WO2007145198A1 - 培養物観察システム - Google Patents

培養物観察システム Download PDF

Info

Publication number
WO2007145198A1
WO2007145198A1 PCT/JP2007/061790 JP2007061790W WO2007145198A1 WO 2007145198 A1 WO2007145198 A1 WO 2007145198A1 JP 2007061790 W JP2007061790 W JP 2007061790W WO 2007145198 A1 WO2007145198 A1 WO 2007145198A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
culture
chamber
culture chamber
cells
temperature
Prior art date
Application number
PCT/JP2007/061790
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Shinji Osawa
Tetsuya Miyoshi
Tadahisa Saga
Ryuzo Tobe
Hiroki Busujima
Original Assignee
Sanyo Electric Co., Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co., Ltd. filed Critical Sanyo Electric Co., Ltd.
Priority to KR1020087030513A priority Critical patent/KR101378204B1/ko
Priority to US12/304,857 priority patent/US8455241B2/en
Priority to JP2008521206A priority patent/JP5841304B2/ja
Priority to EP07745077.3A priority patent/EP2031051B1/en
Priority to CN2007800217986A priority patent/CN101466823B/zh
Publication of WO2007145198A1 publication Critical patent/WO2007145198A1/ja

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M1/00—Apparatus for enzymology or microbiology
    • C12M1/36—Apparatus for enzymology or microbiology including condition or time responsive control, e.g. automatically controlled fermentors
    • C12M1/38—Temperature-responsive control
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
    • C12M23/48—Holding appliances; Racks; Supports
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M1/00—Apparatus for enzymology or microbiology
    • C12M1/34—Measuring or testing with condition measuring or sensing means, e.g. colony counters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
    • C12M23/22—Transparent or translucent parts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M41/00—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation
    • C12M41/12—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of temperature
    • C12M41/14—Incubators; Climatic chambers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M41/00—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation
    • C12M41/30—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of concentration
    • C12M41/36—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of concentration of biomass, e.g. colony counters or by turbidity measurements

Definitions

  • the present invention relates to a culture observation system that enables observation of a culture state of a culture with a microscope image.
  • a CO incubator that can control the concentration of CO gas in the culture space is used in addition to temperature control and humidity control.
  • Samples such as cultured cells are removed from the incubator and observed with another phase-contrast microscope, differential interference microscope, or fluorescence microscope, and then returned to the incubator to continue the culture.
  • This culture microscope is configured integrally with an incubator chamber for culturing cells and a microscope section for observing cells, and a tray on which a sample container is installed is provided on a rotating base disposed in the incubator chamber. Is arranged.
  • the tray has a plurality of sample mounting holes, and by controlling the rotation of the rotation base, the sample accommodated in each sample container can be observed from the objective lens constituting the microscope.
  • an illumination LED, a CCD camera, and the like are installed in the microscope room, and light from the sample is incident on the CCD camera via an objective lens, a magnification changing lens, and the like. Images taken with a CCD camera are captured by a computer and displayed in real time on a display connected to the computer.
  • Patent Document 1 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-11415
  • the incubator chamber for culturing the cells only has a place for installing the sample container on the rotating base.
  • the number (actually the number of containers holding the sample) was limited.
  • the culture to be observed is heated to a predetermined temperature by a heater (stage heater) provided on the rotating base.
  • a heater stage heater
  • other cultures that is, cultures installed in the incubator chamber other than on the rotating base are heated to a predetermined temperature by a heater for controlling the temperature in the incubator chamber.
  • These heaters are controlled independently to maintain a predetermined temperature.
  • condensation is formed on the upper part of the sample container installed on the rotating base. A problem arises that the culture cannot be observed due to the condensation.
  • the present invention has been made to solve the conventional technical problem, and can culture other cultures than the culture to be observed.
  • a culture observation system that enables appropriate observation through a microscope while culturing the culture.
  • the culture observation system of the present invention comprises a culture chamber that constitutes an environment suitable for culture of a culture in a culture chamber, and an imaging device for taking a microscopic image of the culture.
  • the imaging apparatus includes a light source provided in the culture chamber and a table provided in the culture chamber to hold the culture to be imaged, and the culture is stored in a culture chamber other than the light source and the table. It is characterized in that shelves are provided.
  • the culture observation system of the invention of claim 2 includes a culture chamber constituting an environment suitable for culture of the culture in the culture chamber, and an imaging device for taking a microscopic image of the culture.
  • the imaging apparatus includes a table that is provided in the culture chamber and holds the culture to be imaged in a translucent container, and controls the temperature in the culture chamber and the temperature of the table. And a control means for controlling the temperature of the table to a value not more than the temperature in the culture chamber and suitable for culture of the culture.
  • a culture observation system including a culture chamber that constitutes an environment suitable for culture of a culture in a culture chamber, and an imaging device for taking a microscopic image of the culture.
  • the imaging apparatus includes a light source provided in the culture chamber and a table provided in the culture chamber to hold the culture to be imaged, and stores the culture in a culture chamber other than the light source and the table.
  • a culture observation system comprising a culture chamber that constitutes an environment suitable for culture of a culture in the culture chamber, and an imaging device for taking a microscopic image of the culture.
  • the imaging device includes a table that is provided in the culture chamber and holds the culture to be imaged in a translucent container, and controls the temperature in the culture chamber and the temperature of the table.
  • Control means is provided for controlling the temperature of the table.
  • FIG. 1 is a partially transparent front view of a culture observation apparatus 1 constituting the culture observation system S to which the present invention is applied
  • FIG. 2 is a side view of the culture observation apparatus 1 of FIG. 1
  • FIG. 3 is a culture of FIG.
  • FIG. 4 is a longitudinal sectional side view of the observation apparatus 1
  • FIG. 4 is a transverse plan view of the culture observation apparatus 1 in FIG. 1
  • FIG. 5 is an electric block diagram of a control apparatus constituting the culture observation system S.
  • the culture observation system S of the present embodiment is used as a culture for, for example, embryonic stem cells, which are undifferentiated stem cells (so-called ES cells) present in a fertilized egg, and various organs already formed in the body. It is a system used for culturing not only cells used for regenerative medicine such as somatic stem cells such as hematopoietic stem cells and neural tube cells, but also cells such as fertilized eggs. However, it is a system that makes it possible to observe the culture state.
  • the culture observation system S includes a culture chamber (cultivation means) 2 for configuring an environment suitable for culturing cells as cultures (hereinafter, described by taking cells as examples of culture).
  • the culture chamber 2 and the imaging device 3 constitute a culture observation device 1 as shown in FIG. 1, and the computer 5 is composed of a PC composed of a general-purpose microcomputer.
  • the culture observation apparatus 1 has a main body 12 composed of a heat-insulating box having an opening 10 on one surface (front surface in this embodiment), for example.
  • a culture chamber 13 constituting the culture chamber 2 is formed.
  • An imaging chamber 6 in which the imaging device 3 is disposed is formed in the lower part of the main body 12 positioned below the culture chamber 13.
  • the main body 12 is provided with an inner door 14 for closing the front opening 10 so as to be openable and closable, and further, a heat insulating door 15 is provided outside the inner door 14.
  • the inner door 14 is made of a transparent glass plate or the like that allows the inside to be seen through, and the inside of the culture chamber 13 can be seen with the heat insulating door 15 opened and the inner door 14 closed.
  • a control panel 16 is provided on the front surface of the heat insulating door 15, and a gasket 17 is attached to the outer peripheral edge of the back surface of the heat insulating door 15 so as to be located outside the end surface of the inner door 14. Thereby, the culture chamber 13 can be sealed from the outside.
  • a thermally conductive partition wall 20 is disposed at a predetermined interval.
  • the partition wall 20 is disposed on the entire surface constituting the culture chamber 13, that is, the top surface, the bottom surface, the left and right side surfaces, and the back surface, and between the partition wall 20 and the inner wall surface of the main body 12 is disposed.
  • An internal heater 19 (only FIG. 5 is shown) is provided.
  • an in-compartment heater 19 is disposed on the bottom surface of the culture chamber 13 except for the portion where the imaging device 3 is installed. It is assumed that Further, with the door 15 closed, a door heater 18 (only FIG. 5 is shown) is also provided on the back surface of the heat insulating door 15 constituting the front surface of the culture chamber 13. As a result, the culture chamber 13 can be heated indirectly from all six sides via the partition wall 20 and the inner door 14.
  • each partition wall 20 constituting the left and right side walls of the culture chamber 13 is formed with a plurality of shelves that project inward and are not shown in the figure.
  • the shelf board (shelf) 7 in which a plurality of communication holes are formed is detachably mounted in a plurality of stages.
  • the rear end of the shelf plate 7 is installed so as to be in front of the front surface of the light source 47. Although not limited to this, it extends to a position close to the rear surface constituting the culture chamber 13, and the position corresponding to the light source 47 has a shape that avoids the light source 47 (cross-section U-shape). It may be a good notch.
  • the main body 12 is provided with a gas supply port 23 so as to communicate with the inside of the culture chamber 13, and a gas supply pipe (not shown) is connected to the gas supply port 23.
  • a CO gas cylinder is connected to this gas supply pipe via a CO gas solenoid valve 24 (CO gas supply
  • O gas solenoid valve 25 O gas solenoid valve 25.
  • the electromagnetic valves 24 and 25 are controlled to be opened and closed by an incubator side control device C1 described later in detail.
  • the gas supply pipe may be provided with a humidity adjusting means, so that a gas having a predetermined CO concentration, O concentration, and humidity can be supplied to the culture chamber 13.
  • a CO gas concentration sensor 27 for detecting the CO gas concentration in the culture chamber 13
  • An O gas concentration sensor 28 for detecting the O gas concentration is provided.
  • the sensors 26, 27 and 28 are all connected to the incubator side control device C1, and based on the detection of these sensors, the above-mentioned inside heater 19, door heater 18, CO gas solenoid valve 24, O gas solenoid valve
  • the main body 12 is provided with an exhaust port 29 for discharging unnecessary air in the culture chamber 13 so that the exhaust from the culture chamber 13 is possible.
  • a blower (not shown) is provided in the main body 12 for stirring the air in the culture chamber 13 and making the air state uniform.
  • This blower is operated by a blower motor 32, and the blower motor 32 is controlled by the incubator side control device C1.
  • the imaging device 3 is mounted together with a lens 35 such as a magnification changing lens, a CCD camera 36, etc., which are arranged in the imaging chamber 6 described later in detail.
  • a table 37 is provided.
  • the table 37 is made of a heat-conducting material, and as shown in FIG. 4, in the present embodiment, it is a plate-like member having a substantially circular plane.
  • a plurality of holes 43 formed in communication are formed. In the present embodiment, six holes 43 are formed with a predetermined interval, and all of these holes 43 are formed with a predetermined dimension such as the center of the table.
  • the sample container 42 is made of a light-transmitting container having at least a bottom surface and a top surface, for example, made of transparent glass or resin, and transmits the irradiation light from the light source 47, and the objective lens 4 4 The contents can be observed.
  • the opening of the sample container 42 is not allowed to pass through. It can be closed with a lid member provided with a tempering filter, and the humidity and gas concentration in the container 42 can be made the same as in the culture chamber 13.
  • a rotary shaft 38 made of a heat conductive material is attached to the center of the table 37.
  • One end of the rotary shaft 38 is connected to a rotational movement stage motor 39 (only FIG. 5 is shown) disposed in the imaging chamber 6, and can be rotated in the horizontal direction by driving the stage motor 39.
  • the rotary shaft 38 can be moved in one direction, in the present embodiment, in the front-rear direction by a stage motor 40 for linear movement.
  • a stage heater 41 is attached to the inner surface of the imaging chamber 6 (in the embodiment, the front wall and the inner surfaces of both side walls), and is attached to one end of the rotating shaft 38 and directly above the imaging chamber 6. It is possible to heat the heat conducting table 37 located at a predetermined temperature.
  • a stage temperature sensor 46 for detecting the temperature of the table 37 is attached to the table 37.
  • the culture chamber 13 in which the table 37 is arranged and the imaging chamber 6 in which the imaging device 3 is arranged are partitioned by a partition wall 45, and the inside of the culture chamber 13 is adjusted. Air does not enter the imaging room 6!
  • An objective lens 44 is provided below the table 37 so as to protrude from the imaging chamber 6 side through a partition wall 45.
  • the objective lens 44 enables observation of cells in the sample container 42 installed in the hole 43 of the table 37, and a position at a predetermined interval from the rotation axis 38 (table center), that is, the hole. It is provided at a position corresponding to the position where 43 is formed. Then, at a position facing the objective lens 44 (above the objective lens 44), a light source 47 constituting the imaging device 3 is provided on the main body 12 located in the culture chamber 13 via the arm 48! / ⁇ .
  • the light source 47 in the present embodiment uses LED illumination, and is arranged to extend vertically in the culture chamber 13, and between the upward force objective lens 44 and the irradiation hole of the light source 47. Illuminate the cells that are located.
  • the light source 47 is not limited to LED lighting, but may be, for example, a mercury lamp or an optical fiber.
  • the multi-stage shelf plate 7 can be installed in the culture chamber 13 above the table 37, the light source 47 is cultured from the front opening 10. It should be placed at the rear of the culture space in this embodiment, so as not to obstruct the delivery operation of the objects (cells contained in the container, etc.).
  • the objective lens 44 provided to face the irradiation hole of the light source 47 is also disposed at the rear of the culture space.
  • the culture observation system S includes the culture chamber 2 that constitutes the culture environment in the culture chamber 13, and the cells that are cultured in the culture chamber 2 (in the culture chamber 13) V (culture).
  • the culture observation apparatus 1 includes an imaging apparatus 3 that performs the imaging of the above, and the computer 5 connected to the culture observation apparatus 1 through a communication line.
  • the culture observation apparatus 1 includes an incubator side control device C1 and an imaging device side control device C2.
  • the inside temperature sensor 26 and the CO gas concentration sensor 27 are provided on the input side of the incubator side control device C1.
  • control panel 16 O gas concentration sensor 28, stage temperature sensor 46, control panel 16 are connected,
  • the incubator side control device C1 is connected to a communication line 50 for executing data communication with the computer 5. Further, the incubator side control device C1 has a built-in memory 53, and based on the output from the computer 5 and the output based on the operation of the control panel 16, each set value can be stored in the memory 53. Based on the set values, the temperature of the culture chamber 13, the gas concentration, and the temperature of the table 37 are controlled. Each temperature data and gas concentration data is output to the computer 5 by the incubator control device C1.
  • a lens 35 constituting the image pickup device 3, a CCD force Mera 36, stage motors 39 and 40, light source 47, etc. are connected. Further, a communication line 51 for executing data communication with the computer 5 is connected to the imaging device side control device C2 (powers such as an image capturing communication line and a control communication line are also configured). Thereby, based on the output from the computer 5, control such as observation coordinate movement, irradiation ONZOFF by the light source 27, brightness adjustment, and image capture by the CCD camera 36 is performed. Further, the coordinate position data to be observed and the luminance data of the light source are output to the computer 5 by the imaging device side control device C2.
  • the computer 5 is provided with an application program (with a built-in memory 9 as a storage means) that enables control of the culture observation apparatus 1 and capture of various data, and reference and storage of the data. It is possible to display various data and acquired images (microscope images) on the display screen of the display 4. Various settings can be executed by performing numerical input and determination operations according to the screen displayed on the display 4.
  • a mouse 8 is connected to the computer 5 as an operation means.
  • the internal temperature is + 37.0 ° C, the CO gas concentration is 5.0%, and the O gas concentration is 5.0%.
  • the incubator side control device C1 controls energization of the in-compartment heater 19, the door heater 18, and the stage heater 41, and the temperature of the incubator 13 and the table 37 is set to the set temperature + 37.0 °.
  • the internal temperature sensor 26 drops to + 36.5 ° C
  • the internal heater 19 and the door heater 18 are energized, and when the internal temperature sensor 26 rises to + 37.5 ° C, the internal heater 19 And deenergize the door heater 18.
  • the stage temperature sensor 46 drops to + 36.5 ° C
  • the stage heater 41 is energized, and when it rises to + 37.5 ° C, the stage heater 41 is de-energized.
  • the incubator-side control device C1 controls the temperature of the table 37 to a temperature that is equal to or lower than the temperature in the culture chamber 13 and suitable for culturing cells as a culture. That is, the control device C1 sets the temperature of the table 37 to the temperature in the culture chamber 13. Control is performed so that the temperature is the same or lower than the temperature in the culture chamber 13 and higher than the temperature suitable for cell culture (+ 36.5 ° C. in this embodiment).
  • the temperature of the air in the culture chamber 13 can always be equal to or higher than the temperature of the table 37. Therefore, the temperature of the upper part of the sample container 42 installed in the hole 43 of the table 37 (approximate to the air temperature in the culture chamber 13) is the temperature of the lower part of the sample container 42 in contact with the table 37 (approximate to the temperature of the table 37). By lowering it, it becomes possible to avoid the inconvenience that condensation occurs on the inner surface of the sample container 42.
  • the incubator-side control device C1 includes a CO gas concentration sensor 27 and an O gas concentration sensor 28.
  • the CO gas concentration is 5.0%
  • the inside of the culture chamber 13 can be set to the temperature, gas concentration, etc. set as described above. Therefore, by installing each sample container 42 containing cells or the like in each hole 43 of the table 37 provided in the culture chamber 13, the cells can be cultured depending on the culture conditions. Note that the cells and the like placed on the table 37 can be observed by the imaging device 3 as will be described in detail later. Further, in this example, since a plurality of shelf plates 7 are installed in the culture chamber 13, by placing a container containing culture (cells, etc.) on the shelf plate 7, the same culture is performed. Depending on the conditions, the cells can be cultured.
  • the computer 5 starts a computer program, whereby an initial screen of the “cell observation system” as shown in FIG. 10 is displayed on the display screen of the display 4.
  • “observation settings” displayed on the initial screen of this “cell observation system” and selecting “imaging point settings” (not shown) in the “observation settings”, as shown in FIG. “Shooting point setting screen” is displayed, and the shooting point is set on this screen.
  • “shooting point setting screen” “setting of shooting point”, “image information of current position”, “current position”, and the like are displayed.
  • image information of the current position a microscopic image photographed by the current CCD camera 36 is displayed (real time display).
  • image information of current position the current shooting position relative to the display of the entire table 37 is displayed.
  • the observation object photographed by the imaging device 3 is a cell in the sample container 42 installed in the six holes 43 of the table 37.
  • table 37 is composed of 12 stages divided in units of 30 °.
  • image information of current position each stage number, X coordinate, Y The coordinate and Z coordinate are displayed, and the current current shooting position is displayed as “+”.
  • the X coordinate and the Y coordinate are determined by the amount (movement amount) moved by rotating the table 37 by the rotational movement stage motor 39 or by driving the linear movement stage motor 40.
  • the Z coordinate is determined by the amount of movement (movement amount) by moving the objective lens 44 up and down. Note that the origin of each of these coordinates can be determined by operating the “stage initial key” button on the screen, and the current shooting position (moving position) can be calculated by calculating the amount of movement with respect to this. ) Is determined.
  • the current shooting position is “XZY movement” displayed on the “shooting point setting screen”, and And the “Focus” arrow buttons, the shooting position can be moved arbitrarily.
  • the control device C2 drives each stage motor 39, 40, etc. based on the button operation and rotates or moves the table 37 back and forth, so that the cells on the table 37 can be arbitrarily moved by the objective lens 44. Move to an observable position.
  • “Focus” is a button for moving the objective lens 44 up and down, and can be moved in steps of 0 to +5 and ⁇ 5. This makes it possible to arbitrarily select the focus of the cell to be imaged.
  • the “AF” button is an autofocus button. By operating the button, the objective lens 44 is automatically moved up and down to detect the high coordinate (position) of sharpness and focus (focus). Adjust).
  • the computer 5 moves the objective lens 44 from the upper limit value to the lower limit value via the control device C2, and detects the sharpness at each Z coordinate (each position). Then, the Z coordinate having a predetermined sharpness or higher is stored in the memory 9 together with the sharpness. At the end of autofocus, the microscopic image focused on the Z coordinate (position) with the highest sharpness is displayed in the “image information at the current position”.
  • an “upper AF” button and a Z or “lower AF” button are provided above and below the “AF” button.
  • the “image information at the current position” is stored in the memory 9 and the next highest sharpness !, image (the sharpest in the state immediately after the autofocus operation is completed) Since the image with a high degree was displayed, the next image to be displayed is a microscope image at the Z coordinate of the second highest sharpness).
  • the microscope image at the Z coordinate (position) with the second highest sharpness was an observation of the cells on the bottom surface of the container 42.
  • the third, fifth, and sixth ones observed cells floating in the medium, and the fourth one observed water drops and cells adhering to the upper inner wall of the container 42.
  • the “image information at the current position” after the end of the autofocus operation displays a microscopic image obtained by observing cells on the liquid surface such as a medium with the highest sharpness.
  • the “image information at the current position” displays a microscopic image obtained by observing cells on the bottom surface of the container 42 with the next highest sharpness.
  • a microscopic image is sequentially displayed in “image information at the current position” according to the sharpness.
  • the “Up AF” button is operated, a high-definition microscope image with a sharpness is displayed next to the microscope image in the “current position image information” currently displayed.
  • the autofocus function can directly detect and focus on a microscope image at the Z-coordinate with the highest sharpness. It was difficult to obtain a microscope image with a sharpness or higher. Therefore, the target cell may not be displayed in the microscopic image obtained by the autofocus function. In this case, the autofocus function cannot be used, and the target cell must be searched by arbitrarily moving the Z coordinate (position).
  • the present embodiment has a function of detecting and focusing a plurality of microscope images having a predetermined sharpness or higher.
  • Each microscope image has a “up AF” and “down AF” button. It can be displayed arbitrarily on the display screen of display 4 by operating. This makes it possible to select a target observation object (cell) from a plurality of microscope images displayed by operating the “up AF” and “down AF” buttons. This simplifies the observation point setting operation.
  • the arrow buttons for operating the X, Y, and saddle axis movements include both a coarse movement button with a relatively large movement amount and a fine movement button with a relatively small movement amount.
  • These coarse and fine movement buttons display the “coordinate movement amount setting screen” shown in FIG. 7 by operating the “coordinate movement amount setting” button displayed on the “shooting point setting screen”. Then, it is possible to set each movement amount unit on the screen.
  • the coarse movement button and fine movement button are set for each of “X axis stage turn movement amount”, “ ⁇ axis stage slide movement amount”, and “ ⁇ axis focus movement amount”. It can be set by entering a numerical value for the amount of movement once operated.
  • the X, ⁇ , and ⁇ coordinates are changed by the motors that move the stage motors 39 and 40 and the objective lens 44 up and down, and these motors control the movement amount by pulse control. Therefore, the setting is made with the pulse value. This makes it possible to move the coordinates efficiently when determining the observation coordinates.
  • a cross-shaped scale that displays the scales of the X-axis and Y-axis is displayed in the “image information of current position” area (in the microscope image) (Fig. 9).
  • This cross scale has scales with different lengths (in this example, the longer the scale is displayed), for example, every 10 m, 50 m, and 100 ⁇ m on both the X and Y axes. Is displayed.
  • the unit of the scale attached to the scale display is not limited to this, but can be changed arbitrarily on the same screen, such as 20 ⁇ m, 100 ⁇ m, and 200 ⁇ m. It is good also as display possibility.
  • This scale display (the intersection of the X axis and the Y axis) can be moved around the position of the mouse cursor on the display screen by operating the mouse 8. For this reason, it is possible to confirm the size of the cell to be observed at a glance by moving the scale display to the vicinity (specific position) of any cell displayed in the “image information of current position” area. Become. Therefore, it is possible to confirm the approximate size of the cell to be observed by a scale display without relying on estimation, and it is possible to realize appropriate cell (cell culture) observation.
  • the scale display is changed depending on the optically variable magnification (photographing magnification) observed by the imaging device 3, the size of the display screen of the display 4, and the like.
  • the scale display is performed according to the size displayed on the display screen. Change the scale unit.
  • the display magnification increases, the size (dimension) per scale unit of the scale display is displayed larger.
  • the size per scale unit decreases, the size per scale unit (display) (Dimension) is displayed small.
  • This scale display is fixed by right-clicking mouse 8 once again. You can hide (cancel) the scale display by right-clicking again.
  • the “shooting point setting” displayed on the “shooting point setting screen” includes “sample selection”, “use stage number”, “selection of shooting point”, “Z-Stack”, “ “LED dimming” and “B & W Z color” are displayed.
  • sample selection a sample name registered in advance is displayed.
  • the sample name is “1 AAA” and the usage stage number is 12.
  • Image information of current position the current shooting position indicated can be registered as a shooting point.
  • Select shooting point the X of each shooting point is registered for each registration number. , Y, ⁇ coordinates are displayed.
  • the focus (Z coordinate) for each shooting coordinate can be registered with ⁇ 5 points for each observation coordinate of timelabs shooting, which will be described in detail later. Can also be set.
  • LED dimming it is possible to set the brightness of the LED, which is the light source 47, for each observation coordinate of timelabs photography.
  • diochrome it is possible to set for each observation coordinate of timelabus photography. It is possible to set whether the color is black and white as the shooting mode.
  • stage number designate a stage number and move to the stage base point. It is also possible to move directly to the pre-selected shooting point by operating the “Move to selected shooting Pt.” Button. Note that the X, ⁇ , and ⁇ coordinates are displayed in detail in the “shooting point setting” for the selected shooting point.
  • the computer 5 After setting the shooting point in the "shooting point setting screen" as described above, when the setting screen is closed, the computer 5 displays the "cell observation system” screen on the display 4. indicate. Then, by selecting “observation settings” displayed on this “cell observation system” screen and selecting “observation conditions” (not shown) in the “observation settings”, an “observation condition input screen” (not shown) is displayed. Then, enter the shooting conditions for observation using Timelabs on the screen.
  • Timelabs imaging is a function that automatically captures images at a predetermined time interval and records the captured microscope images in the memory 9 of the computer 5, and observes temporal changes in living cells. It is suitable for.
  • this “observation condition input screen” it is possible to set a plurality of or a single shooting time for each “shooting point” set in the “shooting point setting screen”. .
  • the stage movement time moving of the table 37
  • shooting time and camera exposure time after shooting are affected.
  • the setting shall be made taking into account the timelabs interval time.
  • the computer 5 displays the "cell observation system” screen. Then, the computer 5 is controlled in accordance with the set shooting conditions, whereby the shooting at the set shooting point is performed at each set shooting time.
  • the computer 5 captures the photographed microscope image, the photographing date (the photographing time), each temperature data (internal temperature, stage temperature) output from the incubator side control device C1 at that time, each gas Information on culture environment such as concentration data (CO gas concentration, O gas concentration) and correspondence
  • the scale display is displayed in the same manner as the “image information at the current position” on the “shooting point setting screen”. make it possible to do. As a result, it is possible to confirm the approximate dimensions of the cells to be observed with a scale display without relying on guesses, even for stored microscopic images, and realize appropriate cell (cell culture) observations. It becomes possible.
  • FIG. 1 Partial perspective of the culture observation apparatus constituting the culture observation system to which the present invention is applied. It is a front view.
  • FIG. 5 is an electric block diagram of a control device constituting the culture observation system.
  • FIG. 6 is a diagram showing a “shooting point setting” screen displayed on the display.
  • FIG. 7 is a diagram showing a “coordinate movement amount setting” screen displayed on the display.
  • FIG. 8 is a diagram showing a “shooting point setting” screen displayed on the display.
  • FIG. 9 is a diagram showing a “shooting point setting” screen displayed on the display.
  • FIG. 10 is a diagram showing a “cell observation system” screen displayed on the display.
  • FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the sample container and the sharpness.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Microscoopes, Condenser (AREA)

Abstract

　観察対象となる培養物以外の培養物も培養可能とすることができ、また、当該他の培養物の培養を行いつつ、顕微鏡によって適切に観察することを可能とする培養物観察システムを提供する。培養物観察システムＳは、培養室１３内に細胞の培養に適した環境を構成する培養庫２と、細胞の顕微鏡画像を撮影するための撮像装置３とを備え、撮像装置３は、培養室１３内に設けられた光源４７と、培養室１３内に設けられて撮像対象となる培養物が保持されるテーブル３７とを備えると共に、光源４７及びテーブル３７以外の培養室１３内に、細胞を収納するための棚７を設けた。

Description

明 細 書
培養物観察システム
技術分野
[0001] 本発明は、培養物の培養状況を顕微鏡画像にて観察することを可能とする培養物 観察システムに関するものである。
背景技術
[0002] 近年のバイオ、再生医療関連の分野の発達に伴 、、インキュベータ (培養手段)を 使用して細胞を培養する作業が、増加傾向にある。細胞の培養を促進するためには 、それぞれの細胞に適した培養空間を整備する必要があり、従来より、培養空間の温 度制御、湿度制御、雰囲気制御を行うインキュベータが開発されている。
[0003] 特に、培養条件として CO (二酸化炭素)ガス濃度の厳格な濃度条件を要求する細
2
胞の培養を行い場合には、温度制御及び湿度制御を行うものに加えて、培養空間の COガス濃度を制御可能とする COインキュベータが用いられている。
2 2
[0004] 一方、当該細胞の培養状態を観察する場合には、該 COインキュベータにお 、て
2
培養されて ヽる細胞等のサンプルをインキュベータから取り出し、他の位相差顕微鏡 や微分干渉顕微鏡、更には、蛍光顕微鏡などにおいて観察した後、再度、培養を継 続するため、インキュベータ内に戻される。
[0005] し力しながら、細胞の培養状態を観察するたびに、 COインキュベータ内から取り出
2
されると、細胞の培養条件が変化してしまい、場合によっては細胞が死滅してしまうな ど、適切な培養を行うことが困難となる。そこで、 COインキュベータ内において細胞
2
の培養を継続しながら、観察することを可能とする培養顕微鏡が開発されて ヽる (特 許文献 1参照)。
[0006] この培養顕微鏡は、細胞を培養するインキュベータ室と細胞を観察する顕微鏡部 分が一体となって構成されており、インキュベータ室内に配設される回転ベースには 、試料容器を設置するトレイが配設されている。トレィは、複数の試料設置穴を有し、 回転ベースを回転制御することで、それぞれの試料容器内に収容される試料を顕微 鏡を構成する対物レンズから観察可能とされて 、る。 [0007] また、顕微鏡室には、照明用の LEDや CCDカメラなどが設置されており、試料から の光は、対物レンズ、倍率変更レンズ等を介して CCDカメラに入射される。 CCDカメ ラにて撮影されている画像は、コンピュータに取り込まれ、当該コンピュータに接続さ れるディスプレイにてリアルタイムで表示されて 、る。
特許文献 1：特開 2006 - 11415号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0008] し力しながら、上述した如き培養顕微鏡では、細胞を培養するインキュベータ室に は、回転ベース上に試料容器を設置する場所が設けられているのみであったため、 培養可能とする試料の数 (実際には試料を保有する容器の数)が限られていた。
[0009] そこで、顕微鏡によって培養状況を観察する細胞等の培養物と同様の条件にて培 養を行う他の培養物も同一の装置によって培養することを可能とする装置の開発が 望まれている。他方、培養顕微鏡の下部には、インキュベータ室の下方に顕微鏡以 外にも光源を収容するための顕微鏡室が形成されているため、培養物の収容量に対 し、装置が大型化する問題があった。
[0010] また、インキュベータ室内に、観察対象となる培養物以外の培養物を収容する場合 には、観察対象となる培養物は、回転ベースに設けられるヒータ (ステージヒータ）に よって所定温度に加熱されるが、その他の培養物、即ち、回転ベース上以外のイン キュベータ室内に設置される培養物は、インキュベータ室内の温度を制御するため のヒータによって所定温度に加熱されることとなる。これらヒータは独立して制御され ることで、所定温度に維持されるが、回転ベース上の温度力インキュベータ室内の温 度よりも高いと、回転ベース上に設置される試料容器の上部に結露が発生し、当該 結露によって、培養物の観察が不能となってしまう問題が生じる。
[0011] そこで、本発明は、従来の技術的課題を解決するためになされたものであり、観察 対象となる培養物以外の培養物も培養可能とすることができ、また、当該他の培養物 の培養を行いつつ、顕微鏡によって適切に観察することを可能とする培養物観察シ ステムを提供する。
課題を解決するための手段 [0012] 本発明の培養物観察システムは、培養室内に培養物の培養に適した環境を構成 する培養庫と、培養物の顕微鏡画像を撮影するための撮像装置とを備えたものであ つて、撮像装置は、培養室内に設けられた光源と、培養室内に設けられて撮像対象 となる培養物が保持されるテーブルとを備えると共に、光源及びテーブル以外の培 養室内に、培養物を収納するための棚を設けたことを特徴とする。
[0013] 請求項 2の発明の培養物観察システムは、培養室内に培養物の培養に適した環境 を構成する培養庫と、培養物の顕微鏡画像を撮影するための撮像装置とを備えたも のであって、撮像装置は、培養室内に設けられ、撮像対象となる培養物が透光性の 容器に収納された状態で保持されるテーブルを備えると共に、培養室内の温度及び テーブルの温度を制御する制御手段が設けられ、該制御手段は、テーブルの温度 を培養室内の温度以下であって培養物の培養に適した値に制御することを特徴とす る。
発明の効果
[0014] 本発明によれば、培養室内に培養物の培養に適した環境を構成する培養庫と、培 養物の顕微鏡画像を撮影するための撮像装置とを備えた培養物観察システムであつ て、撮像装置は、培養室内に設けられた光源と、培養室内に設けられて撮像対象と なる培養物が保持されるテーブルとを備えると共に、光源及びテーブル以外の培養 室内に、培養物を収納するための棚を設けたことにより、観察対象となる培養物以外 の他の培養物も同一の装置によって培養することが可能となる。これにより、一度に 培養可能とされる培養物の収容量拡大を図ることが可能となる。
[0015] また、格別に培養を行うためだけの装置を設置することなぐ培養のみ、及び、培養 しつつ該培養状況の観察の両者を実行することが可能となり、利便性の向上を図る ことが可能となる。
[0016] 請求項 2の発明によれば、培養室内に培養物の培養に適した環境を構成する培養 庫と、培養物の顕微鏡画像を撮影するための撮像装置とを備えた培養物観察システ ムであって、撮像装置は、培養室内に設けられ、撮像対象となる培養物が透光性の 容器に収納された状態で保持されるテーブルを備えると共に、培養室内の温度及び テーブルの温度を制御する制御手段が設けられ、該制御手段は、テーブルの温度 を培養室内の温度以下であって培養物の培養に適した値に制御することにより、テ 一ブルに保持された容器に収納された培養物を培養しつつ、当該容器内面に結露 が発生してしまう不都合を抑制することが可能となる。
[0017] これにより、当該容器を介して行われる培養物の撮影に結露が邪魔となる不都合を 回避することが可能となり、適切な培養物の観察を実行することが可能となる。
発明を実施するための最良の形態
[0018] 次に、図面を参照して本発明の実施形態について詳述する。図 1は本発明を適用 した培養物観察システム Sを構成する培養物観察装置 1の部分透視正面図、図 2は 図 1の培養物観察装置 1の側面図、図 3は図 1の培養物観察装置 1の縦断側面図、 図 4は図 1の培養物観察装置 1の横断平面図、図 5は培養物観察システム Sを構成 する制御装置の電気ブロック図をそれぞれ示して 、る。
[0019] 本実施例の培養物観察システム Sは、培養物として例えば、受精卵内に存在する 未分化な幹細胞 (所謂 ES細胞)である胚性幹細胞や、既にできあがった体内の各器 官に存在する未分化な幹細胞、例えば造血幹細胞や神経管細胞などの体性幹細胞 等の再生医療等に用いられる細胞のみならず、受精卵などの細胞の培養操作に用 いられるシステムであり、培養しつつ、該培養状況を観察可能とするシステムである。
[0020] 培養物観察システム Sは、培養物としての細胞（以下、培養物として細胞を例に挙 げて説明する）の培養に適した環境を構成するための培養庫 (培養手段） 2と、細胞 の顕微鏡画像を撮影するための撮像装置 (撮像手段) 3と、撮像装置 3により撮影さ れた顕微鏡画像を表示するためのディスプレイ (表示手段) 4と、これら培養庫 2、撮 像装置 3及びディスプレイ 4を制御する制御手段としてのコンピュータ 5とを備えるもの である。このうち、培養庫 2と、撮像装置 3により図 1に示す如き培養物観察装置 1が 構成され、コンピュータ 5は、汎用のマイクロコンピュータにより構成される PCなどから 構成される。
[0021] 培養物観察装置 1は、例えば一面 (本実施例では前面）に開口 10を有する断熱性 の箱体により本体 12が構成されており、この本体 2内（庫内）上部には、培養庫 2を構 成する培養室 13が形成されている。また、この培養室 13の下方に位置する本体 12 内下部には、撮像装置 3が配設される撮像室 6が形成されている。 [0022] そして、本体 12には、前面開口 10を開閉自在に閉塞するための内扉 14が設けら れていると共に、更に、内扉 14の外方に位置して断熱扉 15が設けられている。内扉 14は、内部を透視可能とする透明ガラス板などにより構成されており、断熱扉 15を開 放し、内扉 14を閉鎖した状態で、培養室 13内を視認可能とされる。また、断熱扉 15 の前面には、コントロールパネル 16が設けられていると共に、該断熱扉 15の裏面外 周縁には、内扉 14の端面より外側に位置してガスケット 17が取り付けられている。こ れにより、培養室 13は、外部から密閉可能とされる。
[0023] 培養室 13を構成する本体 12内壁面には、所定間隔を存して熱良導性の区画壁 2 0が配設されている。この区画壁 20は、培養室 13を構成する全面、即ち、天面、底 面、左右側面、背面に位置して配設されており、当該区画壁 20と本体 12内壁面との 間には、庫内ヒータ 19 (図 5のみ図示する）が配設されている。尚、培養室 13の下方 には、撮像装置 3が配設されているため、培養室 13の底面は、当該撮像装置 3が設 けられている部分を除く部分に庫内ヒータ 19が配設されているものとする。また、扉 1 5を閉じた状態で、培養室 13の前面を構成する断熱扉 15の背面にも、扉ヒータ 18 ( 図 5のみ図示する）が配設されている。これにより、培養室 13は、区画壁 20及び内扉 14を介して間接的に六面すべての面から加熱可能とされている。
[0024] また、培養室 13の左右側壁を構成する各区画壁 20には、内方に突出して図示し ない棚架設部が複数段形成されており、当該棚架設部には、熱良導性、且つ、複数 の連通穴が形成される棚板 (棚） 7が着脱可能に複数段架設されている。尚、詳細は 後述する如ぐ当該培養室 13内後部には、光源 47が配設されているため、本実施 例では、棚板 7の後端は光源 47の前面より前方となるように架設可能とされているが 、これに限定されるものではなぐ培養室 13を構成する背面に近接する位置まで延 在し、光源 47に対応する位置は、該光源 47を回避する形状 (断面 U字状の切欠）と してちよい。
[0025] 一方、本体 12には、培養室 13内と連通するようにガス供給口 23が設けられており 、当該ガス供給口 23には、図示しないガス供給管が接続されている。このガス供給 管には、 COガス電磁弁 24を介して COガスボンベが接続されている（COガス供給
2 2 2 手段）と共に、 Oガス電磁弁 25を介して Oガスボンベ (Oガス供給手段）が接続され ている。それのガスボンベには、所定純度以上のガスが封入されているものとする。 各電磁弁 24、 25は、詳細は後述する培養庫側制御装置 C1にて開閉制御される。 尚、当該ガス供給管は、湿度調整手段を備えていても良ぐこれによつて、所定の C O濃度、 O濃度、湿度のガスを培養室 13に供給可能としても良い。また、本実施例
2 2
では、 COガス、 Oガスの両者を供給可能としている力 COガスのみを供給可能と
2 2 2
しても良い。
[0026] また、本体 12内には、培養室 13の空気温度を検出するための庫内温度センサ 26 と、培養室 13の COガス濃度を検出するための COガス濃度センサ 27、培養室 13
2 2
の Oガス濃度を検出するための Oガス濃度センサ 28が設けられている。これらセン
2 2
サ 26、 27、 28は、いずれも培養庫側制御装置 C1に接続されており、これらセンサの 検出に基づき、上記庫内ヒータ 19、扉ヒータ 18、 COガス電磁弁 24、 Oガス電磁弁
2 2
25が制御され、詳細は後述する如く設定された培養環境の温度やガス濃度が制御 される。尚、本体 12には、培養室 13内の不要な空気を排出するための排気口 29が 設けられており、培養室 13内からの排気が可能とされている。
[0027] 本体 12内には、培養室 13内の空気を撹拌し、空気の状態を均一とするための図 示しない送風機が設けられている。この送風機は送風機用モータ 32により作動する ものであり、該送風機用モータ 32は、培養庫側制御装置 C1により制御される。
[0028] 他方、この本体 12内に形成される培養室 13内には、詳細は後述する撮像室 6内に 配設される倍率変更レンズ等のレンズ 35や CCDカメラ 36等と共に撮像装置 3を構成 するテーブル 37が配設されている。このテーブル 37は、熱良導性の材料にて構成さ れると共に、図 4に示されるように本実施例では平面略円形を呈した板状部材である o該テーブル 37には、細胞等の試料を収容した試料容器 42を複数設置するため連 通して形成される孔 43が複数形成されている。本実施例では、 6個の孔 43が所定間 隔を存して形成されると共に、これら孔 43は、いずれもテーブル中心カゝら所定寸法を 存して形成される。
[0029] 試料容器 42は、少なくとも底面及び上面が透光性を有する容器、例えば、透明の ガラス又は榭脂製にて構成されており、光源 47からの照射光を透過し、対物レンズ 4 4により内容物を観察可能なものとされている。また、この試料容器 42の開口は、通 気性を有するフィルタを備えた蓋部材にて閉塞可能とされており、容器 42内の湿度、 ガス濃度を培養室 13内と同様とすることができる。
[0030] また、テーブル 37の中心には、熱良導性材料にて構成される回転軸 38が取り付け られている。この回転軸 38は、一端が撮像室 6内に配設される回転移動用ステージ モータ 39 (図 5のみ図示する）に接続され、当該ステージモータ 39の駆動により、水 平方向に回転可能とされる。また、この回転軸 38は、直線移動用のステージモータ 4 0によって、一方向、本実施例では、前後方向に移動可能とされている。これにより、 回転移動、直線移動によってテーブル 37を移動させることで、テーブル 37に設置さ れた試料容器 42内の細胞等を移動させることができる。
[0031] 撮像室 6の内側面（実施例では前壁、両側壁の内面）には、ステージヒータ 41が取 り付けられており、回転軸 38の一端に取り付けられて撮像室 6の直上に位置する熱 良導性のテーブル 37を所定の温度に加熱することが可能とされる。尚、テーブル 37 には、該テーブル 37の温度を検出するためのステージ温度センサ 46が取り付けられ ている。
[0032] そして、テーブル 37は配設される培養室 13と、撮像装置 3が配設される撮像室 6内 とは、仕切壁 45にて区画されており、培養室 13内の調整された空気が撮像室 6内に 進入しな!、ように密閉構造とされて 、る。
[0033] テーブル 37の下方には、仕切壁 45を介して撮像室 6側カゝら突出して対物レンズ 44 が設けられている。この対物レンズ 44は、テーブル 37の孔 43に設置された試料容器 42内の細胞等を観察可能とするものであり、回転軸 38 (テーブル中心)から所定間 隔を存した位置、即ち、孔 43が形成される位置に対応する位置に設けられる。そして 、当該対物レンズ 44に対向する位置 (対物レンズ 44の上方）には、撮像装置 3を構 成する光源 47がアーム 48を介して培養室 13内に位置する本体 12に設けられて!/ヽ る。
[0034] 本実施例における光源 47は、 LED照明が用いられており、培養室 13内に上下に 延在して配設され、上方力 対物レンズ 44と該光源 47の照射孔との間に位置する細 胞等を照明する。尚、光源 47は、 LED照明に限定されるものではなぐ例えば水銀 ランプや光ファイバ一などであっても良いものとする。 [0035] 尚、本実施例では、テーブル 37の上方の培養室 13には、複数段の棚板 7· ·が架 設可能とされることから、光源 47は、前面開口 10から行われる培養物 (容器に収容さ れた状態の細胞など)の納出作業の邪魔とならな 、位置、本実施例では培養空間後 部に配置されるものとする。また、光源 47の照射孔に対向して設けられる対物レンズ 44も同様に、培養空間後部に位置して配設されるものとする。
[0036] そして、これら対物レンズ 44と、光源 47と、テーブル 37と共に、撮像装置 3を構成 する倍率変更レンズ 35や CCDカメラ 36等は、上述した如きモータ 39、 40と共に、撮 像室 6内に配設される。尚、当該対物レンズ 44や倍率変更レンズ 35、 CCDカメラ 36 等により構成される撮像システムについては、従来の構造と同様のものであるため、 詳細な説明は省略する。
[0037] 次に、図 5の電気ブロック図を参照して、本実施例における培養物観察システム S の制御システム (制御手段）について説明する。上述したように培養物観察システム S は、培養室 13に培養環境を構成する培養庫 2と、該培養庫 2内 (培養室 13内）にお V、て培養される細胞等 (培養物)の撮像を実行する撮像装置 3とを備えた培養物観 察装置 1と、該培養物観察装置 1と通信線により接続されるコンピュータ 5とから構成 される。培養物観察装置 1は、培養庫側制御装置 C1と、撮像装置側制御装置 C2を 備えている。
[0038] 培養庫側制御装置 C1の入力側には、庫内温度センサ 26、 COガス濃度センサ 27
2
、 Oガス濃度センサ 28、ステージ温度センサ 46、コントロールパネル 16が接続され、
2
出力側には、庫内ヒータ 19、扉ヒータ 18、ステージヒータ 41、 COガス電磁弁 24、 O
2 2 ガス電磁弁 25及び送風モータ 32が接続されている。また、培養庫側制御装置 C1〖こ は、コンピュータ 5とデータ通信を実行するための通信線 50が接続されている。また、 培養庫側制御装置 C1は、メモリ 53を内蔵しており、コンピュータ 5からの出力及びコ ントロールパネル 16の操作に基づく出力に基づいて、各設定値をメモリ 53に保存可 能とし、当該設定値に基づいて培養室 13の温度、ガス濃度及びテーブル 37の温度 が制御される。また、各温度データやガス濃度データは、培養庫側制御装置 C1によ り、コンピュータ 5へ出力される。
[0039] 撮像装置側制御装置 C2の出力側には、撮像装置 3を構成するレンズ 35、 CCD力 メラ 36、ステージモータ 39、 40、光源 47等が接続される。また、撮像装置側制御装 置 C2には、コンピュータ 5とデータ通信を実行するための通信線 51 (画像取込用通 信線、制御用通信線など力も構成される）が接続されている。これにより、コンビユー タ 5からの出力に基づいて、観察する座標移動や光源 27による照射 ONZOFF、輝 度調整、 CCDカメラ 36による画像取込などの制御が行われる。また、観察する座標 位置データや光源の輝度データは、撮像装置側制御装置 C2により、コンピュータ 5 へ出力される。
[0040] コンピュータ 5は、培養物観察装置 1の制御及び各種データの取込、そのデータの 参照 ·保存を可能とするアプリケーションプログラム (記憶手段としてのメモリ 9を内臓） を備えており、接続されるディスプレイ 4の表示画面に各種データや取得画像 (顕微 鏡画像)を表示可能とする。各種設定は、ディスプレイ 4に表示される画面に従って、 数値入力や決定操作を行うことによって実行することが可能とされる。また、コンビュ ータ 5には、操作手段としてマウス 8が接続されている。
[0041] 次に、本実施例の培養物観察システム Sの動作について説明する。コントロールパ ネル 16、又は、コンピュータ 5を操作することにより、培養室 13における培養条件、 O N実施例では、庫内温度、庫内 COガス濃度、 Oガス濃度を設定する。ここでは、庫
2 2
内温度は + 37. 0°C、 COガス濃度は 5. 0%、 Oガス濃度は 5. 0%とする。
2 2
[0042] これに基づき培養庫側制御装置 C1は、庫内ヒータ 19、扉ヒータ 18、ステージヒータ 41の通電制御を行い、培養室 13及びテーブル 37の温度を設定温度である + 37. 0 °Cに維持する。具体的には、庫内温度センサ 26が + 36. 5°Cに低下した場合に、庫 内ヒータ 19及び扉ヒータ 18を通電し、 + 37. 5°Cに上昇した場合に庫内ヒータ 19及 び扉ヒータ 18を非通電とする。また、ステージ温度センサ 46が + 36. 5°Cに低下した 場合に、ステージヒータ 41を通電し、 + 37. 5°Cに上昇した場合にステージヒータ 41 を非通電とする。
[0043] このように、庫内ヒータ 19と扉ヒータ 18は、ステージヒータ 41とは独立して温度制御 が行われる。この場合において、本実施例では、培養庫側制御装置 C1は、テーブル 37の温度を培養室 13内の温度以下であって、培養物としての細胞の培養に適した 温度に制御する。即ち、制御装置 C1は、テーブル 37の温度を培養室 13内の温度と 同じか、若しくは、培養室 13内の温度よりも低ぐ且つ、細胞の培養に適した温度 (本 実施例では + 36. 5°C)より高 、温度となるように制御を行う。
[0044] これにより、常に培養室 13内の空気温度をテーブル 37の温度以上とすることが可 能となる。従って、テーブル 37の孔 43に設置された試料容器 42上部の温度 (培養 室 13内の空気温度に近似）がテーブル 37に接触する試料容器 42下部の温度 (テ 一ブル 37の温度に近似）より低くなることで、試料容器 42内面に結露が発生する不 都合を回避することが可能となる。
[0045] そのため、テーブル 37に設置された試料容器 42内の細胞の培養に適した温度を 維持しつつ、容器内面に発生する結露を回避することが可能となるため、該結露によ り、試料容器 42を介して行われる細胞の撮影に結露が邪魔となる不都合を回避する ことができる。これによつて、テーブル 37上に設置された細胞を適切に観察すること が可能となる。
[0046] また、培養庫側制御装置 C1は、 COガス濃度センサ 27及び Oガス濃度センサ 28
2 2
により検出される培養室 13内の各ガス濃度 (COガス濃度、 Oガス濃度）に基づき、
2 2
COガス電磁弁 24、 Oガス電磁弁 25の開閉制御を行い、培養室 13内を設定ガス濃
2 2
度 (本実施例では、 COガス濃度は 5. 0%
2 、 Oガス濃度は 5. 0%)に維持する。
2
[0047] これにより、培養室 13内は、上述した如く設定された温度、ガス濃度等とすることが 可能となる。そのため、培養室 13内に設けられるテーブル 37の各孔 43に細胞等を 収容した各試料容器 42を設置することで、当該培養条件によって、該細胞の培養を 行うことが可能となる。尚、当該テーブル 37に設置された細胞等は、詳細は後述する 如く撮像装置 3によって、観察可能とされる。また、本実施例では、培養室 13内に複 数の棚板 7が架設されていることから、当該棚板 7に培養物 (細胞等)を収容した容器 を載置することで、同培養条件によって、該細胞の培養を行うことが可能となる。
[0048] 従って、撮像装置 3による観察対象とされる細胞 (培養物）以外の他の細胞 (培養物 )も同一の装置によって培養することが可能となる。これにより、一度に培養可能とさ れる細胞 (培養物）の収容量拡大を図ることが可能となる。また、格別に培養を行うた めだけの装置、即ち、撮像装置を備えていない COインキュベータを設置することな
2
ぐ培養のみ、及び、培養しつつ該培養状況の観察の両者を実行することが可能とな り、利便性の向上を図ることが可能となる。
[0049] 次に、上記培養条件によって培養が行われて!/、る細胞 (培養物）の撮像 (観察)動 作について、図 6乃至図 10を参照して説明する。撮像装置 3は、コンピュータ 5からの 出力に基づき制御されるため、以下、コンピュータ 5に接続されるディスプレイ 4の表 示画面に従って、コンピュータ 5で実行されるコンピュータプログラムについて説明す る。
[0050] 先ず初めに、コンピュータ 5は、コンピュータプログラムを起動することで、ディスプレ ィ 4の表示画面には、図 10に示すような「細胞観察システム」の初期画面が表示され る。この「細胞観察システム」の初期画面に表示される「観察設定」を選択し、当該「観 察設定」内における図示しない「撮影ポイントの設定」を選択することにより、図 6に示 されるような「撮影ポイントの設定画面」が表示され、当該画面において、撮影ポイント の設定を行う。この「撮影ポイントの設定画面」には、「撮影ポイントの設定」、「現在位 置の画像情報」、「現在位置」などが表示される。
[0051] 「現在位置の画像情報」には、現在の CCDカメラ 36により撮影された顕微鏡画像 が表示される（リアルタイム表示)。「現在位置の画像情報」には、テーブル 37全体の 表示に対する現在の撮影位置が表示される。本実施例では、撮像装置 3にて撮影さ れる観察対象は、テーブル 37の 6つの孔 43に設置される試料容器 42内の細胞であ る。「現在位置表示」に示すように、テーブル 37は 30° 単位で区画される 12ステー ジで構成されているものとし、「現在位置の画像情報」として、各ステージ No.、X座 標、 Y座標、 Z座標が表示されると共に、大まカゝな現在の撮影位置が「 +」として表示 される。
[0052] ここで、 X座標、 Y座標は、テーブル 37を回転移動用ステージモータ 39によって回 転駆動、若しくは、直線移動用ステージモータ 40を駆動させることで移動される量（ 移動量）によって決定されるものであり、 Z座標は、対物レンズ 44を上下に移動させる ことで移動される量 (移動量）によって決定されるものである。尚、これら各座標は、画 面上の「ステージ初期ィ匕」ボタンを操作することで、原点を決定することができ、これ に対する移動量を計算することで、現在撮影される位置 (移動位置)が決定される。
[0053] また、現在撮影位置は、「撮影ポイントの設定画面」に表示される「XZY移動」、及 び「Focus」の各矢印ボタンを操作することで、任意に撮影位置を移動させることが可 能となる。尚、制御装置 C2は、当該ボタン操作に基づき、各ステージモータ 39、 40 等を駆動し、テーブル 37を回転若しくは、前後移動させることで、テーブル 37上の細 胞を任意に対物レンズ 44にて観察可能な位置に移動する。
[0054] ここで、「Focus」とは、対物レンズ 44を上下に移動させるボタンであり、 0から + 5及 び— 5段階に分けて移動させることが可能である。これによつて、撮影対象となる細胞 のピントを任意に選択することが可能となる。また、「AF」ボタンは、オートフォーカス ボタンであり、当該ボタンを操作することによって、自動で対物レンズ 44を上下に移 動させ、鮮鋭度の高 座標 (位置）の検出してフォーカス (焦点を合わせる）する。
[0055] このとき、コンピュータ 5は、制御装置 C2を介して対物レンズ 44を上限値から下限 値まで移動させ、各 Z座標 (各位置）における鮮鋭度を検出する。そして、所定の鮮 鋭度以上の Z座標を鮮鋭度と共にメモリ 9に記憶する。そして、オートフォーカス終了 時には、最も鮮鋭度の高かった Z座標 (位置）にお ヽてフォーカス (焦点を合わせ)し た顕微鏡画像を「現在位置の画像情報」に表示する。
[0056] この「AF」ボタンの例えば上下には、図示しない「上 AF」ボタン及び Z又は「下 AF 」ボタンを設ける。「下 AF」ボタンを操作することにより、「現在位置の画像情報」には 、メモリ 9に記憶されて ヽる次に鮮鋭度の高!、画像 (オートフォーカス操作終了直後 の状態では、最も鮮鋭度の高い画像が表示されていたため、次に表示される画像は 、二番目に高い鮮鋭度の Z座標における顕微鏡画像となる）が表示される。
[0057] 更に「下 AF」ボタンを操作することにより、順次、メモリ 9に記憶されている鮮鋭度の 低い画像が表示される。尚、「上 AF」ボタンを操作することにより、現在表示されてい る顕微鏡画像よりも鮮鋭度の高 ヽ顕微鏡画像を「現在位置の画像情報」に表示する
[0058] 例えば、図 11に示される試料容器 42内には、蓋部分 (上面内壁）に水滴や細胞が 付着しており、容器 42の底面に細胞がある。この他にも、培地等の液面に細胞があり 、培地 (液中）に細胞が浮遊している。当該試料容器 42内の細胞を観察対象とし、ォ 一トフオーカスボタンを操作すると、複数点、本実施例では 6箇所において所定の鮮 鋭度以上の座標が取得され、メモリ 9に記憶された。ここで、最も鮮鋭度の高力つた Z 座標 (位置）における顕微鏡画像は、培地等の液面にある細胞を観察したものであり
、二番目に鮮鋭度の高カゝつた Z座標 (位置）における顕微鏡画像は、容器 42底面に ある細胞を観察したものであった。また、三番目、五番目、六番目のものは培地中に 浮遊する細胞を観察したものであり、四番目のものは容器 42の上面内壁に付着した 水滴や細胞を観察したものであつた。
[0059] そのため、オートフォーカス操作終了後における「現在位置の画像情報」には、鮮 鋭度の最も高カゝつた培地等の液面にある細胞を観察した顕微鏡画像が表示される。 その後、「下 AF」ボタンを操作することにより、「現在位置の画像情報」には、次に鮮 鋭度の高カゝつた容器 42底面にある細胞を観察した顕微鏡画像が表示される。更に、 「下 AF」ボタンを操作すると、「現在位置の画像情報」には、順次鮮鋭度に応じて顕 微鏡画像が表示される。「上 AF」ボタンを操作すると、現在表示されている「現在位 置の画像情報」における顕微鏡画像に次 ヽで鮮鋭度の高 ヽ顕微鏡画像が表示され る。
[0060] 尚、何れかの鮮鋭度の高!、Z座標に移動した状態で、更に、「Foucus」の各矢印 ボタンを操作することで、設定された単位ごとに 0から + 5及び一 5段階に分けて移動 させることが可會である。
[0061] これにより、同一の撮影位置における奥行き方向に対し、複数の撮像面に対する鮮 鋭度の高 、Z座標を自動で検出することが可能となるため、容易にそれぞれの Z座標 における撮影ポイントを選択することが可能となる。そのため、奥行き方向の異なる位 置における複数の培養物等の顕微鏡画像を容易に観察することが可能となる。
[0062] また、オートフォーカスの操作によって得られた最も鮮鋭度の高い顕微鏡画像のみ ならず、それよりも低ぐ且つ所定の鮮鋭度以上の顕微鏡画像を、「上下 AF」ボタン を操作することで、直接表示することが可能となるため、観察対象となる培養物を容 易に撮影することが可能となり、利便性が向上される。
[0063] 通常、所定の Z座標において撮影された顕微鏡画像には、当該 Z座標面上に位置 する観察物が鮮明に表示され、これよりも奥行き方向に位置する物体は殆ど表示さ れない。また、オートフォーカス機能では、最も鮮鋭度の高い Z座標における顕微鏡 画像を直接検出し、フォーカスすることが可能であるが、それよりも低ぐ且つ所定の 鮮鋭度以上の顕微鏡画像を得ることは困難であった。そのため、オートフォーカス機 能によって得られた顕微鏡画像では、目的とする細胞が表示されない場合がある。こ の場合には、オートフォーカス機能を使用することはできず、任意に Z座標 (位置)を 移動させ、目的とする細胞を検索しなけばならない。
[0064] これに対し、本実施例では、所定の鮮鋭度以上の複数の顕微鏡画像を検出し、フ オーカスする機能を備えており、各顕微鏡画像は、「上 AF」「下 AF」ボタンを操作す ることによって、任意にディスプレイ 4の表示画面に表示することが可能となる。これに より、「上 AF」「下 AF」ボタンの操作によって表示される複数の顕微鏡画像から、目的 とする観察対象物 (細胞)を選択することが可能となる。これにより、観察ポイントの設 定操作が簡素化される。
[0065] また、 X、 Y、 Ζ軸の各移動を操作する矢印ボタンは、移動量の比較的大きな粗動ボ タンと、移動量の比較的小さな微動ボタンの両者を備えている。これら粗動ボタン及 び微動ボタンは、「撮影ポイントの設定画面」に表示される「座標移動量の設定」ボタ ンを操作することで、図 7に示す「座標移動量の設定画面」を表示し、当該画面にお V、て各移動量単位を設定することが可能となる。この「座標移動量の設定画面」では 、「X軸ステージターン移動量」、「Υ軸ステージスライド移動量」、「Ζ軸フォーカス移 動量」のそれぞれにつ 、て、粗動ボタン及び微動ボタンを一度操作した際の移動量 を数値入力することで設定することができる。尚、本実施例では、各 X座標、 Υ座標、 Ζ座標は、各ステージモータ 39、 40及び対物レンズ 44を上下動するモータによって 変更されるものであり、これらモータはパルス制御によって移動量制御を行うことから 、パルス数値にて設定を行う。これにより、観察座標を決定に際し、効率的に座標移 動を行うことが可能となる。
[0066] また、「撮影ポイントの設定画面」では、「現在位置の画像情報」領域の任意の位置
(任意の座標）にマウスカーソル位置移動させ、その状態で、コンピュータ 5に接続さ れるマウス 8の左ボタンをダブルクリックすることにより、当該選択位置を「現在位置の 画像情報」領域の中央に移動（図 8の状態)させる、即ち、当該座標を画像表示領域 の中央となるように座標を移動させることが可能となる。これ〖こより、「現在位置の画像 情報」領域に、観察対象とする細胞を中央に移動させた顕微鏡画像を表示すること が可能となり、観察環境を整備することが可能となる。
[0067] 更に、この「撮影ポイントの設定画面」では、「現在位置の画像情報」領域内にマウ スカーソル位置を移動させ、その状態でマウス 8の右ボタンを一度クリックすることによ り、「現在位置の画像情報」領域 (顕微鏡画像内）に X軸と Y軸のそれぞれのスケール 表示を行う十字型スケールが表示される（図 9)。この十字型スケールは、 X軸、 Y軸 共に、例えば、 10 m、 50 m、 100 μ mごとに、異なる長さ（本実施例では、スケー ルが大きくなる程長く表示される）の目盛りが表示される。尚、このスケール表示に付 される目盛りの単位は、これに限定されるものではなぐ同画面において、任意に変 更して、 ί列えば、 20 μ m、 100 μ m、 200 μ mのように表示可會としても良い。
[0068] このスケーノレ表示の原点 (X軸と Y軸の交点）は、マウス 8を操作することにより、表 示画面上のマウスカーソル位置を中心に移動可能とされる。そのため、「現在位置の 画像情報」領域に表示される任意の細胞の近傍 (特定の位置）にスケール表示を移 動させることにより、一目で観察対象である細胞の寸法を確認することが可能となる。 従って、観察対象である細胞の大体の寸法を推測に依拠することなくスケール表示 により確認することが可能となり、適切な細胞 (細胞培養)観察を実現することが可能 となる。
[0069] また、このスケール表示は、撮像装置 3によって観察される光学的に可変とされる倍 率 (撮影倍率)や、ディスプレイ 4の表示画面の大きさなどによって変更する。また、コ ンピュータ 5に撮像装置 3から取得された画像 (顕微鏡画像)をデジタル処理すること によって、表示倍率を変更とした場合においても、当該表示画面に表示される大きさ に応じてスケール表示の目盛り単位を変更する。表示倍率が大きくなつた場合には、 スケール表示の各目盛り単位当たりの大きさ (寸法)を大きく表示し、表示倍率が小さ くなつた場合には、スケール表示の各目盛り単位当たりの大きさ（寸法)を小さく表示 する。
[0070] そのため、撮像装置 3による撮影倍率が変更された場合や、表示倍率が変更され た場合であっても、適切なスケール表示を実現することが可能となり、観察対象となる 細胞の大体の寸法をより適切に把握することが可能となる。
[0071] 尚、このスケール表示は、もう一度、マウス 8を右クリックすることで、表示位置を固定 することが可能であり、更にもう一度右クリックすることで、スケール表示を非表示 (解 除)することができる。
[0072] 他方、「撮影ポイントの設定画面」に表示される「撮影ポイントの設定」には、「試料 選択」、「使用ステージ No.」、「撮影ポイントの選択」、「Z— Stack」「LED調光」、「 白黒 Zカラー」の選択が表示されて 、る。
[0073] 「試料選択」には、予め登録された試料名が表示される。図 6における表示では、試 料名は「1 AAA」であり、使用ステージ No.は 12である。そして、「現在位置の画像 情報」において、示された現在の撮影位置を撮影ポイントとして登録することが可能 であり、「撮影ポイントの選択」には、登録 No.ごとに、各撮影ポイントの X、 Y、 Ζ座標 が表示される。
[0074] また、「Z— Stack」では、詳細は後述するタイムラブス撮影の観察座標ごとに、各撮 影座標 (XY座標）に対するフォーカス (Z座標）を ± 5ポイントで登録でき、またその間 隔距離も設定できる。「LED調光」では、同様にタイムラブス撮影の観察座標ごとに、 光源 47である LEDの輝度設定が可能であり、「白黒」を選択又は非選択とすることで 、タイムラブス撮影の観察座標ごとに、撮影形態として白黒であるカゝカラーであるかを 設定することができる。
[0075] また、ステージ No.を指定し、そのステージ基点への移動が可能である。また、「選 択中の撮影 Pt.への移動」ボタンを操作することによって、予め選択されていた撮影 ポイントに直接移動することも可能である。尚、この選択された後の撮影ポイントは、「 撮影ポイントの設定」において、 X、 Υ、 Ζ座標が詳細に表示される。
[0076] 上述した如き「撮影ポイントの設定画面」にお 、て、撮影ポイントを設定した後、当 該設定画面が閉じられると、コンピュータ 5は、前記「細胞観察システム」画面をデイス プレイ 4に表示する。そして、この「細胞観察システム」画面に表示される「観察設定」 を選択し、当該「観察設定」内における図示しない「観察条件」を選択することにより、 図示しない「観察条件入力画面」を表示し、当該画面において、タイムラブスを使用 した観察を行うための撮影条件を入力する。
[0077] タイムラブス撮影とは、所定の時間間隔で自動的に撮影し、撮影した顕微鏡画像を コンピュータ 5のメモリ 9に記録する機能であり、生きた細胞の時間的な変化を観察す るために適したものである。
[0078] この「観察条件入力画面」では、上記「撮影ポイントの設定画面」にお 、て設定され た各「撮影ポイント」ごとに複数若しくは、単数の撮影時間を設定することが可能であ る。タイムラブス機能を使用した撮影では、特に、複数の撮影ポイントが同時に設定さ れる多点タイムラブスでは、撮影後におけるステージ移動 (テーブル 37の移動）時間 や、撮影時間、カメラの露出時間が影響するため、タイムラブスのインターバル時間 を考慮して設定が行われるものとする。
[0079] 「観察条件入力画面」において、撮影条件が設定された後、当該設定画面が閉じら れると、コンピュータ 5は、前記「細胞観察システム」画面を表示する。そして、設定さ れた撮影条件に従って、コンピュータ 5が制御され、これにより、各設定された撮影時 間に、設定された撮影ポイントにおける撮影が行われる。
[0080] コンピュータ 5は、撮影された顕微鏡画像を、撮影日付 (撮影時刻）、当該時間にお ける培養庫側制御装置 C1から出力される各温度データ (庫内温度、ステージ温度） 、各ガス濃度データ (COガス濃度、 Oガス濃度)等の培養環境に関する情報と対応
2 2
させてメモリ 9に保存する。
[0081] メモリ 9に保存された顕微鏡画像、撮影日付、培養環境に関する情報は、「細胞観 察システム」画面の「細胞画像シート」において、各顕微鏡画像に対応させて表示さ れる。これにより、タイムラブス撮影において、撮影された各顕微鏡画像を培養環境 に関する情報と共に、表示することが可能となるため、それぞれの顕微鏡画像に対応 する培養情報を適切に確認することができ、観察資料としての信頼性の向上を図るこ とが可能となる。
[0082] また、当該「細胞観察システム」画面における顕微鏡画像の表示にお!、ても、上記「 撮影ポイントの設定画面」における「現在位置の画像情報」の表示と同様に、スケー ル表示を行うことを可能とする。これにより、保存されている顕微鏡画像についても、 観察対象である細胞の大体の寸法を推測に依拠することなくスケール表示により確 認することが可能となり、適切な細胞 (細胞培養)観察を実現することが可能となる。 図面の簡単な説明
[0083] [図 1]本発明を適用した培養物観察システムを構成する培養物観察装置の部分透視 正面図である。
圆 2]図 1の培養物観察装置の側面図である。
圆 3]図 1の培養物観察装置の縦断側面図である。
圆 4]図 1の培養物観察装置の横断平面図である。
[図 5]培養物観察システムを構成する制御装置の電気ブロック図である。
[図 6]ディスプレイに表示される「撮影ポイントの設定」画面を示す図である。
[図 7]ディスプレイに表示される「座標移動量の設定」画面を示す図である。
[図 8]ディスプレイに表示される「撮影ポイントの設定」画面を示す図である。
[図 9]ディスプレイに表示される「撮影ポイントの設定」画面を示す図である。
[図 10]ディスプレイに表示される「細胞観察システム」画面を示す図である。 圆 11]試料容器と鮮鋭度との関係を示す図である。

Claims

請求の範囲
[1] 培養室内に培養物の培養に適した環境を構成する培養庫と、
前記培養物の顕微鏡画像を撮影するための撮像装置とを備えた培養物観察シス テムにおいて、
前記撮像装置は、前記培養室内に設けられた光源と、前記培養室内に設けられて 撮像対象となる前記培養物が保持されるテーブルとを備えると共に、
前記光源及びテーブル以外の前記培養室内に、培養物を収納するための棚を設 けたことを特徴とする培養物観察システム。
[2] 培養室内に培養物の培養に適した環境を構成する培養庫と、
前記培養物の顕微鏡画像を撮影するための撮像装置とを備えた培養物観察シス テムにおいて、
前記撮像装置は、前記培養室内に設けられ、撮像対象となる前記培養物が透光性 の容器に収納された状態で保持されるテーブルを備えると共に、
前記培養室内の温度及び前記テーブルの温度を制御する制御手段が設けられ、 該制御手段は、前記テーブルの温度を前記培養室内の温度以下であって前記培養 物の培養に適した値に制御することを特徴とする培養物観察システム。
PCT/JP2007/061790 2006-06-16 2007-06-12 培養物観察システム WO2007145198A1 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020087030513A KR101378204B1 (ko) 2006-06-16 2007-06-12 배양물 관찰 시스템
US12/304,857 US8455241B2 (en) 2006-06-16 2007-06-12 Culture observation system
JP2008521206A JP5841304B2 (ja) 2006-06-16 2007-06-12 培養物観察システム
EP07745077.3A EP2031051B1 (en) 2006-06-16 2007-06-12 Culture monitoring system
CN2007800217986A CN101466823B (zh) 2006-06-16 2007-06-12 培养物观察***

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006167725 2006-06-16
JP2006-167725 2006-06-16

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2007145198A1 true WO2007145198A1 (ja) 2007-12-21

Family

ID=38831713

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2007/061790 WO2007145198A1 (ja) 2006-06-16 2007-06-12 培養物観察システム

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8455241B2 (ja)
EP (1) EP2031051B1 (ja)
JP (3) JP5841304B2 (ja)
KR (1) KR101378204B1 (ja)
CN (1) CN101466823B (ja)
WO (1) WO2007145198A1 (ja)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009284810A (ja) * 2008-05-29 2009-12-10 Sanyo Electric Co Ltd インキュベータ
JP2010161955A (ja) * 2009-01-13 2010-07-29 Future Univ-Hakodate 微生物検査システム
US8265357B2 (en) 2005-10-14 2012-09-11 Unisense Fertilitech A/S Determination of a change in a cell population
US8633017B2 (en) 2007-06-29 2014-01-21 Unisense Fertilitech A/S Device, a system and a method for monitoring and/or cultivation of microscopic objects
JP2014128290A (ja) * 2006-06-16 2014-07-10 Panasonic Healthcare Co Ltd 培養物観察システム
JP2018163212A (ja) * 2017-03-24 2018-10-18 オリンパス株式会社 表示制御システム、及び、表示制御方法
WO2018229920A1 (ja) * 2017-06-15 2018-12-20 オリンパス株式会社 定量評価装置
SE2050382A1 (en) * 2020-04-03 2021-10-04 Cellink Ab A cell monitoring device for use inside a humid incubator and a humid incubator system

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101102300B1 (ko) * 2009-06-19 2012-01-03 전자부품연구원 세포 관찰 장치
WO2011004854A1 (ja) * 2009-07-08 2011-01-13 株式会社ニコン 細胞ピッキング支援装置、表示装置、及び培養容器
EP2526184A1 (en) * 2010-01-20 2012-11-28 EMD Millipore Corporation Cell image capturing and remote monitoring systems
CN102289066A (zh) * 2011-08-12 2011-12-21 北京航空航天大学 一种多细胞培养过程自动显微成像***
KR101352639B1 (ko) * 2011-12-30 2014-01-17 광주과학기술원 세포 배양 관찰 장치
CN102827758A (zh) * 2012-09-24 2012-12-19 长春理工大学 细胞工厂中细胞显微观察监测仪
KR101505874B1 (ko) * 2012-12-05 2015-03-25 (주)옵토레인 온 칩 세포배양 관찰장치 및 온 칩 세포배양 관찰키트
CN104181932B (zh) * 2013-05-21 2017-09-22 台达电子工业股份有限公司 限位装置及控制方法
AU2014374989B2 (en) 2014-01-03 2019-09-12 Copan Italia S.P.A. Apparatus and method for treatment of diagnostic information relating to samples of microbiological material
CN107406812B (zh) 2015-03-30 2020-02-28 普和希控股公司 培养装置
CN104774906A (zh) * 2015-04-24 2015-07-15 南京爱贝生物科技有限公司 一种活细胞连续观察方法
JP2017090576A (ja) * 2015-11-05 2017-05-25 オリンパス株式会社 観察装置、及び、観察方法
CN105586259A (zh) * 2016-01-20 2016-05-18 中国科学院广州生物医药与健康研究院 细胞培养中细胞图像获取装置的控制***及控制方法
JP6640610B2 (ja) * 2016-03-03 2020-02-05 オリンパス株式会社 観察装置、測定システム及び観察方法
JP2017169479A (ja) * 2016-03-23 2017-09-28 オリンパス株式会社 観察装置、測定システム及び培養容器
WO2019003271A1 (ja) * 2017-06-26 2019-01-03 オリンパス株式会社 細胞観察システム
JP7168911B2 (ja) * 2019-01-29 2022-11-10 株式会社島津製作所 撮像環境測定器および撮像環境測定システム
US12000848B2 (en) * 2019-04-08 2024-06-04 Molecular Devices, Llc Incubation system and method for automated cell culture and testing
USD907244S1 (en) 2019-06-14 2021-01-05 Emd Millipore Corporation Cell imager
CN110452819A (zh) * 2019-07-29 2019-11-15 西安医学院 一种可观测的低压低氧细胞培养箱
CN110747115A (zh) * 2019-11-19 2020-02-04 长春理工大学 细胞工厂生物反应器显微光电监测***
CN114276918A (zh) * 2021-12-13 2022-04-05 余珏玲 一种微生物培养用柜
CN115948243A (zh) * 2022-09-30 2023-04-11 河北医科大学第二医院 一种高内涵专用低氧工作站

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62137279A (ja) * 1985-12-09 1987-06-20 Daihatsu Motor Co Ltd 四輪操舵装置
JPH08285777A (ja) * 1995-04-12 1996-11-01 Hamamatsu Photonics Kk 微弱光測定装置
JP2004180675A (ja) * 2002-11-19 2004-07-02 Sanyo Electric Co Ltd インキュベータ
JP2005323509A (ja) * 2004-05-12 2005-11-24 Inoue Keisuke 遺伝子発現計測用細胞培養観察装置
JP2006011415A (ja) 2004-05-26 2006-01-12 Olympus Corp 培養顕微鏡、及び、培養顕微鏡を制御するコンピュータプログラム
WO2007004385A1 (ja) * 2005-07-05 2007-01-11 Nikon Corporation 培養装置

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60137279A (ja) * 1983-12-26 1985-07-20 Olympus Optical Co Ltd 培養装置における観察装置
JPS60156521U (ja) * 1984-03-29 1985-10-18 オリンパス光学工業株式会社 顕微鏡の試料保温装置
US4629862A (en) * 1984-03-28 1986-12-16 Olympus Optical Company Ltd. Sample heater for use in microscopes
JPS60156996U (ja) * 1984-03-28 1985-10-18 オリンパス光学工業株式会社 顕微鏡観察のための培養装置
FR2567538B1 (fr) * 1984-07-12 1986-12-26 Inst Nat Sante Rech Med Automate pour l'analyse et le clonage de cultures cellulaires ainsi que pour l'analyse bacteriologique
JPH0325599Y2 (ja) * 1985-03-19 1991-06-03
JPH0423978A (ja) * 1990-05-17 1992-01-28 Sanyo Electric Co Ltd 培養装置
JPH05227942A (ja) * 1992-02-25 1993-09-07 Unie Data:Kk 培養装置
US5922593A (en) * 1997-05-23 1999-07-13 Becton, Dickinson And Company Microbiological test panel and method therefor
US6597450B1 (en) * 1997-09-15 2003-07-22 Becton, Dickinson And Company Automated Optical Reader for Nucleic Acid Assays
US6228636B1 (en) * 1998-09-21 2001-05-08 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Incubator
US6271022B1 (en) * 1999-03-12 2001-08-07 Biolog, Inc. Device for incubating and monitoring multiwell assays
WO2000060311A1 (en) * 1999-04-01 2000-10-12 Brian Emile Montaut A method and apparatus for facilitating a determination of a linear dimension of an object from an image of the object
US6849422B1 (en) * 2000-05-31 2005-02-01 Becton, Dickinson And Company System and method for analyzing antibiotic susceptibility of biological samples using redox and turbidity measurments to ascertain minimum inhibitory concentrations (MICs)
JP4535645B2 (ja) * 2001-07-06 2010-09-01 株式会社 ジャパン・ティッシュ・エンジニアリング 接着細胞選別装置、細胞増殖能評価装置、それらのプログラム及びそれらの方法
JP4044375B2 (ja) * 2002-06-10 2008-02-06 マイクロバイオ株式会社 試料検査装置
JP2004206069A (ja) * 2002-10-31 2004-07-22 Tokai Hit:Kk 顕微鏡観察用加温装置
WO2005009126A1 (en) * 2003-07-23 2005-02-03 Essen Instruments, Inc. Examination systems for biological samples
US7765868B2 (en) * 2003-09-23 2010-08-03 Evotec Technologies Gmbh Climate chamber for microscopes
US7799559B2 (en) * 2003-10-24 2010-09-21 Olympus Corporation Culture microscope apparatus
DE102005023855A1 (de) * 2004-05-26 2006-01-26 Olympus Corporation Kulturmikroskop und Computerprogramm zur Steuerung des Kulturmikroskops
FI116946B (fi) * 2004-07-09 2006-04-13 Chip Man Technologies Oy Laitteisto solujen kuvaamiseksi
JP4631339B2 (ja) * 2004-07-27 2011-02-16 株式会社ニコン 環境制御装置、温度調節装置および環境制御型分析装置
JP4868203B2 (ja) * 2004-10-27 2012-02-01 オリンパス株式会社 培養標本観察装置
JP4658565B2 (ja) * 2004-10-28 2011-03-23 オリンパス株式会社 顕微鏡及び顕微鏡の加温方法
JP4810093B2 (ja) * 2004-12-28 2011-11-09 オリンパス株式会社 培養観察装置および標本トレー保温装置および蓋
KR101378204B1 (ko) * 2006-06-16 2014-03-26 파나소닉 헬스케어 주식회사 배양물 관찰 시스템

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62137279A (ja) * 1985-12-09 1987-06-20 Daihatsu Motor Co Ltd 四輪操舵装置
JPH08285777A (ja) * 1995-04-12 1996-11-01 Hamamatsu Photonics Kk 微弱光測定装置
JP2004180675A (ja) * 2002-11-19 2004-07-02 Sanyo Electric Co Ltd インキュベータ
JP2005323509A (ja) * 2004-05-12 2005-11-24 Inoue Keisuke 遺伝子発現計測用細胞培養観察装置
JP2006011415A (ja) 2004-05-26 2006-01-12 Olympus Corp 培養顕微鏡、及び、培養顕微鏡を制御するコンピュータプログラム
WO2007004385A1 (ja) * 2005-07-05 2007-01-11 Nikon Corporation 培養装置

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8265357B2 (en) 2005-10-14 2012-09-11 Unisense Fertilitech A/S Determination of a change in a cell population
JP2014128290A (ja) * 2006-06-16 2014-07-10 Panasonic Healthcare Co Ltd 培養物観察システム
US8633017B2 (en) 2007-06-29 2014-01-21 Unisense Fertilitech A/S Device, a system and a method for monitoring and/or cultivation of microscopic objects
US9588104B2 (en) 2007-06-29 2017-03-07 Unisense Fertilitech A/S Device, a system and a method for monitoring and/or culturing of microscopic objects
JP2009284810A (ja) * 2008-05-29 2009-12-10 Sanyo Electric Co Ltd インキュベータ
JP2010161955A (ja) * 2009-01-13 2010-07-29 Future Univ-Hakodate 微生物検査システム
JP2018163212A (ja) * 2017-03-24 2018-10-18 オリンパス株式会社 表示制御システム、及び、表示制御方法
WO2018229920A1 (ja) * 2017-06-15 2018-12-20 オリンパス株式会社 定量評価装置
JPWO2018229920A1 (ja) * 2017-06-15 2020-04-16 オリンパス株式会社 定量評価装置
SE2050382A1 (en) * 2020-04-03 2021-10-04 Cellink Ab A cell monitoring device for use inside a humid incubator and a humid incubator system

Also Published As

Publication number Publication date
KR20090020614A (ko) 2009-02-26
CN101466823B (zh) 2013-04-03
EP2031051B1 (en) 2021-05-19
EP2031051A1 (en) 2009-03-04
JP6059372B2 (ja) 2017-01-11
US8455241B2 (en) 2013-06-04
JP5943956B2 (ja) 2016-07-05
JPWO2007145198A1 (ja) 2009-10-29
JP5841304B2 (ja) 2016-01-13
JP2016041086A (ja) 2016-03-31
EP2031051A4 (en) 2014-01-08
CN101466823A (zh) 2009-06-24
JP2014128290A (ja) 2014-07-10
KR101378204B1 (ko) 2014-03-26
US20090325280A1 (en) 2009-12-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6059372B2 (ja) 培養物観察システム
WO2007145196A1 (ja) 培養物観察システム
JP5106966B2 (ja) 培養物観察システム
JP5084187B2 (ja) インキュベータ及びインキュベータ用加湿皿
EP1630586B1 (en) Microscope device
US7885000B2 (en) Apparatus for imaging cells
JP5537855B2 (ja) 培養物観察システム
JP4953092B2 (ja) 細胞観察における生細胞の判別手法、細胞観察の画像処理プログラム及び画像処理装置
JP2009152827A (ja) タイムラプス画像の画像処理方法、画像処理プログラム及び画像処理装置
US8066962B2 (en) Environment holding apparatus and environment control type analyzer
JPWO2007004385A1 (ja) 培養装置
JP2003107364A (ja) 顕微鏡観察用培養器
JP2007140155A (ja) 顕微鏡装置
JP7270881B2 (ja) インキュベーションシステム及びインキュベータ
EP3904939A1 (en) Microscope and system comprising such a microscope for examination of an incubated sample and corresponding method
Wijewardhane et al. Long-term imaging and spatio-temporal control of living cells using light
JP2011127972A (ja) 観察装置及び培養観察装置
JP2019176800A (ja) 培養観察装置
CN117321468A (zh) 显微镜
JP2009247261A (ja) 培養装置および培養装置制御プログラム
JP2010220511A (ja) 培養観察装置及び情報管理方法
JP2014006395A (ja) 顕微鏡および保温部材

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200780021798.6

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 07745077

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2008521206

Country of ref document: JP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2007745077

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1020087030513

Country of ref document: KR

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 12304857

Country of ref document: US