JPH05296894A - 顕微鏡用試料セルおよびその使用方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、光学顕微鏡，Ｘ線顕微鏡等による
微小物体の観察あるいは操作時に使用される顕微鏡用試
料セルおよびその使用方法に関し、一対の平板の間に配
置される細胞等の微小物体を、平板の所定位置に、迅
速，確実に移動することを目的とする。 【構成】 本発明の顕微鏡用試料セルは、２枚の平板を
対向配置するとともに、平板の対向面に、それぞれ複数
の電極を形成し、一方の平板の電極と、他方の平板の電
極とを交差するように配置して構成される。一方、本発
明の顕微鏡用試料セルの使用方法では、一方、または、
他方の平板の電極のうち隣合う２本の電極に同時に電圧
が印加され、さらに、隣合う２本の電極に電圧を印加し
た後、所定時間経過後に、隣合う２本の電極に隣合う他
の電極への電圧の印加が解除される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光学顕微鏡，Ｘ線顕微
鏡等による微小物体の観察あるいは操作時に使用される
顕微鏡用試料セルおよびその使用方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、光学顕微鏡，Ｘ線顕微鏡等によ
り、例えば、細胞等の微小物体を観察する時、あるい
は、観察しながら所定の細胞を操作する時には、顕微鏡
の対物レンズ側に、一対の平板の間に細胞等を挟持した
顕微鏡用試料セルを配置し、平板の間に位置する細胞等
を観察，操作することが行われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の顕微鏡用試料セルでは、平板の間に位置する
細胞等の微小物体を、顕微鏡視野内の所定の位置に移動
することが非常に困難であるという問題があった。

【０００４】すなわち、従来、細胞等の微小物体を顕微
鏡視野内の所定の位置に移動することが困難であるた
め、顕微鏡用試料セルの中に、多数の細胞を入れ、顕微
鏡視野内に偶然に捉えられた細胞を観察することが行わ
れており、この方法では、任意の細胞だけを取り上げて
観察することが困難である。

【０００５】なお、光学顕微鏡においては、レーザー光
線により細胞等を移動するレーザートラップという方法
があるが、この方法では、装置が大型化し、また、レー
ザー光線のために観察がしにくいという問題があった。

【０００６】本発明は、かかる従来の問題を解決するた
めになされたもので、一対の平板の間に配置される細胞
等の微小物体を、平板の所定位置に、迅速，確実に移動
することができる顕微鏡用試料セルおよびその使用方法
を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の顕微鏡用試料
セルは、２枚の平板を対向配置するとともに、前記平板
の対向面に、それぞれ複数の電極を形成し、一方の平板
の電極と、他方の平板の電極とを交差して配置してなる
ものである。

【０００８】請求項２の顕微鏡用試料セルは、請求項１
記載の顕微鏡用試料セルにおいて、前記電極のうち任意
の電極に電圧を印加可能な電圧印加手段を有するもので
ある。

【０００９】請求項３の顕微鏡用試料セルは、請求項１
または２記載の顕微鏡用試料セルにおいて、前記電極
は、透明電極であるものである。請求項４の顕微鏡用試
料セルの使用方法は、請求項１ないし３のいずれか１項
記載の顕微鏡用試料セルを使用する顕微鏡用試料セルの
使用方法において、前記一方、または、他方の平板の電
極のうち隣合う２本の電極に同時に電圧を印加するもの
である。

【００１０】請求項５の顕微鏡用試料セルの使用方法
は、請求項４記載の顕微鏡用試料セルの使用方法におい
て、前記隣合う２本の電極に電圧を印加した後、所定時
間経過後に、前記隣合う２本の電極に隣合う他の電極へ
の電圧の印加を解除するものである。

【００１１】

【作用】本発明では、一方の平板の電極と、他方の平板
の電極とに同時に電圧を印加すると、電圧が印加された
電極の交差部に、細胞等の微小物体が移動される。

【００１２】また、隣合う２本の電極に同時に電圧を印
加すると、２本の電極の間に微小物体が移動される。さ
らに、隣合う２本の電極に電圧を印加した後、所定時間
経過後に、隣合う２本の電極に隣合う他の電極への電圧
の印加を解除することにより、微小物体の移動が滑らか
になる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に
説明する。図１は、本発明の顕微鏡用試料セルの一実施
例を示すもので、図において符号１は、対向配置される
２枚のガラス基板を示している。

【００１４】これ等のガラス基板１の対向面には、それ
ぞれ電極２が所定間隔を置いて平行に配置されている。
この電極２は、ガラス基板１の対向面上に、例えば、ア
ルミニュウムからなる電極材料を、例えば、蒸着により
全面にわたって形成し、電極２となる部分だけを残して
エッチングするか、あるいは、リフトオフの手法により
形成される。

【００１５】ここで、電極２の幅は、例えば５μｍ、ピ
ッチは２５μｍであり、これに対して、例えば、観察対
象の赤血球は、１０μｍ程度であるため、十分な観察が
可能である。

【００１６】なお、対象となる試料の大きさに応じて、
電極２の幅およびピッチが異なるものが使用される。一
方のガラス基板１と他方のガラス基板１とは、対向面に
形成される電極２が直交するように配置されている。

【００１７】そして、ガラス基板１の両側のガラス基板
１の間には、ガラス基板１の間隔を維持するための薄膜
からなるスペーサー３が配置されている。このスペーサ
ー３の厚みは、観察対象の赤血球が、１０μｍ程度であ
るため、２０〜１００μｍが適当である。

【００１８】なお、ガラス基板１の間にスペーサー３を
配置するかわりに、例えば、一方のガラス基板１のスペ
ーサー３位置に突起を一体形成し、この突起によりガラ
ス基板１の間隔を維持するようにしても良い。

【００１９】以上のように構成された顕微鏡用試料セル
を使用しての細胞等の試料の観察は以下述べるようにし
て行われる。先ず、２枚のガラス基板１の間に、観察対
象となる赤血球等の細胞からなる試料が、水とともに入
れられる。

【００２０】なお、この時に、水の量が少なければ、表
面張力により、水がガラス基板１の間から漏れることは
ないが、水の量が多い時には、水が漏れることがあるの
で、ガラス基板１の間をシールした構造にしても良い。

【００２１】この後、図２に示すように、顕微鏡用試料
セル４が、顕微鏡５の接眼レンズ６の下方に配置される
細胞移動装置７に収容され、一方のガラス基板１の電極
２が、例えば、Ｘ−Ｙドライバー８のＸ軸側端子に接続
され、他方のガラス基板１の電極２が、Ｙ軸側端子に接
続される。

【００２２】そして、顕微鏡５を覗きながら、図３に示
すように、観察対象となる試料９を選び、この試料９
を、顕微鏡５の視野の中央へ移動することが行われる。
この移動は、Ｘ−Ｙドライバー８に接続されたジョイス
ティック１０を操作し、試料９を囲む４本の電極２（Ｘ
１，Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２）に電圧を印加した後、この試料
９の移動方向にある、例えば、４本の電極２（Ｘ２，Ｘ
３，Ｙ２，Ｙ３）に電圧を印加し、以下同様に繰り返す
ことにより行われる。

【００２３】このように、試料を囲む４本の電極２に電
圧を印加して試料９を移動することにより、図４に示す
ように、左右の移動のみならず、斜め方向にも滑らかな
移動を行うことが可能となる。

【００２４】そして、この実施例では、例えば、図５に
示すように、任意の電極２（Ｙ３，Ｙ２）の間にある試
料を、電極２（Ｙ２，Ｙ１）の間に移動する時には、電
極２（Ｙ３）のオフと電極２（Ｙ１）のオンとを同時に
行なうのではなく、電極２（Ｙ１）のオンの後、極僅か
の時間、例えば、０．１秒程度の時間Δｔだけ遅れて電
極２（Ｙ３）がオフされる。

【００２５】このようにすることにより、試料９が非常
に滑らかに移動される。さらに、一方のガラス基板１の
電極２と他方のガラス基板１の電極２への印加電圧を異
ならすことにより、一方のガラス基板１と他方のガラス
基板１の間隙方向に対して、試料９に自由度を付与する
ことが可能となり、試料９を間隙方向の中央部に位置さ
せることが容易に可能となり、試料９を動き易い状態に
することができる。

【００２６】上述したように、この実施例では、一方の
ガラス基板１の電極２と、他方のガラス基板１の電極２
とに同時に電圧を印加すると、電圧が印加された電極２
の交差部に、細胞等の試料９が移動されるため、一対の
ガラス基板１の間に配置される細胞等の試料９を、ガラ
ス基板１の所定位置に、迅速，確実に移動することが可
能となる。

【００２７】そして、隣合う２本の電極２に同時に電圧
を印加するようにしたので、試料９をより確実に移動す
ることが可能となり、また、２本の電極２の間に試料９
が位置するため、１本の電極２に電圧を印加する場合の
ように電極２に試料９が隠れることがなくなり、試料が
常に見易い位置に位置することになる。

【００２８】さらに、隣合う２本の電極２に電圧を印加
した後、所定時間経過後に、隣合う２本の電極２に隣合
う他の電極２への電圧の印加を解除するようにしたの
で、試料の移動をより滑らかにすることができる。

【００２９】なお、以上述べた実施例では、電極２をア
ルミニュウムにより形成した例について説明したが、本
発明はかかる実施例に限定されるものではなく、例え
ば、イリジューム・錫・オキサイト（ＩＴＯ）等の透明
電極２により形成しても良く、この場合には、電極２が
透明であるため、試料９が非常に見易くなる。

【００３０】図６は、本発明の他の実施例を示すもの
で、この実施例では、Ｘ線顕微鏡用の顕微鏡用試料セル
が示される。すなわち、Ｘ線顕微鏡では、基板としてガ
ラス基板が使用できないため、この実施例では、窒化シ
リコンの薄膜１１を有する基板１２が使用されている。

【００３１】この基板１２は、シリコンウェハ１３に窒
化シリコンの薄膜１１を形成し、シリコンウェハ１３を
裏側からエッチングして窓１４を形成するとともに、薄
膜１１の表面に電極２を形成して構成されている。

【００３２】上述した顕微鏡用試料セルを用いて、隣合
う２本の電極２に同時に電圧を印加することにより、試
料９の観察が非常に容易となる。すなわち、Ｘ線顕微鏡
では、電極２の材料が金属であれば、いずれも程度の差
があってもＸ線を吸収してしまうため、１本の電極２に
のみ電圧を印加する方法で試料９を移動させると、電極
２の影に試料が隠れてしまい観察が困難になるが、隣合
う２本の電極２に同時に電圧を印加することにより、２
本の電極２の間に試料９が位置するため、試料９の観察
が容易になる。

【００３３】なお、以上述べた実施例では、試料９を単
に観察した例について説明したが、本発明はかかる実施
例に限定されるものではなく、例えば、試料９を観察す
るだけではなく、マイクロマニュピュレーター等を使用
して細胞の加工等にも応用できることは勿論である。

【００３４】また、以上述べた実施例では、一方のガラ
ス基板１の電極２と、他方のガラス基板１の電極２とを
直交するように配置した例について説明したが、本発明
はかかる実施例に限定されるものではなく、広く、一方
のガラス基板の電極と、他方のガラス基板の電極とが、
交差するように配置されていれば良いことは勿論であ
る。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、一方
の平板の電極と、他方の平板の電極とに同時に電圧を印
加すると、電圧が印加された電極の交差部に、細胞等の
微小物体が移動されるため、一対の平板の間に配置され
る細胞等の微小物体を、平板の所定位置に、迅速，確実
に移動することが可能となる。

【００３６】そして、隣合う２本の電極に同時に電圧を
印加するようにしたので、微小物体をより確実に移動す
ることが可能となる。さらに、隣合う２本の電極に電圧
を印加した後、所定時間経過後に、隣合う２本の電極に
隣合う他の電極への電圧の印加を解除するようにしたの
で、微小物体の移動をより滑らかにすることができると
いう利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の顕微鏡用試料セルの一実施例を示す斜
視図である。

【図２】図１の顕微鏡用試料セルを細胞移動装置に装着
して顕微鏡により観察している状態を示す説明図であ
る。

【図３】顕微鏡用試料セル内の試料の移動方法を示す説
明図である。

【図４】顕微鏡用試料セル内の試料の移動方法を示す説
明図である。

【図５】電極への電圧の印加方法を示す説明図である。

【図６】本発明の他の実施例の基板を示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

１ ガラス基板（平板） ２ 電極 ９ 試料

フロントページの続き (72)発明者 松原 隆 東京都品川区西大井１丁目６番３号 株式 会社ニコン大井製作所内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２枚の平板を対向配置するとともに、前
   記平板の対向面に、それぞれ複数の電極を形成し、一方
   の平板の電極と、他方の平板の電極とを交差して配置し
   てなることを特徴とする顕微鏡用試料セル。
2. 【請求項２】 請求項１記載の顕微鏡用試料セルにおい
   て、前記電極のうち任意の電極に電圧を印加可能な電圧
   印加手段を有することを特徴とする顕微鏡用試料セル。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の顕微鏡用試料セ
   ルにおいて、前記電極は、透明電極であることを特徴と
   する顕微鏡用試料セル。
4. 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれか１項記載の
   顕微鏡用試料セルを使用する顕微鏡用試料セルの使用方
   法において、 前記一方、または、他方の平板の電極のうち隣合う２本
   の電極に同時に電圧を印加することを特徴とする顕微鏡
   用試料セルの使用方法。
5. 【請求項５】 請求項４記載の顕微鏡用試料セルの使用
   方法において、 前記隣合う２本の電極に電圧を印加した後、所定時間経
   過後に、前記隣合う２本の電極に隣合う他の電極への電
   圧の印加を解除することを特徴とする顕微鏡用試料セル
   の使用方法。