(57)【要約】【課題】細胞に与えるダメージを抑えつつ、径小の多数の細胞含有液滴を生成することができる細胞分離選別装置及び細胞整列用基板を提供する。【解決手段】多数の細胞を含む細胞懸濁液に対して処理を行なって細胞を間隔を隔てて整列させて流す細胞整列部１と、細胞整列部１で整列された細胞に対して検知処理を行って細胞に関する情報を検知する細胞情報検知部３と、細胞情報検知部３で検知された情報に基づいて細胞を選別する細胞選別部５とを具備する。細胞整列部１は、細胞懸濁液７０を流す第１通路１１と、第１通路１１にこれと交差する方向に連通すると共に第１通路１１の細胞懸濁液７０の流れを分断させる分断用液状物７５を流す第２通路１２とを備えている。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数の細胞を含む細胞懸濁液に対して処理を行なって細胞を間隔を隔てて整列させて流す細胞整列部と、
前記細胞整列部で整列された細胞に対して検知処理を行って細胞に関する情報を検知する細胞情報検知部と、
前記細胞情報検知部で検知された情報に基づいて細胞を選別する細胞選別部とを具備する細胞分離選別装置において、
前記細胞整列部は、
細胞を含む細胞懸濁液を流す第１通路と、
前記第１通路にこれと交差する方向に連通すると共に前記第１通路の細胞懸濁液の流れを分断させ、細胞を含有する微小の多数の細胞含有液滴を形成する分断用液状物を流す第２通路とを具備していることを特徴とする細胞分離選別装置。
【請求項２】
請求項１において、前記細胞整列部は、前記第１通路及び前記第２通路を有する共通基部を備えていることを特徴とする細胞分離選別装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、前記細胞整列部は、前記細胞整列部で整列された細胞含有液滴の細胞に対して前記細胞情報検知部で検知処理を行なう検知位置を有しており、
前記第２通路を流れる細胞含有液滴を前記検知位置に案内する案内部が前記細胞整列部に設けられていることを特徴とする細胞分離選別装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか一項において、細胞含有液滴に気体を当て、気体圧で細胞含有液滴を前記第２通路の細胞出口から離脱させる離脱操作を行う気体噴出部が設けられていることを特徴とする細胞分離選別装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか一項において、細胞含有液滴を前記第２通路の細胞出口から離脱させる離脱操作の前及び離脱操作の時のうちの少なくとも一方において、細胞含有液滴に液状物を補充し、細胞含有液滴の液状部分を増量させる増量部が設けられていることを特徴とする細胞分離選別装置。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれか一項において、前記細胞整列部は、前記第１通路の流れ方向に対して交差する方向に沿った断面において、前記第１通路を包囲する包囲壁部を有すると共に、前記第２通路の流れ方向に対して交差する方向に沿った断面において、前記第２通路を包囲する包囲壁部を有することを特徴とする細胞分離選別装置。
【請求項７】
請求項６において、前記細胞整列部は、前記第１通路及び前記第２通路を有する基板部と、前記基板部に被着され被着により前記第１通路及び前記第２通路を包囲する蓋部とを有することを特徴とする細胞分離選別装置。
【請求項８】
請求項１〜請求項７のいずれか一項において、前記細胞整列部の前記第１通路及び前記第２通路のうちの少なくとも一方の少なくとも一部は、前記細胞懸濁液または前記分断用液状物に対して疎液性を有する疎液処理が施されていることを特徴とする細胞分離選別装置。
【請求項９】
細胞を含む細胞懸濁液を流すことにより細胞を間隔を隔てて整列させる細胞整列用基板であって、
前記細胞整列用基板は、
細胞を含む細胞懸濁液を流す第１通路と、
前記第１通路にこれと交差する方向に連通すると共に前記第１通路の細胞懸濁液の流れを分断させ、細胞を含有する径小の多数の細胞含有液滴を形成する分断用液状物を流す第２通路とを具備していることを特徴とする細胞整列用基板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、細胞懸濁液（細胞を含有する液状物）に含まれている細胞を分離して選別する細胞分離選別装置、及び、細胞分離選別装置において細胞を整列させるために使用される細胞整列用基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、細胞を分離して選別するフローサイトメータとも呼ばれる細胞分離選別装置が提供されている。この細胞分離選別装置は、多数の細胞を含む細胞懸濁液に対して処理を行なって細胞を間隔を隔てて整列させて流す細胞整列部と、細胞整列部で整列された細胞に対して検知処理を行なって細胞に関する情報を検知する細胞情報検知部と、細胞情報検知部で検知された情報に基づいて細胞を選別する細胞選別部とを具備する。
【０００３】
図６は上記した従来の細胞分離選別装置の細胞整列部１００を模式的に示す。細胞整列部１００はシースフロー式と呼ばれるものであり、細胞懸濁液２００を下方に流す筒形状の第１ノズル部１０１と、第１ノズル部１０１の外周側において第１ノズル部１０１と同軸的に設けられた筒形状の第２ノズル部１０２とを有する。第２ノズル部１０２は細胞懸濁液２００を外側から包囲するようにシース液３００を下方に流す。これにより細胞懸濁液２００の流れを細く絞って細胞を流れ方向に沿って整列させる。この場合、シース液３００の圧力を高くすると、細胞懸濁液２００の流路径が小さくなる。また、シース液３００の圧力を低くすると、細胞懸濁液２００の流路径が増加する。
【０００４】
上記したシースフロー式を採用した細胞整列部１００は、特許第２７４９９０６号（公開番号：特開平３−１２２５４８号公報）の第１１図に開示されている。
【０００５】
上記したように細胞整列部１００により細胞懸濁液２００の細胞４００を流れ方向に沿って整列させることにすれば、細胞情報検知部は各細胞４００に対して検知処理を良好に行なうことができ、細胞４００に関する情報を良好に検知することができる利点が得られる。
【０００６】
【特許文献１】
特開平３−１２２５４８号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで上記した細胞分離選別装置によれば、細径に絞った細胞懸濁液２００の流れに対して超音波振動子により超音波振動を与え、微小な細胞含有液滴を形成することにしている。しかしながら、細胞懸濁液２００の流れに対して超音波振動を与えて細胞含有液滴を形成するため、細胞含有液滴に含有されている細胞４００にダメージを与えがちであり、好ましいものではない。
【０００８】
本発明は上記した実情に鑑みてなされたものであり、細胞に与えるダメージを抑えつつ、径小の多数の細胞含有液滴を生成することができる細胞分離選別装置及び細胞整列用基板を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決すべく、本発明に係る細胞分離選別装置は、多数の細胞を含む細胞懸濁液に対して処理を行なって細胞を間隔を隔てて整列させて流す細胞整列部と、細胞整列部で整列された細胞に対して検知処理を行って細胞に関する情報を検知する細胞情報検知部と、細胞情報検知部で検知された情報に基づいて細胞を選別する細胞選別部とを具備する細胞分離選別装置において、
細胞整列部は、
細胞を含む細胞懸濁液を流す第１通路と、
第１通路にこれと交差する方向に連通すると共に第１通路の細胞懸濁液の流れを分断させ、細胞を含有する微小の多数の細胞含有液滴を形成する分断用液状物を流す第２通路とを具備していることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明によれば、分断用液状物が第２通路に流れると共に、多数の細胞を含む細胞懸濁液が第１通路を流れる。第１通路を流れる細胞懸濁液が第１通路と第２通路との交差部分に到達すると、第２通路を流れる分断用液状物によって、細胞懸濁液は細かい微小滴状に連続的に破断される。これにより多数の微小の細胞含有液滴が連続的に生成される。生成された多数の細胞含有液滴は、第２通路に沿ってこれの下流側に流れる。
【００１１】
本発明に係る細胞整列用基板は、上記した細胞分離選別装置に使用できるものであり、細胞を含む細胞懸濁液を流すことにより細胞を間隔を隔てて整列させる細胞整列用基板であって、細胞整列用基板は、
細胞を含む細胞懸濁液を流す第１通路と、
第１通路にこれと交差する方向に連通すると共に第１通路の細胞懸濁液の流れを分断させ、細胞を含有する微小の多数の細胞含有液滴を形成する分断用液状物を流す第２通路とを具備していることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明によれば、分断用液状物が第２通路に流れると共に、多数の細胞を含む細胞懸濁液が第１通路を流れる。第１通路を流れる細胞懸濁液が第１通路と第２通路との交差部分に到達すると、第２通路を流れる分断用液状物によって、細胞懸濁液は細かい微小滴状に連続的に破断される。これにより多数の微小の細胞含有液滴が連続的に生成される。生成された多数の細胞含有液滴は、第２通路に沿ってこれの下流側に流れる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
・本発明に係る細胞分離選別装置は、多数の細胞を含む細胞懸濁液に対して処理を行なって細胞を間隔を隔てて整列させて流す細胞整列部と、細胞整列部で整列された細胞に対して検知処理を行なって細胞に関する情報を検知する細胞情報検知部と、細胞情報検知部で検知された情報に基づいて細胞を選別する細胞選別部とを具備する。
【００１４】
・本発明に係る細胞整列部は、細胞を含む細胞懸濁液を流す第１通路と、第１通路にこれと交差する方向に連通すると共に第１通路の細胞懸濁液を分断させ、微小な多数の細胞含有液滴を連続的に形成する分断用液状物を流す第２通路とを具備している。１個の細胞含有液滴に含まれている細胞は、１個であることが好ましい。即ち、１液滴・１細胞が好ましい。但し場合によっては、１個の細胞含有液滴に含まれている細胞は複数個でも良い。
【００１５】
第２通路は第１通路に交差している。交差するとは、第１通路と第２通路とが交わるように連通するという意味である。交差角度は適宜選択できるが、一般的には９０度、または、９０度近傍とすることができるが、これに限定されるものではない。第１通路及び第２通路はＴ字形状に交差していても良いし、場合によっては、十文字形状に交差していても良いし、Ｙ形状に交差していても良い。第１通路及び第２通路は溝状または密閉通路状とすることができる。
【００１６】
第１通路を流れる細胞懸濁液は細胞を含有する液の意味であり、液状物と、液状物に含有された多数の細胞とを有する。液状物としては細胞緩衝液、生理食塩水、細胞等張液、培養液等を例示できるが、詰まりにくいものが好ましい。一般的に、細胞は親水性をもつので、細胞懸濁液を構成する液状物としては、親水性をもつものを採用することができる。細胞懸濁液に含有されている細胞としては、細胞類を意味し、細胞自体の他に、細胞構成物質、細胞関連物質、オルガネラも含み、血球細胞（白血球、赤血球、血小板等）、動物細胞（培養細胞、単離組織等）、植物細胞、微生物（細菌、原虫、菌類等）、海洋生物（プランクトン等）、精子、酵母、ミトコンドリア、核、蛋白質、ＤＮＡやＲＮＡ等の核酸、抗体等が例示される。
【００１７】
細胞含有液滴の平均径としては、細胞の種類によっても相違するものの、４〜８００μｍ、殊に４〜４００μｍ、４〜２００μｍを例示することができるが、これに限定されるものではない。
【００１８】
第２通路に流す分断用液状物としては、第１通路の細胞懸濁液を分断させ、１個または複数個の細胞を含有する微小の多数の細胞含有液滴を形成できるものであれば良い。分断用液状物としては疎水性を有するものを採用することができる。従って、分断用液状物としては油等が例示される。油としてはひまわり油、オリーブ油、きり油、あまに油、シリコンオイル、ミネラルオイル等を例示できる。油は潤滑性に富むため、第２通路における細胞含有液滴の通過性を向上させることができる。
【００１９】
・本発明に係る細胞分離選別装置によれば、好ましくは、第１通路及び第２通路は共通基部に形成されている形態を採用することができる。共通基部の材質としては、アクリル樹脂等の樹脂、ガラス、シリコン、金属（例えば鉄系、アルミ系、チタン系）等が例示される。共通基部は基板状とすることができる。従って共通基部は共通基板とすることができる。第１通路の通路幅、第２通路の通路幅は、細胞含有液滴が通過できる大きさである必要があり、細胞の種類によっても相違するものの、１〜８００μｍ、殊に２〜５００μｍ、５〜３００μｍを例示することができる。なお、第１通路及び第２通路の形成方式は、共通基板の材質に応じて適宜でき、共通基板を成形型で成形するときに成形型部分で一体成形しても良いし、切削可能な材質のときにはエンドミル等の工具により切削加工しても良いし、エッチング可能な材質のときにはエッチング処理で形成しても良いし、レーザビーム等の高エネルギビームにより加工しても良い。第２通路のうち下流側の通路幅Ｄ２１は、隣設する細胞含有液滴が間隔を隔てて１個つづ流れる通路幅である形態を採用できる。
【００２０】
・本発明に係る細胞分離選別装置によれば、好ましくは、細胞含有液滴が第２通路の少なくとも下流側を流れるとき、隣設する細胞含有液滴同士の間には、分断用液状物（油等）が存在している形態を採用することができる。
【００２１】
・本発明に係る細胞分離選別装置によれば、好ましくは、細胞整列部（細胞整列用基板）は、細胞整列部で整列された１個または複数の細胞に対して細胞情報検知部で検知処理を行なう検知位置を有している形態を採用することができる。
【００２２】
・本発明に係る細胞分離選別装置によれば、好ましくは、第２通路を流れる細胞含有液滴を検知位置に案内する案内部が設けられている形態を採用することができる。案内部としては、第２通路を流れる細胞含有液滴を前記検知位置に案内する傾斜面、絞り部が例示される。このように案内部が設けられていれば、第２通路を整列して流れる細胞含有液滴が第２通路の検知位置に効果的に案内される。従って、第２通路の通路幅方向において細胞含有液滴の位置が規定されるため、細胞に関する情報を細胞情報検知部によって検知するとき、検知精度を高めることができる。
【００２３】
・本発明に係る細胞情報検知部としては、好ましくは、第２通路の検知位置を流れる細胞含有液滴に電磁波を当て、細胞含有液滴に含まれている細胞に関する情報を検知する形態を採用することができる。電磁波としては光を採用することができる。光としては、指向性に優れたレーザビームが好ましい。光の方向、波長、強度の一定性が高いためである。レーザビームとしては、アルゴンレーザ、ヘリウムネオンレーザ、ヘリウム・ネオンレーザ、ヘリウム・カドミウムレーザ、ガリウム・アルミニウムレーザ等を例示できる。細胞に関する情報としては、電磁波を当てることにより検知できるどのような情報でも良い。例えば、電磁波を当ててその散乱光を受光するような場合には、細胞の密度や寸法等の情報が得られる。電磁波を励起光として当ててそれらによる蛍光状態を見るような場合には、細胞の発現状況等の情報が得られ易い。
【００２４】
細胞情報検知部は、好ましくは、第２通路の検知位置を流れる細胞含有液滴にレーザビームなどの電磁波を当て、細胞含有液滴に含まれている細胞からの蛍光等を検出し、細胞に関する情報を蛍光等に基づいて検知する形態を採用することができる。この場合、励起されると蛍光を発する物質を細胞に予め担持させておくことができる。
【００２５】
・本発明に係る細胞分離選別装置によれば、好ましくは、細胞含有液滴に気体を当て、気体圧で細胞含有液滴を第２通路の細胞出口から離脱させる離脱操作を行う気体噴出部を有する形態を採用することができる。この場合、第２通路の細胞含有液滴に気体を当て、気体圧で細胞含有液滴を第２通路の細胞出口から効果的に離脱させることができる。気体圧を用いるため、細胞に与えるダメージを抑えることができる。気体としては、空気が挙げられるが、場合によっては、窒素ガスやアルゴンガス等の不活性ガスでも良い。気体は、上方から下方に向けて細胞含有液滴に向けて噴出させる形態を採用することができるが、場合によっては側方から細胞含有液滴に向けて噴出させる形態でも良い。
【００２６】
・本発明に係る細胞分離選別装置によれば、細胞含有液滴を第２通路の細胞出口から離脱させる離脱操作の前及び離脱操作の時のうちの少なくとも一方において、細胞含有液滴に液状物を補充し、細胞含有液滴の液状部分を増量させる増量部が設けられている形態を採用することができる。
【００２７】
細胞含有液滴は微小であるため、粘性、摩擦等の影響が大きくなり易い。この場合には、細胞含有液滴を第２通路の細胞出口から離脱させるのに不利となる。この点上記したように離脱操作前及び離脱操作時のうちの少なくとも一方において、細胞含有液滴に液状物を補充し、細胞含有液滴の液状部分を増量させれば、細胞含有液滴の液状物が増量されるため、細胞含有液滴のサイズが大きくなり、第２通路の細胞出口から離脱させるのに有利となる。更に、細胞含有液滴の液状物が増量されるため、離脱時における衝撃が緩和され、細胞含有液滴の細胞へのダメージを抑えるのに有利である。
【００２８】
・本発明に係る細胞分離選別装置、本発明に係る細胞整列用基板によれば、細胞整列部としては、第１通路の流れ方向に対して交差する方向に沿った断面において、第１通路を包囲する包囲壁部を有すると共に、第２通路の流れ方向に対して交差する方向に沿った断面において、第２通路を包囲する包囲壁部を有する形態を例示できる。この場合、次の▲１▼〜▲５▼の効果を得ることができる。
▲１▼第２通路の流路面積の安定化を図り得る。
▲２▼第２通路に供給される分断用液状物の制御の安定化を図り得る。
▲３▼細胞含有液滴の生成条件の安定化を図り得、単位時間当たりにおける細胞含有液滴の生成数の制御の容易化を図り得る。
▲４▼細胞整列部で整列された細胞に対して細胞情報検知部が検知処理を行って細胞に関する情報を検知するとき、細胞含有液滴７７のゆらぎを低減または回避でき、ノイズの低減を図り得る。
【００２９】
・本発明に係る細胞分離選別装置、本発明に係る細胞整列用基板によれば、細胞整列部は、第１通路及び前記第２通路を有する基板部と、基板部に被着され被着により第１通路及び第２通路を包囲する蓋部とを有する形態を例示できる。蓋部により第１通路及び第２通路を包囲する包囲壁部を容易に形成できる。
【００３０】
このように蓋部を設ければ、第１通路の流れ方向に対して交差する方向に沿った断面において、第１通路を包囲する包囲壁部を有する形態を容易に採用できる。また第２通路の流れ方向に対して交差する方向に沿った断面において、第２通路を包囲する包囲壁部を有する形態を容易に採用できる。この場合、前述同様に次の▲１▼〜▲５▼の効果を得ることができる。
▲１▼第１通路の流路面積の安定化を図り得る。更に第２通路の流路面積の安定化を図り得る。
▲２▼第１通路に供給される細胞懸濁液の流れの安定化を図り得る。更に第２通路に供給される分断用液状物の流れの安定化を図り得る。
▲３▼細胞含有液滴の生成条件の安定化を図り得、単位時間当たりにおける細胞含有液滴の生成数の制御の容易化を図り得る。
▲４▼細胞整列部で整列された細胞に対して細胞情報検知部が検知処理を行って細胞に関する情報を検知するとき、細胞含有液滴７７のゆらぎを低減または回避でき、ノイズの低減を図り得る。
【００３１】
・蓋部と基板部との間にはシール部を設けることが好ましい。蓋部としては、基板部に対して着脱可能であっても良く、あるいは、基板部に対して着脱不能に一体的に接合されていても良い。基板部及び蓋部の材質としては樹脂でも良いし、金属でも良いが、細胞情報検知部の方式が光学式であるときには、レーザビーム等の電磁波を良好に透過させる材料が好ましく、透明材料で形成することができる。透明材料としては、アクリル樹脂などの樹脂、ガラスを例示できる。
【００３２】
・本発明に係る細胞分離選別装置、本発明に係る細胞整列用基板によれば、細胞整列部の第１通路及び第２通路のうちの少なくとも一方の少なくとも一部は、細胞懸濁液または分断用液状物に対して疎液性を有する疎液処理が施されている形態を例示できる。これにより第１通路において細胞などが付着して堆積することが抑制され、流路詰まりを抑制でき、第１通路における流れの円滑化に有利となる。また第２通路において細胞などが付着して堆積することが抑制され、第２通路における流れの円滑化に有利となる。殊に、少なくとも第１通路と第２通路との交差部分において、細胞懸濁液または分断用液状物に対して疎液性を有する疎液処理が施されている形態を例示できる。
【００３３】
【実施例】
（第１実施例）
以下、本発明の第１実施例について図１〜図４を参照して説明する。本実施例に係る細胞分離選別装置は、多数の細胞を含む細胞懸濁液７０に対して処理を行なって細胞を間隔を隔てて整列させて流す細胞整列部として機能する細胞整列用基板１と、細胞整列用基板１を保持する保持部１０と、細胞整列用基板１で整列された１個の細胞に対して検知処理を行って細胞に関する情報を検知する細胞情報検知部３と、細胞情報検知部３で検知された情報に基づいて細胞を選別する細胞選別部５とを備えている。
【００３４】
細胞整列用基板１は、細胞を含む細胞懸濁液７０を流す第１通路１１と、第１通路１１にこれとＴ字形状に交差して連通する第２通路１２とを有する。細胞整列用基板１は、第１通路１１及び第２通路１２を有する共通基板とされている。細胞整列用基板１は水平方向に沿っているため、第１通路１１及び第２通路１２は水平方向に沿っている。なお細胞整列用基板１は、アクリル樹脂等の樹脂、または、ガラス板で形成されている。
【００３５】
細胞整列用基板１において、第１通路１１は溝状又は密閉通路状に形成され、一直線状に横方向に沿って延設されており、上流端側の第１流入口１３を有する。第１通路１１の第１流入口１３には、細胞懸濁液７０を一定流速Ｖ１で流す第１流体源２１が設けられている。第１流体源２１はマイクロポンプで形成されている。
【００３６】
細胞整列用基板１において、第２通路１２は溝状又は密閉通路状に形成され、一直線状に横方向に延設されており、上流端側の第２流入口１４と、下流端側の細胞出口１５と、第２流入口１４及び細胞出口１５をつなぐ連通路１６とを有する。第２通路１２の上流側の第２流入口１４には、分断用液状物７５を一定流速Ｖ２で流す第２流体源２２が設けられている。第２流体源２２はマイクロポンプで形成されている。
【００３７】
本実施例によれば、第２通路１２の通路幅Ｄ２は、第１通路１１の通路幅Ｄ１よりも大きく設定されている（Ｄ２＞Ｄ１）。なお本実施例ではＤ２＞Ｄ１としているが、本発明はこれに限定されるものではなく、両者がどのような関係であっても良い。細胞出口１５の径は、交差部分１２ｘで生成されたた直後の細胞含有液滴７７の径よりも大きく設定されている。その理由としては、細胞出口１５から細胞含有液滴７７を落下させ易くするためである。
【００３８】
第２通路１２の連通路１６の下流連通路１６ｄの通路幅は、生成直後の細胞含有液滴７７の径と同じまたは微小小さく設定されている。下流連通路１６ｄを流れる細胞含有液滴７７の液状部分は、下流連通路１６ｄの内壁面に触れながらやや歪む。なお下流連通路１６ｄは、下流連通路１６ｄの全長にわたり通路幅が同一またはほぼ同一である。
【００３９】
第２通路１２の第２流入口１４と細胞出口１５との間に、検知位置１７が配置されている。検知位置１７は、細胞整列用基板１で整列状態に整列された１個の細胞含有液滴７７の細胞７８に対して細胞情報検知部３によって検知処理を行なう位置である。
【００４０】
本実施例によれば、細胞情報検知部３が第２通路１２の検知位置１７付近に設けられている。細胞情報検知部３は光学的検知方式を採用しており、先端部３０ａが細胞整列用基板１の検知位置１７に対面する光ファイバ３０と、光ファイバ３０の他端部３０ｃに電磁波としての励起用のレーザビーム（検査光）を投光するレーザ素子を有する投光部３１と、レーザビームにより細胞で励起されて発光した蛍光を受光する受光部３２と、受光部３２における受光信号に基づいて細胞に関する情報を検知する検知部３３とを有する。このように光ファイバ３０の先端部３０ａを細胞整列用基板１の検知位置１７の細胞含有液滴７７に接近状態で対面させるため、光学系の細胞情報検知部３の本体を細胞整列用基板１から離れた位置に設けることができる。
【００４１】
更に本実施例では、図１，図２に示すように、細胞整列用基板１の第２通路１２を整列状態（１列状態）に流れる細胞含有液滴７７を検知位置１７へ案内する案内部１９が設けられている。案内部１９は、細胞整列用基板１の第２通路１２を流れる分断用液状物７５（流体）を下流に向かうにつれて絞る作用を有しており、第２通路１２の下流に向かうにつれて第２通路１２の通路幅が狭くなるように傾斜した案内面１９ｃ（分断用液状物絞り手段）で形成されている。案内面１９ｃは、第２通路１２のうち第１通路１１と反対側の壁面１２ｍに形成されている。細胞含有液滴７７が流れる際、第２通路１２の通路幅方向における細胞含有液滴７７の揺動変位をできるだけ抑制するためである。
【００４２】
本実施例によれば、図２に示すように、第２通路１２の連通路１６のうち、案内部１９よりも上流側の上流連通路１６ｕの通路幅Ｄ２は相対的に大きく設定されている。しかし第２通路１２の連通路１６のうち、案内部１９よりも下流側の上流連通路１６ｄの通路幅Ｄ２１は通路幅Ｄ２よりも小さく設定されており、１個の細胞含有液滴７７が通過できる通路幅とされている。
【００４３】
上記したように細胞整列用基板１の第２通路１２のうち検知位置１７よりも下流側に位置する細胞出口１５の近傍には、細胞選別部５（図１参照）が設けられている。この細胞選別部５は、図１に示すように、気体噴出部５０と、モータ等の駆動部５１でＸ方向及びＹ方向にそれぞれ駆動される選別板５２と、細胞を個別に収集する多数の孔状の収集部５４を有する収集プレート５５（細胞収集手段）と、収集プレート５５をＸ方向及びＹ方向にそれぞれ移動させる駆動部５６とを有する。制御系により駆動部５６が制御されるため、収集プレート５５の任意の収集部５４が第２通路１２の細胞出口１５の下方に位置することができる。
【００４４】
図１に示すように、気体噴出部５０は、第２通路１２を流れて細胞出口１５に到達した細胞含有液滴７７に空気（気体）を噴出するように細胞出口１５に対面する噴出ノズル５０ａと、圧縮空気を収容する空気供給源（気体供給源）５０ｂと、噴出ノズル５０ａを開閉させるバルブ５０ｃとを有する。
【００４５】
噴出ノズル５０ａは第２通路１２の細胞出口１５の上方に配置されている。バルブ５０ｃが開放されると、細胞出口１５に到達した細胞含有液滴７７に向けて上方から噴出ノズル５０ａは空気を噴出させる。このため、第２通路１２の細胞出口１５に到達した細胞含有液滴７７を空気圧で第２通路１２の細胞出口１５から落下させて離脱させることができる。
【００４６】
細胞整列用基板１において、第２通路１２の細胞出口１５には増量通路２４が連通されている。増量通路２４には、緩衝液を送給可能な増量部２５が接続されている。増量通路２４は、液状物として機能する緩衝液を第２通路１２の細胞出口１５に向けて送給することにより、細胞出口１５の細胞含有液滴７７の液状部分を増量させ、細胞含有液滴７７のサイズを大きくするためのものである。
【００４７】
図１に示すように、細胞選別部５の選別板５２は、第２通路１２の細胞出口１５の下方に設けられている。細胞含有液滴７７に含まれている細胞７８が目標細胞であるとき、選別板５２は、その細胞７８を含む細胞含有液滴７７を収集プレート５５の所定の収集部５４に収集する。選別板５２は回転可能（移動可能）に設けられており、駆動モータ等の駆動部５１で回転駆動されるものであり、厚み方向に貫通する貫通口５７と、選別板５２の上面に保持された廃液貯留容器５８とを有する。貫通口５７及び廃液貯留容器５８は、選別板５２において交互に配置されている。
【００４８】
さて使用の際には、分断用液状物７５を第２流体源２２により細胞整列用基板１の第２通路１２の第２流入口１４から細胞出口１５に向けて一定流速Ｖ２で矢印Ｗ２方向に流す。この状態で、多数の細胞を含む細胞懸濁液７０を第１流体源２１により細胞整列用基板１の第１通路１１の第１流入口１３から第２通路１２との交差部分１２ｘに向けて第１通路１１に一定流速Ｖ１で矢印Ｗ１方向に流す。分断用液状物７５としては、疎水性を有するひまわり油等の油を用いることができる。
【００４９】
上記したように第２通路１２に分断用液状物７５が流れているときに、細胞懸濁液７０が第１通路１１と第２通路１２との交差部分１２ｘに到達する。このため細胞懸濁液７０は分断用液状物７５によりせん断力を受けて細かく破断される。これにより細胞懸濁液７０から多数の細胞含有液滴７７が連続的に生成される。細胞含有液滴７７は、その中に細胞が１個入る程度の大きさに形成され、１個の細胞含有液滴７７には１個の細胞が含有されているか、または細胞が含有されていないかのどちらかである。
【００５０】
細胞含有液滴７７は、分断用液状物７５と共に、一列に整列して第２通路１２の下流に向けて、つまり、第２通路１２における検知位置１７及び細胞出口１５に向けて流れる。このとき細胞整列用基板１の第２通路１２に案内部１９が設けられているため、第２通路１２を流れる細胞含有液滴７７は、第２通路１２の通路幅方向において規制され、細胞含有液滴７７は第２通路１２の下流連通路１６ｄにおいて一列状態に整列される。従って、細胞含有液滴７７は１個づつ、均等間隔を隔てて、または、ほぼ均等間隔を隔てて、第２通路１２の連通路１６の下流連通路１６ｄに沿って下流に流れる。
【００５１】
従って、細胞含有液滴７７に含まれている細胞７８は、細胞情報検知部３の集光位置に良好に到達することができる。このため細胞情報検知部３の投光部３１から光ファイバ３０を経て投光された検知光としてのレーザビームは、細胞含有液滴７７の細胞７８に集光する。この結果、レーザビームが照射された細胞７８に予め担持されている蛍光物質が励起される。励起されて発する蛍光は、光ファイバ３０を介して受光部３２に受光される。これにより検知位置１７に到達している細胞含有液滴７７の細胞７８が目標細胞であるか否か、細胞情報検知部３によって検知される。検知した細胞含有液滴７７の細胞７８が目標細胞である場合には、制御系は目標細胞信号を出力する。検知した細胞含有液滴７７の細胞７８が目標細胞でない場合には、制御系は非目標細胞信号を出力する。
【００５２】
細胞整列用基板１の検知位置１７を経た細胞含有液滴７７は、第２通路１２の下流連通路１６ｄに沿ってこれの下流に向けて矢印Ｗ３方向に沿って流れ、細胞出口１５に到達する。検知位置１７から細胞出口１５までの距離は固定距離である。また、第１流体源２１から流れる細胞懸濁液７０の流速、第２流体源２２から流れる分断用液状物７５の流速は一定であるため、第２通路１２を流れる細胞含有液滴７７の流速は一定であるとみなし得る。このため、目標細胞か否か判定された細胞含有液滴７７が細胞出口１５に到達する時間は、制御系により把握される。
【００５３】
そして、細胞含有液滴７７が第２通路１２の細胞出口１５に到達する時刻またはその時刻直前に、制御系は増量部２５の緩衝液を増量通路２４に流す。これにより細胞出口１５における細胞含有液滴７７に緩衝液（液状物）が補充され、細胞含有液滴７７の液状部分が増量される。この結果、細胞出口１５において細胞含有液滴７７のサイズが大きくなり、表面張力等の影響を回避し易くなり、細胞含有液滴７７を第２通路１２の細胞出口１５から離脱させるのに有利となる。
【００５４】
上記したように増量操作を行った後に、制御系は、第２通路１２の細胞出口１５における細胞含有液滴７７に、気体噴出部５０のノズル５０ａから空気を当て、空気圧で細胞含有液滴７７を細胞出口１５から落下させて離脱させる離脱操作を行う。この結果、細胞含有液滴７７は細胞出口１５から効果的に離脱する。
【００５５】
このとき細胞整列用基板１の細胞出口１５から離脱された細胞含有液滴７７に含有されている細胞７８が目標細胞であるときには、細胞選別部５の選別板５２の貫通口５７が細胞出口１５の真下に位置するように、制御系により選別板５２は制御される。また制御系により、収集プレート５５の所望の収集部５４も細胞出口１５の真下に位置するように制御される。このため、細胞出口１５から落下して離脱した細胞含有液滴７７は、細胞選別部５の選別板５２の貫通口５７を通って、収集プレート５５の所望の収集部５４に受け止められて収集される。
【００５６】
また細胞整列用基板１の細胞出口１５から離脱された細胞含有液滴７７の細胞７８が目標細胞でないときには、選別板５２の廃液貯留容器５８が細胞出口１５の真下に位置するように、制御系により細胞選別部５の選別板５２が制御される。このため、細胞出口１５から落下して離脱した細胞含有液滴７７は、細胞選別部５の選別板５２の貫通口５７を通ることなく、選別板５２の廃液貯留容器５８に受け止められる。
【００５７】
なお、図１に示すように、選別板５２の貫通口５７及び廃液貯留容器５８は交互に設けられているため、選別板５２は微小角度回動するだけで足り、選別板５２の移動距離を少なくすることができ、選別板５２の応答性を高めることができる。
【００５８】
ところで細胞含有液滴７７は微小であるため、粘性、摩擦、表面張力等の影響が大きくなり易い。この場合、細胞含有液滴７７を第２通路１２の細胞出口１５から離脱させるのに不利となる。この点上記したように離脱操作前及び離脱操作時のうちの少なくとも一方において、細胞含有液滴７７に液状物である緩衝液を補充し、細胞含有液滴７７の液状部分を増量させることにしている。このため細胞含有液滴７７のサイズが大型化し、細胞含有液滴７７を第２通路１２の細胞出口から離脱させるのに有利となる。
【００５９】
また離脱操作時において、細胞含有液滴７７を第２通路１２の細胞出口１５から落下させる場合であっても、細胞含有液滴７７の液状部分が増量しているため、衝撃を緩和することができ、細胞含有液滴７７の細胞７８に与えるダメージを抑えるのに有利である。更に、細胞含有液滴７７の液状物が増量されるため、衝撃緩衝性が向上するため、収集プレート５５の収集部５４に細胞含有液滴７７を受け止めるとき、細胞含有液滴７７に含有されている細胞７８のダメージを抑えるのに有利である。
【００６０】
更に本実施例によれば、細胞整列用基板１の第２通路１２には案内部１９が設けられているため、細胞整列用基板１の第２通路１２を流れる細胞含有液滴７７が一列になり、第２通路１２の検知位置１７に効果的に案内される。従って、第２通路１２を流れる細胞含有液滴７７の細胞７８が細胞情報検知部３からの集光位置に良好に到達することができる。このため細胞含有液滴７７に含まれている細胞７８に関する情報を細胞情報検知部３によって検知するのに有利である。
【００６１】
本実施例によれば、第１流体源２１から流れる細胞懸濁液７０の流速、第２流体源２２から流れる分断用液状物７５の流速を変更すれば、一列に整列して流れる細胞含有液滴７７の間隔を調整することができる。
【００６２】
本実施例によれば、細胞７８は液状物に包囲されて細胞含有液滴７７を形成しているため、第２通路１２の下流側の下流連通路１６ｄの通路幅が狭いときであっても、細胞７８が第２通路１２に詰まりにくい利点が得られる。
【００６３】
なお、図３（Ａ）〜（Ｃ）は第１通路１１と第２通路１２との交差部分１２ｘの形態を示す。図３（Ａ）に示す形態では、第１通路１１と第２通路１２とはＴ字形状に直交している。図３（Ｂ）に示す形態では、第１通路１１の先端１１ｅに向かうにつれて第２通路１２の下流方向（矢印Ｗ２方向）に向かうように傾斜している。図３（Ｃ）に示す形態では、第１通路１１の先端１１ｅに向かうにつれて第２通路１２の上流方向（矢印ＷＯ方向）に向かうように傾斜している。
【００６４】
なお、図４（Ａ）（Ｂ）は第２通路１２に形成した案内部１９の案内面１９ｃの他の形態を示す。図４（Ａ）に示す形態では、第２通路１２のうち第１通路１１が形成されている側の壁面１２ｎに案内面１９ｃが形成されている。図４（Ｂ）に示す形態では、第２通路１２のうち第１通路１１が形成されていない側の壁面１２ｍと、第１通路１１が形成されている側の壁面１２ｎとの双方に、案内部１９の一対の案内面１９ｃが互いに対面するように形成されている。
【００６５】
（第２実施例）
以下、本発明の第２実施例について図５を参照して説明する。本実施例に係る細胞分離選別装置は、第１実施例と基本的には同様の構成であり、基本的には同様の作用効果を奏する。
【００６６】
本実施例に係る細胞分離選別装置は、細胞を含む細胞懸濁液７０に対して処理を行なって１個の細胞を間隔を隔てて整列させて流す細胞整列部としての細胞整列用基板１Ｂと、細胞整列用基板１Ｂを保持する保持部１０と、細胞整列用基板１Ｂで整列された１個の細胞に対して検知処理を行って細胞に関する情報を検知する細胞情報検知部３Ｂと、細胞情報検知部３Ｂで検知された情報に基づいて細胞を選別する細胞選別部５Ｂとを具備する。
【００６７】
細胞整列用基板１Ｂは、多数の細胞を含む細胞懸濁液７０を流す第１通路１１と、第１通路１１にこれとＴ字形状に交差する方向に連通する第２通路１２とを有する。細胞整列用基板１Ｂは、第１通路１１及び第２通路１２を有する共通基板とされている。
【００６８】
図５に示すように、細胞整列用基板１Ｂにおいて、第１通路１１は溝状または密閉通路状に形成され、一直線状に横方向に延設されており、上流端側の第１流入口１３を有する。第１通路１１の第１流入口１３には、細胞懸濁液７０を一定流速Ｖ１で流す第１流体源２１が設けられている。第２通路１２は溝状または密閉通路状に形成され、一直線状に横方向に延設されており、上流端側の第２流入口１４と、下流端側の細胞出口１５と、第２流入口１４及び細胞出口１５をつなぐ連通路１６と、下流側に形成された細胞回収用の細胞出口１５と、下流側に形成された廃棄用の細胞出口１８とを有する。第２通路１２の第２流入口１４には、分断用液状物７５を一定流速Ｖ２で流す第２流体源２２が設けられている。
【００６９】
なお本実施例によれば、第２通路１２のうち交差部分１２ｘ付近の通路幅Ｄ２は、第１通路１１の通路幅Ｄ１よりも大きく設定されている（Ｄ２＞Ｄ１）。なお、本例ではＤ２＞Ｄ１としているが、本発明はこれに限定されるものではなく、Ｄ２＜Ｄ１，Ｄ２≒Ｄ１，Ｄ２＝Ｄ１等のように両者がどのような関係であっても良い。
【００７０】
第２通路１２の連通路１６の下流連通路１６ｄの通路幅Ｄ２１は、細胞含有液滴７７を１個づつ流し得るように、細胞含有液滴７７の径と同じ、または、微小小さく設定されている。細胞出口１５の径は、交差部分１２ｘで生成された直後の細胞含有液滴７７の径よりも大きく設定されている。その理由としては、細胞出口１５から細胞含有液滴７７を落下させ易くするためである。
【００７１】
換言すれば本実施例によれば、第２通路１２の連通路１６のうち、案内部１９よりも上流側の上流連通路１６ｕの通路幅Ｄ２は相対的に大きく設定されている。しかし第２通路１２の連通路１６のうち、案内部１９よりも下流側の上流連通路１６ｄの通路幅Ｄ２１は通路幅Ｄ２よりも小さく設定されており、１個の細胞含有液滴７７が通過できる通路幅とされている。
【００７２】
細胞整列用基板１Ｂにおいて、第２通路１２は第２流入口１４と細胞出口１５との間に検知位置１７が設けられている。検知位置１７は、細胞整列用基板１Ｂで整列状態（１列状態）に整列された１個の細胞に対して細胞情報検知部３Ｂで検知処理を行なう位置である。
【００７３】
本実施例でも細胞情報検知部３Ｂが設けられている。細胞情報検知部３Ｂは、細胞整列用基板１Ｂの検知位置１７に対面する投光部３１Ｂと、細胞から発せられる蛍光を受光する受光部３２Ｂと、受光部３２Ｂにおける受光信号に基づいて細胞に関する情報を検知する検知部３３Ｂとを有する。投光部３１Ｂは、光を発光する発光素子としてのＬＥＤ素子３５と、ＬＥＤ素子３５からの光を集光させるレンズ３６とを有する。受光部３２Ｂは、特定の波長の光を選別するフィルタ３７と、受光素子３８とで形成されている。
【００７４】
更に本実施例では、第１実施例と同様に、細胞整列用基板１Ｂの第２通路１２を流れる細胞含有液滴７７を検知位置１７に案内する案内部１９が設けられている。案内部１９は検知位置１７の上流側に設けられており、細胞整列用基板１Ｂの第２通路１２を流れる流体を下流に向かうにつれて絞る作用を有しており、第２通路１２の下流に向かうにつれて第２通路１２の通路幅が狭くなるように傾斜した案内面１９ｃで形成されている。
【００７５】
図５に示すように、第２通路１２の下流側はＹ形状に分岐しており、即ち、細胞回収用の細胞出口１５に繋がる回収経路１２ｓと、廃棄用の細胞出口１８（廃液吐出口）に繋がる廃液経路１２ｔとに分岐している。
【００７６】
本実施例においても細胞選別部５Ｂが設けられている。細胞選別部５Ｂは、細胞整列用基板１Ｂの底部に形成された選別用電極６０，６１，６２（細胞含有液滴の案内手段）と、気体噴出部５０と、細胞を個別に収集する多数の孔状の収集部５４を有する収集プレート５５（細胞収集手段）と、収集プレート５５をＸ方向及びＹ方向にそれぞれ移動させる駆動部５６とを有する。
【００７７】
図５に示すように、選別用電極６１は、細胞回収用の細胞出口１５に繋がる回収経路１２ｓの底部の裏面に設けられている。選別用電極６２は、廃棄用の細胞出口１８に繋がる廃液経路１２ｔの底部の裏面に設けられている。選別用電極６０は、回収経路１２ｓと廃液経路１２ｔとの分岐部分、または、その分岐部分の上流において底部の裏面に設けられている。
【００７８】
第１実施例と同様に、気体噴出部５０は、第２通路１２を流れて細胞出口１５に到達した細胞含有液滴７７に空気を噴出するように細胞出口１５に対面する噴出ノズル５０ａと、圧縮空気を収容する空気供給源５０ｂと、噴出ノズル５０ａを開閉させるバルブ５０ｃとを有する。
【００７９】
噴出ノズル５０ａは第２通路１２の細胞出口１５の上方に配置されており、細胞出口１５に到達した細胞含有液滴７７に上方から空気を噴出させる。このため、第２通路１２の細胞出口１５に到達した細胞含有液滴７７を空気圧で第２通路１２の細胞出口１５から落下させて離脱させることができる。
【００８０】
細胞整列用基板１Ｂにおいて、第２通路１２の細胞出口１５には増量通路２４が連通されている。増量通路２４には、緩衝液を収容する増量部２５が接続されている。増量通路２４は、液状物として機能する緩衝液を第２通路１２の細胞出口１５に送給することにより、細胞出口１５の細胞含有液滴７７の液状部分を増量させるためのものである。細胞選別部５の選別板５２は、第２通路１２の細胞出口１５の下方に設けられている。
【００８１】
さて使用の際には、第１実施例と同様に、分断用液状物７５を第２流体源２２により細胞整列用基板１Ｂの第２通路１２の第２流入口１４から細胞出口１５に向けて一定流速Ｖ２で矢印Ｗ２方向に流す。この状態で、多数の細胞を含む細胞懸濁液７０を第１流体源２１により細胞整列用基板１Ｂの第１通路１１の第１流入口１３から第２通路１２との交差部分１２ｘに向けて第１通路１１に一定流速Ｖ１で矢印Ｗ１方向に流す。
【００８２】
上記したように細胞整列用基板１Ｂの第２通路１２に分断用液状物７５が流れているときに、細胞を含む細胞懸濁液７０が第１通路１１と第２通路１２との交差部分１２ｘに流れる。このため細胞懸濁液７０は分断用液状物７５によりせん断力を受けて細かく破断される。これにより１個の細胞７８を含有する細胞含有液滴７７が多数、連続的に生成される。
【００８３】
生成された細胞含有液滴７７は、分断用液状物７５と共に、細胞整列用基板１Ｂの第２通路１２の下流に向けて流れる。このとき細胞整列用基板１Ｂの第２通路１２に案内部１９が設けられているため、第２通路１２を流れる細胞含有液滴７７は、第２通路１２の通路幅方向において規制されるため、細胞含有液滴７７は第２通路１２の連通路１６の下流連通路１６ｄに沿って均等間隔で一列に整列状態に流れる。従って、第２通路１２を流れる細胞含有液滴７７に含まれている細胞は、細胞情報検知部３Ｂの検知位置１７に到達することができる。即ち、細胞含有液滴７７に含まれている細胞は、細胞情報検知部３Ｂの集光位置に良好に到達することができる。
【００８４】
このため細胞情報検知部３Ｂの投光部３１Ｂから投光された検知光は、細胞含有液滴７７の細胞７８に集光する。このため、細胞７８に予め担持されている蛍光物質が励起される。励起された蛍光は、フィルタ３７を経て受光部３２Ｂで受光される。これにより検知位置１７に到達している細胞含有液滴７７の細胞７８が目標細胞であるか否か、細胞情報検知部３によって判定される。検知した細胞含有液滴７７の細胞７８が目標細胞である場合には、制御系は目標細胞信号を出力する。検知した細胞含有液滴７７の細胞７８が目標細胞でない場合には、制御系は非目標細胞信号を出力する。
【００８５】
本実施例によれば、廃液経路１２ｔと回収経路１２ｓとの分岐部分の上流に設けられている選別用電極６０は、細胞含有液滴７７を帯電させる。
【００８６】
そして、第２通路１２を流れる細胞含有液滴７７の細胞７８が目標細胞であると細胞情報検知部３Ｂにより検知された場合には、制御系により選別用電極６１に電圧が印加される。この結果、細胞含有液滴７７は、選別用電極６１の静電吸引により回収経路１２ｓに向けてつまり矢印Ｗ５方向に向けて細胞回収用の細胞出口１５へと案内される。更に制御系により制御された増量部２５は、これに収容している緩衝液を増量通路２４に流す。これにより細胞整列用基板１Ｂの細胞出口１５における細胞含有液滴７７に緩衝液（液状物）を補充し、細胞含有液滴７７の液状部分を増量させる。この結果、細胞回収用の細胞出口１５の細胞含有液滴７７のサイズが大きくなり、細胞含有液滴７７を細胞整列用基板１Ｂの第２通路１２の細胞出口１５から離脱させるのに有利となる。従って前記した選別電極６０，６１は、目標とする細胞７８を含有する細胞含有液滴を７７を細胞回収用の回収経路１２ｓに案内する案内手段として機能できる。
【００８７】
上記したように増量操作を行った後に、制御系は、細胞整列用基板１Ｂの第２通路１２の細胞出口１５における細胞含有液滴７７に、気体噴出部５０のノズル５０ａから空気を当て、空気圧で細胞含有液滴７７を細胞出口１５から落下させて離脱させる離脱操作を行う。
【００８８】
本実施例によれば、細胞含有液滴７７に含有されている細胞７８が目標細胞であるときには、収集プレート５５の所定の収集部５４が細胞出口１５の真下に位置している。このため、細胞出口１５から落下して離脱した細胞含有液滴７７は、収集プレート５５の所望の収集部５４に受け止められて収集される。
【００８９】
また上記した細胞情報検知部３によって検知した結果、細胞含有液滴７７の細胞７８が目標細胞でないと検知されたときには、制御系により別の選別用電極６２に電圧が印加されるため、その細胞含有液滴７７は選別用電極６２により廃液経路１２ｔに向けてつまり矢印Ｗ６方向に向けて静電吸引され、細胞出口１５ではなく、廃液経路１２ｔを経て細胞出口１８（廃液吐出口）に到達し、細胞出口１８（廃液吐出口）から落下して図略の廃液貯留容器に受け止められる。
【００９０】
従って前記した選別電極６０，６２は、細胞含有液滴７７の細胞７８が目標細胞でないとき、その細胞含有液滴７７を廃棄経路に案内する案内手段として機能できる。
【００９１】
なお、目標細胞でない細胞を含む細胞含有液滴７７については、廃棄用の細胞出口１８から自然落下させても良いし、別の気体噴出部のノズルから空気を当て、空気圧で細胞出口１８の細胞含有液滴７７を落下させて離脱させる離脱操作を行なっても良い。
【００９２】
（第３実施例）
図７〜図９は本発明の第３実施例を示す。第３実施例は第１実施例または第２実施例と基本的には同様の構成を有しており、基本的に同様の作用効果を奏する。以下、第１実施例または第２実施例と相違する部分を中心として説明する。図７〜図９に示すように、本実施例に係る細胞整列部として機能する細胞整列用基板１Ｄは、第１通路１１及び第２通路１２を有する基板部１ｘと、基板部１ｘの表面に被着され被着により第１通路１１及び第２通路１２を閉鎖状態に包囲する薄い平板状をなす蓋部１ｙとを有する。第１通路１１及び第２通路１２は断面で基本的には矩形状とされている。蓋部１ｙにより第１通路１１及び第２通路１２を閉鎖状態に包囲する包囲壁部１ｋを容易に形成できる。
【００９３】
本実施例によれば、第１通路１１の流れ方向に対して交差する方向に沿った断面において、蓋部１ｙは第１通路１１を閉鎖状態に包囲する。また、第２通路１２の流れ方向に対して交差する方向に沿った断面において、蓋部１ｙは第２通路１２を閉鎖状態に包囲する。この結果、次の▲１▼〜▲５▼の効果を得ることができる。
▲１▼第１通路１１の流路面積の安定化を図り得る。また第２通路１２の流路面積の安定化を図り得る。
▲２▼第１通路１１に供給される細胞懸濁液の流れの安定化を図り得る。第２通路１２に供給される分断用液状物の流れの安定化を図り得る。
▲３▼細胞含有液滴の生成条件の安定化を図り得、単位時間当たりにおける細胞含有液滴の生成数の制御の容易化を図り得る。
▲４▼細胞整列用基板部１Ｄで整列された細胞に対して細胞情報検知部３が検知処理を行って細胞に関する情報を検知するとき、細胞含有液滴７７のゆらぎを低減または回避でき、ノイズの低減を図り得る。
【００９４】
また、前記した細胞情報検知部３から発光されるレーザビームは、蓋部１ｙ側から発光され蓋部１ｙを透過するため、蓋部１ｙはレーザビームに対する透過性を有するように透明とされている。換言すれば、蓋部１ｙは、細胞情報検知部３から発光されるレーザビームを透過させる透過性を有するように透明とされている。具体的には基板部１ｘ，蓋部１ｙの材質は透明アクリル樹脂されている。
【００９５】
但し、蓋部１ｙはレーザビーム透過性が要請されるため透明であるものの、基板部１ｘは透明でも良いが、レーザビーム透過性が要請されないため非透明でも良い。
【００９６】
図９に示すように、蓋部１ｙと基板部１ｘとの境界には、液漏れ防止性を高めるべく、薄膜状のシール部１ｍが設けられている。シール部１ｍにより蓋部１ｙと基板部１ｘとの境界がシールされると、耐液漏れ性が高まるため、第１通路１１及び第２通路１２の流路面積の一層の安定化を図り得、第１通路１１及び第２通路１２を流れる流れの一層の安定化を図り得る。
【００９７】
シール部１ｍは蓋部１ｙと基板部１ｘとを一体的に接合させるバインダを兼用することができる。あるいは、蓋部１ｙと基板部１ｘとを一体的に保持するクランプ部材８００を設けても良い。
【００９８】
本実施例によれば、第１通路１１を区画する壁面には、細胞懸濁液に対して疎液性を発揮する疎液処理が施されており、疎液膜等の疎液領域７００が形成されている。また第２通路１２を区画する壁面にも、分断用液状物に対して疎液性を発揮する疎液処理が施されており、疎液膜等の疎液領域７００が形成されている。疎液膜等の疎液領域７００としては疎水性及び疎油性を発揮するフッ素コートが代表的なものである。これにより第１通路１１における細胞懸濁液の流れの円滑化に有利となる。第２通路１２における分断用液状物や細胞含有液滴の流れの円滑化に有利となる。この結果、第１通路１１や第２通路１２の壁面に細胞や分断用液状物が付着することを抑制でき、ひいては流路詰まりの要因となることを抑制できる。なお、疎液膜等の疎液領域としては、疎水性や疎油性等の疎液性を有する液体を第１通路１１、第２通路１２に流した後に、乾燥させることにより形成できる。蓋部１ｙ及び基板部１ｘが使い捨て方式であるときには、当該疎液処理は一般的には１回で良い。また蓋部１ｙ及び基板部１ｘを繰り返し使用される方式であるときには、当該疎液処理を定期的にまたは不定期的に行うことができる。
【００９９】
細胞情報検知部３から発光されるレーザビームが蓋部１ｙ側ではなく、基板部１ｘ側から発光され、基板部１ｘを透過するような方式を採用することもできる。この場合、基板部１ｘはレーザビームに対する透過性を有するように透明とされている。この場合、蓋部１ｙは透明でも非透明でも良い。
【０１００】
（第４実施例）
図１０は本発明の第４実施例を示す。第４実施例は第１実施例または第２実施例と基本的には同様の構成を有しており、基本的に同様の作用効果を奏する。以下、第１実施例または第２実施例と相違する部分を中心として説明する。本実施例に係る細胞整列部として機能する細胞整列用基板１Ｅは、第１通路１１及び第２通路１２を埋設状態に有する。この結果、第１通路１１の流れ方向に対して交差する方向に沿った断面において第１通路１１を包囲する包囲壁部１ｋが形成されていると共に、第２通路１２の流れ方向に対して交差する方向に沿った断面において第２通路１２を包囲する包囲壁部１ｋが形成されている。
【０１０１】
第１通路１１及び第２通路１２としては、細胞整列用基板１Ｅに成形する際において、第１通路１１及び第２通路１２の空間を形成するワイヤ状の中子型を鋳抜きすることにより成形したり、中子型を溶出させることにより成形したり、レーザビームの照射で穴あけ加工することにより成形したりできる。
【０１０２】
本実施例においても第３実施例と同様の作用効果を得ることができ、第２通路１２の流路面積の安定化により、第２通路１２を流れる流れの安定化を図り得る。更に、細胞含有液滴の生成条件の安定化を図り得、単位時間当たりにおける細胞含有液滴の生成数の制御の容易化を図り得る。本実施例においても、第１通路１１を区画する壁面には、細胞懸濁液に対して疎液性を発揮する疎液処理が施されており、疎液膜等の疎液領域７００が形成されている。また第２通路１２を区画する壁面には、分断用液状物に対して疎液性を発揮する疎液処理が施されており、疎液膜等の疎液領域７００が形成されている。
【０１０３】
（第５実施例）
図１１は本発明の第５実施例を示す。第５実施例は第１実施例または第２実施例と基本的には同様の構成を有しており、基本的に同様の作用効果を奏する。以下、第１実施例または第２実施例と相違する部分を中心として説明する。本実施例に係る細胞整列部として機能する細胞整列用基板１Ｆは、第１通路１１及び第２通路１２を埋設状態に有する。図１１に示すように第１通路１１及び第２通路１２の横断面形状は円形状（真円形状、楕円形状を含む）とされている。本実施例においても、第１通路１１を区画する壁面、第２通路１２を区画する壁面には、細胞懸濁液に対して疎液性を発揮する疎液処理が施されており、疎液膜等の疎液領域７００が形成されている。
【０１０４】
（その他）
上記した第１実施例及び第２実施例によれば、第１流体源２１及び第２流体源２２はマイクロポンプとされているが、これに限らず、流体タンクでも良く、更には、ピストンで押し出すマイクロシリンダ装置でも良い。分断用液状物７５としては、油に限らず、フッ素系不活性液体（登録商標：フロリナート）を用いることもできる。第１実施例によれば、細胞情報検知部３は、先端部が細胞整列用基板１の検知位置１７に対面する光ファイバ３０と、光ファイバ３０の他端部にレーザビームを投光するレーザ素子を有する投光部３１と、蛍光を受光する受光部３２と、受光部３２における受光信号に基づいて細胞に関する情報を検知する検知部３３とを有する形態されているが、これに限定されるものではない。
【０１０５】
細胞整列用基板１は水平方向に沿っているため、第１通路１１及び第２通路１２は水平方向に沿っているが、これに限らず、細胞整列用基板１は上下方向に沿っており、第１通路１１及び第２通路１２は上下方向に沿っている形態でも良い。あるいは、細胞整列用基板１は斜め上下方向に沿っており、第１通路１１及び第２通路１２は斜め上下方向に沿っている形態でも良い。
【０１０６】
上記した第１実施例及び第２実施例によれば、１個の細胞７８を含有する細胞含有液滴７７は、分断用液状物７５と共に、均等間隔で一列に整列して細胞整列用基板１Ｂの第２通路１２の下流に向けて流れるが、場合によっては、細胞含有液滴７７は複数の細胞７８を含有する形態でも良い。
【０１０７】
上記した実施例によれば、下流連通路１６ｄの通路幅は、生成直後の細胞含有液滴７７の径と同じまたは微小小さく設定されているが、これに限らず、下流連通路１６ｄの通路幅は、生成直後の細胞含有液滴７７の径よりもやや大きくても良い。
【０１０８】
上記した第１実施例及び第２実施例によれば、気体噴出部５０は、細胞含有液滴７７に空気を噴出する噴出ノズル５０ａと、圧縮空気を収容する空気供給源５０ｂと、噴出ノズル５０ａを開閉させるバルブ５０ｃとを有するが、これに限定されるものではなく、細胞含有液滴７７に空気等の気体を噴出するマイクロポンプを用いても良い。
【０１０９】
第２実施例によれば、選別用電極６１は細胞回収用の細胞出口１５に繋がる回収経路１２ｓに設けられており、選別用電極６２は廃棄用の細胞出口１８に繋がる廃液経路１２ｔに設けられており、選別用電極６０は、回収経路１２ｓと廃液経路１２ｔとの分岐部分またはその分岐部分の上流に設けられているが、これに限定されるものではなく、要するに、選別用電極は、細胞含有液滴７７を回収経路１２ｓまたは廃液経路１２ｔに案内できる位置に設けられていれば良い。細胞整列用基板１は細胞分離選別装置に着脱可能でも良いし、固定されていても良い。
【０１１０】
その他、本発明は上記した実施例のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施できるものである。
【０１１１】
上記した記載から次の技術的思想も把握することができる。
【０１１２】
（付記項１）多数の細胞を含む細胞懸濁液に対して処理を行なって細胞を間隔を隔てて整列させて流す細胞整列部と、前記細胞整列部で整列された細胞に対して検知処理を行って細胞に関する情報を検知する細胞情報検知部と、前記細胞情報検知部で検知された情報に基づいて細胞を選別する細胞選別部とを具備する細胞分離選別装置において、前記細胞整列部は、前記細胞整列部で整列された細胞含有液滴の細胞に対して前記細胞情報検知部で検知処理を行なう検知位置を有しており、前記第２通路を流れる細胞含有液滴を前記検知位置に案内する案内部が前記細胞整列部に設けられていることを特徴とする細胞分離選別装置。この場合、第２通路を流れる細胞含有液滴は、案内部によって検知位置に案内されるため、細胞含有液滴の細胞に対する検知処理を良好に行うことができる。案内部は、第２通路の通路幅を絞る絞り部で形成することができる。
【０１１３】
（付記項２）多数の細胞を含む細胞懸濁液に対して処理を行なって細胞を間隔を隔てて整列させて流す細胞整列部と、前記細胞整列部で整列された細胞に対して検知処理を行って細胞に関する情報を検知する細胞情報検知部と、前記細胞情報検知部で検知された情報に基づいて細胞を選別する細胞選別部とを具備する細胞分離選別装置において、細胞含有液滴に気体を当て、気体圧で細胞含有液滴を前記第２通路の細胞出口から離脱させる離脱操作を行う気体噴出部が設けられていることを特徴とする細胞分離選別装置。この場合、空気圧等の気体圧で細胞含有液滴を第２通路の細胞出口から離脱させるため、離脱の際において細胞に与えるダメージを抑制できる。
【０１１４】
（付記項３）多数の細胞を含む細胞懸濁液に対して処理を行なって細胞を間隔を隔てて整列させて流す細胞整列部と、前記細胞整列部で整列された細胞に対して検知処理を行って細胞に関する情報を検知する細胞情報検知部と、前記細胞情報検知部で検知された情報に基づいて細胞を選別する細胞選別部とを具備する細胞分離選別装置において、細胞含有液滴を前記第２通路の細胞出口から離脱させる離脱操作の前及び離脱操作の時のうちの少なくとも一方において、細胞含有液滴に液状物を補充し、細胞含有液滴の液状部分を増量させる増量部が設けられていることを特徴とする細胞分離選別装置。この場合、細胞含有液滴のサイズを大きくできるため、細胞含有液滴を細胞出口から良好に離脱させることができる。
【０１１５】
（付記項４）請求項９において、前記細胞整列用基板は、前記第２通路の流れ方向に対して交差する方向に沿った断面において、前記第２通路を包囲する包囲壁部を有することを特徴とする細胞整列用基板。
【０１１６】
（付記項５）請求項９において、前記細胞整列用基板は、前記第１通路及び前記第２通路を有する基板部と、前記基板部に被着され被着により前記第１通路及び前記第２通路を包囲する蓋部とを有することを特徴とする細胞整列用基板。
【０１１７】
（付記項６）請求項９において、前記第１通路及び前記第２通路のうちの少なくとも一方の少なくとも一部は、前記細胞懸濁液または前記分断用液状物に対して疎液性を有する疎液処理が施されていることを特徴とする細胞整列用基板。一部は、第１通路と第２通路との交差部分を例示できる。
【０１１８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、細胞に与えるダメージを抑えつつ、細胞含有液滴を生成することができる細胞分離選別装置及び細胞整列用基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】細胞分離選別装置を模式的に示す斜視図である。
【図２】細胞分離選別装置を模式的に示す構成図である。
【図３】第１通路と第２通路との交差部分の形態を示す平面図である。
【図４】細胞整列用基板の第２通路における案内部の形態を示す平面図である。
【図５】細胞分離選別装置を模式的に示す構成図である。
【図６】従来技術に係る細胞整列部を模式的に示す構成図である。
【図７】第３実施例に係り、基板部から蓋部を離脱させた細胞整列用基板を示す分解斜視図である。
【図８】基板部に蓋部を被着させた細胞整列用基板を示す斜視図である。
【図９】基板部に蓋部を被着させると共に基板部及び蓋部の境界にシール部を介在させた細胞整列用基板を示す断面図である。
【図１０】第４実施例に係り、細胞整列用基板を示す斜視図である。
【図１１】第５実施例に係り、細胞整列用基板を示す断面図である。
【符号の説明】
図中、１は細胞整列用基板（細胞整列部）、１ｍはシール部、１ｋは包囲壁部、１１は第１通路、１２は第２通路、１２ｘは交差部分、１７は測定位置、１９は案内部、１９ｃは案内面、２４は増量通路、２５は増量部、３は細胞情報検知部、７０は細胞懸濁液、７５は分断用液状物、７７は細胞含有液滴、７８は細胞、５は細胞選別部、５０は気体噴出部、５２は選別板、５５は収集プレート、５７は貫通口、５８は廃液貯留容器、６０〜６２は選別用電極を示す。
【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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