(57)【要約】【課題】  容器中の水溶液の水位が高くても低くても適正な顕微鏡観察ができる。【解決手段】  ウエル２ａの中には生物試料Ｓと水溶液Ｗが入っている。図４（ａ）に示すように、水溶液Ｗの水位が高いときには、透明円板３は、水溶液Ｗに浮いた状態で、円板本体４の上面Ｐ１、下面Ｐ２がウエル２ａの底面と平行を保っている。図４（ｂ）に示すように、水溶液Ｗの水位が低いときには、透明円板３の突起部５の先端がウエル２ａの底面に接し、円板本体４の上面Ｐ１、下面Ｐ２がウエル２ａの底面と平行を保つとともに、円板本体４が生物試料Ｓに触れたり押圧することを防止する。【選択図】  図４ 
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体試料および水溶液を収納する容器本体と、
前記容器本体中の水溶液に浮いた状態で上面が水平面と平行になる透明平板とを備え、
前記透明平板は、前記上面と平行な下面の外周部に突起を有することを特徴とする顕微鏡観察用容器。
【請求項２】
請求項１に記載の顕微鏡観察用容器において、
前記突起は、前記透明平板よりも密度が大きいことを特徴とする顕微鏡観察用容器。
【請求項３】
請求項１または２に記載の顕微鏡観察用容器において、
前記突起は、３個以上設けられていることを特徴とする顕微鏡観察用容器。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の顕微鏡観察用容器において、
前記透明平板の上面には、疎水性処理が施されていることを特徴とする顕微鏡観察用容器。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の顕微鏡観察用容器において、
前記透明平板の下面には、親水性処理が施されていることを特徴とする顕微鏡観察用容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体試料および水溶液を収納して顕微鏡ステージに設置される顕微鏡観察用容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
生物細胞を培養しながら顕微鏡観察したり、生物細胞に試薬を添加して反応状態を顕微鏡観察するのに用いられる容器として、例えばマイクロプレート（ウエルプレート）がある。マイクロプレートに培養液や染色液などの水溶液を注入すると、表面張力の作用でマイクロプレート壁面近くで液面が彎曲し、そのレンズ作用により顕微鏡像が歪んで見える。特に、口径が１０ｍｍ程度以下のマイクロプレートでは、この悪影響が顕著に現れる。そこで、この液面彎曲を防止するために、透明平板を水溶液に浮かせて観察する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平５−１８１０６８号公報（第２頁、図３，５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
マイクロプレート中の水溶液の液面の高さは、常に一定とは限らない。水溶液の量が減ってしまうと、上記の特許文献１の技術では、透明平板の下面が生物細胞（試料）に接触したり、生物細胞を押圧することになり、正常な状態での顕微鏡観察を妨げるという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（１）上記課題を解決するために、請求項１の発明に係る顕微鏡観察用容器は、生体試料および水溶液を収納する容器本体と、容器本体中の水溶液に浮いた状態で上面が水平面と平行になる透明平板とを備え、透明平板は、上面と平行な下面の外周部に突起を有することを特徴とする。
請求項２の発明に係る顕微鏡観察用容器は、請求項１の顕微鏡観察用容器において、突起が透明平板よりも密度が大きいことが好ましい。
請求項３の発明に係る顕微鏡観察用容器は、請求項１または２の顕微鏡観察用容器において、突起が３個以上設けられていることが好ましい。
（２）請求項４の発明に係る顕微鏡観察用容器は、請求項１〜３の顕微鏡観察用容器において、透明平板の上面に、疎水性処理が施されていてもよい。
請求項５の発明に係る顕微鏡観察用容器は、請求項１〜４のいずれかの顕微鏡観察用容器において、透明平板の下面に、親水性処理が施されていてもよい。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、透明平板の下面の外周部に突起を設けたので、水溶液の液面が下がっても透明平板が試料に触れることなく適正な観察ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態による顕微鏡観察用容器について、図１〜５を参照しながら説明する。
図１は、本発明の実施の形態による顕微鏡観察用容器が顕微鏡観察のためにセットされる倒立型顕微鏡の構成を模式的に示す全体構成図である。
【０００８】
図１に示される倒立型顕微鏡１０は、基台１１、ステージ１２、照明系支柱１３、鏡筒１４および対物レンズ１５を備える。ステージ１２は、顕微鏡観察用容器１を載置し、図中、Ｘ−Ｙ方向に移動できるとともに、焦準ハンドル１６によりＺ方向（光軸方向）に移動できるようになっている。照明系支柱１３の上部には、光源１７ａを収納するランプハウス１７が設けられ、照明系支柱１３の内部には、照明光学系が収納されている。鏡筒１４の先端には、接眼レンズ１８が設けられ、鏡筒１４内部には、透過観察用の光学系が収納されている。
【０００９】
光源１７ａから発する照明光Ｌ１は、顕微鏡観察用容器１（以下、ウエルプレート１）の上側からウエルプレート１へ入射する。倒立型顕微鏡１０においては、照明光Ｌ１が不図示のコンデンサレンズによって視野全体を均一に照射する、いわゆるケーラー照明が採用されている。ウエルプレート１中の観察対象物を透過した透過光Ｌ２は、ウエルプレート１の下側に位置する対物レンズ１５へ入射し、対物レンズ１５により顕微鏡像が形成される。この顕微鏡像は、接眼レンズ１８により観察される。なお、倍率や開口数などが異なる複数種類の対物レンズ１５をレボルバ１５ａに装着し、観察時にはレボルバ１５ａの回転により任意の対物レンズ１５を光路に挿入してもよい。
【００１０】
図２は、本発明の実施の形態によるウエルプレート１の外観を模式的に示す斜視図である。ウエルプレート１は、ウエルと称する多数の円柱状の孔がマトリックス状に形成された透明プレート２と、各々のウエル２ａにそれぞれ対応する複数個の透明円板３とから成る。透明円板３は、通常、その外径がウエル２ａの内径よりもやや小さく、その厚さがウエル２ａの深さよりも薄く作製される。透明円板３の厚さは、ウエルの寸法にもよるが、０．１〜１ｍｍの範囲が好ましい。
【００１１】
ウエルプレート１の大きさを一定とすると、各々のウエル２ａの内径を大きくすれば、ウエル２ａの個数は少なくなり、各々のウエル２ａの内径を小さくすれば、ウエル２ａの個数は多くなるので、目的に応じて種々のウエルプレート１が使い分けられている。各々のウエル２ａには、観察対象物として様々な種類の生物試料Ｓと水溶液Ｗ（培養液、染色液など）が収容される。生物試料Ｓと水溶液Ｗがウエル２ａの中に注入された後に、透明円板３がウエル２ａの中に挿入され、顕微鏡観察が行われる。
【００１２】
図３を参照して透明円板３について詳細に説明する。図３は、透明円板３の外観を模式的に示す斜視図である。透明円板３は、円板本体４と突起部５から成る。円板本体４の上面Ｐ１と下面Ｐ２は、いずれも平面であり、互いに平行である。下面Ｐ２の外周部分Ｒ（２点鎖線の外側領域）には、寸法形状および重量が等しい３個の円柱状の突起部５が設けられ、これらの３個の突起部５は、等間隔に配列している。突起部５の長さは、生物試料Ｓの大きさ（厚さ）にもよるが、２０μｍ以上が望ましい。円板本体４と突起部５とを同一のプラスチック材料で作製する場合は、例えば一体成型で加工する。突起部を円板本体４よりも高い密度の材料で作製する場合は、例えば接着により円板本体４に固定する。なお、透明円板３の形状は、ウエル２ａの形状と同じにせずに、例えば多角形や星型としてもよい。
【００１３】
透明円板３は、水溶液Ｗに浮かせて用いられるので、水溶液Ｗの密度よりも小さいものであればよい。水溶液Ｗの密度は、溶質の種類や含有率によって異なるが、一般に１ｇ／ｃｍ３以上である。簡単のために、透明円板３の体積の大半を占める円板本体４の密度と水溶液Ｗの密度とを比較することにより、透明円板３が水溶液Ｗに浮くか否かを説明する。円板本体４の材質としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレンが挙げられる。また、突起部５を円板本体４よりも高い密度の材料で作製する場合は、突起部５の材質として、ＡＳ樹脂（スチレン−アクリロニトリル共重合体：密度１．０８ｇ／ｃｍ３）、ＡＢＳ樹脂（密度１．０６ｇ／ｃｍ３）が挙げられる。
【００１４】
ポリエチレンとポリプロピレンは、密度が１ｇ／ｃｍ３以下であるので水溶液Ｗに浮くが、ポリスチレン（密度１．０５ｇ／ｃｍ３）は、密度が１ｇ／ｃｍ３よりわずかに大きいので、水溶液Ｗの密度によって浮く場合と浮かない場合がある。従って、水溶液Ｗの密度がポリスチレンの密度を越えていれば、ポリスチレン製の円板本体４でも使用できる。なお、透明円板３は、水溶液Ｗに浮くという条件を満たせばよいので、例えば円板本体４を中空構造として、見かけの比重を水溶液Ｗの密度より小さくすれば使用可能となる。
【００１５】
円板本体４の上面Ｐ１には疎水性処理が施されている。疎水化の方法には、ふっ素系樹脂の塗布、ふっ素系化合物のプラズマ重合処理、カップリング剤による処理がある。透明円板３の上面Ｐ１は、疎水性を呈しているので、水溶液Ｗとの濡れ性が悪く、水溶液Ｗの液滴が上面Ｐ１の上に留まることがない。従って、上面Ｐ１は、常に露出した状態に保たれるので、照明光Ｌ１は常に平面に入射することになる。
【００１６】
また、円板本体４の下面Ｐ２には親水性処理が施されている。親水性付与の方法には、界面活性剤の塗布やグラフト重合、プラズマ重合、紫外線照射などの処理がある。透明円板３の下面Ｐ２は、親水性を呈しているので、水溶液Ｗとの濡れ性が良く、透明円板３の姿勢を安定させる効果がある。
【００１７】
以下、図４を参照しながら、ウエル２ａ内の生物試料Ｓ、水溶液Ｗおよび透明円板３の状態を説明する。図４（ａ）は、水溶液Ｗの液面Ａの水位が高い場合のウエル２ａ内の状態を模式的に示す部分断面図である。図４（ｂ）は、水溶液Ｗの液面Ａの水位が低い場合のウエル２ａ内の状態を模式的に示す部分断面図である。図４（ａ）と図４（ｂ）とが異なる点は、水溶液Ｗの液面Ａの水位だけである。
【００１８】
図４（ａ）を参照すると、生物試料Ｓは、水溶液Ｗの中にあり、ウエル２ａの底面に接触している。透明円板３は、水溶液Ｗに浮いた状態で、円板本体４の上面Ｐ１、下面Ｐ２がウエル２ａの底面と平行を保っている。突起部５を付設することにより、水溶液Ｗに浮いた状態で重心位置が下方（図１のＺ方向）へ移動するが、水平面（図１のＸ−Ｙ方向）での重心移動はないので、透明円板３が傾斜することはない。また、突起部５を円板本体４よりも密度が高い材料で作製すれば、水溶液Ｗに浮いた状態で透明円板３の安定性がより向上し、透明円板３が上下反転するような事態を防ぐ効果が大きくなる。
【００１９】
上述したように、３個の突起部５は、同一重量であり、下面Ｐ２の外周部分に等間隔に配列しているので、透明円板３全体としてのバランスは崩れない。突起部５の個数は、４個以上であっても、下面Ｐ２の外周部分に等間隔に配列すればバランスは維持される。
【００２０】
図中、上方からの照明光Ｌ１は、水平面である上面Ｐ１へ垂直に入射し、円板本体４、水溶液Ｗ、生物試料Ｓを透過し、透過光Ｌ２として透明プレート２の底部から下方へ射出する。照明光Ｌ１の光束を上面Ｐ１の外周部分Ｒの内側に入射させることにより、照明光Ｌ１が突起部５に遮蔽されることなく、生物試料Ｓはケーラー照明の条件で照明される。
【００２１】
図４（ｂ）では、図４（ａ）に比べて水溶液Ｗの水位が下がったため、透明円板３の突起部５の先端がウエル２ａの底面に接している。透明円板３は、水位の変化に応じて上下するからである。透明円板３には突起部５があるので、円板本体４の下面Ｐ２が生物試料Ｓに接触したり押圧することは回避される。透明円板３は、水溶液Ｗに浮いた状態ではなくなっているが、円板本体４の上面Ｐ１、下面Ｐ２がウエル２ａの底面と平行を保っていることには変わりはない。従って、図４（ｂ）でも図４（ａ）と同様に、生物試料Ｓは照明光Ｌ１によりケーラー照明の条件で照明される。このように、透明円板３を使用することにより、水溶液Ｗの水位によらず、生物試料Ｓを適切な照明条件で観察することができる。
【００２２】
ここで、図５を参照して、透明円板３を使用しない場合のウエル２ａ中の生物試料Ｓと水溶液Ｗの状態を説明する。図５は、ウエル２ａの内部の状態を模式的に示す部分断面図であり、図４の場合と比較するための図である。図５においても図４と同様に、生物試料Ｓは、水溶液Ｗの中にあり、ウエル２ａの底面に接触している。しかし、透明円板３を使用しないために、水溶液Ｗの液面Ａは、表面張力の作用で図示のように彎曲している。このように液面Ａが彎曲していると、そのレンズ作用によってケーラー照明の条件を満たさなくなり照明ムラが生じる。また、液面Ａが彎曲していると、位相差顕微鏡観察においては、輪帯照明光を形成する遮光板と対物レンズの瞳の位置にある位相リングとが共役であるという条件を満たさなくなり、適正な観察に支障をきたすことになる。このような顕微鏡観察に及ぼす悪影響は、ウエル２ａの内径が小さくなるほど顕著になるが、図４で説明したように、透明円板３を使用することにより、ウエル２ａの内径の大小を問わず適正な顕微鏡観察が可能となる。
【００２３】
以上説明したように、本実施の形態の透明円板３は、次のような効果がある。（１）透明円板３には突起部５があるので、水溶液Ｗの水位が下がっても円板本体４の下面Ｐ２が生物試料Ｓに接触したり押圧することを回避できる。（２）透明円板３を水溶液Ｗに浮かせることにより、液面Ａの彎曲によるレンズ作用を除去できる。（３）透明円板３が水溶液Ｗの液面Ａのほとんどを覆っているので、水溶液Ｗの蒸発や水溶液Ｗ中への塵埃、異物の混入を防止できる。（４）透明円板３を取り外さずに、透明円板３の上から水溶液Ｗを補充したり他の試薬を添加することができるので、作業性を低下させることがない。（５）透明円板３の上面Ｐ１は、疎水性を呈しているので、補充した水溶液Ｗなどの液滴が上面Ｐ１の上に留まることがない。（６）透明円板３の下面Ｐ２は、親水性を呈しているので、水溶液Ｗとの濡れ性が良く、透明円板３の姿勢が安定する。
【００２４】
本発明は、顕微鏡観察用容器（ウエルプレート）の透明円板の下面の外周部に突起を設けたことに特徴がある。本発明は、その特徴を損なわない限り、以上説明した実施の形態に何ら限定されない。例えば、この顕微鏡観察用容器を正立型顕微鏡による観察に用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の形態に係るウエルプレートが顕微鏡観察のためにセットされる倒立型顕微鏡の構成を模式的に示す全体構成図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るウエルプレートの外観を模式的に示す斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るウエルプレートの透明円板の外観を模式的に示す斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るウエルプレートのウエル内の状態を模式的に示す部分断面図である。図４（ａ）は、水溶液Ｗの液面Ａの水位が高い場合、図４（ｂ）は、水溶液Ｗの液面Ａの水位が低い場合を示す。
【図５】本発明の実施の形態の比較例であり、ウエルプレートのウエル内の状態を模式的に示す部分断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１：ウエルプレート
２：透明プレート
２ａ：ウエル
３：透明円板
４：円板本体
５：突起部
１０：倒立型顕微鏡
１１：基台
１２：ステージ
１３：照明系支柱
１４：鏡筒
１５：対物レンズ
Ａ：液面
Ｌ１：照明光
Ｌ２：透過光
Ｐ１：上面
Ｐ２：下面
Ｓ：生物試料
Ｗ：水溶液
【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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