JP3077627U - マイクロサンプリングセット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】写真フィルムその他のフィルム、各種プラスチ
ックス、塗料膜などの工業品（中間品を含む）への混入
異物などで例えば５０μｍ以下のサンプルを切除或いは
剥離などにより採取して分析測定するのに利用されるマ
イクロサンプリング用のマイクロナイフを含むマイクロ
サンプリングセットを明らかにする。 【解決手段】被験物から大きさ１μｍ〜１００μｍのサ
ンプルの切除・剥離が可能である工業目的サンプリング
用のマイクロナイフを含むマイクロサンプリングセット
において、上記マイクロナイフが、ブレードの硬度及び
／又は形状を異にする複数本から成るセット品であるこ
とを特徴とするマイクロサンプリングセットである。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、マイクロサンプリングセットに関し、更に詳しくは、フィルム、プ ラスチックス、塗料膜などに混入した異物を原因究明用のサンプルとして切除或 いは剥離などにより採取して分析測定するのに利用されるマイクロサンプリング セットに関する。特に本考案は、実体顕微鏡・ＣＣＤカメラ及びモニター・マイ クロマニピュレーター・超マイクロナイフの組み合わせで、例えば５０μｍ以下 のサンプルを採取して行うマイクロサンプリングに好ましく適用されるマイクロ サンプリングセットに関する。

【０００２】 また、本考案は、生物のマイクロ手術やマイクロサンプリングなどにも適用さ れるものである。

【０００３】

【従来技術】

工業用マイクロサンプリングを行うマイクロマニピュレーターシステムとして は、例えば島津製作所社製のＭＭＳ−７７（同社製品名）が知られているが、こ のシステムで利用される顕微鏡は光学顕微鏡であり、マイクロマニピュレーター で操作されるのは、ガラス製キャピラリー（Ｃａｐｉｌｌａｒｙ）、金属（刃物 用鋼鉄）製ブレードないし針、ダイヤモンド針である。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

従来のシステムによりマイクロサンプリングを行うと、第１に光学顕微鏡が利 用されるために、例えば５０μｍ以下のサイズのサンプリングを行おうとすると 、レンズの焦点距離（被写界深度）が浅く、焦点ずれのために観察範囲外にずれ てしまいやすく操作が困難を極める。

【０００５】 従来バイオ目的のために生体細胞や卵細胞などを扱うのに利用されているガラ ス製キャピラリー又は刃物用鋼鉄製ブレードないし針、ダイヤモンド針などによ り上記した工業製品のサンプリングを行おうとすると、サンプリング対象物（サ ンプル）の硬度が生体細胞や卵細胞などと大きく異なるので、切除や剥離といっ た作業を行うには、硬度が定められたガラス製キャピラリー又は刃物用鋼鉄製ブ レードないし針、ダイヤモンド針だけでは対応が困難である。

【０００６】 更に、サンプリング対象のサイズが例えば５０μｍ以下となると、ナイフ（ブ レード）を更にマイクロ化する必要があるので、上記ガラス製キャピラリー又は 刃物用鋼鉄製ブレードないし針、ダイヤモンド針だけでは対応できない。

【０００７】 上記した理由により、従来のガラス製キャピラリー又は刃物用鋼鉄製ブレード ないし針、或いはダイヤモンド針だけでは、工業目的のサンプリングに利用する マイクロナイフとしては実用できない。

【０００８】 上記から明らかなように、本考案は、写真フィルムその他のフィルム、各種プ ラスチックス、塗料膜などの工業品（中間品を含む）への混入異物などで例えば ５０μｍ以下のサンプルを切除或いは剥離などにより採取して分析測定するのに 利用されるマイクロサンプリング用のマイクロナイフを含むマイクロサンプリン グセットを明らかにすることを課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

本考案の目的は下記構成によって達成される。 １．被験物から大きさ１μｍ〜１００μｍのサンプルの切除・剥離が可能である 工業目的サンプリング用のマイクロナイフを含むマイクロサンプリングセットに おいて、マイクロナイフが、ブレードの硬度及び／又は形状を異にする複数本か ら成るセット品であることを特徴とするマイクロサンプリングセット。

【００１０】 ２．顕微鏡、ＣＣＤカメラ、モニター、マイクロマニピュレーターを有し、且つ 、被験物から大きさ１μｍ〜１００μｍのサンプルの切除・剥離が可能である工 業目的マイクロサンプリング用のマイクロナイフを含むマイクロサンプリングセ ットにおいて、該顕微鏡が実体顕微鏡であり、また、該マイクロマニピュレータ ーにより操作されるマイクロナイフが、ブレードの硬度及び／又は形状を異にす る複数本から成るセット品であることを特徴とするマイクロサンプリングセット 。

【００１１】 ３．マイクロナイフセット品が、少なくともブレード部分がモース硬度の異なる 複数種類の組合わせから成ることを特徴とする前記１又は２に記載のマイクロサ ンプリングセット。 ４．マイクロナイフセット品が、モース硬度６以上のブレードを有するマイクロ ナイフの複数種類の組合わせから成ることを特徴とする前記１〜３のいずれかに 記載のマイクロサンプリングセット。

【００１２】 ５．マイクロナイフセット品が、少なくともブレード部分について、ステンレス 鋼、鋼鉄、ニクロム、ニッケル、チタン、ピアノ線、炭素鋼などの金属類を用い た複数種類の組合わせから成ることを特徴とする前記１〜３のいずれかに記載の マイクロサンプリングセット。 ６．マイクロナイフセット品が、前記４に記載のマイクロナイフの１種類以上と 、前記５に記載のマイクロナイフの１種類以上との組合わせから成ることを特徴 とする前記１〜５のいずれかに記載のマイクロサンプリングセット。

【００１３】 ７．マイクロナイフセット品が、ブレード刃先の種類が片刃と両刃との組合わせ から成ることを特徴とする前記１〜６のいずれかに記載のマイクロサンプリング セット。 ８．マイクロナイフセット品が、ブレードの断面形状が丸・楕円・三角形・方形 ・平板状・半円形・円弧状・Ｖ字状など様々の形状から選ばれる２種類以上の組 合わせから成ることを特徴とする前記１〜７のいずれかに記載のマイクロサンプ リングセット。

【００１４】 ９．マイクロナイフセット品が、ブレードが直線状のものと屈曲ないし湾曲した ものを含む２種類以上の組合わせから成ることを特徴とする前記１〜８のいずれ かに記載のマイクロサンプリングセット。 １０．マイクロナイフセット品が、ナイフ軸として用いる材料の断面形状は、正 方形、楕円形、半円形、円弧状など様々の形状から選ばれる２種類以上の組合わ せから成ることを特徴とする前記１〜９のいずれかに記載のマイクロサンプリン グセット。

【００１５】

【考案の実施の形態】

以下、本考案について詳述する。 先ず、図１に従って、本考案に係るマイクロサンプリングセットを説明する。

【００１６】 サンプルとして被採取物（異物）を採取する被験物１０は、実体顕微鏡２０の 下に配置される基台２１上に配置され、接眼レンズ２２により位置決めが行われ る。実体顕微鏡２０を通して得られる拡大映像は、ＣＣＤカメラ３０により撮像 されてモニター４０に映し出される。

【００１７】 被験物１０からのサンプルの採取は、一対で構成されるマイクロマニピュレー ター５０の操作によって駆動されるアーム５１の先端に取り付けられているマイ クロナイフ６０により行われる。

【００１８】 実体顕微鏡２０としては、ニコン社製、オリンパス社製、カールツアイス社製 などの市販品が利用できるが、観察総合倍率が５０〜２００倍でリング照明及び グラスファイバーなどのような集光照明による反射と透過の観察機能を持ち、Ｃ ＣＤカメラ３０が取り付け可能であり、三眼鏡筒を備えた機種を選択する。

【００１９】 実体顕微鏡２０の観察倍率と観察サイズの相関は以下の数値となるが、観察サ イズが１ｍｍを超えると、取り扱いが十分に容易である。

【００２０】 物質実体 観察倍率 観察サイズ ２μｍ ２００倍 ０．４ｍｍ ５μｍ ２００倍 １ｍｍ １０μｍ １００倍 １ｍｍ ２０μｍ ５０倍 １ｍｍ

【００２１】 マイクロマニピュレーター５０としては、前述の島津社製の工業用マイクロマ ニピュレータ（ＭＭＳ−７７）或いはナリシダ社製のバイオ研究用マニピュレー ターが利用できる。但し、両装置は光学顕微鏡を利用するシステムとして構成さ れているので、本考案に利用するには、実体顕微鏡２０が組み込みできるよう、 付属装置・備品などを改良すればよい。

【００２２】 次に、マイクロマニピュレーター５０のアーム５１に取り付けて利用されるマ イクロナイフ６０について説明する。

【００２３】 図２及び図３に示すように、マイクロナイフ６０は、先端にブレード６１が形 成されているナイフ軸６２と、このナイフ軸６２を保持すると共にアーム５１に 接続するための保持部６３とで構成されている。ブレード６１は、サンプルに対 し直接に接触して、その切除・剥離を行う部分である。

【００２４】 尚、ブレード６１とナイフ軸６２とが同一の材質の部材で構成される態様と、 両部材が異なった材質の部材で構成される態様とがある。後者の態様は、例えば 、ナイフ軸６２の先端にブレード６１が接着剤などにより接続ないし結合される 構成である。

【００２５】 ブレード６１の形状は、彫刻刀や鑿などで知られている各種の刃先形状が採用 され、刃先の種類としては、片刃・両刃の何れであってもよい。片刃と両刃の違 いは、図４に示す通りであり、図４のＢに示す形状が片刃、図４のＣに示す形状 が両刃である。

【００２６】 ブレード６１の断面形状は、丸・楕円・三角形・方形・平板状・半円形・円弧 状・Ｖ字状など様々の形状であってよい。また、ブレード６１は、直線状のもの の外、図４に示すように、屈曲ないし湾曲したものを含む。

【００２７】 ブレード６１のサイズ（幅Ｗ、長さＬ）は、図２及び図３のＡ〜Ｅに示す態様 のブレードでは、Ｗ１＝０．００５ｍｍ〜０．１ｍｍ、Ｌ１＝２ｍｍ〜２０ｍｍ 、Ｌ２＝５０ｍｍ〜２００ｍｍである。

【００２８】 ブレード６１の刃先先端部の仕上げ加工は、図４のＢ及びＣに示すように、先 端幅Ｗ３が０．０００１〜０．００２ｍｍである鋭さとすることが好ましい。

【００２９】 ブレード６１の材質について説明する。前述したように、ブレード６１の材質 とナイフ軸６２の材質とが同一である態様と、別な材質である態様とがあるが、 両態様の違いは、製造上の問題或いは製造コストの問題に帰する。即ち、本考案 で利用されるマイクロナイフ６０は、ブレード６１の硬度及び／又は形状が異な る複数種類のものがセット品として用意される。硬度が異なるとは、少なくとも そのブレード６１部分がモース硬度の異なる複数種類であることが要求される。 モース硬度は、よく知られているように、ダイヤモンドを１０とし、滑石を１と して硬度を表現したものであり、石英ガラスを構成する石英のモース硬度が７で あるから、例えば、これを超えるモース硬度を持つ材質、例えば、黄石（例えば Ｔｏｐａｚ、モース硬度８）、鋼玉（例えばルビー、モース硬度９）或いは超鋼 材や焼き入れ鋼（モース硬度６強）などの材質とすることが好ましく、このよう な材質の材料は一般に高価であるから、ブレード６１とナイフ軸６２とを別材質 で形成する態様が取られる。勿論、これらのような高い硬度を持つ材料が安価に 製造できる場合にあってはナイフ軸６２を含めた一体型とすることが可能である 。

【００３０】 ジルコニア、サファイヤ、ルビーなどは、硬さの点でモース硬度６以上であり 利用可能であるが、ブレード６１の材料としてはやや脆いところがある。従って 、被験物及びサンプルによって選択的に利用される。更に、被験物及びサンプル によっては、例えばモース硬度６〜７である超鋼材や、モース硬度１０のダイヤ モンドがブレード６１の材料として好ましく用いられる。

【００３１】 ブレード６１の素材として石英ガラスを検討する。石英ガラスは、モース硬度 ６以上の素材であるが、マイクロナイフとして加工すると、刃先の部分（ブレー ド６１の先端部分）が脆いものの、被験物及びサンプルによっては好適である。 また、石英ガラスは、溶融石英と合成石英とがあり、軟化点が前者は後者より２ ００〜３００℃低いが、それでも１０００℃以上の高温であり、加熱加工装置の コストが高くつくものの、被験物及びサンプルによっては、ブレード６１の素材 として利用することが可能である。

【００３２】 ダイヤモンドは、被験物及びサンプルによっては、硬度の点からブレード６１ の素材として適しているものの、加工工数が多い点、コストが高い点に難点があ る。但し、本考案の対象となるサンプルを取り扱うには、使用中の耐久性が非常 に高く、被験物及びサンプルによっては、利用するのに好ましい素材である。ブ レード６１を形成するには、高価な天然素材でなくとも、安価な合成物で十分で ある。

【００３３】 カーボンランダムや、ダイヤモンドに次ぐ硬さを持つボロンカーバイドは、モ ース硬度の点や、ブレード６１を形成する素材としては加工性に問題があるもの の、被験物及びサンプルによっては好適である。

【００３４】 ステンレス鋼、鋼鉄、ニクロム、ニッケル、チタン、ピアノ線、炭素鋼などの 金属類も、これらによってブレード６１を作製した場合、適度の弾性を備えるた め、被験物及びサンプルによっては最適である。

【００３５】 次に、図５及び図６に従って、上記ステンレス鋼、鋼鉄、ニクロム、ニッケル 、チタン、ピアノ線、炭素鋼などの金属類を用いた、本考案に係るマイクロナイ フの他の態様のものを詳細に説明する。

【００３６】 図５に示す態様では、ナイフ軸６２を形成する材料の形状として丸棒が用いら れ、図６に示す態様では、断面長方形の板状物が用いられている。

【００３７】 ナイフ軸６２として用いる材料の断面形状は、正方形、楕円形、半円形、円弧 状など種々であるが、その形状及びサイズは、後述するブレードの撓り（弾力性 ）に関係する。

【００３８】 ナイフ軸６２の先端を研削（研磨）することによりブレード６１を形成する。 図５に示す態様では、直径（Ｄ１）が０．２〜２ｍｍ、好ましくは０．５〜１ｍ ｍである丸棒の先端を、上面及び下面を正確に対応させて、夫々斜状に研削（研 磨）する。

【００３９】 上面の研削面が二段に形成されているが、ブレードのすくい角を調整するもの で、二段に形成しなくとも段のない態様であってもよい。

【００４０】 次に、側面の研削（研磨）すると共に、先端部を、先端曲率半径（Ｒ１）＝０ ．０５〜０．２ｍｍ、先端曲率幅（Ｗ１）＝０．００５〜０．１ｍｍに形成する 。

【００４１】 尚、ブレード６１を含めたナイフ軸６２の長さ（Ｌ１）は２〜１０ｍｍであり 、保持具６３の長さ（Ｌ２）は５０〜２００ｍｍ、直径（Ｄ２）は３〜５ｍｍで ある。

【００４２】 図６に示す態様では、ナイフ軸６２として断面長方形の材料が用いられ、その 先端に所謂（西洋）ナイフ形状のブレード６１が形成される。ブレード６１は、 ２Ｂ−２Ｂ線拡大断面図に示すように、二段に形成される。

【００４３】 尚、ナイフ軸６２の高さ（Ｈ１）及び幅（Ｈ２）は、０．２〜２ｍｍ、好まし くは０．５〜１ｍｍの範囲とする。また、ブレード６１を含めたナイフ軸６２の 長さ、保持具６３の長さ（Ｌ２）及び直径（Ｄ２）は、図５に示した実施例と同 様である。先端曲率幅（Ｗ２）＝０．００５〜０．１ｍｍ、先端刃先厚み（Ｗ４ ）は０．００１ｍｍ以下とする。

【００４４】 上記図５及び図６に示す本考案に係るマイクロナイフ６０のブレード６１（及 びナイフ軸６２）は、ステンレス鋼、刃物鋼、ニクロム、ニッケル、チタン、ピ アノ線、炭素鋼で形成することが好ましい。アルミニウムや銅などは硬さ不足の ため好ましくない。

【００４５】 本考案の好ましい態様は、摩耗したブレード６１が再研磨処理をした後に再利 用できるものであることである。

【００４６】 本考案のマイクロサンプリングセットにおけるＣＣＤカメラ３０とモニター４ ０とは、実体顕微鏡２０に適用できるよう市販品を改良して利用すればよい。

【００４７】 本考案に係るマイクロサンプリングセットは、上記各実施例に示されるマイク ロナイフが２種以上組合わされてセット品とされる。

【００４８】

【考案の効果】

本考案に係るマイクロサンプリング用のマイクロナイフを含むマイクロサンプ リングセットによれば、従来の光学顕微鏡によらず実体顕微鏡を利用するので、 採取しようとするサンプルが顕微鏡の視界からずれてしまうことが少なく、操作 性が格段に向上する。また、種々の硬度及び又は形状を持つマイクロナイフセッ トを利用するので、被験物及びサンプルによって最適のマイクロナイフを選択で き、高い硬度を持つ工業品のサンプリングに際しても折れたり曲がったりせず、 セット品としてのマイクロナイフから適当なものを選定することで、広範囲の被 験物について適用可能であり、また、使い勝手が良好である利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るマイクロサンプリングセットを示
す概略図

【図２】各種形状のマイクロナイフを示す平面図及び断
面図

【図３】各種形状のマイクロナイフを示す平面図及び断
面図

【図４】マイクロナイフの一実施例を示す側面図及びブ
レードの断面図

【図５】マイクロナイフの他の実施例を示す図

【図６】マイクロナイフの他の実施例を示す図

【符号の説明】

１０−被験物 ２０−実体顕微鏡 ２１−基台 ２２−接眼レンズ ３０−ＣＣＤカメラ ４０−モニター ５０−マイクロマニピュレーター ５１−アーム ６０−マイクロナイフ ６１−ブレード ６２−ナイフ軸 ６３−保持部

Claims (10)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】被験物から大きさ１μｍ〜１００μｍのサ
   ンプルの切除・剥離が可能である工業目的サンプリング
   用のマイクロナイフを含むマイクロサンプリングセット
   において、上記マイクロナイフが、ブレードの硬度及び
   ／又は形状を異にする複数本から成るセット品であるこ
   とを特徴とするマイクロサンプリングセット。
2. 【請求項２】顕微鏡、ＣＣＤカメラ、モニター、マイク
   ロマニピュレーターを有し、且つ、被験物から大きさ１
   μｍ〜１００μｍのサンプルの切除・剥離が可能である
   工業目的マイクロサンプリング用のマイクロナイフを含
   むマイクロサンプリングセットにおいて、該顕微鏡が実
   体顕微鏡であり、また、該マイクロマニピュレーターに
   より操作されるマイクロナイフが、ブレードの硬度及び
   ／又は形状を異にする複数本から成るセット品であるこ
   とを特徴とするマイクロサンプリングセット。
3. 【請求項３】マイクロナイフセット品が、少なくともブ
   レード部分がモース硬度の異なる複数種類の組合わせか
   ら成ることを特徴とする請求項１又は２に記載のマイク
   ロサンプリングセット。
4. 【請求項４】マイクロナイフセット品が、モース硬度６
   以上のブレードを有するマイクロナイフの複数種類の組
   合わせから成ることを特徴とする請求項１〜３のいずれ
   かに記載のマイクロサンプリングセット。
5. 【請求項５】マイクロナイフセット品が、少なくともブ
   レード部分について、ステンレス鋼、鋼鉄、ニクロム、
   ニッケル、チタン、ピアノ線、炭素鋼などの金属類を用
   いた複数種類の組合わせから成ることを特徴とする請求
   項１〜３のいずれかに記載のマイクロサンプリングセッ
   ト。
6. 【請求項６】マイクロナイフセット品が、請求項４に記
   載のマイクロナイフの１種類以上と、請求項５に記載の
   マイクロナイフの１種類以上との組合わせから成ること
   を特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のマイクロ
   サンプリングセット。
7. 【請求項７】マイクロナイフセット品が、ブレード刃先
   の種類が片刃と両刃との組合わせから成ることを特徴と
   する請求項１〜６のいずれかに記載のマイクロサンプリ
   ングセット。
8. 【請求項８】マイクロナイフセット品が、ブレードの断
   面形状が丸・楕円・三角形・方形・平板状・半円形・円
   弧状・Ｖ字状など様々の形状から選ばれる２種類以上の
   組合わせから成ることを特徴とする請求項１〜７のいず
   れかに記載のマイクロサンプリングセット。
9. 【請求項９】マイクロナイフセット品が、ブレードが直
   線状のものと屈曲ないし湾曲したものを含む２種類以上
   の組合わせから成ることを特徴とする請求項１〜８のい
   ずれかに記載のマイクロサンプリングセット。
10. 【請求項１０】マイクロナイフセット品が、ナイフ軸と
    して用いる材料の断面形状は、正方形、楕円形、半円
    形、円弧状など様々の形状から選ばれる２種類以上の組
    合わせから成ることを特徴とする請求項１〜９のいずれ
    かに記載のマイクロサンプリングセット。