(57)【要約】  対象物の移動装置は、基台と、上下動が可能なロッドを備え、前記基台の上方において所定の移動経路に沿って移動するヘッド部と、移動対象物を貯留する第１容器部と、前記移動対象物を受け入れる第２容器部と、前記ロッドに対して装着及び取り外しが可能であり、前記ロッドの上下動により前記移動対象物の吸引と吸引した前記移動対象物の吐出とを行うチップを、前記ロッドに対して装着可能な状態で複数個保持するチップストック部と、前記移動対象物の前記吸引及び吐出を終え、前記ロッドから取り外された前記チップを回収するチップ廃棄部と、前記ロッドの上下動及び前記ヘッド部の移動動作を制御する制御部と、を含む。
2015087371.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基台と、
上下動が可能なロッドを備え、前記基台の上方において所定の移動経路に沿って移動するヘッド部と、
上面が開口し、移動対象物を貯留する第１容器部と、
上面が開口し、前記移動対象物を受け入れる第２容器部と、
前記ロッドに対して装着及び取り外しが可能であり、前記ロッドの上下動により前記移動対象物の吸引と吸引した前記移動対象物の吐出とを行うチップを、前記ロッドに対して装着可能な状態で複数個保持するチップストック部と、
前記移動対象物の前記吸引及び吐出を終え、前記ロッドから取り外された前記チップを回収するチップ廃棄部と、
前記ロッドの上下動及び前記ヘッド部の移動動作を制御する制御部と、を備え、
前記第１容器部、前記第２容器部、前記チップストック部及び前記チップ廃棄部は、前記ヘッド部の移動経路に沿うように前記基台に対して組み付けられ、
前記制御部が行う制御は、順次行われる、
前記ヘッド部を前記チップストック部上に移動させ、前記ロッドに前記チップを装着させる第１制御、
前記ヘッド部を前記第１容器部上に移動させ、前記第１容器部に貯留された前記移動対象物を前記チップ内に吸引させる第２制御、
前記ヘッド部を前記第２容器部上に移動させ、前記チップ内の前記移動対象物を前記第２容器部に吐出させる第３制御、及び、
前記ヘッド部を前記チップ廃棄部上に移動させ、前記チップを前記ロッドから取り外し、前記チップ廃棄部に廃棄させる第４制御、
を含む、対象物の移動装置。
【請求項２】
請求項１に記載の対象物の移動装置において、
前記移動経路は、一方向に向かうものであり、
前記一方向の上流側から下流側に向けて、前記チップストック部、前記第１容器部、前記第２容器部及び前記チップ廃棄部の順に、これらが前記基台に組み付けられている、対象物の移動装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の対象物の移動装置において、
前記第１制御の後、前記ロッドに装着された前記チップを撮像するチップ撮像装置をさらに備え、
前記制御部は、前記撮像の動作によって得られる情報に基づいて、前記チップの装着位置情報を求める位置補正部を含む、対象物の移動装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の対象物の移動装置において、
前記基台、前記第１容器部及び前記第２容器部は透光性の部材で形成され、
前記対象物の移動装置は、さらに、
光源を有し、前記基台の上方において、少なくとも前記第１容器部と前記第２容器部との間を移動可能に配置され、前記第１容器部又は前記第２容器部を照明する照明部と、
撮像部を有し、前記基台の下方において、少なくとも前記第１容器部と前記第２容器部との間を移動可能に配置され、前記照明部で照明された前記第１容器部又は前記第２容器部の画像を取得する対象物観察装置と、
を備える、対象物の移動装置。
【請求項５】
請求項４に記載の対象物の移動装置において、
前記ヘッド部を移動させる第１駆動機構と、
前記照明部を移動させる第２駆動機構と、をさらに備え、
前記制御部は、前記第１駆動機構及び第２駆動機構の動作を制御する駆動制御部を備え、
前記駆動制御部は、
前記第２制御において、前記第１駆動機構により前記ヘッド部を前記第１容器部上に配置する一方、前記第２駆動機構により前記照明部を前記第２容器部上に配置し、
前記第３制御において、前記第１駆動機構により前記ヘッド部を前記第１容器部上から前記第２容器部上に移動させる一方、前記第２駆動機構により前記照明部を前記第２容器部上から前記第１容器部上に移動させる、対象物の移動装置。
【請求項６】
請求項５に記載の対象物の移動装置において、
前記対象物観察装置を移動させる第３駆動機構をさらに備え、
前記駆動制御部は、前記第３駆動機構の動作も制御するものであって、
前記駆動制御部は、
前記第２制御において、前記第３駆動機構により前記対象物観察装置を前記第２容器部下に配置し、
前記第３制御において、前記第３駆動機構により前記対象物観察装置を前記第２容器部下から前記第１容器部下に移動させる、対象物の移動装置。
【請求項７】
請求項３〜６のいずれか１項に記載の対象物の移動装置において、
前記基台上に載置され、前記第１容器部又は前記第２容器部を上方から覆い隠すことが可能なブラックカバーをさらに備え、
前記ヘッド部は、前記ブラックカバーの吸着と、該吸着の解除とが可能な吸盤ヘッドをさらに備える、対象物の移動装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の対象物の移動装置において、
前記移動対象物は、液体中に分散されており、
上面が開口し、前記移動対象物を含む液体を貯留する第３容器部と、
前記ヘッド部に備えられ、吸引力及び吐出力を発生可能なノズルと、
前記ノズルに対して装着及び取り外しが可能であり、前記吸引力が与えられることで前記移動対象物を含む液体を吸引する一方、前記吐出力を与えられることで吸引した前記液体を吐出する分注チップを、前記ノズルに対して装着可能な状態で複数個保持する分注チップストック部と、をさらに備え、
前記制御部は、前記第１制御の前に、順次、
前記ヘッド部を前記分注チップストック部上に移動させ、前記ノズルに前記分注チップを装着させる制御と、
前記ヘッド部を前記第３容器部上に移動させ、前記第３容器部に貯留された前記移動対象物を含む液体を所定の分注量だけ前記分注チップ内に吸引させる制御と、
前記ヘッド部を前記第１容器部上に移動させ、前記分注チップ内の前記液体を前記第１容器部に吐出させる制御と、
前記ヘッド部を前記チップ廃棄部上に移動させ、前記分注チップを前記ノズルから取り外し、前記チップ廃棄部に廃棄させる制御と、
を行う、対象物の移動装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の対象物の移動装置において、
前記対象物が、生体由来の細胞である、対象物の移動装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の対象物の移動装置において、
前記対象物が、生体由来の細胞凝集塊である、対象物の移動装置。
【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対象物を、一の容器から他の容器へ移動させる移動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ある対象物を、一の容器から他の容器へ移動させる移動装置は、各種の技術分野において必要とされている。例えば、多数個の移動対象物、例えば小型部品、有機又は無機の破砕片や粒子、細胞等を貯留する第１容器と、前記移動対象物を受け入れる第２容器とが有る場合に、前記第１容器からいくつかの前記移動対象物を抽出し、これを前記第２容器に移動させる装置が挙げられる。【０００３】
特許文献１には、細胞凝集塊を移動対象物とし、吸引チップ（マイクロピペット）を用いて分注用ウェルから前記細胞凝集塊を吸引し、これを細胞シャーレに吐出させる技術が開示されている。細胞凝集塊は、液体中に保持されており、前記吸引の際には前記吸引チップの先端開口部が前記液体中に浸漬される。このため、吸引チップは、１回の吸引及び吐出を終えた後、廃棄処分とせねばならない場合がある。【０００４】
細胞凝集塊の移動作業において、上記の吸引及び吐出を含む一連の動作を高度に自動化する要請がある。しかし、現状では、上記移動作業は専ら手作業で行われるか、或いは吸引力の発生機構及び吸引チップの移動機構だけを備えた簡略的な移動装置を用いて作業するか、のいずれかである。従って、上記移動作業の作業効率は、現状において良いと言うことはできない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−３４０１３号公報
【発明の開示】
【０００６】
本発明の目的は、対象物を、一の容器から他の容器へ移動させる移動装置において、作業効率の良い前記移動を実現させることにある。
【０００７】
本発明の一局面に係る対象物の移動装置は、基台と、上下動が可能なロッドを備え、前記基台の上方において所定の移動経路に沿って移動するヘッド部と、上面が開口し、移動対象物を貯留する第１容器部と、上面が開口し、前記移動対象物を受け入れる第２容器部と、前記ロッドに対して装着及び取り外しが可能であり、前記ロッドの上下動により前記移動対象物の吸引と吸引した前記移動対象物の吐出とを行うチップを、前記ロッドに対して装着可能な状態で複数個保持するチップストック部と、前記移動対象物の前記吸引及び吐出を終え、前記ロッドから取り外された前記チップを回収するチップ廃棄部と、前記ロッドの上下動及び前記ヘッド部の移動動作を制御する制御部と、を含む。前記第１容器部、前記第２容器部、前記チップストック部及び前記チップ廃棄部は、前記ヘッド部の移動経路に沿うように前記基台に対して組み付けられる。
【０００８】
前記制御部が行う制御は、順次行われる、前記ヘッド部を前記チップストック部上に移動させ、前記ロッドに前記チップを装着させる第１制御、前記ヘッド部を前記第１容器部上に移動させ、前記第１容器部に貯留された前記移動対象物を前記チップ内に吸引させる第２制御、前記ヘッド部を前記第２容器部上に移動させ、前記チップ内の前記移動対象物を前記第２容器部に吐出させる第３制御、及び、前記ヘッド部を前記チップ廃棄部上に移動させ、前記チップを前記ロッドから取り外し、前記チップ廃棄部に廃棄させる第４制御、を含む。
【０００９】
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】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る移動装置の外観を示す斜視図である。
【図２】図２は、前記移動装置の、アウターカバーを取り外した状態の斜視図である。
【図３】図３は、前記移動装置の上面視の平面図である。
【図４】図４は、前記移動装置における、細胞移動ラインの構成要素を示す斜視図である。
【図５】図５は、移動対象物としての細胞凝集塊を含む液体が分注されるディッシュの斜視図である。
【図６】図６（Ａ）は、前記ディッシュに備えられるウェルプレートの斜視図、図６（Ｂ）は前記ディッシュにおける細胞選別動作を説明するための断面図である。
【図７】図７は、ヘッド部の斜視図である。
【図８】図８は、シリンダチップの断面図である。
【図９】図９（Ａ）〜（Ｅ）は、前記シリンダチップによる細胞凝集塊の吸引及び吐出動作を示す模式図である。
【図１０】図１０（Ａ）及び（Ｂ）は、前記ヘッド部が備えるロッドへの前記シリンダチップの着脱動作を説明するための、一部破断斜視図である。
【図１１】図１１（Ａ）〜（Ｄ）は、前記ヘッド部が備えるノズルへの分注チップの着脱動作を説明するための斜視図である。
【図１２】図１２（Ａ）及び（Ｂ）は、吸盤ヘッドの斜視図である。
【図１３】図１３は、前記細胞移動ラインにおけるヘッド部の移動状況を示す斜視図である。
【図１４】図１４は、前記細胞移動ラインにおけるヘッド部の移動状況を示す斜視図である。
【図１５】図１５は、前記細胞移動ラインにおけるヘッド部の移動状況を示す斜視図である。
【図１６】図１６は、前記細胞移動ラインにおけるヘッド部の移動状況を示す斜視図である。
【図１７】図１７は、前記細胞移動ラインにおけるヘッド部の移動状況を示す斜視図である。
【図１８】図１８は、前記細胞移動ラインにおけるヘッド部の移動状況を示す斜視図である。
【図１９】図１９は、前記細胞移動ラインにおけるヘッド部の移動状況を示す斜視図である。
【図２０】図２０は、前記細胞移動ラインにおけるヘッド部の移動状況を示す斜視図である。
【図２１】図２１は、前記細胞移動ラインにおけるヘッド部の移動状況を示す斜視図である。
【図２２】図２２は、前記細胞移動ラインにおけるヘッド部の移動状況を示す斜視図である。
【図２３】図２３は、前記細胞移動ラインにおけるヘッド部の移動状況を示す斜視図である。
【図２４】図２４は、前記細胞移動ラインにおけるヘッド部の移動状況を示す斜視図である。
【図２５】図２５は、前記細胞移動ラインにおけるヘッド部の移動状況を示す斜視図である。
【図２６】図２６は、前記細胞移動ラインにおけるヘッド部の移動状況を示す斜視図である。
【図２７】図２７は、前記細胞移動ラインにおけるヘッド部の移動状況を示す斜視図である。
【図２８】図２８は、前記細胞移動ラインにおけるヘッド部の移動状況を示す斜視図である。
【図２９】図２９は、前記移動装置の制御部の構成を示すブロック図である。
【図３０】図３０は、細胞移動ラインの変形例を示す斜視図である。
【図３１】図３１は、細胞移動ラインの変形例を示す斜視図である。
【図３２】図３２は、細胞移動ラインの変形例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係る対象物の移動装置の実施形態を、図面に基づいて詳細に説明する。この実施形態においては、移動対象物が生体由来の細胞、特に細胞凝集塊である場合について説明する。なお、移動対象物は細胞凝集塊に限られるものではなく、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、ペレット等であっても良い。
【００１２】
図１は、本発明の実施形態に係る細胞の移動装置１の外観を示す斜視図である。移動装置１は、装置本体１０と、この装置本体１０の各部の動作を制御するパーソナルコンピューターや制御ボード等からなる制御部１５とを含む。装置本体１０は、箱形のアウターカバー、すなわちフロントカバー１０１、サイドカバー１０２、トップカバー１０３及び図面には現れないリアカバーで覆われている。フロントカバー１０１の上部には開口部１０４が設けられ、この開口部１０４を通して、装置本体１０の内部が露呈している。制御部１５は、装置本体１０に対して通信可能に接続されている。
【００１３】
図２は、移動装置１（装置本体１０）の、前記アウターカバーを取り外した状態の斜視図、図３は、移動装置１の上面視の平面図である。移動装置１は、支持フレーム１１、支持フレーム１１によって支持される基台１２、基台１２に組み付けられる細胞移動ライン２０、基台１２の上方に配置されるヘッドユニット３０及び照明ユニット４０（照明部）、及び、基台１２の下方に配置される撮像ユニット５０（チップ撮像装置；対象物観察装置）を含む。
【００１４】
支持フレーム１１は、基礎フレーム１１１と、一対のサイドフレーム１１２とを含む。基礎フレーム１１１は、Ｘ方向に長い直方体形状のフレーム組立体であり、矩形の下層フレーム枠１１１Ａと、その上の上層フレーム枠１１１Ｂとを含む。上層フレーム枠１１１Ｂの上面には、撮像ユニット５０をＸ方向に移動させるためのガイドレール１１３が備えられている。下層フレーム枠１１１Ａの下面の四隅には、キャスターが取り付けられている。サイドフレーム１１２は、基礎フレーム１１１のＸ方向両端から、それぞれ上方向（Ｚ方向）に突出しているフレーム枠である。２つのサイドフレーム１１２の上端縁で、基台１２のＸ方向の両端が各々支持されている。
【００１５】
基台１２は、所定の剛性を有し、透光性の材料で形成され、上面視において基礎フレーム１１１と略同じサイズの有する長方形の平板である。本実施形態では、基台１２はガラスプレートである。基台１２をガラスプレートのような透光性材料によって形成することで、基台１２の下方に配置された撮像ユニット５０にて、基台１２の上面に配置された細胞移動ライン２０の各部を、当該基台１２を通して撮像することができる利点がある。なお、前記撮像に必要な部分だけをガラス窓とした板金プレートを、基台１２として用いても良い。
【００１６】
基台１２の上には、フレーム架台１３が立設されている。フレーム架台１３は、Ｘ方向に延びる平板である上フレーム１３１と、同じくＸ方向に延びる平板であって上フレーム１３１の下方に間隔を置いて配置された中フレーム１３２とを備える。上フレーム１３１の上面には、ヘッドユニット３０をＸ方向（所定の移動経路）に沿って移動させるための上ガイドレール１３３が組み付けられている。また、中フレーム１３２の上面には、照明ユニット４０をＸ方向に沿って移動させるための中ガイドレール１３４が組み付けられている。
【００１７】
細胞移動ライン２０は、細胞含有液から所望の細胞凝集塊を抽出し、これを所定の容器へ移動させる一連の細胞移動工程の実施に必要なエレメントが、Ｘ方向に配列されてなる。細胞移動ライン２０は、細胞含有液を貯留する対象物ストック部２１（第３容器部）、分注チップストック部２２、細胞含有液が分注され細胞凝集塊を選別するための細胞選別部２３（第１容器部）、チップストック部２４、チップ撮像部２５、選別された細胞凝集塊を受け入れる細胞移載部２６（第２容器部）、ブラックカバー載置部２７及びチップ廃棄部２８を備えている。これら各部の詳細は後述する。
【００１８】
ヘッドユニット３０は、ユニット本体３１、ヘッド部３２、Ｘスライダ３３及びＹスライダ３４を含む。図７は、ヘッド部３２の斜視図である。ヘッド部３２は、上下動が可能な複数のロッド部３５、第１ノズル３６及び第２ノズル３７を備えている。ロッド部３５は、上下動が可能なロッド３５１（図８参照）を含み、ヘッド部３２のハウジングの下端面に突設されている。本実施形態では、８本のロッド部３５がＸ方向に一列に配列されている例を示している。ロッド部３５の本数は任意であり、またＸ−Ｙ方向にマトリクス状に配列されていても良い。第１ノズル３６及び第２ノズル３７は、上下動が可能にユニット本体３１に組み付けられている。第１ノズル３６及び第２ノズル３７の下端には開口部が備えられていると共に、前記開口部において吸引力及び吐出力を発生するためのピストン機構（後述）が第１ノズル３６及び第２ノズル３７の内部に備えられている。ユニット本体３１の内部には、ロッド部３５、第１ノズル３６及び第２ノズル３７を上下動させるための機構と、ロッド３５１及び前記ピストン機構を動作させるための機構を含むヘッド駆動装置１６２（図２９参照）が内蔵されている。
【００１９】
Ｘスライダ３３は、Ｘ方向に延びる上ガイドレール１３３に対して組み付けられている。上ガイドレール１３３には、ヘッドユニット駆動装置１６１（第１駆動機構）が付設されている。ヘッドユニット駆動装置１６１の動作によって、Ｘスライダ３３は上ガイドレール１３３上をＸ方向に移動する。Ｙスライダ３４は、Ｙ方向の一端（前端）においてユニット本体３１を支持している。Ｙスライダ３４は、Ｘスライダ３３の上面に配置されたＹレール（図２には現れていない）に対して組み付けられている。前記Ｙレールに付設された図略の駆動装置が動作することで、Ｙスライダ３４及びユニット本体３１はＹ方向に移動する。つまり、ヘッド部３２は、ユニット本体３１が上ガイドレール１３３及び前記Ｙレールに沿って移動することで、Ｘ方向及びＹ方向に移動自在である。従って、ヘッド部３２は、基台１２の上方において、細胞移動ライン２０上を所定の移動経路に沿って移動することができる。
【００２０】
照明ユニット４０は、専ら細胞選別部２３及び細胞移載部２６を上方から照明するために、基台１２の上方に移動可能に配置されている。前記照明は、細胞選別部２３又は細胞移載部２６に保持されている細胞凝集塊を撮像ユニット５０にて撮像する際に、透過照明として使用される。照明ユニット４０は、照明光を発する照明器４１（光源）、Ｘスライダ４２及びホルダー４３を含む。照明器４１は、Ｚ方向に延びる円筒状の筐体と、該筐体内に配置された光源としてのハロゲンランプと、コレクターレンズ、リングスリット、開口絞り、コンデンサレンズなどの光学部品とを含む。ハロゲンランプに代えて、タングステンランプ、水銀ランプ、キセノンランプ、発光ダイオード（ＬＥＤ）等を使用することが可能である。
【００２１】
Ｘスライダ４２は、Ｘ方向に延びる中ガイドレール１３４に対して組み付けられている。中ガイドレール１３４には、照明ユニット駆動装置１６３（第２駆動機構）が付設されている。照明ユニット駆動装置１６３の動作によって、Ｘスライダ４２は中ガイドレール１３４上をＸ方向に移動する。ホルダー４３は、照明器４１を保持すると共に、図略の駆動装置によってＸスライダ４２に対してＹ方向に短距離だけ移動可能に組み付けられている。従って、照明器４１は、基台１２の上方において、Ｘ方向及びＹ方向に移動可能である。本実施形態では、照明器４１は、Ｘ方向において細胞選別部２３と細胞移載部２６との間を移動することが可能であるが、細胞移動ライン２０のＸ方向全長に亘って移動できる構成としても良い。
【００２２】
撮像ユニット５０は、細胞選別部２３及び細胞移載部２６に保持されている細胞凝集塊を基台１２の下方から撮像するために、基台１２の下方に移動可能に配置されている。さらに、本実施形態では、撮像ユニット５０は、チップ撮像部２５においてシリンダチップ７０（図４）のロッド部３５への装着状態を観察するためにも用いられる。撮像ユニット５０は、カメラ５１（撮像部）、落射照明器５２、Ｘスライダ５３及びホルダー５４を含む。
【００２３】
カメラ５１は、ＣＣＤイメージセンサと、該ＣＣＤイメージセンサの受光面に光像を結像させる光学系とを含む。落射照明器５２は、カメラ５１の撮像対象物が光の透過体でない場合に用いられる光源であり、カメラ５１の側方に配置されている。本実施形態では、前記細胞凝集塊を撮像する場合、照明ユニット４０の照明器４１が点灯された状態で、カメラ５１は撮像動作を行う（透過照明）。一方、チップ撮像部２５において前記チップを撮像する場合は、落射照明器５２が点灯された状態で、カメラ５１は撮像動作を行う（側射照明）。前記チップの撮像用に、専用の照明装置を撮像ユニット５０に具備させても良い。
【００２４】
Ｘスライダ５３は、Ｘ方向に延びる支持フレーム１１のガイドレール１１３に対して組み付けられている。ガイドレール１１３には、撮像ユニット駆動装置１６４が付設されている。撮像ユニット駆動装置１６４（第３駆動機構）の動作によって、Ｘスライダ５３はガイドレール１１３上をＸ方向に移動する。ホルダー５４は、カメラ５１及び落射照明器５２を保持すると共に、図略の駆動装置によってＸスライダ５３に対してＹ方向に短距離だけ移動可能に組み付けられている。従って、カメラ５１は、基台１２の下方において、Ｘ方向及びＹ方向に移動可能である。本実施形態では、カメラ５１は、Ｘ方向においてチップ撮像部２５と細胞移載部２６との間を移動可能である。しかし、チップの撮像を行わない他の実施形態では、カメラ５１は、少なくとも細胞選別部２３と細胞移載部２６との間を移動可能であれば良い。
【００２５】
図４は、基台１２の図示を省き、細胞移動ライン２０の構成要素を抜き出して示す斜視図である。図４には、上述のヘッドユニット３０、照明ユニット４０及び撮像ユニット５０の配置位置も模式的に付記している。細胞移動ライン２０は、Ｘ方向の上流側（図４の左端側）から順に、分注チップストック部２２、対象物ストック部２１、チップストック部２４、チップ撮像部２５、細胞選別部２３、ブラックカバー載置部２７、細胞移載部２６及びチップ廃棄部２８が一列に配列されてなる。これらの各部は、位置決め部材１２Ｓによって、基台１２上の位置が定められている。
【００２６】
対象物ストック部２１は、分注元となる、多量の細胞凝集塊（移動対象物；生体由来の細胞）が分散された細胞培養液（液体）を貯留する部位である。対象物ストック部２１は、基台１２上の所定位置に配置されたボックス２１１と、このボックス２１１で保持されたチューブ２１２（第３容器部）と、ボックス２１１上に載置された蓋部材２１３とを備える。ボックス２１１は、チューブ２１２の上端が突出する状態で、チューブ２１２を保持している。ボックス２１１は、基台１２に設けられた矩形の開口にその上端縁が嵌め込まれる態様で、基台に対して組み付けられている。チューブ２１２は、上面が開口した円筒状容器であり、細胞凝集塊や夾雑物を含む細胞培養液を貯留する。蓋部材２１３は、チューブ２１２の開口を塞ぐための部材である。分注作業が実行されない期間、塵埃等がチューブ２１２内に進入しないよう、蓋部材２１３はチューブ２１２の開口部上に被せられる。
【００２７】
蓋部材２１３の移動は、第２ノズル３７に装着される吸盤ヘッド３８（図７）による蓋部材２１３の吸着及び吸着解除動作と、ヘッド部３２の移動動作とによって実現される。具体的には、閉蓋時には、図４に示すように、チューブ２１２の左隣に配置されている蓋部材２１３の上にヘッド部３２が移動されると共に、吸盤ヘッド３８が下降され蓋部材２１３が吸着される。次いで、吸盤ヘッド３８が上昇すると共に、ヘッド部３２（吸盤ヘッド３８）がチューブ２１２の上に移動される。そして、吸盤ヘッド３８が下降されると共に蓋部材２１３の吸着が解除される。開蓋時には、上記と逆の動作が行われる。この動作は、以下に説明する、細胞移動ライン２０の各部の蓋部材の移動動作に適用される。
【００２８】
分注チップストック部２２は、複数個の分注チップ８０を保管する部位である。図７及び図１１（Ｃ）を参照して、分注チップ８０は、細長いチューブ状の部材であり、第１ノズル３６に嵌め込まれる上端部８１と、細胞培養液を吸引及び吐出する開口を端縁に備えた下端部８２と、両者の間に延在する中間部８３とを含む。中間部８３は、上端部８１側から下端部８２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８０は、第１ノズル３６に対して装着及び取り外しが可能である。既述の通り、第１ノズル３６は吸引力及び吐出力を発生可能なノズルであり、分注チップ８０は、前記吸引力が与えられることで細胞培養液を吸引する一方、前記吐出力を与えられることで吸引した細胞培養液を吐出する。
【００２９】
分注チップストック部２２は、保持ボックス２２１と、ボックス蓋部材２２３とを備えている。保持ボックス２２１は、立設状態でマトリクス状に整列された分注チップ８０を保持する。保持ボックス２２１の内部には、分注チップ８０を整列保持するためのホルダー部材２２２が配置されている。分注チップ８０は、その上端部８１が保持ボックス２２１の上端面から上方に突出した状態で、保持ボックス２２１に保持されている。つまり、Ｚ方向に移動する第１ノズル３６に対して装着が容易に行い得る状態で、分注チップ８０は、保持ボックス２２１に保持されている。ボックス蓋部材２２３は、保持ボックス２２１の上端面の上に被せられ、分注チップ８０を覆い隠すための蓋部材である。
【００３０】
細胞選別部２３は、細胞移動ライン２０においてＸ方向のセンターポジションに配置され、各種サイズの細胞凝集塊や夾雑物を含む細胞培養液から、所望のサイズの細胞凝集塊を選別するための部位である。細胞選別部２３は、ディッシュ６０（第１容器部）、保持テーブル２３１及びテーブル蓋部材２３２を含む。ディッシュ６０は、分注チップ８０によって細胞凝集塊を含む細胞培養液が分注され、該細胞培養液を貯留することができる上面開口の容器である。保持テーブル２３１は、基台１２の上に載置され、ディッシュ６０を位置決めして保持する。テーブル蓋部材２３２は、ディッシュ６０及び保持テーブル２３１の上面を覆い隠すための蓋部材である。なお、テーブル蓋部材２３２に代えて、ディッシュ６０のみを覆う蓋部材を用いても良い。
【００３１】
図５は、ディッシュ６０の斜視図である。ディッシュ６０は、ウェルプレート６１、シャーレ（schale）６２及びカバー部材６３を含む。ウェルプレート６１は、所望のサイズの細胞凝集塊を担持させるための、上面視で正方形のプレートである。シャーレ６２は、上面開口の底の浅い平皿であり、所望のサイズ以外の小さな細胞凝集塊や夾雑物を含む細胞培養液を回収するための容器である。ウェルプレート６１は、シャーレ６２の中央部の底面付近において保持される。カバー部材６３は、シャーレ６２の外径よりも大きい内径を有する筒部６３１と、この筒部６３１の上端を塞ぐ円板状の蓋部６３２とを含む、下面開口の部材である。カバー部材６３は、シャーレ６２の上面開口を蓋部６３２が覆うように、シャーレ６２に被せられている。蓋部６３２には貫通孔６３３が穿孔されている。この貫通孔６３３を通して、シャーレ６２のキャビティに液体（細胞培養液）を注液したり、シャーレ６２から吸液したりすることが可能である。本実施形態では、ディッシュ６０は、透光性の部材、例えば透明プラスチックや透明ガラスによって形成される。
【００３２】
蓋部６３２の中央には開口６３Ｈが設けられている。開口６３Ｈは、ウェルプレート６１よりも大きい正方形の開口である。カバー部材６３は、この開口６３Ｈを区画する４つの辺からディッシュ６０の円筒中心方向に向かうように延びる、各々下方に傾斜した４つの台形型の傾斜プレート６４を含む。傾斜プレート６４の各下端縁は、ウェルプレート６１の各端辺付近にそれぞれ位置している。傾斜プレート６４の下端付近には、帯状のメッシュ開口部６５が設けられている。メッシュ開口部６５は、傾斜プレート６４を貫通する複数の孔からなり、シャーレ６２のキャビティと４つの傾斜プレート６４で区画される内部空間とを連通させている。メッシュ開口部６５のメッシュサイズは、所望のサイズの細胞凝集塊は通過できず、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。
【００３３】
図６（Ａ）は、ウェルプレート６１の斜視図、図６（Ｂ）は、図５のＶＩＡ−ＶＩＡ線断面図であって、ディッシュ６０における細胞選別動作を説明するための断面図である。ウェルプレート６１は、上面側に、細胞凝集塊を担持するための複数の凹部６１Ｃを備えている。各凹部６１Ｃは、半球状のキャビティを有しているが、その上端開口縁６１１は六角形である。複数の凹部６１Ｃは、各々の上端開口縁６１１が隣接する態様で、ハニカム状に配列されている。図６（Ｂ）に示す通り、凹部６１Ｃの曲率は、底部付近では比較的小さく、上端開口縁６１１付近では比較的大きい。従って、隣接する凹部６１Ｃの上端開口縁６１１同士が接することにより形成される稜線部分は、鋭利な凸状先端部分によって形成されている。
【００３４】
各凹部６１Ｃには、ウェルプレート６１を上下方向に貫通する逃がし孔６１２が穿孔されている。逃がし孔６１２は、凹部６１Ｃの中心部（最深部）に配置されている。逃がし孔６１２のサイズは、所望のサイズの細胞凝集塊は通過できず、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。各凹部６１Ｃには、１個の細胞凝集塊を収容することが企図されている。ウェルプレート６１の裏面とシャーレ６２の内底面との間には所定高さの隙間が設けられている。
【００３５】
細胞選別動作が行われる際、細胞凝集塊Ｃを含まない細胞培養液Ｌｍが、例えば貫通孔６３３を通してシャーレ６２内に注液される。細胞培養液Ｌｍの液位は、図６（Ｂ）に示す通り、ウェルプレート６１及び傾斜プレート６４のメッシュ開口部６５を浸漬させる液位とされる。その後、抽出対象となる細胞凝集塊Ｃと、不可避的に混在する夾雑物Ｃｘとを含む細胞培養液が、蓋部６３２の開口６３Ｈから注入される。そうすると、所望のサイズの細胞凝集塊Ｃは、メッシュ開口部６５を通過できないので、ウェルプレート６１上に導かれる。一方、夾雑物Ｃｘはメッシュ開口部６５を通過し、シャーレ６２に回収される（Ｃｘ１）。仮に、夾雑物Ｃｘがメッシュ開口部６５にトラップされず、ウェルプレート６１の凹部６１Ｃに入り込んだとしても、当該夾雑物Ｃｘは逃がし孔６１２から落下し、シャーレ６２に回収される（Ｃｘ２）。
【００３６】
以上の通りの細胞凝集塊Ｃと夾雑物Ｃｘとの選別が行われるので、ウェルプレート６１上には細胞凝集塊Ｃだけが残存するようになる。但し、一つの凹部６１Ｃに複数の細胞凝集塊Ｃが担持されてしまう場合がある。このことが問題となる場合は、ウェルプレート６１に振動を与える機構を、保持テーブル２３１に具備させることが望ましい。保持テーブル２３１にＸ方向及びＹ方向の水平振動を施与することで、一つの凹部６１Ｃに重複して担持された細胞凝集塊Ｃを、他の凹部６１Ｃに容易に移動させることができる。これには、凹部６１Ｃの曲面が、底部付近では平坦に近いなだらかな曲面である一方、上端開口縁６１１付近では比較的急峻に湾曲した曲面であることも寄与している。既述の通り、ディッシュ６０は透明な部材で形成され、且つ基台１２も透光性であるので、凹部６１Ｃに担持された状態の細胞凝集塊Ｃの画像を、照明器４１の点灯下でカメラ５１にて撮像することができる。
【００３７】
チップストック部２４は、細胞選別部２３の左隣に配置され、複数個のシリンダチップ７０（チップの一例）を保持する部位である。シリンダチップ７０は、図７に示すように細長いチューブ状の部材であり、ヘッド部３２のロッド部３５に対して装着及び取り外しが可能である。シリンダチップ７０は、上述のウェルプレート６１の凹部６１Ｃに担持された細胞凝集塊を吸引し、ヘッド部３２の移動に伴い該細胞凝集塊を運搬し、これを細胞移載部２６へ吐出する機能を果たす。
【００３８】
チップストック部２４は、保持ボックス２４１と、ボックス蓋部材２４３とを備えている。保持ボックス２４１は、立設状態でマトリクス状に整列されたシリンダチップ７０を保持する。保持ボックス２４１の内部には、シリンダチップ７０を整列保持するためのホルダー部材２４２が配置されている。シリンダチップ７０は、その上端部分が保持ボックス２４１の上端面から上方に突出した状態で、保持ボックス２４１に保持されている。つまり、Ｚ方向に移動するロッド部３５に対して装着が容易に行い得る状態で、シリンダチップ７０は、保持ボックス２４１に保持されている。ボックス蓋部材２４３は、保持ボックス２４１の上端面の上に被せられ、シリンダチップ７０を覆い隠すための蓋部材である。
【００３９】
図８は、シリンダチップ７０及びロッド部３５の内部構造を示す断面図である。図８では、Ｚ方向を表示しており、＋Ｚ方向が実際の装置では上側、−Ｚ方向が下側となる。シリンダチップ７０は、細胞凝集塊を吸引するための吸引経路となる管状通路７１Ｐを内部に備えるシリンジ７１と、管状通路７１Ｐを画定するシリンジ７１の内周壁と摺接しつつ管状通路７１Ｐ内を進退移動するプランジャ７２とを備える。
【００４０】
シリンジ７１は、大径の円筒体からなるシリンジ基端部７１１と、細径で長尺の円筒体からなるシリンジ本体部７１２と、基端部７１１と本体部７１２とを繋ぐテーパ筒部７１３とを含む。管状通路７１Ｐは、シリンジ本体部７１２に形成されている。シリンジ本体部７１２の先端には、吸引口７１Ｔ（吐出口でもある）が設けられている。プランジャ７２は、円筒体からなるプランジャ基端部７２１と、針状のプランジャ本体部７２２と、基端部７２１と本体部７２２とを繋ぐ半球部７２３とを含む。
【００４１】
シリンジ基端部７１１は、円筒型の中空部７１Ｈを備えている。プランジャ基端部７２１の外径は、中空部７１Ｈの内径よりも所定長だけ小さく設定されている。プランジャ本体部７２２の外径は、管状通路７１Ｐの内径よりも僅かに小さく設定されている。また、テーパ筒部７１３の内周面の形状は、半球部７２３の外周面の曲面形状に合致している。プランジャ基端部７２１が中空部７１Ｈ内に収容され、プランジャ本体部７２２がシリンジ本体部７１２の管状通路７１Ｐに挿通される態様で、シリンジ７１に対してプランジャ７２が組み付けられている。
【００４２】
図８では、プランジャ本体部７２２がシリンジ本体部７１２に最も深く挿通されている状態、つまりプランジャ７２が最も下降した状態を示している。このとき、テーパ筒部７１３のキャビティに、半球部７２３が完全に受容された状態となる。プランジャ本体部７２２の長さは、シリンジ本体部７１２よりもやや長く、図８の状態では、吸引口７１Ｔから先端部７２４が突出している。また、シリンジ基端部７１１の内周面とプランジャ基端部７２１の外周面との間にはギャップが存在している。
【００４３】
プランジャ７２は、図８の状態から、シリンジ７１に対して＋Ｚ方向（上方向）へ移動することができる。所定長だけ＋Ｚ方向にプランジャ７２が移動すると、プランジャ本体部７２２の先端部７２４は管状通路７１Ｐの内部に没する。この際、吸引口７１Ｔに吸引力を発生させ、該吸引口７１Ｔの周囲の液体（本実施形態では細胞培養液）を管状通路７１Ｐ内へ吸引することができる。この吸引の後、プランジャ７２を−Ｚ方向（下側）へ移動させると、前記管状通路７１Ｐ内へ吸引された液体を吸引口７１Ｔから吐出させることができる。
【００４４】
ロッド部３５は、Ｚ方向（上下方向）に移動可能な円柱状のロッド３５１と、このロッド３５１の周囲に配置されＺ方向に移動可能な円筒状の移動筒３５２と、この移動筒３５２の周囲に配置された円筒状の固定筒３５３とを備えている。また、ロッド部３５は、全体的にＺ方向へ移動することが可能である。
【００４５】
プランジャ基端部７２１には、＋Ｚ方向の端面に開口を有する、円筒状の中空空間からなる装着孔７２Ｈが備えられている。この装着孔７２Ｈは、ロッド３５１の先端を圧入させるための孔であり、該圧入によってロッド３５１とプランジャ７２とが一体的にＺ方向へ移動できるようになる。移動筒３５２は、ロッド３５１とは独立してＺ方向に移動可能である。移動筒３５２の−Ｚ方向端面は、プランジャ基端部７２１の＋Ｚ方向端面と対向している。固定筒３５３は、シリンジ基端部７１１が圧入される筒であり、この圧入時にはシリンジ基端部７１１とプランジャ基端部７２１との間の前記ギャップに入り込む。
【００４６】
続いて、図９（Ａ）〜（Ｅ）を参照して、シリンダチップ７０による細胞凝集塊Ｃの吸引及び吐出動作を説明する。ここでは、シリンダチップ７０にて、容器Ｃ１に貯留されている細胞培養液Ｌｍ１中に存在する細胞凝集塊Ｃを吸引し、容器Ｃ２に貯留されている細胞培養液Ｌｍ１中に当該細胞凝集塊Ｃを吐出する場合について説明する。本実施形態に当て嵌めれば、容器Ｃ１は細胞選別部２３、容器Ｃ２は細胞移載部２６に各々配置される容器である。
【００４７】
図９（Ａ）に示すように、シリンダチップ７０を吸引対象とする細胞凝集塊Ｃの真上に移動させる。プランジャ７２がシリンジ７１に対して相対的に上方（＋Ｚ方向）に移動しており、プランジャ本体部７２２の先端部７２４がシリンジ本体部７１２内に没入した状態であるときは、図９（Ｂ）に示すように、プランジャ７２を最も下方（−Ｚ方向）に移動させ、先端部７２４を吸引口７１Ｔから突出させる。つまり、シリンジ本体部７１２の管状通路７１Ｐ内に空気が存在しない状態とする。その後、図９（Ｃ）に示すように、シリンダチップ７０を全体的に下降させ、吸引口７１Ｔを容器Ｃ１の細胞培養液Ｌｍ１中に突入させる。このとき、なるべく吸引口７１Ｔを細胞凝集塊Ｃに接近させる。
【００４８】
続いて、図９（Ｄ）に示すように、プランジャ７２を所定高さだけ上方へ移動させる。この動作により、吸引口７１Ｔには吸引力が発生し、細胞凝集塊Ｃと一部の細胞培養液Ｌｍａとがシリンジ本体部７１２内に吸引される。この状態で、シリンダチップ７０は全体的に上昇され、容器Ｃ２の配置位置まで移動される。そして、図９（Ｅ）に示すように、吸引口７１Ｔが容器Ｃ２の細胞培養液Ｌｍ２中に突入するまで、シリンダチップ７０が全体的に下降される。しかる後、所定高さ位置にあるプランジャ７２を、先端部７２４が吸引口７１Ｔから突出するまで下降させる。この下降動作により、細胞凝集塊Ｃは容器Ｃ２の細胞培養液Ｌｍ２中に吐出される。
【００４９】
図４に戻って、チップ撮像部２５は、ロッド部３５に装着されたシリンダチップ７０の画像が撮像される位置を提供するピットである。チップ撮像部２５の配置位置は、細胞選別部２３とチップストック部２４との間である。前記撮像を行うのは、本実施形態では撮像ユニット５０（チップ撮像装置）である。従って、前記撮像が行われる際、撮像ユニット５０のカメラ５１は、チップ撮像部２５の直下に移動され、落射照明器５２の照明下において、各シリンダチップ７０の画像を撮像する。シリンダチップ７０の画像並びに撮像時における焦点位置情報に基づき、シリンダチップ７０の吸引口７１ＴのＸＹＺ座標位置が求められる。当該座標位置と、予め定められた基準位置との差分から補正値が導出される。当該補正値は、ロッド部３５（ヘッド部３２）の移動制御の際の補正値として利用される。
【００５０】
細胞移載部２６は、細胞移動ライン２０においてＸ方向の下流側端部付近に配置され、細胞選別部２３のディッシュ６０から吸引された細胞凝集塊の移動先となる部位である。細胞移載部２６は、マイクロプレート９０（第２容器部）、保持テーブル２６１及びテーブル蓋部材２６２を含む。
【００５１】
マイクロプレート９０は、上面が開口した多数の小さなウェル９１が、マトリクス状に配列されたプレートである。マイクロプレート９０は、透光性の部材、例えば透明プラスチックで形成されている。１のウェル９１には、１の細胞凝集塊が収容される。従って、各ウェル９１に収容された状態の細胞凝集塊を、カメラ５１によって撮像することができる。また、ウェル９１の配列ピッチは、一列に並んだロッド部３５に装着されたシリンダチップ７０群の配列ピッチと略同一に設定されている。これにより、一群のシリンダチップ７０から同時にウェル９１に細胞凝集塊を吐出させることが可能である。保持テーブル２６１は、基台１２の上に載置され、マイクロプレート９０を位置決めして保持する。テーブル蓋部材２６２は、マイクロプレート９０及び保持テーブル２６１の上面を覆い隠すための蓋部材である。
【００５２】
ブラックカバー載置部２７は、細胞移載部２６に被せられる第１ブラックカバー２７１と、細胞選別部２３に被せられる第２ブラックカバー２７２とが載置される部位である。このようなカバー対象を考慮して、ブラックカバー載置部２７は、細胞選別部２３と細胞移載部２６との間に配置されている。第１、第２ブラックカバー２７１、２７２は、遮光された状態で、ディッシュ６０又はマイクロプレート９０に担持された細胞凝集塊を撮像する際に用いられる遮光体である。第１、第２ブラックカバー２７１、２７２は、保持テーブル２３１、２６１の外形サイズに合致した、下面開口のボックスである。例えば、細胞培養液に蛍光剤を添加し、細胞凝集塊を蛍光観察する際に、第１、第２ブラックカバー２７１、２７２は、保持テーブル２３１、２６１を覆い隠すように被せられる。
【００５３】
チップ廃棄部２８は、細胞移動ライン２０においてＸ方向の最も下流側端部に配置され、上述の吸引及び吐出動作を終えた使用後のシリンダチップ７０及び分注チップ８０が廃棄される部位である。チップ廃棄部２８は、使用後のシリンダチップ７０及び分注チップ８０を収容するための回収ボックス２８１を含む。前記廃棄の際、シリンダチップ７０又は分注チップ８０を装備したヘッド部３２が回収ボックス２８１の開口部２８２上に移動され、シリンダチップ７０又は分注チップ８０のヘッド部３２からの取り外し動作が実行される。この取り外し動作により、シリンダチップ７０又は分注チップ８０は、開口部２８２を通して回収ボックス２８１に落下する。
【００５４】
図１０（Ａ）及び（Ｂ）は、ロッド部３５へのシリンダチップ７０の着脱動作を説明するための、一部破断斜視図である。これらの図では、簡略化のためにシリンダチップ７０のプランジャ７２の記載を省いている。シリンダチップ７０の装着時、ヘッド部３２がチップストック部２４上に移動され、１のシリンダチップ７０に対して位置合わせられた１のロッド部３５が降下される。このとき、図１０（Ａ）に示すように、ロッド３５１の下端面と固定筒３５３の下端面とは略面一に設定される一方で、これら下端面に対して移動筒３５２の下端面３５２Ｌは上方に没入した状態とされる。その没入長さは、プランジャ７２のプランジャ基端部７２１のＺ方向長さ以上の長さである。
【００５５】
上記の状態のロッド部３５が下降することで、ロッド３５１はプランジャ基端部７２１の装着孔７２Ｈ（図８）に圧入され、また、固定筒３５３はシリンジ基端部７１１の中空部７１Ｈに圧入される。これにより、ロッド部３５のシリンダチップ７０への装着が完了する。この状態でロッド３５１だけを上下動させることで、プランジャ７２をシリンジ７１に対して進退移動させることができる。
【００５６】
シリンダチップ７０の取り外し時、ヘッド部３２がチップ廃棄部２８上に移動される。そして、図１０（Ｂ）に示すように、上方に退避していた移動筒３５２が下降される。これにより、移動筒３５２の下端面３５２Ｌによってプランジャ基端部７２１が下方に押圧され、プランジャ基端部７２１がロッド３５１から抜け出し始める。すると、プランジャ７２の半球部７２３がシリンジ７１のテーパ筒部７１３の内周面７１３Ｔを押圧するようになり、シリンジ７１に対しても固定筒３５３から抜け出す押圧力が作用するようになる。移動筒３５２の下降がさらに進むと、ついにはシリンダチップ７０はロッド部３５から脱落し、回収ボックス２８１で受け取られる。
【００５７】
図１１（Ａ）〜（Ｄ）は、第１ノズル３６への分注チップ８０の着脱動作を説明するための斜視図である。第１ノズル３６に対して、ガイドアーム３６１が付設されている。ガイドアーム３６１は、側方に開口し、第１ノズル３６の外径よりも僅かに大きい開口幅を有するガイド凹部３６２を備えている。第１ノズル３６は、ガイド凹部３６２のキャビティ内に収容された状態で上下方向に移動する。
【００５８】
分注チップ８０の装着時、ヘッド部３２が分注チップストック部２２上に移動され、１の分注チップ８０に対して位置合わせられた第１ノズル３６が降下される。この降下により、図１１（Ｂ）に示すように、第１ノズル３６の下端３６Ｌが分注チップ８０の上端部８１に嵌り込む。分注チップ８０の上端部８１より下方の中間部８３は、先細りのテーパ形状を備えているため、第１ノズル３６が所定長さだけ分注チップ８０に嵌り込むと、両者は実質的に連結される。つまり、第１ノズル３６のシリンダ空間と分注チップ８０内のチューブ内空間とは密に連結される。従って、第１ノズル３６が吸引力を発生させると、分注チップ８０の下端部８２の開口から液体を吸引することができる。一方、第１ノズル３６が吐出力を発生させると、吸引した前記液体を下端部８２の開口から吐出させることができる。
【００５９】
分注チップ８０の取り外し時、ヘッド部３２がチップ廃棄部２８上に移動される。そして、図１１（Ｃ）に示すように、分注チップ８０が装着された状態の第１ノズル３６が、上方に引き上げられる。第１ノズル３６の引き上げがある程度進むと、ガイドアーム３６１の下端面と分注チップ８０の上端縁とが干渉するようになる。前記干渉によって分注チップ８０は徐々に第１ノズル３６から外されて行き、最終的には分注チップ８０は第１ノズル３６から脱落し、回収ボックス２８１で受け取られる。
【００６０】
図１２（Ａ）及び（Ｂ）は、第２ノズル３７及び吸盤ヘッド３８の斜視図である。第２ノズル３７は、シリンジパイプ３７１と、このシリンジパイプ３７１に収容され上下方向に進退移動するピストン３７２とを含む。図において、シリンジパイプ３７１の下端３７１Ｌ付近を破断して描いている。ピストン３７２の下端にはピストンヘッド３７３が取り付けられ、シリンジパイプ３７１の下端３７１Ｌにはクラッドパイプ３７Ａが取り付けられている。吸盤ヘッド３８は、クラッドパイプ３７Ａの下端開口を塞ぐように、当該クラッドパイプ３７Ａに取り付けられている。但し、吸盤ヘッド３８の中央部には吸引口が備えられており、前記吸引口を通してクラッドパイプ３７Ａの内部空間が外部に連通している。
【００６１】
第２ノズル３７は、図１２（Ａ）〜図１２（Ｂ）に示す通り、全体的に上下動することができる。また、ピストン３７２は、独立して上下動することができる。ピストン３７２の上下動に伴い、ピストンヘッド３７３のクラッドパイプ３７Ａ内を上下動する。この上下動に伴い、吸盤ヘッド３８の前記吸引口には吸引力又は吐出力が発生する。つまり、ピストン３７２の上昇によってクラッドパイプ３７Ａ内が負圧となって吸引力が発生し、ピストン３７２の下降によって吐出力が発生する。
【００６２】
吸盤ヘッド３８の使用例を説明する。例えば、第２ノズル３７を細胞選別部２３（図４）のテーブル蓋部材２３２の上に配置し、第２ノズル３７を下降させて吸盤ヘッド３８をテーブル蓋部材２３２の上面に当接させる。次いで、ピストン３７２を上昇させて吸引力を発生させ、テーブル蓋部材２３２を吸着させる。そして、第２ノズル３７を上昇させると共に保持テーブル２３１の上まで移動させる。しかる後、第２ノズル３７を下降させると共にピストン３７２を下降させて、前記吸着を解除させる。これにより、ディッシュ６０がテーブル蓋部材２３２にて覆われる。他の蓋部材においても同様である。
【００６３】
図２９は、移動装置１の制御部１５の構成を示すブロック図である。制御部１５は、主制御部１５１、軸制御部１５２（駆動制御部）、照明制御部１５３、カメラ制御部１５４、画像処理部１５５及び位置補正部１５６を機能的に備えている。主制御部１５１は、移動装置１の装置本体１０における各種の制御を統合的に行う。ずなわち、主制御部１５１は、図４において模式的に示しているように、ヘッドユニット３０（ヘッド部３２）を細胞移動ライン２０の各部へ向かうようＸＹ方向に移動させ、シリンダチップ７０又は分注チップ８０の装着及び取り外しや、細胞培養液（細胞凝集塊）の吸引及び吐出動作等を行わせ、また、照明ユニット４０（照明器４１）及び撮像ユニット５０（カメラ５１）をＸ方向に移動させ、ディッシュ６０又はマイクロプレート９０に担持された細胞凝集塊、或いはロッド部３５に装着されたシリンダチップ７０の画像を撮像させる。
【００６４】
軸制御部１５２は、ヘッドユニット駆動装置１６１、ヘッド駆動装置１６２、照明ユニット駆動装置１６３及び撮像ユニット駆動装置１６４の動作を制御する。具体的には、ヘッドユニット駆動装置１６１の制御により、ヘッドユニット３０のＸ−Ｙ方向の移動が制御される。ヘッド駆動装置１６２の制御により、ロッド部３５、第１ノズル３６及び第２ノズル３７の上下動、ロッド部３５におけるロッド３５１他の昇降動作（吸引及び吐出動作）、第１ノズル３６及び第２ノズル３７における吸引及び吐出動作などが制御される。照明ユニット駆動装置１６３の制御により、照明ユニット４０のＸ方向の移動が制御される。撮像ユニット駆動装置１６４の制御により、撮像ユニット５０のＸ方向の移動が制御される。
【００６５】
照明制御部１５３は、照明器４１の発光動作を制御する。具体的には、照明制御部１５３は、細胞選別部２３又は細胞移載部２６に保持されている細胞凝集塊を撮像ユニット５０にて撮像する際に、透過照明を発生させるために照明器４１を所定のルーチンで点灯及び消灯させる。
【００６６】
カメラ制御部１５４は、カメラ５１の撮像動作を制御する。例えばカメラ制御部１５４は、上記撮像動作の際に、カメラ５１のフォーカシング、シャッタータイミング、シャッター速度（露光量）などを制御する。
【００６７】
画像処理部１５５は、カメラ５１により取得された画像に対して、シェーディング補正やホワイトバランス調整などの画像処理を施す。本実施形態では、細胞選別部２３又は細胞移載部２６において取得される細胞凝集塊の画像に前記画像処理を施し、モニター１５７に当該画像を表示させる。また、画像処理部１５５は、チップ撮像部２５において取得されるシリンダチップ７０の認識画像に対して公知の画像処理技術を適用して、ロッド部３５に装着されたシリンダチップ７０の吸引口７１ＴのＸＹ位置情報を求める。
【００６８】
位置補正部１５６は、画像処理部１５５により求められた吸引口７１ＴのＸＹ方向の位置情報と、及びカメラ制御部１５４のフォーカシング動作により定まる吸引口７１ＴのＺ方向の焦点位置情報（撮像の動作によって得られる情報）とから、ロッド部３５に装着されたシリンダチップ７０の吸引口７１ＴのＸＹＺ座標位置（シリンダチップの装着位置情報）を求める処理を行う。そして、位置補正部１５６は、前記ＸＹＺ座標位置と、予め定められた基準位置との差分から補正値を導出する。軸制御部１５２は、この補正値を参照して、ヘッドユニット駆動装置１６１及びヘッド駆動装置１６２を制御し、シリンダチップ７０による吸引及び吐出動作を、正確な位置で実行させる。
【００６９】
以下、本実施形態の移動装置１の動作を、図１３〜図２９に基づいて説明する。制御部１５は、大別して分注動作（図１３〜図１７）と、細胞移動動作（図１８〜図２６）とを装置本体１０に実行させる。前記分注動作において、制御部１５は、順次、
［制御１］ヘッドユニット３０を分注チップストック部２２上に移動させ、第１ノズル３６に分注チップ８０を装着させる制御、
［制御２］ヘッドユニット３０を対象物ストック部２１上に移動させ、チューブ２１２に貯留された、細胞凝集塊を含む細胞培養液を所定の分注量だけ分注チップ８０内に吸引させる制御、
［制御３］ヘッドユニット３０を細胞選別部２３上に移動させ、分注チップ８０内の前記細胞培養液をディッシュ６０に吐出させる制御、及び、
［制御４］ヘッドユニット３０をチップ廃棄部２８上に移動させ、使用済みの分注チップ８０を第１ノズル３６から取り外し、回収ボックス２８１内に廃棄させる制御、
を装置本体１０に実行させる。
【００７０】
前記細胞移動動作において、制御部１５は、順次、
［制御５］ヘッドユニット３０をチップストック部２４上に移動させ、ロッド部３５にシリンダチップ７０を装着させる制御（第１制御）、
［制御６］ヘッドユニット３０を細胞選別部２３上に移動させ、ディッシュ６０に貯留された細胞凝集塊をシリンダチップ７０内に吸引させる制御（第２制御）、
［制御７］ヘッドユニット３０を細胞移載部２６上に移動させ、シリンダチップ７０内の細胞凝集塊をマイクロプレート９０に吐出させる制御（第３制御）、及び、
［制御８］ヘッドユニット３０をチップ廃棄部２８上に移動させ、使用済みのシリンダチップ７０をロッド部３５から取り外し、回収ボックス２８１内に廃棄させる制御（第４制御）、
を装置本体１０に実行させる。なお、蛍光撮影が行われる場合、制御部１５は、
［制御９］ヘッドユニット３０をブラックカバー載置部２７上へ移動させ、例えば第１ブラックカバー２７１を吸着し、これを細胞移載部２６に被せる制御、
を装置本体１０に実行させる（図２７、図２８参照）。
【００７１】
以下、上記の動作を図１３〜図２９に基づき、具体的に説明する。これらの図では、上述のＸ方向を左右方向、Ｙ方向を前後方向、Ｚ方向を上下方向として説明する。また、これらの図では、ヘッドユニット３０、照明ユニット４０の照明器４１、及び撮像ユニット５０のカメラ５１の位置を模式的に示している。ヘッドユニット３０において、ヘッド部３２のロッド部３５及び第１ノズル３６を、矢印で模式的に示している。さらに、ヘッドユニット３０の左右方向における主移動経路が、点線で経路Ｘ１として示され、迂回移動経路が一点鎖線で経路Ｘ２として示されている。経路Ｘ１は、ディッシュ６０やマイクロプレート９０の真上を通る経路である。照明ユニット４０及び撮像ユニット５０も、概ね経路Ｘ１に沿って移動する。経路Ｘ２は、概ねテーブル蓋部材２３２、２６２の上を通る経路である。この経路Ｘ２は、ヘッドユニット３０と照明ユニット４０との干渉を回避するために専ら用意されている経路である。
【００７２】
先ず、図１３〜図１７、図２９に基づいて、前記分注動作を説明する。なお、この分注動作が開示される前に、細胞移動ライン２０の各種セッティング、例えばシリンダチップ７０及び分注チップ８０の補充、細胞凝集塊を含む細胞培養液のチューブ２１２への充填、マイクロプレート９０への試薬の充填等が完了されている。また、照明器４１及びカメラ５１の光軸調整、光量調整、ヘッドユニット３０の原点合わせ等の準備作業も完了されている。さらに、細胞移動ライン２０の各部の蓋部材も外されている。
【００７３】
図１３は、分注動作が開始される直前の状態を示している。ヘッドユニット３０は、経路Ｘ１上において、分注チップストック部２２上に位置している。照明器４１はチップ廃棄部２８の上方に、カメラ５１は細胞選別部２３の下方に位置している。このとき、ヘッドユニット３０の第１ノズル３６は、装着対象となる１の分注チップ８０に対して位置合わせされている。
【００７４】
図１４は、上記「制御１」が実行されている状態を示す図である。矢印Ａ１で示すように、軸制御部１５２は、ヘッド駆動装置１６２を制御して、第１ノズル３６をターゲットとなる分注チップ８０に向けて降下させる。この降下により、第１ノズル３６が所定長さだけ分注チップ８０に嵌り込み、第１ノズル３６に分注チップ８０が装着される。このタイミングで、矢印Ａ２で示すように、軸制御部１５２は、照明ユニット駆動装置１６３を制御して、照明器４１を左方に移動させ、ブラックカバー載置部２７の上方に停止させる。これは、後に行われる、分注チップ８０をチップ廃棄部２８に廃棄させる動作の際に、ヘッドユニット３０と照明器４１とが干渉しないように退避させる動作である。
【００７５】
図１５は、上記「制御２」が実行されている状態を示す図である。図１４の状態から、矢印Ｂ１で示すように、軸制御部１５２は、分注チップ８０の装着された第１ノズル３６を上昇させる。次いで、軸制御部１５２はヘッドユニット駆動装置１６１を制御して、矢印Ｂ２で示すように、ヘッドユニット３０を右方に移動させ、対象物ストック部２１上で停止させる。この停止位置は、第１ノズル３６がチューブ２１２の上面開口の真上となる位置である。その後、矢印Ｂ３で示すように、第１ノズル３６が降下される。この降下によって、分注チップ８０の下端部８２（図１１（Ｃ））が、チューブ２１２に貯留されている細胞凝集塊を含む細胞培養液に浸漬される。そして、軸制御部１５２は、ヘッド駆動装置１６２を制御して、第１ノズル３６に吸引力を発生させ、チューブ２１２内の細胞培養液を所定の分注量だけ分注チップ８０に吸引させる。
【００７６】
図１６は、上記「制御３」が実行されている状態を示す図である。先ず、図１５の状態から、矢印Ｃ１で示すように、軸制御部１５２は、細胞培養液を吸引した分注チップ８０付きの第１ノズル３６を上昇させる。その後、ヘッドユニット３０は細胞選別部２３上に移動される。この移動の際に軸制御部１５２は、矢印Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４で示すように、ヘッドユニット３０を経路Ｘ１上から経路Ｘ２へ向かうように前方向に一旦移動させ、経路Ｘ２上を右方向に移動させた後、後方向に移動させるという移動経路を取る。これは、細胞培養液を吸引している分注チップ８０からの液垂れに配慮したものである。つまり、ヘッドユニット３０を、図１５の状態から経路Ｘ１に沿ってそのまま右方へ移動させると、チップストック部２４の上空を通過することになり、この際に未使用のシリンダチップ７０に、分注チップ８０の下端部８２から細胞培養液が滴下してしまう懸念がある。上記のような移動経路をヘッドユニット３０に取らせることで、前記液垂れの問題を解消することができる。なお、液垂れ自体を抑止するために、分注チップ８０の下端開口を覆う開閉自在なカバー部材を、下端部８２に付設することが望ましい。或いは、分注チップ８０の内圧を制御する機構を設け、下端開口からの液垂れが生じないように前記内圧を制御するようにしても良い。
【００７７】
軸制御部１５２は、ヘッドユニット３０を細胞選別部２３の上に停止させると、矢印Ｃ５で示すように、第１ノズル３６をディッシュ６０に向けて降下させる。この降下にて、分注チップ８０の下端部８２がディッシュ６０に対して所定位置まで接近する。しかる後、軸制御部１５２は、第１ノズル３６に吐出力を発生させ、分注チップ８０内の細胞培養液をディッシュ６０に吐出させる。
【００７８】
以上のような分注動作は、通常は複数回繰り返される。一般に、チューブ２１２内の細胞培養液は、細胞凝集塊が滞留する底部付近の細胞懸濁部分と、その上の上澄み液部分とに分かれるようになる。一方、空のディッシュ６０に細胞凝集塊を多く含む細胞懸濁液をいきなり吐出させると、ウェルプレート６１に対する細胞凝集塊の分散性が悪くなる。そこで、先ずは前記上澄み液をディッシュ６０に注ぎ、その後、前記細胞懸濁液を注ぐという手法を取ることが望ましい。つまり、ウェルプレート６１を前記上澄み液に浸漬させた後に前記細胞懸濁液を注ぐことで、液流れによる細胞の変形を抑止でき、細胞凝集塊をウェルプレート６１上に効率的に分散させることができる。
【００７９】
この手法を取る場合、１回目（乃至は複数回）の分注動作では、図１５の矢印Ｂ３で示す第１ノズル３６の降下動作において、降下度合いを浅くし、分注チップ８０にチューブ２１２から前記上澄み液を吸引させる。分注チップ８０内の上澄み液のディッシュ６０への吐出は、開口６３Ｈ又は貫通孔６３３（図５）の何れから行っても良い。上澄み液の吐出を終えると、軸制御部１５２は、ヘッドユニット３０を矢印Ｃ２〜Ｃ４の逆経路で、対象物ストック部２１まで移動させる。
【００８０】
引き続き、軸制御部１５２は、前記細胞懸濁液を吸引させるための動作を実行させる。この場合、矢印Ｂ３で示す第１ノズル３６の降下動作において、その降下度合いを深くして分注チップ８０の下端部をチューブ２１２の底部付近まで至らせる。そして、分注チップ８０に前記細胞懸濁液を吸引させる。次に軸制御部１５２は、ヘッドユニット３０を前記矢印Ｃ２〜Ｃ４の経路で移動させた後、分注チップ８０から前記細胞懸濁液をディッシュ６０へ吐出させる。細胞凝集塊をウェルプレート６１に担持させる必要があるため、この吐出は開口６３Ｈに対して行われる。なお、この吐出に際しては、ウェルプレート６１の各凹部６１Ｃに満遍なく細胞凝集塊が担持されるよう、分注チップ８０から微少量ずつ前記細胞懸濁液を吐出させる、あるいはヘッドユニット３０を微小揺動させることで分注チップ８０を揺動させつつ吐出させる等の動作を行わせることが望ましい。
【００８１】
図１７は、上記「制御４」が実行されている状態を示す図である。軸制御部１５２は、図１６の状態から分注チップ８０付きの第１ノズル３６を上昇させた後、ヘッドユニット３０をチップ廃棄部２８上に移動させる。この移動の際、矢印Ｄ１で示すように、軸制御部１５２は、ヘッドユニット３０を経路Ｘ１上から経路Ｘ２へ向かうように前方向に移動させ、次いで、矢印Ｄ２で示すように経路Ｘ２上を右方向に移動させる。ヘッドユニット３０がチップ廃棄部２８上で停止させた後、先に図１１（Ａ）〜（Ｄ）に基づいて説明した手順で、軸制御部１５２は、ヘッド駆動装置１６２を制御して、分注チップ８０が第１ノズル３６から取り外し、回収ボックス２８１内に廃棄させる。
【００８２】
本実施形態では、上述の分注チップ８０の廃棄を行う前に、ウェルプレート６１上における細胞凝集塊の担持状況を確認する検査ステップが実行される。この検査ステップは、カメラ５１にてディッシュ６０（ウェルプレート６１）を撮像する工程を含む。このため、矢印Ｄ３で示すように、軸制御部１５２は、照明器４１を左方に移動させる。そして、照明制御部１５３及びカメラ制御部１５４の制御下で、照明器４１による透過照明の下、カメラ５１でウェルプレート６１が撮像される。そして、画像処理部１５５により撮影画像に対する画像処理が実行され、その画像に基づいて、各凹部６１Ｃに所望の通り細胞凝集塊が良好に担持されているか否かが確認される。良好な担持状態が確認されたら、上述の分注チップ８０の廃棄が実行される。担持状態が不良であったなら、再度の前記細胞懸濁液の分注、或いはディッシュ６０に振動を与える等の手段が取られる。
【００８３】
続いて、図１８〜図２６、図２９に基づいて、前記細胞移動動作を説明する。図１８は、上記「制御４」の、分注チップ８０の廃棄処理後のヘッドユニット３０の移動状況を示す図である。軸制御部１５２は、ヘッドユニット駆動装置１６１を制御して、ヘッドユニット３０を、矢印Ｅ１で示すように、チップ廃棄部２８からチップストック部２４まで、経路Ｘ２上を右方に移動させる。その後、軸制御部１５２は、ヘッドユニット３０を経路Ｘ２から経路Ｘ１へ向かうように後方向に移動させ、シリンダチップ７０の群の上空で待機させる。
【００８４】
続いて、カメラ５１によるディッシュ６０（ウェルプレート６１）の撮像が実行される。図１９は、この撮像が行われている状態を示している。この撮像は、所定の条件（大きさ、形状等）を満たす細胞凝集塊が、ウェルプレート６１のどの位置に存在するか（どの凹部６１Ｃに担持されているか）を確認するためのプロセスである。なお、上述した「制御４」の検査ステップにおいて、所定の条件を満たす細胞凝集塊の位置が特定されている場合は、ここでの撮像動作を省くことができる。
【００８５】
図２０は、上記「制御５」が実行されている状態を示す図である。ヘッドユニット３０は、保持ボックス２４１の上で停止している。このとき、ヘッド部３２が備える複数のロッド部３５のうち、最も右端のロッド部３５Ａが、予め定められた１のシリンダチップ７０に対して位置決めされた状態で、ヘッドユニット３０は停止している。シリンダチップ７０のホルダー部材２４２内での配列ピッチは、ロッド部３５の配列ピッチにマッチした配列とされており、ロッド部３５Ａと前記１のシリンダチップ７０との位置決めが為されると、他のロッド部３５も、各々対向するシリンダチップ７０との位置決めが為された状態となる。一方、照明器４１は、矢印Ｆ１で示すように右方に移動され、細胞移載部２６上で待機する。また、カメラ５１は、矢印Ｆ２で示すように左方に僅かに移動され、シリンダチップ７０の認識画像の撮像のため、チップ撮像部２５の直下で待機する。
【００８６】
その後、軸制御部１５２は、ヘッド駆動装置１６２を制御して、矢印Ｆ３で示すように、ヘッド部３２の全てのロッド部３５が一斉に下降させる。この動作により、各ロッド部３５にシリンダチップ７０がそれぞれ装着される。この装着動作は、先に図１０（Ａ）に基づいて説明した通りである。もちろん、ロッド部３５を一斉に下降させず、右端のロッド部３５Ａから順に、１つずつシリンダチップ７０を装着させるようにしても良い。
【００８７】
図２１は、チップ撮像部２５において、ロッド部３５に装着されたシリンダチップ７０の撮像が行われている状態を示している。ここでは、各シリンダチップ７０のロッド部３５への装着状態が検知され、位置補正部１５６によって、シリンダチップ７０の吸引口７１ＴのＸＹＺ座標位置（ロッド３５１の先端のＸＹＺ座標に対する補正値）が求められる。軸制御部１５２は、図２０の状態から、先ず矢印Ｇ１で示すように、シリンダチップ７０が各々装着されたロッド部３５を一斉に上昇させる。その後、軸制御部１５２は、ヘッドユニット３０を、矢印Ｇ２で示すように僅かに右方に移動させ、右端のロッド部３５Ａがチップ撮像部２５と対向する位置で停止させる。そして、カメラ制御部１５４は、カメラ５１にシリンダチップ７０の画像を撮像させる。このとき、照明制御部１５３は、シリンダチップ７０の照明用に落射照明器５２を点灯させる。
【００８８】
上記の撮像動作により、シリンダチップ７０の吸引口７１ＴのＸＹＺ座標位置が求められる。Ｚ座標位置は、吸引口７１Ｔの焦点位置情報から求められる。具体的には、シリンダチップ７０を撮影可能範囲まで下降させた後、ロッド部３５Ａを一定ピッチ、例えば１０μｍずつ下降させ（矢印Ｇ３）、その度にカメラ５１でシリンダチップ７０の撮像を行わせる。この際、プランジャ７２の先端部７２４（図８）と、吸引口７１Ｔとが揃うように、プランジャ本体部７２２がシリンダ本体部７１２に深く挿通された状態とされる。これは、当該状態が細胞凝集塊の吸引を開始する状態であり、プランジャ本体部７２２の挿通状態によって、吸引口７１Ｔの位置ズレが生じるからである。これらの撮像で得られた複数枚の画像のうち、最もコントラストが高い画像を合焦画像として選択し、当該合焦画像が得られたときの焦点位置情報から吸引口７１ＴのＺ座標位置が求められる。また、前記合焦画像に対する画像処理によって、吸引口７１ＴのＸＹ座標位置が求められる。上述の通り、前記ＸＹＺ座標位置と、予め定められた基準位置との差分から、ロッド３５１の先端に対するズレを示す補正値が導出され、図略の記憶部に該補正値がロッド部３５Ａの識別符号に関連付けて格納される。続いて、軸制御部１５２は、ヘッドユニット３０を右方に微動させ、ロッド部３５Ａの左隣のロッド部に装着されたシリンダチップ７０をチップ撮像部２５に対向させる。そして、当該シリンダチップ７０について、上記と同様な撮像動作及び補正値導出動作が行われる。以下、残りのシリンダチップ７０についても同様な動作が行われる。
【００８９】
図２２は、上記「制御６」が実行されている状態を示す図である。シリンダチップ７０内への細胞凝集塊の吸引は、１本のロッド部３５毎に行われる。図２１の状態から、矢印Ｈ１で示すように、軸制御部１５２は、ヘッドユニット３０をチップ撮像部２５から細胞選別部２３上に移動させ、右端のロッド部３５Ａがディッシュ６０の所定位置と対向する位置で停止させる。この所定位置とは、上記の図１７若しくは図１９におけるディッシュ６０の撮像と、その後の画像処理によって得られた、吸引ターゲットとなる細胞凝集塊が収容されたウェルプレート６１の凹部６１Ｃの上空位置である。
【００９０】
その後、軸制御部１５２は、矢印Ｈ２で示すように、ロッド部３５Ａがディッシュ６０に向けて下降させる。そして、図９（Ａ）〜（Ｄ）に基づき説明した手法にて、吸引ターゲットとなる細胞凝集塊が、細胞培養液と共にシリンダチップ７０内に吸引される。しかる後、ロッド部３５Ａは上昇される。以降、残りのロッド部３５について、一本ずつ所望の凹部６１Ｃに対して位置決めされ、上述の下降、吸引及び上昇動作が順次行われる。これらの動作の際に、矢印Ｈ３で示すように、軸制御部１５２は、撮像ユニット駆動装置１６４を制御して、カメラ５１を右方に移動させ、細胞移載部２６の直下で待機させる。このとき、マイクロプレート９０に既に細胞凝集塊が担持されている場合に、カメラ制御部１５４が、カメラ５１にマイクロプレート９０の撮像を行わせるシーケンスを組み入れても良い。
【００９１】
図２３は、上記「制御７」が実行されている状態を示す図である。「制御７」の実行に当たり軸制御部１５２は、ヘッドユニット３０を細胞選別部２３上から細胞移載部２６上に移動させる一方、照明器４１を細胞移載部２６上から細胞選別部２３上に移動させる。具体的には軸制御部１５２は、矢印Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３で示すように、ヘッドユニット３０を経路Ｘ１上から経路Ｘ２へ向かうように前方向に一旦移動させ、経路Ｘ２上を右方向に移動させた後、後方向に移動させて細胞移載部２６上で停止させる。また、軸制御部１５２は、矢印Ｉ５で示すように、照明器４１を経路Ｘ１に沿って左方に移動させ、細胞選別部２３上で停止させる。このように、共に基台１２の上方に配置されているヘッドユニット３０と照明器４１とが、互いに入れ違いになるように移動されるので、両者を干渉させることなく、また、一方が他方の移動待ちとなるという問題も生じない。
【００９２】
その後、軸制御部１５２は、ヘッド駆動装置１６２を制御して、ヘッド部３２のロッド部３５をマイクロプレート９０に向けて一斉に下降させる（矢印Ｉ４）。そして、図９（Ｅ）に基づいて説明した手法にて、各シリンダチップ７０内の細胞凝集塊を、一斉にマイクロプレート９０に吐出させる。勿論、一斉ではなく、シリンダチップ７０の一本ずつから、順次細胞凝集塊を吐出させるようにしても良い。
【００９３】
なお、照明器４１を移動させるタイミングで、軸制御部１５２は、矢印Ｉ６で示すように、カメラ５１も細胞選別部２３の直下に移動させる。これにより、細胞移載部２６においてシリンダチップ７０による吐出動作が実行されている傍らで、細胞選別部２３に収容されている（残存している）細胞凝集塊を、カメラ５１によって撮像させることが可能となる。従って、タクトタイムのさらなる短縮に貢献することができる。
【００９４】
図２４は、上記「制御８」が実行されている状態を示す図である。軸制御部１５２は、図２３の状態からシリンダチップ７０付きのロッド部３５を上昇させた後、矢印Ｊ１で示すように、ヘッドユニット３０をチップ廃棄部２８上に移動させる。この移動の際、ヘッドユニット３０は経路Ｘ１上から経路Ｘ２へ向かうように前方向に移動し、次いで、チップ廃棄部２８が配置されている経路Ｘ２上を右方向に移動する。ヘッドユニット３０がチップ廃棄部２８上で停止させた後、軸制御部１５２は、ヘッド駆動装置１６２を制御して、先に図１０（Ｂ）に基づいて説明した手法で、シリンダチップ７０をロッド部３５から取り外し、回収ボックス２８１内に廃棄させる。なお、シリンダチップ７０からマイクロプレート９０へ細胞凝集塊を吐出させる際、シリンダチップ７０に薬品等が付着しない場合は、必ずしもこの廃棄を吐出の度に実行しなくとも良い。また、マイクロプレート９０への細胞凝集塊の担持状況を画像で確認した後に、シリンダチップ７０の前記廃棄を行うようにしても良い。
【００９５】
上記のシリンダチップ７０の廃棄が行われているタイミングで、軸制御部１５２は、照明ユニット駆動装置１６３を制御して、矢印Ｊ２で示すように、照明器４１を細胞選別部２３上から細胞移載部２６上に移動させる。また、軸制御部１５２は、撮像ユニット駆動装置１６４を制御して、矢印Ｊ３で示すように、カメラ５１を細胞選別部２３下から細胞移載部２６下に移動させる。
【００９６】
図２５は、次のサイクルの細胞移動動作のための上記「制御５」が実行されている状態を示す図である。軸制御部１５２は、矢印Ｋ１で示すように、チップ廃棄部２８上のヘッドユニット３０を、経路Ｘ２に沿って左方向に移動させ、さらに矢印Ｋ２で示すように、経路Ｘ２上から経路Ｘ１へ向かうように後方向に移動させ、チップストック部２４のシリンダチップ７０上に停止させる。そして、軸制御部１５２は、ロッド部３５を一斉に下降させ（矢印Ｋ３）、次の吸引動作を行うシリンダチップ７０をロッド部３５に装着させる。
【００９７】
上記のシリンダチップ７０の装着動作と並行して、図２３で示した細胞凝集塊の吐出の成否を確認するために、マイクロプレート９０の撮像が行われる。照明制御部１５３及びカメラ制御部１５４の制御下で、照明器４１が透過照明を発し、カメラ５１がマイクロプレート９０の画像を撮像する。撮影された画像は、画像処理部１５５にて画像処理が施され、モニター１５７に表示される。吐出ターゲットとしたマイクロプレート９０のウェル９１に、細胞凝集塊が担持されていれば、吐出は成功である。ウェル９１に細胞凝集塊が担持されていない場合、再度そのウェル９１が吐出ターゲットとされる。
【００９８】
図２６は、次のサイクルの細胞移動動作のための、シリンダチップ７０の撮像が行われている状態を示している。軸制御部１５２は、矢印Ｌ１で示すように、ヘッドユニット３０を右方に移動させてチップ撮像部２５に位置させる。また、軸制御部１５２は、矢印Ｌ３で示すように、カメラ５１をチップ撮像部２５の直下まで移動させる。続いて軸制御部１５２は、新たなシリンダチップ７０が装着されたロッド部３５を１本ずつ下降させる。これは、先に図２１に基づき説明した動作を同じである。これにより、シリンダチップ７０の吸引口７１ＴのＸＹＺ座標位置が特定される。
【００９９】
以降、先に図２２〜図２６に基づき説明した動作が繰り返される。すなわち、主制御部１５１は、上述の「制御５」〜「制御８」を繰り返し実行させる。この繰り返しは、マイクロプレート９０の全てのウェル９１に、細胞凝集塊が担持されるまで行われる。但し、保持ボックス２４１内のシリンダチップ７０がエンプティになった場合、主制御部１５１は、装置本体１０を停止させると共に、シリンダチップ７０の補給を求めるメッセージをモニター１５７に表示させる。また、主制御部１５１は、全てのウェル９１に細胞凝集塊が担持されたことが確認されたら、装置本体１０を停止させると共に、移動完了を示すメッセージをモニター１５７に表示させる。
【０１００】
続いて、図２７〜図２９に基づいて、蛍光撮影が行われる場合の追加的な動作について説明する。図２７及び図２８は、上記「制御９」が実行されている状態を示す図である。ここでは、ヘッドユニット３０に第２ノズル３７及び吸盤ヘッド３８を付記している。軸制御部１５２は、ヘッドユニット３０をブラックカバー載置部２７上に移動させ、ヘッド駆動装置１６２を制御して、吸盤ヘッド３８を第１ブラックカバー２７１に向けて下降させる。吸盤ヘッド３８が第１ブラックカバー２７１の上面に当接すると、軸制御部１５２は、第２ノズル３７に吸引力を発生させ、第１ブラックカバー２７１を吸盤ヘッド３８に吸着させる。
【０１０１】
その後、軸制御部１５２は、矢印Ｍ１で示すように吸盤ヘッド３８を上昇させ、続いて矢印Ｍ２で示すように、ヘッドユニット３０を右方に移動させる。軸制御部１５２は、ヘッドユニット３０を細胞移載部２６上で停止させ、矢印Ｍ３で示すように、吸盤ヘッド３８を下降させる。これにより、図２８に示すように、マイクロプレート９０が第１ブラックカバー２７１で覆われた状態となる。その後、軸制御部１５２は、第２ノズル３７の吸引力を停止させ、吸盤ヘッド３８による第１ブラックカバー２７１の吸着を解除させる。この状態で、カメラ制御部１５４は、カメラ５１に、マイクロプレート９０に担持されている細胞凝集塊の蛍光観察を実行させる。この際、撮像ユニット５０に搭載されている図略の蛍光照明が点灯される。観察後、上記と逆の手順で、第１ブラックカバー２７１はブラックカバー載置部２７に戻される。
【０１０２】
上記の蛍光観察動作は、例えば、図２５に示した透過照明下での細胞凝集塊の撮像の後に、引き続いて実行させることができる。ここでは、第１ブラックカバー２７１がマイクロプレート９０に被せられる例を示したが、第２ブラックカバー２７２をディッシュ６０に被せるルーチンを追加しても良い。
【０１０３】
以上説明した通りの本実施形態の移動装置１によれば、シリンダチップ７０のロッド部３５への装着、シリンダチップ７０によるディッシュ６０からの細胞凝集塊の吸引、当該細胞凝集塊のマイクロプレート９０への吐出、及び、チップ廃棄部２８へのシリンダチップ７０の廃棄までの一連の作業を、制御部１５による制御下で自動化することができる。従って、細胞凝集塊の移動作業効率を格段に高めることができる。
【０１０４】
また、上記一連の作業において、ヘッドユニット３０は経路Ｘ１又は経路Ｘ２上を左方から右方の一方向に移動するものであり、このような移動経路上に、チップストック部２４、細胞選別部２３、細胞移載部２６及びチップ廃棄部２８の順に、左方から右方に向けて基台１２に組み付けられている。これは、上述の一連の作業におけるヘッドユニット３０の移動量を最小限に抑制できるレイアウトであり、従ってタクトタイムを短縮することができる。
【０１０５】
なお、上述の細胞移動ライン２０のレイアウトは一例であり、種々のレイアウト変更が可能である。図３０〜図３２に、変形例に係る細胞移動ラインのレイアウトを示す。図３０の細胞移動ライン２０Ａは、対象物ストック部２１に細胞選別部２３を隣接させ、分注チップストック部２２及びチップストック部２４が、対象物ストック部２１の左隣に配置されている点で、図４の細胞移動ライン２０とは異なる。細胞移動ライン２０Ａのレイアウトは、シリンダチップ７０の交換頻度が少ない場合に適したレイアウトであり、当該レイアウトによれば、分注チップ８０からチップストック部２４への液垂れの問題が生じない利点もある。
【０１０６】
図３１に示す細胞移動ライン２０Ｂは、分注チップストック部２２がチップストック部２４に並列に配置されている点で、図４の細胞移動ライン２０とは異なる。つまり、分注チップストック部２２も、細胞選別部２３に隣接させたレイアウトである。細胞移動ライン２０Ｂのレイアウトは、分注チップ８０の交換頻度が高い場合に有利なレイアウトである。
【０１０７】
図３２に示す細胞移動ライン２０Ｃは、第１ブラックカバー２７１が細胞移載部２６の手前に、第２ブラックカバー２７２が細胞選別部２３の手前に、それぞれ配置されている点で、図４の細胞移動ライン２０とは異なる。細胞移動ライン２０Ｃのレイアウトによれば、ブラックカバー載置部２７の幅の分だけレインの左右幅を縮小できるので、ヘッドユニット３０の移動距離を短縮できる利点がある。
【０１０８】
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。
【０１０９】
本発明の一局面に係る対象物の移動装置は、基台と、上下動が可能なロッドを備え、前記基台の上方において所定の移動経路に沿って移動するヘッド部と、上面が開口し、移動対象物を貯留する第１容器部と、上面が開口し、前記移動対象物を受け入れる第２容器部と、前記ロッドに対して装着及び取り外しが可能であり、前記ロッドの上下動により前記移動対象物の吸引と吸引した前記移動対象物の吐出とを行うチップを、前記ロッドに対して装着可能な状態で複数個保持するチップストック部と、前記移動対象物の前記吸引及び吐出を終え、前記ロッドから取り外された前記チップを回収するチップ廃棄部と、前記ロッドの上下動及び前記ヘッド部の移動動作を制御する制御部と、を備え、前記第１容器部、前記第２容器部、前記チップストック部及び前記チップ廃棄部は、前記ヘッド部の移動経路に沿うように前記基台に対して組み付けられ、前記制御部が行う制御は、順次行われる、前記ヘッド部を前記チップストック部上に移動させ、前記ロッドに前記チップを装着させる第１制御、前記ヘッド部を前記第１容器部上に移動させ、前記第１容器部に貯留された前記移動対象物を前記チップ内に吸引させる第２制御、前記ヘッド部を前記第２容器部上に移動させ、前記チップ内の前記移動対象物を前記第２容器部に吐出させる第３制御、及び、前記ヘッド部を前記チップ廃棄部上に移動させ、前記チップを前記ロッドから取り外し、前記チップ廃棄部に廃棄させる第４制御、を含む。
【０１１０】
上記構成によれば、チップのロッドへの装着、チップによる第１容器部からの移動対象物の吸引、移動対象物の第２容器部への吐出、及び、チップ廃棄部へのチップの廃棄までの一連の作業を、制御部による制御下で自動化することができる。従って、移動対象物の移動作業効率を格段に高めることができる。
【０１１１】
上記の移動装置において、前記移動経路は、一方向に向かうものであり、前記一方向の上流側から下流側に向けて、前記チップストック部、前記第１容器部、前記第２容器部及び前記チップ廃棄部の順に、これらが前記基台に組み付けられていることが望ましい。
【０１１２】
この構成によれば、上述の一連の作業におけるヘッドの移動量を最小限に抑制できるレイアウトとなるので、タクトタイムを短縮することができる。
【０１１３】
上記の移動装置において、前記第１制御の後、前記ロッドに装着された前記チップを撮像するチップ撮像装置をさらに備え、前記制御部は、前記撮像の動作によって得られる情報に基づいて、前記チップの装着位置情報を求める位置補正部を含むことが望ましい。
【０１１４】
この構成によれば、チップ撮像装置の撮像結果からチップのロッドへの装着状態を把握し、装着ズレが生じている場合には、位置補正部により位置補正データ（装着位置情報）を求めることができる。従って、前記吸引若しくは前記吐出の際におけるチップの位置決めを、高精度に行わせることができる。
【０１１５】
上記の移動装置において、前記基台、前記第１容器部及び前記第２容器部は透光性の部材で形成され、前記対象物の移動装置は、さらに、光源を有し、前記基台の上方において、少なくとも前記第１容器部と前記第２容器部との間を移動可能に配置され、前記第１容器部又は前記第２容器部を照明する照明部と、撮像部を有し、前記基台の下方において、少なくとも前記第１容器部と前記第２容器部との間を移動可能に配置され、前記照明部で照明された前記第１容器部又は前記第２容器部の画像を取得する対象物観察装置と、を備えることが望ましい。
【０１１６】
この構成によれば、照明部による照明下において、基台の下方から対象物観察装置によって、第１容器部又は第２容器部の画像を撮像することができる。従って、第１容器部又は第２容器部に収容された状態の移動対象物の観察画像を撮像することが可能となる。
【０１１７】
この場合、上記移動装置は、前記ヘッド部を移動させる第１駆動機構と、前記照明部を移動させる第２駆動機構と、をさらに備え、前記制御部は、前記第１駆動機構及び第２駆動機構の動作を制御する駆動制御部を備え、前記駆動制御部は、前記第２制御において、前記第１駆動機構により前記ヘッド部を前記第１容器部上に配置する一方、前記第２駆動機構により前記照明部を前記第２容器部上に配置し、前記第３制御において、前記第１駆動機構により前記ヘッド部を前記第１容器部上から前記第２容器部上に移動させる一方、前記第２駆動機構により前記照明部を前記第２容器部上から前記第１容器部上に移動させることが望ましい。
【０１１８】
この構成によれば、共に基台の上方に配置されている前記ヘッド部と前記照明部とが、互いに入れ違いになるように移動される。従って、両者を干渉させることなく、また、一方が他方の移動待ちとなるという問題も生じさせることなく、上記第１〜第４制御を実行させることができる。
【０１１９】
上記の移動装置において、前記対象物観察装置を移動させる第３駆動機構をさらに備え、前記駆動制御部は、前記第３駆動機構の動作も制御するものであって、前記駆動制御部は、前記第２制御において、前記第３駆動機構により前記対象物観察装置を前記第２容器部下に配置し、前記第３制御において、前記第３駆動機構により前記対象物観察装置を前記第２容器部下から前記第１容器部下に移動させることが望ましい。
【０１２０】
この構成によれば、第１容器部においてチップによる吸引動作が実行されている傍らで、第２容器部に収容されている移動対象物を、若しくは、第２容器部においてチップによる吐出動作が実行されている傍らで、第１容器部に収容されている移動対象物を、それぞれ対象物観察装置によって撮像させることができる。従って、当該構成は、タクトタイムのさらなる短縮に貢献することができる。
【０１２１】
上記の移動装置において、前記基台上に載置され、前記第１容器部又は前記第２容器部を上方から覆い隠すことが可能なブラックカバーをさらに備え、前記ヘッド部は、前記ブラックカバーの吸着と、該吸着の解除とが可能な吸盤ヘッドをさらに備えることが望ましい。
【０１２２】
この構成によれば、吸盤ヘッド付きのヘッド部により、必要時に第１容器部又は第２容器部をブラックカバーで覆い隠すことができる。従って、当該移動装置に、例えば移動対象物の蛍光観察等を用意に実行できる機能を付与することができる。
【０１２３】
上記の移動装置において、前記移動対象物は、液体中に分散されており、上面が開口し、前記移動対象物を含む液体を貯留する第３容器部と、前記ヘッド部に備えられ、吸引力及び吐出力を発生可能なノズルと、前記ノズルに対して装着及び取り外しが可能であり、前記吸引力が与えられることで前記移動対象物を含む液体を吸引する一方、前記吐出力を与えられることで吸引した前記液体を吐出する分注チップを、前記ノズルに対して装着可能な状態で複数個保持する分注チップストック部と、をさらに備え、前記制御部は、前記第１制御の前に、順次、前記ヘッド部を前記分注チップストック部上に移動させ、前記ノズルに前記分注チップを装着させる制御と、前記ヘッド部を前記第３容器部上に移動させ、前記第３容器部に貯留された前記移動対象物を含む液体を所定の分注量だけ前記分注チップ内に吸引させる制御と、前記ヘッド部を前記第１容器部上に移動させ、前記分注チップ内の前記液体を前記第１容器部に吐出させる制御と、前記ヘッド部を前記チップ廃棄部上に移動させ、前記分注チップを前記ノズルから取り外し、前記チップ廃棄部に廃棄させる制御と、を行うことが望ましい。
【０１２４】
この構成によれば、移動対象物の分散液体を、第３容器から第１容器へ分注するための一連の作業を自動化することができる。すなわち、分注チップのノズルへの装着、分注チップによる第３容器からの前記分散液体の吸引、前記分散液体の第２容器部への吐出、及び、チップ廃棄部への分注チップの廃棄までの一連の作業を、制御部による制御下で自動化することができる。
【０１２５】
上記の移動装置において、前記対象物が、生体由来の細胞であることが望ましい。とりわけ、前記対象物が、生体由来の細胞凝集塊であることが望ましい。
【０１２６】
以上の通り、本発明によれば、対象物を、一の容器から他の容器へ移動させる移動装置において、作業効率の良い前記移動を実現させることができる。
【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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【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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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【国際調査報告】
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