JP2596897Y2 - マニピュレータ付き顕微鏡 - Google Patents

マニピュレータ付き顕微鏡

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JP2596897Y2
JP2596897Y2 JP1992044269U JP4426992U JP2596897Y2 JP 2596897 Y2 JP2596897 Y2 JP 2596897Y2 JP 1992044269 U JP1992044269 U JP 1992044269U JP 4426992 U JP4426992 U JP 4426992U JP 2596897 Y2 JP2596897 Y2 JP 2596897Y2
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到 遠藤
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Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本考案は、遺伝子工学の実験やバ
イオテクノロジーとして実用化されている標本に対し
て、顕微鏡観察下でマニピュレータを使って刺す,切
る,注入するなどの作業を行うことのできるマニピュレ
ータ付き顕微鏡に係り、さらに詳しくは標本に対してマ
ニピュレータを位置決めするための機構の改良に関す
る。
【0002】
【従来の技術】例えば、牛の受精卵の分割による双子牛
の大量生産技術や、マウス受精卵の初期胚に外来遺伝子
を注入するという生物実験においては、受精卵に不必要
なダメージや傷を与えないように最大の注意を払う必要
がある。
【0003】従来、顕微鏡観察下で例えば受精卵に対し
て微細操作を行う場合は、図4に示すように、先端部を
丸めたガラス製のマイクロピペット1を使って受精卵2
を吸引し、その受精卵2を顕微鏡視野内に固定してい
る。
【0004】受精卵2を吸引固定する際に、受精卵2の
極体付近を吸引することにより受精卵2にかかるダメー
ジを少なくすることができる。そのため、顕微鏡観察を
しながらもう一台のマニピュレータ3を使って、受精卵
2を突いたり、回転させたりして、マイクロピペット1
の先端に受精卵2の極体付近が対向するような微細操作
を行っていた。この様な作業は、時間と熟練を必要とす
るものである。
【0005】また分子遺伝学を背景とした医学研究で
は、疾病の遺伝子レベルでの解析が試みられている。例
えば患者に特異的に見られる染色体の欠失、転座等の染
色体構造異常を解析し、原因遺伝子の染色体上の位置を
特定し、その領域のDNAを解析してクローニングする
といった試みがなされている。
【0006】マイクロマニピュレータとガラス針を使
い、分裂中期の染色体が得られるように、スライドガラ
ス上でプレパレーション処理した後に、必要とする染色
体を選び出し、マニピュレータに固定されたガラス針を
使って特定の部位を切り取った後に、ガラス針の先端で
かき取るという作業を行うことがある。
【0007】一般に、染色体は細い糸状をなしてスライ
ドガラス上に薄く広がっている。この状態で、マニピュ
レータのガラス針を使って損傷を与えることなくかき取
るためには、染色体の長手方向に対して直交する方向に
マニピュレータを位置させる必要がある。
【0008】そこで従来は、スライドガラスの載ったス
テージを回転させたり、標本の入った容器を回転させた
りして、マニピュレータに対して染色体の長手方向が直
交するようにしていた。
【0009】また電気生理実験では、培養細胞を生かし
続けるため、灌流容器を顕微鏡下にセットし、培養細胞
の活動電位の測定を行っている。この灌流容器では、細
胞の状態を保つための養分,緩衝液を含んだ灌流液を流
入ピペットと流出ピペットとを組み合わせて灌流させる
ため、灌流容器にこれら2本のピペットが固定されてい
る。
【0010】しかしながら、上述したようにマイクロピ
ペットの先端に受精卵の極体付近を対向させる微細操作
は、時間と熟練を必要とするものであり、操作性の改善
が望まれていた。
【0011】また、スライドガラスの載ったステージや
標本の入った容器を回転させて、マニピュレータに対し
て染色体の長手方向を直交させるような場合には、その
回転によって顕微鏡観察像が移動するため狙っている染
色体を見失う可能性がある。さらに、灌流容器内の培養
細胞に活動電位測定のためのガラス電極をマニピュレー
タを使って刺すような場合に、狙った細胞の部位とマニ
ピュレータの挿入方向とが上手く合わないことがある。
灌流ピペットが固定されている標本側を回転させること
は灌流チューブが絡み合うために容易にはできないの
で、マニピュレータのセッティングからやり直さねばな
らず煩わしい作業を必要とした。
【0012】
【考案が解決しようとする課題】この様に、従来のマニ
ピュレータ付き顕微鏡は、微細操作を行う際に標本に対
してマニピュレータで狙う方位を自由に設定できないた
め、標本を移動、回転させることによって狙ったいた細
胞を見失う可能性があったり、マニピュレータの位置を
移し換えることからセットアップに手間や時間がかかる
という問題があった。
【0013】本考案は以上のような実情に鑑みてなされ
たもので、種々の標本に対して容易に最適な方位からマ
ニピュレータで狙うことができ、操作性に優れたマニピ
ュレータ付き顕微鏡を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本考案のマニピュレータ付き顕微鏡は、標本に対し
て微細操作を施すためのマニピュレータを備えた顕微鏡
において、前記標本が載置される標本載置ステージ及び
顕微鏡の対物レンズのいずれとも別体として顕微鏡本体
に固定され、顕微鏡の観察光軸を中心として回転可能な
回転板と、この回転板を回転操作するための減速機構を
有する操作部材とを有するマニピュレータステージを備
え、このマニピュレータステージの回転板上に前記マニ
ピュレータを支持したことを特徴とするものである。
【0015】
【作用】本考案のマニピュレータ付き顕微鏡では、マニ
ピュレータを回転可能に支持するマニピュレータステー
ジを対物レンズとも標本載置ステージとも別体として、
顕微鏡本体に固定する構成としたことにより、支持する
マニピュレータの大きさに制約がなく、標本に対する操
作針の操作方向を自在に選択可能にできる。さらに本考
案のマニピュレータ付き顕微鏡では、微動機構を有する
操作部材によって回転板が操作されるので、微細な標本
に対してもマニピュレータの操作力向を細かく正確に設
定することができる。
【0016】
【実施例】以下、図面を参照しながら本考案の実施例を
説明する。図1には、本考案の第1実施例に係るマニピ
ュレータ付き顕微鏡の全体構成が示されている。
【0017】本実施例のマニピュレータ付き顕微鏡は、
正立顕微鏡10にマニピュレータステージ11が設けら
れており、そのマニピュレータステージ11にマニピュ
レータ12が観察光軸を中心として回転自在に支持され
ている。
【0018】上記正立顕微鏡10のアーム13には、対
物レンズ14、レボルバ15及び観察鏡筒8(接眼レン
ズを含む)が支持されており、鏡体に設けられたフォー
カスハンドル17により対物レンズ14のピント合わせ
を行うことができるように構成されている。
【0019】上記マニピュレータステージ11の下方に
は、標本が載置される標本載置ステージ18が鏡体に支
持されて配置されている。そして標本載置ステージ18
の下方にコンデンサレンズ19がコンデンサレンズ受け
21に支持されて配置されている。
【0020】また正立顕微鏡10のベース22の背面に
光源ボックス23が取付けられており、この光源ボック
ス23から供給される照明光がコンデンサレンズ19に
よって標本載置ステージ18上の標本に入射するように
なっている。そして上記マニピュレータステージ11
が、ベース22及び鏡体にそれぞれ固定された固定板2
4,25にて支持されている。図2には、上記マニピュ
レータステージ11及び標本載置ステージ18の具体的
な構成が示されている。
【0021】マニピュレータステージ11は、中央部に
円形の開口部が形成された外枠部材31が、上記固定板
24,25に固定されている。外枠部材31の開口部の
縁には、その上面から所定の深さで開口部よりも径の大
きい段部32が形成されている。外枠部材31の開口部
には、その開口部よりも外径が若干小さく、かつ外枠部
材31の肉厚よりも厚い回転板33が挿入されている。
【0022】上記回転板33は、その外周面に上記段部
32と同じ長さの径を有するフランジ34が形成されて
おり、そのフランジ34を外枠部材31の段部32に係
合させることにより、外枠部材31の開口部に回転自在
に保持されるものとなっている。また回転板33の中央
部には開口部35が形成されており、この開口部35内
に、標本載置ステージ18に載置された標本容器36が
配置される。
【0023】また回転板33の外周には歯37が形成さ
れており、この歯37と噛合する中間歯車38が外枠部
材31の裏面に回転自在に設けられている。さらに中間
歯車38と噛合するダイヤル歯車39が外枠部材31の
裏面に中間歯車38に隣接して設けられている。このダ
イヤル歯車39の一部が外枠部材31の端部から外部に
突出していて、外部から操作可能になっている。
【0024】上記マニピュレータ12は、X,Y,Zの
三次元方向に油圧又はラック・ピニオン機構などで駆動
される構造となっており、回転板33の上面に例えばマ
グネットスタンドによって磁力固定されている。そして
回転板33の開口部35を介して観察容器36内の標本
に向かけてガラスピペット40を伸延させている。
【0025】上記標本載置ステージ18は、鏡体に固定
された固定ステージ41と、この固定ステージ41上に
支持された移動ステージ42とからなる。なお、移動ス
テージ42はボールガイド等の案内機構43によって固
定ステージ41に支持されており、所定方向への移動が
可能になっている。以上のように構成された本実施例の
動作を、染色体の一部をかき取るマニピュレーションを
例に説明する。
【0026】観察容器36内に配置された標本Sの所望
の染色体が上手く狙い通りにプレパレーションできてい
ることが顕微鏡を使って確認されたならば、その染色体
をガラスピペット40を使ってかき取る作業を行うこと
になる。
【0027】最初から糸状の染色体がその長手方向がガ
ラスピペット40に直交し、ガラスピペット40でかき
取り易くなっていることは希である。よって、マニピュ
レータ12が染色体の長手方向と直交する位置にない場
合を前提にして説明する。ここで標本Sを回転させたり
標本容器36を回転させると、上述したように狙ってい
る染色体を見失う可能性があるので望ましくない。
【0028】そこで本実施例では、操作部材例えばダイ
ヤル歯車39を操作することで回転板33と共にマニピ
ュレータ12を移動させる。なお、回転板33の回転中
心が観察視野の中心になるように予めマニピュレータス
テージ11をセットアップする際に調整しておく。また
マニピュレータ12のガラスピペット40の先端が、観
察視野中心に来るように調整しておく。
【0029】ダイヤル歯車39を回転させると、このダ
イヤル歯車39と中間歯車38を介して結合されている
回転板33が回転力を受ける。この回転板33は外枠部
材31の開口部に回転可能に支持されているため、上記
回転力を受けると光軸を中心に回転する。その結果、観
察視野は固定したままで、回転板33に固定されたマニ
ピュレータ12が回転板33と共に回転し、狙っている
染色体に対するガラスピペット40の対向方向が変化し
ていく。
【0030】この様に本実施例によれば、標本載置ステ
ージ18とは別体としてマニピュレータステージ11を
備え、そのマニピュレータステージ11に観察光軸の回
りを回転する回転板33を設け、この回転板33にマニ
ピュレータ12を固定するようにしたので、狙った染色
体を観察視野の中心に配置しておけば、染色体に対する
ガラスピペット40の対向位置を自由に設定することが
できる。従って、染色体の一部をかき取るマニピュレー
ションの作業効率を改善できる。
【0031】また染色体に限らず、受精卵や培養細胞に
対しても、前述した従来の種々の問題を発生させること
無く、最適なマニピュレータ12の位置決めを容易に行
うことができる。図3には、本考案の第2実施例が示さ
れている。
【0032】本実施例は、倒立型顕微鏡50のコンデン
サレンズ受にマニピュレータステージ51を備え、その
マニピュレータステージ51にマニピュレータ12を光
軸を中心に回転可能に支持したものである。
【0033】なお、同図に示す倒立型顕微鏡50は公知
のものであり、各構成要素の機能は前記第1実施例で説
明した正立型顕微鏡10の構成要素と同じであるので、
同一機能の構成要素には第1実施例と同一の符号にダッ
シュを付して示し、詳しい説明は省略する。
【0034】マニピュレータステージ51は、前記第1
実施例で説明したステージ11と同一構造のものであ
る。第1実施例ではステージ11を固定板に固定してい
たが、本実施例ではマニピュレータステージ51の外枠
部材31′をコンデンサレンズ受21′の裏面に固定
し、回転板33′の裏面にマニピュレータ12′を固定
している。この様な本実施例によっても、前記第1実施
例と同様の作用効果を奏することができる。
【0035】なお、本考案は上記各実施例に限定される
ものではなく、例えばマニピュレータを複数台備えた
り、マニピュレータを光軸の回りを回転させる機構を他
の構造のもにしてもよい。
【0036】
【考案の効果】本考案によれば、微細操作を行う際に標
本に対してマニピュレータで狙う方位を自由に設定で
き、狙った標本を見失う不具合を防止できる。よって、
受精卵の分割や注入に当たっては、細胞のダメージが少
ない部位を正確に、かつ素早くマニピュレータで補足し
観察視野内に固定することができる。
【0037】また染色体の特定部位をかき取ったり、つ
り上げたりする際に、最も作業がし易く、損傷も与えな
い方向からガラスピペットで狙うことができ、作業効率
が向上する。
【0038】さらに電気生物実験においても、観察容器
の周辺のセッティングに影響されない方向から電極等を
挿入することができるので、一度に数台のマニピュレー
タのセッティングをしなければならないときでも限られ
たスペース内で最適なセットアップを効率的に行える。
【図面の簡単な説明】
【図1】本考案の第1実施例に係るマニピュレータ付き
顕微鏡の全体図。
【図2】第1実施例に係るマニピュレータ付き顕微鏡の
要部の構成図。
【図3】本考案の第2実施例に係るマニピュレータ付き
顕微鏡の全体図。
【図4】マニピュレータを使った微細操作を説明するた
めの図。
【符号の説明】
10…正立顕微鏡、11…マニピュレータステージ、1
2…マニピュレータ、18…標本載置ステージ、31…
外枠部材、33…回転板。

Claims (2)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 標本に対して微細操作を施すためのマニ
    ピュレータを備えた顕微鏡において、 前記標本が載置される標本載置ステージ及び顕微鏡の対
    物レンズのいずれとも別体として顕微鏡本体に固定さ
    れ、顕微鏡の観察光軸を中心として回転可能な回転板
    と、この回転板を回転操作するための減速機構を有する
    操作部材とを有するマニピュレータステージを備え、 このマニピュレータステージの回転板上に前記マニピュ
    レータを支持したことを特徴とするマニピュレータ付き
    顕微鏡。
  2. 【請求項2】 前記操作部材の減速機構は歯車で構成さ
    れ、かつ回転板と操作部材との間に中間歯車を有するこ
    とを特徴とする請求項1記載のマニピュレータ付き顕微
    鏡。
JP1992044269U 1992-06-25 1992-06-25 マニピュレータ付き顕微鏡 Expired - Lifetime JP2596897Y2 (ja)

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JPH064723U JPH064723U (ja) 1994-01-21
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JP4758526B2 (ja) * 1999-09-21 2011-08-31 株式会社三友製作所 微細作業用マイクロマニピュレーション装置
JP2009136261A (ja) * 2007-12-10 2009-06-25 Olympus Corp チップ駆動装置
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