CN101218336B - 培养装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及收纳用于培养细胞的培养容器的培养装置，本发明的一个目的是降低观测部分对恒温容器内部产生的热学影响。所述培养装置包括恒温容器，其包括储物器，所述储物器收纳有用于培养细胞的多个培养容器；以及观测部分，其被布置为与所述恒温容器内部的空气隔离，所述观测部分具有物镜、物镜驱动部分以及摄像部分，以用于观测安装在所述恒温容器内部的观测位置处的所述培养容器内部的细胞。

Description

培养装置
技术领域
本发明涉及收纳有用于培养细胞的培养容器的培养装置。
背景技术
在背景技术中，已知一种培养装置，其在维持在预定空气中的恒温容器内布置有包括多个架子的储物器，用于在收纳在各个架子中的培养容器中培养细胞。此外，根据该培养装置，具有显微镜的观测部分被设置在恒温容器内部，并且在恒温容器内部观测所述培养容器中的细胞(例如，参见专利文献1)。
专利文献1：日本未审专利申请公开No.2004-180675。
发明内容
本发明要解决的问题
然而，当观测部分设置在恒温容器内部且将要利用显微镜观测培养容器中的细胞时，产生了一个问题，即由于操作显微镜的电动机、用于观测的照明装置等产生的热量，恒温容器内部的温度升高。
为了解决背景技术中的问题，已经实现了本发明，本发明的一个目的是提供一种能够降低恒温容器内部的观测部分的热学影响。
解决问题的手段
根据本发明的第一方面的培养装置，其特征在于，包括：恒温容器，其在观测位置收纳有培养容器，其中所述培养容器内部的细胞要被观测；显微镜壳体，其被布置为与所述恒温容器内部的空气隔离并且被设置在所述恒温容器的下部，并且在其中设置有具有物镜和物镜驱动部分的显微镜；以及照明装置，其将照明光照射到所述培养容器内部的所述细胞，其中，所述照明装置被布置为向所述恒温容器的内部突出并且与所述恒温容器隔离，并且通过布置在所述显微镜壳体中的空气冷却扇，所述显微镜壳体内部的空气被排出并且所述显微镜壳体内部的温度被限制升高。
根据本发明第二方面的培养装置，其特征在于，所述恒温容器包括收纳有用于培养细胞的多个培养容器的储物器。
根据本发明第三方面的培养装置，其特征在于，所述恒温容器在内部包括传送单元，用于将所述培养容器传送到观测位置；并且所述显微镜壳体观测被传送到所述观测位置的所述培养容器内部的细胞。
根据本发明第四方面的培养装置，其特征在于，包括：位于所述物镜的下方的中间变倍透镜，其中，所述中间变倍透镜被布置在所述显微镜壳体内。
根据本发明第五方面的培养装置，其特征在于，包括：用于驱动所述中间变倍透镜的中间变倍透镜电动机，其中，所述中间变倍透镜电动机被布置在所述显微镜壳体内。
根据本发明第六方面的培养装置，其特征在于，所述恒温容器包括开口部分，用于通过所述显微镜壳体来观测要检测的对象，所述开口部分配置有透明件。
根据本发明第七方面的培养装置，其特征在于，所述透明件包括结露防止单元，用于防止露珠结露到所述透明件上。
根据本发明第八方面的培养装置，其特征在于，包括：电动机，用于驱动在所述恒温容器内部的所述传送单元并且被布置在所述恒温容器的外部。
根据本发明第九方面的培养装置，其特征在于，所述显微镜还具有摄像部分。
本发明的优点
根据本发明的培养装置，可以降低观测部分对恒温容器内部造成的热学影响。
附图说明
图1是示出本发明的培养装置的第一实施例的说明图；
图2是示出图1中的观测装置的细节的说明图；
图3是示出本发明的培养装置的第二实施例的说明图；
图4是示出本发明的培养装置的第三实施例的说明图；
图5是示出本发明的培养装置的第四实施例的说明图；和
图6是示出本发明的培养装置的第五实施例的说明图。
具体实施方式
以下将会参照附图对本发明的实施例进行详细说明。
(第一实施例)
图1示出了本发明的培养装置的第一实施例。
所述培养装置包括维持在具有恒定温度和恒定湿度的空气中的恒温容器11。
恒温容器11的内部布置有储物器13和传送装置15。此外，恒温容器11的下侧布置有观测装置17。
储物器13沿上下方向被分为多个架子13a。每个架子13a的上面固定有支持物21。用于培养细胞的培养容器23由每个支持物21支持。培养板、细颈瓶、培养皿等的容器用作培养容器23。
所述传送装置15包括框25，该框25的中心沿上下方向布置有螺杆轴27。该螺杆轴27与移动件29螺合，当电动机31转动螺杆轴27时，该移动件29可沿上下方向移动。移动件29的下侧布置有可与移动件29一起沿上下方向移动的传送臂33。利用由电动机35操作的驱动机构(未例示)，可使传送臂33沿水平方向移动。根据实施例，电动机31、35布置在恒温容器11的外部，以防止恒温容器11内部的温度由于电动机31、35产生的热量而升高。
观测装置17包括观测部分37、照明部分39和载物台部分41。观测部分37布置在恒温容器11的底面11a的下侧。照明部分39和载物台部分41布置在恒温容器11的内部。
图2示出了观测装置17的细节。
观测部分37包括显微镜壳体43。显微镜壳体43的内部布置有构成宏观观测装置的宏观显微镜45和构成微观观测装置的微观显微镜47。宏观显微镜45例如一次能够观测20毫米见方的范围。由此，可以全部观测到在培养容器23内部育成的细胞的分布。微观显微镜47配置有与在普通显微镜中使用的物镜的观测放大倍数对应的观测放大倍数。由此，可以细微地观测培养容器23内部的细胞。
微观显微镜47包括用于切换物镜的电动机49、用于聚焦的电动机51、以及用于驱动中间变倍透镜(所述中间变倍透镜安装在物镜的下方)的电动机53。所述宏观显微镜45和微观显微镜47包括具有CCD等的摄像部分55、57，用于摄取由显微镜45、47观测的图像。
显微镜壳体43的侧边布置有外部接口59。利用外部接口59输出到电动机49、51、53的驱动信号。此外，输出来自摄像部分55、57的图像信号。显微镜壳体43的侧面形成有开口部分43a，该开口部分43a布置有空气冷却扇61。利用空气冷却扇61，显微镜壳体43内部的空气被排出，并且显微镜壳体43内部的温度被限制升高。
显微镜壳体43的上面在宏观显微镜45和微观显微镜47的上方的位置处形成有开口部分43b。此外，恒温容器11的底面11a在与开口部分43b重叠的位置处形成有开口部分11b。由玻璃构成的透明件63例如布置在恒温容器11的开口部分11b的上方。优选在透明件63上形成防反射膜。
透明件63在其外周由环形形状的支持件65支持。此外，透明件63由支持件65借助于密封件(未例示)来支持。由O环构成的密封件67布置在支持件65的外周和恒温容器11的底面11a之间。由此，恒温容器11内部的空气和显微镜壳体43内部的空气隔离。
透明件63的下面布置有构成结露防止装置的加热器69。此外，用于测量显微镜壳体43内部的温度的温度传感器71布置在加热器69的下方。此外，当温度传感器71测量的温度变得等于或低于例如24℃时，给加热器69通电以防止结露附着到透明件63上。也就是，恒温容器11的内部总是维持在例如温度为大约37℃，湿度大约为95％。因此，尽管当显微镜壳体43内部的温度变得等于或低于例如24℃时，结露附着于透明件63且透明件63被雾化，但是可以通过给加热器69通电来防止结露附着于透明件上。此外，可以仅仅在利用宏观显微镜45和微观显微镜47观测时给加热器69通电。
载物台部分41布置在透明件63的上方。载物台部分41可以沿水平方向(X方向和Y方向)移动。此外，对由传送装置15传送且由支持物21支持的培养容器进行定位。载物台部分41形成有开口部分41a，用于观测从下方附着于培养容器23的底面的细胞。此外，载物台部分41由恒温容器11的底面11a借助于基座73支持。
照明部分39布置在载物台部分41的上方。照明部分39包括照明壳体75。照明壳体75的下端形成有开口部分75a。开口部分75a形成有凸缘部分75b。凸缘部分75b借助于由O环构成的密封件77固定到恒温容器11的底面11a上。由此，恒温容器11内部的空气和照明壳体75内部的空气隔离。此外，恒温容器11的底面11a和显微镜壳体43的上面43c在与照明壳体75的开口部分75a重叠的位置处形成有开口部分11d、45d。照明壳体75的内部与显微镜壳体43的内部相通。
开口部分75c形成在照明壳体75的载物台部分41的上方的位置处。由玻璃构成的透明件79布置在开口部分75c的上方。透明件79在其外周由环形形状的支持件81支持。透明件79由支持件81借助于密封件(未例示)来支持。由O环构成的密封件83布置在支持件81的外周和照明壳体75之间。由此，恒温容器11内部的空气和照明壳体75内部的空气隔离。
照明壳体75的内部布置有宏观显微镜45的发光部分85和微观显微镜47的发光部分87。宏观显微镜45的发光部分85的基板89布置有红、蓝、绿的LED 85a、85b、85c。来自发光部分85的光经由反射镜91、电动隔膜93和反射镜95导引到宏观显微镜45的上侧。此外，由此利用透镜97和透明件79来照射培养容器23内部的细胞。微观显微镜47的发光部分87的基板99布置有红、蓝、绿的LED 87a、87b、87c。利用来自发光部分87的光，经由透明件79照射培养容器23内部的细胞。通过连续使红、蓝、绿的LED 85a、85b、85c或87a、87b、87c发光，进行照射。由此，可以利用多个波长的光来观测细胞，并且可以确实地观测到具有不同光吸收段的细胞。
导热管101的一端布置在宏观显微镜45的发光部分85的基板89附近，其另一端延伸到冷却扇61附近。利用导热管101，发光部分85产生的热量被导引到冷却扇61且从显微镜壳体43内部传送出。此外，优选的是，还将导热管设置在微观显微镜47的发光部分87附近，以将发光部分87产生的热量导引到冷却扇61。
根据上述培养装置，利用传送装置45的传送臂33，支持培养容器23的支持物21被传送到载物台部分41。此外，首先，通过移动载物台部分41，将支持物21支持的培养容器23安置在宏观显微镜45的上方，并且通过将光从发光部分85照射到培养容器23，进行由宏观显微镜45执行的观测。接着，通过移动载物台部分41，将支持物21支持的培养容器23安置在微观显微镜47的上方，并且通过将光从发光部分87照射到培养容器23，进行由微观显微镜47执行的观测。
根据上述培养装置，观测部分37布置在恒温容器11的底面11a的下侧，以与恒温容器11内部的空气隔离，因此，可以降低观测部分37对恒温容器11内部的热学影响。
此外，用于将支持培养容器23的支持物21传送到载物台部分41的传送装置15布置在恒温容器11内部和相对于安装载物台部分41的样本的位置的一侧方向上，因此，培养容器23沿水平方向移动到载物台部分41，并且因此，可以容易地将需要观测的培养容器23传送到载物台部分41。
此外，由于提供可沿水平方向移动的载物台部分41，培养容器23可以紧紧地安置在宏观显微镜45或微观显微镜47上方的位置上。
此外，根据上述培养装置，加热器69设置在透明件63的下方，因此，可以确实地防止露珠结到透明件63上。
此外，观测部分37布置有宏观显微镜45和微光显微镜47，因此，可以确实地观测到培养容器23内部的育成的细胞的分布以及细胞的细节。
此外，照明部分39被布置成与恒温容器11内部的空气隔离，且照明部分39通过开口部分75a与观测部分37的内部相通，因此，可以降低照明部分39对恒温容器11内部实现的热学影响。
此外，构成一种系统，，其在显微镜壳体43的内部包括个人计算机(PC)的主体和从其外部连接操作模块、监视器等。在此情形下，显微镜壳体43变成控制盒。此外，当包括恒温容器和显微镜壳体的装置通过LAN等连接到个人计算机时，能够交换来自个人计算机的操作指令、来自该装置的状态数据，从而可以远程操作该装置。
(第二实施例)
图3示出了本发明的培养装置的第二实施例。
此外，在本实施例中，与第一实施例中相同的构件被赋予相同的标注，并且省略对其的详细说明。
根据本实施例，构成宏观显微镜45的发光部分85布置在恒温容器11下方的观测部分37内部。此外，特别地，发光部分85布置在空气冷却扇61的上方附近。
也就是，考虑到热量对恒温容器11内部的空气实现的影响，优选的是，将发光部分85安装在观测部分37内部。此外，可以通过使用LED作为发光部分85来减轻热量对恒温容器11内部的空气实现的影响。
(第三实施例)
图4示出了本发明的培养装置的第三实施例。
此外，在本实施例中，与第一实施例中相同的构件被赋予相同的标注，并且省略对其的详细说明。
根据本实施例，构成宏观显微镜45的发光部分85收纳在布置于恒温容器11的侧面的外部的盒体103内部。该盒体103不与观测部分37连接，而是经由设置在恒温容器11的侧面处的开口部分11d与照明部分39连接。从设置在观测部分37和恒温容器11外部的电源部分(未例示)向照明部分39供电。
根据本实施例，可以进一步降低照明部分39生成的热量对观测部分37和恒温容器11两者实现的影响。
(第四实施例)
图5示出了本发明的培养装置的第四实施例。
此外，在本实施例中，与第一实施例中相同的构件被赋予相同的标注，并且省略对其的详细说明。
根据本实施例，类似于第二实施例，构成宏观显微镜45的发光部分85布置在恒温容器11下方的观测部分37内部。此外，布置在第一实施例中的照明部分39内部的发光部分87被省略，且照明部分39的光源仅由发光部分85组成。此外，通过利用移动装置(未例示)来滑动显微镜45、47的侧面，可以将宏观显微镜45和微观显微镜47切换到观测位置。
根据本实施例，发光部分87被省略，因此，可以降低照明部分39产生的热量。
(第五实施例)
图6示出了本发明的培养装置的第五实施例。
此外，在本实施例中，与第一实施例中相同的构件被赋予相同的标注，并且省略对其的详细说明。
根据本实施例，被设置来突出恒温容器11内部的照明部分39的内部布置有成像装置105，用于摄取安置在与载物台部分41相对的观测位置处的、要观测的样本的图像。
根据本实施例，通过利用成像装置105摄取固定到载物台部分41上的要观测的样本的宏观图像，可以提供固定到载物台部分41的观测位置处的要观测的样本的宏观图像。此外，可以在显微镜45、47观测之前，提供不能由显微镜45、47观测的样本的总状态，并且在显微镜45、47观测时提供有效信息。
(补充实施例)
尽管利用上述实施例已经对本发明进行了说明，但是本发明的技术范围并不限于上述实施例，例如下述方面也适合。
(1)尽管已经对将观测部分37设置在恒温容器11的底面11a的下侧的实例给出了说明，但是例如可以通过构成远离恒温容器11的条件，将观测部分37设置在恒温容器11的上面、侧面的外部。然而，在这种情况下，必须给各个显微镜提供中继光学系统。
(2)尽管在上述实施例中，已经对从培养容器23的上侧照射光的实例给出说明，但是例如可以从培养容器23的下侧照射光。
(3)尽管在上述实施例中，已经对利用加热器69来防止露珠结到透明件63上的实例给出说明，但是例如可以将结露防止膜涂覆到透明件63上，或者可以使用两者。
(4)尽管在上述实施例中，已经采用将玻璃用于透明件63的实例给出说明，但是例如可以使用塑料。
(5)尽管在上述实施例中，已经对将LED 85a、85b、85c、87a、87b、87c用作发光部分85、87的实例给出说明，但是例如可以使用通常在显微镜中使用的光源或光纤等。

Claims (9)

1.一种培养装置，包括：
恒温容器，其在观测位置收纳有培养容器，其中所述培养容器内部的细胞要被观测；
显微镜壳体，其被布置为与所述恒温容器内部的空气隔离并且被设置在所述恒温容器的下部，并且在其中设置有具有物镜和物镜驱动部分的显微镜；以及
照明装置，其将照明光照射到所述培养容器内部的所述细胞，其中，
所述照明装置被布置为向所述恒温容器的内部突出并且与所述恒温容器隔离，并且
通过布置在所述显微镜壳体中的空气冷却扇，所述显微镜壳体内部的空气被排出并且所述显微镜壳体内部的温度被限制升高。
2.如权利要求1所述的培养装置，其中，
所述恒温容器包括收纳有用于培养细胞的多个培养容器的储物器。
3.如权利要求1所述的培养装置，其中，
所述恒温容器在内部包括传送单元，用于将所述培养容器传送到所述观测位置；并且
所述显微镜壳体观测被传送到所述观测位置的所述培养容器内部的细胞。
4.如权利要求1所述的培养装置，包括：
位于所述物镜的下方的中间变倍透镜，其中，
所述中间变倍透镜被布置在所述显微镜壳体内。
5.如权利要求4所述的培养装置，包括：
用于驱动所述中间变倍透镜的中间变倍透镜电动机，其中，
所述中间变倍透镜电动机被布置在所述显微镜壳体内。
6.如权利要求1所述的培养装置，其中，
所述恒温容器包括开口部分，用于通过所述显微镜壳体来观测要检测的对象，所述开口部分配置有透明件。
7.如权利要求6所述的培养装置，其中，
所述透明件包括结露防止单元，用于防止露珠结露到所述透明件上。
8.如权利要求3所述的培养装置，包括：
电动机，用于驱动在所述恒温容器内部的所述传送单元并且被布置在所述恒温容器的外部。
9.如权利要求1所述的培养装置，其中，
所述显微镜还具有摄像部分。
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