JP4579563B2 - 対物光学系の固定装置 - Google Patents
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このレーザ走査型共焦点蛍光顕微鏡は、顕微鏡の一般的な観察に加えて試料の微小スポット領域に集光させたレーザ光をガルバノミラーなどの走査手段によって走査し、試料から発せられる蛍光を検出し画像を得るものである。
このレーザ走査型共焦点顕微鏡は、解像力に優れ、観察する微小スポット以外の光を除去できるので、高いS/N比で鮮明な観察画像を得ることができるという利点を備えている。
本発明は、外筒内に対物光学系を収容してなる対物光学系ユニットを、生体組織に形成した孔に挿入状態に支持する支持部材と、該支持部材の先端部を観察対象部位近傍の生体組織に位置決め固定する固定機構とを備え、前記支持部材に、前記外筒の外面に挿脱可能に嵌合させられる嵌合孔が設けられている対物光学系の固定装置を提供する。
このようにすることで、対物光学系ユニットが支持部材に対して光軸方向に簡易に位置決めされることになる。
骨格は硬く、変形が少ないとともに、動物の体内において、他の生体組織との相対位置関係がある程度安定しているので、支持部材を骨格に固定することにより、対物光学系ユニットを生体組織に対して安定して位置決め固定することができる。
観察対象部位近傍の生体組織に尖端部を突き刺すことで、支持部材を生体組織に固定することができる。光学ユニットは先端部の設けられている尖端に露出させられているので、観察対象部位に対して固定された状態で観察を行うことが可能となる。
このように構成することで、対物光学系ユニットを支持部材から取り外した状態においても、生体組織の孔や観察対象部位などの内部組織を外気に対して露出させずにすむので、生体組織の健全性を長期にわたり維持することができる。
生体組織に突き刺した先端部近傍の返し部が生体組織に引っかかることにより、支持部材が生体組織から外れて孔から抜け落ちてしまうことを防止できる。したがって、対物光学系ユニットを観察対象部位に対して固定した状態に維持することができる。
このようにすることで、支持部材の尖端と生体組織とが接着剤によって固定されるので、対物光学系ユニットが観察対象部位に対して、より安定して移動しないように支持されることになる。
このようにすることで、ベース部材を動物の体表に固定し、ベース部材と支持部材またはベース部材と対物光学系ユニットとを連結部材によって連結固定することにより、対物光学系ユニットを動物の体表に対して固定することが可能となる。生体組織や骨への固定を十分に行うことができない場合に、観察対象部位に対して対物光学系ユニットを安定して固定することができる。
このようにすることで、対物光学系ユニットを取り付けた状態の動物の運動を可能にし、長期にわたる生きたままの観察を行うことが可能となる。
この発明によれば、動物が動物固定台に固定され、固定機構により対物光学系ユニットが動物固定台に位置決め状態に固定されるので、対物光学系ユニットの対物光学系が動物に対して位置決めされる。これにより、対物光学系ユニットによって、観察対象部位をブレることなく観察することが可能となる。
本実施形態に係る対物光学系の固定装置1は、対物光学系ユニット2を動物の体内に配置されている臓器等の観察対象部位Aに位置決め状態に固定する装置であって、図1および図2に示されるように、対物光学系ユニット2を支持する支持部材3と、該支持部材3を動物の腕または足X等に対して位置決め固定した状態に維持する固定機構4とを備えている。
前記挿入孔6は、前記対物光学系ユニット2の外筒11の小径部13および大径部14を嵌合させる嵌合面15a,15bを備えているとともに、外筒11に設けられた段部12を突き当てる突当て面16を備えている。
図1は、観察対象部位Aとしての骨髄を観察する場合を示している。本実施形態に係る固定装置1を用いて対物光学系ユニット2を固定するには、動物の生体組織、例えば、腕や足Xの表皮組織および筋肉組織を切開し、骨Bに骨髄Aに達する孔を開ける。この状態で、腕や足Xを支持部材3の貫通孔5に挿入し、切開した部位に挿入孔6を位置合わせする。
すなわち、支持部材3が動物の腕や足X等に固定され、その支持部材3に対物光学系ユニット2が位置決め状態に配されるので、動物の腕や足Xの内部に配置されている観察対象部位である骨髄Aに対して、対物光学系ユニット2の先端を位置決め状態に固定することができる。
本実施形態に係る固定装置20は、上記実施形態に係る固定装置1の挿入孔6と同様の挿入孔6を有する支持部材21と、該支持部材21に設けられた固定機構22とを備えている。
挿入孔6には、図示しない嵌合面15a,15bと突当て面16とが備えられている。
また、固定機構22は、例えば、図3に示されるように、バネ23により閉じた状態に付勢された把持部材24により構成されている。
肋骨等の骨格25は、比較的硬質で変形が少なく、また、臓器等の生体組織との相対位置関係がある程度安定しているので、この骨格25に支持部材21を固定することで、支持部材21に位置決め固定される対物光学系ユニット2を臓器等の観察対象部位Aに対して安定して位置決め状態に維持することができる。
この実施形態の説明においても、上述した第1実施形態の説明と構成を共通とする箇所に同一符号を付して説明を簡略にする。
本実施形態に係る固定装置30は、支持部材31の先端に、該支持部材31を生体組織A′に対して固定する固定機構32を備えている。この固定機構32は、図8に示されるように、略円筒状の支持部材31の先端を鋭利な形状に形成してなる円環状の尖端部(以下、先端部32ともいう。)により構成されている。対物光学系ユニット2を半径方向および光軸方向に位置決めする嵌合面15a,15bおよび突当て面16を有している点は、上記各実施形態に係る固定装置1,20と同様である。
支持部材31の挿入孔6は、円環状の尖端部32の内側に開口し、その開口部6aに対物光学系ユニット2の先端が露出しているので、対物光学系ユニット2を通して、尖端部32の内側に配されている観察対象部位Aを観察することが可能となる。
本実施形態に係る固定装置40は、実験小動物X等の胴体に形成した孔C内に挿入される支持部材41と、該支持部材41を実験小動物X等の胴体(体表)に固定する固定器具42とを備えている。
固定器具42は、図13および図14に示されるように、図示しないバネ等によって閉じる方向に付勢された2つの金属製の円弧板状の把持部43(ベース部材)と、該把持部43と支持部材41とを連結固定する連結部材44とから構成されている。
円弧板状の把持部43や、ベルト45からなるベース部材によれば、実験小動物Xの大きさに合わせて調節することが可能であるため、汎用的に使用することもできる。
本実施形態に係る固定装置50は、図19に示されるように、実験小動物Xを固定する動物固定台51と、該動物固定台51に固定されたアーム52と、該アーム52上を水平方向および鉛直方向に移動可能なスライダ53とを備えている。各スライダ53には対物光学系ユニット2を有する顕微鏡本体17が固定されている。
また、図20に示されるように、実験小動物Xを乗せる載置部54には、貫通孔55が設けられ、他の対物光学系ユニット2が該貫通孔55を通して載置部54上面に突出するように動物固定台51に位置決め状態に固定されている。
B 骨格
C 孔
1,20,30,40 固定装置
2 対物光学系ユニット
3,21,31,41 支持部材
4,22,32,42 固定機構
6 挿入孔(嵌合孔)
10 対物光学系
11 外筒
16 突当て面
32 尖端部(固定機構)
33 返し部
34 窓部材
35 接着剤
43 把持部(ベース部材)
44 連結部材
45 ベルト(ベース部材)
46 ジャケット(ベース部材)
Claims (10)
- 外筒内に対物光学系を収容してなる対物光学系ユニットを、生体組織に形成した孔に挿入状態に支持する支持部材と、
該支持部材の先端部を観察対象部位近傍の生体組織に位置決め固定する固定機構とを備え、
前記支持部材に、前記外筒の外面に挿脱可能に嵌合させられる嵌合孔が設けられている対物光学系の固定装置。 - 前記支持部材に、前記外筒を光軸方向に突き当てる突当て面が設けられている請求項1に記載の対物光学系の固定装置。
- 前記観察対象部位近傍の骨格に前記支持部材を固定可能に構成された第2の固定機構を備える請求項1または請求項2に記載の対物光学系の固定装置。
- 前記固定機構が、前記支持部材の前記対物光学系ユニットを露出させた先端に設けられ、観察対象部位近傍の生体組織に突き刺す尖端部を備える請求項1から請求項3のいずれかに記載の対物光学系の固定装置。
- 前記支持部材が生体組織に形成した孔に挿入される筒状に形成されるとともに、その先端に光学的に透明な窓部材を備える請求項4に記載の対物光学系の固定装置。
- 前記支持部材の尖端部近傍に、生体組織に引っかかる返し部が設けられている請求項4または請求項5に記載の対物光学系の固定装置。
- 前記固定機構が、前記支持部材の前記対物光学系ユニットを露出させた先端に塗布され、該先端と観察対象部位近傍の生体組織とを接着する接着剤を備える請求項1から請求項3のいずれかに記載の対物光学系の固定装置。
- 観察部位を有する動物の体表に固定可能なベース部材と、該ベース部材と前記支持部材または、前記ベース部材と対物光学系ユニットとを連結固定する連結部材とを有する第3の固定機構を備える請求項1から請求項7のいずれかに記載の対物光学系の固定装置。
- 前記ベース部材が、体表に巻き付けるベルトを備える請求項8に記載の対物光学系の固定装置。
- 前記ベース部材が、動物に着用させるジャケットを備える請求項8に記載の対物光学系の固定装置。
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