細胞検出装置
【課題】検出精度の高い細胞検出装置を提供すること。
【解決手段】第１金属パイプ１０と、第１金属パイプ１０と離間して配置された第２金属パイプ２０と、第１金属パイプ１０及び第２金属パイプ２０とともに流路５０を構成し、第１金属パイプ１０と第２金属パイプ２０とは電気的に絶縁された絶縁部３０と、第１金属パイプ１０と第２金属パイプ２０との間に電界を生じさせ、第１金属パイプ１０と第２金属パイプ２０との間のインピーダンスに基づいて被検出細胞を検出する検出回路４０と、を含み、第１金属パイプ１０と第２金属パイプ２０との最短距離を与える線Ｌが、流路５０に液体を流した場合に液体の流れる方向と交差する。
【解決手段】第１金属パイプ１０と、第１金属パイプ１０と離間して配置された第２金属パイプ２０と、第１金属パイプ１０及び第２金属パイプ２０とともに流路５０を構成し、第１金属パイプ１０と第２金属パイプ２０とは電気的に絶縁された絶縁部３０と、第１金属パイプ１０と第２金属パイプ２０との間に電界を生じさせ、第１金属パイプ１０と第２金属パイプ２０との間のインピーダンスに基づいて被検出細胞を検出する検出回路４０と、を含み、第１金属パイプ１０と第２金属パイプ２０との最短距離を与える線Ｌが、流路５０に液体を流した場合に液体の流れる方向と交差する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、細胞検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
全身の末梢血中を循環するミクロ単位の循環がん細胞（Circulating Tumor Cell；以下では「ＣＴＣ」と記載する）の数に基づいて、がんの再発の有無を確認する循環がん細胞検出検査（ＣＴＣ検査）が開発されている。
【０００３】
ＣＴＣ検査に用いる装置として、非特許文献１には、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）チップに形成した流路内に２つの白金電極を対向するように形成し、白金電極間のインピーダンスの変化に基づいて、血液中に浮遊するＣＴＣを検出する装置が開示されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Andre A. Adams 他９名、「Highly Efficient Circulating Tumor Cell Isolation from Whole Blood and Label-Free Enumeration Using Polymer-Based Microfluidics with an Integrated Conductivity Sensor」、（米国）、Journal of the American Chemical Society、２００８年７月９日、第１３０巻、第２７号、ｐ．８６３３−８６４１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、非特許文献１に記載されている装置では、ＭＥＭＳチップに形成された流路に対して垂直方向にインレット及びアウトレットを設ける必要があるため、流路全体を直線的に製造することは難しい。このため、流路抵抗が大きくなったり、異物による流路詰まりが発生したりして、現実のＣＴＣ検査で用いる検出精度を確保することは難しかった。
【０００６】
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明のいくつかの態様によれば、検出精度の高い細胞検出装置を提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）本形態に係る細胞検出装置は、第１金属パイプと、前記第１金属パイプと離間して配置された第２金属パイプと、前記第１金属パイプ及び前記第２金属パイプとともに流路を構成し、前記第１金属パイプと前記第２金属パイプとは電気的に絶縁された絶縁部と、前記第１金属パイプと前記第２金属パイプとの間に電界を生じさせ、前記第１金属パイプと前記第２金属パイプとの間のインピーダンスに基づいて被検出細胞を検出する検出回路と、を含み、前記第１金属パイプと前記第２金属パイプとの最短距離を与える線が、前記流路に液体を流した場合に液体の流れる方向と交差する。
【０００８】
本形態によれば、第１金属パイプと第２金属パイプと絶縁部とを含んで流路を構成しているため、流路を直線的に形成することが容易になる。これにより、流路抵抗を小さくしたり、異物による流路詰まりを抑制したりできる。また、本形態によれば、第１金属パイプと第２金属パイプとの最短距離を与える線が、流路に液体を流した場合に液体の流れる方向と交差するため、第１金属パイプと第２金属パイプとの間の電気力線が流路を横切る。これにより、被検出細胞が流路を通過した場合に電気力線を横切る可能性が高まるため、被検出細胞の検出精度が高まる。したがって、検出精度の高い細胞検出装置を実現できる。
【０００９】
（２）この細胞検出装置は、前記第１金属パイプは、４５度以上９０度未満のカット角となる第１端部を有し、前記第２金属パイプは、４５度以上９０度未満のカット角となる第２端部を有し、前記第１端部と前記第２端部とが対向するように配置されていてもよい。
【００１０】
カット角は、第１金属パイプ又は第２金属パイプに液体を流した場合に液体の流れる方向と垂直な面を基準面とした場合における基準面と切断面とのなす角である。
【００１１】
これにより、金属パイプを切断するだけで第１金属パイプ及び第２金属パイプを製造することができる。また、第１端部及び第２端部を４５度以上９０度未満のカット角とすることで、第１金属パイプと第２金属パイプとの最短距離を与える線が、流路に液体を流した場合に液体の流れる方向と交差するように容易に構成できる。
【００１２】
（３）この細胞検出装置は、前記流路に液体を流した場合に液体の流れる方向と垂直な面に投影した場合に、前記第１端部のうち、前記流路に液体を流した場合に液体の流れる方向の端点と、前記第２端部のうち、前記流路に液体を流した場合に液体の流れる方向と逆方向の端点とが、異なる位置になるように前記第１金属パイプ及び前記第２金属パイプが構成されていてもよい。
【００１３】
これにより、第１金属パイプと第２金属パイプとの最短距離を与える線が、流路に液体を流した場合に液体の流れる方向と交差するように容易に構成できる。
【００１４】
（４）この細胞検出装置は、前記第１端部と前記第２端部とが、点対称となる形状に構成されていてもよい。
【００１５】
これにより、第１金属パイプと第２金属パイプとの最短距離を与える線が、液体の流れる方向からみた流路の中心を通るため、被検出細胞の検出精度がさらに高まる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態に係る細胞検出装置１を模式的に表したブロック図。
【図２】図２（Ａ）は、検出部６０の詳細な構成例を説明するための模式図、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）のＡ−Ａ線における断面図。
【図３】図３（Ａ）は、検出回路４０の一例を説明するための回路図、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）に示される回路図における検出部６０の等価回路図。
【図４】図４（Ａ）は、検出回路４０の他の例を説明するための回路図、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）に示される回路図における検出部６０の等価回路図。
【図５】本実施形態に係る細胞検出装置１を用いた実験結果を表すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
【００１８】
１．細胞検出装置の構成
図１は、本実施形態に係る細胞検出装置１を模式的に表したブロック図である。本実施形態に係る細胞検出装置１は、第１金属パイプ１０と、第１金属パイプ１０と離間して配置された第２金属パイプ２０と、第１金属パイプ１０及び第２金属パイプ２０とともに流路５０を構成し、第１金属パイプ１０と第２金属パイプ２０とは電気的に絶縁された絶縁部３０と、第１金属パイプ１０と第２金属パイプ２０との間に電界を生じさせ、第１金属パイプ１０と第２金属パイプ２０との間のインピーダンスに基づいて被検出細胞を検出する検出回路４０と、を含み、第１金属パイプ１０と第２金属パイプ２０との最短距離を与える線が、流路５０に液体を流した場合に液体の流れる方向と交差する。
【００１９】
第１金属パイプ１０は、流路５０の一部となる中空部分を有している。第１金属パイプ１０は、検出回路４０と接続された電極として機能する。第１金属パイプ１０の材質は、例えば、金、ニッケル、これらの合金など、電極として機能できる限り限定されない。
【００２０】
第２金属パイプ２０は、流路５０の一部となる中空部分を有している。第２金属パイプ２０は、検出回路４０と接続された電極として機能する。第２金属パイプ２０の材質は、例えば、金、ニッケル、これらの合金など、電極として機能できる限り限定されない。
【００２１】
また、第１金属パイプ１０と第２金属パイプ２０とは、離間して配置されている。すなわち、第１金属パイプ１０と第２金属パイプ２０とは、電気的に接続していない。
【００２２】
絶縁部３０は、第１金属パイプ１０及び第２金属パイプ２０とともに流路５０を構成する。すなわち、絶縁部３０は、第１金属パイプ１０及び第２金属パイプ２０と接続し、第１金属パイプ１０の中空部分及び第２金属パイプ２０の中空部分と連通して流路５０の一部となる部分を有している。絶縁部３０は、例えば、流路５０の一部となる中空部分を有するパイプ状に構成されていてもよいし、流路５０の一部となる貫通孔を有する直方体状に構成されていてもよい。
【００２３】
絶縁部３０は、第１金属パイプ１０及び第２金属パイプ２０とは電気的に絶縁されている。したがって、第１金属パイプ１０と第２金属パイプ２０とは、絶縁部３０を介しても電気的に接続していない。絶縁部３０の材質は、例えば、テフロン（登録商標）、ゴムなど、第１金属パイプ１０及び第２金属パイプ２０との絶縁性を確保できる限り限定されない。
【００２４】
流路５０に液体を流した場合に液体の流れる方向から見た流路５０の形状は、例えば、円形、多角形など、被検出細胞を含む液体が通過し得る任意の形状及び大きさに構成できる。例えば、被検出細胞としてＣＴＣを検出する場合には、流路５０に液体を流した場合に液体の流れる方向から見た流路５０の形状を、流路５０の内径を３０μｍ以上１００μｍ以下の円形としてもよい。また、流路５０は、流路抵抗が小さくなるように、液体の流れの中心線が直線的になるように構成されていることが好ましい。
【００２５】
検出回路４０は、第１金属パイプ１０と第２金属パイプ２０との間に電界を生じさせ、第１金属パイプ１０と第２金属パイプ２０との間のインピーダンスに基づいて被検出細胞を検出する。検出回路４０の具体例については後述される。
【００２６】
なお、本実施形態においては、第１金属パイプ１０、第２金属パイプ２０及び絶縁部３０で検出部６０を構成する。被検液として被検出細胞を含む液体が検出部６０の流路５０に流れると、第１金属パイプ１０と第２金属パイプ２０との間に被検出細胞が存在するタイミングで、第１金属パイプ１０と第２金属パイプ２０との間のインピーダンスが変化する。例えば、被検液が血液成分を含む液体であり、被検出細胞をＣＴＣとする場合には、他の血液成分（血小板、赤血球、白血球など）と比較してＣＴＣは大きいものが多いため、第１金属パイプ１０と第２金属パイプ２０との間をＣＴＣが通過するタイミングでインピーダンスが大きく変化する。したがって、第１金属パイプ１０と第２金属パイプ２０との間のインピーダンスに基づいて被検出細胞を検出することができる。検出部６０のより詳細な構成例及び検出部６０と検出回路４０との具体的な関係については後述される。
【００２７】
本実施形態に係る細胞検出装置１は、被検液用容器１００、ポンプ１１０、チューブ１２０、チューブ１３０、データ解析手段１４０をさらに含んでいてもよい。チューブ１２０は、被検液用容器１００と第１金属パイプ１０とを接続し、被検液用容器１００及び流路５０と連通する。チューブ１２０は、第１金属パイプ１０とは電気的に絶縁されている。チューブ１３０は、ポンプ１１０と第２金属パイプ２０とを接続し、流路５０と連通する。チューブ１３０は、第２金属パイプ２０とは電気的に絶縁されている。データ解析手段１４０は、検出回路４０による検出結果に基づいて、種々の解析を行う。データ解析手段１４０は、例えば、コンピューターで構成されていてもよい。
【００２８】
被検液用容器１００は、被検液を収容できる容器である。被検液用容器１００に収容された被検液は、ポンプ１１０による吸引力により、チューブ１２０、流路５０、チューブ１３０を順に介してポンプへと到達する。被検液は、あらかじめ、真空下において脱泡処理されていることが好ましい。これにより、誤検出の要因となる気泡の発生を抑制できる。
【００２９】
図１に示される例では、ポンプ１１０は吸引ポンプとして構成されているが、ポンプ１１０は加圧ポンプとして構成されてもよい。被検液が加圧されることにより、誤検出の要因となる気泡の発生を抑制できる。
【００３０】
図２（Ａ）は、検出部６０の詳細な構成例を説明するための模式図、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。図２（Ａ）及び図２（Ｂ）においては、流路５０に液体を流した場合の流れの中心線の向きを第１方向２１０、第１方向と垂直な方向を第２方向２２０、第１方向２１０及び第２方向２２０と垂直な方向を第３方向２３０としている。
【００３１】
本実施形態に係る細胞検出装置１では、第１金属パイプ１０と第２金属パイプ２０との最短距離を与える線Ｌが、流路５０に液体を流した場合に液体の流れる方向と交差する。このような構成の具体例の１つについて、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）を参照して説明する。図２（Ｂ）に示されるように、本実施形態に係る細胞検出装置１は、第１金属パイプ１０、第２金属パイプ２０及び絶縁部３０は、円筒状に構成され、流路５０の断面が円形に構成されている。
【００３２】
本実施形態に係る細胞検出装置１は、第１金属パイプ２０は、４５度以上９０度未満のカット角となる第１端部１２を有し、第２金属パイプ２０は、４５度以上９０度未満のカット角となる第２端部２２を有し、第１端部１２と第２端部２２とが対向するように配置されていてもよい。カット角は、第１金属パイプ１０又は第２金属パイプ２０に液体を流した場合に液体の流れる方向と垂直な面を基準面とした場合における基準面と切断面とのなす角である。
【００３３】
図２（Ａ）に示される例では、第１金属パイプ１０は、カット角θ１が６０度となっている第１端部１２を有している。また、第２金属パイプ２０は、カット角θ２が６０度となっている第２端部２２を有している。なお、カット角θ１とカット角θ２とが同一になるように構成されていてもよいし、異なるように構成されていてもよい。第１金属パイプ１０が第１端部１２を、第２金属パイプ２０が第２端部２２を有することにより、金属パイプを切断するだけで第１金属パイプ１０及び第２金属パイプ２０を製造することができる。特に、カット角θ１とカット角θ２とが同一になるように構成されている場合には、１本の金属パイプを切断するだけで第１金属パイプ１０及び第２金属パイプ２０を製造することができる。
【００３４】
本実施形態に係る細胞検出装置１は、流路５０に液体を流した場合に液体の流れる方向（第１方向２１０）と垂直な面に投影した場合に、第１端部１２のうち、流路５０に液体を流した場合に液体の流れる方向（第１方向２１０）の端点と、第２端部２２のうち、流路５０に液体を流した場合に液体の流れる方向（第１方向２１０）と逆方向の端点とが、異なる位置になるように第１金属パイプ１０及び第２金属パイプ２０が構成されていてもよい。図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示される例では、第１端部１２のうち第１方向２１０の最も正側（図２（Ａ）における右側）の端点をＸ１、第２端部２２のうち第１方向２１０の最も負側（図２（Ａ）における左側）の端点をＸ２とし、第１方向２１０に垂直な面に投影した場合に端点Ｘ１と端点Ｘ２とが異なる位置になるように第１金属パイプ１０及び第２金属パイプ２０が構成されている。
【００３５】
換言すれば、端点Ｘ１と端点Ｘ２とは、第２方向２２０における位置座標及び第３方向２３０における位置座標のうち少なくとも一方が異なるように第１金属パイプ１０及び第２金属パイプ２０が構成されていてもよい。図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示される例では、端点Ｘ１と端点Ｘ２とは、第３方向２３０における位置座標が異なるように第１金属パイプ１０及び第２金属パイプ２０が構成されている。
【００３６】
また、図２（Ａ）に示される例では、端点Ｘ１と端点Ｘ２とを結ぶ直線が、第１金属パイプ１０と第２金属パイプ２０との最短距離を与える線Ｌとなっている。すなわち、第１金属パイプ１０と第２金属パイプ２０との最短距離を与える線Ｌが、第１方向２１０と交差するように構成されている。
【００３７】
このように、第１方向２１０に垂直な面に投影した場合に端点Ｘ１と端点Ｘ２とが異なる位置になるように第１金属パイプ１０及び第２金属パイプ２０が構成されていることで、第１金属パイプ１０と第２金属パイプ２０との最短距離を与える線Ｌが、流路５０に液体を流した場合に液体の流れる方向（第１方向２１０）と交差するように容易に構成できる。
【００３８】
本実施形態に係る細胞検出装置１は、第１端部１２と第２端部２２とが、点対称となる形状に構成されていてもよい。図２（Ａ）に示される例では、第１端部１２と第２端部２２とは、流路５０内の仮想点Ｘを対称点として点対称となる形状に構成されている。これにより、第１金属パイプ１０と第２金属パイプ２０との最短距離を与える線Ｌが、液体の流れる方向（第１方向２１０）からみた流路５０の中心を通るため、第１金属パイプ１０と第２金属パイプ２０との間の電気力線が液体の流れる方向（第１方向２１０）からみた流路５０の中心を通る。これにより、被検出細胞が流路５０を通過した場合に電気力線を横切る可能性が高まるため、被検出細胞の検出精度がさらに高まる。
【００３９】
図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示されるように、カット角θ１とカット角θ２とが４５度以上９０度未満の同一の角度θであり、第１端部１２と第２端部２２とが、点対称となる形状に構成されている場合に、端点Ｘ１と端点Ｘ２とを結ぶ直線が第１金属パイプ１０と第２金属パイプ２０との最短距離を与える線Ｌとなるためには、以下に示される数式（１）を満たせばよい。
【００４０】
ｇ≧２ｄ／ｓｉｎ２θ ・・・（１）
【００４１】
数式（１）において、ｄは第１金属パイプ１０及び第２金属パイプ２０の外径、ｇは第１方向２１０における第１金属パイプ１０と第２金属パイプ２０との距離である。このように、第１端部１２及び第２端部２２を４５度以上９０度未満のカット角とすることで、第１金属パイプ１０と第２金属パイプ２０との最短距離を与える線Ｌが、流路５０に液体を流した場合に液体の流れる方向（第１方向２１０）と交差するように容易に構成できる。また、第１端部１２と第２端部２２とが、点対称となる形状に構成されていない場合においても、第１方向２１０における第１金属パイプ１０と第２金属パイプ２０との距離ｇを適宜設定することにより、第１金属パイプ１０と第２金属パイプ２０との最短距離を与える線Ｌが、流路５０に液体を流した場合に液体の流れる方向（第１方向２１０）と交差するように容易に構成できる。
【００４２】
本実施形態に係る細胞検出装置１よれば、第１金属パイプ１０と第２金属パイプ２０と絶縁部３０とを含んで流路５０を構成しているため、流路５０を直線的に形成することが容易になる。これにより、流路抵抗を小さくしたり、異物による流路詰まりを抑制したりできる。また、本実施形態に係る細胞検出装置１によれば、第１金属パイプ１０と第２金属パイプ２０との最短距離を与える線Ｌが、流路５０に液体を流した場合に液体の流れる方向と交差するため、第１金属パイプ１０と第２金属パイプ２０との間の電気力線が流路５０を横切る。これにより、被検出細胞が流路５０を通過した場合に電気力線を横切るため、被検出細胞の検出感度が高まる。したがって、検出精度の高い細胞検出装置を実現できる。
【００４３】
次に、検出部６０と検出回路４０との具体的な関係について説明する。図３（Ａ）は、検出回路４０の一例を説明するための回路図、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）に示される回路図における検出部６０の等価回路図である。
【００４４】
図３（Ａ）に示される例では、発振器４００の出力信号が可変減衰器４０２とバッファー回路４０４を介して交流電圧信号として電流源４０６に入力される。電流源４０６は、入力された電圧に比例した交流電流を、可変インダクター４０８と検出部６０とで構成される共振回路に供給する。
【００４５】
ここで、検出部６０は、図３（Ｂ）に示される等価回路図のように、可変容量として機能する。例えば、被検出細胞が流路５０の第１金属パイプ１０と第２金属パイプ２０の間に被検出細胞が存在する場合と存在しない場合とで検出部６０の容量が異なる。したがって、被検出細胞を含まない被検液を流路５０に流した場合（すなわち、被検出細胞が流路５０の第１金属パイプ１０と第２金属パイプ２０の間に被検出細胞が存在しない場合）に共振回路の共振点となるように可変インダクター４０８を調整しておくと、被検出細胞が流路５０の第１金属パイプ１０と第２金属パイプ２０の間に被検出細胞が存在する場合には可変容量が変化して共振点がずれるため、バッファー回路４１０に入力される電圧信号が小さくなる。
【００４６】
発振器４００の出力信号をバッファー回路４２４と可変移相器４２６とを介した信号と、バッファー回路４１０の出力信号とを乗算器４１２で乗算した後、ローパスフィルター４１４で直流電圧に変換する。ローパスフィルター４１４の出力信号は、可変電圧源４２８と減算器４１６とでオフセット調整され、増幅器４１８及び増幅器４２０で増幅された後にＡＤコンバーター４２２に入力される。ＡＤコンバーター４２２でＡＤ変換されたデータは、データ解析手段１４０へ出力される。
【００４７】
このように、図３（Ａ）に示される検出回路４０では、第１金属パイプ１０と第２金属パイプ２０との間のインピーダンスの変化を検出部６０の容量の変化として検出することができる。これにより、第１金属パイプ１０と第２金属パイプ２０との間のインピーダンスに基づいて被検出細胞の有無を検出することができる。
【００４８】
図４（Ａ）は、検出回路４０の他の例を説明するための回路図、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）に示される回路図における検出部６０の等価回路図である。
【００４９】
図４（Ａ）に示される例では、直流電圧源４５０の出力電圧がバッファー回路４５２を介して直流電圧信号として電流源４５４に入力される。電流源４５４は、入力された電圧に比例した直流電流を、検出部６０に供給する。
【００５０】
ここで、検出部６０は、図４（Ｂ）に示される等価回路図のように、可変抵抗として機能する。例えば、被検出細胞が流路５０の第１金属パイプ１０と第２金属パイプ２０の間に被検出細胞が存在する場合と存在しない場合とで検出部６０の抵抗が異なる。したがって、被検出細胞が流路５０の第１金属パイプ１０と第２金属パイプ２０の間に被検出細胞が存在する場合と存在しない場合とで、バッファー回路４５６に入力される電圧信号が異なる。
【００５１】
バッファー回路４５６の出力信号は、ローパスフィルター４５８で雑音除去された後、可変電圧源４６８と減算器４６０とでオフセット調整され、増幅器４６２及び増幅器４６４で増幅された後にＡＤコンバーター４６６に入力される。ＡＤコンバーター４６６でＡＤ変換されたデータは、データ解析手段１４０へ出力される。
【００５２】
このように、図４（Ａ）に示される検出回路４０では、第１金属パイプ１０と第２金属パイプ２０との間のインピーダンスの変化を検出部６０の抵抗の変化として検出することができる。これにより、第１金属パイプ１０と第２金属パイプ２０との間のインピーダンスに基づいて被検出細胞の有無を検出することができる。
【００５３】
２．実験例
次に、本実施形態に係る細胞検出装置１を用いた実験例について説明する。
【００５４】
第１金属パイプ１０及び第２金属パイプ２０は、材質を金とニッケルとの合金とし、内径を６５μｍ、外径を８５μｍ、カット角を６０度とし、ほぼ点対称となるように対向して配置された。液体の流れる方向における第１金属パイプ１０と第２金属パイプ２０との距離は約２００μｍとした。絶縁部３０は、材質をテフロン（登録商標）とし、内径を１００μｍ、外径を２００μｍとし、第１金属パイプ１０及び第２金属パイプ２０との間で液漏れが発生しないように加工された。
【００５５】
被検液としては、アルセバー液で２倍に希釈された羊の血液を用いた。アルセバー液は、血液を保存するための液体であり、抗凝固作用を有する。ポンプ１１０は１０μｌ／分で被検液を吸引した。検出回路４０としては、図３（Ａ）に示される回路を用いた。
【００５６】
図５は、本実施形態に係る細胞検出装置１を用いた実験結果を表すグラフである。横軸は時間、縦軸は解析値を表す。なお、解析値の変化は、ＡＤコンバーター４２２の入力電圧の変化に比例するようにデータ処理されている。
【００５７】
図５に示されるように、第１金属パイプ１０と第２金属パイプ２０との間をＣＴＣが通過した場合には解析値の変動が大きくなった。したがって、図５に示される例では、解析値のスレショルドを０．０６に設定することにより、ＣＴＣを検出できた。
【００５８】
なお、上述した実施形態及び変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば各実施形態及び各変形例は、複数を適宜組み合わせることが可能である。
【００５９】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、さらに種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【符号の説明】
【００６０】
１ 細胞検出装置、１０ 第１金属パイプ、１１ 第１端部、２０ 第２金属パイプ、２２ 第２端部、３０ 絶縁部、４０ 検出回路、５０ 流路、６０ 検出部、１００ 被検液用容器、１１０ ポンプ、１２０ チューブ、１３０ チューブ、１４０ データ解析手段、２１０ 第１方向、２２０ 第２方向、２３０ 第３方向、４００ 発振器、４０２ 可変減衰器、４０４ バッファー回路、４０６ 電流源、４０８ 可変インダクター、４１０ バッファー回路、４１２ 乗算器、４１４ ローパスフィルター、４１６ 減算器、４１８ 増幅器、４２０ 増幅器、４２２ ＡＤコンバーター、４２４ バッファー回路、４２６ 可変移相器、４２８ 可変電圧源、４５０ 直流電源、４５２ バッファー回路、４５４ 電流源、４５６ バッファー回路、４５８ ローパスフィルター、４６０ 減算器、４６２ 増幅器、４６４ 増幅器、４６６ ＡＤコンバーター、４６８ 可変電圧源、Ｘ 対称点、Ｘ１ 端点、Ｘ２ 端点、Ｌ 最短距離を与える線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、細胞検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
全身の末梢血中を循環するミクロ単位の循環がん細胞（Circulating Tumor Cell；以下では「ＣＴＣ」と記載する）の数に基づいて、がんの再発の有無を確認する循環がん細胞検出検査（ＣＴＣ検査）が開発されている。
【０００３】
ＣＴＣ検査に用いる装置として、非特許文献１には、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）チップに形成した流路内に２つの白金電極を対向するように形成し、白金電極間のインピーダンスの変化に基づいて、血液中に浮遊するＣＴＣを検出する装置が開示されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Andre A. Adams 他９名、「Highly Efficient Circulating Tumor Cell Isolation from Whole Blood and Label-Free Enumeration Using Polymer-Based Microfluidics with an Integrated Conductivity Sensor」、（米国）、Journal of the American Chemical Society、２００８年７月９日、第１３０巻、第２７号、ｐ．８６３３−８６４１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、非特許文献１に記載されている装置では、ＭＥＭＳチップに形成された流路に対して垂直方向にインレット及びアウトレットを設ける必要があるため、流路全体を直線的に製造することは難しい。このため、流路抵抗が大きくなったり、異物による流路詰まりが発生したりして、現実のＣＴＣ検査で用いる検出精度を確保することは難しかった。
【０００６】
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明のいくつかの態様によれば、検出精度の高い細胞検出装置を提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）本形態に係る細胞検出装置は、第１金属パイプと、前記第１金属パイプと離間して配置された第２金属パイプと、前記第１金属パイプ及び前記第２金属パイプとともに流路を構成し、前記第１金属パイプと前記第２金属パイプとは電気的に絶縁された絶縁部と、前記第１金属パイプと前記第２金属パイプとの間に電界を生じさせ、前記第１金属パイプと前記第２金属パイプとの間のインピーダンスに基づいて被検出細胞を検出する検出回路と、を含み、前記第１金属パイプと前記第２金属パイプとの最短距離を与える線が、前記流路に液体を流した場合に液体の流れる方向と交差する。
【０００８】
本形態によれば、第１金属パイプと第２金属パイプと絶縁部とを含んで流路を構成しているため、流路を直線的に形成することが容易になる。これにより、流路抵抗を小さくしたり、異物による流路詰まりを抑制したりできる。また、本形態によれば、第１金属パイプと第２金属パイプとの最短距離を与える線が、流路に液体を流した場合に液体の流れる方向と交差するため、第１金属パイプと第２金属パイプとの間の電気力線が流路を横切る。これにより、被検出細胞が流路を通過した場合に電気力線を横切る可能性が高まるため、被検出細胞の検出精度が高まる。したがって、検出精度の高い細胞検出装置を実現できる。
【０００９】
（２）この細胞検出装置は、前記第１金属パイプは、４５度以上９０度未満のカット角となる第１端部を有し、前記第２金属パイプは、４５度以上９０度未満のカット角となる第２端部を有し、前記第１端部と前記第２端部とが対向するように配置されていてもよい。
【００１０】
カット角は、第１金属パイプ又は第２金属パイプに液体を流した場合に液体の流れる方向と垂直な面を基準面とした場合における基準面と切断面とのなす角である。
【００１１】
これにより、金属パイプを切断するだけで第１金属パイプ及び第２金属パイプを製造することができる。また、第１端部及び第２端部を４５度以上９０度未満のカット角とすることで、第１金属パイプと第２金属パイプとの最短距離を与える線が、流路に液体を流した場合に液体の流れる方向と交差するように容易に構成できる。
【００１２】
（３）この細胞検出装置は、前記流路に液体を流した場合に液体の流れる方向と垂直な面に投影した場合に、前記第１端部のうち、前記流路に液体を流した場合に液体の流れる方向の端点と、前記第２端部のうち、前記流路に液体を流した場合に液体の流れる方向と逆方向の端点とが、異なる位置になるように前記第１金属パイプ及び前記第２金属パイプが構成されていてもよい。
【００１３】
これにより、第１金属パイプと第２金属パイプとの最短距離を与える線が、流路に液体を流した場合に液体の流れる方向と交差するように容易に構成できる。
【００１４】
（４）この細胞検出装置は、前記第１端部と前記第２端部とが、点対称となる形状に構成されていてもよい。
【００１５】
これにより、第１金属パイプと第２金属パイプとの最短距離を与える線が、液体の流れる方向からみた流路の中心を通るため、被検出細胞の検出精度がさらに高まる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態に係る細胞検出装置１を模式的に表したブロック図。
【図２】図２（Ａ）は、検出部６０の詳細な構成例を説明するための模式図、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）のＡ−Ａ線における断面図。
【図３】図３（Ａ）は、検出回路４０の一例を説明するための回路図、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）に示される回路図における検出部６０の等価回路図。
【図４】図４（Ａ）は、検出回路４０の他の例を説明するための回路図、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）に示される回路図における検出部６０の等価回路図。
【図５】本実施形態に係る細胞検出装置１を用いた実験結果を表すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
【００１８】
１．細胞検出装置の構成
図１は、本実施形態に係る細胞検出装置１を模式的に表したブロック図である。本実施形態に係る細胞検出装置１は、第１金属パイプ１０と、第１金属パイプ１０と離間して配置された第２金属パイプ２０と、第１金属パイプ１０及び第２金属パイプ２０とともに流路５０を構成し、第１金属パイプ１０と第２金属パイプ２０とは電気的に絶縁された絶縁部３０と、第１金属パイプ１０と第２金属パイプ２０との間に電界を生じさせ、第１金属パイプ１０と第２金属パイプ２０との間のインピーダンスに基づいて被検出細胞を検出する検出回路４０と、を含み、第１金属パイプ１０と第２金属パイプ２０との最短距離を与える線が、流路５０に液体を流した場合に液体の流れる方向と交差する。
【００１９】
第１金属パイプ１０は、流路５０の一部となる中空部分を有している。第１金属パイプ１０は、検出回路４０と接続された電極として機能する。第１金属パイプ１０の材質は、例えば、金、ニッケル、これらの合金など、電極として機能できる限り限定されない。
【００２０】
第２金属パイプ２０は、流路５０の一部となる中空部分を有している。第２金属パイプ２０は、検出回路４０と接続された電極として機能する。第２金属パイプ２０の材質は、例えば、金、ニッケル、これらの合金など、電極として機能できる限り限定されない。
【００２１】
また、第１金属パイプ１０と第２金属パイプ２０とは、離間して配置されている。すなわち、第１金属パイプ１０と第２金属パイプ２０とは、電気的に接続していない。
【００２２】
絶縁部３０は、第１金属パイプ１０及び第２金属パイプ２０とともに流路５０を構成する。すなわち、絶縁部３０は、第１金属パイプ１０及び第２金属パイプ２０と接続し、第１金属パイプ１０の中空部分及び第２金属パイプ２０の中空部分と連通して流路５０の一部となる部分を有している。絶縁部３０は、例えば、流路５０の一部となる中空部分を有するパイプ状に構成されていてもよいし、流路５０の一部となる貫通孔を有する直方体状に構成されていてもよい。
【００２３】
絶縁部３０は、第１金属パイプ１０及び第２金属パイプ２０とは電気的に絶縁されている。したがって、第１金属パイプ１０と第２金属パイプ２０とは、絶縁部３０を介しても電気的に接続していない。絶縁部３０の材質は、例えば、テフロン（登録商標）、ゴムなど、第１金属パイプ１０及び第２金属パイプ２０との絶縁性を確保できる限り限定されない。
【００２４】
流路５０に液体を流した場合に液体の流れる方向から見た流路５０の形状は、例えば、円形、多角形など、被検出細胞を含む液体が通過し得る任意の形状及び大きさに構成できる。例えば、被検出細胞としてＣＴＣを検出する場合には、流路５０に液体を流した場合に液体の流れる方向から見た流路５０の形状を、流路５０の内径を３０μｍ以上１００μｍ以下の円形としてもよい。また、流路５０は、流路抵抗が小さくなるように、液体の流れの中心線が直線的になるように構成されていることが好ましい。
【００２５】
検出回路４０は、第１金属パイプ１０と第２金属パイプ２０との間に電界を生じさせ、第１金属パイプ１０と第２金属パイプ２０との間のインピーダンスに基づいて被検出細胞を検出する。検出回路４０の具体例については後述される。
【００２６】
なお、本実施形態においては、第１金属パイプ１０、第２金属パイプ２０及び絶縁部３０で検出部６０を構成する。被検液として被検出細胞を含む液体が検出部６０の流路５０に流れると、第１金属パイプ１０と第２金属パイプ２０との間に被検出細胞が存在するタイミングで、第１金属パイプ１０と第２金属パイプ２０との間のインピーダンスが変化する。例えば、被検液が血液成分を含む液体であり、被検出細胞をＣＴＣとする場合には、他の血液成分（血小板、赤血球、白血球など）と比較してＣＴＣは大きいものが多いため、第１金属パイプ１０と第２金属パイプ２０との間をＣＴＣが通過するタイミングでインピーダンスが大きく変化する。したがって、第１金属パイプ１０と第２金属パイプ２０との間のインピーダンスに基づいて被検出細胞を検出することができる。検出部６０のより詳細な構成例及び検出部６０と検出回路４０との具体的な関係については後述される。
【００２７】
本実施形態に係る細胞検出装置１は、被検液用容器１００、ポンプ１１０、チューブ１２０、チューブ１３０、データ解析手段１４０をさらに含んでいてもよい。チューブ１２０は、被検液用容器１００と第１金属パイプ１０とを接続し、被検液用容器１００及び流路５０と連通する。チューブ１２０は、第１金属パイプ１０とは電気的に絶縁されている。チューブ１３０は、ポンプ１１０と第２金属パイプ２０とを接続し、流路５０と連通する。チューブ１３０は、第２金属パイプ２０とは電気的に絶縁されている。データ解析手段１４０は、検出回路４０による検出結果に基づいて、種々の解析を行う。データ解析手段１４０は、例えば、コンピューターで構成されていてもよい。
【００２８】
被検液用容器１００は、被検液を収容できる容器である。被検液用容器１００に収容された被検液は、ポンプ１１０による吸引力により、チューブ１２０、流路５０、チューブ１３０を順に介してポンプへと到達する。被検液は、あらかじめ、真空下において脱泡処理されていることが好ましい。これにより、誤検出の要因となる気泡の発生を抑制できる。
【００２９】
図１に示される例では、ポンプ１１０は吸引ポンプとして構成されているが、ポンプ１１０は加圧ポンプとして構成されてもよい。被検液が加圧されることにより、誤検出の要因となる気泡の発生を抑制できる。
【００３０】
図２（Ａ）は、検出部６０の詳細な構成例を説明するための模式図、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。図２（Ａ）及び図２（Ｂ）においては、流路５０に液体を流した場合の流れの中心線の向きを第１方向２１０、第１方向と垂直な方向を第２方向２２０、第１方向２１０及び第２方向２２０と垂直な方向を第３方向２３０としている。
【００３１】
本実施形態に係る細胞検出装置１では、第１金属パイプ１０と第２金属パイプ２０との最短距離を与える線Ｌが、流路５０に液体を流した場合に液体の流れる方向と交差する。このような構成の具体例の１つについて、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）を参照して説明する。図２（Ｂ）に示されるように、本実施形態に係る細胞検出装置１は、第１金属パイプ１０、第２金属パイプ２０及び絶縁部３０は、円筒状に構成され、流路５０の断面が円形に構成されている。
【００３２】
本実施形態に係る細胞検出装置１は、第１金属パイプ２０は、４５度以上９０度未満のカット角となる第１端部１２を有し、第２金属パイプ２０は、４５度以上９０度未満のカット角となる第２端部２２を有し、第１端部１２と第２端部２２とが対向するように配置されていてもよい。カット角は、第１金属パイプ１０又は第２金属パイプ２０に液体を流した場合に液体の流れる方向と垂直な面を基準面とした場合における基準面と切断面とのなす角である。
【００３３】
図２（Ａ）に示される例では、第１金属パイプ１０は、カット角θ１が６０度となっている第１端部１２を有している。また、第２金属パイプ２０は、カット角θ２が６０度となっている第２端部２２を有している。なお、カット角θ１とカット角θ２とが同一になるように構成されていてもよいし、異なるように構成されていてもよい。第１金属パイプ１０が第１端部１２を、第２金属パイプ２０が第２端部２２を有することにより、金属パイプを切断するだけで第１金属パイプ１０及び第２金属パイプ２０を製造することができる。特に、カット角θ１とカット角θ２とが同一になるように構成されている場合には、１本の金属パイプを切断するだけで第１金属パイプ１０及び第２金属パイプ２０を製造することができる。
【００３４】
本実施形態に係る細胞検出装置１は、流路５０に液体を流した場合に液体の流れる方向（第１方向２１０）と垂直な面に投影した場合に、第１端部１２のうち、流路５０に液体を流した場合に液体の流れる方向（第１方向２１０）の端点と、第２端部２２のうち、流路５０に液体を流した場合に液体の流れる方向（第１方向２１０）と逆方向の端点とが、異なる位置になるように第１金属パイプ１０及び第２金属パイプ２０が構成されていてもよい。図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示される例では、第１端部１２のうち第１方向２１０の最も正側（図２（Ａ）における右側）の端点をＸ１、第２端部２２のうち第１方向２１０の最も負側（図２（Ａ）における左側）の端点をＸ２とし、第１方向２１０に垂直な面に投影した場合に端点Ｘ１と端点Ｘ２とが異なる位置になるように第１金属パイプ１０及び第２金属パイプ２０が構成されている。
【００３５】
換言すれば、端点Ｘ１と端点Ｘ２とは、第２方向２２０における位置座標及び第３方向２３０における位置座標のうち少なくとも一方が異なるように第１金属パイプ１０及び第２金属パイプ２０が構成されていてもよい。図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示される例では、端点Ｘ１と端点Ｘ２とは、第３方向２３０における位置座標が異なるように第１金属パイプ１０及び第２金属パイプ２０が構成されている。
【００３６】
また、図２（Ａ）に示される例では、端点Ｘ１と端点Ｘ２とを結ぶ直線が、第１金属パイプ１０と第２金属パイプ２０との最短距離を与える線Ｌとなっている。すなわち、第１金属パイプ１０と第２金属パイプ２０との最短距離を与える線Ｌが、第１方向２１０と交差するように構成されている。
【００３７】
このように、第１方向２１０に垂直な面に投影した場合に端点Ｘ１と端点Ｘ２とが異なる位置になるように第１金属パイプ１０及び第２金属パイプ２０が構成されていることで、第１金属パイプ１０と第２金属パイプ２０との最短距離を与える線Ｌが、流路５０に液体を流した場合に液体の流れる方向（第１方向２１０）と交差するように容易に構成できる。
【００３８】
本実施形態に係る細胞検出装置１は、第１端部１２と第２端部２２とが、点対称となる形状に構成されていてもよい。図２（Ａ）に示される例では、第１端部１２と第２端部２２とは、流路５０内の仮想点Ｘを対称点として点対称となる形状に構成されている。これにより、第１金属パイプ１０と第２金属パイプ２０との最短距離を与える線Ｌが、液体の流れる方向（第１方向２１０）からみた流路５０の中心を通るため、第１金属パイプ１０と第２金属パイプ２０との間の電気力線が液体の流れる方向（第１方向２１０）からみた流路５０の中心を通る。これにより、被検出細胞が流路５０を通過した場合に電気力線を横切る可能性が高まるため、被検出細胞の検出精度がさらに高まる。
【００３９】
図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示されるように、カット角θ１とカット角θ２とが４５度以上９０度未満の同一の角度θであり、第１端部１２と第２端部２２とが、点対称となる形状に構成されている場合に、端点Ｘ１と端点Ｘ２とを結ぶ直線が第１金属パイプ１０と第２金属パイプ２０との最短距離を与える線Ｌとなるためには、以下に示される数式（１）を満たせばよい。
【００４０】
ｇ≧２ｄ／ｓｉｎ２θ ・・・（１）
【００４１】
数式（１）において、ｄは第１金属パイプ１０及び第２金属パイプ２０の外径、ｇは第１方向２１０における第１金属パイプ１０と第２金属パイプ２０との距離である。このように、第１端部１２及び第２端部２２を４５度以上９０度未満のカット角とすることで、第１金属パイプ１０と第２金属パイプ２０との最短距離を与える線Ｌが、流路５０に液体を流した場合に液体の流れる方向（第１方向２１０）と交差するように容易に構成できる。また、第１端部１２と第２端部２２とが、点対称となる形状に構成されていない場合においても、第１方向２１０における第１金属パイプ１０と第２金属パイプ２０との距離ｇを適宜設定することにより、第１金属パイプ１０と第２金属パイプ２０との最短距離を与える線Ｌが、流路５０に液体を流した場合に液体の流れる方向（第１方向２１０）と交差するように容易に構成できる。
【００４２】
本実施形態に係る細胞検出装置１よれば、第１金属パイプ１０と第２金属パイプ２０と絶縁部３０とを含んで流路５０を構成しているため、流路５０を直線的に形成することが容易になる。これにより、流路抵抗を小さくしたり、異物による流路詰まりを抑制したりできる。また、本実施形態に係る細胞検出装置１によれば、第１金属パイプ１０と第２金属パイプ２０との最短距離を与える線Ｌが、流路５０に液体を流した場合に液体の流れる方向と交差するため、第１金属パイプ１０と第２金属パイプ２０との間の電気力線が流路５０を横切る。これにより、被検出細胞が流路５０を通過した場合に電気力線を横切るため、被検出細胞の検出感度が高まる。したがって、検出精度の高い細胞検出装置を実現できる。
【００４３】
次に、検出部６０と検出回路４０との具体的な関係について説明する。図３（Ａ）は、検出回路４０の一例を説明するための回路図、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）に示される回路図における検出部６０の等価回路図である。
【００４４】
図３（Ａ）に示される例では、発振器４００の出力信号が可変減衰器４０２とバッファー回路４０４を介して交流電圧信号として電流源４０６に入力される。電流源４０６は、入力された電圧に比例した交流電流を、可変インダクター４０８と検出部６０とで構成される共振回路に供給する。
【００４５】
ここで、検出部６０は、図３（Ｂ）に示される等価回路図のように、可変容量として機能する。例えば、被検出細胞が流路５０の第１金属パイプ１０と第２金属パイプ２０の間に被検出細胞が存在する場合と存在しない場合とで検出部６０の容量が異なる。したがって、被検出細胞を含まない被検液を流路５０に流した場合（すなわち、被検出細胞が流路５０の第１金属パイプ１０と第２金属パイプ２０の間に被検出細胞が存在しない場合）に共振回路の共振点となるように可変インダクター４０８を調整しておくと、被検出細胞が流路５０の第１金属パイプ１０と第２金属パイプ２０の間に被検出細胞が存在する場合には可変容量が変化して共振点がずれるため、バッファー回路４１０に入力される電圧信号が小さくなる。
【００４６】
発振器４００の出力信号をバッファー回路４２４と可変移相器４２６とを介した信号と、バッファー回路４１０の出力信号とを乗算器４１２で乗算した後、ローパスフィルター４１４で直流電圧に変換する。ローパスフィルター４１４の出力信号は、可変電圧源４２８と減算器４１６とでオフセット調整され、増幅器４１８及び増幅器４２０で増幅された後にＡＤコンバーター４２２に入力される。ＡＤコンバーター４２２でＡＤ変換されたデータは、データ解析手段１４０へ出力される。
【００４７】
このように、図３（Ａ）に示される検出回路４０では、第１金属パイプ１０と第２金属パイプ２０との間のインピーダンスの変化を検出部６０の容量の変化として検出することができる。これにより、第１金属パイプ１０と第２金属パイプ２０との間のインピーダンスに基づいて被検出細胞の有無を検出することができる。
【００４８】
図４（Ａ）は、検出回路４０の他の例を説明するための回路図、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）に示される回路図における検出部６０の等価回路図である。
【００４９】
図４（Ａ）に示される例では、直流電圧源４５０の出力電圧がバッファー回路４５２を介して直流電圧信号として電流源４５４に入力される。電流源４５４は、入力された電圧に比例した直流電流を、検出部６０に供給する。
【００５０】
ここで、検出部６０は、図４（Ｂ）に示される等価回路図のように、可変抵抗として機能する。例えば、被検出細胞が流路５０の第１金属パイプ１０と第２金属パイプ２０の間に被検出細胞が存在する場合と存在しない場合とで検出部６０の抵抗が異なる。したがって、被検出細胞が流路５０の第１金属パイプ１０と第２金属パイプ２０の間に被検出細胞が存在する場合と存在しない場合とで、バッファー回路４５６に入力される電圧信号が異なる。
【００５１】
バッファー回路４５６の出力信号は、ローパスフィルター４５８で雑音除去された後、可変電圧源４６８と減算器４６０とでオフセット調整され、増幅器４６２及び増幅器４６４で増幅された後にＡＤコンバーター４６６に入力される。ＡＤコンバーター４６６でＡＤ変換されたデータは、データ解析手段１４０へ出力される。
【００５２】
このように、図４（Ａ）に示される検出回路４０では、第１金属パイプ１０と第２金属パイプ２０との間のインピーダンスの変化を検出部６０の抵抗の変化として検出することができる。これにより、第１金属パイプ１０と第２金属パイプ２０との間のインピーダンスに基づいて被検出細胞の有無を検出することができる。
【００５３】
２．実験例
次に、本実施形態に係る細胞検出装置１を用いた実験例について説明する。
【００５４】
第１金属パイプ１０及び第２金属パイプ２０は、材質を金とニッケルとの合金とし、内径を６５μｍ、外径を８５μｍ、カット角を６０度とし、ほぼ点対称となるように対向して配置された。液体の流れる方向における第１金属パイプ１０と第２金属パイプ２０との距離は約２００μｍとした。絶縁部３０は、材質をテフロン（登録商標）とし、内径を１００μｍ、外径を２００μｍとし、第１金属パイプ１０及び第２金属パイプ２０との間で液漏れが発生しないように加工された。
【００５５】
被検液としては、アルセバー液で２倍に希釈された羊の血液を用いた。アルセバー液は、血液を保存するための液体であり、抗凝固作用を有する。ポンプ１１０は１０μｌ／分で被検液を吸引した。検出回路４０としては、図３（Ａ）に示される回路を用いた。
【００５６】
図５は、本実施形態に係る細胞検出装置１を用いた実験結果を表すグラフである。横軸は時間、縦軸は解析値を表す。なお、解析値の変化は、ＡＤコンバーター４２２の入力電圧の変化に比例するようにデータ処理されている。
【００５７】
図５に示されるように、第１金属パイプ１０と第２金属パイプ２０との間をＣＴＣが通過した場合には解析値の変動が大きくなった。したがって、図５に示される例では、解析値のスレショルドを０．０６に設定することにより、ＣＴＣを検出できた。
【００５８】
なお、上述した実施形態及び変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば各実施形態及び各変形例は、複数を適宜組み合わせることが可能である。
【００５９】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、さらに種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【符号の説明】
【００６０】
１ 細胞検出装置、１０ 第１金属パイプ、１１ 第１端部、２０ 第２金属パイプ、２２ 第２端部、３０ 絶縁部、４０ 検出回路、５０ 流路、６０ 検出部、１００ 被検液用容器、１１０ ポンプ、１２０ チューブ、１３０ チューブ、１４０ データ解析手段、２１０ 第１方向、２２０ 第２方向、２３０ 第３方向、４００ 発振器、４０２ 可変減衰器、４０４ バッファー回路、４０６ 電流源、４０８ 可変インダクター、４１０ バッファー回路、４１２ 乗算器、４１４ ローパスフィルター、４１６ 減算器、４１８ 増幅器、４２０ 増幅器、４２２ ＡＤコンバーター、４２４ バッファー回路、４２６ 可変移相器、４２８ 可変電圧源、４５０ 直流電源、４５２ バッファー回路、４５４ 電流源、４５６ バッファー回路、４５８ ローパスフィルター、４６０ 減算器、４６２ 増幅器、４６４ 増幅器、４６６ ＡＤコンバーター、４６８ 可変電圧源、Ｘ 対称点、Ｘ１ 端点、Ｘ２ 端点、Ｌ 最短距離を与える線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１金属パイプと、
前記第１金属パイプと離間して配置された第２金属パイプと、
前記第１金属パイプ及び前記第２金属パイプとともに流路を構成し、前記第１金属パイプと前記第２金属パイプとは電気的に絶縁された絶縁部と、
前記第１金属パイプと前記第２金属パイプとの間に電界を生じさせ、前記第１金属パイプと前記第２金属パイプとの間のインピーダンスに基づいて被検出細胞を検出する検出回路と、
を含み、
前記第１金属パイプと前記第２金属パイプとの最短距離を与える線が、前記流路に液体を流した場合に液体の流れる方向と交差する、細胞検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の細胞検出装置において、
前記第１金属パイプは、４５度以上９０度未満のカット角となる第１端部を有し、
前記第２金属パイプは、４５度以上９０度未満のカット角となる第２端部を有し、
前記第１端部と前記第２端部とが対向するように配置された、細胞検出装置。
【請求項３】
請求項２に記載の細胞検出装置において、
前記流路に液体を流した場合に液体の流れる方向と垂直な面に投影した場合に、
前記第１端部のうち、前記流路に液体を流した場合に液体の流れる方向の端点と、前記第２端部のうち、前記流路に液体を流した場合に液体の流れる方向と逆方向の端点とが、異なる位置になるように前記第１金属パイプ及び前記第２金属パイプが構成されている、細胞検出装置。
【請求項４】
請求項２及び請求項３のいずれか１項に記載の細胞検出装置において、
前記第１端部と前記第２端部とが、点対称となる形状に構成された、細胞検出装置。
【請求項１】
第１金属パイプと、
前記第１金属パイプと離間して配置された第２金属パイプと、
前記第１金属パイプ及び前記第２金属パイプとともに流路を構成し、前記第１金属パイプと前記第２金属パイプとは電気的に絶縁された絶縁部と、
前記第１金属パイプと前記第２金属パイプとの間に電界を生じさせ、前記第１金属パイプと前記第２金属パイプとの間のインピーダンスに基づいて被検出細胞を検出する検出回路と、
を含み、
前記第１金属パイプと前記第２金属パイプとの最短距離を与える線が、前記流路に液体を流した場合に液体の流れる方向と交差する、細胞検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の細胞検出装置において、
前記第１金属パイプは、４５度以上９０度未満のカット角となる第１端部を有し、
前記第２金属パイプは、４５度以上９０度未満のカット角となる第２端部を有し、
前記第１端部と前記第２端部とが対向するように配置された、細胞検出装置。
【請求項３】
請求項２に記載の細胞検出装置において、
前記流路に液体を流した場合に液体の流れる方向と垂直な面に投影した場合に、
前記第１端部のうち、前記流路に液体を流した場合に液体の流れる方向の端点と、前記第２端部のうち、前記流路に液体を流した場合に液体の流れる方向と逆方向の端点とが、異なる位置になるように前記第１金属パイプ及び前記第２金属パイプが構成されている、細胞検出装置。
【請求項４】
請求項２及び請求項３のいずれか１項に記載の細胞検出装置において、
前記第１端部と前記第２端部とが、点対称となる形状に構成された、細胞検出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−１１７９４９（Ｐ２０１２−１１７９４９Ａ）
【公開日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２６９０６４（Ｐ２０１０−２６９０６４）
【出願日】平成２２年１２月２日（２０１０．１２．２）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２日（２０１０．１２．２）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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