JP5024777B2 - Cell dynamics observation device - Google Patents

Cell dynamics observation device Download PDF

Info

Publication number
JP5024777B2
JP5024777B2 JP2006069789A JP2006069789A JP5024777B2 JP 5024777 B2 JP5024777 B2 JP 5024777B2 JP 2006069789 A JP2006069789 A JP 2006069789A JP 2006069789 A JP2006069789 A JP 2006069789A JP 5024777 B2 JP5024777 B2 JP 5024777B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
chamber
substrate
medium
opening
cover glass
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2006069789A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2007244250A (en
Inventor
茂 松永
幸子 町田
祥清 榊原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
National Agriculture and Food Research Organization
Original Assignee
National Agriculture and Food Research Organization
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by National Agriculture and Food Research Organization filed Critical National Agriculture and Food Research Organization
Priority to JP2006069789A priority Critical patent/JP5024777B2/en
Publication of JP2007244250A publication Critical patent/JP2007244250A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5024777B2 publication Critical patent/JP5024777B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M41/00Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation
    • C12M41/30Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of concentration
    • C12M41/36Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of concentration of biomass, e.g. colony counters or by turbidity measurements
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M41/00Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation
    • C12M41/46Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of cellular or enzymatic activity or functionality, e.g. cell viability

Landscapes

  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Description

本発明は、生物、医療又はバイオテクノロジーの研究分野において、細胞の状態の変化、あるいは細胞の薬物等に対する応答を観察するための細胞動態の観察装置に関する。   The present invention relates to an apparatus for observing cell dynamics for observing a change in a state of a cell or a response of a cell to a drug or the like in the field of biological, medical, or biotechnology research.

従来の生物学、薬学、医学の分野では、細胞の状態の変化、あるいは細胞の薬物等に対する応答を観察するために、細胞を収容するチャンバーを備えた培養容器(培養チップともいう)を用いて、顕微鏡の試料台(ステージ)上で観察することが行われている。   In the fields of conventional biology, pharmacy, and medicine, in order to observe changes in the state of cells or the response of cells to drugs, etc., a culture container (also referred to as a culture chip) having a chamber for containing cells is used. Observation on a sample stage (stage) of a microscope is performed.

この培養チップにおいて、細胞培養を維持するために、温度などの培養環境や、培養細胞の代謝により変化する培地の状態をモニターしなければならない。培養環境が一定に維持されていないと実験の再現性が低くなり、信頼できるデータが得られない。また、培地内の組成物が枯渇したり、老廃物が蓄積した状態になると、培養細胞の分裂速度が低下する。細胞分裂速度が低下した培養細胞は、良好な培養状態における培養細胞に比して培養細胞の代謝能が大きく劣り、研究に適さない。   In this culture chip, in order to maintain the cell culture, it is necessary to monitor the culture environment such as temperature and the state of the medium that changes due to the metabolism of the cultured cells. If the culture environment is not kept constant, the reproducibility of the experiment is low, and reliable data cannot be obtained. In addition, when the composition in the medium is depleted or waste is accumulated, the division rate of the cultured cells decreases. A cultured cell having a reduced cell division rate is not suitable for research because the metabolic capacity of the cultured cell is greatly inferior to a cultured cell in a favorable culture state.

それゆえ、細胞を長期間培養、観察するために、培養チップに培地交換手段を設けたものも従来から利用されている。   Therefore, in order to culture and observe cells for a long time, a culture chip provided with a medium exchange means has been conventionally used.

例えば、特許文献1(特開2004−113092号公報)には、顕微鏡の試料台上に載置可能な大きさの透明の板材からなり、内部にウエルを有するとともに、ウエルへの液体の供給口及び液体の排出口を有する細胞培養チップにおいて、ウエル内の培地を検出するセンサを設けた細胞培養チップが開示されている。   For example, Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-113092) is made of a transparent plate having a size that can be placed on a sample stage of a microscope, has a well inside, and a liquid supply port to the well. In addition, a cell culture chip having a sensor for detecting a medium in a well is disclosed in a cell culture chip having a liquid discharge port.

しかし、特許文献1に開示された細胞培養チップでは、ウエル内の細胞をチップの底板である透明部材を通して顕微鏡で観察しているので、得られた画像の画質が劣るという欠点がある。また、このような細胞培養チップでは、油浸のレンズが使用できないという欠点もある。   However, the cell culture chip disclosed in Patent Document 1 has a drawback that the image quality of the obtained image is inferior because cells in the well are observed with a microscope through a transparent member that is a bottom plate of the chip. In addition, such a cell culture chip has a drawback that an oil immersion lens cannot be used.

すなわち、動物の組織や培養細胞の観察では対物レンズがステージの下から上向きに出ている倒立型の顕微鏡が通常用いられる。この倒立顕微鏡で油浸式のレンズを用いる場合には、カバーガラスはレンズ側に来るようにセットすることが必要である(対物レンズの作動距離などの制約による)が、特許文献1に開示された細胞培養チップでは、チップの透明部材がレンズ側に位置しているので、油浸のレンズが使用できない。   That is, an inverted microscope in which an objective lens protrudes upward from below the stage is usually used for observation of animal tissues and cultured cells. When using an oil immersion type lens with this inverted microscope, it is necessary to set the cover glass so that it comes to the lens side (due to restrictions such as the working distance of the objective lens). In the cell culture chip, since the transparent member of the chip is located on the lens side, an oil immersion lens cannot be used.

特許文献2(特開平10−28576号公報)には、温度制御可能な透明発熱カバーガラスを上下に配置してそれらの間に空間を形成し、カバーガラスの周囲を封止して密閉な容器を形成し、空間内の湿度を保つために蒸発皿を容器内に配置した恒温培養容器が開示されている。   In Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 10-28576), a transparent heat-generating cover glass that can be controlled in temperature is arranged vertically to form a space between them, and the periphery of the cover glass is sealed to form a sealed container In order to maintain the humidity in the space, a constant temperature culture container in which an evaporating dish is arranged in the container is disclosed.

しかし、この容器においては、透明発熱カバーガラスが発熱ガラスとカバーガラスとを接着剤で接合して構成されているので、透明発熱カバーガラスを通して顕微鏡観察するために、画像の画質が劣るという欠点がある。さらに恒温培養容器の作製コストも高いものとなる。   However, in this container, since the transparent heat generating cover glass is formed by joining the heat generating glass and the cover glass with an adhesive, there is a disadvantage that the image quality is inferior in order to observe the microscope through the transparent heat generating cover glass. is there. Furthermore, the production cost of the constant temperature culture container is also high.

特許文献3(特開2002−153260号公報)には、基板上に多数のウエル状の穴を設けて細胞培養部を形成し、この細胞培養部上に半透膜を配置し、半透膜上に培地交換部を有する細胞培養容器を配置し、細胞培養容器への細胞培地の供給手段を設け、細胞培養部内の細胞を顕微鏡により長期間観察するようにした装置が開示されている。   In Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-153260), a cell culture part is formed by providing a number of well-shaped holes on a substrate, and a semipermeable membrane is disposed on the cell culture part. An apparatus has been disclosed in which a cell culture container having a medium exchanging section is arranged on the cell culture medium supply means to the cell culture container, and the cells in the cell culture section are observed with a microscope for a long period of time.

しかし、この特許文献3に開示の装置においても、基板を通して細胞を顕微鏡観察するので、画像の画質が劣る、油浸のレンズが使用できない、という欠点がある。
特開2004−113092号公報 特開平10−28576号公報 特開2002−153260号公報
However, the apparatus disclosed in Patent Document 3 also has the disadvantages that the image quality is inferior and that an oil-immersed lens cannot be used because cells are observed through a substrate through a microscope.
JP 2004-113092 A JP-A-10-28576 JP 2002-153260 A

本発明は、上記欠点を解消したものであり、温度、pHなどの培地の状態の制御が可能で、しかも高解像度の顕微鏡観察ができる細胞動態の観察装置を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to solve the above-mentioned drawbacks, and to provide a cell dynamics observation apparatus that can control the state of a medium such as temperature and pH and can perform high-resolution microscopic observation.

本発明の他の目的は、高分解能の油浸レンズによる生きた細胞などの細胞の長時間連続観察、および刺激に対する瞬時から長時間にわたる反応の観察が可能な、流体(培地など)のチャンバー付き細胞動態の観察装置を提供することにある。   Another object of the present invention is to provide a fluid (medium, etc.) chamber that enables continuous observation of cells such as living cells with a high-resolution oil immersion lens for a long period of time, and observation of a reaction over a long period of time to a stimulus. The object is to provide an apparatus for observing cell dynamics.

本発明のさらに他の目的は、長期間にわたる培養環境の維持が可能となり、長期間にわたる細胞の顕微鏡観察が可能となり、生物、医薬、バイオテクノロジーの研究において、より信頼性の高いデータを得ることができる細胞動態の観察装置を提供することにある。   Still another object of the present invention is to maintain a culture environment for a long period of time, to enable microscopic observation of cells for a long period of time, and to obtain more reliable data in biological, pharmaceutical and biotechnology research. An object of the present invention is to provide an apparatus for observing cell dynamics capable of performing the above.

本発明のさらに他の目的は、細胞の特定物質に対する長期間にわたる応答反応、特定物質が培養細胞に与える一連の挙動等を正確に且つ確実に記録することができる細胞動態の観察装置を提供することにある。   Still another object of the present invention is to provide a cell dynamics observation apparatus capable of accurately and reliably recording a long-term response of a cell to a specific substance, a series of behaviors of the specific substance on cultured cells, and the like. There is.

本発明の細胞動態の観察装置は、細胞を収容するチャンバーを有し、該チャンバー内での細胞動態を観察するための装置であって、熱伝導性の基板と、該基板に設けられた該チャンバーと、該基板に設けられ、該チャンバーに培地を供給するための培地貯留部と、を有し、該チャンバーは、該基板に形成された開口部の壁部と、該開口部の上端開口を閉塞する透明板と、該開口部の下端開口を閉塞し得るカバーガラスと、によって形成され、該カバーガラス上に細胞が培養され、該カバーガラスは該開口部の周囲下面にシリコーン系のグリースまたは両面粘着テープによって取外し可能に取り付けられ、該培地貯留部から該チャンバーへ培地を供給し得る流路が該基板を貫通して形成され、該チャンバー内に供給された培地を排出する排出流路が該基板を貫通して形成されており、上記目的が達成される。 The observation device for cell dynamics of the present invention has a chamber for containing cells, and is a device for observing cell dynamics in the chamber, comprising a thermally conductive substrate and the substrate provided on the substrate. A chamber, and a culture medium reservoir for supplying a culture medium to the chamber. The chamber includes a wall portion of an opening formed in the substrate, and an upper end opening of the opening. And a cover glass capable of closing the lower end opening of the opening , and cells are cultured on the cover glass. The cover glass has a silicone-based grease on the lower surface around the opening. or removably attached by a double-sided adhesive tape, a flow path from the medium reservoir may supply the medium to the chamber are formed through the substrate, the discharge flow for discharging the medium supplied to the chamber There are formed through the substrate, the above-mentioned object can be achieved.

一つの実施形態では、前記カバーガラスの周囲にシリコーン系の処理剤が塗布されている。   In one embodiment, a silicone treatment agent is applied around the cover glass.

一つの実施形態では、前記カバーガラスの周囲にテフロン(登録商標)テープが貼り付けられている。   In one embodiment, a Teflon (registered trademark) tape is attached around the cover glass.

一つの実施形態では、前記透明板が基板の開口部の上部の周囲に固定されている。   In one embodiment, the transparent plate is fixed around the upper part of the opening of the substrate.

一つの実施形態では、前記透明板が、ガラス板またはアクリル板である。   In one embodiment, the transparent plate is a glass plate or an acrylic plate.

一つの実施形態では、前記培地貯留部は、基板の上面に配置された枠材にて形成されている。   In one embodiment, the culture medium storage part is formed of a frame material arranged on the upper surface of the substrate.

一つの実施形態では、前記流路が基板を貫通して形成され、前記培地貯留部とチャンバーとが該流路によって連通されている。   In one embodiment, the flow path is formed through the substrate, and the culture medium reservoir and the chamber are communicated with each other by the flow path.

一つの実施形態では、前記チャンバーにおける前記流路の入口と前記排出流路の出口が対角線上に位置する。   In one embodiment, the inlet of the flow path and the outlet of the discharge flow path in the chamber are located diagonally.

一つの実施形態では、前記細胞が、生細胞、固定化細胞、微生物、または動植物の組織である。   In one embodiment, the cell is a living cell, an immobilized cell, a microorganism, or an animal or plant tissue.

一つの実施形態では、前記基板が温度を制御可能な装置上に装着可能である。   In one embodiment, the substrate can be mounted on a device capable of controlling temperature.

本発明の細胞動態を観察するための方法は、細胞を収容するチャンバーを有する装置を用いたチャンバー内での細胞動態を観察するための方法であって、該装置は、基板と、該基板に設けられた該チャンバーと、該チャンバーに培地を供給するための培地貯留部と、を有し、該チャンバーは、該基板に形成された開口部の壁部と、該開口部の上端開口を閉塞する透明板と、該開口部の下端開口を閉塞し得るカバーガラスと、によって形成され、該カバーガラス上に細胞が培養され、該カバーガラスは該開口部の周囲下面にシリコーン系のグリースまたは両面粘着テープによって取外し可能に取り付けられ、該培地貯留部から該チャンバーへ培地を供給し得る流路が該基板を貫通して形成され、該チャンバー内に供給された培地を排出する排出流路が該基板を貫通して形成され、薬剤を入れた注射シリンジに装着した注射針を該流路の入り口からチャンバー内へ挿入し、該チャンバー内における観察視野の目的箇所に薬剤を添加する工程、を包含し、そのことにより、上記目的が達成される。 The method for observing cell kinetics of the present invention is a method for observing cell kinetics in a chamber using an apparatus having a chamber for containing cells, the apparatus comprising: a substrate; and A chamber for supplying a culture medium to the chamber; and the chamber closes a wall of an opening formed in the substrate and an upper end opening of the opening. A transparent plate and a cover glass capable of closing the lower end opening of the opening, and cells are cultured on the cover glass. removably attached by adhesive tape, a flow path from the medium reservoir may supply the medium to the chamber are formed through the substrate, to discharge the medium supplied to the chamber discharging A step in which a path is formed through the substrate and an injection needle attached to an injection syringe containing a drug is inserted into the chamber from the entrance of the flow path, and the drug is added to the target location in the observation field in the chamber , Thereby achieving the above objective.

一つの実施形態では、さらに、洗浄用の培地の入った瓶の先につけたノズルを流路の入り口からチャンバー内へ挿入し、該ノズルからチャンバー内へ培地を噴射すると同時に排出流路内の培地の流速を上げる工程、を包含する。   In one embodiment, a nozzle attached to the tip of a bottle containing a washing medium is inserted into the chamber from the inlet of the flow path, and the medium is ejected from the nozzle into the chamber, and at the same time, the medium in the discharge flow path. Increasing the flow rate.

本発明によれば、熱伝導性に優れた基板を用い、その基板に設けた開口部の下面にカバーガラスを取り付けて、開口部内に細胞を培養するためのチャンバーを形成するようにしている。また、このチャンバー内へ培地貯留部から培地を供給し、チャンバー内の培地を排出するように構成している。   According to the present invention, a substrate having excellent thermal conductivity is used, and a cover glass is attached to the lower surface of the opening provided in the substrate to form a chamber for culturing cells in the opening. In addition, the medium is supplied from the medium reservoir to the chamber, and the medium in the chamber is discharged.

よって、長期間にわたる培養環境の維持が可能となり、長期間にわたる細胞の顕微鏡観察が可能となる。さらに、光学顕微鏡による高解像度の長時間観察が可能となる。さらに、本発明のチャンバーを使用することにより、例えば、培養細胞、固定化細胞、微生物、または動植物の組織などの生きた細胞の刺激などに対する瞬時から長期に及ぶ反応の継続的な観察が可能となる。例えば、細胞の特定物質に対する長期間にわたる応答反応、特定物質が培養細胞に与える一連の挙動等を正確に且つ確実に記録することができる。これにより、生物、医薬、バイオテクノロジーの研究において、より信頼性の高いデータを得ることができる。   Therefore, it is possible to maintain a culture environment for a long period of time, and it is possible to observe cells for a long period of time with a microscope. Further, high-resolution observation with an optical microscope can be performed for a long time. Furthermore, by using the chamber of the present invention, it is possible to continuously observe an instantaneous to long-term response to stimulation of living cells such as cultured cells, immobilized cells, microorganisms, or animal and plant tissues. Become. For example, it is possible to accurately and reliably record a long-term response response of a cell to a specific substance, a series of behaviors of the specific substance on cultured cells, and the like. As a result, more reliable data can be obtained in biological, pharmaceutical, and biotechnology research.

さらに、本発明によれば以下の効果がある。
(1)細胞を培養したカバーガラスを装着するので、高倍率・高分解能の対物レンズによる観察に対応することができる。特に、周囲にシリコーンコート施したカバーガラスを用いる方が望ましい。
(2)装置のカバーガラス接着面にシリコーングリースを塗布するだけで、細胞を培養したカバーガラスとの密着性が保たれ、装置の基材の材質がアルミニウム製であるために温度伝導性がよく、一定温度に速やかに達し、その後の温度管理も極めて良好である。
(3)厳密な温度制御と培地の恒常的な交換により、培地のpHを保つことが可能なため、簡便な装置でありながら、細胞を良好な状態に維持した長時間観察が可能である。
(4)培地貯留部が装置の基板上に装着されているので、この培地貯留部に培地を満たした場合、培地を補充することなく継続観察が可能である。例えば、以下に示す実施例の装置では約40分の継続観察が可能であった。
(5)チャンバー内で対角線方向の緩慢な(流速20μl/min)流れを作り出し、常に新鮮な培地を供給することにより、培地のpHなどを保ち、細胞を良好な状態に維持した長時間観察が可能である。
(6)培地貯留部からチャンバーへ培地を供給する流路を形成しているので、この流路を利用して、細胞へ薬剤を投与したり、あるいは洗浄液を供給することができる。それによって、微量の薬剤の添加による細胞動態の高解像度観察が可能である。特に、チャンバー内での対角線上の液体の流速を上げることにより、投与した薬剤を速やかに洗浄し、薬剤投与に対する細胞動態を高解像度で観察することが可能である。
(7)本発明の細胞動態を観察するための方法では、投与する薬剤を満たした注射シリンジに装着した注射針を流路の入り口からチャンバー内へ挿入し、チャンバー内における観察視野の目的箇所に薬剤を添加する工程、を包含するので、チャンバー内における観察視野の目的箇所に少量の薬剤を確実に添加することができる。
Furthermore, the present invention has the following effects.
(1) Since a cover glass in which cells are cultured is attached, observation with a high-magnification / high-resolution objective lens can be handled. In particular, it is desirable to use a cover glass having a silicone coat around it.
(2) By simply applying silicone grease to the cover glass bonding surface of the device, adhesion to the cover glass on which the cells are cultured is maintained, and the material of the substrate of the device is made of aluminum, so the temperature conductivity is good. It reaches a certain temperature quickly, and the subsequent temperature control is very good.
(3) Since it is possible to maintain the pH of the medium by strict temperature control and constant exchange of the medium, it is possible to perform observation for a long time while maintaining the cells in a good state while being a simple apparatus.
(4) Since the culture medium storage part is mounted on the substrate of the apparatus, when this culture medium storage part is filled with a culture medium, continuous observation is possible without replenishing the culture medium. For example, continuous observation for about 40 minutes was possible with the apparatus of the example shown below.
(5) Produces a slow flow in the diagonal direction (flow rate 20 μl / min) in the chamber and constantly supplies fresh medium to maintain the pH of the medium and maintain the cells in good condition for a long period of time. Is possible.
(6) Since the flow path for supplying the culture medium from the culture medium storage part to the chamber is formed, the drug can be administered to the cells or the cleaning liquid can be supplied using this flow path. Thereby, high-resolution observation of cell dynamics by adding a small amount of drug is possible. In particular, by increasing the flow rate of the liquid on the diagonal line in the chamber, it is possible to quickly wash the administered drug and observe the cell dynamics with respect to the drug administration with high resolution.
(7) In the method for observing cell dynamics of the present invention, an injection needle attached to an injection syringe filled with a drug to be administered is inserted into the chamber from the entrance of the flow path, and the target position of the observation visual field in the chamber is set. A step of adding a drug, so that a small amount of the drug can be reliably added to a target portion of the observation visual field in the chamber.

さらに、洗浄用の新鮮な培地の入った瓶の先につけたノズルを流路の入り口からチャンバー内へ挿入し、該ノズルからチャンバー内へ培地を噴射すると同時に培地の流速を上げと、添加後のチャンバー内に存在する過剰な薬剤の除去を速やかに行なうことができる(つまり、迅速な洗浄が可能である)。それによって、微量の薬剤の添加による細胞反応の高解像度観察が可能である。   Furthermore, a nozzle attached to the tip of a bottle containing a fresh medium for washing is inserted into the chamber from the entrance of the flow path, and the medium is sprayed from the nozzle into the chamber. Excess drug present in the chamber can be quickly removed (that is, rapid cleaning is possible). Thereby, high-resolution observation of cell reaction by adding a small amount of drug is possible.

以下に本発明を詳細に説明する。   The present invention is described in detail below.

図1〜図3に示すように、本発明の細胞動態の観察装置は、熱伝導性に優れた基板2と、該基板2に設けられた細胞を収容するためのチャンバー4と、該基板2に設けられ該チャンバー4に培地を供給するための培地貯留部6と、を有する。   As shown in FIGS. 1 to 3, the cell dynamics observation device of the present invention includes a substrate 2 having excellent thermal conductivity, a chamber 4 for accommodating cells provided on the substrate 2, and the substrate 2. And a medium storage section 6 for supplying the medium to the chamber 4.

基板2は、アルミニウム、鉄、銅、ニッケル、真鍮などの熱伝導性に優れた金属にて形成することができる。基板2の形状としては、図3に示すように、長方形状の板材で形成することができる。   The board | substrate 2 can be formed with the metal excellent in heat conductivity, such as aluminum, iron, copper, nickel, brass. As the shape of the substrate 2, as shown in FIG. 3, it can be formed of a rectangular plate material.

基板2の略中央部にチャンバー4が設けられている。このチャンバー4は、基板2に形成された開口部8の壁部10と、該開口部8の上端開口を閉塞する透明板12と、該開口部8の下端開口を閉塞し得るカバーガラス14と、によって形成されている。   A chamber 4 is provided at a substantially central portion of the substrate 2. The chamber 4 includes a wall 10 of the opening 8 formed in the substrate 2, a transparent plate 12 that closes the upper end opening of the opening 8, and a cover glass 14 that can close the lower end opening of the opening 8. , Is formed by.

開口部8は基板2を貫通して形成されている。開口部8の平面形状としては、四角形、三角形、楕円形、円形などどのような形状とすることもできる。透明板12は、ガラス板又はアクリル板などのプラスチック板などの透明な板材にて形成され、開口部8を閉塞するように基板2上に配置され、透明板12の周囲が基板2の開口部8の周縁に液密的に固着されている。図2に示すように、開口部8の周縁に凹部を全周にわたって設けて、その凹部に基板2の端部を嵌合するようにしてもよい。   The opening 8 is formed through the substrate 2. The planar shape of the opening 8 may be any shape such as a quadrangle, a triangle, an ellipse, or a circle. The transparent plate 12 is formed of a transparent plate material such as a glass plate or a plastic plate such as an acrylic plate, and is disposed on the substrate 2 so as to close the opening 8, and the periphery of the transparent plate 12 is the opening of the substrate 2. It is fixed to the periphery of 8 in a liquid-tight manner. As shown in FIG. 2, a recess may be provided over the entire periphery of the opening 8 and the end of the substrate 2 may be fitted into the recess.

カバーガラス14は、透明ガラスの薄材にて形成されている。カバーガラス14は、典型的には、屈折率が1.52程度で厚さ0.17mm±0.02mmの市販のカバーガラスを用いることができる。通常使用される大きさは18×18mm、18×24mm、24×24mm、24×40mmであり、光学的視野に影響がない限り、本質的に任意の大きさおよび形状(円形でもよい)のものが使用され得る。   The cover glass 14 is formed of a transparent glass thin material. As the cover glass 14, a commercially available cover glass having a refractive index of about 1.52 and a thickness of 0.17 mm ± 0.02 mm can be typically used. Commonly used sizes are 18x18mm, 18x24mm, 24x24mm, 24x40mm, of essentially any size and shape (may be circular) as long as they do not affect the optical field of view Can be used.

また、カバーガラス14の周囲にシリコーン系の処理剤が塗布、またはフッ素樹脂系テープが貼り付けられているのが、液もれしないので好ましい。このフッ素樹脂系テープとしては、厚さ0.08mm程度の薄手のテープを使用することができる。フッ素樹脂としては、例えば、ポリ四フッ化エチレンなどがあげられる。このカバーガラス14上に細胞が培養される。   In addition, it is preferable that a silicone-based treatment agent is applied around the cover glass 14 or a fluororesin-based tape is attached to the cover glass 14 because the liquid does not leak. As this fluororesin tape, a thin tape having a thickness of about 0.08 mm can be used. Examples of the fluororesin include polytetrafluoroethylene. Cells are cultured on the cover glass 14.

カバーガラス14は、基板2の開口部8の周囲下面に取外し可能に取り付けられている。カバーガラス14は、シリコーン系のグリースをカバーガラス14の周囲に塗布し、グリースの接着によって開口部8の周囲下面に取外し可能に取り付けられる。あるいは、カバーガラス14は、両面粘着テープにより開口部8の周囲下面に取外し可能に取り付けられる。   The cover glass 14 is detachably attached to the lower peripheral surface of the opening 8 of the substrate 2. The cover glass 14 is removably attached to the lower peripheral surface of the opening 8 by applying silicone grease around the cover glass 14 and bonding the grease. Alternatively, the cover glass 14 is detachably attached to the lower peripheral surface of the opening 8 with a double-sided adhesive tape.

基板2の一端部側に培地貯留部6が設けられている。培地貯留部6は、基板2の上面に枠材16を配置して形成されている。この枠材16はビスなどの固着具にて基板2表面に固定されている。   A culture medium reservoir 6 is provided on one end side of the substrate 2. The medium storage unit 6 is formed by arranging a frame member 16 on the upper surface of the substrate 2. The frame member 16 is fixed to the surface of the substrate 2 with a fixing tool such as a screw.

この培地貯留部6の底部(基板2の上面部)からチャンバー4に向けて流路18が形成されている。この流路18は基板2を貫通して形成され、培地貯留部6とチャンバー4とがこの流路18によって連通されている。   A flow path 18 is formed from the bottom of the medium reservoir 6 (the upper surface of the substrate 2) toward the chamber 4. The flow path 18 is formed through the substrate 2, and the culture medium storage unit 6 and the chamber 4 are communicated with each other by the flow path 18.

また、基板2を貫通して排出流路20が形成され、排出流路20を介してチャンバー4内と培地排出用のチューブ22とが連通されている。チューブ22の先端部には培地を吸引するためのポンプ(図示せず)が接続されている。   Further, a discharge flow path 20 is formed through the substrate 2, and the inside of the chamber 4 and the medium discharge tube 22 are communicated with each other through the discharge flow path 20. A pump (not shown) for sucking the culture medium is connected to the tip of the tube 22.

チャンバー4に形成された流路18の入口18aとチャンバー4に形成された排出流路20の出口20aとの位置は、図3に示すように、平面視においてほぼ対角線上に配置されており、流路18の入口18aからチャンバー4内へ送られてくる培地が淀みなく排出流路20の出口20aから排出するように構成されている。   As shown in FIG. 3, the positions of the inlet 18a of the flow path 18 formed in the chamber 4 and the outlet 20a of the discharge flow path 20 formed in the chamber 4 are arranged almost diagonally in a plan view. The medium sent from the inlet 18a of the flow path 18 into the chamber 4 is discharged from the outlet 20a of the discharge flow path 20 without stagnation.

なお、図中24はチューブ22を基板2に固定するための押え具であり、基板2の他端部にビスなどの固着具にて固着されている。また、基板には温度センサ、pHセンサを設けることができる。pHセンサは公知のものを使用することができ、例えば、LAPS型pHセンサ、ISFET型センサがあげられる。   In the figure, reference numeral 24 denotes a presser for fixing the tube 22 to the substrate 2, and is fixed to the other end of the substrate 2 with a fixing tool such as a screw. The substrate can be provided with a temperature sensor and a pH sensor. A known pH sensor can be used, and examples thereof include a LAPS type pH sensor and an ISFET type sensor.

上記構成よりなる本発明の装置は、次のようにして、温度制御が可能な倒立顕微鏡ステージ上にセットされる。   The apparatus of the present invention having the above configuration is set on an inverted microscope stage capable of temperature control as follows.

カバーガラス14上に細胞を載せ、カバーガラス14を基板2の開口部8の下面に貼り付けて、カバーガラス14、開口部8の周囲の壁部10および透明板12によってチャンバー4が形成される。培地は、培地貯留部6からチャンバー4へ供給される。又は、図1〜図2に示す基板2を上下反転してチャンバー4の開口を上向きとし、この状態でチャンバー4内へ培地を満たし、ついでその開口部8にカバーガラス14を装着するようにしてもよい。その後基板2を再び上下反転したのち、培地貯留部6内に培地が満たされる。   Cells are placed on the cover glass 14, the cover glass 14 is attached to the lower surface of the opening 8 of the substrate 2, and the chamber 4 is formed by the cover glass 14, the wall 10 around the opening 8, and the transparent plate 12. . The medium is supplied from the medium storage unit 6 to the chamber 4. Alternatively, the substrate 2 shown in FIGS. 1 to 2 is turned upside down so that the opening of the chamber 4 faces upward. In this state, the medium is filled into the chamber 4, and then the cover glass 14 is attached to the opening 8. Also good. Thereafter, after the substrate 2 is turned upside down again, the medium storage section 6 is filled with the medium.

そして、本発明の装置が倒立顕微鏡ステージ上にセットされる。   Then, the apparatus of the present invention is set on the inverted microscope stage.

チャンバー4へ培地が満たされると、ポンプによりチャンバー4内の培地を吸引することにより、培地は徐々に排出流路20から排出されるので、新鮮な培地が培地貯留部6からチャンバー4へ供給される。   When the medium is filled in the chamber 4, the medium is gradually discharged from the discharge channel 20 by sucking the medium in the chamber 4 with a pump, so that a fresh medium is supplied from the medium reservoir 6 to the chamber 4. The

ここで、基板2が熱伝導性であるので、装置を温度コントロールされたステージ上に載置すると、基板2に熱が伝達され、チャンバー4内の培地および培地貯留部6内の培地が加温される。よって、流体吸出し口20aより延びるチューブ22の遠位端にポンプを取り付けて培地をゆっくりと吸引すると、チャンバー4には、一定の温度に保たれた流体(例えば、新鮮で培養温度に保温された培地)が貯留部6から供給される。   Here, since the substrate 2 is thermally conductive, when the apparatus is placed on a temperature-controlled stage, heat is transferred to the substrate 2 and the medium in the chamber 4 and the medium in the medium reservoir 6 are heated. Is done. Therefore, when a pump is attached to the distal end of the tube 22 extending from the fluid suction port 20a and the medium is slowly sucked, the chamber 4 has a fluid kept at a constant temperature (for example, fresh and kept at the culture temperature). Medium) is supplied from the reservoir 6.

このようにして、薬剤のない細胞の動態をモニター(評価)できる。すなわち、生きた細胞の長時間観察のためには、細胞の温度管理と細胞の代謝に伴う培地成分の変動を防ぐため、培地を逐次新鮮なものに交換する必要がある。また、生細胞の高解像度観察は、細胞の刺激に対する反応を観察する目的で行われる場合が多い。そのためには、細胞を顕微鏡上から移動することなく顕微鏡上の細胞を封入した空間内に、必要に応じた量の薬剤などが添加されることが求められる。   In this way, the dynamics of cells without drugs can be monitored (evaluated). That is, in order to observe living cells for a long time, it is necessary to sequentially replace the medium with a fresh one in order to prevent fluctuations in medium components accompanying cell temperature control and cell metabolism. In addition, high-resolution observation of living cells is often performed for the purpose of observing a response to cell stimulation. For that purpose, it is required that a drug or the like in an amount as required is added to the space in which the cells on the microscope are enclosed without moving the cells from the microscope.

本発明によれば、貯留部6の流体流入口18からチャンバー4内へ、注射シリンジなどに装着した注射針を挿入して、薬剤を観察視野上の目的の場所に的確に添加し、さらに洗浄液の入った瓶などの先につけたノズルなどを流路の入口18からチャバー4内へ挿入し、洗浄用の新鮮な培地を噴射すると同時に流速を上げ、添加後の過剰な薬剤の除去などを速やかに行うことが可能になる。   According to the present invention, an injection needle attached to an injection syringe or the like is inserted from the fluid inlet 18 of the reservoir 6 into the chamber 4, and the drug is accurately added to the target location on the observation field. Insert a nozzle or the like attached to the tip of a bottle or the like into the chabar 4 from the inlet 18 of the flow path, spray a fresh medium for washing, and simultaneously increase the flow rate to quickly remove excess chemicals after addition. It becomes possible to do.

該注射シリンジとしては、薬剤を添加するものであれば公知の全てのものを使用でき、その注射針は流路18の内径よりも小さい外径を有しているものである。また、上記瓶およびその先端に取り付けられるノズルも、従来公知の全てのものを使用することができる。   As the injection syringe, any known syringe can be used as long as it can add a drug, and the injection needle has an outer diameter smaller than the inner diameter of the flow path 18. Moreover, the conventionally well-known thing can also be used for the said nozzle and the nozzle attached to the front-end | tip.

よって、細胞への薬物等の投与・洗浄も顕微鏡上で自在に行うことができる。生きた細胞の高解像度継続観察が可能になる。また、細胞の刺激に対する瞬時から長期に及ぶ反応を高解像度で観察することも可能となる。   Therefore, administration and washing of drugs and the like to cells can be performed freely on a microscope. High-resolution continuous observation of living cells becomes possible. In addition, it is possible to observe the reaction from the moment to the long-term to the stimulation of the cell with high resolution.

このような仕組みにより、組織を含む培地の観察の場合、チャンバー4では、高分解能の対物レンズがセットされた顕微鏡ステージ上において、培養温度を維持しながら培地の鮮度を保つことができる。また、ポンプによる吸引程度を調整することにより、例えば、培地のチャンバー4内への注入速度を上げて薬剤を取り除くこともできる。   With such a mechanism, when observing a culture medium containing tissue, the chamber 4 can maintain the freshness of the culture medium while maintaining the culture temperature on the microscope stage on which the high-resolution objective lens is set. Further, by adjusting the degree of suction by the pump, for example, the medicine can be removed by increasing the injection rate of the medium into the chamber 4.

このように、本発明によれば、流体(培地など)の交換、還流、添加、さらに温度制御が可能である。例えば、チューブにポンプが接続され、約40分かけて培地を吸引したり、薬剤のない細胞の動態を冷却CCDカメラなどにより画像として取り込み解析でき、さらに流入口からノズルを挿入し洗浄液を注入したり、注入速度を上げたりして薬剤を取り除くことができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to exchange, recirculate, add, and control the temperature of a fluid (such as a culture medium). For example, a pump is connected to the tube, the medium can be aspirated over about 40 minutes, and the dynamics of cells without drugs can be captured and analyzed as an image with a cooled CCD camera or the like. Or increase the injection rate to remove the drug.

以下に本発明を実施例により詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。   EXAMPLES The present invention will be described in detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to these.

(実施例1)
本発明の細胞動態の観察装置のチャンバー内の温度安定性
温度制御用プレート(20℃設定から38℃設定へシフト)に、本発明の細胞動態の観察装置を設置し、カバーガラス14面の温度変化を追跡した。
Example 1
Temperature stability in the chamber of the cell dynamics observation device of the present invention The cell dynamics observation device of the present invention is installed on the temperature control plate (shifted from 20 ° C setting to 38 ° C setting), and the temperature of the cover glass 14 surface Change was tracked.

20℃で保管してあった装置は、温度制御用プレートの温度上昇に対応した温度上昇を示し、設定温度に達した後は、±0.2℃の範囲で安定した温度制御が可能であった。温度データは2秒ごとに取り込んだ。外気温は28℃であった。   The apparatus stored at 20 ° C. showed a temperature rise corresponding to the temperature rise of the temperature control plate, and after reaching the set temperature, stable temperature control was possible within a range of ± 0.2 ° C. Temperature data was captured every 2 seconds. The outside temperature was 28 ° C.

その結果を、図4に示す。   The result is shown in FIG.

(実施例2)
生きた動物培養細胞の油浸対物レンズによる高解像度撮影
動物の細胞レベルでの研究に一般的に用いられているチャイニーズハムスターの卵巣由来の培養細胞(CHO−K1,Riken Cell Bank)を用いて、顕微鏡上で細胞の生理条件を維持したまま、油浸対物レンズを用いて生細胞の高解像度顕微鏡撮影を行った。
A.装置の作製
細胞を顕微鏡上の小さな密閉容器内で生きたまま長時間保持するためには、温度を37℃程度に保つことが必要である他に、酸性老廃物の細胞外排出による培地の酸性化などを防ぐため、培地を逐次新鮮なものに交換する必要がある。
(Example 2)
High-resolution photography of living animal cultured cells with oil immersion objective lens Using cultured cells derived from the ovary of Chinese hamsters (CHO-K1, Riken Cell Bank), which are commonly used for studies at the cellular level of animals, While maintaining the physiological condition of the cells on the microscope, high-resolution micrographs of live cells were performed using an oil immersion objective lens.
A. In order to keep cells alive in a small sealed container on a microscope for a long time, it is necessary to keep the temperature at about 37 ° C. In addition, the acidity of the medium by extracellular discharge of acidic waste products In order to prevent oxidization, it is necessary to replace the medium with a fresh one.

そこで本実施例では、図1〜図3に示すような装置を作製した。   Therefore, in this example, an apparatus as shown in FIGS. 1 to 3 was produced.

装置は、アルミニウム製基板2を用いた。基板2にはその中央に24mm×24mmのカバーガラス14を接着する開口部(観察窓)8が設けられており、ここに観察対象となる上記細胞を入れ、カバーガラス14を密着させることにより観察が可能となる。   The apparatus used was an aluminum substrate 2. The substrate 2 is provided with an opening (observation window) 8 for adhering a cover glass 14 of 24 mm × 24 mm at the center thereof, and the cells to be observed are put in the substrate 2 and observed by bringing the cover glass 14 into close contact therewith. Is possible.

培地の流動や、薬剤の添加は、注射シリンジなどに装着した注射針などを流路の入口から挿入し、観察視野の目的箇所に薬剤を直接添加したり、吸引チューブを(低速で安定した速度での吸引が可能な)吸引ポンプへ接続することにより行われる。アクリル製枠材で形成された培地貯留部6に培地を加え、吸引の開始、並びに吸引速度の制御は全て吸引ポンプによって行われる。
B.カバーガラスのチャンバーへの装着
チャンバー内に培地を満たした後、周囲をシリコーンコート処理をしたカバーガラス上に培養したCHO細胞が接着しているカバーガラス14を細胞が培地に接するように開口部に被せ、その周縁部を基板側に押し付けることによりカバーガラス14の装着が完了した。カバーガラス14を装着することにより、培地の流動も可能となる。
For medium flow and drug addition, insert an injection needle attached to an injection syringe or the like through the inlet of the flow path, add the drug directly to the target location in the field of view, or use a suction tube (slow and stable speed) This can be done by connecting to a suction pump. A culture medium is added to the culture medium storage section 6 formed of an acrylic frame material, and the start of suction and the control of the suction speed are all performed by a suction pump.
B. Attaching the cover glass to the chamber After the medium is filled in the chamber, the cover glass 14 to which the CHO cells cultured on the cover glass that has been coated with silicone is adhered to the opening so that the cells are in contact with the medium. Covering and pressing the peripheral edge against the substrate side completed the mounting of the cover glass 14. By mounting the cover glass 14, the medium can be flowed.

上記構成の本発明の装置を対物レンズがステージの下から上向きに出ている倒立型の顕微鏡の試料台(ステージ)上に載置し、100倍の油浸対物レンズを用いて生細胞の高解像度顕微鏡観察(高感度冷却CCDカメラを基準としたコンピューター画像解析機能をもつ撮影装置による)を行った。   The apparatus of the present invention having the above-described configuration is placed on a sample stage (stage) of an inverted microscope in which the objective lens protrudes upward from the bottom of the stage, and the living cell height is increased using a 100 × oil immersion objective lens. Observation with a resolution microscope (using a photographing apparatus having a computer image analysis function based on a highly sensitive cooled CCD camera) was performed.

その結果を図5および図6に示す。   The results are shown in FIG. 5 and FIG.

図5は、カバーガラスを基板へ装着直後の位相差像であり、図6は装着60分後の位相差像である。   FIG. 5 is a phase difference image immediately after the cover glass is mounted on the substrate, and FIG. 6 is a phase difference image 60 minutes after the cover glass is mounted.

これらの図から、細胞内の微小な管や顆粒の動きが鮮明に捉えられていることがわかる。また、60分を経過しても細胞は良好な状態に保たれ、装着直後同様の動きが観察された。また、温度管理の良さ、培地の恒常的な交換により細胞環境が良好に保たれていることがわかる。   From these figures, it can be seen that the movement of minute tubes and granules in the cell is clearly captured. Further, even after 60 minutes, the cells remained in a good state, and the same movement was observed immediately after wearing. Moreover, it turns out that the cell environment is kept favorable by the good temperature control and the constant replacement | exchange of a culture medium.

(実施例3)
実施例2で示したのと同じ装置を用いて、変性LDLを認識する受容体を発現している細胞に、蛍光標識した変性LDL(DiD-AcLDL:リガンド)を添加した後、過剰のリガンドを除去し、その取り込み過程を観察した。
(Example 3)
Using the same apparatus as shown in Example 2, after adding fluorescently labeled denatured LDL (DiD-AcLDL: ligand) to cells expressing a receptor that recognizes denatured LDL, excess ligand is added. Removed and observed its uptake process.

図7〜図13に、この生きている細胞の連続画像(冷却CCDカメラによる取り込み像)を示す。   7 to 13 show continuous images of this living cell (taken images by a cooled CCD camera).

図7は、位相差像である。   FIG. 7 is a phase difference image.

図8は、リガンド投与前の蛍光像である。蛍光物質がないため真っ暗である。   FIG. 8 is a fluorescence image before ligand administration. It is dark because there is no fluorescent material.

図9は、リガンド投与直後の蛍光像である。培地中にも大量のリガンドが存在するため、画像は全体に真っ白である。   FIG. 9 is a fluorescence image immediately after ligand administration. Since there is a large amount of ligand in the medium, the image is entirely white.

図10は、ノズルにより新鮮な培地を一気に注入すると同時に流速を上げ、過剰なリガンドの洗い流しを開始後5秒後の画像である。培地中の過剰なリガンドが取り除かれはじめ、細胞に結合したリガンド像が明らかになって来る。   FIG. 10 shows an image 5 seconds after injecting fresh medium at once with a nozzle and at the same time increasing the flow rate and starting to wash off excess ligand. The excess ligand in the medium begins to be removed, and the ligand image bound to the cells becomes clear.

図11は、洗い開始後15秒後の画像である。過剰なリガンドが完全に除去され、細胞に結合、または取り込まれたリガンド像のみを鮮明に捉えることが可能になる。   FIG. 11 is an image 15 seconds after the start of washing. Excess ligand is completely removed, and only the ligand image bound to or taken up by the cells can be clearly captured.

図12は、リガンド投与後120秒後の蛍光像である。図11と比較し、リガンドの動きを追跡することができる。   FIG. 12 is a fluorescence image 120 seconds after ligand administration. Compared to FIG. 11, the movement of the ligand can be tracked.

図13は、リガンド投与後12分後の画像である。細胞は健全な状態を保ち、リガンドが細胞核周辺に集積していることが観察される。   FIG. 13 is an image 12 minutes after ligand administration. The cells remain healthy and it is observed that the ligand is accumulated around the cell nucleus.

このように、本発明の装置によれば、細胞が取り込むことが可能な蛍光標識リガンドを添加直後の画像、洗浄後の画像、細胞がリガンドを取り込む過程を高解像度で経時的に追跡した画像を得ることができる。   Thus, according to the apparatus of the present invention, an image immediately after addition of a fluorescently labeled ligand that can be taken up by cells, an image after washing, and an image obtained by tracking the process of taking up the ligand by cells with high resolution over time are obtained. Obtainable.

(実施例4)
実施例2で示した装置を用いて、シリコーンコート処理をしていないカバーガラス14で培養した細胞を装置の開口部下面に装着し、100倍の油浸レンズにより観察した。
Example 4
Using the apparatus shown in Example 2, cells cultured on the cover glass 14 not subjected to the silicone coating treatment were mounted on the lower surface of the opening of the apparatus and observed with a 100-times oil immersion lens.

その位相差像を図14および図15に示す。   The phase difference images are shown in FIGS.

図14は、カバーガラス装着直後であり、図15は装着60分後の画像である。   FIG. 14 is an image immediately after the cover glass is mounted, and FIG. 15 is an image 60 minutes after the mounting.

これらの図から、シリコーン処理をしていないカバーガラス14の使用も可能ではあるが、密着性に劣るため画像の質が劣ることがある。また、1度に満たない温度変化が生じることがあり、そのため細胞が反応することがある。   From these figures, it is possible to use the cover glass 14 that has not been subjected to silicone treatment, but the image quality may be inferior because of poor adhesion. Also, a temperature change of less than one may occur, so that cells may react.

本発明の一実施例の細胞動態の観察装置の斜視図である。It is a perspective view of the observation device of cell dynamics of one example of the present invention. 本発明の一実施例の細胞動態の観察装置の断面図である。It is sectional drawing of the observation apparatus of the cell dynamics of one Example of this invention. 本発明の一実施例の細胞動態の観察装置の平面図である。It is a top view of the observation apparatus of the cell dynamics of one Example of this invention. 本発明の細胞動態の観察装置を用いたチャンバー内の温度安定性を示すグラフである。It is a graph which shows the temperature stability in the chamber using the observation apparatus of the cell dynamics of this invention. 図5は、カバーガラスを基板へ装着直後の顕微鏡写真である。FIG. 5 is a photomicrograph immediately after the cover glass is attached to the substrate. 図6は装着60分後の顕微鏡写真である。FIG. 6 is a photomicrograph 60 minutes after mounting. 図7は細胞の位相差像の顕微鏡写真である。FIG. 7 is a photomicrograph of a cell phase contrast image. 図8は、細胞の連続画像のリガンド投与前の蛍光像の写真である。FIG. 8 is a photograph of a fluorescent image of a continuous image of cells before ligand administration. 図9は、細胞のリガンド投与直後の蛍光像の写真である。FIG. 9 is a photograph of a fluorescence image immediately after administration of a ligand to a cell. 図10は、ノズルにより新鮮な培地を一気に注入すると同時に流速を上げ、過剰なリガンドの洗い流しを開始後5秒後の細胞の写真である。FIG. 10 is a photograph of cells 5 seconds after injecting fresh medium at once with a nozzle and at the same time increasing the flow rate and starting to wash off excess ligand. 図11は、洗い開始後15秒後の細胞の写真である。FIG. 11 is a photograph of the cells 15 seconds after the start of washing. 図12は、リガンド投与後120秒後の蛍光像の写真である。FIG. 12 is a photograph of a fluorescence image 120 seconds after ligand administration. 図13は、リガンド投与後12分後の細胞の写真である。FIG. 13 is a photograph of cells 12 minutes after ligand administration. 図14は、位相差像のカバーガラス装着直後の細胞の写真である。FIG. 14 is a photograph of a cell immediately after mounting of a cover glass of a phase difference image. 図15は、位相差像のカバーガラス装着60分後の細胞の写真である。FIG. 15 is a photograph of the cells 60 minutes after mounting the cover glass of the phase contrast image.

符号の説明Explanation of symbols

2 基板
4 チャンバー
6 培地貯留部
8 開口部
10 壁部
12 透明板
14 カバーガラス
2 Substrate 4 Chamber 6 Medium storage part 8 Opening part 10 Wall part 12 Transparent plate 14 Cover glass

Claims (11)

細胞を収容するチャンバーを有し、該チャンバー内での細胞動態を観察するための装置であって、
熱伝導性の基板と、該基板に設けられた該チャンバーと、該基板に設けられ、該チャンバーに培地を供給するための培地貯留部と、を有し、
該チャンバーは、該基板に形成された開口部の壁部と、該開口部の上端開口を閉塞する透明板と、該開口部の下端開口を閉塞し得るカバーガラスと、によって形成され、該カバーガラス上に細胞が培養され、該カバーガラスは該開口部の周囲下面にシリコーン系のグリースまたは両面粘着テープによって取外し可能に取り付けられ、該培地貯留部から該チャンバーへ培地を供給し得る流路が該基板を貫通して形成され、該チャンバー内に供給された培地を排出する排出流路が該基板を貫通して形成されている、チャンバー内での細胞動態を観察する装置。
An apparatus for observing cell dynamics in the chamber, the chamber containing cells;
A thermally conductive substrate, the chamber provided in the substrate, and a culture medium reservoir provided in the substrate for supplying a culture medium to the chamber;
The chamber is formed and the wall of the opening formed in the substrate, and a transparent plate which closes the upper end opening of the opening, and a cover glass capable of closing the lower end opening of the opening, by the cover Cells are cultured on the glass, the cover glass is removably attached to the lower peripheral surface of the opening with silicone-based grease or double-sided adhesive tape, and a flow path capable of supplying the medium from the medium reservoir to the chamber is provided. An apparatus for observing cell dynamics in a chamber, wherein a discharge channel formed through the substrate and discharging the medium supplied into the chamber is formed through the substrate.
前記カバーガラスの周囲にシリコーン系の処理剤が塗布されている、請求項1に記載の装置。 The apparatus according to claim 1, wherein a silicone-based treatment agent is applied around the cover glass. 前記カバーガラスの周囲にフッ素樹脂系テープが貼り付けられている、請求項1に記載の装置。 The apparatus according to claim 1, wherein a fluororesin tape is attached around the cover glass. 前記透明板が基板の開口部の上部の周囲に固定されている、請求項1に記載の装置。 The apparatus according to claim 1, wherein the transparent plate is fixed around an upper portion of the opening of the substrate. 前記透明板が、ガラス板またはアクリル板である、請求項1に記載の装置。 The apparatus according to claim 1, wherein the transparent plate is a glass plate or an acrylic plate. 前記培地貯留部は、基板の上面に配置された枠材にて形成されている、請求項1に記載の装置。 The apparatus according to claim 1, wherein the culture medium storage unit is formed of a frame member disposed on the upper surface of the substrate. 前記チャンバーにおける前記流路の入口と前記排出流路の出口が対角線上に位置する、請求項1に記載の装置。 The apparatus of claim 1, wherein an inlet of the flow path and an outlet of the discharge flow path in the chamber are located diagonally. 前記細胞が、生細胞、固定化細胞、微生物、または動植物の組織である、請求項1に記載の装置。 The device according to claim 1, wherein the cell is a living cell, an immobilized cell, a microorganism, or an animal or plant tissue. 前記基板が温度を制御可能な装置上に装着可能である、請求項1に記載の装置。 The apparatus of claim 1, wherein the substrate is mountable on an apparatus capable of controlling temperature. 細胞を収容するチャンバーを有する装置を用いたチャンバー内での細胞動態を観察するための方法であって、
該装置は、基板と、該基板に設けられた該チャンバーと、該チャンバーに培地を供給するための培地貯留部と、を有し、
該チャンバーは、該基板に形成された開口部の壁部と、該開口部の上端開口を閉塞する透明板と、該開口部の下端開口を閉塞し得るカバーガラスと、によって形成され、該カバーガラス上に細胞が培養され、該カバーガラスは該開口部の周囲下面にシリコーン系のグリースまたは両面粘着テープによって取外し可能に取り付けられ、該培地貯留部から該チャンバーへ培地を供給し得る流路が該基板を貫通して形成され、該チャンバー内に供給された培地を排出する排出流路が該基板を貫通して形成され、
薬剤を入れた注射シリンジに装着した注射針を該流路の入り口からチャンバー内へ挿入し、該チャンバー内における観察視野の目的箇所に薬剤を添加する工程、を包含する細胞動態の観察方法。
A method for observing cell dynamics in a chamber using an apparatus having a chamber containing cells,
The apparatus includes a substrate, the chamber provided in the substrate, and a medium reservoir for supplying a medium to the chamber,
The chamber is formed and the wall of the opening formed in the substrate, and a transparent plate which closes the upper end opening of the opening, and a cover glass capable of closing the lower end opening of the opening, by the cover Cells are cultured on the glass, the cover glass is removably attached to the lower peripheral surface of the opening with silicone-based grease or double-sided adhesive tape, and a flow path capable of supplying the medium from the medium reservoir to the chamber is provided. A discharge channel formed through the substrate and discharging the medium supplied into the chamber is formed through the substrate;
A method for observing cell dynamics, comprising a step of inserting an injection needle attached to an injection syringe containing a drug into the chamber from the entrance of the flow path and adding the drug to a target location in an observation field in the chamber.
さらに、洗浄用の培地の入った瓶の先につけたノズルを流路の入り口からチャンバー内へ挿入し、該ノズルからチャンバー内へ培地を噴射すると同時に排出流路における培地の流速を上げる工程、を包含する請求項10に記載の方法。 Further, a step of inserting a nozzle attached to the tip of a bottle containing a washing medium into the chamber from the entrance of the flow path, and ejecting the medium from the nozzle into the chamber, while simultaneously increasing the flow rate of the medium in the discharge flow path, The method of claim 10 comprising .
JP2006069789A 2006-03-14 2006-03-14 Cell dynamics observation device Active JP5024777B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006069789A JP5024777B2 (en) 2006-03-14 2006-03-14 Cell dynamics observation device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006069789A JP5024777B2 (en) 2006-03-14 2006-03-14 Cell dynamics observation device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007244250A JP2007244250A (en) 2007-09-27
JP5024777B2 true JP5024777B2 (en) 2012-09-12

Family

ID=38589197

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006069789A Active JP5024777B2 (en) 2006-03-14 2006-03-14 Cell dynamics observation device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5024777B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012056345A1 (en) * 2010-10-25 2012-05-03 UNIVERSITé LAVAL Apparatus for systematic single cell tracking of distinctive cellular events
JP7323932B2 (en) * 2016-10-14 2023-08-09 ウェイク・フォレスト・ユニヴァーシティ・ヘルス・サイエンシズ A multi-organ "biological function chip" device that utilizes a common culture medium

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5571310U (en) * 1978-11-10 1980-05-16
JPH053038Y2 (en) * 1986-01-09 1993-01-25
JPH0724571B2 (en) * 1990-06-29 1995-03-22 株式会社ピーシーシーテクノロジー Aseptic chamber for microscope observation
JP2997365B2 (en) * 1992-05-07 2000-01-11 ポーラ化成工業株式会社 Specimen preparation equipment
US5665599A (en) * 1994-12-01 1997-09-09 Minuth; Will Chamber for cultivating cells
JP4366495B2 (en) * 2003-01-29 2009-11-18 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構 Microscope preparation and manufacturing method thereof
JP2004318017A (en) * 2003-04-21 2004-11-11 Olympus Corp Culture observation method and inverted microscope used therefor
JP2005245288A (en) * 2004-03-03 2005-09-15 Olympus Corp Culturing and observing method and inverted microscope
JP2005323509A (en) * 2004-05-12 2005-11-24 Inoue Keisuke Cell culture-observing device for measuring gene expression

Also Published As

Publication number Publication date
JP2007244250A (en) 2007-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6871972B2 (en) Perfusion manifold assembly
US20040241832A1 (en) Cell culture detection apparatus, cell culture observation apparatus, and cell culture observation method
JP4562165B2 (en) Microscope incubator
EP2733199B1 (en) Cell culture device, device for long-term monitoring of cell culture, method for long-term cell culture, and method for long-term monitoring of cell culture
US20100009335A1 (en) Temperature-regulated culture plates
US20110229961A1 (en) Active microfluidic system for in vitro culture
WO2008118500A1 (en) Nutrient perfusion plate with heater & gas exchange for high content screening
JP5062587B2 (en) One-touch cell dynamics observation device
JP2008086264A (en) Device for feeding and discharging cell-culture solution
JP5024777B2 (en) Cell dynamics observation device
JP2018512171A (en) Methods and associated systems for use with fluidic devices
CN106885807A (en) Extensive live organism screening system based on microflow control technique
Song et al. A microfluidic device for efficient chemical testing using Caenorhabditis elegans
KR101706153B1 (en) Microfluidic chip-based cell cultivation system
US20160334388A1 (en) Basket for use with a fluidics device
TWI377345B (en) A cell-activity estimation chip used for detecting multi-physiological parameters
KR100704384B1 (en) An Apparatus for a Biological Microscopic Examination for Long-Term
JP2005323509A (en) Cell culture-observing device for measuring gene expression
KR100662710B1 (en) Digital image time-lapse recording system
CN219490028U (en) Portable observable automatic liquid-changing cell culture device
JP7242364B2 (en) Culturing method and culture unit for biological object
JP2004357523A (en) Cell-culturing and detecting apparatus
WO2024081794A2 (en) Microtiter-plate-based high throughput perfusion bioreactor
US20240124820A1 (en) Integrated microfluidic system for generation of microorganospheres (mos)
CN212008339U (en) Imaging platform adaptive to tissue transparentization and in-vitro brain slice

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20090202

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090202

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20090202

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110104

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110818

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20111006

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20120210

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120507

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20120515

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120605

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120612

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150629

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5024777

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250