JP4584671B2 - 細胞培養装置及び光学的観察装置 - Google Patents
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Description
生きた培養細胞を光学的に観察する場合には図9の倒立型顕微鏡の例で示すように、ステージ14の上に細胞を生かし続ける為の細胞培養装置3を積載して観察している。
透過照明観察をする場合には、光源4から出射した照明光は透過照明光学系5を介して標本となる培養細胞20を照明する。照明された培養細胞20からの観察光が対物レンズ1により結像され、途中のリレー観察光学系57(図9では、観察光学系の光軸上に配置された光学素子を示している)を介して接眼レンズ17により目視で観察可能となる。なお、位相差観察の場合は透過照明光学系5に配したリングスリットを対物レンズ1内の位相膜に投影したり、DIC観察の場合には照明光学系5、観察光学系57中に偏光板やDICプリズムを配置する必要がある。
培養細胞20は、ガラスボトムディッシュ21の底の穴の空いた部分に張り付けたカバーガラス19上に積載されている。また、ガラスボトムディッシュ21の外周は、保温箱22と、透過照明光を透過できるようになっている透過窓23で覆われている。保温箱22の底面にはヒータ32が配されており、ガラスボトムディッシュ21を介して培養細胞20を37℃に維持可能になっている。
上記のように、生きたラットを観察する場合には、対物レンズ1の外周なども汚れやすくなり、細菌やカビの繁殖の原因になるので、次回の実験時にラットに感染する恐れもある。
本発明の第1の実施形態を、図1から図3を参照して説明する。
図1は第1の実施形態に係る光学的観察装置の全体の概略構成を示す図、図2は図1における標本(培養細胞)20周辺の詳細図、図3は図1より落射照明部分を抜き出して、別の変形例を説明する為の図である。なお、本実施形態は、第1の従来例と構成はほぼ同じであり、異なる部分に関してのみ説明を行う。
透過照明光学系5の光路中には、光源4からの照明光の内、光触媒を励起する為に必要な360nmのUV光のみを選択的に透過する励起フィルタ30が照明光路上に着脱可能に配置されている。なお、励起フィルタ30の挿脱手段は公知のスライダ、ターレット等の切換え手段を用いれば良い。
本実施の形態では、図中太い実線で示す部分、すなわち、対物レンズ1の先玉18の外側の表面と、透過窓23の両面と、保温箱22の内面に、酸化チタンからなる光触媒がコートしてある。又、保温箱22内には細菌を死滅させる為の殺菌灯31が設けられており、この殺菌灯31は光触媒を励起できる360nmのUV光も含んでいる。
まず、図1の状態では、従来例で説明したようにミラーユニットカセット内のフィルタセットは、蛍光観察フィルタセット9、10、11が光路に配置されており蛍光観察可能な状態となっている。この状態では励起フィルタ9により光源7からの光触媒励起用のUV光はカットされているので、光触媒励起用のUV光が観察光へのフレアーとなる心配はない。もちろん落射照明光源7は点灯状態になっており、透過照明光源4と殺菌灯31は消灯状態になっている。この状態で、接眼レンズ17で蛍光像を観察する。蛍光観察が終わったら落射照明光源7を消灯する。
まず、ミラーユニットカセット内のフィルタセットを切り替えて、光触媒励起用のフィルタセット28、29を光路に挿入する。次に、落射照明光源7を点灯すると、落射照明光源7からの照明光は励起フィルタ28により光触媒を励起可能なUV光に波長選択された後に、ミラー29で対物レンズ1に向けて反射されて、対物レンズ1の先玉18や保温箱22の上面の透過窓23にコートされた光触媒を励起する。また、必要に応じて保温箱22内の殺菌灯31を点灯すれば、落射照明光源7では照射しづらい保温箱22の隅のほうのまで照明できるので、保温箱22内面の光触媒まで均−に励起する事ができる。
透過照明光源4を点灯させる。なお、この場合には、落射照明光源7及び殺菌灯31は消灯しておく。次に、ミラーユニットカセット内のフィルタセットは4種類切換えできるようになっているが、ミラーユニットカセット内のフィルタセットを切り替えて図示していない空穴にして、接眼レンズ17で観察する。
本発明の第2の実施形態を、図4及び図5を参照して説明する。
図4及び図5の説明は第2の従来例で説明したので、詳細な説明は省略する。本実施形態においては、正立顕微鏡において、曇りや汚れを防止する方法について説明する。図4は全体概略構成を示す図であり、図5は標本周りの詳細図である。
本発明の第3の実施形態を、図6を参照して説明する。なお、本実施形態において、全体構成は図4とほぼ同じであって、図4に係る構成において、細胞培養装置をラットとしている。
本発明の第4の実施形態を、図7を参照して説明する。図7において、図1と同じ部分には同じ符号を付している。
本発明の第5の実施形態を、図8を参照して説明する。図8において、図1及び図7と同じ部分には、同じ符号を付している。
11. 標本像を伝達する為のバンドルファイバが装着されて、且つ対物レンズが着脱可能に装着されたハウジングを有する光学的観察装置において、標本の近くの装置をより小型化する事が可能で、特に生体観察に用いられる場合が多い為、ハウジングや対物レンズ外周も生体の近くに配置されて汚れやすい状況になるが、ハウジングや対物レンズ外周や光触媒をコートする事で、防汚、抗菌効果が発揮され、清浄に保たれるので細菌やカビの発生が押さえられ、生体や検鏡者への不用意な感染を押さえる事ができる。さらに光触媒には生体との摩擦低減効果もあるので、対物レンズを生体内にスムーズに挿入する事ができる.
12. ドライ対物レンズでは、空気との境界面で反射率の高い光触媒を先玉にコートするとフレアー等により画像が劣化するが、対物レンズを液浸にすると、光触媒は屈折率が近い水などの液体と接する事になり、その境界面での反射率を下げる事ができるので、フレアーのない鮮明な画像を確保すると共に、防汚、杭菌効果を得られる。
本発明の第2の局面に係る細胞培養装置は、観察光学系又は照明光学系の少なくともどちらか一方を有する光学的観察装置に適用され、前記観察光学系又は照明光学系の光線を透過させる為の透過窓を備えた細胞培養装置であって、細胞培養空間の内面を光触媒でコートしたことを特徴とする。第1及び第2の局面において、以下の態様が好ましい。
(1) 光学的観察装置は顕微鏡であること。
(2) 細胞培養装置は殺菌灯を備えており、前記殺菌灯は前記光触媒を励起可能な波長を含むこと。
(3) 前記光学的観察装置が標本を照明する照明手段を更に備え、前記照明手段からの光が前記光触媒を励起可能な波長を含むこと。
(4) 標本を照明する為の光源と、光源からの照明光を対物レンズを介して標本へ向けて反射すると共に、対物レンズと同軸的に導光し、且つ標本から発した光線を透過する光路分割手段と、前記光路分割手段と同一位置に配置可能であり、前記光源からの照明光の内、光触媒を励起可能な波長のみを反射する反射手段とを備えており、前記光路分割手段と前記反射手段を対物レンズ光軸上に挿脱可能に構成したこと。
(5) 前記光触媒が酸化チタンであること。
(6) 前記光触媒の励起波長が標本に染色した蛍光色素の励起波長と異なる波長であること。
(1) 前記対物レンズ又は前記コンデンサレンズの先玉の周囲と先端部とをさらに光触媒でコートしたこと。
(2) (1)において、前記対物レンズ又は前記コンデンサレンズの外周部をさらに光触媒でコートしたこと。
(3) 光源像を標本上でスキャンする為のスキャナを内蔵し、前記対物レンズが着脱可能に装着されたハウジングを備え、前記ハウジングの外側を光触媒でコートしたこと。
(4) 標本像を伝達する為のバンドルファイバが装着され、前記対物レンズが着脱可能に装着されたハウンジングを備え、前記ハウジングの外側を光触媒でコートしたこと。
(5) 光学的観察装置が顕微鏡であること。
(6) 前記対物レンズが生体内に挿入可能なφ10以下の大きさの外径を有すること。
(1) 対物レンズが液浸型であること。
(2) 標本を照明する照明手段を更に備え、前記照明手段からの光が前記光触媒を励起可能な波長を含むこと。
(3) (2)において、標本を照明する為の光源と、光源からの照明光を対物レンズを介して標本へ向けて反射すると共に、対物レンズと同軸的に導光し、且つ標本から発した光線を透過する光路分割手段と、前記光路分割手段と同一位置に配置可能であり、前記光源からの照明光の内、光触媒を励起可能な波長のみを反射する反射手段とを更に備え、前記光路分割手段と前記反射手段を対物レンズ光軸上に挿脱可能に構成したこと。
(4) 前記光触媒が酸化チタンであること。
(5) 前記光触媒の励起波長が標本に染色した蛍光色素の励起波長と異なる波長であること。
1a…保持部
3…細胞培養装置
4…透過照明光源
5…透過照明光学系
7…落射照明光源
8…落射照明光学系
9…FITC用励起フィルタ
10…ダイクロイックミラー
11…吸収フィルタ
12…ミラーユニットカセット
13…回転軸
14…ステージ14
15…準焦ハンドル
16…倒立型顕微鏡
17…接眼レンズ
18…先玉
19…カバーガラス
20…標本
21…ガラスボトムディッシュ
22…保温箱
22a…透過窓
23…透過窓
25…穴
26…ボンベ
27…チューブ
28…励起フィルタ
29…ミラー
30…励起フィルタ
31…殺菌灯
32…ヒータ
33…コンデンサレンズ
34…駆動機構
35…走査部
35a…ミラー
36…ハウジング
37…リレーレンズ
38…結像レンズ
39…コンデンサレンズ
40…マルチモードファイバ
41…リレーレンズ
43…ダイクロイックミラー
44…ミラー
45…接続端
46…検出器
47…シングルモードファイバ
48…シングルモードファイバ
49a、49b…ダイクロイックミラー
49c…ミラー
50〜52…光源
53…光源部
54…マルチモードファイバ
57…観察光学系
59…穴
60…ラット
Claims (5)
- 観察光学系又は照明光学系の少なくともどちらか一方を有する光学的観察装置に適用され、前記観察光学系又は照明光学系の光線を透過させる為の透過窓を備えた細胞培養装置において、前記透過窓を光触媒でコートしたことを特徴とする細胞培養装置。
- 観察光学系又は照明光学系の少なくともどちらか一方を有する光学的観察装置に適用され、前記観察光学系又は照明光学系の光線を透過させる為の透過窓を備えた細胞培養装置において、細胞培養空間の内面を光触媒でコートしたことを特徴とする細胞培養装置。
- 対物レンズと照明光を標本へ集光するコンデンサレンズとを有し、生体又は生細胞が観察可能な光学的観察装置において、前記対物レンズ又は前記コンデンサレンズの先玉を光触媒でコートしたことを特徴とする光学的観察装置。
- 光源像を標本上でスキャンする為のスキャナを内蔵し、かつ対物レンズが着脱可能に装着されたハウジングを有する光学的観察装置において、前記ハウジングと前記対物レンズのそれぞれの外周に光触媒をコートしたことを特徴とする光学的観察装置。
- 標本像を伝達する為のバンドルファイバが装着され、対物レンズが着脱可能に装着されたハウジングを有する光学的観察装置において、前記ハウジング及び前記対物レンズのそれぞれの外周に光触媒をコートしたことを特徴とする光学的観察装置。
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