DE69213531T2 - Verfahren und Vorrichtung zum Beobachten einer biologischen Probe - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Beobachten einer biologischen ProbeInfo
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein System zum Beobachten einer Probe, insbesondere einer biologischen Probe, und ein Verfahren dafür.
- Mit dem Erscheinen der CCD (charge coupled device = ladungsgekoppelte Einrichtung) sind Bildaufnahmeelemente vom Festkörpertyp sehr stark entwickelt worden, und die Eigenschaften der Festkörperbildaufnahmeelemente ist beträchtlich verbessert worden. Obwohl ein Festkörperbildaufnahmeelement ein wenig schlechter als eine konventionelle Kameraröhre in bezug auf Auflösung ist, benötigt es kein optisches System zum Bilden eines Bildes. Außerdem sind die Funktion der photoelektrischen Umwandlung einer großen Anzahl von Pixel, die Speicherfunktion und die Ladungsauslesefunktion des Festkörperbildaufnahmeelements in eine LSI (large scale integrated curcuit = großintegrierte Schaltung) als eine Festkörperbildaufnahmeeinrichtung integriert. Daher ist das Festkörperbildaufnahmeelement besser als die Kameraröhre in bezug aufleichte Handhabung, Verhindern des Festklebens aufgrund des intensiven Lichtes und Bildverzerrung und ähnliches. Aufgrund dieser Vorteile sind Kameraröhren in der letzten Zeit durch Festkörperbildaufnahmeelemente auf dem Gebiet des Rundfunks und ähnlichem ersetzt worden.
- Die Beobachtung von kleinsten biologischen Proben wie z. B. kultivierten Zeilen wird meist mit Hilfe eines Mikroskops vom Transmissionstyp durchgeführt. Insbesondere für die Beobachtung einer Probe, die in eine Flüssigkeit wie z. B. ein Kulturmedium eingetaucht ist, wird ein invertiertes Mikroskop verwendet, dessen Objektivlinse unterhalb der Probe angeordnet ist. Wenn ein mikroskopisches Bild aufgezeichnet wird, wird eine Kamera oder eine Videokamera, die auf das Mikroskop montiert ist, verwendet. Zusätzlich, insbesondere bei der Beobachtung einer kultivierten Zelle, werden, wenn Temperatur, Feuchtigkeit und Kohlendioxidkonzentration der Probe konstant gehalten werden müssen, eine Wärmeisolierungseinheit, ein Befeuchter, eine Zuführeinheit für Kohlensäuregas und dergleichen auf dem Probentisch des Mikroskops angebracht.
- Ein Beispiel der Beobachtung einer biologischen Probe mit Hilfe eines Festkörperbildaufnahmeelements ist in der japanischen Offenlegung 2-208541 offenbart. Die offenbarte Vorrichtung ist zum Detektieren einer immunologischen Agglutinationsreaktion konstruiert. In der Vorrichtung ist eine lichtemittierende Diode auf einer Beobachtungsplatte für die Agglutinationsreaktion angebracht, und eine Lichtabschirmmaske, eine Kondenserlinse und ein eindimensionaler CCD Sensor sind unterhalb der Platte in dieser Reihenfolge angeordnet.
- Ein Mikroskop ist ein optisches System, das verschiedene Linsen, Prismen, Spiegel und ähnliches aufweist. Die Größe dieses Instruments einschließlich optischer Wege zum Bilden von Bildern ist beträchtlich. Die Größe des Instruments wird weiter vergrößert, wenn es eine zum Aufzeichnen von Bildern erforderliche Videokamera und Einheiten aufweist, um die Umgebungsbedingungen der Probe konstant zu halten, z. B. eine Wärmeisolationseinheit, einen Befeuchter und eine Zuführeinheit für Kohlensäuregas.
- Da ein Mikroskop ein hochpräzises Instrument ist, verlangt es darüber hinaus sorgfältige Behandlung. Ist die optische Achse einmal verschoben, so sind besondere Fertigkeiten notwendig, um die optische Achse einzujustieren.
- Außerdem erzeugen im allgemeinen die Wärmeisolationseinheit, der Befeuchter, die Zuführeinheit für Kohlensäuregas und ähnliches, die auf dem Probentisch des Mikroskops angebracht sind, leicht Vibrationen in den Bedingungen wie z. B. eine Änderung der Temperatur, verglichen mit einem Inkubator zum Durchführen einer normalen Zellkultivierung. Da es schwierig ist, dieselbe Umgebung wie diejenige des Inkubators auf dem Probentisch zu reproduzieren, ist es schwierig, genaue Beobachtungen durchzuführen.
- In einer konventionellen Beobachtungsvorrichtung für biologische Proben, die ein Festkörperbildaufnahmeelement verwendet; treten, da ein optisches System, das verschiedene Linsen einschließt, zwischen der Probe und dem Bildaufnahmeelement angeordnet ist ähnliche Probleme wie beim Mikroskop auf, d. h., die Größe der Vorrichtung wird erhöht, eine sorgfältige Handhabung und Einstellung zum Bilden von Bildern ist erforderlich, und ähnliches.
- Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Beobachtungsvorrichtung und ein Beobachtungssystem für biologische Proben zu schaffen, die einfachen Aufbau haben und leicht bedient werden können, und ein Verfahren hierfür zu schaffen.
- Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung einer Vorrichtung und eines Systems für die Probenbeobachtung, mit der bzw. dem geeignete Probenumgebungsbedingungen aufrechterhalten werden können, und eines Verfahrens dafür.
- Noch ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung einer Vorrichtung und eines Systems für die Probenbeobachtung, mit der bzw. dem kontinuierliche Beobachtung einer Beobachtungszielprobe möglich ist, während die Umgebungsbedingungen der Zielprobe aufrechterhalten werden, und eines Verfahren dafür.
- Diese Ziele sind besonders wichtig für biologische Proben.
- Gemäß einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird eine Probenbeobachtungsvorrichtung geschaffen, die ein Festkörperbildaufnahmeelement und ein Halteglied zum Halten einer Beobachtungszielprobe neben einem Lichtaufnahmeteil des Bildaufnahmeelements in einer vorbestimmten Entfernung davon aufweist, um Beobachtung der Probe des Bildaufnahmeelements ohne ein optisches System zu ermöglichen.
- Gemäß einem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein Probenbeobachtungssystem geschaffen, das wenigstens eine Probenbeobachtungsvorrichtung wie oben genannt, Treibermittel zum Ansteuern des Festkörperbildaufnahmeelements, das in der Probenbeobachtungsvorrichtung angeordnet ist, und ein Anzeigemittel zum Durchführen von Datenanzeigen eines Probenbildes entsprechend einem Ausgangssignal vom Festkörperbildaufnahmeelement aufweist.
- Gemäß noch einem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein Probenbeobachtungsverfahren geschaffen, das die Schritte aufweist, eine Beobachtungszielprobe nahe einem Lichtaufnahmeteil eines Festkörperbildaufnahmeelements ohne ein optisches System zu halten und Daten von der Ziel probe zu lesen, indem das Festkörperbildaufnahmeelement betrieben wird, und ein Probenbild unter Verwendung des Ausgangssignals vom Bildaufnahmeelement zu erhalten.
- Für den Fall jedes der vorgenannten Gesichtspunkte kann die Probe eine biologische Probe sein.
- Bei jedem der vorgenannten Gesichtspunkte kann das Halteglied so angeordnet sein, daß es die Probe auf einem oberen Teil des Lichtaufnahmeteils des Bildaufnahmeelements hält.
- Fig. 1 ist eine Querschnittsansicht, die eine Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung für die Beobachtung einer biologischen Probe zeigt;
- Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht, die eine Vorrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zum Beobachten einer biologischen Probe zeigt;
- Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht die eine Vorrichtung gemäß noch einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zum Beobachten einer biologischen Probe zeigt;
- Fig. 4 ist ein Blockdiagramm, das ein System gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zum Beobachten einer biologischen Probe zeigt; und
- Fig. 5 ist ein System gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zum Beobachten einer biologischen Probe.
- Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sollen unten unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden.
- Fig. 1 ist eine Querschnittsansicht, die eine Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zum Beobachten einer biologischen Probe zeigt. Wie dies in Fig. 1 gezeigt ist, bezeichnet Bezugsziffer 1 ein Festkörperbildaufnahmeelement wie z. B. eine CCD; 2 eine Beobachtungszielprobe und 3 ein Halteglied, das einen Ausnehmungsteil 3a zum Halten des Festkörperbildaufnahmeelements 1 in einem oberen mittleren Bereich des Gliedes und Haltearme 3b aufweist, die den Ausnehmungsteil 3a umgeben und zum Halten der Probe 2 konstruiert sind. Jede Haltearm 3b hat einen invertierten L-förmigen Querschnitt. Die Probe 2, die durch das Halteglied 3 gehalten wird, weist einen Beobachtungszielteil auf, der unmittelbar oberhalb der Lichtaufnahmeoberfläche des Festkörperbildaufnahmeelements 1 in einer vorbestimmten Entfernung von demselben angeordnet ist. Mit dieser Konstruktion erfordert die Vorrichtung kein optisches System zwischen der Probe und dem Festkörperbildaufnahmeelement, anders als bei einer konventionellen Vorrichtung. Daher ist die Vorrichtung sehr stark vereinfacht.
- Die Entfernung zwischen dem Festkörperbildaufnahmeelement 1 und der Probe 2 ist vorzugsweise so eingestellt, daß sie 1 cm oder weniger ist, um einen unscharfen Zustand des Bildes zu verhindern. Innerhalb dieses Bereiches kann eine transparente Platte zwischen dem Festkörperbildaufnahmeelement 1 und der Probe 2 eingesetzt werden, um das Element 1 zu schützen, oder es kann ein scharfes Bild erhalten werden, indem ein Filter eingesetzt wird, um alles einfallende Licht oder Licht mit einer bestimmten Wellenlänge zu begrenzen.
- Wenn die Vorrichtung einen Mechanismus zum Bewegen des Haltegliedes 3 in bezug auf das Festkörperaufnahmeelement 1 aufweist, kann sie zweckmäßigerweise für Beobachtungen einer Probe angewendet werden, die größer ist als die Lichtaufnahmeoberfläche des Elements 1. Zusätzlich kann durch Ändern der Form des Haltegliedes 3 nicht nur die in Fig. 1 gezeigte plattenförmige Probe, sondern auch eine Probe wie z. B. eine Petri-Schale, die eine Kulturlösung enthält, beobachtet werden.
- Da die Vorrichtung keine Lichtquelle enthält, kann sie auf zweckmäßige Wiese für Beobachtung einer Probe verwendet werden, die Licht mit einem Phosphormarker (phosphoreszierende Markiereinrichtung) an einem dunklen Ort abgibt. Es ist offensichtlich, daß, wenn der lichtaufnehmende Teil der Vorrichtung abgedeckt ist, um äußeres Licht am Eindringen in die Vorrichtung zu hindern, die Beobachtung nicht in einem dunklen Raum durchgeführt werden muß.
- Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht, die eine Vorrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zum Beobachten einer biologischen Probe zeigt Diese Vorrichtung ist zum Empfangen von äußerem Licht ausgebildet, um die Beobachtung einer Probe zu ermöglichen, die kein Licht abgibt. Zusätzlich zu den Komponenten der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung weist diese Vorrichtung ein kappenförmiges Dunkelkammerglied 11 mit einem Fenster 11a an einem Dach- oder Deckenteil 11b, das auf das Halteglied 3 gesetzt ist, um die Probe 2 zu bedecken, und einen Filter 4 auf, der am Fenster 11a, das oberhalb der Probe 2 angeordnet ist, angeordnet und so konstruiert ist, daß er die Menge von äußerem Licht verringert. Das durch den Filter 4 eingestellte Licht wird zur lichtaufnehmenden Oberfläche des Festkörperbildaufnahmeelements 1 geführt.
- Es wird bevorzugt, daß Licht mit einer Intensität, die mit dem Charakteristiken des Festkörperbildaufnahmeelements 1 zusammenpaßt und mit derselben Ausbreitungsrichtung auf die lichtaufnehmende Oberfläche des Elements 1 eingestrahlt wird. Um eine solche Bedingung zu erfüllen, kann als Filter 4 eine Komponente oder eine Kombination der folgenden Komponenten verwendet werden:
- ein Filter, eine Membran, ein Loch, ein Schlitz oder eine Ablenkungsplatte, die so ausgebildet sind, daß sie die Menge von äußerem Licht reduzieren oder Licht in derselben Ausbreitungsrichtung ausrichten, eine Streuplatte zum Streuen von Licht und ein Farbfilter zum Durchlassen von Licht, das eine spezielle Wellenlänge aufweist.
- Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht, die eine Vorrichtung gemäß noch einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung für die Beobachtung von biologischen Proben zeigt. Zusätzlich zu den Komponenten der in Fig. 2 gezeigten Vorrichtung weist diese Vorrichtung einen Dachteil 11c auf dem Deckenteil 11b des Dunkelkammergliedes 11 auf. Eine Lichtquelle 5 ist an dem Dachteil 11c oberhalb eines Filters 4 angeordnet. Z. B. wird die Intensität des Lichtes von der Lichtquelle 5 durch den Filter 4 eingestellt. Das resultierende Licht fällt dann auf die lichtaufnehmende Oberfläche des Festkörperbildaufnahmeelements 1 auf. Da die Intensität des Lichtes durch Ändern einer angelegten Spannung oder dergleichen leicht gesteuert werden kann, kann im Vergleich zu der in Fig. 2 gezeigten Vorrichtung ein schärferes Bild erhalten werden. Die Vorrichtung kann eine Vielzahl von Lichtquellen einschließen. Als Lichtquellen können Lichtlampen (Birnen), lichtemittierende Dioden, elektrolumineszente Elemente und ähnliches verwendet werden.
- Fig. 4 zeigt die Anordnung eines Systems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung für die Beobachtung von biologischen Proben. Als Beobachtungsvorrichtung 6 für biologische Proben kann entweder eine Vorrichtung des Typs ohne Lichtquelle. wie in den Fig. 1 und 2, oder eine Vorrichtung des Typs, der eine Lichtquelle aufweist und in Fig. 3 gezeigt ist, verwendet werden. Ein Festkörperbildaufnahmeelement 1 in der Beobachtungsvorrichtung 6 für biologische Proben wird durch einen Treiberabschnitt 7 betrieben, um einen Lesebetrieb durchzuführen. Bildinformation von diesem Element 1 wird einem Anzeigeabschnitt 8 durch den Treiberabschnitt 7 zugeführt. Als Ergebnis wird ein Probenbild datenmäßig angezeigt. Wenn der Anzeigeabschnitt 8 eine Bildaufnahmefunktion und eine digitale Bildverarbeitungsfunktion und auch eine Bildanzeigefunktion einschließt, kann ein System realisiert werden, das für einen vorgegebenen Beobachtungszweck geeignet ist.
- Weiter kann eine Vielzahl von Beobachtungsvorrichtungen 6 für biologische Proben so vorbereitet werden, daß sie selektiv mit dem einzigen Treiberabschnitt 7 und dem einzigen Anzeigeabschnitt 8 durch ein Schaltsteuerschema verbunden werden können. Alternativ können Paare von Beobachtungsvorrichtungen 6 für biologische Proben und Treiberabschnitte 7 so vorbereitet werden, daß sie selektiv mit einem einzigen Anzeigeabschnitt 8 durch ein Schaltkontrollschema verbunden werden. Mit einem solchen System kann sofort eine große Anzahl von Proben beobachtet werden.
- Fig. 5 zeigt die Anordnung eines Beobachtungssystems für biologische Proben gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das System ist dadurch gekennzeichnet, daß lediglich die Beobachtungsvorrichtung 6 für biologische Vorrichtungen in dem in Fig. 4 gezeigten System in einem Inkubator 9 untergebracht ist. Im Inkubator 9 kann die innere Temperatur, die Feuchtigkeit und die Gaskonzentration, z. B. Kohlenstoffdioxidkonzentration kontrolliert werden, um sie konstant zu halten. Da eine Probe 2 in den Inkubator zusammen mit der Beobachtungsvorrichtung 6 für biologische Proben untergebracht ist, kann die Beobachtung der biologischen Probe in einer gut kontrollierten Umgebung durchgeführt werden. Dieses System ist besonders geeignet für kontinuierliche Beobachtung von Zellen oder Bakterien.
- Wenn eine Lichtquelle 10 im Inkubator 9 angeordnet ist, um die Lichtmenge zu steuern kann die Vorrichtung entsprechend vereinfacht werden, da die Lichtquelle 5 nicht in der Beobachtungsvorrichtung 6 für biologische Proben angeordnet werden muß.
- Dieses System ist besonders geeignet für einen Fall, bei dem eine Vielzahl von Proben durch unterschiedliche Beobachtungsvorrichtungen für biologische Proben beobachtet werden, da dieselben Beobachtungsbedingungen für die entsprechenden Vorrichtungen eingestellt werden können.
- Als nächstes sollen Beispiele von Beobachtungen beschrieben werden, die auf einem Beobachtungsverfahren der vorliegenden Erfindung für biologische Proben beruhen.
- Analyse eines Elektromigrationsgels wurde aufgrund des Beobachtungsverfahrens für biologische Proben der vorliegenden Erfindung durchgeführt. Die Elektromigration einer Probe wurde mit Hilfe von Phast Gel Gradient 10 - 15 durchgeführt, der von Pharmacia Fine Chemicals Inc. erhältlich ist. Nachdem ein Gelfilm gefärbt worden ist, wurde der Film auf eine Beobachtungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung für biologische Verbindungen aufgesetzt, um das Elektromigrationsmuster zu beobachten. Digitale Bildverarbeitung des erhaltenen Bildes wurde mit Hilfe eines Personal Computers durchgeführt, um Ort und Dichte eines Bandes zu detektieren, wodurch ein Protein in der Probe identifiziert wurde.
- Dieses Analyseverfahren erfordert keinen Laser, anders als bei einem ein Densitometer verwendeten Verfahren, und erlaubt daher eine Verringerung der Größe der Vorrichtung. Zusätzlich kann die für die Messung erforderliche Zeit verringert werden, da ein Abtasten mit Laserlicht nicht durchgeführt wird.
- Es wurde eine immunologische Agglutinationsreaktion aufgrund des Beobachtungsverfahrens der vorliegenden Erfindung für eine biologische Probe detektiert. Eine durchsichtige Petrischale wurde auf eine Beobachtungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung für biologische Proben aufgesetzt. Die Petrischale enthielt 2 ml von 9-mmol Phosphatpuffer (pH 7,4), der 3,5 mg von Latex enthielt (Teilchendurchmesser: 1,08 µm; Sekisui Chemical Co., Ltd.), sensibilisiert mit hCG-Antikörper (Medics Biochemica Inc.). Die Petrischale und die Vorrichtung wurde in einen Inkubator gesetzt. Nachdem die hCG enthaltende Probe der Petrischale zugeführt wurde, wurde die Beobachtung der Petrischale begonnen. Die hCG-Konzentration in der Probe wurde durch Beobachtung der Anzahl von Latexteilchen bestimmt, die aufgrund einer immunologischen Reaktion agglomerierten und sich über den Zeitraum absetzen konnten.
- Die Beobachtung von kultivierten Zellen wurde aufgrund des Beobachtungsverfahrens der vorliegenden Erfindung für biologische Proben durchgeführt. 2 ml einer wäßrigen Lösung, die 0,03 % von Collagen und 0,2 % von Essigsäure enthielt, wurde in eine Polysterol-Petrischale, die von Falcon Inc. erhältlich ist, eingebracht, und die Petrischale wurde 10 min stehen gelassen, um das Collagen zu absorbieren. Eine Million Rattenleberzellen zusammen mit einem Kulturmedium wurden in die Petrischale eingebracht, die mit Wasser gewaschen wurde. Die Petrischale wurde in einer Beobachtungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung für biologische Proben befestigt. Die Petrischale und die Vorrichtung wurden in einen Inkubator bei einer Temperatur von 37ºC, einer Feuchtigkeit von 90 % und einer Kohlendioxidkonzentration von 5 % eingebracht. Die Kultivierung wurde für 18 Stunden durchgeführt, und Änderungen in den Zellen wurden beobachtet.
- Wie dies oben beschrieben wurde, kann bei jeder Beobachtungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung für biologische Proben, da eine Beobachtungszielprobe direkt auf dem oberen Teil des lichtaufnehmenden Teils des Festkörperbildaufnahmeelements gehalten wird, ein optisches System, das Linsen und dergleichen aufweist und das beim Stand der Technik wie z. B. einem Mikroskop erforderlich ist, weggelassen werden. Daher kann die Größe der Vorrichtung verringert werden. Außerdem ist keine Lichtquelle erforderlich, wenn für Licht mit einer geeigneten Intensität gesorgt werden kann oder eine Probe mit einem Phosphormarker verwendet wird. Dies vereinfacht die Vorrichtung weiter. Da die Vorrichtung einen einfachen Aufbau hat und keine zerbrechlichen Glieder wie z. B. Vakuumröhren und Linsen verwendet, ist sie widerstandsfähig gegen sorglose Behandlung, z. B. gegen Stöße und dergleichen. Da eine Einstellung zum Bilden eines Bildes, z. B. eine Scharfeinstellung, nicht erforderlich ist, ist die Beobachtung erleichtert.
- Wenn die Vorrichtung eine Lichtquelle zum Einstrahlen von Licht auf den lichtempfangenden Teil eines Elements durch eine Probe aufweist, kann die Intensität des Lichtes leicht durch Ändern einer angelegten Spannung oder ähnliches gesteuert werden, um so ein schärferes Bild zu erhalten.
- Außerdem kann eine Beobachtungsvorrichtung für biologische Proben, in der eine Probe auf dem oberen Teil des Festkörperbildaufnahmeelementes gehalten wird, in ein Beobachtungssystem für biologische Proben für einen vorgegebenen Beobachtungszweck umgeformt werden, indem ein Treiberabschnitt zum Treiben des Elements mit einem Anzeigeabschnitt zum Anzeigen eines Probenbildes entsprechend mit einem Ausgangssignal von dem Element verbunden werden. Wird eine Vielzahl von Beobachtungsvorrichtungen für biologische Proben so vorbereitet, daß sie selektiv mit dem Treiberabschnitt und dem Anzeigeabschnitt durch ein Schaltkontrollschema verbunden werden, so kann sofort oder gleichzeitig eine große Anzahl von Proben beobachtet werden. Außerdem ist in einem solchen System die Größe der Beobachtungsvorrichtung für biologische Proben klein, und die Vorrichtung weist das Problem der Linsenverzerrung bei einer hohen Temperatur, das Problem des Beschlagens eines optischen Systems bei hoher Feuchtigkeit usw. nicht auf. Daher kann diese Vorrichtung in Verbindung mit einer Kontrollkammer verwendet werden, in der Temperatur, Feuchtigkeit, Gaskonzentration und ähnliches kontrolliert werden. Z. B. kann die Vorrichtung in einen Inkubator zum Durchführen einer normalen Zellkultivierung gesetzt werden. D. h., die Verwendung des Systems der vorliegenden Erfindung erlaubt ununterbrochene Beobachtung einer biologischen Probe unter den geeigneten Bedingungen von Temperatur, Feuchtigkeit und Gaskonzentration. Das System ist besonders geeignet für kontinuierliche Beobachtung von Zellen und Bakterien.
- Darüber hinaus ist in diesem System eine Lichtquelle in der Kontrollkammer angeordnet, um auch das auf die Probe eingestrahlte Licht zu steuern. Mit dieser Anordnung muß keine Lichtquelle in der Beobachtungsvorrichtung für biologische Proben angeordnet werden. Wenn eine Vielzahl von Vorrichtungen in der Kontrollkammer angeordnet werden, können dieselben Beobachtungsbedingungen für die entsprechenden Vorrichtungen eingestellt werden.
Claims (11)
1. Probenbeobachtungsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß sie aufweist
ein Festkörperbildaufnahmeelement (1); und
ein Halteglied (3) zum Halten einer Beobachtungszielprobe (2) in der Nähe eines
lichtempfangenden Teiles des Bildaufnahmeelementes (1) in einer vorbestimmten
Entfernung von derselben, um Beobachtung der Probe durch das
Bildaufnahmelement (1) ohne ein optisches System zu erlauben.
2. Probenbeobachtungssystem, dadurch gekennzeichnet, daß es wenigstens eine
Vorrichtung nach Anspruch 1;
ein Treibermittel (7) zum Ansteuern des Festkörperbildaufnahmeelements (1), das
in der Probenbeobachtungsvorrichtung (6) angeordnet ist; und
Anzeigemittel (8) zum Durchführen von Datenanzeige eines Probenbildes
entsprechend einem Ausgangssignal von dem Festkörperbildaufnahmeelement (1)
aufweist.
3. Probenbeobachtungsverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß es die Schritte
aufweist:
eine Beobachtungszielprobe einem Lichtempfangsteil eines
Festkörperbildaufnahmeelementes ohne ein optisches System benachbart zu halten; und
Daten von der Ziel probe durch Ansteuern des Festkörperbildaufnahmeelementes
zu lesen und ein Probenbild zu erhalten, indem ein Ausgangssignal vom
Bildaufnahmeelement
verwendet wird.
4. Beobachtungsvorrichtung für biologische Proben dadurch gekennzeichnet, daß
sie aufweist:
ein Festkörperbildaufnahmeelement (1); und
ein Halteglied (3) zum Halten einer Beobachtungszielprobe (2) auf dem oberen Teil
eines lichtempfangenden Teils des Festkörperbildaufnahmeelementes (1) in einer
vorbestimmten Entfernung von demselben, ohne ein optisches System.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 4, bei der das Halteglied (3) einen
Ausnehmungsteil (3a), der die Beobachtungszielprobe an einem oberen Teil
enthalten soll, und Haltearme (3b) aufweist, die einen invertierten L-förmigen
Querschnitt haben, den Ausnehmungsteil (3a) umgeben und zum Halten der Zielprobe
ausgebildet sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, 4 oder 5, die darüber hinaus einen kappenförmigen
Dunkelkammerteil (11) mit einem Fenster (11a) an einem Deckenteil (11b) aufweist
und auf das Halteglied (3) zum Bedecken der Zielprobe aufgesetzt ist und einen
Filter (4) aufweist, der in das Fenster (11a) zum Einstellen der Menge von äußerem
Licht eingesetzt ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 4, 5 oder 6, die weiter eine Lichtquelle
(5) zum Einstrahlen von Licht auf den lichtempfangenden Teil des
Festkörperbildaufnahmeelements (1) durch die Zielprobe aufweist.
8. Beobachtungssystem für biologische Proben, dadurch gekennzeichnet, daß es
aufweist:
wenigstens eine Beobachtungsvorrichtung (6) für biologische Proben, die ein
Festkörperbildaufnahmeelement (1) und ein Halteglied (3) zum Halten einer
Beobachtungszielprobe auf einem oberen Teil des lichtempfangenden Teils des
Festkörperbildaufnahmeelements (1) in einer vorbestimmten Entfernung von demselben
ohne ein optisches System aufweist;
ein Treibermittel (7) zum Ansteuern des Festkörperbildaufnahmeelements (1), das
in der Beobachtungsvorrichtung (6) für biologische Proben angeordnet ist; und
ein Anzeigemittel (8) zum Durchführen von Datenanzeige von einem Probenbild
entsprechend einem Ausgangssignal von dem Festkörperbildaufnahmeelement
(1).
9. System nach Anspruch 8, das weiter eine Kontrollkammer (9) zum Unterbringen
der Beobachtungsvorrichtung (6) für biologische Proben und zum Kontrollieren
äußerer Umgebungsbedingungen derselben aufweist.
10. System nach Anspruch 8 oder 9, das weiter eine Kontrollkammer (9) zum
Unterbringen der Beobachtungsvorrichtung (6) für biologische Proben und zum
Kontrollieren des auf die Zielprobe einzustrahlenden Lichtes aufweist.
11. Beobachtungsverfahren für biologische Proben, dadurch gekennzeichnet, daß es
die Schritte aufweist:
eine Beobachtungszielprobe auf einem oberen Teil eines lichtempfangenden
Teiles eines Festkörperbildaufnahmeelements ohne ein optisches System zu halten;
und
Daten von der Ziel probe durch Ansteuern des Festkörperbildaufnahmeelementes
zu lesen und ein Probenbild unter Verwendung des Ausgangssignals von der
Zielprobe zu erhalten.
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| EP1520139B1 (de) * | 2002-06-27 | 2012-08-01 | Core Dynamics Limited | Verändern der temperatur einer flüssigen probe und behälter hierfür |
| US20050051723A1 (en) * | 2003-07-23 | 2005-03-10 | Neagle Bradley D. | Examination systems for biological samples |
| JP4911965B2 (ja) * | 2005-12-09 | 2012-04-04 | 株式会社アドバンテスト | 測定用構造体、測定装置、方法およびプログラム |
| JP4812492B2 (ja) * | 2006-03-30 | 2011-11-09 | Ｎｔｎ株式会社 | 潤滑剤劣化検出装置およびセンサ付き軸受 |
| FR2951542B1 (fr) * | 2009-10-16 | 2011-12-02 | Commissariat Energie Atomique | Procede de detection optique d'objets micrometriques en solution |
| US20140152801A1 (en) | 2009-10-28 | 2014-06-05 | Alentic Microscience Inc. | Detecting and Using Light Representative of a Sample |
| WO2011053631A1 (en) * | 2009-10-28 | 2011-05-05 | Alentic Microscience Inc. | Microscopy imaging |
| US9075225B2 (en) | 2009-10-28 | 2015-07-07 | Alentic Microscience Inc. | Microscopy imaging |
| JP2013024640A (ja) * | 2011-07-19 | 2013-02-04 | Scalar Corp | 撮像装置 |
| FR2991457B1 (fr) * | 2012-06-01 | 2014-07-18 | Commissariat Energie Atomique | Procede et systeme de caracterisation de la vitesse de deplacement de particules contenues dans un liquide, telles que des particules sanguines |
| US10502666B2 (en) | 2013-02-06 | 2019-12-10 | Alentic Microscience Inc. | Sample processing improvements for quantitative microscopy |
| CA3080335C (en) | 2013-06-26 | 2023-06-13 | Alentic Microscience Inc. | Sample processing improvements for microscopy |
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| NZ203838A (en) * | 1983-04-08 | 1988-02-12 | Donald Rivers Ensor | Inverted microscope |
| US4648074A (en) * | 1984-06-29 | 1987-03-03 | Rca Corporation | Reference circuit with semiconductor memory array |
| JPH0659079B2 (ja) * | 1985-03-20 | 1994-08-03 | 松下電器産業株式会社 | 画像入力装置 |
| JPS61283855A (ja) * | 1985-06-10 | 1986-12-13 | Omron Tateisi Electronics Co | 欠点検出装置 |
| US4777525A (en) * | 1985-12-23 | 1988-10-11 | Preston Jr Kendall | Apparatus and method for a multi-resolution electro-optical imaging, display and storage/retrieval system |
| JPS63100310A (ja) * | 1986-10-16 | 1988-05-02 | Tokai Rika Co Ltd | 表面性状測定装置 |
| DE3785932T2 (de) * | 1986-11-26 | 1993-11-25 | Richard Ansorge | Optische abbildungsvorrichtung mit hoher auflösung. |
| JPS6413457A (en) * | 1987-07-08 | 1989-01-18 | Shinto Paint Co Ltd | Portable organism inspection device |
| JPH088624B2 (ja) * | 1988-03-14 | 1996-01-29 | 株式会社日立製作所 | 完全密着型読取センサ及び読取センサアセンブリ |
| DE3812899A1 (de) * | 1988-04-18 | 1989-10-26 | Wilfried Heil | Elektronische kamera zur dokumentation von fluoreszenzmustern auf elektrophoresegelen |
| JP2779824B2 (ja) * | 1989-02-09 | 1998-07-23 | スズキ株式会社 | 免疫学的凝集反応検出装置 |
| US5142381A (en) * | 1989-03-31 | 1992-08-25 | Nippon Steel Corporation | Complete close-contact type image sensor |
| JP2841330B2 (ja) * | 1989-05-12 | 1998-12-24 | 株式会社リコー | 完全密着型イメージセンサ |
| JPH0342554A (ja) * | 1989-07-11 | 1991-02-22 | Nec Corp | レチクル異物検査装置 |
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