JP7144958B2 - 観察装置および観察システム - Google Patents
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Description
本発明の一態様は、培養容器内の培養液中に浮遊している細胞を観察する観察装置であって、前記細胞に照射する照明光を発生する照明部と、該照明部により前記照明光が照射された前記細胞からの観察光を結像させる結像光学系と、該結像光学系により結像された前記観察光を受光する受光部と、前記照明光および前記観察光を透過させる透過部を有し、前記照明部、前記結像光学系および前記受光部を収容する筐体と、前記受光部により受光された前記観察光に基づいて生成される細胞画像内の前記細胞の数を計数する画像処理部とを備え、前記筐体が、前記培養容器にチューブを挿入するためのチューブ口を経由して前記培養液中に挿入可能な細長い筒状の形態を有し、前記画像処理部が、前記受光部により互いに異なる時間に受光された前記観察光に基づいて生成される2枚以上の前記細胞画像を用いて、前記培養液中の前記細胞の数および/または密度を推定し、2枚以上の前記細胞画像が、同一の前記細胞が前記細胞画像上に出現してから消滅するまでの時間よりも長い時間間隔をあけて前記受光部により受光された前記観察光に基づいて生成されるものである観察装置である。
この構成によって、保護チューブをUV滅菌した状態で使用し、使用後は保護チューブのみをディスポーザブルにして交換することができる。
この構成によって、画像処理部により計数される細胞画像内の細胞の数に基づいて、培養容器内の細胞の数や密度の推定が可能になる。
この構成によって、交換する他の結像光学系の倍率、被写界深度および観察視野方向に応じて、光学的な視野を容易に変更することができる。したがって、結像光学系を変更することによって、観察環境に応じた所望の細胞画像を取得することができる。
本発明の第1実施形態に係る観察装置について図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る観察装置1は、図1に示すように、培養容器13において培養液W中に浮遊させながら培養している細胞Sを観察する。この観察装置1は、図3に示すように、細胞Sに照射する照明光を発生する照明部3と、照明部3により照明光が照射された細胞Sからの観察光を結像させる結像光学系5と、結像光学系5により結像された観察光を受光する撮像部(受光部)7と、これら照明部3、結像光学系5および撮像部7を収容する筐体9とを備えている。
結像光学系5は、筐体9の先端部において、透過部9aに対向した状態で照明部3と並んで配置されている。この結像光学系5は、透過部9aを経由して筐体9内に入射した観察光を撮像部7の受光面上に結像させる。
画像処理部11は、撮像部7から出力された画像信号を処理して、図4に示すような2次元的な細胞画像を生成する。また、画像処理部11は、生成した細胞画像内に含まれる細胞Sの数を計数する。さらに、画像処理部11は、撮像部7により互いに異なる時間に受光された観察光に基づいて生成した2枚以上の細胞画像、すなわち、撮像部7により互いに異なる時間に撮影された2枚以上の細胞画像を用いて、培養液W中の細胞Sの数および密度の少なくとも一方を推定する。
上記構成の観察装置1により、培養容器13において培養液W中に浮遊させながら培養している細胞Sを観察するには、まず、図1に示すように、培養容器13のポート13aを経由させて、培養液W内に筐体9を挿入する。筐体9には予め滅菌処理を施しておく。
次に、本発明の第2実施形態に係る観察装置について説明する。
本実施形態に係る観察装置23は、図12に示すように、筐体9の周囲を覆う筒状の保護チューブ25を備える点で第1実施形態と異なる。
以下、第1実施形態に係る観察装置1と構成を共通する箇所には、同一符号を付して説明を省略する。
3 照明部
5 結像光学系
7 撮像部(受光部)
9 筐体
9a, 透過部
11 画像処理部
13a ポート(チューブ口)
25 保護チューブ
25a,25b 透明部
27 突起(突起部)
29 ファイバ(照明部)
31 バンドルファイバ(受光部)
S 細胞
Claims (13)
- 培養容器内の培養液中に浮遊している細胞を観察する観察装置であって、
前記細胞に照射する照明光を発生する照明部と、
該照明部により前記照明光が照射された前記細胞からの観察光を結像させる結像光学系と、
該結像光学系により結像された前記観察光を受光する受光部と、
前記照明光および前記観察光を透過させる透過部を有し、前記照明部、前記結像光学系および前記受光部を収容する筐体と、
前記受光部により受光された前記観察光に基づいて生成される細胞画像内の前記細胞の数を計数する画像処理部とを備え、
前記筐体が、前記培養容器にチューブを挿入するためのチューブ口を経由して前記培養液中に挿入可能な細長い筒状の形態を有し、
前記画像処理部が、前記受光部により互いに異なる時間に受光された前記観察光に基づいて生成される2枚以上の前記細胞画像を用いて、前記培養液中の前記細胞の数および/または密度を推定し、
2枚以上の前記細胞画像が、同一の前記細胞が前記細胞画像上に出現してから消滅するまでの時間よりも長い時間間隔をあけて前記受光部により受光された前記観察光に基づいて生成されるものである観察装置。 - 前記筐体の周囲を覆う筒状の保護チューブを備え、
該保護チューブが、光学的に透明な透明部を有し、前記チューブ口を経由して前記培養液中に挿入可能な細長い形状を有する請求項1に記載の観察装置。 - 前記保護チューブが、透明な樹脂材料により形成されている請求項2に記載の観察装置。
- 前記保護チューブが、前記透明部の外側に突出する突起部を有し、該突起部が、前記透明部を透過した前記照明光の少なくとも一部を前記細胞に向けて透過させおよび/または反射する請求項2または請求項3に記載の観察装置。
- 前記結像光学系が、倍率、被写界深度および観察視野方向の少なくとも1つが異なる他の結像光学系に交換可能である請求項1から請求項4のいずれかに記載の観察装置。
- 前記照明部が、前記筐体内に配置された光源を備える請求項1から請求項5のいずれかに記載の観察装置。
- 前記照明部が、前記筐体の内部または外部に配置された光源から発せられる前記照明光を導光して前記筐体の先端から出射させる照明ファイバを備える請求項1から請求項5のいずれかに記載の観察装置。
- 前記受光部が、前記観察光の光学像を撮影する撮像素子を備える請求項1から請求項7のいずれかに記載の観察装置。
- 前記受光部が受光ファイバを備え、
該受光ファイバが、受光した前記観察光を前記筐体の内部または外部に配置された撮像素子に導光する請求項1から請求項7のいずれかに記載の観察装置。 - 前記結像光学系によって集光された前記観察光を前記受光部に向けて反射するプリズムを備え、
前記結像光学系が、前記筐体の側面に向けて配置され、該側面から前記筐体内に入射した前記観察光を結像させる請求項1から請求項9のいずれかに記載の観察装置。 - 前記筐体が、長手方向の先端よりも基端側において前記長手方向に交差する方向に窪む凹部を有し、
前記透過部が、前記凹部における前記長手方向に対向する両側面に設けられ、
前記照明部および前記結像光学系が、互いに前記凹部を前記長手方向に挟んだ位置に設けられ、それぞれ前記透過部に対向して配置されている請求項1から請求項3のいずれかに記載の観察装置。 - 前記筐体が、前記照明部を収容する第1筐体と、前記結像光学系および前記受光部を収容する第2筐体とを備え、
前記第1筐体および前記第2筐体が、光軸方向に距離間隔を開けて対向して配置され、
前記透過部が、前記第1筐体と前記第2筐体の互いに対向する面にそれぞれ設けられている請求項1から請求項3のいずれかに記載の観察装置。 - 請求項1から請求項12のいずれかに記載の観察装置と、
前記チューブ口を有する前記培養容器とを備える観察システム。
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