(57)【要約】      （修正有）【課題】細胞に与えるダメージを抑えつつ凝集細胞の分散効率を高めることができる細胞分散装置を提供する。【解決手段】複数の細胞が凝集した凝集細胞を含む細胞試料液中の当該凝集細胞を単一細胞に分散する装置。前記単一細胞が通過可能に構成されたフィルター部材と、このフィルター部材と所定の間隔をあけて配設され、当該間隔内の凝集細胞を分散する分散部材と、この分散部材又は前記フィルター部材を駆動させる駆動源１０３とを備えている。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の細胞が凝集した凝集細胞を含む細胞試料液中の当該凝集細胞を単一細胞に分散する装置であって、
前記単一細胞が通過可能に構成されたフィルター部材と、
このフィルター部材と所定の間隔をあけて配設され、当該間隔内の凝集細胞を分散する分散部材と、
この分散部材又は前記フィルター部材を駆動させる駆動源と
を備えたことを特徴とする細胞分散装置。
【請求項２】
前記分散部材から前記フィルター部材の方向に前記細胞試料液の流れを形成する対流形成手段を更に備えた請求項１に記載の細胞分散装置。
【請求項３】
前記フィルター部材及び前記分散部材の外側に配設され、その周壁に開口部を有するガイド用筒体を更に備えており、
このガイド用筒体の先端開口及び前記開口部の一方を流入口とし、他方を流出口としたときに、前記細胞試料液が流入口から、ガイド用筒体内側、流出口、ガイド用筒体外側、流入口へと循環する循環流が形成される請求項２に記載の細胞分散装置。
【請求項４】
前記フィルター部材及び前記分散部材の外側に配設されるガイド用筒体を更に備えており、
このガイド用筒体の先端開口及び上端開口の一方を流入口とし、他方を流出口としたときに、前記細胞試料液が流入口から、ガイド用筒体内側、流出口、ガイド用筒体外側、流入口へと循環する循環流が形成される請求項２に記載の細胞分散装置。
【請求項５】
前記対流形成手段が前記分散部材に一体的に設けられており、前記駆動源によって当該分散部材が駆動されることで前記細胞試料液の流れが形成される請求項２〜４のいずれかに記載の細胞分散装置。
【請求項６】
前記分散部材が円筒体からなり、この円筒体は、一方の端面から他方の端面へ貫通する少なくとも１つの流路を有している請求項１〜５のいずれかに記載の細胞分散装置。
【請求項７】
前記対流形成手段が、前記円筒体の端面上に傾斜して設けられたフィンからなり、このフィンは、前記流路の開口近傍において細胞試料液を当該開口内に導入し得るように設けられている請求項６に記載の細胞分散装置。
【請求項８】
前記ガイド用筒体の先端部には、先端に向かって断面積が徐々に減少するテーパ部が形成されている請求項３〜７に記載の細胞分散装置。
【請求項９】
前記分散部材は、前記フィルター部材と対向する面に凸部を有する請求項１〜８のいずれかに記載の細胞分散装置。
【請求項１０】
前記フィルター部材は、前記凝集細胞を捕捉し得る大きさの複数の開口を有する膜状体又はメッシュ体からなる請求項１〜９に記載の細胞分散装置。
【請求項１１】
前記対流形成手段は前記フィルター部材から前記分散部材の方向に前記細胞試料液の流れを形成できる、請求項２〜１０のいずれかに記載の細胞分散装置。
【請求項１２】
前記細胞試料液が子宮頸部から採取された細胞を含む試料液である請求項１〜１１のいずれかに記載の細胞分散装置。
【請求項１３】
請求項１記載の細胞分散装置と、
この細胞分散装置で分離された細胞を含む細胞試料液を吸引分注するための吸引分注部と、
この吸引分注部により分注された細胞試料液から所定の細胞を抽出するためのろ過部と
を備えたことを特徴とする、細胞試料を調製するための試料前処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は細胞分散装置及び試料前処理装置に関する。さらに詳しくは、複数の細胞が凝集した凝集細胞を単一細胞に分散する細胞分散装置、及びこの細胞分散装置を備えた試料前処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
フローサイトメータを用いた子宮頸癌スクリーニングでは、測定試料として、専用ブラシで子宮頸部を擦過して採取した細胞をアルコールを主体とした保存液で保存したものが用いられる。子宮頸部の擦過により採取される細胞は、扁平上皮系細胞と腺系細胞の２種類からなり、その大部分は扁平上皮系細胞であるが、子宮頸部の奥に位置する子宮体部は主に粘液を分泌する腺細胞から構成されていることから、採取された子宮頸部の細胞群は当該子宮体部で産出された粘液に覆われて凝集した状態にあることが多い。
【０００３】
フローサイトメータで細胞を分析する場合、一列に整列された測定試料中の細胞にレーザ光を照射し当該細胞からの散乱光や蛍光を利用して各細胞の大きさや形状を測定するという原理上、細胞凝集の検体を測定することは難しく単一細胞であることが必要である。また、細胞凝集している中に存在している異型細胞や癌細胞を見落とさないためにも凝集している細胞群を分散して、単一細胞にすることが重要である。更に、凝集した細胞は５００μｍを超える大きさに達することがあり、この場合、凝集細胞が装置内に詰まって測定ができなくなることがある。
【０００４】
そこで、凝集細胞を分散するために細胞検体を含む溶液を攪拌することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載されている方法では、細胞検体を含む溶液中に、先端にフィルターが設けられた中空体を備えた攪拌装置を浸し、この中空体を回転させることで細胞を含む溶液を攪拌し、これにより細胞群にせん断力を生じさせて細胞を分散させている。次に中空体を溶液中に浸した状態で当該中空体内部のエアーを吸引する。前記フィルターは、測定対象とする単一細胞は通過できないが、それ以下の大きさの赤血球や細胞片などを通過させることができるサイズの孔（開口）が複数形成されたものであるので、前記吸引によって、赤血球や細胞片を含む溶液がフィルターを通過して中空体内に吸引されるとともに、フィルターを通過することができない細胞がフィルター面に吸着される。そして、中空体内部に吸引された溶液を排出した後に前記細胞が吸着されたフィルター面をスライドガラスに接触させることで、当該フィルター面に吸着された細胞をスライドガラス上に分布させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平４−２３２８３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載された方法では、凝集細胞と凝集細胞から分散された細胞とが混在した状態で、中空体の攪拌によるせん断力が加えられる。すなわち、凝集細胞及び分散された細胞の双方にせん断力が作用することになる。このため、分散された細胞にダメージを与える恐れがあった。また、分散された細胞にダメージを与えない程度のせん断力を作用させた場合、凝集細胞の細胞分散効率が下がるという問題点があった。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、細胞に与えるダメージを抑えつつ凝集細胞の分散効率を高めることができる細胞分散装置及びこれを備えた試料前処理装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の細胞分散装置は、複数の細胞が凝集した凝集細胞を含む細胞試料液中の当該凝集細胞を単一細胞に分散する装置であって、
前記単一細胞が通過可能に構成されたフィルター部材と、
このフィルター部材と所定の間隔をあけて配設され、当該間隔内の凝集細胞を分散する分散部材と、
この分散部材又は前記フィルター部材を駆動させる駆動源と
を備えたことを特徴としている。
【０００９】
また、本発明の試料前処理装置は、前記細胞分散装置と、
この細胞分散装置で分離された細胞を含む細胞試料液を吸引分注するための吸引分注部と、
この吸引分注部により分注された細胞試料液から所定の細胞を抽出するためのろ過部と
を備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の細胞分散装置及び試料前処理装置によれば、細胞に与えるダメージを抑えつつ凝集細胞の分散効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施の形態に係る細胞分散装置を備えた細胞分析装置の斜視図である。
【図２】測定装置の内部構成を示すブロック図である。
【図３】試料調製装置の内部構成を示すブロック図である。
【図４】データ処理装置の内部構成を示すブロック図である。
【図５】主検出部を構成するフローサイトメータの機能ブロック図である。
【図６】フローサイトメータの光学系を示す側面図である。
【図７】調製デバイス部の流体回路図である。
【図８】本発明の細胞分散装置の一実施の形態の斜視説明図である。
【図９】図８に示される細胞分散装置の先端部分の断面説明図である。
【図１０】フィルター部材の平面図である。
【図１１】分散部材であるローターを上方からみた斜視図である。
【図１２】分散部材であるローターを下方からみた斜視図である。
【図１３】弁別・置換部の拡大断面図である。
【図１４】弁別・置換部のろ過作用を示す説明図である。
【図１５】細胞分析装置の各制御部が行う処理を示すフローチャートである。
【図１６】細胞分析装置の各制御部が行う処理を示すフローチャートである。
【図１７】弁別・置換処理を示すフローチャートである。
【図１８】（ａ）はローターの他の例の平面説明図であり、（ｂ）は同斜視図である。
【図１９】分散部材の他の例の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照しつつ、本発明の細胞分散装置及び試料前処理装置の実施の形態を詳細に説明する。
〔細胞分析装置の全体構成〕
まず、本発明の一実施の形態に係る細胞分散装置を備えた細胞分析装置の全体構成について説明し、ついでこの細胞分析装置を構成する各装置ないしは各部について説明する。
【００１３】
図１は、本発明の一実施の形態に係る細胞分散装置を備えた細胞分析装置１の斜視図である。この細胞分析装置１は、患者から採取した細胞を含む測定試料をフローセルに流し、このフローセルを流れる測定試料にレーザ光を照射し、測定試料からの光（前方散乱光、側方蛍光など）を検出してその光信号を分析することで、細胞に癌細胞が含まれているか否かを判断するのに用いられる。より具体的には、細胞分析装置１は、子宮頸部の上皮細胞を分析対象としており、子宮頸癌をスクリーニングするのに用いられるものである。
図１に示されるように、細胞分析装置１は、測定試料に対してレーザ光による光学的な測定を行う測定装置２と、被検者から採取された生体試料に洗浄や染色などの前処理を行って、測定装置２に供給する測定試料を作製する試料調製装置３と、測定装置２での測定結果の分析などを行うデータ処理装置４とを備えている。
【００１４】
〔測定装置の内部構成〕
図２は、測定装置２の内部構成を示すブロック図である。
図２に示されるように、この測定装置２は、主検出部６と、信号処理部７と、測定制御部８と、Ｉ／Ｏインタフェース９とを備えている。
このうち、主検出部６は、測定試料から測定対象細胞やその核の数及びサイズなどを検出するものであり、本実施の形態では、後述する図５及び図６に示されるフローサイトメータ１０が採用されている。
【００１５】
信号処理部７は、主検出部６からの出力信号に必要な信号処理を行う信号処理回路からなる。また、測定制御部８は、マイクロプロセッサ１１と記憶部１２とを含んでおり、記憶部１２は、ＲＯＭ、ＲＡＭなどからなる。
記憶部１２のＲＯＭには、主検出部６や信号処理部７の動作制御を行う制御プログラムと、この制御プログラムの実行に必要なデータとが格納されており、マイクロプロセッサ１１は、当該制御プログラムをＲＡＭにロードして、又は、ＲＯＭから直接実行することが可能である。
【００１６】
測定制御部８のマイクロプロセッサ１１は、Ｉ／Ｏインタフェース９を介して、データ処理装置４と後述する調整制御部１６のマイクロプロセッサ１９に繋がっており、これにより、自身が処理したデータや自身の処理に必要なデータを、データ処理装置４及び調整処理部１６のマイクロプロセッサ１９との間で送受信できるようになっている。
【００１７】
〔試料調製装置の内部構成〕
図３は、試料調製装置３の内部構成を示すブロック図である。
図３に示されるように、この試料調製装置３は、副検出部１４と、信号処理部１５と、調製制御部１６と、Ｉ／Ｏインタフェース１７と、生体試料に対する成分調整を自動的に行うための調製デバイス部１８とを備えている。
【００１８】
このうち、副検出部１４は、生体試料に含まれる測定対象細胞の細胞数を検出するものであり、本実施の形態では、この副検出部１４についても、図５及び図６に示されるものとほぼ同様のフローサイトメータ１０を採用している。
信号処理部１５は、副検出部１４からの出力信号に必要な信号処理を行う信号処理回路からなる。調製制御部１６は、マイクロプロセッサ１９と、記憶部２０と、センサドライバ２１と、駆動部ドライバ２２とを含んでおり、記憶部２０は、ＲＯＭ、ＲＡＭなどからなる。
【００１９】
本実施の形態における調製デバイス部（試料前処理装置）１８は、検体セット部２４と、細胞分散装置としての細胞分散部２５と、吸引分注部としての検体ピペット部２６と、検体定量部２７と、試薬定量部２８と、ろ過部としての弁別・置換部２９とから構成されている。
【００２０】
このうち、検体セット部２４は、生体試料を収容する複数の生体容器５３や生成物容器５４（図７参照）をセットするためのものである。また、細胞分散部２５は、生体容器５３内の生体試料に含まれる凝集細胞を強制的に分散させて単一細胞にするものであり、その詳細については後述する。
【００２１】
また、検体ピペット部２６は、細胞が分散された生体試料を生体容器５３から取り出して調製デバイス部１８の流体回路に導入したり、調製された生成物を生成物容器５４に戻したり当該生成物容器５４から取り出したりするものであり、検体定量部２７は、流体回路に供給される生体試料を定量するものである。
【００２２】
更に、試薬定量部２８は、生体試料に加える染色液などの試薬を定量するものであり、弁別・置換部２９は、生体試料と希釈液とを混合置換するとともに、測定対象細胞とそれ以外の細胞（赤血球、白血球など）や細菌などとを弁別するためのものである。なお、前記各部２４〜２９を有する調製デバイス部１８の流体回路の構成（図７）については、後述する。
【００２３】
記憶部２０のＲＯＭには、副検出部１４、信号処理部１５、センサドライバ２１及び駆動部ドライバ２２の動作制御を行う制御プログラムと、この制御プログラムの実行に必要なデータとが格納されており、マイクロプロセッサ１９は、当該制御プログラムをＲＡＭにロードして、又は、ＲＯＭから直接実行することが可能である。
【００２４】
調製制御部１６のマイクロプロセッサ１９は、Ｉ／Ｏインタフェース１７を介して前記測定制御部８のマイクロプロセッサ１１に繋がっており、これにより、自身が処理したデータや自身の処理に必要なデータを、測定処理部８のマイクロプロセッサ１１との間で送受信できるようになっている。
【００２５】
また、調製制御部１６のマイクロプロセッサ１９は、センサドライバ２１と駆動部ドライバ２２を介して、調製デバイス部１８の各部２４〜２９のセンサ類や駆動部を構成する駆動モータと繋がっており、センサからの検知信号に基づいて制御プログラムを実行し、駆動部の動作を制御する。
【００２６】
〔データ処理装置の内部構成〕
図４は、データ処理装置４の内部構成を示すブロック図である。
図４に示されるように、本実施の形態におけるデータ処理装置４は、例えばノートＰＣ（デスクトップ型でもよい）などのパーソナルコンピュータからなり、処理本体３１と、表示部３２と、入力部３３とから主に構成されている。
【００２７】
処理本体３１は、ＣＰＵ３４と、ＲＯＭ３５と、ＲＡＭ３６と、ハードディスク３７と、読出装置３８と、入出力インタフェース３９と、画像出力インタフェース４０とを備えており、これらの各部は内部バスによって通信可能に接続されている。
ＣＰＵ３４は、ＲＯＭ３５に記憶されているコンピュータプログラムやＲＡＭ３６にロードされたコンピュータプログラムを実行することが可能である。
【００２８】
ＲＯＭ３５は、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭなどによって構成され、ＣＰＵ３４に実行されるコンピュータプログラム及びこれに用いるデータなどが格納されている。
ＲＡＭ３６は、ＳＲＡＭ又はＤＲＡＭなどで構成され、ＲＯＭ３５及びハードディスク３７に記録されている各種のコンピュータプログラムの読み出しや、それらのコンピュータプログラムを実行するときのＣＰＵ３４の作業領域として利用される。
【００２９】
前記ハードディスク３７には、オペレーティングシステム及びアプリケーションプログラムなど、ＣＰＵ３４に実行させるための種々のコンピュータプログラム及びそのプログラムの実行に用いるデータがインストールされている。
また、ハードディスク３７には、例えば、米国マイクロソフト社が製造販売するWindows（登録商標）などのグラフィカルユーザインターフェース環境を提供する、オペレーティングシステムがインストールされている。
【００３０】
更に、ハードディスク３７には、測定制御部８及び調製制御部１６への動作命令の送信、測定装置２で行った測定結果の受信及び分析処理、並びに、処理した分析結果の表示などを行う操作プログラム４１がインストールされている。この操作プログラム４１は、当該オペレーティングシステム上で動作する。
【００３１】
読出装置３８は、フレキシブルディスクドライブ、ＣＤ−ＲＯＭドライブ、又はＤＶＤ−ＲＯＭドライブなどで構成され、可搬型記録媒体に記録されたコンピュータプログラム又はデータを読み出すことができる。
入出力インタフェース３９は、例えば、ＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４、ＲＳ−２３２Ｃなどのシリアルインタフェース、ＳＣＳＩ、ＩＤＥ、ＩＥＥＥ１２８４などのパラレルインタフェース、及びＤ／Ａ変換器、Ａ／Ｄ変換器などからなるアナログインタフェースなどから構成されている。
【００３２】
入出力インタフェース３９には、キーボード及びマウスからなる入力部３３が接続され、これをユーザが操作することでコンピュータへのデータ入力が可能となっている。
また、入出力インタフェース３９は、測定装置２のＩ／Ｏインタフェース９とも接続されており、これにより、測定装置２とデータ処理装置４との間でデータの送受信を行うことができる。
画像出力インタフェース４０は、ＬＣＤ又はＣＲＴなどからなる前記表示部３２に接続されており、ＣＰＵ３４からの画像データに応じた映像信号を当該表示部３２に出力させるものである。
【００３３】
〔主検出部（フローサイトメータ）の構成〕
図５は、主検出部６を構成するフローサイトメータ１０の機能ブロック図であり、図６は、そのフローサイトメータ１０の光学系を示す側面図である。
図５に示されるように、フローサイトメータ１０のレンズ系４３は、光源である半導体レーザ４４からのレーザ光を、フローセル４５を流れる測定試料に集光するものであり、集光レンズ４６は、測定試料中の細胞の前方散乱光をフォトダイオード４７からなる散乱光検出器に集光するものである。
【００３４】
図５では、分かり易くするためにレンズ系４３を単一レンズで図示してあるが、このレンズ系４３は、具体的には、例えば図６に示されるような構成になっている。
すなわち、本実施の形態におけるレンズ系４３は、半導体レーザ４４側（図６の左側）から順に、コリメータレンズ４３ａ、シリンダレンズ系（平凸シリンダレンズ４３ｂ＋両凹シリンダレンズ４３ｃ）及びコンデンサレンズ系（コンデンサレンズ４３ｄ＋コンデンサレンズ４３ｅ）から構成されている。
【００３５】
図５に戻って、側方用の集光レンズ４８は、測定対象細胞又はこの細胞中の核の側方散乱光と側方蛍光をダイクロイックミラー４９に集光する。このミラー４９は、側方散乱光を散乱光検出器であるフォトマルチプライヤ５０へ反射させ、側方蛍光を蛍光検出器であるフォトマルチプライヤ５１の方へ透過させる。これらの光は、測定試料中の細胞や核の特徴を反映したものとなっている。
【００３６】
そして、フォトダイオード４７及び各フォトマルチプライヤ５０、５１は、受光した光信号を電気信号に変換して、それぞれ、前方散乱光信号（ＦＳＣ）、側方散乱光信号（ＳＳＣ）及び側方蛍光信号（ＳＦＬ）を出力する。これらの出力信号は図示しないプリアンプにより増幅され、測定装置２の信号処理部７（図２参照）に送られる。
測定装置２の信号処理部７で処理された各信号ＦＳＣ、ＳＳＣ、ＳＦＬは、それぞれ、マイクロプロセッサ１１によってＩ／Ｏインタフェース９からデータ処理装置４に送信される。
【００３７】
データ処理装置４のＣＰＵ３４は、前記操作プログラム４１を実行することにより、各信号ＦＳＣ、ＳＳＣ、ＳＦＬから細胞や核を分析するためのスキャッタグラムを作成し、このスキャッタグラムに基づいて、測定試料中の細胞が異常であるか否か、具体的には癌化した細胞であるか否かを判定する。
【００３８】
なお、フローサイトメータ１０の光源としては、半導体レーザ４４の代わりにガスレーザを用いることもできるが、低コスト、小型、且つ低消費電力である点より半導体レーザ４４を採用するのが好ましく、かかる半導体レーザ４４の採用によって製品コストを低減させるとともに、装置の小型化及び省電力化を図ることができる。
【００３９】
また、本実施の形態では、ビームを狭く絞ることに有利な波長の短い青色半導体レーザを用いている。青色半導体レーザは、ＰＩなどの蛍光励起波長に対しても有効である。なお、半導体レーザのうち、低コスト且つ長寿命であり、メーカーからの供給が安定している赤色半導体レーザを用いてもよい。
【００４０】
ところで、子宮頸部の上皮細胞の大きさは平均で約６０μｍであり、また核の大きさは５〜７μｍである。この細胞が癌化すると細胞分裂の頻度が異常に多くなり、核は１０〜１５μｍの大きさとなる。これにより、Ｎ／Ｃ比（核の大きさ／細胞の大きさ）が正常な細胞に比べて大きくなる。
従って、細胞と核の大きさを検出することによって、細胞が癌化したか否かの判断指標とすることができる。
【００４１】
そこで、本実施の形態では、フローセル４５を流れる測定試料からの散乱光をフォトダイオード４７で検出するとともに、フローセル４５を流れる測定試料からの蛍光をフォトマルチプライヤ５１で検出する。
測定装置２の信号処理部７は、フォトダイオード４７から出力された散乱光信号から、測定対象細胞の大きさを反映した値である散乱光信号のパルス幅を取得するとともに、フォトマルチプライヤ５１から出力された蛍光信号から、測定対象細胞の核の大きさを反映した値である蛍光信号のパルス幅を取得する。
【００４２】
そして、前記信号処理部７で得た測定対象細胞の大きさを反映した値と、測定対象細胞の核の大きさを反映した値とに基づいて、当該測定対象細胞が異常であるか否かを、分析部を構成するデータ処理装置４のＣＰＵ３４が判定するようになっている。
具体的には、データ処理装置４のＣＰＵ３４は、蛍光信号のパルス幅を散乱光信号のパルス幅で除した値が所定の閾値より大きい場合に、測定対象細胞が異常であると判定する。
【００４３】
〔副検出部の構成〕
試料調製装置３の副検出部１４は、試料調製を行う前処理工程において、生体試料から測定対象細胞の数を検出するものであり、本実施の形態では、図５及び図６に例示したものとほぼ同じ構成のフローサイトメータ１０を採用している。
もっとも、本実施の形態における試料調製装置３は、測定装置２による本測定の前に測定対象細胞の濃度測定を予備的に行うものであるので、副検出部１４では、その細胞数を計数するための信号を出力できれば足りる。
【００４４】
このため、副検出部１４を構成するフローサイトメータ１０の場合には、前方散乱光信号（ＦＳＣ）を取得できれば足りるので、側方散乱光信号（ＳＳＣ）や側方蛍光信号（ＳＦＬ）を取得するためのフォトマルチプライヤ５０、５１がなく、ＦＳＣを取得するためのフォトダイオード４７のみを有している。
そして、かかる副検出部１４のフォトダイオード４７が受光した光信号は、電気信号に変換されて増幅され、試料調製装置３の信号処理部１５（図３参照）に送られる。
【００４５】
試料調製装置３の信号処理部１５で処理された信号ＦＳＣは、調製制御部１６に送られる。この調製制御部１６のマイクロプロセッサ１９は、信号ＦＳＣに基づいて測定対象細胞の数をカウントする。
また、マイクロプロセッサ１９は、濃度測定のために検体ピペット部２６で予備的に採取した生体試料の容積を、当該ピペット部２６に設けられた流量センサ（図示せず）から取得しており、信号ＦＳＣから得た細胞数をその容積で割ることにより、生体試料の濃度を算出する。
【００４６】
もっとも、必ずしも生体試料の濃度自体を算出する必要はなく、生体試料の採取量を常に一定に保持する場合には、細胞数自体が当該濃度を反映した情報になる。すなわち、調製制御部１６のマイクロプロセッサ１９が生成する濃度情報は、生体試料の濃度が含まれるのは勿論、この濃度と実質的に等価の他の情報であってもよい。
そして、調製制御部１６のマイクロプロセッサ１９は、自身が生成した前記濃度情報に基づいて、前記調製デバイス部１８が生体試料に対して行う調製動作（生体試料や試薬の定量などの動作）を制御するための制御指令を発する。なお、この制御の具体的な内容については後述する。
【００４７】
〔調製デバイス部の流体回路〕
図７は、前記調製デバイス部１８の流体回路図である。
図７に示されるように、検体セット部２４は、円形の回転テーブル２４Ａと、これを回転駆動する駆動部２４Ｂとを備え、回転テーブル２４Ａの外周縁部には、生体試料を収容する生体容器５３と、生体試料を調製した後の生成物を収容する生成物容器（マイクロチューブ）５４とをセット可能な保持部が設けられている。
【００４８】
細胞分散部２５は、フィルター部材であるフィルター１０１と、このフィルター１０１と所定の間隔をあけて配設された分散部材であるローター１０２と、このローター１０２を回転駆動させる駆動源であるモータ１０３とを備えており、モータ１０３の出力軸（図示せず）に連結された回転軸１０４を介して前記ローター１０２が回転駆動される。前記フィルター１０１及びローター１０２の外側にはガイド用筒体であるパイプ１０５が設けられており、これらを生体容器５３内に挿入してローター１０２を回転させることにより、生体容器５３内の生体試料が攪拌されて、当該生体試料に含まれる凝集細胞が単一細胞に分散される。なお、この細胞分散部２５の具体的構成を含む詳細については後述する。
【００４９】
検体ピペット部２６は、生体容器５３内の生体試料や生成物容器５４内の測定試料を吸引して、その試料を検体定量部２７に供給するための第１ピペット２６Ａと、調製デバイス部１８において所定の処理を行った後の生成物を生成物容器５４に戻すための第２ピペット２６Ｂとを備えている。
【００５０】
第２ピペット２６Ｂは、後述する弁別・置換部２９の収容容器５７と管路で繋がっており、弁別・置換部２９で測定対象細胞が弁別された液体を、当該第２ピペット部２６Ｂによって生成物容器５４に戻すことができる。
検体定量部２７は、定量シリンダ２７Ａと、このシリンダ２７Ａに挿通された定量ピストンを上下動させる駆動部２７Ｂとを備えている。定量シリンダ２７Ａは、方向切替バルブＶ１を介して第１ピペット２６Ａと管路で繋がっている。
【００５１】
第１ピペット２６Ａで生体容器５３から吸引された生体試料は、方向切替バルブＶ１を通じて定量シリンダ２７Ａに導入される。この導入された生体試料は、駆動部２７Ｂによる定量ピストンの移動によって方向切替バルブＶ１を通じて次の弁別・置換部２９に送られる。
なお、本実施の形態では、検体定量部２７の定量シリンダ２７Ａは、生体試料に対する希釈液を調製する希釈液ユニット５５とも管路で繋がっている。
【００５２】
試薬定量部２８は、一対の定量シリンダ２８Ａ、２８Ｂと、この各シリンダ２８Ａ、２８Ｂにそれぞれ挿通された定量ピストンを上下動させる駆動部２８Ｃとを備えている。各定量シリンダ２８Ａ、２８Ｂは、それぞれ供給切替バルブＶ２、Ｖ３を介して第２ピペット２６Ｂと管路で繋がっている。
試薬容器内の試薬は、各定量シリンダ２８Ａ、２８Ｂに供給される。供給された試薬は、駆動部２８Ｃによる定量ピストンの移動によって所定分量だけ定量され、定量された試薬は、供給切替バルブＶ２、Ｖ３を通じて第２ピペット２６Ｂに送られる。
【００５３】
このため、検体セット部２４の生成物容器５４に戻される弁別済みの試料に対して、試薬定量部２８が定量した複数種類の所定分量の試薬を、それぞれ混合できるようになっている。
【００５４】
本実施形の形態では、試薬定量部２８の各定量シリンダ２８Ａ、２８Ｂで定量される試薬は２種類ある。このうち、一方の定量シリンダ２８Ａで計量して生体試料に加える試薬は、ＰＩ染色を行うための染料液であり、他方の定量シリンダ２８Ｂで計量して生体試料に加える試薬は、細胞にＲＮＡ処理を行うためのＲＮａｓｅである。ＰＩ染色は、色素を含んでいる蛍光染色液であるヨウ化プロピジウム（ＰＩ）により行われる。ＰＩ染色では核に選択的に染色が施されるため、核からの蛍光が検出可能となる。また、ＲＮＡ処理とは、細胞中のＲＮＡを溶かすための処理である。染料液は、上皮細胞のＲＮＡとＤＮＡの両方を染色してしまうので、前記ＲＮＡ処理を行うことでＲＮＡが溶け染料液によって染まらなくなるので、細胞核のＤＮＡを正確に測定することが可能となる。
【００５５】
弁別・置換部２９は、上方開口状の収容容器５７と、この収容容器５７に上下動自在に挿通された濾過シリンダ５８と、この濾過シリンダ５８を収容容器５７内で上下動させる駆動部５９とを備えている。
【００５６】
収容容器５７は、方向切替バルブＶ１、Ｖ７、Ｖ４を介して検体定量部２７の定量シリンダ２７Ａと管路で繋がっている。このため、検体定量部２７で定量された生体試料は、方向切替バルブＶ１、Ｖ７、Ｖ４を通じて収容容器５７に供給され、この容器５７の内部にいったん保持することができる。
また、収容容器５７は、方向切替バルブＶ４を介して前記第２ピペット２６Ｂと管路で繋がっており、弁別済みの収容容器５７内の生体試料は、方向切替バルブＶ４から第２ピペット２６Ｂに送られる。
【００５７】
更に、方向切替バルブＶ４と第２ピペット２６Ｂまでの管路部分には、前記副検出部１４のフローセル４５が介在されている。このため、副検出部１４は、収容容器５７から排出される弁別済みの生体試料に対して、細胞数の計数を行うことができる。
濾過シリンダ５８は、測定対象細胞（上皮細胞）は通過させず、且つ、それより小径の細胞（赤血球、白血球など）は通過させるフィルター６０を下部に備えた中空筒体からなり、この濾過シリンダ５８は、切替バルブＶ５を介して希釈液ユニット５５に管路で繋がっている。
【００５８】
このため、希釈液ユニット５５の希釈液は、切替バルブＶ５を開放することで濾過シリンダ５８の内部に供給することができる。
弁別・置換部２９の駆動部５９は、生体試料と希釈液の混合液が入った収容容器５７に対して、前記濾過シリンダ５８を下方に移動させ、濾過シリンダ５８のフィルター６０が収容容器５７内の混合液体中を下方に移動する。これにより、測定対象細胞のみを含む液体が残液としてフィルター６０の下方に残るとともに、その他の細胞や夾雑物を含む液体が濾液としてフィルター６０の上方（濾過シリンダ５８の内部）に残る。
【００５９】
また、濾過シリンダ５８は、切替バルブＶ６介して濾液の廃棄部６１に管路で繋がっている。このため、濾過シリンダ５８の下降で濾過された濾液は、切替バルブＶ６を通じて外部に廃棄される。
一方、濾過シリンダ５８内の残液は、前記濾液の廃棄が済んだ後に、方向切替バルブＶ４を通じて副検出部１４のフローセル４５に送られ、検体ピペット部２６の第２ピペット２６Ｂに送られる。
【００６０】
なお、濾過後の残液が生体試料の濃度測定用のものである場合は、第２ピペット２６Ｂから外部に排出され、同残液が測定試料の調製用のものである場合は、第２ピペット２６Ｂから生成物容器５４に戻される。
【００６１】
図７に示されるように、検体定量部２７の定量シリンダ２７Ａは、方向切替バルブＶ１、Ｖ７を介して測定装置２の主検出部６にも管路で繋がっている。
そして、生成物容器５４内の測定試料については、第１ピペット２６Ａを介して検体定量部２７で定量され、前記バルブＶ１、Ｖ７を通じて測定装置２の主検出部６に供給されるようになっている。
なお、図７に示される各部の駆動部や切替弁（電磁弁）Ｖ１〜Ｖ７に対する動作制御は、前記調製制御部１６（マイクロプロセッサ１９）からの制御指令に基づいて行われる。また、この調製制御部１６が行う前処理工程については後述する。
【００６２】
〔細胞分散部の具体的構成〕
図８は、細胞分散部２５のより具体的な構成を示す斜視説明図であり、図９は、この細胞分散部２５の先端部分の断面説明図である。
図８〜９に示されるように、本実施の形態における細胞分散部２５は、フィルター１０１と、このフィルター１０１と所定の間隔をあけて配設されたローター１０２と、このローター１０２を回転駆動させるモータ１０３とを備えており、前記フィルター１０１とローター１０２の外側には、生体試料の流れをガイドする機能を有するパイプ１０５が配設されている。
【００６３】
フィルター１０１は耐薬品性や強度などを考慮してステンレスで作製されており、図１０に示されるように厚さ１００μｍ程度の円形の膜状体からなっている。フィルター１０１は、単一細胞が通過可能な大きさの孔１０１Ａが、その周縁部１０１Ｂを除いて多数穿設されている。本実施の形態における測定対象細胞は子宮頸部の上皮細胞（通常、２０〜８０μｍ程度の大きさであり、大部分は６０μｍ程度の大きさである）であるので、フィルター１０１の孔１０１Ａの孔径は１００μｍにされており、また開口率は４０％にされている。このフィルター１０１は、レーザスポット溶接によって前記パイプ１０５の内周面の所定箇所に固着されている。
【００６４】
フィルター１０１の孔１０１Ａの孔径を８０〜１２０μｍに設定したのは、８０μｍ未満であれば、測定対象の単一細胞がフィルター１０１を通過できず、単一細胞がせん断力によりダメージを受けることがあり、１２０μｍを超えると凝集細胞がフィルター１０１を通過し、凝集細胞の細胞分散効率を下げることがある。なお、孔１０１Ａの孔径は、１００μｍ前後がより好ましい。
【００６５】
ローター１０２も前記フィルター１０１と同じく耐薬品性や強度などを考慮してステンレスで作製されており、図１１〜１２に示されるように、直径約７ｍｍ、厚さ（高さ）約５ｍｍの短円筒体からなっている。ローター１０２の中心には穴部１０２Ａが形成されており、この穴部１０２Ａに、一端が前記モータ１０３の出力軸１０３Ａに連結された回転軸１０４の他端が圧入されている。また、前記穴部１０２Ａの周りには、ローター１０２の上面１０２Ｂ（図８〜９において上側の面）から下面１０２Ｃへ貫通する４つの流路１０２Ｄが周方向において等間隔で形成されている。貫通孔からなる流路の孔径は２ｍｍ程度である。
【００６６】
ローター１０２の上面１０２Ｂには、各流路１０２Ｄに対応してフィン１０６が設けられている。それぞれのフィン１０６は、舌片形状の板体を途中で折り曲げた略「へ」の字状の部材であり、その短辺部１０６Ａはローター１０２の上面１０２Ｂに形成された溝１０７内に圧入されている。溝１０７は、前記穴部１０２Ａを中心として径外方向に形成されている。フィン１０６の長辺部１０６Ｂはローター１０２の上面１０２Ｂに対して傾斜した面を構成しており、また、その一部が流路１０２Ｄの開口部を望むように、ないしは流路１０２Ｄの開口部を覆うように前記溝の位置が設定されている。これにより、ローター１０２が回転したときに、フィン１０６の長辺部１０６Ｂの下面１０６Ｂ１に当たった生体試料が流路１０２Ｄ内に導入されて、当該生体試料の流れが形成されるようになっている。長辺部１０６Ｂの角部１０６Ｂ２は、細胞に与えるダメージを小さくするために曲面加工又は面取り加工が施されている。
【００６７】
ローター１０２の下面１０２Ｃには、十字状の突条部１０８Ａからなる凸部１０８が形成されている。各流路１０２Ｄは隣接する突条部１０８Ａ間に開口している。この突条部１０８Ａの突出高さは、分散させる凝集細胞の大きさにより異なるが、通常、１００〜３００μｍの範囲である。かかる凸部１０８を形成することにより凝集細胞を確実に分散させることができる。また、図示していないが、突条部１０８Ａの角部も前記長辺部１０６Ｂの角部１０６Ｂ２と同様、細胞に与えるダメージを小さくするために曲面加工又は面取り加工が施されている。
【００６８】
ローター１０２の下面１０２Ｃに形成された突条部１０８Ａの先端面１０８Ａ１（図８〜９において下面）と、フィルター１０１の上面との間には３０〜８０μｍの間隔（クリアランス）ＣＬ１が設けられている。この間隔ＣＬ１を設けることによって、凝集細胞に効果的にせん断力又は分散力を与えることができる。すなわち、本実施の形態において測定対象とする子宮頸部の上皮細胞の大きさは平均６０μｍであり、これが凝集すると１２０μｍを超える大きさになる。また、本実施の形態におけるフィルター１０１の孔径は１００μｍである。単一の上皮細胞の場合はフィルター１０１の孔１０１Ａを通過することができるが、凝集細胞は通過することができず当該フィルター１０１の孔１０１Ａに捕捉される。このとき、前記間隔ＣＬ１が、凝集細胞の大きさよりも小さい値であると、孔１０１Ａに捕捉されている凝集細胞に対して確実にせん断力又は分散力を与えて、当該凝集細胞を確実に分散させることができる。
【００６９】
間隔ＣＬ１を３０〜８０μｍに設定したのは、３０μｍ未満であれば、細胞が破砕されることがあり、８０μｍを超えると凝集細胞に与える分散力が低下してしまうことがある。なお、間隔ＣＬ１は、５０μｍ前後がより好ましい。
【００７０】
モータ１０３はコの字状の支持ブラケット１０９の上部部材１０９Ａに固設されており、その出力軸１０３Ａが当該上部部材１０９Ａに形成された孔（図示せず）より下方に突出している。そして、この出力軸１０３Ａに前記回転軸１０４の一端が連結され、また、当該回転軸１０４の他端が前記ローター１０２に連結されている。これにより、モータ１０３を回転駆動させることで、ローター１０２を回転させることができる。
【００７１】
パイプ１０５は、外径が１０ｍｍ程度であり、肉厚が１．５ｍｍ程度のステンレス製の円形パイプからなり、その一端が前記支持ブラケット１０９の下部部材１０９Ｂの下面に設けられた中空体１１０に接続されている。パイプ１０５の他端（先端側端部）には、先端に向かって断面積が徐々に減少するテーパ部１０５Ａが形成されている。このテーパ部１０５Ａの先端の孔１０５Ｂの孔径は約２．５ｍｍである。前記ローター１０２は、その外周面１０２Ｅがパイプ１０５の内周面１０５Ｄに近接するように配設されており、当該外周面１０２Ｅと内周面１０５Ｄとの間隔ＣＬ２は約１００μｍにされている。
【００７２】
前記ローター１０２が配置される位置よりもやや上方のパイプ周壁には長孔形状の開口部１０５Ｃが２つ形成されている。この２つの開口部１０５Ｃは、パイプ１０５の芯を中心として対向する位置に形成されている。後述するように、パイプ１０５外部の生体試料は、この開口部１０５Ｃを通ってパイプ１０５内に導入される。
【００７３】
次に前記構成を備えた細胞分散部２５の作用について説明する。
パイプ１０５を生体容器５３内の生体試料に浸した状態でモータ１０３を回転させると、このモータ１０３の出力軸１０３Ａに回転軸１０４を介して接続されているローター１０２が回転する。モータ１０３の回転数は、本発明において特に限定されるものではないが、概ね２０００〜２００００ｒｐｍである。生体試料やローター１０２の形状などにより好適な回転数は異なるが、回転数が小さすぎると凝集細胞を十分に分散させることができず、一方、回転数が大きすぎると細胞が破砕されることがある。また、１回の処理操作（分散操作）に必要なモータ１０３の回転時間は生体試料の種類や量、回転数などにより異なるが、通常、２０〜３００秒である。更に、隅部によどんでいる凝集細胞を攪拌したり、又は、フィン１０６などに絡み付いている凝集細胞を開放したりするために、定期的にモータ１０３に逆転動作をさせるのが好ましい。具体的に、子宮頸部の上皮細胞を測定対象とする本実施の形態では、例えば、正転１８秒、反転２秒というサイクルを３サイクル繰り返すことで、凝集細胞を十分に分散させることができる。
【００７４】
ローター１０２が回転すると、このローター１０２と一体的に設けられているフィン１０６も回転する。フィン１０６は、図１１に示されるように、ローター１０２の正転方向に長辺部１０６Ｂが傾斜しているので、当該フィン１０６の回転によって生体試料がローター１０２の流路１０２Ｄ内に導入される。
【００７５】
流路１０２Ｄ内に導入された生体試料は、当該流路１０２Ｄの下部開口部よりフィルター１０１に向けて噴出される。噴出された生体試料には、単一の上皮細胞と、複数の単一上皮細胞が凝集した凝集細胞が含まれているが、このうち単一細胞はフィルター１０１の孔１０１を通過して、パイプ１０５の先端の孔１０５Ｂから当該パイプ１０５の外側に噴出される。その際、本実施の形態では、パイプ１０５の先端部が先端に向かって縮径されたテーパ部１０５Ａであるので、フィルター１０１を通過した生体試料は当該テーパ部１０５Ａで加速されてパイプ１０５の先端から外部に噴出される。
【００７６】
一方、凝集細胞はフィルター１０１の孔１０１Ａに捕捉されるのでフィルター１０１を通過することができず、当該フィルター１０１とローター１０２との間において、ローター１０２の回転により生じる生体試料の流れ、及びローター１０２の下面に形成された凸部１０８との接触によって、分散力を付与されて単一細胞に分散する。そして、分散された単一細胞はフィルター１０１の孔１０１を通過して、パイプ１０５の先端の孔１０５Ｂから当該パイプ１０５の外側に噴出される。
【００７７】
本実施の形態では、ローター１０２と一体的に設けられたフィン１０６によって、当該ローター１０２からフィルター１０１へ向かう流れを形成している。これにより、ローター１０２とフィルター１０１との間で凝集細胞から分散された単一細胞をより効率的にフィルター１０１の下方へ排出することができる。
【００７８】
さらに、本実施の形態では、ローター１０２とフィルター１０１の外側に、その周壁に開口を有するパイプ１０５を配設して、当該ローター１０２とフィルター１０１との間に閉鎖的な空間を形成している。このため、前記フィン１０６により形成された生体試料の流れは、ローター１０２の流路１０２Ｄ、フィルター１０１、パイプ１０５先端の孔１０５Ｂ、パイプ１０５の外部、パイプ１０５の開口部１０５Ｃ、そしてローター１０２の流路１０２Ｄへと戻る循環流となり、このような生体試料の流れを形成することによって、生体容器５３内の生体試料中の凝集細胞を効率よく分散させることができる。
【００７９】
以上の細胞分散部２５を用いて被験者の子宮頸部から採取した細胞の分散処理を行い、その分散効果を確認した。
細胞を染色する染料として、ナカライテスク株式会社製の０．５％−トリパンブルー染色液（商品コード：２９８５３−３４）を用い、この染色液をＰＢＳ液で希釈した（ＰＢＳ液：０．５％−トリパンブルー染色液＝１：４）。
【００８０】
試料（ＰｒｅｓｅｒｖＣｙｔ（ＣＹＴＹＣ）保存検体原液）０．３ｍｌと、前記希釈したトリパンブルー染色液０．３ｍｌとを混合したものに、前述した細胞分散部２５を用いて６０秒間分散処理を行った。モータの回転数は１００００ｒｐｍであり、正転１８秒、逆転２秒を１サイクルとして、３サイクル繰り返した。
【００８１】
分散処理後、ＭＰＣ−２００（商品名。松浪硝子工業株式会社製のプランクトン計算盤）に試料３００μｌを添加して１０分間室温にて静置した後、顕微鏡下で２００マス（０．０５ｍｌ相当）にある細胞の数（単一細胞として分類されたもの）を計数した。
以上の操作を３回繰り返した（検体１〜３）。また、分散処理を施さなかった試料についても同様にして単一細胞の数を計数した。結果を表１に示す。
【００８２】
【表１】
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【００８３】
表１より分かるように、分散処理を行うことにより単一細胞の数が増加している。
【００８４】
〔弁別・置換部の具体的構成〕
図１３は、弁別・置換部２９のより具体的な構成を示す拡大断面図であり、図１４は、その濾過作用を示す説明図である。
図１３に示されるように、本実施の形態における弁別・置換部２９は、生体試料を含む液体Ｌを収容可能な収容容器５７と、生体試料中の第１細胞Ｃ１を通過させず且つ第１細胞Ｃ１よりも小径の第２細胞Ｃ２を通過させるフィルター６０とを備えている。
【００８５】
また、弁別・置換部２９は、前記フィルター６０に液体Ｌを通過させることにより、第１細胞Ｃ１を含む第１液体Ｌ１と、第２細胞Ｃ２を含む第２液体Ｌ２とに液体Ｌを分離する液体分離部として機能する濾過シリンダ５８を備えている。
収容容器５７は、上下方向に向く軸心を有する中空の胴体部５７Ａと、この胴体部５７Ａの下部に連結され、且つ、中央部が下方に凹んだ内面を有する底部５７Ｂとを一体に有している。
【００８６】
一方、濾過シリンダ５８は、収容容器５７内にシール部材６２を介して上下動自在に挿通された中空筒状のシリンダ６３と、このシリンダ６３の下端開口を閉塞するように設けられた前記フィルター６０とを備えている。
本実施の形態では、第１細胞Ｃ１として子宮頸部の上皮細胞を想定しており、この上皮細胞の大きさは概ね２０〜８０μｍ（平均は６０μｍ程度）である。また、第１細胞Ｃ１より小さい第２細胞Ｃ２である赤血球の大きさは、概ね７〜１０μｍであり、同じく第２細胞Ｃ２である白血球の大きさは、概ね８〜１５μｍである。更に、第２細胞Ｃ２である細菌などの夾雑物の大きさは、概ね１〜数μｍ程度である。
【００８７】
そこで、本実施の形態では、前記フィルター６０として、１０〜２０μｍの径の通孔を有する金属製のＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：化学気相成長法）フィルターを採用している。かかる金属製のＣＶＤフィルターは、その他の樹脂製のフィルターや、金属製であってもメッシュ製のものに比べて通孔の変形が少なく、開口率を高められるという利点がある。
【００８８】
また、フィルター６０の孔径を１０〜２０μｍに設定したのは、１０μｍ未満であれば、細胞や夾雑物が通孔に早期に詰まる現象が多く見られ、２０μｍを超えると上皮細胞が通過してしまうことが多くなるからである。なお、フィルター６０の孔径は、１５μ前後がより好ましい。
【００８９】
収容容器５７の底部５７Ｂには、定量済みの生体試料の導入と濾過後の残液Ｌ１を外部に排出して取得するための残液管路６４が接続され、この管路６４の中途部に前記方向切替バルブＶ４が設けられている。従って、この残液管路６４と方向切替バルブＶ４は、液体分離部である濾過シリンダ５８によって分離された第１液体Ｌ１を取得するための液体取得部を構成している。
【００９０】
また、シリンダ６３の上壁部には、希釈液ユニット５５に通じる希釈液管路６５が接続され、この管路６５の中途部に前記切替バルブＶ５が設けられている。
更に、シリンダ６３の上壁部には、濾過後の濾液Ｌ２を外部に廃棄するための、廃棄部６１に通じる濾液管路６６が接続され、この管路６６の中途部に前記切替バルブＶ６が設けられている。従って、この濾液管路６６と切替バルブＶ６は、液体分離部である濾過シリンダ５８によって分離された第２液体Ｃ２を外部に排出するための液体排出部を構成している。
【００９１】
シリンダ６３の上端部には、モータなどからなる前記駆動部５９の回転運動を当該シリンダ６３の上下方向移動に変換する移動機構部６７が接続されている。
この移動機構部６７の駆動部５９は、調製制御部１６（マイクロプロセッサ１９）からの制御指令に従って濾過シリンダ５８を駆動する。
例えば、調製制御部１６は、図９（ａ）に示されるように、フィルター６０が収容容器５７内の液体Ｌ（生体試料と希釈液の混合液）の液面上方からその液中に向かって下方に移動するように、濾過シリンダ５８を下降させる。
【００９２】
すると、図９（ｂ）に示されるように、内部に含まれる細胞の殆どが第１細胞（上皮細胞）Ｃ１である液体が、残液Ｌ１として収容容器５７内のフィルター６０の下方に残り、その他の第２細胞Ｃ２（赤血球、白血球及び細菌等の夾雑物）を含む液体が、濾液Ｌ２としてフィルター６０の上方（濾過シリンダ５８の内部）に残る。
そこで、調製制御部１６は、液体Ｌ内に向かって移動済みのフィルター６０が所定距離だけ上方に戻るように移動機構部６５の駆動部５９を制御する。
【００９３】
具体的には、調製制御部１６は、フィルター６０が底部５７Ｂ又はその近傍に設定された下降限度に至るまで濾過シリンダ５８を下降させてから、フィルター６０が所定距離だけ上方に戻るように移動機構部６７を制御し、この上方への戻りにより、フィルター６０の下面に付着した第１細胞Ｃ１をフィルター６０から離脱させることができる。
そして、調製制御部１６は、先に切替バルブＶ６を開放することで、図９（ｃ）に示されるように、残液Ｌ１より先に濾液Ｌ２を外部に排出させ、その後に、残液Ｌ１を取得するために方向切替バルブＶ４を開放させる。
【００９４】
〔分析処理の内容〕
図１５及び図１６は、細胞分析装置１の各制御部８、１６、３１が行う処理を示すフローチャートである。
なお、図１５では、データ処理装置４の制御部（処理本体）３１が行う処理フローを右列に示し、測定装置２の制御部８が行う処理フローを左列に示している。また、図１６では、試料調製装置３の制御部１６が行う処理フローを一列に示しているが、この処理フローは、図示のＡ、Ｂ及びＣ点において図１５の処理フローと繋がっている。以下、この図１５及び図１６を参照しつつ、細胞分析装置１が行う処理内容を説明する。
【００９５】
まず、最初に、データ処理装置４の制御部３１は、前記表示部３２にメニュー画面を表示させる（ステップＳ１）。その後、このメニュー画面に従った測定開始指示を入力部３３から受け付けると（ステップＳ２）、データ処理装置４の制御部３１は、測定開始信号を測定装置２に送信する（ステップＳ３）。
測定装置２の制御部８は、前記測定開始信号を受信すると（ステップＳ４）、調製開始信号を試料調製装置３に送信する（ステップＳ５及びＡ点）。
【００９６】
試料調製装置３の制御部１６は、前記調製開始信号を受信すると（ステップＳ６）、測定試料の調製に用いられる試薬（染色液、ＲＮａｓｅ）を装置内の流路に吸引するとともに、生体試料と、アルコール主成分の保存液とが収容された生体容器５３内の生体試料を細胞分散部２５で分散させる（ステップＳ７、Ｓ８）。この生体試料の分散は、図８〜１２を用いて説明をした実施の形態に係る細胞分散部２５では、次のようにして行なわれる。すなわち、制御部１６によりモータ１０３を回転駆動させると、このモータ１０３の回転によってローター１０２及びこのローター１０２と一体的に設けられているフィン１０６が回転する。フィン１０６の回転によって生体試料がローター１０２の流路１０２Ｄ内に導入され、当該流路１０２Ｄの下部開口部よりフィルター１０１に向けて噴出される。そして、噴出された生体試料中の単一細胞はフィルター１０１の孔１０１を通過して、パイプ１０５の先端の孔１０５Ｂから当該パイプ１０５の外側に噴出される。一方、凝集細胞はフィルター１０１の孔１０１Ａに捕捉されるのでフィルター１０１を通過することができず、当該フィルター１０１とローター１０２との間において、ローター１０２の回転により生じる生体試料の流れ、及びローター１０２の下面に形成された凸部１０８との接触によって、分散力を付与されて単一細胞に分散する。そして、分散された単一細胞はフィルター１０１の孔１０１を通過して、パイプ１０５の先端の孔１０５Ｂから当該パイプ１０５の外側に噴出される。以上の操作が所定時間行なわれることで、細胞分散部２５において生体試料中の凝集細胞が単一細胞に分散処理される。
その後、試料調製装置３の制御部１６は、分散済みの生体試料を生体容器５３から装置内の流路に所定量だけ吸引させて（ステップＳ９）、弁別・置換部２９の収容容器５７に送り、その弁別・置換部２９に、生体試料に対する弁別・置換処理を行わせる（ステップＳ１０）。
【００９７】
〔弁別・置換処理の内容〕
図１７は、前記弁別・置換処理を示すフローチャートである。
図１７に示されるように、まず、試料調製装置３の制御部１６は、生体試料が入っている収容容器５７に希釈液を混合させ（ステップＴ１）、シリンダ６３をその下限位置まで下降させる（ステップＴ２）。
【００９８】
このシリンダ６３の下降により、前述した通り、収容容器５７内の液体Ｌが、測定対象である第１細胞Ｃ１を含む所定量の残液Ｌ１と、これ以外の細胞Ｃ２を含む濾液Ｌ２とに弁別される。
その後、試料調製装置３の制御部１６は、シリンダ６３の下限位置の到達時点に、当該シリンダ６３を所定距離だけ上昇させ（ステップＴ３）、これによってフィルター６０の下面に付着している第１細胞（上皮細胞）Ｃ１を、当該フィルター６０の下方の濃縮液Ｌ１に浮遊させる。
【００９９】
従って、この処理（ステップＴ３）におけるシリンダ６３の上昇移動は、第１細胞Ｃ１をフィルター６０から物理的に離脱できる程度の速度及びストロークであればよく、その移動回数は複数回であってもよい。
前記処理の後、試料調製装置３の制御部１６は、フィルター６０の上方にある濾液Ｌ２を外部に排出させてから（ステップＴ４）、シリンダ６３を初期位置まで上昇させ（ステップＴ５）、シリンダ６３の下降が２回目か否かを判定する（ステップＴ６）。
【０１００】
試料調製装置３の制御部１６は、シリンダ６３の下降が２回目でない場合には、希釈液の混合から再度濾過を繰り返し、２回目である場合には、当該弁別・置換処理の処理ルーチンを終了する。なお、この弁別・置換動作は２回に限られず、２回より多い回数行われてもよい。
図１６に戻って、前記弁別・置換処理（ステップＳ１０）が終了すると、試料調製装置３の制御部１６は、副検出部１４のフローセル４５に濃縮液（殆どが上皮細胞である残液Ｌ１）を送液し（ステップＳ１１）、この副検出部１４を用いて、フローサイトメトリー法によって濃縮液Ｌ１のプレ測定を行う（ステップＳ１２）。
【０１０１】
このプレ測定は、癌判定ために測定装置２が行う本測定の前に、生体試料に含まれる測定対象細胞（上皮細胞）Ｃ１の濃度を反映した濃度情報を得るためのものであり、例えば、濃縮液Ｌ１に含まれる細胞Ｃ１の細胞数を検出することによって行われる。
【０１０２】
〔濃度情報の利用〕
次に、試料調製装置３の制御部１６は、濃縮液Ｌ１を流体回路外に排出して（ステップＳ１３）、生体試料の濃度を算出するとともに（ステップＳ１４）、この濃度情報に基づいて、本測定のための測定試料を調製するための、生体試料の試料吸引量を決定する（ステップＳ１５）。
【０１０３】
例えば、プレ測定に用いた生体試料の吸引量が２００μｌであり、プレ測定の結果で判明した細胞Ｃ１の個数が１万個であるとすると、生体試料の濃度は、１００００個／２００μｌ＝５０（個／μｌ）＝５００００（個／ｍｌ）となる。
一方、本測定における癌細胞検出のために必要な有意細胞数が、例えば、１０万個であるとすると、この有意細胞数が確保される程度に本測定を行うために必要な生体試料の採取料は、１０万個÷５００００（個／ｍｌ）＝２ｍｌとして演算することができる。
【０１０４】
そこで、試料調製装置３の制御部１６は、前記の必要量だけ生体容器５３から生体試料を吸引し（ステップＳ１６）、この生体試料に対して、前記した弁別・置換処理を再度実施する（ステップＳ１７）。
このように、試料調製装置３の制御部１６は、自身が生成した細胞Ｃ１の濃度情報に基づいて、本測定に使用する測定試料の調製のための生体試料の量を決定し、決定された量の生体試料を取得するように試料調製装置３の調製デバイス部１８を制御する。
【０１０５】
この場合、試料調製装置３の制御部１６は、生体試料中の細胞Ｃ１の濃度が低いほど、測定試料の調製に用いられる生体試料の量を多めに決定し、生体試料中の細胞Ｃ１の濃度が高いほど、測定試料の調製に用いられる生体試料の量を少なめに決定することになる。
なお、試料調製装置３の制御部１６において、主検出部３４により検出される細胞Ｃ１の数は、癌検出のための有意細胞数である前記１０万個に限定されるものではなく、例えば、１０万個〜１５万個といった所定範囲内に収まるように、測定試料の調製に用いる生体試料の量を決定することにしてもよい。
【０１０６】
更に、試料調製装置３の制御部１６において、自身で生成した細胞Ｃ１の濃度情報に基づいて、生体試料の量だけでなく、測定試料の調製のための試薬の量も決定し、その決定された量の試薬を取得するように試料調製装置３の調製デバイス部１８を制御することもできる。
また、試料調製装置３の制御部１６において、自身で生成した細胞Ｃ１の濃度情報に基づいて、生体試料中の細胞Ｃ１の数と試薬（例えば、染色液）の量との比率が所定範囲内となるように、生体試料及び試薬のうちの少なくとも一方の量を決定し、その決定された量の生体試料又は試薬を取得するように試料調製装置３の調製デバイス部１８を制御することもできる。
【０１０７】
〔測定試料の調製〕
次に、試料調製装置３の制御部１６は、前記２回目の弁別・置換処理で得られた濃縮液Ｌ１を生成物容器（マイクロチューブ）５４に供給するとともに（ステップＳ１８）、装置内に貯留されていた染色液とＲＮａｓｅとを、試薬定量部２８から生成物容器５４に供給し（ステップＳ１９）、この生成物容器５４内においてＤＮＡ染色とＲＮＡ処理を行わせて測定試料を作製する（ステップＳ２０）。
【０１０８】
前記処理が終わると、試料調製装置３の制御部１６は、得られた測定試料を測定装置２の主検出部６に送液する（ステップＳ２１及びＢ点）。
なお、試料調製装置３の制御部１６は、測定装置２からのシャットダウン信号を受信したか否かを常時判定しており（ステップＳ２２及びＣ点）、その信号を受信していない場合には、調製開始信号の受信如何を判定するステップＳ６に戻り、その信号を受信した場合には、シャットダウンを実行して試料調製処理を終了する（ステップＳ２３）。
【０１０９】
〔測定装置による本測定とそのデータ分析〕
図１５に戻って、測定装置２の制御部８は、調製開始信号を送信した後、試料調製装置３から測定試料の供給があるか否かを常時判定している（ステップＳ２４）。
そこで、試料調製装置３から測定試料が送液されると（Ｂ点）、測定装置２の制御部８は、その測定試料を本測定部１４のフローセル４５に送り、測定試料の細胞Ｃ１に対する前記本測定を行い（ステップＳ２５）、その測定データをデータ処理装置４に送信する（ステップＳ２６）。
【０１１０】
一方、データ処理装置４の制御部３１は、測定開始信号を送信した後、測定装置２から測定データを受信したか否かを常時判定している（ステップＳ２７）。
測定装置２から前記測定データを受信すると、データ処理装置４の制御部３１は、その測定データを用いて細胞や核を分析し、測定試料中の細胞が癌化しているか否かなどを判定する（ステップＳ２８）。
【０１１１】
また、データ処理装置４の制御部３１は、前記分析結果を表示部３２に表示させ（ステップＳ２９）、ユーザ入力によるシャットダウン指示があるか否かを判定する（ステップＳ３０）。
前記シャットダウン指示がある場合には、データ処理装置４の制御部３１は、測定装置２にシャットダウン信号を送信する（ステップＳ３１）。
【０１１２】
測定装置２の制御部８は、データ処理装置４からの前記シャットダウン信号を受信したか否かを常時判定しており（ステップＳ３２）、その信号を受信していない場合には、測定開始信号の受信如何を判定するステップＳ４に戻り、その信号を受信した場合には、試料調製装置３に前記シャットダウン信号を転送するとともに（ステップＳ３３）、シャットダウンを実行して測定処理を終了する（ステップＳ３４）。
【０１１３】
以上の通り、本実施の形態の細胞分析装置１によれば、試料調製装置３で生体試料に対してプレ測定を実施して、この測定結果に基づいて測定対象細胞Ｃ１の濃度調整を含む前処理工程を行っているので、生体試料ごとに測定対象細胞Ｃ１の濃度に大きなばらつきがあっても、測定対象細胞Ｃ１の分析に適した測定試料を良好に調製することができる。また、その濃度調整によって得られた測定対象細胞Ｃ１の濃度調整済みの測定試料を用いて当該測定対象細胞Ｃ１の本測定を行うようにしたので、生体試料ごとに測定対象細胞Ｃ１の濃度に大きなばらつきがあっても、生体試料中の当該測定対象細胞Ｃ１を精度よく分析することができる。
【０１１４】
〔その他の変形例〕
なお、前述した実施の形態は、本発明の例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は、前記実施の形態ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲の構成と均等なすべての変更が含まれる。
【０１１５】
例えば、前記実施の形態では、短円筒体からなるローター１０２の軸方向に平行な流路１０２Ｄを形成しているが、この流路は、図１８に示されるように、一方の端面（上端面）における開口２０２Ｄ１の位置と、他方の端面（下端面）における開口２０２Ｄ２の位置とが周方向において互いにずれている傾斜流路２０２Ｄとすることもできる。このような傾斜流路２０２Ｄの場合、図１８において、矢印Ｎ方向にローター２０２を回転させたときに生体試料をスムーズに当該傾斜流路２０２Ｄ内に導入することができる。
【０１１６】
また、前記実施の形態では、ローター１０２と一体的に設けられたフィン１０６によって生体試料の循環流を発生させているが、生体容器５３内にポンプ機構を配設し、このポンプ機構を駆動させることで生体試料に対流を生じさせることもできる。更に、かかるポンプ機構は生体容器５３の外部に配設することもでき、この場合は、このポンプ機構の吐出口及び吸入口にそれぞれ接続されたチューブを用いて生体試料を生体容器５３内に吐出し、且つ、生体容器５３から吸入することで生体試料の流れを作ることができる。
【０１１７】
また、前記実施の形態では、ローター１０２と一体的に設けられたフィン１０６によって生体試料の循環流を発生させているが、短円筒体からなるローター１０２の側面にらせん状の溝を形成することで、前記循環流の流れをより強くすることができる。
【０１１８】
また、前記実施の形態では、ローター１０２の下方にフィルター１０１を配設しているが、ローター１０２の上方にフィルター１０１を配設することもできる。この場合は、フィルター１０１にローター１０２を回転駆動させる回転軸１０４が貫通する孔が穿設され、また、ローター１０２からフィルター１０１の方向へ、すなわち下方から上方へ生体試料が流れるようにフィン１０６がローター１０２下端面に設けられる。
【０１１９】
また、前記実施の形態では、分散部材であるローター１０２の方を回転させているが、図１９に示されるような十字状の中央干渉部３０２Ａを有するリング体からなる分散部材３０２を採用し、この分散部材３０２をパイプの先端付近、例えば図９においてフィルター１０１が配設されている位置に固設する場合、フィルターの方を回転させることで凝集細胞を分散させることができる。この場合、フィルターは、図８〜９における円筒体（凸部は形成されていない）の下面に分散部材３０２と所定の間隔を形成するように固定される。そして、ローターは分散部材としてではなく、フィルターを支持する支持体として機能する。
【０１２０】
また、前記実施の形態では、パイプ１０５の先端に孔１０５Ｂを形成しているが、テーパ部１０５Ａに側孔を形成することもできる。生体試料の流量がある程度確保できるような場合、かかる側孔からも生体試料をパイプ１０５の外部に排出することで、生体容器５３内における生体試料のよどみを少なくすることができる。
【０１２１】
また、前記実施の形態では、フィルター部材として、多数の微細孔が形成された膜状体からなるフィルターを用いているが、測定対象の単一細胞を通過させることが可能であれば、例えばナイロンなどの合成樹脂繊維を編んだメッシュ体を用いることもできる。更には、単一細胞のサイズよりはかなり大きなサイズ（例えば、１ｍｍ）のスリットが形成された円板体をフィルター部材として用いることができる。また、フィルター１０１の材質は、ステンレスに限定されるものではなく、例えばポリカーボネートなどの合成樹脂を用いることもできる。
【０１２２】
また、前記実施の形態では、子宮頸部の上皮細胞Ｃ１を測定対象細胞としているが、口腔細胞、膀胱や咽頭など他の上皮細胞、さらには臓器の上皮細胞についても、癌化判定を行うことができる。
【０１２３】
また、前記実施の形態では、調製された測定試料をフローサイトメータで測定しているが、調製された測定試料をスライドガラスに塗抹して塗抹標本を作製し、この塗抹標本を観察する場合においても本発明の細胞分散装置を好適に用いることができる。本発明によれば、測定対象細胞の濃度が均一な測定試料を調製できるので、分析に適した塗抹標本を容易に作製することができる。
【０１２４】
また、前記実施の形態では、生体試料ごとに測定対象細胞の濃度に大きなばらつきがあっても、測定対象細胞の分析に適した測定試料を良好に調製するために、副検出部を設けているが、濃度のばらつきが比較的小さく測定精度への実質的な影響がない場合などは、このような副検出部を省略することもできる。
【０１２５】
なお、前記実施の形態における各種寸法(例えば、パイプ１０５の直径、フィルター１０１の厚さや開口率など)や個数（例えば、流路１０２Ｄの数）などは、あくまでも例示に過ぎず、生体試料の量や測定対象細胞などに応じて、適宜変更可能である。
【符号の説明】
【０１２６】
１      細胞分析装置
２      測定装置
３      試料調製装置
４      データ処理装置
６      主検出部
８      測定制御部
１０      フローサイトメータ
１４      副検出部
１６      調製制御部
１８      調製デバイス部
２４      検体セット部
２５      細胞分散部
２６      検体ピペット部
２７      検体定量部
２８      試薬定量部
２９      弁別・置換部
３１      処理本体
４４      半導体レーザ
４５      フローセル
４７      フォトダイオード
１０１      フィルター
１０２      ローター
１０２Ｄ    流路
１０３      モータ
１０５      パイプ
１０５Ａ    テーパ部
１０５Ｃ    開口部
１０６      フィン
１０８      凸部
ＣＬ１      間隔（クリアランス）
【図１】
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【図２】
2010172251.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2010172251.tif 000011
【図９】
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【図１０】
2010172251.tif 000013
【図１１】
2010172251.tif 000014
【図１２】
2010172251.tif 000015
【図１３】
2010172251.tif 000016
【図１４】
2010172251.tif 000017
【図１５】
2010172251.tif 000018
【図１６】
2010172251.tif 000019
【図１７】
2010172251.tif 000020
【図１８】
2010172251.tif 000021
【図１９】
2010172251.tif 000022