(57)【要約】  生体物の検測部位から採集した細胞に対して蛍光測定を行うための蛍光測定容器及び蛍光測定装置に関する。蛍光測定容器は、開口部及び開口部と反対側に底部を有すると共に、細胞が含まれている検出液を開口部から内部に蓄積可能な蓄積部と、蓄積部の底部に接続されており、その内部空間の厚みは一定であり、厚みの方向においてお互いに対向する両面の内の一つの面は測定面であり、少なくとも測定面は細胞から放出される蛍光を透過可能な測定部と、を備える。【選択図】図１
2021526647.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体物の検測部位から採集した細胞に対して蛍光測定を行うための蛍光測定容器であって、
開口部と、前記開口部と反対側に底部とを有し、前記細胞が含まれている検出液を当該開口部から内部に蓄積可能な蓄積部と、
前記蓄積部の前記底部に接続されており、その内部空間の厚みは一定であり、前記厚みの方向においてお互いに対向する両面の内の一つの面は測定面であり、少なくとも前記測定面は前記細胞から放出される蛍光を透過可能な、測定部と、を備えることを特徴とする蛍光測定容器。
【請求項２】
前記蓄積部の前記底部は、前記蓄積部から前記測定部へ向かうことに従って徐々に狭くなることを特徴とする、請求項１に記載の蛍光測定容器。
【請求項３】
前記測定部の前記測定面以外の非測定面も、前記細胞から放出される蛍光を透過可能であることを特徴とする、請求項１に記載の蛍光測定容器。
【請求項４】
前記測定部の前記測定面以外の非測定面の表面は、黒色に着色されていることを特徴とする、請求項１に記載の蛍光測定容器。
【請求項５】
前記測定部の前記測定面以外の非測定面の表面に、凹凸が設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の蛍光測定容器。
【請求項６】
前記測定部の前記内部空間の厚みは、０．５ｍｍ以上３ｍｍ以下であることを特徴とする、請求項１に記載の蛍光測定容器。
【請求項７】
前記開口部を封止する蓋を、更に備えることを特徴とする、請求項１に記載の蛍光測定容器。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の蛍光測定容器と、
前記蛍光測定容器の前記測定部の前記測定面へ励起光を照射する光源と、
前記測定部内の細胞層から発光する蛍光を透過させる蛍光フィルタと、
前記蛍光を透過させることで像を形成する結像レンズと、
前記結像レンズを透過して形成した像を観察する受光素子と、を備えることを特徴とする蛍光測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遠心分離容器としての蛍光測定容器及び蛍光測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、喀痰、尿沈渣、子宮頸スミア等の細胞濃度の低い検出液を光学観察する場合は、まず遠心管を用いて遠心分離して細胞を濃縮し、その後、光源から細胞に励起光を照射し、細胞から放出される蛍光を観察している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
通常、従来のＰＣＲ（PolimeraseChain Reaction）チューブと遠心管の底部は、図８に示すように円錐形又は半球形であり、遠心分離後、細胞と赤血球は遠心管の底部に沈殿し、最下層が赤血球層であり、その上が細胞層の形で積層する。
【０００４】
細胞層を光学的に観察する場合には、遠心管の下方から赤血球層を経由して、細胞層から放出される蛍光を観察するか、又は、遠心管の側方から細胞層の一方側のみに対して細胞層を観察するしかない。遠心管の下方から赤血球層を経由して細胞層を観察する場合には、赤血球層が観察を妨げる。遠心管の側方から細胞層の一方側に対して細胞層を観察する場合には、細胞層の一方側から他方側までの距離が大きいため、細胞層の他方側を観察することはできない。従って、細胞層全体を観察することは困難である。
【０００５】
このため、操作者は遠心管の底部に沈殿された細胞層を別の容器に移し替えて観察する必要があり、観察過程は煩雑である。
【０００６】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、遠心分離後の細胞層を別の容器に移し替えることなく、細胞層を光学的に観察できる蛍光測定容器及び蛍光測定装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の第一の考案は、生体物の検測部位から採集した細胞に対して蛍光測定を行うための蛍光測定容器であって、
開口部と、前記開口部と反対側に底部とを有し、前記細胞が含まれている検出液を当該開口部から内部に蓄積可能な蓄積部と、
前記蓄積部の前記底部に接続されており、その内部空間の厚みは一定であり、前記厚みの方向においてお互いに対向する両面の内の一つの面は測定面であり、少なくとも前記測定面は前記細胞から放出される蛍光を透過可能な、測定部と、を備える蛍光測定容器である。
【０００８】
上記第一の考案によれば、測定部を備え、且つその内部空間の厚みは一定であるため、検出液中の細胞と赤血球は、検出液の遠心分離により、それぞれ測定部の内部空間の厚みと同じ厚みで層状に当該測定部に配置される。つまり、細胞層は遠心力により自動的に光学的観察に適した層状になるので、従来のように遠心分離した細胞層を別の容器に移し替えることなく、細胞層を光学的に観察することができる。
【０００９】
また、蛍光物質（例えば、細胞層）の厚みが厚いほど、蛍光の強度が強くなる。したがって、従来のＰＣＲチューブと遠心管の底部が円錐形又は半球形の場合は、その内部空間の厚み（即ち、図８の左右方向の幅）が異なるため、蛍光物質の濃度が同じであっても、光が照射される個所によって、放出される蛍光の強度は異なる。このように、光が細胞層を移動する距離、すなわち光路長が一定でないと、蛍光の強度も一定ではなく、容器の内部空間の厚みが変数になり、光学測定の定量性の実現が困難になり、これにより細胞の光学的性質を正確に観測できない。
【００１０】
これに対して、上記構成によれば、測定部の内部空間の厚みが一定であるため、測定部のどの位置でも光路長は一定であり、光学測定の定量性を実現することができる。
【００１１】
また、本開示の第二の考案において、前記蓄積部の前記底部は、前記蓄積部から前記測定部へ向かうことに従って徐々に狭くなる。
【００１２】
これによれば、検出液中の細胞と赤血球を容易に測定部に進入させて細胞層と赤血球層を形成することができる。
【００１３】
また、本開示の第三の考案において、前記測定部の前記測定面以外の非測定面も、前記細胞から放出される蛍光を透過可能である。
【００１４】
また、本開示の第四の考案において、前記測定部の前記測定面以外の非測定面の表面は、黒色に着色されている。
【００１５】
これによれば、蛍光測定を妨げる迷光、散乱光等の光を吸収することができる。
【００１６】
また、本開示の第五の考案において、前記測定部の前記測定面以外の非測定面の表面に、凹凸が設けられている。
【００１７】
これによれば、蛍光測定を妨げる迷光、散乱光等の光を吸収することができる。
【００１８】
また、本開示の第六の考案において、前記測定部の前記内部空間の厚みは、０．５ｍｍ以上３ｍｍ以下である。
【００１９】
これによれば、測定部の内部空間の厚みが０．５ｍｍ以上であるため、大きな細胞塊も測定部に進入させることができる。更に、測定部の内部空間の厚みが３ｍｍ以下であるため、励起光は細胞層の一方側から他方側まで十分に届くことが可能であり、細胞層全体を測定することができる。
【００２０】
また、本開示の第七の考案において、前記開口部を封止する蓋を、更に備える。
【００２１】
これによれば、検出液が開口部から溢れるのを防ぐことができる。
【００２２】
本開示の第八の考案は、蛍光測定装置であって、上記第一〜第七の考案のうちのいずれか１つの蛍光測定容器と、
前記蛍光測定容器の前記測定部の前記測定面へ励起光を照射する光源と、
前記測定部内の細胞層から発光する蛍光を透過させる蛍光フィルタと、
前記蛍光を透過させることで像を形成する結像レンズと、
前記結像レンズを透過して形成した像を観察する受光素子と、を備える蛍光測定装置である。
【００２３】
上記第八の考案によれば、蛍光測定容器が測定部を備え、且つその内部空間の厚みは一定であるため、検出液中の細胞と赤血球は、検出液の遠心分離により、それぞれ測定部の内部空間の厚みと同じ厚みで層状に当該測定部に配置される。つまり、細胞層は遠心力により自動的に光学的観察に適した層状になるので、従来のように遠心分離した細胞層を別の容器に移し替えることなく、細胞層を光学的に観察することができる。且つ、測定部の内部空間の厚みが一定であるため、測定部のどの位置でも光路長は一定であり、光学測定の定量性を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第一実施形態の蛍光測定容器を示す斜視図である。
【図２】第一実施形態の蛍光測定容器を示す正面図である。
【図３】第一実施形態の蛍光測定容器を示す側面図である。
【図４】第一実施形態の蛍光測定容器内に検出液が蓄積された状態を示す正面図である。
【図５】第一実施形態の蛍光測定容器内に蓄積された検出液を遠心分離した後の状態を示す正面図である。
【図６】第一実施形態の蛍光測定容器内に蓄積された検出液を遠心分離した後の状態を示す側面図である。
【図７】第二実施形態の蛍光測定装置を示す模式図である。
【図８】従来のＰＣＲ管又は遠心管内に蓄積された検出液を遠心分離した後の状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の蛍光測定容器及び蛍光測定装置について、図面を参照して説明する。
【００２６】
［第一実施形態］
第一実施形態の蛍光測定容器１００を、図面に基づいて説明する。図１は第第一実施形態の蛍光測定容器１００を示す斜視図である。図２は第一実施形態の蛍光測定容器１００を示す正面図である。図３は第一実施形態の蛍光測定容器１００を示す側面図である。
【００２７】
蛍光測定容器１００は、子宮頸又は気管等の検出すべき部位から採取された細胞を含む検出液を収容するための容器であり、一種の遠心分離容器（遠心管）であり、検出すべき部位から採取された細胞に対して蛍光測定を行う。図１〜図３に示すように、本実施形態の蛍光測定容器１００は、円筒状の蓄積部１０及び扁平状の測定部２０を備える。蓄積部１０の形状は、特に限定されるものではなく、円筒状は単なる一例であり、多角柱状、楕円柱状等でも構わない。測定部２０の形状も特に限定されるものではなく、扁平状は単なる一例であり、図１の測定部２０の底面の長さと幅が同じ形でも構わない。
【００２８】
蓄積部１０は、一端に開口部１１を有し、細胞が含まれている検出液を、当該開口部１１から内部に蓄積することができる（図４を参照）。蓄積部１０は、開口部１１と反対側に底部１２を有する。蓄積部１０は、底部１２を介して測定部２０と繋がる。遠心分離により検出液から分離された細胞及び赤血球を、より容易に蓄積部１０から測定部２０に進入させるために、底部１２は、蓄積部１０から測定部２０へ向かうことに従って徐々に狭くなるように形成されることが好ましい。但し、細胞及び赤血球が蓄積部１０から測定部２０に入ることができる限り、底部１２の形状はこれに限定されない。
【００２９】
また、蓄積部１０の直径は特に限定されないが、検出すべき部位の細胞を採集するための細胞採集ブラシが進入可能なサイズに設定することが好ましい。通常、細胞採集ブラシのブラシヘッドの幅は２０ｍｍ程度であるため、蓄積部１０の直径は、好ましくは２０ｍｍ以上である。且つ、蓄積部１０の直径は、好ましくは、汎用遠心分離装置への進入に適したサイズであり、例えば、３０ｍｍ±５ｍｍとすることができる。
【００３０】
測定部２０の内部空間の厚さ、即ち図３の左右方向の幅は一定に設定されている。当該測定部２０では、検出液を遠心分離して得られた細胞層と赤血球層がそれぞれ測定部２０の内部空間の厚みと同じ厚みで層状に配置され（図５、図６参照）、赤血球層は測定部２０の下部に配置され、細胞層は赤血球層の上方に配置される。測定部２０の少なくとも測定面、すなわち、細胞層を観察するための励起光の入射面は、細胞層から放出される蛍光の波長を透過可能な材料で構成される。具体的に、光学測定に適合であればよく、例えば透明ガラスや透明樹脂とすることができる。
【００３１】
また、測定部２０の内部空間の厚みは、光学的測定に適したサイズである限り、特に限定されない。光が生物体組織に入ることができる距離の観点から、測定部２０の内部空間の厚みは、好ましくは３ｍｍ以下である。また、大きな細胞塊が測定部２０に入ることができる大きさの観点から、測定部２０の内部空間の厚みは、０．５ｍｍ以上であることが好ましい。上記の２つの観点から、測定部２０の内部空間の厚みは、０．５ｍｍ以上、且つ３ｍｍ以下が好ましい。
【００３２】
また、蛍光測定容器１００の全体の高さ（全長）は特に限定されない。ただし、通常の遠心分離装置に設置できるサイズが好ましく、例えば、蛍光測定容器１００の全体の高さ（全長）は１２０ｍｍ以下に設定できる。
【００３３】
以下、本実施形態の蛍光検出容器１００の使用方法を、図面を参照して説明する。
【００３４】
図４は蛍光測定容器１００内に検出液が蓄積された状態を示す正面図である。図５は蛍光測定容器１００内に蓄積された検出液を遠心分離した後の状態を示す正面図である。図６は蛍光測定容器１００内に蓄積された検出液を遠心分離した後の状態を示す側面図である。
【００３５】
まず、図４に示すように、検出すべき部位の細胞を含む検出液を、蛍光測定容器１００の開口１１から蛍光測定容器１００の内部に入れる。次に、汎用の遠心分離機を用いて、検出液が入っている容器に対して遠心分離を行う。遠心分離処理が完了した後、図５及び図６に示すように、遠心分離によって検出液から分離された細胞及び赤血球は、それぞれ測定部２０の内部空間の厚みと同じ厚みで、蛍光測定容器１００の測定部２０内に層状に配置される。赤血球層は測定部２０の下部に配置され、細胞層は赤血球層の上方に配置される。次に、測定部２０の測定面から励起光を照射し、細胞層からの蛍光を観察する。
【００３６】
次に、本実施形態の蛍光測定容器１００の作用効果について説明する。
【００３７】
本実施形態の蛍光測定容器１００は、測定部２０を備え、且つその内部空間の厚みは一定であるため、検出液中の細胞と赤血球は、検出液の遠心分離により、それぞれ測定部２０の内部空間の厚みと同じ厚みで層状に当該測定部２０に配置される。つまり、細胞層は遠心力により自動的に光学的観察に適した層状になるので、従来のように遠心分離した細胞層を別の容器に移し替えることなく、細胞層を光学的に観察することができる。
【００３８】
また、通常、蛍光物質（例えば、細胞層）の厚みが厚いほど、蛍光の強度が強くなる。したがって、従来のＰＣＲ管と遠心管の底部が円錐形又は半球形の場合は、その内部空間の厚み（即ち、図８の左右方向の幅）が異なるため、蛍光物質の濃度が同じであっても、光が照射される個所によって、放出される蛍光の強度は異なる。このように、光が細胞層を移動する距離、すなわち光路長が一定ではないと、蛍光の強度も一定ではなく、容器の内部空間の厚みは変数になり、光学測定の定量性の実現が困難になり、これにより細胞の光学的性質を正確に観測できない。
【００３９】
これに対して、本発明によれば、測定部２０の内部空間の厚みが一定であるため、測定部２０のどの位置でも光路長は一定であり、光学測定の定量性を実現することができる。
【００４０】
（実施例）
測定部２０の内部空間の厚みが１ｍｍである蛍光測定容器１００を用意した。白色粒子を混合した液体を蛍光測定容器１００の内部に入れ、遠心分離を行った。その結果、白色粒子は層状に測定部２０に沈殿され、観察に適した形状となった。
【００４１】
（比較例）
従来の普通の遠心分離用容器（遠心管）の一種であるＰＣＲチューブを用意した。実験例と同様に、白色粒子を混合した液体をＰＣＲチューブに入れて遠心分離を行った。その結果、白色粒子はＰＣＲチューブの円錐形の底部に立体的に沈殿し、どの方向から観察しても、反対側の白色粒子を観察することは難しかった。
【００４２】
以上、本発明の第一実施形態の蛍光測定容器を説明したが、本発明はこれに限定されない。以下、第一実施形態の変形例を説明する。
【００４３】
〈変形例１〉
第一実施形態の蛍光測定容器１００において、測定部２０の測定面は、細胞層から放出される蛍光の波長を透過できる材料で構成されているが、測定面以外の非測定面も細胞層から放出される蛍光を透過できる材料で構成されていても構わない。
【００４４】
〈変形例２〉
第一実施形態の蛍光測定容器１００において、測定部２０が透明ガラス又は透明樹脂等で構成されている例を説明した。しかし、測定部２０は、観測したい波長成分を透過できればよい。即ち、赤外線領域又は紫外線領域の光のみを処理する場合は、測定部２０は透明材料ではなくても構わない。
【００４５】
〈変形例３〉
測定部２０の材質は、励起光によって自家蛍光を発しない低自家蛍光材質であっても構わない。
【００４６】
〈変形例４〉
測定部２０の測定面以外の非測定面の表面は、黒色などの色に着色されていても構わない。これにより、蛍光測定を妨げる迷光、散乱光等の光を吸収することができる。
【００４７】
〈変形例５〉
測定部２０の測定面以外の非測定面の表面には、微細な凹凸が設けられている。これにより、蛍光測定を妨げる迷光、乱反射光等の光の発生を防ぐことができる。
【００４８】
〈変形例６〉
蛍光測定容器１００は、開口部１１を封止する蓋を備えていても構わない。これにより、検出液が開口部１１から溢れるのを防ぐことができる。また、当該蓋は、第一実施形態及び変形例１〜変形例５の測定部２０と同じ材質を適用しても構わないし、同じ着色処理又は表面処理が施されていても構わない。
【００４９】
［第二実施形態］
第二実施形態の蛍光測定装置２００を、図７に基づいて説明する。図７は、第二実施形態の蛍光測定装置２００を示す模式図である。
【００５０】
図７に示すように、蛍光測定装置２００は、第一実施形態及びその変形例の蛍光測定容器１００と、蛍光測定容器１００の測定部２０の測定面へ励起光を照射する光源２１０とを備える。光源２１０が放出する光は特に限定されないが、例えば、検出すべき検出対象の特性に応じて、紫外線から赤外線の領域において任意に変更できる。蛍光測定装置２００は、更に、測定部２０内の細胞層から発光する蛍光を透過させる蛍光フィルタ２２０と、蛍光を透過させることで像を形成する結像レンズ２３０と、結像レンズ２３０を透過して形成した像を観察する受光素子２４０とを備える。受光素子２４０は、例えば、カメラ、フォトダイオード、又は光電子増倍管とすることができる。
【００５１】
本実施形態の蛍光測定装置２００によれば、蛍光測定容器１００は測定部２０を備え、且つその内部空間の厚みは一定であるため、検出液中の細胞と赤血球は、検出液の遠心分離により、それぞれ測定部２０の内部空間の厚みと同じ厚みで層状に当該測定部２０に配置される。つまり、細胞層は遠心力により自動的に光学的観察に適した層状になるので、従来のように遠心分離した細胞層を別の容器に移し替えることなく、細胞層を光学的に観察することができる。また、測定部２０の内部空間の厚みが一定であるため、測定部２０のどの位置でも光路長は一定であり、光学測定の定量性を実現することができる。
【００５２】
以上、図面を参照して本発明の実施形態及び変形例を説明した。しかしながら、上記の説明は本発明を理解するための具体的な例に過ぎず、本発明の範囲を限定するものではない。当業者であれば、本発明の技術思想に基づいて実施形態に対して様々な変形及び組合せを行うことができ、それによるものも本発明の範囲に含まれるべきである。
【図１】
2021526647.tif 000003
【図２】
2021526647.tif 000004
【図３】
2021526647.tif 000005
【図４】
2021526647.tif 000006
【図５】
2021526647.tif 000007
【図６】
2021526647.tif 000008
【図７】
2021526647.tif 000009
【図８】
2021526647.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】令和2年12月10日(2020.12.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体物の検測部位から採集した細胞に対して蛍光測定を行うための蛍光測定容器であって、
開口部と、前記開口部と反対側に底部とを有し、前記細胞が含まれている検出液を当該開口部から内部に蓄積可能な蓄積部と、
前記蓄積部の前記底部に接続されており、その内部空間の厚みは一定であり、前記厚みの方向においてお互いに対向する両面の内の一つの面は測定面であり、少なくとも前記測定面は前記細胞から放出される蛍光を透過可能な、測定部と、を備えることを特徴とする蛍光測定容器。
【請求項２】
前記蓄積部の前記底部は、前記蓄積部から前記測定部へ向かうことに従って徐々に狭くなることを特徴とする、請求項１に記載の蛍光測定容器。
【請求項３】
前記測定部の前記測定面以外の非測定面も、前記細胞から放出される蛍光を透過可能であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の蛍光測定容器。
【請求項４】
前記測定部の前記測定面以外の非測定面の表面は、黒色に着色されていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の蛍光測定容器。
【請求項５】
前記測定部の前記測定面以外の非測定面の表面に、凹凸が設けられていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の蛍光測定容器。
【請求項６】
前記測定部の前記内部空間の厚みは、０．５ｍｍ以上３ｍｍ以下であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の蛍光測定容器。
【請求項７】
前記開口部を封止する蓋を、更に備えることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の蛍光測定容器。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の蛍光測定容器と、
前記蛍光測定容器の前記測定部の前記測定面へ励起光を照射する光源と、
前記測定部内の細胞層から発光する蛍光を透過させる蛍光フィルタと、
前記蛍光を透過させることで像を形成する結像レンズと、
前記結像レンズを透過して形成した像を観察する受光素子と、を備えることを特徴とする蛍光測定装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
通常、従来のＰＣＲ（Polymerase Chain Reaction）チューブと遠心管の底部は、図８に示すように円錐形又は半球形であり、遠心分離後、細胞と赤血球は遠心管の底部に沈殿し、最下層が赤血球層であり、その上が細胞層の形で積層する。
【国際調査報告】
2021526647.tif 000011
2021526647.tif 000012
2021526647.tif 000013
2021526647.tif 000014
2021526647.tif 000015
2021526647.tif 000016