(57)【要約】【課題】確実、簡便かつ迅速に微小試料等の移し替え可能なマニピュレータシステム、マニピュレータ制御プログラム及び吸入方法を提供する。【解決手段】試料テーブル７と、自動ピペット６と、ＸＹＺステージ５１と、顕微鏡カメラ４と、ＰＣ３（パーソナルコンピュータ）と、を備えたマニピュレータシステムを構成する。ＰＣ３は、自動ピペット６を制御し、マイクロピペット６１の中空部に細胞を吸入し及び吸入した細胞を吐出させる。さらに、ＸＹＺステージ５１を制御し、マイクロピペット６１を駆動する。このように、ＰＣ３は自動ピペット６及びＸＹＺステージ５１を制御し、シャーレ８中の細胞培養溶液と空気とを交互に吸入させることで、複数個の細胞を１つずつ分離した状態で連続的に吸入でき、１個ずつ分離した状態で吐出できる。このため、迅速かつ確実に細胞のマウント動作ができる。【選択図】図１
2008152044.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端が開口した管部を有し、その先端から中空部に液体を吸入する吸入手段と、
前記管部の先端を気体中に相対移動させる駆動手段と、
前記吸入手段により液体を吸入し、前記管部の中空部に液体層を形成させた後、前記駆動手段により前記管部の先端を気体中に相対移動させ、前記吸入手段により気体を吸入することで、前記液体層に続いて前記中空部の先端側に気層を形成させる吸入制御手段と、
を備えることを特徴とするマニピュレータシステム。
【請求項２】
前記駆動手段は、前記管部の先端を前記液体中に相対移動させることができるように構成されており、
前記吸入制御手段は、前記吸入手段により前記液体及び気体を交互に吸入させることで、前記管部の中空部に液体層と気体層とを交互に、夫々複数形成させることを請求項１に記載の特徴とするマニピュレータシステム。
【請求項３】
前記吸入手段は、前記中空部に吸入した吸入物を吐出可能に構成され、
前記駆動手段は、前記管部の先端を前記吸入物の吐出先となる容器に対して相対移動させることができるように構成されており、
前記吐出手段による前記吸入物を吐出と、前記駆動手段による前記管部の先端の相対移動と、を交互に行わせる吐出制御手段を備えることを特徴とする請求項２に記載のマニピュレータシステム。
【請求項４】
前記液体は、不溶物質を含有しており、
前記吸入制御手段は、前記吸入手段により前記不溶物質を吸入させ、当該不溶物質を含有した前記液体層を形成させることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のマニピュレータシステム。
【請求項５】
前記駆動手段は、前記管部の先端を前記液体中の指定位置へ相対移動させることができるように構成されており、
前記吸入制御手段は、前記駆動手段により前記管部の先端を前記不溶物質の近傍へ相対移動させ、前記吸入手段により当該不溶物質を吸入させることを特徴とする請求項４に記載のマニピュレータシステム。
【請求項６】
前記液体を撮影する撮影手段と、
前記撮影手段から出力される画像信号に基づいて、前記液体中の不溶物質を認識する認識手段と、
前記認識手段により認識された不溶物質の位置を演算する位置演算手段と、を備え、
前記吸入制御手段は、前記位置演算手段から出力される前記不溶物質の位置情報に基づいて、前記駆動手段により前記管部の先端を当該不溶物質の近傍に相対移動させることを特徴とする請求項５に記載のマニピュレータシステム。
【請求項７】
前記不溶物質は、細胞であることを特徴とする請求項４〜６のいずれかに記載のマニピュレータシステム。
【請求項８】
先端が開口した管部を有し、その先端から中空部に液体を吸入する吸入手段と、前記管部の先端を気体中に相対移動させる駆動手段と、コンピュータと、を備えたマニピュレータを制御するプログラムであって、
前記吸入手段により液体を吸入し、前記管部の中空部に液体層を形成させる液体吸入ステップと、前記駆動手段により前記管部の先端を気体中に相対移動させる気体移動ステップと、前記吸入手段により気体を吸入することで、前記液体層に続いて前記中空部の先端側に気層を形成させる気体吸入ステップと、からなる処理を前記コンピュータに実行させるためのプログラムを含むことを特徴とするマニピュレータ制御プログラム。
【請求項９】
前記気体吸入ステップの後、再び前記液体中に前記管部の先端を相対移動させる液体移動ステップを含み、
前記液体吸入ステップから前記液体移動ステップまでを繰り返すことを特徴とする請求項８に記載のマニピュレータ制御プログラム。
【請求項１０】
先端が開口した管部を有し、その先端から中空部に液体を吸入する吸入装置によって液体を吸入する吸入方法であって、
液体と気体とを交互に吸入することで、前記中空部に液体層と気体層とを交互に夫々複数形成させることを特徴とする吸入方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、細胞等の吸入に好適なマニピュレータシステム、マニピュレータ制御プログラム及び吸入方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、医療等の分野では、シャーレなどの培養器からチップなどの検出器に、細胞を１個ずつ導入する作業は、手動で細胞溶液を吸吐するピペット等の器具を用いて、顕微鏡画像を見ながら作業者が手作業で行っていた。
ところで、近年においては、特許文献１に示すように、細胞に物質を注入する場合など、対象試料が非常に微小で高精度な位置決めが要求される場合には、マニピュレータが用いられている。
【特許文献１】特開２００５−１１８９０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述のように細胞を１個ずつ検出器等に導入するには、１個ずつ確実に吸入するのは困難な作業であり、ピペット等の取り扱いに熟練を要する。また、特許文献１に示すようなマニピュレータを用いれば、細胞にピペットを近づける作業は確実になるが、吸引作業は依然困難であり、さらに、例えば、１６穴プレートなど検出器に細胞を１個ずつ多数導入する必要がある場合は、上記作業を繰り返さなければならず、手間及び時間を要していた。
本発明は上述の問題点に鑑みてなされたものであり、確実、簡便かつ迅速に微小試料等の移し替え可能なマニピュレータシステム、マニピュレータ制御プログラム及び吸入方法を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１によるマニピュレータシステムは、先端が開口した管部を有し、その先端から中空部に液体を吸入する吸入手段と、前記管部の先端を気体中に相対移動させる駆動手段と、前記吸入手段により液体を吸入し、前記管部の中空部に液体層を形成させた後、前記駆動手段により前記管部の先端を気体中に相対移動させ、前記吸入手段により気体を吸入することで、前記液体層に続いて前記中空部の先端側に気層を形成させる吸入制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００５】
なお、相対移動とは、液体側（液体を収容した容器等）及び管部の先端のいずれを移動させてもよいことを意味する。
本発明の請求項２によるマニピュレータシステムは、請求項１において、前記吸入手段は、前記中空部に吸入した吸入物を吐出可能に構成され、前記駆動手段は、前記管部の先端を前記吸入物の吐出先となる容器に対して相対移動させることができるように構成されており、前記吐出手段による前記吸入物を吐出と、前記駆動手段による前記管部の先端の相対移動と、を交互に行わせる吐出制御手段を備えることを特徴とする。
【０００６】
本発明の請求項３によるマニピュレータシステムは、請求項２において、前記吸入手段は、前記中空部に吸入した吸入物を吐出可能に構成され、前記駆動手段は、前記管部の先端を前記吸入物の吐出先となる容器に対して相対移動させることができるように構成されており、前記制御手段は、前記吐出手段による前記吸入物を吐出と、前記駆動手段による前記管部の先端の相対移動と、を交互に行わせることを特徴とする。
【０００７】
本発明の請求項４によるマニピュレータシステムは、請求項１〜３のいずれかにおいて、前記液体は、不溶物質を含有しており、前記吸入制御手段は、前記吸入手段により前記不溶物質を吸入させ、当該不溶物質を含有した前記液体層を形成させることを特徴とする。
本発明の請求項５によるマニピュレータシステムは、請求項４において、前記駆動手段は、前記管部の先端を前記液体中の指定位置へ相対移動させることができるように構成されており、前記吸入制御手段は、前記駆動手段により前記管部の先端を前記不溶物質の近傍へ相対移動させ、前記吸入手段により当該不溶物質を吸入させることを特徴とする。
【０００８】
本発明の請求項６によるマニピュレータシステムは、請求項５において、前記液体を撮影する撮影手段と、前記撮影手段から出力される画像信号に基づいて、前記液体中の不溶物質を認識する認識手段と、前記認識手段により認識された不溶物質の位置を演算する位置演算手段と、を備え、前記吸入制御手段は、前記位置演算手段から出力される前記不溶物質の位置情報に基づいて、前記駆動手段により前記管部の先端を当該不溶物質の近傍に相対移動させることを特徴とする。
本発明の請求項７によるマニピュレータシステムは、請求項４〜６のいずれかにおいて、前記不溶物質は、細胞であることを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項８によるマニピュレータ制御プログラムは、先端が開口した管部を有し、その先端から中空部に液体を吸入する吸入手段と、前記管部の先端を気体中に相対移動させる駆動手段と、コンピュータと、を備えたマニピュレータを制御するプログラムであって、前記吸入手段により液体を吸入し、前記管部の中空部に液体層を形成させる液体吸入ステップと、前記駆動手段により前記管部の先端を気体中に相対移動させる気体移動ステップと、前記吸入手段により気体を吸入することで、前記液体層に続いて前記中空部の先端側に気層を形成させる気体吸入ステップと、からなる処理を前記コンピュータに実行させるためのプログラムを含むことを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項９によるマニピュレータ制御プログラムは、請求項８において、前記気体吸入ステップの後、再び前記液体中に前記管部の先端を相対移動させる液体移動ステップを含み、前記液体吸入ステップから前記液体移動ステップまでを繰り返すことを特徴とする。
本発明の請求項１０による吸入方法は、先端が開口した管部を有し、その先端から中空部に液体を吸入する吸入装置によって液体を吸入する吸入方法であって、液体と気体とを交互に吸入することで、前記中空部に液体層と気体層とを交互に夫々複数形成させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、複数個の細胞等や複数種類の液体を夫々分離した状態で連続的に吸入することができ、吸入作業の迅速化が図れる。同様に、吐出作業も迅速に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は本実施形態のマニピュレータシステムを示す概略図であり、図２は流路チップ１の一例を示す図（（ａ）は平面図であり、（ｂ）は積層構成を説明するための図である。）であり、図３は自動ピペット６の概略を示す図であり、図４は自動ピペット６の各部の構成を示す図であり（（ａ）はポンプ６３を示す図、（ｂ）はマイクロピペット６１を示す図である。）、図５は細胞吸入時のＰＣ３による処理を示すフローチャートであり、図６は細胞吐出時のＰＣ３による処理を示すローチャートであり、図７は細胞培養溶液層と空気層とを交互に形成する様子を示す模式図である。
【００１３】
図１のマニピュレータシステムは、試料テーブル７と、自動ピペット６と、ＸＹＺステージ５１と、顕微鏡カメラ４と、ＰＣ３（パーソナルコンピュータ）と、を備えて構成される。
試料テーブル７は、Ｘ方向（水平方向）への駆動機構をもつＸステージ５２に接続（可動部に一体形成）されており、テーブル面がＸ方向に移動可能になっている。図１では、試料テーブル７には、流路チップ１及び細胞培養後の細胞を含有したままの細胞培養溶液を収容したシャーレ８が載置されている。試料テーブル７を駆動するＸステージ５２は、ＰＣ３からの駆動信号に応じ、流路チップ１及びシャーレ８を顕微鏡カメラ４の視野下に移動させる。なお、試料テーブル７はＸＹステージを使用してもよい。
【００１４】
なお、流路チップ１は、本実施形態においてシャーレ８から吸入した細胞の吐出先となる容器であり、具体的には図２に示すものを用いている。図２の流路チップ１は、基板１１上に膜状電極１４（ＰｔとＴｉを積層して形成）、感光性樹脂１２を、リソグラフィ技術により所定のパターンで積層したものである。感光性樹脂１２を一部除去することで、４つの凹部２が併設されており、各凹部２は、１対の溶液槽２１，２２とこれを連通する微細流路２３とを形成している。溶液槽２１，２２の底面には、１対の膜状電極１４，１４が形成されており、この膜状電極１４，１４間に電圧を印加することで、溶液槽２１，２２の一方に導入した溶液が微細流路２３を通り他方の溶液槽に向かって駆動される。微細流路２３の流路方向中央には他の部分よりも幅の狭い狭幅部２４が形成され、溶液に含有された細胞がこの狭幅部２４に挟み込まれて、破砕される。なお、図１中、符号９は、コネクタである。流路チップ１は、膜状電極１４が露出した端部がこのコネクタ９に装着され、図示しない電源と電気的に接続される。
【００１５】
図１の説明に戻り、自動ピペット６は、ＰＣ３からの吸入信号又は吐出信号を受けて、細胞溶液を吸入又は吐出するものであり、本発明の吸入手段及び吐出手段に相当する。本実施形態では、図３に示すように、ポンプ駆動装置６５と、カップリング６４と、ポンプ６３と、チューブ６２と、マイクロピペット６１と、を備えて構成される。
ポンプ駆動装置６５は、ステッピングモータ及びこれを駆動するためのドライバで構成され、ＰＣ３から入力される吸入指令又は吐出指令に基づいて、ステッピングモータの駆動軸が回転する。その回転駆動力は、カップリング６４を介して図４に示すポンプ６３に伝達される。
【００１６】
図４のポンプ６３は、カップリング６４に結合した接続軸６３ａが、ハウジング６３ｂ内部（図示せず）で回転可能に支持されており、ポンプ駆動装置６５の回転に応じて回転する。接続軸６３ａの他端は、ハウジング６３ｂ内部において、ねじ機構を介してピストン６３ｃに同軸上で接続している。そして、当該ピストン６３ｃがねじ機構により接続軸６３ａの回転角に応じた分だけ軸方向に移動することで、シリンダー６３ｄの中空部を減圧又は増圧する。シリンダー６３ｄ先端には、チューブ６２を介して管状のマイクロピペット６１が接続し、シリンダー６３ｄ内圧の減少によりマイクロピペット６１の中空部に細胞溶液が吸入され、シリンダー６３ｄ内圧の増加により中空部に吸入された細部溶液が吐出される。なお、図４中、符号６１ａはガラスキャピラリである。
【００１７】
上記自動ピペットを構成するマイクロピペット６１が本発明の管部に相当する。
上記自動ピペット６は、マイクロピペット６１が図示しないピペットホルダーを介して、ＸＹＺステージ５１に支持されている。ＸＹＺステージ５１は、Ｘ方向（水平方向）へ駆動するＸ軸駆動部、Ｙ方向（Ｘ方向に垂直な水平方向）へ駆動するＹ軸駆動部及びＺ方向（上下方向）へ駆動するＺ軸駆動部から構成され、ＰＣ３からの位置を指定した駆動信号に応じてマイクロピペット６１を駆動する。このＸＹＺステージ５１が、本発明の駆動手段に相当する。なお、ＸＹＺステージ５１の構成は本発明において特に限定されず、例えば、駆動方式としては、空気圧駆動方式、油圧（水圧）駆動方式、電磁力駆動方式、電動モータ駆動方式、圧電駆動方式のいずれでもよい。また、微動用と粗動用とで別々の駆動方式を用い、これらを組み合わせた構成としてもよい。
【００１８】
顕微鏡カメラ４は、光学顕微鏡とカメラで構成され、光学顕微鏡により拡大した光学的な像をカメラにより電気的な画像信号に変換し、ＰＣ３に出力するものであり、本発明の撮影手段に相当する。図１では、顕微鏡カメラ４は、シャーレ８又は流路チップ１が視野に入るように試料テーブル７上方に設置されているが、顕微鏡の構成（配置）の形式は問わない。
【００１９】
ＰＣ３は、ＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｕｎｉｔ）、ＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍ−ａｃｃｅｓｓ  ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（ｒｅａｄ−ｏｎｌｙ  ｍｅｍｏｒｙ）及び各種のドライバ等を備えて構成される。ＰＣ３は、顕微鏡カメラ４から入力される画像信号に基づいて画像処理を行い、画像処理の結果等に基づいて、自動ピペット６、ＸＹＺステージ５１及びＸステージ５２に駆動信号を出力する。これにより、本実施形態では、シャーレ８中の細胞培養溶液より細胞を１個ずつ吸入してから、吸入した細胞を流路チップ１の４つの凹部２の溶液槽２２に１個ずつ吐出するまでの一連の移し替え動作を行う。
【００２０】
次に、図５に示すフローチャートを用いてＰＣ３による処理及びこれに伴う装置全体の細胞吸入動作について説明する。吸入動作は、メインプログラムに呼び出されて実行されるサブルーチンプログラムにより、実現される。
まず、流路チップ１及び細胞培養溶液を収容したシャーレ８が試料テーブル７上の決められた位置に置かれ、シャーレ８が顕微鏡カメラ４の視野下にあるものとする。また、吸入すべき細胞の個数について、すでにユーザによる設定が行われているものとする。この状態で、まず、ステップＳ１０１において、顕微鏡カメラ４から画像信号を取得する。続くステップＳ１０２では、ステップＳ１０１において顕微鏡カメラ４から取得した画像信号を画像処理し、細胞を認識し、認識された複数の細胞の中から任意の１つを選択する。そして、選択された細胞の座標を算出し、これに基づき吸入位置の座標を算出する。この細胞を認識する処理が本発明の認識手段に相当し、細胞の座標の算出処理が本発明の位置演算手段に相当する。続くステップＳ１０３では、ステップＳ１０２において算出された座標に基づいて、ＸＹＺステージ５１への指令値を算出する。そして、ステップＳ１０３で算出された指令値に基づいて、まずステップＳ１０４でＸ及びＹ方向への駆動指令をＸＹＺステージ５１に出力し、駆動終了の信号がＸＹＺステージ５１から入力した後、続いてステップＳ１０５においてＺ方向への駆動指令を出力し、マイクロピペット６１の先端が細胞培養溶液を吸入できる状態とする。このステップＳ１０４及びＳ１０５が本発明の液体移動ステップに相当する。
【００２１】
次に、ステップＳ１０６において、ＸＹＺステージ５１から駆動終了の信号が入力すると、ポンプ駆動装置６５に細胞の吸入指令を出力する。これにより、自動ピペット６のシリンダー６３ｄ内圧が減圧され、マイクロピペット６１の中空部に指定された細胞が吸入される。吸入指令は、細胞を含む細胞培養溶液の吸入量を細胞の容積以上の量とするような指令値であり、例えば、細胞の粘性や比重等に応じ各種の細胞培養溶液について予め定めた吸入量とする。また、後述するように細胞培養溶液の吸入を繰り返す場合には、吸入回毎にこれを変化させてもよい。なお、吸入後は減圧を停止し、マイクロピペット６１内に形成された吸入細胞を含む細胞培養溶液層の位置、形状が保たれるように、シリンダー６３ｄ内圧を維持する。なお、このステップＳ１０６が本発明の液体吸入ステップに相当する。
【００２２】
そして、続くステップＳ１０７では、ポンプ駆動装置６５から吸入終了の信号が入力すると、空気の吸入位置への駆動指令、つまり細胞培養液の液面からマイクロピペット６１の先端が離れる分だけ上方へ駆動する駆動指令をＸＹＺステージ５１に出力する。これにより、ＸＹＺステージ５１のＺ軸駆動部が作動して、マイクロピペット６１を上方へ駆動し、マイクロピペット６１の先端が液面から離れた状態となる。この上方への駆動量は、例えば、予め定めた値とする。なお、このステップＳ１０７が本発明の気体移動ステップに相当する。
【００２３】
次に、ステップＳ１０８において、ＸＹＺステージ５１から駆動終了の信号が入力すると、ポンプ駆動装置６５へ空気の吸入指令を出力する。これにより、自動ピペット６のシリンダー６３ｄ内圧が減圧され、マイクロピペット６１に空気が吸入され、細胞培養溶液層よりも先端側に空気層が形成された状態となる。空気の吸入量は、複数回の細胞の吸入により、空気層の前後に細胞培養溶液層が形成される場合に、当該細胞培養溶液層をはっきりと分けることができる程度の吸入量とし、例えば予め定めた値を用いる。なお、このステップＳ１０８が本発明の空気吸入ステップに相当する。
【００２４】
その後、ステップＳ１０９において、設定された個数分吸入したか否かを判定し、既に設定した吸入個数に達した場合（ステップＳ１０９：Ｙｅｓ）は、吸入処理を終了しメインプログラムに復帰する。未だ設定された吸入個数に達していない場合（ステップＳ１０９：Ｎｏ）は、再びステップＳ１０１に戻り、設定した個数に達するまで上記ステップＳ１０１〜ステップＳ１０９に示す処理を繰り返す。これにより、図７の模式図に示すように、マイクロピペットの中空部には、細胞培養溶液層と空気層とが交互に、夫々設定個数分だけ（図では４個ずつ）形成されることとなる。この細胞を含有する細胞培養溶液層が本発明の液体層に相当し、空気層が本発明の気体層に相当する。
【００２５】
以上のＰＣ３による処理が本発明の吸入制御手段に相当する。このように、細胞を複数個吸入するには、吸入細胞を含む細胞培養溶液と空気とを交互に吸入し、細胞培養溶液層と空気層とを交互に複数個形成させれば、１個ずつ細胞を吸入し、流路チップ１に１個ずつマウントさせ、これを目標個数分繰り返すよりも、吸入動作を連続的に行えるので、迅速かつ効率的である。また、マイクロピペット６１内に空気層を形成させることなく、一度に複数個を吸入することも考えられるが、この場合、マイクロピペット６１内で細胞がくっつきあったりして、吐出時にうまく１個１個の細胞を分離できなくなる。この点、空気層を形成させれば、空気層によりマイクロピペット６１内で各細胞培養溶液層を確実に分離できるので、１個１個を分離した状態で吐出できる。また、分離する層が空気層であれば、特に分離層用の材料等を用意する必要もなく、手軽に形成できる。
【００２６】
次に、図６に示すフローチャートを用いてＰＣ３による処理及びこれに伴う装置全体の細胞吐出動作について説明する。吐出動作は、メインプログラムに呼び出されて実行されるサブルーチンプログラムにより、実現される。
前記のようにマイクロピペット６１内に細胞を複数個吸入し、自動ピペット６を液面から離れる所定距離分だけ持ち上げた状態で、まず、ステップＳ２０１において、顕微鏡カメラ４の視野下に流路チップ１が入るようにＸステージ５２に試料テーブル７の駆動指令を出力する。本実施形態では、予め定めた分だけ駆動させる。
【００２７】
続くステップＳ２０２において、試料テーブル７の駆動終了信号が入力すると、顕微鏡カメラ４から流路チップ１の画像信号を取得する。そして、続くステップＳ２０３において、画像処理を行うことで、細胞を吐出する位置（マウントする位置）を認識し、その座標を算出する。本実施形態では、前述した流路チップ１の４つの溶液槽２２に夫々細胞を１個ずつマウントさせることから、夫々の溶液槽２２の座標を算出し、記憶する。このとき、溶液槽２２の形状又は膜状電極１４のパターンを予め記憶しておき、画像信号からこのパターン抽出して溶液槽又は電極を認識し、その座標を算出する。続くステップＳ２０４においては、ステップＳ２０３において算出した細胞をマウントする４つの位置の座標に基づいて、ＸＹＺステージ５１への指令値を夫々算出する。
【００２８】
そして、ステップＳ２０４において算出した指令値に基づいて、まずステップＳ２０５でＸＹ方向への駆動指令をＸＹＺステージ５１に出力し、駆動終了の信号がＸＹＺステージ５１から入力した後、続くステップＳ２０６においてＺ方向への駆動指令を出力し、マイクロピペット６１の先端から細胞を吐出できる状態とする。
【００２９】
ＸＹＺステージ５１から駆動終了信号が入力すると、続くステップＳ２０７において、ＰＣ３は自動ピペット６に細胞１個分の吐出指令を出力する。このとき、予め定めた分だけ吐出する吐出指令を出力するが、顕微鏡カメラ４から画像信号を取得し（ステップＳ２０８）、この画像信号を画像処理することで、細胞がマウントすべき位置に吐出されたか否かを判定する。細胞が吐出されたと判定した場合（ステップＳ２０８：Ｙｅｓ）には、ステップＳ２０８に移行する。一方、細胞が吐出されていないと判定した場合（ステップＳ２０８：Ｎｏ）には、ステップＳ２０６に戻り、細胞の吐出が確認されるまで自動ピペット６のシリンダー６３ｄ内圧を徐々に高める。
【００３０】
ステップＳ２０９においては、吐出個数が吸入個数となったか、すなわち、吸入した細胞を全て吐出したか否かを判定し、全て吐出した場合（ステップＳ２０９：Ｙｅｓ）は、吐出動作を終了し、メインプログラムに復帰する。一方、未だ吸入した細胞を全て吐出し終わっていない場合（ステップＳ２０９：Ｎｏ）には、全て吐出し終わるまでステップＳ２０５〜Ｓ２０９を繰り返す。
以上のＰＣ３による処理が本発明の吐出制御手段に相当する。このように、マイクロピペット６１内に空気層を挟んで細胞培養溶液層を連続的に吸入しておくことで、細胞を１個１個分離した状態で連続的に吐出させることができ、迅速かつ確実に吐出作業を行うことができる。
【００３１】
以上、本発明について説明したが、前記図５のフローにおいて、ステップＳ１０６で細胞が吸入されたか否かを顕微鏡カメラ４で撮影した画像から判別するようにしてもよい。また、ステップＳ１０２において、細胞認識後、ＰＣ３側で吸入する細胞を選択しているが、例えばモニタにより認識結果をユーザに表示して、ユーザに吸入したい細胞を選択させ、その選択された細胞の吸入位置を算出するようにしてもよい。
さらに、試料テーブルの駆動等の制御は、シーケンスを組んで駆動してもよい。
【００３２】
このほか、本発明の適用は、上記実施の形態に限定されず、例えば、細胞培養溶液を吸入するときのみならず、異なる種類の液体を吸入し、他の容器へ移すときなどにも、本発明を適用可能である。
また、図１に示すように、マイクロピペット６１を移動させる場合に限らず、シャーレ８を載せた試料テーブル７を試料テーブル７をＸ、Ｙ及びＺ方向に移動させる構成としたり、試料テーブル７をＸ及びＹ方向に移動させ、マイクロピペット６１をＺ方向に移動させる構成としてもよい。また、ある程度深さのある容器等から細胞を吸入する場合には、Ｚ方向の位置を確認するためにカメラをさらに設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本実施形態のマニピュレータシステムを示す概略図である。
【図２】（ａ）は流路チップの平面図であり、（ｂ）は流路チップの積層構成を説明するための図である。
【図３】自動ピペットの概略を示す図である。
【図４】（ａ）はポンプを示す図、（ｂ）はマイクロピペットを示す図である。
【図５】細胞吸入時のＰＣによる処理を示すフローチャートである。
【図６】細胞吐出時のＰＣによる処理を示すフローチャートである。
【図７】細胞培養溶液層と空気層とを交互に形成する様子を示す模式図である。
【符号の説明】
【００３４】
１     流路チップ
２     凹部
４     顕微鏡カメラ
６     自動ピペット
７     試料テーブル
８     シャーレ
９     コネクタ
１１   基板
１２   感光性樹脂
１４   膜状電極
２１，２２    溶液槽
２３   微細流路
２４   狭幅部
６１   マイクロピペット
６２   チューブ
６３   ポンプ
６３ａ 接続軸
６３ｂ ハウジング
６３ｃ ピストン
６３ｄ シリンダー
６４   カップリング
６５   ポンプ駆動装置
【図１】
2008152044.tif 000003
【図２】
2008152044.tif 000004
【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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