JP2015015908A

JP2015015908A - 計数用装置

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Publication number: JP2015015908A
Application number: JP2013143745A
Authority: JP
Inventors: 小関　修; Osamu Koseki; 修小関; 亮末永; Akira Suenaga; 正弘國則; Masahiro Kuninori
Original assignee: Toyo Seikan Group Holdings Ltd
Current assignee: Toyo Seikan Group Holdings Ltd
Priority date: 2013-07-09
Filing date: 2013-07-09
Publication date: 2015-01-29
Anticipated expiration: 2033-07-09
Also published as: KR101785693B1; EP3020797B1; KR20160011657A; EP3020797A4; CN105209594A; WO2015004862A1; EP3020797A1; US10330585B2; JP5672342B2; CN105209594B; TW201522617A; US20160109354A1; TWI548741B

Abstract

【課題】測定精度、作業性及び信頼性を向上させることができる計数用装置の提供を目的とする。
【解決手段】計数用装置１は、容器１１を載置する載置台２と、押さえ台３とを備え、載置台２と押さえ台３は、容器１１を挟み込む方向に相対的に移動可能であり、載置台２が透光孔２１を有し、押さえ台３が透光孔３１を有し、押さえ台３は、透光孔３１の周辺であって、容器１１と対向する側に、容器１１を載置台２との間に挟み込む厚み設定部材３２を突設した構成としてある。
【選択図】図４

Description

本発明は、計数用装置に関し、特に、密封された培養容器内の培養液中の細胞数を数えるための計数用装置に関する。

近年、医薬品の生産や、遺伝子治療、再生医療、免疫療法等の分野において、細胞や組織、微生物などを人工的な環境下で効率良く大量に培養することが求められている。
このような細胞培養においては、細胞の増殖に併せて、培養液における細胞の密度を適正な範囲に維持することが必要である。

すなわち、培養液における細胞密度が大きすぎると各細胞に十分な酸素や栄養を供給することができなくなり、細胞増殖効率が低下する。また、培養液における細胞密度が小さすぎても十分な増殖効率が得られない。
そこで、細胞培養においては、培養中に細胞密度を把握するため、適宜、培養容器内における培養液中の細胞数を計測する必要があった。

例えば、特許文献１には、密封された容器内の液体中の計数対象物の数を計測するための計数用装置であって、容器を積載する積載台と、容器における測定対象範囲を含む少なくとも一部を所定の厚みに調整する調整部材とを備えた計数用装置が開示されている。
この計数用装置は、さらに、容器内の計数対象物を撮影する撮影手段と、撮影された画像内の計数対象物の数を計測する計数手段と、計数手段による計測の結果、計数対象物の数が所定の範囲内に無い場合、画像内の計数対象物の数が、所定の範囲内になるように、調整部材を駆動して、容器の少なくとも一部を所定の厚みに調整させる駆動装置とを備えている。

ここで、特許文献１の容器内の計数対象物の計数方法の原理について、図１０を参照して説明する。なお、この計数方法の原理は、本発明の計数用装置にも適用されている。
図１０は、顕微鏡を用いて培養容器内の細胞を直接観察し、その数を計測する様子を示したものであり、図１０（ａ）は、培養容器の厚みＴを調節することなく、観測する場合を示している。なお、培養液としてその比重が細胞の比重よりも小さいものを使用することで、細胞を培養容器の底に沈め、顕微鏡観察に適したものとすることができる。なお、反対に比重の大きい培養液を使用して細胞を容器の上部に集めて観察するようにしてもよい。

図１０（ａ）の場合、培養容器内の細胞数が増加するにつれ、懸濁して静置させたときに、次第に重なり合いが生じてくる。したがって、この方法では細胞を大量に培養する場合に、細胞数を正確に計測することができない。

そこで、特許文献１の計数用装置は、細胞数が多すぎて正確に計測することができない場合には、図１０（ｂ）に示すように、培養容器の厚みをＴ’に減少させることで、測定対象範囲（観測範囲）における細胞数を減少させ、計測に適した細胞数に調整する。
これによって、培養容器により細胞を大量に培養する場合でも、培養容器内の細胞を直接観察することで、培養系を開放することなく、細胞数を計測することが可能となっている。
また、培養容器内の細胞数が少なく、培養容器全体の密度予測が難しい場合には、培養容器の厚みを増大させることで、観測範囲内における細胞数を増加させ、計測に適した細胞数に調整することができる。

特開２０１１−８７４９８号公報

しかしながら、特許文献１に記載の計数用装置は、培養系を開放することなく、また細胞密度に拘わらず、培養容器内の細胞数を計測することを可能とするものの、厚みの調整部材が、容器における測定対象範囲（測定可能範囲とも呼ばれる。）を含む少なくとも一部を所定の厚み、すなわち、液厚及びフィルム厚みの総和としての所定の厚みに調整する構成としてある。このため、容器のフィルム厚みＴ_１（図１０参照）がばらつくと、測定可能範囲の液体の容積が、上記のばらつきに応じて増えたり減ったりするので、細胞密度を算出する際、測定精度が低下するおそれがあった。また、フィルム厚みの異なる容器を誤って使用した場合、誤った細胞密度を算出してしまうおそれがあった。
また、フィルム厚みの異なる容器を用いる場合、各容器のフィルム厚みを考慮して該厚みを調整する必要があることから、この調整のための労力を軽減し、あるいは、不要とすることによって、作業性及び信頼性を向上させることが要望されていた。

本発明は、上記事情に鑑み提案されたものであり、測定精度、作業性及び信頼性を向上させることができる計数用装置の提供を目的とする。

本発明の計数用装置は、可撓性を有する容器内の液体中の計数対象物を計測するための計数用装置であって、前記容器を載置する載置台と、前記載置台の前記容器を配置する側に対向して配置された押さえ台とを備え、前記載置台と前記押さえ台は、前記容器を挟み込む方向に相対的に移動可能であり、かつ、前記載置台と前記押さえ台との少なくとも一方に、前記容器の表面に臨む透光孔を有し、前記押さえ台は、前記透光孔の周辺であって、前記容器と対向する側に、前記容器を前記載置台との間に挟み込む一又は複数の厚み設定部材を突設した構成としてある。

本発明によれば、仮に、容器のフィルム厚みがばらついたとしても、これを考慮することなく測定することができるので、細胞密度などの測定精度が低下するといった不具合を防止することができる。また、フィルム厚みの異なる容器を用いる場合であっても、各容器のフィルム厚みを考慮する必要がないので、作業性及び信頼性を向上させることができる。
また、容器から液体を取り出す必要がないので、液体が培養液である場合、汚染リスクを排除することができる。さらに、計測者の熟練を必要とせず、客観的なデータを得ることができる。

図１は、本発明の一実施形態にかかる計数用装置の概略平面図を示している。図２は、本発明の一実施形態にかかる計数用装置の概略正面図を示している。図３は、本発明の一実施形態にかかる計数用装置の概略左側面図を示している。図４は、本発明の一実施形態にかかる計数用装置の要部の概略図であり、（ａ）は拡大断面図を示しており、（ｂ）はＡ−Ａ矢視図を示しており、（ｃ）は計数中の拡大断面図を示している。図５は、本発明の一実施形態にかかる計数用装置の測定可能範囲を説明するための、実験１の概略図を示している。図６は、本発明の一実施形態にかかる計数用装置の測定可能範囲を説明するための、実験２の概略図を示している。図７は、本発明の第一実施例にかかる計数用装置の測定可能範囲を説明するための、計数用装置の要部の概略図を示している。図８は、本発明の第二実施例にかかる計数用装置の測定可能範囲を説明するための、計数用装置の要部の概略図を示している。図９は、本発明の第三実施例にかかる計数用装置の測定可能範囲を説明するための、計数用装置の要部の概略図を示している。図１０は、本発明に関連する容器内の計数対象物の計数方法の原理を説明するための概略図を示している。

以下、本発明の実施形態について具体的に説明する。
図１〜３において、計数用装置１は、載置台２、押さえ台３、筐体４、照明手段５、及び、撮像手段６などを備え、可撓性を有する容器１１内の液体中の計数対象物を計測する。
また、本実施形態では、容器１１は、ほぼ透明な樹脂製のフィルムからなる培養容器であり、容器１１内に液体として培養液１０が密封されており、計数対象物が細胞である。

（容器）
容器１１は、軟包材を材料として、袋状（バッグ型）に形成した容器である。このように、容器１１の材料として軟包材を用いることで、容器１１に可撓性及び柔軟性を付与することができる。軟包材としては、例えば、特開２００４−３２３０７７号公報（加圧抽出形の袋状容器）に記載されているものなどを用いることができる。
また、容器１１は、細胞培養に必要なガス透過性を有しており、内容物を確認できるように、一部又は全部が透明性を有している。このような条件を満たす培養容器の材料としては、例えばポリオレフィン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン系エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、シリコーン系熱可塑性エラストマー、シリコーンゴム等を挙げることができる。

（載置台）
載置台２は、ほぼ矩形状の平板であり、ほぼ直方体形状の筐体４の上部に設けられており、上面に容器１１が載置される。この載置台２は、図４（ｃ）に示すように、押さえ台３の透光孔３１の下方に、透光孔２１が形成されており、透光孔２１の上部に、平らなガラス板２２が取り付けられている。また、透光孔２１は、ほぼ長円形状であり、さらに、載置台２は、右側の背面側の縁部に、アーム部材５２を移動可能に通すための切欠２３が形成されている。また、透光孔２１は、容器１１の表面（下面）を臨むように設けられている。

なお、本実施形態では、透光孔２１は、筐体４に収められた撮像手段６が、容器１１内の細胞を撮像するための孔である。また、ガラス板２２は、容器１１を撮像するために透明であり、さらに、ガラス板２２の上面は、載置台２の上面と同一面となっており、容器１１を支持している。
ただし、上記の構成に限定されるものではなく、透光孔２１の代わりに、透光部（図示せず）を有してもよい。すなわち、たとえば、載置台２の少なくとも一部を透明部材（例えば、アクリル板）で構成する場合、該透明部材が、透光部となり、透光孔２１及びガラス板２２を設けなくてもよい。

（押さえ台）
押さえ台３は、容器１１の表面（上面）に臨む透光孔３１を有するとともに、この透光孔３１の周辺であって、容器１１と対向する側に、容器１１を載置台２との間に挟み込む厚み設定部材３２を突設してある。
すなわち、押さえ台３は、ほぼ矩形状の平板であり、載置台２の容器１１を配置する側に（載置台２の上方に）、載置台２に対向して配置される。この押さえ台３は、図４に示すように、正面側の縁部、及び、背面側の縁部に、ほぼ四角棒状の厚み設定部材３２がそれぞれ接合されている。この厚み設定部材３２は、側面の一つである上面が、押さえ台３の下面と接合され、また、側面の一つである下面が、押さえ台３のガラス板３３の下面の上下方向の位置より、突出量Ｈだけ下方に突き出ている。なお、突出量Ｈと液厚ｔとの関係、及び、突出量Ｈと測定可能範囲との関係については、後述する。

また、押さえ台３は、ほぼ中央部に透光孔３１が形成されており、透光孔３１の下部に、平らなガラス板３３が取り付けられている。また、透光孔３１は、ほぼ長円形状であり、該長円の長手方向は、計数用装置１の左右方向と平行である。
なお、本実施形態では、透光孔３１は、照明手段５からの光を容器１１に照射するための孔である。また、ガラス板３３は、光を照射するために透明であり、さらに、ガラス板３３の下面は、押さえ台３の下面と同一面となっており、容器１１を押下する。
ただし、上記の構成に限定されるものではなく、透光孔３１の代わりに、透光部（図示せず）を有してもよい。すなわち、たとえば、押さえ台３の少なくとも一部を透明部材（例えば、アクリル板）で構成する場合、該透明部材が、透光部となり、透光孔３１及びガラス板３３を設けなくてもよい。

また、押さえ台３は、回動手段３５の回動板３５２に取り付けられている。
この回動手段３５は、載置台２の正面側の端部に固定された基部３５１、この基部３５１に軸支され、透光孔３５４が形成されたほぼ矩形板状の回動板３５２、この回動板３５２に取り付けられたハンドル３５３、及び、押さえ台３が容器１１を押下した状態を維持するロック機構（図示せず）を有している。また、回動手段３５は、押さえ台３を、容器１１を挟み込む方向に移動させ、挟み込んだ状態を維持する。
なお、本実施形態では、回動手段３５によって、押さえ台３を移動させる構成としてあるが、これに限定されるものではなく、たとえば、図示してないが、昇降手段によって、押さえ台３を移動させる構成としてもよい。
また、載置台２が移動せず、押さえ台３を移動させる構成としてあるが、これに限定されるものではなく、載置台２と押さえ台３は、容器１１を挟み込む方向に相対的に移動する構成であればよい。

ここで、好ましくは、押さえ台３が、押圧力の調整部材を備えているとよい。
本実施形態では、押圧力の調整部材として、複数の圧縮ばね３４を備えており、押さえ台３は、圧縮ばね３４を介して回動板３５２と連結されている。このようにすると、載置台２と押さえ台３との間に、容器１１を挟み込む際、厚み設定部材３２が容器１１を強く押しすぎて、容器１１にダメージを与える、あるいは、厚み設定部材３２が十分容器１１を押下せず、厚み設定部材３２によって押下された容器１１の上側フィルム１１１の部分が、容器１１の下側フィルム１１２の部分から微小距離だけ浮いてしまうといった不具合を確実に防止することができる。
なお、載置台２と押さえ台３との間に、容器１１を挟み込むとは、厚み設定部材３２によって押下された容器１１の上側フィルム１１１の部分が、容器１１の下側フィルム１１２の部分と接触する状態であることをいう。

また、好ましくは、押さえ台３に、厚み設定部材３２が、突設量を調整可能に突設してあるとよい。このようにすると、後述するように、突出量Ｈ＝液厚ｔの関係により、液厚ｔを容易に調整することができる。
なお、突設量の調整は、図示してないが、ねじやカム、ラチェットなどを用いて行うことができる。また、突設量の異なる押さえ台３を予め用意しておき、押さえ台３を交換したりしてもよい。

（照明手段）
照明手段５は、ＬＥＤなどの光源（図示せず）、及び、集光レンズ５１などを有しており、透光孔３５４、透光孔３１及びガラス板３３を介して容器１１における測定可能範囲を照らし、撮像手段６による細胞の撮像に必要な明るさを提供する。
また、照明手段５は、アーム部材５２を介して、往復移動手段４１のステージ４１１に取り付けられており、左右方向に移動することができる。これにより、容器１１を載置台２上に載置する際の作業性などを向上させることができる。

（撮像手段）
撮像手段６は、ＣＣＤカメラであり、拡大して撮像するための対物レンズ６１を有しており、培養液１０内の細胞（図示せず）を撮像する。この撮像手段６は、昇降手段４２を介して、往復移動手段４１のステージ４１１に取り付けられており、左右方向に移動することができる。

（昇降手段）
昇降手段４２は、送りネジ式であり、計測者が画像を見ながらダイヤル４２１を回転させ、撮像手段６を昇降させ、焦点を調整する。ネジの送りは手動に限らす、電動送りであってもよい。電動送りの場合、目視で焦点調整を行う以外に、自動焦点調整（オートフォーカス）を用いることもできる。

（往復移動手段）
往復移動手段４１は、電動アクチュエータであり、筐体４に収容されており、照明手段５及び撮像手段６などを左右方向に移動させる。なお、往復移動手段４１として、電動アクチュエータを用いているが、これに限定されるものではない。

（情報処理手段）
計数用装置１は、コンピュータなどの情報処理手段（図示せず）を備えており、この情報処理手段は、撮像手段６によって撮像された画像を処理し、計数対象物を計数する。また、この情報処理手段は、細胞密度などを算出することができる。

（厚み設定部材）
本実施形態の押さえ台３は、上述したように、一対の厚み設定部材３２を有している。
ここで、好ましくは、一対の厚み設定部材３２は、互いに隙間を有するように、透光孔３１の中心点又はこの中心点を通る水平方向の仮想中心線（図示せず）を基準にした対称位置に突設してあるとよい。また、一対の厚み設定部材３２どうしは、所定の距離（ブロック間隔とも呼ばれる。）だけ離して対向するように設けてある。したがって、押さえ台３が容器１１を押下すると、上側フィルム１１１と下側フィルム１１２との間に、スペースが形成される。すなわち、押さえ台３が容器１１を押下すると、押さえ台３の下方の培養液１０が上記のスペースを通ってスムースに移動する。

なお、厚み設定部材３２の形状、個数（本実施形態では、複数としてある。）、配置などは、上記に限定されるものではなく、任意に設定可能である。たとえば、図示してないが、個数が一つであり、厚み設定部材３２の形状が、平面方向から見て片仮名の“コ”字形状であってもよい。あるいは、個数が一つであり、厚み設定部材３２の形状が、平面方向から見てリング状であって、該リング状の壁部の底部に、培養液１０を通すための切欠が配設されていてもよい。

ここで、好ましくは、厚み設定部材が、押さえ台３の透光孔の中心点又はこの中心点を通る水平方向の仮想中心線を基準にした対称位置に、隙間などを有するように突設してある、といった条件を満足することが好ましい。

また、押さえ台３が容器１１を押下すると、図４（ｃ）に示すように、厚み設定部材３２が容器１１の上側フィルム１１１を押し下げ、押し下げられた上側フィルム１１１の部分は、下側フィルム１１２と当接する。また、押さえ台３の中央部の下方に位置する上側フィルム１１１の部分は、培養液１０の圧力及び容器１１（すなわち、上側フィルム１１１）の可撓性によって、ガラス板３３及び押さえ台３の下面と接触する。

ここで、上側フィルム１１１が、ガラス板３３の下面と接触する場合（図４（ｃ）参照）、ガラス板３３の下方の液厚ｔは、厚み設定部材３２の突出量Ｈ（図４（ａ）参照）と等しくなる（突出量Ｈ＝液厚ｔ）。ただし、厚み設定部材３２と接触する上側フィルム１１１の部分と、ガラス板３３と接触する上側フィルム１１１の部分との間では、上側フィルム１１１は、ほぼＳ字を描くように変形しており、液厚ｔは、突出量Ｈと等しくならない。したがって、突出量Ｈ＝液厚ｔを満足する範囲を、測定可能範囲とする必要がある。
なお、突出量Ｈ＝液厚ｔを満足する範囲は、上側フィルム１１１の可撓性、厚さ、容器１１内の培養液１０の容積、厚み設定部材３２の突出量Ｈなどの影響を受けるが、発明者等は、鋭意研究及び実験を行い、突出量Ｈ＝液厚ｔを満足する範囲を設定した。
次に、突出量Ｈ＝液厚ｔを満足する範囲についての実験１、２、及び、突出量Ｈ＝液厚ｔを満足する、実施例１〜３の押さえ台３について、図面を参照して説明する。

＜実験１＞
突出量Ｈ＝液厚ｔを満足する範囲について、実験１を行った。
１−１：実験条件（図５（ａ）参照）は、以下のとおりであった。
・容器（バッグとも呼ばれる。）：厚み０．１ｍｍのポリエチレン製バッグ
・内容物：水（５００ｍｌ、１０００ｍｌ、１５００ｍｌの水を密封した。）
・突出量Ｈを変化させ、押さえ台にてバッグ中央を押下し、厚み設定部材近傍のフィルムのエッジ浮き長さＷ_１を測定した。
なお、エッジ浮き長さＷ_１の測定は、押さえ台（透明アクリル板）に対するフィルムの接触状態を目視で確認し、スケール（単位：１ｍｍ）にて測定した。

１−２：実験結果は、図５（ｂ）のとおりであった。
１−３：５００ｍｌの水を密封した実験結果から、下記のＷ_１／Ｈの近似式（１）を得た（図５（ｃ）参照）。
Ｗ_１＝−０．７６×Ｈ^２＋８．２８×Ｈ近似式（１）
ここで、好ましくは、上記の近似式（１）から、厚み設定部材の突出量をＨとしたとき、該厚み設定部材から測定可能範囲までの距離Ｗが、Ｗ≧Ｗ_１であるとよい。すなわち、距離Ｗは、下記の式（２）であるとよい。
Ｗ≧−０．７６×Ｈ^２＋８．２８×Ｈ式（２）
このようにすると、上側のフィルムが押さえ台の下面に確実に接触するので、測定精度が低下するといった不具合を回避することができる。
なお、近似式（１）は、境界（限界）を示しているので、実用的には、安全率を考慮して、距離Ｗをさらに数ｍｍ（たとえば、２〜５ｍｍ）内側に設定してもよい。

＜実験２＞
突出量Ｈ＝液厚ｔを満足する範囲について、実験２を行った。
２−１：実験条件（図６（ａ）参照）は、以下のとおりであった。
・容器（バッグとも呼ばれる。）：厚み０．１ｍｍのポリエチレン製バッグ
・内容物：水（５００ｍｌの水を密封した。）
・突出量Ｈを０．６ｍｍに設定し、一対の厚み設定部材どうしの距離（ブロック間隔とも呼ばれる。）を変化させ、押さえ台にてバッグ中央を押下し、測定可能範囲を測定した。
なお、測定可能範囲の測定は、押さえ台（透明アクリル板）に対するフィルムの接触状態を目視で確認し、スケール（単位：１ｍｍ）にて測定した。

２−２：実験結果は、図６（ｂ）及び図６（ｃ）のとおりであった。
２−３：突出量Ｈを０．６ｍｍとした場合、ブロック間隔が１０ｍｍ以下となると、測定可能範囲がなくなった。したがって、たとえば、拡大した撮像の視野が１ｍｍであり、この１０倍以上の範囲を測定可能範囲とするためには、ブロック間隔を２０ｍｍ以上としなければならないことが分かった。
なお、上記の式（２）によれば、Ｈ＝２．１ｍｍのとき、Ｗ_１＝１４．０ｍｍとなり、測定可能範囲を１０ｍｍ以上としたい場合、ブロック間隔＝１４．０＋１０＋１４．０＝３８ｍｍ以上のブロック間隔が必要となる。

実施例１の押さえ台３は、図７に示すように、左右方向の長さ５０ｍｍ、突出量Ｈ＝２．１ｍｍの一対の厚み設定部材３２を５０ｍｍ離して突設しており、一対の厚み設定部材３２の間の領域は、一辺が５０ｍｍの正方形であった。
この押さえ台３において、測定可能範囲は、正面側と背面側を結ぶ方向（左右方向と直交する方向）において、上記の式（２）に、Ｈ＝２．１ｍｍを代入して算出すると、Ｗ＝１４．０ｍｍとなり、厚み設定部材３２から１４ｍｍ以上内側であった。また、左右方向においては、押さえ台３の端部で培養液１０の行き来があり（往復移動があり）、計測値が安定しないので、計測値が安定するまでの距離について実験したところ、左右の端部から５ｍｍ以上内側の領域であった。
また、この押さえ台３を使用して、細胞密度を算出したところ、計数盤を用いて算出した細胞密度とほぼ等しかった。
なお、図７〜９において、測定不可の範囲にハッチングを付してある。

実施例２の押さえ台３は、図８に示すように、左右方向の長さ５０ｍｍ、突出量Ｈ＝４．２ｍｍの一対の厚み設定部材３２を５０ｍｍ離して突設しており、一対の厚み設定部材３２の間の領域は、一辺が５０ｍｍの正方形であった。
この押さえ台３において、測定可能範囲は、正面側と背面側を結ぶ方向（左右方向と直交する方向）において、上記の式（２）に、Ｈ＝４．２ｍｍを代入して算出すると、Ｗ＝２１．５ｍｍとなり、厚み設定部材３２からおよそ２２ｍｍ以上内側であった。また、左右方向においては、押さえ台３の端部で培養液１０の行き来があり（往復移動があり）、計測値が安定しないので、計測値が安定するまでの距離について実験したところ、左右の端部から１４ｍｍ以上内側の領域であった。
また、この押さえ台３を使用して、細胞密度を算出したところ、計数盤を用いて算出した細胞密度とほぼ等しかった。

実施例３の押さえ台３は、図９に示すように、実施例１と比べると、一対の厚み設定部材３２の代わりに、各厚み設定部材３２の両端部に、ほぼ正方形状の下面を有する厚み設定部材３２ａを突設した点が相違し、他の構成は、実施例１とほぼ同様としてある。
この押さえ台３において、測定可能範囲は、正面側と背面側を結ぶ方向（左右方向と直交する方向）に対向する厚み設定部材３２ａどうしの間において、上記の式（２）に、Ｈ＝２．１ｍｍを代入して算出すると、Ｗ＝１４．０ｍｍとなり、厚み設定部材３２ａから１４ｍｍ以上内側であった。また、左右方向においては、押さえ台３の端部で培養液１０の行き来があり（往復移動があり）、計測値が安定しないので、計測値が安定するまでの距離について実験したところ、左右の端部から５ｍｍ以上内側の領域であった。
また、左右方向に対向する厚み設定部材３２ａどうしの間において、測定可能範囲は、四つの厚み設定部材３２ａから半径１４ｍｍ以上内側であった。また、半径１４ｍｍの円弧どうしの間においては、培養液１０の行き来があり（往復移動があり）、計測値が安定しないので、計測値が安定するまでの距離について実験したところ、５ｍｍ以上内側の領域であった。
また、この押さえ台３を使用して、細胞密度を算出したところ、計数盤を用いて算出した細胞密度とほぼ等しかった。

次に、上記構成の計数用装置１の動作などについて、図面を参照して説明する。
まず、容器１１内の細胞数を計測する前に、通常、容器１１内の培養液１０を攪拌する。なお、培養液１０の攪拌手段については、たとえば、上述した特許文献１に記載されている攪拌手段などを用いることができる。
なお、計数用装置１は、図１、２において、破線で示すように、照明手段５及び撮像手段６などは、右側に移動されており、また、押さえ台３は、図３において、破線で示すように、開かれた状態にある。

次に、計数用装置１は、計測者によって、載置台２上に容器１１が載置され、続いて、回動手段３５が閉められ、閉められた状態が維持される。この際、図４（ｃ）に示すように、厚み設定部材３２は、上側フィルム１１１を押し下げ、押し下げられた上側フィルム１１１の部分は、下側フィルム１１２と接触し、押さえ台３の透光孔３１の下方の上側フィルム１１１の部分は、ガラス板３３と接触している。したがって、厚み設定部材３２の下方の液厚ｔは、突出量Ｈと等しい（突出量Ｈ＝液厚ｔ）。

ここで、たとえば、上側フィルム１１１の厚みが全体的にばらついても、厚み設定部材３２の下方の上側フィルム１１１の部分の厚みと透光孔３１の下方の上側フィルム１１１の部分の厚みはほぼ等しいので、上記の全体的なばらつきの影響を受けずに、突出量Ｈ＝液厚ｔとなる。したがって、細胞密度を算出する際、測定精度を向上させることができる。
また、容器１１のフィルム厚みが異なる場合であっても、異なるフィルム厚みの影響を受けずに、突出量Ｈ＝液厚ｔとなる。したがって、フィルム厚みを考慮する必要がないので、作業性を向上させることができ、また、フィルム厚みの調整などにおいて、ヒューマンエラーが発生しないので、信頼性などを向上させることができる。

また、押さえ台３は、圧縮ばね３４によって、押圧力が調整されているので、載置台２と押さえ台３との間に、容器１１を挟み込む際、厚み設定部材３２が容器１１を強く押しすぎて、容器１１にダメージを与える、あるいは、厚み設定部材３２が十分容器１１を押下せず、厚み設定部材３２によって押下された容器１１の上側フィルム１１１の部分が、容器１１の下側フィルム１１２の部分から微小距離だけ浮いてしまうといった不具合を確実に防止することができる。
さらに、透光孔３１は、通常、上述した測定可能範囲内に形成されるので、計測者が誤って、測定可能範囲外において、計測を行うといった不具合を確実に防止することができる。

次に、往復移動手段４１が、照明手段５及び撮像手段６を、透光孔３１の上方及び下方に移動させる。
このとき、突出量Ｈは、細胞の種類、容器１１のサイズ、測定可能範囲の面積、及び培養期間などにより設定されている。

次に、照明手段５が測定可能範囲を照らし、続いて、昇降手段４２によって焦点調整された撮像手段６が、たとえば、測定可能範囲内における一辺０．５ｍｍ内の細胞を撮像する。
次に、情報処理手段（図示せず）が、撮像手段６から画像データを入力し、撮像された画像データを処理し、自動的に細胞数を計測する。
なお、情報処理手段としては、公知の細胞計数分析装置や細胞数計測装置等を用いることができる。

ここで、本実施形態では、培養液１０として比重が培養細胞よりも小さいものを使用することで、培養細胞を容器１１の底に沈殿させ、撮像手段６の焦点を沈殿した細胞に合わせることでこれらを撮像する。
なお、上述した特許文献１にも記載されているように、細胞数が多く、撮像データ（撮像した画像とも言える。）における細胞が重なり合う場合、細胞数を正しく計数することができない。また、細胞数が一定値未満の場合は、得られる細胞密度の精度が低くなる。このような場合には、通常、突出量Ｈの異なる押さえ台３を用いて、再度計数を行うこととなる。
また、押さえ台３を交換する代わりに、突出量Ｈの異なる複数（たとえば、三つ）の押さえ台３及び回動手段３５を並設してもよい。このようにすると、押さえ台３を交換する代わりに、照明手段５及び撮像手段６を、適した押さえ台３に移動させるだけですむので、測定時間を短縮するとともに、作業性を向上させることができる。

このようにして測定可能範囲内における細胞数が計測されると、この細胞数を測定可能範囲の容積で除算することで、細胞密度を算出することができる。さらに、得られた細胞密度を容器１１の容積に乗算することで、容器１１全体の細胞数を算出することができる。
このような細胞密度及び容器１１全体の細胞数も、情報処理手段により自動的に算出させることができる。

このように、本実施形態の計数用装置１によれば、仮に、容器１１のフィルム厚みがばらついたとしても、これを考慮することなく測定することができるので、測定精度が低下するといった不具合を防止することができる。また、フィルム厚みの異なる容器を用いる場合であっても、各容器のフィルム厚みを考慮する必要がないので、作業性及び信頼性を向上させることができる。
また、容器１１から液体を取り出す必要がないので、液体が培養液である場合、汚染リスクを排除することができる。さらに、計測者の熟練を必要せず、客観的なデータを得ることができる。

本発明は、以上の実施形態などに限定されるものではなく、本発明の範囲内において、種々の変更実施が可能であることは言うまでもない。
例えば、上記実施形態では、培養細胞を計測対象としているが、これに限定されるものではなく、例えばプランクトンなどその他の有機体、又は無機物を計測対象とすることも可能である。培養容器内の「液体」には、培養液などの液体の他、半流動体も含まれる。また、容器１１内の培養液として、培養細胞の比重よりも大きいものを使用することで、培養細胞を容器１１内の上部に位置させることができ、これを計数するようにしてもよい。また、細胞を計数するのみならず、細胞の生育状態等を観察することもできる。

また、計数用装置１は、押さえ台３が照明用の透光孔３１を有し、載置台２が撮像用の透光孔２１を有する構成としてあるが、これに限定されるものではない。たとえば、図示してないが、押さえ台３が撮像用の透光孔３１を有し、載置台２が照明用の透光孔２１を有する構成としてもよい。さらに、撮像手段６が反斜光を利用して撮像する場合には、押さえ台３が照明用及び撮像用の透光孔３１を有し、載置台２が透光孔２１を有しない構成、あるいは、押さえ台３が透光孔３１を有さず、載置台２が照明用及び撮像用の透光孔２１を有する構成としてもよい。

なお、押さえ台３が透光孔３１を有さず、載置台２が照明用及び撮像用の透光孔２１を有する場合には、押さえ台３における厚み設定部材３２は、透光孔２１の周辺に配置されるように、突設される。
また、この場合には、厚み設定部材３２が、透光孔２１の中心点と対応する、押さえ台３の点又はこの点を通る水平方向の仮想中心線を基準にした対称位置に、隙間などを有するように突設してある、といった条件を満足することが好ましい。

１計数用装置
２載置台
３押さえ台
４筐体
５照明手段
６撮像手段
１０培養液
１１容器
２１透光孔
２２ガラス板
２３切欠
３１透光孔
３２、３２ａ厚み設定部材
３３ガラス板
３４圧縮ばね
３５回動手段
４１往復移動手段
４２昇降手段
４３正面板
５１集光レンズ
５２アーム部材
６１対物レンズ
１１１上側フィルム
１１２下側フィルム
３５１基部
３５２回動板
３５３ハンドル
３５４透光孔
４１１ステージ
４２１ダイヤル

Claims

可撓性を有する容器内の液体中の計数対象物を計測するための計数用装置であって、
前記容器を載置する載置台と、
前記載置台の前記容器を配置する側に対向して配置された押さえ台と
を備え、
前記載置台と前記押さえ台は、前記容器を挟み込む方向に相対的に移動可能であり、かつ、前記載置台と前記押さえ台との少なくとも一方に、前記容器の表面に臨む透光孔を有し、
前記押さえ台は、前記透光孔の周辺であって、前記容器と対向する側に、前記容器を前記載置台との間に挟み込む一又は複数の厚み設定部材を突設してあることを特徴とした計数用装置。
前記押さえ台が前記透光孔を有する場合において、該透光孔の中心点又はこの中心点を通る水平方向の仮想中心線を基準にした対称位置に、前記厚み設定部材が突設してあることを特徴とした請求項１に記載の計数用装置。
前記厚み設定部材の突出量をＨとしたとき、該厚み設定部材から測定可能範囲までの距離Ｗが、Ｗ≧−０．７６×Ｈ^２＋８．２８×Ｈであることを特徴とした請求項１又は２に記載の計数用装置。
前記押さえ台が、押圧力の調整部材を備えていることを特徴とした請求項１〜３のいずれか一項に記載の計数用装置。
前記押さえ台に、前記厚み設定部材が、突設量を調整可能に突設してあることを特徴とした請求項１〜４のいずれか一項に記載の計数用装置。
前記容器内の液体中の前記計数対象物を、前記透光孔を介して撮像する撮像手段と、撮像された画像を処理し、前記計数対象物を計数する情報処理手段とを備えたことを特徴とした請求項１〜５のいずれか一項に記載の計数用装置。
前記容器が培養容器であり、前記計数対象物が細胞であることを特徴とした請求項１〜６のいずれかに記載の計数用装置。