(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022096324
(43)【公開日】2022-06-29
(54)【発明の名称】細胞回収装置、細胞回収方法、プログラム
(51)【国際特許分類】
C12M 1/26 20060101AFI20220622BHJP
C12M 1/00 20060101ALI20220622BHJP
C12Q 1/24 20060101ALI20220622BHJP
C12N 1/02 20060101ALI20220622BHJP
C12Q 1/04 20060101ALI20220622BHJP
C12M 1/34 20060101ALN20220622BHJP
【ＦＩ】
C12M1/26
C12M1/00 A
C12Q1/24
C12N1/02
C12Q1/04
C12M1/34 B
【審査請求】未請求
【請求項の数】17
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2020209371
(22)【出願日】2020-12-17
(71)【出願人】
【識別番号】000000376
【氏名又は名称】オリンパス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100121083
【弁理士】
【氏名又は名称】青木 宏義
(74)【代理人】
【識別番号】100138391
【弁理士】
【氏名又は名称】天田 昌行
(74)【代理人】
【識別番号】100074099
【弁理士】
【氏名又は名称】大菅 義之
(74)【代理人】
【識別番号】100182936
【弁理士】
【氏名又は名称】矢野 直樹
(72)【発明者】
【氏名】出澤 拓磨
(72)【発明者】
【氏名】鎌戸 耀子
(72)【発明者】
【氏名】下地 恵令奈
【テーマコード（参考）】
4B029
4B063
4B065
【Ｆターム（参考）】
4B029AA09
4B029BB11
4B029CC01
4B029FA04
4B029GA08
4B029HA10
4B063QA20
4B063QQ08
4B063QR77
4B063QS07
4B063QS12
4B063QS36
4B063QX02
4B065AC20
4B065BA30
4B065BC01
4B065BD14
4B065CA46
(57)【要約】 （修正有）
【課題】細胞回収時に細胞へ掛かるストレスを抑える、培養された細胞を分取する細胞回収装置、細胞回収方法及びプログラムを提供する。
【解決手段】細胞回収装置１００は、容器１４０内の媒質に挿入される挿入部１１１を有し、前記挿入部を介して前記媒質内を観察する観察装置１１０と、前記観察装置で観察される所定領域１４３に対して位置決めされた、前記容器１４０から前記媒質内の細胞を回収する回収装置１２０と、を備える。
【選択図】図２
【解決手段】細胞回収装置１００は、容器１４０内の媒質に挿入される挿入部１１１を有し、前記挿入部を介して前記媒質内を観察する観察装置１１０と、前記観察装置で観察される所定領域１４３に対して位置決めされた、前記容器１４０から前記媒質内の細胞を回収する回収装置１２０と、を備える。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
容器内の媒質に挿入される挿入部を有し、前記挿入部を介して前記媒質内を観察する観察装置と、
前記観察装置で観察される所定領域に対して位置決めされた、前記容器から前記媒質内の細胞を回収する回収装置と、を備える
ことを特徴とする細胞回収装置。
前記観察装置で観察される所定領域に対して位置決めされた、前記容器から前記媒質内の細胞を回収する回収装置と、を備える
ことを特徴とする細胞回収装置。
【請求項2】
請求項１に記載の細胞回収装置において、
前記回収装置は、
前記挿入部に設けられたチャンネルを有し、
前記チャンネルを介して前記容器から前記媒質内の細胞を回収する
ことを特徴とする細胞回収装置。
前記回収装置は、
前記挿入部に設けられたチャンネルを有し、
前記チャンネルを介して前記容器から前記媒質内の細胞を回収する
ことを特徴とする細胞回収装置。
【請求項3】
請求項１に記載の細胞回収装置において、
前記回収装置は、
前記容器内の前記媒質に挿入される第２挿入部と、
前記第２挿入部に設けられたチャンネルと、を有し、
前記チャンネルを介して前記容器から前記媒質内の細胞を回収する
ことを特徴とする細胞回収装置。
前記回収装置は、
前記容器内の前記媒質に挿入される第２挿入部と、
前記第２挿入部に設けられたチャンネルと、を有し、
前記チャンネルを介して前記容器から前記媒質内の細胞を回収する
ことを特徴とする細胞回収装置。
【請求項4】
請求項３に記載の細胞回収装置において、さらに、
前記挿入部と前記第２挿入部を束ねるバンドル部、又は、前記挿入部と前記第２挿入部を収容する筐体を有する
ことを特徴とする細胞回収装置。
前記挿入部と前記第２挿入部を束ねるバンドル部、又は、前記挿入部と前記第２挿入部を収容する筐体を有する
ことを特徴とする細胞回収装置。
【請求項5】
請求項２乃至請求項４のいずれか１項に記載の細胞回収装置において、
前記回収装置は、さらに、
吸引力を発生させる吸引部と、を備え、
前記吸引部で発生した吸引力で前記容器から前記媒質内の細胞を吸引し、吸引した細胞を、前記チャンネルを介して回収容器へ出力する
ことを特徴とする細胞回収装置。
前記回収装置は、さらに、
吸引力を発生させる吸引部と、を備え、
前記吸引部で発生した吸引力で前記容器から前記媒質内の細胞を吸引し、吸引した細胞を、前記チャンネルを介して回収容器へ出力する
ことを特徴とする細胞回収装置。
【請求項6】
請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の細胞回収装置において、
前記回収装置は、さらに、前記回収装置によって前記細胞が回収される媒質内の領域を区画する区画部を備える
ことを特徴とする細胞回収装置。
前記回収装置は、さらに、前記回収装置によって前記細胞が回収される媒質内の領域を区画する区画部を備える
ことを特徴とする細胞回収装置。
【請求項7】
請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の細胞回収装置において、さらに、
前記観察装置は、さらに、
前記挿入部に設けられた、光源から出射した照明光を前記所定領域に照射する照明部と、
前記挿入部に設けられた、前記所定領域の光学像を形成する結像光学系と、
前記挿入部に設けられた、前記光学像を受光する受光部と、を備える
ことを特徴とする細胞回収装置。
前記観察装置は、さらに、
前記挿入部に設けられた、光源から出射した照明光を前記所定領域に照射する照明部と、
前記挿入部に設けられた、前記所定領域の光学像を形成する結像光学系と、
前記挿入部に設けられた、前記光学像を受光する受光部と、を備える
ことを特徴とする細胞回収装置。
【請求項8】
請求項７に記載の細胞回収装置において、
前記結像光学系は、ステレオ光学系を含む
ことを特徴とする細胞回収装置。
前記結像光学系は、ステレオ光学系を含む
ことを特徴とする細胞回収装置。
【請求項9】
請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の細胞回収装置において、さらに、
制御装置を備え、
前記観察装置は、前記所定領域を撮像する撮像装置を含み、
前記制御装置は、前記撮像装置を用いて取得した前記所定領域の画像に対する解析の結果に基づいて前記回収装置を制御する
ことを特徴とする細胞回収装置。
制御装置を備え、
前記観察装置は、前記所定領域を撮像する撮像装置を含み、
前記制御装置は、前記撮像装置を用いて取得した前記所定領域の画像に対する解析の結果に基づいて前記回収装置を制御する
ことを特徴とする細胞回収装置。
【請求項10】
請求項９に記載の細胞回収装置において、
前記制御装置は、前記所定領域の画像に対する物体検出の結果に基づいて前記回収装置を制御する
ことを特徴とする細胞回収装置。
前記制御装置は、前記所定領域の画像に対する物体検出の結果に基づいて前記回収装置を制御する
ことを特徴とする細胞回収装置。
【請求項11】
請求項１０に記載の細胞回収装置において、
前記制御装置は、
前記物体検出により回収対象の細胞を検出した場合に、前記回収装置に、回収動作を行わせ、
前記物体検出により前記回収対象の細胞を検出しない場合に、前記回収装置に、前記回収動作を行わせない
ことを特徴とする細胞回収装置。
前記制御装置は、
前記物体検出により回収対象の細胞を検出した場合に、前記回収装置に、回収動作を行わせ、
前記物体検出により前記回収対象の細胞を検出しない場合に、前記回収装置に、前記回収動作を行わせない
ことを特徴とする細胞回収装置。
【請求項12】
請求項１０に記載の細胞回収装置において、
前記制御装置は、
前記物体検出により回収対象の細胞を検出し且つ回収対象でない細胞を検出しない場合に、前記回収装置に、回収動作を行わせ、
前記物体検出により前記回収対象の細胞を検出しない場合に、前記回収装置に、前記回収動作を行わせず、
前記物体検出により前記回収対象でない細胞を検出した場合に、前記回収装置に、前記回収動作を行わせない
ことを特徴とする細胞回収装置。
前記制御装置は、
前記物体検出により回収対象の細胞を検出し且つ回収対象でない細胞を検出しない場合に、前記回収装置に、回収動作を行わせ、
前記物体検出により前記回収対象の細胞を検出しない場合に、前記回収装置に、前記回収動作を行わせず、
前記物体検出により前記回収対象でない細胞を検出した場合に、前記回収装置に、前記回収動作を行わせない
ことを特徴とする細胞回収装置。
【請求項13】
請求項１１又は請求項１２に記載の細胞回収装置において、
前記制御装置は、前記回収装置に、前記回収動作を、前記回収対象の細胞の位置に応じた吸引力を用いて行わせる
ことを特徴とする細胞回収装置。
前記制御装置は、前記回収装置に、前記回収動作を、前記回収対象の細胞の位置に応じた吸引力を用いて行わせる
ことを特徴とする細胞回収装置。
【請求項14】
請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の細胞回収装置において、さらに、
制御装置を備え、
前記観察装置は、前記所定領域を撮像する撮像装置を含み、
前記制御装置は、前記撮像装置を用いて取得した前記所定領域の画像を表示部に表示させる
ことを特徴とする細胞回収装置。
制御装置を備え、
前記観察装置は、前記所定領域を撮像する撮像装置を含み、
前記制御装置は、前記撮像装置を用いて取得した前記所定領域の画像を表示部に表示させる
ことを特徴とする細胞回収装置。
【請求項15】
請求項１４に記載された細胞回収装置において、
前記制御装置は、前記所定領域の画像に対する物体検出の結果に基づいて前記所定領域内における細胞の存在を報知する
ことを特徴とする細胞回収装置。
前記制御装置は、前記所定領域の画像に対する物体検出の結果に基づいて前記所定領域内における細胞の存在を報知する
ことを特徴とする細胞回収装置。
【請求項16】
撮像装置の挿入部を容器内の媒質に挿入した状態で、前記媒質内の所定領域を撮像し、
前記撮像装置で取得した画像に対する物体検出の結果に応じて、前記所定領域に対して位置決めされた回収装置で、前記容器から前記媒質内の細胞を回収する
ことを特徴とする細胞回収方法。
前記撮像装置で取得した画像に対する物体検出の結果に応じて、前記所定領域に対して位置決めされた回収装置で、前記容器から前記媒質内の細胞を回収する
ことを特徴とする細胞回収方法。
【請求項17】
コンピュータに、
撮像装置が前記撮像装置の挿入部を容器内の媒質に挿入した状態で前記媒質内の所定領域を撮像することで取得した画像に対して、物体検出を行い、
前記所定領域に対して位置決めされた回収装置であって前記容器から前記媒質内の細胞を回収する回収装置を、前記物体検出の結果に応じて制御する、
処理を実行させることを特徴とするプログラム。
撮像装置が前記撮像装置の挿入部を容器内の媒質に挿入した状態で前記媒質内の所定領域を撮像することで取得した画像に対して、物体検出を行い、
前記所定領域に対して位置決めされた回収装置であって前記容器から前記媒質内の細胞を回収する回収装置を、前記物体検出の結果に応じて制御する、
処理を実行させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本明細書の開示は、培養された細胞を回収する細胞回収装置、細胞回収方法、プログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
多能性幹細胞を用いた創薬や再生医療の普及に当たっては、大量の細胞を一定以上の品質を維持しながら安定的に供給する培養技術が欠かせない。このため、近年、単層培養よりも一度に大量の細胞を培養可能な浮遊培養が注目されている。
【0003】
また、培養した細胞を臨床応用する場合、培養した細胞を分取すること（ｓｏｒｔｉｎｇ）が必要となる。細胞の分取には、例えば、セルソータを用いることができる。また、セルソータを用いることなく細胞を分取する技術も提案されている。例えば、特許文献１には、誘電電気泳動によって所定の位置に導かれた細胞を接着し保持すること、保持した細胞の画像から目的細胞を検出すること、検出した目的細胞を回収することが記載されている。特許文献１に記載された技術を用いることによっても、細胞を分取することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１７-１０８７３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、生細胞は、非常にデリケートでダメージに弱い。このため、細胞回収時に細胞へ掛かるストレスを可能な限り抑えることが望まれている。特に臨床応用を想定した場合には、この点は非常に重要である。
【0006】
しかしながら、セルソータを用いた細胞分取は、一般に、ＳＩＣＳ（Ｓｏｒｔｅｒ－Ｉｎｄｕｃｅｄ Ｃｅｌｌｕｌａｒ Ｓｔｒｅｓｓ：ソーター誘発性細胞ストレス）が生じるため、臨床応用を前提とした場合には、望ましくない。また、特許文献１に記載の技術を用いた細胞分取でも、培養環境とは異なる環境へ細胞を一旦移してから目的の細胞を回収するといった手順が取られるため、複雑な回収作業中に細胞へストレスがかかってしまう。
【0007】
このように、上述した細胞分取技術はいずれも、デリケートな扱いが求められる細胞への悪影響が懸念される。このため、培養された細胞を分取する新たな技術が求められている。
【0008】
以上のような実情を踏まえ、本発明の一側面に係る目的は、培養された細胞を分取する技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明の一態様に係る細胞回収装置は、容器内の媒質に挿入される挿入部を有し、前記挿入部を介して前記媒質内を観察する観察装置と、前記観察装置で観察される所定領域に対して位置決めされた、前記容器から前記媒質内の細胞を回収する回収装置と、を備える。
【0010】
本発明の一態様に係る細胞回収方法は、撮像装置の挿入部を容器内の媒質に挿入した状態で、前記媒質内の所定領域を撮像し、前記撮像装置で取得した画像に対する物体検出の結果に応じて、前記所定領域に対して位置決めされた回収装置で、前記容器から前記媒質内の細胞を回収する。
【0011】
本発明の一態様に係るプログラムは、コンピュータに、撮像装置が前記撮像装置の挿入部を容器内の媒質に挿入した状態で前記媒質内の所定領域を撮像することで取得した画像に対して、物体検出を行い、前記所定領域に対して位置決めされた回収装置であって前記容器から前記媒質内の細胞を回収する回収装置を、前記物体検出の結果に応じて制御する、処理を実行させる。
【発明の効果】
【0012】
上記の態様によれば、培養された細胞を分取することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】細胞回収装置１の全体構成を説明する概略構成図である。
【図2】第１の実施形態に係る細胞回収装置１００の構成を例示した図である。
【図3】細胞回収装置１００の機能構成を例示したブロック図である。
【図4】細胞回収装置１００が行う細胞回収処理の一例を示すフローチャートである。
【図5】細胞回収装置１００が行う吸引制御処理の一例を示すフローチャートである。
【図6】細胞回収装置１００が行う吸引制御処理の別の例を示すフローチャートである。
【図7】細胞回収装置１００が行う吸引制御処理の更に別の例を示すフローチャートである。
【図8】ステレオ光学系１５０の構成を例示した図である。
【図9】細胞回収装置１００が行う細胞回収処理のさらに別の例を示すフローチャートである。
【図10】回収ノズル１２４の構成を例示した図である。
【図11】回収ノズル１２６の構成を例示した図である。
【図12】第２の実施形態に係る細胞回収装置２００の構成を例示した図である。
【図13】細胞回収装置２００の変形例について説明するための図である。
【図14】挿入部２３０の構成を例示した図である。
【図15】挿入部２４０の構成を例示した図である。
【図16】挿入部２５０の構成を例示した図である。
【図17】第３の実施形態に係る細胞回収装置３００の構成を例示した図である。
【図18】第４の実施形態に係る細胞回収装置が行う細胞回収処理の一例を示すフローチャートである。
【図19】挿入部４１１の構成を例示した図である。
【図20】挿入部４１１の高さ制御の一例を説明するための図である。
【図21】第５の実施形態に係る細胞回収装置が行う細胞回収処理の一例を示すフローチャートである。
【図22】表示装置１３３に表示される画像の一例を示した図である。
【図23】第６の実施形態に係る細胞回収装置が行う細胞回収処理の一例を示すフローチャートである。
【図24】表示装置１３３に表示される画像の別の例を示した図である。
【図25】表示装置１３３に表示される画像の更に別の例を示した図である。
【図26】表示装置１３３に表示される画像の更に別の例を示した図である。
【図27】表示装置１３３に表示される画像の更に別の例を示した図である。
【図28】表示装置１３３に表示される画像の更に別の例を示した図である。
【図29】伸長ノズル３２１ａの動作について説明するための図である。
【図30】第７の実施形態に係る細胞回収装置６００の構成を例示した図である。
【図31】第８の実施形態に係る細胞回収装置７００の構成を例示した図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
図１は、一実施形態に係る細胞回収装置１の全体構成を説明する概略構成図である。細胞回収装置１は、容器５に収容された媒質６内を観察する観察装置２と、容器５から媒質６内の細胞を回収する回収装置３と、を含んでいる。細胞回収装置１は、媒質６内の細胞を分取する装置であり、回収容器１１には、回収対象の細胞（例えば、細胞７）が排出される。細胞回収装置１は、図１に示すように、さらに、制御装置４を含んでもよい。ただし、細胞回収装置１は、制御装置４を含まなくてもよい。細胞回収装置１は、利用者端末１２と通信してもよく、利用者端末１２からの指示に従って細胞回収を行ってもよい。また、細胞回収装置１は、回収経過や回収結果などを利用者端末１２へ通知してもよい。
【0015】
以下、図１を参照しながら、後述する各実施形態に係る細胞回収装置について概説する。なお、図１では、細胞回収装置１が、浮遊培養で培養された細胞を回収する例を示したが、細胞回収装置１が回収する細胞の培養方法は、浮遊培養に限らない。浮遊培養は、増殖増力が容器の表面積に依存する単層培養や回転培養などの二次元培養よりも大量の細胞を効率的に培養可能であるという点において望ましいが、細胞回収装置１は、二次元培養で培養された細胞を回収するために用いられてもよい。また、細胞回収装置１は、任意の三次元培養で培養された細胞を回収するために用いられてもよい。
【0016】
また、浮遊培養には、浮遊系細胞を例えば液体培地内に浮遊した状態で増殖させる一般的な浮遊培養に加えて、接着性細胞をマイクロビーズなどの担体に接着させた状態で担体とともに培地内に浮遊させて増殖させる培養が含まれる。即ち、本明細書において浮遊培養とは、特に断らない限り、担体に接着しているか否かを問わず、培地に浮遊した状態で細胞を培養する方法のことをいう。
【0017】
容器５に収容されている媒質６は、例えば、培地であり、例えば、液体培地であってもよい。ただし、例えば、細胞が３次元培養など浮遊培養以外で培養されている場合などでは、媒質６は、ゲルなどの固体培地であってもよい。また、媒質６は、培地でなくてもよい。
【0018】
容器５は、媒質６とともに細胞が収容された容器である。容器５は、例えば、培養容器であってもよく、その場合、容器５内で細胞が培養されてもよい。即ち、細胞回収装置１は、培養容器である容器５から直接に細胞を回収する装置であってもよい。なお、培養容器は、例えば、スピナーフラスコ、培養バッグなどの比較的小型の容器であってもよく、バイオリアクターのような比較的大型で複雑な構造を有する容器であってもよい。
【0019】
容器５は、例えば、培養容器以外の一般的な容器であってもよい。細胞は、培養容器から培地と共に容器５へ移されてもよく、細胞回収装置１は、培養容器から容器５へ細胞を移した後に、その容器５から細胞を回収してもよい。また、細胞は、培養容器から培地ではない媒質を収容した容器５へ移されてもよく、細胞回収装置１は、培地以外の媒質が収容された容器５へ細胞を移した後に、その容器５から細胞を回収してもよい。即ち、培養容器細胞回収装置１は、培養環境とは異なる環境で容器５から細胞を回収する装置であってもよい。
【0020】
回収容器１１は、回収装置３で回収した細胞を収容する容器である。回収容器１１は、例えば、培養容器であってもよく、その場合、回収装置３で回収した細胞は、さらに容器１１内で培養されてもよい。なお、図１では、回収容器１１が細胞回収装置１に含まれない例を示したが、回収容器１１は、回収装置３を構成してもよい。
【0021】
観察装置２は、容器５に収容された媒質６内を観察する装置である。観察装置２は、媒質６内を光学的に観察する装置であり、媒質６内の領域の光学像を形成するものであればよい。観察装置２は、撮像装置を含んでもよく、例えば、デジタルカメラ、内視鏡、デジタルカメラを備えた顕微鏡装置などであってもよい。また、観察装置２は、光学像を観察者の目やスクリーンへ投影してもよく、例えば、接眼レンズを備えた顕微鏡装置、プロジェクタなどであってもよい。
【0022】
観察装置２は、観察装置２の少なくとも先端部分が媒質６内に挿入された状態で、媒質６内を観察する観察装置であることが望ましい。即ち、観察装置２は、容器５内の媒質６に挿入される挿入部を有し、挿入部を介して媒質６内を観察することが望ましい。媒質６内に挿入された挿入部を介して媒質６内を観察することで、容器５を介して媒質６内を観察する場合とは異なり、容器５の形状や透明度（屈折率）などによって観察性能が左右されないからである。従って、観察装置２は、任意の容器５に収容された媒質６内を観察することが可能である。
【0023】
なお、観察装置２は、媒質６内の細胞を観察するのに十分な解像力を有していればよく、容器５内に存在する様々な細胞（細胞７、細胞８、細胞９、細胞１０）の種類、細胞の変異、分化状態などを識別可能であることが望ましい。また、観察装置２は、位相物体である細胞を可視化できればよく、観察法は特に限定しない。観察装置２は、例えば、明視野観察法で媒質６内の細胞を可視化してもよく、位相差観察法などの位相物体の観察に適したその他の観察法で細胞を可視化してもよい。なお、細胞の臨床応用を考慮すると、観察法は細胞を非染色で観察可能な観察法が望ましい。ただし、観察装置２は、蛍光観察法で細胞を可視化してもよい。この場合は、蛍光色素などを用いて細胞を標識すればよい。また、観察光の波長域は特に限定しない。観察光は、可視光でも赤外光であってもよい。
【0024】
回収装置３は、容器５から媒質６内の細胞を回収する装置である。回収装置３が細胞を回収する方法は、例えば、吸引ノズルなどを用いた吸引であるが、回収装置３の回収方法は特に限定しない。回収装置３は、例えば、吸引の代わりに、ノズルからの送気又は送液などで細胞を容器５外へ押し出すことで細胞を回収してもよい。また、回収装置３は、細胞を容器５外へ掬い出すことで細胞を回収してもよい。
【0025】
回収装置３は、後工程で必要な細胞を回収してもよく、不要な細胞を容器５から除去するために不要な細胞を回収してもよい。即ち、回収装置３では、例えば、分化した特定の細胞を選択的に回収するなどのポジティブソーティングが行われてもよく、癌化する虞のある未分化細胞を除去するなどのネガティブソーティングが行われてもよい。回収装置３によって回収された回収対象の細胞７は、例えば、回収容器１１へ出力される。回収装置３は、図１に示すように、媒質６とともに細胞７を回収し、回収容器１１へ出力してもよい。
【0026】
回収装置３は、観察装置２で観察される所定領域（以降、観察領域とも記す。）に対して位置決めされている。ここで、“回収装置３が所定領域に対して位置決めされている”とは、回収装置３が行う回収動作によって細胞を回収可能な媒質６内の領域（以降、回収領域と記す。）が、観察領域に対して位置決めされていることを意味し、観察領域と回収領域は、少なくとも細胞回収時における位置関係が既知である。観察領域と回収領域の位置関係が既知であれば、観察領域を観察することによって得られた情報に基づいて回収領域からの細胞回収のために回収動作を行うべきタイミングを把握することが可能である。これにより、回収装置３は、観察結果に応じた細胞の回収、即ち、細胞分取が可能となる。
【0027】
なお、観察領域と回収領域との間の位置関係は、観察領域を観察することで特定されてもよく、その結果として既知となってもよい。例えば、吸引ノズルの先端が観察されるように回収装置３を位置決めすることで、回収領域を観察領域に対して位置決めしてもよい。
【0028】
観察領域と回収領域は、少なくとも細胞回収時における位置関係が既知であればよく、従って、観察領域と回収領域は必ずしも一致している必要はなく、また、重複していなくてもよい。ただし、観察装置２を用いて媒質６内を観察したユーザが回収装置３を手動で操作することで媒質６から細胞が回収される場合を想定すると、観察領域と回収領域は、少なくとも一部が重複した領域であることが望ましい。観察領域と回収領域が重複している場合には、ユーザは、観察領域内に回収対象の細胞を発見すると、直ちに回収装置３を操作することで細胞を回収することができる。このため、細胞回収装置１の操作が容易であり、ユーザは、制御装置４による例えば吸引タイミングについての支援などがなくても適切に細胞を回収することができる。
【0029】
また、観察領域と回収領域は、少なくとも細胞回収時における位置関係が既知であればよく、これらの関係は固定されていなくてもよい。即ち、観察領域と回収領域の各々の位置と大きさは、各装置の設定によって変化してもよい。例えば、観察領域の位置や大きさは、例えば、観察倍率や照明条件などの観察装置２の設定によって変化してもよい。また、回収領域の位置や大きさは、吸引力などの回収装置３の設定によって変化してもよい。
【0030】
制御装置４は、少なくともプロセッサとメモリを含むコンピュータである。制御装置４は、パーソナルコンピュータなどの汎用装置であってもよく、細胞回収装置１専用のコンピュータであってもよい。制御装置４は、図示しない表示装置や入力装置を備えてもよく、さらに、利用者端末１２などと通信する通信装置を備えてもよい。なお、利用者端末１２は、例えば、ユーザが使用する端末であり、特に限定しないが、例えば、ノート型コンピュータ、ラップトップ型コンピュータ、タブレット型コンピュータ、スマートフォンなどである。
【0031】
制御装置４は、回収装置３を制御する回収制御装置であってもよい。制御装置４は、例えば、観察装置２に含まれる撮像装置を用いて取得した観察領域の画像を解析し、その画像に対する解析の結果に基づいて回収装置３を制御してもよい。より具体的には、制御装置４は、撮像装置を用いて取得した画像に対する物体検出の結果に基づいて回収装置３を制御してもよい。物体検出には、深層学習によって得られた学習済みモデルを用いてもよく、その場合、学習済みモデルは少なくとも回収対象の細胞を学習することが望ましい。学習済みモデルは、さらに、回収対象以外の細胞や細胞以外の物体を学習することが望ましい。また、深層学習以外の機械学習によって得られた学習済みモデルを用いて物体検出が行われてもよく、回収対象の細胞の形状や大きさなどの既知の特徴量に基づいて回収対象の細胞を検出するアルゴリズムが物体検出のために用いられてもよい。なお、物体検出の結果に基づく回収装置３の具体的な制御は、回収対象の細胞を回収できる限り、特に限定しない。
【0032】
制御装置４が回収制御装置として機能することで、細胞回収工程を自動化することができる。このため、細胞培養を省力化することができる。また、細胞回収工程を含む細胞培養の工程の少なくとも一部を、制御装置４（及び利用者端末１２）を用いた遠隔制御による行うことで、培養容器が置かれた培養室などの無菌環境に人間が立ち入る機会を減らすことができる。このため、コンタミネーションのリスクを低減することもできる。なお、これらの利点は、汚染による影響範囲が大きく、且つ、作業量も膨大な、細胞の大量培養において特に有益である。
【0033】
なお、回収装置３がユーザによって直接に操作される場合には、制御装置４は、回収装置３を制御しなくてもよい。制御装置４は、回収装置３を制御する代わりに、撮像装置を用いて取得した観察領域の画像を表示部に表示させてもよい。表示部は、制御装置４の一部であっても制御装置４とは異なる装置であってもよく、例えば、利用者端末１２であってもよい。この場合も、制御装置４は、さらに、撮像装置を用いて取得した画像に対して物体検出を行ってもよく、その画像に対する物体検出の結果に基づいて観察領域内における細胞の存在を報知してもよい。なお、制御装置４は、例えば、観察領域の画像上に追加情報を表示することにより細胞の存在を報知してもよく、また、音声出力、発光、バイブレーションなどその他の方法によって細胞の存在をユーザに報知してもよい。
【0034】
以上のように構成された細胞回収装置１によれば、媒質６内を観察する観察装置２とともに回収装置３を備えることで、所望の細胞を選択的に回収すること、即ち、細胞を分取することができる。これにより、例えば、後工程へ誤った細胞や異物が混入することを回避することができる。
【0035】
また、細胞回収装置１では、細胞を分取するために遠心分離器やセルソータなどを用いる必要がない。このため、細胞回収作業を従来と比較して簡素化することが可能である。また、培養を継続しながら細胞を選択的に回収することも可能であり、培養工程と回収工程を時間的に並列に行うことが可能である。従って、細胞培養全体の作業効率が高めることができる。この点は、作業効率が特に重視される、細胞の大量培養に特に好適である。
【0036】
また、細胞回収装置１では、培養容器から直接細胞を分取することができる。このため、遠心分離機やセルソータといった機器を用いた場合に受けるであろうダメージや、容器に接着した細胞を剥離するための薬剤を使用することによるダメージを回避することができる。さらに、細胞を各機器へ搬送することに伴って生じる細胞へのダメージも回避することができる。特に、細胞回収装置１を浮遊培養で培養された細胞の回収に適用することで、浮遊中の細胞を最小限の吸引力で回収することができる。このため、回収時に細胞に過度に大きな力が加わることがなく、細胞が受けるストレスを低減することができる。従って、回収した細胞の品質維持が容易になり、一定以上の品質を有する細胞を安定して供給することが可能となる。
【0037】
以下、図面を参照しながら、各実施形態に係る細胞回収装置について具体的に説明する。
［第１の実施形態］
図２は、本実施形態に係る細胞回収装置１００の構成を例示した図である。図３は、細胞回収装置１００の機能構成を例示したブロック図である。細胞回収装置１００は、浮遊培養で培養された細胞を自動的に分取する装置である。まず、図２及び図３を参照しながら、細胞回収装置１００の構成について説明する。
［第１の実施形態］
図２は、本実施形態に係る細胞回収装置１００の構成を例示した図である。図３は、細胞回収装置１００の機能構成を例示したブロック図である。細胞回収装置１００は、浮遊培養で培養された細胞を自動的に分取する装置である。まず、図２及び図３を参照しながら、細胞回収装置１００の構成について説明する。
【0038】
細胞回収装置１００は、図２に示すように、容器１４０に収容された媒質内の所定領域１４３を観察する観察装置１１０と、容器１４０から媒質内の細胞を回収する回収装置１２０と、回収装置１２０を制御する制御装置１３０と、を備えている。
【0039】
容器１４０は、例えば、スピナーフラスコであり、容器１４０に収容された液体培地内で細胞が培養されている。容器１４０の回転軸１４２が回転することで、回転軸１４２に固定された攪拌翼１４１が液体培地を攪拌し、それによって、細胞が培地内を浮遊した状態で培養される。
【0040】
観察装置１１０は、図２に示すように、容器１４０内の培地に挿入される挿入部１１１と、ユーザが直接に操作する操作部１１２と、制御装置１３０に接続されるユニバーサルコード部１１３と、を備えている。挿入部１１１は、先端部分の位置を固定することができることが望ましい。挿入部１１１は、例えば、硬性内視鏡の挿入部のように硬くてもよく、軟性内視鏡の挿入部と同様に、操作部１１２を操作することで自由に屈曲可能な構造を有してもよい。
【0041】
挿入部１１１には、図３に示すように、ライトガイド１１１ａと、結像光学系１１１ｂと、撮像素子１１１ｃが設けられている。ライトガイド１１１ａは、後述する光源装置１３２内の光源１３２ａから出射した照明光を培地内の所定領域１４３に照射する照明部の一例である。ライトガイド１１１ａは、照明光を光源１３２ａから所定領域１４３まで導くために、ユニバーサルコード部１１３の基端部から、ユニバーサルコード部１１３、操作部１１２、挿入部１１１を経由して、挿入部１１１の先端部にまで延びている。ライトガイド１１１ａの先端には、照明レンズが設けられてもよい。
【0042】
結像光学系１１１ｂは、１枚以上のレンズを含み、所定領域１４３からの光を集光することで、撮像素子１１１ｃに所定領域１４３の光学像を形成する。結像光学系１１１ｂは、さらに、結像光学系１１１ｂに含まれる１枚以上のレンズの少なくとも一部を光軸方向へ移動させる移動構造を有してもよい。結像光学系１１１ｂは、その移動構造によって、光学像の投影倍率を変更する光学ズーム機能、焦点位置を移動させるフォーカス機能を実現してもよい。また、結像光学系１１１ｂは、レンズ形状を変更することで焦点距離を可変する１つ以上の可変焦点レンズを含んでもよく、結像光学系１１１ｂに含まれる１枚以上の可変焦点レンズによって光学ズーム機能やフォーカス機能を実現してもよい。また、結像光学系１１１ｂは、移動構造と可変焦点レンズを組み合わせて、これらの機能を実現してもよい。
【0043】
撮像素子１１１ｃは、結像光学系１１１ｂが形成した光学像を受光する受光部の一例であり、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサ、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサなどの二次元イメージセンサである。撮像素子１１１ｃは、所定領域１４３からの光を、結像光学系１１１ｂを経由して受光面で受光し、受光した光を電気信号に変換することで、所定領域１４３の撮像信号を生成する。
【0044】
より詳細には、撮像素子１１１ｃには、例えば、各々がフォトダイオードとコンデンサを含む複数の画素が二次元に配列されている。各画素には、さらに、カラーフィルタが含まれてもよい。複数の画素に配置されたカラーフィルタは、例えば、ベイヤー配列で配置されている。また、カラーフィルタの代わりに、各画素には、厚さ方向に複数のフォトダイオードが積層されてもよい。撮像素子１１１ｃは、光電変換により生成された電気信号を複数の画素から読み出して、撮像信号として信号線１１１ｄを経由して画像処理装置１３１へ出力する。
【0045】
回収装置１２０は、図２に示すように、回収ノズル１２１と、回収容器１２２と、吸引装置１２３と、を備えている。回収ノズル１２１は、容器１４０内の培地に挿入される第２挿入部の一例であり、一方の先端は容器１４０に、他方の先端は回収容器１２２に挿入されている。なお、回収ノズル１２１の容器１４０側の先端は、所定領域１４３に対して予め位置決めされている。この例では、所定領域１４３に対して回収領域が重複するように、回収ノズル１２１が配置されているが、回収領域は、例えば、所定領域１４３に対して培地の流れの下流側に位置決めされてもよい。
【0046】
回収ノズル１２１には、図３に示すように、チャンネル１２１ａが設けられている。チャンネル１２１ａは、培地とともに吸引された細胞が通る管路である。回収装置１２０は、チャンネル１２１ａを介して容器１４０から媒質内の細胞を回収する。なお、回収ノズル１２１には、複数のチャンネル１２１ａが形成されてもよい。チャンネル１２１ａの内径は、回収対象の細胞の直径よりも大きいことが望ましい。
【0047】
回収容器１２２は、容器１４０から回収した細胞を貯留する容器である。回収容器１２２には、分取した細胞を細胞のサイズやその他の特徴によってさらに峻別するフィルタが設けられてもよい。即ち、細胞回収装置１００は、制御装置１３０によって行われる後述する物体検出に加えて、回収容器１２２に設けられたフィルタの物理構造によって、回収対象の細胞を他の物体から分離して回収してもよい。フィルタは、メッシュフィルタや中空糸フィルタなど、細胞とそれ以外の物体をサイズやその他の特徴によって峻別可能なものを用いればよい。
【0048】
吸引装置１２３は、吸引力を発生させる吸引部の一例である。吸引装置１２３は、回収対象の細胞を吸引するのに十分な吸引力を発生させることができればよく、例えば、回収容器１２２内の空気を吸引することで回収容器１２２に負圧を加える吸引ポンプであってもよい。また、吸引装置１２３は、例えば、ペリスタルティックポンプのような送液ポンプであってもよく、回収ノズル１２１の両端を培地に浸けた状態で回収容器１２２と容器１４０の間で回収ノズル１２１に作用してもよい。
【0049】
吸引装置１２３は、制御装置１３０によって制御される。吸引装置１２３は、例えば、制御装置１３０からの信号を受信することで、動作を開始してもよく、さらに、制御装置１３０からの信号を受信することで、動作を停止してもよい。吸引装置１２３が動作することで、チャンネル１２１ａを介して回収ノズル１２１の先端に吸引力が発生する。回収装置１２０は、吸引装置１２３により発生した吸引力で容器１４０から媒質内の細胞を吸引し、吸引した細胞を、チャンネル１２１ａを介して回収容器１２２へ出力する。
【0050】
なお、図示しないが、容器１４０と回収容器１２２の間に環流流路が形成されてもよく、細胞とともに回収容器１２２へ流入する培地は、容器１４０へ戻されてもよい。こうすることで、培地を無駄に消費することを防ぐことが出来る。環流構造は特に限定しない。例えば、回収容器１２２はフィルタを境界とする二層構造を有し、各層に後述する吸引装置１２３を作用させることで、容器１４０からフィルタより手前にある回収容器１２２の層への流れと、フィルタよりも後ろにある回収容器１２２の層から容器１４０への流れを形成してもよい。
【0051】
制御装置１３０は、図２に示すように、観察装置１１０を用いて取得した画像を処理する画像処理装置１３１と、観察装置１１０へ照明光を供給する光源装置１３２と、画像を表示する表示装置１３３を備えている。
【0052】
画像処理装置１３１は、図３に示すように、信号処理部１３１ａと、画像解析部１３１ｂを備える。信号処理部１３１ａは、観察装置１１０から受信した撮像信号に対して所定の処理を行うことで画像信号を生成する。所定の処理は、例えば、ノイズ除去処理、アナログデジタル変換処理、ＯＢ減算処理、ＷＢ補正処理、デモザイキング処理、色マトリクス処理等を含んでもよい。
【0053】
画像解析部１３１ｂは、信号処理部１３１ａから受信した画像信号に基づいて、所定領域１４３の画像を解析する。画像解析部１３１ｂが行う画像解析は、例えば、回収対象の細胞を画像内から検出する物体検出であってもよく、物体検出は、予め深層学習によって回収対象の細胞を学習した学習済みモデルを用いて行われてもよい。画像解析部１３１ｂが回収対象の細胞を検出すると、画像処理装置１３１は、制御信号を回収装置１２０へ出力することで回収装置１２０を制御して、回収装置１２０に細胞を回収させる。なお、画像処理装置１３１、信号処理部１３１aおよび画像解析部１３１ｂは、特に限定しないが、例えば、制御装置１３０内のプロセッサにより構成されていてもよい。また、ネットワーク上で生じる通信遅延が許容できる程度に収まる場合であれば、画像処理装置１３１、信号処理部１３１aおよび画像解析部１３１ｂは、制御装置１３０とインターネットなどのネットワーク経由で接続される利用者端末１２やその他のサーバにより構成されてもよい。
【0054】
光源装置１３２は、図３に示すように、光源１３２ａと、光源駆動部１３２ｂとを備えている。光源１３２ａは、観察装置１１０に供給する照明光を出射する光源である。光源１３２ａは、例えば、ＬＥＤ光源であるが、ＬＥＤ光源に限らず、キセノンランプ、ハロゲンランプなどのランプ光源であってもよく、レーザ光源であってもよい。また、光源１３２ａは、それぞれ異なる色の照明光を出射する、複数のＬＥＤ光源を含んでもよい。
【0055】
光源駆動部１３２ｂは、光源１３２ａを駆動するドライバであり、例えば、ＬＥＤドライバである。光源駆動部１３２ｂは、光源装置１３２の設定に従って光源１３２ａを駆動する。なお、光源装置１３２の設定は、制御装置１３０からの指示値（例えば、電流値、電圧値）によって指示されてもよく、光源装置１３２に設けられたスイッチに対する操作などによって指示されてもよい。
【0056】
表示装置１３３は、観察装置１１０及び制御装置１３０を用いて取得した画像を表示する。表示装置１３３は、例えば、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイを含む、任意のディスプレイである。なお、表示装置１３３ではなく、利用者端末１２に画像を表示しても良い。
【0057】
図４は、細胞回収装置１００が行う細胞回収処理の一例を示すフローチャートである。図５は、細胞回収装置１００が行う吸引制御処理の一例を示すフローチャートである。以下、図４及び図５を参照しながら、細胞回収装置１００を用いて行われる細胞回収方法について説明する。
【0058】
図４に示す細胞回収処理は、制御装置１３０のプロセッサが細胞回収プログラムを実行することで、例えば、ユーザの開始指示や設定されたスケジュールに従って開始される。このとき、観察装置１１０の挿入部１１１と回収装置１２０の回収ノズル１２１は、細胞回収処理を開始する前に、予め容器１４０に挿入されている。より詳細には、挿入部１１１と回収ノズル１２１は、例えば、回収領域が所定領域１４３（観察領域）に対して重複するように位置決めされている。
【0059】
なお、細胞回収処理は、培地の攪拌を継続しながら行われてもよく、培地の攪拌を停止してから行われてもよい。培地の攪拌中に回収対象の細胞が浮遊している凡その高さが予想できる場合、所定領域１４３の高さをその予想される高さに合わせてもよく、細胞回収装置１００は、攪拌しながら細胞を回収してもよい。また、例えば、所定領域１４３の高さを容器１４０の底面付近に合わせてもよく、細胞回収装置１００は、攪拌を停止することで底面付近まで沈降した細胞を回収してもよい。
【0060】
細胞回収処理が開始されると、細胞回収装置１００は、まず、所定領域１４３を照明する（ステップＳ１０）。ステップＳ１０では、光源装置１３２が光源１３２ａから照明光を出射し、観察装置１１０がライトガイド１１１ａに導かれた照明光を所定領域１４３に照射する。
【0061】
次に、細胞回収装置１００は、所定領域１４３の画像を取得する（ステップＳ２０）。ステップＳ２０では、観察装置１１０が所定領域１４３を撮像し、観察装置１１０から受信した撮像信号に基づいて画像処理装置１３１が所定領域１４３の画像を生成する。即ち、制御装置１３０が観察装置１１０を用いて所定領域１４３の画像を取得する。
【0062】
所定領域１４３の画像を取得すると、細胞回収装置１００は、取得した画像に対して物体検出を行う（ステップＳ３０）。ステップＳ３０では、画像処理装置１３１が、少なくとも回収対象の細胞を学習した学習済みモデルを用いて、物体検出を行う。
【0063】
その後、細胞回収装置１００は、図５に示す吸引制御処理を行う（ステップＳ４０）。ステップＳ４０では、制御装置１３０は、ステップＳ３０の物体検出で所定の細胞、即ち、回収対象の細胞を検出したか否かを判定し（ステップＳ４１）、判定結果に応じて回収装置１２０を制御する。具体的には、回収対象の細胞を検出した場合、制御装置１３０は、回収装置１２０に吸引を指示し、検出した細胞を回収装置１２０に回収させる（ステップＳ４２）。一方で、回収対象の細胞を検出しない場合、制御装置１３０は、回収装置１２０に吸引を指示しない。換言すると、制御装置１３０は、物体検出により回収対象の細胞を検出した場合に、回収装置１２０に回収動作を行わせ、物体検出により回収対象の細胞を検出しない場合に、回収装置１２０に回収動作を行わせない。
【0064】
吸引制御処理が終了すると、細胞回収装置１００は、細胞回収処理を終了するか否か判定する（ステップＳ５０）。ステップＳ５０では、細胞回収装置１００は、予め決められたルール（例えば、細胞回収処理開始から所定時間の経過、ユーザからの終了指示など）に従って細胞回収処理を終了するか否かを判定してもよい。細胞回収装置１００は、ステップＳ５０で細胞回収処理を終了すると判定されるまで、ステップＳ２０からステップＳ４０の処理を繰り返し実行し、ステップＳ５０で細胞回収処理を終了すると判定されると、細胞回収処理を終了する。
【0065】
以上のように、細胞回収装置１００を用いることで、ユーザは、細胞回収装置１００に細胞の回収を指示するだけで、培養環境から回収対象の細胞を直接回収することができる。この際、培地に浮遊した細胞を吸引することで、細胞に過度にストレスを与えることなく細胞を回収することができる。従って、細胞回収装置１００によれば、ユーザに回収作業の負担を強いることなく、効率良く且つ細胞へのダメージを抑制しながら、細胞を分取することができる。
【0066】
図６は、細胞回収装置１００が行う吸引制御処理の別の例を示すフローチャートである。細胞回収装置１００は、図５に示す吸引制御処理の代わりに、図６に示す吸引制御処理を行ってもよい。図６に示す吸引制御処理は、回収対象の細胞の存在に加えて、回収対象外の細胞の不存在も確認する点が図５に示す吸引制御処理とは異なっている。また、制御装置１３０では、回収対象の細胞に加えて回収対象の細胞以外の物体（例えば、回収対象以外の細胞）についても学習した学習済みモデルを用いて物体検出が行われる。
【0067】
図６に示す吸引制御処理が開始されると、制御装置１３０は、図４のステップＳ３０の物体検出で所定の細胞、即ち、回収対象の細胞を検出したか否かを判定する（ステップＳ４３）。ステップＳ４３で、回収対象の細胞を検出したと判定されると、制御装置１３０は、さらに、回収対象の細胞以外の細胞を検出したか否かを判定する（ステップＳ４４）。ステップＳ４４で、回収対象の細胞以外の細胞を検出しない場合、制御装置１３０は、回収装置１２０に吸引を指示し、検出した回収対象の細胞を回収装置１２０に回収させる（ステップＳ４５）。一方で、回収対象の細胞を検出しない場合、及び、回収対象の細胞以外の細胞を検出した場合には、制御装置１３０は、回収装置１２０に吸引を指示しない。換言すると、制御装置１３０は、物体検出により回収対象の細胞を検出し且つ回収対象でない細胞を検出しない場合に、回収装置１２０に、回収動作を行わせ、物体検出により回収対象の細胞を検出しない場合に、回収装置１２０に、回収動作を行わせず、物体検出により回収対象でない細胞を検出した場合に、回収装置１２０に、回収動作を行わせない。
【0068】
以上のように、細胞回収装置１００が、図５に示す吸引制御処理の代わりに、図６に示す吸引制御処理を行う場合であっても、ユーザは、細胞回収装置１００に細胞の回収を指示するだけで、培養環境から回収対象の細胞を直接回収することができる。特に、図６に示す吸引制御処理では、回収対象の細胞の存在だけではなく回収対象外の細胞の不存在についても確認した上で回収動作が行われる。このために、細胞回収装置１００は、回収対象の細胞とともに回収対象ではない細胞を回収してしまう可能性を大幅に減らすことができる。従って、高精度に細胞を分取することが可能となる。
【0069】
図７は、細胞回収装置１００が行う吸引制御処理のさらに別の例を示すフローチャートである。図８は、ステレオ光学系１５０を例示した図である。細胞回収装置１００は、図５に示す吸引制御処理の代わりに、図７に示す吸引制御処理を行ってもよい。図７に示す吸引制御処理は、検出した回収対象の細胞の位置に応じて吸引力を制御する点が図５に示す吸引制御処理とは異なっている。このため、観察装置１１０は、回収対象の細胞の位置を検出するための手段として、結像光学系１１１ｂに図８に示すステレオ光学系１５０を備えてもよく、制御装置１３０は、回収対象の細胞物体の位置をステレオ計測するために、観察装置１１０を用いて、視差のある２枚の画像を取得してもよい。
【0070】
ステレオ光学系１５０は、図８に示すように、例えば、対物レンズ１５１と、光軸ＡＸに対して偏心した２つの開口を有する絞り１５２と、２つの開口のそれぞれを通過した光を集光して観察面Ｐの光学像を撮像素子１１１ｃ上に形成する２つの結像レンズ１５３を備えてもよい。なお、図８に示すステレオ光学系１５０は、視差のある光学像を形成するステレオ光学系のあくまで一例である。観察装置１１０は、ステレオ光学系１５０とは異なる構成のステレオ光学系を備えてもよい。
【0071】
また、細胞回収装置１００は、物体検出により検出された物体の位置が検出できればよく、ステレオ光学系以外の手段によって物体の位置を検出してもよい。細胞回収装置１００は、例えば、ＴＯＦ（Ｔｉｍｅ Ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ）方式の距離画像センサを備えてもよく、距離画像に基づいて物体の位置を検出してもよい。
【0072】
図７に示す吸引制御処理が開始されると、制御装置１３０は、図４のステップＳ３０の物体検出で所定の細胞、即ち、回収対象の細胞を検出したか否かを判定する（ステップＳ５１）。ステップＳ５１で、回収対象の細胞を検出したと判定されると、制御装置１３０は、検出された回収対象の細胞の３次元位置を検出する（ステップＳ５２）。ここでは、制御装置１３０は、例えば、ステレオ光学系を用いて取得した視差のある画像から回収対象の細胞の３次元位置を検出する。
【0073】
回収対象の細胞の３次元位置が検出されると、制御装置１３０は、回収対象の細胞を吸引するための吸引力を決定する（ステップＳ５３）。ここでは、制御装置１３０は、例えば、ステップＳ５２で検出された回収対象の細胞の３次元位置が回収ノズル１２１の先端から離れているほど吸引力を大きな値に決定してもよい。なお、回収対象の細胞が複数検出されている場合には、吸引力は回収ノズル１２１の先端から最も離れている細胞の３次元位置に基づいて決定してもよい。吸引力が決定されると、制御装置１３０は、ステップＳ５３で決定した吸引力で回収対象の細胞を吸引するように、回収装置１２０を制御する（ステップＳ５４）。即ち、制御装置１３０は、回収装置１２０、回収動作を、回収対象の細胞の３次元位置に応じた吸引力を用いて行わせる。
【0074】
以上のように、細胞回収装置１００が、図５に示す吸引制御処理の代わりに、図７に示す吸引制御処理を行う場合であっても、培地に浮遊した細胞を吸引することで、細胞に過度にストレスを与えることなく細胞を回収することができる。特に、図７に示す吸引制御処理では、回収対象の細胞の３次元位置に応じて必要最小限の吸引力で細胞を回収することができる。このため、図５に示す吸引制御処理を行う場合によりもさらに細胞へのストレスを抑制することができる。また、吸引力が過剰になることだけではなく不足することも回避することができるため、より確実に細胞を回収して、細胞回収作業を効率よく行うことができる。
【0075】
図９は、細胞回収装置１００が行う吸引制御処理のさらに別の例を示すフローチャートである。細胞回収装置１００は、図５に示す吸引制御処理の代わりに、図９に示す吸引制御処理を行ってもよい。なお、図９に示す吸引制御処理は、図６に示す吸引制御処理と図７に示す吸引制御処理を組み合わせた処理に相当する。即ち、図９に示す吸引制御処理は、回収対象の細胞の存在に加えて回収対象外の細胞の不存在も確認する点と、検出した回収対象の細胞の３次元位置に応じて吸引力を制御する点が図５に示す吸引制御処理とは異なっている。
【0076】
図９に示す吸引制御処理が開始されると、制御装置１３０は、物体検出で所定の細胞、即ち、回収対象の細胞を検出したか否かを判定し（ステップＳ５５）、回収対象の細胞を検出したと判定されると、さらに、回収対象の細胞以外の細胞を検出したか否かを判定する（ステップＳ５６）。ステップＳ５５とステップＳ５６の処理は、図６のステップＳ４３とステップＳ４４の処理と同様である。
【0077】
ステップＳ５６で、回収対象の細胞以外の細胞を検出しない場合、制御装置１３０は、検出された回収対象の細胞の３次元位置を検出し（ステップＳ５７）、回収対象の細胞を吸引するための吸引力を決定し（ステップＳ５８）、決定した吸引力で回収対象の細胞を吸引するように、回収装置１２０を制御する（ステップＳ５９）。ステップＳ５７からステップＳ５９の処理は、図７のステップＳ５２からステップＳ５４の処理と同様である。
【0078】
以上のように、細胞回収装置１００が、図５に示す吸引制御処理の代わりに、図９に示す吸引制御処理を行うことで、図５に示す吸引制御処理を行う場合によりもさらに細胞へのストレスを抑制しながら、回収対象の細胞とともに回収対象ではない細胞を回収してしまう可能性を大幅に減らすことができる。
【0079】
図１０は、回収ノズル１２４の構成を例示した図である。図１１は、回収ノズル１２６の構成を例示した図である。回収装置１２０は、物体検出で検出された回収対象の細胞の回収を支援するために、回収装置１２０によって細胞が回収される媒質６内の領域を区画する区画部を備えてもよい。図１０に示す回収ノズル１２４と図１１に示す回収ノズル１２６は、上述した区画部を有する回収ノズルの例であり、回収装置１２０は、回収ノズル１２１の代わりに、回収ノズル１２４又は回収ノズル１２６を備えてもよい。
【0080】
図１０に示す回収ノズル１２４は、ノズル先端に筒状のネット１２５が設けられている。ネット１２５は、細胞が回収される媒質６内の領域を区画する区画部の一例であり、ネット１２５が設けられることで、ネット１２５の外側の物体が回収ノズル１２４内に吸引されることを回避することができる。即ち、回収範囲を制限することで回収対象を制御することができるため、回収対象の細胞とともに不要な物体を回収する可能性を減らすことができる。
【0081】
図１１に示す回収ノズル１２６は、ノズル先端に円筒を軸に沿って切断した形状を有する制御板１２７が設けられている。制御板１２７は、細胞が回収される媒質６内の領域を区画する区画部の一例であり、制御板１２７が設けられることで、吸引力によりチャンネル１２１ａに近づく方向に移動する細胞を、チャンネル１２１ａに導くことができる。このため、物体検出で検出した回収対象の細胞の回収漏れを減らすことができる。なお、制御板１２７は、所定領域１４３に対して培地の流れの下流側に配置されることが望ましい。これにより、吸引力に加えて培地の流れが作用した細胞を制御板１２７に沿ってチャンネル１２１ａ内に導くことができる。
【0082】
［第２の実施形態］
図１２は、本実施形態に係る細胞回収装置２００の構成を例示した図である。細胞回収装置２００は、浮遊培養で培養された細胞を自動的に分取する装置である。細胞回収装置２００は、観察装置１１０と、回収装置１２０と、制御装置１３０を備える点は、細胞回収装置１００と同様である。
図１２は、本実施形態に係る細胞回収装置２００の構成を例示した図である。細胞回収装置２００は、浮遊培養で培養された細胞を自動的に分取する装置である。細胞回収装置２００は、観察装置１１０と、回収装置１２０と、制御装置１３０を備える点は、細胞回収装置１００と同様である。
【0083】
細胞回収装置２００は、挿入部１１１と回収ノズル１２１を束ねるバンドル部材２１０を備える点が、細胞回収装置１００とは異なる。細胞回収装置２００では、バンドル部材２１０によって、回収ノズル１２１が挿入部１１１に対して所定の関係に位置決めされる。
【0084】
本実施形態に係る細胞回収装置２００によっても、細胞回収装置１００と同様に、ユーザに回収作業の負担を強いることなく、効率良く且つ細胞へのダメージを抑制しながら、細胞を分取することができる。また、細胞回収装置２００によれば、バンドル部材２１０を用いることで、ユーザによって行われる位置決め作業を支援することができる。
【0085】
図１３は、細胞回収装置２００の変形例について説明するための図である。図１２では、細胞回収装置２００がバンドル部材２１０を用いて位置決め作業を支援する例を示したが、細胞回収装置２００は、バンドル部材２１０の代わりに、図１３に示す筐体２２０を備えてもよい。筐体２２０は、挿入部１１１と回収ノズル１２１を収容し、筐体２２０内において挿入部１１１と回収ノズル１２１を所定の位置関係に維持する。
【0086】
挿入部１１１の先端は、筐体２２０に形成された開口に挿入されている。また、挿入部１１１の先端と筐体２２０の間の隙間には、例えば、Ｏリングを配置するなどして、筐体２２０に形成された開口から筐体２２０内に培地が侵入することを回避することが望ましい。
【0087】
細胞回収装置２００は、バンドル部材２１０の代わりに筐体２２０を用いることによっても、ユーザによって行われる位置決め作業を支援することができる。また、細胞回収装置２００では、除菌済みの使い捨てタイプの筐体を筐体２２０に利用することで、細胞回収装置２００の洗浄や消毒といったメンテナンス作業の負担を軽減することができる。具体的には、筐体２２０を用いることで挿入部１１１が培地に触れないため、例えば、挿入部１１１の洗浄や消毒を、省略する、又は、簡易洗浄や簡易消毒で代替する、ことができる。
【0088】
図１４は、挿入部２３０の構成を例示した図である。図１５は、挿入部２４０の構成を例示した図である。図１６は、挿入部２５０の構成を例示した図である。以下、図１４から図１６を参照しながら、挿入部の構成の変形例を説明する。
【0089】
図１４に示す挿入部２３０は、ライトガイド１１１ａの代わりにＬＥＤ２３１と制御線２３２を備える点が、挿入部１１１とは異なっている。制御線２３２は、例えば、制御装置１３０に接続されている。ＬＥＤ２３１は、照明部の一例であり、制御装置１３０によって発光制御される。
【0090】
図１５に示す挿入部２４０は、撮像素子１１１ｃの代わりにバンドル光ファイバー２４１を備える点が、挿入部１１１とは異なっている。バンドル光ファイバー２４１は、結像光学系１１１ｂが形成した光学像を受光する受光部の一例であり、観察装置１１０に設けられた図示しない撮像素子に所定領域１４３の光学像をリレーする。
【0091】
図１６に示す挿入部２５０は、ライトガイド１１１ａの代わりにＬＥＤ２３１と制御線２３２を備える点と、撮像素子１１１ｃの代わりにバンドル光ファイバー２４１を備える点が、挿入部１１１とは異なっている。
【0092】
【0093】
［第３の実施形態］
図１７は、本実施形態に係る細胞回収装置３００の構成を例示した図である。細胞回収装置３００は、浮遊培養で培養された細胞を自動的に分取する装置である。細胞回収装置３００は、制御装置１３０を備える点は、細胞回収装置１００と同様である。細胞回収装置３００は、観察装置１１０の代わりに観察装置３１０を備える点と、回収装置１２０の代わりに回収装置３２０を備える点が、細胞回収装置１００とは異なる。
図１７は、本実施形態に係る細胞回収装置３００の構成を例示した図である。細胞回収装置３００は、浮遊培養で培養された細胞を自動的に分取する装置である。細胞回収装置３００は、制御装置１３０を備える点は、細胞回収装置１００と同様である。細胞回収装置３００は、観察装置１１０の代わりに観察装置３１０を備える点と、回収装置１２０の代わりに回収装置３２０を備える点が、細胞回収装置１００とは異なる。
【0094】
観察装置３１０は、観察装置１１０と類似した構造を有し、挿入部３１１と操作部３１２とユニバーサルコード部３１３を備えている。また、回収装置３２０は、回収ノズル３２１と回収容器１２２と吸引装置１２３を含んでいる。
【0095】
観察装置３１０は、少なくとも挿入部３１１を貫通するチャンネルが形成されている点が、観察装置１１０とは異なる。また、回収装置３２０は、観察装置３１０のチャンネルが、回収ノズル３２１のチャンネルを構成する点が回収装置１２０とは異なる。
【0096】
即ち、細胞回収装置３００は、回収装置３２０は、観察装置３１０の挿入部３１１に設けられたチャンネルを有し、回収ノズル３２１が観察装置３１０を介して容器１４０へ挿入される点が、細胞回収装置１００とは異なっている。これにより、細胞回収装置３００では、図１７に示すように、所定領域１４３に対して回収ノズル３２１の位置が常に一定の関係に維持されることになるため、ユーザによる位置決め作業なしで、回収装置３２０が所定領域１４３に対して位置決めされる。
【0097】
なお、観察装置３１０は、既存の医療用や工業用の内視鏡であってもよく、内視鏡の鉗子チャンネルや送気送水チャンネルなどの既存のチャンネルを回収ノズル３２１のチャンネルとして利用してもよい。
【0098】
本実施形態に係る細胞回収装置３００によっても、細胞回収装置１００と同様に、ユーザに回収作業の負担を強いることなく、効率良く且つ細胞へのダメージを抑制しながら、細胞を分取することができる。また、細胞回収装置３００によれば、ユーザは、所定領域１４３に対する回収装置３２０の位置決め作業を行うことなく、細胞回収装置３００を使用することができる。
【0099】
［第４の実施形態］
図１８は、本実施形態に係る細胞回収装置が行う細胞回収処理の一例を示すフローチャートである。図１９は、挿入部４１１の構成を例示した図である。図２０は、挿入部４１１の高さ制御の一例を説明するための図である。本実施形態に係る細胞回収装置は、浮遊培養で培養された細胞を自動的に分取する装置である。本実施形態に係る細胞回収装置は、容器１４０内で細胞が存在する領域を推定し、推定結果に応じて媒質内で挿入部を移動する点が、上述した実施形態に係る細胞回収装置とは異なっている。
図１８は、本実施形態に係る細胞回収装置が行う細胞回収処理の一例を示すフローチャートである。図１９は、挿入部４１１の構成を例示した図である。図２０は、挿入部４１１の高さ制御の一例を説明するための図である。本実施形態に係る細胞回収装置は、浮遊培養で培養された細胞を自動的に分取する装置である。本実施形態に係る細胞回収装置は、容器１４０内で細胞が存在する領域を推定し、推定結果に応じて媒質内で挿入部を移動する点が、上述した実施形態に係る細胞回収装置とは異なっている。
【0100】
なお、本実施形態に係る細胞回収装置の装置構成は、図１９に示すように、挿入部３１１の代わりに挿入部４１１を備える点で、細胞回収装置３００とは異なっているが、その他の点は、細胞回収装置３００と同様である。挿入部４１１は、挿入部４１１の先端位置を検出するためのセンサ４１２が挿入部４１１に設けられている点、挿入部４１１の位置が制御装置１３０によって制御されることができる点が、挿入部３１１とは異なっている。センサ４１２は、例えば、３次元位置センサである。３次元位置の測定方法は特に限定しない。センサ４１２は、３軸加速度センサと３軸角速度センサを備えてもよく、図示しない磁場発生装置と組み合わせ利用される磁気センサを備えてもよい。
【0101】
なお、センサ４１２で検出した情報は、例えば、制御装置１３０に出力され、挿入部４１１の位置制御に用いられてもよい。また、センサ４１２で検出した情報は、例えば、観察装置３１０内において、挿入部４１１の位置制御に用いられてもよい。
【0102】
図１８に示す細胞回収処理は、制御装置１３０のプロセッサが細胞回収プログラムを実行することで、例えば、ユーザの開始指示や設定されたスケジュールに従って開始される。このとき、観察装置の挿入部４１１は、細胞回収処理を開始する前に、予め容器１４０に挿入されている。
【0103】
細胞回収処理が開始されると、細胞回収装置は、まず、培地の攪拌を停止する（ステップＳ１０１）。ここでは、例えば、容器１４０に接続された制御装置１３０が容器１４０のモータを停止することで、培地の攪拌を停止する。なお、攪拌停止は、ユーザが手動で行ってもよい。
【0104】
その後、細胞回収装置は、所定領域１４３を照明する（ステップＳ１０２）。ステップＳ１０２では、光源装置１３２が光源１３２ａから照明光を出射し、観察装置が照明光を所定領域１４３に照射する。
【0105】
次に、細胞回収装置は、容器１４０における回収対象の細胞の存在位置を推定し（ステップＳ１０３）、推定した位置に応じて挿入部４１１を移動する（ステップＳ１０４）。ステップＳ１０３では、制御装置１３０が、例えば、回収対象の細胞の想定されるサイズ及び質量、攪拌停止からの経過時間などに基づいて、回収対象の細胞の位置（推定細胞位置と記す。）を推定する。ステップＳ１０４では、制御装置１３０は、推定細胞位置に基づいて挿入部４１１の移動後の位置を決定し、決定した位置に挿入部４１１を移動させる。
【0106】
なお、挿入部４１１の移動後の位置は、推定細胞位置とは異なってもよい。挿入部４１１の位置は、推定細胞位置に存在する細胞を回収するのに適した位置であればよく、挿入部４１１の向きなどを考慮して推定細胞位置から一定の距離だけ離れた位置であってもよい。例えば、図２０に示すように、推定細胞位置に対して距離ΔＨだけ高い位置に移動してもよい。また、細胞が容器１４０の底面に達していると想定される場合には、細胞が接着するなど浮遊時よりも大きな吸引力が必要となることが予想されるため、図２０に示すように、距離ΔＨよりもさらに近づいて細胞を回収してもよい。
【0107】
その後、細胞回収装置は、所定領域１４３の画像を取得し（ステップＳ１０５）、取得した画像に対して物体検出を行い（ステップＳ１０６）、吸引制御処理を行う（ステップＳ１０７）。なお、ステップＳ１０５からステップＳ１０７の処理は、図４のステップＳ２０からステップＳ４０の処理と同様である。
【0108】
吸引制御処理が終了すると、細胞回収装置は、細胞回収処理を終了するか否か判定する（ステップＳ１０８）。細胞回収装置は、ステップＳ１０８で細胞回収処理を終了すると判定されるまで、ステップＳ１０３からステップＳ１０７の処理を繰り返し実行し、ステップＳ１０８で細胞回収処理を終了すると判定されると、細胞回収処理を終了する。
【0109】
本実施形態に係る細胞回収装置によっても、上述した実施形態に係る細胞回収装置と同様に、ユーザに回収作業の負担を強いることなく、効率良く且つ細胞へのダメージを抑制しながら、細胞を分取することができる。さらに、本実施形態に係る細胞回収装置によれば、挿入部４１１が回収対象の細胞が存在すると推定される位置に適宜移動するため、回収対象の細胞を効率よく回収することができる。
【0110】
なお、本実施形態では、攪拌を停止した状態で細胞を回収する例を示したが、攪拌中の細胞の位置が推定される場合には、攪拌中に図１８に示す細胞回収処理が行われてもよい。
【0111】
［第５の実施形態］
図２１は、本実施形態に係る細胞回収装置が行う細胞回収処理の一例を示すフローチャートである。図２２は、表示装置１３３に表示される画像の一例を示した図である。本実施形態に係る細胞回収装置は、浮遊培養で培養された細胞を分取する装置である。
図２１は、本実施形態に係る細胞回収装置が行う細胞回収処理の一例を示すフローチャートである。図２２は、表示装置１３３に表示される画像の一例を示した図である。本実施形態に係る細胞回収装置は、浮遊培養で培養された細胞を分取する装置である。
【0112】
なお、本実施形態に係る細胞回収装置の装置構成は、制御装置１３０がユーザの指示に従って回収装置１２０を制御する点を除き、図２に示す細胞回収装置１００と同様である。即ち、本実施形態に係る細胞回収装置は、所定領域１４３の画像を見ながら行われるユーザによる手動操作に従って、回収装置１２０が細胞を回収する点が、細胞回収装置１００とは異なっている。
【0113】
図２１に示す細胞回収処理は、制御装置１３０のプロセッサが細胞回収プログラムを実行することで、例えば、ユーザの開始指示に従って開始される。細胞回収処理が開始されると、細胞回収装置は、まず、所定領域１４３を照明し（ステップＳ２０１）、所定領域１４３の画像を取得する（ステップＳ２０２）。なお、ステップＳ２０１及びステップＳ２０２の処理は、図４のステップＳ１０及びステップＳ２０の処理と同様である。
【0114】
所定領域１４３の画像を取得すると、細胞回収装置は、取得した画像を表示する（ステップＳ２０３）。ここでは、制御装置１３０は、表示装置１３３に、例えば、図２２に示す画像を表示させる。ユーザは、表示装置１３３に表示された画像を見ることで、回収領域に回収対象の細胞が存在するか否かを判断する。
【0115】
その後、細胞回収装置は、吸引指示の有無を判断する（ステップＳ２０４）。ユーザが、画像を見て回収対象の細胞の存在を確認し、例えば、操作部１１２に設けられた吸引ボタンを押下すると、制御装置１３０は、吸引指示を検出し（ステップＳ２０４ＹＥＳ）、吸引制御処理を行う（ステップＳ２０５）。なお、ステップＳ２０５の処理は、図４のステップＳＳ４０の処理と同様である。
【0116】
吸引制御処理が終了すると、細胞回収装置は、細胞回収処理を終了するか否か判定する（ステップＳ２０６）。細胞回収装置は、ステップＳ２０６で細胞回収処理を終了すると判定されるまで、ステップＳ２０２からステップＳ２０５の処理を繰り返し実行し、ステップＳ２０６で細胞回収処理を終了すると判定されると、細胞回収処理を終了する。
【0117】
本実施形態に係る細胞回収装置によっても、培地に浮遊した細胞を吸引することで、細胞に過度にストレスを与えることなく細胞を回収することができる。また、ユーザが画像で回収対象の細胞の存在を確認しながら回収操作を行うことで、細胞を分取することができる。従って、上述した実施形態に係る細胞回収装置によっても、細胞へのダメージを抑制しながら、細胞を分取することができる。
【0118】
［第６の実施形態］
図２３は、本実施形態に係る細胞回収装置が行う細胞回収処理の一例を示すフローチャートである。図２４は、表示装置１３３に表示される画像の別の例を示した図である。本実施形態に係る細胞回収装置は、浮遊培養で培養された細胞を分取する装置である。
図２３は、本実施形態に係る細胞回収装置が行う細胞回収処理の一例を示すフローチャートである。図２４は、表示装置１３３に表示される画像の別の例を示した図である。本実施形態に係る細胞回収装置は、浮遊培養で培養された細胞を分取する装置である。
【0119】
なお、本実施形態に係る細胞回収装置の装置構成は、第５の実施形態に係る細胞回収装置と同様であり、制御装置１３０がユーザの指示に従って回収装置１２０を制御する点を除き、図２に示す細胞回収装置１００と同様である。ただし、本実施形態に係る細胞回収装置では、制御装置１３０が物体検出を行い、物体検出結果に基づいて所定領域１４３の細胞の存在をユーザに報知する点が、第５の実施形態に係る細胞回収装置とは異なっている。
【0120】
図２３に示す細胞回収処理は、制御装置１３０のプロセッサが細胞回収プログラムを実行することで、例えば、ユーザの開始指示に従って開始される。細胞回収処理が開始されると、細胞回収装置は、まず、所定領域１４３を照明し（ステップＳ３０１）、所定領域１４３の画像を取得し（ステップＳ３０２）、取得した画像に対して物体検出を行う（ステップＳ３０３）。なお、ステップＳ３０１からステップＳ３０３の処理は、図４のステップＳ１０からステップＳ３０の処理と同様である。
【0121】
その後、細胞回収装置は、取得した画像を表示する（ステップＳ３０４）。ここでは、制御装置１３０は、例えば、図２４に示すように、取得した画像を物体検出結果に基づく補助情報とともに、表示装置１３３に表示させる。具体的には、制御装置１３０は、回収対象の細胞の存在をユーザに視覚的に報知するために、回収対象の細胞７を取り囲むバウンディングボックス５０１を画像上に表示させる。ユーザは、表示装置１３３に表示された画像を見ることで、回収領域に回収対象の細胞７が存在するか否かを判断する。なお、図２４に示す細胞９及び細胞１０は、回収対象外の細胞である。
【0122】
その後、細胞回収装置は、吸引指示の有無を判断する（ステップＳ３０５）。ユーザが、画像を見て回収対象の細胞の存在を確認し、例えば、操作部１１２に設けられた吸引ボタンを押下すると、制御装置１３０は、吸引指示を検出し（ステップＳ３０５ＹＥＳ）、吸引制御処理を行う（ステップＳ３０６）。なお、ステップＳ３０６の処理は、図４のステップＳＳ４０の処理と同様である。
【0123】
吸引制御処理が終了すると、細胞回収装置は、細胞回収処理を終了するか否か判定する（ステップＳ３０７）。細胞回収装置は、ステップＳ３０７で細胞回収処理を終了すると判定されるまで、ステップＳ３０２からステップＳ３０６の処理を繰り返し実行し、ステップＳ３０７で細胞回収処理を終了すると判定されると、細胞回収処理を終了する。
【0124】
本実施形態に係る細胞回収装置によっても、第５の実施形態に係る細胞回収装置と同様に、細胞へのダメージを抑制しながら、細胞を分取することができる。また、本実施形態に係る細胞回収装置によれば、ユーザが回収対象の細胞を特定することを支援する情報が画像上に表示されるため、細胞分取を効率よく行うことができる。
【0125】
図２５から図２８は、表示装置１３３に表示される画像の更に別の例を示した図である。図２９は、伸長ノズル３２１ａの動作について説明するための図である。上述した実施形態では、回収対象の細胞７をバウンディングボックス５０１で囲んで表示する例を示したが、画像上に表示する補助情報は、回収対象の細胞７を囲むバウンディングボックス５０１に限らない。
【0126】
例えば、図２５に示すように、回収対象でない細胞（細胞９、細胞１０）を囲むバウンディングボックス５０２を表示してもよい。バウンディングボックス５０２は、バウンディングボックス５０１とは一目で区別できるように、例えば異なる色で、表示してもよい。バウンディングボックス５０２を表示することで、回収対象でない細胞の存在をユーザに報知することができるため、回収対象でない細胞を誤って回収することを回避することができる。
【0127】
また、図２６に示すように、回収対象でない細胞（細胞９、細胞１０）の存在を検出した場合には、その情報を含むメッセージ５０３を表示してもよい。この場合も、バウンディングボックス５０２を表示する場合と同様に、回収対象でない細胞の存在をユーザに報知することができるため、回収対象でない細胞を誤って回収することを回避することができる。
【0128】
また、図２７に示すように、画像上のすべての回収対象の細胞７をバウンディングボックス５０１で取り囲む代わりに、回収領域内に存在する回収対象の細胞７だけをバウンディングボックス５０１で取り囲んでもよい。即ち、回収ノズル１２１から遠く離れすぎていて回収できない細胞７については、物体検出で検出された場合であってもバウンディングボックス５０１で囲まなくてもよい。これにより、回収できない細胞７の存在を報知することを避けることができる。また、画像上のすべての回収対象でない細胞をバウンディングボックス５０２で取り囲む代わりに、回収領域内に存在する回収対象ではない細胞だけをバウンディングボックス５０２で取り囲んでもよい。特に、細胞の３次元位置を測定可能な装置構成の場合は、回収ノズル１２１からの細胞の距離を測定可能であるため、バウンディングボックスの大きさや太さや色などから回収可能性を可視化しても良い。例えば、距離が遠く回収可能性の低い細胞については青色枠、距離が近く回収可能性が高い細胞については赤色枠などとすればよい。
【0129】
また、図２８に示すように、回収領域外に存在する回収対象の細胞７を検出した場合には、その細胞を回収するための操作についての情報を含むメッセージ５０４を表示してもよい。細胞回収装置３００が利用されている場合であれば、ユーザは、操作部３１２を操作してその細胞が回収領域に入るように挿入部３１１を動かして、細胞を回収してもよい。また、ユーザは、図２９に示すように、操作部３１２を操作して回収ノズル３２１から伸長ノズル３２１ａを伸ばして、その細胞を回収してもよい。
【0130】
［第７の実施形態］
図３０は、本実施形態に係る細胞回収装置６００の構成を例示した図である。細胞回収装置６００は、浮遊培養で培養された細胞を自動的に分取する装置である。細胞回収装置６００は、回収装置１２０と、制御装置１３０を備える点は、細胞回収装置１００と同様である。
図３０は、本実施形態に係る細胞回収装置６００の構成を例示した図である。細胞回収装置６００は、浮遊培養で培養された細胞を自動的に分取する装置である。細胞回収装置６００は、回収装置１２０と、制御装置１３０を備える点は、細胞回収装置１００と同様である。
【0131】
細胞回収装置６００は、観察装置１１０の代わりに、観察装置の一例である顕微鏡６１０と、容器１４０に取り付ける再帰性反射部材６２０とを備える点が、細胞回収装置１００とは異なる。顕微鏡６１０は、容器１４０の外側から容器１４０内を観察する装置であり、例えば、図３０に示すように、対物レンズ６１１が容器１４０の側面に向けて配置されている。なお、顕微鏡６１０は、例えば、位相差観察法で対象物を観察してもよく、明視野観察法で対象物を観察してもよい。
【0132】
再帰性反射部材６２０は、顕微鏡６１０から出射した光が容器１４０の側面で受けるレンズ効果をキャンセルするために用いられる。再帰性反射部材６２０は、水平方向に沿って多数の微小な反射要素６２１が配列されたアレイを有している。反射要素６２１は、例えば、プリズムまたは球状のガラスビーズなどである。再帰性反射部材６２０は、入射した光を反射要素６２１で反射し、入射時と同じ光路を反対向きに進行させる。
【0133】
容器１４０外から容器１４０内を観察する場合、一般に、容器１４０の形状に観察性能が依存するが、顕微鏡６１０を再帰性反射部材６２０とともに利用することで、例えば、国際公開第２０１９／１６３１６７号などに記載されるように、容器１４０側面で生じるレンズ効果をキャンセルすることができる。従って、容器１４０外から従来よりも安定した性能で容器１４０内を観察することができる。
【0134】
本実施形態に係る細胞回収装置６００によっても、ユーザに回収作業の負担を強いることなく、効率良く且つ細胞へのダメージを抑制しながら、細胞を分取することができる。
【0135】
［第８の実施形態］
図３１は、第８の実施形態に係る細胞回収装置７００の構成を例示した図である。細胞回収装置７００は、浮遊培養で培養された細胞を自動的に分取する装置である。細胞回収装置７００は、顕微鏡６１０の代わりに観察装置７１０を備える点が、細胞回収装置６００とは異なっている。なお、観察装置７１０は、第１の実施形態に係る細胞回収装置１００に含まれる観察装置１１０と同様であるが、再帰性反射部材７２０と組み合わせて容器１４０の外側から容器１４０内を観察するために用いられている点が、観察装置１１０とは異なっている。
図３１は、第８の実施形態に係る細胞回収装置７００の構成を例示した図である。細胞回収装置７００は、浮遊培養で培養された細胞を自動的に分取する装置である。細胞回収装置７００は、顕微鏡６１０の代わりに観察装置７１０を備える点が、細胞回収装置６００とは異なっている。なお、観察装置７１０は、第１の実施形態に係る細胞回収装置１００に含まれる観察装置１１０と同様であるが、再帰性反射部材７２０と組み合わせて容器１４０の外側から容器１４０内を観察するために用いられている点が、観察装置１１０とは異なっている。
【0136】
本実施形態に係る細胞回収装置７００でも、細胞回収装置６００と同様に、容器１４０外から従来よりも安定した性能で容器１４０内を観察することができる。従って、細胞回収装置７００によれば、細胞回収装置６００と同様に、ユーザに回収作業の負担を強いることなく、効率良く且つ細胞へのダメージを抑制しながら、細胞を分取することができる。
【0137】
上述した実施形態は、発明の理解を容易にするために具体例を示したものであり、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。上述の実施形態を変形した変形形態および上述した実施形態に代替する代替形態が包含され得る。つまり、各実施形態は、その趣旨および範囲を逸脱しない範囲で構成要素を変形することが可能である。また、１つ以上の実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることにより、新たな実施形態を実施することができる。また、各実施形態に示される構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよく、または実施形態に示される構成要素にいくつかの構成要素を追加してもよい。さらに、各実施形態に示す処理手順は、矛盾しない限り順序を入れ替えて行われてもよい。即ち、本発明の細胞回収装置、細胞回収方法、及び、プログラムは、特許請求の範囲の記載を逸脱しない範囲において、さまざまな変形、変更が可能である。
【0138】
例えば、上述した実施形態では、回収容器が吸引装置外に置かれる例を示したが、回収容器は、吸引装置に内蔵されてもよい。また、上述した実施形態では、制御装置が観察装置及び回収装置と有線ケーブルを介して接続される例を示したが、これらの装置間の通信は、無線通信により行われてもよく、これらの装置間の通信には、例えば、アクセスポイントなどの他の装置が介在してもよい。また、上述した実施形態では、制御装置は、観察装置、回収装置、及び容器と空間的に近接して配置される例を示したが、制御装置は、通信遅延が回収処理に影響を与えない限り、例えば、クラウド環境に置かれてもよく、インターネットを介して他の装置と接続されてもよい。
【0139】
また、上述した実施形態では、細胞回収装置を、細胞を分取するために用いる例を示したが、細胞回収装置は、容器から単に細胞を回収するために用いられてもよく、回収した細胞はその後に選別されてもよい。
【0140】
また、上述した実施形態では、細胞回収装置が、容器内又は容器外から培地を観察する例を示したが、細胞回収装置は、容器内と容器外の両方から培地を観察してもよい。このとき、観察装置は、容器内から培地を観察する装置と、容器外から培地を観察する装置を、備えてもよい。
【0141】
また、上述した実施形態では、回収動作の制御に利用するために、細胞の位置を検出する例を示したが、細胞の位置に加えて細胞の移動速度を検出してもよい。制御装置１３０は、細胞の位置と移動速度を回収動作の制御に利用してもよい。
【符号の説明】
【0142】
１、１００、２００、３００、６００、７００ 細胞回収装置
２、１１０、３１０、７１０ 観察装置
３、１２０、３２０ 回収装置
４、１３０ 制御装置
５、１４０ 容器
６ 媒質
７、８、９、１０ 細胞
１１１、２３０、２４０、２５０、３１１、４１１ 挿入部
１４３ 所定領域
６１０ 顕微鏡
２、１１０、３１０、７１０ 観察装置
３、１２０、３２０ 回収装置
４、１３０ 制御装置
５、１４０ 容器
６ 媒質
７、８、９、１０ 細胞
１１１、２３０、２４０、２５０、３１１、４１１ 挿入部
１４３ 所定領域
６１０ 顕微鏡
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】