JPH03119989A - 微小インジェクション装置及びそのインジェクション制御方法 - Google Patents
微小インジェクション装置及びそのインジェクション制御方法Info
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- JPH03119989A JPH03119989A JP1255197A JP25519789A JPH03119989A JP H03119989 A JPH03119989 A JP H03119989A JP 1255197 A JP1255197 A JP 1255197A JP 25519789 A JP25519789 A JP 25519789A JP H03119989 A JPH03119989 A JP H03119989A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N15/00—Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
- C12N15/09—Recombinant DNA-technology
- C12N15/87—Introduction of foreign genetic material using processes not otherwise provided for, e.g. co-transformation
- C12N15/89—Introduction of foreign genetic material using processes not otherwise provided for, e.g. co-transformation using microinjection
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q5/00—Driving or feeding mechanisms; Control arrangements therefor
- B23Q5/22—Feeding members carrying tools or work
- B23Q5/34—Feeding other members supporting tools or work, e.g. saddles, tool-slides, through mechanical transmission
- B23Q5/50—Feeding other members supporting tools or work, e.g. saddles, tool-slides, through mechanical transmission feeding step-by-step
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS 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
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、液体注入用マイクロマニピュレータの微小イ
ンジェクタ５ン装置及びそのインジェクション制御方法
に関するものである。
ンジェクタ５ン装置及びそのインジェクション制御方法
に関するものである。
（従来の技術）
従来、バイオテクノジーの世界においては、遺伝子・細
胞などに人工的操作を加え、新しい遺伝情報体を作成し
、それを利用或いは研究する分野がある。その対象は遺
伝子、細胞、核、受精胚、組織或いは原生動物とさまざ
まであるが、このうち、光学顕微鏡で観察できるものに
対して物理的・機械的操作を加える手法として、マイク
ロマニピユレーションがある０例えば、動植物細胞や核
に外来遺伝子を注入し、遺伝子の形質発現機構の解析を
行う場合、また初期胚、桑実胚を分割し、仮説に移植し
て一卵性複数子の作成を行う場合、或いは受精卵の細胞
質に他の個体を移植してクーロン生物の作成を行う場合
、などにマイクロマニピユレーションは不可欠のもので
ある。
胞などに人工的操作を加え、新しい遺伝情報体を作成し
、それを利用或いは研究する分野がある。その対象は遺
伝子、細胞、核、受精胚、組織或いは原生動物とさまざ
まであるが、このうち、光学顕微鏡で観察できるものに
対して物理的・機械的操作を加える手法として、マイク
ロマニピユレーションがある０例えば、動植物細胞や核
に外来遺伝子を注入し、遺伝子の形質発現機構の解析を
行う場合、また初期胚、桑実胚を分割し、仮説に移植し
て一卵性複数子の作成を行う場合、或いは受精卵の細胞
質に他の個体を移植してクーロン生物の作成を行う場合
、などにマイクロマニピユレーションは不可欠のもので
ある。
１１２図は従来のマイクロマニピユレーションシステム
の全体構成図である。
の全体構成図である。
図中、ｌはベース、２はベース１上に配置される顕微鏡
、３は位置検出器、４は微動部、５は粗動部、６はＴＶ
カメラ、７はマイクロインジェクタ、８は左操作ボック
ス、９は右操作ボックス、１０はカメラ制御ユニット、
１１はビデオモニタ、１２は主制御ユニットである。
、３は位置検出器、４は微動部、５は粗動部、６はＴＶ
カメラ、７はマイクロインジェクタ、８は左操作ボック
ス、９は右操作ボックス、１０はカメラ制御ユニット、
１１はビデオモニタ、１２は主制御ユニットである。
この図に示すように、２つの操作ボックス８９では、左
右の微動部４、粗動部５を操作する一方で、注入液量測
定など各種の機能の制御も行う。
右の微動部４、粗動部５を操作する一方で、注入液量測
定など各種の機能の制御も行う。
また、顕微鏡２にはＴＶカメラ６が設けられており、細
胞の状態や微細操作の様子がビデオモニタ１１に写し出
されて観察される。
胞の状態や微細操作の様子がビデオモニタ１１に写し出
されて観察される。
従来のマイクロインジェクション装置の構成は、第１３
図に示すようになっている。即ち、微動部先端の微小器
具１３（例えば微小針、微小ピペット、微小電極など）
を支持棒１４で支持し、その支持棒１４にチューブ１５
を繋ぎ、細胞への注射、吸引などのためにマイクロシリ
ンジ１６のプランジャ１７を手動つまみ１８でねし送り
することにより、正・負の圧力を加えることができる（
「計測と制御」Ｖｏｌ。
図に示すようになっている。即ち、微動部先端の微小器
具１３（例えば微小針、微小ピペット、微小電極など）
を支持棒１４で支持し、その支持棒１４にチューブ１５
を繋ぎ、細胞への注射、吸引などのためにマイクロシリ
ンジ１６のプランジャ１７を手動つまみ１８でねし送り
することにより、正・負の圧力を加えることができる（
「計測と制御」Ｖｏｌ。
２７ 、 Ｎｏ、３昭和６３年３月発行 Ｐ、７８〜７
９ 参照）。
９ 参照）。
以下、上記従来のマイクロインジェクション装置につい
て詳細に説明する。
て詳細に説明する。
このような分野の技術としては、例えば「マイクロマニ
ピユレーションｊ丸善（株）、実験生物学講座８．細胞
生物学、Ｐ、２７７〜２９７に記載されるものがあった
。
ピユレーションｊ丸善（株）、実験生物学講座８．細胞
生物学、Ｐ、２７７〜２９７に記載されるものがあった
。
多くの物質は、細胞膜を自由に透過することができない
。そのため、細胞内部の原形質や細胞小器官に対する物
質の直接作用を調べるためには、毛細管（微小ピペット
）を通して細胞内に物質を注入することができるマイク
ロインジェクションが最も直接的な方法である。
。そのため、細胞内部の原形質や細胞小器官に対する物
質の直接作用を調べるためには、毛細管（微小ピペット
）を通して細胞内に物質を注入することができるマイク
ロインジェクションが最も直接的な方法である。
マイクロインジェクションとは、一般に細胞内へ物質を
注入する操作を言うが、細胞や組織の特定の部位に外か
ら液を作用させる場合や、細胞内から原形質の一部を吸
い取ったり、小型細胞のような微小な物体を吸い取った
りする場合にも、同じ方法を利用することができる。ま
た、マイクロインジェクション方法には、予め微小ビペ
・ント中に入れておいた液を、圧力によって押し出す圧
力法と、微小ピペットを通して電流を流し、電流ととも
に内部の物質を流出させる微小電気泳動法とがある。
注入する操作を言うが、細胞や組織の特定の部位に外か
ら液を作用させる場合や、細胞内から原形質の一部を吸
い取ったり、小型細胞のような微小な物体を吸い取った
りする場合にも、同じ方法を利用することができる。ま
た、マイクロインジェクション方法には、予め微小ビペ
・ント中に入れておいた液を、圧力によって押し出す圧
力法と、微小ピペットを通して電流を流し、電流ととも
に内部の物質を流出させる微小電気泳動法とがある。
ここでは、前者の圧力法によるマイクロインジェクショ
ンについて述べる。
ンについて述べる。
この圧力法によるマイクロインジェクション装置は、第
１４図に示すように、微小ピペット（微小器具）２１を
中空の支持棒２２に取り付け、支持棒２２をチューブ２
３でマイクロシリンジ２４に繋ぐ。このマイクロシリン
ジ２４はスクリュ付き注射器の構造をしており、手動つ
まみ２５を手動操作することによって正・負の圧力を加
えることができる。
１４図に示すように、微小ピペット（微小器具）２１を
中空の支持棒２２に取り付け、支持棒２２をチューブ２
３でマイクロシリンジ２４に繋ぐ。このマイクロシリン
ジ２４はスクリュ付き注射器の構造をしており、手動つ
まみ２５を手動操作することによって正・負の圧力を加
えることができる。
なお、マイクロインジェクション装置とは異なるが、上
記した従来のマイクロマニピュレータに代えて、本願の
出願人の発明に係る「圧電・電歪素子を用いた衝撃力に
よる微小移動装置」（特開昭６３−２９９７８５号参照
）を応用した「マイクロマニピュレータ」 （特願平１
−８７２８７号参照）において、電圧・電歪素子に電圧
を印加して慣性体を加速し、その反動を利用して微小器
具の移動を引き起こすことにより、１０ｎｍ〜１０μｍ
程度の正・負方向の微動を可能にしたものが既に提案さ
れている。
記した従来のマイクロマニピュレータに代えて、本願の
出願人の発明に係る「圧電・電歪素子を用いた衝撃力に
よる微小移動装置」（特開昭６３−２９９７８５号参照
）を応用した「マイクロマニピュレータ」 （特願平１
−８７２８７号参照）において、電圧・電歪素子に電圧
を印加して慣性体を加速し、その反動を利用して微小器
具の移動を引き起こすことにより、１０ｎｍ〜１０μｍ
程度の正・負方向の微動を可能にしたものが既に提案さ
れている。
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、上記した従来のマイクロインジェクタに
おいては、その制御がつまみによる手動操作に依存して
いるため、作業性に難があり、的確なインジェクト・を
行うには不満足なものであった。換言すれば、的確なイ
ンジェクトを行・うには、このマイクロインジェクタの
特性に習熟する必要があると共に、その操作技術にも高
度の熟練を要するといった問題があった。
おいては、その制御がつまみによる手動操作に依存して
いるため、作業性に難があり、的確なインジェクト・を
行うには不満足なものであった。換言すれば、的確なイ
ンジェクトを行・うには、このマイクロインジェクタの
特性に習熟する必要があると共に、その操作技術にも高
度の熟練を要するといった問題があった。
また、手動つまみによるインジェクション操作によって
は、細かい分解能を得ることができなかった。
は、細かい分解能を得ることができなかった。
更に、−上記したマイクロインジェクタの場合は、マイ
クロシリンジと支持棒とを繋ぐチューブも長くなり、そ
の分、スペースを要すると共に、応答性も劣るといった
問題があった。
クロシリンジと支持棒とを繋ぐチューブも長くなり、そ
の分、スペースを要すると共に、応答性も劣るといった
問題があった。
本発明は、上記問題点を除去し、迅速、かつ的確なイン
ジェクトを行い得ると共に、コンパクトであり、しかも
自動化を推進した微小インジェクション装置及びそのイ
ンジェクション制御方法を提供することを目的とする。
ジェクトを行い得ると共に、コンパクトであり、しかも
自動化を推進した微小インジェクション装置及びそのイ
ンジェクション制御方法を提供することを目的とする。
（課題を解決するための手段）
本発明は、上記目的を達成するために、微小器具の中に
セットされた液体を圧力によって移動させるマイクロマ
ニピュレータの微小インジェクション装置において、プ
ランジャ（４３，６４，７３）を有するマイクロシリン
ジ（４０，６２，７２）と、前記プランジャ（４３，６
４，７３）の一端に設けられる移動体（３５，７４）と
、該移動体（３５，７４）に装着され、慣性体（３６，
３８，７５＞付き圧電・電歪素子（３７，３９，７６）
を有する微小移動装置（Ａ、Ｂ、Ｃ）とを設けるように
したものである。
セットされた液体を圧力によって移動させるマイクロマ
ニピュレータの微小インジェクション装置において、プ
ランジャ（４３，６４，７３）を有するマイクロシリン
ジ（４０，６２，７２）と、前記プランジャ（４３，６
４，７３）の一端に設けられる移動体（３５，７４）と
、該移動体（３５，７４）に装着され、慣性体（３６，
３８，７５＞付き圧電・電歪素子（３７，３９，７６）
を有する微小移動装置（Ａ、Ｂ、Ｃ）とを設けるように
したものである。
（作用）
本発明によれば、２第２図及び第３図に示すように、プ
ランジャ（４３）を有するマイクロシリンジ（４０）と
、軸（４４）と共に回転する回転移動体（３５）と、該
回転移動体（３５）に装着される慣性体（３６，３８）
付き圧電・電歪素子（３７，３９）を有する微小移動装
置（Ａ、Ｂ）とがら構成される微小インジェクション装
置を設け、前記微小移動装置（Ａ、Ｂ）へ電気信号を印
加することにより駆動力を生じさせ、前記回転移動体（
３５）を微小回転させる。これにより、プランジャ（４
３）を軸方向に微小移動させ、マイクロシリンジ（４０
）内の液体（４５）を移動させることができる。
ランジャ（４３）を有するマイクロシリンジ（４０）と
、軸（４４）と共に回転する回転移動体（３５）と、該
回転移動体（３５）に装着される慣性体（３６，３８）
付き圧電・電歪素子（３７，３９）を有する微小移動装
置（Ａ、Ｂ）とがら構成される微小インジェクション装
置を設け、前記微小移動装置（Ａ、Ｂ）へ電気信号を印
加することにより駆動力を生じさせ、前記回転移動体（
３５）を微小回転させる。これにより、プランジャ（４
３）を軸方向に微小移動させ、マイクロシリンジ（４０
）内の液体（４５）を移動させることができる。
また、第５図及び第６図に示すように、中心軸（６１）
に取り付けられるプランジャとしての回転板（６４）を
内蔵するマイクロシリンジ（６２）と、前記中心軸（６
１）と共に回転する回転移動体（３５）と、この回転移
動体（３５）に装着される慣性体（３６，３８＞付き圧
電・電歪素子（３７，３９）を有する微小移動装置（Ａ
、Ｂ）とから構成される微小インジェクション装置を設
け、ｉ訂記微小移動装置（Ａ、Ｂ）へ電気信号を印加す
ることにより駆動力を生しさせ、前記回転移動体（３５
）を微小回転させる。これにより、プランジャとしての
回転板（６４）を微小回転させ、マイクロシリンジ（６
２）内の液体（６６）を移動させることができる。
に取り付けられるプランジャとしての回転板（６４）を
内蔵するマイクロシリンジ（６２）と、前記中心軸（６
１）と共に回転する回転移動体（３５）と、この回転移
動体（３５）に装着される慣性体（３６，３８＞付き圧
電・電歪素子（３７，３９）を有する微小移動装置（Ａ
、Ｂ）とから構成される微小インジェクション装置を設
け、ｉ訂記微小移動装置（Ａ、Ｂ）へ電気信号を印加す
ることにより駆動力を生しさせ、前記回転移動体（３５
）を微小回転させる。これにより、プランジャとしての
回転板（６４）を微小回転させ、マイクロシリンジ（６
２）内の液体（６６）を移動させることができる。
更に、上記微小インジェクション装置は、第８図及び第
９図に示すように、慣性体（７５）付き圧電・電歪素子
（１６）を有する微小移動装置（Ｃ）を駆動させ、直線
移動体（７４）を直接直線方向に駆動させることにより
、プランジャ（７３）を操作するように構成してもよい
。
９図に示すように、慣性体（７５）付き圧電・電歪素子
（１６）を有する微小移動装置（Ｃ）を駆動させ、直線
移動体（７４）を直接直線方向に駆動させることにより
、プランジャ（７３）を操作するように構成してもよい
。
（実施例）
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら詳細
に説明する。
に説明する。
第１図は本発明の第１実施例を示す微小インジェクショ
ン装置の全体構成図、第２図はその微小インジェクショ
ン装置の要部構成図、第３図はその微小インジェクショ
ン装置の要部正面図、第４図は本発明の第１実施例の動
作態様の説明図である。
ン装置の全体構成図、第２図はその微小インジェクショ
ン装置の要部構成図、第３図はその微小インジェクショ
ン装置の要部正面図、第４図は本発明の第１実施例の動
作態様の説明図である。
図中、３１はベース、３２はステージ、３３は支持体、
３４は内部に雌ねじが切られているインジェクションホ
ルダ、３５は回転移動体、Ａは第１の微小移動装置であ
り、慣性体３６及び圧電・電歪素子３７がらなり、同様
にＢは第２の微小移動装置であり、慣性体３８及び圧電
・電歪素子３９がら構成されている。
３４は内部に雌ねじが切られているインジェクションホ
ルダ、３５は回転移動体、Ａは第１の微小移動装置であ
り、慣性体３６及び圧電・電歪素子３７がらなり、同様
にＢは第２の微小移動装置であり、慣性体３８及び圧電
・電歪素子３９がら構成されている。
イＯはマイクロシリンジ、４１は微小器具、４２は圧電
・電歪素子３７．３９を駆動するために給電するワイヤ
、４３はマイクロシリンジ４ｏ内に出入りするプランジ
ャである。４４はプランジャ４３と回転移動体３５とを
固定する軸であり、その外周に形成された雄ねじ４４ａ
によって、その内周に雌ねじが切られているインジェク
ションホルダ３４との螺合を行い、摩擦機能を有する。
・電歪素子３７．３９を駆動するために給電するワイヤ
、４３はマイクロシリンジ４ｏ内に出入りするプランジ
ャである。４４はプランジャ４３と回転移動体３５とを
固定する軸であり、その外周に形成された雄ねじ４４ａ
によって、その内周に雌ねじが切られているインジェク
ションホルダ３４との螺合を行い、摩擦機能を有する。
４５はマイクロシリンジ４０内にセ・ツトされる液体、
５０はこのマイクロマニビュブレータの制御を行う制御
ボックスであり、微小インジェクション制御スイッチも
設けられている。
５０はこのマイクロマニビュブレータの制御を行う制御
ボックスであり、微小インジェクション制御スイッチも
設けられている。
５１は位置検出器、５２は顕微鏡である。
次に、上記第１実施例の微小インジェクション装置の動
作について、第１１図をも参照しながら説明する。
作について、第１１図をも参照しながら説明する。
ここで、微小インジェクタぢンは、生体内に薬品等を注
入する注入モードと、体液等を吸引する吸引モードとに
大別される。なお、細胞や卵などをホールドするモード
も挙げられるが、それは吸引モードと見なすことができ
る。
入する注入モードと、体液等を吸引する吸引モードとに
大別される。なお、細胞や卵などをホールドするモード
も挙げられるが、それは吸引モードと見なすことができ
る。
そこで、注入モードにしたい場合は、制御ボックス５０
に設けられる微小インジェクションスイッチのモードＩ
の押ボタンを操作する。すると、第１、第２の微小移動
装置Ａ、Ｂにはともに押圧力が生じ、回転移動体３５は
第３図に示すように時計回りに微小回転し、プランジャ
４３及び液体４５が前進することになり、マイクロシリ
ンジ４０には正圧が生じる。
に設けられる微小インジェクションスイッチのモードＩ
の押ボタンを操作する。すると、第１、第２の微小移動
装置Ａ、Ｂにはともに押圧力が生じ、回転移動体３５は
第３図に示すように時計回りに微小回転し、プランジャ
４３及び液体４５が前進することになり、マイクロシリ
ンジ４０には正圧が生じる。
一方、吸引モードにしたい場合は、制御ボックス５０に
設けられる微小インジェクシッンスイノチのモード■の
押ボタンを操作する。すると、第１第２の微小移動装置
Ａ、 Ｂにはともに引張力が生じ、回転移動体３５は第
３回において反時計回りに微小回転し、プランジャ４３
及び液体４５が後退することになり、マイクロシリンジ
４０には負圧が生じる。
設けられる微小インジェクシッンスイノチのモード■の
押ボタンを操作する。すると、第１第２の微小移動装置
Ａ、 Ｂにはともに引張力が生じ、回転移動体３５は第
３回において反時計回りに微小回転し、プランジャ４３
及び液体４５が後退することになり、マイクロシリンジ
４０には負圧が生じる。
なお、上記実施例においては、第１．第２の微小移動装
置Ａ、Ｂを用いてバランスをとるように配置したが、単
一の微小移動装置を用いるようにしてもよい、その場合
には、その単一の微小移動装置の押圧力と引張力の何れ
かの動作を選択して用いるようにする。
置Ａ、Ｂを用いてバランスをとるように配置したが、単
一の微小移動装置を用いるようにしてもよい、その場合
には、その単一の微小移動装置の押圧力と引張力の何れ
かの動作を選択して用いるようにする。
第５図は本発明の第２実施例を示す微小インジヱクショ
ン装置の要部構成図であり、第５図（ａ）は一部破断側
面図、第５図（ｂ）は第５図（ａ）のＤＤ線断面図であ
る。第６図はその微小インジェクション装置の要部正面
図、第７図は本発明の第２実施例の動作態様の説明図で
ある。
ン装置の要部構成図であり、第５図（ａ）は一部破断側
面図、第５図（ｂ）は第５図（ａ）のＤＤ線断面図であ
る。第６図はその微小インジェクション装置の要部正面
図、第７図は本発明の第２実施例の動作態様の説明図で
ある。
図中、６０はインジェクションホルダ、６１は中心軸、
６２はマイクロシリンジ、６３はマイクロシリンジ６２
に形成される圧抜き穴、６４はマイクロシリンジ６２に
内蔵されて回転するプランジャとしての回転板、６５は
回転板６４の周辺に設けられるシール材、６６はマイク
ロシリンジ６２内にセットされる液体、６７はマイクロ
シリンジ６２に取り付けられる微小器具である。ここで
、中心軸６１に取り付けられる回転移動体及び微小移動
装置は前記したものと同様であり、ここでは同じ番号を
付して説明を省略する。
６２はマイクロシリンジ、６３はマイクロシリンジ６２
に形成される圧抜き穴、６４はマイクロシリンジ６２に
内蔵されて回転するプランジャとしての回転板、６５は
回転板６４の周辺に設けられるシール材、６６はマイク
ロシリンジ６２内にセットされる液体、６７はマイクロ
シリンジ６２に取り付けられる微小器具である。ここで
、中心軸６１に取り付けられる回転移動体及び微小移動
装置は前記したものと同様であり、ここでは同じ番号を
付して説明を省略する。
次に、上記第２実施例の微小インジェクション装置の動
作について、第１１図をも参照しながら説明する。
作について、第１１図をも参照しながら説明する。
まず、注入モードにしたい場合は、制御ボ・７クス５０
（第１図参照）に設けられる微小インジェクションス
イッチのモードＩの押ボタンを操作する。
（第１図参照）に設けられる微小インジェクションス
イッチのモードＩの押ボタンを操作する。
すると、第１．第２の微小移動装置Ａ、 Ｂにはともに
押圧力を生じ、回転移動体３５は第６図に示すように時
計回りに微小回転し、回転板６４も時計回りに微小回転
することにより、液体６６は前進し、マイクロシリンジ
６２には正圧が生じる。その場合、マイクロシリンジ６
２には圧抜き穴６３が形成されているので、その空間部
が負圧になることはない。
押圧力を生じ、回転移動体３５は第６図に示すように時
計回りに微小回転し、回転板６４も時計回りに微小回転
することにより、液体６６は前進し、マイクロシリンジ
６２には正圧が生じる。その場合、マイクロシリンジ６
２には圧抜き穴６３が形成されているので、その空間部
が負圧になることはない。
一方、吸引モードにしたい場合は、制御ボックス５０（
第１回参照）に設けられる微小インジェクションスイン
チのモード■の押ボタンを操作する。
第１回参照）に設けられる微小インジェクションスイン
チのモード■の押ボタンを操作する。
すると、第１．第２の微小移動装置Ａ、 Ｂにはともに
引張力が生じ、回転移動体３５は第６図において反時計
回りに微小回転し、回転板６４も反時計回りに微小回転
することにより、液体６６は後退し、マイクロシリンジ
６２には負圧が生じる。
引張力が生じ、回転移動体３５は第６図において反時計
回りに微小回転し、回転板６４も反時計回りに微小回転
することにより、液体６６は後退し、マイクロシリンジ
６２には負圧が生じる。
第８図は本発明の第３実施例を示す微小インジェクショ
ン装置の要部構成図、第９圀はその微小インジェクショ
ン装置の要部正面図、第１０図は本発明の第３実施例の
動作態様の説明図である。
ン装置の要部構成図、第９圀はその微小インジェクショ
ン装置の要部正面図、第１０図は本発明の第３実施例の
動作態様の説明図である。
図中、７１はインジェクションホルダ、７２はマイクロ
シリンジ、７３はプランジャ、７４は直線移動体、Ｃは
第３の微小移動装置であり、慣性体７５及び圧電・電歪
素子７６から構成されている。７７はマイクロシリンジ
７２内にセットされる液体、７８はマイクロシリンジ７
２の先端に取り付けられる微小器具である。また、マイ
クロシリンジ７２の後端部にはプランジャ７３の振動を
防止するためのずり割りを形成し、その後端部の外周に
弾発的に弾性リング７９を装着する。なお、この摩擦機
能は、一端が固定部に取り付けられる板ばねの自由端を
、マイクロシリンジ７２の後端部に当接させるように、
構成することもできる。
シリンジ、７３はプランジャ、７４は直線移動体、Ｃは
第３の微小移動装置であり、慣性体７５及び圧電・電歪
素子７６から構成されている。７７はマイクロシリンジ
７２内にセットされる液体、７８はマイクロシリンジ７
２の先端に取り付けられる微小器具である。また、マイ
クロシリンジ７２の後端部にはプランジャ７３の振動を
防止するためのずり割りを形成し、その後端部の外周に
弾発的に弾性リング７９を装着する。なお、この摩擦機
能は、一端が固定部に取り付けられる板ばねの自由端を
、マイクロシリンジ７２の後端部に当接させるように、
構成することもできる。
次に、上記第３実施例の微小インジェクション装置の動
作について、第１１図をも参照しながら説明する。
作について、第１１図をも参照しながら説明する。
ここでも、微小インジェクションは、前記したように、
注入モー１′と、吸引モードとに大別される。
注入モー１′と、吸引モードとに大別される。
そこで、注入モードにしたい場合は、制御ボックス５０
（第１図参照）の微小インジェクションスイッチのモー
ドＩの押ボタンを操作する。すると、第３の微小移動装
置Ｃには押圧力が生じ、直線移動体７４は第８図におい
て左方向に微小移動し、プランジャ７３及び液体７７は
前進することになり、マイクロシリンジ７２には正圧が
生じる。
（第１図参照）の微小インジェクションスイッチのモー
ドＩの押ボタンを操作する。すると、第３の微小移動装
置Ｃには押圧力が生じ、直線移動体７４は第８図におい
て左方向に微小移動し、プランジャ７３及び液体７７は
前進することになり、マイクロシリンジ７２には正圧が
生じる。
一方、吸引モードにしたい場合は、制御ボックス５０（
第１図参照）の微小インジェクションスイッチのモード
■の押ボタンを操作する。すると、第３の微小移動装置
Ｃには引張力が生じ、直線移動体７４は第８図において
右方向に微小移動し、プランジ＋７３及び液体７７は後
退することになり、マイクロシリンジ７２には負圧が生
じる。
第１図参照）の微小インジェクションスイッチのモード
■の押ボタンを操作する。すると、第３の微小移動装置
Ｃには引張力が生じ、直線移動体７４は第８図において
右方向に微小移動し、プランジ＋７３及び液体７７は後
退することになり、マイクロシリンジ７２には負圧が生
じる。
なお、第１１図に示した制御ボックスの正面には前記し
たモード選択スイッチの他に、を源のオン・オフスイッ
チやマイクロインジェクション制御以外の各種制御卸用
スインチが設けられている。
たモード選択スイッチの他に、を源のオン・オフスイッ
チやマイクロインジェクション制御以外の各種制御卸用
スインチが設けられている。
また、微小移動装置の移動体に対する配置構造は適宜変
形することができる。
形することができる。
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これ
らを本発明の範囲から排除するものではない。
本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これ
らを本発明の範囲から排除するものではない。
（発明の効果）
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、次のよ
うな効果を奏することができる。
うな効果を奏することができる。
（１） ｉＪＬ速、的確なインジェクション制御を行う
ことができる。
ことができる。
（２）微小移動装置の駆動により、ｌＯｎｍ〜１０μｍ
程度の正・負方向の微動を実現することができ、細かい
分解能での操作が可能となる。
程度の正・負方向の微動を実現することができ、細かい
分解能での操作が可能となる。
（３）チェーブが短くなるため、装置全体のコンパクト
化を図ることができると共に、応答性を高めることがで
きる。
化を図ることができると共に、応答性を高めることがで
きる。
（４）インジェクション装置の所要スペースが小さく、
しかもステージ上に闇単に取付けることができる。
しかもステージ上に闇単に取付けることができる。
（５）オペレータは熟練を要することなくインジェクシ
ョン操作を行うことができ、操作に伴う精神的疲労から
解放され、しかも省力化を図ることができる。
ョン操作を行うことができ、操作に伴う精神的疲労から
解放され、しかも省力化を図ることができる。
第１図は本発明の第１実施例を示す微小インジェクショ
ン装置の全体構成図、第２図はその微小インジェクショ
ン装置の要部構成図、第３図はその微小インジェクショ
ン装置の要部正面図、第４図は本発明の第１実施例の動
作態様の説明図、第５図は本発明の第２実施例を示す微
小インジェクション装置の要部構成図、第６図はその微
小インジェクション装置の要部正面図、第７図は本発明
の第２実施例の動作態様の説明図、第８図は本発明の第
３実施例を示す微小インジェクション装置の要部構成図
、第９図はその微小インジェクション装置の要部正面図
、第１Ｏ図は本発明の第３実施例の動作態様の説明図、
第１１図は本発明の制御ボックスの正面図、第１２図は
従来のマイクロマニピユレーションシステムの全体構成
図、第１３図は従来のマイクロインジェクション装置の
斜視図、第１４図は従来のマイクロインジェクション装
置の横成図である。 ３１・・・ベース、３２・・・ステージ、３３・・・支
持体、３４６０７１・・・インジェクションホルダ、３
５・・・回転移動体、３６．３８．７５・・・慣性体、
３７．３９．７６・・・圧電・電歪素子、４０．６２．
７２・・・マイクロシリンジ、４１．６７７８・・・微
小器具、４２・・・ワイヤ、４３．７３・・・プランジ
ャ、４４・・・軸、４４ａ・・・雄ねじ、４５．６６、
７７・・・液体、５０・・・制御ボックス、５１・・・
位置検出器、５２・・・顕微鏡、６１・・・中心軸、６
３・・・圧抜き穴、６４・・・回転板（プランジャ）、
６５・・・シール材、７４・・・直線移動体、７９・・
・弾性リング、Ａ・・・第１の微小移動装置、Ｂ・・・
第２の微小移動装置、Ｃ・・・第３の微小移動装置。
ン装置の全体構成図、第２図はその微小インジェクショ
ン装置の要部構成図、第３図はその微小インジェクショ
ン装置の要部正面図、第４図は本発明の第１実施例の動
作態様の説明図、第５図は本発明の第２実施例を示す微
小インジェクション装置の要部構成図、第６図はその微
小インジェクション装置の要部正面図、第７図は本発明
の第２実施例の動作態様の説明図、第８図は本発明の第
３実施例を示す微小インジェクション装置の要部構成図
、第９図はその微小インジェクション装置の要部正面図
、第１Ｏ図は本発明の第３実施例の動作態様の説明図、
第１１図は本発明の制御ボックスの正面図、第１２図は
従来のマイクロマニピユレーションシステムの全体構成
図、第１３図は従来のマイクロインジェクション装置の
斜視図、第１４図は従来のマイクロインジェクション装
置の横成図である。 ３１・・・ベース、３２・・・ステージ、３３・・・支
持体、３４６０７１・・・インジェクションホルダ、３
５・・・回転移動体、３６．３８．７５・・・慣性体、
３７．３９．７６・・・圧電・電歪素子、４０．６２．
７２・・・マイクロシリンジ、４１．６７７８・・・微
小器具、４２・・・ワイヤ、４３．７３・・・プランジ
ャ、４４・・・軸、４４ａ・・・雄ねじ、４５．６６、
７７・・・液体、５０・・・制御ボックス、５１・・・
位置検出器、５２・・・顕微鏡、６１・・・中心軸、６
３・・・圧抜き穴、６４・・・回転板（プランジャ）、
６５・・・シール材、７４・・・直線移動体、７９・・
・弾性リング、Ａ・・・第１の微小移動装置、Ｂ・・・
第２の微小移動装置、Ｃ・・・第３の微小移動装置。
Claims (6)
- （１）微小器具の中にセットされた液体を圧力によって
移動させるマイクロマニピュレータの微小インジェクシ
ョン装置において、 （ａ）プランジャ付きマイクロシリンジと、 （ｂ）前記プランジャの一端に設けられる移動体と、 （ｃ）該移動体に装着され、慣性体付き圧電・電歪素子
を有する微小移動装置とを具備する微小インジェクショ
ン装置。 - （２）前記移動体は回転移動体であることを特徴とする
請求項１記載の微小インジェクション装置。 - （３）前記回転体は正・逆両方向に回転可能であること
を特徴とする請求項２記載の微小インジェクション装置
。 - （４）前記移動体は直線移動体であることを特徴とする
請求項１記載の微小インジェクション装置。 - （５）前記直線移動体は正・逆両方向に移動可能である
ことを特徴とする請求項４記載の微小インジェクション
装置。 - （６）マイクロマニピュレータの微小インジェクション
制御方法において、 マイクロシリンジのプランジャの一端に設けられる移動
体に慣性体付き圧電・電歪素子を有する微小移動装置を
設け、該微小移動装置の電気的駆動により、微小器具の
中にセットされた液体を圧力によって移動させることを
特徴とするマイクロマニピュレータの微小インジェクシ
ョン制御方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1255197A JPH0648975B2 (ja) | 1989-10-02 | 1989-10-02 | 微小インジェクション装置及びそのインジェクション制御方法 |
| US07/588,261 US5225750A (en) | 1989-10-02 | 1990-09-26 | Microinjection apparatus, and method of controlling microinjection |
| DE4031138A DE4031138C2 (de) | 1989-10-02 | 1990-10-02 | Mikroinjektionsvorrichtung und Verfahren zum Steuern der Mikroinjektion |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1255197A JPH0648975B2 (ja) | 1989-10-02 | 1989-10-02 | 微小インジェクション装置及びそのインジェクション制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03119989A true JPH03119989A (ja) | 1991-05-22 |
| JPH0648975B2 JPH0648975B2 (ja) | 1994-06-29 |
Family
ID=17275377
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1255197A Expired - Fee Related JPH0648975B2 (ja) | 1989-10-02 | 1989-10-02 | 微小インジェクション装置及びそのインジェクション制御方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5225750A (ja) |
| JP (1) | JPH0648975B2 (ja) |
| DE (1) | DE4031138C2 (ja) |
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