(57)【要約】本発明は、サンプル（３）を観察して、サンプル（３）から取り出される一部が存在している目標位置を選択するために使用される観察ユニットと、サンプル（３）を収容する試料ステージ（４）とを備えるサンプル操作デバイスに関する。この種のサンプル操作デバイスにおいては、観察ユニットを基準として空間的に移動可能な操作ツール（６）であって、サンプル（３）から一部を取り出すために使用される操作先端部（７）を有する操作ツール（６）と、操作ツール（６）の移動を制御するために使用される制御ユニット（１４）と、制御ユニット（１４）に接続され、操作先端部（７）の実際の位置を決定して、操作先端部（７）の所定の位置への特定の移動を行うことができるようにするために使用される光学位置測定ユニット（８、１０）とが設けられている。
2009515151.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サンプル（３）を観察して、該サンプル（３）から取り出される一部が存在している目標位置を選択するために使用される観察ユニットと、
該サンプル（３）を収容する試料ステージ（４）とを備えるサンプル操作デバイスにおいて、
該観察ユニットを基準として空間的に移動可能な操作ツール（６）であって、該サンプル（３）から一部を取り出すための操作先端部（７）を含む操作ツール（６）と、
該操作ツール（６）の移動を制御する制御ユニット（１４）と、
該制御ユニット（１４）に接続され、該操作先端部（７）の実際の位置を決定して、該目標位置に向けた該操作先端部（７）の特定の移動を行うことができるようにするために使用される光学位置測定ユニットと
が設けられていることを特徴とするサンプル操作デバイス。
【請求項２】
画像記録および画像処理ユニットが前記位置測定ユニット内に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のサンプル操作デバイス。
【請求項３】
前記試料ステージ（４）は、前記観察ユニットと前記位置測定ユニットとの間に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載のサンプル操作デバイス。
【請求項４】
前記試料ステージ（４）は、前記観察ユニットおよび前記位置測定ユニットを基準として移動可能であることを特徴とする請求項３に記載のサンプル操作デバイス。
【請求項５】
前記観察ユニットおよび前記位置測定ユニットは、それぞれが顕微鏡として設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のサンプル操作デバイス。
【請求項６】
前記位置測定ユニットは、自身の光軸に沿って移動可能であることを特徴とする請求項５に記載のサンプル操作デバイス。
【請求項７】
前記観察ユニットの光軸と前記位置測定ユニットの対物レンズ（２、８）の光軸とは、互いに平行であることを特徴とする請求項５または６に記載のサンプル操作デバイス。
【請求項８】
前記２つの光軸は一致していることを特徴とする請求項７に記載のサンプル操作デバイス。
【請求項９】
前記位置測定ユニットは、前記操作先端部の大きさ程度の焦点深度を備えた対物レンズ（８）を含むことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載のサンプル操作デバイス。
【請求項１０】
前記位置測定ユニットの対物レンズ（８）により物体平面内で結合されるレーザ光学ツールおよび／またはレーザ光学測定デバイスが設けられていることを特徴とする請求項５から９のいずれか１項に記載のサンプル操作デバイス。
【請求項１１】
前記操作先端部（７）は交換可能であることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載のサンプル操作デバイス。
【請求項１２】
サンプル操作デバイスであって、
サンプル（３）を観察して、操作されるべき一部を選択するために使用される観察ユニットと、
該サンプル（３）を収容する試料ステージ（４）とを備え、
該選択された一部を操作可能な光学操作ユニットが設けられていることを特徴とするサンプル操作デバイス。
【請求項１３】
前記試料ステージ（４）は、前記観察ユニットと前記操作ユニットとの間に配置されていることを特徴とする請求項１２に記載のサンプル操作デバイス。
【請求項１４】
前記試料ステージ（４）は、前記観察ユニットおよび前記操作ユニットを基準として移動可能であることを特徴とする請求項１３に記載のサンプル操作デバイス。
【請求項１５】
前記観察ユニットおよび前記操作ユニットは、それぞれが顕微鏡として設けられていることを特徴とする請求項１２から１４のいずれか１項に記載のサンプル操作デバイス。
【請求項１６】
前記操作ユニットは、自身の光軸に沿って移動可能であることを特徴とする請求項１５に記載のサンプル操作デバイス。
【請求項１７】
前記観察ユニットおよび前記操作ユニットの対物レンズ（２、８）の光軸は、互いに平行であることを特徴とする請求項１５または１６に記載のサンプル操作デバイス。
【請求項１８】
前記２つの光軸は一致していることを特徴とする請求項１７に記載のサンプル操作デバイス。
【請求項１９】
前記操作ユニットは、レーザ光学ツールおよび／またはレーザ光学測定ユニットを含むことを特徴とする請求項１５から１８のいずれか１項に記載のサンプル操作デバイス。
【請求項２０】
前記観察ユニットとして双眼実体顕微鏡（１）が設けられていることを特徴とする請求項１から１９のいずれか１項に記載のサンプル操作デバイス。
【請求項２１】
前記観察ユニットとして入射光束顕微鏡が設けられていることを特徴とする請求項１から２０のいずれか１項に記載のサンプル操作デバイス。
【請求項２２】
前記観察ユニットには、画像記録ユニットおよび画像処理ユニットが設けられていることを特徴とする請求項１から２１のいずれか１項に記載のサンプル操作デバイス。
【請求項２３】
サンプルの一部を取り出すための方法であって、
取り出されるべきサンプルの一部が存在している目標位置が観察ユニットにより選択され、
該観察ユニットを基準とした操作先端部の実際の位置が光学位置測定ユニットを使用して決定され、
該操作先端部が該目標位置まで移動され、
該サンプルの一部が取り出される方法。
【請求項２４】
先ず制御装置により前記操作先端部が前記位置測定ユニットのビーム経路中に誘導されて前記先端部の輪郭が認識され、続いて、前記先端部への合焦が達成され、かつ、パラメータの設定に基づき前記観察ユニットの座標系における前記操作先端部の座標が決定されることで、前記実際の位置が決定されることを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記サンプルの前記取り出された一部は、所定の位置に付着されることを特徴とする請求項２３または２４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サンプルを観察するために、またサンプルの除去されるべき一部が存在している所定の位置を選択するための観察ユニットと、サンプルを収容する試料ステージとを備えるサンプル操作デバイスに関する。本発明は、サンプルが観察され、一方、同時に観察ユニットを介してモニタされているサンプルに操作を加えるとき発生する、取り扱い時の難点に関する。
【背景技術】
【０００２】
医学、生物学、および生化学の研究において、個々の細胞を使用する実験に関する問題が益々重要となっている。この実験の重要な例は、分子調節機構またはいわゆる分子カスケードの分析および解明である。この目的のために、関心の対象となっている細胞は細胞アレイから分離され、この細胞を生きたまま保存するのに適した栄養溶液に移される。条件が好ましければ、最初の細胞は、意図された分析方法のための材料が十分に存在するようになるまで、すなわち、いわゆる細胞株が調製されるまで増殖される。細胞株を調製する方法の大きな短所は、開始点となる細胞およびその細胞の子孫となる細胞が理想化された環境条件に遭遇することである。このようにして得られた分析結果は、生体内に実際に存在する条件を表していない。
【０００３】
この方法では、神経生物学上の問題もやはり解決され得ないか、または、不十分にしか解決され得ない。例えば、特定の時間の後には、神経細胞のネットワークから隔離されたニューロンは、このニューロンがまだ同ネットワークの一部であった間に表していたこの細胞をもはや表してはいない。現在、ネットワーク内の細胞の状況が、増殖と同時に保存され得る方法は知られていない。
【０００４】
しかし、その一方で、生化学上の問題は、少量の材料、特に個々の細胞で十分である高感度の分析方法が使用されれば、対処され得る。このことは、個々の細胞がサンプルから取り出され、かつ、特定の時間内に分析装置に移されることを必要とする。これが、細胞内での劣化の過程により検査されるべき物質が分解されないことを確実にするための唯一の方法である。これには、１個の個別の、識別済みの、かつ、特に、選択された細胞を取り出すことが必要である。識別の１つの可能性は、顕微鏡法の手段により決定され得る形態学上の相違の利用である。識別の他の可能性は染料の使用にある。それらの染料は蛍光顕微鏡により可視化することができ、したがって、この染料でマーキングされた細胞の識別を可能にする。
【０００５】
従来技術においては、現在、サンプルから個々の細胞を取り出す可能性がいくつかある。１つの方法は、実験者が双眼実体顕微鏡を介してサンプルを観察し、機械的な手段によりサンプルから個々の細胞を取り出す手作業による調製である。しかし、この方法は、非常に複雑で、時間がかかり、さらには、実験者が、平均を上回る、通常は何年もかけてのみ習得され得る器用さを有することを必要とする。調製の他の可能性は、切開のために、例えば紫外線レーザ光が使用される顕微解剖である。しかし、このタイプの調製は、生きている細胞を代表していない組織切片を必要とする。さらに、倒立顕微鏡を使用しなければならない。すなわち、一方で必要な手作業での調製、他方で観察が、試料に向かって両方向から行われる。これは、双眼実体顕微鏡と倒立顕微鏡とを連続して使用することにより回避され得るが、後者の方法は、顕微鏡の継続的な繰り返しの交換によって、非常に誤差を生じやすい傾向にある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、個々の細胞の調製および操作が簡略化されるように、上述のタイプのサンプル操作デバイスを改良すること、ならびに、サンプルから一部を取り出す際に誤差の発生を少なくするより簡単な方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的は、上述のタイプのサンプル操作デバイスにおいて、観察ユニットを基準として空間的に移動可能な操作ツールであって、サンプルから一部を取り出すための操作先端部を含む操作ツールと、操作ツールの移動を制御する制御ユニットと、制御ユニットに接続され、操作先端部の実際の位置を決定して、目標位置に向けた操作先端部の特定の移動を行うことができるようにするために使用される光学位置測定ユニットとを設けることにより達成される。
【０００８】
したがって、実験者は観察ユニット内のサンプルを観察し、サンプルから取り出されるべき一部を選択する。このような選択は、例えば、サンプルの取り出されるべき一部を観察ユニットの視野の中央に誘導することにより達成され得る。これは、視野の中央に配置された十字線により容易にすることが可能である。十字線にあるサンプルの一部は、この場合の目標位置にあることに相当する。他の可能性は、サンプルの画像が、例えばスクリーン上に表示され、かつ、画像の対応する領域がコンピュータ・マウスなどを使用して選択される場合に、その結果として得られる。続いて、制御ユニットは、操作ツールの操作先端部を対応する目標位置に移動させることができる。しかし、これは、操作先端部の現在の実際の位置についての認識を必要とする。測定ユニットの光学的位置は、操作先端部の実際の位置を決定するために役立つ。操作先端部は、この先端部が位置測定ユニットにより検出されるまで、位置測定ユニットの視野内に手作業または自動で移動される。それぞれの座標系を備えた位置測定ユニットおよび観察ユニットが互いを基準として固定されて位置決めされているため、自身の座標系において光学位置測定ユニットにより決定された座標は、観察ユニットの座標に変換され得る。このようにして、操作先端部から目標位置への三次元距離ベクトルが得られ、対応する調整が行われ得る。
【０００９】
この場合、位置測定ユニットには、好ましくは、画像記録および画像処理ユニットが設けられている。これにより、画像処理ユニットが制御ユニットにも接続されている場合に、座標の決定および変換の工程を自動的に行うことが可能となる。画像処理ユニットは、操作先端部がいつ合焦されるかを自身で認識することが可能である。
【００１０】
有利には、試料ステージは、空間を節約するようなやり方で、観察ユニットと位置測定ユニットとの間に配置されている。この場合、操作先端部は観察ユニットの側に位置する。したがって、操作先端部の位置を決定する際には、試料ステージの光学特性が考慮されなければならない。当然、観察ユニットおよび位置測定ユニットを試料ステージに対して同じ側に配置することも可能である。さらに、試料ステージは、有利には、観察ユニットおよび位置測定ユニットを基準として、特にステージの平面内で移動可能であり、それにより、サンプルは前記平面内で移動可能となる。
【００１１】
特に有利には、観察ユニットおよび位置測定ユニットはそれぞれ顕微鏡として設けられ、両顕微鏡の倍率は、より高い精度をもたらす。位置測定ユニットは、自身の光軸に沿って移動可能となるように設計され得る。
【００１２】
本発明の好ましい実施形態において、観察ユニットの対物レンズの光軸と位置測定ユニットの対物レンズの光軸とは互いに平行である。したがって、試料ステージの平面はこれらの光軸に対して垂直であることが好都合である。このことは、デバイスの構築を容易にするが、当然、光軸が互いに平行ではない設計も可能である。ここで、位置測定ユニットおよび観察ユニットが、例えば試料ステージに対して同じ側に配置され、かつ、両光軸が互いに平行ではない設計が、事実、考えられる。しかし、両ユニットは、光軸が、例えば試料ステージ上の１点で交差するように配置され得る。この場合、光軸が互いに平行であるだけでなく一致する場合と同様に、レーザ光学ツールおよび／またはレーザ光学測定ユニットをデバイスに含むことができることが有利である。したがって、これらは、位置測定ユニットの対物レンズにより物体平面に結合され得る。このようなツールの例は、光学ピンセットまたはレーザ解剖刀である。光軸に沿った移動可能性により、ここでは、焦点を変化させることが可能となり、したがって、例えば、ステージの平面に平行に、かつ、ステージの平面から測定した異なる高さでサンプルから組織切片を切り取るようにレーザ解剖刀を使用することが可能となる。
【００１３】
各ツールは、サンプル操作デバイス内に必ずしも組み込まれる必要はない。各ツールを外部から、例えばファイバ・ポートを介して結合することも可能である。これにより、デバイスの費用効果性がより高められ、かつ、レーザ・ミクロトームなどの特別なツールは、モジュールの形で容易に結合され得る。
【００１４】
位置測定ユニットは、好ましくは、操作先端部の大きさ程度の焦点深度を有する対物レンズを含む。これにより、対物レンズがより浅い焦点深度を有する場合であっても必要とされる時間を延長することなしに、この先端部を検査する際のエラーを可能な限り小さくすることが確実となる。操作ツールは、操作先端部が交換可能であるように設計されることが有利であり、例えば操作先端部を細胞の取り出しのための毛細管とすることができる。
【００１５】
本発明の他の実施形態において、制御ユニットを含む操作ツールが省略される。光学位置測定ユニットの代わりに、光学操作ユニットが設けられ、このユニットにより、サンプルの選択された一部が操作され得る。この光学部品は、位置測定ユニットの同部品と実質的に同一とされ得るが、画像記録および画像処理ユニットがこれとともに省略され得る。特に、試料ステージも、再び観察ユニットと操作ユニットとの間に配置可能であり、かつ、有利には両ユニットに関して移動可能である。有利には、観察ユニットおよび操作ユニットは、それぞれが顕微鏡として設けられ、操作ユニットは、有利には自身の光軸に沿って移動可能である。両ユニットの対物レンズの光軸は互いに平行であっても、一致していてもよい。基本的に、双方の設計のいかなる組合せも考えられる。すなわち、光学操作ユニットは、同ユニットが光学位置測定ユニットの機能を行えるように設計されてもよい。
【００１６】
特に好ましくは、操作ユニットが、例えば光学ピンセットとすることができるレーザ光学ツールおよび／またはレーザ光学測定デバイスを含む。
全ての実施形態において、観察ユニットとして、例えば入射光束顕微鏡または双眼実体顕微鏡が設けられてよい。さらに、観察ユニット内には画像記録および画像処理ユニットが設けられてよい。ＣＣＤアレイまたはＣＭＯＳアレイがこのような画像記録ユニットの例である。双眼実体顕微鏡の場合、このような画像記録ユニットは２つのチャンネルの１つのみに、または、双方のチャンネルに結合されてもよい。この場合、画像は双方のチャンネルの強度の合計を含んでいる。双眼実体顕微鏡の場合の画像記録ユニット内の２つのＣＣＤアレイまたはＣＭＯＳアレイを組み合わせることも可能である。これは、立体画像を生成することを可能にする。
【００１７】
本発明は、さらに、サンプルから一部を取り出す方法にも関し、同方法においては、特に前述のサンプル操作デバイスも使用され得る。このような方法においては、サンプルの取り出されるべき一部が存在している目標位置が観察ユニットにより選択される。次に、観察ユニットを基準とした操作先端部の実際の位置が、光学位置測定ユニットを使用して決定され、操作先端部は目標位置に移動され、かつ、サンプルの一部が取り出される。続いて、取り出されたサンプルの一部は所定の位置に再び付着される。
【００１８】
好ましくは、先ず制御ユニットにより操作先端部が位置測定ユニットのビーム経路中に誘導されて操作先端部の輪郭が位置測定ユニットに対して認識され、次に、先端部に対する合焦がいくつかの工程で行われ、続いて、観察ユニットの座標系における操作先端部の座標が設定されたパラメータに基づき決定されることで、実際の位置が決定される。観察ユニットの座標系における目標位置と実際の位置との間の距離ベクトルにより、目標位置に移動するために必要な調整を決定することが可能となる。
【００１９】
例示的実施形態を参照して、本発明が以下に説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１に示されているサンプル操作デバイスは、観察ユニットとして双眼実体顕微鏡１を含んでいる。同時に、サンプルのための照明ユニットも双眼実体顕微鏡１に組み込まれている。光は、双眼実体顕微鏡１の対物レンズ２を介して、試料ステージ４上に固定されたサンプル３上に入射する。続いて、サンプル３により反射された光は、対物レンズ２を介して、双眼実体顕微鏡１の接眼鏡５に向けられる。試料ステージ４は、ステージの平面内で、すなわち、対物レンズ２の光軸に垂直に移動可能である。双眼実体顕微鏡１の左側には、操作先端部７を含む操作ツール６が設けられている。操作ツール６は任意である。すなわち、サンプルの操作は操作対物レンズ８を介しても行われ得る。操作ツール６または操作先端部７を使用して、サンプル３、例えば、個々の細胞の部分が取り出され、かつ、付着野４．１内に付着される。付着野４．１は、例えば、測定の個々の点を含む金属プレート、マイクロタイター・プレートなどであってよい。必要であれば、付着位置は事前決定され、かつ、その後の使用のために保存されてもよい。例えば、レーザ９を操作対物レンズ８を介してサンプル３上に向けることが可能である。これらのレーザ９は、光学ピンセットまたはレーザ解剖刀などのツールとして機能することができるが、測定作業も実行することができる。操作ツール６が存在する場合、操作対物レンズ８は他の作業、すなわち、操作先端部７の画像を取り込む作業およびＣＣＤカメラ１０上に結像する作業も行う。異なった高さから記録された画像を使用して、操作先端部７を反復する形で合焦することが可能であり、このようにして観察ユニットを基準とした同先端部７の位置が決定され得る。
【００２１】
図２はサンプル操作デバイスの個々の構成部分を示している。このデバイスは、対物レンズ２を含む双眼実体顕微鏡１、サンプル３が固定されているモータ調整可能な試料ステージ４、ならびに、３つの空間次元でモータ移動することができ、かつ、操作先端部７が設けられている操作ツール６を備える。操作ツール６の座標系は、座標ｘ’、ｙ’、および、ｚ’により指定されている。操作ツール６には、毛細管のための吸引デバイス１１が接続されている。サンプル３は、光源１２により照明され、その光源１２はレンズ１３を介してビーム経路に結合されている。光源は、例えば、サンプル３が適した染料を使用してマーキングされていれば、蛍光を励起するレーザであってもよい。試料ステージ４は、物体平面においてＸ−Ｙ平面と呼ばれている物体平面内に位置する各部品を移動することができる。操作ツール６は、好ましくは、毛細管を収容するように機能し、かつ、示されたように、３つの独立した軸ｘ’、ｙ’、および、ｚ’に沿って移動することが可能である。これらの軸は、通常は軸ｘ、ｙ、および、ｚと同一ではない。試料ステージ４の下方には、操作対物レンズ８があり、同レンズ８はｚ方向において、すなわち、光軸に沿って、または、ステージの平面に垂直に移動することが可能である。組織の選択された小片を吸引するには、操作先端部７の空間座標の正確な認識を必要とする。
【００２２】
操作先端部７が毛細管である場合、これらの毛細管はより頻繁に交換され、かつ、同毛細管の座標は、その後に新たに決定されなければならない。先端部の座標を決定するために、焦点深度の浅い操作対物レンズ８が利用され得る。ＣＣＤカメラ１０の画像、対応する画像処理ソフトウェア、および、操作ツール６のモータ調整可能な軸ｘ’、ｙ’、および、ｚ’の制御からなる制御ループは、操作先端部７の正確な空間的位置を決定することを可能にする。座標決定の時間にわたり、操作対物レンズは、常に、測定を制御する制御ユニット１４に既知の同じｚ位置にある。先ず、ＣＣＤカメラ１０の画像を評価し、かつ、制御ユニット１４内に集積された画像処理回路が操作先端部７の輪郭を認識するまで、操作先端部７が制御ユニット１４を介して移動される。続いて、制御ループが有効となり、操作先端部７が、フィードバック制御の最後にＣＣＤカメラ１０上に鮮明に結像されるように、操作先端部７を含む操作ツール６が制御ユニット１４により移動される。イメージング・レンズ１５と組み合わされた操作対物レンズ８の結像状態が制御ユニットに認識されているため、双眼実体顕微鏡の座標系における操作先端部７のｚ座標は、そのように決定され得る。ＣＣＤカメラ１０により記録された画像内の操作先端部７の位置によってｘおよびｙ座標を決定することも可能である。有利には、制御ループは、操作先端部７が手順の最後に画像の中央に位置するように構成されてもよい。操作先端部７の輪郭を探査する間に、操作ツール６の部品が操作対物レンズ８の焦点深度範囲内に既に位置する場合、このことは、操作先端部７がフィードバック制御の最後に鮮明に結像されるようにツールを移動するように利用されてもよい。続いて、操作ツール６の軸を例えば電子機械的に調整してもよい。
【００２３】
また、クランプされた角度の付いた先端部を備えた毛細管を使用して、自身の軸の周囲で回転可能となるようにし、更に、各ケース毎に先端部を適切な角度で回転するようにして角度の位置を決定することができる。これは、調整および同時に合焦するか、または、回転させ、続いて探査することにより、様々な角度の位置において先端部の位置を決定することにより一意に行うことができる。全ての位置が円の円周上に存在することにより、円の中心を決定することが可能となる。実際の応用例においては、角度の付いた毛細管が有効的である。なぜなら、この毛細管は、物体平面にほぼ平行に固定することができ、このことが、例えば光学ピンセットからの移動の間に、高さに対するより良好な感覚を与えるからである。取り出されたサンプルの一部を付着させるために、続いて、毛細管は自身の開放点が下向きになるように回転される。
【００２４】
レーザ光学ツールは、操作ツール６に加えて、または、その代わりに設けられてもよい。図２において、２つのレーザ９が設けられ、それぞれ異なる波長の光を発する。２つのレーザ９のうちの上方のレーザは、いわゆるレーザ解剖刀として機能し、このレーザ９の放射は、ビーム整形器１６、レンズ１７、ならびに、ビーム・スプリッタ１８および１９を介して、操作対物レンズ８に結合され、同レンズ８から、物体平面に結合される。２つのレーザ９のうちの下方のレーザは、いわゆる光学ピンセットとして機能する。この下方のレーザ９の光は、ビーム整形器２０、曲げミラー２１、走査ユニット２２、ビーム・スプリッタ１８、レンズ１７、および、ビーム・スプリッタ１９を介して、操作対物レンズ８に結合され、同レンズ８から、物体平面に結合される。走査ユニット２２の手段により、光学ピンセットは、操作対物レンズ８の視野内を自由に移動することが可能である。双眼実体顕微鏡１、試料ステージ４、ｚ方向に沿った操作対物レンズ８の移動、および操作ツール６の移動も、独立したユニットにより集中して制御され得る。ユニットは、例えばスクリーン２４に接続されたパソコン２３であってもよい。制御ユニット１４はこのパソコン２３に集積されてもよいが、パソコン２３に少なくとも接続されている。例えば、ＣＣＤカメラ１０により記録された顕微鏡画像ならびにレーザ光学ツールの位置をパソコン２３のスクリーン２４上に表示することが可能である。
【００２５】
本発明のさらなる実施形態において、組織の小片の放出までの選択による観察から調製、記録、および、移送までの少なくともいくつか、好ましくは、各工程は、正確に記録することが可能であり、この目的のために、ＣＣＤカメラ２５は不可欠な貢献をしている。取り出された細胞または組織の小片が付着される位置を、サンプルに応じて、決定および保存することが可能である。これは、特に組織の小片が多くの異なるサンプルから取り出され、その後に間違えずに、例えば法医学において、識別される必要がある場合に有利である。
【００２６】
レーザ光学ツールにおいては、走査ユニット２２の代わりに、いわゆる光空間変調器（ＳＬＭ）を設けることも可能である。変調器により、複数の光学ピンセット、基本的に、いわゆる多ビーム・ピンセットを実現することも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】操作ツールを含む、本発明によるサンプル操作デバイスの斜視図。
【図２】個々の部品の配置および協働の詳細略図。
【符号の説明】
【００２８】
１…双眼実体顕微鏡、２…対物レンズ、３…サンプル、４…試料ステージ、４．１…付着野、５…接眼鏡、６…操作ツール、７…操作先端部、８…操作対物レンズ、９…レーザ、１０…ＣＣＤカメラ、１１…吸引デバイス、１２…照明光源、１３…レンズ、１４…制御ユニット、１５…レンズ、１６…ビーム整形器、１７…レンズ、１８、１９…ビーム・スプリッタ、２０…ビーム整形器、２１…曲げミラー、２２…走査ユニット、２３…パソコン、２４…スクリーン、２５…ＣＣＤカメラ。
【図１】
2009515151.tif 000003
【図２】
2009515151.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成19年4月13日(2007.4.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サンプル（３）を観察し、該サンプル（３）から取り出される一部が存在している目標位置を選択するために使用される観察ユニット（１、２）と、
該サンプル（３）を収容する試料ステージ（４）と、
該観察ユニット（１、２）を基準として空間的に移動可能な操作ツール（６）であって、該サンプル（３）から一部を取り出すための交換可能な操作先端部（７）を含む操作ツール（６）と、
該操作ツール（６）の移動を制御する制御ユニット（１４）と、
該制御ユニット（１４）に接続された光学位置測定ユニット（８、１０）とを備えるサンプル操作デバイスにおいて、
該位置測定ユニット（８、１０）および該観察ユニット（１、２）は、それぞれが顕微鏡として設けられ、該試料ステージ（４）が該観察ユニット（１、２）と該光学位置測定ユニット（８、１０）との間に配置され、かつ、該位置測定ユニット（８、１０）は、該操作先端部（７）の大きさ程度の焦点深度を有する対物レンズ（８）を含み、
該位置測定ユニット（８、１０）は、該操作先端部（７）の実際の位置を決定して、該操作先端部（７）の該目標位置への特定の移動を該制御ユニット（１４）により行うことができるように使用されることを特徴とするサンプル操作デバイス。
【請求項２】
画像記録および画像処理ユニットは、前記位置測定ユニット（８、１０）内に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のサンプル操作デバイス。
【請求項３】
前記試料ステージ（４）は、前記観察ユニット（１、２）および前記位置測定ユニット（８、１０）を基準として移動可能であることを特徴とする請求項１または２に記載のサンプル操作デバイス。
【請求項４】
前記位置測定ユニット（８、１０）は、自身の光軸に沿って移動可能であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のサンプル操作デバイス。
【請求項５】
前記観察ユニット（１、２）の光軸と前記位置測定ユニット（８、１０）の対物レンズ（２、８）の光軸とは、互いに平行であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のサンプル操作デバイス。
【請求項６】
前記２つの光軸は一致していることを特徴とする請求項５に記載のサンプル操作デバイス。
【請求項７】
前記位置測定ユニット（８、１０）の対物レンズ（８）により物体平面内で結合されるレーザ光学ツールおよび／またはレーザ光学測定デバイスが設けられていることを特徴とする請求項１または６のいずれか１項に記載のサンプル操作デバイス。
【請求項８】
双眼実体顕微鏡または入射光束顕微鏡が前記観察ユニット（１、２）として設けられていることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のサンプル操作デバイス。
【請求項９】
サンプル（３）を観察して、操作されるべき一部を選択するために使用される観察ユニットと、
該サンプル（３）を収容する試料ステージ（４）と、
該選択された一部を操作可能な光学操作ユニットとを備え、
該試料ステージ（４）が該観察ユニットと該操作ユニットとの間に配置され、かつ、該操作ユニットが顕微鏡として設けられているサンプル操作デバイスにおいて、
該観察ユニットとして双眼実体顕微鏡（１）が設けられていることを特徴とするサンプル操作デバイス。
【請求項１０】
前記試料ステージ（４）は、前記観察ユニットおよび前記操作ユニットを基準として移動可能であることを特徴とする請求項９に記載のサンプル操作デバイス。
【請求項１１】
前記操作ユニットは、自身の光軸に沿って移動可能であることを特徴とする請求項９または１０に記載のサンプル操作デバイス。
【請求項１２】
前記観察ユニットの光軸と前記操作ユニットの対物レンズ（２、８）の光軸とは互いに平行であることを特徴とする請求項９から１１のいずれか１項に記載のサンプル操作デバイス。
【請求項１３】
前記２つの光軸は一致していることを特徴とする請求項１２に記載のサンプル操作デバイス。
【請求項１４】
前記操作ユニットは、レーザ光学ツールおよび／またはレーザ光学測定ユニットを含むことを特徴とする請求項９から１３のいずれか１項に記載のサンプル操作デバイス。
【請求項１５】
前記観察ユニット内には、画像記録ユニットおよび画像処理ユニットが設けられていることを特徴とする請求項１から１４のいずれか１項に記載のサンプル操作デバイス。
【請求項１６】
サンプルの一部を取り出すための方法であって、
取り出されるべきサンプルの一部が存在している目標位置が観察ユニットにより選択され、
該観察ユニットを基準とした操作先端部の実際の位置が光学位置測定ユニットを使用して決定され、
該操作先端部が該目標位置まで移動され、
該サンプルの一部が取り出される方法。
【請求項１７】
先ず制御ユニットにより前記操作先端部が前記位置測定ユニットのビーム経路中に誘導されて前記先端部の輪郭が認識され、続いて、前記先端部への合焦が達成され、かつ、パラメータの設定に基づき前記観察ユニットの座標系における前記操作先端部の座標が決定されることで、前記実際の位置が決定されることを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記サンプルの前記取り出された一部は所定の位置に付着されることを特徴とする請求項１６または１７に記載の方法。
【国際調査報告】
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