KR20070083616A

KR20070083616A - 세포 계측 방법

Info

Publication number: KR20070083616A
Application number: KR1020077007304A
Authority: KR
Inventors: 나오 니따
Original assignee: 주식회사 에펙타 세포연구소
Priority date: 2004-12-07
Filing date: 2005-12-07
Publication date: 2007-08-24
Anticipated expiration: 2025-12-07
Also published as: EP1821094A1; JPWO2006062131A1; WO2006062131A1; CN101036043A; KR100920532B1; CN101036043B; CA2581122A1; JP4402118B2; US20080075350A1

Abstract

본 발명은 세포에 관한 반응을 계측할 때에 폭 넓은 농도 범위에서의 계측을 한번에 행할 수 있는 기술을 제공한다.

액체(120)를 채운 세포 수용 공간(110)에 세포군(200)을 배치한다. 세포 수용 공간(110)의 액체에 특정 물질을 공급하여 상기 세포 수용 공간(110)의 일단(111)으로부터 타단(112)을 향해 액체(120) 중에 특정 물질(130)의 농도 구배(131)를 형성시킨다. 세포 수용 공간(110) 내의 세포군을 촬상 장치(320)에 의해 촬상하여 정보 처리 장치에 저장하고, 정보 처리 장치에 의해, 얻어진 화상에 대하여 상기 농도 구배를 따라서 복수개의 영역으로 구획하고, 각 영역에서의 화상으로부터 특징량을 추출하고, 추출된 특징량과 농도 구배와의 대응 관계를 나타내는 정보를 생성한다.

세포 계측 방법, 촬상 장치, 관찰 부재, 세포 수용 공간, 농도 구배, 탈과립

Description

세포 계측 방법{CELL MEASURING METHOD}

본 발명은 세포 계측 방법에 관한 것이다.

의약 개발, 검사 기술의 개발 등을 위해서 세포에 대하여 현미경 등을 이용하여 관찰하고 다양한 계측을 행하여, 예를 들면 의약의 세포에 대한 영향에 관한 정보 등의 각종 정보를 수집하는 것이 이루어지고 있다. 이러한 종류의 관찰, 측정 등을 행하는 경우, 효율을 높이기 위해서 세포를 수용하여 관찰 등을 행하기 위한 미소 구획인 관찰 사이트(이하, 단순히 사이트라 함)가 복수개로 2차원적으로 배치된 관찰 지원 기기가 이용된다.

이러한 종류의 관찰 지원 기기를 이용하여 세포의 관찰, 측정 등을 행하는 경우에는, 관찰 지원 기기를 현미경의 XYZ 스테이지 상에 올려 두고, 스테이지를 대물 렌즈계에 대하여 2차원(XY) 방향으로 상대 이동시켜서 복수개의 사이트를 차례로 현미경의 시야 내에 위치시키고, 일정 시간 간격으로 동일 대상을 촬영하는 경시적 촬영(타임 랩스 촬영)이 행해진다. 이 때문에, 이러한 종류의 현미경을 이용한 광학 측정기에서는 각 사이트를 현미경의 시야 내에 정확히 위치시키도록 스테이지의 상대 이동을 정밀하게 제어하고 있다. 이러한 타임 랩스 관찰에 대해서는, 예를 들면 비특허 문헌으로서 문헌["Shiro Kanegasaki et al., A novel optical assay system for the quantitative measurement of chemotaxis. Journal of Immunological Methods 282 (2003) 1 11"]에 기재되어 있다. 또한, 특허 문헌으로서 "일본 특허 공개 제2002-277754호 공보"에 기재되어 있다.

그런데, 화합물에 대한 세포의 반응, 응답성 등을 관찰하는 경우에서는 세포의 종류별 반응성의 차이를 측정하거나, 세포의 조건을 변경했을 경우의 응답성의 변이를 측정하는 것이 요구된다.

이러한 경우에는 적절한 농도로 실험을 함으로써 양호한 측정 결과를 얻을 수 있다. 예를 들면, 어떤 자극에 대한 세포의 응답성을 세포의 종류별로 비교하고자 하는 경우, 또는 세포의 조건을 변경했을 때의 세포 응답성의 변화를 비교하고자 하는 경우, 설정한 농도가 너무 높거나 너무 낮으면 세포의 종류별 차이를 알기 어려워 양호한 실험 결과가 얻어지지 않는다.

그 때문에, 화합물에 대한 세포의 응답성을 시험하는 데 있어서는, 화합물 자극의 적절한 농도를 설정할 필요가 있다. 그 적절한 농도 조건을 설정함에 있어서, 농도 조건을 복수개 설정하여 각각의 농도에 대하여 개별적으로 세포 반응을 계측할 필요가 있다. 그러나, 종래의 기술에서는 거기까지 배려되지 않았다.

본 발명은 세포에 관한 반응을 계측할 때에 폭넓은 농도 범위에서의 계측을 한번에 행할 수 있는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 제1 양태에 따르면,

촬상 장치에 의해 세포군의 화상을 촬상하여 화상을 정보 처리 장치에 저장하고, 정보 처리 장치에 있어서, 얻어진 화상에 기초하여 세포에 대한 계측을 행하는 세포 계측 방법에 있어서,

세포군을 수용하는 세포 수용 공간에 액체를 충전하고,

상기 세포 수용 공간에 세포군을 배치하고,

상기 세포 수용 공간의 액체에 특정 물질을 공급하여 상기 세포 수용 공간의 일단으로부터 타단을 향해 액체 중에 특정 물질의 농도 구배를 형성시키고,

상기 세포 수용 공간 내의 세포군을 촬상 장치에 의해 촬상하여 정보 처리 장치에 저장하고,

얻어진 화상으로부터 세포 특징량과 특정 물질의 농도와의 대응 관계를 나타내는 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 세포 계측 방법이 제공된다.

본 발명의 제2 양태에 따르면,

세포군을 수용하는 세포 수용 공간에 액체를 충전하고,

상기 세포 수용 공간에 세포군을 배치하고,

정보 처리 장치에 있어서,

얻어진 화상에 대하여 상기 농도 구배를 따라 복수개의 영역으로 구획하고, 각 영역에서의 화상으로부터 특징량을 추출하고,

상기 추출된 특징량과 농도 구배와의 대응 관계를 나타내는 정보를 생성시키는 것을 특징으로 하는 세포 계측 방법이 제공된다.

본 발명의 제3 양태에 따르면,

세포 계측 방법에 있어서,

관찰시에, 관찰해야 할 세포군을 수용하는 세포 수용 영역과, 상기 세포 수용 영역을 사이에 두고 연통하며, 사용시에 각각에 액체가 주입되어 상기 세포 수용 영역을 액체로 충전하는, 제1 액체 저장 공간 및 제2 액체 저장 공간을 갖는 세포 관찰 지원 장치와, 사용시에 상기 세포 수용 영역에 수용되어 있는 세포군의 화상을 취득하여, 취득한 화상에 기초하여 세포에 관한 정보를 수집하는 정보 처리 장치를 이용하고,

상기 관찰해야 할 세포군을 배치하고,

제1 액체 저장 공간 및 제2 액체 저장 공간과 상기 세포 수용 영역에 액체를 충전하면서 상기 제1 액체 저장 공간의 액체 중에 상기 세포를 자극하는 세포 자극물을 첨가한 후, 상기 촬상 장치에 의해 다른 타이밍으로 복수회 세포군의 화상을 취득하는 처리와,

각 회에 취득한 상기 화상에 대하여 상기 화상에 나타나는 세포 수용 영역을 상기 제1 액체 저장 공간측으로부터 상기 제2 액체 저장 공간측을 따라서 복수개의 구획으로 나누고, 각각의 구획에 포함되는 세포의 총 개수를 계수하는 동시에, 미리 정한 특징량이 나타나 있는 특정 세포를 식별하여 그 개수를 계수하는 처리와,

상기 계수 결과에 기초하여 각각의 구획에 대하여 각각의 구획 내에서 계수된 총 개수에 대한 특징량이 나타나 있는 특정 세포 개수의 비율을 산출하는 처리와,

상기 특징량이 나타나 있는 특정 세포 개수의 비율에 관한 경시적 변화를 나타내는 정보를 생성하는 처리와,

지시에 따라 상기 경시적 변화를 나타내는 정보를 출력하는 처리

를 행하는 것을 특징으로 하는 세포 계측 방법이 제공된다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 세포 계측 시스템의 원리를 나타내는 설명도이다.

도 2는 본 발명의 세포 계측을 행할 때에 사용할 수 있는 세포 계측 시스템의 구성의 일례를 나타내는 블럭도이다.

도 3은 본 발명의 실시에 사용할 수 있는 관찰 부재의 제1 예를 나타내는 단면도이다.

도 4는 본 발명의 실시에 사용할 수 있는 관찰 부재의 제2 예를 나타내는 단면도이다.

도 5는 본 발명의 실시에 사용할 수 있는 관찰 부재의 제3 예를 나타내는 단면도이다.

도 6은 본 발명의 실시에 사용할 수 있는 관찰 부재의 제4 예를 나타내는 단면도이다.

도 7은 본 발명의 실시에 사용할 수 있는 관찰 부재의 제5 예를 나타내는 단면도이다.

도 8은 첨가 후의 FITC 분자의 확산 모습을 형광 관찰에 의해 측정한 결과를 나타내는 그래프이다.

도 9는 자극 물질에 의해 세포가 탈과립(degranulate)되어 콘트라스트가 변화되는 특징을 파악하는 경우에 대하여 나타내는 설명도이다.

도 10은 얻어진 화상에 대하여, 농도 구배를 따라 화면을 복수개의 영역으로 구획하고, 특징량을 추출하는 방법을 나타내는 설명도이다.

도 11은 각 지점(구획)에서 탈과립 세포의 비율을 계산한 그래프이다.

도 12는 주화 활성 강도의 지표로서 세포 운동의 농도 구배 방향의 속도를 채용하여, 그 값을 채널 상의 각 위치에서 계측한 결과를 나타내는 그래프이다.

도 13은 세포의 자극에 대한 어떠한 응답성을 나타내는 그래프이다.

<발명을 실시하기 위한 최선의 형태>

이하, 발명을 실시하기 위한 최선의 형태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 우선, 본 발명의 원리에 대하여 설명하고, 계속해서 구체적인 적용에 대하여 설명한다.

본 발명은 세포가 다수 존재하는 평면 상에 농도 구배를 재현성 높게 형성시키고, 그 농도 구배 상의 각 위치에서의 세포의 응답을 계측함으로써, 폭 넓은 농 도 범위에서의 계측을 한번에 행하는 것을 가능하게 한다. 그 결과, 본 발명에 의해, 최적의 세포 자극 농도를 탐색하는 데에 필요한 실험을 삭감할 수가 있어 실험의 효율을 높인다. 또한, 세포를 자극하는 화학 물질의 농도가 위치에 따라 연속적으로 설정되기 때문에, 최적 농도에서의 평가가 가능해진다.

데이터 해석 방법으로서는 다음과 같은 사고 방식이 가능하다. 즉, 후술하는 바와 같이, 촬상된 화면을 스트립형으로 영역을 구분하고, 각각의 영역에 포함되는 세포 집단의 특징량을 얻은 후, 해석한다.

(a) 최적 농도 조건에서의 세포의 약제 응답성 평가 방법(최적 조건의 선정 방법)

세포의 약제에 대한 반응성을 측정하는 경우, 그 세포 및 약제에 대하여 적당한 약제 처리 농도를 선정할 필요가 있다. 종래에 이러한 경우에 있어서는 적당한 농도를 몇개 선택하여, 그 각각의 농도에서의 세포 성질을 독립적으로 측정함으로써 적당한 농도를 선정하였었다. 이 경우, 보다 적당한 농도를 선택하기 위해서는, 다수의 농도에 있어서 실험을 반복하거나, 또는 병행하여 행할 필요가 있었다. 본 기술에서는 세포에 대한 약제 처리 농도가 연속적으로 변화했을 때의, 세포 성질의 변화에 대한 연속적인 데이터를 취득할 수 있다.

예를 들면, 2종 이상의 세포군이 있는 경우에 있어서, 그 각 세포군의 약제에 대한 반응성의 차이를 검토하는 경우, 농도 구배를 이용하는 본 기술에 의해 각각의 세포군에 대하여 연속적인 약제 농도에서의 반응성 데이터를 일괄적으로 취득할 수 있다. 그 일련의 농도 조건 중에서 각 세포군의 성질의 차이를 평가하는 가 장 적합한 농도를 선택하여, 그 농도에서 각 세포군의 약제 응답성의 비교를 행할 수 있다. 이 수법에 의해, 다수의 약제 농도로 세포 응답성을 평가하는 일련의 검토 실험이 불필요하게 되어 간편하면서 확실히 질 높은 데이터를 취득하는 것이 가능해진다.

(b) 세포의 약제 응답성의 특성을 나타내는 함수 또는 값의 취득

본 수법에 의해 세포의 약제에 대한 응답성을 연속적으로 평가할 수 있다. 여기서 취득되는 "일련의 농도-응답성 관계 데이터"를 기초로 세포의 약제 응답성의 특성을 나타내는 함수 또는 값을 취득하는 것이 가능하다. 예를 들면, 특정 시험에 있어서, 세포의 약제에 대한 반응성이 그 약제 농도에 대한 특정 함수의 형태로 자주 나타나는 경우, 본 시험에서 얻어진 데이터를 그 함수에 대하여 적절히 피팅함으로써, 시험한 세포군에서의 약제 응답의 농도 의존성을 근사하는 함수를 얻을 수 있다. 여기서 말하는 특정 함수로서는 시그모이드 함수 등이 상정되지만, 여기에 한정되지 않는다. 또한, 그 함수로부터 극대점, 극소점, 변극점 등의 특징적인 점에 대응하는 농도를 취득하여, 그 값을 상기 세포군의 상기 약제에 대한 반응성의 특징량으로서 채용할 수도 있다.

다음으로, 본 발명의 실시 형태에 대하여 도 1을 참조하여 설명한다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 본 실시 형태에서는 복수개의 세포가 배치된 공간에 세포의 반응을 살피기 위한 특정 물질에 대한 농도 구배를 형성한다. 이를 위해, 관찰 부재(100)에 의해, 세포를 수용하는 공간으로서 세포 수용 공간(110)이 형성된다. 도 1에 나타내는 세포 수용 공간(110)은 원리를 설명하기 위해 그 구조를 모식적으 로 나타낸다. 구체적인 구성에 대해서는 후술한다.

이 세포 수용 공간(110)에 세포에 무해한 액체(120)를 충전하고, 그 속에 관찰하고자 하는 세포(200)를 복수개(세포군) 분산시켜 배치한다. 이 상태에서 세포의 반응을 살피기 위한 물질(이하, 자극 물질이라 함)(130)을 세포 수용 공간(110)의 한쪽으로부터 주입하여 세포 수용 공간(110) 내에 농도 구배(131)를 형성시킨다. 본 예에서는 화합물 등의 자극 물질(130)을 용해시킨 용액을 주입하고, 세포 수용 공간(110)에 특정 자극 물질(130)의 농도 구배(131)가 형성된 상황에 있어서, 각 세포(200)의 상태를 현미경(310)을 통해 디지털 카메라(예를 들면, CCD 카메라)(320)에 의해 촬상한다. 한편, 본 실시 형태에서는 세포 수용 공간(110)을 실리콘 웨이퍼 상에 포트리소그래프 기술을 이용하여 복수개(예를 들면, 12개) 형성한다. 그리고, 각각의 세포 수용 공간(110)에서의 농도 구배의 각 위치에서의 세포의 응답성을 계측한다. 이 방법에 의해, 화합물의 세포에 대한 작용의 비교를 용이하게 행하는 것이 가능해진다.

자극 물질에 대한 세포의 응답성은 농도에 따라 다르다. 세포가 나타내는 응답으로서, 예를 들면 유전자 발현, 형태 변화, 생리 활성 물질의 방출 등 다양한 세포 현상을 생각할 수 있다. 이들 응답으로서, 세포는 외부에서 관찰할 수 있는 어떠한 특징량을 나타내는 경우가 있다. 본 발명에서는 이 성질을 이용하여, 세포군이 나타내는 특징량을 세포군의 화상을 해석함으로써 추출하여, 자극 물질에 관한 세포의 응답에 관한 정보를 취득한다. 본 발명의 경우, 동일 화면 내에 농도 구배가 형성된다. 이 때문에, 농도를 바꾸어 실험을 반복하는 것과 같은 시행 착 오에 따른 시간을 요하지 않는다. 1회의 실험으로 농도의 차이에 의한 응답을 관찰할 수 있다.

세포 수용 공간(110)은 구체적으로는 도 3 내지 도 7에 나타낸 바와 같은 다양한 형태의 관찰 부재(100)에 의해 실현할 수 있다. 이 세포 수용 공간(110)은 세포군을 평면 상에 분산 배치시켜 외부에서 현미경 등을 통해 관찰할 수가 있도록 하기 위한 것이다. 그 때문에, 편평한 구조로 되어 있다. 두께는 예를 들면 세포 크기 정도이다.

도 3에 나타내는 것은 실리콘 웨이퍼(115)에 포토리소그래프 기술을 이용하여 세포 수용 공간(110)이 되는 편평한 음각부와, 그 일단측에 위치하여 세포 수용 공간(110)에 자극 물질을 유입시키는 공급부 영역(111), 및 세포 수용 공간(110)의 타단측에 위치하여 세포 수용 공간(110)으로부터 자극 물질을 배출시키는 배출부 공간(112)이 되는 음각부가 형성된다. 실리콘 웨이퍼(115)는 유리 기판(117) 상에 탑재된다. 이에 따라, 실리콘 웨이퍼(115)와 유리 기판(117) 사이에 협지되는 음각된 공간이 세포 수용 공간(110), 공급부 영역(111) 및 배출부 영역(112)을 구성한다. 세포 수용 공간(110)은 세포가 중첩되지 않을 정도의 깊이의 편평한 공간(채널)이 되도록 형성된다. 한편, 공급부 영역(111) 및 배출부 영역(112)은 어디까지나 자극 물질의 주입측과 배출측을 편의상 명명하고 있는 데 불과하다. 대칭적인 관찰 부재의 경우, 공급부 영역과 배출부 영역이 어느 측이 되더라도 지장은 없다.

실리콘 웨이퍼(115)의 상면측에는 액체 저장부를 구성하는 액체 저장 구성 부재(116)가 설치된다. 액체 저장 구성 부재(116)는 예를 들면 스테인레스 스틸 등의 금속으로 구성된다. 이 액체 저장 구성 부재(116)에 의해, 제1 액체 저장 공간(113a) 및 제3 액체 저장 공간(113b)과, 제2 액체 저장 공간(114a) 및 제4 액체 저장 공간(114b)이 형성된다. 제1 액체 저장 공간(113a) 및 제3 액체 저장 공간(113b)은 공급부 영역(111)에 연통해 있다. 한편, 제2 액체 저장 공간(112) 및 제4 액체 저장 공간(114)은 배출부 영역(112)에 연통해 있다. 이러한 구조에 의해, 액체(120)는 세포 수용 공간(110)을 통해, 제1 액체 저장 공간(113a) 및 제3 액체 저장 공간(113b)과, 제2 액체 저장 공간(114a) 및 제4 액체 저장 공간(114b) 사이에서 왕래할 수 있다. 단, 액체 자체는 본 실시 형태에서는 흐름을 만들지 않는 편이 관찰에 적합하기 때문에, 액체 저장 구성 부재(116)의 상측에 있어서, 제1 액체 저장 공간(113a) 및 제3 액체 저장 공간(113b)과, 제2 액체 저장 공간(114a) 및 제4 액체 저장 공간(114b)을 연통시키는 연통부(118)가 설치되어 있다. 액체(120)를 연통부(118)까지 도달하도록 주입함으로써, 액체(120)에 압력차에 의한 흐름이 생기는 것을 억제할 수 있다.

세포, 자극 물질 등은 주사기 등을 이용하여 주입한다. 이 때, 주사 바늘을 공급부 영역(111)에 도달하는 상태로 함으로써, 세포 수용 공간(110)에 확실하게 주입할 수 있다.

도 4에, 도 3에 나타내는 구성과 거의 동등한 구성을 갖는 관찰 부재(100)를 나타낸다. 이 관찰 부재(100)는 실리콘 웨이퍼(115)에서 형성되는 음각 구조에 차이가 있는 것 이외에는 상술한 도 3에 나타낸 것과 동일한 구조를 가지며, 동일하 게 기능한다.

도 5에 나타내는 관찰 부재는 상술한 도 3 및 도 4에 나타내는 관찰 부재에 설치되어 있는 제3 액체 저장 공간(113b) 및 제4 액체 저장 공간(114b)을 갖지 않는 구조로 되어 있다. 즉, 제1 액체 저장 공간(113), 제2 액체 저장 공간(114), 공급부 영역(111), 세포 수용 공간(110), 및 배출부 영역(112)을 갖는 구조로 되어 있다.

한편, 도 3 및 도 4의 관찰 부재(100)에 있어서, 제3 액체 저장 공간(113b) 및 제4 액체 저장 공간(114b)을 설치하는 이유는 주입되어 있는 액체의 흔들림을 흡수하기 위함이다. 특히, 공급부 영역(111)으로부터 떨어진 위치에서, 자극 물질을 주사기 등을 이용하여 주입하는 경우에, 자극 물질을 압출할 때에 발생하는 압력의 일부를 밀어내는 기능을 하기 때문이라 생각된다.

도 6 및 도 7에 나타내는 관찰 부재는 상술한 도 3 내지 도 5에 나타내는 것과 상이한 타입의 것이다. 즉, 도 6에 나타내는 관찰 부재와 도 7에 나타내는 관찰 부재는 액체 저장 공간의 구성과 세포 수용 공간(110)의 구성의 방법에 있어서 차이가 있다. 제1 액체 저장 공간(113)은 개방되어 있어, 액체의 주입, 세포의 주입, 자극 물질의 주입 등을 행한다. 한편, 제2 액체 저장 공간(114)은 개방되어 있지 않다. 또한, 세포 수용 공간(110)을 구성하는 부재(119)로서 실리콘이 아닌 스테인레스 스틸을 직접 이용하고 있다. 이와 같이 함으로써, 관찰 부재의 생산을 간단화하여 제조 원가를 저하시키는 효과가 있다.

도 6은 횡배치형, 즉, 수평으로 배치하는 타입의 예이다. 한편, 도 7에 나 타내는 예는 종배치형이다. 도 7에 나타내는 예에서는 점착성이 있는 세포의 경우, 유리 기판(117)에 부착되어 버리기 때문에 세포가 낙하하지 않는다.

여기서, 농도 구배의 형성 방법에 대하여 설명한다.

상술한 도 5에 나타내는 관찰 부재의 경우에는, 세포 수용 공간(채널)(110), 이것에 의해 연통하는 제1 액체 저장 공간(113) 및 제2 액체 저장 공간(114)으로 구성되는 연통관 구조에 있어서 내부에 적당한 액체를 충전한다. 또한, 제1 액체 저장 공간(113) 및 제2 액체 저장 공간(114) 중 어느 하나의 튜브 중에 농도 구배를 형성시킬 목적의 물질을 포함하는 용액을 주입한다. 이에 따라, 공급부 영역(111)으로부터 배출부 영역(112)을 향해 물질이 채널(110) 중에 확산된다. 한편, 상부의 연통부(118) 사이에 액체(120)를 채움으로써, 진동이나 기울기 등의 영향으로 채널(110) 내를 액체가 심하게 이동함에 따른 농도 구배의 혼란을 대폭 경감시킬 수 있다. 이에 따라 안정적인 농도 구배를 유지하는 것이 가능해진다.

도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 제1 액체 저장 공간(113a)에 분지로로서 제3 액체 저장 공간(113b)을 설치하고, 또한 제2 액체 저장 공간(114a)에 분지로로서 제4 액체 저장 공간(114b)을 설치한 관찰 부재를 이용할 수도 있다. 이들 경우에는 각각 제1 액체 저장 공간(113a) 또는 제2 액체 저장 공간(114a)으로부터, 목적하는 자극 물질(130)을 포함하는 액체를 투입한다. 한편, 제1 액체 저장 공간(113a)측으로부터 자극 물질(130)의 액체를 주입한 경우, 공급부 영역(111)으로부터 채널(110)을 거쳐 배출부 영역을 향해 자극 물질이 확산된다. 한편, 제2 액체 저장 공간(114a)측으로부터 자극 물질의 액체를 투입한 경우, 도면에 나타내는 배 출부 영역(112)이 실질적으로 공급부 영역이 되고, 반대측의 공급부 영역(111)이 실질적으로 배출부 영역이 된다. 따라서, 공급부 영역과 배출부 영역은 도 3, 도 4 및 도 5에 나타내는 관찰 부재의 경우에는 편의상의 명칭이다.

한편, 도 6 및 도 7에 나타내는 관찰 부재를 이용하여 농도 구배를 형성할 수도 있다. 이 경우에는, 개방되어 있는 제1 액체 저장 공간(113)으로부터 자극 물질(130)을 포함하는 액체를 투입하여, 공급부 영역(111)으로부터 채널(110)을 거쳐 배출부을 향해 자극 물질(130)의 농도 구배가 형성된다.

농도 구배가 어떻게 형성되는지에 대하여 도 8을 참조하여 설명한다. 도 4에 나타내는 관찰 부재에 액체를 충전하고, 여기에 특정 자극 물질(130)을 투입한 경우에 확산이 어떻게 일어나는지에 대하여 도 8에 나타낸다. 이 실험에서는 제1 액체 저장 공간(113a)에 형광 물질인 FITC를 첨가하였다. 도 8에 나타내는 것은 첨가 후의 FITC 분자의 확산 모습을 형광 관찰에 의해 측정한 결과이다. 그래프 횡축은 채널 상의 위치를 나타내고, 종축은 형광 강도를 나타낸다. 여기서는 FITC 분자 투입 후, 1분, 3분, 6분, 9분 및 15분 후의 FITC 분자의 농도 구배를 나타내고 있다. 3분 후부터 거의 직선적인 농도 구배가 형성되고, 유지되었음을 알 수 있다.

도 2에 본 세포 계측 시스템의 구성의 일례를 나타낸다. 도 2에 나타내는 세포 계측 시스템은 세포 수용 공간(110)에 수용되어 있는 세포의 촬상을 행하기 위한 촬상 장치와, 촬상된 화상을 처리하여 목적으로 하는 정보를 얻기 위한 화상 처리를 행하는 정보 처리 장치를 구비한다.

촬상 장치는 본 실시 형태에서는 현미경(310), CCD 카메라(320), 스테이지(316), 스테이지 구동 장치(315), 및 정보 처리 장치(350)로 구성된다. 한편, 정보 처리 장치는 입력 장치(330) 및 표시 장치(340)와 컴퓨터(350)를 갖는다.

컴퓨터(350)는 중앙 연산 유닛(CPU)(351), 메모리(352), 및 보조 기억 장치(353)를 갖는다. 보조 기억 장치(353)에는 상기 CPU(351)의 동작 프로그램(360)과 데이터(370)가 저장된다. 프로그램(360)으로서는, 도시하지 않은 OS 외에, 세포 계측 시스템에서의 계측 동작을 제어하는 촬상 시퀀스(361), 스테이지를 제어하는 스테이지 제어(352), 촬상을 제어하는 촬상 제어(363), 및 얻어진 화상 데이터의 해석을 행하는 데이터 해석(364)이 포함된다. 이들 프로그램은 기억 매체, 네트워크 등으로부터 보조 기억 장치(353)에 인스톨된 것이다. 데이터로서는 화상 데이터(371)가 대표적인 것이다.

세포에 대한 촬상은 상술한 관찰 부재에 의해 관찰용 세포군을 준비해 두고, 컴퓨터(350)의 제어에 의해 측정을 행한다. 측정은 미리 정한 촬상 시퀀스(361)에 따라 행한다. 즉, 컴퓨터(350)는 스테이지 제어 프로그램(362)에 의해 스테이지 구동 장치(315)를 구동 제어하여 관찰 부재의 복수 개소, 예를 들면, 12개소를 1분 간격 등의 일정한 타이밍으로 촬상하도록 위치 결정을 행한다. 촬상 시퀀스(361)는 XY 스테이지(316)에 의한 위치 결정과 함께, 촬상 제어 프로그램(363)에 의해 일정 타이밍으로 세포 수용 공간(110)에서의 세포군의 촬상을 행하도록 CCD 카메라(320)에 지시한다. 그리고, 미리 정한 타이밍으로 CCD 카메라(320)가 촬상한 화상을 메모리(352)에 저장한다.

저장한 화상 데이터에 대하여 데이터 해석 프로그램(64)에 의해 해석 처리를 행한다. 우선, 촬상 데이터를 촬상 조건과 함께 보조 기억 장치(353)에 저장한다.

이 후, 얻어진 화상에 대하여 지정된 처리를 행한다. 촬상된 화상으로부터 특징량을 추출하기 위해서는 다양한 방법이 가능하다. 예를 들면, 얻어진 화상에 대하여 농도 구배를 따라서 화면을 복수개의 영역으로 구획하고, 구획마다 이들에 포함되는 세포군이 나타내는 특징량의 추출을 행한다. 구획은, 예를 들면 도 10에 나타낸 바와 같이 장방형으로 정해진다. 이 구획의 크기는 적절히 정할 수 있다. 예를 들면, 표시 장치(340) 상에 표시되어 있는 화면 상에 입력 장치를 이용하여 프레임 지정을 행함으로써, 컴퓨터(350)에 구획을 인식시키는 방법이 있다. 또한, 구획수를 지시함으로써, 화면을 지시된 구획수로 균등 분할하여 구획을 정하는 구성으로 하는 것도 가능하다. 어느 경우라도 컴퓨터(350)가 인식하고 있는 구획을 사람에게 나타내기 때문에 직사각형 프레임을 표시 화면 상에 표시할 수 있다. 도 10은 표시를 행하고 있는 예이다.

한편, 도 10에는 설명의 편의상, 구획을 나타내는 프레임의 좌측에 1 내지 4의 숫자를 부기해 두었다. 도 10에서는 화면 상측을 공급부측으로 하고, 하측을 배출부측으로 하여 표시하고 있다. 따라서, 도 10에 나타내는 예의 경우, 위에서 순서대로 내려가는 수치는 농도가 짙은 순을 나타낸다고도 할 수 있다.

여기서, 세포군이 나타내는 특징량으로서는 예를 들면 다음과 같은 것을 들 수 있다. 물론, 이들에 한정되는 것은 아니다.

(a) 각 영역에 존재하는 세포 전체의 개수에 대한 상기 영역에 있어서 특정 성질을 갖는 세포 개수의 비율

(a1) 특정 성질이 세포의 탈과립인 경우

(a2) a1에서 추가로 세포가 비만 세포인 경우

(b) 세포의 특정 특징량의 평균치, 중앙치, 분산, 표준 편차 등

(b1) 세포의 특정 특징량이 세포의 운동 속도인 경우

(b2) 세포의 특정 특징량이 세포의 운동 방향 특이성인 경우

특징량의 추출은 도 10에 나타낸 바와 같이, 구획에 포함되는 세포의 화상의 콘트라스트를 이용하여 세포가 팽창 내지 파열되었는지를 조사함으로써 행한다. 그 밖에, 크기, 예를 들면 평균 직경, 면적 등에 대하여 미리 정한 역치와 비교하여, 역치를 초과했는지를 조사함으로써 판단하는 구성으로 할 수도 있다. 여기서는 도 9에 나타낸 바와 같이, 자극 물질에 의해 세포가 탈과립하여 콘트라스트가 변화되는 특징을 파악하는 경우에 대하여 설명한다.

우선, 세포군 개수의 계수를 행한다. 즉, 콘트라스트가 큰 것(예를 들면, 도 9에 나타내는 세포(212))과 작은 것(도 9에 나타내는 세포(211))으로 나누어 각각 식별을 행하고, 그 개수를 계수한다. 식별은 다양한 수법이 있지만, 예를 들면 윤곽을 구하여 폐쇄 형상의 것을 1개로서 계수한다. 이 때, 예를 들면, 윤곽선과 주위의 명도 차이에 기초하여 콘트라스트를 조사한다. 또는, 화상에 대하여 콘트라스트의 대소를 필터를 사용하여 분리하고, 분리된 화상의 각각에 대하여 윤곽선을 구하고, 세포의 개수를 계수한다. 어느 방법에 의하더라도 콘트라스트가 높은 세포 개수와 낮은 세포 개수를 계수한다.

또한, 세포 개수를 계수하는 대신에, 세포 영역이 차지하는 화면 상의 면적을 계측하는 것도 가능하다. 예를 들면, 콘트라스트를 지표로 하여 세포를 식별하는 경우에서는 특정 콘트라스트 범위에 포함되는 화면 상의 영역에 대하여 면적을 계수함으로써, 세포 개수의 계수와 동등한 효과를 얻을 수 있다. 예를 들면, 특정 콘트라스트를 갖는 세포의 비율을 평가하는 경우, 화면 상을 차지하는 세포의 총 면적에 대한 상기 성질을 갖는 세포의 면적의 비율을 가지고 세포의 총수에 대한 상기 성질을 갖는 세포의 비율로서 사용할 수 있다.

계수 결과는 각 구획에 대하여 전체의 세포 개수에 대한 낮은 콘트라스트의 세포 개수에 대한 비율을 구함으로써, 예를 들면 자극 물질에 대한 탈과립률로서 파악할 수 있다. 또한, 다른 타이밍으로 복수회 촬상이 행해지는 경우에는 시간 경과와 함께 농도 구배의 각 농도에 있어서 자극 물질에 대한 세포의 응답성을 나타내는 정보를 생성할 수 있다. 도 10은 이와 같이 하여 생성된 정보에 기초하여 세포군이 나타내는 특징량(여기서는 탈과립한 세포의 비율, 즉, 자극 물질의 활성 강도)을 각 농도에 대하여 그 시간 변화로서 나타낸 것이다. 도 10에 나타내는 정보에 따르면, 농도에 따라 활성도가 다르며, 응답성이 시간 경과와 함께 변하는 것을 판독할 수 있다.

다음으로 실시예에 기초하여 보다 구체적으로 설명한다.

비만 세포는 특정 화합물 자극에 대응하여 세포 내에 보유하는 과립을 세포 밖으로 방출하는 탈과립이라 불리는 반응을 일으킨다. 탈과립시에는 세포의 형태 나 콘트라스트가 변화하기 때문에, 광학적 장치에 의해 탈과립한 세포를 구별하는 것이 가능하다. 여기서는 비만 세포가 분산된 환경 중에 비만 세포 자극 물질의 농도 구배를 형성시키고, 각 위치에서 탈과립을 야기한 세포의 비율을 계산하였다.

실험에 있어서는 세포 주화성 측정용 기구인 TAXIScan(KK chamber)를 이용하였다(참조: Kanegasaki S et al., (2003) J. Immunol. Methods 282, 1-11). 실리콘 웨이퍼에서 형성된 마이크로 채널과 유리 기판과의 간극(세포 수용 공간(110))에 래트 복강으로부터 채취한 비만 세포를 도입하고, 마이크로 채널의 한쪽 끝에 연결되는 공급부 영역(111)을 통해 자극 물질로서 비만 세포 자극제를 투입하였다. 여기서 자극제로서는 100 μM의 lysoPS와, 2000, 1000, 200, 80 μg/ml의 콘카나발린 A를 포함하는 완충액을 1 마이크로리터 도입하였다. 비만 세포의 탈과립은 채널 중의 세포를 현미경으로 직접 관찰함으로써 모니터링하였다. 비만 세포의 탈과립은 도 9에 나타낸 바와 같이 형태의 변화나 콘트라스트의 변화 등을 지표로 함으로써 모니터링하는 것이 가능하다. 또한, 콘트라스트 변화 등을 지표로 함으로써, 화상 해석에 의해 자동적으로 탈과립의 검출을 행하는 것도 가능하다.

자극제는 확산에 의해 농도 구배를 형성하기 때문에, 화면 상의 위치에 따라 농도가 다르다. 그 각각의 지점에서 개별적으로 탈과립 활성의 강도를 측정함으로써, 각 지점의 농도에서의 활성 강도를 알 수 있다(도 10). 도 10의 우측에 나타낸 4개의 그래프는 사진 중의 4개의 영역에서 탈과립한 세포의 비율을 시간의 경과에 따라 계측한 것이다(횡축은 시간(분), 종축은 비율(％)). 농도 구배는 확산에 의해 형성되며, 어느 정도 시간을 두면 탈과립 세포의 비율이 안정된다. 상술한 바와 같이, 도 10에 나타내는 예에서는 구획(1)이 가장 농도가 높고, 구획(2), 구획(3), 구획(4)의 순으로 농도가 낮아지게 되는 농도 구배를 갖는다.

도 10은 세포 수용 공간(110)에 비만 세포를 배치하고, 화면 상 방향으로부터 자극제를 도입한 사진이다(좌측: 자극 전, 우측: 자극 후). 화면 상측의 세포가 탈과립하여 콘트라스트가 낮아져 하얗게 되어 있음이 확인된다. 또한, 211이 탈과립한 세포, 212가 탈과립하지 않은 세포를 나타낸다.

각 지점(구획)에서 탈과립 세포의 비율을 계산한 그래프를 도 11에 나타낸다. 종축은 탈과립한 세포의 비율(％), 횡축은 자극제의 농도(μg/ml)이다. 횡축에서의 숫자는 농도 구배를 형성한 채널(세포 수용 공간) 상의 구획을 나타낸다. 1이 가장 농도가 높은 지점이고, 1부터 4의 순으로 농도가 흐려지도록 농도 구배가 형성되어 있다. 여기서, 1 내지 4의 번호는 도 10에서 번호를 붙인 구획(1) 내지 (4)에 대응하고 있다. 한편, 자극제에 이용한 콘카나발린 A 농도는 흑사각: 2000 ㎍/ml, 백사각: 1000 ㎍/ml, ×표: 200 ㎍/ml, 흰 동그라미: 80 ㎍/ml이다. 그래프로부터, 지점 2나 3에 있어서, 자극제의 농도에 따라 탈과립 세포의 비율에 차이가 보였고, 또한 그 값은 자극제의 농도와 상관하였다.

도 11에 나타내는 그래프에 있어서, 구획(1) 및 (4)에서는 자극제의 농도 차이가 거의 없지만, 구획(2) 및 (3)에서는 농도에 따라 반응의 차이가 명료하다. 예를 들면, 상기 세포의 자극 강도에 대한 활성의 변동을 조사하거나, 시약이 세포 활성에 주는 저해/촉진 활성을 확인하는 실험에 있어서는, 구획(2) 및 (3)의 영역에 해당하는 자극물 농도를 채용함으로써 적절한 데이터를 취할 수 있다. 이와 같 이, 농도 구배를 이용함으로써 한 번의 시험으로 연속적으로 변화된 농도에서의 세포 응답을 관찰할 수 있기 때문에, 최적 조건에서의 비교가 가능하다.

다음으로, 다른 실시예에 대하여 설명한다. 여기서는 세포의 주화 활성의 농도 변화에 대하여 설명한다.

세포의 주화 활성의 농도 변화에 대해서도 농도 구배 상의 세포 위치를 고려함으로써 검토가 가능하다. 세포의 주화성은 세포가 특정 인자의 농도 구배를 감지하여, 농도가 짙은 방향으로 이동하는 기능을 말한다. 이 주화 활성은 특정 농도에서 활성이 최대가 되고, 높은 농도나 낮은 농도 영역에서는 활성이 감소되어 가는 종형(bell-shape) 활성을 나타낸다고 알려져 있다. 종래의 방법에서는 농도에 대하여 활성이 종형인 것은 다수의 농도에서 실험을 행함으로써 확인할 수 있었다. 농도 구배 환경 중의 각 위치에서 농도가 다른 것을 이용하면, 용이하게 활성의 농도 특성을 알 수 있다. 이를 실험으로 나타냄에 있어서는, 세포 주화성 측정용 기구인 TAXIScan(KK chamber)를 이용하였다(방법과 재료 등에 대해서는 문헌[Kanegasaki S et al, (2003) J. Immunol. Methods 282, 1-11]을 참조).

여기서는 Jurkat 세포를 세포 수용 공간(110) 내에 도입하고, 여기에 SDF-1a의 농도 구배를 형성했을 때의 세포의 운동을 측정하였다. 농도 구배를 제조할 때에 이용한 SDF-1a의 농도는 10 및 1 nM의 3 종류로, 각각에 대하여 1 마이크로리터를 주입하였다. Jurkat 세포는 SDF-1a의 농도 구배 방향으로 주화성을 나타냈기 때문에, 주화 활성 강도의 지표로서 세포 운동의 농도 구배 방향의 속도를 채용하고, 그 값을 채널(세포 수용 공간(110)) 상의 각 위치에서 계측하였다. 그 결과를 도 12에 나타낸다. 그래프 횡축은 채널 상의 위치, 종축은 주화 활성(세포 이동 속도의 농도 구배 방향 성분)을 나타낸다. 농도 구배는 그래프 우측 방향으로부터 형성했기 때문에, 우측으로 갈수록 농도가 높아지게 된다. 종축은 세포 운동의 농도 구배 방향의 속도(μm/초)를 나타낸다. 첨가한 SDF-1a의 농도가 1 nM일 때에는 도 12(b)에 나타낸 바와 같이, 농도가 높을수록 주화 활성도 높아졌다. 10 nM로 했을 경우의 결과를 보면, 도 12(a) 채널 상의 도중 지점에 활성의 피크가 있고, 이보다 농도가 짙어지면 주화 활성은 감소됨을 알 수 있다. 이에 따라 확실히 주화 활성은 종형임을 알 수 있다.

세포 운동의 계측은 예를 들면 도 10에 나타내는 화면을 복수개의 메쉬로 구획하고, 각각의 메쉬 내에서의 세포의 윤곽선의 일부에 주목하여, 그 윤곽선의 위치가 시간과 함께 어떻게 변위되는지에 대하여 계측하고, 이들 변위의 x 성분, y 성분을 평균함으로써, 평균적인 변위 방향과 촬상 타이밍으로부터 평균적인 속도를 구할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서는 세포 수용 공간에 세포군을 투입하는 동시에 세포군에 대하여 자극 물질을 주입하고, 그 자극 물질의 농도 구배를 형성하고, 촬상하고, 얻어진 화상에 대하여 농도 구배에 따른 구획을 설치하고, 화상 처리에 기초하여 각 구획에서의 세포군이 나타내는 특징량을 추출하는 것이다. 지금까지와 같이 각각의 농도 및 각 시간 경과마다 몇번이나 시행할 필요가 있었던 계측을 1회의 처리로 행하는 것이 가능해진다.

즉, 세포의 각 종류별로 반응성의 차이를 측정하거나, 세포의 조건을 변경한 경우에서의 응답성의 변이를 측정하는 경우에는, 적절한 농도로 실험함으로써 양호한 측정 결과를 얻을 수 있다. 예를 들면, 특정 자극에 대한 세포의 응답성을 세포의 종류별로 비교하거나, 세포의 조건을 변경했을 때의 세포 응답성의 변화를 비교하고자 하는 경우, 설정한 농도가 너무 높거나 너무 낮으면 세포의 종류별 차이점을 알기 어려워 양호한 실험 결과가 얻어지지 않는다.

여기서, 세포의 자극에 대한 어떠한 응답성을 도 13(a)과 같이 나타내기로 한다(횡축: 농도, 종축: 활성). 세포가 적당히 분산된 환경 중에 도 13(b)(횡축: 위치, 종축: 농도)에 나타낸 바와 같은 농도 구배를 형성한 경우, 농도 구배 중의 각 위치에서의 세포 응답성은 도 13(c)(횡축: 위치, 종축: 활성)과 같이 된다. 통상적인 실험에서는 다수의 농도를 시험하는 경우, 농도를 단계적으로 변화시켜 각각의 농도에서의 반응을 보기 때문에, 시험되는 농도가 단속적이 된다. 또한, 다수의 농도에서의 반응을 확인하기 위해서는 그 수만큼의 시험을 독립적으로 수행해야 한다. 농도 구배를 이용하면, 연속적인 농도 범위의 각 농도에서의 세포 응답을 하나의 독립적인 시험으로 확인하는 것이 가능해진다. 이에 따라 독립적인 시험의 개수가 삭감되어 실험이 간편해진다.

한편, 세포의 활성 평가에 대해서는 세포의 형태 변화나 운동성, 또는 형광 프로브 등을 이용한 세포내 분자의 국재 변화, 유전자 발현 등, 현미경 상에서 평가 가능한 모든 생명 현상이 대상이 된다.

Claims

촬상 장치에 의해 세포군의 화상을 촬상하여 화상을 정보 처리 장치에 저장하고, 정보 처리 장치에 있어서, 얻어진 화상에 기초하여 세포에 대한 계측을 행하는 세포 계측 방법에 있어서,

세포군을 수용하는 세포 수용 공간에 액체를 충전하고,

상기 세포 수용 공간에 세포군을 배치하고,

상기 세포 수용 공간의 액체에 특정 물질을 공급하여 상기 세포 수용 공간의 일단으로부터 타단을 향해 액체 중에 특정 물질의 농도 구배를 형성시키고,

상기 세포 수용 공간 내의 세포군을 촬상 장치에 의해 촬상하여 정보 처리 장치에 저장하고,

얻어진 화상으로부터 세포 특징량과 특정 물질의 농도와의 대응 관계를 나타내는 정보를 생성하는 것

을 특징으로 하는 세포 계측 방법.
제1항에 있어서, 농도 구배는 형광 물질이 형성하는 농도 구배를 형광 관찰에 의해 측정하는 것을 특징으로 하는 세포 계측 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 세포 특징량이, 세포의 탈과립, 운동 속도, 운동 방향 특이성, 크기, 평균 직경, 면적, 콘트라스트, 형태 변화, 세포내 분자의 국재 변화, 및 유전자 발현 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 세포 계측 방법.
제3항에 있어서, 세포 특징량이, 화상으로부터 윤곽을 구하여 폐쇄 형상의 것을 1개의 세포로서 식별함으로써, 그 식별된 세포로부터 얻어지는 특징량인 것을 특징으로 하는 세포 계측 방법.
촬상 장치에 의해 세포군의 화상을 촬상하여 화상을 정보 처리 장치에 저장하고, 정보 처리 장치에 있어서, 얻어진 화상에 기초하여 세포에 대한 계측을 행하는 세포 계측 방법에 있어서,

세포군을 수용하는 세포 수용 공간에 액체를 충전하고,

상기 세포 수용 공간에 세포군을 배치하고,

상기 세포 수용 공간의 액체에 특정 물질을 공급하여 상기 세포 수용 공간의 일단으로부터 타단을 향해 액체 중에 특정 물질의 농도 구배를 형성시키고,

상기 세포 수용 공간 내의 세포군을 촬상 장치에 의해 촬상하여 정보 처리 장치에 저장하고,

정보 처리 장치에 있어서,

얻어진 화상에 대하여 상기 농도 구배를 따라서 복수개의 영역으로 구획하고, 각 영역에서의 화상으로부터 특징량을 추출하고,

상기 추출된 특징량과 농도 구배와의 대응 관계를 나타내는 정보를 생성하는 것

을 특징으로 하는 세포 계측 방법.
제5항에 있어서, 상기 특징량이, 세포의 화상이 나타내는 콘트라스트의 차이에 의해 추출되는 것을 특징으로 하는 세포 계측 방법.
제6항에 있어서, 상기 각 영역에서의 화상으로부터, 각 영역에 존재하는 세포 전체의 개수에 대한, 상기 영역에 있어서 특정한 성질을 갖는 세포의 개수의 비율을 특징량으로서 추출하는 것을 특징으로 하는 세포 계측 방법.
제7항에 있어서, 상기 특정 성질이 세포의 탈과립인 세포 계측 방법.
제8항에 있어서, 상기 세포가 비만 세포인 세포 계측 방법.
제6항에 있어서, 상기 각 영역에서의 화상으로부터, 각 영역에 존재하는 세포 전체의 운동에 대한 평균치, 중앙치, 분산 및 표준 편차 중 어느 하나의 지표를 특징량으로서 추출하는 것을 특징으로 하는 세포 계측 방법.
제10항에 있어서, 상기 특징량으로서 추출되는 것이 세포의 운동 속도에 대한 지표인 세포 계측 방법.
제10항에 있어서, 상기 특징량으로서 추출되는 것이 세포의 운동 방향 특이성에 대한 지표인 세포 계측 방법.
세포 계측 방법에 있어서,

관찰시에, 관찰해야 할 세포군을 수용하는 세포 수용 영역과, 상기 세포 수용 영역을 사이에 두고 연통하며, 사용시에 각각에 액체가 주입되어 상기 세포 수용 영역을 액체로 충전하는, 제1 액체 저장 공간 및 제2 액체 저장 공간을 갖는 세포 관찰 지원 장치와, 사용시에 상기 세포 수용 영역에 수용되어 있는 세포군의 화상을 취득하고, 취득한 화상에 기초하여 세포에 관한 정보를 수집하는 정보 처리 장치를 이용하고,

상기 관찰해야 할 세포군을 배치하고,

제1 액체 저장 공간 및 제2 액체 저장 공간과 상기 세포 수용 영역에 액체를 충전하면서, 상기 제1 액체 저장 공간의 액체 중에 상기 세포를 자극하는 세포 자극물을 첨가한 후, 상기 촬상 장치에 의해 다른 타이밍으로 복수회 세포군의 화상을 취득하는 처리와,

각 회에 취득한 상기 화상에 대하여 상기 화상에 나타나는 세포 수용 영역을 상기 제1 액체 저장 공간측으로부터 상기 제2 액체 저장 공간측을 따라서 복수개의 구획으로 나누고, 각각의 구획에 포함되는 세포의 총 개수를 계수하는 동시에, 미리 정한 특징량이 나타나 있는 특정 세포를 식별하여 그 개수를 계수하는 처리와,

상기 계수 결과에 기초하여 각각의 구획에 대하여 각각의 구획 내에서 계수 된 총 개수에 대한 특징량이 나타나 있는 특정 세포 개수의 비율을 산출하는 처리와,

상기 특징량이 나타나 있는 특정 세포 개수의 비율에 관한 경시적 변화를 나타내는 정보를 생성하는 처리와,

지시에 따라 상기 경시적 변화를 나타내는 정보를 출력하는 처리를 행하는 것

을 특징으로 하는 세포 계측 방법.