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細胞の評価方法、細胞測定用システム、及び細胞測定用プログラム コモンズ 新技術説明会

国内特許コード P130009804
掲載日 2013年8月13日
出願番号 特願2006-547683
登録番号 特許第4521572号
出願日 平成17年10月24日(2005.10.24)
登録日 平成22年6月4日(2010.6.4)
国際出願番号 JP2005019517
国際公開番号 WO2006061958
国際出願日 平成17年10月24日(2005.10.24)
国際公開日 平成18年6月15日(2006.6.15)
優先権データ
  • 特願2004-355235 (2004.12.8) JP
発明者
  • 松永 幸大
  • 内山 進
  • 福井 希一
出願人
  • 国立大学法人大阪大学
発明の名称 細胞の評価方法、細胞測定用システム、及び細胞測定用プログラム コモンズ 新技術説明会
発明の概要

細胞の細胞周期におけるステージ判定を、迅速かつ高い信頼度で行うことができる細胞の評価方法を提供する。 細胞内の染色体の状態を反映する画像を取得する工程、及び、前記画像に基づいて、染色体の状態に対応するパラメータを算出し、前記算出の結果に基づいて前記細胞の細胞周期におけるステージを判定する工程、を有する。

従来技術、競合技術の概要

細胞活性の評価は、細胞の生物、生化学的現象や性質の解明に有用であるばかりでなく、化学物質の生理活性や毒性を調べる手段としても有効であり活性評価の手法の検討がなされている。


一般的な細胞活性の評価方法として、トリパンブルーやニュートラルレッドなどの色素の細胞内への取り込み量を吸光光度計で計測し計測結果に基づいて細胞活性を評価する方法、細胞外へ漏出した脱水素酵素などの酵素の量を活性から定量し定量結果に基づいて細胞活性を評価する方法、細胞懸濁液に電極を挿入し、電極に一定電位を印加して細胞の電気的活動に由来する電流値を測定し測定結果に基づいて細胞活性を評価する方法等がある。


しかしながら、これらの方法は、細胞活性を間接的に測定し、かかる測定結果に基づいて細胞活性を評価する方法であるため、細胞活性の変化が微少である場合には検出が困難であった。さらに、細胞周期のどのステージにおいて最も影響を受けているか等、細胞活性と細胞の生物学的情報との関係を知ることは困難であった。


このような問題点を解決する方法として、細胞または細胞内小器官の形態変化を観察する方法がある。細胞の形態は細胞分裂期に変化するが、この際には、細胞内小器官である染色体の凝縮状態は特に大きく変化し、染色体の分離・分配が起こる。染色体の分離・分配は細胞分裂には必須であり、細胞活性の変化は分裂期での染色体分離に影響を及ぼすことが知られている。従って、染色体の形態変化の様子の観察結果から細胞活性を評価することが可能となる。染色体の形態変化を観察する方法として、蛍光色素を用いて染色体を可視化し、染色体の形態変化を追跡する方法が知られている(特許文献1参照)。

【特許文献1】特開平8-136536号公報

産業上の利用分野

本発明は、細胞の評価方法、細胞測定用システム、及び細胞測定用プログラムに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】 (a)特定の生細胞内における染色体の状態を反映する画像を所定時間間隔毎取得する工程、及び、
(b)前記画像に基づいて、染色体の状態に対応するパラメータを算出し、前記算出の結果に基づいて前記特定の生細胞の細胞周期における所定時間間隔毎のステージを判定する工程、を有し、
前記パラメータとして、染色体の円形度、染色体の丸み度、染色体の長軸と短軸の長さの比、染色体の真円度、染色体のフェレ直径、染色体とこれに近接する染色体との重心間の距離、染色体の長軸とこれに近接する染色体の長軸との角度、またはこれらの複数を含む、細胞の評価方法。
【請求項2】 (c)前記工程(a)の前に、前記細胞内で染色体タンパク質と蛍光を発するタンパク質との融合体を発現させる工程、を有し、
前記工程(a)において、前記画像は前記細胞が発する蛍光に由来する蛍光画像である、請求項に記載の細胞の評価方法。
【請求項3】 (d)前記工程(b)の判定の結果に基づいて、前記細胞の活性度を評価する工程、をさらに有する請求項1又は2に記載の細胞の評価方法。
【請求項4】 前記工程(a)において、試料中の複数の細胞に対応する画像を取得し、
前記工程(b)において、複数の細胞についてそれぞれ前記ステージを判定し、
前記工程(d)において、各ステージにある細胞数の割合を算出し、前記算出の結果に基づいて細胞の活性度を評価する、請求項に記載の細胞の評価方法。
【請求項5】 前記工程(d)において、特定の細胞の時間変化に対するステージ変化の情報に基づいて細胞の活性度を評価する、請求項に記載の細胞の評価方法。
【請求項6】 特定の生細胞内の染色体の状態を反映する蛍光を検出する蛍光検出装置と、前記蛍光検出装置で検出した蛍光に由来する蛍光画像を所定時間間隔取得する撮像装置と、前記撮像装置で取得した蛍光画像に基づいて染色体の状態に対応するパラメータを算出し、前記算出の結果に基づいて前記特定の生細胞の細胞周期における所定時間間隔毎のステージを判定する画像解析装置とを備え、
前記パラメータとして、染色体の円形度、染色体の丸み度、染色体の長軸と短軸の長さの比、染色体の真円度、染色体のフェレ直径、染色体とこれに近接する染色体との重心間の距離、染色体の長軸とこれに近接する染色体の長軸との角度、またはこれらの複数を含む、細胞測定用システム。
【請求項7】 前記蛍光検出装置は、試料中の複数の細胞に由来する蛍光を同時に検出し、
前記撮像装置は、試料中の複数の細胞が発する蛍光の情報を含む蛍光画像を取得し、
前記画像解析装置は、前記撮像装置により取得した蛍光画像から、各細胞に対応する蛍光画像を切出し、各細胞について細胞周期におけるステージを判定する、請求項に記載の細胞測定用システム。
【請求項8】 特定の生細胞内の染色体の状態を反映する蛍光を検出し、前記蛍光を蛍光画像として所定時間間隔取得し、前記蛍光画像に基づいて染色体の状態に対応するパラメータを算出し、前記算出の結果に基づいて前記特定の生細胞の細胞周期における所定時間間隔毎のステージを判定する手順をコンピュータに実行させ、
前記パラメータとして、染色体の円形度、染色体の丸み度、染色体の長軸と短軸の長さの比、染色体の真円度、染色体のフェレ直径、染色体とこれに近接する染色体との重心間の距離、染色体の長軸とこれに近接する染色体の長軸との角度、またはこれらの複数を含む、細胞測定用プログラム。
【請求項9】 特定の生細胞内内の染色体の状態を反映する蛍光を検出し、前記蛍光を蛍光画像として所定時間間隔取得し、前記蛍光画像に基づいて染色体の状態に対応するパラメータを算出し、前記算出の結果に基づいて前記特定の生細胞の細胞周期における所定時間間隔毎のステージを判定する手順をコンピュータに実行させ、
前記パラメータとして、染色体の円形度、染色体の丸み度、染色体の長軸と短軸の長さの比、染色体の真円度、染色体のフェレ直径、染色体とこれに近接する染色体との重心間の距離、染色体の長軸とこれに近接する染色体の長軸との角度、またはこれらの複数を含む、細胞測定用プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体。
産業区分
  • 微生物工業
  • 治療衛生
  • 試験、検査
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 権利存続中
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