JP2000241712A - Holder for mounting particle moving/fixing device - Google Patents

Holder for mounting particle moving/fixing device

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JP2000241712A
JP2000241712A JP11046199A JP4619999A JP2000241712A JP 2000241712 A JP2000241712 A JP 2000241712A JP 11046199 A JP11046199 A JP 11046199A JP 4619999 A JP4619999 A JP 4619999A JP 2000241712 A JP2000241712 A JP 2000241712A
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fixing device
cell
particle moving
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Koichi Itoigawa
貢一 糸魚川
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Tokai Rika Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a holder having a structure to allow the exchange of a particle moving/fixing device. SOLUTION: The particle moving/fixing device 2 is mounted at a microscope stage 5 by the holder 3. This holder 3 serves also as a container for being kept filled with a medium 13. Electrodes 17 are formed at a base material 15 constituting the device 2. The electric field generated at the time of voltage impression to the electrodes 17 renders dielectric migration force. The particles 12 in the medium 13 are moved or fixed by the dielectric migration force. The holder 3 has substrate holding parts 45 and 46. The substrate holding parts 45 and 46 hold the base material 15 from both sides Consequently, the holder 3 is attachably and detachably held at the base material 15.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、粒子移動/固定装
置を顕微鏡ステージに取り付ける際に用いられるホルダ
に関するものである。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a holder used when a particle moving / fixing device is mounted on a microscope stage.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、粒子状の微小な対象物を操作する
マイクロマニピュレーション技術の一種として、マイク
ロインジェクションという技術が知られている。
2. Description of the Related Art In recent years, a technique called microinjection has been known as a kind of micromanipulation technique for manipulating a minute particle-shaped object.

【0003】マイクロインジェクションとは、例えばガ
ラス管を加工してなるマイクロピペットと呼ばれる注射
針を用い、細胞内にDNA、RNA、オルガネラ、各種
蛋白質、各種薬液等を注入する手法のことを指す。この
ような技術は、特定遺伝子などを細胞内に選択的に導入
しうる有効な手法として近年特に注目を浴びている。か
かる手法は、類似の手法であるレーザーインジェクショ
ン等に比べて導入効率が高くてしかも安価といった利点
を有している。
[0003] Microinjection refers to a technique of injecting DNA, RNA, organelles, various proteins, various chemicals, and the like into cells using, for example, an injection needle called a micropipette formed by processing a glass tube. Such a technique has attracted particular attention in recent years as an effective technique for selectively introducing a specific gene or the like into cells. Such a method has the advantage that the introduction efficiency is higher and the cost is lower than that of a similar method such as laser injection.

【0004】上記技術においては、媒質中に浮遊してい
る細胞に対してマイクロピペットを突き刺した状態で細
胞内に液体を注入するため、突き刺し時には細胞を何ら
かの手段により固定しておく必要がある。また、細胞に
おける特定の部位に遺伝子等を導入したい場合には、ピ
ペットを突き刺しやすい所定の方向に当該部位を向けた
状態で細胞を固定する必要がある。そして、従来では、
突き刺し用のマイクロピペットと別のピペットを用いて
その先端に細胞を吸い付けることにより、細胞の固定を
図っていた。
In the above technique, a liquid is injected into a cell suspended in a medium while the micropipette is piercing the cell, and it is necessary to fix the cell by some means at the time of piercing. In addition, when it is desired to introduce a gene or the like into a specific site in a cell, it is necessary to fix the cell in a state where the site is oriented in a predetermined direction in which the pipette is easily pierced. And conventionally,
The cells were fixed by sucking the cells to the tip using a micropipette for piercing and another pipette.

【0005】しかし、細胞を吸い付けて固定するという
従来方法は、面倒で時間がかかるため、生産性の向上を
期待することが難しかった。そこで、これに代わるもの
として、本発明者らは図6に示すような細胞移動/固定
装置81を備えるユニットを想到した。同図において細
胞移動/固定装置81は、媒質82を満たすための容器
を兼ねる取り付け用ホルダ83内にて支持されている。
装置81を構成する基材84の中央部には、細胞85を
1つ1つ収容するための細胞チャンバ86が設けられて
いる。粒子収容部である細胞チャンバ86は、基材84
の両側面にて開口するテーパ状の貫通孔である。細胞チ
ャンバ86の周囲には複数の電極87が隣接して配置さ
れている。電極87は配線パターン88を介してパッド
89に接続されていて、それらのパッド89にはリード
線90が接合されている。また、同装置81はホルダ8
3とともに顕微鏡の観察ステージ91上に固定される。
ステージ91の下方には対物レンズ92が配置されてい
て、ステージ91の上方にはマイクロピペット93が配
置されている。
However, the conventional method of sucking and fixing cells is troublesome and time-consuming, and it has been difficult to expect an improvement in productivity. Therefore, as an alternative, the present inventors have conceived a unit provided with a cell moving / fixing device 81 as shown in FIG. In the figure, a cell moving / fixing device 81 is supported in a mounting holder 83 which also serves as a container for filling a medium.
A cell chamber 86 for accommodating cells 85 one by one is provided at the center of a base material 84 constituting the device 81. The cell chamber 86 serving as a particle container is provided with a base material 84.
Are tapered through-holes that are opened on both side surfaces. A plurality of electrodes 87 are arranged adjacent to the cell chamber 86. The electrode 87 is connected to a pad 89 via a wiring pattern 88, and a lead wire 90 is joined to the pad 89. In addition, the device 81 includes a holder 8
3 is fixed on an observation stage 91 of a microscope.
An objective lens 92 is arranged below the stage 91, and a micropipette 93 is arranged above the stage 91.

【0006】従って、各リード線90を介して各電極8
7へ高周波電圧を印加すると、細胞チャンバ86内に電
界が発生し、その電界が細胞85に対して好適な誘電泳
動力をもたらす。よって、細胞85を細胞チャンバ86
内にて移動させて位置修正した後、その細胞85を固定
させることが可能である。ゆえに、オペレータは装置8
1の下方側から細胞85の観察を行ないながら、マイク
ロピペット93を操作してその先端を細胞85に突き刺
すことができるようになっている。
Accordingly, each electrode 8 is connected via each lead wire 90.
When a high-frequency voltage is applied to 7, an electric field is generated in the cell chamber 86, and the electric field provides a suitable dielectrophoretic force to the cells 85. Therefore, the cells 85 are transferred to the cell chamber 86.
It is possible to fix the cell 85 after moving it inside and correcting the position. Therefore, the operator can
While observing the cell 85 from the lower side of 1, the micropipette 93 can be operated to pierce the tip of the cell 85 into the cell 85.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところが、図6におい
ては、ホルダ83の内底面における複数箇所に支持突起
94を設けかつその上面に基材84の下面を接着するこ
とにより、装置81をホルダ83内にて保持していた。
それゆえ、ホルダ83に装置81を一旦接着してしまう
と、装置81を取り外して交換することができなくなる
という欠点があった。
However, in FIG. 6, the support 81 is provided at a plurality of positions on the inner bottom surface of the holder 83 and the lower surface of the base material 84 is adhered to the upper surface thereof, whereby the device 81 is mounted on the holder 83. Was held within.
Therefore, once the device 81 is adhered to the holder 83, the device 81 cannot be removed and replaced.

【0008】また、ホルダ83の構造いかんによって
は、接着が不完全であるとホルダ83の外部に媒質82
が漏れることとなり、容器としての機能が損なわれるお
それがあった。
In addition, depending on the structure of the holder 83, if the bonding is incomplete, the medium 82 may be outside the holder 83.
Leaks, and the function as a container may be impaired.

【0009】本発明は上記の課題に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、粒子移動/固定装置の交換が可能
な構造の粒子移動/固定装置取り付け用ホルダを提供す
ることにある。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a holder for mounting a particle moving / fixing device having a structure in which the particle moving / fixing device can be replaced.

【0010】本発明の別の目的は、媒質を漏らすことな
くその内部に確実に満たしておくことができる粒子移動
/固定装置取り付け用ホルダを提供することにある。
It is another object of the present invention to provide a holder for mounting a particle moving / fixing device, which can reliably fill a medium without leaking the medium.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項1に記載の発明では、基材に形成された電
極への電圧印加時に発生する電界のもたらす誘電泳動力
により、媒質中の粒子を移動または固定させる粒子移動
/固定装置を、顕微鏡ステージに取り付ける際に用いら
れるとともに、前記媒質を満たしておくための容器を兼
ねるホルダであって、前記ホルダは前記基材を両面側か
ら挟み込むことで同基材を着脱可能に保持する基材挟持
部を備えることを特徴とする粒子移動/固定装置取り付
け用ホルダをその要旨とする。
In order to solve the above-mentioned problems, according to the first aspect of the present invention, a medium is formed by a dielectrophoretic force caused by an electric field generated when a voltage is applied to an electrode formed on a substrate. A holder for moving or fixing particles therein, which is used when attaching the particle moving / fixing device to a microscope stage, and also serves as a container for filling the medium, wherein the holder holds the base material on both sides. A holder for mounting a particle moving / fixing device, comprising a base material holding portion for holding the base material in a detachable manner by being sandwiched between the holders.

【0012】請求項2に記載の発明は、請求項1におい
て、前記ホルダは、内周縁に基材挟持部を有するととも
に前記顕微鏡ステージ上に固定される環状の下治具と、
内周縁に基材挟持部を有するとともに前記下治具の上端
面側に嵌合する環状の上治具とからなり、前記基材挟持
部において前記基材と接触する部位には、弾性体からな
る無端状のシール部材が装着されているとした。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the holder has an annular lower jig fixed on the microscope stage and having a base material holding portion on an inner peripheral edge;
An annular upper jig that has a base material holding portion on the inner peripheral edge and fits on the upper end surface side of the lower jig, and a portion that comes into contact with the base material in the base material holding portion includes an elastic body. It is assumed that the endless sealing member is mounted.

【0013】請求項3に記載の発明は、請求項2におい
て、前記上治具は下治具に対して締結手段を用いて固定
されているとした。請求項4に記載の発明は、請求項2
または3において、前記一対の治具のうちの少なくとも
いずれかには、前記粒子移動/固定装置を位置決めした
状態で固定するための嵌合凹部が形成されているとし
た。
According to a third aspect of the present invention, in the second aspect, the upper jig is fixed to the lower jig using fastening means. The invention according to claim 4 is the invention according to claim 2.
In 3 or 3, it is assumed that at least one of the pair of jigs has a fitting recess for fixing the particle moving / fixing device in a positioned state.

【0014】以下、本発明の「作用」について説明す
る。請求項1に記載の発明によると、粒子移動/固定装
置取り付け用ホルダの基材挟持部が基材を両面側から挟
み込むことにより、基材がホルダに対して保持される。
挟み込みを解除すれば、保持されていた基材がホルダか
ら容易に離脱する。即ちこのホルダを用いれば、ホルダ
に対する装置の着脱が可能となり、もって装置の交換が
可能になる。また、この構造を採用することにより接着
部分がなくなるため、接着の不完全さに起因する問題、
つまり接着部分からの媒質の漏れが解消される。
The "action" of the present invention will be described below. According to the first aspect of the present invention, the base material is held by the holder by the base material holding portion of the holder for attaching the particle moving / fixing device holding the base material from both sides.
When the sandwiching is released, the held base material is easily separated from the holder. That is, if this holder is used, the device can be attached to and detached from the holder, so that the device can be replaced. In addition, since this structure eliminates the bonding portion, problems caused by incomplete bonding,
That is, the leakage of the medium from the bonding portion is eliminated.

【0015】請求項2に記載の発明によると、基材が基
材挟持部間に挟み込まれる際、弾性体からなる無端状の
シール部材が基材に対して接触する。その結果、基材と
基材挟持部との隙間がシールされ、当該接触部位を介し
た媒質の流通が絶たれる。よって、媒質を漏らすことな
くホルダの内部に確実に満たしておくことができ、容器
としての機能が確保される。
According to the second aspect of the present invention, when the base material is sandwiched between the base material holding portions, the endless sealing member made of an elastic body comes into contact with the base material. As a result, the gap between the base material and the base material holding portion is sealed, and the flow of the medium through the contact portion is cut off. Therefore, the inside of the holder can be reliably filled without leaking the medium, and the function as a container is secured.

【0016】請求項3に記載の発明によると、上治具を
下治具に対して固定する際に締結手段の締め付け力が作
用することにより、基材挟持部にあるシール部材が所定
方向へ圧縮される。その結果、シール部材が弾性変形し
た状態で基材に密着し、これにより基材と基材挟持部と
の接触部位が確実にシールされる。
According to the third aspect of the present invention, when the upper jig is fixed to the lower jig, the tightening force of the fastening means acts, so that the seal member at the base material holding portion moves in a predetermined direction. Compressed. As a result, the sealing member is brought into close contact with the base material in an elastically deformed state, whereby the contact portion between the base material and the base material holding portion is reliably sealed.

【0017】請求項4に記載の発明によると、基材が嵌
合凹部に嵌合することにより、装置が治具に位置決めさ
れた状態で固定される。また、このような固定構造であ
れば、特にボルト等の締結手段や接着剤を用いる必要も
ないので、装置を簡単にかつ位置ずれ不能に固定するこ
とができる。
According to the fourth aspect of the present invention, the base is fitted into the fitting recess, so that the apparatus is fixed in a state where it is positioned on the jig. In addition, with such a fixing structure, there is no need to use a fastening means such as a bolt or an adhesive, so that the device can be fixed easily and without displacement.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、本発明の粒子移動/固定装
置取り付け用ホルダを具体化した一実施形態のセルマニ
ピュレーションシステム1を図1〜図4に基づき詳細に
説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A cell manipulation system 1 embodying a holder for mounting a particle moving / fixing device according to the present invention will be described below in detail with reference to FIGS.

【0019】このセルマニピュレーションシステム1
は、細胞移動/固定装置2、取り付け用ホルダ3、下部
観察手段としての対物レンズ4、顕微鏡ステージ5、マ
イクロピペット6、マニピュレータ(図示略)、光源(図
示略)等を含んで構成されている。また、細胞移動/固
定装置2及び取り付け用ホルダ3によって、1つの細胞
移動/固定ユニットUN1が構成されている。
This cell manipulation system 1
Comprises a cell moving / fixing device 2, a mounting holder 3, an objective lens 4 as a lower observation means, a microscope stage 5, a micropipette 6, a manipulator (not shown), a light source (not shown), and the like. . Further, one cell moving / fixing unit UN1 is constituted by the cell moving / fixing device 2 and the mounting holder 3.

【0020】図1に示されるように、顕微鏡ステージ5
の中央部には透孔11が設けられている。この透孔11
の下方には対物レンズ4が上向き状態で配設されてい
る。対物レンズ4は、図示しない操作手段を操作するこ
とにより垂直方向に移動することができる。光源は透孔
11の上方に離間して配置されている。マイクロピペッ
ト6は、顕微鏡ステージ5の上側に配置されている。マ
イクロピペット6は、加熱溶融したガラス管を細く引き
延ばすことによって製造される。マイクロピペット6の
先端部は、直径数十μm〜数百μm程度の植物細胞12
を突き刺すことができるように尖った形状に形成されて
いる。なお、マイクロピペット6はマニピュレータを操
作することにより三次元的に駆動される。マニピュレー
タの駆動方式としては、例えば油圧式、エア式、機械式
などがある。マイクロピペット6の基端部は、図示しな
いシリンジ等の加圧器に接続されている。加圧器からは
例えばDNAを含む溶液等が圧送されてくる。
As shown in FIG. 1, the microscope stage 5
Is provided with a through hole 11 at the center. This through hole 11
The object lens 4 is disposed below the object in an upward state. The objective lens 4 can be moved in the vertical direction by operating an operation means (not shown). The light source is located above the through hole 11 and is spaced apart therefrom. The micropipette 6 is arranged above the microscope stage 5. The micropipette 6 is manufactured by thinly stretching a glass tube heated and melted. The tip of the micropipette 6 is a plant cell 12 having a diameter of about several tens μm to several hundred μm.
Is formed in a pointed shape so that it can be pierced. The micropipette 6 is driven three-dimensionally by operating the manipulator. As a driving method of the manipulator, for example, there are a hydraulic type, a pneumatic type, a mechanical type, and the like. The base end of the micropipette 6 is connected to a pressure device such as a syringe (not shown). From the pressurizer, for example, a solution containing DNA is sent under pressure.

【0021】図1に示されるように、取り付け用ホルダ
3は、観察ステージ5の上面中央部に対して取り付けら
れている。ホルダ3の取り付け時には、透孔11の上部
開口は塞がれた状態となる。ホルダ3は、装置2を顕微
鏡ステージ5に取り付けるためのものであって、媒質で
ある培養液13を満たすための容器をも兼ねている。
As shown in FIG. 1, the mounting holder 3 is mounted on the center of the upper surface of the observation stage 5. When the holder 3 is attached, the upper opening of the through hole 11 is closed. The holder 3 is for attaching the apparatus 2 to the microscope stage 5, and also serves as a container for filling a culture solution 13 as a medium.

【0022】図2(a)に示されるように、細胞移動/
固定装置2を構成する基材15は、円盤状をなしてい
る。本実施形態では、透過性材料の一種であるガラス
(具体的にはほう珪酸ガラス)製の基材15が用いられ
ている。ほう珪酸ガラス製基材15の厚さは0.2mm
〜1mm程度に設定されている。この基材15の中央部
には、粒子状対象物である植物細胞12を1つ1つ収容
するための細胞チャンバ42が形成されている。粒子収
容部である細胞チャンバ42は、基材15に複数個設け
られていてもよい。この細胞チャンバ42は、基材15
の上側面のみにて開口する非貫通の凹部である。この凹
部は等方性エッチングにより断面円形状に形成されてい
る。エッチング凹部の内側面下部は、基材15の厚さ方
向に対して0°〜90°の角度をなすアール面となって
いる。また、エッチング凹部の底面は、基材15の面方
向に対して略平行になっている。この細部チャンバ42
はいわば略椀状をなしている。また、エッチング凹部か
らなる細胞チャンバ42の深さは50μm〜150μm
程度に設定され、その直径は150μm〜300μm程
度に設定されている。
As shown in FIG. 2A, cell migration /
The base material 15 constituting the fixing device 2 has a disk shape. In the present embodiment, a base material 15 made of glass (specifically, borosilicate glass), which is a kind of transparent material, is used. The thickness of the borosilicate glass substrate 15 is 0.2 mm
It is set to about 1 mm. At the center of the base material 15, a cell chamber 42 for accommodating each of the plant cells 12, which is a particulate object, is formed. A plurality of cell chambers 42 serving as particle storage units may be provided on the base material 15. This cell chamber 42 is
Is a non-penetrating concave portion that is opened only on the upper side surface. This recess is formed in a circular cross section by isotropic etching. The lower portion of the inner side surface of the etching concave portion is a round surface forming an angle of 0 ° to 90 ° with respect to the thickness direction of the base material 15. The bottom surface of the etching recess is substantially parallel to the surface direction of the base material 15. This detail chamber 42
It is almost bowl-shaped. The depth of the cell chamber 42 composed of the etching concave portion is 50 μm to 150 μm.
The diameter is set to about 150 μm to 300 μm.

【0023】図1,図2,図4(b)に示されるよう
に、基材15において細胞チャンバ42の付近には、複
数個の電極17が隣接して配置されている。本実施形態
では、基材15の上面側及び下面側にそれぞれ4個ずつ
電極17が形成されている。各電極17の位置関係を説
明する便宜上、図4(b)では基材15の上面側におけ
る4つの電極17にU1,U2,U3,U4が付されて
いる。同図では、基材15の下面側における4つの電極
17に、D1,D2,D3,D4が付されている。これ
によると、電極U1−D1、U2−D2、U3−D3、
U4−D4がそれぞれ対応する位置関係にあることがわ
かる。
As shown in FIGS. 1, 2 and 4B, a plurality of electrodes 17 are arranged adjacent to the cell chamber 42 on the base material 15. In the present embodiment, four electrodes 17 are formed on each of the upper surface side and the lower surface side of the base material 15. In FIG. 4B, U1, U2, U3, and U4 are attached to the four electrodes 17 on the upper surface side of the base material 15 for convenience of describing the positional relationship between the electrodes 17. In the figure, D1, D2, D3, and D4 are attached to four electrodes 17 on the lower surface side of the base material 15. According to this, the electrodes U1-D1, U2-D2, U3-D3,
It can be seen that U4-D4 has a corresponding positional relationship.

【0024】基材15の両面外周部にはパッド19が形
成されている。各電極17は、これらのパッド19に対
し配線パターン18を介して電気的に接続されている。
パッド19以外の導体部分は、ポリイミド等のような絶
縁性材料からなる絶縁層21によって保護されている。
Pads 19 are formed on the outer peripheral portions of both sides of the base material 15. Each electrode 17 is electrically connected to these pads 19 via a wiring pattern 18.
The conductor other than the pad 19 is protected by an insulating layer 21 made of an insulating material such as polyimide.

【0025】図1に示されるように、取り付け用ホルダ
3は、基材15を両面側から挟み込むことで基材15を
着脱可能に保持する一対の治具43,44を主要な構成
要素としている。下治具43及び上治具44はともに環
状をなしている。下治具43は顕微鏡ステージ5上に水
平に固定された状態で使用される。顕微鏡ステージ5上
かつ透孔11の周囲には、下治具43を位置決めした状
態で固定するための嵌合凹部5aが形成されている。下
治具43はこの嵌合凹部5aに嵌脱可能な寸法となるよ
うに形成されている。上治具44は下治具43の上端面
側に対して嵌合された状態で使用される。下治具43の
内周縁上側には、その全周にわたって基材挟持部45が
設けられている。上治具44の内周縁下側には、その全
周にわたって基材挟持部46が設けられている。基材挟
持部45,46同士はちょうど対向する位置関係にあ
る。基板挟持部45,46の外周側には、それぞれ環状
溝47,48が形成されている。
As shown in FIG. 1, the mounting holder 3 includes a pair of jigs 43 and 44 for holding the base material 15 detachably by sandwiching the base material 15 from both sides. . The lower jig 43 and the upper jig 44 are both annular. The lower jig 43 is used while being fixed horizontally on the microscope stage 5. A fitting recess 5 a for fixing the lower jig 43 in a positioned state is formed on the microscope stage 5 and around the through hole 11. The lower jig 43 is formed so as to have a dimension capable of being fitted into and removed from the fitting concave portion 5a. The upper jig 44 is used in a state of being fitted to the upper end surface side of the lower jig 43. Above the inner peripheral edge of the lower jig 43, a base material holding portion 45 is provided over the entire periphery. Under the inner peripheral edge of the upper jig 44, a base material holding portion 46 is provided over the entire periphery thereof. The base material sandwiching portions 45 and 46 are in a positional relationship just opposite to each other. Annular grooves 47 and 48 are formed on the outer peripheral side of the substrate holding portions 45 and 46, respectively.

【0026】基材挟持部45において基材15と接触す
る部位(ここでは下端縁)には、全周にわたって環状凹
部49が形成されている。その環状凹部49内には、シ
ール部材としてのOリング50が装着されている。Oリ
ング50は無端状かつ断面楕円形状であって、ゴム等の
弾性体からなる。図2(a)にて二点鎖線で示されるよ
うに、Oリング50は、基材15において配線パターン
18の形成領域(言い換えると各電極17と各パッド1
9との間の領域)に当接する位置関係にある。
An annular concave portion 49 is formed over the entire periphery of the portion (here, the lower edge) of the substrate holding portion 45 that comes into contact with the substrate 15. An O-ring 50 as a sealing member is mounted in the annular concave portion 49. The O-ring 50 has an endless shape and an elliptical cross section, and is made of an elastic material such as rubber. As shown by a two-dot chain line in FIG. 2A, the O-ring 50 is formed on the base 15 in the region where the wiring pattern 18 is formed (in other words, each electrode 17 and each pad 1).
9).

【0027】上治具44の外周部における複数箇所に
は、ねじ挿通孔51が透設されている。下治具43の外
周部において前記各ねじ挿通孔51に対応する箇所に
は、めすねじ穴52が設けられている。締結手段である
ねじ53は、各ねじ挿通孔51に挿通された状態で各め
すねじ穴52に螺着される。従って、上治具44を下治
具43に嵌合した状態で各ねじ53を締め付けることに
より、両治具43,44の固定が図られる。下治具43
の上面側には、基材15の外形寸法にほぼ等しい内径を
有する嵌合凹部54が形成されている。従って、粒子移
動/固定装置2は嵌合凹部54に嵌合することが可能で
ある。粒子移動/固定装置2の嵌合時において、同装置
2は基材挟持部45上に水平に支持されるとともに、位
置決めされた状態で下治具43に固定される。
Screw insertion holes 51 are provided at a plurality of locations on the outer peripheral portion of the upper jig 44. A female screw hole 52 is provided at a position corresponding to each of the screw insertion holes 51 on the outer peripheral portion of the lower jig 43. A screw 53 serving as a fastening means is screwed into each female screw hole 52 while being inserted through each screw insertion hole 51. Therefore, by fastening each screw 53 in a state where the upper jig 44 is fitted to the lower jig 43, the two jigs 43 and 44 are fixed. Lower jig 43
A fitting recess 54 having an inner diameter substantially equal to the outer dimensions of the base material 15 is formed on the upper surface side of the base material 15. Therefore, the particle moving / fixing device 2 can be fitted into the fitting recess 54. When the particle moving / fixing device 2 is fitted, the device 2 is horizontally supported on the base material holding portion 45 and is fixed to the lower jig 43 in a positioned state.

【0028】図1に示されるように、一対の治具43,
44はコンタクト61,62を複数本ずつ備えている。
コンタクト61,62は、導電性を有するばね材料を用
いて形成されている。下治具43の有するコンタクト6
1は略直線状であり、内端側に略C字状の屈曲部61a
を持つ。上治具44の有するコンタクト62は2箇所を
直角に屈曲させた形状であり、内端側に略C字状の屈曲
部62aを持つ。各屈曲部61a,62aにおける凸面
はパッド19側を向いている。コンタクト61,62
は、両治具43,44による挟み込み動作に伴い、各パ
ッド19に対して圧接される。コンタクト61,62の
屈曲部61a,62aは、ホルダ3に装置2を保持させ
て培養液13を満たした場合、培養液13の満たされて
いる領域A1からOリング50を介して隔離される領域
A2に配設されている。具体的にいうと、領域A1とは
Oリング50よりも内周側となる領域をいい、領域A2
とはOリング50よりも外周側となる領域をいう。な
お、本実施形態のホルダ3を構成する治具43,44
は、絶縁性の樹脂成形材料内にコンタクト61,62を
インサートしてなるインサート成形品である。
As shown in FIG. 1, a pair of jigs 43,
Reference numeral 44 includes a plurality of contacts 61 and 62.
The contacts 61 and 62 are formed using a conductive spring material. Contact 6 of lower jig 43
Reference numeral 1 denotes a substantially linear shape, and a substantially C-shaped bent portion 61a is provided on the inner end side.
have. The contact 62 of the upper jig 44 has a shape in which two portions are bent at right angles, and has a substantially C-shaped bent portion 62a on the inner end side. The convex surface of each of the bent portions 61a and 62a faces the pad 19 side. Contact 61, 62
Is pressed against each pad 19 with the sandwiching operation by the jigs 43 and 44. The bent portions 61a and 62a of the contacts 61 and 62 are regions isolated from the region A1 filled with the culture solution 13 via the O-ring 50 when the holder 2 holds the device 2 and the culture solution 13 is filled. A2. Specifically, the region A1 refers to a region on the inner peripheral side of the O-ring 50, and the region A2
Means an area on the outer peripheral side of the O-ring 50. Note that jigs 43 and 44 constituting the holder 3 of the present embodiment.
Is an insert molded product in which the contacts 61 and 62 are inserted into an insulating resin molding material.

【0029】各コンタクト61,62の外端は治具4
3,44の外周面から突出していて、そこにはリード線
20の先端に設けられためす型ソケット63が着脱可能
になっている。そして、ソケット63の装着時には、各
リード線20を介して各コンタクト61,62に数10
kHz〜数MHzの高周波交流電圧を印加できるように
なっている。
The outer ends of the contacts 61 and 62 are connected to the jig 4
The sockets 63 protrude from the outer peripheral surfaces of the base wires 3 and 44, and a female socket 63 provided at the end of the lead wire 20 is detachable. When the socket 63 is mounted, several tens of leads are connected to the contacts 61 and 62 via the lead wires 20.
A high frequency alternating voltage of kHz to several MHz can be applied.

【0030】図4(a)は、8つの電極17(U1〜U
4,D1〜D4)に対する通電の仕方を説明するための
表である。植物細胞12を右回転させたい場合には、U
1→U2→U3→U4というように、特定の1つの電極
17のみに対してプラス電圧を印加することを、右回り
で順に行なえばよい。これをU4→U3→U2→U1と
いうように反対回りで順に行なえば、植物細胞12を左
回転させることができる。植物細胞12を上昇させたい
場合には、U1及びU2にプラスの電圧を印加し、U3
及びU4にマイナスの電圧を印加すればよい。植物細胞
12を下降させたい場合には、U1〜U4にプラスの電
圧を印加すればよい。また、植物細胞12を動かさずに
固定したい場合には、U1〜U4,D1〜D4に印加す
る電圧値を固定すればよい。
FIG. 4A shows eight electrodes 17 (U1 to U).
4, D1 to D4) are tables for explaining how to energize. To rotate the plant cell 12 clockwise, U
Applying a positive voltage to only one specific electrode 17 in the order of 1 → U2 → U3 → U4 may be performed in a clockwise order. If this operation is performed in the opposite direction such as U4 → U3 → U2 → U1, the plant cell 12 can be rotated to the left. To raise the plant cells 12, a positive voltage is applied to U1 and U2, and U3
And a negative voltage may be applied to U4. If it is desired to lower the plant cells 12, a positive voltage may be applied to U1 to U4. When it is desired to fix the plant cells 12 without moving them, the voltage values applied to U1 to U4 and D1 to D4 may be fixed.

【0031】以上のような動作制御が可能なのは、コン
タクト61,62を介して電極17へ高周波電圧を印加
すると、細胞チャンバ42内に電界が発生し、その電界
が植物細胞12に対して好適な誘電泳動力をもたらすか
らである。この場合、粒子状対象物である植物細胞12
の誘電率は、一般的に媒質である培養液13の誘電率と
異なるため、電界が働くことで植物細胞12が静電分極
を起こす。上記のごとく細胞チャンバ42の内側面は基
材15の厚さ方向に対して所定の角度をなしているの
で、電圧を印加すると、電界の強さにアンバランスが生
じる。その結果、細胞チャンバ42内にて好適な誘電泳
動力が発生し、静電分極した植物細胞12が電界の強い
ほうへと引き寄せられる。
The above operation can be controlled because when a high-frequency voltage is applied to the electrode 17 via the contacts 61 and 62, an electric field is generated in the cell chamber 42, and the electric field is suitable for the plant cells 12. This is because a dielectrophoretic force is provided. In this case, the plant cells 12 which are particulate objects
Is generally different from the dielectric constant of the culture solution 13 which is a medium, and the electric field causes the plant cells 12 to undergo electrostatic polarization. As described above, since the inner surface of the cell chamber 42 is at a predetermined angle with respect to the thickness direction of the base material 15, when a voltage is applied, an imbalance occurs in the strength of the electric field. As a result, a suitable dielectrophoretic force is generated in the cell chamber 42, and the electrostatically polarized plant cells 12 are attracted to the stronger electric field.

【0032】次に、図3に基づいて細胞移動/固定装置
2を製造する方法を述べる。まず、ほう珪酸ガラスから
なる基材15を準備するとともに、この基材15に対し
て従来公知の手法によりパターニングを行ない、電極1
7、配線パターン18及びパッド19等の導体部分をそ
れぞれ形成する(図3(a)参照)。パターニングの手法
としては、一般的なめっき法のほか、焼成印刷法、スパ
ッタリング、CVD等がある。導体部分の形成に用いら
れる導電性金属材料としては、例えば銅、スズ、ニッケ
ル、鉛、鉄、クロム、チタン、金、白金等がある。ガラ
スに対する等方性エッチングを行なう場合、前記金属材
料はエッチャントであるふっ酸に耐性のものであること
が望ましい。このことに鑑み、本実施形態では、金及び
クロムの2種からなる金/クロム層(即ちクロム層を下
地とする金層)を採用している。
Next, a method for manufacturing the cell moving / fixing device 2 will be described with reference to FIG. First, a base material 15 made of borosilicate glass is prepared, and patterning is performed on the base material 15 by a conventionally known method.
7, conductor portions such as the wiring pattern 18 and the pad 19 are formed (see FIG. 3A). As a patterning method, there are a baking printing method, a sputtering method, a CVD method, and the like, in addition to a general plating method. Examples of the conductive metal material used for forming the conductor portion include copper, tin, nickel, lead, iron, chromium, titanium, gold, and platinum. When performing isotropic etching on glass, it is desirable that the metal material be resistant to hydrofluoric acid as an etchant. In view of this, the present embodiment employs a gold / chromium layer composed of two kinds of gold and chromium (that is, a gold layer having a chromium layer as a base).

【0033】パターニングを行なった後、基材15の両
面のほぼ全域に感光性ポリイミド樹脂を均一に塗布しか
つ乾燥させる。この状態でフォトマスクを配置して露光
・現像を行ない、電極17及び配線パターン18を保護
するための絶縁層21を形成する(図3(b)参照)。基
材15の中央部や各パッド19は、絶縁層21で被覆さ
れておらず、外部に露出している。
After the patterning, a photosensitive polyimide resin is uniformly applied to almost all areas on both surfaces of the base material 15 and dried. In this state, exposure and development are performed by disposing a photomask to form an insulating layer 21 for protecting the electrodes 17 and the wiring patterns 18 (see FIG. 3B). The central portion of the base material 15 and the pads 19 are not covered with the insulating layer 21 and are exposed to the outside.

【0034】絶縁層形成工程を行なった後、基材15上
にエッチングマスク65を設ける(図3(c)参照)。
このエッチングマスク65は、基材15の上面側中央
部、即ち細胞チャンバ42が形成されるべき箇所に開口
部66を備えている。開口部66の径は細胞チャンバ4
2の内径よりも小さく(数十μm程度に)設定される。
なお、エッチングマスク65の形成材料としては、エッ
チャントであるふっ酸に耐えうるものであることが望ま
しい。
After performing the insulating layer forming step, an etching mask 65 is provided on the base material 15 (see FIG. 3C).
The etching mask 65 has an opening 66 at a central portion on the upper surface side of the base material 15, that is, at a location where the cell chamber 42 is to be formed. The diameter of the opening 66 is the cell chamber 4
2 (several tens of μm).
Note that a material for forming the etching mask 65 is preferably a material that can withstand hydrofluoric acid as an etchant.

【0035】そして、マスク配設状態でふっ酸を用いた
等方性エッチングを行なうことにより、基材15の上面
側に細胞チャンバ42となる非貫通のエッチング凹部を
形成する(図3(d)参照)。その後、不要となったエッ
チングマスク65を除去すれば、所望の細胞移動/固定
装置2が完成する(図3(e)参照)。
Then, by performing isotropic etching using hydrofluoric acid in a state where the mask is provided, a non-penetrating etching concave portion serving as the cell chamber 42 is formed on the upper surface side of the base material 15 (FIG. 3D). reference). Thereafter, by removing the unnecessary etching mask 65, the desired cell moving / fixing device 2 is completed (see FIG. 3E).

【0036】続いて、細胞移動/固定ユニットUN1の
組み付け手順を説明する。まず、下治具43の嵌合凹部
54に対して、細胞移動/固定装置2を嵌合させる。装
置2はこのとき基材挟持部45上に水平に支持される。
次に、各ねじ挿通孔51とめすねじ穴52とを位置合わ
せして、上治具44を下治具43の上端面側に嵌合す
る。この状態で各ねじ53を締め付けることにより、両
治具43,44を固定する。その際、対向する位置関係
にある基材挟持部45,46によって基材15が上下両
面側から挟み込まれる結果、装置2がホルダ3に確実に
保持される。
Next, the procedure for assembling the cell moving / fixing unit UN1 will be described. First, the cell moving / fixing device 2 is fitted into the fitting recess 54 of the lower jig 43. At this time, the device 2 is horizontally supported on the substrate holding portion 45.
Next, the respective screw insertion holes 51 and the female screw holes 52 are aligned, and the upper jig 44 is fitted to the upper end surface of the lower jig 43. By tightening each screw 53 in this state, the jigs 43 and 44 are fixed. At this time, as a result of the base material 15 being sandwiched from both upper and lower sides by the base material holding portions 45 and 46 having the opposed positional relationship, the apparatus 2 is securely held by the holder 3.

【0037】この場合、ねじ53の締め付け力が作用す
ることにより、Oリング50が自身の軸線方向へ圧縮さ
れる。その結果、Oリング50が弾性変形した状態で装
置2の上面に密着する。この密着により、領域A1と領
域A2との間に高いシール性が得られる。つまり、パッ
ド19やコンタクト61,62の屈曲部61a,62a
等のある領域A2に、領域A1の培養液13が浸入して
こなくなる。
In this case, the O-ring 50 is compressed in its own axial direction by the action of the tightening force of the screw 53. As a result, the O-ring 50 comes into close contact with the upper surface of the device 2 while being elastically deformed. Due to this close contact, a high sealing property is obtained between the region A1 and the region A2. That is, the bent portions 61a, 62a of the pads 19 and the contacts 61, 62
The culture solution 13 in the area A1 does not enter the area A2 having the same.

【0038】また、ねじ53の締め付け力が作用するこ
とにより、対応するパッド19に対して各屈曲部61
a,62aが圧接した状態となる。この圧接により、ホ
ルダ3側の導電部分(即ちコンタクト61,62)と、
装置2側の導電部分(パッド19、配線パターン18、
電極17)とが導通する。ゆえに、各コンタクト61,
62の外端にソケット63を装着して通電を行なえば、
各電極17に対して高周波電圧を印加することが可能と
なる。
When the tightening force of the screw 53 acts, each bent portion 61
a and 62a are brought into pressure contact with each other. Due to this pressure contact, the conductive portion on the holder 3 side (that is, the contacts 61 and 62)
The conductive portion (pad 19, wiring pattern 18,
Conduction with the electrode 17). Therefore, each contact 61,
If the socket 63 is attached to the outer end of 62 and energized,
A high-frequency voltage can be applied to each electrode 17.

【0039】次に、本システム1の具体的な使用方法の
一例を述べておく。顕微鏡ステージ5上にホルダ3をセ
ットし、かつそのホルダ3の内底面に細胞移動/固定装
置2を固定しておく。この状態でホルダ3内を滅菌した
培養液13で満たしておく。その結果、基材15の上側
面及び下側面がともに培養液13のある環境となり、細
胞チャンバ42内が確実に培養液13で満たされた状態
となる。よって、乾燥に弱い植物細胞12の死滅が未然
に回避される。植物細胞12は、プロトプラストや花粉
等のような単細胞であってもよいほか、胚珠などの特定
器官やカルス等のような細胞群(即ち多細胞)であって
もよい。
Next, an example of a specific method of using the present system 1 will be described. The holder 3 is set on the microscope stage 5, and the cell moving / fixing device 2 is fixed on the inner bottom surface of the holder 3. In this state, the inside of the holder 3 is filled with the sterilized culture solution 13. As a result, both the upper surface and the lower surface of the substrate 15 are in an environment where the culture solution 13 is present, and the inside of the cell chamber 42 is reliably filled with the culture solution 13. Thus, the death of the plant cells 12 that are vulnerable to drying can be avoided. The plant cells 12 may be single cells such as protoplasts or pollen, or may be specific organs such as ovules or cell groups such as callus (ie, multicells).

【0040】オペレータは図示しない別のマイクロピペ
ットにより細胞チャンバ42内に1つの植物細胞12を
移し入れる。次いで、オペレータは顕微鏡観察を行ない
ながら電極17に高周波電圧を印加し、植物細胞12の
位置修正を行なう。この場合、特定遺伝子を導入したい
部位が例えば胚であれば、胚の部分をマイクロピペット
6の先端部に向けるように調整する。
The operator transfers one plant cell 12 into the cell chamber 42 by another micropipette (not shown). Next, the operator applies a high-frequency voltage to the electrode 17 while performing microscopic observation to correct the position of the plant cell 12. In this case, if the site into which the specific gene is to be introduced is, for example, an embryo, the embryo is adjusted so as to face the tip of the micropipette 6.

【0041】次いでオペレータは、顕微鏡を観察しなが
らマイクロピペット6を駆動操作して、その先端部をタ
ーゲットである植物細胞12に向けてゆっくりと前進さ
せる。マイクロピペット6の先端部が植物細胞12の胚
に突き刺さったことを顕微鏡により確認した後、オペレ
ータはシリンジの頭部を静かに押圧し、外部にDNAの
入った液体を押し出すようにする。すると、マイクロピ
ペット6を経由してその先端部から当該液体が吐出され
る。従って、植物細胞12の胚にDNAを注入すること
ができる。上記のような導入処理が終了した後、オペレ
ータはマイクロピペット6を後退させて、その先端部を
植物細胞12から抜き去る必要がある。以上の結果、特
定遺伝子を植物細胞12内に選択的にかつ効率よく導入
することができる。この後、遺伝子導入がなされた植物
細胞12は、再び別のマイクロピペットによって細胞チ
ャンバ42から静かに吸い出される。
Next, the operator drives the micropipette 6 while observing the microscope, and slowly advances the tip of the micropipette 6 toward the target plant cell 12. After confirming with a microscope that the tip of the micropipette 6 has pierced the embryo of the plant cell 12, the operator gently presses the head of the syringe to push out the liquid containing DNA to the outside. Then, the liquid is discharged from the tip portion via the micropipette 6. Therefore, DNA can be injected into the embryo of the plant cell 12. After the above-described introduction processing is completed, the operator needs to retract the micropipette 6 and remove the tip from the plant cell 12. As a result, the specific gene can be selectively and efficiently introduced into the plant cell 12. Thereafter, the plant cells 12 into which the gene has been introduced are gently sucked out of the cell chamber 42 again by another micropipette.

【0042】従って、本実施形態によれば以下のような
効果を得ることができる。 (1)本実施形態のセルマニピュレーションシステム1
によると、電極17に電圧を印加することにより、好適
な誘電泳動力が植物細胞12に作用する。その結果、固
定用マイクロピペット等の器具を植物細胞12に対して
何ら接触させることなく、その植物細胞12を細胞チャ
ンバ42内にて移動または固定させることができる。よ
って、粒子状対象物を吸い付けて固定するという従来方
法とは異なり、柔らかい植物細胞12にダメージを与え
ることなく各種の操作を行なうことができる。また、こ
のシステム1によれば、面倒な固定用マイクロピペット
の操作を伴わないため、生産性の向上も期待できる。
Therefore, according to the present embodiment, the following effects can be obtained. (1) The cell manipulation system 1 of the present embodiment
According to the above, by applying a voltage to the electrode 17, a suitable dielectrophoretic force acts on the plant cell 12. As a result, the plant cell 12 can be moved or fixed in the cell chamber 42 without bringing a device such as a fixing micropipette into contact with the plant cell 12 at all. Therefore, different from the conventional method of sucking and fixing the particulate object, various operations can be performed without damaging the soft plant cells 12. In addition, according to this system 1, since no troublesome operation of the fixing micropipette is involved, an improvement in productivity can be expected.

【0043】(2)本実施形態のホルダ3は、上記の基
材挟持部45,46を備えることを特徴としている。従
って、基材挟持部45,46が基材15を上下両面側か
ら挟み込むことにより、基材15がホルダ3に対して保
持される。一方、挟み込みを解除すれば、保持されてい
た基材15がホルダ3から容易に離脱する。即ちこのホ
ルダ3を用いれば、ホルダ3に対する装置2の着脱が可
能となり、接着構造では達成しえなかった装置2の交換
が可能になる。また、この構造を採用することにより、
ホルダ3と装置2との間の接着部分をなくすことができ
る。そのため、接着の不完全さに起因する問題、つまり
接着部分からの培養液13の漏れも解消することができ
る。
(2) The holder 3 of the present embodiment is characterized in that it has the above-described substrate holding portions 45 and 46. Therefore, the base material 15 is held by the holder 3 by the base material holding portions 45 and 46 sandwiching the base material 15 from both upper and lower sides. On the other hand, when the sandwiching is released, the held base material 15 is easily separated from the holder 3. That is, if the holder 3 is used, the device 2 can be attached to and detached from the holder 3, and the device 2 that cannot be achieved by the bonding structure can be replaced. Also, by adopting this structure,
An adhesive portion between the holder 3 and the device 2 can be eliminated. Therefore, it is possible to solve the problem caused by the incomplete adhesion, that is, the leakage of the culture solution 13 from the adhered portion.

【0044】(3)本実施形態のホルダ3は、環状の下
治具43と環状の上治具44とからなる。また、上治具
44の基材挟持部46の下端縁には、Oリング50が装
着されている。従って、基材15が基材挟持部45,4
6間に挟み込まれる際、Oリング50が基材15に対し
て接触する結果、基材15と基材挟持部46との隙間が
シールされる。その結果、接触部位を介した培養液13
の流通が絶たれ、パッド19やコンタクト61,62の
屈曲部61a,62a等のある領域A2に、領域A1の
培養液13が浸入してこなくなる。つまり、培養液13
を漏らすことなくホルダ3の内部に確実に満たしておく
ことができ、容器としての機能を確保することができ
る。また、Oリング50の圧接により、両治具43,4
4のセッティング時における応力も緩和されるため、装
置2の傾き等を防止することができる。
(3) The holder 3 of the present embodiment comprises an annular lower jig 43 and an annular upper jig 44. An O-ring 50 is mounted on the lower edge of the substrate holding portion 46 of the upper jig 44. Accordingly, the base material 15 is
As the O-ring 50 comes into contact with the base material 15 when being sandwiched between the base materials 6, the gap between the base material 15 and the base material holding portion 46 is sealed. As a result, the culture solution 13 through the contact site
Is cut off, and the culture solution 13 in the area A1 does not enter the area A2 including the pad 19 and the bent portions 61a and 62a of the contacts 61 and 62. That is, the culture solution 13
Can be reliably filled inside the holder 3 without leaking, and the function as a container can be secured. Also, by pressing the O-ring 50, both jigs 43 and 4 are pressed.
Since the stress at the time of setting 4 is also reduced, it is possible to prevent the device 2 from tilting.

【0045】(4)本実施形態のホルダ3では、固定時
にねじ53の締め付け力が作用することにより、Oリン
グ50が自身の軸線方向へ圧縮される。その結果、Oリ
ング50が弾性変形した状態で装置2の上面に密着し、
これにより領域A1と領域A2との間が確実にシールさ
れる。つまり、この構成は培養液13の漏洩防止をより
確実なものとするのに貢献する。
(4) In the holder 3 of the present embodiment, the O-ring 50 is compressed in its own axial direction by the tightening force of the screw 53 acting upon fixing. As a result, the O-ring 50 comes into close contact with the upper surface of the device 2 while being elastically deformed,
Thereby, the space between the area A1 and the area A2 is reliably sealed. In other words, this configuration contributes to more reliably preventing the culture solution 13 from leaking.

【0046】(5)本実施形態のホルダ3では、基材1
5が嵌合凹部54に嵌合することにより、装置2が下治
具43に位置決めされた状態で固定することができる。
このような固定構造であれば、特にボルト等の締結手段
や接着剤を用いる必要もないので、装置2を簡単にかつ
位置ずれ不能に固定することができる。勿論、接着剤を
使用していないため、ユニットUN1を分解することも
できる。即ち、装置2の交換にも支障を来さない。
(5) In the holder 3 of the present embodiment, the base material 1
By fitting 5 into fitting recess 54, device 2 can be fixed in a state where it is positioned on lower jig 43.
With such a fixing structure, it is not particularly necessary to use a fastening means such as a bolt or an adhesive, so that the device 2 can be fixed easily and without displacement. Of course, since no adhesive is used, the unit UN1 can be disassembled. That is, the replacement of the device 2 is not hindered.

【0047】なお、本発明の実施形態は以下のように変
更してもよい。 ・ シール部材であるOリング50は、基材15の上面
側に圧接可能に設けられることのみに限定されない。図
5には、別例のセルマイクロマニピュレーションシステ
ム71が示されている。このシステム71に使用される
装置2では、細胞チャンバ73がテーパ状の貫通孔とな
っている。従って、基材15の上下両面をともに培養液
13で満たしておく必要がある。ホルダ3Aは下治具7
2と上治具44とにより構成されている。下治具72に
おける中央部は、少なくとも光透過性を有している必要
がある。そして、下治具72の基材挟持部45の上端縁
には環状凹部49が設けられ、そこにはOリング50が
装着されている。上記構成のホルダ3Aを用いれば、基
材15の上面側における培養液13の漏洩のみならず、
下面側における培養液13の漏洩をも防止することがで
きる。この別例のほか、シール部材であるOリング50
を、基材15の下面側にのみ圧接するよう設けてもよ
い。
The embodiment of the present invention may be modified as follows. The O-ring 50 serving as the seal member is not limited to being provided only on the upper surface side of the base material 15 so as to be able to press-contact. FIG. 5 shows another example of the cell micromanipulation system 71. In the device 2 used in the system 71, the cell chamber 73 is a tapered through hole. Therefore, both the upper and lower surfaces of the substrate 15 need to be filled with the culture solution 13. Holder 3A is lower jig 7
2 and an upper jig 44. The central portion of the lower jig 72 needs to have at least light transmittance. An annular concave portion 49 is provided at an upper end edge of the substrate holding portion 45 of the lower jig 72, and an O-ring 50 is mounted thereon. If the holder 3A having the above configuration is used, not only the leakage of the culture solution 13 on the upper surface side of the base material 15,
Leakage of the culture solution 13 on the lower surface side can also be prevented. In addition to this alternative example, an O-ring 50 as a sealing member
May be provided so as to be pressed against only the lower surface side of the base material 15.

【0048】・ Oリング50等のシール部材自体を省
略することも可能である。この場合には、例えば治具4
3,44全体を弾性体を用いて形成する等の構造が考え
られる。
The sealing member itself such as the O-ring 50 can be omitted. In this case, for example, jig 4
A structure is conceivable in which the entire body 3, 44 is formed using an elastic body.

【0049】・ 上治具44の側に嵌合凹部54を形成
した構成としてもよく、さらには治具43,44のいず
れにも嵌合凹部54を設けない構成としてもよい。 ・ 治具43,44の形成材料は、樹脂等のような絶縁
材料のみに限定されない。コンタクト61,62との絶
縁性が何らかの手段により担保されていれば、例えば、
ステンレス鋼等のような導電性材料を用いて治具43,
44を作製することも許容される。
The fitting recess 54 may be formed on the side of the upper jig 44, or the fitting recess 54 may not be provided in any of the jigs 43 and 44. The material for forming the jigs 43 and 44 is not limited to an insulating material such as a resin. If the insulation with the contacts 61 and 62 is secured by any means, for example,
The jig 43 is made of a conductive material such as stainless steel.
Making 44 is also acceptable.

【0050】・ 治具43,44を固定する場合には、
ねじ53以外の締結手段を用いてもよく、さらには締結
手段に代わる別の手段(例えばフック等の係止手段)を
用いてもよい。
When the jigs 43 and 44 are fixed,
A fastening unit other than the screw 53 may be used, and another unit (for example, a locking unit such as a hook) may be used instead of the fastening unit.

【0051】・ 実施形態にて示した植物用の培養液1
3を媒質として用いるのみならず、養分を殆ど含まない
単なる蒸留水等を媒質として用いても構わない。勿論、
媒質は粒子の種類の変更に応じて、適宜変更することが
可能である。また、本発明に適用される粒子は、植物、
動物、微生物等のような生物のみに限定されることはな
く、例えば非生物であってもよい。
The culture solution 1 for plants described in the embodiment.
Not only is No. 3 used as a medium, but also simple distilled water containing almost no nutrient may be used as a medium. Of course,
The medium can be appropriately changed according to the change in the type of the particles. Further, the particles applied to the present invention, plants,
It is not limited to living things such as animals and microorganisms, and may be non-living things, for example.

【0052】次に、特許請求の範囲に記載された技術的
思想のほかに、前述した実施形態によって把握される技
術的思想をその効果とともに以下に列挙する。 (1) 請求項2乃至4のいずれか1つにおいて、前記
両治具の有する基材挟持部は対向した位置関係にあるこ
と。従って、この技術的思想1に記載の発明によれば、
シール部材が密着しやすくなり、より高いシール性が得
られる。
Next, in addition to the technical ideas described in the claims, the technical ideas grasped by the above-described embodiments are listed below together with their effects. (1) In any one of claims 2 to 4, the base material holding portions of the two jigs are in a facing positional relationship. Therefore, according to the invention described in the technical idea 1,
The sealing member is easily brought into close contact, and higher sealing properties can be obtained.

【0053】(2) 請求項2乃至4、技術的思想1の
いずれか1つにおいて、前記両治具の基板挟持部は、前
記電極が形成されている領域よりも外周側、かつ前記パ
ッドが形成されている領域よりも内周側の領域にて前記
基材を挟むこと。この技術的思想2に記載の発明によれ
ば、パッド側領域を確実にシールすることができる。
(2) In any one of the second to fourth aspects and the technical concept 1, the substrate holding portion of each of the two jigs may be located on an outer peripheral side of a region where the electrodes are formed, and the pad may be located between the jigs. Sandwiching the base material in a region on the inner peripheral side of the formed region; According to the invention described in the technical idea 2, the pad-side region can be reliably sealed.

【0054】(3) 請求項2乃至4、技術的思想1,
2のいずれか1つにおいて、前記両治具は離間した複数
の箇所に締結手段を挿通可能な挿通部を備えること。従
って、この技術的思想3に記載の発明によれば、均一な
締め付け力が得られる結果、シール性が向上する。
(3) Claims 2 to 4, technical idea 1,
In any one of the two, the two jigs may include an insertion portion through which fastening means can be inserted at a plurality of spaced locations. Therefore, according to the invention described in the technical idea 3, as a result of obtaining a uniform tightening force, the sealing property is improved.

【0055】(4) ステージ及びレンズを有する顕微
鏡ユニットと、粒子移動/固定装置及び請求項1乃至
4、技術的思想1乃至3のいずれか1つに記載されたホ
ルダを有する粒子移動/固定ユニットと、前記ユニット
は前記装置を前記ステージに取り付ける際に用いられる
とともに、前記媒質を満たしておくための容器を兼ねる
ことと、細胞操作用のマイクロピペットとを備えたセル
マニピュレーションシステム。
(4) A microscope unit having a stage and a lens, a particle moving / fixing device, and a particle moving / fixing unit having a holder according to any one of claims 1 to 4, and technical ideas 1 to 3. And a cell manipulation system, wherein the unit is used when attaching the device to the stage, serves also as a container for filling the medium, and includes a micropipette for cell manipulation.

【0056】[0056]

【発明の効果】以上詳述したように、請求項1〜4に記
載の発明によれば、粒子移動/固定装置の交換が可能な
構造の粒子移動/固定装置取り付け用ホルダを提供する
ことができる。また、媒質を漏らすことなくその内部に
確実に満たしておくことができる。
As described in detail above, according to the first to fourth aspects of the present invention, it is possible to provide a holder for mounting a particle moving / fixing device having a structure capable of replacing the particle moving / fixing device. it can. Moreover, the inside of the medium can be reliably filled without leaking the medium.

【0057】請求項2に記載の発明によれば、シール部
材によって装置とホルダとの隙間がシールされるので、
媒質の漏洩を確実に防止することができる。請求項3に
記載の発明によれば、基材と基材挟持部との接触部位が
確実にシールされることにより、媒質の漏洩がいっそう
確実に防止される。
According to the second aspect of the present invention, the gap between the device and the holder is sealed by the seal member.
Leakage of the medium can be reliably prevented. According to the third aspect of the present invention, since the contact portion between the base material and the base material holding portion is securely sealed, leakage of the medium is more reliably prevented.

【0058】請求項4に記載の発明によれば、ホルダに
対して装置を簡単にかつ位置ずれ不能に固定することが
できる。
According to the fourth aspect of the present invention, the device can be fixed to the holder simply and without displacement.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明を具体化した一実施形態のホルダを備え
る細胞移動/固定ユニットを利用したセルマニピュレー
ションシステムを示す概略断面図。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a cell manipulation system using a cell moving / fixing unit including a holder according to an embodiment of the present invention.

【図2】(a)は実施形態の細胞移動/固定装置の平面
図、(b)は同装置の断面図。
2A is a plan view of a cell migration / fixation device according to an embodiment, and FIG. 2B is a cross-sectional view of the device.

【図3】(a)〜(e)は実施形態の細胞移動/固定装
置を製造する手順を説明するための断面図。
FIGS. 3A to 3E are cross-sectional views illustrating a procedure for manufacturing the cell migration / fixation device according to the embodiment.

【図4】(a)は各電極に対する通電の仕方を説明する
ための表、(b)は各電極の位置関係を説明するための
概略図。
FIG. 4A is a table for explaining a method of energizing each electrode, and FIG. 4B is a schematic diagram for explaining a positional relationship of each electrode.

【図5】別例のホルダを備える細胞移動/固定ユニット
を利用したセルマニピュレーションシステムを示す概略
断面図。
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing a cell manipulation system using a cell moving / fixing unit provided with another example of a holder.

【図6】本発明者が以前に案出した細胞移動/固定ユニ
ットを利用したセルマニピュレーションシステムを示す
概略断面図。
FIG. 6 is a schematic sectional view showing a cell manipulation system using a cell migration / fixation unit previously devised by the present inventors.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2…粒子移動/固定装置としての細胞移動/固定装置、
3,3A…粒子移動/固定装置取り付け用ホルダ、5…
顕微鏡ステージ、12…粒子としての植物細胞、13…
媒質としての培養液、15…基材、17(U1,U2,
U3,U4,D1,D2,D3,D4)…電極、43…
下治具、44…上治具、45,46…基材挟持部、50
…シール部材としてのOリング、53…締結手段として
のねじ、54…嵌合凹部。
2. Cell migration / fixation device as particle migration / fixation device
3, 3A: holder for attaching the particle moving / fixing device, 5:
Microscope stage, 12 ... plant cells as particles, 13 ...
Culture medium as a medium, 15 ... substrate, 17 (U1, U2,
U3, U4, D1, D2, D3, D4) ... electrodes, 43 ...
Lower jig, 44 ... Upper jig, 45, 46 ... Substrate holding portion, 50
... O-ring as a seal member, 53... Screws as fastening means, 54.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】基材に形成された電極への電圧印加時に発
生する電界のもたらす誘電泳動力により、媒質中の粒子
を移動または固定させる粒子移動/固定装置を、顕微鏡
ステージに取り付ける際に用いられるとともに、前記媒
質を満たしておくための容器を兼ねるホルダであって、
前記ホルダは前記基材を両面側から挟み込むことで同基
材を着脱可能に保持する基材挟持部を備えることを特徴
とする粒子移動/固定装置取り付け用ホルダ。
A particle moving / fixing device for moving or fixing particles in a medium by a dielectrophoretic force caused by an electric field generated when a voltage is applied to an electrode formed on a substrate is used when the device is mounted on a microscope stage. And a holder also serving as a container for filling the medium,
The holder for mounting a particle moving / fixing device, wherein the holder includes a substrate holding portion that holds the substrate detachably by sandwiching the substrate from both sides.
【請求項2】前記ホルダは、内周縁に基材挟持部を有す
るとともに前記顕微鏡ステージ上に固定される環状の下
治具と、内周縁に基材挟持部を有するとともに前記下治
具の上端面側に嵌合する環状の上治具とからなり、前記
基材挟持部において前記基材と接触する部位には、弾性
体からなる無端状のシール部材が装着されていることを
特徴とする請求項1に記載の粒子移動/固定装置取り付
け用ホルダ。
2. The holder has an annular lower jig fixed on the microscope stage while having a base material holding portion on an inner peripheral edge, and a base material holding portion on an inner peripheral edge and having a base material holding portion on the lower jig. An endless seal member made of an elastic body is attached to a portion of the base material holding portion that comes into contact with the base material, the end device being a ring-shaped upper jig fitted to the end surface side. The holder for mounting the particle moving / fixing device according to claim 1.
【請求項3】前記上治具は下治具に対して締結手段を用
いて固定されていることを特徴とする請求項2に記載の
粒子移動/固定装置取り付け用ホルダ。
3. The holder according to claim 2, wherein said upper jig is fixed to said lower jig using fastening means.
【請求項4】前記一対の治具のうちの少なくともいずれ
かには、前記粒子移動/固定装置を位置決めした状態で
固定するための嵌合凹部が形成されていることを特徴と
する請求項2または3に記載の粒子移動/固定装置取り
付け用ホルダ。
4. A fitting recess for fixing the particle moving / fixing device in a positioned state is formed in at least one of the pair of jigs. Or a holder for mounting a particle moving / fixing device according to item 3.
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