(57)【要約】【課題】  高速化が可能であり、細胞に対するダメージが少ない細胞選別装置等を提供する。【解決手段】  マイクロチャネルプレート３には、マイクロチャネルである流路５ａ、５ｂが形成される。流路５ａは、導入部７ａ、７ｂから流体が流される。流路５ａに併設するように、流路５ｂが設けられる。流路５ｂには、導入部７ｃから流体が流れる。流路５ｂは、一部が流路５ａと連通部１７において連通する。すなわち、流路５ａ、５ｂそれぞれを流れる流体が接触する。連通部１７近傍において、流路５ａの側壁には、光吸収体１３が配置される。すなわち、連通部１７において、流路５ｂとは、反対側の側壁に、光吸収体１３が設けられる。光吸収体１３は、光の吸収率が３０％以上で、好ましくは６０％以上で膜厚が数１０〜数１００ｎｍであって、レーザーを照射するとレーザーの一部が吸収されて熱を発生するものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
細胞選別装置であって、
光学的に識別できるように標識された細胞を含む流体が流れる第１の流路と、
前記第１の流路に対して部分的に流路が連通する少なくとも一つの第２の流路と、
前記第１の流路内の細胞の種類を検知する検知部と、
レーザー源と、を具備し、
前記第１の流路の側面は、透明のガラス材で構成され、
前記ガラス材の内面であって、前記第１の流路と前記第２の流路との連通部の近傍には、前記第１の流路に面するように、光吸収体が設けられ、
前記検知部によって検知された細胞を選択的に、当該細胞が前記連通部の近傍を通過するタイミングで、前記レーザー源から前記光吸収体にレーザーを照射し、前記光吸収体が吸収した熱によって前記第１の流路内にマイクロバブルを発生させ、
前記マイクロバブルの圧力によって、当該細胞を前記第２の流路に押し出し、細胞を選別することが可能であることを特徴とする細胞選別装置。
【請求項２】
前記第１の流路を流れる流体は、細胞を含む中心流と、前記中心流の外周を流れるシース流からなることを特徴とする請求項１に記載の細胞選別装置。
【請求項３】
前記第２の流路には、前記第１の流路を流れる流体と略同一の流体が流れることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の細胞選別装置。
【請求項４】
前記第２の流路は複数形成され、前記第１の流路とそれぞれの前記第２の流路との前記連通部が、前記第１の流路の流体が流れる方向に相互に離間して複数配置され、さらに複数配置された前記連通部それぞれの近傍には、前記第１の流路に面するように、前記光吸収体が設けられていることを特徴する請求項１から請求項３のいずれかに記載の細胞選別装置。
【請求項５】
前記レーザー源は、１〜２００ｋパルス／ｓｅｃのパルスレーザーであることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の細胞選別装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の細胞選別装置を用い、
前記第１の流路に、光学的に識別できるように標識された細胞を含む流体を流し、
前記検知部で、所望の細胞を検知すると、当該細胞が、前記第２の流路との前記連通部に到達するタイミングで、前記レーザー源からレーザーを照射して、前記第１の流路内においてマイクロバブルを発生させて、当該細胞を前記第２の流路を流れる流体中に押し出して、細胞を選別することを特徴とする細胞の選別方法。
【請求項７】
前記第２の流路は複数形成され、前記第１の流路とそれぞれの前記第２の流路との前記連通部が、前記第１の流路の流体が流れる方向に相互に離間して複数配置され、さらに複数配置された前記連通部それぞれの近傍には、前記第１の流路に面するように、前記光吸収体が設けられ
それぞれの前記連通部において、細胞の選別を繰り返して行うことにより、複数の細胞を選別することができることを特徴とする請求項６記載の細胞の選別方法。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載の細胞の選別方法において、選別対象が、細胞でなく生体材料、または、有機微粒子あるいは無機微粒子の微粒子材料のいずれかからなることを特徴とする生体材料または微粒子材料の選別方法。
【請求項９】
細胞選別装置に用いられるマイクロチャネルプレートであって、
細胞を含む流体が流される第１の流路と、
前記第１の流路と一部が連通し、内部に流体が流される第２の流路と、が設けられ、
前記第１の流路の側面は、透明のガラス材で構成され、
前記ガラス材の内面であって、前記第１の流路と前記第２の流路との連通部の近傍には、前記第１の流路に面するように、光吸収体が設けられることを特徴とするマイクロチャネルプレート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、細胞を高速に選別することが可能な細胞選別装置、細胞の選別方法、およびこれに用いられるマイクロチャネルプレート等に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、細胞などの微粒子を分別する装置として、マイクロチャネルを用いた装置がある。例えば、マイクロチャネルに予め蛍光で染色された細胞を含む流体を流し、当該細胞をレーザー等で測定することで、細胞の種類などを判別し、これに応じて、当該細胞の流れる流路を変えるものである（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１５２２１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
微粒子を選別する方法としては、特許文献１に示したように、温度によって粘性の変化する流体を用いて、流路分岐部における流体の温度を制御することで、流体の流れる方向を制御する方法がある。しかし、このような方法は、特殊な流体を用いる必要がある。また、粘性変化のタイムラグがあるため、高速での制御には限界がある。
【０００５】
現在、実際に実用化されている細胞選別装置は、まず、予め蛍光で染色された細胞をマイクロチャネル内に流し、その途中でレーザーにより細胞の種類を検知する。次に、造粒機において流体を超音波により液滴化し、その中に細胞を入れる。なお、この工程の中で液滴の表面が帯電する。次に、測定器の信号により、細胞の種類を計測したデータに応じて、細胞ごとに流路を選別する。なお、細胞の流れる方向の制御は、細胞表面の帯電を利用して、高電圧により制御される。
【０００６】
しかし、このような装置では、超音波による振動、高電圧による電界および高速で容器に収納するための物理的衝撃力により、細胞にダメージを与えている。このために、殆どの細胞は再利用できないほど大きなダメージを受けているか、又は死んでしまうという欠点を持っていた。例えば、細胞の計測は、２万セル／ｓｅｃ程度の速度で計測を行うことは可能ではあるが、高速の流れの中では全ての細胞を液滴の中心に入れることが困難であるため、液滴に覆われていない細胞に高電圧をかけることで、ほとんどの細胞が死滅する。また、液滴化が正確に行われないことにより、高電圧での選別は、選別自体が高精度で行われない欠点を持っている。したがって、実際には、１，０００〜３，０００セル／ｓｅｃ程度で使用されることが多い。
【０００７】
このように、従来の細胞選別装置は、高精度な選別が難しいと同時に、高速化が困難である。したがって、単に細胞の種類を確率的に選別するのみであって、選別された細胞に再利用に不適格なものが多く含まれることから、選別された細胞を再生医療などに使用することは想定されておらず再利用は困難であった。
【０００８】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたもので、高速化が可能であり、細胞に対するダメージが少ない細胞選別装置等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前述した目的を達するために第１の発明は、細胞選別装置であって、光学的に識別できるように標識された細胞を含む流体が流れる第１の流路と、前記第１の流路に対して部分的に流路が連通する少なくとも一つの第２の流路と、前記第１の流路内の細胞の種類を検知する検知部と、レーザー源とを具備し、前記第１の流路の側面は、透明のガラス材で構成され、前記ガラス材の内面であって、前記第１の流路と前記第２の流路との連通部の近傍には、前記第１の流路に面するように光吸収体が設けられ、前記検知部によって検知された細胞を選択的に、当該細胞が前記連通部の近傍を通過するタイミングで、前記レーザー源から前記光吸収体にレーザーを照射し、光吸収体が吸収した熱によって前記第１の流路内にマイクロバブルを発生させ、前記マイクロバブルの圧力によって当該細胞を前記第２の流路に押し出し、細胞を選別することが可能であることを特徴とする細胞選別装置である。
【００１０】
さらに、前記第２の流路は複数形成され、前記第１の流路とそれぞれの前記第２の流路との前記連通部が、前記第１の流路の流体が流れる方向に相互に離間して複数配置され、さらに複数配置された前記連通部それぞれの近傍には、前記第１の流路に面するように、前記光吸収体が設けることもできる。ここで、第１の流路に面するようにとは、第１の流路の内面側に光吸収体を設けることを意味する。また、本発明は、細胞の識別だけでなく、光学的に対象材料の識別が可能で、さらに本発明の装置を適用可能であれば、細胞以外に種々の生体材料の識別にも使用できる。
【００１１】
ここで、光学的に識別とは、光学的に標識したものの他、光学的に対象材料の大きさ、形状などの情報を用いて識別するものも含むものとする。そのため、本発明では、生体材料の他、有機微粒子材料や無機微粒子材料などの微粒子材料の選別にも適用できる。
【００１２】
例えば、生体材料としては、たんぱく質、ペプチド、糖鎖、リガンド、アクセプター、ＤＮＡ、ＲＮＡ、抗原、抗体ｍ脂質、など種々の生体材料が考えられる。生体材料への蛍光色素の結合方法としては周知の種々の方法が適用できる。
【００１３】
ここで、一般には、生体材料は、細胞に較べて大きさが小さいので、生体材料を緩衝溶液を利用して凝集させたり、ラテックス粒子に結合させるか、あるいは透明なゲル中やベシクル中に生体分子を包含させて、選別後にゲルやベシクルを除去することなどが考えられる。
【００１４】
さらに、光学的に、その大きさや形状を数値化して、その数値を識別のための標識として用い、流体中を移動できる材料であれば、前述のラテックスに代表される有機微粒子やマイクロビーズに代表される無機微粒子などの微粒子材料も、その大きさや形状の適否により、分類選別することができる。
【００１５】
前記第１の流路を流れる流体は、細胞を含む中心流と、前記中心流の外周を流れるシース流からなる。
【００１６】
前記第２の流路には、前記第１の流路を流れる流体と略同一の流体が流れる。ここで、略同一の流体とは、流体の粘性やＰＨなどの物理的性質や化学的性質が同様であることを意味するが、もちろん、第２の流路を流れる液体は、中心流とシース流から構成されることが望ましく、さらに第１の流路を流れる液体と同一であることが望ましい。
【００１７】
前記レーザー源は、１〜２００ｋパルス／ｓｅｃのパルスレーザーである。
【００１８】
第１の発明によれば、第１の流路と第２の流路との連通部近傍において、パルスレーザーを光吸収体に照射することで、内部を流れる流体にマイクロバブルを発生させて細胞を第２の流路側に押し出す。このため、高速に細胞を選別することができる。
【００１９】
また、従来の装置のように、造粒機や高電圧装置を使用せず、パルスレーザーによって細胞を選別するため、装置全体を簡素化することができる。ここで、本発明における標識された細胞とは、蛍光で染色された細胞や蛍光を発しない色素で染色した細胞など、光学的に細胞の種類や細胞の適正、不適正などの区別を光学的に識別できるように標識した細胞ならば、公知のいかなる標識手法も適用可能である。
【００２０】
また、中心流の周囲にシース流を形成し、細胞は中心流内を流れる。したがって、細胞が流路の壁面との接触による摩擦により損傷することがない。また、シース流中に生じるマイクロバブルによって細胞を押し出すため、細胞に対してダメージが少ない。
【００２１】
光吸収体は、照射するレーザー光の波長に対して、レーザー光を透過せずに吸収する。このため、パルスレーザーの照射と同時に、瞬間的にマイクロバブルを発生させることができる。
【００２２】
また、第２の流路に、第１の流路と同様の流体を流すことで、第２の流路に押し出された細胞を安定して下流に流すことができる。
【００２３】
また、１ｋ〜２００ｋパルス／ｓｅｃのパルスレーザーを用いることで、パルスレーザーの周波数に対応する数の細胞を選別が可能である。このため、極めて高速に細胞を選別することができる。
【００２４】
第２の発明は、第１の発明にかかる細胞選別装置を用い、前記第１の流路に、光学的に識別できるように標識された細胞を含む流体を流し、前記検知部で、所望の細胞を検知すると、当該細胞が、前記第２の流路との連通部に到達するタイミングで、前記レーザー源からレーザーを照射して、前記第１の流路内においてマイクロバブルを発生させて、当該細胞を前記第２の流路を流れる流体に押し出して、細胞を選別することを特徴とする細胞の選別方法である。ここで、第２の発明において、複数種の細胞を選別する場合には、前記第２の流路を複数形成し、前記第１の流路とそれぞれの前記第２の流路との連通部とその近傍の第１の流路の内面に設けられる光吸収体とを、それぞれ相互に複数離間して配置し、それぞれの連通部において、細胞の選別を繰り返して行うことにより、複数の細胞を選別することができる細胞の選別方法を提供できる。
【００２５】
本発明の選別方法は、光学的に識別できるものであれば、細胞に限らず種々の生体材料の選別をも行う生体材料の選別方法にも適用できる。さらに、本発明の方法を用いて、流体中を移動できる材料であれば、ラッテクス粒子などの有機微粒子やマイクロビーズなどの無機微粒子などの微粒子材料も、その大きさや形状の適否により、分類選別することができ、これらの微粒子の選別方法を提供できる。
【００２６】
第２の発明によれば、細胞にダメージを与えることなく、極めて高速に細胞を選別することができる。第２の発明の複数の連通部のそれぞれの連通部において、細胞の選別を繰り返して行うことにより、複数の細胞を選別することができる。
【００２７】
第３の発明は、細胞選別装置に用いられるマイクロチャネルプレートであって、細胞を含む流体が流される第１の流路と、前記第１の流路と一部が連通し、内部に流体が流される第２の流路と、が設けられ、前記第１の流路の側面は、透明のガラス材で構成され、前記ガラス材の内面であって、前記第１の流路と前記第２の流路との連通部の近傍には、前記第１の流路に面するように、光吸収体が設けられることを特徴とするマイクロチャネルプレートである。
【００２８】
第３の発明によれば、細胞を高速で選別可能な細胞選別装置に使用可能なマイクロチャネルプレートを提供することができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、高速化が可能であり、細胞に対するダメージが少ない細胞選別装置等を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】細胞選別装置１を示す概略平面図。
【図２】流路の断面図であり、（ａ）は、図１のＢ−Ｂ線断面図、（ｂ）は図１のＣ−Ｃ線断面図。
【図３】光吸収体１３の形態を示す図。
【図４】細胞選別装置１ａを示す概略平面図。
【図５】流路の断面図であり、（ａ）は、図４のＯ−Ｏ線断面図、（ｂ）は図４のＰ−Ｐ線断面図。
【図６】細胞１５を選別する方法を示す図。
【図７】細胞１５を選別する方法を示す図。
【図８】細胞１５を選別する方法を示す図。
【図９】細胞１５が、マイクロバブル２７によって押し出される状態を示す概念図。
【図１０】他の実施の形態を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。図１は、細胞選別装置１を示す部分概略図である。細胞選別装置１は、主に、マイクロチャネルプレート３、レーザー源９等から構成される。マイクロチャネルプレート３は、例えば石英ガラス製のガラス材１１から構成する。なお、マイクロチャネルプレートは、後述するレーザー光を透過することができ、熱変形などの影響が小さければその材質は問わない。
【００３２】
マイクロチャネルプレート３には、マイクロチャネルである流路５ａ、５ｂが形成される。流路５ａは、導入部７ａ、７ｂから流体が流される。なお、導入部７ａ、７ｂには、図示を省略したポンプ等によって流体が導入される。導入部７ａには、中心流を構成する流体が導入される（図中矢印Ｄ方向）。中心流には、選別対象となる細胞１５が含まれている。一方、導入部７ｂには、シース流を構成する流体が導入される（図中矢印Ｅ方向）。
【００３３】
したがって、それぞれの導入部７ａ、７ｂが合流する流路５ａにおいては、中心に中心流及び細胞が流れ、周囲がシース流によって覆われて、流路５ａを下流側（図中右方向）に流れる（図中矢印Ｆ方向）。なお、流路５ａの下流側には、図示を省略した細胞回収部が配置され、流路５ａを流れた細胞が回収される。
【００３４】
流路５ａには、図示を省略した検知部が配置される（図中Ａ部）。検知部は、流路５ａを流れる細胞の種類や性状を検知する。例えば、流路５ａを流れる細胞１５は、予め蛍光で染色される。細胞１５にレーザーやＬＥＤ等を照射し、この散乱光を受光することで、細胞１５の種類等を検知することができる。
【００３５】
流路５ａに併設するように、流路５ｂが設けられる。流路５ｂには、導入部７ｃから流体が導入される（図中矢印Ｇ方向）。なお、流路５ｂを流れる流体も、流路５ａと同様に、図示を省略した中心流およびシース流によって構成される。
【００３６】
流路５ｂは、一部が流路５ａと連通部１７において連通する。すなわち、流路５ａ、５ｂそれぞれを流れる流体が接触する。流路５ｂを流れる流体は、連通部１７において、流路５ａを流れる流体と接触して、流路５ｂの下流側に流れる（図中矢印Ｈ方向）。なお、流路５ｂの下流側には、図示を省略した細胞回収部が配置され、流路５ａから分離して流路５ｂを流れた細胞が回収される。
【００３７】
図２（ａ）は、図１のＢ−Ｂ線断面図、図２（ｂ）は、図１のＣ−Ｃ線断面図である。図２（ａ）に示すように、流路５ａ、５ｂの上面にはカバーガラス１２が設けられる。ガラス材１１に溝状に形成される流路５ａ、５ｂの内部には、それぞれ独立に流体が流れる。また、流路５ａ、５ｂ内には、中心流の周りを覆うように、シース流２１が流れる。なお、流路５ａ、５ｂの断面寸法は、例えば幅６０μｍ程度で、高さもほぼ同様に形成される。
【００３８】
一方、図２（ｂ）に示すように、連通部１７においては、流路５ａ、５ｂがつながることで、それぞれの流体が接触する。なお、流路５ａ、５ｂの流体の流速が略等しければ、連通部１７においても、流路５ａを流れる中心流１９と、流路５ｂを流れる中心流１９とが、互いに大きく混ざり合うことがない。したがって、流路５ａを流れる細胞は、連通部１７においても、そのまま流路５ａの下流に流れる。
【００３９】
連通部１７近傍において、流路５ａの側壁には、光吸収体１３が配置される。すなわち、連通部１７において、流路５ｂとは、反対側の側壁に、光吸収体１３が設けられる。光吸収体１３は、光の吸収率が３０％以上で好ましくは６０％以上の膜厚が数１０〜数１００ｎｍであって、レーザーを照射するとレーザーの一部が吸収されて熱を発生するものである。光吸収体１３としては、例えば、チタン、金、酸化チタン等の薄膜を使用することができる。チタン、金、酸化チタンであれば、可視光を透過して、赤外光を吸収させることができる。このように、レーザー光の波長である１，０００〜１，２００ｎｍの吸収率が大きい成膜をする。
【００４０】
図３は、光吸収体１３をレーザーの照射方向から見た図である。図３（ａ）に示すように、光吸収体１３は、例えば、所定の範囲（例えば、６０μｍ×２００μｍ）に一体で形成されてもよいが、図３（ｂ）に示すように、例えば３０μｍ径程度の複数の光吸収体１３を、４個一列に所定間隔を空けて３０μｍ×２００μｍの領域に併設してもよい。この場合、光吸収体１３は、さらに、複数段に形成することもできる。このように、光吸収体１３を島状に形成することで、レーザーをその一つに照射した際に、他の光吸収体１３に熱が伝わり難い。したがって、個々の島状の光吸収体１３の温度が安定するため、マイクロバブルを安定して発生することができる。なお、以下の図においては、簡単のため、光吸収体１３を一体で図示する。
【００４１】
図１に示すように、光吸収体１３に対して、レーザーを照射することが可能なレーザー源９が設けられる。レーザー源９としては例えば波長が１０６０〜１１００ｎｍであり、周波数が１Ｈｚ〜２００ｋＨｚのパルスレーザーを用いればよい。レーザーのエネルギーとしては、例えば数ｍＪ／パルス〜数十ｍＪ／パルス（例えば１０ｍＪ／パルス）である。なお、光吸収体１３が配置され、レーザーが照射される部位のガラス材１１の厚みは、例えば０．１ｍｍ〜３ｍｍ程度である。
【００４２】
なお、レーザー源９の前方に、ミラー等を配置してもよい。ミラーを動作することで、レーザー源９から発振されるレーザーを、光吸収体１３の任意の位置に照射することができる。例えば、光吸収体１３に対して、常に同一部位にレーザーを照射すると、熱によりダメージを受ける恐れがある。このため、光吸収体１３に対するレーザーの照射位置（島状の光吸収体１３の場合には、照射する個々の光吸収体１３）を、パルス毎に調整してもよい。
【００４３】
なお、流路５ａ、５ｂは、プレート状のガラス材１１に溝状に形成するのではなく、マイクロチューブを用いて形成することもできる。図４は、マイクロチューブ１１ａによって流路５ａ、５ｂを形成した細胞選別装置１ａの断面図である。また、図５（ａ）は図４のＯ−Ｏ線断面図、図５（ｂ）は図４のＰ−Ｐ線断面図である。
【００４４】
マイクロチャネルプレート３ａには、マイクロチューブ１１ａが配置される。マイクロチューブ１１ａは、ガラス製であり、流路５ａ、５ｂが連通部１７でつながった管状部材である。図５（ａ）に示すように、流路５ａ、５ｂの内部には、それぞれ独立に流体が流れる。また、流路５ａ、５ｂ内には、中心流１９の周りを覆うように、シース流２１が流れる。なお、マイクロチューブ１１ａのサイズ（高さ、幅）は、例えば６０μｍ程度で形成される。
【００４５】
一方、図５（ｂ）に示すように、連通部１７においては、流路５ａ、５ｂがつながることで、それぞれの流体が接触する。連通部１７近傍において、マイクロチューブ１１ａの内側壁には、光吸収体１３が配置される。すなわち、連通部１７において、流路５ｂとは、反対側の内側壁に、光吸収体１３が設けられる。なお、光吸収体１３としては、所定範囲に一体で形成してもよく、島状に複数の光吸収体１３を併設してもよい。ここで、光吸収体は、連通部の水流方向の中央に配置しても良いし、水流方向のやや手前にオフセットして配置することもできる。以下の図においては、簡単のため、ガラス材１１に直接溝が形成される例について図示する。
【００４６】
次に、細胞選別装置１の動作について説明する。まず、図６に示すように、流路５ａに対して、流体とともに細胞１５が流れる（図中矢印Ｄ方向およびＦ方向）。細胞１５は、検知部２３によって検知される。検知部２３は、例えばレーザー等を細胞１５に照射することで検知する（図中矢印Ｉ）。検知部２３で検知された情報は、制御部２５に記憶される。なお、流路５ｂにも、流路５ａと同様の流体が流れる（図中矢印Ｇ方向およびＨ方向）。ここで、後述するように、第２の流体は流路５ｂの連通部を通過する前の矢印Ｇ方向に流れる時には細胞を含まないが、流路５ｂの連通部を通過した後の矢印Ｈ方向に流れる時には、選別結果により、第１の流路から細胞が第２の流路に押し出されるため、細胞を含んだ流体となる。
【００４７】
検知部２３で検知された細胞１５が、流路５ａにそのまま流される場合には、制御部２５は、当該細胞のカウントのみを行う。この際、前述したように、細胞１５は、連通部１７において、流路５ａから流路５ｂへ進路を変えることなく、流路５ａを直進する。したがって、図７に示すように、細胞１５は流路５ａをそのまま流れ（図中矢印Ｊ方向）、下流側の細胞回収部において回収される。
【００４８】
一方、検知部２３で検知された細胞が、流路５ｂ側に分離される場合には、制御部２５は、当該細胞をカウントするとともに、レーザー源９を作動させる。図８に示すように、制御部２５は、当該細胞１５が連通部１７に差し掛かるタイミングで、レーザー源９から光吸収体１３にレーザーを照射する（図中矢印Ｋ）。
【００４９】
図９（ａ）は、光吸収体１３近傍の拡大図である。流路５ａが連通部１７に差し掛かるタイミングで、光吸収体１３にレーザーが照射されると、光吸収体１３では瞬時に熱が発生する。したがって、光吸収体１３のレーザー照射部における表面近傍では、流体にマイクロバブル２７が発生する。なお、マイクロバブル２７は、図示を省略したシース流内で発生する。
【００５０】
光吸収体１３近傍でマイクロバブル２７が発生することで、細胞１５は、その反対側に押し出される（図中矢印Ｌ方向）。すなわち、細胞１５は、流路５ａから流路５ｂに押し出される。流路５ｂ側に押し出された細胞１５は、図９（ｂ）に示すように、流路５ｂの中心流内を流れて（図中矢印Ｈ方向）、下流側の細胞回収部において回収される。なお、マイクロバブル２７は、そのまま消失するか、または、流路５ａを下流に流れる。
【００５１】
以上、本実施の形態によれば、細胞の種類等に応じて、確実に細胞の選別を行うことができる。この際、パルスレーザーを用いることで、当該レーザーの周波数に対応する数だけ、細胞１５を選別することができる。したがって、極めて高速に細胞１５を確実に且つダメージを与えることなく選別することができる。
【００５２】
なお、前述したように、流路５ａ、５ｂに細胞を分ける際、流路５ｂに細胞を押し出す際のみにレーザー源９を作動させるのではなく、レーザー源９を作動させ続けた状態で、ミラーを制御してもよい。例えば、ミラーをレーザー源９のパルスレーザーと同期させて制御し、細胞１５を流路５ｂに押し出す場合にのみミラーによってレーザーを光吸収体１３に照射し、その他の場合には、流路外を照射するようにしてもよい。
【００５３】
また、細胞１５は、マイクロバブル２７によって押し出されるため、従来のような、高電圧の付与による機械的な衝撃等の影響がない。したがって、細胞１５にダメージを与えることなく、選別を行うことができる。このため、選別後の細胞１５は、従来のように、単に細胞数をカウントするのみではなく、回収後に培養を行うことで、再生医療などに利用することもできる。
【００５４】
また、細胞１５の選別に用いられる装置は、レーザー源９およびこの制御部等のみであるため、従来のように、趙音波による液滴の造粒機や高電圧装置を使用する必要がない。したがって、簡易な構成で装置を構成することができる。
【００５５】
以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。特に、細胞以外の、生体材料であっても本発明の選別装置、選別方法、および本発明のマイクロチャネルプレート適用できれば、本発明が適用できる。
【００５６】
例えば、図９等において、光吸収体１３の配置は、連通部１７と一致する部位ではなく、前述のようにやや上流側にずらして配置してもよい。流路５ａに発生するマイクロバブル２７によって、細胞１５が確実に流路５ｂに移動するように、マイクロバブル２７の発生位置を設定すればよい。
また、細胞に対してレーザパルスを２つ以上照射してマイクロバブルを複数発生して選別を確実にする方法もある。
【００５７】
また、細胞１５の選別は、細胞種類のみではなく、例えば、適正細胞と不適正細胞とを選別する場合に用いてもよい。この場合には、例えば、適正細胞を流路５ａに流し、不適正細胞を流路５ｂに押し出してもよい。この場合には、流路５ｂに押し出された細胞は不適正細胞であるため、流路５ｂの流体は、流路５ａと同様のものでなくてもよい。
【００５８】
また、さらに複数の種類の細胞を選別してもよい。例えば、図１０に示すマイクロチャネルプレート３ａのように、流路５ａ、５ｂ、５ｃを形成してもよい。ここで、図１０は、第１の流路と第２の流路との連通部が、前記細胞を含む流体が流れる方向に相互に複数離間して配置されているとともに、さらに複数配置された連通部それぞれの近傍には、第１の流路に面するように、光吸収体が設けられている細胞選別装置である。すなわち、第２の流路（流路５ｂ、５ｃ）が複数形成される。この場合には、流路５ａに流体を流し、流路５ｂとの連通部１７近傍に光吸収体１３を設ける。さらに、流路５ａと流路５ｃとの連通部１７近傍に、光吸収体１３を設ける。なお、流路５ａに流れる流体（図中矢印Ｄ方向、Ｆ方向）と、流路５ｂに流れる流体（図中矢印Ｇ方向、Ｈ方向）と、流路５ｃに流れる流体（図中矢印Ｍ方向、Ｎ方向）とを略同様にすることで、それぞれの流路を流れる細胞を安定して流すことができる。
【００５９】
この場合には、検知部によって検知された細胞の種類に応じて、流路５ａをそのまま流すものと、流路５ｂに押し出すものと、流路５ｃに押し出すものとを選別することができる。このような構成にすることで、複数種の細胞の選別が可能になる。
尚、本発明においては、例えば、細胞に対して害が少ない１０６０ｎｍまたは１１００ｎｍの波長のパルスレーザーを用いているが、レーザー照射は瞬間的でありまた細胞にはマイクロバブルが力を及ぼすので、別波長のレーザーを用いることもできる。たとえば、チタンサファイアファイバレーザーでは波長が８００ｎｍであり、ＹＡＧレーザーの２倍波では、波長は５３２ｎｍである。このほか、７５５ｎｍ、６９４ｎｍ等多くの種類があり、レーザーの波長に合わせて光吸収体薄膜の材質等を変更する必要があるが、同様な効果を出すことができる。
【００６０】
このように、本発明では、流路およびレーザー源等のレイアウトが許容する限り、複数の流路を組み合わせて、３種類以上の細胞を選別可能とすることもできる。
【符号の説明】
【００６１】
１………細胞選別装置
３………マイクロチャネルプレート
５ａ、５ｂ、５ｃ………流路
７ａ、７ｂ、７ｃ………導入部
９………レーザー源
１１………ガラス材
１３………光吸収体
１５………細胞
１７………連通部
１９………中心流
２１………シース流
２３………検知部
２５………制御部
【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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