阅读说明：本技术 细胞移动时的预处理方法和细胞移动装置 (pretreatment method for cell movement and cell movement device ) 是由 井爪洋平 坂本大 于 2018-03-08 设计创作，主要内容包括：一种细胞移动时的预处理方法,是使用具备细胞的拾取单元的细胞移动装置从包含不同尺寸的多个细胞的集合体拾取所需的细胞并使其移动到指定的移动目的地时的预处理方法,其包括：区分步骤,将所述集合体所含的所述多个细胞中的所述所需的细胞根据尺寸区分为至少两种细胞；以及,供给步骤,将进行了所述区分的细胞以各自被区分的状态供给到能够被所述拾取单元拾取的位置。(A pretreatment method for cell movement, which is a pretreatment method for picking up a desired cell from an aggregate including a plurality of cells of different sizes using a cell moving apparatus provided with a cell pickup unit and moving the cell to a predetermined destination, comprising: a distinguishing step of distinguishing the desired cell among the plurality of cells contained in the aggregate into at least two types of cells according to size; and a supplying step of supplying the cells subjected to the differentiation to a position where the cells can be picked up by the pickup unit in a state where the cells are differentiated from each other.)

细胞移动时的预处理方法和细胞移动装置

技术领域

本发明涉及一种使用具备细胞的拾取单元的细胞移动装置来拾取所需的细胞并使其移动到指定的移动目的地时的预处理方法以及应用该方法的细胞移动装置。

背景技术

在例如医疗、生物学研究的用途上，有时将单细胞、或由细胞三维地凝集而成的细胞凝集块、或从细胞的片断进行块化培养而成的细胞块(以下在本说明书中将它们仅称为细胞)收容于具有呈矩阵排列的孔(well)的微量滴定板(micro plate)的所述孔，以便进行观察、药效确认、检查或培养等处理作业。被收容于所述孔的细胞在具有能够收容细胞的保持凹部的碟形件上被分选。

即，在所述碟形件中散布有使用分注尖头分散于细胞悬浊液的细胞群。在此散布的细胞群包括多种多样的尺寸、形状的细胞。通过拍摄所述碟形件并实施图像处理等而从这些细胞中分选出适于所述处理作业的细胞。被选择的细胞通过能够进行该细胞的抽吸和排出的尖头从所述碟形件被拾取，并且被移动至所述微量滴定板并被排出到所述孔。对于所述细胞悬浊液，期望的是在其被散布于所述碟形件之前进行去除明显不适于所述处理作业的过大的尺寸和过小的尺寸的细胞的过滤。在专利文献1中提及了癌细胞的过滤。

细胞的例如对于检查对象物的感应性等属性有时因细胞的尺寸不同而大不相同。因此，期望以类似的尺寸的单位来进行所述处理作业，因而在所述拾取时要求进行尺寸分选的情况居多。在该情况下，如果将仅实施了去除过大和过小的尺寸的过滤的所述细胞悬浊液散布于所述碟形件，则在所述分选的作业中花费劳力和时间。即，虽然已去除了过大和过小的尺寸的细胞，但是所述细胞悬浊液内所含有的细胞的尺寸的参差大，即使例如通过图像处理来进行尺寸分选，在分选处理中也需要时间。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第5652809号公报

发明内容

本发明的目的在于提供一种使用具备细胞的拾取单元的细胞移动装置能够有效地移动所需的细胞的预处理方法以及应用该方法的细胞移动装置。

本发明的一个方面涉及的细胞移动时的预处理方法是使用具备细胞的拾取单元的细胞移动装置从包含不同尺寸的多个细胞的集合体拾取所需的细胞并使其移动到指定的移动目的地时的预处理方法，其包括：区分步骤，将所述集合体所含的所述多个细胞中的所述所需的细胞根据尺寸区分为至少两种细胞；以及，供给步骤，将进行了所述区分的细胞以各自被区分的状态供给到能够被所述拾取单元拾取的位置。

本发明的另一个方面涉及的细胞移动装置包括：所述细胞的拾取单元；移动单元，使所述拾取单元向指定方向移动；分选单元，从通过所述供给步骤供给的所述细胞中分选出作为移动对象的细胞；以及，输入部，受理所使用的所述过滤器的筛孔尺寸的输入；其中，所述分选单元基于针对具有与所输入的所述筛孔尺寸相应的尺寸的细胞而预先决定的分选基准，进行所述分选，所述拾取单元拾取所述分选单元所分选出的细胞，所述移动单元使拾取了所述细胞的所述拾取单元移动到指定的移动目的地。

附图说明

图1是概略性地表示本发明的实施方式所涉及的细胞移动装置的图。

图2是表示在进行利用所述细胞移动装置的细胞移动作业之前执行的细胞分注动作的图。

图3的(A)是所述细胞移动装置中所使用的分选容器所具备的碟形件的俯视图，图3的(B)是图3的(A)的IIIB-IIIB线剖视图。

图4的(A)是所述细胞移动装置中所使用的微量滴定板的立体图，图4的(B)是微量滴定板的剖视图。

图5是表示所述细胞移动装置的电气结构的框图。

图6的(A)是细胞过滤器的侧视图，图6的(B)是细胞过滤器的俯视下的平面图。

图7是用于说明使用所述细胞过滤器的细胞的过滤作业的图。

图8是表示本发明的实施方式所涉及的细胞移动时的预处理方法的过程的图。

图9是表示以往的细胞拾取作业的示意图。

图10是表示本实施方式的细胞拾取作业的示意图。

图11是表示变形例所涉及的细胞移动时的预处理方法的过程的图。

图12是表示从细胞移动时的预处理进行细胞拾取的作业的优选的例子的图。

图13是表示从细胞移动时的预处理进行细胞拾取的作业的优选的其它例子的图。

具体实施方式

下面，基于附图详细说明本发明的实施方式。在本发明所涉及的细胞移动时的预处理方法和细胞移动装置中，将来源于生物体的细胞、细胞块或细胞凝集块(球状体；spheroid)等设为移动对象物。例如来源于生物体的细胞凝集块是由数个至数十万个细胞凝集而形成的。因此，细胞凝集块的大小各种各样。活着的细胞所形成的细胞凝集块为大致球形，但是，如果构成细胞凝集块的细胞的一部分变质或者变成死细胞，则有时细胞凝集块的形状变形、或者密度变得不均匀。在生物关联技术、医药领域的实验中，使用细胞移动装置，该细胞移动装置利用尖头从被承载在分选台上的碟形件中的呈各种形状的多个细胞凝集块中拾取可用的细胞凝集块，并将其移动至微量滴定板。在微量滴定板中，对细胞凝集块执行观察、药效确认、检查、培养等各种处理。在以下的说明中，以包含如上所述的细胞凝集块的含义来简略地表述为细胞C。

[细胞移动装置的整体结构]

图1和图2是概略性地表示细胞移动装置S的整体结构的图。在此，例示了使细胞C在三个容器间移动的细胞移动装置S。细胞移动装置S包括：具有水平的载置面(上表面)的透光性的基台1；被配置于基台1的下方侧的摄像机单元5；以及被配置于基台1的上方侧的头部单元6。在基台1的第一载置位置P1载置有具备碟形件2的分选容器11，在第二载置位置P2载置有微量滴定板4(图1)。另外，在基台1的第三载置位置P3载置有分注容器14(图2)。摄像机单元5和头部单元6能够在X方向和Y方向(与图1和图2的纸面正交的方向)上移动。头部单元6具备：多个头部61，安装有为了移动细胞而进行细胞C的抽吸和排出的尖头12(拾取单元)；以及分注头部63，安装有为了分注细胞而进行细胞C的抽吸和排出的分注尖头13。头部61和分注头部63能够在Z方向上移动。

大致而言，细胞移动装置S从分注容器14抽吸包含大量的细胞C的细胞悬浊液LA，将该细胞悬浊液LA散布于分选容器11的碟形件2上(以上是分注动作)，从碟形件2上分选可用的细胞C，抽吸可用的细胞C并且将其排出到微量滴定板4(孔41)(以上是细胞移动动作)。图1示出了细胞移动装置S中的所述细胞移动动作的执行部分。图2是表示在进行图1的细胞移动动作之前执行的分注动作的图。在该分注动作时，应用本发明所涉及的细胞移动时的预处理方法。此外，在图1中，为了简化图示而省略了分注尖头13的记载。下面，说明细胞移动装置S的各部。

基台1是具有指定的刚性、且其局部或全部由透光性的材料形成的长方形的平板。优选的基台1是玻璃板。通过由如玻璃板那样的透光性材料形成基台1，能够利用被配置于基台1的下方的摄像机单元5经由基台1来拍摄被配置于该基台1的上表面的分选容器11(碟形件2)和微量滴定板4。

分注容器14是贮存包含大量的细胞C的细胞悬浊液LA的、上表面开口的容器。在该细胞悬浊液LA中包含有在分选容器11中作为分选对象的细胞C和不可避免地混入的夹杂物。

分选容器11是成为细胞C的移动起点的容器，其贮存培养基L，并且将细胞分选用的碟形件2以浸渍在培养基L中的状态保持。碟形件2是保持细胞C的板，在上表面具有多个能够将细胞C个别地收容并保持的保持凹部3。培养基L只要不会使细胞C的性状劣化则不特别限定，能够根据细胞C的种类来适当选定。

分选容器11在其上表面侧具备矩形的上部开口11H。上部开口11H是用于投入细胞C以及拾取被分选的细胞C的开口。碟形件2被配置于上部开口11H的下方。分选容器11和碟形件2使用由透光性的树脂材料、玻璃制成的构件。这是为了能够利用被配置于分选容器11的下方的摄像机单元5来观察被承载于碟形件2的细胞C。

从分注尖头13对分选容器11注入呈被分散在细胞悬浊液LA中的状态的多个细胞C。分注尖头13在第三载置位置P3从贮存包含多量的细胞C的细胞悬浊液LA的分注容器14抽吸细胞悬浊液LA并将其保持在该分注尖头13内。之后，分注尖头13移动到分选容器11的上空位置(第一载置位置P1)，经由上部开口11H而到达碟形件2的上表面。然后，在分注尖头13的顶端开口部t浸渍在分选容器11的培养基L中的状态下，被保持在分注尖头13内的细胞悬浊液LA中分散的细胞C被排出到碟形件2上。在此，细胞悬浊液LA在散布于碟形件2之前被进行去除明显不适于检查等用途的过大的尺寸和过小的尺寸的细胞C的过滤(预处理)。关于这一点，稍后详细说明。

说明碟形件2的详细构造。图3的(A)是碟形件2的俯视图，图3的(B)是图3的(A)的IIIB-IIIB线剖视图。碟形件2具备碟形件主体20以及形成于该碟形件主体20的多个保持凹部3。碟形件主体20由具有指定的厚度的平板状的构件构成，具有上表面21和下表面22。保持凹部3在上表面21侧具有细胞C的接受开口(开口部31)。碟形件2浸渍在分选容器11内的培养基L中。详细地说，在碟形件主体20的上表面21浸渍在分选容器11内的培养基L中而下表面22相对于分选容器11的底板隔有间隔的状态下被保持于分选容器11内(参照图1)。

各保持凹部3包括开口部31、底部32、筒状的壁面33、孔部34以及交界部35。在本实施方式中，示出了俯视时呈正方形的保持凹部3排列成矩阵状的例子。开口部31是设置于上表面21的正方形的开口，具有容许分选用的尖头12的顶端开口部t进入的尺寸。底部32位于碟形件主体20的内部的靠近下表面22的位置。底部32是去向中心(所述正方形的中心)而平缓地向下倾斜的倾斜面。筒状的壁面33是从开口部31去向底部32而沿竖直下方延伸的壁面。孔部34是竖直地贯通底部32的所述中心与下表面22之间的贯通孔。交界部35位于上表面21，其是成为各保持凹部3的开口缘的部分，且是划分保持凹部3彼此的棱线。

各保持凹部3的底部32和筒状的壁面33划分收容细胞C的收容空间3H。收容空间3H一般被设计成收容一个细胞C。孔部34是为了从收容空间3H中释放期望尺寸以外的小细胞、夹杂物而设置的。因此，孔部34的尺寸被选择为不能使期望尺寸的细胞C通过而使期望的尺寸以外的小细胞、夹杂物通过的尺寸。由此，作为分选对象的细胞C被捕获到保持凹部3，另一方面，夹杂物等从孔部34落到分选容器11的底板。

返回到图1，微量滴定板4是成为细胞C的移动目的地的容器，具有供细胞C排出的多个孔41。孔41是在微量滴定板4的上表面开口的有底的孔。在一个孔41中与培养基L一起***需个数(通常是1个)的细胞C。微量滴定板4也使用由透光性的树脂材料、玻璃制成的构件。这是为了能够利用被配置于微量滴定板4的下方的摄像机单元5来观察被承载于孔41的细胞C。

图4的(A)是表示微量滴定板4的一例的立体图。微量滴定板4包括板主体40以及在该板主体40中排列成矩阵状的多个孔41。在排出细胞C时，尖头12的顶端开口部t进入孔41，因此各孔41具有充裕地容许尖头12进入的开口直径。

市场上出售的微量滴定板存在基准尺寸。基准微量滴定板具备指定的纵向×横向尺寸(纵向85.48mm×横向127.76mm)，具有指定数量的孔。一般的孔数是24×16个(384孔)，这些孔按指定的间距呈矩阵排列。

图4的(B)是384孔的微量滴定板4的剖视图。如图所示，在微量滴定板4的长边方向上，24个孔41按均等的孔间距排列(在短边方向上16个)。

摄像机单元5将被保持于分选容器11或微量滴定板4的细胞C的图像从它们的下表面侧进行摄像，具备透镜部51和摄像机主体52。透镜部51是光学显微镜中所使用的物镜，包括使指定倍率的光像成像的透镜组和收容该透镜组的透镜镜筒。摄像机主体52具备如CCD图像传感器那样的摄像元件。透镜部51使摄像对象物的光像成像于所述摄像元件的受光面。

头部单元6是为了使细胞悬浊液LA从分注容器14移动到分选容器11、以及使细胞C从碟形件2移动到微量滴定板而设置的，包括多根头部61和一根分注头部63以及装配它们的头部主体62。在各头部61的顶端安装有进行细胞C的抽吸和排出的尖头12(拾取单元)。在分注头部63的顶端安装有上述的分注尖头13。头部主体62将头部61和分注头部63以能够在+Z和-Z方向上升降的方式保持。如上所述，头部单元6能够在XY方向上移动，因此作为使尖头12和分注尖头13向指定方向移动的移动单元发挥功能。

头部61和分注头部63由附设有负压产生机构的中空的杆构成。在头部61和分注头部63的中空部内例如搭载活塞机构，通过该活塞机构的动作来对尖头12的顶端开口部t或分注尖头13的顶端开口部t赋予抽吸力和排出力。在头部主体62中内置有所述活塞机构的动力部以及使头部61和分注头部63在上下方向上移动的升降机构及其动力部(下述的头部驱动部65)。

[细胞移动装置的电气结构]

图5是表示细胞移动装置S的电气结构的框图。细胞移动装置S具备对头部单元6的移动、头部61和分注头部63的升降、细胞C的抽吸和排出动作以及摄像机单元5的移动和摄像动作等进行控制的控制部7。另外，细胞移动装置S具备作为使摄像机单元5进行水平移动的机构的摄像机轴驱动部53、作为使头部单元6进行水平移动的机构的头部单元轴驱动部64(移动单元)、作为使头部61和分注头部63升降的机构以及进行抽吸和排出动作的机构的头部驱动部65，还具备显示部54和输入部55。

摄像机轴驱动部53包括使摄像机单元5沿着导轨5G进行水平移动的驱动马达。优选的方式是如下方式：沿着导轨5G铺设滚珠丝杠，在与该滚珠丝杠螺纹结合的螺母构件处安装摄像机单元5，所述驱动马达使所述滚珠丝杠进行正向旋转或反向旋转，由此使摄像机单元5移动到目标位置。

头部单元轴驱动部64包括使头部单元6(头部主体62)沿着导轨6G移动的驱动马达。优选的方式是如下方式：具备滚珠丝杠和螺母构件，所述驱动马达使所述滚珠丝杠进行正向旋转或反向旋转。此外，在使头部主体62在XY这两个方向上移动的情况下，使用沿着导轨6G的第一滚珠丝杠(X方向)以及被搭载于在与第一滚珠丝杠螺纹结合的第一螺母构件处安装的移动板的第二滚珠丝杠(Y方向)。在该情况下，头部主体62安装于与第二滚珠丝杠螺纹结合的第二螺母构件(摄像机轴驱动部53也同样)。

头部驱动部65是用于所述升降机构的动力部、用于驱动所述活塞机构的动力部(例如马达)，内置于头部主体62。所述升降机构使头部61或分注头部63在使头部61或分注头部63从头部主体62向下方伸出的下降位置与使它们的大部分被收容于头部主体62的上升位置之间上下移动。活塞机构的动力部通过使被配置于头部61或分注头部63内的活塞构件升降，来在尖头12或分注尖头13的顶端开口部t产生抽吸力和排出力。

显示部54由液晶显示器等构成，显示由摄像机单元5拍摄的图像、由控制部7进行了图像处理等的图像等。

输入部55由键盘、触摸面板、或与其它通信设备进行数据通信的通信部等构成，受理来自用户的操作信息、各种数据的输入。在本实施方式中，输入部55还作为在进行分注动作时受理在将所需的细胞C根据尺寸进行区分的区分工序中使用的过滤器的筛孔尺寸的输入的输入部发挥功能。

控制部7由微型计算机等构成，通过执行指定的程序，以具备轴控制部71(移动单元的一部分)、头部控制部72(拾取单元的一部分)、摄像控制部73、图像存储器74、图像处理部75(分选单元的一部分)、分选部76(分选单元的一部分)以及存储部77的方式发挥功能。

轴控制部71控制头部单元轴驱动部64的动作。即，轴控制部71通过控制头部单元轴驱动部64，来使头部单元6移动到水平方向的指定的目标位置。关于分注头部63(分注尖头13)在分注容器14与分选容器11之间的移动、头部61(尖头12)在分选容器11与微量滴定板4之间的移动、相对于碟形件2的保持凹部3的在竖直上空中的定位以及相对于作为排出对象的微量滴定板4的孔41的在竖直上空中的定位等，通过轴控制部71对头部单元轴驱动部64的控制来实现。

头部控制部72控制头部驱动部65。头部控制部72通过控制头部驱动部65的用于所述升降机构的动力部，使作为控制对象的头部61或分注头部63朝向指定的目标位置升降。另外，头部控制部72通过控制针对作为控制对象的头部61或分注头部63的所述活塞机构的动力部，在指定的定时在尖头12或分注尖头13的顶端开口部t产生抽吸力或排出力。

摄像控制部73控制摄像机轴驱动部53，来控制使摄像机单元5沿着导轨5G移动的动作。另外，摄像控制部73控制摄像机单元5对碟形件2或微量滴定板4的摄像动作。

图像存储器74由所述微型计算机所具备的存储区域、外部存储器等构成，暂时性地保存由摄像机单元5获取的图像数据。

图像处理部75对由摄像机单元5拍摄并保存在图像存储器74中的图像数据进行图像处理。图像处理部75基于被分注细胞C后的碟形件2的图像，使用图像处理技术来进行在图像上对碟形件2上的细胞C的存在进行识别的处理、对细胞C的分布进行识别的处理、对识别出的细胞C的尺寸、形状、色调等进行识别的处理等。

分选部76基于预先决定的分选基准进行作为移动对象的细胞C的分选、即从碟形件2向微量滴定板4移动的细胞C的分选。分选对象是通过图像处理部75确定了尺寸、形状、色调等的存在于碟形件2上的细胞C。期望的是，在进行上述分选时，参照输入部55所受理的后述的细胞过滤器8的筛孔尺寸。

存储部77存储细胞移动装置S中的各种设定值、数据。除此以外，存储部77还存储与细胞C的每一尺寸的分选基准有关的数据。细胞C有时因其尺寸的不同而导致好坏判定的基准不同，期望的是按尺寸具备例如根据机器学习的结果得到的分选基准。分选部76在进行上述分选时，读出存储部77中保存的分选基准，进行指定的判定处理。所述筛孔尺寸能够被用作该读出的契机。

[细胞移动装置的动作]

接着，使用图1和图2说明使用本实施方式所涉及的细胞移动装置S的细胞移动方法。首先，执行准备所需的设备的工序。在头部单元6的可移动范围内的预先决定的第一至第三载置位置P1至P3分别载置分选容器11、微量滴定板4以及分注容器14。向分注容器14注入被实施了从包含利用培养容器等培养的细胞的细胞悬浊液中过滤出所需尺寸的细胞C的预处理(稍后详细说明)的细胞悬浊液LA。

首先，执行细胞C的分注动作。轴控制部71控制头部单元轴驱动部64，从而如图2所示，在分注头部63处安装有分注尖头13的头部单元6移动到分注容器14的上空。接着，头部控制部72控制头部驱动部65，从而分注头部63下降，分注尖头13的顶端开口部t浸渍到分注容器14的细胞悬浊液LA。在该状态下，头部驱动部65在分注头部63产生抽吸力，细胞悬浊液LA被抽吸到分注尖头60内。

之后，分注头部63上升，并且头部单元6移动到分选容器11的上空位置。分注头部63再次下降，分注尖头13的顶端开口部t经由分选容器11的上部开口11H而到达碟形件2的上表面21。然后，在顶端开口部t浸渍在分选容器11内的培养基L中的状态下，被保持在分注尖头13内的细胞悬浊液LA被排出。也就是说，细胞C散布于碟形件2上。

接着，执行细胞C的分选动作。摄像控制部73控制摄像机轴驱动部53，来使摄像机单元5沿着导轨5G移动到分选容器11的下方。然后，摄像控制部73控制摄像机单元5，来拍摄被承载于碟形件2中的细胞C(图1)。所获取的图像数据暂时性地保存在图像存储器74中，并且由图像处理部75实施指定的图像处理。之后，由分选部76进行分选出作为移动对象的细胞C(优质的细胞C)的判定。被分选的细胞C作为尖头12的拾取对象来处理，其坐标位置被求出。

接着，执行细胞移动动作。轴控制部71控制头部单元轴驱动部64，来使在头部61处安装有尖头12的头部单元6移动到分选容器11的上空。然后，头部控制部72控制头部驱动部65，从而头部61下降，尖头12的顶端开口部t经由上部开口1H而到达碟形件2的上表面。此时，表示移动对象的细胞C的位置的XYZ坐标信息被提供给轴控制部71和头部控制部72，从而尖头12到达承载有该细胞C的保持凹部3。

然后，头部驱动部65在头部61产生抽吸力。由此，目标的细胞C与培养基L一起从碟形件2(保持凹部3)被抽吸到尖头12内(细胞C的拾取)。之后，头部61上升，并且头部单元6移动到微量滴定板4的上空位置(使拾取单元移动到指定的移动目的地)。

当头部单元6到达微量滴定板4的上空时，直到尖头12的顶端开口部t进入微量滴定板4的孔41为止头部61再次下降。然后，头部驱动部65在头部61产生排出力，从而尖头12内的细胞C被排出到孔41内。这些细胞C的排出状况是通过摄像机单元5对微量滴定板4的摄像来确认的。

[细胞移动时的预处理方法]

接着，说明在使用如上所述的具备尖头12的细胞移动装置S来从碟形件2拾取所需的细胞C并使其移动到微量滴定板4时进行的预处理方法。此处的预处理是如下处理：从作为包含不同尺寸的多个细胞C、夹杂物的集合体的细胞悬浊液LA中过滤出仅包含具有所需的尺寸的细胞C的细胞悬浊液LA，并将其供给到分注容器14。

<关于细胞过滤器>

在所述过滤中例如使用图6所示的细胞过滤器8。图6的(A)是细胞过滤器8的侧视图，图6的(B)是细胞过滤器8的俯视下的平面图。细胞过滤器8包括圆筒状的框架81以及贴附于该框架81的过滤器膜82。

框架81具备作为在周向上排列的纵肋的多个侧肋811以及将这些侧肋811的下端连接的圆环状的基肋812。在侧肋811的上端侧附设有凸缘部83。在侧肋811间存在开口部813。在基肋812的内侧也存在开口部。过滤器膜82是具有作为微小开口的筛孔的膜，以覆盖开口部813的方式贴附于框架81。关于过滤器膜82的筛孔尺寸，根据要过滤的细胞C的尺寸来选择。作业者利用突出设置于凸缘部83的握紧部84来操纵该细胞过滤器8。

图7是用于说明使用细胞过滤器8的细胞C的过滤作业的图。在进行过滤时，准备由上端开口的筒状的容器构成的管85以及贮存从细胞培养器取出的细胞悬浊液LA的壶86。细胞过滤器8以使凸缘部83被支承于管85的上端的方式嵌入于管85。然后，细胞悬浊液LA从壶86自细胞过滤器8的上表面开口被注入。

于是，包含具有能够通过过滤器膜82的筛孔的尺寸的细胞C的细胞悬浊液LA被贮存到管85。如果将细胞过滤器8用作去除不要的细胞C的用途，则贮存在管85中的细胞悬浊液LA直接被供给到分注容器14。另一方面，如果将细胞过滤器8用作捕获所需的细胞C的用途，则取出无法通过过滤器膜82而被捕获到细胞过滤器8的细胞C并使其分散于细胞培养液后供给到分注容器14。

<预处理的具体例>

图8是表示本发明的实施方式所涉及的细胞移动时的预处理方法的过程的图。预处理方法包括第一去除工序、第二去除工序、区分工序以及供给工序。在图8中，用阶段A1至A4的空心的格表示各工序中的细胞悬浊液LA的状态。各个格的纵向的长度表示包含在细胞悬浊液LA中的细胞C的尺寸(直径)的参差。图8示出了例如刚培养后的阶段A1的细胞悬浊液LA包含具有尺寸超过0μm且250μm以下的范围的尺寸的大量的细胞C。

阶段A1的细胞悬浊液LA是被分散有尺寸的参差范围大的细胞C、且还包含夹杂物等的细胞悬浊液(相当于本发明的“集合体”)。为了从该阶段A1的细胞悬浊液LA中提取具有所需的尺寸的细胞(所需的细胞)，执行第一去除工序和第二去除工序。所需的细胞是具有在微量滴定板4中作为检查等的对象的尺寸的细胞C，是具有超过预先决定的最小尺寸(在此设为40μm)、并且小于预先决定的最大尺寸(在此设为100μm)的尺寸的细胞C。

在第一去除工序中，进行从阶段A1的细胞悬浊液LA中去除所述最小尺寸(40μm)以下的细胞和夹杂物等的过滤。因此，在第一去除工序中，使用筛孔尺寸为40μm的细胞过滤器8。具体地说，筛孔尺寸＝40μm的细胞过滤器8被嵌入于管85，在壶86中收容阶段A1的细胞悬浊液LA。

接着，从壶86向配备有细胞过滤器8(40μm)的管85注入细胞悬浊液LA。然后，取出被捕获到该细胞过滤器8的细胞，将其分散于细胞培养液等，来获得阶段A2的细胞悬浊液LA。被细胞过滤器8过滤而贮存在管85中的细胞悬浊液LA被废弃。

在第二去除工序中，进行从阶段A2的细胞悬浊液LA中去除所述最大尺寸(100μm)以上的细胞C的过滤。因此，在第二去除工序中，使用筛孔尺寸为100μm的细胞过滤器8。具体地说，筛孔尺寸＝100μm的细胞过滤器8被嵌入于管85，在壶86中收容阶段A2的细胞悬浊液LA。

接着，从壶86向配备有细胞过滤器8(100μm)的管85注入细胞悬浊液LA。然后，取出通过该细胞过滤器8而贮存在管85中的细胞悬浊液LA，来获得阶段A3的细胞悬浊液LA。被捕获到细胞过滤器8的细胞C被废弃。该阶段A3的细胞悬浊液LA成为仅包含作为向微量滴定板4移动的移动对象的所需的细胞C、在本实施方式中是仅包含40μm至100μm的尺寸的细胞C的细胞悬浊液。此外，第一、第二去除工序的执行顺序是任意的，也可以与图8的例子相反地在第一去除工序之前先执行第二去除工序。

在以往的细胞移动时的预处理方法中，在获得了该阶段A3的细胞悬浊液LA的阶段，结束预处理。也就是说，阶段A3的细胞悬浊液LA被注入到分注容器14。与此相对，在本实施方式中，对阶段A3的细胞悬浊液LA进一步执行区分工序。在区分工序中，进行将包含在阶段A3的细胞悬浊液LA中的所需的细胞C根据尺寸区分为两种尺寸的细胞的过滤。在此，示出区分为40μm至70μm(第一尺寸)的细胞C和70μm至100μm(第二尺寸)的细胞C的例子。

为了进行上述区分，在区分工序中，使用筛孔尺寸为70μm的细胞过滤器8，以使所述第一尺寸的细胞C通过而不使所述第二尺寸的细胞C通过。具体地说，筛孔尺寸＝70μm的细胞过滤器8被嵌入于管85，在壶86中收容阶段A3的细胞悬浊液LA。接着，从壶86向配备有细胞过滤器8(70μm)的管85注入该细胞悬浊液LA。

然后，取出被捕获在该细胞过滤器8中的细胞C，将其分散于细胞培养液等，来获得仅包含70μm至100μm的尺寸的细胞C的阶段A41的细胞悬浊液LA。另外，取出通过该细胞过滤器8而贮存在管85中的细胞悬浊液LA，来获得仅包含40μm至70μm的尺寸的细胞C的阶段A42的细胞悬浊液LA。

之后，进行如下供给工序：将被区分为阶段A41的细胞悬浊液LA和阶段A42的细胞悬浊液LA的细胞C以各自被区分的状态供给到能够被尖头12拾取的位置。在本实施方式中，该供给工序由将阶段A41、A42的细胞悬浊液LA分别注入到各自不同的分注容器14的工序和从这些分注容器14分别分注到不同的碟形件2A、2B的工序构成。

被注入了阶段A41、A42的细胞悬浊液LA的分注容器14依次载置于基台1的第三载置位置P3，或者同时并置。然后，通过分注尖头13从各分注容器14个别地抽吸阶段A41、A42的细胞悬浊液LA，并将其移动到碟形件2A、2B的上空(第一载置位置P1)之后分别进行分注。碟形件2A、2B既可以是配备于各自不同的分选容器11的独立的碟形件，也可以将在一个碟形件2中彼此隔离的区域用作碟形件2A、2B。

[执行区分工序的优点]

在本实施方式中，对阶段A3的细胞悬浊液LA进一步执行上述的区分工序。说明执行该区分工序的优点。图9是表示伴有比较例的预处理方法的细胞拾取作业的示意图。在比较例中，阶段A3的细胞悬浊液LA被分注到分注容器14。因此，在碟形件2中散布有40μm至100μm的尺寸的细胞C，在利用尖头12进行拾取时，需要从这些细胞C中分选出移动对象的细胞C。

例如，设想如下情况：从阶段A3的细胞悬浊液LA中，将具有80μm±5μm的尺寸的优质的细胞C从碟形件2拾取并移动到微量滴定板4A，将具有50μm±5μm的尺寸的优质的细胞C从碟形件2拾取并移动到微量滴定板4B(其余废弃)。在该情况下，在比较例中，需要进行从散布有40μm至100μm的大范围的尺寸的细胞C的碟形件2分选出80μm等级的优质的细胞C和50μm等级的优质的细胞C的处理。

作为自动分选细胞C的好坏的有效的手段之一，能够例举机器学习的方法。在该机器学习中，例如大量地分析细胞C的图像的样本数据，构建判断是否为优质的细胞的算法。但是，是否为优质的细胞的分选基准有时因细胞C的尺寸不同而不同。例如，在上述的80μm等级的细胞C和50μm等级的细胞C中，所述分选基准不同。因此，如果想要以大范围的尺寸的细胞为对象来进行机器学习，则需要庞大的样本数据，产生算法的构建困难、乃至需要大量的处理时间之类的问题。根据比较例，需要以40μm至100μm的尺寸的细胞C为对象进行样本数据的分析来作出作为分选基准的算法，因此在机器学习的引入中伴有困难性。

图10是示意性地表示伴有本实施方式的预处理方法的细胞拾取作业的图。在本实施方式中，通过所述区分工序，阶段A3的细胞悬浊液LA根据尺寸而被区分为至少两种细胞悬浊液LA。即，阶段A3的细胞悬浊液LA至少被区分为包含具有大的尺寸的细胞群的阶段A41的细胞悬浊液LA和包含具有小的尺寸的细胞群的阶段A42的细胞悬浊液LA这两种，以这样被区分的状态分别经过分注容器14供给到微量滴定板4A、4B。

因此，能够对抑制了细胞尺寸的参差的细胞群执行利用细胞移动装置S的包括细胞分选作业的拾取动作。例如在利用筛孔尺寸为70μm的细胞过滤器8对阶段A3的细胞悬浊液LA进行了区分工序(过滤)的情况下，上述的80μm等级的细胞C和50μm等级的细胞C的分选作业明显变得容易。即，从被分注了包含70μm至100μm的细胞C的阶段A41的细胞悬浊液LA的碟形件2A分选出80μm等级的优质的细胞C，从被分注了包含40μm至70μm的细胞C的阶段A42的细胞悬浊液LA的碟形件2B分选出50μm等级的优质的细胞C即可。因此，在引入机器学习的方法来进行细胞的分选的情况下，由于细胞尺寸的参差小，因而能够利用比较少的样本数据数获得准确的分选基准，能够简化处理。

[其它实施方式的说明]

<区分工序的变形例>

在图8中示出了在区分工序中阶段A3的细胞悬浊液LA被区分为阶段A41、A42的细胞悬浊液LA这两种的例子。在区分工序中，也可以将阶段A3的细胞悬浊液LA区分为三种或其以上。图11是表示变形例所涉及的细胞移动时的预处理方法的过程的图。

在图11的预处理方法中，第一、第二去除工序与图8的例子相同，但是在区分工序中，进行将包含在阶段A3的细胞悬浊液LA中的所需的细胞C根据尺寸区分为三种细胞的过滤。在此，示出了区分为80μm至100μm的细胞C、60μm至80μm的细胞C以及40μm至60μm的细胞C这三种的例子。在该情况下，作为细胞过滤器8，使用筛孔尺寸为60μm、80μm的两种细胞过滤器。

示出具体的区分作业的一例，首先，筛孔尺寸＝80μm的细胞过滤器8被嵌入于管85，在壶86中收容阶段A3的细胞悬浊液LA。接着，从壶86向配备有细胞过滤器8(80μm)的管85注入该细胞悬浊液LA。然后，取出被捕获在该细胞过滤器8中的细胞C，将其分散于细胞培养液等，来获得仅包含80μm至100μm的尺寸的细胞C的阶段A41的细胞悬浊液LA。

然后，取出通过该细胞过滤器8而贮存在管85中的细胞悬浊液LA，来获得仅包含40μm至80μm的尺寸的细胞C的细胞悬浊液LA。接着，筛孔尺寸＝60μm的细胞过滤器8被嵌入于管85，在壶86中收容包含40μm至80μm的尺寸的细胞C的细胞悬浊液LA。从壶86向配备有细胞过滤器8(60μm)的管85注入该细胞悬浊液LA。

然后，取出被捕获在该细胞过滤器8中的细胞C，将其分散于细胞培养液等，来获得仅包含60μm至80μm的尺寸的细胞C的阶段A42的细胞悬浊液LA。另外，取出通过该细胞过滤器8而贮存在管85中的细胞悬浊液LA，来获得仅包含40μm至60μm的尺寸的细胞C的阶段A43的细胞悬浊液LA。获得的阶段A41、A42、A43的细胞悬浊液LA分别被分注到不同的碟形件2A、2B、2C。

<对于筛孔尺寸的控制的使用例>

本实施方式的细胞移动装置S具备受理来自用户的各种数据的输入的输入部55(图5)。也可以使该输入部55受理在所述区分工序中使用的细胞过滤器8的筛孔尺寸的输入，将其用作分选部76中的细胞C的分选基准。

如果使用之前的图8的例子，则阶段A41的细胞悬浊液LA是利用筛孔尺寸为70μm和100μm的两种细胞过滤器8获得的细胞悬浊液LA。在该情况下，用户对输入部55输入筛孔尺寸＝70μm、100μm这样的数据。分选部76自动设定细胞尺寸(直径)＝70μm至100μm这样的条件来作为细胞C的分选基准之一。并且，分选部76从存储部77读出关于70μm至100μm的尺寸的细胞C设定的其它分选基准(基于机器学习的算法等)。然后，如果阶段A41的细胞悬浊液LA被分注到碟形件2A，则分选部76对摄像机单元5所拍摄的被承载于该碟形件2A中的细胞C的各个图像应用上述的分选基准来进行各细胞C的好坏判定。由此，能够谋求细胞移动作业的效率化。

除上述以外，还可以设为：输入部55还受理作为移动对象的细胞C的尺寸的上限和下限的至少一方的输入，分选部76将所输入的细胞C的尺寸的上限或下限作为所述分选基准的要素来处理。在此，期望的是，在输入到输入部55的所述尺寸的上限或下限与之前输入的细胞过滤器8的筛孔尺寸矛盾时，使分选部76不受理所述尺寸的上限和下限的至少一方的输入。

参照图12来说明具体例。图12是表示从细胞移动时的预处理进行细胞拾取的作业的优选的例子的图。与图8的例子同样地，假设在第一、第二去除工序中使用筛孔尺寸＝40μm、100μm的细胞过滤器8来获得阶段A3的细胞悬浊液LA，进一步在区分工序中使用筛孔尺寸＝70μm的细胞过滤器8来获得阶段A41、A42的细胞悬浊液LA。然后，假设将阶段A41的细胞悬浊液LA分注到分选容器11的碟形件2。在此，假设想要移动到微量滴定板4的细胞C、也就是说作为拾取对象的细胞C的尺寸为80μm至90μm。

在该情况下，如上述的例子那样，输入部55受理来自用户的为了获得阶段A41的细胞悬浊液LA而使用的细胞过滤器8的筛孔尺寸＝70μm、100μm这样的数据的输入。进一步地，输入部55受理作为拾取对象的细胞C的尺寸＝80μm至90μm这样的数据的输入。然后，分选部76自动设定细胞尺寸＝80μm至90μm这样的条件来作为细胞C的分选基准之一，而且从存储部77读出关于80μm至90μm的尺寸的细胞C设定的其它分选基准，来设定指定的选定基准。

在此，有可能发生如下情况：用户针对拾取对象的细胞尺寸进行了与之前输入的筛孔尺寸(70μm、100μm)矛盾的输入。例如是用户对输入部55输入了拾取对象的细胞尺寸的上限＝50μm、下限＝40μm等的情况。在该情况下，分选部76不受理这样的输入，例如在显示部54上显示错误消息等，来促使用户重新输入。

如果筛孔尺寸和拾取对象的细胞尺寸无矛盾地输入到输入部55，则分选部76基于与拾取对象的细胞尺寸(80μm至90μm)相应的分选基准进行细胞C的好坏判定。然后，被分选作为移动对象的细胞C通过尖头12从分选容器11被抽吸并移动到微量滴定板4。

<碟形件和微量滴定板的变形例>

图13是表示从细胞移动时的预处理进行细胞拾取的作业的优选的其它例子的图。在此，示出如下例子：准备被分注细胞C的多个碟形件2A至2D，在微量滴定板4中，按每个碟形件2A至2D分配有孔41。

在分选容器11中安装有4张碟形件2A至2D。这些碟形件2A至2D浸渍在分选容器11内的培养基L中(参照图1)，但是通过划分壁等被彼此隔离。碟形件2A至2D中被分注有不同尺寸的细胞C。即，应用筛孔尺寸各不相同的细胞过滤器8A、8B、8C、8D来获得的细胞悬浊液LA分别被分注到配置有碟形件2A、2B、2C、2D的分区。

微量滴定板4所具备的多个孔41预先被决定分配作为从各碟形件2A至2D分别拾取的细胞C的移动目的地。即，如从碟形件2A拾取的细胞C要移动到微量滴定板4的第一行的孔41、从碟形件2B拾取的细胞C要移动到第二行的孔41这样预先进行分配。

然后，通过尖头12从各碟形件2A至2D被拾取的细胞C被排出到多个孔41中的分别被分配给进行了拾取的碟形件2A至2D的孔41。由此，能够使所需的细胞C以被区分了它们的尺寸的状态、或者能够识别细胞C的尺寸的差异的状态移动到孔41。因此，能够使之后的微量滴定板4中的各种处理作业根据细胞尺寸来适当地执行。

另外，如上所述的具体的实施方式主要包含具有以下构成的发明。

本发明的一个方面涉及的细胞移动时的预处理方法是使用具备细胞的拾取单元的细胞移动装置从包含不同尺寸的多个细胞的集合体拾取所需的细胞并使其移动到指定的移动目的地时的预处理方法，其包括：区分步骤，将所述集合体所含的所述多个细胞中的所述所需的细胞根据尺寸区分为至少两种细胞；以及，供给步骤，将进行了所述区分的细胞以各自被区分的状态供给到能够被所述拾取单元拾取的位置。

根据该预处理方法，所需的细胞根据尺寸区分为至少两种细胞。由此，所需的细胞被区分为具有大的尺寸的细胞群和具有小的尺寸的细胞群这至少两种。而且，上述所需的细胞以各自被区分的状态供给到所述拾取的位置。因此，可以对所述被区分的状态的细胞群执行用后述的所述细胞移动装置进行包含细胞分选作业的拾取动作。即，由于可以对抑制了细胞的尺寸参差的细胞群执行拾取动作，因此，可以缩短作业时间。

在所述的预处理方法，优选，所述所需的细胞是具有超过预先决定的最小尺寸的尺寸的细胞，该预处理方法还包括：第一去除步骤，从所述集合体中去除所述最小尺寸以下的细胞。

而且，优选，所述所需的细胞是具有小于预先决定的最大尺寸的尺寸的细胞，该预处理方法还包括：第二去除步骤，从所述集合体中去除所述最大尺寸以上的细胞。

根据这些预处理方法，可以通过第一、第二去除步骤，从所述集合体中去除过大尺寸的细胞、以及过小尺寸的细胞。由此，可以从所述集合体中仅提取所述所需的细胞。因此，通过执行所述区分步骤，可以将所需尺寸范围内的多个细胞更可靠地区分为至少两种细胞。

在所述的预处理方法，优选，所述集合体是分散有不同尺寸的多个细胞的细胞悬浊液，在所述区分步骤中，使用使第一尺寸的细胞通过而不使大于所述第一尺寸的第二尺寸的细胞通过的过滤器。

根据该预处理方法，可以利用所述过滤器效率良好地执行与所述区分步骤的所述所需的细胞的尺寸相对应的区分作业。

在所述的预处理方法，优选，在所述第二去除步骤中，使用筛孔尺寸为100μm的过滤器，在所述区分步骤中，使用筛孔尺寸为70μm的过滤器。

作为细胞过滤用的过滤器，筛孔尺寸为70μm、100μm的过滤器作为廉价的多用途产品而存在。通过使用这样的过滤器，可以从所述集合体包含的细胞中在所述第二去除步骤去除100μm以上尺寸的细胞，并将未达到100μm的细胞群区分为未达到70μm的尺寸和在70μm至100μm尺寸之间的两种细胞。

在所述的预处理方法，优选，在所述第一去除步骤中，使用筛孔尺寸为40μm的过滤器，在所述第二去除步骤中，使用筛孔尺寸为100μm的过滤器，在所述区分步骤中，使用筛孔尺寸为70μm的过滤器。

作为细胞过滤用的过滤器，除了上述的筛孔尺寸以外，筛孔尺寸为40μm的过滤器作为廉价的多用途产品而存在。通过使用这样的过滤器，可以从所述集合体包含的细胞中在所述第一去除步骤去除未达到40μm尺寸的细胞，在所述第二去除步骤去除100μm以上尺寸的细胞。进一步在所述区分步骤，将40μm至100μm的细胞群区分为在40μm至70μm尺寸之间和在70μm至100μm尺寸之间的两种细胞。

本发明的另一个方面涉及的细胞移动装置是在应用了上述的细胞移动时的预处理方法后而使用的细胞移动装置，其包括：所述细胞的拾取单元；移动单元，使所述拾取单元向指定方向移动；分选单元，从通过所述供给步骤供给的所述细胞中分选出作为移动对象的细胞；以及输入部，受理所使用的所述过滤器的筛孔尺寸的输入；其中，所述分选单元根据针对具有与所输入的所述筛孔尺寸相应的尺寸的细胞而预先决定的分选基准，进行所述分选，所述拾取单元拾取所述分选单元所分选出的细胞，所述移动单元使拾取了所述细胞的所述拾取单元移动到指定的移动目的地。

根据该细胞移动装置，所述分选单元根据针对具有与所输入的所述筛孔尺寸相应的尺寸的细胞而预先决定的分选基准，进行所述分选。在此，基于执行所述分选步骤，细胞的尺寸已经基本一致，因此，所述分选基准不用以宽范围尺寸的细胞作为对象便可。例如，在引入机器学习的方法来进行细胞的分选的情况下，由于细胞尺寸的参差小，因此能够利用比较少的样本数据数获得准确的分选基准，能够简化处理。

在所述的细胞移动装置，优选，所述输入部还受理作为移动对象的细胞的尺寸的上限和下限的至少一方的输入，所述分选单元将所述尺寸的上限或下限作为所述分选基准的要素来处理，所述输入部在所述尺寸的上限或下限与所述筛孔尺寸矛盾时，不受理所述尺寸的上限和下限的至少一方的输入。

根据该细胞移动装置，当存在所述矛盾时，所述输入部不受理所述尺寸的上限或下限的输入。为此，除了细胞尺寸的参差基于被输入的所述筛孔尺寸而受到限制以外，作为移动对象的细胞的细胞尺寸的参差也受到限制。

在所述的细胞移动装置，优选，在所述供给步骤中，准备能够保持细胞的多个碟形件，由各所述碟形件按被区分的细胞分别保持细胞，在所述指定的移动目的地配置有具有接受细胞的多个孔的微量滴定板，所述拾取单元包含进行所述细胞的抽吸和排出的尖头，在细胞按每一所述碟形件被所述尖头抽吸并被移动到所述微量滴定板后，该细胞从所述尖头被排出到所述多个孔中所被分配的孔。

根据该细胞移动装置，可以使所述所需的细胞，在它们的尺寸被区分的状态下或能够识别细胞的尺寸的差异的状态下，移动到所述微量滴定板的孔。因此，可以根据细胞的尺寸恰当地执行之后在微量滴定板的处理作业。

根据以上说明的本发明，可以提供一种使用具备细胞的拾取单元的细胞移动装置能够有效地移动所需的细胞的预处理方法以及应用该方法的细胞移动装置。