(57)【要約】      （修正有）【課題】レーザ光を用いて細胞を処理する際の処理時間の変動を抑制可能な細胞処理装置および細胞の処理方法の提供。【解決手段】細胞培養容器内の細胞を処理する細胞処理室１と、細胞観察ユニット２と、レーザ投射ユニット４と、レーザ投射ユニットを移動可能なレーザ移動ユニット５と、制御ユニット６とを含み、レーザ投射ユニットは、レーザ光源４１と、レーザ光源から発振されたレーザ光から細胞に投射するレーザ画像を生成するレーザ画像生成部４２を含み、制御ユニットは、レーザ画像生成部によるレーザ画像の生成を制御し、レーザ移動ユニットが、細胞培養容器の一端のレーザ画像の投射開始位置から、細胞培養容器の他端のレーザ画像の投射終了位置まで移動することにより、レーザ投射ユニットは、細胞培養容器の一端のレーザ画像の投射開始位置から、細胞培養容器の他端のレーザ画像の投射終了位置まで、レーザ画像を投射する、細胞処理装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
細胞培養容器内の細胞を処理する細胞処理室と、
前記細胞を観察可能な観察ユニットと、
前記細胞に対して、レーザ画像を投射可能なレーザ投射ユニットと、
前記レーザ投射ユニットを移動可能なレーザ移動ユニットと、
制御ユニットとを含み、
前記レーザ投射ユニットは、レーザ光源と、前記レーザ光源から発振されたレーザ光から前記細胞に投射するレーザ画像を生成するレーザ画像生成部を含み、
前記制御ユニットは、前記レーザ画像生成部によるレーザ画像の生成を制御し、
前記レーザ移動ユニットが、前記細胞培養容器の一端のレーザ画像の投射開始位置から、前記細胞培養容器の他端のレーザ画像の投射終了位置まで移動することにより、
前記レーザ投射ユニットは、前記細胞培養容器の一端のレーザ画像の投射開始位置から、前記細胞培養容器の他端のレーザ画像の投射終了位置まで、前記レーザ画像を投射する、細胞処理装置。
【請求項２】
前記制御ユニットは、
前記レーザ投射ユニットの位置であるレーザ位置情報と、前記レーザ投射ユニットの位置において前記細胞に投射するレーザ画像とを関連付けたレーザ画像情報を記憶し、
前記レーザ位置情報を取得し、
前記レーザ位置情報および前記レーザ画像情報に基づき、前記レーザ位置情報と関連付けたレーザ画像を生成するように、前記レーザ画像生成部を制御する、請求項１記載の細胞処理装置。
【請求項３】
前記レーザ投射ユニットは、前記投射開始位置から前記投射終了位置まで略等速度で移動する、請求項１または２記載の細胞処理装置。
【請求項４】
前記観察ユニットは、前記細胞を撮像可能であり、
前記観察ユニットを移動可能な観察移動ユニットを含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の細胞処理装置。
【請求項５】
前記制御ユニットは、前記観察ユニットの位置である観察位置情報および前記観察ユニットにより得られた画像を取得し、前記観察位置情報および前記画像に基づき、前記レーザ画像情報を作成し、記憶する、請求項４記載の細胞処理装置。
【請求項６】
前記観察ユニットは、前記細胞培養容器内の全面を撮像し、
前記制御ユニットは、
得られた細胞培養容器の全面の画像に基づき、前記レーザ画像を作成し、
前記レーザ投射ユニットの位置であるレーザ位置情報と、前記レーザ投射ユニットの位置において前記細胞に投射するレーザ画像とを関連付けたレーザ画像情報を作成し、記憶する、請求項４または５記載の細胞処理装置。
【請求項７】
前記観察ユニットは、前記細胞培養容器を複数の区分に分割し、各区分を撮像することにより、前記細胞培養容器の全面の細胞を撮像する、請求項４から６のいずれか一項に記載の細胞処理装置。
【請求項８】
前記制御ユニットは、各区分の画像を統合し、前記細胞培養容器の全面の画像を取得する、請求項７記載の細胞処理装置。
【請求項９】
前記制御ユニットは、
前記レーザ画像を所定幅の分割画像に分割し、
前記レーザ投射ユニットの位置であるレーザ位置情報と、前記レーザ投射ユニットの位置において前記細胞に投射する分割画像とを関連付けた分割画像情報を前記レーザ画像情報として作成後、記憶し、
前記レーザ投射ユニットは、前記細胞に対して、前記レーザ画像として前記分割画像を投射する、請求項１から８のいずれか一項に記載の細胞処理装置。
【請求項１０】
前記観察ユニットは、前記細胞培養容器内の全面を撮像し、
前記制御ユニットは、
得られた細胞培養容器の全面の画像に基づき、前記レーザ画像を作成し、
前記レーザ画像を所定幅の分割画像に分割し、
前記レーザ投射ユニットの位置であるレーザ位置情報と、前記レーザ投射ユニットの位置において前記細胞に投射する分割画像とを関連付けた分割画像情報を前記レーザ画像情報として作成後、記憶し、
前記レーザ移動ユニットは、前記細胞培養容器の一端の分割画像の投射開始位置から、前記細胞培養容器の他端の分割画像の投射終了位置まで移動後、前記細胞培養容器の他端の新たな分割画像の投射開始位置から、前記細胞培養容器の一端の新たな分割画像投射終了位置まで移動することにより、
前記レーザ投射ユニットは、前記細胞培養容器の一端の分割画像の投射開始位置から、前記細胞培養容器の他端の分割画像の投射終了位置まで前記分割画像を投射し、前記細胞培養容器の他端の新たな分割画像の投射開始位置から、前記細胞培養容器の一端の新たな分割画像投射終了位置まで前記分割画像を投射し、
前記レーザ移動ユニットおよび前記レーザ投射ユニットは、前記細胞培養容器の全面の細胞に対して、前記移動および分割画像の投射を実施する、請求項４から９のいずれか一項に記載の細胞処理装置
【請求項１１】
前記レーザ画像生成部は、空間変調素子を含む、請求項１から１０のいずれか一項に記載の細胞処理装置。
【請求項１２】
前記空間変調素子は、デジタルマイクロミラーデバイスを含む、請求項１１記載の細胞処理装置。
【請求項１３】
細胞培養容器内の細胞に対して、レーザ画像を投射することにより、レーザ処理を実施する処理工程を含み、
前記処理工程において、前記細胞培養容器の一端のレーザ画像の投射開始位置から、前記細胞培養容器の他端のレーザ画像投射終了位置まで、前記レーザ画像を投射することにより、レーザ処理を実施する、細胞のレーザ処理方法。
【請求項１４】
前記細胞培養容器内の細胞を含む画像に基づき、前記細胞に投射するレーザ画像を生成する生成工程を含む、請求項１３記載のレーザ処理方法。
【請求項１５】
前記細胞培養容器内の細胞を含む画像を取得する取得工程を含む、請求項１４記載のレーザ処理方法。
【請求項１６】
前記取得工程において、前記細胞培養容器内の細胞を撮像することにより、前記画像を取得する、請求項１５記載のレーザ処理方法。
【請求項１７】
前記取得工程において、前記細胞培養容器の全面について細胞を含む全面画像を取得し、
前記生成工程において、得られた全面画像に基づき、前記細胞に投射するレーザ画像を生成する、請求項１５または１６記載のレーザ処理方法。
【請求項１８】
前記取得工程において、前記細胞培養容器を複数の区分に分割し、各区分を撮像することにより、前記細胞培養容器全面の細胞を撮像する、請求項１７記載のレーザ処理方法。
【請求項１９】
前記取得工程において、得られた各区分の画像を統合し、前記細胞培養容器の全面の画像を取得する、請求項１８記載のレーザ処理方法。
【請求項２０】
前記レーザ画像を所定幅の分割画像に分割する分割工程を含み、
前記処理工程において、前記細胞培養容器内の細胞に対して、前記レーザ画像として前記分割画像を投射することにより、レーザ処理を実施する、請求項１３から１９のいずれか一項に記載のレーザ処理方法。
【請求項２１】
前記レーザ画像を所定幅の分割画像に分割する分割工程を含み、
前記処理工程は、
前記細胞培養容器の一端の分割画像の投射開始位置から、前記細胞培養容器の他端の分割画像投射終了位置まで、前記分割画像を投射する第１の処理工程と、
前記細胞培養容器の他端の新たな分割画像の投射開始位置から、前記細胞培養容器の一端の新たな分割画像投射終了位置まで、前記分割画像を投射する第２の処理工程とを含み、
前記取得工程において、前記細胞培養容器の全面について細胞を含む全面画像を取得し、
前記生成工程において、得られた全面画像に基づき、前記細胞に投射するレーザ画像を生成し、
前記処理工程において、前記細胞培養容器の全面の細胞に対して、前記第１の処理工程および前記第２の処理工程を実施する、請求項１３から２０のいずれか一項に記載のレーザ処理方法。
【請求項２２】
前記処理工程は、レーザ投射装置を用いて実施され、
前記レーザ投射装置は、レーザ光源と、前記レーザ光源から発振されたレーザ光から前記細胞に投射するレーザ画像を生成するレーザ画像生成部とを含み、
前記処理工程において、前記レーザ画像生成部に生成されたレーザ画像を前記細胞に対して投射することにより、レーザ処理を実施する、請求項１３から２１のいずれか一項に記載のレーザ処理方法。
【請求項２３】
前記レーザ画像生成部は、空間変調素子を含む、請求項２２記載のレーザ処理方法。
【請求項２４】
前記空間変調素子は、デジタルマイクロミラーデバイスを含む、請求項２３記載のレーザ処理方法。
【請求項２５】
前記レーザ投射装置は、請求項１から１２のいずれか一項に記載の細胞処理装置である、請求項２２から２４のいずれか一項に記載のレーザ処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、細胞処理装置および細胞のレーザ処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ｉＰＳ細胞（induced pluripotent stem cells）およびＥＳ細胞（embryonic stem cells）等の多能性細胞から目的の細胞、組織等を分化し、再生医療や創薬に利用することが試みられている。
【０００３】
前記多能性細胞の維持において、増殖した多能性細胞の一部が他の細胞に分化する場合がある。また、多能性細胞から、目的の細胞等への分化において、分化細胞の一部が、目的としていない細胞に分化する場合がある。
【０００４】
このような場合、目的の細胞以外の細胞等の除去は、人手で現在実施されている。しかしながら、この除去操作は、例えば、顕微鏡下での実施が必要等の手間がかかる上に、作業者の技術レベルにより得られる細胞等の品質は大きく異なるという問題がある（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２０１４−５０９１９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明者らは、前記問題に対し、処理対象の細胞に対してレーザ光を照射することにより、直接または間接的に前記細胞を死滅、遊離等させ、除去しようと試みた。しかしながら、レーザ光は、前記細胞に対して点で結像する。このため、細胞培養容器において、処理対象の細胞が占める面積に応じて、レーザ光での処理時間が大幅に変動するという課題が生じた。
【０００７】
そこで、本発明は、レーザ光を用いて細胞を処理する際の処理時間の変動を抑制可能な細胞処理装置および細胞の処理方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために、本発明の細胞処理装置は、細胞培養容器内の細胞が処理される細胞処理室と、
前記細胞を観察可能な観察ユニットと、
前記細胞に対して、レーザ画像を投射可能なレーザ投射ユニットと、
前記レーザ投射ユニットを移動可能なレーザ移動ユニットと、
制御ユニットとを含み、
前記レーザ投射ユニットは、レーザ光源と、前記レーザ光源から発振されたレーザ光から前記細胞に投射するレーザ画像を生成するレーザ画像生成部を含み、
前記制御ユニットは、前記レーザ画像生成部によるレーザ画像の生成を制御し、
前記レーザ移動ユニットが、前記細胞培養容器の一端のレーザ画像の投射開始位置から、前記細胞培養容器の他端のレーザ画像の投射終了位置まで移動することにより、
前記レーザ投射ユニットは、前記細胞培養容器の一端のレーザ画像の投射開始位置から、前記細胞培養容器の他端のレーザ画像の投射終了位置まで、前記レーザ画像を投射する。
【０００９】
本発明の細胞のレーザ処理方法（以下、「処理方法」ともいう）は、細胞培養容器内の細胞に対して、レーザ画像を投射することにより、レーザ処理を実施する処理工程を含み、
前記処理工程において、前記細胞培養容器の一端のレーザ画像の投射開始位置から、前記細胞培養容器の他端のレーザ画像投射終了位置まで、前記レーザ画像を投射することにより、レーザ処理を実施する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の細胞処理装置および処理方法によれば、レーザ光を用いて細胞を処理する際の処理時間の変動を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、実施形態１における細胞処理装置の一例を示す模式図である。
【図２】図２は、実施形態１の細胞処理装置における制御ユニットの一例を示すブロック図である。
【図３】図３は、実施形態１の細胞処理装置を用いてレーザ画像情報を取得する工程を示すフローチャートである。
【図４】図４において、（Ａ）は、実施形態１の細胞処理装置におけるレーザ移動ユニットの移動の一例を示す図であり、（Ｂ）および（Ｃ）は、実施形態１の細胞処理装置におけるレーザ画像の読み出し順序を示す図である。
【図５】図５は、実施形態１の細胞処理装置におけるレーザ投射ユニットの分割画像の投射順序を示す図である。
【図６】図６は、実施形態２における細胞処理装置の一例を示す斜視図である。
【図７】図７は、実施形態２における細胞処理装置の一例を示す模式図である。
【図８】図８は、実施形態２の細胞処理装置における第１領域の一例を示す斜視図である。
【図９】図９は、図６におけるＩ−Ｉ方向からみた前記第１領域の断面図である。
【図１０】図１０において、（ａ）は、実施形態２の細胞処理装置における培養容器配置部の一例を示す分解斜視図であり、（ｂ）は、図１０（ａ）におけるIII-III方向からみた断面図である。
【図１１】図１１は、実施形態２の細胞処理装置において、前記第１領域の外壁を外した場合の前記第１領域および循環手段の一例を示す斜視図である。
【図１２】図１２は、図６におけるII-II方向からみた前記第１領域の上部および前記循環手段の断面図である。
【図１３】図１３において、（ａ）は、実施形態２の細胞処理装置の第２領域の構成の一例を示す斜視図であり、（ｂ）は、前記第２領域の構成の他の例を示す斜視図である。
【図１４】図１４は、実施形態２の細胞処理装置の制御ユニットの構成の一例を示すブロック図である。
【図１５】図１５は、実施形態２の細胞処理装置の他の例を示す斜視図である。
【図１６】図１６は、実施形態３の処理方法の工程を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明において、「Ｚ軸方向」とは、前記細胞培養容器を細胞処理室に配置した際の細胞培養容器の底面の面方向に対する垂直方向をいい、「Ｘ軸方向」とは、前記細胞培養容器の底面の面（ＸＹ平面）方向における１方向をいい、「Ｙ軸方向」とは、前記細胞培養容器の底面の面方向において、前記Ｘ軸方向と直交する方向をいう。
【００１３】
本発明において、「細胞の処理」は、細胞に対する処理を意味し、例えば、細胞の死滅、細胞の細胞培養容器からの遊離等による、不要な細胞の除去、必要な細胞の選別、細胞シート、臓器等の細胞の集合体の形状加工等の処理があげられる。
【００１４】
以下、本発明の細胞処理装置および処理方法について、図面を参照して詳細に説明する。ただし、本発明は、以下の説明に限定されない。なお、以下の図１〜図１６において、同一部分には、同一符号を付し、その説明を省略する場合がある。また、図面においては、説明の便宜上、各部の構造は適宜簡略化して示す場合があり、各部の寸法比等は、実際とは異なり、模式的に示す場合がある。また、各実施形態は、特に言及しない限り、互いにその説明を援用できる。
【００１５】
（実施形態１）
本実施形態は、細胞処理装置の一例である。図１は、実施形態１の細胞処理装置１００の構成を示す模式断面図である。図１に示すように、細胞処理装置１００は、細胞処理室１、観察ユニット２、観察移動ユニット３、レーザ投射ユニット４、レーザ移動ユニット５、および制御ユニット６を主要な構成として有する。細胞処理室１は、細胞培養容器１１を配置する細胞培養容器配置部１２を有する。細胞培養容器配置部１２は、細胞処理室１内において、底面（図１において、レーザ投射ユニット４側）の凹部として形成されている。細胞培養容器配置部１２の底面は、レーザ光が透光可能な透光部材で形成されている。細胞培養容器１１は、細胞１３を含み、細胞培養容器配置部１２に配置されている。細胞１３は、処理対象の細胞１３ａおよび非処理対象の細胞１３ｂを含む。観察ユニット２は、３つの対物レンズ２１ａ、２１ｂ、２１ｃを有する。レーザ投射ユニット４は、レーザ光源４１、レーザ画像生成部４２、投射光学系４３、および筐体４４を有する。レーザ光源４１、レーザ画像生成部４２、および投射光学系４３は、筐体４４内に収容されている。筐体４４は、上部（図１において、細胞処理室１側）に開口４５を有する。投射光学系４３は、レンズ４３ａ、４３ｂを有する。制御ユニット６は、観察ユニット２、観察移動ユニット３、レーザ画像生成部４２、およびレーザ移動ユニット５と接続されている。細胞処理装置１００は、細胞１３を含む細胞培養容器１１、細胞培養容器配置部１２、観察移動ユニット３、投射光学系４３、筐体４４、およびレーザ移動ユニット５を含むが、いずれも任意の構成であり、あってもよいし、なくてもよい。
【００１６】
細胞処理室１は、細胞が処理される室である。細胞処理室１は、例えば、箱状の筐体等があげられる。細胞処理室１には、例えば、細胞１３を内部に含む細胞培養容器１１が配置可能である。後述するように、細胞培養容器１１内の細胞１３は、例えば、レーザ投射ユニット４から投射されたレーザ画像により処理される。このため、細胞処理室１において細胞培養容器１１の配置領域は、例えば、レーザ投射ユニット４により生成されたレーザ画像が細胞培養容器１１の細胞１３に対して投射可能に構成されている。具体例として、細胞培養容器１１が細胞処理室１内に配置され、細胞処理室１外にレーザ投射ユニット４が配置されている場合、細胞培養容器１１の配置領域は、レーザ投射ユニット４から投射されたレーザ画像が、細胞処理室１の外部から内部に透光可能に構成されていることが好ましい。本実施形態の細胞処理装置１００のように、細胞処理室１が細胞培養容器配置部１２を含む場合、細胞培養容器配置部１２の底面は、例えば、透光部材から構成されている。前記透光部材は、例えば、前記レーザ画像等のレーザ光が透過可能な部材を意味し、具体例として、透明なガラス板、アクリル板等があげられる。本実施形態において、細胞培養容器配置部１２は、細胞処理室１の一部として形成されているが、別部材として形成されてもよい。細胞培養容器配置部１２は、例えば、顕微鏡等におけるステージ等があげられる。細胞処理室１は、細胞処理室１内外間の気体の移動が規制されていることが好ましい。これにより、細胞処理室１は、例えば、細胞処理装置１００外の気体およびそれに含まれる埃の細胞処理室１内への流入を防止できる。本実施形態の細胞処理装置１００において、細胞処理室１は、細胞１３を内部に含む細胞培養容器１１が細胞培養容器配置部１２に配置されているが、細胞培養容器１１、細胞培養容器配置部１２、および細胞１３は、任意の要素であり、あってもよいし、なくてもよい。また、本実施形態の細胞処理装置１００は、細胞処理室１を含むが、細胞処理室１は、なくてもよい。
【００１７】
細胞処理室１は、例えば、さらに細胞培養容器１１の温度を調整する温度調整手段を含んでもよい。前記温度調整手段を含むことにより、細胞培養容器１１内の細胞１３を処理する間の培養条件を一定にでき、例えば、細胞１３の撮像時および後述のレーザ画像の投射時の細胞１３へのダメージを低減できる。前記温度調整手段は、例えば、ヒータ等の加温手段があげられる。細胞処理室１が細胞培養容器配置部１２を含む場合、細胞培養容器配置部１２は、例えば、前記温度調整手段を含む。
【００１８】
細胞処理室１は、例えば、さらに細胞培養容器１１内の培養液のｐＨを調整するｐＨ調整手段を含んでもよい。前記ｐＨ調整手段を含むことにより、細胞培養容器１１内の細胞１３を処理する間の培養条件を一定にでき、例えば、細胞１３の撮像時および後述のレーザ画像の投射時の細胞１３へのダメージを低減できる。前記ｐＨ調整手段としては、例えば、二酸化炭素濃度調整手段等があげられ、具体例として、細胞処理装置１００外の二酸化炭素供給手段と接続する接続部等があげられる。細胞処理室１が細胞培養容器配置部１２を含む場合、細胞培養容器配置部１２は、例えば、前記ｐＨ調整手段を含む。
【００１９】
細胞培養容器１１は、特に制限されず、例えば、細胞培養に用いられる公知のディッシュ、フラスコ等の培養容器があげられる。細胞培養容器１１の形成材料は、特に制限されず、例えば、後述のレーザ投射ユニットにより投射されるレーザ画像を透過する材料があげられ、具体例として、レーザを透過するプラスチック、ガラス等があげられる。プラスチックは、例えば、ポリスチレン系ポリマー、アクリル系ポリマー（ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）等）、ポリビニルピリジン系ポリマー（ポリ（４−ビニルピリジン）、４−ビニルピリジン−スチレン共重合体等）、シリコーン系ポリマー（ポリジメチルシロキサン等）、ポリオレフィン系ポリマー（ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン等）、ポリエステルポリマー（ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等）、ポリカーボネート系ポリマー、エポキシ系ポリマー等があげられる。
【００２０】
細胞培養容器１１は、例えば、細胞培養容器１１の内側（図１において、細胞１３側）の底面に、前記レーザを吸収する色素構造（発色団）を含むポリマー、またはレーザを吸収し酸性物質を発生する光酸発生剤により形成されるレーザ吸収層を含むことが好ましい。前記色素構造および光酸発生剤は、例えば、特許６０３３９８０号公報の説明を援用できる。細胞培養容器１１は、前記レーザ吸収層を含むことで、例えば、後述の細胞処理装置のレーザ投射ユニットでレーザを投射した際に、前記レーザのエネルギーを熱、酸等に変換し、前記レーザ吸収層の上部に存在する細胞を死滅、遊離等させることができる。
【００２１】
細胞１３は、例えば、細胞、細胞から構成される細胞塊、組織、臓器等があげられる。前記細胞は、例えば、培養細胞でもよいし、生体から単離した細胞でもよい。また、前記細胞塊、組織または臓器は、例えば、前記細胞から作製した細胞塊、細胞シート、組織または臓器でもよいし、生体から単離した細胞塊、組織または臓器でもよい。
【００２２】
観察ユニット２は、細胞１３を観察可能である。具体的には、観察ユニット２は、細胞培養容器１１内の細胞１３を観察可能である。観察ユニット２は、公知の細胞の観察装置が使用でき、具体例として、光学顕微鏡、電子顕微鏡等があげられる。前記光学顕微鏡は、例えば、位相差顕微鏡、微分干渉顕微鏡、偏光顕微鏡、蛍光顕微鏡、共焦点レーザ顕微鏡、全反射照明蛍光顕微鏡、ラマン顕微鏡、ＣＡＲＳ（Coherent Anti-Stokes Raman Scattering）顕微鏡、ＳＲＳ（stimulated Raman scattering）顕微鏡等があげられる。観察ユニット２が前記光学顕微鏡の場合、観察移動ユニット３は、光源を含むことが好ましい。前記光源は、特に制限されず、例えば、前記光学顕微鏡の種類に応じて、適宜決定でき、具体例として、ハロゲンランプ、タングステンランプ、白色ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等があげられる。前記光源の配置場所は、特に制限されず、前記光学顕微鏡の種類に応じて、適宜設定でき、具体例として、細胞処理室１内等があげられる。前記光源が細胞処理室１内に配置される場合、観察移動ユニット３は、例えば、前記光源を移動可能な光源移動ユニットを含むことが好ましい。この場合、前記光源移動ユニットは、例えば、観察ユニット２により細胞１３を観察する際に、前記光源から発せられた照明光が細胞１３に照射されることで、観察ユニット２による細胞１３の観察が可能となるように、前記光源を移動する。対物レンズ２１ａ、２１ｂ、２１ｃは、例えば、細胞１３の像を目的の倍率に拡大するレンズである。対物レンズ２１ａ、２１ｂ、２１ｃは、例えば、切り替え可能である。対物レンズ２１ａ、２１ｂ、２１ｃは、例えば、公知のレンズまたはレンズ系が使用でき、目的の倍率に応じて適宜選択できる。本実施形態の細胞処理装置１００において、対物レンズ２１は、３つであるが、対物レンズ２１ａ、２１ｂ、２１ｃは、１つでもよいし、２つ以上でもよい。対物レンズ２１ａ、２１ｂ、２１ｃが２つ以上の場合、各対物レンズ２１は、互いに異なる倍率に拡大可能であることが好ましい。本実施形態の細胞処理装置１００において、観察ユニット２は、３つの対物レンズ２１ａ、２１ｂ、２１ｃを有するが、対物レンズ２１ａ、２１ｂ、２１ｃは任意の構成であり、あってもよいし、なくてもよい。
【００２３】
観察ユニット２は、例えば、細胞培養容器１１内の細胞１３を撮像可能でもよい。この場合、観察ユニット２は、例えば、撮像素子を含む。前記撮像素子は、例えば、公知の撮像素子が使用でき、具体例として、Charge-Coupled Device（ＣＣＤ、電荷結合素子）、Complementary Metal Oxide Semiconductor（ＣＭＯＳ）等を備える素子があげられる。観察ユニット２は、例えば、細胞培養容器１１内の一部または全面の細胞１３を撮像する。観察ユニット２が細胞培養容器１１内の全面の細胞１３を撮像する場合、観察ユニット２は、細胞培養容器１１内の全面の細胞１３を１回または複数回で撮像する。観察ユニット２が複数回で撮像する場合、細胞培養容器１１を複数の区分に分割して、各区分を撮像することにより、細胞培養容器１１内の全面の細胞１３を撮像してもよい。前記各区分は、例えば、他の区分との重なりが生じないように設定してもよいし、その一部が、他の区分と重なるように設定してもよい。観察ユニット２は、例えば、各区分を１回または複数回撮像する。観察ユニット２が細胞１３を撮像可能な場合、制御ユニット６は、例えば、得られた画像を記憶してもよい。前記各区分の形状は、特に制限されず、観察ユニット２の観察または撮像可能な視野の形状に応じて適宜決定できる。前記各区分が帯状の場合、観察ユニット２は、例えば、ラインスキャンカメラ等を使用できる。観察ユニット２は、例えば、その位置情報を取得してもよい。前記位置情報は、例えば、ＸＹ軸における座標（二次元座標）、ＸＹＺ軸における座標（三次元座標）等があげられる。観察移動ユニット２による撮像は、例えば、後述するように、制御ユニット６により制御される。
【００２４】
観察移動ユニット３は、観察ユニット２を移動可能である。観察移動ユニット３は、例えば、公知の移動手段（駆動手段）があげられる。観察移動ユニット３の移動方向は、特に制限されず、例えば、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向のうちのいずれか１方向、２方向または全方向である。観察移動ユニット３は、例えば、観察ユニット２により、細胞培養容器１１内の所望の位置を観察または撮像可能となるように、観察ユニット２を移動できる。前述のように、観察ユニット２が光源を含む場合、観察移動ユニット３は、例えば、前記光源を移動可能であってもよい。この場合、観察移動ユニット３は、例えば、観察ユニット２および前記光源を１つの移動手段で移動させてもよいし、２つ以上の移動手段で別々に移動させてもよい。観察移動ユニット３は、例えば、その位置情報を取得してもよい。前記位置情報は、例えば、ＸＹ軸における座標（二次元座標）、ＸＹＺ軸における座標（三次元座標）等があげられる。観察移動ユニット３が位置情報を取得する場合、観察移動ユニット３は、例えば、その位置情報を、観察ユニット２の位置情報として取得してもよい。観察移動ユニット３は、例えば、観察ユニット２を移動可能に配置されていればよく、使用する移動手段に応じて適宜配置できる。観察移動ユニット３による移動は、例えば、後述するように、制御ユニット６により制御される。
【００２５】
レーザ投射ユニット４は、細胞１３に対してレーザ画像を投射可能である。本実施形態の細胞処理装置１００において、レーザ投射ユニット４は、レーザ光源４１、レーザ画像生成部４２、投射光学系４３、および開口４５を有する筐体４４を含むが、レーザ投射ユニット４は、レーザ画像生成部４２で生成されたレーザ画像を細胞１３に対して投射可能であればよい。本実施形態の細胞処理装置１００において、レーザ光源４１から発振されたレーザ光は、例えば、レンズ４３ａを通過後、レーザ画像生成部４２において、処理対象の細胞１３ａに投射されるレーザ画像の画像光に変換される。そして、前記画像光は、例えば、レンズ４３ｂおよび筐体４４の開口４５を通過し、処理対象の細胞１３ａに投射される。前記レーザ画像は、例えば、前記レーザ光により細胞１３に投射される画像を意味する。また、前記画像光は、例えば、処理対象の細胞１３ａに対して前記レーザ画像を投射可能なように変調されたレーザ光を意味する。レーザ投射ユニット４は、例えば、その位置情報を取得してもよい。前記位置情報は、例えば、ＸＹ軸における座標（二次元座標）、ＸＹＺ軸における座標（三次元座標）等があげられる。レーザ投射ユニット４は、例えば、後述するように、制御ユニット６により制御される。
【００２６】
レーザ投射ユニット４は、例えば、細胞培養容器１１内の一部または全面に前記レーザ画像を投射することで、細胞１３にレーザ画像を投射する。レーザ投射ユニット４は、例えば、細胞１３に直接または間接的にレーザ画像を投射する。前記直接的な投射は、例えば、細胞１３に、前記レーザ画像を構成するレーザ光を投射することを意味する。前記間接的な投射は、例えば、細胞１３に隣接し、かつ前記レーザ画像を構成するレーザ光を吸収するレーザ吸収層に投射することを意味する。細胞培養容器１１が後述するレーザ吸収層を有する場合、レーザ投射ユニット４は、前記レーザ画像を前記レーザ吸収層に投射することが好ましい。レーザ投射ユニット４は、例えば、前記レーザ画像を投射する領域を区分し、各区分に対応するように分割されたレーザ画像を各区分に投射することにより、細胞１３にレーザ画像を投射してもよい。前記各区分に投射するレーザ画像は、例えば、分割画像ということもできる。このように、本実施形態の細胞処理装置１００は、例えば、前記レーザ画像を投射する領域を複数の区分に分割し、細胞１３にレーザ画像を投射することにより、レーザ投射ユニット４が、一回のレーザ画像で投射可能な領域より広い領域についても、細胞１３の処理を実施することができる。前記各区分は、例えば、他の区分との重なりが生じないように設定してもよいし、その一部が、他の区分と重なるように設定してもよい。前記各区分の形状は、特に制限されず、レーザ投射ユニット４の投射可能な撮像画像の形状に応じて適宜決定できる。前記各区分の形状が帯状等の方形状の場合、レーザ投射ユニット４は、例えば、一端から他端に向かって、連続または非連続的に、レーザ画像を投射してもよい。この場合、後述のレーザ移動ユニット５が、例えば、一端から他端に向かって、連続または非連続的に、レーザ投射ユニット４を移動させる。
【００２７】
レーザ光源４１は、例えば、連続波レーザまたはパルスレーザを発振する装置である。レーザ光源４１は、例えば、連続波に近い、パルス幅の長い高周波レーザでもよい。レーザ光源４１から発振されるレーザの出力は、特に制限されず、例えば、処理および細胞に応じて、適宜決定できる。レーザ光源４１が発振するレーザの波長は、特に制限されず、例えば、４０５ｎｍ、４５０ｎｍ、５２０ｎｍ、５３２ｎｍ、８０８ｎｍ等の可視光レーザ、赤外線レーザ等があげられる。前述のように、細胞培養容器１１にレーザ吸収層を設けている場合、レーザ光源４１は、例えば、前記レーザ吸収層が吸収可能な波長を発振する。レーザ光源４１は、細胞１３への影響を抑制できることから、波長が３８０ｎｍより長いレーザを発振することが好ましい。具体例として、レーザ光源４１は、波長が４０５ｎｍ近傍にある最大出力５Ｗの連続波ダイオードレーザがあげられる。
【００２８】
本実施形態の細胞処理装置１００において、レーザ光源４１から発振されたレーザ光を直接的に用いて、前記レーザ画像を投射しているが、導光手段を用いてレーザ光を導光し、導光されたレーザを用いて、前記レーザ画像を投射してもよい。前記導光手段は、例えば、光ファイバ、ミラー、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）等があげられる。この場合、本実施形態の細胞処理装置１００は、例えば、レーザ光源４１に加え、例えば、導光されたレーザ光を出射するレーザ出射部を含み、レーザ光源４１と前記レーザ出射部とは光学的に接続されている。
【００２９】
レーザ画像生成部４２は、レーザ光源４１から発振されたレーザ光から細胞１３に投射するレーザ画像を生成する。レーザ画像生成部４２は、例えば、前記レーザ光から細胞１３に投射した際に所望のレーザ画像となる画像光を生成できればよい。レーザ画像生成部４２は、例えば、空間変調素子があげられる。前記空間変調素子は、例えば、前記レーザ光を前記レーザ画像に応じて変調した画像光を形成する。前記空間変調素子は、例えば、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）、液晶パネル等があげられる。レーザ画像生成部４２は、例えば、後述するように、制御ユニット６により制御される。レーザ画像生成部４２がＤＭＤの場合、ＤＭＤは、レーザ光源４１から発振されたレーザ光の一部または全部の強度分布を変化させることにより、より具体的には、前記レーザ光の一部または全部を細胞１３方向に反射することにより、細胞１３にレーザ画像を投射する。また、レーザ画像生成部４２が液晶パネルの場合、前記液晶パネルは、レーザ光源４１から発振されたレーザ光の一部または全部を細胞１３方向に透過することにより、細胞１３にレーザ画像を投射する。本実施形態の細胞処理装置１００は、レーザ光源４１から発振されたレーザ光を細胞１３に直接的に投射するのではなく、レーザ画像生成部４２により前記レーザ光から細胞１３に投射するレーザ画像を生成し、これを投射する。
【００３０】
投射光学系４３は、例えば、レーザ光源４１からのレーザ光を細胞培養容器１１内の細胞１３に導光する光学系である。本実施形態の細胞処理装置１００において、投射光学系４３は、２枚のレンズ４３ａ、４３ｂを含む。レンズ４３ａは、例えば、光源レンズということもできる。前記光源レンズは、例えば、レーザ光源４１から投射されたレーザ光を集光するレンズである。前記光源レンズは、例えば、公知のレンズまたはレンズ系が使用でき、細胞１３または前記レーザ吸収層が存在する面を均一に照明できるケーラー照明となるレンズまたはレンズ系が好ましい。レンズ４３ｂは、例えば、投射レンズということもできる。前記投射レンズは、例えば、前記レーザ画像の画像光を細胞１３に投射させるレンズである。前記投射レンズは、例えば、公知のレンズまたはレンズ系が使用できる。投射光学系４３は、例えば、リレーレンズ、フライアイレンズ、ロッドレンズ、拡散板等のレンズ、内部全反射プリズム（TIRプリズム）等のプリズム、ミラー等の他の構成を含んでもよい。
【００３１】
本実施形態において、レーザ投射ユニット４を構成するレーザ光源４１、レーザ画像生成部４２、および投射光学系４３は、筐体４４に収容されているが、レーザ画像生成部４２、および投射光学系４３は、筐体４４に収容されなくてもよい。本実施形態の細胞処理装置１００において、筐体４４は、開口４５を有するが、開口４５を有さなくてもよい。この場合、筐体４４は、例えば、前記レーザ画像を投射可能な透光部を有することが好ましい。前記透光部は、例えば、前記透光部材で形成されている。
【００３２】
レーザ移動ユニット５は、レーザ投射ユニット４を移動可能である。レーザ移動ユニット５は、例えば、公知の移動手段（駆動手段）があげられる。レーザ移動ユニット５の移動方向は、特に制限されず、例えば、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向のうちのいずれか１方向、２方向または全方向である。レーザ移動ユニット５は、例えば、レーザ投射ユニット４により、細胞培養容器１１内の所望の位置の細胞１３にレーザ画像を投射可能となるように、レーザ投射ユニット４を移動できる。レーザ移動ユニット５は、例えば、レーザ投射ユニット４の各構成のうち、いずれか１つ以上を移動手段で移動させてもよいし、２つ以上を移動手段で別々に移動させてもよい。レーザ移動ユニット５は、例えば、その位置情報を取得してもよい。前記位置情報は、例えば、ＸＹ軸における座標（二次元座標）、ＸＹＺ軸における座標（三次元座標）等があげられる。レーザ移動ユニット５が位置情報を取得する場合、レーザ移動ユニット５は、例えば、その位置情報を、レーザ投射ユニット４の位置情報として取得してもよい。レーザ移動ユニット５は、例えば、レーザ投射ユニット４を移動可能に配置されていればよく、使用する移動手段に応じて適宜配置できる。レーザ移動ユニット５による移動は、例えば、後述するように、制御ユニット６により制御される。
【００３３】
制御ユニット６は、パーソナルコンピュータ、サーバコンピュータ、ワークステーション等と類似する構成を含む。図２は、本実施形態の細胞処理装置１００における制御ユニット６の一例を示すブロック図である。図２に示すように、制御ユニット６は、中央演算装置（ＣＰＵ）６１、メインメモリ６２、補助記憶デバイス６３、ビデオコーデック６４、Ｉ／Ｏ（input-output）インターフェイス６５等を含み、これらがコントローラ（システムコントローラ、Ｉ／Ｏコントローラ等）６６により制御され、連携動作する。補助記憶デバイス６３は、フラッシュメモリ、ハードディスクドライブ等の記憶手段があげられる。ビデオコーデック６４は、ＣＰＵ６１より受けた描画指示をもとに表示する画面を生成し、その画面信号を、例えば、細胞処理装置１００外の表示装置等に向けて送信するＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、画面および画像のデータを一時的に記憶しておくビデオメモリ等を含む。Ｉ／Ｏインターフェイス６５は、観察ユニット２、観察移動ユニット３、レーザ画像生成部４２、およびレーザ移動ユニット５等の各部材と通信可能に接続してこれらを制御するためのデバイスである。Ｉ／Ｏインターフェイス６５は、サーボドライバ（サーボコントローラ）を含んでもよい。また、Ｉ／Ｏインターフェイス６５は、例えば、細胞処理装置１００外の入力手段と接続してもよい。表示装置は、映像により出力するモニター（例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、ブラウン管（ＣＲＴ）ディスプレイ等の各種画像表示装置等）等があげられる。入力装置は、ユーザが手指で操作可能なタッチパネル、トラックパッド、マウス等のポインティングデバイス、キーボード、押下ボタン等があげられる。
【００３４】
制御ユニット６が実行するプログラムおよび各情報は、補助記憶デバイス６３に記憶されている。前記プログラムは、実行時にメインメモリ６２に読み込まれ、ＣＰＵ６１によって解読される。そして、制御ユニット６は、プログラムに従い、各部材を制御する。制御ユニット６による各部材の制御については、後述する。
【００３５】
本実施形態の細胞処理装置１００は、制御ユニット６に、観察ユニット２、観察移動ユニット３、レーザ画像生成部４２、およびレーザ移動ユニット５の制御機能を持たせることで、各部材に制御部を個別に設けなくてもよいため、装置の小型化を実現できる。ただし、本発明はこれに限定されない。本実施形態の細胞処理装置１００は、例えば、制御ユニット６として、観察ユニット２、観察移動ユニット３、レーザ画像生成部４２、およびレーザ移動ユニット５のそれぞれに制御ユニットを設け、各部材の制御ユニットにより、各部材を制御してもよい。また、本実施形態の細胞処理装置１００は、例えば、制御ユニット６と各部材の制御ユニットとを設け、共同して各部材を制御してもよい。また、制御ユニット６は、一つの半導体素子で構成しても良いし、複数の半導体素子をワンパッケージしたチップとしても良いし、複数の半導体素子を基板上に設けた構成でもよい。
【００３６】
つぎに、本実施形態の細胞処理装置１００における制御ユニット６の動作および細胞処理装置１００を用いた細胞の処理方法について説明する。
【００３７】
制御ユニット６は、レーザ画像生成部４２によるレーザ画像の生成を制御する。具体的には、制御ユニット６は、例えば、レーザ投射ユニット４の位置と、レーザ投射ユニット４の位置において細胞１３に投射するレーザ画像とを関連付けたレーザ画像情報を記憶している。そして、制御ユニット６は、レーザ投射ユニット４の位置であるレーザ位置情報を取得し、前記レーザ位置情報および前記レーザ画像情報に基づき、レーザ投射ユニット４の位置と関連付けたレーザ画像を生成するように、レーザ画像生成部４２を制御する。このため、制御ユニット６は、例えば、まず、前記レーザ画像情報を取得し、制御ユニット６の補助記憶デバイス６３に記憶させる。前記レーザ画像情報は、例えば、予め他の細胞の観察装置、細胞処理装置等で取得した情報でもよいし、本実施形態の細胞処理装置１００の使用者が入力した情報でもよいし、本実施形態の細胞処理装置１００で取得した情報でもよいが、より正確に細胞１３を処理できることから、本実施形態の細胞処理装置１００で取得した情報が好ましい。
【００３８】
本実施形態の細胞処理装置１００を用いて前記レーザ画像情報を取得する場合、前記レーザ画像情報は、例えば、以下のように取得する。図３は、本実施形態の細胞処理装置１００を用いて前記レーザ画像情報を取得する工程を示すフローチャートである。図３に示すように、前記レーザ画像情報は、Ｓ１工程（撮像）およびＳ２工程（レーザ画像情報作成）を含む。
【００３９】
まず、撮像工程では、細胞処理装置１００に配置された細胞１３を含む細胞培養容器１１について、撮像する（Ｓ１）。具体的には、制御ユニット６は、観察ユニット２および観察移動ユニット３を制御して、細胞１３を含む画像および前記画像取得時に観察ユニット２の位置である観察位置情報を取得する。この際に、制御ユニット６は、観察ユニット２により細胞培養容器１１の一部または全面（対象領域）を撮像する。制御ユニット６は、細胞培養容器１１内の対象領域を複数の区分に分割し、観察ユニット２および観察移動ユニット３を制御して、各区分を撮像してもよい。前記各区分を撮像する場合、制御ユニット６は、各区分の画像を統合してもよい。このように、複数の区分に分割し、各区分を撮像することにより、細胞培養容器１１が大きな場合および撮像しようとする領域が観察ユニット２により一度に撮像できる領域より大きい場合にも、効率よく撮像することができる。また、制御ユニット６が、観察ユニット２により細胞培養容器１１の全面を撮像する場合、前記各区分の画像を統合し、細胞培養容器１１の全面の画像を取得することが好ましい。前記各区分の画像の統合方法は、特に制限されず、公知の画像処理方法により実施できる。制御ユニット６は、例えば、前記観察位置情報に基づき、撮像された各画像の画素に対して位置情報を付与してもよい。観察ユニット２がラインカメラを備える場合、前記撮像工程では、前記対象領域を前記ラインカメラで撮像可能な所定幅の複数の区分に分割し、各区分を撮像してもよい。また、観察ユニット２が高解像度の撮像素子を備える場合、前記撮像工程では、前記対象領域が一視野に収まるように撮像してもよい。
【００４０】
つぎに、レーザ画像情報作成工程では、観察ユニット２により得られた画像および前記観察位置情報に基づき、前記レーザ画像情報を作成する（Ｓ２）。具体的には、制御ユニット６は、観察ユニット２により得られた画像において、処理対象の細胞１３ａおよび処理対象でない細胞１３ｂを検出し、細胞１３ａが存在する領域をレーザ光の投射領域として、細胞１３ｂが存在する領域をレーザ光の非投射領域として、レーザ光の投射の有無および／または強度を規定するレーザ画像を作成する。観察ユニット２により取得された画像における細胞１３ａ、１３ｂの検出方法は、特に制限されず、公知の細胞の判別方法により実施でき、具体例として、細胞１３ａ、１３ｂを検出できるように深層学習させた学習済モデルを用いて、細胞１３ａ、１３ｂを検出する方法があげられる。細胞１３ａ、１３ｂの検出は、例えば、細胞処理装置１００の作業者が入力することにより、実施されてもよい。前記レーザ画像は、例えば、処理対象の細胞１３ａおよび処理対象でない細胞１３ｂのいずれかを検出し、作成してもよい。そして、前記観察位置情報および後述のレーザ投射ユニット４の位置であるレーザ位置情報が同じ座標平面の場合、制御ユニット６は、前記観察位置情報に基づき、前記レーザ画像の画素に対して位置情報を付与することで、前記レーザ位置情報と前記レーザ画像とを関連づけたレーザ画像情報を作成する。他方、前記観察位置情報および後述のレーザ位置情報が異なる座標平面の場合、制御ユニット６は、前記観察位置情報を、前記レーザ位置情報の座標平面の位置情報に変換後、前記レーザ画像の画素に対して変換された位置情報を付与することで、前記レーザ位置情報と前記レーザ画像とを関連づけたレーザ画像情報を作成する。このようにして、制御ユニット６は、レーザ画像情報を取得できる。そして、制御ユニット６は、前記レーザ画像情報を補助記憶デバイス６３に記憶させる。
【００４１】
レーザ投射ユニット４が、レーザ画像を投射する領域を区分し、各区分に対応するように分割されたレーザ画像を投射する場合、制御ユニット６は、例えば、前記レーザ画像を、各区分（例えば、所定幅）の分割画像に分割する。そして、前記観察位置情報および後述のレーザ投射ユニット４の位置であるレーザ位置情報が同じ座標平面の場合、制御ユニット６は、前記観察位置情報に基づき、各分割画像の画素に対して位置情報を付与することで、前記レーザ位置情報と前記分割画像とを関連づけたレーザ画像情報である分割画像情報を作成する。他方、前記観察位置情報および後述のレーザ位置情報が異なる座標平面の場合、制御ユニット６は、前記観察位置情報を、前記レーザ位置情報の座標平面の位置情報に変換後、各分割画像の画素に対して変換された位置情報を付与することで、前記レーザ位置情報と前記分割画像とを関連づけたレーザ画像情報である分割画像情報を作成する。このようにして、制御ユニット６は、レーザ画像情報を取得できる。そして、制御ユニット６は、前記レーザ画像情報を補助記憶デバイス６３に記憶させる。
【００４２】
つぎに、本実施形態の細胞処理装置１００および前記レーザ画像情報を用いて細胞を処理する場合、細胞の処理は、例えば、以下に説明するように、Ｓ３工程（レーザ処理）を実施できる。
【００４３】
レーザ処理工程では、レーザ投射ユニット４の位置情報であるレーザ位置情報および前記レーザ画像情報に基づき、レーザ投射ユニット４により、前記レーザ画像を細胞１３に投射する。具体的には、制御ユニット６は、まず、前記レーザ位置情報を取得する。つぎに、前記レーザ位置情報および前記レーザ画像情報に基づき、レーザ投射ユニット４の現在位置と関連づけられたレーザ画像があるかを判断する。そして、Ｎｏの場合、制御ユニット６は、レーザ移動ユニット５により、レーザ投射ユニット４を移動させる。他方、Ｙｅｓの場合、制御ユニット６は、前記関連づけられたレーザ画像を読み出し、レーザ光源４１から発振されたレーザ光から細胞１３に投射させるレーザ画像として、前記関連づけられたレーザ画像を生成するように、レーザ画像生成部４２を制御する。そして、レーザ投射ユニット４は、細胞１３に対して、前記関連づけられたレーザ画像を投射することで、処理対象の細胞１３ａを処理する。前記レーザ画像の投射時間は、特に制限されず、例えば、実施する処理の種類に応じて、適宜設定できる。このような処理を、細胞培養容器１１において、処理対象の細胞１３ａに対する処理が終了するまで繰り返し実施することにより、細胞培養容器１１内の細胞に対する処理を実施できる。前記レーザ処理工程では、例えば、細胞培養容器１１内の一部または全面の細胞に対してレーザ画像を投射する。
【００４４】
前記レーザ処理工程において、制御ユニット６は、例えば、図４（Ａ）に示すように、レーザ移動ユニット５を細胞培養容器１１の一端のレーザ画像の投射開始位置ＰＳから、細胞培養容器１１の他端のレーザ投射終了位置ＰＥまで移動するよう制御することが好ましい。前記移動は、例えば、図４（Ａ）において、矢印で示すように、略直線状であることが好ましい。また、レーザ移動ユニット５が投射開始位置ＰＳからレーザ投射終了位置ＰＥまで移動する場合、場合、制御ユニット６は、レーザ投射ユニット４が、細胞培養容器１１の一端のレーザ画像の投射開始位置から、細胞培養容器１１の他端のレーザ画像の投射終了位置まで、関連づけられたレーザ画像を投射するように制御することが好ましい。このような構成を採用することにより、制御ユニット６が、レーザ移動ユニット５を移動するよう制御し、処理対象の細胞１３ａが存在する領域を探索する時間を抑制できるため、より効率よく、細胞培養容器１１内の細胞１３ａを処理できる。このため、細胞処理装置１００は、細胞を処理する際の処理時間の変動をより抑制できる。レーザ投射ユニット４は、例えば、前記関連づけられたレーザ画像を連続または非連続的に投射する。レーザ投射ユニット４が前記関連づけられたレーザ画像を連続的に投射する場合、制御ユニット６は、例えば、レーザ移動ユニット５を連続的に移動するよう制御する。レーザ移動ユニット５は、レーザ投射ユニット４を、前記投射開始位置から前記投射終了位置まで略等速度または等速度で移動させることが好ましい。これにより、細胞処理装置１００は、処理対象の細胞１３ａに投射されるレーザの量を一定化することができる。また、制御ユニット６は、例えば、関連づけられたレーザ画像Ｉにおいて、図４（Ｂ）の破線で示す領域を矢印方向に沿って、一端から他端に向かって連続的に読み出す。そして、制御ユニット６は、例えば、読み出されたレーザ画像を生成するように、レーザ画像生成部４２を制御する。これにより、レーザ投射ユニット４は、前記投射開始位置から前記投射終了位置まで、レーザ投射ユニット４の位置に対応するレーザ画像を投射できる。前記破線で示す領域は、例えば、レーザ投射ユニット４により１回で投射可能な領域を意味する。他方、レーザ投射ユニット４が前記関連づけられたレーザ画像を非連続的に投射する場合、制御ユニット６は、例えば、レーザ移動ユニット５を非連続的に移動するよう制御する。具体的には、制御ユニット６は、例えば、レーザ移動ユニット５により、レーザ移動ユニット５をレーザ位置情報Ｐ１、Ｐ２、・・・、Ｐｎの位置に移動させる。この際に、制御ユニット６は、例えば、レーザ移動ユニット５により、レーザ投射ユニット４をレーザ位置情報Ｐｍ（ｍ：１〜ｎの整数）の位置に移動させた後、所定時間、レーザ移動ユニット５による移動を停止してもよい。前記所定時間は、例えば、レーザ投射ユニット４によるレーザ画像（画像光）の投射時間に応じて適宜設定できる。また、制御ユニット６は、例えば、図４（Ｃ）に示すように、レーザ位置情報Ｐ１、Ｐ２、・・・、Ｐｎに関連づけられたレーザ画像Ｉ１、Ｉ２、・・・、Ｉｎをそれぞれ読み出す。そして、制御ユニット６は、例えば、レーザ移動ユニット５により、レーザ投射ユニット４が各レーザ画像と関連づけられた位置であるＰ１、Ｐ２、・・・、Ｐｎの位置に移動した際に、前記関連づけられたレーザ画像Ｉ１、Ｉ２、・・・、Ｉｎを生成するように、レーザ画像生成部４２を制御する。
【００４５】
前記レーザ画像情報が、前記レーザ位置情報と前記分割画像とを関連づけた分割画像情報である場合、制御ユニット６は、図５に示すように、分割画像を投射してもよい。具体的には、制御ユニット６は、図５のＬ１に示すように、レーザ移動ユニット５を、細胞培養容器１１の一端の分割画像の投射開始位置から、矢印方向に沿って、細胞培養容器１１の他端の分割画像の投射終了位置まで、連続または非連続的に移動するように制御する。また、制御ユニット６は、例えば、関連づけられた分割画像Ｌ１を連続または非連続的に読み出す。そして、制御ユニット６は、例えば、読み出された分割画像を生成するように、レーザ画像生成部４２を制御する。つぎに、制御ユニット６は、例えば、レーザ移動ユニット５を、レーザ移動ユニット５の移動方向との略直交方向に移動させる。前記略直交方向の移動距離は、例えば、分割画像Ｌ１の幅（図５における上下方向の長さＷ）である。このような幅に設定することで、細胞処理装置１００は、細胞１３に対する複数回のレーザ画像の投射を抑制できるため、例えば、処理対象でない細胞１３ｂへのダメージを抑制できる。さらに、制御ユニット６は、図５のＬ２に示すように、レーザ移動ユニット５を、細胞培養容器１１の一端の分割画像の投射開始位置から、矢印方向に沿って、細胞培養容器１１の他端の分割画像の投射終了位置まで、連続または非連続的に移動するように制御する。また、制御ユニット６は、例えば、関連づけられた分割画像Ｌ２を連続または非連続的に読み出す。そして、制御ユニット６は、例えば、読み出された分割画像を生成するように、レーザ画像生成部４２を制御する。そして、制御ユニット６は、細胞培養容器１１内の全面の細胞１３を処理する場合、同様の動作を、レーザ移動ユニット５による分割画像Ｌ１３の投射が終了するまで繰り返す。分割画像Ｌ１〜Ｌ１３の読み出しおよび投射は、例えば、レーザ画像Ｉの読み出しおよび投射と同様に実施できる。このような構成を採用することにより、細胞培養容器１１における一定領域または全領域に存在する細胞１３ａをさらに効率よく処理できる。このため、細胞を処理する際の処理時間の変動をさらに抑制できる。
【００４６】
本実施形態の細胞処理装置１００は、前記レーザ画像を投射するため、点の照射となるレーザ光の直接的な照射とは異なり、前記レーザ光を面として照射できる。前記レーザ光の直接照射の場合、処理対象の細胞１３ａの数が大きく変動すると、前記レーザ光を照射する面積も大きく変動するため、前記レーザ光の照射時間は大きく変動する。すなわち、処理時間が、大きく変動する。これに対して、本実施形態の細胞処理装置１００のように、面として前記レーザ光を照射する場合、処理対象の細胞１３ａの数が大きく変動しても、前記レーザ画像内において、レーザ光を照射する場所（細胞１３ａの存在箇所）およびレーザ光を照射しない場所（細胞１３ｂの存在箇所）を変更すればよく、１回の投射でレーザ画像を投射する面積は変動しない。このため、本実施形態の細胞処理装置１００によれば、前記レーザ光の直接照射の場合と比較して、前記レーザ光を用いて細胞１３ａを処理する際の処理時間の変動を抑制できる。これらの効果は、後述の細胞処理装置においても同様である。
【００４７】
（実施形態２）
本実施形態は、細胞処理装置の一例である。図６〜図１５に、本実施形態の細胞処理装置の構成の一例を示す。図６は、本実施形態の細胞処理装置の構成の一例を示す斜視図であり、図７は、本実施形態の細胞処理装置における第１領域、第２領域、および第３領域の構成を示す模式断面図であり、図８は、本実施形態の細胞処理装置の第１領域の構成の一例を示す斜視図であり、図９は、図６におけるＩ−Ｉ方向からみた第１領域の断面図であり、図１０において、（ａ）は、本実施形態の細胞処理装置における培養容器配置部の一例を示す分解斜視図であり、（ｂ）は、図１０（ａ）におけるIII-III方向からみた断面図であり、図１１は、前記第１領域の外壁を外した場合における第１領域および循環手段の斜視図であり、図１２は、図６におけるII-II方向からみた前記第１領域の上部および前記循環手段の断面図であり、図１３において、（ａ）は、本実施形態の細胞処理装置の第２領域の構成の一例を示す斜視図であり、（ｂ）は、前記第２領域の構成の他の例を示す斜視図であり、図１４は、本実施形態の細胞処理装置における制御ユニットの一例を示すブロック図であり、図１５は、本実施形態の細胞処理装置の構成の他の例を示す斜視図である。
【００４８】
図６に示すように、本実施形態の細胞処理装置２００は、第１領域である第１室７１（以下、「細胞処理室１」ともいう）と、第２領域である第２室７２と、第３領域である第３室７３と、循環手段２４とを含み、第１室７１と、第２室７２と、第３室７３とが、この順番で上から下方向に連続して配置されている。本実施形態の細胞処理装置２００は、循環手段２４を含むが、循環手段２４は、任意の構成であり、あってもよいし、なくてもよい。また、第１室７１、第２室７２および第３室７３の位置関係は、第１室７１と第２室７２とが連続（隣接）して配置されていればよく、第３室７３は、任意の位置に配置できる。第３室７３は、例えば、図１５に示すように、第１室７１と第２室７２とは別個に配置してもよい。図１５に示すように、第３室７３が、第１室７１および第２室７２と別個に配置されている場合、細胞処理装置２００は、例えば、細胞処理システムということもできる。前記細胞処理システムは、例えば、卓上型のシステムとしてもよい。各領域の形成材料は、特に制限されず、例えば、ステンレス板、防錆処理された鉄板、真空成型、射出成型、圧空成型等による成型が可能な樹脂板等があげられる。各領域の形成材料は、後述する観察ユニットにより、細胞培養容器１１内の細胞１３をより明確に撮像できることから、非透光性の材料であることが好ましい。前記「非透光性」は、例えば、前記観察ユニットによる撮像に影響を与える波長の光の透過を抑制することを意味する。前記観察ユニットが蛍光観察可能な場合、前記光の波長は、例えば、検出する蛍光に対応する波長があげられる。具体例として、前記非透光性の材料は、例えば、前述の各領域の形成材料等があげられる。各領域の大きさおよび形状は、特に制限されず、各領域内に配置する部材（ユニット）の大きさおよび形状に応じて適宜設定できる。本実施形態の細胞処理装置２００において、第１室７１と第２室７２とは、別個の筐体で構成し、第１室７１を構成する筐体および第２室７２を構成する筐体を隣接して配置しているが、これに限定されず、第１室７１と第２室７２とを１つの筐体で構成し、１つの筐体内で、第１室７１と第２室７２とを区分けすることで構成してもよい。本実施形態の細胞処理装置２００は、第１室７１および第２室７２を別個の筐体で構成することにより、例えば、細胞処理装置２００内の各部材のメンテナンスを容易に実施でき、また、細胞処理装置２００の組み立てが容易となる。本実施形態において、第１室７１が、細胞処理室１である、すなわち、第１室７１が、１つの細胞処理室１を含む。細胞処理装置２００は、これに限定されず、２以上の細胞処理室１を含んでもよい。この場合、各細胞処理室１は、壁等により、第１室７１内で分離されていることが好ましい。第１室７１は、第２室７２の上部に配置されていることが好ましい。細胞培養容器１１の上部から後述するレーザ投射ユニット４によりレーザを照射する場合、レーザ投射ユニット４の焦点位置を安定化させるために、細胞培養容器１１内の培地内に、開口４５を配置する必要がある。しかしながら、この状態でレーザ照射を行なうと、前記培地の成分が、開口４５周囲に固着する、焼き付く等の問題が生じ、開口４５に汚れが生じる。このため、本実施形態の細胞処理装置２００のように配置することで、例えば、後述するレーザ投射ユニット４で、細胞培養容器１１内の細胞を処理する際に、レーザ投射ユニット４のレーザ出射口の汚れを抑制できる。したがって、本発明の細胞処理装置２００によれば、例えば、レーザ投射ユニット４から出射されるレーザの出力を安定化することができ、効率よく細胞を処理できる。
【００４９】
つぎに、図７に示すように、本実施形態の細胞処理装置２００は、細胞培養容器配置ユニット１２、観察ユニット２、光源移動ユニット３１、レーザ投射ユニット４、レーザ移動ユニット５１、および制御ユニット６を主要な構成として含む観察ユニットと、レーザ投射ユニット４とを主要な構成として含む。本実施形態の細胞処理装置２００において、レーザ投射ユニット４および光源２６を除く観察ユニット２の構成は、実施形態１の細胞処理装置１００と同様であり、その説明を援用できる。なお、図７において、後述する第１室７１の二重壁の外壁は、省略している。本実施形態の細胞処理装置２００において、観察ユニット２は、光源２６を含む。前記観察移動ユニットである光源移動ユニット３１は、ＸＹステージ３１ａおよびアーム３１ｂを含む。レーザ移動ユニット５１は、ＸＹステージ５１ｂおよび台車５１ａ、５１ｃを含む。第１室７１（細胞処理室１）には、光源２６と、光源移動ユニット３１とが配置されている。光源２６は、光源移動ユニット３１により移動可能である。第２室７２には、観察ユニット２と、レーザ投射ユニット４と、レーザ移動ユニット５１とが配置されている。観察ユニット２およびレーザ投射ユニット４は、レーザ移動ユニット５１により移動可能である。第３室７３には、制御ユニット６および電源ユニット２７が配置されている。細胞培養容器配置ユニット１２は、第１室７１と第２室７２の間の隔壁の一部として形成されている。細胞培養容器配置ユニット１２には、細胞培養容器１１が配置されている。本実施形態の細胞処理装置２００は、細胞培養容器１１、細胞培養容器配置ユニット１２、光源２６、光源移動ユニット３１、レーザ移動ユニット５１、第２室７２、および第３室７３を含むが、いずれも任意の構成であり、あってもよいし、なくてもよい。また、本実施形態の細胞処理装置２００は、第１室７１（細胞処理室１）を含まなくてもよい。
【００５０】
第１室７１は、その前面（図６において手前側）に作業用の開口部２１１ａを含み、またその側面にメンテナンスが可能な開口部２１１ｂを含む。開口部２１１ａは、第１室７１である細胞処理室１内で被観察体処理に関連する作業を行なうための開口部である。開口部２１１ｂは、細胞処理室１のメンテナンスが可能な開口部である。開口部２１１ａの開口面積は、例えば、メンテナンス作業が容易になることから、開口部２１１ｂの開口面積より小さいことが好ましい。開口部２１１ａならびに開口部２１１ｂの大きさおよび数は、特に制限されず、例えば、安全キャビネットにおける作業用の開口部およびメンテナンスが可能な開口部の大きさおよび数を参照できる。具体例として、開口部２１１ａならびに開口部２１１ｂの大きさおよび数は、例えば、ＥＮ規格であるＥＮ１２４６９：２０００で特定される安全キャビネットの規格を参照できる。開口部２１１ｂの数は、特に制限されず、任意の数とできるが、例えば、メンテナンスがより容易となることから、２以上が好ましい。第１室７１における開口部２１１ａおよび開口部２１１ｂの配置箇所は、特に制限されず、任意の場所とできるが、開口部２１１ａと開口部２１１ｂとは、第１室７１の異なる場所（例えば、異なる側面）に配置することが好ましい。本実施形態において、開口部２１１ｂは、細胞処理装置２００内のメンテナンスを容易に行うことを主目的としたが、他の目的でも使用してもよい。本実施形態の細胞処理装置２００は、例えば、開口部２１１ｂから内部の各部材の動き等を観察可能とすることで、細胞処理装置２００にトラブルが発生した場合に不具合箇所を直接観察でき、対応策を検討することができる。
【００５１】
第１室７１の前面の壁は、外壁および内壁を有する二重壁となっており、扉２１２ａは、前記外壁と前記内壁との間の空間に配置されたレールを昇降することにより、開口部２１１ａの開口を開閉する。開口部２１１ｂは、その開口を、前記開口を覆う扉２１２ｂの着脱により開閉可能である。開口部２１１ｂは、例えば、細胞処理室１内で細胞の処理を行なう際に、その開口が扉２１２ｂに封止されていることが好ましい。これにより、例えば、細胞処理装置２００外の気体およびそれに含まれる埃の細胞処理室１内への流入を防止できる。本実施形態の細胞処理装置２００において、開口部２１１ａおよびその扉２１２ａ、ならびに開口部２１１ｂおよびその扉２１２ｂは、任意の構成であり、あってもよいし、なくてもよいし、いずれかの開口部およびその扉のみを含んでもよい。また、第１室７１の壁は、二重壁でもよいし、一重壁でもよいが、他の部材を内部に配置することで、細胞処理装置２００の大きさを小さくできることから前者が好ましい。また、第１室７１の壁が一重壁の場合、扉２１２ａは、例えば、扉２１２ｂのように第１室７１の外部に配置される。前記扉の開閉の形式は、特に制限されず、例えば、扉２１２ａのように昇降式でもよいし、扉２１２ｂのように外付け式でもよいし、その他の形式でもよい。前記その他の形式は、例えば、観音開き式、アコーディオン式、引き扉式等があげられる。前記扉の形成材料は、特に制限されず、例えば、前述の各領域の形成材料を援用でき、非透光性の材料が好ましい。
【００５２】
図８に示すように、本実施形態の細胞処理装置２００の第１室７１の内部は、被観察体を処理する細胞処理室１であり、扉２１２ａ、２１２ｂを閉めることにより閉鎖可能である、すなわち開閉可能である。細胞処理室１は、ＸＹステージ３１ａおよびアーム３１ｂを含む光源移動ユニット３１、吸引吐出ユニット２１３と、光源２６と、排液容器配置部２１４ａと、収容容器配置部２１５ａと、細胞培養容器配置ユニット１２と、回収容器配置部２１６ａとを含む。本実施形態において、細胞処理室１は、ＸＹステージ３１ａおよびアーム３１ｂを含む光源移動ユニット３１、吸引吐出ユニット２１３、排液容器配置部２１４ａ、収容容器配置部２１５ａ、ならびに回収容器配置部２１６ａを含むが、いずれも任意の構成であり、あってもよいし、なくてもよく、また、いずれか１つを含んでもよいし、２つ以上を含んでもよい。ＸＹステージ３１ａは、細胞処理室１の底面に配置されており、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に移動可能なように配置されている。ＸＹステージ３１ａの上部には、一対のアームを含むアーム３１ｂが配置されている。アーム３１ｂの一方のアーム先端部分には、吸引吐出ユニット２１３が、その吸引吐出口を下方向に向けて配置されている。また、アーム３１ｂの他方のアーム先端部分には、光源２６が、照明光を細胞１３方向に照射可能なように配置されている。排液容器配置部２１４ａ、収容容器配置部２１５ａ、細胞培養容器配置ユニット１２、および回収容器配置部２１６ａは、細胞処理室１の底面において、ＸＹステージ３１ａのＸ軸方向の移動方向に沿って、この順番で配置されている。排液容器配置部２１４ａには、先端部材脱離手段２１４ｃを有する排液容器２１４ｂが配置され、収容容器配置部２１５ａには、収容容器２１５ｂが配置され、回収容器配置部２１６ａには、回収容器２１６ｂが配置されている。
【００５３】
光源移動ユニット３１は、例えば、実施形態１の細胞処理装置１００における観察移動ユニット３の説明を援用できる。本実施形態の細胞処理装置２００は、光源移動ユニット３１であるＸＹステージ３１ａおよびアーム３１ｂにより、光源２６および吸引吐出ユニット２１３を移動可能であるが、吸引吐出ユニット２１３は、光源移動ユニット３１以外の駆動手段により移動可能であってもよい。この場合、吸引吐出ユニット２１３を移動可能な駆動手段の移動方向は、特に制限されず、例えば、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向のうちのいずれか１方向、２方向または全方向である。本実施形態において、ＸＹステージ３１ａは、例えば、リニアモータ台車等を介して、対象物をＸ軸方向およびＹ軸方向に沿って高速かつ精密に移動可能な公知のものである。アーム３１ｂは、上下方向（Ｚ軸方向）に伸縮可能であるが、アーム３１ｂは、固定されていてもよい。後者の場合、光源移動ユニット３１は、ＸＹ平面上のみにおいて、すなわち、図８において、Ｘ軸方向およびＹ軸方向のみに、吸引吐出ユニット２１３を移動可能である。
【００５４】
吸引吐出ユニット２１３は、例えば、細胞培養容器１１内の培地、細胞１３、処理対象の細胞１３ａ、処理対象でない細胞１３ｂ等を吸引および吐出する。吸引吐出ユニット２１３は、例えば、その吸引吐出口側に、後述する先端部材を装着して使用する。吸引吐出ユニット２１３は、特に制限されず、例えば、公知の吸引吐出手段が利用でき、具体例として、電動ピペッタ、電動シリンジポンプ等があげられる。
【００５５】
排液容器配置部２１４ａは、吸引吐出ユニット２１３により吸引した吸引液を排液する排液容器２１４ｂを配置可能な領域である。本実施形態において、排液容器配置部２１４ａには、排液容器２１４ｂが配置されているが、排液容器２１４ｂは、任意の構成であり、あってもよいし、なくてもよい。本実施形態において、排液容器２１４ｂは、上部開口の箱であり、収容容器配置部２１５ａ側の壁が上方向に伸びており、その上端に、半円状の凹部（切り欠き）として形成されている先端部材脱離手段２１４ｃを含む、細胞処理室１の底面に対して略平行方向な壁（上面）を有する。排液容器２１４ｂは、吸引吐出ユニット２１３から脱離した先端部材を回収可能であることから、例えば、先端部材回収容器ということもでき、また、排液容器配置部２１４ａは、先端部材回収容器配置部ということもできる。先端部材脱離手段２１４ｃは、排液容器２１４ｂに形成されているが、別個に配置されてもよい。また、先端部材脱離手段２１４ｃは、吸引吐出ユニット２１３の近傍、具体的には、吸引吐出ユニット２１３が配置されている光源移動ユニット３１のアーム３１ｂに配置されてもよい。
【００５６】
収容容器配置部２１５ａは、吸引吐出ユニット２１３に着脱可能な先端部材が収容された収容容器２１５ｂを配置可能な領域である。本実施形態において、収容容器配置部２１５ａには、収容容器２１５ｂが配置されているが、収容容器２１５ｂは、任意の構成であり、あってもよいし、なくてもよい。前記先端部材は、特に制限されず、吸引吐出ユニット２１３により吸引された液体を内部に貯留可能な部材であればよく、例えば、吸引吐出ユニット２１３がピペッタの場合、チップがあげられる。収容容器２１５ｂは、例えば、前記チップが収容されたラックがあげられる。本実施形態の細胞処理装置２００は、先端部材脱離手段２１４ｃおよび収容容器配置部２１５ａを含むことで、細胞培養容器１１内の培地、細胞等を吸引および吐出する際の移動を簡素化（短く）できる。
【００５７】
回収容器配置部２１６ａは、吸引吐出ユニット２１３により回収した細胞を含む吸引液を回収する回収容器２１６ｂを配置可能な領域である。本実施形態において、回収容器配置部２１６ａには、回収容器２１６ｂが配置されているが、回収容器２１６ｂは、任意の構成であり、あってもよいし、なくてもよい。回収容器２１６ｂは、例えば、公知のディッシュ、フラスコ等の培養容器等があげられる。
【００５８】
本実施形態において、細胞処理室１の底面には、細胞培養容器配置ユニット１２の配置面、すなわち、ＸＹ平面において、ＸＹステージ３１ａの長軸方向（Ｘ軸方向）の移動方向に沿って、排液容器配置部２１４ａ、収容容器配置部２１５ａ、細胞培養容器配置ユニット１２、および回収容器配置部２１６ａが、この順番で配置されているが、各配置部は、前記長軸方向に沿って配置されていなくてもよく、また、この順序で配置されていなくてもよい。本実施形態において、排液容器配置部２１４ａ、収容容器配置部２１５ａ、細胞培養容器配置ユニット１２、および回収容器配置部２１６ａが、前述の順序で配置されていることにより、例えば、吸引吐出ユニット２１３の移動を直線的にでき、細胞培養容器１１内の培地、細胞等を吸引および吐出する際の移動を簡素化（短く）できる。
【００５９】
また、図９に示すように、本実施形態の細胞処理装置２００の細胞処理室１の前面側の壁には、開口部２１１ａの上部に、カメラ２１７、照明灯２１８ａ、２１８ｂおよび殺菌灯２１９を含む。カメラ２１７のＸ軸方向の両側には、照明灯２１８ａ、２１８ｂが配置されており、また、上部には、殺菌灯２１９が配置されている。
【００６０】
本実施形態において、第１室７１の撮像手段として、カメラ２１７を設けているが、第１室７１の撮像手段は、任意の構成であり、あってもよいし、なくてもよい。また、第１室７１の撮像手段は、カメラに限定されず、第１室７１内、すなわち、細胞処理室１内を撮像可能であればよい。第１室７１の撮像手段は、特に制限されず、顕微鏡、カメラ等の公知の撮像手段が使用でき、また公知の撮像手段と、ＣＣＤやＣＭＯＳ（Complementary MOS）等の固体撮像素子（イメージセンサ）とを組合せたものでもよい。本実施形態において、カメラ２１７は、細胞処理室１内の前面の壁に配置されているが、カメラ２１７の位置は、特に制限されず、任意の位置とでき、細胞処理室１内の広い範囲を撮像可能なように配置することが好ましい。具体的には、本実施形態の細胞処理装置２００のように、細胞処理室１において、細胞培養容器配置ユニット１２の奥側（図８において左上側）に、光源移動ユニット３１であるＸＹステージ３１ａおよびアーム３１ｂと吸引吐出ユニット２１３とが配置されている場合、細胞処理室１内の広い範囲を撮像可能であることから、細胞処理室１の手前側（図８において右下側）に配置することが好ましい。前記第１の撮像手段は、複数の倍率（例えば、異なる倍率）で撮像可能なことが好ましいが、１つの倍率で撮像可能であってもよい。前記倍率は、例えば、撮像倍率を意味する。具体例として、カメラ２１７は、例えば、複数の倍率（例えば、異なる倍率）のレンズを含む。第１室７１の撮像手段は、例えば、光学ズーム、デジタルズーム等が可能であってもよい。本実施形態の細胞処理装置２００はカメラ２１７を含むことで、例えば、細胞処理室１内の作業を確認可能であり、作業の確実性が向上する。細胞処理室１内に配置される第１室７１の撮像手段の数は、特に制限されず、１つでもよいし、複数でもよい。
【００６１】
本実施形態において、照明手段として、照明灯２１８ａ、２１８ｂを設けているが、前記照明手段は、任意の構成であり、あってもよいし、なくてもよい。また、前記照明手段は、照明灯に限定されず、細胞処理室１内に投光（照明）可能であればよい。前記照明手段は、特に制限されず、例えば、蛍光灯、ＬＥＤ灯等の公知の照明が使用できる。本実施形態において、照明灯２１８ａ、２１８ｂは、細胞処理室１内の前面の壁に配置されているが、照明灯２１８ａ、２１８ｂの位置は、特に制限されず、任意の位置とでき、細胞処理室１内の広い範囲に投光可能、すなわち、細胞処理室１内に影ができにくいように配置することが好ましい。具体的には、本実施形態の細胞処理装置２００のように、細胞処理室１において、細胞培養容器配置ユニット１２の奥側（図８において左上側）に、光源移動ユニット３１であるＸＹステージ３１ａおよびアーム３１ｂと吸引吐出ユニット２１３とが配置されている場合、細胞処理室１内の広い範囲に投光可能であることから、細胞処理室１の手前側（図８において右下側）に配置することが好ましい。本実施形態の細胞処理装置２００は照明灯２１８ａ、２１８ｂを含むことで、例えば、細胞処理室１内の作業を確認可能であり、作業の確実性が向上する。細胞処理室１内に配置される照明手段の数は、特に制限されず、１つでもよいし、複数でもよい。
【００６２】
本実施形態において、殺菌手段として、殺菌灯２１９を設けているが、前記殺菌手段は、任意の構成であり、あってもよいし、なくてもよい。また、前記殺菌手段は、殺菌灯に限定されず、細胞処理室１内、特に、細胞培養容器配置ユニット１２周囲を殺菌可能であればよい。前記殺菌手段は、特に制限されず、例えば、殺菌灯、紫外ＬＥＤ灯等の公知の殺菌手段が使用できる。本実施形態において、殺菌灯２１９は、細胞処理室１内の前面の壁に配置されているが、殺菌灯２１９の位置は、特に制限されず、任意の位置とできる。殺菌灯２１９の位置は、例えば、細胞処理装置２００外の埃等は、開口部２１１ａ、２１１ｂから流入することから、開口部２１１ａ、２１１ｂ近傍を殺菌可能に配置されていることが好ましい。具体的には、本実施形態の細胞処理装置２００のように、細胞処理室１の前面側の壁に、開口部２１１ａが設けられている場合、細胞処理室１の前面側の壁において、開口部２１１ａの上部に前記殺菌手段を配置することが好ましい。本実施形態の細胞処理装置２００のように、細胞処理室１の側面側の壁に、開口部２１１ｂが設けられている場合、細胞処理室１の側面側の壁において、開口部２１１ｂの上部に前記殺菌手段を配置することが好ましい。また、細胞処理装置２００が前記照明手段および前記殺菌手段を含む場合、両者を細胞処理室１の同じ壁、例えば、開口部２１１ａが設けられている壁に配置することが好ましい。この場合、前記殺菌手段を、前記照明手段の上方に設けることが好ましい。本実施形態の細胞処理装置２００は殺菌灯２１９を含むことで、例えば、細胞処理室１内の清浄性が向上する。細胞処理室１内に配置される殺菌手段の数は、特に制限されず、１つでもよいし、複数でもよい。
【００６３】
本実施形態において、第１室７１である細胞処理室１の大きさ、形状、構造等は、例えば、前記安全キャビネットの大きさ、形状、構造等を参照でき、具体例として、前述のＥＮ１２４６９：２０００で特定される安全キャビネットの規格を参照できる。
【００６４】
図１０に示すように、本実施形態の細胞処理装置２００の細胞培養容器配置ユニット１２は、上蓋１２１および底部１２２を含み、上蓋１２１は、底部１２２に着脱可能に装着される。本実施形態において、細胞培養容器配置ユニット１２は、上蓋１２１および底部１２２を含む箱であり、その内部に細胞培養容器１１が配置されているが、細胞培養容器配置ユニット１２は、これに限定されず、細胞培養容器１１を配置可能であり、細胞処理室１において第２室７２と隣接するように配置され、かつ細胞培養容器配置ユニット１２における第２室７２との隣接部（図１０において、底板１２５）が透光可能であればよい。前記「透光」は、例えば、第２室７２のレーザ投射ユニット４から投射されるレーザ画像等のレーザ光が透過することを意味する。上蓋１２１は、細胞培養容器１１に対して、光源２６から照明光を照射可能なように、透過領域１２３が設けられている。透過領域１２３は、例えば、光源２６から照射される照明光が透過する領域である。透過領域１２３は、例えば、透明なガラス板、アクリル板等から形成される。底部１２２は、底壁１２４および透光性の底板１２５を含む。透光性の底板１２５は、例えば、透明なガラス板、アクリル板等から形成される。底板１２５は、第２室７２と隣接している。このため、細胞培養容器配置ユニット１２の第２室７２との隣接部、すなわち、底板１２５は、細胞処理室１の壁の一部として形成されているということもできる。底板１２５と細胞処理室１の壁との接触部は、例えば、パッキン、シール材等の封止部材で封止されていることが好ましい。これにより、例えば、第２室７２内の気体およびそれに含まれる埃等が細胞培養容器配置ユニット１２および細胞処理室１に流入することを防止できる。底壁１２４は、４つの細胞培養容器１１をそれぞれ配置可能な、４つの凹部１２６を含み、各凹部１２６の側面は、細胞処理室１の内部から細胞処理室１の外部方向（図１０（ｂ）において、上から下方向）に向かって狭まる逆テーパ状である。また、各凹部１２６は、その底板１２５端側において、凹部１２６の内側方向に突出する突出部１２７を含む。細胞培養容器１１は、その底部端が、突出部１２７と接触する。本実施形態の細胞処理装置２００において、底壁１２４は、４つの凹部１２６を有するが、底壁１２４が有する凹部１２６の数は、これに限定されず、配置する細胞培養容器１１の数に応じて適宜設定できる。凹部１２６の大きさは、配置する細胞培養容器１１の大きさに応じて適宜設定できる。本実施形態の細胞培養容器配置ユニット１２は、凹部１２６が上述の構造を有することで、例えば、細胞培養容器１１の側面の形状によらず、細胞培養容器配置ユニット１２に細胞培養容器１１を配置可能となる。本実施形態の細胞処理装置２００において、底壁１２４は、その底面の壁と、その側面の壁とが一体形成されているが、底壁１２４は、これに限定されず、それぞれを別部材としてもよい。底壁１２４を別部材で構成することにより、例えば、異なる数および大きさの凹部１２６を有する、複数の底壁１２４の底面の壁の部材を準備しておくことができる。これにより、例えば、細胞培養容器１１の大きさおよび数に応じて、細胞培養容器１１の配置に適した大きさおよび数を有する底壁１２４の底面の壁の部材に取替えることができ、細胞培養容器１１を好適に配置することができる。
【００６５】
図１１および１２に示すように、本実施形態の細胞処理装置２００において、循環手段２４は、吸気部２４ａと、循環流路２４ｂと、気体供給部２４ｃと、排気部２４ｄとを含む。これにより、循環手段２４は、細胞処理室１内の気体を循環させる。
【００６６】
吸気部２４ａは、細胞処理室１内の気体を吸気する。吸気部２４ａは、細胞処理室１内の気体に代えて、または加えて細胞処理装置２００外の気体を吸気してもよい。本実施形態において、吸気部２４ａは、細胞処理室１の開口部２１１ａの近傍（例えば、直下）に配置されている。具体的には、吸気部２４ａは、その上面に複数の開口（例えば、スリット）が形成されており（図示せず）、前記開口が開口部２１１ａと連通するように、開口部２１１ａの下側に配置されている。このように、細胞処理室１の開口部２１１ａの近傍に吸気部２４ａを配置することで、例えば、扉２１２ａを開き、作業者が細胞処理室１内で作業をする際に、細胞処理装置２００外の気体およびそれに含まれる埃等が細胞処理室１内に流入することを防止できる。吸気部２４ａは、開口部２１１ａに代えて、または加えて開口部２１１ｂの近傍に配置されてもよい。吸気部２４ａは、例えば、ファン等の送風手段により細胞処理室１内の気体を吸気してもよい。
【００６７】
循環流路２４ｂは、吸気部２４ａと気体供給部２４ｃおよび排気部２４ｄとを接続する。本実施形態において、循環流路２４ｂは、前記外壁と前記内壁との間の空間および第１室７１の上部に配置されている。循環流路２４ｂは、例えば、中空の筒である。また、循環流路２４ｂは、その一端が吸気部２４ａと連通し、その他端が、気体供給部２４ｃおよび排気部２４ｄと連通している。本実施形態の細胞処理装置２００のように、循環流路２４ｂを、前記外壁と前記内壁との間の空間に配置することで、例えば、細胞処理装置２００の大きさを小さくできる。また、本実施形態において、循環手段２４は、循環流路２４ｂを含むが、循環流路２４ｂはあってもよいし、なくてもよい。後者の場合、吸気部２４ａは、例えば、気体供給部２４ｃおよび排気部２４ｄと直接的に接続している。循環流路２４ｂは、例えば、ファン等の送風手段により、吸気部２４ａにより吸気された気体を、気体供給部２４ｃおよび排気部２４ｄに送風してもよい。
【００６８】
循環流路２４ｂが前記送風手段を含む場合、前記送風手段は、吸気部２４ａ、気体供給部２４ｃ、または排気部２４ｄの近傍に配置してもよいし、これらの中央部等のその他の位置に配置してもよいが、吸気部２４ａからの吸気がよくなり、例えば、後述する気体供給部２４ｃにより生じるダウンフローと比較して、埃等が細胞処理室１内に流入することをより効果的に防止できることから、吸気部２４ａの近傍に配置することが好ましい。前記送風手段が吸気部２４ａの近傍に配置される場合、前記送風手段は、例えば、第２室７２または第３室７３に配置されることが好ましい。具体例として、本実施形態の細胞処理装置２００において、循環流路２４ｂが、さらに前記送風手段を含む場合、前記送風手段は、第２室７２または第３室７３内において、手前側（図６における左下側）、すなわち、吸気部２４ａの下側に配置されている。そして、この場合、循環流路２４ｂは、吸気部２４ａと前記送風手段の吸気側とを接続し、かつ前記送風手段の送風側と気体供給部２４ｃおよび排気部２４ｄとを接続する。すなわち、循環流路２４ｂは、第２室７２、または第２室７２および第３室７３と、前記外壁と前記内壁との間の空間と、第１室７１の上部とに配置されている。
【００６９】
気体供給部２４ｃは、吸気部２４ａが吸気した気体の一部を細胞処理室１内に供給する。本実施形態において、気体供給部２４ｃは、第１室７１の上端と、吸気部２４ａより吸気した気体を細胞処理室１内に供給可能なように連通されている。気体供給部２４ｃは、例えば、ファン等の送風手段により気体を細胞処理室１内に供給してもよい。また、気体供給部２４ｃは、例えば、気体清浄化手段を含んでもよい。この場合、気体供給部２４ｃから細胞処理室１内に供給される気体は、前記気体清浄化手段を通過する。前記気体清浄化手段を含むことにより、例えば、埃等が細胞処理室１内に流入することを防止できる。前記気体清浄化手段は、例えば、ＨＥＰＡフィルタ（High Efficiency Particulate Air Filter）、ＵＬＰＡフィルタ（Ultra Low Penetration Air Filter）等の微粒子捕集用フィルタ等があげられる。本実施形態の細胞処理装置２００は、細胞処理室１の上部において気体供給部２４ｃと接続していることにより、例えば、気体供給部２４ｃからの送風によりダウンフローが生じ、これにより開口部２１１ａから埃等が細胞処理室１内に流入することをより効果的に防止できる。
【００７０】
排気部２４ｄは、吸気部２４ａが吸気した気体の残部を細胞処理室１外、具体的には、細胞処理装置２００外に排気する。本実施形態において、排気部２４ｄは、吸気部２４ａより吸気した気体を細胞処理装置２００の外部に排気可能なように、細胞処理装置２００の上端（最上部）に配置されている。このように排気部２４ｄを細胞処理装置２００の最上部に設けることにより、例えば、細胞処理装置２００の大きさを小さくでき、かつ排気によって舞い上がった埃が、細胞処理室１内に流入することを防止できる。排気部２４ｄは、例えば、ファン等の送風手段により気体を細胞処理装置２００の外部に排気してもよい。また、排気部２４ｄは、例えば、前記気体清浄化手段を含んでもよい。この場合、排気部２４ｄから細胞処理装置２００外に排出される気体は、前記気体清浄化手段を通過する。前記気体清浄化手段を含むことにより、例えば、細胞処理室１内で生じた微粒子等の細胞処理装置２００外への流出を防止できる。
【００７１】
循環手段２４において、各部の大きさ、形状、構造等は、例えば、前記安全キャビネットの大きさ、形状、構造等を参照でき、具体例として、前述のＥＮ１２４６９：２０００で特定される安全キャビネットの規格を参照できる。
【００７２】
図１３（ａ）に示すように、本実施形態の細胞処理装置２００において、第２室７２は、観察ユニット２、レーザ投射ユニット４、およびレーザ移動ユニット５１を含む。本実施形態の細胞処理装置２００は、レーザ移動ユニット５１を含むが、前述のように、レーザ移動ユニット５１は、任意の構成であり、あってもよいし、なくてもよい。レーザ移動ユニット５１は、ＸＹステージ５１ｂおよび台車５１ａ、５１ｃを含む。ＸＹステージ５１ｂは、細胞培養容器配置ユニット１２の配置面、すなわち、ＸＹ平面と略平行な第２室７２の底面に配置されている。ＸＹステージ５１ｂにおいて、Ｙ軸方向の共通のレール（移動路）上には、２つのＸ軸方向のレールが、前記共通のレール上を移動可能に配置されている。前記２つのＸ軸方向のレール上には、それぞれ、台車５１ａ、５１ｃがレールを移動可能なように配置されている。ＸＹステージ５１ｂの上部には、レーザ投射ユニット４が開口４５を上方向（Ｚ軸方向）に向け、前記レーザ画像を細胞１３に投射可能なように台車５１ａに配置されている。また、ＸＹステージ５１ｂの上部には、観察ユニット２が対物レンズ２１ａ、２１ｂ、２１ｃにより細胞培養容器１１内の細胞１３を観察または撮像可能なように台車５１ｃに配置されている。本実施形態の細胞処理装置２００において、台車５１ａ、５１ｃは、例えば、上下方向（Ｚ軸方向）に昇降可能に構成してもよい。
【００７３】
本実施形態の細胞処理装置２００は、レーザ移動ユニット５１であるＸＹステージ５１ｂにより観察ユニット２およびレーザ投射ユニット４が移動可能である。このため、本実施形態の細胞処理装置２００では、レーザ移動ユニット５１が、実施形態１の細胞処理装置１００における観察移動ユニット３を兼ねているということもできる。ただし、観察ユニット２の移動は、これに限定されず、レーザ移動ユニット５１以外の駆動手段により移動可能であってもよい。前記駆動手段は、例えば、実施形態１の細胞処理装置１００における観察移動ユニット３があげられる。本実施形態において、レーザ移動ユニット５１が、実施形態１の細胞処理装置１００における観察移動ユニット３を兼ねているが、前記観察移動ユニットおよびレーザ移動ユニット５１は、独立に構成してもよい。具体例として、図１３（ｂ）に示すように、第２室７２の底面に観察移動ユニット３２およびレーザ移動ユニット５１が配置されてもよい。観察移動ユニット３２は、台車３２ａおよびＸＹステージ３２ｂを含む。レーザ移動ユニット５１は、台車５１ａおよびＸＹステージ５１ｂを含む。観察移動ユニット３２およびレーザ移動ユニット５１の移動方向は、特に制限されず、例えば、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向のうちのいずれか１方向、２方向または全方向である。レーザ移動ユニット５１が、例えば、細胞培養容器配置ユニット１２の配置面、すなわち、細胞培養容器１１の底面に対し、略直交方向に、レーザ投射ユニット４を移動可能な場合、レーザ移動ユニット５１は、後述するレーザ画像サイズを調整可能である。この場合、レーザ移動ユニット５１は、例えば、後述する画像サイズ調整手段を兼ねる。本実施形態において、ＸＹステージ３２ｂ、５１ｂは、例えば、リニアモータ台車等を介して、対象物をＸ軸方向およびＹ軸方向に沿って高速かつ精密に移動可能な公知のものである。
【００７４】
前記観察移動ユニットおよびレーザ移動ユニット５１は、本実施形態のＸＹステージ５１ｂのように、細胞培養容器配置ユニット１２の配置面に対し略平行な平面において、それぞれ、第１方向（例えば、図１３（ａ）における矢印Ｙ方向）に、観察ユニット２およびレーザ投射ユニット４を移動可能であり、かつ前記観察移動ユニットによる観察ユニット２の第１方向の移動と、レーザ移動ユニット５１によるレーザ投射ユニット４の第１方向の移動とが、同一直線上であることが好ましい。このように、同一直線上で、観察ユニット２およびレーザ投射ユニット４が移動することで、例えば、細胞培養容器１１内の細胞１３を観察ユニット２で撮像後、レーザ投射ユニット４で処理する等の細胞処理を行なう際に各手段の移動回数を低減でき、処理時間を低減できる。また、本実施形態のＸＹステージ５１ｂのように、前記観察移動ユニットは、観察ユニット２を配置する台車５１ｃおよび、台車５１ｃが移動し、かつ前記第１方向に沿って配置された移動路（レール）を含み、レーザ移動ユニット５１は、レーザ投射ユニット４を配置する台車５１ａ、および台車５１ａが移動し、かつ前記第１方向に沿って配置された移動路（レール）を含み、観察ユニット２の移動路と、レーザ投射ユニット４の移動路が同じであることが好ましい。このように構成することにより、観察ユニット２で撮像後、レーザ投射ユニット４で処理する等の細胞処理を行なう際に各手段の移動回数をさらに低減でき、処理時間をさらに低減できる。
【００７５】
本実施形態の細胞処理装置２００において、観察ユニット２は、３種類の倍率の対物レンズ２１ａ、２１ｂ、２１ｃを有する、これに限定されず、対物レンズを有さなくてもよいし、１種類以上の対物レンズ２１を有してもよい。観察ユニット２が複数の対物レンズ２１を有する場合、複数の対物レンズ２１の倍率は、例えば、それぞれ、２倍、４倍および８倍等の異なる倍率であることが好ましい。また、本実施形態の細胞処理装置２００のように、第１室７１の撮像手段（カメラ２１７）および対物レンズ２１を有する観察ユニット２を含む場合、細胞培養容器１１内の細胞をより明確に撮像できることから、観察ユニット２の対物レンズ２１の倍率は、第１室７１の撮像手段の倍率より高倍率であることが好ましい。
【００７６】
レーザ移動ユニット５１は、レーザ投射ユニット４を上下方向（図１３において、矢印Ｚ方向）に移動させてもよい。レーザ投射ユニット４を上下方向に移動させる場合、レーザ投射ユニット４の構成のうち細胞処理室１に最も近接する構成が、細胞処理室１の底面、好ましくは、細胞培養容器配置ユニット１２の底面と接触しないように移動させることが好ましい。具体例として、レーザ移動ユニット５１は、前記近接する構成を、細胞培養容器配置ユニット１２の底面を基準として、１ｍｍ以内に接近しないように移動させることが好ましい。このような範囲で、レーザ移動ユニット５１が前記近接する構成を移動させることにより、例えば、前記近接する構成と細胞培養容器配置ユニット１２の底面との接触で生じる、細胞培養容器配置ユニット１２に配置された細胞培養容器１１内の培地の揺れを防止できる。
【００７７】
本実施形態において、レーザ投射ユニット４は、手前側（図１３において、左下側）に配置され、観察ユニット２は、奥側（図１３において、右上側）に配置されている。ただし、レーザ投射ユニット４および観察ユニット２との位置関係は、これに限定されず、例えば、レーザ投射ユニット４を奥側に配置し、観察ユニット２を手前側に配置してもよい。一般的に観察ユニット２は、レーザ投射ユニット４と比較して、その体積が大きい。このため、第１室７１において細胞培養容器配置ユニット１２が手前側に配置されている場合、観察ユニット２を奥側に配置し、レーザ投射ユニット４は、手前側に配置することで、細胞処理装置２００の大きさを小さくすることができる。
【００７８】
本実施形態の細胞処理装置２００は、さらに、細胞１３、細胞培養容器１１の底面等の被投射体に投射されたレーザ画像の大きさを調整するレーザ画像調整手段を含んでもよい。前記レーザ画像の大きさは、例えば、レーザ投射ユニット４により投射されたレーザ画像と前記被投射体との接触部におけるレーザ画像の面積を意味する。前記レーザ画像の大きさは、例えば、レーザ投射ユニット４のレンズ系の切替え、またはレーザ投射ユニット４と前記被投射体との距離を変更することにより、調整できる。前者の場合、レーザ投射ユニット４は、例えば、複数のレンズを含み、前記レーザ画像調整手段は、前記レンズを変更することにより、前記レーザ画像の大きさを調整することが好ましい。前記レンズの変更は、例えば、手動で行なってもよいし、後述する制御ユニット６により、変更されてもよい。後者の場合、例えば、レンズの変更手段を含み、前記変更手段により、レンズが変更される。また、前記レーザ画像調整手段が距離を変更する場合、前記レーザ画像調整手段は、レーザ投射ユニット４と、前記被投射体との距離を調整することにより、前記レーザ画像の大きさを調整することが好ましい。レーザ投射ユニット４と、前記被投射体との距離は、例えば、細胞培養容器配置ユニット１２の配置面、すなわち、細胞培養容器１１の底面に対し、略直交方向の距離を意味する。具体的には、レーザ投射ユニット４と、前記被投射体との距離は、例えば、前記近接する構成と前記被投射体との距離を意味する。レーザ投射ユニット４と、前記被投射体との距離は、例えば、レーザ移動ユニット５１により調整できる。具体例として、レーザ移動ユニット５１による矢印Ｚ方向の移動により、前記被投射物である細胞１３または細胞培養容器１１の底面との距離を調整できる。
【００７９】
本実施形態の細胞処理装置２００が前記レーザ画像調整手段を含む場合、後述する制御ユニット６が、前記レーザ画像調整手段による前記レーザ画像の大きさの調整を制御することが好ましい。
【００８０】
本実施形態の細胞処理装置２００において、細胞処理室１と第２室７２との間において、気体の移動が抑制されていることが好ましい。前記気体の移動の抑制は、例えば、細胞処理室１における第２室７２との隣接部を、前述のパッキン、シール材等の封止部材で封止することにより実施できる。このように気体の移動を抑制することで、例えば、前記気体に含まれる埃の細胞処理室１内への流入を防止できる。
【００８１】
本実施形態の細胞処理装置２００において、第３室７３は、制御ユニット６および電源ユニット２７を含む。図１４に示すように、本実施形態の制御ユニット６において、Ｉ／Ｏインターフェイス６５は、観察ユニット２、レーザ画像生成部４２、レーザ移動ユニット５１、光源移動ユニット３１、カメラ２１７、吸引吐出ユニット２１３、および光源２６の各部材と通信可能に接続してこれらを制御するためのデバイスである。この点を除き、本実施形態の制御ユニット６は、実施形態の制御ユニット６と同様の構成を有し、その説明を援用できる。
【００８２】
本実施形態の細胞処理装置２００は、制御ユニット６に、観察ユニット２、レーザ画像生成部４２、レーザ移動ユニット５１、光源移動ユニット３１、カメラ２１７、吸引吐出ユニット２１３、および光源２６の制御機能を持たせることで、各部材に制御部を個別に設けなくてもよいため、装置の小型化を実現できる。ただし、本発明はこれに限定されない。本発明の細胞処理装置は、例えば、制御ユニット６として、観察ユニット２、レーザ画像生成部４２、レーザ移動ユニット５１、光源移動ユニット３１、カメラ２１７、吸引吐出ユニット２１３、および光源２６のそれぞれに制御ユニットを設け、各部材の制御ユニットにより、各部材を制御してもよい。また、本発明の細胞処理装置は、例えば、制御ユニット６と各部材の制御ユニットとを設け、共同して各部材を制御してもよい。
【００８３】
本実施形態において、制御ユニット６は、第１室７１の撮像手段であるカメラ２１７による細胞処理室１内の撮像を制御する。
【００８４】
本実施形態において、制御ユニット６は、観察ユニット２による観察または撮像、レーザ画像生成部４２によるレーザ画像の生成、レーザ移動ユニット５１であるＸＹステージ５１ｂおよび台車５１ａ、５１ｃによる観察ユニット２ならびにレーザ投射ユニット４の移動、光源移動ユニット３１であるＸＹステージ３１ａおよびアーム３１ｂによる光源２６の移動、カメラ２１７による撮像、吸引吐出ユニット２１３による吸引および吐出、ならびに光源２６のＯＮ／ＯＦＦを制御するが、制御ユニット６、レーザ画像生成部４２によるレーザ画像の生成を制御すればよく、他の構成の制御は、任意の構成であり、制御しなくてもよいし、いずれか１つ以上を制御してもよい。
【００８５】
電源ユニット２７は、特に制限されず、公知の電源を使用できる。電源ユニット２７は、例えば、観察ユニット２、光源移動ユニット３１、レーザ投射ユニット４、レーザ移動ユニット５１、吸引吐出ユニット２１３、循環手段２４、前記照明手段、前記殺菌手段、制御ユニット６等の電力により稼働する部材（ユニット）に電力を供給する。このため、電源ユニット２７は、例えば、前記電力により稼働する部材（ユニット）と、電気的に接続されている。電源ユニット２７は、例えば、１００Ｖの電圧で電力を供給する。これにより、例えば、一般的な電力環境においても、細胞処理装置２００が使用可能となる。本実施形態の細胞処理装置２００は、全体の電源供給を、電源ユニット２７に担わせることによって、各部材にそれぞれ、個別に電源ユニットを設けなくてもよいので、例えば、細胞処理装置２００の小型化や軽量化を実現することができる。ただし、本発明はこれに限定されず、例えば、各手段の少なくとも一つに専用の電源ユニットを設けてもよい。
【００８６】
本実施形態の細胞処理装置２００は、さらに、第３室７３に、通信部（図示せず）を設けてもよい。前記通信部は、例えば、有線もしくは無線により、パーソナルコンピュータ、移動体通信機器等の外部の機器とデータの送受信機能またはインターネット等との接続機能を有する。前記通信部は、例えば、既存の通信モジュール等があげられる。このように通信部を設けることで、外部と細胞処理装置２００を接続できるようになるため、例えば、外部から細胞処理装置２００を操作すること、または外部からのデータを細胞処理装置２００が受信することができる。また、細胞処理装置２００内のデータを、例えば、外部から接続することで閲覧可能とすることができる。
【００８７】
つぎに、本実施形態の細胞処理装置２００を用いた細胞の処理および処理された細胞の回収について、例をあげて説明する。
【００８８】
まず、殺菌灯２１９を消灯し、照明灯２１８ａ、２１８ｂを点灯させる。また、制御ユニット６により、カメラ２１７を起動させ、細胞処理室１内の撮像を開始する。カメラ２１７により撮像された細胞処理室１内の画像は、例えば、制御ユニット６を介して、前記表示装置に出力される。つぎに、循環手段２４を稼働させ、細胞処理室１内の気体を循環させる。さらに、作業者が、開口部２１１ａの扉２１２ａを開け、細胞培養容器配置ユニット１２に細胞培養容器１１を配置し、また、回収容器配置部２１６ａに回収容器２１６ｂを配置する。細胞培養容器１１の底面には、前記レーザ吸収層が形成されている。前記配置後、前記作業者は、開口部２１１ａの扉２１２ａを閉じる。
【００８９】
つぎに、制御ユニット６により、ＸＹステージ５１ｂおよび台車５１ｃが移動するよう制御され、観察ユニット２が、細胞培養容器１１の底面の下側に移動する。また、制御ユニット６により、ＸＹステージ３１ａが移動するように制御され、光源２６が、細胞培養容器１１の上面の上部、すなわち、細胞培養容器配置ユニット１２の上部に移動する。そして、実施形態１の細胞処理装置１００のレーザ画像の取得方法におけるＳ１工程と同様にして、観察ユニット２は、細胞培養容器１１の一部または一部または全面を撮像する。前述のように、観察ユニット２は、細胞培養容器１１を複数の区分に分割し、各区分を撮像することにより、細胞培養容器１１の細胞１３を撮像してもよい。撮像された画像は、例えば、制御ユニット６を介して、前記表示装置に出力される。
【００９０】
つぎに、制御ユニット６は、観察ユニット２により得られた画像および前記観察位置情報に基づき、前記レーザ画像情報を作成する。前記レーザ画像情報の作成は実施形態１の細胞処理装置１００のレーザ画像の取得方法におけるＳ２工程と同様にして実施できる。そして、制御ユニット６は、前記レーザ画像情報を補助記憶デバイス６３に記憶させる。
【００９１】
制御ユニット６は、ＸＹステージ５１ｂおよび台車５１ａを移動するように制御し、レーザ投射ユニット４を細胞培養容器１１の底面の下側に移動する。そして、制御ユニット６は、レーザ投射ユニット４の位置であるレーザ位置情報を取得する。制御ユニット６は、前記レーザ位置情報に基づき、前記レーザ画像情報において、前記レーザ位置情報と関連付けられたレーザ画像情報を読み出す。つぎに、制御ユニット６は、レーザ画像生成部４２が、前記レーザ画像を生成するように制御する。これによって、レーザ投射ユニット４により、前記レーザ画像が細胞１３に投射され、処理対象の細胞１３ａが処理される。制御ユニット６は、実施形態１の細胞処理装置１００と同様に、細胞培養容器１１の一端のレーザ画像の投射開始位置から、細胞培養容器１１の他端のレーザ画像の投射終了位置まで、前記レーザ画像を投射してもよい。制御ユニット６は、処理対象の細胞１３ａが存在する場合、ＸＹステージ５１ｂおよび台車５１ａを移動するように制御後、同様にして、前記レーザ画像を投射するように制御する。
【００９２】
つぎに、制御ユニット６により、ＸＹステージ３１ａが移動するように制御され、吸引吐出ユニット２１３が、収容容器２１５ｂの上部に移動する。制御ユニット６により、アーム３１ｂが降下および上昇するように制御され、吸引吐出ユニット２１３の吸引吐出口側に、前記先端部材であるチップが装着される。さらに、制御ユニット６により、ＸＹステージ３１ａが移動するように制御され、吸引吐出ユニット２１３は、細胞培養容器１１の上部に移動する。この際に、処理対象の細胞１３ａを回収する場合、吸引吐出ユニット２１３は、処理対象の細胞１３ａの上部に移動する。他方、処理対象でない細胞１３ｂを回収する場合、吸引吐出ユニット２１３は、処理対象でない細胞１３ｂの上部に移動する。制御ユニット６により、アーム３１ｂが降下するように制御され、前記チップの開口を回収する細胞１３ａまたは細胞１３ｂの近傍に配置する。この状態で、制御ユニット６により、吸引吐出ユニット２１３が吸引するように制御され、回収する細胞１３ａまたは細胞１３ｂを周囲の培地とともに前記チップ内に吸引する。
【００９３】
さらに、制御ユニット６により、アーム３１ｂが上昇し、かつ、ＸＹステージ３１ａが移動するように制御され、吸引吐出ユニット２１３は、回収容器２１６ｂの上部に移動する。また、制御ユニット６により、アーム３１ｂが降下するように制御され、回収容器２１６ｂの内部に前記チップの開口が移動する。この状態で、制御ユニット６により、吸引吐出ユニット２１３が吐出するように制御され、前記チップ内の細胞１３ａまたは細胞１３ｂを含む培地を、回収容器２１６ｂ内に吐出する。
【００９４】
前記吐出後、制御ユニット６により、アーム３１ｂが上昇し、かつ、ＸＹステージ３１ａが移動するように制御され、吸引吐出ユニット２１３は、排液容器２１４ｂの上部に移動する。さらに、制御ユニット６により、アーム３１ｂが降下し、かつ、ＸＹステージ３１ａが移動するように制御され、前記チップの上側端を、排液容器２１４ｂに設けられた上面の凹部である先端部材脱離手段２１４ｃに引っかける。この状態で、制御ユニット６により、アーム３１ｂが上昇するように制御され、吸引吐出ユニット２１３から前記チップが脱離する。
【００９５】
そして、作業者が、開口部２１１ａの扉２１２ａを開け、細胞培養容器配置ユニット１２から細胞培養容器１１を回収し、また、回収容器配置部２１６ａから回収容器２１６ｂを回収する。このようにすることで、細胞処理装置２００により、細胞１３の処理および処理対象の細胞１３ａまたは処理対象でない細胞１３ｂを回収できる。なお、細胞処理装置２００による細胞１３ａ、１３ｂの回収は、任意の工程であり、実施してもよいし、実施しなくてもよい。
【００９６】
本実施形態の細胞処理装置２００によれば、細胞培養容器１１の細胞１３に対し、例えば、選別、回収等の処理を簡易に実施できる。また、本実施形態の細胞処理装置２００は、作業者自身ではなく、レーザ投射ユニット４により細胞を処理するため、例えば、作業者の技術レベルによる影響を受けない。このため、例えば、処理後に得られる細胞１３ａ、１３ｂの品質が、安定する。
【００９７】
（実施形態３）
本実施形態は、処理方法の一例である。図１６は、本実施形態の処理方法の工程を示すフローチャートである。図１６に示すように、本実施形態の処理方法は、Ｓ４工程（取得）、Ｓ５工程（生成）、およびＳ６工程（処理）を含む。ただし、Ｓ４工程およびＳ５工程は、任意の工程であり、あってもよいし、なくてもよい。
【００９８】
取得工程では、細胞培養容器内の画像を取得する（Ｓ４）。前記取得工程では、例えば、前記細胞培養容器内の細胞を含む画像を取得してもよいし、前記細胞培養容器内の細胞を含まない画像を取得してもよいし、両者を取得してもよい。前記取得工程では、例えば、前記細胞培養容器の一部または全面の画像を取得してもよい。前記画像は、予め取得した画像でもよいし、前記取得工程において、取得した画像でもよい。前者の場合、前記画像は、例えば、前記記憶手段に記憶され、前記取得工程では、前記記憶手段から前記画像を取得する。後者の場合、前記取得工程は、例えば、実施形態１の細胞処理装置１００のレーザ画像の取得方法におけるＳ１工程の説明を援用できる。前記画像として前記取得工程において取得した画像を用いる場合、前記取得工程では、前記細胞培養容器内を撮像することにより、前記画像を取得する。この場合、前記取得工程は、例えば、撮像工程ということもできる。
【００９９】
前記取得工程において、前記細胞培養容器内を撮像することにより、前記画像を取得する場合、前記取得工程では、前記細胞培養容器を複数の区分に分割し、各区分を撮像することにより、前記画像を取得してもよい。この場合、得られた各区分の画像を統合することが好ましい。前記細胞培養容器内の全面の画像を取得する場合、前記取得工程では、前記細胞培養容器の全面を複数の区分に分割し、各区分を撮像することにより、前記細胞培養容器の全面を撮像し、前記全面画像を取得することが好ましい。この場合、前記取得工程では、得られた各区分の画像を統合し、前記細胞培養容器の全面の画像を取得することが好ましい。前記各区分の画像の統合方法は、特に制限されず、公知の画像処理方法により実施できる。
【０１００】
前記取得工程では、例えば、前記細胞培養容器内での撮像位置に基づき、撮像された各画像の画素に対して位置情報を付与してもよい。前記位置情報は、例えば、ＸＹ軸における座標（二次元座標）、ＸＹＺ軸における座標（三次元座標）等があげられる。
【０１０１】
つぎに、生成工程では、前記細胞培養容器内の画像に基づき、前記細胞に投射するレーザ画像を生成する（Ｓ５）。前記生成工程は、例えば、実施形態１の細胞処理装置１００のレーザ画像の取得方法におけるＳ２工程の説明を援用できる。前記生成工程において、前記レーザ画像の生成に用いる前記細胞培養容器内の画像は、例えば、前記細胞培養容器内の細胞を含む画像でもよいし、前記細胞培養容器内の細胞を含まない画像でもよいし、両者でもよい。前記生成工程では、前記細胞培養容器内の画像において、例えば、処理対象の細胞および処理対象でない細胞を検出する。そして、前記生成工程では、例えば、前記処理対象の細胞が存在する領域をレーザ光の投射領域として、前記処理対処出ない細胞が存在する領域をレーザ光の非投射領域として、レーザ光の投射の有無および／または強度を規定するレーザ画像を作成する。前記処理対象の細胞および前記処理対象でない細胞の検出方法は、特に制限されず、公知の細胞の判別方法により実施でき、具体例として、前記処理対象の細胞および前記処理対象でない細胞を検出できるように深層学習させた学習済モデルを用いて、前記処理対象の細胞および前記処理対象でない細胞を検出する方法があげられる。前記レーザ画像は、例えば、処理対象の細胞および処理対象でない細胞のいずれかを検出し、作成してもよい。そして、前記生成工程では、例えば、前記レーザ画像の画素に対して前記位置情報を付与してもよい。
【０１０２】
つぎに、処理工程では、前記細胞培養容器内の細胞に対して、前記レーザ画像を投射することにより、レーザ処理を実施する（Ｓ６工程）。前記処理工程は、例えば、実施形態１の細胞処理装置１００の細胞の処理方法におけるＳ３工程の説明を援用できる。前記生成工程では、例えば、レーザ投射装置を用いて実施できる。前記レーザ投射装置は、例えば、公知のレーザ光の画像を投射できる装置が利用できる。具体例として、前記レーザ投射装置は、前記レーザ光源と、前記レーザ光源から発振されたレーザ光から前記細胞に投射するレーザ画像を生成するレーザ画像生成部とを含むことが好ましい。前記処理工程では、このような構成のレーザ投射装置を用いることにより、細胞培養容器内の細胞に対して、効率よくレーザ画像を投射でき、細胞１３の処理時間の変動をより抑制できる。具体例として、前記レーザ投射装置は、例えば、前記本発明の細胞処理装置があげられる。
【０１０３】
前記処理工程では、例えば、前記細胞培養容器の一部または全部に、前記レーザ画像を投射することにより、レーザ処理を実施する。また、前記処理工程では、例えば、前記細胞に直接または間接的に前記レーザ画像を投射する。前記細胞培養容器が前記レーザ吸収層を有する場合、前記処理工程では、前記レーザ画像を前記レーザ吸収層に投射することが好ましい。
【０１０４】
本実施形態の処理方法は、例えば、前記レーザ画像を複数の区分に分割する分割工程を含んでもよい。この場合、前記処理工程では、前記細胞培養容器内の細胞に対して、各区分のレーザ画像を投射することにより、レーザ処理を実施する。前記各区分は、特に制限されず、例えば、前記レーザ画像を所定幅に分割した、分割画像があげられる。前記レーザ画像を前記分割画像に分割する場合、前記処理工程では、前記細胞培養容器内の細胞に対して、前記レーザ画像として前記分割画像を投射することにより、レーザ処理を実施する。この場合、前記処理工程では、分割により生じた全ての分割画像を用いて、前記レーザ処理を実施することが好ましい。具体的には、前記処理工程は、前記細胞培養容器の一端の分割画像の投射開始位置から、前記細胞培養容器の他端の分割画像投射終了位置まで、前記分割画像を投射する第１の処理工程と、前記細胞培養容器の他端の新たな分割画像の投射開始位置から、前記細胞培養容器の一端の新たな分割画像投射終了位置まで、前記分割画像を投射する第２の処理工程とを含む。前記第１の処理工程において投射する分割画像は、前記第２工程において投射する分割画像と異なる分割画像である。そして、前記処理工程では、例えば、全ての分割画像によるレーザ処理が終了するまで、前記第１の処理工程および前記第２の処理工程を交互に実施する。この場合、前記第１の処理工程および前記第２の処理工程を１セットとして、前記処理工程では、１セット以上、前記第１の処理工程および前記第２の処理工程を実施すればよく、１セット以上、前記第１の処理工程および前記第２の処理工程を実施した後、再度、前記第１の処理工程を実施し、終了してもよい。また、前記取得工程において、前記細胞培養容器の全面画像を取得する場合、前記処理工程では、例えば、前記細胞培養容器の全面の細胞に対して、前記レーザ処理が終了するまで、前記第１の処理工程と前記第２の処理工程を繰り返し実施することが好ましい。
【０１０５】
このようにして、本実施形態の処理方法は、前記細胞培養容器内の細胞を処理できる。
【０１０６】
本実施形態の処理方法は、前記レーザ画像を投射するため、点の照射となるレーザ光の直接的な照射とは異なり、前記レーザ光を面として照射できる。前記レーザ光の直接照射の場合、処理対象の細胞の数が大きく変動すると、前記レーザ光を照射する面積も大きく変動するため、前記レーザ光の照射時間は大きく変動する。すなわち、処理時間が、大きく変動する。これに対して、本実施形態の処理方法のように、面として前記レーザ光を照射する場合、処理対象の細胞の数が大きく変動しても、前記レーザ画像内において、レーザ光を照射する場所（処理対象の細胞の存在箇所）およびレーザ光を照射しない場所（処理対象でない細胞の存在箇所）を変更すればよく、１回の投射でレーザ画像を投射する面積は変動しない。このため、本実施形態の処理方法によれば、前記レーザ光の直接照射の場合と比較して、前記レーザ光を用いて細胞を処理する際の処理時間の変動を抑制できる。
【０１０７】
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。
【０１０８】
＜付記＞
上記の実施形態および実施例の一部または全部は、以下の付記のように記載されうるが、以下には限られない。
（付記１）
細胞培養容器内の細胞が処理される細胞処理室と、
前記細胞を観察可能な観察ユニットと、
前記細胞に対して、レーザ画像を投射可能なレーザ投射ユニットと、
前記レーザ投射ユニットを移動可能なレーザ移動ユニットと、
制御ユニットとを含み、
前記レーザ投射ユニットは、レーザ光源と、前記レーザ光源から発振されたレーザ光から前記細胞に投射するレーザ画像を生成するレーザ画像生成部を含み、
前記制御ユニットは、前記レーザ画像生成部によるレーザ画像の生成を制御し、
前記レーザ移動ユニットが、前記細胞培養容器の一端のレーザ画像の投射開始位置から、前記細胞培養容器の他端のレーザ画像の投射終了位置まで移動することにより、
前記レーザ投射ユニットは、前記細胞培養容器の一端のレーザ画像の投射開始位置から、前記細胞培養容器の他端のレーザ画像の投射終了位置まで、前記レーザ画像を投射する、細胞処理装置。
（付記２）
前記制御ユニットは、
前記レーザ投射ユニットの位置であるレーザ位置情報と、前記レーザ投射ユニットの位置において前記細胞に投射するレーザ画像とを関連付けたレーザ画像情報を記憶し、
前記レーザ位置情報を取得し、
前記レーザ位置情報および前記レーザ画像情報に基づき、前記レーザ位置情報と関連付けたレーザ画像を生成するように、前記レーザ画像生成部を制御する、付記１記載の細胞処理装置。
（付記３）
前記レーザ投射ユニットは、前記投射開始位置から前記投射終了位置まで略等速度で移動する、付記１または２記載の細胞処理装置。
（付記４）
前記観察ユニットは、前記細胞を撮像可能であり、
前記観察ユニットを移動可能な観察移動ユニットを含む、付記１から３のいずれかに記載の細胞処理装置。
（付記５）
前記制御ユニットは、前記観察ユニットの位置である観察位置情報および前記観察ユニットにより得られた画像を取得し、前記観察位置情報および前記画像に基づき、前記レーザ画像情報を作成し、記憶する、付記４記載の細胞処理装置。
（付記６）
前記観察ユニットは、前記細胞培養容器内の全面を撮像し、
前記制御ユニットは、
得られた細胞培養容器の全面の画像に基づき、前記レーザ画像を作成し、
前記レーザ投射ユニットの位置であるレーザ位置情報と、前記レーザ投射ユニットの位置において前記細胞に投射するレーザ画像とを関連付けたレーザ画像情報を作成し、記憶する、付記４または５記載の細胞処理装置。
（付記７）
前記観察ユニットは、前記細胞培養容器を複数の区分に分割し、各区分を撮像することにより、前記細胞培養容器の全面の細胞を撮像する、付記４から６のいずれかに記載の細胞処理装置。
（付記８）
前記制御ユニットは、各区分の画像を統合し、前記細胞培養容器の全面の画像を取得する、付記７記載の細胞処理装置。
（付記９）
前記制御ユニットは、
前記レーザ画像を所定幅の分割画像に分割し、
前記レーザ投射ユニットの位置であるレーザ位置情報と、前記レーザ投射ユニットの位置において前記細胞に投射する分割画像とを関連付けた分割画像情報を前記レーザ画像情報として作成後、記憶し、
前記レーザ投射ユニットは、前記細胞に対して、前記レーザ画像として前記分割画像を投射する、付記１から８のいずれかに記載の細胞処理装置。
（付記１０）
前記観察ユニットは、前記細胞培養容器内の全面を撮像し、
前記制御ユニットは、
得られた細胞培養容器の全面の画像に基づき、前記レーザ画像を作成し、
前記レーザ画像を所定幅の分割画像に分割し、
前記レーザ投射ユニットの位置であるレーザ位置情報と、前記レーザ投射ユニットの位置において前記細胞に投射する分割画像とを関連付けた分割画像情報を前記レーザ画像情報として作成後、記憶し、
前記レーザ移動ユニットは、前記細胞培養容器の一端の分割画像の投射開始位置から、前記細胞培養容器の他端の分割画像の投射終了位置まで移動後、前記細胞培養容器の他端の新たな分割画像の投射開始位置から、前記細胞培養容器の一端の新たな分割画像投射終了位置まで移動することにより、
前記レーザ投射ユニットは、前記細胞培養容器の一端の分割画像の投射開始位置から、前記細胞培養容器の他端の分割画像の投射終了位置まで前記分割画像を投射し、前記細胞培養容器の他端の新たな分割画像の投射開始位置から、前記細胞培養容器の一端の新たな分割画像投射終了位置まで前記分割画像を投射し、
前記レーザ移動ユニットおよび前記レーザ投射ユニットは、前記細胞培養容器の全面の細胞に対して、前記移動および分割画像の投射を実施する、付記４から９のいずれかに記載の細胞処理装置
（付記１１）
前記レーザ画像生成部は、空間変調素子を含む、付記１から１０のいずれかに記載の細胞処理装置。
（付記１２）
前記空間変調素子は、デジタルマイクロミラーデバイスを含む、付記１１記載の細胞処理装置。
（付記１３）
細胞培養容器内の細胞に対して、レーザ画像を投射することにより、レーザ処理を実施する処理工程を含み、
前記処理工程において、前記細胞培養容器の一端のレーザ画像の投射開始位置から、前記細胞培養容器の他端のレーザ画像投射終了位置まで、前記レーザ画像を投射することにより、レーザ処理を実施する、細胞のレーザ処理方法。
（付記１４）
前記細胞培養容器内の細胞を含む画像に基づき、前記細胞に投射するレーザ画像を生成する生成工程を含む、付記１３記載のレーザ処理方法。
（付記１５）
前記細胞培養容器内の細胞を含む画像を取得する取得工程を含む、付記１４記載のレーザ処理方法。
（付記１６）
前記取得工程において、前記細胞培養容器内の細胞を撮像することにより、前記画像を取得する、付記１５記載のレーザ処理方法。
（付記１７）
前記取得工程において、前記細胞培養容器の全面について細胞を含む全面画像を取得し、
前記生成工程において、得られた全面画像に基づき、前記細胞に投射するレーザ画像を生成する、付記１５または１６記載のレーザ処理方法。
（付記１８）
前記取得工程において、前記細胞培養容器を複数の区分に分割し、各区分を撮像することにより、前記細胞培養容器全面の細胞を撮像する、付記１７記載のレーザ処理方法。
（付記１９）
前記取得工程において、得られた各区分の画像を統合し、前記細胞培養容器の全面の画像を取得する、付記１８記載のレーザ処理方法。
（付記２０）
前記レーザ画像を所定幅の分割画像に分割する分割工程を含み、
前記処理工程において、前記細胞培養容器内の細胞に対して、前記レーザ画像として前記分割画像を投射することにより、レーザ処理を実施する、付記１３から１９のいずれかに記載のレーザ処理方法。
（付記２１）
前記レーザ画像を所定幅の分割画像に分割する分割工程を含み、
前記処理工程は、
前記細胞培養容器の一端の分割画像の投射開始位置から、前記細胞培養容器の他端の分割画像投射終了位置まで、前記分割画像を投射する第１の処理工程と、
前記細胞培養容器の他端の新たな分割画像の投射開始位置から、前記細胞培養容器の一端の新たな分割画像投射終了位置まで、前記分割画像を投射する第２の処理工程とを含み、
前記取得工程において、前記細胞培養容器の全面について細胞を含む全面画像を取得し、
前記生成工程において、得られた全面画像に基づき、前記細胞に投射するレーザ画像を生成し、
前記処理工程において、前記細胞培養容器の全面の細胞に対して、前記第１の処理工程および前記第２の処理工程を実施する、付記１３から２０のいずれかに記載のレーザ処理方法。
（付記２２）
前記処理工程は、レーザ投射装置を用いて実施され、
前記レーザ投射装置は、レーザ光源と、前記レーザ光源から発振されたレーザ光から前記細胞に投射するレーザ画像を生成するレーザ画像生成部とを含み、
前記処理工程において、前記レーザ画像生成部に生成されたレーザ画像を前記細胞に対して投射することにより、レーザ処理を実施する、付記１３から２１のいずれかに記載のレーザ処理方法。
（付記２３）
前記レーザ画像生成部は、空間変調素子を含む、付記２２記載のレーザ処理方法。
（付記２４）
前記空間変調素子は、デジタルマイクロミラーデバイスを含む、付記２３記載のレーザ処理方法。
（付記２５）
前記レーザ投射装置は、付記１から１２のいずれかに記載の細胞処理装置である、付記２２から２４のいずれかに記載のレーザ処理方法。
【産業上の利用可能性】
【０１０９】
以上説明したように、本発明の細胞処理装置および処理方法によれば、レーザ光を用いて細胞を処理する際の処理時間の変動を抑制できる。このため、本発明は、例えば、細胞、組織等を処理する生命科学分野、医薬分野、再生医療分野等において、極めて有用である。
【符号の説明】
【０１１０】
１            細胞処理室
１１          細胞培養容器
１２          細胞培養容器配置ユニット
１２１        上蓋
１２２        底部
１２３        透光領域
１２４        底壁
１２５        底板
１２６        凹部
１２７        突出部
１３、１３ａ、１３ｂ  細胞
２            観察ユニット
２１、２１ａ、２１ｂ、２１ｃ  対物レンズ
３            観察移動ユニット
３１          光源移動ユニット
３１ａ、３２ａ  ＸＹステージ
３１ｂ、３２ｂ  台車
４            レーザ投射ユニット
４１          レーザ光源
４２          レーザ画像生成部
４３          投射光学系
４３ａ、４３ｂ  レンズ
４４          筐体
４５          開口
５            レーザ移動ユニット
５１ａ、５１ｃ  台車
５１ｂ        ＸＹステージ
６            制御ユニット
６１          ＣＰＵ
６２          メインメモリ
６３          補助記憶デバイス
６４          ビデオコーデック
６５          Ｉ／Ｏインターフェイス
６６          コントローラ
２１１ａ、２１１ｂ  開口部
２１２ａ、２１２ｂ  扉
２１３        吸引吐出ユニット
２１４ａ      排液容器配置部
２１４ｂ      排液容器
２１４ｃ      先端部材脱離手段
２１５ａ      収容容器配置部
２１５ｂ      収容容器
２１６ａ      回収容器
２１６ｂ      回収容器配置部
２１７        カメラ
２１８ａ、２１８ｂ  照明灯
２１９        殺菌灯
７１          第１室
７２          第２室
７３          第３室
２４          循環手段
２４ａ        吸気部
２４ｂ        循環流路
２４ｃ        気体供給部
２４ｄ        排気部
２６          光源
２７          電源ユニット
１００、２００  細胞処理装置
【図１】
2020000169.tif 000003
【図２】
2020000169.tif 000004
【図３】
2020000169.tif 000005
【図４】
2020000169.tif 000006
【図５】
2020000169.tif 000007
【図６】
2020000169.tif 000008
【図７】
2020000169.tif 000009
【図８】
2020000169.tif 000010
【図９】
2020000169.tif 000011
【図１０】
2020000169.tif 000012
【図１１】
2020000169.tif 000013
【図１２】
2020000169.tif 000014
【図１３】
2020000169.tif 000015
【図１４】
2020000169.tif 000016
【図１５】
2020000169.tif 000017
【図１６】
2020000169.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】平成31年3月27日(2019.3.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
細胞培養容器内の細胞を処理する細胞処理室と、
前記細胞を観察可能な観察ユニットと、
前記細胞に対して、レーザ画像を投射可能なレーザ投射ユニットと、
前記レーザ投射ユニットを移動可能なレーザ移動ユニットと、
制御ユニットとを含み、
前記レーザ投射ユニットは、レーザ光源と、前記レーザ光源から発振されたレーザ光から前記細胞に投射するレーザ画像を生成するレーザ画像生成部を含み、
前記制御ユニットは、前記レーザ画像生成部によるレーザ画像の生成を制御し、
前記レーザ移動ユニットが、前記細胞培養容器の一端のレーザ画像の投射開始位置から、前記細胞培養容器の他端のレーザ画像の投射終了位置まで連続的に移動することにより、
前記レーザ投射ユニットは、前記細胞培養容器の一端のレーザ画像の投射開始位置から、前記細胞培養容器の他端のレーザ画像の投射終了位置まで、前記レーザ画像を連続的に投射する、細胞処理装置。
【請求項２】
前記制御ユニットは、
前記レーザ投射ユニットの位置であるレーザ位置情報と、前記レーザ投射ユニットの位置において前記細胞に投射するレーザ画像とを関連付けたレーザ画像情報を記憶し、
前記レーザ位置情報を取得し、
前記レーザ位置情報および前記レーザ画像情報に基づき、前記レーザ位置情報と関連付けたレーザ画像を生成するように、前記レーザ画像生成部を制御する、請求項１記載の細胞処理装置。
【請求項３】
前記レーザ投射ユニットは、前記投射開始位置から前記投射終了位置まで略等速度で移動する、請求項１または２記載の細胞処理装置。
【請求項４】
前記観察ユニットは、前記細胞を撮像可能であり、
前記観察ユニットを移動可能な観察移動ユニットを含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の細胞処理装置。
【請求項５】
前記レーザ移動ユニットおよび前記観察移動ユニットは、独立に移動可能に構成されている、請求項４記載の細胞処理装置。
【請求項６】
前記制御ユニットは、前記観察ユニットの位置である観察位置情報および前記観察ユニットにより得られた画像を取得し、前記観察位置情報および前記画像に基づき、前記レーザ画像情報を作成し、記憶する、請求項４または５記載の細胞処理装置。
【請求項７】
前記観察ユニットは、前記細胞培養容器内の全面を撮像し、
前記制御ユニットは、
得られた細胞培養容器の全面の画像に基づき、前記レーザ画像を作成し、
前記レーザ投射ユニットの位置であるレーザ位置情報と、前記レーザ投射ユニットの位置において前記細胞に投射するレーザ画像とを関連付けたレーザ画像情報を作成し、記憶する、請求項４から６のいずれか一項に記載の細胞処理装置。
【請求項８】
前記観察ユニットは、前記細胞培養容器を複数の区分に分割し、各区分を撮像することにより、前記細胞培養容器の全面の細胞を撮像する、請求項４から７のいずれか一項に記載の細胞処理装置。
【請求項９】
前記制御ユニットは、各区分の画像を統合し、前記細胞培養容器の全面の画像を取得する、請求項８記載の細胞処理装置。
【請求項１０】
前記制御ユニットは、
前記レーザ画像を所定幅の分割画像に分割し、
前記レーザ投射ユニットの位置であるレーザ位置情報と、前記レーザ投射ユニットの位置において前記細胞に投射する分割画像とを関連付けた分割画像情報を前記レーザ画像情報として作成後、記憶し、
前記レーザ投射ユニットは、前記細胞に対して、前記レーザ画像として前記分割画像を投射する、請求項１から９のいずれか一項に記載の細胞処理装置。
【請求項１１】
前記観察ユニットは、前記細胞培養容器内の全面を撮像し、
前記制御ユニットは、
得られた細胞培養容器の全面の画像に基づき、前記レーザ画像を作成し、
前記レーザ画像を所定幅の分割画像に分割し、
前記レーザ投射ユニットの位置であるレーザ位置情報と、前記レーザ投射ユニットの位置において前記細胞に投射する分割画像とを関連付けた分割画像情報を前記レーザ画像情報として作成後、記憶し、
前記レーザ移動ユニットは、前記細胞培養容器の一端の分割画像の投射開始位置から、前記細胞培養容器の他端の分割画像の投射終了位置まで移動後、前記細胞培養容器の他端の新たな分割画像の投射開始位置から、前記細胞培養容器の一端の新たな分割画像投射終了位置まで移動することにより、
前記レーザ投射ユニットは、前記細胞培養容器の一端の分割画像の投射開始位置から、前記細胞培養容器の他端の分割画像の投射終了位置まで前記分割画像を投射し、前記細胞培養容器の他端の新たな分割画像の投射開始位置から、前記細胞培養容器の一端の新たな分割画像投射終了位置まで前記分割画像を投射し、
前記レーザ移動ユニットおよび前記レーザ投射ユニットは、前記細胞培養容器の全面の細胞に対して、前記移動および分割画像の投射を実施する、請求項４から１０のいずれか一項に記載の細胞処理装置。
【請求項１２】
前記観察ユニットおよび前記レーザ投射ユニットは、独立したユニットとして構成されている、請求項１から１１のいずれか一項に記載の細胞処理装置。
【請求項１３】
前記レーザ画像生成部は、空間変調素子を含む、請求項１から１２のいずれか一項に記載の細胞処理装置。
【請求項１４】
前記空間変調素子は、デジタルマイクロミラーデバイスを含む、請求項１３記載の細胞処理装置。
【請求項１５】
細胞培養容器内の細胞に対して、レーザ画像を投射することにより、レーザ処理を実施する処理工程を含み、
前記処理工程において、前記細胞培養容器の一端のレーザ画像の投射開始位置から、前記細胞培養容器の他端のレーザ画像投射終了位置まで、前記レーザ画像を連続的に投射することにより、レーザ処理を実施し、
前記処理工程は、レーザ投射装置を用いて実施され、
前記レーザ投射装置は、レーザ光源と、前記レーザ光源から発振されたレーザ光から前記細胞に投射するレーザ画像を生成するレーザ画像生成部とを含み、
前記処理工程において、前記レーザ画像生成部に生成されたレーザ画像を前記細胞に対して投射することにより、レーザ処理を実施し、
前記レーザ投射装置は、請求項１から１４のいずれか一項に記載の細胞処理装置である、細胞のレーザ処理方法。
【請求項１６】
前記細胞培養容器内の細胞を含む画像に基づき、前記細胞に投射するレーザ画像を生成する生成工程を含む、請求項１５記載のレーザ処理方法。
【請求項１７】
前記細胞培養容器内の細胞を含む画像を取得する取得工程を含む、請求項１６記載のレーザ処理方法。
【請求項１８】
前記取得工程において、前記細胞培養容器内の細胞を撮像することにより、前記画像を取得する、請求項１７記載のレーザ処理方法。
【請求項１９】
前記取得工程において、前記細胞培養容器の全面について細胞を含む全面画像を取得し、
前記生成工程において、得られた全面画像に基づき、前記細胞に投射するレーザ画像を生成する、請求項１７または１８記載のレーザ処理方法。
【請求項２０】
前記取得工程において、前記細胞培養容器を複数の区分に分割し、各区分を撮像することにより、前記細胞培養容器全面の細胞を撮像する、請求項１９記載のレーザ処理方法。
【請求項２１】
前記取得工程において、得られた各区分の画像を統合し、前記細胞培養容器の全面の画像を取得する、請求項２０記載のレーザ処理方法。
【請求項２２】
前記レーザ画像を所定幅の分割画像に分割する分割工程を含み、
前記処理工程において、前記細胞培養容器内の細胞に対して、前記レーザ画像として前記分割画像を投射することにより、レーザ処理を実施する、請求項１５から２１のいずれか一項に記載のレーザ処理方法。
【請求項２３】
前記レーザ画像を所定幅の分割画像に分割する分割工程を含み、
前記処理工程は、
前記細胞培養容器の一端の分割画像の投射開始位置から、前記細胞培養容器の他端の分割画像投射終了位置まで、前記分割画像を投射する第１の処理工程と、
前記細胞培養容器の他端の新たな分割画像の投射開始位置から、前記細胞培養容器の一端の新たな分割画像投射終了位置まで、前記分割画像を投射する第２の処理工程とを含み、
前記取得工程において、前記細胞培養容器の全面について細胞を含む全面画像を取得し、
前記生成工程において、得られた全面画像に基づき、前記細胞に投射するレーザ画像を生成し、
前記処理工程において、前記細胞培養容器の全面の細胞に対して、前記第１の処理工程および前記第２の処理工程を実施する、請求項１５から２２のいずれか一項に記載のレーザ処理方法。
【請求項２４】
前記レーザ画像生成部は、空間変調素子を含む、請求項１５から２３のいずれか一項に記載のレーザ処理方法。
【請求項２５】
前記空間変調素子は、デジタルマイクロミラーデバイスを含む、請求項２４記載のレーザ処理方法。
【手続補正書】
【提出日】令和1年7月16日(2019.7.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
細胞培養容器内の細胞を処理する細胞処理室と、
前記細胞を観察可能な観察ユニットと、
前記細胞に対して、レーザ画像を投射可能なレーザ投射ユニットと、
前記レーザ投射ユニットを移動可能なレーザ移動ユニットと、
制御ユニットとを含み、
前記レーザ投射ユニットは、
レーザ光源と、
前記レーザ光源から発振されたレーザ光から前記細胞に投射するレーザ画像を生成するレーザ画像生成部を含み、かつ
前記レーザ画像生成部により前記レーザ光から生成されたレーザ画像を前記細胞に投射し、
前記制御ユニットは、前記レーザ投射ユニットの位置と関連付けられたレーザ画像を取得して、前記レーザ画像生成部により、前記関連付けられたレーザ画像を生成するように制御し、
前記レーザ移動ユニットが、前記細胞培養容器の一端のレーザ画像の投射開始位置から、前記細胞培養容器の他端のレーザ画像の投射終了位置まで連続的に移動することにより、
前記レーザ投射ユニットは、前記細胞培養容器の一端のレーザ画像の投射開始位置から、前記細胞培養容器の他端のレーザ画像の投射終了位置まで、前記関連付けられたレーザ画像を連続的に投射する、細胞処理装置。
【請求項２】
前記制御ユニットは、
前記レーザ投射ユニットの位置であるレーザ位置情報と、前記レーザ投射ユニットの位置において前記細胞に投射するレーザ画像とを関連付けたレーザ画像情報を記憶し、
前記レーザ位置情報を取得し、
前記レーザ位置情報および前記レーザ画像情報に基づき、前記レーザ位置情報と関連付けたレーザ画像を生成するように、前記レーザ画像生成部を制御する、請求項１記載の細胞処理装置。
【請求項３】
前記レーザ投射ユニットは、前記投射開始位置から前記投射終了位置まで略等速度で移動する、請求項１または２記載の細胞処理装置。
【請求項４】
前記観察ユニットは、前記細胞を撮像可能であり、
前記観察ユニットを移動可能な観察移動ユニットを含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の細胞処理装置。
【請求項５】
前記レーザ移動ユニットおよび前記観察移動ユニットは、独立に移動可能に構成されている、請求項４記載の細胞処理装置。
【請求項６】
前記制御ユニットは、前記観察ユニットの位置である観察位置情報および前記観察ユニットにより得られた画像を取得し、前記観察位置情報および前記画像に基づき、前記レーザ画像情報を作成し、記憶する、請求項４または５記載の細胞処理装置。
【請求項７】
前記観察ユニットは、前記細胞培養容器内の全面を撮像し、
前記制御ユニットは、
得られた細胞培養容器の全面の画像に基づき、前記レーザ画像を作成し、
前記レーザ投射ユニットの位置であるレーザ位置情報と、前記レーザ投射ユニットの位置において前記細胞に投射するレーザ画像とを関連付けたレーザ画像情報を作成し、記憶する、請求項４から６のいずれか一項に記載の細胞処理装置。
【請求項８】
前記観察ユニットは、前記細胞培養容器を複数の区分に分割し、各区分を撮像することにより、前記細胞培養容器の全面の細胞を撮像する、請求項４から７のいずれか一項に記載の細胞処理装置。
【請求項９】
前記制御ユニットは、各区分の画像を統合し、前記細胞培養容器の全面の画像を取得する、請求項８記載の細胞処理装置。
【請求項１０】
前記制御ユニットは、
前記レーザ画像を所定幅の分割画像に分割し、
前記レーザ投射ユニットの位置であるレーザ位置情報と、前記レーザ投射ユニットの位置において前記細胞に投射する分割画像とを関連付けた分割画像情報を前記レーザ画像情報として作成後、記憶し、
前記レーザ投射ユニットは、前記細胞に対して、前記レーザ画像として前記分割画像を投射する、請求項１から９のいずれか一項に記載の細胞処理装置。
【請求項１１】
前記観察ユニットは、前記細胞培養容器内の全面を撮像し、
前記制御ユニットは、
得られた細胞培養容器の全面の画像に基づき、前記レーザ画像を作成し、
前記レーザ画像を所定幅の分割画像に分割し、
前記レーザ投射ユニットの位置であるレーザ位置情報と、前記レーザ投射ユニットの位置において前記細胞に投射する分割画像とを関連付けた分割画像情報を前記レーザ画像情報として作成後、記憶し、
前記レーザ移動ユニットは、前記細胞培養容器の一端の分割画像の投射開始位置から、前記細胞培養容器の他端の分割画像の投射終了位置まで移動後、前記細胞培養容器の他端の新たな分割画像の投射開始位置から、前記細胞培養容器の一端の新たな分割画像投射終了位置まで移動することにより、
前記レーザ投射ユニットは、前記細胞培養容器の一端の分割画像の投射開始位置から、前記細胞培養容器の他端の分割画像の投射終了位置まで前記分割画像を投射し、前記細胞培養容器の他端の新たな分割画像の投射開始位置から、前記細胞培養容器の一端の新たな分割画像投射終了位置まで前記分割画像を投射し、
前記レーザ移動ユニットおよび前記レーザ投射ユニットは、前記細胞培養容器の全面の細胞に対して、前記移動および分割画像の投射を実施する、請求項４から１０のいずれか一項に記載の細胞処理装置。
【請求項１２】
前記観察ユニットおよび前記レーザ投射ユニットは、独立したユニットとして構成されている、請求項１から１１のいずれか一項に記載の細胞処理装置。
【請求項１３】
前記レーザ画像生成部は、空間変調素子を含む、請求項１から１２のいずれか一項に記載の細胞処理装置。
【請求項１４】
前記空間変調素子は、デジタルマイクロミラーデバイスを含む、請求項１３記載の細胞処理装置。
【請求項１５】
細胞培養容器内の細胞に対して、レーザ画像を投射することにより、レーザ処理を実施する処理工程を含み、
前記処理工程において、前記細胞培養容器の一端のレーザ画像の投射開始位置から、前記細胞培養容器の他端のレーザ画像投射終了位置まで、前記レーザ画像を連続的に投射することにより、レーザ処理を実施し、
前記処理工程は、レーザ投射装置を用いて実施され、
前記レーザ投射装置は、
レーザ光源と、
前記レーザ光源から発振されたレーザ光から前記細胞に投射するレーザ画像を生成するレーザ画像生成部とを含み、かつ
前記レーザ画像生成部により前記レーザ光から生成されたレーザ画像を前記細胞に投射し、
前記処理工程において、前記レーザ投射ユニットの位置と関連付けられたレーザ画像を取得して、前記レーザ画像生成部に生成された前記関連付けられたレーザ画像を前記細胞に対して投射することにより、レーザ処理を実施し、
前記レーザ投射装置は、請求項１から１４のいずれか一項に記載の細胞処理装置である、細胞のレーザ処理方法。
【請求項１６】
前記細胞培養容器内の細胞を含む画像に基づき、前記細胞に投射するレーザ画像を生成する生成工程を含む、請求項１５記載のレーザ処理方法。
【請求項１７】
前記細胞培養容器内の細胞を含む画像を取得する取得工程を含む、請求項１６記載のレーザ処理方法。
【請求項１８】
前記取得工程において、前記細胞培養容器内の細胞を撮像することにより、前記画像を取得する、請求項１７記載のレーザ処理方法。
【請求項１９】
前記取得工程において、前記細胞培養容器の全面について細胞を含む全面画像を取得し、
前記生成工程において、得られた全面画像に基づき、前記細胞に投射するレーザ画像を生成する、請求項１７または１８記載のレーザ処理方法。
【請求項２０】
前記取得工程において、前記細胞培養容器を複数の区分に分割し、各区分を撮像することにより、前記細胞培養容器全面の細胞を撮像する、請求項１９記載のレーザ処理方法。
【請求項２１】
前記取得工程において、得られた各区分の画像を統合し、前記細胞培養容器の全面の画像を取得する、請求項２０記載のレーザ処理方法。
【請求項２２】
前記レーザ画像を所定幅の分割画像に分割する分割工程を含み、
前記処理工程において、前記細胞培養容器内の細胞に対して、前記レーザ画像として前記分割画像を投射することにより、レーザ処理を実施する、請求項１５から２１のいずれか一項に記載のレーザ処理方法。
【請求項２３】
前記レーザ画像を所定幅の分割画像に分割する分割工程を含み、
前記処理工程は、
前記細胞培養容器の一端の分割画像の投射開始位置から、前記細胞培養容器の他端の分割画像投射終了位置まで、前記分割画像を投射する第１の処理工程と、
前記細胞培養容器の他端の新たな分割画像の投射開始位置から、前記細胞培養容器の一端の新たな分割画像投射終了位置まで、前記分割画像を投射する第２の処理工程とを含み、
前記取得工程において、前記細胞培養容器の全面について細胞を含む全面画像を取得し、
前記生成工程において、得られた全面画像に基づき、前記細胞に投射するレーザ画像を生成し、
前記処理工程において、前記細胞培養容器の全面の細胞に対して、前記第１の処理工程および前記第２の処理工程を実施する、請求項１５から２２のいずれか一項に記載のレーザ処理方法。
【請求項２４】
前記レーザ画像生成部は、空間変調素子を含む、請求項１５から２３のいずれか一項に記載のレーザ処理方法。
【請求項２５】
前記空間変調素子は、デジタルマイクロミラーデバイスを含む、請求項２４記載のレーザ処理方法。