(57)【要約】【課題】試料の観察に際して、試料の動きを制限し、向きを調整するための特段の操作や処理を必要とせず、また、試料に対して従来よりも広い角度からの観察を簡便に行なうための試料の観察システム、及び試料の観察方法の提供。【解決手段】重力によって上下方向が規定される試料の試料観察システムであって、前記試料を含む液体を保持するための貫通した空孔を少なくとも１つ有する試料ホルダと、前記試料を観察するための観察手段と、前記試料ホルダと前記観察手段との相対角度が固定された状態で、前記試料に作用する重力の方向に対する前記観察手段の角度を変化させるための角度調節手段とを少なくとも含むことを特徴とする試料観察システム。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
重力によって上下方向が規定される試料の試料観察システムであって、
前記試料を含む液体を保持するための貫通した空孔を少なくとも１つ有する試料ホルダと、
前記試料を観察するための観察手段と、
前記試料ホルダと前記観察手段との相対角度が固定された状態で、前記試料に作用する重力の方向に対する前記観察手段の角度を変化させるための角度調節手段とを少なくとも含むことを特徴とする試料観察システム。
【請求項２】
前記空孔が、対象となる１個の試料を保持可能であり、且つ２個以上の前記試料は保持できない大きさであることを特徴とする請求項１に記載の観察システム。
【請求項３】
前記試料に対する介入手段をさらに含むことを特徴とする請求項１または２に記載の観察システム。
【請求項４】
重力によって上下方向が規定される試料の試料観察方法であって、
少なくとも１つの貫通した空孔を有する試料ホルダの前記空孔に前記試料を含む液体を保持させるステップと、
前記試料ホルダと前記試料を観察する観察手段との相対角度が固定された状態で、前記試料に作用する重力の方向に対して前記観察手段がなす任意の角度から前記試料を観察するステップとからなることを特徴とする試料観察方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試料を簡便に複数の方向から観察するための観察システム及び試料の観察方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、遺伝子操作によって特定の遺伝子をノックダウンさせたり、外来の遺伝子を導入したりすることで、胚や個体を含む生体試料に対する遺伝子の影響、また、日常生活で使われている化学物質や医薬品の生体に及ぼす作用が調べられている。そのための鋭敏で簡便な方法として、胚や成体（個体）を含む生体試料への化学物質等の曝露や導入によって、前記生体試料に対する影響を観察するなどの試みが行われている。したがって、胚や個体を含む生体試料を操作したり、その機能を調べたり、化学物質や生理活性物質を作用させ生体試料に及ぼす影響を観察したりすることがしばしば行なわれている。
【０００３】
しかしながら、胚や個体を含む生体試料は非常に小さく、壊れやすいものが多く、慎重で且つ正確な取り扱いが必要である。一般的に前記生体試料の動きを制限し、向きを調整して観察を行なう場合は、顕微鏡観察をしながら、ピンセットや針、またはマイクロマニピュレータで試料に対して直接に操作する必要がある。この操作には、熟練した技術を要し、迅速に評価することは困難であるという課題がある。
これに対し、生体試料の観察方向を調整して迅速に観察する試みとして、特許文献１には、拡大観察用のスタンド装置の支柱を傾けて観察角度を変えるように設けた装置が開示されている。また、特許文献２には、生体試料台を傾斜することにより、前記生体試料を異なる角度から観察する生体試料観察方法が開示されている。
【０００４】
しかしながら、特許文献１又は特許文献２に開示されている生体試料観察手段では、生体試料の観察方向を変えることはできたが、能動的に動く生体試料の動きを制限するのに、従来通り麻酔をかけたり、粘度の高い媒体中でその生体試料の動きを制限したりする必要があった。また生体試料台と観察手段との互いの干渉により、観察方向が制限され、生体試料に対し直接に操作するように自由な方向からの観察を行なうことはできなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−０５９５９９号公報
【特許文献２】特開２００３−３４６６９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、試料（特に生体試料）の観察に際して、試料の動きを制限したり、試料の向きを調整したりするための特段の操作や処理を必要とせず、任意の方向から能動的に動く生体試料を観察したり、操作したりすることができる試料観察システム及び試料観察方法は存在しなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、重力によって上下方向が規定される試料の試料観察システムであって、前記試料を含む液体を保持するための貫通した空孔を少なくとも１つ有する試料ホルダと、前記試料を観察するための観察手段と、前記試料ホルダと前記観察手段との相対角度が固定された状態で、前記試料に作用する重力の方向に対する前記観察手段の角度を変化させるための角度調節手段とを少なくとも含むことを特徴とする。
また、本発明は、重力によって上下方向が規定される試料の試料観察方法であって、少なくとも１つの貫通した空孔を有する試料ホルダの前記空孔に前記試料を含む液体を保持させるステップと、前記試料ホルダと前記試料を観察する観察手段との相対角度が固定された状態で、前記試料に作用する重力の方向に対して前記観察手段がなす任意の角度から前記試料を観察するステップとからなることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の試料観察システム及び試料観察方法によれば、生体試料は貫通した空孔に保持されるために動きが制限され、さらに、観察手段による観察方向とは独立して重力方向に対して上下方向を保つため、角度調節手段を操作して前記試料に作用する重力の方向に対する前記観察手段の角度を変化させると、生体試料に対する観察方向の向きを変化させることができる。そのため、能動的に動く生体試料の向きを無理に調節するための特段の手段を要することなく、自由に観察方向を調節して任意の角度からストレスを与えずに生体試料を観察もしくは操作（介入）することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の試料観察システムの例示の側面図である。
【図２】本発明の試料観察システムの観察手段の角度を変化させて使用した場合の正面図である。
【図３】本発明の試料ホルダを例示する図である。
【図４】本発明の試料ホルダの貫通した空孔に生体試料が保持されている様子を模式的に表した断面図と平面図である。
【図５】本発明の実施例１で観察された生体試料の観察像及びその際の観察方向を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を用いての本発明の実施形態について説明する。なお、個々に開示する実施形態は、本発明の試料観察システム及び試料観察方法の一例であり、本発明はこれに限定されるものではない。
【００１１】
本発明の試料観察システムの第１実施形態は、重力によって上下方向が規定される試料を対象とする。前記試料を含む液体を保持するための空孔を有する試料ホルダと、前記試料を観察するための観察手段と、角度調節手段とを少なくとも含むことを特徴とする。前記角度調節手段は、前記試料ホルダと前記観察手段との相対角度が固定された状態で、前記試料に作用する重力の方向に対する前記観察手段の角度を変化させるための手段である。
【００１２】
本実施形態で取り扱う「試料」は、図４に示されるように液体１３中に保持されたときに重力によって上下方向が規定されるものであれば特に限定されない。前記試料内部の比重分布や、当該試料内に気体を保持していることによって液体中で上下方向が決まる非生体試料や、細胞群、組織、器官、卵母細胞、あるいは胚の個体、孵化後の個体、または胚から生育している個体、植物などの生体試料をも含む。
生体試料の個体としては、脊椎動物が受精卵から成体になるすべての過程含む。また、胚とは、卵の受精時から孵化して成体となるまでの時期にある個体を指す。よって、胚の個体として、卵（受精卵）や、幼生、未成熟個体が好ましい。また、胚から生育している個体とは、例えば、受精卵の状態から孵化するまでの胚発生が進行している個体、さらには受精卵から孵化後、魚類であれば稚魚（成体型とみなす）、両生類であれば幼生になった状態で存在する個体を含む。
【００１３】
脊椎動物としては、ラットもしくはマウスの小動物に加え、ブタ、イヌ、サル又はヒトなどの大型動物が例として挙げられるが、好ましくは、多産である両生類もしくは魚類である。試験設備の維持管理の観点からは、できるだけ小型で多産の魚類を用いることが好ましい。また、観察が容易であるため胚が透明であることが好ましい。また、化学物質が個体としての魚類等に及ぼす影響と、ヒトに対する影響とを比較するためには、そのゲノムシークエンスが判明、或いは近い将来に判明するであろうことが分かっているものを使用することが好ましい。そのような両生類又は魚類として、特に好ましくは、アフリカツメガエル、トラフグ、メダカまたはゼブラフィッシュ等である。
【００１４】
以下に、図１に基づいて本実施形態を詳細に説明する。本実施形態は、支柱１と、支柱１に角度調節手段６を介して回転可能に接続されている試料ホルダ２と観察手段７からなる。試料ホルダ２と観察手段７との相対角度は固定され、角度調節手段６の操作で重力によって上下方向が規定される試料１４（図４を参照）の重力の方向に対する観察角度を調節することができる。
図２では、角度調節手段６を操作して、試料１４に作用する重力の方向に対して直上からの観察（ａ）、斜め約４５度からの観察（ｂ）、及び、下から約３０度からの観察（ｃ）を行なう際の本実施形態の模式図を示す。このように、本実施形態では、試料１４を中心とする３６０度の範囲で試料１４の観察を自由に行なうことができる。
【００１５】
本発明でいう「相対角度が固定された状態」とは、観察手段７と試料ホルダ２との角度を固定した状態で、かつ、試料１４に作用する重力の方向に対して異なる角度で観察する際に角度調節手段６によって一体となって動く状態をいう。また、「相対角度」とは、試料１４をセットした際に観察手段７に対して試料ホルダ２がなす所定の角度をいう。当該角度は、任意に調節することができる。
これにより、例えば試料ホルダ２の設計上、斜めからの観察が適している場合には観察手段７の観察方向に対して斜めに試料ホルダ２を取り付け、その後、本試料観察システムの角度調節手段６で、試料１４に対する観察を試料１４に作用する重力の方向に対してなす任意の角度から行なうことができる。角度調節手段６が回転する際に、自重で試料ホルダ２や観察手段７が回転するのを防止するための回転負荷手段（不図示）をさらに設けてもよい。
【００１６】
本実施形態で用いられる試料ホルダ２は、試料１４を空孔１２（図３を参照）に保持させる操作が容易であるため、本実施形態の観察システムから取り外しができるようにすることが好ましい。また、試料ホルダ２を複数用意して、観察時に付け替えることで、多くの試料１４を効率よく観察することが可能となる。試料ホルダ２は、常に一定の環境に維持できるようにチャンバー（不図示）で囲うことができる。前記チャンバーは、温度や湿度等の制御装置で内部の温度、湿度等を制御する。
【００１７】
また、試料ホルダ２は、可動性ホルダ４に接続させることができる。可動性ホルダ４は、ＸＹ調節ツマミ５を具備し、試料ホルダ２をＸ−Ｙの２軸方向に可動させることができる。試料ホルダ２は、可動性ホルダ４に設置し、試料ホルダストッパー３で押さえることで、角度調節手段６による試料１４に対する観察角度の変化でその位置のずれを防ぐことができる。なお、試料１４に対する観察の阻害を最小限にするため、本発明の可動性ホルダ４は透明であったり、観察手段７の観察方向上に貫通された開口部を有したりすることが好ましい。
【００１８】
本実施形態の観察手段７は、試料１４の状態及び変化を画像として捉える手段であり、少なくとも対物レンズと、画像取得手段８からなる。具体的には、試料１４の形状については、試料ホルダ２に保持されている試料１４に対して可視光を照射して、画像取得手段８等で観察可能である。画像取得手段８は、画像を直接観察するための接眼レンズ、または、画像を取得するためのカメラやＣＣＤ等からなる。
【００１９】
角度調節を行う際の観察の容易さの観点から、カメラが接続され、カメラの画像をモニターに表示させて観察を行なうことが好ましい。観察手段７は、試料ホルダ２に対する距離を変化させることができるため、焦点を容易に合わせることができる。観察手段７と試料ホルダ２の距離を変化させる手段としては、観察手段７が動いてもよいし、試料ホルダ２が動いてもよい。焦点を調整するための、焦点調節ツマミ９を設けると、微妙な調整がやりやすくなるため、好ましい。
本実施形態には、光源１０を設けることが好ましい。角度調節手段６による観察角度の変化があっても光源とレンズ及び画像取得手段の角度関係は変化しないように、光源１０は観察手段７側に接続され、観察手段７と一体になることが好ましい。また、光源１０は、落射光源でも透過光源でもよい。
【００２０】
また、本発明では試料１４から蛍光を観察する蛍光観察手段も含むことができる。前記蛍光観察手段（不図示）は、試料ホルダ２に保持されている試料１４に対して励起光光源から励起光を照射して、発光している試料１４を蛍光撮像手段で観察する。前記蛍光撮像手段は、カメラやＣＣＤ以外にスキャナーなども使用することができる。このように試料１４に励起光を照射することにより試料１４の内部において発光させた状態で、試料１４を撮像すれば発光部位を容易に検出することができる。また、可視光を照射して得られた明視野画像と、励起光を照射して得られた蛍光画像を画像処理手段で合わせることで、より詳細に生体を観察することもできる。
【００２１】
本発明の試料観察システムの第２実施形態は、第１実施形態に、試料１４に対する介入手段を追加する実施形態である。試料１４に対する介入とは、試料１４に対して全体または局所的に標識または侵襲的な処理を施す事である。試料１４に対する薬剤などの化合物の付与による化学的介入、レーザー照射などによる光学的介入、針刺しや試料１４の一部の切除や結紮などの機械的介入、温度変化による介入、電界による介入などが挙げられる。本観察システムは簡便に試料１４に対する観察の方向を変化させることができるため、それに介入手段を組み合わせることによって、観察できる任意の方向から試料１４の一部に対して介入を行い、その介入の効果を経時的に任意の方向から観察することができる。
【００２２】
本実施形態では、試料１４を液体中に保持するため、介入時に試料１４の保定（固定）を必要としない化学的介入や、光学的介入が好ましい。特に、レーザーを用いた光学的介入は、試料１４の一部分に精度良くレーザー光を照射することができるため、試料１４に局所的介入を行なうのに好ましい。レーザーによる介入としては、試料１４の一部をアブレーションにより欠損させてもよいし、蛍光標識された試料１４の一部にレーザー照射を行なって、照射された場所の蛍光を局所的に退色させてもよい。または、光により蛍光を発したり、蛍光波長が変化したりする化学物質で標識された試料１４や、光照射により蛍光を発する蛋白質を発現した試料１４に対してレーザー照射をすることにより、局所的に蛍光標識しても良い。また、レーザー照射は、試料１４の全体または一部に熱を与える温度変化による介入手段としても用いることが出来る。
【００２３】
化学的介入により局所的な介入を行なう場合には、インクジェット手段を用いることが好ましい。本実施形態の介入手段がインクジェット装置による介入手段であれば、非接触的に化学物質を付与することができ、複数種類の化学物質の組み合わせや付与量を自由に制御することができるため、好ましい。付与する化学物質は、付与した場所から化学物質が試料１４を保持している液体全体に均一に拡散しないように、粘度の高い液体で前記化合物質を付与したり、局所に留まる徐放性材料に担持させた化学物質を用いたりすることが好ましい。
【００２４】
本観察システムは簡便に試料１４に対する観察の方向を変化させることができるため、それに介入手段を組み合わせることによって、観察できる任意の方向から試料１４の一部に対して介入を行い、その介入の効果を経時的に任意の方向から観察することができる。
よって、前記介入手段（不図示）は、単独に本観察システムに設けられることができるが、好ましくは、観察手段７となす相対角度が固定された状態で設けられる。よって、観察手段７と同様に、試料１４に作用する重力の方向に対する任意の方向から介入を行うことができる。また、前記介入手段は観察手段７との相対角度が固定されれば、試料１４に対し、介入及び観察を同時に行ってもよいし、時間差を設けて試料１４に対して介入及び観察を行ってもよい。
【００２５】
具体的には、前記介入手段と観察手段７とは、空孔１２間の間隔距離で平行に設けられることによって、試料１４に対して前記介入手段による介入を行ってから、観察手段７により前記介入の結果を観察することができる。また、同一空孔１２の試料１４に対して介入及び観察を同時に行うように相対角度を調整することによって、同一試料１４に対してリアルタイムに前記介入の結果を観察することができる。
【００２６】
以下に、本発明の試料観察システムで用いられる試料ホルダ２を詳細に説明する。図３に本発明の試料ホルダの例を示す。試料ホルダ２は、ベース（基体）１１に貫通した空孔（開口部）１２を有する。
【００２７】
試料ホルダ２のベース１１の材質は、空孔１２を形成できる材料であれば如何なるものでも使用できる。例えば、鉄、銅、アルミニウムなどの金属類、またはそれらを含む合金類、またガラスやアルミナ、シリコン、などのセラミックス類、テフロン（登録商標）、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアセタール、シリコンゴム、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ナイロンなどのプラスチック樹脂、またはそれらの複合材料が使用できる。但し、ベース１１の材質は、基本的に水に溶解したり、その成分が溶出したりしないものが好ましい。また、試料ホルダ２の空孔１２の内壁は液体が保持しやすいように、親水化処理を施したり粗面化したりしても良い。試料ホルダ２表面の素材の色は特にこだわらないが、観察手段７による観察時に光の反射を抑える素材、さらに蛍光顕微鏡観察などを行う場合は自家蛍光のない素材が好ましい。
【００２８】
試料ホルダ２の空孔１２は、特に限定されるものではないが、ベース１１に複数設けることができる。空孔１２を複数設けることで、同時に観察可能な試料１４の数が増えるため好ましい。空孔１２は液体１３と共に試料１４を保持することができるように設計されている。液体１３は試料ホルダ２の空孔１２の内壁に対して液体の相互作用力（付着力）で保持される。さらに、液体１３に包み込まれる状態で、試料１４が液体の表面張力により保持されると推測される。
【００２９】
その一例として、試料１４が魚型で、空孔１２が楕円形である場合に試料１４が空孔１２内に液体１３と共に保持される様子を模式化した断面図と平面図を図４に示す。また、試料１４を観察する時に試料１４の重なりなどが起こらず、良好な画像を得ることができるため、空孔１２の大きさは、試料１４を１つのみ保持することができ、２つは保持できない大きさであることが好ましい。
本発明においては、空孔１２は、試料１４のサイズにより適当な開口面積を有し、かつ適当な厚みであることが好ましい。つまり、空孔１２に試料１４を１つ効率よく安定に保持させるには、空孔のサイズ（大きさ）、すなわち、開口面積と厚みとが大きく影響する。また、液体と共に前記物体を１つ空孔２に効率よく安定に保持させるための空孔２の開口面積を有すれば、その空孔２の形状は、図１で例示された円形以外の四角形等の多角形、楕円形、星型等いずれかの形状でも良い。
【００３０】
各空孔１２の開口面積は、それぞれ対象とする試料１４の最大断面積の１．０５倍から２．６３倍の範囲であることが好ましい。また、試料１４を１つずつ空孔１２に保持する確率をより高めると共に安定的に保持させるには、より好ましくは各空孔１２の開口面積は、試料１４の最大断面積の１．２〜２．２５倍の範囲であることが好ましい。試料１４の最大断面積とは、卵等の球及び略球体であれば、球の重心を通る切断面の面積をいう。試料１４が稚魚や両生類の幼生である場合の最大断面積とは、液体１３と共に保持される空孔１２中において安定して取り得る体勢における稚魚等の横（水平）断面積をいう。
【００３１】
また、２つ以上の物体が保持できない大きさとは、少なくとも空孔１２に対して２つの物体の最大断面を幾何学的に配置できない大きさを示す。空孔１２の開口面積が試料１４の最大断面積の１．０５倍未満であれば空孔１２に液体１３と共に試料１４が配置されにくく、２．６３倍を超えると液体１３の中に複数個の試料１４が配置される場合が多くなる。また、同一のべース１１に複数の異なる開口面積の空孔１２が設けられていてもよい。
【００３２】
ベース１１の厚みは、特に均一である必要はない。しかし、空孔１２部近傍の厚みは、試料１４を１つだけ配列させる目的では、それぞれ対象とする試料１４の最大の厚さの０．２倍から１．９倍の厚みであることが好ましい。試料１４の最大の厚さは、卵などの球及び略球体であれば最大の断面積の直径を指す。また、試料１４が稚魚や両生類の幼生である場合の最大の厚さとは、液体１３と共に保持される空孔１２中において安定して取り得る体勢における稚魚等の縦方向の厚さをいう。
例として、直径が１ｍｍ程度の卵細胞を保持する場合、空孔１２の厚さは０．２〜１．９ｍｍの範囲あることが好ましい。試料１４の最大の厚さ（球体の場合は直径）の０．２倍未満であれば試料１４に対して液体１３の保持量が少ないために安定に試料を保持できないため、配置の際に脱落する割合が増える。また、試料１４の最大の厚さ（球体の場合は直径）の１．９倍を超えると複数の試料が保持される割合が増えてしまう。
【００３３】
また、試料ホルダ２は、ベース１１に複数の貫通した空孔１２を有する。その配置は、ベース１１のいかなる領域でもよいが、規則的に配列される方が後述する試料１４に対する試験や試料１４に対する処理の自動化にとって好ましい。また、１つのベース１１に設けられる空孔１２の個数や配置密度について何ら制限はない。操作上の観点からは、空孔１２の直径がおよそ１ｍｍ程度であれば、配置密度が１０個／ｃｍ２〜１００個／ｃｍ２の範囲にあることが好ましい。すなわち１０個／ｃｍ２未満であれば、空孔以外の面積が広く、その領域に水滴が孤立しやすくなる。従って当該水滴と共に空孔１２以外の領域に物体が配置され、配置の効率が低下する。また、１００個／ｃｍ２を超えると、空孔１２の間の距離が十分取れないために、その後の取り扱いで前記物体を保持する液体が隣の空孔１２で保持する液体と交じり合う等コンタミネーションがしやすくなる。すなわち、本発明の試料ホルダ２の面積と空孔１２の開口面積の比（開口率）は、７．９％〜７８．５％の範囲に入ることが好ましい。
【００３４】
また、本発明では、試料ホルダ２の複数の空孔１２に、対象とする試料１４をそれぞれ１つずつ保持させることが好ましいが、必ずしも試料ホルダ２のすべての空孔１２内に試料１４を保持させなくても良い。但し、試料１４を保持させる空孔１２の割合が極端に低下すると、後で試料１４を観察する際に、効率が低下する。
本発明の観察システムで用いる試料ホルダは、貫通した空孔１２を有することを特徴とする。従来の底のあるウェルと比較して、ｉ)試料を配列することが容易である、ｉｉ)試料を取り出すことが容易である、ｉｉｉ)試料が底板に接触することはないので成育に底板からの刺激等の影響を受けない、ｉｖ)空孔内の液体が外気と接触する面積が大きくガス交換が行われやすい、ｖ)観察工程において、底板がないため底板による反射光や自家蛍光などのノイズ要因がない等の利点がある。
【００３５】
本実施形態の試料１４を保持させる方法は、本発明による試料ホルダ２を用いれば、胚などの試料１４を簡便に配置することができる。具体的には試料１４を分散した液体１３を試料ホルダ２上に接触させることで、液体１３と共に簡単に空孔１２に試料１４を１つずつ配置することができる。空孔１２の大きさは、対象となる１つの試料１４を保持可能であり、且つ２つ以上の試料１４は保持できない大きさである。
【００３６】
試料ホルダ２に試料１４を含有する液体１３を接触させる方法として、試料ホルダ２に試料１４の含有液体１３を上方から注ぐ方法や含有液体１３の中に試料ホルダ２を浸漬する方法などが例として挙げられる。含有液体１３を上方から注ぐ方法の一つとして、公知のスリット型塗布機を利用すれば、スリットダイから含有液体１３を試料ホルダ２全面に均一に載せることができる。また接触後の過剰の含有液体１３を排除するには、試料ホルダ２を傾けたり、その背面をブレードでふき取ったり、エアーを吹きつけたりすることで簡単にできる。但し、エアーを吹き付ける場合は、空孔１２に保持された試料１４を吹き飛ばさないように、風圧や吹き付け角度を制御する必要がある。また、余剰の液体１３が複数の空孔１２の液体を繋げるように存在すると空孔１２の間でコンタミネーションを起こしやすくなる。また空孔１２以外に試料１４が保持されやすくなる。そのため空孔１２以外の部位には、できるだけ液体１３の液滴を残さないようにすることが好ましい。
【００３７】
試料ホルダ２の少なくとも一方の表面が疎水性表面であることが好ましい。試料ホルダ２の少なくとも一方の表面が疎水性表面であれば、空孔１２以外の領域で水性液体がはじかれるために容易に過剰の液体１３を取り除くことができる。その場合おおむね疎水性表面の液体１３に対する接触角は９０度以上であればよい。
試料ホルダ２において、液体１３の表面張力で試料を保持するためには、おおむね２５ｍＮ／ｍ以上の表面張力を有する液体が好ましい。２５ｍＮ／ｍ以下であれば、試料１４が液体１３と共に空孔１２内に保持されにくくなり、わずかな振動で落下することも多くなる。試料１４と共に試料ホルダ２に保持させる液体１３は、試料１４と親和性が高くかつ空孔１２の内壁に付着しやすい水性液体が好ましい。
【００３８】
前記水性液体としては、水、あるいは、アルコール、グリコール系溶媒もしくはグリセリンなどの水溶性液体、ならびにこれらの水溶性液体を含む水溶液などが挙げられるが、前記水溶液の場合は、特に水が５０％以上含まれていることが好ましい。さらに、試料ホルダ２から試料１４を保持する液体１３の蒸発を防ぐ目的あるいは、試料の保持を安定化する目的のために、保湿剤、表面張力調整剤、または増粘剤の少なくともいずれか一種を添加することができる。
前記保湿剤の例としては、グリセリン、プロピレングリコール、ブチレングリコール及びソルビットなどの多価アルコール類、ヒアルロン酸及びコンドロイチン硫酸などのムコ多糖葵質、可溶性コラーゲン、ユラスチン及びケラチンなどのたんぱく質加水分解物などを単独または複数混合して用いることができる。
前記表面張力調整剤の例としては、水溶性のアニオン性、カチオン性、両性もしくはノニオン性の界面活性剤を一種類または複数種を添加することができる。但し液体の表面張力が２５ｍＮ／ｍ以上になることが好ましい。
【００３９】
また、前記増粘剤の例としては、例えば酸化変性澱粉、酵素変性澱粉、熱化学変性澱粉、カチオン性澱粉、両性澱粉及びエステル化澱粉等の澱粉類、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース及びエチルセルロース等のセルロース誘導体、カゼイン、ゼラチン及び大豆蛋白等の天然又は半合成高分子類、あるいは完全又は部分ケン化のポリビニルアルコール、アセトアセチル化ポリビニルアルコール、カルボキシ変性ポリビニルアルコール、オレフィン変性ポリビニルアルコール及びシリル変性ポリビニルアルコール等のポリビニルアルコール類などの水溶性高分子化合物が挙げられ、これらの中少なくとも１種の水溶性高分子化合物を適宜選択して使用することができる。
本発明において、使用される液体１３の好ましい粘度は、０．１Ｐａ・ｓ（パスカル秒）以上であり、必要に応じて前記増粘剤を添加すれば良い。また、生体に適した塩濃度やｐＨに制御することも必要であれば、塩化ナトリウムのような塩類や各種ｐＨ調整剤を、また、防腐剤や抗菌剤を適宜に添加することもできる。
【００４０】
本発明の第３実施形態である試料観察方法は、重力によって上下方向が規定される試料の観察方法である。少なくとも１つの貫通した空孔を有する試料ホルダの前記空孔に前記試料を含む液体を保持させるステップと、前記試料ホルダと前記試料を観察する観察手段との相対角度が固定された状態で、前記試料に作用する重力の方向に対して前記観察手段がなす任意の角度から前記試料を観察するステップからなる。
本実施形態でいう、試料ホルダや前記試料ホルダの上に設けられる貫通した空孔等は本発明の第１実施形態と共通のものを用いることができる。また、「相対角度を固定した状態」及び「相対角度」の定義も第１実施形態と同じ状態及び角度をいう。試料ホルダと観察手段との相対角度を固定した状態で、試料１４に作用する重力の方向に対する前記観察手段がなす任意の角度から前記試料を観察することは、重力によって上下方向が規定される試料を中心にして、３６０度の範囲で試料を自由に観察できることをいう。
【実施例】
【００４１】
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されない。
（実施例１）
次に、（生体）試料１４としてゼブラフィッシュの稚魚を用いた場合の観察システム、及び、観察方法について実施例を示して説明する。
（試料ホルダの作製）
厚み０．７ｍｍの１００ｍｍ×１５０ｍｍの大きさのテフロン（登録商標）シートを稚魚の輪郭に類似させた形状になるよう図３ｂに示すように打ち抜き加工した。空孔１２が等間隔になるように、６０個（縦１２列横５列）の空孔１２を形成した。
【００４２】
（試料の配置）
受精後７日のゼブラフィッシュ胚の水懸濁液５０ｍｌ（２０個／ｍｌ）を試料ホルダ２に上部から注ぎ、接触させた後、試料ホルダ２から余剰の液体を除去することで、試料ホルダ２の各空孔１２に液体と共にゼブラフィッシュ胚を保持させた。試料ホルダ２上の余剰の液体は試料ホルダ２を傾けて落とし、空孔１２（開口部）以外の場所に水滴が残らないようにした。
【００４３】
（試料の観察）
前記試料を配置した試料ホルダ２を観察システムの可動性ホルダ４に設置し、試料ホルダストッパー３で固定した。可視光を試料ホルダ２に照射しながら観察手段７に具備したＣＣＤカメラ（ニコン製ＤＳ−２Ｍｖ）を用いて観察画像をモニターに表示させた。ＸＹ調節ツマミで観察する試料を選び、焦点を調節した。次に、角度調節手段６を操作して、重力方向に対して水平方向から、垂直方向まで角度を変えながら、明視野画像を撮影した。
重力によって姿勢を保っている稚魚に対して垂直方向から水平方向まで（図５のａ’からｄ’まで）の明視野画像を図５のａからｄまでの写真で示した。本発明の観察システムを用いることで、重力によって姿勢を保っているゼブラフィッシュ稚魚への観察方向を３６０度の範囲で簡便に調整しながら観察を行なうことができた。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は、生体機能の解明、疾病診断又は疾患に対する医薬品評価において、向きを有する生体試料、たとえば、臓器、組織又はガンなどを所定の状態で適切な方向から、生体試料にストレスを与えないで観察する観察方法と観察システムを提供する。また、試料を用いた迅速な創薬スクリーニングや化学物質の安全性評価の装置になる。
【符号の説明】
【００４５】
１．支柱
２．試料ホルダ
３．試料ホルダストッパー
４．可動性ホルダ
５．ＸＹ調節ツマミ
６．角度調節手段
７．観察手段
８．画像取得手段
９．焦点調節ツマミ
１０．光源
１１．ベース
１２．空孔
１３．液体
１４．試料
２１．観察方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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