(57)【要約】  先端開口（４Ｈ）を有するチップ（４）を用いて対象物（Ｃ）を移動させる方法は、次の手順を備える。先端開口（４Ｈ）から対象物（Ｃ）を含む対象液体（Ｌ１）を吸引させ、チップ（４）内に対象液体（Ｌ１）を保持させる。対象物（Ｃ）を通過させ得る分散開口（６１１）を複数有する分散面（６１）を備えた分散アダプタ（６）を準備し、分散面（６１）が先端開口（４Ｈ）の下方に位置する状態で、チップ（４）と分散アダプタ（６）とを一体化させる。対象物（Ｃ）の移動先となる受容液体（Ｌ２）中に、分散面（６１）を浸漬させる。分散面（６１）が受容液体（Ｌ２）中に浸漬された状態で、分散アダプタ（６）を揺動させつつ、チップ（４）内に保持された対象液体（Ｌ１）を先端開口（４Ｈ）から吐出させる。
2017110004.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の対象物を含む対象液体を吸引及び吐出する先端開口を有し、前記対象液体を保持可能なチップを用いて前記対象物を移動させる方法であって、
前記チップの前記先端開口から前記対象液体を吸引させ、前記チップ内に前記対象液体を保持させる工程と、
前記対象物を通過させることが可能なサイズを有する分散開口を複数有する分散面と、少なくとも前記チップの先端開口を収容するキャビティとを備えた分散アダプタを準備し、前記分散面が前記先端開口の下方に位置する状態で、前記チップと前記分散アダプタとを一体化させる工程と、
前記対象物の移動先となる受容液体中に、少なくとも前記分散アダプタの前記分散面を浸漬させる工程と、
前記分散面が前記受容液体中に浸漬された状態で、前記分散アダプタを揺動させつつ、前記チップ内に保持された前記対象液体を前記先端開口から吐出させる工程と、
を含む対象物移動方法。
【請求項２】
請求項１に記載の対象物移動方法において、
前記受容液体中には、前記対象物を個別に収容する区画を表面に有するプレートが配置され、
前記分散面は、前記プレートの表面の上方に浸漬され、
前記分散アダプタは、前記プレートが存在する範囲内で揺動される、対象物移動方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の対象物移動方法において、
前記吐出させる工程の後、前記分散面が前記受容液体の液面から上方に離間するまで、前記チップ及び前記分散アダプタを上昇させ、
その後、前記分散面を浸漬させる工程と、少なくとも前記吐出させる工程のうちの前記分散アダプタを揺動させる動作とを再度実行させる、対象物移動方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の対象物移動方法において、
前記対象液体は、前記対象物を担持する平坦な底面を含む容器に収容され、前記チップは前記底面上に担持された前記対象物を周囲の液体と共に吸引するものであって、
前記底面に担持された前記対象物の分布を認識する工程と、
前記対象物の分布に基づいて、前記チップにより前記吸引を行わせる、前記底面上のエリアを特定する工程と、をさらに備える、対象物移動方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の対象物移動方法において、
前記対象物が細胞であり、前記対象液体及び前記受容液体が培地である、対象物移動方法。
【請求項６】
複数の対象物を含む対象液体を貯留する第１容器と、
前記対象物の移動先となる受容液体を貯留する第２容器と、
前記複数の対象物を含む液体を吸引及び吐出する先端開口を有し、前記液体を保持可能なチップと、
前記対象物を通過させることが可能なサイズを有する分散開口を複数有する分散面と、少なくとも前記チップの先端開口を収容するキャビティとを備えた分散アダプタと、
前記分散アダプタを保管する保管部と、
前記チップが装着され、装着された前記チップの前記先端開口に吸引力及び吐出力を発生させる進退機構を備えたヘッドと、
前記ヘッドを上下方向及び水平方向に移動させるヘッド移動機構と、
前記進退機構及び前記ヘッド移動機構の動作を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記ヘッドを前記第１容器の位置に移動させ、前記チップの前記先端開口を前記対象液体に浸漬させると共に前記先端開口に吸引力を発生させ、前記チップ内に前記対象液体を保持させる第１制御と、
前記ヘッドを前記保管部の位置に移動させ、前記分散アダプタの前記分散面が前記先端開口の下方に位置する状態で、前記チップが装着された前記ヘッドに前記分散アダプタを装着させる第２制御と、
前記ヘッドを前記第２容器の位置に移動させ、前記受容液体中に、少なくとも前記分散アダプタの前記分散面を浸漬させる第３制御と、
前記分散面が前記受容液体中に浸漬された状態で、前記分散アダプタを揺動させつつ、前記チップの前記先端開口に吐出力を発生させる第４制御と、
を実行する対象物移動装置。
【請求項７】
請求項６に記載の対象物移動装置において、
前記制御部は、前記第４制御の後に、前記分散アダプタの前記分散面が前記受容液体の液面から上方に離間するまで、前記ヘッドを上昇させる第５制御を実行し、
しかる後、前記第３制御と、少なくとも前記第４制御のうちの前記分散アダプタを揺動させる動作とを再度実行させる、対象物移動装置。
【請求項８】
請求項６又は７に記載の対象物移動装置において、
前記分散アダプタの前記分散面は、前記分散開口がマトリクス状に配列されたメッシュ面からなる、対象物移動装置。
【請求項９】
請求項６〜８のいずれか１項に記載の対象物移動装置において、
前記分散アダプタの前記分散面は、前記チップの先端開口と対向する中心部付近から、その周縁部に向けて下方に傾斜した形状を有する、対象物移動装置。
【請求項１０】
請求項６〜８のいずれか１項に記載の対象物移動装置において、
前記分散アダプタの前記分散面は、前記チップの先端開口と対向する中心部付近における前記分散開口の密度が粗で、前記中心部付近の周縁部における前記分散開口の密度が、前記中心部付近に比較して密である、対象物移動装置。
【請求項１１】
請求項６〜１０のいずれか１項に記載の対象物移動装置において、
前記第１容器は、平坦な底面を含む透光性の容器であり、前記チップは前記底面上に担持された前記対象物を周囲の液体と共に吸引するものであって、
前記底面は、担持された前記対象物の分布を認識させることが可能なグリッドが、実線若しくは仮想的に描かれる面である、対象物移動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば細胞凝集塊のような微小な対象物を所望の位置へ移動させる方法、及びその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
微小な対象物を移動させるために、対象物を含む対象液体を吸引及び吐出する先端開口を有し、前記対象液体を保持可能なチップが用いられることがある。例えば医療や生物学的な研究の用途では、前記チップは、細胞凝集塊を貯留する第１容器から、その細胞凝集塊の選別や検査を行うための第２容器へ移動させる際の、分注チップとして用いられる。この場合、前記分注チップは、前記第１容器から培地液体と共に複数の細胞凝集塊を吸引し、吸引した細胞凝集塊を含む培地液体を前記第２容器のウェルプレート上に吐出する（例えば特許文献１参照）。【０００３】
前記分注チップは、細胞凝集塊を個別に吸引するのではなく、１バッチで処理する数の細胞凝集塊を第１容器から吸引する。そして、培地液体はノズル状の先端開口から吐出される。このため、培地液体がウェルプレートに吐出されると、複数の細胞凝集塊が当該ウェルプレート上において密集した状態で担持されることがある。この場合、複数の細胞凝集塊が重なり合うので、個々の細胞凝集塊の状態を観察するのは困難となる。また、ウェルプレートから必要な細胞凝集塊を個別にピッキングすることが困難となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−３４０１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、複数の対象物を含む対象液体を吸引及び吐出するチップを用いて前記対象物を移動させる場合において、前記チップから吐出された対象物の分散性に優れた対象物移動方法及び装置を提供することにある。【０００６】
本発明の一局面に係る対象物移動方法は、複数の対象物を含む対象液体を吸引及び吐出する先端開口を有し、前記対象液体を保持可能なチップを用いて前記対象物を移動させる方法であって、前記チップの前記先端開口から前記対象液体を吸引させ、前記チップ内に前記対象液体を保持させる工程と、前記対象物を通過させることが可能なサイズを有する分散開口を複数有する分散面と、少なくとも前記チップの先端開口を収容するキャビティとを備えた分散アダプタを準備し、前記分散面が前記先端開口の下方に位置する状態で、前記チップと前記分散アダプタとを一体化させる工程と、前記対象物の移動先となる受容液体中に、少なくとも前記分散アダプタの前記分散面を浸漬させる工程と、前記分散面が前記受容液体中に浸漬された状態で、前記分散アダプタを揺動させつつ、前記チップ内に保持された前記対象液体を前記先端開口から吐出させる工程と、を含む。【０００７】
本発明の他の局面に係る対象物移動装置は、複数の対象物を含む対象液体を貯留する第１容器と、前記対象物の移動先となる受容液体を貯留する第２容器と、前記複数の対象物を含む液体を吸引及び吐出する先端開口を有し、前記液体を保持可能なチップと、前記対象物を通過させることが可能なサイズを有する分散開口を複数有する分散面と、少なくとも前記チップの先端開口を収容するキャビティとを備えた分散アダプタと、前記分散アダプタを保管する保管部と、前記チップが装着され、装着された前記チップの前記先端開口に吸引力及び吐出力を発生させる進退機構を備えたヘッドと、前記ヘッドを上下方向及び水平方向に移動させるヘッド移動機構と、前記進退機構及び前記ヘッド移動機構の動作を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記ヘッドを前記第１容器の位置に移動させ、前記チップの前記先端開口を前記対象液体に浸漬させると共に前記先端開口に吸引力を発生させ、前記チップ内に前記対象液体を保持させる第１制御と、前記ヘッドを前記保管部の位置に移動させ、前記分散アダプタの前記分散面が前記先端開口の下方に位置する状態で、前記チップが装着された前記ヘッドに前記分散アダプタを装着させる第２制御と、前記ヘッドを前記第２容器の位置に移動させ、前記受容液体中に、少なくとも前記分散アダプタの前記分散面を浸漬させる第３制御と、前記分散面が前記受容液体中に浸漬された状態で、前記分散アダプタを揺動させつつ、前記チップの前記先端開口に吐出力を発生させる第４制御と、を実行する。【０００８】
本発明の目的、特徴及び利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明が適用される細胞移動装置の構成を示す図である。
【図２】図２は、選別容器の斜視図である。
【図３】図３は、ウェルプレートの上面図である。
【図４】図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】図５は、分注チップの断面図である。
【図６】図６は、ヘッドの構造及びその移動機構を模式的に示す図である。
【図７】図７は、分散アダプタの一例を示す斜視図である。
【図８】図８は、上記細胞移動装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図９】図９（Ａ）〜（Ｄ）は、本実施形態に対する比較例を示し、分散アダプタを用いない細胞移動方法の流れを示す図である。
【図１０】図１０は、比較例の細胞移動方法を実施した場合における、ウェルプレート上の細胞凝集塊の分散状況を示す図である。
【図１１】図１１は、図１０のＸＩ−ＸＩ線断面図である。
【図１２Ａ】図１２Ａ（Ａ）〜（Ｃ）は、本実施形態の細胞移動方法における、分散アダプタの装着プロセスを示す図である。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、分散アダプタの他の装着例を示す図である。
【図１３】図１３は、分散アダプタの揺動状況を示す図である。
【図１４】図１４は、本実施形態の細胞移動方法を実施した場合における、ウェルプレート上の細胞凝集塊の分散状況を示す図である。
【図１５】図１５は、図１４のＸＶ−ＸＶ線断面図である。
【図１６】図１６（Ａ）は、比較例の細胞移動方法を実施した後のウェルプレート上面の写真、図１６（Ｂ）は、一つのウェルに一つの細胞凝集塊が入った箇所を白点で示した画像である。
【図１７】図１７（Ａ）は、本実施形態の細胞移動方法を実施した後のウェルプレート上面の写真、図１７（Ｂ）は、一つのウェルに一つの細胞凝集塊が入った箇所を白点で示した画像である。
【図１８】図１８（Ａ）は、分注容器の斜視図、図１８（Ｂ）は、グリッドを備えた前記分注容器の底板の平面図である。
【図１９】図１９（Ａ）は、分注容器の底板の撮影状態を示す図、図１９（Ｂ）は、その撮影画像を示す図である。
【図２０】図２０は、分注チップによる細胞凝集塊の吸引状況を示す図である。
【図２１】図２１は、細胞移動装置の動作を示すフローチャートである。
【図２２】図２２は、細胞移動装置の動作を示すフローチャートである。
【図２３】図２３（Ａ）〜（Ｃ）は、分散アダプタの変形例を示す図である。
【図２４】図２４は、空気抜き孔を具備しない分散アダプタを用いた細胞吐出動作を示す図である。
【図２５】図２５は、空気抜き孔を具備しない分散アダプタを用いた細胞吐出動作を示す図である。
【図２６】図２６は、空気抜き孔を具備しない分散アダプタを用いた細胞吐出動作を示す図である。
【図２７】図２７（Ａ）は、分注チップの変形例を示す縦断面図、図２７（Ｂ）はその下面図である。
【図２８】図２８は、変形例に係る分注チップの使用例を示す図である。
【図２９】図２９は、分注容器の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明に係る対象物移動方法及び装置の実施形態について説明する。本発明において、対象物について特に制限はないが、本実施形態では、対象物として生体由来の細胞、特に細胞凝集塊（スフェロイド；ｓｐｈｅｒｏｉｄ）を例示する。生体由来の細胞凝集塊は、細胞が数個〜数十万個凝集して形成されている。そのため、細胞凝集塊の大きさは様々である。生きた細胞が形成する細胞凝集塊は略球形であるが、細胞凝集塊を構成する細胞の一部が変質したり、死細胞となっていたりすると、細胞凝集塊の形状は歪になる、あるいは密度が不均一となる場合がある。バイオ関連技術や医薬の分野における試験において、種々の形状を呈する複数の細胞凝集塊を本実施形態の移動装置にて選別ステージへ移動させ、試験に適した形状の細胞凝集塊のみを選別する作業を行うことは、本発明の好適な用途である。なお、対象物は、小型の電子部品や機械部品、有機又は無機の破砕片や粒子、ペレット等の液体、体外受精やＩＶＦ（ｉｎ  ｖｉｔｒｏ  ｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ）等で用いられる卵、ゼブラフィッシュ等の小魚、植物種子などであっても良い。
【００１１】
［細胞移動装置の構成］
図１は、本発明に係る対象物移動方法が適用される細胞移動装置Ｓ（対象物移動装置）の構成を示す図である。ここでは、細胞凝集塊Ｃを第１容器から第２容器へ移動させる細胞移動装置Ｓを例示している。細胞移動装置Ｓは、分注容器１（第１容器）、ウェルプレート（プレート）を備えた選別容器２（第２容器）、分注チップ４（チップ）、ヘッド５２を備えたヘッドユニット５、分散アダプタ６及びカメラユニット７を備えている。
【００１２】
分注容器１は、移動元となる、多量の（複数の）細胞凝集塊Ｃを含む細胞培養液Ｌ１（対象液体）を貯留する容器である。分注容器１は、細胞凝集塊Ｃを担持する平坦な底板１１（底面）を有し、上面が開口した円筒状容器である。細胞培養液Ｌ１には、選別前の様々な細胞凝集塊Ｃに加え、夾雑物が含まれている。分注容器１は、透光性の樹脂材料やガラスで作製されている。これは、分注容器１の下方に配置されたカメラユニット７により、底板１１上に沈降した細胞凝集塊Ｃを観察可能とするためである。
【００１３】
細胞培養液Ｌ１は、細胞凝集塊の性状を劣化させないものであれば特に限定されず、細胞凝集塊の種類により適宜選定することができる（後述する培地Ｌ２も同じ）。細胞培養液Ｌ１としては、たとえば基本培地、合成培地、イーグル培地、ＲＰＭＩ培地、フィッシャー培地、ハム培地、ＭＣＤＢ培地、血清などの培地（細胞培養液）のほか、冷凍保存前に添加するグリセロール、セルバンカー（十慈フィールド（株）製）等の細胞凍結液、ホルマリン、蛍光染色のための試薬、抗体、精製水、生理食塩水などを挙げることができる。たとえば、細胞凝集塊として生体由来の細胞であるＢｘＰＣ−３（ヒト膵臓腺癌細胞）を用いる場合には、細胞培養液Ｌ１としてはＲＰＭＩ−１６４０培地に牛胎児血清ＦＢＳ（Ｆｅｔａｌ  Ｂｏｖｉｎｅ  Ｓｅｒｕｍ）を１０％混ぜたものに、必要に応じて抗生物質、ピルビン酸ナトリウムなどのサプリメントを添加したものを用いることができる。
【００１４】
選別容器２は、細胞凝集塊Ｃの移動先となる培地Ｌ２（受容液体）を貯留する容器であり、細胞選別用のウェルプレート３を、培地Ｌ２に浸漬させた状態で保持している。ウェルプレート３は、細胞凝集塊Ｃを担持するプレートであり、細胞凝集塊Ｃを個別に収容することが可能な区画（ウェル３０）を表面（上面）に有している。選別容器２は、円柱形の形状（矩形であっても良い）を備え、その上面側に矩形の上部開口２Ｈを備えている。上部開口２Ｈは、細胞凝集塊Ｃの投入、並びに、選別された細胞凝集塊Ｃをピックアップするための開口である。ウェルプレート３は、上部開口２Ｈの下方に配置されている。選別容器２及びウェルプレート３としても、透光性の樹脂材料やガラスで作製されたものが用いられる。同様に、選別容器２の下方に配置されたカメラユニット７により、ウェルプレート３に担持された細胞凝集塊Ｃを観察可能とするためである。
【００１５】
図２は、選別容器２の斜視図、図３は、ウェルプレート３の上面図、図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。選別容器２は、底皿２１、外周壁２２、内周壁２３及び天壁２４を備える。底皿２１は、選別容器２の底部を構成する上面開口の円柱型の皿部材である。外周壁２２、内周壁２３及び天壁２４は、底皿２１に被せられる蓋部材を構成している。外周壁２２は底皿２１の側周壁よりも径大の部分、内周壁２３は、外周壁２２の内部に配置された角筒状の部分である。天壁２４は、選別容器２の上面側において、上部開口２Ｈ以外の領域を覆う板部材である。
【００１６】
内周壁２３は、上部開口２Ｈを区画する壁であり、上部開口２Ｈから下方に向けて開口面積が徐々に縮小するように傾斜している。天壁２４には、上下方向への貫通孔からなる作業孔２５が穿孔されている。この作業孔２５を通して、選別容器２のキャビティへの培地Ｌ２の注液、薬品類の注液、若しくは培地Ｌ２の吸液又は廃液などの作業が行われる。さらに天壁２４には、選別容器２のキャビティ内の気圧調整を行うための配管接続口２６が設置されている。
【００１７】
ウェルプレート３は、プレート本体３００と、該プレート本体３００に形成される複数のウェル３０（対象物を個別に収容する区画）とを備えている。プレート本体３００は、所定の厚みを有する平板状の部材からなり、上面３０１と下面３０２とを有する。上面３０１には、細胞凝集塊Ｃを担持する複数のウェル３０（対象物を個別に収容する区画）が設けられている。ウェルプレート３は、下面３０２が選別容器２の底皿２１に対して間隔を置いた状態で、内周壁２３の下端部において保持される。ウェルプレート３は、選別容器２内の培地Ｌ２中に浸漬されている。つまり、ウェルプレート３の上面３０１が培地Ｌ２の液面よりも下方に位置するよう、選別容器２に培地Ｌ２が注液される。
【００１８】
ウェル３０の各々は、開口部３１、底部３２、筒状の壁面３３、孔部３４及び境界部３５を含む。本実施形態では、上面視で正方形のウェル３０がマトリクス状に配列されている例を示している。開口部３１は、上面３０１に設けられた正方形の開口であり、選別用のチップ（図示せず）の進入を許容するサイズを有する。底部３２は、プレート本体３００の内部であって、下面３０２の近くに位置している。底部３２は、中心（前記正方形の中心）に向けて緩く下り傾斜する傾斜面である。筒状の壁面３３は、開口部３１から底部３２に向けて鉛直下方に延びる壁面である。孔部３４は、底部３２の前記中心と下面３０２との間を鉛直に貫通する貫通孔である。孔部３４の形状は上面視で正方形であり、開口部３１と同心である。境界部３５は、上面３０１に位置し、各ウェル３０の開口縁となる部分であって、ウェル３０同士を区画する稜線である。なお、ウェル３０の上面視形状は、丸形、三角形、五角形、六角形等であってもよく、これらがハニカム状、直線状、ランダムにプレート本体３００へ配置されていても良い。或いは、一つのウェル３０だけが備えられているウェルプレート３としても良い。
【００１９】
各ウェル３０の底部３２及び筒状の壁面３３は、細胞凝集塊Ｃを収容する収容空間３Ｈを区画している。収容空間３Ｈには、一般的には１個の細胞凝集塊Ｃが収容されることが企図されている。従って、ウェル３０は、ターゲットとする細胞凝集塊Ｃのサイズに応じて設定される。但し、実際の分注作業では、後述するように一つのウェル３０に複数の細胞凝集塊Ｃが入り込んでしまう場合がある。孔部３４は、所望のサイズ以外の小さな細胞凝集塊や夾雑物を収容空間３Ｈから逃がすために設けられている。従って、孔部３４のサイズは、所望のサイズの細胞凝集塊Ｃは通過できず、所望のサイズ以外の小さな細胞凝集塊や夾雑物を通過させるサイズに選ばれている。これにより、選別対象となる細胞凝集塊Ｃはウェル３０にトラップされる一方で、夾雑物等は孔部３４から選別容器２の底皿２１に落下する。
【００２０】
分注チップ４は、分注容器１から細胞凝集塊Ｃを含む細胞培養液Ｌ１を吸引し、これを保持し、その後、選別容器２に保持している細胞培養液Ｌ１を吐出する。図５は、分注チップ４の断面図である。ここでは、後述するヘッド５２の装着部５３に装着された状態の分注チップ４を示している。分注チップ４は、細長いチューブ状の部材であり、装着部５３に嵌め込まれる基端部４１と、細胞培養液Ｌ１を吸引及び吐出する先端開口４Ｈを下端縁に備えた先端部４２と、両者の間に延在する中間部４３とを含む。中間部４３は、基端部４１側から先端部４２側に向けて、外径が徐々に縮小するテーパ形状を備えている。分注チップ４内の中空部４０は、前記吸引及び吐出の空気圧を発生させる空気通路であり、且つ、細胞培養液Ｌ１を保持する空間である。基端部４１は、装着部５３に着脱可能である。つまり、分注チップ４は、ヘッド５２に対して装着及び取り外しが可能である。
【００２１】
ヘッドユニット５は、ヘッド本体５１とヘッド５２とを備える。ヘッド本体５１は、ヘッド５２を上下方向に進退可能に保持し、ガイドレール５４に沿って左右方向に移動可能である。なお、図１では図示していないが、ヘッド本体５１は、図１の紙面と直交する方向（前後方向）にも移動可能である。
【００２２】
ヘッド５２は、ヘッド本体５１から下方に延び出した下降位置と、ヘッド本体５１に大部分が収容された上昇位置のとの間で進退動作が可能な、中空ロッドである。ヘッド５２には、分注チップ４と、後述する分散アダプタ６とが取り付けられる。ヘッド５２には、装着された分注チップ４の先端開口４Ｈに、吸引力及び吐出力を発生させる進退機構が付設されている。
【００２３】
図６は、ヘッド５２の構造と、その移動機構及び進退機構とを模式的に示す図である。ヘッド５２は、その内部に円柱型のヘッド内空間５２Ｈを備えている。ヘッド内空間５２Ｈには、ピストン部材５５が収容されている。ピストン部材５５は、ヘッド内空間５２Ｈの内周壁に接するシール面を備えたピストンヘッド５５１と、ピストンヘッド５５１に下端が連結されたピストンロッド５５２とを含む。ヘッド５２の下端部分が、分注チップ４の基端部４１が装着される装着部５３である。装着部５３は、ヘッド５２の本体部分に比べて、外径がやや縮小された部分である。なお、分散アダプタ６は、ヘッド５２の本体部分の、装着部５３の上方に隣接する部分に装着される。
【００２４】
ヘッド本体５１には、ヘッド５２を前記下降位置と前記上昇位置のとの間で昇降させるヘッド昇降モータＭ１（ヘッド移動機構）と、ピストン部材５５をヘッド内空間５２Ｈにおいて昇降させるピストン昇降モータＭ２（進退機構）とが備えられている。ヘッド５２は、ヘッド昇降モータＭ１によって移動され、また、ガイドレール５４に沿って移動されることで、上下方向及び水平方向に移動が可能である。さらに、ピストン昇降モータＭ２によってピストンヘッド５５１が上昇されるとヘッド５２に負圧が発生し、下降されるとヘッド５２に正圧が発生する。分注チップ４が装着部５３に装着された状態では、前記負圧によって、分注チップ４の先端開口４Ｈに吸引力が発生し、前記正圧によって先端開口４Ｈに吐出力が発生することになる。
【００２５】
分散アダプタ６は、分注チップ４が取り付けられたヘッド５２に、当該分注チップ４を取り囲むように取り付けられる部材である。分散アダプタ６は、分注チップ４から吐出される細胞凝集塊Ｃを分散させて、ウェルプレート３に担持させる役目を果たす。分散アダプタ６は、円筒形状からなる本体部６００を備え、本体部６００の下端側に配置された分散面６１と、本体部６００の上端側に配置された嵌合部６２とを有する。本体部６００の内部空間は、分注チップ４を収容するキャビティ６Ｈである。なお、図１では、分注チップ４の全体を収容するキャビティ６Ｈを例示しているが、キャビティ６Ｈは少なくとも分注チップ４の先端開口４Ｈを収容するものであれば良い。
【００２６】
図７は、分散アダプタ６の一例を示す斜視図である。本体部６００は、上方の筒部６０１と、下方のコーン部６０２とからなる。筒部６０１は、円筒型の部分であり、上端には円形の上端開口部６０３を備えている。筒部６０１の、上端開口部６０３に近い一部が、ヘッド５２の下端部に嵌め込まれる嵌合部６２となる。コーン部６０２は、下方に向けて外径が徐々に大きくなる円筒形状を備えた部分であり、下端には円形の下端開口部６０４を備えている。また、コーン部６０２の周壁には、キャビティ６Ｈと外部とを連通させる空気抜き孔６３が穿孔されている。
【００２７】
分散面６１は、下端開口部６０４に取り付けられ、細胞凝集塊Ｃを通過させることが可能なサイズを有する分散開口６１１を複数有する面である。ターゲットとする細胞凝集塊Ｃの大きさが４０μｍ〜４００μｍ程度である場合、分散開口６１１はこれらと同程度、或いは、これらよりも５％〜５０％程度大きいサイズの開口とすれば良い。図７では、分散開口６１１がマトリクス状に配列されたメッシュ面からなる分散面６１を例示している。このメッシュ面は、例えば横糸と縦糸とを、所定の間隔で配列することによって形成することができる。分散開口６１１の形成態様は任意であり、例えば円形の打ち抜き孔であっても良い。また、分散開口６１１の配置はマトリクス配置に限られず、例えばハニカム状の配置、同心円型の配置、ランダムな配置等であっても良い。
【００２８】
分散アダプタ６は、保管部６０に保管されている。保管部６０は、好ましくはヘッドユニット５が分注容器１から選別容器２へ移動する経路上に配置される。細胞凝集塊Ｃを含む細胞培養液Ｌ１を吸引、保持した分注チップ４が保管部６０上に移動され、その分注チップ４が装着されたヘッド５２に、保管部６０にて保管されている分散アダプタ６が装着される（分注チップ４と分散アダプタ６との一体化）。この装着の状態では、分散面６１が、分注チップ４の先端開口４Ｈの下方に所定間隔を置いて位置することになる。
【００２９】
カメラユニット７は、カメラレンズ７１を備え、分注容器１の底板１１に沈降している細胞凝集塊Ｃ、又は選別容器２においてウェルプレート３のウェル３０に保持されている細胞凝集塊Ｃの画像を撮像する。カメラユニット７は、ＣＣＤイメージセンサのような撮像素子を備える。カメラレンズ７１は、前記撮像素子の受光面に、細胞凝集塊Ｃの光像を結像させる。
【００３０】
カメラユニット７は、カメラレンズ７１が分注容器１及び選別容器２の各下面と対向するように、これらの下方に配置されている。つまり、分注容器１及び選別容器２中の細胞凝集塊Ｃの画像を、これらの下面側から撮像する。これは、分注容器１及び選別容器２の上空にはヘッドユニット５が配置されており、干渉を避ける要請による。カメラユニット７は、図１に示すように、ガイドレール７２に沿って、分注容器１の下方と選別容器２の下方との間を水平方向に移動可能である。
【００３１】
［細胞凝集塊を移動する手順］
図１に基づいて、本実施形態の細胞移動装置Ｓによる、細胞凝集塊Ｃの移動手順を概略的に説明する。まず、ヘッドユニット５のヘッド５２に、分注チップ４が装着される。分注チップ４は、図略の分注チップストック部に、基端部４１が上方に位置する立設状態で保管されている。前記分注チップストック部の上空にヘッドユニット５が移動され、ヘッド５２を一つの分注チップ４に向けて下降させることで、装着部５３を基端部４１に嵌め込む。その後、ヘッド５２が上昇される。図１のポジションＰ１に位置するヘッドユニット５は、このようなプロセスを経て、分注チップ４がヘッド５２の装着部５３に装着された状態を示している。
【００３２】
次に、ヘッドユニット５は、分注容器１の上空のポジションＰ２に移動され、分注チップ４に細胞凝集塊Ｃを含む細胞培養液Ｌ１を吸引させる工程が実行される。この吸引の前に、カメラユニット７により分注容器１を撮像し、底板１１上における細胞凝集塊Ｃの分布を認識する工程が実行される（具体例は図１８〜図２０に基づき後述する）。その後、細胞凝集塊Ｃの前記分布に基づき定められた位置にヘッド５２が位置合わせされた上で、ヘッド昇降モータＭ１（図６）が駆動され、ヘッド５２が下降される。
【００３３】
ヘッド５２の下降は、分注チップ４の先端開口４Ｈが分注容器１の細胞培養液Ｌ１中に突入され、先端開口４Ｈが底板１１に沈降している細胞凝集塊Ｃに近接するまで続行される。そして、ピストン昇降モータＭ２が駆動され、先端開口４Ｈに吸引力を発生させる。これにより、底板１１に担持されている細胞凝集塊Ｃが、その周囲の細胞培養液Ｌ１と共に先端開口４Ｈから吸引され、分注チップ４内には細胞凝集塊Ｃを含む細胞培養液Ｌ１が保持される。図１のポジションＰ２に位置するヘッドユニット５は、前記吸引の後、ヘッド５２が上昇位置まで上昇された状態を示している。
【００３４】
続いてヘッドユニット５は、保管部６０の上空のポジションＰ３に移動され、分注チップ４が装着されているヘッド５２に分散アダプタ６を装着させる工程が実行される。ヘッドユニット５は、保管部６０の一つの分散アダプタ６と、細胞培養液Ｌ１を保持している分注チップ４が装着されたヘッド５２とが、鉛直線上に位置合わせされるよう移動される。図１のポジションＰ３に位置するヘッドユニット５は、分散アダプタ６とヘッド５２とが位置合わせされた状態を示している。その後、ヘッド５２が下降され、ヘッド５２の下端部分が分散アダプタ６の嵌合部６２に嵌め込まれる。これにより、分注チップ４は分散アダプタ６のキャビティ６Ｈ内に収容され、先端開口４Ｈの下方には分散面６１が位置する状態となる。しかる後、ヘッド５２は上昇される。
【００３５】
その後、ヘッドユニット５は、選別容器２の上空のポジションＰ４に移動される。この際、分散アダプタ６の分散面６１と選別容器２の上部開口２Ｈとが位置合わせされる。そして、ヘッド５２が下降され、上部開口２Ｈを通して、分散面６１及び先端開口４Ｈを選別容器２の培地Ｌ２に浸漬させる工程が実行される。図１のポジションＰ４に位置するヘッドユニット５は、この浸漬が行われる直前の状態を示している。当該浸漬によって、分散面６１がウェルプレート３の上面３０１（表面）の上方に位置することとなる。この浸漬する工程では、少なくとも分散面６１が培地Ｌ２に浸漬されれば良いが、後の吐出工程において細胞凝集塊Ｃが速やかに分散面６１上に沈降するよう、先端開口４Ｈも培地Ｌ２に浸漬させることが望ましい。
【００３６】
続いて、分散アダプタ６を揺動させつつ、分注チップ４内に保持された細胞培養液Ｌ１を先端開口４Ｈから吐出させる工程が実行される。具体的には、ヘッド本体５１がガイドレール５４に沿って微小に左右方向に移動されることで、分散アダプタ６が揺動される。分散アダプタ６の揺動範囲は、ウェルプレート３が存在する範囲内である。ヘッド本体５１を左右方向（Ｘ方向）だけでなく、これと直交するＹ方向に微小揺動させても良い。例えば、先端開口４Ｈが実質的に円軌道を描くように、ヘッド本体５１をＸＹ方向に移動させることは、好ましい揺動の一態様である。さらに、ヘッド５２を上下方向に微小移動させても良い。
【００３７】
このように、分注チップ４に一体化された分散アダプタ６を揺動させつつ、先端開口４Ｈから複数の細胞凝集塊Ｃを含む細胞培養液Ｌ１を吐出させると、細胞凝集塊Ｃは分散面６１の面上で分散される。その後、細胞凝集塊Ｃは、分散面６１の分散開口６１１から培地Ｌ２に放散され、分散した状態で培地Ｌ２中のウェルプレート３に担持される。従って、分注チップ４から吐出された細胞凝集塊Ｃが一箇所に密集することはなく、ウェルプレート３上の細胞凝集塊Ｃの分散性を良好なものとすることができる。
【００３８】
好ましい実施形態では、上記の吐出させる工程の後、分散面６１が培地Ｌ２の液面から上方に離間するまで、分注チップ４及び分散アダプタ６（ヘッド５２）を上昇させる。その後、分散面６１が培地Ｌ２に浸漬されるまでヘッド５２を下降させ、分散アダプタ６を揺動させる動作を再度実行させる。細胞凝集塊Ｃは様々な形状を有しており、形状によっては分散開口６１１をスムースに通り抜けることができない場合がある。上記のように、一旦分散面６１を培地Ｌ２の液面から上方に離間させることで、重力を利用してキャビティ６Ｈ内の培地Ｌ２及び細胞凝集塊Ｃを排出し、分散面６１上に残存している細胞凝集塊Ｃ若しくは分散開口６１１に引っ掛かっているような細胞凝集塊Ｃを、分散開口６１１を通して確実に培地Ｌ２中に放散させることができる。
【００３９】
［細胞移動装置の電気的構成］
図８は、細胞移動装置Ｓの電気的構成を示すブロック図である。細胞移動装置Ｓは、ヘッドユニット５の移動、ヘッド５２の昇降、ヘッド５２による前記吸引及び吐出動作、並びにカメラユニット７の動作を制御する制御部８を備える。また、細胞移動装置Ｓは、ヘッドユニット５を水平移動させる機構としてヘッドユニット軸駆動部５６（ヘッド移動機構）、ヘッド５２を昇降させる機構並びに吸引及び吐出動作を行わせる機構としてヘッド駆動部５７（ヘッド移動機構及び進退機構）、カメラユニット７を水平移動させる機構としてカメラ軸駆動部７３、及び表示部７４を備えている。
【００４０】
ヘッドユニット軸駆動部５６は、ガイドレール５４に沿ってヘッドユニット５（ヘッド本体５１）を移動させる駆動モータを含む。好ましい態様は、ガイドレール５４に沿ってボールねじが敷設され、該ボールねじに螺合されたナット部材にヘッド本体５１が取り付けられ、前記駆動モータが前記ボールねじを正回転又は逆回転させることにより、ヘッド本体５１を目標位置へ移動させる態様である。なお、ヘッド本体５１をＸＹの２方向に移動させる場合は、ガイドレール５４に沿った第１ボールねじ（Ｘ方向）と、第１ボールねじに螺合された第１ナット部材に装着された移動板に搭載された第２ボールねじ（Ｙ方向）とを用いる。この場合、ヘッド本体５１は第２ボールねじに螺合された第２ナット部材に装着される。
【００４１】
ヘッド駆動部５７は、図６に基づき説明したヘッド昇降モータＭ１（ヘッド移動機構）及びピストン昇降モータＭ２（進退機構）が相当する。上述の通り、ヘッド昇降モータＭ１はヘッド５２を昇降させる。ピストン昇降モータＭ２は、ピストン部材５５をヘッド内空間５２Ｈにおいて昇降させることで、ヘッド５２に装着された分注チップ４の先端開口４Ｈに、吸引力及び吐出力を発生させる。
【００４２】
カメラ軸駆動部７３は、ガイドレール７２に沿ってカメラユニット７を移動させる駆動モータを含む。ヘッドユニット軸駆動部５６と同様に、好ましい態様は、ボールねじと、これを回転させる駆動モータとを備える態様である。
【００４３】
表示部７４は、液晶ディスプレイ等からなり、カメラユニット７により撮影された画像や、制御部８によって画像処理等がなされた画像などを表示する。
【００４４】
制御部８は、マイクロコンピュータ等からなり、機能的に、軸制御部８１、ヘッド制御部８２、分散制御部８３、撮像制御部８４、画像処理部８５及び吸引エリア設定部８６を備えている。
【００４５】
軸制御部８１は、ヘッドユニット軸駆動部５６及びカメラ軸駆動部７３の動作を制御する。すなわち、軸制御部８１は、これら軸駆動部５６、５７を制御することで、ヘッドユニット５及びカメラユニット７の水平方向の所定の目標位置へ移動させる。
【００４６】
ヘッド制御部８２は、ヘッド駆動部５７（ヘッド昇降モータＭ１、ピストン昇降モータＭ２）を制御する。ヘッド制御部８２は、ヘッド昇降モータＭ１を制御することにより、制御対象とするヘッド５２を所定の目標位置に向けて昇降させる。また、ヘッド制御部８２は、制御対象とするヘッド５２についてのピストン昇降モータＭ２を制御することにより、所定のタイミングで当該ヘッド５２に装着されている分注チップ４先端開口４Ｈに吸引力又は吐出力を発生させる。
【００４７】
分散制御部８３は、ヘッドユニット軸駆動部５６を制御して、ヘッド５２に分注チップ４及び分散アダプタ６が装着された状態で、分注チップ４から細胞培養液Ｌ１が吐出されている期間、或いはその前後の期間を含めて、ヘッドユニット５を微小に水平方向に揺動させる制御を行う。
【００４８】
撮像制御部８４は、カメラユニット７の撮像動作を制御する。具体的には撮像制御部８４は、分注容器１及び選別容器２中の細胞凝集塊Ｃの画像をカメラユニット７に撮像させる動作を制御する。
【００４９】
画像処理部８５は、カメラユニット７が撮像した画像データを画像処理する。画像処理部８５は、例えば、細胞凝集塊Ｃの存在を画像上で認識する処理、細胞凝集塊Ｃの分布を認識する処理、認識された細胞凝集塊Ｃの形状を認識する処理、細胞凝集塊Ｃの良否を判定する処理などを、画像処理技術を用いて実行する。
【００５０】
吸引エリア設定部８６は、分注容器１の底板１１における細胞凝集塊Ｃの分布に基づき、分注チップ４により吸引を行わせる底板１１上の吸引エリアを特定する処理を行う（図１８〜図２０に基づき後述する）。
【００５１】
［比較例の説明］
図９（Ａ）〜（Ｄ）は、本実施形態に対する比較例を示し、分散アダプタ６を用いない細胞移動方法の流れを示す図である。比較例の細胞移動装置においても、先に図１に基づき説明したと同様に、図９（Ａ）に示す通り、分注チップ４がヘッド５２に装着される。その後、図９（Ｂ）に示す通り、ヘッド５２が分注容器１の上空に移動されると共にヘッド５２が下降され、分注チップ４の先端開口４Ｈから細胞凝集塊Ｃを含む細胞培養液Ｌ１が吸引される。
【００５２】
続いて、図９（Ｃ）に示す通り、ヘッド５２が上昇される。このとき、分注チップ４には細胞凝集塊Ｃを含む細胞培養液Ｌ１が保持されている。このヘッド５２は、選別容器２の上空に移動される。その後、図９（Ｄ）に示す通り、ヘッド５２が下降され、先端開口４Ｈが上部開口２Ｈを通して、選別容器２内の培地Ｌ２内に浸漬される。そして、先端開口４Ｈに吐出力が発生され、分注チップ４に保持されていた細胞凝集塊Ｃが、細胞培養液Ｌ１と共に吐出される。これにより、細胞凝集塊Ｃがウェルプレート３上に撒かれることになる。
【００５３】
図１０は、比較例の細胞移動方法を実施した場合における、ウェルプレート３上の細胞凝集塊Ｃの分散状況の一例を示す上面図、図１１は、図１０のＸＩ−ＸＩ線断面図である。比較例の細胞移動方法では、分注チップ４の先端開口４Ｈという一つの狭小な開口から複数の細胞凝集塊Ｃが吐出される。このため、吐出された細胞凝集塊Ｃは、ウェルプレート３上の狭い領域に密集した状態で担持される傾向が出てしまう。図１０、図１１に示す通り、細胞凝集塊Ｃは、１つのウェル列の互いに隣接する３つのウェル３０の領域内に密集した状態で、ウェルプレート３に担持されている。それゆえ、一つのウェル３０には、複数の細胞凝集塊Ｃが進入している。
【００５４】
このように、細胞凝集塊Ｃのウェルプレート３上における分散状態が悪いと、次のような問題が生じる。まず、複数の細胞凝集塊Ｃが一つのウェル３０内で重なり合うので、個々の細胞凝集塊Ｃの状態を観察するのは困難となる。すなわち、本実施形態では、選別容器２の下方からカメラユニット７でウェルプレート３を撮像して、ウェル３０に担持された細胞凝集塊Ｃを観察する。しかし、複数の細胞凝集塊Ｃが重なり合っていると、一つの細胞凝集塊Ｃの全体像が把握し難く、その選別の評価を正確に行うことができない。
【００５５】
また、一つのウェル３０に複数の細胞凝集塊Ｃが存在していると、ウェルプレート３から必要な細胞凝集塊Ｃを個別にピッキングすることが困難となる。例えば、図１０、図１１に示すような状態で２〜３個の細胞凝集塊Ｃを担持している一つのウェル３０に、細胞凝集塊Ｃを吸引する吸引チップを接近させて吸引動作を行うとする。この場合、担持されている複数の細胞凝集塊Ｃのうち、１個だけを吸引させるのは非常に困難であり、どうしても複数の細胞凝集塊Ｃが前記吸引チップ内に吸引されてしまう。従って、細胞凝集塊Ｃを個別に取り出して評価等を行うことができない。
【００５６】
［本実施形態における細胞分散のための工程の詳細］
上述の問題に鑑みて、本実施形態では細胞凝集塊Ｃの分散性を向上させるための工程を含む。この工程は、分注チップ４による細胞培養液Ｌ１の吸引の後、分注チップ４と一体化するように分散アダプタ６をヘッド５２に装着する工程と、そのヘッド５２を揺動させながら細胞培養液Ｌ１をウェルプレート３上に吐出させる工程とを含む。
【００５７】
図１２Ａ（Ａ）〜（Ｃ）は、本実施形態の細胞移動方法における、分散アダプタ６をヘッド５２へ装着させるプロセスを示す図である。図１２Ａ（Ａ）において、ヘッド５２に装着されている分注チップ４には、細胞凝集塊Ｃを含む細胞培養液Ｌ１が保持されている。これよりも前段階の工程は、先に図９（Ａ）〜（Ｃ）に基づいて説明した工程と同じである。図９（Ｃ）に示す工程の後、ヘッド５２は分散アダプタ６の保管部６０の上空に移動される。これは、図１に示すポジションＰ３にヘッドユニット５が移動された状態である。
【００５８】
制御部８（図８）の軸制御部８１は、ヘッドユニット軸駆動部５６を制御して、保管部６０における装着対象の分散アダプタ６の軸心と、細胞培養液Ｌ１を保持している分注チップ４が装着されたヘッド５２の中心とが、鉛直線上に位置合わせされるようにヘッドユニット５を移動させる。その後、図１２Ａ（Ａ）に示すように、ヘッド制御部８２がヘッド駆動部５７を制御して、ヘッド５２の下降を開始させる。
【００５９】
ヘッド制御部８２は、図１２Ａ（Ｂ）に示すように、ヘッド５２の下端部分が分散アダプタ６の嵌合部６２に嵌め込まれるまで、ヘッド５２の下降を継続する。なお、ヘッド５２の下端部分の周面の形状に合わせて、嵌合部６２の内周面の形状が設定されており、両者は密に嵌合することができる。これにより、分注チップ４が装着されたヘッド５２に、分散アダプタ６が一体化される。分散アダプタ６の分散面６１と分注チップ４の先端開口４Ｈとの間の距離は、先端開口４Ｈから吐出された細胞凝集塊Ｃが、両者の間で浮遊できる程度の余裕を持つように設定される。
【００６０】
次いで、ヘッド制御部８２は、図１２Ａ（Ｃ）に示すように、ヘッド５２を所定の上昇位置まで上昇させる。このとき、分注チップ４は分散アダプタ６のキャビティ６Ｈ内に収容され、先端開口４Ｈの下方には所定間隔を置いて分散面６１が位置している。その後、軸制御部８１は、ヘッドユニット軸駆動部５６を制御して、ヘッドユニット５を選別容器２の上空へ移動させる。
【００６１】
なお、図１２Ｂに示すように、分散アダプタ６の嵌合部６２のサイズを、装着部５３のサイズにマッチさせたものとし、嵌合部６２を装着部５３に嵌め込むようにしても良い。この場合、装着部５３に分注チップ４が嵌め込まれ、その上に分散アダプタ６の嵌合部６２が嵌め込まれる。図１２Ｂの態様とすれば、装着部５３に外嵌された筒状ロッド（図略）を上下動させることで、装着部５３に嵌め込まれた分注チップ４及び分散アダプタ６を一度に押し出し廃棄することが可能となる。
【００６２】
図１３は、分注チップ４から細胞培養液Ｌ１をウェルプレート３上に吐出させている状況を示す図である。図１３の前段の状態は、図１のポジションＰ４にヘッドユニット５が移動された状態である。この状態から、ヘッド制御部８２はヘッド５２の下降を開始する。ヘッド制御部８２は、選別容器２の上部開口２Ｈを通して、分散面６１が培地Ｌ２に浸漬され、さらに分注チップ４の先端開口４Ｈが培地Ｌ２の液面ＬＨより下方に至るまで、ヘッド５２を下降させる。図１３は、このヘッド５２の下降を終えた状態を示している。分散面６１は、ウェルプレート３に対して、所定の間隔を置いて対向している。空気抜き孔６３は、分散面６１が培地Ｌ２に浸漬される際、培地Ｌ２がキャビティ６Ｈ内に進入できるようにするための孔である。
【００６３】
その後、分散アダプタ６を左右方向へ微小に揺動させる工程と、分注チップ４から細胞培養液Ｌ１と共に細胞凝集塊Ｃを吐出させる工程とが同時に実行される。もちろん、両者が多少前後して、各工程が開始されても良い。また、吐出する工程を終えた後、揺動させる工程だけを一定期間継続させるようにしても良い。
【００６４】
前記揺動のために、分散制御部８３は、ヘッドユニット軸駆動部５６を制御し、例えばヘッド本体５１（ヘッド５２）をガイドレール５４に沿って、ウェルプレート３の幅員内において左右方向へ微小に往復移動させる。これにより、分注チップ４及び分散アダプタ６は左右方向へ微小に揺動する。既述の通り、ヘッド本体５１をＸＹ方向に微小に移動させるよう、若しくは円軌道を描くよう、分散制御部８３がヘッドユニット軸駆動部５６を制御する態様としても良い。或いは、分散制御部８３がヘッド駆動部５７（ヘッド昇降モータＭ１）を制御して、先端開口４Ｈが培地Ｌ２の液面ＬＨから脱しない範囲で、又は、選別容器２に干渉しない範囲で、或いは、ウェルプレート３に担持された細胞凝集塊Ｃを潰さない範囲で、ヘッド５２を上下方向に微小に揺動させるようにしても良い。
【００６５】
前記吐出のために、ヘッド制御部８２は、ヘッド駆動部５７（ピストン昇降モータＭ２）を制御して、ピストン部材５５を所定長だけ下降させることによって、先端開口４Ｈに吐出力を発生させる。これにより、先端開口４Ｈから複数の細胞凝集塊Ｃを含む細胞培養液Ｌ１が、選別容器２の培地Ｌ２内へ吐出される。分散アダプタ６が揺動しているので、先端開口４Ｈから吐出された直後の細胞凝集塊Ｃは、培地Ｌ２に浸漬された状態の分散アダプタ６内の液中で遊動し、分散面６１上において分散する。空気抜き孔６３は、この吐出が行われることにより、分散アダプタ６のキャビティ６Ｈ内の内圧が上昇することを防止する機能も果たす。
【００６６】
やがて、細胞凝集塊Ｃは分散面６１の上面に沈降し、分散面６１の分散開口６１１（図７）から落下する。落下した細胞凝集塊Ｃは、分散面６１の下方に位置するウェルプレート３に担持される。細胞凝集塊Ｃは、既に密集状態から分散状態に至っている。このため、分散面６１の一部からではなく、概ね全面から、細胞凝集塊Ｃは落下する。従って、複数の細胞凝集塊Ｃは、分散した状態でウェルプレート３の上面３０１に着地し、ウェル３０内に進入することになる。前記揺動及び吐出の工程を終えると、ヘッド制御部８２はヘッド５２を上昇させる。
【００６７】
既述の通り、前記吐出の工程の後、一旦分散面６１を空中まで引き上げ、再度培地Ｌ２に浸漬させて、前記揺動の工程を実行させることが好ましい。この場合、分散制御部８３は、ヘッド５２の揺動を一時的に停止する。ヘッド制御部８２は、図１３に示す状態から、分散面６１が培地Ｌ２の液面ＬＨから上方に離間するまで、ヘッド５２を上昇させる。この際に分散開口６１１を通して発生する液流によって、分散面６１上に残存している細胞凝集塊Ｃ、分散面６１に着地せず液中で浮遊していた細胞凝集塊Ｃ、若しくは分散開口６１１に引っ掛かっているような細胞凝集塊Ｃは、分散開口６１１を通して落下し易くなる。また、前記液流の力によって細胞凝集塊Ｃが分散されることも、細胞凝集塊Ｃの落下の促進に貢献する。
【００６８】
その後、ヘッド制御部８２は、少なくとも分散面６１が液面ＬＨより下方に位置するまで、ヘッド５２を下降させる。しかる後、分散制御部８３は、ヘッド５２の揺動を再開させる。これにより、分散アダプタ６内に残存していた細胞凝集塊Ｃは、分散開口６１１から放散される。なお、前記吐出の工程の際、保持している細胞培養液Ｌ１の全量を一気に分注チップ４から吐出させず、上記の分散アダプタ６の液面ＬＨからの引き上げ及び再浸漬のサイクルに合わせて、小分けして細胞培養液Ｌ１を分注チップ４から吐出させるようにしても良い。
【００６９】
図１４は、本実施形態の細胞移動方法を実施した場合における、ウェルプレート３上の細胞凝集塊Ｃの分散状況の一例を示す上面図、図１５は、図１０のＸＶ−ＸＶ線断面図である。本実施形態の細胞移動方法では、上述の通り分散アダプタ６のヘッド５２への装着及び該分散アダプタ６の揺動によって、分注チップ４の先端開口４Ｈから吐出された複数の細胞凝集塊Ｃは分散される。このため、吐出された細胞凝集塊Ｃは、ウェルプレート３上の比較的広い領域に分散した状態で担持される。図１４、図１５に示す通り、細胞凝集塊Ｃは、図１０に示した比較例に比べて広い領域に分散した状態で、ウェルプレート３に担持されている。それゆえ、一つのウェル３０には、一つの細胞凝集塊Ｃだけが進入している。
【００７０】
図１６（Ａ）は、比較例の細胞移動方法を実施した後の実際のウェルプレート３上面の写真、図１６（Ｂ）は、比較例において一つのウェル３０に一つの細胞凝集塊Ｃが入った箇所を、画像処理にて白点で示した画像である。この白点で示す箇所が、細胞凝集塊Ｃの観察を良好に行え、その良否判定を実行で、且つ、細胞凝集塊Ｃを個別にピックアップできる候補となる箇所である。比較例では、白点がウェルプレート３の中央付近の略円形領域にのみ分布している。また、白点の総数も少ない。これは、一つのウェル３０に複数の細胞凝集塊Ｃが進入している割合が高いからである。
【００７１】
これに対し、図１７（Ａ）は、本実施形態の細胞移動方法を実施した後の実際のウェルプレート３上面の写真、図１７（Ｂ）は、一つのウェル３０に一つの細胞凝集塊Ｃが入った箇所を白点で示した画像である。本実施形態によれば、白点がウェルプレート３の全体に行き渡っており、細胞凝集塊Ｃが良好に分散した状態でウェルプレート３に担持されていることが判る。また、白点の総数は比較例に比べて多い。これは、一つのウェル３０に複数の細胞凝集塊Ｃが進入している割合が低いからである。
【００７２】
このように、本実施形態によれば、細胞凝集塊Ｃのウェルプレート３上における分散状態を良好にすることができる。このため、複数の細胞凝集塊Ｃが一つのウェル３０内で重なり合う確率を低くすることができる。従って、ウェルプレート３に担持された細胞凝集塊Ｃの状態を個別に観察し易い。また、ウェルプレート３から必要な細胞凝集塊Ｃを、前記吸引チップで個別に吸引させることが容易となる。
【００７３】
［細胞吸引方法の具体例］
続いて、分注容器１から必要量の細胞凝集塊Ｃを分注チップ４に吸引させる方法について説明する。図１８（Ａ）は、分注容器１の斜視図、図１８（Ｂ）は、分注容器１の底板１１の平面図である。分注容器１は、下端に平坦な底板１１を有し、上端に上面開口１２を有する円筒型の透光性容器である。底板１１には、グリッド１３が実線で描かれている。
【００７４】
グリッド１３の一つの升目の大きさは、撮影に使用するカメラレンズ７１の画角に応じて設定される。例えば、４倍の対物レンズが用いられる場合は、２ｍｍサイズの升目とされる。例えば、ターゲットの細胞凝集塊Ｃのサイズが直径１００μｍ程度であるならば、２ｍｍサイズの升目を有するグリッドが描かれることにより、１００〜２００個程度の細胞凝集塊Ｃを一つの升目に収容することができる。これは一例であり、要するに、一つの升目の位置において分注チップ４に吸引動作を行わせると、何個の細胞凝集塊Ｃを吸引可能であるかを概略的に対応付けることができるように、グリッドが描かれていれば良い。
【００７５】
図１９（Ａ）は、分注容器１の底板１１のカメラユニット７による撮影状態を示す図、図１９（Ｂ）は、その撮影画像を示す図である。分注容器１は、細胞培養液Ｌ１を貯留し、底板１１上には細胞凝集塊Ｃが沈降している。図１９（Ａ）に示す通り、カメラユニット７は、分注容器１の下側から底板１１の画像を撮像する。底板１１にはグリッド１３が描かれているので、得られる画像は、図１９（Ｂ）に示す通り、グリッド１３と、底板１１上に分散している多数個の細胞凝集塊Ｃとが重畳された画像である。なお、グリッド１３は、実際に底板１１に描かれていなくとも、画像処理上で同様なグリッドラインを仮想的に描き、これを底板１１の画像に重ね合せる態様としても良い。
【００７６】
図１９（Ｂ）の画像によれば、グリッド１３に基づいて、底板１１上に担持された細胞凝集塊Ｃの分布を把握することが可能となる。つまり、画像処理によって、細胞凝集塊Ｃが載っている升目と、載っていない升目とを識別することで、細胞凝集塊Ｃの底板１１上における分布を概略的に把握することができる。
【００７７】
さらに、分注チップ４に吸引させる細胞凝集塊Ｃの数を、升目の数で決定することができる。例えば、一つの升目のサイズが一つの細胞凝集塊Ｃのサイズと概ね一致している場合、一つの升目の位置で分注チップ４に吸引動作を行わせると、一つの細胞凝集塊Ｃが分注チップ４に吸引されると扱うことができる。この場合、２０個の細胞凝集塊Ｃを一回の吸引動作で分注チップ４に吸引させたい場合、細胞凝集塊Ｃが載っている２０個の升目分の位置と特定し（吸引エリアの特定）で吸引動作を行わせれば良い。細胞凝集塊Ｃと升目とが概ね１対１で対応している領域があれば、図１９に示す通り、その領域において所定数の升目の部分を吸引エリア１３Ａに指定することができる。そして、吸引エリア１３Ａの領域において分注チップ４に吸引動作を行わせることで、所望数の細胞凝集塊Ｃを分注チップ４に吸引させることができる。
【００７８】
図２０は、分注チップ４による細胞凝集塊の吸引状況を示す図である。図８も参照しつつ、細胞移動装置Ｓにおける吸引動作を説明する。制御部８の撮像制御部８４は、カメラユニット７を制御して、細胞凝集塊Ｃが沈降している分注容器１の底板１１の画像を撮像させる。画像処理部８５は、カメラユニット７により取得された底板１１の画像データを画像処理する。画像処理部８５は、グリッド１３を利用して、細胞凝集塊Ｃの底板１１上における分布を認識する。そして、吸引エリア設定部８６は、画像処理部８５により認識された細胞凝集塊Ｃの分布に基づき、分注チップ４により吸引を行わせる底板１１上の吸引エリア１３Ａを特定する。
【００７９】
その後、軸制御部８１は、ヘッドユニット軸駆動部５６を制御して、待機ポジションＰ１１に位置しているヘッド５２（ヘッド本体５１）を、分注容器１の吸引エリア１３Ａの上空のポジションＰ１２へ移動させる。次いで、ヘッド制御部８２がヘッド駆動部５７（ヘッド昇降モータＭ１）を制御して、分注チップ４の先端開口４Ｈが、底板１１上における吸引エリア１３Ａの一つの升目（吸引起点となる升目）の上方に接近するよう、ヘッド５２を下降させる。
【００８０】
続いて、ヘッド制御部８２がヘッド駆動部５７（ピストン昇降モータＭ２）を制御して、ピストン部材５５を上昇させることによって、先端開口４Ｈに吸引力を発生させる。この吸引力を発生しつつ、軸制御部８１は、先端開口４Ｈが吸引エリア１３Ａの残りの升目の上方を全て通過するように、ヘッド５２を水平方向へ移動させる。この動作が終了すると、図２０に示す通り、吸引エリア１３Ａの細胞凝集塊Ｃは分注チップ４内に吸引され、当該吸引エリア１３Ａは細胞凝集塊Ｃが空白の領域となる。その後、ヘッド制御部８２はヘッド５２を上昇させる。ポジションＰ１３のヘッド５２は、その上昇を終えた状態を示している。この後、図１２（Ａ）に示す、分散アダプタ６を装着する工程に移行することになる。
【００８１】
上記の吸引方法を実行すれば、分注容器１の底板１１における細胞凝集塊Ｃの分布状態を、グリッド１３に基づいて画像上で把握することができ、グリッド１３の升目数をもって細胞凝集塊Ｃの吸引数を設定することが可能となる。このため、分注チップ４に適正な量の細胞凝集塊Ｃを吸引させることができる。従って、先端開口４Ｈから吐出される細胞凝集塊Ｃが本来的に多い故に当該細胞凝集塊Ｃがウェルプレート３上において密集し易い、という状況を回避することができる。また、先端開口４Ｈから吐出される細胞凝集塊Ｃが本来的に少なすぎるという事態も回避できる。
【００８２】
［細胞移動装置の動作フローの説明］
図２１及び図２２は、細胞移動装置Ｓの動作の一例を示すフローチャートである。制御部８は、図略の入力部から、一回当たりの吸引動作で分注チップ４に吸引させる細胞凝集塊Ｃの数の指定を受け付ける（ステップＳ１）。また、制御部８は、前記入力部から、分注チップ４に細胞（細胞凝集塊Ｃを含む細胞培養液Ｌ１）を吸引させる際の吸引速度の指定（ステップＳ２）と、分注チップ４から細胞を吐出させる際の吐出速度の指定（ステップＳ３）とを受け付ける。吸引速度は、比較的早い速度に設定されることが望ましい。吸引速度が遅すぎると、先端開口４Ｈから吸引されつつある細胞凝集塊Ｃが、自重で落下することがある。一方、吐出速度は、比較的遅い速度に設定される。
【００８３】
続いて、軸制御部８１がカメラ軸駆動部７３を制御し、カメラユニット７を分注容器１の下方に移動させる（ステップＳ４）。そして、撮像制御部８４がカメラユニット７を制御して、細胞凝集塊Ｃが沈降している分注容器１の底板１１の画像を撮像させる（ステップＳ５）。得られた底板１１の画像データは、画像処理部８５に送られる。
【００８４】
画像処理部８５は、取得された画像データについて、細胞凝集塊Ｃを認識する画像処理、及びグリッド１３を認識する画像処理などを実行して、先ずは底板１１に担持されている細胞凝集塊Ｃの個体数をカウントする処理を行う（ステップＳ６）。そして、カウントされた細胞凝集塊Ｃの個体数と、ステップＳ１で指定された個体数とが比較される（ステップＳ７）。指定個体数よりカウントされた細胞凝集塊Ｃの方が少ない場合（ステップＳ７でＮＯ）、細胞凝集塊Ｃの絶対数が不足していることになるので、制御部８は表示部７４にエラー表示を行う（ステップＳ８）。このエラー表示は、例えばユーザーに対し、分注容器１へ細胞凝集塊Ｃを追加することを促す表示である。
【００８５】
指定個体数よりカウントされた細胞凝集塊Ｃの方が多い場合（ステップＳ７でＹＥＳ）、画像処理部８５は、画像処理によって、グリッド１３に基づき細胞凝集塊Ｃの底板１１上における分布を認識する。そして、吸引エリア設定部８６は、分注チップ４により吸引を行わせるグリッド１３の升目、つまり底板１１上の吸引エリア１３Ａを特定する（ステップＳ９）。
【００８６】
その後、吸引エリア設定部８６は、吸引エリア１３Ａにおいて分注チップ４に吸引動作を行わせた場合の液体吸引量を算出する（ステップＳ１０）。この算出は、グリッド１３の一つの升目について細胞凝集塊Ｃを吸引させるために必要な細胞培養液Ｌ１の吸引量と、吸引エリア１３Ａに属する升目の数とを乗算する算出である。これにより、分注チップ４における一回当たりの細胞培養液Ｌ１の吸引量が決定される（ステップＳ１１）。
【００８７】
次いで、吸引エリア設定部８６は、決定された吸引量が、分注チップ４の吸引容量の範囲内であるか否かを確認する（ステップＳ１２）。決定された吸引量が分注チップ４の吸引容量を超過している場合（ステップＳ１２でＮＯ）、制御部８は表示部７４にエラー表示を行う（ステップＳ１３）。このエラー表示は、吸引容量オーバーである旨をユーザーに通知する表示であり、吸引エリア１３Ａの縮減を促す表示、若しくは、複数回に分けて吸引を行うことを促す表示である。
【００８８】
決定された吸引量が分注チップ４の吸引容量の範囲内である場合（ステップＳ１２でＹＥＳ）、軸制御部８１はヘッドユニット５を、新品の分注チップ４の置き場である図略の分注チップストック部の上空へ移動させる（ステップＳ１４）。続いて、ヘッド制御部８２は、ヘッド５２を一つの分注チップ４に向けて下降させることで、ヘッド５２の下端の装着部５３を分注チップ４の基端部４１に嵌め込む（ステップＳ１５）。これにより、ヘッド５２に分注チップ４が装着される。
【００８９】
その後、ヘッド制御部８２がヘッド５２を上昇させ、軸制御部８１がヘッドユニット５を分注容器１の上空へ移動させる（ステップＳ１６）。この際、分注チップ４の先端開口４Ｈが、ステップＳ９で特定された吸引エリア１３Ａの吸引起点となる一つの升目の鉛直線上に位置合わせされる。
【００９０】
その後、ヘッド制御部８２はヘッド５２を下降させ、先端開口４Ｈを分注容器１の細胞培養液Ｌ１に浸漬させると共に、先端開口４Ｈに吸引力を発生させる制御を行う（ステップＳ１７）。この際、軸制御部８１は、先端開口４Ｈが吸引エリア１３Ａの残りの升目の上方を全て通過するように、ヘッド５２を水平方向へ移動させる。これにより、底板１１に担持されている細胞凝集塊Ｃが、その周囲の細胞培養液Ｌ１と共に先端開口４Ｈから吸引され、分注チップ４内には細胞凝集塊Ｃを含む細胞培養液Ｌ１が保持される（第１制御）。
【００９１】
次に、軸制御部８１は、ヘッドユニット５を分散アダプタ６の保管部６０の上空へ移動させる（ステップＳ１８）。この際、保管部６０の一つの分散アダプタ６と、細胞培養液Ｌ１を保持している分注チップ４が装着されたヘッド５２とが、鉛直線上に位置合わせされるよう移動される。その後、ヘッド制御部８２はヘッド５２を下降させ、ヘッド５２に分散アダプタ６を装着させる（ステップＳ１９）。これにより、分注チップ４と分散アダプタ６とが一体化された状態となり、先端開口４Ｈの下方には分散面６１が位置する状態となる（第２制御）。
【００９２】
続いて、軸制御部８１は、ヘッドユニット５を選別容器２の上空へ移動させる（ステップＳ２０）。この際、分散アダプタ６の分散面６１と選別容器２の上部開口２Ｈとが位置合わせされる。そして、細胞培養液Ｌ１を分注チップ４から吐出させる工程に先立って、分散アダプタ６の分散面６１に培地Ｌ２を馴染ませる処理が行われる。具体的には、ヘッド制御部８２がヘッド５２を下降させ、分散アダプタ６の分散面６１だけを選別容器２の培地Ｌ２へ浸漬させる（ステップＳ２１）。所定時間の経過後、ヘッド制御部８２がヘッド５２を上昇させ、分散面６１を培地Ｌ２の液面ＬＨの上空へ移動させる（ステップＳ２２）。このステップＳ２１の下降及びステップＳ２２の上昇が、予め指定された回数だけ繰り返される（ステップＳ２３）。この動作により、分散面６１の上面まで、培地Ｌ２が浸透した状態とすることができる。
【００９３】
しかる後、細胞培養液Ｌ１を吐出させる工程に移行する。ヘッド制御部８２がヘッド５２を下降させ、分散アダプタ６の分散面６１及び分注チップ４の先端開口４Ｈを、選別容器２の培地Ｌ２へ浸漬させる（ステップＳ２４）。当該浸漬によって、分散面６１がウェルプレート３の上面３０１に上方から対向することになる（第３制御）。
【００９４】
そして、分散制御部８３が、ヘッド５２を水平方向へ微小に往復移動させる動作を開始させる（ステップＳ２５）。これにより、分注チップ４及び分散アダプタ６は左右方向へ微小に揺動する。この状態で、ヘッド制御部８２がピストン部材５５を所定長だけ下降させ、先端開口４Ｈに吐出力を発生させる（ステップＳ２６）。これにより、先端開口４Ｈから複数の細胞凝集塊Ｃを含む細胞培養液Ｌ１が吐出される（第４制御）。
【００９５】
ステップＳ２５の動作とステップＳ２６の動作との連携により細胞凝集塊Ｃは分散され、分散面６１からウェルプレート３に落下する。その後、ヘッド制御部８２がヘッド５２を上昇させ、分散面６１を培地Ｌ２の液面ＬＨの上空へ移動させる（ステップＳ２７）。この際に生じる液流によって、分散面６１上に残存している細胞凝集塊Ｃを、積極的に分散開口６１１を通して落下させることができる（第５制御）。
【００９６】
そして、予め指定された回数だけ、ヘッド５２の下降及び上昇が実行されたか否かが確認される（ステップＳ２８）。指定回数だけ実行されていない場合（ステップＳ２８でＮＯ）、ステップＳ２４に戻って処理が繰り返される。一回目の浸漬の際に分注チップ４に保持された細胞培養液Ｌ１を全量吐出させた場合は、二回目以降の処理の繰り返しにおいてステップＳ２６はスキップされ、浸漬時に分散制御部８３によるヘッド５２の微小揺動（ステップＳ２５）だけが実行される。一方、小分けして細胞培養液Ｌ１を分注チップ４から吐出させる場合は、二回目以降の処理の繰り返しにおいてもステップＳ２６が実行される。
【００９７】
分注チップ４及び分散アダプタ６は、１バッチの使用で廃棄される。このため、ヘッド５２の下降及び上昇が指定回数だけ実行されると（ステップＳ２８でＹＥＳ）、軸制御部８１は、ヘッドユニット５を図略の廃棄ボックス等が配置された廃棄位置へ移動させる（ステップＳ２９）。そして、分散アダプタ６をヘッド５２から離脱させる動作（ステップＳ３０）と、分注チップ４をヘッド５２から離脱させる動作（ステップＳ３１）とが実行される。この離脱動作は、ヘッド５２に外嵌されている図略の筒状ロッドを下降させ、分注チップ４及び分散アダプタ６の上端縁を押圧することによって実現することができる。
【００９８】
［各種の変形例］
＜分散アダプタの変形例＞
図２３（Ａ）〜（Ｃ）は、分散アダプタの変形例を示す図である。図２３（Ａ）に示す分散アダプタ６Ａは、円錐型の分散面６１Ａを有している。分散面６１Ａは、分注チップ４の先端開口４Ｈの軸心ＡＸと対向する中心部６１２付近から、その周縁部６１３に向けて下方に傾斜している。先端開口４Ｈと対向する中心部６１２の付近は、該先端開口４Ｈから細胞培養液Ｌ１が吐出された際に細胞凝集塊Ｃが密集し易い。このため、分散アダプタ６を揺動させるとはいえ、平坦な分散面６１であると、その中心部付近の分散開口６１１から細胞凝集塊Ｃが比較的多く落下し、ウェルプレート３上に細胞凝集塊Ｃの密集部を形成してしまう懸念がある。
【００９９】
しかし、円錐型の分散面６１Ａとすることで、中心部６１２付近に吐出された細胞凝集塊Ｃは、その円錐の傾斜に沿って周縁部６１３へ誘導されるので、分散が促進される。つまり、分散面６１Ａが、先端開口４Ｈと対向する中心部６１２付近、すなわち細胞凝集塊Ｃが密集し易い中心部６１２付近よりも、周縁部６１３の方から細胞凝集塊Ｃが抜け出し易い構造を有する。従って、細胞凝集塊Ｃをより分散させ易くすることができる。
【０１００】
図２３（Ｂ）に示す分散アダプタ６Ｂは、分散開口６１１の開口密度を異ならせた分散面６１Ｂを有している。分散面６１Ｂは、分注チップ４の先端開口４Ｈの軸心ＡＸと対向する中心部６１４付近における分散開口６１１の密度が粗で、その周縁部６１５における分散開口６１１の密度が、中心部６１４付近に比較して密とされている。このような分散面６１Ｂもまた、細胞凝集塊Ｃが密集し易い中心部６１４付近よりも、周縁部６１５の方から細胞凝集塊Ｃが抜け出し易い構造となる。従って、細胞凝集塊Ｃをより分散させ易くすることができる。
【０１０１】
図２３（Ｃ）に示す分散アダプタ６Ｃは、平面視で矩形形状の分散面６１Ｃを有している。一般に、ウェルプレート３は正方形若しくは矩形状である。矩形の分散面６１Ｃとすることで、満遍なくウェルプレート３に細胞凝集塊Ｃを分散させ易くすることができる。なお、分散面６１Ｃは、選別容器２における矩形の上部開口２Ｈに相似な矩形形状とすることが望ましい。
【０１０２】
＜空気抜き孔を具備しない分散アダプタ＞
上記実施形態では、空気抜き孔６３を備える分散アダプタ６を用いる例を示したが、あえて空気抜き孔６３を具備しない分散アダプタを用いるオペレーションも可能である。図２４〜図２６は、空気抜き孔６３を具備しない分散アダプタ６Ｓを用いた細胞吐出動作を示す図である。分散アダプタ６Ｓは、分注チップ４と共にヘッド５２に装着されている。分注チップ４には、細胞凝集塊Ｃを含む細胞培養液Ｌ１が吸引されている。
【０１０３】
図２４に示すように、分散アダプタ６Ｓを、上部開口２Ｈを通して選別容器２にアプローチさせ、その分散面６１を選別容器２に貯留されている培地Ｌ２に浸漬させる。この場合、分散アダプタ６Ｓは空気抜き孔６３を具備しないので、培地Ｌ２は分散面６１を通してキャビティ６Ｈへ進入することができない。
【０１０４】
続いて、図２５に示す通り、分注チップ４に吸引力を発生させる。これにより、分注チップ４の先端開口４Ｈから、キャビティ６Ｈ内に存在する空気が吸引され、キャビティ６Ｈは負圧となる。従って、培地Ｌ２が、分散面６１を浸透してキャビティ６Ｈへ入り込むようになる。その後、図２６に示すように、分注チップ４及び分散アダプタ６Ｓを揺動させつつ、分注チップ４から細胞凝集塊Ｃを含む細胞培養液Ｌ１が吐出される。
【０１０５】
分散アダプタ６Ｓのキャビティ６Ｈ内に液体（培地Ｌ２）が浸透していないと、分注チップ４の先端開口４Ｈから吐出された細胞培養液Ｌ１が落下し難い場合がある。例えば、先端開口４Ｈに液玉となって付着し続けることがある。上述の実施形態の如く空気抜き孔６３を設けることで、分散面６１からの培地Ｌ２の浸透を概ね確保できるが、時に分散面６１の撥水性によって、前記浸透が妨げられる場合が起こり得る。これに対し、本変形実施形態によれば、空気抜き孔６３を具備しない分散アダプタ６Ｓを用いることでキャビティ６Ｈを負圧にすることができるので、培地Ｌ２を確実にキャビティ６Ｈへ進入させることができる。
【０１０６】
＜分注チップの変形例＞
図２７（Ａ）は、変形例に係る分注チップ４Ａを示す縦断面図、図２７（Ｂ）はその下面図である。分注チップ４Ａは、側方に開口した先端開口４Ｈを有している。分注チップ４Ａの先端（下端）には、底板４４が備えられ、該底板４４には半円形の切り欠き４５が形成されている。この切り欠き４５の部分において、分注チップ４Ａの先端の一部も切り欠かれている。これにより、側方に開口した先端開口４Ｈが形成されている。
【０１０７】
図２８は、変形例に係る分注チップ４Ａの使用例を示す図である。分注チップ４Ａの先端が、細胞培養液Ｌ１及び細胞凝集塊Ｃを貯留する分注容器１に進入している。そして、底板４４が分注容器１の底板１１に接面している。この状態で、分注チップ４Ａを側方に移動させつつ、先端開口４Ｈに吸引力を発生させる。これにより、底板１１に沈殿した細胞凝集塊Ｃの吸引効率を高めることができる。
【０１０８】
＜分注容器の変形例＞
図２９は、変形例に係る分注容器１０を示す図である。図１などに示した分注容器１では、細胞培養液Ｌ１中に多量の細胞凝集塊Ｃを貯留することを想定している。それゆえ、先に図１８〜図２０に基づき説明した通り、一回の吸引動作にて分注チップ４に吸引させる細胞凝集塊Ｃの数、つまり１回の吐出動作で分注チップ４から選別容器２に吐出させる細胞凝集塊Ｃの数を調整する例を示した。これに対し、図２９の分注容器１０は、１回の吐出動作で分注チップ４から吐出させる数の細胞凝集塊Ｃを含む細胞培養液Ｌ１だけを貯留している。ここでの分注容器１０は、例えば有底のチューブ、マイクロプレートに備えられている一つのウェル等である。このような分注容器１０を用いれば、分注チップ４への細胞凝集塊Ｃの吸引動作を効率的に行わせることができる。
【０１０９】
なお、上述した具体的実施形態には以下の構成を有する発明が主に含まれている。
【０１１０】
本発明の一局面に係る対象物移動方法は、複数の対象物を含む対象液体を吸引及び吐出する先端開口を有し、前記対象液体を保持可能なチップを用いて前記対象物を移動させる方法であって、前記チップの前記先端開口から前記対象液体を吸引させ、前記チップ内に前記対象液体を保持させる工程と、前記対象物を通過させることが可能なサイズを有する分散開口を複数有する分散面と、少なくとも前記チップの先端開口を収容するキャビティとを備えた分散アダプタを準備し、前記分散面が前記先端開口の下方に位置する状態で、前記チップと前記分散アダプタとを一体化させる工程と、前記対象物の移動先となる受容液体中に、少なくとも前記分散アダプタの前記分散面を浸漬させる工程と、前記分散面が前記受容液体中に浸漬された状態で、前記分散アダプタを揺動させつつ、前記チップ内に保持された前記対象液体を前記先端開口から吐出させる工程と、を含む。
【０１１１】
この方法によれば、チップに対象液体を吸引させた後、当該対象液体を吐出させる前に、前記チップに対して分散アダプタが一体化される。この際、分散アダプタの分散面が前記チップの先端開口の下方に位置する。そして、前記分散面が受容液体中に浸漬された状態で、前記分散アダプタを揺動させつつ、チップ内に保持された前記対象液体がその先端開口から吐出される。このため、先端開口から吐出された対象物は、前記分散面の面上で分散され、その後に前記分散面の分散開口から前記受容液体中に放散される。従って、チップから吐出された対象物が、一箇所に密集することはなく、前記受容液体中における分散性を良好なものとすることができる。
【０１１２】
上記の対象物移動方法において、前記受容液体中には、前記対象物を個別に収容する区画を表面に有するプレートが配置され、前記分散面は、前記プレートの表面の上方に浸漬され、前記分散アダプタは、前記プレートが存在する範囲内で揺動されることが望ましい。
【０１１３】
この方法によれば、分散アダプタがプレートの存在範囲内で揺動されるので、前記プレート上に対象物を良好な分散状態で担持させることができる。
【０１１４】
上記の対象物移動方法において、前記吐出させる工程の後、前記分散面が前記受容液体の液面から上方に離間するまで、前記チップ及び前記分散アダプタを上昇させ、その後、前記分散面を浸漬させる工程と、少なくとも前記吐出させる工程のうちの前記分散アダプタを揺動させる動作とを再度実行させることが望ましい。
【０１１５】
この方法によれば、一旦分散面を受容液体の液面から上方に離間させることで、重力を利用して前記分散面上に残存している対象物若しくは分散開口に引っ掛かっているような対象物を、分散開口を通して確実に前記受容液体中に放散させることができる。
【０１１６】
上記の対象物移動方法において、前記対象液体は、前記対象物を担持する平坦な底面を含む容器に収容され、前記チップは前記底面上に担持された前記対象物を周囲の液体と共に吸引するものであって、前記底面に担持された前記対象物の分布を認識する工程と、前記対象物の分布に基づいて、前記チップにより前記吸引を行わせる、前記底面上のエリアを特定する工程と、をさらに備えることが望ましい。
【０１１７】
この方法によれば、前記底面上における対象物の分布状態が予め把握されるので、チップに適正な量の対象物を吸引させることができる。従って、チップの先端開口から吐出される対象物が本来的に多い故に当該対象物が密集し易い、という状況を回避することができる。また、チップの先端開口から吐出される対象物が本来的に少なすぎるという事態も回避できる。
【０１１８】
上記の対象物移動方法において、前記対象物が細胞であり、前記対象液体及び前記受容液体が培地であることが望ましい。この方法によれば、本発明を医療や生物学的な研究の用途に適用することができる。
【０１１９】
本発明の他の局面に係る対象物移動装置は、複数の対象物を含む対象液体を貯留する第１容器と、前記対象物の移動先となる受容液体を貯留する第２容器と、前記複数の対象物を含む液体を吸引及び吐出する先端開口を有し、前記液体を保持可能なチップと、前記対象物を通過させることが可能なサイズを有する分散開口を複数有する分散面と、少なくとも前記チップの先端開口を収容するキャビティとを備えた分散アダプタと、前記分散アダプタを保管する保管部と、前記チップが装着され、装着された前記チップの前記先端開口に吸引力及び吐出力を発生させる進退機構を備えたヘッドと、前記ヘッドを上下方向及び水平方向に移動させるヘッド移動機構と、前記進退機構及び前記ヘッド移動機構の動作を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記ヘッドを前記第１容器の位置に移動させ、前記チップの前記先端開口を前記対象液体に浸漬させると共に前記先端開口に吸引力を発生させ、前記チップ内に前記対象液体を保持させる第１制御と、前記ヘッドを前記保管部の位置に移動させ、前記分散アダプタの前記分散面が前記先端開口の下方に位置する状態で、前記チップが装着された前記ヘッドに前記分散アダプタを装着させる第２制御と、前記ヘッドを前記第２容器の位置に移動させ、前記受容液体中に、少なくとも前記分散アダプタの前記分散面を浸漬させる第３制御と、前記分散面が前記受容液体中に浸漬された状態で、前記分散アダプタを揺動させつつ、前記チップの前記先端開口に吐出力を発生させる第４制御と、を実行する。
【０１２０】
この装置によれば、チップに対象液体を吸引させた後、当該対象液体を吐出させる前に、前記チップが装着されたヘッドに対して分散アダプタを装着する第２制御が実行される。この際、分散アダプタの分散面が前記チップの先端開口の下方に位置する。そして、前記分散面が受容液体中に浸漬された状態で、前記分散アダプタを揺動させつつ、前記対象液体を保持したチップの先端開口に吐出力を発生させる第４制御が実行される。前記吐出力によって先端開口から吐出された対象物は、前記分散面の面上で分散され、その後に前記分散面の分散開口から前記受容液体中に放散される。従って、チップから吐出された対象物が、一箇所に密集することはなく、前記受容液体中における分散性を良好なものとすることができる。
【０１２１】
上記の対象物移動装置において、前記制御部は、前記第４制御の後に、前記分散アダプタの前記分散面が前記受容液体の液面から上方に離間するまで、前記ヘッドを上昇させる第５制御を実行し、しかる後、前記第３制御と、少なくとも前記第４制御のうちの前記分散アダプタを揺動させる動作とを再度実行させることが望ましい。
【０１２２】
この装置によれば、第４制御の後に、一旦分散面を受容液体の液面から上方に離間させる第５制御が実行されるので、重力を利用して前記分散面上に残存している対象物若しくは分散開口に引っ掛かっているような対象物を、分散開口を通して確実に前記受容液体中に放散させることができる。
【０１２３】
上記の対象物移動装置において、前記分散アダプタの前記分散面は、前記分散開口がマトリクス状に配列されたメッシュ面からなることが望ましい。この装置によれば、分散面を簡易な構成で構築することができる。
【０１２４】
上記の対象物移動装置において、前記分散アダプタの前記分散面は、前記チップの先端開口と対向する中心部付近から、その周縁部に向けて下方に傾斜した形状を有することが望ましい。
【０１２５】
或いは、前記分散アダプタの前記分散面は、前記チップの先端開口と対向する中心部付近における前記分散開口の密度が粗で、前記中心部付近の周縁部における前記分散開口の密度が、前記中心部付近に比較して密であることが望ましい。
【０１２６】
これらの装置によれば、分散面が、チップの先端開口と対向する中心部付近、つまり対象物が密集し易い中心部付近よりも、周縁部の方から対象物が抜け出しやすい構造を有する。従って、対象物をより分散させ易くすることができる。
【０１２７】
上記の対象物移動装置において、前記第１容器は、平坦な底面を含む透光性の容器であり、前記チップは前記底面上に担持された前記対象物を周囲の液体と共に吸引するものであって、前記底面は、担持された前記対象物の分布を認識させることが可能なグリッドが、実線若しくは仮想的に描かれる面であることが望ましい。
【０１２８】
この装置によれば、第１容器の底面上における対象物の分布状態を、グリッドに基づいて外部から把握することが可能となるので、チップに適正な量の対象物を吸引させることができる。従って、チップの先端開口から吐出される対象物が本来的に多い故に当該対象物が密集し易い、という状況を回避することができる。また、チップの先端開口から吐出される対象物が本来的に少なすぎるという事態も回避できる。
【０１２９】
以上の通り、本発明によれば、複数の対象物を含む対象液体を吸引及び吐出するチップを用いて前記対象物を移動させる場合において、前記チップから吐出された対象物の分散性を良好にすることができる。従って、吐出後の対象物の状態観察や、対象物の個別ピッキングのスムースな実行を可能にする。
【図１】
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【図２】
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【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】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【国際調査報告】
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