JP2005345191A - 角層細胞の非染色観察方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は非染色の条件下でも明瞭且つ速やかに角層細胞の形状特性、中でも角層細胞の配列規則性、特に角層細胞の接合状況を、検知できる観察方法及び観察装置を提供することを課題とする。
【解決手段】 本発明の角層細胞の非染色観察方法は、粘着面を有する光透過粘着支持体を皮膚表面に圧着した後に剥離させ、この粘着面上に角層細胞を採取し、光透過粘着支持体の粘着面側に光り不透過支持体を配置し、角層細胞を撮像するカメラ６の周囲に設けられた光源４により光透過粘着支持体の非粘着面側から粘着面側に向かって光線を照射し、その反射光を偏光板を５通して集光し、カメラ６により角層細胞を撮像し、得られた撮像画像を拡大画像としてパーソナルコンピュータに表示し、角層細胞の状態を観察することを特徴とする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、皮膚表面の角層細胞を非染色により観察する方法に関する。

化粧料の販売者や使用者は、使用者の肌に適した化粧料を正しく選択することは、化粧行為そのものと同程度に、或いはそれ以上に重要なことである。不適切な化粧料を選択し、使用することは、プラスの効果が無いばかりか、マイナスの効果を奏することすらあり得る。

この為、使用者の肌にあった化粧料を選択するための種々の技術が開発されている。この中で、角層細胞の状態は化粧料選択のための有力な情報源となっている。そのため、角層細胞から肌の状態を検知する技術が多数存在する（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５、特許文献６、特許文献７を参照）。

また、角層細胞の状態情報の中でも特に重要なものは、その形状特性に関するものであり、中でも配列規則性に関するものが重要であることが近年になって明らかになっている（例えば、特許文献８を参照）。

この配列規則性を観察する上で特に重要なことは、細胞と細胞の繋がり具合であり、言い換えると細胞と細胞の接合部（所謂「のりしろ」）の明確さが重要な指標となっている。この細胞と細胞との接合部は肌の刺激感受性と密接な関連を有している。

細胞接合部の状況は、従来の方法ではゲンチアナバイオレット等の染色剤を用いて、染色することによってはじめて明確になる。その為、得られた角層細胞を染色した上で観察することが必要となり、分析に要する時間が増大するという問題があった。

斯かる状況から、既に知られている角層細胞の状態を利用した皮膚性状の分析システムは、染色工程を省略し、角層細胞の配列規則性を抜きにした形で行われている（例えば、特許文献９を参照）。
特開平０７−２０９２９２号公報 特開２０００−１１６６２３号公報 特開２０００−１２５８５４号公報 特開２００１−１３１３８号公報 特開２００３−３１５３３１号公報 特開２００２−６５６１６号公報 特開２０００−１１１５４６号公報 特開２００１−１３１３８号公報 特開平０９−３０８６１９号公報 特開平０９−２４０２５号公報

ところで、分析システムに角層細胞の配列規則性の評価を組み込むためには、非染色の条件で速やかに特性を検知できる観察手段が必要であり、このために非染色の角層細胞の観察装置としてビデオマイクロスコープを応用した方法も行われている（例えば、特許文献１０を参照）。

この方法は、採取した角層細胞に光を照射し角質層表面の凹凸にできる陰影を電気信号に変換し角層細胞の状態を画像として表示する方法である。

ところが、この方法では、透明支持体を介してではなく、粘着面側から角層細胞を直接に観察することになるため、細胞表面の微細な凹凸を明瞭に観察することになる。その結果、観察の目的である細胞と細胞との接合部との区別が困難になってしまうという問題があった。

そこで、本発明は非染色の条件下でも明瞭且つ速やかに角層細胞の形状特性、中でも角層細胞の配列規則性、特に角層細胞の接合状況を、検知できる観察方法を提供することを課題とする。

本発明は、上記事項に鑑みてなされたものであり、皮膚表面の角層細胞を観察する方法であって、粘着面を有する光透過支持体を皮膚表面に圧着した後に剥離させ、前記粘着面上に角層細胞を採取し、光透過支持体の粘着面側に光不透過支持体を配置し、角層細胞を撮像する撮像手段の周囲に設けられた光源により光透過支持体の非粘着面側から粘着面側に向かって光線を照射し、その反射光を集光する偏光手段により集光し、撮像手段により角層細胞を撮像し、得られた撮像画像を拡大画像として画像表示装置に表示し、角層細胞の状態を観察することを特徴とする。

このように、光透過支持体の粘着面上に角層細胞を採取して角層細胞サンプルとし、この角層細胞サンプルに対して特定の方向から光線を照射し、角層細胞サンプルからの特定方向の反射光を偏光手段を通して撮影することにより得られた画像を拡大することにより、角層細胞の形状特性等を鮮明に観察することができる。尚、本発明に係る撮像手段は、角層細胞の形状特性及び／又は細胞面積を撮像することができる。特に、角層細胞同士の接合状況を含む配列規則性を観察することができる。これによって、化粧品使用者の肌を詳細に観察・分析することができるため、その分析結果に応じた化粧料が使用者にてきした化粧料ということができる。

また、本発明に係る光透過支持体は、粘着面を有し、且つポリエステルフィルム、ポリエステル薄板、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリ塩化ビニル薄板、アクリル樹脂フィルム、アクリル樹脂薄板などにより成形された透明のフィルム，透明のテープ，透明の薄板が好ましい。

加えて、光透過支持体に塗布される粘着剤としては、架橋していても良い酢酸ビニル、ビニルピロリドン、ビニルアルコール、ビニルエーテルなどの重合体乃至は共重合体等の水親和性の高分子化合物を使用することが出来る。中でも、架橋構造を有するポリ酢酸ビニル、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ポリビニルエーテル、ビニルピロリドン・酢酸ビニル共重合体、或いは、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ポリアクリル酸及び／又はその塩並びにポリメタクリル酸及び／又はその塩から選択されるものがより好ましく用いることができる。尚、これらは唯一種でも用いることができるし、二種以上を組み合わせて用いることもできる。特に好ましいものは、架橋構造を有するポリ酢酸ビニル、ポリビニルピロリドン、ビニルピロリドン・酢酸ビニル共重合体などを好適に用いることが出来る。

また、光透過支持体上に水溶性の固着剤を塗工する方法であるが、これは常法に従って行えば良く、例えば、水性担体で光透過支持体を湿らせ、これに水溶性の固着剤の粉末を噴霧する方法、水溶性の固着剤の水溶液を噴霧乾燥させる方法、或いは水溶性の固着剤の
水溶液をドクターブレードなどで塗工し乾燥させる方法、シリコーンなどで処理した剥離紙上に、その高分子を延展し、これに光透過支持体を貼付して、高分子を光透過支持体上に転写する方法等が好ましく例示できる。かかる塗工に際して、支持体上を予め界面活性剤などで処理し、塗工厚をより均一化することもできる。この様な界面活性剤としては、エーテル系の界面活性剤が好ましく、具体的にはトリトンＸ−１００が好ましく例示できる。又、本発明においては、この様な形態であって既に市販されている透明粘着テープなどを購入して使用することも出来る。
このように光透過支持体が粘着面を有することにより、使用者の頬，額，腕等の皮膚表面に粘着面を押圧するという簡易な作業にて角層細胞を採取することができる。

また、光不透過支持体は光不透過のものであれば特に制限はないが、黒色のプラスチック板を好適に用いることができる。この様な光不透過支持体を透過支持体の粘着面側に配置し、光源から光を照射し非粘着面側から観察することにより、光透過支持体を通して、角層細胞の空気接触面を観察することが出来る。この様に観察することにより、組織との結合構造の視覚的ノイズも排除することが出来る。

さらに、本発明に係る光透過支持体の粘着面と光不透過支持体との間隙は０．１〜１０ｍｍであると好ましい。これによって、光源から照射された光の反射波を効率的に集光することができる。

また、本発明に係る光源は撮像手段を中心として環状に配列されている構成としてもよい。光源を環状にすることにより、被照射対象に光を均一に照射することができる。
加えて、光源としては、例えば光ファイバーや発光ダイオードなどの光指向性の良いものが好ましく挙げられる。さらに、照射角度については、例えば環状の光源を用いた場合にはその口径により自由に設定できるので特に制約はないが、好ましくは光透過支持体の垂線方向に対して４５°以内の角度とすると好ましい。

さらに、角層細胞を撮像する撮像手段には、既に市販の装置（カメラ等）を用いてもよい。好ましい市販の機器としては、株式会社モリッテクスから販売されている「アイ−スコープ（ｉ−ｓｃｏｐｅ）ＵＳＢ（登録商標）」が例示できる。この機器は、カメラを装着した撮影ヘッド（アタッチメント）を有し、その先端開口から画像を取り込むようになっており、プラスチック製のケーシングの内側に円環状に配列された光源（例えば発光ダイオード）がカメラレンズの周囲を取り巻くような状態で内蔵されている。

カメラの受光部に集光され、撮影されて得られた画像情報は、画像取り込み処理ソフト、例えば前記「アイ−スコープ（ｉ−ｓｃｏｐｅ）ＵＳＢ」に付属の画像取り込みソフトを使用することなどにより、角層細胞像を鮮明且つ正確な画像情報としてコンピューターに取り込むことが出来る。そして、取り込まれた画像情報は、「フォトショップ」や「ペイントブラシ」等の画像処理ソフトを用い、ＣＲＴや液晶などの画像表示装置上の拡大画像として表示され、角層細胞の状態を観察することが出来る。このような撮像手段及び光源の構成により角層細胞の形状・配列特性を鮮明に観察することができる。

さらに本発明に係る撮像手段は受光部を有し、偏光手段はこの受光部に対し回転可能な状態で装着されている構成とすることもできる。このように、偏光手段を適宜回転させ好適な角度とすることにより、散乱光などを排除することができ、明瞭な画像情報を得ることができる。かかる回転可能な構造としては、間隔を有するように設置した、中央部に開放孔を有する２枚の支持板を用いて、保護枠を施した偏光手段を挟み、固定した構造が好ましく例示できる。

本発明によれば、非染色の条件下でも速やか且つ明瞭に角層細胞の形状特性、中でも角層細胞の配列規則性、特に角層細胞の接合状況を、検知できる観察方法及び装置を提供することができる。

以下、本実施形態の角層細胞の観察方法について図面を参照し説明する。尚、本実施形態では、角層細胞の観察装置を用いて角層細胞を観察する方法として説明する。
図１に示すように、本実施形態の角層細胞の観察装置１は、採取した角層細胞を撮像する撮像部本体２と、撮像部本体２に接続し撮像された画像を表示するディスプレイを有するパーソナルコンピュータ（画像表示手段）３とを備えている。

図２に示すように、撮像部本体２は、角層細胞を付着させた角層細胞サンプル（図３参照）Ｓに光を照射する光源４と、光の照射に伴う反射光を偏光する偏光板（偏光手段）５と、偏光板を介して角層細胞を撮像するカメラ（撮像手段）６とを有している。

図３に本実施形態における角層細胞サンプルＳの構成を示す。角層細胞サンプルＳは、粘着面Ｍを有する光透過粘着支持体（光透過支持体）７と、光透過粘着支持体７の粘着面Ｍ側に設けられた光不透過支持体８から構成されている。尚、本実施形態の７の粘着面Ｍは粘着テープであるとする。

また、図２に示すように、偏光板５はカメラ６の受光部の前面に配設されている。これは、角層細胞は立体的形状を有し、仮に垂線方向の反射光を集光したとしても、一部にノイズとなる角層細胞の正反射光や他の散乱光が混在し不明瞭な画像情報となるので、これをできるだけ除去することが必要となるためである。

さらに、本実施形態に係る偏光板５は、カメラ６の受光部に対し回転可能な状態で装備されている。偏光板５を適宜回転させ好適な角度とすることにより、散乱光などを排除することができ、明瞭な画像情報を得ることができる。

また、図４に示すように、カメラ６の前に配置されたレンズの前面に偏光板ユニットＵを取り付けた。偏光板ユニットＵは、偏光板５と、偏光板５の板面を表裏の両面から挟み込む一対の固定板９ａ，９ａとからなる。固定板９ａ，９ｂは、それらの中央に窓部１０ａ，１０ｂが形成されており、それらの枠部１１ａ，１１ｂにはネジ穴１２ａ，１３ａ，１２ｂ，１３ｂが設けられている。ネジ穴１２ａ，１３ａ，１２ｂ，１３ｂには、固定板９ａ，９ｂが偏光板５を挟み込んだ状態を維持するためのネジ１４，１５が挿入され、固定板９ａ，９ｂと偏光板５とが固定される。尚、偏光板５は側縁に付した把手５ａを操作することにより任意に回転される。
また、本実施形態の光源４は、発光ダイオードを用いることとする。さらに、光源４は、光照射の均一性を考慮してカメラ６を中心として環状に配置されている。

次に、上述した角層細胞観察装置１を用いて行った試験例に基づき本実施形態における角層細胞の観察方法について詳説する。

（試験例１）
まず、（１）光透過粘着支持体７により角質細胞を採取する。光透過粘着支持体７の粘着面を化粧品パネラー（使用者）の頬部など、角層細胞を採取すべき部位に圧迫して密着させ、しかる後にゆっくり剥離することにより角層細胞を採取する。この時、粘着面を皮膚に一様に負荷がかかるように圧着し、暫しの間加圧状態を保ち、しかる後に端よりゆっくり剥離することが肝要である。

次に、（２）採取した角層細胞サンプルＳを作成する。光透過粘着支持体７上に採取された角層細胞は、光透過粘着支持体７の粘着面Ｍ側に光不透過支持体８を配置した後、非粘着面Ｎ側から観察の用に供される。ここで光透過粘着支持体７の粘着面Ｍと光不透過支持体８とを貼着しても、一定の間隙を空けて配置しても良いが、本実施形態では光透過粘着支持体７の粘着面Ｍと光不透過性支持体８とを１ｍｍの間隙をもって配置した。

そして、（３）角層細胞サンプルＳに対して、光不透過支持体８の反対側（すなわち、光透過粘着支持体７の非粘着面Ｎ側）から光透過粘着支持体７に向かって光源４から光線を照射する。この照射に伴う反射光としては、光透過粘着支持体を透過し角層細胞に直接当たり反射する反射光、また光不透過性支持体８で反射し角層細胞に当たり反射する反射光など多くの反射光が存在するが、正反射光による画像情報の不鮮明さを排除するため、光透過粘着支持体７に対して垂線方向に置かれたカメラ６により角層細胞サンプルＳからの反射光が集光される。尚、垂線方向というのは、照射光線の正反射光による画像情報の不鮮明さを排除するためのものであり、光源４の位置及び照射角度によっては、その目的の範囲内でカメラ６の位置を換えることは可能である。

そして、（４）反射光を偏光板５を通してカメラ６の受光部に集光する。このとき、偏光板ユニットＵの把手５ａをもって角度を変えて角層細胞の形態が最も観察し易い角度を決定する。

そして、角度が決定した後に（５）カメラ６により角層細胞の撮像を行う。ここで撮像された画像情報は、パーソナルコンピュータ３にインストールされた画像取り込み処理ソフトにより、角層細胞像を鮮明且つ正確な画像情報として取り込まれる。そして、取り込まれた画像情報は、パーソナルコンピュータ３のディスプレイに拡大画像として表示される。

図５、図６に本実施形態における角層細胞の観察装置１を用いて撮像した画像の写真を示し、図７，図８に従来よりある撮像装置を用いて撮像した画像を示す。

図５及び図６を観察すると、角層細胞の配列状態及び形状が明確に撮像されていることがわかる。一方、図７及び図８を観察すると、光源４から照射された光が散乱してしまい角層細胞の配列状態や形状が明確には表示されていないことがわかる。

これより、本発明の方法で取り込んだ画像の方が、角層細胞の接合部の詳細状況まで含めて、明瞭に角層細胞が観察できることが判る。

（試験例２）
通常のゲンチアナバイオレット染色での標本観察で、角層細胞の配列規則性が悪く、敏感肌であると判別されたパネラー７人について、本実施形態の観察装置１及び方法で角層細胞の観察を行い、敏感肌であるか否かの判別を行った。

比較例として偏光板ユニットＵを装備しない通常の撮影ヘッドを用いて取り込んだ画像を観察しての判別も行った結果を表１に示す。この結果からわかるように、本実施形態の観察装置１及び方法によれば、速やかに且つ正確に敏感肌か否かの判別が出来ることは明瞭である。

以下に、実施例を挙げて、本発明について更に詳細に説明を加えるが、本発明が斯かる実施例にのみ限定されないことは言うまでもない。

本発明の装置及び方法は、的確な角層細胞からの肌性の鑑別に応用できる。

本実施形態の角層細胞の観察方法に用いる観察装置の全体構成図である。 本実施形態に係る撮影本体部を示す図である。 本実施形態の角層サンプルの構造を示す図である。 本実施形態に係る偏光板ユニット状態を示す分解斜視図である。 本実施形態の非染色観察方法により撮像された角層細胞の画像を示す図（写真）である。 本実施形態の観察方法により撮像された角層細胞の画像を示す図（写真）である。 偏光板を用いない観察方法にて撮像された角層細胞の画像を示す図（写真）である。 偏光板を用いない観察方法にて撮像された角層細胞の画像を示す図（写真）である。

符号の説明

１ 観察装置
２ 撮像部本体
３ パーソナルコンピュータ（画像表示装置）
４ 光源
５ 偏光板（偏光手段）
５ａ 把手
６ カメラ（撮像手段）
６ａ 受光部
７ 光透過粘着支持体（光透過支持体）
８ 光不透過支持体
９ａ，９ａ 固定板
１０ａ，１０ｂ 窓部
１１ａ，１１ｂ 枠部
１２ａ，１２ｂ，１３ａ，１３ｂ ネジ穴
１４，１５ ネジ
Ｍ 粘着面
Ｎ 非粘着面
Ｓ 角層細胞サンプル
Ｕ 偏光板ユニット

Claims (7)

1. 皮膚表面の角層細胞を観察する方法であって、
   粘着面を有する光透過支持体を皮膚表面に圧着した後に剥離させ、前記粘着面上に角層細胞を採取し、
   前記光透過支持体の前記粘着面側に光不透過支持体を配置し、
   前記角層細胞を撮像する撮像手段の周囲に設けられた光源により前記光透過支持体の非粘着面側から前記粘着面側に向かって光線を照射し、
   その反射光を偏光板を通して集光し、
   前記撮像手段により前記角層細胞を撮像し、
   得られた撮像画像を拡大画像として画像表示装置に表示し、
   前記角層細胞の状態を観察することを特徴とする角層細胞の非染色観察方法。
2. 前記光透過支持体は透明粘着テープであることを特徴とする、請求項１に記載の角層細胞の非染色観察方法。
3. 前記光透過支持体の粘着面と光不透過支持体との間隙は０．１〜１０ｍｍであることを特徴とする請求項１又は２記載の角層細胞の非染色観察方法。
4. 前記光源は前記撮像手段を中心とした環状に配列していることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の角層細胞の非染色観察方法。
5. 前記撮像手段は受光部を有し、前記偏光手段は前記受光部に対し回転可能な状態で装着されていることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の角層細胞の非染色観察方法。
6. 前記撮像手段は、前記角層細胞の形状特性及び／又は細胞面積を撮像することを特徴とする、請求項１〜５の何れかに記載の角層細胞の非染色観察方法。
7. 前記形状特性は角層細胞同士の接合状況を含む配列規則性であることを特徴とする請求項６に記載の角層細胞の非染色観察方法。

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