(57)【要約】【課題】狙ったウェル内の細胞のみを確実に採取する。【解決手段】ウェル基板Ｗ１に配設された複数のウェルＷ２から検体Ｓを吸引して採取する検体の回収方法であって、外側のノズル２１と、このノズル２１の内側に隙間δを設けて配設された吸引管２２と、からなる二重管２を使用して、ノズル２１と２２吸引管との隙間δに回収液Ｆを溜める工程と、吸引管２２を検体Ｓの上に位置決めした状態で、隙間δに溜めた回収液Ｆを吸引管２２に吸引して、回収液Ｆとともに検体Ｓを採取する工程と、を有することを特徴とする【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェル基板に配設された複数のウェルから検体を吸引して採取する検体の回収方法であって、
外側のノズルと、このノズルの内側に隙間を設けて配設された吸引管と、からなる二重管を使用して、
前記ノズルと前記吸引管との前記隙間に回収液を溜める工程と、
前記吸引管を前記検体の上に位置決めした状態で、前記隙間に溜めた前記回収液を前記吸引管に吸引して、前記回収液とともに前記検体を採取する工程と、
を有することを特徴とする検体の回収方法。
【請求項２】
前記吸引管の先端は、前記ノズルの先端と同じ位置か該先端よりも後退して配設され、
前記採取する工程において、前記ノズルの先端を前記ウェル基板に当接させて前記回収液を吸引することを特徴とする請求項１に記載の検体の回収方法。
【請求項３】
前記採取する工程において、前記隙間に流体を供給して前記回収液を前記吸引管に押し出すようにしたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の検体の回収方法。
【請求項４】
前記回収液を溜める工程は、前記吸引管内を陽圧にした状態で、前記回収液を貯留した貯留槽に前記ノズルを浸して前記回収液を溜めることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の検体の回収方法。
【請求項５】
前記検体を採取する工程の後に、前記吸引管、または、前記隙間および前記吸引管に陽圧をかけて、前記検体を吐出する工程を有することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の検体の回収方法。
【請求項６】
ウェル基板に配設された複数のウェルから検体を吸引して採取する検体の回収装置であって、
外側のノズルと、このノズルの内側に隙間を設けて配設された吸引管と、からなる二重管と、
この二重管を前記検体に対して位置決めする移動機構と、
前記ノズルと前記吸引管との前記隙間に回収液を溜める貯留機構と、
前記隙間に溜めた前記回収液を前記吸引管に吸引して、前記回収液とともに前記検体を採取できるように前記吸引管に連結された吸引装置と、を備え、
前記吸引管の先端は、前記ノズルの先端と同じ位置か該先端よりも後退して配設されていることを特徴とする検体の回収装置。
【請求項７】
前記吸引管を前記ノズルと同じ位置か該ノズルよりも後退させることができる位置調整機構を備えたことを特徴とする請求項６に記載の検体の回収装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検体の回収方法、および回収装置に関し、特に二重管を使用した検体の回収方法、および回収装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液中のマイクロウェルチップ（例えば、ウェル径１０μｍ程度）に分注した細胞から特定の細胞のみを回収する方法として、先端の細いノズルを正確にウェルの直上に位置決めし、吸引等により回収する方法が一般的である。この方法は、細胞にダメージを与えず、容易に細胞を採取することができることから、最も自動回収には適していた（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−４９１９７号公報
【特許文献２】特開２００７−３２６０７２号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ウェル中に埋没した細胞を吸引で採取する場合、適当な液流を効果的に細胞に与えることが必要であり、狙った細胞以外の他のウェルの細胞も採取してしまうことがあった。液流の量や向きを工夫することで多少の改善はできるが、完全に狙った細胞のみを採取することは困難であった。
【０００５】
そこで、本発明は、前記した問題点を解決すべく、狙ったウェル内の細胞のみを確実に採取することができる検体の回収方法、および回収装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、ウェル基板に配設された複数のウェルから検体を吸引して採取する検体の回収方法であって、外側のノズルと、このノズルの内側に隙間を設けて配設された吸引管と、からなる二重管を使用して、前記ノズルと前記吸引管との前記隙間に回収液を溜める工程と、前記吸引管を前記検体の上に位置決めした状態で、前記隙間に溜めた前記回収液を前記吸引管に吸引して、前記回収液とともに前記検体を採取する工程と、を有することを特徴とする。
【０００７】
本発明は、二重管を使用して前記ノズルと前記吸引管との隙間に回収液を溜めて、この溜めた回収液を吸入管に吸入することで、前記隙間からウェル基板上の検体を巻き込むようにして吸入管まで流れる液流を発生させる。このようにして、狙った検体に対して適切な液流を効果的に与えることで、狙ったウェル内の細胞のみを確実に採取することができる。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の検体の回収方法であって、前記吸引管の先端は、前記ノズルの先端と同じ位置か該先端よりも後退して配設され、前記採取する工程において、前記ノズルの先端を前記ウェル基板に当接させて前記回収液を吸引することを特徴とする。
【０００９】
請求項２に係る発明によれば、前記吸引管の先端を前記ノズルの先端と同じ位置か該先端よりも後退して配設したことで、前記採取する工程において、前記吸引管は前記ウェル基板から離れた状態で、前記ノズルの先端を前記ウェル基板に当接させると、狙った検体の周りをノズルで遮蔽するため、狙った検体を他のウェル内の細胞から隔離することができる。このため、狙ったウェル内の細胞のみを確実に採取することができる。
【００１０】
請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載の検体の回収方法であって、前記採取する工程において、前記隙間に流体を供給して前記回収液を前記吸引管に押し出すようにしたことを特徴とする。
【００１１】
請求項３に係る発明によれば、前記隙間に流体を供給して前記回収液を前記吸引管に押し出すようにしたことで、前記吸引管に吸引する補助としての機能を付与することができる。このため、検体を効率よく確実に吸引管に採取することができる。
【００１２】
請求項４に係る発明は、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の検体の回収方法であって、前記回収液を溜める工程は、前記吸引管内を陽圧にした状態で、前記液体を貯留した容器に前記ノズルを浸して前記回収液を溜めることを特徴とする。
【００１３】
請求項４に係る発明によれば、前記吸引管内を陽圧にした状態にすることで、吸引管には回収液が吸引されないようにすることができる。そして、前記回収液を貯留した貯留槽に前記ノズルを浸して、毛細管力により回収液を前記隙間に溜めることができるため、簡易な構成で効率よく確実に回収液を溜めることができる。また、前記ノズルを浸す長さを調整することで、回収液の量を管理することも容易となる。
【００１４】
請求項５に係る発明は、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の検体の回収方法であって、前記検体を採取する工程の後に、前記吸引管、または、前記隙間および前記吸引管に陽圧をかけて、前記検体を吐出する工程を有することを特徴とする。
【００１５】
請求項５に係る発明によれば、前記隙間に陽圧（正圧）をかけて、前記吸引管の外周に流れをつくることで、前記吸引管から検体を吐出する補助としての機能を付与することができる。このため、検体を効率よく確実に吸引管から吐出することができる。
【００１６】
請求項６に係る発明は、ウェル基板に配設された複数のウェルから検体を吸引して採取する検体の回収装置であって、外側のノズルと、このノズルの内側に隙間を設けて配設された吸引管と、からなる二重管と、この二重管を前記検体に対して位置決めする移動機構と、前記ノズルと前記吸引管との前記隙間に回収液を溜める貯留機構と、前記隙間に溜めた前記回収液を前記吸引管に吸引して、前記回収液とともに前記検体を採取できるように前記吸引管に連結された吸引装置と、を備え、前記吸引管の先端は、前記ノズルの先端と同じ位置か該先端よりも後退して配設されていることを特徴とする。
【００１７】
請求項６に係る発明によれば、前記ノズルと前記吸引管との隙間に回収液を溜めて、この溜めた回収液を吸入管に吸入することで、前記隙間からウェル基板上の検体を巻き込むようにして吸入管まで流れる液流を発生させる。このようにして、狙った検体に対して適切な液流を効果的に与えることで、狙ったウェル内の細胞のみを確実に採取することができる。
また、前記吸引管の先端を前記ノズルの先端と同じ位置か該先端よりも後退して配設したことで、前記採取する工程において、前記ノズルの先端を前記マイクロウェル基板に当接させると、狙った検体の周りをノズルで遮蔽するため、狙った検体を他のウェル内の細胞から隔離することができる。このため、狙ったウェル内の細胞のみを確実に採取することができる。
【００１８】
請求項７に係る発明は、請求項６に記載の検体の回収装置であって、前記吸引管を前記ノズルと同じ位置か該ノズルよりも後退させることができる位置調整機構を備えたことを特徴とする。
【００１９】
請求項７に係る発明によれば、前記吸引管は前記ウェル基板から離れた状態で、前記ノズルの先端を前記ウェル基板に当接させると、狙った検体の周りをノズルで遮蔽するため、狙った検体を他のウェル内の細胞から隔離することができる。このため、狙ったウェル内の細胞のみを確実に採取することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る検体の回収方法、および回収装置は、狙ったウェル内の細胞のみを確実に採取することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の実施形態に係る検体（細胞）の回収装置１について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
参照する図面において、図１は本発明の実施形態に係る検体の回収装置の構成を説明するための構成図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）はノズル回りの部分拡大図である。図２（ａ）〜（ｄ）は本発明の実施形態に係る検体の回収方法を説明するためのノズル回りの部分拡大図である。
【００２２】
本発明の実施形態に係る細胞の回収装置１は、図１（ａ）に示すように、基体となるフレーム１１と、外側のノズル２１および内側に配設された吸引管であるガラスキャピラリー２２からなる二重管２と、この二重管２を位置決め可能に移動する移動機構３と、ノズル２１とガラスキャピラリー２２との隙間δに回収液Ｆを溜める貯留機構４と、ガラスキャピラリー２２に陰圧（負圧）をかけるように連結された吸引装置５１と、隙間δにエアを供給（吐出）するエア供給装置６１と、ガラスキャピラリー２２に陽圧（正圧）をかける吐出装置５２と、ガラスキャピラリー２２をノズル２１よりも後退させることができる位置調整機構であるマイクロゲージ８と、フレーム１１の上下方向の移動量を計測するエンコーダ１２と、フレーム１１等の重量をキャンセルするためのスプリング１３と、を備えている。
【００２３】
なお、本実施形態においては、隙間δ（図１（ｂ）参照）にエアを供給するエア供給装置６１の他、隙間δに回収液Ｆを供給して、洗浄等を行なう回収液供給装置６２が設けられている。
【００２４】
検体である細胞Ｓは、図１（ｂ）に示すように、半導体技術で製作されたウェル基板Ｗ１（マイクロウェル基板）に配設された１０μｍ程度の小さな窪みであるウェルＷ２の中に１個ずつ細胞Ｓを保護するための液体Ｌに浸した状態で収容されている。例えば、数ｃｍ四方のウェル基板Ｗ１の中に数１０万個の細胞Ｓが収容され、細胞Ｓの機能等の解析に利用されている。
そして、本発明の実施形態に係る細胞の回収装置１は、狙った特定の細胞Ｓのみを確実に採取して仕分けできるように構成されている。
【００２５】
二重管２は、図１（ａ）に示すように、外側のノズル２１と、このノズルの内側に隙間δ（図１（ｂ）参照）を設けて配設されたガラスキャピラリー２２と、を備えている。
そして、二重管２は、図１（ｂ）に示すように、ガラスキャピラリー２２の先端がノズル２１の先端よりも後退量ｈだけ後退して配設されている。
【００２６】
このため、ノズル２１の先端をウェル基板Ｗ１の表面Ｗ３に当接させた状態で、ガラスキャピラリー２２の先端とウェル基板Ｗ１の表面Ｗ３との間には後退量ｈの隙間が形成される（図２（ｂ）参照）。後退量ｈの大きさは、対象とする細胞Ｓの大きさ等を考慮して適宜設定される。
また、後退量ｈ＝０、つまりノズル２１の先端とガラスキャピラリー２２の先端との高さを一致させることもできる。例えば、ウェルサイズがガラスキャピラリー２２の外径よりも大きい場合、ウェル外周にスリット等を設けることで、液の出入りがある場合(例えば、特開２００７−３２６０７２号公報参照)である。
【００２７】
また、ノズル２１およびガラスキャピラリー２２は、図示しないモータでそれぞれ上下に移動して高さ調整し、後退量ｈを設定できるように構成されている。そして、最終的な微調整は、位置調整機構８によりミクロンオーダで設定される。
【００２８】
ノズル２１は、高精度および耐摩耗性を有する材料が使用される。つまり、ノズル２１は、細胞Ｓを吸引する際にはウェル基板Ｗ１の表面Ｗ３に当接させて狙った細胞Ｓの周りを遮蔽し、狙った細胞Ｓを他のウェル内の細胞Ｓから確実に隔離できるように、例えばセラミック製のものが採用されている。
【００２９】
ノズル２１とガラスキャピラリー２２との間に形成される隙間δの大きさは、毛細管力を利用して捕捉する回収液Ｆの量を考慮して適宜設定される。例えば、ノズル２１の内径を３０μｍ、ガラスキャピラリー２２の外径を２０μｍとすると、隙間δは片側５μｍである。
【００３０】
移動機構３は、図１（ａ）に示すように、フレーム１１を移動できるＸ軸移動機構３１（図示左右方向）と、Ｙ軸移動機構３２（図示上下方向）と、図示しないＺ軸移動機構（紙面奥行き方向）と、を備えて構成されている。そして、移動機構３は、例えば、ボールねじや直線ガイドにより、狙ったウェルＷ２に対して二重管２を正確に位置決めできるように高精度の移動機構３が採用され、図示しない制御部により制御されている。
かかる構成により、移動機構３は、二重管２を採取する細胞Ｓに対して位置決め可能にフレーム１１を移動することができる。
【００３１】
貯留機構４は、毛細管現象を利用して隙間δに回収液Ｆ（液体Ｌと同じ液体を使用）を溜める機構である。具体的には、貯留機構４は、移動機構３を使用してノズル２１を回収液Ｆが貯留された貯留槽４１まで移動し、回収液Ｆにノズル２１を浸して毛細管力により隙間δに回収液Ｆを溜めるようにしたものである（図２（ａ）参照）。
【００３２】
なお、本実施形態においては、貯留機構４は毛細管現象を利用して隙間δに回収液Ｆを溜める機構を採用したが、これに限定されるものではなく、例えば、別途設けた回収液供給装置６２を利用して隙間δに回収液Ｆを溜める機構を採用することもできる。
【００３３】
吸引装置５１は、ガラスキャピラリー２２に陰圧を発生させる装置であり、隙間δに溜めた回収液Ｆをガラスキャピラリー２２に吸引して、回収液Ｆとともに細胞Ｓを採取できる機能を有する（図２（ｃ）参照）。
【００３４】
吐出装置５２は、ガラスキャピラリー２２に陽圧を発生させる装置であり、ガラスキャピラリー２２に吸引した細胞Ｓを吐出することができる機能を有する（図２（ｄ）参照）。
【００３５】
エア供給装置６１は、吸引装置５１によりガラスキャピラリー２２に陰圧を発生させて隙間δに溜めた回収液Ｆをガラスキャピラリー２２に吸引する際に、流れの後方から隙間δにエアを供給して回収液Ｆをガラスキャピラリー２２に押し出すようにするものである。
【００３６】
かかる構成により、ガラスキャピラリー２２に細胞Ｓを吸引する補助としての機能を付与することができる。このため、細胞Ｓを効率よく確実にガラスキャピラリー２２に採取することができる。
【００３７】
マイクロゲージ８は、例えば、精密なねじ機構により、シンブル８ａの回転角度をガラスキャピラリー２２の移動変位に変換して精度の高い位置調整を行なうことができる機構を採用している。
かかる機構により、ガラスキャピラリー２２の先端とウェル基板Ｗ１の表面Ｗ３との間には後退量ｈ（図１（ｂ））をミクロン単位で設定できるようにしている。
【００３８】
なお、本実施形態においては、ガラスキャピラリー２２を移動させて位置調整を行なうようにしているが、これに限定されるものではなく、ノズル２１を移動させて調整する機構を採用することもできる。
【００３９】
エンコーダ１２は、Ｙ軸移動機構３２により上下移動する二重管２の変位を読み取り、二重管２の高さを精度よく調整できるようにしている。
また、スプリング１３は、フレーム１１に搭載された二重管２がウェル基板Ｗ１に当接されたときに、過度な力が働かないように重量を抑制する作用を奏する。なお、スプリングに限定されるものではなく、磁気やバランサー等の他の手段を用いることもできる。
【００４０】
続いて、本発明の実施形態に係る細胞の回収方法について、主として図２（ａ）〜（ｄ）を参照しながら説明する。
本発明の実施形態に係る細胞の回収方法は、隙間δに回収液Ｆを溜める第１工程（図２（ａ））と、狙った細胞Ｓの上にガラスキャピラリー２２を位置決めする第２工程（図２（ｂ））と、狙った細胞Ｓをガラスキャピラリー２２内に吸引して採取する第３工程（図２（ｃ））と、ガラスキャピラリー２２から細胞Ｓを吐出する第４工程（図２（ｄ））と、を有している。
【００４１】
第１工程は、図２（ａ）に示すように、移動機構３により二重管２を貯留槽４１まで移動させて（図１（ａ）参照）、ノズル２１を回収液Ｆに浸して毛細管力により隙間δに回収液Ｆを溜める工程である。
【００４２】
このとき、ガラスキャピラリー２２内は、吐出装置５２（図１（ａ））により、回収液Ｆの毛細管力と釣り合う程度の陽圧にした状態が保たれている。このように、ガラスキャピラリー２２内を毛細管力と釣り合う程度の陽圧にすることで、ガラスキャピラリー２２には回収液Ｆが吸引されず、不用な細胞を吸わないようにすることができる。
【００４３】
そして、貯留槽４１にノズル２１を浸して、毛細管力により回収液Ｆを隙間δに溜めることができるため、簡易な構成で効率よく確実に回収液Ｆを溜めることができる。また、ノズル２１を浸す長さを調整することで、回収液Ｆの量を管理することも容易となる。
なお、隙間δに溜める回収液Ｆの量は予め実験等により適宜決定される。
【００４４】
第２工程は、図２（ｂ）に示すように、移動機構３により二重管２を移動して（図１（ａ）参照）、狙った細胞Ｓの上にガラスキャピラリー２２を位置決めする工程である。
ここで、ガラスキャピラリー２２の先端は、ノズル２１の先端と同じ位置か該先端よりも後退して配設されている。そして、ノズル２１は、ウェル基板Ｗ１の表面Ｗ３に当接されるとともに、狙った細胞Ｓの周りを遮蔽するように配置されるため、狙った細胞Ｓを他のウェルＷ２内の細胞Ｓから隔離することができる。このため、狙ったウェルＷ２内の細胞Ｓのみを確実に採取することができる。
【００４５】
第３工程は、図２（ｃ）に示すように、吸引装置５１によりガラスキャピラリー２２に陰圧を発生させて（図１（ａ）参照）、狙った細胞Ｓをガラスキャピラリー２２内に吸引する工程である。
【００４６】
具体的には、ノズル２１の先端をウェル基板Ｗ１の表面Ｗ３に当接させた状態で、ガラスキャピラリー２２に陰圧を発生させると、隙間δに溜めた回収液Ｆがガラスキャピラリー２２内に流れ込むように吸引される。このとき、隙間δからウェルＷ２内の細胞Ｓを巻き込むようにして吸入管まで流れる液流を発生させることで、狙った細胞Ｓは、この回収液Ｆの流れに沿ってガラスキャピラリー２２内に吸引される。
このようにして、狙った細胞Ｓに対して適切な液流を効果的に与えることで、狙ったウェル内の細胞Ｓのみを確実に採取することができる。
【００４７】
このとき、エア供給装置６１により、流れの後方から隙間δにエアを供給して回収液Ｆをガラスキャピラリー２２に押し出すようにしている。
このようにすることで、ガラスキャピラリー２２に細胞Ｓを吸引する補助としての機能を付与することができるため、細胞Ｓを効率よく確実にガラスキャピラリー２２に採取することができる。
【００４８】
なお、本実施形態においては、吸引装置５１によりガラスキャピラリー２２に陰圧を発生させるとともに、これを補助するためにエア供給装置６１により、流れの後方から隙間δにエアを供給するように構成したが、これに限定されるものではなく、吸引装置５１の吸引力のみで細胞Ｓをガラスキャピラリー２２内に吸引することも可能である。
【００４９】
第４工程は、図２（ｄ）に示すように、吐出装置５２からエアを吐出して（図１（ａ）参照）、ガラスキャピラリー２２に吸引した細胞Ｓを吐出する工程である。
このとき、エア供給装置６１により、隙間δに陽圧をかけてエアを吐出するようにしている。このようにすることで、ガラスキャピラリー２２から細胞Ｓを吐出する補助としての機能を付与することができるため、細胞Ｓを効率よく確実にガラスキャピラリー２２から吐出することができる。
なお、本実施形態においては、エア供給装置６１によりエアを吐出するようにしたが、これに限定されるものではなく、エアではなく回収液供給装置６２により回収液を吐出するようにしてもよい。
【００５０】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記した実施形態に限定されず、適宜変更して実施することが可能である。
例えば、本実施形態においては、検体が微小な細胞である場合について適用したが、これに限定されるものではなく、本発明は微小な粒状体に対して好適に適用される。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施形態に係る検体の回収装置の構成を説明するための構成図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）はノズル回りの部分拡大図である。
【図２】図２（ａ）〜（ｄ）は本発明の実施形態に係る検体の回収方法を説明するためのノズル回りの部分拡大図である。
【符号の説明】
【００５２】
１      回収装置
２      二重管
３      移動機構
４      貯留機構
５      片側
８      マイクロゲージ（位置調整機構）
２１    ノズル
２２    ガラスキャピラリー（吸引管）
３１    Ｘ軸移動機構（移動機構）
３２    Ｙ軸移動機構（移動機構）
４１    貯留槽
５１    吸引装置
５２    吐出装置
６１    エア供給装置
６２    回収液供給装置
Ｆ      回収液
Ｌ      液体
Ｓ      細胞（検体）
Ｗ１    ウェル基板
Ｗ２    ウェル
Ｗ３    表面
【図１】
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【図２】
2009236838.tif 000004