(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロマニピュレーションツール（１）と、該ツール（１）を取り付けるツールホルダ（４）に取り付けられた、前記ツールを保護する保護装置（２）とを備え、前記ツール（１）及び保護装置（２）は、前記ツールを無接触で保護する位置と、前記ツールをマニピュレーションのために解放する位置との間で互いに相対移動可能であり、
前記ツール（１）は、緊締部材（３）によって前記ツールホルダ（４）に位置固定されており、前記保護装置（２）は前記緊締部材（３）に係止可能であり、
前記緊締部材（３）の外側の表面は、所定の二面幅を備えたナット状の平坦部（３ａ）を有しており、前記保護装置（２）の所定の領域が、前記二面幅に対応して形成されていることにより、前記保護装置（２）は、前記緊締部材（３）の外側の表面に対して相補的に形成された区分を有している
ことを特徴とする、顕微鏡に使用するためのマニピュレーションシステム。
【請求項２】
前記ツール（１）は、該ツールの直径よりも大きな直径を有する緊締部材（３）によって前記ツールホルダ（４）に位置固定されており、前記保護装置（２）の内径は、前記緊締部材（３）の直径と実質的に等しいか、又は前記緊締部材（３）の直径よりも大きい、請求項１記載のマニピュレーションシステム。
【請求項３】
前記保護装置（２）は、前記ツール（１）の長手方向軸線に沿って、無接触でツールを被覆するように摺動させることができる、請求項１又は２記載のマニピュレーションシステム。
【請求項４】
前記保護装置（２）は、ツール（１）の軸方向で見て後ろ側の、開口を備えた壁を有しており、前記開口を介して前記保護装置がツールの長手方向軸線に沿ってガイドされる、請求項３記載のマニピュレーションシステム。
【請求項５】
水平方向の回転軸（１１）を中心として旋回可能な旋回アーム（１０）を更に備え、該旋回アームの、前記回転軸から遠い方の端部に、３つの直交する作業軸（７，８，９）に沿って移動するツール調節装置が設けられており、該ツール調節装置にツール（１）が、前記回転軸（１１）に対して平行なツール軸（１２）を中心として旋回可能に取り付けられている、請求項１から４までのいずれか１項記載のマニピュレーションシステム。
【請求項６】
３つの直交する作業軸（７，８，９）に沿って移動するツール調節装置を更に備え、該ツール調節装置の一方の端部に、旋回アーム（１０）が水平方向の回転軸（１１）を中心として旋回可能に取り付けられており、前記旋回アームの前記回転軸から遠い方の端部には、ツール（１）が前記回転軸（１１）に対して平行なツール軸（１２）を中心として旋回可能に取り付けられている、請求項１から５までのいずれか１項記載のマニピュレーションシステム。
【請求項７】
前記保護装置（２）は、前記ツール調節装置若しくは前記旋回アームの回転軸（１１）に対して相対的に不動に配置されている、請求項５又は６記載のマニピュレーションシステム。
【請求項８】
前記作業軸（７，８，９）を備えたツール調節装置は、懸吊式に配置されている、請求項５又は７記載のマニピュレーションシステム。
【請求項９】
前記保護装置（２）は、機械式、液圧式又は空圧式の駆動装置によって移動可能である、請求項１から８までのいずれか１項記載のマニピュレーションシステム。
【請求項１０】
細胞マニピュレーションツールとしてのキャピラリ（１）と、該キャピラリ（１）を取り付けるキャピラリホルダ（４）に取り付けられた、前記キャピラリを保護する保護装置（２）とを備え、前記キャピラリ（１）及び保護装置（２）は、前記キャピラリを無接触で保護する位置と、前記キャピラリをマニピュレーションのために解放する位置との間で互いに相対移動可能であり、
前記キャピラリ（１）は、緊締部材（３）としての緊締ナット又は緊締スリーブによって前記キャピラリホルダ（４）に位置固定されており、前記保護装置（２）は前記緊締部材（３）に係止可能であり、
前記緊締ナット（３）の外側の表面は、所定の二面幅を備えた平坦部（３ａ）を有しており、前記保護装置（２）の所定の領域が、前記二面幅に対応して形成されていることにより、前記保護装置（２）は、前記緊締部材（３）の外側の表面に対して相補的に形成された区分を有している
ことを特徴とする、顕微鏡における細胞マニピュレーションシステム。
【請求項１１】
前記キャピラリ（１）は、該キャピラリの直径よりも大きな直径を有する緊締部材（３）としての緊締ナット又は緊締スリーブによって、前記キャピラリホルダ（４）に位置固定されており、前記保護装置（２）の内径は、前記緊締部材（３）の直径に実質的に等しいか、又は前記緊締部材（３）の直径よりも大きい、請求項１０記載のマニピュレーションシステム。
【請求項１２】
前記保護装置（２）は、前記キャピラリ（１）の長手方向軸線に沿って、無接触でキャピラリを被覆するように摺動させることができる、請求項１０又は１１記載のマニピュレーションシステム。
【請求項１３】
前記保護装置（２）は、前記キャピラリ（１）の軸方向で見て後ろ側の、開口を備えた壁を有しており、前記開口を介して前記保護装置がキャピラリの長手方向軸線に沿ってガイドされる、請求項１２記載のマニピュレーションシステム。
【請求項１４】
水平方向の回転軸（１１）を中心として旋回可能な旋回アーム（１０）を更に備え、該旋回アームの、前記回転軸から遠い方の端部に、３つの直交する作業軸（７，８，９）に沿って移動するキャピラリ調節装置が設けられており、該キャピラリ調節装置にキャピラリ（１）が、前記回転軸（１１）に対して平行なキャピラリ軸（１２）を中心として旋回可能に取り付けられている、請求項１０から１３までのいずれか１項記載のマニピュレーションシステム。
【請求項１５】
３つの直交する作業軸（７，８，９）に沿って移動するキャピラリ調節装置を更に備え、該キャピラリ調節装置の一方の端部に、旋回アーム（１０）が水平方向の回転軸（１１）を中心として旋回可能に取り付けられており、前記旋回アームの前記回転軸から遠い方の端部には、キャピラリ（１）が前記回転軸（１１）に対して平行なキャピラリ軸（１２）を中心として旋回可能に取り付けられている、請求項１０から１３までのいずれか１項記載のマニピュレーションシステム。
【請求項１６】
前記保護装置（２）は、前記キャピラリ調節装置若しくは前記旋回アームの回転軸（１１）に対して相対的に不動に配置されている、請求項１４又は１５記載のマニピュレーションシステム。
【請求項１７】
前記作業軸（７，８，９）を備えた前記キャピラリ調節装置は、懸吊式に配置されている、請求項１４又は１６記載のマニピュレーションシステム。
【請求項１８】
前記保護装置（２）は、機械式、液圧式又は空圧式の駆動装置によって移動可能である、請求項１０から１７までのいずれか１項記載のマニピュレーションシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、顕微鏡に使用するためのマニピュレーションシステム、特に生物試料のマイクロマニピュレーションに使用されるキャピラリ用の保護装置を備えたマニピュレーションシステムに関する。
【０００２】
背景技術
純粋集積細胞培養又は個別の細胞の分子分析は、医学的なゲノミクス及びプロテオミクスの重要な前提条件であり、将来患者の医学的なプロファイリングにとって重要となる可能性がある。この目的の達成は、従来は細胞マニピュレーション（例えば細胞収集又はマイクロインジェクション）における機械的及びプロセス技術的な制約に基づいて困難でしかなく、少なからぬ時間を要した。特に、遺伝子型及び表現型の特徴付けに必要な個別の細胞並びに稀少な細胞の、微量のサンプルからの分離は極めて困難であった。それというのも、個別の細胞を研究員が顕微鏡で検出して、次いで検出された細胞を手動でキャピラリを用いて操作せねばならなかったからである。このためには、正確に規定された流体体積をキャピラリ内で移動させることが必要であり、これにより例えば、個別の細胞又は細胞内容物をキャピラリを介して取り出すこと、又は１つの細胞に別の細胞の成分（例えば細胞核）を注入することが、極端に多く吸い込まれた又は注入された材料によって細胞が損傷されること無しで可能になる。
【０００３】
更に、細胞の種類（例えば収集しようとする試料の大きさ）に応じて異なるマニピュレーションツール、例えばキャピラリを使用せねばならず、これに対応してキャピラリの交換を行う必要がある。１種類のキャピラリを使用する場合でさえも、これらのキャピラリは一定の間隔で洗浄しなければならないので、やはりマイクロマニピュレーションシステムから取り出さねばならない。細胞マニピュレーション中に生物試料に自由に接近することが最終的に必要になることもあり、このためにマニピュレーションツールを作業範囲からどかさねばならない。
【０００４】
しかしながら、これらの手順は全て、マイクロマニピュレーションツールがその移動に際して損傷されるか、又はユーザがツールによって傷つけられるという危険をはらんでいる。この場合、特に壊れやすいキャピラリは、マニピュレーションツールとして危険にさらされている。
【０００５】
従来技術において、マニピュレーションツールが交換のためにねじ外されるようになっているが、それ以外は保護されていない、マイクロマニピュレーションシステムが公知である。この場合、ツールの取付け後にマイクロマニピュレーションシステムを改めて較正し直さなければならない、という一般的な問題が生じる。ヨーロッパ特許出願公開第０２９２８９９号明細書から公知の、細胞内へのマイクロインジェクション法若しくは個別の細胞部分又は合胞体全体の吸引法では、キャピラリが旋回可能なキャピラリホルダ内に固定されており、細胞に穿刺するためにキャピラリは軸方向に移動させられる。作業範囲外への移動に際しても、場合によっては行われるキャピラリ交換に際しても、キャピラリ若しくはユーザは保護されていない。ヨーロッパ特許出願公開第０２２９２０４号明細書から公知のカニューレ保護キャップは、ニードルアタッチメントピースにおける非シール位置とシール位置とにそれぞれ対応する係止溝を有しており、これらの係止溝に、ニードルアタッチメントピースが隆起部で係止され得る。ヨーロッパ特許出願公開第０４３４００８号明細書から公知の類似の保護装置（但しインジェクションニードル用）は、該保護装置をインジェクションニードルに被せ嵌めて、ニードルが保護装置の孔にフック状にひっかかることにより、保護装置を位置固定しようとするものである。前記両保護キャップの場合、例えばキャピラリ等の分子ツールを破損させ、延いては前記用途に使えなくする機械的な負荷が、カニューレもしくはインジェクションニードルに加えられる、という問題が生じる。
【０００６】
発明の開示
したがって本発明の課題は、マニピュレーションツールがその作業範囲から移動可能であると共に、損傷又は破壊から保護されており、同時にユーザが危険にさらされることが排除されるようなマイクロマニピュレーションシステムを開発することにある。また、マニピュレーションツールができるだけ正確に、その作業位置に再び戻されるようにしたい。この課題は、請求項１記載の特徴を有する、顕微鏡に使用するためのマニピュレーションシステムによって解決される。顕微鏡に使用するためのマニピュレーションシステムの有利な構成は従属請求項に記載されている。
【０００７】
つまり、本発明に基づいて提供される、顕微鏡に使用するためのマニピュレーションシステムは、マイクロマニピュレーションツールと、該ツールを保護する保護装置とを有しており、前記ツールと保護装置とは、前記ツールを無接触式で保護する位置と、前記ツールをマニピュレーションのために解放する位置との間で互いに相対移動可能である。これにより、一方ではより簡単にキャピラリ交換を行うことができ、且つ他方ではツールが損傷から守られると共に、ユーザも怪我から保護される。保護装置が保護位置においてツールに接触することはなく、このことは特にキャピラリのような極めて壊れやすいマイクロマニピュレーションツールにとって重要である。
【０００８】
この場合、マニピュレーション装置は、好ましくはツールを取り付けるツールホルダに取り付けられている。これにより、保護装置はツールの極めて近傍に設けられ、延いては確実且つ迅速に、ツールをマニピュレーションを行うために解放する位置から、ツールを無接触式で保護する位置に移動され得る。
【０００９】
この場合、ツールがツールの直径よりも大きな直径を有する緊締部材によってツールホルダに位置固定されており、保護装置の内径が、緊締部材の直径と実質的に等しいか、又は緊締部材の直径よりも大きいと有利である。このようにして、保護位置において接触しないことが簡単に保証され得る。ツールと保護装置の内壁との間に常に十分な安全空間が残されているからである。
【００１０】
この場合、ツールが緊締部材によってツールホルダに位置固定されており、保護装置が緊締部材に係止可能であると有利である。このことは、保護装置が緊締部材の外側の表面に対して相補的に（嵌まり合うように）形成された部分を有していることによって実現され得る。この場合特に好ましくは、緊締部材の外側の表面が所定の二面幅を備えたナット状の平坦部を有しており、保護装置の所定の範囲が前記二面幅に対応して形成されている。このようにして、ツールは迅速且つ簡単にホルダから取り外されるようになっており、しかも、保護装置が被せ嵌められた状態若しくは引き戻された状態でツールをどかすことができるようにするために、前記保護装置の対応する二面幅を備えた範囲は、遠位又は近位の端部に配置されていてよい。
【００１１】
本発明の好ましい構成において、保護装置はツールの長手方向軸線に沿って無接触でツールを覆うように摺動可能である。このようにして、ツールを保護スリーブ内に収容することにより、ツールを損傷から保護し且つユーザを怪我から守ることが簡単且つ迅速に可能である。また、これによりマニピュレーションシステムの構成空間が事実上変更されることもない。
【００１２】
この場合、好ましくは保護スリーブがツールの軸方向で見て後ろ側の壁に開口を有しており、この開口を介して保護装置がツールの長手方向軸線に沿って、特にツールホルダに沿ってガイドされる。これにより、ツールに対する保護装置の相対移動の各段階において、ツールと保護装置との間に接触が生じる恐れはなく、延いては移動中もツールは効果的に保護され続けるということが保証される。
【００１３】
本発明の別の構成では、保護装置は無接触式でツールを被覆する旋回可能な保護スリーブである。この場合、前記旋回運動はツールに対して実質的に垂直方向の運動であり、つまり保護スリーブは、実質的にツールに関して軸方向に移動されるのではなく、ツールの長手方向軸線に対して垂直方向に移動される。この構成により、作業範囲からツールを離す場合に、ツールが小さな手間で有効に保護されるということが保証され得る。それというのも、例えば保護装置はツールの運動に対応して、マイクロマニピュレーションシステムに後付けで取り付けられてもよいからである。この構成は、特に極めて廉価に実施され得る。
【００１４】
この場合、好ましくは保護装置は水平方向のヒンジピンを介してツールホルダに取り付けられている。この構成は、摺動可能な保護装置を有する構成と同様に、保護装置がツールに特に迅速に被さり、延いては必要な場合にほぼ即座に保護することを可能にする。
【００１５】
更に別の好ましい構成では、保護装置が支持アームに、水平方向の軸線を中心として回動可能に取り付けられていて、支持アームの運動により、ツールに覆い被さることができるようになっている。この構成は特に、ツールホルダ自体に保護装置を取り付けることができない状況に適していて、ツール並びにユーザに確実且つ廉価な保護手段を提供する。また、ツール若しくはツールホルダからの保護装置の構造的な分離に基づき、保護装置を、ツール調節とは無関係に移動させることができるので、非使用時（即ちツール使用時）の保護装置は、顕微鏡の作業範囲外に位置しており、延いては試料マニピュレーションが妨げられる恐れはない。
【００１６】
特に好ましい構成において本発明のマニピュレーションシステムは更に、水平方向の回転軸を中心として旋回可能な旋回アームを有しており、この旋回アームの、前記回転軸から遠い側の端部には、３つの直交する作業軸に沿って移動するツール調節装置が設けられており、このツール調節装置にはツールが、前記回転軸に対して平行なツール軸を中心として旋回可能に取り付けられている。この構成の利点は特に、旋回運動によってツールを作業軸と一緒に作業範囲から遠ざけることができるという点にあり、この場合、平行な水平方向の回転軸とツール軸とを備えた構成に基づいて、ツールは旋回運動に際して試料から持ち上げられ、作業平面にわたってなだらかな円弧を描いて離反運動させられる。この場合、ツールのなだらかな円弧状の軌道を最適化するために、旋回アームの旋回運動と、ツール軸を中心としたツールの回動の調整が行われることも考えられる。これにより可能となる傾動若しくは旋回に基づき、作業範囲が別の処理ステップ又は処理ツールのために空けられると同時に、ユーザの怪我のリスクが低下される。更に、上方に傾動若しくは旋回されたツールが逆さに配置されているように、ツールの垂直方向運動と回動運動を調整することが可能であり、これにより液体の取扱いが容易になる。同時に、ツール調節装置の位置調整は保持されることに基づいて、マニピュレーションツールは再度、試料上の出発状態に戻されるので、改めて行う較正は最低限にされ得る。このことは使いやすさに少なからず貢献する。
【００１７】
択一的な好ましい構成において、マニピュレーションシステムは更に、３つの直交する作業軸に沿って移動するツール調節装置を有しており、このツール調節装置の一方の端部に旋回アームが水平方向の回転軸を中心として旋回可能に支承されており、旋回アームの回転軸から遠い方の端部には、ツールが前記回転軸に対して平行なツール軸を中心として旋回可能に取り付けられている。この構成における利点は、作業範囲からツールをどかすのに、単に旋回アームを水平方向の回転軸を中心として旋回させるだけで済み、この場合、ツール調節装置は動かされない、という点にある。この場合もやはり、旋回アームの旋回運動と、ツール軸を中心としたツールの回動を調整することにより、作業面を越える極めてなだらかな円弧状の運動を得ることが可能である。
【００１８】
この場合、保護装置がツール調節装置若しくは旋回アームの回転軸に対して相対的に定置に配置されていることが好ましい。これにより、旋回アームの外方旋回時にツールが直接に保護装置内に傾動することが可能になるので、作業範囲を簡単に空けることができる。
【００１９】
有利な構成では、ツール調節装置は複数の作業軸を備えて懸吊式に配置されている。一般に、複数のリニア軸が、顕微鏡テーブル上若しくは顕微鏡テーブルの上位に位置している。それというのも、顕微鏡テーブルの下位にはリニア軸のための構成空間は存在しないからである。つまり、ｘ方向にテーブルを動かすには、付加的に側方にスペースが必要となる。試料の上位に懸吊された装置によって、作業の自由度が作業範囲にわたって拡大され、作業範囲内及び作業範囲外へのツールの（極めてなだらかな円弧に沿った）ほぼ水平な運動が達成され得る。
【００２０】
最後に、保護装置が手動又は自動で移動可能であると有利であり、このために保護装置は機械式、液圧式又は空圧式の駆動装置によって、或いはこれらの駆動装置の組み合わせによって移動可能である。これによりメンテナンス過程若しくはツール交換過程も完全に自動化されて、ユーザの介入無しで実施され得る。
【００２１】
つまり本発明は、キャピラリ交換、取付け又はメンテナンスに際してより迅速で効率的な作業を可能にすることのみならず、なだらかなツールガイドに基づく作業スペースの拡大、重量並びに構成空間の減少、マニピュレーションシステムの単純な構造に基づく信頼性の向上、延いてはこれに関連したコストの低下をも提供する。このことは全て、マイクロマニピュレーションツールの損傷を効果的に防ぎ且つユーザの怪我の危険を大幅に低下させるシステムの安全性の顕著な向上によって達成される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】マニピュレーションツールが保護装置内に旋回可能な、顕微鏡に使用するためのマニピュレーションシステムの概略的な断面図である。
【図２】保護装置がツールホルダに沿って摺動可能に配置されている、図１に示した実施形態に対して択一的な実施形態を示した図である。
【図３】ツールをホルダに位置固定する緊締ナットに保護装置が係止可能なマニピュレーションシステムの別の実施形態を示す図であって、左側に示した図はＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図４】マニピュレーションツールがその調節駆動装置と一緒に作業範囲内へ、若しくは作業範囲から旋回可能な本発明のマイクロマニピュレーションシステムの１つの実施形態を示す概略図である。
【図５】図４に示した実施形態と比べて、ツールだけが作業範囲から旋回されて、ツール調節装置は定置であり続ける、マイクロマニピュレーションシステムの択一的な有利な実施形態を示した図である。
【図６】保護装置がツール上に旋回される、本発明によるマニピュレーションシステムの１つの実施形態を示した図である。
【図７】保護装置がヒンジピンを介してツールホルダに固定されている、本発明の更に別の実施形態を示す概略図である。
【００２３】
以下に、本発明の有利な実施形態を図面につき説明する。最初に本発明の利用分野をより良く理解するために、任意の個々の又は稀少な細胞の自動化された分離を説明する。この自動化された分離は、細胞識別、細胞収集及び細胞放出の３段階で進行する。
【００２４】
この目的のために発明者は、倒立型顕微鏡（反転顕微鏡）、細胞識別ユニット、自動化されたキャピラリ調節、自動化されたポンプ及びスライディングテーブルを基礎としたシステムを用意した。収集及び放出は、高精度のポンプにより制御される。このポンプは、細胞分離過程のためにナノリットル体積のポンプ媒体を使用するプロセスの進行を確定させ、これにより、プロセス終了時に実施されるべき、単に１マイクロリットルの媒体中の細胞試料の分子分析のための基盤をもたらすものである。
【００２５】
この場合、（非接着性の）細胞は、機械的な負荷を全く受けない：細胞収集は、細胞を取り囲む液体流に基づいてしか行われない。このようにして、最適な条件下では、部分的に接着性の細胞でさえも収集可能である。細胞と、収集に用いられるキャピラリとの間に接触は生じない。キャピラリ直径は、細胞直径よりも著しく大きくてよい。例えば、６μｍの直径を有する細胞は、４０μｍの直径のキャピラリによって効率的に収集され得る。
【００２６】
細胞の放出は、種々様々なターゲットキャリヤ（デポジット）に対して行うことができる。いわゆる「グリッドデポジット」とは、格子状のポイントデポジット（例えばAmpliGrid（登録商標）等）又は格子状に配置された小型容器（IBIDIサンプルポケットスライド等）である。個別ポイントデポジットは、透明カバー、ＰＣＲ試験管又はマイクロ流体デバイスから成っていてよい。ターゲットキャリヤが如何なる状態であろうとも、ターゲットキャリヤの大きさは一般に標準規格のスライドの大きさを上回るべきでなく、これにより、ターゲットキャリヤはスライディングテーブル上のスライドのマルチプルホルダに挿入可能である。
【００２７】
細胞の収集及び放出は、手動式から、細胞識別を伴う完全に自動化された操作形式まで、種々様々な形式で行うことができる。但し、手動操作形式の場合でも、システムのいずれかの構成要素（顕微鏡、ポンプ、キャピラリ）を手動で操作することは不要である。全ての操作過程は、ユーザによってＰＣから開始される。
【００２８】
次に、本発明によるマニピュレーションシステムの実施形態を図面に基づいて説明する。最初に図１に概略的に示したマイクロマニピュレーションツールとしてのキャピラリ１は、緊締部材としての緊締ナット３によって、対応するねじ山を有するホルダ４に固定されている。択一的に、緊締部材は緊締ナット３の代わりに固定ねじを備えた緊締スリーブ（図示せず）によっても実現され得るが、この場合はホルダにねじ山を設ける必要はない。ホルダは３軸又は多軸の調節装置（詳しくは図示せず）に固定されており、この調節装置によってキャピラリは試料の上位に移動させられ、且つマニピュレーションを行うために降下されるので、キャピラリの先端部は作業平面５内に位置している。典型的なキャピラリ直径は、１００μｍ以下の範囲内で変動するもの（例えば１０μｍ未満のオーダの個別の細胞を収容するためのキャピラリの直径は４０μｍ）なので、損傷に対しては極めて弱い。同時に、ガラス製のキャピラリは不注意な取扱いにおいてユーザを傷つける恐れがある。この理由から、図１に矢印で示したように、キャピラリは、マニピュレーションが解放されている作業平面から保護位置へと移動させることができるようになっていて、この保護位置においてキャピラリ１は、スリーブ状の保護部２によって損傷及びユーザを危険にさらすことから保護されている。この場合、スリーブ状の保護部２がキャピラリ１に接触することはない。
【００２９】
図２に示した本発明のマニピュレーションシステムの択一的な構成では、保護スリーブ２がツールの長手方向軸線に沿って摺動可能に、ツールホルダ４に取り付けられている。この場合、スリーブ２はキャピラリ先端部側に開放していて、反対側の端部壁に開口を有しており、この開口は、キャピラリホルダ４がスリーブを確実に軸方向にガイドするように、キャピラリホルダ４を包囲している。この場合、スリーブ２の内径は、ホルダ４にキャピラリ１を位置固定している緊締ナット３の外径よりも僅かに大きくなるように選択され得、これにより、スリーブ２と緊締ナット３との間に軸方向の摺動を許容する嵌合が生ぜしめられる。つまり、使用において保護スリーブ２は簡単且つ迅速に、キャピラリ１に被せ嵌められる（無接触式の保護位置）か、若しくはキャピラリ１から引き戻されることができる（マニピュレーション解放位置）。
【００３０】
図３に示した保護スリーブ２の構成では、保護スリーブ２がツールの緊締ナット３（緊締部材）に係止され得る。この場合、緊締ナットの外側は、図面左側に示したように、互いに反対側に位置する２つの平坦部３ａを備えており、このように形成された緊締ナット３の二面幅に対応して、保護スリーブの端部壁に設けられた遠位の開口も形成されている。このようにして保護スリーブは、緊締ナット３延いてはキャピラリ１をキャピラリホルダ４からねじ外すスパナとして用いることができる。この場合、キャピラリは常に保護スリーブにより被覆されて保護されたままである。
【００３１】
図４に示した本発明によるマニピュレーションシステムの実施形態では、マニピュレーションツールが作業平面にわたってなだらかな円弧運動で、試料から離される。この場合、既に説明したキャピラリ１は、例えば図２に示したようにツールホルダ４に沿って摺動可能に配置された保護スリーブ２によって包囲される。ツールホルダ４自体はツール軸１２を介して、作業平面５に直交する垂直方向の平面内で回動可能に、３軸調節装置に取り付けられており、この３軸調節装置によって、キャピラリは作業平面５に対して平行なＸ方向軸７及びＹ方向軸８に沿って移動することができ、且つ垂直なＺ方向９に移動することができる。前記装置は旋回アーム１０の一方の端部に固定されており、この旋回アーム１０の他方の端部は、水平方向の回転軸１１を介して旋回可能に取り付けられている。キャピラリ１を試料から、即ち作業平面５から離すには、旋回アーム１０が回転軸１１を中心として旋回される。この場合、回転軸１１は適宜、調節装置７，８，９と、緊締ナット３及びホルダ４を備えたキャピラリ１とが固定されている旋回アームの反対側の端部ができるだけなだらかな円弧を描いて平面５内の作業範囲から離されるような間隔をおいて、作業平面５の下位に位置している。換言すると、回転軸１１とは反対側の旋回アーム１０の端部は、この端部が回転軸１１を中心として完全に１回転した場合に描く円の上部だけを通過するに過ぎない。この場合、ツールホルダ４は、旋回アーム１０に対して相対的に位置固定されたままであるか、又は回転軸１１を中心とした旋回に合わせて同期化され得る。つまり前者の場合は、調節装置７，８，９も作動せず、ツール軸１２を中心とした回動も行われないので、旋回アーム１０が旋回し戻ると、キャピラリ１は再び試料に対して正確に同じ位置に位置している。これにより、手間のかかる較正若しくは再調整が省かれる。旋回アーム１０の旋回時にツール軸１２を中心としてツールホルダ４が回動されると、キャピラリ１は外方に旋回された状態（図４に破線で図示）で逆さに配置された位置にもたらされ、この位置におけるキャピラリ内若しくはキャピラリに接続されたポンプシステム内の液体の取扱いは特に容易である。
【００３２】
図５に示した顕微鏡に使用するためのマニピュレーションシステムの択一的な実施形態は、図４に示した実施形態と、旋回時に旋回アームだけが回動し、調節装置７，８，９は回動せずに定置のままである、という点において相違している。詳細には、キャピラリ１はそのホルダ４と共に、上述のようにツール軸１２を中心として回動可能に支承されているが、本実施形態においてツール軸１２は水平方向で旋回アーム１０の一方の端部を貫通している。本実施形態では山形鉄として折り曲げられて形成された旋回アーム１０の他方の端部は、調節装置７，８，９を水平方向に貫通する回転軸１１を中心として旋回可能に取り付けられている。（図５に実線で示した）制限された位置において、キャピラリ１は作業平面５上で生物試料をマニピュレートするために解放されているのに対して、（図５に破線で示した）外方旋回された位置では、キャピラリ１はこのキャピラリ１を無接触式で損傷から保護する保護装置２に挿入される。このために保護装置２、例えば下側が開いた保護スリーブは、好ましくは（例えば高さ調節手段９に位置固定することにより）回転軸１１に対して固定された状態で、定置のままの調節装置に固定され得る。この実施形態では、調節装置７，８，９は顕微鏡テーブル上に位置しており、この場合も回転軸１１の位置はできるだけ低く、即ち作業平面５のできるだけ近傍で選択されていて、これにより旋回アーム１０によるキャピラリ１の外方旋回が、作業面にわたってできるだけなだらかな円弧を描いてキャピラリを試料範囲から導出するようになっている。しかし、調節装置が顕微鏡テーブルの下位に位置することも考えられる。
【００３３】
図６に示した本発明によるマニピュレーションシステムの別の構成では、保護装置２が支持アーム６に取り付けられており、この支持アーム６は、キャピラリホルダ４とは無関係に運かされる。この場合、保護装置２は所定の軸を介して旋回可能に支持アームに取り付けられているので、保護装置２は正しく位置調整されてキャピラリ１に対して旋回され得る。この場合、保護装置２は、キャピラリ１を緊締ナット３と一緒に取り囲んで損傷から保護するように成形されている。つまり、保護スリーブ２はツール１若しくはツールホルダ４の調節動作とは無関係にツールに接近することができるか、又はツールから離間することができる。例えば、これらの接近又は離間動作は、旋回アーム１０（図４及び図５）の水平方向の旋回と時間的に同期して又はずらされて行うことができる。
【００３４】
最後に、図７に示した本発明によるマニピュレーションシステムの更に別の実施形態では、保護装置２が簡単にヒンジピン１３を介してツールホルダ４に上方旋回可能に固定されている。特に簡単に実現され得るこの構成は、特にキャピラリ１が、マニピュレーションを可能にする状態から損傷しないように保護された状態に移行される速度の点において優れている。
【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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【図６】
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【図７】
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