(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体試料に含まれる凝集した細胞を分散する細胞分散装置であって、
上面から下面まで貫通する孔部を有する第１部材と、
前記第１部材の上面または下面と所定の間隔を隔てて配置され、その外周に螺旋状の溝を有する第２部材と、
前記第２部材を回転駆動する駆動部と、
前記第２部材の外側に配置された筒体と、を備え、
前記駆動部により前記第２部材を回転させることにより、前記第１部材と前記第２部材との間に凝集した細胞を供給するとともに、供給された凝集細胞を分散するように構成され、
前記第１部材の孔部は、凝集した細胞が通過可能な大きさを有し、
前記筒体は、その先端および側部に開口を有しており、
前記筒体の前記先端の開口および前記側部の開口の一方を流入口とし、他方を流出口としたときに、細胞が、流入口から前記筒体内側、前記流出口、前記筒体外側、前記流入口へと循環する循環流が形成されるように構成されている、細胞分散装置。
【請求項２】
前記第１部材は、前記筒体の先端の開口に配置され、
前記筒体の前記側部の開口を流入口とし、前記先端の開口に配置された前記第１部材の孔部を流出口として細胞が循環する循環流が形成されるように構成されている、請求項１に記載の細胞分散装置。
【請求項３】
前記第１部材は、前記第２部材の回転に伴って凝集細胞にせん断力を付与するためのせん断力付与部を備える、請求項１または２に記載の細胞分散装置。
【請求項４】
前記せん断力付与部は、前記第２部材側に突出する凸部を含む、請求項３に記載の細胞分散装置。
【請求項５】
前記第１部材の孔部は、細長形状である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の細胞分散装置。
【請求項６】
前記孔部は、その長手方向が前記第２部材の回転方向と交差する方向に延びている、請求項５に記載の細胞分散装置。
【請求項７】
前記第１部材は、前記第２部材側の表面に設けられた凹部を有し、
前記孔部は、前記凹部内に配置されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の細胞分散装置。
【請求項８】
前記第１部材は円形であり、前記第２部材の回転方向と交差する方向に延びるとともに、前記第２部材側に突出する凸部をさらに有し、
前記凹部は、前記第２部材の回転方向と交差する方向に延びる前記凸部を境界として複数設けられている、請求項７に記載の細胞分散装置。
【請求項９】
前記駆動部により前記第２部材を回転させることにより、前記第１部材の凸部と前記第２部材との間で凝集した細胞を分散するように構成されている、請求項８に記載の細胞分散装置。
【請求項１０】
前記第１部材の孔部は、前記凸部を境界とする複数の前記凹部内の前記駆動部による前記第２部材の回転方向側の端部にそれぞれ配置されている、請求項８または９に記載の細胞分散装置。
【請求項１１】
前記第１部材の上面または下面と前記第２部材との所定の間隔は、凝集した細胞は通過不能で、かつ、分散された単一の細胞は通過可能な間隔である、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の細胞分散装置。
【請求項１２】
前記第１部材の孔部の幅は、０．３ｍｍ以上１ｍｍ以下である、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の細胞分散装置。
【請求項１３】
フローセルを流れる測定試料に光を照射し、測定試料に含まれる細胞からの光を検出して分析する細胞分析装置に用いられる測定試料を調製するための試料調製装置であって、
請求項１〜１２のいずれか１項に記載の細胞分散装置によって生体試料に含まれる凝集した細胞を分散し、
分散された細胞に含まれる測定対象細胞を通過させず、測定対象細胞よりも小さい細胞を通過させるフィルタを用いて測定対象細胞を含む試料を取得し、
前記試料と細胞のＤＮＡを染色するための試薬とから測定試料を調製する、試料調製装置。
【請求項１４】
前記生体試料が子宮頸部から採取された生体試料であり、子宮頸癌をスクリーニングするための測定試料を調製する、請求項１３に記載の試料調製装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、細胞分散装置および試料調製装置に関し、特に、凝集した複数の細胞を単一の細胞に分散する細胞分散装置および試料調製装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
細胞を分析する場合、凝集した細胞を分散することが必要である。そこで、凝集細胞を分散する細胞分散装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１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円筒形状の中空体を備えた装置が開示されている。上記特許文献１では、細胞検体を含む溶液中に装置を浸して、円筒形状の中空体を回転させることにより細胞を含む溶液を攪拌する。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中空体内部のエアーを吸引する。中空体のフィルターは、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。このため、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、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、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】
【０００４】
【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】
【０００５】
しかしながら、特許文献１では、試料（凝集細胞を含む溶液）中での円筒形状の中空体の回転によって試料を撹拌し、この撹拌により凝集細胞にせん断力を作用させるだけであるので、凝集細胞の細胞分散効率が低いという問題点があった。
【０００６】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、本発明の１つの目的は、凝集細胞の細胞分散効率を向上させることが可能な細胞分散装置および試料調製装置を提供することである。
【課題を解決するための手段および発明の効果】
【０００７】
上記目的を達成するために、この発明の一の局面による細胞分散装置は、生体試料に含まれる凝集した細胞を分散する細胞分散装置であって、上面から下面まで貫通する孔部を有する第１部材と、第１部材の上面または下面と所定の間隔を隔てて配置され、その外周に螺旋状の溝を有する第２部材と、第２部材を回転駆動する駆動部と、第２部材の外側に配置された筒体と、を備え、駆動部により第２部材を回転させることにより、第１部材と第２部材との間に凝集した細胞を供給するとともに、供給された凝集細胞を分散するように構成され、第１部材の孔部は、凝集した細胞が通過可能な大きさを有し、筒体は、その先端および側部に開口を有しており、筒体の先端の開口および側部の開口の一方を流入口とし、他方を流出口としたときに、細胞が、流入口から筒体内側、流出口、筒体外側、流入口へと循環する循環流が形成されるように構成されている。
【０００８】
この発明の一の局面による細胞分散装置では、上記のように、第１部材の上面または下面と所定の間隔を隔てて配置され、その外周に螺旋状の溝を有する第２部材を設けるとともに、駆動部により第２部材を回転させることによって、第２部材の螺旋状の溝部の回転により、凝集細胞を含む試料を第１部材側に移動させる流れを形成することができる。これにより、第１部材と第２部材との間への凝集細胞の供給を促進することができるので、第１部材と第２部材との間で凝集細胞の細胞分散を効果的に行うことができる。さらに、第１部材と第２部材との間に供給された試料を第１部材の孔部から通過させることによって、螺旋状の溝の回転により形成される試料の流れを妨げることがないので、第１部材と第２部材との間へ凝集細胞を次々と供給することができる。この結果、凝集細胞の細胞分散効率を向上させることができる。
【０００９】
また、第１部材の孔部は、凝集した細胞が通過可能な大きさを有する。このように構成すれば、第１部材の孔部が凝集細胞によって塞がれる（孔部が詰まる）ことがないので、第１部材と第２部材との間に供給された試料を第１部材の孔部から通過させる際に、螺旋状の溝の回転により形成される試料の流れが妨げられるのを防止することができる。このため、第１部材と第２部材との間への凝集細胞の供給を効果的に行うことができるので、凝集細胞の分散を促進させることができる。
【００１０】
また、筒体は、その先端および側部に開口を有しており、筒体の先端の開口および側部の開口の一方を流入口とし、他方を流出口としたときに、細胞が、流入口から筒体内側、流出口、筒体外側、流入口へと循環する循環流が形成されるように構成されている。このように構成すれば、螺旋状の溝の回転により形成される試料の流れを循環させることができる。これにより、第１部材と第２部材との間への凝集細胞の供給をさらに効果的に行うことができる。
【００１１】
上記一の局面による細胞分散装置において、好ましくは、第１部材は、筒体の先端の開口に配置され、筒体の側部の開口を流入口とし、先端の開口に配置された第１部材の孔部を流出口として細胞が循環する循環流が形成されるように構成されている。このように構成すれば、筒体内部において、第２部材の螺旋状の溝の回転により凝集細胞を先端の第１部材側に集めた後、第１部材の孔部から流出させることができる。この結果、形成される循環流を妨げることなく、凝集細胞を確実に第１部材と第２部材との間へ供給することができる。
【００１２】
上記一の局面による細胞分散装置において、好ましくは、第１部材は、第２部材の回転に伴って凝集細胞にせん断力を付与するためのせん断力付与部を備える。このように構成すれば、せん断力付与部により第２部材の回転に伴って凝集細胞にせん断力を付与することができるので、第２部材の回転により、第１部材と第２部材との間への凝集細胞の供給と、せん断力による凝集細胞の分散との両方を行うことができる。
【００１３】
この場合において、好ましくは、せん断力付与部は、第２部材側に突出する凸部を含む。このように構成すれば、第１部材と第２部材との間の間隔が凸部と第２部材との間の領域で小さくなるので、第２部材を回転させた際に、この凸部と第２部材との間の領域で凝集細胞に対してせん断力を作用させることができる。これにより、容易に、凝集細胞に対してせん断力を作用させて凝集細胞を分散することができる。
【００１４】
上記一の局面による細胞分散装置において、好ましくは、第１部材の孔部は、細長形状である。このように構成すれば、螺旋状の溝を有する第２部材を回転させることによって回転方向に沿った試料の流れが形成される場合に、細長形状の孔部の長手側の広い範囲に回転方向の流れが到達しやすいので、第１部材の孔部から試料を通過させやすくすることができる。この結果、分散された細胞を含む試料を第１部材から効率よく流出させ、第１部材と第２部材との間に凝集細胞を次々に供給することができるので、第１部材と第２部材との間への凝集細胞の供給を促進させることができる。
【００１５】
この場合において、好ましくは、孔部は、その長手方向が第２部材の回転方向と交差する方向に延びている。このように構成すれば、螺旋状の溝を有する第２部材を回転させることによって形成される回転方向の流れと孔部の長手方向とが交差するので、より効率良く、試料の流れを孔部に到達させることができる。この結果、分散された細胞を含む試料を第１部材からより効率よく流出させることができるので、第１部材と第２部材との間への凝集細胞の供給をより促進させることができる。
【００１６】
上記一の局面による細胞分散装置において、好ましくは、第１部材は、第２部材側の表面に設けられた凹部を有し、孔部は、凹部内に配置されている。このように構成すれば、第２部材側から供給される凝集細胞を含む試料が第１部材の凹部に一時的に溜まるように保持された後に、凹部内に配置された孔部から試料を流出させることができる。これにより、凹部に一時的に溜まることによって第１部材と第２部材との間で凝集細胞の分散をより効果的に行うことができるとともに、凹部内に配置された孔部から試料を流出させることができる。
【００１７】
この場合において、好ましくは、第１部材は円形であり、第２部材の回転方向と交差する方向に延びるとともに、第２部材側に突出する凸部をさらに有し、凹部は、第２部材の回転方向と交差する方向に延びる凸部を境界として複数設けられている。このように構成すれば、凹部内に一時的に溜められた凝集細胞を含む試料は凹部内を第２部材の回転方向と同じ方向に流れて、第２部材の回転方向と交差する方向に延びる凸部に到達する。この流れが凸部を乗り越えようとするときに第１部材（凸部）と第２部材との間隔が小さくなるので、凸部近傍で凝集細胞にせん断力を作用させやすくすることができ、その結果、凝集細胞の分散をより効果的に行うことができる。
【００１８】
この場合において、好ましくは、駆動部により第２部材を回転させることにより、第１部材の凸部と第２部材との間で凝集した細胞を分散するように構成されている。このように構成すれば、第１部材と第２部材との間隔が小さくなる凸部と第２部材との間の領域を利用して、凝集細胞にせん断力を作用させやすくすることができるので、凝集細胞の分散を効果的に行うことができる。
【００１９】
上記第１部材が第２部材の回転方向と交差する方向に延びる凸部を有する構成において、好ましくは、第１部材の孔部は、凸部を境界とする複数の凹部内の駆動部による第２部材の回転方向側の端部にそれぞれ配置されている。このように構成すれば、凹部内に一時的に溜められた凝集細胞を含む試料は、凹部内を第２部材の回転方向と同じ方向に流れて境界の凸部に到達する。この境界の部分（第２部材の回転方向側の端部）に孔部が形成されているため、試料の流れは、凸部を乗り越えようとする流れと、孔部から流出する流れとに分割される。この結果、凸部を乗り越えようとする流れによって凝集細胞が凸部と第２部材との間で分散されるとともに、孔部から流出する流れによって試料が凹部内に溜まり続けることなく次々と凝集細胞が供給される。この結果、凝集細胞の分散を効果的に行いながら、試料の流れを円滑にして凝集細胞の供給も効果的に行うことができる。
【００２０】
上記一の局面による細胞分散装置において、好ましくは、第１部材の上面または下面と第２部材との所定の間隔は、凝集した細胞は通過不能で、かつ、分散された単一の細胞は通過可能な間隔である。このように構成すれば、第１部材と第２部材との間において、凝集細胞にはせん断力を付与して分散させるとともに、単一の細胞にはせん断力を与えることなく第１部材と第２部材との間を通過させることができる。これにより、単一の細胞にダメージを与えることなく、凝集細胞の分散効率を向上させることができる。また、上記一の局面による細胞分散装置において、好ましくは、第１部材の孔部の幅は、０．３ｍｍ以上１ｍｍ以下である。また、この発明の他の局面による試料調製装置は、フローセルを流れる測定試料に光を照射し、測定試料に含まれる細胞からの光を検出して分析する細胞分析装置に用いられる測定試料を調製するための試料調製装置であって、上記一の局面に記載の細胞分散装置によって生体試料に含まれる凝集した細胞を分散し、分散された細胞に含まれる測定対象細胞を通過させず、測定対象細胞よりも小さい細胞を通過させるフィルタを用いて測定対象細胞を含む試料を取得し、試料と細胞のＤＮＡを染色するための試薬とから測定試料を調製する。また、この場合において、好ましくは、生体試料が子宮頸部から採取された生体試料であり、子宮頸癌をスクリーニングするための測定試料を調製する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態による細胞分散部を備えた細胞分析装置の全体構成を示した斜視図である。
【図２】図１に示した細胞分析装置の測定装置の構成を示したブロック図である。
【図３】図１に示した細胞分析装置の試料調製装置の構成を示したブロック図である。
【図４】図１に示した細胞分析装置のデータ処理装置の構成を示したブロック図である。
【図５】図２に示した測定装置の主検出部を構成するフローサイトメータを示した模式図である。
【図６】図５に示したフローサイトメータの光学系を示した模式図である。
【図７】図３に示した試料調製装置の調製デバイス部の構成を示した模式図である。
【図８】本発明の一実施形態による細胞分散部の全体構成を示した斜視図である。
【図９】図８に示した本発明の一実施形態による細胞分散部の縦断面図である。
【図１０】図８に示した本発明の一実施形態による細胞分散部の有孔部材を示した斜視図である。
【図１１】図１０に示した有孔部材の上面図である。
【図１２】図１１の５００−５００線に沿った有孔部材の断面図である。
【図１３】図８に示した本発明の一実施形態による細胞分散部のローターを示した側面図である。
【図１４】図１３に示したローターの下面図である。
【図１５】図８に示した本発明の一実施形態による細胞分散部の動作を説明するための模式図である。
【図１６】本発明の一実施形態による細胞分散部を備えた細胞分析装置の分析動作を説明するためのフローチャートである。
【図１７】本発明の一実施形態による細胞分散部を備えた細胞分析装置の分析動作を説明するためのフローチャートである。
【図１８】本発明の実施例２による底部を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２３】
まず、図１〜図１５を参照して、本発明の一実施形態による細胞分散部５２（図８参照）を備えた細胞分析装置１の構成について説明する。なお、本実施形態では、細胞分析装置の細胞分散部に本発明を適用した例について説明する。
【００２４】
細胞分析装置１では、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、フローセルを流れる測定試料にレーザ光を照射する。そして、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により、細胞に癌細胞が含まれているか否かを判断する。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。
【００２５】
図１に示すように、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。
【００２６】
図２に示すように、測定装置２は、主検出部２１と、信号処理部２２と、測定制御部２３と、Ｉ／Ｏインタフェース２４とを備えている。主検出部２１は、測定試料から測定対象細胞やその核の数およびサイズなどを検出する機能を有する。本実施形態では、主検出部２１には、図５および図６に示すフローサイトメータ１０が採用されている。
【００２７】
信号処理部２２は、主検出部２１からの出力信号に対して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２３は、マイクロプロセッサ２５と記憶部２６とを含んでいる。記憶部２６は、主検出部２１などの制御プログラムやデータを格納するＲＯＭ、および、ＲＡＭなどからなる。
【００２８】
測定制御部２３のマイクロプロセッサ２５は、Ｉ／Ｏインタフェース２４を介して、データ処理装置４と後述する調製制御部３３（図３参照）のマイクロプロセッサ３６（図３参照）とに接続されている。これにより、データ処理装置４および調製制御部３３のマイクロプロセッサ３６との間で各種データを送受信することが可能である。
【００２９】
図３に示すように、試料調製装置３は、副検出部３１と、信号処理部３２と、調製制御部３３と、Ｉ／Ｏインタフェース３４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３５とを備えている。
【００３０】
副検出部３１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機能を有する。本実施形態では、この副検出部３１についても、図５および図６に示すものとほぼ同様のフローサイトメータ１０が採用されている。信号処理部３２は、副検出部３１からの出力信号に対して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３３は、マイクロプロセッサ３６と、記憶部３７と、センサドライバ３８と、駆動部ドライバ３９とを含んでいる。また、記憶部３７は、副検出部３１や調製デバイス部３５などを制御するための制御プログラムなどを格納するＲＯＭ、および、ＲＡＭなどからなる。
【００３１】
調製デバイス部３５は、検体セット部５１と、細胞分散装置としての細胞分散部５２と、検体ピペット部５３と、検体定量部５４と、試薬定量部５５と、弁別・置換部５６とから構成されている。
【００３２】
検体セット部５１は、生体試料を収容する複数の生体容器６（図７参照）や生成物容器７（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５２は、生体容器６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機能を有する。
【００３３】
また、検体ピペット部５３は、細胞が分散された生体試料を生体容器６（図７参照）から取り出して調製デバイス部３５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７（図７参照）に戻したり生成物容器７から取り出したりする機能を有する。また、検体定量部５４は、流体回路に供給される生体試料を定量する機能を有する。
【００３４】
試薬定量部５５は、生体試料に加える染色液などの試薬を定量する機能を有する。また、弁別・置換部５６は、生体試料と希釈液とを混合および置換するとともに、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機能を有する。なお、調製デバイス部３５の各部（検体セット部５１、細胞分散部５２、検体ピペット部５３、検体定量部５４、試薬定量部５５および弁別・置換部５６）を接続する流体回路の構成（図７参照）については、後述する。
【００３５】
調製制御部３３のマイクロプロセッサ３６は、Ｉ／Ｏインタフェース３４を介して測定制御部２３（図２参照）のマイクロプロセッサ２５（図２参照）に接続されている。これにより、測定制御部２３のマイクロプロセッサ２５との間で各種データを送受信することが可能である。
【００３６】
また、調製制御部３３のマイクロプロセッサ３６は、センサドライバ３８または駆動部ドライバ３９を介して、調製デバイス部３５の各部（検体セット部５１、細胞分散部５２、検体ピペット部５３、検体定量部５４、試薬定量部５５および弁別・置換部５６）のセンサ類や駆動部を構成する駆動モータと接続されている。これにより、マイクロプロセッサ３６は、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。
【００３７】
図４に示すように、本実施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４１と、表示部４２と、入力部４３とから主に構成されている。
【００３８】
処理本体４１は、ＣＰＵ４１ａと、ＲＯＭ４１ｂと、ＲＡＭ４１ｃと、ハードディスク４１ｄと、読出装置４１ｅと、画像出力インタフェース４１ｆと、入出力インタフェース４１ｇ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。
【００３９】
ハードディスク４１ｄには、オペレーティングシステムおよびアプリケーションプログラムなど各種プログラムの他、測定制御部２３（図２参照）および調製制御部３３（図３参照）への動作命令の送信、測定装置２（図１参照）で行った測定結果の受信および分析処理、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４４がインストールされている。この操作プログラム４４は、オペレーティングシステム上で動作する。
【００４０】
入出力インタフェース４１ｇには、キーボードおよびマウスからなる入力部４３が接続されている。また、入出力インタフェース４１ｇは、測定装置２（図２参照）のＩ／Ｏインタフェース２４（図２参照）とも接続されている。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可能である。
【００４１】
次に、測定装置２の主検出部２１を構成するフローサイトメータ１０について説明する。図５に示すように、フローサイトメータ１０のレンズ系１１は、光源である半導体レーザ１２からのレーザ光を、フローセル１３を流れる測定試料に集光する機能を有する。集光レンズ１４は、測定試料中の細胞の前方散乱光をフォトダイオード１５からなる散乱光検出器に集光する機能を有する。
【００４２】
レンズ系１１は、具体的には、図６に示すように、半導体レーザ１２側（図６の左側）から順に、コリメータレンズ１１ａ、シリンダレンズ系（平凸シリンダレンズ１１ｂ＋両凹シリンダレンズ１１ｃ）およびコンデンサレンズ系（コンデンサレンズ１１ｄ＋コンデンサレンズ１１ｅ）から構成されている。
【００４３】
図５に示すように、側方用の集光レンズ１６は、測定対象細胞またはこの細胞中の核の側方散乱光と側方蛍光とをダイクロイックミラー１７に集光する機能を有する。ダイクロイックミラー１７は、側方散乱光をフォトマルチプライヤ１８へ反射させるとともに、側方蛍光をフォトマルチプライヤ１９の方へ透過させるように構成されている。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。
【００４４】
そして、フォトダイオード１５、フォトマルチプライヤ１８および１９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）および側方蛍光信号（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２２（図２参照）に送られる。測定装置２の信号処理部２２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２５によってＩ／Ｏインタフェース２４からデータ処理装置４に送信される。
【００４５】
データ処理装置４のＣＰＵ４１ａは、操作プログラム４４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。
【００４６】
また、試料調製装置３の副検出部３１は、上記のように主検出部２１とほぼ同じ構成のフローサイトメータ１０を採用しているので、詳細な説明を省略する。なお、副検出部３１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３１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（前方散乱光信号（ＦＳＣ）を取得できれば足りる）。
【００４７】
次に、調製デバイス部３５について詳細に説明する。図７に示すように、検体セット部５１は、円形の回転テーブル５１ａと、回転テーブル５１ａを回転駆動する駆動部５１ｂとを備えている。回転テーブル５１ａの外周縁部には、生体試料を収容する生体容器６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）７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５２は、有孔部材６０と、ローター７０と、このローター７０を回転駆動させるモータ８０とを備えている。ローター７０の外側にはパイプ９０が設けられており、パイプ９０の先端の開口に有孔部材６０が取り付けられている。これらを生体容器６内に挿入してローター７０を回転させることにより、生体容器６内の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５２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５３は、生体容器６内の生体試料や生成物容器７内の測定試料を吸引して、その試料を検体定量部５４に供給するための第１ピペット５３ａと、調製デバイス部３５において所定の処理を行った後の生成物を生成物容器７に戻すための第２ピペット５３ｂとを備えている。
【００５０】
第２ピペット５３ｂは、弁別・置換部５６の収容容器５６ａと管路で繋がっており、弁別・置換部５６で測定対象細胞が弁別された液体を生成物容器７に戻すことが可能である。検体定量部５４は、定量シリンダ５４ａと、この定量シリンダ５４ａに挿通された定量ピストンを上下動させる駆動部５４ｂとを備えている。
【００５１】
第１ピペット５３ａで生体容器６から吸引された生体試料は、バルブＶ１を通じて定量シリンダ５４ａに導入される。この導入された生体試料は、駆動部５４ｂによる定量ピストンの移動によってバルブＶ１、Ｖ７およびＶ４を介して弁別・置換部５６に送られる。なお、検体定量部５４の定量シリンダ５４ａは、生体試料に対する希釈液を調製する希釈液ユニット５７とも管路で繋がっている。
【００５２】
試薬定量部５５は、一対の定量シリンダ５５ａおよび５５ｂと、この各定量シリンダ５５ａおよび５５ｂ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５５ｃとを備えている。試薬容器内の試薬は、各定量シリンダ５５ａ、５５ｂに供給される。供給された試薬は、駆動部５５ｃ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、バルブＶ２、Ｖ３を通じて第２ピペット５３ｂに送られる。
【００５３】
このため、検体セット部５１の生成物容器７に戻される弁別済みの試料に対して、試薬定量部５５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。なお、定量シリンダ５５ａ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、定量シリンダ５５ｂ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。
【００５４】
弁別・置換部５６は、上方開口状の収容容器５６ａと、この収容容器５６ａに上下移動可能に設けられた濾過シリンダ５６ｂと、この濾過シリンダ５６ｂを収容容器５６ａ内で上下移動させる駆動部５６ｃとを備えている。
【００５５】
収容容器５６ａは、バルブＶ１、Ｖ７、Ｖ４を介して検体定量部５４で定量された生体試料を収容容器５６ａの内部に保持することができる。濾過シリンダ５６ｂは、測定対象細胞（上皮細胞）は通過させず、かつ、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５６ｄを下部に備えた中空の筒体からなる。また、濾過シリンダ５６ｂには、希釈液ユニット５７の希釈液がバルブＶ５を介して内部に供給される。
【００５６】
駆動部５６ｃは、生体試料と希釈液との混合液が入った収容容器５６ａに対して、濾過シリンダ５６ｂを下方に移動させる機能を有する。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５６ｄ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フィルター５６ｄを通過して濾液としてフィルター５６ｄの上方（濾過シリンダ５６ｂの内部）に残る。なお、この結果、残液として残る測定対象細胞のみを含む液体は、濃縮された状態となる。
【００５７】
濾過シリンダ５６ｂの下降で濾過された濾液は、バルブＶ６を通じて廃棄部５８に廃棄される。一方、収容容器５６ａ内の残液は、バルブＶ４を通じて副検出部３１のフローセル１３に送られ、細胞数の計数が行われる。フローセル１３を通過した液体は、廃棄部５８に廃棄される。また、収容容器５６ａ内の残液は、検体ピペット部５３の第２ピペット５３ｂに送られ、その後、生成物容器７に戻される
【００５８】
図７に示すように、検体定量部５４の定量シリンダ５４ａは、バルブＶ１、Ｖ７を介して測定装置２の主検出部２１にも管路で繋がっている。そして、生成物容器７内の測定試料については、第１ピペット５３ａを介して検体定量部５４で定量され、バルブＶ１およびＶ７を通じて測定装置２の主検出部２１に供給されるように構成されている。
【００５９】
次に、本実施形態による細胞分散部５２の具体的な構成を説明する。図８および図９に示すように、細胞分散部５２は、有孔部材６０と、ローター７０と、ローター７０を回転駆動させるモータ８０とを備えている。また、ローター７０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９０が配置されている。
【００６０】
図１０〜図１２に示すように、有孔部材６０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、円筒形状の筒部６１と、筒部６１の下端を塞ぐように設けられ、４つの孔部６３を有する底部６２とが一体的に形成されている。図１５に示すように、筒部６１の内周面はネジ部６１ａが形成され、パイプ９０の下端の外周面に形成されたネジ部９１に螺合して嵌るように構成されている。これにより、有孔部材６０は、パイプ９０の先端の開口に取り付けられている。図１１および図１２に示すように、底部６２は、平面的に見て円形に形成されており、上面（内表面）から下面（外表面）まで貫通する４つの孔部６３を有する。これらの孔部６３は、凝集細胞（大きさ約１００μｍ以上約５００μｍ以下）が通過可能な大きさを有する。
【００６１】
底部６２の上面には、平面的に見て、ローター７０の回転方向（矢印Ｒ方向）と直交する方向（半径方向）に延びるとともに、ローター７０側（上方）に突出する４つの凸部６４が形成されている。すなわち、４つの凸部６４は、底部６２の中心Ｏから半径方向に延びる十字形状をなすように形成されている。また、底部６２の上面には、これらの凸部６４を境界とする凹部からなる４つの保液部６５が形成されている。すなわち、円形状の底部６２は、平面的に見て、十字形状の４つの凸部６４により分割された略４分の１円の扇形状の保液部（凹部）６５を有している。図１２に示すように、この底部６２（凸部６４）の厚さはｔ１（約１ｍｍ）であり、保液部６５は、ｔ２（約０．５ｍｍ）の深さを有する。
【００６２】
図１１に示すように、底部６２の４つの孔部６３は、４つの保液部６５内にそれぞれ配置されている。また、孔部６３は、幅Ｗ１（約０．５ｍｍ）および長さＬ１（約３．２５ｍｍ）の細長形状を有する。また、孔部６３は、矢印Ｒ方向（ローター７０の回転方向）と直交する方向に延びるように形成されている。より具体的には、孔部６３は、扇形状の保液部６５の内部において、ローター７０の回転方向（矢印Ｒ方向）側の端部に凸部６４と隣接して凸部６４と平行に延びるように配置されている。また、孔部６３は、扇形状の保液部６５の半径方向内側の端部から半径方向外側の端部まで延びるように形成されている。
【００６３】
図９に示すように、ローター７０は、底部６２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、パイプ９０の内部に配置されている。ローター７０は、図１３および図１４に示すように、外周に螺旋状の溝７１が形成されている。溝７１は、リード角α（約４０度）で形成されている。また、溝７１は、ローター７０が矢印Ｒ方向（図１１参照）に回転した場合に、溝７１の回転によって有孔部材６０の配置された下方向（矢印Ｚ２方向）に生体試料を送るように設けられている。これにより、ローター７０がモータ８０により軸周り（矢印Ｒ方向）に回転されるとき、生体試料を下方の底部６２に向けて供給する（生体試料に下方の推進力を付与する）ことが可能なように構成されている。また、ローター７０の下端面７２は、平坦に形成されている。
【００６４】
本実施形態では、図１５に示すように、ローター７０の下端面７２と、パイプ９０の下端に取り付けられた有孔部材６０の底部６２の上面（凸部６４の上面）とは、所定の間隔ＣＬ１を隔てて離間するように構成されている。この間隔ＣＬ１は、凝集細胞（１００μｍ以上）は通過不能で、かつ、単一細胞（平均６０μｍ）は通過可能な大きさを有する。したがって、間隔ＣＬ１は、本実施形態において測定対象とする子宮頸部の上皮細胞（単一細胞）の大きさ（平均６０μｍ）と略等しくなるように３０〜８０μｍの範囲で設定されている。本実施形態では、この間隔ＣＬ１は約５０μｍである。なお、図１５では説明のために間隔ＣＬ１を誇張して図示している。
【００６５】
ここで、凝集細胞は１００μｍを超える大きさとなるため、間隔ＣＬ１を約５０μｍとすることにより、凝集細胞に対して効果的にせん断力または分散力を与えることが可能である。このように、本実施形態では、細胞分散部５２は、モータ８０によりローター７０を回転させることにより、有孔部材６０の凸部６４とローター７０の下端面７２との間で凝集細胞を分散するように構成されている。なお、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ためである。
【００６６】
図９に示すように、ローター７０の上端部７３は、一端（上端、矢印Ｚ１方向側端部）がモータ８０の出力軸８０ａに連結された回転軸７４の他端（下端、矢印Ｚ２方向側端部）に取り付けられている。これにより、モータ８０の駆動力（回転力）がローター７０に伝達される。なお、ローター７０の上端部７３と回転軸７４との連結部分には、液飛び防止用の板部材７５が取り付けられている。この板部材７５により、回転軸７４に生体試料が付着し、回転軸７４を支持する筒体８２の内部に入り込むのを防止している。
【００６７】
モータ８０は、支持部材８１の上部部材８１ａに取り付けられている。モータ８０の出力軸８０ａは、上部部材８１ａに形成された孔８１ｂを介して下方に突出している。支持部材８１の下部部材８１ｃにも上部部材８１ａの孔８１ｂに対応する孔８１ｄが設けられ、孔８１ｄから下方に延びるように筒体８２が取り付けられている。筒体８２の内部には、上端部および中央部下よりの位置に金属系のベアリング８３が設けられるとともに、下端部に樹脂製の軸受部材８４が設けられている。これらのベアリング８３および軸受部材８４により、回転軸７４が回転可能に支持されている。この樹脂製の軸受部材８４によって、動作時に生体試料が筒体８２の内部に入り込むのをより確実に防止している。
【００６８】
パイプ９０は、ローター７０を内部に収容可能な内径を有するステンレス製の円形パイプからなる。パイプ９０の上端は、回転軸７４が挿入された筒体８２に連結されている。また、パイプ９０の下端（先端側端部）に設けられたネジ部９１（図１５参照）に、有孔部材６０（ネジ部６１ａ）が螺合して取り付けられている。回転軸７４に取り付けられたローター７０は、パイプ９０と有孔部材６０とにより、側方と下方とを取り囲まれるように配置されている。なお、ローター７０の溝７１が形成された外周とパイプ９０の内周面とは、僅かに間隔ＣＬ２（約０．３ｍｍ）を隔てて離間している。
【００６９】
パイプ９０の側壁には、ローター７０が配置される位置よりもやや上方の位置に長孔形状の開口部９２（図８および図１５参照）が２つ形成されている。この２つの開口部９２は、パイプ９０の芯を中心として対向する位置に形成されている。図１５に示すように、この開口部９２により、パイプ９０の外部の生体試料は、開口部９２を流入口としてパイプ９０内に導入され、ローター７０により流入口からパイプ９０内部を下方（矢印Ｚ２方向）に移動する。そして、生体試料は、下端の有孔部材６０の孔部６３を流出口としてパイプ９０の外側に流出し、再度開口部９２（流入口）へ流入する。これにより、本実施形態では、流入口（開口部９２）からパイプ９０の内側、流出口（孔部６３）、パイプ９０の外側、流入口（開口部９２）へと生体試料内の細胞が循環する循環流が形成されるように構成されている。
【００７０】
次に、図２〜図５、図７、図８、図１０および図１５〜図１７を参照して、本発明の一実施形態による細胞分散部５２を備えた細胞分析装置１の分析動作について説明する。なお、図１６では、データ処理装置４の制御部（処理本体）４１（図４参照）が行う処理フローを右列に示し、測定装置２の測定制御部２３（図２参照）が行う処理フローを左列に示している。また、図１７では、試料調製装置３の調製制御部３３（図３参照）が行う処理フローを一列に示している。これらの処理フローが同時進行で実行される。
【００７１】
まず、図１６のステップＳ１において、データ処理装置４の処理本体４１により、表示部４２にメニュー画面が表示される。その後、ステップＳ２において、メニュー画面に従った測定開始指示が入力部４３により受け付けられる。ステップＳ３では、データ処理装置４の処理本体４１により、測定開始信号が測定装置２に送信される。ステップＳ４において、データ処理装置４から送信された測定開始信号が測定装置２の測定制御部２３により受信されると、ステップＳ５に進む。ステップＳ５において、調製開始信号が試料調製装置３に送信される。
【００７２】
図１７に示すように、ステップＳ６において、測定装置２から送信された調製開始信号が試料調製装置３の調製制御部３３により受信されると、ステップＳ７に進む。ステップＳ７では、測定試料の調製に用いられる試薬（染色液、ＲＮａｓｅ）が装置内の流路に吸引される。また、ステップＳ８において、生体試料と、アルコールを主成分とする保存液とが収容された生体容器６内の生体試料が細胞分散部５２で分散される。
【００７３】
この生体試料の分散は、本実施形態に係る細胞分散部５２により、次のようにして行なわれる。
【００７４】
図１５に示すように、まず、調製制御部３３（図３参照）によりモータ８０（図８参照）を回転駆動させると、このモータ８０の回転によって回転軸７４と回転軸７４の先端に連結されたローター７０とが軸周りに矢印Ｒ方向に回転する。このとき、ローター７０の外周の溝７１の回転により、溝７１内の生体試料が下方の底部６２（ローター７０の下端面７２と底部６２との間）に向けて送られる。本実施形態では、モータ８０の回転数は約１００００ｒｐｍであり、回転（細胞の分散）は約６０秒間継続して行われる。
【００７５】
底部６２に送られた生体試料は、凸部６４によって分割された保液部（凹部）６５（図１０参照）に流れ込み、保液部６５内に一時的に貯留（保液）される。この際、保液部６５内に流れ込んだ生体試料の上方（矢印Ｚ１方向）には、矢印Ｒ方向に回転するローター７０の下端面７２が存在するため、生体試料は保液部６５内で矢印Ｒ方向に移動される。保液部６５内における生体試料の矢印Ｒ方向の流れは、保液部６５を分割する凸部６４（図１２参照）の壁面により遮られる。これにより、矢印Ｒ方向の生体試料の流れは、矢印Ｒ方向側の端部に形成された孔部６３から下方（外部）に流出しようとする生体試料の流れと、凸部６４の壁面に沿って上方に移動して凸部６４を乗り越えようとする生体試料の流れとに分かれる。
【００７６】
孔部６３から下方（外部）に流出しようとする生体試料の流れは、底部６２の外部に流出（噴出）する。外部に流出した生体試料は、孔部６３から流出する流れに押されるとともに、ローター７０の回転によりパイプ９０の周壁の開口部９２を介してパイプ９０内部に引き込まれる。この結果、流入口（開口部９２）からパイプ９０内側、流出口（孔部６３）、パイプ９０外側、流入口（開口部９２）へと循環する循環流が形成される。
【００７７】
一方、凸部６４を乗り越えようとする流れは、ローター７０の下端面７２と凸部６４の上面との間を通過する。ここで、ローター７０の下端面７２と底部６２との間隔は、凸部６４上面で最小のＣＬ１となり、この間隔ＣＬ１は、凝集細胞が通過不可能な間隔（約５０μｍ）である。このため、凸部６４を乗り越えようとする流れに含まれる凝集細胞には回転されているローター７０（下端面７２）と固定的に設置された凸部６４との間でせん断力が付与され、凝集細胞が単一細胞に分散される。なお、間隔ＣＬ１は単一細胞が通過可能な大きさであるので、凸部６４を乗り越えようとする流れに含まれる単一細胞（および分散された単一細胞）は、流れに乗って凸部６４を乗り越える。このため、凸部６４の壁面で分岐した凸部６４を乗り越えようとする生体試料の流れに含まれる凝集細胞は次々と分散され、所定時間（約６０秒間）にわたって循環流を循環させることによって、生体試料中の凝集細胞が単一細胞に分散される。
【００７８】
分散処理が終了すると、図１７のステップＳ９において、試料調製装置３の調整制御部３３により検体ピペット部５３（図７参照）および検体定量部５４（図７参照）が作動され、分散済みの生体試料が生体容器６から装置内の流路に所定量だけ吸引される。また、ステップＳ１０において、吸引された所定量の生体試料が弁別・置換部５６の収容容器５６ａに送液され、その弁別・置換部５６による生体試料に対する弁別・置換処理が行われる。この弁別・置換処理において、アルコールを主成分とする保存液が希釈液に置換されるとともに、測定対象細胞のみを含む希釈液とその他の細胞や夾雑物を含む液体とが弁別（濾過）される。また、弁別（濾過）の過程で測定対象細胞のみを含む希釈液が濃縮され、この濃縮液が弁別・置換処理の残液として得られる。
【００７９】
弁別・置換処理が終了すると、ステップＳ１１において、試料調製装置３の調製制御部３３により、副検出部３１のフローセル１３（図５参照）に濃縮液（ほとんどが上皮細胞である希釈液）が送液される。そして、ステップＳ１２において、この副検出部３１を用いて、フローサイトメトリー法によって濃縮液のプレ測定（濃縮液に含まれる細胞の細胞数の検出）が行われる。プレ測定の結果、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）の濃度を反映した濃度情報が得られる。
【００８０】
次に、ステップＳ１３において、試料調製装置３の調製制御部３３により、濃縮液が流体回路外に排出される。また、ステップＳ１４において、得られた濃度情報に基づいて生体試料の濃度が算出される。ステップＳ１５では、算出された濃度に基づいて、本測定に用いる測定試料を調製するための、生体試料の試料吸引量が決定される。すなわち、プレ測定に用いた生体試料の濃度（単位体積あたりの細胞数）と、本測定における癌細胞検出のために必要な有意細胞数とに基づき、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（液量）が演算される。
【００８１】
そして、ステップＳ１６において、試料調製装置３の調製制御部３３により、決定された試料吸引量だけ生体容器６から生体試料が吸引される。また、ステップＳ１７において、この生体試料に対して、上記した弁別・置換処理（ステップＳ１０）が再度実施される。これにより、決定された試料吸引量の生体試料が置換・弁別された濃縮液が得られる。
【００８２】
次に、ステップＳ１８において、試料調製装置３の調製制御部３３により、ステップＳ１７で得られた濃縮液が生成物容器（マイクロチューブ）７に供給される。さらに、ステップＳ１９において、装置内に貯留されていた染色液とＲＮａｓｅとが、試薬定量部５５（図７参照）から生成物容器７に供給される。そして、ステップＳ２０において、この生成物容器７内においてＤＮＡ染色とＲＮＡ処理とを行わせて本測定に用いる測定試料が作製される。
【００８３】
測定試料が作製されると、ステップＳ２１において、試料調製装置３の調製制御部３３により、得られた測定試料が測定装置２の主検出部２１に送液される。なお、試料調製装置３の調製制御部３３は、ステップＳ２２において測定装置２からのシャットダウン信号（図１７のＣ点参照）を受信したか否かを常時判定しており、シャットダウン信号を受信していない場合には、調製開始信号を受信したか否かを判定するステップＳ６に戻る。また、シャットダウン信号を受信した場合には、ステップＳ２３に進み、シャットダウン処理を実行して試料調製処理を終了する。
【００８４】
一方、図１６に示すように、測定装置２の測定制御部２３は、調製開始信号を送信した後、ステップＳ２４において、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。そこで、ステップＳ２１（図１７参照）で試料調製装置３から測定試料が送液されると（図１７のＢ点参照）、ステップＳ２５に進む。ステップＳ２５では、測定装置２の測定制御部２３により、その測定試料が主検出部２１のフローセル１３に送られるとともに、測定試料中の細胞に対する本測定が行われる。本測定後、ステップＳ２６では、得られた測定データがデータ処理装置４に送信される。
【００８５】
一方、データ処理装置４の処理本体４１は、測定開始信号を送信した後、ステップＳ２７において、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。測定装置２から測定データを受信すると、ステップＳ２８に進む。ステップＳ２８では、データ処理装置４の処理本体４１により、その測定データを用いて細胞や核が分析され、測定試料中の細胞が癌化しているか否かなどが判定される。
【００８６】
次に、ステップＳ２９において、データ処理装置４の処理本体４１により、分析結果が表示部４２に表示される。また、ステップＳ３０において、ユーザ入力によるシャットダウン指示があるか否かが判定される。シャットダウン指示がある場合には、ステップＳ３１に進み、データ処理装置４の処理本体４１により、測定装置２にシャットダウン信号が送信される。
【００８７】
測定装置２の測定制御部２３は、ステップＳ３２においてデータ処理装置４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いる。シャットダウン信号を受信していない場合には、測定開始信号の受信の有無を判定するステップＳ４に戻る。また、シャットダウン信号を受信した場合には、ステップＳ３３において、試料調製装置３にシャットダウン信号が転送される。その後、ステップＳ３４でシャットダウンを実行されて測定処理が終了する。
【００８８】
本実施形態では、上記のように、底部６２の上面と所定の間隔ＣＬ１を隔てて配置され、その外周に螺旋状の溝７１を有するローター７０を設けるとともに、モータ８０によりローター７０を回転させることによって、ローター７０の螺旋状の溝７１の回転により、凝集細胞を含む生体試料を底部６２側に移動させる流れを形成することができる。これにより、底部６２とローター７０との間への凝集細胞の供給を促進することができるので、底部６２とローター７０との間で凝集細胞の細胞分散を効果的に行うことができる。さらに、底部６２とローター７０との間に供給された生体試料を底部６２の孔部６３から通過させることによって、螺旋状の溝７１の回転により形成される生体試料の流れを妨げることがないので、底部６２とローター７０との間へ凝集細胞を次々と供給することができる。この結果、凝集細胞の細胞分散効率を向上させることができる。
【００８９】
また、本実施形態では、上記のように、底部６２（有孔部材６０）の孔部６３を、凝集した細胞が通過可能な大きさに形成する。このように構成すれば、底部６２の孔部６３が凝集細胞によって塞がれる（孔部６３が詰まる）ことがないので、底部６２とローター７０との間に供給された生体試料を底部６２の孔部６３から通過させる際に、螺旋状の溝７１の回転により形成される試料の流れが妨げられるのを防止することができる。このため、底部６２とローター７０との間への凝集細胞の供給を効果的に行うことができるので、凝集細胞の分散を促進させることができる。
【００９０】
また、本実施形態では、上記のように、細胞が、開口部９２（流入口）からパイプ９０の内側、パイプ９０の先端の開口に設けられた有孔部材６０（底部６２）の孔部６３（流出口）、パイプ９０の外側、開口部９２（流入口）へと循環する循環流を形成する。このように構成すれば、螺旋状の溝７１の回転により形成される生体試料の流れを循環させることができる。これにより、底部６２とローター７０との間への凝集細胞の供給をさらに効果的に行うことができる。
【００９１】
また、本実施形態では、上記のように、有孔部材６０の底部６２をパイプ９０の先端の開口に配置するとともに、パイプ９０の側部の開口部９２を流入口とし、先端の開口に配置された底部６２の孔部６３を流出口として細胞が循環する循環流を形成するように構成する。このように構成すれば、パイプ９０の内部において、ローター７０の螺旋状の溝７１の回転により凝集細胞を先端の底部６２側に集めた後、底部６２の孔部６３から流出させることができる。この結果、形成される循環流を妨げることなく、凝集細胞を確実に底部６２とローター７０との間へ供給することができる。
【００９２】
また、本実施形態では、上記のように、有孔部材６０の底部６２に、ローター７０の回転に伴って凝集細胞にせん断力を付与するための凸部６４を設ける。このように構成すれば、凸部６４によりローター７０の回転に伴って凝集細胞にせん断力を付与することができるので、ローター７０の回転により、底部６２とローター７０との間への凝集細胞の供給と、せん断力による凝集細胞の分散との両方を行うことができる。また、底部６２とローター７０との間の間隔が凸部６４とローター７０との間の領域で小さくなるので、ローター７０を回転させた際に、この凸部６４とローター７０との間の領域で凝集細胞に対してせん断力を作用させることができる。これにより、容易に、凝集細胞に対してせん断力を作用させて凝集細胞を分散することができる。
【００９３】
また、本実施形態では、上記のように、底部６２の孔部６３を、細長形状に形成する。このように構成すれば、螺旋状の溝７１を有するローター７０を回転させることによって回転方向（矢印Ｒ方向）に沿った生体試料の流れが形成される場合に、細長形状の孔部６３の長手側の広い範囲に回転方向の流れが到達しやすいので、有孔部材６０（底部６２）から生体試料を通過させ易くすることができる。この結果、分散された細胞を含む生体試料を有孔部材６０（底部６２）から効率よく流出させ、底部６２とローター７０との間に凝集細胞を次々に供給することができるので、底部６２とローター７０との間への凝集細胞の供給を促進させることができる。
【００９４】
また、本実施形態では、上記のように、孔部６３を、その長手方向がローター７０の回転方向（矢印Ｒ方向）と交差する方向に延びるように形成する。このように構成すれば、螺旋状の溝７１を有するローター７０を回転させることによって形成される回転方向（矢印Ｒ方向）の流れと孔部６３の長手方向とが交差するので、より効率良く、生体試料の流れを孔部６３に到達させることができる。この結果、分散された細胞を含む生体試料を底部６２（有孔部材６０）からより効率よく流出させることができるので、底部６２とローター７０との間への凝集細胞の供給をより促進させることができる。
【００９５】
また、本実施形態では、上記のように、孔部６３を、凹状の保液部６５内に配置されている。このように構成すれば、ローター７０側から供給される凝集細胞を含む生体試料が、底部６２の保液部６５に一時的に溜まるように保持された後に、保液部６５内に配置された孔部６３から生体試料を流出させることができる。これにより、保液部６５に一時的に溜まることによって底部６２とローター７０との間で凝集細胞の分散をより効果的に行うことができるとともに、保液部６５内に配置された孔部６３から生体試料を流出させることができる。
【００９６】
また、本実施形態では、上記のように、円形の底部６２にローター７０の回転方向（矢印Ｒ方向）と交差する方向に延びる４つの凸部６４を設け、凸部６４を境界として４つの保液部６５を設ける。このように構成すれば、保液部６５内に一時的に溜められた凝集細胞を含む生体試料は保液部６５内をローター７０の回転方向（矢印Ｒ方向）に流れて、ローター７０の回転方向（矢印Ｒ方向）と交差する凸部６４に到達する。この流れが凸部６４を乗り越えようとするときに底部６２（凸部６４）とローター７０（下端面７２）との間隔ＣＬ１が小さくなるので、凸部６４近傍で凝集細胞にせん断力を作用させやすくすることができ、その結果、凝集細胞の分散をより効果的に行うことができる。
【００９７】
また、本実施形態では、上記のように、モータ８０によりローター７０を回転させることにより、底部６２（有孔部材６０）の凸部６４とローター７０との間で凝集細胞を分散するように構成する。このように構成すれば、底部６２とローター７０との間隔が小さくなる凸部６４とローター７０との間の領域（間隔ＣＬ１）を利用して、凝集細胞にせん断力を作用させやすくすることができるので、凝集細胞の分散を効果的に行うことができる。
【００９８】
また、本実施形態では、上記のように、底部６２の凸部６４を境界とする４つの保液部６５内のモータ８０によるローター７０の回転方向（矢印Ｒ方向）側の端部に孔部６３をそれぞれ配置する。このように構成すれば、保液部６５内に一時的に溜められた凝集細胞を含む生体試料は、保液部６５内をローター７０の回転方向と同じ矢印Ｒ方向に流れて境界の凸部６４に到達する。この境界の部分（矢印Ｒ方向側の端部）に孔部６３が形成されているため、生体試料の流れは、凸部６４を乗り越えようとする流れと、孔部６３から流出する流れとに分割される。この結果、凸部６４を乗り越えようとする流れによって凝集細胞が凸部６４とローター７０との間で分散されるとともに、孔部６３から流出する流れによって生体試料が保液部６５内に溜まり続けることなく次々と凝集細胞が供給される。この結果、凝集細胞の分散を効果的に行いながら、生体試料の流れを円滑にして凝集細胞の供給も効果的に行うことができる。
【００９９】
また、本実施形態では、上記のように、底部６２（凸部６４）の上面とローター７０との所定の間隔を、凝集細胞は通過不能で、かつ、分散された単一細胞は通過可能な間隔ＣＬ１となるよう構成する。このように構成すれば、底部６２（凸部６４）とローター７０との間において、凝集細胞にはせん断力を付与して分散させるとともに、単一細胞にはせん断力を与えることなく底部６２（凸部６４）とローター７０との間を通過させることができる。これにより、単一の細胞にダメージを与えることなく、凝集細胞の分散効率を向上させることができる。
【０１００】
（実施例）
次に、図１０および図１８を参照して、本発明の効果を検証した実験について説明する。比較例として、細胞分散部５２による凝集細胞の分散処理を実施しなかった場合の単一細胞（単一上皮細胞）数を測定するとともに、本実施形態による細胞分散部５２を用いた凝集細胞の分散処理を実施した場合（実施例１）の単一細胞（単一上皮細胞）数を測定して、単一細胞（単一上皮細胞）数の変化を比較する比較実験を行った。また、細胞分散部５２の有孔部材６０（底部６２）の形状を変更（図１８参照）して凝集細胞の分散処理を実施した場合（実施例２）の単一細胞（単一上皮細胞）数を併せて測定した。
【０１０１】
まず、実施例２に用いた有孔部材の構成について説明する。図１８に示すように、この有孔部材の底部１６２は、平面的に見て円形に形成されており、上面（矢印Ｚ１方向側表面）から下面（矢印Ｚ２方向側表面）まで貫通する４つの孔部１６３を有する。４つの孔部１６３は、底部１６２の半径方向に延びる長円孔形状を有する。また、４つの孔部１６３は、底部１６２の周縁部近傍に配置されているとともに、それぞれ底部１６２の中心から略９０度の回転角度間隔を隔てて配置されている。なお、図１８に示した実施例２による底部１６２では、図１０に示した本実施形態による細胞分散部５２の底部６２とは異なり、底部１６２に凸部および保液部（凹部）が形成されず、底部１６２が平坦な平板形状を有する。実施例２に用いた有孔部材の上記以外の構成は、本実施形態の有孔部材６０と同様である。実施例２は、底部１６２が形成された有孔部材を細胞分散部５２のパイプ９０に取り付けることにより、底部１６２のみが本実施形態の細胞分散部５２の底部６２（実施例１）とは異なる条件で、凝集細胞の分散を実施したものである。
【０１０２】
実施例１および実施例２では、それぞれモータ８０の回転数を１００００ｒｐｍとして、分散処理を６０秒間実施した。分散処理および単一上皮細胞数の測定は、実施例１、実施例２および比較例（細胞数の測定のみ実施）でそれぞれ３回ずつ行った。この結果、本実施形態による細胞分散部５２を用いた実施例１では、凝集細胞の分散処理を実施しなかった場合（比較例）の単一上皮細胞数に対して、測定された単一上皮細胞数が平均で１５１％に増えた。また、底部６２を底部１６２に変更した実施例２では、凝集細胞の分散処理を実施しなかった場合（比較例）の単一上皮細胞数に対して、測定された単一上皮細胞数が平均で１４３％に増えた。
【０１０３】
以上から、本実施形態による細胞分散部５２を用いた分散処理により凝集細胞が分散され、単一細胞の数を増加させることが確認された。また、実施例１と実施例２とを比較して、底部１６２に孔部１６３のみが形成された実施例２よりも底部６２に凸部６４および保液部６５が形成された実施例１の方がより高い分散処理効率を得ることが可能であることが確認された。
【０１０４】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明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と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【０１０５】
たとえば、上記実施形態では、本発明の細胞分散装置を細胞分析装置１の細胞分散部５２に適用した例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、本発明の細胞分散装置を単独で用いる構成としてもよい。また、本発明は、細胞分析装置以外にも、凝集細胞の分散処理を実施する装置であればどのような装置にも適用可能である。
【０１０６】
また、上記実施形態では、子宮頸部の上皮細胞を細胞分析装置の分析対象とし、この上皮細胞が凝集した凝集細胞を細胞分散部により単一細胞に分散した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、細胞分散部により子宮頸部の上皮細胞以外の細胞の分散処理を行ってもよい。
【０１０７】
また、上記実施形態では、有孔部材に底部と筒部とを一体的に形成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、筒部を設けることなく、パイプの先端の開口に底部を嵌め込むように取り付ける構成であってもよい。
【０１０８】
また、上記実施形態では、パイプの先端の開口に有孔部材を取り付けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、有孔部材がパイプに取り付けられることなく、ロータと有孔部材の底部とが間隔ＣＬ１を隔てて配置されるように構成してもよい。
【０１０９】
また、上記実施形態では、底部の上面から下面まで貫通する孔部を４つ設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、孔部は、３つ以下でもよいし、５つ以上であってもよい。
【０１１０】
また、上記実施形態では、４つの孔部をそれぞれ幅Ｗおよび長さＬの細長形状に形成した例を示したが、本発明はこれに限られない。孔部は、たとえば円形状や矩形状でもよい。また、それぞれの孔部が同一形状を有する必要はなく、それぞれ形状の異なる孔部を設けてもよい。
【０１１１】
なお、実験的に確認された結果から、上記実施形態の細長形状の孔部６３の場合、孔部６３の幅Ｗは、約０．３ｍｍ以上約１ｍｍ以下の範囲が好ましい。
【０１１３】
また、上記実施形態では、細長形状の孔部を、その長手方向がローターの回転方向（矢印Ｒ方向）と直交する方向に延びるように形成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、孔部の長手方向がローターの回転方向と直角以外の所定の角度で交差するようにしてもよい。また、孔部を、ローターの回転方向に沿う方向に延びるように形成してもよい。
【０１１４】
また、上記実施形態では、底部に凹部からなる４つの保液部を形成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、保液部は、３つ以下でもよいし、５つ以上設けてもよい。また、図１８に示す実施例２に用いた底部１６２のように、底部に保液部を設けなくともよい。
【０１１５】
また、上記実施形態では、４つの保液部の境界となる４つの凸部を底部に形成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、凸部は、３つ以下でもよいし、５つ以上設けてもよい。この際、凸部が保液部の境界となる必要はなく、たとえば保液部（凹部）から突出する柱状の凸部を設けてもよい。また、図１８に示す実施例２に用いた底部１６２のように、底部に凸部を設けなくともよい。
【０１１６】
また、上記実施形態では、孔部を、扇形状の保液部の内部において、ローターの回転方向（矢印Ｒ方向）側の端部に配置した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、保液部の内部であって、ローターの回転方向側の端部以外の位置に孔部を配置してもよいし、保液部の外部に孔部を配置してもよい。
【０１１７】
また、上記実施形態では、底部の上方（矢印Ｚ１方向）にローターを配置した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、底部の下方にローターを配置してもよい。
【０１１８】
また、上記実施形態では、先端および側壁に開口を有するパイプをロータの外側に設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、パイプを設けなくともよい。
【０１１９】
なお、上記実施形態における各種の寸法（間隔ＣＬ１、ＣＬ２、底部（凸部）の厚さｔ１、保液部の深さｔ２など）などはあくまでも例示に過ぎず、本発明はこれに限られない。各部の寸法は、一度に分散処理を行う生体試料の量や、分散処理の対象となる細胞の種類に応じて変更すればよい。
【符号の説明】
【０１２０】
１  細胞分析装置
５２  細胞分散部（細胞分散装置）
６２、１６２  底部（第１部材）
６３、１６３  孔部
６４  凸部（せん断力付与部）
６５  保液部（凹部）
７０  ローター（第２部材）
７１  溝
８０  モータ（駆動部）
９０  パイプ（筒体）
ＣＬ１  間隔
【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１２】
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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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