JP5566188B2 - 生体観察装置 - Google Patents
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Description
本発明は、生体試料を載置するステージと、光源から発せられた照射光を走査するスキャナと、該スキャナにより走査された前記照射光を前記生体試料に照射する対物レンズと、生体試料を含む観察領域のマクロ画像を取得するマクロ画像取得部と、前記生体試料のミクロ画像を取得するミクロ画像取得部と、前記生体試料の識別情報を記憶する識別情報記憶部と、前記マクロ画像取得部により取得された前記マクロ画像を画像処理して該マクロ画像に含まれる前記生体試料の識別情報を抽出し、抽出された識別情報と前記識別情報記憶部に記憶されている前記識別情報とが対応する前記生体試料を特定する生体試料特定部と、該生体試料特定部により特定された生体試料が前記ミクロ画像の視野範囲に含まれるように、前記スキャナの揺動範囲の位置を調整し、および/または、前記対物レンズと前記ステージとの光軸に交差する方向の相対位置を調整し、前記ミクロ画像の視野範囲と前記生体試料との相対位置を調整する調整部とを備える生体観察装置を提供する。
このように構成することで、生体試料の動きに合わせて簡易にミクロ画像を追跡することができる。
このようにすることで、より広範囲にわたり生体試料の動きに合わせてミクロ画像を追跡することができる。
このように構成することで、3次元的なマクロ画像により、生体試料の3次元的な移動等に対してもミクロ画像を追跡することができる。
このように構成することで、マクロ画像上の生体試料の識別情報とミクロ画像上の生体試料の識別情報とを簡易に整合させることができ、ミクロ観察する生体試料の特定を容易にすることができる。
このように構成することで、張り合わされた広い範囲のマクロ画像により、移動範囲が大きい生体試料を逃さずに追跡しミクロ観察することができる。
このように構成することで、観察中に生体試料の識別情報が変化した場合であっても、識別情報が変化した後の生体試料を見失うことなくミクロ画像を追跡させて観察を行うことができる。
このように構成することで、生体試料を含む観察領域のマクロ画像を対物レンズの倍率を変えて複数段階に分けて取得した場合であっても、対物レンズごとのマクロ画像上の生体試料の位置関係を容易に対応づけることができる。
これらガルバノミラー26A,26BおよびPMT34は、前記制御装置13とともに、生体試料1のミクロ画像3を取得するミクロ画像取得部35を構成している。ミクロ画像取得部35はレーザ走査型顕微鏡装置(LSM)であることが好ましい。
本実施形態に係る生体観察装置100を用いて、例えば、培養細胞を観察するような場合には、複数の細胞(生体試料)を培養したシャーレ(図示略)をステージ11上に載置し、観察対象とする生体試料1を含む観察領域2に向けてマクロ画像用光源22から照明光を照射する。
このようにして手動決定された生体試料1または自動決定された生体試料1は、制御装置13において、ミクロ画像3によりミクロ観察するターゲットとして特定される。
例えば、本実施形態においては、マクロ画像用光源22やCCD32により生体試料1のマクロ画像4を取得することとしたが、第1の変形例としては、ミクロ画像取得部35のガルバノズーム機能を用いてマクロ画像4を取得することとしてもよい。
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。
2 観察領域
3,3A,3B ミクロ画像
4,4−1,4−2,4−3,4−4 マクロ画像
13 制御装置(制御部、画像構築部)
15 識別情報記憶部
17 生体試料特定部
19 パン制御部(調整部、移動手段)
22 マクロ画像用光源
24 ミクロ画像用光源
26A,26B ガルバノミラー(スキャナ)
28 対物レンズ
32 CCD(マクロ画像取得部)
34 PMT(検出部)
35 ミクロ画像取得部
100 生体観察装置
Claims (14)
- 生体試料を載置するステージと、
光源から発せられた照射光を走査するスキャナと、
該スキャナにより走査された前記照射光を前記生体試料に照射する対物レンズと、
生体試料を含む観察領域のマクロ画像を取得するマクロ画像取得部と、
前記生体試料のミクロ画像を取得するミクロ画像取得部と、
前記生体試料の識別情報を記憶する識別情報記憶部と、
前記マクロ画像取得部により取得された前記マクロ画像を画像処理して該マクロ画像に含まれる前記生体試料の識別情報を抽出し、抽出された識別情報と前記識別情報記憶部に記憶されている前記識別情報とが対応する前記生体試料を特定する生体試料特定部と、
該生体試料特定部により特定された生体試料が前記ミクロ画像の視野範囲に含まれるように、前記スキャナの揺動範囲の位置を調整し、および/または、前記対物レンズと前記ステージとの光軸に交差する方向の相対位置を調整し、前記ミクロ画像の視野範囲と前記生体試料との相対位置を調整する調整部とを備える生体観察装置。 - 前記スキャナの揺動角度範囲を制御する制御部を備え、
前記マクロ画像取得部が、前記スキャナによる前記観察領域上の照射光の走査範囲からの観察光を検出して前記マクロ画像を取得し、
前記ミクロ画像取得部が、前記スキャナによる前記生体試料上の照射光の走査範囲からの観察光を検出して前記ミクロ画像を取得し、
前記制御部が、前記マクロ画像の取得時より前記ミクロ画像の取得時の照射光の走査の振幅が小さくなるように前記スキャナの揺動角度範囲を制御する請求項1に記載の生体観察装置。 - 前記マクロ画像取得部が、前記生体試料の3次元的なマクロ画像を取得する請求項2に記載の生体観察装置。
- 前記スキャナの揺動角度範囲を制御する制御部を備え、
前記マクロ画像取得部が、光源から発せられた照射光の前記観察領域上の照射範囲からの観察光を撮影して前記マクロ画像を取得し、
前記ミクロ画像取得部が、前記スキャナによる前記生体試料上の照射光の走査範囲からの観察光を検出して前記ミクロ画像を取得し、
前記制御部が、前記マクロ画像の視野範囲より前記ミクロ画像の視野範囲を狭くするように前記スキャナの揺動角度範囲を制御する請求項1に記載の生体観察装置。 - 前記生体試料および該生体試料を含む観察領域からの観察光を集光する複数の倍率が異なる前記対物レンズと、
該対物レンズを保持し、照射光の光路上にいずれかの前記対物レンズを切り替え可能に配置するレボルバとを備え、
前記マクロ画像取得部が、低倍率の前記対物レンズにより集光された前記観察領域からの観察光を撮影することにより前記観察領域のマクロ画像を取得し、
前記ミクロ画像取得部が、高倍率の前記対物レンズにより集光された前記生体試料からの観察光を撮影することにより前記生体試料のミクロ画像を取得する請求項1に記載の生体観察装置。 - 前記生体試料特定部が、前記ミクロ画像を取得する前記対物レンズの倍率情報を用いて、前記マクロ画像に含まれる前記生体試料の識別情報を抽出する請求項5に記載の生体観察装置。
- 前記マクロ画像取得部が、前記観察領域が隣接する複数の前記マクロ画像を取得し、隣接する該マクロ画像どうしを張り合わせる請求項1に記載の生体観察装置。
- 前記マクロ画像取得部が、光源から発せられた照明光の照射による前記前記観察領域からの透過光または戻り光に基づいて前記観察領域のマクロ画像を取得し、
前記ミクロ画像取得部が、光源から発せられた照明光により励起された蛍光に基づいて前記生体試料のミクロ画像を取得する請求項1から請求項7のいずれかに記載の生体観察装置。 - 生体試料を含む観察領域に照明光を照射するマクロ画像用光源と、
該マクロ画像用光源から発せられる前記照明光の照射による前記観察領域からの透過光または戻り光を撮影し前記観察領域のマクロ画像を取得するマクロ画像取得部と、
前記生体試料に励起光を照射するミクロ画像用光源と、
該ミクロ画像用光源から発せられる前記励起光の前記生体試料の照射位置において発生する蛍光を検出し前記生体試料のミクロ画像を取得するミクロ画像取得部と、
前記生体試料の識別情報を記憶する識別情報記憶部と、
前記マクロ画像を画像処理して該マクロ画像に含まれる前記生体試料の識別情報を抽出し、抽出された識別情報と前記識別情報記憶部に記憶されている識別情報とが対応する生体試料を特定する生体試料特定部と、
前記ミクロ画像の視野範囲に前記生体試料特定部により特定された生体試料が含まれるように、前記ミクロ画像取得部の撮影範囲を移動させる移動手段と、
を備える生体観察装置。 - 前記ミクロ画像取得部が、前記ミクロ画像用光源から発せられた前記励起光を走査させるスキャナと、前記生体試料において発生する前記蛍光を検出する検出部と、該検出部により検出された蛍光に基づいて前記ミクロ画像を構築する画像構築部とを備え、
前記移動手段が、前記スキャナの揺動角度範囲を調整する請求項9に記載の生体観察装置。 - 前記ミクロ画像用光源から発せられた前記励起光を前記生体試料に照射する一方、前記励起光の照射位置において発生した前記蛍光を集光する対物レンズと、前記生体試料が載置され、前記対物レンズの光軸に交差する方向に移動可能なステージとを備え、
前記移動手段が、前記対物レンズと前記ステージとを前記光軸に交差する方向に相対的に移動させる請求項9または請求項10に記載の生体観察装置。 - 前記生体試料特定部が、前記マクロ画像から抽出される前記生体試料の識別情報が変化した場合に、前記識別情報記憶部に記憶されている前記生体試料の識別情報を書き換える請求項9から請求項11のいずれかに記載の生体観察装置。
- 前記生体試料特定部が、前記生体試料が細胞***した場合に、細胞***により生じた新たな生体試料の識別情報を前記識別情報記憶部に記憶させるとともに、同一の生体試料から細胞***した新たな前記生体試料にそれぞれ相互に関連する識別子を付与する請求項9から請求項12のいずれかに記載の生体観察装置。
- 倍率の異なる前記対物レンズが交換可能に備えられ、
前記生体試料特定部が、前記対物レンズの倍率情報を用いて前記生体試料の識別情報を抽出する請求項9から請求項13のいずれかに記載の生体観察装置。
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