JP2009065892A - 細胞培養器具及びこれを備えた顕微鏡装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】蓋体102の開閉を必要とせずに、気密性を有するディッシュ収容部104と、外部から操作可能な注入ノズル150と、排出ノズル151と、リザーブタンク310を保持するタンクホルダ130と、を備え、ステージ上からチャンバ101ごと、取り外して持ち運びが可能な細胞培養器具を提供する。
【選択図】 図4
Description
ディッシュ収容部104の底面部115には、後述する蓋体102の光透過領域に対応する位置関係で、光透過性領域を有する。具体的には、中心にディッシュ径よりも一回り小さな円形の透過孔119bを備え、ディッシュ収容部104の下方から照射される光を、ディッシュ収容部104へ透過させる。透過孔119bは、底面部115を貫通し、透過孔119bの内周面には、透過孔119bの中心へ向かって延出する内フランジ116bが形成されている。内フランジ116bの上面には、透過孔119bに嵌合する円盤状のガラス板121bが載置され、接着剤等で内周面に固定されている。このガラス板121b上に、ディッシュ300を載置することで、光を透過させて試料観察が可能な構成となっている。ガラス板121bは、光透過性であれば、アクリル樹脂等、他の素材を用いてもよい。
支持部126aのノズル支持孔122には、注入ノズル150が、支持部126bのノズル支持孔122には、排出ノズル151が貫通している。以下、構造を具体的に説明する。まず、内フランジ128によって、注入ノズル150又は排出ノズル151の軸部に162、166に挿通された、O−リング131と、ワッシャ133が支持される。O−リング131の内周円は、注入ノズル150、及び、排出ノズル151の外径と同径以下で、ぴったりと嵌合するものを用いるのが望ましい。さらに、ノズル支持ねじ132に形成される雄ねじが、雌ねじ129に連結し、回転によって、チャンバ101方向へ移動することにより、ワッシャ133がO−リング131を内フランジ128に押し付ける。O−リング131は、ノズル支持孔122を気密シールすると共に、注入ノズル150、及び、排出ノズル151の軸部162と、軸部166とを、ディッシュ収容部104の気密状態を保持しながら、摺動、及び、回転自在に支持する。なお、排出ノズル151の軸部166は、連結部112を回転中心として蓋体102を回動させた際に、連結部112の形成される角の対角が、排出ノズル151に連結するアダプタ140と、基端部167とに、接触しない位置へと、摺動させることができる。
図6(d)は、排出ノズル151の構成図、図6(e)は、図6(d)の排出ノズル151のE矢視図、図6(f)は、図6(d)の排出ノズル151のF矢視図である。排出ノズル151は、注入ノズル150とは左右対照の構造となっており、廃液を外部へ排出するための排出チューブ161に、アダプタ140を介して接続されている。排出ノズル151は、ディッシュ300にから直接培地を吸い上げるための吸入口169と、先端部168と、O−リング131、ワッシャ133、ノズル支持ねじ132を挿通し、側壁部105bを貫通する軸部166と、アダプタ140に接続される基端部167とからなる。先端部168が底面部115に垂直な角度位置で支持されている時、吸入口169は、ディッシュ300の底面、すなわち、観察試料に接触しない程度の間隔を開けた深さに位置し、溶液の吸入時に、底面に貼り付いた試料を巻き込まないよう構成されている。
ここで、第一の実施形態における、温度及び、湿度の調整方法について説明する。顕微鏡装置によって生細胞のタイムラプス観察を行う際には、ステージ上で安定した培養条件を維持する必要がある。そこで、本発明の細胞培養器具100は、温度、湿度、成分等を調整した調整空気を、密閉されたディッシュ収容部104内への給気する構成をとる。これらは、別に設けられた空調装置によって行なう。
空調装置は、例えば、ヒータと温度センサとを備え、培養に適した温度に保たれる蒸留水の満たされた容器に、CO25%空気を、滅菌フィルタを通して導入し、バブリングによって高湿度のCO25%空気を得るようなものが考えられる。高湿度のCO25%空気は、給気チューブ190と、給気チューブ190に接続される給気口180のチューブ口金具182とを介して、ディッシュ収容部104に供給され、排気口181のチューブ口金具182と、チューブ口金具182に接続された排気チューブ191とを経て、外部に排気される(図7参照)。よって、ディッシュ収容部104は、常に培養に適した温度と、高い湿度を持つCO25%濃度の空気に満たされる。よって、ディッシュ300に満たされる液体培地は、高い湿度によって蒸発が押えられ、さらにCO2ガスにより培地のpHの変化が抑えられる。従って、試料の培養条件に合わせた環境を、ディッシュ収容部104内に実現することが可能となる。なお、空気の成分は、二酸化炭素に限られず、窒素、酸素等についても、調整することが出来る。なお、空気の調整方法はこれに限られず、培養条件に適した温度・湿度・空気成分を調整可能であれば、どのような方法を用いても良い。
次に、細胞培養器具100を顕微鏡装置900において、実際に使用する際の使用方法について説明する。
まず、アダプタ140、注入ノズル150、排出ノズル151を取り付けたチャンバ101に、必要な器具類をセットする空圧チューブ155に接続された空圧ガラス管157と、供給チューブ160に接続された送液ガラス管156とを連結させたリザーブタンク310に、培養液を満たしてタンクホルダ130に載置する。注入ノズル150に連結するアダプタ140に供給チューブ160を、排出ノズル151に連結するアダプタ140に排出チューブ161を、それぞれ接続する。空圧チューブ155に培地空圧用のシリンジを、排出チューブ161には、培地排出用のシリンジを取り付ける。これらの作業は、器具類の汚染を避けるため、クリーンベンチ内で行なうことが好ましい。なお、細胞培養器具100において使用される部品や器具類については、必要に応じてオートクレーブによる滅菌等の前処理を施しておいても良い。
次に、チャンバ101を、顕微鏡装置900のステージ902に載置する。次に、チャンバ101の固定板117a、固定板117bに備えられる3つの連結ねじ120の雄ねじ部を、倒立顕微鏡のステージ902に形成される雌ねじに連結させ、固定する。なお、ディッシュ収容部104内の落下菌等による汚染を防止するため、蓋体102は、ディッシュ300を出し入れする以外は、閉鎖状態で取り扱うのが望ましい。供給チューブ160と、排出チューブ161とに接続したシリンジは、操作を容易にするため、筐体901の外側に引き出しておいても良い。
さらに、チューブ口金具182に、空気の温度、湿度、成分等が調整可能な空調装置に接続した給気チューブ190と、排気チューブ191とをそれぞれ連結する。次に、ディッシュ収容部104が試料培養に最適な任意の温度、湿度、CO2濃度に達するよう、空調装置を作動させ、給気チューブ190から調整空気をディッシュ収容部104へ供給し、培養空間を満たす。
ここで、注入ノズル150と、排出ノズル151の位置を調整する。注入ノズル150の先端部164と、排出ノズル151の先端部168とが、底面部115に対して水平になるような角度まで、注入ノズル150の基端部163と、排出ノズル151の基端部167とを、側壁部105a方向へ移動させる。さらに、注入ノズル150の軸部162と、排出ノズルの軸部166とを、外方へ向かって摺動させて引き出し、ディッシュ300をディッシュ収容部104に格納する際、ディッシュ300が注入ノズル150あるいは、排出ノズル151に接触しない位置に移動して、支持部126a、126bに保持させる(図7、図8参照)。
ディッシュ収容部104の底面部115に固定されるガラス板121bの上に、細胞や菌等の試料を収容したディッシュ300を載置する。蓋体102を、反時計回りに連結部112で回動させて、ディッシュ収容部104を開放し、ディッシュ300をガラス板121b上に載置する。その後、蓋体102を、時計回りに連結部112で回動して閉鎖状態に戻す。これらの操作においては、落下菌等による汚染防止のため、ディッシュ300は蓋を装着した状態で取り扱い、蓋体102を閉める寸前に、蓋を取り除くのが望ましい。なお、チャンバ101ごと、ディッシュ300をインキュベータ等に入れて培養を行なった後、ディッシュ300を収容したチャンバ101を顕微鏡装置900へ載置して、試料観察を開始することも出来る。また、クリーンベンチ等でこれらの作業をしてから、顕微鏡装置900へ載置しても良い。
Claims (9)
- 上面が開口し、培養容器を着脱自在に収容する培養容器収容部を有する本体と、前記開口を覆って、前記培養容器収容部を有する前記本体を密閉させ、少なくとも一部に光透過部材を有する蓋体と、を備え、
前記本体は、
前記培養容器収容部に配置される培養容器に、本体外部からの液体を供給するための第一のノズルと、
前記培養容器収容部に配置される前記培養容器から液体を、本体外部に排出するための第二のノズルと、
前記本体外部から、前記培養容器収容部へ気体を送り込む給気口と、
前記培養容器収容部の気体を、前記培養容器収容部の外部に排気する排気口と、を有し、
前記本体底面部の少なくとも前記培養容器の設置位置に、光透過孔と、前記光透過孔に設けられる光透過部材と、を有すること
を特徴とする細胞培養器具。 - 請求項1に記載の細胞培養器具であって、
前記本体は、液体を貯留する容器を保持する容器ホルダを有すること
を特徴とする細胞培養器具。 - 請求項2に記載の細胞培養器具であって、
前記液体を貯留する容器と、前記第一のノズルと、を連通する連通手段と、
前記液体を貯留する容器内の液体面を加圧するための加圧部と、を有すること
を特徴とする細胞培養器具。 - 請求項1から3のいずれか1項に記載の細胞培養器具であって、
前記本体の側壁部に設けられ、前記第一のノズルと前記第二のノズルとを支持する、支持手段を有し、
前記支持手段は、前記第一ノズルと前記第二のノズルとに、貫通される貫通部を有し、前記貫通部では、前記第一のノズルと、前記第二のノズルとを、前記培養容器収容部を密閉した状態で、軸回転可能に、かつ、軸方向へ摺動可能に支持する、支持部材を有すること
を特徴とする細胞培養器具。 - 請求項1から4のいずれか1項に記載の細胞培養器具であって、
前記第一のノズルと、前記第二のノズルとは、一部を側壁部に支持される軸部と、軸部の一端側に設けられる先端部と、他端側に設けられる基端部と、をそれぞれ有し、
前記先端部と前記基端部とは、それぞれの延長方向が、前記軸部の回転軸に対して角度をなす状態で設けられること
を特徴とする細胞培養器具。 - 請求項1から5のいずれか1項に記載の細胞培養器具であって、
前記本体の開口の周縁には、環状溝が設けられ、
前記環状溝には、O−リングが装填され、
前記蓋体は、前記O−リングと密接して、前記本体開口を覆うこと
を特徴とする細胞培養器具。 - 請求項1から6のいずれか1項に記載の細胞培養器具であって、
前記本体は、単数もしくは、複数の把手を有する
ことを特徴とする細胞培養器具。 - 請求項1から12のいずれか一項に記載の細胞培養器具を有する顕微鏡装置であって、
前記細胞培養器具と、これを載置するステージを備えた顕微鏡本体を有し、少なくとも前記細胞培養器具と、前記顕微鏡と、を密閉する筐体を有する
ことを特徴とする顕微鏡装置。 - 請求項8に記載の顕微鏡装置であって、
前記筐体内の温度制御を行う温度制御装置を、さらに有する
ことを特徴とする顕微鏡装置。
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