生物体试样分析系统的制作方法

文档序号:22323343发布日期:2020-09-23 02:01阅读:82来源:国知局
生物体试样分析系统的制作方法

本发明涉及一种分析系统,该分析系统对包括多个化合物的试样执行规定的分析,针对每个化合物求出定量值,并将该定量值作为分析结果进行显示,更为详细地说,涉及一种用于对源自同一生物体且提取时间不同的多个试样进行分析的生物体试样分析系统。在此所说的源自生物体的试样是指包括源自生物体的化合物的试样,不仅包括全血、血清、滤纸血、尿等从生物体直接提取的试样,还包括培养上清等,该培养上清例如含有从培养多能性干细胞等生物体组织、微生物等的培养基得到的代谢物。



背景技术:

在再生医疗领域,近年来正在盛行使用ips细胞、es细胞等多能性干细胞来进行研究、技术开发。在这样的研究、技术开发中,需要大量地培养维持了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对环境进行稳定的控制,并且需要高频率地确认正在培养的细胞的状态。

例如,当细胞集落内的细胞脱离未分化状态时,由于细胞集落内的所有细胞具有分化的能力,因此最终导致集落内的所有细胞转变为未分化脱离状态。因此,作业人员需要每天确认正在培养的细胞中有没有产生脱离了未分化状态的细胞(已经分化的细胞或即将分化的细胞),也就是确认细胞的分化状态。

以往,作为评价细胞的分化状态的方法,广泛使用一种利用了免疫染色的方法、对标记基因的表达水平进行定量的方法。然而,这些方法均需要对细胞进行侵入性的处理。因此,在评价了分化状态之后无法将用于该评价的细胞利用于其它目的,例如无法作为再生医疗的细胞源。另外,也无法针对完全相同的样品评价伴随时间经过的变化。

与此相对地,在专利文献1~3中公开了如下一种方法:不分析细胞本身,使用液相色谱质谱联用仪(lc-ms)、气相色谱质谱联用仪(gc-ms)等分析正在培养细胞的培养基的培养上清中的特定化合物的存在量,基于该分析的结果来评价细胞的分化状态。另外,为了实施这样的方法,用于对来自培养细胞的培养基的试样进行多成分同时分析的lc-ms用的软件也正在被实用化(参照非专利文献1)。根据这样的方法,具有能够对细胞非侵入性地评价细胞的分化状态的重大优点。

在上述的基于对培养上清中的特定化合物的分析结果来评价细胞的分化状态时,在培养基中培养了被检细胞之后,将来自使用于该培养的培养基的试样(培养基试样)从培养装置导入到lc-ms等分析装置中。但是,在培养基试样中也包括评价细胞的分化状态所不需要的且有可能随着时间经过使目标化合物改性的蛋白质等。因此,一般向lc-ms中导入在预处理装置中进行了如去除蛋白质等预处理之后的培养基试样。也就是说,培养基试样经由预处理装置从培养装置被导入到lc-ms等分析装置。作为预处理装置,例如在专利文献4、非专利文献2等中公开的能够自动地依次处理试样容器中收容的多个试样的装置是有用的。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:国际公开第2015/166845号小册子

专利文献2:国际公开第2017/068727号小册子

专利文献3:国际公开第2017/068801号小册子

专利文献4:日本特开2017-170079号公报

非专利文献

非专利文献1:“lc/ms/msメソッドパッケージ細胞培養プロファイリング(lc/ms/ms方法包细胞培养图谱)”、[在线]、[平成29年11月21日检索]、株式会社岛津制作所、互联网<url:http://www.an.shimadzu.co.jp/lcms/tq-option/mp_profiling_cell-culture.htm>

非专利文献2:“sclam-2000全自動lcms前処理装置(全自动lcms预处理装置)”、[在线]、[平成29年11月21日检索]、株式会社岛津制作所、互联网<url:http://www.an.shimadzu.co.jp/lcms/sclam2000-2.htm>



技术实现要素:

发明要解决的问题

在正在培养被检细胞、微生物等的培养基的培养上清中,除了包括葡萄糖等碳源、谷氨酰胺等氮源、必需氨基酸类、维生素类等培养基本身所含的化合物以外,还包括从细胞、微生物分泌的各种代谢物等多种多样的化合物。一般来说,随着培养天数(培养时间)的推移,碳源、氮源等因被消耗而减少,另一方面,从细胞、微生物分泌的一部分代谢物增加。因而,在对培养基试样进行多成分同时分析的情况下,观察每个化合物的浓度的随时间的变化并且将化合物之间的浓度的随时间的变化进行比较是很重要的。另外,还需要将针对源自在不同环境或条件下培养的同种细胞的试样的分析结果进行比较,或者将针对源自在相同环境或条件下培养的不同种类的细胞的试样的分析结果进行比较。

在将上述预处理装置与lc-ms等分析装置连接所得到的以往的分析系统中,为了如上所述对每个化合物的浓度的随时间的变化进行评价,操作者需要进行麻烦的作业,如检索针对从相同培养容器得到的、提取日期和时间不同的多个试样的分析结果并制作图表等。

另外,在这样的对与生物体有关的化合物的定量分析中,为了减轻在进行培养时产生的生物学上的不均匀性的影响,通常计算在相同条件下培养了相同细胞的多个试样的定量值的平均或标准偏差,但为了发现培养环境发生了异常等,需要详细地确认个别的定量值。在如上所述的表示化合物的浓度的随时间的变化的图表中,确认不出这样的定量值的具体值,因此操作者需要通过与制作图表的作业相分别的其它作业来确认必要的信息。

本发明是为了解决上述课题而完成的,其目的在于提供如下一种生物体试样分析系统:操作者能够容易地确认全局性结果以及详细地确认个别的定量值等,如掌握和比较如上述那样的定量值的随时间的变化的倾向。

用于解决问题的方案

为解决上述问题而完成的本发明提供一种生物体试样分析系统用于分析源自生物体的试样,所述生物体试样分析系统具备:

a)分析装置,其对试样执行规定的分析,获取反映了该试样中含有的多个化合物的含量或浓度的信号强度值数据;

b)定量分析部,其基于由所述分析装置得到的信号强度值数据,针对每个化合物计算定量值;

c)分析结果存储部,其将由所述定量分析部计算出的每个化合物的定量值与同进行了分析的试样相关联的试样信息一起或与该试样信息相关联地存储为分析结果;

d)表制作部,其利用试样信息,从所述分析结果存储部获取针对源自相同的生物体且提取时期不同的多个试样的分析结果,并制作关于所述多个化合物的各个化合物按每个提取时期配置有定量值的表;

e)图表制作部,其关于所述多个化合物中的一个以上的化合物制作表示所述提取时期不同的定量值的随时间的变化的图表;以及

f)显示处理部,其将由所述表制作部制作出的表和由所述图表制作部制作出的图表显示在显示部的同一画面上。

在本发明中,代表性地,生物体试样是来自培养细胞和微生物的培养基的试样,例如是培养基的培养上清。在该情况下,提取时期不同的多个试样是指从培养开始(播种)时间点起的经过天数或经过时间即培养天数或培养时间不同的多个试样。

另外,本发明的分析装置的分析方法没有特别地限定,但分析装置例如是液相色谱仪(lc)、气相色谱仪(gc)、液相色谱质谱联用仪(lc-ms)、气相色谱质谱联用仪(gc-ms)等。

在本发明中,例如在分析装置为lc-ms或gc-ms的情况下,该分析装置对预先准备的试样容器中的试样执行lc/ms分析或gc/ms分析,按与目标化合物对应的每个质量电荷比获取色谱(也就是提取离子色谱或质谱)数据来作为信号强度值数据。定量分析部根据获取到的数据来制作提取离子色谱图,检测与目标化合物对应的峰并求出该峰的面积值或高度值。然后,参照通过分析标准试样而预先制作出的校准曲线,根据峰的面积值或高度值计算含量或浓度来作为定量值。

分析结果存储部将每个化合物的定量值与同进行了分析的试样相关联的试样信息一起或与该试样信息相关联地存储为分析结果。如上所述,在作为分析对象的生物体试样为培养上清的情况下,试样信息例如能够设为包括用于确定该培养的批次等的培养名称、播种日期和时间、提取日期和时间等。在该分析结果存储部中保存以下信息:定量分析部基于由分析装置对多个试样同样地实施分析而获取到的数据计算出的定量值的信息。

例如当由操作者指示显示某特定生物体的分析结果时,表制作部利用试样信息从分析结果存储部获取针对源自相同的生物体且提取时期不同的多个试样的分析结果。然后,关于多个目标化合物的各个目标化合物制作按每个提取时期配置有多个定量值的表。另外,图表制作部关于该多个目标化合物中的一个以上的化合物制作例如折线图表,该折线图表表示提取时期不同的定量值的随时间的变化。然后,显示处理部将该定量值的表和表示定量值的随时间的变化的图表显示在显示部的同一画面上。操作者能够从该图表一目了然地掌握一个化合物的含量和浓度的随时间的变化。另外,操作者能够根据需要在表上获知各化合物的含量和浓度的具体值。

在本发明中,优选的是,也可以设为以下结构:还具备操作部,该操作部用于操作者在由所述显示处理部显示的表中指示任意一个化合物,所述显示处理部在与所述表相同的画面上显示图表,该图表表示关于通过所述操作部而被指示的化合物的定量值的随时间的变化。

根据该结构,即使在试样中含有的化合物的数量多的情况下,操作者也能够简便且无误地确认关于自己想要确认的化合物的定量值的随时间的变化。

另外,在本发明中,也可以设为以下结构:所述表制作部能够将配置在制作出的表中的数值切换为针对每个提取时期的多个试样得到的定量值的平均值,以取代针对该多个试样得到的定量值。

根据该结构,操作者也能够根据需要将多个定量值的平均值作为数值来获知。

另外,在本发明中,也可以设为以下结构:所述图表制作部制作表示将针对每个提取时期的多个试样得到的定量值进行平均所得到的平均值的随时间的变化的图表,以取代表示定量值的随时间的变化的图表。

根据该结构,操作者也能够根据需要从视觉上掌握针对相同培养条件的多个试样得到的定量值的平均值的随时间的变化的倾向。

在本发明中,如上所述,在生物体试样是来自培养生物体组织或微生物的培养基的培养基试样的情况下,所述试样信息能够设为包括培养名称、播种日期和时间以及提取日期和时间。培养名称能够由操作者(用户)任意地命名,但一般来说对在相同的培养环境/条件下培养相同的细胞或微生物的培养赋予相同的培养名称。因而,在相同的培养环境/条件下在多个培养容器中培养相同的细胞或微生物的情况下,它们的培养名称相同,用于确定培养容器的信息例如培养板编号不同。

在该情况下,也可以设为以下结构:本发明的所述图表制作部计算培养名称相同且培养条件相同而用于确定培养容器的信息不同的多个试样中的目标化合物的定量值的平均值以及表示该定量值的偏差程度的值,并且,作为所述图表,制作将所述定量值的平均值设为标绘点、将表示所述定量值的偏差程度的值设为误差条的图表。在此,表示定量值的偏差程度的值例如设为多个定量值的标准偏差即可。

根据该结构,操作者能够在正显示的图表上从视觉上确认定量值的偏差程度。由此,例如在定量值的偏差的异常大时,能够迅速地识别该异常,并在表中详细地确认定量值。

另外,在本发明中,也可以设为以下结构:所述图表制作部制作将表示从培养名称不同的多个试样得到的相同化合物的定量值的随时间的变化的图表叠加在同一轴上所得到的图表。此时,操作者只要能够适当选择要图表化的培养名称即可。

根据该结构,操作者能够在显示画面上容易地将与多个培养名称的试样有关的化合物的定量值的随时间的变化进行比较。由此,能够从视觉上简单地找出例如某化合物的定量值的随时间变化的倾向与其它试样不同的试样。

另外,在本发明中,也可以设为以下结构:所述图表制作部关于从培养名称不同的多个试样得到的相同化合物的定量值,以任一个培养名称的试样为基准来制作表示与该基准的定量值之差的随时间的变化的图表。

根据该结构,操作者能够在显示画面上从视觉上简单地找出与同作为基准的试样有关的化合物的定量值之间的差异大的试样、或者与作为基准的试样的定量值之间的差异大的化合物。由此,能够可靠地向操作者提供对于最佳培养条件的研究以及培养中的细胞状态的掌握而言有用的信息。

发明的效果

根据本发明,操作者能够从显示在显示部的画面上的图表中一目了然地掌握试样中的目标化合物的定量值的随时间变化的倾向,另一方面,能够根据需要在相同的画面上的表中确认该定量值的详细情况。由此,能够使操作者进行掌握和确认分析结果的作业所耗费的工夫简化,能够有效地进行作业。另外,由于还省去了操作者自己检索提取日期和时间不同的分析结果并将其图表化的工夫,因此在这一点上也能够减轻操作者的工夫和负担,而且还能够避免因作业失误而掌握错误的分析结果。

附图说明

图1是作为本发明的一个实施例的培养基试样自动分析系统的结构的概要框图。

图2是示出在本实施例的培养基试样自动分析系统中显示于显示部的装置状态显示画面的一例的示意图。

图3是示出本实施例的培养基试样自动分析系统中的样品信息设定画面的一例的图。

图4是示出本实施例的培养基试样自动分析系统中的培养基试样的特性信息的一例的图。

图5是示出本实施例的培养基试样自动分析系统中的分析结果显示画面(主画面)的一例的图。

图6是示出图5所示的分析结果显示画面的左侧部分的图。

图7是示出本实施例的培养基试样自动分析系统中的分析结果显示画面(比较画面)的一例的图。

图8是示出图7所示的分析结果显示画面的左侧部分的图。

图9是示出本实施例的培养基试样自动分析系统中的分析结果显示画面(比较画面)的一例的图。

图10是示出图9所示的分析结果显示画面的左侧部分的图。

图11是示出本实施例的培养基试样自动分析系统中的分析结果显示画面(比较画面)的一例的图。

图12是示出图11所示的分析结果显示画面的左侧部分的图。

具体实施方式

下面,参照附图来详细地说明作为本发明所涉及的生物体试样自动分析系统的一个实施例的培养基试样自动分析系统。

图1是本实施例的培养基试样自动分析系统的结构的概要框图。本实施例的系统是用于基于培养多能性细胞等被检细胞的培养基的培养上清中的生物标记物(细胞的代谢物)的存在量来评价该被检细胞的分化状态的培养细胞评价系统。

本实施例的系统具备预处理装置2、液相色谱质谱联用仪(lc-ms)3、数据处理部4、控制部5、主控制部6、操作部7、显示部8等。图1中用虚线记载的框中的培养装置1不包括在本系统中,在本系统中用于提供作为分析对象的培养基试样。

概要地说,在本系统中,向预处理装置2提供在培养装置1中获得的许多培养基试样,在预处理装置2中对许多培养基试样依次进行规定的预处理。然后,将通过预处理装置2进行预处理后的各培养基试样(预处理完毕试样)送到lc-ms3,在该lc-ms3中依次分析各培养基试样中的成分。通过该分析得到的数据被送到数据处理部4,数据处理部4实施规定的数据处理,并通过主控制部6将该处理的结果输出到显示部8来提示给用户(操作者)。控制部5控制预处理装置2、lc-ms3以及数据处理部4使它们进行如上所述的处理。主控制部6主要具有通过操作部7、显示部8实现的用户接口的功能。

详细地说明各部的结构。

培养装置1是用于培养被检细胞的装置。在此,被检细胞例如是干细胞,代表性地,是es细胞、ips细胞等多能性干细胞。另外,从干细胞进行分化诱导得到的细胞也能够用作被检细胞。作为用于培养这样的被检细胞的培养基,能够使用通常用于培养干细胞的各种培养基,例如dmem/f12、以dmem/f12为主要成分的培养基(mtesr1等)。在这样的培养基上培养细胞时,由细胞产生的各种代谢物混入培养上清中。操作者通过手动操作提取培养上清的一部分并注入规定的小瓶(试样容器)中,由此制备培养基试样。当然,也可以每天在规定的时刻自动地提取培养上清的一部分,也就是说,也可以自动地制备培养基试样。

预处理装置2具备:试样载置部20,其包括用于载置许多小瓶的样品架;预处理执行部21,其通过试样分注、试剂分注、搅拌、过滤等工序,来对从载置于该试样载置部20的许多小瓶中选择出的一个小瓶中的培养基试样执行例如去除蛋白质等不需要的成分的预处理;以及预处理完毕试样送出部22,其将用于暂时收容预处理结束了的培养基试样的容器移送至lc-ms3的规定位置。

在本例中,如后述那样,在预处理装置2中使用的样品架在俯视时为大致圆弧状,在试样载置部20沿圆环的圆周方向排列有六个样品架。在一个样品架上能够载置十个或十一个小瓶。即,在各样品架上形成有能够分别收纳多个小瓶的底部的大小的凹部,能够在该各凹部分别载置小瓶。

另外,具体地说,在去除蛋白质的预处理中,向培养基试样中添加作为内部标准试样的异丙基苹果酸来作为试剂,能够利用例如将甲醇、氯仿以及水以2.5∶1∶1的比例混合而成的提取溶液来进行处理。但是,预处理不限于蛋白质去除,也可以对培养基试样进行其它预处理。此外,作为预处理装置2,例如能够利用在专利文献4、非专利文献2等中公开的装置,但本发明不限于此。

lc-ms3包括:液相色谱仪(lc)部31,其包括未图示的送液泵、注射器、色谱柱等;自动取样器30,其选择许多培养基试样中的一个培养基试样并导入到lc部31中;以及质谱分析(ms)部32,其对在lc部31的色谱柱中沿时间方向分离出的试样中的成分进行质谱分析。自动取样器30包括:试样载置部302,其包括用于载置与在预处理装置2中使用的小瓶不同的许多小瓶的样品架;试样稀释部301,其抽吸由预处理装置2的预处理完毕试样送出部22移送至规定位置的容器中的预处理完毕培养基试样并添加超纯水稀释为规定倍率,之后将该培养基试样分注到载置于试样载置部302的小瓶中;以及试样提取部303,其从载置于试样载置部302的许多小瓶中的一个小瓶提取规定量的预处理及稀释完毕的培养基试样并导入到lc部31的注射器中。

在本例中,如后述那样,自动取样器30中使用的样品架在俯视时为矩形,能够在一个样品架上将小瓶排列为n行m列(在该例中为12行8列)的矩阵状。

为了评价被检细胞的分化状态,在ms部32中,将作为生物标记物的、选自由例如腐胺、犬尿氨素、胱硫醚、抗坏血酸、核黄素、丙酮酸、丝氨酸、半胱氨酸、苏糖酸、柠檬酸以及乳清酸组成的组中的至少一个化合物作为靶,来进行质谱分析。被用作ms部32的质谱分析装置的方式只要是具备大气压离子源的方式即可,没有特别地限定,例如能够使用四极型质谱分析装置、串联四极型质谱分析装置、四极-飞行时间型质谱分析装置等。

数据处理部4包括样品信息存储部40、数据存储部41、定量分析部42、分析结果存储部43、结果显示处理部44等功能块。样品信息存储部40用于存储如后述那样在预处理装置2中针对收容有培养基试样的每个小瓶输入设定的样品信息。数据存储部41用于存储通过在lc-ms3中进行分析而收集到的数据。定量分析部42针对以特定的化合物为目标而得到的每个数据制作提取离子色谱图,并利用于预先制作出的校准曲线,基于在该色谱图中观测到的峰的面积值或高度值来计算该化合物的浓度值等。分析结果存储部43用于存储由定量分析部42等得到的计算结果。结果显示处理部44基于计算出的分析结果等制作图表,并且制作配置有该图表的规定形式的画面,经由主控制部6将该画面输出到显示部8。

控制部5包括预处理执行控制部50、lc-ms执行控制部51、显示控制部52、输入处理部53、设定信息存储部54等功能块。预处理执行控制部50控制预处理装置2的预处理动作。lc-ms执行控制部51控制lc-ms3的分析动作。如后述那样,显示控制部52制作显示预处理装置2和lc-ms3的动作状态的画面、用于操作者设定向预处理装置2提供的培养基试样的信息(样品信息)或与各样品有关的分析条件等的画面,经由主控制部6将画面输出到显示部8。输入处理部53根据操作者通过操作部7进行的输入操作来执行规定的处理。另外,设定信息存储部54预先存储通过操作者的输入操作等来输入设定的关于各培养基试样的样品信息、分析条件等。

此外,能够设为以下结构:数据处理部4、控制部5以及主控制部6的实体是个人计算机(或者性能更高的工作站),通过使该计算机上安装的一个或者多个专用的软件在该计算机上运行,来实现上述各块的功能。在该结构中,操作部7是附设于个人计算机等的键盘、鼠标等指示设备,显示部8是显示监视器。

如上所述,在本系统中,在预处理装置2中被载置于试样载置部20的许多小瓶中的一个小瓶中收容的培养基试样在接受预处理和稀释的操作之后被注入到在自动取样器30的试样载置部302上载置的许多小瓶中的一个小瓶中。因而,预处理装置2的试样载置部20上载置的许多小瓶与自动取样器30的试样载置部302上载置的许多小瓶在原则上能够一一对应。实施了特征性的显示控制,以使操作者能够容易且准确地掌握该小瓶彼此的对应关系。接着,说明其显示控制。

当操作者通过操作部7进行规定的操作时,经由主控制部6接受到指示的显示控制部52制作规定形式的装置状态确认画面,并显示在显示部8的画面上。图2是示出该装置状态确认画面100的一例的示意图。该装置状态确认画面100是用于同时显示与预处理装置2的动作及lc-ms3的动作有关的信息的画面。即,装置状态确认画面100大致被分割为左右两部分,左侧部分为预处理状态显示区域110,右侧部分为分析状态显示区域120。

在装置状态确认画面100的预处理状态显示区域110中显示有第一试样配置图像111,该第一试样配置图像111以图形形式表示预处理装置2的试样载置部20的俯视图像。与实际的试样载置部20同样地,该第一试样配置图像111与沿圆环的圆周方向排列的六个大致圆弧状的样品架对应地被分割为六个圆弧状区域112,在该各圆弧状区域112设置有与多个(在本例中为十一个)小瓶分别对应的圆形区域113。

如在图2中所记载的那样,针对六个圆弧状区域112分别赋予了英文字母“a”、“b”、“c”、“d”、“e”、“f”来作为区域名称。另外,针对各圆弧状区域112中的多个圆形状区域113分别赋予了作为连续编号的数字“1”~“11”。第一试样配置图像111中的所有圆形区域113通过将英文字母与数字组合而成的小瓶编号来确定,其中,该英文字母表示该圆形区域113所属的圆弧状区域112,该数字是该圆弧状区域112中的连续编号,对放置在与该圆形区域113对应的位置处的小瓶分配该小瓶编号来作为识别编号。

每个圆形区域113的显示颜色表示对与该圆形区域113对应的位置的小瓶中的培养基试样执行的预处理的执行状况等。具体地说,作为在此示出的预处理的执行状况等,是以下六种状况:尚未设定样品名称等样品信息的“样品信息未设定”、虽已设定样品信息但尚未执行预处理的“样品信息设定完毕”、正在执行预处理的“预处理执行中”、预处理结束的“预处理执行完毕”、表示在该位置不存在小瓶的“无小瓶”以及在预处理中发生了异常的“数据异常”。但是,在此由于对附图的限制而无法表现颜色,因此通过涂抹方式的差异或表示区域的线型的差异等来表示预处理的执行状况等。

在图2的例子中,与小瓶编号为“a1”~“a5”的五个小瓶对应的圆形区域113为“预处理执行完毕”的状态,与小瓶编号为“a6”的一个小瓶对应的圆形区域113为“预处理执行中”的状态。另外,除此以外全部为“样品信息设定完毕”的状态。

在预处理状态显示区域110中的第一试样配置图像111的上部设置有表示预处理装置2的动作状态的动作状态显示部114。在该例中,由于成为能够进行预处理装置2的预处理动作的准备完成状态,因此在动作状态显示部114中显示为“准备完成”,但例如在预处理装置2处于停止状态时,动作状态显示部114的显示切换为“停止中”等状态,另外,在启动后且准备尚未完成时,动作状态显示部114的显示切换为“准备中”等状态。

另一方面,在装置状态确认画面100的分析状态显示区域120中显示有第二试样配置图像121,该第二试样配置图像121以图形形式表示自动取样器30的试样载置部302的俯视图像。与实际的试样载置部302同样地,在该第二试样配置图像121中设置有与排列为n行m列(在本例中为12行8列)的矩阵状的多个小瓶分别对应的圆形区域122。

如图2所示,针对第二试样配置图像121中的各列分配了英文字母“a”、“b”、“c”、“d”、“e”、“f”、“g”、“h”,针对各行分配了作为连续编号的数字“1””~“12”。关于第二试样配置图像121中的所有圆形区域122,根据其在行上和列上的位置,通过将英文字母与数字组合而成的小瓶编号来确定,针对位于该圆形区域122的位置的小瓶分配该小瓶编号来作为识别编号。

各个圆形区域122的显示颜色表示对与该圆形区域122对应的位置的小瓶中的预处理及稀释完毕的培养基试样执行自动取样器30中的稀释动作以及lc部31和ms部32中的分析的执行状况等。具体地说,作为在此示出的稀释动作以及分析的执行状况,是以下四种状况:尚未执行稀释处理的“未稀释”、稀释处理结束但尚未进行测定的“稀释完毕”、正在执行分析的“分析中”以及分析结束的“分析完毕”。当然,在此也代替颜色而通过涂抹方式的差异等表示稀释动作以及分析的执行状况等。

在图2的例子中,与样品编号为“a1”~“a5”的五个小瓶对应的圆形区域122成为“稀释完毕”的状态。与除此以外的所有小瓶对应的圆形区域122是“未稀释”的状态。如上所述,在本系统中,向各小瓶中注入被进行了稀释的培养基试样,因此意味着尚未向圆形区域122为“未稀释”的状态的位置处的小瓶中注入培养基试样。

在分析状态显示区域120中的第二试样配置图像121的上部设置有表示lc部31和ms部32的动作状态的动作状态显示部123。在该例中,由于成为lc部31和ms部32能够动作的准备完成状态,因此在动作状态显示部123中显示为“准备完成”,但例如在lc部31和ms部32处于停止状态时,动作状态显示部123的显示切换为“停止中”等状态,另外,在启动后且准备尚未完成时,动作状态显示部123的显示切换为“准备中”等状态。

另外,在装置状态确认画面100的最上部配置有在开始分析时操作的开始(start)按钮130、在使分析暂停时操作的暂停(pause)按钮131以及在使分析停止时操作的停止(stop)按钮132。分析者在选择了预先登记的分析方法之后,通过点击操作开始按钮130,能够指示开始进行包括预处理在内的一系列分析。但是,在图2中示出了已经操作开始按钮130来进行分析的状态。

如上所述,在装置状态确认画面100中,在预处理装置2的试样载置部20上放置的小瓶和在自动取样器30的试样载置部302上放置的小瓶通过相同的小瓶编号对应起来。由此,操作者能够在显示上简单地掌握与在试样载置部20和302中的一方放置的小瓶中的试样相同的试样(但预处理或稀释的有无不同)在位于试样载置部302和20中的另一方的哪个位置的小瓶中。

另外,也能够在显示上简单地掌握在各个试样载置部20、302上放置的小瓶中的培养基试样处于怎样的预处理或分析的阶段。例如在图2中用点划线表示的那样,在第二试样配置图像121中能够容易地识别出关于第一试样配置图像111中的小瓶编号为“a1”~“a5”的五个小瓶中的培养基试样,预处理装置2中的预处理结束,并且它们被移送到自动取样器30且为已经稀释完毕的状态。

图2示出的例子是针对在预处理装置2的试样载置部20上载置的所有小瓶设定了样品信息且已经开始进行分析的状态。另一方面,在分析开始前,操作者针对在预处理装置2的试样载置部20上载置的所有小瓶输入设定关于各小瓶中的培养基试样的样品信息,并且输入设定用于通过lc-ms4分析各培养基试样的分析条件。样品信息包括播种日期和时间、培养名称、培养板编号、提取日期和时间等。包含所设定的样品信息和分析条件的分析方法与小瓶编号对应地存储在设定信息存储部54中。作为一种方法,能够如下那样设定样品信息。

在如图2所示的装置状态确认画面100上的第一试样配置图像111中存在未设定样品信息的小瓶的情况下,操作者利用操作部7中包括的指示设备对与想要设定样品信息的小瓶对应的圆形区域113进行点击操作。于是,显示控制部52接受该操作,新打开如图3所示那样的与所指示的小瓶编号对应的样品信息设定画面400,并显示在显示部8的画面上。图3是指示了被分配了“a1”的小瓶编号的圆形区域113时的例子。

在该样品信息设定画面400中配置有用于输入播种日期和时间、培养名称、培养板编号、提取日期和时间、参考等样品信息的文本框401。参考是指在进行后述的对分析结果的计算或处理时根据需要而使用的值,例如能够设为通过不包括于本系统的其它装置进行测定或观察而获取到的、得到该培养基试样的原来的培养容器内的细胞数、乳酸值(消耗糖时生成的物质的量)、菌的浓度或者培养液的吸光度等任意项目的值。

操作者针对与样品信息有关的如上所述的各项目输入或选择适当的信息,然后对确定按钮402进行点击操作。于是,输入处理部53接受该操作,确定与此时的小瓶编号对应的样品信息,按每个小瓶编号制作包括样品信息的样品信息文件,并将该文件存储到设定信息存储部54中。

在上述过程中,操作者需要针对每个小瓶输入设定样品信息,但也可以关于多个小瓶即培养基试样预先制作汇总了播种日期和时间、培养名称、培养板编号、提取日期和时间等样品信息的表,在指示了选择未设定样品信息的多个小瓶之后,在上述表上选择对应的多个样品信息,由此一并设定与多个小瓶对应的样品信息。

如上所述,输入处理部53按每个小瓶将包括样品信息的样品信息文件存储到设定信息存储部54中,但此时针对作为该文件的属性信息之一的自定义属性自动地登记样品信息的各项目的信息。图4是示出在文件属性的对话框画面410上针对自定义属性411自动地登记了样品信息的状态的一例的图。在此,作为自定义属性的值的种类,设定了文本,播种日期和时间、提取日期和时间、培养名称、培养板编号、qc值的信息分别被登记为与“c2map_culturestartingdate”、“c2map_culturesamplingdate”、“c2map_cultureplatenumber”、“c2map_culturename”、“c2map_qc”这样的名称对应的值。

包括如上所述那样在控制部5中针对每个小瓶设定的样品信息的文件在适当的时间点被传送到数据处理部4,并且也被存储到样品信息存储部40中。

保存样品信息的文件的数据格式有可能根据制造本系统的制造商的不同而不同,但如果文件属性例如是基于windows(注册商标)等相同的os的属性,则能够共享该文件属性。由此,即使在例如构成本系统的预处理装置2的制造商与lc-ms3的制造商不同而导致无法利用对由lc-ms3得到的数据进行处理的数据处理部4来读取保存有上述样品信息的文件的数据的情况下,也能够利用该文件的属性来获取样品信息。

接着,说明在本系统中对许多培养基试样执行分析后的分析结果的显示方式。

如上所述,通过利用lc-ms3对许多培养基试样进行分析而收集到的数据被保存在数据存储部41中。定量分析部42使用该数据,按每个小瓶,关于一个或多个规定的化合物制作提取离子色谱图,并计算与该化合物对应的峰的面积值。并且,参照预先制作出的校准曲线,根据峰面积值来计算浓度值。由此,按每个小瓶,也就是说按每个培养基试样求出关于一个或多个化合物的峰面积值和浓度值,将它们作为一个文件保存到分析结果存储部43中。

此时,分析结果存储部43中存储的每个试样的分析结果的文件与样品信息存储部40中存储的将关于相同的培养基试样的样品信息作为数据的文件相关联。另外,数据存储部41中存储的每个试样的数据文件也与样品信息的文件相关联。由此,例如能够根据样品信息简便地访问关于该试样的分析结果文件或数据文件,另外,相反也能够根据分析结果文件或数据文件简便地获取关于该试样的样品信息。其结果,能够适当地管理与分析有关的可追溯性。

通常,在利用本系统的培养基分析中,为了评价正在培养的被检细胞的分化状况,例如在每天同一时刻持续分析一个培养容器中的培养上清,直到培养结束为止。因此,每天分析被赋予相同的培养名称的培养基试样,分别制作数据文件和分析结果文件并存储。由于来自相同的培养容器的培养基试样中的化合物(例如,由细胞产生的代谢物)的量每天都变化,因此观察该随时间的变化在细胞评估中是重要的。在本系统中,通过如下那样将基于分析结果的图表与样品信息相对应地显示。

即,当操作者通过操作部7指定了培养名称等之后进行规定的操作时,结果显示处理部44从样品信息存储部40和分析结果存储部43读出与所指定的信息对应的样品信息的文件和分析结果文件。然后,基于该文件中的数据来制作如后述那样配置有定量值(或多个定量值的平均值)的趋势表以及表示定量值的平均值的随时间的变化(或定量值本身的随时间的变化)的趋势图表,制作配置有这些表和图表的如图5、图6所示的主要分析结果显示画面200并显示在显示部8上。图5是示出主要分析结果显示画面200的整体的图,图6是示出主要分析结果显示画面200的左侧部分的图。主要分析结果显示画面200大致被分割为上下两部分,在上方设置有表显示区域210,在下方设置有图表显示区域220。

在表显示区域210内的左上方设置有显示作为样品信息的培养名称、播种日期和时间的样品信息显示区域211,在其下方配置有趋势表212。趋势表212是作为分析对象的化合物(代谢物)的种类沿纵向排列、培养日(从培养开始起的经过天数)和每个提取日期和时间的培养板编号沿横向排列的表。在该例中,在相同条件下进行培养的培养容器(培养板)为三个,因此培养板编号仅为1~3,但该数量也能够进一步增加。

结果显示处理部44使趋势表212的各单元格中显示某一种化合物的、与某个培养日的一个培养板编号对应的定量值。在此所说的定量值是峰面积值、相对于特定条件下的峰面积值的面积比(例如将提取日期和时间的第一天的面积值设为1时的面积比)、浓度值、相对于特定条件下的浓度值的浓度比(例如将提取日期和时间的第一天的浓度值设为1时的浓度比)以及将这些值除以上述参考值所得到的计算值中的任一个值。虽然操作者能够在其它设定画面中适当选择将哪个值显示为定量值,但无论如何,在此都要显示由定量分析部42对每个化合物计算出的分析结果。

在表显示区域210内的右上方设置有详细模式/平均显示模式选择按钮215。图5、图6是利用该按钮215选择了详细模式的状态,此时显示了相同的提取日期和时间下的培养板编号不同的三个试样的全部结果。另一方面,当利用详细模式/平均显示模式选择按钮215选择平均显示模式时,结果显示处理部44按每个化合物对相同的提取日期和时间的培养板编号不同的三个试样的结果进行平均,并将其平均值显示在趋势表212中。即使在相同条件下进行培养,也无法避免在细胞的增殖等中产生差异,由于相同的提取日期和时间的三个试样的结果存在某种程度的偏差,因此通常只需通过平均显示模式确认平均值即可。但是,在结果有疑义等情况下,选择详细显示模式,由此能够通过确认各个峰面积值或浓度值来确认有无异常值等。

在主要分析结果显示画面200的图表显示区域220中,显示表示在趋势表212中选择出的一个化合物的峰面积值等的变化的图表(趋势图表)。当操作者通过操作部7在趋势表212上指示想要确认趋势图表的化合物时,结果显示处理部44关于所指示的化合物收集分析结果,制作趋势图表并更新图表显示区域220中的显示。在图5的例子中,选择了趋势表212的第四行的“hexose(glucose)”,显示了表示与此对应的峰面积值的变化的趋势图表。该图表上的值是关于相同的提取日期和时间下的培养板编号不同的三个试样取得的平均值,该值的偏差以误差条的形式显示。关于使用于该误差条显示的值,能够由操作者在其它设定画面中从方差、标准偏差等中选择。

另外,在误差条所显示的值的偏差过大的情况下,产生了某些异常的可能性高。因此,也可以是,操作者能够在其它设定画面中指定针对错误的阈值,在错误超过该阈值的情况下,用与通常的显示颜色不同的显示颜色显示误差条等,由此能够向操作者警告错误的程度为异常。另外,当操作者进行规定的操作时,也可以显示定量值本身的趋势图表,以取代定量值的平均值的趋势图表。

在主要分析结果显示画面200中,只能确认关于所指定的一个培养名称的趋势图表,但在想要将培养名称不同的多个培养基试样的结果进行比较的情况下,操作者利用显示在主要分析结果显示画面200的最上方的主模式/比较模式选择按钮216来选择比较模式。于是,结果显示处理部44在显示部8中显示如图7所示的比较分析结果显示画面300。

图7是示出比较分析结果显示画面300的整体的图,图8是示出比较分析结果显示画面300的左侧部分的图。比较分析结果显示画面300大致被分割为三部分,在左上方设置有试样种类表显示区域310,在左下方设置有化合物表显示区域320,在它们的右侧设置有图表显示区域330。在试样种类表显示区域310中显示有将一个培养名称设为一行的试样种类表,在化合物表显示区域320中显示有将一个化合物设为一行的化合物表。在试样种类表和化合物表中,在各行设置有复选框,复选框被选中时的分析结果、即趋势图表显示在图表显示区域330中。

在图7、图8的例子中,关于培养名称为“ecto”的培养基试样的除ascorbicacid2-phosphate以外的其它化合物的趋势图表显示在图表显示区域330中。趋势图表本身与在主要分析结果显示画面200的图表显示区域220中显示的图表相同,显示每个提取日期和时间的峰面积值、浓度值等的平均值以及误差条。由此,能够容易地将不同化合物的峰面积值等的随时间的变化进行比较。

另外,在比较分析结果显示画面300中,也能够将不同培养名称的培养基试样的分析结果进行比较。即,当操作者在其它的设定画面中指定想要比较的多个培养名称时,结果显示处理部44在显示部8中显示如图9、图10所示的比较分析结果显示画面300。图9是示出比较分析结果显示画面300的整体的图,图10是示出比较分析结果显示画面300的左侧部分的图。此时,在试样种类表显示区域310中显示列出了所指定的多个培养名称的试样种类表。对各培养名称分别分配了不同的图表颜色。但是,由于在此无法表现颜色,因此使图表上的标绘点的形状不同。

然后,使将培养名称有差异的不同试样所对应的折线图表进行叠加所得到的趋势图表显示在图表显示区域330中。在图9、图10的例子中,使关于培养名称为“ecto”、“meso”、“end”、“nodiff”这四种培养基试样的除ascorbicacid2-phosphate以外的其它化合物的趋势图表显示在图表显示区域330中。由此,能够容易地将不同培养细胞中的相同化合物的定量值的变化进行比较。

另外,还能够以多个培养基试样中的任一个培养基为基准来显示该基准的分析结果与其它分析结果之差。即,如图11、图12所示,当操作者在显示于试样种类表显示区域310的试样种类表上选中与想要作为基准的一个试样对应的行的参照单选按钮312时,结果显示处理部44针对每个化合物分别计算作为基准的试样的峰面积值或浓度值与除此以外的其它试样的峰面积值或浓度值的差异,并制作表示该差的随时间的变化的趋势图表。然后,在图表显示区域330中显示该趋势图表。

在图11、图12的例子中,以培养名称为“nodiff”的培养基试样为基准,在图表显示区域330中显示关于其以外的其它三个试样的除ascorbicacid2-phosphate以外的其它化合物的趋势图表。在该趋势图表中,能够更直观地掌握定量值相对于基准的差异的变化。

此外,上述实施例是本发明的一例,当然,在本发明的宗旨的范围内进行适当的变更、修改、追加也包含在本申请的权利要求书中。

例如在上述实施例的系统中,也可以适当变更在试样载置部20、302中能够载置的小瓶的数量,也能够适当变更在试样载置部20、302中载置小瓶的架的形状。另外,也能够适当地变更小瓶编号的赋予方式。

另外,上述实施例是利用lc-ms对培养基试样中含有的代谢物等化合物进行分析的系统,但也可以对培养基试样中的其它源自生物体的试样中的化合物进行分析。另外,分析装置不限于lc-ms,既可以是gc-ms,或者也可以是除此以外的光学分析装置等分析装置。另外,如上所述,由预处理装置进行的预处理不限于去除蛋白质和其它不希望的成分的处理,也能够设为各种预处理。另外,在上述实施例的系统中,通过lc-ms中的自动取样器实施了试样的稀释,但也可以在预处理装置中进行稀释。

附图标记说明

1:培养装置;2:预处理装置;20:试样载置部;21:预处理执行部;22:试样送出部;3:lc-ms;30:自动取样器;301:试样稀释部;302:试样载置部;303:试样提取部;31:lc部;32:ms部;4:数据处理部;40:样品信息存储部;41:数据存储部;42:定量分析部;43:分析结果存储部;44:结果显示处理部;5:控制部;50:预处理执行控制部;51:lc-ms执行控制部;52:显示控制部;53:输入处理部;54:设定信息存储部;6:主控制部;7:操作部;8:显示部;100:装置状态确认画面;110:预处理状态显示区域;111:第一试样配置图像;112:圆弧状区域;113、122:圆形区域;120:分析状态显示区域;121:第二试样配置图像;114、123:动作状态显示部;130:开始按钮;131:暂停按钮;132:停止按钮。

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