JPH0628590B2 - 卵細胞等の保定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、マイクロツールを利用して卵細胞等を処理す
る際に、該卵細胞等を吸着し保持する保定装置に係り、
特に、簡易な機構で卵細胞等に損傷を与えることのない
吸着力で保持し得る保定装置に関する。

「従来の技術」 一般に、卵細胞は、外被である透明帯（Empty Zone Pel
lucida）内から胚を取出して切断分離し、斯る分離胚を
他の卵細胞からの分離胚と組合わせるなどして、再び透
明帯に還納して母体に移植することが行われている。透
明帯は、還納された分離胚を外的刺激から守り、更には
母体への着床がしやすいといった利点を有している。
又、分離胚が還納された透明帯は、様々な観点から多岐
に亘って利用されている。例えば、優良品種を大量に生
産する場合、優良母体から得られた卵細胞を２〜４分割
し、分離胚をそれぞれ透明帯に還納して再び母体に戻す
といった方法が採られている。更に、キメラマウスを利
用して雌雄決定機構の解析する場合においても、上記透
明帯は必需品となっている。その他、透明帯は、採卵や
冷凍保存の際に損傷した部分を取り除き、健康な部分を
集めて透明帯内に還納するといった卵細胞の有効利用を
図る上でも使用されている。

従来、透明帯を作成するには、第４図に示す如く、保定
用微細管１に卵細胞２を吸着させて保持し、該保定用微
細管１に対し卵細胞２をおいて１本のカッテイングニー
ドル３を対向させておく。該カッテイングニードル３は
手動マニピュレータに取付けられて自由に移動操作でき
るようになっている。そして、手動マニピュレータを操
作してカッテイングニードル３を移動させ、上記卵細胞
２に切口４を形成する。次に保定用微細管１の吸引動作
を停止させて、第５図に示す如く卵細胞２を１８０度反
転させ、卵細胞２の切口４と反対側の後部をカッテイン
グニードル３の先部で押えながら、保定用微細管１内を
逆に加圧させて、該保定用微細管１の先端から切口４を
経て卵細胞２内に向け、生理的に不活性な性質を呈する
シリコーンオイル等の生理液を吐出させ、これにより卵
細胞２の透明帯２ａ内から胚２ｂを洗い流す方法が採ら
れていた。

上記保定用微細管１は第６図に示す如く、チューブ５を
介してシリンジ６に接続されて、内部相互間を連通させ
ると共に、斯る内部に生理液を充填しておく。一方シリ
ンジ６にはピストン７を出入れ自在に嵌入させてある。
そして、シリンジ６からピストン７を引き出してシリン
ジ６内に負圧を生ぜしめ、チューブ５を介して保定用微
細管１内も負圧にし、斯る負圧を利用して保定用微細管
１の先端に卵細胞２を吸着し、上記の如きカッテイング
ニードル３で卵細胞２を処理する際に移動不能に保持す
るものである。

「発明が解決しようとする問題」 しかし、従来の保定装置は、シリンジ６からピストン７
を引出して、該シリンジ６内を負圧にし、斯る負圧を利
用して保定用微細管１の先端に卵細胞２を吸着し保持す
ることから、得るべき負圧の度合いがピストン７を引出
した長さに対応するシリンダ６の内容積に比例するた
め、負圧の圧力変化が極めて大きく負圧の度合いを微細
にかつ高精度に変化させることが容易なことではなく、
仮りに負圧の圧力変化を所望する値に微細にかつ高精度
に調整しようとすると、シリンジ６と保定用微細管１と
の間に圧力変換器を介在させる必要が生じて、構成の複
雑化を招くばかりであった。特にシリンジ６とピストン
７との摺接面の抵抗も大きく、高精度に位置決めしてシ
リンジ６からピストン７を引出すことは容易なことでは
ない。つまり、卵細胞２を保持する際に保定用微細管１
内の負圧の度合いが小さいと、上記の如き卵細胞２の処
理中に、斯る卵細胞２が保定用微細管１の先端から不用
意に落下し、逆に負圧の度合いが大き過ぎると、卵細胞
２自体が塑性変形をして細胞傷害を招くことになる。し
かも、卵細胞２を処理すべき者が直接手でピストン７を
引出し操作するから、時間が経過するにつれて外圧を受
けてピストン７が戻り、シリンジ６の内圧が外部と平衡
を保つべく作用するので、卵細胞の処理に可成りの熟練
を必要として操作が極めて煩瑣になるといった問題があ
った。

そこで、本発明は、上記事情に鑑み、保定用微細管に卵
細胞等を吸着し保持させるのに、最適な値の負圧力を得
るべく微細に調整でき、又斯る圧力調整に際して圧力変
換器を何等介在させる必要がなく、しかもフィードバッ
ク制御に頼ることなく開ループで高精度に調整できて極
めて利便性のある卵細胞等の保定装置を提供することを
目的とする。

「発明が解決しようとする手段」 本発明は、上記目的を達成するために、マイクロツール
で卵細胞等を処理するための生理液を入れた処理容器
と、該処理容器の生理液中において前記卵細胞を吸着し
て保持するための保定用微細管と、前記処理容器の生理
液に浸漬された前記保定用微細管にチューブにて接続さ
れ、内部に生理液が満たされたシリンジと、該シリンジ
を、前記処理容器中の生理液液面を基準として上昇さ
せ、これによるシリンジ内生理液液面の上昇による前記
保定用微細管からの生理液吐出による吐出力、および、
前記処理容器中の生理液液面を基準として該シリンジを
下降させ、これによるシリンジ内生理液液面の低下によ
る生理液の保定用微細管からのシリンジ内流入による吸
引力によって保定操作等の卵細胞処理を行うために、当
該シリンジを上昇および下降させる微小回転動作可能な
モータとを備える構成とするものである。

「作用」 本発明は、上記手段において、モータを駆動させてシリ
ンジを下降させると、シリンジ内の生理液液面が低下
し、この低下により処理容器中の生理液が保定用微細管
からシリンジ内に流入する。このシリンジを下降させた
ときのシリンジ内の負圧を利用して卵細胞等の保定処理
を行う。

また、前記モータにてシリンジを上昇させると、このシ
リンジ内の生理液が保定用微細管から吐出する。このと
きの吐出力を利用して卵細胞内の胚の取り出し等の処理
を行う。

「実施例」 以下に、本発明に係る卵細胞等の保定装置の一実施例を
図面に基づき説明する。第１図は、卵細胞１１に切口を
形成して、該切口から透明帯外に胚を取り出す処理装置
の構成を示すもので、図中１２はステージ、１３はシャ
ーレである。シャーレ１３内には生理的に不活性な性質
を呈するシリコーンオイル等生理液を注入させておき、
該液中に上記卵細胞１１を浸漬する。該卵細胞１１は、
保定用微細管１４の先端に吸着し保持されるものであ
る。保定用微細管１４は、スタンド等保持部材１５に固
定する。一方、上記シャーレ１３内にカッテイングニー
ドル、オープニングニードル及びインジェクションニー
ドルから成る３本のマイクロツール１６が臨ませてあ
る。マイクロツール１６は、三針マニピュレータ１７に
取り付けてある。三針マニピュレータ１７は、上記オー
プニングニードルの針先をカッテイングニードルの針先
に合致させ、又離間自在に移動させることができ、更に
インジェクションニードルをカッテイングニードルとオ
ープニングニードルとの間に配置し、該インジェクショ
ンニードルの先端をカッテイングニードルの針先とオー
プニングニードルの針先との間で進退自在に移動させる
ことができるようになっている。インジェクションニー
ドルは先端から生理液を適時吐出できるようになってい
る。三針マニピュレータ１７は、マイクロマニピュレー
タ１８に装着されている。マイクロマニピュレータ１８
はミクロン単位で三針マニピュレータ１７を縦横高さ方
向（Ｘ軸 Ｙ軸、Ｚ軸方向）に移動させるもので、Ｘ
軸、Ｙ軸及びＺ軸のそれぞれ専用の油圧シリンダと、該
油圧シリンダのダイヤフラムに押圧されるピストンとを
備え、油圧シリンダ内の油圧を図示しない操作部で変化
させ、該変化分に応じてピストンと一体なスライダー
を、つまり三針コンピュレータ１７をそれぞれ移動させ
る油圧形式を用いている。シャーレ１３の上方にはコン
デンサレンズ１９を介してランプ２０を配設し、又シャ
ーレ１３の下方には対物レンズ２１及びミラー２２を介
してテレビカメラ２３を配設する。テレビカメラ２３に
代えて顕微鏡の使用も可能である。

上記保定用微細管１４は、第２図に示す如くテフロンチ
ューブ２４を介して保定装置Ａに接続する。保定装置Ａ
は、上記シャーレ１３の近傍に設置される支持台２５を
有し、該支持台２５の一面に、アクリル樹脂など透明な
材質から成るガイドパイプ２６をビス等で固設する。ガ
イドパイプ２６の筒壁には、その長手方向に沿う長孔２
７を設けておく。上記テフロンチューブ２４にはシリン
ジ２８を接続するが、該シリンジ２８は有底筒状に形成
されて、斯る底部にＬ字型ジョイント２９を介してテフ
ロンチューブ２４が接続される継口を有している。シリ
ンジ２８の上下両端部にはドーナツ形状のスペーサ３
０，３１を嵌着する。スペーサ３０，３１が嵌着された
シリンジ２８は、上記ガイドパイプ２６に上下動自在に
遊嵌する。そして、シリンジ２８の継口には、上記テフ
ロンチューブ２４をガイドパイプ２６の長孔２７に遊挿
した後、Ｌ字型ジョイント２９を介して接続する。上部
側のスペーサ３０には、糸等吊材３２の一端を結着す
る。吊材３２の他端側は、スプール３３に巻回されるよ
うになっている。スペール３３は、ステッピングモータ
３４に連結させて回転できるようになっている。上記支
持台２５の上部に脚材３５を介して取付台３６を設けて
おき、該取付台３６に上記ステッピングモータ３４を据
付ける。上記スプール３３は取付台３６と支持台２５と
の間に回転可能に配設する。ステッピングモータ３４は
図示しない制御装置により任意の回転角が得られるよう
に制御されることは勿論である。

そして、シャーレ１３内の生理液中に臨ませた保定用微
細管１４の先端からテフロンチューブ２４を介してシリ
ンジ２８内に至るまで生理液を充填させておき、上記保
定用微細管１４の先端をシャーレ１３内の生理液中に開
放させた状態でガイドパイプ２６に対するシリンジ２８
の上下位置の初期設定を行う。次に上記マイクロツール
１６を利用して処理を行うべき卵細胞１１を保定用微細
管１４の先端に当てて、第３図に示す如く上記ステッピ
ングモータ３４を駆動させ、シリンジ２８を下降させれ
ば、保定用微細管１４内に上記初期設定位置からのシリ
ンジ２８の下降量に比例した値の負圧が生じ、斯る負圧
により卵細胞１１を吸着し保持する。つまり、上記ステ
ッピングモータ３４の最小回転角を１ステップとし、１
ステップだけステッピングモータ３４を回転させた時
に、シリンジ２８が上記初期設定位置から０．１０５cm
だけ下降すると仮定し、又生理液の比重を０．９４５
〔ｇ／cm³〕とすれば、ステッピングモータ３４の単位
ステップ当たりに得られる負圧Ｇは、Ｇ＝0.105 X 0.94
5 ＝ 9.92 X 10^-2〔gf／cm²〕となる。従って、ステッ
ピングモータ３４を１ステップづつ回転させてシリンジ
２８を下降させても卵細胞１１に対して急激にかつ過大
な圧力変化が作用して損傷するといった事態の発生がな
く、卵細胞１１を保定用微細管１４で吸着させる際、最
適な負圧力を得るのに微細に調整できるものである。又
逆にステッピングモータ３４を逆転させてスプール３３
に吊材３２を巻回し、上記シリンジ２８を上昇させれ
ば、該シリンジ２８の上昇量に見合う量の生理液を保定
用微細管１４の先端からシャーレ１３内に吐出させるこ
とができる。尚、第３図は、説明上シャーレ１３の側壁
を貫通させて保定用微細管１４の先端を斯るシャーレ１
３内に臨ませたが、使用する際には、第１図に示す如く
保定用微細管１４を単にシャーレ１３の側壁上端の上方
からシャーレ１３の生理液中に臨ませるものである。又
上記生理液は培養液であってもよいこと勿論である。

「発明の効果」 以上説明のように、本発明に係る卵細胞等の保定装置
は、微小回転動作可能なモータによってシリンジを上下
動させ、シリンジの上昇時における保定用微細管からの
生理液の吐出による吐出力およびシリンジの下降時にお
ける保定用微細管からの生理液の流入による負圧を利用
して保定等の卵細胞処理を行うようにしたので、圧力変
換器等を介在させることなく、また、フィードバック制
御に頼ることもなく、開ループ制御の極めて簡単な構造
でもって高精度に卵細胞の吸着力等を調整可能な利便性
の高い卵細胞等の保定装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る卵細胞等の保定装置を利用して
卵細胞をマイクロツールで処理する際の構成図、第２図
は本発明に係る卵細胞等の保定装置の斜視図、第３図は
保定装置の動作を示す説明図、第４図及び第５図は、従
来の保定装置及びマイクロツールを利用して卵細胞を処
理する過程を示す説明図、第６図は従来の保定装置の構
成図である。 １１……卵細胞、１３……シャーレ １４……保定用微細管、２４……テフロンチューブ ２６……ガイドパイプ、２８……シリンジ ３２……吊材、３３……スプール ３４……ステッピングモータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 成茂 栄一 東京都中野区本町３丁目17番10号 株式会 社成茂科学器械研究所内 (56)参考文献 特開 昭60−501687（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】マイクロツールで卵細胞等を処理するため
   の生理液を入れた処理容器と、 該処理容器の生理液中において前記卵細胞を吸着して保
   持するための保定用微細管と、 前記処理容器の生理液に浸漬された前記保定用微細管に
   チューブにて接続され、内部に生理液が満たされたシリ
   ンジと、 該シリンジを、前記処理容器中の生理液液面を基準とし
   て上昇させ、これによるシリンジ内生理液液面の上昇に
   よる前記保定用微細管からの生理液吐出による吐出力、
   および、前記処理容器中の生理液液面を基準として該シ
   リンジを下降させ、これによるシリンジ内生理液液面の
   低下による生理液の保定用微細管からのシリンジ内流入
   による吸引力によって保定操作等の卵細胞処理を行うた
   めに、当該シリンジを上昇および下降させる微小回転動
   作可能なモータとを備えたことを特徴とする卵細胞等の
   保定装置。