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細胞分取装置 UPDATE コモンズ

国内特許コード P160012744
整理番号 NU-627
掲載日 2016年1月29日
出願番号 特願2015-169462
公開番号 特開2017-042137
出願日 平成27年8月28日(2015.8.28)
公開日 平成29年3月2日(2017.3.2)
発明者
  • 細川 陽一郎
  • 飯野 敬矩
  • 前野 貴則
  • 合田 圭介
  • 磯崎 瑛宏
  • 野沢 泰佑
  • 新井 史人
  • 益田 泰輔
  • 佐久間 臣耶
  • 早川 健
  • 田中 陽
  • ヤリクン ヤシャイラ
  • 川井 隆之
出願人
  • 国立大学法人 奈良先端科学技術大学院大学
  • 国立大学法人名古屋大学
発明の名称 細胞分取装置 UPDATE コモンズ
発明の概要 【課題】より確実に、より効率よく標的細胞を分取することが可能な細胞分取装置を提供する。
【解決手段】基板と、前記基板に形成され、流れ方向に沿って細胞15が1つずつ並んだ細胞列16を含む液体が上流から下流に向けて流通し、一面が開放した開放面を備えた細胞分取領域13を有する流路12と、前記細胞分取領域13の前記液体14に、前記開放面の逆側から前記開放面に向けた圧力波20を与え、第1の標的細胞15aを前記細胞列16から分離して前記開放面に向けて移動させる第1の圧力波付与機構と、前記細胞分取領域13の前記開放面側に配置され、前記第1の標的細胞15aを含む液滴を受け取る第1の収液槽24とを備えることを特徴とする。
【選択図】図2
従来技術、競合技術の概要


細胞材料は、他の材料と異なり、細胞ごとの個体差が大きいため、細胞生物学および細胞工学において、その個体差を理解し、操作・選別することの重要性が高まっている。



近年、単一細胞分析技術によって個々の細胞の特性を判別し、判別した細胞を個々に分取することが可能となっている。代表的な単一細胞分析技術としては、蛍光標識細胞分取(fluorescence activated cell sorting:FACS)が知られている。



また、ガラス等の基板にマイクロ流路を設けたマイクロチップを用い、標識された細胞を含む液体をマイクロ流路に流し、細胞の特性に応じて流路を変えて分取する技術も知られている。例えば、特許文献1には、標識された細胞を含む液体をマイクロチャネル内に流し、マイクロバブルの圧力により、選択された細胞を別の流路に押し出して分取する細胞選別装置が提案されている。

産業上の利用分野


本発明は、細胞分取装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
基板と、
前記基板に形成され、流れ方向に沿って細胞が1つずつ並んだ細胞列を含む液体が上流から下流に向けて流通し、一面が開放した開放面を備えた細胞分取領域を有する流路と、
前記細胞分取領域の前記液体に、前記開放面の逆側から前記開放面に向けた圧力波を与え、第1の標的細胞を前記細胞列から分離して前記開放面に向けて移動させる第1の圧力波付与機構と、
前記細胞分取領域の前記開放面側に配置され、前記第1の標的細胞を含む液滴を受け取る第1の収液槽と
を備えることを特徴とする細胞分取装置。

【請求項2】
前記第1の圧力波付与機構は、前記流路の前記開放面と逆側に配置され、前記圧力波の発生源となるバブルを前記液体中に誘起するパルスレーザー発振器であることを特徴とする請求項1記載の細胞分取装置。

【請求項3】
前記開放面は、前記流路の下面が開放したものであることを特徴とする請求項2記載の細胞分取装置。

【請求項4】
前記パルスレーザー発振器は、フェムト秒レーザー光またはピコ秒レーザー光を発振することを特徴とする請求項2または3記載の細胞分取装置。

【請求項5】
前記パルスレーザー発振器はナノ秒レーザー光またはマイクロ秒レーザー光を発振し、前記ナノ秒レーザー光または前記マイクロ秒レーザー光の一部を吸収する金属膜が、前記流路に設けられていることを特徴とする請求項2または3記載の細胞分取装置。

【請求項6】
前記流路の一側面から前記液体に圧力波を与え、前記細胞列における前記細胞の並びを乱して前記流路の対向側面に向けて移動させる干渉軽減素子を備えた干渉軽減領域が、前記開放面の逆側から前記開放面に向けた圧力波が付与される部分より上流に設けられていることを特徴とする請求項2~5のいずれか1項記載の細胞分取装置。

【請求項7】
前記干渉軽減素子は、表面弾性波デバイスまたはレーザー発振器であることを特徴とする請求項6記載の細胞分取装置。

【請求項8】
前記干渉軽減領域は、前記流れ方向における長さが1mm未満であることを特徴とする請求項6または7記載の細胞分取装置。

【請求項9】
前記細胞分取領域に露出する前記液体の表面を波立たせるための表面弾性波デバイスが、前記流路の前記細胞分取領域の前記開放面の逆側に設けられていることを特徴とする請求項1~8のいずれか1項記載の細胞分取装置。

【請求項10】
前記細胞を前記細胞分取領域の前記開放面に向けるための分離補助素子が、前記細胞分取領域の上流側に設けられていることを特徴とする請求項1~8のいずれか1項記載の細胞分取装置。

【請求項11】
前記第1の圧力波付与機構は、前記流路を挟んで両側面に配置され、前記圧力波により定在波を生成する2つの表面弾性波デバイスから構成されることを特徴とする請求項1記載の細胞分取装置。

【請求項12】
前記第1の収液槽は、培養液を収容していることを特徴とする請求項1~11のいずれか1項記載の細胞分取装置。

【請求項13】
前記第1の収液槽は、XY方向にマトリクス状に設けられた複数の収液室を備え、XY方向に移動可能であることを特徴とする請求項1~12のいずれか1項記載の細胞分取装置。

【請求項14】
前記細胞分取領域の前記液体に、前記開放面の逆側から前記開放面に向けた圧力波を与え、第1の標的細胞とは異なる第2の標的細胞を前記細胞列から分離して前記開放面に向けて移動させる第2の圧力波付与機構と、
前記細胞分取領域の前記開放面側に配置され、前記第2の標的細胞を含む液滴を受け取る第2の収液槽と
を備えることを特徴とする請求項1~12のいずれか1項記載の細胞分取装置。

【請求項15】
基板と、
前記基板に形成され、流れ方向に沿って細胞が1つずつ並んだ細胞列を含む液体が、第1の速度で上流から下流に向けて流通し、一面が開放した開放面を備えた細胞分取領域を有する流路と、
前記細胞分取領域の前記液体に、前記開放面の逆側から前記開放面に向けた圧力波を与え、標的細胞を前記細胞列から分離して前記開放面に向けて移動させる圧力波付与機構と、
前記細胞分取領域の前記開放面側に配置され、前記第1の速度より小さな第2の速度の流体が流通し、前記標的細胞を含む液滴を受け取る収液流路と
を備えることを特徴とする細胞分取装置。

【請求項16】
前記流路は、前記下流の高さが前記上流の高さと実質的に等しいことを特徴とする請求項1~15のいずれか1項記載の細胞分取装置。

【請求項17】
前記流路内へ前記液体を押し込む流入促進機構と、前記流路外へ前記液体を引き出す流出促進機構とをさらに備えることを特徴とする請求項1~16のいずれか1項記載の細胞分取装置。
国際特許分類(IPC)
Fターム
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