JP2021157153A - Cell observation device and cell observation method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は細胞観察装置及び細胞観察方法に関し、より詳しくは、観察対象となる細胞の良否判定や細胞のカウントの精度を向上させることが可能な細胞観察装置及び細胞観察方法に関する。 The present invention relates to a cell observation device and a cell observation method, and more particularly to a cell observation device and a cell observation method capable of improving the quality determination of cells to be observed and the accuracy of cell counting.
従来、顕微鏡などの画像観察装置で細胞を観察する場合には、デジタルカメラなどの撮像手段で細胞を撮像し、該撮像された細胞の画像を画像処理してコントラストを判定することにより、オートフォーカス動作を行う装置が公知である(例えば特許文献1)。 Conventionally, when observing cells with an image observation device such as a microscope, the cells are imaged by an imaging means such as a digital camera, and the image of the captured cells is image-processed to determine the contrast, thereby autofocusing. A device that operates is known (for example, Patent Document 1).
しかしながら、上述したようなコントラストを判定するオートフォーカス動作を行う装置を用いて細胞の観察や細胞のカウントを行う場合には、作業者が目視でピントを合わせた位置とは撮像手段の焦点位置がずれてしまい細胞の良否判定や細胞のカウントに誤りが生じる場合があった。そのため、細胞培養の自動化が進まず、再生医療製品のコスト高を招く要因ともなって再生医療普及の妨げとなっており、適切な焦点位置を設定できる細胞観察装置と細胞観察方法が要望されていたものである。 However, when observing cells or counting cells using a device that performs an autofocus operation for determining contrast as described above, the focus position of the imaging means is the position that the operator visually focuses on. In some cases, the cells were misaligned, resulting in errors in cell quality judgment and cell counting. Therefore, the automation of cell culture has not progressed, which has hindered the spread of regenerative medicine as a factor that causes the cost of regenerative medicine products to increase, and there has been a demand for a cell observation device and a cell observation method that can set an appropriate focus position. It is a thing.
上述した事情に鑑み、請求項1に記載した本発明は、細胞が収容された容器が載置されるステージと、容器内の細胞を撮像する撮像手段と、上記ステージの高さ位置または上記撮像手段の焦点の高さ位置を変更する昇降手段と、上記撮像手段が撮像した画像における細胞を検出して、該検出された細胞に関する算出値の合計値を求める制御手段とを備え、
上記昇降手段によって上記ステージの高さ位置または上記撮像手段の焦点の高さ位置が変更されながら所定の高さ位置毎に上記撮像手段によって容器内の細胞が撮像され、
上記制御手段は、上記撮像手段が撮像した各高さ位置の画像における細胞に関する算出値の合計値を算定して、該合計値が極小値となる位置を上記撮像手段の合焦点位置と判定し、
上記昇降手段により、上記ステージに載置された容器を合焦点位置に位置させることを特徴とするものである。
また、請求項3に記載した本発明は、細胞が収容された容器が載置されるステージと、容器内の細胞を撮像する撮像手段と、上記ステージの高さ位置または上記撮像手段の焦点の高さ位置を変更する昇降手段と、上記撮像手段が撮像した画像における細胞を検出し、該検出された細胞の外周の長さ、細胞の外周の近似円の直径、細胞の外接円の直径、または細胞の内接円の直径のいずれかを算出する制御手段とを備え、
上記制御手段が算出した細胞の外周の長さ、細胞の外周の近似円の直径、細胞の外接円の直径、または細胞の内接円の直径のいずれかに基づいて上記撮像手段の焦点が容器内の細胞の高さ位置に合った合焦点位置が決定され、
上記昇降手段により、上記ステージに載置された容器が決定された合焦点位置に合わせられることを特徴とするものである。
さらに、請求項4に記載した本発明は、細胞が収容された容器の高さ位置または容器を撮像する撮像手段の焦点の高さ位置を変更して、所定の高さ位置毎に撮像手段によって容器内の細胞の画像を取得し、
取得した各細胞の画像内における細胞を検出し、該検出された細胞の外周長さ、細胞の外周の近似円の直径、細胞の外接円の直径、細胞の内接円の直径、または細胞の面積のいずれかの合計値を算定し、
該合計値が極小値となる高さ位置を上記撮像手段の焦点が容器内の細胞の位置に合った合焦点位置と判定することを特徴とするものである。
In view of the above circumstances, the present invention according to claim 1 comprises a stage on which a container containing cells is placed, an imaging means for imaging cells in the container, a height position of the stage, or the imaging. It is provided with an elevating means for changing the height position of the focal point of the means and a control means for detecting cells in the image captured by the imaging means and obtaining a total value of calculated values for the detected cells.
While the height position of the stage or the height position of the focal point of the imaging means is changed by the elevating means, the cells in the container are imaged by the imaging means at each predetermined height position.
The control means calculates the total value of the calculated values for the cells in the image of each height position imaged by the image pickup means, and determines the position where the total value becomes the minimum value as the in-focus position of the image pickup means. ,
It is characterized in that the container placed on the stage is positioned at the in-focus position by the elevating means.
Further, according to the third aspect of the present invention, there is a stage in which a container containing cells is placed, an imaging means for imaging cells in the container, and a height position of the stage or a focus of the imaging means. The elevating means for changing the height position and the cell in the image captured by the imaging means are detected, and the length of the outer circumference of the detected cell, the diameter of the approximate circle of the outer circumference of the cell, the diameter of the circumscribed circle of the cell, Alternatively, it is equipped with a control means for calculating any of the diameters of the inscribed circles of the cell.
The focus of the imaging means is the container based on any of the length of the outer circumference of the cell, the diameter of the approximate circle of the outer circumference of the cell, the diameter of the circumscribed circle of the cell, or the diameter of the inscribed circle of the cell calculated by the control means. The focus position is determined according to the height position of the cells inside.
The elevating means adjusts the container placed on the stage to a determined focusing position.
Further, in the present invention according to claim 4, the height position of the container in which the cells are housed or the height position of the focal point of the imaging means for imaging the container is changed, and the imaging means is used for each predetermined height position. Get an image of the cells in the container,
A cell is detected in the acquired image of each cell, and the outer circumference length of the detected cell, the diameter of the approximate circle of the outer circumference of the cell, the diameter of the circumscribed circle of the cell, the diameter of the inscribed circle of the cell, or the diameter of the cell Calculate the total value of any of the areas and
It is characterized in that the height position where the total value becomes the minimum value is determined as the in-focus position where the focus of the imaging means matches the position of the cells in the container.
このような構成によれば、適切なオートフォーカス機能を有する細胞観察装置及び細胞観察方法を提供することができ、細胞の良否判定や細胞のカウントの精度を向上させることができる。 According to such a configuration, it is possible to provide a cell observation device and a cell observation method having an appropriate autofocus function, and it is possible to improve the accuracy of cell quality determination and cell counting.
以下、図示実施例について本発明を説明すると、図1において1は細胞観察装置であり、この細胞観察装置1は実質的に顕微鏡と同じ構成からなり、無菌細胞培養システムとしてのアイソレータ2の隣接位置に配置されている。
細胞観察装置1と対向するアイソレータ2の壁面の一部には、アイソレータ2の内部と連通する観察部2Aが外方に向けて突設されている。この観察部2Aの底部にステージ3が水平に配置されており、ステージ3上には、観察対象となる容器4が載置されている。なお、容器4としては、上面が開口した皿状の血球計算盤を用いている。
アイソレータ2内に配置された図示しないロボットハンドまたは作業者がピペットを用いてアイソレータ2内で培養容器から細胞懸濁液を上記容器4内に供給するようになっており、該容器4内に収容された細胞Cを細胞観察装置1によって観察するようになっている。観察部2A、ステージ3及び容器4はガラス等の透明な材料からなり、ステージ3に載置された容器4内の細胞Cを細胞観察装置1によって観察することができる。
なお、細胞懸濁液を容器4に供給する前に、アイソレータ2内の培養容器にトリプシンなどの試液を加えても良く、また、細胞Cのカウントを行いやすくするために細胞懸濁液を容器4に供給する前に該細胞懸濁液に希釈したトリパンブルー液などの試液を加えても良い。
Hereinafter, the present invention will be described with reference to the illustrated examples. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a cell observation device, which has substantially the same configuration as a microscope, and is adjacent to an
An
A robot hand or an operator (not shown) arranged in the
Before supplying the cell suspension to the container 4, a test solution such as trypsin may be added to the culture container in the
細胞観察装置1は、ステージ3上の容器4に向けて白色光源5から白色光L1を照射するとともに、白色光L1が照射された状態において容器4内の細胞Cを下方側から撮像手段6で撮像し、撮像手段6によって撮像された画像を基にして制御手段7が細胞Cの良否の判定や細胞Cの粒子数(個数)をカウントするようになっている。
ここで、細胞観察装置1の観察対象となる細胞Cとしては、iPS細胞やES細胞等の幹細胞、幹細胞から分化した細胞、生検などにより採取された細胞、及び採取された細胞が培養された細胞などを想定している。
細胞観察装置1は、細胞Cを収容した容器4が載置される上記ステージ3と、フレーム8と、フレーム8の上部に配置されて、上記ステージ3上の容器4内に向けて白色光L1を照射する白色光源5と、この白色光源5から照射された白色光L1をステージ3上の容器4へ案内する第1光学系11と、フレーム8の下部に配置されて容器4内の細胞Cを下方側から撮像する撮像手段6と、ステージ3の下方側の位置から撮像手段6の間に配置された第2光学系12と、第2光学系12の対物レンズ13を昇降させる昇降機構14と、白色光源5や昇降機構14等の作動を制御するとともに細胞Cの良否の判定や細胞Cの粒子数(個数)のカウントを行う制御手段7を備えている。
上記各構成部材が配置されたフレーム8は、図示しない水平移動機構15に支持されており、該水平移動機構15によってフレーム8全体が水平面における相互に直交するX方向とY方向に移動可能となっている。これにより、ステージ3を除いた細胞観察装置1全体が水平面のXY方向に移動可能となっており、撮像手段6がステージ3上の容器4を撮像する際の水平方向の位置の調整や観察領域の変更ができるようになっている。
The cell observation device 1 irradiates the white light L1 from the
Here, as the cells C to be observed by the cell observation device 1, stem cells such as iPS cells and ES cells, cells differentiated from the stem cells, cells collected by biopsy and the like, and collected cells were cultured. It is supposed to be a cell.
The cell observation device 1 is arranged above the
The frame 8 in which each of the above components is arranged is supported by a horizontal moving mechanism 15 (not shown), and the
フレーム8の前面の中央部には上記アイソレータ2内の観察部2Aの位置に合わせて収容凹部8Aが形成されており、この収容凹部8Aに観察部2Aを収容した状態において、容器4内の細胞の観察を行うようになっている。
白色光源5及び第1光学系11は、フレーム8の上方側に配置されており、撮像手段6及び第2光学系12は、フレーム8の下方側に配置されている。
第1光学系11は、フレーム8の収容凹部8Aの上方側に配置されており、上方側から順次、第1反射ミラー17、位相差リング18及びコンデンサレンズ19によって構成されている。これら第1光学系11の構成部材は、フレーム8の所定の高さ位置に固定して配置されている。
白色光源5の作動は制御手段7によって制御されるようになっており、制御手段7が白色光源5を作動させると、該白色光源5から発光された白色光L1は第1反射ミラー17によって下方に向けて反射された後に、位相差リング18及びコンデンサレンズ19を経由して、ステージ3上の容器4に照射されるようになっている。
一方、第2光学系12は、フレーム8における収容凹部8Aの下方側に配置されており、収容凹部8Aの直下位置に水平に配置された対物レンズ13と、その下方に配置された第2反射ミラー21と、この第2反射ミラー21と撮像手段6の間に順次配置された位相差板22及び集光レンズ23を備えている。
第2反射ミラー21、位相差板22及び集光レンズ23は所定の高さ位置に固定して配置されているが、対物レンズ13は、昇降機構14に支持されてZ方向(上下方向)に昇降可能となっている。
昇降機構14の作動は制御手段7によって制御されるようになっており、制御手段7は、昇降機構14によって対物レンズ13を可動可能な上下方向の範囲において昇降させることにより、撮像手段6が容器4内の細胞Cを撮像する際に対物レンズ13の焦点位置を調整できるようになっている。
本実施例は、白色光源5から白色光L1を発光させて、第1光学系11を経由してステージ3上の容器4に白色光L1を照射し、そのように白色光L1が照射された状態の容器4内の細胞Cを下方側から第2光学系12を介して撮像手段6によって撮像するようにしている。
撮像手段6としてはデジタルカメラを用いており、該撮像手段6が撮像した容器4内の細胞Cの画像は、制御手段7に送信されるようになっている。そして、制御手段7は、撮像手段6が撮像した容器4内の細胞Cの画像を基にして細胞の良否や細胞の数をカウントするようになっている。
後に詳述するが、本実施例は、撮像手段6が容器4内の細胞Cを撮像する際に対物レンズ13の焦点が容器4内の細胞Cの位置に合った合焦点位置にオートフォーカス可能な装置と方法を提案するものであり、合焦点位置を求めたら、その位置で容器4を撮像手段6によって再度、撮像し、その撮像画像を基にして細胞Cの良否等を判定するようになっている。
A
The
The first
The operation of the
On the other hand, the second
The
The operation of the elevating
In this embodiment, the white light L1 is emitted from the
A digital camera is used as the imaging means 6, and the image of the cells C in the container 4 captured by the imaging means 6 is transmitted to the control means 7. Then, the control means 7 counts the quality of the cells and the number of cells based on the image of the cells C in the container 4 imaged by the imaging means 6.
As will be described in detail later, in this embodiment, when the imaging means 6 images the cells C in the container 4, the focus of the
以下、細胞観察装置1による具体的なオートフォーカス方法と判定処理について説明する。
先ず、アイソレータ2内で細胞を培養している図示しない培養容器(ディッシュ、プレート、フラスコなど)内に所要に応じてロボットハンド(または作業者)がトリプシン等の試液を加える。
次に、アイソレータ2内において、上記培養容器からロボットハンド(または作業者)がピペットを用いて細胞懸濁液を取り出した後、ステージ3上の容器4内に供給する。なお、必要に応じて上記アイソレータ2内において上記培養容器内から取り出された細胞懸濁液に、希釈したトリパンブルー液等の試液を加えることで、細胞観察装置1による細胞Cの数のカウントを行いやすくなる。
この後、細胞観察装置1においては、先ず粗サーチによって撮像手段6が容器4を撮像する際の対物レンズ13の合焦点位置がある高さ領域を求め、次に、詳細サーチによって上記高さ領域における合焦点位置を求めるようになっている。
より詳細には、粗サーチは次のようにして行われる。すなわち、先ず、白色光源5から容器4に向けて白色光L1を照射した状態において、昇降機構14によって対物レンズ13を昇降可能な範囲における上昇端の高さ位置から下降端の高さ位置(Z軸における0〜X)まで所定量ずつ(例えば30μmずつ)下降させながら、該所定量ずつ下降させる高さ毎に撮像手段6によって容器4内の細胞Cを撮像して、撮像する高さ位置が異なる複数の画像を取得する。なお、このように間欠的に下降させるのではなく、連続的に下降させながら所定量下降する毎に撮像手段6で容器4を撮像するようにしても良い。
撮像手段6が撮像した容器4内の細胞Cの画像は制御手段7に送信されるので、制御手段7は、撮像手段6が撮像した所定量ずつ下降させた各高さ位置における画像において、各画像内にある全ての細胞Cまたは細胞領域の各々の外周の長さを算出値として算出した後、さらにそれら算出値としての外周の長さの合計値を算定する。本実施例では、各画像について求めた細胞Cの外周の長さを算出値として用いている(図2、図3(A)参照)。
なお、理解を容易にするために、図3(A)では細胞Cを1つだけ示しているが、実際には複数の細胞Cまたは細胞領域が検出されるものであって、それら全ての細胞Cまたは細胞領域に対して外周の長さを算出した後、合計値を算定するものである。
なお、算出値としては、細胞Cまたは細胞領域の外周の長さを用いる代わりに、各画像における各細胞Cまたは細胞領域の外周の近似円の直径を算出値として求めて、それら各々の細胞の外周の近似円の直径の合計値を算定しても良い(図3(B)参照)。また、細胞Cの外周の近似円の直径の代わりに、細胞Cの外接円の直径(図3(C))、または細胞Cの内接円の直径(図3(D))、または細胞Cの面積(図3(E))のいずれかを算出値として求めて、それらについての合計値を算定しても良い。
このようにして、対物レンズ13を上昇端から下降端まで所定量ずつ下降させた際における撮像手段6による各高さでの細胞Cの撮像画像を取得すると、制御手段7は、算出された算出値の合計値が極小値A4(山A2と山A3の谷間となる値)となる大まかな高さ領域A1を求める(図2参照)。
ここでいう「極小値A4」は、図2における局所的最小値を意味するものであり、単なる最小値とは異なるものである。つまり、算出値としての細胞Cの外周の長さの合計値の変動に着目するが、山A2と山A3の谷の部分A4(減少傾向から増加傾向に切り替わる最小値)を「極小値A4」として制御手段7が認識するようになっている。
このようにして、本実施例では、先ず粗サーチを行うことで、合焦点位置AXに対応する極小値A4が含まれている高さ領域A1を制御手段7が求めるようになっている。
Hereinafter, a specific autofocus method and determination processing by the cell observation device 1 will be described.
First, a robot hand (or an operator) adds a test solution such as trypsin into a culture vessel (dish, plate, flask, etc.) (not shown) in which cells are cultured in the
Next, in the
After that, in the cell observation device 1, the height region where the in-focus position of the
More specifically, the coarse search is performed as follows. That is, first, in a state where the white light L1 is irradiated from the
Since the image of the cells C in the container 4 captured by the imaging means 6 is transmitted to the control means 7, the control means 7 takes each image in the image at each height position imaged by the imaging means 6 by a predetermined amount. After calculating the outer peripheral lengths of all the cells C or cell regions in the image as calculated values, the total value of the outer peripheral lengths as those calculated values is further calculated. In this example, the length of the outer circumference of the cell C obtained for each image is used as a calculated value (see FIGS. 2 and 3 (A)).
For ease of understanding, only one cell C is shown in FIG. 3 (A), but in reality, a plurality of cells C or cell regions are detected, and all of these cells are detected. After calculating the length of the outer circumference with respect to C or the cell region, the total value is calculated.
As the calculated value, instead of using the length of the outer circumference of the cell C or the cell region, the diameter of the approximate circle of the outer circumference of each cell C or the cell region in each image is obtained as the calculated value, and the diameter of each cell is calculated. The total value of the diameters of the approximate circles on the outer circumference may be calculated (see FIG. 3B). Also, instead of the diameter of the approximate circle on the outer circumference of the cell C, the diameter of the circumscribed circle of the cell C (FIG. 3 (C)) or the diameter of the inscribed circle of the cell C (FIG. 3 (D)), or the cell C. (Fig. 3 (E)) may be obtained as a calculated value, and the total value for them may be calculated.
In this way, when the captured image of the cell C at each height is acquired by the imaging means 6 when the
The "minimum value A4" here means the local minimum value in FIG. 2, and is different from the simple minimum value. That is, paying attention to the fluctuation of the total value of the outer circumference of the cell C as the calculated value, the valley portion A4 of the peak A2 and the peak A3 (the minimum value at which the decreasing tendency is switched to the increasing tendency) is referred to as the "minimum value A4". The control means 7 recognizes the above.
In this way, in this embodiment, the control means 7 obtains the height region A1 including the minimum value A4 corresponding to the in-focus position AX by first performing a rough search.
上述した粗サーチの後に詳細サーチが行われる。すなわち、この後、上記極小値A4が含まれる高さ領域A1に関して、上述した粗サーチの場合と比べて小さな寸法となる所定量(例えば6μm)毎に、高さ領域A1における上昇端の高さから下降端の高さまで昇降機構14によって対物レンズ13を下降させて、その都度、撮像手段6によって容器4内の細胞Cの画像を撮像する。
そして、高さ領域A1において撮像手段6によって撮像された各高さ位置における容器4内の細胞Cの画像を基にして、上述した粗サーチの場合と同様に、制御手段7は、各高さ位置の画像における細胞Cの外周の長さを算出値として求めた後に、それらの合計値を算定する。
なお、ここでも、算出値として細胞Cの外周の長さの代わりに、図3(B)〜図3(E)に示すように、細胞Cの外周の近似円の直径、細胞Cの外接円の直径、細胞Cの内接円の直径、または細胞の面積のいずれかを求めて、それらを検出して用いても良い。
この後、制御手段7は、上記高さ領域A1において算出値の合計値が極小値A4(最小値)となる高さ位置を、撮像手段6が容器4を撮影する際の対物レンズ13の焦点が合った合焦点位置AXとして判定する。
本実施例では、以上のようにして、制御手段7が昇降機構14を介して対物レンズ13を上昇端から下降端まで所定量ずつ下降させ、それに伴って撮像手段6によって容器4内の細胞Cの画像を順次、撮像手段6により撮像し、先ず粗サーチにおいて極小値A4がある高さ領域A1を求め、次に、詳細サーチによって極小値A4の位置、つまり、対物レンズ13の焦点が容器4内の細胞Cの高さと合った合焦点位置AXを求める。
そして、この後、合焦点位置AXとして検出された極小値A4の高さ位置まで昇降機構14によって対物レンズ13を移動させて、その高さ位置で対物レンズ13を停止させてから、再度、撮像手段6によって容器4内の細胞Cを撮像する。これにより、容器4内の細胞Cに対して正確にピントが合った状態で、撮像手段6によって容器4内の細胞Cを撮像することができる。
この後、制御手段7は、合焦点位置AXで撮像手段6が撮影した容器4内の細胞Cの画像を基にして、細胞の良否の判定を行うとともに細胞粒子のカウントを行うようになっている。
A detailed search is performed after the above-mentioned rough search. That is, after that, with respect to the height region A1 including the minimum value A4, the height of the rising end in the height region A1 is set for each predetermined amount (for example, 6 μm) which is smaller than the case of the above-mentioned rough search. The
Then, based on the image of the cells C in the container 4 at each height position imaged by the imaging means 6 in the height region A1, the control means 7 has each height as in the case of the above-mentioned rough search. After obtaining the length of the outer circumference of the cell C in the image of the position as a calculated value, the total value thereof is calculated.
Again, as calculated values, instead of the length of the outer circumference of the cell C, as shown in FIGS. 3 (B) to 3 (E), the diameter of the approximate circle of the outer circumference of the cell C and the circumscribed circle of the cell C. The diameter of the cell, the diameter of the inscribed circle of the cell C, or the area of the cell may be determined, and they may be detected and used.
After that, the control means 7 focuses the
In this embodiment, as described above, the control means 7 lowers the
Then, after that, the
After that, the control means 7 determines the quality of the cells and counts the cell particles based on the image of the cells C in the container 4 taken by the imaging means 6 at the in-focus position AX. There is.
以上のように、本実施例によれば、作業者が目視で対物レンズ13を昇降させることで撮像手段6のピントが容器4内の細胞に合った合焦点位置を探す場合と同等の精度で合焦点位置AXをオートフォーカスで検出することができる。そのため、容器4内の細胞Cを撮像手段6で撮像するにあたって最適なオートフォーカス機能を有する細胞観察装置1を提供することができる。また、細胞Cの良否の判定や細胞の数のカウントの精度を向上させることが可能な細胞観察装置1を提供することができる。
さらに、本実施例の細胞観察装置1は細胞自動培養装置に搭載することが可能であり、それによって再生医療の普及に大きく貢献することが可能である。
As described above, according to the present embodiment, the operator visually raises and lowers the
Further, the cell observation device 1 of the present embodiment can be mounted on the cell automatic culture device, which can greatly contribute to the spread of regenerative medicine.
なお、本実施例においては、観察対象となる細胞Cとして、iPS細胞、ES細胞といった幹細胞、幹細胞から分化した細胞、生検などにより採取された細胞、採取された細胞が培養された細胞を想定しているが、特にこれらに限定されるものではない。
また、細胞の種類や培養の経過(初期、中期、後期)に応じて、図3(A)〜図3(E)に示した算出値のもとになる対象(細胞の外周の長さ、細胞の外周の近似円の直径、細胞の外接円の直径、細胞の内接円の直径、細胞の面積)を適宜使い分けても良い。
また、上述した実施例においては、粗サーチ及び詳細サーチにおいて昇降機構14を介して対物レンズ13を上昇端から下降端まで所定量(寸法)ずつ下降させているが、これとは逆に、対物レンズ13を下降端から上昇端まで所定量(寸法)ずつ上昇させることで上記算出値を得るようにしても良い。また、必ずしも上昇端から下降端まで下降、または下降端から上昇端まで上昇させなくとも良く、所定の範囲で下降または上昇させるものでも良い。
また、昇降機構14によって対物レンズ13を昇降させる代わりに、ステージ3自体を昇降させる構成を採用しても良く、さらには、撮像手段6及び第2光学系12を一体的に昇降させる構成を採用しても良い。
また、観察部2Aにおいてステージ3の代わりに、ロボットハンドが容器4を保持し、容器4を水平または上下に移動させるようにしても良い。
In this example, as the cells C to be observed, stem cells such as iPS cells and ES cells, cells differentiated from stem cells, cells collected by biopsy, and cells in which the collected cells are cultured are assumed. However, it is not particularly limited to these.
In addition, depending on the type of cell and the course of culture (early, middle, late), the target (the length of the outer circumference of the cell, which is the basis of the calculated values shown in FIGS. 3 (A) to 3 (E), The diameter of the approximate circle on the outer circumference of the cell, the diameter of the circumscribing circle of the cell, the diameter of the inscribed circle of the cell, the area of the cell) may be appropriately used.
Further, in the above-described embodiment, the
Further, instead of raising and lowering the
Further, in the
1‥細胞観察装置 3‥ステージ
4‥容器 6‥撮像手段
7‥制御手段 13‥対物レンズ
14‥昇降機構 AX‥合焦点位置
A4‥極小値 C‥細胞
1 ‥
Claims (4)
上記昇降手段によって上記ステージの高さ位置または上記撮像手段の焦点の高さ位置が変更されながら所定の高さ位置毎に上記撮像手段によって容器内の細胞が撮像され、
上記制御手段は、上記撮像手段が撮像した各高さ位置の画像における細胞に関する算出値の合計値を算定して、該合計値が極小値となる位置を上記撮像手段の合焦点位置と判定し、
上記昇降手段により、上記ステージに載置された容器を合焦点位置に位置させることを特徴とする細胞観察装置。 A stage on which a container containing cells is placed, an imaging means for imaging cells in the container, an elevating means for changing the height position of the stage or the focal height position of the imaging means, and the imaging A control means for detecting cells in an image captured by the means and obtaining a total value of calculated values for the detected cells is provided.
While the height position of the stage or the height position of the focal point of the imaging means is changed by the elevating means, the cells in the container are imaged by the imaging means at each predetermined height position.
The control means calculates the total value of the calculated values for the cells in the image of each height position imaged by the image pickup means, and determines the position where the total value becomes the minimum value as the in-focus position of the image pickup means. ,
A cell observation device characterized in that a container placed on the stage is positioned at a focal point position by the elevating means.
上記制御手段が算出した細胞の外周の長さ、細胞の外周の近似円の直径、細胞の外接円の直径、または細胞の内接円の直径のいずれかに基づいて上記撮像手段の焦点が容器内の細胞の高さ位置に合った合焦点位置が決定され、
上記昇降手段により、上記ステージに載置された容器が決定された合焦点位置に合わせられることを特徴とする細胞観察装置。 A stage on which a container containing cells is placed, an imaging means for imaging cells in the container, an elevating means for changing the height position of the stage or the focal height position of the imaging means, and the imaging A cell is detected in an image imaged by the means, and either the length of the outer circumference of the detected cell, the diameter of the approximate circle of the outer circumference of the cell, the diameter of the circumscribed circle of the cell, or the diameter of the inner circle of the cell is determined. Equipped with a control means to calculate
The focus of the imaging means is the container based on any of the length of the outer circumference of the cell, the diameter of the approximate circle of the outer circumference of the cell, the diameter of the circumscribed circle of the cell, or the diameter of the inscribed circle of the cell calculated by the control means. The focus position is determined according to the height position of the cells inside.
A cell observation device, characterized in that the container placed on the stage is adjusted to a determined in-focus position by the elevating means.
取得した各細胞の画像内における細胞を検出し、該検出された細胞の外周長さ、細胞の外周の近似円の直径、細胞の外接円の直径、細胞の内接円の直径、または細胞の面積のいずれかの合計値を算定し、
該合計値が極小値となる高さ位置を上記撮像手段の焦点が容器内の細胞の位置に合った合焦点位置と判定することを特徴とする細胞観察方法。 The height position of the container containing the cells or the height position of the focal point of the imaging means for imaging the container is changed, and an image of the cells in the container is acquired by the imaging means at each predetermined height position.
A cell is detected in the acquired image of each cell, and the outer circumference length of the detected cell, the diameter of the approximate circle of the outer circumference of the cell, the diameter of the circumscribed circle of the cell, the diameter of the inscribed circle of the cell, or the diameter of the cell Calculate the total value of any of the areas and
A cell observation method, characterized in that a height position at which the total value becomes a minimum value is determined as a focused position where the focus of the imaging means matches the position of cells in the container.
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