JP6754345B2 - Magnetic labeling method and labeling device for particles - Google Patents
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Description
本開示は、粒子を磁気粒子(以下、磁気ビーズともいう)によって標識する方法及び標識するための装置に関する。本開示は、とりわけ、フィルターに捕捉された粒子をフィルター上で磁気ビーズによって磁気標識する方法及びそれに用いる標識装置に関する。 The present disclosure relates to a method for labeling particles with magnetic particles (hereinafter, also referred to as magnetic beads) and a device for labeling. The present disclosure relates, among other things, to a method of magnetically labeling particles trapped in a filter with magnetic beads on the filter and a labeling device used therein.
懸濁液中に含まれる粒子、とりわけ生体試料中の稀少細胞を分離する方法として、磁気分離とサイズ分離とがある。磁気分離は、分離対象の細胞で発現しているタンパク質に依存する方法である。一方、サイズ分離は、粒子のサイズや変形能の違いを利用した方法である。
稀少細胞の分離を行う一般的な方法では、どちらか一方の手法のみで行われている。サイズ分離を用いた方法としては、例えば、所定の特性を有するフィルターを使用する方法が開発されている(例えば、特許文献1)。
一方、近年、稀少細胞の分離精度を向上させる観点から、磁気分離とサイズ分離との原理の異なる分離方法を併用することが提案されている(特許文献2及び非特許文献1)。
There are magnetic separation and size separation as a method for separating particles contained in a suspension, particularly rare cells in a biological sample. Magnetic separation is a method that depends on the protein expressed in the cell to be separated. On the other hand, size separation is a method that utilizes differences in particle size and deformability.
In the general method for separating rare cells, only one of the methods is used. As a method using size separation, for example, a method using a filter having a predetermined characteristic has been developed (for example, Patent Document 1).
On the other hand, in recent years, from the viewpoint of improving the separation accuracy of rare cells, it has been proposed to use separation methods having different principles of magnetic separation and size separation (Patent Document 2 and Non-Patent Document 1).
稀少細胞には、血中循環腫瘍細胞/Circulating Tumor Cell(CTC)や、CTC以外に、免疫細胞等といった医学的に重要な細胞がある。CTCの一例として、原発腫瘍組織又は転移腫瘍組織から遊離したがん細胞がある。これらのがん細胞は、血液又はリンパ管を通ってその他の臓器等に運ばれることによって転移を起こすといわれている。また、血液中のCTCは、転移性のがんの治療効果の判定や予後予測の因子としての有用であると認められていることから、CTCの解析が積極的に行われている。
しかしながら、CTC等の稀少細胞は、10mlの血液中に通常0〜10個程度しか含まれておらず、より正確な分析を行うためには検体から高い精度で稀少細胞を分離又は濃縮することが求められている。
Rare cells include medically important cells such as circulating tumor cells / Circulating Tumor Cell (CTC) and immune cells in addition to CTC. An example of CTC is cancer cells released from primary or metastatic tumor tissue. These cancer cells are said to cause metastasis by being transported to other organs or the like through blood or lymph vessels. Further, since CTC in blood is recognized to be useful as a factor for determining the therapeutic effect of metastatic cancer and predicting prognosis, analysis of CTC is being actively carried out.
However, rare cells such as CTC are usually contained in only about 0 to 10 in 10 ml of blood, and in order to perform more accurate analysis, it is necessary to separate or concentrate the rare cells from the sample with high accuracy. It has been demanded.
本出願人は、特許文献1のとおり、所定の特性を有するフィルターを使用することによって血液から稀少細胞を効率よく分離できる方法を開発している。しかしながら、血液中には、稀少細胞以外に赤血球や白血球といった血球成分が多量に含まれており(赤血球は数百億個程度、白血球は数千万個程度)、特に白血球のサイズは稀少細胞と同程度又はそれよりも大きいことから、上記フィルターを用いた場合であっても稀少細胞とともに捕捉される場合がある。
稀少細胞と共に、白血球が捕捉された場合、例えば以下の2つの問題点があることを本発明者らは見出している。1つ目としては、血液(検体)に含まれる稀少細胞は微量であるのに対し、白血球は多量であることから、フィルターに捕捉される白血球の量が稀少細胞の数に対して多いことから、白血球の一部を稀少細胞として検出し、その結果、偽陽性が生じ易くなることがある。2つ目としては、稀少細胞に特異的な遺伝子変異の検出を行った場合、稀少細胞ではない白血球の遺伝子型のみを検出し、その結果、偽陰性が生じ易くなることがある。
これらのことから、フィルターに捕捉された白血球と稀少細胞とを効率よく分離する必要がある。
As described in Patent Document 1, the applicant has developed a method capable of efficiently separating rare cells from blood by using a filter having predetermined characteristics. However, in addition to rare cells, blood contains a large amount of blood cell components such as red blood cells and white blood cells (about tens of billions of red blood cells and about tens of millions of white blood cells), and the size of white blood cells is particularly rare. Since it is about the same or larger than that, it may be captured together with rare cells even when the above filter is used.
The present inventors have found that when leukocytes are captured together with rare cells, for example, there are the following two problems. The first is that the amount of rare cells contained in blood (sample) is very small, while the amount of white blood cells is large, so the amount of white blood cells captured by the filter is large compared to the number of rare cells. , Some white blood cells are detected as rare cells, and as a result, false positives may easily occur. Second, when a gene mutation specific to a rare cell is detected, only the genotype of a leukocyte that is not a rare cell is detected, and as a result, false negatives may easily occur.
For these reasons, it is necessary to efficiently separate the leukocytes captured by the filter from the rare cells.
本開示は、一又は複数の実施形態において、フィルターに捕捉された粒子を、フィルター上で効率よく磁気標識可能な方法及び標識装置を提供する。 The present disclosure provides a method and a labeling device capable of efficiently magnetically labeling particles trapped in a filter on the filter in one or more embodiments.
本開示は、一態様において、複数の貫通孔を有するフィルターに捕捉された粒子を磁気ビーズによって標識する方法であって、粒子が捕捉されたフィルター面に、磁気ビーズを含有する懸濁液を供給すること、前記懸濁液の一部を前記フィルター面から他方のフィルター面の方向に送液することにより、前記フィルターの両面に前記磁気ビーズを含む液体が接する状態とすること、及び、前記磁気ビーズを含む液体を、前記他方のフィルター面から前記粒子が捕捉されたフィルター面の方向に逆送液することを含む磁気標識方法に関する。 The present disclosure is, in one embodiment, a method of labeling particles trapped in a filter having a plurality of through holes with magnetic beads, in which a suspension containing the magnetic beads is supplied to the filter surface on which the particles are trapped. By feeding a part of the suspension from the filter surface toward the other filter surface, the liquid containing the magnetic beads is in contact with both sides of the filter, and the magnetic The present invention relates to a magnetic labeling method comprising back-feeding a liquid containing beads from the other filter surface toward the filter surface in which the particles are captured.
本開示は、一態様において、粒子を磁気ビーズによって標識するための装置であって、フィルターを保持可能なフィルター部と、前記フィルター部に磁気ビーズを含む懸濁液を導入可能な導入流路と、前記フィルター部を通過した液体を保持又は排出可能な排出流路と、前記フィルター部に前記懸濁液を供給可能な送液手段と、前記送液手段を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記フィルターの両面に前記磁気ビーズを含む液体が接する状態となるように、前記懸濁液の一部を一方のフィルター面から他方のフィルター面に向かって送液し、かつ、前記他方のフィルター面から磁気ビーズを含む液体を逆送液するように前記送液手段を制御する標識装置に関する。 The present disclosure is, in one embodiment, an apparatus for labeling particles with magnetic beads, which comprises a filter portion capable of holding a filter and an introduction flow path capable of introducing a suspension containing magnetic beads into the filter portion. A discharge flow path capable of holding or discharging a liquid that has passed through the filter unit, a liquid feeding means capable of supplying the suspension to the filter unit, and a control unit for controlling the liquid feeding means are provided. The control unit sends a part of the suspension from one filter surface toward the other filter surface so that the liquid containing the magnetic beads is in contact with both sides of the filter, and the control unit supplies the liquid. The present invention relates to a labeling device that controls the liquid feeding means so as to reversely feed a liquid containing magnetic beads from the other filter surface.
本開示によれば、一態様において、フィルターに捕捉された粒子の磁気ビーズによる標識を、フィルター上で効率よく行うことができる。 According to the present disclosure, in one embodiment, the particles captured by the filter can be efficiently labeled with magnetic beads on the filter.
血液中には、血中循環腫瘍細胞/CTC等の稀少な細胞が存在することがある。CTCは、原発腫瘍組織又は転移腫瘍組織から遊離し、血液に浸潤した細胞である。がんの転移は、がん細胞が血管やリンパ管を通って体内の他の部位に運ばれて増殖することにより起こると考えられていることから、血液中のCTC数と、がんの転移の可能性及び予後とに関係があることが報告されている。また、稀少細胞には、CTC以外に、免疫細胞等といった医学的に重要な細胞が含まれている。このため、血液中の稀少細胞の分析は、今後さらに盛んに行われることが予想される。
10mlの血液中には、通常、赤血球が数百億個、白血球は数千万個が含まれているが、CTC等の稀少細胞は通常0〜10個程度である。このため、より正確な分析を行うためには、血液等の検体からの稀少細胞の分離及び回収を高い精度で行う必要がある。
Rare cells such as circulating tumor cells / CTC in the blood may be present in the blood. CTCs are cells that have been released from primary or metastatic tumor tissue and infiltrated into blood. Cancer metastasis is thought to occur when cancer cells are carried to other parts of the body through blood vessels and lymph vessels and proliferate, so the number of CTCs in the blood and cancer metastasis It has been reported to be related to the possibility and prognosis of. In addition to CTC, rare cells include medically important cells such as immune cells. Therefore, it is expected that the analysis of rare cells in blood will be carried out more actively in the future.
10 ml of blood usually contains tens of billions of red blood cells and tens of millions of white blood cells, but rare cells such as CTC usually have about 0 to 10. Therefore, in order to perform more accurate analysis, it is necessary to separate and recover rare cells from a sample such as blood with high accuracy.
稀少細胞には、血球よりサイズの大きながん細胞だけでなく、小型の細胞と、変形能の高い細胞とが存在する。小型の細胞としては、例えば、ヒト結腸癌細胞等が挙げられる(市販のSW620(細胞株名、ヒト結腸癌細胞)が小型の細胞として確認されている)。変形能の高い細胞としては、例えば、ヒト癌細胞等が挙げられる(市販のSNU−1(細胞株名、ヒト癌細胞)が変形能の高い細胞として確認されている)。
本出願人は、所定のフィルターを使用することによって、小型の細胞と変形能の高い細胞とを高い捕捉率で捕捉可能な方法を確立している(例えば、特許文献1)。
しかしながら、上記のとおり、該フィルターを用いて血液等の検体を分離した場合であっても、検体中に多量に含まれる白血球が稀少細胞とともに捕捉される場合がある。このため、稀少細胞と白血球とをさらに分離するための処理が求められる。また、分離後の稀少細胞を分析するために、様々な処理を行う必要がある。
一方、稀少細胞は、上述の通り、検体中に存在する数が極めて少ないことから、フィルターによる分離や標識等の処理、さらには回収時における損失をできる限り避ける必要がある。このため、フィルターに細胞を捕捉した状態で、上記の分離又は分析のための様々な処理を行うことが提案されている。フィルター上での処理は、様々な処理液をフィルターに供給し細胞と反応させた後、未反応の処理液を送液して除去することによって行われる。つまり、フィルターは、B/F分離(Bound/Free分離)の反応場としての機能を有し、細胞の損失を伴うことなく様々な処理を行うことができる。
このフィルター上での様々な処理において、十分な処理効果が得られる処理と、十分な処理効果が得られない処理とがあるという問題点を本発明者らは見出した。具体的には、抗体染色は十分に染色することができるが、磁気粒子による標識は標識効率が非常に低く、十分に磁気標識できないという問題である。
上記の問題点を鑑み、稀少細胞等の細胞をフィルターから回収して磁気粒子による標識を行うことを試みたが、この方法では、フィルターで捕捉された稀少細胞の損失の発生程度が作業者間又は実験間などで大きいという問題や、再現性が低いという問題があった。また、標識処理をした後に、未反応の余剰の磁気粒子と細胞とを十分に分離することができないことが生じていた。その結果、後段の処理工程である磁気分離時において稀少細胞が、多量に存在する余剰な磁気粒子に巻き込まれ、ともに磁気分離されること等によって分離精度が低下するという問題があった。
Rare cells include not only cancer cells larger in size than blood cells, but also small cells and highly deformable cells. Examples of small cells include human colon cancer cells (commercially available SW620 (cell line name, human colon cancer cells) has been confirmed as small cells). Examples of the highly deformable cell include human cancer cells (commercially available SNU-1 (cell line name, human cancer cell) has been confirmed as a highly deformable cell).
The applicant has established a method capable of capturing small cells and highly deformable cells with a high capture rate by using a predetermined filter (for example, Patent Document 1).
However, as described above, even when a sample such as blood is separated using the filter, leukocytes contained in a large amount in the sample may be captured together with rare cells. Therefore, a treatment for further separating rare cells and leukocytes is required. In addition, various treatments are required to analyze the rare cells after separation.
On the other hand, since the number of rare cells present in a sample is extremely small as described above, it is necessary to avoid loss during separation by a filter, treatment such as labeling, and recovery as much as possible. For this reason, it has been proposed to perform various treatments for the above-mentioned separation or analysis while the cells are captured by the filter. The treatment on the filter is performed by supplying various treatment liquids to the filter to react with the cells, and then sending the unreacted treatment liquid to remove the liquid. That is, the filter has a function as a reaction field for B / F separation (Bound / Free separation), and can perform various treatments without causing cell loss.
The present inventors have found that in various treatments on this filter, there are a treatment in which a sufficient treatment effect can be obtained and a treatment in which a sufficient treatment effect cannot be obtained. Specifically, although antibody staining can be sufficiently stained, labeling with magnetic particles has a problem that the labeling efficiency is very low and magnetic labeling cannot be sufficiently performed.
In view of the above problems, we tried to collect cells such as rare cells from the filter and label them with magnetic particles, but in this method, the degree of loss of the rare cells captured by the filter is different between workers. Alternatively, there was a problem that it was large between experiments and that the reproducibility was low. In addition, after the labeling treatment, it has occurred that the unreacted surplus magnetic particles and the cells cannot be sufficiently separated. As a result, there is a problem that the rare cells are entrained in a large amount of surplus magnetic particles present at the time of magnetic separation, which is the subsequent processing step, and the separation accuracy is lowered due to magnetic separation of the rare cells.
本開示は、一態様において、細胞がフィルターに捕捉された状態で磁気粒子による標識を行うにあたり、細胞が捕捉されたフィルター全体が磁気粒子を含む懸濁液によって覆われるように、磁気粒子を含む懸濁液を送液すること、その後、前記懸濁液に含まれていた磁気粒子を含む液体を、懸濁液の送液方向とは反対方向に送液(逆送液)することによって、磁気粒子による標識効率を向上でき、細胞と多量に存在する余剰な磁気粒子とを分離できる、という本発明者ら見出した新たな知見に基づく。 The present disclosure includes magnetic particles in one aspect so that when labeling with magnetic particles while the cells are trapped in the filter, the entire filter in which the cells are trapped is covered with a suspension containing the magnetic particles. By feeding the suspension, and then feeding the liquid containing the magnetic particles contained in the suspension in the direction opposite to the liquid feeding direction of the suspension (reverse feeding). It is based on a new finding found by the present inventors that the labeling efficiency by magnetic particles can be improved and cells can be separated from a large amount of surplus magnetic particles.
本開示は、一態様において、フィルターに捕捉される細胞数が稀少細胞よりも白血球の方が多いことから、回収目的ではない細胞である白血球を磁気粒子で標識すれば、稀少細胞の分離精度を向上できる、という本発明者ら見出した新たな知見に基づく。具体的には、以下のとおりである。すなわち、稀少細胞であるCTCには、EpCAMやcytokeratinといった上皮系細胞抗原を発現している群や、これら上皮マーカーの発現が低下しVimentinのような間葉系細胞抗原を発現する上皮間葉移行を起こしている群が存在することが明らかになっている。このため、特定の抗原では全てのCTCを認識することは困難である。したがって、CTCに替えて、特定の抗原を有することが知られている白血球を磁気粒子で標識して分離することによって、CTCと白血球との分離精度をより向上できるとともに、抗原によらずすべてのCTCを回収することができうるという本発明者ら見出した新たな知見に基づく。なお、CTC等の稀少細胞の分析における本開示の標識対象は、白血球に限定されるものではなく、稀少細胞であってもよい。 In one aspect of the present disclosure, since the number of cells captured by the filter is larger in leukocytes than in rare cells, if leukocytes, which are cells not intended for recovery, are labeled with magnetic particles, the separation accuracy of rare cells can be improved. It is based on the new findings found by the present inventors that it can be improved. Specifically, it is as follows. That is, in the rare cells CTC, the group expressing epithelial cell antigens such as EpCAM and cytokeratin, and the epithelial-mesenchymal transition in which the expression of these epithelial markers is reduced and the mesenchymal cell antigens such as Vimentin are expressed. It has been clarified that there is a group causing the disease. For this reason, it is difficult to recognize all CTCs with a specific antigen. Therefore, by labeling and separating leukocytes known to have a specific antigen with magnetic particles instead of CTC, the separation accuracy between CTC and leukocytes can be further improved, and all the white blood cells regardless of the antigen can be separated. It is based on a new finding found by the present inventors that CTC can be recovered. The labeling target of the present disclosure in the analysis of rare cells such as CTC is not limited to leukocytes, and may be rare cells.
本開示によって、フィルターに捕捉された細胞をフィルター上で効率よく磁気粒子による標識を行うことができるメカニズムは明らかではないが、以下のように推測される。
複数の貫通孔を有するフィルターに全血を送液して濾過する場合、全血は層流として送液されることから、流路の壁面近傍の流速は低下し、結果として壁面周辺のフィルターには捕捉対象ではない赤血球や白血球がフィルタリングされず比較的多く残存することになる。この状態で染色処理や標識処理を行った場合、溶解性の試薬である抗体染色液では、試薬自身の拡散により十分な染色が可能になるものの、磁気粒子による標識では、壁面周辺の白血球に磁気粒子を十分に接触させることができず、標識効率が低い。この理由として、白血球が多数存在する壁面周辺の流速はフィルター中央部と比較して遅く、また磁気粒子の拡散が比較的穏やかであることが考えられる。これに対し、本開示の方法では、フィルターの両主面が、磁気粒子を含む液体に接するように懸濁液を送液し、その後逆送液させる。フィルターの両主面を磁気粒子を含む液体に浸漬させることにより、フィルターに捕捉された細胞が、フィルターの細胞捕捉面と、細胞捕捉面とは反対側のフィルター面との両方の面(フィルター上面及びフィルター下面)並びに貫通孔内において懸濁液と接触できるようになり、細胞が懸濁液(磁気粒子)とが接触する表面積が大幅に増える。この状態で、フィルターの捕捉面とは反対側のフィルター面から細胞捕捉面(フィルター下面側から上面側)に向かって逆送液させることによって、フィルターの貫通孔に嵌まり込んだ細胞が孔から遊離するとともに、この逆送液によって生じる乱流により磁気粒子を含む懸濁液が撹拌されることから、細胞と磁気粒子との接触頻度がさらに向上される。これらの結果、磁気粒子による標識効率を向上できると考えられる。ただし、本開示はこれらのメカニズムに限定して解釈されなくてもよい。
According to the present disclosure, the mechanism by which cells trapped in the filter can be efficiently labeled with magnetic particles on the filter is not clear, but it is presumed as follows.
When whole blood is sent to a filter having a plurality of through holes and filtered, the whole blood is sent as a laminar flow, so that the flow velocity near the wall surface of the flow path decreases, and as a result, the filter around the wall surface. Red blood cells and white blood cells that are not the targets of capture are not filtered and remain in a relatively large amount. When staining or labeling is performed in this state, the antibody staining solution, which is a soluble reagent, enables sufficient staining by diffusing the reagent itself, but labeling with magnetic particles magnetizes the leukocytes around the wall surface. The particles cannot be sufficiently contacted and the labeling efficiency is low. The reason for this is considered to be that the flow velocity around the wall surface where a large number of leukocytes are present is slower than that in the central part of the filter, and the diffusion of magnetic particles is relatively gentle. On the other hand, in the method of the present disclosure, the suspension is fed so that both main surfaces of the filter are in contact with the liquid containing magnetic particles, and then the suspension is fed back. By immersing both main surfaces of the filter in a liquid containing magnetic particles, the cells captured by the filter can be transferred to both the cell capture surface of the filter and the filter surface opposite to the cell capture surface (the upper surface of the filter). And the underside of the filter) and in the through holes, the cells can come into contact with the suspension (magnetic particles), greatly increasing the surface area. In this state, by back-feeding the liquid from the filter surface opposite to the filter capture surface toward the cell capture surface (from the lower surface side to the upper surface side of the filter), the cells fitted in the through holes of the filter are released from the pores. The suspension containing the magnetic particles is agitated by the turbulence generated by the back-delivery liquid as well as being liberated, so that the frequency of contact between the cells and the magnetic particles is further improved. As a result, it is considered that the labeling efficiency by magnetic particles can be improved. However, the present disclosure may not be construed as limiting to these mechanisms.
[磁気粒子(磁気ビーズ)による標識方法]
本開示は、一態様において、複数の貫通孔を有するフィルターに捕捉された粒子を磁気ビーズによって標識する方法(本開示の標識方法)に関する。本開示の標識は、一態様において、粒子が捕捉されたフィルター面に、磁気ビーズを含有する懸濁液を供給すること、前記懸濁液の一部を前記フィルター面から他方のフィルター面の方向に送液することにより、前記フィルターの両面に前記磁気ビーズを含む液体が接する状態とすること、及び、前記磁気ビーズを含む液体を、前記他方のフィルター面から前記粒子が捕捉されたフィルター面の方向に逆送液することを含む。また、本開示の標識方法は、一態様において、前記粒子が捕捉されたフィルターの上面に、磁気ビーズを含有する懸濁液を供給すること、前記懸濁液の上部液面と下部液面とが前記フィルターを挟むように、前記懸濁液の一部を前記フィルターの下面側に向かって送液すること、及び前記フィルターに対し、前記フィルターの下面側から上面側に向かって送液することを含む。本開示の標識方法によれば、一又は複数の実施形態において、フィルターに捕捉された粒子の磁気ビーズによる標識を、フィルターから回収することなくフィルター上において効率よく行うことができる。
[Labeling method with magnetic particles (magnetic beads)]
The present disclosure relates to, in one aspect, a method of labeling particles trapped in a filter having a plurality of through holes with magnetic beads (labeling method of the present disclosure). In one aspect, the labeling of the present disclosure is to supply a suspension containing magnetic beads to a filter surface on which particles are captured, in which a portion of the suspension is directed from the filter surface to the other filter surface. By sending the liquid to the filter surface, the liquid containing the magnetic beads is brought into contact with both sides of the filter, and the liquid containing the magnetic beads is brought into contact with the filter surface on which the particles are captured from the other filter surface. Includes reverse feeding in the direction. Further, in one embodiment, the labeling method of the present disclosure is to supply a suspension containing magnetic beads to the upper surface of a filter in which the particles are captured, and to obtain an upper liquid level and a lower liquid level of the suspension. A part of the suspension is sent toward the lower surface side of the filter so as to sandwich the filter, and the liquid is sent to the filter from the lower surface side to the upper surface side of the filter. including. According to the labeling method of the present disclosure, in one or more embodiments, labeling of particles captured by the filter with magnetic beads can be efficiently performed on the filter without being recovered from the filter.
本開示の標識方法は、粒子が捕捉されたフィルター面に磁気ビーズを含有する懸濁液を供給することを含む。 The labeling method of the present disclosure comprises supplying a suspension containing magnetic beads to the filter surface on which the particles are captured.
磁気ビーズを含有する懸濁液の供給量は、特に制限されるものではなく、フィルターのろ過面積等に応じて適宜決定できる。供給量は、一又は複数の実施形態において、フィルター上で磁気ビーズを効率よく均一に懸濁できるという点から、ろ過面積(28mm2)あたり50μL以上又は100μL以上であり、又は少量の液で磁気ビーズを効率よく均一に懸濁できるという点から、500μL以下又は300μL以下である。 The supply amount of the suspension containing the magnetic beads is not particularly limited, and can be appropriately determined according to the filtration area of the filter and the like. The feed amount is 50 μL or more or 100 μL or more per filtration area (28 mm 2 ), or magnetic with a small amount of liquid, in that the magnetic beads can be efficiently and uniformly suspended on the filter in one or more embodiments. It is 500 μL or less or 300 μL or less from the viewpoint that beads can be suspended efficiently and uniformly.
磁気ビーズを含有する懸濁液における磁気ビーズの含有量(固形分濃度)は、一又は複数の実施形態において、磁気ビーズと細胞とを効率的に反応させる点から、0.0025%以上又は0.004%以上であり、磁気ビーズと細胞との非特異的な反応を抑制する点から、0.0625%以下又は0.0375%以下である。 The content (solid content concentration) of the magnetic beads in the suspension containing the magnetic beads is 0.0025% or more or 0 from the viewpoint of efficiently reacting the magnetic beads with the cells in one or more embodiments. It is .004% or more, and 0.0625% or less or 0.0375% or less from the viewpoint of suppressing the non-specific reaction between the magnetic beads and the cells.
磁気ビーズ(磁性粒子)としては、特に制限されるものではなく、標識対象である粒子の種類等に応じて適宜決定できる。磁気ビーズとしては、一又は複数の実施形態において、細胞等の粒子を磁気標識するために使用される公知の磁気ビーズ又は今後開発されうる磁気ビーズが使用できる。磁気ビーズとしては、一又は複数の実施形態において、標識対象である粒子の結合分子に特異的に反応する物質が表面に固定された磁性粒子(ビーズ)が挙げられる。該物質としては、一又は複数の実施形態において、アビジン、ストレプトアビジン、ニュートラアビジン、抗体、及び抗原等が挙げられる。磁気ビーズのサイズは、特に制限されるものではなく、粒子のサイズ及び/又は磁気標識に使用するフィルターの開口部(孔)の大きさに応じて適宜決定できる。標識対象となる粒子のサイズが、白血球やCTCのように直径が5μm〜20μmである場合、一又は複数の実施形態において、標識効率向上の点から、1μm以下、0.8μm以下、又は0.5μm以下である。磁気分離効率向上の点から、0.05μm以上、又は0.1μm以上である。磁気標識後の洗浄により過剰な磁気ビーズを除去できる観点から、磁気ビーズの大きさは、磁気標識に使用するフィルターの開口部(孔)の大きさよりも小さい。 The magnetic beads (magnetic particles) are not particularly limited, and can be appropriately determined according to the type of particles to be labeled and the like. As the magnetic beads, in one or more embodiments, known magnetic beads used for magnetically labeling particles such as cells or magnetic beads that can be developed in the future can be used. Examples of the magnetic beads include magnetic particles (beads) in which a substance that specifically reacts with a binding molecule of the particles to be labeled is fixed on the surface in one or more embodiments. Examples of the substance include avidin, streptavidin, neutravidin, antibodies, antigens and the like in one or more embodiments. The size of the magnetic beads is not particularly limited, and can be appropriately determined depending on the size of the particles and / or the size of the opening (hole) of the filter used for the magnetic labeling. When the size of the particles to be labeled has a diameter of 5 μm to 20 μm, such as leukocytes or CTC, in one or more embodiments, from the viewpoint of improving labeling efficiency, 1 μm or less, 0.8 μm or less, or 0. It is 5 μm or less. From the viewpoint of improving the magnetic separation efficiency, it is 0.05 μm or more, or 0.1 μm or more. The size of the magnetic beads is smaller than the size of the opening (hole) of the filter used for the magnetic labeling from the viewpoint that excess magnetic beads can be removed by cleaning after the magnetic labeling.
本開示の標識方法は、粒子が捕捉されたフィルター面(粒子捕捉面又はフィルター上面)に供給された懸濁液の一部を、他方のフィルター面(粒子捕捉面とは反対側のフィルター面(反対面又はフィルター下面))に向かって送液し、これによりフィルターの両方の面(粒子捕捉面と反対面との両方の面)に磁気ビーズを含む液体が接する状態とすることを含む。また、該懸濁液の送液は、一又は複数の実施形態において、磁気ビーズを含む液体の上部液面と下部液面とがフィルターを挟むように、懸濁液の一部をフィルターの下面側に向かって送液することを含みうる。該送液は、一又は複数の実施形態において、反対側のフィルター面近傍に磁気ビーズを含む液体が保持されるように行う。該送液は、一又は複数の実施形態において、懸濁液がフィルターを通過し、磁気ビーズを含む液体がフィルターの両方の面に接するように、反対面側からポンプで引くことによって行うことができる。即ち、本開示の標識方法では、懸濁液の一部を粒子捕捉面とは反対側のフィルター面側に向かって積極的に送液する点で、意図せずフィルターに液が浸透ないし拡散し、フィルター下面近傍まで当該液が到達する現象とは相違する。 In the labeling method of the present disclosure, a part of the suspension supplied to the filter surface (particle trapping surface or the upper surface of the filter) in which the particles are captured is subjected to the other filter surface (the filter surface opposite to the particle trapping surface (the filter surface opposite to the particle capturing surface) This includes sending the liquid toward the opposite surface (or the lower surface of the filter)) so that the liquid containing the magnetic beads is in contact with both surfaces of the filter (both surfaces of the particle trapping surface and the opposite surface). Further, in one or more embodiments, a part of the suspension is sent from the lower surface of the filter so that the upper liquid surface and the lower liquid surface of the liquid containing the magnetic beads sandwich the filter. It may include sending liquid toward the side. In one or more embodiments, the liquid feeding is carried out so that the liquid containing the magnetic beads is held in the vicinity of the filter surface on the opposite side. The liquid delivery may be carried out in one or more embodiments by pumping from the opposite side so that the suspension passes through the filter and the liquid containing the magnetic beads is in contact with both sides of the filter. it can. That is, in the labeling method of the present disclosure, a part of the suspension is positively sent toward the filter surface side opposite to the particle trapping surface, so that the liquid unintentionally permeates or diffuses into the filter. This is different from the phenomenon in which the liquid reaches the vicinity of the lower surface of the filter.
磁気ビーズを含む液体としては、磁気ビーズを含む液体であれば特に限定されるものではなく、一又は複数の実施形態において、フィルター面に供給された磁気ビーズを含有する懸濁液、及び該懸濁液がその他の液体と混合して希釈された液体等が挙げられる。磁気ビーズを含む液体における磁気ビーズの濃度(固形分濃度)は、一又は複数の実施形態において、0.00009%以上、0.00012%以上若しくは0.00021%以上であり、又は0.0581%以下、0.0415%以下若しくは0.00249%以下である。その他の液体としては、一又は複数の実施形態において、リン酸緩衝生理食塩水(PBS)、PBS−BSA(例えば0.2%)、PBS−EDTA(例えば1mg/ml)及び緩衝液、等張液及び水等の水性溶媒が挙げられる。緩衝液としては、一又は複数の実施形態において、Tris−HCl緩衝液等のTris緩衝液、リン酸緩衝液、HEPES緩衝液、クエン酸−リン酸緩衝液等が挙げられる。また、等張液としては、生理食塩水、ショ糖等張液、グルコース等張液、マンノース等張液等が挙げられる。 The liquid containing the magnetic beads is not particularly limited as long as it is a liquid containing the magnetic beads, and in one or a plurality of embodiments, a suspension containing the magnetic beads supplied to the filter surface and the suspension thereof. Examples thereof include a liquid obtained by mixing a turbid liquid with another liquid and diluting the liquid. The concentration (solid content concentration) of the magnetic beads in the liquid containing the magnetic beads is 0.00009% or more, 0.00012% or more, 0.00021% or more, or 0.0581% in one or more embodiments. Hereinafter, it is 0.0415% or less or 0.00249% or less. Other liquids include, in one or more embodiments, phosphate buffered saline (PBS), PBS-BSA (eg 0.2%), PBS-EDTA (eg 1 mg / ml) and buffer, isotonic. Aqueous solvents such as liquid and water can be mentioned. Examples of the buffer solution include, in one or more embodiments, a Tris buffer solution such as Tris-HCl buffer solution, a phosphate buffer solution, a HEPES buffer solution, a citric acid-phosphate buffer solution, and the like. Examples of the isotonic solution include physiological saline, sucrose isotonic solution, glucose isotonic solution, mannose isotonic solution and the like.
反対面側に送液する懸濁液の割合としては、一又は複数の実施形態において、フィルター両面が磁気ビーズを含む液体と十分に接するようにする点から、粒子捕捉面に供給された懸濁液の10%以上、20%以上、又は40%以上であり、反対面側から粒子捕捉面側に向かって送液する際に効率よく懸濁液の全てを送液する点から、90%以下、80%以下、又は60%以下である。 The proportion of the suspension delivered to the opposite side is the suspension supplied to the particle trapping surface from the point of ensuring that both sides of the filter are in good contact with the liquid containing the magnetic beads in one or more embodiments. It is 10% or more, 20% or more, or 40% or more of the liquid, and 90% or less from the point of efficiently sending the entire suspension when the liquid is sent from the opposite surface side toward the particle trapping surface side. , 80% or less, or 60% or less.
懸濁液の流速は、一又は複数の実施形態において、フィルター捕捉された粒子と磁気ビーズとの反応効率向上の点から、フィルターの開口面積あたり、0.07mm/秒以上、0.1mm/秒以上又は0.3mm/秒以上であり、同様にフィルター捕捉された粒子と磁気ビーズとの反応効率向上の点から、フィルターの開口面積あたり、14mm/秒以下、1.4mm/秒以下又は0.7mm/秒以下である。懸濁液の流量は、フィルター捕捉された粒子と磁気ビーズとの反応効率向上の点から、0.05μL/分以上、0.1μL/分以上又は0.2μL/分以上であり、同様にフィルター捕捉された粒子と磁気ビーズとの反応効率向上の点から、10000μL/分以下、1000μL/分以下又は500μL/分以下である。本開示における「フィルターの開口面積あたりの流速」とは、フィルターの開口部(孔)を通る液体の速度をいう。開口面積あたりの流速は、一又は複数の実施形態において、系全体の流量を開口部(孔)の総面積で除することにより算出することができる。本開示における「流量」とは、単位時間に流れる液体の量(体積)をいう。流量としては、一又は複数の実施形態において、単位時間においてフィルターを通過する液体の量(体積)が挙げられる。 In one or more embodiments, the flow velocity of the suspension is 0.07 mm / sec or more and 0.1 mm / sec per opening area of the filter from the viewpoint of improving the reaction efficiency between the particles captured by the filter and the magnetic beads. More than or equal to 0.3 mm / sec or more, and similarly, from the viewpoint of improving the reaction efficiency between the particles captured by the filter and the magnetic beads, 14 mm / sec or less, 1.4 mm / sec or less, or 0. It is 7 mm / sec or less. The flow rate of the suspension is 0.05 μL / min or more, 0.1 μL / min or more, or 0.2 μL / min or more from the viewpoint of improving the reaction efficiency between the particles captured by the filter and the magnetic beads. From the viewpoint of improving the reaction efficiency between the captured particles and the magnetic beads, it is 10,000 μL / min or less, 1000 μL / min or less, or 500 μL / min or less. The "flow velocity per opening area of the filter" in the present disclosure means the velocity of the liquid passing through the opening (hole) of the filter. The flow velocity per opening area can be calculated by dividing the flow rate of the entire system by the total area of the openings (holes) in one or more embodiments. The "flow rate" in the present disclosure refers to the amount (volume) of liquid flowing in a unit time. The flow rate includes, in one or more embodiments, the amount (volume) of liquid that passes through the filter in a unit time.
本開示の標識方法は、両面が懸濁液に浸漬したフィルターに対し、粒子捕捉面とは反対側のフィルター面側から粒子が捕捉されたフィルター面側(フィルター下面側から上面側)に向かって送液する(逆流させる)ことを含む。両主面が磁気ビーズを含有する液体に接した状態(浸漬した状態)のフィルターに対して、反対面側から粒子捕捉面側に向かって送液して、磁気ビーズを含む懸濁液を送流させるとともに、フィルターに捕捉された粒子をフィルターから遊離することによって、磁気ビーズと標識対象である粒子との反応性を向上させ、標識効率を向上させることができる。 In the labeling method of the present disclosure, with respect to a filter whose both sides are immersed in a suspension, the particles are captured from the filter surface side opposite to the particle trapping surface toward the filter surface side (from the lower surface side to the upper surface side of the filter). Includes sending (backflowing) liquid. To the filter in which both main surfaces are in contact with the liquid containing magnetic beads (immersed), the liquid is sent from the opposite side toward the particle trapping surface side, and the suspension containing the magnetic beads is sent. By allowing the particles to flow and releasing the particles captured by the filter from the filter, the reactivity between the magnetic beads and the particles to be labeled can be improved, and the labeling efficiency can be improved.
逆流は、一又は複数の実施形態において、粒子捕捉面とは反対側のフィルター面側(フィルター下面側)に位置する懸濁液のみを送液してもよいし、懸濁液とは異なる液体を送液してもよい。懸濁液とは異なる液体は、一又は複数の実施形態において、リン酸緩衝生理食塩水(PBS)、PBS−BSA(例えば0.2%)、PBS−EDTA(例えば1mg/ml)及び緩衝液、等張液及び水等の水性溶媒が挙げられる。緩衝液としては、一又は複数の実施形態において、Tris−HCl緩衝液等のTris緩衝液、リン酸緩衝液、HEPES緩衝液、クエン酸−リン酸緩衝液等が挙げられる。また、等張液としては、生理食塩水、ショ糖等張液、グルコース等張液、マンノース等張液等が挙げられる。 For backflow, in one or more embodiments, only the suspension located on the filter surface side (filter lower surface side) opposite to the particle trapping surface may be fed, or a liquid different from the suspension. May be sent. Liquids different from suspensions, in one or more embodiments, are phosphate buffered saline (PBS), PBS-BSA (eg 0.2%), PBS-EDTA (eg 1 mg / ml) and buffer. , Isotonic solution and aqueous solvent such as water. Examples of the buffer solution include, in one or more embodiments, a Tris buffer solution such as Tris-HCl buffer solution, a phosphate buffer solution, a HEPES buffer solution, a citric acid-phosphate buffer solution, and the like. Examples of the isotonic solution include physiological saline, sucrose isotonic solution, glucose isotonic solution, mannose isotonic solution and the like.
反対面側から粒子捕捉面側への送液流速(逆流流速)は、一又は複数の実施形態において、粒子をフィルターに捕捉させる際の検体の流速によって適宜決定してもよい。逆流流速は、一又は複数の実施形態において、検体の流速よりも速くてもよいし、検体の流速よりも遅くてもよい。逆流流速としては、一又は複数の実施形態において、検体流速の1/10倍以上の流速、1/5倍以上の流速、1/2倍以上の流速、1倍以上の流速、2倍以上の流速、3倍以上の流速、又は5倍以上の流速が挙げられる。逆流流速は、一又は複数の実施形態において、磁気ビーズによる標識効率を向上させる点から、検体の流速よりも速くすることが挙げられる。 The flow rate of liquid feeding (backflow flow rate) from the opposite surface side to the particle capture surface side may be appropriately determined depending on the flow rate of the sample when the particles are captured by the filter in one or more embodiments. The backflow flow rate may be faster than or slower than the flow rate of the sample in one or more embodiments. As the backflow flow velocity, in one or more embodiments, a flow velocity of 1/10 times or more, a flow rate of 1/5 times or more, a flow rate of 1/2 times or more, a flow rate of 1 time or more, and a flow rate of 2 times or more The flow velocity is 3 times or more, or 5 times or more. The backflow flow rate may be higher than the flow rate of the sample in one or more embodiments from the viewpoint of improving the labeling efficiency by the magnetic beads.
反対面側から粒子捕捉面側への送液流速は、一又は複数の実施形態において、磁気ビーズによる標識効率をさらに向上させる点から、フィルターの開口面積あたり、0.01mm/秒以上、0.1mm/秒以上又は1mm/秒以上であり、細胞へのダメージ抑制の点から、フィルターの開口面積あたり、150000mm/秒以下、100000mm/秒以下又は50000mm/秒以下である。逆流流量は、磁気ビーズによる標識効率を向上させる点から、10μL/分以上、100μL/分以上又は1000μL/分以上であり、細胞へのダメージ抑制の点から、1億μL/分以下、5000万μL/分以下又は1000万μL/分以下である。 The flow velocity of the liquid to be sent from the opposite surface side to the particle trapping surface side is 0.01 mm / sec or more per opening area of the filter, from the viewpoint of further improving the labeling efficiency by the magnetic beads in one or more embodiments. It is 1 mm / sec or more or 1 mm / sec or more, and is 150,000 mm / sec or less, 100,000 mm / sec or less, or 50,000 mm / sec or less per opening area of the filter from the viewpoint of suppressing damage to cells. The backflow flow rate is 10 μL / min or more, 100 μL / min or more, or 1000 μL / min or more from the viewpoint of improving the labeling efficiency by magnetic beads, and 100 million μL / min or less and 50 million from the viewpoint of suppressing damage to cells. It is μL / min or less or 10 million μL / min or less.
逆流させる液体の量は、一又は複数の実施形態において、磁気ビーズを含有する液体を粒子捕捉面に効率よく送液させる点から、ろ過面積(28mm2)あたり50μL以上又は100μL以上であり、又は懸濁液の濃度を維持する点から、1000μL以下、500μL以下又は300μL以下である。 The amount of liquid to be regurgitated is 50 μL or more or 100 μL or more per filtration area (28 mm 2 ), or 100 μL or more, from the viewpoint of efficiently delivering the liquid containing magnetic beads to the particle trapping surface in one or more embodiments. From the viewpoint of maintaining the concentration of the suspension, it is 1000 μL or less, 500 μL or less, or 300 μL or less.
フィルターの懸濁液への浸漬及び上記の反対面側から粒子捕捉面側への送液(逆流)を行う回数は、特に制限されるものではなく、1回であってもよいし2回以上であってもよい。 The number of times the filter is immersed in the suspension and the liquid is sent (backflow) from the opposite surface side to the particle trapping surface side is not particularly limited, and may be once or twice or more. It may be.
本開示の標識方法は、磁気ビーズによる標識効率をさらに向上させる点から、一又は複数の実施形態において、上記の逆流後に粒子捕捉面の磁気ビーズ及び標識対象である粒子を含有する液体を撹拌することを含んでいてもよい。撹拌としては、一又は複数の実施形態において、ピペッティングが挙げられる。 In the labeling method of the present disclosure, in one or more embodiments, the magnetic beads on the particle trapping surface and the liquid containing the particles to be labeled are stirred in one or more embodiments from the viewpoint of further improving the labeling efficiency with the magnetic beads. It may include that. Stirring may include pipetting in one or more embodiments.
本開示の標識方法は、磁気ビーズによる標識効率をさらに向上させる点から、一又は複数の実施形態において、撹拌後に静置することを含んでいてもよい。静置時間は、一又は複数の実施形態において、粒子と磁気ビーズを十分に反応させる点から、1分以上、5分以上、又は10分以上であり、粒子と磁気ビーズとの非特異反応を防止する点から、60分以下、45分以下、又は30分以下である。 The labeling method of the present disclosure may include standing after stirring in one or more embodiments from the viewpoint of further improving the labeling efficiency with magnetic beads. The standing time is 1 minute or more, 5 minutes or more, or 10 minutes or more from the point of sufficient reaction between the particles and the magnetic beads in one or more embodiments, and the non-specific reaction between the particles and the magnetic beads is caused. From the point of prevention, it is 60 minutes or less, 45 minutes or less, or 30 minutes or less.
本開示の標識方法は、磁気ビーズによる標識効率をさらに向上させる点から、一又は複数の実施形態において、ピペッティング後、磁気ビーズ及び標識対象の粒子を含有する液体を、フィルター濾過すること、その後静置することを含んでいてもよい。これにより、標識対象の粒子を含むフィルターに予め捕捉されていた粒子を、再度フィルターに捕捉させるとともに、該粒子と磁気ビーズとを再度接触させることができる。静置は、一又は複数の実施形態において、フィルターの両面が、磁気ビーズ及び標識対象の粒子を含有する液体によって覆われた状態で行うことが好ましい。 In the labeling method of the present disclosure, from the viewpoint of further improving the labeling efficiency with magnetic beads, in one or more embodiments, after pipetting, the liquid containing the magnetic beads and the particles to be labeled is filtered. It may include standing still. As a result, the particles previously captured by the filter containing the particles to be labeled can be captured by the filter again, and the particles and the magnetic beads can be brought into contact with each other again. In one or more embodiments, the standing is preferably carried out with both sides of the filter covered with a liquid containing magnetic beads and particles to be labeled.
フィルター濾過の送液流速は、一又は複数の実施形態において、フィルター捕捉された粒子と磁気ビーズとの反応効率向上の点から、フィルターの開口面積あたり、0.07mm/秒以上、0.1mm/秒以上又は0.3mm/秒以上であり、同様にフィルター捕捉された粒子と磁気ビーズとの反応効率向上の点から、フィルターの開口面積あたり、14mm/秒以下、1.4mm/秒以下又は0.7mm/秒以下である。懸濁液の流量は、フィルター捕捉された粒子と磁気ビーズとの反応効率向上の点から、0.05μL/分以上、0.1μL/分以上又は0.2μL/分以上であり、同様にフィルター捕捉された粒子と磁気ビーズとの反応効率向上の点から、10000μL/分以下、1000μL/分以下又は500μL/分以下である。 In one or more embodiments, the flow rate of the filter filtration is 0.07 mm / sec or more, 0.1 mm / sec, per opening area of the filter, from the viewpoint of improving the reaction efficiency between the particles captured by the filter and the magnetic beads. It is 12 mm / sec or more or 0.3 mm / sec or more, and similarly, from the viewpoint of improving the reaction efficiency between the particles captured by the filter and the magnetic beads, 14 mm / sec or less, 1.4 mm / sec or less or 0 per filter opening area. It is 0.7 mm / sec or less. The flow rate of the suspension is 0.05 μL / min or more, 0.1 μL / min or more, or 0.2 μL / min or more from the viewpoint of improving the reaction efficiency between the particles captured by the filter and the magnetic beads. From the viewpoint of improving the reaction efficiency between the captured particles and the magnetic beads, it is 10,000 μL / min or less, 1000 μL / min or less, or 500 μL / min or less.
静置時間は、一又は複数の実施形態において、粒子と磁気ビーズを十分に反応させる点から、1分以上、5分以上、又は10分以上であり、粒子と磁気ビーズとの非特異反応を防止する点から、60分以下、45分以下、又は30分以下である。 The standing time is 1 minute or more, 5 minutes or more, or 10 minutes or more from the point of sufficient reaction between the particles and the magnetic beads in one or more embodiments, and the non-specific reaction between the particles and the magnetic beads is caused. From the point of prevention, it is 60 minutes or less, 45 minutes or less, or 30 minutes or less.
本開示の標識方法は、一又は複数の実施形態において、標識に使用されなかった余分な磁気ビーズを洗浄するために、洗浄液を送液することを含んでいてもよい。洗浄液としては、一又は複数の実施形態において、リン酸緩衝生理食塩水(PBS)、PBS−BSA(例えば0.2%)、PBS−EDTA(例えば1mg/ml)及び緩衝液、等張液及び水等の水性溶媒が挙げられる。緩衝液としては、一又は複数の実施形態において、Tris−HCl緩衝液等のTris緩衝液、リン酸緩衝液、HEPES緩衝液、クエン酸−リン酸緩衝液等が挙げられる。また、等張液としては、生理食塩水、ショ糖等張液、グルコース等張液、マンノース等張液等が挙げられる。 The labeling method of the present disclosure may include, in one or more embodiments, feeding a cleaning solution to clean the excess magnetic beads that have not been used for labeling. The cleaning solution includes, in one or more embodiments, phosphate buffered saline (PBS), PBS-BSA (eg 0.2%), PBS-EDTA (eg 1 mg / ml) and buffer, isotonic solution and An aqueous solvent such as water can be mentioned. Examples of the buffer solution include, in one or more embodiments, a Tris buffer solution such as Tris-HCl buffer solution, a phosphate buffer solution, a HEPES buffer solution, a citric acid-phosphate buffer solution, and the like. Examples of the isotonic solution include physiological saline, sucrose isotonic solution, glucose isotonic solution, mannose isotonic solution and the like.
本開示の標識方法は、一又は複数の実施形態において、予めフィルターに粒子が捕捉されていてもよいし、磁気ビーズを含有する懸濁液の供給に先立ち、フィルターを用いて粒子を捕捉することを含んでいてもよい。フィルターによる粒子の捕捉は、一又は複数の実施形態において、標識対象である粒子を含む検体を、フィルターに供給してフィルター濾過することによって行うことができる。 In the labeling method of the present disclosure, in one or more embodiments, the particles may be captured in advance by the filter, or the particles may be captured by the filter prior to the supply of the suspension containing the magnetic beads. May include. Capturing particles by a filter can be performed in one or more embodiments by feeding a sample containing the particles to be labeled to the filter and filtering.
検体の流速は、検体中の粒子の捕捉率を向上させる点から、一又は複数の実施形態において、開口面積当たり、0.01mm/秒以上、0.05mm/秒以上、又は0.1mm/秒以上であり、同様の点から、100mm/秒以下、50mm/秒以下、25mm/秒以下、10mm/秒以下、5mm/秒以下、又は2mm/秒以下である。検体の流量は、検体中の粒子の捕捉率を向上させる点から、一又は複数の実施形態において、0.01ml/分以上、0.05ml/分以上、又は0.1ml/分以上であり、同様の点から、100ml/分以下、50ml/分以下、25ml/分以下、又は10ml/分以下である。 The flow velocity of the sample is 0.01 mm / sec or more, 0.05 mm / sec or more, or 0.1 mm / sec per opening area in one or more embodiments from the viewpoint of improving the capture rate of particles in the sample. From the same point, it is 100 mm / sec or less, 50 mm / sec or less, 25 mm / sec or less, 10 mm / sec or less, 5 mm / sec or less, or 2 mm / sec or less. The flow rate of the sample is 0.01 ml / min or more, 0.05 ml / min or more, or 0.1 ml / min or more in one or more embodiments from the viewpoint of improving the capture rate of particles in the sample. From the same point, it is 100 ml / min or less, 50 ml / min or less, 25 ml / min or less, or 10 ml / min or less.
本開示の標識方法は、一又は複数の実施形態において、磁気ビーズを含有する懸濁液の供給に先立ち、粒子が捕捉されたフィルター面とは反対側のフィルター面側の流路に液体を充填することを含んでいてもよい。液体の充填は、一又は複数の実施形態において、粒子が捕捉されたフィルターが該液体に浸漬するように行ってもよい。液体としては、一又は複数の実施形態において、上記の洗浄液として使用可能な液体があげられる。 In one or more embodiments of the present disclosure, the flow path on the filter surface side opposite to the filter surface on which the particles are captured is filled with a liquid prior to the supply of the suspension containing the magnetic beads. May include doing. The filling of the liquid may be carried out in one or more embodiments so that the filter in which the particles are captured is immersed in the liquid. Examples of the liquid include liquids that can be used as the above-mentioned cleaning liquid in one or more embodiments.
本開示の標識方法は、一又は複数の実施形態において、複数の貫通孔を有するフィルターを備える分離部を有する装置等を用いて行うことができる。本開示の標識方法は、操作性を向上でき、また少量の磁気ビーズ懸濁液であっても効率よく標識できるという点から、一又は複数の実施形態において、フィルターの上部が解放された開放系の装置で行うことが好ましい。 The labeling method of the present disclosure can be carried out in one or more embodiments by using an apparatus or the like having a separation portion including a filter having a plurality of through holes. In one or more embodiments, the labeling method of the present disclosure is an open system in which the upper part of the filter is open, because operability can be improved and even a small amount of magnetic bead suspension can be efficiently labeled. It is preferable to carry out with the device of.
本開示の標識方法における懸濁液の供給、送液及び攪拌等の上記の処理は、一又は複数の実施形態において、自動で行ってもよいし、手動で行ってもよい。また、一部の処理を手動で行い、残りの処理を自動で行ってもよい。 The above-mentioned treatments such as suspension supply, liquid feeding and stirring in the labeling method of the present disclosure may be performed automatically or manually in one or more embodiments. Further, a part of the processing may be performed manually and the remaining processing may be performed automatically.
本開示の標識方法に用いるフィルターとしては、一又は複数の実施形態において、検体中の稀少細胞を捕捉可能なフィルターが挙げられる。フィルターは、一又は複数の実施形態において、小型のがん細胞、変形能の高い癌細胞、又はこれらの両方の細胞を少なくとも捕捉可能なフィルターであることが好ましい。また、フィルターは、一又は複数の実施形態において、SNU−1、SW620又はこれらの両方を少なくとも捕捉可能なフィルターであることが好ましく、より好ましくは検体中のCTCを捕捉可能なフィルターである。フィルターとしては、一又は複数の実施形態において、従来公知又は今後開発される稀少細胞を捕捉可能なフィルターが使用できる。フィルターとしては、一又は複数の実施形態において、特許文献1に記載のフィルター、及び特願2016−057313に記載のフィルター等が挙げられる。また、例えば、短軸径が1μm〜50μmの楕円、真円又は矩形等の貫通孔を多数含むシート状の単一メンブレンが挙げられ、不織布以外のものが好ましい。 Examples of the filter used in the labeling method of the present disclosure include filters capable of capturing rare cells in a sample in one or more embodiments. In one or more embodiments, the filter is preferably a filter capable of capturing at least small cancer cells, highly deformable cancer cells, or both of these cells. Further, in one or more embodiments, the filter is preferably a filter capable of capturing at least SNU-1, SW620, or both of them, and more preferably a filter capable of capturing CTC in a sample. As the filter, in one or more embodiments, a filter capable of capturing rare cells conventionally known or developed in the future can be used. Examples of the filter include the filter described in Patent Document 1 and the filter described in Japanese Patent Application No. 2016-057313 in one or more embodiments. Further, for example, a single sheet-shaped membrane having a large number of through holes such as an ellipse, a perfect circle or a rectangle having a minor axis diameter of 1 μm to 50 μm can be mentioned, and those other than non-woven fabrics are preferable.
フィルターの材質は、一又は複数の実施形態において、ニッケル、SUS、金、銀、胴、アルミニウム、タングステン、又はクロム等の金属が挙げられる。 The material of the filter may, in one or more embodiments, a metal such as nickel, SUS, gold, silver, body, aluminum, tungsten, or chromium.
ろ過面積は、特に限定されるものではなく、一又は複数の実施形態において、5mm2以上、又は10mm2以上であり、又は2,000mm2以下、1,000mm2以下、500mm2以下、200mm2以下、150mm2以下、100mm2以下、80mm2以下、50mm2以下、40mm2以下、30mm2以下又は25mm2以下である。本開示における「ろ過面積」とは、フィルターの全体面積のうち、磁気ビーズを含有する懸濁液又は検体が接触する(送液される)部分の面積のことをいう。 The filtration area is not particularly limited, and in one or more embodiments, it is 5 mm 2 or more, or 10 mm 2 or more, or 2,000 mm 2 or less, 1,000 mm 2 or less, 500 mm 2 or less, 200 mm 2 Below, 150 mm 2 or less, 100 mm 2 or less, 80 mm 2 or less, 50 mm 2 or less, 40 mm 2 or less, 30 mm 2 or less or 25 mm 2 or less. The "filtered area" in the present disclosure refers to the area of the portion of the total area of the filter that the suspension containing the magnetic beads or the sample comes into contact with (delivered).
本開示の標識方法により標識された粒子は、一又は複数の実施形態において、公知の磁気分離装置によって目的の粒子を分離することができる。 The particles labeled by the labeling method of the present disclosure can separate the particles of interest by a known magnetic separation device in one or more embodiments.
本開示の標識方法は、一又は複数の実施形態において、複数種類の粒子がフィルターに捕捉されている場合であっても、粒子の特性や粒子で発現しているタンパク質に応じて、標識を行う対象となる粒子を特異的に標識することができる。一又は複数の実施形態において、CTC等の稀少細胞の解析において、フィルターに稀少細胞と白血球とが捕捉された場合であっても、本開示の標識方法によれば、白血球を高い標識効率で磁気標識することができる。このため、本開示の標識方法による標識後、回収した懸濁液を磁気分離することによって稀少細胞と磁気標識された白血球とを精度よく分離でき、それにより稀少細胞を高い精度で回収することができる。フィルターに稀少細胞と白血球とが捕捉された場合の一又は複数の実施形態において、白血球に替えて稀少細胞を磁気標識してもよい。
標識後の回収は、一又は複数の実施形態において、フィルターによる粒子捕捉時の濾過方向とは反対の方向に回収液を送液することにより行うことができる。回収液は、一又は複数の実施形態において、後述する細胞の回収方法と同様に、細胞が捕捉された前記フィルターに、細胞の捕捉のための検体の通液方向とは逆の方向から、回収液の通液流量と検体の通液流量との比([回収液の流量]/[検体の流量])が25以上となるように通液するか、又は開口面積あたり1mm/秒以上の流速で通液することにより行うことができる。具体的な条件等は、後述する細胞の回収方法と同様である。
In one or more embodiments, the labeling method of the present disclosure performs labeling according to the characteristics of the particles and the protein expressed in the particles even when a plurality of types of particles are captured by the filter. The target particle can be specifically labeled. In one or more embodiments, in the analysis of rare cells such as CTC, even when rare cells and leukocytes are captured by the filter, according to the labeling method of the present disclosure, leukocytes are magnetically labeled with high labeling efficiency. Can be labeled. Therefore, after labeling by the labeling method of the present disclosure, the rare cells and the magnetically labeled leukocytes can be accurately separated by magnetically separating the collected suspension, whereby the rare cells can be recovered with high accuracy. it can. In one or more embodiments where the filter captures the rare cells and the leukocytes, the rare cells may be magnetically labeled instead of the leukocytes.
Recovery after labeling can be performed in one or more embodiments by feeding the recovery solution in a direction opposite to the filtration direction when the particles are captured by the filter. In one or more embodiments, the collected liquid is collected through the filter in which the cells are captured from the direction opposite to the flow rate of the sample for capturing the cells, as in the method for collecting cells described later. Pass the liquid so that the ratio of the flow rate of the liquid to the flow rate of the sample ([flow rate of the recovered liquid] / [flow rate of the sample]) is 25 or more, or flow rate of 1 mm / sec or more per opening area. It can be done by passing the liquid through. The specific conditions and the like are the same as the cell recovery method described later.
本開示における粒子としては、特に限定されるものではなく、ヒト又はヒト以外の動物の細胞が挙げられる。特に限定されない細胞の例としては、稀少細胞、白血球、赤血球、血小板およびそれらの未分化細胞等が挙げられる。稀少細胞とは、ヒト又はヒト以外の動物の血液中に含まれ得る血球成分(赤血球、白血球、及び血小板)以外の細胞をいう。稀少細胞としては、一又は複数の実施形態において、がん細胞、循環腫瘍細胞、血管内皮細胞、血管内皮前駆細胞、がん幹細胞、上皮細胞、造血幹細胞、間葉系幹細胞、胎児細胞、幹細胞、未分化白血球、未分化赤血球及びこれらの組み合わせからなる群から選択される細胞等が挙げられる。 The particles in the present disclosure are not particularly limited, and examples thereof include human or non-human animal cells. Examples of cells without particular limitation include rare cells, leukocytes, erythrocytes, platelets and their undifferentiated cells. Rare cells refer to cells other than blood cell components (erythrocytes, white blood cells, and platelets) that can be contained in the blood of humans or non-human animals. Rare cells include, in one or more embodiments, cancer cells, circulating tumor cells, vascular endothelial cells, vascular endothelial precursor cells, cancer stem cells, epithelial cells, hematopoietic stem cells, mesenchymal stem cells, fetal cells, stem cells, Examples thereof include undifferentiated leukocytes, undifferentiated erythrocytes, and cells selected from the group consisting of combinations thereof.
本開示における検体としては、本開示の標識方法に適用されうる粒子細胞を含みうる試料が挙げられる。検体としては、一又は複数の実施形態において、血液検体が挙げられる。血液検体としては、限定されない一又は複数の実施形態において、簡便かつ迅速な処理の観点及び血液中の稀少細胞に対するダメージ抑制の観点から、血液又はその希釈物等が挙げられる。 Examples of the sample in the present disclosure include a sample that may contain particle cells that can be applied to the labeling method of the present disclosure. Samples include, in one or more embodiments, blood samples. Examples of the blood sample include blood or a diluted product thereof in one or more embodiments without limitation, from the viewpoint of simple and rapid processing and suppression of damage to rare cells in the blood.
[標識装置]
本開示は、一態様において、粒子を磁気ビーズによって標識するための装置(本開示の標識装置)に関する。本開示の標識装置は、フィルターを保持可能なフィルター部と、フィルター部に磁気ビーズを含む懸濁液を導入可能な導入流路と、フィルター部を通過した液体を保持又は排出可能な排出流路と、フィルター部に懸濁液を供給可能な送液手段と、送液手段を制御する制御部とを備える。本開示の標識装置において、制御部は、フィルター部に供給する前記懸濁液の少なくとも一部が前記フィルター部を通過して保持されるように前記懸濁液を送液しかつ、通過した磁気ビーズを含む液体を逆送液するように、送液手段を制御する。本開示の標識装置によれば、本開示の標識方法を簡便に行うことができる。
[Signing device]
The present disclosure relates to, in one aspect, a device for labeling particles with magnetic beads (the labeling device of the present disclosure). The labeling device of the present disclosure includes a filter unit capable of holding a filter, an introduction flow path capable of introducing a suspension containing magnetic beads into the filter unit, and a discharge flow path capable of holding or discharging a liquid passing through the filter unit. A liquid feeding means capable of supplying the suspension to the filter unit, and a control unit for controlling the liquid feeding means are provided. In the labeling device of the present disclosure, the control unit feeds and magnetically passes the suspension so that at least a part of the suspension supplied to the filter unit passes through the filter unit and is held. The liquid feeding means is controlled so that the liquid containing the beads is fed back. According to the labeling device of the present disclosure, the labeling method of the present disclosure can be easily performed.
本開示の標識装置は、一又は複数の実施形態において、フィルターの面ないしその近傍で液体を攪拌する攪拌手段を含んでいてもよい。 The labeling device of the present disclosure may include, in one or more embodiments, a stirring means for stirring the liquid at or near the surface of the filter.
制御部は、一又は複数の実施形態において、標識する粒子を含む検体をフィルター部に供給するように送液手段を制御してもよい。制御部は、該検体を、フィルターの開口面積あたり0.01mm/秒〜100mm/秒の流速で送液するように送液手段を制御してもよい。制御部は、逆送液の流速が、検体の流速の1/10よりも速くなるように送液手段を制御してもよい。制御部は、逆送液の送液流速が、フィルターの開口面積あたり0.01mm/秒以上となるように送液手段を制御してもよい。 In one or more embodiments, the control unit may control the liquid feeding means to supply the filter unit with a sample containing the particles to be labeled. The control unit may control the liquid feeding means so that the sample is fed at a flow rate of 0.01 mm / sec to 100 mm / sec per opening area of the filter. The control unit may control the liquid feeding means so that the flow rate of the reverse liquid is faster than 1/10 of the flow rate of the sample. The control unit may control the liquid feeding means so that the liquid feeding flow rate of the reverse liquid is 0.01 mm / sec or more per the opening area of the filter.
以下に、本開示の標識方法について、限定されない一実施形態を説明する。 Hereinafter, an embodiment, which is not limited to the labeling method of the present disclosure, will be described.
図1に示す稀少細胞標識装置を用い説明する。 This will be described using the rare cell labeling device shown in FIG.
本開示の標識方法に利用可能な稀少細胞標識装置の一例を図1に示す。
図1に示す稀少細胞標識装置は、磁気ビーズを含有する懸濁液、洗浄液及び染色液等を供給するための供給口1、洗浄液等の廃液を排出するための排出口2、デバイス上部3、デバイス下部4、フィルター部5、並びに矢印A及びB方向に送液可能な送液機構(図示せず)を有する。フィルター部5は、デバイス上部3とデバイス下部4との間に配置されている。デバイス上部3は、流路6と、フィルター部5を固定するための支持部材7とを有し、流路6は供給口1と連通する。デバイス下部4は、流路8と、フィルター部5を固定するための支持部材9とを有し、流路8は排出口2と連通する。フィルター部5は、フィルター10と、フィルター10を固定するための接合材(例えば、両面テープ等)11,12とを含む。フィルター10は、接合材11,12によってデバイス上部3及びデバイス下部4と固定化されている。供給口1とフィルター部5とをつなぐ流路6には、フィルター部5の上部に接続部(図示せず)及び液の切り替えが可能な三方活栓弁(図示せず)を配置してもよい。また、供給口1とフィルター部5とを接続する流路6には、ろ過にかかる圧力が一定になるように、(一定の圧で送液可能な機構又は一定流量で送液可能な機構としての)加圧手段(図示せず)を配置してもよい。また、濾過にかかる圧力が一定以上にならように、シリンジポンプで引いてもよい。
An example of a rare cell labeling device that can be used in the labeling method of the present disclosure is shown in FIG.
The rare cell labeling device shown in FIG. 1 includes a supply port 1 for supplying a suspension containing magnetic beads, a washing liquid, a staining liquid, and the like, a discharge port 2 for discharging waste liquid such as the washing liquid, and an upper part 3 of the device. It has a lower part 4 of the device, a filter part 5, and a liquid feeding mechanism (not shown) capable of feeding liquid in the directions of arrows A and B. The filter unit 5 is arranged between the upper part 3 of the device and the lower part 4 of the device. The device upper portion 3 has a flow path 6 and a support member 7 for fixing the filter portion 5, and the flow path 6 communicates with the supply port 1. The lower part 4 of the device has a flow path 8 and a support member 9 for fixing the filter portion 5, and the flow path 8 communicates with the discharge port 2. The filter unit 5 includes a filter 10 and bonding materials (for example, double-sided tape or the like) 11 and 12 for fixing the filter 10. The filter 10 is fixed to the device upper part 3 and the device lower part 4 by the joining materials 11 and 12. In the flow path 6 connecting the supply port 1 and the filter portion 5, a connection portion (not shown) and a three-way stopcock valve (not shown) capable of switching the liquid may be arranged above the filter portion 5. .. Further, in the flow path 6 connecting the supply port 1 and the filter unit 5, the pressure applied to the filtration is constant (as a mechanism capable of supplying liquid at a constant pressure or a mechanism capable of supplying liquid at a constant flow rate). ) Pressurizing means (not shown) may be arranged. Further, it may be pulled by a syringe pump so that the pressure applied to the filtration becomes above a certain level.
つぎに、図1の稀少細胞標識装置を用いた粒子の標識方法の一例について図2を用いて説明する。本実施形態では、フィルターとして稀少細胞を捕捉可能なフィルターを使用し、該フィルターで稀少細胞を含有する全血をフィルター濾過することによって、フィルターに捕捉された白血球を磁気ビーズで標識する形態を例にとり説明する。また、図2において灰色の部分は、磁気ビーズを含む部分を模式的に示すものである。おいてなお、本開示は、該実施形態に限定されるものではない。 Next, an example of a particle labeling method using the rare cell labeling device of FIG. 1 will be described with reference to FIG. In the present embodiment, an example is in which a filter capable of capturing rare cells is used as a filter, and the whole blood containing the rare cells is filtered by the filter to label the leukocytes captured by the filter with magnetic beads. I will explain to you. Further, the gray portion in FIG. 2 schematically shows a portion including magnetic beads. Incidentally, the present disclosure is not limited to the embodiment.
まず、血液検体を流路6を通じて分離部に送液し、フィルター10によってフィルターろ過する。これにより、フィルター10には稀少細胞と白血球とが捕捉される。 First, the blood sample is sent to the separation part through the flow path 6 and filtered by the filter 10. As a result, rare cells and leukocytes are captured by the filter 10.
ついで、白血球に対する試薬の反応性を向上させる観点から、溶血剤を供給して処理することによって、フィルター10に残存する赤血球を除去することを行ってもよい。 Then, from the viewpoint of improving the reactivity of the reagent with white blood cells, the red blood cells remaining in the filter 10 may be removed by supplying and treating the hemolytic agent.
つぎに、供給口1から緩衝液を供給して、流路8に緩衝液を充填する。緩衝液は、フィルター10の細胞捕捉面(上面)10aが浸漬するように供給する。ついで、フィルター10の細胞捕捉面10aに、磁気粒子を含有する懸濁液21を供給する(図2(a))。磁気粒子と白血球との反応性を向上させる点から、懸濁液21の供給に先立ち、白血球を抗体によって免疫染色してもよい。抗体としては、例えば、結合分子を結合させた抗体等が挙げられる。結合分子としては、一又は複数の実施形態において、ビオチン等が挙げられる。また、磁気粒子としては、例えば、上記結合分子に特異的に反応する物質が固定化された磁性粒子を使用してもよい。特異的に反応する物質としては、一又は複数の実施形態において、ストレプトアビジン、及びニュートラアビジン等のタンパク質が挙げられる。 Next, the buffer solution is supplied from the supply port 1 to fill the flow path 8 with the buffer solution. The buffer solution is supplied so that the cell capture surface (upper surface) 10a of the filter 10 is immersed. Then, the suspension 21 containing the magnetic particles is supplied to the cell capture surface 10a of the filter 10 (FIG. 2A). From the viewpoint of improving the reactivity between the magnetic particles and the leukocytes, the leukocytes may be immunostained with an antibody prior to the supply of the suspension 21. Examples of the antibody include an antibody to which a binding molecule is bound. Examples of the binding molecule include biotin and the like in one or more embodiments. Further, as the magnetic particles, for example, magnetic particles in which a substance that specifically reacts with the binding molecule is immobilized may be used. Specific reactive substances include, in one or more embodiments, proteins such as streptavidin and neutravidin.
磁気粒子を含有する懸濁液21の一部が細胞捕捉面10aとは反対側のフィルター面(下面)10b側(流路8側)に移動するように、懸濁液21をフィルター10の細胞捕捉面10a側から、フィルター面10b側に向かって(図1及び2の矢印A方向)送液する(図2(b))。 The cells of the filter 10 are moved to the filter surface (lower surface) 10b side (flow path 8 side) opposite to the cell capture surface 10a so that a part of the suspension 21 containing the magnetic particles moves. Liquid is sent from the trapping surface 10a side toward the filter surface 10b side (in the direction of arrow A in FIGS. 1 and 2) (FIG. 2B).
次に、フィルター面10b側から細胞捕捉面10a側に向かって(図1及び2の矢印B方向)、液体を送液する(逆送液させる)(図2(c))。これにより、フィルター10から遊離した細胞がフィルター10の細胞捕捉面(上面)10a上で撹拌されるとともに、フィルター10の細胞捕捉面10aの磁気粒子を含有する液体が撹拌され、その結果、白血球と磁気粒子との接触頻度を向上させることができ、標識効率を向上できる。フィルター面10b側に位置する懸濁液のみを逆送液してもよいし、該懸濁液に合わせて異なる液体を逆送液してもよい。前記異なる液体は、磁気粒子を含有していてもよいし、磁気粒子を含有していなくてもよい。 Next, the liquid is sent (reversely fed) from the filter surface 10b side toward the cell capture surface 10a side (direction of arrow B in FIGS. 1 and 2) (FIG. 2 (c)). As a result, the cells released from the filter 10 are agitated on the cell capture surface (upper surface) 10a of the filter 10, and the liquid containing the magnetic particles on the cell capture surface 10a of the filter 10 is agitated, resulting in leukocytes and leukocytes. The frequency of contact with magnetic particles can be improved, and labeling efficiency can be improved. Only the suspension located on the filter surface 10b side may be back-delivered, or different liquids may be back-delivered according to the suspension. The different liquids may or may not contain magnetic particles.
次に、フィルター10の細胞捕捉面10aにおいて、磁気粒子及び細胞を含有する懸濁液をピペット等によって撹拌し、その後所定の時間静置する。これにより、白血球と磁気粒子との接触頻度をさらに向上させることができ、標識効率を向上できる。 Next, on the cell capture surface 10a of the filter 10, the suspension containing the magnetic particles and cells is stirred with a pipette or the like, and then allowed to stand for a predetermined time. Thereby, the contact frequency between the leukocytes and the magnetic particles can be further improved, and the labeling efficiency can be improved.
次に、フィルター10の細胞捕捉面10aの細胞と磁気粒子とを含有する懸濁液23を、細胞捕捉面10a側から反対側のフィルター面10b側に向かって(図1及び2の矢印A方向)再度送液し、その後所定の時間静置する(図2(d))。これにより、懸濁液に含まれる細胞がフィルター10に捕捉される。また、磁気粒子はフィルター10を通過するが、フィルター10の通過時に、磁気粒子を、フィルター10に捕捉された細胞と再度接触させることができることから、白血球と磁気粒子との接触頻度をさらに向上させることができ、標識効率を向上できる。該送液は、フィルター10の細胞捕捉面10a及び反対側のフィルター面10bが、磁気粒子を含有する液体によって挟み込まれるように行うことが好ましい。 Next, the suspension 23 containing the cells on the cell capture surface 10a of the filter 10 and the magnetic particles is moved from the cell capture surface 10a side toward the opposite filter surface 10b side (directions of arrows A in FIGS. 1 and 2). ) The liquid is sent again and then allowed to stand for a predetermined time (FIG. 2 (d)). As a result, the cells contained in the suspension are captured by the filter 10. Further, although the magnetic particles pass through the filter 10, when the magnetic particles pass through the filter 10, the magnetic particles can be re-contacted with the cells captured by the filter 10, so that the contact frequency between the leukocytes and the magnetic particles is further improved. It is possible to improve the labeling efficiency. It is preferable that the liquid feeding is performed so that the cell capture surface 10a of the filter 10 and the filter surface 10b on the opposite side are sandwiched by the liquid containing the magnetic particles.
そして、磁気粒子を含む液体23をフィルター10の細胞捕捉面10a近くまで下げた後、フィルター10の細胞捕捉面10a側から(図1及び2の矢印A方向)洗浄液24を供給し(図2(e))、洗浄液24の液面がフィルター10の細胞捕捉面10a近くになるように送液する(図2(f))。これにより、フィルター10に残った未反応の磁気粒子を除去する。洗浄液24の送液は繰り返し複数回行ってもよい。 Then, after lowering the liquid 23 containing the magnetic particles to near the cell capture surface 10a of the filter 10, the cleaning liquid 24 is supplied from the cell capture surface 10a side of the filter 10 (in the direction of arrow A in FIGS. 1 and 2) (FIG. 2 (FIG. 2). e)), the liquid is sent so that the liquid level of the cleaning liquid 24 is close to the cell capture surface 10a of the filter 10 (FIG. 2 (f)). As a result, the unreacted magnetic particles remaining on the filter 10 are removed. The cleaning liquid 24 may be repeatedly fed a plurality of times.
上記の磁気粒子による白血球の標識後、稀少細胞を抗体によって免疫染色してもよい。これにより、分離回収後の稀少細胞の検出を効率よく行うことができる。抗体としては、例えばCytokeratinのようなCTCの細胞内で発現する抗原を認識する抗体等が挙げられる。稀少細胞内の抗原に抗体を反応させる点から、抗体による標識に先立ち、固定化処理及び膜透過処理を行ってもよい。 After labeling leukocytes with the above magnetic particles, rare cells may be immunostained with an antibody. This makes it possible to efficiently detect rare cells after separation and recovery. Examples of the antibody include an antibody that recognizes an antigen expressed in cells of CTC, such as Cytokeratin. From the viewpoint of reacting the antibody with the antigen in the rare cells, immobilization treatment and membrane permeation treatment may be performed prior to labeling with the antibody.
最後に、フィルター面10b側から(図1及び2の矢印B方向)回収液を送液することによって、フィルター10に捕捉された細胞(白血球及び稀少細胞)を含む回収液を細胞捕捉面10a上に押し出し、それをピペット等を用いて回収する。回収した回収液を別途磁気分離を行うことにより、磁気粒子で標識された白血球と稀少細胞とを分離することができる。 Finally, by sending the recovery liquid from the filter surface 10b side (direction of arrow B in FIGS. 1 and 2), the recovery liquid containing the cells (white blood cells and rare cells) captured by the filter 10 is collected on the cell capture surface 10a. Extrude to and collect it using a pipette or the like. By separately performing magnetic separation on the collected recovery liquid, leukocytes labeled with magnetic particles and rare cells can be separated.
本開示は、以下の一又は複数の実施形態に関しうる。
〔1〕 複数の貫通孔を有するフィルターに捕捉された粒子を磁気粒子によって標識する方法であって、
粒子が捕捉されたフィルター面に、磁気粒子を含有する懸濁液を供給すること、
前記懸濁液の一部を前記フィルター面から他方のフィルター面の方向に送液することにより、前記フィルターの両面に前記磁気粒子を含む液体が接する状態とすること、及び、
前記磁気粒子を含む液体を、前記他方のフィルター面から前記粒子が捕捉されたフィルター面の方向に逆送液すること、を含む、磁気標識方法。
〔2〕 前記他方のフィルター面から前記粒子が捕捉されたフィルター面への送液後、前記磁気粒子を含む液体を前記粒子が捕捉されたフィルター面で撹拌することを含む、〔1〕記載の標識方法。
〔3〕 前記粒子を含む検体を、前記フィルターに送液することにより、前記粒子を前記フィルターに捕捉させることを含む、〔1〕又は〔2〕に記載の標識方法。
〔4〕 前記検体の流速は、前記フィルターの開口面積あたり0.01mm/秒〜100mm/秒である、〔3〕記載の標識方法。
〔5〕 前記逆送液流速を、前記検体の流速の1/10よりも速くする、〔3〕又は〔4〕に記載の標識方法。
〔6〕 前記逆送液流速は、前記フィルターの開口面積あたり0.01mm/秒以上である、〔1〕から〔5〕のいずれかに記載の標識方法。
The present disclosure may relate to one or more embodiments below.
[1] A method of labeling particles captured by a filter having a plurality of through holes with magnetic particles.
Supplying a suspension containing magnetic particles to the filter surface on which the particles are captured,
By sending a part of the suspension from the filter surface toward the other filter surface, the liquid containing the magnetic particles is brought into contact with both sides of the filter, and
A magnetic labeling method comprising back-feeding a liquid containing the magnetic particles from the other filter surface toward the filter surface on which the particles are captured.
[2] The method according to [1], which comprises sending a liquid from the other filter surface to the filter surface on which the particles are captured, and then stirring the liquid containing the magnetic particles on the filter surface on which the particles are captured. Marking method.
[3] The labeling method according to [1] or [2], which comprises feeding the sample containing the particles to the filter to capture the particles in the filter.
[4] The labeling method according to [3], wherein the flow velocity of the sample is 0.01 mm / sec to 100 mm / sec per the opening area of the filter.
[5] The labeling method according to [3] or [4], wherein the reverse liquid flow rate is made faster than 1/10 of the flow rate of the sample.
[6] The labeling method according to any one of [1] to [5], wherein the reverse liquid flow rate is 0.01 mm / sec or more per the opening area of the filter.
また、本開示は、上記方法に加え、以下の装置を提供する。以下の装置が、上記記載において当業者において明確かつ十分に開示されていることは言うまでもない。
(A1)複数の貫通孔を有するフィルターに捕捉された粒子を磁気粒子によって標識するための装置であって、
前記粒子が捕捉されたフィルターの上面に、磁気粒子を含有する懸濁液を供給する手段、
前記懸濁液の上部液面と下部液面とが前記フィルターを挟むように、前記懸濁液の一部を前記フィルターの下面側に向かって送液する手段、及び
前記フィルターに対し、前記フィルターの下面側から上面側に向かって送液する手段、を含む、磁気標識装置。
(A2)前記フィルターの下面側から上面側への送液後、前記フィルターの上面の懸濁液を撹拌する手段を含む、(A1)に記載の標識装置。
(A3)前記粒子を含む検体を、前記フィルターの上面に送液する手段を含む、(A1)又は(A2)に記載の標識装置。
(A4)前記検体送液手段が、検体の流速が、前記フィルターの開口面積あたり0.01mm/秒〜100mm/秒となるよう、送液する、(A3)記載の標識装置。
(A5)前記フィルターの下面側から上面側に向かって送液する手段が、前記フィルターの下面側から上面側への送液流速が、前記検体の流速の1/10よりも速くなるよう、送液する、(A3)又は(A4)に記載の標識装置。
(A6)前記フィルターの下面側から上面側に向かって送液する手段が、前記フィルターの下面側から上面側への送液流速が、前記フィルターの開口面積あたり0.01mm/秒以上となるよう、送液する、(A1)から(A5)のいずれかに記載の標識装置。
〔B1〕 粒子を磁気粒子によって標識するための装置であって、
フィルターを保持可能なフィルター部と、
前記フィルター部に磁気粒子を含む懸濁液を導入可能な導入流路と、
前記フィルター部を通過した液体を保持又は排出可能な排出流路と、
前記フィルター部に前記懸濁液を供給可能な送液手段と、
前記送液手段を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記フィルターの両面に前記磁気粒子を含む液体が接する状態となるように、前記懸濁液の一部を一方のフィルター面から他方のフィルター面に向かって送液し、かつ、前記他方のフィルター面から磁気粒子を含む液体を逆送液するように、前記送液手段を制御する、標識装置。
〔B2〕 液体を撹拌する手段を含む、〔B1〕記載の標識装置。
〔B3〕 前記フィルター面ないしその近傍で液体を撹拌する手段を含む、〔B1〕又は〔B2〕記載の標識装置。
〔B4〕 前記制御部は、前記標識する粒子を含む検体を前記フィルター部に供給するように前記送液手段を制御する、〔B1〕から〔B3〕のいずれかに記載の標識装置。
〔B5〕 前記制御部は、前記フィルターの開口面積あたり0.01mm/秒〜100mm/秒の流速で前記検体を送液するように前記送液手段を制御する、〔B4〕記載の標識装置。
〔B6〕 前記制御部は、前記逆送液の流速が前記検体の流速の1/10よりも速くなるように前記送液手段を制御する、〔B4〕又は〔B5〕に記載の標識装置。
〔B7〕 前記制御部は、前記逆送液の送液流速が、前記フィルターの開口面積あたり0.01mm/秒以上となるように前記送液手段を制御する、〔B1〕から〔B6〕のいずれかに記載の標識装置。
The present disclosure also provides the following devices in addition to the above methods. It goes without saying that the following devices are clearly and sufficiently disclosed to those skilled in the art in the above description.
(A1) A device for labeling particles captured by a filter having a plurality of through holes with magnetic particles.
A means for supplying a suspension containing magnetic particles to the upper surface of a filter in which the particles are captured,
A means for sending a part of the suspension toward the lower surface side of the filter so that the upper liquid level and the lower liquid level of the suspension sandwich the filter, and the filter with respect to the filter. A magnetic labeling device, including means for delivering liquid from the lower surface side to the upper surface side of the device.
(A2) The labeling apparatus according to (A1), comprising means for stirring the suspension on the upper surface of the filter after the liquid is fed from the lower surface side to the upper surface side of the filter.
(A3) The labeling apparatus according to (A1) or (A2), which comprises means for sending a sample containing the particles to the upper surface of the filter.
(A4) The labeling apparatus according to (A3), wherein the sample liquid feeding means feeds the sample so that the flow velocity of the sample is 0.01 mm / sec to 100 mm / sec per the opening area of the filter.
(A5) The means for delivering the liquid from the lower surface side to the upper surface side of the filter sends the liquid so that the flow velocity of the liquid from the lower surface side to the upper surface side of the filter is faster than 1/10 of the flow velocity of the sample. The labeling device according to (A3) or (A4), which is liquid.
(A6) The means for feeding the liquid from the lower surface side to the upper surface side of the filter so that the liquid flow velocity from the lower surface side to the upper surface side of the filter is 0.01 mm / sec or more per the opening area of the filter. , The labeling device according to any one of (A1) to (A5).
[B1] A device for labeling particles with magnetic particles.
The filter part that can hold the filter and
An introduction flow path into which a suspension containing magnetic particles can be introduced into the filter portion,
A discharge flow path capable of holding or discharging the liquid that has passed through the filter portion, and
A liquid feeding means capable of supplying the suspension to the filter unit, and
A control unit for controlling the liquid feeding means is provided.
The control unit sends a part of the suspension from one filter surface toward the other filter surface so that the liquid containing the magnetic particles is in contact with both surfaces of the filter. A labeling device that controls the liquid feeding means so as to reversely feed a liquid containing magnetic particles from the other filter surface.
[B2] The labeling device according to [B1], which comprises means for stirring a liquid.
[B3] The labeling device according to [B1] or [B2], which comprises means for stirring a liquid at or near the filter surface.
[B4] The labeling device according to any one of [B1] to [B3], wherein the control unit controls the liquid feeding means so as to supply a sample containing the labeled particles to the filter unit.
[B5] The labeling device according to [B4], wherein the control unit controls the liquid feeding means so as to feed the sample at a flow rate of 0.01 mm / sec to 100 mm / sec per opening area of the filter.
[B6] The labeling device according to [B4] or [B5], wherein the control unit controls the liquid feeding means so that the flow rate of the reverse liquid is faster than 1/10 of the flow rate of the sample.
[B7] The control unit controls the liquid feeding means so that the liquid feeding flow rate of the reverse liquid is 0.01 mm / sec or more per the opening area of the filter, according to [B1] to [B6]. The marking device according to any one.
[検体中の細胞を回収する方法]
稀少細胞を高い精度で分析するためには、フィルターに捕捉された細胞を高い精度で回収することが求められる。そこで、本開示は、その他の態様において、フィルターに捕捉された細胞を高い回収率でフィルターから回収可能な方法に関する。
[Method of collecting cells in a sample]
In order to analyze rare cells with high accuracy, it is required to collect the cells captured by the filter with high accuracy. Therefore, the present disclosure relates to a method in which cells trapped in a filter can be recovered from the filter with a high recovery rate in another aspect.
血液から特定の成分を分離又は回収する方法として、例えば、特許文献1には、所定の特性を有するフィルターで血液を処理して血液中の稀少細胞をフィルターに捕捉させ、それを分析する方法が開示されている。 As a method for separating or recovering a specific component from blood, for example, Patent Document 1 describes a method in which blood is treated with a filter having predetermined characteristics to capture rare cells in the blood and analyzed. It is disclosed.
体液からの細胞の回収は、検査以外の用途においても行われている。例えば、特開平10−201470号公報(特許4412621)は、造血幹細胞移植等のために、骨髄等の体液から目的の細胞を回収する方法を開示する。特開平10−201470号公報の実施例では、骨髄又は末梢血等を不織布に導入し、白血球又はCD34陽性細胞を不織布で捕捉した後、17.2mPa・s以上31.8mPa・s以下の粘度を有する液体を逆流させることによって、不織布に捕捉された白血球又はCD34陽性細胞を回収する方法を開示する。 Recovery of cells from body fluids is also performed for purposes other than testing. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-2014770 (Patent 441,621) discloses a method for recovering a target cell from a body fluid such as bone marrow for hematopoietic stem cell transplantation or the like. In the examples of JP-A-10-201470, bone marrow or peripheral blood is introduced into a non-woven fabric, and leukocytes or CD34-positive cells are captured by the non-woven fabric, and then the viscosity is 17.2 mPa · s or more and 31.8 mPa · s or less. Disclosed is a method for recovering leukocytes or CD34-positive cells trapped in a non-woven fabric by regurgitating the liquid having.
しかしながら、特開平10−201470号公報の方法では、回収に用いる回収液の粘度が5mPa・s以上31.8mPa・s以下である必要があり、回収液に使用する組成が限定されるという問題がある。また、特開平10−201470号公報は、上記のとおり、造血幹細胞移植等のための細胞の分離回収方法であることから、捕捉手段に捕捉された細胞の回収を、多量の回収液量で行われるため、回収後の細胞を分析に供するには適さないという問題がある。
特許文献1には、フィルターに捕捉した稀少細胞を回収する技術についての開示はない。
However, in the method of JP-A-10-201470, the viscosity of the recovery liquid used for recovery needs to be 5 mPa · s or more and 31.8 mPa · s or less, and there is a problem that the composition used for the recovery liquid is limited. is there. Further, since Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-201470 is a method for separating and recovering cells for hematopoietic stem cell transplantation and the like as described above, the cells captured by the capture means can be recovered with a large amount of recovery liquid. Therefore, there is a problem that the recovered cells are not suitable for analysis.
Patent Document 1 does not disclose a technique for recovering rare cells trapped in a filter.
本出願人は、所定のフィルターを使用することによって、上記の通り、SW620のような小型の細胞とSNU−1のような変形能の高い細胞とを高い捕捉率で捕捉可能な方法を確立している(例えば、特許文献1)。
一方で、稀少細胞の分析は、例えば、稀少細胞の観察、及び数の計測、並びに稀少細胞から抽出した核酸を測定すること等により行われる。これらの分析を精度よく行うためには、フィルターに捕捉された稀少細胞をフィルターから分離して回収すること必要がある。
Applicants have established a method capable of capturing small cells such as SW620 and highly deformable cells such as SNU-1 with a high capture rate by using a predetermined filter as described above. (For example, Patent Document 1).
On the other hand, the analysis of rare cells is performed, for example, by observing the rare cells, measuring the number of the rare cells, and measuring the nucleic acid extracted from the rare cells. In order to perform these analyzes accurately, it is necessary to separate and collect the rare cells trapped in the filter from the filter.
本発明者らは、鋭意研究を重ねた過程で、稀少細胞が捕捉されたフィルターから稀少細胞を回収するにあたり、稀少細胞を捕捉時の検体の通液流量に対する回収液の通液流量の比([回収液の流量]/[検体の流量])が25以上となるように、回収液を逆流させることによって、高い回収率かつ少量の回収液で細胞を回収できることを見出した。また、本発明者らは、稀少細胞を捕捉したフィルターに対し、フィルターの開口面積あたり1mm/秒以上の流速で回収液を逆流させることによって、細胞へのダメージを抑えつつ、フィルターに捕捉された細胞を高い回収率で回収することができることを見出した。 In the process of intensive research, the present inventors, in collecting rare cells from a filter in which rare cells were captured, the ratio of the flow rate of the collected liquid to the flow rate of the sample at the time of capturing the rare cells ( It has been found that cells can be recovered with a high recovery rate and a small amount of recovery liquid by backflowing the recovery liquid so that [flow rate of recovery liquid] / [flow rate of sample]) is 25 or more. In addition, the present inventors regurgitated the collected solution to the filter that captured the rare cells at a flow rate of 1 mm / sec or more per opening area of the filter, thereby suppressing damage to the cells and capturing the cells. We have found that cells can be recovered with a high recovery rate.
本発明者らは、フィルターに捕捉された稀少細胞を高い回収率かつ少量の回収液で回収できない原因の一つとして、稀少細胞の濾過(捕捉)時に稀少細胞や混在するその他の細胞が一部の孔を閉塞し、回収時のフィルターには閉塞した孔と閉塞していない孔とが混在し、その結果、閉塞した孔に捕捉された稀少細胞には回収液の通液による押し出す力が十分に作用しないことを見出した。そして、回収液を、細胞の捕捉のための検体の通液方向とは逆の方向から通液し、かつ、その流速を、回収液を通液するフィルター面(フィルターの細胞捕捉面とは反対側のフィルター面)において乱流が生じる流速とすることにより、フィルターに捕捉された稀少細胞を高い回収率かつ少量の回収液で回収できることを見出した。 The present inventors have one of the reasons why the rare cells captured by the filter cannot be recovered with a high recovery rate and a small amount of recovery solution, and some of the rare cells and other mixed cells are mixed during filtration (capture) of the rare cells. The pores of the cells are blocked, and the filter at the time of collection contains both blocked and unoccluded holes. As a result, the rare cells trapped in the blocked holes have sufficient force to push out the recovered fluid by passing it through. It was found that it does not act on. Then, the collected liquid is passed from the direction opposite to the flowing direction of the sample for cell capture, and the flow velocity is set to the filter surface (opposite to the cell capture surface of the filter) through which the collected liquid is passed. It was found that the rare cells trapped in the filter can be recovered with a high recovery rate and a small amount of recovery liquid by setting the flow velocity at which turbulence occurs on the side filter surface).
特開平10−201470号公報には、ポリエステル不織布製のフィルターに、末梢全血50mlを流速約5ml/分で通液した後、粘度が17mPa・sを超える回収液30mlを100ml/分で通液することによってフィルターに捕捉された細胞を回収することが開示されている(実施例1〜5)。一方で、同文献には、上記の粘度の回収液に替えて粘度が1.0mPa・sの回収液(生理食塩水)を使用したところ、回収率が31%以下であることも開示されている(比較例1及び2)。
これに対し、本開示の方法によれば、細胞捕捉時の検体の通液流量に対する回収液の通液流量の比又は回収液の流速を特定の範囲に設定し、かつ、特定のフィルター(複数の貫通孔を有するフィルター)を使用することによって、回収液の粘度に関わらず、フィルターに捕捉された細胞を高い回収率で回収できることを実現するものである。さらに、本開示の方法は、特開平10−201470号公報では十分な回収率が得られない粘度の回収液であっても、高い回収率で回収できることが実現できている。つまり、本開示の方法は、特開平10−201470号公報とは技術的思想が全く異なる技術である。
また、特開平10−201470号公報の方法は、造血幹細胞移植等のために、白血球、血小板及び赤血球の混合物から白血球を選択的に効率に回収する方法であり、特開平10−201470号公報には、細胞(白血球)を捕捉するための手段として、不織布のような体積当たりの表面積が大きいものが好ましく例示されている。これに対し、本開示の方法は、分析・診断等のために、複数の貫通孔を有するフィルターによって捕捉された稀少細胞の回収に好適に使用できる技術である。つまり、特開平10−201470号公報と本開示の方法では、目的が全く異なる。また、特開平10−201470号公報で使用される不織布と、本開示に使用される複数の貫通孔を有するフィルターとでは、細胞が捕捉されるメカニズムや捕捉される状態が大きく異なり、本開示の方法と特開平10−201470号公報とは全く異なる技術思想である。
According to JP-A-10-201470, 50 ml of peripheral whole blood is passed through a filter made of polyester non-woven fabric at a flow rate of about 5 ml / min, and then 30 ml of a recovered solution having a viscosity exceeding 17 mPa · s is passed at 100 ml / min. It is disclosed that the cells captured by the filter are collected by the above (Examples 1 to 5). On the other hand, the same document also discloses that when a recovery solution having a viscosity of 1.0 mPa · s (physiological saline) is used instead of the recovery solution having the above viscosity, the recovery rate is 31% or less. (Comparative Examples 1 and 2).
On the other hand, according to the method of the present disclosure, the ratio of the flow rate of the recovered solution to the flow rate of the sample at the time of cell capture or the flow rate of the recovered solution is set in a specific range, and a specific filter (plurality). By using a filter having through-holes in the filter), it is possible to recover cells trapped in the filter at a high recovery rate regardless of the viscosity of the recovery liquid. Further, the method of the present disclosure has realized that even a recovery liquid having a viscosity for which a sufficient recovery rate cannot be obtained in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-201470 can be recovered with a high recovery rate. That is, the method of the present disclosure is a technique having a completely different technical idea from Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-201470.
Further, the method of JP-A-10-201470 is a method of selectively and efficiently recovering leukocytes from a mixture of leukocytes, platelets and erythrocytes for hematopoietic stem cell transplantation and the like. As a means for capturing cells (white blood cells), those having a large surface area per volume, such as non-woven fabrics, are preferably exemplified. On the other hand, the method of the present disclosure is a technique that can be suitably used for collecting rare cells captured by a filter having a plurality of through holes for analysis, diagnosis, and the like. That is, the purposes of Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-201470 and the method of the present disclosure are completely different. Further, the non-woven fabric used in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-201470 and the filter having a plurality of through holes used in the present disclosure differ greatly in the mechanism by which cells are captured and the state in which they are captured. The method and JP-A-10-201470 are completely different technical ideas.
本開示において「通液流量」とは、単位時間に流れる液体の量(体積)をいう。通液流量としては、一又は複数の実施形態において、単位時間においてフィルターを通過する液体の量(体積)が挙げられる。 In the present disclosure, the "flow rate of liquid" means the amount (volume) of liquid flowing in a unit time. The flow rate of the liquid includes, in one or more embodiments, the amount (volume) of the liquid passing through the filter in a unit time.
本開示において「フィルターの開口面積あたりの流速」とは、フィルターの開口部(孔)を通る液体の速度をいう。開口面積あたりの流速は、一又は複数の実施形態において、通液流量を開口部(孔)の総面積で除することにより算出することができる。 In the present disclosure, the "velocity rate per opening area of the filter" means the speed of the liquid passing through the opening (hole) of the filter. The flow velocity per opening area can be calculated by dividing the flow rate of the liquid by the total area of the openings (holes) in one or more embodiments.
[細胞の回収方法]
本開示は、一態様において、複数の貫通孔を有するフィルターに捕捉された細胞を前記フィルターから回収する方法(本開示の回収方法)に関する。本開示の回収方法は、一態様において、細胞が捕捉された前記フィルターに、細胞の捕捉のための検体の通液方向とは逆の方向から、回収液の通液流量と検体の通液流量との比([回収液の流量]/[検体の流量])が25以上となるように、回収液を通液すること、及び前記フィルター上に溜まっている回収液を回収することを含む。また、本開示の回収方法は、一態様において、回収液を、細胞の捕捉のための検体の通液方向とは逆の方向から、開口面積あたり1mm/秒以上の流速で、細胞が捕捉された前記フィルターに通液すること、及び前記フィルター上に溜まっている回収液を回収することを含む。
[Cell recovery method]
The present disclosure relates to, in one embodiment, a method of recovering cells trapped in a filter having a plurality of through holes from the filter (recovery method of the present disclosure). In one embodiment, the collection method of the present disclosure allows the flow rate of the collected liquid and the flow rate of the sample to pass through the filter in which the cells are captured from the direction opposite to the flow direction of the sample for capturing the cells. It includes passing the recovered liquid through the filter so that the ratio to and ([flow rate of the recovered liquid] / [flow rate of the sample]) is 25 or more, and recovering the recovered liquid collected on the filter. Further, in one aspect of the collection method of the present disclosure, cells are captured by collecting the collected solution from a direction opposite to the flow direction of the sample for capturing cells at a flow rate of 1 mm / sec or more per opening area. This includes passing the liquid through the filter and collecting the recovered liquid accumulated on the filter.
本開示によれば、一又は複数の実施形態において、フィルターに捕捉された細胞を高い回収率で回収することができる。本開示によれば、一又は複数の実施形態において、細胞へのダメージを抑えつつ、フィルターに捕捉された細胞を高い回収率で回収することができる。また、本開示によれば、一又は複数の実施形態において、少量の回収液(例えば、マイクロチューブに収めることができるレベル)で細胞を回収することができる。 According to the present disclosure, in one or more embodiments, the cells trapped in the filter can be recovered with a high recovery rate. According to the present disclosure, in one or more embodiments, the cells captured by the filter can be recovered at a high recovery rate while suppressing damage to the cells. Also, according to the present disclosure, in one or more embodiments, cells can be recovered with a small amount of recovery solution (eg, at a level that can be contained in a microtube).
本開示の回収方法は、細胞が捕捉された複数の貫通孔を有するフィルターに対し、前記細胞を捕捉するための検体の通液方向とは逆の方向から、回収液を通液することを含む。回収液の通液は、一又は複数の実施形態において、回収液の通液流量と検体の通液流量との比([回収液の流量]/[検体の流量])が25以上となるように行うか又は開口面積あたり1mm/秒以上の流速で通液することにより行うことができる。複数の貫通孔を有するフィルターに対し、上記通液条件で回収液を逆流させることによって、一又は複数の実施形態において、細胞へのダメージを抑えつつ、フィルターに捕捉された細胞を高い回収率で回収することができる。本開示の回収方法において「逆方向から通液する(逆流する)」こととしては、細胞を捕捉するために検体を導入した側のフィルター面とは反対側のフィルター面から回収液を導入すること、又は検体の通液時に検体が流出した側(下流側)から検体を流入した側(上流側)に向かって回収液を流入させることともいうことができる。 The recovery method of the present disclosure includes passing a recovery solution through a filter having a plurality of through holes in which cells are captured from a direction opposite to the flow direction of the sample for capturing the cells. .. In one or more embodiments, the flow rate of the recovered liquid is such that the ratio of the flow rate of the recovered liquid to the flow rate of the sample ([flow rate of the recovered liquid] / [flow rate of the sample]) is 25 or more. It can be carried out by passing the liquid at a flow rate of 1 mm / sec or more per opening area. By regurgitating the recovered solution under the above-mentioned liquid passing conditions to the filter having a plurality of through holes, in one or more embodiments, the cells captured by the filter can be recovered at a high recovery rate while suppressing damage to the cells. Can be recovered. In the recovery method of the present disclosure, "flowing from the reverse direction (backflow)" means that the recovery liquid is introduced from the filter surface on the side opposite to the filter surface on which the sample is introduced in order to capture cells. Alternatively, it can also be said that the recovered liquid flows from the side where the sample flows out (downstream side) to the side where the sample flows in (upstream side) when the sample is passed.
回収液の通液流量と検体の通液流量との比([回収液の流量]/[検体の流量])は、一又は複数の実施形態において、25以上であり、フィルターからの細胞の回収率を向上させる点から、100以上、150以上、200以上、300以上又は400以上である。細胞へのダメージを抑制する点から、100,000以下、50,000以下又は25,000以下である。また、細胞の回収率をさらに向上させる点から、1,000以上、1,200以上、1,500以上、2,000以上、2,200以上又は4,000以上であり、同様の点から15,000以下、12,000以下又は10,000以下である。 The ratio of the flow rate of the collected liquid to the flow rate of the sample ([flow rate of the recovered liquid] / [flow rate of the sample]) is 25 or more in one or more embodiments, and the cells are collected from the filter. From the viewpoint of improving the rate, it is 100 or more, 150 or more, 200 or more, 300 or more, or 400 or more. From the viewpoint of suppressing damage to cells, it is 100,000 or less, 50,000 or less, or 25,000 or less. Further, from the viewpoint of further improving the cell recovery rate, the values are 1,000 or more, 1,200 or more, 1,500 or more, 2,000 or more, 2,200 or more or 4,000 or more, and 15 from the same point. It is 000 or less, 12,000 or less, or 10,000 or less.
回収液の流量は、フィルターからの細胞の回収率を向上させる点から、一又は複数の実施形態において、25ml/分以上、50ml/分以上、100ml/分以上、110ml/分以上又は120ml/分以上である。細胞へのダメージを抑制する点から、100,000ml/分以下、50,000ml/分以下又は10,000ml/分以下である。また、細胞の回収率をさらに向上させる点から、300ml/分以上、500ml/分以上又は550ml/分以上であり、同様の点から7,000ml/分以下、6,000ml/分以下、5,000ml/分以下、4,000ml/分以下、3,000ml/分以下、2,000ml/分以下又は1,000ml/分以下である。 The flow rate of the recovered solution is 25 ml / min or more, 50 ml / min or more, 100 ml / min or more, 110 ml / min or more or 120 ml / min in one or more embodiments from the viewpoint of improving the recovery rate of cells from the filter. That is all. From the viewpoint of suppressing damage to cells, it is 100,000 ml / min or less, 50,000 ml / min or less, or 10,000 ml / min or less. Further, from the viewpoint of further improving the cell recovery rate, it is 300 ml / min or more, 500 ml / min or more, or 550 ml / min or more, and from the same point, 7,000 ml / min or less, 6,000 ml / min or less, 5, It is 000 ml / min or less, 4,000 ml / min or less, 3,000 ml / min or less, 2,000 ml / min or less, or 1,000 ml / min or less.
回収液の流速としては、一又は複数の実施形態において、細胞を捕捉するために検体を導入した側のフィルター面とは反対側のフィルター面において乱流を生じさせ、フィルターからの細胞の回収率を向上させる点から、開口面積当たり、1mm/秒以上、5mm/秒以上、10mm/秒以上、15mm/秒以上、20mm/秒以上、25mm/秒以上、30mm/秒以上、又は35mm/秒以上である。細胞へのダメージを抑制する点から、100,000mm/秒以下、50,000mm/秒以下、30,000mm/秒以下、10,000mm/秒以下又は5,000mm/秒以下である。細胞の回収率をさらに向上させる点から、100mm/秒以上、150mm/秒以上又は160mm/秒以上であり、同様の点から4,000mm/秒以下、3,500mm/秒以下、3,000mm/秒以下、2,000mm/秒以下又は1,500mm/秒以下である。 As for the flow velocity of the recovery liquid, in one or more embodiments, turbulence is generated on the filter surface on the side opposite to the filter surface on the side where the sample is introduced to capture the cells, and the recovery rate of the cells from the filter is determined. From the viewpoint of improving, 1 mm / sec or more, 5 mm / sec or more, 10 mm / sec or more, 15 mm / sec or more, 20 mm / sec or more, 25 mm / sec or more, 30 mm / sec or more, or 35 mm / sec or more per opening area. Is. From the viewpoint of suppressing damage to cells, it is 100,000 mm / sec or less, 50,000 mm / sec or less, 30,000 mm / sec or less, 10,000 mm / sec or less, or 5,000 mm / sec or less. From the point of further improving the cell recovery rate, it is 100 mm / sec or more, 150 mm / sec or more or 160 mm / sec or more, and from the same point, 4,000 mm / sec or less, 3,500 mm / sec or less, 3,000 mm / sec. Seconds or less, 2,000 mm / sec or less, or 1,500 mm / sec or less.
回収液の通液量と検体の通液量との比([回収液の容積]/[フィルターを通過させる検体の容積])は、一又は複数の実施形態において、0.6未満であり、フィルターからの細胞の回収率を向上させる点から、0.001以上、0.002以上、0.003以上、0.004以上又は0.005以上である。回収した細胞の分析を容易にする点から、0.6未満、0.5以下又は0.4以下である。また、細胞の回収率をさらに向上させる点から、0.006以上、0.007以上、0.008以上、0.009以上又は0.01以上であり、同様の点から0.3以下、0.2以下又は0.1以下である。 The ratio of the amount of the recovered liquid to the amount of the sample to be passed ([volume of the recovered liquid] / [volume of the sample to be passed through the filter]) is less than 0.6 in one or more embodiments. From the viewpoint of improving the recovery rate of cells from the filter, it is 0.001 or more, 0.002 or more, 0.003 or more, 0.004 or more, or 0.005 or more. It is less than 0.6, 0.5 or less, or 0.4 or less from the viewpoint of facilitating the analysis of the collected cells. Further, from the viewpoint of further improving the cell recovery rate, it is 0.006 or more, 0.007 or more, 0.008 or more, 0.009 or more or 0.01 or more, and from the same point, 0.3 or less, 0. .2 or less or 0.1 or less.
回収液の通液圧力は、30kPa以上150kPa以下である。回収液の通液圧力は、フィルターからの稀少細胞の回収率を向上させる点から、一又は複数の実施形態において、35kPa以上、40kPa以上、45kPa以上、50kPa以上又55kPa以上であり、同様の点から、130kPa以下、又は120kPa以下である。 The flow pressure of the recovered liquid is 30 kPa or more and 150 kPa or less. The flow pressure of the recovered solution is 35 kPa or higher, 40 kPa or higher, 45 kPa or higher, 50 kPa or higher, or 55 kPa or higher in one or more embodiments from the viewpoint of improving the recovery rate of rare cells from the filter. Therefore, it is 130 kPa or less, or 120 kPa or less.
回収液としては、一又は複数の実施形態において、リン酸緩衝生理食塩水(PBS)、PBS−BSA(例えば0.2%)、PBS−EDTA(例えば1mg/ml)及び緩衝液、等張液および水等の水性溶媒が挙げられる。緩衝液としては、一又は複数の実施形態において、Tris−HCl緩衝液等のTris緩衝液、リン酸緩衝液、HEPES緩衝液、クエン酸−リン酸緩衝液等が挙げられる。また、等張液としては、生理食塩水、ショ糖等張液、グルコース等張液、マンノース等張液等が挙げられる。 As the recovery liquid, in one or more embodiments, phosphate buffered saline (PBS), PBS-BSA (eg 0.2%), PBS-EDTA (eg 1 mg / ml) and buffer, isotonic solution. And an aqueous solvent such as water. Examples of the buffer solution include, in one or more embodiments, a Tris buffer solution such as Tris-HCl buffer solution, a phosphate buffer solution, a HEPES buffer solution, a citric acid-phosphate buffer solution, and the like. Examples of the isotonic solution include physiological saline, sucrose isotonic solution, glucose isotonic solution, mannose isotonic solution and the like.
本開示の回収方法において、回収液の粘度は、特開平10−201470号公報に規定された特定の範囲に限られず、その他の範囲の粘度であってもよい。回収液の粘度は、特に限定されるものではなく、細胞の回収率をさらに向上させる点から、一又は複数の実施形態において、25℃における粘度が5mPa・s未満、又は25℃における粘度が0.5mPa・s以上である。 In the recovery method of the present disclosure, the viscosity of the recovery liquid is not limited to the specific range specified in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-201470, and may be a viscosity in another range. The viscosity of the recovered solution is not particularly limited, and the viscosity at 25 ° C. is less than 5 mPa · s, or the viscosity at 25 ° C. is 0 in one or more embodiments from the viewpoint of further improving the recovery rate of cells. It is 5.5 mPa · s or more.
回収液の通液は、一又は複数の実施形態において、上記通液圧力又は流量を満たすように回収液を通液可能な駆動力を用いて行うことができる。回収液の導入としては、一又は複数の実施形態において、流路の出口方向(検体が流出した側(下流側))からの加圧を用いる方法、流路の入口方向(検体を流入した側(上流側))からの減圧を用いる方法、シリンジポンプ、チューブポンプ(ローラーポンプ又はペリスタルティックポンプともいう)又はプランジャーポンプを使用する方法、又は機械駆動を利用した方法等が挙げられる。 In one or more embodiments, the recovered liquid can be passed by using a driving force capable of passing the recovered liquid so as to satisfy the above-mentioned liquid passing pressure or flow rate. As the introduction of the recovered liquid, in one or more embodiments, a method using pressurization from the outlet direction of the flow path (the side where the sample flows out (downstream side)) and the inlet direction of the flow path (the side where the sample flows in). A method using decompression from (upstream side)), a method using a syringe pump, a tube pump (also referred to as a roller pump or a peristaltic pump) or a plunger pump, a method using mechanical drive, and the like can be mentioned.
本開示の回収方法によれば、一又は複数の実施形態において、少量の回収液で、フィルターから細胞を高い回収率で回収することができる。回収液の通液量としては、一又は複数の実施形態において、10ml以下、8ml以下、6ml以下、5ml以下、4ml以下、2ml以下若しくは1ml以下であり、又は0.05ml以上、0.1ml以上若しくは0.2ml以上である。 According to the recovery method of the present disclosure, in one or more embodiments, cells can be recovered from the filter at a high recovery rate with a small amount of recovery solution. The flow rate of the recovered liquid is 10 ml or less, 8 ml or less, 6 ml or less, 5 ml or less, 4 ml or less, 2 ml or less or 1 ml or less, or 0.05 ml or more and 0.1 ml or more in one or more embodiments. Or 0.2 ml or more.
本開示の回収方法は、一又は複数の実施形態において、細胞を含む検体をフィルターに通液することを含んでいてもよい。検体をフィルターに通液することによって、検体中に含まれうる稀少細胞をフィルターに捕捉させることができる。 The recovery method of the present disclosure may include, in one or more embodiments, passing a sample containing cells through a filter. By passing the sample through the filter, rare cells that can be contained in the sample can be captured by the filter.
検体の通液流量は、細胞の捕捉率を向上させる点から、一又は複数の実施形態において、0.01ml/分以上、0.05ml/分以上又は0.1ml/分以上であり、同様の点から、100ml/分以下、50ml/分以下、25ml/分以下又は10ml/分以下である。 The flow rate of the sample is 0.01 ml / min or more, 0.05 ml / min or more, or 0.1 ml / min or more in one or more embodiments from the viewpoint of improving the cell capture rate, and is the same. From the point of view, it is 100 ml / min or less, 50 ml / min or less, 25 ml / min or less, or 10 ml / min or less.
検体の流速は、細胞の捕捉率を向上させる点から、一又は複数の実施形態において、開口面積当たり、0.01mm/秒以上、0.05mm/秒以上又は0.1mm/秒以上であり、同様の点から、100mm/秒以下、50mm/秒以下、25mm/秒以下、10mm/秒以下、5mm/秒以下又は2mm/秒以下である。 The flow rate of the sample is 0.01 mm / sec or more, 0.05 mm / sec or more, or 0.1 mm / sec or more per opening area in one or more embodiments from the viewpoint of improving the cell capture rate. From the same point, it is 100 mm / sec or less, 50 mm / sec or less, 25 mm / sec or less, 10 mm / sec or less, 5 mm / sec or less, or 2 mm / sec or less.
検体の通液量(フィルターを通過させる血液検体の量)は、例えば、5mm2〜10,000mm2のろ過面積に対して、0.07ml以上、0.25ml以上、0.5ml以上、1ml以上、1mlより多い量、2ml以上、3ml以上又は4ml以上である。また、検体の通液量は、一又は複数の実施形態において、稀少細胞の捕捉率を維持する点から、5mm2〜10,000mm2のろ過面積に対して、6L以下、4L以下、2L以下、400ml以下、200ml以下、100ml以下、80ml以下、50ml以下、30ml以下、25ml以下、12ml以下、11ml以下、10ml以下、9ml以下、又は8ml以下である。或いは、フィルター容量は、一又は複数の実施形態において、一度に多くの試料を処理する観点、変形しやすい細胞を捕捉する観点及び稀少細胞の捕捉率を維持する点から、15mm2〜200mm2のろ過面積に対して、0.2mlより多く、又は130ml未満若しくは130ml以下であり、同様の観点から、0.8ml〜90ml、0.8ml〜60ml、2ml〜50ml又は2ml〜40mlである。 Liquid passing amount of the specimen (the amount of the blood sample to pass through the filter), for example, with respect to the filtration area of 5mm 2 ~10,000mm 2, or 0.07 ml, 0.25 ml or more, or 0.5 ml, or 1ml An amount greater than 1 ml, 2 ml or more, 3 ml or more, or 4 ml or more. Furthermore, liquid passing amount of the specimen, in one or more embodiments, from the viewpoint of maintaining the retention rates of rare cells, relative to the filtration area of 5mm 2 ~10,000mm 2, 6L or less, 4L below, 2L or less 400 ml or less, 200 ml or less, 100 ml or less, 80 ml or less, 50 ml or less, 30 ml or less, 25 ml or less, 12 ml or less, 11 ml or less, 10 ml or less, 9 ml or less, or 8 ml or less. Alternatively, filter capacity, in one or more embodiments, the viewpoint of processing many samples, from the viewpoint of maintaining the retention rates of aspects and rare cells to capture deformable cells of 15 mm 2 to 200 mm 2 at a time It is more than 0.2 ml, less than 130 ml or less than 130 ml with respect to the filtration area, and from the same viewpoint, it is 0.8 ml to 90 ml, 0.8 ml to 60 ml, 2 ml to 50 ml or 2 ml to 40 ml.
検体の通液圧力(ΔP1)は、細胞の捕捉率を向上させる点から、一又は複数の実施形態において、0.1kPa以上若しくは0.2kPa以上であり、又は2.6kPa以下、1.5kPa以下、1.3kPa以下、1.0kPa若しくは0.5kPa以下である。本開示における「検体の通液圧力」とは、系の入口から出口までの系全体の圧力差をいい、例えば、検体を配置したタンクから廃液タンクまでを含む流路を含めた系の圧力差をいう。このため流路構造によっては記載以上の圧力であってもよい。通液圧力(系の圧力差)は、公知の方法で市販の圧力計を用いて測定でき、又は流量と流路構造の関係から算出できる。 The fluid flow pressure (ΔP1) of the sample is 0.1 kPa or more or 0.2 kPa or more, or 2.6 kPa or less, 1.5 kPa or less in one or more embodiments from the viewpoint of improving the cell capture rate. , 1.3 kPa or less, 1.0 kPa or 0.5 kPa or less. The "liquid flow pressure of a sample" in the present disclosure means the pressure difference of the entire system from the inlet to the outlet of the system, for example, the pressure difference of the system including the flow path including the tank in which the sample is arranged to the waste liquid tank. To say. Therefore, depending on the flow path structure, the pressure may be higher than described. The flow pressure (pressure difference of the system) can be measured by a known method using a commercially available pressure gauge, or can be calculated from the relationship between the flow rate and the flow path structure.
本開示の回収方法に用いるフィルターは、複数の貫通孔を有するフィルターである。貫通孔を有するフィルターによって細胞が捕捉されていることから、不織布と比べて、一又は複数の実施形態において、細胞へのダメージを低減しつつ、少量の回収液かつ高い回収率でフィルターから細胞を回収することができる。フィルターとしては、一又は複数の実施形態において、複数の貫通孔を有するスリット状のフィルターが挙げられる。貫通孔の形状としては、一又は複数の実施形態において、角丸長方形、又は楕円形が挙げられる。 The filter used in the recovery method of the present disclosure is a filter having a plurality of through holes. Since cells are captured by a filter with through holes, in one or more embodiments, cells can be removed from the filter with a small amount of recovery fluid and a high recovery rate while reducing damage to the cells as compared to non-woven fabrics. Can be recovered. Examples of the filter include, in one or more embodiments, a slit-shaped filter having a plurality of through holes. The shape of the through hole may be a rounded rectangle or an ellipse in one or more embodiments.
本開示の回収方法に用いるフィルターとしては、一又は複数の実施形態において、検体中の稀少細胞を捕捉可能なフィルターが挙げられる。フィルターとしては、本開示の標識方法に使用可能なフィルターが使用できる。 Examples of the filter used in the recovery method of the present disclosure include filters capable of capturing rare cells in a sample in one or more embodiments. As the filter, a filter that can be used in the labeling method of the present disclosure can be used.
検体を通液した後のフィルターに、検体を通液した方向とは逆方向から回収液を通液することによって、稀少細胞がフィルターから分離し、分離した稀少細胞を含む回収液がフィルター上に存在する。本開示の回収方法は、一又は複数の実施形態において、回収液を通液後のフィルター上に存在する回収液を回収することを含んでいてもよい。回収液の回収は、一又は複数の実施形態において、ピペット等を用いて行うことができる。また、当該回収の際、回収液を撹拌してもよいし、攪拌しなくてもよい。 By passing the recovered solution through the filter after passing the sample from the direction opposite to the direction in which the sample was passed, the rare cells are separated from the filter, and the recovered solution containing the separated rare cells is placed on the filter. Exists. The recovery method of the present disclosure may include, in one or more embodiments, recovering the recovery liquid present on the filter after passing the recovery liquid. The recovered liquid can be recovered by using a pipette or the like in one or more embodiments. Further, at the time of the recovery, the recovered liquid may or may not be stirred.
本開示の回収方法は、一又は複数の実施形態において、フィルターに捕捉された細胞に対し、フィルター上で処理を行うことを含んでいてもよい。処理としては、一又は複数の実施形態において、固定処理、細胞膜透過処理及び染色処理等が挙げられる。 The recovery method of the present disclosure may include, in one or more embodiments, treating cells trapped in the filter on the filter. Examples of the treatment include fixation treatment, cell membrane permeation treatment, staining treatment and the like in one or more embodiments.
[稀少細胞の分析方法]
本開示は、その他の態様として、本開示の回収方法により稀少細胞を回収すること、及び該細胞の動態の観察又は活性測定を含む方法で分析することを含む、血液検体中の稀少細胞の分析方法(本開示の分析方法)に関する。本開示の分析方法によれば、本開示の回収方法によって稀少細胞を回収することから、高い回収率で稀少細胞を回収することができる。このため、本開示の分析方法によれば、高い精度で稀少細胞の計測又は分析を行うことができる。
[Analysis method for rare cells]
The present disclosure also comprises the analysis of rare cells in a blood sample, comprising recovering the rare cells by the recovery methods of the present disclosure and analyzing by methods including observation of the dynamics of the cells or measurement of activity. Regarding the method (analytical method of the present disclosure). According to the analysis method of the present disclosure, since the rare cells are recovered by the recovery method of the present disclosure, the rare cells can be recovered with a high recovery rate. Therefore, according to the analysis method of the present disclosure, rare cells can be measured or analyzed with high accuracy.
[細胞回収装置]
本開示は、その他の態様として、細胞回収装置(本開示の細胞回収装置)に関する。本開示の細胞回収装置によれば、本開示の回収方法により高い回収率で細胞の回収を行うことができる。本開示の細胞回収装置は、一又は複数の実施形態において、フィルターに捕捉された細胞の該フィルターからの回収、及びフィルターを用いた細胞の捕捉等を行うことができる。
[Cell recovery device]
The present disclosure relates to a cell recovery device (cell recovery device of the present disclosure) as another aspect. According to the cell recovery device of the present disclosure, cells can be recovered at a high recovery rate by the recovery method of the present disclosure. In one or more embodiments, the cell recovery device of the present disclosure can recover cells captured by a filter from the filter, capture cells using the filter, and the like.
本開示の細胞回収装置は、一態様として、細胞を捕捉するための複数の貫通孔を有するフィルターとフィルターを保持する保持部とを備える分離部と、細胞を含有する検体を分離部に導入するための少なくとも一つの導入流路と、導入流路を通じて前記検体を分離部に供給少なくとも一つの送液手段と、分離部を通過した検体を外部に排出するための排出流路と、分離部で捕捉された細胞を回収するための回収液を収納するための容器と、容器から前出流路を通じて回収液を分離部に供給するための逆送液手段と、本開示の細胞回収方法により細胞の回収を行うために前記逆送液手段を制御する制御部とを備える。制御部は、一又は複数の実施形態において、前記回収液の通液流量と前記検体の通液流量との比([回収液の流量]/[検体の流量])が25以上、及び/又は回収液の流速が開口面積あたり1mm/秒以上となる逆送液手段を制御する。 As one aspect of the cell recovery device of the present disclosure, a separation unit including a filter having a plurality of through holes for capturing cells and a holding unit for holding the filter, and a sample containing cells are introduced into the separation unit. At least one introduction flow path for the purpose, at least one liquid feeding means for supplying the sample to the separation part through the introduction flow path, a discharge flow path for discharging the sample passing through the separation part to the outside, and a separation part. Cells by the container for storing the recovery liquid for collecting the captured cells, the reverse liquid feeding means for supplying the recovery liquid from the container to the separation part through the above-mentioned flow path, and the cell recovery method of the present disclosure. It is provided with a control unit that controls the reverse liquid feeding means in order to collect the liquid. In one or more embodiments, the control unit has a ratio of the flow rate of the recovered liquid to the flow rate of the sample ([flow rate of the recovered liquid] / [flow rate of the sample]) of 25 or more, and / or Control the reverse liquid feeding means in which the flow rate of the recovered liquid is 1 mm / sec or more per opening area.
分離部は、一又は複数の実施形態において、フィルターを少なくとも備え、導入流路及び排出流路に対して着脱可能に取り付けられている。フィルターとしては、一又は複数の実施形態において、上記のフィルターが挙げられる。 In one or more embodiments, the separator comprises at least a filter and is detachably attached to the inlet and outlet channels. Examples of the filter include the above-mentioned filters in one or more embodiments.
送液手段及び逆送液手段としては、一又は複数の実施形態において、加圧手段、減圧手段、シリンジポンプ、チューブポンプ(ローラーポンプ又はペリスタルティックポンプともいう)、プランジャーポンプ、又は機械駆動等が挙げられる。 The liquid feeding means and the reverse liquid feeding means include, in one or more embodiments, a pressurizing means, a depressurizing means, a syringe pump, a tube pump (also referred to as a roller pump or a peristaltic pump), a plunger pump, a mechanical drive, or the like. Can be mentioned.
送液手段は、一又は複数の実施形態において、検体中の細胞を処理するための処理液を導入流路を通じて分離部に導入可能であってもよい。処理液としては、一又は複数の実施形態において、固定処理、細胞膜透過処理又は染色処理等に使用される処理液が挙げられる。本開示の細胞回収装置は、一又は複数の実施形態において、検体中の細胞を処理するための処理液を収容するための容器を備えていてもよい。 In one or more embodiments, the liquid feeding means may be capable of introducing a treatment liquid for treating cells in a sample into a separation unit through an introduction flow path. Examples of the treatment liquid include treatment liquids used for fixation treatment, cell membrane permeation treatment, staining treatment and the like in one or more embodiments. The cell recovery device of the present disclosure may include, in one or more embodiments, a container for containing a treatment solution for treating cells in a sample.
制御部は、一又は複数の実施形態において、細胞の捕捉時に用いたフィルター及び濾過条件等を記録することができる。制御部は、一又は複数の実施形態において、回収装置のコンピュータが備えるプロセッサが、所定のプログラムを実行することによって実現することができる。 The control unit can record the filter, filtration conditions, etc. used at the time of cell capture in one or more embodiments. In one or more embodiments, the control unit can be realized by a processor included in the computer of the recovery device executing a predetermined program.
本開示の細胞回収装置は、一又は複数の実施形態において、分離部に供給された回収液を回収する回収手段を備える。回収手段としては、一又は複数の実施形態において、ノズル機構等が挙げられる。ノズル又はピペット等で、フィルター上部に溜まっている回収液を吸引することで、細胞を回収することができる。 The cell recovery device of the present disclosure includes, in one or more embodiments, a recovery means for recovering the recovery liquid supplied to the separation unit. Examples of the collecting means include a nozzle mechanism and the like in one or more embodiments. The cells can be collected by sucking the collected liquid collected on the upper part of the filter with a nozzle or a pipette.
本開示の細胞回収装置は、その他の態様として、本開示の回収方法により細胞の回収を行うことが可能な制御プログラムを備える。 As another aspect, the cell recovery device of the present disclosure includes a control program capable of recovering cells by the recovery method of the present disclosure.
[細胞回収システム]
本開示は、その他の態様として、細胞回収システム(本開示の細胞回収システム)に関する。本開示の細胞回収システムによれば、本開示の回収方法により高い回収率で細胞の回収を行うことができる。本開示の細胞回収システムは、一又は複数の実施形態において、フィルターに捕捉された細胞の該フィルターからの回収、及びフィルターを用いた細胞の捕捉等を行うことができる。
[Cell recovery system]
The present disclosure relates to a cell recovery system (cell recovery system of the present disclosure) as another aspect. According to the cell recovery system of the present disclosure, cells can be recovered at a high recovery rate by the recovery method of the present disclosure. In one or more embodiments, the cell recovery system of the present disclosure can recover cells trapped in a filter from the filter, capture cells using the filter, and the like.
本開示の細胞回収システムは、一又は複数の実施形態において、細胞を捕捉するための複数の貫通孔を有するフィルターと、前記フィルターを保持する保持部とを備えるフィルターユニットと、前記フィルターユニットを配置可能な流路部と、細胞を含有する検体を前記流路部を通じて前記フィルターに通液可能な送液手段とを備える分離ユニットと、フィルターユニットを配置可能な流路部と、分離ユニットの通液方向とは逆の方向から流路部を通じて前記フィルターに回収液を通液可能な逆送液手段とを備える回収ユニットと、本開示の細胞回収方法により細胞の回収を行うために前記逆送液手段を制御する制御ユニットとを備える。制御ユニットは、一又は複数の実施形態において、回収液の通液流量と検体の通液流量との比([回収液の流量]/[検体の流量])が25以上、及び/又は回収液の流速が開口面積あたり1mm/秒以上となるように、分離ユニットの送液手段と回収ユニットの送液手段とを制御する。フィルターユニットは、一又は複数の実施形態において、分離ユニット及び回収ユニットの流路部に着脱可能である。本開示の細胞回収システムによれば、一又は複数の実施形態において、分離ユニットにおいて細胞の補足を行った後、回収ユニットにフィルターユニットを移し替え、回収ユニットにおいてフィルターに捕捉された細胞を回収することができる。 In one or more embodiments, the cell recovery system of the present disclosure comprises a filter unit having a plurality of through holes for capturing cells, a holding portion for holding the filter, and the filter unit. A separation unit including a possible flow path portion and a liquid feeding means capable of passing a sample containing cells through the flow path portion to the filter, a flow path portion in which the filter unit can be arranged, and a passage of the separation unit. A recovery unit including a reverse liquid feeding means capable of passing a recovered liquid through the filter from a direction opposite to the liquid direction through a flow path portion, and the reverse feeding for collecting cells by the cell recovery method of the present disclosure. A control unit for controlling the liquid means is provided. In one or more embodiments, the control unit has a ratio of the flow rate of the recovered liquid to the flow rate of the sample ([flow rate of the recovered liquid] / [flow rate of the sample]) of 25 or more, and / or the recovered liquid. The liquid feeding means of the separation unit and the liquid feeding means of the recovery unit are controlled so that the flow velocity of the above is 1 mm / sec or more per opening area. The filter unit can be attached to and detached from the flow path portion of the separation unit and the recovery unit in one or more embodiments. According to the cell recovery system of the present disclosure, in one or more embodiments, after the cells are captured in the separation unit, the filter unit is transferred to the recovery unit, and the cells captured by the filter are recovered in the recovery unit. be able to.
本開示の細胞回収システムは、一又は複数の実施形態において、細胞を捕捉するための複数の貫通孔を有するフィルターとフィルターを保持する保持部とを備える分離部と、細胞を含有する検体を分離部に導入するための少なくとも一つの導入流路と、導入流路を通じて検体を分離部に供給少なくとも一つの送液手段と、分離部を通過した検体を外部に排出するための排出流路と、分離部で捕捉された細胞を回収するための回収液を収納するための容器と、容器から排出流路を通じて回収液を分離部に供給するための逆送液手段と、本開示の細胞回収方法により細胞の回収を行うために前記逆送液手段を制御する制御手段とを備える。制御手段は、一又は複数の実施形態において、前記回収液の通液流量と前記検体の通液流量との比([回収液の流量]/[検体の流量])が25以上、及び/又は回収液の流速が開口面積あたり1mm/秒以上となるように前記逆送液手段を制御する。 In one or more embodiments, the cell recovery system of the present disclosure separates a cell containing a filter having a plurality of through holes for capturing cells and a holding section holding the filter, and a sample containing cells. At least one introduction flow path for introducing into the unit, at least one liquid feeding means for supplying the sample to the separation unit through the introduction flow path, and a discharge flow path for discharging the sample passing through the separation unit to the outside. A container for storing a recovery solution for collecting cells captured in the separation section, a reverse liquid feeding means for supplying the recovery solution from the container through a discharge channel, and a cell recovery method of the present disclosure. It is provided with a control means for controlling the reverse liquid feeding means in order to collect cells. In one or more embodiments, the control means has a ratio of the flow rate of the recovered liquid to the flow rate of the sample ([flow rate of the recovered liquid] / [flow rate of the sample]) of 25 or more and / or. The reverse liquid feeding means is controlled so that the flow rate of the recovered liquid is 1 mm / sec or more per opening area.
本開示の回収方法又は分析方法に利用可能な稀少細胞捕捉回収装置の一例を図4に示す。図4に示す稀少細胞捕捉回収装置は、検体や洗浄液、染色液等をフィルターに供給するための供給口41、排出口42、供給口41と排出口42とを連通する流路43、及び流路43の一部に相当する位置に配置された分離部を有する。分離部は、フィルター44とフィルター44を保持するフィルターホルダー45を含む。フィルターホルダー45は、フィルター44を設置可能な支持部(ベース)46、フィルター44を固定するOリング47及びカバー48により構成される。支持部46にフィルター44を設置し、フィルター44の上面にOリング47及びカバー48を載せ、フィルター44を固定することにより、孔を有するフィルターを備える分離部(フィルターデバイス)が形成される。供給口41と分離部及び分離部と排出口42をつなぐ流路43は、分離部の両端にサフィード(商標)チューブ(テルモ社製)を接続することにより形成される。供給口41と分離部とをつなぐ流路43には、分離部の上部に接続部(図示せず)及び液の切り替えが可能な三方活栓(図示せず)を配置してもよい。また、供給口41と分離部とを接続する流路43には(一定の圧で送液可能な機構又は一定流量で送液可能な機構としての)加圧手段49を配置してろ過にかかる圧力が一定になるようにしてもよいし、又はシリンジポンプで引いて濾過にかかる圧力が一定以上にならように送液してもよい。 FIG. 4 shows an example of a rare cell capture / recovery device that can be used in the recovery method or analysis method of the present disclosure. The rare cell capture / recovery device shown in FIG. 4 has a supply port 41, a discharge port 42, a flow path 43 communicating the supply port 41 and the discharge port 42, and a flow for supplying a sample, a washing liquid, a staining liquid, etc. to the filter. It has a separation portion arranged at a position corresponding to a part of the road 43. The separation unit includes a filter 44 and a filter holder 45 that holds the filter 44. The filter holder 45 is composed of a support portion (base) 46 on which the filter 44 can be installed, an O-ring 47 for fixing the filter 44, and a cover 48. By installing the filter 44 on the support portion 46, placing the O-ring 47 and the cover 48 on the upper surface of the filter 44, and fixing the filter 44, a separation portion (filter device) having a filter having holes is formed. The flow path 43 connecting the supply port 41 and the separation portion and the separation portion and the discharge port 42 is formed by connecting Safeed (trademark) tubes (manufactured by Terumo Corporation) to both ends of the separation portion. In the flow path 43 connecting the supply port 41 and the separation portion, a connection portion (not shown) and a three-way stopcock (not shown) capable of switching the liquid may be arranged above the separation portion. Further, a pressurizing means 49 (as a mechanism capable of sending liquid at a constant pressure or a mechanism capable of sending liquid at a constant flow rate) is arranged in the flow path 43 connecting the supply port 41 and the separation portion to perform filtration. The pressure may be constant, or the liquid may be sent so that the pressure applied to the filtration is above a certain level by pulling with a syringe pump.
本開示の回収方法又は分析方法に利用可能な稀少細胞捕捉回収装置のその他の例を図5に示す。図5に示す稀少細胞捕捉回収装置は、容器52内の検体を分離部51に導入するための導入流路56、フィルターを備える分離部51、回収液を収容する容器55、分離部51から排出される廃液を排出するための排出流路57を備える。回収液を収容する容器55は、排出流路57を通じて分離部51に回収液を逆送液可能なように、流路を通じて排出流路57と接続されている。容器55には、回収液を分離部51に逆送液するためのポンプ等の送液手段が接続されている。導入流路56には、検体を収容する容器52以外に、例えば、洗浄液を収容する容器13及び検体中の細胞を処理するための処理液を収容する容器54が流路を通じて接続可能である。排出流路57の一端には廃液を回収するための容器58が配置可能である。 FIG. 5 shows another example of a rare cell capture and recovery device that can be used in the recovery method or analysis method of the present disclosure. The rare cell capture / recovery device shown in FIG. 5 discharges the sample in the container 52 from the introduction flow path 56 for introducing the sample into the separation section 51, the separation section 51 provided with a filter, the container 55 for accommodating the recovery solution, and the separation section 51. A discharge flow path 57 for discharging the waste liquid to be discharged is provided. The container 55 for accommodating the recovered liquid is connected to the discharge flow path 57 through the flow path so that the recovered liquid can be back-fed to the separation portion 51 through the discharge flow path 57. A liquid feeding means such as a pump for back-feeding the recovered liquid to the separating portion 51 is connected to the container 55. In addition to the container 52 for accommodating the sample, for example, a container 13 for accommodating the washing liquid and a container 54 for accommodating the treatment liquid for treating cells in the sample can be connected to the introduction flow path 56 through the flow path. A container 58 for collecting the waste liquid can be arranged at one end of the discharge flow path 57.
本開示において「細胞」としては、特に限定されるものではなく、ヒト又はヒト以外の動物の細胞が挙げられる。 In the present disclosure, the "cell" is not particularly limited, and examples thereof include human or non-human animal cells.
本開示において「稀少細胞」とは、ヒト又はヒト以外の動物の血液中に含まれ得る血球成分(赤血球、白血球、及び血小板)以外の細胞をいう。稀少細胞としては、一又は複数の実施形態において、腫瘍細胞又はがん細胞が挙げられる。一般に血液中に循環する腫瘍細胞やがん細胞をCTCという。血液中の稀少細胞数としては、検体にもよるが血液10ml中に数個〜数十個、多くて数百〜千個含まれている場合がある。「稀少細胞」は、一又は複数の実施形態において、がん細胞、循環腫瘍細胞、血管内皮細胞、血管内皮前駆細胞、がん幹細胞、上皮細胞、造血幹細胞、間葉系幹細胞、胎児細胞、幹細胞及びこれらの組み合わせからなる群から選択される細胞である。
稀少細胞としては、特に限定されない一又は複数の実施形態において、ヒト結腸癌細胞、ヒト胃癌細胞、ヒト大腸癌細胞、ヒト肺癌細胞、ヒト肺癌細胞、ヒト肺癌細胞、ヒト肺癌細胞及びヒト肺癌細胞等が挙げられる。
In the present disclosure, the "rare cell" refers to a cell other than blood cell components (erythrocytes, white blood cells, and platelets) that can be contained in the blood of a human or a non-human animal. Rare cells include tumor cells or cancer cells in one or more embodiments. Tumor cells and cancer cells that circulate in the blood are generally called CTCs. The number of rare cells in the blood depends on the sample, but may be contained in 10 ml of blood from several to several tens, and at most several hundreds to 1,000. "Rare cells" are, in one or more embodiments, cancer cells, circulating tumor cells, vascular endothelial cells, vascular endothelial precursor cells, cancer stem cells, epithelial cells, hematopoietic stem cells, mesenchymal stem cells, fetal cells, stem cells. And cells selected from the group consisting of combinations thereof.
Rare cells include, in one or more embodiments, human colon cancer cells, human gastric cancer cells, human colon cancer cells, human lung cancer cells, human lung cancer cells, human lung cancer cells, human lung cancer cells, human lung cancer cells, and the like. Can be mentioned.
本開示において「検体」とは、本開示の回収方法に適用されうる細胞を含みうる試料が挙げられる。検体としては、一又は複数の実施形態において、血液検体が挙げられる。血液検体としては、一又は複数の実施形態において、血液を構成する成分を含有する試料であり、特に限定されない一又は複数の実施形態において、血液、血球成分を含む血液由来物、血液又は血液由来物が混在する体液や尿、及び、これらから調製された試料等が挙げられる。血液としては、生体から採取された血液が挙げられ、前記生体としては、ヒト又はヒト以外の動物(例えば、哺乳類)が挙げられる。血球成分を含む血液由来物としては、血液から分離又は調製されたものであって血球成分を含むもの又はそれらの希釈/濃縮物が挙げられ、例えば、血漿が除かれた血球画分や、血球濃縮物、血液又は血球の凍結乾燥物、全血を溶血処理し、赤血球の成分を除去した試料又は溶血試料、遠心分離血液、自然沈降血液、洗浄血球、特定の画分などを含む。これらの中でも、限定されない一又は複数の実施形態においては、簡便かつ迅速な処理の観点及び血液中の稀少細胞に対するダメージ抑制の観点から、前記血液を含む試料としては血液又は血球成分を含む血液由来の検体が好ましい。 In the present disclosure, the “sample” includes a sample that may contain cells that can be applied to the recovery method of the present disclosure. Samples include, in one or more embodiments, blood samples. The blood sample is a sample containing components constituting blood in one or more embodiments, and in one or more embodiments without particular limitation, blood, a blood-derived substance containing a blood cell component, blood or blood-derived. Examples thereof include body fluids and urine in which substances are mixed, and samples prepared from these. Examples of the blood include blood collected from a living body, and examples of the living body include humans and non-human animals (for example, mammals). Examples of blood-derived products containing blood cell components include those separated or prepared from blood and containing blood cell components or dilutions / concentrates thereof, for example, blood cell fractions from which plasma has been removed, and blood cells. Includes concentrates, lyophilized blood or blood cells, samples or hemolytic samples in which whole blood is hemolyzed to remove erythrocyte components, centrifuged blood, naturally precipitated blood, washed blood cells, specific fractions, and the like. Among these, in one or more embodiments without limitation, the sample containing blood is derived from blood or blood containing a blood cell component from the viewpoint of simple and rapid treatment and suppression of damage to rare cells in blood. Specimens are preferred.
本開示は、以下の一又は複数の実施形態に関しうる。
〔C1〕 複数の貫通孔を有するフィルターに捕捉された細胞を前記フィルターから回収する方法であって、
細胞が捕捉された前記フィルターに、前記細胞の捕捉のための検体の通液方向とは逆の方向から回収液を通液することを含み、
前記回収液の通液は、前記回収液の通液流量と前記検体の通液流量との比([回収液の流量]/[検体の流量])が25以上となるように行う、細胞の回収方法。
〔C2〕 複数の貫通孔を有するフィルターに捕捉された細胞を前記フィルターから回収する方法であって、
細胞が捕捉された前記フィルターに、前記細胞の捕捉のための検体の通液方向とは逆の方向から、回収液を、前記フィルターの開口面積あたり1mm/秒以上の流速で通液することを含む、細胞の回収方法。
〔C3〕 前記回収液を、前記フィルターの開口面積あたり1mm/秒以上の流速で、前記フィルターに通液することを含む、〔C1〕に記載の回収方法。
〔C4〕 細胞を含む検体を、開口面積あたり0.01mm/秒〜100mm/秒の流速で前記フィルターに通液することにより、前記細胞を前記フィルターに捕捉することを含む、〔C1〕から〔C3〕のいずれかに記載の回収方法。
〔C5〕 前記フィルターは、稀少細胞を捕捉可能なフィルターである、〔C1〕から〔C4〕のいずれかに記載の回収方法。
〔C6〕 前記フィルターの材質は、ニッケル、SUS、金、銀、胴、アルミニウム、タングステン、及びクロムからなる群から選択される、〔C1〕から〔C5〕のいずれかに記載の回収方法。
〔C7〕 前記細胞は、稀少細胞である、〔C1〕から〔C7〕のいずれかに記載の回収方法。〔C8〕 〔C1〕から〔C7〕のいずれかに記載の回収方法によって稀少細胞を回収すること、及び該細胞の動態の観察又は活性測定を含む方法で分析することを含む、血液検体中の稀少細胞の分析方法。
〔C9〕 細胞を捕捉するための複数の貫通孔を有するフィルターと、前記フィルターを保持する保持部とを備える分離部と、
細胞を含有する検体を、前記分離部に導入するための少なくとも一つの導入流路と、
前記導入流路を通じて前記検体を前記分離部に供給するための少なくとも一つの送液手段と、
前記分離部を通過した検体を外部に排出するための排出流路と、
前記分離部で捕捉された細胞を回収するための回収液を収納するための容器と、
前記容器から前記排出流路を通じて前記回収液を前記分離部に供給するための逆送液手段と、
前記回収液の通液流量と前記検体の通液流量との比([回収液の流量]/[検体の流量])が25以上となるように前記逆送液手段を制御する制御部とを備える、細胞回収装置。
〔C10〕 細胞を捕捉するための複数の貫通孔を有するフィルターと、前記フィルターを保持する保持部とを備える分離部と、
細胞を含有する検体を、前記分離部に導入するための少なくとも一つの導入流路と、
前記導入流路を通じて前記検体を前記分離部に供給するための少なくとも一つの送液手段と、
前記分離部を通過した検体を外部に排出するための排出流路と、
前記分離部で捕捉された細胞を回収するための回収液を収納するための容器と、
前記容器から前記排出流路を通じて前記回収液を前記分離部に供給するための逆送液手段と、
開口面積あたり1mm/秒以上の流速で前記回収液の通液が行われるように前記逆送液手段を制御する制御部とを備える、細胞回収装置。
〔C11〕 〔C1〕から〔C7〕のいずれかに記載の回収方法の制御プログラムを備えた、細胞回収装置。
〔C12〕 〔C1〕から〔C7〕のいずれかに記載の回収方法の制御プログラムを備えた、〔C9〕又は〔C10〕に記載の細胞回収装置。
〔C13〕 前記分離部に供給された回収液を回収する回収手段を備える、〔C9〕から〔C12〕のいずれかに記載の細胞回収装置。
〔C14〕 細胞を捕捉するための複数の貫通孔を有するフィルターと、前記フィルターを保持する保持部とを備えるフィルターユニットと、
前記フィルターユニットを配置可能な流路部と、細胞を含有する検体を前記流路部を通じて前記フィルターに通液可能な送液手段とを備える分離ユニットと、
前記フィルターユニットを配置可能な流路部と、前記分離ユニットの通液方向とは逆の方向から前記流路部を通じて前記フィルターに回収液を通液可能な逆送液手段とを備える回収ユニットと、
前記回収液の通液流量と前記検体の通液流量との比([回収液の流量]/[検体の流量])が25以上となるように、前記分離ユニットの送液手段と前記回収ユニットの送液手段とを制御する制御ユニットとを備える、細胞回収システム。
〔C15〕 細胞を捕捉するための複数の貫通孔を有するフィルターと、前記フィルターを保持する保持部とを備えるフィルターユニットと、
前記フィルターユニットを配置可能な流路部と、細胞を含有する検体を前記流路部を通じて前記フィルターに通液可能な送液手段とを備える分離ユニットと、
前記フィルターユニットを配置可能な流路部と、前記分離ユニットの通液方向とは逆の方向から前記流路部を通じて前記フィルターに回収液を通液可能な逆送液手段とを備える回収ユニットと、
開口面積あたり1mm/秒以上の流速で前記回収液の通液が行われるように、前記分離ユニットの送液手段と前記回収ユニットの送液手段とを制御する制御ユニットとを備える、細胞回収システム。
The present disclosure may relate to one or more embodiments below.
[C1] A method of collecting cells trapped in a filter having a plurality of through holes from the filter.
This includes passing the collected liquid through the filter in which the cells have been captured from the direction opposite to the flow direction of the sample for capturing the cells.
The flow rate of the recovered solution is carried out so that the ratio of the flow rate of the recovered solution to the flow rate of the sample ([flow rate of the recovered solution] / [flow rate of the sample]) is 25 or more. Collection method.
[C2] A method of collecting cells trapped in a filter having a plurality of through holes from the filter.
The collected liquid is passed through the filter in which the cells have been captured from the direction opposite to the flow direction of the sample for capturing the cells at a flow rate of 1 mm / sec or more per opening area of the filter. Methods of collecting cells, including.
[C3] The recovery method according to [C1], which comprises passing the recovery liquid through the filter at a flow rate of 1 mm / sec or more per opening area of the filter.
[C4] From [C1] to [C1], which comprises capturing the cells in the filter by passing a sample containing the cells through the filter at a flow rate of 0.01 mm / sec to 100 mm / sec per opening area. The collection method according to any one of C3].
[C5] The recovery method according to any one of [C1] to [C4], wherein the filter is a filter capable of capturing rare cells.
[C6] The recovery method according to any one of [C1] to [C5], wherein the material of the filter is selected from the group consisting of nickel, SUS, gold, silver, body, aluminum, tungsten, and chromium.
[C7] The recovery method according to any one of [C1] to [C7], wherein the cell is a rare cell. [C8] In a blood sample, which comprises collecting rare cells by the recovery method according to any one of [C1] to [C7], and analyzing by a method including observation of the dynamics of the cells or measurement of activity. Method for analyzing rare cells.
[C9] A separation unit including a filter having a plurality of through holes for capturing cells, a holding unit for holding the filter, and a separation unit.
At least one introduction channel for introducing a sample containing cells into the separation part, and
At least one liquid feeding means for supplying the sample to the separation portion through the introduction flow path, and
A discharge flow path for discharging the sample that has passed through the separation part to the outside,
A container for storing the recovery liquid for collecting the cells captured in the separation part, and
A reverse liquid feeding means for supplying the recovered liquid from the container to the separating portion through the discharge flow path, and
A control unit that controls the reverse liquid feeding means so that the ratio of the flow rate of the recovered liquid to the flow rate of the sample ([flow rate of the recovered liquid] / [flow rate of the sample]) is 25 or more. A cell recovery device.
[C10] A separation unit including a filter having a plurality of through holes for capturing cells, a holding unit for holding the filter, and a separation unit.
At least one introduction channel for introducing a sample containing cells into the separation part, and
At least one liquid feeding means for supplying the sample to the separation portion through the introduction flow path, and
A discharge flow path for discharging the sample that has passed through the separation part to the outside,
A container for storing the recovery liquid for collecting the cells captured in the separation part, and
A reverse liquid feeding means for supplying the recovered liquid from the container to the separating portion through the discharge flow path, and
A cell recovery device including a control unit that controls the back-feeding means so that the recovery liquid is passed at a flow rate of 1 mm / sec or more per opening area.
[C11] A cell recovery device comprising the control program for the recovery method according to any one of [C1] to [C7].
[C12] The cell recovery device according to [C9] or [C10], comprising the control program for the recovery method according to any one of [C1] to [C7].
[C13] The cell recovery device according to any one of [C9] to [C12], comprising a recovery means for recovering the recovery liquid supplied to the separation unit.
[C14] A filter unit including a filter having a plurality of through holes for capturing cells, and a holding portion for holding the filter.
A separation unit including a flow path portion in which the filter unit can be arranged and a liquid feeding means capable of passing a sample containing cells through the flow path portion to the filter.
A recovery unit including a flow path portion in which the filter unit can be arranged and a reverse liquid feeding means capable of passing the recovery liquid through the flow path portion from a direction opposite to the liquid flow direction of the separation unit. ,
The liquid feeding means of the separation unit and the recovery unit so that the ratio of the flow rate of the recovered liquid to the flow rate of the sample ([flow rate of the recovered liquid] / [flow rate of the sample]) is 25 or more. A cell recovery system including a control unit that controls a liquid feeding means.
[C15] A filter unit including a filter having a plurality of through holes for capturing cells, and a holding portion for holding the filter.
A separation unit including a flow path portion in which the filter unit can be arranged and a liquid feeding means capable of passing a sample containing cells through the flow path portion to the filter.
A recovery unit including a flow path portion in which the filter unit can be arranged and a reverse liquid feeding means capable of passing the recovery liquid through the flow path portion from a direction opposite to the liquid flow direction of the separation unit. ,
A cell recovery system including a control unit that controls a liquid feeding means of the separation unit and a liquid feeding means of the recovery unit so that the recovered liquid is passed at a flow rate of 1 mm / sec or more per opening area. ..
以下に、実施例を用いて本開示をさらに説明する。但し、本開示は以下の実施例に限定して解釈されない。なお、下記の細胞捕捉・標識装置及び細胞捕捉装置は、複数のユニットを組み合わせて構成されていてもよい。 The present disclosure will be further described below with reference to examples. However, this disclosure is not construed as limited to the following examples. The cell capture / labeling device and the cell capture device described below may be configured by combining a plurality of units.
1.磁気標識効率の確認
(実施例1)
図1に示す細胞捕捉・標識装置を用いて、細胞(白血球)の捕捉及び磁気粒子による標識を行い、標識効率を確認した。
1. Confirmation of magnetic labeling efficiency (Example 1)
Using the cell capture / labeling device shown in FIG. 1, cells (leukocytes) were captured and labeled with magnetic particles, and the labeling efficiency was confirmed.
[細胞標識装置]
図1に示す細胞標識装置を準備した。図1の細胞標識装置は、デバイス上部3、フィルター10を含むフィルター部5及びデバイス下部4、並びに矢印A方向及び矢印B方向に送液可能な送液機構(図示せず)を備える。フィルター10は、デバイス上部3とデバイス下部4との間に配置され、かつ両面テープ11,12によって固定されている。フィルター10は、複数の貫通孔を備え、かつ下記特性を有するフィルターを使用した。
<フィルターの特性>
・孔 短軸径:6.5μm、長軸径:88μm、面積:572μm2、形状:ス
リット
・孔の中心間のピッチ:14μm×100μm(短軸径側×長軸径側)
・孔密度:714個/mm2
・開口率:41%
・膜厚:5μm
・材質:ニッケル
・ろ過面積:79mm2
[Cell labeling device]
The cell labeling device shown in FIG. 1 was prepared. The cell labeling device of FIG. 1 includes a device upper part 3, a filter unit 5 including a filter 10, a device lower part 4, and a liquid feeding mechanism (not shown) capable of feeding liquid in the directions of arrow A and arrow B. The filter 10 is arranged between the upper part 3 of the device and the lower part 4 of the device, and is fixed by the double-sided tapes 11 and 12. As the filter 10, a filter having a plurality of through holes and having the following characteristics was used.
<Filter characteristics>
-Hole minor axis diameter: 6.5 μm, major axis diameter: 88 μm, area: 572 μm 2 , shape: pitch between slit and hole center: 14 μm × 100 μm (minor axis diameter side × major axis diameter side)
・ Pore density: 714 pieces / mm 2
・ Aperture ratio: 41%
・ Film thickness: 5 μm
・ Material: Nickel ・ Filtration area: 79mm 2
[磁気粒子標識]
図1の細胞標識装置を使用し、下記工程1〜8の手順で、血液中に含まれる細胞(白血球)を磁気粒子により標識した。
工程1:細胞標識装置に、稀少細胞及び白血球を含有する血液8mLを導入し、血液をフィルター濾過してサイズ選択的に稀少細胞及び白血球等の細胞を捕捉した(濾過流量:100μL/分、流速:0.144mm/秒)。
工程2:CD45及びCD50に対する抗体を含む抗体液と、前記抗体を認識するBiotin化抗体を含む抗体液とをこの順でフィルターに供給し細胞と反応させ、CD45及びCD50発現細胞(例えば、白血球)にBiotin標識を行った。抗体液は、フィルターの両面に接するように、フィルター上部のみならず、フィルター下部にも滞留している。
工程3:Neutravidin標識磁気粒子懸濁液をフィルター上面に供給し、懸濁液の下面がフィルター下面よりも下の位置になるように、フィルター上部から図1の矢印A方向に一部を送液した。
工程4:フィルター下部から図1の矢印B方向に逆流させた(逆流流量:10,000μL/分、流速:14.441mm/秒)。
工程5:フィルター上部の懸濁液をピペッティングした。
工程6:フィルター上部の懸濁液(細胞と磁気粒子の攪拌液)を図1の矢印A方向から再度送液(250μL/分)した。
工程7:磁気粒子を含まない洗浄液を図1の矢印A方向から送液した。これにより、未反応の磁気粒子を除去した。
工程8:フィルター下部から図1の矢印B方向に回収液を送液し、フィルター上部に溜まっている回収液をピペットで吸引し、回収液とともに磁気粒子で標識された細胞(白血球)及び稀少細胞を回収した。
[Magnetic particle label]
Using the cell labeling device of FIG. 1, cells (white blood cells) contained in blood were labeled with magnetic particles in the following steps 1 to 8.
Step 1: 8 mL of blood containing rare cells and leukocytes was introduced into a cell labeling device, and the blood was filtered to capture cells such as rare cells and leukocytes in a size-selective manner (filtration flow rate: 100 μL / min, flow velocity). : 0.144 mm / sec).
Step 2: An antibody solution containing an antibody against CD45 and CD50 and an antibody solution containing a biotinylated antibody that recognizes the antibody are supplied to a filter in this order and reacted with cells to cause CD45 and CD50 expressing cells (for example, leukocytes). Biotin labeling was performed on the cells. The antibody solution stays not only in the upper part of the filter but also in the lower part of the filter so as to be in contact with both sides of the filter.
Step 3: Neutravidin-labeled magnetic particle suspension is supplied to the upper surface of the filter, and a part of the suspension is fed from the upper part of the filter in the direction of arrow A in FIG. 1 so that the lower surface of the suspension is below the lower surface of the filter. did.
Step 4: Backflow was performed from the lower part of the filter in the direction of arrow B in FIG. 1 (backflow flow rate: 10,000 μL / min, flow rate: 14.441 mm / sec).
Step 5: The suspension on top of the filter was pipetted.
Step 6: The suspension (stirring solution of cells and magnetic particles) on the upper part of the filter was sent again (250 μL / min) from the direction of arrow A in FIG.
Step 7: A cleaning liquid containing no magnetic particles was sent from the direction of arrow A in FIG. As a result, unreacted magnetic particles were removed.
Step 8: The collected liquid is sent from the lower part of the filter in the direction of arrow B in FIG. 1, the collected liquid collected on the upper part of the filter is sucked with a pipette, and the cells (white blood cells) and rare cells labeled with magnetic particles together with the collected liquid are used. Was recovered.
[標識効率の評価]
工程8で回収した細胞を、ネオジム磁石を用いて磁気分離を行った。磁石に捕捉されることなく回収された白血球の数をカウントした。その結果を図3に示す。
[Evaluation of labeling efficiency]
The cells collected in step 8 were magnetically separated using a neodymium magnet. The number of white blood cells collected without being captured by the magnet was counted. The result is shown in FIG.
(比較例1)
工程4〜6を行わなかった以外は、実施例1と同様に行った。その結果を図3に示す。
(Comparative Example 1)
The procedure was the same as in Example 1 except that steps 4 to 6 were not performed. The result is shown in FIG.
(比較例2)
工程4を行わなかった以外は、実施例1と同様に行った。その結果を図3に示す。
(Comparative Example 2)
The same procedure as in Example 1 was performed except that step 4 was not performed. The result is shown in FIG.
図3に示す通り、実施例1の方法によれば、残存した白血球の数、つまり磁気分離により磁石で捕捉されなかった白血球の数を大幅に低減できた。よって、実施例1の方法によれば、フィルター上において、白血球を高い標識効率で磁気標識することができたといえる。 As shown in FIG. 3, according to the method of Example 1, the number of remaining white blood cells, that is, the number of white blood cells that were not captured by the magnet due to magnetic separation could be significantly reduced. Therefore, according to the method of Example 1, it can be said that leukocytes could be magnetically labeled on the filter with high labeling efficiency.
(実施例2)
[試料の調製]
下記の手順で、蛍光及びBiotin標識した白血球を調製した。
まず、真空採血管(EDTA 2K)を用いてヒトから採血を行った。
ついで、HetaSep(STEMCELL社)の添付文書に従い、採血した全血から白血球の分離を行った。
HetaSepで分離した1×106個の白血球に対して、ブロッキング液(ダルベッコPBS(−)に、10%ヤギ血清、0.000001%Avidin及び0.2%BSAを溶解)で23℃10分間反応させた。遠心し、上清を除いた後、ダルベッコPBS(−)を用いて再懸濁した。再度遠心し、上清を除いた。
つぎに、10%ヤギ血清、0.01%Biotin、0.2%BSAを溶解したダルベッコPBS(−)に、抗CD45抗体及び抗CD50抗体をそれぞれ添付文書に従い添加して1次抗体反応液を調製した。調製した1次抗体反応液で細胞(白血球)を懸濁し、23℃15分間反応させた。遠心し、上清を除いた後、ダルベッコPBS(−)を用いて懸濁した。その後、遠心して上清を除く工程を合計3回行い、細胞を十分に洗浄した。
2μg/ml Hoechst33342、10%ヤギ血清及び0.2%BSAを溶解したダルベッコPBS(−)に、Alexa594標識抗マウスIgG(Fab)及びBiotin標識抗マウスIgG(Fc)をそれぞれ添付文書に従い添加して2次抗体反応液を調製した。調製した2次抗体反応液で洗浄した細胞を懸濁し、23℃15分間反応させた。遠心し、上清を除いた後、ダルベッコPBS(−)を用いて懸濁した。遠心して上清を除く工程を合計3回行い、細胞(白血球)を十分に洗浄した。
これにより、蛍光及びBiotin標識された白血球を含む試料を調製した。
(Example 2)
[Sample preparation]
Fluorescent and Biotin-labeled leukocytes were prepared by the following procedure.
First, blood was collected from humans using a vacuum blood collection tube (EDTA 2K).
Then, leukocytes were separated from the collected whole blood according to the package insert of HetaSep (STEMCELL).
The 1 × 10 6 leukocytes isolated by HetaSep were reacted with a blocking solution (10% goat serum, 0.000001% Avidin and 0.2% BSA dissolved in Dulbecco PBS (−)) at 23 ° C. for 10 minutes. After centrifuging and removing the supernatant, it was resuspended using Dulbecco PBS (-). The supernatant was removed by centrifuging again.
Next, anti-CD45 antibody and anti-CD50 antibody were added to Dalveco PBS (−) in which 10% goat serum, 0.01% Biotin, and 0.2% BSA were dissolved according to the package insert to prepare a primary antibody reaction solution. The cells (leukocytes) were suspended in the prepared primary antibody reaction solution and reacted at 23 ° C. for 15 minutes. After centrifuging and removing the supernatant, it was suspended using Dulbecco PBS (-). Then, the process of centrifuging to remove the supernatant was performed a total of 3 times, and the cells were thoroughly washed.
Alexa594-labeled anti-mouse IgG (Fab) and Biotin-labeled anti-mouse IgG (Fc) were added to Dalveco PBS (-) in which 2 μg / ml Hoechst33342, 10% goat serum and 0.2% BSA were dissolved, respectively, according to the package insert. An antibody reaction solution was prepared. The cells washed with the prepared secondary antibody reaction solution were suspended and reacted at 23 ° C. for 15 minutes. After centrifuging and removing the supernatant, it was suspended using Dulbecco PBS (-). The steps of centrifuging to remove the supernatant were performed a total of 3 times to thoroughly wash the cells (white blood cells).
This prepared a sample containing fluorescent and Biotin-labeled leukocytes.
[細胞の捕捉]
蛍光及びBiotin標識した白血球(1×105個)を含む試料を、実施例1と同様に図1の細胞標識装置に矢印1方向から導入し、100μL/分の流量(流速:0.144mm/秒)でフィルターろ過した。
フィルター10は、複数の貫通孔を備え、かつ下記特性を有するフィルターを使用した。<フィルターの特性>
・孔 短軸径:6.5μm、長軸径:88μm、面積:572μm2、形状:スリット
・孔の中心間のピッチ:14μm×100μm(短軸径側×長軸径側)
・孔密度:714個/mm2
・開口率:41%
・膜厚:5μm
・材質:ニッケル
・ろ過面積:28mm2。
[Cell capture]
A sample containing fluorescent and Biotin-labeled leukocytes (1 × 10 5 ) was introduced into the cell labeling apparatus of FIG. 1 from the direction of arrow 1 in the same manner as in Example 1, and a flow rate of 100 μL / min (flow rate: 0.144 mm / min). Filtered in seconds).
As the filter 10, a filter having a plurality of through holes and having the following characteristics was used. <Filter characteristics>
-Hole minor axis diameter: 6.5 μm, major axis diameter: 88 μm, area: 572 μm 2 , shape: pitch between slit and hole center: 14 μm × 100 μm (minor axis diameter side × major axis diameter side)
・ Pore density: 714 pieces / mm 2
・ Aperture ratio: 41%
・ Film thickness: 5 μm
-Material: Nickel-Filtration area: 28 mm 2 .
[磁気粒子標識]
ダルベッコPBS(−)に0.2%BSAを溶解した溶液を図1の装置に送液し、流路8に充填した。フィルター10の上面に、200μLの磁気粒子液(Neutravidin標識磁気粒子懸濁液、固形分濃度:0.0125%)を添加し、磁気粒子液の下面は、フィルター10よりも下に位置するように、添加した磁気粒子液の一部(100μL)を送液濾過した。ダルベッコPBS(−)に0.2%BSAを溶解した溶液200μLを、逆流送液機構を用いて10000μL/分の流量で逆流送液した(図1の矢印B方向)。フィルター10上の溶液(固形分濃度:0.0062%)をピペット攪拌後、23℃で15分間反応させた。ついで、フィルター10上面の白血球を含む磁気粒子液を250μL/分の流量で300μL送液し(図1の矢印A方向)、23℃でさらに15分間反応させた。これにより、磁気粒子により白血球を磁気標識した。
[Magnetic particle label]
A solution in which 0.2% BSA was dissolved in Dulbecco PBS (−) was sent to the apparatus shown in FIG. 1 and filled in the flow path 8. 200 μL of magnetic particle solution (Neutravidin-labeled magnetic particle suspension, solid content concentration: 0.0125%) was added to the upper surface of the filter 10, and the lower surface of the magnetic particle solution was added so as to be located below the filter 10. A part (100 μL) of the magnetic particle solution was sent and filtered. 200 μL of a solution of 0.2% BSA dissolved in Dulbecco PBS (−) was backfed at a flow rate of 10000 μL / min using a backflow mechanism (in the direction of arrow B in FIG. 1). The solution on the filter 10 (solid content concentration: 0.0062%) was pipette-stirred and then reacted at 23 ° C. for 15 minutes. Then, 300 μL of the magnetic particle solution containing leukocytes on the upper surface of the filter 10 was sent at a flow rate of 250 μL / min (direction of arrow A in FIG. 1), and the reaction was carried out at 23 ° C. for another 15 minutes. As a result, leukocytes were magnetically labeled with magnetic particles.
[磁気粒子の洗浄]
その後、1mg/mL EDTAを溶解したダルベッコPBS(−)1000μLをフィルター10の上面に添加し、ついで1000μL/分の流量で送液した(図1の矢印A方向)。この工程を合計4回行い、フィルター10上の余剰磁気粒子を洗浄した。
[Cleaning of magnetic particles]
Then, 1000 μL of Dulbecco PBS (−) in which 1 mg / mL EDTA was dissolved was added to the upper surface of the filter 10, and then the solution was sent at a flow rate of 1000 μL / min (in the direction of arrow A in FIG. 1). This step was performed a total of 4 times to wash the excess magnetic particles on the filter 10.
[細胞の回収]
ダルベッコPBS(−)に0.2%BSAを溶解した溶液1000μLを、逆流送液機構を用いて10000μL/分の流量(14mm/秒)で逆流送液した(図1の矢印B方向)。そして、フィルター10上の溶液1100μLをピペット吸引によって全量回収した。
[Cell recovery]
1000 μL of a solution of 0.2% BSA dissolved in Dulbecco PBS (−) was backfed at a flow rate of 10000 μL / min (14 mm / sec) using a backflow mechanism (in the direction of arrow B in FIG. 1). Then, 1100 μL of the solution on the filter 10 was completely recovered by pipette suction.
[標識効率の評価]
回収した懸濁液を磁気分離し、磁気分離されなかった(磁石で捕捉されなかった)白血球を、磁気標識されなかった(又は標識が不十分であった)と判断して標識効率の評価を行った。
すなわち、回収した細胞を、ネオジウム磁石を用いて磁気分離を行った。磁石に捕捉されることなく回収された白血球の数をカウントした。
具体的には、回収した懸濁液1000μLに含まれる細胞のうち、Alexa594およびHoechst33342が両方陽性の細胞を、蛍光顕微鏡を用いてカウントした(磁気分離後の白血球数(LEUK−a))。
一方、標識後回収した懸濁液のうち、磁気分離に使用しなかった懸濁液100μL中の白血球を、血球計数機(Moxi-Z)を用いて白血球濃度をカウントし、1000μL中の白血球数をカウントした(磁気分離前の白血球数(LEUK−b))。
得られた白血球数(LEUK−a及びLEUK−b)を用いて、下記式より非標識率を算出した。その結果を下記表1に示す。
[非標識率]={1-([LEUK−b]-[LEUK−a]/[LEUK−b])}×100
[Evaluation of labeling efficiency]
The recovered suspension was magnetically separated, and leukocytes that were not magnetically separated (not captured by a magnet) were judged to have not been magnetically labeled (or were not sufficiently labeled), and the labeling efficiency was evaluated. went.
That is, the collected cells were magnetically separated using a neodymium magnet. The number of white blood cells collected without being captured by the magnet was counted.
Specifically, among the cells contained in 1000 μL of the collected suspension, cells positive for both Alexa594 and Hoechst33342 were counted using a fluorescence microscope (white blood cell count after magnetic separation (LEUK-a)).
On the other hand, among the suspensions collected after labeling, the leukocyte concentration in 100 μL of the suspension not used for magnetic separation was counted using a blood cell counter (Moxi-Z), and the number of leukocytes in 1000 μL. (White blood cell count before magnetic separation (LEUK-b)).
Using the obtained white blood cell counts (LEUK-a and LEUK-b), the unlabeled rate was calculated from the following formula. The results are shown in Table 1 below.
[Unlabeled rate] = {1-([LEUK-b]-[LEUK-a] / [LEUK-b])} × 100
(実施例3〜5)
実施例2と同じ調製方法で新たに調製した試料を使用し、かつ磁気粒子の懸濁液の逆流送液時の流量を下記表1の流量とした以外は、実施例2と同様に行った。その結果を下記表1に示す。
(Examples 3 to 5)
The same procedure as in Example 2 was carried out except that a sample newly prepared by the same preparation method as in Example 2 was used and the flow rate at the time of backflow feeding of the suspension of magnetic particles was set to the flow rate shown in Table 1 below. .. The results are shown in Table 1 below.
(比較例3)
実施例2と同じ調製方法で新たに調製した試料を使用し、かつ磁気粒子標識において逆流送液を行わなかった以外は、実施例2と同様に行った。すなわち、フィルターの上面に添加した磁気粒子液(200μL)の一部(100μL)を送液濾過した後、フィルター上の溶液をピペット攪拌後、23℃で30分間反応させることにより磁気粒子標識を行った。その結果を下記表1に示す。
(Comparative example 3)
The same as in Example 2 was carried out except that a sample newly prepared by the same preparation method as in Example 2 was used and the backflow liquid was not sent in the magnetic particle labeling. That is, after a part (100 μL) of the magnetic particle solution (200 μL) added to the upper surface of the filter is sent and filtered, the solution on the filter is stirred with a pipette and then reacted at 23 ° C. for 30 minutes to perform magnetic particle labeling. It was. The results are shown in Table 1 below.
表1に示す通り、実施例2〜5の方法により標識することによって、非標識率、つまり磁気標識されなかった(又は標識が不十分であった)白血球の割合を1%未満にまで低減することができた。つまり、実施例2〜5の方法によれば、フィルター上で白血球を高い標識効率で磁気標識することができたといえる。 As shown in Table 1, labeling by the methods of Examples 2-5 reduces the unlabeled rate, i.e. the proportion of unlabeled (or poorly labeled) leukocytes to less than 1%. I was able to. That is, it can be said that according to the methods of Examples 2 to 5, leukocytes could be magnetically labeled on the filter with high labeling efficiency.
(実施例6)
実施例2と同様の方法で新たに調製した試料を使用し、磁気粒子液の一部の送液濾過後の逆流送液を100μLずつ2回に分けて行った(合計の送液量:200μL)以外は、実施例2と同様に行った。その結果を下記表2に示す。
(Example 6)
Using a sample newly prepared by the same method as in Example 2, a part of the magnetic particle liquid was fed and the backflow feed after filtration was divided into two times of 100 μL each (total feed amount: 200 μL). ), The same as in Example 2. The results are shown in Table 2 below.
(実施例7)
実施例2と同様の方法で新たに調製した試料を使用した以外は実施例2と同様に行った。その結果を下記表2に示す。
(Example 7)
The procedure was the same as in Example 2 except that a sample newly prepared by the same method as in Example 2 was used. The results are shown in Table 2 below.
表2に示す通り、実施例6及び7の方法のいずれの場合においても、フィルター上で白血球を高い標識効率で磁気標識することができた。また、磁気粒子液の送液濾過後の逆流送液を少なくとも1回行うことで所望の効果が得られることが分かった。
なお、処理条件が同一である実施例7と実施例2とで非標識率が異なる理由については、使用した検体の違い、具体的には検体中に含まれる白血球の違いが考えられる。上記実施例では、白血球の表面に発現するCD抗原を用いて磁気粒子の標識を行っているが、CD抗原の発現には個体間変動(個人差)や個体内変動から生じる検体間差があることが知られている。この検体間差によって、非標識率が相違したものと考えられる。なお、本開示の方法では、同一の検体であれば、標識率について十分な再現性が得られることを確認済みである。
As shown in Table 2, in any of the methods of Examples 6 and 7, leukocytes could be magnetically labeled on the filter with high labeling efficiency. Further, it was found that the desired effect can be obtained by performing the backflow feeding liquid at least once after the feeding liquid feeding and filtering of the magnetic particle liquid.
The reason why the non-labeling rate differs between Example 7 and Example 2 under the same treatment conditions is considered to be the difference in the sample used, specifically, the difference in the leukocytes contained in the sample. In the above example, the magnetic particles are labeled using the CD antigen expressed on the surface of leukocytes, but the expression of the CD antigen has inter-individual variation (individual difference) and inter-specimen difference resulting from intra-individual variation. It is known. It is considered that the non-labeling rate was different due to this difference between the samples. In addition, in the method of the present disclosure, it has been confirmed that sufficient reproducibility of the labeling rate can be obtained for the same sample.
(実施例8)
実施例2と同様の方法で新たに調製した試料を使用した以外は実施例2と同様に行った。その結果を下記表3に示す。
(Example 8)
The procedure was the same as in Example 2 except that a sample newly prepared by the same method as in Example 2 was used. The results are shown in Table 3 below.
(実施例9)
実施例2と同様の方法で新たに調製した試料を使用し、かつピペット撹拌を行わなかった以外は実施例8と同様に行った。その結果を下記表3に示す。
(Example 9)
A sample newly prepared by the same method as in Example 2 was used, and the same procedure as in Example 8 was carried out except that pipette stirring was not performed. The results are shown in Table 3 below.
表3に示す通り、実施例8及び9の方法によって、フィルター上で白血球を高い標識効率で磁気標識することができた。特に、逆流送液後のピペット撹拌を行うことによって、磁気標識効率をさらに向上できた。 As shown in Table 3, leukocytes could be magnetically labeled on the filter with high labeling efficiency by the methods of Examples 8 and 9. In particular, the efficiency of magnetic labeling could be further improved by performing pipette agitation after backflow feeding.
(比較例4)
実施例2と同様の方法で新たに調製した試料を使用し、かつ逆流送液前に磁気粒子液の一部の送液(図2(b))を行わなかった以外は実施例8と同様に行った。その結果を実施例8の結果と併せて下記表4に示す。
(Comparative Example 4)
Same as Example 8 except that a sample newly prepared by the same method as in Example 2 was used and a part of the magnetic particle liquid was not fed (FIG. 2B) before the backflow feed. I went to. The results are shown in Table 4 below together with the results of Example 8.
表4に示す通り、逆流送液に先立ち、フィルター上面に添加した磁気粒子液の一部を送液濾過することによって、フィルターに捕捉された白血球を高い標識効率で磁気標識することができた。すなわち、フィルターの両面を懸濁液に浸漬した後に逆流することで、標識効率が向上することが分かる。 As shown in Table 4, the leukocytes captured by the filter could be magnetically labeled with high labeling efficiency by feeding and filtering a part of the magnetic particle liquid added to the upper surface of the filter prior to the backflow feeding. That is, it can be seen that the labeling efficiency is improved by immersing both sides of the filter in the suspension and then backflowing.
2.フィルターによる細胞の捕捉及び回収試験
(実験例1)
図4に示す稀少細胞捕捉装置を用いて、血液検体中の稀少細胞の回収を行った。
2. Cell capture and recovery test with a filter (Experimental Example 1)
Rare cells in a blood sample were collected using the rare cell capture device shown in FIG.
フィルターは、下記特性を有するフィルターを使用した。下記特性を有するフィルターは、SNU−1及びSW620の双方が捕捉可能である。
<フィルターの特性>
孔 短軸径:6.5μm、長軸径:88μm、面積:572μm2、形状:スリット
孔の中心間のピッチ(短軸径側×長軸径側):14μm×100μm
孔密度:714個/mm2
開口率:41%
膜厚:5μm
材質:ニッケル
ろ過面積:79mm2
As the filter, a filter having the following characteristics was used. Both SNU-1 and SW620 can capture the filter having the following characteristics.
<Filter characteristics>
Hole minor axis diameter: 6.5 μm, major axis diameter: 88 μm, area: 572 μm 2 , shape: pitch between the centers of slit holes (minor axis diameter side x major axis diameter side): 14 μm × 100 μm
Pore density: 714 pieces / mm 2
Aperture ratio: 41%
Film thickness: 5 μm
Material: Nickel Filtration area: 79mm 2
上記フィルターと、逆流送液機構を含む送液ユニットとを含む、図4に示す稀少細胞捕捉・回収装置を構成した。フィルターを固定する部材支持部46は、アルミ製の部材を使用した。該稀少細胞捕捉・回収装置を用い、下記表5に示す条件で稀少細胞のフィルター濾過による捕捉、及び捕捉された細胞のフィルターからの回収を行った。具体的には以下のようにした。 The rare cell capture / recovery device shown in FIG. 4 including the above filter and a liquid feeding unit including a backflow liquid feeding mechanism was configured. An aluminum member was used for the member support portion 46 for fixing the filter. Using the rare cell capture / recovery device, the rare cells were captured by filter filtration and the captured cells were recovered from the filter under the conditions shown in Table 5 below. Specifically, it was as follows.
まず、濾過による細胞の捕捉を行った。Celltracker greenで染色済みのSNU−1を含む血液検体7.5mlを図4の矢印A方向から約30分かけて定圧で通液した(ΔP1=0.75kPa:濾過流量0.25ml/分)(この低圧での通液は、水頭圧を利用してもよいし、上記逆流送液機構と同一ないし別個のポンプを利用してもよい。)。これにより、フィルター上にSNU−1を捕捉した。ついで、PBS(−)4mLを2回通液することによりフィルターの洗浄を行った後、塩化アンモニウム溶液(ACS)900μLを3回通液し、室温で10分溶血させた。PBS(−)4mLを通液して洗浄し、デバイス内液置換を行った。供給口41と分離部をつなぐ流路を外し、カバーガラスで封した後、フィルター上に捕捉されたSNU−1の数を顕微鏡観察によりカウントした。
カウント後、カバーガラスを取り、フィルター上部の流路と位置・サイズが合うように設計された回収用のウェルが設けられたアクリルプレートを、カバー48の上にセットした。
その後、フィルターに捕捉された細胞の回収を行った。フィルターに、上記細胞の捕捉を行った通液方向とは逆の方向(図4の矢印B方向)から、逆流送液機構を用いてPBS(−)(回収液、粘度:0.95mPa・s)1mlを通液した(流量120ml/分)。フィルター上部に溜まっている回収液をピペットで吸引し、全量を回収した。回収した液中のSNU−1の数を顕微鏡観察によりカウントした。回収した液中のSNU−1の数を、フィルター上に捕捉されていたSNU−1の数で除することにより、回収率を求めた。その結果を下記表5に示す。
First, cells were captured by filtration. 7.5 ml of a blood sample containing SNU-1 stained with Celltracker green was passed through at a constant pressure from the direction of arrow A in FIG. 4 at a constant pressure (ΔP1 = 0.75 kPa: filtration flow rate 0.25 ml / min) ( The liquid flow at this low pressure may utilize the head pressure, or may use the same or separate pump as the backflow liquid feeding mechanism.) As a result, SNU-1 was captured on the filter. Then, after washing the filter by passing 4 mL of PBS (−) twice, 900 μL of ammonium chloride solution (ACS) was passed three times and hemolyzed at room temperature for 10 minutes. 4 mL of PBS (−) was passed through and washed, and the liquid in the device was replaced. After removing the flow path connecting the supply port 41 and the separation portion and sealing with a cover glass, the number of SNU-1 captured on the filter was counted by microscopic observation.
After counting, the cover glass was removed, and an acrylic plate provided with a recovery well designed to match the position and size of the flow path above the filter was set on the cover 48.
Then, the cells trapped in the filter were collected. PBS (-) (recovered liquid, viscosity: 0.95 mPa · s) using a backflow liquid feeding mechanism from the direction opposite to the liquid flow direction in which the cells were captured in the filter (arrow B direction in FIG. 4). ) 1 ml was passed (flow rate 120 ml / min). The collected liquid collected on the upper part of the filter was sucked with a pipette, and the entire amount was collected. The number of SNU-1 in the collected liquid was counted by microscopic observation. The recovery rate was determined by dividing the number of SNU-1s in the recovered liquid by the number of SNU-1s captured on the filter. The results are shown in Table 5 below.
(実験例2)
回収液の液量を0.25mlとし、流量を6,000ml/分とした以外は、実験例1と同様にして細胞の捕捉及び回収を行った。その結果を下記表5に示す。
(Experimental Example 2)
The cells were captured and recovered in the same manner as in Experimental Example 1 except that the volume of the recovered solution was 0.25 ml and the flow rate was 6,000 ml / min. The results are shown in Table 5 below.
(実験例3)
回収液の液量を0.5mlとし、流量を6,000ml/分とした以外は、実験例1と同様にして細胞の捕捉及び回収を行った。その結果を下記表5に示す。
(Experimental Example 3)
The cells were captured and collected in the same manner as in Experimental Example 1 except that the volume of the recovered solution was 0.5 ml and the flow rate was 6,000 ml / min. The results are shown in Table 5 below.
(実験例4)
回収液の流量を6,000ml/分とした以外は、実験例1と同様にして細胞の捕捉及び回収を行った。その結果を下記表5に示す。
(Experimental Example 4)
The cells were captured and recovered in the same manner as in Experimental Example 1 except that the flow rate of the recovered solution was set to 6,000 ml / min. The results are shown in Table 5 below.
(実験例5)
回収液の液量を0.25mlとし、流量を600ml/分とした以外は、実験例1と同様にして細胞の捕捉及び回収を行った。その結果を下記表5に示す。
(Experimental Example 5)
The cells were captured and recovered in the same manner as in Experimental Example 1 except that the volume of the recovered solution was 0.25 ml and the flow rate was 600 ml / min. The results are shown in Table 5 below.
(実験例6)
回収液の流量を600ml/分とした以外は、実験例1と同様にして細胞の捕捉及び回収を行った。その結果を下記表5に示す。
(Experimental example 6)
The cells were captured and recovered in the same manner as in Experimental Example 1 except that the flow rate of the recovered solution was 600 ml / min. The results are shown in Table 5 below.
(実験例7)
ろ過面積を20mm2、ΔP1を0.4kPa(約60〜120分かけて送液)とし、回収液の流量を600ml/分とした以外は、実験例1と同様にして細胞の捕捉及び回収を行った。その結果を下記表5に示す。
(Experimental example 7)
Cell capture and recovery were performed in the same manner as in Experimental Example 1, except that the filtration area was 20 mm 2 , ΔP1 was 0.4 kPa (delivery over about 60 to 120 minutes), and the flow rate of the recovery solution was 600 ml / min. went. The results are shown in Table 5 below.
(実験例8)
ろ過面積を20mm2とし、ΔP1を0.4kPa(約60〜120分かけて送液)とした以外は、実験例1と同様にして細胞の捕捉及び回収を行った。その結果を下記表5に示す。
(Experimental example 8)
The cells were captured and collected in the same manner as in Experimental Example 1 except that the filtration area was 20 mm 2 and ΔP1 was 0.4 kPa (the liquid was sent over about 60 to 120 minutes). The results are shown in Table 5 below.
(実験例9)
ろ過面積を20mm2、ΔP1を0.4kPa(約30分かけて送液)とし、血液検体量を4mlにした以外は、実験例1と同様にして細胞の捕捉及び回収を行った。その結果を下記表5に示す。
(Experimental example 9)
Cells were captured and collected in the same manner as in Experimental Example 1 except that the filtration area was 20 mm 2 , ΔP1 was 0.4 kPa (delivery over about 30 minutes), and the blood sample volume was 4 ml. The results are shown in Table 5 below.
(実験例10)
ろ過面積を20mm2とし、ΔP1を0.75kPa(約10分かけて送液)とし、血液検体量を4mlにした以外は、実験例1と同様にして細胞の捕捉及び回収を行った。その結果を下記表5に示す。
(Experimental example 10)
Cells were captured and collected in the same manner as in Experimental Example 1 except that the filtration area was 20 mm 2 , ΔP1 was 0.75 kPa (delivery over about 10 minutes), and the blood sample volume was 4 ml. The results are shown in Table 5 below.
(実験例11)
まず、フィルター濾過による細胞の捕捉を行った。Celltracker greenで染色済みのSW620を含む血液検体2mlを図4の矢印A方向から約8分かけて実験例1と同様の方法で定圧で通液した(ΔP1=0.4kPa:濾過流量0.25ml/分)。これにより、下記のフィルター上にSW620を捕捉した。実験例1と同様に溶血処理し、PBS(−)で洗浄後、フィルター上で固定化処理及び細胞膜透過処理を行った。固定化処理は、4% パラホルムアミド:PFA(PBS(−)溶液)を通液してフィルター近傍に満たした後、室温で15分間反応させることにより行った。細胞膜透過処理は、0.2% Triton−X100(PBS(−)溶液)を通液してフィルター近傍に満たした後、室温で15分間反応させることにより行った。PBS(−)で洗浄し、デバイス内液置換を行った。供給口41と分離部をつなぐ流路を外し、カバーガラスで封した後、フィルター上に捕捉されたSW620の数を顕微鏡観察によりカウントした。
カウント後、カバーガラスを取り、フィルター上部の流路と位置・サイズが合うように設計された回収用のウェルが設けられたアクリルプレートを、カバー48の上にセットした。
その後、フィルターに捕捉された細胞の回収を行った。フィルターに、上記細胞の捕捉を行った通液方向とは逆の方向(図4の矢印B方向)から逆流送液機構を用いてPBS(−)(回収液)1mlを通液した(流量6,000ml/分)。フィルター上部に溜まっている回収液をピペットで吸引し、全量を回収した。回収した液中のSW620の数を顕微鏡観察によりカウントした。回収した液中のSW620の数を、フィルター上に捕捉されていたSW620の数で除することにより、回収率を求めた。その結果を下記表5に示す。
<フィルターの特性>
孔 短軸径:6.5μm、長軸径:9.8μm、面積:50μm2、形状:楕円
孔の中心間のピッチ(短軸径側×長軸径側):19μm×14μm
孔密度:3,759個/mm2
開口率:19%
膜厚:5μm
材質:ニッケル
ろ過面積:20mm2
(Experimental example 11)
First, cells were captured by filter filtration. 2 ml of a blood sample containing SW620 stained with Celltracker green was passed through at a constant pressure in the same manner as in Experimental Example 1 over about 8 minutes from the direction of arrow A in FIG. 4 (ΔP1 = 0.4 kPa: filtration flow rate 0.25 ml). / Minute). As a result, SW620 was captured on the filter below. Hemolysis treatment was performed in the same manner as in Experimental Example 1, and after washing with PBS (-), immobilization treatment and cell membrane permeation treatment were performed on a filter. The immobilization treatment was carried out by passing a 4% paraformamide: PFA (PBS (−) solution) to fill the vicinity of the filter, and then reacting at room temperature for 15 minutes. The cell membrane permeation treatment was carried out by passing 0.2% Triton-X100 (PBS (-) solution) to fill the vicinity of the filter and then reacting at room temperature for 15 minutes. The device was washed with PBS (-) and replaced with the liquid inside the device. The flow path connecting the supply port 41 and the separation portion was removed, sealed with a cover glass, and then the number of SW620s captured on the filter was counted by microscopic observation.
After counting, the cover glass was removed, and an acrylic plate provided with a recovery well designed to match the position and size of the flow path above the filter was set on the cover 48.
Then, the cells trapped in the filter were collected. 1 ml of PBS (-) (recovery solution) was passed through the filter from the direction opposite to the direction in which the cells were captured (arrow B in FIG. 4) using a reverse flow feeding mechanism (flow rate 6). 000 ml / min). The collected liquid collected on the upper part of the filter was sucked with a pipette, and the entire amount was collected. The number of SW620s in the recovered liquid was counted by microscopic observation. The recovery rate was determined by dividing the number of SW620s in the recovered liquid by the number of SW620s captured on the filter. The results are shown in Table 5 below.
<Filter characteristics>
Hole minor axis diameter: 6.5 μm, major axis diameter: 9.8 μm, area: 50 μm 2 , shape: pitch between centers of elliptical holes (minor axis diameter side x major axis diameter side): 19 μm × 14 μm
Pore density: 3,759 pieces / mm 2
Aperture ratio: 19%
Film thickness: 5 μm
Material: Nickel Filtration area: 20 mm 2
(実験例12)
固定化処理は1% PFA(PBS(−)溶液)により室温で10分間反応させることにより行い、細胞膜透過処理は0.2% Triton−X100(PBS(−)溶液)をフィルターに通液するのみ(フィルター近傍を満たした状態での反応時間は取らず、通液中の時間のみで反応させる)とした以外は、実験例11と同様にして細胞の捕捉及び回収を行った。その結果を下記表5に示す。
(Experimental example 12)
Immobilization treatment is performed by reacting with 1% PFA (PBS (-) solution) at room temperature for 10 minutes, and cell membrane permeation treatment is performed by simply passing 0.2% Triton-X100 (PBS (-) solution) through a filter. The cells were captured and recovered in the same manner as in Experimental Example 11 except that the reaction time was not taken when the vicinity of the filter was filled and the reaction was carried out only during the passage of liquid. The results are shown in Table 5 below.
(実験例13)
固定化処理を5mg/ml ジメチルスベリミデート:DMS(PBS(−)溶液)により室温で10分間、細胞膜透過処理を0.2% Triton−X100(PBS(−)溶液)を通液するのみに変更した以外は、実験例11と同様にして細胞の捕捉及び回収を行った。その結果を下記表5に示す。
(Experimental example 13)
Immobilization treatment with 5 mg / ml dimethylsverimidate: DMS (PBS (-) solution) for 10 minutes at room temperature, cell membrane permeation treatment with 0.2% Triton-X100 (PBS (-) solution) only. Cells were captured and recovered in the same manner as in Experimental Example 11 except for the change. The results are shown in Table 5 below.
(実験例14)
まず、フィルター濾過による細胞の捕捉を行った。未染色のSW620を含む血液検体2mlを図4の矢印A方向から約8分かけて実験例1と同様の方法で定圧で通液した(ΔP1=0.4kPa:濾過流量0.25ml/分)。これにより、フィルター(ろ過面積が20mm2である以外は実験例1と同じフィルター)上にSW620を捕捉した。実験例1と同様に溶血処理し、PBS−EDTAで洗浄後、フィルター上で、1% PFA(PBS(−)溶液)により室温で10分間固定化処理し、0.2% Triton−X100(PBS(−)溶液)を通液して細胞膜透過処理を行った。その後、FcRブロッキング処理し、蛍光標識抗サイトケラチン抗体で染色した。PBS−EDTAで洗浄し、デバイス内液置換を行った。供給口41と分離部をつなぐ流路を外し、カバーガラスで封した後、フィルター上に捕捉されたSW620の数を顕微鏡観察によりカウントした。
カウント後、カバーガラスを取り、フィルター上部の流路と位置・サイズが合うように設計された回収用のウェルが設けられたアクリルプレートを、カバー48の上にセットした。
その後、フィルターに捕捉された細胞の回収を行った。フィルターに、上記細胞の捕捉を行った通液方向とは逆の方向(図4の矢印B方向)からPBS−EDTA(回収液)1mlを逆流送液機構を用いて通液した(流量6,000ml/分)。フィルター上部に溜まっている回収液をピペットで吸引し、全量を回収した。回収した液中のSW620の数を顕微鏡観察によりカウントした。回収した液中のSW620の数をフィルター上に捕捉されていたSW620の数で除することにより、回収率を求めた。その結果を下記表5に示す。
(Experimental example 14)
First, cells were captured by filter filtration. 2 ml of a blood sample containing unstained SW620 was passed through from the direction of arrow A in FIG. 4 at a constant pressure in the same manner as in Experimental Example 1 (ΔP1 = 0.4 kPa: filtration flow rate 0.25 ml / min). .. As a result, SW620 was captured on the filter (the same filter as in Experimental Example 1 except that the filtration area was 20 mm 2 ). Hemolyzed in the same manner as in Experimental Example 1, washed with PBS-EDTA, immobilized with 1% PFA (PBS (-) solution) at room temperature for 10 minutes on a filter, and 0.2% Triton-X100 (PBS). The (-) solution) was passed through the cell membrane permeation treatment. It was then treated with FcR blocking and stained with a fluorescently labeled anti-cytokeratin antibody. It was washed with PBS-EDTA and the liquid in the device was replaced. The flow path connecting the supply port 41 and the separation portion was removed, sealed with a cover glass, and then the number of SW620s captured on the filter was counted by microscopic observation.
After counting, the cover glass was removed, and an acrylic plate provided with a recovery well designed to match the position and size of the flow path above the filter was set on the cover 48.
Then, the cells trapped in the filter were collected. 1 ml of PBS-EDTA (recovery solution) was passed through the filter from the direction opposite to the direction in which the cells were captured (arrow B in FIG. 4) using a backflow feeding mechanism (flow rate 6,). 000 ml / min). The collected liquid collected on the upper part of the filter was sucked with a pipette, and the entire amount was collected. The number of SW620s in the recovered liquid was counted by microscopic observation. The recovery rate was determined by dividing the number of SW620s in the recovered liquid by the number of SW620s captured on the filter. The results are shown in Table 5 below.
(実験例15)
まず、フィルター濾過による細胞の捕捉を行った。フィルターを固定する部材として樹脂製の部材を使用し、Celltracker greenで染色済みのSUN−1とCelltracker orangeで染色済みのSW620を含む血液検体8mlを図4の矢印A方向から約32分かけて定流量で通液した(濾過流量0.25ml/分)。これにより、フィルター(実験例1と同じフィルター)上にSNU−1およびSW620を捕捉した。ついで、PBS−EDTA 2mLで4回、フィルターの洗浄を行った後、ACS 900μLを3回通液し、実験例1と同様に室温で溶血させる(回収後のカウントの正確性を高めるため)。PBS−BSA 2mLで4回洗浄し、デバイス内液置換を行った。
ついで、フィルターに捕捉された細胞の回収を行った。上記細胞の捕捉を行った通液方向とは逆の方向(図4の矢印B方向)から逆流送液機構を用いてPBS−BSA(回収液、粘度:1.50mPa・s)1mlを通液した(流量600ml/分)。その後、フィルター上部の回収液をピペットで2回撹拌した後、フィルター上部に溜まっている回収液500μlをピペットで吸引して回収し、ついでさらに2回撹拌した後残りの全量を同様に回収した。回収した液中のSNU−1及びSW620の数を顕微鏡観察によりカウントした。回収された各細胞の数を添加した各細胞の数で除することにより、各細胞の回収率を求めた。その結果を下記表5に示す。
(Experimental Example 15)
First, cells were captured by filter filtration. Using a resin member as a member for fixing the filter, 8 ml of a blood sample containing SUN-1 stained with Celltracker green and SW620 stained with Celltracker flow rate was determined from the direction of arrow A in FIG. 4 over about 32 minutes. The solution was passed at a flow rate (filtration flow rate 0.25 ml / min). As a result, SNU-1 and SW620 were captured on the filter (the same filter as in Experimental Example 1). Then, after washing the filter with 2 mL of PBS-EDTA 4 times, pass 900 μL of ACS 3 times and hemolyze at room temperature in the same manner as in Experimental Example 1 (to improve the accuracy of counting after recovery). The device was washed 4 times with 2 mL of PBS-BSA to replace the liquid in the device.
Then, the cells captured by the filter were collected. 1 ml of PBS-BSA (recovered solution, viscosity: 1.50 mPa · s) is passed from the direction opposite to the direction in which the cells were captured (arrow B in FIG. 4) using a reverse flow feeding mechanism. (Flow rate 600 ml / min). Then, after stirring the recovered liquid on the upper part of the filter twice with a pipette, 500 μl of the recovered liquid collected on the upper part of the filter was sucked and collected with a pipette, and then after further stirring twice, the remaining total amount was similarly recovered. The numbers of SNU-1 and SW620 in the recovered liquid were counted by microscopic observation. The recovery rate of each cell was determined by dividing the number of each recovered cell by the number of each added cell. The results are shown in Table 5 below.
(実験例16)
回収液の流量を316ml/分(通液圧力58kPa)にした以外は、実験例15と同様にして細胞の捕捉及び回収を行った。その結果を下記表5に示す。
(Experimental Example 16)
Cells were captured and recovered in the same manner as in Experimental Example 15 except that the flow rate of the recovered solution was set to 316 ml / min (liquid passing pressure 58 kPa). The results are shown in Table 5 below.
(実験例17)
ろ過面積を28mm2、濾過流量を0.1ml/分、使用する細胞をCelltracker greenで染色済みのNCI−H1650(ヒト肺癌)にした以外は、実験例15と同様にして細胞の捕捉及び回収を行った。その結果を下記表5に示す。
(Experimental Example 17)
The cells were captured and recovered in the same manner as in Experimental Example 15, except that the filtration area was 28 mm 2 , the filtration flow rate was 0.1 ml / min, and the cells to be used were NCI-H1650 (human lung cancer) stained with Celltracker green. went. The results are shown in Table 5 below.
(実験例18)
まず、フィルター濾過による細胞の捕捉を行った。フィルターを固定する部材として樹脂製の部材を使用し、未染色のNCI−H1650を含む血液検体8mlを図4の矢印A方向から約80分かけて定流量で通液した(濾過流量0.1ml/分)。これにより、フィルター(ろ過面積が28mm2である以外は実験例1と同じフィルター)上にNCI−H1650を捕捉した。ついで、溶血処理、固定化・細胞膜透過処理や抗体染色などの細胞染色を捕捉されているNCI−H1650に対して行い、最後にショ糖・グルコースベースの等張液で洗浄することで、デバイス内液置換を行った。
ついで、フィルターに捕捉された細胞の回収を行った。上記細胞の捕捉を行った通液方向とは逆の方向(図4の矢印B方向)から上記等張液(回収液、粘度:1.75mPa・s)1mlを逆流送液機構を用いて通液した(流量600ml/分)。その後、フィルター上部の回収液をピペットで2回撹拌した後、フィルター上に溜まっている回収液250μlを回収し、ついでさらに2回撹拌した後残りの全量を同様に回収した。回収した液中のNCI−H1650の数を顕微鏡観察によりカウントした。回収された各細胞の数を添加した各細胞の数で除することにより、各細胞の回収率を求めた。その結果を下記表5に示す。
(Experimental Example 18)
First, cells were captured by filter filtration. A resin member was used as a member for fixing the filter, and 8 ml of a blood sample containing unstained NCI-H1650 was passed through at a constant flow rate from the direction of arrow A in FIG. 4 at a constant flow rate (filtration flow rate 0.1 ml). / Minute). As a result, NCI-H1650 was captured on a filter (the same filter as in Experimental Example 1 except that the filtration area was 28 mm 2 ). Then, cell staining such as hemolysis treatment, immobilization / cell membrane permeation treatment, and antibody staining is performed on the captured NCI-H1650, and finally, the device is washed with a sucrose / glucose-based isotonic solution. Liquid replacement was performed.
Then, the cells captured by the filter were collected. 1 ml of the isotonic solution (recovery solution, viscosity: 1.75 mPa · s) is passed from the direction opposite to the direction in which the cells were captured (the direction of arrow B in FIG. 4) using a backflow flow mechanism. Liquid (flow rate 600 ml / min). Then, the recovered liquid on the upper part of the filter was stirred twice with a pipette, 250 μl of the recovered liquid collected on the filter was recovered, and then the recovered liquid collected on the filter was further stirred twice, and the remaining total amount was similarly recovered. The number of NCI-H1650 in the recovered liquid was counted by microscopic observation. The recovery rate of each cell was determined by dividing the number of each recovered cell by the number of each added cell. The results are shown in Table 5 below.
(実験例19)
回収液の液量を0.5mlにした以外は、実験例18と同様にして細胞の捕捉及び回収を行った。その結果を下記表5に示す。
(Experimental Example 19)
Cells were captured and recovered in the same manner as in Experimental Example 18 except that the volume of the recovered solution was 0.5 ml. The results are shown in Table 5 below.
(実験例20)
回収液の液量を0.5mlにし、濾過流量を1ml/分にした以外は、実験例18と同様にして細胞の捕捉及び回収を行った。その結果を下記表5に示す。
(Experimental Example 20)
Cells were captured and recovered in the same manner as in Experimental Example 18 except that the volume of the recovered solution was 0.5 ml and the filtration flow rate was 1 ml / min. The results are shown in Table 5 below.
(実験例21)
ろ過面積を28mm2、濾過流量を1ml/分、回収液の液量を0.5ml、流量を100ml/分にし、使用する細胞をCelltracker greenで染色済みのNCI−H1975(ヒト肺癌)にした以外は、実験例15と同様にして細胞の捕捉及び回収を行った。その結果を下記表5に示す。
(Experimental Example 21)
Except that the filtration area was 28 mm 2 , the filtration flow rate was 1 ml / min, the volume of the recovered solution was 0.5 ml, the flow rate was 100 ml / min, and the cells used were NCI-H1975 (human lung cancer) stained with Celltracker green. The cells were captured and recovered in the same manner as in Experimental Example 15. The results are shown in Table 5 below.
(実験例22)
使用する細胞をCelltracker orangeで染色済みのSW620にした以外は、実験例21と同様にして細胞の捕捉及び回収を行った。その結果を下記表5に示す。
(Experimental Example 22)
The cells were captured and recovered in the same manner as in Experimental Example 21 except that the cells to be used were SW620 stained with Celltracker orange. The results are shown in Table 5 below.
(実験例23)
使用する細胞をCelltracker greenで染色済みのNCI−H1650にした以外は、実験例21と同様にして細胞の捕捉及び回収を行った。その結果を下記表5に示す。
(Experimental Example 23)
The cells were captured and recovered in the same manner as in Experimental Example 21 except that the cells to be used were NCI-H1650 stained with Celltracker green. The results are shown in Table 5 below.
(実験例24)
使用する細胞をCelltracker greenで染色済みのNCI−H1650にし、溶血後に固定化処理を追加した以外は、実験例21と同様にして細胞の捕捉及び回収を行った。その結果を下記表5に示す。
(Experimental Example 24)
The cells to be used were NCI-H1650 stained with Celltracker green, and the cells were captured and recovered in the same manner as in Experimental Example 21 except that an immobilization treatment was added after hemolysis. The results are shown in Table 5 below.
(実験例25)
回収液の流量を50ml/分にした以外は、実験例21と同様にして細胞の捕捉及び回収を行った。その結果を下記表5に示す。
(Experimental Example 25)
The cells were captured and recovered in the same manner as in Experimental Example 21 except that the flow rate of the recovered liquid was 50 ml / min. The results are shown in Table 5 below.
(実験例26)
回収液の流量を50ml/分にした以外は、実験例22と同様にして細胞の捕捉及び回収を行った。その結果を下記表5に示す。
(Experimental Example 26)
The cells were captured and recovered in the same manner as in Experimental Example 22 except that the flow rate of the recovered liquid was 50 ml / min. The results are shown in Table 5 below.
(実験例27)
回収液の流量を50ml/分にした以外は、実験例23と同様にして細胞の捕捉及び回収を行った。その結果を下記表5に示す。
(Experimental Example 27)
Cells were captured and recovered in the same manner as in Experimental Example 23, except that the flow rate of the recovered solution was 50 ml / min. The results are shown in Table 5 below.
(実験例28)
回収液の流量を25ml/分にした以外は、実験例21と同様にして細胞の捕捉及び回収を行った。その結果を下記表5に示す。
(Experimental Example 28)
Cells were captured and recovered in the same manner as in Experimental Example 21 except that the flow rate of the recovered solution was set to 25 ml / min. The results are shown in Table 5 below.
(実験例29)
回収液の流量を25ml/分にした以外は、実験例22と同様にして細胞の捕捉及び回収を行った。その結果を下記表5に示す。
(Experimental Example 29)
The cells were captured and recovered in the same manner as in Experimental Example 22 except that the flow rate of the recovered solution was 25 ml / min. The results are shown in Table 5 below.
(実験例30)
回収液の流量を25ml/分にした以外は、実験例23と同様にして細胞の捕捉及び回収を行った。その結果を下記表5に示す。
(Experimental Example 30)
Cells were captured and recovered in the same manner as in Experimental Example 23, except that the flow rate of the recovered solution was 25 ml / min. The results are shown in Table 5 below.
(実験例31)
回収液の流量を25ml/分にした以外は、実験例24と同様にして細胞の捕捉及び回収を行った。その結果を下記表5に示す。
(Experimental Example 31)
The cells were captured and recovered in the same manner as in Experimental Example 24 except that the flow rate of the recovered solution was set to 25 ml / min. The results are shown in Table 5 below.
(比較実験例1)
回収液の流量を10ml/分、使用する細胞をCelltracker greenで染色済みのSNU−1にした以外は、実験例21と同様にして細胞の捕捉及び回収を行った。その結果を下記表5に示す。
(Comparative Experiment Example 1)
The cells were captured and recovered in the same manner as in Experimental Example 21 except that the flow rate of the recovery solution was 10 ml / min and the cells used were SNU-1 stained with Celltracker green. The results are shown in Table 5 below.
(比較実験例2)
回収液の流量を5ml/分にした以外は、比較実験例1と同様にして細胞の捕捉及び回収を行った。その結果を下記表5に示す。
(Comparative Experiment Example 2)
Cells were captured and recovered in the same manner as in Comparative Experimental Example 1 except that the flow rate of the recovered solution was set to 5 ml / min. The results are shown in Table 5 below.
(比較実験例3)
回収液の流量を2.5ml/分にした以外は、比較実験例1と同様にして細胞の捕捉及び回収を行った。その結果を下記表5に示す。
(Comparative Experiment Example 3)
The cells were captured and recovered in the same manner as in Comparative Experimental Example 1 except that the flow rate of the recovered solution was 2.5 ml / min. The results are shown in Table 5 below.
(比較実験例4)
回収液の流量を1ml/分にした以外は、比較実験例1と同様にして細胞の捕捉及び回収を行った。その結果を下記表5に示す。
(Comparative Experiment Example 4)
Cells were captured and recovered in the same manner as in Comparative Experimental Example 1 except that the flow rate of the recovered solution was set to 1 ml / min. The results are shown in Table 5 below.
(比較実験例5)
使用する細胞をCelltracker orangeで染色済みのSW620にした以外は、比較実験例3と同様にして細胞の捕捉及び回収を行った。その結果を下記表5に示す。
(Comparative Experiment Example 5)
The cells were captured and recovered in the same manner as in Comparative Experimental Example 3 except that the cells to be used were SW620 stained with Celltracker orange. The results are shown in Table 5 below.
表5に示すように、いずれの実験例でも70%を超える回収率でフィルターから細胞を回収することができた。また、少ない回収液量で、高い回収率を実現することができた。 As shown in Table 5, cells could be recovered from the filter with a recovery rate of more than 70% in all the experimental examples. In addition, a high recovery rate could be achieved with a small amount of recovered liquid.
上記実験例1〜30では、逆流送液機構を用いた回収液の通液後、フィルター上部に溜まっている回収液を全量回収したが、フィルター上に微量の回収液を残すように回収した後、再度、逆流送液機構を用いた回収液の通液を行うことにより、回収率をさらに向上できる場合があった。 In Experimental Examples 1 to 30 above, after passing the recovered liquid using the backflow feeding mechanism, the entire recovered liquid collected on the upper part of the filter was recovered, but after collecting so as to leave a small amount of recovered liquid on the filter. In some cases, the recovery rate can be further improved by passing the recovered liquid through the backflow feeding mechanism again.
表5に示すように、回収液の流速(開口面積当たり)を、少なくとも15mm/秒以上、好ましくは36mm/秒以上とすることにより、70%を超える高い回収率で、フィルターから細胞を回収することができた。 As shown in Table 5, cells are recovered from the filter at a high recovery rate of more than 70% by setting the flow rate (per opening area) of the recovery liquid to at least 15 mm / sec or more, preferably 36 mm / sec or more. I was able to.
Claims (14)
粒子が捕捉されたフィルター面に、磁気ビーズを含有する懸濁液を供給すること、
前記懸濁液の一部を前記フィルター面から他方のフィルター面に向かって送液することにより、前記フィルターの両面に前記磁気ビーズを含む懸濁液が接する状態とすること、
前記磁気ビーズを含む懸濁液を、前記フィルターの両面に前記磁気ビーズを含む懸濁液が接する状態から前記他方のフィルター面から前記粒子が捕捉されたフィルター面の方向に逆送液すること、及び
前記懸濁液を前記フィルター面から他方のフィルター面に向かって送液し、排出することを含む、磁気標識方法。 A method of labeling particles trapped in a filter having a plurality of through holes with magnetic beads.
Supplying a suspension containing magnetic beads to the filter surface on which the particles are captured,
By sending a part of the suspension from the filter surface toward the other filter surface, the suspension containing the magnetic beads is in contact with both sides of the filter .
The suspension containing the magnetic beads is reverse-fed from the state where the suspension containing the magnetic beads is in contact with both sides of the filter from the other filter surface toward the filter surface in which the particles are captured. as well as
A magnetic labeling method comprising delivering and discharging the suspension from the filter surface to the other filter surface .
フィルターを保持可能なフィルター部と、
前記フィルター部に磁気ビーズを含む懸濁液を導入可能な導入流路と、
前記フィルター部を通過した懸濁液を保持又は排出可能な排出流路と、
前記フィルター部に前記懸濁液を供給可能な送液手段と、
前記送液手段を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記フィルターの両面に前記磁気ビーズを含む懸濁液が接する状態となるように、前記懸濁液の一部を一方のフィルター面から他方のフィルター面に向かって送液し、かつ、前記フィルターの両面に前記磁気ビーズを含む懸濁液が接する状態から前記他方のフィルター面から磁気ビーズを含む懸濁液を逆送液するように、前記送液手段を制御する、標識装置。 A device for labeling particles with magnetic beads,
The filter part that can hold the filter and
An introduction flow path into which a suspension containing magnetic beads can be introduced into the filter portion,
A discharge channel capable of holding or discharging the suspension that has passed through the filter unit,
A liquid feeding means capable of supplying the suspension to the filter unit, and
A control unit for controlling the liquid feeding means is provided.
The control unit sends a part of the suspension from one filter surface toward the other filter surface so that the suspension containing the magnetic beads is in contact with both sides of the filter. A labeling device that controls the liquid feeding means so that the suspension containing the magnetic beads is reversely fed from the other filter surface from the state where the suspension containing the magnetic beads is in contact with both surfaces of the filter. ..
前記制御部は、細胞が捕捉された前記フィルターに、前記細胞の捕捉のための検体の通液方向とは逆の方向から回収液を通液し、前記フィルター上に溜まっている回収液を吸引回収するように回収手段を制御する、請求項8又は9に記載の標識装置。 Further provided with a recovery means for recovering the particles captured in the filter section,
The control unit passes the collected liquid through the filter in which the cells are captured from the direction opposite to the liquid passing direction of the sample for capturing the cells, and sucks the collected liquid collected on the filter. The labeling device according to claim 8 or 9, wherein the collection means is controlled so as to collect.
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