JP2783984B2 - マイクロマニピュレーション装置及びそれを用いた細胞操作方法 - Google Patents
マイクロマニピュレーション装置及びそれを用いた細胞操作方法Info
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- JP2783984B2 JP2783984B2 JP9714395A JP9714395A JP2783984B2 JP 2783984 B2 JP2783984 B2 JP 2783984B2 JP 9714395 A JP9714395 A JP 9714395A JP 9714395 A JP9714395 A JP 9714395A JP 2783984 B2 JP2783984 B2 JP 2783984B2
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
- G01N35/10—Devices for transferring samples or any liquids to, in, or from, the analysis apparatus, e.g. suction devices, injection devices
- G01N2035/1027—General features of the devices
- G01N2035/1034—Transferring microquantities of liquid
- G01N2035/1039—Micropipettes, e.g. microcapillary tubes
Landscapes
- Manipulator (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
- Microscoopes, Condenser (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、マイクロマニピュレー
ション装置及びそれを用いた細胞操作方法に関する。
ション装置及びそれを用いた細胞操作方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、このような分野の技術としては、
以下に示すようなものがあった。図１０は従来のマイク
ロマニピュレーションシステムの全体構成図である。図
中、１はベース、２はベース１上に配置された顕微鏡、
３は位置検出器、４は微動部、５は粗動部、６はＴＶカ
メラ、７はマイクロインジェクタ、８は左操作ボック
ス、９は右操作ボックス、１０はカメラ制御ユニット、
１１はビデオモニタ、１２は主制御ユニットである。
以下に示すようなものがあった。図１０は従来のマイク
ロマニピュレーションシステムの全体構成図である。図
中、１はベース、２はベース１上に配置された顕微鏡、
３は位置検出器、４は微動部、５は粗動部、６はＴＶカ
メラ、７はマイクロインジェクタ、８は左操作ボック
ス、９は右操作ボックス、１０はカメラ制御ユニット、
１１はビデオモニタ、１２は主制御ユニットである。
【０００３】この図に示すように、２つの操作ボックス
８，９では、左右の微動部４、粗動部５を操作する一方
で、注入液量測定など各種の機能の制御も行う。また、
顕微鏡２にはＴＶカメラ６が設けられており、細胞の状
態や微細操作の様子がビデオモニタ１１に写し出され、
観察される。ここで、マイクロインジェクタ７はノブを
有し、マイクロマニピュレーション操作は、専ら操作者
の手によって行われている。
８，９では、左右の微動部４、粗動部５を操作する一方
で、注入液量測定など各種の機能の制御も行う。また、
顕微鏡２にはＴＶカメラ６が設けられており、細胞の状
態や微細操作の様子がビデオモニタ１１に写し出され、
観察される。ここで、マイクロインジェクタ７はノブを
有し、マイクロマニピュレーション操作は、専ら操作者
の手によって行われている。
【０００４】また、マイクロマニピュレータで用いられ
るマイクロピペットは、通常ガラス製であり、熱加工さ
れる。このマイクロピペットを細胞に対して挿入し、細
胞の内容物を吸引したり、あるいは、外部から薬液、Ｄ
ＮＡ溶液、精子、細胞の核等の物質を注入させるため
に、マイクロピペットの先端は穴のあいた針のようにな
っている。
るマイクロピペットは、通常ガラス製であり、熱加工さ
れる。このマイクロピペットを細胞に対して挿入し、細
胞の内容物を吸引したり、あるいは、外部から薬液、Ｄ
ＮＡ溶液、精子、細胞の核等の物質を注入させるため
に、マイクロピペットの先端は穴のあいた針のようにな
っている。
【０００５】操作対象の細胞の性質、あるいはマイクロ
ピペットの先端の径、先端の形状により挿入のし易さは
異なるが、一般に容易ではなく、針先を砥石で研磨し鋭
利にする。または、マイクロピペットの先端を更に熱加
工し、細いスパイクを作る。あるいは針先を軸線方向に
振動させるなど工夫を強いられている。
ピペットの先端の径、先端の形状により挿入のし易さは
異なるが、一般に容易ではなく、針先を砥石で研磨し鋭
利にする。または、マイクロピペットの先端を更に熱加
工し、細いスパイクを作る。あるいは針先を軸線方向に
振動させるなど工夫を強いられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来のマ
イクロマニピュレータによれば、細胞の操作には不十分
であり、満足のいくものではなかった。特に、細胞の外
皮を貫通する場合には、内部に大きなダメージを与え、
その細胞の操作における成功率は低く、信頼性の面で問
題があった。
イクロマニピュレータによれば、細胞の操作には不十分
であり、満足のいくものではなかった。特に、細胞の外
皮を貫通する場合には、内部に大きなダメージを与え、
その細胞の操作における成功率は低く、信頼性の面で問
題があった。
【０００７】図９はかかる従来の細胞操作の一例を示す
工程図である。 （１）まず、図９（ａ）に示すように、吸着孔を有する
保持ピペット１３で細胞１４を保持する。 （２）次に、図９（ｂ）に示すように、細胞１４の透明
帯１５にマイクロピペット１８の先端を押し当てて透明
帯１５を貫通させる。しかし、透明帯１５は結構厚いの
で、細胞１４の卵細胞質１６にダメージを与えることに
なる。この透明帯１５を貫通し易いように、マイクロピ
ペット１８自体を圧電素子の駆動により振動させるよう
にしたものが提案されている（例えば、特開平６−９０
７７０号公報参照）が、それでも、卵細胞質１６にダメ
ージを与えることは避けられない。また、マイクロピペ
ット１８の針先は卵細胞質１６の奥深くまで挿入されて
しまい、不用意に細胞を傷つける結果になる。
工程図である。 （１）まず、図９（ａ）に示すように、吸着孔を有する
保持ピペット１３で細胞１４を保持する。 （２）次に、図９（ｂ）に示すように、細胞１４の透明
帯１５にマイクロピペット１８の先端を押し当てて透明
帯１５を貫通させる。しかし、透明帯１５は結構厚いの
で、細胞１４の卵細胞質１６にダメージを与えることに
なる。この透明帯１５を貫通し易いように、マイクロピ
ペット１８自体を圧電素子の駆動により振動させるよう
にしたものが提案されている（例えば、特開平６−９０
７７０号公報参照）が、それでも、卵細胞質１６にダメ
ージを与えることは避けられない。また、マイクロピペ
ット１８の針先は卵細胞質１６の奥深くまで挿入されて
しまい、不用意に細胞を傷つける結果になる。
【０００８】（３）次に、図９（ｃ）に示すように、マ
イクロピペット１８が卵細胞膜１７を貫通して、卵細胞
質１６へ刺入されて、薬液の注入が行われる。また、上
記したマイクロピペットによる透明体の貫通時の卵細胞
質のダメージをやわらげるために、圧電素子によるマイ
クロピペットの微小移動を行わせるようにしたものが、
本願出願人等によって提案されている（特公平６−９８
５８２号公報、特公平６−９８５８３号公報、特公平６
−９８５８４号公報等参照）。
イクロピペット１８が卵細胞膜１７を貫通して、卵細胞
質１６へ刺入されて、薬液の注入が行われる。また、上
記したマイクロピペットによる透明体の貫通時の卵細胞
質のダメージをやわらげるために、圧電素子によるマイ
クロピペットの微小移動を行わせるようにしたものが、
本願出願人等によって提案されている（特公平６−９８
５８２号公報、特公平６−９８５８３号公報、特公平６
−９８５８４号公報等参照）。
【０００９】本発明では、上記圧電素子によるマイクロ
ピペットの微小移動に加えて、更に、マイクロピペット
内の流体を、ダイヤフラムを介して別の圧電素子の駆動
により、直接的に駆動し、細胞の操作を行うようにして
いる。本発明は、上記した従来のマイクロピペットのよ
うに、砥石での研磨や先端のスパイク加工などを必要と
せず、細胞に対して的確に挿入することができるととも
に、細胞操作を円滑に行い得る動作流体を、直接的に駆
動するマイクロマニピュレーション装置及びそれを用い
た細胞操作方法を提供することを目的とする。
ピペットの微小移動に加えて、更に、マイクロピペット
内の流体を、ダイヤフラムを介して別の圧電素子の駆動
により、直接的に駆動し、細胞の操作を行うようにして
いる。本発明は、上記した従来のマイクロピペットのよ
うに、砥石での研磨や先端のスパイク加工などを必要と
せず、細胞に対して的確に挿入することができるととも
に、細胞操作を円滑に行い得る動作流体を、直接的に駆
動するマイクロマニピュレーション装置及びそれを用い
た細胞操作方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、 （１）保持ピペットにより卵細胞を保持し、マイクロピ
ペットにより卵細胞を操作するマイクロマニピュレーシ
ョン装置において、配管内に流体が充填されるマイクロ
ピペットと、前記流体に接触するダイヤフラムを介して
配置される圧電素子と、この圧電素子を駆動する駆動電
源と、前記マイクロピペットの先端を卵細胞に接触さ
せ、前記圧電素子の駆動により、前記マイクロピペット
内の流体の吸引を行い、前記マイクロピペットの先端の
卵細胞の微小部分を弱体化させる手段と、前記弱体化さ
れた卵細胞の微小部分にマイクロピペットを挿入する手
段とを具備するようにしたものである。
成するために、 （１）保持ピペットにより卵細胞を保持し、マイクロピ
ペットにより卵細胞を操作するマイクロマニピュレーシ
ョン装置において、配管内に流体が充填されるマイクロ
ピペットと、前記流体に接触するダイヤフラムを介して
配置される圧電素子と、この圧電素子を駆動する駆動電
源と、前記マイクロピペットの先端を卵細胞に接触さ
せ、前記圧電素子の駆動により、前記マイクロピペット
内の流体の吸引を行い、前記マイクロピペットの先端の
卵細胞の微小部分を弱体化させる手段と、前記弱体化さ
れた卵細胞の微小部分にマイクロピペットを挿入する手
段とを具備するようにしたものである。
【００１１】（２）マイクロマニピュレーション装置を
用いた細胞操作方法において、 （ａ）保持ピペットにより卵細胞を保持する工程と、 （ｂ）保持された卵細胞にマイクロピペットを接触させ
る工程と、 （ｃ）前記マイクロピペットに連通する流体に接触する
ダイヤフラムを介して配置される圧電素子の駆動により
前記マイクロピペット内の流体の吸引を行い、前記卵細
胞の透明帯の微小部分を弱体化する工程と、 （ｄ）この弱体化された卵細胞の透明帯の微小部分に前
記マイクロピペットを挿入する工程とを施すようにした
ものである。
用いた細胞操作方法において、 （ａ）保持ピペットにより卵細胞を保持する工程と、 （ｂ）保持された卵細胞にマイクロピペットを接触させ
る工程と、 （ｃ）前記マイクロピペットに連通する流体に接触する
ダイヤフラムを介して配置される圧電素子の駆動により
前記マイクロピペット内の流体の吸引を行い、前記卵細
胞の透明帯の微小部分を弱体化する工程と、 （ｄ）この弱体化された卵細胞の透明帯の微小部分に前
記マイクロピペットを挿入する工程とを施すようにした
ものである。
【００１２】（３）上記（２）記載のマイクロマニピュ
レーション装置を用いた細胞操作方法において、前記
（ｄ）工程における挿入されたマイクロピペットを前記
圧電素子の駆動により卵細胞の細胞膜の微小部分を弱体
化し、この卵細胞の細胞質を前記マイクロピペットで吸
引するようにしたものである。 （４）上記（２）記載のマイクロマニピュレーション装
置による細胞操作方法において、前記（ｄ）工程におけ
る挿入されたマイクロピペットを前記圧電素子の駆動に
より卵細胞の細胞膜の微小部分を弱体化し、この卵細胞
の細胞質内に前記マイクロピペットで薬液、ＤＮＡ溶
液、精子、細胞の核などの物質を注入するようにしたも
のである。
レーション装置を用いた細胞操作方法において、前記
（ｄ）工程における挿入されたマイクロピペットを前記
圧電素子の駆動により卵細胞の細胞膜の微小部分を弱体
化し、この卵細胞の細胞質を前記マイクロピペットで吸
引するようにしたものである。 （４）上記（２）記載のマイクロマニピュレーション装
置による細胞操作方法において、前記（ｄ）工程におけ
る挿入されたマイクロピペットを前記圧電素子の駆動に
より卵細胞の細胞膜の微小部分を弱体化し、この卵細胞
の細胞質内に前記マイクロピペットで薬液、ＤＮＡ溶
液、精子、細胞の核などの物質を注入するようにしたも
のである。
【００１３】（５）上記（２）記載のマイクロマニピュ
レーション装置による細胞操作方法において、前記
（ｄ）工程における挿入されたマイクロピペットを卵細
胞の細胞膜の手前に位置決めし、精子を注入するように
したものである。 （６）マイクロマニピュレーション装置を用いた細胞操
作方法において、 （ａ）保持ピペットにより動物細胞を保持する工程と、 （ｂ）保持された動物細胞にマイクロピペットを接触さ
せる工程と、 （ｃ）前記マイクロピペットに連通する流体に接触する
ダイヤフラムを介して配置される圧電素子の駆動により
前記マイクロピペット内の流体の吸引を行い、前記動物
細胞の細胞膜の微小部分を弱体化する工程と、 （ｄ）この弱体化された動物細胞の細胞膜の微小部分に
前記マイクロピペットを挿入する工程とを施すようにし
たものである。
レーション装置による細胞操作方法において、前記
（ｄ）工程における挿入されたマイクロピペットを卵細
胞の細胞膜の手前に位置決めし、精子を注入するように
したものである。 （６）マイクロマニピュレーション装置を用いた細胞操
作方法において、 （ａ）保持ピペットにより動物細胞を保持する工程と、 （ｂ）保持された動物細胞にマイクロピペットを接触さ
せる工程と、 （ｃ）前記マイクロピペットに連通する流体に接触する
ダイヤフラムを介して配置される圧電素子の駆動により
前記マイクロピペット内の流体の吸引を行い、前記動物
細胞の細胞膜の微小部分を弱体化する工程と、 （ｄ）この弱体化された動物細胞の細胞膜の微小部分に
前記マイクロピペットを挿入する工程とを施すようにし
たものである。
【００１４】（７）マイクロマニピュレーション装置を
用いた細胞操作方法において、 （ａ）保持ピペットにより植物細胞を保持する工程と、 （ｂ）保持された植物細胞にマイクロピペットを接触さ
せる工程と、 （ｃ）前記マイクロピペットに連通する流体に接触する
ダイヤフラムを介して配置される圧電素子の駆動により
前記マイクロピペット内の流体の吸引を行い、前記植物
細胞の細胞膜の微小部分を弱体化する工程と、 （ｄ）この弱体化された植物細胞の細胞膜の微小部分に
前記マイクロピペットを挿入する工程とを施すようにし
たものである。
用いた細胞操作方法において、 （ａ）保持ピペットにより植物細胞を保持する工程と、 （ｂ）保持された植物細胞にマイクロピペットを接触さ
せる工程と、 （ｃ）前記マイクロピペットに連通する流体に接触する
ダイヤフラムを介して配置される圧電素子の駆動により
前記マイクロピペット内の流体の吸引を行い、前記植物
細胞の細胞膜の微小部分を弱体化する工程と、 （ｄ）この弱体化された植物細胞の細胞膜の微小部分に
前記マイクロピペットを挿入する工程とを施すようにし
たものである。
【００１５】
【作用】本発明によれば、圧電素子を駆動すると、ダイ
ヤフラムを介してマイクロピペット内の流体を駆動させ
ることができる。卵細胞に対しては、まず、マイクロピ
ペットを卵細胞の透明帯に接触させ、圧電素子を駆動さ
せて、マイクロピペット内を負圧にすると、透明帯がマ
イクロピペットの先端に吸着されて、その吸着された透
明帯の微小部分が弱体化される。
ヤフラムを介してマイクロピペット内の流体を駆動させ
ることができる。卵細胞に対しては、まず、マイクロピ
ペットを卵細胞の透明帯に接触させ、圧電素子を駆動さ
せて、マイクロピペット内を負圧にすると、透明帯がマ
イクロピペットの先端に吸着されて、その吸着された透
明帯の微小部分が弱体化される。
【００１６】そこで、マイクロピペットをその部分から
卵細胞内に微小移動させる。更に、卵細胞の細胞膜に対
しても圧電素子の駆動により、その微小部分を弱体化す
ることができる。そして、圧電素子を駆動させて、マイ
クロピペット内を負圧にして、マイクロピペットの先端
から細胞質を吸入したり、圧電素子を駆動させて、マイ
クロピペット内を正圧にして、マイクロピペット内の精
子を細胞質に注入することができる。
卵細胞内に微小移動させる。更に、卵細胞の細胞膜に対
しても圧電素子の駆動により、その微小部分を弱体化す
ることができる。そして、圧電素子を駆動させて、マイ
クロピペット内を負圧にして、マイクロピペットの先端
から細胞質を吸入したり、圧電素子を駆動させて、マイ
クロピペット内を正圧にして、マイクロピペット内の精
子を細胞質に注入することができる。
【００１７】また、動物細胞に対しては、まず、マイク
ロピペットを動物細胞の細胞膜に接触させ、圧電素子を
駆動させて、マイクロピペット内を負圧にすると、細胞
膜がマイクロピペットの先端に吸着されて、その吸着さ
れた細胞膜の微小部分が弱体化される。そこで、マイク
ロピペットをその部分から細胞膜に微小移動させる。
ロピペットを動物細胞の細胞膜に接触させ、圧電素子を
駆動させて、マイクロピペット内を負圧にすると、細胞
膜がマイクロピペットの先端に吸着されて、その吸着さ
れた細胞膜の微小部分が弱体化される。そこで、マイク
ロピペットをその部分から細胞膜に微小移動させる。
【００１８】そして、圧電素子を駆動させて、マイクロ
ピペット内を負圧にして、マイクロピペットの先端から
細胞質を吸入したり、圧電素子を駆動させて、マイクロ
ピペット内を正圧にして、マイクロピペット内へ薬液、
ＤＮＡ溶液、精子、細胞の核などの物質を注入すること
ができる。このような操作により、動物細胞内の細胞質
に何らダメージを与えることなく、細胞の操作を行うこ
とができる。
ピペット内を負圧にして、マイクロピペットの先端から
細胞質を吸入したり、圧電素子を駆動させて、マイクロ
ピペット内を正圧にして、マイクロピペット内へ薬液、
ＤＮＡ溶液、精子、細胞の核などの物質を注入すること
ができる。このような操作により、動物細胞内の細胞質
に何らダメージを与えることなく、細胞の操作を行うこ
とができる。
【００１９】更に、植物細胞に対しては、まず、マイク
ロピペットを植物細胞の細胞壁に接触させ、圧電素子を
駆動させて、マイクロピペット内を負圧にすると、細胞
壁がマイクロピペットの先端に吸着されて、その吸着さ
れた細胞壁の微小部分が弱体化される。そこで、マイク
ロピペットをその部分から細胞壁内に微小移動させる。
ロピペットを植物細胞の細胞壁に接触させ、圧電素子を
駆動させて、マイクロピペット内を負圧にすると、細胞
壁がマイクロピペットの先端に吸着されて、その吸着さ
れた細胞壁の微小部分が弱体化される。そこで、マイク
ロピペットをその部分から細胞壁内に微小移動させる。
【００２０】そして、圧電素子を駆動させて、マイクロ
ピペット内を負圧にして、マイクロピペットの先端から
細胞質を吸入したり、圧電素子を駆動させて、マイクロ
ピペット内を正圧にして、マイクロピペット内へ薬液や
細胞の核などの物質を注入することができる。上記した
機構は、換言すれば、マイクロピペットの近傍に配置さ
れた圧電素子によるマイクロピストン機構であると言え
る。
ピペット内を負圧にして、マイクロピペットの先端から
細胞質を吸入したり、圧電素子を駆動させて、マイクロ
ピペット内を正圧にして、マイクロピペット内へ薬液や
細胞の核などの物質を注入することができる。上記した
機構は、換言すれば、マイクロピペットの近傍に配置さ
れた圧電素子によるマイクロピストン機構であると言え
る。
【００２１】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。図１は本発明の第１実施例を示
すマイクロマニピュレーション装置の概略図であり、図
１（ａ）はそのマイクロマニピュレーション装置の全体
構成図、図１（ｂ）はそのＡ部（微小移動機構）の拡大
図である。
ながら詳細に説明する。図１は本発明の第１実施例を示
すマイクロマニピュレーション装置の概略図であり、図
１（ａ）はそのマイクロマニピュレーション装置の全体
構成図、図１（ｂ）はそのＡ部（微小移動機構）の拡大
図である。
【００２２】この図に示すように、マイクロピペット２
１をマイクロシリンジ２２に取り付け、このマイクロシ
リンジ２２はスクリュ付き注射器の構造をしており、マ
イクロインジェクタ３０（例えば、本願出願人の提案に
係る特開平３−１１９９８９号公報参照）によって、正
・負の圧力を加えることができるが、また、マイクロシ
リンジ２２は微小移動機構２５により、直線方向へ移動
可能にする。
１をマイクロシリンジ２２に取り付け、このマイクロシ
リンジ２２はスクリュ付き注射器の構造をしており、マ
イクロインジェクタ３０（例えば、本願出願人の提案に
係る特開平３−１１９９８９号公報参照）によって、正
・負の圧力を加えることができるが、また、マイクロシ
リンジ２２は微小移動機構２５により、直線方向へ移動
可能にする。
【００２３】更に、この実施例では、マイクロシリンジ
２２の一部にチャンバー２６を設け、マイクロシリンジ
２２内の流体に接触するようにダイヤフラム２７を設
け、このダイヤフラム２７とチャンバー２６間に圧電素
子２８を配置して、この圧電素子２８を圧電素子駆動電
源２９からの印加電圧によって駆動して、マイクロシリ
ンジ２２内の流体を駆動することができる。なお、２４
はマイクロシリンジホルダであり、係合部２４ａにおい
て摩擦係合させるようにしている。２３はプランジャで
ある。
２２の一部にチャンバー２６を設け、マイクロシリンジ
２２内の流体に接触するようにダイヤフラム２７を設
け、このダイヤフラム２７とチャンバー２６間に圧電素
子２８を配置して、この圧電素子２８を圧電素子駆動電
源２９からの印加電圧によって駆動して、マイクロシリ
ンジ２２内の流体を駆動することができる。なお、２４
はマイクロシリンジホルダであり、係合部２４ａにおい
て摩擦係合させるようにしている。２３はプランジャで
ある。
【００２４】したがって、圧電素子２８の縮小により、
マイクロシリンジ２２内の流体は負圧となり、マイクロ
ピペット２１により試料の吸入を行うことができ、圧電
素子２８の伸長により、マイクロシリンジ２２内の流体
は正圧となり、マイクロピペット２１から流体を試料へ
注入することができる。また、図１（ｂ）に示すよう
に、微小移動機構２５は、マイクロシリンジ２２に固定
される鍔２５ａと、この鍔２５ａに固定される圧電素子
２５ｂと、この圧電素子２５ｂに取り付けられる慣性体
２５ｃとを有し、圧電素子２５ｂにはリード線２５ｄに
より、パルスが加えられる。また、２５ｅはカバーであ
る。
マイクロシリンジ２２内の流体は負圧となり、マイクロ
ピペット２１により試料の吸入を行うことができ、圧電
素子２８の伸長により、マイクロシリンジ２２内の流体
は正圧となり、マイクロピペット２１から流体を試料へ
注入することができる。また、図１（ｂ）に示すよう
に、微小移動機構２５は、マイクロシリンジ２２に固定
される鍔２５ａと、この鍔２５ａに固定される圧電素子
２５ｂと、この圧電素子２５ｂに取り付けられる慣性体
２５ｃとを有し、圧電素子２５ｂにはリード線２５ｄに
より、パルスが加えられる。また、２５ｅはカバーであ
る。
【００２５】図２は本発明の第２実施例を示すマイクロ
マニピュレーション装置の構成図であり、図２（ａ）は
そのマイクロマニピュレーション装置の全体構成図、図
２（ｂ）はそのマイクロマニピュレーション装置のマイ
クロシリンジ部の要部断面図、図２（ｃ）はそのマイク
ロマニピュレーション装置の直線方向への微小移動機構
である。
マニピュレーション装置の構成図であり、図２（ａ）は
そのマイクロマニピュレーション装置の全体構成図、図
２（ｂ）はそのマイクロマニピュレーション装置のマイ
クロシリンジ部の要部断面図、図２（ｃ）はそのマイク
ロマニピュレーション装置の直線方向への微小移動機構
である。
【００２６】図２（ａ）において、３１はベース、３２
はステージ、３３はマイクロシリンジホルダ、３５は微
小移動機構であり、図２（ｃ）に示すように、この微小
移動機構３５は、鍔３５ａに固着される圧電素子３５ｂ
と、この圧電素子３５ｂの後端に固着される慣性体３５
ｃを具備する。圧電素子３５ｂにはリード線３５ｄが接
続されて、駆動パルスＰが印加される（詳細は、特公平
６−９８５８２号公報参照）。
はステージ、３３はマイクロシリンジホルダ、３５は微
小移動機構であり、図２（ｃ）に示すように、この微小
移動機構３５は、鍔３５ａに固着される圧電素子３５ｂ
と、この圧電素子３５ｂの後端に固着される慣性体３５
ｃを具備する。圧電素子３５ｂにはリード線３５ｄが接
続されて、駆動パルスＰが印加される（詳細は、特公平
６−９８５８２号公報参照）。
【００２７】また、４０はマイクロシリンジであり、こ
のマイクロシリンジ４０の後端部には上記した微小移動
機構３５が配置されている。このマイクロシリンジ４０
はマイクロシリンジホルダ３３の係合部３４で摩擦係合
するようになっている。また、マイクロシリンジ４０の
先端にはマイクロピペット４１が装着されている。５０
はこのマイクロインジェクション装置のマイクロピペッ
ト４１の駆動を行うための微小移動機構３５を駆動する
ための制御ボックス、５１は位置検出器、５２は顕微鏡
である。
のマイクロシリンジ４０の後端部には上記した微小移動
機構３５が配置されている。このマイクロシリンジ４０
はマイクロシリンジホルダ３３の係合部３４で摩擦係合
するようになっている。また、マイクロシリンジ４０の
先端にはマイクロピペット４１が装着されている。５０
はこのマイクロインジェクション装置のマイクロピペッ
ト４１の駆動を行うための微小移動機構３５を駆動する
ための制御ボックス、５１は位置検出器、５２は顕微鏡
である。
【００２８】この実施例においては、更に、図２（ｂ）
に示すように、マイクロシリンジ４０に、凸状のフレー
ム５３を設けて、チャンバー５４を形成し、マイクロシ
リンジ４０内の流体５７に接触するようにダイヤフラム
５５をチャンバー５４の底部に張設し、そのダイヤフラ
ム５５と凸状のフレーム５３間に圧電素子５６を配置す
る。この圧電素子５６は、圧電素子駆動電源５８からの
直流印加電圧Ｖによって、縮小・伸長駆動可能である。
に示すように、マイクロシリンジ４０に、凸状のフレー
ム５３を設けて、チャンバー５４を形成し、マイクロシ
リンジ４０内の流体５７に接触するようにダイヤフラム
５５をチャンバー５４の底部に張設し、そのダイヤフラ
ム５５と凸状のフレーム５３間に圧電素子５６を配置す
る。この圧電素子５６は、圧電素子駆動電源５８からの
直流印加電圧Ｖによって、縮小・伸長駆動可能である。
【００２９】なお、この圧電素子駆動電源５８は、前記
した制御ボックス５０に統合し、総合的に制御するよう
にしてもよいことは言うまでもない。図３は本発明の第
３実施例を示すマイクロマニピュレーション装置のマイ
クロピペットによる細胞操作状態を示す図である。図３
に示すように、吸着孔６２を有する保持ピペット６１に
よって卵細胞６３を固定する。その卵細胞６３の透明帯
６４にマイクロピペット７１の先端を接触させる。ここ
で、マイクロピペット７１の先端の部分には、培養液、
ＤＮＡ液や精子を有する浮遊液７２などが入っている。
その液体の後方には動作流体７３が充填されている。さ
らには、ダイヤフラムの後方に電磁弁を設けることによ
り、動作流体７３の容量を少なくしてピストン効果を高
めることができる。
した制御ボックス５０に統合し、総合的に制御するよう
にしてもよいことは言うまでもない。図３は本発明の第
３実施例を示すマイクロマニピュレーション装置のマイ
クロピペットによる細胞操作状態を示す図である。図３
に示すように、吸着孔６２を有する保持ピペット６１に
よって卵細胞６３を固定する。その卵細胞６３の透明帯
６４にマイクロピペット７１の先端を接触させる。ここ
で、マイクロピペット７１の先端の部分には、培養液、
ＤＮＡ液や精子を有する浮遊液７２などが入っている。
その液体の後方には動作流体７３が充填されている。さ
らには、ダイヤフラムの後方に電磁弁を設けることによ
り、動作流体７３の容量を少なくしてピストン効果を高
めることができる。
【００３０】このようにして、ダイヤフラムを介した圧
電素子（図示なし）の駆動により、マイクロピペット７
１の内部を負圧にして、卵細胞６３の微小部分を吸着し
て、その微小部分を弱体化する。なお、６５は細胞質、
６６は細胞質を包む細胞膜である。そこで、制御ボック
ス５０（図２参照）からのパルスによる圧電素子の駆動
により、マイクロピペット７１を前方へ微小移動機構３
５を駆動することにより、前記した弱体化された卵細胞
６３の微小部分にマイクロピペット７１を挿入し、卵細
胞６３の内部にマイクロピペット７１を進める（図示な
し）。
電素子（図示なし）の駆動により、マイクロピペット７
１の内部を負圧にして、卵細胞６３の微小部分を吸着し
て、その微小部分を弱体化する。なお、６５は細胞質、
６６は細胞質を包む細胞膜である。そこで、制御ボック
ス５０（図２参照）からのパルスによる圧電素子の駆動
により、マイクロピペット７１を前方へ微小移動機構３
５を駆動することにより、前記した弱体化された卵細胞
６３の微小部分にマイクロピペット７１を挿入し、卵細
胞６３の内部にマイクロピペット７１を進める（図示な
し）。
【００３１】以下、本発明のマイクロマニピュレーショ
ン装置を用いた細胞操作について説明する。図４は本発
明のマイクロマニピュレーション装置を用いた第１の細
胞操作工程図である。ここでは、卵細胞の操作（顕微授
精）について説明する。 （１）まず、図４（ａ）に示すように、吸着孔６２を有
する保持ピペット６１で卵細胞６３を保持した後、その
卵細胞６３の透明帯６４に、マイクロピペット８１の先
端を接触させる。
ン装置を用いた細胞操作について説明する。図４は本発
明のマイクロマニピュレーション装置を用いた第１の細
胞操作工程図である。ここでは、卵細胞の操作（顕微授
精）について説明する。 （１）まず、図４（ａ）に示すように、吸着孔６２を有
する保持ピペット６１で卵細胞６３を保持した後、その
卵細胞６３の透明帯６４に、マイクロピペット８１の先
端を接触させる。
【００３２】（２）次に、図４（ｂ）に示すように、電
磁弁８５を閉じて、圧電素子８４が縮小するように駆動
して、液体８６を負圧にして透明帯６４の微小部分を吸
着して、その微小部分を弱体化する。 （３）次いで、図４（ｃ）に示すように、電磁弁８５は
閉じたままで、透明帯６４の弱体化した微小部分にマイ
クロピペット８１を微小移動して、細胞膜６６の微小部
分を圧電素子８４が縮小するように駆動して、液体８６
を負圧にして細胞膜６６の微小部分を吸着して、その微
小部分を弱体化してマイクロピペット８１を細胞質６５
内に挿入する。
磁弁８５を閉じて、圧電素子８４が縮小するように駆動
して、液体８６を負圧にして透明帯６４の微小部分を吸
着して、その微小部分を弱体化する。 （３）次いで、図４（ｃ）に示すように、電磁弁８５は
閉じたままで、透明帯６４の弱体化した微小部分にマイ
クロピペット８１を微小移動して、細胞膜６６の微小部
分を圧電素子８４が縮小するように駆動して、液体８６
を負圧にして細胞膜６６の微小部分を吸着して、その微
小部分を弱体化してマイクロピペット８１を細胞質６５
内に挿入する。
【００３３】そこで、圧電素子８４を伸長して、マイク
ロピペット８１内の液体８６を駆動して細胞質６５内に
注入する。ここで、液体８６としては、例えば、薬液、
ＤＮＡ溶液、精子、細胞の核などの物質である。なお、
８２は凸状のフレーム、８３はダイヤフラムである。図
５は本発明のマイクロマニピュレーション装置を用いた
第２の細胞操作工程図である。ここでは、マイクロピペ
ット８１の先端部には精子浮遊液とともに、精子が存在
する液体８７を入れておく。
ロピペット８１内の液体８６を駆動して細胞質６５内に
注入する。ここで、液体８６としては、例えば、薬液、
ＤＮＡ溶液、精子、細胞の核などの物質である。なお、
８２は凸状のフレーム、８３はダイヤフラムである。図
５は本発明のマイクロマニピュレーション装置を用いた
第２の細胞操作工程図である。ここでは、マイクロピペ
ット８１の先端部には精子浮遊液とともに、精子が存在
する液体８７を入れておく。
【００３４】（１）まず、図５（ａ）に示すように、吸
着孔６２を有する保持ピペット６１で卵細胞６３ａを保
持した後、その卵細胞６３ａの透明帯６４に先端内径約
５μｍのマイクロピペット８１の先端を接触させる。 （２）次に、図５（ｂ）に示すように、電磁弁８５を閉
じて、凸状のフレーム８２とダイヤフラム８３間に設け
られる圧電素子８４が縮小するように駆動して、液体８
７を負圧にして透明帯６４の微小部分を吸着して、その
微小部分を弱体化する。
着孔６２を有する保持ピペット６１で卵細胞６３ａを保
持した後、その卵細胞６３ａの透明帯６４に先端内径約
５μｍのマイクロピペット８１の先端を接触させる。 （２）次に、図５（ｂ）に示すように、電磁弁８５を閉
じて、凸状のフレーム８２とダイヤフラム８３間に設け
られる圧電素子８４が縮小するように駆動して、液体８
７を負圧にして透明帯６４の微小部分を吸着して、その
微小部分を弱体化する。
【００３５】（３）次いで、図５（ｃ）に示すように、
電磁弁８５は閉じたままで、透明帯６４の弱体化した微
小部分に、マイクロピペット８１を微小移動して、透明
帯６４にマイクロピペット８１の先端を通過させ、細胞
質６５ａの手前に位置決めし、そこで、電磁弁８５を閉
じたままで、圧電素子８４を伸長して、マイクロピペッ
ト８１から精子浮遊液とともに、精子が存在する液体８
７を注入する。
電磁弁８５は閉じたままで、透明帯６４の弱体化した微
小部分に、マイクロピペット８１を微小移動して、透明
帯６４にマイクロピペット８１の先端を通過させ、細胞
質６５ａの手前に位置決めし、そこで、電磁弁８５を閉
じたままで、圧電素子８４を伸長して、マイクロピペッ
ト８１から精子浮遊液とともに、精子が存在する液体８
７を注入する。
【００３６】すると、自力では透明帯６４を穿通できな
い液体８７内の精子も細胞膜６６ａは薄いので、自力で
細胞質６５ａ内に進入することができる。その後、圧電
素子８４を縮小して、マイクロピペット８１を負圧にし
て、注入された精子浮遊液を吸引、回収する。最後に、
マイクロピペット８１を抜去する。
い液体８７内の精子も細胞膜６６ａは薄いので、自力で
細胞質６５ａ内に進入することができる。その後、圧電
素子８４を縮小して、マイクロピペット８１を負圧にし
て、注入された精子浮遊液を吸引、回収する。最後に、
マイクロピペット８１を抜去する。
【００３７】図６は本発明のマイクロマニピュレーショ
ン装置を用いた第３の細胞操作工程図である。ここで
も、卵細胞の操作について説明する。 （１）まず、図６（ａ）に示すように、吸着孔６２を有
する保持ピペット６１で卵細胞６３を保持した後、その
卵細胞６３の透明帯６４にマイクロピペット８１の先端
を接触させる。
ン装置を用いた第３の細胞操作工程図である。ここで
も、卵細胞の操作について説明する。 （１）まず、図６（ａ）に示すように、吸着孔６２を有
する保持ピペット６１で卵細胞６３を保持した後、その
卵細胞６３の透明帯６４にマイクロピペット８１の先端
を接触させる。
【００３８】（２）次に、図６（ｂ）に示すように、電
磁弁８５を閉じて、凸状のフレーム８２とダイヤフラム
８３間に設けられる圧電素子８４が縮小するように駆動
して、液体８８を負圧にして透明帯６４の微小部分を吸
着して、その微小部分を弱体化する。 （３）次いで、図６（ｃ）に示すように、電磁弁８５は
閉じたままで、透明帯６４の弱体化した微小部分にマイ
クロピペット８１を微小移動する。そこで、圧電素子８
４が縮小するように駆動して、液体８８を負圧にして細
胞膜６６の微小部分を吸着して、その微小部分を弱体化
してマイクロピペット８１を細胞質６５内に挿入する。
磁弁８５を閉じて、凸状のフレーム８２とダイヤフラム
８３間に設けられる圧電素子８４が縮小するように駆動
して、液体８８を負圧にして透明帯６４の微小部分を吸
着して、その微小部分を弱体化する。 （３）次いで、図６（ｃ）に示すように、電磁弁８５は
閉じたままで、透明帯６４の弱体化した微小部分にマイ
クロピペット８１を微小移動する。そこで、圧電素子８
４が縮小するように駆動して、液体８８を負圧にして細
胞膜６６の微小部分を吸着して、その微小部分を弱体化
してマイクロピペット８１を細胞質６５内に挿入する。
【００３９】そこで、圧電素子８４を縮小して、マイク
ロピペット８１内の液体８８を駆動して負圧にし、細胞
質６５内から細胞質をマイクロピペット８１に吸入す
る。このように、上記実施例によれば、透明帯の局所に
のみ応力がかかり、また、マイクロピペットは挿入され
た時点でも、細胞の中に必要以上に挿入されることがな
く、細胞へのダメージが小さい。
ロピペット８１内の液体８８を駆動して負圧にし、細胞
質６５内から細胞質をマイクロピペット８１に吸入す
る。このように、上記実施例によれば、透明帯の局所に
のみ応力がかかり、また、マイクロピペットは挿入され
た時点でも、細胞の中に必要以上に挿入されることがな
く、細胞へのダメージが小さい。
【００４０】また、圧電素子の縮小・伸長の程度を、印
加されるパルスの高さ、パルス幅等を調整することによ
り、注入・吸入圧力や、注入・吸入量を変化させること
ができ、被対象細胞に対して最適な設定が可能であり、
この点からも細胞へのダメージを小さくすることができ
る。更に、細胞への挿入以外に微量の吸引と注入を行う
マイクロインジェクタとしても利用できることは第１実
施例からも明らかである。
加されるパルスの高さ、パルス幅等を調整することによ
り、注入・吸入圧力や、注入・吸入量を変化させること
ができ、被対象細胞に対して最適な設定が可能であり、
この点からも細胞へのダメージを小さくすることができ
る。更に、細胞への挿入以外に微量の吸引と注入を行う
マイクロインジェクタとしても利用できることは第１実
施例からも明らかである。
【００４１】また、コントローラを介して、手動で吸引
あるいは注入を行うマイクロマニピュレータ用微小器具
として構成できることも明らかである。このように、従
来の手動式マイクロインジェクタに比べ、自動で操作で
きるという利点以外に、上記したマイクロピストン機構
をマイクロピペットに極めて近い位置に設置することが
できるため、配管による応答遅れがなく、応答性の高い
操作ができる。
あるいは注入を行うマイクロマニピュレータ用微小器具
として構成できることも明らかである。このように、従
来の手動式マイクロインジェクタに比べ、自動で操作で
きるという利点以外に、上記したマイクロピストン機構
をマイクロピペットに極めて近い位置に設置することが
できるため、配管による応答遅れがなく、応答性の高い
操作ができる。
【００４２】図７は本発明のマイクロマニピュレーショ
ン装置を用いた第４の細胞操作工程図である。ここで
は、動物細胞の操作について説明する。 （１）まず、図７（ａ）に示すように、吸着孔６２を有
する保持ピペット６１で動物細胞９１を保持した後、動
物細胞９１の細胞膜９２に、マイクロピペット８１の先
端を接触させる。９３は核である。
ン装置を用いた第４の細胞操作工程図である。ここで
は、動物細胞の操作について説明する。 （１）まず、図７（ａ）に示すように、吸着孔６２を有
する保持ピペット６１で動物細胞９１を保持した後、動
物細胞９１の細胞膜９２に、マイクロピペット８１の先
端を接触させる。９３は核である。
【００４３】（２）次に、図７（ｂ）に示すように、電
磁弁８５を閉じて、圧電素子８４が縮小するように駆動
して、液体８６を負圧にして細胞膜９２の微小部分を吸
着して、その微小部分を弱体化する。 （３）次いで、図７（ｃ）に示すように、電磁弁８５は
閉じたままで、細胞膜９２の弱体化した微小部分にマイ
クロピペット８１を微小移動して、圧電素子８４を伸長
して、マイクロピペット８１内の液体８６を駆動して動
物細胞９１の核９３内に注入する。ここで、液体８６と
しては、例えば、薬液、ＤＮＡ溶液などの物質である。
なお、８２は凸状のフレーム、８３はダイヤフラムであ
る。
磁弁８５を閉じて、圧電素子８４が縮小するように駆動
して、液体８６を負圧にして細胞膜９２の微小部分を吸
着して、その微小部分を弱体化する。 （３）次いで、図７（ｃ）に示すように、電磁弁８５は
閉じたままで、細胞膜９２の弱体化した微小部分にマイ
クロピペット８１を微小移動して、圧電素子８４を伸長
して、マイクロピペット８１内の液体８６を駆動して動
物細胞９１の核９３内に注入する。ここで、液体８６と
しては、例えば、薬液、ＤＮＡ溶液などの物質である。
なお、８２は凸状のフレーム、８３はダイヤフラムであ
る。
【００４４】図８は本発明のマイクロマニピュレーショ
ン装置を用いた第５の細胞操作工程図である。ここで
は、植物細胞の操作について説明する。 （１）まず、図８（ａ）に示すように、吸着孔６２を有
する保持ピペット６１で植物細胞１０１を保持した後、
その植物細胞１０１の細胞壁１０２にマイクロピペット
８１の先端を接触させる。１０３は細胞膜、１０４は核
である。
ン装置を用いた第５の細胞操作工程図である。ここで
は、植物細胞の操作について説明する。 （１）まず、図８（ａ）に示すように、吸着孔６２を有
する保持ピペット６１で植物細胞１０１を保持した後、
その植物細胞１０１の細胞壁１０２にマイクロピペット
８１の先端を接触させる。１０３は細胞膜、１０４は核
である。
【００４５】（２）次に、図８（ｂ）に示すように、電
磁弁８５を閉じて、凸状のフレーム８２とダイヤフラム
８３間に設けられる圧電素子８４が縮小するように駆動
して、液体８８を負圧にして植物細胞１０１の細胞壁１
０２の微小部分を吸着して、その微小部分を弱体化す
る。 （３）次いで、図８（ｃ）に示すように、電磁弁８５は
閉じたままで、細胞壁１０２の弱体化した微小部分にマ
イクロピペット８１を微小移動して、圧電素子８４を縮
小して、マイクロピペット８１内の液体８８を駆動して
液体８８を負圧にして植物細胞１０１から細胞質等をマ
イクロピペット８１に吸入する。
磁弁８５を閉じて、凸状のフレーム８２とダイヤフラム
８３間に設けられる圧電素子８４が縮小するように駆動
して、液体８８を負圧にして植物細胞１０１の細胞壁１
０２の微小部分を吸着して、その微小部分を弱体化す
る。 （３）次いで、図８（ｃ）に示すように、電磁弁８５は
閉じたままで、細胞壁１０２の弱体化した微小部分にマ
イクロピペット８１を微小移動して、圧電素子８４を縮
小して、マイクロピペット８１内の液体８８を駆動して
液体８８を負圧にして植物細胞１０１から細胞質等をマ
イクロピペット８１に吸入する。
【００４６】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能
であり、これらを本発明の範囲から排除するものではな
い。
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能
であり、これらを本発明の範囲から排除するものではな
い。
【００４７】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、卵細胞、動物細胞や植物細胞等の細胞内の細胞
質に何らダメージを与えることなく、細胞の操作を行う
ことができる。上記した機構は、換言すれば、マイクロ
ピペットの近傍に配置された圧電素子によるマイクロピ
ストン機構であると言える。
よれば、卵細胞、動物細胞や植物細胞等の細胞内の細胞
質に何らダメージを与えることなく、細胞の操作を行う
ことができる。上記した機構は、換言すれば、マイクロ
ピペットの近傍に配置された圧電素子によるマイクロピ
ストン機構であると言える。
【００４８】また、従来の手動式マイクロインジェクタ
に比べ、自動で操作できるという利点以外に、上記した
マイクロピストン機構をマイクロピペットに極めて近い
位置に設置することができるため、配管による応答遅れ
がなく、応答性の高い操作ができる。
に比べ、自動で操作できるという利点以外に、上記した
マイクロピストン機構をマイクロピペットに極めて近い
位置に設置することができるため、配管による応答遅れ
がなく、応答性の高い操作ができる。
【図１】本発明の第１実施例を示すマイクロマニピュレ
ーション装置の概略図である。
ーション装置の概略図である。
【図２】本発明の第２実施例を示すマイクロマニピュレ
ーション装置の構成図である。
ーション装置の構成図である。
【図３】本発明の第３実施例を示すマイクロマニピュレ
ーション装置のマイクロピペットによる細胞操作状態を
示す図である。
ーション装置のマイクロピペットによる細胞操作状態を
示す図である。
【図４】本発明のマイクロマニピュレーション装置を用
いた第１の細胞操作工程図である。
いた第１の細胞操作工程図である。
【図５】本発明のマイクロマニピュレーション装置を用
いた第２の細胞操作工程図である。
いた第２の細胞操作工程図である。
【図６】本発明のマイクロマニピュレーション装置を用
いた第３の細胞操作工程図である。
いた第３の細胞操作工程図である。
【図７】本発明のマイクロマニピュレーション装置を用
いた第４の細胞操作工程図である。
いた第４の細胞操作工程図である。
【図８】本発明のマイクロマニピュレーション装置を用
いた第５の細胞操作工程図である。
いた第５の細胞操作工程図である。
【図９】従来のマイクロマニピュレーションシステムの
全体構成図である。
全体構成図である。
【図１０】従来の細胞操作の一例を示す工程図である。
２１，４１，７１，８１ マイクロピペット ２２，４０ マイクロシリンジ ２３ プランジャ ２４，３３ マイクロシリンジホルダ ２５，３５ 微小移動機構 ２５ａ，３５ａ 鍔 ２５ｂ，２８，３５ｂ，５６，８４ 圧電素子 ２５ｃ，３５ｃ 慣性体 ２５ｄ，３５ｄ リード線 ２５ｅ カバー ２６，５４ チャンバー ２７，５５，８３ ダイヤフラム ２９，５８ 圧電素子駆動電源 ３０ マイクロインジェクタ ３１ ベース ３２ ステージ ３４ 係合部 ５０ 制御ボックス ５１ 位置検出器 ５２ 顕微鏡 ５３，８２ 凸状のフレーム ５７ 流体 ６１ 保持ピペット ６２ 吸着孔 ６３，６３ａ 卵細胞 ６４ 透明帯 ６５，６５ａ 細胞質 ６６，６６ａ，９２，１０３ 細胞膜 ７２ 培養液、ＤＮＡ液や精子を有する浮遊液 ７３ 動作流体 ８５ 電磁弁 ８６，８７，８８ 液体 ９１ 動物細胞 ９３，１０４ 核 １０１ 植物細胞 １０２ 細胞壁
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−119989（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−265284（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−272484（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−342121（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−155798（ＪＰ，Ｕ) 特表 昭60−501687（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C12M 1/00 B25J 7/00 G02B 21/32
Claims (7)
- 【請求項１】 保持ピペットにより卵細胞を保持し、マ
イクロピペットにより卵細胞を操作するマイクロマニピ
ュレーション装置において、 （ａ）配管内に流体が充填されるマイクロピペットと、 （ｂ）前記流体に接触するダイヤフラムを介して配置さ
れる圧電素子と、 （ｃ）該圧電素子を駆動する駆動電源と、 （ｄ）前記マイクロピペットの先端を卵細胞に接触さ
せ、前記圧電素子の駆動により、前記マイクロピペット
内の流体の吸引を行い、前記マイクロピペットの先端の
卵細胞の微小部分を弱体化させる手段と、 （ｅ）前記弱体化された卵細胞の微小部分にマイクロピ
ペットを挿入する手段とを具備することを特徴とするマ
イクロマニピュレーション装置。 - 【請求項２】 マイクロマニピュレーション装置を用い
た細胞操作方法において、 （ａ）保持ピペットにより卵細胞を保持する工程と、 （ｂ）保持された卵細胞にマイクロピペットを接触させ
る工程と、 （ｃ）前記マイクロピペットに連通する流体に接触する
ダイヤフラムを介して配置される圧電素子の駆動により
前記マイクロピペット内の流体の吸引を行い、前記卵細
胞の透明帯の微小部分を弱体化する工程と、 （ｄ）該弱体化された卵細胞の透明帯の微小部分に前記
マイクロピペットを挿入する工程とを施すことを特徴と
するマイクロマニピュレーション装置を用いた細胞操作
方法。 - 【請求項３】 請求項２記載のマイクロマニピュレーシ
ョン装置を用いた細胞操作方法において、 前記（ｄ）工程における挿入されたマイクロピペットを
前記圧電素子の駆動により卵細胞の細胞膜の微小部分を
弱体化し、該卵細胞の細胞質を前記マイクロピペットで
吸引することを特徴とするマイクロマニピュレーション
装置を用いた細胞操作方法。 - 【請求項４】 請求項２記載のマイクロマニピュレーシ
ョン装置による細胞操作方法において、 前記（ｄ）工程における挿入されたマイクロピペットを
前記圧電素子の駆動により卵細胞の細胞膜の微小部分を
弱体化し、該卵細胞の細胞質内に前記マイクロピペット
で薬液、ＤＮＡ溶液、精子、細胞の核などの物質を注入
することを特徴とするマイクロマニピュレーション装置
を用いた細胞操作方法。 - 【請求項５】 請求項２記載のマイクロマニピュレーシ
ョン装置による細胞操作方法において、前記（ｄ）工程
における挿入されたマイクロピペットを卵細胞の細胞膜
の手前に位置決めし、精子を注入することを特徴とする
マイクロマニピュレーション装置を用いた細胞操作方
法。 - 【請求項６】 マイクロマニピュレーション装置を用い
た細胞操作方法において、 （ａ）保持ピペットにより動物細胞を保持する工程と、 （ｂ）保持された動物細胞にマイクロピペットを接触さ
せる工程と、 （ｃ）前記マイクロピペットに連通する流体に接触する
ダイヤフラムを介して配置される圧電素子の駆動により
前記マイクロピペット内の流体の吸引を行い、前記動物
細胞の細胞膜の微小部分を弱体化する工程と、 （ｄ）該弱体化された動物細胞の細胞膜の微小部分に前
記マイクロピペットを挿入する工程とを施すことを特徴
とするマイクロマニピュレーション装置を用いた細胞操
作方法。 - 【請求項７】 マイクロマニピュレーション装置を用い
た細胞操作方法において、 （ａ）保持ピペットにより植物細胞を保持する工程と、 （ｂ）保持された植物細胞にマイクロピペットを接触さ
せる工程と、 （ｃ）前記マイクロピペットに連通する流体に接触する
ダイヤフラムを介して配置される圧電素子の駆動により
前記マイクロピペット内の流体の吸引を行い、前記植物
細胞の細胞膜の微小部分を弱体化する工程と、 （ｄ）該弱体化された植物細胞の細胞膜の微小部分に前
記マイクロピペットを挿入する工程とを施すことを特徴
とするマイクロマニピュレーション装置を用いた細胞操
作方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9714395A JP2783984B2 (ja) | 1995-04-21 | 1995-04-21 | マイクロマニピュレーション装置及びそれを用いた細胞操作方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9714395A JP2783984B2 (ja) | 1995-04-21 | 1995-04-21 | マイクロマニピュレーション装置及びそれを用いた細胞操作方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08290377A JPH08290377A (ja) | 1996-11-05 |
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