(57)【要約】【課題】誘電泳動を用いる細胞操作装置において、シリンジポンプの吐出量が操作セルへの流入量にそのまま反映される細胞操作装置を得る。【解決手段】  操作セル、操作セル内に配置された第一電極と第二電極、細胞懸濁液を前記操作セルに送液する第一シリンジポンプ、第一シリンジポンプ吐出口と流入口を連絡する第一流入路、一端を流出口に接続し他端が排出口である排出流路を備え、第一電極と第二電極の間に高周波電圧を加え、操作セル内の細胞懸濁液中の細胞をその誘電泳動特性に基づいて操作する細胞操作装置である。第一シリンジポンプ、第一流入路、操作セルと排出流路を一定範囲の高低差に配置した。当該一定範囲の高低差は操作セル内法高さに比例する一定の値である。【選択図】図２
2013226053.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流入口と流出口を備えた操作セル、
前記操作セル内に配置された第一電極と第二電極、
細胞懸濁液を前記操作セルに送液する第一シリンジポンプ、
第一シリンジポンプ吐出口と前記流入口を連絡する第一流入路、
一端を前記流出口に接続し他端が排出口である排出流路を備え、
第一電極と第二電極の間に高周波電圧を加え、操作セル内の細胞懸濁液中の細胞をその誘電泳動特性に基づいて操作する細胞操作装置において、
式（１）、式（２）と式（３）のすべてを満足する細胞操作装置。
ＨＳＣ  ＜  ２５０Ｄ    式（１）
ＨＦＣ  ＜  ２５０Ｄ    式（２）
ＨＤ    ＜  ２５０Ｄ    式（３）
式（１）、式（２）と式（３）にあって、
Ｄは前記操作セル内法の高さ
ＨＳＣは第一シリンジポンプ吐出口の断面中心点と前記操作セル内法底面との高低差、
ＨＦＣは第一流入路中の各点と前記操作セル内法底面との高低差の値における最大値
ＨＤは排出流路中の各点と前記操作セル内法底面との高低差の値における最大値
を示す。
【請求項２】
請求項１に記載した細胞操作装置は、さらに、
等張液を前記操作セルに送液する第二シリンジポンプと、
第二シリンジポンプ吐出口と第一流入路を連絡する第二流入路を備え、
式４と式５を共に満足することを特徴とする請求項１に記載した細胞操作装置。
ＨＳＥ  ＜  ２５０Ｄ    式（４）
ＨＦＥ  ＜  ２５０Ｄ    式（５）
ＨＳＥは第二シリンジポンプ吐出口の断面中心点と前記操作セル内法底面との高低差、
ＨＦＥは第二流入路中の各点と前記操作セル内法底面との高低差の値における最大値
を示す。
【請求項３】
前記操作セルが板状体であり、前記細胞操作装置中にあって板状体の平面を水平面と平行にして配置するものであり、
板状体の端面に前記流入口と前記流出口を配置したことを特徴とする請求項１又は２いずれかに記載した細胞操作装置。
【請求項４】
前記操作セル内を観察する顕微鏡とＸＹＺ軸方向調整ステージを備え、
前記操作セルを前記ＸＹＺ軸方向調整ステージ上に載置したことを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載した細胞操作装置。
【請求項５】
台を備え、
第一シリンジポンプと第二シリンジポンプを前記台上に載置したことを特徴とする請求項４に記載した細胞操作装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、細胞の誘電泳動特性に基づいて、細胞に対して分離、精製、捕捉、濃縮等の操作を行う細胞操作装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
細胞はその種類に応じて誘電泳動特性が異なるので、その誘電泳動特性の差に基づいて複数種類の細胞を分離する細胞分離装置が知られている（例えば特許文献１参照。）。また、発明者らは、誘電泳動による目的細胞の分離とこれに引き続く細胞培養を単一の集積兼培養容器で行う細胞集積方法を提案している（例えば特許文献２参照。）。
【０００３】
図１は従来の細胞操作装置の流路構成等を示す平面説明図であり、図７は従来の細胞操作装置の正面説明図である。
【０００４】
従来の細胞操作装置における装置構成と当該装置を用いる特定種細胞の分離、精製を説明する。図１を参照して、第一シリンジポンプ３１から細胞懸濁液を、第一流入路３８を経由して操作セル１１に送液する。操作セル１１内には第一電極と第二電極が配置されている。第一電極と第二電極の間に高周波電圧を加えて、不均一交流電場を作り出す。操作セル１１内に流入した細胞は誘電泳動をする。細胞懸濁液中の特定種細胞を一方の電極に捕捉する。捕捉されない細胞は媒体液とともに排出流路５１、排出流路切替弁５４と排出流路５１ｂを経由して排出口５２ｂから排出される。
【０００５】
次に第二シリンジポンプ４１から等張液を、第二流入路４８を経由して操作セル１１に送液する。第二流入路４８は第一流入路３８の途中に設けられた合流点で第一流入路に合流する。操作セル１１内の第一電極と第二電極間に加えていた高周波電圧を停止すると、特定種細胞は電極での捕捉から解放され、等張液の流れにのり、操作セル１１から流出する。排出流路５１の排出流路切替弁５４を切り替えて、排出流路５１ａの先端にある排出口５２ａから排出する特定種細胞を含む等張液を第一容器５５に集める。
【０００６】
図７を参照して、従来の細胞操作装置９１では、操作セル１１は顕微鏡６１のステージ上に置かれている。第一シリンジポンプ３１、第二シリンジポンプ４１、排出口５２、第一容器５５は顕微鏡６１が置かれている台に置かれている。
【０００７】
以上のような細胞操作にあって、操作セル１１中に細胞懸濁液を微量の一定速度で流す必要がある。例えば、この流量は０．０１ｍｌ〜０．０５ｍｌ／ｍｉｎである。もし、流量が大きくなると、誘電泳動力に比較して流れの力が強くなり、細胞が電極に捕捉されること無く操作セルから流出する。誘電泳動力を大きくする目的で印加する不均一交流電場力を増加すると細胞のダメージが大きくなる。ダメージが大きくなると、前処理なしのインタクト細胞を操作できるという誘電泳動の一つの特徴が損なわれる。
【０００８】
一方、インタクト細胞を操作することに起因して、操作状況を確認するために、操作セルを光学顕微鏡で観察することが必要である。
【０００９】
しかしながら、従来の細胞操作装置９１ではシリンジポンプの吐出量を厳密に設定し、シリンジ移動量を精密に制御しても、操作セル中を流れる細胞懸濁液や等張液の流量が一定しないという問題点があった。このため、目的細胞の捕捉が不十分であったり、細胞操作の条件が一定しなかったり、細胞操作の再現性に欠けるなどの現象が生じていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００８−２６３８４７号公報
【特許文献１】特開２０１２−６０８８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明が解決しようとする課題は、誘電泳動を用いる細胞操作装置において、シリンジポンプの吐出量が操作セルへの流入量にそのまま反映される細胞操作装置を得ることにある。
【００１２】
本発明のその他の課題は、本発明の明細書中で明らかになる。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
発明者らはシリンジポンプの吐出量と操作セルへの流入量が不一致となる原因を鋭意追究した結果、流路を構成する各構成品の高低差が当該不一致の原因であることを突き止めた。すなわち、誘電泳動を用いる細胞操作装置における送液量は極微量であり、このような極微量の送液は流路構成品の高低差に大きな影響を受けることを見出した。そして、シリンジポンプから操作セルを経て排出流路に至る流路構成品等の高低差を一定範囲内にすることに想到し、本発明に至ったものである。
【００１４】
以下に課題を解決するための手段を述べる。
【００１５】
本発明の一の態様にかかる細胞操作装置は、
流入口と流出口を備えた操作セル、
前記操作セル内に配置された第一電極と第二電極、
細胞懸濁液を前記操作セルに送液する第一シリンジポンプ、
第一シリンジポンプ吐出口と前記流入口を連絡する第一流入路、
一端を前記流出口に接続し他端が排出口である排出流路を備え、
第一電極と第二電極の間に高周波電圧を加え、操作セル内の細胞懸濁液中の細胞をその誘電泳動特性に基づいて操作する細胞操作装置において、
式（１）、式（２）と式（３）のすべてを満足する。
ＨＳＣ  ＜  ２５０Ｄ    式（１）
ＨＦＣ  ＜  ２５０Ｄ    式（２）
ＨＤ    ＜  ２５０Ｄ    式（３）
式（１）、式（２）と式（３）にあって、
Ｄは前記操作セル内法の高さ
ＨＳＣは第一シリンジポンプ吐出口の断面中心点と前記操作セル内法底面との高低差、
ＨＦＣは第一流入路中の各点と前記操作セル内法底面との高低差の値における最大値
ＨＤは排出流路中の各点と前記操作セル内法底面との高低差の値における最大値
を示す。
【００１６】
式（１）にあってＨＳＣは高低差を表すものである。操作セル内法底面の高さを基準面として高低差を計測する。特定点で測定する第一シリンジポンプは当該基準面より上方に位置しても、下方に位置してもＨＳＣの値は正の値である。
【００１７】
同様に式（２）にあってＨＦＣは高低差を表すものである。操作セル内法底面の高さを基準面として高低差を計測する。第一流入路中で最大のＨＦＣを与える点は、当該基準面よりも上方に位置することもあり、下方に位置することもある。どちらの場合であっても、ＨＦＣの値は正の値である。
【００１８】
また同様に式（３）にあって、ＨＤは高低差を表すものである。このため排出流路中でＨＤを与える点、すなわち操作セル内法底面の高さを基準面として当該基準面との最長鉛直距離を与える点は、当該基準面よりも上方に位置することもあり、下方に位置することもある。どちらの場合であっても、ＨＤの値は正の値である。
【００１９】
本発明の好ましい実施態様にかかる細胞操作装置は、さらに、
等張液を前記操作セルに送液する第二シリンジポンプと、
第二シリンジポンプ吐出口と第一流入路を連絡する第二流入路を備え、
式４と式５を共に満足することを特徴とするものであってもよい。
ＨＳＥ  ＜  ２５０Ｄ    式（４）
ＨＦＥ  ＜  ２５０Ｄ    式（５）
ＨＳＥは第二シリンジポンプ吐出口の断面中心点と前記操作セル内法底面との高低差、
ＨＦＥは第二流入路中の各点と前記操作セル内法底面との高低差の値における最大値
を示す。
【００２０】
式（４）にあって、ＨＳＥが高低差を表すことは、式（１）におけるＨＳＣと同じである。従って、第二シリンジポンプが基準面の上方に位置しても基準面の下方に位置してもＨＳＥの値は正の値である。
【００２１】
また式（５）にあってＨＦＥが高低差を表すことは、式（２）におけるＨＦＣと同じである。従って、第二流入路中でＨＦＥを与える点、すなわち操作セル内法底面を高低差の基準面として当該基準面との最長鉛直距離を与える点は、当該基準面よりも上方に位置することもあり、下方に位置することもある。どちらの場合であっても、ＨＦＥの値は正の値である
【００２２】
本発明の好ましい他の実施態様にかかる細胞操作装置は、
前記操作セルが板状体であり、前記細胞操作装置中にあって板状体の平面を水平面と平行にして配置するものであり、
板状体の端面に前記流入口と前記流出口を配置したことを特徴とするものであってもよい。
【００２３】
本好ましい実施態様にあっては、操作セルの流入口と流出口が板状体の端面に配置されている。このため、第一流入路と流入口、流出口と排出流路の接続部分の高さ、すなわち基準面である操作セル内法底面からの鉛直距離を小さく抑えることができる。このため、操作セルを通過する液体の流量制御がより一層容易となり、また流量がより一層正確な細胞操作装置を得ることができる。
【００２４】
もっとも、請求項１などに記載した本発明において、操作セルの流入口と流出口は板状体の上面あるいは下面に配置されていてもかまわない。例えば、第一流入路を構成する管と流入口を適切な寸法のＬ字管を介在して連絡することができ、このような構成であっても、式（２）、式（３）等を満足することができる。
【００２５】
本発明のさらに他の好ましい実施態様にあって、細胞操作装置は、
前記操作セル内を観察する顕微鏡とＸＹＺ軸方向調整ステージを備え、
前記操作セルを前記ＸＹＺ軸方向調整ステージ上に載置したことを特徴とするものであってもよい。
【００２６】
本好ましい実施態様では、操作セルがＸＹＺ軸方向調整ステージ上に載置されているので、顕微鏡の焦点を操作セルに容易に合わせることができ、また、顕微鏡の視野内に操作セルの特定位置を位置付ける操作が容易となる。
【００２７】
操作セルを載置した単一のＸＹＺ軸方向調整ステージ上に、第一シリンジポンプ、第二シリンジポンプや第一容器、第二容器等を載置してもよい。あるいは、操作セルはＸＹＺ軸方向調整ステージ上に載置して、第一シリンジポンプ、第二シリンジポンプ、第一容器、第二容器等は単一又は複数の台に載置してもよい。
【００２８】
顕微鏡は動画カメラを搭載し画像をモニターで観察するものであってもよく、肉眼で観察するものであってもよい。
【００２９】
本発明のその他の好ましい実施態様にあって、直上に述べた細胞操作装置は、
台を備え、
第一シリンジポンプと第二シリンジポンプを前記台上に載置したことを特徴とするのもであってもよい。
【００３０】
本好ましい実施態様では、操作セルをＸＹＺ軸方向調整ステージ上に載置し、第一シリンジポンプと第二シリンジポンプを他の台上に載置している。第一シリンジポンプと第二シリンジポンプはどちらも駆動源のモータ、連結具等を含むので比較的重量が大となる。一方、操作セルは比較的軽量である。比較的軽量の操作セルのみをＸＹＺ軸方向調整ステージ上に配置するので、ＸＹＺ軸方向調整ステージに負荷する重量が軽くなる。軽い負荷に耐えれば足りるので、当該ＸＹＺ軸方向調整ステージを安価に調達することができる効果がある。
【００３１】
以上説明した本発明、本発明の好ましい実施態様、これらに含まれる構成要素は可能な限り組み合わせて実施することができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明にかかる細胞操作装置は、シリンジポンプを起点とし操作セルを経て排出口に至る流路構成品等が一定範囲の高低差で配置されている。よって操作セル中を流れる細胞懸濁液量は、第一シリンジポンプの吐出量と一致する。このため、操作セル中を移動する細胞の移動速度を微小かつ一定に制御することができる効果がある。ひいては誘電電気泳動を用いる分離・精製等の細胞操作にあって、目的細胞の捕捉が目論見通りに遂行可能で、細胞操作の条件が一定し、細胞操作の再現性に優れる細胞操作装置となる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】図１は本発明にかかる細胞操作装置の流路構成等を示す平面説明図であり、同時に図１は従来の細胞操作装置の流路構成等を示す平面説明図である。
【図２】図２は本発明にかかる細胞操作装置の正面説明図である。
【図３】図３は操作セルの断面説明図である。
【図４】図４は流路構成品の高低配置を説明する説明図である。
【図５】図５は一の実施態様にかかる操作セルの断面説明図である。
【図６】図６は一の実施例にかかる細胞操作装置の正面説明図である。
【図７】図７は従来の細胞操作装置の正面説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、図面を参照して本発明の実施例にかかる細胞操作装置をさらに説明する。本明細書において参照する各図は、本発明の理解を容易にするため、一部の構成要素を誇張して表すなど模式的に表しているものがある。このため、構成要素間の寸法や比率などは実物と異なっている場合がある。また、本発明の実施例に記載した部材や部分の寸法、材質、形状、その相対位置などは、とくに特定的な記載のない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではなく、単なる説明例にすぎない。
【００３５】
また、符号である数字は部品などを集合的に示す場合があり、実施例において個別の部品などを示す場合に、当該数字のあとにアルファベットの添字を付けているものがある。
【００３６】
図１は本発明にかかる細胞操作装置の流路構成等を示す平面説明図である。図２は本発明にかかる細胞操作装置の正面説明図であり、図３は操作セルの断面説明図である。図４は流路構成品の高低配置を説明する説明図である。
【００３７】
操作セル１１は流入口１４ａと流出口１５ａを有する。第一シリンジポンプ３１は第一流入路３８を経由して流入口１４ａと連絡している。第二シリンジポンプ４１は第二流入路４８と連絡している。第二流入路４８は第一流入路３８の途中点で第一流入路３８と連絡している。流出口１５ａは排出流路５１と連絡している。本実施例では排出流路５１の途中に排出流路切替弁５４がある。排出流路切替弁５４に２つの排出流路５１ａ、５１ｂが連絡している。排出流路５１ａの先端は排出口５２ａである。排出流路５１ｂの先端は排出口５２ｂである。
【００３８】
図３等を参照して、操作セル１１は上板１２ａと下板１３ａの間に形成される空間である。本実施例にあっては、上板１２ａに穴、刻入等の加工がなされている。下板１３ａの上面は平面である。下板１３ａの上面は操作セル内法底面である。上板１２ａと下板１３ａは圧着あるいは接着し、上板１２ａと下板１３ａの間からの液漏れを防止している。
【００３９】
下板１３ａの上面に第一電極２３と第二電極２４が形成されている。図示しない電源装置によって第一電極２３と第二電極２４に高周波電圧を印加する。第一電極２３と第二電極２４の形状は、操作セル内に不均一交流電場が形成される形状であれば、いかなる形状であってもよい。本実施例にかかる操作セル１１では、第一電極２３は櫛形であり、第二電極２４は櫛形である。第一電極２３と第二電極２４の櫛部分が相互に入り込んで交互櫛形形状となっている。
【００４０】
流入口１４ａは上板１２ａの上面に開口している。流入口１４ａは流入エルボー管３９と継管３９１を介在してパイプ３８１と連絡している。本発明と本明細書において、第一流入路３８は、第一シリンジポンプ３１と操作セル１１を連絡する流路であって、第一シリンジポンプ吐出口から始まり操作セル１１を形成する上板１２ａの輪郭面に達するまでの流路構成部分を意味し、継管３９１の一部分、流入エルボー管３９とパイプ３８１を含む。
【００４１】
流出口１５ａは上板１２ａの上面に開口している。流出口１５ａは流出エルボー管５３と継管５３１を介在してパイプ５１１と連絡している。本発明と本明細書において、排出流路５１は、操作セル１１を形成する上板の輪郭面の外側に位置する継管５３１の一部分、流出エルボー管５３とパイプ５１１を含むものである。
【００４２】
第一シリンジポンプ３１は第一シリンジ３２、モータ３５、連結具３６、アーム３７等からなる。モータ３５の回転運動が連結具３６により直線運動に変換され、この直線運動がアーム３７により第一シリンジ３２のピストンに伝達される。
【００４３】
図４を参照して、流路構成品などの高低差を説明する。許容される高低差は操作セル内法の高さＤと比例する。操作セルの内法高さＤは内法底面１６と内法天面１８の距離である。操作セル１１は、通常、内法底面１６と内法天面１８が平行になるように形成されている。もし、内法底面１６と内法天面１８が平行でない場合には、操作セル内法高さＤとして、内法平均高さを用いる。
【００４４】
操作セルの底面（及び／または天面の場合もある）に第一電極２３と第二電極２４が配置されているので、高さＤは電極の無い位置で測定する。もっとも、第一電極２３と第二電極２４の厚さは無視できるほど、薄い。
【００４５】
流路構成品などの高低差は、操作セル内法底面を基準面として測定する。内法底面は通常、下板１３の上面である。操作セル１１は、通常、内法底面が水平面と平行になるように設置される。もし、内法底面が水平面と平行でない場合には、内法底面の平均高さ面を、高低差の基準面とする。
【００４６】
また、内法底面が平面でない場合には、内法底面の平均平面を高低差の基準面とする。
【００４７】
第一シリンジポンプの高さは吐出口の断面中心点で代表させる。すなわち、シリンジの吐出口は中空円柱形状であり、当該中空円柱の回転軸に直交する平面で切断し、切断面である中空円の中心点を代表点とする。そして、第一シリンジポンプ吐出口の断面中心点と前記操作セル内法底面との高低差をＨＳＣ（第一シリンジポンプの高低を示す距離）とする。換言すれば、ＨＳＣは第一シリンジポンプ吐出口の断面中心点と操作セル内法底面の延長面との距離である。図４中に示した例では、第一シリンジポンプ吐出口３３の断面中心点３４は、操作セル内法底面の延長面（一点鎖線１７で示す）よりも下方にある。ＨＳＣは距離であるから、第一シリンジポンプが延長面１７の下方にあろうが、上方にあろうが、その値は正の値となる。
【００４８】
第一流入路の高低は、第一流路中で基準面との高低差が最大値となる点で代表させる。すなわち、第一流入路中の各点と前記操作セル内法底面との高低差の値における最大値をＨＦＣ（第一流入路の高低を示す距離）とする。図４中の第一流入路３８にあっては、ＨＦＣ、ＨＦＣ−１などが候補となる。このなかで、ＨＦＣ−１よりもＨＦＣが大きいから、ＨＦＣを与える点が代表点となる。また、ＨＦＣは距離であるから、延長面１７の下方にあろうが、上方にあろうが、その値は正の値となる。
【００４９】
第一流入路はパイプからなりパイプの同一断面上であっても外周位置に依存して基準面からの鉛直距離が異なる。本発明においては基準面よりも最も離隔するパイプ外周位置でＨＦＣを測定する。すなわち、第一流入路が基準面よりも上方に位置する場合にはパイプ外周の上端で測定する。第一流入路が基準面よりも下方に位置する場合にはパイプ外周の下端で測定する。このようなパイプ外周点の選択は、以下に述べるＨＤ、ＨＦＥにあっても同一である。
【００５０】
排出流路の高低は、排出流路中で基準面との高低差が最大値となる点で代表させる。
すなわち、排出流路中の各点と操作セル内法底面との高低差の値における最大値をＨＤ（排出流路の高低を示す距離）とする。図４中の排出流路５１にあっては、ＨＤ、ＨＤ−１などが候補となる。このなかで、ＨＤ−１よりもＨＤが大きいから、ＨＤを与える点が代表点となる。また、ＨＤは距離であるから、延長面１７の下方にあろうが、上方にあろうが、その値は正の値となる。
【００５１】
また、本実施例にかかる細胞操作装置１では、排出流路５１は排出流路切替弁５４を有し弁の下流側で２の排出流路５１ａと５１ｂに分岐している。ＨＤは、排出流路５１、５１Ａと５１ｂ、排出流路切替弁５４、排出口５２Ａ、５２ｂの全てから基準面と最も離れた位置を選択して決定する。
【００５２】
細胞操作装置が単一のシリンジポンプを持ち単一の排出流路を持つという構成の場合には、式（１）、式（２）と式（３）のすべてを満足する。
【００５３】
ＨＳＣ  ＜  ２５０Ｄ    式（１）
ＨＦＣ  ＜  ２５０Ｄ    式（２）
ＨＤ    ＜  ２５０Ｄ    式（３）
【００５４】
より好ましくは、式（１）に代替して式（１−１）を満足する。あるいは、式（２）に代替して式（２−１）を満足する。又は、式（３）に代替して式（３−１）を満足する。式（１−１）、式（２−１）、式（３−１）のいずれか２つを同時に満足すれば、より一層好ましく、３の式をすべて満足すればさらに好ましい。
【００５５】
ＨＳＣ  ＜  １００Ｄ    式（１−１）
ＨＦＣ  ＜  １００Ｄ    式（２−１）
ＨＤ    ＜  １００Ｄ    式（３−１）
【００５６】
第二シリンジポンプ４１の高さは吐出口の断面中心点で代表させた。そして、第二シリンジポンプ吐出口の断面中心点と前記操作セル内法底面との高低差をＨＳＥ（第二シリンジポンプの高低を示す距離）とする。換言すれば、ＨＳＥは第二シリンジポンプ吐出口の断面中心点と操作セル内法底面の延長面との距離である。図４中に示した例では、第二シリンジポンプ吐出口４３の断面中心点４４は、操作セル内法底面の延長面（一点鎖線１７で示す）よりも上方にある。ＨＳＥは距離であるから、第二シリンジポンプ４１が延長面１７の下方にあろうが、上方にあろうが、その値は正の値となる。
【００５７】
第二流入路の高低は、第二流路中で基準面との高低差が最大値となる点で代表させた。
すなわち、第二流入路中の各点と前記操作セル内法底面との高低差の値における最大値をＨＦＥ（第二流入路の高低を示す距離）とする。図４中の第二流入路４８にあっては、ＨＦＥ、ＨＦＥ−１などが候補となる。このなかで、ＨＦＥ−１よりもＨＦＥが大きいから、ＨＦＣを与える点が代表点となる。また、ＨＦＥは距離であるから、延長面１７の下方にあろうが、上方にあろうが、その値は正の値となる。
【００５８】
細胞操作装置が、２のシリンジポンプを持ち、第二流入路をも持つという構成の場合には、式（１）、式（２）と式（３）のすべてを満足すると同時に、式（４）と式（５）を共に満足する。
【００５９】
ＨＳＥ  ＜  ２５０Ｄ    式（４）
ＨＦＥ  ＜  ２５０Ｄ    式（５）
【００６０】
より好ましくは、式（４）に代替して式（４−１）を満足する。あるいは、式（５）に代替して式（５−１）を満足する。式（４−１）と式（５−１）を同時に満足すれば、より一層好ましい。
【００６１】
ＨＳＥ  ＜  １００Ｄ    式（４−１）
ＨＦＥ  ＜  １００Ｄ    式（５−１）
【００６２】
操作セル１１はＸＹＺ軸方向調整ステージ６２ａ上に載置されている。ＸＹＺ軸方向調整ステージ６２ａはＸ軸Ｙ軸Ｚ軸方向調整ノブ６３ａを調整することによりＸ軸方向（図２の紙面左右方向）、Ｙ軸方向（図２の紙面手前と奥方向）とＺ軸方向（図２の紙面上下方向）に移動する。したがって、Ｘ軸Ｙ軸Ｚ軸方向調整ノブ６３ａを調整すると顕微鏡６１の視野内にはいる操作セル１１の部分が移動する。
【００６３】
ＸＹＺ軸方向調整ステージ６２ａはＺ軸方向調整ノブ６４ａを調整することによりＺ軸方向（図２の紙面上下方向）にさらに移動する。このＺ軸方向調整ノブ６４ａによって、ＸＹＺ軸方向調整ステージ６２ａをＺ軸方向に、さらに大きく移動可能である。したがって、Ｚ軸方向調整ノブ６４ａを調整すると顕微鏡６１の焦点位置にある操作セル１１の部分が移動する。
【００６４】
第一シリンジポンプ３１と第二シリンジポンプ４１は台６５ａに載置されている。第一容器５５は台６５ｂに載置されている。
【００６５】
本実施例にかかる細胞操作装置１にあっては、ＸＹＺ軸方向調整ステージ６２ａに操作セル１１のみが載置されているから、ＸＹＺ軸方向調整ステージ６２ａにかかる荷重が小さい。このためＸＹＺ軸方向調整ステージ６２ａは簡易な構造物とすることが可能であり、細胞操作装置を安価に作成可能となる。
【００６６】
操作セル１１部分の外形寸法の一例は、縦３０ｍｍ、横５０ｍｍ、厚さ２ｍｍである。操作セル１１の内法寸法の一例は、縦５ｍｍ、横３０ｍｍ、厚さ０．１ｍｍである。上板の材質はシリコーン、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）などである。下板の材質はガラスなどである。
【００６７】
例えば、第一シリンジポンプから細胞懸濁液が０．０１〜０．０５ｍｌ／ｍｉｎで送液される。例えば、第二シリンジポンプから等張液、緩衝液、これらの混合液などが０．１〜０．５ｍｌ／ｍｉｎで送液される。
【００６８】
細胞操作装置１を用いる特定種細胞の分離、精製工程を説明する。細胞懸濁液を第一シリンジポンプ３１から第一流入路３８を経由して操作セル１１に送液する。このとき、操作セル１１内の第一電極２３と第二電極２４の間に高周波電圧を加える。操作セル１１内に流入した細胞は誘電泳動をするので、細胞懸濁液中の特定種細胞を一方の電極に捕捉する。捕捉されない細胞は媒体液とともに排出流路５１、弁５４と排出流路５１ｂを経由して排出口５２ｂから排出される。
【００６９】
次に等張液を第二シリンジポンプ４１から第二流入路４８を経由して操作セル１１に送液する。このとき、操作セル１１内の第一電極２３と第二電極２４の間に高周波電圧を加えた状態で行う。こうして、特定種細胞と流路を洗浄する。
【００７０】
続けて、等張液を第二シリンジポンプ４１から操作セル１１に送液する。このとき、操作セル１１内の第一電極２３と第二電極２４の間の高周波電圧を停止する。特定種細胞は電極での捕捉から解放され、等張液の流れにのり、操作セル１１から流出する。排出流路５１の弁５４を切り替えて、排出流路５１ａの先端にある排出口５２ａから排出する特定種細胞を含む等張液を第一容器５５に集める。
【００７１】
図５は一の実施態様にかかる操作セルの断面説明図である。操作セル１１１は、操作セル１１と同様に板状体である。細胞操作装置中にあって操作セル１１１は、板状体の平面（平面方向を矢印２２で示している）を水平面と平行にして配置するものである。
【００７２】
操作セル１１１は、板状体の端面に流入口１４ｂと流出口１５ｂを配置している。操作セル１１１は上板１２ｂと下板１３ｂを圧接したものである。上板１２ｂの端面に平面と平行な向きの穴を開けて、流入口１４ｂと流出口１５ｂを形成している。操作セル１１１は板状体端面に流入口１４ｂと流出口１５ｂを配置しているので、流入路や排出流路の高低差を小さくすることができ、本発明にかかる細胞操作装置に好適な操作セルである。
【００７３】
操作セル１１１のその他の構成などは、操作セル１１と同様であり、説明を省略する。
【００７４】
図６は一の実施例にかかる細胞操作装置１０１の正面説明図である。細胞操作装置１０１は、ＸＹＺ軸方向調整ステージ６２ｂ上に操作セルのみならず、第一シリンジポンプ、第二シリンジポンプ、排出流路及び容器５５を載置したものである。第一シリンジポンプ、第二シリンジポンプ、第一流入路、第二流入路と操作セルなどがその相対位置を保持しつつ同時に昇降また水平移動するから、第一流入路や第二流入路を構成するパイプを剛性に富む材質のパイプにすることができる。シリンジポンプより送液される液体がパイプの膨張に吸収されることないため、シリンジポンプ送液量がより一層正確に操作セルに送液される特徴がある。その他の構成は図２で説明した細胞操作装置と同様であり、省略する。
【符号の説明】
【００７５】
１、１０１  細胞操作装置  
１１、１１１  操作セル
１４  流入口
１５  流出口
１６  内法底面
１７  内法底面の延長面
３１  第一シリンジポンプ
３８  第一流入路
４１  第二シリンジポンプ
４８  第二流入路
５１  排出流路
５２  排出口
５４  排出流路切替弁
５５  第一容器
６１  顕微鏡
６２  ＸＹＺ軸方向調整ステージ
９０  従来の細胞操作装置
【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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