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公開番号2024128351
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-24
出願番号2023037283
出願日2023-03-10
発明の名称肝細胞からなるスフェロイドの品質評価方法
出願人株式会社SCREENホールディングス,株式会社サイフューズ
代理人個人
主分類C12Q 1/06 20060101AFI20240913BHJP(生化学;ビール;酒精;ぶどう酒;酢;微生物学;酵素学;突然変異または遺伝子工学)
要約【課題】細胞に染色等の加工を行うことなく、非侵襲で、バイオ3Dプリンタに使用されるスフェロイドの局在領域を観察しスフェロイドの状態を評価できる方法を提供する。
【解決手段】まず、複数種の肝臓由来細胞を三次元培養したスフェロイドを光干渉断層撮影により撮影し(画像取得工程)、撮影画像から局在領域を抽出し(領域抽出工程)、局在領域を解析し(解析工程)、スフェロイドの状態を評価する(評価工程)。解析工程は、撮影画像におけるスフェロイド全体の面積を算出する第1算出工程(S41)と、局在領域の面積を算出する第2算出工程(S42)と、2つの面積に基づいて局在領域の割合を算出する第3算出工程(S43)と、当該割合に基づいて評価パラメータを算出する第4算出工程(S44)とを有する。このような評価パラメータを用いれば、非侵襲で、スフェロイドの評価を行うことができる。
【選択図】図10
特許請求の範囲【請求項１】
バイオ３Ｄプリンタに使用されるスフェロイドの評価方法であって、
前記スフェロイドは、肝細胞を含む複数種の肝臓由来細胞を含むスフェロイドであり、
光干渉断層撮影により前記スフェロイドを撮影して、撮影画像を取得する画像取得工程と、
前記撮影画像から、一種類の細胞が局在する局在領域を抽出する領域抽出工程と、
前記局在領域を解析する解析工程と、
前記スフェロイドの状態を評価する評価工程と、
を有し、
前記解析工程は、
前記撮影画像における、前記スフェロイド全体の面積を算出する第１算出工程と、
前記撮影画像における、前記局在領域の面積を算出する第２算出工程と、
前記スフェロイド全体の面積と、前記局在領域の面積とに基づいて、前記局在領域の割合を算出する第３算出工程と、
前記局在領域の割合に基づいて、評価パラメータを算出する第４算出工程と、
を有する、評価方法。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
請求項１に記載の評価方法であって、
前記評価工程は、
前記評価パラメータに基づいて前記スフェロイドの良否判定を行う判定工程
を含む、評価方法。
【請求項３】
請求項１に記載の評価方法であって、
前記評価パラメータは、前記スフェロイドにおける、所定のタンパク質の分泌量の推定値である、評価方法。
【請求項４】
請求項３に記載の評価方法であって、
前記評価パラメータは、前記スフェロイドにおける、ＣＹＰ３Ａ４の酵素活性の推定値である、評価方法。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の評価方法であって、
前記領域抽出工程は、
前記撮影画像から、前記スフェロイドに相当する全体領域を抽出する第１抽出工程と、
前記全体領域のうち、輝度値が所定の閾値よりも高い高輝度領域を抽出する第２抽出工程と、
前記全体領域から、前記高輝度領域および前記高輝度領域よりも内側の領域を除いた残りの領域を、前記局在領域として抽出する第３抽出工程と、
を有する、評価方法。
【請求項６】
バイオ３Ｄプリンタに使用されるスフェロイドの評価方法であって、
前記スフェロイドは、肝細胞を含む複数種の肝臓由来細胞を含むスフェロイドであり、
光干渉断層撮影により前記スフェロイドを撮影した撮影画像を入力情報とし、一種類の細胞が局在する局在領域を出力情報とする学習モデルを、深層学習により作成する学習工程と、
光干渉断層撮影により前記スフェロイドを撮影して、撮影画像を取得する画像取得工程と、
前記撮影画像を、前記学習モデルに入力して、前記学習モデルから出力される前記局在領域を得る領域抽出工程と、
前記局在領域を解析する解析工程と、
前記スフェロイドの状態を評価する評価工程と、
を有し、
前記解析工程は、
前記撮影画像における、前記スフェロイド全体の面積を算出する第１算出工程と、
前記撮影画像における、前記局在領域の面積を算出する第２算出工程と、
前記スフェロイド全体の面積と、前記局在領域の面積とに基づいて、前記局在領域の割合を算出する第３算出工程と、
前記局在領域の割合に基づいて、評価パラメータを算出する第４算出工程と、
を有する、評価方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、スフェロイドの評価方法に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、複数の細胞により構成される生体試料を光干渉断層撮影（Optical Coherence Tomography；ＯＣＴ）により撮影し、得られた断層画像に基づいて、生体試料を観察する観察装置が知られている。従来の観察装置については、例えば特許文献１に記載されている。この種の観察装置を使用すれば、生体試料の立体構造を非侵襲で観察することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１５－１８１３４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
スフェロイド等の生体試料は、他の部分と細胞の状態が異なる特異部を有する場合がある。例えば、複数種類の細胞を組み合わせてスフェロイドなどの生体試料を作成する場合、一部の種類の細胞が生体試料の外側または内側に局在する場合がある。また、幹細胞とそれ以外の種類の細胞を含むスフェロイドなどの生体試料においては、分化した細胞が生体試料の一部分に局在する場合もある。生体試料の品質管理を行う上で、これらの特異部を観察することは、極めて重要である。
【０００５】
従来、スフェロイドの局在領域のような特異部を観察する方法としては、蛍光試薬を用いて観察対象の切片を染色する方法が知られている。しかしながら、この方法によれば観察対象がダメージを受ける。このため、生体試料の特異部を、ダメージを与えず自然な状態のまま観察する技術が求められている。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、非侵襲でもスフェロイドの状態を評価できる評価方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本願の第１発明は、スフェロイドの評価方法であって、前記スフェロイドは、肝細胞を含む複数種の肝臓由来細胞を含むスフェロイドであり、光干渉断層撮影により前記スフェロイドを撮影して、撮影画像を取得する画像取得工程と、前記撮影画像から、一種類の細胞が局在する局在領域を抽出する領域抽出工程と、前記局在領域を解析する解析工程と、前記スフェロイドの状態を評価する評価工程と、を有し、前記解析工程は、前記撮影画像における、前記スフェロイド全体の面積を算出する第１算出工程と、前記撮影画像における、前記局在領域の面積を算出する第２算出工程と、前記スフェロイド全体の面積と、前記局在領域の面積とに基づいて、前記局在領域の割合を算出する第３算出工程と、前記局在領域の割合に基づいて、評価パラメータを算出する第４算出工程と、を有する。
【０００８】
本願の第２発明は、第１発明の評価方法であって、前記評価工程は、前記評価パラメータに基づいて前記スフェロイドの良否判定を行う判定工程を含む。
【０００９】
本願の第３発明は、第１発明の評価方法であって、前記評価パラメータは、前記スフェロイドにおける、所定のタンパク質の分泌量の推定値である。
【００１０】
本願の第４発明は、第３発明の評価方法であって、前記評価パラメータは、前記スフェロイドにおける、ＣＹＰ３Ａ４の酵素活性の推定値である、評価方法。
（【００１１】以降は省略されています）

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