细胞回收装置及细胞回收方法与流程

本发明涉及一种细胞回收装置及使用细胞回收装置的细胞的回收方法。

背景技术

作为从细胞培养容器中拾取特定的细胞的方法，一般由操作员进行手工作业。操作员一边通过显微镜确认细胞培养容器内的特定的细胞的位置，一边使用移液器(pipette)等抽吸器具以手工作业来抽吸特定的细胞。此种作业是需要熟练的作业，并不是任何人均可容易地完成的方法。

因此，在专利文献1中提出了用于辅助拾取细胞的作业的细胞抽吸系统。专利文献1中提出的系统包括：搬运部，使前端装配有移液器吸头(pipette tip)的抽吸部三维地移动；以及检测部，以光学方式检测移液器吸头的前端。所述装置一边通过检测部检测移液器吸头的前端，一边通过搬运部使移液器吸头的前端位置移动到特定的细胞的位置。

专利文献1：日本专利特开2016-112012号公报

技术实现要素：

[发明所要解决的问题]

通过专利文献1中提出的细胞抽吸系统，可辅助拾取细胞的操作员的作业。作为回收细胞培养容器内的细胞的方法，除了如上所述那样拾取特定的细胞的方法以外，还有去除细胞培养容器内的不需要的物质而使特定的细胞残存在细胞培养容器内的方法。这些回收细胞培养容器内的细胞的方法对操作员来说仍然是负担大的作业，期望改善。

本发明的目的是减轻回收细胞培养容器内的细胞的作业的操作员负担。

[解决问题的技术手段]

依照本发明的一方面的细胞回收装置包括：移液器吸头，抽吸细胞培养容器内的物质；第一阀，经由第一流路而与移液器吸头连接；第一泵，经由第二流路而与第一阀连接；以及第二泵，经由第三流路而与第一阀连接。在移除模式(remove mode)下，切换第一阀以连接第一流路及第二流路且切断第三流路，驱动第一泵，将从移液器吸头抽吸的细胞培养容器内的不需要的物质经由第一流路及第二流路从第一泵的排液管(drain)排出，在拾取模式(picking mode)下，切换第一阀以连接第一流路及第三流路且切断第二流路，驱动第二泵，利用所述移液器吸头抽吸细胞培养容器内的细胞。

[发明的效果]

根据本发明，可减轻回收细胞培养容器内的细胞的作业的操作员负担。

附图说明

图1是本实施形态的细胞回收装置的整体图。

图2是表示在移除模式下运行中的细胞回收装置的图。

图3是表示在清洗模式下运行中的细胞回收装置的图。

图4是表示在拾取模式下运行中的细胞回收装置的图。

图5是表示移除模式的动作的流程图。

图6是表示清洗模式的动作的流程图。

图7是表示拾取模式的动作的流程图。

具体实施方式

接着，参照附图对本发明实施形态的细胞回收装置的结构进行说明。

(1)细胞回收装置的整体结构

图1是本实施形态的细胞回收装置10的整体图。本实施形态的细胞回收装置10包括移除模式、清洗模式及拾取模式这三种模式。移除模式是通过抽吸并去除细胞培养容器21内的不需要的物质来使特定的细胞残存在细胞培养容器21内从而回收细胞的模式。清洗模式是清洗细胞回收装置10所包括的流路的模式。拾取模式是通过抽吸细胞培养容器21内的特定的细胞来回收细胞的模式。

细胞回收装置10包括移液器吸头1、驱动部2、光学部3、拍摄部4、控制部5、显示部6、操作部7及流路8。

移液器吸头1在移除模式下抽吸细胞培养容器21内的不需要的物质，并且在拾取模式下抽吸细胞培养容器21内的特定的细胞。移液器吸头1在清洗模式下抽吸清洗液。第一流路R1连接到移液器吸头1。

驱动部2使移液器吸头1在三维方向上移动。驱动部2例如包括水平面内的旋转驱动部、圆柱面内的旋转驱动部及朝铅垂方向的移动驱动部等。控制部5进行细胞回收装置10的控制。驱动部2通过控制部5的控制，使移液器吸头1移动。

光学部3以光学方式探测移液器吸头1的前端部。光学部3包括以设置台20的上方为视场的显微镜。在拍摄部4中拍摄光学部3探测到的移液器吸头1的前端的像。拍摄部4例如是电荷耦合元件(Charge Coupled Divice，CCD)等拍摄元件。

拍摄部4拍摄的移液器吸头1的前端的图像被提供给控制部5。控制部5获取移液器吸头1的前端的图像，使显示部6显示移液器吸头1的前端的图像。显示部6例如是液晶显示器。显示在显示部6的图像包括移液器吸头1的前端的图像及细胞培养容器21中收容的包含细胞的培养液CS的图像。操作员通过参照图像，可掌握移液器吸头1与细胞的位置关系。

操作部7包括：用于使移液器吸头1在三维方向上移动的操作构件、以及用于使移液器吸头1进行抽吸及喷出动作的操作构件。操作员一边参照显示在显示部6的移液器吸头1的前端及包含细胞的培养液CS的图像，一边操作操作部7来使移液器吸头1的前端移动。另外，操作员一边参照显示在显示部6的移液器吸头1的前端及包含细胞的培养液CS的图像，一边对移液器吸头1执行抽吸或喷出的动作。

流路8包括第一阀V1、第二阀V2、第一泵P1及第二泵P2。移液器吸头1及第一阀V1由第一流路R1连接。第一阀V1及第二阀V2由第四流路R4连接。第二阀V2及第一泵P1由第五流路R5连接。第一阀V1及第二泵P2由第三流路R3连接。第二泵P2及第二阀V2由第六流路R6连接。由第四流路R4及第五流路R5构成第二流路R2。

第一流路R1与移液器吸头1的抽吸口连接，在移除模式下，由移液器吸头1抽吸的包含不需要的物质的培养液CS流到第一流路R1中。而且，在移除模式下，包含不需要的物质的培养液CS在第一流路R1及第二流路R2(第四流路R4及第五流路R5)中流动。另外，在清洗模式下，由移液器吸头1抽吸的清洗液流到第一流路R1中。而且，在清洗模式下，清洗液在第一流路R1、第三流路R3、第六流路R6及第五流路R5中流动。另外，在拾取模式下，预先在第一流路R1、第三流路R3及第六流路R6中充满培养液。

第一阀V1是包括分别与第一流路R1、第四流路R4(第二流路R2)及第三流路R3连接的三端口的阀。第一阀V1能够在第一切换状态与第二切换状态之间进行切换，所述第一切换状态连接第一流路R1及第四流路R4(第二流路R2)且切断第三流路R3，所述第二切换状态连接第一流路R1及第三流路R3且切断第四流路R4(第二流路R2)。第一阀V1通过控制部5的控制而切换第一切换状态及第二切换状态。

第二阀V2是包括分别与第四流路R4、第五流路R5及第六流路R6连接的三端口的阀。第二阀V2能够在第一切换状态与第二切换状态之间进行切换，所述第一切换状态连接第四流路R4及第五流路R5且切断第六流路R6，所述第二切换状态连接第六流路R6及第五流路R5且切断第四流路R4。第二阀V2通过控制部5的控制而切换第一切换状态及第二切换状态。

第一泵P1是在移除模式及清洗模式下受到驱动的马达。第一泵P1通过控制部5的控制来驱动。第一泵P1是与第二泵P2相比容量大、功率强的马达。在本实施形态中，可使用隔膜泵作为第一泵P1。第一泵P1在移除模式下经由第一流路R1及第二流路R2(第四流路R4及第五流路R5)抽吸包含不需要的物质的培养液CS。第一泵P1在清洗模式下经由第一流路R1、第三流路R3、第六流路R6及第五流路R5抽吸清洗液。第一泵P1将所抽吸的包含不需要的物质的培养液CS或清洗液等从排液管D1排出。

第二泵P2是在拾取模式下受到驱动的马达。第二泵P2通过控制部5的控制来驱动。第二泵P2是与第一泵P1相比容量小、抽吸量及喷出量的控制精度高的马达。在本实施形态中，使用柱塞泵作为第二泵P2。在拾取模式下，例如以一个细胞为单位进行抽吸作业，因此第二泵P2抽吸的培养液的量非常微小。第二泵P2在拾取模式下的抽吸动作时，从第三流路R3抽吸培养液。第二泵P2在拾取模式下的喷出动作时，将抽吸到气缸(cylinder)内的培养液喷出到第三流路R3。

(2)移除模式

接着，参照图2及图5说明本实施形态的细胞回收装置10的移除模式的动作。图2是表示在移除模式下运行中的细胞回收装置10的图。图5是表示移除模式的动作的流程图。

如上所述那样，移除模式是通过抽吸并去除细胞培养容器21内的不需要的物质来使特定的细胞残存在细胞培养容器21内从而回收细胞的模式。如图2所示那样，在设置台20的上部载置有细胞培养容器21。细胞培养容器21内收容有包含作为回收对象的细胞的培养液CS。

在图5所示的步骤S11中，控制部5切换第一阀V1，而连接第一流路R1及第二流路R2(第四流路R4)且切断第三流路R3。进而，在步骤S12中，控制部5切换第二阀V2，而连接第四流路R4及第五流路R5且切断第六流路R6。接着，在步骤S13中，控制部5驱动第一泵P1，利用移液器吸头1抽吸细胞培养容器21内的包含不需要的物质的培养液CS。由移液器吸头1抽吸的包含不需要的物质的培养液CS经由第一流路R1及第二流路R2(第四流路R4及第五流路R5)从第一泵P1的排液管D1排出。

图2中，涂成黑色的流路是由移液器吸头1抽吸的包含不需要的物质的培养液CS流动的流路。通过第一泵P1的驱动力，被抽吸的包含不需要的物质的培养液CS从排液管D1排出。通过重复所述操作，在细胞培养容器21内会残存作为回收对象的细胞。

(3)清洗模式

接着，参照图3及图6说明本实施形态的细胞回收装置10的清洗模式的动作。图3是表示在清洗模式下运行中的细胞回收装置10的图。图6是表示清洗模式的动作的流程图。

清洗模式是主要对包括第一流路R1的流路进行清洗的模式。第一流路R1是在移除模式及拾取模式下共用的流路。清洗模式例如在进行了基于移除模式的细胞回收动作之后，在进行基于拾取模式的细胞回收动作之前执行。如图3所示那样，在清洗模式下，移液器吸头1移动，被配置在清洗液槽23内。移液器吸头1通过进行抽吸动作来抽吸清洗液。由移液器吸头1抽吸的清洗液向第一流路R1流动。

在图6所示的步骤S21中，控制部5切换第一阀V1，而连接第一流路R1及第三流路R3且切断第二流路R2(第四流路R4)。进而，在步骤S22中，控制部5切换第二阀V2，而连接第六流路R6及第五流路R5且切断第四流路R4。接着，在步骤S23中，控制部5驱动第一泵P1，将从移液器吸头1抽吸的清洗液经由第一流路R1、第三流路R3、第六流路R6及第五流路R5从第一泵P1的排液管D1排出。

图3中，涂成黑色的流路是由移液器吸头1抽吸的清洗液流动的流路。通过第一泵P1的驱动力，被抽吸的清洗液从排液管D1排出。通过所述操作，例如在移除模式下残存在第一流路R1中的不需要的物质等被去除。由此，之后，当在拾取模式下回收细胞时，可防止在移除模式下残存的不需要的物质造成的污染。

再者，在清洗模式下，优选为使第二泵P2的柱塞在喷出方向上最大限度地移动。由此，因第一泵P1的抽吸力而在第一流路R1及第三流路R3中流动的清洗液不会侵入第二泵P2的气缸内，而是向第六流路R6流动。由此，可防止混杂在清洗液中流动的不需要的物质侵入第二泵P2的气缸内。

(4)拾取模式

接着，参照图4及图7对本实施形态的细胞回收装置10的拾取模式的动作进行说明。图4是表示在拾取模式下运行中的细胞回收装置10的图。图7是表示拾取模式的动作的流程图。

如上所述那样，拾取模式是通过抽吸细胞培养容器21内的特定的细胞来回收细胞的模式。如图4所示那样，在设置台20的上部载置有细胞培养容器21。细胞培养容器21内收容有包含作为回收对象的细胞的培养液CS。

当在拾取模式下进行细胞的回收动作之前，首先，通过使第一流路R1、第三流路R3及第六流路R6充满培养液，进行拾取模式的准备。具体而言，将移液器吸头1配置在另外准备的收容有培养液的容器内。切换第一阀V1及第二阀V2，与清洗模式同样地，在切断第四流路R4的基础上驱动第一泵P1。由此，由移液器吸头1抽吸的培养液在第一流路R1、第三流路R3、第六流路R6及第五流路R5中流动。由此，第一流路R1、第三流路R3及第六流路R6中充满培养液。

在图7所示的步骤S31中，控制部5切换第一阀V1，而连接第一流路R1及第三流路R3且切断第二流路R2(第四流路R4)。进而，在步骤S32中，控制部5切换第二阀V2，而连接第四流路R4及第五流路R5且切断第六流路R6。接着，在步骤S33中，控制部5驱动第二泵P2，使第二泵P2执行抽吸动作。由此，细胞培养容器21内的细胞被移液器吸头1抽吸。由移液器吸头1抽吸的作为回收对象的细胞被保持在移液器吸头1的前端部。另外，通过利用移液器吸头1进行的抽吸动作，第三流路R3内的培养液被少量保持在第二泵P2的气缸内。再者，若第二泵P2进行抽吸动作，则对第三流路R3及第六流路R6这两个流路赋予抽吸力。但是，由于第二阀V2被切换为切断第六流路R6，因此通过第二泵P2的抽吸动作，第三流路R3内的培养液被抽吸到第二泵P2。

之后，移液器吸头1移动到图4所示的回收容器22的位置。而且，控制部5控制第二泵P2，使第二泵P2进行喷出动作。由此，保持在移液器吸头1的前端部的细胞被交接到回收容器22。再者，若第二泵P2进行喷出动作，则对第三流路R3及第六流路R6这两个流路赋予压力。但是，由于第二阀V2被切换为切断第六流路R6，因此通过第二泵P2的喷出动作，从第二泵P2喷出的培养液的大部分被挤出到第三流路R3。由此，通过第二泵P2的喷出动作经由第三流路R3向第一流路R1施加压力，保持在移液器吸头1的前端的细胞被喷出。

图4中，涂成黑色的流路是在拾取模式下充满培养液的流路。通过第二泵P2的抽吸动作，被抽吸的细胞被保持在移液器吸头1的前端。被保持在移液器吸头1的细胞通过第二泵P2的喷出动作被交接到回收容器22。

如以上说明那样，本实施形态的细胞回收装置通过切换第一阀V1及第二阀V2，可使移除模式及拾取模式这两者运行。由此，可减轻进行细胞回收作业的操作员的作业负担。另外，本实施形态的细胞回收装置通过切换第一阀V1及第二阀V2，可使清洗模式运行。由此，例如当在拾取模式下回收细胞时，可防止在移除模式下残存的不需要的物质造成的污染。

(5)其他实施形态

在所述实施形态中，使用隔膜泵作为第一泵P1，使用柱塞泵作为第二泵P2。可用作第一泵P1及第二泵P2的泵并无特别限定，也可使用其他泵。其中，作为第一泵P1，在移除模式下的不需要的物质的去除以及在清洗模式下的清洗液的抽吸的用途中使用，因此优选为使用容量较大、功率强的泵。作为第二泵P2，在拾取模式下需要以一个细胞为单位或以细胞内的组织为单位进行抽吸动作，因此优选为使用抽吸量及喷出量的精度高的泵。

在所述实施形态中，关于细胞回收装置10，以具有移除模式、清洗模式及拾取模式这三种模式的情况为例进行了说明，但也可设为不包括清洗模式而具有移除模式及拾取模式的结构。在所述情况下，在从移除模式向拾取模式的切换时，利用不同的方法清洗流路8即可。在细胞回收装置10不包括清洗模式的情况下，也可省略第二阀V2及第六流路R6。在所述情况下，直接连接第一阀V1及第一泵P1即可。

再者，作为技术方案的各构成要素，也可使用具有技术方案中记载的结构或功能的各种要素。

本发明的具体的结构不限于所述实施形态，能够在不脱离发明的主旨的范围内进行各种变更及修改。

(6)形态

本领域技术人员可理解，所述多个例示性的实施形态是以下形态的具体例。

(第1项)一形态的细胞回收装置包括：

移液器吸头，抽吸细胞培养容器内的物质；

第一阀，经由第一流路而与所述移液器吸头连接；

第一泵，经由第二流路而与所述第一阀连接；以及

第二泵，经由第三流路而与所述第一阀连接，

在移除模式下，切换所述第一阀以连接所述第一流路及所述第二流路且切断所述第三流路，驱动所述第一泵，将从所述移液器吸头抽吸的所述细胞培养容器内的不需要的物质经由所述第一流路及所述第二流路从所述第一泵的排液管排出，

在拾取模式下，切换所述第一阀以连接所述第一流路及所述第三流路且切断所述第二流路，驱动所述第二泵，利用所述移液器吸头抽吸所述细胞培养容器内的细胞。

根据所述细胞回收装置，通过切换第一阀，可使用移除模式及拾取模式中的任一模式来回收细胞。由此，减轻回收细胞培养容器内的细胞的作业的操作员负担。

(第2项)根据第1项所述的细胞回收装置，也可为，

所述第二流路包括第四流路及第五流路，

所述细胞回收装置还包括第二阀，

所述第二阀经由所述第四流路而与所述第一阀连接，经由所述第五流路而与所述第一泵连接，并且经由第六流路而与所述第二泵连接，

在清洗模式下，切换所述第一阀以连接所述第一流路及所述第三流路且切断所述第四流路，并且切换所述第二阀以连接所述第六流路及所述第五流路且切断所述第四流路，驱动所述第一泵，将从所述移液器吸头抽吸的清洗液经由所述第一流路、所述第三流路、所述第六流路及所述第五流路从所述第一泵的排液管排出。

根据所述细胞回收装置，通过切换第一阀及第二阀，可清洗在细胞的回收中使用的流路。由此，包括移除模式及拾取模式中共用的第一流路在内，可清洗细胞回收装置的流路。

(第3项)根据第2项所述的细胞回收装置，也可为，

在所述拾取模式开始时，预先在所述第一流路、所述第三流路及所述第六流路内充满培养液。

在拾取模式开始时流路中充满培养液，因此可精度良好地调整第二泵的抽吸量。

(第4项)一形态的细胞回收方法是在细胞回收装置中进行的细胞回收方法，所述细胞回收装置包括：

移液器吸头，抽吸细胞培养容器内的物质；

第一阀，经由第一流路而与所述移液器吸头连接；

第一泵，经由第二流路而与所述第一阀连接；以及

第二泵，经由第三流路而与所述第一阀连接，

所述细胞回收方法可为，在移除模式下包括：

切换所述第一阀以连接所述第一流路及所述第二流路且切断所述第三流路的工序；以及

驱动所述第一泵，将从所述移液器吸头抽吸的所述细胞培养容器内的不需要的物质经由所述第一流路及所述第二流路从所述第一泵的排液管排出的工序，

在拾取模式下包括：

切换所述第一阀以连接所述第一流路及所述第三流路且切断所述第二流路的工序；以及

驱动所述第二泵，利用所述移液器吸头抽吸所述细胞培养容器内的细胞的工序。

(第5项)根据第4项所述的细胞回收方法，也可为，

所述第二流路包括第四流路及第五流路，

所述细胞回收装置还包括第二阀，

所述第二阀经由所述第四流路而与所述第一阀连接，经由所述第五流路而与所述第一泵连接，并且经由第六流路而与所述第二泵连接，

所述细胞回收方法在清洗模式下包括：

切换所述第一阀以连接所述第一流路及所述第三流路且切断所述第四流路的工序；

切换所述第二阀以连接所述第六流路及所述第五流路且切断所述第四流路的工序；以及

驱动所述第一泵，将从所述移液器吸头抽吸的清洗液经由所述第一流路、所述第三流路、所述第六流路及所述第五流路从所述第一泵的排液管排出的工序。