JPWO2016103728A1 - 細胞撮像装置、細胞撮像方法及び試料セル - Google Patents
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Abstract
Description
細胞撮像装置は、細胞を含む液体試料を保持するための内部空間、並びに、互いに離れた第1基準マーク及び第2基準マークを備える試料セルと、対物レンズを備え、内部空間に保持された液体試料に含まれる細胞を撮像するための撮像部と、試料セルおよび対物レンズの少なくとも一方を第1方向へ移動させるための第1駆動部と、試料セルおよび対物レンズの少なくとも一方を第1方向と異なる第2方向に移動させるための第2駆動部と、第1基準マークに対する対物レンズの第1合焦位置及び第2基準マークに対する対物レンズの第2合焦位置に基づいて、試料セルおよび対物レンズの少なくとも一方を第2方向に移動させるよう第2駆動部を制御し、且つ、試料セルおよび対物レンズの少なくとも一方を第1方向に移動させるよう第1駆動部を制御し、内部空間に保持された液体試料に含まれる細胞を複数の撮像位置で撮像するよう撮像部を制御するための制御部と、を備える。
<細胞撮像装置の構成>
図1を参照し、細胞撮像装置の構成について説明する。細胞撮像装置100は、試料セル10と、設置部20と、光源部40と、撮像部50と、駆動部60と、制御部70と、表示部80とを備える。細胞撮像装置100は、液体試料に含まれる細胞、例えば、被検者から採取された尿試料中の細胞を撮像する装置であり、試料セル10内に尿試料を充填し、試料セル10を水平方向に移動させている間に、撮像部50で試料セル10内の細胞を撮像するように構成されている。撮像対象となる液体試料としては、大きさの異なる複数種類の細胞を含む生体試料であればよく、例えば、血液、体腔液、子宮頸部組織等であってもよい。
細胞撮像装置100は、試料セル10の内部空間11に充填された尿試料に含まれる細胞を、撮像部50により撮像する。撮像動作においては、試料セル10を第1方向に一定速度で移動させつつ、試料セル10の傾きにしたがった移動速度で対物レンズ52を第2方向に等速移動させ、撮像部50の複数の視野において撮像を実行する。これにより、各視野で合焦状態の検出を行うことなく、内部空間11の底面近傍に焦点が合わせられる。対物レンズ52の第2方向への移動速度は、尿試料の撮像に先立ち、細胞撮像装置100の初期化動作中に決定される。このような細胞撮像装置100の動作について、以下に説明する。
図12に示すように、細胞撮像装置が備える試料セル210は、内部空間211の底面211aに基準マークを備えない。細胞撮像装置のその他の構成は、上述した細胞撮像装置100の構成と同様であるので、その説明を省略する。
図15を参照し、細胞撮像装置の他の実施形態について説明する。実施の形態3に係る細胞撮像装置100Aは、温度変動に起因する対物レンズの焦点ズレを抑制するための温度制御を実行するように構成されている。実施の形態1と同様の構成については説明を省略する。
10 試料セル
11 内部空間
11a 底面
12 流入口
13 流出口
16a 第1基準マーク
16b 第2基準マーク
160 試料容器
20 設置部
40 光源部
50 撮像部
51、51A 撮像素子
52、52A 対物レンズ
53 レンズブロック
60 駆動部
61 第1駆動部
62 第2駆動部
70 制御部
71 合焦検出部
80 表示部
90 ベースブロック
91、93 ヒータ
Claims (24)
- 細胞を含む液体試料を保持するための内部空間を備える試料セルと、
対物レンズを備え、前記内部空間に保持された前記液体試料に含まれる細胞を撮像するための撮像部と、
前記試料セルおよび前記対物レンズの少なくとも一方を第1方向へ移動させるための第1駆動部と、
前記試料セルおよび前記対物レンズの少なくとも一方を前記第1方向と異なる第2方向へ移動させるための第2駆動部と、
前記試料セルおよび前記対物レンズの少なくとも一方を前記第1方向へ移動させている間に、前記試料セルおよび前記対物レンズの少なくとも一方を前記第2方向へ移動させながら、前記内部空間に保持された前記液体試料に含まれる細胞を複数の撮像位置で撮像するよう前記第1駆動部、前記第2駆動部及び前記撮像部を制御するための制御部と、
を備える、
細胞撮像装置。 - 前記第1駆動部は、前記試料セルを前記第1方向に移動させるよう構成され、
前記第2駆動部は、前記対物レンズを前記第2方向に移動させるよう構成されている、
請求項1に記載の細胞撮像装置。 - 前記試料セルは、前記内部空間内で前記液体試料を支持する底面を備え、
前記制御部は、前記試料セルおよび前記対物レンズの少なくとも一方を前記第1方向へ移動させている間に、前記第1方向に対する前記底面の傾きを反映した情報に基づき、前記底面の傾きにしたがって前記試料セルおよび前記対物レンズの少なくとも一方を前記第2方向へ移動させるよう前記第1駆動部及び前記第2駆動部を制御するように構成されている、
請求項1又は2に記載の細胞撮像装置。 - 前記試料セルの位置に関する位置情報を検出する検出部を備え、
前記制御部は、前記試料セルに前記液体試料が導入される前に、前記検出部により前記試料セルの複数位置のそれぞれに関する位置情報を検出し、検出結果に基づいて、前記底面の傾きを反映した情報を取得するように構成されている、
請求項3に記載の細胞撮像装置。 - 前記第1方向に対して前記底面が傾くように前記試料セルが設置される設置部をさらに備え、
前記第1駆動部は、前記設置部を前記第1方向へ移動させるように構成されている、
請求項3又は4に記載の細胞撮像装置。 - 前記制御部は、前記対物レンズの焦点位置が前記複数の撮像位置において前記内部空間の底面近傍に位置づけられるよう、前記試料セルおよび前記対物レンズの少なくとも一方を前記第1方向へ移動させている間に、前記試料セルおよび前記対物レンズの少なくとも一方を前記第2方向へ移動させるよう前記第1駆動部及び前記第2駆動部を制御するように構成されている、
請求項1乃至5の何れか1項に記載の細胞撮像装置。 - 前記制御部は、前記試料セルを停止させることなく前記第1方向へ連続して移動させている間に、前記対物レンズを前記第2方向に連続して移動させるよう前記第1駆動部及び前記第2駆動部を制御するように構成されている、
請求項2に記載の細胞撮像装置。 - 前記制御部は、前記試料セルを前記第1方向へ等速で移動させている間に、前記対物レンズを前記第2方向に等速で移動させるよう、前記第1駆動部及び前記第2駆動部を制御するように構成されている、
請求項7に記載の細胞撮像装置。 - 前記試料セルの内部空間は、前記第1方向に延伸するように構成されている、
請求項1乃至8の何れか1項に記載の細胞撮像装置。 - 前記生体試料は、尿試料である、
請求項1乃至9の何れか1項に記載の細胞撮像装置。 - 前記対物レンズの温度制御を行うためのヒータをさらに備え、
前記ヒータが、前記対物レンズを保持するレンズ保持部に設けられている、
請求項1乃至10の何れか1項に記載の細胞撮像装置。 - 前記撮像部は、所定位置に固定された撮像素子を備え、
前記第2駆動部は、前記レンズ保持部を前記撮像素子に対して前記第2方向に移動させるように構成されている、
請求項11に記載の細胞撮像装置。 - 前記撮像部および前記試料セルが取り付けられた基板と、
前記撮像部、前記試料セル及び前記基板を収容する筐体と、
前記基板の温度制御を行うための第2ヒータと、をさらに備える、
請求項11又は12に記載の細胞撮像装置。 - 前記試料セルの前記内部空間に保持された前記液体試料に含まれる細胞に光を照射するパルス発光光源をさらに備える、
請求項1乃至13の何れか1項に記載の細胞撮像装置。 - 細胞を含む液体試料を、内部空間を備える試料セルの前記内部空間に導入し、
前記試料セルおよび対物レンズの少なくとも一方を第1方向へ移動させている間に、前記試料セルおよび前記対物レンズの少なくとも一方を前記第1方向と異なる第2方向へ移動させながら、前記内部空間に保持された前記液体試料に含まれる細胞を複数の撮像位置で撮像する、
細胞撮像方法。 -
細胞を含む液体試料を保持するための内部空間、並びに、互いに離れた第1基準マーク及び第2基準マークを備える試料セルと、
対物レンズを備え、前記内部空間に保持された前記液体試料に含まれる細胞を撮像するための撮像部と、
前記試料セルおよび前記対物レンズの少なくとも一方を第1方向へ移動させるための第1駆動部と、
前記試料セルおよび前記対物レンズの少なくとも一方を前記第1方向と異なる第2方向に移動させるための第2駆動部と、
前記第1基準マークに対する前記対物レンズの第1合焦位置及び前記第2基準マークに対する前記対物レンズの第2合焦位置に基づいて、前記試料セルおよび前記対物レンズの少なくとも一方を前記第2方向に移動させるよう前記第2駆動部を制御し、且つ、前記試料セルおよび前記対物レンズの少なくとも一方を前記第1方向に移動させるよう前記第1駆動部を制御し、前記内部空間に保持された前記液体試料に含まれる細胞を複数の撮像位置で撮像するよう前記撮像部を制御するための制御部と、
を備える、
細胞撮像装置。 - 前記制御部は、前記第1合焦位置及び前記第2合焦位置に基づいて、前記複数の撮像位置における前記対物レンズの焦点調整を行うための情報を取得し、取得された情報にしたがって、前記試料セルおよび前記対物レンズの少なくとも一方を前記第2方向に移動させるよう前記第2駆動部を制御するように構成されている、
請求項16に記載の細胞撮像装置。 - 前記制御部は、前記第2方向における前記第1合焦位置及び第2合焦位置の相違に基づいて、前記焦点調整を行うための情報を取得するように構成されている、
請求項17に記載の細胞撮像装置。 - 前記制御部は、前記焦点調整を行うための情報として、前記第2方向への前記対物レンズの相対移動速度を決定し、前記試料セルを前記対物レンズに対して前記第1方向に相対的に等速で移動させ、前記対物レンズを前記試料セルに対して前記決定した相対移動速度で前記第2方向に相対的に等速で移動させるよう前記第1駆動部及び前記第2駆動部を制御するように構成されている、
請求項17又は18に記載の細胞撮像装置。 - 前記制御部は、前記第1合焦位置及び前記第2合焦位置に基づき、前記対物レンズを前記第1合焦位置及び前記第2合焦位置を結ぶ直線に沿って相対移動させるよう前記第1駆動部および前記第2駆動部を制御するように構成されている、
請求項16乃至19の何れか1項に記載の細胞撮像装置。 - 前記試料セルは、前記内部空間に前記液体試料を導入するための流入部と、前記内部空間から前記液体試料を排出するための流出部とを備え、
前記第1基準マークは、前記内部空間における前記流入部側の位置に設けられ、
前記第2基準マークは、前記内部空間における前記流出部側の位置に設けられている、
請求項16乃至20の何れか1項に記載の細胞撮像装置。 - 前記試料セルは、前記内部空間内で前記液体試料を支持する底面を備え、
前記第1基準マーク及び前記第2基準マークのそれぞれは、前記内部空間の底面に形成された微細溝である、
請求項16乃至21の何れか1項に記載の細胞撮像装置。 - 試料セルが備える第1基準マークに対する対物レンズの第1合焦位置及び前記試料セルが備える第2基準マークに対する前記対物レンズの第2合焦位置を検出し、
前記試料セルが備える内部空間に、細胞を含む液体試料を導入し、
検出された前記第1合焦位置及び前記第2合焦位置に基づいて、前記試料セルおよび前記対物レンズの少なくとも一方を第2方向に移動させ、且つ、前記試料セルおよび前記対物レンズの少なくとも一方を前記第2方向と異なる第1方向に移動させ、前記内部空間に保持された前記液体試料に含まれる細胞を複数の撮像位置で撮像する、
細胞撮像方法。 - 細胞を含む液体試料を保持するための内部空間を備える試料セルであって、
前記内部空間に前記液体試料を導入するための流入部と、
前記内部空間から前記液体試料を排出するための流出部と、
前記内部空間における前記流入部側の位置に設けられ、前記細胞の撮像に関する焦点調整に用いられる第1基準マークと、
前記内部空間における前記流出部側の位置に設けられ、前記細胞の撮像に関する焦点調整に用いられる第2基準マークと、
を備える、
試料セル。
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