JP2019003027A - Microplate and microscope device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、マイクロプレートおよび顕微鏡装置に関するものである。 The present invention relates to a microplate and a microscope apparatus.
従来、創薬スクリーニングや体外診断で画像が利用される場合において、画像取得のためのスループットを向上するために、複数のサンプルを連続して撮像可能なライトシート顕微鏡が知られている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１に記載のライトシート顕微鏡は、複数のサンプルを収容した容器の上部を開口し、シート状の照明光を入射させるためのディフレクタおよびサンプルにおいて発生した蛍光を集光する対物レンズを容器の上方から容器内に挿入している。
Conventionally, in the case where an image is used in drug discovery screening or in vitro diagnosis, a light sheet microscope capable of continuously imaging a plurality of samples is known in order to improve throughput for image acquisition (for example, (See Patent Document 1). The light sheet microscope described in
ところで、ライトシート顕微鏡は、サンプルの立体像を高速に撮像でき、また、撮像平面以外の場所に光を照射しないので、蛍光の退色を抑えて良好な３次元立体像を得ることができるという大きなメリットがある。近年、この技術は、蛍光タンパクをターゲット分子に標識し、透明化溶液によって透明化処理を行ったマウスの脳の立体像を得るといった目的だけでなく、スフェロイドやオルガノイド（人工臓器またはその一部）のような３次元培養細胞の３次元立体像を得て、画像解析技術の利用により薬効の評価を行う、所謂、創薬スクリーニングへの適用を目的とした技術としても注目されている。 By the way, the light sheet microscope can take a three-dimensional image of a sample at high speed, and does not irradiate light to a place other than the imaging plane, so that a good three-dimensional three-dimensional image can be obtained while suppressing fading of fluorescence. There are benefits. In recent years, this technology has been used not only for the purpose of obtaining a three-dimensional image of the brain of a mouse after the fluorescent protein is labeled on a target molecule and then transparentized with a clearing solution. It is also attracting attention as a technique for the purpose of application to so-called drug discovery screening, in which a three-dimensional stereoscopic image of such a three-dimensional cultured cell is obtained and drug efficacy is evaluated by using an image analysis technique.
実際、対象とするサンプルは培養細胞にとどまらず、ゼブラフィッシュに薬剤を投与し、生きたままの状態で３次元立体像を得て薬剤の評価を行なったり、人体から摘出したサンプルを固まりの状態（スライスサンプルを作製するのではなく）で撮像し、画像解析技術により体外診断への適用が検討されたりする等、幅広いアプリケーションでの応用や試行が既に始まっている。 Actually, the target sample is not limited to cultured cells, and the drug is administered to zebrafish, and the three-dimensional images are obtained in a living state to evaluate the drug, or the sample removed from the human body is in a lump state Applications and trials in a wide range of applications have already begun, such as imaging (rather than preparing slice samples) and considering application to in vitro diagnosis by image analysis technology.
創薬スクリーニングや体外診断で画像が利用される場合は、画像取得のためのスループットが極めて重要な要素となる。特許文献１の技術はこの点に鑑み、複数のサンプルを連続して効率よく撮像するためのライトシート顕微鏡の構造と、必要なステップに関して言及している。
When images are used for drug discovery screening or in-vitro diagnosis, throughput for image acquisition is a very important factor. In view of this point, the technology of
特許文献１の図１では、アガロースや透明なジェルでできたサブサンプルホルダー内にサンプルが収容され、さらに複数のサブサンプルホルダーが、液体で満たされた少なくとも底部が透明な透明容器内に規則的に配置されている。光源から発せられたシート光は、サンプルの下方に配置された照明用対物レンズと透明容器、および透明容器内の液体を透過した後、サブサンプルホルダーを挟み込むように撮像用対物レンズの先端部に配置され撮像用対物レンズの先端部とともに透明容器内の液体に漬けられたディフレクタ（反射ミラー）により、照明用対物レンズの光軸に略直交する方向に反射されてサンプルに照射される。シート光が照射されることによりサンプルから発せられる蛍光は、サンプルの上方に配置された撮像用対物レンズを介してカメラのような撮像手段により撮像される。そして、サンプルは所定の撮像終了後に電動ステージによって順次送られ、次のサンプルが撮像に供される。
In FIG. 1 of
特許文献１の図２には、サブサンプルホルダーとして、培養液のような液体で満たされた円筒形状のウエルが開示されており、サンプルはこのウエル内に収容される。ディフレクタはウエル内の液体に浸漬するように配置され、図１の構成と同様にシート光がサンプルに向けて照射される。
FIG. 2 of
ところが、特許文献１の開示技術には次のような欠点がある。
まず、特許文献１の図２の構成では、ディフレクタがウエル内の液体に浸かってしまうため、サンプルが生体の場合は、コンタミネーションの観点から好ましいとは言えない。滅菌には手間と時間とコストがかかる。
However, the disclosed technique of
First, in the configuration of FIG. 2 of
次に、基本的に特許文献１が開示している技術は、撮像用対物レンズがサンプルの上方に配置され、この撮像用対物レンズの先端部にディフレクタが取り付けられる、所謂、正立型顕微鏡で構成されるが、この構成ではサンプルの最下方にシート光を照射することが困難である。なぜなら、サンプルを透明化溶液のような媒質に浸漬させると、重力によりサンプルがウエルの底面に接することになる。しかるに、ディフレクタの反射面では、ある大きさ（太さ）を持つビームが反射されなければならないので、シート光の集光位置はディフレクタの先端部よりも上方（照明用対物レンズの光軸方向）となる。
Next, basically, the technique disclosed in
さらに、ディフレクタの製造誤差や光学系の調整誤差を考慮すると、ディフレクタの最先端部にビームを反射させることはできず、ある程度の余裕を持って反射させるようにせざるを得ない。したがって、シート光の位置は、ウエルの底面よりもかなり上方になってしまい、シート光がサンプルの最下方に行き着く前にディフレクタがウエルの底面に当たってしまうため、サンプルの最下方を撮像することができない。 Furthermore, in consideration of the manufacturing error of the deflector and the adjustment error of the optical system, the beam cannot be reflected to the most advanced portion of the deflector, and must be reflected with a certain margin. Therefore, the position of the sheet light is considerably above the bottom surface of the well, and the deflector hits the bottom surface of the well before the sheet light reaches the bottom of the sample, so that the bottom of the sample cannot be imaged. .
ウエルの底を部分的に底上げして対処することも考えられるが、サンプル位置を正確に底上げ部に位置決めする等の管理が必要となり、コストが上昇する。また、底上げ部の適切な大きさはサンプルによって異なり、特にサンプルホルダがインジェクションモールドで成型されるマイクロプレートの場合は、サンプルに対応した形状のモールド型を複数用意しなければならず、現実的でない。 Although it is conceivable to cope by partially raising the bottom of the well, management such as positioning the sample position accurately at the bottom raising portion is required, which increases the cost. In addition, the appropriate size of the bottom raised portion varies depending on the sample. Particularly in the case of a microplate in which the sample holder is molded by an injection mold, it is necessary to prepare a plurality of molds corresponding to the sample, which is not practical. .
さらに、特許文献１のライトシート顕微鏡では、ディフレクタがサンプルを挟み込むように配置されているが、ディフレクタには少なくとも１つのミラーを備えるだけのスペースが必要である。さらに、１回の撮像範囲がサンプルに対して小さい場合は、サンプルの全域を撮像するにはステージでサンプルを移動させる必要があるため、隣接するサンプル列の間隔は大きくならざるを得ない。特許文献１のライトシート顕微鏡の構成は、スクリーニングを目的とし、１枚のサンプルプレートに多くのサンプルを収容させる目的に適さないのは明らかである。
Furthermore, in the light sheet microscope of
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、サンプルの全域を観察でき、コンタミネーションの心配がなく、多くのサンプルを収容可能なスペース効率のよいマイクロプレートと、このマイクロプレートに収容されたサンプルを撮像するのに適した顕微鏡装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and can observe the entire region of the sample, there is no risk of contamination, and a space-efficient microplate that can accommodate a large number of samples, and the microplate. An object of the present invention is to provide a microscope apparatus that is suitable for imaging a sample obtained.
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明の第１態様は、少なくとも一部が光学的に透明な側壁部および少なくとも一部が光学的に透明な底面部を有し、サンプルを収容可能な複数の容器部と、これら複数の容器部を、深さ方向に交差する一方向に透明な各前記側壁部を露出させるように、各前記底面部の位置を前記深さ方向にずらしながら前記一方向に沿って直線状に配列させて支持する支持部とを備えるマイクロプレートである。
In order to achieve the above object, the present invention provides the following means.
A first aspect of the present invention includes a plurality of container parts having a side wall part that is at least partially optically transparent and a bottom part that is at least partly optically transparent and capable of accommodating a sample, and the plurality of containers The portions are arranged linearly along the one direction while shifting the position of each bottom surface portion in the depth direction so that the transparent side wall portions are exposed in one direction intersecting the depth direction. It is a microplate provided with the support part to support.
本発明によれば、透明な側壁部を介して容器部内のサンプルに照明光を照射し、照明光が照射されたサンプルにおいて発生する観察光を容器部の透明な底面部を介して検出することにより、サンプルを観察することができる。したがって、容器部内に照明光学系を挿入しなくて済み、コンタミネーションの心配がない。また、マイクロプレートを深さ方向に移動させて、透明な側壁部から入射させる照明光の照射位置を変更するだけで、サンプルの全域を観察することができる。 According to the present invention, the sample in the container is irradiated with illumination light through the transparent side wall, and the observation light generated in the sample irradiated with the illumination light is detected through the transparent bottom surface of the container. Thus, the sample can be observed. Therefore, it is not necessary to insert an illumination optical system into the container portion, and there is no risk of contamination. In addition, the entire area of the sample can be observed simply by moving the microplate in the depth direction and changing the irradiation position of the illumination light incident from the transparent side wall.
この場合において、複数の容器部が底面部の位置を深さ方向にずらしながら、配列方向に沿う一方向に透明な各側壁部を露出させて配置されることで、これら透明な側壁部に向けて配列方向に沿って照明光を照射すれば、手前側の容器部の底面部に遮られることなく、奥側の容器部のサンプルにもその容器部の透明な側壁部を介して照明光を照射することができる。したがって、サンプルの全域を観察でき、コンタミネーションの心配がなく、スペース効率を向上して多くのサンプルを観察可能に収容することができる。 In this case, the plurality of container portions are arranged so that the transparent side wall portions are exposed in one direction along the arrangement direction while shifting the position of the bottom surface portion in the depth direction, so that they are directed toward the transparent side wall portions. If the illumination light is irradiated along the arrangement direction, the illumination light is not blocked by the bottom surface portion of the container portion on the front side, and the sample of the container portion on the back side is also irradiated through the transparent side wall portion of the container portion. Can be irradiated. Therefore, the entire region of the sample can be observed, there is no risk of contamination, and space efficiency can be improved and a large number of samples can be accommodated.
上記態様においては、複数の前記容器部により構成される複数の容器群を備え、これら複数の容器群が、前記支持部により、前記配列方向に略平行に位置をずらして、前記一方向を同一方向に向けて配列されて支持されていることとしてもよい。
このように構成することで、同一方向に露出する各容器群の透明な各側壁部が対面する方向から各容器部の配列方向に沿って照明光を照射することにより、容器群の配列方向にマイクロプレートを移動させるだけで、隣接する他の容器群の容器部のサンプルにも照明光を照射することができる。
In the above aspect, a plurality of container groups including a plurality of the container portions are provided, and the plurality of container groups are shifted in position substantially parallel to the arrangement direction by the support portions, and the one direction is the same. It may be arranged and supported in the direction.
By comprising in this way, by irradiating illumination light along the arrangement direction of each container part from the direction where each transparent side wall part of each container group exposed in the same direction faces, in the arrangement direction of the container group By simply moving the microplate, the illumination light can be irradiated to the sample of the container part of another adjacent container group.
上記態様においては、複数の前記容器部により構成される複数の容器群を備え、これら複数の容器群が、前記支持部により、所定の軸回りに位置をずらして、前記一方向を径方向外方に向けて配列されて支持されていることとしてもよい。
このように構成することで、複数の容器部の透明な各側壁部が対面する径方向外方から径方向内方に向かって照明光を照射することにより、所定の軸回りにマイクロプレートを回転させるだけで、周方向に隣接する他の容器群の容器部のサンプルにも照明光を照射することができる。
In the above aspect, a plurality of container groups each including the plurality of container portions are provided, and the plurality of container groups are displaced about a predetermined axis by the support portion, and the one direction is radially outside. It is good also as being arranged and supported toward the direction.
By configuring in this way, the microplate is rotated around a predetermined axis by irradiating illumination light from the radially outward direction facing the transparent side walls of the plurality of container portions toward the radially inward direction. It is possible to irradiate the illumination light to the sample of the container part of the other container group adjacent in the circumferential direction only by doing.
上記態様においては、前記容器部が、前記底面部に対して前記側壁部を直交させて構成されていることとしてもよい。
このように構成することで、サンプルからの観察光を容器部の透明な底面部を介して検出する検出方向に対して直交する方向から、容器部の透明な側壁部を介してサンプルに照明光を照射することができる。
In the said aspect, the said container part is good also as being comprised by making the said side wall part orthogonally crossed with respect to the said bottom face part.
With this configuration, illumination light is applied to the sample via the transparent side wall of the container from a direction orthogonal to the detection direction in which the observation light from the sample is detected via the transparent bottom of the container. Can be irradiated.
上記態様においては、前記支持部が、前記底面部を略水平に保ちつつ、前記底面部よりも下方に空間を形成する脚部を備えることとしてもよい。
このように構成することで、支持部により支持された複数の容器部を机等の平面状に載置した場合に、各容器部を机等の平面に底面部を接触させて傷付けることなく安定した姿勢で支持することができる。
In the said aspect, the said support part is good also as providing the leg part which forms a space below the said bottom face part, keeping the said bottom face part substantially horizontal.
By configuring in this way, when a plurality of container parts supported by the support part are placed on a flat surface such as a desk, each container part is stably brought into contact with the flat surface of the desk or the like without damaging the bottom surface part. Can be supported in the posture.
上記態様においては、複数の前記容器部が、前記支持部に着脱可能に取り付けられることとしてもよい。
このように構成することで、支持部から各容器部を脱離させて、各容器部の洗浄を容易にすることができる。
In the said aspect, the said some container part is good also as being attached to the said support part so that attachment or detachment is possible.
By comprising in this way, each container part can be desorbed from a support part, and washing | cleaning of each container part can be made easy.
上記態様においては、複数の前記容器部が、前記支持部に一体的に着脱可能に取り付けられることとしてもよい。
このように構成することで、複数の容器部を纏めて着脱させることができ、容器部を個々に着脱させる場合と比較して着脱する際の手間を省くことができる。
In the said aspect, the said some container part is good also as attaching to the said support part so that attachment or detachment is possible.
By comprising in this way, a some container part can be attached or detached collectively, and the effort at the time of attaching or detaching compared with the case where an individual container part is attached or detached can be saved.
上記態様においては、複数の前記容器部と前記支持部とが一体的に形成されていることとしてもよい。
このように構成することで、支持部により複数の容器部を安定して支持することができる。
In the said aspect, it is good also as the some said container part and the said support part being integrally formed.
By comprising in this way, a several container part can be stably supported by a support part.
本発明の第２態様は、上記いずれかのマイクロプレートと、該マイクロプレートの前記容器部内に収容された前記サンプルの観察像を撮影する顕微鏡とを備え、該顕微鏡が、前記マイクロプレートを少なくとも鉛直方向およびこれに交差する方向に移動可能に支持する可動ステージと、光源から発せられた照明光を前記一方向に露出する透明な各前記側壁部が対面する方向から射出し、透明な前記側壁部を介して前記容器部内に入射させる照明光学系と、前記照明光が照射されることにより前記サンプルにおいて発生する観察光を前記底面部を介して集光する対物レンズと、該対物レンズにより集光された前記観察光を撮影する撮像部とを備える顕微鏡装置である。 A second aspect of the present invention includes any one of the above microplates and a microscope that captures an observation image of the sample accommodated in the container portion of the microplate, and the microscope at least vertically supports the microplate. A movable stage that is movably supported in a direction and a direction intersecting the direction, and the transparent side wall that emits illumination light emitted from a light source from a direction in which the transparent side walls exposed in the one direction face each other. An illumination optical system that is incident on the container through the objective lens, an objective lens that condenses the observation light generated in the sample by being irradiated with the illumination light through the bottom surface, and is condensed by the objective lens. A microscope apparatus including an imaging unit that captures the observed light.
本態様によれば、顕微鏡の照明光学系から発せられた照明光が、マイクロプレートの容器部の透明な側壁部を介してサンプルに照射され、サンプルからの観察光が容器部の底面部を介して対物レンズにより集光されて撮像部により撮影される。 According to this aspect, the illumination light emitted from the illumination optical system of the microscope is irradiated onto the sample via the transparent side wall of the container portion of the microplate, and the observation light from the sample passes through the bottom surface portion of the container portion. Then, the light is condensed by the objective lens and photographed by the imaging unit.
この場合において、可動ステージによりマイクロプレートを鉛直方向に移動させることにより、手前側の容器部の底面部によって遮られることなく、奥側の容器部のサンプルにもその容器部の透明な側壁部を介して照明光を照射することができる。したがって、マイクロプレートに収容されたサンプルを効率的に撮像することができる。 In this case, by moving the microplate in the vertical direction by the movable stage, the transparent side wall portion of the container portion is also applied to the sample of the container portion on the back side without being blocked by the bottom surface portion of the container portion on the near side. Illumination light can be irradiated through the Therefore, the sample accommodated in the microplate can be efficiently imaged.
本発明の第３態様は、複数の容器群が、前記支持部により、所定の軸回りに位置をずらして、前記一方向を径方向外方に向けて配列されて支持されている上記のマイクロプレートと、該マイクロプレートの前記容器部内に収容された前記サンプルの観察像を撮影する顕微鏡とを備え、該顕微鏡が、前記マイクロプレートを少なくとも鉛直方向に移動可能かつ前記軸回りに回転可能に支持する可動ステージと、光源から発せられた照明光を前記一方向に露出する透明な各前記側壁部が対面する方向から射出し、透明な前記側壁部を介して前記容器部内に入射させる照明光学系と、前記照明光が照射されることにより前記サンプルにおいて発生する観察光を前記底面部を介して集光する対物レンズと、該対物レンズにより集光された前記観察光を撮影する撮像部とを備える顕微鏡装置である。 According to a third aspect of the present invention, the plurality of container groups are supported by being arranged and supported by the support portion so that the positions are shifted around a predetermined axis and the one direction is directed radially outward. A plate and a microscope for taking an observation image of the sample accommodated in the container portion of the microplate, and the microscope supports the microplate so that the microplate can move at least in the vertical direction and can rotate about the axis. An illumination optical system that emits illumination light emitted from a light source from a direction in which the transparent side wall portions exposed in the one direction face each other and enters the container portion through the transparent side wall portions An objective lens that collects the observation light generated in the sample by being irradiated with the illumination light through the bottom surface portion, and the observation light condensed by the objective lens. Is a microscope apparatus comprising an imaging unit that shadow.
本態様によれば、可動ステージによりマイクロプレートを軸回りに回転させることで、手前側の容器部の底面部によって遮られることなく、奥側の容器部のサンプルにもその容器部の透明な側壁部を介して照明光を照射することができる。したがって、マイクロプレートに収容されたサンプルを効率的に撮像することができる According to this aspect, by rotating the microplate about the axis by the movable stage, the transparent side wall of the container part can be applied to the sample of the container part on the back side without being blocked by the bottom part of the container part on the near side. Illumination light can be irradiated through the section. Therefore, the sample accommodated in the microplate can be efficiently imaged.
上記態様においては、前記照明光学系が、前記対物レンズの光軸に交差する平面に沿って平面状の前記照明光を前記サンプルに入射させることとしてもよい。
このように構成することで、照明光の入射平面に対物レンズの焦点面を一致させることで、サンプルにおける焦点面に沿う広い範囲において発生した観察光を対物レンズによって１度に集光して、より高解像の画像を取得することができる。
In the above aspect, the illumination optical system may cause the illumination light that is planar to enter the sample along a plane that intersects the optical axis of the objective lens.
By configuring in this way, by making the focal plane of the objective lens coincide with the incident plane of the illumination light, the observation light generated in a wide range along the focal plane in the sample is condensed at once by the objective lens, A higher resolution image can be obtained.
上記態様においては、少なくとも一の前記容器部の透明な前記側壁部および前記底面部が浸漬される第１液浸媒質を貯留する媒質容器を備え、前記容器部内に、前記第１液浸媒質と略同等の屈折率を有し前記サンプルが浸漬される第２液浸媒質が貯留され、前記媒質容器が、前記照明光を透過可能な照明用透明部と、前記サンプルにおいて発生した前記観察光を透過可能な観察用透明部とを有し、前記照明光学系が、前記媒質容器の前記照明用透明部および前記第１液浸媒質を介して前記容器部の透明な前記側壁部に前記照明光を入射し、前記対物レンズが、前記容器部の前記底面部からの前記観察光を前記第１液浸媒質および前記媒質容器の前記観察用透明部を介して集光することとしてもよい。 In the above aspect, a medium container for storing a first immersion medium in which the transparent side wall part and the bottom part of the at least one container part are immersed is provided, and the first immersion medium and the container part are included in the container part. A second immersion medium having substantially the same refractive index and in which the sample is immersed is stored, and the medium container includes an illumination transparent part capable of transmitting the illumination light, and the observation light generated in the sample. A transparent part for observation that is transmissive, and the illumination optical system transmits the illumination light to the transparent side wall part of the container part via the transparent part for illumination of the medium container and the first immersion medium. The objective lens may condense the observation light from the bottom surface portion of the container portion via the first immersion medium and the observation transparent portion of the medium container.
このように構成することで、照明光学系から発せられた照明光が、媒質容器の照明用透明部、第１液浸媒質、容器部の透明な側壁部、第２液浸媒質を介してサンプルに照射され、サンプルからの観察光が、第２液浸媒質、容器部の透明な底面部、第１液浸媒質および媒質容器の観察用透明部を介して対物レンズにより集光されて撮像部により撮影される。この場合において、第１液浸媒質と第２液浸媒質とが略同等の屈折率を有することで、サンプルの観察位置の変化による球面収差の発生を抑制することができる。 With this configuration, the illumination light emitted from the illumination optical system is sampled via the illumination transparent part of the medium container, the first immersion medium, the transparent side wall part of the container part, and the second immersion medium. And the observation light from the sample is condensed by the objective lens through the second immersion medium, the transparent bottom surface of the container, the first immersion medium, and the observation transparent part of the medium container, and imaged. Taken by In this case, since the first immersion medium and the second immersion medium have substantially the same refractive index, the occurrence of spherical aberration due to a change in the observation position of the sample can be suppressed.
本発明に係るマイクロプレートによれば、サンプルの全域を観察でき、コンタミネーションの心配がなく、スペース効率を向上して多くのサンプルを観察可能に収容することができるという効果を奏する。また、本発明に係る顕微鏡装置によれば、このマイクロプレートに収容されたサンプルを効率的に撮像することができるという効果を奏する。 According to the microplate according to the present invention, the entire region of the sample can be observed, there is no concern about contamination, and space efficiency is improved, so that many samples can be accommodated in an observable manner. Moreover, according to the microscope apparatus of the present invention, there is an effect that the sample accommodated in the microplate can be efficiently imaged.
〔第１実施形態〕
本発明の第１実施形態に係るマイクロプレートおよび顕微鏡装置について、図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る顕微鏡装置１は、図１−図４に示すように、ライトシート顕微鏡を構成している。この顕微鏡装置１は、サンプルＳを収容可能な複数のキュベット（容器部）１５を有するマイクロプレート３と、マイクロプレート３を支持する電動ＸＹＺステージ（可動ステージ）５と、レーザ等の光源（図示略）と、光源から発せられたレーザ光（照明光）を導光する光ファイバ７と、光ファイバ７により導光されてきたレーザ光をキュベット１５内に入射させる照明光学系９と、キュベット１５内のサンプルＳにおいて発生する蛍光（観察光）を集光する対物レンズ１１と、対物レンズ１１により集光された蛍光を撮影するカメラ等の撮像素子（撮像部）１３とを備えている。
[First Embodiment]
A microplate and a microscope apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
The
マイクロプレート３は、複数（本実施形態においては、例えば１６個。）のキュベット１５と、これら１６個のキュベット１５を支持する連結部（支持部）１７とを備えている。以下、キュベット１５の深さ方向をＺ方向（鉛直方向）とし、これに直交しかつ互いに直交する方向をＸ方向およびＹ方向とする。
The
１６個のキュベット１５は、同じ深さのものが４本ずつあり、深さによって４種類に分けられる。また、１６個のキュベット１５は、いずれも、上部に開口する開口部１５ａと、少なくとも一部が光学的に透明な側壁部１５ｂと、少なくとも一部が光学的に透明な底面部１５ｃとを有している。各キュベット１５は、底面部１５ｃに対して側壁部１５ｂが直交するように形成されている。
There are four 16
これらキュベット１５は、連結部１７に着脱可能に取り付けることができ、連結部１７により開口部１５ａ付近が保持されるようになっている。各キュベット１５には、透明化溶液等のキュベット溶液（第２液浸媒質）Ｗ１が貯留され、キュベット溶液Ｗ１にサンプルＳが浸漬されるようになっている。サンプルＳは、キュベット溶液Ｗ１に浸漬されることで透明になる。
These
また、これらキュベット１５は、連結部１７により４行×４列に配列されて支持され、マルチウエルを構成するようになっている。具体的には、行方向に互いに深さが異なるキュベット１５が配列され、列方向に互いに深さが等しいキュベット１５が配列されている。図１−図４に示す例では、行方向がＸ方向で、列方向がＹ方向となっている。
Further, these
また、各列において、行方向に隣接するそれぞれ４個のキュベット１５が、行方向に沿う同一の一方向に透明な各側壁部１５ｂを露出させるように、各底面部１５ｃの位置をＺ方向に順にずらしながら直線状に配列されている。これら同一の行方向に配列された４個のキュベット１５により、それぞれ容器群１９が構成される。
Further, in each column, the position of each
すなわち、各容器群１９は、行方向に沿う同一の一方向から見て、手前側のキュベット１５の底面部１５ｃが奥側のキュベット１５の底面部１５ｃよりも高くなるように深さが浅いキュベット１５から順に配置され、奥側のキュベット１５はその手前側のキュベット１５の底面部１５ｃの下方において透明な側壁部１５ｂを露出させるようになっている。キュベット１５の底面部１５ｃの位置が高い方から順に、第１列目、第２列目、第３列目、第４列目とする。
That is, each
連結部１７は、各キュベット１５が挿入されてそれぞれの開口部１５ａ付近を保持可能な１６個の挿入孔１７ａを有している。これら１６個の挿入孔１７ａは、Ｘ方向およびＹ方向に沿う同一平面上に形成され、４行×４列に配列されている。
The connecting
この連結部１７は、上記の通り、各列において、それぞれ４個のキュベット１５を、行方向に沿う同一の一方向に透明な各側壁部１５ｂを露出させるように、各底面部１５ｃの位置をＺ方向に順にずらしながら行方向に沿って直線状に配列させて支持するようになっている。
As described above, the connecting
また、連結部１７は、各キュベット１５の底面部１５ｃを略水平に保ちつつ、各底面部１５ｃよりも下方に空間を形成する脚部１７ｂを備えている。脚部１７ｂにより、マイクロプレート３を机等の平面状に載置する場合に、机等の平面に各底面部１５ｃを接触させて傷付けることなく各キュベット１５を安定した姿勢で支持することができる。
Moreover, the
電動ＸＹＺステージ５は、マイクロプレート３全体をＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向に移動させることができるようになっている。
光ファイバ７は、Ｘ方向に沿ってレーザ光を射出するように配置されている。
The
The
照明光学系９は、Ｘ方向に沿う光軸Ｑを有している。この照明光学系９は、光ファイバ７の端面から射出されたレーザ光を平行光束に変換するコリメートレンズ２１と、コリメートレンズ２１により平行光束に変換されたレーザ光を集光するシリンドリカルレンズ２３とを備えている。
The illumination
シリンドリカルレンズ２３は、光軸Ｑに直交する一方向にパワーを有しており、略平行光束からなるレーザ光をその光束径寸法と同じ所定の幅寸法を有する平面状に集光して、対物レンズ１１の光軸上で焦点を結ばせるようになっている。
The
対物レンズ１１は、Ｚ方向に沿う光軸Ｐを有し、マイクロプレート３の下方において、レボルバ（図示略）により鉛直上向きに保持されている。この対物レンズ１１は、照明光学系９からレーザ光が照射されることによってキュベット１５内のサンプルＳにおいて発せられる蛍光をキュベット１５の透明な底面部１５ｃを介して集光するようになっている。この対物レンズ１１には、対物レンズ１１を光軸Ｐに沿う方向に移動させる照準部２５が設けられている。
The
このように構成されたマイクロプレート３および顕微鏡装置１の作用について説明する。
本実施形態に係る顕微鏡装置１によりサンプルＳを観察するには、まず、電動ＸＹＺステージ５により，各キュベット１５にサンプルＳとキュベット溶液Ｗ１が収容されたマイクロプレート３を移動させ、例えば図１に示すように、第１列目のいずれかのキュベット１５のサンプルＳを光軸Ｑおよび光軸Ｐ上に配置して、光源からレーザ光を発生させる。
The operation of the thus configured
In order to observe the sample S with the
光源から発せられたレーザ光は、光ファイバ７により導光されてコリメートレンズ２１により平行光束に変換された後、シリンドリカルレンズ２３により平面状に集光されて、光軸Ｑに沿って第１列目のキュベット１５の透明な側壁部１５ｂに入射される。透明な側壁部１５ｂを透過したレーザ光は、キュベット溶液Ｗ１を介してサンプルＳに照射される。これにより、レーザ光の入射平面に沿ってサンプルＳ内の蛍光物質が励起されて蛍光が発生する。
The laser light emitted from the light source is guided by the
サンプルＳにおいて光軸Ｐに沿う方向に放射された蛍光や散乱光は、キュベット１５の透明な底面部１５ｃを介して対物レンズ１１により集光され、撮像素子１３の撮像面上に結像される。これにより、撮像素子１３において、サンプルＳの光軸Ｐに直交する断層像が得られる。
Fluorescence or scattered light radiated in the direction along the optical axis P in the sample S is collected by the
ここで、シリンドリカルレンズ２３の焦点位置と対物レンズ１１の光軸Ｐとを一致させるとともに、レーザ光の入射平面に対物レンズ１１の焦点面を一致させることにより、対物レンズ１１の焦点面に沿う広い範囲において発生する蛍光を対物レンズ１１により１度に集光して撮像素子１３により撮影し、サンプルＳにおける観察領域の鮮明な蛍光画像を取得することができる。また、撮像素子１３の撮像平面以外にレーザ光が照射されないので、蛍光の褪色を抑えて良好な３次元立体像を得ることができる。
Here, the focal position of the
また、電動ＸＹＺステージ５を駆動して、マイクロプレート３をＸ、Ｙ、Ｚ方向に移動させることにより、キュベット１５内のサンプルＳの観察位置を変更して、目的とする撮像部分または全域の断層像を取得することができる。マイクロプレート３のＺ方向の移動により、対物レンズ１１とキュベット１５の透明な底面部１５ｃとの間の空気層の厚さが変化して、対物レンズ１１の焦点ずれが発生する場合は、照準部２５により焦点ズレを調整する。
In addition, by driving the
続いて、同じ列の他の行のキュベット１５のサンプルＳを観察する場合は、電動ＸＹＺステージ５により、マイクロプレート３をＹ方向に移動させ、目的のキュベット１５のサンプルＳを光軸Ｑおよび光軸Ｐ上に配置する。そして、同様にして、照明光学系９からそのキュベット１５の透明な側壁部１５ｂを介してサンプルＳにレーザ光を照射し、透明な底面部１５ｃを介して撮像素子１３により蛍光を撮影する。
Subsequently, when observing the sample S of the
次に、図２および図３に示すように、同じ容器群１９の第２列目のキュベット１５のサンプルＳを観察する場合は、電動ＸＹＺステージ５により、マイクロプレート３をＺ方向およびＸ方向に移動させ、第２列目のキュベット１５のサンプルＳを光軸Ｑおよび光軸Ｐ上に配置する。
Next, as shown in FIGS. 2 and 3, when observing the sample S of the
マイクロプレート３は、照明光学系９から見て、第１列目のキュベット１５の底面部１５ｃの位置が第２列目のキュベット１５の底面部１５ｃの位置よりも高く、第２列目のキュベット１５の透明な側壁部１５ｂが第１列目のキュベット１５の底面部１５ｃの下方において露出されているので、照明光学系９からのレーザ光を同じ容器群１９の第１列目のキュベット１５の底面部１５ｃの下方を通過させて、第２列目のキュベット１５のサンプルＳに透明な側壁部１５ｂを介して照射することができる。
In the
レーザ光が照射されることにより、第２列目のキュベット１５のサンプルＳにおいて発生して光軸Ｐに沿う方向に放射された蛍光や散乱光は、キュベット１５の透明な底面部１５ｃを介して対物レンズ１１により集光され、撮像素子１３の撮像面上に結像される。これにより、撮像素子１３において、第２列目のキュベット１５のサンプルＳの光軸Ｐに直交する断層像が得られる。
Fluorescence and scattered light generated in the sample S of the
同様にして、第３列目のキュベット１５および４列目のキュベット１５のサンプルＳを観察する場合も、電動ＸＹＺステージ５によりマイクロプレート３をＺ方向およびＸ方向に移動させ、観察するキュベット１５のサンプルＳを光軸Ｑおよび光軸Ｐ上に配置する。例えば、４列目のキュベット１５のサンプルＳを観察する場合は、図４に示すように、第４列目のキュベット１５のサンプルＳを光軸Ｑおよび光軸Ｐ上に配置する。
Similarly, when observing the sample S of the
マイクロプレート３は、照明光学系９から見て、第１、第２、第３列目のキュベット１５の底面部１５ｃの位置が第４列目のキュベット１５の底面部１５ｃの位置よりも高く、第４列目のキュベット１５の透明な側壁部１５ｂが第１、第２、第３列目のキュベット１５の底面部１５ｃの下方において露出されているので、照明光学系９からのレーザ光を同じ容器群１９の第３列目のキュベット１５の底面部１５ｃの下方を通過させて、第４列目のキュベット１５のサンプルＳに透明な側壁部１５ｂを介して照射することができる。
The position of the
レーザ光が照射されることにより、第４列目のキュベット１５のサンプルＳにおいて発生して光軸Ｐに沿う方向に放射された蛍光や散乱光は、キュベット１５の透明な底面部１５ｃを介して対物レンズ１１により集光され、撮像素子１３の撮像面上に結像される。これにより、撮像素子１３において、第４列目のキュベット１５のサンプルＳの光軸Ｐに直交する断層像が得られる。
Fluorescence and scattered light generated in the sample S of the
以上説明したように、本実施形態に係るマイクロプレート３および顕微鏡装置１によれば、キュベット１５内に照明光学系９を挿入しなくて済み、コンタミネーションの心配がない。また、マイクロプレート３をＺ方向に移動させて、透明な側壁部１５ｂから入射させるレーザ光の照射位置を変更するだけで、サンプルＳの全域を観察することができる。
As described above, according to the
この場合において、複数のキュベット１５が底面部１５ｃの位置をＺ方向にずらしながら、行方向に沿う同一の一方向に透明な各側壁部１５ｂを露出させて配置されることで、これら透明な側壁部１５ｂに向けて行方向に沿ってレーザ光を照射することにより、手前側のキュベット１５の底面部１５ｃに遮られることなく、奥側のキュベット１５のサンプルＳにも透明な側壁部１５ｂを介してレーザ光を照射することができる。
In this case, the plurality of
したがって、マイクロプレート３により、サンプルＳの全域を観察でき、コンタミネーションの心配がなく、スペース効率を向上して多くのサンプルＳを観察可能に収容することができる。また、顕微鏡装置１により、マイクロプレート３に収容されたサンプルＳを効率的に撮像することができる。また、各キュベット１５を連結部１７に個別に着脱可能に取り付けることで、連結部１７から各キュベット１５を脱離させて、各キュベット１５の洗浄を容易にすることができる。
Therefore, the entire region of the sample S can be observed by the
本実施形態は以下のように変形することができる。
本実施形態においては、各キュベット１５を連結部１７に個別に着脱可能に取り付けることによりマルチウエルを構成しているが、インジェクションモールド等により、全てのキュベット１５と連結部１７とを一体型に形成してもよい。このようにすることで、連結部１７により全てのキュベット１５を安定して支持することができる。
This embodiment can be modified as follows.
In this embodiment, each
また、モールド成型により、列ごとに４個のキュベット１５を一体型にして４列形成し、それらを連結部１７に着脱可能に取り付けるようにしてもよい。このようにすることで、複数のキュベット１５を列ごとに纏めて着脱させることができ、キュベット１５を個々に着脱させる場合と比較して着脱する際の手間を省くことができる。
Alternatively, four rows of four
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態に係るマイクロプレート３および顕微鏡装置１について説明する。
本実施形態に係る顕微鏡装置１は、図５−図８に示すように、少なくとも一のキュベット１５の透明な側壁部１５ｂおよび底面部１５ｃが浸漬されるチャンバ溶液（第１液浸媒質）Ｗ２を貯留するチャンバ（媒質容器）２７を備える点で第１実施形態と異なる。図５−図８に示す例は、マイクロプレート３の全てのキュベット１５を１度に収容可能な容積を有するチャンバ２７を例示している。
以下、第１実施形態に係るマイクロプレート３および顕微鏡装置１と構成を共通する箇所には、同一符号を付して説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, the
As shown in FIGS. 5 to 8, the
In the following, portions having the same configuration as those of the
チャンバ２７は、マイクロプレート３の各キュベット１５の底面部１５ｃの位置に合わせて、一方向に段階的に深さが深くなる４段の段差を有している。深さが浅い方から順に、第１段目、第２段目、第３段目、第４段目とする。また、チャンバ２７は、上部に開口する開口部２７ａと、レーザ光を透過可能な照明用透明部２７ｂと、サンプルＳにおいて発生した蛍光を透過可能な観察用透明部２７ｃとを有している。
The
照明用透明部２７ｂは、第１段目の深さが深くなっていく方向に交差する側壁部に形成されている。観察用透明部２７ｃは、第１段目の底部に形成されている。このチャンバ２７は、照明用透明部２７ｂが照明光学系９の光軸Ｑ上に位置し、観察用透明部２７ｃが対物レンズ１１の光軸Ｐ上に位置するように配置される。
The illumination
また、チャンバ２７は、マイクロプレート３を列方向に移動させて、照明光学系９の光軸Ｑおよび対物レンズ１１の光軸Ｐ上に各容器群１９のキュベット１５を択一的に配置することができるように、マイクロプレート３の列方向、すなわちＹ方向に広く形成されている。
The
チャンバ溶液Ｗ２はキュベット溶液Ｗ１と略同等の屈折率を有している。また、キュベット１５の透明部の屈折率はチャンバ溶液（第１液浸媒質）Ｗ２の屈折率と等しいことが望ましい。これらの屈折率が等しいと、サンプルＳの最下面（キュベット１５の底との接触面）を照明する場合においてもレーザ光が屈折の影響を受けることなく良好な照明を行うことができる。
The chamber solution W2 has a refractive index substantially equal to that of the cuvette solution W1. The refractive index of the transparent part of the
このように構成されたマイクロプレート３および顕微鏡装置１の作用について説明する。
本実施形態に係る顕微鏡装置１によりサンプルＳを観察するには、まず、電動ＸＹＺステージ５により、各キュベット１５にサンプルＳとキュベット溶液Ｗ１が収容されたマイクロプレート３を移動させ、例えば図５に示すように、第１列目のキュベット１５をチャンバ２７のチャンバ溶液Ｗ２に浸漬させて光軸Ｑおよび光軸Ｐ上に配置し、光源からレーザ光を発生させる。
The operation of the thus configured
In order to observe the sample S with the
光源から発せられて光ファイバ７により導光され、コリメートレンズ２１により平行光束に変換されてシリンドリカルレンズ２３により平面状に集光されたレーザ光は、光軸Ｑに沿ってチャンバ２７の側壁部の照明用透明部２７ｂに入射される。
The laser light emitted from the light source, guided by the
チャンバ２７の照明用透明部２７ｂを透過したレーザ光は、チャンバ溶液Ｗ２を介して光軸Ｑに沿ってマイクロプレート３の第１列目のキュベット１５の透明な側壁部１５ｂに入射し、キュベット溶液Ｗ１を介してサンプルＳに照射される。
The laser light transmitted through the illumination
レーザ光が照射されることにより、サンプルＳおいて発生して光軸Ｐに沿う方向に放射された蛍光および散乱光は、キュベット１５の透明な底面部１５ｃ、チャンバ溶液Ｗ２、チャンバ２７の底面部の観察用透明部２７ｃを介して対物レンズ１１により集光され、撮像素子１３の撮像面上に結像される。これにより、撮像素子１３において、サンプルＳの光軸Ｐに直交する断層像が得られる。
The fluorescence and scattered light generated in the sample S and emitted in the direction along the optical axis P when irradiated with the laser light are the transparent
また、電動ＸＹＺステージ５を駆動して、マイクロプレート３をＸ、Ｙ、Ｚ方向に移動させることで、キュベット１５内のサンプルＳの観察位置を変更して、目的とする撮像部分または全域の断層像を取得することができる。
In addition, by driving the
続いて、同じ列の他の行のキュベット１５のサンプルＳを観察する場合は、電動ＸＹＺステージ５によりマイクロプレート３をＹ方向に移動させて、目的のキュベット１５のサンプルＳを光軸Ｑおよび光軸Ｐ上に配置する。そして、照明光学系９からチャンバ２７の照明用透明部２７ｂ、チャンバ溶液Ｗ２、キュベット１５の透明な側壁部１５ｂおよびキュベット溶液Ｗ１を介してサンプルＳにレーザ光を照射し、透明な底面部１５ｃ、チャンバ溶液Ｗ２およびチャンバ２７の観察用透明部２７ｃを介して撮像素子１３により蛍光を撮影する。
Subsequently, when observing the sample S of the
また、図６および図７に示すように、同じ容器群１９の第２列目のキュベット１５のサンプルＳを観察する場合や、図８に示すように、同じ容器群１９の第４列目のキュベット１５のサンプルＳを観察する場合は、電動ＸＹＺステージ５によりマイクロプレート３をＺ方向およびＸ方向に移動させて、目的のキュベット１５のサンプルＳを光軸Ｑおよび光軸Ｐ上に配置する。
6 and 7, when the sample S of the
そして、照明光学系９からチャンバ２７の照明用透明部２７ｂ、チャンバ溶液Ｗ２、キュベット１５の透明な側壁部１５ｂおよびキュベット溶液Ｗ１を介してサンプルＳにレーザ光を照射し、透明な底面部１５ｃ、チャンバ溶液Ｗ２およびチャンバ２７の観察用透明部２７ｃを介して撮像素子１３により蛍光を撮影する。同じ容器群１９の第３列目のキュベット１５のサンプルＳを観察する場合も同様である。
The sample S is irradiated with laser light from the illumination
以上説明したように、本実施形態に係る顕微鏡装置１によれば、マイクロプレート３をＺ方向に移動させても対物レンズ１１とチャンバ２７の底面部１５ｃとの間の距離が変わらないので、これらの間の空気層の厚さが変化せず、焦点ずれや収差の発生を抑えることができる。サンプルＳ内の観察位置ごとの屈折率の変化によってわずかな焦点ズレが生じた場合は、照準部２５により焦点ズレを調整することとすればよい。
As described above, according to the
また、キュベット１５の透明部の屈折率はチャンバ溶液（第１液浸媒質）Ｗ２の屈折率と等しいことが望ましい。これらの屈折率が等しいと、サンプルＳの最下面（キュベット１５の底との接触面）を照明する場合においてもレーザ光が屈折の影響を受けることなく良好な照明を行うことができる。また、チャンバ２７のＸ方向のフットプリントは、電動ＸＹＺステージ５のＸ方向の全移動距離をカバーする必要がないので、チャンバ２７を小型にできるというメリットがある。
The refractive index of the transparent part of the
なお、チャンバ２７は、マイクロプレート３の各列のキュベット１５を１度に収容可能な大きさである必要はなく、例えば、図９に示すように、１列のキュベット１５を１度に収容可能な容積を有する細長い形状を有するものでもよい。このようにすることで、電動ＸＹＺステージ５のＺ方向の移動距離は長くなるが、チャンバ２７をより小型にすることができる。
The
また、本実施形態においては、光軸Ｑおよび光軸Ｐに対してチャンバ２７が固定されているものとしたが、例えば、図示しない他のステージによってチャンバ２７をマイクロプレート３と共にＹ方向に移動させることとしてもよい。この場合、照明用透明部２７ｂは、マイクロプレート３の列方向の全てのキュベット１５の透明な側壁部１５ｂを含むように広い範囲に形成し、観察用透明部２７ｃは、マイクロプレート３の列方向の全てのキュベット１５の透明な側壁部１５ｂを含むように広い範囲に形成することとすればよい。
In the present embodiment, the
このようにすることで、マイクロプレート３とともにチャンバ２７をＹ方向に移動させることにより、照明光学系９の光軸Ｑおよび対物レンズ１１の光軸Ｐ上に各容器群１９のキュベット１５を択一的に配置することができ、マイクロプレート３の列方向にキュベット１７を余分に広く形成する必要がない。したがって、光軸Ｑおよび光軸Ｐに対してチャンバ２７を固定する構成よりも、チャンバ２７を小型化することができる。
In this manner, the
同様に、更に図示しない他のステージによってチャンバ２７をマイクロプレート３と共にＸＹＺ方向に移動させることとしてもよい。この場合、観察サンプルＳを変更するときには電動ＸＹＺステージ５と移動を同期させ、撮像領域を変化させるときに電動ＸＹＺステージ５を相対的に移動させればよい。これによりマイクロプレート３をチャンバ２７から引き出さずに観察を行うことができ、マイクロプレート３からの液だれの問題を低減できる。
Similarly, the
〔第３実施形態〕
次に、本発明の第３実施形態に係るマイクロプレート３３および顕微鏡装置３１について説明する。
本実施形態に係る顕微鏡装置３１は、図１０および図１１に示すように、ライトフィールド顕微鏡を構成する点で第１実施形態と異なる。また、本実施形態に係るマイクロプレート３３は、図１０および図１１に示すように、複数の容器群１９が、Ｚ方向に沿う所定の中心軸（軸）３５回りに位置をずらして配置されている点で第１実施形態と異なる。
以下、第１実施形態に係るマイクロプレート３および顕微鏡装置１と構成を共通する箇所には、同一符号を付して説明を省略する。
[Third Embodiment]
Next, a
As shown in FIGS. 10 and 11, the
In the following, portions having the same configuration as those of the
顕微鏡装置３１は、マイクロプレート３３と、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向への移動に加え、中心軸３５回りにマイクロプレート３３を回転可能に支持する電動ＸＹＺ−θステージ３７と、光源（図示略）と、光ファイバ７と、光ファイバ７により導光されてきたレーザ光をキュベット１５内に入射させる照明光学系３９と、対物レンズ１１と、対物レンズ１１により集光された蛍光を反射する反射ミラー４１と、複数のマイクロレンズ４３ａからなるマイクロレンズアレイ４３と、撮像素子１３とを備えている。
The
マイクロプレート３３は、複数のキュベット１５と、これらキュベット１５を中心軸３５の周囲に配列させて支持する連結部１７とを備えている。
本実施形態では、複数のキュベット１５は、深さによって３種類に分けられる。これらキュベット１５は、中心軸３５の径方向および周方向に位置をずらして配列されて、マルチウエルを構成するようになっている。
The
In the present embodiment, the plurality of
具体的には、深さが１番深いキュベット１５は、径方向の最も内側に周方向に位置をずらして例えば４個配列され、深さが１番浅いキュベット１５は、径方向の最も外側に周方向に位置をずらして例えば１６個配列され、深さが中間のキュベット１５は、径方向のそれらの間に周方向に位置をずらして例えば８個配列されている。キュベット１５の底面部１５ｃの位置が高い方から順に、すなわち、径方向の外側から順に、第１列目、第２列目、第３列目とする。
Specifically, for example, four
また、各キュベット１５は、いずれも径方向外方に透明な側壁部１５ｂを露出させるように配置されている。また、同一の径方向に沿って直線状に配置された２個または３個のキュベット１５は、各底面部１５ｃの位置をＺ方向に順にずらして径方向外方に各側壁部１５ｂが露出され、容器群４５を構成するようになっている。
Further, each
すなわち、各容器群４５は、径方向外方から見て、手前側のキュベット１５の底面部１５ｃが奥側のキュベット１５の底面部１５ｃよりも高くなるように深さが浅いキュベット１５から順に配置され、奥側のキュベット１５はその手前側のキュベット１５の底面部１５ｃの下方において透明な側壁部１５ｂを径方向外方に露出させるようになっている。なお、容器群４５を構成しないキュベット１５は、容器群４５を構成するキュベット１５とは周方向に位置をずらして配置されている。
That is, each
本実施形態では、連結部１７は、複数の挿入孔１７ａが、Ｘ方向およびＹ方向に沿う同一平面上に形成され、中心軸３５を中心に径方向に位置をずらして、かつ、周方向に間隔をあけて、３列の略円環状に配列されている。
In the present embodiment, the connecting
この連結部１７は、上記の通り、同一の径方向に直線状に配置された２個または３個のキュベット１５を、径方向外方に各側壁部１５ｂを露出させるように、各底面部１５ｃの位置をＺ方向に順にずらしながら支持するようになっている。
As described above, the connecting
照明光学系３９は、Ｘ方向に沿う光軸Ｑを有している。この照明光学系３９は、光ファイバ７の端面から射出されたレーザ光をＹ方向およびＺ方向に平行光を形成するように、それぞれの軸方向に光学的なパワーを有する２つのシリンドリカルレンズ２３Ａ，２３Ｂを備えている。
The illumination
マイクロレンズアレイ４３は、対物レンズ１１の略焦点位置に配置されており、対物レンズ１１により集光された蛍光を反射ミラー４１を介して複数のマイクロレンズ４３ａによって集光し、撮像素子１３の撮像面に像を投影させるようになっている。
The
このように構成された顕微鏡装置３１の作用について説明する。
本実施形態に係る顕微鏡装置３１によりサンプルＳを観察するには、まず、電動ＸＹＺ−θステージ３７により、各キュベット１５にサンプルＳとキュベット溶液Ｗ１が収容されたマイクロプレート３３をＸ方向に移動させるとともに中心軸３５回りに回転させて、例えば図１０および図１１に示すように、任意の容器群４５の第２列目のキュベット１５のサンプルＳを光軸Ｑおよび光軸Ｐ上に配置し、光源からレーザ光を発生させる。
The operation of the
In order to observe the sample S with the
光源から発せられたレーザ光は、光ファイバ７により導光されて、照明光学系３９の２つのシリンドリカルレンズ２３Ａ，２３Ｂにより、Ｙ方向およびＺ方向の両方に幅を有する平行光束に変換される。
The laser light emitted from the light source is guided by the
マイクロプレート３３は、照明光学系３９から見て、第１列目のキュベット１５の底面部１５ｃの位置が第２列目のキュベット１５の底面部１５ｃの位置よりも高く、第２列目のキュベット１５の透明な側壁部１５ｂが第１列目のキュベット１５の底面部１５ｃの下方において露出されているので、照明光学系３９からのレーザ光を同じ容器群４５の第１列目のキュベット１５の底面部１５ｃの下方を通過させて、第２列目のキュベット１５のサンプルＳに透明な側壁部１５ｂを介して照射することができる。
When viewed from the illumination
レーザ光が照射されることにより第２列目のキュベット１５のサンプルＳにおいて発生して光軸Ｐに沿う方向に放射された蛍光や散乱光は、キュベット１５の透明な底面部１５ｃを介して対物レンズ１１により集光された後、反射ミラー４１により反射されてマイクロレンズアレイ４３の各マイクロレンズ４３ａを介して撮像素子１３により撮影される。撮像素子１３により取得された撮像データは、図示しないＰＣ（Personal Computer）等のソフトウエアにより回復処理され、３次元データが構築される。
Fluorescence and scattered light generated in the sample S of the
ライトフィールド顕微鏡は、サンプルＳのＺ方向の所定の深さデータを１度に取り込むことができるが、取り込み可能な深さがサンプルボリュームに対して不足する場合は、電動ＸＹＺ−θステージ３７によりマイクロプレート３３をＺ方向に移動させて画像データを取得する。マイクロプレート３３をＺ方向に移動させることにより対物レンズ１１とキュベット１５の透明な底面部１５ｃとの間の空気層の厚さが変化し、対物レンズ１１の焦点ずれが発生する場合は、照準部２５によりこの焦点ズレを調整する。
The light field microscope can capture predetermined depth data of the sample S in the Z direction at a time, but if the depth that can be captured is insufficient for the sample volume, the electric XYZ-
また、電動ＸＹＺ−θステージ３７により、マイクロプレート３３を中心軸３５回りに回転させることで、周方向に隣接する他のキュベット１５のサンプルＳにもレーザ光を照射することができる。
In addition, by rotating the
また、同じ容器群４５の他の列のキュベット１５のサンプルＳを観察する場合は、電動ＸＹＺステージ５によりマイクロプレート３３をＺ方向およびＸ方向に移動させて、目的のキュベット１５のサンプルＳを光軸Ｑおよび光軸Ｐ上に配置する。そして、同様にして、照明光学系３９からそのキュベット１５の透明な側壁部１５ｂを介してサンプルＳにレーザ光を照射し、透明な底面部１５ｃを介してマイクロレンズアレイ４３により集光された蛍光を撮像素子１３により撮影する。
Further, when observing the sample S of the
以上説明したように、本実施形態に係るマイクロプレート３３および顕微鏡装置３１によれば、複数のキュベット１５を、径方向外方に透明な側壁部１５ｂを露出させるように、各底面部１５ｃの位置をＺ方向に順にずらして配置することで、これら透明な側壁部１５ｂに向けて径方向に沿ってレーザ光を照射することにより、手前側のキュベット１５の底面部１５ｃによって遮られることなく、奥側のキュベット１５のサンプルＳにも透明な側壁部１５ｂを介してレーザ光を照射することができる。
As described above, according to the
また、中心軸３５回りにマイクロプレート３３を回転させることで、異なるキュベット１５のサンプルＳにレーザ光を照射することができる。したがって、電動ＸＹＺ−θステージ３７のＸ方向およびＹ方向への移動量が少なくて済み、顕微鏡装置１全体を小型にすることができる。
Further, by rotating the
本実施形態においては、電動ＸＹＺ−θステージ３７をＸ方向に移動させるように構成しているが、対物レンズ１１、マイクロレンズアレイ４３および撮像素子１３をＸ方向に移動可能に構成することとしてもよい。
In the present embodiment, the electric XYZ-
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。例えば、本発明を上記各実施形態および変形例に適用したものに限定されることなく、これらの実施形態および変形例を適宜組み合わせた実施形態に適用してもよく、特に限定されるものではない。 As mentioned above, although embodiment of this invention was explained in full detail with reference to drawings, the specific structure is not restricted to this embodiment, The design change etc. of the range which does not deviate from the summary of this invention are included. For example, the present invention is not limited to those applied to the above-described embodiments and modifications, but may be applied to embodiments in which these embodiments and modifications are appropriately combined, and is not particularly limited. .
例えば、第１実施形態および第２実施形態のマイクロプレート３をライトフィールド顕微鏡を構成する第３実施形態の顕微鏡装置３１に適用することとしてもよいし、第３実施形態のマイクロプレート３３をライトシート顕微鏡を構成する第１実施形態および第２実施形態の顕微鏡装置１に適用することとしてもよい。
また、上記各実施形態においては、キュベット１５およびチャンバ２７が、側壁部および底部を含む全体に亘って光学的に透明であってもよい。
For example, the
Moreover, in each said embodiment, the
１，３１ 顕微鏡装置
３，３３ マイクロプレート
５ 電動ＸＹＺステージ（可動ステージ）
９，３９ 照明光学系
１１ 対物レンズ
１３ 撮像素子（撮像部）
１５ キュベット（容器部）
１５ｂ 側壁部
１５ｃ 底面部
１７ 連結部（支持部）
１７ｂ 脚部
１９，４５ 容器群
２７ チャンバ（媒質容器）
２７ｂ 照明用透明部
２７ｃ 観察用透明部
３５ 中心軸（軸）
３７ 電動ＸＹＺ−θステージ（可動ステージ）
Ｓ サンプル
Ｗ１ キュベット溶液（第２液浸媒質）
Ｗ２ チャンバ溶液（第１液浸媒質）
1,31
9, 39 Illumination
15 Cuvette (container)
15b
27b Transparent part for
37 Electric XYZ-θ stage (movable stage)
S sample W1 cuvette solution (second immersion medium)
W2 chamber solution (first immersion medium)
Claims (12)
これら複数の容器部を、深さ方向に交差する一方向に透明な各前記側壁部を露出させるように、各前記底面部の位置を前記深さ方向にずらしながら前記一方向に沿って直線状に配列させて支持する支持部とを備えるマイクロプレート。 A plurality of container parts capable of accommodating a sample, having at least partly optically transparent side wall parts and at least partly optically transparent bottom parts;
The plurality of container portions are linearly formed along the one direction while shifting the positions of the bottom surface portions in the depth direction so as to expose the transparent side wall portions in one direction intersecting the depth direction. A microplate comprising a support portion arranged and supported on the plate.
これら複数の容器群が、前記支持部により、前記配列方向に略平行に位置をずらして、前記一方向を同一方向に向けて配列されて支持されている請求項１に記載のマイクロプレート。 Comprising a plurality of container groups constituted by a plurality of the container parts;
2. The microplate according to claim 1, wherein the plurality of container groups are supported by the support portion so that the positions are shifted substantially parallel to the arrangement direction and the one direction is arranged in the same direction.
これら複数の容器群が、前記支持部により、所定の軸回りに位置をずらして、前記一方向を径方向外方に向けて配列されて支持されている請求項１に記載のマイクロプレート。 Comprising a plurality of container groups constituted by a plurality of the container parts;
2. The microplate according to claim 1, wherein the plurality of container groups are supported by the support portion so that the positions thereof are shifted around a predetermined axis and the one direction is arranged radially outward.
該マイクロプレートの前記容器部内に収容された前記サンプルの観察像を撮影する顕微鏡とを備え、
該顕微鏡が、前記マイクロプレートを少なくとも鉛直方向およびこれに交差する方向に移動可能に支持する可動ステージと、
光源から発せられた照明光を前記一方向に露出する透明な各前記側壁部が対面する方向から射出し、透明な前記側壁部を介して前記容器部内に入射させる照明光学系と、
前記照明光が照射されることにより前記サンプルにおいて発生する観察光を前記底面部を介して集光する対物レンズと、
該対物レンズにより集光された前記観察光を撮影する撮像部とを備える顕微鏡装置。 A microplate according to any one of claims 1, 2, 4 to 8;
A microscope for taking an observation image of the sample accommodated in the container portion of the microplate,
A movable stage that movably supports the microplate in at least a vertical direction and a direction crossing the microplate;
An illumination optical system that emits illumination light emitted from a light source from a direction in which the transparent side wall portions that are exposed in the one direction face each other and enters the container portion through the transparent side wall portions;
An objective lens that condenses the observation light generated in the sample by being irradiated with the illumination light through the bottom surface;
A microscope apparatus comprising: an imaging unit that photographs the observation light condensed by the objective lens.
該マイクロプレートの前記容器部内に収容された前記サンプルの観察像を撮影する顕微鏡とを備え、
該顕微鏡が、前記マイクロプレートを少なくとも鉛直方向に移動可能かつ前記軸回りに回転可能に支持する可動ステージと、
光源から発せられた照明光を前記一方向に露出する透明な各前記側壁部が対面する方向から射出し、透明な前記側壁部を介して前記容器部内に入射させる照明光学系と、
前記照明光が照射されることにより前記サンプルにおいて発生する観察光を前記底面部を介して集光する対物レンズと、
該対物レンズにより集光された前記観察光を撮影する撮像部とを備える顕微鏡装置。 A microplate according to claim 3;
A microscope for taking an observation image of the sample accommodated in the container portion of the microplate,
The microscope has a movable stage that supports the microplate at least vertically movable and rotatably about the axis;
An illumination optical system that emits illumination light emitted from a light source from a direction in which the transparent side wall portions that are exposed in the one direction face each other and enters the container portion through the transparent side wall portions;
An objective lens that condenses the observation light generated in the sample by being irradiated with the illumination light through the bottom surface;
A microscope apparatus comprising: an imaging unit that photographs the observation light condensed by the objective lens.
前記容器部内に、前記第１液浸媒質と略同等の屈折率を有し前記サンプルが浸漬される第２液浸媒質が貯留され、
前記媒質容器が、前記照明光を透過可能な照明用透明部と、前記サンプルにおいて発生した前記観察光を透過可能な観察用透明部とを有し、
前記照明光学系が、前記媒質容器の前記照明用透明部および前記第１液浸媒質を介して前記容器部の透明な前記側壁部に前記照明光を入射し、
前記対物レンズが、前記容器部の前記底面部からの前記観察光を前記第１液浸媒質および前記媒質容器の前記観察用透明部を介して集光する請求項９から請求項１１のいずれかに記載の顕微鏡装置。 A medium container for storing a first immersion medium in which the transparent side wall part and the bottom part of at least one container part are immersed;
A second immersion medium having a refractive index substantially equal to that of the first immersion medium and in which the sample is immersed is stored in the container portion,
The medium container has an illumination transparent part that can transmit the illumination light, and an observation transparent part that can transmit the observation light generated in the sample,
The illumination optical system makes the illumination light incident on the transparent side wall portion of the container portion through the transparent portion for illumination of the medium container and the first immersion medium,
The said objective lens condenses the said observation light from the said bottom face part of the said container part via the said 1st immersion medium and the said transparent part for observation of the said medium container. The microscope apparatus described in 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017117413A JP2019003027A (en) | 2017-06-15 | 2017-06-15 | Microplate and microscope device |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP2017117413A JP2019003027A (en) | 2017-06-15 | 2017-06-15 | Microplate and microscope device |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2019003027A true JP2019003027A (en) | 2019-01-10 |
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ID=65007899
Family Applications (1)
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| JP2017117413A Pending JP2019003027A (en) | 2017-06-15 | 2017-06-15 | Microplate and microscope device |
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|---|---|
| JP (1) | JP2019003027A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020201147A1 (en) * | 2019-03-29 | 2020-10-08 | Phase Holographic Imaging Phi Ab | Microplate for microscopy |
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2017
- 2017-06-15 JP JP2017117413A patent/JP2019003027A/en active Pending
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|---|---|---|---|---|
| WO2020201147A1 (en) * | 2019-03-29 | 2020-10-08 | Phase Holographic Imaging Phi Ab | Microplate for microscopy |
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