JPH0731456A - Cell fusion apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はバイオテクノロジーの分
野において、細胞を融合させる細胞融合装置に関する。FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a cell fusion device for fusing cells in the field of biotechnology.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、この種の細胞融合装置としては、
例えば図2に示すようなものがある。図2に示す細胞融
合装置は、細胞を観察するための顕微鏡21と細胞に電
圧を印加するための一対の電極22と該電極22に電圧
を印加するための電源23と、スタンド24と、上記顕
微鏡21の視野を照らすための照明25とを有する。ス
タンド24は、上記顕微鏡21と、上記照明25を支持
する。また、スタンド24は、ステージ29と、水平部
材26とを備える。上記電極22は棒状であり先端が細
く、スタンド24に接続した水平部材26に移動可能に
取付けられている。2. Description of the Related Art Conventionally, as this type of cell fusion device,
For example, there is one as shown in FIG. The cell fusion device shown in FIG. 2 includes a microscope 21 for observing cells, a pair of electrodes 22 for applying a voltage to the cells, a power supply 23 for applying a voltage to the electrodes 22, a stand 24, and And an illumination 25 for illuminating the field of view of the microscope 21. The stand 24 supports the microscope 21 and the illumination 25. The stand 24 also includes a stage 29 and a horizontal member 26. The electrode 22 is rod-shaped, has a thin tip, and is movably attached to a horizontal member 26 connected to a stand 24.
【0003】操作者は、まず、スタンド24のステージ
29上に、融合に供する細胞28を懸濁させた懸濁液の
入ったシャーレ27を置く。次に、顕微鏡21で細胞を
観察しながら、電極22で細胞を押して移動させ、融合
させる細胞28どうしを接触させる。電極22で細胞を
会合させた状態のまま、電極22に直流パルスを印加す
れば、細胞が融合する(Senda et.al., Plant and Cell
Physiol. 20(7) 1441-1443 (1979) )。An operator first places a petri dish 27 containing a suspension in which cells 28 to be fused are suspended on a stage 29 of a stand 24. Next, while observing the cells with the microscope 21, the cells are pushed and moved by the electrode 22, and the cells 28 to be fused are brought into contact with each other. If a DC pulse is applied to the electrode 22 while the cells are associated with each other at the electrode 22, the cells will fuse (Senda et.al., Plant and Cell).
Physiol. 20 (7) 1441-1443 (1979)).
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の細胞融合装置にあっては、熟練した操作者が
て作業で融合を行わなければならず、一回の融合操作に
も時間がかかり、また、多大な労力が必要となる。ゆえ
に、このような細胞融合装置で、大量の融合細胞を得る
ことは、現実的ではない。なお、ここで融合操作とは、
細胞の選択、搬送、会合、融合、および、後処理を含む
工程をいう。However, in such a conventional cell fusion device, a skilled operator must perform the fusion by a work, and even one fusion operation takes time. Also, a great deal of labor is required. Therefore, it is not realistic to obtain a large amount of fused cells with such a cell fusion device. The fusion operation here is
It refers to steps including cell selection, delivery, association, fusion, and post-treatment.
【0005】そこで、本発明は、上記融合操作を自動的
に実行することができる細胞融合装置を提供することを
目的とする。Therefore, an object of the present invention is to provide a cell fusion device capable of automatically executing the above fusion operation.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、融合に供するための細胞を保持する、少
なくとも1つの懸濁液チャンバと、細胞を融合するため
の融合チャンバと、融合処理後の細胞を回収するための
回収チャンバと、視野内を観察する観察手段と、細胞を
搬送する搬送手段と、細胞を会合させる会合手段と、細
胞を融合させる融合手段と、融合処理後の後処理を行う
後処理手段とを有する細胞融合装置において、上記搬送
手段と、上記会合手段と、上記融合手段と、上記後処理
手段との実行を制御する制御装置を有し、上記観察手段
は、視野内の画像を画像データとして上記制御装置に送
信する機能を有し、上記制御装置は、上記画像データを
解析する機能と、該解析結果に応じて、上記搬送手段、
上記会合手段、上記融合手段、および、上記後処理手段
のうち、少なくとも1の手段の動作を制御する機能とを
有することを特徴とする細胞融合装置を提供する。In order to achieve the above object, the present invention provides at least one suspension chamber for holding cells for fusion, and a fusion chamber for fusing cells. A collection chamber for collecting the cells after the fusion treatment, an observation means for observing the inside of the visual field, a transportation means for transporting the cells, an association means for associating the cells, a fusion means for fusing the cells, and a fusion treatment after the fusion processing. A cell fusion apparatus having a post-treatment means for performing a post-treatment, comprising a control device for controlling execution of the transport means, the association means, the fusion means, and the post-treatment means, and the observation means. Has a function of transmitting an image within the field of view as image data to the control device, the control device having a function of analyzing the image data, and the conveying means according to the analysis result,
There is provided a cell fusion device having a function of controlling the operation of at least one of the association means, the fusion means, and the post-processing means.
【0007】さらに、本発明は、前記画像データを解析
する機能は、細胞の輪郭および/または位置を検出し、
該輪郭の形および/または位置に基いて判断を下す機能
を有することを特徴とする細胞融合装置を提供する。Further, in the present invention, the function of analyzing the image data is to detect the contour and / or position of cells,
There is provided a cell fusion device having a function of making a judgment based on the shape and / or position of the contour.
【0008】また、前記搬送手段は、細胞に光を照射
し、該光のスポットの照射位置を移動することにより細
胞を移動する、光トラッピング現象を用いた搬送機構を
有し、前記画像データを解析する機能は、上記光スポッ
トの照射位置および/または輪郭を検出する機能を有
し、前記制御装置は、上記照射位置および/または輪郭
に基いて、搬送手段の制御を行う機能を有することを特
徴とする細胞融合装置を提供する。Further, the transporting means has a transporting mechanism using a light trapping phenomenon, in which the cells are moved by irradiating the cells with light and moving the irradiation position of the spot of the light, and the image data is transferred. The analyzing function has a function of detecting the irradiation position and / or the contour of the light spot, and the control device has a function of controlling the conveying means based on the irradiation position and / or the contour. A characteristic cell fusion device is provided.
【0009】[0009]
【作用】本発明の細胞融合装置は、顕微鏡に取付けたモ
ニタカメラからの画像データをパターン認識して、細
胞、器壁、およびレーザー光のスポットの輪郭および位
置を求める。さらに、求めた輪郭を解析することによ
り、融合に供する細胞の選択、会合および融合の成否の
判断、光トラッピングによる搬送速度および搬送位置の
制御、レーザー光のスポットの大きさの調節、会合のた
めに印加する高周波電圧の強さの調節、融合のために印
加する直流パルスの回数などの調節、を行う。これによ
り、本発明の細胞融合装置は、細胞の搬送、会合、およ
び融合を自動的におこなうものである。また、本発明の
細胞融合装置は、上記の各処理を繰り返して実行するこ
とができる。The cell fusion apparatus of the present invention pattern-recognizes image data from a monitor camera attached to a microscope to obtain contours and positions of cells, organ walls, and spots of laser light. Furthermore, by analyzing the contours obtained, for selection of cells to be fused, judgment of success or failure of association and fusion, control of transport speed and transport position by optical trapping, adjustment of spot size of laser light, for association The strength of the high-frequency voltage applied to the device is adjusted, and the number of DC pulses applied for fusion is adjusted. As a result, the cell fusion device of the present invention automatically carries out, associates, and fuses cells. Further, the cell fusion device of the present invention can repeatedly execute each of the above processes.
【0010】なお、細胞の輪郭は、次のようにして求め
る。まず、輪郭を求める細胞が入り得ると考えられる大
きさの矩形領域を対象にヒストグラムから閾値を設定
し、2値化処理により細胞(領域)を求める。あるい
は、上記の矩形領域内において画像の微分処理、または
差分処理を行い、細胞の輪郭を求める。The contour of the cell is obtained as follows. First, a threshold value is set from a histogram for a rectangular area having a size in which cells for which contours are to be included can be set, and cells (areas) are obtained by binarization processing. Alternatively, the contour of the cell is obtained by performing the differential processing or the differential processing of the image in the rectangular area.
【0011】通常、細胞はほぼ円形をしているため、本
発明の細胞融合装置は、顕微鏡視野内の細胞のうち、最
も円に近い輪郭を有する細胞を、融合に供する細胞とし
て決定する。また、会合した細胞や、融合直後の細胞
は、複数の円を接触させた形をしているため、細胞の輪
郭により、会合および融合の成否を認識することができ
るのである。Since cells are generally in the shape of a circle, the cell fusion apparatus of the present invention determines the cell having the contour closest to a circle among the cells in the microscopic field as the cell to be fused. Further, since the associated cells and the cells immediately after the fusion have a shape in which a plurality of circles are in contact with each other, the success or failure of the association and the fusion can be recognized by the contours of the cells.
【0012】本発明の細胞融合装置は、細胞の搬送のた
めに、光トラッピング現象と誘電泳動現象とを利用す
る。まず、細胞を懸濁させた細胞懸濁液を保持する懸濁
液チャンバ内から、電極の近傍まで、光トラッピング現
象により搬送する。すなわち、融合に供する細胞に、レ
ーザー光を照射して細胞を捕捉し、照射位置を移動させ
ることにより捕捉した細胞を搬送する。The cell fusion device of the present invention utilizes a light trapping phenomenon and a dielectrophoresis phenomenon for transporting cells. First, the cells are transported from the suspension chamber holding the cell suspension in which they are suspended to the vicinity of the electrodes by the light trapping phenomenon. That is, the cells to be fused are irradiated with laser light to capture the cells, and the irradiation position is moved to convey the captured cells.
【0013】光トラッピング現象とは、光により粒体が
捕捉される現象である。これは、光が周囲溶媒と細胞と
の境界面で屈折する際に、光子のもつ運動量の向きが変
化するため、反射、屈折のいずれの場合にも、光と物体
の運動量が保存されるような方向に力が発生することに
よるものである。この力は、レーザー光線の強度が強い
方向への成分を有するため、細胞をレーザー光線の光軸
付近に捕促できる。この現象を利用すれば、レーザー光
線に捕捉した細胞を、レーザー光源を移動させることに
より搬送し、所望の位置に配置することができる。The optical trapping phenomenon is a phenomenon in which particles are trapped by light. This is because the momentum of photons changes when light refracts at the interface between the surrounding solvent and cells, so that the momentum of light and object is preserved in both reflection and refraction. This is due to the generation of force in different directions. Since this force has a component in the direction in which the intensity of the laser beam is strong, cells can be trapped near the optical axis of the laser beam. By utilizing this phenomenon, the cells captured by the laser beam can be transported by moving the laser light source and arranged at a desired position.
【0014】つぎに、本発明の細胞融合装置は、誘電泳
動現象により、電極の近傍に配置された細胞を会合させ
る。すなわち、電極に高周波電圧を印加し、これによっ
て、細胞どうしを互いに接近させ、会合させる。Next, the cell fusion device of the present invention associates the cells arranged in the vicinity of the electrodes by the dielectrophoresis phenomenon. That is, a high frequency voltage is applied to the electrodes, which causes the cells to approach each other and associate with each other.
【0015】誘電泳動現象は、高周波交番電界中で電気
的中性粒子に生ずる分極によって中性粒子どうしが電界
方向につながったり、中性粒子が電界強度の強い方へひ
かれたりする現象である。細胞は電気的中性粒子なの
で、誘電泳動により移動させ、会合させることができ
る。The dielectrophoresis phenomenon is a phenomenon in which neutral particles are connected to each other in the electric field direction due to polarization generated in electrically neutral particles in a high-frequency alternating electric field, or neutral particles are attracted to a stronger electric field strength. Since cells are electrically neutral particles, they can be moved and associated by dielectrophoresis.
【0016】[0016]
【実施例】以下、本発明の実施例を図2を用いて説明す
る。本実施例の細胞融合装置は、細胞の状態を観察する
ための観察部16と、細胞を保持する各チャンバと該チ
ャンバ間の流路とを備える細胞保持部17と、細胞を搬
送するためのレーザー光を発生するレーザー光発生部1
8と、上記各部を制御する制御装置19とを備える。EXAMPLE An example of the present invention will be described below with reference to FIG. The cell fusion device of the present embodiment is provided with an observation unit 16 for observing the state of cells, a cell holding unit 17 including each chamber for holding cells and a flow path between the chambers, and for transporting cells. Laser light generator 1 for generating laser light
8 and a control device 19 that controls each of the above units.
【0017】観察部16は、細胞の状態を観察するため
の顕微鏡12と、顕微鏡により得られた画像を制御装置
19に画像データとして送信するための、CCDカメラ
などのモニタカメラ13とを有する。なお、顕微鏡12
は、融合に供する細胞の大きさによっては、拡大鏡であ
ってもよい。The observation unit 16 has a microscope 12 for observing the state of cells, and a monitor camera 13 such as a CCD camera for transmitting the image obtained by the microscope to the control device 19 as image data. The microscope 12
May be a magnifying glass depending on the size of cells to be fused.
【0018】細胞保持部17は、保持する液体が流動し
ないように、水平に保たれているチャンバ台7と、該チ
ャンバ台7を、水平を保ったまま移動させるための移動
機構であるチャンバ台用XYZステージ8とを備える。
チャンバ台用XYZステージ8は、図示しない駆動装置
を有する。The cell holding unit 17 is a chamber table 7 which is kept horizontal so that the liquid to be held does not flow, and a chamber table which is a moving mechanism for moving the chamber table 7 while keeping it horizontal. And an XYZ stage 8 for use.
The chamber stage XYZ stage 8 has a drive device (not shown).
【0019】チャンバ台7には、細胞を会合、融合させ
るための1対の電極1と、細胞の懸濁液を保持する懸濁
液チャンバ3と、細胞融合を行うための融合チャンバ2
と、融合した細胞を回収するための回収チャンバ4と、
融合に失敗した細胞を回収するための廃棄チャンバ5と
を備える。また、各チャンバ間は、幅50μm、長さ5
mmの流路が設けられている。なお、本実施例では、直
径約30μmのプロトプラストを用いた。各流路の長さ
は、電極1に高周波電圧を印加した際に、懸濁液チャン
バ3、回収チャンバ4、および廃棄チャンバ5に保持さ
れている細胞が、該高周波電圧による誘電泳動を起こし
て、融合チャンバ2に引き込まれない程度に長くなけれ
ばならない。On the chamber table 7, a pair of electrodes 1 for associating and fusing cells, a suspension chamber 3 for holding a cell suspension, and a fusing chamber 2 for fusing cells.
And a collection chamber 4 for collecting the fused cells,
A waste chamber 5 for collecting cells that have failed to fuse. The width between each chamber is 50 μm and the length is 5 μm.
mm channels are provided. In this example, protoplasts having a diameter of about 30 μm were used. The length of each channel is such that when a high frequency voltage is applied to the electrode 1, cells held in the suspension chamber 3, the collection chamber 4, and the waste chamber 5 cause dielectrophoresis due to the high frequency voltage. , Must be long enough not to be pulled into the fusion chamber 2.
【0020】本実施例では、2種の細胞を融合させるた
め、2つの懸濁液チャンバ3が設けられている。しか
し、懸濁液チャンバ3は、融合させる細胞の種類に応じ
て用意され、同一の細胞のみを融合させる場合には、懸
濁液チャンバ3は1つで足りる。上記融合チャンバ2
は、上記対向する電極1の間隙に設けられている。ま
た、細胞保持部17は、上記電極1のための駆動装置6
を有する。該駆動装置6は、電源を有し、上記電極1間
に高周波電圧および直流パルスを発生させることができ
る。また、上記駆動装置6は、高周波電圧の周波数、振
幅、継続時間および直流パルスの電圧、継続時間を調整
できる。In this embodiment, two suspension chambers 3 are provided to fuse two types of cells. However, the suspension chamber 3 is prepared according to the type of cells to be fused, and when only the same cells are fused, one suspension chamber 3 is sufficient. The fusion chamber 2
Are provided in the gap between the electrodes 1 facing each other. In addition, the cell holding unit 17 is a driving device 6 for the electrode 1.
Have. The driving device 6 has a power source and can generate a high frequency voltage and a DC pulse between the electrodes 1. Further, the drive device 6 can adjust the frequency, amplitude, and duration of the high-frequency voltage and the voltage and duration of the DC pulse.
【0021】対向する電極1間の間隙は、本実施例では
1mmとした。また、本実施例では、高周波電圧は、周
波数500KHz〜1MHz、電圧1〜20V/mmと
し、直流パルスは、75V/mm、10μ秒とした。The gap between the opposing electrodes 1 was 1 mm in this embodiment. Further, in this example, the high frequency voltage was 500 KHz to 1 MHz, the voltage was 1 to 20 V / mm, and the DC pulse was 75 V / mm and 10 μsec.
【0022】なお、チャンバ台、チャンバ、および、流
路の、レーザー光を照射する側の器壁は、レーザー光を
吸収、反射しない素材であることが望ましい。本実施例
では、チャンバ台の下からレーザー光を照射する。この
ため、本実施例のチャンバ台7底部はガラス製である。It is desirable that the chamber base, the chamber, and the walls of the flow path on the side that irradiates the laser light are made of a material that does not absorb or reflect the laser light. In this embodiment, laser light is emitted from under the chamber table. Therefore, the bottom of the chamber base 7 of this embodiment is made of glass.
【0023】レーザー光発生部18は、レーザー光を発
生するレーザー光源9と、該レーザー光源9を移動させ
るためのレーザー光源用XYZステージ10と、レーザ
ー光源用駆動装置11とを有する。上記レーザー光源9
は、レーザー光を発生し、該光を集光させるための機構
であり、本実施例では、30mWの半導体レーザーを用
いて近赤外域のレーザー光を発生させた。また、上記レ
ーザー光源9は、コリメート機構を有し、さらに、光軸
調整されており、焦点距離を変更することの可能な集光
レンズを有する。駆動装置11は、電源を有し、上記レ
ーザー光源9によるレーザー光の発生を制御する。ま
た、上記駆動装置は、電子的なリレーを備え、このリレ
ーを制御装置19からの信号に応じて開閉することによ
り、制御される。The laser light generator 18 has a laser light source 9 for generating a laser light, a laser light source XYZ stage 10 for moving the laser light source 9, and a laser light source driving device 11. The laser light source 9
Is a mechanism for generating a laser beam and condensing the laser beam. In this example, a laser beam in the near infrared region was generated by using a semiconductor laser of 30 mW. Further, the laser light source 9 has a collimating mechanism, and further has a condenser lens whose optical axis is adjusted and whose focal length can be changed. The driving device 11 has a power source and controls the generation of laser light by the laser light source 9. Further, the drive device includes an electronic relay, and is controlled by opening and closing the relay according to a signal from the control device 19.
【0024】本実施例では、レーザー光発生部18は、
照射されるレーザー光をチャンバ台7の底面に任意の角
度で入射させることができるように構成されており、レ
ーザー光源用XYZステージ10は、図示しない駆動装
置を有し、レーザー光の入射角度を一定に維持したま
ま、チャンバ内の任意の位置にレーザー光を照射できる
よう、レーザー光源9を移動させることができる。In this embodiment, the laser light generator 18 is
The irradiating laser light is configured to be incident on the bottom surface of the chamber base 7 at an arbitrary angle, and the XYZ stage 10 for a laser light source has a driving device (not shown) and controls the incident angle of the laser light. The laser light source 9 can be moved so that the laser light can be irradiated to an arbitrary position in the chamber while keeping it constant.
【0025】なお、本実施例では、チャンバ台用XYZ
ステージ8と、レーザー光源用XYZステージ10とを
両方備えているが、本実施例では、レーザー光源用XY
Zステージ10を、レーザー光をチャンバ台7の任意の
位置に照射させるために用い、チャンバ台用XYZステ
ージ8を顕微鏡12の視野をチャンバ台7の任意の位置
にするために用いている。しかし、本発明は、上述の移
動機構に限定されるものではない。レーザー光をチャン
バ台7の任意の位置に照射でき、さらに、顕微鏡12の
視野をチャンバ台7の任意の位置にすることのできる機
構であればいかなる機構であってもよい。In this embodiment, the chamber table XYZ is used.
Although both the stage 8 and the XYZ stage 10 for the laser light source are provided, in the present embodiment, the XY for the laser light source is used.
The Z stage 10 is used to irradiate the laser light to an arbitrary position on the chamber base 7, and the XYZ stage 8 for the chamber base is used to set the visual field of the microscope 12 to an arbitrary position on the chamber base 7. However, the present invention is not limited to the above moving mechanism. Any mechanism can be used as long as it can irradiate the laser beam on any position of the chamber base 7 and can set the visual field of the microscope 12 to any position of the chamber base 7.
【0026】上記2つのXYZステージ8、10は、3
方向の軸(X軸、Y軸、Z軸)についてそれぞれマイク
ロメータ(図示せず)を有する。該マイクロメータを回
動させることにより、XYZステージ8、10をX、
Y、Zの各軸方向へそれぞれ直動させることができる。
なお、各方向のステージの取付順序は、図示した通りで
なくてもよい。The above two XYZ stages 8 and 10 are 3
Each has a micrometer (not shown) for each axis (X-axis, Y-axis, Z-axis) of the direction. By rotating the micrometer, the XYZ stages 8 and 10 are moved to X,
It can be moved linearly in each of the Y and Z axis directions.
The mounting order of the stages in each direction may not be as illustrated.
【0027】また、上記2つのXYZステージ8、10
は、上記マイクロメータ毎に上記マイクロメータを回動
させる駆動装置(図示せず)を有する。該駆動装置は、
外部からの電気的な信号(電圧値)に応じて上記マイク
ロメータを任意の回転角で回動させる。本実施例では、
該駆動装置にステッピングモータを用いたが、超音波モ
ータなどを用いてもよい。上記制御装置19は、該駆動
装置に信号を送ることで、上記マイクロメータによる移
動を制御でき、ステージの微小な移動およびX、Y、Z
各軸以外の方向への直進的な移動、曲線に沿った移動等
を行わせることが可能となる。なお、本実施例では、鉛
直方向をZ軸、水平方向のうち、電極1間の電気力線の
方向をX軸、電気力線に直交する方向をY軸とした。Further, the above two XYZ stages 8 and 10 are also provided.
Has a drive device (not shown) for rotating the micrometer for each micrometer. The drive is
The micrometer is rotated at an arbitrary rotation angle according to an electric signal (voltage value) from the outside. In this embodiment,
Although the stepping motor is used as the driving device, an ultrasonic motor or the like may be used. The control device 19 can control the movement by the micrometer by sending a signal to the driving device, and the minute movement of the stage and the X, Y, Z
It is possible to perform straight movement in a direction other than each axis, movement along a curve, and the like. In this embodiment, the vertical direction is the Z axis, and of the horizontal directions, the direction of the electric force lines between the electrodes 1 is the X axis, and the direction orthogonal to the electric force lines is the Y axis.
【0028】本実施例では、上記駆動装置に、A相、B
相の2相を有する2相ステッピングモータを用い、マイ
クロステッピング方式で駆動する。例えば、1/4波長
ずらせた正弦波をデジダイズしたマイクロステップによ
り、A相、B相をそれぞれ駆動する。このようにすれ
ば、マイクロステップの分解能に比例した滑らかさ、精
度、位置ぎめで、ステージを移動させることができる。
移動速度は、マイクロステップの周期あるいは時間幅で
調節できる。また、チャンバ台の位置を正確に把握でき
るため、チャンバ間の細い流路内を、レーザー光の照射
位置や、顕微鏡12の視野位置を、チャンバ間の細い流
路内で正確に移動させることができる。例えば、チャネ
ルの長手方向をXY平面(チャンバ台の底面に水平な平
面)上の直線で表し、この直線に沿って(平行して)正
確に移動させることが容易に可能である。さらに、移動
速度をコントロールできるため、常に一定速度で移動さ
せる、緩急をつけて移動させる等細胞の移動し易さに応
じて任意に移動速度を変化させることが容易にできる。In this embodiment, the drive unit is provided with A phase, B
A two-phase stepping motor having two phases is used and driven by a microstepping method. For example, the A phase and the B phase are driven by microsteps in which a sine wave shifted by a quarter wavelength is digitized. By doing so, the stage can be moved with smoothness, accuracy, and positioning that are proportional to the resolution of the microstep.
The moving speed can be adjusted by the cycle or time width of the microstep. Further, since the position of the chamber table can be accurately grasped, it is possible to accurately move the irradiation position of the laser beam and the visual field position of the microscope 12 in the narrow flow path between the chambers in the narrow flow path between the chambers. it can. For example, the longitudinal direction of the channel is represented by a straight line on the XY plane (a plane horizontal to the bottom surface of the chamber base), and it is possible to easily move along the straight line (parallel) accurately. Furthermore, since the moving speed can be controlled, it is possible to easily change the moving speed arbitrarily according to the ease of moving cells, such as always moving at a constant speed or moving slowly.
【0029】制御装置19は、上記各部との信号の送受
信の制御を行うインタフェース部30と、操作者の入力
を受け付け、処理結果などを出力する入出力装置34
と、演算処理を行う中央処理装置31と、データを保持
する記憶装置32とを有する。さらに、制御装置19
は、操作者の入力を受け付ける入力装置34と、モニタ
カメラ13を介して得られた画像や、処理結果などを出
力する出力装置33とを有する。本実施例では、出力装
置33として、画像データの出力を高速に行うことがで
きるため、テレビモニタを用いているが、他の出力手段
を用いてもよい。The control device 19 includes an interface unit 30 for controlling transmission / reception of signals to / from the above-mentioned units, and an input / output device 34 for receiving an operator's input and outputting a processing result and the like.
And a central processing unit 31 for performing arithmetic processing and a storage unit 32 for holding data. Further, the control device 19
Has an input device 34 that receives an operator's input, and an output device 33 that outputs an image obtained through the monitor camera 13, a processing result, and the like. In this embodiment, since the output device 33 can output image data at high speed, a television monitor is used, but other output means may be used.
【0030】制御装置19は、電極1への電圧の印加の
制御、チャンバ台用XYZステージ8の移動による顕微
鏡の視野位置の移動の制御、レーザー光源用XYZステ
ージ10の駆動によるレーザー光の照射位置の移動の制
御、レーザー光源9からのレーザー光の照射の制御、お
よびレーザー光源9内の集光レンズの焦点距離の移動の
制御などを行う。The control device 19 controls the application of voltage to the electrode 1, the movement of the visual field position of the microscope by moving the XYZ stage 8 for the chamber base, and the irradiation position of the laser light by driving the XYZ stage 10 for the laser light source. Of the laser light, the control of the irradiation of the laser light from the laser light source 9, and the control of the movement of the focal length of the condenser lens in the laser light source 9.
【0031】本実施例の細胞融合装置内の、制御装置1
9の機能に関係する部分のハードウエア構成の概略を、
図3に示す。制御装置19はデータバス35を有する。
本実施例では、16bitの論理回路をデータバス35と
して用いた。また、制御装置19の中央演算装置31
は、画像処理部31aと演算処理部31bとを有する。
上記画像処理部31aと、演算処理部31bとは、機能
に応じた区分けであり、実際には、本実施例では、どち
らの機能も、同一ハードウエア上で実現される。しか
し、それぞれの機能を専用に行うハードウエアを用意し
てもよい。制御装置19の記憶装置32は、フレームメ
モリ(画像メモリ)32aを有し、画像データを保持す
ることができる。なお、フレームメモリ32aに保持さ
れた画像データは、アナログ/デジタル変換器36を経
てアナログ信号に変換され、出力装置33に出力され
る。この、画像データの出力は、操作者の確認のために
行われるものであり、制御装置19による細胞融合処理
に不可欠なものではない。ゆえに、このような画像デー
タの出力は、省略、または、簡略化してもよい。Control device 1 in the cell fusion device of this embodiment
The outline of the hardware configuration of the part related to the function of 9
As shown in FIG. The controller 19 has a data bus 35.
In this embodiment, a 16-bit logic circuit is used as the data bus 35. Further, the central processing unit 31 of the control unit 19
Has an image processing unit 31a and a calculation processing unit 31b.
The image processing unit 31a and the arithmetic processing unit 31b are classified according to their functions, and in practice, in the present embodiment, both functions are realized on the same hardware. However, hardware dedicated for each function may be prepared. The storage device 32 of the control device 19 has a frame memory (image memory) 32a and can hold image data. The image data held in the frame memory 32a is converted into an analog signal through the analog / digital converter 36 and output to the output device 33. The output of the image data is performed for confirmation by the operator and is not essential for the cell fusion process by the control device 19. Therefore, the output of such image data may be omitted or simplified.
【0032】制御装置19に対する入力には、モニタカ
メラ13によって採取され、アナログ/デジタル変換器
36によってデジタル信号に変換された画像データと、
入力装置の受け付けた、操作者の指示データとがある。
また、制御装置19からの出力には、チャンバ台用XY
Zステージ8の駆動装置8a、および、レーザー光源用
XYZステージ10の駆動装置10aに対する駆動の制
御データや、電極1の駆動装置6、および、レーザー光
源9の駆動装置11に対する制御データがある。なお、
各駆動装置と制御装置19との間には、コマンド解析器
37が設けられている。上記各制御データは、制御装置
19からコマンドの形で出力されるので、上記コマンド
解析器37により該コマンドを解析し、実際に各駆動装
置の駆動情報に変換する必要があるからである。Image data sampled by the monitor camera 13 and converted into a digital signal by the analog / digital converter 36 are input to the controller 19, and
There is operator instruction data received by the input device.
In addition, the output from the control device 19 includes the XY for the chamber base.
There are control data for driving the driving device 8a of the Z stage 8 and the driving device 10a of the XYZ stage 10 for the laser light source, and control data for the driving device 6 of the electrode 1 and the driving device 11 of the laser light source 9. In addition,
A command analyzer 37 is provided between each drive device and the control device 19. This is because each control data is output from the control device 19 in the form of a command, and therefore it is necessary to analyze the command by the command analyzer 37 and actually convert it into drive information of each drive device.
【0033】制御装置19は、モニタカメラ13により
採取された画像データを、フレームメモリ32に保持す
る。さらに、フレームメモリ32に保持されている画像
データは、出力装置33に画像として出力される。ま
た、上記画像データを画像処理部31aは、上記画像デ
ータを画像認識処理し、細胞の輪郭を決定する。演算処
理部31bは、決定された細胞の輪郭などの情報をもと
に、どの駆動装置をどのように制御するかを決定し、デ
ータバス35を介して各駆動装置に出力する。The control device 19 holds the image data collected by the monitor camera 13 in the frame memory 32. Further, the image data held in the frame memory 32 is output as an image to the output device 33. Further, the image processing unit 31a performs image recognition processing on the image data to determine the contour of the cell. The arithmetic processing unit 31b determines which driving device is to be controlled and how to control it based on the determined information such as the contour of the cell, and outputs it to each driving device via the data bus 35.
【0034】本実施例における細胞融合は、次のように
して行われる。あらかじめ、融合チャンバ2、回収チャ
ンバ4、廃棄チャンバ5には、培養液が保持されてい
る。また、懸濁液チャンバ3には、融合に供する細胞の
懸濁液が保持されている。本実施例では、入力装置34
を介して入力される、操作者の開始指示を制御装置19
が受け付けると、以下の融合操作が開始される。また、
融合操作は、操作者の終了指示が入力されるか(ステッ
プ401)、あらかじめ設定された個数の融合細胞が得
られるまで(ステップ402)、繰り返される。The cell fusion in this example is carried out as follows. The culture solution is held in advance in the fusion chamber 2, the collection chamber 4, and the disposal chamber 5. The suspension chamber 3 holds a suspension of cells to be fused. In this embodiment, the input device 34
An operator's start instruction inputted via the controller 19 is input.
When is accepted, the following fusion operation is started. Also,
The fusion operation is repeated until an operator's end instruction is input (step 401) or a preset number of fused cells are obtained (step 402).
【0035】(1)制御装置19は、チャンバ台用XY
Zステージ8を駆動させ(ステップ403)、チャンバ
台7を水平に移動させて、顕微鏡12の視野を懸濁液チ
ャンバ3内に設定する。ここで、制御装置19は、視野
内の細胞1つを、融合に供する目標細胞として決定する
(ステップ404)。なお、この決定は、操作者が出力
装置33の画像を観察して決定し、入力装置34を介
し、フレームメモリにスーパーインポーズされたカーソ
ルを用いて制御装置19に指定してもよいし、制御装置
19が、視野内で細胞の輪郭が最も円に近いもの、など
の基準により、自ら決定してもよい。本実施例では、後
者により行う。なお、細胞の輪郭は、次のようにして求
める。まず、輪郭を求める細胞が入り得ると考えられる
大きさの矩形領域を対象にヒストグラムから閾値を設定
し、2値化処理により細胞(領域)を求める。あるい
は、上記の矩形領域内において画像の微分処理、または
差分処理を行い、細胞の輪郭を求める。この輪郭内の領
域を細胞領域とする。細胞領域の重心を細胞位置とす
る。(1) The control device 19 is an XY for chamber base.
The Z stage 8 is driven (step 403), the chamber base 7 is moved horizontally, and the visual field of the microscope 12 is set inside the suspension chamber 3. Here, the control device 19 determines one cell in the visual field as a target cell to be subjected to fusion (step 404). It should be noted that this decision may be made by the operator observing the image of the output device 33 and making a decision, and may be specified to the control device 19 using the cursor superimposed on the frame memory via the input device 34. The control device 19 may determine itself based on a criterion such as the one in which the contour of the cell is closest to the circle in the visual field. In this embodiment, the latter is used. The contour of the cell is obtained as follows. First, a threshold value is set from a histogram for a rectangular area having a size in which cells for which contours are to be included can be set, and cells (areas) are obtained by binarization processing. Alternatively, the contour of the cell is obtained by performing the differential processing or the differential processing of the image in the rectangular area. The area within this contour is the cell area. The center of gravity of the cell area is the cell position.
【0036】(2)つぎに、制御装置19は、画像上の
目標細胞の周りに監視エリア(ウインド)を設ける(ス
テップ405)。すなわち、フレームメモリに(1)の
処理で選ばれた目標細胞が完全に入るような矩形状の領
域(ウインド)を設定する。この細胞領域(細胞の種類
などにより異なるが、本実施例では、直径約30μm)
より若干大きめの矩形領域(本実施例では、一辺約40
μmの正方形)を監視エリアとして設ける。このエリア
は、細胞の特定や、輪郭検出のための処理時間の短縮に
有効である。(2) Next, the control device 19 provides a monitoring area (window) around the target cell on the image (step 405). That is, a rectangular area (window) is set in the frame memory so that the target cell selected in the process (1) completely enters. This cell area (depending on the cell type, etc., in this embodiment, the diameter is about 30 μm)
A slightly larger rectangular area (in this embodiment, one side is approximately 40
A square (μm square) is provided as a monitoring area. This area is effective for identifying cells and shortening the processing time for contour detection.
【0037】(3)制御装置19は、レーザー光源9を
点灯する。さらに、レーザー光源用XYZステージ10
を駆動させてレーザー光源9を移動させ、監視エリア内
の(1)で決定された目標細胞にレーザーの光軸を合わ
せ、さらに、レーザー光源9内の集光レンズの焦点距離
を制御し、レーザー光スポットの大きさを、目標細胞の
大きさに応じて調節する(ステップ406)。該目標細
胞は、光トラッピング現象により、レーザー光に捕促さ
れる。(3) The control device 19 turns on the laser light source 9. Furthermore, an XYZ stage 10 for a laser light source
Is driven to move the laser light source 9, align the optical axis of the laser with the target cell determined in (1) in the monitoring area, and further control the focal length of the condensing lens in the laser light source 9. The size of the light spot is adjusted according to the size of the target cell (step 406). The target cells are attracted by the laser light due to the light trapping phenomenon.
【0038】(4)制御装置19は、視野内の流路およ
びチャンバの内壁を画像処理により検出し、さらに、細
胞位置およびレーザー光照射位置を検出する(ステップ
407)。なお、レーザーの照射位置は、視野内におい
て最も輝度の高い領域を求めることにより認識される。
また、レーザー光スポットは、輝度が高いため赤色カッ
トフィルタを用いて画像上の輝度を下げるつぎに、制御
装置19は、細胞が目標位置(電極1に印加される電圧
による誘電泳動が有効に働く範囲)に達しているかどう
か検査する(ステップ408)。達していなければ、制
御装置19は、チャンバ台用XYZステージ10を駆動
させることによりチャンバ台7とレーザー光源とを相対
的に変位させ、捕捉した目標細胞を光トラッピングによ
り一定時間搬送し(ステップ409)、処理をステップ
407に戻す。なお、上記の移動方法のように、チャン
バ台7を移動させ、レーザー光の照射位置を固定すれ
ば、該照射位置は、常に顕微鏡12の視野に収まってい
るようにできる。(4) The controller 19 detects the flow path in the field of view and the inner wall of the chamber by image processing, and further detects the cell position and the laser light irradiation position (step 407). The laser irradiation position is recognized by determining the area with the highest brightness in the visual field.
Further, since the laser light spot has high brightness, the brightness on the image is reduced by using the red cut filter. Next, the control device 19 causes the cells to effectively perform the dielectrophoresis by the target position (voltage applied to the electrode 1). It is checked whether or not the range has been reached (step 408). If not, the controller 19 drives the chamber XYZ stage 10 to relatively displace the chamber pedestal 7 and the laser light source, and conveys the captured target cells for a certain period of time by optical trapping (step 409). ), The process returns to step 407. As in the moving method described above, if the chamber base 7 is moved and the irradiation position of the laser light is fixed, the irradiation position can be kept within the visual field of the microscope 12 at all times.
【0039】上記の細胞の搬送において、制御装置19
は、細胞位置とレーザー光照射位置との距離があらかじ
め設定された値より小さい場合は、レーザー光源の移動
速度(チャンバ台の移動速度)を上げ(ステップ409
a)、大きい場合は、移動速度を下げる(ステップ40
9b)。このようにすれば、細胞が上記監視エリア内に
収まるように速度調整して、レーザー光に捕捉されてい
る細胞を移動させることができる。In the above-mentioned cell transportation, the control device 19
If the distance between the cell position and the laser light irradiation position is smaller than a preset value, the moving speed of the laser light source (moving speed of the chamber table) is increased (step 409).
a) If it is larger, the moving speed is reduced (step 40).
9b). By doing so, it is possible to move the cells captured by the laser light by adjusting the speed so that the cells fit within the monitoring area.
【0040】移動方向・距離の制御は、画像処理により
流路およびチャンバの内壁を検出し、これに沿って、細
胞およびレーザー光の照射位置が移動するように行われ
る。上記画像処理の方法としては、(2)で述べたよう
な差分あるいは微分処理により内壁の輪郭を求め、この
内壁輪郭と細胞との距離を一定にするように制御しなが
ら、内壁に対して平行に移動させる方法が用いられる。The control of the moving direction / distance is performed so that the flow path and the inner wall of the chamber are detected by image processing, and the irradiation positions of the cells and the laser light are moved along the detection. As the image processing method, the contour of the inner wall is obtained by the difference or differentiation processing as described in (2), and the inner wall contour is controlled so as to keep the distance between the cells constant, and the parallel to the inner wall. The method of moving to is used.
【0041】なお、各ステージ駆動装置8のステッピン
グモーターの回転から、顕微鏡12の視野の、チャンバ
に対する相対位置を求めることができるため、予めコー
スを設定しておき、上記相対位置を加味して、設定され
たコースに沿って細胞およびレーザー光の照射位置を移
動させる方法を採ることもできる。また、上記の2つの
方法を組み合わせた方法を採ることもできる。すなわ
ち、大筋は予め設定されたコースにより移動させ、細か
い動きのとき(チャンバから流路へ出すとき等)、輪郭
を求める画像処理情報に基づいて正確に移動を制御する
方法である。Since the relative position of the field of view of the microscope 12 with respect to the chamber can be obtained from the rotation of the stepping motor of each stage driving device 8, a course is set in advance, and the relative position is taken into consideration. It is also possible to adopt a method of moving the irradiation position of the cells and the laser light along the set course. Also, a method combining the above two methods can be adopted. That is, the outline is a method in which the outline is moved according to a preset course, and the movement is accurately controlled based on the image processing information for obtaining the contour when the movement is small (when it is moved out of the chamber to the flow path).
【0042】(5)上記ステップ408で、目標位置に
達していれば、細胞は、既に誘電泳動現象により会合さ
せることのできる位置まで搬送されているので、これ以
上光トラッピング現象による搬送を行う必要はない。そ
こで、制御装置は、他に光トラッピング現象による搬送
を行うべき細胞があるかどうか検査し、全ての融合チャ
ンバ3毎に上記(1)〜(4)を実行する(ステップ4
10)。これにより、融合させる全ての細胞が電極1付
近に配置される。(5) If the target position is reached in step 408, the cells have already been transferred to a position where they can be associated with each other by the dielectrophoresis phenomenon, and therefore, it is necessary to further transfer the cells by the optical trapping phenomenon. There is no. Therefore, the control device inspects whether or not there are other cells to be transported by the optical trapping phenomenon, and executes the above (1) to (4) for each of all the fusion chambers 3 (step 4).
10). As a result, all cells to be fused are arranged near the electrode 1.
【0043】(6)制御装置19は、電極1間に高周波
電圧を印加し(ステップ411)、誘電泳動現象を生じ
させる。さらに、制御装置19は、画像データの解析に
より、融合に供する細胞が会合したことを確認する(ス
テップ412)。通常、細胞はほぼ円形をしているの
で、細胞の輪郭が、2つの円を接触させた、瓢形のよう
な形(図5の(a)に図示)をしていれば、2つの細胞
が会合していると認識することができるのである。(6) The control device 19 applies a high frequency voltage between the electrodes 1 (step 411) to cause a dielectrophoresis phenomenon. Further, the control device 19 confirms that the cells to be fused are associated by analyzing the image data (step 412). Usually, cells have a substantially circular shape, so if the outline of a cell has a gourd-like shape with two circles in contact (illustrated in Fig. 5 (a)), the two cells Can be recognized as having a meeting.
【0044】まだ細胞が会合していない場合は、電圧が
上限値なら(ステップ413)、廃棄チャンバ経搬送し
(ステップ416)、処理をステップ401へ戻して、
再度、融合チャンバから新たな細胞を得る。また、電圧
が上限値でない場合、制御装置19は、細胞が破壊され
ていないかどうかを、細胞の輪郭がまだ円形かどうかで
判断する(ステップ414)。破壊されている場合は、
電圧が上限値の場合と同様、ステップ416の処理へ進
み、破壊されていない場合は、電圧を上げて、再度高周
波電圧を印加する(ステップ411)。If the cells are not yet associated, if the voltage is the upper limit value (step 413), the cells are transported through the discard chamber (step 416), and the process is returned to step 401,
Once again, new cells are obtained from the fusion chamber. If the voltage is not the upper limit value, the control device 19 determines whether or not the cell has been destroyed, based on whether or not the contour of the cell is still circular (step 414). If destroyed,
Similar to the case where the voltage is the upper limit value, the process proceeds to step 416. When the voltage is not destroyed, the voltage is increased and the high frequency voltage is applied again (step 411).
【0045】誘電泳動のための電圧は、細胞懸濁液の電
導度により異なり、電導度が低いほど電圧も低くてよい
が、高周波電圧は、0〜20V/mmの範囲で印加する
のが望ましい。20V/mmより高いの電圧では、懸濁
液に水流が発生し、細胞が揺動してしまうため、安定し
た会合を得ることができない。なお、50μS/cmの
電導度では、10V/mm程度の電圧で、細胞の会合を
引き起こすことができる。本実施例では、1V/mmか
ら開始し、1V/mmずつ電圧を増加して、20V/m
mを印加しても会合が得られなかった場合は、細胞が器
壁に付着していることなどが考えるため、該細胞を廃棄
し、新たに細胞を用意することとした。The voltage for dielectrophoresis varies depending on the electric conductivity of the cell suspension. The lower the electric conductivity, the lower the voltage may be. However, it is desirable to apply the high frequency voltage in the range of 0 to 20 V / mm. . When the voltage is higher than 20 V / mm, a water flow is generated in the suspension and the cells sway, so that stable association cannot be obtained. In addition, at a conductivity of 50 μS / cm, a cell association can be induced at a voltage of about 10 V / mm. In this embodiment, starting from 1 V / mm, the voltage is increased by 1 V / mm to obtain 20 V / m.
If no association is obtained even after applying m, it is considered that the cells are attached to the organ wall, so that the cells were discarded and new cells were prepared.
【0046】(7)細胞の会合が成功すると、制御装置
19は、電極1間に直流パルス(融合に必要な強さは、
細胞の種類や、懸濁液の状態などにより異なるが、本実
施例では、75V/mm、10μ秒の直流パルス)を印
加する(ステップ417)。次に、制御装置19は、ス
テップ414と同様にして細胞が破壊されたかどうか検
査する(ステップ418)。破壊された場合は、該細胞
を破棄し(ステップ416)、ステップ401へ戻る。
破壊されていない場合は、細胞が融合したかどうか検査
する(419)。融合直後の細胞は、会合した2つの細
胞の輪郭である、2つの円を接触させた、瓢形のような
形(図5(a))よりも、2つの細胞が接触している界
面が拡がった形(図5(b))をしているため、細胞の
輪郭により、融合の成否を認識することができるのであ
る。融合されていない場合は、ステップ417へ戻り、
再度、直流パルスを印加する。融合された場合は、該融
合細胞を回収チャンバへ回収し(ステップ420)、ス
テップ401へ戻り、制御装置19は、上記(1)〜
(7)の処理を、必要回数繰り返す。なお、細胞の廃棄
チャンバへの搬送(ステップ416)や、回収チャンバ
への搬送(ステップ420)は、上記(1)〜(4)と
同様の手順により、光トラッピング現象を用いて行われ
る。(7) When the cell association is successful, the controller 19 directs the DC pulse between the electrodes 1 (the strength required for fusion is
In this embodiment, a voltage of 75 V / mm and a DC pulse of 10 μsec) is applied, though it varies depending on the type of cells and the state of the suspension (step 417). Next, the controller 19 inspects whether or not the cells are destroyed in the same manner as in step 414 (step 418). If destroyed, the cell is discarded (step 416) and the process returns to step 401.
If not destroyed, check whether the cells have fused (419). Immediately after fusion, the cells are more in contact with each other than the gourd-like shape (Fig. 5 (a)) in which two circles are in contact with each other, which is the outline of two cells associated with each other. Since it has an expanded shape (FIG. 5B), the success or failure of fusion can be recognized by the contour of the cell. If they have not been merged, return to step 417,
The DC pulse is applied again. When they are fused, the fused cells are collected in the collection chamber (step 420) and the process returns to step 401, and the control device 19 controls the above (1) to (1).
The process of (7) is repeated the required number of times. The transportation of the cells to the discard chamber (step 416) and the transportation to the collection chamber (step 420) are performed using the optical trapping phenomenon by the same procedure as the above (1) to (4).
【0047】上記(7)の処理では、直流パルスを印加
しても、細胞が融合しない場合は、細胞が融合するか、
破壊されるまで、直流パルスを繰返し印加する方法を採
っているが、直流パルスの印加時間を長くする方法を併
用することもできる。印加時間が長くなるほど、細胞は
融合しやすいが、印加時間が長すぎると、細胞の破壊さ
れる確率も上がるため、印加時間は、10〜50μ秒で
あることが好ましく、10〜30μ秒であることが、さ
らに好ましい。In the above process (7), if the cells do not fuse even if the DC pulse is applied, the cells may be fused or not.
The method of repeatedly applying the DC pulse until the destruction is adopted, but the method of increasing the application time of the DC pulse can be used together. The longer the application time, the easier the cells are to fuse, but if the application time is too long, the probability of cell destruction increases, so the application time is preferably 10 to 50 μsec, and 10 to 30 μsec. Is more preferable.
【0048】[0048]
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、融合操作を自動的に実行することができる細胞融合
装置が提供される。本発明の細胞融合装置では、融合操
作を繰り返して実行することにより、簡便に、かつ、大
量に融合細胞を得ることができる。As described above, according to the present invention, there is provided a cell fusion device capable of automatically executing a fusion operation. In the cell fusion device of the present invention, a large number of fused cells can be obtained easily by repeatedly performing the fusion operation.
【図1】 本発明の細胞融合装置の説明図。FIG. 1 is an explanatory diagram of a cell fusion device of the present invention.
【図2】 従来の細胞融合装置の説明図。FIG. 2 is an explanatory view of a conventional cell fusion device.
【図3】 本発明の細胞融合装置のハードウエア構成
図。FIG. 3 is a hardware configuration diagram of the cell fusion device of the present invention.
【図4】 制御装置の細胞融合処理を示す流れ図。FIG. 4 is a flowchart showing a cell fusion process of the control device.
【図5】 会合した細胞の輪郭と、融合した細胞の輪郭
を示す説明図。FIG. 5 is an explanatory diagram showing contours of associated cells and fused cells.
1:電極、 2:融合チャンバ、 3:懸濁液チャン
バ、 4:回収チャンバ、 5:廃棄チャンバ、 6:
電極用駆動装置、 7:チャンバ台、 8:チャンバ台
用XYZステージ、 9:レーザー光源、 10:レー
ザー光源用XYZステージ、 11:レーザー光源用駆
動装置、 12:顕微鏡、 13:モニタカメラ、 1
6:観察部、 17:細胞保持部、 18:レーザー光
発生部、19:制御装置、 21:顕微鏡、 22:電
極、 23:電源、 24:スタンド、 25:照明、
26:スタンドの水平部材、 27:シャーレ、 2
8:細胞、 29:ステージ、 30:インターフェー
ス部、 31:中央処理装置、 32:記憶装置、 3
3:出力装置、 34:入力装置、 35:データバ
ス、 36:アナログ/デジタル変換器、 37:コマ
ンド解析器。1: electrode, 2: fusion chamber, 3: suspension chamber, 4: collection chamber, 5: waste chamber, 6:
Electrode drive device, 7: chamber stage, 8: chamber stage XYZ stage, 9: laser light source, 10: laser light source XYZ stage, 11: laser light source drive device, 12: microscope, 13: monitor camera, 1
6: Observation part, 17: Cell holding part, 18: Laser light generation part, 19: Control device, 21: Microscope, 22: Electrode, 23: Power supply, 24: Stand, 25: Illumination,
26: Horizontal member of stand, 27: Petri dish, 2
8: Cell, 29: Stage, 30: Interface part, 31: Central processing unit, 32: Storage device, 3
3: output device, 34: input device, 35: data bus, 36: analog / digital converter, 37: command analyzer.
Claims (8)
くとも1つの懸濁液チャンバと、細胞を融合するための
融合チャンバと、融合処理後の細胞を回収するための回
収チャンバと、視野内を観察する観察手段と、細胞を搬
送する搬送手段と、細胞を会合させる会合手段と、細胞
を融合させる融合手段と、融合処理後の後処理を行う後
処理手段とを有する細胞融合装置において、 上記搬送手段と、上記会合手段と、上記融合手段と、上
記後処理手段との動作を制御する制御装置を有し、 上記観察手段は、視野内の画像を画像データとして上記
制御装置に送信する機能を有し、 上記制御装置は、 上記画像データを解析する機能と、 上記解析結果に応じて、上記搬送手段と、上記会合手段
と、上記融合手段と、上記後処理手段との少なくとも1
の手段の動作を制御する機能とを有することを特徴とす
る細胞融合装置。1. At least one suspension chamber for holding cells to be subjected to fusion, a fusion chamber for fusing cells, a collection chamber for collecting the cells after the fusion treatment, and a field of view. In a cell fusion device having an observation means for observing, a transportation means for transporting cells, an association means for associating cells, a fusion means for fusing cells, and a post-treatment means for performing post-treatment after the fusion treatment, The observation means transmits an image in the field of view as image data to the control device, which has a control device for controlling the operations of the transporting device, the meeting device, the fusing device, and the post-processing device. The control device has a function, at least the function of analyzing the image data, and the conveying unit, the associating unit, the fusing unit, and the post-processing unit according to the analysis result.
And a function of controlling the operation of the means.
よび/または位置に基いて判断を下す機能を有すること
を特徴とする細胞融合装置。2. The function according to claim 1, wherein the function of analyzing the image data has a function of detecting a contour and / or position of a cell and making a judgment based on a shape and / or a position of the contour. Cell fusion device.
照射位置を移動することにより細胞を移動する、光トラ
ッピング現象を用いた搬送機構を有し、 前記画像データを解析する機能は、上記光スポットの照
射位置および/または輪郭を検出する機能を有し、 前記制御装置は、上記照射位置および/または輪郭に基
いて、搬送手段の制御を行う機能を有することを特徴と
する細胞融合装置。3. The transport mechanism using the optical trapping phenomenon according to claim 1, wherein the transport means irradiates cells with light and moves the cells by moving an irradiation position of a spot of the light. And a function of analyzing the image data has a function of detecting an irradiation position and / or a contour of the light spot, and the control device controls the conveyance means based on the irradiation position and / or the contour. A cell fusion device having a function of performing
の判断を下す機能を有することを特徴とする細胞融合装
置。4. The cell fusion device according to claim 2, wherein the control device has a function of determining the success or failure of fusion based on the contours of the cells.
手段を制御することを特徴とする細胞融合装置。5. The cell fusion device according to claim 4, wherein the control device controls the fusion means according to the determination of success or failure of the fusion.
合させる、誘電泳動現象を用いた会合機構を有し、 前記制御装置は、上記細胞の輪郭に基いて、会合の成否
の判断を下す機能を有することを特徴とする細胞融合装
置。6. The associating means according to claim 2, wherein the associating means has an associating mechanism using a dielectrophoresis phenomenon for applying a high-frequency voltage to the cells to associate the cells with each other, and the controller controls the outline of the cells. A cell fusion device having a function of determining the success or failure of an association based on the above.
手段を制御することを特徴とする細胞融合装置。7. The cell fusion device according to claim 6, wherein the control device controls the association means in accordance with the determination of success or failure of the association.
ャンバ内に保持された複数の細胞のうち、融合に供する
細胞を選択する機能を有することを特徴とする細胞融合
装置。8. The control device according to claim 2, wherein the control device has a function of selecting a cell to be fused from among the plurality of cells held in the fusion chamber based on the contour of the cell. Cell fusion device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5183631A JPH0731456A (en) | 1993-07-26 | 1993-07-26 | Cell fusion apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5183631A JPH0731456A (en) | 1993-07-26 | 1993-07-26 | Cell fusion apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0731456A true JPH0731456A (en) | 1995-02-03 |
Family
ID=16139157
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5183631A Withdrawn JPH0731456A (en) | 1993-07-26 | 1993-07-26 | Cell fusion apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0731456A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100458662B1 (en) * | 2002-03-13 | 2004-12-03 | 문영훈 | Embryonic cell fusion machine have voltage regulator and environment memory circuit. |
| WO2012141157A1 (en) * | 2011-04-11 | 2012-10-18 | 株式会社日立製作所 | Cell collection system |
| US11857472B2 (en) | 2020-03-13 | 2024-01-02 | Mazda Motor Corporation | Wheelchair |
-
1993
- 1993-07-26 JP JP5183631A patent/JPH0731456A/en not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100458662B1 (en) * | 2002-03-13 | 2004-12-03 | 문영훈 | Embryonic cell fusion machine have voltage regulator and environment memory circuit. |
| WO2012141157A1 (en) * | 2011-04-11 | 2012-10-18 | 株式会社日立製作所 | Cell collection system |
| JP2012217397A (en) * | 2011-04-11 | 2012-11-12 | Hitachi Ltd | Cell collection system |
| US11857472B2 (en) | 2020-03-13 | 2024-01-02 | Mazda Motor Corporation | Wheelchair |
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