JP2004198538A - 顕微鏡に載置した被観察物を長時間生かすことができる恒温・恒湿装置 - Google Patents

Abstract

【課題】顕微鏡載置観察にあって被観察物が定常状態で存続できる恒温・恒湿度状態を提供する。
【解決手段】顕微鏡に載置した被観察物を収容する内部空間を有し且つ顕微鏡に取り付けることができるサイズに構成され、上記内部空間の温度を制御すべく少なくとも周面部分に調温手段(5, 6)を備え、更に上記内部空間の湿度を制御するための手段(9)を内包した恒温・恒湿装置。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、顕微鏡を用いて被観察物を長時間、例えば２４時間以上にわたって観察するために、恒温、恒湿度、恒気相を実現する装置に関するものである。上記被観察物は例えば生きた細胞である。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、例えばプラスチック製容器に微生物を培養したペトリ皿を入れ、これを顕微鏡にセットし、微生物を経時的に撮影することによって、それら微生物の動きを観察することが行われている。このような観察は、本来、微生物が恒常的な環境で生存していることが前提である。
【０００３】
しかしながら顕微鏡観察下という特殊な状況下では、顕微鏡へ放熱があったり、顕微鏡の機械機構の動きがあったりなどの理由のために、微生物が恒常的な環境にあるとは言いがたい。
【０００４】
そのような顕微鏡観察に従来公知の静置型培養装置の技術を転用することも事実上不可能であった。例えばアルプ株式会社から市販されている恒温器は内部温度を３７℃程度で、内部温度差を１℃程度以下に制御するようになっており、この種の静置型培養装置は温度、湿度、ＣＯ_２濃度を制御した培養環境を提供するが、実験器具や試料をケース内に収納した上、培養装置内部の所定位置にセットして実験を行う構成となっているために、顕微鏡操作のために付加的な構造が必要となり、金銭的負担が飛躍的に増加し、実機として得ることができない。
【０００５】
また有限会社トッケン等から市販されている顕微鏡載置型細胞培養容器は、温度、湿度などを調整した気体を循環させるものが殆どであり、これは振動源となるために、顕微鏡観察下、特にＣＣＤカメラなどにて撮像する条件では使用できない。そのような場合には目視による観察にしか容認されていなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
以上のことから本発明の根底をなす課題は、顕微鏡載置観察にあって被観察物が定常状態で存続できる恒温・恒湿度状態を提供できるようにすることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この課題は本発明に従い、顕微鏡に載置した被観察物を収容する内部空間を有し且つ顕微鏡に取り付けることができるサイズに構成され、上記内部空間の温度を制御すべく少なくとも周面部分に調温手段を備え、更に上記内部空間の湿度を制御するための手段を内包した恒温・恒湿装置により解決される。上記恒温状態は例えば３７℃±１℃であり、恒湿状態は相対湿度８０％以上であって、更には内部空間内のＣＯ_２濃度が５％程度に調節される。
【０００８】
観察面側をエアカーテンで構成すれば好適である。また観察面若しくは上記内部空間での対向面を発熱ガラスで構成すれば、一層効果的である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明を好適な実施の形態を基に、図面を用いて詳細に説明する。
図１に、倒立型顕微鏡１に対して本発明に係る恒温・恒湿装置を装着した状態を概略的に示す。本発明に係る恒温・恒湿装置は、顕微鏡１の本体に載置される直方体形状のインキュベータ２を備えて成っている。このインキュベータ２は、顕微鏡１の対物レンズ３上の観察ステージに配されマイクロプレート４にある被観察対象をすっぽり覆い、対物レンズ３と共に被対象物を閉鎖空間に閉じこめるようになっている。
【００１０】
インキュベータ２は、観察ステージを境に、アッパー容器部分２ａとロウアー容器部分２ｂに分けられる。これら容器部分２ａ，２ｂは側面を自律温度調整機能を有した金属板で構成されている。例えば金属板側面に、ヒータ５を備えた断熱材６が取り付けられることで自律温度調整機能を備えるようにする。図示の例では、アッパー容器部分２ａの側面にのみヒータが備えられているが、ロウアー容器部分２ｂにもヒータが備えられていてもよいのは当然である。ロウアー容器部分２ｂの側面は顕微鏡レンズ部に対するカバー機能を果たしている。
【００１１】
アッパー容器部分２ａの上面は、自律温度調節発熱ガラス７で覆われている。またアッパー容器部分２ａの内部空間側に温度・湿度センサ８が取り付けられ、恒温恒湿の監視を行っている。
【００１２】
アッパー容器部分２ａのロウアー容器部分２ｂとの境界近傍で内側空間側には貯水部９が設けられている。必要に応じて外部から水を供給できるように、温度調整された無菌水を循環できるポンプ付き給水タンク１０が備えられている。この給水タンク１０はＳＵＳ製で、２０リットルの水を貯留できるようになっており、オーバーフロー方式でインキュベータ２の貯水部９に循環給水する。これによりアッパー容器部分２ａの内部空間における相対湿度をほぼ飽和状態にすることができる。結露廃液は排出部から廃棄されるようになっている。
【００１３】
ロウアー容器部分２ｂの内部空間、レンズ３の近傍に自律温度調節エアカーテンを構成する。これは、インキュベータ２の外部に設置されたＳＵＳ製のエアタンク１１からブロアー１２を用いて温度調整されたエアを、ロウアー容器部分２ｂのアッパー容器部分２ａとの境界近傍（観察面）へ噴出することで実現し、レンズ３近傍の気体条件（温度、湿度、気相濃度）を一定に保つことができる。
【００１４】
図２に、正立型顕微鏡のための本発明に係る恒温・恒湿装置を概略的に示す。本例の恒温・恒湿装置は、試料載置台２０を収容する円筒部２１とこれを担持する容器床板２２から成っている。試料載置台２０は、試料の大きさ或いはペトリ皿の大きさに応じて上下に高さを変えることができるようになっている。円筒部２１の側面は、上記の例におけるインキュベータと同じく、自律温度調整機能を有した金属板で構成されている。円筒部２１の上面は、自律温度調節発熱ガラス２３で構成されている。円筒部２１の内部で、容器床板２２に接し、試料載置台２０の周囲には水路２４が形成され、ここに水を溜めることができ、更に必要に応じて外部から給水できるようになっている。その結果、円筒部２１の内部空間は相対湿度がほぼ飽和状態に調整されている。円筒部２０の上部側方には、混合気体取り入れ口２５と排出口２６が取り付けられている。
【００１５】
【発明の効果】
本発明によれば、顕微鏡に載置される恒温・恒湿容器自体が温度調節機構を備えており、容器内部の温度ムラをなくし、また容器内部の温度ムラがなくなることで湿度も一定に保つことができることになって、被観察物が定常状態で長期間にわたり生存することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る倒立顕微鏡用恒温・恒湿装置の概略図である。
【図２】本発明に係る正立顕微鏡用恒温・恒湿装置の概略図である。
【符号の説明】
１ 倒立顕微鏡本体
２ インキュベータ
２ａ アッパー容器部分
２ｂ ロウアー容器部分
３ 対物レンズ
４ マイクロプレート
５ ヒータ
６ 断熱材
７ 発熱ガラス
８ 温度・湿度センサ
９ 貯水部
１０ 給水タンク
１１ エアタンク
１２ ブロアー

Claims (3)

1. 顕微鏡に載置した被観察物を収容する内部空間を有し且つ顕微鏡に取り付けることができるサイズに構成され、上記内部空間の温度を制御すべく少なくとも周面部分に調温手段を備え、更に上記内部空間の湿度を制御するための手段を内包したことを特徴とする、被観察物を長時間生かすことができる恒温・恒湿装置。
2. 観察面側をエアカーテンで構成することを特徴とする、請求項１に記載の恒温・恒湿装置。
3. 観察面若しくは上記内部空間での対向面を発熱ガラスで構成することを特徴とする、請求項１に記載の恒温・恒湿装置。

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