JP4199362B2 - 粒子移動／固定ユニット - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、媒質中の粒子を移動または固定させる粒子移動／固定装置と、同装置を顕微鏡ステージに取り付ける際に用いられるホルダとを備えるユニットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、粒子状の微小な対象物を操作するマイクロマニピュレーション技術の一種として、マイクロインジェクションという技術が知られている。
【０００３】
マイクロインジェクションとは、例えばガラス管を加工してなるマイクロピペットと呼ばれる注射針を用い、細胞内にＤＮＡ、ＲＮＡ、オルガネラ、各種蛋白質、各種薬液等を注入する手法のことを指す。このような技術は、特定遺伝子などを細胞内に選択的に導入しうる有効な手法として近年特に注目を浴びている。かかる手法は、類似の手法であるレーザーインジェクション等に比べて導入効率が高くてしかも安価といった利点を有している。
【０００４】
上記技術においては、媒質中に浮遊している細胞に対してマイクロピペットを突き刺した状態で細胞内に液体を注入するため、突き刺し時には細胞を何らかの手段により固定しておく必要がある。また、細胞における特定の部位に遺伝子等を導入したい場合には、ピペットを突き刺しやすい所定の方向に当該部位を向けた状態で細胞を固定する必要がある。そして、従来では、突き刺し用のマイクロピペットと別のピペットを用いてその先端に細胞を吸い付けることにより、細胞の固定を図っていた。
【０００５】
しかし、細胞を吸い付けて固定するという従来方法は、面倒で時間がかかるため、生産性の向上を期待することが難しかった。そこで、これに代わるものとして、本発明者らは図６に示すような細胞移動／固定装置８１を備えるユニットを想到した。同図において細胞移動／固定装置８１は、媒質８２を満たすための容器を兼ねる取り付け用ホルダ８３内にて支持されている。装置８１を構成する基材８４の中央部には、細胞８５を１つ１つ収容するための細胞チャンバ８６が設けられている。粒子収容部である細胞チャンバ８６は、基材８４の両側面にて開口するテーパ状の貫通孔である。細胞チャンバ８６の周囲には複数の電極８７が隣接して配置されている。電極８７は配線パターン８８を介してパッド８９に接続されていて、それらのパッド８９にはリード線９０が接合されている。また、同装置８１はホルダ８３とともに顕微鏡の観察ステージ９１上に固定される。ステージ９１の下方には対物レンズ９２が配置されていて、ステージ９１の上方にはマイクロピペット９３が配置されている。
【０００６】
従って、各リード線９０を介して各電極８７へ高周波電圧を印加すると、細胞チャンバ８６内に電界が発生し、その電界が細胞８５に対して好適な誘電泳動力をもたらす。よって、細胞８５を細胞チャンバ８６内にて移動させて位置修正した後、その細胞８５を固定させることが可能である。ゆえに、オペレータは装置８１の下方側から細胞８５の観察を行ないながら、マイクロピペット９３を操作してその先端を細胞８５に突き刺すことができるようになっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、電極８７に接続されるパッド８９は複数個存在し、かつリード線９０は個々のパッド８９に対して導電性接着剤９４等を用いて接合される。また、媒質８２との電気的な絶縁を図るために、導電性接着剤９４はさらに樹脂層９５によって全体的に被覆されることで保護される。従って、図６のものにおいては上記の面倒なリード線接続作業を装置８１ごとに実施しなければならず、組み付け性に劣っていた。また、パッド８９に対してリード線９０を一旦接合してしまうと、装置８１の交換が不能になるという欠点があった。
【０００８】
さらに、装置８１の上面側から引き出されたリード線９０がマイクロピペット９３による細胞操作の邪魔になったり、装置８１の下面側から引き出されたリード線９０が対物レンズ９２による観察の邪魔になる等の欠点もあった。
【０００９】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、リード線接続作業が不要であって、組み付け性、交換性、操作性等に優れた構造の粒子移動／固定ユニットを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明では、基材に形成された電極への電圧印加時に発生する電界のもたらす誘電泳動力により、媒質中の粒子を移動または固定させる粒子移動／固定装置と、同装置を顕微鏡ステージに取り付ける際に用いられるとともに前記媒質を満たしておくための容器を兼ねるホルダとを備えるユニットであって、前記電極から引き出された導体部に対して圧接される導電性のコンタクトを設けたことを特徴とした粒子移動／固定ユニットをその要旨とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記ホルダは、前記基材を両面側から挟み込むことで同基材を着脱可能に保持する一対の治具からなり、前記コンタクトは、前記治具に設けられるとともに両治具による挟み込み動作に伴い前記導体部に対して圧接するとした。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２において、前記コンタクトは、前記ホルダに前記装置を保持して媒質を満たした場合、前記媒質の満たされている領域からシール部材を介して隔離される領域に配設されているとした。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項において、前記ホルダは、絶縁性の樹脂成形材料内に前記コンタクトをインサートしてなるインサート成形品であるとした。
【００１４】
以下、本発明の「作用」について説明する。
請求項１に記載の発明によると、導電性のコンタクトが導体部に対して圧接したとき、給電側と装置側とが電気的に接続され、誘電泳動力をもたらす電界を発生させるための電圧が電極に印加される。この構成であると、導体部に対する面倒なリード線接続作業が不要になることから、ユニットの組み付け性が向上する。また、装置にはリード線が直かに接続されているわけではなく、単にコンタクトが圧接されているにすぎないので、後に装置を交換することが可能である。さらに、リード線はコンタクトに対して接続されるものであって、装置から直接引き出されるわけではないので、操作時に特に邪魔になることもない。
【００１５】
請求項２に記載の発明によると、両治具による挟み込み動作に伴ってコンタクトが導体部に対して圧接するため、挟み込み動作と圧接動作とをそれぞれ独立して行なう必要がない。この点において、本発明のユニットは組み付け性に優れたものとなっている。また、治具にコンタクトを設けた構成であれば、操作時にコンタクト自体が邪魔になることも回避される。
【００１６】
請求項３に記載の発明によると、シール部材のシール作用によって、コンタクトや導電部等の通電部分が媒質に晒される心配がなくなる。ゆえに、それらを保護する構造を別段設けなくてもショート不良等が未然に回避され、ユニットの信頼性も向上する。
【００１７】
請求項４に記載の発明によると、インサート成形法によれば比較的簡単にホルダを製造できるとともに、治具とコンタクトとの間の絶縁性も確保される。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の粒子移動／固定装置取り付け用ホルダを具体化した一実施形態のセルマニピュレーションシステム１を図１〜図４に基づき詳細に説明する。
【００１９】
このセルマニピュレーションシステム１は、細胞移動／固定装置２、取り付け用ホルダ３、下部観察手段としての対物レンズ４、顕微鏡ステージ５、マイクロピペット６、マニピュレータ(図示略)、光源(図示略)等を含んで構成されている。また、細胞移動／固定装置２及び取り付け用ホルダ３によって、１つの細胞移動／固定ユニットＵＮ１が構成されている。
【００２０】
図１に示されるように、顕微鏡ステージ５の中央部には透孔１１が設けられている。この透孔１１の下方には対物レンズ４が上向き状態で配設されている。対物レンズ４は、図示しない操作手段を操作することにより垂直方向に移動することができる。光源は透孔１１の上方に離間して配置されている。マイクロピペット６は、顕微鏡ステージ５の上側に配置されている。マイクロピペット６は、加熱溶融したガラス管を細く引き延ばすことによって製造される。マイクロピペット６の先端部は、直径数十μｍ〜数百μｍ程度の植物細胞１２を突き刺すことができるように尖った形状に形成されている。なお、マイクロピペット６はマニピュレータを操作することにより三次元的に駆動される。マニピュレータの駆動方式としては、例えば油圧式、エア式、機械式などがある。マイクロピペット６の基端部は、図示しないシリンジ等の加圧器に接続されている。加圧器からは例えばＤＮＡを含む溶液等が圧送されてくる。
【００２１】
図１に示されるように、取り付け用ホルダ３は、観察ステージ５の上面中央部に対して取り付けられている。ホルダ３の取り付け時には、透孔１１の上部開口は塞がれた状態となる。ホルダ３は、装置２を顕微鏡ステージ５に取り付けるためのものであって、媒質である培養液１３を満たすための容器をも兼ねている。
【００２２】
図２（ａ）に示されるように、細胞移動／固定装置２を構成する基材１５は、円盤状をなしている。本実施形態では、透過性材料の一種であるガラス（具体的にはほう珪酸ガラス）製の基材１５が用いられている。ほう珪酸ガラス製基材１５の厚さは０．２ｍｍ〜１ｍｍ程度に設定されている。この基材１５の中央部には、粒子状対象物である植物細胞１２を１つ１つ収容するための細胞チャンバ４２が形成されている。粒子収容部である細胞チャンバ４２は、基材１５に複数個設けられていてもよい。この細胞チャンバ４２は、基材１５の上側面のみにて開口する非貫通の凹部である。この凹部は等方性エッチングにより断面円形状に形成されている。エッチング凹部の内側面下部は、基材１５の厚さ方向に対して０°〜９０°の角度をなすアール面となっている。また、エッチング凹部の底面は、基材１５の面方向に対して略平行になっている。この細部チャンバ４２はいわば略椀状をなしている。また、エッチング凹部からなる細胞チャンバ４２の深さは５０μｍ〜１５０μｍ程度に設定され、その直径は１５０μｍ〜３００μｍ程度に設定されている。
【００２３】
図１，図２，図４（ｂ）に示されるように、基材１５において細胞チャンバ４２の付近には、複数個の電極１７が隣接して配置されている。本実施形態では、基材１５の上面側及び下面側にそれぞれ４個ずつ電極１７が形成されている。各電極１７の位置関係を説明する便宜上、図４（ｂ）では基材１５の上面側における４つの電極１７にU１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４が付されている。同図では、基材１５の下面側における４つの電極１７に、Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４が付されている。これによると、電極U１−Ｄ１、Ｕ２−Ｄ２、Ｕ３−Ｄ３、Ｕ４−Ｄ４がそれぞれ対応する位置関係にあることがわかる。
【００２４】
基材１５の両面外周部にはパッド１９が形成されている。各電極１７は、これらのパッド１９に対し配線パターン１８を介して電気的に接続されている。パッド１９以外の導体部分は、ポリイミド等のような絶縁性材料からなる絶縁層２１によって保護されている。
【００２５】
図１に示されるように、取り付け用ホルダ３は、基材１５を両面側から挟み込むことで基材１５を着脱可能に保持する一対の治具４３，４４を主要な構成要素としている。下治具４３及び上治具４４はともに環状をなしている。下治具４３は顕微鏡ステージ５上に水平に固定された状態で使用される。顕微鏡ステージ５上かつ透孔１１の周囲には、下治具４３を位置決めした状態で固定するための嵌合凹部５ａが形成されている。下治具４３はこの嵌合凹部５ａに嵌脱可能な寸法となるように形成されている。上治具４４は下治具４３の上端面側に対して嵌合された状態で使用される。下治具４３の内周縁上側には、その全周にわたって基材挟持部４５が設けられている。上治具４４の内周縁下側には、その全周にわたって基材挟持部４６が設けられている。基材挟持部４５，４６同士はちょうど対向する位置関係にある。基板挟持部４５，４６の外周側には、それぞれ環状溝４７，４８が形成されている。
【００２６】
基材挟持部４５において基材１５と接触する部位（ここでは下端縁）には、全周にわたって環状凹部４９が形成されている。その環状凹部４９内には、シール部材としてのＯリング５０が装着されている。Ｏリング５０は無端状かつ断面楕円形状であって、ゴム等の弾性体からなる。図２（ａ）にて二点鎖線で示されるように、Ｏリング５０は、基材１５において配線パターン１８の形成領域（言い換えると各電極１７と各パッド１９との間の領域）に当接する位置関係にある。
【００２７】
上治具４４の外周部における複数箇所には、ねじ挿通孔５１が透設されている。下治具４３の外周部において前記各ねじ挿通孔５１に対応する箇所には、めすねじ穴５２が設けられている。締結手段であるねじ５３は、各ねじ挿通孔５１に挿通された状態で各めすねじ穴５２に螺着される。従って、上治具４４を下治具４３に嵌合した状態で各ねじ５３を締め付けることにより、両治具４３，４４の固定が図られる。下治具４３の上面側には、基材１５の外形寸法にほぼ等しい内径を有する嵌合凹部５４が形成されている。従って、粒子移動／固定装置２は嵌合凹部５４に嵌合することが可能である。粒子移動／固定装置２の嵌合時において、同装置２は基材挟持部４５上に水平に支持されるとともに、位置決めされた状態で下治具４３に固定される。
【００２８】
図１に示されるように、一対の治具４３，４４はコンタクト６１，６２を複数本ずつ備えている。コンタクト６１，６２は、導電性を有するばね材料を用いて形成されている。ばね材料の具体例としては銅系の合金が挙げられる。下治具４３の有するコンタクト６１は略直線状であり、内端側に略Ｃ字状の屈曲部６１ａを持つ。上治具４４の有するコンタクト６２は2箇所を直角に屈曲させた形状であり、内端側に略Ｃ字状の屈曲部６２ａを持つ。各屈曲部６１ａ，６２ａにおける凸面はパッド１９側を向いている。コンタクト６１，６２は、両治具４３，４４による挟み込み動作に伴い、各パッド１９に対して圧接される。コンタクト６１，６２の屈曲部６１ａ，６２ａは、ホルダ３に装置２を保持させて培養液１３を満たした場合、培養液１３の満たされている領域Ａ１からＯリング５０を介して隔離される領域Ａ２に配設されている。具体的にいうと、領域Ａ１とはＯリング５０よりも内周側となる領域をいい、領域Ａ２とはＯリング５０よりも外周側となる領域をいう。なお、本実施形態のホルダ３を構成する治具４３，４４は、絶縁性の樹脂成形材料内にコンタクト６１，６２をインサートしてなるインサート成形品である。絶縁性の樹脂成形材料の具体例としては、エポキシのほか、ナイロン等のポリエステルやＰＢＴ等が挙げられる。
【００２９】
各コンタクト６１，６２の外端は治具４３，４４の外周面から突出していて、そこにはリード線２０の先端に設けられためす型ソケット６３が着脱可能になっている。そして、ソケット６３の装着時には、各リード線２０を介して各コンタクト６１，６２に数１０ｋＨｚ〜数ＭＨｚの高周波交流電圧を印加できるようになっている。
【００３０】
図４（ａ）は、８つの電極１７（Ｕ１〜Ｕ４，Ｄ１〜Ｄ４）に対する通電の仕方を説明するための表である。植物細胞１２を右回転させたい場合には、Ｕ１→Ｕ２→Ｕ３→Ｕ４というように、特定の１つの電極１７のみに対してプラス電圧を印加することを、右回りで順に行なえばよい。これをＵ４→Ｕ３→Ｕ２→Ｕ１というように反対回りで順に行なえば、植物細胞１２を左回転させることができる。植物細胞１２を上昇させたい場合には、Ｕ１及びＵ２にプラスの電圧を印加し、Ｕ３及びＵ４にマイナスの電圧を印加すればよい。植物細胞１２を下降させたい場合には、Ｕ１〜Ｕ４にプラスの電圧を印加すればよい。また、植物細胞１２を動かさずに固定したい場合には、Ｕ１〜Ｕ４，Ｄ１〜Ｄ４に印加する電圧値を固定すればよい。
【００３１】
以上のような動作制御が可能なのは、コンタクト６１，６２を介して電極１７へ高周波電圧を印加すると、細胞チャンバ４２内に電界が発生し、その電界が植物細胞１２に対して好適な誘電泳動力をもたらすからである。この場合、粒子状対象物である植物細胞１２の誘電率は、一般的に媒質である培養液１３の誘電率と異なるため、電界が働くことで植物細胞１２が静電分極を起こす。上記のごとく細胞チャンバ４２の内側面は基材１５の厚さ方向に対して所定の角度をなしているので、電圧を印加すると、電界の強さにアンバランスが生じる。その結果、細胞チャンバ４２内にて好適な誘電泳動力が発生し、静電分極した植物細胞１２が電界の強いほうへと引き寄せられる。
【００３２】
次に、図３に基づいて細胞移動／固定装置２を製造する方法を述べる。
まず、ほう珪酸ガラスからなる基材１５を準備するとともに、この基材１５に対して従来公知の手法によりパターニングを行ない、電極１７、配線パターン１８及びパッド１９等の導体部分をそれぞれ形成する（図３(a)参照）。パターニングの手法としては、一般的なめっき法のほか、焼成印刷法、スパッタリング、ＣＶＤ等がある。導体部分の形成に用いられる導電性金属材料としては、例えば銅、スズ、ニッケル、鉛、鉄、クロム、チタン、金、白金等がある。ガラスに対する等方性エッチングを行なう場合、前記金属材料はエッチャントであるふっ酸に耐性のものであることが望ましい。このことに鑑み、本実施形態では、金及びクロムの２種からなる金／クロム層（即ちクロム層を下地とする金層）を採用している。
【００３３】
パターニングを行なった後、基材１５の両面のほぼ全域に感光性ポリイミド樹脂を均一に塗布しかつ乾燥させる。この状態でフォトマスクを配置して露光・現像を行ない、電極１７及び配線パターン１８を保護するための絶縁層２１を形成する（図３(b)参照）。基材１５の中央部や各パッド１９は、絶縁層２１で被覆されておらず、外部に露出している。
【００３４】
絶縁層形成工程を行なった後、基材１５上にエッチングマスク６５を設ける（図３（c）参照）。このエッチングマスク６５は、基材１５の上面側中央部、即ち細胞チャンバ４２が形成されるべき箇所に開口部６６を備えている。開口部６６の径は細胞チャンバ４２の内径よりも小さく（数十μm程度に）設定される。なお、エッチングマスク６５の形成材料としては、エッチャントであるふっ酸に耐えうるものであることが望ましい。
【００３５】
そして、マスク配設状態でふっ酸を用いた等方性エッチングを行なうことにより、基材１５の上面側に細胞チャンバ４２となる非貫通のエッチング凹部を形成する（図３(d)参照）。その後、不要となったエッチングマスク６５を除去すれば、所望の細胞移動／固定装置２が完成する（図３(e)参照）。
【００３６】
続いて、細胞移動／固定ユニットＵＮ１の組み付け手順を説明する。
まず、下治具４３の嵌合凹部５４に対して、細胞移動／固定装置２を嵌合させる。装置２はこのとき基材挟持部４５上に水平に支持される。次に、各ねじ挿通孔５１とめすねじ穴５２とを位置合わせして、上治具４４を下治具４３の上端面側に嵌合する。この状態で各ねじ５３を締め付けることにより、両治具４３，４４を固定する。その際、対向する位置関係にある基材挟持部４５，４６によって基材１５が上下両面側から挟み込まれる結果、装置２がホルダ３に確実に保持される。
【００３７】
この場合、ねじ５３の締め付け力が作用することにより、Oリング５０が自身の軸線方向へ圧縮される。その結果、Oリング５０が弾性変形した状態で装置２の上面に密着する。この密着により、領域Ａ1と領域Ａ２との間に高いシール性が得られる。つまり、パッド１９やコンタクト６１，６２の屈曲部６１ａ，６２ａ等のある領域Ａ２に、領域Ａ１の培養液１３が浸入してこなくなる。
【００３８】
また、ねじ５３の締め付け力が作用することにより、対応するパッド１９に対して各屈曲部６１ａ，６２ａが圧接した状態となる。この圧接により、ホルダ３側の導電部分（即ちコンタクト６１，６２）と、装置２側の導電部分（パッド１９、配線パターン１８、電極１７）とが導通する。ゆえに、各コンタクト６１，６２の外端にソケット６３を装着して通電を行なえば、各電極１７に対して高周波電圧を印加することが可能となる。
【００３９】
次に、本システム１の具体的な使用方法の一例を述べておく。
顕微鏡ステージ５上にホルダ３をセットし、かつそのホルダ３の内底面に細胞移動／固定装置２を固定しておく。この状態でホルダ３内を滅菌した培養液１３で満たしておく。その結果、基材１５の上側面及び下側面がともに培養液１３のある環境となり、細胞チャンバ４２内が確実に培養液１３で満たされた状態となる。よって、乾燥に弱い植物細胞１２の死滅が未然に回避される。植物細胞１２は、プロトプラストや花粉等のような単細胞であってもよいほか、胚珠などの特定器官やカルス等のような細胞群（即ち多細胞）であってもよい。
【００４０】
オペレータは図示しない別のマイクロピペットにより細胞チャンバ４２内に１つの植物細胞１２を移し入れる。次いで、オペレータは顕微鏡観察を行ないながら電極１７に高周波電圧を印加し、植物細胞１２の位置修正を行なう。この場合、特定遺伝子を導入したい部位が例えば胚であれば、胚の部分をマイクロピペット６の先端部に向けるように調整する。
【００４１】
次いでオペレータは、顕微鏡を観察しながらマイクロピペット６を駆動操作して、その先端部をターゲットである植物細胞１２に向けてゆっくりと前進させる。マイクロピペット６の先端部が植物細胞１２の胚に突き刺さったことを顕微鏡により確認した後、オペレータはシリンジの頭部を静かに押圧し、外部にＤＮＡの入った液体を押し出すようにする。すると、マイクロピペット６を経由してその先端部から当該液体が吐出される。従って、植物細胞１２の胚にＤＮＡを注入することができる。上記のような導入処理が終了した後、オペレータはマイクロピペット６を後退させて、その先端部を植物細胞１２から抜き去る必要がある。以上の結果、特定遺伝子を植物細胞１２内に選択的にかつ効率よく導入することができる。この後、遺伝子導入がなされた植物細胞１２は、再び別のマイクロピペットによって細胞チャンバ４２から静かに吸い出される。
【００４２】
従って、本実施形態によれば以下のような効果を得ることができる。
（１）本実施形態のセルマニピュレーションシステム１によると、電極１７に電圧を印加することにより、好適な誘電泳動力が植物細胞１２に作用する。その結果、固定用マイクロピペット等の器具を植物細胞１２に対して何ら接触させることなく、その植物細胞１２を細胞チャンバ４２内にて移動または固定させることができる。よって、粒子状対象物を吸い付けて固定するという従来方法とは異なり、柔らかい植物細胞１２にダメージを与えることなく各種の操作を行なうことができる。また、このシステム１によれば、面倒な固定用マイクロピペットの操作を伴わないため、生産性の向上も期待できる。
【００４３】
（２）本実施形態のユニットＵＮ１では、電極１７から引き出された各パッド１９に対して圧接される導電性のコンタクト６１，６２が複数本設けられている。従って、各コンタクト６１，６２が各パッド１９に対して圧接したとき、給電側と装置２側とが電気的に接続され、高周波電圧が電極１７に印加されるようになっている。この構成であると、複数あるパッド１９に対する面倒なリード線接続作業が不要になることから、ユニットＵＮ１の組み付け性が向上する。また、装置２の各パッド１９には、リード線２０が直かに接続されているわけではなく、単にコンタクト６１，６２が圧接されているにすぎない。よって、後にホルダ３から装置２を取り外して別のものに交換することも勿論可能である。さらに、本実施形態においてリード線２０は、コンタクト６１，６２の基端部に対して接続されていて、装置２から直接引き出されているわけではない。つまり、リード線２０はホルダ３の外周面側に位置しているものの、装置２の上面側にも下面側にも位置してはいない。ゆえに、リード線２０がマイクロピペット６による細胞操作の邪魔になったり、対物レンズ４による観察の邪魔になることが回避される。即ち、本実施形態のユニットＵＮ１は、操作性及び観察性に優れたものとなっている。
【００４４】
（３）本実施形態のホルダ３は、基材１５を上下両面側から挟み込むことで同基材１５を着脱可能に保持する一対の治具４３，４４からなる。また、治具４３，４４に設けられたコンタクト６１，６２は、両治具４３，４４による挟み込み動作に伴い、各パッド１９に対して圧接する。従って、挟み込み動作と圧接動作とをそれぞれ独立して行なう必要がなく、この点において同ユニットＵＮ１は組み付け性に優れたものとなっている。また、治具４３，４４にコンタクト６１，６２を内蔵した構成であれば、操作時や観察時にコンタクト６１，６２自体が邪魔になることも回避される。
【００４５】
（４）本実施形態においてコンタクト６１，６２やパッド１９は、ホルダ３に装置２を保持して培養液１３を満たした場合、領域Ａ１からＯリング５０を介して隔離される領域Ａ２に配設されている。従って、領域Ａ１側に満たされている培養液１３に通電部分が晒される心配がなくなる。ゆえに、コンタクト６１，６２等を保護する構造を別段設けなくてもショート不良等が未然に回避され、ユニットＵＮ１の信頼性も確実に向上する。また、培養液１３の漏洩が防止されることにより、ホルダ３に容器としての機能が付与される。
【００４６】
（５）本実施形態のホルダ３は、絶縁性の樹脂成形材料内にコンタクト６１，６２をインサートしてなるインサート成形品である。このようなインサート成形法によれば、比較的簡単に所望のホルダ３を製造することができる。また、治具４３，４４とコンタクト６１，６２との間の絶縁性も確保することができる。
【００４７】
なお、本発明の実施形態は以下のように変更してもよい。
・ 図５（ａ）に示される別例のシステム７１では、リード線２０の先端に設けられるソケット構造がメス型からオス型に変更されている。ピンを有するオス型ソケット７２の採用に伴って、コンタクト６１，６２の外端にはメス型ソケット構造としてのピン嵌合穴６１ｂ，６２ｂが設けられている。従って、各ピン嵌合穴６１ｂ，６２ｂに対して各ソケット７２を着脱することができる。
【００４８】
・ 治具４３，４４を固定する場合、ねじ５３以外の締結手段を用いてもよく、さらには締結手段に代わる別の手段を用いてもよい。例えば、図５（ｂ）に示す別例のシステム７６では、上治具４４の外周部下面側に係止手段としてのフック７７が設けられている。下治具４３の外周部上面側においてフック７７に対応する箇所には、被係止部としての係止溝７８が設けられている。従って、フック７７が係止溝７８に係止することにより、上治具４３が下治具４４に対して着脱可能に固定される。
【００４９】
・ 治具４３，４４の形成材料は、樹脂等のような絶縁材料のみに限定されない。従って、ステンレス鋼等のような導電性材料を用いて治具４３，４４を作製することも許容される。この場合、コンタクト６１，６２の外表面を絶縁膜等により被覆しておく等の対策をあらかじめ講じておけばよい。
【００５０】
・ コンタクト６１，６２を下治具４３のみに設けた構成や、上治具４４のみに設けた構成を採用することも可能である。
・ コンタクト６１，６２の形状は実施形態のような棒状ないし板状に限定されることはなく、必要に応じて任意の形状に変更されることが可能である。例えば、コンタクト６１，６２を導電性材料からなるコイルばね等のようなものに置き換えてもよい。
【００５１】
・ コンタクト６１，６２付きの治具４３，４４はインサート成形法以外の方法により製造されたものであっても構わない。即ち、あらかじめ作製された治具４３，４４に対して孔をあけ、後からそこにコンタクト６１，６２を挿通させる等の製造手順を採ることも可能である。
【００５２】
・ 実施形態にて示した植物用の培養液１３を媒質として用いるのみならず、養分を殆ど含まない単なる蒸留水等を媒質として用いても構わない。勿論、媒質は粒子の種類の変更に応じて、適宜変更することが可能である。また、本発明に適用される粒子は、植物、動物、微生物等のような生物のみに限定されることはなく、例えば非生物であってもよい。
【００５３】
次に、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほかに、前述した実施形態によって把握される技術的思想をその効果とともに以下に列挙する。
（１） 請求項１乃至４のいずれか１つにおいて、前記導体部は前記基材の外周部に配置されたパッドであって、前記パッドは配線パターンを介して前記電極に電気的に接続されていること。従って、この技術的思想１に記載の発明によれば、コンタクトをパッドに圧接させることにより、配線パターンを介して電極に高周波電圧を印加することができる。
【００５４】
（２） 請求項１乃至４、技術的思想１のいずれか１つにおいて、前記コンタクトは導電性を有するばね材からなること。従って、この技術的思想２に記載の発明によれば、ばね力によりコンタクトが導電部に対して確実に圧接でき、かつその状態で電気を良く流すことができる。
【００５５】
（３） 請求項２乃至４、技術的思想１，２のいずれか１つにおいて、前記ホルダは上治具と下治具とからなり、前記コンタクトは各治具にそれぞれ設けられていること。従って、この技術的思想３に記載の発明によれば、挟み込み動作に伴い、基材の上下両面側にある導体部に対して各コンタクトを同時に圧接させることができる。
【００５６】
（４） 請求項１乃至４、技術的思想１乃至３のいずれか１つにおいて、前記コンタクトの外端は前記ホルダの外周面側に配置されていること。従って、この技術的思想４に記載の発明によれば、外端にリード線を接続したときでも、操作や観察の邪魔にならない。
【００５７】
（５） 請求項１乃至４、技術的思想１乃至４のいずれか１つにおいて、前記コンタクトの外端はソケット構造を備えること。従って、この技術的思想５に記載の発明によれば、リード線の先端に対応するソケット構造を設けておけば、リード線をコンタクト側に着脱することができる。
【００５８】
（６） ステージ及びレンズを有する顕微鏡ユニットと、請求項１乃至４、技術的思想１乃至５のいずれか１つに記載された粒子移動／固定ユニットと、細胞操作用のマイクロピペットとを備えたセルマニピュレーションシステム。
【００５９】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１〜４に記載の発明によれば、リード線接続作業が不要であって、組み付け性、交換性、操作性等に優れた構造の粒子移動／固定ユニットを提供することができる。
【００６０】
請求項２に記載の発明によれば、組み付け性及び操作性にいっそう優れたユニットとすることができる。
請求項３に記載の発明によれば、ショート不良等が未然に回避される結果、ユニットの信頼性向上を図ることができる。
【００６１】
請求項４に記載の発明によれば、信頼性に優れるとともに製造が比較的簡単なユニットとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を具体化した一実施形態の細胞移動／固定装置を備えるユニットを利用したセルマニピュレーションシステムを示す概略断面図。
【図２】（ａ）は実施形態の細胞移動／固定装置の平面図、（ｂ）は同装置の断面図。
【図３】（ａ）〜（ｅ）は実施形態の細胞移動／固定装置を製造する手順を説明するための断面図。
【図４】（ａ）は各電極に対する通電の仕方を説明するための表、（ｂ）は各電極の位置関係を説明するための概略図。
【図５】（ａ），（ｂ）は別例の細胞移動／固定ユニットを示す部分概略断面図。
【図６】本発明者が以前に案出した細胞移動／固定装置を備えるユニットを利用したセルマニピュレーションシステムを示す概略断面図。
【符号の説明】
２…粒子移動／固定装置としての細胞移動／固定装置、３…ホルダ、５…顕微鏡ステージ、１２…粒子としての植物細胞、１３…媒質としての培養液、１５…基材、１７（Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４，Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４）…電極、１９…導体部としてのパッド、４３…下治具、４４…上治具、５０…シール部材としてのＯリング、６１，６２…コンタクト、ＵＮ１…粒子移動／固定ユニット、Ａ１…媒質の満たされている領域、Ａ２…隔離される領域。

Claims (4)

1. 基材に形成された電極への電圧印加時に発生する電界のもたらす誘電泳動力により、媒質中の粒子を移動または固定させる粒子移動／固定装置と、同装置を顕微鏡ステージに取り付ける際に用いられるとともに前記媒質を満たしておくための容器を兼ねるホルダとを備えるユニットであって、前記電極から引き出された導体部に対して圧接される導電性のコンタクトを設けたことを特徴とした粒子移動／固定ユニット。
2. 前記ホルダは、前記基材を両面側から挟み込むことで同基材を着脱可能に保持する一対の治具からなり、前記コンタクトは、前記治具に設けられるとともに両治具による挟み込み動作に伴い前記導体部に対して圧接することを特徴とする請求項１に記載の粒子移動／固定ユニット。
3. 前記コンタクトは、前記ホルダに前記装置を保持して媒質を満たした場合、前記媒質の満たされている領域からシール部材を介して隔離される領域に配設されていることを特徴とする請求項１または２に記載の粒子移動／固定ユニット。
4. 前記ホルダは、絶縁性の樹脂成形材料内に前記コンタクトをインサートしてなるインサート成形品であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の粒子移動／固定ユニット。

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