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WO2007004385A1 - 培養装置 - Google Patents

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WO2007004385A1
WO2007004385A1 PCT/JP2006/311424 JP2006311424W WO2007004385A1 WO 2007004385 A1 WO2007004385 A1 WO 2007004385A1 JP 2006311424 W JP2006311424 W JP 2006311424W WO 2007004385 A1 WO2007004385 A1 WO 2007004385A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
observation
culture
culture apparatus
container
thermostatic
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2006/311424
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Yasujiro Kiyota
Takayuki Uozumi
Hirofumi Shiono
Nobuhiko Maiya
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
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Priority to JP2007523385A priority patent/JPWO2007004385A1/ja
Priority to EP06757131A priority patent/EP1916296A4/en
Priority to US11/922,486 priority patent/US9376657B2/en
Publication of WO2007004385A1 publication Critical patent/WO2007004385A1/ja
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Priority to US15/161,796 priority patent/US20160319236A1/en
Ceased legal-status Critical Current

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
    • C12M23/48—Holding appliances; Racks; Supports
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M41/00—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation
    • C12M41/46—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of cellular or enzymatic activity or functionality, e.g. cell viability
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M1/00—Apparatus for enzymology or microbiology
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M41/00—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation
    • C12M41/12—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of temperature
    • C12M41/14—Incubators; Climatic chambers

Definitions

  • the present invention relates to a culture apparatus that accommodates a culture vessel for culturing cells.
  • Patent Document 1 JP 2004-180675 A
  • An object of the present invention is to provide a culture apparatus that can reduce the thermal influence of an observation unit in a thermostatic container. Means for solving the problem
  • the culture device of the first invention is arranged to be isolated from the thermostatic container having a stacker for accommodating a plurality of culture containers for culturing cells, and the atmosphere in the thermostatic container, and to observe in the thermostatic container It has an objective lens for observing cells in the culture vessel placed at a position, an objective lens drive unit, and an observation unit having a camera unit.
  • the culture apparatus is the culture apparatus according to the first aspect of the invention, wherein in the constant temperature container, a transport means provided between the stacker and the observation position for transporting the culture container to the observation position is provided. And the observation unit observes the cells in the culture container transported to the observation position.
  • a culture apparatus is the culture apparatus according to the first invention, wherein the constant temperature container has a stage portion for positioning the observation position of the culture container transported by the transport means. It is characterized by that.
  • a culture apparatus is the culture apparatus according to the first invention, wherein the observation unit is provided in a lower part of the thermostatic container, and the observation unit includes an illumination device for irradiating an observation sample with illumination light. And the lighting device is arranged to protrude into the thermostatic container.
  • a culture apparatus is the culture apparatus according to the fourth invention, wherein the illumination device has a light source, and the light source is a region in an observation section arranged in a protruding manner in the thermostatic container, or Is arranged in the observation section below the thermostatic container.
  • the culture device of the sixth invention is the culture device of the fourth invention, wherein the illumination device is separated from both the observation section and the thermostatic container provided at the lower part of the thermostatic container! / Characterized by scolding.
  • the culture device of the seventh invention is characterized in that, in the culture device of the sixth invention, the light source of the illumination device is provided outside both the thermostatic container and the observation section.
  • the culture apparatus is the culture apparatus according to the fourth aspect, wherein a plurality of light sources provided in the illumination device are installed, and one of the plurality of light sources projects into the thermostatic container. It is set in the area
  • the culture device of the ninth invention is the culture device of the first invention, wherein the thermostatic container has an opening for observing the test object in the observation part, and the transparent part is provided in the opening. Is arranged.
  • a culture apparatus is the culture apparatus according to the ninth invention, characterized in that the transparent member has a condensation prevention means for preventing condensation on the transparent member.
  • An culturing apparatus is characterized in that, in the culturing apparatus according to the first invention, the observation section includes a mouth observation means and a micro observation means.
  • the culturing apparatus is the culture apparatus according to the fourth aspect of the invention, wherein the illuminating device in the observation section protruding from the thermostatic container images the specimen placed at the observation position.
  • An imaging device is provided.
  • FIG. 1 is an explanatory view showing a first embodiment of the culture apparatus of the present invention.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram showing details of the observation apparatus of FIG.
  • FIG. 3 is an explanatory view showing a second embodiment of the culture apparatus of the present invention.
  • FIG. 4 is an explanatory view showing a third embodiment of the culture apparatus of the present invention.
  • FIG. 5 is an explanatory view showing a fourth embodiment of the culture apparatus of the present invention.
  • FIG. 6 is an explanatory view showing a fifth embodiment of the culture apparatus of the present invention.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of the culture apparatus of the present invention.
  • This culture apparatus has a constant temperature container 11 that is maintained in a constant temperature and humidity atmosphere.
  • a stacker 13 and a transport device 15 are arranged in the constant temperature container 11.
  • an observation device 17 is disposed below the constant temperature container 11.
  • the stacker 13 is partitioned in the vertical direction by a plurality of shelves 13a.
  • a holder 21 is placed on the upper surface of each shelf 13a.
  • Each holder 21 holds a culture vessel 23 for culturing cells.
  • a vessel plate, a flask, a dish or the like is used for the culture vessel 23 .
  • the transport device 15 has a frame 25. At the center of the frame 25, a screw shaft 27 is arranged in the vertical direction. A moving member 29 is screwed onto the screw shaft 27 and can be moved in the vertical direction when the screw shaft 27 is rotated by a motor 31. A transfer arm 33 that moves up and down together with the moving member 29 is disposed below the moving member 29. The transport arm 33 can be moved horizontally by a drive mechanism (not shown) operated by a motor 35. It is said that In this embodiment, the motors 31 and 35 are disposed outside the constant temperature container 11, and the temperature inside the constant temperature container 11 is prevented from rising due to heat generated by the motors 31 and 35.
  • the observation device 17 includes an observation unit 37, an illumination unit 39, and a stage unit 41.
  • the observation unit 37 is disposed below the bottom surface 11a of the thermostatic container 11.
  • the illumination unit 39 and the stage unit 41 are arranged inside the thermostatic container 11.
  • FIG. 2 shows details of the observation device 17.
  • the observation unit 37 has a microscope casing 43.
  • a macro microscope 45 as a macro observation means and a micro microscope 47 as a micro observation means are arranged in the microscope casing 43.
  • the macro microscope 45 can observe a range of 20 mm square at a time.
  • the micro microscope 47 has an observation magnification equivalent to that of an objective lens used in a general microscope. This makes it possible to microscopically observe the cells in the culture vessel 23.
  • the micro microscope 47 includes a motor 49 for switching an objective lens, a motor 51 for focusing, and a motor 53 for driving an intermediate variable lens (the intermediate variable lens is disposed below the objective lens. )have.
  • the macro microscope 45 and the micro microscope 47 have camera units 55 and 57 equipped with a CCD or the like that captures an image observed by the microscopes 45 and 47, respectively.
  • An external interface 59 is arranged on the side surface of the microscope casing 43. Drive signals to the motors 49, 51, 53 are output via the external interface 59. In addition, image signals from the camera units 55 and 57 are taken out.
  • An opening 43a is formed on the side surface of the microscope casing 43, and an air cooling fan 61 is disposed in the opening 43a. The air cooling fan 61 exhausts the air in the microscope casing 43 and suppresses an increase in the temperature in the microscope casing 43.
  • An opening 43 b is formed on the upper surface of the microscope casing 43 at a position above the macro microscope 45 and the micro microscope 47.
  • An opening lib is formed on the bottom surface 11a of the thermostatic container 11 at a position overlapping the opening 43b.
  • a transparent member 63 having glass power is disposed above the opening l ib of the thermostatic container 11. This transparent member 63 For this, it is preferable to form an antireflection film.
  • the transparent member 63 is supported by an annular support member 65 on the outer periphery.
  • the transparent member 63 is supported by the support member 65 via a seal material (not shown).
  • a seal member 67 having an O-ring force is disposed between the outer periphery of the support member 65 and the bottom surface 11a of the thermostatic container 11. As a result, the atmosphere in the thermostatic container 11 and the atmosphere in the microscope casing 43 are separated.
  • a heater 69 as a dew condensation preventing means is disposed on the lower surface of the transparent member 63.
  • a temperature sensor 71 that measures the temperature in the microscope casing 43 is disposed below the heater 69.
  • the heater 69 is energized to prevent condensation from adhering to the transparent member 63.
  • the temperature-controlled container 11 is always maintained at, for example, a temperature of 37 ° C and a humidity of about 95%. Therefore, when the temperature in the microscope casing 43 becomes, for example, 24 ° C. or less, condensation adheres to the transparent member 63, and the transparent member 63 becomes cloudy.
  • the heater 69 may be energized only when observing with the macro microscope 45 and the micro microscope 47.
  • a stage portion 41 is disposed above the transparent member 63.
  • the stage 41 is movable in the horizontal direction (X direction and Y direction). Then, the culture vessel 23 held by the holder 21 transported by the transport device 15 is positioned.
  • the stage 41 is formed with an opening 41a for observing the downward force of the cells attached to the bottom surface of the culture vessel 23.
  • the stage portion 41 is supported on the bottom surface 11 a of the thermostatic container 11 via the base 73.
  • the lighting unit 39 is disposed above the stage unit 41.
  • the lighting unit 39 has a lighting casing 75.
  • An opening 75 a is formed at the lower end of the lighting casing 75.
  • a flange 75b is formed in the opening 75a.
  • the flange portion 75b is fixed to the bottom surface 11a of the thermostatic container 11 through a seal member 77 made of an O-ring. Thereby, the atmosphere in the thermostatic container 11 and the atmosphere in the lighting casing 75 are isolated.
  • openings l id and 45d are formed at positions overlapping the openings 75a of the illumination casing 75, and the illumination casing 75 The inside communicates with the inside of the microscope casing 43.
  • An opening 75c is formed at a position above the stage portion 41 of the illumination casing 75.
  • a transparent member 79 having glass power is disposed above this opening 75c.
  • the transparent member 79 is supported by an annular support member 81 on the outer periphery.
  • the transparent member 79 is supported by the support member 81 via a seal material (not shown).
  • a seal member 83 made of an O-ring is disposed between the outer periphery of the support member 81 and the lighting casing 75.
  • a light emitting unit 85 for the macro microscope 45 and a light emitting unit 87 for the micro microscope 47 are arranged.
  • Red, blue, and green LEDs 85a, 85b, and 85c are arranged on the substrate 89 of the light emitting unit 85 for the macro microscope 45.
  • Light from the light emitting unit 85 is guided to the upper side of the macro microscope 45 through the reflecting mirror 91, the electric diaphragm 93, and the reflecting mirror 95.
  • the cells in the culture vessel 23 are illuminated through the lens 97 and the transparent member 79.
  • Red, blue, and green LEDs 87a, 87b, and 87c are arranged on the substrate 99 of the light emitting unit 87 for the micro microscope 47.
  • the light from the light emitting unit 87 illuminates the cells in the culture vessel 23 through the transparent member 79. Illumination is performed by sequentially emitting red, blue and green LEDs 85a, 85b, 85c or 87a, 87b, 87c. By doing so, it becomes possible to observe cells with light of a plurality of wavelengths, and it is possible to reliably observe cells having different light absorption bands.
  • One end of the heat pipe 101 is disposed in the vicinity of the substrate 89 of the light emitting unit 85 for the macro microscope 45, and the other end extends in the vicinity of the cooling fan 61.
  • the heat pipe 101 guides the heat generated in the light emitting unit 85 to the cooling fan 61 and exhausts it from the microscope casing 43.
  • a heat pipe is also provided in the vicinity of the light emitting unit 87 for the micro microscope 47 so that the heat generated in the light emitting unit 87 is guided to the cooling fan 61 U.
  • the holder 21 that holds the culture vessel 23 is transported to the stage unit 41 by the transport arm 33 of the transport apparatus 15.
  • the stage 41 is moved so that the culture vessel 23 held by the holder 21 is positioned above the macro microscope 45, and the culture vessel 23 is irradiated with light from the light emitting unit 85, so that the macro microscope 45 Observation is performed.
  • the stage 41 is moved so that the culture vessel 23 held by the holder 21 is positioned above the microscope 47, and the culture vessel 23 is irradiated with light from the light emitting unit 87.
  • observation with the micro microscope 47 is performed.
  • the observation unit 37 is disposed below the bottom surface 1 la of the thermostatic container 11 and separated from the atmosphere in the thermostatic container 11, so that the observation unit 37 into the thermostatic container 11 is arranged.
  • the thermal effect of can be reduced.
  • the transfer device 15 that transfers the holder 21 to the stage 41 is arranged. Since the movement of the culture vessel 23 to the portion 41 is horizontal, the culture vessel 23 that needs to be observed can be easily transported to the stage portion 41.
  • the culture vessel 23 can be reliably positioned above the macro microscope 45 or the micro microscope 47.
  • the heater 69 is provided below the transparent member 63, it is possible to reliably prevent the transparent member 63 from condensing.
  • the macro microscope 45 and the micro microscope 47 are arranged in the observation unit 37, it is possible to reliably observe the growth distribution of the cells in the culture vessel 23 and the details of the cells.
  • the illumination unit 39 is disposed separately from the atmosphere in the thermostatic container 11, and the illumination unit 39 communicates with the observation unit 37 through the opening 75a, the illumination unit 39 into the thermostat container 11 is provided. Thermal effects can be reduced.
  • the microscope casing 43 can be provided with a personal computer (PC) main body to which an external operation means, a monitor, etc. are connected.
  • the microscope casing 43 is a control box.
  • a device that also has a thermostatic container and a microscope case is connected to a personal computer via a LAN (LAN), etc., it will be possible to remotely control the device if it is possible to exchange operation instructions and status data from the device. It becomes possible.
  • FIG. 3 shows a second embodiment of the culture apparatus of the present invention.
  • a light emitting unit 85 that is a light source for the macro microscope 45 is disposed in the observation unit 37 below the thermostatic container 11. More specifically, near the upper part of the air cooling fan 61. Has been placed.
  • the light emitting unit 85 is installed in the observation unit 37. Further, the LED is used as the light emitting unit 85. The influence of heat on the atmosphere in 11 can be reduced.
  • FIG. 4 shows a third embodiment of the culture apparatus of the present invention.
  • a light emitting unit 85 that is a light source for the macro microscope 45 is accommodated in a housing 103 that is disposed outside the side surface of the thermostatic container 11.
  • the casing 103 is not connected to the observation unit 37, and is connected to the illumination unit 39 provided on the side surface of the thermostatic container 11 through an opening id. Electric power is supplied to the illumination unit 39 from the observation unit 37 and an electric power supply unit (not shown) provided outside the thermostatic container 11.
  • FIG. 5 shows a fourth embodiment of the culture apparatus of the present invention.
  • a light emitting unit 85 that is a light source for the macro microscope 45 is arranged in the observation unit 37 below the thermostatic container 11.
  • the light emitting unit 87 arranged in the illumination unit 39 in the first embodiment is eliminated, and the light source of the illumination unit 39 is only the light emitting unit 85.
  • the macro microscope 45 and the micro microscope 47 are switched to the observation position by sliding the microscopes 45 and 47 side by a moving means (not shown).
  • FIG. 6 shows a fifth embodiment of the culture apparatus of the present invention.
  • an imaging device 105 that images an observation sample located at an observation position is disposed in an illumination unit 39 provided so as to protrude into the thermostatic container 11 so as to face the stage unit 41. ing.
  • a macro image of the observation sample placed on the stage 41 can be obtained by capturing a macro image of the observation sample placed on the stage 41 with the imaging device 105. it can.
  • the overall state of the observation sample that cannot be obtained with the microscopes 45 and 47 can be obtained prior to the observation with the microscopes 45 and 47, and effective information can be obtained for the observation with the microscopes 45 and 47.
  • the transparent member 63 may be coated with a condensation prevention film, or both may be used in combination. You may do it.
  • the force described in the example in which the LEDs 85a, 85b, 85c, 87a, 87b, 87c are used as the light emitting units 85, 87. May be an optical fiber or the like.

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Abstract

　本発明は、細胞を培養する培養容器を収容する培養装置に関し、恒温容器内への観察部の熱的影響を低減することを目的とする。 　細胞を培養する複数の培養容器を収容するスタッカーを備えた恒温容器と、前記恒温容器内の雰囲気と隔離して配置され、前記恒温容器内の観察位置に設置される前記培養容器内の細胞を観察するための対物レンズと対物レンズ駆動部とカメラ部を有する観察部とを有することを特徴とする。

Description

明 細 書
培養装置
技術分野
[0001] 本発明は、細胞を培養する培養容器を収容する培養装置に関する。
背景技術
[0002] 従来、所定の雰囲気に維持される恒温容器内に、多数の棚を備えたスタッカーを 配置し、各棚に収容される培養容器内の細胞を培養する培養装置が知られている。 そして、このような培養装置では、恒温容器内に顕微鏡を備えた観察部を設け、恒温 容器内で培養容器内の細胞を観察することが行われている (例えば特許文献 1参照） 特許文献 1 :特開 2004— 180675号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0003] しカゝしながら、恒温容器内に観察部を設け、培養容器内の細胞を顕微鏡により観 察しようとすると、顕微鏡の作動を行うモータ、観察用の照明手段等力もの発熱により 恒温容器内の温度が上昇するという問題がある。
本発明は、カゝかる従来の問題を解決するためになされたもので、恒温容器内への 観察部の熱的影響を低減することができる培養装置を提供することを目的とする。 課題を解決するための手段
[0004] 第 1の発明の培養装置は、細胞を培養する複数の培養容器を収容するスタッカー を備えた恒温容器と、前記恒温容器内の雰囲気と隔離して配置され、前記恒温容器 内の観察位置に設置される前記培養容器内の細胞を観察するための対物レンズと 対物レンズ駆動部とカメラ部を有する観察部とを有することを特徴とする。
第 2の発明の培養装置は、第 1の発明の培養装置において、前記恒温容器内には 、前記培養容器を観察位置に搬送する、前記スタッカーと前記観察位置の間に設け られた搬送手段を有し、前記観察部は、前記観察位置に搬送された前記培養容器 内の細胞を観察することを特徴とする。 [0005] 第 3の発明の培養装置は、第 1の発明の培養装置において、前記恒温容器内には 、前記搬送手段により搬送された前記培養容器の観察位置の位置決めを行うステー ジ部を有することを特徴とする。
第 4の発明の培養装置は、第 1の発明の培養装置において、前記観察部は、前記 恒温容器の下部に設けられ、前記観察部は観察試料に照明光を照射するための照 明装置を備え、前記照明装置は前記恒温容器内に突出して配置されることを特徴と する。
[0006] 第 5の発明の培養装置は、第 4の発明の培養装置において、前記照明装置は光源 を有し、前記光源は、前記恒温容器内に突出して配置された観察部内の領域、また は前記恒温容器の下部の観察部内に配置されることを特徴とする。
第 6の発明の培養装置は、第 4の発明の培養装置において、前記照明装置は、前 記恒温容器の下部に設けられた前記観察部及び前記恒温容器の両者に対して隔 離されて!/ヽることを特徴とする。
[0007] 第 7の発明の培養装置は、第 6の発明の培養装置において、前記照明装置が有す る光源は、前記恒温容器及び前記観察部の両者の外部に設けられることを特徴とす る。
第 8の発明の培養装置は、第 4の発明の培養装置において、前記照明装置が有す る光源は複数個設置され、前記複数個の光源の内の 1つは、前記恒温容器内に突 出して配置された観察部内の領域に設置されることを特徴とする。
[0008] 第 9の発明の培養装置は、第 1の発明の培養装置において、前記恒温容器は、前 記観察部で被検物を観察する開口部を有し、前記開口部には透明部材が配置され ていることを特徴とする。
第 10の発明の培養装置は、第 9の発明の培養装置において、前記透明部材には 、前記透明部材への結露を防止する結露防止手段を有することを特徴とする。
[0009] 第 11の発明の培養装置は、第 1の発明の培養装置において、前記観察部は、マク 口観察手段とミクロ観察手段とを有することを特徴とする。
第 12の発明の培養装置は、第 4の発明の培養装置において、前記恒温容器に突 出して設けられた観察部内の照明装置には、観察位置に設置された標本を撮像す る撮像装置を備えることを特徴とする。
発明の効果
[0010] 本発明の培養装置では、恒温容器内への観察部の熱的影響を低減することができ る。
図面の簡単な説明
[0011] [図 1]本発明の培養装置の第 1の実施形態を示す説明図である。
[図 2]図 1の観察装置の詳細を示す説明図である。
[図 3]本発明の培養装置の第 2の実施形態を示す説明図である。
[図 4]本発明の培養装置の第 3の実施形態を示す説明図である。
[図 5]本発明の培養装置の第 4の実施形態を示す説明図である。
[図 6]本発明の培養装置の第 5の実施形態を示す説明図である。
発明を実施するための最良の形態
[0012] 以下、本発明の実施形態を図面を用いて詳細に説明する。
(第 1の実施形態）
図 1は、本発明の培養装置の第 1の実施形態を示している。
この培養装置は、恒温および恒湿の雰囲気に維持される恒温容器 11を有して 、る 恒温容器 11内には、スタッカー 13および搬送装置 15が配置されている。また、恒 温容器 11の下側には、観察装置 17が配置されている。
[0013] スタッカー 13は、複数の棚 13aにより上下方向に仕切られている。各棚 13aの上面 には、ホルダー 21が載置されている。各ホルダー 21には、細胞を培養する培養容器 23が保持されている。培養容器 23には、ゥヱルプレート、フラスコ、ディッシュ等の容 器が使用される。
搬送装置 15は、フレーム 25を有している。フレーム 25の中心には、上下方向に螺 子軸 27が配置されている。螺子軸 27には移動部材 29が螺合されており、モータ 31 により螺子軸 27を回転すると上下方向に移動可能とされている。移動部材 29の下側 には、移動部材 29とともに上下に移動する搬送アーム 33が配置されている。この搬 送アーム 33はモータ 35により作動される駆動機構 (不図示)により水平方向に移動可 能とされている。この実施形態では、モータ 31, 35は、恒温容器 11の外側に配置さ れており、モータ 31, 35の発熱により恒温容器 11内の温度が上昇することが防止さ れる。
[0014] 観察装置 17は、観察部 37、照明部 39およびステージ部 41を有している。観察部 3 7は、恒温容器 11の底面 11aの下側に配置されている。照明部 39およびステージ部 41は、恒温容器 11の内部に配置されている。
図 2は、観察装置 17の詳細を示している。
観察部 37は、顕微鏡ケーシング 43を有している。顕微鏡ケーシング 43内には、マ クロ観察手段であるマクロ顕微鏡 45とミクロ観察手段であるミクロ顕微鏡 47が配置さ れている。マクロ顕微鏡 45は、例えば 20mm角の範囲を一度に観察可能とされてい る。これにより、培養容器 23内の細胞の育成分布を全体的に観察することが可能で ある。ミクロ顕微鏡 47は、一般の顕微鏡で使用される対物レンズ相当の観察倍率を 有している。これにより、培養容器 23内の細胞を微視的に観察することが可能である
[0015] ミクロ顕微鏡 47は、対物レンズの切り換え用のモータ 49、ピント合わせ用のモータ 5 1、中間変倍レンズの駆動用のモータ 53(中間変倍レンズは対物レンズの下部に設 置される)を有している。マクロ顕微鏡 45およびミクロ顕微鏡 47は、顕微鏡 45, 47で 観察される画像を撮像する CCD等を備えたカメラ部 55, 57を有して 、る。
顕微鏡ケーシング 43の側面には、外部インターフェース 59が配置されている。この 外部インターフェース 59を介してモータ 49, 51, 53への駆動信号が出力される。ま た、カメラ部 55, 57からの画像信号が取り出される。顕微鏡ケーシング 43の側面に は、開口部 43aが形成され、この開口部 43aに空冷ファン 61が配置されている。この 空冷ファン 61により、顕微鏡ケーシング 43内の空気が排気され、顕微鏡ケーシング 4 3内の温度の上昇が抑制される。
[0016] 顕微鏡ケーシング 43の上面には、マクロ顕微鏡 45およびミクロ顕微鏡 47の上方と なる位置に開口部 43bが形成されている。そして、恒温容器 11の底面 11aには、開 口部 43bに重なる位置に開口部 l ibが形成されている。恒温容器 11の開口部 l ib の上方には、例えばガラス力もなる透明部材 63が配置されている。この透明部材 63 には、反射防止膜を形成することが好ましい。
[0017] 透明部材 63は、外周を環状の支持部材 65により支持されている。また、透明部材 63はシール材 (不図示)を介して支持部材 65に支持されている。支持部材 65の外周 と恒温容器 11の底面 11aとの間には、 Oリング力 なるシール部材 67が配置されて いる。これにより、恒温容器 11内の雰囲気と顕微鏡ケーシング 43内の雰囲気とが隔 離される。
[0018] 透明部材 63の下面には、結露防止手段であるヒータ 69が配置されている。また、ヒ ータ 69の下方には、顕微鏡ケーシング 43内の温度を測定する温度センサ 71が配置 されている。そして、温度センサ 71で測定される温度が例えば 24°C以下になった時 に、ヒータ 69への通電が行われ透明部材 63に結露が付着することが防止される。す なわち、恒温容器 11内は、例えば、温度 37°C、湿度 95%程度に常時保持されてい る。従って、顕微鏡ケーシング 43内の温度が例えば 24°C以下になると透明部材 63 に結露が付着し、透明部材 63が曇ることになる力 ヒータ 69への通電により結露の 付着が防止される。なお、マクロ顕微鏡 45およびミクロ顕微鏡 47による観察時にの みヒータ 69に通電するようにしても良い。
[0019] 透明部材 63の上方には、ステージ部 41が配置されている。このステージ部 41は水 平方向 (X方向および Y方向)に移動可能とされている。そして、搬送装置 15により搬 送されたホルダー 21に保持される培養容器 23の位置決めを行う。ステージ部 41に は、培養容器 23の底面に付着している細胞を下方力も観察するための開口部 41a が形成されている。また、ステージ部 41は、基台 73を介して恒温容器 11の底面 11a に支持されている。
[0020] ステージ部 41の上方には、照明部 39が配置されている。照明部 39は照明ケーシ ング 75を有している。照明ケーシング 75の下端には、開口部 75aが形成されている 。開口部 75aには、フランジ部 75bが形成されている。フランジ部 75bは、 Oリングから なるシール部材 77を介して、恒温容器 11の底面 11aに固定されている。これにより、 恒温容器 11内の雰囲気と照明ケーシング 75内の雰囲気とが隔離される。そして、恒 温容器 11の底面 11aおよび顕微鏡ケーシング 43の上面 43cには、照明ケーシング 75の開口部 75aに重なる位置に開口部 l id, 45dが形成され、照明ケーシング 75 内が顕微鏡ケーシング 43内に連通されている。
[0021] 照明ケーシング 75のステージ部 41の上方となる位置には、開口部 75cが形成され ている。この開口部 75cの上方には、ガラス力もなる透明部材 79が配置されている。 透明部材 79は、外周を環状の支持部材 81により支持されている。透明部材 79はシ ール材 (不図示)を介して支持部材 81に支持されて 、る。支持部材 81の外周と照明 ケーシング 75との間には、 Oリングからなるシール部材 83が配置されている。これに より、恒温容器 11内の雰囲気と照明ケーシング 75内の雰囲気とが隔離される。
[0022] 照明ケーシング 75内には、マクロ顕微鏡 45用の発光部 85およびミクロ顕微鏡 47 用の発光部 87が配置されている。マクロ顕微鏡 45用の発光部 85の基板 89には、赤 、青、緑の LED85a, 85b, 85cが配置されている。発光部 85からの光は、反射鏡 91 、電動絞り 93、反射鏡 95を介して、マクロ顕微鏡 45の上方に導かれる。そして、レン ズ 97および透明部材 79を介して培養容器 23内の細胞の照明を行う。ミクロ顕微鏡 4 7用の発光部 87の基板 99には、赤、青、緑の LED87a, 87b, 87cが配置されてい る。発光部 87からの光は、透明部材 79を介して培養容器 23内の細胞の照明を行う 。照明は、赤、青、緑の LED85a, 85b, 85cまたは 87a, 87b, 87cを順次発光する ことにより行われる。このようにすることにより、複数の波長の光で細胞を観察すること が可能になり、光吸収帯の異なる細胞を確実に観察することが可能になる。
[0023] マクロ顕微鏡 45用の発光部 85の基板 89の近傍には、ヒートパイプ 101の一端が 配置され、他端が冷却ファン 61の近傍に延存されている。このヒートパイプ 101により 、発光部 85で発生した熱が冷却ファン 61に導かれ、顕微鏡ケーシング 43内から排 出される。なお、ミクロ顕微鏡 47用の発光部 87の近傍にもヒートパイプを設け、発光 部 87で発生した熱を冷却ファン 61に導くようにするのが望ま U、。
[0024] 上述した培養装置では、搬送装置 15の搬送アーム 33により、培養容器 23を保持 するホルダー 21がステージ部 41に搬送される。そして、先ず、ステージ部 41を移動 してホルダー 21に保持される培養容器 23をマクロ顕微鏡 45の上方に位置させ、培 養容器 23に発光部 85からの光を照射することにより、マクロ顕微鏡 45による観察が 行われる。次に、ステージ部 41を移動してホルダー 21に保持される培養容器 23をミ クロ顕微鏡 47の上方に位置させ、培養容器 23に発光部 87からの光を照射すること により、ミクロ顕微鏡 47による観察が行われる。
[0025] 上述した培養装置では、観察部 37を、恒温容器 11の底面 1 laの下側に、恒温容 器 11内の雰囲気と隔離して配置したので、恒温容器 11内への観察部 37の熱的影 響を低減することができる。
また、恒温容器 11内であり、ステージ部 41の試料の設置位置に対し側方側に、培 養容器 23を保持するホルダー 21をステージ部 41に搬送する搬送装置 15を配置し たので、ステージ部 41への培養容器 23の移動は水平方向となるので観察の必要な 培養容器 23をステージ部 41に容易に搬送することができる。
[0026] さらに、水平方向に移動可能なステージ部 41を設けたので、培養容器 23をマクロ 顕微鏡 45またはミクロ顕微鏡 47の上方位置に確実に位置させることができる。 そして、上述した培養装置では、透明部材 63の下方にヒータ 69を設けたので、透 明部材 63が結露することを確実に防止することができる。
また、観察部 37にマクロ顕微鏡 45とミクロ顕微鏡 47を配置したので、培養容器 23 内の細胞の育成分布および細胞の詳細を確実に観察することができる。
[0027] そして、照明部 39を、恒温容器 11内の雰囲気と隔離して配置し、照明部 39を開口 部 75aにより観察部 37内に連通したので、恒温容器 11内への照明部 39の熱的影響 を低減することができる。
また、顕微鏡ケーシング 43内には、パソコン (PC)本体を備え、これに外部からの操 作手段やモニター等を接続するシステムとすることも可能である。この場合、顕微鏡 ケーシング 43は制御ボックスとなる。また、恒温容器と顕微鏡ケーシンダカもなる装 置をパソコンとラン (LAN)等で接続し、ノ ソコンカもの操作指示や装置力もの状態デ ータ等のやり取りを可能とすれば、装置の遠隔操作が可能となる。
(第 2の実施形態）
図 3は、本発明の培養装置の第 2の実施形態を示している。
[0028] なお、この実施形態において第 1の実施形態と同一の部材には、同一の符号を付 して詳細な説明を省略する。
この実施形態では、マクロ顕微鏡 45用の光源である発光部 85が、恒温容器 11の 下部の観察部 37内に配置されている。より具体的には、空冷ファン 61の上方近傍に 配置されている。
[0029] すなわち、恒温容器 11内の雰囲気に対する熱の影響を考慮すれば、発光部 85は 観察部 37内に設置することが好ましぐさらに、発光部 85として LEDを用いることに より恒温容器 11内の雰囲気への熱の影響を軽減することができる。
(第 3の実施形態）
図 4は、本発明の培養装置の第 3の実施形態を示している。
[0030] なお、この実施形態において第 1の実施形態と同一の部材には、同一の符号を付 して詳細な説明を省略する。
この実施形態では、マクロ顕微鏡 45用の光源である発光部 85が、恒温容器 11の 側面の外部に配置される筐体 103内に収容されている。筐体 103は、観察部 37とは 連結されておらず、恒温容器 11の側面に設けられた照明部 39との開口部 l idを介 して接続されている。照明部 39への電力の供給は、観察部 37および恒温容器 11の 外部に設けられた電力供給部 (不図示)から行われる。
[0031] この実施形態では、観察部 37および恒温容器 11の両者に与える照明部 39で発 生する熱の影響をより低減させることができる。
(第 4の実施形態）
図 5は、本発明の培養装置の第 4の実施形態を示している。
なお、この実施形態において第 1の実施形態と同一の部材には、同一の符号を付 して詳細な説明を省略する。
[0032] この実施形態では、第 2の実施形態と同様に、マクロ顕微鏡 45用の光源である発 光部 85が、恒温容器 11の下部の観察部 37内に配置されている。そして、第 1の実 施形態において照明部 39内に配置されていた発光部 87が無くなっており、照明部 3 9の光源が発光部 85のみとされている。そして、マクロ顕微鏡 45とミクロ顕微鏡 47の 観察位置への切替えが、顕微鏡 45, 47側を図示しない移動手段によりスライドさせ ることで行われる。
[0033] この実施形態では、発光部 87を無くしたので、照明部 39で発生する熱量を低減す ることがでさる。
(第 5の実施形態） 図 6は、本発明の培養装置の第 5の実施形態を示している。
なお、この実施形態において第 1の実施形態と同一の部材には、同一の符号を付 して詳細な説明を省略する。
[0034] この実施形態では、恒温容器 11内に突出して設けられた照明部 39内には、ステー ジ部 41に対向して、観察位置に位置する観察試料を撮像する撮像装置 105が配置 されている。
この実施形態では、ステージ部 41上に載置された観察試料のマクロ像を撮像装置 105により撮像することにより、ステージ部 41の観察位置に載置された観察試料のマ クロ画像を得ることができる。そして、顕微鏡 45, 47では得られない観察試料の全体 の状態を、顕微鏡 45, 47による観察に先立って得ることができ、顕微鏡 45, 47によ る観察に当たって有効な情報を得ることができる。
(実施形態の補足事項）
以上、本発明を上述した実施形態によって説明してきた力 本発明の技術的範囲 は上述した実施形態に限定されるものではなぐ例えば、以下のような形態でも良い
[0035] (1)上述した実施形態では、恒温容器 11の底面 1 laの下側に観察部 37を設けた例 について説明したが、例えば、恒温容器 11と隔てることを条件とし、恒温容器 11の上 面、側面等の外側に設けても良い。しかし、この場合、各顕微鏡へは、リレー光学系 を備えることが必須である。
(2)上述した実施形態では、培養容器 23の上方力も光を照射した例について説明 したが、例えば、培養容器 23の下方力も光を照射するようにしても良い。
[0036] (3)上述した実施形態では、ヒータ 69により透明部材 63の結露を防止した例につい て説明したが、例えば、透明部材 63に結露防止膜をコーティングしても良いし、両者 を併用しても良い。
(4)上述した実施形態では、透明部材 63にガラスを用いた例にっ 、て説明したが、 例えば、プラスチックを用いても良い。
[0037] (5)上述した実施形態では、発光部 85, 87に LED85a, 85b, 85c, 87a, 87b, 8 7cを用いた例について説明した力 例えば、通常顕微鏡で使用される光源、あるい は、光ファイバ一等を用いても良い。

Claims

請求の範囲
[1] 細胞を培養する複数の培養容器を収容するスタッカーを備えた恒温容器と、
前記恒温容器内の雰囲気と隔離して配置され、前記恒温容器内の観察位置に設 置される前記培養容器内の細胞を観察するための対物レンズと対物レンズ駆動部と カメラ部を有する観察部とを有することを特徴とする培養装置。
[2] 請求項 1に記載の培養装置において、
前記恒温容器内には、前記培養容器を観察位置に搬送する、前記スタッカーと前 記観察位置の間に設けられた搬送手段を有し、
前記観察部は、前記観察位置に搬送された前記培養容器内の細胞を観察すること を特徴とする培養装置。
[3] 請求項 1に記載の培養装置において、
前記恒温容器内には、前記搬送手段により搬送された前記培養容器の観察位置 の位置決めを行うステージ部を有することを特徴とする培養装置。
[4] 請求項 1に記載の培養装置において、
前記観察部は、前記恒温容器の下部に設けられ、
前記観察部は観察試料に照明光を照射するための照明装置を備え、
前記照明装置は前記恒温容器内に突出して配置されることを特徴とする培養装置
[5] 請求項 4に記載の培養装置において、
前記照明装置は光源を有し、
前記光源は、前記恒温容器内に突出して配置された観察部内の領域、または前記 恒温容器の下部の観察部内に配置されることを特徴とする培養装置。
[6] 請求項 4に記載の培養装置において
前記照明装置は、前記恒温容器の下部に設けられた前記観察部及び前記恒温容 器の両者に対して隔離されていることを特徴とする培養装置。
[7] 請求項 6に記載の培養装置において、
前記照明装置が有する光源は、前記恒温容器及び前記観察部の両者の外部に設 けられることを特徴とする培養装置。
[8] 請求項 4に記載の培養装置において、
前記照明装置が有する光源は複数個設置され、前記複数個の光源の内の 1つは、 前記恒温容器内に突出して配置された観察部内の領域に設置されることを特徴とす る培養装置。
[9] 請求項 1に記載の培養装置において、
前記恒温容器は、前記観察部で被検物を観察する開口部を有し、前記開口部に は透明部材が配置されていることを特徴とする培養装置。
[10] 請求項 9に記載の培養装置において、
前記透明部材には、前記透明部材への結露を防止する結露防止手段を有すること を特徴とする培養装置。
[11] 請求項 1に記載の培養装置において、
前記観察部は、マクロ観察手段とミクロ観察手段とを有することを特徴とする培養装 置。
[12] 請求項 4に記載の培養装置において、
前記恒温容器に突出して設けられた観察部内の照明装置には、観察位置に設置 された標本を撮像する撮像装置を備えることを特徴とする培養装置。
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