特許 6241338 応力測定装置及び応力測定方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6241338

(24)【登録日】2017年11月17日

(45)【発行日】2017年12月6日

(54)【発明の名称】応力測定装置及び応力測定方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 3/40 20060101AFI20171127BHJP

【ＦＩ】

   G01N3/40 A

【請求項の数】4

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2014-56543(P2014-56543)

(22)【出願日】2014年3月19日

(65)【公開番号】特開2015-179018(P2015-179018A)

(43)【公開日】2015年10月8日

【審査請求日】2017年1月26日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000099

【氏名又は名称】株式会社ＩＨＩ

(74)【代理人】

【識別番号】100083806

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 秀和

(74)【代理人】

【識別番号】100100712

【弁理士】

【氏名又は名称】岩▲崎▼ 幸邦

(74)【代理人】

【識別番号】100101247

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 俊一

(74)【代理人】

【識別番号】100095500

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 正和

(74)【代理人】

【識別番号】100098327

【弁理士】

【氏名又は名称】高松 俊雄

(72)【発明者】

【氏名】徳良 晋

【審査官】 福田 裕司

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２００８／０２８９９６５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００３−２０７４３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００８／０６９２５０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特表２００８−５２８９９８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ ３／４０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも一部が内部を視認可能な素材で形成され、測定対象の微小物質及び磁性微粒子が収納される容器と、
前記容器内を定期的に撮影する撮影部と、
前記容器内に磁力を与える磁力発生部と、
前記撮影部で定期的に撮影された複数の画像の解析結果から、磁性微粒子の位置を検出する検出手段と、
当該検出手段が検出した前記磁性微粒子の最新の位置を利用して前記容器の底面又は内壁と接する測定対象の微小物質に前記磁性微粒子を所定深さまで押し込むように前記磁力発生部を制御する制御手段と、
当該制御手段による制御の変化を利用して前記微小物質の表面状態の応力を算出する算出手段と、
を備えることを特徴とする応力測定装置。

【請求項2】

前記磁力発生部は、それぞれ前記容器の上下に配置される一対の磁石と、それぞれ前記容器の側面に前記容器を中心に対向して配置される一対の磁石とを備える
ことを特徴とする請求項１に記載の応力測定装置。

【請求項3】

前記撮影部は、第１の方向から前記容器内の画像を撮影するとともに、前記第１の方向と異なる第２の方向から前記容器内の画像を撮影し、
前記制御手段は、第１の方向及び前記第２の方向の画像から検出された位置を利用して、三次元座標で特定される前記磁性微粒子の位置を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の応力測定装置。

【請求項4】

少なくとも一部が内部を視認可能な素材で形成され、測定対象の微小物質及び磁性微粒子が収納される容器を撮影するステップと、
撮影される各画像の解析結果から、磁性微粒子の位置を検出するステップと、
検出した前記磁性微粒子の最新の位置を利用して前記容器の底面又は内壁と接する測定対象の微小物質に前記磁性微粒子を所定深さまで押し込むように前記容器内に磁力を与える磁力発生部を制御するステップと、
前記磁力発生部の制御の変化を利用して前記微小物質の表面状態の応力を算出するステップと、
を有することを特徴とする応力測定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は微細物質の表面の強度を測定する応力測定装置及び応力測定方法に関する。

【背景技術】

【0002】

様々な分野で微細物質の表面の強度が測定されている。例えば、医療分野では、微細物質である１〜１０μｍ程度の細胞の硬さの測定結果は、腫瘍の状態の把握に有効に利用することができる。このような微細物質の測定方法の一例として、マイクロピペットやビッカース圧子を利用する方法がある。

【0003】

マイクロピペットを利用する場合、マイクロピペットの先端により微細物質を引っ張ったり押し込んだりして微細物質の表面の強度を測定する。しかしながら、任意の場所にマイクロピペットを当てることは困難であるとともに、測定の精度は高くない。

【0004】

また、ビッカース圧子を使用する場合、ビッカース圧子を規定の圧力で微細物質に押し当てて形成された表面積を利用して微細物質の表面の強度を測定する。しかしながら、この場合も任意の場所にビッカース圧子を押し当てることは困難である。

【0005】

一方、微粒子を利用する技術として、特許文献１には、微粒子を磁気プローブを用いて目標位置に配置することが記載されている。しかし、このような技術を適用として微細物質の表面の強度を測定することは考慮されていない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００９−５６５６５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

上述したように、従来の微細物質の表面を測定する方法では、対象物質において測定する位置を任意の場所に調整することは難しく、対象物質の表面の強度を高精度に測定することが困難である。したがって、従来の測定方法は、希望する位置の状態を測定するのではなく、マイクロピペットやビッカース圧子がたまたま当たった場所の状態を測定しているといえる。

【0008】

上記課題に鑑み、本発明は、微小物質の強度を高精度に測定することを目的とする

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記目的を達成するために、第１の発明は、少なくとも一部が内部を視認可能な素材で形成され、測定対象の微小物質及び磁性微粒子が収納される容器と、測定時に、前記容器内を定期的に撮影する撮影部と、前記容器内に磁力を与える磁力発生部と、前記撮影部で撮影される各画像の解析結果から、磁性微粒子の位置を検出する検出手段と、当該検出手段が検出した前記磁性微粒子の最新の位置を利用して前記容器の底面又は内壁と接する測定対象の微小物質に前記磁性微粒子を所定深さまで押し込むように前記磁力発生部を制御する制御手段と、当該制御手段による制御の変化を利用して前記微小物質の表面状態の応力を算出する算出手段とを備える。

【0010】

また、第２の発明は、前記磁力発生部は、それぞれ前記容器の上下に配置される一対の磁石と、それぞれ前記容器の側面に前記容器を中心に対向して配置される一対の磁石とを備える。

【0011】

また、第３の発明は、第１の方向から前記容器内の画像を撮影するとともに、前記第１の方向と異なる第２の方向から前記容器内の画像を撮影し、前記制御手段は、第１の方向及び前記第２の方向の画像から検出された位置を利用して、三次元座標で特定される前記磁性微粒子の位置を制御する制御手段とを備える。

【0012】

また、第４の発明は、少なくとも一部が内部を視認可能な素材で形成され、測定対象の微小物質及び磁性微粒子が収納される容器を撮影するステップと、撮影される各画像の解析結果から、磁性微粒子の位置を検出するステップと、検出した前記磁性微粒子の最新の位置を利用して前記容器の底面又は内壁と接する測定対象の微小物質に前記磁性微粒子を所定深さまで押し込むように前記容器内に磁力を与える磁力発生部を制御するステップと、前記磁力発生部の制御の変化を利用して前記微小物質の表面状態の応力を算出するステップとを有する。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、微小物質の強度を高精度に測定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】図１は、実施形態に係る応力測定装置の構成を説明する概略図である。

【図2】図２は、図１の応力測定装置の容器を説明する概略図である。

【図3】図３は、図１の応力測定装置の容器と撮影部の位置関係を説明する図である。

【図4】図４は、図１の応力測定装置で磁性微粒子に働く力を説明する図である。

【図5】図５は、図１の応力測定装置における処理を説明するフローチャートである。

【図6】図６は、応力測定の際の細胞と磁性微粒子の関係を説明する概略図である。

【図7】図７は、磁性微粒子の探索の処理を説明するフローチャートである。

【図8】図８は、磁性微粒子の移動の処理について説明するフローチャートである。

【図9】図９は、細胞の探索の処理を説明するフローチャートである。

【図10】図１０は、応力の測定の処理を説明するフローチャートである。

【図11】図１１は、磁性微粒子を移動の処理で撮影された画像の一例である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下に、図面を用いて本発明の実施形態に係る応力測定装置について説明する。実施形態に係る応力測定装置は、液体中に存在する細胞等の微小物質の表面の所望の場所に磁性微粒子を押し当て、その微小物質の表面の応力を測定するものである。このとき、応力測定装置では、磁力を用いて液体中で磁性微粒子を微小物質の表面まで移動させる。また、応力測定装置は、微小物質の表面上で磁性微粒子を移動させることで、微小物質の応力の分布を測定することができる。

【0016】

測定に利用する磁性微粒子は、磁性体材料で形成される微粒子である。また、磁性微粒子は、細胞とともに培養液に注入されるため、培養液による影響を受けない材料であることが好ましい。例えば、磁性微粒子は、マグネタイト（Ｆｅ₃Ｏ₄）で形成される。応力測定の際に測定の精度を向上するため、磁性微粒子のサイズは、測定対象の微細物質のサイズよりも小さいことが好ましい。また、磁性微粒子は、球状であることが好ましい。以下の説明において、微小物質は細胞であるものとして説明する。
〈応力測定装置〉
図１に示すように、応力測定装置１は、測定対象の細胞Ｃ及び磁性微粒子Ｍを含む培養液Ｌを収納可能な容器１０と、容器１０内を撮影可能な撮影部２０と、容器１０内に磁力を与える磁力発生部３０と、磁力発生部３０に電流を供給する電源装置４０と、撮影部２０を制御して撮影された画像を処理するとともに、磁力発生部３０に電流を供給するために電源装置４０を制御する制御装置５０とを備える。

【0017】

容器１０は、図２に示すように、送出ライン１１を介して培養液Ｌ、測定対象の細胞Ｃ及び磁性微粒子Ｍを容器１０に送出する送出部１２と接続される。また、容器１０は、回収ライン１３を介して細胞Ｃ及び磁性微粒子Ｍを容器１０から回収する回収部１４と接続される。送出部１２及び回収部１４は、例えば、制御装置５０により制御される。または、送出部１２及び回収部１４は、オペレータにより手動で制御されてもよい。

【0018】

この容器１０は、例えば、石英ガラス等の内部が視認可能な素材で形成される。このとき、容器１０の全体が石英ガラスで形成される必要はなく、撮影部２０によって内部を撮影可能であればよい。例えば、撮影部２０が容器１０の側面と上面から内部を撮影する場合、少なくともこの容器１０の側面と上面の一部と、容器１０内に光を照射する一部のみが石英ガラスで形成されればよい。

【0019】

容器１０のサイズは限定されない。測定対象の細胞Ｃのサイズがμｍオーダーであり、磁性微粒子Ｍはこれより小さくてよいため、これら細胞Ｃ及び磁性微粒子Ｍを収納できるサイズであればよい。例えば、幅１０ｍｍ、奥行き１０ｍｍ、高さ５０ｍｍ程度の直方体の容器１０を利用することができる。また、図１及び図２では、容器１０は、直方体を例として図示しているが、形状も限定されない。

【0020】

撮影部２０は、図３に示すように、容器１０内に光を照射する光源２１と、光源２１により光が照射された容器１０内を撮影する第１カメラ２２及び第２カメラ２３を有する。図３は、撮影部２０と容器１０の位置関係を容器１０の上部から示す図である。第１カメラ２２は、容器１０の側面からの画像であるｘｙ画像を撮影する。また、第２カメラ２３は、容器１０の上面からの画像であるｘｚ画像を撮影する。このように、複数のカメラ２２，２３を利用することで、三次元での位置関係を特定することができる。なお、ここでは、撮影部２０が２台のカメラ２２，２３を有する例で説明するが、２台以上のカメラを有していてもよい。

【0021】

具体的には、容器１０の周囲には、後述するように磁石３１〜３６が配置されるが、これらの磁石３１〜３６にカメラ２２，２３の視野が遮られない位置に配置する必要がある。例えば、一方のカメラ２２を、容器１０の前面側から撮像するように配置したとき、他方のカメラ２３を正面に対し所定角度斜め上から容器１０を見下ろして撮像するように配置する。

【0022】

この撮影部２０は、制御装置５０から入力される制御信号に応じて光源２１を制御し、容器１０内を照射する。また、撮影部２０は、制御装置５０から入力される制御信号に応じて、各カメラ２２，２３を制御し、撮影された画像データを制御装置５０に出力する。

【0023】

撮影対象は微小な物質であるため、撮影部２０は、カメラ２２，２３の能力に応じて、容器１０とカメラ２２，２３の間に、カメラ２２，２３が撮影対象の物質を拡大して撮影可能なマイクロスコープ（図示せず）を有してもよい。

【0024】

また、光源２１としては、レーザ光を照射するレーザや、白色光を照射するハロゲンランプを利用することができる。例えば、磁性微粒子Ｍのサイズやカメラ２２，２３の倍率に合わせて光源２１を選択することが好ましい。

【0025】

磁力発生部３０は、図１中の紙面で容器１０の上側に配置される第１磁石３１、下側に配置される第２磁石３２、左側に配置される第３磁石３３、右側に配置される第４磁石３４を有する。また、図１では省略されているが、磁力発生部３０は、図３に示すように、容器１０の前側に配置される第５磁石３５、後側に配置される第６磁石３６を有する。具体的には、各磁石３１〜３６は、それぞれ独立して制御される電磁石や超伝導磁石である。磁力発生部３０は、これらの磁石３１〜３６を利用して、容器１０内に磁場勾配を形成する。応力測定装置１では、この磁場勾配により、容器１０内の磁性微粒子Ｍの位置を制御することができる。

【0026】

具体的には、第１磁石３１と第２磁石３２とがセット（第１の磁石セット）となり、いずれか一方の磁石をＯＮにするとともに、供給される電流量に応じて発生する磁力の大きさを調整することで、磁性微粒子Ｍの上下方向（ｙ軸方向）の位置を制御することができる。また、第３磁石３３と第４磁石３４とがセット（第２の磁石セット）となり、いずれか一方の磁石をＯＮにするとともに、供給される電流量に応じて発生する磁力の大きさを調整することで、磁性微粒子Ｍの左右方向（ｘ軸方向）の位置を制御することができる。さらに、第５磁石３５と第６磁石３６がセット（第３の磁石セット）となり、いずれか一方の磁石をＯＮにするとともに、供給される電流量に応じて発生する磁力の大きさを調整することで、磁性微粒子Ｍの奥行き方向（ｚ軸方向）の位置を制御することができる。

【0027】

なお、磁力発生部３０は、第１〜第３の磁石セットのうち、いずれかを有していなくてもよい。例えば、磁力発生部３０に第３の磁石セットがなく、前後方向に磁石３５，３６が配置されない場合、細胞Ｃのｚ座標を特定した後に磁性微粒子Ｍを注入し、細胞Ｃの位置を特定するｚ座標と同じｚ座標にある磁性微粒子Ｍを選択することで、磁性微粒子Ｍのｚ軸方向を細胞Ｃと合わせることができる。

【0028】

電源装置４０は、制御装置５０から入力される制御信号に応じて、磁力発生部３０の各磁石３１〜３６を制御し、容器１０内に磁場勾配を形成する。具体的には、電源装置４０は、制御信号で特定される電流量の電流を各磁石３１〜３６に供給する。

【0029】

なお、ここでは、電源装置４０が供給する電流に応じて容器１０内の磁場勾配を調整して磁性微粒子Ｍの位置を制御するものとして説明するが、これに限定されない。例えば、容器１０と各磁石３１〜３６との距離を利用して容器１０内の磁場勾配を調整してもよい。この場合、電源装置４０の代わりに、入力される制御信号に応じて、容器１０と各磁石３１〜３６との距離を制御する駆動装置を有する。

【0030】

制御装置５０は、図１に示すように、撮影部２０を制御する撮影制御手段５１１と、撮影された画像を解析する解析手段５１２と、対象の磁性微粒子Ｍを検出する検出手段５１３と、磁性微粒子Ｍの位置と目的位置との差分を求める差分算出手段５１４と、電源装置４０を制御する電源制御手段５１５と、電源装置４０の制御に応じて細胞Ｃの応力を算出する応力算出手段５１６を有している。

【0031】

例えば、この制御装置５０は、中央演算装置（ＣＰＵ）５１、記憶装置５２、通信インタフェース（通信Ｉ/Ｆ）５３、キーボードやマウス等の入力装置５４及びディスプレイやスピーカ等の出力装置５５を備える情報処理装置である。図１に示すように、記憶装置５２に記憶される測定制御プログラムＰが読み出されて実行されることで、ＣＰＵ５１が撮影制御手段５１１、解析手段５１２、検出手段５１３、差分算出手段５１４、電源制御手段５１５及び応力算出手段５１６として処理を実行する。また、測定制御プログラムＰが実行されると、記憶装置５２には、応力測定処理の過程で、画像データＤ１、二値化データＤ２、位置データＤ３、制御データＤ４及び応力データＤ５が記憶される。

【0032】

撮影制御手段５１１は、入力装置５４を介して測定開始信号が入力されると、撮影部２０に制御信号を出力する。具体的には、撮影制御手段５１１は、光源２１によって容器１０内に光を照射させる制御信号を出力するとともに、カメラ２２，２３で容器１０内を撮影させる制御信号を出力する。このとき、撮影制御手段５１１は、定期的（例えば、１００フレーム/秒）に複数枚の画像を撮影するようにカメラ２２，２３を制御する。撮影制御手段５１１は、撮影部２０で撮影された画像データＤ１を撮影時刻と関連付けて記憶装置５２に記憶する。

【0033】

解析手段５１２は、画像データＤ１に二値化処理を実行し、二値化データＤ２を生成する。解析手段５１２は、生成した二値化データＤ２を撮影時刻と関連付けて記憶装置５２に記憶する。

【0034】

検出手段５１３は、二値化データＤ２から、対象の物質である磁性微粒子Ｍ又は細胞Ｃの位置を特定する座標を検出する。また、検出手段５１３は、検出した座標と画像の撮影時刻と関連付けて位置データＤ３として記憶装置５２に記憶する。

【0035】

具体的には、磁性微粒子Ｍ又は細胞Ｃを探索する際、検出手段５１３は、二値化データＤ２に含まれる全ての粒子の面積を求める。ここで、粒子は、二値化データＤ２において背景とは色が異なる部分である。例えば、背景を黒と定義した場合、白い部分が粒子であり、背景を白と定義した場合、黒い部分が粒子である。検出手段５１３は、二値化データに含まれる各粒子から予め定められる面積の粒子を磁性微粒子Ｍ又は細胞Ｃとして検出し、検出した粒子の座標を磁性微粒子Ｍ又は細胞Ｃの位置として特定する。なお、細胞Ｃのサイズは磁性微粒子Ｍのサイズよりも大きい。したがって、所定の面積の領域が細胞Ｃとなる。

【0036】

また、磁性微粒子Ｍの位置を制御する際、検出手段５１３は、二値化データＤ２に含まれる全ての粒子の座標を求める。検出手段５１３は、二値化データＤ２に含まれる各粒子の座標のうち、位置データＤ３で前回の撮影時刻と関連付けられる磁性微粒子Ｍの座標と最も近い座標に存在する粒子を磁性微粒子Ｍとして特定し、位置データＤ３に追加する。

【0037】

差分算出手段５１４は、検出手段５１３で検出された磁性微粒子Ｍの位置（座標）と目標位置（座標）との差分を求める。具体的には、第１カメラ２２で撮影されたｘｙ画像を利用するとき、二値化データＤ２中の磁性微粒子Ｍの座標（ｘ１，ｙ１）と、目標位置の座標（ｘ２，ｙ２）との差分（ｘ１−ｘ２，ｙ１−ｙ２）を求める。また、第２カメラ２３で撮影されたｘｚ画像を利用するとき、二値化データＤ２中の磁性微粒子Ｍの座標（ｘ１，ｚ１）と、目標位置の座標（ｘ２，ｚ２）との差分（ｘ１−ｘ２，ｚ１−ｚ２）を求める。これにより、磁性微粒子Ｍを目標位置に移動させる距離と方向とを特定することができる。目標位置は、例えば、測定対象の細胞Ｃの表面に設定される複数の「測定点」又は、「測定点から一定深さの点」である。応力測定の際には、細胞Ｃの各測定点に磁性微粒子Ｍを移動させるとともに、各測定点で磁性微粒子Ｍを一定深さまで押し込み、細胞Ｃの各測定点の応力を測定する。

【0038】

電源制御手段５１５は、検出手段５１３で検出された差分データを利用して、電源装置４０を制御する制御信号を生成して電源装置４０に出力する。この制御信号は、磁性微粒子Ｍを目標位置に移動させる磁場勾配が形成されるように各磁石３１〜３６に供給する電流量情報を含む。また、電源制御手段５１５は、新たな制御信号を生成すると、差分データの算出に利用された位置とともに、電流量情報を含む制御データＤ４を記憶装置５２に出力する。その後、電源装置４０を制御して磁性微粒子の新たな位置が特定されると、電源制御手段５１５は、この新たな位置に応じた制御信号を生成する。このとき、応力測定装置１では、新たな位置がフィードバック信号となり、フィードバック制御が実行される。

【0039】

磁性微粒子Ｍに作用する力は、図４に示すように、磁力発生部３０から発生される磁力Ｆｐ、流体である培養液Ｌから受ける流体抵抗力Ｆｄ、浮力Ｆｂ及び重力Ｆｇである。Ｆｐ＋Ｆｂ＞Ｆｄ＋Ｆｇとなったとき、磁性微粒子Ｍは加速力を生じ（下方向に移動）、Ｆｐ＋Ｆｂ＜Ｆｄ＋Ｆｇとなったとき、磁性微粒子Ｍは減速力を生じる（上方向に移動）。また、Ｆｐ＋Ｆｂ＝Ｆｄ＋Ｆｇとなったとき、磁性微粒子Ｍは一点に留まることとなり、以下では、この状態を「磁性微粒子Ｍがバランスされた状態」として説明する。

【0040】

培養液Ｌ及び磁性微粒子Ｍが決定すると、浮力Ｆｂ及び重力Ｆｇは固定の値になる。また、培養液Ｌが流動せず、かつ、磁性微粒子Ｍがバランスしている場合、流体抵抗力Ｆｄは、固定の値である「０」になる。したがって、この場合、電源制御手段５１５は、浮力Ｆｂ、重力Ｆｇ及び流体抵抗力Ｆｄから磁性微粒子Ｍの目的位置に応じた磁力Ｆｐを決定し、この磁力Ｆｐを発生するための制御信号を生成する。

【0041】

一方、培養液Ｌが一定速度で流動し、磁性微粒子Ｍが細胞Ｃと接しておらず、かつ、磁性微粒子Ｍがバランスした場合、流体抵抗力Ｆｄは、浮力Ｆｂ、重力Ｆｇ、このときの磁力Ｆｐのベクトル演算で求められる固定の値になる。したがって、この場合、まず浮力Ｆｂ、重力Ｆｇ及び磁力Ｆｐから流体抵抗力Ｆｄを求め、次に、浮力Ｆｂ、重力Ｆｇ及び求めた流体抵抗力Ｆｄから磁性微粒子Ｍの目的位置に応じた磁力Ｆｐを決定する。なお、一度、流体抵抗力Ｆｄを求めた後、培養液Ｌの流動速度に変更がない場合、その後に測定のために磁性微粒子Ｍを細胞Ｃに押し当てる目的で磁力Ｆｐを決定する際には、電源制御手段５１５は、流体抵抗力Ｆｄを固定値として使用し、この固定値の流体抵抗力Ｆｄを用いて、磁性微粒子Ｍの目的位置に応じた磁力Ｆｐを決定し、この磁力Ｆｐを発生するための制御信号を生成する。

【0042】

応力算出手段５１６は、電源制御手段５１５が電源装置４０に出力する制御信号に含まれる電流量情報を利用して、細胞Ｃの表面の応力を算出する。また、算出した応力の値及び対象の位置を関連付ける応力データＤ５を記憶装置５２に記憶する。

【0043】

例えば、磁性微粒子Ｍは、細胞Ｃの表面の各測定点を移動しながら、細胞Ｃの各測定点で所定深さまで押し込まれる。これにより、細胞Ｃに磁性微粒子Ｍを押し込んだ量を変位とし、磁性微粒子Ｍが感じる反力を応力として、細胞Ｃの表面の応力分布を表す「応力‐ひずみ線図」を生成することができる。ここで、応力算出手段５１６は、磁性微粒子Ｍの制御に利用した電流量を利用して磁力Ｆｐを求める式を利用し、これにより「押し込んだ量」を特定する。また、応力算出手段５１６は、浮力Ｆｂ、重力Ｆｇ及び磁力Ｆｐの値を用いて所定の式により「反力」を算出する。

【0044】

具体的には、応力算出手段５１６は、磁気力Ｆｐの算出に、式（１）及び、記憶装置５２に記憶される磁界データＤ６を利用する。

【0045】

Ｆｐ＝μ0・Ｍｍ・∇Ｈ・Ｖ ・・・（１）
磁界データＤ６は、予め複数の電流パターンについて、磁界分布及び磁気勾配分布を計測した結果のデータである。また、式（１）のμ0は真空透磁率、Ｍｍは磁性微粒子Ｍの磁化、∇Ｈは磁界データＤ６から特定される磁界、Ｖは磁性微粒子Ｍの体積である。なお、磁性微粒子Ｍの体積Ｖは、撮影部２０で撮影された磁性微粒子Ｍの断面積から特定することができる。

【0046】

〈応力測定処理〉
図５に示すフローチャートを用いて、応力測定装置１を利用して実行される応力測定処理を説明する。まず、応力測定処理を実行する際には、送出部１２により、容器１０に細胞Ｃが送出される（Ｓ１）。容器１０内において、細胞Ｃは、底面に付着する。または、細胞Ｃは、容器１０の側面に付着する。

【0047】

その後、制御装置５０の制御により、容器１０における細胞Ｃの位置が探索される（Ｓ２）。細胞Ｃの位置の探索は、第１カメラ２２の画像（ｘｙ画像）を使用する。ステップＳ２における細胞Ｃの探索の処理については、図７を用いて詳述する。

【0048】

続いて、送出部１２により、容器１０に磁性微粒子Ｍが送出される（Ｓ３）。その後、制御装置５０の制御により、容器１０における磁性微粒子Ｍの位置が探索される（Ｓ４）。磁性微粒子Ｍの位置の探索は、第１カメラ２２の画像（ｘｙ画像）を使用する。ステップＳ４における磁性微粒子Ｍの探索の処理については、図８を用いて詳述する。

【0049】

ここで、細胞Ｃのサイズと磁性微粒子Ｍのサイズとの比率は、例えば、１０：１程度である。比率が、１０：１程度であれば、細胞Ｃの表面上の分布や押し込み量を計測しやすい。しかしながら、比率が５：１程度である場合、比率１０：１の場合と比較して、細胞Ｃに対する磁性微粒子Ｍのサイズが大きくなるため、測定精度が劣るおそれがある。また、比率が１００：１程度である場合、磁性微粒子Ｍが細胞Ｃに対して小さく、測定点を多く設定する必要が生じるため、測定に長い時間を要することになる。この細胞Ｃと磁性微粒子Ｍのサイズの比率は、細胞Ｃ上に設定する測定点の数、細胞Ｃに磁性微粒子Ｍを押し込む深さ、撮影部２０で撮影される画像の分解能等に応じて設定される。

【0050】

磁性微粒子Ｍの探索がされると、制御装置５０の制御により、磁力発生部３０を制御して磁性微粒子Ｍの位置を所定の定点把持位置に移動させる（Ｓ５）。ここで、定点把持位置は、任意に定められる位置であって、例えば、測定対象の細胞Ｃの表面上の「測定開始点」を定点把持位置として設定することができる。磁性微粒子Ｍは、次に移動されるまで、この定点把持位置に把持される。磁性微粒子Ｍの定点把持位置への移動の制御は、第１カメラ２２の画像（ｘｙ画像）の位置情報を使用して行われる。ステップＳ５における磁性微粒子Ｍの位置の移動制御の処理については、図９を用いて詳述する。

【0051】

磁性微粒子Ｍの位置が制御されると、制御装置５０の制御により、磁力発生部３０を制御して、応力測定の処理が実行される（Ｓ６）。例えば、図６（ａ）に示すように、定点把持位置が、細胞Ｃ上にない場合、培養液Ｌ中で細胞Ｃと離れている磁性微粒子Ｍを、磁力によって図６（ｂ）に示すように細胞Ｃの測定点に移動させる。磁性微粒子Ｍの細胞Ｃの表面上への移動の制御は、第１カメラ２２の画像（ｘｙ画像）及び第２カメラ２３の画像（ｘｚ画像）の位置情報を使用して行われる。

【0052】

その後、図６（ｃ）に示すように、磁性微粒子Ｍを一定深さまで押し込んで細胞Ｃの応力を測定した後、元に戻し、図６（ｄ）に示すように、次の測定点に移動させる。また、図６（ｃ）及び図６（ｄ）に示すように、磁性微粒子Ｍを、それぞれ次の測定点に移動させ、各測定点において、同様に、一定深さまで磁性微粒子Ｍを押し込み、細胞Ｃの応力を測定する。例えば、測定点は、所定間隔毎に設定される。また、応力は、浮力Ｆｂ、重力Ｆｇ及び磁力Ｆｐを用いて算出される。ステップＳ６における応力測定の処理については、図１０を用いて詳述する。

【0053】

なお、ここでは、ステップＳ１で容器１０に送出された細胞Ｃは、容器１０の底面や側面に付着するものとして説明した。しかしながら、細胞Ｃが容器１０に付着せず、浮遊している場合もある。このような場合、ステップＳ５で磁性微粒子Ｍを移動させ、ステップＳ６で応力を測定する際に、磁性微粒子Ｍを細胞Ｃに接するように移動させた後、細胞Ｃに接する磁性微粒子Ｍを細胞Ｃの一部が容器１０の底面又は側面に接するまで移動させる。これにより、測定中に細胞Ｃが磁性微粒子Ｍを押し当てる力で培養液Ｌ中を浮遊することはなく、正確に応力を測定することができる。

【0054】

〈細胞の探索〉
細胞Ｃを探索する際、図７のフローチャートに示すように、制御装置５０の制御によって撮影部２０が容器１０内の画像を撮影する（Ｓ２１）。制御装置５０は、撮影部２０から入力された画像データＤ１を記憶装置５２に記憶する。

【0055】

制御装置５０は、画像データＤ１を使用して、二値化データＤ２を生成する（Ｓ２２）。このとき、制御装置５０は、二値化データＤ２を記憶装置５２に記憶する。

【0056】

制御装置５０は、二値化データＤ２に含まれる全ての粒子の面積を算出する（Ｓ２３）。

【0057】

条件を満たす面積があるとき（Ｓ２４でＹＥＳ）、制御装置５０は、これを測定対象の細胞Ｃと特定し、この細胞Ｃの位置を位置データＤ３に追加して細胞Ｃの探索の処理を終了する（Ｓ２５）。この位置データＤ３に追加された細胞の位置は、細胞Ｃの表面の座標データであって、具体的には、画像中における細胞Ｃと背景である培養液Ｌとの境界の曲線を特定する座標のデータである。

【0058】

一方、条件を満たす面積がないとき（Ｓ２４でＮＯ）、制御装置５０は、定期的に撮影部２０から入力される画像データを用いてステップＳ２１〜Ｓ２４の処理を繰り返す。

【0059】

〈磁性微粒子の探索〉
微粒子の探索は、細胞Ｃの探索と同様に行う。具体的には、磁性微粒子Ｍを探索する際、図８のフローチャートに示すように、制御装置５０の制御によって撮影部２０が容器１０内の画像を撮影する（Ｓ３１）。制御装置５０は、撮影部２０から入力された画像データＤ１を記憶装置５２に記憶する。

【0060】

制御装置５０は、画像データＤ１を使用して、二値化データＤ２を生成する（Ｓ３２）。このとき、制御装置５０は、二値化データＤ２を記憶装置５２に記憶する。

【0061】

制御装置５０は、二値化データＤ２に含まれる全ての粒子の面積を算出する（Ｓ３３）。

【0062】

条件を満たす面積があるとき（Ｓ３４でＹＥＳ）、制御装置５０は、これを対象の磁性微粒子Ｍと特定し、この磁性微粒子Ｍの位置を含む位置データＤ３を記憶装置５２に記憶して磁性微粒子Ｍの探索の処理を終了する（Ｓ３５）。

【0063】

一方、条件を満たす面積がないとき（Ｓ３４でＮＯ）、制御装置５０は、定期的に撮影部２０から入力される画像データを用いてステップＳ３１〜Ｓ３４の処理を繰り返す。また、一定時間経過後も磁性微粒子Ｍが探索できないとき、再び磁性微粒子Ｍを注入（図５のＳ３）した後、新たに注入された磁性微粒子Ｍを対象として探索してもよい。

【0064】

なお、実際は、磁性微粒子Ｍは微小であることにより、１粒ずつ容器１０に注入することは困難であったり、所望のサイズの磁性微粒子Ｍを選択することが困難であったりする。したがって、このような場合、容器１０に磁性微粒子Ｍを注入する際、複数の磁性微粒子Ｍを注入し、探索処理で条件を満たす所望の磁性微粒子Ｍを選択する。

【0065】

〈磁性微粒子の移動〉
磁性微粒子Ｍを定点把持位置に移動する際、図９のフローチャートに示すように、制御装置５０の制御によって撮影部２０が容器１０内の画像を撮影する（Ｓ４１）。制御装置５０は、撮影部２０から入力された画像データＤ１を記憶装置５２に記憶する。

【0066】

制御装置５０は、画像データＤ１を使用して、二値化データＤ２を生成する（Ｓ４２）。このとき、制御装置５０は、二値化データＤ２を記憶装置５２に記憶する。

【0067】

制御装置５０は、二値化データＤ２に含まれる全ての粒子の位置を特定する（Ｓ４３）。

【0068】

制御装置５０は、全ての粒子の位置が特定されると、位置データＤ３で前回の撮影時刻と関連付けられる磁性微粒子Ｍの位置と最も近い位置に存在する粒子を磁性微粒子Ｍの新たな位置として特定する（Ｓ４４）。またこのとき、制御装置５０は、新たな磁性微粒子Ｍの位置を画像の撮影時刻と関連付けて位置データＤ３に追加する。

【0069】

制御装置５０は、新たな磁性微粒子Ｍの位置が特定されると、磁性微粒子Ｍの位置と目標位置である定点把持位置との差分を求める（Ｓ４５）。

【0070】

磁性微粒子Ｍが定点把持位置に存在しないとき（Ｓ４６でＮＯ）、制御装置５０は、磁性微粒子Ｍを定点把持位置に移動させるために必要な電流量を求め、電源装置４０に制御信号を出力する（Ｓ４７）。このとき、制御装置５０は、新たに求めた電流量情報を制御データＤ４に追加する。

【0071】

電源装置４０は、制御信号に応じて各磁石３１〜３４を制御する（Ｓ４８）。

【0072】

応力測定装置１では、磁性微粒子Ｍが定点把持位置に移動するまで、ステップＳ４１〜Ｓ４８の処理を繰り返す。

【0073】

〈応力の測定〉
ここでは、細胞Ｃの応力を測定する際、まず、ｘｙ画像上で磁性微粒子Ｍを細胞Ｃの表面上に移動させる。後に、ｘｚ画像上で磁性微粒子Ｍを細胞Ｃの表面上に移動させることで、三次元での移動を行うものとする。図１０のフローチャートに示すように、制御装置５０の制御によって撮影部２０の第１カメラ２２が、容器１０内の画像を撮影する（Ｓ５１）。制御装置５０は、撮影部２０から入力された画像データＤ１を記憶装置５２に記憶する。

【0074】

制御装置５０は、画像データＤ１を利用して、二値化データＤ２を生成する（Ｓ５２）。このとき、制御装置５０は、二値化データＤ２を記憶装置５２に記憶する。

【0075】

制御装置５０は、二値化データＤ２に含まれる全ての粒子の位置を特定する（Ｓ５３）。

【0076】

制御装置５０は、全ての粒子の位置が特定されると、位置データＤ３で前回の撮影時刻と関連付けられる磁性微粒子Ｍの位置（ｘｙ座標）と各粒子の位置を比較し、同一又は最も近い位置を、磁性微粒子Ｍの位置として特定する。（Ｓ５４）。このとき、制御装置５０は、新たに特定された磁性微粒子Ｍの位置（ｘｙ座標）を画像の撮影時刻と関連付けて位置データＤ３に追加する。なお、細胞Ｃの位置は、細胞の探索（図５のＳ２）で特定された、位置データＤ３に含まれる位置である。

【0077】

制御装置５０は、磁性微粒子Ｍの位置と目標位置である細胞Ｃ上の測定開始点との差分を求める（Ｓ５５）。この測定開始点は、細胞Ｃが特定された際、オペレータが任意に設定することができる。

【0078】

磁性微粒子Ｍが細胞Ｃ上の測定開始点に存在しないとき（Ｓ５６でＮＯ）、制御装置５０は、磁性微粒子Ｍを測定開始点に移動させるために必要な電流量を求め、電源装置４０に制御信号を出力する（Ｓ５７）。このとき、制御装置５０は、新たに求めた電流量情報を制御データＤ４に追加する。

【0079】

電源装置４０は、制御信号に応じて各磁石３１〜３４を制御する（Ｓ５８）。

【0080】

応力測定装置１では、ｘｙ画像上で磁性微粒子Ｍが細胞Ｃ上に移動するまで、ステップＳ５１〜Ｓ５８の処理を繰り返す。したがって、応力測定装置１では、新たな位置がフィードバック信号となり、電源装置４０にフィードバック制御が実行される。

【0081】

ｘｙ画像で磁性微粒子Ｍが細胞Ｃ上に移動すると（Ｓ５６でＹＥＳ）、制御装置５０の制御によって撮影部２０の第２カメラ２３が、容器１０内の画像を撮影する（Ｓ５９）。制御装置５０は、撮影部２０から入力された画像データＤ１を記憶装置５２に記憶する。

【0082】

制御装置５０は、画像データＤ１を使用して、二値化データＤ２を生成する（Ｓ６０）。このとき、制御装置５０は、二値化データＤ２を記憶装置５２に記憶する。

【0083】

制御装置５０は、二値化データＤ２に含まれる全ての粒子の位置を特定する（Ｓ６１）。

【0084】

制御装置５０は、全ての粒子の位置（ｘｚ座標）が特定されると、位置データＤ３に含まれる磁性微粒子Ｍの位置（ｘｙ座標）のｘ座標と各粒子の位置のｘ座標を比較し、同一又は最も近い座標の位置を、磁性微粒子Ｍの位置として特定する。また、制御装置５０は、位置データＤ３に含まれる細胞Ｃを特定する座標データ（ｘｙ座標）のｘ座標を含む、所定面積以上の領域を細胞Ｃと特定する（Ｓ６２）。このとき、制御装置５０は、新たに特定された磁性微粒子Ｍの位置（ｘｚ座標）及び細胞Ｃの位置（ｘｚ座標）を、記憶装置５２に記憶される位置データＤ３に追加する。なお、位置データＤ３に追加された細胞の位置は、画像中における細胞Ｃと背景である培養液Ｌとの境界の曲線を特定する座標のデータである。

【0085】

制御装置５０は、磁性微粒子Ｍの位置と目標位置である細胞Ｃの測定開始点との差分を求める（Ｓ６３）。この測定開始点は、ステップＳ５５で設定された測定開始点のｘ座標と、ステップＳ６２で特定された細胞の座標データとから求めることができる。

【0086】

磁性微粒子Ｍが細胞Ｃ上に存在しないとき（Ｓ６４でＮＯ）、制御装置５０は、磁性微粒子Ｍを細胞Ｃ上に移動させるために必要な電流量を求め、電源装置４０に制御信号を出力する（Ｓ６５）。このとき、制御装置５０は、新たに求めた電流量情報を制御データＤ４に追加する。

【0087】

電源装置４０は、制御信号に応じて各磁石３１〜３６を制御する（Ｓ６６）。

【0088】

応力測定装置１では、ｘｚ画像上で磁性微粒子Ｍが細胞Ｃ上に移動するまで、ステップＳ５９〜Ｓ６６の処理を繰り返す。したがって、応力測定装置１では、新たな位置がフィードバック信号となり、電源装置４０にフィードバック制御が実行される。

【0089】

なお、ここでは、磁性微粒子Ｍのｘｙ画像上の位置を調整（ステップＳ５１〜Ｓ５８）した後、ｘｚ画像上の位置を調整（ステップＳ５９〜Ｓ６６）すると説明したが、この方法に限定されない。例えば、同時に磁性微粒子Ｍの三次元の位置を調整してもよいし、磁性微粒子Ｍのｘｚ画像の調整の後にｘｙ画像の位置を調整してもよい。

【0090】

ステップＳ５１〜Ｓ６６の処理により、細胞Ｃの表面上に磁性微粒子Ｍが移動したため、この後、磁性微粒子Ｍを細胞Ｃの表面上の各測定点に順次移動させ、各測定点において磁性微粒子Ｍを押し込んだときの応力をそれぞれ測定する。

【0091】

具体的には、まず、制御装置５０は、磁性微粒子Ｍが細胞Ｃ上の測定点に移動させるために必要な電流量を求める（Ｓ６７）。また制御装置５０は、電源装置４０に制御信号を出力し、磁石３１〜３６を制御する（Ｓ６８）。このとき、制御装置５０は、求めた電流量情報を制御データＤ４に追加する。

【0092】

制御装置５０の制御によって撮影部２０の第１カメラ２２及び第２カメラ２３が、容器１０内の画像を撮影する（Ｓ６９）。制御装置５０は、撮影部２０から入力された画像データＤ１を記憶装置５２に記憶する。

【0093】

制御装置５０は、画像データＤ１を使用して、二値化データＤ２を生成する（Ｓ７０）。このとき、制御装置５０は、二値化データＤ２を記憶装置５２に記憶する。

【0094】

制御装置５０は、ｘｙ画像及びｘｚ画像の二値化データＤ２に含まれる全ての粒子の位置を特定する（Ｓ７１）。

【0095】

制御装置５０は、全ての粒子の位置が特定されると、位置データＤ３で前回の撮影時刻と関連付けられる磁性微粒子Ｍの位置と今回算出した各粒子の位置を比較し、同一又は最も近い位置を、磁性微粒子Ｍの位置として特定する。また、制御装置５０は、位置データＤ３に含まれる細胞Ｃの位置と同一の位置にある領域を、細胞Ｃの位置として特定する（Ｓ７２）。またこのとき、制御装置５０は、新たな磁性微粒子Ｍの位置を画像の撮影時刻と関連付けて位置データＤ３に追加する。

【0096】

制御装置５０は、磁性微粒子Ｍの位置と細胞Ｃの位置を特定すると、磁性微粒子Ｍが細胞Ｃの測定点から一定の深さ押し込まれているか否かを判定する（Ｓ７３）。

【0097】

細胞Ｃの測定点から磁性微粒子Ｍが一定深さ押し込まれていないとき（Ｓ７３でＮＯ）、磁性微粒子Ｍを一定の力で押し込むための電流量を求め（Ｓ７４）、ステップＳ６８〜Ｓ７３の処理を繰り返す。このとき、制御装置５０は、新たに求めた電流量情報を制御データＤ４に追加する。

【0098】

磁性微粒子Ｍが細胞Ｃの測定点から一定深さまで押し込まれたとき（Ｓ７３でＹＥＳ）、制御装置５０は、制御データＤ４で記憶される電流量情報から、細胞Ｃの表面の応力の値を求め、結果を出力する（Ｓ７５）。このとき、制御装置５０は、新たに求めた応力の値を、応力データＤ５に追加する。

【0099】

その後、応力測定装置１では、測定が終了するまで、ステップＳ６７〜Ｓ７６の処理が繰り返され、フィードバック制御が継続する（Ｓ７６）。なお、ここでは、制御装置５０は、各測定点で所定深さまで押し込む毎に、ステップＳ７５で応力の値を求めるものとして説明したが、これに限定されない。例えば、制御が終了し、制御データＤ４に全ての必要な電流量情報が追加された後、応力の値を算出してもよい。また、各測定点で押し込む一定深さは、１段階のみでなく、複数の段階設定し、同じ測定点で複数回押し込んで応力を求めることで、より詳細に応力の測定をすることができる。

【0100】

図１１は、定点把持位置Ｔに磁性微粒子Ｍを移動させる際に撮影された画像の一例である。図１１（ａ）は、処理を開始して１秒後（ｔ＝１（ｓ））の画像である。また、図１１（ｂ）は、処理を開始して１．５秒後（ｔ＝１．５（ｓ））、図１１（ｃ）は、処理を開始して２秒後（ｔ＝２（ｓ））、図１１（ｄ）は、処理を開始して３秒後（ｔ＝３（ｓ））の画像である。このように、磁力発生部３０で磁力を発生させることで、磁性微粒子Ｍを培養液Ｌ中で自由に移動させることができる。したがって、磁性微粒子Ｍを測定対象の細胞Ｃの表面上の各測定点に順次移動させ、各測定点で一定深さまで押し込む際の電流量を利用して、細胞Ｃの応力を測定することもできる。

【0101】

上述したように、実施形態に係る応力測定装置１では、磁力を利用して容器１０内の培養液Ｌ中で磁性微粒子Ｍを移動させ、微細物質である細胞Ｃの表面に力を与えて応力を測定することができる。このとき、磁性微粒子Ｍの位置は、細かくコントロールすることができ、微細物質の強度を高精度に測定することができる。また、連続して微細物質の表面の応力分布を測定することが可能であるため、定量的な測定も可能となる。

【0102】

〈変形例〉
応力の測定の精度を上げるため、適切な磁性微粒子Ｍを利用することが好ましい。具体的には、磁性微粒子Ｍは微小であるため、磁性微粒子Ｍの生成の際にサイズや形状を調整したり、希望のサイズの磁性微粒子Ｍをすることが困難である。また、１粒の磁性微粒子Ｍのみを容器１０に入れることが困難である。したがって、容器１０には複数のサイズが異なる磁性微粒子Ｍが存在することも多い。このようなとき、磁力を与えると、複数の磁性微粒子Ｍが互いに影響しあうことがある。したがって、例えば、以下のような処理により、磁性微粒子Ｍを選択し、応力の測定の精度を向上させることができる。

【0103】

・チェーンクラスター化の確認
応力測定中に測定に利用する磁性微粒子Ｍの近傍にサイズの異なる他の磁性微粒子が近接してきた場合、粒子間磁気力で複数の磁性微粒子Ｍがクラスター化することを避けるため、制御装置５０は、培養液Ｌを送出する流量を（流速０から）変化させて他の磁性微粒子を押し流してもよい。サイズの異なる磁性微粒子は定点把持するために必要な磁気力が異なるため、測定対象の磁性微粒子Ｍはその場に保持される一方、他の磁性微粒子は培養液Ｌの流れで移動する。万が一、クラスター化した場合、適切な励磁条件を選択することで、これを切断する処理を行ってもよい。流体抵抗力と慣性力によってクラスター化された複数の磁性微粒子の結合面にせん断力が作用しこれを切り離すことができる。また、磁性微粒子の探索（図５のステップＳ２）で条件に合う磁性微粒子Ｍが特定された場合、この磁性微粒子Ｍを上下方向に移動させたり、左右方向に移動させる等、磁性微粒子Ｍを一定のパターンで移動させる。これにより、磁性微粒子Ｍにクラスター化が生じないことを確認してもよい。このように、クラスター化の磁性微粒子Ｍを除くことで、応力測定の精度を向上させることができる。

【0104】

・体積の測定
上述した方法では、画像の面積を元に粒子のサイズを特定している。このとき、磁性微粒子Ｍを複数の方向から撮影した画像を利用して磁性微粒子Ｍのサイズを特定することで、求められるサイズの信頼性を向上させることができる。具体的には、磁力発生部３０で定点把持位置に磁性微粒子Ｍを把持するとともに、この定点把持位置で回転磁界を重畳させることで、磁性微粒子Ｍを回転させながら、複数の画像を撮影する。また、この複数の画像から求められる磁性微粒子Ｍの面積から、磁性微粒子Ｍのサイズを特定する。これにより求められた磁性微粒子Ｍのサイズが条件を満たさない場合、条件を満たす新たな磁性微粒子Ｍを探索することで、応力測定の精度を向上させることができる。

【0105】

・不要な粒子の排除
不要な粒子が多くあるとき、測定に利用する磁性微粒子Ｍの特定が困難なことがある。また、磁性微粒子Ｍの磁力による位置の制御が困難になることがある。したがって、不要な粒子が多くあるとき、定点把持位置に磁性微粒子Ｍを把持したうえで、不純物の含まれない培養液Ｌのみを送出ライン１１を介して容器１０に供給する。また、回収ライン１３を介して容器１０から不要な粒子を含む培養液Ｌを回収する。このように、培養液Ｌに含まれる不要な粒子を除くことで、応力測定の精度を向上させることができる。

【0106】

以上、実施形態を用いて本発明を詳細に説明したが、本発明は本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載及び特許請求の範囲の記載と均等の範囲により決定されるものである。

【符号の説明】

【0107】

１ 応力測定装置
１０ 容器
１１ 送出ライン
１２ 送出部
１３ 回収ライン
１４ 回収部
２０ 撮影部
２１ 光源
２２ 第１カメラ
２３ 第２カメラ
３０ 磁力発生部
３１〜３６ 磁石
４０ 電源装置
５０ 制御装置
５１ ＣＰＵ
５１１ 撮影制御手段
５１２ 解析手段
５１３ 検出手段
５１４ 差分算出手段
５１５ 電源制御手段
５２ 記憶装置
５３ 通信Ｉ／Ｆ
５４ 入力装置
５５ 出力装置
Ｐ 制御プログラム
Ｃ 細胞
Ｌ 培養液
Ｍ 磁性微粒子

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】