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专利名称：试样调制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及试样调制装置。
背景技术：
以往，作为对从生物体提取出的生物体试样中包含的细胞进行分析的细胞分析装 置，已知有通过流式细胞仪对从被检验人员的子宫颈部提取出的试样中包含的子宫颈部的 上皮细胞进行测定，来进行癌/异型细胞的筛分的细胞分析装置(例如参照国际公开第 2009/123000 号手册)。在国际公开第2009/123000号手册记载的细胞分析装置中，使用对癌/异型细胞 特异地进行染色的荧光标识，对癌/异型细胞进行染色，通过流式细胞仪对从该癌/异型细 胞产生的荧光进行测定。如果在对细胞进行染色时染色对象的细胞彼此相互凝集，则癌/异型细胞的筛分 的精度有时会降低。但是，没有使这样的凝集了的细胞自动分离的技术。

发明内容
因此，本发明提供(1) 一种试样调制装置，其特征在于，包括超声波振动部，向测定试样容器内所 收容的包含分析对象物的试样赋予超声波振动；试样调制部，根据赋予了超声波振动的试 样和规定的试剂调制测定试样；以及容器移送部，将收容了试样的测定试样容器从超声波 振动部移送到试样调制部。(2)根据(1)所述的试样调制装置，其特征在于，所述超声波振动部具备收容液 体的液体收容部；以及产生超声波振动的超声波振子，所述容器移送部能够以浸渍到所述 液体收容部中收容的液体中的状态保持所述测定试样容器，所述超声波振子经由所述液体 向所述测定试样容器中收容的试样赋予超声波振动。(3)根据( 所述的试样调制装置，其特征在于，还包括液面调整部，调整所述液 体收容部中收容的液体的液面的高度。(4)根据( 所述的试样调制装置，其特征在于，所述液面调整部具备液体供给 部，向所述液体收容部供给液体；以及液体排出部，从液体收容部排出液体。(5)根据(4)所述的试样调制装置，其特征在于，所述液体排出部是在所述液体收 容部的周壁中形成的排出孔。(6)根据⑵所述的试样调制装置，其特征在于，所述容器移送部能够以使测定试 样容器内的试样的液面位于液体收容部内的液体的液面下方的方式，以浸渍到所述液体收 容部中收容的液体中的状态保持所述测定试样容器。(7)根据⑵所述的试样调制装置，其特征在于，所述测定试样容器由具有与液体 收容部中收容的液体的声阻大致相同的声阻的材料制作。(8)根据(7)所述的试样调制装置，其特征在于，所述液体是水，并且所述测定试样容器由合成树脂制作。(9)根据⑶所述的试样调制装置，其特征在于，所述测定试样容器由聚丙烯制作。(10)根据(1)所述的试样调制装置，其特征在于，所述测定试样容器的内面的算 术平均粗糙度是1 30 μ m的范围。(11)根据(1)所述的试样调制装置，其特征在于，所述液体收容部是圆筒体形状， 所述超声波振子是圆柱体形状，液体收容部的内径大于超声波振子的直径。(12)根据(1)所述的试样调制装置，其特征在于，所述超声波振动部以不会造成 影响分析的损伤的规定的输出以及时间，对分析对象物赋予超声波振动。(13)根据( 所述的试样调制装置，其特征在于，所述超声波振子的振动频率是 20 75Hz的范围。(14)根据(1)所述的试样调制装置，其特征在于，还包括液体去除部，去除所述测 定试样容器上附着的液体，所述容器移送部将所述测定试样容器从超声波振动部移送到所 述液体去除部，从该液体去除部移送到所述试样调制部。(15)根据(14)所述的试样调制装置，其特征在于，所述液体去除部具备主体部， 具有能够收容所述测定试样容器中的至少浸渍到液体中的部分的收容凹部；供气部，向所 述收容凹部中收容的测定试样容器的外周面供给气体；以及吸气部，吸引所供给的气体。(16)根据(1 所述的试样调制装置，其特征在于，所述供气部具有在收容凹部的 内周面中在圆周方向上形成的多个供气口。(17)根据(1)所述的试样调制装置，其特征在于，还包括容器设置部，设置所述测 定试样容器，所述容器移送部将所述测定试样容器从所述容器设置部移送到所述超声波振 动部。(18)根据(17)所述的试样调制装置，其特征在于，还包括试样分注部，向所述测 定试样容器分注所述试样，所述试样分注部向所述容器设置部中设置的测定试样容器分注 试样，所述容器移送部将收容了所述试样的测定试样容器从所述容器设置部移送到所述超 声波振动部。(19)根据(17)所述的试样调制装置，其特征在于，所述超声波振动部、所述试样 调制部以及所述容器设置部配置在同一圆周上。根据所述(1)的结构，通过容器移送部，将收容有包含所分离的分析对象物的试 样的测定试样容器从超声波振动部移送到试样调制部，所以可以使测定试样中的凝集了的 分析对象物自动分离。另外，将收容有试样的测定试样容器从超声波振动部移送到试样调 制部，所以可以使供给到分析中的分析对象物的损失成为最小限。另外，通过如(6)那样构 成，可以对测定试样容器中的试样高效地赋予超声波振动。通过如(14)那样构成，可以防 止由于在测定试样容器的外侧附着的液体而引起的试样调制部与测定试样容器的粘着。通 过如(19)那样构成，可以高效地移送测定试样容器。


图1是具备本发明的一个实施方式的试样调制装置的细胞分析装置的立体图。图2是示出测定装置的内部结构的框图。
图3是示出试样调制装置的内部结构的框图。图4是试样调制装置的平面说明图。图5是超声波振动部的剖面说明图。图6是液体去除部的剖面说明图。图7是液体去除部的开口部周缘的立体说明图。图8是示出数据处理装置的内部结构的框图。图9是构成检测部的流式细胞仪的功能框图。图10是示出流式细胞仪的光学系统的侧面图。图11是调制设备部的流体回路图。图12是调制设备部的流体回路图。图13是置换容器的剖面说明图。图14是示出辨别/置换部中的分析物的浓缩过程的示意图。图15是示出细胞分析装置的各控制部进行的处理的流程图。图16是示出细胞分析装置的各控制部进行的处理的流程图。图17是示出辨别/置换处理的流程图。图18是示出辨别/置换处理的流程图。图19是示出通过超声波振动进行的凝集细胞的分离处理的流程图。图20是示出本发明的另一实施方式的测定装置的内部结构的框图。
具体实施例方式以下，参照附图，详细说明本发明的试样调制装置的实施方式。本发明的试样调制装置可以用于对从患者提取出的细胞进行分析的细胞分析装 置。首先，对所述细胞分析装置进行说明。[细胞分析装置的整体结构]图1是具备本发明的一个实施方式的试样调制装置的细胞分析装置1的立体图。该细胞分析装置1用于使包括从患者提取出的细胞的测定试样在流通池中流动， 对流过该流通池的测定试样照射激光，对来自测定试样的光(散射光、荧光、例如前方散射 光、侧方荧光等)进行检测而对该光信号进行分析，从而判断在细胞中是否包含癌细胞。更具体而言，本实施方式的细胞分析装置1用于以子宫颈部的上皮细胞为分析对 象，对宫颈癌进行筛分。如图1所示，细胞分析装置1具备对测定试样通过激光进行光学性的测定的测定 装置2 ；对从被检验人员提取出的生物体试样进行洗净、染色等预处理，制作供给到测定装 置2的测定试样的试样调制装置3 ；以及进行测定装置2中的测定结果的分析等的数据处
理装置4。以下，依次说明细胞分析装置1的主要的结构要素。〔测定装置的内部结构〕图2是示出测定装置2的内部结构的框图。如图2所示，该测定装置2具备检测部6、信号处理部7、测定控制部8、以及I/O 接口 9。
其中，检测部6从测定试样检测测定对象细胞、其核的数量以及尺寸等。在本实施 方式中，检测部6采用图9以及图10所示的流式细胞仪10。信号处理部7由对来自检测部6的输出信号进行必要的信号处理的信号处理电路 构成。测定控制部8包括微处理器11和存储部12，存储部12由ROM以及RAM等构成。在存储部12的ROM中，储存了进行检测部6、信号处理部7的动作控制的控制程 序、和该控制程序的执行中所需的数据。微处理器11可以将ROM中储存着的控制程序载入 到RAM中并执行该控制程序、或者从ROM直接执行控制程序。测定控制部8的微处理器11经由I/O接口 9，与数据处理装置4和后述调制控制 部16的微处理器19连接。由此，微处理器11可以在与数据处理装置4以及调制控制部16 的微处理器19之间，发送接收自身处理的数据、自身的处理中所需的数据。〔试样调制装置的结构〕图3是示出试样调制装置3的内部结构的框图。如图3所示，该试样调制装置3具备调制控制部16、I/O接口 17、以及用于自动 地进行针对生物体试样的成分调整的调制设备部18。调制控制部16包括微处理器19、存储部20、传感器驱动器21、以及驱动部驱动 器22，存储部20由ROM以及RAM等构成。本实施方式的调制设备部18包括检体设置部150、细胞分散部25、检体移液管部 沈、检体定量部27、试剂定量部观、辨别/置换部四、超声波振动部100、容器移送部110、液 体去除部120、以及反应部M。其中，检体设置部150用于设置收容从患者提取出的生物体试样和甲醇主成分的 保存液的多个生物体容器53 (参照图11)。反应部对用于设置收容所调制出的液体试样的 测定试样容器54 (参照图11)。细胞分散部25对生物体试样与保存液的混合液进行搅拌而使试样中包含的细胞 强制地分散。检体移液管部(试样分注部)26从生物体容器53取出分散了细胞的生物体试样 与保存液的混合液而导入到调制设备部18的流体回路中，或者将所调制出的液体试样排 出到测定试样容器参照图11)或从该测定试样容器M取出。检体定量部27对供给到 流体回路中的生物体试样与保存液的混合液进行定量。另外，试剂定量部观对添加到生物 体试样中的染色液等试剂进行定量。辨别/置换部四用于置换保存液和稀释液，并且辨别测定对象细胞与除此以外的 细胞(红血球、白血球等)、细菌等。另外，辨别/置换部四用于从包含所述辨别/置换了 的测定对象细胞的液体试样，得到提高了测定对象细胞的浓度的液体试样。超声波振动部100用于对在辨别/置换部四中提高了浓度的测定试样赋予超声 波振动，使凝集的测定对象细胞分离。容器移送部110用于夹持反应部M中设置的测定试样容器54(参照图4)而在反 应部M、容器设置部130、超声波振动部110以及液体去除部120之间移送该测定试样容器 54。液体去除部120用于除掉在超声波振动部100中浸渍到液体中的测定试样容器 54(参照图6)的外周面上附着的液分。通过除掉液体成分，可以防止在将测定试样容器M配置于反应部M等并长时间放置了时等该测定试样容器M粘着到反应部M等。另外，对于具有所述各部M 四、100、110、120、150的调制设备部18的流体回路 的结构(图11 12)，在后叙述。在存储部20的ROM中，存储有进行传感器驱动器21以及驱动部驱动器22的动作 控制的控制程序、和该控制程序的执行中所需的数据，微处理器19可以将该控制程序载入 到RAM中、或者从ROM直接执行。调制控制部16的微处理器19经由I/O接口 17与所述测定控制部8的微处理器 11连接，由此，可以在与测定处理部8的微处理器11之间，发送接收自身处理的数据、自身 的处理中所需的数据。另外，调制控制部16的微处理器19经由传感器驱动器21和驱动部驱动器22，与 调制设备部18的各部M 四、100、110、120、150的传感器类、构成驱动部的驱动电机连 接，根据来自传感器的探测信号执行控制程序，控制驱动部的动作。在本实施方式的试样调制装置3中，进行如下处理如后所述的那样对包括在辨 别/置换部四中浓缩后的测定对象细胞的液体试样赋予超声波振动，使在该液体试样中凝 集的测定对象细胞分离。图4是与这样的超声波处理相关的试样调制装置3的要素的平面说明图。试样调 制装置3为了所述超声波处理，具备超声波振动部100、容器移送部110、液体去除部120、 以及容器设置部130。超声波振动部100、液体去除部120以及容器设置部130配置在同一 圆周上，反应部M中的6个测定试样容器配置部位中的1个部位可以配置在该圆周上。具 体而言，所述超声波振动部100等配置在以容器移送部110的转动中心为中心的圆周上。 因此，通过使容器移送部110旋转，可以在超声波振动部100、液体去除部120、容器设置部 130、以及反应部M之间移送测定试样容器M。超声波振动部100如图5所示，具备液体收容部101和超声波振子102。液体收容 部101呈现圆筒体形状，具有收容水等液体103的凹部104。在该凹部104的开口中，设置 了形成有可以插入测定试样容器M的大小的圆孔的盖105。通过该盖105可以防止由于超 声波振动而液体103向外部飞散。超声波振子102呈现圆柱形状，配置在所述液体收容部101的下部。因此，无需对 超声波振子102实施防水加工，可以简化结构。作为超声波振子102，例如可以使用部件的 洗净等中使用的公知的部件。在液体收容部101的周壁的下部，在该液体收容部101的凹部104内，形成有从 液体供给源106A供给液体103的供给孔106，另一方面，在所述周壁的上部，形成有通过吸 引源107A从凹部104排出液体103的排出孔107。供给孔106和液体供给源106A通过管 路160连接，排出孔107和腔108通过管路161连接。在管路160的途中配设有流路切换 阀162，该流路切换阀162和所述腔108通过管路163连接。液体供给源106A以及吸引源 107A的驱动通过所述试样调制装置3的调制控制部16控制。在液体收容部101的周壁即所述排出孔107的进一步上部，形成有用于防止液体 103从液体收容部101的凹部104溢出的溢流流路164。该溢流流路164连接到装置外。在腔108上，与所述吸引源107A、管路161以及管路163 —起，还连接有将通过吸 引源107A导入到腔108内的液体103排出到装置外的排出管165。
流路切换阀162进行切换，以在向液体收容部101的凹部104内供给液体103时， 使液体供给源106A与该凹部104连通(communicate)，另一方面，在从液体收容部101的凹 部104内排出液体103时，使腔108与该凹部104连通(communicate)。为了高效地产生超声波振动，以使由超声波振子102产生的超声波的节成为所述 凹部104内收容的液体103的水面的位置的方式，设定深度d(浸渍了测定试样容器M的 状态下的液体的深度)。因此，在本实施方式中，在向液体收容部101的凹部104内的液体浸渍了测定试样 容器M之后从所述供给孔106将规定量的液体供给到凹部104内，由调制控制部16对吸 引源驱动规定时间，从所述排出孔107排出凹部104内的多余的液体103。以使由超声波振 子102产生的超声波的节成为液体103的水面的位置的方式，设定了从排出孔107的下端 的凹部104的底面的高度，所以如果规定时间持续吸引凹部104内的液体，则液体103的水 面的位置被调整为超声波的节的位置。吸引液体的“规定的时间”可以设为对根据所供给 的液体的量以及吸引源的排出能力所计算的时间加上几秒左右的时间而得到的时间。即使 比所计算的时间更长地吸引，比排出孔107下方的液体也不会被排出，所以不会对液面的 调整造成障碍。筒状的液体收容部101的内径Dl比圆柱状的超声波振子102的外径D2大几mm左 右、例如大5 6mm左右。通过这样使赋予超声波的液体部分的大小大于超声波振子102， 可以高效地对液体传递超声波振动。测定试样容器M以被容器移送部110的剪刀状的把持部111把持的状态浸渍到 液体收容部101的液体中(参照图幻，但此时，以使该测定试样容器M内的液体试样的液 面位于比凹部104内的液体103的液面下方的方式，设定了所述容器移送部110的下降位 置。如果测定试样容器讨内的液体试样的液面位于凹部104内的液体103的液面上方，则 无法对液体试样高效地传递超声波振动，其结果，无法使液体试样中的凝集了的测定对象 细胞可靠地分离。虽然在本发明中没有特别限定，但测定试样容器M内的液体试样的液面 优选位于凹部104内的液体103的液面的1 2mm左右下方。测定试样容器M虽然可以由合成树脂、不锈钢等金属制作，但优选由具有与凹部 104内所收容的液体的声阻相同程度的声阻的材料制作。例如，在凹部104内收容水的情况 下，测定试样容器M优选由聚丙烯、聚乙烯等合成树脂制作。在本实施方式中，虽然经由凹 部104内的液体间接地对液体试样赋予超声波振动，但通过使测定试样容器M的特性(声 阻)与传递超声波振动的液体相同，可以提高超声波振动的传递效率。另外，测定试样容器M的内周面根据提高分散效果这样的观点，优选设为具有某 种程度的粗糙度的面，具体而言，优选将表面粗糙度例如设为1 30μπι左右。通过超声波振子102赋予的超声波振动的频率在本发明中没有特别限定，但优选 为20kHz以上，更优选为20 75kHz。如图4所示配置容器移送部110，以使其旋转中心IlOa位于通过所述超声波振动 部100、液体去除部120以及容器设置部130形成的圆C的中心。在容器移送部110的前 端部，设置有所述剪刀状的把持部111。剪刀状的把持部111如图5所示，由左右一对把持 片IllaUllb构成，两个把持片IllaUllb通过弹簧112被施力到关闭方向。在各把持片 IllaUllb的对向的面中，形成有与在测定试样容器M的上端部中形成的环状的凸缘部参照图6)卡合的槽113。回到图4，如下所述，通过容器移送部110移送测定试样容器M。首先，使容器移送部110旋转，使所述把持部111的两把持片IllaUllb和测定试 样容器M的上端部中形成的环状的凸缘部参照图6)卡合。此时，所述把持部111通 过弹簧112的施加力夹持着测定试样容器M。接下来，使容器移送部110上升，进而旋转至使测定试样容器M移动的位置。之 后，使容器移送部110下降，使把持部111的两把持片IllaUllb克服弹簧112的施加力而 释放。由此，把持片IllaUllb的槽112与测定试样容器M的凸缘部5 的卡合被解除， 测定试样容器M被配置到规定位置。液体去除部120如图6所示，具备主体部121、供气部122、以及吸气部123。主体 部121具有可以收容测定试样容器M中的至少所述凹部104内的液体中浸渍的部分的收 容凹部124。该收容凹部124的水平剖面是圆形，其内径比测定试样容器M的外径大几mm 左右，可以在与插入到该收容凹部124内的测定试样容器M的外周面之间确保少量的空 间。供气部122设置在主体部121的上部附近，对所述收容凹部124中收容的测定试 样容器M的外周面供给空气。供气部122与供气源(正压赋予源)122A连接，如图7所示， 具备横供气路125、纵供气路126、环状供气路127、以及供气口 129。在沿着收容凹部IM 的开口部的周缘树立设置的突出壁128中，在周向上，等间隔地形成了 6个供气口 129。另一方面，如图6所示，吸气部123设置在收容凹部124的底部，与吸引源123A连 接。从供气源122A供给的空气如图7所示，通过横供气路125、纵供气路126、环状供 气路127、以及供气口 129，被喷射到收容凹部124内收容的测定试样容器M的外周面。于 是，通过所喷射的空气，附着到测定试样容器M的外周面中的液体从该外周面被吹飞，与 所述空气一起从吸气部123被排出。〔数据处理部的内部结构〕图8是示出数据处理装置4的内部结构的框图。如图8所示，本实施方式的数据处理装置4例如由笔记本PC(也可以是桌面型) 等个人计算机构成，主要由处理主体31、显示部32、以及输入部33构成。处理主体31具备CPU34、R0M35、RAM36、硬盘37、读出装置38、I/O接口 39、以及 图像输出接口 40，这些各部通过内部总线可通信地连接。CPU34可以执行R0M35中存储着的计算机程序、RAM36中载入的计算机程序。R0M35由掩模ROM、PROM、EPR0M、以及EEPROM等构成，存储有使CPUiM执行的计算 机程序以及其中使用的数据等。RAM36由SRAM或者DRAM等构成，被用作读出R0M35以及硬盘37中记录的各种计 算机程序、并执行这些计算机程序时的CPU34的作业区域。在所述硬盘37中，安装了操作系统以及应用程序等用于使CPU34执行的各种计算 机程序以及该程序的执行中使用的数据。另外，在硬盘37中，例如，安装了美国微软公司制造销售的Windows (注册商标) 等提供图形用户接口环境的操作系统。
进而，在硬盘37中，安装有进行向测定控制部8以及调制控制部16发送动作命令 的发送、由测定装置2测定的测定结果的接收以及分析处理、以及处理后的分析结果的显 示等的操作程序41。该操作程序41在该操作系统上动作。读出装置38由软盘驱动器、⑶-ROM驱动器、或者DVD-ROM驱动器等构成，可以读 出可搬型记录媒体中记录的计算机程序或者数据。I/O 接口 39 例如由 USB、IEEE1394、RS-232C 等串行接口、SCSI、IDE、IEEE1284 等 并行接口、以及由D/A变换器、A/D变换器等构成的模拟接口等组成。对I/O接口 39，连接由键盘以及鼠标构成的输入部33，通过用户对其进行操作可 以向计算机输入数据。另外，I/O接口 39还与所述测定装置2的I/O接口 9连接，由此，可以在测定装置 2与数据处理装置4之间进行数据的发送接收。图像输出接口 40与由IXD或者CRT等构成的所述显示部32连接，将与来自CPU34 的图像数据对应的影像信号输出到该显示部32中。〔检测部(流式细胞仪)的结构〕图9是示出构成所述检测部6的流式细胞仪10的功能框图，图10是示出该流式 细胞仪10的光学系统的侧面图。如图9所示，流式细胞仪10的透镜系统43使来自光源即半导体激光器44的激光 聚光到流通池45中流过的测定试样，聚光透镜46使测定试样中的细胞的前方散射光聚光 到由光电二极管47构成的散射光检测器。在图9中，用单一透镜图示了透镜系统43，但具体而言，例如成为图10所示那样的结构。S卩，本实施方式的透镜系统43从半导体激光器44侧(图10的左侧)，依次包括准 直透镜43a、柱透镜系统(平凸柱透镜43b+两凹柱透镜43c)以及聚光透镜系统(聚光透镜 43d+聚光透镜43e)。回到图9，侧方用的聚光透镜48使测定对象细胞或者该细胞中的核的侧方散射光 和侧方荧光聚光到分色镜49。该分色镜49使侧方散射光反射到散射光检测器即光电倍增 管50，使侧方荧光透过荧光检测器即光电倍增管51。这些光反映了测定试样中的细胞、核 的特征。然后，光电二极管47以及各光电倍增管50、51将所受光的光信号变换为电信号， 分别输出前方散射光信号(FSC)、侧方散射光信号(SSC)以及侧方荧光信号(SFL)。这些输 出信号通过未图示的前置放大器放大，被送到测定装置2的信号处理部7(参照图2)。由测定装置2的信号处理部7处理后的各信号FSC、SSC、SFL分别通过微处理器 11从I/O接口 9发送到数据处理装置4(参照图8)。数据处理装置4的CPU34通过执行所述操作程序41，根据各信号FSC、SSC、SFL制 作用于分析细胞、核的散布图，根据该散布图，判定测定试样中的细胞是否异常、具体而言 是否为癌化的细胞。另外，作为流式细胞仪10的光源，还可以代替半导体激光器44而使用气体激光 器，但根据低成本、小型、并且低功耗这样的点，优选采用半导体激光器44，可以通过采用所 述半导体激光器44来降低产品成本，并且可以实现装置的小型化以及省电化。
另外，在本实施方式中，使用有利于使波束变窄的波长短的蓝色半导体激光器。蓝 色半导体激光器对PI等荧光激励波长也是有效的。另外，也可以使用半导体激光器中的低 成本并且长寿命且从制造商的供给稳定的红色半导体激光器。但是，子宫颈部的上皮细胞的大小平均是约60μπι，并且核的大小是5 7μπι。如 果该细胞癌化，则细胞分裂的频度异常地变多，核成为10 15 μ m的大小。由此，N/C比 (核的大小/细胞的大小)比正常的细胞大。因此，通过检测细胞和核的大小，可以设为细胞是否癌化的判断指标。因此，在本实施方式中，通过光电二极管47对来自流过流通池45的测定试样的散 射光进行检测，并且通过光电倍增管51对来自流过流通池45的测定试样的荧光进行检测。测定装置2的信号处理部7 (参照图2、从来自于光电二极管47所输出的散射光 信号中，取得反映了测定对象细胞的大小的值即散射光信号的脉冲宽度，并且从来自于光 电倍增管51所输出的荧光信号中，取得反映了测定对象细胞的核的大小的值即荧光信号 的脉冲宽度。然后，构成分析部的数据处理装置4的CPU34根据由所述信号处理部7得到的反 映了测定对象细胞的大小的值、和反映了测定对象细胞的核的大小的值，判定该测定对象 细胞是否为异常。具体而言，数据处理装置4的CPU34在测定对象细胞的峰值、核径、以及面积的值 大于规定的阈值的情况下，判定为测定对象细胞是异常。〔调制设备部的流体回路〕图11是调制设备部18的检体设置部150、细胞分散部25、检体移液管部沈、检体 定量部27、试剂定量部观、超声波振动部100、液体去除部120、以及反应部M的流体回路 图，图12是调制设备部18的辨别/置换部四的流体回路图。检体设置部150具备设置可以设置生物体容器53的架子151的架子设置区域，具 有将架子151中设置的生物体容器53内的生物体试样与保存液的混合液搬送至通过后述 的第1移液管26A可以进行吸引的位置的功能。细胞分散部25具备对分散容器内的生物体试样与保存液的混合液进行搅拌的 搅拌棒25A ；以及对其进行旋转驱动的驱动部25B，驱动部25B由DC电机构成，将搅拌棒25A 插入到分散容器内而旋转。由此，通过后述第1移液管^A，排出到分散容器内的混合液被 搅拌，可以使生物体试样中包含的细胞分散。检体移液管部沈具备第1移液管26A和第2移液管^B。第1移液管26A吸引 生物体容器53内的生物体试样与保存液的混合液，向细胞分散部25的分散容器排出混合 液。另外，第1移液管26A在分散处理后吸引分散完毕的混合液，并将其移动至辨别/置换 部四的置换容器57(参照图12)，将混合液排出到置换容器57内。排出到置换容器57的 混合液被辨别/置换，从包含所辨别/置换的测定对象细胞的液体试样，调制提高了测定对 象细胞的浓度的液体试样。之后，第1移液管26A从置换容器57吸引提高了测定对象细胞 的浓度的液体试样，并将其移动至容器设置部130(参照图4)中配置的测定试样容器M，向 测定试样容器M内排出液体试样。第2移液管26B将从试剂定量部观供给的染色液等试 剂排出到测定试样容器M。检体定量部27具备定量气缸27A、和使插入到该气缸27A中的定量活塞上下动作的由步进电机构成的驱动部27B。定量气缸27A经由方向切换阀Vl通过管路与第1移液管 26A连接。辨别/置换部四如图12所示，具备上方开口状的置换容器57、可以在该置换容器 57内在上下方向上移动的活塞58、以及使该活塞58在置换容器57内上下动作的由步进电 机构成的驱动部59。置换容器57经由切换阀V4、V5通过管路与洗净液单元90连接，从洗净液单元90 经由切换阀V4、V5向置换容器57供给洗净液。另外，经由切换阀V6通过管路与稀释液单 元55连接，从稀释液单元55经由切换阀V6向置换容器57供给稀释液。活塞58由在下部具备不使测定对象细胞(上皮细胞)通过，并且使比其直径小的 细胞(红血球、白血球等)通过的过滤器60的中空筒体构成。该活塞58经由切换阀V8通 过管路与正压源71连接。因此，通过打开切换阀V8，可以向活塞58的内部供给正压。另 外，活塞58经由切换阀V9使活塞58的内部空间和外部连接，通过打开切换阀V9，可以对活 塞58的内部空间进行大气开放。进而，活塞58经由切换阀V10、V12通过管路与滤液的废弃部61连接。因此，从活 塞58的内部吸引出的滤液通过切换阀V10、V12被废弃到外部。另外，活塞58经由切换阀V7通过管路与洗净液单元90连接，从洗净液单元90供 给的洗净液用于洗净活塞58以及置换容器57。然后，洗净了活塞58以及置换容器57内的 洗净液经由切换阀VII、V13被排出到废弃部61。回到图11，试剂定量部28具备一对定量气缸^AJSB、和使分别插入到该各气缸 28A.28B中的定量活塞上下动作的由步进电机构成的驱动部^C。各定量气缸^A、28B分 别经由供给切换阀V2、V3通过管路与第2移液管26B连接，由各定量气缸^A、28B定量出 的试剂经由供给切换阀V2、V3被供给到第2移液管^B，排出到测定试样容器M内。由此，可以对反应部M的测定试样容器M中收容的提高了测定对象细胞的浓度 的液体试样，混合试剂定量部观定量出的多种规定分量的试剂。在本实施方式中，由试剂定量部28的各定量气缸^A、28B定量的试剂有2种。其 中，由一个定量气缸28A计量而添加到生物体试样中的试剂是用于进行PI染色的染料液， 由另一个定量气缸28B计量而添加到生物体试样中的试剂是用于对细胞进行RNA处理的 RNase。PI染色通过包含色素的荧光染色液即碘化丙啶(PI)进行。在PI染色中对核选择 性地实施染色，所以可以检测来自核的荧光。另外，RNA处理是指，用于溶解细胞中的RNA的 处理。染料液对上皮细胞的RNA和DNA这两方进行染色，所以通过进行所述RNA处理，RNA 溶解而不会被染料液染色，所以可以正确地测定细胞核的DNA。反应部M具备圆形的旋转台24A、和对其进行旋转驱动的驱动部MB。驱动部24B 由步进电机构成。在旋转台24A的外周缘部中，设置有保持部，所述保持部可以设置收容由 辨别/置换部四调制出的提高了测定对象细胞的浓度的液体试样的测定试样容器M。另外，图11以及图12中示出的针对各部的驱动部、切换阀(电磁阀)V1 V13的 动作控制是根据来自所述调制控制部16 (微处理器19)的控制指令进行的。〔辨别/置换部的结构〕参照图13，对本实施方式中的辨别/置换部四的结构进行说明。图13是本实施 方式中的图12的辨别/置换部四中的置换容器57的底部附近的剖面说明图。
如图13所示，本实施方式的辨别/置换部四具备置换容器57 ；可以在所述置换 容器57内在上下方向移动的由圆筒体构成的活塞58;配置在由圆筒体构成的活塞58的下 端面的、用于挑选测定对象细胞的过滤器60 ；以及对包含测定对象细胞的液体的液面进行 探测的液面探测传感器82。置换容器57具备可以收容成为分析对象的分析物(测定对象细胞)的收容室 68 ；以及与该收容室连通(communicate)地配置的浓缩试样收容室80。在收容室68中， 收容有使液体试样中包含的测定对象细胞从收容室68移动到浓缩试样收容室80的转子 72 (旋转部件)。该转子72构成为通过磁力旋转，在收容室68的底部下方，具备用于向转 子72提供磁力的磁铁69、和用于使该磁铁69旋转的驱动电机70。转子72呈现圆柱体形状，通过聚三氟氯乙烯(PCTFE)等制作。在转子72的周面 中，形成了朝向中心的孔73，在该孔73中收纳了圆棒状的磁铁75。活塞58在其底部经由保持器具65配置有过滤器60。活塞58作为通过使液体通 过所述过滤器60，将液体分离为主要包含测定对象细胞的第1液体、和主要包含比测定对 象细胞直径小的细胞的第2液体的液体分离部而发挥功能。在本实施方式中，作为测定对象细胞假设了子宫颈部的上皮细胞，该上皮细胞的 大小大致为20 80 μ m(平均是60 μ m左右)。另外，比所述测定对象细胞小的细胞即红血 球的大小大致为7 10 μ m，同样地比测定对象细胞小的细胞即白血球的大小大致为8 15 μ m。进而，细菌等夹杂物的大小大致为1 几μ m左右。因此，本实施方式中的过滤器60由具有比20 μ m小的8 20 μ m的直径的通孔的 金属制的CVD(Chemical Vapor D印osition 化学气相生长法)制作，以即使在对置换容器 57内的液体施加了压力的状态下，上皮细胞也不会通过所述过滤器60的通孔而移动到活 塞58内。所述金属制的CVD过滤器与其他树脂制的过滤器、即使是金属制但由网眼制的过 滤器相比，具有通孔的变形更少，开口率更高这样的优点。另外，将过滤器60的孔径设定为8 20 μ m的原因在于，如果小于8 μ m,则频繁 出现细胞、夹杂物早期地堵塞通孔的现象，如果超过20 μ m,则在对置换容器57内的液体施 加了压力的状态下上皮细胞通过通孔的情况变多。另外，过滤器60的孔径进一步优选为 15 μ m左右。液面探测传感器82配置在置换容器57的下部，用于探测该置换容器57内的第1 液体的液面。液面探测传感器82是静电电容类型，其前端部从置换容器57的内面向内方 突出2 3mm左右。另外，在所突出的部分的前端，设置了针状的传感器部82a。液面探测传感器82用于探测包含测定对象细胞的第1液体的液面是否达到所述 过滤器60的大致下面的位置。在本实施方式中，在自过滤器60的下面起上方约2. Omm的位置配置传感器部82a， 考虑所述表面张力的影响以及第2液体的吸引速度，在从接收到来自传感器部82a的探测 信号起经过了规定时间之后，使活塞58内的第2液体的吸引停止。另外，通过将针状的传 感器部8 配置在斜上方，可以使离液性优化而提高液面探测的精度。此时，作为所配置的 角度，相对水平面，大致为5 90度的范围。在本实施方式中，在置换容器57的底部，配置了收容室68、和与该收容室68的周 缘部连通(communicate)配置的浓缩试样收容室80。该浓缩试样收容室80起到收集通过收容室68中收容的转子72的旋转而移动的测定对象细胞的作用。通过后述辨别操作，测 定对象细胞的一部分附着到过滤器60的下面，但该附着的测定对象细胞通过转子72的旋 转从过滤器60的下面被剥下，进而，通过伴随转子72的旋转而产生的离心力，被收集到与 收容室68的周缘部连通(communicate)配置的浓缩试样收容室80中。此处，使用图14的示意图，详细说明本实施方式中的如下过程辨别生物体试样 与保存液的混合液，根据包含所辨别出的测定对象细胞的液体试样，调制提高了测定对象 细胞的浓度的液体试样。首先，如图14(a)所示，使活塞58下降，以使过滤器60从置换容器57内的生物体 试样与保存液的混合液的液面上方朝向该液中移动到下方。于是，如图14(b)所示，包含测定对象细胞(Cl)的液体(第1液体)残留在置换容 器57内的过滤器60的下方，包含比测定对象细胞直径小的细胞(以)的液体(第2液体) 残留在过滤器60的上方(活塞58的内部)。之后，如图14(c)所示，使活塞58的内部中残留的第2液体排出到外部。此时，对 活塞58的内部施加负压而吸引第2液体，所以第1液体中包含的测定对象细胞(Cl)的一 部分附着到过滤器60的下方。然后，如图14(d)所示，通过使转子72旋转，附着到过滤器60的下方的测定对象 细胞被剥下，并且第1液体中包含的测定对象细胞被收容到浓缩试样收容室中。通过取得 该浓缩试样收容室中收容的包含测定对象细胞的液体，可以得到测定对象细胞的浓度高的 测定试样。另外，如图13所示，浓缩试样收容室80在其底部，形成了朝向下方剖面积逐渐减 少的锥体部83。通过液体取得部即所述第1移液管26A吸引浓缩试样收容室80中收容的 液体试样，此时，第1移液管26A的前端下降至所述锥体部83的前端附近，从该前端附近吸 引液体试样。由此，可以尽可能多地吸引浓缩试样收容室80内的液体试样而对其不浪费地 利用。〔处理动作〕接下来，对所述细胞分析装置1的处理动作进行说明。图15以及图16是示出细胞分析装置1的各控制部8、16、31进行的处理的流程图。另外，在图15中，在右列示出数据处理装置4的控制部(处理主体)31进行的处 理流程，在左列示出测定装置2的控制部8进行的处理流程。另外，在图16中，一列地示出 试样调制装置3的控制部16进行的处理流程，该处理流程在图示的A、B以及C点处与图15 的处理流程连接。以下，参照该图15以及图16，对细胞分析装置1进行的处理内容进行说 明。首先，在一开始数据处理装置4的控制部31使所述显示部32显示菜单画面(步 骤Si)。之后，当从输入部33受理依照该菜单画面的测定开始指示后(步骤S2)，数据处理 装置4的控制部31将测定开始信号发送到测定装置2 (步骤S3)。测定装置2的控制部8当接收到所述测定开始信号后(步骤S4)，将调制开始信号 发送到试样调制装置3 (步骤S5以及A点)。试样调制装置3的调制控制部16在初始化处理中，从液体供给源106A向液体收 容部101的凹部104供给液体103，接下来，如图16所示，当接收到所述调制开始信号后(步骤S6)，将测定试样的调制中使用的试剂(染色液、RNase)吸引到装置内的流路中，并且将 生物体容器53内收容的生物体试样与甲醇主成分的保存液的混合液送到细胞分散部25的 分散容器内。接下来，通过细胞分散部25使混合液中的细胞分散(步骤S7、S8、S9)。之后，试样调制装置3的调制控制部16从分散容器吸引规定量的分散完毕的混合 液，送到辨别/置换部四的置换容器57中，使该辨别/置换部四，进行针对生物体试样与 保存液的混合液的辨别/置换处理(步骤S10)。〔辨别/置换处理的内容〕图17 18是示出所述辨别/置换处理(步骤S10)的流程图。如图17所示，首先，试样调制装置3的调制控制部16使检体移液管部沈移动到 细胞分散部25(步骤Tl)，使第1移液管26A从分散容器吸引规定量的分散完毕的混合液 (步骤T2)。接下来，调制控制部16使检体移液管部沈移动到置换容器57 (步骤T3)，使第1 移液管26A将吸引出的混合液排出到该置换容器57内(步骤T4)。接下来，从稀释液单元55通过阀V6向置换容器57内投入稀释液(置换液)(步 骤 T5)。接下来，活塞58通过驱动部59移动至规定的过滤高度(步骤T6)，置换容器57内 的混合液被吸引到该活塞58内而过滤(步骤T7)。在该吸引过滤时，使用连接了安全阀的 阀VlO以及V12。此时，安全阀被设定为_5kpa。由此，在吸引过滤时，对配置在活塞58的 下端部中的过滤器60施加约-3kpA的压力。通过以这样的弱的负压对液体进行吸引过滤， 测定对象细胞不会通过过滤器60排出到废弃部61而可以进行过滤。接下来，活塞58通过驱动部59进一步向下方移动(步骤T8)，与所述步骤T7同样 地，置换容器57内的混合液被吸引到该活塞58内而被过滤(步骤T9)。这样的活塞58的移动以及混合液的吸引过滤被反复规定次数，如果该活塞58移 动到规定的最下止点(步骤T10)，则与所述步骤T7同样地，置换容器57内的样品被吸引 过滤到该活塞58内(步骤Tll)，当收容容器57内配置的静电电容类型的液面探测传感器 82的传感器部8 探测到液面后(步骤T12)，在经过规定时间之后停止吸引(步骤T13)。 此时，成为在置换容器57的底部中配置的收容室68以及浓缩试样收容室80内，充满了包 含测定对象细胞的液体试样的状态。接下来，为了除去堵塞在过滤器60的通孔中、或者附着在过滤器60的下面的细胞 (分析对象物)，使其返回到置换容器57 (收容室68以及浓缩试样收容室80)内，向活塞58 内赋予正压(步骤T14)。此处，试样调制装置3的调制控制部16判定活塞58向最下止点的移动是否为第 2次(步骤T15)。试样调制装置3的调制控制部16在活塞58向最下止点的移动并非第2次的情 况下，向置换容器投入稀释液(步骤T5)，再次反复过滤，在是第2次的情况下，进入到步骤 T16。在步骤T16中，通过驱动电机70使磁铁69旋转，从而使转子72旋转，除掉附着到 过滤器60的下面的测定对象细胞，并且使收容室68内的液体试样中包含的测定对象细胞 移动到浓缩试样收容室80，在浓缩试样收容室80内收容测定对象细胞(步骤T16)。
通过该辨别/置换处理，可以取得主要包含测定对象细胞(上皮细胞)且测定对 象细胞以外的细胞的数量被降低的液体(浓缩液)。另外，通过所述辨别/置换处理，对于 从生物体容器53供给到置换容器57的液体(生物体试样与保存液的混合液)中的保存液 中的甲醇的浓度，可以通过将该保存液的大部分置换为稀释液，而稀释该浓度。因此，在后 述的DNA染色处理中，可以使保存液的影响降低，良好地对测定对象细胞的DNA进行染色。另外，在该辨别/置换处理中，可以一边进行细胞的辨别处理，一边进行保存液与 稀释液的置换处理，所以与分别进行这些2个处理的情况相比，可以在短时间内进行辨别 处理和置换处理。另外，在该辨别/置换处理中，通过使转子72旋转，可以根据剪切力剥离在过滤器 60的下面附着的测定对象细胞(上皮细胞)而使其浮游到过滤器60的下方的第1液体上， 并且从过滤器60的上方向过滤器60的通孔赋予压力，从而去除堵塞在过滤器60的通孔中 的测定对象细胞(上皮细胞)而使其浮游到过滤器60的下方的第1液体上。因此，可以无 损失地高效地回收附着到过滤器的测定对象细胞(上皮细胞)。进而，在本实施方式中，对收容室68的周缘部连通(communicate)配置有浓缩试 样收容室80，所以通过所述搅拌器72的旋转，收容室68内的液体试样中包含的测定对象细 胞被收集到浓缩试样收容室80中。由此，收容室68内的液体试样中包含的测定对象细胞 的浓度变低，浓缩试样收容室80内的液体试样中包含的测定对象细胞的浓度变高。因此， 从所述浓缩试样收容室80取得液体试样，从而可以取得提高了测定对象细胞的浓度的测 定试样。另外，在该收集过程中，测定对象细胞的一部分被浓缩，从而有时相互凝集，但所述 凝集了的测定对象细胞通过后述的超声波振动赋予操作而分离。〔测定试样的调制〕回到图16，试样调制装置3的调制控制部16使检体移液管部沈移动到置换容器 57，从浓缩试样收容室80向第1移液管26A吸引浓缩液，进而使检体移液管部沈向容器设 置部130移动，向通过容器移送部110预先从反应部M移动到该容器设置部130的测定试 样容器M供给所述浓缩液(步骤Sll)。接下来，试样调制装置3的调制控制部16使超声波振动部100进行凝集细胞的分 离处理(步骤S12)。〔凝集细胞的分离处理的内容〕图19是示出所述凝集细胞的分离处理(步骤S12)的流程图。如图19所示，首先，试样调制装置3的调制控制部16通过容器移送部110使所述 测定试样容器M从容器设置部130移动至超声波振动部100中的规定的位置(图5所示的 位置)，将其一部分(下部)浸渍到液体收容部101内的液体(水溶液)中(步骤S121)。接下来，试样调制装置3的调制控制部16切换流路切换阀162而使液体供给源 106A与液体收容部101的凹部104连通(communicate)之后，将规定量(液面超过图5的 d的量)的液体103从该液体供给源106A追加供给到液体收容部101的凹部104内(步骤 S122)。接下来，试样调制装置3的调制控制部16驱动吸引源107A而以规定时间从液体 收容部101的凹部104吸引液体103，进行调整以成为该液体103的深度d(浸渍了测定试 样容器M的状态下的液体的深度)(步骤S12!3)。由此，可以高效地产生超声波振动。
接下来，针对以通过容器移送部110浸渍到液体中的状态保持的测定试样容器M 内的浓缩液，通过超声波振子102赋予超声波振动，使在该浓缩液中凝集着的测定对象细 胞被分离(步骤S124)。在本实施方式中，在该超声波处理中，超声波振动部100进行控制，以按照不会造 成影响分析的损伤的规定的输出以及时间，对分析对象物即上皮细胞赋予超声波振动。为了提高凝集细胞的分散效果，提高超声波振动的输出、和/或延长赋予超声波 振动的时间即可，但如果对测定试样容器M内的浓缩液赋予超声波振动，则一方面浓缩液 中包含的凝集细胞被分散，另一方面起因液体的振动而使浓缩液的温度上升。表1示出如下调整结果针对由聚丙烯构成的测定试样容器(试管)54、和由聚乙 烯构成的测定试样容器M，将超声波振动的输出设定为14W、16W以及18W的情况下的测定 试样容器M的液温的上升值。将赋予超声波振动的时间设为5秒或者10秒。在测定试样 容器M内，作为测定试样收容约530μ L的水，用热电偶测定了液温。另外，测定时的室温 是Μ. 1 25. O0C。针对各条件进行3次实验，求出了其平均值。表1
权利要求
1.一种试样调制装置，其特征在于包括超声波振动部，向测定试样容器内所收容的包含分析对象物的试样赋予超声波振动； 试样调制部，根据赋予了超声波振动的试样和规定的试剂调制测定试样；以及 容器移送部，将收容了试样的测定试样容器从超声波振动部移送到试样调制部。
2.根据权利要求1所述的试样调制装置，其特征在于 所述超声波振动部具备收容液体的液体收容部；以及 产生超声波振动的超声波振子，所述容器移送部能够以浸渍到所述液体收容部中收容的液体中的状态保持所述测定 试样容器，所述超声波振子经由所述液体向所述测定试样容器中收容的试样赋予超声波振动。
3.根据权利要求2所述的试样调制装置，其特征在于还包括 液面调整部，调整所述液体收容部中收容的液体的液面的高度。
4.根据权利要求3所述的试样调制装置，其特征在于 所述液面调整部具备液体供给部，向所述液体收容部供给液体；以及 液体排出部，从液体收容部排出液体。
5.根据权利要求4所述的试样调制装置，其特征在于 所述液体排出部是在所述液体收容部的周壁中形成的排出孔。
6.根据权利要求2所述的试样调制装置，其特征在于所述容器移送部能够以使测定试样容器内的试样的液面位于液体收容部内的液体的 液面下方的方式，以浸渍到所述液体收容部中收容的液体中的状态保持所述测定试样容器ο
7.根据权利要求2所述的试样调制装置，其特征在于所述测定试样容器由具有与液体收容部中收容的液体的声阻大致相同的声阻的材料 制作。
8.根据权利要求7所述的试样调制装置，其特征在于 所述液体是水，并且所述测定试样容器由合成树脂制作。
9.根据权利要求8所述的试样调制装置，其特征在于 所述测定试样容器由聚丙烯制作。
10.根据权利要求1所述的试样调制装置，其特征在于所述测定试样容器的内面的算术平均粗糙度是1 30 μ m的范围。
11.根据权利要求1所述的试样调制装置，其特征在于所述液体收容部是圆筒体形状，所述超声波振子是圆柱体形状，液体收容部的内径大 于超声波振子的直径。
12.根据权利要求1所述的试样调制装置，其特征在于所述超声波振动部以不会造成影响分析的损伤的规定的输出以及时间，对分析对象物 赋予超声波振动。
13.根据权利要求2所述的试样调制装置，其特征在于所述超声波振子的振动频率是20 75Hz的范围。
14.根据权利要求1所述的试样调制装置，其特征在于还包括 液体去除部，去除所述测定试样容器上附着的液体，所述容器移送部将所述测定试样容器从超声波振动部移送到所述液体去除部，从该液 体去除部移送到所述试样调制部。
15.根据权利要求14所述的试样调制装置，其特征在于 所述液体去除部具备主体部，具有能够收容所述测定试样容器中的至少浸渍到液体中的部分的收容凹部； 供气部，向所述收容凹部中收容的测定试样容器的外周面供给气体；以及 吸气部，吸引所供给的气体。
16.根据权利要求15所述的试样调制装置，其特征在于所述供气部具有在收容凹部的内周面中在圆周方向上形成的多个供气口。
17.根据权利要求1所述的试样调制装置，其特征在于还包括 容器设置部，设置所述测定试样容器，所述容器移送部将所述测定试样容器从所述容器设置部移送到所述超声波振动部。
18.根据权利要求17所述的试样调制装置，其特征在于还包括 试样分注部，向所述测定试样容器分注所述试样，所述试样分注部向所述容器设置部中设置的测定试样容器分注试样， 所述容器移送部将收容了所述试样的测定试样容器从所述容器设置部移送到所述超 声波振动部。
19.根据权利要求17所述的试样调制装置，其特征在于所述超声波振动部、所述试样调制部以及所述容器设置部配置在同一圆周上。
全文摘要
本发明提供一种试样调制装置，通过具备超声波振动部，向测定试样容器内收容的包含分析对象物的试样赋予超声波振动；试样调制部，根据赋予了超声波振动的试样和规定的试剂调制测定试样；以及容器移送部，将收容有试样的测定试样容器从超声波振动部移送到试样调制部，能够自动地分离测定试样中的凝集了的分析对象物。
文档编号G01N1/38GK102135476SQ20111002204
公开日2011年7月27日 申请日期2011年1月20日 优先权日2010年1月21日
发明者海老龙一郎, 田岛功规 申请人:希森美康株式会社