细胞的评价方法和细胞测定用系统技术方案

本发明专利技术涉及可迅速并以高可靠度进行细胞在细胞周期中的阶段的判断的细胞的评价方法。其中，具有：取得反映细胞内的染色体状态的图像的工序，和根据上述图像，计算与染色体状态相应的参数，根据上述计算结果，判断上述细胞在细胞周期中的阶段的工序。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及细胞的评价方法、细胞测定用系统和细胞测定用程序。
技术介绍
细胞活性的评价不仅有益于阐明细胞的生物、生化学现象和性质，而且作为化学物质的生理活性、毒性的研究方法也很有效，因此进行了活性评价的方法的研究。一般的细胞活性的评价方法有用吸光光度计测定锥虫蓝、中性红等色素进入细胞内的量，根据测定结果，评价细胞活性的方法；对由活性漏出到细胞外的脱氢酶等酶的量进行定量，根据定量结果，评价细胞活性的方法；向细胞悬浊液中插入电极，给电极施加一定的电位，测定来自细胞电运动的电流值，根据测定结果，评价细胞活性的方法等。但是，由于这些方法均是间接测定细胞活性，根据相关测定结果评价细胞活性的方法，因此，在细胞活性变化微小的情况下，难以进行检测。并且，难以得知在细胞周期的哪个阶段受影响最大等细胞活性与细胞的生物学信息之间的关系。作为解决这些问题的方法有观察细胞或细胞内小器官的形态变化的方法。细胞的形态在细胞分裂期发生变化，此时，尤其是作为细胞内小器官的染色体的凝缩状态发生很大变化，引发染色体的分离·分配。已知，染色体的分离·分配对于细胞分裂而言是必需的，细胞活性的变化对分裂期的染色体分离有影响。因此，根据染色体的形态变化状态的观察结果，可评价细胞活性。观察染色体形态变化的方法已知有使用荧光色素使染色体可见，追踪染色体的形态变化的方法(参照专利文献1)。专利文献1日本特开平8-136536号公报专利文献1的方法是对处于细胞分裂期的细胞数目进行计数，将其相对于总数的百分比与对照组比较，由此判断药效的方法。此时，使用染色体的荧光图像判断细胞是否处于分裂期，但是由于采用肉眼判断，因此，不仅缺乏可靠性，而且难以做出迅速判断。另外，尽管在专利文献1的实施例1中对分裂细胞的分裂阶段也进行了判断，但是，不仅采用目测难以进行进一步详细阶段的判断，而且不得不说还缺乏可靠性。并且，在上述专利文献1的方法中，荧光色素使用4′，6-二脒基-2-苯基吲哚·二盐酸，对作为染色体组成要素的DNA进行染色，使染色体可见，但在通常的应用浓度下使用该荧光色素会使细胞死亡。一旦细胞死亡，尽管可观察到使用荧光色素时死亡状态下的细胞中的染色体的形态，但是却无法继续观察活细胞中染色体的形态变化。另外，使用荧光色素进行染色的染色体的荧光强度每当细胞分裂即减半，达到检测极限以下的荧光强度，因此，无法长时间持续观察。另外，在专利文献1的方法中，记载了通过跟踪细胞在分裂期的形态变化，可检测抗癌剂的药效的内容，但它是通过计数处于细胞分裂期的细胞数目，将相对于所有细胞的百分比作为对照组判断药效的方案，因此，考虑到一般分裂期的细胞的比率为所有细胞的4％以下，该方案是仅在分裂期整体受影响之类的具有较大效果时才可能实现检测的方法，而在毒物试验、环境激素试验等仅有极少量影响的情况下难以检测。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种用于解决上述问题，能迅速地并以高可靠性进行对细胞在细胞周期中的阶段判断的方法。本专利技术目的还在于，提供一种可在不使细胞死亡的存活状态下进行阶段判断的方法。并且，本专利技术目的还在于，提供自动判断上述细胞的阶段判断的细胞测定用系统，以及在计算机上运行细胞的阶段判断的细胞测定用程序。本专利技术涉及一种细胞的评价方法，具有(a)取得反映细胞内的染色体状态的图像的工序，和(b)根据上述图像，计算与染色体状态相应的参数，根据上述计算结果，判断上述细胞在细胞周期中的阶段的工序。上述参数优选包括染色体的圆形度、染色体的圆度、染色体的长轴与短轴的长度之比、染色体的正圆度、染色体的费莱特直径(Feret)、染色体和与其邻近的染色体的重心之间的距离、染色体长轴和与其邻近的核染色体的长轴之间的角度，或其中的多项。本说明书所述的染色体如无特别声明，是指染色体组。并且，处于细胞分裂间歇期的染色体组也被称为“核”，本说明书所述的染色体也包括该“核”。上述细胞的评价方法的优选实施方式之一具有(c)在上述工序(a)之前，在上述细胞内表达染色体蛋白质与发出荧光的蛋白质的融合体的工序。在此情况下，上述工序(a)中的上述图像为来自上述细胞发出的荧光的荧光图像。采用该方法，可在细胞没有死亡的情况下，取得来自染色体状态的荧光图像。在上述细胞的评价方法中，也可以还具有(d)根据上述工序(b)的判断结果，评价上述细胞的活性度的工序。在上述细胞的评价方法的实施方式之一中，在上述工序(a)中，取得与试样中的多个细胞对应的图像，在上述工序(b)中，针对多个细胞分别判断上述阶段，在上述工序(d)中，计算处于各阶段的细胞数的比例，根据上述计算结果，评价细胞活性度。此外，在上述细胞的评价方法的实施方式之一中，在上述工序(a)中，每隔规定的时间间隔，取得与特定细胞对应的图像，在上述工序(b)中，判断特定细胞每隔规定的时间间隔的阶段，在上述工序(d)中，根据特定细胞的阶段变化相对于时间变化的信息，评价细胞活性度。此外，本专利技术还涉及一种细胞测定用系统，其具有检测反映细胞内染色体状态的荧光的荧光检测装置；取得来自上述荧光检测装置检测出的荧光的荧光图像的摄像装置；根据由上述摄像装置取得的荧光图像，计算与染色体状态相应的参数，根据上述计算结果，判断上述细胞在细胞周期中的阶段的图像解析装置。在上述细胞测定用系统的实施方式之一中，上述荧光检测装置对来自试样中多个细胞的荧光同时进行检测，上述摄像装置取得含有试样中多个细胞发出的荧光的信息的荧光图像，上述图像解析装置根据由上述摄像装置取得的荧光图像分隔出与各细胞对应的荧光图像，判断各细胞在细胞周期中的阶段。在上述细胞测定用系统的实施方式之一中，上述摄像装置每隔规定的时间间隔，取得与特定细胞相应的荧光图像，上述图像解析装置，判断特定细胞的细胞每隔规定的时间间隔在细胞周期中的阶段。此外，本专利技术涉及细胞测定用程序，该程序在计算机上进行下述操作顺序检测反映细胞内的染色体的状态的细胞发出的荧光，以荧光图像取得上述荧光，根据上述荧光图像，计算与染色体状态相应的参数，根据上述计算结果，判断上述细胞在细胞周期中的阶段。此外，本专利技术还涉及存储有上述细胞测定用程序的计算机可读取存储介质。采用本专利技术，由于根据与染色体状态相应的参数对细胞进行评价，因此，可迅速、简便并能以高可靠性进行评价。并且，由于可得到与细胞分裂期阶段相关的信息，因此，即使在对分裂期整体没有影响的微小变化下，仍可以进行检测。同样，即使在低浓度下，也可以评价阻碍物质对细胞活性的影响。根据权利要求3所述的专利技术，则可以在不从细胞外部引入可能对细胞生死有影响的化合物的情况下取得细胞的荧光图像。即不是对死亡的细胞，而是可以对活细胞的活性进行评价。此外，根据本专利技术的细胞测定用系统和细胞测定用程序，可简便判断活细胞的细胞周期的阶段，该判断结果有益于评价细胞的活性度。附图说明图1为HeLa细胞在细胞周期各阶段中的荧光显微镜图像的示意图。图2为实施例中细胞测定用系统的电结构的示意框图。图3为实施例中细胞测定用系统的外观结构的一例示意图。图4为实施例中细胞测定用系统的处理顺序示意图。图5为实施例中细胞测定用系统中的阶段判断的处理顺序示意图。图6为实施例中阶段判断结果显示的一例示意图。图7为实施例的细胞测定用系统中阶段判断的其它处理顺序的示意图。图8为实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种细胞的评价方法，其特征在于，具有（ａ）取得反映细胞内的染色体状态的图像的工序，和（ｂ）根据所述图像，计算与染色体状态相应的参数，根据所述计算结果，判断所述细胞在细胞周期中的阶段的工序。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：松永幸大，内山进，福井希一，
申请(专利权)人：国立大学法人大阪大学，
类型：发明
国别省市：JP[日本]