WO2009123000A1 - 細胞処理装置、試料調製装置および細胞分析装置 - Google Patents

Abstract

　本発明の細胞処理装置２９は、生体試料を含む液体Ｌを収容可能な収容容器５７と、生体試料中の第１細胞Ｃ１を通過させず、かつ、第１細胞Ｃ１よりも小径の第２細胞Ｃ２を通過させるフィルタ６０と、収容容器５７内でフィルタ６０を介して、第１細胞Ｃ１を主に含む第１液体Ｌ１と第２細胞Ｃ２を主に含む第２液体Ｌ２とに液体Ｌを分離する濾過シリンダ５８と、を備える。フィルタによって他の細胞から弁別された測定対象細胞を容易に回収することができる。

Description

細胞処理装置、試料調製装置および細胞分析装置

　本発明は、細胞処理装置、試料調製装置および細胞分析装置に関する。
　具体的には、フィルタによって他の細胞から弁別された測定対象細胞を容易に回収する技術に関する。

　従来、生体から採取された生体試料に含まれる細胞を分析する細胞分析装置として、被検者の子宮頸部から採取された試料に含まれる子宮頸部の上皮細胞をフローサイトメータで測定して、癌・異型細胞のスクリーニングを行う細胞分析装置が知られている（例えば、国際公開第２００６／１０３９２０号パンフレット参照）。

　上記パンフレットに記載の細胞分析装置では、子宮頸部の上皮細胞を測定対象としているが、子宮頸部から採取された試料には、上皮細胞以外に赤血球や白血球等の細胞が含まれている。かかる試料をそのまま測定すると、赤血球や白血球等の細胞の影響が測定結果に出てしまうため、癌・異型細胞のスクリーニングを精度よく行えない場合がある。
　このため、測定対象細胞とこれ以外の他の細胞とを弁別して、測定対象細胞のみを容易に回収する技術が求められる。

　上記の回収を行う技術としては、例えば、血球を含む細胞懸濁液をフィルタに流し、測定対象細胞であるリンパ球をフィルタ上に捕捉し、赤血球や白血球等の他の細胞を含んだ液体をフィルタに通過させて排出し、その後、フィルタに回収液を供給して当該フィルタ上に捕捉されたリンパ球を回収する細胞分離・回収装置が知られている（例えば、米国特許第６３１２９５０号明細書参照）。

　しかしながら、上記米国特許第６３１２９５０号明細書に記載の細胞分離・回収装置では、リンパ球のみがフィルタの上面に捕捉されるが、リンパ球を含んでいた液体はフィルタを通過して外部に排出されるので、フィルタ上に付着したリンパ球を別途分離して回収する作業が必要になる。

　このため、米国特許第６３１２９５０号明細書に記載の細胞分離・回収装置においては、フィルタからリンパ球を分離するに当たって、フィルタをリンパ球の捕捉時とは異なる空孔率に変更する作業や、フィルタに回収液を供給する作業などが求められ、複雑な機構が必要になるという問題がある。

　なお、測定対象細胞の径が他の細胞の径よりも小さい場合に、測定対象細胞を含む試料液をフィルタ上に流し、測定対象細胞を含む液体をフィルタに通過させて回収し、他の細胞をフィルタ上に捕捉して排出する技術も知られている。

　しかし、この技術では、測定対象細胞をフィルタに通過させるものであるから、上皮細胞の場合のような、測定対象細胞の径がその他の細胞の径よりも大きい場合には適用することができない。

　このような事情に鑑み、本発明の目的は、測定対象細胞が他の細胞よりも大径の場合でも、フィルタによって他の細胞から弁別された測定対象細胞を容易に回収することができる細胞処理装置、このようにして測定対象細胞を回収することにより測定対象細胞の分析に適した測定試料を容易に調製することができる試料調製装置、および、測定対象細胞以外の他の細胞の影響が低減された測定結果を取得して、測定対象細胞の分析を精度良く行うことができる細胞分析装置を提供する点にある。

　本発明の第１の局面による試料調製装置は、生体試料を含む液体を収容可能な収容容器と、
　前記生体試料中の第１細胞を通過させず、かつ、前記第１細胞よりも小径の第２細胞を通過させるフィルタと、
前記収容容器内で前記フィルタを介して、前記第１細胞を主に含む第１液体と、前記第２細胞を主に含む第２液体とに前記液体を分離する液体分離部と、
　前記液体分離部により分離された前記第１液体を取得する液体取得部と、
　前記液体取得部により取得された前記第１液体と所定の試薬とから測定試料を調製する試料調製部と、
　を備えていることを特徴としている。

　前記液体分離部は、前記収容容器に対して前記フィルタが上下方向に移動するように、前記フィルタおよび前記収容容器の少なくとも一方を移動させる移動機構部を含んでいてもよく、
　前記試料調製装置は、前記移動機構部の移動を制御する動作制御部を更に備えていてもよい。

　前記動作制御部は、前記フィルタが前記収容容器に収容された前記液体の液面上方からその液中に向かって移動するように前記移動機構部を制御してもよい。

　前記動作制御部は、前記収容容器に収容された前記液体内に向かって移動済みの前記フィルタが所定距離だけ上方に戻るように前記移動機構部を制御し、その後、前記第１液体を取得するように前記液体取得部を制御してもよい。

　前記収容容器は、上下方向に向く軸心を有する中空の胴体部と、前記胴体部の下部に連結され、下方に凹んだ内面を有する底部とを有していてもよく、
　前記動作制御部は、前記収容容器に収容された前記液体の液面上方から前記底部又はその近傍まで前記フィルタを移動させてから、同フィルタを所定距離だけ上方に戻すように前記移動機構部を制御し、その後、前記第１液体を取得するように前記液体取得部を制御してもよい。

　前記試料調製装置は、前記液体分離部により分離された前記第２液体を排出する液体排出部を更に備えていてもよく、
　前記動作制御部は、前記第２液体を排出した後に前記収容容器内に残った前記第１液体を取得するように前記液体排出部及び前記液体取得部を制御してもよい。

　前記移動機構部は、上下方向に移動可能なシリンダを含み、このシリンダの下端開口部に前記フィルタが設けられ、前記液体排出部は、前記シリンダ内に連通する排出管路を含んでいてもよく、
　前記動作制御部は、前記フィルタが前記収容容器に収容された前記液体の液面上方からその液中に向かって移動するように前記シリンダを下方移動させ、前記シリンダの下方移動により前記フィルタを通って当該シリンダ内に流入した前記第２液体を排出するように前記液体排出部を制御してもよい。

　前記試料調製装置は、前記収容容器内の溶媒の一部を置換するための置換液を前記収容容器に供給する置換液供給部を更に備えていてもよく、
　前記動作制御部は、前記収容容器からの前記第２液体の排出と、前記収容容器への前記置換液の供給とによって、前記収容容器内の溶媒の少なくとも一部が前記置換液に置換されるよう、前記置換液供給部、前記液体分離部および前記液体排出部を制御してもよい。

　前記動作制御部は、前記生体試料を含む液体が収容された前記収容容器に前記置換液を供給するよう前記置換液供給部を制御してから、前記収容容器内の液体を、前記第１細胞を主に含む第１液体と、前記第２細胞を主に含む第２液体とに分離するよう前記液体分離部を制御し、その後、前記第２液体を排出するよう前記液体排出部を制御してもよい。

　前記試料調製装置は、前記収容容器内の前記第１液体に接触した状態の前記フィルタに付着した前記第１細胞を剥離する細胞剥離部を更に備えていてもよく、
前記動作制御部は、前記フィルタから前記第１細胞を剥離するように前記細胞剥離部を制御し、前記第１液体を取得するように前記液体取得部を制御してもよい。

　前記細胞剥離部は、前記収容容器内の前記第１液体に接触した状態の前記フィルタのろ過面に沿った方向に、前記収容容器内の前記第１液体に流れを生じさせるように構成してもよい。

　前記細胞剥離部は、
　　前記収容容器内に設けられ、前記収容容器内の前記第１液体に接触した状態の前記フィルタのろ過面に沿った方向に回転する回転部材と、
　前記回転部材を駆動させるための駆動部と、を更に備えていてもよい。

　前記フィルタのろ過面と、このろ過面と対向する前記回転部材との間の距離を１ｍｍ以下としてもよい。

　前記試料調製装置は、前記収容容器内の前記第１液体に接触した状態の前記フィルタに付着した第１細胞対して、当該第１細胞が付着した面と反対側から圧力を付与する圧力付与部を更に備えていてもよく、
前記動作制御部は、前記フィルタに対して前記圧力を付与するよう前記圧力付与部を制御し、その後、前記第１液体を取得するよう前記液体取得部を制御してもよい。

　前記フィルタは、金属製のＣＶＤフィルタよりなってもよい。

　前記第１細胞は子宮頸部の上皮細胞であり、
　前記第２細胞は赤血球、白血球及び細菌からなる群より選択される少なくとも１つを含んでいてもよい。

　前記フィルタは、８～２０μｍの径の通孔を有していてもよい。

　前記試料調製装置は、前記生体試料中の細胞を分散させる細胞分散部と、
　前記細胞分散部により細胞が分散された前記生体試料を前記収容容器に供給する試料供給部と、を更に備えていてもよい。

　本発明の第２の局面による細胞分析装置は、生体試料を含む液体を収容可能な収容容器と、
　前記生体試料中の第１細胞を通過させず、かつ、前記第１細胞よりも小径の第２細胞を通過させるフィルタと、
　前記収容容器内で前記フィルタを介して、前記第１細胞を主に含む第１液体と、前記第２細胞を主に含む第２液体とに前記液体を分離する液体分離部と、
　前記液体分離部により分離された前記第１液体を取得する液体取得部と、
　前記液体取得部により取得された前記第１液体から前記第１細胞を検出する検出部と、
　前記検出部による検出結果に基づいて、前記第１細胞を分析する分析手段と、
　を備えていることを特徴としている。

　本発明の第３の局面による細胞処理装置は、生体試料を含む液体を収容可能な収容容器と、
　前記生体試料中の第１細胞を通過させず、かつ、前記第１細胞よりも小径の第２細胞を通過させるフィルタと、
　前記収容容器内で前記フィルタを介して、前記第１細胞を主に含む第１液体と、前記第２細胞を主に含む第２液体とに前記液体を分離する液体分離部と、
　前記液体分離部により分離された前記第１液体を取得する液体取得部と、
　を備えていることを特徴としている。

第１実施形態に係る細胞分析装置の斜視図である。 測定装置の内部構成を示すブロック図である。 試料調製装置の内部構成を示すブロック図である。 データ処理装置の内部構成を示すブロック図である。 主検出部を構成するフローサイトメータの機能ブロック図である。 フローサイトメータの光学系を示す側面図である。 調製デバイス部の流体回路図である。 弁別・置換部のより具体的な構成を示す拡大断面図である。 弁別・置換部の濾過作用を示すための説明図である。 細胞分析装置の各制御部が行う処理を示すフローチャートである。 細胞分析装置の各制御部が行う処理を示すフローチャートである。 弁別・置換処理を示すフローチャートである。 第２実施形態に係る細胞分析装置の内部構成を示すブロック図である。 第２実施形態に係る細胞分析装置の各制御部が行う処理を示すフローチャートの前半部分である。 第２実施形態に係る細胞分析装置の各制御部が行う処理を示すフローチャートの後半部分である。

　以下、添付図面を参照しつつ、本発明の細胞分析装置及び細胞分析方法の実施形態を詳細に説明する。
[第１実施形態]
　〔細胞分析装置の全体構成〕
　図１は、本発明の第１実施形態に係る細胞分析装置１の斜視図である。
　この細胞分析装置１は、患者から採取した細胞を含む測定試料をフローセルに流し、このフローセルを流れる測定試料にレーザ光を照射し、測定試料からの光（前方散乱光、側方蛍光など）を検出してその光信号を分析することで、細胞に癌細胞が含まれているか否かを判断するのに用いられる。
　より具体的には、本実施形態の細胞分析装置１は、子宮頸部の上皮細胞を分析対象としており、子宮頸癌をスクリーニングするのに用いられるものである。

　図１に示すように、上記細胞分析装置１は、測定試料に対してレーザ光による光学的な測定を行う測定装置２と、被検者から採取された生体試料に洗浄や染色等の前処理を行って、測定装置２に供給する測定試料を作製する試料調製装置３と、測定装置２での測定結果の分析等を行うデータ処理装置４とを備えている。

　〔測定装置の内部構成〕
　図２は、測定装置２の内部構成を示すブロック図である。
　図２に示すように、この測定装置２は、主検出部６と、信号処理部７と、測定制御部８と、Ｉ／Ｏインタフェース９とを備えている。
　このうち、主検出部６は、測定試料から測定対象細胞やその核の数及びサイズ等を検出するものであり、本実施の形態では、図５及び図６に示すフローサイトメータ１０が採用されている。

　信号処理部７は、主検出部６からの出力信号に必要な信号処理を行う信号処理回路よりなる。また、測定制御部８は、マイクロプロセッサ１１と記憶部１２とを含んでおり、記憶部１２は、ＲＯＭ及びＲＡＭ等よりなる。

　記憶部１２のＲＯＭには、主検出部６や信号処理部７の動作制御を行う制御プログラムと、この制御プログラムの実行に必要なデータとが格納され、マイクロプロセッサ１１は、その制御プログラムをＲＡＭにロードして、或いは、ＲＯＭから直接実行することが可能である。
　測定制御部８のマイクロプロセッサ１１は、Ｉ／Ｏインタフェース９を介して、データ処理装置４と後述する調製制御部１６のマイクロプロセッサ１９に繋がっており、これにより、自身が処理したデータや自身の処理に必要なデータを、データ処理装置４及び調製制御部１６のマイクロプロセッサ１９との間で送受信できるようになっている。

　〔試料調製装置の内部構成〕
　図３は、試料調製装置３の内部構成を示すブロック図である。
　図３に示すように、この試料調製装置３は、副検出部１４と、信号処理部１５と、調製制御部１６と、Ｉ／Ｏインタフェース１７と、生体試料に対する成分調整を自動的に行うための調製デバイス部１８とを備えている。

　このうち、副検出部１４は、生体試料に含まれる測定対象細胞の細胞数を検出するものであり、本実施の形態では、この副検出部１４についても、図５及び図６に示すものとほぼ同様のフローサイトメータ１０を採用している。
　信号処理部１５は、副検出部１４からの出力信号に必要な信号処理を行う信号処理回路よりなる。調製制御部１６は、マイクロプロセッサ１９と、記憶部２０と、センサドライバ２１と、駆動部ドライバ２２とを含んでおり、記憶部２０は、ＲＯＭ及びＲＡＭ等よりなる。

　本実施の形態の調製デバイス部１８は、検体セット部２４と、細胞分散部２５と、検体ピペット部２６と、検体定量部２７と、試薬定量部２８と、弁別・置換部２９とから構成されている。
　このうち、検体セット部２４は、患者から採取された生体試料とメタノール主成分の保存液とを収容する複数の生体容器５３や生成物容器５４（図７参照）をセットするためのものであり、細胞分散部２５は、生体容器５３内の生体試料と保存液との混合液を攪拌して試料に含まれる細胞を強制的に分散させるものである。

　また、検体ピペット部２６は、細胞が分散された生体試料と保存液との混合液を生体容器５３から取り出して調製デバイス部１８の流体回路に導入したり、調製された生成物を生成物容器５４に戻したり同生成物容器５４から取り出したりするものであり、検体定量部２７は、流体回路に供給される生体試料と保存液との混合液を定量するものである。

　更に、試薬定量部２８は、生体試料に加える染色液等の試薬を定量するものであり、弁別・置換部２９は、生体試料と保存液と希釈液とを混合して、保存液と希釈液とを置換するとともに、測定対象細胞とそれ以外の細胞（赤血球、白血球等）や細菌等とを弁別するためのものである。なお、上記各部２４～２９を有する調製デバイス部１８の流体回路の構成（図７）については、後述する。

　記憶部２０のＲＯＭには、副検出部１４、信号処理部１５、センサドライバ２１及び駆動部ドライバ２２の動作制御を行う制御プログラムと、この制御プログラムの実行に必要なデータとが格納され、マイクロプロセッサ１９は、その制御プログラムをＲＡＭにロードして、或いは、ＲＯＭから直接実行することが可能である。

　調製制御部１６のマイクロプロセッサ１９は、Ｉ／Ｏインタフェース１７を介して前記測定制御部８のマイクロプロセッサ１１に繋がっており、これにより、自身が処理したデータや自身の処理に必要なデータを、測定処理部８のマイクロプロセッサ１１との間で送受信できるようになっている。

　また、調製制御部１６のマイクロプロセッサ１９は、センサドライバ２１と駆動部ドライバ２２を介して、調製デバイス部１８の各部２４～２９のセンサ類や駆動部を構成する駆動モータと繋がっており、センサからの検知信号に基づいて制御プログラムを実行し、駆動部の動作を制御する。

　〔データ処理部の内部構成〕
　図４は、データ処理装置４の内部構成を示すブロック図である。
　図４に示すように、本実施形態のデータ処理装置４は、例えばノートＰＣ（デスクトップ型でもよい。）等のパーソナルコンピュータよりなり、処理本体３１と、表示部３２と、入力部３３とから主構成されている。

　処理本体３１は、ＣＰＵ３４と、ＲＯＭ３５と、ＲＡＭ３６と、ハードディスク３７と、読出装置３８と、入出力インタフェース３９と、画像出力インタフェース４０とを備えており、これらの各部は内部バスによって通信可能に接続されている。
　ＣＰＵ３４は、ＲＯＭ３５に記憶されているコンピュータプログラムやＲＡＭ３６にロードされたコンピュータプログラムを実行することが可能である。

　ＲＯＭ３５は、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭなどによって構成され、ＣＰＵ３４に実行されるコンピュータプログラム及びこれに用いるデータなどが格納されている。
　ＲＡＭ３６は、ＳＲＡＭ又はＤＲＡＭなどで構成され、ＲＯＭ３５及びハードディスク３７に記録されている各種のコンピュータプログラムの読み出しや、それらのコンピュータプログラムを実行するときのＣＰＵ３４の作業領域として利用される。

　上記ハードディスク３７には、オペレーティングシステム及びアプリケーションプログラムなど、ＣＰＵ３４に実行させるための種々のコンピュータプログラム及びそのプログラムの実行に用いるデータがインストールされている。
　また、ハードディスク３７には、例えば、米マイクロソフト社が製造販売するWindows（登録商標）等のグラフィカルユーザインターフェース環境を提供する、オペレーティングシステムがインストールされている。

　更に、ハードディスク３７には、測定制御部８及び調製制御部１６への動作命令の送信、測定装置２で行った測定結果の受信及び分析処理、及び、処理した分析結果の表示などを行う操作プログラム４１がインストールされている。この操作プログラム４１は、当該オペレーティングシステム上で動作する。

　読出装置３８は、フレキシブルディスクドライブ、ＣＤ－ＲＯＭドライブ、又はＤＶＤ－ＲＯＭドライブなどで構成され、可搬型記録媒体に記録されたコンピュータプログラム又はデータを読み出すことができる。
　入出力インタフェース３９は、例えば、ＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４、ＲＳ－２３２Ｃなどのシリアルインタフェース、ＳＣＳＩ、ＩＤＥ、ＩＥＥＥ１２８４などのパラレルインタフェース、及びＤ／Ａ変換器、Ａ／Ｄ変換器などからなるアナログインタフェースなどから構成されている。

　入出力インタフェース３９には、キーボード及びマウスからなる入力部３３が接続され、これをユーザが操作することでコンピュータへのデータ入力が可能となっている。
　また、入出力インタフェース３９は、測定装置２のＩ／Ｏインタフェース９とも接続されており、これにより、測定装置２とデータ処理装置４との間でデータの送受信を行うことができる。

　画像出力インタフェース４０は、ＬＣＤ又はＣＲＴ等よりなる前記表示部３２に接続されており、ＣＰＵ３４からの画像データに応じた映像信号を当該表示部３２に出力させるものである。

　〔主検出部（フローサイトメータ）の構成〕
　図５は、前記主検出部６を構成するフローサイトメータ１０の機能ブロック図であり、図６は、そのフローサイトメータ１０の光学系を示す側面図である。
　図５に示すように、このフローサイトメータ１０のレンズ系４３は、光源である半導体レーザ４４からのレーザ光を、フローセル４５を流れる測定試料に集光するものであり、集光レンズ４６は、測定試料中の細胞の前方散乱光をフォトダイオード４７よりなる散乱光検出器に集光するものである。

　図５では、レンズ系４３を単一レンズで図示してあるが、具体的には、例えば図６に示すような構成になっている。
　すなわち、本実施の形態のレンズ系４３は、半導体レーザ４４側（図６の左側）から順に、コリメータレンズ４３ａ、シリンダレンズ系（平凸シリンダレンズ４３ｂ＋両凹シリンダレンズ４３ｃ）及びコンデンサレンズ系（コンデンサレンズ４３ｄ＋コンデンサレンズ４３ｅ）とから構成されている。

　図５に戻り、側方用の集光レンズ４８は、測定対象細胞又はこの細胞中の核の側方散乱光と側方蛍光をダイクロイックミラー４９に集光する。このミラー４９は、側方散乱光を散乱光検出器であるフォトマルチプライヤ５０へ反射させ、側方蛍光を蛍光検出器であるフォトマルチプライヤ５１の方へ透過させる。これらの光は、測定試料中の細胞や核の特徴を反映したものとなっている。

　そして、フォトダイオード４７及び各フォトマルチプライヤ５０，５１は、受光した光信号を電気信号に変換して、それぞれ、前方散乱光信号（ＦＳＣ）、側方散乱光信号（ＳＳＣ）及び側方蛍光信号（ＳＦＬ）を出力する。これらの出力信号は図示しないプリアンプにより増幅され、測定装置２の信号処理部７（図２）に送られる。

　測定装置２の信号処理部７で処理された各信号ＦＳＣ，ＳＳＣ，ＳＦＬは、それぞれ、マイクロプロセッサ１１によってＩ／Ｏインタフェース９からデータ処理装置４に送信される。
　データ処理装置４のＣＰＵ３４は、前記操作プログラム４１を実行することにより、各信号ＦＳＣ，ＳＳＣ，ＳＦＬから細胞や核を分析するためのスキャッタグラムを作成し、このスキャッタグラムに基づいて、測定試料中の細胞が異常であるか否か、具体的には癌化した細胞であるか否かを判定する。

　なお、フローサイトメータ１０の光源としては、半導体レーザ４４の代わりにガスレーザを用いることもできるが、低コスト、小型、且つ低消費電力である点より半導体レーザ４４を採用するのが好ましく、かかる半導体レーザ４４の採用によって製品コストを低減させるとともに、装置の小型化及び省電力化を図ることができる。

　また、本実施の形態では、ビームを狭く絞ることに有利な波長の短い青色半導体レーザを用いている。青色半導体レーザは、ＰＩ等の蛍光励起波長に対しても有効である。なお、半導体レーザのうち、低コスト且つ長寿命であり、メーカーからの供給が安定している赤色半導体レーザを用いてもよい。

　ところで、子宮頸部の上皮細胞の大きさは平均で約６０μｍであり、また核の大きさは５～７μｍである。この細胞が癌化すると細胞分裂の頻度が異常に多くなり、核は１０～１５μｍの大きさとなる。これにより、Ｎ／Ｃ比（核の大きさ／細胞の大きさ）が正常な細胞に比べて大きくなる。

　従って、細胞と核の大きさを検出することによって、細胞が癌化したか否かの判断指標とすることができる。
　そこで、本実施の形態では、フローセル４５を流れる測定試料からの散乱光をフォトダイオード４７で検出するとともに、フローセル４５を流れる測定試料からの蛍光をフォトマルチプライヤ５１で検出する。

　測定装置２の信号処理部７は、フォトダイオード４７から出力された散乱光信号から、測定対象細胞の大きさを反映した値である散乱光信号のパルス幅を取得するとともに、フォトマルチプライヤ５１から出力された蛍光信号から、測定対象細胞の核の大きさを反映した値である蛍光信号のパルス幅を取得する。

　そして、上記信号処理部７で得た測定対象細胞の大きさを反映した値と、測定対象細胞の核の大きさを反映した値に基づいて、当該測定対象細胞が異常であるか否かを、分析部を構成するデータ処理装置４のＣＰＵ３４が判定するようになっている。
　具体的には、データ処理装置４のＣＰＵ３４は、は、蛍光信号のパルス幅を散乱光信号のパルス幅で除した値が所定の閾値より大きい場合に、測定対象細胞が異常であると判定する。

　〔副検出部の構成〕
　試料調製装置３において予備的な検出を行う副検出部１４は、試料調製を行う前処理工程において、生体試料から測定対象細胞の数を検出するものであり、本実施の形態では、図５及び図６に例示したものとほぼ同じ構成のフローサイトメータ１０を採用している。

　もっとも、本実施の形態の試料調製装置３は、測定装置２による本測定の前に測定対象細胞の濃度測定を予備的に行うものであるから、副検出部１４では、その細胞数を計数するための信号を出力できれば足りる。
　このため、副検出部１４を構成するフローサイトメータ１０の場合には、前方散乱光信号（ＦＳＣ）を取得できれば足りるので、側方散乱光信号（ＳＳＣ）や側方蛍光信号（ＳＦＬ）を取得するためのフォトマルチプライヤ５０，５１がなく、ＦＳＣを取得するためのフォトダイオード４７のみを有している。

　そして、かかる副検出部１４のフォトダイオード４７が受光した光信号は、電気信号に変換されて増幅され、試料調製装置３の信号処理部１５（図３）に送られる。
　試料調製装置３の信号処理部１５で処理された信号ＦＳＣは、調製制御部１６に送られる。この調製制御部１６のマイクロプロセッサ１９は、信号ＦＳＣに基づいて測定対象細胞の数をカウントする。

　また、このマイクロプロセッサ１９は、濃度測定のために検体ピペット部２６で予備的に採取した生体試料の容積を、当該ピペット部２６に設けられた流量センサ（図示せず）から取得しており、信号ＦＳＣから得た細胞数をその容積で割ることにより、生体試料の濃度を算出する。
　もっとも、必ずしも生体試料の濃度自体を算出する必要はなく、生体試料の採取量を常に一定に保持する場合には、細胞数自体が当該濃度を反映した情報になる。すなわち、調製制御部１６のマイクロプロセッサ１９が生成する濃度情報は、生体試料の濃度が含まれるのは勿論、この濃度と実質的に等価の他の情報であってもよい。

　そして、調製制御部１６のマイクロプロセッサ１９は、自身が生成した上記濃度情報に基づいて、前記調製デバイス部１８が生体試料に対して行う調製動作（生体試料や試薬の定量等の動作）を制御するための制御指令を発する。なお、この制御の具体的な内容については後述する。

　〔調製デバイス部の流体回路〕
　図７は、前記調製デバイス部１８の流体回路図である。
　図７に示すように、検体セット部２４は、円形の回転テーブル２４Ａと、これを回転駆動する駆動部２４Ｂとを備え、回転テーブル２４Ａの外周縁部には、生体試料と保存液との混合液を収容する生体容器５３と、弁別・置換部２９による弁別・置換処理により生成された生成物を収容する生成物容器（マイクロチューブ）５４とをセット可能な保持部が設けられている。

　細胞分散部２５は、生体容器５３内の試料を攪拌する攪拌棒２５Ａと、これを回転駆動する駆動部２５Ｂとを備えており、駆動部２５Ｂは、攪拌棒２５Ａを生体容器５３内に挿入して回転させる。
　これにより、生体容器５３内の生体試料が攪拌され、生体試料に含まれる細胞を分散することができる。

　検体ピペット部２６は、生体容器５３内の生体試料を吸引して、その試料を検体定量部２７に供給するとともに、弁別・置換部２９で生成された生成物を生成物容器５４に戻すための第１ピペット２６Ａと、試薬定量部２８で定量された染色液等の試薬を生成物容器５４に供給するための第２ピペット２６Ｂとを備えている。

　第１ピペット２６Ａは、後述する弁別・置換部２９の収容容器５７と管路で繋がっており、弁別・置換部２９で測定対象細胞が弁別された液体を、当該第１ピペット２６Ａによって生成物容器５４に戻すことができる。
　検体定量部２７は、定量シリンダ２７Ａと、このシリンダ２７Ａに挿通された定量ピストンを上下動させる駆動部２７Ｂとを備えている。定量シリンダ２７Ａは、方向切替バルブＶ１を介して第１ピペット２６Ａと管路で繋がっている。

　第１ピペット２６Ａで生体容器５３から吸引された生体試料と保存液との混合液は、方向切替バルブＶ１を通じて定量シリンダ２７Ａに導入される。この導入された生体試料と保存液との混合液は、駆動部２７Ｂによる定量ピストンの移動によって方向切替バルブＶ１を通じて次の弁別・置換部２９に送られる。
　なお、本実施の形態では、検体定量部２７の定量シリンダ２７Ａは、生体試料に対する希釈液を調製する希釈液ユニット５５とも管路で繋がっている。

　試薬定量部２８は、一対の定量シリンダ２８Ａ，２８Ｂと、この各シリンダ２８Ａ，２８Ｂにそれぞれ挿通された定量ピストンを上下動させる駆動部２８Ｃとを備えている。各定量シリンダ２８Ａ，２８Ｂは、それぞれ供給切替バルブＶ２，Ｖ３を介して第２ピペット２６Ｂと管路で繋がっている。

　試薬容器内の試薬は、各定量シリンダ２８Ａ，２８Ｂに供給される。供給された試薬は、駆動部２８Ｃによる定量ピストンの移動によって所定分量だけ定量され、定量された試薬は、供給切替バルブＶ２，Ｖ３を通じて第２ピペット２６Ｂに送られる。
　このため、検体セット部２４の生成物容器５４に戻される弁別済みの試料に対して、試薬定量部２８が定量した複数種類の所定分量の試薬を、それぞれ混合できるようになっている。

　本実施の形態では、試薬定量部２８の各定量シリンダ２８Ａ，２８Ｂで定量される試薬は２種類ある。このうち、一方の定量シリンダ２８Ａで計量して生体試料に加える試薬は、ＰＩ染色を行うための染料液であり、他方の定量シリンダ２８Ｂで計量して生体試料に加える試薬は、細胞にＲＮＡ処理を行うためのＲＮａｓｅである。ＰＩ染色は、色素を含んでいる蛍光染色液であるヨウ化プロピジウム（ＰＩ）により行われる。ＰＩ染色では核に選択的に染色が施されるため、核からの蛍光が検出可能となる。また、ＲＮＡ処理とは、細胞中のＲＮＡを溶かすための処理である。染料液は、上皮細胞のＲＮＡとＤＮＡの両方を染色してしまうので、上記のＲＮＡ処理を行うことでＲＮＡが溶け染料液によって染まらなくなるので、細胞核のＤＮＡを正確に測定することが可能となる。

　弁別・置換部２９は、上方開口状の収容容器５７と、この収容容器５７に上下動自在に挿通された濾過シリンダ５８と、この濾過シリンダ５８を収容容器５７内で上下動させる駆動部５９とを備えている。

　収容容器５７は、方向切替バルブＶ１，Ｖ７，Ｖ４を介して検体定量部２７の定量シリンダ２７Ａと管路で繋がっている。このため、検体定量部２７で定量された生体試料と保存液との混合液は、方向切替バルブＶ１，Ｖ７，Ｖ４を通じて収容容器５７に供給され、この容器５７の内部にいったん保持することができる。また、弁別済みの収容容器５７内の生体試料は、同一の経路で、第１ピペット２６Ａに送られる。

　また、収容容器５７は、切替バルブＶ９を介して収容容器５７の外部に接続されており、切替バルブＶ９を開放することで、収容容器５７内を大気開放することができる。
　更に、方向切替バルブＶ４と廃棄部６１までの管路部分には、前記副検出部１４のフローセル４５が介在されている。このため、副検出部１４は、収容容器５７から排出される弁別済みの生体試料に対して、細胞数の計数を行うことができる。

　濾過シリンダ５８は、測定対象細胞（上皮細胞）は通過させず、かつ、それより小径の細胞（赤血球、白血球等）は通過させるフィルタ６０を下部に備えた中空筒体よりなり、この濾過シリンダ５８は、切替バルブＶ５を介して希釈液ユニット５５に管路で繋がっている。
　このため、希釈液ユニット５５の希釈液は、切替バルブＶ５を開放することで濾過シリンダ５８の内部に供給することができる。

　弁別・置換部２９の駆動部５９は、生体試料と保存液と希釈液の混合液が入った収容容器５７に対して、上記濾過シリンダ５８を下方に移動させ、濾過シリンダ５８のフィルタ６０が収容容器５７内の混合液体中を下方に移動する。これにより、測定対象細胞を主に含む液体が残液としてフィルタ６０の下方に残るとともに、その他の細胞や夾雑物を主に含む液体が濾液としてフィルタ６０の上方（濾過シリンダ５８の内部）に残る。

　また、濾過シリンダ５８は、切替バルブＶ６を介して濾液の廃棄部６１に管路で繋がっている。このため、濾過シリンダ５８の下降で濾過された濾液は、切替バルブＶ６を通じて外部に廃棄される。
　一方、上記濾過後の残液が生体試料の濃度測定用のものである場合は、濾過シリンダ５８内の残液は、上記濾液の廃棄が済んだ後で、方向切替バルブＶ４を通じて副検出部１４のフローセル４５に送られ、その後、廃棄部６１に廃棄される。また、同残液が測定試料の調製用のものである場合は、第１ピペット２６Ａから生成物容器５４に戻される。

　図７に示すように、検体定量部２７の定量シリンダ２７Ａは、方向切替バルブＶ１，Ｖ７を介して測定装置２の主検出部６にも管路で繋がっている。
　そして、生成物容器５４内の測定試料については、第１ピペット２６Ａを介して検体定量部２７で定量され、上記バルブＶ１，Ｖ７を通じて測定装置２の主検出部６に供給されるようになっている。

　なお、図７に示す各部の駆動部や切替弁（電磁弁）Ｖ１～Ｖ７に対する動作制御は、前記調製制御部１６（マイクロプロセッサ１９）からの制御指令に基づいて行われる。また、この調製制御部１６が行う前処理工程については後述する。

　〔弁別・置換部の具体的構成〕
　図８は、弁別・置換部２９のより具体的な構成を示す拡大断面図であり、図９は、その濾過作用を示すための説明図である。
　図８に示すように、本実施の形態の弁別・置換部２９は、生体試料を含む液体Ｌを収容可能な収容容器５７と、生体試料中の第１細胞Ｃ１を通過させずかつ第１細胞Ｃ１よりも小径の第２細胞Ｃ２を通過させるフィルタ６０とを備えている。

　また、弁別・置換部２９は、上記フィルタ６０に液体Ｌを通過させることにより、第１細胞Ｃ１を主に含む第１液体Ｌ１と、第２細胞Ｃ２を主に含む第２液体Ｌ２とに液体Ｌを分離する液体分離部として機能する、前記濾過シリンダ５８を備えている。
　収容容器５７は、上下方向に向く軸心を有する中空の胴体部５７Ａと、この胴体部５７Ａの下部に連結され、かつ、中央部が下方に凹み平坦な内面を有する底部５７Ｂとを一体に有している。

　また、弁別・置換部２９は、収容容器５７の底部５７Ｂの内面の近傍に、磁力で回転する棒状のスターラーバー（攪拌子）６８を備えるとともに、底部５７Ｂの下方に、スターラーバー６８に磁力を与えるための磁石６９と、磁石６９を回転させるための駆動モータ７０とを備えている。このため、駆動モータ７０により磁石６９を回転させてスターラーバー６８を回転させることにより、収容容器５７内の液体を攪拌することができる。

　なお、濾過シリンダ５８は、切替バルブＶ８を介して陽圧源７１に管路で繋がっている。このため、切替バルブＶ８を開放することで濾過シリンダ５８の内部に陽圧を供給することができる。
　一方、濾過シリンダ５８は、収容容器５７内にシール部材６２を介して上下動自在に挿通された中空筒状のシリンダ６３と、このシリンダ６３の下端開口を閉塞するように設けられた前記フィルタ６０とを備えている。

　本実施の形態では、第１細胞Ｃ１として子宮頸部の上皮細胞を想定しており、この上皮細胞の大きさは概ね２０～８０μｍ（平均は６０μｍ程度）である。また、上記第１細胞Ｃ１より小さい第２細胞Ｃ２である赤血球の大きさは、概ね７～１０μｍであり、同じ第２細胞Ｃ２である白血球の大きさは、概ね８～１５μｍである。更に、第２細胞Ｃ２である細菌等の夾雑物の大きさは、概ね１～数μｍ程度である。

　そこで、本実施の形態では、収容容器５７内の液体に圧力がかかった状態でも上皮細胞が上記フィルタ６０の通孔を通過しないように、フィルタ６０として、２０μｍより小さい８～２０μｍの径の通孔を有する金属製のＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ
Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：化学気相成長法）フィルタを採用している。かかる金属製のＣＶＤフィルタは、その他の樹脂製のフィルタや、金属製であってもメッシュ製のものに比べて通孔の変形が少なく、開口率を高められるという利点がある。

　また、フィルタ６０の孔径を８～２０μｍに設定したのは、８μｍ未満であれば、細胞や夾雑物が通孔に早期に詰まる現象が多く見られ、２０μｍを超えると、収容容器５７内の液体に圧力がかかっている状態では上皮細胞が通孔を通過してしまうことが多くなるからである。なお、フィルタ６０の孔径は、１５μｍ前後がより好ましい。

　収容容器５７の底部５７Ｂには、定量済みの生体試料の導入と濾過後の残液Ｌ１を外部に排出して取得するための残液管路６４が接続され、この管路６４の中途部に前記方向切替バルブＶ４が設けられている。従って、この残液管路６４と方向切替バルブＶ４は、液体分離部である濾過シリンダ５８によって分離された第１液体Ｌ１を取得するための液体取得部を構成している。

　また、シリンダ６３の上壁部には、希釈液ユニット５５に通じる希釈液管路６５が接続され、この管路６５の中途部に前記切替バルブＶ５が設けられている。
　更に、シリンダ６３の上壁部には、濾過後の濾液Ｌ２を外部に廃棄するための、廃棄部６１に通じる濾液管路６６が接続され、この管路６６の中途部に前記切替バルブＶ６が設けられている。従って、この濾液管路６６と切替バルブＶ６は、液体分離部である濾過シリンダ５８によって分離された第２液体Ｌ２を外部に排出するための液体排出部を構成している。

　シリンダ６３の上端部には、モータ等よりなる前記駆動部５９の回転運動を当該シリンダ６３の上下方向移動に変換する移動機構部６７が接続されている。
　この移動機構部６７の駆動部５９は、調製制御部１６（マイクロプロセッサ１９）からの制御指令に従って濾過シリンダ５８を駆動する。

　例えば、調製制御部１６は、図９（ａ）に示すように、フィルタ６０が収容容器５７内の液体Ｌ（生体試料と保存液と希釈液の混合液）の液面上方からその液中に向かって下方に移動するように、濾過シリンダ５８を下降させる。
　すると、図９（ｂ）に示すように、内部に含まれる細胞の殆どが第１細胞（上皮細胞）Ｃ１である液体が、残液Ｌ１として収容容器５７内のフィルタ６０の下方に残り、その他の第２細胞Ｃ２（赤血球、白血球及び細菌等の夾雑物）を含む液体が、濾液Ｌ２としてフィルタ６０の上方（濾過シリンダ５８の内部）に残る。

　その後、調製制御部１６は、液体Ｌ内に向かって移動済みのフィルタ６０が所定距離だけ上方に戻るように移動機構部６５の駆動部５９を制御する。
　具体的には、調製制御部１６は、フィルタ６０が底部５７Ｂ又はその近傍に設定された下降限度に至るまで濾過シリンダ５８を下降させてから、フィルタ６０が所定距離だけ上方に戻るように移動機構部６７を制御する。この上方への戻りにより、フィルタ６０の下面に付着した第１細胞Ｃ１をフィルタ６０から離脱させることができる。

　そして、調製制御部１６は、先に切替バルブＶ６を開放することで、図９（ｃ）に示すように、残液Ｌ１より先に濾液Ｌ２を外部に排出させ、その後に、残液Ｌ１を取得するために方向切替バルブＶ４を開放させる。

　〔分析処理の内容〕
　図１０及び図１１は、細胞分析装置１の各制御部８，１６，３１が行う処理を示すフローチャートである。
　なお、図１０では、データ処理装置４の制御部（処理本体）３１が行う処理フローを右列に示し、測定装置２の制御部８が行う処理フローを左列に示している。また、図１１では、試料調製装置３の制御部１６が行う処理フローを一列に示しているが、この処理フローは、図示のＡ、Ｂ及びＣ点において図１０の処理フローと繋がっている。以下、この図１０及び図１１を参照しつつ、細胞分析装置１が行う処理内容を説明する。

　まず、最初に、データ処理装置４の制御部３１は、前記表示部３２にメニュー画面を表示させる（ステップＳ１）。その後、このメニュー画面に従った測定開始指示を入力部３３から受け付けると（ステップＳ２）、データ処理装置４の制御部３１は、測定開始信号を測定装置２に送信する（ステップＳ３）。

　測定装置２の制御部８は、上記測定開始信号を受信すると（ステップＳ４）、調製開始信号を試料調製装置３に送信する（ステップＳ５及びＡ点）。
　試料調製装置３の制御部１６は、上記調製開始信号を受信すると（ステップＳ６）、測定試料の調製に用いられる試薬（染色液、ＲＮａｓｅ）を装置内の流路に吸引するとともに、生体容器５３内に収容された生体試料とメタノール主成分の保存液との混合液中の細胞を細胞分散部２５で分散させる（ステップＳ７，Ｓ８）。

　その後、試料調製装置３の制御部１６は、分散済みの混合液を生体容器５３から装置内の流路に所定量だけ吸引させて（ステップＳ９）、弁別・置換部２９の収容容器５７に送り、その弁別・置換部２９に、生体試料と保存液との混合液に対する弁別・置換処理を行わせる（ステップＳ１０）。

　〔弁別・置換処理の内容〕
　図１２は、上記弁別・置換処理を示すフローチャートである。
　図１２に示すように、まず、試料調製装置３の制御部１６は、生体試料と保存液との混合液が入っている収容容器５７に希釈液を混合させる（ステップＴ１）。より詳細には、前記混合液を収容容器５７に供給した後、下限よりやや上方の位置にあるシリンダ６３内に希釈液を投入し、ついでシリンダ６３を上限位置まで上昇させることにより、前記混合液と希釈液とを混合させる。

　ついで、シリンダ６３をその下限位置まで下降させる（ステップＴ２）。このシリンダ６３の下降により、前記した通り、収容容器５７内の液体Ｌが、測定対象である第１細胞Ｃ１を主に含む所定量の残液Ｌ１と、これ以外の細胞Ｃ２を主に含む濾液Ｌ２とに弁別される。
　その後、試料調製装置３の制御部１６は、シリンダ６３の下限位置の到達時点に、当該シリンダ６３を所定距離だけ上昇させる（ステップＴ３）。これによってフィルタ６０の下面に付着している第１細胞（上皮細胞）Ｃ１を、フィルタ６０の下方の濃縮液Ｌ１に浮遊させることができる。

　従って、この処理（ステップＴ３）におけるシリンダ６３の上昇移動は、第１細胞Ｃ１をフィルタ６０から物理的に離脱できる程度の速度及びストロークであればよく、その移動回数は複数回であってもよい。上記処理の後、試料調製装置３の制御部１６は、フィルタ６０の上方にある濾液Ｌ２を外部に排出させる（ステップＴ４）。

続いて、試料調製装置３の制御部１６は、駆動モータ７０により磁石６９を回転させることにより、収容容器５７内のスターラーバー６８を回転させる（ステップＴ５）。スターラーバー６８の回転により、収容容器５７内の濃縮液Ｌ１に水平方向の円形状の流れが生じ、これによりフィルタ６０の下面に水平方向の剪断力が生じる。そのため、フィルタ６０の下面に付着している第１細胞（上皮細胞）Ｃ１を上記剪断力で剥離して、フィルタ６０の下方の濃縮液Ｌ１に浮遊させることができる。このときのフィルタ６０の下面（ろ過面）と、この下面と対向する前記スターラーバー６８のフィルタ６０側の面との距離は、特に限定されるものではないが、１ｍｍ以下であるのが好ましく、より好ましくは０．６ｍｍ以下である。また、スターラーバー６８を回転させる磁石６９の回転数、すなわち駆動モータ７０の回転数は１０００～２０００ｒｐｍの範囲とするのが好ましく、より好ましくは約１３００ｒｐｍである。

次に、制御部１６は、切替バルブＶ９を開放して収容容器５７の胴体部５７Ａの内周面とシリンダ６３の外周面との間の空間を大気開放するとともに、切替バルブＶ６を開放して濾過シリンダ５８内に陰圧を付与する（ステップＴ６）。この際、廃棄部６１が陰圧源として機能するよう構成されている。これにより、収容容器５７の胴体部５７Ａの内周面とシリンダ６３の外周面との間に存在する濃縮液Ｌ１をフィルタ６０の下方に移動させることができる。この結果、フィルタ６０の上方に少しだけ液状部分が存在している状態となる。

次に、制御部１６は、切替バルブＶ６を閉じ、ついで切替バルブＶ８を開放して陽圧源７１から濾過シリンダ５８内に陽圧（例えば、１５ｋＰａ）を所定時間（例えば、０．１秒）付与する（ステップＴ７）。これにより、フィルタ６０の上方からフィルタ６０の通孔に圧力を付与することができるので、フィルタ６０の通孔に詰まっている第１細胞（上皮細胞）Ｃ１を除去してフィルタ６０の下方の濃縮液Ｌ１に浮遊させることができる。また、フィルタ６０の上方に少しだけ液状部分が存在している状態でフィルタ６０の上方から圧力が付与されるため、液状部分を介さずにフィルタ６０に直接圧力を付与する場合と比べて、フィルタ６０の複数の通孔に均一に圧力を付与することが可能となる。そのため、フィルタ６０の目詰まりを効果的に抑制することが可能となる。

その後、切替バルブＶ８およびＶ９を閉じ（ステップＴ８）、スターラーバー６８の回転を停止させる（ステップＴ９）。
次に、試料調製装置３の制御部１６は、シリンダ６３の下降が２回目か否かを判定する（ステップＴ１０）。

　試料調製装置３の制御部１６は、シリンダ６３の下降が２回目でない場合には、希釈液の混合から再度濾過を繰り返し、２回目である場合には、当該弁別・置換処理の処理ルーチンを終了する。なお、この弁別・置換動作は２回に限られず、２回より多い回数行われてもよい。

　この弁別・置換処理により、測定対象細胞である第１細胞（上皮細胞）Ｃ１を主に含み測定対象細胞以外の第２細胞Ｃ２の数が低減された液体を取得することができる。また、上記弁別・置換処理により、生体容器５３から収容容器５７に供給された液体（生体試料と保存液との混合液）における保存液の濃度を、当該保存液の大部分を希釈液と置換することで薄めることができる。そのため、後述のＤＮＡ染色処理において、保存液の影響を低減させ、良好に測定対象細胞のＤＮＡを染色することができる。

　また、この弁別・置換処理においては、細胞の弁別処理を行いながら、保存液と希釈液の置換処理を行うことができるので、これら２つの処理を別々に行う場合に比べて短時間で弁別処理と置換処理とを行うことができる。

　また、この弁別・置換処理においては、スターラーバー６８を回転させることにより、フィルタ６０の下面に付着している第１細胞（上皮細胞）Ｃ１を剪断力で剥離してフィルタ６０の下方の濃縮液Ｌ１に浮遊させるとともに、フィルタ６０の上方からフィルタ６０の通孔に圧力を付与することにより、フィルタ６０の通孔に詰まっている第１細胞（上皮細胞）Ｃ１を除去してフィルタ６０の下方の濃縮液Ｌ１に浮遊させることができる。そのため、フィルタに付着した第１細胞（上皮細胞）Ｃ１をロスすることなく効率的に回収することができる。

　表１は、スターラーバーの回転、及び／又は、フィルタの通孔への陽圧付与を行う場合に上皮細胞の回収率がどの程度向上するのかを示すデータである。
　陽圧の付与は、１５ｋＰａの圧力を０．１秒間かけることで行い、また、スターラーバーとしては円板の上面に十字状の凸部が形成されたものを用い、これを１４００ｒｐｍで回転させた。

　表１の実施例６に示すように、１５ｋＰａの陽圧をかけることにより、陽圧及びスターラーバーの回転がいずれもない場合に比べて、約３５％上皮細胞の回収率が増加することが分かる。また、スターラーバーを１４００ｒｐｍで回転させると（実施例１、２、４、５）、陽圧及びスターラーバーの回転がいずれもない場合に比べて、約４３～１１０％上皮細胞の回収率が増加することが分かる。

　図１１に戻り、上記弁別・置換処理（ステップＳ１０）が終了すると、試料調製装置３の制御部１６は、副検出部１４のフローセル４５に濃縮液（殆どが上皮細胞である残液Ｌ１）を送液し（ステップＳ１１）、この副検出部１４を用いて、フローサイトメトリー法によって濃縮液Ｌ１のプレ測定を行う（ステップＳ１２）。

　このプレ測定は、癌判定ために測定装置２が行う本測定の前に、生体試料に含まれる測定対象細胞（上皮細胞）Ｃ１の濃度を反映した濃度情報を得るためのものであり、例えば、濃縮液Ｌ１に含まれる細胞Ｃ１の細胞数を検出することによって行われる。

　〔濃度情報の利用〕
　次に、試料調製装置３の制御部１６は、濃縮液Ｌ１を廃棄部６１に排出して（ステップＳ１３）、生体試料の濃度を算出するとともに（ステップＳ１４）、この濃度情報に基づいて、本測定のための測定試料を調製するための、生体試料の試料吸引量を決定する（ステップＳ１５）。
　例えば、プレ測定に用いた生体試料の吸引量が２００μｌであり、プレ測定の結果で判明した細胞Ｃ１の個数が１万個であるとすると、生体試料の濃度は、１００００個／２００μｌ＝５０（個／μｌ）＝５００００（個／ｍｌ）となる。

　一方、本測定における癌細胞検出のために必要な有意細胞数が、例えば、１０万個であるとすると、この有意細胞数が確保される程度に本測定を行うために必要な生体試料の採取料は、１０万個・５００００（個／ｍｌ）＝２ｍｌとして演算することができる。
　そこで、試料調製装置３の制御部１６は、上記の必要量だけ生体容器５３から生体試料を吸引し（ステップＳ１６）、この生体試料に対して、前記した弁別・置換処理を再度実施する（ステップＳ１７）。

　このように、試料調製装置３の制御部１６は、自身が生成した細胞Ｃ１の濃度情報に基づいて、本測定に使用する測定試料の調製のための生体試料の量を決定し、決定された量の生体試料を取得するように試料調製装置３の調製デバイス部１８を制御する。

　この場合、試料調製装置３の制御部１６は、生体試料中の細胞Ｃ１の濃度が低いほど、測定試料の調製に用いられる生体試料の量を多めに決定し、生体試料中の細胞Ｃ１の濃度が高いほど、測定試料の調製に用いられる生体試料の量を少なめに決定することになる。
　なお、試料調製装置３の制御部１６において、主検出部３４により検出される細胞Ｃ１の数は、癌検出のための有意細胞数である上記１０万個に限定されるものではなく、例えば、１０万個～１５万個といった所定範囲内に収まるように、測定試料の調製に用いる生体試料の量を決定することにしてもよい。

　更に、試料調製装置３の制御部１６において、自身で生成した細胞Ｃ１の濃度情報に基づいて、生体試料の量だけでなく、測定試料の調製のための試薬の量も決定し、その決定された量の試薬を取得するように試料調製装置３の調製デバイス部１８を制御することもできる。
　また、試料調製装置３の制御部１６において、自身で生成した細胞Ｃ１の濃度情報に基づいて、生体試料中の細胞Ｃ１の数と試薬（例えば、染色液）の量との比率が所定範囲となるように、生体試料及び試薬のうちの少なくとも一方の量を決定し、その決定された量の生体試料又は試薬を取得するように試料調製装置３の調製デバイス部１８を制御することもできる。

　〔測定試料の調製〕
　次に、試料調製装置３の制御部１６は、上記２回目の弁別・置換処理で得られた濃縮液Ｌ１を生成物容器（マイクロチューブ）５４に供給するとともに（ステップＳ１８）、装置内に貯留されていた染色液とＲＮａｓｅとを、試薬定量部２８から生成物容器５４に供給し（ステップＳ１９）、この生成物容器５４内においてＤＮＡ染色とＲＮＡ処理を行わせて測定試料を作製する（ステップＳ２０）。

　上記処理が終わると、試料調製装置３の制御部１６は、得られた測定試料を測定装置２の主検出部６に送液する（ステップＳ２１及びＢ点）。
　なお、試料調製装置３の制御部１６は、測定装置２からのシャットダウン信号を受信したか否かを常時判定しており（ステップＳ２２及びＣ点）、その信号を受信していない場合には、調製開始信号の受信如何を判定するステップＳ６に戻り、その信号を受信した場合には、シャットダウンを実行して試料調製処理を終了する（ステップＳ２３）。

　〔測定装置による本測定とそのデータ分析〕
　図１０に戻り、測定装置２の制御部８は、調製開始信号を送信したあと、試料調製装置３から測定試料の供給があるか否かを常時判定している（ステップＳ２４）。
　そこで、試料調製装置３から測定試料が送液されると（Ｂ点）、測定装置２の制御部８は、その測定試料を本測定部１４のフローセル４５に送り、測定試料の細胞Ｃ１に対する前記本測定を行い（ステップＳ２５）、その測定データをデータ処理装置４に送信する（ステップＳ２６）。

　一方、データ処理装置４の制御部３１は、測定開始信号を送信したあと、測定装置２から測定データを受信したか否かを常時判定している（ステップＳ２７）。
　測定装置２から上記測定データを受信すると、データ処理装置４の制御部３１は、その測定データを用いて細胞や核を分析し、測定試料中の細胞が癌化しているか否か等を判定する（ステップＳ２８）。

　また、データ処理装置４の制御部３１は、上記分析結果を表示部３２に表示させ（ステップＳ２９）、ユーザ入力によるシャットダウン指示があるか否かを判定する（ステップＳ３０）。
　上記シャットダウン指示がある場合には、データ処理装置４の制御部３１は、測定装置２にシャットダウン信号を送信する（ステップＳ３１）。

　測定装置２の制御部８は、データ処理装置４からの上記シャットダウン信号を受信したか否かを常時判定しており（ステップＳ３２）、その信号を受信していない場合には、測定開始信号の受信如何を判定するステップＳ４に戻り、その信号を受信した場合には、試料調製装置３に上記シャットダウン信号を転送するとともに（ステップＳ３３）、シャットダウンを実行して測定処理を終了する（ステップＳ３４）。

　以上の通り、本実施の形態の細胞分析装置１によれば、径が大きい方の第１細胞Ｃ１を主に含む液体を液体のまま取得しているので、フィルタ上に捕捉された測定対象細胞をフィルタから分離して回収する作業等を行う必要がなく、測定対象細胞である第１細胞Ｃ１を容易に回収することができる。
　従って、フィルタによって他の細胞から弁別された測定対象細胞を容易に回収することができるとともに、このようにして回収された測定対象細胞を用いることにより測定対象細胞の分析に適した測定試料を試料調製装置３で容易に調製することができる。そのため、測定対象細胞以外の他の細胞の影響が低減された測定結果を取得して、測定対象細胞の分析を精度良く行うこともできる。

[第２実施形態]
　図１３は、本発明の第２実施形態に係る細胞分析装置１の内部構成を示すブロック図である。
　この第２実施形態の細胞分析装置１が第１実施形態のそれと異なる点は、前記試料調製装置３が行うプレ測定に必要なデバイスを、測定装置２の内部にすべて一体に組み込んだ点にあり、その各要素の構成及び機能は第１実施形態の場合と同様である。
　従って、測定装置２の各部の構成及び機能については、第１実施形態に使用した参照符号を図１３の各部にも付することにより、詳細な説明を省略する。

　図１４及び図１５は、それぞれ第２実施形態に係る細胞分析装置１の各制御部８，３１が行う処理を示すフローチャートの前半部分及び後半部分である。なお、図１４のＤ～Ｉは、それぞれ図１５のＤ～Ｉとつながっている。
　図１４に示すように、最初に、データ処理装置４の制御部３１は、前記表示部３２にメニュー画面を表示させる（ステップＳ１）。その後、このメニュー画面に従った測定開始指示を入力部３３から受け付けると（ステップＳ２）、データ処理装置４の制御部３１は、測定開始信号を測定装置２に送信する（ステップＳ３）。

　そして、本実施の形態では、測定装置２の制御部８が、第１実施形態において試料調製装置３の制御部１６が行っていた処理も行うようになっている。
　すなわち、測定装置２の制御部８は、測定開始信号を受信すると（ステップＳ４）、測定試料の調製に用いられる試薬（染色液、ＲＮａｓｅ）を装置内の流路に吸引するとともに、生体容器５３内に収容された生体試料とメタノール主成分の保存液との混合液中の細胞を細胞分散部２５で分散させる（ステップＳ７，Ｓ８）。

　その後、測定装置２の制御部８は、測定試料を主検出部６に送液するまで、第１実施形態における試料調製装置３の制御部１６の場合と同様の処理を行う（ステップＳ７～Ｓ２１）。
　そして、測定装置２の制御部８は、その測定試料を主検出部６のフローセル４５に送ると、測定試料の細胞Ｃ１に対する前記本測定を行い（ステップＳ２５）、その測定データをデータ処理装置４に送信する（ステップＳ２６）。

　一方、データ処理装置４の制御部３１は、測定開始信号を送信したあと、測定装置２から測定データを受信したか否かを常時判定している（ステップＳ２７）。
　そこで、測定装置２から上記測定データを受信すると、データ処理装置４の制御部３１は、その測定データを用いて細胞や核を分析し、測定試料中の細胞が癌化しているか否か等を判定する（ステップＳ２８）。
　また、データ処理装置４の制御部３１は、上記分析結果を表示部３２に表示させ（ステップＳ２９）、ユーザ入力によるシャットダウン指示があるか否かを判定する（ステップＳ３０）。

　上記シャットダウン指示がある場合には、データ処理装置４の制御部３１は、測定装置２にシャットダウン信号を送信する（ステップＳ３１）。
　測定装置２の制御部８は、データ処理装置４からの上記シャットダウン信号を受信したか否かを常時判定しており（ステップＳ３２）、その信号を受信していない場合には、測定開始信号の受信如何を判定するステップＳ４に戻り、その信号を受信した場合には、シャットダウンを実行して測定処理を終了する（ステップＳ３４）。

　〔その他の変形例〕
　なお、上記で開示した実施の形態は、本発明の例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は、上記実施の形態ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲の構成と均等なすべての変更が含まれる。

　例えば、試薬の貯留部は、図７に示すように装置内の流体回路に含まれている必要はなく、装置外の貯留部にある試薬を、試薬定量部２８を通じて流体回路に導入することにしてもよい。
　また、上記実施の形態では、子宮頸部の上皮細胞Ｃ１の濃度を測定した後に、新たに生体試料を生体容器５３から吸引して弁別・置換部２９に供給し、再度弁別された濃縮液Ｃ１を用いて測定試料を作製しているが、上皮細胞Ｃ１の濃度測定に使用した濃縮液Ｃ１をそのまま測定試料の原料とすることもできる。

　更に、上記実施の形態では、子宮頸部の上皮細胞Ｃ１を測定対象細胞としているが、口腔細胞、膀胱や咽頭など他の上皮細胞、さらには臓器の上皮細胞についても、癌化判定を行うことができる。
　また、上記実施の形態では、主検出部６と副検出部１４とを個別に設置しているが、こられの検出部６，１４を１つのフローサイトメータ１０で兼用した装置構成にすることもできる。

　更に、生体試料中の細胞Ｃ１の数を計数する副検出部１４の場合には、フローサイトメータ１０のような光学式のものに限らず、電気抵抗式の細胞検出器を採用することにしてもよい。
　また、上記実施の形態では、生体容器５３内の液体（生体試料と保存液との混合液）をピペット２６Ａで吸引し、吸引した液体を管路を介して弁別・置換部２９の収容容器５７に供給しているが、ピペット２６Ａを可動式に構成し、生体容器５３内の液体をピペット２６Ａで吸引した後、ピペット２６Ａを弁別・置換部２９の収容容器５７まで移動させ、その後、ピペット２６Ａから収容容器５７に液体を吐出してもよい。

　また、弁別・置換部２９は密閉系を採用し、収容容器５７内で濾過シリンダ５８を上下方向に移動させることにより、収容容器５７内の液体Ｌを第１液体Ｌ１と第２液体Ｌ２とに分離しているが、弁別・置換部２９が開放系を採用し、濾過シリンダ５８内に陰圧を付与し、第１液体Ｌ１の液面の上昇に追従して濾過シリンダ５８を下方に移動させることにより、収容容器５７内の液体Ｌを第１液体Ｌ１と第２液体Ｌ２とに分離してもよい。

　また、上記実施の形態では、フィルタ６０を収容容器５７内の液体Ｌ（生体試料と希釈液の混合液）の液面上方からその液中に向かって下方に移動させることにより、液体Ｌを液体Ｌ１と液体Ｌ２とに分離しているが、収容容器５７内の所定位置にフィルタ６０を固定し、そのフィルタ６０に液体Ｌを通過させることにより、液体Ｌを液体Ｌ１と液体Ｌ２とに分離してもよい。例えば、収容容器５７内の下方の所定位置にフィルタ６０を固定し、そのフィルタ６０の上方まで液面が上昇する量の液体Ｌをフィルタ６０の下方から収容容器５７内に導入することによって、フィルタ６０に液体Ｌを通過させ、その後に収容容器５７内のフィルタ６０の下方に存在する液体を取得してもよい。この場合、検体定量部２７、バルブＶ１，Ｖ７，Ｖ４が液体Ｌをフィルタ６０に通過させて液体Ｌを液体Ｌ１と液体Ｌ２とに分離する液体分離部を構成する。これによっても、測定対象細胞である上皮細胞以外の赤血球や白血球等の細胞のみがフィルタ６０を通過し、測定対象細胞である上皮細胞はフィルタ６０を通過せずに、収容容器５７内のフィルタ６０の下方の液体に残るため、測定対象細胞以外の細胞の数が低減された液体を取得することができる。

　また、上記実施の形態では、試料調製装置３で調製された測定試料をフローサイトメータで測定しているが、試料調製装置３で調製された測定試料をスライドガラスに塗抹して塗抹標本を作製する塗抹標本作製装置と、作製された塗抹標本を撮像して撮像画像中の上皮細胞を分析する細胞画像処理装置とを設けてもよい。スライドガラスには赤血球や白血球などの細胞の数が低減された測定試料が塗抹されるため、測定対象細胞である上皮細胞の分析を精度良く行うことができる。

　また、上記実施の形態では、生体容器５３内の液体（生体試料とメタノール主成分の保存液との混合液）を弁別・置換部２９の収容容器５７に導入した後、希釈液を収容容器５７内に供給して弁別・置換処理を行うことにより、メタノール主成分の保存液と希釈液とを置換しているが、測定試料を調製する際のＰＩ染色に適した溶媒とメタノール主成分の保存液とを置換してもよい。これにより、より良好に測定試料を調製することが可能となる。

　また、上記実施の形態では、収容容器５７を静止させ、濾過シリンダ５８を上下方向に移動させることにより、収容容器５７内の液体Ｌを第１液体Ｌ１と第２液体Ｌ２とに分離しているが、本発明はこれに限られない。濾過シリンダ５８を静止させ、収容容器５７を上下方向に移動させることにより、収容容器５７内の液体Ｌを第１液体Ｌ１と第２液体Ｌ２とに分離してもよいし、濾過シリンダ５８の上下方向の移動と同期して収容容器５７をその反対方向に移動させることにより、収容容器５７内の液体Ｌを第１液体Ｌ１と第２液体Ｌ２とに分離してもよい。

　また、上記実施の形態では、収容容器５７内に設けられたスターラーバー６８を回転させることにより、フィルタ６０の下面に付着している第１細胞（上皮細胞）Ｃ１を剪断力で剥離しているが、フィルタ６０が設けられた濾過シリンダ５８を水平方向に揺動させたり、濾過シリンダ５８を水平方向に回転させることにより、フィルタ６０の下面に付着した第１細胞Ｃ１を剥離してもよい。

　また、上記実施の形態では、スターラーバー６８を回転させた後にフィルタ６０の上方からフィルタ６０の通孔に圧力を付与しているが、フィルタ６０の上方からフィルタ６０の通孔に圧力を付与した後にスターラーバー６８を回転させてもよい。また、上記実施の形態では、スターラーバー６８を回転させている状態でフィルタ６０の上方からフィルタ６０の通孔に圧力を付与しているが、スターラーバー６８の回転が停止している時にフィルタ６０の通孔に圧力を付与してもよい。

　また、上記実施の形態では、スターラーバー６８の回転を停止させた後に収容容器５７内の濃縮液Ｌ１を収容容器５７外に送出しているが、スターラーバー６８を回転させた状態で濃縮液Ｌ１を収容容器５７外に送出してもよい。

Claims (20)

1. 　生体試料を含む液体を収容可能な収容容器と、
   　前記生体試料中の第１細胞を通過させず、かつ、前記第１細胞よりも小径の第２細胞を通過させるフィルタと、
   前記収容容器内で前記フィルタを介して、前記第１細胞を主に含む第１液体と、前記第２細胞を主に含む第２液体とに前記液体を分離する液体分離部と、
   　前記液体分離部により分離された前記第１液体を取得する液体取得部と、
   　前記液体取得部により取得された前記第１液体と所定の試薬とから測定試料を調製する試料調製部と、
   　を備えた試料調製装置。
2. 　前記液体分離部は、前記収容容器に対して前記フィルタが上下方向に移動するように、前記フィルタおよび前記収容容器の少なくとも一方を移動させる移動機構部を含み、
   　前記試料調製装置は、前記移動機構部の移動を制御する動作制御部を更に備える請求項１に記載の試料調製装置。
3. 　前記動作制御部は、前記フィルタが前記収容容器に収容された前記液体の液面上方からその液中に向かって移動するように前記移動機構部を制御する請求項２に記載の試料調製装置。
4. 　前記動作制御部は、前記収容容器に収容された前記液体内に向かって移動済みの前記フィルタが所定距離だけ上方に戻るように前記移動機構部を制御し、その後、前記第１液体を取得するように前記液体取得部を制御する請求項２又は３に記載の試料調製装置。
5. 　前記収容容器は、上下方向に向く軸心を有する中空の胴体部と、前記胴体部の下部に連結され、下方に凹んだ内面を有する底部とを有しており、
   　前記動作制御部は、前記収容容器に収容された前記液体の液面上方から前記底部又はその近傍まで前記フィルタを移動させてから、同フィルタを所定距離だけ上方に戻すように前記移動機構部を制御し、その後、前記第１液体を取得するように前記液体取得部を制御する請求項４に記載の試料調製装置。
6. 　前記液体分離部により分離された前記第２液体を排出する液体排出部を更に備え、
   　前記動作制御部は、前記第２液体を排出した後に前記収容容器内に残った前記第１液体を取得するように前記液体排出部及び前記液体取得部を制御する請求項２又は３に記載の試料調製装置。
7. 　前記移動機構部は、上下方向に移動可能なシリンダを含み、このシリンダの下端開口部に前記フィルタが設けられ、前記液体排出部は、前記シリンダ内に連通する排出管路を含み、
   　前記動作制御部は、前記フィルタが前記収容容器に収容された前記液体の液面上方からその液中に向かって移動するように前記シリンダを下方移動させ、前記シリンダの下方移動により前記フィルタを通って当該シリンダ内に流入した前記第２液体を排出するように前記液体排出部を制御する請求項６に記載の試料調製装置。
8. 　前記収容容器内の溶媒の一部を置換するための置換液を前記収容容器に供給する置換液供給部、を更に備え、
   　前記動作制御部は、前記収容容器からの前記第２液体の排出と、前記収容容器への前記置換液の供給とによって、前記収容容器内の溶媒の少なくとも一部が前記置換液に置換されるよう、前記置換液供給部、前記液体分離部および前記液体排出部を制御する、請求項６又は７に記載の試料調製装置。
9. 　前記動作制御部は、前記生体試料を含む液体が収容された前記収容容器に前記置換液を供給するよう前記置換液供給部を制御してから、前記収容容器内の液体を、前記第１細胞を主に含む第１液体と、前記第２細胞を主に含む第２液体とに分離するよう前記液体分離部を制御し、その後、前記第２液体を排出するよう前記液体排出部を制御する、請求項８に記載の試料調製装置。
10. 　前記収容容器内の前記第１液体に接触した状態の前記フィルタに付着した前記第１細胞を剥離する細胞剥離部をさらに備え、
    前記動作制御部は、前記フィルタから前記第１細胞を剥離するように前記細胞剥離部を制御し、前記第１液体を取得するように前記液体取得部を制御する、請求項２又は３に記載の試料調製装置。
11. 　前記細胞剥離部は、前記収容容器内の前記第１液体に接触した状態の前記フィルタのろ過面に沿った方向に、前記収容容器内の前記第１液体に流れを生じさせるように構成されている、請求項１０に記載の試料調製装置。
12. 　前記細胞剥離部は、
    　　前記収容容器内に設けられ、前記収容容器内の前記第１液体に接触した状態の前記フィルタのろ過面に沿った方向に回転する回転部材と、
    　前記回転部材を駆動させるための駆動部と、を更に備える請求項１１に記載の試料調製装置。
13. 　前記フィルタのろ過面と、このろ過面と対向する前記回転部材との間の距離が１ｍｍ以下である請求項１２に記載の試料調製装置。
14. 　前記収容容器内の前記第１液体に接触した状態の前記フィルタに付着した第１細胞に対して、当該第１細胞が付着した面と反対側から圧力を付与する圧力付与部を更に備え、
    前記動作制御部は、前記フィルタに対して前記圧力を付与するよう前記圧力付与部を制御し、その後、前記第１液体を取得するよう前記液体取得部を制御する、請求項２又は３に記載の試料調製装置。
15. 　前記フィルタは、金属製のＣＶＤフィルタよりなる請求項１～３のいずれか１項に記載の試料調製装置。
16. 　前記第１細胞は子宮頸部の上皮細胞であり、
    　前記第２細胞は赤血球、白血球及び細菌からなる群より選択される少なくとも１つを含む請求項１～３のいずれか１項に記載の試料調製装置。
17. 　前記フィルタは、８～２０μｍの径の通孔を有する請求項１～３のいずれか１項に記載の試料調製装置。
18. 　前記生体試料中の細胞を分散させる細胞分散部と、
    　前記細胞分散部により細胞が分散された前記生体試料を前記収容容器に供給する試料供給部と、を更に備えている請求項１～３のいずれか１項に記載の試料調製装置。
19. 　生体試料を含む液体を収容可能な収容容器と、
    　前記生体試料中の第１細胞を通過させず、かつ、前記第１細胞よりも小径の第２細胞を通過させるフィルタと、
    　前記収容容器内で前記フィルタを介して、前記第１細胞を主に含む第１液体と、前記第２細胞を主に含む第２液体とに前記液体を分離する液体分離部と、
    　前記液体分離部により分離された前記第１液体を取得する液体取得部と、
    　前記液体取得部により取得された前記第１液体から前記第１細胞を検出する検出部と、
    　前記検出部による検出結果に基づいて、前記第１細胞を分析する分析手段と、
    　を備えた細胞分析装置。
20. 　生体試料を含む液体を収容可能な収容容器と、
    　前記生体試料中の第１細胞を通過させず、かつ、前記第１細胞よりも小径の第２細胞を通過させるフィルタと、
    　前記収容容器内で前記フィルタを介して、前記第１細胞を主に含む第１液体と、前記第２細胞を主に含む第２液体とに前記液体を分離する液体分離部と、
    　前記液体分離部により分離された前記第１液体を取得する液体取得部と、
    　を備えた細胞処理装置。

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