KR20080103529A

KR20080103529A - 배양 관찰장치

Info

Publication number: KR20080103529A
Application number: KR1020087020047A
Authority: KR
Inventors: 교지 나카무라; 다카유키 우오즈미
Original assignee: 가부시키가이샤 니콘
Priority date: 2006-03-14
Filing date: 2007-03-06
Publication date: 2008-11-27
Also published as: EP1997876A1; US20080293131A1; JPWO2007105363A1; WO2007105363A1; EP1997876A4; US7968330B2

Abstract

배양실과 관찰실을 배치한 종래의 배양 관찰장치는, 고습도의 배양실내에 수납된 현미경이나 스테이지 구동부 등 내환경성 면에서 문제가 있었다. 또한, 이러한 장치를 실드하는 경우는, 장치 전체가 커져, 유지보수가 어렵고, 장치 비용이 비싸지는 등의 과제가 있었다. 본 발명은, 배양실과, 상기 배양실에서 배양되는 시료를 관찰하는 관찰 광학계를 가진 관찰실과, 상기 배양실과 상기 관찰실을 분리하는 경계에서, 상기 양 실의 환경을 유지하는 벽면으로서의 기능을 가짐과 동시에, 상기 시료를 얹어 놓고, 상기 시료를 상기 관찰 광학계의 관찰 광축상으로 이동하는 이동 스테이지를 가진다. 이에 따라, 응답성이 좋고, 내환경성이 뛰어난 배양 관찰장치를 실현할 수 있다.

Description

배양 관찰장치{CULTURE OBSERVATION EQUIPMENT}

본 발명은, 현미경 등 광학장치를 가진 배양 관찰장치에 관한 것이다.

근래에, 재생의료나 약품개발분야 등에서 세포를 배양하는 연구 개발이 활발하게 이루어지고 있으며, 세포를 배양하는 배양장치(인큐베이터)와, 세포의 모양을 관찰하는 현미경 등의 관찰장치가 사용되고 있다. 종래에는, 배양장치에서 배양중인 시료를 관찰할 때에, 시료가 들어간 홀더를, 일단, 배양실로부터 꺼내어, 현미경의 관찰대에 얹어 관찰한 후, 다시 배양실로 돌려놓는 작업이 이루어지고 있었다.

또한, 특허 문헌 1에서는, 배양실내의 환경이 변화하지 않도록, 현미경을 실드 케이스내에 넣어, 배양실과 현미경을 분리하여, 광학장치가 손상을 받지 않도록 하고 있었다.

특허 문헌 1: 일본 공개특허공보 2004-180675호

[발명의 개시]

[발명이 해결하고자 하는 과제]

특허 문헌 1의 경우는, 현미경 유닛을 XYZ의 삼차원 방향으로 이동하여, 관찰 부위에 접근하므로, 워킹 거리를 짧게 할 수 있지만, 현미경 유닛 전체를 XYZ의 삼차원 방향으로 구동하기 위한 큰 구동력을 가진 스테이지 기구가 필요하게 된다. 이 때문에, 시료의 관찰 포인트를 이동할 때에, 민첩한 동작(response)에 과제가 있다.

상기 과제에 비추어, 본 발명의 목적은, 응답성이 좋고, 내환경성이 뛰어난 배양 관찰장치를 제공하는 것이다.

[과제를 해결하기 위한 수단]

본 발명의 배양 관찰장치는, 배양실과, 상기 배양실에서 배양되는 시료를 관찰하는 관찰 광학계를 가진 관찰실과, 상기 배양실과 상기 관찰실을 분리하는 경계에서, 상기 양 실의 환경을 유지하는 벽면으로서의 기능을 가진 동시에, 상기 시료를 얹어 놓고, 상기 시료를 상기 관찰 광학계의 관찰 광축상에 있어서 직교 방향으로 이동하는 이동 스테이지를 가진 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 이동 스테이지는, 상기 배양실과 상기 관찰실의 경계를 형성하는 신축이 자유로운 연결 부재로 결합되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 연결 부재는, 탄성이 있는 탄성 부재로 이루어진 것을 특징으로 한다.

혹은, 상기 연결 부재는, 상기 이동 스테이지를 지지하는 판부재와, 상기 이동 스테이지와 상기 판부재의 사이에 개재한 실드액으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 탄성 부재를 전체둘레 방향으로 신축 가능한 굴곡을 형성한 고무로 구성한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 탄성 부재의 신축 방향의 단면을 사각형 형상으로 한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 이동 스테이지를 수평 방향으로 구동하고, 상기 시료의 관찰 포인트를 이동하는 구동수단과, 상기 관찰 광학계를 연직 방향으로 구동하고, 상기 시료에 초점을 맞추는 광학구동수단을 가진 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 이동 스테이지는 투명 재료로 이루어지고, 상기 이동 스테이지의 주위의 고정 격벽은 차광성 재료로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 연결 부재는, 저반사이고 차광성 재료로 이루어진 것을 특징으로 한다.

[발명의 효과]

본 발명에서는, 배양실과 관찰실을 분리하면서, 시료를 얹어 놓을 수 있는 이동 스테이지를 고정 격벽에 탄성 부재로 연결하여 자유롭게 이동할 수 있으므로, 응답성이 좋고, 내환경성에도 뛰어난 배양 관찰장치가 가능해진다.

[도 1] 본 발명의 배양 관찰장치의 정면도이다.

[도 2] 본 발명의 배양 관찰장치의 상면도이다.

[도 3] 탄성 부재를 떼어낸 상태의 배양 관찰장치의 상면도이다.

[도 4] 탄성 부재의 형상을 설명하기 위한 설명도이다.

[도 5] 탄성 부재의 신축의 모양을 설명하기 위한 설명도이다.

[도 6] 탄성 부재의 신축의 모양을 설명하기 위한 설명도이다.

[도 7] 탄성 부재의 신축의 모양을 설명하기 위한 설명도이다.

[도 8] 탄성 부재의 단면 형상을 도시한 단면도이다.

이하에, 도면을 참조하여 본 발명과 관련된 배양 관찰장치에 대하여 상세하게 설명한다.

(제1 실시형태)

도 1은 본 발명의 제1 실시형태와 관련된 배양 관찰장치(101)의 정면도, 도 2는 상면도이다. 본 실시형태의 배양 관찰장치(101)는, 상단이 배양실(102), 하단이 퍼스널 컴퓨터(103)나 제어장치(104)를 포함한 관찰실(105)로 되어 있다. 배양실(102)과 관찰실(105)의 사이에는, 배양실(102)내의 습도가 관찰실(105)로 가지 않도록, 베이스 플레이트(106)가 패킹(107)을 개재하여 상자체(108)에 고정되어 있다.

도 2에 있어서, 배양실(102)의 바깥 문(109)에는, 도 1의 캐리(112)를 배양실(102) 내로 반입하기 위한 바깥 작은 문(113)이 부착되어 있다. 또한, 상자체(108)와 바깥 문(109)의 사이, 및 바깥 문(109)과 바깥 작은 문(113)의 사이에는, 방열용의 패킹(114)이 각각 부착되어 있다. 또한, 바깥 문(109)의 안쪽에는 유리문(115)이 설치되고, 유리문(115)의 바깥 작은 문(113)에 위치한 부분에는 유리 작은 문(116)이 부착되어 있다. 유리문(115)의 바깥둘레, 및 유리 작은 문(116)의 바깥둘레에는, 밀봉하기 위한 패킹(117)이 부착되어 있다.

이와 같이, 배양실(102)을 완전하게 밀폐함으로써, 배양실(102)내의 환경을 극력 변화시키지 않는 구조가 되어 있다.

배양실(102)내는, 온도가 37℃, 습도가 90%이고, CO₂ 분위기의 환경으로 유지되고 있으며, 온도 조정은, 상자체(108)의 내부에 온도 관리된 공기를 통과하는 것에 의해서 행해지고 있다.

먼저, 도 1에 있어서, 배양을 개시한 세포가 들어간 용기(110)를 얹은 홀더(111)는, 복수개 정리하여 캐리(112)에 얹어지고, 배양실(102)의 바깥 작은 문(113)과 유리 작은 문(116)을 열어, 받아넘김대(118)로 반입된다. 한편, 캐리(112)는, 홀더(111)를 운반하는 케이스의 역할을 가지고 있다.

다음에, 자동 반송 유닛에 의해서, 받아넘김대(118)에 반입된 캐리(112)로부터 용기(110)를 얹은 홀더(111)를 꺼내어, 배양실(102)내의 측벽에 나열된 홀더 수납 스토커(119)에 격납한다. 여기서, 홀더 수납 스토커(119)는, 홀더(111)를 복수개 수납할 수 있는 캐리(112)로 구성되어 있으며, 세포 등의 시료는, 이 홀더 수납 스토커(119)에 놓여져 배양된다. 한편, 홀더(111)에는 필요한 배양액이 들어가 있다.

자동 반송 유닛은, X축 방향, Y축 방향 및 Z축 방향의 3축과, 회전 방향의 구동부로 구성된다. 베이스 플레이트(106) 위에는, Y축 방향의 구동부가 있고, 가이드축(120) 및 구동축(121)에 Y축 반송대(122)가 부착되고, 구동축(121)을 모터(123)로 돌려 Y축 반송대(122)를 이동시킨다. Z축 방향은, Y축 반송대(122)상의 가이드축(124) 및 구동축(125)에 Z축 반송대(126)가 부착되고, 구동축(125)을 모터(127)로 돌려 이동시킨다.

Z축 반송대(126) 위에는 회전축(도시하지 않음)에서 X축 반송대 하부(129)가 부착되고, 회전용 모터(128)에 의해서, X축 반송대 하부(129)를 회전시킬 수 있다. 즉, 받아넘김대(118)측이나 홀더 수납 스토커(119)측으로 선회가 가능하다. X축 반송대 하부(129) 위의 가이드 레일(131)에 얹어진 X축 반송대 상부(130)는, 측면에 설치된 랙(132)을 모터(133)의 피니언(134)으로 구동하여, X축 반송대 상부(130)를 X축 방향으로 이동시킬 수 있다.

또한, X축 반송대 상부(130)의 선단부에는, 아암(135)이 부착되어 있다. 아암(135)은, 홀더(111)의 날밑 부분 아래에 넣어 홀더(111)를 지지하고, 용기(110)를 얹은 홀더(111)를 반송할 수 있도록 되어 있다.

여기서, 배양하는 세포가 들어간 용기(110)를 배양실(102)로 반입하는 경우의 일련의 순서에 대하여 설명한다. 사용자는, 바깥 작은 문(113)과 유리 작은 문(116)을 열고, 용기(110)를 홀더(111)에 얹어 캐리(112)에 쌓고, 캐리(112)마다 배양실(102)내의 받아넘김대(118)에 얹고, 바깥 작은 문(113)과 유리 작은 문(116)을 닫는다.

이어서, 자동 반송 유닛을 조작하여, Y축 반송대(122)를, 받아넘김대(118)의 캐리(112)에 쌓여진 홀더(111)의 Y축 좌표 위치에 맞추어 이동한다. 다음에, Z축 반송대(126)를, 받아넘김대(118)의 캐리(112)에 쌓여진 홀더(111)의 높이까지, Z축 방향으로 이동한다. 이 높이는, X축 반송대 상부(130)의 아암(135)이 홀더(111)의 날밑 아래에 약간 틈을 두고 넣어지는 위치이다. 또한, X축 반송대 상부(130)는 받아넘김대(118)의 방향으로 회전이 끝난 것으로 한다.

이 상태에서, X축 반송대 상부(130)를 X축 방향으로 이동하고, 받아넘김대(118)의 캐리(112)에 쌓여진 홀더(111)의 날밑 아래에 아암(135)을 넣는다. 이 상태에서 Z축반송대(126)를 약간 올려 아암(135)으로 홀더(111)를 약간 들어 올린다. 아암(135)이 홀더(111)를 지지하면, X축 반송대 상부(130)를 받아넘김대(118)로부터 멀어지는 방향으로 당겨, 홀더(111)를 받아넘김대(118)상의 캐리(112)로부터 완전하게 꺼낸다.

홀더(111)를 꺼내면, X축 반송대 상부(130)를 홀더 수납 스토커(119)의 방향으로 선회시킨다. 다음에, Y축 반송대(122)를, 홀더 수납 스토커(119)의 목적으로 하는 캐리(112)의 Y축 위치에 맞추어 이동한다. 다음에, Z축 반송대(126)를, 홀더 수납 스토커(119)의 목적으로 하는 캐리(112)의 높이까지, Z축 방향으로 이동한다. 이 높이는, 홀더(111)의 바닥이 목적으로 하는 캐리(112)의 선반의 위치보다 약간 틈이 비는 높이이다. 이 상태에서, X축 반송대 상부(130)를 X축 방향의 홀더 수납 스토커(119)측으로 이동하고, 목적으로 하는 캐리(112)안에 홀더(111)를 삽입한다. 홀더(111)를 목적으로 하는 캐리(112)에 삽입하면, 홀더(111)의 바닥이 목적으로 하는 캐리(112)의 선반에 접할 때까지, Z축 반송대(126)를 내린다. 아암(135)과 홀더(111)의 날밑이 떨어지면, X축 반송대 상부(130)를 홀더 수납 스토커(119)로부터 멀어지는 방향으로 당겨, 홀더(111)를 홀더 수납 스토커(119)의 캐리(112)에의 수납을 끝낸다.

여기서, 홀더 수납 스토커(119)에서 배양중인 세포를 관찰하는 경우에, 홀더 수납 스토커(119)로부터 홀더(111)를 꺼내어 관찰 스테이지인 투명 유리 스테이지판(136)상에 홀더(111)를 이동한다. 그 때의 자동 반송 유닛의 순서는, 받아넘김대(118)로부터 홀더 수납 스토커(119)에 홀더(111)를 수납하는 순서와 동일하므로 생략한다. 투명 유리 스테이지판(136)의 이면에는, 결로 방지용의 전열선(히터)을 붙일 수 있고, 관찰 광축 중심의 유효 광속을 차단하지 않도록 둥근 링형상으로 배치되어 있다.

이어서, 배양 관찰장치(101)의 관찰실(105)에 대하여 설명한다. 도 1에 있어서, 관찰실(105)에는, 관찰 광학계로서 베이스 플레이트(106)에 관찰 지지대(137)가 고정되고, 관찰 지지대(137)에는 광학 부품이 배치되어 현미경이 구성된다. 현미경의 대물렌즈(138)는 대물 지지대(139) 위의 가이드 레일(140)로 렌즈의 전환을 행하며, 대물 지지대(139)는 핀트 조정용의 상하 기구가 설치되어 있다. 또한, 대물렌즈(138)의 후방에는, 전동 타렛에 중간 변배렌즈(141)가 복수개 탑재되어 전동으로 전환되도록 되어 있다. 또한, 전동 타렛 아래에는, 형광 조명 유닛(142)이 부착되어 있다.

또한, 형광 조명 유닛(142)아래의 관찰 지지대(137)에는, 렌즈나 반사경 등의 광학 부재가 조립된 CCD 지지대(143)가 부착되어, CCD 카메라(144)에 결상하도록 되어 있다. 관찰실(105)의 아래에는, CCD 카메라(144)가 촬영한 관찰 화상을 처리하는 퍼스널 컴퓨너(103)나, 배양실(102)의 환경을 유지하기 위한 장치나 전원 등이 격납된 제어장치(104)가 설치되어 있다.

또한, 배양실(102)과 관찰실(105) 사이의 베이스 플레이트(106)의 일부에는, 관찰실(105)의 현미경으로 관찰하기 위한 구멍이 있고, 그 구멍의 주위에는, 베이스 플레이트(106)와 패킹(107)을 개재하여 일체화된 스테이지 지지대(145)가 부착되어 있다.

또한, 스테이지 지지대(145) 위에는, 스테이지 플레이트(149), X스테이지(146) 및 Y스테이지(147)가 설치되어 있다. 각 스테이지 구성 부재로서는, 경량화를 위해서 알루미늄재가 사용되고 있다. 한편, 스테이지 지지대(145), 스테이지 플레이트(149), X스테이지(146) 및 Y스테이지(147)에도 현미경으로 관찰하기 위한 구멍이 있고, 맨 위의 Y스테이지(147)의 구멍 부분에는 관찰대가 되는 투명한 투명 유리 스테이지판(136)이 붙여져, 기밀성을 유지하고 있다. 한편, 투명 유리 스테이지판(136)의 전열선은, 관찰대를 따뜻하게 하여, 고습도의 배양실(102)내에서 결로하지 않도록 하기 위한 것이다. 또한, Y스테이지(147)와 스테이지 지지대(145)의 사이에는, 이들을 연결하는 연결 부재로서 탄성 부재(148)가 부착되고, 배양실(102)과 관찰실(105)의 분위기를 완전하게 분리하는 구성으로 되어 있다. 한편, 스테이지 지지대(145)의 일부분에 지지기둥(156)이 일체화되어, 조명부가 부착되어 있다.

이어서, X스테이지(146) 및 Y스테이지(147)의 구성에 대하여 설명한다. 도 3은, 도 2의 탄성 부재(148)를 떼어냈을 때 위에서 본 평면도이다. 맨 밑에는, 스테이지 지지대(145)에 부착된 스테이지 플레이트(149)가 있고, 스테이지 플레이트(149)상의 2개의 가이드 레일(150) 위에는, X스테이지(146)가 얹어져 있다. X스 테이지(146)는, 스테이지 플레이트(149)상의 피니언(151)이 부착된 모터(152)가 회전하고, X스테이지(146)의 측면의 랙(153)을 구동하여, X스테이지(146)를 X축 방향으로 이동시킨다. Y스테이지(147)는, X스테이지(146)상의 2개의 가이드 레일(154)과 구동축(155)에 부착되고, 모터(156)가 구동축(155)을 회전시켜, Y스테이지(147)를 Y축 방향으로 이동시킨다.

투명 유리 스테이지판(136) 위에는, 자동 반송 유닛에 의해서 옮겨져 온 홀더(111)가 위치하여, 현미경의 대물렌즈(138)로 관찰할 수 있다. 관찰할 때의 상부로부터의 조명은, 베이스 플레이트(106)에 지지기둥(156)에서 고정되어 밀폐된 부분에, LED(157)가 부착되고, LED(157)로부터 나온 빛은, 사각형 조리개(158), 위상 링(159) 및 조명 대물렌즈(160)를 통과하여 홀더(111)상의 용기(110) 안의 세포를 조명한다.

여기서, 본 발명과 관련된 배양 관찰장치(101)의 구성요소인 탄성 부재(148)에 대해서, 상세하게 설명한다. 도 4는, 도 1의 탄성 부재(148) 주변을 확대한 도면이다. 도 4(a)는, 도 4(b)의 상면도의 절단면 A로 잘라냈을 때의 X축 방향의 단면도이다. 탄성 부재(148)는, Y스테이지(147)와 스테이지 지지대(145)의 사이에 설치되어 있으며, X축 방향, Y축 방향 및 경사 방향으로 신축할 수 있다. 여기서, 탄성 부재(148)의 고정측의 접속 장소는 스테이지 지지대(145)가 아니어도, 상자체(108)에 고정되어 있는 부분에서 밀폐 가능한 부분이면 상관없다. 마찬가지로, 이동측의 접속 장소는, Y스테이지(147)가 아니어도, 투명 유리 스테이지판(136) 등 가동하는 부분에서 밀폐가능한 부분이면 상관없다.

이어서, 탄성 부재(148)가 신축했을 때의 모양에 대하여 설명한다. 도 5는, Y스테이지(147) 및 투명 유리 스테이지판(136)이 X축방향의 왼쪽으로 이동했을 때의 모양을 나타내고 있다. 도 5(a)는, 도 5(b)의 절단면 B로 잘라냈을 때의 X축방향의 단면도이다. 왼쪽의 탄성 부재(148)는 굴곡이 좁혀진 상태로 수축하고, 반대로 오른쪽의 탄성 부재(148)는 굴곡이 늘려진 상태로 확장한다. 이와 같이, 배양실(102)과 관찰실(105)을 완전하게 분리하면서, Y스테이지(147)와 일체화된 투명 유리 스테이지판(136)을 왼쪽으로 이동할 수 있다. 그 결과, 상대적으로 대물렌즈(138)는 오른쪽으로 이동한 것이 되어, 현미경의 대물렌즈(138)를 시료의 오른쪽에 맞추어 관찰할 수 있다.

도 6은, Y스테이지(147) 및 투명 유리 스테이지판(136)이 X축 방향의 오른쪽으로 이동했을 때의 모양을 나타내고 있다. 도 6(a)는, 도 6(b)의 절단면 C로 잘라냈을 때의 X축 방향의 단면도이다. 도 5(a) 상태와는 반대로, 오른쪽의 탄성 부재(148)는 굴곡이 좁혀진 상태로 수축하고, 반대로 왼쪽의 탄성 부재(148)는 굴곡이 늘려진 상태로 확장한다. 이와 같이, 배양실(102)과 관찰실(105)을 완전하게 분리하면서, Y스테이지(147)와 일체화된 투명 유리 스테이지판(136)을 오른쪽으로 이동하여, 현미경의 대물렌즈(138)를 시료의 왼쪽에 맞추어 관찰할 수 있다.

도 7(a)는, Y스테이지(147) 및 투명 유리 스테이지판(136)이 Y축 방향 위쪽으로 이동했을 경우의 탄성 부재(148)의 모양을 나타내고 있으며, 위쪽의 탄성 부재(148)는 굴곡이 좁혀진 상태로 수축하고, 반대로 아래쪽의 탄성 부재(148)는 굴곡이 늘려진 상태로 확장한다. 이 경우도 마찬가지로 배양실(102)과 관찰실(105)을 완전하게 분리하면서, Y스테이지(147)와 일체화된 투명 유리 스테이지판(136)을 위쪽으로 이동하고, 현미경의 대물렌즈(138)를 시료의 아래쪽에 맞추어 관찰할 수 있다.

도 7(b)는, Y스테이지(147) 및 유리 히터가 오른쪽으로 비스듬히 아래쪽으로 이동했을 경우의 탄성 부재(148)의 모양을 나타내고 있으며, 아래쪽, 오른쪽 및 오른쪽으로 비스듬히 아래쪽의 탄성 부재(148)는 굴곡이 좁혀진 상태로 수축하고, 반대로 위쪽, 왼쪽 및 왼쪽으로 비스듬히 위쪽의 탄성 부재(148)는 굴곡이 늘려진 상태로 확장한다. 이 경우도 마찬가지로 배양실(102)과 관찰실(105)을 완전하게 분리하면서, Y스테이지(147)와 일체화된 투명 유리 스테이지판(136)을 오른쪽으로 비스듬히 아래방향으로 이동하고, 현미경의 대물렌즈(138)를 시료의 왼쪽으로 비스듬히 위쪽으로 맞추어 관찰할 수 있다.

탄성 부재(148)는, 도 6 및 도 7에서 설명한 바와 같이, X스테이지(146)나 Y스테이지(147)의 움직임에 맞추어, 평면 위를 전체둘레 방향으로 자유로이 신축하므로, 고무 등의 튼튼하고 부드러운 재료를 사용할 필요가 있다. 한편, 세포의 배양에 영향을 주지 않는 재료가 요구됨과 동시에, 예를 들면, 가스 투과성이 낮은 니트로고무 등이 바람직하다. 또한, 탄성 부재(148)는, 저반사성이고 차광성 기능을 가진 재료로 이루어져 있으며, 시료 관찰시의 조명광에 의해서 빛이 난반사하거나, 관찰실(105)에 투과하는 경우가 없다.

또한, 탄성 부재(148)는, X 및 Y스테이지의 구동 스트로크의 신축에 의해서, 효율적으로 「굴곡」을 취할 필요가 있다. 따라서, 탄성 부재(148)의 신축 방향의 단면은, 주름상자 형상인 것이 요구된다. 도 7의 탄성 부재(148)의 바깥측 형상은, 투명 유리 스테이지판(136)의 사각형 형상과 동일한 형상이었지만, 투명 유리 스테이지판(136)을 XY방향으로 이동시켰을 경우에 탄성 부재(148)의 네 모서리에 부담을 주지 않도록, 예를 들면 외형 형상을 원형 형상으로 하거나, 또는 타원 형상으로 하거나 할 수 있다.

이어서, 탄성 부재(148)의 주름 상자 형상에 대하여 도 8을 이용하여 설명한다. 도 8(a)는 제1 실시형태의 탄성 부재(148)의 신축 방향의 단면의 모양을 나타낸 도면으로, 단면은 사각형 형상이 되어 있다. 일반적으로, 카메라 등의 촬영기기에서 사용되고 있는 주름 상자 형상은, 도 8(c)에 나타낸 탄성 부재(348)와 같이 삼각산의 형상이 되어 있지만, 신장 방향으로 지연시켰을 때의 스트로크가 구형 형상보다 짧아져, 신장시의 부하가 무거워지고, 구동 모터에 부하가 걸린다. 신축시의 굴곡량을 확보하기 위해서, 도 8(a)에 나타낸 것과 동일한 사각형 형상으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 도 8(b)에 나타낸 탄성 부재(248)와 같이, 사각형 형상의 각의 부분을 원호형상으로 해도 상관없다.

이와 같이, 본 실시형태에 관한 배양 관찰장치(101)는, 베이스 플레이트 (106)나 스테이지 지지대(145) 등으로 이루어지는 고정 격벽과, 탄성 부재(148)로 연결된 Y스테이지(147) 및 투명 유리 스테이지판(136) 등으로 이루어진 이동 격벽(이동 스테이지)에 의해서, 배양실(102)과 관찰실(105)이 완전하게 분리된 관찰실(105)측에 관찰용의 XY스테이지 등의 구동 부분을 배치하고 있으므로, 배양실(102)의 고습도의 환경하에 노출되는 경우가 없다. 특히, 관찰용의 스테이지에서 는, 스테이지 정밀도를 좌우하는 가이드 레일에 스테인리스(마루텐사이트계)가 사용되는 것이 일반적이고, 종래와 같이, 배양실(102)안에 관찰용의 XY스테이지가 놓여져 있는 경우는, 배양실(102)의 고습도의 환경하에서, 녹을 방지하는 것은 어려웠지만, 본 실시형태에서는, 배양실(102)로부터 차단되어 있으므로, 세포의 배양에 영향을 주기 때문에, 종래, 사용할 수 없었던 윤활유의 사용도 가능해져, 녹 등의 발생을 방지할 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 고정 격벽과 이동 격벽을 탄성 부재(148)로 연결했지만, 탄성 부재(148)에 대신하여, 고정 격벽과 이동 격벽을 겹쳐 맞추도록 하여, 두 격벽의 일부가 슬라이드 동작하고, 슬라이드 동작 부분에 오일 등의 실드액을 주입하는 것에 의해, 배양실과 관찰실의 환경을 분리할 수 있다.

또한, XY스테이지의 모터도, 고습도에 대한 대책이 불필요해져, 기계 부분의 슬라이드 동작에 의해서 발생하는 먼지를 차단할 수도 있다. 또한, XY스테이지에서 구동하는 부분은, 탄성 부재(148)의 신축 방향의 단면 형상을 사각형 형상으로 했으므로, 신축하기 쉽고, 모터에의 부하도 적다. 특히, 종래와 같이, 무거운 현미경 전체를 움직일 필요가 없기 때문에, 배양 관찰장치(101)의 소형화나 저비용화가 가능해진다.

또한, 이동 격벽과 투명 유리 스테이지판(136)을 일체화했으므로, 현미경의 대물렌즈(138)의 워킹 거리를 짧게 할 수 있어, NA가 큰 밝은 관찰 시야를 얻을 수 있다.

Claims

배양실과,

상기 배양실에서 배양되는 시료를 관찰하는 관찰 광학계를 가진 관찰실과,

상기 배양실과 상기 관찰실을 분리하는 경계에서, 상기 양 실의 환경을 유지하는 벽면으로서의 기능을 가짐과 동시에, 상기 시료를 얹어 놓고, 상기 시료를 상기 관찰 광학계의 관찰 광축상에서 직교 방향으로 이동하는 이동 스테이지를 가진 것을 특징으로 하는 배양 관찰장치.
제 1 항에 있어서, 상기 이동 스테이지는, 상기 배양실과 상기 관찰실의 경계를 형성하는 신축이 자유로운 연결 부재에 결합되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 배양 관찰장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 연결 부재는, 탄성이 있는 탄성 부재로 이루어진 것을 특징으로 하는 배양 관찰장치.
제 1 항에 있어서, 상기 연결 부재는, 상기 이동 스테이지를 지지하는 판부재와, 상기 이동 스테이지와 상기 판부재의 사이에 개재하는 실드액으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 배양 관찰장치.
제 3 항에 있어서, 상기 연결 부재는, 탄성이 있는 탄성 부재로 이루어지고,

상기 탄성 부재를 전체둘레 방향으로 신축 가능한 굴곡을 형성한 고무로 구성한 것을 특징으로 하는 배양 관찰장치.
제 5 항에 있어서, 상기 연결 부재는, 탄성이 있는 탄성 부재로 이루어지고,

상기 탄성 부재의 신축 방향의 단면을 사각형 형상으로 한 것을 특징으로 하는 배양 관찰장치.
제 1 항에 있어서, 상기 이동 스테이지를 수평 방향으로 구동하고, 상기 시료의 관찰 포인트를 이동하는 구동수단과, 상기 관찰 광학계를 연직 방향으로 구동하고, 상기 시료에 초점을 맞추는 광학구동수단을 가진 것을 특징으로 하는 배양 관찰장치.
제 7 항에 있어서, 상기 이동 스테이지의 상기 구동수단을 상기 관찰실측에 배치한 것을 특징으로 하는 배양 관찰장치.
제 1 항에 있어서, 상기 이동 스테이지는 투명 재료로 이루어지고, 상기 이동 스테이지 주위의 고정 격벽은 차광성 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 배양 관찰장치.
제 2 항에 있어서, 상기 연결 부재는, 저반사이고 차광성 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 배양 관찰장치.
시료를 소정의 환경조건하에서 배양하는 배양실과,

상기 배양실에 인접하여 배치되고, 상기 배양실에서 배양되는 시료를 관찰하는 관찰 광학계를 가진 관찰실과,

상기 배양실과 상기 관찰실의 사이에서, 상기 양 실을 분리하고 또한 상기 양 실의 환경을 유지하는 기능을 가지며, 상기 시료를 얹어 놓고, 상기 시료를 상기 관찰 광학계의 관찰 광축상에 이동하는 이동 스테이지를 가진 것을 특징으로 하는 배양 관찰장치.