JP2000202788A

JP2000202788A - 微細物体の操作装置

Info

Publication number: JP2000202788A
Application number: JP11006651A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Hatase; 貴之畑瀬; Teruaki Nishinaka; 輝明西中
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-01-13
Filing date: 1999-01-13
Publication date: 2000-07-25
Anticipated expiration: 2019-01-13
Also published as: JP3465613B2

Abstract

(57)【要約】【課題】微細物体の採取を効率よく行うことができる
微細物体の操作装置を提供することを目的とする。【解決手段】容器８内の液体中の特定の微細物体をマ
イクロプレート３４に採取する操作において、カメラで
撮像された容器８内の微細物体の画像とマイクロプレー
ト３４のグラフィック画像をパソコン３に表示させる。
作業者の操作によって表示画面上で採取対象の微細物体
および収容先のウェルを指示することにより、指定され
た微細物体を光ピンセットによって捕捉し、分注機構に
よって吸引して指定されたウェルに分注ノズル３６より
吐出して採取する。これにより、識別された微細物体を
効率よく採取することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、生化学分野等にお
いて、試料溶液中の微生物や動植物細胞などの微細物体
を移動・捕捉・採取する操作を行う微細物体の操作装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】生化学分野等における各種試験や分析に
おいては、試料中に存在する多数の微生物等の微細物体
の中から特定の微細物体を探索・識別して採取する操作
が行われる。従来これらの操作は、熟練した専門家が、
顕微鏡視野内にて微細物体を観察・識別し、これにより
特定された微細物体をマイクロピペットなどを用いて採
取するという手作業的な方法が一般に用いられていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような手作業的な
操作においては、作業者は微細物体を観察して識別し、
採取対象を特定するという本来的な作業以外の云わば付
随的な作業に多大な労力を要している実情にあった。す
なわち特定された微細物体をレーザピンセットなどによ
って捕捉したり、捕捉した微細物体を移動させてマイク
ロピペットによって採取する操作などをも同一の作業者
が行わなければならなかったため、微細物体の採取作業
にはきわめて多大な時間と労力を要し非効率的であると
いう問題点があった。

【０００４】そこで本発明は、微細物体の採取を効率よ
く行うことができる微細物体の操作装置を提供すること
を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の微細物体
の操作装置は、容器内に収納された液体中の微細物体を
撮像するカメラと、このカメラで撮像された画像を表示
する表示装置と、前記容器内にレーザ光を照射してこの
レーザ光の光圧によって液体中の微細物体を捕捉する捕
捉手段と、前記レーザ光を容器に対して少なくとも水平
方向へ相対的に移動させるレーザ光移動手段と、前記表
示装置に表示された画像上の微細物体を作業者の操作に
よって指示する指示手段と、この指示手段からの指示に
基づいて前記捕捉手段およびレーザ光移動手段を制御す
る制御手段とを備えた。

【０００６】請求項２記載の微細物体の操作装置は、請
求項１記載の微細物体の操作装置であって、前記微細物
体捕捉手段で捕捉した微細物体を採取する採取手段を備
えた。

【０００７】請求項３記載の微細物体の操作装置は、容
器内に収納された液体中の微細物体を撮像するカメラ
と、このカメラで撮像された画像を表示する表示装置
と、複数のウェルが形成されたマイクロプレートを支持
するマイクロプレート支持部と、微細物体を吸引して前
記マイクロプレートのウェルに吐出する採取手段と、前
記表示装置に表示された画像上の微細物体および前記マ
イクロプレートのウェルの位置を作業者の操作によって
指示する指示手段と、前記指示手段からの指示に基づい
て前記採取手段を制御することにより指示された微細物
体を指示されたウェルに吐出する制御手段を備えた。

【０００８】請求項４記載の微細物体の操作装置は、請
求項３記載の微細物体の操作装置であって、前記指示手
段は、前記表示装置に表示されたマイクロプレートのグ
ラフィック画像上でウェルの位置を指示することによ
り、吐出対象のウェルの位置を指示するようにした。

【０００９】請求項５記載の微細物体の操作装置は、請
求項３記載の微細物体の操作装置であって、前記表示装
置は、カメラで撮像した画像とマイクロプレートのグラ
フィック画像とを同一画面上で表示するようにした。

【００１０】請求項１記載の発明によれば、液体中の微
細物体を撮像するカメラと、撮像された微細物体を画像
表示する表示手段と、液体中の微細物体をレーザ光によ
って捕捉する捕捉手段と、レーザ光を移動させるレーザ
光移動手段とを備え、表示された微細物体を画像上で指
示して移動させることにより、識別された微細物体を所
定位置に非接触で移動させることができる。

【００１１】請求項２記載の発明によれば、捕捉した微
細物体を採取する採取手段を備えることにより、微細物
体を液体とともに採取することができる。

【００１２】請求項３記載の発明によれば、指示された
微細物体を指示されたマイクロプレートのウェルに採取
することにより、微細物体の分別管理を正確に効率よく
行うことができる。

【００１３】請求項４記載の発明によれば、表示装置に
表示されたマイクロプレートのグラフィック画像上ウェ
ルの位置を指示することにより吐出対象のウェルを指示
することができ、操作性を向上させることができる。

【００１４】請求項５記載の発明によれば、カメラで撮
像した微細物体の画像とマイクロプレートのグラフィッ
ク画像とを同時に表示することにより、微細物体の分類
作業を容易に行うことができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態の微細
物体の操作装置の斜視図、図２は同微細物体の操作装置
の側面図、図３は同微細物体の操作装置の構成を示すブ
ロック図、図４は同微細物体の操作装置の処理機能を示
す機能ブロック図、図５、図６は同微細物体の操作装置
の表示画面を示す図、図７、図８は同微細物体の自動探
索による採取方法のフロー図、図９は同微細物体の自動
探索によらない採取方法のフロー図、図１０、図１１、
図１２は同微細物体の操作装置の表示画面を示す図であ
る。

【００１６】まず図１、図２を参照して微細物体の操作
装置の構造について説明する。図１において微細物体の
操作装置は、基台１上に設けられた本体部２および制御
用のパソコン３から構成されている。本体部２はカバー
ケース２ａ内に以下に説明する各部を配置して構成され
ている。

【００１７】カバーケース２ａの内部には基台５が配設
されている。基台５の端部にはサイドフレーム５ａが立
設されており、サイドフレーム５ａの上部には上部フレ
ーム５ｂが固着されている。サイドフレーム５ａの側面
には、第１のＸＹテーブル６が配設されており、第１の
ＸＹテーブル６には透光性を有する試料テーブル７が装
着されている。試料テーブル７は、微生物や動植物細胞
などの微細物体を含んだ液状試料を入れた透光性を有す
る試料容器８を支持している。

【００１８】上部フレーム５ｂには透過照明９（第１の
照明部）が配設されており、透過照明９は、ミラー１４
で反射された照明光を試料容器８上に照射する。試料容
器８の下方の基台５の底部にはカメラ１８が配設されて
いる。また基台５の側部には蛍光照明１０（第２の照明
部）が配設されており、蛍光照明１０はハーフミラー１
５を介して試料容器８の下方から照明光を照射する。カ
メラ１８は、透過照明９または蛍光照明１０によって照
明された試料容器８を撮像する。

【００１９】基台５の側部には、赤外線レーザ光源１１
（第１のレーザ装置）および紫外線レーザ光源１２（第
２のレーザ装置）が配設されている。赤外線レーザ光源
１１から照射された赤外線レーザ光は走査光学系１３を
経てミラー１７によって上方に照射され、試料容器８に
下方から入射する。走査光学系１３を駆動することによ
り、赤外線レーザ光の照射位置は試料容器８中で水平方
向に移動する。したがって、走査光学系１３はレーザ光
移動手段となっている。なお、走査光学系１３を用いる
代わりに、第１のＸＹテーブル６を駆動することによ
り、赤外線レーザ光を試料容器８に対して水平方向に相
対的に移動させるようにしても良い。この場合には、第
１のＸＹテーブル６がレーザ光移動手段となる。

【００２０】試料容器８の試料液体中の微細物体に赤外
線レーザ光を照射することにより、微細物体は赤外線レ
ーザ光の光圧によりトラップされ、捕捉される。走査光
学系１３によって（または第１のＸＹテーブルを駆動す
ることにより）赤外線レーザ光を走査させることによ
り、試料容器８内の捕捉対象の微細物体に赤外線レーザ
光を照射してこれをトラップし、非接触にて任意の位置
に移動させることができる。赤外線レーザ光源１１およ
び走査光学系１３は、微細物体をレーザ光によってトラ
ップするいわゆるレーザピンセットであり、微細物体を
捕捉する捕捉手段となっている。

【００２１】紫外線レーザ光源１２から照射された紫外
線レーザ光はミラー１６によって反射され、試料容器８
に下方から入射する。この紫外線レーザ光は試料中の微
細物体を局部的に破壊する加工用途に適しており、紫外
線レーザ光を加工対象の微細物体に照射することにより
微細物体の切断などの加工を行うことができる。紫外線
レーザ光源１２は加工手段となっている。

【００２２】試料容器８の上方には、試料供給ピペット
２１が導設されており、試料供給ピペット２１はＸＹＺ
テーブル２２によって移動可能となっている。試料供給
ピペット２１は、分注機構２５に接続されており、分注
機構２５には配管２６，２７，２８を介して試料タンク
２９、洗浄用の希釈液タンク３０、廃液タンク３１が接
続されている。分注機構２５の吸入・吐出機構を用いる
ことにより、試料タンク２９および希釈液タンク３０か
ら吸入した試料、希釈液を、試料供給ピペット２１の先
端から選択的に試料容器８に吐出する。試験後に試料容
器８に残存する余分の試料や洗浄に用いられた後の希釈
液は、分注機構２５により吸引されて廃液タンク３１に
回収される。

【００２３】試料容器８の近傍には、ＸＹＺテーブル２
４によって移動可能な採取用のマイクロピペット２３
が、先端の吸入口を試料容器８の液体中に浸入させる姿
勢で配設されている。マイクロピペット２３は分注機構
２５に接続されており、分注機構２５の吸入・吐出機能
を用いることにより、試料容器８中の試料に含まれマイ
クロピペット２３の吸入口近傍に位置する微細物体を吸
入・移送し、分注ノズル３６の先端部から吐出して容器
に採取することができる。したがって、マイクロピペッ
ト２３、分注機構２５および分注ノズル３６は微細物体
を採取する採取手段となっている。

【００２４】分注機構２５の下方には、第２のＸＹテー
ブル３２が配設されている。第２のＸＹテーブル３２上
にはマイクロプレート支持部であるプレートホルダ３３
が装着されており、プレートホルダ３３の上面には、複
数の微細物体の容器であるウェル３５を備えたマイクロ
プレート３４が載置されている。第２のＸＹテーブル３
２を駆動して、分注ノズル３６の直下に位置するマイク
ロプレート３４を水平移動させることにより、任意のウ
ェル３５に分注ノズル３６から吐出される微細物体を収
容することができる。

【００２５】次に図３を参照して、微細物体の操作装置
の制御系の構成を説明する。カメラ１８、第１の照明部
９および第２の照明部１０は、ＣＰＵ４３の指示に従っ
て試料容器８内の微細物体を撮像する。

【００２６】分注コントローラ４１は、分注機構２５の
動作を制御する。走査光学系コントローラ４２は走査光
学系１３を制御することにより、トラップ用の赤外線レ
ーザ光を試料容器８内で移動させる。ＣＰＵ４３は制御
手段であり、記憶手段であるＲＡＭ４４、ＲＯＭ４５、
ファイル装置４６に格納されたプログラムやデータに基
づいて各種の処理や演算を実行する。ＲＡＭ４４はＣＰ
Ｕ４３の処理演算時にデータを一時的に格納するための
メモリである。ＲＯＭ４５は、各種の処理や動作に必要
なプログラムを記憶する。

【００２７】ファイル装置４６は、プログラムや各種の
データ、例えばカメラ１８で撮像された微細物体の画像
や、これらの微細物体の分類結果などを格納する。記憶
媒体ドライブ装置４７は、必要なプログラムやデータの
外部記憶媒体への書き込み・読み取りを行う。外部記憶
媒体４８はフロッピーディスクなどの記憶媒体であり、
データ保管用として用いられる。表示モニタ４９は表示
装置であり、操作・入力時の画面表示や、撮像された微
細物体の画像を表示する。

【００２８】入力部５０はキーボードやマウスなどのポ
インティングデバイスであり、操作コマンドやデータの
入力を行うほか、表示モニタ４９に表示された微細物体
の中から採取対象を作業者の操作により指示するととも
に、この微細物体が収容されるマイクロプレートのウェ
ルを同じく作業者の操作により画面上で指示する。すな
わち、入力部５０は指示手段となっている。なお指示手
段としては、この他にタッチパネル、ジョイスティック
等を用いることができる。

【００２９】次に図４を参照して、微細物体の操作装置
の処理機能について説明する。図４において、画像処理
手段５１、捕捉動作制御手段５２、採取動作制御手段５
３、分類処理手段５４、表示処理手段５５は、ＣＰＵ４
３によって実行される処理手段（処理機能）である。ま
た、以下に説明する各記憶部は、記憶手段としてのＲＡ
Ｍ４４、ＲＯＭ４５、ファイル装置４６に記憶される内
容を示している。

【００３０】画像処理手段５１は、カメラ１８によって
撮像された試料容器８内の微細物体の画像より、目的の
微細物体を画像処理によって認識する。したがって画像
処理手段５１は試料中の目的とする微細物体を探索する
探索手段となっている。基準画像記憶部５６は、探索条
件として用いられる基準画像を記憶する。探索条件記憶
部５７は、画像処理によって得られた視野内の微細物体
の画像から目的とする微細物体を特定する探索処理を行
う際の探索条件を記憶する。採取微細物体画像記憶部５
８は、探索され、採取された微細物体の画像を記憶す
る。マイクロプレート情報記憶部５９は、採取された微
細物体を収容するマイクロプレートのウェルの配列など
の情報を記憶する。採取結果記憶部６０は、採取された
微細物体の種類などのデータを微細物体が収容されるウ
ェルの情報と関連づけて記憶する。

【００３１】次に、上記処理機能の内容について説明す
る。カメラ１８によって撮像された試料の画像データは
画像処理手段５１によって画像処理される。そしてこの
画像処理によって得られた視野内の各微細物体の画像
が、目的とする微細物体を特定するための探索条件と合
致するかどうかが基準画像記憶部５６、探索条件記憶部
５７のデータと比較され判断される。ここで用いられる
探索条件としては、基準画像として記憶された画像との
一致度に基づくものや、寸法、形状、色に基づくもの、
さらには視野内での微細物体の移動速度や軌跡などの運
動パターンに基づいて設定される条件など、画像情報に
基づいて設定可能な各種の探索条件が設定される。カメ
ラ１８、画像処理手段５１は、試料の中から探索条件に
基づいて目的とする微細物体を探索する探索手段となっ
ている。

【００３２】上記処理により探索され、目的の微細物体
として特定された微細物体に、第１のレーザ装置１１の
赤外線レーザ光を照射することにより、微細物体は光圧
によってトラップされる。このトラップによる捕捉動作
は捕捉動作制御手段５２によって、走査光学系コントロ
ーラ４２、第１のレーザ装置１１、第２のレーザ装置１
２、第１のＸＹテーブル６を制御することによって行わ
れる。

【００３３】この探索処理に用いられる微細物体の基準
画像は、記憶手段である基準画像記憶部５６に記憶され
る。探索条件として用いられる寸法、形状、色や、軌
跡、移動速度などの運動パターンなどのデータは、入力
部５０から入力され、探索条件記憶部５７に記憶され
る。また、探索結果により捕捉・採取の対象となった微
細物体の画像データは、採取微細物体画像記憶部５８に
記憶される。

【００３４】また画像処理により探索された微細物体を
採取するに際し、複数種類の微細物体が存在する場合に
は、採取後の分類管理を想定した分類処理が行われる。
すなわち、同一の試料から複数の探索条件に基づいて探
索され、採取される複数の微細物体について、どのマイ
クロプレートの、どのウェルに当該探索条件に対応する
微細物体を収容するかの決定がなされる。この決定は、
マイクロプレート情報記憶部５９に記憶された使用予定
のマイクロプレートの情報に基づいて、分類処理手段５
４によってなされる。

【００３５】そして、この決定に基づいて、探索され採
取された微細物体を試料容器８からマイクロピペット２
３を用いて採取し、採取された微細物体をマイクロプレ
ート３４に分注する処理、すなわち採取後の微細物体を
マイクロプレート３４の指定されたウェル３５に収容す
る分注処理を行う。これらの処理は、採取動作制御手段
５３によって、第２のＸＹテーブル３２、ＸＹＺテーブ
ル２４、分注コントローラ４２を制御することにより行
われる。

【００３６】上記処理において、カメラ１８で撮像され
た画像は表示処理手段５５で表示処理され、表示モニタ
４９上に画面表示される。この画面上で、入力部５０の
マウスを操作して特定の微細物体を指示することによ
り、指示された微細物体の位置を特定する情報が捕捉動
作制御手段５２に送られる。そしてこの情報に基づい
て、操作光学系コントローラ４２、第１のレーザ装置１
１、第２のレーザ装置１２、第１のＸＹテーブル６を制
御することにより、画面上で指示された微細物体を光圧
によってトラップして捕捉することができる。

【００３７】また、グラフィック表示されたマイクロプ
レートの画面上で特定のウェルの位置をマウスなどを用
いて指示することにより、指示されたウェルの位置を特
定する信号が採取動作制御手段５３に送られる。この情
報に基づいて、第２のＸＹテーブル３２、ＸＹＺテーブ
ル２４および分注コントローラ４２を制御することによ
り、特定されたウェルを分注ノズル３６の直下に位置さ
せ、このウェル内に特定の微細物体を吐出して採取す
る。

【００３８】すなわち、指示手段である入力部５０から
の指示入力に基づいて、捕捉手段、レーザ光移動手段お
よび採取手段を制御手段であるＣＰＵ４３によって制御
することにより、指示された微細物体を指示されたウェ
ル内に吐出して採取することができる。

【００３９】次に図５を参照して、微細物体の操作装置
の機能モードについて説明する。図５はメインメニュー
を示す表示画面であり、画面上には５種類の操作ボタン
６１〜６５が表示される。自動運転ＯＮ、自動運転ＯＦ
Ｆの操作ボタン６１、６２は微細物体を採取する操作を
選択する操作ボタンである。このうち、自動運転ＯＮの
操作ボタン６１を選択すると、微細物体の採取に際し、
試料内で微細物体を設定された探索条件に基づいて自動
探索するモードが選択される。また自動探索ＯＦＦの操
作ボタン６２を選択すると、自動探索機能が停止され、
作業者が表示モニタ４９の画面上で特定の微細物体を識
別して指示手段により指定するモードが選択される。

【００４０】マニュアル操作の操作ボタン６３を選択す
ると、微細物体の探索・捕捉・移動・採取などの各個別
操作を全て手動で行うモードが選択され、ファイル管理
および設定の操作ボタン６４、６５を選択すると、それ
ぞれファイル装置４６に記憶されている諸データの更新
などの管理を行うファイル管理モードおよび探索条件な
どの各種設定作業を行う設定モードがそれぞれ選択され
る。

【００４１】次に、図６、図７を参照して自動探索によ
り物体採取を行うモードについて説明する。図５の画面
上にて、自動探索ＯＮの操作ボタン６１を選択すると、
表示モニタには図６に示す画面が表示される。画面上に
は、カメラ１８によって撮像された画像が画像枠６６に
表示され、各種の微細物体６７が表示される。また表示
枠６８には物体名称、色、大きさ、運動パターンの特徴
データなどの認識結果とともに、分類処理手段５４によ
って指定された収容先のウェルの位置番号が表示され
る。

【００４２】さらに、画面にはマイクロプレートのグラ
フィック画像６９が表示され、これによりマイクロプレ
ートの試料収容状況を知ることができる。すなわち既に
試料を収容した収容済ウェル７０は着色されて表示さ
れ、また空ウェル７１は空白のままで表示される。停止
・中断を示す操作ボタン７２，７３を選択すると、物体
採取処理を停止または中断することができる。

【００４３】次に、自動探索モードによる微細物体の採
取方法について、各図を参照しながら図７、図８のフロ
ーに沿って説明する。図２において、まず分注機構２５
によって希釈液タンク３０から希釈液を吸入し、試料供
給ピペット２１から吐出させて試料テーブル７上の試料
容器８を洗浄する（ＳＴ１）。次いで、分注機構２５に
よって試料タンク２９から微細物体を含んだ試料を吸入
し、試料供給ピペット２１から吐出させて試料容器８中
に供給する（ＳＴ２）。

【００４４】この後、カメラ１８により試料容器８中の
液体を含んだ試料を撮像し（ＳＴ３）、得られた画像の
中から画像処理により目的の微細物体を認識して検出す
る探索処理を行う（ＳＴ４）。すなわち、試料の中から
目的とする微細物体が識別される。ここで、探索対象と
された試料中に目的の微細物体を全く発見しないなら
ば、最初のＳＴ１に戻り、新たな試料について同様の処
理を繰り返す。

【００４５】また目的とする微細物体が発見された場合
には（ＳＴ５）、発見した微細物体、すなわち探索対象
の微細物体の画像データを採取微細物体画像記憶部５８
に格納し（ＳＴ６）、赤外線レーザ光線を微細物体に対
して照射することにより、識別された目的の微細物体を
レーザピンセットによって光圧でトラップして捕捉し、
マイクロピペット２３の採取位置まで移送する（ＳＴ
７）。

【００４６】そして、この微細物体を収容するウェルの
位置を分類処理手段５４によって決定し（ＳＴ８）、決
められたウェルが分注ノズル３６の直下に位置するよう
第２のＸＹテーブル３２を駆動してマイクロプレート３
４を位置決めする（ＳＴ９）。次いでＸＹＺテーブル２
４を駆動してマイクロピペット２３の先端を採取位置へ
移動し（ＳＴ１０）、分注機構２５を駆動して、捕捉さ
れた目的の微細物体をマイクロピペット２３で吸引して
採取し、所定のウェル３５内に吐出して収容する（ＳＴ
１１）。

【００４７】このとき、採取結果データとして、収容し
たウェル位置と、ＳＴ６で格納した画像の番号を採取結
果記憶部６０に格納する（ＳＴ１２）。すなわち、採取
した微細物体の情報を収容先のウェルと関連づけて記憶
する。この後、必要な数の微細物体を採取したか否かが
判断され（ＳＴ１３）、未採取であればＳＴ３に戻って
以降のステップを繰り返し、また既に必要数の微細物体
が採取済みであれば、試料テーブル７を再び洗浄して
（ＳＴ１４）、採取処理を終了する。

【００４８】次に、自動探索によらない微細物体の採取
方法について、図９〜図１２を参照して説明する。まず
メインメニューにて自動探索ＯＦＦ（図５参照）を選択
することにより、図１０に示す画面が表示される（ＳＴ
２１）。この画面には、自動探索ＯＮの場合と同様に画
像枠６６内には微細物体６７の画像が、また同時にマイ
クロプレートを示すグラフィック画像６９が同一画面上
に表示される。

【００４９】このとき、表示枠７４には作業者に対して
採取する微細物体と収容先のウェルの指示を行うよう求
める表示がなされるとともにカーソル７５が表示され、
採取する微細物体と収容先のウェルの指示待ちの状態と
なる（ＳＴ２２）。なお、選択ボタン７６、７７、７８
はそれぞれ試料容器８の洗浄、試料容器８への新たな試
料の供給および採取操作の終了を選択するための選択ボ
タンである。

【００５０】この後図１１に示すように、作業者が表示
された微細物体の中から特定の微細物体６７ａにカーソ
ル７５を合わせてクリックすることにより採取する微細
物体の指示が行われ、次いでカーソル７５を特定のウェ
ルの位置に移動させてクリックすることにより収容先の
ウェルの指示が行われる。次いで指示のあったことが確
認され（ＳＴ２３）、この後画像処理により指示された
目的の微細物体を認識する（ＳＴ２４）。これにより、
認識した微細物体の画像および認識結果は採取微細物体
画像記憶部５８に格納される（ＳＴ２５）。なお、微細
物体の名称、色、大きさ、特徴データなどの微細物体の
認識結果は、図１２に示すように収容先のウェルの位置
と共に表示枠７９に表示され、どのような微細物体が採
取されるのかを確認できるようになっている。

【００５１】次に、レーザピンセットで目的の微細物体
を捕捉してマイクロピペット２３による採取位置へ移送
する（ＳＴ２６）。次いで第２のＸＹテーブル３２を駆
動してマイクロプレート３４を位置決めし（ＳＴ２
７）、ＸＹＺテーブル２４を駆動してマイクロピペット
２３の先端を採取位置へ移動する（ＳＴ２８）。この
後、マイクロピペット２３で目的の微細物体を吸引して
指示された所定のウェル３５に吐出する（ＳＴ２９）。
そして、収容したウェル３５の位置とＳＴ２５で格納し
た画像の番号を、採取結果記憶部６０に格納する（ＳＴ
３０）。この後、ＳＴ２１に戻り、同様の採取のステッ
プを繰り返す。

【００５２】この採取処理中には、表示枠８０に自動採
取中である旨を報知するメッセージが表示されるととも
に、収容先のウェルの位置がマイクロプレートのグラフ
ィック画面６９上に異なる色彩などにより区別されて表
示され（図１２に矢印で示すウェル番号２−１参照）、
採取作業の進行状況や採取対象の微細物体の情報および
収容先を常に視覚的に確認でき、微細物体の探索から採
取までの一連の操作を効率的にかつ正確に行うことがで
きる。

【００５３】本実施の形態の発明によれば、液体中の微
細物体を撮像するカメラと、撮像された微細物体を画像
表示する表示手段と、液体中の微細物体をレーザ光によ
って捕捉する捕捉手段と、レーザ光を移動させるレーザ
光移動手段とを備え、表示された微細物体を画像上で指
示して移動させることにより、識別された微細物体を所
定位置に非接触で移動させることができる。

【００５４】また、好ましくは捕捉した微細物体を採取
する採取手段を備えることにより、微細物体を液体とと
もに採取することができ、指示された微細物体を指示さ
れたマイクロプレートのウェルに採取することにより、
微細物体の分別管理を正確に効率よく行うことができ
る。

【００５５】更に好ましくは、マイクロプレートのウェ
ルの位置を指示するに際し、グラフィック画像上でマイ
クロプレートの位置を指示することにより、操作性を向
上させることができ、カメラで撮像した微細物体の画像
とマイクロプレートのグラフィック画像とを同時に表示
することにより、微細物体の分類作業を容易に行うこと
ができる。

【００５６】なお、本実施の形態では、探索された目的
の微細物体を採取する際にレーザピンセットによって捕
捉して移動させる例を示しているが、採取方法としてレ
ーザピンセットを用いずに、第１のＸＹテーブル６また
はＸＹＺテーブル２４を駆動して試料容器８をマイクロ
ピペット２３に対して相対的に移動させることにより目
的の微細物体を直接マイクロピペット２３の先端部まで
移動させて採取するようにしても良い。

【００５７】

【発明の効果】本発明によれば、液体中の微細物体をカ
メラで撮像して画像表示させ、識別された採取対象の微
細物体を光ピンセットで捕捉して移動させることによ
り、微細物体を非接触で効率よく採取することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態の微細物体の操作装置の
斜視図

【図２】本発明の一実施の形態の微細物体の操作装置の
側面図

【図３】本発明の一実施の形態の微細物体の操作装置の
構成を示すブロック図

【図４】本発明の一実施の形態の微細物体の操作装置の
処理機能を示す機能ブロック図

【図５】本発明の一実施の形態の微細物体の操作装置の
表示画面を示す図

【図６】本発明の一実施の形態の微細物体の操作装置の
表示画面を示す図

【図７】本発明の一実施の形態の微細物体の自動探索に
よる採取方法のフロー図

【図８】本発明の一実施の形態の微細物体の自動探索に
よる採取方法のフロー図

【図９】本発明の一実施の形態の微細物体の自動探索に
よらない採取方法のフロー図

【図１０】本発明の一実施の形態の微細物体の操作装置
の表示画面を示す図

【図１１】本発明の一実施の形態の微細物体の操作装置
の表示画面を示す図

【図１２】本発明の一実施の形態の微細物体の操作装置
の表示画面を示す図

【符号の説明】

６第１のＸＹテーブル７試料テーブル８試料容器１１赤外線レーザ光源（第１のレーザ装置）１２紫外線レーザ光源（第２のレーザ装置）１３走査光学系１８カメラ２３マイクロピペット２５分注機構３３プレートホルダ３４マイクロプレート３５ウェル３６分注ノズル４３ＣＰＵ４９表示モニタ（表示装置）５１画像処理手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】容器内に収納された液体中の微細物体を撮
像するカメラと、このカメラで撮像された画像を表示す
る表示装置と、前記容器内にレーザ光を照射してこのレ
ーザ光の光圧によって液体中の微細物体を捕捉する捕捉
手段と、前記レーザ光を容器に対して少なくとも水平方
向へ相対的に移動させるレーザ光移動手段と、前記表示
装置に表示された画像上の微細物体を作業者の操作によ
って指示する指示手段と、この指示手段からの指示に基
づいて前記捕捉手段およびレーザ光移動手段を制御する
制御手段とを備えたことを特徴とする微細物体の操作装
置。
【請求項２】前記微細物体捕捉手段で捕捉した微細物体
を採取する採取手段を備えたことを特徴とする請求項１
記載の微細物体の操作装置。
【請求項３】容器内に収納された液体中の微細物体を撮
像するカメラと、このカメラで撮像された画像を表示す
る表示装置と、複数のウェルが形成されたマイクロプレ
ートを支持するマイクロプレート支持部と、微細物体を
吸引して前記マイクロプレートのウェルに吐出する採取
手段と、前記表示装置に表示された画像上の微細物体お
よび前記マイクロプレートのウェルの位置を作業者の操
作によって指示する指示手段と、前記指示手段からの指
示に基づいて前記採取手段を制御することにより指示さ
れた微細物体を指示されたウェルに吐出する制御手段を
備えたことを特徴とする微細物体の操作装置。
【請求項４】前記指示手段は、前記表示装置に表示され
たマイクロプレートのグラフィック画像上でウェルの位
置を指示することにより、吐出対象のウェルの位置を指
示することを特徴とする請求項３記載の微細物体の操作
装置。
【請求項５】前記表示装置は、カメラで撮像した画像と
マイクロプレートのグラフィック画像とを同一画面上に
表示することを特徴とする請求項３記載の微細物体の操
作装置。