(57)【要約】【課題】細胞にとって非侵襲的な条件で細胞を回収することを課題とする。【解決手段】細胞が収納される複数のウェルを有する容器が載置される伝熱プレートであって、容器よりも熱伝導率が高く、複数のウェルの各々の外側の底面の少なくとも一部に接する本体部と、複数のウェルの各々の内側の底面の少なくとも一部の下方に、本体部を貫通した透明な複数の貫通部とを有する伝熱プレート、及び、当該伝熱プレートを有する細胞剥離装置を提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
細胞が収納される複数のウェルを有する容器が載置される伝熱プレートであって、
前記伝熱プレートを構成する素材のバルクとしての熱伝導率は、前記容器を構成する素材のバルクとしての熱伝導率よりも高く、
前記複数のウェルの各々の外側の底面の少なくとも一部に接する本体部と、
前記複数のウェルの各々の内側の底面の少なくとも一部の下方に、前記本体部を貫通するよう構成された透明な複数の貫通部と
を有する伝熱プレート。
【請求項２】
前記複数の貫通部のそれぞれは前記本体部を貫通するように設けられた開口である請求項１に記載の伝熱プレート。
【請求項３】
前記複数の貫通部に透明材料が充填されている請求項２に記載の伝熱プレート。
【請求項４】
前記本体部は、少なくとも前記複数のウェルの外壁の底面を覆っている請求項１から３のいずれか１項に記載の伝熱プレート。
【請求項５】
複数のウェルを有する容器と、
前記容器が載置された伝熱プレートと、
前記伝熱プレートに接して配置されたヒーターと、
前記ウェル内の対象領域に光照射する光照射部と、
を備え、
前記伝熱プレートに用いられる素材のバルクとしての熱伝導率は、
前記容器に用いられる素材のバルクとしての熱伝導率よりも高く、前記複数のウェルの各々の外側の底面の少なくとも一部に接する本体部と、
前記複数のウェルの各々の内側の底面の少なくとも一部の下方に、前記本体部を貫通した透明な複数の貫通部と
を有する細胞剥離装置。
【請求項６】
細胞を取得する細胞取得部を更に備える、
請求項５に記載の細胞剥離装置。
【請求項７】
前記ヒーターは、前記光照射部からの光を透過する光透過部を有する、
請求項５または６に記載の細胞剥離装置。
【請求項８】
前記ウェル内を拡大観察するための観察部を更に備える、
請求項５から７のいずれか１項に記載の細胞剥離装置。
【請求項９】
細胞が収納される複数のウェルを有する容器と、
前記容器が載置される伝熱プレートと
を備え、
前記伝熱プレートは、
前記容器よりも熱伝導率が高く、前記複数のウェルの各々の外側の底面の少なくとも一部に接する本体部と、
前記複数のウェルの各々の内側の底面の少なくとも一部の下方に、前記本体部を貫通した透明な複数の貫通部と
を有するウェルプレートユニット。
【請求項１０】
前記複数の貫通部のそれぞれは前記本体部を貫通するように設けられた開口である請求項９に記載のウェルプレートユニット。
【請求項１１】
前記開口に透明材料が充填されている請求項１０に記載のウェルプレートユニット。
【請求項１２】
前記本体部は、少なくとも前記複数のウェルの外壁の底面を覆っている請求項９から１１のいずれか１項に記載のウェルプレートユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伝熱プレート、ウェルプレートユニット、及び、細胞剥離装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ｉＰＳ細胞等の万能細胞を培養、分化させて目的の細胞を回収する方法が知られている。しかし、ｉＰＳ細胞の樹立及び樹立後の分化誘導が成功する確率は比較的低いので、培養後の細胞の中から分化能および安全性の面で最適な細胞を選択して回収する必要がある。金ナノ粒子を含むコラーゲンゲル上で細胞を培養し、細胞に光照射することで光照射領域のコラーゲンゲルをゾル化し、光照射領域に含まれる細胞を剥離して回収する方法が知られている（例えば、特許文献１及び２参照）。
特許文献１  特開２０１２−３９９４７号公報
【発明の概要】
【０００３】
しかし、従来の方法によると大きな光照射強度及び／又は長い光照射時間が必要であり、細胞にとって侵襲性が高かった。
【０００４】
本発明の第１の態様においては、細胞が収納される複数のウェルを有する容器が載置される伝熱プレートであって、容器よりも熱伝導率が高く、複数のウェルの各々の外側の底面の少なくとも一部に接する本体部と、複数のウェルの各々の内側の底面の少なくとも一部の下方に、本体部を貫通した透明な複数の貫通部とを有する伝熱プレートを提供する。
【０００５】
本発明の第２の態様においては、複数のウェルを有する容器と、容器が載置された伝熱プレートと、伝熱プレートに接して配置されたヒーターと、ウェル内の対象領域に光照射する光照射部と、を備え、伝熱プレートは、容器よりも熱伝導率が高く、複数のウェルの各々の外側の底面の少なくとも一部に接する本体部と、複数のウェルの各々の内側の底面の少なくとも一部の下方に、本体部を貫通した透明な複数の貫通部とを有する細胞剥離装置を提供する。
【０００６】
本発明の第３の態様においては、細胞が収納される複数のウェルを有する容器と、容器が載置される伝熱プレートとを備え、伝熱プレートは、容器よりも熱伝導率が高く、複数のウェルの各々の外側の底面の少なくとも一部に接する本体部と、複数のウェルの各々の内側の底面の少なくとも一部の下方に、本体部を貫通した透明な複数の貫通部とを有するウェルプレートユニットを提供する。
【０００７】
なお、上記の発明の概要は、本発明の特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態の細胞剥離装置１０の構成の一例を示す。
【図２】本実施形態の伝熱プレート２００の構成の一例を示す。
【図３】本実施形態のウェル１１０の構成の一例を示す。
【図４】本実施形態の容器１００の外観の一例を示す。
【図５】図４に対応する本実施形態の伝熱プレート２００の外観の一例を示す。
【図６】本実施形態のウェルプレートユニットの一例を示す。
【図７】本実施形態の細胞剥離装置１０の処理フローの一例を示す。
【図８】本実施形態の細胞剥離方法の効果の一例を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１０】
図１は、本実施形態の細胞剥離装置１０の構成の一例を示す。細胞剥離装置１０は、光照射を利用して目的の細胞を選択的に剥離して回収する。細胞剥離装置１０は、容器１００、伝熱プレート２００、ヒーター３００、駆動部３５０、光照射部４００、光学部材５００、ミラー６００、レンズ７００、観察部８００、及び、細胞取得部９００を備える。
【００１１】
容器１００は、剥離対象となる細胞を収納する。容器１００は、細胞が収納される複数のウェル１１０を有し、各ウェル１１０の各々において細胞を収納する。例えば、複数のウェル１１０は、容器１００の上板に設けられた複数のくぼみである。容器１００は樹脂またはガラス等の透明材料により形成される。容器１００は、各ウェル１１０内に加熱により構造が変化する媒体を収納し、媒体上で細胞を保持する。一例として、媒体は、加熱によりゾル化するゲルと金微粒子とを含んでよい。
【００１２】
伝熱プレート２００は、容器１００が載置され、ヒーター３００からの熱を容器１００に伝える。伝熱プレート２００は、本体部２１０と複数の貫通部２２０とを有し、主に本体部２１０で熱を伝導し、貫通部２２０において光を透過する。本体部２１０は、容器１００よりも熱伝導率が高くてよい。複数の貫通部２２０は、本体部２１０において、複数のウェル１１０の一部または全部に対応する位置にそれぞれ設けられている。例えば、貫通部２２０は、２の累乗数個（２個、４個、８個、１６個、３２個、６４個等）設けられてよい。また、複数の貫通部２２０は、伝熱プレート２００の主面内において均等な間隔で設けられてよい。これにより、伝熱プレート２００は、本体部２１０が容器１００に接触して容器１００への熱伝導を確保しつつ、ウェル１１０内の細胞への光照射を可能にする。
【００１３】
本体部２１０は、熱伝導性が良好な金属により構成されてよい。例えば、本体部２１０は、アルミニウム（例えば、バルクとしての熱伝導率は２２６〜２３７Ｗ／ｍＫ：以下、括弧内の値は金属のバルクとしての熱伝導率を示し、単位はＷ／ｍＫである。）、金（３１８）、銀（４２９）、銅（３８６〜４０２）、鉄（７２〜８０．４）、タングステン（１６９〜１７６）、および、これらの一部を含有する合金を含んでよい。また、本体部２１０は、少なくとも一部が、熱伝導性が良好なグラファイト（例えば、熱伝導率２００〜２０００Ｗ／ｍＫ）等の非金属材料が形成されてもよい。また、本体部２１０は、容器１００よりもバルクとしての熱伝導率が高い樹脂により構成されてもよい。例えば、アクリロニトリル・スチレン樹脂（例えば、バルクとしての熱伝導率は０．１５〜０．１６Ｗ／ｍＫ：以下、括弧内の値は樹脂のバルクとしての熱伝導率を示し、単位はＷ／ｍＫである。）、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂（０．１９〜０．３６）、エポキシ樹脂（０．３）、四フッ化エチレン・エチレン共重合体（０．２５）、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体（０．２５）、ポリアミド６（０．２５〜０．４３）、ポリアミド６６（０．２４〜０．４３）、ポリアミド６１０（０．２２）、ポリブチレンテレフタレート（０．２５）、ポリカーボネート（０．１９）、低密度ポリエチレン（０．３３）、中密度ポリエチレン（０．３３〜０．４２）、高密度ポリエチレン（０．４６〜０．５２）、ポリエーテルエーテルケトン（０．２６）、ポリエーテルサルホン（０．１８〜０．２４）、ポリエチレンテレフタレート（０．３１）、フェノール樹脂（０．１３〜０．２５）、四フッ化エチレン・パーフルオロビニルエーテル共重合体（０．２５）、ポリイミド（０．２８〜０．３４）、ポリメチルメタクリレート（０．１７〜０．２５）、ポリアセタール（０．２３）、ポリプロピレン（０．１２５）、ポリフェニレンサルファイド（０．２９）、ポリフェニレンオキシド（０．１９）、ポリスチレン（０．１０〜０．１４）、ポリサルホン（０．１２〜０．１６）、四フッ化エチレン樹脂（０．２５）、ポリ塩化ビニル（０．１３〜０．２９）、ポリ塩化ビニリデン（０．１３）、ポリフッ化ビニリデン（０．１３）、ポリ三フッ化塩化エチレン（０．１９〜０．２９）、ポリ四フッ化エチレン（０．２５）、ポリオキシメチレン（０．２３〜０．２９）、セルロースアセテート（０．２０）、セルロースアセテートブチレート（０．１７〜０．３３）、不飽和ポリエステル樹脂（０．１７〜０．２１）、ポリウレタン樹脂（０．２１）、及び、シリコーン樹脂（０．１５〜０．１７）等の樹脂から、容器１００よりも熱伝導率が高い樹脂を１つ以上選択し、本体部２１０の少なくとも一部に用いてよい。容器１００は、例えば上述した樹脂から、本体部２１０よりもバルクとしての熱伝導率が低い樹脂を１つ以上選択し用いてもよい。特に熱伝導性、加工性、コスト等の観点から本体部２１０は、アルミニウムにより形成されることが好ましい。本体部２１０は、容器１００が搭載されると、複数のウェル１１０の各々の外側の底面の少なくとも一部に接してよい。一例として、本体部２１０は、容器１００が搭載されると、少なくとも複数のウェル１１０の外壁の底面を覆うように配置されてよい。
【００１４】
複数の貫通部２２０のそれぞれは、光を透過し、本体部２１０を厚み方向に貫通するように設けられた開口であってよい。複数の貫通部２２０は、材料が充填されていない空隙であってよく、この場合、貫通部２２０は貫通孔となる。これに代えて、貫通部２２０には、熱伝導率が良好なガラス又は樹脂（例えば、本体部２１０の候補として挙げた樹脂）等の透明材料が充填されていてもよい。なお、貫通部２２０は、少なくとも光照射部４００の出射光に含まれる波長の一部を透過させ、好ましくは可視光を透過させる。貫通部２２０は、複数のウェル１１０の各々の内側の底面の少なくとも一部の下方に設けられていてよい。
【００１５】
ここで、伝熱プレート２００は、容器１００が伝熱プレート２００に密着するように、容器１００の形状に合わせた形状及び厚みを有してよい。例えば、容器１００が外縁部に容器１００の底面から突出する脚を有する場合、伝熱プレート２００は当該脚が突出する長さよりも予め定められた大きさ分（例えば、０．０１〜１ｍｍ）、大きな厚みを有してよい。これにより、伝熱プレート２００は、伝熱性を維持しつつ容器１００の脚以外の本体が伝熱プレート２００から浮いてしまうのを防ぐことができる。一例として、伝熱プレート２００は１〜３ｍｍの厚みを有してよい。
【００１６】
ヒーター３００は、伝熱プレート２００に接して配置され、熱を発生し、伝熱プレート２００を介して容器１００に熱を伝える。ヒーター３００は、容器１００及び伝熱プレート２００のステージとしても機能する。すなわち、ヒーター３００は、３次元空間を移動することで、容器１００及び伝熱プレート２００を移動する。また、ヒーター３００を駆動するステージを別途用意してもよい。
【００１７】
例えば、矩形形状のヒーター３００が、中央が矩形形状にくりぬかれたステージに嵌め込まれ、ステージと共に駆動されてもよい。ヒーター３００は、伝熱プレート２００を搭載する領域の少なくとも一部に光を透過する光透過部３１０を有する。ヒーター３００は、光透過部３１０において発熱装置（すなわち、透明な発熱装置）を有し、光透過部３１０で発生した熱を伝熱プレート２００に伝えてよい。これに代えて、ヒーター３００は、光透過部３１０の周囲に不透明又は透明な発熱装置を備え、当該発熱装置からの熱を光透過部３１０を介して、伝熱プレート２００に伝えるものであってもよい。
【００１８】
駆動部３５０は、ヒーター３００を駆動して３次元方向に移動する。駆動部３５０は、モーター等の動力手段により、容器１００およびヒーター３００等の主面方向（Ｘ−Ｙ方向）および鉛直方向（Ｚ方向）にヒーター３００（またはヒーター３００が組み込まれたステージ）を駆動してよい。また、駆動部３５０は、ヒーター３００を主面平面内で回転させてもよい。
【００１９】
光照射部４００は、容器１００のウェル１１０内の対象領域に向けて光照射する。光照射部４００は、ヒーター３００で容器１００を加熱しながら、貫通部２２０及び光透過部３１０を介して、ウェル内の剥離対象となる少なくとも１の細胞に対して光を照射し、これにより対象となる細胞を媒体から剥離してよい。光照射部４００は、加熱により流動化する媒体が流動化する程度のエネルギーを付与する光を照射するものであればよく、波長４００〜１２００ｎｍ、強度０．１〜１０００ｍＷの光線を出射するレーザー光源であってよい。
【００２０】
光学部材５００は、光照射部４００から出射された光を入射し、入射した光線の光路、強度、及び／又は、位相を調整する。例えば、光学部材５００は、デジタルミラーデバイス（ＤＭＤ）、空間光変調器（ＳＬＭ）、及び／又は、ガルバノミラーを含んでよい。
【００２１】
ミラー６００は、光照射部４００から出射されて光学部材５００を通過した光を、容器１００に向けて反射する。ミラー６００は、観察部８００による容器１００内の細胞の観察を可能にするために光照射部４００から出射された光以外の光を透過させてよい。例えば、ミラー６００は、光照射部４００の出射光の波長の光を反射し、それ以外の波長の光を透過するダイクロイックミラーであってよい。
【００２２】
レンズ７００は、ミラー６００とヒーター３００の間の光路上に配置され、ミラー６００により反射された光を入射し、入射した光を光透過部３１０に向けて出射する。レンズ７００は、観察部８００による容器１００内の細胞の観察を可能にするための対物レンズとして機能する。
【００２３】
観察部８００は、観察対象のウェル１１０およびレンズ７００と同一の光路上に配置され、観察者にウェル１１０を拡大観察させる。例えば、観察部８００は、接眼レンズを有し、レンズ７００との組み合わせにより顕微鏡として機能し、観察者に拡大された細胞を観察させる。また、例えば、観察部８００は、撮像素子を有し、撮像したウェル１１０内の拡大画像データを表示装置等に出力してよい。
【００２４】
細胞取得部９００は、光照射部４００から照射された光により媒体から剥離された細胞を取得する。例えば、細胞取得部９００は、毛細管効果により細胞を吸引可能な毛細管を有して良い。また、細胞取得部９００は、容器１００を回収容器の上に移動して反転させることにより、剥離した細胞を回収する機構を有して良い。
【００２５】
以上のように、細胞剥離装置１０は、光照射部４００から出射した光を、光学部材５００、ミラー６００、レンズ７００、光透過部３１０、及び貫通部２２０を介して、容器１００のウェル１１０内に導き、剥離対象の細胞に光照射する。ここで、細胞剥離装置１０は、ヒーター３００で容器１００を加熱しながら、光照射部４００による細胞への光照射を実行する。
【００２６】
これにより、細胞剥離装置１０は、より短い時間及び弱い光照射で、細胞を媒体から剥離することができる。この結果、細胞剥離装置１０は、細胞への侵襲を低減し、細胞をより少ないダメージで確実に回収することができる。
【００２７】
また、細胞剥離装置１０は、伝熱プレート２００と容器１００の間にグラファイトシートを備えてもよい。容器１００の形状に個体差があり、容器１００の脚が他の長すぎる、又は、容器１００の面が不均一である等の理由で、容器１００が伝熱プレート２００と面接触できない場合がある。このような場合であっても、容器１００と伝熱プレート２００の間の空間の少なくとも一部を熱伝導性と柔軟性に優れるグラファイトシートで充填することにより、効率よくヒーター３００からの熱を容器１００に伝えることができる。なお、グラファイトシートを設ける場合、観察部８００による観察の障害とならないように、グラファイトシートに貫通部２２０に準じた形状の開口が設けられてよい。
【００２８】
図２は、本実施形態の伝熱プレート２００の構成の一例を示す。図示するように、伝熱プレート２００の本体部２１０は、複数層構成であり、貫通部２２０は空隙であってよい。例えば、伝熱プレート２００の本体部２１０は、コア層２１２、表面層２１４、および、表面層２１６を含んで良い。
【００２９】
一例として、コア層２１２は厚さアルミニウム板であり、表面層２１４及び表面層２１６はグラファイトシートであってよく、コア層２１２と表面層２１４及び表面層２１６とは粘着剤等により接着されてよい。これにより、伝熱プレート２００は、強度を維持しつつ熱伝導性を高めることができる。
【００３０】
図３は、本実施形態のウェル１１０の構成の一例を示す。ここでは、容器１００の複数のウェル１１０のうち剥離対象の細胞を含むウェルを拡大した図を示す。図示するように、細胞剥離処理時に、ウェル１１０は、媒体１１２、細胞１１７、及び、培養液１１８を含む。
【００３１】
媒体１１２は、ゲル１１４と金微粒子１１６とを含む。ゲル１１４は、予め定められた温度以上（例えば、４０℃）になると構造が変化するゲル材料であってよく、例えば、コラーゲンゲルまたはゼラチンゲル等であってよい。金微粒子１１６は、光照射部４００が出射する波長の光を吸光して発熱する。
【００３２】
これにより、光照射部４００からの光（図中で点線矢印で示す）が入射した領域近傍にゲル１１４のみが金微粒子１１６の発熱により構造が変化し、結果として、光照射された領域に含まれる細胞１１７のみが足場を失って媒体１１２から剥離される。観察者は、観察部８００でウェル１１０内を観察しながら、目的の細胞１１７に光照射をしてよい。この結果、細胞取得部９００は、観察ウェル１１０内に収納される多数の細胞１１７のうち、目的の細胞１１７のみ剥離して選択的に取得できる。
【００３３】
図４は、本実施形態の容器１００の外観の一例を示す。図示するように、容器１００は、複数のウェル１１０がマトリクス状に配置されたマイクロプレートであってよい。容器１００のうちウェル１１０の形成部分以外は、容器１００の形成材料で充填されていてよく、これに代えて、少なくとも一部が空隙であってよい。
【００３４】
図５は、図４に対応する本実施形態の伝熱プレート２００の外観の一例を示す。図示するように、伝熱プレート２００は、図４のウェル１１０に対応してマトリクス状に設けられた複数の貫通部２２０が設けられたプレートであってよい。図５は、複数の開口のそれぞれは、マトリクスの行方向及び／又は列方向において均等な間隔で設けられ、対応するウェルの底面よりも大きい形態を示す。
【００３５】
これにより、ウェル１１０と貫通部２２０の位置合わせが容易になる。これに代えて、複数の開口のそれぞれは、対応するウェル１１０の底面よりも小さくてもよい。この場合、伝熱プレート２００の本体部２１０の面積が大きくなるので、ウェル１１０に対する熱伝導性が向上する。
【００３６】
図６は、本実施形態のウェルプレートユニットの一例を示す。本実施形態において、容器１００と伝熱プレート２００は、組み合わされてウェルプレートユニットを構成してよい。ウェルプレートユニットは図１に示すように伝熱プレート２００上にそのまま容器１００が積み重ねられた形態であってよいが、図６に示すように下側が開口された空隙となっている容器１００の下側に伝熱プレート２００が組み入れられた形態であってもよい。
【００３７】
この場合、容器１００は、ウェル１１０を形成する部分と上側プレート部分と側壁部分とからなる。すなわち、容器１００は、図６の上側にはウェル１１０を形成するくぼみが設けられた上側プレートを有するが、下側にはプレートがなく空隙となっていて、伝熱プレート２００の貫通部２２０も空隙となる。
【００３８】
これにより、複数のウェル１１０のそれぞれが、対応する貫通部２２０の複数の開口に嵌め込まれた形態となる。なお、本形態においては複数の開口のそれぞれは対応するウェル１１０の底面よりも大きくなる。この形態によると容器１００の側部からも伝熱プレート２００からの加熱がなされるので、より効率的に容器１００に熱を伝えることができる。
【００３９】
図７は、本実施形態の細胞剥離装置１０の処理フローの一例を示す。本実施形態において、細胞剥離装置１０は、Ｓ１１０〜Ｓ１９０の処理を実行する。
【００４０】
まず、Ｓ１１０において、加熱によりに流動化する媒体１１２を、細胞培養用の基材として、複数のウェル１１０を備える容器１００に供給する。媒体１１２は、加熱により流動化するゲルと金微粒子とを含んでよい。例えば、特許文献１〜２に記載されるように、アセチル化コラーゲンペプチドからアセチル化コラーゲンペプチド修飾デンドリマー溶液を生成し、テトラクロロ金（ＩＩＩ）酸溶液を混合し、その後、金イオンを還元して、金微粒子を含むコラーゲンゲルを生成し、これを本実施形態における媒体１１２としてよい。
【００４１】
Ｓ１１０において、容器１００の複数のウェル１１０の全部また一部に対して媒体１１２を供給してよい。また、媒体１１２の供給後にリン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ（−））を供給して、所定の温度（例えば、３７℃）で所定時間（例えば、６時間）の間、ウェル１１０内で溶液を保持することで、媒体１１２の洗浄を実行してもよい。
【００４２】
次に、Ｓ１２０において、媒体１１２に細胞１１７を固定する。例えば、８．０×１０３個のＨｅｌａ細胞を媒体１１２に播種してよい。更に、Ｓ１２０において、固定された細胞１１７に対してＤＭＥＭ等の培養液１１８を供給してよい。
【００４３】
次に、Ｓ１３０において、固定された細胞１１７を培養する。例えば、所定の温度（例えば、３７℃）で所定時間（例えば、２４時間）、細胞１１７が固定された容器１００を保持し、インキュベーションを実行する。
【００４４】
次に、Ｓ１４０において、容器１００のウェル１１０内を洗浄する。例えば、ウェル１１０内の培養液１１８を除去し、ＰＢＳ（−）等の洗浄液で少なくとも１回（例えば３回）洗浄する。これにより、細胞１１７を媒体１１２から剥離する前にウェル１１０内を洗浄し、剥離作業を実行しやすくし、細胞とともに回収される不純物を低減する。なお、Ｓ１４０を省略してもよい。
【００４５】
次に、Ｓ１５０において、ウェル１１０内の溶液の少なくとも一部を除去する。例えば、Ｓ１４０の洗浄が実行された場合、ウェル１１０内に残存する洗浄液を少なくとも一部除去する。細胞１１７を保護する観点から、ウェル１１０に洗浄液を少なくとも一部残存させてもよい。また、ウェル１１０内の洗浄液を全て除去した後に培養液１１８を新しく供給してもよい。
【００４６】
また、Ｓ１４０が省略されてウェル１１０内にＳ１２０で供給された培養液１１８が残存している場合、培養液１１８のすくなとも一部を除去してもよい。培養液１１８の一部を除去することで、ウェル１１０の内容物の熱容量が減少し、媒体１１２をより短時間で昇温することができる。また、培養液１１８を全て除去せずに一部残存させておくとウェル１１０内の細胞１１７を保護することができる。
【００４７】
次に、Ｓ１６０において、容器１００をヒーター３００で加熱する。例えば、ヒーター３００の光透過部３１０上に伝熱プレート２００を搭載し、伝熱プレート２００の複数の貫通部２２０の位置と複数のウェル１１０と位置が対応するように容器１００を伝熱プレート２００上に配置し、ヒーター３００を発熱させる。これにより、ヒーター３００から発生した熱が伝熱プレート２００を介して容器１００に伝えられる。
【００４８】
Ｓ１６０の加熱は、予め定められた温度又は加熱時間が達成されるまで継続されてよい。例えば、容器内の媒体１１２又は培養液１１８等の溶液が予め定められた温度（例えば、３６℃）になったことに応じてＳ１７０の処理に進んでよい。
【００４９】
次に、Ｓ１７０において、伝熱プレート２００を介して容器１００を加熱しながら、ウェル１１０内の剥離対象の細胞１１７に対して光照射部４００からの光を照射し、当該細胞１１７を媒体１１２から剥離する。例えば、観察部８００によりウェル１１０内を拡大して観察しながら、剥離対象の細胞１１７を特定し、特定した剥離対象の１つの細胞１１７に向けて光照射部４００からレーザー光を照射する。
【００５０】
光照射部４００からの光照射は予め定められた温度又は照射時間が達成されるまで継続されてよい。一例として、剥離対象の細胞１１７に対して、波長５３２ｎｍのレーザー光を３ｍＷの強度で１０秒間照射する。
【００５１】
光照射部４００は、光学部材５００、ミラー６００、及び、レンズ７００を介してヒーター３００に出射光を入射させ、ヒーター３００の光透過部３１０及び伝熱プレート２００の貫通部２２０を介して透過してウェル１１０内の剥離対象の細胞１１７に光照射する。光照射された細胞１１７付近の媒体１１２は、ヒーター３００からの熱に加えて、光照射部４００からの光照射により加熱されて、流動化する。これにより、光照射部４００は、剥離対象の細胞１１７を媒体１１２から剥離する。
【００５２】
ここで、光照射の前／間に、細胞剥離装置１０は、照射光の位置及びフォーカスを調整してよい。例えば、駆動部３５０は、ステージとして機能するヒーター３００を主面方向に移動することで、光照射部４００の光照射の位置が剥離対象の細胞１１７の位置と一致するように調整してよい。
【００５３】
また、光学部材５００のガルバノミラーの操作を行うことで、光照射部４００の光照射の位置を変更してよい。また、細胞剥離装置１０は、光学部材５００、レンズ７００、及び／又はその他の調整装置を調整することにより、レーザー光のフォーカス等の光学条件を調整してよい。
【００５４】
Ｓ１７０において、剥離対象の１つの細胞１１７に対して光照射を実行する代わりに、剥離対象の複数の細胞１１７に対して一括で光照射を実行してもよい。例えば、剥離対象の細胞１１７に対応する光照射パターンのデータをあらかじめ作成しておき、光学部材５００のＤＭＤまたはＳＬＭにより当該光照射パターンを実現し、光照射部４００は当該光照射パターンを介してウェル１１０に光照射を行ってよい。これにより、光照射部４００は、ウェル１１０内の剥離対象の全部の細胞１１７を一度の光照射で剥離することができる。
【００５５】
次に、Ｓ１８０において全ての剥離対象の細胞１１７に対する光照射が終了したか否かを判断する。終了した場合、処理をＳ２００に進め、そうでない場合は処理をＳ１９０に進める。
【００５６】
Ｓ１９０において、光照射部４００による光照射の対象を変更する。例えば、駆動部３５０は、ヒーター３００を主面方向に移動することで、光照射部４００の光照射の位置を別の未剥離の剥離対象の細胞１１７に変更してよい。また、光学部材５００がガルバノミラーの操作を行うことで、光照射部４００の光照射の位置を別の未剥離の剥離対象の細胞１１７に変更してよい。
【００５７】
Ｓ２００において、細胞取得部９００が剥離された細胞１１７を取得する。例えば、観察部８００で剥離された細胞１１７の位置を確認しながら、細胞取得部９００が毛細管の先端を剥離された細胞１１７に近接し、毛細管で細胞１１７を吸引し、その後、吸引した細胞１１７を排出することで細胞１１７を取得してよい。
【００５８】
また、細胞取得部９００は、１個ずつ細胞１１７を回収することに代えて、１又は複数のウェル１１０における複数の剥離された細胞１１７を一度に取得してもよい。例えば、容器１００を回収容器上に移動し、容器１００を覆らすことで容器１００内の全部の剥離された細胞１１７を回収容器内に一括して回収してもよい。
【００５９】
このように細胞剥離装置１０を用いてＳ１１０〜Ｓ２００の処理を実行することで、本実施形態の細胞剥離方法を実現する。本実施形態の細胞剥離方法によれば、伝熱プレート２００を介して加熱により流動化する媒体１１２をゆるやかに加熱しながら光照射により媒体１１２を急速に加熱して媒体１１２を流動化するので、細胞１１７への侵襲性が高い光照射の時間を従来よりも短くすることができ、より確実に目的の細胞１１７を取得することができる。
【００６０】
図８は、本実施形態の細胞剥離方法の効果の一例を示す。図８のグラフの横軸はヒーター３００による加熱開始からの時間（秒）を示し、縦軸は媒体１１２の表面温度の測定結果（℃）を示す。測定は、ウェル１１０に媒体１１２のみを収容し、培養液１１８を充填しない条件で行われた。
【００６１】
また、光照射部４００からは、約１８０秒後の時点から５３２ｎｍのレーザー光が５ｍＷの強度で継続して照射された。図８中の点線グラフは、伝熱プレート２００が無くヒーター３００上に直接容器１００を載置して測定した結果を示し、直線グラフは、アルミニウム製の伝熱プレート２００をヒーター３００と容器１００の間に配置して測定した結果を示す。
【００６２】
グラフに示されるように、伝熱プレート２００が無い条件では光照射するまでの間の昇温が遅く、光照射をしばらく継続した２５０秒付近でも媒体１１２の流動化温度である４０℃に達していない。従って、伝熱プレート２００がない条件では光照射の時間を長くし、光強度を大きくすることが必要で細胞１１７への侵襲性が高まる。
【００６３】
一方で、伝熱プレート２００を用いた場合、光照射をするまでの間に比較的早く昇温しており、光照射後数１０秒程度で４０℃に達した。このように伝熱プレート２００を用いると光照射の時間を比較的短くすることができる。
【００６４】
例えば、本実施形態の細胞剥離方法によると、伝熱プレート２００を用いない方法に比べて、光照射強度を１２分の１にすることができ、また、光照射時間を１／６にすることができた。また、本実施形態の細胞剥離方法を適用して細胞剥離後も細胞が製造していることをＨｅｌａ細胞及びＭＤＣＫ細胞に対して確認することができた。
【００６５】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００６６】
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【００６７】
１０  細胞剥離装置、１００  容器、１１０  ウェル、１１２  媒体、１１４  ゲル、１１６  金微粒子、１１７  細胞、１１８  培養液、２００  伝熱プレート、２１０  本体部、２１２  コア層、２１４  表面層、２１６  表面層、２２０  貫通部、３００  ヒーター、３１０  光透過部、３５０  駆動部、４００  光照射部、５００  光学部材、６００  ミラー、７００  レンズ、８００  観察部、９００  細胞取得部
【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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