試料調製装置
【課題】磁気力により回転する回転子が正常に回転しているか否かを把握することが可能な試料調製装置を提供する。
【解決手段】試料調製装置は、複数種の細胞を含む液体試料から所定の細胞を分離するフィルタ６０と、磁性体を備えており、回転することによりフィルタ６０に付着した細胞を剥離する回転子７２と、回転子７２を、磁気力を用いて回転させる駆動部７０と、駆動部７０が回転子７２を回転させる際に回転子７２の回転情報を取得する回転情報取得部１００とを備えている。
【解決手段】試料調製装置は、複数種の細胞を含む液体試料から所定の細胞を分離するフィルタ６０と、磁性体を備えており、回転することによりフィルタ６０に付着した細胞を剥離する回転子７２と、回転子７２を、磁気力を用いて回転させる駆動部７０と、駆動部７０が回転子７２を回転させる際に回転子７２の回転情報を取得する回転情報取得部１００とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は試料調製装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、生体から採取された生体試料に含まれる細胞を分析する細胞分析装置として、被験者の子宮頸部から採取された試料に含まれる子宮頸部の上皮細胞をフローサイトメータで測定して、癌・異型細胞のスクリーニングを行う細胞分析装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
被験者の子宮頸部から採取された試料には、分析対象である上皮細胞の他に、赤血球や白血球といった夾雑物も含まれている。このような試料をそのまま測定すると夾雑物の存在が測定結果に影響を及ぼし正確なスクリーニングを行うことができないので、分析対象物である上皮細胞と夾雑物とを弁別する必要がある。
【０００４】
そこで、特許文献１記載の装置では、分析対象である上皮細胞が夾雑物に比べてサイズが大きいことを利用して、分析対象である上皮細胞をフィルタで捕捉し、当該フィルタを通過した夾雑物を吸引排出することにより、上皮細胞と夾雑物とを弁別している。
【０００５】
前記上皮細胞を含む測定用試料を調製するためにはフィルタに捕捉された上皮細胞を当該フィルタから剥離して回収する必要がある。この剥離は、フィルタのろ過面に近接して配設された回転子が回転することにより生じるせん断力をフィルタの表面に付与することにより行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第２００９／１２３０００号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１記載の細胞分析装置において、フィルタに付着した上皮細胞を回転子によって剥離する際、上皮細胞が回転子やその周囲の壁面に固着するなどの理由により当該回転子が回転しなくなるか又は回転が不足する場合がある。この回転子の回転が不足すると、測定対象である上皮細胞を十分に取得できない恐れがある。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、磁気力により回転する回転子が正常に回転しているか否かを把握することが可能な試料調製装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の試料調製装置は、複数種の細胞を含む液体試料から所定の細胞を分離するフィルタと、
磁性体を備えており、回転することによりフィルタに付着した粒子を剥離する回転子と、
回転子を、磁気力を用いて回転させる駆動部と、
駆動部が回転子を回転させる際に回転子の回転情報を取得する回転情報取得部と
を備えたことを特徴としている。
【００１０】
本発明の試料調製装置は、回転子の回転情報を取得する回転情報取得部を備えているので、フィルタに付着した細胞を剥離させる際に回転子が正常に回転しているか否かを把握することができる。
【００１１】
前記回転情報取得部は、回転子に向けて光を照射する発光部と、この発光部から照射された光を検出する受光部とを備えており、当該受光部により検出された光情報に基づいて前記回転情報を取得するものとすることができる。
【００１２】
また、前記回転子は光を反射する光反射部を備えており、前記受光部は、前記回転子の回転中に当該光反射部によって反射された前記発光部からの光を検出するものとすることができる。
【００１３】
前記回転子は円柱体であり、この回転子の周面に形成された凹部に光反射部が埋め込まれているのが好ましい。
【００１４】
前記回転情報取得部は、前記回転情報として、前記回転子の所定時間当たりの回転数を取得することができる。
前記転情報取得部で取得された回転子の回転情報に基づいて、前記駆動部を制御することができる。
【００１５】
前記取得された回転子の回転情報は、前記回転子の所定時間当たりの回転数であり、
前記回転子の回転数が所定の範囲内の回転数となるように前記駆動部を制御するものとすることができる。
【００１６】
前記回転子の回転数が所定の閾値より小さいとき、前記駆動部の駆動力を上昇させるものとすることができる。
前記回転子の回転数が所定の閾値より大きいとき、前記駆動部の駆動力を下降させるものとすることができる。
【００１７】
試料調製装置は、前記回転子により剥離された細胞を取得する細胞取得部と、前記細胞取得部により取得された細胞と所定の試薬とから測定試料を調製する試料調製部とをさらに備えているのが好ましい。
【００１８】
試料調製装置は、前記回転子を洗浄する洗浄部をさらに備えているのが好ましい。
【００１９】
前記取得された回転子の回転情報は、前記回転子の所定時間当たりの回転数であり、前記洗浄部は、前記回転子の回転数が所定の閾値より少ないときに回転子の洗浄を開始するものとすることができる。
【００２０】
前記回転情報取得部は、装置起動時に前記回転子を回転させて当該回転子の回転情報を取得するものとすることができる。また、前記回転情報取得部は、回転子による細胞剥離時に当該回転子の回転情報を取得するものとすることができる。さらに、前記回転情報取得部は、調製された測定試料を用いた測定終了時に前記回転子を回転させて当該回転子の回転情報を取得するものとすることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の試料調製装置によれば、磁気力により回転する回転子の回転情報を取得することができ、フィルタに付着した粒子を剥離させる際に回転子が正常に回転しているか否かを把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施の形態に係る試料調製装置を備えた細胞分析装置の斜視図である。
【図２】測定装置の内部構成を示すブロック図である。
【図３】試料調製装置の内部構成を示すブロック図である。
【図４】データ処理装置の内部構成を示すブロック図である。
【図５】検出部を構成するフローサイトメータの機能ブロック図である。
【図６】フローサイトメータの光学系を示す側面図である。
【図７】調製デバイス部の流体回路図である。
【図８】調製デバイス部の流体回路図である。
【図９】置換容器の断面説明図である。
【図１０】回転子の斜視説明図である。
【図１１】（ａ）は図１０に示される回転子の平面図、（ｂ）は同側面図である。
【図１２】発光部と受光部の斜視説明図である。
【図１３】濃縮試料収容室の一例の説明図である。
【図１４】弁別・置換部における分析物の濃縮過程を示す模式図である。
【図１５】細胞分析装置の各制御部が行う処理を示すフローチャートである。
【図１６】細胞分析装置の各制御部が行う処理を示すフローチャートである。
【図１７】弁別・置換処理を示すフローチャートである。
【図１８】弁別・置換処理を示すフローチャートである。
【図１９】測定終了後の回転チェックのフローチャートである。
【図２０】装置起動時の回転チェックのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、添付図面を参照しつつ、本発明の試料調製装置の実施の形態を詳細に説明する。
本発明の試料調製装置は、患者から採取した細胞を分析する細胞分析装置に用いることができる。まず、かかる細胞分析装置について説明する。
【００２４】
[細胞分析装置の全体構成]
図１は、本発明の一実施の形態に係る試料調製装置を備えた細胞分析装置１の斜視図である。
この細胞分析装置１は、患者から採取した細胞を含む測定試料をフローセルに流し、このフローセルを流れる測定試料にレーザ光を照射し、測定試料からの光（前方散乱光、側方蛍光など）を検出してその光信号を分析することで、細胞に癌細胞が含まれているか否かを判断するのに用いられる。
【００２５】
より具体的には、本実施の形態の細胞分析装置１は、子宮頸部の上皮細胞を分析対象としており、子宮頸癌をスクリーニングするのに用いられるものである。
図１に示されるように、細胞分析装置１は、測定試料に対してレーザ光による光学的な測定を行う測定装置２と、被検者から採取された生体試料に洗浄や染色等の前処理を行って、測定装置２に供給する測定試料を作製する試料調製装置３と、測定装置２での測定結果の分析等を行うデータ処理装置４とを備えている。
【００２６】
以下、細胞分析装置１の主要な構成要素について順次説明をする。
〔測定装置の内部構成〕
図２は、測定装置２の内部構成を示すブロック図である。
図２に示されるように、この測定装置２は、検出部６と、信号処理部７と、測定制御部８と、Ｉ／Ｏインタフェース９とを備えている。
【００２７】
このうち、検出部６は、測定試料から測定対象細胞やその核の数及びサイズ等を検出するものであり、本実施の形態では、図５及び図６に示されるフローサイトメータ１０が採用されている。
【００２８】
信号処理部７は、検出部６からの出力信号に必要な信号処理を行う信号処理回路よりなる。また、測定制御部８は、マイクロプロセッサ１１と記憶部１２とを含んでおり、記憶部１２は、ＲＯＭ及びＲＡＭ等よりなる。
【００２９】
記憶部１２のＲＯＭには、検出部６や信号処理部７の動作制御を行う制御プログラムと、この制御プログラムの実行に必要なデータとが格納されており、マイクロプロセッサ１１は、その制御プログラムをＲＡＭにロードして、又は、ＲＯＭから直接実行することが可能である。
【００３０】
測定制御部８のマイクロプロセッサ１１は、Ｉ／Ｏインタフェース９を介して、データ処理装置４と後述する調製制御部１６のマイクロプロセッサ１９に繋がっており、これにより、自身が処理したデータや自身の処理に必要なデータを、データ処理装置４及び調製制御部１６のマイクロプロセッサ１９との間で送受信できるようになっている。
【００３１】
〔試料調製装置の内部構成〕
図３は、試料調製装置３の内部構成を示すブロック図である。
図３に示されるように、この試料調製装置３は、調製制御部１６と、Ｉ／Ｏインタフェース１７と、生体試料に対する成分調整を自動的に行うための調製デバイス部１８とを備えている。
【００３２】
調製制御部１６は、マイクロプロセッサ１９と、記憶部２０と、センサドライバ２１と、駆動部ドライバ２２とを含んでおり、記憶部２０は、ＲＯＭ及びＲＡＭ等よりなる。
本実施の形態の調製デバイス部１８は、検体セット部２４と、細胞分散部２５と、検体ピペット部２６と、検体定量部２７と、試薬定量部２８と、弁別・置換部２９とから構成されている。
【００３３】
このうち、検体セット部２４は、患者から採取された生体試料とメタノール主成分の保存液とを収容する複数の生体容器５３や測定試料容器５４（図７参照）をセットするためのものであり、細胞分散部２５は、生体容器５３内の生体試料と保存液との混合液を攪拌して試料に含まれる細胞を強制的に分散させるものである。
【００３４】
また、検体ピペット部２６は、細胞が分散された生体試料と保存液との混合液を生体容器５３から取り出して調製デバイス部１８の流体回路に導入したり、調製された液体試料を測定試料容器５４に戻したり当該測定試料容器５４から取り出したりするものである。検体定量部２７は、流体回路に供給される生体試料と保存液との混合液を定量するものである。また、試薬定量部２８は、生体試料に加える染色液等の試薬を定量するものである。
【００３５】
弁別・置換部２９は、保存液と希釈液とを置換するとともに、測定対象細胞とそれ以外の細胞（赤血球、白血球等）や細菌等とを弁別するためのものである。また、弁別・置換部２９は、前記弁別・置換された測定対象細胞を含む液体試料から、測定対象細胞の濃度を高めた液体試料を得るためのものである。なお、前記各部２４〜２９を有する調製デバイス部１８の流体回路の構成（図７〜８）については、後述する。
【００３６】
記憶部２０のＲＯＭには、センサドライバ２１及び駆動部ドライバ２２の動作制御を行う制御プログラムと、この制御プログラムの実行に必要なデータとが格納され、マイクロプロセッサ１９は、その制御プログラムをＲＡＭにロードして、又は、ＲＯＭから直接実行することが可能である。
【００３７】
調製制御部１６のマイクロプロセッサ１９は、Ｉ／Ｏインタフェース１７を介して前記測定制御部８のマイクロプロセッサ１１に繋がっており、これにより、自身が処理したデータや自身の処理に必要なデータを、測定処理部８のマイクロプロセッサ１１との間で送受信できるようになっている。
【００３８】
また、調製制御部１６のマイクロプロセッサ１９は、センサドライバ２１と駆動部ドライバ２２を介して、調製デバイス部１８の各部２４〜２９のセンサ類や駆動部を構成する駆動モータと繋がっており、センサからの検知信号に基づいて制御プログラムを実行し、駆動部の動作を制御する。
【００３９】
〔データ処理部の内部構成〕
図４は、データ処理装置４の内部構成を示すブロック図である。
図４に示されるように、本実施の形態のデータ処理装置４は、例えばノートＰＣ（デスクトップ型でもよい。）等のパーソナルコンピュータよりなり、処理本体３１と、表示部３２と、入力部３３とから主に構成されている。
【００４０】
処理本体３１は、ＣＰＵ３４と、ＲＯＭ３５と、ＲＡＭ３６と、ハードディスク３７と、読出装置３８と、Ｉ／Ｏインタフェース３９と、画像出力インタフェース４０とを備えており、これらの各部は内部バスによって通信可能に接続されている。
ＣＰＵ３４は、ＲＯＭ３５に記憶されているコンピュータプログラムやＲＡＭ３６にロードされたコンピュータプログラムを実行することが可能である。
【００４１】
ＲＯＭ３５は、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等によって構成され、ＣＰＵ３４に実行されるコンピュータプログラム及びこれに用いるデータ等が格納されている。
【００４２】
ＲＡＭ３６は、ＳＲＡＭ又はＤＲＡＭ等で構成され、ＲＯＭ３５及びハードディスク３７に記録されている各種のコンピュータプログラムの読み出しや、それらのコンピュータプログラムを実行するときのＣＰＵ３４の作業領域として利用される。
【００４３】
前記ハードディスク３７には、オペレーティングシステム及びアプリケーションプログラム等、ＣＰＵ３４に実行させるための種々のコンピュータプログラム及びそのプログラムの実行に用いるデータがインストールされている。
【００４４】
また、ハードディスク３７には、例えば、米国マイクロソフト社が製造販売するWindows（登録商標）等のグラフィカルユーザインタフェース環境を提供する、オペレーティングシステムがインストールされている。
【００４５】
更に、ハードディスク３７には、測定制御部８及び調製制御部１６への動作命令の送信、測定装置２で行った測定結果の受信及び分析処理、並びに、処理した分析結果の表示等を行う操作プログラム４１がインストールされている。この操作プログラム４１は、当該オペレーティングシステム上で動作する。
【００４６】
読出装置３８は、フレキシブルディスクドライブ、ＣＤ−ＲＯＭドライブ、又はＤＶＤ−ＲＯＭドライブ等で構成され、可搬型記録媒体に記録されたコンピュータプログラム又はデータを読み出すことができる。
【００４７】
入出力インタフェース３９は、例えば、ＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４、ＲＳ−２３２Ｃ等のシリアルインタフェース、ＳＣＳＩ、ＩＤＥ、ＩＥＥＥ１２８４等のパラレルインタフェース、及びＤ／Ａ変換器、Ａ／Ｄ変換器等からなるアナログインタフェース等から構成されている。
【００４８】
入出力インタフェース３９には、キーボード及びマウスからなる入力部３３が接続され、これをユーザが操作することでコンピュータへのデータ入力が可能となっている。
また、入出力インタフェース３９は、測定装置２のＩ／Ｏインタフェース９とも接続されており、これにより、測定装置２とデータ処理装置４との間でデータの送受信を行うことができる。
【００４９】
画像出力インタフェース４０は、ＬＣＤ又はＣＲＴ等よりなる前記表示部３２に接続されており、ＣＰＵ３４からの画像データに応じた映像信号を当該表示部３２に出力させるものである。
【００５０】
〔検出部（フローサイトメータ）の構成〕
図５は、前記検出部６を構成するフローサイトメータ１０の機能ブロック図であり、図６は、そのフローサイトメータ１０の光学系を示す側面図である。
図５に示されるように、フローサイトメータ１０のレンズ系４３は、光源である半導体レーザ４４からのレーザ光を、フローセル４５を流れる測定試料に集光するものであり、集光レンズ４６は、測定試料中の細胞の前方散乱光をフォトダイオード４７よりなる散乱光検出器に集光するものである。
【００５１】
図５では、レンズ系４３を単一レンズで図示してあるが、具体的には、例えば図６に示されるような構成になっている。
すなわち、本実施の形態のレンズ系４３は、半導体レーザ４４側（図６の左側）から順に、コリメータレンズ４３ａ、シリンダレンズ系（平凸シリンダレンズ４３ｂ＋両凹シリンダレンズ４３ｃ）及びコンデンサレンズ系（コンデンサレンズ４３ｄ＋コンデンサレンズ４３ｅ）から構成されている。
【００５２】
図５に戻り、側方用の集光レンズ４８は、測定対象細胞又はこの細胞中の核の側方散乱光と側方蛍光をダイクロイックミラー４９に集光する。このダイクロイックミラー４９は、側方散乱光を散乱光検出器であるフォトマルチプライヤ５０へ反射させ、側方蛍光を蛍光検出器であるフォトマルチプライヤ５１の方へ透過させる。これらの光は、測定試料中の細胞や核の特徴を反映したものとなっている。
【００５３】
そして、フォトダイオード４７及び各フォトマルチプライヤ５０、５１は、受光した光信号を電気信号に変換して、それぞれ、前方散乱光信号（ＦＳＣ）、側方散乱光信号（ＳＳＣ）及び側方蛍光信号（ＳＦＬ）を出力する。これらの出力信号は図示しないプリアンプにより増幅され、測定装置２の信号処理部７（図２参照）に送られる。
【００５４】
測定装置２の信号処理部７で処理された各信号ＦＳＣ、ＳＳＣ、ＳＦＬは、それぞれ、マイクロプロセッサ１１によってＩ／Ｏインタフェース９からデータ処理装置４に送信される。
【００５５】
データ処理装置４のＣＰＵ３４（図４参照）は、前記操作プログラム４１を実行することにより、各信号ＦＳＣ、ＳＳＣ、ＳＦＬから細胞や核を分析するためのスキャッタグラムを作成し、このスキャッタグラムに基づいて、測定試料中の細胞が異常であるか否か、具体的には癌化した細胞であるか否かを判定する。
【００５６】
ところで、子宮頸部の上皮細胞の大きさは平均で約６０μｍであり、また核の大きさは５〜７μｍである。この細胞が癌化すると細胞分裂の頻度が異常に多くなり、核は１０〜１５μｍの大きさとなる。これにより、Ｎ／Ｃ比（核の大きさ／細胞の大きさ）が正常な細胞に比べて大きくなる。
【００５７】
従って、細胞と核の大きさを検出することによって、細胞が癌化したか否かの判断指標とすることができる。
そこで、本実施の形態では、フローセル４５を流れる測定試料からの散乱光をフォトダイオード４７で検出するとともに、フローセル４５を流れる測定試料からの蛍光をフォトマルチプライヤ５１で検出する。
【００５８】
測定装置２の信号処理部７は、フォトダイオード４７から出力された散乱光信号から、測定対象細胞の大きさを反映した値である散乱光信号のパルス幅を取得するとともに、フォトマルチプライヤ５１から出力された蛍光信号から、測定対象細胞の核の大きさを反映した値である蛍光信号のパルス幅を取得する。
【００５９】
そして、前記信号処理部７で得た測定対象細胞の大きさを反映した値と、測定対象細胞の核の大きさを反映した値に基づいて、当該測定対象細胞が異常であるか否かを、分析部を構成するデータ処理装置４のＣＰＵ３４が判定するようになっている。
具体的には、データ処理装置４のＣＰＵ３４は、測定対象細胞のピーク、核径、面積の値が所定の閾値より大きい場合に、測定対象細胞が異常であると判定する。
【００６０】
〔調製デバイス部の流体回路〕
図７は、調製デバイス部１８の検体セット部２４、細胞分散部２５、検体ピペット部２６、検体定量部２７、試薬定量部２８の流体回路図であり、図８は、調製デバイス部１８の弁別・置換部２９の流体回路図である。
【００６１】
図７に示すように、検体セット部２４は、円形の回転テーブル２４Ａと、これを回転駆動する駆動部２４Ｂとを備えている。駆動部２４Ｂはステッピングモーターからなる。回転テーブル２４Ａの外周縁部には、生体試料と保存液との混合液を収容する生体容器５３と、弁別・置換部２９で調製された、測定対象細胞の濃度を高めた液体試料を収容する測定試料容器５４とをセット可能な保持部が設けられている。
【００６２】
細胞分散部２５は、生体容器５３内の生体試料と保存液との混合液を攪拌する攪拌棒２５Ａと、これを回転駆動する駆動部２５Ｂとを備えており、駆動部２５ＢはＤＣモータからなり、攪拌棒２５Ａを生体容器５３内に挿入して回転させる。これにより、生体容器５３内の混合液が攪拌され、生体試料に含まれる細胞を分散させることができる。
【００６３】
検体ピペット部２６は、第１ピペット２６Ａと第２ピペット２６Ｂとを備えている。第１ピペット２６Ａは、生体容器５３内の生体試料と保存液との混合液を吸引し、図８に示す、弁別・置換部２９の置換容器５７まで移動し、混合液を置換容器５７内に排出する。置換容器５７に排出された混合液は弁別・置換され、弁別・置換された測定対象細胞を含む液体試料から測定対象細胞の濃度を高めた液体試料が調製される。その後、第１ピペット２６Ａは、置換容器５７から測定対象細胞の濃度を高めた液体試料を吸引し、図７の検体セット部２４に配置された測定試料容器５４まで移動し、測定試料容器５４内に液体試料を排出する。第２ピペット２６Ｂは、試薬定量部２８から供給される染色液等の試薬を測定試料容器５４に排出する。
【００６４】
検体定量部２７は、定量シリンダ２７Ａと、このシリンダ２７Ａに挿通された定量ピストンを上下動させる、ステッピングモーターからなる駆動部２７Ｂとを備えている。定量シリンダ２７Ａは、方向切替バルブＶ１を介して第１ピペット２６Ａと管路で繋がっている。
【００６５】
図８に示すように、弁別・置換部２９は、上方開口状の置換容器５７と、この置換容器５７内で上下方向に移動可能なピストン５８と、このピストン５８を置換容器５７内で上下動させる、ステッピングモーターからなる駆動部５９とを備えている。
【００６６】
置換容器５７は、切替バルブＶ４、Ｖ５を介して洗浄液ユニット９０と管路で繋がっており、洗浄液ユニット９０から切替バルブＶ４、Ｖ５を介して置換容器５７に洗浄液が供給される。また、切替バルブＶ６を介して希釈液ユニット５５と管路で繋がっており、希釈液ユニット５５から切替バルブＶ６を介して置換容器５７に希釈液が供給される。
【００６７】
ピストン５８は、測定対象細胞（上皮細胞）は通過させず、且つ、それより小径の細胞（赤血球、白血球等）は通過させるフィルタ６０を下部に備えた中空筒体よりなっている。このピストン５８は、切替バルブＶ８を介して陽圧源７１に管路で繋がっている。このため、切替バルブＶ８を開放することでピストン５８の内部に陽圧を供給することができる。また、ピストン５８は、切替バルブＶ９を介してピストン５８の内部空間と外部とが接続されており、切替バルブＶ９を開放することで、ピストン５８の内部空間を大気開放することができる。
【００６８】
さらに、ピストン５８は、切替バルブＶ１０、Ｖ１２を介して濾液の廃棄部６１に管路で繋がっている。このため、ピストン５８の内部から吸引された濾液は、切替バルブＶ１０、Ｖ１２を通じて外部に廃棄される。
【００６９】
また、ピストン５８は、切替バルブＶ７を介して洗浄液ユニット９０と管路で繋がっており、洗浄液ユニット９０から供給された洗浄液は、ピストン５８及び置換容器５７を洗浄するのに用いられる。そして、ピストン５８及び置換容器５７内を洗浄した洗浄液は、切替バルブＶ１１、Ｖ１３を介して廃棄部６１に排出される。
【００７０】
図７に戻り、試薬定量部２８は、一対の定量シリンダ２８Ａ、２８Ｂと、この各シリンダ２８Ａ、２８Ｂにそれぞれ挿通された定量ピストンを上下動させる、ステッピングモーターからなる駆動部２８Ｃを備えている。各定量シリンダ２８Ａ、２８Ｂは、それぞれ供給切替バルブＶ２、Ｖ３を介して第２ピペット２６Ｂと管路で繋がっており、各定量シリンダ２８Ａ、２８Ｂで定量された試薬は、供給切替バルブＶ２、Ｖ３を介して第２ピペット２６Ｂに供給され、測定試料容器５４内に排出される。
【００７１】
これにより、検体セット部２４の測定試料容器５４に収容されている測定対象細胞の濃度を高めた液体試料に対して、試薬定量部２８が定量した複数種類の所定分量の試薬を混合できるようになっている。
【００７２】
本実施の形態では、試薬定量部２８の各定量シリンダ２８Ａ、２８Ｂで定量される試薬は２種類ある。このうち、一方の定量シリンダ２８Ａで計量して生体試料に加える試薬は、ＰＩ染色を行うための染料液であり、他方の定量シリンダ２８Ｂで計量して生体試料に加える試薬は、細胞にＲＮＡ処理を行うためのＲＮａｓｅである。ＰＩ染色は、色素を含んでいる蛍光染色液であるヨウ化プロピジウム（ＰＩ）により行われる。ＰＩ染色では核に選択的に染色が施されるため、核からの蛍光が検出可能となる。また、ＲＮＡ処理とは、細胞中のＲＮＡを溶かすための処理である。染料液は、上皮細胞のＲＮＡとＤＮＡの両方を染色してしまうので、前記のＲＮＡ処理を行うことでＲＮＡが溶け染料液によって染まらなくなるので、細胞核のＤＮＡを正確に測定することが可能となる。
【００７３】
なお、図７及び図８で示される各部の駆動部や切替弁（電磁弁）Ｖ１〜Ｖ１３に対する動作制御は、前記調製制御部１６（マイクロプロセッサ１９）からの制御指令に基づいて行われる。
【００７４】
〔弁別・置換部の構成〕
本実施の形態における弁別・置換部２９の構成について、図９を用いて説明する。図９は、本実施の形態における図８の弁別・置換部２９における置換容器５７の断面説明図である。
【００７５】
図９に示されるように、本実施の形態の弁別・置換部２９は、置換容器５７と、この置換容器５７内で上下方向に移動可能な円筒体からなるピストン５８と、円筒体からなるピストン５８の下端面に配設された、測定対象細胞を選別するためのフィルタ６０と、測定対象細胞を含む液体の液面を検知する液面検知センサ８２とを備えている。また、弁別・置換部２９は、前記フィルタ６０に捕捉された測定対象細胞を当該フィルタ６０から剥離するものであり、前記フィルタ６０と、回転子である回転子７２と、回転子７２を磁気力により回転させる駆動部（マグネチックスターラー）７０と、回転子７２の回転情報を取得する回転情報取得部１００を備えている。駆動部７０は、回転子７２を磁気力により吸着する磁石６９と、磁石６９を回転させる駆動モータ７０ａとを備えている。また、回転情報取得部１００は、発光部１０１と、受光部１０２と、信号レベル比較器１０５と、カウンタ部１０６とを備えている。なお、駆動部（マグネチックスターラー）７０としては、磁気力により回転子７２を回転させるものであれば特に限定されず、例えば、公知のマグネチックスターラーを用いることができる。
【００７６】
置換容器５７は、分析対象となる分析物（測定対象細胞）を収容可能な収容室６８と、この収容室に連通して配設された濃縮試料収容室８０とを備えている。収容室６８には、液体試料中に含まれる測定対象細胞を、収容室６８から濃縮試料収容室８０へ移動させるとともに前記フィルタ６０の下面に捕捉された測定対象細胞を回転によるせん断力で剥離させる回転子７２が収容されている。この回転子７２は磁気力で回転するように構成されており、収容室６８の底部下方に、回転子７２に磁気力を与えるための磁石６９と、この磁石６９を回転させるための駆動部である駆動モータ７０ａとが設けられている。
【００７７】
回転子７２は、円柱体形状を呈しており、三フッ化エチレン（ＰＣＴＦＥ）等で作製される。図１０は、本実施の形態における回転子７２の一例を示す斜視説明図である。また、図１１（ａ）、図１１（ｂ）は、それぞれ図１０における回転子７２の上面図、側面図である。
【００７８】
回転子７２の周面には、中心に向かう穴（凹部）７３が形成されており、この穴７３に丸棒状の磁石７５とステンレス鋼からなる円柱状の光反射部１０３が収納される。前記磁石６９が駆動モータ７０ａにより回転することで、当該磁石６９から磁気力が与えられる磁石７５を備えた回転子７２が回転する。光反射部１０３は、その端面１０３ａが外部に露出しており、発光部１０１から照射された光が反射されるように設けられている。この端面１０３ａは、光反射性を高めるために研磨されている。
【００７９】
なお、本実施の形態において、マグネチックスターラー７０から生じた磁気力により回転子７２を回転させるため、磁石７５を用いたが、磁性を有する物質であれば特に限定されない。好ましくは、強磁性を有する物質（強磁性体）である。強磁性体としては、ネオジム磁石、サマリウム−コバルト磁石、フェライト磁石、鉄−白金磁石、鉄−クロム−コバルト磁石、アルニコ磁石が挙げられる。
【００８０】
回転子７２の上面には、互いに交差する２つのリブ７４が形成されており、このリブ７４は周縁まで延びている。このようなリブ７４を形成することで、フィルタ６０の下面と回転子７２の上面との間に存在する液体試料の攪拌効率を上げることができ、その結果、フィルタ６０の下面に付着している測定対象細胞を当該フィルタ６０から効果的に剥がすことができる。また、後述する濃縮試料収容室への測定対象細胞の移動を効果的に行うことができる。このリブ７４の突出高さは、本発明において特に限定されるものではないが、概ね０．３〜１．０ｍｍが目安である。
【００８１】
なお、フィルタ６０の下面（ろ過面）と、この下面と対向する前記回転子７２のリブ７４上面との距離は、特に限定されるものではないが、１ｍｍ以下であるのが好ましく、より好ましくは０．６ｍｍ以下である。また、回転子７２を回転させる磁石６９の回転数、すなわち駆動モータ７０ａの回転数は１０００〜２０００ｒｐｍの範囲とするのが好ましく、より好ましくは約１３００ｒｐｍである。
【００８２】
図９に戻り、ピストン５８は、その底部に保持具６５を介してフィルタ６０が配設されている。ピストン５８は、前記フィルタ６０に液体を通過させることにより、測定対象細胞を主に含む第１液体と、測定対象細胞よりも小径の細胞を主に含む第２液体とに液体を分離する液体分離部として機能している。
【００８３】
本実施の形態では、測定対象細胞として子宮頸部の上皮細胞を想定しており、この上皮細胞の大きさは概ね２０〜８０μｍ（平均は６０μｍ程度）である。また、かかる測定対象細胞より小さい細胞である赤血球の大きさは、概ね７〜１０μｍであり、同じく測定対象細胞より小さい細胞である白血球の大きさは、概ね８〜１５μｍである。更に、細菌等の夾雑物の大きさは、概ね１〜数μｍ程度である。
【００８４】
そこで、本実施の形態におけるフィルタ６０は、置換容器５７内の液体に圧力がかかった状態でも上皮細胞が前記フィルタ６０の通孔を通過してピストン５８内に移動しないように、２０μｍより小さい８〜２０μｍの径の通孔を有する金属製のＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：化学気相成長法）で作製されている。かかる金属製のＣＶＤフィルタは、その他の樹脂製のフィルタや、金属製であってもメッシュ製のものに比べて通孔の変形が少なく、開口率を高められるという利点がある。
【００８５】
また、フィルタ６０の孔径を８〜２０μｍに設定したのは、８μｍ未満であれば、細胞や夾雑物が通孔に早期に詰まる現象が多く見られ、２０μｍを超えると、置換容器５７内の液体に圧力がかかっている状態では上皮細胞が通孔を通過してしまうことが多くなるからである。なお、フィルタ６０の孔径は、１５μｍ前後がより好ましい。
【００８６】
液面検知センサ８２は、置換容器５７の下部に、当該置換容器５７内の第１液体の液面を検知するために配設されている。液面検知センサ８２は、静電容量タイプのものであり、その先端部が、置換容器５７の内面から２〜３ｍｍ程度内方に突出している。そして、突出した部分の先端にピン状のセンサ部８２ａが設けられている。液面検知センサ８２は、測定対象細胞を含む第１液体の液面が前記フィルタ６０のほぼ下面の位置に達したことを検知するために用いられる。
【００８７】
本実施の形態では、フィルタ６０の下面よりも上方約２．０ｍｍの位置にセンサ部８２ａを配設し、前記表面張力の影響及び第２液体の吸引速度をも考慮して、センサ部８２ａからの検知信号を受信していから所定時間経過後に、ピストン５８内の第２液体の吸引を停止するようにしている。また、ピン状のセンサ部８２ａを斜め上方に配置することにより、液切れを良くして液面検知の精度を上げることができる。このとき、配置する角度としては、水平面に対して、概ね５〜９０度の範囲である。
【００８８】
本実施の形態では、置換容器５７の底部に、収容室６８と、該収容室６８の周縁部に連通して配設された濃縮試料収容室８０が配設されている（図１３参照）。この濃縮試料収容室８０は、収容室６８に収容されている回転子７２の回転により移動させた測定対象細胞を収集する役割を果たしている。後述する弁別操作によって測定対象細胞の一部がフィルタ６０の下面に捕捉されて付着するが、この付着した測定対象細胞は、回転子７２の回転によりフィルタ６０の下面から引き剥がされ、更に、回転子７２の回転に伴って発生する遠心力により、収容室６８の周縁部に連通して配設された濃縮試料収容室８０に収集される。
【００８９】
図９に戻り、回転情報取得部１００は、回転子７２が回転しているか否かを判断するために当該回転子７２の回転情報、具体的には単位時間当たりの回転数を得るために設けられており、回転子７２に向けて光を照射する発光部１０１と、この発光部１０１から照射された光を検出する受光部１０２と、受光部１０２で検出された光に基づく信号レベルを基準レベルと比較する信号レベル比較器１０５と、前記信号が基準レベルを越える回数をカウントし回転子７２の回転数を算出するためのカウンタ部１０６とを備えている。
【００９０】
回転子７２の回転情報は、光反射部１０３によって反射された発光部１０２からの光を受光部１０２が検出した回数に基づいて得られる。具体的には、発光部１０１から回転している回転子７２に向けて照射された光は、回転子７２の周面に設けられた光反射部１０３が発光部１０１と対向したときのみ、光反射部１０３により反射され受光部１０２で検出される。これにより、受光部１０２が単位時間当たりに光を検出した回数に基づいて、回転子７２の単位時間当たりの回転数を得ることができる。
【００９１】
図１２は、発光部１０１と受光部１０２の構成を示す斜視説明図である。発光部１０１と受光部１０２は併設されており、発光部１０１から回転子７２に向かって照射された光は、発光部１０１と回転子７２の光反射部１０３とが対向しているときのみ、光反射部１０３により反射され受光部１０２で検出される。発光部１０１は、ＬＥＤを発光源としており、置換容器５７の底部付近に配置された回転子７２の周面に設けられた前記光反射部１０３の外側端面にＬＥＤ光を照射することができるように、前記置換容器５７の下部付近に配置された支持部１０４に固設されている。発光源としては、ＬＥＤに代えてレーザを用いることもできる。両者は検出距離に差があり、レーザ光の場合はＬＥＤ光よりも検出距離が長く、検出精度を高めることができるとともに置換容器５７等の設計の自由度を高めることができる。ＬＥＤを用いると、小型で低コストである発光部１０１を作製することができる。
【００９２】
本実施の形態では、発光源としてＬＥＤを用い、置換容器５７を光が透過することができる透明な合成樹脂である塩化ビニル樹脂で作製している。図９に示す、光が透過する部分の壁厚ｔは、検出距離を考慮して例えば７．７５ｍｍとしている。また、置換容器５７の外周面（発光部１０１の光照射面とほぼ同じである）から前記光反射部１０３の外側端面（光反射面）までの距離ｄは、例えば８．００ｍｍとしている。
【００９３】
光反射部１０３で反射した光は、受光部１０２で検出される。受光部１０２で検出された光反射部１０３からの反射光に基づく信号は、回転情報取得部１００の信号レベル比較器１０５により基準レベルと比較され、前記信号レベルがこの基準レベルよりも大きいときはＰＬＤ等によるカウンタ部１０６によりカウントされ、その値に基づき回転子７２の単位時間当たりの回転数が算出される。カウンタ部１０６で算出された回転数はＣＰＵからなる制御部１０７で読み取ることができる。回転数が所定値より小さい場合は、Ｄ／Ａコンバータ１０８を経由して駆動電圧制御回路１０９に電圧制御信号が供給され、駆動モータ７０ａは、この制御信号を受けた駆動電圧制御回路１０９により回転数を上げるように駆動電圧が上げられる。また、回転数が所定値より大きい場合は、Ｄ／Ａコンバータ１０８を経由して駆動電圧制御回路１０９に電圧制御信号が供給され、駆動モータ７０ａは、この制御信号を受けた駆動電圧制御回路１０９により回転数を下げるように駆動電圧が下げられる。このように、本実施の形態では、回転子７２の回転数をフィードバック制御することができる。前記Ｄ／Ａコンバータ１０８及び駆動電圧制御回路１０９は試料調製装置３の調製制御部１６に含まれる。
【００９４】
液面検知センサ８２の下方には、ピストン５８及び置換容器５７を洗浄するために洗浄液ユニット９０からの洗浄液が供給される洗浄液供給部１１０が設けられている。また、前記濃縮試料収容室８０の最底部から置換容器５７外に通じる洗浄液排出部１１１が設けられている。さらに、収容室６８の底面６８ａから置換容器５７外に通じる洗浄液供給・排出部１１２が設けられている。洗浄液供給・排出部１１２からは、後述する追加洗浄（回転子７２の回転が不足しているとき等に行われる洗浄）を行うための洗浄液が供給され、また、排出される。洗浄液排出部１１１からはピストン５８及び置換容器５７を洗浄する際の洗浄液及び追加洗浄を行う際の洗浄液が排出される。
【００９５】
ここで、本実施形態における、生体試料と保存液との混合液を弁別し、弁別した測定対象細胞を含む液体試料から測定対象細胞の濃度を高めた液体試料が調製されるまでについて、図１４の模式図を用いて詳細に説明する。
【００９６】
まず図１４（ａ）に示すように、フィルタ６０が、置換容器５７内の生体試料と保存液との混合液の液面上方から、その液中に向かって下方に移動するように、ピストン５８を下降させる。
【００９７】
すると、図１４（ｂ）に示すように、測定対象細胞（Ｃ１）を含む液体（第１液体）が、置換容器５７内のフィルタ６０の下方に残り、測定対象細胞より小径の細胞（Ｃ２）を含む液体（第２液体）が、フィルタ６０の上方（ピストン５８の内部）に残る。
【００９８】
その後、図１４（ｃ）に示すように、ピストン５８の内部に残っている第２液体を外部に排出させる。このとき、ピストン５８の内部に陰圧をかけて第２液体を吸引するため、第１液体中に含まれる測定対象細胞（Ｃ１）の一部は、フィルタ６０の下方に付着する。
【００９９】
そして、図１４（ｄ）に示すように、回転子７２を回転させることにより、フィルタ６０の下方に付着している測定対象細胞が引き剥がされるとともに、第１液体中に含まれる測定対象細胞が濃縮試料収容室に収容される。この濃縮試料収容室に収容された測定対象細胞を含む液体を取得することにより、測定対象細胞の濃度が高い測定試料を得ることができる。
【０１００】
なお、図１３に示すように、濃縮試料収容室８０は、その底部に、下方に向かって断面積が徐々に減少するテーパ部８３が形成されている。濃縮試料収容室８０に収容された液体試料は、液体取得部である前記第１ピペット２６Ａにより吸引されるが、その際、第１ピペット２６Ａの先端は前記テーパ部８３の先端近傍まで下降し、この先端近傍から液体試料を吸引するように構成されている。これにより、濃縮試料収容室８０内の液体試料をできるだけ多く吸引して無駄なく利用することが可能となる。
【０１０１】
また、前記テーパ部８３を構成する傾斜面８３ａの水平面に対する傾斜角は、本発明において特に限定されるものではないが、第１ピペット２６Ａの先端口径などを考慮すると、概ね５〜４５度の範囲内である。濃縮試料収容室８０の水平断面の形状や収集積）は、測定に必要とされる液体試料の量に所定量の歩留まりを考慮して、選定することができる。
【０１０２】
〔処理動作〕
つぎに前述した細胞分析装置１の処理動作について説明する。
図１５及び図１６は、細胞分析装置１の各制御部８、１６、３１が行う処理を示すフローチャートである。
【０１０３】
なお、図１５では、データ処理装置４の制御部（処理本体）３１が行う処理フローを右列に示し、測定装置２の測定制御部８が行う処理フローを左列に示している。また、図１６では、試料調製装置３の調製制御部１６が行う処理フローを一列に示しているが、この処理フローは、図示のＡ、Ｂ及びＣ点において図１５の処理フローと繋がっている。以下、この図１５及び図１６を参照しつつ、細胞分析装置１が行う処理内容を説明する。
【０１０４】
まず、最初に、データ処理装置４の制御部３１は、前記表示部３２にメニュー画面を表示させる（ステップＳ１）。その後、このメニュー画面に従った測定開始指示を入力部３３から受け付けると（ステップＳ２）、データ処理装置４の制御部３１は、測定開始信号を測定装置２に送信する（ステップＳ３）。
【０１０５】
測定装置２の測定制御部８は、前記測定開始信号を受信すると（ステップＳ４）、調製開始信号を試料調製装置３に送信する（ステップＳ５及びＡ点）。
試料調製装置３の調製制御部１６は、前記調製開始信号を受信すると（ステップＳ６）、測定試料の調製に用いられる試薬（染色液、ＲＮａｓｅ）を装置内の流路に吸引するとともに、生体容器５３内に収容された生体試料とメタノール主成分の保存液との混合液中の細胞を細胞分散部２５で分散させる（ステップＳ７，Ｓ８）。
【０１０６】
その後、試料調製装置３の調製制御部１６は、分散済みの混合液を生体容器５３から装置内の流路に所定量だけ吸引させて（ステップＳ９）、弁別・置換部２９の置換容器５７に送り、その弁別・置換部２９に、混合液に対する弁別・置換処理を行わせる（ステップＳ１０）。
【０１０７】
〔弁別・置換処理の内容〕
図１７〜１８は、前記弁別・置換処理（ステップＳ１０）を示すフローチャートである。この弁別・置換処理では、測定対象細胞がそれ以外の細胞と弁別されるが、その際フィルタ６０に付着した測定対象細胞を剥離させる回転子７２の回転が監視され、その回転数が不足しているとろ過部（置換容器５７）の洗浄が行われ、測定対象細胞の再弁別（リトライ）が行われる。
【０１０８】
図１７に示されるように、試料調製装置３の調製制御部１６は、まず、ろ過部追加洗浄カウントの初期化を行う（ステップＴ１）。ついで、試料調製装置３の調製制御部１６は、検体ピペット部２６を検体セット部２４に移動させ（ステップＴ２）、第１ピペット２６Ａに回転テーブル２４Ａにセットされている生体容器５３内の生体試料と保存液との混合液を吸引させる（ステップＴ３）。
【０１０９】
ついで、調製制御部１６は、検体ピペット部２６を置換容器５７に移動させ（ステップＴ４）、第１ピペット２６Ａに、吸引した混合液を当該置換容器５７内に排出させる（ステップＴ５）。
ついで、置換容器５７内に希釈液ユニット５５からバルブＶ６を通して希釈液（置換液）が投入される（ステップＴ６）。
【０１１０】
ついで、ピストン５８が駆動部５９によって所定のろ過高さまで下方に移動され（ステップＴ７）、置換容器５７内の混合液が当該ピストン５８内に吸引されてろ過される（ステップＴ８）。この吸引ろ過時には、リリーフバルブが接続されているバルブＶ１０及びＶ１２が用いられる。このとき、リリーフバルブは−５ｋｐａに設定されている。これにより、吸引ろ過時には、ピストン５８の下端部に配設されているフィルタ６０に約−３ｋｐａの圧力がかかる。このような弱い陰圧で液体を吸引ろ過することにより、測定対象細胞がフィルタ６０を通過して廃棄部６１に排出されることなくろ過を行うことができる。
【０１１１】
ついで、ピストン５８が駆動部５９によってさらに下方に移動され（ステップＴ９）、前記ステップＴ８と同様にして置換容器５７内の混合液が当該ピストン５８内に吸引されてろ過される（ステップＴ１０）。
【０１１２】
このようなピストン５８の移動及びサンプルの吸引ろ過が、所定回数繰り返されて、当該ピストン５８が所定の最下死点に移動すると（ステップＴ１１）、前記ステップＴ８と同様にして置換容器５７内の混合液が当該ピストン５８内に吸引ろ過され（ステップＴ１２）、収容容器５７内に配置された静電容量タイプの液面検知センサ８２のセンサ部８２ａが液面を検知すると（ステップＴ１３）、所定時間経過後に吸引が停止される（ステップＴ１４）。このとき、置換容器５７の底部に配設された収容室６８及び濃縮試料収容室８０内に、測定対象細胞を含む液体試料が満たされた状態となっている。
【０１１３】
ついで、フィルタ６０の通孔に詰まっている、又は、フィルタ６０の下面に付着している細胞（分析対象物）を取り除いて、置換容器５７（収容室６８及び濃縮試料収容室８０）内に戻すために、ピストン５８内に陽圧を付与する（ステップＴ１５）。
【０１１４】
ついで、ステップＴ１６において、駆動モータ７０ａにより磁石６９を回転させることで回転子７２を回転させ、フィルタ６０の下面に付着している測定対象細胞を取り除くと共に、収容室６８内の液体試料中に含まれる測定対象細胞を濃縮試料収容室８０の方に移動させて、濃縮試料収容室８０内に測定対象細胞を収容する。
【０１１５】
ステップＴ１６において回転子７２の回転が開始されてから所定時間（例えば、３秒）経過後に、回転情報取得部１００により当該回転子７２の回転の監視が開始される（ステップＴ１７）。この回転の監視は、前述したように、発光部１０１から照射され、光反射部１０３で反射した光を受光部１０２が検出することで行われる。
【０１１６】
ついで、調製制御部１６は、検出された回転子７２の回転数が所定の下限閾値より小さいか否かを判断する（ステップＴ１８）。下限閾値としては、設定回転数を１３００ｒｐｍとしたときに、例えばこれより５００ｒｐｍ少ない８００ｒｐｍとすることができる。一方、後述する上限閾値としては、設定回転数より５００ｒｐｍ多い１８００ｒｐｍとすることができる。
【０１１７】
調製制御部１６は、回転子７２の回転数が所定の下限閾値である８００ｒｐｍよりも少ないと判断すると、ステップＴ１９へ処理を進め、回転子７２の回転監視を終了する。
ついで、調製制御部１６は、ステップＴ２０において回転子７２の回転を終了させる。
【０１１８】
ついで、調製制御部１６は、ステップＴ２１において、ろ過部の追加洗浄回数が３回未満であるか否かの判断を行なう。調製制御部１６は、ろ過部の追加洗浄回数が３回未満であると判断すると、ろ過部の追加洗浄を実施する（ステップＴ２２）。一方、調製制御部１６は、ろ過部の追加洗浄回数が３回以上であると判断すると、ステップＴ２８へ処理を進め、当該ステップＴ２８において、データ処理装置４へエラーメッセージを送信する。
【０１１９】
前記ろ過部の追加洗浄が終了した後に、調製制御部１６は、ステップＴ２３において、ろ過部追加洗浄のカウントアップを行い、ステップＴ６に戻り、再度、置換容器５７内に希釈液ユニット５５からバルブＶ６を通して希釈液（置換液）を投入させる。以下、前述したステップＴ７以降の処理が繰り返される。
【０１２０】
前記ステップＴ１８において、調製制御部１６が回転子７２の回転数が所定の下限閾値以上である（ステップＴ１８において「ＮＯ」）と判断すると、調製制御部１６は、ステップＴ２４において、検出された回転子７２の回転数が所定の上限閾値より多いか否かを判断する。
【０１２１】
調製制御部１６は、回転子７２の回転数が所定の上限閾値である１８００ｒｐｍよりも多いと判断すると、ステップＴ２５へ処理を進め、回転子７２の回転監視を終了する。ついで、調製制御部１６は、ステップＴ２６において回転子７２の回転を終了させる。そして、ステップＴ２７へ処理を進め、当該ステップＴ２７においてデータ処理装置４へエラーメッセージを送信する。一方、回転子７２の回転数が所定の上限閾値である１８００ｒｐｍ以下であると判断すると、ステップＴ２９へ処理を進め、回転子７２の回転監視を終了する。ついで、調製制御部１６は、ステップＴ３０において回転子７２の回転を終了させる。そして、ステップＴ３１へ処理を進める。
【０１２２】
調製制御部１６は、検体ピペット部２６を置換容器５７に移動させ（ステップＴ３１）、ついで第１ピペット２６Ａに濃縮試料収容室８０から濃縮サンプルを吸引し（ステップＴ３２）、さらに検体ピペット部２６を検体セット部へ移動させる（ステップＴ３３）。
ついで、調製制御部１６は、ろ過部の洗浄を行う（ステップＴ３４）。このときの洗浄液は、フィルタ用洗浄液供給部１１０から置換容器５７内に供給される。
【０１２３】
この弁別・置換処理により、測定対象細胞（上皮細胞）を主に含み測定対象細胞以外の細胞の数が低減された液体試料を取得することができる。また、前記弁別・置換処理により、生体容器５３から置換容器５７に供給された液体（生体試料と保存液との混合液）における保存液に含まれるメタノールの濃度を、当該保存液の大部分を希釈液と置換することで薄めることができる。そのため、後述のＤＮＡ染色処理において、保存液の影響を低減させ、良好に測定対象細胞のＤＮＡを染色することができる。
【０１２４】
また、この弁別・置換処理においては、細胞の弁別処理を行いながら、保存液と希釈液の置換処理を行うことができるので、これら２つの処理を別々に行う場合に比べて短時間で弁別処理と置換処理とを行うことができる。
【０１２５】
また、この弁別・置換処理においては、回転子７２を回転させることにより、フィルタ６０の下面に付着している測定対象細胞（上皮細胞）を剪断力で剥離してフィルタ６０の下方の第１液体に浮遊させるとともに、フィルタ６０の上方からフィルタ６０の通孔に圧力を付与することにより、フィルタ６０の通孔に詰まっている測定対象細胞（上皮細胞）を除去してフィルタ６０の下方の第１液体に浮遊させることができる。そのため、フィルタに付着した測定対象細胞（上皮細胞）をロスすることなく効率的に回収することができる。
【０１２６】
〔測定試料の調製〕
図１６に戻り、次に、試料調製装置３の調製制御部１６は、検体セット部へ移動した検体ピペット部２６から前記濃縮サンプルを測定試料容器５４に供給する（ステップＳ１１）。
【０１２７】
ついで、試料調製装置３の調製制御部１６は、装置内に貯留されていた染色液とＲＮａｓｅとを、試薬定量部２８から第２ピペット２６Ｂに送り、この第２ピペット２６Ｂは、送られてきた染色液とＲＮａｓｅとを測定試料容器５４に供給し（ステップＳ１２）、この測定試料容器５４内においてＤＮＡ染色とＲＮＡ処理を行わせて測定試料を作製する（ステップＳ１３）。
【０１２８】
前記処理が終わると、得られた測定試料は第１ピペット２６Ａを介して、検体定量部２７で定量され、定量後に測定装置２の検出部６に供給される（ステップＳ１４及びＢ点）。
なお、試料調製装置３の調製制御部１６は、測定装置２からのシャットダウン信号を受信したか否かを常時判定しており（ステップＳ１５及びＣ点）、その信号を受信していない場合には、調製開始信号の受信如何を判定するステップＳ６に戻り、その信号を受信した場合には、シャットダウンを実行して試料調製処理を終了する（ステップＳ１６）。
【０１２９】
〔測定装置による測定とそのデータ分析〕
図１５に戻り、測定装置２の測定制御部８は、調製開始信号を送信したあと、試料調製装置３から測定試料の供給があるか否かを常時判定している（ステップＳ１７）。
そこで、試料調製装置３から測定試料が送液されると（Ｂ点）、測定装置２の制御部８は、その測定試料を測定部１４のフローセル４５に送り、測定試料の細胞に対する前記測定を行い（ステップＳ１８）、その測定データをデータ処理装置４に送信する（ステップＳ１９）。
【０１３０】
一方、データ処理装置４の制御部３１は、測定開始信号を送信したあと、測定装置２から測定データを受信したか否かを常時判定している（ステップＳ２０）。
測定装置２から前記測定データを受信すると、データ処理装置４の制御部３１は、その測定データを用いて細胞や核を分析し、測定試料中の細胞が癌化しているか否か等を判定する（ステップＳ２１）。
【０１３１】
また、データ処理装置４の制御部３１は、前記分析結果を表示部３２に表示させ（ステップＳ２２）、ユーザ入力によるシャットダウン指示があるか否かを判定する（ステップＳ２３）。
前記シャットダウン指示がある場合には、データ処理装置４の制御部３１は、測定装置２にシャットダウン信号を送信する（ステップＳ２４）。
【０１３２】
測定装置２の制御部８は、データ処理装置４からの前記シャットダウン信号を受信したか否かを常時判定しており（ステップＳ２５）、その信号を受信していない場合には、測定開始信号の受信如何を判定するステップＳ４に戻り、その信号を受信した場合には、試料調製装置３に前記シャットダウン信号を転送するとともに（ステップＳ２６）、シャットダウンを実行して測定処理を終了する（ステップＳ２７）。
【０１３３】
前記実施の形態では、弁別・置換処理を行う際に回転子７２の回転を監視しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば装置を起動させるときや、測定を終了させるときに回転子７２の回転の監視を行うこともできる。測定を終了させるときには、１日の測定を終了させるとき以外に、次の測定までの待ち時間が長いとき（例えば、１時間以上の待ち時間がある場合）も含まれる。以下、測定終了後（図１９）及び装置起動時（図２０）に回転子７２の回転を監視する手順について、フローチャートに基づいて説明する。
【０１３４】
測定終了後（固着防止処理）
図１９は測定終了後に回転子７２の回転を監視する手順を示すフローチャートである。１日の測定を終了するとき等、次に測定を行うまでの間隔が長い場合、洗浄が不十分であると回転子７２が置換容器５７の壁面に固着することが考えられる。測定終了後に回転子７２の回転状況をチェックし、必要に応じてろ過部の追加洗浄を行うことで、次回測定時における回転子７２の正常な作動を確保することができる。
【０１３５】
ろ過部洗浄までは、図１７〜１８で説明した弁別・置換処理における処理と同じである。試料調製装置３の調製制御部１６は、ろ過部洗浄に際しステップＴ１００において、ろ過部追加洗浄カウントの初期化（ｍ＝０）を行う。
【０１３６】
ろ過部の洗浄が終了すると、調製制御部１６は、ステップＴ１０１において、駆動モータ７０ａにより磁石６９を回転させることで回転子７２を回転させる。
ステップＴ１０１において回転子７２の回転が開始されてから所定時間（例えば、３秒）経過後に、回転情報取得部１００により当該回転子７２の回転の監視が開始される（ステップＴ１０２）。この回転の監視は、前述したように、発光部１０１から照射され、光反射部１０３で反射した光を受光部１０２が検出することで行われる。
【０１３７】
ついで、調製制御部１６は、検出された回転子７２の回転数が所定の下限閾値より小さいか否かを判断する（ステップＴ１０３）。下限閾値としては、設定回転数を１３００ｒｐｍとしたときに、例えばこれより５００ｒｐｍ少ない８００ｒｐｍとすることができる。一方、後述する上限閾値としては、設定回転数より５００ｒｐｍ多い１８００ｒｐｍとすることができる。
【０１３８】
調製制御部１６は、回転子７２の回転数が所定の下限閾値である８００ｒｐｍよりも少ないと判断すると、ステップＴ１０４へ処理を進め、回転子７２の回転監視を終了する。
ついで、調製制御部１６は、ステップＴ１０５において回転子７２の回転を終了させる。
【０１３９】
ついで、調製制御部１６は、ステップＴ１０６において、ろ過部の追加洗浄回数が３回未満であるか否かの判断を行なう。調製制御部１６は、ろ過部の追加洗浄回数が３回未満であると判断すると、ろ過部の追加洗浄を実施する（ステップＴ１０７）。一方、調製制御部１６は、ろ過部の追加洗浄回数が３回以上であると判断すると、ステップＴ１１１へ処理を進め、当該ステップＴ１１１において、データ処理装置４へエラーメッセージを送信する（異常終了）。
【０１４０】
前記ろ過部の追加洗浄が終了した後に、調製制御部１６は、ステップＴ１０８において、ろ過部追加洗浄のカウントアップを行い（ｍ＝ｍ＋１）、ステップＴ１０１に戻り、再度回転子７２の回転を開始させる。以下、前述したステップＴ１０２以降の処理が繰り返される。
【０１４１】
前記ステップＴ１０３において、調製制御部１６が回転子７２の回転数が所定の下限閾値以上である（ステップＴ１０３において「ＮＯ」）と判断すると、調製制御部１６は、ステップＴ１０９において、検出された回転子７２の回転数が所定の上限閾値より多いか否かを判断する。
【０１４２】
調製制御部１６は、回転子７２の回転数が所定の上限閾値である１８００ｒｐｍよりも多いと判断すると、ステップＴ１１０へ処理を進め、回転子７２の回転監視を終了する。ついで、調製制御部１６は、ステップＴ１１１において回転子７２の回転を終了させる。そして、ステップＴ１１２へ処理を進め、当該ステップＴ１１２においてデータ処理装置４へエラーメッセージを送信する（異常終了）。一方、ステップＴ１０９において調製制御部１６が回転子７２の回転数が所定の上限閾値である１８００ｒｐｍ以下であると判断すると、ステップＴ１１４へ処理を進め、回転子７２の回転監視を終了する。ついで、調製制御部１６は、ステップＴ１１５において回転子７２の回転を終了させる。そして、正常終了となる。
【０１４３】
装置起動時
図２０は、装置を起動させるときに回転子７２の回転を監視する手順を示すフローチャートである。装置を起動させる前に回転子７２の回転状況をチェックすることにより、測定をスムーズに実施することができる。
ユーザによりスタートスイッチが押されると、ステップＴ２００において装置の初期化が行われ、ろ過部追加洗浄カウントの初期化も行われる（ｎ＝０）。
【０１４４】
初期化が終了すると、調製制御部１６は、ステップＴ２０１において、所定の電圧を駆動モータ７０ａにかけて磁石６９を回転させることで回転子７２を回転させる。
ステップＴ２０１において回転子７２の回転が開始されてから所定時間（例えば、３秒）経過後に、回転情報取得部１００により当該回転子７２の回転の監視が開始される（ステップＴ２０２）。この回転の監視は、前述したように、発光部１０１から照射され、光反射部１０３で反射した光を受光部１０２が検出することで行われる。
【０１４５】
ついで、調製制御部１６は、検出された回転子７２の回転数が所定の下限閾値より小さいか否かを判断する（ステップＴ２０３）。下限閾値としては、設定回転数を１３００ｒｐｍとしたときに、例えばこれより５００ｒｐｍ少ない８００ｒｐｍとすることができる。一方、後述する上限閾値としては、設定回転数より５００ｒｐｍ多い１８００ｒｐｍとすることができる。また、下限閾値は、回転子が固着しかけているか否かの指標となる回転数を閾値として設定してもよい。本実施の形態においては、回転子の回転数が８００ｒｐｍ以下であるとき、回転子が固着しかけている可能性がある。このため、下限閾値は８００ｒｐｍとしている。
【０１４６】
調製制御部１６は、回転子７２の回転数が所定の下限閾値である８００ｒｐｍよりも少ないと判断すると、ステップＴ２０４へ処理を進め、当該ステップＴ２０４において、所定の判定値、例えば回転子７２の設定回転数を当該回転子７２の実際の回転数（実回転数）で除することで得られる比率に応じて駆動モータ７０ａの駆動電圧を上げる。この場合、設定回転数に比べて実回転数が少ないほど前記比率が大きくなることから、当該比率が大きいほど駆動モータ７０ａの駆動電圧の上げ幅を大きくする制御が行われる。
ついで、調製制御部１６は、ステップＴ２０５において、ステップＴ２０４で上げた駆動モータ７０ａの駆動電圧が上限値に達しているか否かを判断する。調製制御部１６は、ステップＴ２０４で上げた駆動モータ７０ａの駆動電圧が上限値に達していると判断するとステップＴ２０６へ処理を進め、回転子７２の回転監視を終了する。ついで、調製制御部１６は、ステップＴ２０７において回転子７２の回転を終了させる。そして、ステップＴ２０８へ処理を進める。一方、駆動モータ７０ａの駆動電圧が上限値に達していないと判断すると、ステップＴ２０２へ戻り、回転子７２の回転が引き続き監視され、前述したステップＴ２０３以降の処理が繰り返される。
【０１４７】
ついで、調製制御部１６は、ステップＴ２０８において、ろ過部の追加洗浄回数が３回未満であるか否かの判断を行なう。調製制御部１６は、ろ過部の追加洗浄回数が３回未満であると判断すると、ろ過部の追加洗浄を実施する（ステップＴ２０９）。一方、調製制御部１６は、ろ過部の追加洗浄回数が３回以上であると判断すると、ステップＴ２１３へ処理を進め、当該ステップＴ２１３において、データ処理装置４へエラーメッセージを送信する（異常終了）。
【０１４８】
前記ろ過部の追加洗浄が終了した後に、調製制御部１６は、ステップＴ２１０において、ろ過部追加洗浄のカウントアップ（ｎ＝ｎ＋１）を行い、ステップＴ２０１に戻り、再度回転子７２の回転を開始させる。以下、前述したステップＴ２０２以降の処理が繰り返される。
【０１４９】
前記ステップＴ２０３において、調製制御部６が回転子７２の回転数が所定の下限閾値以上である（ステップＴ２０３において「ＮＯ」）と判断すると、調製制御部１６は、ステップＴ２１１において、検出された回転子７２の回転数が所定の上限閾値より多いか否かを判断する。
【０１５０】
調製制御部１６は、回転子７２の回転数が所定の上限閾値である１８００ｒｐｍよりも多いと判断すると、ステップＴ２１２へ処理を進め、当該ステップＴ２１２において、所定の判定値、例えば設定回転数を回転子７２の実際の回転数（実回転数）で除することで得られる比率に応じて駆動モータ７０ａの駆動電圧を下げる。この場合、設定回転数に比べて実回転数が多いほど前記比率が小さくなるが、ステップＴ２０４とは逆に、この比率が小さくなるほど駆動モータ７０ａの駆動電圧の下げ幅を大きくする制御が行われる。ついで、ステップＴ２０２へ戻り、回転子７２の回転が引き続き監視され、前述したステップＴ２０３以降の処理が繰り返される。
一方、調製制御部１６がステップＴ２１１において回転子７２の回転数が所定の上限閾値である１８００ｒｐｍ以下であると判断すると、ステップＴ２１４へ処理を進め、回転子７２の回転監視を終了する。ついで、調製制御部１６は、ステップＴ２１５において回転子７２の回転を終了させる。そして、正常終了となる。
図２０に示される例では、回転子７２の回転情報である回転数に基づいて、駆動モータ７０ａへの駆動電圧を制御すること、及び、ろ過部の追加洗浄を行うことで当該回転子７２の回転を正常に保つことができる。
【０１５１】
〔その他の変形例〕
なお、以上開示された実施の形態は、本発明の例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は、前記実施の形態ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲の構成と均等なすべての変更が含まれる。
例えば、前記実施の形態では、回転子７２に埋設した棒状の光反射部１０３の外側端面で反射した光を検出しているが、回転子７２の周面に貫通孔を形成し、発光部１０１から照射された光を、回転中の回転子７２の前記貫通孔を介して受光部１０２で検出することにより回転情報を取得することもできる。この場合は、発光部１０１と受光部１０２が、回転子７２を間に挟んで互いに対向する位置に配設される。
【０１５２】
また、前記実施の形態では、光反射部として棒状の部材を用いているが、シート状又はフィルム状の金属を回転子７２の周面に固着したものを光反射部とすることもできる。
また、前記実施の形態では、回転する回転子７２に光を照射して、この回転子７２からの反射光を検出しているが、回転子７２自体に発光素子を設け、この発光素子からの光を検出することにより回転子７２の回転情報を取得することもできる。
【０１５３】
また、前記実施の形態では、光を利用して回転子７２の回転情報を取得しているが、回転子７２が回転することにより生じる置換容器内の液体試料の流れを検出することにより、回転子７２の回転状態に関する情報を取得することもできる。
また、超音波又はレーダーを用いて回転子７２の回転に関する情報を取得することもできる。
【０１５４】
また、回転子７２が回転することにより生じる磁界を磁気センサで検出することにより当該回転子７２の回転に関する情報を取得することもできる。
また、置換容器５７内の液面を検知する液面検知手段としては、静電容量タイプのもの以外に光電式のものや超音波式などを適宜採用することができる。光電式のセンサの場合、センサ部を置換容器５７内に突出させることなく当該置換容器５７内の液面を検出することができる。
【０１５５】
また、前記実施の形態では、子宮頸部の上皮細胞を測定対象細胞としているが、口腔細胞、膀胱や咽頭など他の上皮細胞、さらには臓器の上皮細胞についても、癌化判定を行うことができる。
【０１５６】
また、前記実施の形態では、ピストン５８内に陰圧を付与し、第１液体の液面の下降に追従してピストン５８を下方に移動させることにより、液体試料を第１液体と第２液体とに分離しているが、置換容器５７内の上方開口部において、フィルタ６０を固定したピストン５８との間をシール部材にてシールし、ピストン５８を駆動部５９にて下方へ移動することにより、液体試料を第１液体と第２液体とに分離してもよい。ついで回転子７２を回転させて収容室６８に収容されている第１液体に含まれる測定対象細胞を濃縮試料収容室８０に移動させ、その後に濃縮試料収容室８０に存在する液体試料を取得してもよい。これによっても、測定対象細胞である上皮細胞以外の赤血球や白血球等の細胞のみがフィルタ６０を通過し、測定対象細胞である上皮細胞はフィルタ６０を通過せずに、収容室６８に収容されるため、測定対象細胞以外の細胞の数が低減された液体を取得することができる。
【０１５７】
また、前記実施の形態では、試料調製装置３で調製された測定試料をフローサイトメータで測定しているが、試料調製装置３で調製された測定試料をスライドガラスに塗抹して塗抹標本を作製する塗抹標本作製装置と、作製された塗抹標本を撮像して撮像画像中の上皮細胞を分析する細胞画像処理装置とを設けてもよい。スライドガラスには、測定対象細胞である上皮細胞の濃度が高められ且つ赤血球や白血球などの細胞の数が低減された測定試料が塗抹されるため、上皮細胞の分析を精度良く行うことができる。
【０１５８】
また、前記実施の形態では、フィルタ６０の上方からフィルタ６０の通孔に圧力を付与した後に回転子７２を回転させているが、回転子７２を回転させた後にフィルタ６０の上方からフィルタ６０の通孔に圧力を付与してもよい。また、前記実施の形態では、フィルタ６０の通孔に圧力を付与した状態で回転子７２を回転させているが、フィルタ６０の通孔への圧力付与が終わった後に回転子７２を回転させてもよい。
【０１５９】
また、前記実施の形態では、駆動モータ７０ａへの駆動電圧の制御は装置起動時に行っているが、これに限らず、測定時チェック（リトライ処理）や測定終了後（固着防止処理）においても、回転監視により取得された回転数に基づいて駆動モータ７０ａへの駆動電圧の制御を行うように構成してもよい。
【符号の説明】
【０１６０】
１ 細胞分析装置
２ 測定装置
３ 試料調製装置
４ データ処理装置
６ 検出部
１６ 調製制御部
１８ 調製デバイス部
２４ 検体セット部
２５ 細胞分散部
２６ 検体ピペット部
２７ 検体定量部
２８ 試薬定量部
２９ 弁別・置換部
３１ 処理本体
３２ 表示部
５３ 生体容器
５４ 測定試料容器
５７ 置換容器
５８ ピストン
５９ 駆動部
６０ フィルタ
６８ 収容室
６９ 磁石（駆動用磁性体）
７０ 駆動部（マグネチックスターラー）
７２ 回転子
７４ リブ
７５ 磁石（磁性体）
８０ 濃縮試料収容室
８２ 液面検知センサ
１００ 回転情報取得部
１０１ 発光部
１０２ 受光部
１０３ 光反射部
１１０ フィルタ用洗浄液供給部
１１１ 洗浄液排出部
１１２ 洗浄液供給・排出部
【技術分野】
【０００１】
本発明は試料調製装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、生体から採取された生体試料に含まれる細胞を分析する細胞分析装置として、被験者の子宮頸部から採取された試料に含まれる子宮頸部の上皮細胞をフローサイトメータで測定して、癌・異型細胞のスクリーニングを行う細胞分析装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
被験者の子宮頸部から採取された試料には、分析対象である上皮細胞の他に、赤血球や白血球といった夾雑物も含まれている。このような試料をそのまま測定すると夾雑物の存在が測定結果に影響を及ぼし正確なスクリーニングを行うことができないので、分析対象物である上皮細胞と夾雑物とを弁別する必要がある。
【０００４】
そこで、特許文献１記載の装置では、分析対象である上皮細胞が夾雑物に比べてサイズが大きいことを利用して、分析対象である上皮細胞をフィルタで捕捉し、当該フィルタを通過した夾雑物を吸引排出することにより、上皮細胞と夾雑物とを弁別している。
【０００５】
前記上皮細胞を含む測定用試料を調製するためにはフィルタに捕捉された上皮細胞を当該フィルタから剥離して回収する必要がある。この剥離は、フィルタのろ過面に近接して配設された回転子が回転することにより生じるせん断力をフィルタの表面に付与することにより行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第２００９／１２３０００号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１記載の細胞分析装置において、フィルタに付着した上皮細胞を回転子によって剥離する際、上皮細胞が回転子やその周囲の壁面に固着するなどの理由により当該回転子が回転しなくなるか又は回転が不足する場合がある。この回転子の回転が不足すると、測定対象である上皮細胞を十分に取得できない恐れがある。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、磁気力により回転する回転子が正常に回転しているか否かを把握することが可能な試料調製装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の試料調製装置は、複数種の細胞を含む液体試料から所定の細胞を分離するフィルタと、
磁性体を備えており、回転することによりフィルタに付着した粒子を剥離する回転子と、
回転子を、磁気力を用いて回転させる駆動部と、
駆動部が回転子を回転させる際に回転子の回転情報を取得する回転情報取得部と
を備えたことを特徴としている。
【００１０】
本発明の試料調製装置は、回転子の回転情報を取得する回転情報取得部を備えているので、フィルタに付着した細胞を剥離させる際に回転子が正常に回転しているか否かを把握することができる。
【００１１】
前記回転情報取得部は、回転子に向けて光を照射する発光部と、この発光部から照射された光を検出する受光部とを備えており、当該受光部により検出された光情報に基づいて前記回転情報を取得するものとすることができる。
【００１２】
また、前記回転子は光を反射する光反射部を備えており、前記受光部は、前記回転子の回転中に当該光反射部によって反射された前記発光部からの光を検出するものとすることができる。
【００１３】
前記回転子は円柱体であり、この回転子の周面に形成された凹部に光反射部が埋め込まれているのが好ましい。
【００１４】
前記回転情報取得部は、前記回転情報として、前記回転子の所定時間当たりの回転数を取得することができる。
前記転情報取得部で取得された回転子の回転情報に基づいて、前記駆動部を制御することができる。
【００１５】
前記取得された回転子の回転情報は、前記回転子の所定時間当たりの回転数であり、
前記回転子の回転数が所定の範囲内の回転数となるように前記駆動部を制御するものとすることができる。
【００１６】
前記回転子の回転数が所定の閾値より小さいとき、前記駆動部の駆動力を上昇させるものとすることができる。
前記回転子の回転数が所定の閾値より大きいとき、前記駆動部の駆動力を下降させるものとすることができる。
【００１７】
試料調製装置は、前記回転子により剥離された細胞を取得する細胞取得部と、前記細胞取得部により取得された細胞と所定の試薬とから測定試料を調製する試料調製部とをさらに備えているのが好ましい。
【００１８】
試料調製装置は、前記回転子を洗浄する洗浄部をさらに備えているのが好ましい。
【００１９】
前記取得された回転子の回転情報は、前記回転子の所定時間当たりの回転数であり、前記洗浄部は、前記回転子の回転数が所定の閾値より少ないときに回転子の洗浄を開始するものとすることができる。
【００２０】
前記回転情報取得部は、装置起動時に前記回転子を回転させて当該回転子の回転情報を取得するものとすることができる。また、前記回転情報取得部は、回転子による細胞剥離時に当該回転子の回転情報を取得するものとすることができる。さらに、前記回転情報取得部は、調製された測定試料を用いた測定終了時に前記回転子を回転させて当該回転子の回転情報を取得するものとすることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の試料調製装置によれば、磁気力により回転する回転子の回転情報を取得することができ、フィルタに付着した粒子を剥離させる際に回転子が正常に回転しているか否かを把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施の形態に係る試料調製装置を備えた細胞分析装置の斜視図である。
【図２】測定装置の内部構成を示すブロック図である。
【図３】試料調製装置の内部構成を示すブロック図である。
【図４】データ処理装置の内部構成を示すブロック図である。
【図５】検出部を構成するフローサイトメータの機能ブロック図である。
【図６】フローサイトメータの光学系を示す側面図である。
【図７】調製デバイス部の流体回路図である。
【図８】調製デバイス部の流体回路図である。
【図９】置換容器の断面説明図である。
【図１０】回転子の斜視説明図である。
【図１１】（ａ）は図１０に示される回転子の平面図、（ｂ）は同側面図である。
【図１２】発光部と受光部の斜視説明図である。
【図１３】濃縮試料収容室の一例の説明図である。
【図１４】弁別・置換部における分析物の濃縮過程を示す模式図である。
【図１５】細胞分析装置の各制御部が行う処理を示すフローチャートである。
【図１６】細胞分析装置の各制御部が行う処理を示すフローチャートである。
【図１７】弁別・置換処理を示すフローチャートである。
【図１８】弁別・置換処理を示すフローチャートである。
【図１９】測定終了後の回転チェックのフローチャートである。
【図２０】装置起動時の回転チェックのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、添付図面を参照しつつ、本発明の試料調製装置の実施の形態を詳細に説明する。
本発明の試料調製装置は、患者から採取した細胞を分析する細胞分析装置に用いることができる。まず、かかる細胞分析装置について説明する。
【００２４】
[細胞分析装置の全体構成]
図１は、本発明の一実施の形態に係る試料調製装置を備えた細胞分析装置１の斜視図である。
この細胞分析装置１は、患者から採取した細胞を含む測定試料をフローセルに流し、このフローセルを流れる測定試料にレーザ光を照射し、測定試料からの光（前方散乱光、側方蛍光など）を検出してその光信号を分析することで、細胞に癌細胞が含まれているか否かを判断するのに用いられる。
【００２５】
より具体的には、本実施の形態の細胞分析装置１は、子宮頸部の上皮細胞を分析対象としており、子宮頸癌をスクリーニングするのに用いられるものである。
図１に示されるように、細胞分析装置１は、測定試料に対してレーザ光による光学的な測定を行う測定装置２と、被検者から採取された生体試料に洗浄や染色等の前処理を行って、測定装置２に供給する測定試料を作製する試料調製装置３と、測定装置２での測定結果の分析等を行うデータ処理装置４とを備えている。
【００２６】
以下、細胞分析装置１の主要な構成要素について順次説明をする。
〔測定装置の内部構成〕
図２は、測定装置２の内部構成を示すブロック図である。
図２に示されるように、この測定装置２は、検出部６と、信号処理部７と、測定制御部８と、Ｉ／Ｏインタフェース９とを備えている。
【００２７】
このうち、検出部６は、測定試料から測定対象細胞やその核の数及びサイズ等を検出するものであり、本実施の形態では、図５及び図６に示されるフローサイトメータ１０が採用されている。
【００２８】
信号処理部７は、検出部６からの出力信号に必要な信号処理を行う信号処理回路よりなる。また、測定制御部８は、マイクロプロセッサ１１と記憶部１２とを含んでおり、記憶部１２は、ＲＯＭ及びＲＡＭ等よりなる。
【００２９】
記憶部１２のＲＯＭには、検出部６や信号処理部７の動作制御を行う制御プログラムと、この制御プログラムの実行に必要なデータとが格納されており、マイクロプロセッサ１１は、その制御プログラムをＲＡＭにロードして、又は、ＲＯＭから直接実行することが可能である。
【００３０】
測定制御部８のマイクロプロセッサ１１は、Ｉ／Ｏインタフェース９を介して、データ処理装置４と後述する調製制御部１６のマイクロプロセッサ１９に繋がっており、これにより、自身が処理したデータや自身の処理に必要なデータを、データ処理装置４及び調製制御部１６のマイクロプロセッサ１９との間で送受信できるようになっている。
【００３１】
〔試料調製装置の内部構成〕
図３は、試料調製装置３の内部構成を示すブロック図である。
図３に示されるように、この試料調製装置３は、調製制御部１６と、Ｉ／Ｏインタフェース１７と、生体試料に対する成分調整を自動的に行うための調製デバイス部１８とを備えている。
【００３２】
調製制御部１６は、マイクロプロセッサ１９と、記憶部２０と、センサドライバ２１と、駆動部ドライバ２２とを含んでおり、記憶部２０は、ＲＯＭ及びＲＡＭ等よりなる。
本実施の形態の調製デバイス部１８は、検体セット部２４と、細胞分散部２５と、検体ピペット部２６と、検体定量部２７と、試薬定量部２８と、弁別・置換部２９とから構成されている。
【００３３】
このうち、検体セット部２４は、患者から採取された生体試料とメタノール主成分の保存液とを収容する複数の生体容器５３や測定試料容器５４（図７参照）をセットするためのものであり、細胞分散部２５は、生体容器５３内の生体試料と保存液との混合液を攪拌して試料に含まれる細胞を強制的に分散させるものである。
【００３４】
また、検体ピペット部２６は、細胞が分散された生体試料と保存液との混合液を生体容器５３から取り出して調製デバイス部１８の流体回路に導入したり、調製された液体試料を測定試料容器５４に戻したり当該測定試料容器５４から取り出したりするものである。検体定量部２７は、流体回路に供給される生体試料と保存液との混合液を定量するものである。また、試薬定量部２８は、生体試料に加える染色液等の試薬を定量するものである。
【００３５】
弁別・置換部２９は、保存液と希釈液とを置換するとともに、測定対象細胞とそれ以外の細胞（赤血球、白血球等）や細菌等とを弁別するためのものである。また、弁別・置換部２９は、前記弁別・置換された測定対象細胞を含む液体試料から、測定対象細胞の濃度を高めた液体試料を得るためのものである。なお、前記各部２４〜２９を有する調製デバイス部１８の流体回路の構成（図７〜８）については、後述する。
【００３６】
記憶部２０のＲＯＭには、センサドライバ２１及び駆動部ドライバ２２の動作制御を行う制御プログラムと、この制御プログラムの実行に必要なデータとが格納され、マイクロプロセッサ１９は、その制御プログラムをＲＡＭにロードして、又は、ＲＯＭから直接実行することが可能である。
【００３７】
調製制御部１６のマイクロプロセッサ１９は、Ｉ／Ｏインタフェース１７を介して前記測定制御部８のマイクロプロセッサ１１に繋がっており、これにより、自身が処理したデータや自身の処理に必要なデータを、測定処理部８のマイクロプロセッサ１１との間で送受信できるようになっている。
【００３８】
また、調製制御部１６のマイクロプロセッサ１９は、センサドライバ２１と駆動部ドライバ２２を介して、調製デバイス部１８の各部２４〜２９のセンサ類や駆動部を構成する駆動モータと繋がっており、センサからの検知信号に基づいて制御プログラムを実行し、駆動部の動作を制御する。
【００３９】
〔データ処理部の内部構成〕
図４は、データ処理装置４の内部構成を示すブロック図である。
図４に示されるように、本実施の形態のデータ処理装置４は、例えばノートＰＣ（デスクトップ型でもよい。）等のパーソナルコンピュータよりなり、処理本体３１と、表示部３２と、入力部３３とから主に構成されている。
【００４０】
処理本体３１は、ＣＰＵ３４と、ＲＯＭ３５と、ＲＡＭ３６と、ハードディスク３７と、読出装置３８と、Ｉ／Ｏインタフェース３９と、画像出力インタフェース４０とを備えており、これらの各部は内部バスによって通信可能に接続されている。
ＣＰＵ３４は、ＲＯＭ３５に記憶されているコンピュータプログラムやＲＡＭ３６にロードされたコンピュータプログラムを実行することが可能である。
【００４１】
ＲＯＭ３５は、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等によって構成され、ＣＰＵ３４に実行されるコンピュータプログラム及びこれに用いるデータ等が格納されている。
【００４２】
ＲＡＭ３６は、ＳＲＡＭ又はＤＲＡＭ等で構成され、ＲＯＭ３５及びハードディスク３７に記録されている各種のコンピュータプログラムの読み出しや、それらのコンピュータプログラムを実行するときのＣＰＵ３４の作業領域として利用される。
【００４３】
前記ハードディスク３７には、オペレーティングシステム及びアプリケーションプログラム等、ＣＰＵ３４に実行させるための種々のコンピュータプログラム及びそのプログラムの実行に用いるデータがインストールされている。
【００４４】
また、ハードディスク３７には、例えば、米国マイクロソフト社が製造販売するWindows（登録商標）等のグラフィカルユーザインタフェース環境を提供する、オペレーティングシステムがインストールされている。
【００４５】
更に、ハードディスク３７には、測定制御部８及び調製制御部１６への動作命令の送信、測定装置２で行った測定結果の受信及び分析処理、並びに、処理した分析結果の表示等を行う操作プログラム４１がインストールされている。この操作プログラム４１は、当該オペレーティングシステム上で動作する。
【００４６】
読出装置３８は、フレキシブルディスクドライブ、ＣＤ−ＲＯＭドライブ、又はＤＶＤ−ＲＯＭドライブ等で構成され、可搬型記録媒体に記録されたコンピュータプログラム又はデータを読み出すことができる。
【００４７】
入出力インタフェース３９は、例えば、ＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４、ＲＳ−２３２Ｃ等のシリアルインタフェース、ＳＣＳＩ、ＩＤＥ、ＩＥＥＥ１２８４等のパラレルインタフェース、及びＤ／Ａ変換器、Ａ／Ｄ変換器等からなるアナログインタフェース等から構成されている。
【００４８】
入出力インタフェース３９には、キーボード及びマウスからなる入力部３３が接続され、これをユーザが操作することでコンピュータへのデータ入力が可能となっている。
また、入出力インタフェース３９は、測定装置２のＩ／Ｏインタフェース９とも接続されており、これにより、測定装置２とデータ処理装置４との間でデータの送受信を行うことができる。
【００４９】
画像出力インタフェース４０は、ＬＣＤ又はＣＲＴ等よりなる前記表示部３２に接続されており、ＣＰＵ３４からの画像データに応じた映像信号を当該表示部３２に出力させるものである。
【００５０】
〔検出部（フローサイトメータ）の構成〕
図５は、前記検出部６を構成するフローサイトメータ１０の機能ブロック図であり、図６は、そのフローサイトメータ１０の光学系を示す側面図である。
図５に示されるように、フローサイトメータ１０のレンズ系４３は、光源である半導体レーザ４４からのレーザ光を、フローセル４５を流れる測定試料に集光するものであり、集光レンズ４６は、測定試料中の細胞の前方散乱光をフォトダイオード４７よりなる散乱光検出器に集光するものである。
【００５１】
図５では、レンズ系４３を単一レンズで図示してあるが、具体的には、例えば図６に示されるような構成になっている。
すなわち、本実施の形態のレンズ系４３は、半導体レーザ４４側（図６の左側）から順に、コリメータレンズ４３ａ、シリンダレンズ系（平凸シリンダレンズ４３ｂ＋両凹シリンダレンズ４３ｃ）及びコンデンサレンズ系（コンデンサレンズ４３ｄ＋コンデンサレンズ４３ｅ）から構成されている。
【００５２】
図５に戻り、側方用の集光レンズ４８は、測定対象細胞又はこの細胞中の核の側方散乱光と側方蛍光をダイクロイックミラー４９に集光する。このダイクロイックミラー４９は、側方散乱光を散乱光検出器であるフォトマルチプライヤ５０へ反射させ、側方蛍光を蛍光検出器であるフォトマルチプライヤ５１の方へ透過させる。これらの光は、測定試料中の細胞や核の特徴を反映したものとなっている。
【００５３】
そして、フォトダイオード４７及び各フォトマルチプライヤ５０、５１は、受光した光信号を電気信号に変換して、それぞれ、前方散乱光信号（ＦＳＣ）、側方散乱光信号（ＳＳＣ）及び側方蛍光信号（ＳＦＬ）を出力する。これらの出力信号は図示しないプリアンプにより増幅され、測定装置２の信号処理部７（図２参照）に送られる。
【００５４】
測定装置２の信号処理部７で処理された各信号ＦＳＣ、ＳＳＣ、ＳＦＬは、それぞれ、マイクロプロセッサ１１によってＩ／Ｏインタフェース９からデータ処理装置４に送信される。
【００５５】
データ処理装置４のＣＰＵ３４（図４参照）は、前記操作プログラム４１を実行することにより、各信号ＦＳＣ、ＳＳＣ、ＳＦＬから細胞や核を分析するためのスキャッタグラムを作成し、このスキャッタグラムに基づいて、測定試料中の細胞が異常であるか否か、具体的には癌化した細胞であるか否かを判定する。
【００５６】
ところで、子宮頸部の上皮細胞の大きさは平均で約６０μｍであり、また核の大きさは５〜７μｍである。この細胞が癌化すると細胞分裂の頻度が異常に多くなり、核は１０〜１５μｍの大きさとなる。これにより、Ｎ／Ｃ比（核の大きさ／細胞の大きさ）が正常な細胞に比べて大きくなる。
【００５７】
従って、細胞と核の大きさを検出することによって、細胞が癌化したか否かの判断指標とすることができる。
そこで、本実施の形態では、フローセル４５を流れる測定試料からの散乱光をフォトダイオード４７で検出するとともに、フローセル４５を流れる測定試料からの蛍光をフォトマルチプライヤ５１で検出する。
【００５８】
測定装置２の信号処理部７は、フォトダイオード４７から出力された散乱光信号から、測定対象細胞の大きさを反映した値である散乱光信号のパルス幅を取得するとともに、フォトマルチプライヤ５１から出力された蛍光信号から、測定対象細胞の核の大きさを反映した値である蛍光信号のパルス幅を取得する。
【００５９】
そして、前記信号処理部７で得た測定対象細胞の大きさを反映した値と、測定対象細胞の核の大きさを反映した値に基づいて、当該測定対象細胞が異常であるか否かを、分析部を構成するデータ処理装置４のＣＰＵ３４が判定するようになっている。
具体的には、データ処理装置４のＣＰＵ３４は、測定対象細胞のピーク、核径、面積の値が所定の閾値より大きい場合に、測定対象細胞が異常であると判定する。
【００６０】
〔調製デバイス部の流体回路〕
図７は、調製デバイス部１８の検体セット部２４、細胞分散部２５、検体ピペット部２６、検体定量部２７、試薬定量部２８の流体回路図であり、図８は、調製デバイス部１８の弁別・置換部２９の流体回路図である。
【００６１】
図７に示すように、検体セット部２４は、円形の回転テーブル２４Ａと、これを回転駆動する駆動部２４Ｂとを備えている。駆動部２４Ｂはステッピングモーターからなる。回転テーブル２４Ａの外周縁部には、生体試料と保存液との混合液を収容する生体容器５３と、弁別・置換部２９で調製された、測定対象細胞の濃度を高めた液体試料を収容する測定試料容器５４とをセット可能な保持部が設けられている。
【００６２】
細胞分散部２５は、生体容器５３内の生体試料と保存液との混合液を攪拌する攪拌棒２５Ａと、これを回転駆動する駆動部２５Ｂとを備えており、駆動部２５ＢはＤＣモータからなり、攪拌棒２５Ａを生体容器５３内に挿入して回転させる。これにより、生体容器５３内の混合液が攪拌され、生体試料に含まれる細胞を分散させることができる。
【００６３】
検体ピペット部２６は、第１ピペット２６Ａと第２ピペット２６Ｂとを備えている。第１ピペット２６Ａは、生体容器５３内の生体試料と保存液との混合液を吸引し、図８に示す、弁別・置換部２９の置換容器５７まで移動し、混合液を置換容器５７内に排出する。置換容器５７に排出された混合液は弁別・置換され、弁別・置換された測定対象細胞を含む液体試料から測定対象細胞の濃度を高めた液体試料が調製される。その後、第１ピペット２６Ａは、置換容器５７から測定対象細胞の濃度を高めた液体試料を吸引し、図７の検体セット部２４に配置された測定試料容器５４まで移動し、測定試料容器５４内に液体試料を排出する。第２ピペット２６Ｂは、試薬定量部２８から供給される染色液等の試薬を測定試料容器５４に排出する。
【００６４】
検体定量部２７は、定量シリンダ２７Ａと、このシリンダ２７Ａに挿通された定量ピストンを上下動させる、ステッピングモーターからなる駆動部２７Ｂとを備えている。定量シリンダ２７Ａは、方向切替バルブＶ１を介して第１ピペット２６Ａと管路で繋がっている。
【００６５】
図８に示すように、弁別・置換部２９は、上方開口状の置換容器５７と、この置換容器５７内で上下方向に移動可能なピストン５８と、このピストン５８を置換容器５７内で上下動させる、ステッピングモーターからなる駆動部５９とを備えている。
【００６６】
置換容器５７は、切替バルブＶ４、Ｖ５を介して洗浄液ユニット９０と管路で繋がっており、洗浄液ユニット９０から切替バルブＶ４、Ｖ５を介して置換容器５７に洗浄液が供給される。また、切替バルブＶ６を介して希釈液ユニット５５と管路で繋がっており、希釈液ユニット５５から切替バルブＶ６を介して置換容器５７に希釈液が供給される。
【００６７】
ピストン５８は、測定対象細胞（上皮細胞）は通過させず、且つ、それより小径の細胞（赤血球、白血球等）は通過させるフィルタ６０を下部に備えた中空筒体よりなっている。このピストン５８は、切替バルブＶ８を介して陽圧源７１に管路で繋がっている。このため、切替バルブＶ８を開放することでピストン５８の内部に陽圧を供給することができる。また、ピストン５８は、切替バルブＶ９を介してピストン５８の内部空間と外部とが接続されており、切替バルブＶ９を開放することで、ピストン５８の内部空間を大気開放することができる。
【００６８】
さらに、ピストン５８は、切替バルブＶ１０、Ｖ１２を介して濾液の廃棄部６１に管路で繋がっている。このため、ピストン５８の内部から吸引された濾液は、切替バルブＶ１０、Ｖ１２を通じて外部に廃棄される。
【００６９】
また、ピストン５８は、切替バルブＶ７を介して洗浄液ユニット９０と管路で繋がっており、洗浄液ユニット９０から供給された洗浄液は、ピストン５８及び置換容器５７を洗浄するのに用いられる。そして、ピストン５８及び置換容器５７内を洗浄した洗浄液は、切替バルブＶ１１、Ｖ１３を介して廃棄部６１に排出される。
【００７０】
図７に戻り、試薬定量部２８は、一対の定量シリンダ２８Ａ、２８Ｂと、この各シリンダ２８Ａ、２８Ｂにそれぞれ挿通された定量ピストンを上下動させる、ステッピングモーターからなる駆動部２８Ｃを備えている。各定量シリンダ２８Ａ、２８Ｂは、それぞれ供給切替バルブＶ２、Ｖ３を介して第２ピペット２６Ｂと管路で繋がっており、各定量シリンダ２８Ａ、２８Ｂで定量された試薬は、供給切替バルブＶ２、Ｖ３を介して第２ピペット２６Ｂに供給され、測定試料容器５４内に排出される。
【００７１】
これにより、検体セット部２４の測定試料容器５４に収容されている測定対象細胞の濃度を高めた液体試料に対して、試薬定量部２８が定量した複数種類の所定分量の試薬を混合できるようになっている。
【００７２】
本実施の形態では、試薬定量部２８の各定量シリンダ２８Ａ、２８Ｂで定量される試薬は２種類ある。このうち、一方の定量シリンダ２８Ａで計量して生体試料に加える試薬は、ＰＩ染色を行うための染料液であり、他方の定量シリンダ２８Ｂで計量して生体試料に加える試薬は、細胞にＲＮＡ処理を行うためのＲＮａｓｅである。ＰＩ染色は、色素を含んでいる蛍光染色液であるヨウ化プロピジウム（ＰＩ）により行われる。ＰＩ染色では核に選択的に染色が施されるため、核からの蛍光が検出可能となる。また、ＲＮＡ処理とは、細胞中のＲＮＡを溶かすための処理である。染料液は、上皮細胞のＲＮＡとＤＮＡの両方を染色してしまうので、前記のＲＮＡ処理を行うことでＲＮＡが溶け染料液によって染まらなくなるので、細胞核のＤＮＡを正確に測定することが可能となる。
【００７３】
なお、図７及び図８で示される各部の駆動部や切替弁（電磁弁）Ｖ１〜Ｖ１３に対する動作制御は、前記調製制御部１６（マイクロプロセッサ１９）からの制御指令に基づいて行われる。
【００７４】
〔弁別・置換部の構成〕
本実施の形態における弁別・置換部２９の構成について、図９を用いて説明する。図９は、本実施の形態における図８の弁別・置換部２９における置換容器５７の断面説明図である。
【００７５】
図９に示されるように、本実施の形態の弁別・置換部２９は、置換容器５７と、この置換容器５７内で上下方向に移動可能な円筒体からなるピストン５８と、円筒体からなるピストン５８の下端面に配設された、測定対象細胞を選別するためのフィルタ６０と、測定対象細胞を含む液体の液面を検知する液面検知センサ８２とを備えている。また、弁別・置換部２９は、前記フィルタ６０に捕捉された測定対象細胞を当該フィルタ６０から剥離するものであり、前記フィルタ６０と、回転子である回転子７２と、回転子７２を磁気力により回転させる駆動部（マグネチックスターラー）７０と、回転子７２の回転情報を取得する回転情報取得部１００を備えている。駆動部７０は、回転子７２を磁気力により吸着する磁石６９と、磁石６９を回転させる駆動モータ７０ａとを備えている。また、回転情報取得部１００は、発光部１０１と、受光部１０２と、信号レベル比較器１０５と、カウンタ部１０６とを備えている。なお、駆動部（マグネチックスターラー）７０としては、磁気力により回転子７２を回転させるものであれば特に限定されず、例えば、公知のマグネチックスターラーを用いることができる。
【００７６】
置換容器５７は、分析対象となる分析物（測定対象細胞）を収容可能な収容室６８と、この収容室に連通して配設された濃縮試料収容室８０とを備えている。収容室６８には、液体試料中に含まれる測定対象細胞を、収容室６８から濃縮試料収容室８０へ移動させるとともに前記フィルタ６０の下面に捕捉された測定対象細胞を回転によるせん断力で剥離させる回転子７２が収容されている。この回転子７２は磁気力で回転するように構成されており、収容室６８の底部下方に、回転子７２に磁気力を与えるための磁石６９と、この磁石６９を回転させるための駆動部である駆動モータ７０ａとが設けられている。
【００７７】
回転子７２は、円柱体形状を呈しており、三フッ化エチレン（ＰＣＴＦＥ）等で作製される。図１０は、本実施の形態における回転子７２の一例を示す斜視説明図である。また、図１１（ａ）、図１１（ｂ）は、それぞれ図１０における回転子７２の上面図、側面図である。
【００７８】
回転子７２の周面には、中心に向かう穴（凹部）７３が形成されており、この穴７３に丸棒状の磁石７５とステンレス鋼からなる円柱状の光反射部１０３が収納される。前記磁石６９が駆動モータ７０ａにより回転することで、当該磁石６９から磁気力が与えられる磁石７５を備えた回転子７２が回転する。光反射部１０３は、その端面１０３ａが外部に露出しており、発光部１０１から照射された光が反射されるように設けられている。この端面１０３ａは、光反射性を高めるために研磨されている。
【００７９】
なお、本実施の形態において、マグネチックスターラー７０から生じた磁気力により回転子７２を回転させるため、磁石７５を用いたが、磁性を有する物質であれば特に限定されない。好ましくは、強磁性を有する物質（強磁性体）である。強磁性体としては、ネオジム磁石、サマリウム−コバルト磁石、フェライト磁石、鉄−白金磁石、鉄−クロム−コバルト磁石、アルニコ磁石が挙げられる。
【００８０】
回転子７２の上面には、互いに交差する２つのリブ７４が形成されており、このリブ７４は周縁まで延びている。このようなリブ７４を形成することで、フィルタ６０の下面と回転子７２の上面との間に存在する液体試料の攪拌効率を上げることができ、その結果、フィルタ６０の下面に付着している測定対象細胞を当該フィルタ６０から効果的に剥がすことができる。また、後述する濃縮試料収容室への測定対象細胞の移動を効果的に行うことができる。このリブ７４の突出高さは、本発明において特に限定されるものではないが、概ね０．３〜１．０ｍｍが目安である。
【００８１】
なお、フィルタ６０の下面（ろ過面）と、この下面と対向する前記回転子７２のリブ７４上面との距離は、特に限定されるものではないが、１ｍｍ以下であるのが好ましく、より好ましくは０．６ｍｍ以下である。また、回転子７２を回転させる磁石６９の回転数、すなわち駆動モータ７０ａの回転数は１０００〜２０００ｒｐｍの範囲とするのが好ましく、より好ましくは約１３００ｒｐｍである。
【００８２】
図９に戻り、ピストン５８は、その底部に保持具６５を介してフィルタ６０が配設されている。ピストン５８は、前記フィルタ６０に液体を通過させることにより、測定対象細胞を主に含む第１液体と、測定対象細胞よりも小径の細胞を主に含む第２液体とに液体を分離する液体分離部として機能している。
【００８３】
本実施の形態では、測定対象細胞として子宮頸部の上皮細胞を想定しており、この上皮細胞の大きさは概ね２０〜８０μｍ（平均は６０μｍ程度）である。また、かかる測定対象細胞より小さい細胞である赤血球の大きさは、概ね７〜１０μｍであり、同じく測定対象細胞より小さい細胞である白血球の大きさは、概ね８〜１５μｍである。更に、細菌等の夾雑物の大きさは、概ね１〜数μｍ程度である。
【００８４】
そこで、本実施の形態におけるフィルタ６０は、置換容器５７内の液体に圧力がかかった状態でも上皮細胞が前記フィルタ６０の通孔を通過してピストン５８内に移動しないように、２０μｍより小さい８〜２０μｍの径の通孔を有する金属製のＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：化学気相成長法）で作製されている。かかる金属製のＣＶＤフィルタは、その他の樹脂製のフィルタや、金属製であってもメッシュ製のものに比べて通孔の変形が少なく、開口率を高められるという利点がある。
【００８５】
また、フィルタ６０の孔径を８〜２０μｍに設定したのは、８μｍ未満であれば、細胞や夾雑物が通孔に早期に詰まる現象が多く見られ、２０μｍを超えると、置換容器５７内の液体に圧力がかかっている状態では上皮細胞が通孔を通過してしまうことが多くなるからである。なお、フィルタ６０の孔径は、１５μｍ前後がより好ましい。
【００８６】
液面検知センサ８２は、置換容器５７の下部に、当該置換容器５７内の第１液体の液面を検知するために配設されている。液面検知センサ８２は、静電容量タイプのものであり、その先端部が、置換容器５７の内面から２〜３ｍｍ程度内方に突出している。そして、突出した部分の先端にピン状のセンサ部８２ａが設けられている。液面検知センサ８２は、測定対象細胞を含む第１液体の液面が前記フィルタ６０のほぼ下面の位置に達したことを検知するために用いられる。
【００８７】
本実施の形態では、フィルタ６０の下面よりも上方約２．０ｍｍの位置にセンサ部８２ａを配設し、前記表面張力の影響及び第２液体の吸引速度をも考慮して、センサ部８２ａからの検知信号を受信していから所定時間経過後に、ピストン５８内の第２液体の吸引を停止するようにしている。また、ピン状のセンサ部８２ａを斜め上方に配置することにより、液切れを良くして液面検知の精度を上げることができる。このとき、配置する角度としては、水平面に対して、概ね５〜９０度の範囲である。
【００８８】
本実施の形態では、置換容器５７の底部に、収容室６８と、該収容室６８の周縁部に連通して配設された濃縮試料収容室８０が配設されている（図１３参照）。この濃縮試料収容室８０は、収容室６８に収容されている回転子７２の回転により移動させた測定対象細胞を収集する役割を果たしている。後述する弁別操作によって測定対象細胞の一部がフィルタ６０の下面に捕捉されて付着するが、この付着した測定対象細胞は、回転子７２の回転によりフィルタ６０の下面から引き剥がされ、更に、回転子７２の回転に伴って発生する遠心力により、収容室６８の周縁部に連通して配設された濃縮試料収容室８０に収集される。
【００８９】
図９に戻り、回転情報取得部１００は、回転子７２が回転しているか否かを判断するために当該回転子７２の回転情報、具体的には単位時間当たりの回転数を得るために設けられており、回転子７２に向けて光を照射する発光部１０１と、この発光部１０１から照射された光を検出する受光部１０２と、受光部１０２で検出された光に基づく信号レベルを基準レベルと比較する信号レベル比較器１０５と、前記信号が基準レベルを越える回数をカウントし回転子７２の回転数を算出するためのカウンタ部１０６とを備えている。
【００９０】
回転子７２の回転情報は、光反射部１０３によって反射された発光部１０２からの光を受光部１０２が検出した回数に基づいて得られる。具体的には、発光部１０１から回転している回転子７２に向けて照射された光は、回転子７２の周面に設けられた光反射部１０３が発光部１０１と対向したときのみ、光反射部１０３により反射され受光部１０２で検出される。これにより、受光部１０２が単位時間当たりに光を検出した回数に基づいて、回転子７２の単位時間当たりの回転数を得ることができる。
【００９１】
図１２は、発光部１０１と受光部１０２の構成を示す斜視説明図である。発光部１０１と受光部１０２は併設されており、発光部１０１から回転子７２に向かって照射された光は、発光部１０１と回転子７２の光反射部１０３とが対向しているときのみ、光反射部１０３により反射され受光部１０２で検出される。発光部１０１は、ＬＥＤを発光源としており、置換容器５７の底部付近に配置された回転子７２の周面に設けられた前記光反射部１０３の外側端面にＬＥＤ光を照射することができるように、前記置換容器５７の下部付近に配置された支持部１０４に固設されている。発光源としては、ＬＥＤに代えてレーザを用いることもできる。両者は検出距離に差があり、レーザ光の場合はＬＥＤ光よりも検出距離が長く、検出精度を高めることができるとともに置換容器５７等の設計の自由度を高めることができる。ＬＥＤを用いると、小型で低コストである発光部１０１を作製することができる。
【００９２】
本実施の形態では、発光源としてＬＥＤを用い、置換容器５７を光が透過することができる透明な合成樹脂である塩化ビニル樹脂で作製している。図９に示す、光が透過する部分の壁厚ｔは、検出距離を考慮して例えば７．７５ｍｍとしている。また、置換容器５７の外周面（発光部１０１の光照射面とほぼ同じである）から前記光反射部１０３の外側端面（光反射面）までの距離ｄは、例えば８．００ｍｍとしている。
【００９３】
光反射部１０３で反射した光は、受光部１０２で検出される。受光部１０２で検出された光反射部１０３からの反射光に基づく信号は、回転情報取得部１００の信号レベル比較器１０５により基準レベルと比較され、前記信号レベルがこの基準レベルよりも大きいときはＰＬＤ等によるカウンタ部１０６によりカウントされ、その値に基づき回転子７２の単位時間当たりの回転数が算出される。カウンタ部１０６で算出された回転数はＣＰＵからなる制御部１０７で読み取ることができる。回転数が所定値より小さい場合は、Ｄ／Ａコンバータ１０８を経由して駆動電圧制御回路１０９に電圧制御信号が供給され、駆動モータ７０ａは、この制御信号を受けた駆動電圧制御回路１０９により回転数を上げるように駆動電圧が上げられる。また、回転数が所定値より大きい場合は、Ｄ／Ａコンバータ１０８を経由して駆動電圧制御回路１０９に電圧制御信号が供給され、駆動モータ７０ａは、この制御信号を受けた駆動電圧制御回路１０９により回転数を下げるように駆動電圧が下げられる。このように、本実施の形態では、回転子７２の回転数をフィードバック制御することができる。前記Ｄ／Ａコンバータ１０８及び駆動電圧制御回路１０９は試料調製装置３の調製制御部１６に含まれる。
【００９４】
液面検知センサ８２の下方には、ピストン５８及び置換容器５７を洗浄するために洗浄液ユニット９０からの洗浄液が供給される洗浄液供給部１１０が設けられている。また、前記濃縮試料収容室８０の最底部から置換容器５７外に通じる洗浄液排出部１１１が設けられている。さらに、収容室６８の底面６８ａから置換容器５７外に通じる洗浄液供給・排出部１１２が設けられている。洗浄液供給・排出部１１２からは、後述する追加洗浄（回転子７２の回転が不足しているとき等に行われる洗浄）を行うための洗浄液が供給され、また、排出される。洗浄液排出部１１１からはピストン５８及び置換容器５７を洗浄する際の洗浄液及び追加洗浄を行う際の洗浄液が排出される。
【００９５】
ここで、本実施形態における、生体試料と保存液との混合液を弁別し、弁別した測定対象細胞を含む液体試料から測定対象細胞の濃度を高めた液体試料が調製されるまでについて、図１４の模式図を用いて詳細に説明する。
【００９６】
まず図１４（ａ）に示すように、フィルタ６０が、置換容器５７内の生体試料と保存液との混合液の液面上方から、その液中に向かって下方に移動するように、ピストン５８を下降させる。
【００９７】
すると、図１４（ｂ）に示すように、測定対象細胞（Ｃ１）を含む液体（第１液体）が、置換容器５７内のフィルタ６０の下方に残り、測定対象細胞より小径の細胞（Ｃ２）を含む液体（第２液体）が、フィルタ６０の上方（ピストン５８の内部）に残る。
【００９８】
その後、図１４（ｃ）に示すように、ピストン５８の内部に残っている第２液体を外部に排出させる。このとき、ピストン５８の内部に陰圧をかけて第２液体を吸引するため、第１液体中に含まれる測定対象細胞（Ｃ１）の一部は、フィルタ６０の下方に付着する。
【００９９】
そして、図１４（ｄ）に示すように、回転子７２を回転させることにより、フィルタ６０の下方に付着している測定対象細胞が引き剥がされるとともに、第１液体中に含まれる測定対象細胞が濃縮試料収容室に収容される。この濃縮試料収容室に収容された測定対象細胞を含む液体を取得することにより、測定対象細胞の濃度が高い測定試料を得ることができる。
【０１００】
なお、図１３に示すように、濃縮試料収容室８０は、その底部に、下方に向かって断面積が徐々に減少するテーパ部８３が形成されている。濃縮試料収容室８０に収容された液体試料は、液体取得部である前記第１ピペット２６Ａにより吸引されるが、その際、第１ピペット２６Ａの先端は前記テーパ部８３の先端近傍まで下降し、この先端近傍から液体試料を吸引するように構成されている。これにより、濃縮試料収容室８０内の液体試料をできるだけ多く吸引して無駄なく利用することが可能となる。
【０１０１】
また、前記テーパ部８３を構成する傾斜面８３ａの水平面に対する傾斜角は、本発明において特に限定されるものではないが、第１ピペット２６Ａの先端口径などを考慮すると、概ね５〜４５度の範囲内である。濃縮試料収容室８０の水平断面の形状や収集積）は、測定に必要とされる液体試料の量に所定量の歩留まりを考慮して、選定することができる。
【０１０２】
〔処理動作〕
つぎに前述した細胞分析装置１の処理動作について説明する。
図１５及び図１６は、細胞分析装置１の各制御部８、１６、３１が行う処理を示すフローチャートである。
【０１０３】
なお、図１５では、データ処理装置４の制御部（処理本体）３１が行う処理フローを右列に示し、測定装置２の測定制御部８が行う処理フローを左列に示している。また、図１６では、試料調製装置３の調製制御部１６が行う処理フローを一列に示しているが、この処理フローは、図示のＡ、Ｂ及びＣ点において図１５の処理フローと繋がっている。以下、この図１５及び図１６を参照しつつ、細胞分析装置１が行う処理内容を説明する。
【０１０４】
まず、最初に、データ処理装置４の制御部３１は、前記表示部３２にメニュー画面を表示させる（ステップＳ１）。その後、このメニュー画面に従った測定開始指示を入力部３３から受け付けると（ステップＳ２）、データ処理装置４の制御部３１は、測定開始信号を測定装置２に送信する（ステップＳ３）。
【０１０５】
測定装置２の測定制御部８は、前記測定開始信号を受信すると（ステップＳ４）、調製開始信号を試料調製装置３に送信する（ステップＳ５及びＡ点）。
試料調製装置３の調製制御部１６は、前記調製開始信号を受信すると（ステップＳ６）、測定試料の調製に用いられる試薬（染色液、ＲＮａｓｅ）を装置内の流路に吸引するとともに、生体容器５３内に収容された生体試料とメタノール主成分の保存液との混合液中の細胞を細胞分散部２５で分散させる（ステップＳ７，Ｓ８）。
【０１０６】
その後、試料調製装置３の調製制御部１６は、分散済みの混合液を生体容器５３から装置内の流路に所定量だけ吸引させて（ステップＳ９）、弁別・置換部２９の置換容器５７に送り、その弁別・置換部２９に、混合液に対する弁別・置換処理を行わせる（ステップＳ１０）。
【０１０７】
〔弁別・置換処理の内容〕
図１７〜１８は、前記弁別・置換処理（ステップＳ１０）を示すフローチャートである。この弁別・置換処理では、測定対象細胞がそれ以外の細胞と弁別されるが、その際フィルタ６０に付着した測定対象細胞を剥離させる回転子７２の回転が監視され、その回転数が不足しているとろ過部（置換容器５７）の洗浄が行われ、測定対象細胞の再弁別（リトライ）が行われる。
【０１０８】
図１７に示されるように、試料調製装置３の調製制御部１６は、まず、ろ過部追加洗浄カウントの初期化を行う（ステップＴ１）。ついで、試料調製装置３の調製制御部１６は、検体ピペット部２６を検体セット部２４に移動させ（ステップＴ２）、第１ピペット２６Ａに回転テーブル２４Ａにセットされている生体容器５３内の生体試料と保存液との混合液を吸引させる（ステップＴ３）。
【０１０９】
ついで、調製制御部１６は、検体ピペット部２６を置換容器５７に移動させ（ステップＴ４）、第１ピペット２６Ａに、吸引した混合液を当該置換容器５７内に排出させる（ステップＴ５）。
ついで、置換容器５７内に希釈液ユニット５５からバルブＶ６を通して希釈液（置換液）が投入される（ステップＴ６）。
【０１１０】
ついで、ピストン５８が駆動部５９によって所定のろ過高さまで下方に移動され（ステップＴ７）、置換容器５７内の混合液が当該ピストン５８内に吸引されてろ過される（ステップＴ８）。この吸引ろ過時には、リリーフバルブが接続されているバルブＶ１０及びＶ１２が用いられる。このとき、リリーフバルブは−５ｋｐａに設定されている。これにより、吸引ろ過時には、ピストン５８の下端部に配設されているフィルタ６０に約−３ｋｐａの圧力がかかる。このような弱い陰圧で液体を吸引ろ過することにより、測定対象細胞がフィルタ６０を通過して廃棄部６１に排出されることなくろ過を行うことができる。
【０１１１】
ついで、ピストン５８が駆動部５９によってさらに下方に移動され（ステップＴ９）、前記ステップＴ８と同様にして置換容器５７内の混合液が当該ピストン５８内に吸引されてろ過される（ステップＴ１０）。
【０１１２】
このようなピストン５８の移動及びサンプルの吸引ろ過が、所定回数繰り返されて、当該ピストン５８が所定の最下死点に移動すると（ステップＴ１１）、前記ステップＴ８と同様にして置換容器５７内の混合液が当該ピストン５８内に吸引ろ過され（ステップＴ１２）、収容容器５７内に配置された静電容量タイプの液面検知センサ８２のセンサ部８２ａが液面を検知すると（ステップＴ１３）、所定時間経過後に吸引が停止される（ステップＴ１４）。このとき、置換容器５７の底部に配設された収容室６８及び濃縮試料収容室８０内に、測定対象細胞を含む液体試料が満たされた状態となっている。
【０１１３】
ついで、フィルタ６０の通孔に詰まっている、又は、フィルタ６０の下面に付着している細胞（分析対象物）を取り除いて、置換容器５７（収容室６８及び濃縮試料収容室８０）内に戻すために、ピストン５８内に陽圧を付与する（ステップＴ１５）。
【０１１４】
ついで、ステップＴ１６において、駆動モータ７０ａにより磁石６９を回転させることで回転子７２を回転させ、フィルタ６０の下面に付着している測定対象細胞を取り除くと共に、収容室６８内の液体試料中に含まれる測定対象細胞を濃縮試料収容室８０の方に移動させて、濃縮試料収容室８０内に測定対象細胞を収容する。
【０１１５】
ステップＴ１６において回転子７２の回転が開始されてから所定時間（例えば、３秒）経過後に、回転情報取得部１００により当該回転子７２の回転の監視が開始される（ステップＴ１７）。この回転の監視は、前述したように、発光部１０１から照射され、光反射部１０３で反射した光を受光部１０２が検出することで行われる。
【０１１６】
ついで、調製制御部１６は、検出された回転子７２の回転数が所定の下限閾値より小さいか否かを判断する（ステップＴ１８）。下限閾値としては、設定回転数を１３００ｒｐｍとしたときに、例えばこれより５００ｒｐｍ少ない８００ｒｐｍとすることができる。一方、後述する上限閾値としては、設定回転数より５００ｒｐｍ多い１８００ｒｐｍとすることができる。
【０１１７】
調製制御部１６は、回転子７２の回転数が所定の下限閾値である８００ｒｐｍよりも少ないと判断すると、ステップＴ１９へ処理を進め、回転子７２の回転監視を終了する。
ついで、調製制御部１６は、ステップＴ２０において回転子７２の回転を終了させる。
【０１１８】
ついで、調製制御部１６は、ステップＴ２１において、ろ過部の追加洗浄回数が３回未満であるか否かの判断を行なう。調製制御部１６は、ろ過部の追加洗浄回数が３回未満であると判断すると、ろ過部の追加洗浄を実施する（ステップＴ２２）。一方、調製制御部１６は、ろ過部の追加洗浄回数が３回以上であると判断すると、ステップＴ２８へ処理を進め、当該ステップＴ２８において、データ処理装置４へエラーメッセージを送信する。
【０１１９】
前記ろ過部の追加洗浄が終了した後に、調製制御部１６は、ステップＴ２３において、ろ過部追加洗浄のカウントアップを行い、ステップＴ６に戻り、再度、置換容器５７内に希釈液ユニット５５からバルブＶ６を通して希釈液（置換液）を投入させる。以下、前述したステップＴ７以降の処理が繰り返される。
【０１２０】
前記ステップＴ１８において、調製制御部１６が回転子７２の回転数が所定の下限閾値以上である（ステップＴ１８において「ＮＯ」）と判断すると、調製制御部１６は、ステップＴ２４において、検出された回転子７２の回転数が所定の上限閾値より多いか否かを判断する。
【０１２１】
調製制御部１６は、回転子７２の回転数が所定の上限閾値である１８００ｒｐｍよりも多いと判断すると、ステップＴ２５へ処理を進め、回転子７２の回転監視を終了する。ついで、調製制御部１６は、ステップＴ２６において回転子７２の回転を終了させる。そして、ステップＴ２７へ処理を進め、当該ステップＴ２７においてデータ処理装置４へエラーメッセージを送信する。一方、回転子７２の回転数が所定の上限閾値である１８００ｒｐｍ以下であると判断すると、ステップＴ２９へ処理を進め、回転子７２の回転監視を終了する。ついで、調製制御部１６は、ステップＴ３０において回転子７２の回転を終了させる。そして、ステップＴ３１へ処理を進める。
【０１２２】
調製制御部１６は、検体ピペット部２６を置換容器５７に移動させ（ステップＴ３１）、ついで第１ピペット２６Ａに濃縮試料収容室８０から濃縮サンプルを吸引し（ステップＴ３２）、さらに検体ピペット部２６を検体セット部へ移動させる（ステップＴ３３）。
ついで、調製制御部１６は、ろ過部の洗浄を行う（ステップＴ３４）。このときの洗浄液は、フィルタ用洗浄液供給部１１０から置換容器５７内に供給される。
【０１２３】
この弁別・置換処理により、測定対象細胞（上皮細胞）を主に含み測定対象細胞以外の細胞の数が低減された液体試料を取得することができる。また、前記弁別・置換処理により、生体容器５３から置換容器５７に供給された液体（生体試料と保存液との混合液）における保存液に含まれるメタノールの濃度を、当該保存液の大部分を希釈液と置換することで薄めることができる。そのため、後述のＤＮＡ染色処理において、保存液の影響を低減させ、良好に測定対象細胞のＤＮＡを染色することができる。
【０１２４】
また、この弁別・置換処理においては、細胞の弁別処理を行いながら、保存液と希釈液の置換処理を行うことができるので、これら２つの処理を別々に行う場合に比べて短時間で弁別処理と置換処理とを行うことができる。
【０１２５】
また、この弁別・置換処理においては、回転子７２を回転させることにより、フィルタ６０の下面に付着している測定対象細胞（上皮細胞）を剪断力で剥離してフィルタ６０の下方の第１液体に浮遊させるとともに、フィルタ６０の上方からフィルタ６０の通孔に圧力を付与することにより、フィルタ６０の通孔に詰まっている測定対象細胞（上皮細胞）を除去してフィルタ６０の下方の第１液体に浮遊させることができる。そのため、フィルタに付着した測定対象細胞（上皮細胞）をロスすることなく効率的に回収することができる。
【０１２６】
〔測定試料の調製〕
図１６に戻り、次に、試料調製装置３の調製制御部１６は、検体セット部へ移動した検体ピペット部２６から前記濃縮サンプルを測定試料容器５４に供給する（ステップＳ１１）。
【０１２７】
ついで、試料調製装置３の調製制御部１６は、装置内に貯留されていた染色液とＲＮａｓｅとを、試薬定量部２８から第２ピペット２６Ｂに送り、この第２ピペット２６Ｂは、送られてきた染色液とＲＮａｓｅとを測定試料容器５４に供給し（ステップＳ１２）、この測定試料容器５４内においてＤＮＡ染色とＲＮＡ処理を行わせて測定試料を作製する（ステップＳ１３）。
【０１２８】
前記処理が終わると、得られた測定試料は第１ピペット２６Ａを介して、検体定量部２７で定量され、定量後に測定装置２の検出部６に供給される（ステップＳ１４及びＢ点）。
なお、試料調製装置３の調製制御部１６は、測定装置２からのシャットダウン信号を受信したか否かを常時判定しており（ステップＳ１５及びＣ点）、その信号を受信していない場合には、調製開始信号の受信如何を判定するステップＳ６に戻り、その信号を受信した場合には、シャットダウンを実行して試料調製処理を終了する（ステップＳ１６）。
【０１２９】
〔測定装置による測定とそのデータ分析〕
図１５に戻り、測定装置２の測定制御部８は、調製開始信号を送信したあと、試料調製装置３から測定試料の供給があるか否かを常時判定している（ステップＳ１７）。
そこで、試料調製装置３から測定試料が送液されると（Ｂ点）、測定装置２の制御部８は、その測定試料を測定部１４のフローセル４５に送り、測定試料の細胞に対する前記測定を行い（ステップＳ１８）、その測定データをデータ処理装置４に送信する（ステップＳ１９）。
【０１３０】
一方、データ処理装置４の制御部３１は、測定開始信号を送信したあと、測定装置２から測定データを受信したか否かを常時判定している（ステップＳ２０）。
測定装置２から前記測定データを受信すると、データ処理装置４の制御部３１は、その測定データを用いて細胞や核を分析し、測定試料中の細胞が癌化しているか否か等を判定する（ステップＳ２１）。
【０１３１】
また、データ処理装置４の制御部３１は、前記分析結果を表示部３２に表示させ（ステップＳ２２）、ユーザ入力によるシャットダウン指示があるか否かを判定する（ステップＳ２３）。
前記シャットダウン指示がある場合には、データ処理装置４の制御部３１は、測定装置２にシャットダウン信号を送信する（ステップＳ２４）。
【０１３２】
測定装置２の制御部８は、データ処理装置４からの前記シャットダウン信号を受信したか否かを常時判定しており（ステップＳ２５）、その信号を受信していない場合には、測定開始信号の受信如何を判定するステップＳ４に戻り、その信号を受信した場合には、試料調製装置３に前記シャットダウン信号を転送するとともに（ステップＳ２６）、シャットダウンを実行して測定処理を終了する（ステップＳ２７）。
【０１３３】
前記実施の形態では、弁別・置換処理を行う際に回転子７２の回転を監視しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば装置を起動させるときや、測定を終了させるときに回転子７２の回転の監視を行うこともできる。測定を終了させるときには、１日の測定を終了させるとき以外に、次の測定までの待ち時間が長いとき（例えば、１時間以上の待ち時間がある場合）も含まれる。以下、測定終了後（図１９）及び装置起動時（図２０）に回転子７２の回転を監視する手順について、フローチャートに基づいて説明する。
【０１３４】
測定終了後（固着防止処理）
図１９は測定終了後に回転子７２の回転を監視する手順を示すフローチャートである。１日の測定を終了するとき等、次に測定を行うまでの間隔が長い場合、洗浄が不十分であると回転子７２が置換容器５７の壁面に固着することが考えられる。測定終了後に回転子７２の回転状況をチェックし、必要に応じてろ過部の追加洗浄を行うことで、次回測定時における回転子７２の正常な作動を確保することができる。
【０１３５】
ろ過部洗浄までは、図１７〜１８で説明した弁別・置換処理における処理と同じである。試料調製装置３の調製制御部１６は、ろ過部洗浄に際しステップＴ１００において、ろ過部追加洗浄カウントの初期化（ｍ＝０）を行う。
【０１３６】
ろ過部の洗浄が終了すると、調製制御部１６は、ステップＴ１０１において、駆動モータ７０ａにより磁石６９を回転させることで回転子７２を回転させる。
ステップＴ１０１において回転子７２の回転が開始されてから所定時間（例えば、３秒）経過後に、回転情報取得部１００により当該回転子７２の回転の監視が開始される（ステップＴ１０２）。この回転の監視は、前述したように、発光部１０１から照射され、光反射部１０３で反射した光を受光部１０２が検出することで行われる。
【０１３７】
ついで、調製制御部１６は、検出された回転子７２の回転数が所定の下限閾値より小さいか否かを判断する（ステップＴ１０３）。下限閾値としては、設定回転数を１３００ｒｐｍとしたときに、例えばこれより５００ｒｐｍ少ない８００ｒｐｍとすることができる。一方、後述する上限閾値としては、設定回転数より５００ｒｐｍ多い１８００ｒｐｍとすることができる。
【０１３８】
調製制御部１６は、回転子７２の回転数が所定の下限閾値である８００ｒｐｍよりも少ないと判断すると、ステップＴ１０４へ処理を進め、回転子７２の回転監視を終了する。
ついで、調製制御部１６は、ステップＴ１０５において回転子７２の回転を終了させる。
【０１３９】
ついで、調製制御部１６は、ステップＴ１０６において、ろ過部の追加洗浄回数が３回未満であるか否かの判断を行なう。調製制御部１６は、ろ過部の追加洗浄回数が３回未満であると判断すると、ろ過部の追加洗浄を実施する（ステップＴ１０７）。一方、調製制御部１６は、ろ過部の追加洗浄回数が３回以上であると判断すると、ステップＴ１１１へ処理を進め、当該ステップＴ１１１において、データ処理装置４へエラーメッセージを送信する（異常終了）。
【０１４０】
前記ろ過部の追加洗浄が終了した後に、調製制御部１６は、ステップＴ１０８において、ろ過部追加洗浄のカウントアップを行い（ｍ＝ｍ＋１）、ステップＴ１０１に戻り、再度回転子７２の回転を開始させる。以下、前述したステップＴ１０２以降の処理が繰り返される。
【０１４１】
前記ステップＴ１０３において、調製制御部１６が回転子７２の回転数が所定の下限閾値以上である（ステップＴ１０３において「ＮＯ」）と判断すると、調製制御部１６は、ステップＴ１０９において、検出された回転子７２の回転数が所定の上限閾値より多いか否かを判断する。
【０１４２】
調製制御部１６は、回転子７２の回転数が所定の上限閾値である１８００ｒｐｍよりも多いと判断すると、ステップＴ１１０へ処理を進め、回転子７２の回転監視を終了する。ついで、調製制御部１６は、ステップＴ１１１において回転子７２の回転を終了させる。そして、ステップＴ１１２へ処理を進め、当該ステップＴ１１２においてデータ処理装置４へエラーメッセージを送信する（異常終了）。一方、ステップＴ１０９において調製制御部１６が回転子７２の回転数が所定の上限閾値である１８００ｒｐｍ以下であると判断すると、ステップＴ１１４へ処理を進め、回転子７２の回転監視を終了する。ついで、調製制御部１６は、ステップＴ１１５において回転子７２の回転を終了させる。そして、正常終了となる。
【０１４３】
装置起動時
図２０は、装置を起動させるときに回転子７２の回転を監視する手順を示すフローチャートである。装置を起動させる前に回転子７２の回転状況をチェックすることにより、測定をスムーズに実施することができる。
ユーザによりスタートスイッチが押されると、ステップＴ２００において装置の初期化が行われ、ろ過部追加洗浄カウントの初期化も行われる（ｎ＝０）。
【０１４４】
初期化が終了すると、調製制御部１６は、ステップＴ２０１において、所定の電圧を駆動モータ７０ａにかけて磁石６９を回転させることで回転子７２を回転させる。
ステップＴ２０１において回転子７２の回転が開始されてから所定時間（例えば、３秒）経過後に、回転情報取得部１００により当該回転子７２の回転の監視が開始される（ステップＴ２０２）。この回転の監視は、前述したように、発光部１０１から照射され、光反射部１０３で反射した光を受光部１０２が検出することで行われる。
【０１４５】
ついで、調製制御部１６は、検出された回転子７２の回転数が所定の下限閾値より小さいか否かを判断する（ステップＴ２０３）。下限閾値としては、設定回転数を１３００ｒｐｍとしたときに、例えばこれより５００ｒｐｍ少ない８００ｒｐｍとすることができる。一方、後述する上限閾値としては、設定回転数より５００ｒｐｍ多い１８００ｒｐｍとすることができる。また、下限閾値は、回転子が固着しかけているか否かの指標となる回転数を閾値として設定してもよい。本実施の形態においては、回転子の回転数が８００ｒｐｍ以下であるとき、回転子が固着しかけている可能性がある。このため、下限閾値は８００ｒｐｍとしている。
【０１４６】
調製制御部１６は、回転子７２の回転数が所定の下限閾値である８００ｒｐｍよりも少ないと判断すると、ステップＴ２０４へ処理を進め、当該ステップＴ２０４において、所定の判定値、例えば回転子７２の設定回転数を当該回転子７２の実際の回転数（実回転数）で除することで得られる比率に応じて駆動モータ７０ａの駆動電圧を上げる。この場合、設定回転数に比べて実回転数が少ないほど前記比率が大きくなることから、当該比率が大きいほど駆動モータ７０ａの駆動電圧の上げ幅を大きくする制御が行われる。
ついで、調製制御部１６は、ステップＴ２０５において、ステップＴ２０４で上げた駆動モータ７０ａの駆動電圧が上限値に達しているか否かを判断する。調製制御部１６は、ステップＴ２０４で上げた駆動モータ７０ａの駆動電圧が上限値に達していると判断するとステップＴ２０６へ処理を進め、回転子７２の回転監視を終了する。ついで、調製制御部１６は、ステップＴ２０７において回転子７２の回転を終了させる。そして、ステップＴ２０８へ処理を進める。一方、駆動モータ７０ａの駆動電圧が上限値に達していないと判断すると、ステップＴ２０２へ戻り、回転子７２の回転が引き続き監視され、前述したステップＴ２０３以降の処理が繰り返される。
【０１４７】
ついで、調製制御部１６は、ステップＴ２０８において、ろ過部の追加洗浄回数が３回未満であるか否かの判断を行なう。調製制御部１６は、ろ過部の追加洗浄回数が３回未満であると判断すると、ろ過部の追加洗浄を実施する（ステップＴ２０９）。一方、調製制御部１６は、ろ過部の追加洗浄回数が３回以上であると判断すると、ステップＴ２１３へ処理を進め、当該ステップＴ２１３において、データ処理装置４へエラーメッセージを送信する（異常終了）。
【０１４８】
前記ろ過部の追加洗浄が終了した後に、調製制御部１６は、ステップＴ２１０において、ろ過部追加洗浄のカウントアップ（ｎ＝ｎ＋１）を行い、ステップＴ２０１に戻り、再度回転子７２の回転を開始させる。以下、前述したステップＴ２０２以降の処理が繰り返される。
【０１４９】
前記ステップＴ２０３において、調製制御部６が回転子７２の回転数が所定の下限閾値以上である（ステップＴ２０３において「ＮＯ」）と判断すると、調製制御部１６は、ステップＴ２１１において、検出された回転子７２の回転数が所定の上限閾値より多いか否かを判断する。
【０１５０】
調製制御部１６は、回転子７２の回転数が所定の上限閾値である１８００ｒｐｍよりも多いと判断すると、ステップＴ２１２へ処理を進め、当該ステップＴ２１２において、所定の判定値、例えば設定回転数を回転子７２の実際の回転数（実回転数）で除することで得られる比率に応じて駆動モータ７０ａの駆動電圧を下げる。この場合、設定回転数に比べて実回転数が多いほど前記比率が小さくなるが、ステップＴ２０４とは逆に、この比率が小さくなるほど駆動モータ７０ａの駆動電圧の下げ幅を大きくする制御が行われる。ついで、ステップＴ２０２へ戻り、回転子７２の回転が引き続き監視され、前述したステップＴ２０３以降の処理が繰り返される。
一方、調製制御部１６がステップＴ２１１において回転子７２の回転数が所定の上限閾値である１８００ｒｐｍ以下であると判断すると、ステップＴ２１４へ処理を進め、回転子７２の回転監視を終了する。ついで、調製制御部１６は、ステップＴ２１５において回転子７２の回転を終了させる。そして、正常終了となる。
図２０に示される例では、回転子７２の回転情報である回転数に基づいて、駆動モータ７０ａへの駆動電圧を制御すること、及び、ろ過部の追加洗浄を行うことで当該回転子７２の回転を正常に保つことができる。
【０１５１】
〔その他の変形例〕
なお、以上開示された実施の形態は、本発明の例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は、前記実施の形態ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲の構成と均等なすべての変更が含まれる。
例えば、前記実施の形態では、回転子７２に埋設した棒状の光反射部１０３の外側端面で反射した光を検出しているが、回転子７２の周面に貫通孔を形成し、発光部１０１から照射された光を、回転中の回転子７２の前記貫通孔を介して受光部１０２で検出することにより回転情報を取得することもできる。この場合は、発光部１０１と受光部１０２が、回転子７２を間に挟んで互いに対向する位置に配設される。
【０１５２】
また、前記実施の形態では、光反射部として棒状の部材を用いているが、シート状又はフィルム状の金属を回転子７２の周面に固着したものを光反射部とすることもできる。
また、前記実施の形態では、回転する回転子７２に光を照射して、この回転子７２からの反射光を検出しているが、回転子７２自体に発光素子を設け、この発光素子からの光を検出することにより回転子７２の回転情報を取得することもできる。
【０１５３】
また、前記実施の形態では、光を利用して回転子７２の回転情報を取得しているが、回転子７２が回転することにより生じる置換容器内の液体試料の流れを検出することにより、回転子７２の回転状態に関する情報を取得することもできる。
また、超音波又はレーダーを用いて回転子７２の回転に関する情報を取得することもできる。
【０１５４】
また、回転子７２が回転することにより生じる磁界を磁気センサで検出することにより当該回転子７２の回転に関する情報を取得することもできる。
また、置換容器５７内の液面を検知する液面検知手段としては、静電容量タイプのもの以外に光電式のものや超音波式などを適宜採用することができる。光電式のセンサの場合、センサ部を置換容器５７内に突出させることなく当該置換容器５７内の液面を検出することができる。
【０１５５】
また、前記実施の形態では、子宮頸部の上皮細胞を測定対象細胞としているが、口腔細胞、膀胱や咽頭など他の上皮細胞、さらには臓器の上皮細胞についても、癌化判定を行うことができる。
【０１５６】
また、前記実施の形態では、ピストン５８内に陰圧を付与し、第１液体の液面の下降に追従してピストン５８を下方に移動させることにより、液体試料を第１液体と第２液体とに分離しているが、置換容器５７内の上方開口部において、フィルタ６０を固定したピストン５８との間をシール部材にてシールし、ピストン５８を駆動部５９にて下方へ移動することにより、液体試料を第１液体と第２液体とに分離してもよい。ついで回転子７２を回転させて収容室６８に収容されている第１液体に含まれる測定対象細胞を濃縮試料収容室８０に移動させ、その後に濃縮試料収容室８０に存在する液体試料を取得してもよい。これによっても、測定対象細胞である上皮細胞以外の赤血球や白血球等の細胞のみがフィルタ６０を通過し、測定対象細胞である上皮細胞はフィルタ６０を通過せずに、収容室６８に収容されるため、測定対象細胞以外の細胞の数が低減された液体を取得することができる。
【０１５７】
また、前記実施の形態では、試料調製装置３で調製された測定試料をフローサイトメータで測定しているが、試料調製装置３で調製された測定試料をスライドガラスに塗抹して塗抹標本を作製する塗抹標本作製装置と、作製された塗抹標本を撮像して撮像画像中の上皮細胞を分析する細胞画像処理装置とを設けてもよい。スライドガラスには、測定対象細胞である上皮細胞の濃度が高められ且つ赤血球や白血球などの細胞の数が低減された測定試料が塗抹されるため、上皮細胞の分析を精度良く行うことができる。
【０１５８】
また、前記実施の形態では、フィルタ６０の上方からフィルタ６０の通孔に圧力を付与した後に回転子７２を回転させているが、回転子７２を回転させた後にフィルタ６０の上方からフィルタ６０の通孔に圧力を付与してもよい。また、前記実施の形態では、フィルタ６０の通孔に圧力を付与した状態で回転子７２を回転させているが、フィルタ６０の通孔への圧力付与が終わった後に回転子７２を回転させてもよい。
【０１５９】
また、前記実施の形態では、駆動モータ７０ａへの駆動電圧の制御は装置起動時に行っているが、これに限らず、測定時チェック（リトライ処理）や測定終了後（固着防止処理）においても、回転監視により取得された回転数に基づいて駆動モータ７０ａへの駆動電圧の制御を行うように構成してもよい。
【符号の説明】
【０１６０】
１ 細胞分析装置
２ 測定装置
３ 試料調製装置
４ データ処理装置
６ 検出部
１６ 調製制御部
１８ 調製デバイス部
２４ 検体セット部
２５ 細胞分散部
２６ 検体ピペット部
２７ 検体定量部
２８ 試薬定量部
２９ 弁別・置換部
３１ 処理本体
３２ 表示部
５３ 生体容器
５４ 測定試料容器
５７ 置換容器
５８ ピストン
５９ 駆動部
６０ フィルタ
６８ 収容室
６９ 磁石（駆動用磁性体）
７０ 駆動部（マグネチックスターラー）
７２ 回転子
７４ リブ
７５ 磁石（磁性体）
８０ 濃縮試料収容室
８２ 液面検知センサ
１００ 回転情報取得部
１０１ 発光部
１０２ 受光部
１０３ 光反射部
１１０ フィルタ用洗浄液供給部
１１１ 洗浄液排出部
１１２ 洗浄液供給・排出部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数種の細胞を含む液体試料から所定の細胞を分離するフィルタと、
磁性体を備えており、回転することによりフィルタに付着した細胞を剥離する回転子と、
回転子を、磁気力を用いて回転させる駆動部と、
駆動部が回転子を回転させる際に回転子の回転情報を取得する回転情報取得部と
を備えたことを特徴とする試料調製装置。
【請求項２】
前記回転情報取得部は、回転子に向けて光を照射する発光部と、この発光部から照射された光を検出する受光部とを備えており、当該受光部により検出された光情報に基づいて前記回転情報を取得する請求項１に記載の試料調製装置。
【請求項３】
前記回転子は光を反射する光反射部を備えており、前記受光部は、前記回転子の回転中に当該光反射部によって反射された前記発光部からの光を検出する請求項２に記載の試料調製装置。
【請求項４】
前記回転子は円柱体であり、この回転子の周面に形成された凹部に光反射部が埋め込まれている請求項３に記載の試料調製装置。
【請求項５】
前記回転情報取得部は、前記回転情報として、前記回転子の所定時間当たりの回転数を取得する請求項１〜４のいずれかに記載の試料調製装置。
【請求項６】
前記回転情報取得部で取得された回転子の回転情報に基づいて、前記駆動部を制御する請求項１〜５のいずれかに記載の試料調製装置。
【請求項７】
前記取得された回転子の回転情報は、前記回転子の所定時間当たりの回転数であり、
前記回転子の回転数が所定の範囲内の回転数となるように前記駆動部を制御する請求項６に記載の試料調製装置。
【請求項８】
前記回転子の回転数が所定の閾値より小さいとき、前記駆動部の駆動力を上昇させる、請求項６又は７に記載の試料調製装置。
【請求項９】
前記回転子の回転数が所定の閾値より大きいとき、前記駆動部の駆動力を下降させる、請求項６〜８のいずれかに記載の試料調製装置。
【請求項１０】
前記駆動部は、前記回転子を磁気力により吸着する駆動用磁性体と、駆動用磁性体を回転させる駆動源とを備える、請求項１〜９のいずれかに記載の試料調製装置。
【請求項１１】
前記回転子により剥離された細胞を取得する細胞取得部と、
前記細胞取得部により取得された細胞と所定の試薬とから測定試料を調製する試料調製部と、
をさらに備える、請求項１〜１０のいずれかに記載の試料調製装置。
【請求項１２】
前記回転子を洗浄する洗浄部をさらに備える、請求項１〜１１のいずれかに記載の試料調製装置。
【請求項１３】
前記取得された回転子の回転情報は、前記回転子の所定時間当たりの回転数であり、
前記洗浄部は、前記回転子の回転数が所定の閾値より少ないときに当該回転子の洗浄を開始する請求項１２に記載の試料調製装置。
【請求項１４】
前記回転情報取得部は、装置起動時に前記回転子を回転させて当該回転子の回転情報を取得する請求項１〜１３のいずれかに記載の試料調製装置。
【請求項１５】
前記回転情報取得部は、前記回転子による細胞剥離時に当該回転子の回転情報を取得する請求項１〜１４のいずれかに記載の試料調製装置。
【請求項１６】
前記回転情報取得部は、調製された測定試料を用いた測定終了時に前記回転子を回転させて当該回転子の回転情報を取得する請求項１〜１５のいずれかに記載の試料調製装置。
【請求項１】
複数種の細胞を含む液体試料から所定の細胞を分離するフィルタと、
磁性体を備えており、回転することによりフィルタに付着した細胞を剥離する回転子と、
回転子を、磁気力を用いて回転させる駆動部と、
駆動部が回転子を回転させる際に回転子の回転情報を取得する回転情報取得部と
を備えたことを特徴とする試料調製装置。
【請求項２】
前記回転情報取得部は、回転子に向けて光を照射する発光部と、この発光部から照射された光を検出する受光部とを備えており、当該受光部により検出された光情報に基づいて前記回転情報を取得する請求項１に記載の試料調製装置。
【請求項３】
前記回転子は光を反射する光反射部を備えており、前記受光部は、前記回転子の回転中に当該光反射部によって反射された前記発光部からの光を検出する請求項２に記載の試料調製装置。
【請求項４】
前記回転子は円柱体であり、この回転子の周面に形成された凹部に光反射部が埋め込まれている請求項３に記載の試料調製装置。
【請求項５】
前記回転情報取得部は、前記回転情報として、前記回転子の所定時間当たりの回転数を取得する請求項１〜４のいずれかに記載の試料調製装置。
【請求項６】
前記回転情報取得部で取得された回転子の回転情報に基づいて、前記駆動部を制御する請求項１〜５のいずれかに記載の試料調製装置。
【請求項７】
前記取得された回転子の回転情報は、前記回転子の所定時間当たりの回転数であり、
前記回転子の回転数が所定の範囲内の回転数となるように前記駆動部を制御する請求項６に記載の試料調製装置。
【請求項８】
前記回転子の回転数が所定の閾値より小さいとき、前記駆動部の駆動力を上昇させる、請求項６又は７に記載の試料調製装置。
【請求項９】
前記回転子の回転数が所定の閾値より大きいとき、前記駆動部の駆動力を下降させる、請求項６〜８のいずれかに記載の試料調製装置。
【請求項１０】
前記駆動部は、前記回転子を磁気力により吸着する駆動用磁性体と、駆動用磁性体を回転させる駆動源とを備える、請求項１〜９のいずれかに記載の試料調製装置。
【請求項１１】
前記回転子により剥離された細胞を取得する細胞取得部と、
前記細胞取得部により取得された細胞と所定の試薬とから測定試料を調製する試料調製部と、
をさらに備える、請求項１〜１０のいずれかに記載の試料調製装置。
【請求項１２】
前記回転子を洗浄する洗浄部をさらに備える、請求項１〜１１のいずれかに記載の試料調製装置。
【請求項１３】
前記取得された回転子の回転情報は、前記回転子の所定時間当たりの回転数であり、
前記洗浄部は、前記回転子の回転数が所定の閾値より少ないときに当該回転子の洗浄を開始する請求項１２に記載の試料調製装置。
【請求項１４】
前記回転情報取得部は、装置起動時に前記回転子を回転させて当該回転子の回転情報を取得する請求項１〜１３のいずれかに記載の試料調製装置。
【請求項１５】
前記回転情報取得部は、前記回転子による細胞剥離時に当該回転子の回転情報を取得する請求項１〜１４のいずれかに記載の試料調製装置。
【請求項１６】
前記回転情報取得部は、調製された測定試料を用いた測定終了時に前記回転子を回転させて当該回転子の回転情報を取得する請求項１〜１５のいずれかに記載の試料調製装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図１４】
【公開番号】特開２０１１−１６４０８１（Ｐ２０１１−１６４０８１Ａ）
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−６６４０５（Ｐ２０１０−６６４０５）
【出願日】平成２２年３月２３日（２０１０．３．２３）
【出願人】（３９００１４９６０）シスメックス株式会社 (810)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月２３日（２０１０．３．２３）
【出願人】（３９００１４９６０）シスメックス株式会社 (810)
【Ｆターム（参考）】
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