[发明专利]细胞分析方法和细胞分析装置

说明书

细胞区域提取部(241)在基于由同轴型全息显微镜(IHM)获得的全息图生成的相位像中提取细胞区域，背景值获取部(242)根据除细胞区域外的多个位置的相位值求出背景值。细胞内相位值获取部(243)避开细胞区域内的相位值有可能下降的中央部，将设定在与该细胞的周缘部接近的位置处的采样线上的多个相位值进行平均来求出细胞内相位值。相位变化量计算部(244)求出细胞内相位值与背景值之差，相位变化量判定部(245)将该差的值与两个等级的阈值进行比较，来判定细胞处于未分化状态还是处于脱离未分化的状态。由此，能够排除由于使用IHM而产生的原理上的测定误差的影响，并能够自动地进行准确的判定。

技术领域

本发明涉及一种在培养多能干细胞(ES细胞、iPS细胞)的过程等中以非侵袭方式对细胞的状态进行分析的细胞分析方法和细胞分析装置，更详细地说，涉及一种基于根据由数字全息装置获得的记录有物体波与参照波的干涉条纹的全息图计算出的物体的相位像来对细胞进行分析的细胞分析方法和细胞分析装置。

背景技术

近年来，在再生医疗领域中盛行使用iPS细胞、ES细胞等多能干细胞进行研究。一般来说，细胞是透明的，通过通常的光学显微镜难以进行观察，因此以往广泛地利用相差显微镜来观察细胞。然而，关于相差显微镜，在拍摄显微图像时需要进行对焦，因此存在测定费时这样的问题。为了解决这个问题，最近开发出使用数字全息技术的全息显微镜并投入实际使用(参照专利文献1等)。

在全息显微镜中，获取来自光源的光在物体表面反射或透过后的物体光与从同一光源直接到达的参照光在图像传感器等的检测面形成的干涉条纹(全息图)，基于该全息图实施规定的运算处理，由此获得强度像、相位像来作为物体的再生像。在这样的全息显微镜中，能够在获取到全息图之后在数据处理阶段进行对焦，也就是说能够构成聚焦后的再生像，因此不需要在拍摄时逐一地进行对焦，存在能够缩短测定时间的优点。

另外，在利用多能干细胞进行的再生医疗的研究和开发中，需要大量地培养维持多能性的状态的未分化的细胞。因此，需要选择适当的培养环境以及控制环境的稳定性，并且需要以较高的频度确认培养中的细胞的状态。例如，当细胞菌落内的细胞从未分化状态脱离时，在该情况下细胞菌落内存在的所有的细胞都具有进行分化的能力，因此菌落内的细胞最终都转变成脱离未分化的状态。因此，观察者需要每天确认正在培养的细胞中是否产生脱离了未分化状态的细胞(已经分化的细胞、快要分化的细胞，下面称为“脱离未分化的细胞”)，并在发现了脱离未分化的细胞的情况下，迅速地去除该脱离未分化的细胞。

通过利用未分化标记进行染色，能够可靠地进行多能干细胞是否维持着未分化状态的判定。然而，由于进行了染色的细胞会死亡，因此在再生医疗用的多能干细胞的判定中无法实施未分化标记染色。因此，在当前的再生医疗用细胞培养的现场，观察者基于上述的使用相差显微镜对细胞的形态进行的观察，来判定是否为未分化细胞。然而，通过这样的方法来进行准确的识别需要熟练的技能。另外，由于是基于人的判断，因此在判定中不可避免地产生偏差。因此，这样的以往的方法不适于在工业上大量地生产多能干细胞。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际专利公开第2016/084420号

专利文献2：日本特开平10-268740号公报

专利文献3：国际专利公开第2013/099772号

非专利文献

非专利文献1：バレール(Barer)，“インターフェアレンス·マイクロスコピー·アンド·マス·デターミネイション(Interference Microscopy and MassDetermination：干涉显微镜和质量测定)”，ネイチャー(Nature)，1952年，Vol.169，pp.366-367

发明内容