JPH064723U - マニピュレータ付き顕微鏡 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】マニピュレータで狙う方位を自由に設定できる
マニピュレータ付き顕微鏡の提供を目的とする。 【構成】顕微鏡観察している標本に対して微細操作を施
すためのマニピュレータ１２を備えた顕微鏡において、
前記標本Ｓが載置される標本載置ステージ１８とは別体
として、前記マニピュレータ１２が載置又は取付けられ
るステージ１１を備え、このステージ１１に前記マニピ
ュレータ１１２を観察光軸の周囲を移動自在に支持する
ものとした。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、遺伝子工学の実験やバイオテクノロジーとして実用化されている標 本に対して、顕微鏡観察下でマニピュレータを使って刺す，切る，注入するなど の作業を行うことのできるマニピュレータ付き顕微鏡に係り、さらに詳しくは標 本に対してマニピュレータを位置決めするための機構の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】

例えば、牛の受精卵の分割による双子牛の大量生産技術や、マウス受精卵の初 期胚に外来遺伝子を注入するという生物実験においては、受精卵に不必要なダメ ージや傷を与えないように最大の注意を払う必要がある。

【０００３】 従来、顕微鏡観察下で例えば受精卵に対して微細操作を行う場合は、図４に示 すように、先端部を丸めたガラス製のマイクロピペット１を使って受精卵２を吸 引し、その受精卵２を顕微鏡視野内に固定している。

【０００４】 受精卵２を吸引固定する際に、受精卵２の極体付近を吸引することにより受精 卵２にかかるダメージを少なくすることができる。そのため、顕微鏡観察をしな がらもう一台のマニピュレータ３を使って、受精卵２を突いたり、回転させたり して、マイクロピペット１の先端に受精卵２の極体付近が対向するような微細操 作を行っていた。 この様な作業は、時間と熟練を必要とするものである。

【０００５】 また分子遺伝学を背景とした医学研究では、疾病の遺伝子レベルでの解析が試 みられている。例えば患者に特異的に見られる染色体の欠失、転座等の染色体構 造異常を解析し、原因遺伝子の染色体上の位置を特定し、その領域のＤＮＡを解 析してクローニングするといった試みがなされている。

【０００６】 マイクロマニピュレータとガラス針を使い、分裂中期の染色体が得られるよう に、スライドガラス上でプレパレーション処理した後に、必要とする染色体を選 び出し、マニピュレータに固定されたガラス針を使って特定の部位を切り取った 後に、ガラス針の先端でかき取るという作業を行うことがある。

【０００７】 一般に、染色体は細い糸状をなしてスライドガラス上に薄く広がっている。こ の状態で、マニピュレータのガラス針を使って損傷を与えることなくかき取るた めには、染色体の長手方向に対して直交する方向にマニピュレータを位置させる 必要がある。

【０００８】 そこで従来は、スライドガラスの載ったステージを回転させたり、標本の入っ た容器を回転させたりして、マニピュレータに対して染色体の長手方向が直交す るようにしていた。

【０００９】 また電気生理実験では、培養細胞を生かし続けるため、灌流容器を顕微鏡下に セットし、培養細胞の活動電位の測定を行っている。この灌流容器では、細胞の 状態を保つための養分，緩衝液を含んだ灌流液を流入ピペットと流出ピペットと を組み合わせて灌流させるため、灌流容器にこれら２本のピペットが固定されて いる。

【００１０】 しかしながら、上述したようにマイクロピペットの先端に受精卵の極体付近を 対向させる微細操作は、時間と熟練を必要とするものであり、操作性の改善が望 まれていた。

【００１１】 また、スライドガラスの載ったステージや標本の入った容器を回転させて、マ ニピュレータに対して染色体の長手方向を直交させるような場合には、その回転 によって顕微鏡観察像が移動するため狙っている染色体を見失う可能性がある。 さらに、灌流容器内の培養細胞に活動電位測定のためのガラス電極をマニピュ レータを使って刺すような場合に、狙った細胞の部位とマニピュレータの挿入方 向とが上手く合わないことがある。灌流ピペットが固定されている標本側を回転 させることは灌流チューブが絡み合うために容易にはできないので、マニピュレ ータのセッティングからやり直さねばならず煩わしい作業を必要とした。

【００１２】

【考案が解決しようとする課題】

この様に、従来のマニピュレータ付き顕微鏡は、微細操作を行う際に標本に対 してマニピュレータで狙う方位を自由に設定できないため、標本を移動、回転さ せることによって狙ったいた細胞を見失う可能性があったり、マニピュレータの 位置を移し換えることからセットアップに手間や時間がかかるという問題があっ た。

【００１３】 本考案は以上のような実情に鑑みてなされたもので、種々の標本に対して容易 に最適な方位からマニピュレータで狙うことができ、操作性に優れたマニピュレ ータ付き顕微鏡を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案のマニピュレータ付き顕微鏡は、顕微鏡観 察している標本に対して微細操作を施すためのマニピュレータを備えた顕微鏡に おいて、前記標本が載置される標本載置ステージとは別体として、前記マニピュ レータが載置又は取付けられるステージを備え、このステージに前記マニピュレ ータを観察光軸の周囲を移動自在に支持するものとした。

【００１５】

【作用】

本考案のマニピュレータ付き顕微鏡では、マニピュレータが、標本載置ステー ジとは別のステージに支持されて、標本の周囲となる観察光軸の周囲を移動する 。よって、顕微鏡観察下におかれた標本を動かさずにマニピュレータを標本の回 りを移動させることで標本に対して最適な方位からマニピュレータを対向させる ことができる。

【００１６】

【実施例】

以下、図面を参照しながら本考案の実施例を説明する。 図１には、本考案の第１実施例に係るマニピュレータ付き顕微鏡の全体構成が 示されている。

【００１７】 本実施例のマニピュレータ付き顕微鏡は、正立顕微鏡１０にマニピュレータス テージ１１が設けられており、そのマニピュレータステージ１１にマニピュレー タ１２が観察光軸を中心として回転自在に支持されている。

【００１８】 上記正立顕微鏡１０のアーム１３には、対物レンズ１４、レボルバ１５及び観 察鏡筒８（接眼レンズを含む）が支持されており、鏡体に設けられたフォーカス ハンドル１７により対物レンズ１４のピント合わせを行うことができるように構 成されている。

【００１９】 上記マニピュレータステージ１１の下方には、標本が載置される標本載置ステ ージ１８が鏡体に支持されて配置されている。そして標本載置ステージ１８の下 方にコンデンサレンズ１９がコンデンサレンズ受け２１に支持されて配置されて いる。

【００２０】 また正立顕微鏡１０のベース２２の背面に光源ボックス２３が取付けられてお り、この光源ボックス２３から供給される照明光がコンデンサレンズ１９によっ て標本載置ステージ１８上の標本に入射するようになっている。 そして上記マニピュレータステージ１１が、ベース２２及び鏡体にそれぞれ固 定された固定板２４，２５にて支持されている。 図２には、上記マニピュレータステージ１１及び標本載置ステージ１８の具体 的な構成が示されている。

【００２１】 マニピュレータステージ１１は、中央部に円形の開口部が形成された外枠部材 ３１が、上記固定板２４，２５に固定されている。外枠部材３１の開口部の縁に は、その上面から所定の深さで開口部よりも径の大きい段部３２が形成されてい る。外枠部材３１の開口部には、その開口部よりも外径が若干小さく、かつ外枠 部材３１の肉厚よりも厚い回転板３３が挿入されている。

【００２２】 上記回転板３３は、その外周面に上記段部３２と同じ長さの径を有するフラン ジ３４が形成されており、そのフランジ３４を外枠部材３１の段部３２に係合さ せることにより、外枠部材３１の開口部に回転自在に保持されるものとなってい る。また回転板３３の中央部には開口部３５が形成されており、この開口部３５ 内に、標本載置ステージ１８に載置された標本容器３６が配置される。

【００２３】 また回転板３３の外周には歯３７が形成されており、この歯３７と噛合する中 間歯車３８が外枠部材３１の裏面に回転自在に設けられている。さらに中間歯車 ３８と噛合するダイヤル歯車３９が外枠部材３１の裏面に中間歯車３８に隣接し て設けられている。このダイヤル歯車３９の一部が外枠部材３１の端部から外部 に突出していて、外部から操作可能になっている。

【００２４】 上記マニピュレータ１２は、Ｘ，Ｙ，Ｚの三次元方向に油圧又はラック・ピニ オン機構などで駆動される構造となっており、回転板３３の上面に例えばマグネ ットスタンドによって磁力固定されている。そして回転板３３の開口部３５を介 して観察容器３６内の標本に向かけてガラスピペット４０を伸延させている。

【００２５】 上記標本載置ステージ１８は、鏡体に固定された固定ステージ４１と、この固 定ステージ４１上に支持された移動ステージ４２とからなる。なお、移動ステー ジ４２はボールガイド等の案内機構４３によって固定ステージ４１に支持されて おり、所定方向への移動が可能になっている。 以上のように構成された本実施例の動作を、染色体の一部をかき取るマニピュ レーションを例に説明する。

【００２６】 観察容器３６内に配置された標本Ｓの所望の染色体が上手く狙い通りにプレパ レーションできていることが顕微鏡を使って確認されたならば、その染色体をガ ラスピペット４０を使ってかき取る作業を行うことになる。

【００２７】 最初から糸状の染色体がその長手方向がガラスピペット４０に直交し、ガラス ピペット４０でかき取り易くなっていることは希である。よって、マニピュレー タ１２が染色体の長手方向と直交する位置にない場合を前提にして説明する。 ここで標本Ｓを回転させたり標本容器３６を回転させると、上述したように狙 っている染色体を見失う可能性があるので望ましくない。

【００２８】 そこで本実施例では、ダイヤル歯車３９を操作することで回転板３３と共にマ ニピュレータ１２を移動させる。なお、回転板３３の回転中心が観察視野の中心 になるように予めマニピュレータステージ１１をセットアッブする際に調整して おく。またマニピュレータ１２のガラスピペット４０の先端が、観察視野中心に 来るように調整しておく。

【００２９】 ダイヤル歯車３９を回転させると、このダイヤル歯車３９と中間歯車３８を介 して結合されている回転板３３が回転力を受ける。この回転板３３は外枠部材３ １の開口部に回転可能に支持されているため、上記回転力を受けると光軸を中心 に回転する。その結果、観察視野は固定したままで、回転板３３に固定されたマ ニピュレータ１２が回転板３３と共に回転し、狙っている染色体に対するガラス ピペット４０の対向方向が変化していく。

【００３０】 この様に本実施例によれば、標本載置ステージ１８とは別体としてマニピュレ ータステージ１１を備え、そのマニピュレータステージ１１に観察光軸の回りを 回転する回転板３３を設け、この回転板３３にマニピュレータ１２を固定するよ うにしたので、狙った染色体を観察視野の中心に配置しておけば、染色体に対す るガラスピペット４０の対向位置を自由に設定することができる。従って、染色 体の一部をかき取るマニピュレーションの作業効率を改善できる。

【００３１】 また染色体に限らず、受精卵や培養細胞に対しても、前述した従来の種々の問 題を発生させること無く、最適なマニピュレータ１２の位置決めを容易に行うこ とができる。 図３には、本考案の第２実施例が示されている。

【００３２】 本実施例は、倒立型顕微鏡５０のコンデンサレンズ受にマニピュレータステー ジ５１を備え、そのマニピュレータステージ５１にマニピュレータ１２を光軸を 中心に回転可能に支持したものである。

【００３３】 なお、同図に示す倒立型顕微鏡５０は公知のものであり、各構成要素の機能は 前記第１実施例で説明した正立型顕微鏡１０の構成要素と同じであるので、同一 機能の構成要素には第１実施例と同一の符号にダッシュを付して示し、詳しい説 明は省略する。

【００３４】 マニピュレータステージ５１は、前記第１実施例で説明したステージ１１と同 一構造のものである。第１実施例ではステージ１１を固定板に固定していたが、 本実施例ではマニピュレータステージ５１の外枠部材３１′をコンデンサレンズ 受２１′の裏面に固定し、回転板３３′の裏面にマニピュレータ１２′を固定し ている。 この様な本実施例によっても、前記第１実施例と同様の作用効果を奏すること ができる。

【００３５】 なお、本考案は上記各実施例に限定されるものではなく、例えばマニピュレー タを複数台備えたり、マニピュレータを光軸の回りを回転させる機構を他の構造 のもにしてもよい。

【００３６】

【考案の効果】

本考案によれば、微細操作を行う際に標本に対してマニピュレータで狙う方位 を自由に設定でき、狙った標本を見失う不具合を防止できる。よって、受精卵の 分割や注入に当たっては、細胞のダメージが少ない部位を正確に、かつ素早くマ ニピュレータで補足し観察視野内に固定することができる。

【００３７】 また染色体の特定部位をかき取ったり、つり上げたりする際に、最も作業がし 易く、損傷も与えない方向からガラスピペットで狙うことができ、作業効率が向 上する。

【００３８】 さらに電気生物実験においても、観察容器の周辺のセッティングに影響されな い方向から電極等を挿入することができるので、一度に数台のマニピュレータの セッティングをしなければならないときでも限られたスペース内で最適なセット アップを効率的に行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例に係るマニピュレータ付き
顕微鏡の全体図。

【図２】第１実施例に係るマニピュレータ付き顕微鏡の
要部の構成図。

【図３】本考案の第２実施例に係るマニピュレータ付き
顕微鏡の全体図。

【図４】マニピュレータを使った微細操作を説明するた
めの図。

【符号の説明】

１０…正立顕微鏡、１１…マニピュレータステージ、１
２…マニピュレータ、１８…標本載置ステージ、３１…
外枠部材、３３…回転板。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 顕微鏡観察している標本に対して微細操
   作を施すためのマニピュレータを備えた顕微鏡におい
   て、前記標本が載置される標本載置ステージとは別体と
   して、前記マニピュレータが載置又は取付けられるステ
   ージを備え、このステージに前記マニピュレータを観察
   光軸の周囲を移動自在に支持したことを特徴とするマニ
   ピュレータ付き顕微鏡。