JP6680148B2 - Pump device and manipulation system for manipulating minute objects - Google Patents

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Description

本発明は、微小対象物操作用ポンプ装置及びマニピュレーションシステムに関する。   The present invention relates to a pump device for manipulating a small object and a manipulation system.

バイオテクノロジ分野において、顕微鏡観察下で細胞や卵にＤＮＡ溶液や細胞を注入する等のように、微小な対象物に微細な操作を行うマイクロマニピュレーションシステムが知られている。微小対象物を固定するための固定用ピペットで微小対象物の位置を固定しつつ、操作用ピペットを微小対象物の操作対象の位置に突き刺してインジェクション操作が行われる。   2. Description of the Related Art In the field of biotechnology, a micromanipulation system is known that performs a fine operation on a minute object such as injecting a DNA solution or a cell into a cell or an egg under a microscope. An injection operation is performed by piercing the position of the micro object with the operation pipette while fixing the position of the micro object with a fixing pipette for fixing the micro object.

下記特許文献１の細胞採取装置は、細胞の操作を行うマニピュレータと、マニピュレータから空気を吸引し、又はマニピュレータに給気を行うことが可能なインジェクタが設けられている。   The cell collection device of Patent Document 1 below is provided with a manipulator for operating cells and an injector capable of sucking air from the manipulator or supplying air to the manipulator.

特開２０１３−１６９１８５号公報JP, 2013-169185, A

特許文献１のインジェクタは、操作ハンドルの操作により供給又は吸引される空気量を手動で調整する空気圧式であるため、操作者の高い技術が必要であり、微小対象物の損傷や、操作者の感覚に依存した操作のバラツキが生じる可能性がある。また、操作ハンドルの操作と、マニピュレータの操作との応答性を確保するために、操作ハンドルとマニピュレータとを接続する配管の長さに制約が生じる。このため、マニピュレータの遠隔操作が困難となる場合があり、使用者は顕微鏡設置場所で操作を行う必要がある。   The injector of Patent Document 1 is a pneumatic type that manually adjusts the amount of air supplied or sucked by the operation of the operation handle, and therefore requires a high skill of the operator, and damage to a minute object or the operator. There is a possibility that variations in the operation depending on the sense may occur. Further, in order to ensure the responsiveness between the operation of the operation handle and the operation of the manipulator, there is a restriction on the length of the pipe connecting the operation handle and the manipulator. Therefore, it may be difficult to remotely operate the manipulator, and the user needs to operate the manipulator at the microscope installation location.

本発明は、操作者の熟練度、技術によらず、効率よくかつ好適に微小対象物に対する操作を行うことができる微小対象物操作用ポンプ装置及びマニピュレーションシステムを提供することを目的とする。   It is an object of the present invention to provide a pump device for manipulating a small object and a manipulation system capable of efficiently and suitably manipulating a small object regardless of the skill and technique of the operator.

本発明の一態様に係る微小対象物操作用ポンプ装置は、内部圧力により微小対象物を操作するための操作手段に接続される微小対象物操作用ポンプ装置であって、内部に液体を含有するシリンジ部と、回転駆動により前記シリンジ部の内部圧力の調整を行うモータとを含む電動ポンプと、前記電動ポンプに対する入力操作を行うための操作入力部と、前記操作入力部の位置の変化を検出するエンコーダとを含む操作端末と、前記エンコーダからの前記操作入力部の位置に関する信号に基づいて、前記モータに対する制御信号を出力するコントローラとを有する。   A micro object operation pump device according to an aspect of the present invention is a micro object operation pump device that is connected to an operation means for operating a micro object by an internal pressure, and contains a liquid inside. An electric pump including a syringe unit and a motor that adjusts the internal pressure of the syringe unit by rotational driving, an operation input unit for performing an input operation on the electric pump, and a change in the position of the operation input unit is detected. And an operation terminal including an encoder, and a controller that outputs a control signal to the motor based on a signal related to the position of the operation input unit from the encoder.

これによれば、操作入力部に対する操作をエンコーダにより検出し、操作入力部の位置に関する信号に基づいて電動ポンプが電動駆動されるので、駆動条件を定量化して微小対象物操作用ポンプ装置の操作を行うことが可能である。したがって、操作者の熟練度、技術の差を軽減することができ、効率よくかつ好適に微小対象物に対する操作を行うことができる。操作端末は操作入力部の位置に関する信号をコントローラに出力するので、手動で操作するポンプに比べて電動ポンプは良好な応答性を有し、操作端末を設置する場所の制約が少なくなる。   According to this, the operation of the operation input unit is detected by the encoder, and the electric pump is electrically driven based on the signal related to the position of the operation input unit. Therefore, the drive condition is quantified to operate the micro object operation pump device. It is possible to Therefore, it is possible to reduce the difference in skill and skill of the operator, and it is possible to efficiently and suitably perform the operation on the minute object. Since the operation terminal outputs a signal related to the position of the operation input unit to the controller, the electric pump has better responsiveness than a manually operated pump, and the place where the operation terminal is installed is less restricted.

本発明の一態様に係る微小対象物操作用ポンプ装置において、前記コントローラは、前記エンコーダからの前記操作入力部の位置に関する信号に基づいて、前記操作入力部の単位時間当たりの位置の変化を算出する。これによれば、操作入力部の速度情報と対応してモータが駆動されるので、容易に駆動条件を定量化することが可能である。   In the micro object operation pump device according to an aspect of the present invention, the controller calculates a change in the position of the operation input unit per unit time based on a signal related to the position of the operation input unit from the encoder. To do. According to this, since the motor is driven in correspondence with the speed information of the operation input unit, it is possible to easily quantify the driving condition.

本発明の一態様に係る微小対象物操作用ポンプ装置において、前記コントローラは、前記エンコーダからの前記操作入力部の位置に関する信号に基づいて、前記操作入力部の操作量を算出する。これによれば、操作入力部の操作量、すなわち、操作入力部の位置の変化量と対応してモータが駆動されるので、容易に駆動条件を定量化することが可能である。   In the micro object operating pump device according to an aspect of the present invention, the controller calculates an operation amount of the operation input unit based on a signal related to a position of the operation input unit from the encoder. According to this, the motor is driven in correspondence with the operation amount of the operation input unit, that is, the amount of change in the position of the operation input unit, so that the drive condition can be easily quantified.

本発明の一態様に係る微小対象物操作用ポンプ装置において、前記電動ポンプは、前記モータの回転駆動を、前記シリンジ部の軸方向に沿った方向の運動に変換して前記シリンジ部に伝達する駆動伝達部を含む。このような構成により、モータの回転駆動により電動ポンプのシリンジ部の内部圧力を変化させることができる。   In the micro object manipulation pump device according to an aspect of the present invention, the electric pump converts rotational drive of the motor into motion in a direction along an axial direction of the syringe unit and transmits the motion to the syringe unit. A drive transmission unit is included. With such a configuration, the internal pressure of the syringe portion of the electric pump can be changed by rotationally driving the motor.

本発明の一態様に係る微小対象物操作用ポンプ装置において、前記コントローラは、前記操作入力部に対する操作開始から操作終了までの期間における、前記操作入力部の位置と時間との関係を記憶する記憶部を含む。これによれば、過去の操作方法の履歴と、今回の操作方法の履歴とを比較することで、操作者の熟練度、技術によらず同じような操作を実現することが容易である。   In the micro object operating pump device according to an aspect of the present invention, the controller stores a relationship between a position of the operation input unit and time during a period from an operation start to an operation end on the operation input unit. Including parts. According to this, by comparing the history of the past operation method with the history of the current operation method, it is easy to realize the same operation regardless of the skill level and skill of the operator.

本発明の一態様に係る微小対象物操作用ポンプ装置において、前記記憶部は、前記操作入力部の位置に関する信号と前記電動ポンプの駆動条件との関係を定めた所定のパラメータを記憶する。これによれば、例えば、操作入力部の操作量と電動ポンプの駆動量や、操作入力部の操作タイミングと電動ポンプの駆動開始のタイミングとの間隔を定めることができ、より好適に微小対象物に対する操作を実現することができる。   In the pump device for operating a microscopic object according to an aspect of the present invention, the storage unit stores a predetermined parameter that defines a relationship between a signal related to a position of the operation input unit and a driving condition of the electric pump. According to this, for example, the operation amount of the operation input unit and the drive amount of the electric pump, and the interval between the operation timing of the operation input unit and the drive start timing of the electric pump can be determined, and the minute object can be more preferably The operation for can be realized.

本発明の一態様に係る微小対象物操作用ポンプ装置において、前記操作端末は、前記操作入力部の操作量又は操作速度を表示する表示部を有する。これによれば、操作者は、表示部を視認して作業状況を確認しつつ操作入力部の操作を行うことができるので、状況に合わせて適切な操作を行うことができる。   In the pump apparatus for operating a small object according to an aspect of the present invention, the operation terminal has a display unit that displays an operation amount or an operation speed of the operation input unit. According to this, the operator can operate the operation input unit while visually checking the display unit to check the work status, and thus can perform an appropriate operation according to the status.

本発明の一態様に係る微小対象物操作用ポンプ装置において、前記表示部は、前記操作入力部に対する操作開始から操作終了までの期間における、前記操作入力部の位置と、時間との関係を示すグラフを、過去の前記操作入力部の位置と、時間との関係を示すグラフと対応づけて表示させる。これによれば、熟練操作者と、非熟練操作者との操作を比較して表示することができ、不慣れな操作者のトレーニング効率が向上する。   In the pump device for operating a microscopic object according to an aspect of the present invention, the display unit shows a relationship between a position of the operation input unit and time in a period from an operation start to an operation end on the operation input unit. The graph is displayed in association with a graph showing the relationship between the past position of the operation input unit and time. According to this, the operations of the skilled operator and the unskilled operator can be compared and displayed, and the training efficiency of the unskilled operator is improved.

本発明の一態様に係る微小対象物操作用ポンプ装置において、前記操作端末は、前記操作入力部の位置に関する信号を前記電動ポンプに対する前記制御信号に変換する際のゲイン量を調整するための調整部を有する。これによれば、操作入力部の操作量と、モータの駆動量との関係を適切に変更することができ、モータの駆動の分解能を高めることが可能である。   In the micro object operating pump device according to an aspect of the present invention, the operation terminal is an adjustment for adjusting a gain amount when converting a signal related to a position of the operation input unit into the control signal for the electric pump. Parts. According to this, it is possible to appropriately change the relationship between the operation amount of the operation input unit and the drive amount of the motor, and it is possible to increase the resolution of driving the motor.

本発明の一態様に係る微小対象物操作用ポンプ装置において、前記操作端末は、前記制御信号を供給するための信号線を介して前記電動ポンプと接続されている。これによれば、信号線を長くした場合であっても、電動ポンプは良好な応答性を有するので、操作端末を設置する場所の制約が少なくなる。   In the micro object operating pump device according to an aspect of the present invention, the operation terminal is connected to the electric pump via a signal line for supplying the control signal. According to this, even when the signal line is lengthened, the electric pump has good responsiveness, so that there is less restriction on the place where the operation terminal is installed.

本発明の一態様に係るマニピュレーションシステムは、上記の微小対象物操作用ポンプ装置と、微小対象物が載置される試料ステージと、前記微小対象物を操作するための前記操作手段を備えるマニピュレータと、前記試料ステージ及び前記操作手段を制御する制御部とを備える。   A manipulation system according to an aspect of the present invention includes a pump device for operating a microscopic object, a sample stage on which a microscopic object is placed, and a manipulator including the operating means for operating the microscopic object. And a control unit for controlling the sample stage and the operating means.

これによれば、微小対象物操作用ポンプ装置により操作手段の内部圧力を変化させて、微小対象物の操作を行うことができる。また、操作端末を設置する場所の制約が少なくなるので、試料ステージやマニピュレータと離れた位置で操作することができる。このため、操作者に起因する振動に注意を払いながら操作する必要がなくなり、作業負担の軽減につながる。したがって、操作者の熟練度、技術の差を軽減することができ、効率よくかつ好適に微小対象物に対する操作を行うことができる。   According to this, the internal pressure of the operating means can be changed by the micro object operating pump device to operate the micro object. Further, since there are less restrictions on the place where the operation terminal is installed, the operation can be performed at a position away from the sample stage and the manipulator. For this reason, it is not necessary to operate while paying attention to the vibration caused by the operator, which leads to a reduction in work load. Therefore, it is possible to reduce the difference in skill and skill of the operator, and it is possible to efficiently and suitably perform the operation on the minute object.

本発明によれば、操作者の熟練度、技術によらず、効率よくかつ好適に微小対象物に対する操作を行うことができる。   According to the present invention, it is possible to efficiently and suitably operate a minute object regardless of the skill and technique of the operator.

図１は、実施形態に係る細胞操作用ポンプ装置を備えたマニピュレーションシステムの構成を模式的に示す図である。FIG. 1 is a diagram schematically showing the configuration of a manipulation system including a cell manipulation pump device according to an embodiment. 図２は、微動機構の一例を示す断面図である。FIG. 2 is a sectional view showing an example of the fine movement mechanism. 図３は、マニピュレーションシステムの制御ブロック図である。FIG. 3 is a control block diagram of the manipulation system. 図４は、実施形態に係る細胞操作用ポンプ装置を説明するための模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the cell manipulation pump device according to the embodiment. 図５は、細胞操作用ポンプ装置の構成の一例を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing an example of the configuration of a cell manipulation pump device. 図６は、電動ポンプの一例を示す模式断面図である。FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing an example of the electric pump. 図７は、移動機構の一例を示す上面図である。FIG. 7 is a top view showing an example of the moving mechanism. 図８は、移動機構の一例を示す側面図である。FIG. 8 is a side view showing an example of the moving mechanism. 図９は、操作端末の一例を示す模式図である。FIG. 9 is a schematic diagram showing an example of the operation terminal. 図１０は、細胞操作用ポンプ装置の操作方法の一例を示す説明図である。FIG. 10: is explanatory drawing which shows an example of the operating method of the cell operation pump device. 図１１は、操作ノブの操作量とモータの駆動量との関係を示すグラフである。FIG. 11 is a graph showing the relationship between the operation amount of the operation knob and the drive amount of the motor.

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。   Modes (embodiments) for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited by the contents described in the following embodiments. The components described below include those that can be easily assumed by those skilled in the art and those that are substantially the same. Furthermore, the components described below can be combined as appropriate.

図１は、実施形態に係る細胞操作用ポンプ装置を備えたマニピュレ−ションシステムの構成を模式的に示す図である。マニピュレーションシステム１０は、顕微鏡観察下で微小対象物である試料を操作するためのシステムである。図１において、マニピュレーションシステム１０は、第１マニピュレータ１４と、第２マニピュレータ１６と、マニピュレーションシステム１０を制御するコントローラ４３と、細胞操作用ポンプ装置５０Ａ、５０Ｂと、を備えている。顕微鏡ユニット１２の両側に第１マニピュレータ１４と第２マニピュレータ１６とが分かれて配置されている。   FIG. 1 is a diagram schematically showing the configuration of a manipulation system including a cell manipulation pump device according to an embodiment. The manipulation system 10 is a system for manipulating a sample, which is a minute object, under microscope observation. In FIG. 1, the manipulating system 10 includes a first manipulator 14, a second manipulator 16, a controller 43 that controls the manipulating system 10, and cell manipulation pump devices 50A and 50B. A first manipulator 14 and a second manipulator 16 are separately arranged on both sides of the microscope unit 12.

細胞操作用ポンプ装置５０Ａは、第１マニピュレータ１４に対応して配置される。細胞操作用ポンプ装置５０Ａは、第１マニピュレータ１４に取り付けられた第１ピペット２５の内部圧力を調整し、微小対象物である試料を第１ピペット２５に固定する操作を行うための装置である。また、細胞操作用ポンプ装置５０Ｂは、第２マニピュレータ１６に対応して配置される。細胞操作用ポンプ装置５０Ｂは、第２マニピュレータ１６に取り付けられた第２ピペット３５の内部圧力を調整し、微小対象物である試料に対するインジェクション操作を行うための装置である。   The cell operation pump device 50A is arranged corresponding to the first manipulator 14. The cell operation pump device 50A is a device for adjusting the internal pressure of the first pipette 25 attached to the first manipulator 14 and performing an operation of fixing a sample, which is a minute object, to the first pipette 25. The cell manipulation pump device 50 </ b> B is arranged corresponding to the second manipulator 16. The cell operation pump device 50B is a device for adjusting the internal pressure of the second pipette 35 attached to the second manipulator 16 and performing an injection operation on a sample that is a minute object.

顕微鏡ユニット１２は、撮像素子を含むカメラ１８と、顕微鏡２０と、試料ステージ２２とを備えている。試料ステージ２２は、シャーレなどの試料保持部材１１を支持可能であり、試料保持部材１１の直上に顕微鏡２０が配置される。顕微鏡ユニット１２は、顕微鏡２０とカメラ１８とが一体構造となっており、試料保持部材１１に向けて光を照射する光源（図示は省略している）を備えている。なお、カメラ１８は、顕微鏡２０と別体に設けてもよい。図１では、顕微鏡２０及びカメラ１８は、試料保持部材１１の上方に配置されているが、試料保持部材１１の下方に配置してもよい。   The microscope unit 12 includes a camera 18 including an image pickup element, a microscope 20, and a sample stage 22. The sample stage 22 can support the sample holding member 11 such as a petri dish, and the microscope 20 is arranged immediately above the sample holding member 11. The microscope unit 12 has a structure in which the microscope 20 and the camera 18 are integrated, and includes a light source (not shown) that irradiates the sample holding member 11 with light. The camera 18 may be provided separately from the microscope 20. In FIG. 1, the microscope 20 and the camera 18 are arranged above the sample holding member 11, but they may be arranged below the sample holding member 11.

試料保持部材１１には、試料を含む溶液が収容される。試料保持部材１１の試料に光が照射され、試料保持部材１１の試料で反射した光が顕微鏡２０に入射すると、試料に関する光学像は、顕微鏡２０で拡大された後、カメラ１８で撮像される。カメラ１８で撮像された画像を基に試料の観察が可能となっている。   The sample holding member 11 contains a solution containing the sample. When the sample of the sample holding member 11 is irradiated with light and the light reflected by the sample of the sample holding member 11 enters the microscope 20, the optical image of the sample is magnified by the microscope 20 and then captured by the camera 18. The sample can be observed based on the image captured by the camera 18.

図１に示すように、第１マニピュレータ１４は、第１ピペット保持部材２４と、Ｘ−Ｙ軸テーブル２６と、Ｚ軸テーブル２８と、Ｘ−Ｙ軸テーブル２６を駆動する駆動装置３０と、Ｚ軸テーブル２８を駆動する駆動装置３２とを備える。第１マニピュレータ１４は、Ｘ軸−Ｙ軸−Ｚ軸の３軸構成のマニピュレータである。なお、本実施形態において、水平面内の一方向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と交差する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれと交差する方向（すなわち鉛直方向）をＺ軸方向とする。   As shown in FIG. 1, the first manipulator 14 includes a first pipette holding member 24, an XY axis table 26, a Z axis table 28, a drive device 30 that drives the XY axis table 26, and a Z axis table. And a drive device 32 for driving the shaft table 28. The first manipulator 14 is a manipulator having a triaxial structure of X axis-Y axis-Z axis. In the present embodiment, one direction in the horizontal plane is the X-axis direction, a direction intersecting the X-axis direction in the horizontal plane is the Y-axis direction, and a direction intersecting each of the X-axis direction and the Y-axis direction (that is, a vertical direction). Is the Z-axis direction.

Ｘ−Ｙ軸テーブル２６は、駆動装置３０の駆動により、Ｘ軸方向又はＹ軸方向に移動可能となっている。Ｚ軸テーブル２８は、Ｘ−Ｙ軸テーブル２６上に上下移動可能に配置され、駆動装置３２の駆動によりＺ軸方向に移動可能になっている。駆動装置３０、３２は、コントローラ４３に接続されている。   The XY axis table 26 can be moved in the X axis direction or the Y axis direction by the drive of the drive device 30. The Z-axis table 28 is arranged on the X-Y-axis table 26 so as to be vertically movable, and is movable in the Z-axis direction by driving the drive device 32. The drive devices 30 and 32 are connected to the controller 43.

第１ピペット保持部材２４は、Ｚ軸テーブル２８に連結され、先端に毛細管チップである第１ピペット２５が取り付けられている。第１ピペット保持部材２４は、Ｘ−Ｙ軸テーブル２６とＺ軸テーブル２８の移動に従って３次元空間を移動領域として移動し、試料保持部材１１に収容された試料を、第１ピペット２５の端部に固定することができる。第１ピペット２５の内部圧力は、細胞操作用ポンプ装置５０Ａから供給される圧力Ｐにより制御され、第１ピペット２５の吸引により試料が固定される。   The first pipette holding member 24 is connected to the Z-axis table 28, and the first pipette 25, which is a capillary tip, is attached to the tip thereof. The first pipette holding member 24 moves as a moving region in the three-dimensional space in accordance with the movement of the XY axis table 26 and the Z axis table 28, and the sample contained in the sample holding member 11 is moved to the end of the first pipette 25. Can be fixed to. The internal pressure of the first pipette 25 is controlled by the pressure P supplied from the cell operation pump device 50A, and the sample is fixed by suction of the first pipette 25.

本実施形態において、第１マニピュレータ１４は、微小対象物の固定に用いられる固定用マニピュレータであり、第１ピペット２５は、微小対象物の固定操作手段として用いられるホールディングピペットである。なお、これに限られず、第１マニピュレータ１４は、微小対象物の採取に用いられる採取用マニピュレータであってもよく、第１ピペット２５は、微小対象物の採取手段として用いられてもよい。   In the present embodiment, the first manipulator 14 is a fixing manipulator used for fixing a minute object, and the first pipette 25 is a holding pipette used as a fixing operation means for the minute object. The first manipulator 14 is not limited to this, and the first manipulator 14 may be a collecting manipulator used for collecting a minute object, and the first pipette 25 may be used as a means for collecting a minute object.

図１に示す第２マニピュレータ１６は、第２ピペット保持部材３４と、Ｘ−Ｙ軸テーブル３６と、Ｚ軸テーブル３８と、Ｘ−Ｙ軸テーブル３６を駆動する駆動装置４０と、Ｚ軸テーブル３８を駆動する駆動装置４２とを備える。第２マニピュレータ１６は、Ｘ軸−Ｙ軸−Ｚ軸の３軸構成のマニピュレータである。   The second manipulator 16 shown in FIG. 1 includes a second pipette holding member 34, an XY axis table 36, a Z axis table 38, a drive device 40 for driving the XY axis table 36, and a Z axis table 38. And a drive device 42 for driving. The second manipulator 16 is a manipulator having a triaxial structure of X axis-Y axis-Z axis.

Ｘ−Ｙ軸テーブル３６は、駆動装置４０の駆動により、Ｘ軸方向又はＹ軸方向に移動可能となっている。Ｚ軸テーブル３８は、Ｘ−Ｙ軸テーブル３６上に上下移動可能に配置され、駆動装置４２の駆動によりＺ軸方向に移動可能になっている。駆動装置４０、４２は、コントローラ４３に接続されている。   The XY axis table 36 can be moved in the X axis direction or the Y axis direction by the drive of the drive device 40. The Z-axis table 38 is arranged on the XY-axis table 36 so as to be vertically movable, and is movable in the Z-axis direction by the drive of the drive device 42. The drive devices 40 and 42 are connected to the controller 43.

第２ピペット保持部材３４は、Ｚ軸テーブル３８に連結され、先端にガラス製の第２ピペット３５が取り付けられている。第２ピペット保持部材３４は、Ｘ−Ｙ軸テーブル３６とＺ軸テーブル３８の移動に従って３次元空間を移動領域として移動し、試料保持部材１１に収容された試料を人工操作することが可能である。第２ピペット３５の内部圧力は、細胞操作用ポンプ装置５０Ｂから供給される圧力Ｐにより制御され、第２ピペット３５により試料に対する溶液等の注入が行われる。すなわち、第２マニピュレータ１６は、微小対象物の操作（ＤＮＡ溶液の注入操作や穿孔操作など）に用いられる操作用マニピュレータであり、第２ピペット３５は、微小対象物のインジェクション操作手段として用いられるインジェクションピペットである。   The second pipette holding member 34 is connected to the Z-axis table 38, and a glass second pipette 35 is attached to the tip thereof. The second pipette holding member 34 moves as a moving region in the three-dimensional space according to the movement of the XY axis table 36 and the Z axis table 38, and can artificially operate the sample contained in the sample holding member 11. . The internal pressure of the second pipette 35 is controlled by the pressure P supplied from the cell operation pump device 50B, and the solution or the like is injected into the sample by the second pipette 35. That is, the second manipulator 16 is an operating manipulator used for operating a microscopic object (such as a DNA solution injection operation and a perforating operation), and the second pipette 35 is an injection manipulator used as a microscopic object injection operation means. It's a pipette.

Ｘ−Ｙ軸テーブル３６とＺ軸テーブル３８は、第２ピペット保持部材３４を、試料保持部材１１に収容された試料などの操作位置まで粗動駆動する粗動機構（３次元移動テーブル）として構成されている。また、Ｚ軸テーブル３８と第２ピペット保持部材３４との連結部には、ナノポジショナとして微動機構４４が備えられている。微動機構４４は、第２ピペット保持部材３４をその長手方向（軸方向）に移動可能に支持するとともに、第２ピペット保持部材３４をその長手方向（軸方向）に沿って微動駆動するように構成される。   The XY axis table 36 and the Z axis table 38 are configured as a coarse movement mechanism (three-dimensional movement table) that coarsely drives the second pipette holding member 34 to an operation position of a sample or the like housed in the sample holding member 11. Has been done. Further, a fine movement mechanism 44 is provided as a nano positioner at the connecting portion between the Z-axis table 38 and the second pipette holding member 34. The fine movement mechanism 44 is configured to support the second pipette holding member 34 so as to be movable in the longitudinal direction (axial direction) thereof and to finely drive the second pipette holding member 34 along the longitudinal direction (axial direction). To be done.

図２は、微動機構の一例を示す断面図である。図２に示すように微動機構４４は、第２ピペット保持部材３４を駆動対象とする圧電アクチュエータ４４ａを備える。圧電アクチュエータ４４ａは、筒状のハウジング８７と、ハウジング８７の内部に設けられた転がり軸受８０、８２と、圧電素子９２とを含む。第２ピペット保持部材３４は、ハウジング８７の軸方向に挿通され、転がり軸受８０、８２を介してハウジング８７に支持される。   FIG. 2 is a sectional view showing an example of the fine movement mechanism. As shown in FIG. 2, the fine movement mechanism 44 includes a piezoelectric actuator 44a that drives the second pipette holding member 34. The piezoelectric actuator 44a includes a cylindrical housing 87, rolling bearings 80 and 82 provided inside the housing 87, and a piezoelectric element 92. The second pipette holding member 34 is inserted in the axial direction of the housing 87, and is supported by the housing 87 via rolling bearings 80 and 82.

転がり軸受８０は、内輪８０ａと、外輪８０ｂと、内輪８０ａと外輪８０ｂとの間に設けられたボール８０ｃとを備える。転がり軸受８２は、内輪８２ａと、外輪８２ｂと、内輪８２ａと外輪８２ｂとの間に設けられたボール８２ｃとを備える。各外輪８０ｂ、８２ｂがハウジング８７の内周面に固定され、各内輪８０ａ、８２ａが中空部材８４を介して第２ピペット保持部材３４の外周面に固定される。このように、転がり軸受８０、８２は、第２ピペット保持部材３４を回転自在に支持するようになっている。   The rolling bearing 80 includes an inner ring 80a, an outer ring 80b, and balls 80c provided between the inner ring 80a and the outer ring 80b. The rolling bearing 82 includes an inner ring 82a, an outer ring 82b, and balls 82c provided between the inner ring 82a and the outer ring 82b. The outer rings 80b and 82b are fixed to the inner peripheral surface of the housing 87, and the inner rings 80a and 82a are fixed to the outer peripheral surface of the second pipette holding member 34 via the hollow member 84. As described above, the rolling bearings 80 and 82 rotatably support the second pipette holding member 34.

転がり軸受８０の内輪８０ａと、転がり軸受８２の内輪８２ａとの間に内輪間座としてのフランジ部８４ａが配置される。内輪８０ａの先端側、及び内輪８２ａの後端側に設けられたロックナット８６、８６により、転がり軸受８０、８２の軸方向の位置が固定される。   A flange portion 84a as an inner ring spacer is arranged between the inner ring 80a of the rolling bearing 80 and the inner ring 82a of the rolling bearing 82. The axial positions of the rolling bearings 80, 82 are fixed by lock nuts 86, 86 provided on the front end side of the inner ring 80a and the rear end side of the inner ring 82a.

外輪８２ｂの軸方向後端側には、転がり軸受８０、８２と同軸に、円環状のスペーサ９０、円環状の圧電素子９２、及びハウジング８７の蓋８８が、この順で配置される。蓋８８は、圧電素子９２を軸方向に固定するためのもので、第２ピペット保持部材３４が挿通される孔部を有する。   On the axial rear end side of the outer ring 82b, an annular spacer 90, an annular piezoelectric element 92, and a lid 88 of the housing 87 are arranged in this order coaxially with the rolling bearings 80 and 82. The lid 88 is for fixing the piezoelectric element 92 in the axial direction, and has a hole through which the second pipette holding member 34 is inserted.

圧電素子９２は、コントローラ４３からの印加電圧に応答して第２ピペット保持部材３４の軸方向に沿って伸縮し、第２ピペット保持部材３４及び第２ピペット３５（図１参照）をその軸方向に沿って微動させるようになっている。これにより、第２ピペット３５の位置が微調整される。このように微動機構４４により、微小対象物への操作（ＤＮＡ溶液や細胞の注入操作や穿孔操作など）の際には、より正確な操作が可能となり、圧電素子９２による穿孔作用の向上を実現できる。   The piezoelectric element 92 expands and contracts along the axial direction of the second pipette holding member 34 in response to the voltage applied from the controller 43, and moves the second pipette holding member 34 and the second pipette 35 (see FIG. 1) in the axial direction. It is designed to be moved slightly along. As a result, the position of the second pipette 35 is finely adjusted. In this way, the fine movement mechanism 44 enables a more accurate operation when performing an operation (such as an injection operation of a DNA solution or a cell or a perforation operation) on a microscopic object, and improves the perforation action by the piezoelectric element 92. it can.

なお、上述の微動機構４４は、微小対象物のインジェクション操作用の第２マニピュレータ１６に設けられるとしているが、図１に示すように微小対象物の固定用の第１マニピュレータ１４に設けてもよく、省略することも可能である。   Although the above-described fine movement mechanism 44 is provided on the second manipulator 16 for injecting an operation on the minute object, it may be provided on the first manipulator 14 for fixing the minute object as shown in FIG. , Can be omitted.

次に、コントローラ４３によるマニピュレーションシステム１０の制御について図３を参照して説明する。図３は、マニピュレーションシステムの制御ブロック図である。   Next, the control of the manipulation system 10 by the controller 43 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a control block diagram of the manipulation system.

コントローラ４３は、演算手段としてのＣＰＵ（中央演算処理装置）及び記憶手段としてのハードディスク、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等のハードウェア資源を備える。コントローラ４３は、記憶部４６Ｂに格納された所定のプログラムに基づいて各種の演算を行い、演算結果に従って制御部４６Ａが各種の制御を行うように駆動信号を出力する。   The controller 43 includes hardware resources such as a CPU (central processing unit) as a calculation unit and a hard disk as a storage unit, a RAM (Random Access Memory), and a ROM (Read Only Memory). The controller 43 performs various calculations based on a predetermined program stored in the storage section 46B, and outputs a drive signal so that the control section 46A performs various controls according to the calculation result.

制御部４６Ａは、顕微鏡ユニット１２の焦点合わせ機構８１、第１マニピュレータ１４の駆動装置３０、３２、第２マニピュレータ１６の駆動装置４０、４２を制御する。また、制御部４６Ａは、細胞操作用ポンプ装置５０Ａ、５０Ｂを制御してもよい。制御部４６Ａは、必要に応じて設けられたドライバやアンプ等を介して、それぞれに駆動信号を出力する。制御部４６Ａは、駆動装置３０、３２、４０、４２にそれぞれ駆動信号ＶＸＹ、駆動信号ＶＺ（図１参照）を供給する。制御部４６Ａは、微動機構４４にナノポジショナ制御信号ＶＮ（図１参照）を供給して、微動機構４４の制御を行ってもよい。 The control unit 46A controls the focusing mechanism 81 of the microscope unit 12, the driving devices 30 and 32 of the first manipulator 14, and the driving devices 40 and 42 of the second manipulator 16. Further, the control unit 46A may control the cell manipulation pump devices 50A and 50B. The control unit 46A outputs a drive signal to each of them via a driver, an amplifier or the like provided as necessary. The control unit 46A supplies a drive signal V XY and a drive signal V Z (see FIG. 1) to the drive devices 30, 32, 40 and 42, respectively. The control unit 46A may supply the nano positioner control signal V N (see FIG. 1) to the fine movement mechanism 44 to control the fine movement mechanism 44.

コントローラ４３は、情報入力手段としてジョイスティック４７と、キーボードやタッチパネル等の入力部４９とが接続されている。また、コントローラ４３は、液晶パネル等の表示部４５が接続される。表示部４５にはカメラ１８で取得した顕微鏡画像や各種制御用画面が表示されるようになっている。   The controller 43 is connected to a joystick 47 as an information input means and an input unit 49 such as a keyboard or a touch panel. A display unit 45 such as a liquid crystal panel is connected to the controller 43. On the display unit 45, a microscope image acquired by the camera 18 and various control screens are displayed.

図３に示すように、コントローラ４３は、さらに画像入力部４３Ａ、画像処理部４３Ｂ、画像出力部４３Ｃ及び位置検出部４３Ｄを備えている。顕微鏡２０を通してカメラ１８で撮像した画像信号ＶＰＩＸ（図１参照）が画像入力部４３Ａに入力される。画像処理部４３Ｂは、画像入力部４３Ａから画像信号を受け取って、画像処理を行う。画像出力部４３Ｃは、画像処理部４３Ｂで画像処理された画像情報を表示部４５へ出力する。位置検出部４３Ｄは、画像処理部４３Ｂから画像情報を受け取り、この画像情報に基づいてカメラ１８で撮像された微小対象物である細胞の位置等を検出することができる。画像入力部４３Ａ、画像処理部４３Ｂ、画像出力部４３Ｃ及び位置検出部４３Ｄは、制御部４６Ａにより制御される。 As shown in FIG. 3, the controller 43 further includes an image input unit 43A, an image processing unit 43B, an image output unit 43C, and a position detection unit 43D. The image signal V PIX (see FIG. 1) captured by the camera 18 through the microscope 20 is input to the image input unit 43A. The image processing unit 43B receives the image signal from the image input unit 43A and performs image processing. The image output unit 43C outputs the image information image-processed by the image processing unit 43B to the display unit 45. The position detection unit 43D can receive the image information from the image processing unit 43B and detect the position of the cell, which is a minute object imaged by the camera 18, based on the image information. The image input unit 43A, the image processing unit 43B, the image output unit 43C, and the position detection unit 43D are controlled by the control unit 46A.

制御部４６Ａは、細胞等の位置情報、及び細胞等の有無の情報に基づいて、第１マニピュレータ１４、第２マニピュレータ１６を制御する。本実施形態において、制御部４６Ａは、記憶部４６Ｂにあらかじめ保存された所定のプログラムに従って、第１マニピュレータ１４及び第２マニピュレータ１６を自動的に駆動することができる。本実施形態において、細胞操作用ポンプ装置５０Ａ、５０Ｂは、位置検出部４３Ｄから受け取った細胞の位置の情報に基づいて、後述する電動ポンプ２９の駆動を制御して細胞に対する操作を行ってもよい。   The control unit 46A controls the first manipulator 14 and the second manipulator 16 based on the position information of cells and the like and the information of the presence or absence of cells and the like. In the present embodiment, the control unit 46A can automatically drive the first manipulator 14 and the second manipulator 16 according to a predetermined program stored in the storage unit 46B in advance. In the present embodiment, the cell operation pump devices 50A and 50B may control the drive of the electric pump 29 described later based on the information on the position of the cell received from the position detection unit 43D to perform the operation on the cell. .

次に細胞操作用ポンプ装置５０Ａ、５０Ｂの構成について説明する。図４は、実施形態に係る細胞操作用ポンプ装置を説明するための模式図である。図５は、細胞操作用ポンプ装置の構成の一例を示すブロック図である。なお、以下の例では、第１マニピュレータ１４に対応して設けられた細胞操作用ポンプ装置５０Ａについて説明するが、第２マニピュレータ１６に対応して設けられた細胞操作用ポンプ装置５０Ｂについても同様の構成とすることができる。   Next, the configurations of the cell operation pump devices 50A and 50B will be described. FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the cell manipulation pump device according to the embodiment. FIG. 5 is a block diagram showing an example of the configuration of a cell manipulation pump device. In the following example, the cell manipulating pump device 50A provided corresponding to the first manipulator 14 will be described, but the cell manipulating pump device 50B provided corresponding to the second manipulator 16 is also the same. It can be configured.

図４及び図５に示すように、細胞操作用ポンプ装置５０Ａは、電動ポンプ２９と、操作端末５１と、コントローラ５３と、ドライバ５４（図４では省略して示す）と、を含む。図４に示すように、電動ポンプ２９には、配管５２を介して第１マニピュレータ１４の第１ピペット保持部材２４が接続されている。試料保持部材１１の内部に培養液７３及び細胞１００が収容されている。図４に示す例では、第１ピペット２５の先端が培養液７３に漬けられて、採取対象の細胞１００の近傍に配置された状態で、電動ポンプ２９が矢印Ｄａに示す方向に吸引を行う。電動ポンプ２９の吸引により第１ピペット２５の内部圧力が小さくなり、試料保持部材１１に保持された細胞１００は培養液７３とともに矢印Ｄｂに示す方向に移動し、第１ピペット２５の内部に採取される。なお、細胞１００は、顕微鏡観察下でＤＮＡ溶液の注入操作や穿孔操作等の操作が行われる微小対象物であり、例えば受精卵、卵細胞、又はその他の細胞であってもよい。また、試料保持部材１１の内部に保持された培養液７３は、例えば、生理食塩水等が用いられる。   As shown in FIGS. 4 and 5, the cell operation pump device 50A includes an electric pump 29, an operation terminal 51, a controller 53, and a driver 54 (not shown in FIG. 4). As shown in FIG. 4, the first pipette holding member 24 of the first manipulator 14 is connected to the electric pump 29 via a pipe 52. The culture medium 73 and the cells 100 are contained in the sample holding member 11. In the example shown in FIG. 4, the electric pump 29 sucks in the direction shown by the arrow Da in a state where the tip of the first pipette 25 is immersed in the culture solution 73 and is arranged in the vicinity of the cell 100 to be collected. The internal pressure of the first pipette 25 decreases due to the suction of the electric pump 29, and the cells 100 held by the sample holding member 11 move in the direction indicated by the arrow Db together with the culture solution 73 and are collected inside the first pipette 25. It The cell 100 is a minute object for which operations such as injection of DNA solution and perforation are performed under microscope observation, and may be, for example, a fertilized egg, an egg cell, or another cell. As the culture solution 73 held inside the sample holding member 11, for example, physiological saline is used.

操作端末５１は、操作者が電動ポンプ２９に対する操作情報を入力するための操作情報入力部である。操作端末５１は、エンコーダ５１Ａ及び信号変換部５１Ｂを含む。エンコーダ５１Ａは、操作ノブ５１Ｃの位置の変化を検出する検出器である。本実施形態では、操作ノブ５１Ｃは回転可能に設けられており、エンコーダ５１Ａは、操作ノブ５１Ｃの位置に関する情報として回転変位量、回転速度等を検出することができる。エンコーダ５１Ａは、操作ノブ５１Ｃの操作量に応じた検出信号を信号変換部５１Ｂに出力する。   The operation terminal 51 is an operation information input unit for an operator to input operation information for the electric pump 29. The operation terminal 51 includes an encoder 51A and a signal converter 51B. The encoder 51A is a detector that detects a change in the position of the operation knob 51C. In this embodiment, the operation knob 51C is rotatably provided, and the encoder 51A can detect a rotational displacement amount, a rotation speed, and the like as information regarding the position of the operation knob 51C. The encoder 51A outputs a detection signal corresponding to the operation amount of the operation knob 51C to the signal conversion unit 51B.

信号変換部５１Ｂは、エンコーダ５１Ａから供給された検出信号を、例えば、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）信号に変換し、ＵＳＢ信号をコントローラ５３に出力する。   The signal conversion unit 51B converts the detection signal supplied from the encoder 51A into, for example, a USB (Universal Serial Bus) signal, and outputs the USB signal to the controller 53.

コントローラ５３は、信号線５７Ａを介して操作端末５１と接続されている。コントローラ５３は、制御部５３Ａと、記憶部５３Ｂとを含む。制御部５３Ａは、操作端末５１から信号線５７Ａを介して供給された検出信号に基づいて、電動ポンプ２９の制御を行う。記憶部５３Ｂは、電動ポンプ２９の駆動に関する情報や、操作端末５１の操作量に関する情報を記憶する。   The controller 53 is connected to the operation terminal 51 via a signal line 57A. The controller 53 includes a control unit 53A and a storage unit 53B. The control unit 53A controls the electric pump 29 based on the detection signal supplied from the operation terminal 51 via the signal line 57A. The storage unit 53B stores information regarding the drive of the electric pump 29 and information regarding the operation amount of the operation terminal 51.

ドライバ５４は、制御部５３Ａから供給された制御信号に基づいて、電動ポンプ２９を駆動させる駆動信号を生成し、信号線５７Ｂを介して電動ポンプ２９に駆動信号を供給する駆動回路である。   The driver 54 is a drive circuit that generates a drive signal for driving the electric pump 29 based on the control signal supplied from the control unit 53A and supplies the drive signal to the electric pump 29 via the signal line 57B.

本実施形態において、コントローラ５３及びドライバ５４は、操作端末５１に内蔵された構成としてもよい。また、コントローラ５３及びドライバ５４は、マニピュレーションシステム１０のコントローラ４３（図１参照）に含まれていてもよい。   In this embodiment, the controller 53 and the driver 54 may be built in the operation terminal 51. Further, the controller 53 and the driver 54 may be included in the controller 43 (see FIG. 1) of the manipulation system 10.

電動ポンプ２９は、回転型のモータ６１により駆動するシリンジ型ポンプである。電動ポンプ２９により生じた圧力の変化が、配管５２を介して第１ピペット保持部材２４及び第１ピペット２５に伝達される。これにより、第１ピペット２５の内部圧力を調整して、例えば細胞１００の採取等、細胞１００に対する各種操作を行うことができる。   The electric pump 29 is a syringe pump driven by a rotary motor 61. The change in pressure generated by the electric pump 29 is transmitted to the first pipette holding member 24 and the first pipette 25 via the pipe 52. Thus, the internal pressure of the first pipette 25 can be adjusted to perform various operations on the cells 100, such as collecting the cells 100.

次に、電動ポンプの構成について説明する。図６は、電動ポンプの一例を示す模式断面図である。図７は、移動機構の一例を示す上面図である。図８は、移動機構の一例を示す側面図である。図６に示すように、電動ポンプ２９は、モータ６１と、移動機構６２と、シリンジ機構６５と、を含む。   Next, the configuration of the electric pump will be described. FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing an example of the electric pump. FIG. 7 is a top view showing an example of the moving mechanism. FIG. 8 is a side view showing an example of the moving mechanism. As shown in FIG. 6, the electric pump 29 includes a motor 61, a moving mechanism 62, and a syringe mechanism 65.

図６に示すように、シリンジ機構６５は、シリンジ部６６とピストン６７とを有する。シリンジ部６６は内部空間６８を有し、内部空間６８に液体７２及び培養液７３が充填されている。培養液７３は、試料保持部材１１の内部に保持された培養液７３（図４参照）と同じものであり、電動ポンプ２９の吸引動作又は注入動作により、試料保持部材１１の培養液７３の吸引又はシリンジ部６６の培養液７３の吐出が行われる。ピストン６７は内部空間６８に配置され、シリンジ部６６の軸方向に移動可能となっている。ピストン６７が軸方向に移動することで、液体７２も軸方向に移動する。これにより、内部空間６８における培養液７３の体積が変化する。シリンジ機構６５の端部には、コネクタ７０を介して配管５２が接続される。シリンジ部６６の内部空間６８は、コネクタ７０の孔部７０Ａを介して配管５２とつながっており、シリンジ部６６の内部空間６８における培養液７３の体積の変化が配管５２を介して第１ピペット２５に伝達される。   As shown in FIG. 6, the syringe mechanism 65 has a syringe portion 66 and a piston 67. The syringe portion 66 has an internal space 68, and the internal space 68 is filled with a liquid 72 and a culture solution 73. The culture solution 73 is the same as the culture solution 73 (see FIG. 4) held inside the sample holding member 11, and the suction or injection operation of the electric pump 29 sucks the culture solution 73 from the sample holding member 11. Alternatively, the culture solution 73 in the syringe portion 66 is discharged. The piston 67 is arranged in the internal space 68 and is movable in the axial direction of the syringe portion 66. As the piston 67 moves in the axial direction, the liquid 72 also moves in the axial direction. As a result, the volume of the culture solution 73 in the internal space 68 changes. The pipe 52 is connected to the end of the syringe mechanism 65 via the connector 70. The internal space 68 of the syringe portion 66 is connected to the pipe 52 via the hole 70A of the connector 70, and the change in the volume of the culture solution 73 in the internal space 68 of the syringe portion 66 is changed via the pipe 52 to the first pipette 25. Be transmitted to.

例えば、第１ピペット２５により細胞１００の採取操作や固定操作を行う場合には、内部空間６８の培養液７３の体積が大きくなるようにピストン６７及び液体７２が移動する。これにより、内部空間６８が負圧になり、電動ポンプ２９により吸引を行うことができる。また、上述した第２ピペット３５によりインジェクション操作を行う際には、内部空間６８の培養液７３の体積が小さくなるようにピストン６７及び液体７２が移動する。これにより、内部空間６８が陽圧になり、電動ポンプ２９により注入を行うことができる。   For example, when the cell 100 is collected or fixed with the first pipette 25, the piston 67 and the liquid 72 move so that the volume of the culture solution 73 in the internal space 68 increases. As a result, the internal space 68 has a negative pressure, and the electric pump 29 can perform suction. Further, when performing the injection operation with the second pipette 35 described above, the piston 67 and the liquid 72 move so that the volume of the culture liquid 73 in the internal space 68 becomes smaller. As a result, the internal space 68 has a positive pressure, and injection can be performed by the electric pump 29.

モータ６１は、操作端末５１に入力された操作情報に応じて回転する駆動機構である。モータ６１は、操作情報に応じて回転数及び回転方向を変更することができる。モータ６１の出力軸は移動機構６２と連結されており、モータ６１の回転力が移動機構６２に伝達される。モータ６１としてステッピングモータ、サーボモータ、超音波モータ等を用いることができる。   The motor 61 is a drive mechanism that rotates according to the operation information input to the operation terminal 51. The motor 61 can change the rotation speed and the rotation direction according to the operation information. The output shaft of the motor 61 is connected to the moving mechanism 62, and the rotational force of the motor 61 is transmitted to the moving mechanism 62. As the motor 61, a stepping motor, a servo motor, an ultrasonic motor or the like can be used.

移動機構６２は、ボールねじ６３と、移動部６４とを含むボールねじ機構である。移動機構６２は、モータ６１から伝達された回転駆動力を、シリンジ部６６の軸方向に沿った方向の運動に変換してシリンジ部６６に伝達する駆動伝達部である。   The moving mechanism 62 is a ball screw mechanism including a ball screw 63 and a moving portion 64. The moving mechanism 62 is a drive transmission unit that converts the rotational drive force transmitted from the motor 61 into movement in the direction along the axial direction of the syringe unit 66 and transmits the movement to the syringe unit 66.

図７及び図８に示すように、ボールねじ６３と、移動部６４とは、筐体７４の内部に組み込まれる。ボールねじ６３は、ピストン６７の軸方向と平行な方向に配置される。ボールねじ６３は、移動部６４を貫通するとともに移動部６４と噛み合う。ボールねじ６３は、筐体７４に回転可能に支持されるとともに、ピストン６７の軸方向と平行な方向に移動しない状態で支持される。ボールねじ６３の一端側は、筐体７４から突出して、モータ６１と連結されている。モータ６１の出力がボールねじ６３に伝達され、ボールねじ６３が回転可能となっている。   As shown in FIGS. 7 and 8, the ball screw 63 and the moving portion 64 are incorporated inside the housing 74. The ball screw 63 is arranged in a direction parallel to the axial direction of the piston 67. The ball screw 63 penetrates the moving portion 64 and meshes with the moving portion 64. The ball screw 63 is rotatably supported by the housing 74, and is supported in a state where it does not move in a direction parallel to the axial direction of the piston 67. One end of the ball screw 63 projects from the housing 74 and is connected to the motor 61. The output of the motor 61 is transmitted to the ball screw 63, and the ball screw 63 is rotatable.

移動部６４は、ねじ溝が形成されたねじ孔を有し、このねじ孔とボールねじ６３とが噛み合っている。移動部６４は、ガイドレール７４Ａに沿った方向に移動可能に設けられ、また、ボールねじ６３とともに回転しないようにガイドレール７４Ａに支持される。これにより、移動部６４は、ボールねじ６３の回転とともに軸方向に移動する。また、移動部６４は、ボールねじ６３の回転方向により移動方向が切り替えられる。   The moving portion 64 has a screw hole in which a screw groove is formed, and the screw hole and the ball screw 63 mesh with each other. The moving portion 64 is provided so as to be movable in a direction along the guide rail 74A, and is supported by the guide rail 74A so as not to rotate together with the ball screw 63. As a result, the moving portion 64 moves in the axial direction as the ball screw 63 rotates. Further, the moving direction of the moving unit 64 is switched depending on the rotating direction of the ball screw 63.

移動部６４の上には、連結部６７Ａが設けられており、連結部６７Ａに、シリンジ機構６５のピストン６７が連結されている。ピストン６７は、ボールねじ６３の軸方向に沿った方向に延びており、移動部６４の移動とともに軸方向に移動可能となっている。   A connecting portion 67A is provided on the moving portion 64, and the piston 67 of the syringe mechanism 65 is connected to the connecting portion 67A. The piston 67 extends in the direction along the axial direction of the ball screw 63, and is movable in the axial direction along with the movement of the moving portion 64.

以上のような構成により、電動ポンプ２９において、モータ６１の回転駆動がボールねじ６３に伝達されると、ボールねじ６３の回転とともに移動部６４が軸方向に移動し、移動部６４に連結されたピストン６７も軸方向に移動する。このように、モータ６１の回転駆動が、移動機構６２によりシリンジ部６６の軸方向に沿った方向の直線運動に変換されシリンジ部６６に伝達される。ピストン６７の移動により、シリンジ部６６の内部空間６８における培養液７３の体積が変化し、電動ポンプ２９の吸引動作又は注入動作を実現できる。   With the configuration described above, in the electric pump 29, when the rotational drive of the motor 61 is transmitted to the ball screw 63, the moving portion 64 moves in the axial direction as the ball screw 63 rotates and is coupled to the moving portion 64. The piston 67 also moves in the axial direction. In this way, the rotational drive of the motor 61 is converted by the moving mechanism 62 into a linear movement in the direction along the axial direction of the syringe portion 66 and transmitted to the syringe portion 66. The movement of the piston 67 changes the volume of the culture solution 73 in the internal space 68 of the syringe portion 66, and the suction operation or the injection operation of the electric pump 29 can be realized.

なお、図６から図８に示した、シリンジ機構６５及び移動機構６２の構成は、あくまで一例であり、適宜変更することができる。例えば、移動機構６２において、ボールねじ６３に換えてすべりねじを用いることもできる。ボールねじ６３を用いた場合、ボールねじ６３のねじ溝は、ボールを介して移動部６４のねじ溝と噛み合うのに対し、すべりねじを用いた場合、ボールねじ６３のねじ溝は、ボールを介さず移動部６４のねじ溝と接触して噛み合う。よって、すべりねじを用いる場合、電動ポンプ２９の製造コストを低減できる可能性がある。   The configurations of the syringe mechanism 65 and the moving mechanism 62 shown in FIGS. 6 to 8 are merely examples, and can be changed as appropriate. For example, in the moving mechanism 62, a slide screw can be used instead of the ball screw 63. When the ball screw 63 is used, the thread groove of the ball screw 63 meshes with the thread groove of the moving portion 64 through the ball, whereas when the slide screw is used, the thread groove of the ball screw 63 does not go through the ball. Instead, it comes into contact with and meshes with the thread groove of the moving portion 64. Therefore, when the slide screw is used, the manufacturing cost of the electric pump 29 may be reduced.

本実施形態の細胞操作用ポンプ装置５０Ａにおいて、操作端末５１に入力された操作情報に基づいてモータ６１が駆動される。図９は、操作端末の一例を示す模式図である。図９に示すように、操作端末５１は、筐体７５と、操作ノブ５１Ｃと、第１表示部５１Ｄと、第２表示部５１Ｅと、ゲイン調整部５１Ｆとを有する。   In the cell operation pump device 50A of the present embodiment, the motor 61 is driven based on the operation information input to the operation terminal 51. FIG. 9 is a schematic diagram showing an example of the operation terminal. As shown in FIG. 9, the operation terminal 51 has a housing 75, an operation knob 51C, a first display section 51D, a second display section 51E, and a gain adjustment section 51F.

操作ノブ５１Ｃは、筐体７５に回転可能に取り付けられている。筐体７５の内部には、上述したエンコーダ５１Ａ及び信号変換部５１Ｂ（図５参照）が設けられている。エンコーダ５１Ａは、操作ノブ５１Ｃと対向する位置に設けられ、操作ノブ５１Ｃの操作量を検出する。ここで、操作ノブ５１Ｃの操作量とは、操作ノブ５１Ｃの位置情報であり、操作開始時の操作ノブ５１Ｃの位置を基準位置としたときの、回転変位量を示す。   The operation knob 51C is rotatably attached to the housing 75. The encoder 51A and the signal conversion unit 51B (see FIG. 5) described above are provided inside the housing 75. The encoder 51A is provided at a position facing the operation knob 51C and detects the operation amount of the operation knob 51C. Here, the operation amount of the operation knob 51C is position information of the operation knob 51C, and indicates a rotational displacement amount when the position of the operation knob 51C at the start of operation is set as a reference position.

制御部５３Ａは、信号変換部５１Ｂにより変換された、操作ノブ５１Ｃの操作量に対応する検出信号を受け取る。制御部５３Ａは、エンコーダ５１Ａの、単位時間当たりの位置情報の変化、すなわち、速度情報を算出し、この速度情報に基づいてモータ６１に対する速度指令を制御信号として生成する。ドライバ５４は、速度指令に基づいた駆動信号を電動ポンプ２９のモータ６１に出力する。これにより、モータ６１は、操作ノブ５１Ｃの操作速度に対応する駆動速度で回転駆動する。   The control unit 53A receives the detection signal converted by the signal conversion unit 51B and corresponding to the operation amount of the operation knob 51C. The control unit 53A calculates a change in position information of the encoder 51A per unit time, that is, speed information, and generates a speed command for the motor 61 as a control signal based on the speed information. The driver 54 outputs a drive signal based on the speed command to the motor 61 of the electric pump 29. As a result, the motor 61 is rotationally driven at a drive speed corresponding to the operation speed of the operation knob 51C.

あるいは、制御部５３Ａは、エンコーダ５１Ａの検出信号に基づいて、操作ノブ５１Ｃの操作量を算出し、この操作量に基づいてモータ６１に対する駆動量の制御信号を生成する。ドライバ５４は、駆動量の制御信号に基づいた駆動信号を電動ポンプ２９のモータ６１に出力する。これにより、モータ６１は、操作ノブ５１Ｃの操作量に対応する駆動量で回転駆動する。これに限定されず、制御部５３Ａは、ＰＩＤ制御（Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ-Ｉｎｔｅｇｒａｌ-Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ）により、モータ６１に対する駆動量の制御信号を生成してもよい。   Alternatively, the control unit 53A calculates the operation amount of the operation knob 51C based on the detection signal of the encoder 51A, and generates the drive amount control signal for the motor 61 based on the operation amount. The driver 54 outputs a drive signal based on the drive amount control signal to the motor 61 of the electric pump 29. As a result, the motor 61 is rotationally driven by the drive amount corresponding to the operation amount of the operation knob 51C. The present invention is not limited to this, and the control unit 53A may generate a drive amount control signal for the motor 61 by PID control (Proportional-Integral-Differential Control).

操作ノブ５１Ｃの速度情報又は操作量に対応してモータ６１が駆動され、シリンジ部６６における培養液７３の体積が変更される。このようにして、操作ノブ５１Ｃの操作により電動ポンプ２９の動作を制御することができる。本実施形態によれば、モータ６１の駆動量は、操作ノブ５１Ｃの速度情報又は操作量に対応して決定されるので、電動ポンプ２９の駆動条件の定量化が容易である。   The motor 61 is driven according to the speed information or the operation amount of the operation knob 51C, and the volume of the culture solution 73 in the syringe portion 66 is changed. In this way, the operation of the electric pump 29 can be controlled by operating the operation knob 51C. According to the present embodiment, the drive amount of the motor 61 is determined according to the speed information or the operation amount of the operation knob 51C, so that the drive condition of the electric pump 29 can be easily quantified.

図１０は、細胞操作用ポンプ装置の操作方法の一例を示す説明図である。図１０（Ａ）は、細胞操作用ポンプ装置５０Ａにより吸引駆動を行っている状態を示す説明図であり、図１０（Ｂ）は、細胞操作用ポンプ装置５０Ａによる注入駆動を行っている状態を示す説明図である。   FIG. 10: is explanatory drawing which shows an example of the operating method of the cell operation pump device. FIG. 10 (A) is an explanatory view showing a state where the cell operation pump device 50A is performing suction drive, and FIG. 10 (B) shows a state where the cell operation pump device 50A is performing injection drive. It is an explanatory view shown.

図１０（Ａ）は、操作者が操作ノブ５１Ｃを矢印Ｄ１に示す方向（反時計回り）に回転操作を行う。エンコーダ５１Ａは操作ノブ５１Ｃの操作量に対応する検出信号を信号変換部５１Ｂに出力する。信号変換部５１Ｂは、エンコーダ５１Ａから受け取った検出信号を所定の形式の電気信号に変換し、信号線５７Ａを介してコントローラ５３に出力する。コントローラ５３は、操作ノブ５１Ｃの操作量に対応する信号に基づいて、ドライバ５４から信号線５７Ｂを介して、モータ６１に駆動信号を出力する。   In FIG. 10A, the operator rotates the operation knob 51C in the direction indicated by arrow D1 (counterclockwise). The encoder 51A outputs a detection signal corresponding to the operation amount of the operation knob 51C to the signal conversion unit 51B. The signal conversion unit 51B converts the detection signal received from the encoder 51A into an electric signal of a predetermined format and outputs the electric signal to the controller 53 via the signal line 57A. The controller 53 outputs a drive signal from the driver 54 to the motor 61 via the signal line 57B based on the signal corresponding to the operation amount of the operation knob 51C.

モータ６１は、駆動信号に基づいて回転駆動を行う。移動機構６２は、モータ６１の回転駆動を、軸方向に沿った方向の直線運動に変換する。この場合、移動部６４は、シリンジ機構６５の軸方向に沿った方向において、シリンジ機構６５から離れる方向に移動する。移動部６４の移動とともに、シリンジ機構６５のピストン６７及び液体７２は、シリンジ部６６の内部空間６８における培養液７３の体積が大きくなるように移動し、シリンジ部６６に負圧が発生する。この負圧により配管５２を介して吸引が行われ、配管５２に接続された第１ピペット２５（図１参照）の内部圧力が負圧となり、第１ピペット２５による細胞１００の採取操作又は固定操作を行うことができる。   The motor 61 drives to rotate based on the drive signal. The moving mechanism 62 converts the rotational drive of the motor 61 into a linear motion in a direction along the axial direction. In this case, the moving unit 64 moves in the direction away from the syringe mechanism 65 in the direction along the axial direction of the syringe mechanism 65. With the movement of the moving unit 64, the piston 67 and the liquid 72 of the syringe mechanism 65 move so that the volume of the culture solution 73 in the internal space 68 of the syringe unit 66 increases, and a negative pressure is generated in the syringe unit 66. Due to this negative pressure, suction is performed through the pipe 52, the internal pressure of the first pipette 25 (see FIG. 1) connected to the pipe 52 becomes negative pressure, and the operation of collecting or fixing the cells 100 by the first pipette 25 is performed. It can be performed.

図１０（Ｂ）は、操作者が操作ノブ５１Ｃを矢印Ｄ２に示す方向（時計回り）に回転操作を行う。エンコーダ５１Ａは操作ノブ５１Ｃの回転方向及び操作量を検出可能であり、図１０（Ａ）に示す状態とは異なる検出信号を出力する。信号変換部５１Ｂは、エンコーダ５１Ａから受け取った検出信号を所定の形式の電気信号に変換し、信号線５７Ａを介してコントローラ５３に出力する。コントローラ５３は、回転方向及び操作量に対応する信号に基づいて、ドライバ５４から信号線５７Ｂを介して、モータ６１に駆動信号を出力する。   In FIG. 10B, the operator rotates the operation knob 51C in the direction (clockwise) indicated by the arrow D2. The encoder 51A can detect the rotation direction and the operation amount of the operation knob 51C, and outputs a detection signal different from the state shown in FIG. 10 (A). The signal conversion unit 51B converts the detection signal received from the encoder 51A into an electric signal of a predetermined format and outputs the electric signal to the controller 53 via the signal line 57A. The controller 53 outputs a drive signal from the driver 54 to the motor 61 via the signal line 57B based on the signal corresponding to the rotation direction and the operation amount.

モータ６１は、駆動信号に基づいて回転駆動を行う。この場合、移動部６４は、モータ６１の回転駆動に伴って、シリンジ機構６５の軸方向に沿った方向において、シリンジ機構６５に近づく方向に距離Ｄ３だけ移動する。移動部６４の移動とともに、シリンジ機構６５のピストン６７及び液体７２は、シリンジ部６６の内部空間６８における培養液７３の体積が小さくなるように移動し、シリンジ部６６に陽圧が発生する。この陽圧により、内部空間６８における培養液７３の一部が配管５２側に押し出され、配管５２に接続された第２ピペット３５（図１参照）の内部圧力が陽圧となり、第２ピペット３５による細胞１００のインジェクション操作を行うことができる。   The motor 61 drives to rotate based on the drive signal. In this case, the moving unit 64 moves by the distance D3 in the direction along the axial direction of the syringe mechanism 65 in the direction approaching the syringe mechanism 65 in accordance with the rotational driving of the motor 61. With the movement of the moving unit 64, the piston 67 and the liquid 72 of the syringe mechanism 65 move so that the volume of the culture solution 73 in the internal space 68 of the syringe unit 66 becomes smaller, and a positive pressure is generated in the syringe unit 66. Due to this positive pressure, part of the culture solution 73 in the internal space 68 is pushed out toward the pipe 52 side, and the internal pressure of the second pipette 35 (see FIG. 1) connected to the pipe 52 becomes positive pressure, and the second pipette 35 The injection operation of the cells 100 can be performed.

本実施形態において、エンコーダ５１Ａとしてインクリメンタル式エンコーダを用いることができる。インクリメンタル式エンコーダは、操作ノブ５１Ｃの所定の基準位置からの相対変位量を検出する検出器である。このため、第１マニピュレータ１４と連動して自動制御（シーケンス制御）を行う際に、操作ノブ５１Ｃの位置情報の算出やリセット操作をコントローラ５３のソフトウェア上で容易に行うことが可能となる。したがって、第１ピペット２５の位置合わせ及び電動ポンプ２９の駆動の全てを自動化することが可能となる。なお、操作ノブ５１Ｃの所定の基準位置とは、電源投入時の操作ノブ５１Ｃの位置とすることができ、あるいは、コントローラ５３によるリセット操作が実行された場合の操作ノブ５１Ｃの位置とすることができる。   In this embodiment, an incremental encoder can be used as the encoder 51A. The incremental encoder is a detector that detects a relative displacement amount of the operation knob 51C from a predetermined reference position. Therefore, when performing automatic control (sequence control) in conjunction with the first manipulator 14, calculation of position information of the operation knob 51C and reset operation can be easily performed on the software of the controller 53. Therefore, the positioning of the first pipette 25 and the driving of the electric pump 29 can all be automated. The predetermined reference position of the operation knob 51C can be the position of the operation knob 51C when the power is turned on, or the position of the operation knob 51C when the reset operation is executed by the controller 53. it can.

なお、エンコーダ５１Ａとして、アブソリュート式エンコーダを用いてもよい。アブソリュート式エンコーダは、設定された原点を基準として操作ノブ５１Ｃの位置情報が検出される。このため、電動ポンプ２９の操作を複数回実行する際に、常にシリンジ機構６５の駆動開始位置を一定にしたい場合に有効である。   An absolute encoder may be used as the encoder 51A. The absolute encoder detects the position information of the operation knob 51C with reference to the set origin. Therefore, this is effective in the case where the drive start position of the syringe mechanism 65 is always desired to be constant when the operation of the electric pump 29 is executed a plurality of times.

操作ノブ５１Ｃの位置情報の検出器として例えば回転式ポテンショメータを用いることも可能である。回転式ポテンショメータは、可動範囲に制約があるのに対し、エンコーダ５１Ａは可動範囲の制約なく使用することが可能である。また、回転式ポテンショメータは、アナログ信号が出力されるので、例えば、電源起動時にポテンショメータが原点位置とずれている場合、電源投入と同時に信号が出力され、電動ポンプ２９が駆動する可能性がある。エンコーダ５１Ａを用いた場合、電源起動時には信号が出力されない（出力信号の数値情報がゼロである）ため、操作者の意図しない動作を抑制することができる。   For example, a rotary potentiometer can be used as a detector of the position information of the operation knob 51C. The rotary potentiometer has a restriction on the movable range, whereas the encoder 51A can be used without restriction on the movable range. Further, since the rotary potentiometer outputs an analog signal, for example, when the potentiometer is deviated from the origin position at the time of power activation, the signal may be output at the same time when the power is turned on and the electric pump 29 may be driven. When the encoder 51A is used, a signal is not output when the power is started (numerical information of the output signal is zero), and thus an operation not intended by the operator can be suppressed.

本実施形態において、操作ノブ５１Ｃの位置情報が、エンコーダ５１Ａにより検出され、電気信号として信号線５７Ａを介してコントローラ５３に供給される。また、コントローラ５３は、操作ノブ５１Ｃの位置情報（速度情報又は操作量）に基づいて制御信号を生成し、ドライバ５４からの駆動信号が信号線５７Ｂを介して電動ポンプ２９に供給される。このため、細胞操作用ポンプ装置５０Ａは、機械式（油圧式）のポンプ装置に比べて良好な応答性を有し、信号線５７Ａ、５７Ｂを長くした場合であっても応答性の低下を抑制することができる。   In this embodiment, the position information of the operation knob 51C is detected by the encoder 51A and is supplied to the controller 53 as an electric signal via the signal line 57A. Further, the controller 53 generates a control signal based on the position information (speed information or operation amount) of the operation knob 51C, and the drive signal from the driver 54 is supplied to the electric pump 29 via the signal line 57B. Therefore, the cell-manipulation pump device 50A has better responsiveness than the mechanical (hydraulic) pump device, and suppresses the decrease in responsiveness even when the signal lines 57A and 57B are lengthened. can do.

信号線５７Ａ、５７Ｂを長くすることで、操作端末５１を設置する場所の制約が少なくなるので、顕微鏡ユニット１２、試料ステージ２２、第１マニピュレータ１４（図１参照）等と離れた位置で操作端末５１を操作することができる。これにより、操作者に起因する振動に注意を払いながら操作する必要がなくなり、作業負担の軽減につながる。したがって、本実施形態の細胞操作用ポンプ装置５０Ａによれば、効率よくかつ好適に細胞１００に対する操作を行うことができる。   By lengthening the signal lines 57A and 57B, restrictions on the place where the operation terminal 51 is installed are reduced. Therefore, the operation terminal is located at a position distant from the microscope unit 12, the sample stage 22, the first manipulator 14 (see FIG. 1), and the like. 51 can be operated. As a result, it is not necessary to operate while paying attention to vibration caused by the operator, which leads to a reduction in work load. Therefore, according to the cell operation pump device 50A of the present embodiment, it is possible to perform the operation on the cells 100 efficiently and preferably.

なお、本実施形態において、操作者が操作を行うための操作入力部として、回転操作可能な操作ノブ５１Ｃを示したが、これに限られない。例えば、ジョイスティック等のハンドルを傾けて入力操作を行うものでもよく、操作ノブをスライド移動させて入力操作を行うものであってもよい。また、エンコーダ５１Ａは操作入力部の入力形式に合わせた検出方式にすることができる。例えばエンコーダ５１Ａとして、リニアエンコーダを用いてもよい。   In the present embodiment, the rotatable operation knob 51C is shown as the operation input unit for the operator to perform an operation, but the present invention is not limited to this. For example, the input operation may be performed by tilting the handle of a joystick or the like, or the input operation may be performed by sliding the operation knob. Further, the encoder 51A can be of a detection method adapted to the input format of the operation input section. For example, a linear encoder may be used as the encoder 51A.

図９に示す第１表示部５１Ｄには、モータ６１の駆動速度が表示される。電動ポンプ２９は、モータ６１の駆動速度に対応する信号をコントローラ５３に出力し、コントローラ５３は、モータ６１の駆動速度を第１表示部５１Ｄに表示させる。   The drive speed of the motor 61 is displayed on the first display section 51D shown in FIG. The electric pump 29 outputs a signal corresponding to the drive speed of the motor 61 to the controller 53, and the controller 53 causes the first display section 51D to display the drive speed of the motor 61.

また、第２表示部５１Ｅには、操作ノブ５１Ｃの速度情報又は操作量がインジケータで表示される。例えば、第２表示部５１Ｅにおいて、操作ノブ５１Ｃの速度情報又は操作量が大きくなるにしたがって、点灯されるバーの数が多くなるように表示される。図９に示す例では、操作ノブ５１Ｃの速度情報又は操作量が大きくなるにしたがって、点灯されるバーの面積（長さ）が大きくなるように表示される。   Further, the second display section 51E displays the speed information or the operation amount of the operation knob 51C with an indicator. For example, on the second display section 51E, as the speed information or the operation amount of the operation knob 51C increases, the number of bars that are illuminated increases. In the example shown in FIG. 9, the area (length) of the lighted bar is displayed so as to increase as the speed information or the operation amount of the operation knob 51C increases.

これにより、操作者は、第１表示部５１Ｄと第２表示部５１Ｅの表示を確認しつつ細胞操作用ポンプ装置５０Ａの操作を行うことができ、作業に応じた操作ノブ５１Ｃの操作状況及び電動ポンプ２９の駆動状況を定量的に把握することができる。なお、第２表示部５１Ｅは、インジケータによる表示に限定されず、操作ノブ５１Ｃの速度情報又は操作量を、数値情報として表示してもよい。   Accordingly, the operator can operate the cell operation pump device 50A while confirming the displays on the first display section 51D and the second display section 51E, and the operation status of the operation knob 51C and the electric operation according to the work. The drive status of the pump 29 can be grasped quantitatively. The second display section 51E is not limited to the display by the indicator and may display the speed information or the operation amount of the operation knob 51C as numerical information.

コントローラ５３の記憶部５３Ｂ（図５参照）は、操作開始から操作終了までの期間における、操作ノブ５１Ｃの操作量と時間との関係を記憶することができる。記憶部５３Ｂは、過去の複数回の操作について、操作ノブ５１Ｃの操作量と時間との関係の履歴を記憶することができる。例えば、コントローラ５３は、第２表示部５１Ｅに、今回行っている操作ノブ５１Ｃの操作量と時間との関係をグラフ化して表示するとともに、過去の履歴から、熟練操作者の操作ノブ５１Ｃの操作量と時間との関係をグラフ化して比較表示することができる。こうすれば、熟練操作者の操作方法との違いを定量化して把握することが容易であり、非熟練操作者のトレーニング効率を向上させることができる。よって、複数の操作者の操作方法の差異を低減して、操作者の熟練度、技術によらず、同じような操作を実現することができる。   The storage unit 53B (see FIG. 5) of the controller 53 can store the relationship between the operation amount of the operation knob 51C and time during the period from the operation start to the operation end. The storage unit 53B can store a history of the relationship between the operation amount of the operation knob 51C and the time with respect to a plurality of past operations. For example, the controller 53 graphs and displays the relationship between the operation amount of the operation knob 51C and the time being performed this time on the second display section 51E and displays the operation of the operation knob 51C of the skilled operator from the past history. The relationship between quantity and time can be graphed and displayed comparatively. By doing so, it is easy to quantify and understand the difference from the operation method of the skilled operator, and it is possible to improve the training efficiency of the unskilled operator. Therefore, it is possible to reduce the difference between the operation methods of a plurality of operators and realize the same operation regardless of the skill level and skill of the operators.

コントローラ５３の記憶部５３Ｂは、所定の操作を行うための設定プログラムを記憶することができる。この設定プログラムは、エンコーダ５１Ａにより検出された操作ノブ５１Ｃの位置に関する信号と、電動ポンプ２９の駆動条件との関係を定めた所定のパラメータを含む。具体的には、設定プログラムは、操作ノブ５１Ｃの操作量と電動ポンプ２９の駆動量（モータ６１の駆動量）との関係を定めたパラメータを含む。また、設定プログラムは、操作ノブ５１Ｃの操作タイミングと電動ポンプ２９の駆動開始のタイミングのタイムラグを定めたパラメータを含んでいてもよい。さらに、設定プログラムは、操作ノブ５１Ｃの操作量及び操作タイミングと、電動ポンプ２９の立ち上がり速度等の関係を定めたパラメータや、電動ポンプ２９を駆動するモータ６１の制御ゲインや、上述したＰＩＤ制御を行う場合における制御パラメータ等を含んでいてもよい。   The storage unit 53B of the controller 53 can store a setting program for performing a predetermined operation. This setting program includes a predetermined parameter that defines the relationship between the signal relating to the position of the operation knob 51C detected by the encoder 51A and the driving condition of the electric pump 29. Specifically, the setting program includes parameters that define the relationship between the operation amount of the operation knob 51C and the drive amount of the electric pump 29 (drive amount of the motor 61). Further, the setting program may include a parameter that defines a time lag between the operation timing of the operation knob 51C and the drive start timing of the electric pump 29. Furthermore, the setting program sets parameters that define the relationship between the operation amount and operation timing of the operation knob 51C and the rising speed of the electric pump 29, the control gain of the motor 61 that drives the electric pump 29, and the PID control described above. It may include control parameters and the like in the case of performing.

例えば、機械式（油圧式）のポンプ操作を再現する設定プログラムをあらかじめ記憶させておくことで、機械式（油圧式）のポンプ操作を電動ポンプ２９により再現することができる。これにより、機械式（油圧式）のポンプ操作に慣れ親しんだ操作者であっても、電動ポンプ２９の操作の違和感を低減して、確実に、かつ快適に、細胞操作用ポンプ装置５０Ａの操作を行うことができる。   For example, a mechanical (hydraulic) pump operation can be reproduced by the electric pump 29 by previously storing a setting program for reproducing a mechanical (hydraulic) pump operation. As a result, even an operator who is familiar with operating a mechanical (hydraulic) pump can reduce the discomfort in operating the electric pump 29 and operate the cell operating pump device 50A reliably and comfortably. It can be carried out.

図９に示す、ゲイン調整部５１Ｆは、操作ノブ５１Ｃの操作量と、モータ６１の駆動量との比率（ゲイン）を変更するための調整部である。制御部５３Ａは、ゲイン調整部５１Ｆのゲインに基づいて、モータ６１の駆動量を決定する制御信号をドライバ５４に出力する。   The gain adjustment unit 51F shown in FIG. 9 is an adjustment unit for changing the ratio (gain) between the operation amount of the operation knob 51C and the drive amount of the motor 61. The control unit 53A outputs a control signal for determining the drive amount of the motor 61 to the driver 54 based on the gain of the gain adjustment unit 51F.

図１１は、操作ノブの操作量とモータの駆動量との関係を示すグラフである。図１１は、横軸が操作ノブ５１Ｃの回転数を示し、縦軸がモータ６１の回転数を示す。実線Ｌ１は、操作ノブ５１Ｃの操作量とモータ６１の駆動量との比率が１０：１の場合を示し、操作者が操作ノブ５１Ｃを１０回転操作すると、モータ６１が１回転駆動する。操作者がゲイン調整部５１Ｆを操作してゲインを変更し、操作ノブ５１Ｃの操作量とモータ６１の駆動量との比率を２０：１とした場合（実線Ｌ２参照）、操作者が操作ノブ５１Ｃを２０回転操作すると、モータ６１が１回転駆動する。   FIG. 11 is a graph showing the relationship between the operation amount of the operation knob and the drive amount of the motor. In FIG. 11, the horizontal axis represents the rotation speed of the operation knob 51C, and the vertical axis represents the rotation speed of the motor 61. The solid line L1 indicates the case where the ratio of the operation amount of the operation knob 51C and the drive amount of the motor 61 is 10: 1, and when the operator operates the operation knob 51C 10 times, the motor 61 drives one rotation. When the operator operates the gain adjusting unit 51F to change the gain and the ratio between the operation amount of the operation knob 51C and the drive amount of the motor 61 is 20: 1 (see the solid line L2), the operator operates the operation knob 51C. When the motor is operated 20 times, the motor 61 drives once.

このように、本実施形態では、電動ポンプ２９を電動駆動する構成であり、モータ６１の駆動量の分解能を高めることが容易である。よって、機械式（油圧式）に比べて分解能を高めて、シリンジ部６６の内部圧力の調整を精度よく行うことができる。また、上述のように操作端末５１の配置の制約が少ないので、操作者は、電動ポンプ２９から離れた位置で操作端末５１のゲイン調整部５１Ｆを操作してモータ６１の駆動量の分解能を変更できる。よって、効率よく、かつ精度よく細胞１００に対する操作を行うことができる。   As described above, in the present embodiment, the electric pump 29 is electrically driven, and it is easy to increase the resolution of the driving amount of the motor 61. Therefore, the resolution can be increased as compared with the mechanical type (hydraulic type), and the internal pressure of the syringe portion 66 can be adjusted accurately. Further, since there are few restrictions on the layout of the operation terminal 51 as described above, the operator changes the resolution of the drive amount of the motor 61 by operating the gain adjusting unit 51F of the operation terminal 51 at a position away from the electric pump 29. it can. Therefore, the cell 100 can be operated efficiently and accurately.

以上説明したように、本実施形態の細胞操作用ポンプ装置５０Ａは、内部圧力により細胞１００（微小対象物）を操作するための第１ピペット２５（操作手段）に接続される細胞操作用ポンプ装置５０Ａであって、内部に液体を含有するシリンジ部６６と、回転駆動によりシリンジ部６６の内部圧力の調整を行うためのモータ６１とを含む電動ポンプ２９と、電動ポンプ２９に対する入力操作を行うための操作ノブ５１Ｃ（操作入力部）と、操作ノブ５１Ｃの位置の変化を検出するエンコーダ５１Ａとを含む操作端末５１と、エンコーダ５１Ａからの操作ノブ５１Ｃの位置に関する信号に基づいて、モータ６１に対する制御信号を出力するコントローラ５３と、有する。   As described above, the cell manipulation pump device 50A of the present embodiment is connected to the first pipette 25 (manipulation means) for manipulating the cells 100 (microscopic objects) by the internal pressure. 50 A, an electric pump 29 including a syringe portion 66 containing a liquid therein, a motor 61 for adjusting the internal pressure of the syringe portion 66 by rotational driving, and an input operation for the electric pump 29. The operation terminal 51 including the operation knob 51C (operation input unit) and the encoder 51A that detects a change in the position of the operation knob 51C, and the control for the motor 61 based on the signal related to the position of the operation knob 51C from the encoder 51A. And a controller 53 that outputs a signal.

これによれば、操作ノブ５１Ｃに対する操作をエンコーダ５１Ａにより検出し、操作ノブ５１Ｃの位置に関する信号に基づいて電動ポンプ２９が電動駆動されるので、駆動条件を定量化して細胞操作用ポンプ装置５０Ａの操作を行うことが可能である。したがって、操作者の熟練度、技術の差を軽減することができ、効率よくかつ好適に細胞１００に対する操作を行うことができる。また、操作端末５１は操作ノブ５１Ｃの位置に関する信号をコントローラ５３に出力するので、機械式（油圧式）等のポンプに比べて電動ポンプ２９は良好な応答性を有する。このため、操作端末５１と電動ポンプ２９とを接続する信号線５７Ａ、５７Ｂの制約が小さくなり、操作端末５１を設置する場所の制約が少なくなる。   According to this, the operation of the operation knob 51C is detected by the encoder 51A, and the electric pump 29 is electrically driven based on the signal related to the position of the operation knob 51C. Therefore, the drive condition is quantified to make the cell operation pump device 50A. It is possible to perform an operation. Therefore, it is possible to reduce the difference in skill and skill of the operator, and it is possible to perform the operation on the cell 100 efficiently and preferably. Further, since the operation terminal 51 outputs a signal related to the position of the operation knob 51C to the controller 53, the electric pump 29 has better responsiveness than a mechanical (hydraulic) pump or the like. Therefore, the restrictions on the signal lines 57A and 57B connecting the operation terminal 51 and the electric pump 29 are reduced, and the restrictions on the place where the operation terminal 51 is installed are reduced.

本実施形態の細胞操作用ポンプ装置５０Ａにおいて、コントローラ５３は、エンコーダ５１Ａからの操作ノブ５１Ｃの位置に関する信号に基づいて、操作ノブ５１Ｃの単位時間当たりの位置の変化を算出する。これによれば、操作ノブ５１Ｃの速度情報と対応してモータ６１の駆動量が決定されるので、容易に駆動条件を定量化することが可能である。   In the cell operation pump device 50A of the present embodiment, the controller 53 calculates the change in the position of the operation knob 51C per unit time based on the signal related to the position of the operation knob 51C from the encoder 51A. According to this, since the drive amount of the motor 61 is determined in correspondence with the speed information of the operation knob 51C, it is possible to easily quantify the drive condition.

本実施形態の細胞操作用ポンプ装置５０Ａにおいて、コントローラ５３は、エンコーダ５１Ａからの操作ノブ５１Ｃの位置に関する信号に基づいて、操作ノブ５１Ｃの操作量を算出する。これによれば、操作ノブ５１Ｃの操作量、すなわち、操作ノブ５１Ｃの位置の変化量と対応してモータ６１の駆動量が決定されるので、容易に駆動条件を定量化することが可能である。   In the cell operation pump device 50A of the present embodiment, the controller 53 calculates the operation amount of the operation knob 51C based on the signal related to the position of the operation knob 51C from the encoder 51A. According to this, since the drive amount of the motor 61 is determined in correspondence with the operation amount of the operation knob 51C, that is, the change amount of the position of the operation knob 51C, the drive condition can be easily quantified. .

本実施形態の細胞操作用ポンプ装置５０Ａにおいて、電動ポンプ２９は、モータ６１の回転駆動を、シリンジ部６６の軸方向に沿った方向の運動に変換してシリンジ部６６に伝達する移動機構６２（駆動伝達部）を含む。これによれば、移動機構６２により、モータ６１の回転駆動が、軸方向に沿った方向の直線運動に変換されるので、電動ポンプ２９のシリンジ部６６の液体に対し軸方向に圧力を加えてシリンジ部６６の内部圧力を変化させることができる。   In the cell operating pump device 50A of the present embodiment, the electric pump 29 converts the rotational drive of the motor 61 into a motion in a direction along the axial direction of the syringe portion 66 and transmits the movement to the syringe portion 66 ( Drive transmission unit). According to this, since the rotational drive of the motor 61 is converted into the linear motion in the direction along the axial direction by the moving mechanism 62, pressure is applied to the liquid in the syringe portion 66 of the electric pump 29 in the axial direction. The internal pressure of the syringe part 66 can be changed.

本実施形態の細胞操作用ポンプ装置５０Ａにおいて、コントローラ５３は、操作ノブ５１Ｃに対する操作開始から操作終了までの期間における、操作ノブ５１Ｃの位置と時間との関係を記憶する記憶部５３Ｂを含む。これによれば、過去の操作方法の履歴と、今回の操作方法の履歴とを比較することで、操作者の熟練度、技術によらず同じような操作を実現することが容易である。   In the cell operation pump device 50A of the present embodiment, the controller 53 includes a storage unit 53B that stores the relationship between the position of the operation knob 51C and time during the period from the start of operation of the operation knob 51C to the end of operation. According to this, by comparing the history of the past operation method with the history of the current operation method, it is easy to realize the same operation regardless of the skill level and skill of the operator.

本実施形態の細胞操作用ポンプ装置５０Ａにおいて、記憶部５３Ｂは、操作ノブ５１Ｃの位置に関する信号と、電動ポンプ２９の駆動条件との関係を定めた所定のパラメータを記憶する。これによれば、例えば、操作ノブ５１Ｃの操作量と電動ポンプ２９の駆動量や、操作ノブ５１Ｃの操作タイミングと電動ポンプ２９の駆動開始のタイミングとの間隔を定めることができ、より好適に細胞１００に対する操作を実現することができる。   In the cell operation pump device 50A of the present embodiment, the storage unit 53B stores a predetermined parameter that defines the relationship between the signal related to the position of the operation knob 51C and the driving condition of the electric pump 29. According to this, for example, the operation amount of the operation knob 51C and the drive amount of the electric pump 29, and the interval between the operation timing of the operation knob 51C and the drive start timing of the electric pump 29 can be determined, and the cell can be more preferably used. Operations on 100 can be realized.

本実施形態の細胞操作用ポンプ装置５０Ａにおいて、操作端末５１は、操作ノブ５１Ｃの操作量又は操作速度を表示する第２表示部５１Ｅを有する。これによれば、操作者は、第２表示部５１Ｅを視認して作業状況を確認しつつ操作ノブ５１Ｃの操作を行うことができるので、状況に合わせて適切な操作を行うことができる。   In the cell operation pump device 50A of the present embodiment, the operation terminal 51 has a second display unit 51E that displays the operation amount or the operation speed of the operation knob 51C. According to this, the operator can operate the operation knob 51C while visually confirming the second display section 51E and confirming the work situation, and thus can perform an appropriate operation according to the situation.

本実施形態の細胞操作用ポンプ装置５０Ａにおいて、第２表示部５１Ｅは、操作ノブ５１Ｃに対する操作開始から操作終了までの期間における、操作ノブ５１Ｃの位置と、時間との関係を示すグラフを、過去の操作ノブ５１Ｃの位置と、時間との関係を示すグラフと対応づけて表示させる。これによれば、熟練操作者と、非熟練操作者との操作を比較して表示することができ、不慣れな操作者のトレーニング効率が向上する。   In the cell operation pump device 50A of the present embodiment, the second display unit 51E displays a graph showing the relationship between the position of the operation knob 51C and time in the period from the operation start to the operation end of the operation knob 51C in the past. It is displayed in association with the graph showing the relationship between the position of the operation knob 51C and the time. According to this, the operations of the skilled operator and the unskilled operator can be compared and displayed, and the training efficiency of the unskilled operator is improved.

本実施形態の細胞操作用ポンプ装置５０Ａにおいて、操作端末５１は、操作ノブ５１Ｃの位置に関する信号を電動ポンプ２９に対する制御信号に変換する際のゲイン量を調整するためのゲイン調整部５１Ｆを有する。これによれば、操作ノブ５１Ｃの操作量と、モータ６１の駆動量との関係を適切に変更することができ、モータ６１の駆動の分解能を高めることが可能である。   In the cell operation pump device 50A of the present embodiment, the operation terminal 51 has a gain adjustment unit 51F for adjusting a gain amount when converting a signal related to the position of the operation knob 51C into a control signal for the electric pump 29. According to this, the relationship between the operation amount of the operation knob 51C and the drive amount of the motor 61 can be appropriately changed, and the drive resolution of the motor 61 can be increased.

本実施形態の細胞操作用ポンプ装置５０Ａにおいて、操作端末５１は、制御信号を供給するための信号線５７Ｂを介して電動ポンプ２９と接続されている。これによれば、信号線５７Ｂを長くした場合であっても、電動ポンプ２９は良好な応答性を有するので、操作端末５１を設置する場所の制約が少なくなる。   In the cell operation pump device 50A of the present embodiment, the operation terminal 51 is connected to the electric pump 29 via a signal line 57B for supplying a control signal. According to this, even when the signal line 57B is lengthened, the electric pump 29 has good responsiveness, so that there are less restrictions on the place where the operation terminal 51 is installed.

本実施形態のマニピュレーションシステム１０において、細胞操作用ポンプ装置５０Ａと、細胞１００が載置される試料ステージ２２と、細胞１００を操作するための第１ピペット２５（操作手段）を備える第１マニピュレータ１４と、試料ステージ２２及び第１ピペット２５を制御するコントローラ４３（制御部４６Ａ）とを備える。   In the manipulation system 10 of the present embodiment, the first manipulator 14 including the cell operation pump device 50A, the sample stage 22 on which the cells 100 are placed, and the first pipette 25 (operation means) for operating the cells 100. And a controller 43 (control unit 46A) that controls the sample stage 22 and the first pipette 25.

これによれば、細胞操作用ポンプ装置５０Ａにより第１ピペット２５の内部圧力を変化させて、細胞１００の操作を行うことができる。また、操作端末５１を設置する場所の制約が少なくなるので、試料ステージ２２や第１マニピュレータ１４と離れた位置で操作することができる。このため、操作者に起因する振動に注意を払いながら操作する必要がなくなり、作業負担の軽減につながる。したがって、操作者の熟練度、技術の差を軽減することができ、効率よくかつ好適に細胞１００に対する操作を行うことができる。   According to this, the internal pressure of the first pipette 25 can be changed by the cell operation pump device 50A to operate the cells 100. In addition, since there are less restrictions on the place where the operation terminal 51 is installed, the operation can be performed at a position away from the sample stage 22 and the first manipulator 14. For this reason, it is not necessary to operate while paying attention to the vibration caused by the operator, which leads to a reduction in work load. Therefore, it is possible to reduce the difference in skill and skill of the operator, and it is possible to perform the operation on the cell 100 efficiently and preferably.

以上、本実施形態の細胞操作用ポンプ装置５０Ａ及びマニピュレーションシステム１０を説明したが、前述した内容により本実施形態が限定されるものではない。また、前述した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、前述した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。さらに、本実施形態の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換及び変更のうち少なくとも１つを行うことができる。   Although the cell manipulation pump device 50A and the manipulation system 10 according to the present embodiment have been described above, the present embodiment is not limited to the contents described above. Further, the components described above include those that can be easily conceived by those skilled in the art, those that are substantially the same, and those within the so-called equivalent range. Furthermore, the components described above can be combined appropriately. Furthermore, at least one of various omissions, replacements, and changes of the constituent elements can be made without departing from the scope of the present embodiment.

１０ マニピュレーションシステム
１２ 顕微鏡ユニット
１４ 第１マニピュレータ
１６ 第２マニピュレータ
２４ 第１ピペット保持部材
２５ 第１ピペット
２９ 電動ポンプ
３４ 第２ピペット保持部材
３５ 第２ピペット
４３ コントローラ
４６Ａ 制御部
４６Ｂ 記憶部
５０Ａ、５０Ｂ 細胞操作用ポンプ装置
５１ 操作端末
５１Ａ エンコーダ
５１Ｂ 信号変換部
５１Ｃ 操作ノブ
５１Ｄ 第１表示部
５１Ｅ 第２表示部
５１Ｆ ゲイン調整部
５３ コントローラ
５４ ドライバ
５７Ａ、５７Ｂ 信号線
６１ モータ
６２ 移動機構
６３ ボールねじ
６４ 移動部
６５ シリンジ機構
６６ シリンジ部
６７ ピストン
６８ 内部空間
７４、７５ 筐体
１００ 細胞 10 Manipulation System 12 Microscope Unit 14 First Manipulator 16 Second Manipulator 24 First Pipette Holding Member 25 First Pipette 29 Electric Pump 34 Second Pipette Holding Member 35 Second Pipette 43 Controller 46A Controller 46B Storage 50A, 50B Cell Manipulation Pump device 51 operation terminal 51A encoder 51B signal conversion unit 51C operation knob 51D first display unit 51E second display unit 51F gain adjustment unit 53 controller 54 driver 57A, 57B signal line 61 motor 62 moving mechanism 63 ball screw 64 moving unit 65 Syringe mechanism 66 Syringe part 67 Piston 68 Internal space 74, 75 Housing 100 Cell

Claims (8)

内部圧力により微小対象物を操作するための操作手段に接続される微小対象物操作用ポンプ装置であって、
内部に液体を含有するシリンジ部と、回転駆動により前記シリンジ部の内部圧力の調整を行うモータとを含む電動ポンプと、
前記電動ポンプに対する操作を行うための操作入力部と、前記操作入力部の位置の変化を検出するエンコーダとを含む操作端末と、
前記エンコーダからの前記操作入力部の位置に関する信号に基づいて、前記モータに対する制御信号を出力するコントローラとを有し、
前記操作端末は、前記操作入力部の操作量又は操作速度を表示する表示部を有し、
前記表示部は、前記操作入力部に対する操作開始から操作終了までの期間における、前記操作入力部の位置と、時間との関係を示すグラフを、過去の前記操作入力部の位置と、時間との関係を示すグラフと対応づけて表示させる微小対象物操作用ポンプ装置。 A pump device for manipulating a micro object, which is connected to an operating means for manipulating the micro object by an internal pressure,
An electric pump including a syringe portion that contains a liquid inside, and a motor that adjusts the internal pressure of the syringe portion by rotational driving,
An operation terminal including an operation input unit for performing an operation on the electric pump, and an encoder that detects a change in the position of the operation input unit,
On the basis of a signal relating to the position of the operation input unit from the encoder, and have a controller for outputting a control signal for the motor,
The operation terminal has a display unit that displays an operation amount or an operation speed of the operation input unit,
The display unit displays a graph showing the relationship between the position of the operation input unit and time in the period from the operation start to the operation end on the operation input unit, with a graph of the past position of the operation input unit and time. A pump device for manipulating a small object, which is displayed in association with a graph showing a relationship . 前記コントローラは、前記エンコーダからの前記操作入力部の位置に関する信号に基づいて、前記操作入力部の単位時間当たりの位置の変化を算出する請求項１に記載の微小対象物操作用ポンプ装置。   The pump device according to claim 1, wherein the controller calculates a change in the position of the operation input unit per unit time based on a signal related to the position of the operation input unit from the encoder. 前記コントローラは、前記エンコーダからの前記操作入力部の位置に関する信号に基づいて、前記操作入力部の操作量を算出する請求項１に記載の微小対象物操作用ポンプ装置。   The micro object operation pump device according to claim 1, wherein the controller calculates an operation amount of the operation input unit based on a signal regarding a position of the operation input unit from the encoder. 前記電動ポンプは、前記モータの回転駆動を、前記シリンジ部の軸方向に沿った方向の運動に変換して前記シリンジ部に伝達する移動機構を含む請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の微小対象物操作用ポンプ装置。   The electric pump includes a moving mechanism that converts rotational drive of the motor into motion in a direction along an axial direction of the syringe unit and transmits the motion to the syringe unit. The pump device for manipulating the minute object according to. 前記コントローラは、前記操作入力部に対する操作開始から操作終了までの期間における、前記操作入力部の位置と時間との関係を記憶する記憶部を含む請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の微小対象物操作用ポンプ装置。   5. The controller according to claim 1, further comprising a storage unit that stores a relationship between a position of the operation input unit and time during a period from an operation start to an operation end on the operation input unit. A pump device for manipulating a minute object described. 前記記憶部は、前記操作入力部の位置に関する信号と前記電動ポンプの駆動条件との関係を定めた所定のパラメータを記憶する請求項５に記載の微小対象物操作用ポンプ装置。   The micro object operating pump device according to claim 5, wherein the storage unit stores a predetermined parameter that defines a relationship between a signal regarding a position of the operation input unit and a driving condition of the electric pump. 前記操作端末は、前記操作入力部の位置に関する信号を前記電動ポンプに対する前記制御信号に変換する際のゲイン量を調整するための調整部を有する請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の微小対象物操作用ポンプ装置。 The operation terminal, a signal related to the position of the operation input unit in any one of claims 1 to 6 having an adjusting portion for adjusting the amount of gain when converting to said control signal for said electric pump A pump device for manipulating a minute object described. 請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の微小対象物操作用ポンプ装置と、
微小対象物が載置される試料ステージと、
前記微小対象物を操作するための前記操作手段を備えるマニピュレータと、
前記試料ステージ及び前記マニピュレータを制御する制御部とを備えるマニピュレーションシステム。 A pump device for operating a microscopic object according to any one of claims 1 to 7 ,
A sample stage on which a minute object is placed,
A manipulator provided with the operating means for operating the minute object,
A manipulation system including a control unit that controls the sample stage and the manipulator.
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