セルソータおよびサンプル回収方法
【課題】測定サンプルに大きな負荷を与えることなく測定サンプルを選択的に回収することができるセルソータおよびサンプル回収方法を提供する。
【解決手段】溶液と共に流れる測定サンプルに向けて光ビームを照射した時に得られるそれぞれの測定サンプルの光情報を基に、測定サンプルを選択的に回収するセルソータであって、それぞれ１つの測定サンプルを収容するための複数の収容室が周に沿って配列形成されると共に中心軸の回りに回転し、第１の回転位置に位置する収容室に外部から測定サンプルが順次供給される回転体と、第２の回転位置に位置する収容室から測定サンプルを選択的に回収する回収手段とを備える。
【解決手段】溶液と共に流れる測定サンプルに向けて光ビームを照射した時に得られるそれぞれの測定サンプルの光情報を基に、測定サンプルを選択的に回収するセルソータであって、それぞれ１つの測定サンプルを収容するための複数の収容室が周に沿って配列形成されると共に中心軸の回りに回転し、第１の回転位置に位置する収容室に外部から測定サンプルが順次供給される回転体と、第２の回転位置に位置する収容室から測定サンプルを選択的に回収する回収手段とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セルソータおよびサンプル回収方法に係り、特に細胞等の測定サンプルを選択的に回収するセルソータおよび方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
医療分野において、様々な細胞種を含む溶液から特定の細胞（測定サンプル）を選別・回収することは、医療効果を高めるための非常に重要な手段である。従来、この手段として、光ピンセットや磁気ビーズが利用されていたが、多くの測定サンプルの中から特定の測定サンプルを回収するのに、非常に多くの手間と時間を要したり、細胞への侵襲性においても問題があった。
【０００３】
これに対し、近年では、短時間に多くの測定サンプルについて解析し、高精度に特定の測定サンプルを回収することが可能な、セルソータを備えたフローサイトメータが利用されており、特に、再生医療の分野における幹細胞の選別・回収について注目されている。
【０００４】
幹細胞とは、細胞分裂を経ても、再び自らと同じ細胞を複製する能力を維持すると共に、他の種類の細胞に分化する能力を有する細胞のことであり、この能力により組織や臓器を構成する細胞を作り出すことができる。幹細胞は、多くの組織において存在するものであるがその数は少なく、通常、採取した大量の細胞サンプルの中から極微量しかみつけることができない。このため、大量の細胞の中から極微量の幹細胞を高精度に選別・回収することが求められる。
【０００５】
ここで、従来、フローセルから噴出する測定サンプルを含む溶液を液滴とし、各測定サンプルから得た光情報を基に、液滴を取り囲むように配置された複数の吸引管から測定サンプルを含む液滴を選択的に真空容器中に回収するセルソータが提案されている（特許文献１）。
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示の方法は、高い水圧と振動により液滴を形成させ、さらに急激な気圧の変化を与えて回収するため、回収する測定サンプルに高い負荷を与えるといった問題があった。特に幹細胞は、高い負荷を与えられると、うまく分化できなかったり、あるいは不良細胞（例えば癌細胞）が発現してしまうなど、様々な問題が発生する可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平４−１５６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、測定サンプルに大きな負荷を与えることなく測定サンプルを選択的に回収することができるセルソータおよびサンプル回収方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は、
溶液と共に流れる測定サンプルに向けて光ビームを照射した時に得られるそれぞれの前記測定サンプルの光情報を基に、前記測定サンプルを選択的に回収するセルソータであって、
それぞれ１つの前記測定サンプルを収容するための複数の収容室が周に沿って配列形成されると共に中心軸の回りに回転し、第１の回転位置に位置する収容室に外部から前記測定サンプルが順次供給される回転体と、
第２の回転位置に位置する前記収容室から前記測定サンプルを選択的に回収する回収手段とを備えたことを特徴とするセルソータを提供するものである。
なお、光情報には前方散乱光の強度、側方散乱光の強度、蛍光の強度、および蛍光寿命のうち少なくとも１つを利用できる。
【００１０】
ここで、前記回収手段は、前記第２の回転位置に位置する前記収容室の一部に開閉自在に設けられた開閉部材と、
前記開閉部材を開閉駆動する駆動部と、
前記光情報を基に、前記駆動部を制御して前記開閉部材を選択的に開閉する制御部とを有することが好ましい。
【００１１】
また、前記開閉部材は、前記第２の回転位置に位置する前記収容室の側面であって前記回転体の径方向を向いた側面に配置されることが好ましい。
【００１２】
また、各収容室は、前記第２の回転位置に位置した時に、開閉部材の方向に向かって重力方向に傾斜している底面を有することが好ましい。
【００１３】
また、前記開閉部材は、前記第２の回転位置に位置する前記収容室の底面に配置されることが好ましい。
【００１４】
また、前記回収手段は、さらに、前記測定サンプルを前記収容室から吸引するための吸引装置を有することが好ましい。
【００１５】
また、前記回収手段は、さらに、前記回転体の回転方向において前記第２の回転位置の下流側で、かつ前記第１の回転位置の直前に位置する第３の回転位置に達した前記収容室から、未回収の前記測定サンプルを回収することが好ましい。
【００１６】
さらに、前記第２の回転位置において、前記回収手段で回収された前記測定サンプルを溜める回収容器を有することが好ましい。
【００１７】
さらに、前記第１の回転位置と前記第２の回転位置との間の所定位置に位置する前記収容室で収容された前記測定サンプルに向けて光ビームを照射した時に得られるそれぞれの前記測定サンプルの前記光情報を取得する光学ユニットを有することが好ましい。
【００１８】
また、本発明は、溶液と共に流れる測定サンプルに向けて光ビームを照射した時に得られるそれぞれの前記測定サンプルの光情報を基に、前記測定サンプルを選択的に回収するサンプル回収方法であって、
それぞれ１つの前記測定サンプルを収容するための複数の収容室が周に沿って配列形成された回転体をその中心軸の回りに回転し、
第１の回転位置に位置する収容室に外部から前記測定サンプルを順次供給し、
前記光情報を基に、第２の回転位置に位置する前記収容室から前記測定サンプルを選択的に回収することを特徴とするサンプル回収方法を提供する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、測定サンプルを低い負荷で選択的に回収することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態１にかかるセルソータを備えたフローサイトメータの構成を表す図である。
【図２】図１に示す区分移動手段の固定盤と回転体の構成を表す断面図である。
【図３】図１に示す収容室の構成を表す斜視図である。
【図４】図１に示す区分移動手段の構成を表す上面図である。
【図５】図１に示すセルソータの動作を表すフローチャートである。
【図６】実施形態２で用いられる駆動移動手段の構成を表す斜視図である。
【図７】実施形態３で用いられる貯留部の構成を表す斜視図である。
【図８】実施形態４で用いられる光学ユニットの構成を表す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて、本発明のセルソータおよびサンプル回収方法を詳細に説明する。
【００２２】
実施形態１
図１は、本発明の実施形態１に係るセルソータ１０を備えたフローサイトメータ１２を示す斜視図である。フローサイトメータ１２は、溶液と共に測定サンプル１４が１列で流れるフローセル１６と、測定サンプル１４から発する散乱光および蛍光を取得する光学ユニット１８と、光学ユニット１８で得られた散乱光および蛍光について解析を行う解析部１９と、解析部１９の解析結果に基づいてフローセル１６から供給された測定サンプル１４を選択的に回収するセルソータ１０とを有して構成される。
【００２３】
フローセル１６は、鉛直方向に配置された円筒部材からなり、その内部を溶液に含まれた測定サンプル１４がそれぞれ間隔をあけて１列に流れる。
【００２４】
光学ユニット１８は、フローセル１６の外側に配置され、フローセル１６内を流れる測定サンプル１４に向けて測定用のレーザ光を照射する照射部２０と、測定サンプル１４からの前方散乱光を受光する受光部２２ａと、測定サンプル１４からの側方散乱光や蛍光を受光する受光部２２ｂとを有している。
【００２５】
照射部２０は、フローセル１６に向けて特定波長の測定用レーザ光を照射し、測定サンプル１４の有する蛍光色素や蛍光タンパク質を励起させて特定波長範囲の蛍光を発生させる。照射部２０には、固体レーザや半導体レーザなどの、公知のレーザ装置が利用される。
【００２６】
受光部２２ａは、フローセル１６を挟んで照射部２０と対向するように配置されており、フローセル１６を通過する測定サンプル１４によるレーザ光の前方散乱光を連続して受光し、受光した前方散乱光の強度に応じたアナログ電気信号を出力する。一方、受光部２２ｂは、照射部２０からのレーザ光の照射方向に対して垂直方向であって、かつ、フローセル１６の中心軸に対して垂直方向に配置されており、レーザ光を受けて測定サンプル１４から発せられた側方散乱光や蛍光を受光して、受光した側方散乱光や蛍光の強度に応じたアナログ電気信号を出力する。受光部２２ａは、例えばシリコンフォトダイオードを用いればよく、受光部２２ｂは、例えばＰＭＴ（ｐｈｏｔｏｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒ ｔｕｂｅ）を用いればよい。
【００２７】
解析部１９は、光学ユニット１８の受信部２２ａおよび２２ｂと電気的に接続されている。解析部１９は、光学ユニット１８から受信した各測定サンプル１４のアナログ電気信号を解析して光情報を取得し、得られた光情報を基にオペレータがあらかじめ入力した目的の測定サンプルであるか否かを判断する。
なお、本発明における光情報とは、前方散乱光の強度、側方散乱光の強度、蛍光の強度、および蛍光寿命のうち少なくとも１つを含むものである。
【００２８】
セルソータ１０は、フローセル１６の下方に配置され、測定サンプル１４を１つずつ区分して移動させる区分移動手段２４と、回収された測定サンプル１４を溜める貯留部２６と、光学ユニット１８および区分移動手段２４に電気的に接続された制御部２８とを有する。
【００２９】
区分移動手段２４は、水平に配置されると共に上方が開放された皿形状の固定盤３０と、固定盤３０の中で回転自在に配置された回転体３２とを有している。固定盤３０は、ほぼ円盤形状の底部３４と、底部３４の周に沿って立設された環状壁３６とを有しており、環状壁３６に互いに離間して開口部３８ａおよび３８ｂが形成されている。環状壁３６は、さらに開口部３８ａを開閉するための開閉部材４０を有し、開閉部材４０に開閉部材４０を開閉駆動する駆動部４２が接続されている。
【００３０】
回転体３２は、それぞれ放射状に配置されて固定盤３０の内部を一定角度で区分する複数の区分板４４と、複数の区分板４４を固定して回転する円柱状の回転板４６とを有する。なお、回転板４６は図示しないモータに接続されており、そのモータには、ステッピングモータや超音波モータ等の公知のモータが利用できる。また、固定盤３０と回転体３２により、それぞれ測定サンプルを１つずつ収容できる複数の収容室４８が形成される。
【００３１】
貯留部２６は、区分移動手段２４の下方に配置されたサンプル回収容器５０および廃液回収容器５２と、これらの容器と区分移動手段２４とを連絡する連絡路５４ａおよび５４ｂとを有する。
【００３２】
連絡路５４ａおよび５４ｂは、それぞれ区分移動手段２４の開口部３８ａおよび３８ｂとサンプル回収容器５０および廃液回収容器５２を連絡する。これにより、区分移動手段２４の開口部３８ａおよび３８ｂを通して取り出された測定サンプル１４が、それぞれ連絡路５４ａおよび５４ｂを介して貯留部２６の回収容器５０および５２に流下する。
【００３３】
制御部２８は、解析部１９および区分移動手段２４の駆動部４２と接続されており、解析部１９による目的の測定サンプル１４であるか否かの判断を基に、駆動部４２を介して開閉部材４０を選択的に開閉する機能を有する。また、制御部２８は、回転体３２の回転板４６に接続された上記のモータと電気的に接続されており、モータを介して回転体３２の速度を調節する。
【００３４】
次に、図２に示す断面図（フローセル１６の溶液の流れる方向に対して直交する方向からの断面図）を用いて、区分移動手段２４の固定盤３０と回転体３２について説明する。回転体３２は、円柱状の回転板４６と、台形で平板状の区分板４４を有する。区分板４４は、回転体３２の回転軸と直交する放射方向に複数配置される。固定盤３０の底部３４は、回転体３２の形状に対応した円錐台の形状を有する。固定盤３０の内側に回転体３２が入る（矢印ｙの方向）と、上面以外が隙間なく閉じた収容室４８が複数形成される。
【００３５】
図３は、１つの収容室４８を示す斜視図である。収容室４８は、回転板４６の外周面と互いに隣接する一対の区分板４４と環状壁３６の内周面とで構成される側面と、底部３４により構成される底面とを有している。上述したように、底部３４は円錐台形状を有しているので、収容室４８の底面は環状壁３６の方向に向かって下方に傾斜（底面が高低差ｋだけ傾斜）して配置される。このため、回転体３２の回転に伴って収容室４８が開口部３８ａの位置に到達した時に開閉部材４０が開くと、収容室４８内に収容されていた測定サンプル１４は収容室４８の傾斜した底面に沿って収容室４８から流出するように構成されている。
【００３６】
次に、図４に示す上面図を用いて、区分移動手段２４について説明する。それぞれ１つの測定サンプル１４を収容するための複数の収容室４８が、固定盤３０の内側に周に沿って配列形成されると共に、回転体３２の回転に伴って、回転体３２の中心軸の回りに回転する（矢印ｘの方向）。また、回転体３２の回転方向において、フローセル１６から測定サンプル１４が供給される第１の回転位置Ｐ１の下流側の第２の回転位置Ｐ２に設けられた開口部３８ａに開閉部材４０を有し、第２の回転位置Ｐ２のさらに下流側でかつ第１の回転位置Ｐ１の直前の第３の回転位置Ｐ３に開口部３８ｂを有する。
【００３７】
なお、上記の制御部２８、開口部３８ａおよび３８ｂ、開閉部材４０および駆動部４２は、本発明における回収手段を構成し、これにより収容室４８から測定サンプル１４を回収することができる。
【００３８】
次に、セルソータ１０を備えたフローサイトメータ１２を用いて行われる、測定サンプル１４を回収する時の動作を説明する。
【００３９】
まず、図示しない入力手段からオペレータにより測定サンプル回収開始の指示が入力されると、図示しないサンプル供給装置から所定の流量で測定サンプル１４を含む溶液がフローセル１６に供給され、測定サンプル１４が溶液の流れの方向に１列で１つずつ所定の速さＶ（ｍ／ｓ）で流れていく。
【００４０】
一方、フローセル１６に供給される溶液の流量は制御部２８に伝えられ、制御部２８は測定サンプル１４の速さＶ（ｍ／ｓ）を基に収容室４８に２つ以上の測定サンプルが入らないように回転体３２の回転速度Ｕ（ｍ／ｓ）の調節を行う。
【００４１】
また、測定サンプル回収開始の指示が入力されると、光学ユニット１８は、照射部２０からフローセル１６へ向けてレーザ光の照射を開始する。フローセル１６を１列で１つずつ流れる測定サンプル１４が、レーザ光の照射域を通過すると、測定サンプル１４の有する蛍光色素や蛍光タンパク質が励起されて蛍光が発生すると共に、測定サンプル１４からの散乱により前方散乱光および側方散乱光が生じる。
【００４２】
測定サンプル１４からの側方散乱光と蛍光は、受光部２２ｂにより受光され、側方散乱光の強度および蛍光の強度に応じたアナログ電気信号が解析部１９へ送信される。一方、測定サンプル１４からの前方散乱光は、受光部２２ａにより受光され、前方散乱光の強度に応じたアナログ電気信号が解析部１９へ送信される。
【００４３】
測定サンプル１４は、光学ユニット１８を通過すると、フローセル１６の下端に形成された供給口５６に到達する。
【００４４】
セルソータ１０は、図５のフローチャートに示すように、本実施形態に関わるサンプル回収方法に従って、以下のステップＳ１〜Ｓ６に示す測定サンプル１４の選択的な回収を行う。
【００４５】
区分移動手段２４には、図４に示すように、固定盤３０と回転体３２によりそれぞれ１つの測定サンプル１４を収容できる複数の収容室４８が周に沿って配列形成されている。上記したように、測定サンプル回収開始の指示が入力される（ステップＳ１）と、配列形成された収容室４８が回転体３２の中心軸の回りに回転速度Ｕ（制御部２８により調整された速度）で回転し（ステップＳ２）、フローセル１６の供給口５６の直下の第１の回転位置Ｐ１に位置する収容室４８にフローセル１６の供給口５６から測定サンプル１４が順次供給される（ステップＳ３）。
【００４６】
すなわち、フローセル１６の供給口５６から測定サンプル１４が吐き出されると、配列形成された複数の収容室４８が測定サンプル１４を順次収容していくことで、高い圧力や振動をかけることなくフローセル１６から収容室４８に各測定サンプル１４を区分して移すことができる。
【００４７】
それぞれの測定サンプル１４は、収容室４８に収容されると回転速度Ｕで回転体３２と共に回転する（図４の矢印ｘ方向）。
【００４８】
一方、解析部１９には、光学ユニット１８から測定サンプル１４により得られた散乱光および蛍光の強度に応じたアナログ電気信号が順次送信されている。ここで、制御部２８は、解析部１９から受信した各測定サンプル１４の前方散乱光を検出した時刻を基に、測定サンプル１４が光学ユニット１８によるレーザ光照射域を通過してから開閉部材４０の設けられた第２の回転位置Ｐ２に到達するまでの到達時間ｔをあらかじめ算出している。なお、到達時間ｔは、フローセル１６の測定サンプル１４の速さＶ（ｍ／ｓ）と収容室４８の回転速度Ｕ（ｍ／ｓ）から算出される。
【００４９】
解析部１９は、光学ユニット１８から受信した各測定サンプル１４の前方散乱光および蛍光を解析して光情報を取得する。解析部１９は、得られた光情報とあらかじめオペレータにより入力されている目的の測定サンプル１４の有する光情報とを比較し、同様の光情報であると判断すると、同じ測定サンプル１４から得られた受光部２２ａからの前方散乱光を特定し、その前方散乱光を受光した時刻を制御部２８に送信する。次に、制御部２８は、その時刻（目的の測定サンプル１４がレーザ光照射域を通過した時刻）から到達時間ｔが経過した時点で、駆動部４２を介して開閉部材４０を開ける（図４の矢印ｈ方向）。これにより、検出された測定サンプル１４が収容室４８で収容されて第２の回転位置Ｐ２に到達した時に選択的に開閉部材４０が開けられることになる。
なお、光情報とは、前方散乱光の強度、側方散乱光の強度、蛍光の強度、および蛍光寿命のことであり、オペレータはこれら光情報のうち１つ以上の光情報を目的の測定サンプル１４に応じてあらかじめ入力している。
【００５０】
続いて、回転速度Ｕで回転し第２の回転位置Ｐ２に到着した収容室４８は、その底部３４は開閉部材４０に向かって下方に傾斜（図３の矢印ｋ）している。このため、選択的に開閉部材４０が開けられた収容室４８の測定サンプル１４は、開口部３８ａを通って収容室４８の外側へと排出される（図４の矢印ｉ方向）。収容室４８の外側へ排出された測定サンプル１４は、開口部３８ａに連結された連絡路５４ａを流下し、その流下方向に配置されたサンプル回収容器５０に溜められる（ステップＳ４）。
【００５１】
すなわち、回転速度Ｕで回転する収容室４８の底面が傾斜していることにより、測定サンプル１４が遠心力と重力により傾斜を流れ、効率よく外部へと排出されることで、高い圧力を与えることなく測定サンプル１４を回収することができる。
【００５２】
また、制御部２８は、測定サンプル１４が収容室４８の外側に排出されると、次の収容室４８が第２の回転位置Ｐ２に到達する前に開閉部材４０を閉めることで、目的の測定サンプル１４のみを回収する（目的の測定サンプル１４以外のサンプルの混入を防ぐ）。
【００５３】
一方、光学ユニット１８で検出されなかった測定サンプル１４は、収容室４４に収容されたまま第２の回転位置Ｐ２を通過し、第２の回転位置Ｐ２の下流側で、かつ第１の回転位置Ｐ１の直前に位置する第３の回転位置Ｐ３に到達する。第３の回転位置Ｐ３では、開口部３８ｂを介して固定盤３０が常に開口しており、第２の回転位置Ｐ２で未回収の測定サンプル１４は、全て第３の回転位置Ｐ３に位置する収容室４８から外側へ排出され、連絡路５４ｂを流下して廃液回収容器５２に溜められる（図４の矢印ｊの方向）（ステップＳ５）。
【００５４】
その後、第３の回転位置Ｐ３を通過した収容室４８は、第１の回転位置Ｐ１（ステップＳ３）に戻り、上記の動作を繰り返し行う。そして、所望の結果が得られた段階で測定サンプル１４の回収を終了する（ステップＳ６）。
【００５５】
本実施形態のセルソータ１０によれば、測定サンプル１４に高い圧力や振動を与えることがない。そのため、測定サンプル１４に高い負荷を与えることなく回収することができる。
【００５６】
また、環状壁３６に複数の開口部３８ａを形成して、それぞれの開口部３８ａに開閉部材４０を設け（区別移動手段２４に第２の回転位置Ｐ２を複数設ける）、その下方にそれぞれの開口部３８ａに対応するサンプル回収容器５０を配置することができる。すなわち、複数の開口部３８ａに対応して複数のサンプル回収容器５０を配置する。これにより、選択的に回収する測定サンプル１４の種類を簡便に数多く増やすことができ、どの種類の測定サンプル１４にも高い負荷を与えることなく回収することができる。
【００５７】
さらに、フローセル１６に新たな細工を施すことなく、容易かつ安価にセルソータ１０を備えることができる。例えば、フローセル１６から噴出する溶液を液滴とする場合、新たにフローセル１６の下端を振動させるために圧電素子などを設置することとなり、新たな細工が必要となるだけでなく、長期の使用に際してフローセル１６の消耗も進むおそれがある。本実施形態のセルソータ１０によれば、フローセル１６の下端にセルソータ１０を備えればよく、費用や維持費が安くすむ。
【００５８】
なお、図１に示した区分移動手段２４の固定盤３０は、上方が開放された皿形状を有していたが、フローセル１６から収容室４８へ測定サンプル１４を供給できる形状であれば特に限定されない。例えば、固定盤３０の上方は、第１の回転位置Ｐ１（フローセル１６から測定サンプル１４が供給される部分）以外の部分を開放せず、閉じた形状としてもよい。すなわち、固定盤３０は、第１の回転位置Ｐ１以外の部分が閉じられた皿形状を有することになる。
【００５９】
実施形態２
実施形態１の区分移動手段２４は、第２の回転位置Ｐ２および第３の回転位置Ｐ３において、固定盤３０の側面に開口部３８ａおよび３８ｂを設けているが、測定サンプル１４を収容室４８から（区分移動手段２４の内部から）回収できるものであれば特に限定されず、同様の機能を果たすものが利用できる。
【００６０】
例えば、図６に示すように、開口部３８ａおよび３８ｂは、回転体の回転方向において、区分移動手段２４の第２の回転位置Ｐ２および第３の回転位置Ｐ３における底部３４に配置してもよい。また、本実施形態において、開口部３８ａは下方に開く（矢印ｈの方向）開閉部材４０を有している。目的の測定サンプル１４を収容した収容室４８が第２の回転位置Ｐ２に到達すると、制御部２８により駆動部４２を介して開閉部材４０が開かれ、測定サンプル１４が収容室４８から落下する。そこで、開口部３８ａおよび３８ｂの直下に配置されたサンプル回収容器５０および廃液回収容器５２により測定サンプル１４が溜められる。なお、第３の回転位置Ｐ３の開口部４０からの回収については同様であり、繰り返しの説明は省略する。
【００６１】
実施形態３
また、実施形態１では、収容室４８の底部３４が開閉部材４０の方向に向かって重力方向に傾斜させることにより測定サンプル１４を回収したが、図７に示すように、貯留部２６の連絡路５４ａに、吸引装置５８を連結し、測定サンプル１４を収容室４８からサンプル回収容器５０の方向へ吸引することで、測定サンプル１４を回収（矢印ｉの方向）するようにしてもよい。このように、収容室４８の底部３４の傾斜による下方への力と吸引装置５８の吸引による下方への力により、回収しにくい測定サンプル１４であっても高い負荷を与えずに回収することができる。また、収容室４８の底部３４には傾斜を設けずに、吸引装置５８の吸引による下方への力のみで回収することもできる。なお、本実施形態の吸引装置５８は、本発明における回収手段を構成する。
【００６２】
実施形態４
また、実施形態１の光学ユニット１８は、フローセル１６の外側に設けられているが、測定サンプル１４が回転体３２の回転方向における第２の回転位置Ｐ２に到達する前にその測定サンプル１４の光情報を取得できるものであれば特に限定されない。
【００６３】
例えば、図８に示すように、回転体３２の回転方向における第１の回転位置Ｐ１と第２の回転位置Ｐ２との間の所定位置に光学ユニット１８を設けてもよい。照射部２０から照射される測定用のレーザ光は、第１の回転位置Ｐ１と第２の回転位置Ｐ２との間の所定位置に位置する収容室４８で収容される測定サンプル１４に向けて照射される（矢印Ｌの方向）。受光部２２ａは、収容室４８を挟んで照射部２０と対向するように配置されており、収容室４８に収容されている測定サンプル１４によるレーザ光の前方散乱光を連続して受光（矢印Ｍの方向）し、受光した前方散乱光の強度に応じたアナログ電気信号を出力する。
【００６４】
一方、受光部２２ｂは、回転体３２の径方向に配置されており、測定サンプル１４による側方散乱光や蛍光を受光（矢印Ｎの方向）して、受光した側方散乱光や蛍光の強度に応じたアナログ電気信号を出力する。
【００６５】
受光部２２ａおよび２２ｂから送信された電気信号は、制御部２８で受信され、収容室４８の回転速度Ｕ（ｍ／ｓ）から測定サンプル１４が第２の回転位置Ｐ２へ到達する到達時間ｔをあらかじめ算出し、測定サンプル１４が光学ユニット１８で検出されてから到達時間ｔが経過した時点で、駆動部４２を介して開閉部材４０を開ける。
【００６６】
なお、実施形態１と同様の構成について、繰り返しの説明は省略する。また、照射部２０からレーザ光を照射される区分移動手段２４の材質は、透光性を有するものであれば特に限定されるものではないが、アクリル樹脂やガラスにより構成されるのが望ましい。
【００６７】
本発明は、基本的に以上のようなものである。
以上、本発明について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。
【符号の説明】
【００６８】
１０ セルソータ
１２ フローサイトメータ
１４ 測定サンプル
１６ フローセル
１８ 光学ユニット
１９ 解析部
２０ 照射部
２２ａ、２２ｂ 受光部
２４ 区分移動手段
２６ 貯留部
２８ 制御部
３０ 固定盤
３２ 回転体
３４ 底部
３６ 環状壁
３８ａ、３８ｂ 開口部
４０ 開閉部材
４２ 駆動部
４４ 区分板
４６ 回転板
４８ 収容室
５０ サンプル回収容器
５２ 廃液回収容器
５４ａ、５４ｂ 連絡路
５６ 供給口
５８ 吸引装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セルソータおよびサンプル回収方法に係り、特に細胞等の測定サンプルを選択的に回収するセルソータおよび方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
医療分野において、様々な細胞種を含む溶液から特定の細胞（測定サンプル）を選別・回収することは、医療効果を高めるための非常に重要な手段である。従来、この手段として、光ピンセットや磁気ビーズが利用されていたが、多くの測定サンプルの中から特定の測定サンプルを回収するのに、非常に多くの手間と時間を要したり、細胞への侵襲性においても問題があった。
【０００３】
これに対し、近年では、短時間に多くの測定サンプルについて解析し、高精度に特定の測定サンプルを回収することが可能な、セルソータを備えたフローサイトメータが利用されており、特に、再生医療の分野における幹細胞の選別・回収について注目されている。
【０００４】
幹細胞とは、細胞分裂を経ても、再び自らと同じ細胞を複製する能力を維持すると共に、他の種類の細胞に分化する能力を有する細胞のことであり、この能力により組織や臓器を構成する細胞を作り出すことができる。幹細胞は、多くの組織において存在するものであるがその数は少なく、通常、採取した大量の細胞サンプルの中から極微量しかみつけることができない。このため、大量の細胞の中から極微量の幹細胞を高精度に選別・回収することが求められる。
【０００５】
ここで、従来、フローセルから噴出する測定サンプルを含む溶液を液滴とし、各測定サンプルから得た光情報を基に、液滴を取り囲むように配置された複数の吸引管から測定サンプルを含む液滴を選択的に真空容器中に回収するセルソータが提案されている（特許文献１）。
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示の方法は、高い水圧と振動により液滴を形成させ、さらに急激な気圧の変化を与えて回収するため、回収する測定サンプルに高い負荷を与えるといった問題があった。特に幹細胞は、高い負荷を与えられると、うまく分化できなかったり、あるいは不良細胞（例えば癌細胞）が発現してしまうなど、様々な問題が発生する可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平４−１５６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、測定サンプルに大きな負荷を与えることなく測定サンプルを選択的に回収することができるセルソータおよびサンプル回収方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は、
溶液と共に流れる測定サンプルに向けて光ビームを照射した時に得られるそれぞれの前記測定サンプルの光情報を基に、前記測定サンプルを選択的に回収するセルソータであって、
それぞれ１つの前記測定サンプルを収容するための複数の収容室が周に沿って配列形成されると共に中心軸の回りに回転し、第１の回転位置に位置する収容室に外部から前記測定サンプルが順次供給される回転体と、
第２の回転位置に位置する前記収容室から前記測定サンプルを選択的に回収する回収手段とを備えたことを特徴とするセルソータを提供するものである。
なお、光情報には前方散乱光の強度、側方散乱光の強度、蛍光の強度、および蛍光寿命のうち少なくとも１つを利用できる。
【００１０】
ここで、前記回収手段は、前記第２の回転位置に位置する前記収容室の一部に開閉自在に設けられた開閉部材と、
前記開閉部材を開閉駆動する駆動部と、
前記光情報を基に、前記駆動部を制御して前記開閉部材を選択的に開閉する制御部とを有することが好ましい。
【００１１】
また、前記開閉部材は、前記第２の回転位置に位置する前記収容室の側面であって前記回転体の径方向を向いた側面に配置されることが好ましい。
【００１２】
また、各収容室は、前記第２の回転位置に位置した時に、開閉部材の方向に向かって重力方向に傾斜している底面を有することが好ましい。
【００１３】
また、前記開閉部材は、前記第２の回転位置に位置する前記収容室の底面に配置されることが好ましい。
【００１４】
また、前記回収手段は、さらに、前記測定サンプルを前記収容室から吸引するための吸引装置を有することが好ましい。
【００１５】
また、前記回収手段は、さらに、前記回転体の回転方向において前記第２の回転位置の下流側で、かつ前記第１の回転位置の直前に位置する第３の回転位置に達した前記収容室から、未回収の前記測定サンプルを回収することが好ましい。
【００１６】
さらに、前記第２の回転位置において、前記回収手段で回収された前記測定サンプルを溜める回収容器を有することが好ましい。
【００１７】
さらに、前記第１の回転位置と前記第２の回転位置との間の所定位置に位置する前記収容室で収容された前記測定サンプルに向けて光ビームを照射した時に得られるそれぞれの前記測定サンプルの前記光情報を取得する光学ユニットを有することが好ましい。
【００１８】
また、本発明は、溶液と共に流れる測定サンプルに向けて光ビームを照射した時に得られるそれぞれの前記測定サンプルの光情報を基に、前記測定サンプルを選択的に回収するサンプル回収方法であって、
それぞれ１つの前記測定サンプルを収容するための複数の収容室が周に沿って配列形成された回転体をその中心軸の回りに回転し、
第１の回転位置に位置する収容室に外部から前記測定サンプルを順次供給し、
前記光情報を基に、第２の回転位置に位置する前記収容室から前記測定サンプルを選択的に回収することを特徴とするサンプル回収方法を提供する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、測定サンプルを低い負荷で選択的に回収することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態１にかかるセルソータを備えたフローサイトメータの構成を表す図である。
【図２】図１に示す区分移動手段の固定盤と回転体の構成を表す断面図である。
【図３】図１に示す収容室の構成を表す斜視図である。
【図４】図１に示す区分移動手段の構成を表す上面図である。
【図５】図１に示すセルソータの動作を表すフローチャートである。
【図６】実施形態２で用いられる駆動移動手段の構成を表す斜視図である。
【図７】実施形態３で用いられる貯留部の構成を表す斜視図である。
【図８】実施形態４で用いられる光学ユニットの構成を表す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて、本発明のセルソータおよびサンプル回収方法を詳細に説明する。
【００２２】
実施形態１
図１は、本発明の実施形態１に係るセルソータ１０を備えたフローサイトメータ１２を示す斜視図である。フローサイトメータ１２は、溶液と共に測定サンプル１４が１列で流れるフローセル１６と、測定サンプル１４から発する散乱光および蛍光を取得する光学ユニット１８と、光学ユニット１８で得られた散乱光および蛍光について解析を行う解析部１９と、解析部１９の解析結果に基づいてフローセル１６から供給された測定サンプル１４を選択的に回収するセルソータ１０とを有して構成される。
【００２３】
フローセル１６は、鉛直方向に配置された円筒部材からなり、その内部を溶液に含まれた測定サンプル１４がそれぞれ間隔をあけて１列に流れる。
【００２４】
光学ユニット１８は、フローセル１６の外側に配置され、フローセル１６内を流れる測定サンプル１４に向けて測定用のレーザ光を照射する照射部２０と、測定サンプル１４からの前方散乱光を受光する受光部２２ａと、測定サンプル１４からの側方散乱光や蛍光を受光する受光部２２ｂとを有している。
【００２５】
照射部２０は、フローセル１６に向けて特定波長の測定用レーザ光を照射し、測定サンプル１４の有する蛍光色素や蛍光タンパク質を励起させて特定波長範囲の蛍光を発生させる。照射部２０には、固体レーザや半導体レーザなどの、公知のレーザ装置が利用される。
【００２６】
受光部２２ａは、フローセル１６を挟んで照射部２０と対向するように配置されており、フローセル１６を通過する測定サンプル１４によるレーザ光の前方散乱光を連続して受光し、受光した前方散乱光の強度に応じたアナログ電気信号を出力する。一方、受光部２２ｂは、照射部２０からのレーザ光の照射方向に対して垂直方向であって、かつ、フローセル１６の中心軸に対して垂直方向に配置されており、レーザ光を受けて測定サンプル１４から発せられた側方散乱光や蛍光を受光して、受光した側方散乱光や蛍光の強度に応じたアナログ電気信号を出力する。受光部２２ａは、例えばシリコンフォトダイオードを用いればよく、受光部２２ｂは、例えばＰＭＴ（ｐｈｏｔｏｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒ ｔｕｂｅ）を用いればよい。
【００２７】
解析部１９は、光学ユニット１８の受信部２２ａおよび２２ｂと電気的に接続されている。解析部１９は、光学ユニット１８から受信した各測定サンプル１４のアナログ電気信号を解析して光情報を取得し、得られた光情報を基にオペレータがあらかじめ入力した目的の測定サンプルであるか否かを判断する。
なお、本発明における光情報とは、前方散乱光の強度、側方散乱光の強度、蛍光の強度、および蛍光寿命のうち少なくとも１つを含むものである。
【００２８】
セルソータ１０は、フローセル１６の下方に配置され、測定サンプル１４を１つずつ区分して移動させる区分移動手段２４と、回収された測定サンプル１４を溜める貯留部２６と、光学ユニット１８および区分移動手段２４に電気的に接続された制御部２８とを有する。
【００２９】
区分移動手段２４は、水平に配置されると共に上方が開放された皿形状の固定盤３０と、固定盤３０の中で回転自在に配置された回転体３２とを有している。固定盤３０は、ほぼ円盤形状の底部３４と、底部３４の周に沿って立設された環状壁３６とを有しており、環状壁３６に互いに離間して開口部３８ａおよび３８ｂが形成されている。環状壁３６は、さらに開口部３８ａを開閉するための開閉部材４０を有し、開閉部材４０に開閉部材４０を開閉駆動する駆動部４２が接続されている。
【００３０】
回転体３２は、それぞれ放射状に配置されて固定盤３０の内部を一定角度で区分する複数の区分板４４と、複数の区分板４４を固定して回転する円柱状の回転板４６とを有する。なお、回転板４６は図示しないモータに接続されており、そのモータには、ステッピングモータや超音波モータ等の公知のモータが利用できる。また、固定盤３０と回転体３２により、それぞれ測定サンプルを１つずつ収容できる複数の収容室４８が形成される。
【００３１】
貯留部２６は、区分移動手段２４の下方に配置されたサンプル回収容器５０および廃液回収容器５２と、これらの容器と区分移動手段２４とを連絡する連絡路５４ａおよび５４ｂとを有する。
【００３２】
連絡路５４ａおよび５４ｂは、それぞれ区分移動手段２４の開口部３８ａおよび３８ｂとサンプル回収容器５０および廃液回収容器５２を連絡する。これにより、区分移動手段２４の開口部３８ａおよび３８ｂを通して取り出された測定サンプル１４が、それぞれ連絡路５４ａおよび５４ｂを介して貯留部２６の回収容器５０および５２に流下する。
【００３３】
制御部２８は、解析部１９および区分移動手段２４の駆動部４２と接続されており、解析部１９による目的の測定サンプル１４であるか否かの判断を基に、駆動部４２を介して開閉部材４０を選択的に開閉する機能を有する。また、制御部２８は、回転体３２の回転板４６に接続された上記のモータと電気的に接続されており、モータを介して回転体３２の速度を調節する。
【００３４】
次に、図２に示す断面図（フローセル１６の溶液の流れる方向に対して直交する方向からの断面図）を用いて、区分移動手段２４の固定盤３０と回転体３２について説明する。回転体３２は、円柱状の回転板４６と、台形で平板状の区分板４４を有する。区分板４４は、回転体３２の回転軸と直交する放射方向に複数配置される。固定盤３０の底部３４は、回転体３２の形状に対応した円錐台の形状を有する。固定盤３０の内側に回転体３２が入る（矢印ｙの方向）と、上面以外が隙間なく閉じた収容室４８が複数形成される。
【００３５】
図３は、１つの収容室４８を示す斜視図である。収容室４８は、回転板４６の外周面と互いに隣接する一対の区分板４４と環状壁３６の内周面とで構成される側面と、底部３４により構成される底面とを有している。上述したように、底部３４は円錐台形状を有しているので、収容室４８の底面は環状壁３６の方向に向かって下方に傾斜（底面が高低差ｋだけ傾斜）して配置される。このため、回転体３２の回転に伴って収容室４８が開口部３８ａの位置に到達した時に開閉部材４０が開くと、収容室４８内に収容されていた測定サンプル１４は収容室４８の傾斜した底面に沿って収容室４８から流出するように構成されている。
【００３６】
次に、図４に示す上面図を用いて、区分移動手段２４について説明する。それぞれ１つの測定サンプル１４を収容するための複数の収容室４８が、固定盤３０の内側に周に沿って配列形成されると共に、回転体３２の回転に伴って、回転体３２の中心軸の回りに回転する（矢印ｘの方向）。また、回転体３２の回転方向において、フローセル１６から測定サンプル１４が供給される第１の回転位置Ｐ１の下流側の第２の回転位置Ｐ２に設けられた開口部３８ａに開閉部材４０を有し、第２の回転位置Ｐ２のさらに下流側でかつ第１の回転位置Ｐ１の直前の第３の回転位置Ｐ３に開口部３８ｂを有する。
【００３７】
なお、上記の制御部２８、開口部３８ａおよび３８ｂ、開閉部材４０および駆動部４２は、本発明における回収手段を構成し、これにより収容室４８から測定サンプル１４を回収することができる。
【００３８】
次に、セルソータ１０を備えたフローサイトメータ１２を用いて行われる、測定サンプル１４を回収する時の動作を説明する。
【００３９】
まず、図示しない入力手段からオペレータにより測定サンプル回収開始の指示が入力されると、図示しないサンプル供給装置から所定の流量で測定サンプル１４を含む溶液がフローセル１６に供給され、測定サンプル１４が溶液の流れの方向に１列で１つずつ所定の速さＶ（ｍ／ｓ）で流れていく。
【００４０】
一方、フローセル１６に供給される溶液の流量は制御部２８に伝えられ、制御部２８は測定サンプル１４の速さＶ（ｍ／ｓ）を基に収容室４８に２つ以上の測定サンプルが入らないように回転体３２の回転速度Ｕ（ｍ／ｓ）の調節を行う。
【００４１】
また、測定サンプル回収開始の指示が入力されると、光学ユニット１８は、照射部２０からフローセル１６へ向けてレーザ光の照射を開始する。フローセル１６を１列で１つずつ流れる測定サンプル１４が、レーザ光の照射域を通過すると、測定サンプル１４の有する蛍光色素や蛍光タンパク質が励起されて蛍光が発生すると共に、測定サンプル１４からの散乱により前方散乱光および側方散乱光が生じる。
【００４２】
測定サンプル１４からの側方散乱光と蛍光は、受光部２２ｂにより受光され、側方散乱光の強度および蛍光の強度に応じたアナログ電気信号が解析部１９へ送信される。一方、測定サンプル１４からの前方散乱光は、受光部２２ａにより受光され、前方散乱光の強度に応じたアナログ電気信号が解析部１９へ送信される。
【００４３】
測定サンプル１４は、光学ユニット１８を通過すると、フローセル１６の下端に形成された供給口５６に到達する。
【００４４】
セルソータ１０は、図５のフローチャートに示すように、本実施形態に関わるサンプル回収方法に従って、以下のステップＳ１〜Ｓ６に示す測定サンプル１４の選択的な回収を行う。
【００４５】
区分移動手段２４には、図４に示すように、固定盤３０と回転体３２によりそれぞれ１つの測定サンプル１４を収容できる複数の収容室４８が周に沿って配列形成されている。上記したように、測定サンプル回収開始の指示が入力される（ステップＳ１）と、配列形成された収容室４８が回転体３２の中心軸の回りに回転速度Ｕ（制御部２８により調整された速度）で回転し（ステップＳ２）、フローセル１６の供給口５６の直下の第１の回転位置Ｐ１に位置する収容室４８にフローセル１６の供給口５６から測定サンプル１４が順次供給される（ステップＳ３）。
【００４６】
すなわち、フローセル１６の供給口５６から測定サンプル１４が吐き出されると、配列形成された複数の収容室４８が測定サンプル１４を順次収容していくことで、高い圧力や振動をかけることなくフローセル１６から収容室４８に各測定サンプル１４を区分して移すことができる。
【００４７】
それぞれの測定サンプル１４は、収容室４８に収容されると回転速度Ｕで回転体３２と共に回転する（図４の矢印ｘ方向）。
【００４８】
一方、解析部１９には、光学ユニット１８から測定サンプル１４により得られた散乱光および蛍光の強度に応じたアナログ電気信号が順次送信されている。ここで、制御部２８は、解析部１９から受信した各測定サンプル１４の前方散乱光を検出した時刻を基に、測定サンプル１４が光学ユニット１８によるレーザ光照射域を通過してから開閉部材４０の設けられた第２の回転位置Ｐ２に到達するまでの到達時間ｔをあらかじめ算出している。なお、到達時間ｔは、フローセル１６の測定サンプル１４の速さＶ（ｍ／ｓ）と収容室４８の回転速度Ｕ（ｍ／ｓ）から算出される。
【００４９】
解析部１９は、光学ユニット１８から受信した各測定サンプル１４の前方散乱光および蛍光を解析して光情報を取得する。解析部１９は、得られた光情報とあらかじめオペレータにより入力されている目的の測定サンプル１４の有する光情報とを比較し、同様の光情報であると判断すると、同じ測定サンプル１４から得られた受光部２２ａからの前方散乱光を特定し、その前方散乱光を受光した時刻を制御部２８に送信する。次に、制御部２８は、その時刻（目的の測定サンプル１４がレーザ光照射域を通過した時刻）から到達時間ｔが経過した時点で、駆動部４２を介して開閉部材４０を開ける（図４の矢印ｈ方向）。これにより、検出された測定サンプル１４が収容室４８で収容されて第２の回転位置Ｐ２に到達した時に選択的に開閉部材４０が開けられることになる。
なお、光情報とは、前方散乱光の強度、側方散乱光の強度、蛍光の強度、および蛍光寿命のことであり、オペレータはこれら光情報のうち１つ以上の光情報を目的の測定サンプル１４に応じてあらかじめ入力している。
【００５０】
続いて、回転速度Ｕで回転し第２の回転位置Ｐ２に到着した収容室４８は、その底部３４は開閉部材４０に向かって下方に傾斜（図３の矢印ｋ）している。このため、選択的に開閉部材４０が開けられた収容室４８の測定サンプル１４は、開口部３８ａを通って収容室４８の外側へと排出される（図４の矢印ｉ方向）。収容室４８の外側へ排出された測定サンプル１４は、開口部３８ａに連結された連絡路５４ａを流下し、その流下方向に配置されたサンプル回収容器５０に溜められる（ステップＳ４）。
【００５１】
すなわち、回転速度Ｕで回転する収容室４８の底面が傾斜していることにより、測定サンプル１４が遠心力と重力により傾斜を流れ、効率よく外部へと排出されることで、高い圧力を与えることなく測定サンプル１４を回収することができる。
【００５２】
また、制御部２８は、測定サンプル１４が収容室４８の外側に排出されると、次の収容室４８が第２の回転位置Ｐ２に到達する前に開閉部材４０を閉めることで、目的の測定サンプル１４のみを回収する（目的の測定サンプル１４以外のサンプルの混入を防ぐ）。
【００５３】
一方、光学ユニット１８で検出されなかった測定サンプル１４は、収容室４４に収容されたまま第２の回転位置Ｐ２を通過し、第２の回転位置Ｐ２の下流側で、かつ第１の回転位置Ｐ１の直前に位置する第３の回転位置Ｐ３に到達する。第３の回転位置Ｐ３では、開口部３８ｂを介して固定盤３０が常に開口しており、第２の回転位置Ｐ２で未回収の測定サンプル１４は、全て第３の回転位置Ｐ３に位置する収容室４８から外側へ排出され、連絡路５４ｂを流下して廃液回収容器５２に溜められる（図４の矢印ｊの方向）（ステップＳ５）。
【００５４】
その後、第３の回転位置Ｐ３を通過した収容室４８は、第１の回転位置Ｐ１（ステップＳ３）に戻り、上記の動作を繰り返し行う。そして、所望の結果が得られた段階で測定サンプル１４の回収を終了する（ステップＳ６）。
【００５５】
本実施形態のセルソータ１０によれば、測定サンプル１４に高い圧力や振動を与えることがない。そのため、測定サンプル１４に高い負荷を与えることなく回収することができる。
【００５６】
また、環状壁３６に複数の開口部３８ａを形成して、それぞれの開口部３８ａに開閉部材４０を設け（区別移動手段２４に第２の回転位置Ｐ２を複数設ける）、その下方にそれぞれの開口部３８ａに対応するサンプル回収容器５０を配置することができる。すなわち、複数の開口部３８ａに対応して複数のサンプル回収容器５０を配置する。これにより、選択的に回収する測定サンプル１４の種類を簡便に数多く増やすことができ、どの種類の測定サンプル１４にも高い負荷を与えることなく回収することができる。
【００５７】
さらに、フローセル１６に新たな細工を施すことなく、容易かつ安価にセルソータ１０を備えることができる。例えば、フローセル１６から噴出する溶液を液滴とする場合、新たにフローセル１６の下端を振動させるために圧電素子などを設置することとなり、新たな細工が必要となるだけでなく、長期の使用に際してフローセル１６の消耗も進むおそれがある。本実施形態のセルソータ１０によれば、フローセル１６の下端にセルソータ１０を備えればよく、費用や維持費が安くすむ。
【００５８】
なお、図１に示した区分移動手段２４の固定盤３０は、上方が開放された皿形状を有していたが、フローセル１６から収容室４８へ測定サンプル１４を供給できる形状であれば特に限定されない。例えば、固定盤３０の上方は、第１の回転位置Ｐ１（フローセル１６から測定サンプル１４が供給される部分）以外の部分を開放せず、閉じた形状としてもよい。すなわち、固定盤３０は、第１の回転位置Ｐ１以外の部分が閉じられた皿形状を有することになる。
【００５９】
実施形態２
実施形態１の区分移動手段２４は、第２の回転位置Ｐ２および第３の回転位置Ｐ３において、固定盤３０の側面に開口部３８ａおよび３８ｂを設けているが、測定サンプル１４を収容室４８から（区分移動手段２４の内部から）回収できるものであれば特に限定されず、同様の機能を果たすものが利用できる。
【００６０】
例えば、図６に示すように、開口部３８ａおよび３８ｂは、回転体の回転方向において、区分移動手段２４の第２の回転位置Ｐ２および第３の回転位置Ｐ３における底部３４に配置してもよい。また、本実施形態において、開口部３８ａは下方に開く（矢印ｈの方向）開閉部材４０を有している。目的の測定サンプル１４を収容した収容室４８が第２の回転位置Ｐ２に到達すると、制御部２８により駆動部４２を介して開閉部材４０が開かれ、測定サンプル１４が収容室４８から落下する。そこで、開口部３８ａおよび３８ｂの直下に配置されたサンプル回収容器５０および廃液回収容器５２により測定サンプル１４が溜められる。なお、第３の回転位置Ｐ３の開口部４０からの回収については同様であり、繰り返しの説明は省略する。
【００６１】
実施形態３
また、実施形態１では、収容室４８の底部３４が開閉部材４０の方向に向かって重力方向に傾斜させることにより測定サンプル１４を回収したが、図７に示すように、貯留部２６の連絡路５４ａに、吸引装置５８を連結し、測定サンプル１４を収容室４８からサンプル回収容器５０の方向へ吸引することで、測定サンプル１４を回収（矢印ｉの方向）するようにしてもよい。このように、収容室４８の底部３４の傾斜による下方への力と吸引装置５８の吸引による下方への力により、回収しにくい測定サンプル１４であっても高い負荷を与えずに回収することができる。また、収容室４８の底部３４には傾斜を設けずに、吸引装置５８の吸引による下方への力のみで回収することもできる。なお、本実施形態の吸引装置５８は、本発明における回収手段を構成する。
【００６２】
実施形態４
また、実施形態１の光学ユニット１８は、フローセル１６の外側に設けられているが、測定サンプル１４が回転体３２の回転方向における第２の回転位置Ｐ２に到達する前にその測定サンプル１４の光情報を取得できるものであれば特に限定されない。
【００６３】
例えば、図８に示すように、回転体３２の回転方向における第１の回転位置Ｐ１と第２の回転位置Ｐ２との間の所定位置に光学ユニット１８を設けてもよい。照射部２０から照射される測定用のレーザ光は、第１の回転位置Ｐ１と第２の回転位置Ｐ２との間の所定位置に位置する収容室４８で収容される測定サンプル１４に向けて照射される（矢印Ｌの方向）。受光部２２ａは、収容室４８を挟んで照射部２０と対向するように配置されており、収容室４８に収容されている測定サンプル１４によるレーザ光の前方散乱光を連続して受光（矢印Ｍの方向）し、受光した前方散乱光の強度に応じたアナログ電気信号を出力する。
【００６４】
一方、受光部２２ｂは、回転体３２の径方向に配置されており、測定サンプル１４による側方散乱光や蛍光を受光（矢印Ｎの方向）して、受光した側方散乱光や蛍光の強度に応じたアナログ電気信号を出力する。
【００６５】
受光部２２ａおよび２２ｂから送信された電気信号は、制御部２８で受信され、収容室４８の回転速度Ｕ（ｍ／ｓ）から測定サンプル１４が第２の回転位置Ｐ２へ到達する到達時間ｔをあらかじめ算出し、測定サンプル１４が光学ユニット１８で検出されてから到達時間ｔが経過した時点で、駆動部４２を介して開閉部材４０を開ける。
【００６６】
なお、実施形態１と同様の構成について、繰り返しの説明は省略する。また、照射部２０からレーザ光を照射される区分移動手段２４の材質は、透光性を有するものであれば特に限定されるものではないが、アクリル樹脂やガラスにより構成されるのが望ましい。
【００６７】
本発明は、基本的に以上のようなものである。
以上、本発明について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。
【符号の説明】
【００６８】
１０ セルソータ
１２ フローサイトメータ
１４ 測定サンプル
１６ フローセル
１８ 光学ユニット
１９ 解析部
２０ 照射部
２２ａ、２２ｂ 受光部
２４ 区分移動手段
２６ 貯留部
２８ 制御部
３０ 固定盤
３２ 回転体
３４ 底部
３６ 環状壁
３８ａ、３８ｂ 開口部
４０ 開閉部材
４２ 駆動部
４４ 区分板
４６ 回転板
４８ 収容室
５０ サンプル回収容器
５２ 廃液回収容器
５４ａ、５４ｂ 連絡路
５６ 供給口
５８ 吸引装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶液と共に流れる測定サンプルに向けて光ビームを照射した時に得られるそれぞれの前記測定サンプルの光情報を基に、前記測定サンプルを選択的に回収するセルソータであって、
それぞれ１つの前記測定サンプルを収容するための複数の収容室が周に沿って配列形成されると共に中心軸の回りに回転し、第１の回転位置に位置する収容室に外部から前記測定サンプルが順次供給される回転体と、
第２の回転位置に位置する前記収容室から前記測定サンプルを選択的に回収する回収手段とを備えたことを特徴とするセルソータ。
【請求項２】
前記回収手段は、前記第２の回転位置に位置する前記収容室の一部に開閉自在に設けられた開閉部材と、
前記開閉部材を開閉駆動する駆動部と、
前記光情報を基に、前記駆動部を制御して前記開閉部材を選択的に開閉する制御部とを有することを特徴とする請求項１に記載のセルソータ。
【請求項３】
前記開閉部材は、前記第２の回転位置に位置する前記収容室の側面であって前記回転体の径方向を向いた側面に配置されることを特徴とする請求項２に記載のセルソータ。
【請求項４】
各収容室は、前記第２の回転位置に位置した時に、開閉部材の方向に向かって重力方向に傾斜している底面を有することを特徴とする請求項３に記載のセルソータ。
【請求項５】
前記開閉部材は、前記第２の回転位置に位置する前記収容室の底面に配置されることを特徴とする請求項２に記載のセルソータ。
【請求項６】
前記回収手段は、さらに、前記測定サンプルを前記収容室から吸引するための吸引装置を有することを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載のセルソータ。
【請求項７】
前記回収手段は、さらに、前記回転体の回転方向において前記第２の回転位置の下流側で、かつ前記第１の回転位置の直前に位置する第３の回転位置に達した前記収容室から、未回収の前記測定サンプルを回収することを特徴とする請求項２〜６のいずれかに記載のセルソータ。
【請求項８】
さらに、前記第２の回転位置において、前記回収手段で回収された前記測定サンプルを溜める回収容器を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のセルソータ。
【請求項９】
さらに、前記第１の回転位置と前記第２の回転位置との間の所定位置に位置する前記収容室で収容された前記測定サンプルに向けて光ビームを照射した時に得られるそれぞれの前記測定サンプルの前記光情報を取得する光学ユニットを有することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のセルソータ。
【請求項１０】
溶液と共に流れる測定サンプルに向けて光ビームを照射した時に得られるそれぞれの前記測定サンプルの光情報を基に、前記測定サンプルを選択的に回収するサンプル回収方法であって、
それぞれ１つの前記測定サンプルを収容するための複数の収容室が周に沿って配列形成された回転体をその中心軸の回りに回転し、
第１の回転位置に位置する収容室に外部から前記測定サンプルを順次供給し、
前記光情報を基に、第２の回転位置に位置する前記収容室から前記測定サンプルを選択的に回収することを特徴とするサンプル回収方法。
【請求項１】
溶液と共に流れる測定サンプルに向けて光ビームを照射した時に得られるそれぞれの前記測定サンプルの光情報を基に、前記測定サンプルを選択的に回収するセルソータであって、
それぞれ１つの前記測定サンプルを収容するための複数の収容室が周に沿って配列形成されると共に中心軸の回りに回転し、第１の回転位置に位置する収容室に外部から前記測定サンプルが順次供給される回転体と、
第２の回転位置に位置する前記収容室から前記測定サンプルを選択的に回収する回収手段とを備えたことを特徴とするセルソータ。
【請求項２】
前記回収手段は、前記第２の回転位置に位置する前記収容室の一部に開閉自在に設けられた開閉部材と、
前記開閉部材を開閉駆動する駆動部と、
前記光情報を基に、前記駆動部を制御して前記開閉部材を選択的に開閉する制御部とを有することを特徴とする請求項１に記載のセルソータ。
【請求項３】
前記開閉部材は、前記第２の回転位置に位置する前記収容室の側面であって前記回転体の径方向を向いた側面に配置されることを特徴とする請求項２に記載のセルソータ。
【請求項４】
各収容室は、前記第２の回転位置に位置した時に、開閉部材の方向に向かって重力方向に傾斜している底面を有することを特徴とする請求項３に記載のセルソータ。
【請求項５】
前記開閉部材は、前記第２の回転位置に位置する前記収容室の底面に配置されることを特徴とする請求項２に記載のセルソータ。
【請求項６】
前記回収手段は、さらに、前記測定サンプルを前記収容室から吸引するための吸引装置を有することを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載のセルソータ。
【請求項７】
前記回収手段は、さらに、前記回転体の回転方向において前記第２の回転位置の下流側で、かつ前記第１の回転位置の直前に位置する第３の回転位置に達した前記収容室から、未回収の前記測定サンプルを回収することを特徴とする請求項２〜６のいずれかに記載のセルソータ。
【請求項８】
さらに、前記第２の回転位置において、前記回収手段で回収された前記測定サンプルを溜める回収容器を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のセルソータ。
【請求項９】
さらに、前記第１の回転位置と前記第２の回転位置との間の所定位置に位置する前記収容室で収容された前記測定サンプルに向けて光ビームを照射した時に得られるそれぞれの前記測定サンプルの前記光情報を取得する光学ユニットを有することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のセルソータ。
【請求項１０】
溶液と共に流れる測定サンプルに向けて光ビームを照射した時に得られるそれぞれの前記測定サンプルの光情報を基に、前記測定サンプルを選択的に回収するサンプル回収方法であって、
それぞれ１つの前記測定サンプルを収容するための複数の収容室が周に沿って配列形成された回転体をその中心軸の回りに回転し、
第１の回転位置に位置する収容室に外部から前記測定サンプルを順次供給し、
前記光情報を基に、第２の回転位置に位置する前記収容室から前記測定サンプルを選択的に回収することを特徴とするサンプル回収方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−２１０５４６（Ｐ２０１０−２１０５４６Ａ）
【公開日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５９０２８（Ｐ２００９−５９０２８）
【出願日】平成２１年３月１２日（２００９．３．１２）
【出願人】（０００００５９０２）三井造船株式会社 (1,723)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月１２日（２００９．３．１２）
【出願人】（０００００５９０２）三井造船株式会社 (1,723)
【Ｆターム（参考）】
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