermined threshold is detected, it is determined that the suction tip is damaged, and if fluorescence above the predetermined threshold is detected, the suction tip is cultured. Determining that the medium is contained in the culture medium in the vessel.
上記の細胞吸引方法において、所定の閾値以上の散乱光を検出し、所定の閾値以上の蛍光を検出しなかった場合、吸引チップが培養器内の培養液に入っていない状態で吸引チップが破損したと判定してもよい。 In the above cell aspiration method, if the scattered light above the predetermined threshold is detected and the fluorescence above the predetermined threshold is not detected, the suction tip is broken while the suction tip is not in the culture medium in the incubator. You may determine that you did.
上記の細胞吸引方法において、所定の閾値以上の散乱光を検出し、所定の閾値以上の蛍光を検出した場合、吸引チップが培養器内の培養液に入っている状態で吸引チップが破損したと判定してもよい。 In the above cell aspiration method, when scattered light above a predetermined threshold is detected, and fluorescence above a predetermined threshold is detected, the suction tip is damaged while the suction tip is in the culture medium in the incubator. You may judge.
吸引チップが破損したと判定した場合、上記の細胞吸引方法が、吸引チップを交換することをさらに含んでいてもよい。 When it is determined that the suction tip is broken, the cell suction method may further include replacing the suction tip.
吸引チップが破損したと判定した場合、上記の細胞吸引方法が、培養されている細胞を破棄することをさらに含んでいてもよい。 When it is determined that the suction tip is broken, the cell suction method may further include discarding the cultured cells.
上記の細胞吸引方法において、所定の閾値以上の散乱光を検出しなかった場合、吸引チップが破損していないと判定してもよい。 In the cell aspiration method described above, if the scattered light exceeding the predetermined threshold is not detected, it may be determined that the aspiration tip is not damaged.
本発明によれば、吸引チップが破損した時に、吸引チップが培養液に入っているか否かを判定可能な細胞吸引装置及び細胞吸引方法を提供可能である。 According to the present invention, it is possible to provide a cell suction device and a cell suction method capable of determining whether or not a suction tip is in a culture solution when the suction tip is broken.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号で表している。ただし、図面は模式的なものである。したがって、具体的な寸法等は以下の説明を照らし合わせて判断するべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. However, the drawings are schematic. Therefore, specific dimensions and the like should be determined in light of the following description. Moreover, it is a matter of course that portions having different dimensional relationships and ratios are included between the drawings.
実施形態に係る細胞吸引装置は、図１に示すように、培養器１０内で培養されている細胞１１の少なくとも一部を吸引するための吸引チップ２０と、吸引チップ２０内から吸引された流体に検査光を照射し、流体に含まれる粒子で生じる散乱光及び流体に含まれる蛍光物質で生じる蛍光を検出する光検出装置３０と、所定の閾値以上の散乱光を検出した場合、吸引チップ２０が破損したと判定し、所定の閾値以上の蛍光を検出した場合、吸引チップ２０が培養器１０内の培養液１２に入っていると判定する判定部３０１と、を備える。 As shown in FIG. 1, the cell suction device according to the embodiment includes a suction tip 20 for sucking at least a part of cells 11 cultured in the incubator 10, and a fluid sucked from the suction tip 20. Is irradiated with inspection light to detect the scattered light generated by the particles contained in the fluid and the fluorescence generated by the fluorescent material contained in the fluid, and when the scattered light exceeding a predetermined threshold is detected, the suction tip 20 And a determination unit 301 that determines that the suction chip 20 is in the culture solution 12 in the incubator 10 when it is determined that the fluorescent chip is damaged and fluorescence above a predetermined threshold is detected.
培養器１０は細胞１１を培養できる容器であれば、特に限定されない。培養器１０は、ガラス製であってもよいし、樹脂製であってもよい。細胞１１の種類も特に限定されず、動物細胞、昆虫細胞、及び植物細胞でありうる。培養液１２は、細胞１１を培養できれば、特に限定されない。培養液１２は、ビタミンＢ群等のビタミン類、タンパク質、及びフェノールレッド等を含有する。培養液１２のこれらの含有物質の少なくとも一部は、励起光を照射されると、蛍光を発する蛍光物質である。 The incubator 10 is not particularly limited as long as it can cultivate the cells 11. The incubator 10 may be made of glass or resin. The type of the cell 11 is not particularly limited, and may be an animal cell, an insect cell, or a plant cell. The culture solution 12 is not particularly limited as long as the cells 11 can be cultured. The culture solution 12 contains vitamins such as vitamin B group, protein, phenol red, and the like. At least a part of these contained substances in the culture solution 12 is a fluorescent substance that emits fluorescence when irradiated with excitation light.
吸引チップ２０は、例えば、ナノスプレーイオン化細管である。吸引チップ２０は、例えば、ケイ酸塩ガラス等のガラスからなる。吸引チップ２０は、細胞１１の少なくとも一部を吸引するための吸引口２１と、吸引チップ２０内の気体等の流体を吸引するための吸引器４０が挿入される挿入口２２と、を有する。吸引口２１の直径は、例えば、１００ｎｍから１００μｍであるが、細胞１１の少なくとも一部を吸引することが可能であれば、特に限定されない。 The suction tip 20 is, for example, a nanospray ionization capillary. The suction tip 20 is made of glass such as silicate glass, for example. The suction tip 20 has a suction port 21 for sucking at least a part of the cells 11 and an insertion port 22 into which a suction device 40 for sucking a fluid such as gas in the suction tip 20 is inserted. The diameter of the suction port 21 is, for example, 100 nm to 100 μm, but is not particularly limited as long as at least a part of the cell 11 can be sucked.
吸引器４０には、例えば、搬送装置５０が接続されている。搬送装置５０は、吸引器４０及び吸引チップ２０を、培養液１２の液面に対して平行方向及び垂直方向に移動させる。搬送装置５０により、吸引チップ２０が、培養器１０の外側から内側に移動し、さらに下降して、吸引対象の細胞１１の少なくとも一部に接触する。吸引対象の細胞１１は、顕微鏡を備える画像撮影装置によって特定されてもよい。また、搬送装置５０により、細胞１１を吸引している吸引チップ２０が、培養液の内側から外側に移動する。ただし、吸引器４０及び吸引チップ２０は、手動により搬送されてもよい。 For example, a transport device 50 is connected to the suction device 40. The transport device 50 moves the aspirator 40 and the suction tip 20 in a parallel direction and a vertical direction with respect to the liquid surface of the culture solution 12. The suction chip 20 is moved from the outside of the incubator 10 to the inside by the transport device 50 and further lowered to contact at least a part of the cells 11 to be sucked. The cells 11 to be aspirated may be specified by an image capturing device including a microscope. In addition, the suction chip 20 that sucks the cells 11 is moved from the inside to the outside of the culture solution by the transport device 50. However, the suction device 40 and the suction tip 20 may be manually conveyed.
吸引器４０には、加圧装置４１が接続されている。加圧装置４１は、吸引チップ２０が吸引対象とする細胞１１に接触するまで、吸引チップ２０が気体や培養液１２等を吸引しないよう、吸引チップ２０内を加圧する。吸引チップ２０が対象とする細胞１１に接触すると、加圧装置４１は加圧を解除し、細胞１１の少なくとも一部が吸引チップ２０によって吸引される。吸引チップ２０は、複数の細胞からなる細胞塊を吸引してもよいし、１個の細胞を吸引してもよいし、細胞膜や細胞内物質等の細胞の構成物質を吸引してもよい。 A pressurizing device 41 is connected to the suction device 40. The pressurizing device 41 pressurizes the inside of the suction tip 20 so that the suction tip 20 does not suck the gas, the culture solution 12 or the like until the suction tip 20 contacts the cell 11 to be sucked. When the suction tip 20 comes into contact with the target cell 11, the pressurization device 41 releases the pressure, and at least a part of the cell 11 is sucked by the suction tip 20. The suction chip 20 may suck a cell mass composed of a plurality of cells, may suck a single cell, or may suck a cell constituent material such as a cell membrane or an intracellular substance.
光検出装置３０は、検査流路３１を介して、吸引器４０に接続されている。また、光検出装置３０には、吸引装置６０が接続されている。吸引装置６０は、吸引チップ２０内の流体を、検査流路３１を介して、光検出装置３０内に吸引する。 The light detection device 30 is connected to the aspirator 40 via the inspection channel 31. Further, a suction device 60 is connected to the light detection device 30. The suction device 60 sucks the fluid in the suction chip 20 into the light detection device 30 via the inspection channel 31.
検査流路３１の流路抵抗は、吸引チップ２０の吸引口２１における流路抵抗より小さくなるよう設定される。これにより、吸引口２１が解放されている吸引チップ２０内を加圧装置４１で加圧しても、吸引チップ２０内の流体が検査流路３１に流れ込む。 The flow path resistance of the inspection flow path 31 is set to be smaller than the flow path resistance at the suction port 21 of the suction tip 20. Thereby, even if the inside of the suction tip 20 in which the suction port 21 is released is pressurized by the pressurizing device 41, the fluid in the suction tip 20 flows into the inspection channel 31.
吸引装置６０は、例えば、吸引チップ２０から光検出装置３０に吸引された流体の流量を計測する流量計６１を備える。流量計６１には、流体を吸引する吸引素子６２が接続されている。吸引素子６２としては、ダイヤフラムポンプ、ロータリーベーンポンプ、及びリニアピストンポンプ等が使用可能である。流量計６１及び吸引素子６２には、流量制御装置６３が接続されている。流量制御装置６３は、流量計６１が計測した流量に基づいて、吸引素子６２が吸引する流体の流量を制御する。吸引素子６２には、吸引素子６２で吸引された流体をろ過するフィルター６４が接続されている。フィルター６４でろ過された流体は、排出口６５から排出される。 The suction device 60 includes, for example, a flow meter 61 that measures the flow rate of the fluid sucked from the suction chip 20 to the light detection device 30. A suction element 62 for sucking fluid is connected to the flow meter 61. As the suction element 62, a diaphragm pump, a rotary vane pump, a linear piston pump, or the like can be used. A flow controller 63 is connected to the flow meter 61 and the suction element 62. The flow rate control device 63 controls the flow rate of the fluid sucked by the suction element 62 based on the flow rate measured by the flow meter 61. A filter 64 that filters the fluid sucked by the suction element 62 is connected to the suction element 62. The fluid filtered by the filter 64 is discharged from the discharge port 65.
吸引装置６０による吸引のための静圧は、吸引チップ２０の圧力損失に基づいて設定される。加圧装置４１が吸引チップ２０内に加える圧力Ｐ1は、下記（１）式に示すように、吸引チップ２０内の圧力Ｐ2と、吸引装置６０による吸引圧力Ｐ3と、の和よりも大きいことが好ましい。これにより、吸引チップ２０が破損していない状態で、細胞１１を吸引する前に、吸引口２１を介して吸引チップ２０の外から中へ空気が流入することを抑制可能である。
Ｐ1＞Ｐ2＋Ｐ3 （１）
The static pressure for suction by the suction device 60 is set based on the pressure loss of the suction tip 20. The pressure P 1 applied to the suction tip 20 by the pressurizing device 41 is greater than the sum of the pressure P 2 in the suction tip 20 and the suction pressure P 3 by the suction device 60 as shown in the following formula (1). Larger is preferred. Thereby, it is possible to suppress the inflow of air from the outside of the suction tip 20 through the suction port 21 before the cells 11 are sucked in a state where the suction tip 20 is not damaged.
P 1 > P 2 + P 3 (1)
吸引装置６０は、例えば、吸引チップ２０内が加圧されてから細胞１１の吸引及び採取を完了又は中止するまで、吸引チップ２０内の流体の吸引を継続する。光検出装置３０は、吸引された流体に検査光を照射する。吸引された流体に、破損した吸引チップ２０の破片粒子が含まれていると、検査光を照射された破片粒子において、ミー散乱光が生じる。したがって、光検出装置３０は、ミー散乱光を検出することにより、飛散した破片粒子を検出する。また、吸引された流体に蛍光物質を含有する培養液１２が含まれていると、検査光を照射された蛍光物質が蛍光を発する。したがって、光検出装置３０は、蛍光を検出することにより、培養液１２を検出する。 For example, the suction device 60 continues the suction of the fluid in the suction tip 20 until the suction and collection of the cells 11 are completed or stopped after the inside of the suction tip 20 is pressurized. The light detection device 30 irradiates the sucked fluid with inspection light. When broken particles of the suction tip 20 are contained in the sucked fluid, Mie scattered light is generated in the broken particles irradiated with the inspection light. Therefore, the light detection device 30 detects scattered particle particles by detecting Mie scattered light. Further, when the culture fluid 12 containing a fluorescent material is contained in the aspirated fluid, the fluorescent material irradiated with the inspection light emits fluorescence. Therefore, the light detection device 30 detects the culture solution 12 by detecting fluorescence.
ミー散乱光の強度は、検査光を照射された粒子の粒径に依存する。ガラス等からなる吸引チップ２０の破片粒子が自家蛍光を発する場合もあるが、破片粒子の自家蛍光の強度は、培養液１２が含有する蛍光物質の蛍光の強度と比較して低い。したがって、破片粒子の自家蛍光と、培養液１２が含有する蛍光物質の蛍光と、は、判別可能である。 The intensity of the Mie scattered light depends on the particle size of the particles irradiated with the inspection light. Although the debris particles of the suction chip 20 made of glass or the like may emit autofluorescence, the intensity of the autofluorescence of the debris particles is lower than that of the fluorescent substance contained in the culture solution 12. Therefore, it is possible to distinguish between the autofluorescence of the fragment particles and the fluorescence of the fluorescent substance contained in the culture solution 12.
判定部３０１は、例えば中央演算処理装置（ＣＰＵ）３００に含まれている。判定部３０１と、光検出装置３０と、は、電気的に接続されている。判定部３０１は、光検出装置３０から散乱光の検出信号を受信する。また、判定部３０１は、光検出装置３０から蛍光の検出信号を受信する。光検出装置３０が所定の閾値以上の散乱光を検出した場合、判定部３０１は、吸引チップ２０が破損したと判定する。光検出装置３０が所定の閾値以上の散乱光を検出していない場合、判定部３０１は、吸引チップ２０が破損していないと判定する。光検出装置３０が所定の閾値以上の蛍光を検出した場合、判定部３０１は、吸引チップ２０が培養器１０内の培養液１２に入っていると判定する。 The determination unit 301 is included in, for example, a central processing unit (CPU) 300. The determination unit 301 and the light detection device 30 are electrically connected. The determination unit 301 receives a scattered light detection signal from the light detection device 30. The determination unit 301 receives a fluorescence detection signal from the light detection device 30. When the light detection device 30 detects scattered light having a predetermined threshold value or more, the determination unit 301 determines that the suction tip 20 is damaged. When the light detection device 30 does not detect scattered light that is equal to or greater than a predetermined threshold, the determination unit 301 determines that the suction tip 20 is not damaged. When the light detection device 30 detects fluorescence of a predetermined threshold value or more, the determination unit 301 determines that the suction tip 20 is in the culture solution 12 in the incubator 10.
散乱光及び蛍光の所定の閾値は、例えば清浄な空気を光検出装置３０に連続的に流した場合に生じるノイズに基づいて設定される。また、蛍光の所定の閾値は、吸引チップ２０の破片粒子が発しうる自家蛍光の強度と、培養液１２に含まれる蛍光物質が発する蛍光の強度と、の差に基づいて設定されてもよい。 The predetermined threshold values of the scattered light and the fluorescence are set based on, for example, noise generated when clean air is continuously passed through the light detection device 30. Further, the predetermined threshold value of fluorescence may be set based on the difference between the intensity of autofluorescence that can be generated by the debris particles of the suction tip 20 and the intensity of fluorescence that is emitted by the fluorescent substance contained in the culture solution 12.
次に、実施形態に係る細胞吸引方法を、図２に示すフローチャートを参照して説明する。 Next, the cell suction method according to the embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
ステップＳ１０１で、吸引器４０に吸引チップ２０を装着する。ステップＳ１０２で、加圧装置４１により、吸引チップ２０内への加圧を開始する。ステップＳ１０３で、吸引装置６０が吸引チップ２０内の気体の吸引を開始し、光検出装置３０が散乱光及び蛍光の検出を開始する。 In step S101, the suction tip 20 is attached to the suction device 40. In step S102, the pressurization device 41 starts pressurization into the suction tip 20. In step S103, the suction device 60 starts sucking the gas in the suction tip 20, and the light detection device 30 starts detecting scattered light and fluorescence.
吸引チップ２０が移動する前に、ステップＳ１０４で、光検出装置３０が、図３に示すように、所定の閾値以上の散乱光を検出し、所定の閾値以上の蛍光を検出しなかった場合、ステップＳ１０５で、判定部３０１は、吸引された流体が、吸引チップ２０の破片粒子を含んでおり、培養液１２を含んでいないと判定する。また、判定部３０１は、図４に示すように、吸引チップ２０が移動される前に、吸引チップ２０が培養器１０内の培養液１２に入っていない状態で破損したと判定する。この場合、ステップＳ１０６で、加圧装置４１及び吸引装置６０を適宜停止させ、破損した吸引チップ２０を破損していない吸引チップ２０に交換する。その後、ステップＳ１０２に戻ってもよい。 Before the suction tip 20 moves, in step S104, as shown in FIG. 3, when the light detection device 30 detects scattered light above a predetermined threshold and does not detect fluorescence above a predetermined threshold, In step S <b> 105, the determination unit 301 determines that the aspirated fluid includes the debris particles of the suction tip 20 and does not include the culture solution 12. Further, as shown in FIG. 4, the determination unit 301 determines that the suction tip 20 is broken before being moved into the culture solution 12 in the incubator 10 before the suction tip 20 is moved. In this case, in step S106, the pressurization device 41 and the suction device 60 are stopped as appropriate, and the damaged suction tip 20 is replaced with a suction tip 20 that is not damaged. Then, you may return to step S102.
ステップＳ１０４で、光検出装置３０が、図５に示すように、所定の閾値以上の散乱光を検出せず、所定の閾値以上の蛍光を検出しなかった場合、ステップＳ２０１で、判定部３０１は、吸引された流体が、吸引チップ２０の破片粒子を含んでおらず、培養液１２を含んでいないと判定する。また、判定部３０１は、吸引チップ２０が培養器１０内の培養液１２に入っていない状態で破損していないと判定する。搬送装置５０は、培養器１０の外側から、培養器１０に向かって、吸引チップ２０を移動させる。 In step S104, if the light detection device 30 does not detect scattered light that is equal to or greater than the predetermined threshold and does not detect fluorescence that is equal to or greater than the predetermined threshold, as illustrated in FIG. Then, it is determined that the sucked fluid does not include the debris particles of the suction tip 20 and does not include the culture solution 12. Further, the determination unit 301 determines that the suction tip 20 is not damaged in a state where it is not in the culture solution 12 in the incubator 10. The transfer device 50 moves the suction tip 20 from the outside of the incubator 10 toward the incubator 10.
吸引チップ２０を培養器１０の外において培養器１０に向けて移動中に、ステップＳ２０２で、光検出装置３０が、図３に示すように、所定の閾値以上の散乱光を検出し、所定の閾値以上の蛍光を検出しなかった場合、ステップＳ２０３で、判定部３０１は、吸引された流体が、吸引チップ２０の破片粒子を含んでおり、培養液１２を含んでいないと判定する。また、判定部３０１は、図６に示すように、吸引チップ２０が培養器１０内の培養液１２に入っていない状態で、例えば培養器１０の外壁に接触して破損したと判定する。この場合、ステップＳ２０４で、加圧装置４１及び吸引装置６０を適宜停止させ、破損した吸引チップ２０を破損していない吸引チップ２０に交換する。その後、ステップＳ１０２に戻ってもよい。 While moving the suction tip 20 toward the incubator 10 outside the incubator 10, in step S202, the light detection device 30 detects scattered light having a predetermined threshold value or more as shown in FIG. When fluorescence exceeding the threshold is not detected, the determination unit 301 determines in step S203 that the aspirated fluid includes the debris particles of the aspiration tip 20 and does not include the culture solution 12. Further, as shown in FIG. 6, the determination unit 301 determines that, for example, the suction tip 20 is damaged by being in contact with the outer wall of the incubator 10 in a state where the suction tip 20 is not in the culture solution 12 in the incubator 10. In this case, in step S204, the pressurizing device 41 and the suction device 60 are stopped as appropriate, and the damaged suction tip 20 is replaced with a suction tip 20 that is not damaged. Then, you may return to step S102.
吸引チップ２０を培養器１０の外において培養器１０に向けて移動中に、ステップＳ２０２で、光検出装置３０が、図５に示すように、所定の閾値以上の散乱光を検出せず、所定の閾値以上の蛍光を検出しなかった場合、ステップＳ３０１で、判定部３０１は、吸引された流体が、吸引チップ２０の破片粒子を含んでおらず、培養液１２を含んでいないと判定する。また、判定部３０１は、吸引チップ２０が培養器１０内の培養液１２に入っていない状態で破損していないと判定する。搬送装置５０は、培養器１０の内側に吸引チップ２０を移動させ、さらに培養器１０内の吸引対象の細胞１１に向かって吸引チップ２０を下降させる。 While the suction chip 20 is moving toward the incubator 10 outside the incubator 10, the light detection device 30 does not detect scattered light of a predetermined threshold value or more as shown in FIG. If the fluorescence above the threshold value is not detected, the determination unit 301 determines in step S301 that the aspirated fluid does not include the debris particles of the aspiration tip 20 and does not include the culture solution 12. Further, the determination unit 301 determines that the suction tip 20 is not damaged in a state where it is not in the culture solution 12 in the incubator 10. The transfer device 50 moves the suction tip 20 to the inside of the incubator 10 and further lowers the suction tip 20 toward the cells 11 to be sucked in the incubator 10.
ステップＳ３０１で吸引チップ２０が細胞１１に接触した場合、ステップＳ３０２で加圧装置４１は吸引チップ２０内への加圧を解除し、吸引チップ２０に細胞１１の少なくとも一部が吸引される。ステップＳ３０３で、光検出装置３０が、図７に示すように、所定の閾値以上の散乱光を検出し、かつ所定の閾値以上の蛍光を検出した場合、ステップＳ３０４で、判定部３０１は、吸引された流体が、吸引チップ２０の破片粒子と、培養液１２と、を含んでいると判定する。また、判定部３０１は、図８に示すように、吸引チップ２０が培養器１０内の培養液１２に入っている状態で、例えば培養器１０の底面に接触して破損したと判定する。 When the suction tip 20 comes into contact with the cell 11 in step S301, the pressure device 41 releases the pressure into the suction tip 20 in step S302, and at least a part of the cell 11 is sucked into the suction tip 20. In step S303, if the light detection device 30 detects scattered light that is greater than or equal to a predetermined threshold and detects fluorescence that is greater than or equal to the predetermined threshold as shown in FIG. The determined fluid is determined to contain the debris particles of the suction tip 20 and the culture solution 12. Further, as shown in FIG. 8, the determination unit 301 determines that, for example, the suction tip 20 is in contact with the bottom surface of the incubator 10 and is damaged while the suction tip 20 is in the culture solution 12 in the incubator 10.
ステップＳ３０５で、吸引チップ２０による細胞１１の少なくとも一部の吸引を中止し、ステップＳ３０６で、吸引チップ２０を所定の位置に移動させた後、吸引装置６０を適宜停止させ、破損した吸引チップ２０を破損していない吸引チップ２０に交換する。また、吸引チップ２０の破損物が培養液１２中に残存しているおそれがあるため、ステップＳ３０７で、細胞１１の培養を中止し、細胞１１を破棄する。 In step S305, the suction of at least a part of the cells 11 by the suction tip 20 is stopped, and in step S306, the suction tip 20 is moved to a predetermined position, and then the suction device 60 is appropriately stopped to break the suction tip 20 damaged. Is replaced with an undamaged suction tip 20. In addition, since there is a possibility that the breakage of the suction tip 20 may remain in the culture solution 12, the culture of the cell 11 is stopped and the cell 11 is discarded in step S307.
ステップＳ３０３で、光検出装置３０が、図５に示すように、所定の閾値以上の散乱光を検出せず、所定の閾値以上の蛍光を検出しなかった場合、ステップＳ４０１で、判定部３０１は、吸引された流体が、少なくとも吸引チップ２０の破片粒子を含んでいないと判定する。搬送装置５０は、吸引チップ２０を上昇させた後、培養器１０の内側から外側に向かって、細胞１１の少なくとも一部を吸引している吸引チップ２０を移動させる。 In step S303, if the light detection device 30 does not detect scattered light that is equal to or greater than the predetermined threshold and does not detect fluorescence that is equal to or greater than the predetermined threshold, as illustrated in FIG. It is determined that the sucked fluid does not include at least the debris particles of the suction tip 20. The transport device 50 moves up the suction tip 20 and then moves the suction tip 20 sucking at least a part of the cells 11 from the inside to the outside of the incubator 10.
細胞１１の少なくとも一部を吸引している吸引チップ２０を培養器１０の内側から外側に向かって移動中に、ステップＳ４０２で、光検出装置３０が、図３に示すように、所定の閾値以上の散乱光を少なくとも検出した場合、ステップＳ４０３で、判定部３０１は、吸引された流体が、吸引チップ２０の破片粒子を含んでいると判定する。また、判定部３０１は、図９に示すように、吸引チップ２０が、例えば培養器１０の内壁に接触して破損したと判定する。なお、吸引チップ２０の周囲に培養液が付着していると、光検出装置３０が、蛍光を検出しうる。この場合、ステップＳ４０４で、吸引チップ２０を所定の位置に移動させた後、吸引装置６０を適宜停止させ、破損した吸引チップ２０を破損していない吸引チップ２０に交換する。また、吸引チップ２０の破損物が培養液１２中に落下しているおそれがあるため、ステップＳ４０５で、細胞１１の培養を中止し、細胞１１を破棄する。 While the suction chip 20 that sucks at least a part of the cells 11 is moving from the inside of the incubator 10 toward the outside, in step S402, as shown in FIG. When at least the scattered light is detected, the determination unit 301 determines in step S403 that the sucked fluid contains debris particles of the suction tip 20. Moreover, the determination part 301 determines with the suction | inhalation chip | tip 20 having damaged, for example, contacting the inner wall of the incubator 10, as shown in FIG. In addition, if the culture solution adheres around the suction chip 20, the light detection device 30 can detect fluorescence. In this case, after the suction tip 20 is moved to a predetermined position in step S404, the suction device 60 is appropriately stopped, and the damaged suction tip 20 is replaced with a non-damaged suction tip 20. In addition, since there is a possibility that the breakage of the suction tip 20 has fallen into the culture solution 12, the culture of the cell 11 is stopped and the cell 11 is discarded in step S405.
ステップＳ４０２で、光検出装置３０が、図５に示すように、所定の閾値以上の散乱光を検出しなかった場合、ステップＳ５０１で、吸引チップ２０を所定の位置に移動させた後、吸引装置６０を適宜停止させ、吸引チップ２０を吸引器４０から取り外す。その後、吸引チップ２０先端から細胞１１の少なくとも一部を採取し、細胞１１の少なくとも一部を分析する。 In step S402, when the light detection device 30 does not detect the scattered light of a predetermined threshold value or more as shown in FIG. 5, after the suction tip 20 is moved to a predetermined position in step S501, the suction device 60 is stopped as appropriate, and the suction tip 20 is removed from the suction device 40. Thereafter, at least a part of the cells 11 is collected from the tip of the suction chip 20 and at least a part of the cells 11 is analyzed.
以上説明した実施形態に係る細胞吸引装置及び細胞吸引方法によれば、吸引チップ２０が破損した時に、吸引チップ２０が培養液１２に入っているか否かを判定可能である。また、加圧解除後に蛍光を検出した場合も、破損した吸引チップ２０の破片が培養液１２に落下している可能性があると判定可能である。 According to the cell suction device and the cell suction method according to the embodiment described above, it is possible to determine whether or not the suction tip 20 is in the culture solution 12 when the suction tip 20 is damaged. In addition, when fluorescence is detected after the pressure is released, it can be determined that there is a possibility that the broken pieces of the suction tip 20 may have fallen into the culture solution 12.
上記のように本発明を実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす記述及び図面はこの発明を限定するものであると理解するべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかになるはずである。 Although the present invention has been described with the embodiments as described above, it should not be understood that the description and drawings constituting a part of this disclosure limit the present invention. From this disclosure, various alternative embodiments, examples, and operational techniques should be apparent to those skilled in the art.
例えば、吸引チップ２０を培養器１０の底面に向かって下降中に、細胞１１と接触することなく吸引チップ２０が培養器１０の底面と接触し、破損する場合がある。この場合、図２のステップＳ３０１及びステップＳ３０２を経ることなく、ステップＳ３０３で、散乱光及び蛍光が検出される。また、実施形態に係る細胞吸引装置は、吸引チップ２０が破損したことを知らせる警告装置をさらに備えていてもよい。警告装置としては、ディスプレイ、スピーカ及びプリンタ等が使用可能である。このように、本発明はここでは記載していない様々な実施形態等を包含するということを理解すべきである。 For example, while the suction tip 20 is lowered toward the bottom surface of the incubator 10, the suction tip 20 may contact the bottom surface of the incubator 10 without being in contact with the cells 11 and may be damaged. In this case, scattered light and fluorescence are detected in step S303 without passing through step S301 and step S302 of FIG. In addition, the cell suction device according to the embodiment may further include a warning device that notifies that the suction tip 20 has been damaged. As a warning device, a display, a speaker, a printer, and the like can be used. Thus, it should be understood that the present invention includes various embodiments and the like not described herein.
１０・・・培養器、１１・・・細胞、１２・・・培養液、２０・・・吸引チップ、２１・・・吸引口、２２・・・挿入口、３０・・・光検出装置、３１・・・検査流路、４０・・・吸引器、４１・・・加圧装置、５０・・・搬送装置、６０・・・吸引装置、６１・・・流量計、６２・・・吸引素子、６３・・・流量制御装置、６４・・・フィルター、６５・・・排出口、３００・・・中央演算処理装置、３０１・・・判定部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Incubator, 11 ... Cell, 12 ... Culture solution, 20 ... Suction chip, 21 ... Suction port, 22 ... Insertion port, 30 ... Photodetector, 31 ... Inspection flow path, 40 ... Aspirator, 41 ... Pressure device, 50 ... Transport device, 60 ... Suction device, 61 ... Flow meter, 62 ... Suction element, 63 ... Flow control device, 64 ... Filter, 65 ... Discharge port, 300 ... Central processing unit, 301 ... Determination unit
Claims (10)
前記吸引チップ内から吸引された流体に検査光を照射し、前記流体に含まれる粒子で生じる散乱光及び前記流体に含まれる蛍光物質で生じる蛍光を検出する光検出装置と、
所定の閾値以上の散乱光を検出した場合、前記吸引チップが破損したと判定し、所定の閾値以上の蛍光を検出した場合、前記吸引チップが前記培養器内の培養液に入っていると判定する判定部と、
を備える細胞吸引装置。 An aspiration tip for aspirating at least some of the cells cultured in the incubator;
A light detection device that irradiates the fluid sucked from the suction tip with inspection light and detects scattered light generated by particles contained in the fluid and fluorescence generated by a fluorescent material contained in the fluid;
When scattered light exceeding a predetermined threshold is detected, it is determined that the suction tip is broken. When fluorescence above a predetermined threshold is detected, it is determined that the suction tip is in the culture medium in the incubator. A determination unit to perform,
A cell suction device comprising:
所定の閾値以上の散乱光を検出した場合、前記吸引チップが破損したと判定し、所定の閾値以上の蛍光を検出した場合、前記吸引チップが前記培養器内の培養液に入っていると判定することと、
を含む細胞吸引方法。 A test light is irradiated to the fluid sucked from the suction tip for sucking the cells cultured in the incubator, and the scattered light generated by the particles contained in the fluid and the fluorescence generated by the fluorescent material contained in the fluid Detecting
When scattered light exceeding a predetermined threshold is detected, it is determined that the suction tip is broken. When fluorescence above a predetermined threshold is detected, it is determined that the suction tip is in the culture medium in the incubator. To do
A method of cell aspiration comprising:
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