WO2005054425A1

WO2005054425A1 - 細胞観察装置

Info

Publication number: WO2005054425A1
Application number: PCT/JP2004/017299
Authority: WO
Inventors: Takafumi Iseri; Teruaki Miyamura; Junji Matsuda; Shiro Kanegasaki
Original assignee: Hirata Corporation; Effector Cell Institute, Inc.
Priority date: 2003-12-01
Filing date: 2004-11-19
Publication date: 2005-06-16
Also published as: KR100785947B1; US20070054327A1; JPWO2005054425A1; US7550114B2; EP1752810B1; EP1752810A1; DE602004031383D1; JP4498279B2; ATE498003T1; EP1752810A4; KR20060086972A

Abstract

　細胞観察チェンバー３０と光学的観察手段７０とを備え、チェンバー３０は、その内部に一対のウエルと、これらのウエルを連通する流路とを備え、一対のウエルのうちの一方のウエルに貯蔵された細胞浮遊溶液中の細胞が、他方のウエルに貯蔵された走化性因子含有溶液に反応して、一方のウエルから他方のウエルに流路を通って移動することができるようにされ、光学的観察手段７０は、流路を通って移動する細胞をチェンバー３０の外部から光学的に観察することができるようにされて成る細胞観察装置１０において、チェンバー３０は、その一部がケーシング２０から露出するようにして、ケーシング２０内に収容され、光学的観察手段７０は、チェンバー３０の下方に、その光軸が水平に延びるようにして、ケーシング２０内に収容されている。これにより、小型化され、移動が容易で、操作性が大きく改善された細胞観察装置が得られる。

Description

明細書

細胞観察装置

技術分野

[0001] 本願の発明は、細胞観察装置に関し、細胞が自力で一定の方向に移動するか否かの判定、細胞が自力で一定の方向に移動する状態の観察、自力で一定の方向に移動した細胞の数の計測等のために使用される細胞観察装置にぉ、て、特に装置の小型化と操作性の向上とを図った細胞観察装置に関する。この装置は、また、自力で一定の方向に移動する細胞の分離のためにも使用されることができる。

背景技術

[0002] 従来、細胞観察装置としては、種々のものが提案され、市販されているが、特に走化性因子による細胞の走ィ匕性または走ィ匕性因子阻害剤による細胞の走ィ匕性阻害を検出するに当たり、少量の細胞試料を用いて、細胞の自力に基づく動きを正確に、し力も、その過程を容易に観察、定量し得るようにした装置として、特開 2002-15928 7号公報、特開 2003— 180336号公報等に記載されたものがある。これらのものにおいては、また、細胞の走ィ匕性を利用して、細胞を分離することも可能である。

[0003] 上記公報に記載された細胞観察装置において、細胞観察チンバー部分は、次のように構成されている。

図 18に図示されるように、その細胞観察チェンバー 00は、底部中央に細胞の動きを観察する窓 01 cを備えた円形の浅!、皿状の底支持体 01と、底支持体 01の底部 0 la上に載置されるガラス基板 08と、底支持体 01に装着されて、後述するカバー 04 の底支持体 01へのねじ結合により、ガラス基板 08を上方力も圧し、これを底部 Ola 上に固定する皿状の中間支持体 02と、中間支持体 02の底部中央に形成された矩形状の開口部 02cに嵌め込まれて、ガラス基板 08上に定置される基板 07およびパツキン部材 010と、中間支持体 02の中央凹部に嵌め込まれて、基板 07をパッキン部材 010を介して圧し、図示されない押しねじによりこれをガラス基板 08上に固定するブロック体 09と、底支持体 01にねじ結合により装着されて、ブロック体 09を上部から圧し、これを中間支持体 02内に固定するカバー 04と力成っている。基板 07は、シリコン単結晶素材力製作されている。

[0004] 底支持体 01と中間支持体 02との結合は、底支持体 01の胴体部内周面に形成された雌ねじ Oldに、中間支持体 02の胴体部外周面に形成された雄ねじ 02dがねじ込まれることによって、さらに、底支持体 01とカバー 04とのねじ結合によってなされる。この底支持体 01とカバー 04とのねじ結合は、カバー 04の袖部内周面に形成された雌ねじ 04aを、底支持体 01の外周面に形成された雄ねじ 01 eにねじ込むことによつてなされる。中間支持体 02は、そのフランジ部 02bの下面に形成されたガイドピン受孔 02fに底支持体 01の胴体部上面に立設された図示されないガイドピンが挿通されることによって、底支持体 01上に位置決めされる。また、ブロック体 09は、その底面に形成されたガイドピン受孔 09aに中間支持体 02の底面に立設されたガイドピン 0 13が揷通されることによって、中間支持体 02内に位置決めされる。

[0005] そして、これらの部品が一体に組み立てられて、使用される状態においては、基板 07とガラス基板 08との間〖こ、少なくとも一対のゥエルと、これらのゥエルを連通する流路とが形成される。これらのゥエルのうちの一方のゥエルには、細胞浮遊溶液が入れられ、他方のゥエルには、走ィヒ性因子含有溶液が入れられて、細胞が、走化性因子に反応して、一方のゥェルカも他方のゥエルに流路を通って移動する。その状態の観察や移動する細胞の数の計測が、窓 01cを通して顕微鏡観察により行なわれる。

[0006] 基板 07とガラス基板 08との間に形成される一方のゥエルへの細胞浮遊溶液の注入、他方のゥエルへの走化性因子含有溶液の注入は、マイクロピペットを用いて、ブロック体 09、ノツキン部材 010、基板 07にそれぞれ形成された専用の通孔を連ねて行なわれる。底支持体 01、中間支持体 02、カバー 04を組み立てた後、底支持体 01 に充填された各溶液が漏れなヽように、中間支持体 02とガラス基板 08との間には、 Oリング 011が介装されている。他方、ノツキン部材 010も、基板 07とブロック体 09との間にあって、両ゥエルとそれらの間を結ぶ流路力溶液が漏れな、ようにするのに役立つ。

[0007] また、一方のゥェルカ他方のゥエルに流路を通って移動する細胞の状態の観察や、移動する細胞の数の計測を正確に行なうのには、これらの領域を満たしている細胞浮遊溶液や走化性因子含有溶液もしくはそれらを含む混合液の温度を、細胞の活動に適した温度に管理する必要がある。また、細胞の温度変化による反応等をより正確に計測、分析したいときにも、溶液の温度管理は必要である。そのために、この装置にお、ては、細胞観察チンバー 00を図示されな、発熱体から成る加熱部上に載置して、この加熱部の温度を所定の温度に管理しながら、底支持体 01の壁を通して間接的にこれらの溶液を加熱して、これらの溶液の温度が所定の温度になるように調整する温度調整装置が用いられて!/、る。

[0008] ところで、前記のようにして構成される細胞観察チェンバー 00を用いて、走化性細胞の移動する状態の観察や移動する細胞の数の計測を窓 Olcを通して顕微鏡観察により行なうに際しては、この顕微鏡内の光学系光軸を垂直にして行なっていたので、これら細胞観察チェンバー 00、顕微鏡設備等を内蔵する細胞観察装置全体が大型化し、移動が煩瑣で、操作性において、なお改善すべき余地のあるものとなっていた。

特許文献 1：特開 2002-159287号公報

特許文献 2：特開 2003-088357号公報

特許文献 3：特開 2003— 180336号公報

特許文献 4:特開平 11-118819号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0009] 本願の発明は、従来の細胞観察装置が有する前記のような問題点を解決して、小型化され、移動が容易で、操作性が大きく改善された細胞観察装置を提供することを課題とする。

課題を解決するための手段

[0010] 本願の発明によれば、このような課題は、次のような細胞観察装置により解決される。

すなわち、その細胞観察装置は、細胞観察チェンバーと、光学的観察手段とを備え、前記細胞観察チェンバーは、その内部に一対のゥエルと、これらのゥエルを連通する流路とを備え、前記一対のゥエルのうちの一方のゥエルに貯蔵された細胞浮遊溶液中の細胞が、他方のゥエルに貯蔵された走ィ匕性因子含有溶液に反応して、前記一方のゥェルカ前記他方のゥエルに前記流路を通って移動することができるようにされ、前記光学的観察手段は、前記流路を通って移動する細胞を、前記細胞観察チェンバーの外部力光学的に観察することができるようにされて成る細胞観察装置において、前記細胞観察チェンバーは、その溶液供給もしくは採取側が前記細胞観察装置のケーシングから一部露出するようにして、前記ケーシング内に収容され、前記光学的観察手段は、前記細胞観察チンバーの下方に、その光軸が水平に延びるようにして、前記ケーシング内に収容されて、ることを特徴として、る。

[0011] この細胞観察装置によれば、その光学的観察手段は、細胞観察チェンバーの下方に、その光軸が水平に延びるようにして、ケーシング内に収容されているので、ケーシングの全高寸法を大きく節約することができ、細胞観察装置を小型化し、軽量化して、移動し易いものとすることができる。また、その操作が容易となり、操作性を大きく改善することができる。

[0012] 好ま、実施形態では、その光学的観察手段は、 XY二次元平面上を移動可能なステージ上に、対物レンズと、複数の反射鏡と、ハーフミラーと、光源と、カメラと力ら成る光学系を備え、対物レンズは、流路を通って移動する細胞を観察することができるように細胞観察チンバーに設けられた窓に近く配置され、光源は、流路を通って移動する細胞を光学系を通して照らし、これをカメラに視覚可能に撮像させるようにされる。

[0013] これにより、光学的観察手段は、その対物レンズが観察したい細胞が移動する流路の直下の位置に来るように移動し、位置合わせをして、そこの細胞を拡大し、視覚可能な映像としてカメラに撮像させ、この映像により細胞の移動の状態や数等を観察、計測することができるようにするので、細胞観察作業がきわめて容易になる。また、ハ一フミラーを備えているので、光軸を任意の角度に変えることができ、細胞観察装置をさらに小型化することができる。

[0014] 別の好ましい実施形態では、その細胞観察装置は、温度調整手段をさらに備え、該温度調整手段は、ケーシング内およびケーシング本体の雰囲気を所定の温度に調整する手段をさらに有しているので、ケーシング内に収容される細胞観察装置を構成する個々の部品の温度変化が細胞の走ィヒ性に及ぼす影響を一定にすることができ、細胞観察の精度をさらに向上させることができる。発明の効果

[0015] 以上に説明したとおり、本願の発明によれば、細胞観察装置を小型化し、軽量化して、移動し易いものとすることができ、また、その操作が容易となり、操作性を大きく改善することができる。

[0016] また、その光学的観察手段は、流路を通って移動する細胞を所望の大きさに拡大して、視覚可能にカメラに撮像させるとともに、細胞観察装置の操作、細胞の状態の観察、データの収納、処理、分析等にパソコンを使用することも可能なので、細胞観察作業がきわめて容易になり、机上作業も可能になる。

[0017] また、その細胞観察装置は、ケーシング内およびケーシング本体の雰囲気を所定の温度に調整する温度調整手段を有しているので、ケーシング内に収容される細胞観察装置を構成する個々の部品およびケーシング本体の温度変化が細胞の走ィ匕性に及ぼす影響を一定にすることができ、細胞観察の精度を向上させることができる。図面の簡単な説明

[0018] [図 1]本願の発明の細胞観察チンバーの作動原理を示す、ゥエル、流路および通孔を含む装置ユニット部分の縦断面図である。

[図 2]同下面図である。

[図 3]同流路部分の拡大横断面図である。

[図 4]同流路部分の下面図である。

[図 5]同流路部分の縦断面図である。

[図 6]本実施例の細胞観察チンバーが適用される細胞走ィ匕性検出 ·走ィ匕性細胞分離装置の全体斜視図である。

[図 7]本実施例の細胞観察チンバーの全体斜視図である。

[図 8]同平面図である。

[図 9]同前側面図である。

[図 10]同右側面図である。

[図 11]図 8の XI— XI線矢視断面図である。

[図 12]図 8の ΧΠ— ΧΠ線矢視断面図である。

[図 13]同細胞観察チンバーの一部分解斜視図である。 [図 14]さらに分解を進めた同一部分解斜視図である。

[図 15]チェンバー内混合液の温度制御システムのブロック線図である。

[図 16]本実施例の細胞観察装置のケーシング内部の斜視図である。

[図 17]光学的観察手段の概略構成を模式的に示した図である。

[図 18]従来の細胞観察チンバーの分解図である。

符号の説明

1···細胞の流路、 2(2Α、 2Β)···ゥエル、 3、 3，、 3—1、 3— 2···通孔、 4、 4，、 4—1、 4 —2···通孔、 5…溝、 6…障壁、 7…基板、 8…ガラス基板、 9…ブロック体、 10···細胞走化性検出'走化性細胞分離装置、 20···ケーシング、 21···水準器、 22···照度調整つまみ、 23···位置調整つまみ、 24···焦点調整ノブ、 25···底板、 26···支柱、 27· "傾き調整手段、 28…据付け架台、 29…ねじ棒、 30…細胞観察チェンバー、 31…底支持体、 31a…底咅^ 31b…月同体咅^ 31c…窓、 32···中間支持体、 32a…底咅^ 32b …フランジ部、 32c…開口部、 33···カノく一ブロック体、 33a…底部、 33b…フランジ部、 33c…中央凹部、 33d…通孔、 34…ガイドブロック体、 34a…中央膨大部、 34b …アーム部、 34c…通孔、 35···温度センサー、 35a…台座部分、 35b…温度測定部、 36"-为ムィ乍レノ一、

37"-为ムィ乍レノ一、 3 7a…脚部の端部、 37b…カム溝、 38···支持軸、 39、 40、 41···ピン、 42、 43···0リング、 44"-ノッキン咅材、 45···液溜め室、 46、 47···ピン、 50···ノート型ノソコン、 60 …チェンバー内混合液温度制御システム、 61···コンピュータ、 62、 63···温度調節器、 64…加熱部、 65···温度センサー、 66···温度調節スィッチ、 67···切り替えスィッチ、 68···リレー、 69···ソリッドステートリレー（SSR)、 70…光学的観察手段 (光学系もしくは光学系とカメラとの組合せ）、 71···第 1ステージ、 72…リニアガイド、 73…第 2ステージ、 74…リニアガイド、 75···モータ（ステッピングモータ）、 76···ねじ棒、 80···光学系、 81···光源、 82…反射鏡、 83···ハーフミラー、 84…反射鏡、 85…対物レンズ、 8 6···カメラ、 87···取付け台、 88···リニアガイド、 89···ねじ棒、 90···ファン、 100···ノィズフィルタ、 110···制御回路部、 120···コネクタ、 130···電源部、 131···電源ランプ、 132、 133···警報ランプ、 a…中心線、 L…液レベル。

発明を実施するための最良の形態 [0020] 細胞観察チェンバーと、光学的観察手段とを備え、細胞観察チェンバーは、その内部に一対のゥエルと、これらのゥエルを連通する流路とを備え、一対のゥエルのうちの一方のゥエルに貯蔵された細胞浮遊溶液中の細胞力他方のゥエルに貯蔵された走ィ匕性因子含有溶液に反応して、一方のゥェルカ他方のゥエルに流路を通って移動することができるようにされ、光学的観察手段は、流路を通って移動する細胞を、細胞観察チェンバーの外部から光学的に観察することができるようにされて成る細胞観察装置において、細胞観察チェンバーは、その溶液供給もしくは採取側が細胞観察装置のケーシングから一部露出するようにして、ケーシング内に収容されるようにし、光学的観察手段は、細胞観察チェンバーの下方に、その光軸が水平に延びるようにして、ケーシング内に収容されるようにする。

[0021] 光学的観察手段は、 XY二次元平面上を移動可能なステージ上に、対物レンズと、複数の反射鏡と、ハーフミラーと、光源と、カメラとからなる光学系を備え、対物レンズは、流路を通って移動する細胞を観察することができるように細胞観察チェンバーに設けられた窓に近く配置され、光源は、流路を通って移動する細胞を光学系を通して照らし、これをカメラに視覚可能に撮像させるようにする。

[0022] 細胞観察装置には、さらに、温度調整手段を具備せしめ、この温度調整手段は、ゥエルと流路とを満たしている溶液を所定の温度に調整するとともに、ケーシング内の雰囲気を所定の温度に調整する機能を有するものとする。

[0023] ケーシングの上面には、温度調整手段による温度制御のプログラムや細胞観察デ一タ等を収納し、データを処理し、所望のデータをそのディスプレイ上に表示し得るノソコンを設置するとともに、ケーシングの下面には、ケーシングの傾きを調整する傾き調整手段を取り付ける。

実施例

[0024] 次に、本願の発明の一実施例について説明する。

先ず、本願の発明の細胞観察装置の作動原理について説明する。

この細胞観察装置に内蔵される細胞観察チェンバーにおいては、複数のゥエルが流路を挟んで結合し、互いに連通しており、それぞれのゥエルには、試料を注入もしくは採取するための管およびおよび試料の注入もしくは採取によるゥエル内の昇圧もしくは減圧を回避するための管の 2本の管が設けられている。この管は、ブロックに形成された通孔により形成されてもよい。ここで、流路とは、 2つのゥエルを連通させている部分であり、一方のゥェルカ他方のゥエルに細胞が移動するときに、細胞が通過する通路である。この装置によれば、試料を注入 ·採取する際、流路において相対するゥエルに向力う方向の液流が生じにくぐ流路の両端にあるゥエルの液体が互いに混ざり合うことがなぐその結果、細胞が専ら走ィ匕性因子の作用のみによって移動する場合を検出することができる。

[0025] 図に基づいて、その原理を説明すると、図 1および図 2において、 1は流路、 2は細胞浮遊溶液や検体溶液等の試料を収納するゥエルであり、一対のゥエル 2A、 2Bから成る。これらの試料は、マイクロピペット等により、ブロック体 9に形成された通孔 3を通じてゥエル 2に供給され、また、ゥエル 2から採取される。ゥエル 2の一方のゥエル 2 Aに細胞浮遊溶液を入れたとき、細胞は、他方のゥエル 2Bに入れられた検体溶液が走ィ匕性因子を含むもの（走ィ匕性因子含有溶液)である場合には、ゥエル 2Bに向かつて移動しょうとし、流路 1を通過する。

[0026] 試料の 1つである細胞浮遊溶液を、マイクロピペット等により、通孔 3を通じてゥエル 2Aに供給する際、注入する液圧により、細胞が流路 1を通過して反対側のゥエル 2B に移動してしまうことが生じる。この事態が生ずると、細胞の移動が検体の有する走化性因子によるのか否かの判定に混乱を与える要因になるとともに、細胞の分離を目的とする場合には、所望の細胞に他の細胞が混入してしまうことになり、目的が達せられないことになる。この問題点を解決するために、この装置においては、通孔 3に加わる注入圧を通孔 4の方に逃がし、流路 1に向力つて細胞が強制的に流されることを防止している。

[0027] 同様に、検体溶液を、マイクロピペット等により、通孔 3を通じてゥエル 2Bに供給する際にも、注入する液圧により、検体溶液が流路 1を通過して反対側のゥエル 2Aに入り、細胞浮遊溶液と混合する事態が生じ、細胞がその走化性により流路 1を通過する現象が混乱ないし阻害される。このような事態の発生を防止するために、検体を収納するゥエル 2Bにお、ても、通孔 4を設けるようにして、る。

[0028] このようにして、試料を注入する通孔 3に連通する通孔 4を設けることにより、水平方向への液圧の影響を最小にすることができ、検体溶液が走化性を有するか否かの判定をより正確に行なうことができる。通孔 4による圧力差の緩和作用は、ゥェルカも細胞などの試料を採取する際の減圧を緩和する上でも有効であり、試料の採取を容易にする。

[0029] 本細胞観察チェンバーにおいて、ゥエル 2に試料を注入する場合を、図 1により説明すると、予め各ゥエル 2A、 2Bおよび流路 1を細胞等張液で満たしておき、ゥエル 2 Aの通孔 3から細胞浮遊溶液を、ゥエル 2Bの通孔 3から走化性因子含有溶液を、それぞれ略等量ずつ注入する。このよう〖こすること〖こより、試料注入時の昇圧は、通孔 4 により緩和される。

[0030] 流路 1は、図 3ないし図 5に図示されるように、ゥエル 2Aからゥエル 2Bに、もしくはその逆に向力う方向と直交する方向に走る障壁 6に、ゥエル 2Aからゥエル 2Bに、もしくはその逆に向カゝぅ方向に沿わせて形成された 1本ないし複数本、例えば、約 100本の溝 5により構成されている。これらの溝 5は、細胞の径もしくはその変形能に合わせた幅に形成される。このような溝 5を設けることによって、細胞を個々のレベルで観察することが可能になり、また、細胞を所望の種類毎に分離することが可能になる。なお、図 1ないし図 3における符号 7aは、ゥエル 2Aとゥエル 2Bとの間に形成される土手を示し、図 3および図 4における符号 7bは、土手 7aに形成されるテラスを示している。テラス 7bは、障壁 6を囲む平坦部である。

[0031] 細胞が流路 1を移動する状態の観察、流路 1を通過中もしくは通過後の細胞数の計測は、図 3に図示されるように、流路 1に観察手段、例えば、顕微鏡または、後述するように、顕微鏡とビデオカメラあるいは CCDカメラ (電荷結合素子カメラ）とを組み合わせた構造の光学的観察手段 70 (図 17参照）をセットすることによって行なわれる。このような光学的観察手段 70を用いることにより、自動的に細胞が移動する経過を記録することができる。

[0032] 以上に説明したような、通孔 3、 4をそれぞれ備えたゥエル 2A、 2Bが流路 1を介して連通されて成る装置を 1ユニットとして、複数のユニットを集積させることにより、他種類の検体または他種類の細胞を対象として、同時に細胞の移動（走化性)の検出や走ィ匕性細胞の分離を行なうことができる装置を構成することができる。このような装置は、全体的に小型化されており、試料の処理を微量で行なうことができる。また、液体の注入 ·採取量のプログラム制御により、処理を自動化して行なうことが容易である。

[0033] 以上に説明したような、通孔 3、 4をそれぞれ備えたゥエル 2A、 2Bが流路 1を介して連通されて成るユニットは、実際には、次のようにして製作される。

ゥエル 2A、 2B、流路 1の内部形状は、シリコン単結晶素材力成る基板 7の表面上に、既知の集積回路の製作技術を応用することによって形成することができる。このようにして、その表面上にゥエル 2A、 2B、流路 1の内部形状を写した凹凸形状が刻設された基板 7をガラス基板 8と対面させて、重ね合わせれば、それら両基板 7、 8の間にゥエル 2A、 2B、流路 1が形成される。

[0034] 基板 7には、また、ゥエル 2A、ゥエル 2Bのそれぞれに対応させて、細胞浮遊溶液もしくは走ィ匕性因子含有溶液を通す通孔 3 'が上下方向に貫通形成されて、るとともに、それらの溶液をゥエル 2A、ゥエル 2Bに注入もしくはそこ力も採取するに際して生ずる昇圧、降圧を緩和させるための通孔 4'が、通孔 3'と対にされて、上下方向に貫通形成されている。これら一対の通孔 3'、 4'は、ゥエル 2Aもしくはゥエル 2Bを介して連通しているとともに、ブロック体 9に上下方向に貫通形成された通孔 3、 4にそれぞれ連通している。なお、基板 7とブロック体 9との間には、実際には、パッキンが介在させられて、それらの間の液封がなされるようになって!/、る。

[0035] 次に、前記したような、通孔 3'、 4'をそれぞれ備えたゥエル 2A、 2Bが流路 1を介して連通されて成るユニットが複数組み込まれて成る本実施例の細胞観察チェンバーについて、詳細に説明する。

先ず、本実施例の細胞観察チェンバーが適用される細胞観察装置の全体構造のあらましについて説明する。

[0036] 図 6に図示されるように、本実施例の細胞観察チェンバー 30が適用される細胞観察装置 10は、比較的高さの低い直方体形状のケーシング 20の上面力もその一部が露出するようにして、細胞観察チェンバー 30が収納されている。また、そのケーシング 20の上面には、ノート型パソコン 50が取り外し可能に設置または載置されており、このノート型パソコン 50の作動により、細胞浮遊溶液等含有溶液の温度制御部に対する指令、同温度データや細胞観察データの解析、記録、ディスプレイ表示等が行なわれる。このディスプレイ表示には、細胞の実際の動きの映像表示も含まれる。

[0037] ケーシング 20の上面には、他に水準器 21が取り付けられており、装置 10の水平を常時監視することができる。そして、水平力も変移している場合には、ケーシング 20 の下面に取り付けられた傾き調整手段 27 (図 16参照）の螺進量を調整することにより、水平を回復することができる。また、この傾き調整手段 27の螺進量を種々に調整することにより、装置 10を種々の角度に傾けることができ、細胞の走化性に及ぼす重力の影響による観察も可能になる。

[0038] ケーシング 20の前側面には、図 6において右下方力左上方に向かって順に、光学的観察手段 70による細胞観察画像の明るさ（ライトの照度)調整つまみ 22、光学的観察手段 70の位置調整つまみ 23、焦点調整ノブ 24等が取り付けられている。後述するように、光学的観察手段 70の光軸は、ケーシング 20内において水平に延びるように配置されているので、ケーシング 20、牽いては装置 10の全高を低くすることができ、机上に置かれた本装置 10に対して、座位にて細胞走ィ匕性の検出、走化性細胞の分離、計数等の作業を行なうことができ、操作性が大きく改善される。ケーシング 20内の諸装置の配置構成については、後で詳細に説明される。

[0039] 細胞観察チェンバー 30は、次のようにして構成されている。

図 7は、本細胞観察チェンバー 30の全体斜視図、図 8は、同平面図、図 9は、同前側面図、図 10は、同右側面図、図 11は、図 8の XI— XI線矢視断面図、図 12は、図 8 の XII— XII線矢視断面図、図 13は、同細胞観察チェンバー 30の一部分解斜視図、図 14は、さらに分解を進めた同一部分解斜視図である。

[0040] 図 7—図 10、図 13および図 14に図示されるように、本細胞観察チェンバー 30は、その外観および後述するカム操作レバー 36、 37の簡単な回動操作によるその一部分解から、次のようにして構成されていることが理解されるであろう。すなわち、最下段に配置される円形皿状の底支持体 31の上には、同じく円形皿状の中間支持体 32 が装着され、中間支持体 32の上には、同じく円形皿状で、底部 33aが比較的厚ぐ外周フランジ部 33bが比較的幅広のカバーブロック体 33が装着され、カバーブロック体 33の上には、該カバーブロック体 33の中央凹部 33cを跨ぎ、その中央膨大部 34a を該中央凹部 33cに沈めるようにして、ガイドブロック体 34が装着され、カバーブロック体 33の上面には、温度センサー 35の台座部分 35aが着座させられて!/、る。

[0041] そして、カバーブロック体 33は、カム操作レバー 36を回動することにより、中間支持体 32に上方力も圧接され、これにより、中間支持体 32が、底支持体 31に上方から圧接されて、最終的には、カバーブロック体 33が、底支持体 31に装着される。また、中間支持体 32は、カム操作レバー 37を回動することにより、底支持体 31に上方から圧接されて、これに装着される。なお、実際の装着の順序は、中間支持体 32が底支持体 31に装着されてから、カバーブロック体 33が底支持体 31に装着されることになる。分解の場合には、この逆の順序になる。カバーブロック体 33は、従来の細胞観察チ工ンバー 00 (図 18参照）におけるブロック体 09とカバー 04とが合体されたものに相当している。

[0042] カム操作レバー 36、 37は、いずれも平面視コの字状をなしており、それらの両脚部の端部 36a、 37aは、円形皿状の底支持体 31の胴体部 31bの外周面上であって、その軸心に関して対称の位置に植設された一対の支持軸 38の回りに回動自在に支持されている。また、それらの両脚部の端部 36a、 37aは、正面視矩形状に膨大化されていて、それらの内面には、カム操作レバー 36については、カム溝 36bが、カム操作レバー 37については、カム溝 37bが、それぞれ湾曲状に形成されている（図 13、図 1 4参照)。

[0043] 円形皿状のカバーブロック体 33の外周フランジ部 33bの外周面上であって、その軸心に関して対称の位置には、ピン 40が植設されている（図 14、図 11参照）。このピン 40は、カム操作レバー 36のカム溝 36bに嵌まり込んで、カム操作レバー 36が回動操作されるとき、カム溝 36b内を滑動する。これにより、カバーブロック体 33は、その外周フランジ部 33bの下面が中間支持体 32の外周フランジ部 32bの上面に上方から接近して、これに当接し、底支持体 31に装着される。また、カム操作レバー 36を逆に回動操作することにより、カバーブロック体 33は、底支持体 31から取り外される。力バーブロック体 33の外周フランジ部 33bと中間支持体 32の外周フランジ部 32bとの間には、カバーブロック体 33が中間支持体 32に装着されたとき、これらの間に形成される内部空間から媒質が漏洩するのを防止するために、 Oリング 42が介装されている。 [0044] 同様に、円形皿状の中間支持体 32の外周フランジ部 32bの外周面上であって、その軸心に関して対称の位置には、ピン 41が植設されている（図 11参照）。このピン 41 は、カム操作レバー 37のカム溝 37bに嵌まり込んで、カム操作レバー 37が回動操作されるとき、カム溝 37b内を滑動する。これにより、中間支持体 32は、その外周フランジ部 32bの下面が底支持体 31の胴体部 31bの上面に上方力接近して、これに当接し、底支持体 31に堅固に装着される。また、カム操作レバー 37を逆に回動操作することにより、中間支持体 32は、底支持体 31から取り外される。

[0045] ガイドブロック体 34の中央膨大部 34aには、上下方向に貫通し、ガイドブロック体 3 4の長さ方向に一列に整列させられて、細い 6個の通孔 34cが形成されている。これらの通孔 34cは、作業者が細胞浮遊溶液や検体溶液等の試料を含んだマイクロピぺット（図示されず)の針先をチンバー 30内に挿入し、また、そこから抜き出すときに、マイクロピペットの針先をガイドするとともに、マイクロピペットから吐出されたそれらの溶液を後述するゥエル (このゥエルは、前記した、一対のゥエル 2A、 2B (図 1)のうちのいずれかのゥエルと同じものである。）に導くのに役立つ。 6個の通孔 34cの整列位置は、ガイドブロック体 34を平面視幅方向に二分する中心線 aから片方にわずかに変位させられて、る（図 8参照)。

[0046] ガイドブロック体 34は、その中央膨大部 34aを挟んだ両側のアーム部 34b、 34bとカバーブロック体 33のフランジ部 33bとの間にピン 39が通されることにより、位置決めされて、フランジ部 33b上に着脱自在に装着されている。したがって、ガイドブロック体 34は、これをカバーブロック体 33から取り外し、両側のアーム部 34b、 34bの位置が入れ替わるように 180度回転させて、反転前と同様にピン 39により位置決めすることにより、カバーブロック体 33のフランジ部 33b上に再び着脱自在に装着することができる。このとき、 6個の通孔 34cの整列位置は、反転前の整列位置と中心線 aに関して対称の位置にある。

[0047] カバーブロック体 33と中間支持体 32との間の円周方向の相対的な位置決めを行なうために、一対の位置決め用ピン 46a、 46bが、カバーブロック体 33と中間支持体 32と〖こ跨力るよう〖こして、それぞれに形成された孔内に通されている（図 12、図 14参照)。同様に、中間支持体 32と底支持体 31との間の円周方向の相対的な位置決めを行なうために、一対の位置決め用ピン 47a、 47b力中間支持体 32と底支持体 31 とに跨がるようにして、それぞれに形成された孔内に通されている（図 12参照)。ピン 46aとピン 46b、ピン 47aとピン 47bは、それぞれ異なる径を持ち、組立時の組み間違 Vヽを未然に防止する機能を果して、る。

[0048] 次に、本細胞観察チンバー 30の内部構造について、詳細に説明する。

底支持体 31は、その底部 3 laの中央に、細胞の動きを観察する窓 31cが設けられている。また、その底面上には、透明なガラス基板 8が載置されている。このガラス基板 8は、中間支持体 32が底支持体 31に装着されたとき、中間支持体 32の底部 32a により底部 31aに強く押し付けられて、そこに固定される。底部 32aとガラス基板 8との間には、それらの外周側に、 Oリング 43が介装されており、これにより、それらの間に形成される内部空間から媒質が漏洩するのを防止するようになっている。

[0049] ガラス基板 8の中央部の表面上には、基板 7が載置されて、る。これらガラス基板 8 、基板 7は、前記した、図 1におけるガラス基板 8、基板 7と基本的に同じ構造の同じものである。したがって、基板 7のガラス基板 8と対向する側の表面上には、一対のゥェル 2A、 2Bと、これらを連通させる流路 1の内部形状を写した凹凸形状が 6ユニット分、刻設されており、これがガラス基板 8と対面させられて、重ね合わされた状態においては、それら両基板 7、 8間に 6ユニット分のゥエル 2A、 2B、流路 1の組合せ構造が形成される。

[0050] 基板 7には、また、前記のとおり、ゥエル 2A、ゥエル 2Bのそれぞれに対応させて、細胞浮遊溶液もしくは走ィ匕性因子含有溶液を通す通孔 3 'が上下方向に貫通形成されているとともに、それらの溶液をゥエル 2A、ゥエル 2Bに注入もしくはそこ力も採取するに際して生ずる昇圧、降圧を緩和させるための通孔 4'が、通孔 3'と対にされて、上下方向に貫通形成されている。これら一対の通孔 3'、 4'は、ゥエル 2Aもしくはゥエル 2Bを介して連通して!/、る。

[0051] 中間支持体 32の底部 32aの中央部には、開口部 32cが形成されており、この開口部 32cには、底部 32aの厚さよりもわずかに厚いパツキン部材 44が嵌め込まれ、そこから突出して、ガラス基板 8上に載置された基板 7を上方カゝら圧し、これをガラス基板 8に押し付けている。基板 7は、非常に薄いので、図 11、図 12においては、ガラス基板 8とパツキン部材 44とに挟まれた太、実線の線分として描かれて、る。基板 7に形成される通孔 3 '、 4'、ゥエル 2A、 2B、流路 1の形状は、これらの図においては、図示されていない。

[0052] このパツキン部材 44には、基板 7に貫通形成された通孔 3 '、 4'にそれぞれ連通する通孔 3— 1、 4 1力通孔 3 '、 4'の総数と同じ数だけ、上下方向に貫通形成されている。通孔 3 '、 4'は、それらの一対がゥエル 2A、ゥエル 2Bのそれぞれに形成されている力ら、 1ユニットについて合計 4個の通孔が形成されていることになり、それが 6ュニット分集積されるから、総計 24個の通孔 (通孔 3— 1、 4 1の群）が縦横に整列させられて形成されていることになる。通孔 3—1は、図 11において、紙面と直交する奥方および手前側にあり、図示されていない。

[0053] なお、ノツキン部材 44に貫通形成される通孔 3—1、 4—1は、必ずしも分離して別々に形成される必要はなぐ通孔 3—1が通孔 4 1に合体させられてもよい。このようにしても、例えば、流下する溶液と上昇しょうとする気体とが混じり合ってしまうことはなぐ気体は、流下する溶液中を抜けて、その上の通孔 4 2を通って排気されるから、ゥェル内の昇圧を緩和する機能に支障は生じない。図 12には、このようにされたパッキン部材 44の構造が図示されている。また、そのためには、カバーブロック体 33に形成される通孔 3— 2、 4 2の下端部をわずかな長さ切除して、そこに小さな空所を形成するようにすると、昇圧 ·降圧緩和の機能を一層確実に保持することができる（図 12中、通孔 3— 2、 4 2直下の左右 2つの小さな空白部参照)。

[0054] カバーブロック体 33が底支持体 31に装着されるとき、カバーブロック体 33の底部 3 3aの下面は、ノツキン部材 44の上面に当接して、これを圧する。したがって、基板 7 は、結局、ノツキン部材 44を介してカバーブロック体 33により押圧されて、ガラス基板 8上に固定されることになる。

[0055] カバーブロック体 33の底部 33aの周縁寄りの 1個所には、チェンバー 30内の混合液が中央凹部 33cに出入りするための比較的大径の通孔 33dが上下方向に貫通形成されている。また、底部 33aの中央部には、パツキン部材 44に貫通形成された通孔 3— 1、 4 1に連通する通孔 3—2、 4—2が、通孔 3— 1、 4 1の総数と同じ数だけ、上下方向に貫通形成されてヽる。これら底部 33aの中央部に形成された通孔群のうち、ゥエル 2A側に属する通孔 4 2の 6ユニット分、すなわち、ゥエル 2A側に属する整列させられた 6個の通孔 4—2は、図 8に図示される姿勢でカバーブロック体 33に装着されたガイドブロック体 34の 6個の通孔 34cに 1対 1で対応して、それらの中心線を共有している。

[0056] ガイドブロック体 34を図 8に図示される姿勢から 180度回転させて、両側のアーム部 34b、 34bの位置を入れ替えれば、今度は、ゥエル 2B側に属する整列させられた 6個の通孔 4 2力ガイドブロック体 34の 6個の通孔 34cに 1対 1で対応することになる。ガイドブロック体 34のこのような姿勢の転換は、例えば、マイクロピペットによる細胞浮遊溶液のゥエル 2Aへの注入と、マイクロピペットによる走ィ匕性因子含有溶液のゥエル 2Bへの注入と力引き続いて行なわれる場合に、採られることができる。

[0057] 以上の説明から明らかなとおり、基板 7に貫通形成された通孔 3'、 4'、ノッキン部材 44に貫通形成された通孔 3—1、 4—1、カバーブロック体 33の底部 33aに貫通形成された通孔 3— 2、 4 2は、それぞれ互いに連通し合っており、このようにして連通し合ぅ通孔 4'、 4 1、 4 2から形成される 1本の通孔集合体の 6ユニット分は、図 8に図示される姿勢でカバーブロック体 33に装着されたガイドブロック体 34に形成された 6個の通孔 34cに 1対 1で対応して、それらの中心線を共有している（図 11、図 12参照)。なお、基板 7に貫通形成された通孔 3'、 4'は、非常に微小であるので、図 11、図 12 においては、図示されていない。通孔 4 1、 4 2から成る通孔の集合体は、図 1における通孔 4に相当している。

[0058] したがって、今、ゥエル 2A、 2B、流路 1に細胞等張液が満たされ、ゥエル 2Bに走化性因子含有溶液が注入されているとし、ゥエル 2Aにマイクロピペットにより細胞浮遊溶液を注入しょうとするとき、マイクロピペットの針の先端を使用対称となるユニットのゥエル 2Aに通ずる通孔 34cに挿入して、これにガイドさせながら所要深さまで進入させ、そこで細胞浮遊溶液を吐出すると、吐出された細胞浮遊溶液は、次いで、通孔 4—2、 4—1、 4'を順次流下して、ゥエル 2Aに到る。このとき、ゥエル 2A内の圧力上昇は、通孔 3'、 3— 1、 3— 2を経て外部に逃がすことができ、走化性因子含有溶液に反応する細胞の走ィ匕性に対する圧力変動の影響を最小限にすることができる。

[0059] ゥエル 2Bにマイクロピペットにより走ィ匕性因子含有溶液を注入しょうとするときも、同じ要領にて行ない、マイクロピペットから吐出された走ィ匕性因子含有溶液を、今度は

、ゥエル 2B側に属する通孔 4 2、 4 1、 4'を順次流下させて、ゥエル 2Bに到らせることができる。

なお、通孔 3— 2、 3—1、 3'を溶液供給用通路として用い、通孔 4'、 4 1、 4 2を圧力緩和用通路として用いることも可能である。

[0060] ゥエル 2Aに供給された細胞浮遊溶液中の細胞は、ゥエル 2B内の走ィ匕性因子含有溶液に反応すると、流路 1を通ってゥエル 2Aからゥエル 2Bへと移動する。その状態および数を、細胞レベルで、窓 31cを通して顕微鏡により観察、計測することができる。

[0061] このようにして、流路 1を通ってゥエル 2Aからゥエル 2Bへと移動する細胞の走化性の検出、その性質を利用した細胞の分離などの作業を行なうのには、これらの領域を満たして!/、る混合液の温度を、その細胞の活動に適した温度に管理する必要がある。また、細胞の温度変化による反応等をより正確に計測、分析したいときにも、混合液の温度管理は必要である。なお、ここで、これらの領域を満たしている混合液とは、細胞等張液と細胞浮遊溶液との混合液、細胞等張液と走化性因子含有溶液との混合液であり、両混合液の温度は、略等しい。

[0062] 上記の目的のために、本実施例においては、図 15に図示されるように、 2台の温度調整器 62、 63を用い、そのうちの 1台目の温度調整器 62は、温度センサー 35を用いて混合液の温度を直接計測し、ヒータにより加熱される加熱部 64を、チェンバー 3 0をその上にセットした状態で、温度制御して、温度管理の精度を高める。また、 2台目の温度調整器 63は、加熱部 64を事前に加熱しておき、混合液の温度が所望の温度に調節できるまでの時間を短縮できるようにする。この温度調整器 63は、また、カロ熱部 64の過熱防止の機能をも備えて、る。

[0063] 温度センサー 35を用いて混合液の温度を直接計測するために、温度センサー 35 の温度測定部 35bは、図 12に図示されるように、台座部分 35aから下方に伸びて、混合液と同等の溶液で満たされた液溜め室 45内に直接沈められて、る。この液溜め室 45内の溶液は、加熱部 64による間接的な加熱を一対のゥエル 2A、 2Bと流路 1とを満たしている溶液と等しく受けて、その溶液の温度と等しい温度に昇温することができ、温度センサー 35は、一対のゥエル 2A、 2Bと流路 1とを満たしている溶液の温度と略等しい温度を測定することができる。液溜め室 45内の溶液の液位レベルは、カバーブロック体 33の中央凹部 33cを満たしている混合液の液位レベル Lと略同等である。

[0064] 液溜め室 45は、カバーブロック体 33の胴体部の外周壁の一部が上下方向に削り取られて形成された凹部が、中間支持体 32の内周壁により周囲を囲まれて形成されたものである。この液溜め室 45は、ゥエル 2A、 2B、流路 1およびこれらに連通する領域から隔離されて設けられるのが望ましい。このために、液溜め室 45の下方部において、液溜め室 45がゥエル 2A、 2B、流路 1およびこれらに連通する領域と接続する個所にパッキン（図示されず)を介装する。このようにすることにより、 1台目の温度調整器 62の温度測定部 35bは、一対のゥエル 2A、 2Bゃ流路 1内に満たされた細胞を含む溶液を汚染することなぐその溶液の温度を正確に測定することができる。

[0065] 図 15に図示されるブロック線図により、チェンバー内混合液の温度制御システム 60 について、さらに詳細に説明すると、先ず、温度調節スィッチ 66が ONにされ、切り替えスィッチ 67の予熱側が ONにされることにより、温度調整器 63による調節下での加熱部 64の予熱が開始される。この予熱は、加熱部 64の温度をセンサ 65により測定して、それをフィードバックしながら行なわれる。予熱温度の指定は、コンピュータ 61により行なわれる。このコンピュータ 61は、ノート型パソコン 50に内蔵されるものである。 69は、ソリッドステートリレー（SSR)である。

[0066] 加熱部 64の温度が所定の予熱温度に到達し、加熱部 64の上に細胞観察チンバ一 30が載置されると、切り替えスィッチ 67の加熱側が ONになるように切り替えられ、温度調整器 62による調節下での加熱部 64の加熱が開始される。この加熱は、チェンバー内混合液を所定の温度にまで加熱することを目的としており、チェンバー内混合液の温度をセンサ 35により測定して、それをフィードバックしながら行なわれる。加熱温度の指定は、コンピュータ 61により行なわれる。加熱部 64は、前記した予熱により、所定の温度にまで上昇しているので、この加熱により、チェンバー内混合液を所定の温度にまで加熱するのは、短時間で行なわれる。

[0067] チェンバー内混合液の温度が所定の温度に到達すると、温度調整器 62は、その温度を維持するように加熱部 64の加熱制御を行なう。何らかの原因、例えば、チンバー 30が加熱部 64に接触していない、などにより、加熱部 64の温度が異常 (例えば、 43° C)に上昇すると、温度調整器 63がリレー 68を作動させ、回路を遮断する。なお、温度調整器 62も、チェンバー内混合液の温度が異常 (例えば、 38— 40° C)に上昇すると、リレー 68を作動させ、回路を遮断するようになっている。

[0068] コンピュータ 61は、加熱部 64の温度、チェンバー内混合液の温度、センサ 35、 65 の状態等を常時モニターし、ディスプレイに表示し、また、温度調整器 62、温度調整器 63に加熱温度、予熱温度の指定をそれぞれ行なう。

[0069] なお、ここで、本実施例の細胞観察チェンバー 30の実際の組立の手順にっ、て、詳細に説明しておく。

先ず、底支持体 31にガラス基板 8を装着する。次いで、底支持体 31に中間支持体 32を嵌め合わせ、カム操作レバー 37を回動することにより、中間支持体 32を上方から Oリング 43を介して底支持体 31に圧接させて、これに装着する。これにより、媒質の漏洩が防止されて、これらの部品組立体に容器としての機能を持たせることができる。次いで、中間支持体 32の底部 32aの中央部に形成された開口部 32cにガイドさせながら、基板 7をガラス基板 8上に載置し、底面部にパツキン部材 44が装着されたカバーブロック体 33を中間支持体 32に嵌め合わせ、カム操作レバー 36を回動することにより、ノツキン部材 44を上方力も基板 7に圧接させるとともに、基板 7をガラス基板 8に圧接させる。同時に、カバーブロック体 33は、 Oリング 42を介して中間支持体 3 2に圧接されて、底支持体 31に装着される。これにより、媒質の漏洩が防止され、これらの部品全体力も成る組立体 (細胞観察チェンバー 30)にも、容器としての機能を持たせることができる。

[0070] 次に、図 16および図 17に図示される本実施例の細胞観察装置 10の内部構造について説明する。

図 16は、本実施例の細胞観察装置 10のケーシング 20内部の斜視図、図 17は、光学的観察手段の概略構成を模式的に示した図である。

[0071] 本実施例の細胞観察装置 10のケーシング 20内には、前記のとおり、細胞観察チェンバー 30が、ケーシング 20の上面からその一部 (溶液供給もしくは採取側の一部）が露出するようにして、ケーシング 20の一隅寄りに収容されている。この細胞観察チェンバー 30は、ケーシング 20内に設置された据付け架台 28の中央凹部内に沈められるようにして、そこにセットされ、必要に応じて容易に細胞観察チェンバー 30を交換することを可能にして、る。

[0072] 細胞観察チンバー 30の下方には、光学的観察手段 70が設けられて、る。この光学的観察手段 70は、図 17に図示されるように、 XY二次元平面上を移動可能なステージ上に、対物レンズ 85と、 2つの反射鏡 82、 84と、これらの反射鏡 82、 84の間に配置されたハーフミラー 83と、光源 81と、 CCDカメラ 86と力も成る光学系 80を備えており、 1点鎖線で示されるその光軸は、対物レンズ 85を光が通過するわずかの部分で垂直をなすほかは、屈曲する部分を有しながらも、水平に延びている。この光学系 80は、顕微鏡に CCDカメラ 86を組み合わせた構造カゝら成るものである。

[0073] 対物レンズ 85は、一対のゥエル 2A、 2Bを連通する流路 1を通って移動する細胞を観察することができるように、細胞観察チェンバー 30の底支持体 31の底部 31a中央に設けられた窓 31cに近ぐその直下に配置されている。

[0074] 光源 81から発せられた光は、反射鏡 82、ハーフミラー 83、反射鏡 84により順次反射されて、対物レンズ 85に入り、ここを通過して、流路 1にある細胞を照らす。このようにして明るく照らし出された細胞の姿は、対物レンズ 85により所定の大きさに拡大されて、反射鏡 84に入り、これにより反射されて、ハーフミラー 83に入る。そして、ここを真っ直ぐに通過して、カメラ 86により捕捉され、これにより視覚可能な像として撮像される。光源 81の照度の調節は、照度調整つまみ 22を操作することにより行なわれる

[0075] カメラ 86は、取付け台 87上に固定されており、この取付け台 87は、後述する第 2ステージ 73上に、リニアガイド 88に沿ってスライド可能に設置されている。そして、焦点調整ノブ 24を操作することにより、該焦点調整ノブ 24に連係するねじ棒 89と取付け台 87とのねじ結合を介して、ハーフミラー 83方向にスライド可能であり、これにより、カメラ 86の焦点調整が行なわれるようになって、る。

[0076] カメラ 86により撮像された細胞の像は、デジタルデータ化されてパソコン 50に送られ、そこに収納'記憶されるとともに、必要に応じてパソコン 50のディスプレイ上に表示される。細胞の像の拡大度を変えるのには、対物レンズ 85が交換される。また、パソコン 50に内蔵されるズーム機能を用いて拡大'縮小することもできる。このようにして、流路 1を通ってゥエル 2Aからゥエル 2Bへと移動する細胞の状態および数を、細胞レベルで観察、計測することが可能になる。

[0077] 光学的観察手段 70のベース (基台）をなす、 XY二次元平面上を移動可能なステージは、次のようにして構成されている。

このステージは、図 17に図示されるように、第 1ステージ 71と第 2ステージ 73との 2 段構成から成る。第 1ステージ 71は、リニアガイド 72に沿ってケーシング 20の底板 2 5に対して X方向にスライド可能に、底板 25上に設けられている。ここで、 X方向とは、カメラ 86と反射鏡 84とを結ぶ光軸に直交する方向である。この第 1ステージ 71の X方向へのスライドは、位置調整つまみ 23を操作することにより、該位置調整つまみ 23と一体のねじ棒 29と第 1ステージ 71とのねじ結合を介して、行なわれる。

[0078] また、第 2ステージ 73は、リニアガイド 74に沿って第 1ステージ 71に対して Y方向（ X方向に直角の方向）にスライド可能に、第 1ステージ 71上に設けられている。この第 2ステージ 73の Y方向へのスライドは、モータ（ステッピングモータ） 75の作動により、該モータ 75の回転軸と一体のねじ棒 76と第 2ステージ 73とのねじ結合を介して、行なわれる。モータ 75の制御は、パソコン 50を介して行なうことができる。

[0079] なお、照度調整つまみ 22、位置調整つまみ 23、焦点調整ノブ 24により、照度の調整、ステージの位置調整、焦点の調整を行なっているが、それぞれの調整機能をパソコンのプログラムに内蔵し、プログラムスィッチやパソコンに付随のスィッチキーにより、これらの調整を行なうようにしてもよい。また、それぞれの動作機能は、モータなどの自動起動機器で動作されるほか、それぞれの調整部分に調整つまみを用意し、手動で調整するようにしてもょヽ。

[0080] ケーシング 20内には、また、チェンバー内混合液の温度制御システム 60の構成要素をなす第 1の温度調整器 62と第 2の温度調整器 63、ファン 90、ノイズフィルタ 100 、制御回路部 110、各種配線接続用のコネクタ 120、電源部 130等が収容されている。

[0081] これらのうち、温度制御システム 60は、前記のとおり、一対のゥエル 2A、 2Bと流路 1とを満たして！/ヽる溶液 (混合液)を所定の温度に調整する手段 (温度調整手段)をなす。ファン 90は、外気を取り入れ、ケーシング 20内に満遍なく流し、排出することにより、ケーシング 20内の雰囲気温度が出来るだけ均一になるようにする。制御回路部 1 10は、コネクタ 120を介してパソコン 50に接続されている。

[0082] 図には示されていないが、ケーシング 20内には、さらに、ケーシング 20内の雰囲気を所定の温度に調整するための手段 (温度調整手段)を設けてもよい。この手段は、ヒータと、雰囲気温度測定用センサと、温度調整器とを有し、パソコン 50に接続されて、ケーシング 20内雰囲気の加熱あるいは冷却を行ない、ケーシング 20内が一様な温度の雰囲気で満たされるようにすることも可能である。このようにすることにより、さらに、チャンバ一 30内の混合液への外部の温度変化による影響を緩和し、所定の温度に維持することも可能になる。

[0083] ケーシング 20の下面の 4隅部には、ケーシング 20の傾きを調整するための傾き調整手段 27が取り付けられている。この傾き調整手段 27は、座付きボルトのねじ部をケ一シング 20の下面 4隅部の各々に形成された雌ねじ部に螺合させることにより構成されて、るので、水準器 21によりケーシング 20の水平が崩れて!/、ることが発見されたとき、崩れている個所に対応する隅部に設けられている傾き調整手段 27を回動操作することにより、水平を回復することができる。また、細胞の走ィ匕性に及ぼす重力の影響を観察したいときには、対応する傾き調整手段 27を所定量回動操作して、ケーシング 20を所定の角度に傾斜させることにより、これを実行することができる。

[0084] ケーシング 20の前面の右上部には、電源ランプ 131が設けられ、電源部 130の入切状態が表示されるようになっている。また、警報ランプ 132と 133とが設けられている。警報ランプ 132は、ヒーティングシステムに異常が発生した時に点灯する。例えば、ヒートプレートの温度がサーモスタットの設定温度を超えて高温 (例えば、 52° C)となった時などに点灯する。また、警報ランプ 133は、警報ランプ 132で、例えば、さらに高温 (例えば、 90° C)となった時などに点灯する。

ケーシング 20の底板 25上には、ケーシング 20の蓋板を支える支柱 26が複数本、適所に立設されている。

[0085] 本実施例の細胞観察装置 10は、前記のように構成されているので、次のような効果を奏することができる。

光学的観察手段 70は、細胞観察チンバー 30の下方に、その光軸が水平に延びるようにして、ケーシング 20内に収容されているので、ケーシング 20の全高寸法を大きく節約することができ、細胞観察装置 10を小型化し、軽量ィ匕して、移動し易いものとすることができる。また、その操作が容易となり、操作性を大きく改善することができる。

[0086] また、光学的観察手段 70は、その対物レンズ 85が観察した、細胞が移動する流路 1の直下の位置に来るように移動し、位置合わせをして、そこの細胞を拡大し、視覚可能な映像としてカメラ 86に撮像させ、この映像により細胞の移動の状態や数を観察、計測することができるようにするので、細胞観察作業がきわめて容易になる。また、ハーフミラー 83を備えているので、これを反射鏡 84とカメラ 86との間、反射鏡 84 と反射鏡 82との間に配置することにより、光軸を任意の角度に変えることができ、細胞観察装置 10をさらに小型化することができる。

[0087] また、細胞観察装置 10は、温度調整手段を備え、一対のゥエル 2A、 2Bと流路 1とを満たして！/ヽる溶液 (混合液)ゃケーシング 20内の雰囲気を所定の温度に調整するので、細胞の活動に適した温度において、細胞の走ィ匕性を正確に検出することができ、細胞の走ィ匕性の温度による影響を正確に計測、分析することができ、また、ケーシング 20内に収容される、細胞観察装置 10を構成する個々の部品の温度変化が細胞の走ィ匕性に及ぼす影響を一定にすることができ、これらにより、細胞観察の精度、深度を向上させることができる。

[0088] 殊に、一対のゥエル 2A、 2Bと流路 1とを満たしている溶液を所定の温度に調整する温度調整手段 (温度制御システム 60)は、溶液の温度を直接に測定して、これを所定の温度になるように調整して、るので、細胞観察の精度を一層向上させることができる。

[0089] さらに、ケーシング 20の上面には、温度調整手段による温度制御のプログラムや細胞観察データ等を収納し、データを処理し、所望のデータをそのディスプレイ上に表示し得るパソコン 50が設置可能とされているので、細胞観察装置 10の操作、細胞の状態の観察、データの収納、処理、分析等、一連の細胞観察作業が格段に容易になり、机上作業も可能になる。また、パソコン 50の設置スペースを節約することができ、細胞観察装置 10と一体に移動させることができるので、その移動も容易になる。

[0090] さらに、また、ケーシング 20の下面には、ケーシング 20の傾きを調整する傾き調整手段 27が取り付けられているので、重力が細胞の走ィ匕性に及ぼす影響を一定にすることができ、また、重力が細胞の走ィ匕性に及ぼす影響を正確に計測、分析することができる。

[0091] なお、本願の発明は、以上の実施例に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲において、種々の変形が可能である。

Claims

請求の範囲

[1] 細胞観察チェンバーと、光学的観察手段とを備え、

前記細胞観察チェンバーは、その内部に一対のゥエルと、これらのゥエルを連通する流路とを備え、前記一対のゥエルのうちの一方のゥエルに貯蔵された細胞浮遊溶液中の細胞が、他方のゥエルに貯蔵された走ィ匕性因子含有溶液に反応して、前記一方のゥェルカ前記他方のゥエルに前記流路を通って移動することができるようにされ、

前記光学的観察手段は、前記流路を通って移動する細胞を、前記細胞観察チェンバーの外部力光学的に観察することができるようにされて成る細胞観察装置において、

前記細胞観察チェンバーは、その溶液供給もしくは採取側が前記細胞観察装置のケーシングから一部露出するようにして、前記ケーシング内に収容され、

前記光学的観察手段は、前記細胞観察チンバーの下方に、その光軸が水平に延びるようにして、前記ケーシング内に収容されて、る

ことを特徴とする細胞観察装置。

[2] 前記光学的観察手段は、 XY二次元平面上を移動可能なステージ上に、対物レンズと、複数の反射鏡と、ハーフミラーと、光源と、カメラとから成る光学系を備え、前記対物レンズは、前記流路を通って移動する細胞を観察することができるように前記細胞観察チンバーに設けられた窓に近く配置され、

前記光源は、前記流路を通って移動する細胞を前記光学系を通して照らし、これを前記カメラに視覚可能に撮像させる

ことを特徴とする請求項 1に記載の細胞観察装置。

[3] 温度調整手段をさらに備え、

前記温度調整手段は、前記ケーシング内および前記ケーシング本体の雰囲気を所定の温度に調整する手段を有していることを特徴とする請求項 1または請求項 2に記