JPH04254735A - Minute tool for micromanipulator - Google Patents
Minute tool for micromanipulatorInfo
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Landscapes
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Abstract
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】本発明は、微小器具、特に、微小
な被処理物に処理を施すためのマイクロマニピュレータ
用微小器具に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a micro-instrument, and more particularly to a micro-instrument for a micromanipulator for processing a microscopic workpiece.
【0002】0002
【従来の技術】たとえば細胞等に微小注射を行ったり、
細胞内の電位を測定しよとする場合等には、マイクロマ
ニピュレータが用いられる。一般的なマイクロマニピュ
レータでは、顕微鏡視野下で微小針や微小ピペット等の
微小器具を操作して、シャーレ等の容器内に入れられた
細胞等の微小な被処理物に所定の処理を施すようになっ
ている。[Prior art] For example, microinjection into cells, etc.
A micromanipulator is used when attempting to measure the intracellular potential. A typical micromanipulator operates micro instruments such as micro needles and micro pipettes under a microscope field to perform predetermined processing on microscopic objects such as cells placed in a container such as a petri dish. It has become.
【0003】従来の微小器具は、駆動装置によって前後
左右上下方向(XYZ方向)に駆動されるアームの先端
に取り付けられており、駆動装置によるアームの移動に
よって微小器具が被処理物に対し処理を施す。たとえば
、微小器具としてナイフを用いた場合には、アームを往
復移動させることにより刃物を移動させて被処理物を切
断する。また、微小器具として針を用いた場合には、ア
ームの往復移動によって針を往復移動させることにより
被処理物に対し孔を開ける。[0003] Conventional micro instruments are attached to the tip of an arm that is driven by a drive device in the front, back, left, right, up and down directions (XYZ directions), and the movement of the arm by the drive device causes the micro instrument to process the object to be processed. give For example, when a knife is used as a microinstrument, the object to be processed is cut by moving the blade by reciprocating the arm. Furthermore, when a needle is used as the microinstrument, a hole is made in the object by reciprocating the needle by reciprocating the arm.
【0004】なお、固い細胞壁を有している細胞を被処
理物とした場合等に、被処理物に対する加工を容易にす
るため、微小器具を振動させる手段を備えたものも既に
知られている。[0004] Furthermore, in order to facilitate processing of cells having a hard cell wall, there are already known devices equipped with means for vibrating the micro-instrument. .
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ナイフによる切断や針
による穿孔加工を行う場合に、固い細胞壁を有する細胞
の場合等のように被処理物が比較的固い場合には、振動
動作を伴った加工を行っても、容易には加工ができない
。極端な場合には、微小器具が破損する。[Problem to be Solved by the Invention] When cutting with a knife or perforating with a needle, if the object to be processed is relatively hard, such as cells with hard cell walls, it is necessary to perform processing accompanied by vibration motion. Even if you do this, it cannot be processed easily. In extreme cases, microdevices may be damaged.
【0006】本発明の目的は、比較的固い被処理物に対
しても加工が迅速且つ精度良く行えるマイクロマニピュ
レータ用微小器具を提供することにある。An object of the present invention is to provide a microinstrument for a micromanipulator that can process even relatively hard objects quickly and with high precision.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明に係る微小器具は
、微小な被処理物に処理を施すためのマイクロマニピュ
レータ用微小器具である。この微小器具は、被処理物に
対し処理を施す処理部と、その処理部を回転駆動する駆
動部とを備えている。[Means for Solving the Problems] A microinstrument according to the present invention is a microinstrument for a micromanipulator for processing a microscopic workpiece. This micro-instrument includes a processing section that processes an object to be processed, and a drive section that rotationally drives the processing section.
【0008】[0008]
【作用】本発明に係る微小器具では、駆動部が処理部を
回転駆動する。これにより、処理部は回転しながら被処
理物に対し処理を施す。この場合には、往復移動による
被処理物に対する加工ではなく、回転による加工である
ので、比較的固い被処理物に対してでも加工が迅速かつ
精度良く行える。[Operation] In the microinstrument according to the present invention, the drive section rotationally drives the processing section. As a result, the processing section processes the object while rotating. In this case, the workpiece is not processed by reciprocating movement, but by rotation, so even relatively hard workpieces can be processed quickly and accurately.
【0009】[0009]
【実施例】図1は、本発明の一実施例が採用されたマイ
クロマニピュレータの概略図である。図において、マイ
クロマニピュレータは、ベース1上に載置された顕微鏡
2と、顕微鏡2の側方に配置された1対の駆動装置3,
4と、顕微鏡2及び駆動装置3,4を制御するための制
御装置5とを有している。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a schematic diagram of a micromanipulator employing an embodiment of the present invention. In the figure, the micromanipulator includes a microscope 2 placed on a base 1, a pair of drive devices 3 placed on the sides of the microscope 2,
4, and a control device 5 for controlling the microscope 2 and the drive devices 3 and 4.
【0010】顕微鏡2は、その中央部に操作台6を有し
ており、操作台6には被処理物が入れられたシャーレ等
の容器7が載置されるようになっている。操作台6の下
方には対物レンズ8が配置されており、対物レンズ8の
下端部にテレビカメラ9が接続されている。操作台6は
、図示しない駆動機構によって水平方向及び上下方向に
駆動され得る。The microscope 2 has an operation table 6 at its center, and a container 7 such as a petri dish containing an object to be processed is placed on the operation table 6. An objective lens 8 is arranged below the operation table 6, and a television camera 9 is connected to the lower end of the objective lens 8. The console 6 can be driven horizontally and vertically by a drive mechanism (not shown).
【0011】駆動装置3,4は、ベース1上に載置され
ており、台10と、台10上に取り付けられた粗動部1
1と、粗動部11の上部に取り付けられた微動部12と
を主として有している。粗動部11は、図示しないステ
ッピングモータにより、台10に対して数10μm単位
の動きを垂直方向及び水平方向に行い得る。微動部12
は、電磁方式により、垂直方向及び水平方向に1μm単
位の動きを行い得る。各微動部12の顕微鏡2側端部に
は、微動部12によって垂直方向及び水平方向に駆動さ
れるアーム13,14が設けられている。一方のアーム
13の先端には、捕捉針15が取り付けられている。捕
捉針15の先端は、容器7側に延びている。一方、アー
ム14の先端には、本発明の一実施例としての微小器具
16が設けられている。The drive devices 3 and 4 are placed on the base 1, and include a stand 10 and a coarse movement section 1 mounted on the stand 10.
1 and a fine movement section 12 attached to the upper part of the coarse movement section 11. The coarse movement section 11 can move in the vertical and horizontal directions with respect to the table 10 in units of several tens of micrometers by means of a stepping motor (not shown). Fine movement part 12
can perform movements in units of 1 μm in the vertical and horizontal directions using an electromagnetic method. Arms 13 and 14 that are driven by the fine movement section 12 in the vertical and horizontal directions are provided at the end of each fine movement section 12 on the microscope 2 side. A capture needle 15 is attached to the tip of one arm 13. The tip of the capture needle 15 extends toward the container 7 side. On the other hand, a micro instrument 16 as an embodiment of the present invention is provided at the tip of the arm 14.
【0012】微小器具16は、図2に示すように、容器
7内の被処理物Sに対し処理を施すための処理部17と
、処理部17を回転駆動するための駆動部18とを有し
ている。処理部17は、駆動部18から被処理物S側に
延びる回転軸19と、回転軸19の先端に固定された円
板状のカッター20とから構成されている。カッター2
0は、回転軸19と同心である。As shown in FIG. 2, the micro instrument 16 includes a processing section 17 for processing the object S in the container 7, and a drive section 18 for rotationally driving the processing section 17. are doing. The processing section 17 includes a rotating shaft 19 extending from the driving section 18 toward the object S, and a disc-shaped cutter 20 fixed to the tip of the rotating shaft 19. cutter 2
0 is concentric with the rotation axis 19.
【0013】駆動部18は、アーム14の先端部に、自
在継手21を介して連結された支持台22を有している
。支持台22は、1対の軸受部23を有しており、回転
軸19の基部が軸受部23に回転自在に支持されている
。両軸受部23間において、回転軸19にはタービン2
4が固定されている。The drive unit 18 has a support base 22 connected to the distal end of the arm 14 via a universal joint 21. The support base 22 has a pair of bearings 23, and the base of the rotating shaft 19 is rotatably supported by the bearings 23. A turbine 2 is mounted on the rotating shaft 19 between both bearing parts 23.
4 is fixed.
【0014】支持台22には、支持台22を外方から覆
うようにフード25が取り付けられている。フード25
は、カッター20側に開口25aを有する概ね釣鐘状に
形成された部材である。フード25の後端部(図2の右
側部)には、吸引ホース26の一端が連結される連結部
25bが設けられている。吸引ホース26の他端には、
吸引ポンプ(図示せず)が接続されている。A hood 25 is attached to the support base 22 so as to cover the support base 22 from the outside. food 25
is a generally bell-shaped member having an opening 25a on the cutter 20 side. A connecting portion 25b to which one end of the suction hose 26 is connected is provided at the rear end of the hood 25 (the right side in FIG. 2). At the other end of the suction hose 26,
A suction pump (not shown) is connected.
【0015】連結部25bに近い側の軸受部23には、
回転止め27が取り付けられている。回転止め27は、
樹脂製であり、僅かな圧入状態でかつ貫通状態で軸受部
23に支持されている。回転止め27は、その後端部に
操作者が指で操作するための摘み部を、またその前端部
にタービン24に圧接するための圧接部をそれぞれ有し
てれている。The bearing portion 23 on the side closer to the connecting portion 25b includes:
A rotation stopper 27 is attached. The rotation stopper 27 is
It is made of resin and is supported by the bearing portion 23 in a slightly press-fitted state and in a penetrating state. The rotation stopper 27 has a knob at its rear end that is operated by an operator's fingers, and a pressure contact section at its front end for contacting the turbine 24 with pressure.
【0016】図1において、制御装置5は、CRT30
と、操作パネル31と、制御ユニット32とを有してい
る。操作パネル31には、ジョイスティックや種々のボ
タンが設けられている。また、制御ユニット32内には
、CPU,ROM,RAM等から構成されるマイクロコ
ンピュータ(図示せず)が設けられている。このマイク
ロコンピュータによって、顕微鏡2、駆動装置3,4、
CRT30、吸引ポンプ(図示せず)等が制御される。In FIG. 1, the control device 5 includes a CRT 30
, an operation panel 31 , and a control unit 32 . The operation panel 31 is provided with a joystick and various buttons. Further, a microcomputer (not shown) including a CPU, ROM, RAM, etc. is provided within the control unit 32. By this microcomputer, the microscope 2, drive devices 3, 4,
The CRT 30, suction pump (not shown), etc. are controlled.
【0017】次に、上述の実施例の動作を説明する。操
作パネル31からの指令に基づいて、図1に示すマイク
ロマニピュレータが動作する際、本発明の一実施例とし
ての微小器具16は、次のように動作する。Next, the operation of the above embodiment will be explained. When the micromanipulator shown in FIG. 1 operates based on commands from the operation panel 31, the microinstrument 16 as an embodiment of the present invention operates as follows.
【0018】駆動装置4がアーム14を駆動すれば、微
小器具16はそれに伴ってXYZ軸方向に移動する。カ
ッター20を駆動する場合には、吸引ホース26を通じ
て吸引ポンプ(図示せず)により吸引動作が行われる。
これにより、フード25の開口25aから矢印のように
外気が吸引され、それに伴ってタービン24が回転する
。これにより、回転軸19を介してカッター20が回転
する。カッター20の回転を停止させる場合には、吸引
ポンプを停止する。この場合には、カッター20が回転
することによって、比較的固い被処理物に対してでも、
切断が迅速かつ精度良く行える。なお、タービン24は
吸引エアによって駆動されるので、雑菌によるコンタミ
ネーションの心配はない。When the drive device 4 drives the arm 14, the micro instrument 16 moves in the X, Y, and Z axis directions accordingly. When driving the cutter 20, a suction operation is performed by a suction pump (not shown) through the suction hose 26. As a result, outside air is sucked in from the opening 25a of the hood 25 as shown by the arrow, and the turbine 24 rotates accordingly. As a result, the cutter 20 rotates via the rotating shaft 19. When stopping the rotation of the cutter 20, the suction pump is stopped. In this case, by rotating the cutter 20, even relatively hard objects can be processed.
Cutting can be done quickly and accurately. Note that since the turbine 24 is driven by suction air, there is no fear of contamination by bacteria.
【0019】回転軸19を支持台22に対し固定する場
合には、回転止め27をタービン24に当接させる。こ
れにより、回転軸19は支持台22に固定された状態と
なる。回転軸19の固定を解除する場合には、回転止め
27を引き出してタービン24から離す。When the rotating shaft 19 is fixed to the support base 22, the rotation stopper 27 is brought into contact with the turbine 24. As a result, the rotating shaft 19 is fixed to the support base 22. To release the fixation of the rotating shaft 19, the rotation stopper 27 is pulled out and separated from the turbine 24.
【0020】図2に示す微小器具16の処理部17に代
えて、図3及び図4に示す微小器具16を使用してもよ
い。図3に示す微小器具16では、タービン24が固定
された回転軸40の先端が錐41となっている。この場
合には、錐41をその軸線方向に移動させるだけでなく
、回転させることによって、比較的固い被処理物に対し
ても穿孔を迅速かつ精度良く形成し得る。In place of the processing section 17 of the micro instrument 16 shown in FIG. 2, the micro instrument 16 shown in FIGS. 3 and 4 may be used. In the micro instrument 16 shown in FIG. 3, the tip of the rotating shaft 40 to which the turbine 24 is fixed is a cone 41. In this case, by not only moving the awl 41 in its axial direction but also rotating it, a hole can be formed quickly and accurately even in a relatively hard workpiece.
【0021】図4に示す微小器具16は、タービン24
が固定された回転軸42の先端が捕捉針42となってい
る。この場合には、回転軸42及び捕捉針43は中空で
あり、この後端(図示しない右上端)に吸引装置が接続
されている。この場合には、吸引装置による吸引動作に
基づいて、捕捉針43の先端に細胞(被処理物S)が捕
捉される。ここでは、フード25を支持台22から取り
外し、タービン24を操作者が指で回動させることによ
り、被処理物Sを回動させ得る。また、回転止め27(
図2)によってタービン24を固定することにより、被
処理物Sを固定できる。これにより、他方の微小器具に
よる被処理物Sの加工がしやすくなる。The micro instrument 16 shown in FIG.
The tip of the rotating shaft 42 to which is fixed serves as the capture needle 42. In this case, the rotation shaft 42 and the capture needle 43 are hollow, and a suction device is connected to the rear end (upper right end, not shown). In this case, cells (material to be processed S) are captured at the tip of the capture needle 43 based on the suction operation by the suction device. Here, the object to be processed S can be rotated by removing the hood 25 from the support base 22 and rotating the turbine 24 with the operator's fingers. In addition, the rotation stopper 27 (
By fixing the turbine 24 according to FIG. 2), the workpiece S can be fixed. This makes it easier to process the workpiece S using the other microinstrument.
【0022】[0022]
【発明の効果】本発明に係るマイクロマニピュレータ用
微小器具は、処理部が駆動部により回転駆動されるよう
になっている。したがって、本発明によれば、比較的固
い被処理物に対してでも加工が迅速かつ精度良く行える
。[Effects of the Invention] In the microinstrument for a micromanipulator according to the present invention, the processing section is rotatably driven by the drive section. Therefore, according to the present invention, even a relatively hard workpiece can be processed quickly and accurately.
【図1】本発明の一実施例が採用されたマイクロマニピ
ュレータの正面概略図。FIG. 1 is a schematic front view of a micromanipulator employing an embodiment of the present invention.
【図2】その微小器具の縦断面部分図。FIG. 2 is a partial vertical cross-sectional view of the microinstrument.
【図3】別の実施例の縦断面部分図。FIG. 3 is a partial vertical cross-sectional view of another embodiment.
【図4】さらに別の実施例の縦断面部分図。FIG. 4 is a partial vertical cross-sectional view of yet another embodiment.
16 微小器具 17 処理部 18 駆動部 16 Micro instruments 17 Processing section 18 Drive section
Claims (1)
ロマニピュレータ用微小器具であって、前記被処理物に
対し処理を施す処理部と、前記処理部を回転駆動する駆
動部と、を備えたマイクロマニピュレータ用微小器具。1. A micro-instrument for a micromanipulator for processing a minute object to be processed, comprising a processing section for processing the object to be processed, and a drive section for rotationally driving the processing section. A micro-instrument for micromanipulators.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3213591A JPH04254735A (en) | 1991-01-30 | 1991-01-30 | Minute tool for micromanipulator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3213591A JPH04254735A (en) | 1991-01-30 | 1991-01-30 | Minute tool for micromanipulator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04254735A true JPH04254735A (en) | 1992-09-10 |
Family
ID=12350455
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3213591A Pending JPH04254735A (en) | 1991-01-30 | 1991-01-30 | Minute tool for micromanipulator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04254735A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008529031A (en) * | 2005-02-03 | 2008-07-31 | セラ セミコンダクター エンジニアリング ラボラトリーズ リミテッド | Sample preparation for microanalysis |
-
1991
- 1991-01-30 JP JP3213591A patent/JPH04254735A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008529031A (en) * | 2005-02-03 | 2008-07-31 | セラ セミコンダクター エンジニアリング ラボラトリーズ リミテッド | Sample preparation for microanalysis |
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