JP2004070307A - Maceration medium supply apparatus, fluorescent analytic inspecting device and incubation microscope - Google Patents

Maceration medium supply apparatus, fluorescent analytic inspecting device and incubation microscope Download PDF

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Mitsuo Harada
原田 満雄
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    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M41/00Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation
    • C12M41/12Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of temperature
    • C12M41/14Incubators; Climatic chambers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M41/00Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation
    • C12M41/46Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of cellular or enzymatic activity or functionality, e.g. cell viability

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a maceration medium supply apparatus, a fluorescent analytic inspecting device, and an incubation microscope which can stably perform temperature control over a sample and have simple constitution, and are reduced in cost. <P>SOLUTION: The maceration medium 13 charged between an observation sample and a maceration objective 12, a temperature controller 26 which controls the maceration medium 13 at specified temperature, and a maceration medium supply part (22 to 25) which supplies the maceration medium 13 whose temperature is controlled by the temperature controller 26 to the maceration objective 12, are included. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液浸対物レンズに液浸媒質を供給する液浸媒質供給装置、蛍光分光検査装置及び培養顕微鏡に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば、タンパク質などの生物標本の反応は、その温度変化に大きく影響されることが知られている。そこで、このような標本を顕微鏡観察する場合には、標本温度を所定温度に保持するための種々の工夫がなされている。
【0003】
特許文献1は、このような考えを実現した技術を開示しており、ステージに発熱部や電熱板を設け、これら発熱部や電熱板により、ステージ上に載置されたガラスシャーレ内の試料に熱を与えることにより、試料の温度を一定に保つようにしている。
【0004】
また、特許文献2に開示されるように標本の周囲から対物レンズの周囲にかけて、適温に制御された水を供給するためのパイプを配置し、このパイプに所定温度の水を流すことにより、標本の温度を一定に制御するようにした技術や、特許文献3に開示されるように一部が発熱部で構成された載物台に載置される溶媒観察容器の保温箱に加熱手段を設け、溶媒観察容器内部の溶媒標本を適正な保温状態に制御するようにした技術も知られている。
【0005】
一方、最近になって、特許文献4に開示されるように、蛍光顕微測光により、液体中の微小領域に浮遊する蛍光標識した生物分子の運動を捉えて、生物分子の反応を特定するような検査方法が考えられている。
【0006】
この方法には、検査用ウェルを多数配列したマイクロプレートと呼ばれる樹脂製の又は底面がカバーガラスでできた標本容器が用いられている。そして、このマイクロプレートのウェルに蛍光標識された標本を収容し、マイクロプレートリーダーにより蛍光標識された標本の蛍光を検出しながら、標本から放射される揺らぎ強度をモニターすることによって標本分析が行われる。この場合、マイクロプレートのウェル中の標本は、液中に、大小の分子が浮遊している状態になっている。そして、この浮遊分子にマイクロプレート底面のカバーガラスを介して液浸対物レンズにより励起光を集光させ、励起された蛍光を分子分解能で検出し、演算により分子の性質が判定されている。
【0007】
【特許文献1】実開昭60−156521号公報
【0008】
【特許文献2】実開平7−36118号公報
【0009】
【特許文献3】実公平3−25598号公報
【0010】
【特許文献4】特表2001−502062号公報
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、標本の温度制御を安定して行うことができる、構成が簡単で、価格的にも安価な液浸媒質供給装置、蛍光分光検査装置及び培養顕微鏡を提供することである。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明の第1の局面に係る液浸媒質供給装置は、観察標本と液浸対物レンズとの間に充填される液浸媒質と、前記液浸媒質を所定の温度に制御する温度制御器と、前記温度制御器により温度制御された前記液浸媒質を前記液浸対物レンズに供給する液浸媒質供給部とを具備することを特徴とする。
【0013】
本発明の第2の局面に係る蛍光分光検査装置は、液中に浮遊する蛍光標識された生物分子の標本からの光を集光する液浸対物レンズと、前記標本と前記液浸対物レンズとの間に充填される液浸媒質と、少なくとも液浸対物レンズの拡大像を検出する光検出器と蛍光照明とを備えた光学システムと、前記光検出器の出力から前記標本の運動を演算する演算部と、前記演算部による演算結果を表示するモニターと、前記液浸媒質を所定の温度に制御する温度制御器と、前記温度制御器により温度制御された前記液浸媒質を前記液浸媒質レンズに供給する液浸媒質供給部と、を具備することを特徴とする。
【0014】
本発明の第3の局面に係る培養顕微鏡は、観察標本を載置するステージと、前記ステージを支持する顕微鏡と、前記顕微鏡に支持された液浸対物レンズと、前記顕微鏡に収納された観察標本の拡大像を取込む撮像装置及び光学系と、を収納する培養器と、前記観察標本と前記液浸対物レンズとの間に充填される液浸媒質と、前記液浸媒質を所定の温度に制御する温度制御器と、前記温度制御器により温度制御された前記液浸媒質を前記液浸媒質レンズに供給する液浸媒質供給部と、前記培養器に温風を送り込む温風機と、を具備することを特徴とする。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に従い説明する。
【0016】
(第1の実施の形態)
図1は、本発明の液浸媒質供給装置が適用される検査装置の概略構成を示している。図1において、装置本体1内部には、倒立顕微鏡2が設けられている。
【0017】
倒立顕微鏡2には、XYステージ3が設けられている。このXYステージ3上には標本4を入れる多数のウェル5aを有するマイクロプレート5が載置されている。
【0018】
マイクロプレート5は、樹脂製の標本容器であって、図3に示すように、標本4を入れるウェル5aが整然と多数個配列されている。また、マイクロプレート5の底面には、透明部材として、例えば厚さ0.17mm前後のカバーガラス5bが配置されている。これにより、マイクロプレート5の各ウェル5aは、図4に示すように、下面からの倒立観察に適するように底面にカバーガラス5bが接着されている構造をしている。なお、ウェル5aに入れられる標本4は、蛍光標識された生物分子がコロイド状になって液中を浮遊したものである。
【0019】
装置本体1の正面には、図2に示すようにマイクロプレート挿入窓1aが設けられている。マイクロプレート挿入窓1aは、装置本体1へのマイクロプレート5の出し入れを行うための窓である。マイクロプレート5をマイクロプレート挿入窓1aより装置本体1内部に挿入すると、XYステージ3上に載置され、この状態で自動的に標本検査を行うことができる。
【0020】
波長の異なる励起用レーザ光源6、7からのレーザ光は、ハーフミラー8およびミラー9を介して、選択的に、または同時に、倒立顕微鏡2に導入される。そして、レーザ光は、コリメートレンズ10で平行光となってダイクロイックミラー11で反射され、対物レンズ12に導入される。
【0021】
この場合、対物レンズ12には、標本4の液中の数マイクロメートルの微小領域に集光できるように集光能力を高めた液浸対物レンズ(図示例では水浸対物レンズ)が使用されている(以下、水浸対物レンズ12として説明する。)。また、水浸対物レンズ12は、図4に示すように、マイクロプレート5底面のカバーガラス5bに近接して配置されている。水浸対物レンズ12とカバーガラス5bとの間には、液浸媒質(純水)13が充填されている。
【0022】
水浸対物レンズ12を透過された励起光は、液浸媒質13を通り、カバーガラス5bを通ってマイクロプレート5のウェル5a中に進み、標本4の液中の微小領域に集光される。ここで、標本4の液中に浮遊する蛍光標識された生物分子が、励起光の集光された微小領域内に存在すると、その瞬間、蛍光を発する。
【0023】
この蛍光は、水浸対物レンズ12を通り、ダイクロイックミラー11を透過して、励起光バリアフィルタ14を通り、結像レンズ15により水浸対物レンズ12による蛍光の拡大像が形成され、反射ミラー16で折り返して、ピンホール17を通り光検出器18に到達する。
【0024】
この場合、標本4の液中に浮遊する蛍光標識された生物分子は、コロイド状の浮遊体であるから、ブラウン運動により振動し、微小領域を出たり入ったりしている。これにより、光検出器18は、微小領域を出たり入ったりする生物分子の蛍光を検出することとなる。
【0025】
光検出器18には、演算装置19が接続されている。この演算装置19は、光検出器18の検出信号の揺らぎを演算する。
【0026】
演算装置19には、装置本体1に設けられた中央処理手段としてのパソコン20が接続されている。このパソコン20は、演算装置19で演算された揺らぎから生物分子の性質を分析し、この結果を表示部21に表示する。
【0027】
一方、水浸対物レンズ12には、本発明の以下述べるような液浸媒質供給装置が設けられている。
【0028】
この場合において、水浸対物レンズ12とマイクロプレート5底面のカバーガラス5bとの隙間には、液浸媒質(純水)13が充填されている。この液浸媒質13は、液浸媒質供給源としての給水ボトル22中に用意されている。この給水ボトル22には、液浸媒質供給手段を構成する給水パイプ23a、給水ポンプ24、給水パイプ23b、23cおよび給液ノズル(ここでは給水ノズル25)が設けられている。給水ボトル22中の液浸媒質13が給水パイプ23aを介して給水ポンプ24に送出される。液浸媒質13は、給水パイプ23b、23cを経由して給水ノズル25より水浸対物レンズ12とカバーガラス5bとの隙間に供給される。この場合、図4に示すように、カバーガラス5bと水浸対物レンズ12先端との距離lは、例えば1mm以下と極めて小さい。このため、この間に供給された液浸媒質13は、表面張力によってその場に保持される。給水パイプ23bと23cとの間には、温度制御手段としての温度制御装置26が設けられている。この温度制御装置26は、液浸媒質13の温度を加熱または冷却して所定温度に調節する。温度制御装置26で温度調整された液浸媒質13が給水ノズル25側に供給される。
【0029】
水浸対物レンズ12の先端部には、液受け部27が設けられている。液受け部27は、図4に示すように水浸対物レンズ12の周囲に沿って設けられ、水浸対物レンズ12とカバーガラス5bとの隙間に保持しきれない液浸媒質13を受け止めるようになっている。液受け部27には、排水口27aが設けられている。排水口27aには、液浸媒質排出手段を構成する排水パイプ28、排水ポンプ29および排水ボトル30が設けられ、液受け部27で受け止められた液浸媒質13を排水パイプ28を介して排水ポンプ29に送出し、排水ポンプ29により排水ボトル30に回収できるようになっている。
【0030】
給水ポンプ24、温度制御装置26、排水ポンプ29には、制御装置32が接続されている。制御装置32は、パソコン20からの指示により、給水ポンプ24、温度制御装置26、排水ポンプ29の動作を制御する。
【0031】
なお、給水ボトル22と排水ボトル30は、装置本体1内部に配置されるが、これらは装置本体1外部から簡単に交換したり、給水ボトル22への液浸媒質13の補給ができるような配置構成となっている。勿論、給水ボトル22と排水ボトル30を装置本体1の外部に配置すれば、さらに給水ボトル22および排水ボトル30の交換を始め、給水ボトル22への液浸媒質13の補給を簡単にできる。
【0032】
このような構成において、まず、多数のウェル5aに蛍光標識された標本4を収容したマイクロプレート5を用意する。そして、このマイクロプレート5をマイクロプレート挿入窓1aより装置本体1内部に挿入して、XYステージ3上に載置する。
【0033】
この状態で、XYステージ3が移動され、最初のウェル5aが水浸対物レンズ12の光軸上に位置されると、給水ボトル22中に用意された液浸媒質13が、給水パイプ23aを介して給水ポンプ24に送られ、給水パイプ23b、23cを経由して給水ノズル25より水浸対物レンズ12とカバーガラス5bとの隙間に供給される。この場合、液浸媒質13は、表面張力によって、その場に保持される。
【0034】
この時、液浸媒質13は、温度制御装置26により所定の温度に制御されている。これにより、液浸媒質13がカバーガラス5bに接触すると、液浸媒質13とカバーガラス5bの間での熱交換と、さらにカバーガラス5bと標本4の間での熱交換により、標本4は、所定温度に制御される。この場合、カバーガラス5bには、厚さが0.17mm前後のものが用いられ、熱容量を回りの物質に比べ小さくしているので、標本4との熱交換に障害にはならず、逆に熱伝導性が良好であるので熱交換を有利にできる。
【0035】
この状態で、上述した蛍光検出の実行により、標本4の液中に浮遊する生物分子の蛍光が光検出器18で検出され、演算装置19で演算した揺らぎに基づいてパソコン20により生物分子の性質が分析されて、表示部21に表示される。
【0036】
最初の標本4の検査が終了すると、XYステージ3が動いて、次のウェル5aが水浸対物レンズ12の光軸上に位置され、同様な蛍光検出が実行される。
【0037】
この場合、XYステージ3の移動とともに、水浸対物レンズ12に対してカバーガラス5bが移動すると、水浸対物レンズ12とカバーガラス5bとの間で保持しきれなくなった液浸媒質13が落下し、その液浸媒質13が水浸対物レンズ12の周囲に設けられた液受け部27で受け止められる。そして、液浸媒質13は排水口27aより排水パイプ28に送られて、排水ポンプ29によって排水ボトル30に回収される。これと同時に、給水ノズル25より一定量の液浸媒質13が水浸対物レンズ12とカバーガラス5bとの隙間に補給される。
【0038】
なお、水浸対物レンズ12とカバーガラス5bとの間への液浸媒質13の補給は、一定時間ごとに所定量ずつ行うようにしてもよい。
【0039】
以下、同様にして、マイクロプレート5の全てのウェル5aについて、蛍光検出が実行され、その分析結果がパソコン20により表示部21に表示される。
【0040】
従って、上記の実施の形態によれば、水浸対物レンズ12に用いられる液浸媒質13に着目し、水浸対物レンズ12とカバーガラス5bとの隙間に充填される液浸媒質13を予め所定の温度に調整して供給するようにしたので、マイクロプレート5のウェル5aに入れられた全ての標本4の温度を、液浸媒質13の予め調整された所定温度に制御することができる。これにより、標本4の液体中での浮遊分子運動、つまり温度変化により、その運動量が変化するブラウン運動を常に一定に維持することができるので、マイクロプレート5の全てのウェル5a内の標本4に対して安定した蛍光検出を行うことができる。つまり、生物標本の観察の場合には、適切な形態を観察できるようになり、分子運動を捉える蛍光測光において、安定したデータが得られ、正しい判定が可能となる。
【0041】
検査方法の例としては、蛍光相関分析法(Fluorescence Correlation spectroscopy)があり、蛍光強度の揺らぎを解析することで拡散強度に関する情報と分子の数に関する情報を得ることができる。この装置は、蛍光相関分光法などの蛍光分子検査装置に用いられる。
【0042】
温度制御範囲は、純粋を使っているので、0〜100℃が最大範囲となり、温度の例を挙げると、海水を用いた海水生物では約25℃、動物たんぱく質などの生物細胞がそのまま生きたままの状態では37℃、DNAの場合は80℃の場合もある。生物細胞が生きたままの状態の温度範囲は37℃±1℃以下が望ましい。温度の精度は、検査目的と対象物の温度感度によって適宜選択する。
【0043】
また、水浸対物レンズ12とカバーガラス5bとの隙間へ供給される液浸媒質13の量を多く設定することにより、標本4の温度制御を安定して行うことができ、また、液浸媒質13の供給、排出を頻繁に繰り返すことにより、標本4の温度制御を簡単に変更することもできるので、精度のよい温度制御を行うこともできる。
【0044】
また、水浸対物レンズ12に用いられる液浸媒質13を利用して、この液浸媒質13の温度を制御する構成としているので、装置全体の構成を簡単にでき、価格的にも安価にできる。
【0045】
なお、上述した実施の形態では、給水パイプ23bと23cとの間に温度制御装置26を配置したが、これに代えて、または同時に、給水ボトル22に近接させて、給水ボトル22全体を温度制御するボトル温度制御器31を設けるようにしてもよい。
【0046】
また、水浸対物レンズ12とカバーガラス5bとの隙間に保持される液浸媒質13の温度を常時検出するセンサSを設け、このセンサSの出力により温度制御装置26を制御して水浸対物レンズ12とカバーガラス5bとの間の液浸媒質13が常に一定温度になるように制御するようにしてもよい。
【0047】
さらに、上述した実施の形態では、給水ボトル22の液浸媒質13を水浸対物レンズ12とカバーガラス5bとの隙間に供給し、余分となった液浸媒質13を排水ボトル30に回収するようにしたが、水浸対物レンズ12とカバーガラス5bとの間に供給される液浸媒質13を循環させる構成としてもよい。この場合、液浸媒質13の循環により、異物などが液浸媒質13に混入する可能性があるので、フィルタなどを用いて、異物等を確実に除去する必要がある。
【0048】
さらに、装置本体1内部の温度が外部温度より数度高いことに注目して、温度制御装置26に代えて熱交換器を設け、この熱交換器により液浸媒質13を装置内の温度と同じになるように制御して、水浸対物レンズ12とカバーガラス5bとの隙間に供給するようにしてもよい。
【0049】
さらに、上述した実施の形態では、液浸媒質13に純水を使用した水浸方式の例を述べたが、オイルを使用した油浸方式についても同様に適用できる。
【0050】
なお、給水ノズル25は、液浸媒質13を水浸対物レンズ12とカバーガラス5bとの隙間に供給するが、この給水ノズル25は、水浸対物レンズ12の外側に着脱可能に保持されている。給水ノズル25は、水浸対物レンズ12外枠に埋設しても良い。給水ノズル25は倒立顕微鏡2で保持しても良く、又は水浸対物レンズ1212の先端周辺部に設置された液受け部27に保持しても良い。また、給水ノズル25は、図では1つになっているが、例えば、3つ、5つなど複数にしても良い。
【0051】
(第1の実施の形態の変形例)
次に、本発明の第1の実施の形態の変形例を説明する。
【0052】
この変形例は、倒立型顕微鏡に本発明の第1の実施の形態に係る液浸媒質供給装置を適用した例を示している。
【0053】
図5は、第1の実施の形態の変形例の概略構成を示すものである。
【0054】
図5において、顕微鏡本体41の前側固定部41aと後側固定部41b上には、ステージ42が配置されている。
【0055】
ステージ42上にはシャーレ標本43が載置されている。このシャーレ標本43は、底面にカバーガラスを有するもので、シャーレ内には生物標本が入れられている。
【0056】
そして、図示しない落射照明光源からの光束が、水浸対物レンズ44を介してシャーレ標本43の底面(カバーガラス)側から生物標本に照射される。また、シャーレ標本43からの光は、水浸対物レンズ44を介して図示しないリレー光学系によってリレーされた後に観察鏡筒45に取り付けられた接眼レンズ46に入射して、目視観察される。
【0057】
この場合も、水浸対物レンズ44とシャーレ標本43底面のカバーガラスとの隙間には、液浸媒質(純水)47が充填されている。この液浸媒質47は、図1で述べたものと同様に、図示しない温度制御装置により所定の温度に制御されていて、給水パイプ48を介して給水ノズル49より水浸対物レンズ44とカバーガラスとの隙間に供給され、表面張力によってその場に保持される。また、水浸対物レンズ44とカバーガラスとの間に保持しきれない液浸媒質47は、液受け部50を介して排水パイプ51より排出される。
【0058】
この場合、液浸媒質47の供給は、電動式であっても、手動ポンプを用いた手動式であってもよい。
【0059】
なお、図5において、透過照明光源52と、コンデンサレンズ53も示されている。
【0060】
本変形例に拠れば、水浸対物レンズ44とシャーレ標本43底面のカバーガラスとの隙間に充填される液浸媒質47を予め所定の温度に調整して供給することができるので、シャーレ標本43、つまりシャーレに入れた生物標本の温度を液浸媒質47の予め調整された一定温度に制御することができ、質の高い生物標本の観察を行うことができる。
【0061】
(第2の実施の形態)
次に、本発明の第2の実施の形態を説明する。
【0062】
図6は、本発明の液浸媒質供給装置が適用される培養顕微鏡の概略構成を示している。図6において、第1の実施形態と同じ構成には、同じ符号を付している。
【0063】
図6において、装置本体1内部には、倒立顕微鏡2が設けられている。倒立顕微鏡2には、ステージ受け2′を介してXYステージ3が設けられている。このXYステージ3にはラックRXY、ピニオンPXY及び駆動用のモータMXYが設けられている。このXYステージ3上には標本4を入れる多数のウェル5aを有するマイクロプレート5が載置されている。
【0064】
マイクロプレート5は、樹脂製の標本容器であって、図3に示すように、標本4を入れるウェル5aが整然と多数個配列されている。また、マイクロプレート5の底面には、透明部材として、例えば厚さ0.17mm前後のカバーガラス5bが配置されている。これにより、マイクロプレート5の各ウェル5aは、図4に示すように、下面からの倒立観察に適するように底面にカバーガラス5bが接着されている構造をしている。なお、これらウェル5aに入れられる標本4は、蛍光標識された生物細胞が培養液中で生きたままの状態にしてある。
【0065】
装置本体1の正面には、図2に示すようにマイクロプレート挿入窓1aが設けられている。マイクロプレート挿入窓1aは、装置本体1へのマイクロプレート5の出し入れを行うための窓である。マイクロプレート5をマイクロプレート挿入窓1aより装置本体1内部に挿入すると、XYステージ3上に載置され、この状態で自動的に標本検査を行うことができる。
【0066】
光源6′からの照明光は、倒立顕微鏡2に導入される。照明光は、励起光エキサイタフィルタ14′、及びレンズ10′を通ってダイクロイックミラー11で反射され、対物レンズ12に導入される。
【0067】
この場合、対物レンズ12には、標本4の液中の生物細胞に集光できるように集光能力を高めた液浸対物レンズ(図示例では水浸対物レンズ)が使用されている(以下、水浸対物レンズ12として説明する。)。また、水浸対物レンズ12は、図4に示すように、マイクロプレート5底面のカバーガラス5bに近接して配置されている。水浸対物レンズ12とカバーガラス5bとの間には、液浸媒質(純水)13が充填されている。
【0068】
水浸対物レンズ12を透過された励起光は、液浸媒質13を通り、カバーガラス5bを通ってマイクロプレート5のウェル5a中に進み、標本4の液中の生物細胞に集光される。ここで、標本4の液中の蛍光標識された生物細胞が、励起光の領域内に存在すると、蛍光を発する。
【0069】
この蛍光は、水浸対物レンズ12を通り、ダイクロイックミラー11を透過して、励起光バリアフィルタ14を通り、結像レンズ15により水浸対物レンズ12による蛍光の拡大像が形成され、反射ミラー16で折り返して、固体撮像素子(CCD)などの撮像素子18′に到達する。水浸対物レンズ12が倒立顕微鏡2との間で上下動するために、水浸対物レンズ12側にラックRが設けられており、倒立顕微鏡にピニオンP及びモータMが設けられている。
【0070】
この場合、標本4の液中の蛍光標識された生物細胞は、水浸対物レンズ12で拡大され、撮像素子18′で、生物細胞の蛍光像を撮像することとなる。
【0071】
撮像素子18′には、装置本体1に設けられた中央処理手段としてのパソコン20が接続されている。このパソコン20には、モニター等の表示部21とキーボードなどの入力装置33が接続されている。
【0072】
一方、水浸対物レンズ12には、本発明の以下述べるような液浸媒質供給装置が設けられている。
【0073】
この場合において、水浸対物レンズ12とマイクロプレート5底面のカバーガラス5bとの隙間には、液浸媒質(純水)13が充填されている。この液浸媒質13は、液浸媒質供給源としての給水ボトル22中に用意されている。この給水ボトル22には、液浸媒質供給手段を構成する給水パイプ23a、給水ポンプ24、給水パイプ23b、23cおよび給液ノズル(ここでは給水ノズル25)が設けられている。給水ボトル22中の液浸媒質13が給水パイプ23aを介して給水ポンプ24に送出される。液浸媒質13は、給水パイプ23b、23cを経由して給水ノズル25より水浸対物レンズ12とカバーガラス5bとの隙間に供給される。この場合、図4に示すように、カバーガラス5bと水浸対物レンズ12先端との距離lは、例えば1mm以下と極めて小さい。このため、この間に供給された液浸媒質13は、表面張力によってその場に保持される。給水パイプ23bと23cとの間には、温度制御手段としての温度制御装置26が設けられている。この温度制御装置26は、液浸媒質13の温度を加熱または冷却して所定温度に調節する。温度制御装置26で温度調整された液浸媒質13が給水ノズル25側に供給される。
【0074】
水浸対物レンズ12の先端部には、液受け部27が設けられている。液受け部27は、図4に示すように水浸対物レンズ12の周囲に沿って設けられ、水浸対物レンズ12とカバーガラス5bとの隙間に保持しきれない液浸媒質13を受け止めるようになっている。液受け部27には、排水口27aが設けられている。排水口27aには、液浸媒質排出手段を構成する排水パイプ28、排水ポンプ29および排水ボトル30が設けられ、液受け部27で受け止められた液浸媒質13を排水パイプ28を介して排水ポンプ29に送出し、排水ポンプ29により排水ボトル30に回収できるようになっている。
【0075】
給水ポンプ24、温度制御装置26、排水ポンプ29には、制御装置32が接続されている。制御装置32は、パソコン20からの指示により、給水ポンプ24、温度制御装置26、排水ポンプ29の動作を制御する。更に、液浸媒質13に設けられ、水浸対物レンズ12に固定された熱電対型の媒質温度センサSが、制御装置32が接続されている。この媒質温度センサSの温度を制御装置32にフィードバックすることにより、温度制御装置26の温度が制御される。
【0076】
なお、給水ボトル22と排水ボトル30は、装置本体1内部に配置されるが、これらは装置本体1外部から簡単に交換したり、給水ボトル22への液浸媒質13の補給ができるような配置構成となっている。勿論、給水ボトル22と排水ボトル30を装置本体1の外部に配置すれば、さらに給水ボトル22および排水ボトル30の交換を始め、給水ボトル22への液浸媒質13の補給を簡単にできる。
【0077】
更に、装置本体1の外部に温風機34及び炭酸ガス(CO)供給装置、装置本体1の外部に加湿水37及びこれを加熱するヒータ36が設けられている。この温風機34とヒータ36には制御装置32が接続されている。装置本体1内部に設けられた熱電対型の温湿度センサSTHが、制御装置32に接続されている。
【0078】
このような構成において、まず、多数のウェル5aに蛍光標識された標本4を収容したマイクロプレート5を用意する。そして、このマイクロプレート5をマイクロプレート挿入窓1aより装置本体1内部に挿入して、XYステージ3上に載置する。
【0079】
この状態で、XYステージ3が移動され、最初のウェル5aが水浸対物レンズ12の光軸上に位置されると、給水ボトル22中に用意された液浸媒質13が、給水パイプ23aを介して給水ポンプ24に送られ、給水パイプ23b、23cを経由して給水ノズル25より水浸対物レンズ12とカバーガラス5bとの隙間に供給される。この場合、液浸媒質13は、表面張力によって、その場に保持される。
【0080】
この時、液浸媒質13は、温度制御装置26により所定の温度に制御されている。これにより、液浸媒質13がカバーガラス5bに接触すると、液浸媒質13とカバーガラス5bの間での熱交換と、さらにカバーガラス5bと標本4の間での熱交換により、標本4は、所定温度に制御される。この場合、カバーガラス5bには、厚さが0.17mm前後のものが用いられ、熱容量を回りの物質に比べ小さくしているので、標本4との熱交換に障害にはならず、逆に熱伝導性が良好であるので熱交換を有利にできる。
【0081】
炭酸ガス(CO)供給装置によって、標本4の液中のPH濃度が調整されている。これは、COを本体1の内部に供給すると、結果的に標本のPHを調整できるためである。ヒータ36によって加熱された加湿水37が湿度の飽和(100%)前で温湿度センサSTHの値をフィードバックして制御され、標本4の乾燥を防いでいる。
【0082】
温風機34によって温湿度センサSTHの値をフィードバックして制御され、倒立顕微鏡2、ステージ受け2′及びXYステージ3が液浸媒質13の温度と略同じに制御されている。なお、生物細胞の一例では、温度は37℃を中心に±1℃の間で保たれる。
【0083】
この状態で、上述した蛍光観察の実行により、標本4の液中の生物細胞の蛍光が撮像素子18′で撮像され、パソコン20を介して生物細胞が表示部21に表示される。
【0084】
最初の標本4の検査が終了すると、XYステージ3が動いて、次のウェル5aが水浸対物レンズ12の光軸上に位置され、同様な蛍光観察が実行される。
【0085】
この場合、XYステージ3の移動とともに、水浸対物レンズ12に対してカバーガラス5bが移動すると、水浸対物レンズ12とカバーガラス5bとの間で保持しきれなくなった液浸媒質13が落下し、その液浸媒質13が水浸対物レンズ12の周囲に設けられた液受け部27で受け止められる。そして、液浸媒質13は排水口27aより排水パイプ28に送られて、排水ポンプ29によって排水ボトル30に回収される。これと同時に、給水ノズル25より一定量の液浸媒質13が水浸対物レンズ12とカバーガラス5bとの隙間に補給される。
【0086】
以下、同様にして、マイクロプレート5の全てのウェル5aについて、蛍光観察が実行され、生物細胞がパソコン20により表示部21に表示される。
【0087】
なお、マイクロプレート5のXY移動及び焦点合わせは、入力装置33からの指示によって、パソコン20を介して制御装置32からXY移動の駆動用モータMXYや焦点合わせ用のモータMによって行われる。入力装置33からの指示を制御装置32に直接送っても良い。
【0088】
従って、上記の実施の形態によれば、水浸対物レンズ12に用いられる液浸媒質13に着目し、水浸対物レンズ12とカバーガラス5bとの隙間に充填される液浸媒質13を予め所定の温度に調整して供給するようにしたので、マイクロプレート5のウェル5aに入れられた全ての標本4の温度を、液浸媒質13の予め調整された所定温度に制御することができる。また、液浸媒質13によって水浸対物レンズ12も所定の温度と略同じになるため、水浸対物レンズ12の影響が非常に少なくなる。温風機34によっても倒立顕微鏡2及び標本4の温度が所定の温度に保たれ、水浸対物レンズ12も所定の温度と略同じになる。
【0089】
これにより、標本4の液体中の生物細胞を常に一定の温度に維持することができるので、マイクロプレート5の全てのウェル5a内の標本4に対して安定した蛍光観察を行うことができる。
【0090】
また、水浸対物レンズ12とカバーガラス5bとの隙間へ供給される液浸媒質13の量を多く設定することにより、標本4の温度制御を安定して行うことができ、また、液浸媒質13の供給、排出を頻繁に繰り返すことにより、標本4の温度制御を簡単に変更することもできるので、精度のよい温度制御を行うこともできる。
【0091】
なお、上述した実施の形態では、給水パイプ23bと23cとの間に温度制御装置26を配置したが、これに代えて、または同時に、給水ボトル22全体を温度制御するボトル温度制御器31を設けるようにしてもよい。
【0092】
さらに、上述した実施の形態では、給水ボトル22の液浸媒質13を水浸対物レンズ12とカバーガラス5bとの隙間に供給し、余分となった液浸媒質13を排水ボトル30に回収するようにしたが、水浸対物レンズ12とカバーガラス5bとの間に供給される液浸媒質13を循環させる構成としてもよい。この場合、液浸媒質13の循環により、異物などが液浸媒質13に混入する可能性があるので、フィルタなどを用いて、異物等を確実に除去する必要がある。
【0093】
さらに、装置本体1内部の温度が外部温度より数度高いことに注目して、温度制御装置26に代えて熱交換器を設け、この熱交換器により液浸媒質13を装置内の温度と同じになるように制御して、水浸対物レンズ12とカバーガラス5bとの隙間に供給するようにしてもよい。
【0094】
さらに、上述した実施の形態では、液浸媒質13に純水を使用した水浸方式の例を述べたが、オイルを使用した油浸方式についても同様に適用できる。
【0095】
なお、上述した実施の形態では、倒立型顕微鏡の場合を述べたが、正立型顕微鏡についても同様に適用できる。また、液浸媒質47に純水を使用した水浸方式の例を述べたが、オイルを使用した油浸方式についても同様に適用できる。
【0096】
上記のように、本発明の実施の形態によれば、液浸対物レンズに供給される液浸媒質を利用することで、標本の温度制御を安定して行うことができる、構成が簡単で、価格的にも安価な液浸媒質供給装置、蛍光分光検査装置及び培養顕微鏡を提供できる。
【0097】
本発明は、上記各実施の形態に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。さらに、上記各実施形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合せにより種々の発明が抽出され得る。
【0098】
また、例えば各実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【0099】
上記の各実施の形態より、例えば、下記の発明が抽出できる。なお、下記の発明は、それぞれ単独で適用しても良いし、適宜組み合わせて適用することもできる。
【0100】
本発明の第1の局面に係る液浸媒質供給装置は、観察標本と液浸対物レンズとの間に充填される液浸媒質と、前記液浸媒質を所定の温度に制御する温度制御器と、前記温度制御器により温度制御された前記液浸媒質を前記液浸対物レンズに供給する液浸媒質供給部とを具備することを特徴とする。液浸対物レンズと観察標本との間に充填される液浸媒質を予め所定の温度に調整して供給することにより、標本を所定の温度に制御することができる。これにより、例えば、生物標本の観察の場合に、適切な形態を観察でき、分子運動を捉える蛍光測光において、安定したデータが得られ、正しい判定が可能となる。
また、液浸対物レンズに用いられる液浸媒質を利用し、この液浸媒質の温度を制御する構成としているので、装置全体の構成を簡単にでき、価格的にも安価にできる。
【0101】
第1の局面において、好ましい実施態様は以下の通りである。
(1) 前記液浸媒質供給部は、液浸媒質供給源と前記液浸対物レンズに液浸媒質を供給する給液ノズルを有するとともに、前記温度制御器は液浸媒質供給源と給液ノズルの間に設けられること。
(2) 前記液浸媒質供給部の前記給水ノズルは少なくとも1つ以上であり、前記液浸対物レンズに着脱可能に保持されていること。
(3) 前記給水ノズルは、前記液浸対物レンズの外枠に埋設されていること。
(4) 前記給水ノズルは、前記液浸対物レンズの先端周辺部に設置された液受け部に埋設されている。
【0102】
本発明の第2の局面に係る蛍光分光検査装置は、液中に浮遊する蛍光標識された生物分子の標本からの光を集光する液浸対物レンズと、前記標本と前記液浸対物レンズとの間に充填される液浸媒質と、少なくとも液浸対物レンズの拡大像を検出する光検出器と蛍光照明とを備えた光学システムと、前記光検出器の出力から前記標本の運動を演算する演算部と、前記演算部による演算結果を表示するモニターと、前記液浸媒質を所定の温度に制御する温度制御器と、前記温度制御器により温度制御された前記液浸媒質を前記液浸媒質レンズに供給する液浸媒質供給部とを具備することを特徴とする。ここで、前記演算部は蛍光相関分光法による演算を行うことが好ましい。蛍光強度のゆらぎを解析することで、拡散速度に関する情報と分子の数に関する情報を得る際に、標本の温度を一定にしているため、標本の液体中での浮遊分子運動を一定に維持することができ、マイクロプレートの全てのウェル内の標本に対して安定した蛍光検出を行うことができる。分子運動を捉える蛍光測定において、安定したデータが得られ、正しい判定が可能となる。
【0103】
第1及び第2の局面において、前記液浸媒質の温度を測定するセンサを更に具備することが好ましい。ここで、前記センサは液浸対物レンズの近傍に配置されることが好ましい。
【0104】
本発明の第3の局面に係る培養顕微鏡は、観察標本を載置するステージと、前記ステージを支持する顕微鏡と、前記顕微鏡に支持された液浸対物レンズと、前記顕微鏡に収納された観察標本の拡大像を取込む撮像装置及び光学系と、を収納する培養器と、前記観察標本と前記液浸対物レンズとの間に充填される液浸媒質と、前記液浸媒質を所定の温度に制御する温度制御器と、前記温度制御器により温度制御された前記液浸媒質を前記液浸媒質レンズに供給する液浸媒質供給部と、前記培養器に温風を送り込む温風機と、を具備することを特徴とする。ここで、前記液浸媒質の温度及び培養器内の湿度を測定するセンサを更に具備すること、更には、前記センサは液浸対物レンズの近傍に配置されることが好ましい。液浸媒質で観察標本と液浸対物レンズとの間を所定の温度に保つことができ、温風機で培養装置内を所定の温度に保つことにより、顕微鏡及び液浸対物レンズが所定の温度になる。液浸対物レンズが所定の温度になることで、液浸媒質を介した観察標本がより安定する。
【0105】
第1から第3の局面において、前記液浸媒質供給部より前記液浸対物レンズに供給される液浸媒質を排出する液浸媒質排出部をさらに具備することが好ましい。
さらに、上記実施の形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示されている複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出できる。例えば、実施の形態に示されている全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題を解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出できる。例えば、実施の形態中に特に明示しなかったが、第2の実施の形態に記載したように、顕微鏡全体を箱状のもので覆うことによって内部の環境を調整する方法は、第1の実施の形態の蛍光測定装置にも適用可能である。
【0106】
【発明の効果】
本発明によれば、標本の温度制御を安定して行うことができる、構成が簡単で、価格的にも安価な液浸媒質供給装置、蛍光分光検査装置及び培養顕微鏡を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態の概略構成を示す図。
【図2】第1の実施の形態の装置本体の外観を示す図。
【図3】第1の実施の形態に用いられるマイクロプレートの概略構成を示す図。
【図4】第1の実施の形態の水浸対物レンズとマイクロプレートのカバーガラスの間の構成を拡大して示す図。
【図5】本発明の第1の実施の形態の変形例の概略構成を示す図。
【図6】本発明の第2の実施の形態の概略構成を示す図。
【符号の説明】
XY…ラック
XY…ピニオン
XY…駆動用モータ
…ラック
…ピニオン
…モータ
…温度センサ
TH…温湿度センサ
1…装置本体
1a…マイクロプレート挿入窓
2…倒立顕微鏡
3…XYステージ
4…標本
5a…ウェル
5…マイクロプレート
5b…カバーガラス
6.7…励起用レーザ光源
6…光源
8…ハーフミラー
9…ミラー
10…コリメートレンズ
11…ダイクロイックミラー
12…対物レンズ
13…液浸媒質
14…励起光バリアフィルタ
15…結像レンズ
16…反射ミラー
17…ピンホール
18…光検出器(撮像素子)
19…演算装置
20…パソコン
21…表示部
22…給水ボトル
23a、23b、23c…給水パイプ
24…給水ポンプ
25…給水ノズル
26…温度制御装置
27a…排水口
28…排水パイプ
29…排水ポンプ
30…排水ボトル
31…ボトル温度制御器
32…制御装置
33…入力装置
34…温風機
36…ヒータ
37…加湿水
41…顕微鏡本体
41a…前側固定部
41b…後側固定部
42…ステージ
43…シャーレ標本
44…水浸対物レンズ
45…観察鏡筒
46…接眼レンズ
47…液浸媒質
48…給水パイプ
49…給水ノズル
51…排水パイプ
52…透過照明光源
53…コンデンサレンズ
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an immersion medium supply device that supplies an immersion medium to an immersion objective lens, a fluorescence spectroscopy device, and a culture microscope.
[0002]
[Prior art]
For example, it is known that the reaction of a biological specimen such as a protein is greatly affected by its temperature change. Therefore, when observing such a sample with a microscope, various devices have been devised to maintain the sample temperature at a predetermined temperature.
[0003]
Patent Literature 1 discloses a technique that realizes such an idea. A heating unit and an electric heating plate are provided on a stage, and the heating unit and the electric heating plate allow a sample in a glass dish placed on the stage to be sampled. By applying heat, the temperature of the sample is kept constant.
[0004]
Further, as disclosed in Patent Document 2, a pipe for supplying water controlled at an appropriate temperature is arranged from the periphery of the specimen to the periphery of the objective lens, and water of a predetermined temperature is flowed through the pipe to thereby provide a specimen. And a heating means provided in a heat retaining box of a solvent observation container mounted on a stage partially constituted by a heating unit as disclosed in Patent Document 3 There is also known a technique in which a solvent specimen in a solvent observation container is controlled to be kept at an appropriate temperature.
[0005]
On the other hand, recently, as disclosed in Patent Document 4, fluorescence microphotometry captures the movement of a fluorescently labeled biomolecule floating in a microscopic region in a liquid to specify the reaction of the biomolecule. Inspection methods are being considered.
[0006]
In this method, a sample container made of a resin called a microplate in which a large number of test wells are arranged or a bottom surface made of a cover glass is used. The sample is analyzed by storing the fluorescently labeled sample in the well of the microplate and monitoring the intensity of fluctuation emitted from the sample while detecting the fluorescence of the fluorescently labeled sample by a microplate reader. . In this case, the sample in the well of the microplate is in a state where large and small molecules are suspended in the liquid. Then, excitation light is condensed on the suspended molecules through a cover glass on the bottom surface of the microplate by an immersion objective lens, the excited fluorescence is detected at a molecular resolution, and the properties of the molecules are determined by calculation.
[0007]
[Patent Document 1] Japanese Utility Model Publication No. 60-156521
[0008]
[Patent Document 2] Japanese Utility Model Publication No. Hei 7-36118
[0009]
[Patent Document 3] Japanese Utility Model Publication No. 3-25598
[0010]
[Patent Document 4] Japanese Patent Publication No. 2001-502062
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide an immersion medium supply device, a fluorescence spectroscopy device, and a culture microscope that are capable of stably controlling the temperature of a specimen, have a simple configuration, and are inexpensive.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
An immersion medium supply device according to a first aspect of the present invention includes an immersion medium filled between an observation sample and an immersion objective lens, and a temperature controller that controls the immersion medium to a predetermined temperature. An immersion medium supply unit that supplies the immersion medium, the temperature of which is controlled by the temperature controller, to the immersion objective lens.
[0013]
The fluorescence spectroscopy apparatus according to the second aspect of the present invention includes an immersion objective lens for condensing light from a specimen of a fluorescently labeled biomolecule floating in a liquid, the specimen and the immersion objective lens, An optical system including an immersion medium to be filled in between, an optical detector for detecting at least an enlarged image of the immersion objective lens, and fluorescent illumination; and a motion of the specimen is calculated from an output of the optical detector. A computing unit, a monitor that displays a computation result by the computing unit, a temperature controller that controls the immersion medium to a predetermined temperature, and the immersion medium that is temperature-controlled by the temperature controller. An immersion medium supply unit for supplying the liquid to the lens.
[0014]
A culture microscope according to a third aspect of the present invention includes a stage for mounting an observation sample, a microscope supporting the stage, a liquid immersion objective lens supported by the microscope, and an observation sample housed in the microscope. An incubator accommodating an imaging device and an optical system for capturing an enlarged image of an immersion medium filled between the observation sample and the immersion objective lens; and setting the immersion medium to a predetermined temperature. A temperature controller for controlling, an immersion medium supply unit that supplies the immersion medium, the temperature of which is controlled by the temperature controller, to the immersion medium lens, and a hot air blower that sends warm air to the incubator. It is characterized by doing.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0016]
(First Embodiment)
FIG. 1 shows a schematic configuration of an inspection apparatus to which the immersion medium supply device of the present invention is applied. In FIG. 1, an inverted microscope 2 is provided inside an apparatus main body 1.
[0017]
The inverted microscope 2 is provided with an XY stage 3. On the XY stage 3, a microplate 5 having a large number of wells 5a for holding a specimen 4 is placed.
[0018]
The microplate 5 is a sample container made of resin, and as shown in FIG. 3, a large number of wells 5a for receiving the sample 4 are arranged in an orderly manner. On the bottom surface of the microplate 5, a cover glass 5b having a thickness of, for example, about 0.17 mm is disposed as a transparent member. Thereby, as shown in FIG. 4, each well 5a of the microplate 5 has a structure in which a cover glass 5b is adhered to the bottom surface so as to be suitable for inverted observation from the lower surface. The specimen 4 placed in the well 5a is a specimen in which fluorescently labeled biomolecules become colloidal and float in the liquid.
[0019]
A microplate insertion window 1a is provided on the front of the apparatus main body 1, as shown in FIG. The microplate insertion window 1 a is a window for inserting and removing the microplate 5 into and out of the apparatus main body 1. When the microplate 5 is inserted into the apparatus main body 1 through the microplate insertion window 1a, the microplate 5 is placed on the XY stage 3, and a specimen test can be automatically performed in this state.
[0020]
Laser beams from the excitation laser light sources 6 and 7 having different wavelengths are selectively or simultaneously introduced into the inverted microscope 2 via the half mirror 8 and the mirror 9. Then, the laser light becomes parallel light by the collimating lens 10, is reflected by the dichroic mirror 11, and is introduced into the objective lens 12.
[0021]
In this case, as the objective lens 12, an immersion objective lens (a water immersion objective lens in the illustrated example) having an increased light-collecting ability so that light can be focused on a minute area of several micrometers in the liquid of the specimen 4 is used. (Hereinafter, this will be described as the water immersion objective lens 12). Further, as shown in FIG. 4, the water immersion objective lens 12 is arranged close to the cover glass 5b on the bottom surface of the microplate 5. An immersion medium (pure water) 13 is filled between the water immersion objective lens 12 and the cover glass 5b.
[0022]
The excitation light transmitted through the water immersion objective lens 12 passes through the immersion medium 13, passes through the cover glass 5 b, advances into the well 5 a of the microplate 5, and is focused on a minute area in the liquid of the specimen 4. Here, when a fluorescently labeled biomolecule floating in the liquid of the specimen 4 is present in the minute region where the excitation light is collected, it emits fluorescence at that moment.
[0023]
This fluorescence passes through the water immersion objective lens 12, passes through the dichroic mirror 11, passes through the excitation light barrier filter 14, and forms an enlarged image of the fluorescence by the water immersion objective lens 12 by the imaging lens 15 and the reflection mirror 16 , And reaches the photodetector 18 through the pinhole 17.
[0024]
In this case, the fluorescently labeled biomolecule floating in the liquid of the specimen 4 is a colloidal floating body, and thus vibrates due to Brownian motion and moves in and out of a minute region. As a result, the photodetector 18 detects the fluorescence of the biomolecules entering and exiting the minute area.
[0025]
The arithmetic unit 19 is connected to the light detector 18. The calculation device 19 calculates the fluctuation of the detection signal of the photodetector 18.
[0026]
A personal computer 20 provided as a central processing unit provided in the apparatus main body 1 is connected to the arithmetic unit 19. The personal computer 20 analyzes the properties of the biological molecule from the fluctuation calculated by the arithmetic unit 19 and displays the result on the display unit 21.
[0027]
On the other hand, the immersion objective lens 12 is provided with an immersion medium supply device as described below of the present invention.
[0028]
In this case, a gap between the water immersion objective lens 12 and the cover glass 5b on the bottom surface of the microplate 5 is filled with an immersion medium (pure water) 13. The immersion medium 13 is provided in a water supply bottle 22 as an immersion medium supply source. The water supply bottle 22 is provided with a water supply pipe 23a, a water supply pump 24, water supply pipes 23b and 23c, and a liquid supply nozzle (here, a water supply nozzle 25) constituting the immersion medium supply means. The immersion medium 13 in the water supply bottle 22 is sent to a water supply pump 24 via a water supply pipe 23a. The immersion medium 13 is supplied from a water supply nozzle 25 to a gap between the water immersion objective lens 12 and the cover glass 5b via water supply pipes 23b and 23c. In this case, as shown in FIG. 4, the distance 1 between the cover glass 5b and the tip of the water immersion objective lens 12 is extremely small, for example, 1 mm or less. Therefore, the immersion medium 13 supplied during this time is held in place by surface tension. A temperature control device 26 is provided between the water supply pipes 23b and 23c as temperature control means. The temperature control device 26 heats or cools the temperature of the immersion medium 13 to a predetermined temperature. The immersion medium 13 whose temperature has been adjusted by the temperature control device 26 is supplied to the water supply nozzle 25 side.
[0029]
A liquid receiving portion 27 is provided at the tip of the water immersion objective lens 12. The liquid receiving portion 27 is provided along the periphery of the water immersion objective lens 12 as shown in FIG. 4, and receives the liquid immersion medium 13 that cannot be held in the gap between the water immersion objective lens 12 and the cover glass 5b. Has become. The liquid receiving portion 27 is provided with a drain port 27a. The drain port 27 a is provided with a drain pipe 28, a drain pump 29, and a drain bottle 30 that constitute immersion medium discharging means, and drains the immersion medium 13 received by the liquid receiving unit 27 through the drain pipe 28. 29 and can be collected by a drainage bottle 30 by a drainage pump 29.
[0030]
A control device 32 is connected to the water supply pump 24, the temperature control device 26, and the drainage pump 29. The control device 32 controls operations of the water supply pump 24, the temperature control device 26, and the drainage pump 29 according to an instruction from the personal computer 20.
[0031]
The water supply bottle 22 and the drainage bottle 30 are arranged inside the apparatus main body 1, but they are arranged so that they can be easily replaced from the outside of the apparatus main body 1, or the immersion medium 13 can be supplied to the water supply bottle 22. It has a configuration. Of course, if the water supply bottle 22 and the drainage bottle 30 are arranged outside the apparatus main body 1, the replacement of the water supply bottle 22 and the drainage bottle 30 can be further started, and the supply of the immersion medium 13 to the water supply bottle 22 can be simplified.
[0032]
In such a configuration, first, a microplate 5 in which a large number of wells 5a accommodate fluorescently labeled specimens 4 is prepared. Then, the microplate 5 is inserted into the inside of the apparatus main body 1 through the microplate insertion window 1a, and is placed on the XY stage 3.
[0033]
In this state, when the XY stage 3 is moved and the first well 5a is positioned on the optical axis of the water immersion objective lens 12, the immersion medium 13 prepared in the water supply bottle 22 passes through the water supply pipe 23a. The water is supplied to the water supply pump 24 and supplied to the gap between the water immersion objective lens 12 and the cover glass 5b from the water supply nozzle 25 via the water supply pipes 23b and 23c. In this case, the immersion medium 13 is held in place by surface tension.
[0034]
At this time, the immersion medium 13 is controlled to a predetermined temperature by the temperature control device 26. As a result, when the immersion medium 13 comes into contact with the cover glass 5b, the sample 4 is subjected to heat exchange between the immersion medium 13 and the cover glass 5b and further heat exchange between the cover glass 5b and the sample 4. It is controlled to a predetermined temperature. In this case, the cover glass 5b having a thickness of about 0.17 mm is used, and its heat capacity is made smaller than that of the surrounding materials, so that it does not hinder heat exchange with the specimen 4, and conversely. Since heat conductivity is good, heat exchange can be advantageously performed.
[0035]
In this state, the fluorescence of the biomolecules floating in the liquid of the specimen 4 is detected by the photodetector 18 by performing the above-described fluorescence detection, and the personal computer 20 calculates the properties of the biomolecules based on the fluctuation calculated by the arithmetic unit 19. Is analyzed and displayed on the display unit 21.
[0036]
When the inspection of the first specimen 4 is completed, the XY stage 3 moves, the next well 5a is positioned on the optical axis of the water immersion objective lens 12, and the same fluorescence detection is performed.
[0037]
In this case, when the cover glass 5b moves with respect to the water immersion objective lens 12 with the movement of the XY stage 3, the immersion medium 13 that cannot be held between the water immersion objective lens 12 and the cover glass 5b falls. The liquid immersion medium 13 is received by a liquid receiving portion 27 provided around the water immersion objective lens 12. Then, the immersion medium 13 is sent from the drain port 27 a to the drain pipe 28, and is collected by the drain pump 29 in the drain bottle 30. At the same time, a certain amount of the immersion medium 13 is supplied from the water supply nozzle 25 to the gap between the water immersion objective lens 12 and the cover glass 5b.
[0038]
The replenishment of the liquid immersion medium 13 between the water immersion objective lens 12 and the cover glass 5b may be performed by a predetermined amount at regular time intervals.
[0039]
Hereinafter, similarly, fluorescence detection is performed for all the wells 5 a of the microplate 5, and the analysis result is displayed on the display unit 21 by the personal computer 20.
[0040]
Therefore, according to the above embodiment, the immersion medium 13 used for the immersion objective lens 12 is focused on, and the immersion medium 13 filled in the gap between the immersion objective lens 12 and the cover glass 5b is determined in advance. Therefore, the temperature of all the specimens 4 placed in the wells 5 a of the microplate 5 can be controlled to the predetermined temperature of the immersion medium 13. Thereby, the floating molecular motion in the liquid of the sample 4, that is, the Brownian motion in which the momentum changes due to the temperature change can be always kept constant, so that the sample 4 in all the wells 5a of the microplate 5 In contrast, stable fluorescence detection can be performed. That is, in the case of observing a biological specimen, an appropriate form can be observed, and stable data can be obtained in fluorescence photometry that captures molecular motion, and correct determination can be made.
[0041]
As an example of the inspection method, there is a fluorescence correlation spectroscopy, and information on the diffusion intensity and information on the number of molecules can be obtained by analyzing the fluctuation of the fluorescence intensity. This device is used for a fluorescent molecule inspection device such as fluorescence correlation spectroscopy.
[0042]
Since the temperature control range is pure, the maximum range is 0 to 100 ° C. To give an example of the temperature, in the case of seawater using seawater, about 25 ° C, biological cells such as animal proteins remain alive. In some cases, the temperature may be 37 ° C., and in the case of DNA, 80 ° C. It is desirable that the temperature range in which the living cells remain alive is 37 ° C. ± 1 ° C. or less. The accuracy of the temperature is appropriately selected depending on the purpose of the inspection and the temperature sensitivity of the object.
[0043]
Further, by setting a large amount of the immersion medium 13 supplied to the gap between the water immersion objective lens 12 and the cover glass 5b, the temperature of the specimen 4 can be stably controlled, and the immersion medium can be controlled. Since the supply and discharge of the sample 13 are frequently repeated, the temperature control of the sample 4 can be easily changed, so that accurate temperature control can be performed.
[0044]
In addition, since the temperature of the immersion medium 13 is controlled using the immersion medium 13 used for the water immersion objective lens 12, the configuration of the entire apparatus can be simplified and the cost can be reduced. .
[0045]
In the above-described embodiment, the temperature control device 26 is disposed between the water supply pipes 23b and 23c. Alternatively, or simultaneously, the temperature control device 26 is brought close to the water supply bottle 22 so that the temperature of the entire water supply bottle 22 is controlled. A bottle temperature controller 31 may be provided.
[0046]
Further, a sensor S which constantly detects the temperature of the immersion medium 13 held in the gap between the water immersion objective lens 12 and the cover glass 5b. T And this sensor S T Of the immersion medium 13 between the water immersion objective lens 12 and the cover glass 5b may be controlled to be always at a constant temperature by controlling the temperature control device 26 with the output of.
[0047]
Further, in the above-described embodiment, the immersion medium 13 of the water supply bottle 22 is supplied to the gap between the immersion objective lens 12 and the cover glass 5b, and the excess immersion medium 13 is collected in the drainage bottle 30. However, the liquid immersion medium 13 supplied between the water immersion objective lens 12 and the cover glass 5b may be circulated. In this case, foreign matter and the like may be mixed into the immersion medium 13 by the circulation of the immersion medium 13, and thus it is necessary to surely remove the foreign matter and the like using a filter or the like.
[0048]
Further, noting that the temperature inside the apparatus main body 1 is several degrees higher than the outside temperature, a heat exchanger is provided in place of the temperature control device 26, and the immersion medium 13 is set to the same temperature as the inside of the apparatus by the heat exchanger. May be supplied to the gap between the water immersion objective lens 12 and the cover glass 5b.
[0049]
Furthermore, in the above-described embodiment, an example of the water immersion method using pure water for the liquid immersion medium 13 has been described, but an oil immersion method using oil can be similarly applied.
[0050]
The water supply nozzle 25 supplies the immersion medium 13 to the gap between the water immersion objective lens 12 and the cover glass 5b. The water supply nozzle 25 is detachably held outside the water immersion objective lens 12. . The water supply nozzle 25 may be embedded in the outer frame of the water immersion objective lens 12. The water supply nozzle 25 may be held by the inverted microscope 2, or may be held by a liquid receiving section 27 installed around the distal end of the water immersion objective lens 1212. Although the number of water supply nozzles 25 is one in the figure, it may be plural, for example, three or five.
[0051]
(Modification of First Embodiment)
Next, a modification of the first embodiment of the present invention will be described.
[0052]
This modification shows an example in which the immersion medium supply device according to the first embodiment of the present invention is applied to an inverted microscope.
[0053]
FIG. 5 shows a schematic configuration of a modified example of the first embodiment.
[0054]
In FIG. 5, a stage 42 is disposed on the front fixed portion 41a and the rear fixed portion 41b of the microscope main body 41.
[0055]
A petri dish 43 is placed on the stage 42. The Petri dish 43 has a cover glass on the bottom surface, and a biological specimen is placed in the Petri dish.
[0056]
Then, a light beam from an unillustrated epi-illumination light source is applied to the biological specimen from the bottom (cover glass) side of the petri dish 43 via the water immersion objective lens 44. The light from the petri dish 43 is relayed by a relay optical system (not shown) via a water immersion objective lens 44, then enters an eyepiece 46 attached to an observation lens barrel 45, and is visually observed.
[0057]
Also in this case, an immersion medium (pure water) 47 is filled in a gap between the water immersion objective lens 44 and the cover glass on the bottom surface of the petri dish 43. The immersion medium 47 is controlled to a predetermined temperature by a temperature control device (not shown) in the same manner as described with reference to FIG. And is held in place by surface tension. The liquid immersion medium 47 that cannot be held between the water immersion objective lens 44 and the cover glass is discharged from the drain pipe 51 via the liquid receiver 50.
[0058]
In this case, the supply of the immersion medium 47 may be electric or manual using a manual pump.
[0059]
In FIG. 5, a transmitted illumination light source 52 and a condenser lens 53 are also shown.
[0060]
According to this modification, the immersion medium 47 filled in the gap between the water immersion objective lens 44 and the cover glass on the bottom surface of the petri dish 43 can be adjusted at a predetermined temperature and supplied in advance. In other words, the temperature of the biological specimen placed in the petri dish can be controlled to a predetermined constant temperature of the immersion medium 47, and a high-quality biological specimen can be observed.
[0061]
(Second embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
[0062]
FIG. 6 shows a schematic configuration of a culture microscope to which the immersion medium supply device of the present invention is applied. 6, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals.
[0063]
In FIG. 6, an inverted microscope 2 is provided inside the apparatus main body 1. The inverted microscope 2 is provided with an XY stage 3 via a stage receiver 2 '. The XY stage 3 has a rack R XY , Pinion P XY And drive motor M XY Is provided. On the XY stage 3, a microplate 5 having a large number of wells 5a for holding a specimen 4 is placed.
[0064]
The microplate 5 is a sample container made of resin, and as shown in FIG. 3, a large number of wells 5a for receiving the sample 4 are arranged in an orderly manner. On the bottom surface of the microplate 5, a cover glass 5b having a thickness of, for example, about 0.17 mm is disposed as a transparent member. Thereby, as shown in FIG. 4, each well 5a of the microplate 5 has a structure in which a cover glass 5b is adhered to the bottom surface so as to be suitable for inverted observation from the lower surface. The specimen 4 placed in each of the wells 5a is in a state where the fluorescently labeled biological cells are alive in the culture solution.
[0065]
A microplate insertion window 1a is provided on the front of the apparatus main body 1, as shown in FIG. The microplate insertion window 1 a is a window for inserting and removing the microplate 5 into and out of the apparatus main body 1. When the microplate 5 is inserted into the apparatus main body 1 through the microplate insertion window 1a, the microplate 5 is placed on the XY stage 3, and a specimen test can be automatically performed in this state.
[0066]
The illumination light from the light source 6 ′ is introduced into the inverted microscope 2. The illumination light passes through an excitation light exciter filter 14 ′ and a lens 10 ′, is reflected by a dichroic mirror 11, and is introduced into an objective lens 12.
[0067]
In this case, as the objective lens 12, an immersion objective lens (a water immersion objective lens in the illustrated example) having an increased light-collecting ability so that light can be collected on biological cells in the liquid of the specimen 4 is used (hereinafter, referred to as an objective lens). This will be described as the water immersion objective lens 12). Further, as shown in FIG. 4, the water immersion objective lens 12 is arranged close to the cover glass 5b on the bottom surface of the microplate 5. An immersion medium (pure water) 13 is filled between the water immersion objective lens 12 and the cover glass 5b.
[0068]
The excitation light transmitted through the water immersion objective lens 12 passes through the immersion medium 13, passes through the cover glass 5b, enters the well 5a of the microplate 5, and is focused on biological cells in the liquid of the specimen 4. Here, when the fluorescently labeled biological cells in the liquid of the specimen 4 exist in the region of the excitation light, they emit fluorescence.
[0069]
This fluorescence passes through the water immersion objective lens 12, passes through the dichroic mirror 11, passes through the excitation light barrier filter 14, and forms an enlarged image of the fluorescence by the water immersion objective lens 12 by the imaging lens 15 and the reflection mirror 16 To reach an image sensor 18 'such as a solid-state image sensor (CCD). Since the water immersion objective lens 12 moves up and down with the inverted microscope 2, a rack R is provided on the water immersion objective lens 12 side. Z Is provided, and pinion P is attached to the inverted microscope. Z And motor M Z Is provided.
[0070]
In this case, the fluorescently labeled biological cells in the liquid of the specimen 4 are magnified by the water immersion objective lens 12, and the imaging device 18 'captures a fluorescent image of the biological cells.
[0071]
A personal computer 20 provided as a central processing unit provided in the apparatus main body 1 is connected to the imaging element 18 '. A display unit 21 such as a monitor and an input device 33 such as a keyboard are connected to the personal computer 20.
[0072]
On the other hand, the immersion objective lens 12 is provided with an immersion medium supply device as described below of the present invention.
[0073]
In this case, a gap between the water immersion objective lens 12 and the cover glass 5b on the bottom surface of the microplate 5 is filled with an immersion medium (pure water) 13. The immersion medium 13 is provided in a water supply bottle 22 as an immersion medium supply source. The water supply bottle 22 is provided with a water supply pipe 23a, a water supply pump 24, water supply pipes 23b and 23c, and a liquid supply nozzle (here, a water supply nozzle 25) constituting the immersion medium supply means. The immersion medium 13 in the water supply bottle 22 is sent to a water supply pump 24 via a water supply pipe 23a. The immersion medium 13 is supplied from a water supply nozzle 25 to a gap between the water immersion objective lens 12 and the cover glass 5b via water supply pipes 23b and 23c. In this case, as shown in FIG. 4, the distance 1 between the cover glass 5b and the tip of the water immersion objective lens 12 is extremely small, for example, 1 mm or less. Therefore, the immersion medium 13 supplied during this time is held in place by surface tension. A temperature control device 26 is provided between the water supply pipes 23b and 23c as temperature control means. The temperature control device 26 heats or cools the temperature of the immersion medium 13 to a predetermined temperature. The immersion medium 13 whose temperature has been adjusted by the temperature control device 26 is supplied to the water supply nozzle 25 side.
[0074]
A liquid receiving portion 27 is provided at the tip of the water immersion objective lens 12. The liquid receiving portion 27 is provided along the periphery of the water immersion objective lens 12 as shown in FIG. 4, and receives the liquid immersion medium 13 that cannot be held in the gap between the water immersion objective lens 12 and the cover glass 5b. Has become. The liquid receiving portion 27 is provided with a drain port 27a. The drain port 27 a is provided with a drain pipe 28, a drain pump 29, and a drain bottle 30 that constitute immersion medium discharging means, and drains the immersion medium 13 received by the liquid receiving unit 27 through the drain pipe 28. 29 and can be collected by a drainage bottle 30 by a drainage pump 29.
[0075]
A control device 32 is connected to the water supply pump 24, the temperature control device 26, and the drainage pump 29. The control device 32 controls operations of the water supply pump 24, the temperature control device 26, and the drainage pump 29 according to an instruction from the personal computer 20. Further, a thermocouple type medium temperature sensor S provided in the immersion medium 13 and fixed to the water immersion objective lens 12 is provided. T However, the control device 32 is connected. This medium temperature sensor S T Is fed back to the control device 32 to control the temperature of the temperature control device 26.
[0076]
The water supply bottle 22 and the drainage bottle 30 are arranged inside the apparatus main body 1, but they are arranged so that they can be easily replaced from the outside of the apparatus main body 1, or the immersion medium 13 can be supplied to the water supply bottle 22. It has a configuration. Of course, if the water supply bottle 22 and the drainage bottle 30 are arranged outside the apparatus main body 1, the replacement of the water supply bottle 22 and the drainage bottle 30 can be further started, and the supply of the immersion medium 13 to the water supply bottle 22 can be simplified.
[0077]
Further, a hot air blower 34 and carbon dioxide (CO 2) 2 A humidifying water 37 and a heater 36 for heating the humidifying water 37 are provided outside the supply device and the device main body 1. The control device 32 is connected to the hot air blower 34 and the heater 36. Thermocouple type temperature / humidity sensor S provided inside the apparatus main body 1 TH Are connected to the control device 32.
[0078]
In such a configuration, first, a microplate 5 in which a large number of wells 5a accommodate fluorescently labeled specimens 4 is prepared. Then, the microplate 5 is inserted into the inside of the apparatus main body 1 through the microplate insertion window 1a, and is placed on the XY stage 3.
[0079]
In this state, when the XY stage 3 is moved and the first well 5a is positioned on the optical axis of the water immersion objective lens 12, the immersion medium 13 prepared in the water supply bottle 22 passes through the water supply pipe 23a. The water is supplied to the water supply pump 24 and supplied to the gap between the water immersion objective lens 12 and the cover glass 5b from the water supply nozzle 25 via the water supply pipes 23b and 23c. In this case, the immersion medium 13 is held in place by surface tension.
[0080]
At this time, the immersion medium 13 is controlled to a predetermined temperature by the temperature control device 26. As a result, when the immersion medium 13 comes into contact with the cover glass 5b, the sample 4 is subjected to heat exchange between the immersion medium 13 and the cover glass 5b and further heat exchange between the cover glass 5b and the sample 4. It is controlled to a predetermined temperature. In this case, the cover glass 5b having a thickness of about 0.17 mm is used, and its heat capacity is made smaller than that of the surrounding materials, so that it does not hinder heat exchange with the specimen 4, and conversely. Since heat conductivity is good, heat exchange can be advantageously performed.
[0081]
Carbon dioxide (CO 2 ) The PH concentration in the liquid of the specimen 4 is adjusted by the supply device. This is CO 2 Is supplied to the inside of the main body 1, as a result, the PH of the specimen can be adjusted. The humidification water 37 heated by the heater 36 is heated and cooled by the temperature / humidity sensor TH Is controlled by feeding back the value of 標本, and the sample 4 is prevented from drying.
[0082]
Temperature / humidity sensor S by hot air blower 34 TH And the temperature of the inverted microscope 2, the stage receiver 2 ', and the XY stage 3 are controlled to be substantially the same as the temperature of the immersion medium 13. In addition, in an example of a biological cell, the temperature is maintained between ± 1 ° C. around 37 ° C.
[0083]
In this state, by performing the above-described fluorescence observation, the fluorescence of the biological cells in the liquid of the specimen 4 is captured by the imaging device 18 ′, and the biological cells are displayed on the display unit 21 via the personal computer 20.
[0084]
When the inspection of the first specimen 4 is completed, the XY stage 3 moves, the next well 5a is positioned on the optical axis of the water immersion objective lens 12, and the same fluorescence observation is performed.
[0085]
In this case, when the cover glass 5b moves with respect to the water immersion objective lens 12 with the movement of the XY stage 3, the immersion medium 13 that cannot be held between the water immersion objective lens 12 and the cover glass 5b falls. The liquid immersion medium 13 is received by a liquid receiving portion 27 provided around the water immersion objective lens 12. Then, the immersion medium 13 is sent from the drain port 27 a to the drain pipe 28, and is collected by the drain pump 29 in the drain bottle 30. At the same time, a certain amount of the immersion medium 13 is supplied from the water supply nozzle 25 to the gap between the water immersion objective lens 12 and the cover glass 5b.
[0086]
Hereinafter, fluorescence observation is performed for all the wells 5a of the microplate 5 in the same manner, and the biological cells are displayed on the display unit 21 by the personal computer 20.
[0087]
The XY movement and focusing of the microplate 5 are performed by the control device 32 via the personal computer 20 in accordance with an instruction from the input device 33. XY And motor M for focusing Z Done by The instruction from the input device 33 may be sent directly to the control device 32.
[0088]
Therefore, according to the above embodiment, the immersion medium 13 used for the immersion objective lens 12 is focused on, and the immersion medium 13 filled in the gap between the immersion objective lens 12 and the cover glass 5b is determined in advance. Therefore, the temperature of all the specimens 4 placed in the wells 5 a of the microplate 5 can be controlled to the predetermined temperature of the immersion medium 13. In addition, the immersion medium 13 causes the water immersion objective lens 12 to have substantially the same temperature as the predetermined temperature. The temperature of the inverted microscope 2 and the specimen 4 is also maintained at a predetermined temperature by the warm air blower 34, and the temperature of the water immersion objective lens 12 is also substantially the same as the predetermined temperature.
[0089]
Thus, the biological cells in the liquid of the specimen 4 can be constantly maintained at a constant temperature, so that stable fluorescence observation can be performed on the specimen 4 in all the wells 5a of the microplate 5.
[0090]
Further, by setting a large amount of the immersion medium 13 supplied to the gap between the water immersion objective lens 12 and the cover glass 5b, the temperature of the specimen 4 can be stably controlled, and the immersion medium can be controlled. Since the supply and discharge of the sample 13 are frequently repeated, the temperature control of the sample 4 can be easily changed, so that accurate temperature control can be performed.
[0091]
In the above-described embodiment, the temperature control device 26 is disposed between the water supply pipes 23b and 23c, but instead or simultaneously, a bottle temperature controller 31 that controls the temperature of the entire water supply bottle 22 is provided. You may do so.
[0092]
Further, in the above-described embodiment, the immersion medium 13 of the water supply bottle 22 is supplied to the gap between the immersion objective lens 12 and the cover glass 5b, and the excess immersion medium 13 is collected in the drainage bottle 30. However, the liquid immersion medium 13 supplied between the water immersion objective lens 12 and the cover glass 5b may be circulated. In this case, foreign matter and the like may be mixed into the immersion medium 13 by the circulation of the immersion medium 13, and thus it is necessary to surely remove the foreign matter and the like using a filter or the like.
[0093]
Further, noting that the temperature inside the apparatus main body 1 is several degrees higher than the outside temperature, a heat exchanger is provided in place of the temperature control device 26, and the immersion medium 13 is set to the same temperature as the inside of the apparatus by the heat exchanger. May be supplied to the gap between the water immersion objective lens 12 and the cover glass 5b.
[0094]
Furthermore, in the above-described embodiment, an example of the water immersion method using pure water for the liquid immersion medium 13 has been described, but an oil immersion method using oil can be similarly applied.
[0095]
In the above-described embodiment, the case of the inverted microscope has been described, but the present invention can be similarly applied to an upright microscope. Although the example of the water immersion method using pure water for the liquid immersion medium 47 has been described, the oil immersion method using oil can be similarly applied.
[0096]
As described above, according to the embodiment of the present invention, by using the immersion medium supplied to the immersion objective lens, the temperature of the specimen can be stably controlled, the configuration is simple, An immersion medium supply device, a fluorescence spectroscopy device, and a culture microscope that are inexpensive can be provided.
[0097]
The present invention is not limited to the above embodiments, and various other modifications can be made in the implementation stage without departing from the spirit of the invention. Furthermore, the above embodiments include inventions at various stages, and various inventions can be extracted by appropriately combining a plurality of disclosed constituent elements.
[0098]
Further, for example, even if some components are deleted from all the components shown in each embodiment, the problems described in the section of the problem to be solved by the invention can be solved, and the effects described in the effects of the invention can be solved. Is obtained, a configuration from which this configuration requirement is deleted can be extracted as an invention.
[0099]
From the above embodiments, for example, the following inventions can be extracted. The following inventions may be applied independently, or may be applied in appropriate combinations.
[0100]
An immersion medium supply device according to a first aspect of the present invention includes an immersion medium filled between an observation sample and an immersion objective lens, and a temperature controller that controls the immersion medium to a predetermined temperature. An immersion medium supply unit that supplies the immersion medium, the temperature of which is controlled by the temperature controller, to the immersion objective lens. By adjusting the immersion medium filled between the immersion objective lens and the observation sample to a predetermined temperature in advance and supplying it, the sample can be controlled to a predetermined temperature. Thus, for example, in the case of observing a biological specimen, an appropriate form can be observed, and stable data can be obtained in fluorescence photometry that captures molecular motion, and correct judgment can be made.
Further, since the temperature of the immersion medium is controlled by using the immersion medium used for the immersion objective lens, the configuration of the entire apparatus can be simplified and the cost can be reduced.
[0101]
In the first aspect, preferred embodiments are as follows.
(1) The immersion medium supply unit includes an immersion medium supply source and a liquid supply nozzle for supplying the immersion medium to the immersion objective lens, and the temperature controller includes an immersion medium supply source and a liquid supply nozzle. Be provided between.
(2) The water supply nozzle of the liquid immersion medium supply unit is at least one or more and is detachably held by the liquid immersion objective lens.
(3) The water supply nozzle is embedded in an outer frame of the immersion objective lens.
(4) The water supply nozzle is buried in a liquid receiving portion provided around a distal end of the liquid immersion objective lens.
[0102]
The fluorescence spectroscopy apparatus according to the second aspect of the present invention includes an immersion objective lens for condensing light from a specimen of a fluorescently labeled biomolecule floating in a liquid, the specimen and the immersion objective lens, An optical system including an immersion medium to be filled in between, an optical detector for detecting at least an enlarged image of the immersion objective lens, and fluorescent illumination; and a motion of the specimen is calculated from an output of the optical detector. A computing unit, a monitor that displays a computation result by the computing unit, a temperature controller that controls the immersion medium to a predetermined temperature, and the immersion medium that is temperature-controlled by the temperature controller. An immersion medium supply unit for supplying the liquid to the lens. Here, it is preferable that the calculation unit performs calculation by fluorescence correlation spectroscopy. When analyzing the fluctuations in fluorescence intensity to obtain information about the diffusion rate and information about the number of molecules, the temperature of the sample is kept constant, so that the motion of suspended molecules in the liquid of the sample is kept constant. And stable fluorescence detection can be performed on the specimens in all the wells of the microplate. In fluorescence measurement that captures molecular motion, stable data can be obtained, and correct judgment can be made.
[0103]
In the first and second aspects, it is preferable to further include a sensor for measuring a temperature of the immersion medium. Here, it is preferable that the sensor is arranged near the immersion objective lens.
[0104]
A culture microscope according to a third aspect of the present invention includes a stage for mounting an observation sample, a microscope supporting the stage, a liquid immersion objective lens supported by the microscope, and an observation sample housed in the microscope. An incubator accommodating an imaging device and an optical system for capturing an enlarged image of an immersion medium filled between the observation sample and the immersion objective lens; and setting the immersion medium to a predetermined temperature. A temperature controller for controlling, an immersion medium supply unit that supplies the immersion medium, the temperature of which is controlled by the temperature controller, to the immersion medium lens, and a hot air blower that sends warm air to the incubator. It is characterized by doing. Here, it is preferable that a sensor for measuring the temperature of the immersion medium and the humidity in the incubator is further provided, and the sensor is disposed near the immersion objective lens. The observation sample and the immersion objective can be maintained at a predetermined temperature with the immersion medium, and the microscope and the immersion objective can be maintained at the predetermined temperature by maintaining the inside of the culture device at a predetermined temperature with a warm air blower. Become. When the immersion objective lens reaches a predetermined temperature, the observation sample via the immersion medium becomes more stable.
[0105]
In the first to third aspects, it is preferable that the apparatus further includes an immersion medium discharge unit that discharges the immersion medium supplied from the immersion medium supply unit to the immersion objective lens.
Furthermore, the above embodiments include inventions at various stages, and various inventions can be extracted by appropriately combining a plurality of disclosed constituent features. For example, even if some components are deleted from all the components shown in the embodiments, the problem described in the column of the problem to be solved by the invention can be solved, and the problem described in the column of the effect of the invention can be solved. In the case where the effect described above is obtained, a configuration from which this configuration requirement is deleted can be extracted as an invention. For example, although not specifically stated in the embodiment, as described in the second embodiment, the method of adjusting the internal environment by covering the entire microscope with a box-shaped object is described in the first embodiment. The present invention can also be applied to a fluorescence measuring device of the form (1).
[0106]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to provide an immersion medium supply device, a fluorescence spectroscopic inspection device, and a culture microscope that can stably control the temperature of a specimen, have a simple configuration, and are inexpensive.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating an appearance of an apparatus main body according to the first embodiment.
FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of a microplate used in the first embodiment.
FIG. 4 is an enlarged view showing a configuration between a water immersion objective lens according to the first embodiment and a cover glass of a microplate.
FIG. 5 is a diagram showing a schematic configuration of a modified example of the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing a schematic configuration of a second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
R XY …rack
P XY … Pinion
M XY ... Drive motor
R Z …rack
P Z … Pinion
M Z …motor
S T … Temperature sensor
S TH … Temperature and humidity sensor
1. The device body
1a: Microplate insertion window
2. Inverted microscope
3. XY stage
4 ... Specimen
5a ... Well
5. Microplate
5b ... Cover glass
6.7 ... Laser light source for excitation
6 ... Light source
8 Half mirror
9 ... Mirror
10 ... Collimating lens
11 ... Dichroic mirror
12 Objective lens
13 ... Immersion medium
14. Excitation light barrier filter
15 ... imaging lens
16 ... Reflection mirror
17 ... Pinhole
18. Photodetector (imaging device)
19 arithmetic unit
20 ... PC
21 Display unit
22 ... water bottle
23a, 23b, 23c ... water supply pipe
24 ... Water supply pump
25 ... water supply nozzle
26 ... Temperature control device
27a ... drain
28 ... Drainage pipe
29… Drain pump
30 ... drainage bottle
31… Bottle temperature controller
32 ... Control device
33 ... Input device
34 ... Hot air blower
36 ... heater
37 ... Humidifying water
41 ... Microscope body
41a: Front fixed part
41b ... rear fixed part
42 ... Stage
43: Petri dish specimen
44 ... Water immersion objective
45 ... Observation lens barrel
46 ... Eyepiece
47 ... Immersion medium
48… water supply pipe
49… Water supply nozzle
51 ... drainage pipe
52 ... Transmission illumination light source
53… Condenser lens

Claims (3)

観察標本と液浸対物レンズとの間に充填される液浸媒質と、
前記液浸媒質を所定の温度に制御する温度制御器と、
前記温度制御器により温度制御された前記液浸媒質を前記液浸対物レンズに供給する液浸媒質供給部とを具備することを特徴とする液浸媒質供給装置。
An immersion medium filled between the observation sample and the immersion objective,
A temperature controller for controlling the immersion medium to a predetermined temperature,
An immersion medium supply unit for supplying the immersion medium whose temperature is controlled by the temperature controller to the immersion objective lens.
液中に浮遊する蛍光標識された生物分子の標本からの光を集光する液浸対物レンズと、
前記標本と前記液浸対物レンズとの間に充填される液浸媒質と、
少なくとも液浸対物レンズの拡大像を検出する光検出器と蛍光照明とを備えた光学システムと、
前記光検出器の出力から前記標本の運動を演算する演算部と、
前記演算部による演算結果を表示するモニターと、
前記液浸媒質を所定の温度に制御する温度制御器と、
前記温度制御器により温度制御された前記液浸媒質を前記液浸媒質レンズに供給する液浸媒質供給部と、を具備することを特徴とする蛍光分光検査装置。
An immersion objective that collects light from a specimen of fluorescently labeled biomolecules floating in the liquid,
An immersion medium filled between the specimen and the immersion objective,
An optical system including a photodetector and fluorescent illumination for detecting at least an enlarged image of the immersion objective lens,
A calculation unit that calculates the movement of the sample from the output of the photodetector;
A monitor for displaying a calculation result by the calculation unit,
A temperature controller for controlling the immersion medium to a predetermined temperature,
An immersion medium supply unit for supplying the immersion medium, the temperature of which is controlled by the temperature controller, to the immersion medium lens.
観察標本を載置するステージと、前記ステージを支持する顕微鏡と、前記顕微鏡に支持された液浸対物レンズと、前記顕微鏡に収納された観察標本の拡大像を取込む撮像装置及び光学系と、を収納する培養器と、
前記観察標本と前記液浸対物レンズとの間に充填される液浸媒質と、
前記液浸媒質を所定の温度に制御する温度制御器と、
前記温度制御器により温度制御された前記液浸媒質を前記液浸媒質レンズに供給する液浸媒質供給部と、
前記培養器に温風を送り込む温風機と、を具備することを特徴とする培養顕微鏡。
A stage for mounting the observation sample, a microscope supporting the stage, an immersion objective lens supported by the microscope, an imaging device and an optical system that capture an enlarged image of the observation sample housed in the microscope, And an incubator for storing
An immersion medium filled between the observation sample and the immersion objective,
A temperature controller for controlling the immersion medium to a predetermined temperature,
An immersion medium supply unit that supplies the immersion medium, the temperature of which is controlled by the temperature controller, to the immersion medium lens;
And a warm air blower for feeding warm air to the incubator.
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