KR20090020614A - 배양물 관찰 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 관찰 대상이 되는 배양물 이외의 배양물도 배양 가능하게 할 수 있고, 또한 상기 다른 배양물의 배양을 행하면서, 현미경에 의해서 적절하게 관찰하는 것을 가능하게 하는 배양물 관찰 시스템을 제공한다. 배양물 관찰 시스템 (S)는 배양실 (13) 내에 세포의 배양에 적합한 환경을 구성하는 배양고 (2)와, 세포의 현미경 화상을 촬영하기 위한 촬상 장치 (3)을 구비하고, 촬상 장치 (3)은 배양실 (13) 내에 설치된 광원 (47)과, 배양실 (13) 내에 설치되고 촬상 대상이 되는 배양물이 유지되는 테이블 (37)을 구비함과 동시에, 광원 (47) 및 테이블 (37) 이외의 배양실 (13) 내에 세포를 수납하기 위한 선반 (7)을 설치한다.

배양물 관찰 시스템, 배양고, 배양실, 촬상 장치, 광원

Description

배양물 관찰 시스템 {CULTURE MONITORING SYSTEM}

본 발명은 배양물의 배양 상황을 현미경 화상으로 관찰하는 것을 가능하게 하는 배양물 관찰 시스템에 관한 것이다.

최근의 바이오, 재생 의료 관련 분야의 발달에 따라서 인큐베이터(배양 수단)를 사용하여 세포를 배양하는 작업이 증가 경향에 있다. 세포의 배양을 촉진시키기 위해서는, 각각의 세포에 적합한 배양 공간을 정비할 필요가 있고, 종래부터 배양 공간의 온도 제어, 습도 제어, 분위기 제어를 행하는 인큐베이터가 개발되고 있다.

특히, 배양 조건으로서 CO₂(이산화탄소) 가스 농도의 엄격한 농도 조건을 요구하는 세포의 배양을 행하는 경우에는, 온도 제어 및 습도 제어를 행할 뿐 아니라, 배양 공간의 CO₂ 가스 농도를 제어 가능하게 하는 CO₂ 인큐베이터가 이용되고 있다.

한편, 상기 세포의 배양 상태를 관찰하는 경우에는, 상기 CO₂ 인큐베이터에서 배양된 세포 등의 샘플을 인큐베이터로부터 취출하여, 다른 위상차 현미경이나 미분 간섭 현미경, 또한 형광 현미경 등에서 관찰한 후, 재차 배양을 계속하기 위 해서 인큐베이터 내로 복귀된다.

그러나, 세포의 배양 상태를 관찰할 때마다, CO₂ 인큐베이터 내로부터 취출되면, 세포의 배양 조건이 변화되어 버려, 경우에 따라서는 세포가 사멸되어 버리는 등, 적절한 배양을 행하는 것이 곤란해진다. 따라서, CO₂ 인큐베이터 내에서 세포 배양을 계속하면서, 관찰하는 것을 가능하게 하는 배양 현미경이 개발되어 있다(하기 특허 문헌 1 참조).

이 배양 현미경은, 세포를 배양하는 인큐베이터실과 세포를 관찰하는 현미경 부분이 일체로 구성되어 있고, 인큐베이터실 내에 배치되는 회전 베이스에는 시료 용기를 설치하는 트레이가 배치되어 있다. 트레이는 복수 개의 시료 설치 구멍을 가지고, 회전 베이스를 회전 제어함으로써, 각각의 시료 용기 내에 수용되는 시료를 현미경을 구성하는 대물 렌즈로부터 관찰 가능하게 되어 있다.

또한, 현미경실에는 조명용 LED나 CCD 카메라 등이 설치되어 있고, 시료로부터의 광은 대물 렌즈, 배율 변경 렌즈 등을 통해 CCD 카메라에 입사된다. CCD 카메라로 촬영된 화상은 컴퓨터에 취입되고, 상기 컴퓨터에 접속되는 디스플레이에서 실시간으로 표시되고 있다.

특허 문헌 1: 일본 특허 공개 제2006-11415호 공보

<발명의 개시>

<발명이 해결하고자 하는 과제>

그러나, 상술한 바와 같은 배양 현미경에서는, 세포를 배양하는 인큐베이터 실에는 회전 베이스 상에 시료 용기를 설치하는 장소가 설치되어 있을 뿐이었기 때문에, 배양 가능한 시료의 수(실제로는 시료를 보유하는 용기의 수)가 한정되어 있었다.

따라서, 현미경에 의해서 배양 상황을 관찰하는 세포 등의 배양물과 동일한 조건에서 배양을 행하는 다른 배양물도 동일한 장치에 의해서 배양하는 것을 가능하게 하는 장치의 개발이 요망되고 있다. 다른 한편, 배양 현미경의 하부에는, 인큐베이터실 하측에 현미경 이외에도 광원을 수용하기 위한 현미경실이 형성되어 있기 때문에, 배양물의 수용량에 비하여 장치가 대형화되는 문제가 있었다.

또한, 인큐베이터실 내에 관찰 대상이 되는 배양물 이외의 배양물을 수용하는 경우에는, 관찰 대상이 되는 배양물은 회전 베이스에 설치되는 히터(스테이지 히터)에 의해서 소정 온도로 가열되지만, 그 밖의 배양물, 즉, 회전 베이스 이외의 인큐베이터실 내에 설치되는 배양물은, 인큐베이터실 내의 온도를 제어하기 위한 히터에 의해서 소정 온도로 가열되게 된다. 이들 히터는 독립적으로 제어됨으로써 소정 온도로 유지되지만, 회전 베이스 상의 온도가 인큐베이터실 내의 온도보다 높으면, 회전 베이스 상에 설치되는 시료 용기의 상부에 결로가 발생하고, 상기 결로에 의해서 배양물의 관찰이 불가능해지는 문제가 생긴다.

따라서, 본 발명은 종래의 기술적 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것이며, 관찰 대상이 되는 배양물 이외의 배양물도 배양 가능하게 할 수 있고, 또한 상기 다른 배양물의 배양을 행하면서, 현미경에 의해서 적절하게 관찰하는 것을 가능하게 하는 배양물 관찰 시스템을 제공한다.

<과제를 해결하기 위한 수단>

본 발명의 배양물 관찰 시스템은, 배양실 내에 배양물의 배양에 적합한 환경을 구성하는 배양고와, 배양물의 현미경 화상을 촬영하기 위한 촬상 장치를 구비한 것이며, 촬상 장치는 배양실 내에 설치된 광원과, 배양실 내에 설치되고 촬상 대상이 되는 배양물이 유지되는 테이블을 구비함과 동시에, 광원 및 테이블 이외의 배양실 내에 배양물을 수납하기 위한 선반(棚)을 설치한 것을 특징으로 한다.

청구항 2의 발명의 배양물 관찰 시스템은, 배양실 내에 배양물의 배양에 적합한 환경을 구성하는 배양고와, 배양물의 현미경 화상을 촬영하기 위한 촬상 장치를 구비한 것이며, 촬상 장치는 배양실 내에 설치되고 촬상 대상이 되는 배양물이 투광성 용기에 수납된 상태로 유지되는 테이블을 구비함과 동시에, 배양실 내의 온도 및 테이블의 온도를 제어하는 제어 수단이 설치되고, 상기 제어 수단은 테이블의 온도를 배양실 내의 온도 이하이며 배양물의 배양에 적합한 값으로 제어하는 것을 특징으로 한다.

<발명의 효과>

본 발명에 따르면, 배양실 내에 배양물의 배양에 적합한 환경을 구성하는 배양고와, 배양물의 현미경 화상을 촬영하기 위한 촬상 장치를 구비한 배양물 관찰 시스템이며, 촬상 장치는 배양실 내에 설치된 광원과, 배양실 내에 설치되고 촬상 대상이 되는 배양물이 유지되는 테이블을 구비함과 동시에, 광원 및 테이블 이외의 배양실 내에 배양물을 수납하기 위한 선반을 설치함으로써, 관찰 대상이 되는 배양물 이외의 다른 배양물도 동일한 장치에 의해서 배양하는 것이 가능해진다. 이에 따라, 한번에 배양 가능한 배양물의 수용량 확대를 도모하는 것이 가능해진다.

또한, 각별히 배양을 행하기 위한 장치를 설치하지 않고, 배양만 그리고 배양하면서 상기 배양 상황의 관찰 모두를 실행하는 것이 가능해져, 편리성 향상을 도모하는 것이 가능해진다.

청구항 2의 발명에 따르면, 배양실 내에 배양물의 배양에 적합한 환경을 구성하는 배양고와, 배양물의 현미경 화상을 촬영하기 위한 촬상 장치를 구비한 배양물 관찰 시스템이며, 촬상 장치는 배양실 내에 설치되고 촬상 대상이 되는 배양물이 투광성 용기에 수납된 상태로 유지되는 테이블을 구비함과 동시에, 배양실 내의 온도 및 테이블의 온도를 제어하는 제어 수단이 설치되고, 상기 제어 수단은 테이블의 온도를 배양실 내의 온도 이하이며 배양물의 배양에 적합한 값으로 제어함으로써, 테이블에 유지된 용기에 수납되는 배양물을 배양하면서, 상기 용기 내면에 결로가 발생하는 문제점을 억제하는 것이 가능해진다.

이에 따라, 상기 용기를 통해 행해지는 배양물의 촬영에 결로가 방해가 되는 문제점을 회피하는 것이 가능해져, 적절한 배양물의 관찰을 실행하는 것이 가능해진다.

<발명을 실시하기 위한 최선의 형태>

다음에, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태에 대하여 상술한다. 도 1은 본 발명을 적용한 배양물 관찰 시스템 (S)를 구성하는 배양물 관찰 장치 (1)의 부분 투시 정면도, 도 2는 도 1의 배양물 관찰 장치 (1)의 측면도, 도 3은 도 1의 배양물 관찰 장치 (1)의 종단 측면도, 도 4는 도 1의 배양물 관찰 장치 (1)의 횡단 평면도, 도 5는 배양물 관찰 시스템 (S)를 구성하는 제어 장치의 전기 블럭도를 각각 나타낸다.

본 실시예의 배양물 관찰 시스템 (S)는, 배양물로서 예를 들면, 수정란 내에 존재하는 미분화된 줄기(幹) 세포(소위 ES 세포)인 배아성 줄기 세포나, 이미 완성된 체 내의 각 기관에 존재하는 미분화된 줄기 세포, 예를 들면 조혈 줄기 세포나 신경관 세포 등의 체성 줄기 세포 등의 재생 의료 등에 이용되는 세포뿐만 아니라, 수정란 등의 세포의 배양 조작에 이용되는 시스템이고, 배양하면서 상기 배양 상황을 관찰 가능하게 하는 시스템이다.

배양물 관찰 시스템 (S)는 배양물로서의 세포(이하, 배양물로서 세포를 예로 들어 설명함)의 배양에 적합한 환경을 구성하기 위한 배양고(배양 수단) (2)와, 세포의 현미경 화상을 촬영하기 위한 촬상 장치(촬상 수단) (3)과, 촬상 장치 (3)에 의해 촬영된 현미경 화상을 표시하기 위한 디스플레이(표시 수단) (4)와, 이들 배양고 (2), 촬상 장치 (3) 및 디스플레이 (4)를 제어하는 제어 수단으로서의 컴퓨터 (5)를 구비하는 것이다. 이 중, 배양고 (2)와, 촬상 장치 (3)에 의해 도 1에 나타내는 것과 같은 배양물 관찰 장치 (1)이 구성되고, 컴퓨터 (5)는 범용의 마이크로컴퓨터에 의해 구성되는 PC 등으로 구성된다.

배양물 관찰 장치 (1)은, 예를 들면 한면(본 실시예에서는 전면)에 개구 (10)을 갖는 단열성 박스(箱體)에 의해 본체 (12)가 구성되어 있고, 이 본체 (12) 내[고(庫) 내] 상부에는 배양고 (2)를 구성하는 배양실 (13)이 형성되어 있다. 또한, 이 배양실 (13) 하측에 위치하는 본체 (12) 내 하부에는 촬상 장치 (3)이 배치되는 촬상실 (6)이 형성되어 있다.

또한, 본체 (12)에는 전면 개구 (10)을 개폐 가능하게 폐색하기 위한 내측 도어(door) (14)가 설치되어 있음과 동시에, 또한 내측 도어 (14)의 외측에 위치하는 단열 도어 (15)가 설치되어 있다. 내측 도어 (14)는 내부를 투시 가능하게 하는 투명 유리판 등에 의해 구성되어 있고, 단열 도어 (15)를 개방하고, 내측 도어 (14)를 폐쇄한 상태에서 배양실 (13) 내를 시인 가능하게 되어 있다. 또한, 단열 도어 (15)의 전면에는 제어 패널 (16)이 설치되어 있음과 동시에, 상기 단열 도어 (15)의 이면 외주연에는 내측 도어 (14)의 단면보다 외측에 위치하며 가스켓 (17)이 부착되어 있다. 이에 따라, 배양실 (13)은 외부로부터 밀폐 가능해진다.

배양실 (13)을 구성하는 본체 (12) 내벽면에는 소정 간격을 두고 열 양도성(良導性)의 구획벽 (20)이 배치되어 있다. 이 구획벽 (20)은 배양실 (13)을 구성하는 전체면, 즉, 천정면, 바닥면, 좌우측면, 배면에 위치하여 배치되고, 상기 구획벽 (20)과 본체 (12) 내벽면 사이에는 고 내 히터 (19)(도 5만 도시함)가 배치되어 있다. 또한, 배양실 (13) 하측에는 촬상 장치 (3)이 배치되어 있기 때문에, 배양실 (13)의 바닥면은 상기 촬상 장치 (3)이 설치되어 있는 부분을 제외한 부분에 고 내 히터 (19)가 배치되어 있는 것으로 한다. 또한, 도어 (15)를 폐쇄한 상태에서, 배양실 (13)의 전면을 구성하는 단열 도어 (15)의 배면에도 도어 히터 (18)(도 5만 도시함)이 배치되어 있다. 이에 따라, 배양실 (13)은 구획벽 (20) 및 내측 도어 (14)를 통해 간접적으로 육면 모두에서 가열 가능하게 되어 있다.

또한, 배양실 (13)의 좌우측벽을 구성하는 각 구획벽 (20)에는, 안쪽으로 돌출하여 도시되지 않은 선반 가설(架設)부가 복수 단 형성되어 있고, 상기 선반 가설부에는 열 양도성이면서 복수 개의 연통 구멍이 형성되는 선반판(선반) (7)이 착탈 가능하게 복수 단 가설되어 있다. 또한, 상세한 것은 후술하는 바와 같이, 상기 배양실 (13) 내 후방부에는 광원 (47)이 배치되어 있기 때문에, 본 실시예에서는 선반판 (7)의 후단은 광원 (47)의 전면보다 전방이 되도록 가설 가능하게 되어 있지만, 이것으로 한정되는 것은 아니고, 배양실 (13)을 구성하는 배면에 근접하는 위치까지 연장되고, 광원 (47)에 대응하는 위치는, 상기 광원 (47)을 회피하는 형상(단면 U자형의 절결)으로 할 수도 있다.

한편, 본체 (12)에는 배양실 (13) 내부와 연통하도록 가스 공급구 (23)이 설치되어 있고, 상기 가스 공급구 (23)에는 도시하지 않은 가스 공급관이 접속되어 있다. 이 가스 공급관에는 CO₂ 가스 전자 밸브 (24)를 통해 CO₂ 가스 봄베가 접속되어 있음(CO₂ 가스 공급 수단)과 동시에, O₂ 가스 전자 밸브 (25)를 통해 O₂ 가스 봄베(O₂ 가스 공급 수단)가 접속되어 있다. 이들 가스 봄베에는 소정 순도 이상의 가스가 봉입되어 있는 것으로 한다. 각 전자 밸브 (24), (25)는, 상세한 것은 후술하는 배양고측 제어 장치 (C1)에서 개폐 제어된다. 또한, 상기 가스 공급관은 습도 조정 수단을 구비할 수도 있고, 이에 의해 소정의 CO₂ 농도, O₂ 농도, 습도의 가스를 배양실 (13)에 공급 가능하게 할 수도 있다. 또한, 본 실시예에서는 CO₂ 가스, O₂ 가스 모두를 공급 가능하게 하고 있지만, CO₂ 가스만을 공급 가능하게 할 수도 있다.

또한, 본체 (12) 내에는 배양실 (13)의 공기 온도를 검출하기 위한 고 내 온도 센서 (26)과, 배양실 (13)의 CO₂ 가스 농도를 검출하기 위한 CO₂ 가스 농도 센서 (27), 배양실 (13)의 O₂ 가스 농도를 검출하기 위한 O₂ 가스 농도 센서 (28)이 설치되어 있다. 이들 센서 (26), (27), (28)은 모두 배양고측 제어 장치 (C1)에 접속되어 있고, 이들 센서의 검출에 기초하여 상기 고 내 히터 (19), 도어 히터 (18), CO₂ 가스 전자 밸브 (24), O₂ 가스 전자 밸브 (25)가 제어되며, 상세한 것은 후술하는 바와 같이 설정된 배양 환경의 온도나 가스 농도가 제어된다. 또한, 본체 (12)에는 배양실 (13) 내의 불필요한 공기를 배출하기 위한 배기구 (29)가 설치되어 있고, 배양실 (13) 내에서의 배기가 가능하게 되어 있다.

본체 (12) 내에는 배양실 (13) 내의 공기를 교반하고, 공기 상태를 균일하게 하기 위한 도시하지 않은 송풍기가 설치되어 있다. 이 송풍기는 송풍기용 모터 (32)에 의해 작동하는 것이고, 상기 송풍기용 모터 (32)는 배양고측 제어 장치 (C1)에 의해 제어된다.

다른 한편, 이 본체 (12) 내에 형성되는 배양실 (13) 내에는, 상세한 것은 후술하는 촬상실 (6) 내에 배치되는 배율 변경 렌즈 등의 렌즈 (35)나 CCD 카메라 (36) 등과 같이 촬상 장치 (3)을 구성하는 테이블 (37)이 배치되어 있다. 이 테이블 (37)은, 열 양도성 재료로써 구성됨과 동시에, 도 4에 도시된 바와 같이 본 실시예에서는 평면이고 대략 원형을 나타낸 판형 부재이다. 상기 테이블 (37)에는 세포 등의 시료를 수용한 시료 용기 (42)를 복수 개 설치하기 위해서 연통하여 형성되는 구멍 (43)이 복수 개 형성되어 있다. 본 실시예에서는, 6개의 구멍 (43)이 소정 간격을 두고 형성됨과 동시에, 이들 구멍 (43)은 모두 테이블 중심으로부터 소정 치수를 두고 형성된다.

시료 용기 (42)는 적어도 바닥면 및 상면이 투광성을 갖는 용기, 예를 들면 투명 유리 또는 수지제로 구성되어 있고, 광원 (47)로부터의 조사광을 투과하여, 대물 렌즈 (44)에 의해 내용물을 관찰 가능한 것으로 되어 있다. 또한, 이 시료 용기 (42)의 개구는 통기성을 갖는 필터를 구비한 덮개 부재로써 폐색 가능하게 되어 있고, 용기 (42) 내의 습도, 가스 농도를 배양실 (13) 내와 동일하게 할 수 있다.

또한, 테이블 (37)의 중심에는 열 양도성 재료로써 구성되는 회전축 (38)이 부착되어 있다. 이 회전축 (38)은 일단이 촬상실 (6) 내에 배치되는 회전 이동용 스테이지 모터 (39)(도 5만 도시함)에 접속되고, 상기 스테이지 모터 (39)의 구동에 의해 수평 방향으로 회전 가능해진다. 또한, 이 회전축 (38)은 직선 이동용 스테이지 모터 (40)에 의해 한 방향, 본 실시예에서는 전후 방향으로 이동 가능하게 되어 있다. 이에 따라, 회전 이동, 직선 이동에 의해 테이블 (37)을 이동시킴으로써, 테이블 (37)에 설치된 시료 용기 (42) 내의 세포 등을 이동시킬 수 있다.

촬상실 (6)의 내측면(실시예에서는 전벽, 양측벽의 내면)에는 스테이지 히터 (41)이 부착되어 있고, 회전축 (38)의 일단에 부착되며 촬상실 (6)의 바로 위에 위치하는 열 양도성 테이블 (37)을 소정의 온도로 가열하는 것이 가능해진다. 또한, 테이블 (37)에는 상기 테이블 (37)의 온도를 검출하기 위한 스테이지 온도 센서 (46)이 부착되어 있다.

또한, 테이블 (37)은 배치되는 배양실 (13)과, 촬상 장치 (3)이 배치되는 촬상실 (6) 내부는 칸막이 벽 (45)로써 구획되어 있고, 배양실 (13) 내의 조정된 공기가 촬상실 (6) 내에 진입하지 않도록 밀폐 구조로 되어 있다.

테이블 (37) 하측에는, 칸막이 벽 (45)를 통해 촬상실 (6)측으로부터 돌출하여 대물 렌즈 (44)가 설치되어 있다. 이 대물 렌즈 (44)는 테이블 (37)의 구멍 (43)에 설치된 시료 용기 (42) 내의 세포 등을 관찰 가능하게 하는 것이며, 회전축 (38)(테이블 중심)로부터 소정 간격을 둔 위치, 즉, 구멍 (43)이 형성되는 위치에 대응하는 위치에 설치된다. 또한, 상기 대물 렌즈 (44)에 대향하는 위치(대물 렌즈 (44)의 상측)에는, 촬상 장치 (3)을 구성하는 광원 (47)이 아암(arm) (48)을 통해 배양실 (13) 내에 위치하는 본체 (12)에 설치되어 있다.

본 실시예에 있어서의 광원 (47)은 LED 조명이 이용되고 있고, 배양실 (13) 내에 상하로 연장하여 배치되며, 상측으로부터 대물 렌즈 (44)와 상기 광원 (47)의 조사 구멍 사이에 위치하는 세포 등을 조명한다. 또한, 광원 (47)은 LED 조명으로 한정되지 않고, 예를 들면 수은 램프나 광 섬유 등으로 할 수도 있다.

또한, 본 실시예에서는, 테이블 (37) 상측의 배양실 (13)에는 복수 단의 선반판 (7)이 가설 가능하기 때문에, 광원 (47)은 전면 개구 (10)으로부터 행해지는 배양물(용기에 수용된 상태의 세포 등)의 출납 작업이 방해되지 않는 위치, 본 실시예에서는 배양 공간 후방부에 배치되는 것으로 한다. 또한, 광원 (47)의 조사 구멍에 대향하여 설치되는 대물 렌즈 (44)도 동일하게, 배양 공간 후방부에 위치하여 배치되는 것으로 한다.

또한, 이들 대물 렌즈 (44)와, 광원 (47)과, 테이블 (37)과 함께 촬상 장치 (3)을 구성하는 배율 변경 렌즈 (35)나 CCD 카메라 (36) 등은, 상술한 바와 같은 모터 (39), (40)과 함께 촬상실 (6) 내에 배치된다. 또한, 상기 대물 렌즈 (44)나 배율 변경 렌즈 (35), CCD 카메라 (36) 등에 의해 구성되는 촬상 시스템에 대해서는, 종래의 구조와 동일한 것이기 때문에 상세한 설명은 생략한다.

다음에, 도 5의 전기 블럭도를 참조하여, 본 실시예에 있어서의 배양물 관찰 시스템 (S)의 제어 시스템(제어 수단)에 대하여 설명한다. 상술한 바와 같이 배양물 관찰 시스템 (S)는 배양실 (13)에 배양 환경을 구성하는 배양고 (2)와, 상기 배양고 (2) 내(배양실 (13) 내)에서 배양되는 세포 등(배양물)의 촬상을 실행하는 촬상 장치 (3)을 구비한 배양물 관찰 장치 (1)과, 상기 배양물 관찰 장치 (1)과 통신선에 의해 접속되는 컴퓨터 (5)로 구성된다. 배양물 관찰 장치 (1)은 배양고측 제어 장치 (C1)과 촬상 장치측 제어 장치 (C2)를 구비하고 있다.

배양고측 제어 장치 (C1)의 입력측에는 고 내 온도 센서 (26), CO₂ 가스 농도 센서 (27), O₂ 가스 농도 센서 (28), 스테이지 온도 센서 (46), 제어 패널 (16)이 접속되고, 출력측에는 고 내 히터 (19), 도어 히터 (18), 스테이지 히터 (41), CO₂ 가스 전자 밸브 (24), O₂ 가스 전자 밸브 (25) 및 송풍 모터 (32)가 접속되어 있다. 또한, 배양고측 제어 장치 (C1)에는 컴퓨터 (5)와 데이터 통신을 실행하기 위한 통신선 (50)이 접속되어 있다. 또한, 배양고측 제어 장치 (C1)은 메모리 (53)을 내장하고 있고, 컴퓨터 (5)로부터의 출력 및 제어 패널 (16)의 조작에 기초하는 출력에 기초하여 각 설정값을 메모리 (53)에 보존 가능하게 하고, 상기 설정값에 기초하여 배양실 (13)의 온도, 가스 농도 및 테이블 (37)의 온도가 제어된다. 또한, 각 온도 데이터나 가스 농도 데이터는 배양고측 제어 장치 (C1)에 의해 컴퓨터 (5)에 출력된다.

촬상 장치측 제어 장치 (C2)의 출력측에는 촬상 장치 (3)을 구성하는 렌즈 (35), CCD 카메라 (36), 스테이지 모터 (39), (40), 광원 (47) 등이 접속된다. 또한, 촬상 장치측 제어 장치 (C2)에는 컴퓨터 (5)와 데이터 통신을 실행하기 위한 통신선 (51)(화상 취득용 통신선, 제어용 통신선 등으로 구성됨)이 접속되어 있다. 이에 따라, 컴퓨터 (5)로부터의 출력에 기초하여, 관찰되는 좌표 이동이나 광원 (27)에 의한 조사 ON/OFF, 휘도 조정, CCD 카메라 (36)에 의한 화상 취입 등의 제어가 행해진다. 또한, 관찰되는 좌표 위치 데이터나 광원의 휘도 데이터는 촬상 장치측 제어 장치 (C2)에 의해 컴퓨터 (5)에 출력된다.

컴퓨터 (5)는 배양물 관찰 장치 (1)의 제어 및 각종 데이터의 취입, 그 데이터의 참조ㆍ보존을 가능하게 하는 어플리케이션 프로그램(기억 수단으로서의 메모리 (9)를 내장)을 구비하고 있고, 접속되는 디스플레이 (4)의 표시 화면에 각종 데이터나 취득 화상(현미경 화상)을 표시 가능하게 한다. 각종 설정은 디스플레이 (4)에 표시되는 화면에 따라서 수치 입력이나 결정 조작을 행함으로써 실행하는 것이 가능해진다. 또한, 컴퓨터 (5)에는 조작 수단으로서 마우스 (8)이 접속되어 있다.

다음에, 본 실시예의 배양물 관찰 시스템 (S)의 작동에 대하여 설명한다. 제어 패널 (16) 또는 컴퓨터 (5)를 조작함으로써, 배양실 (13)에 있어서의 배양 조건, ON 실시예에서는 고 내 온도, 고 내 CO₂ 가스 농도, O₂ 가스 농도를 설정한다. 여기서는, 고 내 온도는 +37.0 ℃, CO₂ 가스 농도는 5.O ％, O₂ 가스 농도는 5.0 ％로 한다.

이것에 기초하여 배양고측 제어 장치 (C1)은 고 내 히터 (19), 도어 히터 (18), 스테이지 히터 (41)의 통전 제어를 행하고, 배양실 (13) 및 테이블 (37)의 온도를 설정 온도인 +37.0 ℃로 유지한다. 구체적으로는, 고 내 온도 센서 (26)가 +36.5 ℃로 저하된 경우에, 고 내 히터 (19) 및 도어 히터 (18)을 통전시키고, +37.5 ℃로 상승한 경우에, 고 내 히터 (19) 및 도어 히터 (18)을 비통전으로 한다. 또한, 스테이지 온도 센서 (46)이 +36.5 ℃로 저하된 경우에, 스테이지 히터 (41)을 통전하고, +37.5 ℃로 상승한 경우에, 스테이지 히터 (41)을 비통전으로 한다.

이와 같이, 고 내 히터 (19)와 도어 히터 (18)은 스테이지 히터 (41)과는 독립적으로 온도 제어가 행해진다. 이 경우에 있어서, 본 실시예에서는 배양고측 제어 장치 (C1)은 테이블 (37)의 온도를 배양실 (13) 내의 온도 이하이며, 배양물로서의 세포 배양에 적합한 온도로 제어한다. 즉, 제어 장치 (C1)은 테이블 (37)의 온도를 배양실 (13) 내의 온도와 동일하거나, 또는 배양실 (13) 내의 온도보다 낮으면서 세포 배양에 적합한 온도(본 실시예에서는 +36.5 ℃)보다 높은 온도가 되도록 제어를 행한다.

이에 따라, 항상 배양실 (13) 내의 공기 온도를 테이블 (37)의 온도 이상으로 하는 것이 가능해진다. 따라서, 테이블 (37)의 구멍 (43)에 설치된 시료 용기 (42) 상부의 온도(배양실 (13) 내의 공기 온도에 근사)가 테이블 (37)에 접촉되는 시료 용기 (42) 하부의 온도(테이블 (37)의 온도에 근사)보다 낮아짐으로써, 시료 용기 (42) 내면에 결로가 발생하는 문제점을 회피하는 것이 가능해진다.

그 때문에, 테이블 (37)에 설치된 시료 용기 (42) 내의 세포 배양에 적합한 온도를 유지하면서, 용기 내면에 발생하는 결로를 회피하는 것이 가능해지기 때문에, 상기 결로에 의해 시료 용기 (42)를 통해 행해지는 세포 촬영에 결로가 방해가 되는 문제점을 회피할 수 있다. 이에 의해, 테이블 (37) 상에 설치된 세포를 적절하게 관찰하는 것이 가능해진다.

또한, 배양고측 제어 장치 (C1)은 CO₂ 가스 농도 센서 (27) 및 O₂ 가스 농도 센서 (28)에 의해 검출되는 배양실 (13) 내의 각 가스 농도(CO₂ 가스 농도, O₂ 가스 농도)에 기초하여, CO₂ 가스 전자 밸브 (24), O₂ 가스 전자 밸브 (25)의 개폐 제어를 행하고, 배양실 (13) 내부를 설정 가스 농도(본 실시예에서는 CO₂ 가스 농도는 5.0 ％, O₂ 가스 농도는 5.0 ％)로 유지한다.

이에 따라, 배양실 (13) 내부는 상술한 바와 같이 설정된 온도, 가스 농도 등으로 하는 것이 가능해진다. 그 때문에, 배양실 (13) 내에 설치되는 테이블 (37)의 각 구멍 (43)에 세포 등을 수용한 각 시료 용기 (42)를 설치함으로써, 상기 배양 조건에 의해 상기 세포의 배양을 행하는 것이 가능해진다. 또한, 상기 테이블 (37)에 설치된 세포 등은, 상세한 것은 후술하는 바와 같이 촬상 장치 (3)에 의해 관찰 가능해진다. 또한, 본 실시예에서는 배양실 (13) 내에 복수 개의 선반판 (7)이 가설되어 있기 때문에, 상기 선반판 (7)에 배양물(세포 등)을 수용한 용기를 장착함으로써, 동일 배양 조건에 의해 상기 세포의 배양을 행하는 것이 가능해진다.

따라서, 촬상 장치 (3)에 의한 관찰 대상이 되는 세포(배양물) 이외의 다른 세포(배양물)도 동일한 장치에 의해 배양하는 것이 가능해진다. 이에 따라, 한번에 배양 가능해지는 세포(배양물)의 수용량 확대를 도모하는 것이 가능해진다. 또한, 각별히 배양만을 행하기 위한 장치, 즉, 촬상 장치를 구비하지 않은 CO₂ 인큐베이터를 설치하지 않고 배양만 그리고 배양하면서 상기 배양 상황의 관찰 모두를 실행하는 것이 가능해져, 편리성 향상을 도모하는 것이 가능해진다.

다음에, 상기 배양 조건에 의해 배양이 행해지고 있는 세포(배양물)의 촬상(관찰) 동작에 대해서, 도 6 내지 도 10을 참조하여 설명한다. 촬상 장치 (3)은 컴퓨터 (5)로부터의 출력에 기초하여 제어되기 때문에, 이하 컴퓨터 (5)에 접속되는 디스플레이 (4)의 표시 화면에 따라서 컴퓨터 (5)에서 실행되는 컴퓨터 프로그램에 대하여 설명한다.

우선 처음에, 컴퓨터 (5)는 컴퓨터 프로그램을 기동함으로써 디스플레이 (4)의 표시 화면에는 도 10에 나타낸 바와 같은 「세포 관찰 시스템」의 초기 화면이 표시된다. 이 「세포 관찰 시스템」의 초기 화면에 표시되는 「관찰 설정」을 선택하고, 상기 「관찰 설정」 내에서의 도시하지 않은 「촬영 포인트의 설정」을 선택함으로써, 도 6에 나타내어지는 것과 같은 「촬영 포인트의 설정 화면」이 표시되고, 상기 화면에 있어서 촬영 포인트의 설정을 행한다. 이 「촬영 포인트의 설정 화면」에는 「촬영 포인트의 설정」, 「현재 위치의 화상 정보」, 「현재 위치」 등이 표시된다.

「현재 위치의 화상 정보」에는 현재의 CCD 카메라 (36)에 의해 촬영된 현미경 화상이 표시된다(실시간 표시). 「현재 위치의 화상 정보」에는 테이블 (37) 전체의 표시에 대한 현재 촬영 위치가 표시된다. 본 실시예에서는 촬상 장치 (3)으로 촬영되는 관찰 대상은 테이블 (37)의 6개 구멍 (43)에 설치되는 시료 용기 (42) 내의 세포이다. 「현재 위치 표시」에 나타낸 바와 같이, 테이블 (37)은 30° 단위로 구획되는 12 스테이지로 구성되어 있는 것으로 하고, 「현재 위치의 화상 정보」로서 각 스테이지 No., X 좌표, Y 좌표, Z 좌표가 표시됨과 동시에, 대략적인 현재 촬영 위치가 「+」로서 표시된다.

여기서, X 좌표, Y 좌표는 테이블 (37)을 회전 이동용 스테이지 모터 (39)에 의해 회전 구동, 또는 직선 이동용 스테이지 모터 (40)을 구동시킴으로써 이동되는 양(이동량)에 의해서 결정되는 것이고, Z 좌표는 대물 렌즈 (44)를 상하로 이동시킴으로써 이동되는 양(이동량)에 의해서 결정되는 것이다. 또한, 이들 각 좌표는 화면 상의 「스테이지 초기화」 버튼을 조작함으로써 원점을 결정할 수 있고, 이에 대한 이동량을 계산함으로, 현재 촬영되는 위치(이동 위치)가 결정된다.

또한, 현재 촬영 위치는 「촬영 포인트의 설정 화면」에 표시되는 「X/Y 이동」 및 「Focus」의 각 화살표 버튼을 조작함으로써, 임의로 촬영 위치를 이동시키는 것이 가능해진다. 또한, 제어 장치 (C2)는 상기 버튼 조작에 기초하여 각 스테이지 모터 (39), (40) 등을 구동하고, 테이블 (37)을 회전 또는 전후 이동시킴으로써, 테이블 (37) 상의 세포를 임의로 대물 렌즈 (44)로 관찰 가능한 위치로 이동한다.

여기서, 「Focus」란, 대물 렌즈 (44)를 상하로 이동시키는 버튼이고, 0부터 +5 및 -5 단계로 나누어 이동시키는 것이 가능하다. 이에 의해서, 촬영 대상이 되는 세포의 핀트를 임의로 선택하는 것이 가능해진다. 또한, 「AF」 버튼은 오토포커스 버튼이고, 상기 버튼을 조작함으로써 자동으로 대물 렌즈 (44)를 상하로 이동시켜, 선예도가 높은 Z 좌표(위치)를 검출하여 포커싱한다(초점을 맞춘다).

이 때, 컴퓨터 (5)는 제어 장치 (C2)를 통해 대물 렌즈 (44)를 상한값으로부터 하한값까지 이동시키고, 각 Z 좌표(각 위치)에서의 선예도를 검출한다. 또한, 소정의 선예도 이상의 Z 좌표를 선예도와 함께 메모리 (9)에 기억시킨다. 또한, 오토포커스 종료시에는, 가장 선예도가 높은 Z 좌표(위치)에 있어서 포커싱한(초점을 맞춘) 현미경 화상을 「현재 위치의 화상 정보」에 표시한다.

이 「AF」 버튼의 예를 들면 상하에는, 도시하지 않은 「상 AF」 버튼 및/또는「하 AF」 버튼을 설치한다. 「하 AF」 버튼을 조작함으로써, 「현재 위치의 화상 정보」에는 메모리 (9)에 기억되어 있는 다음으로 선예도가 높은 화상(오토포커스 조작 종료 직후의 상태에서는 최도 선예도가 높은 화상이 표시되어 있기 때문에, 다음으로 표시되는 화상은 두번째로 높은 선예도의 Z 좌표에서의 현미경 화상이 됨)이 표시된다.

또한, 「하 AF」 버튼을 조작함으로써, 순차로 메모리 (9)에 기억되어 있는 선예도가 낮은 화상이 표시된다. 또한, 「상 AF」 버튼을 조작함으로써, 현재 표시되어 있는 현미경 화상보다 선예도가 높은 현미경 화상을 「현재 위치의 화상 정보」에 표시한다.

예를 들면, 도 11에 나타내어지는 시료 용기 (42) 내에는, 덮개 부분(상면 내벽)에 물방울이나 세포가 부착되어 있고, 용기 (42)의 바닥면에 세포가 있다. 이 외에도, 배지 등의 액면에 세포가 있고, 배지(액 중)에 세포가 부유하고 있다. 상기 시료 용기 (42) 내의 세포를 관찰 대상으로 하여, 오토포커스 버튼을 조작하면, 복수 점, 본 실시예에서는 6개소에서 소정의 선예도 이상의 좌표가 취득되고, 메모리 (9)에 기억된다. 여기서, 가장 선예도가 높은 Z 좌표(위치)에서의 현미경 화상은 배지 등의 액면에 있는 세포를 관찰한 것이고, 두번째로 선예도가 높은 Z 좌표(위치)에서의 현미경 화상은 용기 (42) 바닥면에 있는 세포를 관찰한 것이다. 또한, 세번째, 다섯번째, 여섯번째의 것은 배지 중에 부유하는 세포를 관찰한 것이고, 네번째의 것은 용기 (42)의 상면 내벽에 부착된 물방울이나 세포를 관찰한 것이다.

그 때문에, 오토포커스 조작 종료 후에서의 「현재 위치의 화상 정보」에는 선예도가 가장 높았던 배지 등의 액면에 있는 세포를 관찰한 현미경 화상이 표시된다. 그 후, 「하 AF」 버튼을 조작함으로써 「현재 위치의 화상 정보」에는 다음으로 선예도가 높았던 용기 (42) 바닥면에 있는 세포를 관찰한 현미경 화상이 표시된다. 또한, 「하 AF」 버튼을 조작하면, 「현재 위치의 화상 정보」에는 순차로 선예도에 따라서 현미경 화상이 표시된다. 「상 AF」 버튼을 조작하면, 현재 표시되어 있는 「현재 위치의 화상 정보」에서의 현미경 화상에 다음으로 선예도가 높은 현미경 화상이 표시된다.

또한, 어느 선예도가 높은 Z 좌표로 이동한 상태에서, 또한 「Foucus」의 각 화살표 버튼을 조작함으로써, 설정된 단위마다 0부터 +5 및 -5 단계로 나누어 이동시키는 것이 가능하다.

이에 따라, 동일한 촬영 위치에서의 깊이 방향에 대하여, 복수 개의 촬상면에 대한 선예도가 높은 Z 좌표를 자동으로 검출하는 것이 가능해지기 때문에, 용이하게 각각의 Z 좌표에서의 촬영 포인트를 선택하는 것이 가능해진다. 그 때문에, 깊이 방향이 상이한 위치에서의 복수 개의 배양물 등의 현미경 화상을 용이하게 관찰하는 것이 가능해진다.

또한, 오토포커스의 조작에 의해서 얻어진 가장 선예도가 높은 현미경 화상뿐만 아니라, 그보다 낮으면서 소정의 선예도 이상의 현미경 화상을, 「상하 AF」 버튼을 조작함으로써 직접 표시하는 것이 가능해지기 때문에, 관찰 대상이 되는 배양물을 용이하게 촬영하는 것이 가능해져 편리성이 향상된다.

통상, 소정의 Z 좌표에 있어서 촬영된 현미경 화상에는, 상기 Z 좌표면 상에 위치하는 관찰물이 선명하게 표시되고, 이것보다 깊이 방향에 위치하는 물체는 거의 표시되지 않는다. 또한, 오토포커스 기능에서는, 가장 선예도가 높은 Z 좌표에 있어서의 현미경 화상을 직접 검출하여 포커싱하는 것이 가능하지만, 그보다 낮으면서 소정의 선예도 이상의 현미경 화상을 얻는 것은 곤란하였다. 그 때문에, 오토포커스 기능에 의해서 얻어진 현미경 화상에서는 목적하는 세포가 표시되지 않는 경우가 있다. 이 경우에는, 오토포커스 기능을 사용할 수는 없고, 임의로 Z 좌표(위치)를 이동시켜 목적하는 세포를 검색해야만 한다.

이에 대하여, 본 실시예에서는 소정의 선예도 이상의 복수 개의 현미경 화상을 검출하여 포커싱하는 기능을 구비하고, 각 현미경 화상은 「상 AF」, 「하 AF」 버튼을 조작함으로써 임의로 디스플레이 (4)의 표시 화면에 표시하는 것이 가능해진다. 이에 따라, 「상 AF」「하 AF」 버튼의 조작에 의해서 표시되는 복수 개의 현미경 화상으로부터, 목적하는 관찰 대상물(세포)를 선택하는 것이 가능해진다. 이에 따라, 관찰 포인트의 설정 조작이 간소화된다.

또한, X, Y, Z축의 각 이동을 조작하는 화살표 버튼은 이동량이 비교적 큰 조동(粗動) 버튼과, 이동량이 비교적 작은 미동 버튼 모두를 구비하고 있다. 이들 조동 버튼 및 미동 버튼은 「촬영 포인트의 설정 화면」에 표시되는 「좌표 이동량의 설정」 버튼을 조작함으로써, 도 7에 나타내는 「좌표 이동량의 설정 화면」을 표시하고, 상기 화면에 있어서 각 이동량 단위를 설정하는 것이 가능해진다. 이 「좌표 이동량의 설정 화면」에서는 「X축 스테이지 턴 이동량」, 「Y축 스테이지 슬라이드 이동량」, 「Z축 포커스 이동량」의 각각에 대하여, 조동 버튼 및 미동 버튼을 한번 조작하였을 때의 이동량을 수치 입력함으로써 설정할 수 있다. 또한, 본 실시예에서는 각 X 좌표, Y 좌표, Z 좌표는 각 스테이지 모터 (39), (40) 및 대물 렌즈 (44)를 상하 이동하는 모터에 의해서 변경되는 것이고, 이들 모터는 펄스 제어에 의해서 이동량 제어를 행하기 때문에, 펄스 수치로써 설정을 행한다. 이에 따라, 관찰 좌표를 결정 시, 효율적으로 좌표 이동을 행하는 것이 가능해진다.

또한, 「촬영 포인트의 설정 화면」에서는 「현재 위치의 화상 정보」 영역의 임의 위치(임의의 좌표)로 마우스 커서 위치를 이동시키고, 그 상태에서 컴퓨터 (5)에 접속되는 마우스 (8)의 좌측 버튼을 더블 클릭함으로써, 상기 선택 위치를 「현재 위치의 화상 정보」 영역의 중앙으로 이동(도 8의 상태)시키는, 즉, 상기 좌표를 화상 표시 영역의 중앙이 되도록 좌표를 이동시키는 것이 가능해진다. 이에 따라, 「현재 위치의 화상 정보」 영역에 관찰 대상으로 하는 세포를 중앙으로 이동시킨 현미경 화상을 표시하는 것이 가능해져, 관찰 환경을 정비하는 것이 가능해진다.

또한, 이 「촬영 포인트의 설정 화면」에서는 「현재 위치의 화상 정보」 영역 내로 마우스 커서 위치를 이동시키고, 그 상태에서 마우스 (8)의 우측 버튼을 한번 클릭함으로써, 「현재 위치의 화상 정보」 영역(현미경 화상 내)에 X축과 Y축 각각의 스케일 표시를 행하는 십자형 스케일이 표시된다(도 9). 이 십자형 스케일은 X축, Y축 모두, 예를 들면 10 ㎛, 50 ㎛, 100 ㎛마다 다른 길이(본 실시예에서는 스케일이 커질수록 길게 표시됨)의 눈금이 표시된다. 또한, 이 스케일 표시에 첨부되는 눈금의 단위는 이것으로 한정되지 않고, 동일 화면에 있어서 임의로 변경하여, 예를 들면 20 ㎛, 100 ㎛, 200 ㎛와 같이 표시할 수도 있다.

이 스케일 표시의 원점(X축과 Y축의 교점)은 마우스 (8)을 조작함으로써, 표시 화면 상의 마우스 커서 위치를 중심으로 이동 가능해진다. 그 때문에, 「현재 위치의 화상 정보」 영역에 표시되는 임의의 세포 근방(특정 위치)으로 스케일 표시를 이동시킴으로써, 한눈에 관찰 대상인 세포의 치수를 확인하는 것이 가능해진다. 따라서, 관찰 대상인 세포의 대강의 치수를 추측에 의거하지 않고 스케일 표시에 의해 확인하는 것이 가능해져, 적절한 세포(세포 배양) 관찰을 실현하는 것이 가능해진다.

또한, 이 스케일 표시는, 촬상 장치 (3)에 의해 관찰되는 광학적으로 가변이 되는 배율(촬영 배율)이나, 디스플레이 (4)의 표시 화면의 크기 등에 의해서 변경된다. 또한, 컴퓨터 (5)에 촬상 장치 (3)으로부터 취득된 화상(현미경 화상)을 디지탈 처리함으로써, 표시 배율을 변경으로 한 경우에 있어서도, 상기 표시 화면에 표시되는 크기에 따라서 스케일 표시의 눈금 단위를 변경한다. 표시 배율이 커진 경우에는, 스케일 표시의 각 눈금 단위당 크기(치수)를 크게 표시하고, 표시 배율이 작아진 경우에는, 스케일 표시의 각 눈금 단위당 크기(치수)를 작게 표시한다.

그 때문에, 촬상 장치 (3)에 의한 촬영 배율이 변경된 경우나, 표시 배율이 변경된 경우에도, 적절한 스케일 표시를 실현하는 것이 가능해져, 관찰 대상이 되는 세포의 대강의 치수를 보다 적절하게 파악하는 것이 가능해진다.

또한, 이 스케일 표시는 다시 한번 마우스 (8)을 우측 클릭함으로써 표시 위치를 고정하는 것이 가능하고, 또 다시 한번 우측 클릭함으로써 스케일 표시를 비표시(해제)할 수 있다.

다른 한편, 「촬영 포인트의 설정 화면」에 표시되는 「촬영 포인트의 설정」에는, 「시료 선택」, 「사용 스테이지 No.」, 「촬영 포인트의 선택」, 「Z-스택」, 「LED 조광」, 「흑백/컬러」의 선택이 표시되어 있다.

「시료 선택」에는 미리 등록된 시료명이 표시된다. 도 6에 있어서의 표시에서는, 시료명은 「1 AAA」이고, 사용 스테이지 No.는 12이다. 또한, 「현재 위치의 화상 정보」에 있어서, 표시되는 현재의 촬영 위치를 촬영 포인트로서 등록하는 것이 가능하고, 「촬영 포인트의 선택」에는 등록 No.마다 각 촬영 포인트의 X, Y, Z 좌표가 표시된다.

또한, 「Z-스택」에서는, 상세한 것은 후술하는 타임-랩스(time-lapse) 촬영의 관찰 좌표마다, 각 촬영 좌표(XY 좌표)에 대한 포커스(Z 좌표)를 ±5 포인트로 등록할 수 있고, 또한 그 간격 거리도 설정할 수 있다. 「LED 조광」에서는, 동일하게 타임-랩스 촬영의 관찰 좌표마다 광원 (47)인 LED의 휘도 설정이 가능하고, 「흑백」을 선택 또는 비선택으로 함으로써, 타임-랩스 촬영의 관찰 좌표마다 촬영 형태로서 흑백인가 컬러인가를 설정할 수 있다.

또한, 스테이지 No.를 지정하고, 그 스테이지 기점으로의 이동이 가능하다. 또한, 「선택 중의 촬영 Pt.로의 이동」 버튼을 조작함으로써, 미리 선택되어 있던 촬영 포인트로 직접 이동하는 것도 가능하다. 또한, 이 선택된 후의 촬영 포인트는 「촬영 포인트의 설정」에 있어서 X, Y, Z 좌표가 상세하게 표시된다.

상술한 바와 같은 「촬영 포인트의 설정 화면」에 있어서 촬영 포인트를 설정한 후, 상기 설정 화면이 폐쇄되면, 컴퓨터 (5)는 상기 「세포 관찰 시스템」 화면을 디스플레이 (4)로 표시한다. 또한, 이 「세포 관찰 시스템」 화면에 표시되는 「관찰 설정」을 선택하고, 상기 「관찰 설정」 내에서의 도시하지 않은 「관찰 조건」을 선택함으로써, 도시하지 않은 「관찰 조건 입력 화면」을 표시하고, 상기 화면에 있어서 타임-랩스를 사용한 관찰을 행하기 위한 촬영 조건을 입력한다.

타임-랩스 촬영이란, 소정 시간 간격으로 자동적으로 촬영하고, 촬영한 현미경 화상을 컴퓨터 (5)의 메모리 (9)에 기록하는 기능이고, 살아있는 세포의 시간적인 변화를 관찰하기 위해 적합한 것이다.

이 「관찰 조건 입력 화면」에서는 상기 「촬영 포인트의 설정 화면」에서 설정된 각 「촬영 포인트」마다 복수 개 또는 단수 개의 촬영 시간을 설정하는 것이 가능하다. 타임-랩스 기능을 사용한 촬영에서는, 특히 복수 개의 촬영 포인트가 동시에 설정되는 다점 타임-랩스에서는, 촬영 후에 있어서의 스테이지 이동(테이블 (37)의 이동) 시간이나, 촬영 시간, 카메라의 노출 시간이 영향을 주기 때문에, 타임-랩스의 인터벌 시간을 고려하여 설정이 행해지는 것으로 한다.

「관찰 조건 입력 화면」에 있어서, 촬영 조건이 설정된 후, 상기 설정 화면이 폐쇄되면, 컴퓨터 (5)는 상기 「세포 관찰 시스템」 화면을 표시한다. 또한, 설정된 촬영 조건에 따라서 컴퓨터 (5)가 제어되고, 이에 따라 각 설정된 촬영 시간에, 설정된 촬영 포인트에서의 촬영이 행해진다.

컴퓨터 (5)는 촬영된 현미경 화상을 촬영 날짜(촬영 시각), 상기 시간에 있어서의 배양고측 제어 장치 (C1)로부터 출력되는 각 온도 데이터(고 내 온도, 스테이지 온도), 각 가스 농도 데이터(CO₂ 가스 농도, O₂ 가스 농도) 등의 배양 환경에 관한 정보와 대응시켜 메모리 (9)에 보존한다.

메모리 (9)에 보존된 현미경 화상, 촬영 날짜, 배양 환경에 관한 정보는 「세포 관찰 시스템」 화면의 「세포 화상 시트」에 있어서, 각 현미경 화상에 대응시켜 표시된다. 이에 따라, 타임-랩스 촬영에 있어서, 촬영된 각 현미경 화상을 배양 환경에 관한 정보와 함께 표시하는 것이 가능해지기 때문에, 각각의 현미경 화상에 대응하는 배양 정보를 적절하게 확인할 수 있어, 관찰 자료로서의 신뢰성 향상을 도모하는 것이 가능해진다.

또한, 상기 「세포 관찰 시스템」 화면에 있어서의 현미경 화상의 표시에 있어서도, 상기 「촬영 포인트의 설정 화면」에 있어서의 「현재 위치의 화상 정보」의 표시와 동일하게, 스케일 표시를 행하는 것을 가능하게 한다. 이에 따라, 보존되어 있는 현미경 화상에 대해서도, 관찰 대상인 세포의 대강의 치수를 추측에 의거하지 않고 스케일 표시에 의해 확인하는 것이 가능해져, 적절한 세포(세포 배양) 관찰을 실현하는 것이 가능해진다.

도 1은 본 발명을 적용한 배양물 관찰 시스템을 구성하는 배양물 관찰 장치의 부분 투시 정면도이다.

도 2는 도 1의 배양물 관찰 장치의 측면도이다.

도 3은 도 1의 배양물 관찰 장치의 종단 측면도이다.

도 4는 도 1의 배양물 관찰 장치의 횡단 평면도이다.

도 5는 배양물 관찰 시스템을 구성하는 제어 장치의 전기 블럭도이다.

도 6은 디스플레이에 표시되는 「촬영 포인트의 설정」 화면을 나타내는 도면이다.

도 7은 디스플레이에 표시되는 「좌표 이동량의 설정」 화면을 나타내는 도면이다.

도 8은 디스플레이에 표시되는 「촬영 포인트의 설정」 화면을 나타내는 도면이다.

도 9는 디스프레이에 표시되는 「촬영 포인트의 설정」 화면을 나타내는 도면이다.

도 10은 디스플레이에 표시되는 「세포 관찰 시스템」 화면을 나타내는 도면이다.

도 11은 시료 용기와 선예도의 관계를 나타낸 도면이다.

Claims (2)

1. 배양실 내에 배양물의 배양에 적합한 환경을 구성하는 배양고와,

   상기 배양물의 현미경 화상을 촬영하기 위한 촬상 장치를 구비한 배양물 관찰 시스템이며,

   상기 촬상 장치는 상기 배양실 내에 설치된 광원과, 상기 배양실 내에 설치되고 촬상 대상이 되는 상기 배양물이 유지되는 테이블을 구비함과 동시에,

   상기 광원 및 테이블 이외의 상기 배양실 내에 배양물을 수납하기 위한 선반(棚)을 설치한 것을 특징으로 하는 배양물 관찰 시스템.
2. 배양실 내에 배양물의 배양에 적합한 환경을 구성하는 배양고와,

   상기 배양물의 현미경 화상을 촬영하기 위한 촬상 장치를 구비한 배양물 관찰 시스템이며,

   상기 촬상 장치는 상기 배양실 내에 설치되고 촬상 대상이 되는 상기 배양물이 투광성 용기에 수납된 상태로 유지되는 테이블을 구비함과 동시에,

   상기 배양실 내의 온도 및 상기 테이블의 온도를 제어하는 제어 수단이 설치되고, 상기 제어 수단은 상기 테이블의 온도를 상기 배양실 내의 온도 이하이며 상기 배양물의 배양에 적합한 값으로 제어하는 것을 특징으로 하는 배양물 관찰 시스템.

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