(57)【要約】【課題】本発明は、細胞走化性検出装置の改良に関わり、微量の細胞を用いて、その走化性をより正確に検出するための構造を提供することを目的とする。即ち、細胞の注入及び位置の調製における制御がより簡単に行われ、操作・制御が自動化に一層適した細胞走化性検出装置を提供することを目的とする。【解決手段】本発明は、複数のウエルが浮遊細胞の通過に対して抵抗性を有する流路を介して互いに連通していること、各ウエルが試料を注入・採取するための管を備えていること、試料の注入・採取による圧力の変化を緩和するための管が該試料を注入・採取するための管に対して連通するべく設けられていること及びウエルは管が設けられている側とは反対の側においてガラス基板と密着していることを構成要素として含む細胞走化性検出装置において、該試料を注入・採取するための管に対して該試料の注入・採取による圧力の変化を緩和するための管がウエルを介さない連通路により連通するべく設けられていることを特徴とする細胞走化性検出装置である。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のウエルが浮遊細胞の通過に対して抵抗性を有する流路を介して互いに連通していること、各ウエルが試料を注入・採取するための管を備えていること、試料の注入・採取による圧力の変化を緩和するための管が該試料を注入・採取するための管に対して連通するべく設けられていること及びウエルは管が設けられている側とは反対の側においてガラス基板と密着していることを構成要素として含む細胞走化性検出装置において、該試料を注入・採取するための管に対して該試料の注入・採取による圧力の変化を緩和するための管がウエルを介さない連通路により連通するべく設けられていることを特徴とする細胞走化性検出装置。
【請求項２】
試料を注入・採取するための管及び試料の注入・採取による圧力の変化を緩和するための管の総てがそれ等の上端部において液体を収納できる空間を共有していることを特徴とする請求項１記載の細胞走化性検出装置。
【請求項３】
請求項１乃至２記載の細胞走化性検出装置を単位ユニットとして、その同一又は複数種のユニットを複数個集積させてなる集積ユニットよりなる集積型細胞走化性検出装置。
【請求項４】
請求項３記載の集積ユニットを単位ユニットとして、その同一又は複数種のユニットを複数個集積させてなる集積型細胞走化性検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、細胞走化性検出装置に関わる。
【０００２】
より詳しくは、微量の細胞を用いて細胞の走化性を検出できる装置であって、微小なウエルの内部で細胞の位置を容易に設定することができ、且つ、走化性因子等の検体試料が流路において形成する濃度勾配を安定に保持することができる構造を備えた細胞走化性検出装置に関わる。
【０００３】
【従来の技術・発明が解決しようとする課題】
本発明者等は、微量の細胞を用いて細胞の走化性を検出できる装置であって、ウエルの一つに細胞懸濁液を、他方のウエルに検体試料を夫々入れ、ウエル間に設けた流路を通って、細胞が検体試料の収納されているウエルに向かって移動するか否かを検出する細胞走化性検出装置について、後述するような幾つかの提案をして来た。
【０００４】
かかる装置における流路は、複数のウエルを隔てる突起（土手）がガラス基板との間で、浮遊細胞の通過に対して抵抗性を有する隙間を形成しており、好ましい態様においては、流路において土手の上部がテラスを形成しており、該テラスがガラス基板との間で細胞の径又はその変形能に合わせた隙間を形成する。（特開２００２−１５９２８７号、ＷＯ  ０２／４６３５５、ＷＯ  ０２／４６３５６参照）。
【０００５】
或いは、流路において、土手の上部のテラスに細胞の径又はその変形能に合わせた幅の溝を１乃至複数本構成する障壁が設けられており、必要に応じ、該障壁もガラス基板との間で細胞の径又はその変形能に合わせた隙間を形成することが好ましく、更には、流路において、溝を構成する障壁の列がテラス上の２箇所に形成されていても良い。また、流路に設けられた土手に、ガラス基板との間で異なる深さの隙間を形成するべく、テラスが多段に形成されていてもよい（特開２００２−１５９２８７号、ＷＯ  ０２／４６３５５、ＷＯ  ０２／４６３５６参照）。
【０００６】
上記に云う、浮遊細胞の通過に対して抵抗性を有する流路とは、非吸着状態で細胞がとりうる形態（通常は球形）では通過できないが、細胞が有する変形能により形態が変化することにより通過できる隙間を有する細胞の通路である。ここに、細胞の変形能とは、細胞が弾力性を有するものであるとき、その弾力性のために容易に形を変え、扁平状やひも状などの形態をとり、通常、細胞が自由空間でとる形状（球状）において有する径よりも狭い間隔の溝や隙間を通り抜けることを言う。
【０００７】
また、細胞走化性検出装置を単位ユニットとして、その同一又は複数種のユニットを複数個集積させてなる集積ユニットよりなる集積型細胞走化性検出装置とすること、更には、該集積ユニットを単位ユニットとして、その同一又は複数種のユニットを複数個集積させてなる集積型細胞走化性検出装置とすることも既に本発明者等が提案している（特開２００２−１５９２８７号、ＷＯ  ０２／４６３５６参照）。
【０００８】
かかる細胞の走化性を検出するための装置が、１個ずつの細胞のレベルで観察乃至検出できるスケールのものであり、１００個程度の細胞の同時測定が可能であれば、希少な細胞の検査に優れると共に、定量的検討も可能となるという利点がある。しかし、流路を通じて相互に連通するウエルの夫々に細胞注入口や検体試料注入口が設けられている構造においては、流路の両側にあるウエルが連通管を形成するために、特に流路における液の移動が起こり易い。即ち、細胞等の試料をウエルに注入する際に、注入による昇圧の影響が生じやすく、そのために細胞や検体試料が不測の移動を起こしやすい。また、注入後においてウエルが完全に水平に維持されていない場合や振動などにより液面に微細な動きが生じた場合も、流路における液体の移動が増幅されるために、細胞や検体試料の移動が起こり易い。細胞や検体試料の不測の移動は、検体が走化性因子であるのか否かの判定を混乱させる原因となる。よって、細胞が検体試料の拡散濃度勾配を感知して検体試料を収納するウエルに向かって移動することを正確に検出するためには、流路を含め、ウエル内の液の不測の移動を厳密に防止することが必要である。
【０００９】
本発明者等は先に、マイクロピペット等により細胞や走化性因子等の試料を注入し又は吸出するための管を備えているウエルに試料を注入し又は吸出する際において、ウエル内における圧力の急激な変化を緩和させ、ウエル内における試料の不測の移動を防ぐために、試料を注入し又は吸出するための管とウエルを介して連通する関係にある管を備えることを提案した（特開２００２−１５９２８７号）。これは、試料を注入し又は吸出する際の圧力を連通管を通して分散させる構造である。この装置において、一方のウエルに設けられている試料を注入し又は吸出するための管を通じて適当量の液を吸引することにより、反対側のウエルに存在する細胞を移動させ、ウエル内における細胞の位置を調整することが可能である。
【００１０】
更に本発明者等は、複数のウエルが流体に対して抵抗性を有する部分を介して相互に連通しており、且つ夫々のウエルが試料を注入・吸出するための管及び、必要に応じ、注入・吸出時の圧力の変化を緩和するための管を備えている構造において、それ等複数の管が上端部において液体を収納できる空間を共有している微量試料処理装置、例えば細胞走化性検出装置を提案した（ＷＯ  ０２／４６３５６）。この装置においては、該試料を注入・採取するための管に対して試料の注入・採取による圧力の変化を緩和するための管がウエルを介して相互に連通するべく設けられている。ここで、各ウエルに設けられている総ての管の上端部が液体を収納できる空間を共有する構造を採用することにより、試料注入時やその後の液の移動を防止することを可能とするものである。この装置では、注入された細胞のウエル内における位置を移動させ、細胞を流路の一端のスタートラインに並べることが可能であり、そのために、ウエル内の液体の注入・排出を精密に制御する手段を備えている。
【００１１】
しかし、上記した何れの装置においても、微小なウエル内に注入された細胞を流路の一端のスタートラインに並べるためには、微量の液輸送を行うことになり、微妙なコントロールが必要とされる。
【００１２】
本発明は、かかる装置を更に改良し、微量の細胞を用いて、その走化性をより正確に検出するための構造を提供することを目的とするもので、細胞の注入及び位置の調製における制御がより容易に行われ、操作・制御の自動化に一層適した細胞走化性検出装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【特許文献１】
特開２００２−１５９２８７号
【特許文献２】
ＷＯ  ０２／４６３５５
【特許文献３】
ＷＯ  ０２／４６３５６
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、複数のウエルが浮遊細胞の通過に対して抵抗性を有する流路を介して互いに連通していること、各ウエルが試料を注入・採取するための管を備えていること、試料の注入・採取による圧力の変化を緩和するための管が該試料を注入・採取するための管に対して連通するべく設けられていること及びウエルは管が設けられている側とは反対の側においてガラス基板と密着していることを構成要素として含む細胞走化性検出装置において、該試料を注入・採取するための管に対して該試料の注入・採取による圧力の変化を緩和するための管がウエルを介さない連通路により連通するべく設けられていることを特徴とする細胞走化性検出装置である。
【００１５】
また、本発明の細胞走化性検出装置は、上記の試料を注入・採取するための管に対して試料の注入・採取による圧力の変化を緩和するための管がウエルを介さない連通路により連通するべく設けられている構造に加えて、試料を注入・採取するための管及び試料の注入・採取による圧力の変化を緩和するための管の総てがそれ等の上端部において液体を収納できる空間を共有する構造を備えた細胞走化性検出装置である。
【００１６】
更に本発明は、上記の細胞走化性検出装置を単位ユニットとして、その同一又は複数種のユニットを複数個集積させてなる集積ユニットよりなる集積型細胞走化性検出装置及びかかる集積ユニットを単位ユニットとして、その同一又は複数種のユニットを複数個集積させてなる集積型細胞走化性検出装置である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明に関わる細胞走化性検出装置は、複数のウエルが浮遊細胞の通過に対して抵抗性を有する流路で相互に連通しており、ウエルの一つに細胞懸濁液を入れた後、細胞を流路の一端に並べ、他方のウエルに検体試料を入れ、検体試料の濃度勾配を感知した細胞が検体試料が収納されているウエルに向かって流路を通過する状態を観察し、或いは通過中又は通過した細胞数を計数することができる装置である。
【００１８】
本発明に関わる細胞走化性検出装置の特徴とするところは、上記の基本的構造に加えて、試料を注入・採取するための管に対して試料の注入・採取による圧力の変化を緩和するための管がウエルを介さない連通路により連通するべく設けられていることである。
【００１９】
本発明に関わる細胞走化性検出装置は、液体を注入又は吸引排出してウエルの一つに注入された細胞を移動させる手段を備えることにより、細胞を流路の一端のスタートラインに並べることができる。この場合、試料を注入・採取するための管に対して試料の注入・採取による圧力の変化を緩和するための管をウエルを介さない連通路により連通させることにより、注入又は吸引排出する液の量をウエルの容積に関わりなく増やすことができ、その為に、細胞の位置の調整をより精密且つ容易に行うことが可能となる。また、ウエルの容積を従来よりも小型化することができる。
【００２０】
この構造を、図１及び図２の概念図により説明すれば次の通りである。図１に例示する装置においては、基板５とブロック７とがパッキング５′を介して密着している。基板５にはウエル２Ａ、２Ｂが、ブロック７には管３Ａ、３Ｂ、４Ａ、４Ｂが設けられており、ウエル及び管は細胞や検体を阻害しない液、例えば緩衝液で満たされている。ウエル２Ａに管３Ａを通して細胞懸濁液が注入される。ウエル２Ｂには検体溶液が管３Ｂを通して注入され、その検体が細胞走化性因子を含む場合は、細胞がウエル２Ａからウエル２Ｂに向かって移動しようとして、流路１を通過する。図１の場合、流路１は、基板５に設けられた土手８のテラス１１と透明なガラス基板６との間で、細胞の変形能に対応する隙間が形成されているが、１個の細胞が通過できる細い溝を複数本構成する障壁が形成されていても良い。障壁の態様は、ＷＯ  ０２／４６３５５に開示されているように、目的に応じて種々選択することができる。流路１を通過する細胞の状況は、ガラス基板６を通して、例えば顕微鏡９で観察される。
【００２１】
ここで、図１に示すように、試料を注入・採取するための管３Ａ、３Ｂに対して該試料の注入・採取による圧力の変化を緩和するための管４Ａ、４Ｂがウエルを介さない連通路１５により連通するべく設けられている。図２はブロック７の底面図である。ＷＯ  ０２／４６３５６等に開示されている装置では、管３Ａ、３Ｂと管４Ａ、４Ｂとが、夫々、ウエル２Ａ、２Ｂを介して互いに連通する構造であったが、本発明の装置においては、管３Ａ、３Ｂと管４Ａ、４Ｂとがウエル２Ａ、２Ｂとは独立に設けられた連通路１５により連通している。
【００２２】
管３Ａ、３Ｂが管４Ａ、４Ｂとウエル２Ａ、２Ｂとは独立に設けられた連通路１５により夫々連通していることにより、管３Ａ、３Ｂを通して試料を注入し、或いは液を吸引する場合、装置内、就中、ウエル内での液の急激な移動が緩和される。
【００２３】
図３は本発明に関わる連通構造を、試料を注入・採取するための管及び試料の注入・採取による圧力の変化を緩和するための管の総てがそれ等の上端部において液体を収納できる空間を共有する構造を備えた細胞走化性検出装置に適用した場合を例示する概念図である。図３（１）において管３Ａ、３Ｂ、４Ａ、４Ｂの上端部３Ａｂ、３Ｂｂ、４Ａｂ、４Ｂｂが液体を収納できる空間１０を共有しており、管３Ａと４Ａ、３Ｂと４Ｂが夫々連通路１５により互いに連通している。図中、←は装置を満たす液体の液面の位置を示す。なお、図３（２）はブロック７の底面図である。
【００２４】
管３Ａ、３Ｂ、４Ａ、４Ｂの上端部３Ａｂ、３Ｂｂ、４Ａｂ、４Ｂｂが液体を収納できる空間１０を共有する構造を採用することにより、流路１における液の不測の移動がより一層防止され、より正確な細胞の動きを測定乃至検出することができる。
【００２５】
図３の装置において、管３Ａを通してウエル２Ａに注入された細胞は、管３Ｂを通して液を吸引することにより、ウエル２Ａの細胞は流路１の端に列になって並ぶことになる。この時、ウエル２Ａの液がウエル２Ｂの方向に移動するが、同時に、管４Ｂ内の液が連通路１５を通して管３Ｂに供給されるため、ウエル２Ａ、２Ｂ間の液の急激な移動が緩和され、細胞のウエル２Ａ内における移動がゆっくり行われることになる。
【００２６】
図４は、上記構造の変形として、細胞懸濁液を収納するためのウエル２Ａ上に設けられた管の上端部３Ａｂ、４Ａｂが、流路を介して相対するウエル２Ｂ上に設けられた管３Ｂｂ、４Ｂｂの上端部よりも高く設定されている構造を有する場合の例示である。図４において、管が設けられているブロック７は、ウエル２Ｂ上に設けられた管３Ｂ、４Ｂの上端部３Ｂｂ、４Ｂｂの周辺で掘り下げられており、ウエル２Ａ上の管３Ａ、４Ａの上端部３Ａｂ、４Ａｂが管３Ｂ、４Ｂの上端部３Ｂｂ、４Ｂｂより高く形成されている。装置全体を満たす液体は、当初は、その液面が、管３Ａ、４Ａの上端部３Ａｂ、４Ａｂより上に来るよう、図中、矢印Ｉで示される位置に来るよう液量を調節する。その状態で、管３Ａを通じてウエル２Ａに注入された細胞は、装置全体の均一な圧力と液体の抵抗により、急激な移動が抑制され、管３Ａ内及びウエル２Ａ内に散在している。次に、空間１０から液体を吸引除去して液面を矢印ＩＩの位置、即ち、管３Ａ、４Ａの上端部３Ａｂ、４Ａｂが露出する位置まで下げ、更に、適量の液体を吸引することにより、管３Ａ内及びウエル２Ａ内に散在していた細胞を、ウエル２Ａ内の流路１の近傍に集めることができる。
【００２７】
この時、管４Ｂ内に保持されている液体がウエル２Ｂを通ることなく吸引され、装置全体の液体の移動が緩和されるため、ウエル２Ａ内の細胞を流路１の端に列になって並べることが容易になる。
【００２８】
本発明の装置において、細胞、検体などの試料を注入採取するための管３Ａ、３Ｂの上端部３Ａｂ、３Ｂｂはシリンジやピペットの挿入を容易にするために、図５に例示するように開口部を広くすることが好ましい。
【００２９】
以上説明した装置において、流路１の一端に列を形成して並んだ細胞は、流路１に形成された走化性因子等の検体試料の濃度勾配を感知して、検体試料収納ウエル側に移動するべく、変形して流路１を通過する。その通過の状態をガラス基板６を通して検出器９で観察する。
【００３０】
本発明は、以上説明した装置を単位ユニットとして、それ等の複数を集積させた装置を含む。更に本発明は、複数の集積ユニットを集積させたタイプ、複数種の集積ユニットを集積させたタイプの装置をも含む。
【００３１】
以下に、本発明に関わる装置の構成について具体例を挙げて説明するが、これ等は説明のための例示であり、本発明の技術思想に基づいて適宜変更することは可能であり、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００３２】
１）ユニットの構造
図１その他の図に例示するように、土手８及びウエル２Ａ、２Ｂは基板５上に一体的に構築されることが好ましい。基板５の上面には管３、４を備えたブロック７が、直接、或いは必要に応じてパッキング５’を挟んで密着している。基板５の下面には光学研磨したガラス基板６を圧着させる。なお、基板５とガラス基板６は熱処理により接合してもよい。ブロック７、基板５及びガラス基板６の全体は、必要に応じパッキング５′を介在させて、外枠でネジなどにより締め付けて密着させることが好ましい（ＷＯ  ０２／４６３５６参照）。
【００３３】
２）ウエル
ウエル２Ａ、２Ｂは、細胞懸濁液又は走化性因子含有溶液、同阻害剤含有溶液等の検体試料を収納するもので、容積は、特に制限は無ないが、必要最小限の液量を収納できればよく、小型にすることができる。例えば、深さ０．０５〜０．１ｍｍ程度、幅、長さ各０．５〜１．２ｍｍ程度あれば充分である。
【００３４】
３）流路
流路１は、図１に例示するように、両端のウエル２Ａとウエル２Ｂを隔てる土手８（基板５における突出部）及びガラス基板６により構成される。土手の下面に、平面であるテラス１１が設けられる。土手８のサイズは、特に限定されるものではないが、例えば、高さ、即ちガラス基板６からテラス１１までの距離は０．００３〜０．０３  ｍｍ程度、相対するウエルに向かう方向における長さとして０．１〜０．５  ｍｍ程度、相対するウエルに向かう方向に直交する方向における長さとして１．２  ｍｍ程度あればよい。なお、これらのサイズが、対象とする細胞の相違など、目的に応じて適宜変更できることは云うまでもない。
【００３５】
なお、テラス１１とガラス基板６との距離は、取扱う細胞に応じて適宜設定することができ、通常３〜３０μｍから選ばれる。好中球、好酸球、好塩基球、単球・マクロファージ、Ｔ細胞、Ｂ細胞等の場合は３〜８μｍ、例えば４、５、又は８μｍから選ばれ、がん細胞や組織に存在する細胞の場合は６〜２０μｍから選ばれる。
【００３６】
ここで、細胞が流路１の端に集まり易くするために、テラス１１を多段式に形成することもできる（ＷＯ  ０２／４６３５５参照）。
【００３７】
好ましい態様の一つとして、土手８の下面（テラス１１）に、図６（１）、（２）に例示されるような複数の障壁１２を設け、細胞が通過する溝１３を形成させる。ここで、（１）はテラス１１と障壁１２及び溝１３を示す上面図であり、（２）は障壁１２を設けた土手８の断面図である。
【００３８】
テラス１１に障壁１２を設ける場合、障壁１２により構成される溝１３の断面は、Ｖ字型断面、凹型断面、半円型断面等、任意の形状とすることができる。溝１３の幅及び深さは、細胞の径又はその変形能に合わせた幅であるように設定される。
なお、図６（２）は溝１３がＶ字型をしている場合を示す断面図である。
【００３９】
溝１３の幅は通常３〜５０μｍから選ばれ、細胞の種類に合わせて好適な幅が選ばれる。好中球、好酸球、好塩基球、単球・マクロファージ、Ｔ細胞、Ｂ細胞等の場合は３〜２０μｍ、例えば４、８又は１０μｍから選ばれ、がん細胞や組織に存在する細胞の場合は８〜２０μｍの幅が選ばれる。溝１３の数は、流路１の幅に対する障壁１２の幅と溝１３の幅で決定される。例えば、流路１の幅１ｍｍ、障壁１２の幅１０μｍ、溝１３の幅５μｍの場合、溝１３の数は最大で６６本となる。
【００４０】
土手８に設けられたテラス１１の両側に  障壁１２の列を２箇所に形成することもでき（図７（１）、（２）参照）、かかる構造とすることにより、溝を通過した後の細胞の観察・計数が容易に行われる。また、中央のテラス１１の適当な箇所にマーク１４を設けることにより、カメラや顕微鏡の位置決めが容易になる。なお、中央のテラスの大きさは、顕微鏡の視野でカバーできる大きさであることが望ましい。図７において、（１）は上面図、（２）は断面図である。この他にも、障壁の形状を含む流路の態様は、例えばＷＯ  ０２／４６３５５等に開示されているように種々知られており、目的に応じて適宜選択して採用することができる。
【００４１】
４）ウエルと流路の作製
基板５の材質としては、微細加工が容易で、細胞に対し比較的不活性な材質であることが好ましく、例えば、シリコン単結晶を挙げることができる。障壁１２及び溝１３は、このシリコン単結晶に集積回路の製作で使用されるフォトリソグラフィやエッチング、例えばウエットエッチングやドライエッチング等を適用することにより容易に工作される。ウエル２Ａ、２Ｂは障壁１２や溝１３に比べれば比較的大きいので様々な既知の工作技術を適用して作製することができる。例えば、サンドトラスト法やドライエッチング法を適用することができる。
【００４２】
シリコン単結晶以外にも、硬質ガラス、硬質プラスチック、金属等も流路における微細な構造が構築可能であれば使用できる。例えば、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）は微細構造の形成に適したプラスチックの例である。プラスチックを使用する場合は、表面に親水性を付与するための処理、例えば、表面に親水性薄膜を形成させる処理を行うことが好ましく、また、細胞の観察を容易にするために、少なくともテラス１１を含む表面に銀蒸着等による鏡面加工を行うことが好ましい。なお、土手８とウエル２Ａ、２Ｂを夫々別に作製し、組合わせてもよい。
【００４３】
５）ブロック及び管
ブロック７は図１他に例示するように、基板５上にあって管３Ａ、３Ｂ、４Ａ、４Ｂ及び連通路１５を有する部分である。管の断面は、通常は四角形又は円形から選ばれる。管の太さは、特に限定されるものではないが、四角形の場合は１辺が１ｍｍ程度でよく、円形の場合は直径が１ｍｍ程度でよい。長さは、細胞浮遊液、検体溶液の容量を保持する上から、２ｍｍ〜１０ｍｍ程度は必要である。ブロック又は管を構成する材質は、ガラス、アクリル等のプラスチックス又は金属から選ぶことができ、管は、通常の工作手段、例えば、ドリルやレーザー光線による鑿孔その他により容易に作製される。ブロック７に、管の上端部により共有される空間を設けることも通常の工作技術により行うことができる。
【００４４】
各ユニットに手作業（マニュアル）で、細胞又は検体を注入する場合のために、或いは、自動制御におけるシリンジの挿入を容易にするために、夫々の管の上端部の周りを、管の径よりも大きくロート状に掘り窪めておくと良い（図５参照）。
【００４５】
６）ガラス基板
ガラス基板６は、図１他に例示するように、基板５に圧着して液体を収納する空間を構成し、且つ流路を通過する細胞の観察を可能とするもので、光学的に透明且つ平面性を保持し、細胞が接着する面を提供するものである。かかる目的に適うものであれば、ガラス以外にも、透明アクリル等のプラスチックも使用できる。厚さは、基板に圧着させる際にゆがみが生じない限り特に限定されるものではないが、０．１〜２ｍｍあれば充分である。なお、細胞の構成要素を蛍光標識して高倍率で観察する場合は、ガラス基板６が薄い方が好ましい。
【００４６】
基板５がシリコンウエハーで構成されている場合、そのガラス基板６との圧着により一体化できるが、両者は２００〜４００℃の熱処理によって接合一体化できる。但し、その場合、基板５とガラス基板６の熱膨張率及び熱収縮率が一致するように材質を選ぶことが必要である。
【００４７】
７）多数のユニットの配列
流路を介して連通した複数のウエルを１ユニットとして、複数のユニットを１枚の基板上に配置乃至集積して多数検体を同時に処理する装置とすることができる。同じタイプのユニットを並列に配置し、又は、異種のユニットを配列することも可能である。配列は、目的に応じて種々の組み合わせを採ることができる。例えば、２つのウエルが流路を介して連通してなるユニットの１ユニットの大きさを長辺が２．９ｍｍ、短辺が１．２ｍｍとするとき、幅が１６ｍｍ、長さが１０ｍｍの長方形である一枚の基板１上に、０．８ｍｍの間隔で７列×２行の計１４個を配置することができる。
【００４８】
また、上記の多数ユニットの集積を更に集積させたることもでき、互いに異なったタイプのユニットの集積であることもできる。
【００４９】
これら、多数のユニットを集積させる場合において、ガラス基板６は、ユニット全体をカバーするように１個又は１枚とすることができる。
【００５０】
８）検出手段
本発明において用いられる検出手段は、流路１を移動する細胞又は移動した後の細胞を検出できる手段であればよく、必要に応じ検出結果を記録するための手段を含む。細胞を検出・記録するために知られている手段であれば何れも使用可能であり、例えば、顕微鏡、顕微鏡とビデオカメラの組合せ等である。対物レンズにＣＣＤカメラを取り付けた構造を採用することもできる。集積ユニットの検出においては、対物レンズが各ユニットの流路を順次スキャンする構造を採用することが好ましい。
【００５１】
検出手段は、通常は、図１他に示すように、ユニットの流路１の下方に設定されるが、多数ユニットを集積させた自動装置においては、所定の位置に設置された検出部に各ユニットの列が順次移動し、検出・記録を行う構造を採ることもできる。検出は、直線上に並んでいる各ユニットの流路を検出器がスキャンすることにより行われる。スキャンする検出器９は１個でも良いし、複数個でもよい。かくすることにより、比較的少ない数の検出装置で多数の集積ユニットに対応することが可能となる。
【００５２】
流路１を通過する細胞の検出・計数は、細胞を直接顕微鏡で捉えることにより行うことができるが、常法に従い、予め細胞を発光・蛍光物質でマーキングしておき、その発光・蛍光を捕捉することにより容易に検出・計数することもできる。
【００５３】
９）自動制御機構
本発明の装置は、容易に自動制御とすることができる。例えば、細胞、因子等の検体試料の注入には移動及び液体の排出をコンピューターで制御できるオートピペットを、液体輸送手段に脈動ポンプやステッピングモーターで駆動されるシリンジを用い、それ等の作動順序及び作動量をコンピュータープログラムで制御する。
【００５４】
集積型装置において使用されるピペットは、マルチチャネルシリンジを有するタイプのものが好ましい。
【００５５】
【発明の効果】
本発明の構造によれば、注入された細胞のウエル内における位置を調整して細胞を流路の一端に集めて一列に並ばせることが容易であると共に、その状態を保持することができる。また、流路における走化性因子等の検体試料の拡散による濃度勾配を安定に保持することができるため、走化性因子又は阻害剤の作用と細胞の性質を忠実に反映させた、定量的な結果を得ることができる。
【００５６】
本発明によれば、かかる装置の全体を小型化することと共に、ウエル２Ａ、２Ｂを従来の装置よりも一層小型化することが可能であり、試料の処理を微量で行うことができる。
【００５７】
本発明によれば、各ユニットを多数集積させることにより、多数検体の処理を同時に行うことが可能となる。更に、液体の吸引・注入量のプログラム制御が容易であり、自動化装置の組み立てに適している。
【００５８】
本発明の構造によれば、装置の小型化を図ることができ、細胞走化性検出又は走化細胞分離装置に適用すれば、使用する細胞の量を、従来使用されてきたボイデンチャンバーに比べ、１０００分の１以下とすることが可能である。即ち、本発明の装置においては、試料として全血のような生体試料そのものを用いることができ、かくして全血を試料としたとき、好中球の走化性を検出する場合は０．０５μｌ以下の血液でよく、好酸球、単球又は好塩基球では０．５μｌ程度の血液で測定可能である。
【００５９】
本発明に関わる装置の単位ユニットは微小なものとすることができるため、多数のユニットを集積させることが容易であり、多数検体の同時処理が可能な装置を組み立てることができる。また、その場合、液体の注入及び検出が自動化された装置とすることが容易である。
【００６０】
多数のユニットを集積させるに当たり、異なったタイプのユニットを組み合わせて集積させることにより、目的を異にする検出・分離を同時に行うことができ、処理の効率を上げることが可能となる。例えば、細胞走化性検出装置の場合、同一種の細胞に対して種々の走化性因子またはその阻害剤の検索を行うとき、或いは、同一の走化性因子について異なる細胞の走化性を調べるとき等においてその検索を一度に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の細胞走化性検出装置の一例を示す概念図。
【図２】ブロックの底面図。
【図３】各管の上端部の総てが液体を収納する空間を共有する構造の概念図。
（１）は装置全体の縦の断面図、（２）はブロックの底面図である。
【図４】細胞を入れるウエル２Ａの管３Ａ、４Ａの上端部３Ａｂ、４Ａｂが他のウエル２Ｂの管３Ｂ、４Ｂの上端部３Ｂｂ、４Ｂｂより高く設定されている構造を示す概念図。矢印Ｉ及び矢印ＩＩは、装置を満たす液体の液面の位置を示す。
【図５】試料注入・採取用管の開口部を広げた場合の例を示す。
【図６】流路に障壁と溝を設けた場合の一例を示す。（１）は上面図、（２）は断面図である。
【図７】土手に設けられたテラスの両側に障壁の列を２箇所に形成した例を示す。（１）は上面図、（２）は断面図である。
【符号の説明】
１：流路
２：ウエル。添字のＡ、Ｂはウエルの区別を意味する。
３：試料を注入・採取するための管。添字のＡ、Ｂはウエルの区別を、ａは  管３に対応する基板５の貫通孔を、ｂは管３の上端部を夫々意味する。
４：試料の注入・採取による圧力の変化を緩和するための管。添字のＡ、Ｂ  はウエルの区別を、ａは管４に対応する基板５の貫通孔を、ｂは管４の    上端部を夫々意味する。
５：基板
５’：パッキング
６：ガラス基板
７：管を穿ったブロック
８：土手
９：検出器
１０：管の上端部により共有される空間
１１：テラス
１２：流路１における障壁
１３：溝
１４：画面の位置決めのための印
←  ：装置を満たす液体の液面の位置
←Ｉ：上位にある管の上端部が覆われる液面の位置
←ＩＩ：上位にある管の上端部が露出する液面の位置
【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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