(57)【要約】【課題】  生体試料の蛍光強度などを正確かつリアルタイムに測定することができるとともに、生体試料へのダメージを低減することができる生体試料観察システムを提供する。【解決手段】  被観察体となる生体試料の情報を取得する生体試料観察システムにおいて、生体試料を格納するとともに内部で培養する培養容器１００と、生体試料を観察する観察手段と、培養容器１００内に、生体試料の培養に用いる培養ガスを供給する培養ガス供給部１２３と、水槽１２１に貯留された水Ｗを蒸発させて培養容器１００内を所定の湿度に保つ湿度供給手段１２１と、を備え、培養ガス供給部１２３により供給される培養ガスが、生体試料に向かう方向とは異なる方向に流入させられ、湿度供給手段１２１が、流入した培養ガスの少なくとも一部を水の蒸発に利用する生体試料観察システムを提供する。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被観察体となる生体試料の情報を取得する生体試料観察システムにおいて、
前記生体試料を格納するとともに内部で培養する培養容器と、
前記生体試料を観察する観察手段と、
前記培養容器内に、前記生体試料の培養に用いる培養ガスを供給する培養ガス供給部と、
水槽に貯留された水を蒸発させて前記培養容器内を所定の湿度に保つ湿度供給手段と、を備え、
前記培養ガス供給部により供給される前記培養ガスが、前記生体試料に向かう方向とは異なる方向に流入させられ、
前記湿度供給手段が、流入した前記培養ガスの少なくとも一部を前記水の蒸発に利用する生体試料観察システム。
【請求項２】
前記培養ガス供給部に、前記培養ガスの流入方向を変える流入方向変更部が備えられ、
前記流入方向変更部に、１つ以上の培養ガスの流出口が形成され、
少なくとも１つの前記流出口が前記水槽内の前記水に向けられている請求項１に記載の生体試料観察システム。
【請求項３】
少なくとも１つの前記流出口が前記水中に開口している請求項２記載の生体試料観察システム。
【請求項４】
前記培養容器に、前記培養ガス供給部から前記培養ガスを流入させる培養ガス室が備えられ、
前記培養ガス室に、前記培養ガスを前記水中へ供給する蒸発促進手段が備えられている請求項１記載の生体試料観察システム。
【請求項５】
前記蒸発促進手段が、前記培養ガスの流れを一方向に規制する逆止弁を含む請求項４記載の生体試料観察システム。
【請求項６】
前記水槽と前記培養ガス室とが隣接して配置され、
前記蒸発促進部材が、前記水槽と前記培養ガス室との間に配置された培養ガス透過部材である請求項４記載の生体試料観察システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、細胞を培養すると同時にその細胞を観察するのに用いる生体試料観察システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の遺伝子解析技術の進歩に伴って、人を含む多くの生物における遺伝子配列が明らかになると共に解析されたタンパク質等の遺伝子産物と疾病との因果関係も少しずつ解明され始めている。また、今後さらに、各種タンパク質や遺伝子等を網羅的且つ統計的に解析するため、細胞を用いた様々な検査方法や装置が考えられ始めている。
【０００３】
通常、細胞は、プラスチック製又はガラス製のディッシュやフラスコ等に播種され、インキュベータ内で培養されている。このインキュンベータは、内部が例えば、二酸化炭素濃度５％、温度３７℃、湿度ほぼ１００％に設定され、細胞の育成に適した環境に保たれている。
更に、インキュベータは、細胞に養分を与えると共に培養に適したｐＨを保つために２〜３日毎に培養液の交換がなされている。
【０００４】
このような培養中の細胞を観察する方法は、いくつかの方法が知られているが、その一つとして、インキュベータから上述したディッシュやフラスコ等を取り出し、位相差顕微鏡等の倒立型顕微鏡を用いて観察を行う方法が知られている。
上記の方法では、可能な限り速やかに細胞の観察を行い、観察終了後、細胞をインキュベータ内に戻す必要がある。これは、細胞が通常環境（培養に適した環境とは異なる環境）下に長く置かれることにより、細胞の活性が損なわれるのを防止するためである。
即ち、細胞の活性が不安定であると、正確な評価を行うことが困難になるためである。また、細胞をインキュベータから取り出す際は、コンタミネーション等が起こらないように十分注意して行われている。
また、別の細胞観察方法として、各種の細胞の培養条件を設定可能な顕微鏡観察用透明恒温培養容器を使用する方法も知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平１０−２８５７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の特許文献１においては、温度調節器により所定温度に制御可能な一対の透明発熱プレートと、二酸化炭素濃度を調整するための二酸化炭素供給口及び排出口を有する密閉容器と、密閉された容器内に湿度を保つための蒸発皿と、を有している顕微鏡観察用透明恒温培養容器が開示されている。
この顕微鏡観察用透明恒温培養容器を用いることで、容器内部の温度、二酸化炭素濃度及び湿度の制御が可能となり、細胞培養しながら観察を行うことが可能となっていた。つまり、例えば、透明発熱プレートの下方から対物レンズで観察することにより、細胞の培養状態の経時変化を連続的に、かつ簡単に観察・記録することが可能であった。
【０００６】
しかしながら、培養容器内の細胞に二酸化炭素などを含む培養ガスが直接当たるように供給すると、培養ガスが当たっている領域の温度が局所的に低下し、細胞が播種されている領域において温度分布の不均一が発生する恐れがあった。細胞が播種されている領域の温度分布に不均一があると、温度分布の異なる領域によって細胞の育成程度が異なってしまうという問題が発生していた。
また、温度分布の不均一により培養容器などに歪みが発生し、この歪みによりデフォーカスが起きるという問題が発生していた。
【０００７】
さらに、特許文献１に記載されているような蒸発皿による湿度管理では湿度の上昇が遅く、湿度が安定するまでに数時間から１日という時間がかかっていた。また、単に蒸発皿を保温することで湿度を上昇させようとすると、湿度は最大でも８０％程度までしか上昇せず、細胞培養に必要とされる湿度ほぼ１００％の環境を形成することは困難であった。
そのため、細胞の培養に用いられる培養液の濃度を一定に保つことが難しく、細胞にダメージを与えやすいという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、生体試料の蛍光強度などを正確かつリアルタイムに測定することができるとともに、生体試料へのダメージを低減することができる生体試料観察システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
請求項１に係る発明は、被観察体となる生体試料の情報を取得する生体試料観察システムにおいて、前記生体試料を格納するとともに内部で培養する培養容器と、前記生体試料を観察する観察手段と、前記培養容器内に、前記生体試料の培養に用いる培養ガスを供給する培養ガス供給部と、水槽に貯留された水を蒸発させて前記培養容器内を所定の湿度に保つ湿度供給手段と、を備え、前記培養ガス供給部により供給される前記培養ガスが、前記生体試料に向かう方向とは異なる方向に流入させられ、前記湿度供給手段が、流入した前記培養ガスの少なくとも一部を水の蒸発に利用する生体試料観察システムを提供する。
【００１０】
本発明によれば、培養容器内に供給される培養ガスの流入方向に生体試料が配置されていないため、生体試料に培養ガスが直接当たらず、生体試料の一部領域の温度低下を防止することができる。これにより、生体試料の温度分布の不均一の発生を防止し、生体試料の育成程度を均一に揃えることができる。つまり、生体試料を観察に適した状態に保ちつつ、培養することができる。
また、生体試料の温度分布の不均一の発生を防止できるため、熱変形による生体試料および生体試料を支持している培養容器の歪みの発生を防止することができる。そのため、観察手段による生体試料の観察を正確に行うことができる。例えば、観察手段が光学系を用いた装置の場合には、培養容器などの歪みによるデフォーカスの発生を防止することができる。
【００１１】
培養容器内に供給される培養ガスの少なくとも一部を湿度供給手段に流入させ、水槽内に貯えられた水を蒸発させているため、培養ガスを流入させない場合と比較して、培養容器内の湿度をより積極的に上昇させ、所定の湿度に保つことができる。そのため、生体試料の培養により適した環境を形成・維持することができ、生体試料を長期間培養することができる。
例えば、生体試料を培養するのに培養液を用いる場合には、培養容器内を所定の湿度に保つことにより、培養液の蒸発を抑えて培養液濃度の変化を抑え、生体試料を長期間培養することができる。
【００１２】
さらに、上記発明においては、前記培養ガス供給部には、前記培養ガスの流入方向を変える流入方向変更部が備えられ、前記流入方向変更部には１つ以上の培養ガスの流出口が形成され、少なくとも１つの前記流出口の向きが前記湿度供給手段方向であるとともに、全ての前記流出口の向きが、前記生体試料が配置されていない方向であることが望ましい。
【００１３】
本発明によれば、全ての流出口の向きが生体試料の配置されていない方向であるため、生体試料に培養ガスが当たらず、生体試料の一部領域の温度低下をより確実に防止することができる。
また、少なくとも１つの流出口の向きが湿度供給手段に対しての方向であるため、培養容器内の湿度をより積極的に上昇させ、所定の湿度に保つことができる。
【００１４】
上記発明においては、少なくとも１つの前記流出口が前記水中に開口していることが望ましい。
本発明によれば、水中に流出口を開口させ、水中に培養ガスを流入させることにより、より積極的に水を蒸発させることができる。
【００１５】
上記発明においては、前記培養容器には、前記培養ガス供給部から前記培養ガスが流入する培養ガス室が備えられ、前記培養ガス室には、前記培養ガスを前記水中へ供給する蒸発促進手段が備えられていることが望ましい。
本発明によれば、培養ガスは、培養ガス室から蒸発促進手段を介して水中に供給されるため、生体試料に培養ガスが当たらず、生体試料の一部領域の温度低下を防止することができる。
また、培養ガスは水中に供給されるため、より積極的に水を蒸発させることができる。
【００１６】
さらに、培養ガスは、培養ガス室を介して供給されるため、培養ガス供給部と蒸発促進手段との配置位置を異ならせることができるとともに、配置数を異ならせることができる。そのため、例えば、１つの培養ガス供給部に対して複数の蒸発促進手段を配置することにより、複数方向から蒸気を含んだ培養ガスを供給することができ、培養容器内の湿度分布をより均一に保ち易くすることができる。
【００１７】
上記発明においては、前記蒸発促進手段が、前記培養ガスの流れを一方向に規制する逆止弁を含むことが望ましい。
本発明によれば、逆止弁を用いることにより、水が培養ガス室に流入することを防止することができる。そのため、水が培養容器から流出することを防止することができ、水を蒸発させて培養容器内を所定の湿度に保つことができる。
逆止弁を用いることにより、より低い圧力で培養ガスを水中に供給することができる。
【００１８】
上記発明においては、前記水槽と前記培養ガス室とが隣接して配置され、前記蒸発促進部材が、前記水槽と前記培養ガス室との間に配置された培養ガス透過部材であることが望ましい。
本発明によれば、より確実に水が培養ガス室に流入することを防止することができる。
また、培養ガス透過部材全体から培養ガスが供給されるので、より多くの方向から蒸気を含んだ培養ガスを供給することができ、培養容器内の湿度分布をより均一に保ち易くすることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の生体試料観察システムによれば、生体試料が配置されていない方向に向けて培養ガスが流入するため、生体試料の温度分布の不均一の発生を防止し、生体試料へのダメージを低減することができ、かつリアルタイムに観察できるという効果を奏する。
また、温度分布の不均一の発生を防止できるため、培養容器などの熱変形を防止でき、生体試料の蛍光強度などを正確かつリアルタイムに観察することができるという効果を奏する。
培養容器内に供給される培養ガスの少なくとも一部を湿度供給手段に流入させているため、体試料の培養により適した環境を形成・維持することができ、生体試料へのダメージを低減することができ、かつリアルタイムに観察できるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
〔第１の実施の形態〕
以下、本発明の第１の実施の形態である生体試料観察システムについて図１から図１０を参照して説明する。
図１は、本実施の形態に係る生体試料観察システムの概略を示す斜視図である。図２は、同じく生体試料観察システムのシステム構成を示す概略図である。
【００２１】
生体試料観察システム１０は、図１および図２に示すように、検出ユニット２０と培養ユニット７０とから概略構成されている。これら検出ユニット２０および培養ユニット７０は、接近して配置されることが望ましく、より好ましくは両ユニット２０、７０が接して配置されることが望ましい。
【００２２】
検出ユニット２０は、図１および図２に示すように、生体試料を内部に収納する保温箱２１と、細胞（生体試料）ＣＥを測定する検出部（観察手段）４０とから概略構成されている。
保温箱２１には、保温箱２１内を所定の温度に保温するヒータ２１Ｈと、後述するインキュベータボックス（培養容器）１００を保持するステージ２２と、インキュベータボックス１００に光を照射する透過光源２３と、保温箱２１内の温度を均一にするファン２４と、保温箱２１内を殺菌するＵＶランプ２５と、後述する培養液循環配管７７や培養ガス供給配管９７などを保護するキャリア２６と、インキュベータボックス１００などを保温箱２１から出し入れする際に用いる開閉扉２７と、検出ユニット２０の主電源をＯＮ・ＯＦＦする主電源スイッチ２８が備えられている。
【００２３】
ステージ２２は、互いに直交方向に相対移動するＸ軸動作ステージ２２Ｘと、Ｙ軸動作ステージ２２Ｙと、を有し、ステージ走査部２９により走査制御されている。
ステージ走査部２９は、Ｘ軸動作ステージ２２ＸのＸ軸座標値を検出するＸ軸座標検出部３０と、Ｘ軸動作ステージ２２Ｘの動作（走査）を制御するＸ軸走査制御部３１と、Ｙ軸動作ステージ２２ＹのＹ軸座標値を検出するＹ軸座標検出部３２と、Ｙ軸動作ステージ２２Ｙの動作（走査）を制御するＹ軸走査制御部３３と、から構成されている。
Ｘ軸座標検出部３０およびＹ軸座標検出部３２は、それぞれ検出したＸ軸動作ステージ２２ＸのＸ座標と、Ｙ軸動作ステージ２２ＹのＹ座標と、をコンピュータＰＣに出力するように配置されている。Ｘ軸走査制御部３１およびＹ軸走査制御部３３は、それぞれコンピュータＰＣからの指示に基づきＸ軸動作ステージ２２Ｘの走査と、Ｙ軸動作ステージ２２Ｙの走査とを制御するように配置されている。
【００２４】
なお、Ｘ軸動作ステージ２２ＸおよびＹ軸動作ステージ２２Ｙを駆動する機構としては、例えばモータおよびボールネジの組み合わせを挙げることができる。
コンピュータＰＣは、上述のように、Ｘ軸動作ステージ２２Ｘ、Ｙ軸動作ステージ２２Ｙの走査と、を制御するとともに、後述するように、細胞ＣＥの検出系の制御、撮像した細胞ＣＥの画像の解析なども行い、Ｘ軸動作ステージ２２Ｘ、Ｙ軸動作ステージ２２Ｙと検出系と解析系とを連動して制御している。
【００２５】
透過光源２３とインキュベータボックス１００との間に、透過光源２３から射出された光を細胞ＣＥに集光するコンデンサレンズ３４が配置されている。
なお、コンデンサレンズ３４とインキュベータボックス１００との間には、シャッタ３５を設けなくても良いし、シャッタ３５を設けても良い。
ファン２４は保温箱２１の壁面に配置されている。このファン２４を動作させることにより、保温箱２１内の空気を対流させ、保温箱２１内の温度を均一かつ一定に保ちやすくすることができる。
【００２６】
ＵＶランプ２５は、検出ユニット２０の壁面に配置されたＵＶランプスイッチ３６と接続され、ＵＶランプ２５とＵＶランプスイッチ３６との間には、ＵＶランプ２５の動作を時間的に制御するタイマ３７が配置されている。さらに、ＵＶランプ２５の点灯を表示する滅菌中表示ランプ（図示せず）が配置されている。
例えば、細胞ＣＥの非測定時にＵＶランプスイッチ３６が押されると、タイマ３７のカウントが開始されるとともに、ＵＶランプ２５に電力が供給され、ＵＶ光（紫外線光）が保温箱２１内に照射される。これと同時に滅菌中表示ランプも点灯する。そして、所定の時間（例えば３０分）が経過して、タイマ３７のカウントが終了すると、タイマ３７はＵＶランプ２５への電力供給を停止し、ＵＶ光の照射が終了される。また、滅菌中表示ランプも消灯される。
なお、ＵＶランプ２５は、主電源スイッチ２８とは別個に制御されており、主電源がＯＦＦされていても動作することができる。
なお、ＵＶランプ２５の点灯時間は、上述した３０分でも良いし、保温箱２１内の雑菌類などを死滅させることができる時間であれば、３０分未満でも良いし、３０分よりも長くても良い。
【００２７】
開閉扉２７はアルマイト処理を施されたアルミなどの金属、または遮光性の高い半透明の樹脂により構成されている。より好ましくは、二重構造とされることが望ましく、さらには、内側が上記金属とされ外側が樹脂とされることが望ましい。開閉扉２７の外側に樹脂を用いることにより、開閉扉２７から保温箱２１内の熱が外部に逃げることを防止することができる。また、開閉扉２７の内側をアルマイト処理された金属とすることにより、ＵＶランプ２５により開閉扉２７の寿命が損なわれることを防止することができる。
なお、開閉扉２７が金属または金属と樹脂との二重構造とされたときには、完全に遮光されるため、インキュベータボックス１００を覗く位置に覗き窓を設けることが望ましい。覗き窓には透明樹脂またはガラスがはめ込まれ、外側には、開閉可能なカバーが配置されていることが望ましい。
【００２８】
検出部４０には、図１および図２に示すように、検出部４０内を所定の温度に保温するヒータ４０Ｈと、検出部４０側から細胞ＣＥを照射する落射光源４１Ａ、４１Ｂと、落射光源４１Ａ、４１Ｂからの光路を切り替える光路切替部４２と、照射光の光量を調節する光量調整機構４３と、照射光を細胞ＣＥに向けて集光するレンズ系４４と、照射光の波長および検出光の波長を制御するフィルタユニット４５と、細胞ＣＥに対して合焦動作を行うオートフォーカス（ＡＦ）ユニット４６と、複数の倍率の異なる対物レンズ４８を備えたレボルバ４７と、細胞ＣＥからの検出光を検出する検出器４９と、検出光の光量を測定する光量モニタ５０と、検出部４０内の温度を均一にするファン５１と、検出部４０内を冷却する冷却ファン５２と、が備えられている。
【００２９】
落射光源４１Ａ、４１Ｂは、例えば水銀ランプなどからなり、検出部４０の外部に配置されており、それぞれ電力を供給する電源５３に接続されている。
また、通常は１つの落射光源、例えば落射光源４１Ａを用いるが、落射光源４１Ａの光量が所定の規定値以下に減少した場合には、落射光源４１Ｂから照明光が照射され、落射光源４１Ａの電源はＯＦＦされる。
【００３０】
光路切替部４２は、落射光源４１Ａまたは落射光源４１Ｂどちらか一方の照明光を光量調整機構４３に導くように形成されている。また、光路切替部４２には、後述コンピュータＰＣに接続され、コンピュータＰＣの指示に基づき光路切替部４２を制御する光路制御部５４が配置されている。
光路切替部４２の照明光射出側にはシャッタ４２Ｓが配置され、照明光の透過・遮断制御を行っている。
【００３１】
シャッタ４２Ｓの照明光射出側には光量調整機構４３が配置され、シャッタ４２Ｓを透過した照明光の光量を調整している。その機構としては、例えば公知の絞り機構などを用いても良いし、その他の光量を調節できる公知の機構、技術を用いても良い。
また、光量調整機構４３には、後述のコンピュータＰＣに接続され、コンピュータＰＣの指示に基づき光量調整機構４３を制御する光量制御部５５が配置されている。
光量調整機構４３の照明光射出側にはレンズ系４４が配置されている。レンズ系４４は、一対のレンズ４４Ａ、４４Ｂと、レンズ４４Ａおよびレンズ４４Ｂの間に配置された絞り４４Ｃと、から構成されている。
【００３２】
フィルタユニット４５は、励起フィルタ５６と、ダイクロイックミラー５７と、吸収フィルタ５８とから構成されている。励起フィルタ５６は、照明光の中から細胞ＣＥの蛍光発光に寄与する波長（励起光）を透過するフィルタであり、レンズ系４４から射出された照明光が励起フィルタ５６に入射するように配置されている。ダイクロイックミラー５７は、励起光と蛍光とを分離する光学素子であり、励起フィルタ５６を透過した励起光を、細胞ＣＥに向けて反射するとともに、細胞ＣＥからの蛍光を透過するように配置されている。吸収フィルタ５８は、細胞ＣＥからの蛍光とその他の不要な散乱光とを分離する光学素子であり、ダイクロイックミラー５７を透過した光が入射するように配置されている。
フィルタユニット４５には、後述するコンピュータＰＣの指示に基づき、フィルタユニット４５から射出される励起光や検出光（蛍光）の波長を制御するフィルタ制御部４６Ｃが配置されている。
なお、励起フィルタ５６、ダイクロイックミラー５７、吸収フィルタ５８は１枚ずつ用いられてもよいし、複数枚用いられてもよい。
【００３３】
ＡＦユニット４６はフィルタユニット４５の励起光射出側に配置されていて、後述するコンピュータＰＣの指示に基づき、励起光を、対物レンズ４８を介して細胞ＣＥに集光させるように配置されている。
レボルバ４７は、ＡＦユニット４６の励起光射出光側に配置されていて、倍率の異なる複数の対物レンズ４８が配置されている。レボルバ４７には、後述するコンピュータＰＣの指示に基づき、励起光が入射される対物レンズ４８を選択・制御する対物レンズ制御部５９が配置されている。
【００３４】
なお、対物レンズ４８は、検出部４０からＸ軸動作ステージ２２Ｘ、Ｙ軸動作ステージ２２Ｙにそれぞれ設けられた孔を通して保温箱２１内のインキュベータボックス内部が観察可能な構造になっている。
Ｘ軸動作ステージ２２Ｘ、Ｙ軸動作ステージ２２Ｙには、ステージが動作する範囲を見込んで孔の大きさは多少余裕を見込んである。
そのため、保温箱２１内において雰囲気を細胞の培養に適した湿度に保っていても、前記孔を通じて雰囲気が検出部４０に対して抜けてしまい、細胞の培養に適した温度を維持できなくなり、細胞の活性低下を引き起こす可能性がある。
そこで、このような細胞培養に適した温度の雰囲気が保温箱２１と検出部４０との間で導通することを抑制する抑制手段９９を設けてもよい。
その抑制手段９９は、レボルバ４７や対物レンズ４８の動きを妨害しないように空気の流れを抑制できればよく、例えばフィルムや透明シートなど柔軟な材料からなるシートを保温箱２１と検出部４０との境目に設けられた孔の周囲に貼り付け、レボルバの周囲に垂らした状態で取り付ける幕状のものが考えられる。
【００３５】
フィルタユニット４５の検出光射出側には、検出光を検出器４９および光量モニタ５０に集光する集光レンズ６０が配置されている。
集光レンズ６０の検出光射出側には、検出光の一部を検出器４９に向けて反射し、残りの検出光を光量モニタ５０に向けて透過するハーフミラー６１が配置されている。
検出器（撮像手段）４９は、ハーフミラー６１から反射された検出光が入射される位置に配置されている。また、検出器４９には、検出器４９からの検出信号を演算して後述するコンピュータＰＣに出力する検出器演算部６２が配置されている。
なお、検出器４９はラインセンサを用いても良いし、エリアセンサを用いても良いし、ラインセンサとエリアセンサとを共用してもよく、特に限定するものではない。
光量モニタ５０は、ハーフミラー６１を透過した検出光を測定し、測定した値をコンピュータＰＣに出力するように接続されている。
なお、上述のように、光量モニタ５０を用いて検出光の光量を測定しても良いし、照度計やパワーメータなどを用いて検出光の光量を測定しても良い。
【００３６】
ヒータ４０Ｈは、検出部４０内を例えば３０℃から３７℃となるように保温制御している。ファン５１は、検出部４０内の空気を対流させ、検出部４０内の温度を均一化するように配置されている。そのため、検出部４０内の温度が保温箱２１と近い温度に維持され、保温箱２１の温度をより安定化させやすくなる。
冷却ファン５２は、検出部４０内に配置された温度センサ（図示せず）の出力に基づき、検出部４０内の温度を下げるように駆動される。そのため、例えばモータなどの発熱による異常な検出部４０内の温度上昇を防止することができる。
【００３７】
図３は、本実施の形態に係るインキュベータボックスを示す斜視図であり、図４は、インキュベータボックスのコネクタ近傍領域の断面図である。
インキュベータボックス（培養容器）１００は、図３および図４に示すように、細胞（生体試料）ＣＥを保持するマイクロプレート１２０を格納する筐体１０１と、筐体１０１とともに密閉空間を形成するカバー１０２とから概略構成されている。
【００３８】
筐体１０１は、底板１０３と側壁１０４とから形成されていて、底板１０３の測定エリアに対応する領域は、ガラスのような透光性を有する材料で形成されている。底板１０３の他の領域および側壁１０４は、例えば、アルマイト処理されたアルミニウムやＳＵＳ３１６のようなステンレススチールなど防食性の高い遮光性の材料で制作するのが好ましく、より好ましくは、保温性の観点から熱伝導率の低い材料を選択するとよい。筐体１０１には、マイクロプレート１２０を口の字状に囲む水槽（湿度供給手段）１２１と、水槽１２１の内側に配置された内部ファン１２２と、培養ガスを供給するコネクタ（培養ガス供給部）１２３と、培養ガス中の二酸化炭素ガス濃度を検出する培養ガス濃度センサ１２４とが配置されている。
【００３９】
水槽１２１は、図４に示すように、底板１０３と側壁１０４とに接触するように配置されているとともに、水槽１２１の中には殺菌された純水（水）Ｗが貯えられている。また、水槽側壁１２１Ｗの高さは、筐体１０１の側壁１０４よりも低く形成され、側壁１０４の水槽側壁１２１Ｗよりも高い部分にコネクタ１２３が配置されている。
コネクタ１２３の先端には、円柱形状のキャップ（流入方向変更部）１２３Ｃが配置されている。キャップ１２３Ｃの側面には複数の流出口１２３Ｎが側壁１０４に沿う方向に形成され、コネクタ１２３から流入した培養ガスが流出口１２３Ｎから流出するように形成されている。また、キャップ１２３Ｃは流出口１２３Ｎから流出した培養ガスの一部が純水Ｗに吹き付けられるように配置されている。
【００４０】
内部ファン１２２は、その送風方向にマイクロプレート１２０が配置されないよう、水槽側壁１２１Ｗに沿って送風するように配置されている。
なお、培養ガス濃度センサ１２４は、水槽側壁１２１Ｗ内面に配置されていても良いし、インキュベータボックス１００から配管を外部へ配置し、吸引ポンプによりインキュベータボックス１００内の培養ガスを吸引して培養ガス濃度センサ１２４でその濃度を検出しても良い。
【００４１】
また、底板１０３には、マイクロプレート１２０の温度を測定する温度センサ１０６が配置されている。
温度センサ１０６の出力は、インキュベータ温度検知部１０６Ｓを介してコンピュータＰＣに入力されるとともに、検出ユニット２０の壁面に配置された温度表示部１０７にも入力されている。コンピュータＰＣは、インキュベータ温度制御部１０６Ｃを介してヒータ２１Ｈなどを制御して、インキュベータボックス１００内の温度が一定に保たれるように制御するようになっている。
培養ガス濃度センサ１２４は、コンピュータＰＣおよび培養ガス濃度表示部１２４Ｄに二酸化炭素ガス濃度を出力している。
【００４２】
カバー１０２は、照明光を透過するガラス板１１７と、ガラス板１１７を支持する支持部１１７Ａと、から構成されている。ガラス板１１７には、測定エリアに対応する領域に反射防止膜が両面に形成されていても良い。反射防止膜を両面に形成することにより、透過観察・落射観察におけるガラス板１１７による反射を防止するようになっている。
なお、ガラス板１１７の面積は、インキュベータボックス１００の底板１０３と略同じ面積であっても良いし、測定を問題なく行うために必要最小限の面積であっても良い。
【００４３】
培養ユニット７０は、図１および図２に示すように、培養ガスを生成する混合部９０から概略構成されている。
混合部９０には、図１および図２に示すように、培養ユニット７０の主電源をＯＮ・ＯＦＦする主電源スイッチ７６と、混合部９０内を所定の温度に保温するヒータ（図示せず）と、インキュベータボックス１００に供給する培養ガス中の二酸化炭素ガス濃度を調節する培養ガス混合槽９１と、培養ガス混合槽９１に培養ユニット７０の外部に配置されたＣＯ２タンク９２から二酸化炭素ガスを供給するＣＯ２ポンプ９３とが配置されている。
【００４４】
培養ガス混合槽９１には、内部の二酸化炭素ガス濃度を検出するＣＯ２濃度検出部９４が配置され、ＣＯ２濃度検出部９４の出力がコンピュータＰＣに入力されるように配置されている。ＣＯ２ポンプ９３には、コンピュータＰＣの指示に基づいて、培養ガス混合槽９１に供給する二酸化炭素ガス量を制御するＣＯ２濃度制御部９５が配置されている。また、培養ユニット７０の壁面には、ＣＯ２濃度検出部９４により検出された培養ガス混合槽９１内の二酸化炭素ガス濃度を表示するＣＯ２濃度表示部９６が配置されている。
ＣＯ２濃度検出部９４からコンピュータＰＣに入力された二酸化炭素ガス濃度は、メモリにデータとして蓄積されるとともに、コンピュータＰＣにおいてデータ処理が可能とされている。
【００４５】
次に、上記の構成からなる生体試料観察システム１０における観察方法について各フローチャートを用いて説明する。
まず、マイクロプレート１２０を用いて培養・測定する場合の手順を、図５を参照しながら説明する。
図５は、マイクロプレート１２０を用いて培養・測定する手順を説明するフローチャートである。
まず、インキュベータボックス１００の水槽１２１に滅菌水を供給する（ＳＴＥＰ１１１）。
次に、コンピュータＰＣを起動（ＳＴＥＰ１１２）してから、検出ユニット２０および培養ユニット７０の主電源をＯＮにする（ＳＴＥＰ１１３）。
【００４６】
その後、インキュベータボックス１００内の内部ファン１２２を駆動（ＳＴＥＰ１１４）して、インキュベータボックス１００内の空気を循環させる。そして、ＣＯ２濃度制御部９５を起動（ＳＴＥＰ１１５）して、インキュベータボックス１００に供給される培養ガスの二酸化炭素ガス濃度を５％に制御する。その後、各温度制御部を起動（ＳＴＥＰ１１６）して、培養液温度、培養ガス温度、保温箱２１内の温度などを略３７℃に制御する。
【００４７】
その後、検出ユニット２０の開閉扉２７を開けて（ＳＴＥＰ１１７）、インキュベータボックス１００をステージ２２にセット（ＳＴＥＰ１１８）し、開閉扉２７を閉じる（ＳＴＥＰ１１９）。
次に、透過光源２３をＯＮにして（ＳＴＥＰ１２０）、細胞ＣＥに透過光を照射し、測定条件を設定する（ＳＴＥＰ１２１）。
【００４８】
そして、測定開始ボタンをＯＮにする（ＳＴＥＰ１２２）ことで、細胞ＣＥの測定が開始される。
まず、所定の細胞ＣＥへのオートフォーカス（ＳＴＥＰ１２３）が行われ、焦点が合ったところで、シャッタ３５がＯｐｅｎされる（ＳＴＥＰ１２４）。
次に、細胞ＣＥの画像の取り込み・出力が行われる（ＳＴＥＰ１２５）。ここでは、取り込まれた画像データがコンピュータＰＣのメモリ部へ出力される。
【００４９】
そして、必要な画像の取得が完了していなければ、再びオートフォーカス（ＳＴＥＰ１２３）から画像の取り込みおよび出力（ＳＴＥＰ１２５）までの動作が、必要な画像の取得が完了するまで繰り返される（ＳＴＥＰ１２６）。ここで、必要な画像とは、例えば、選択された波長により撮影された画像や、選択された倍率により撮影された画像などのことである。
【００５０】
必要な画像の取得が完了すると、Ｘ軸動作ステージ２２ＸまたはＹ軸動作ステージ２２Ｙが１ステップ駆動される（ＳＴＥＰ１２７）。そして、Ｘ軸動作ステージ２２ＸまたはＹ軸動作ステージ２２Ｙが移動した位置が測定対象範囲内であれば、再びオートフォーカス（ＳＴＥＰ１２３）から１ステップステージ駆動（ＳＴＥＰ１２７）までの動作が繰り返される。この繰り返し作業は、ステージ２２の移動した位置が測定対象範囲外になるまで繰り返される（ＳＴＥＰ１２８）。
【００５１】
Ｘ軸動作ステージ２２ＸまたはＹ軸動作ステージ２２Ｙの移動先が測定対象範囲外となると、シャッタ３５がＣｌｏｓｅされ（ＳＴＥＰ１２９）、Ｘ軸動作ステージ２２ＸおよびＹ軸動作ステージ２２Ｙがホームポジションに移動される（ＳＴＥＰ１３０）。
その後、所定の測定時間間隔になると、再びオートフォーカス（ＳＴＥＰ１２３）からホームポジションへステージを移動させる（ＳＴＥＰ１３０）までの動作が、測定時間が終了するまで繰り返される（ＳＴＥＰ１３１）。
【００５２】
測定時間が終了（ＳＴＥＰ１３２）すると、開閉扉２７を開けて（ＳＴＥＰ１３３）、マイクロプレート１２０をインキュベータボックス１００ａから取り外す（ＳＴＥＰ１３４）。そして、水槽１２１から滅菌水を取り除き（ＳＴＥＰ１３５）、開閉扉２７を閉じる（ＳＴＥＰ１３６）。
その後、保温箱２１内のＵＶランプ２５を点灯させ（ＳＴＥＰ１３７）、保温箱２１内の滅菌を行い、測定を終了する。
【００５３】
なお、上述のように、保温箱２１内の滅菌を測定手順の最後に入れてもよいし、測定手順の最初に入れて、測定前に保温箱２１の滅菌を行っても良い。
なお、上述のように、細胞ＣＥの測定ごとにオートフォーカスを行っても良いし、測定ごとの行わなくても良い。
【００５４】
細胞ＣＥの撮像が終了すると、次には撮像された画像の処理が行われる。そこで、撮像された画像の処理方法について、図６を参照しながら説明する。
図６は、画像の処理方法を説明するフローチャートである。
まず、コンピュータＰＣの画像処理部は、メモリ部に蓄積された撮像画像から、背景画像を抽出する（ＳＴＥＰ７１）と共に、撮像画像から背景画像（バックグラウンド）を除去する（ＳＴＥＰ７２）。
次に、強調できる画像の最大輝度範囲を読み込み（ＳＴＥＰ７３）、最大輝度範囲に応じて、例えば所定係数を掛けて画像を強調する（ＳＴＥＰ７４）。これらの処理により、バックグラウンドを除去した画像から１つ１つの細胞ＣＥを粒状に認識し易いように画像が強調される。
【００５５】
そして、強調された画像から、例えば所定の閾値以上の輝度を有する部分を抽出することで、細胞ＣＥの１つ１つの輝度を明確な粒状として認識する（ＳＴＥＰ７５）。
次に、細胞ＣＥの重心位置や面積等の幾何学的特徴量や、化学的特徴量や、蛍光輝度等の光学的特徴量をより正確に認識するとともに、細胞ＣＥの位置情報とも関連付けて抽出する（ＳＴＥＰ７６）。これら特徴量を抽出することにより、１つ１つの細胞ＣＥを識別することができる。
細胞ＣＥの特徴量を抽出した後、細胞ＣＥを認識するために行った強調作業（ＳＴＥＰ７４）の補正を行う（ＳＴＥＰ７７）。この補正により、画像の強調のために用いられた所定係数の影響が除去される。
次に、補正後の特徴量を、例えばファイルに出力するとともにそのファイルに蓄積する（ＳＴＥＰ７８）。
【００５６】
そのため、コンピュータＰＣの画像処理部は、スライドガラス、マイクロプレートなどの全面の各位置における細胞ＣＥの蛍光量分布等を画像化することができる。また、画像処理部は、１つ１つの細胞ＣＥを正確に追跡可能であるので、例えば、所定の数の細胞ＣＥだけに注目し、培養を行いながら細胞ＣＥ内部の蛍光分布を局所的に長時間測定することも可能である。更に、細胞ＣＥを培養しながら、例えば、一定時間毎にマイクロプレートなどの全面を測定し、時間経過に対する細胞ＣＥの蛍光量を自動測定することも可能である。
【００５７】
次に、撮像画像から細胞ＣＥの特徴量などのデータが抽出された後に行われるデータ処理について、図７を参照しながら説明する。
図７は、データ処理の流れを説明するフローチャートである。
ここでは、コンピュータＰＣのデータ処理部によって、ファイル内に蓄積された細胞ＣＥのデータ（特徴量）の処理が行われる。
まず、データ処理部は、ファイル内に蓄積された細胞ＣＥの生データ（特徴量）を読み込む（ＳＴＥＰ８１）とともに、細胞ＣＥごとに時系列に並ぶようにデータの並べ替えが行われる（ＳＴＥＰ８２）。データが並べ替えられると、データ処理部は、細胞ＣＥごとに輝度、すなわち発現量の経時的変化をグラフ化する（ＳＴＥＰ８３）。
グラフ化が完了すると、データ処理部は、グラフをプレビュー表示し（ＳＴＥＰ８４）、グラフ化データをファイルに出力する（ＳＴＥＰ８５）。
【００５８】
この処理を行うことにより、細胞ＣＥを長期間培養した場合における１つの細胞の経時的変化を容易に観察することができる。従って、培養中の時間経過に伴う細胞ＣＥの発現量の変化等を正確、かつ容易に測定することができる。
【００５９】
次に、細胞ＣＥの測定時に行われる照射光量の調整について、図８を参照しながら説明する。
図８は、光量の調整の流れを説明するフローチャートである。
まず、細胞ＣＥに照射される照射光量が測定される（ＳＴＥＰ９１）。照射光量は、光量モニタ５０の出力から算出されてもよいし、照度計を設けて測定しても良いし、パワーメータを設けてパワーメータの出力から算出してもよい。
【００６０】
測定された照射光量が許容範囲内であれば、再び照射光量の測定（ＳＴＥＰ９１）に戻り、照射光量が許容範囲外になるまで繰り返される（ＳＴＥＰ９２）。
照射光量が許容範囲外になると、光量調整機構４３に含まれるＮＤフィルタ（図示せず）が交換され（ＳＴＥＰ９３）、照射光量が許容範囲内になるように調節される。その後、再び照射光量の測定（ＳＴＥＰ９１）に戻り、照射光量の調節が繰り返される。
上述したような測定手順により、図９に示すような、１つ１つの細胞の経時変化を表した細胞追跡画像を取得できる。
【００６１】
上記の構成によれば、全ての流出口１２３Ｎの向きが細胞ＣＥの配置されていない方向であるため、細胞ＣＥに培養ガスが当たらず、細胞ＣＥの一部領域の温度低下を防止することができる。そのため、細胞ＣＥの温度分布の不均一の発生を防止し、細胞ＣＥの育成程度を均一に揃えることができる。つまり、細胞ＣＥを観察に適した状態に保ちつつ、培養することができる。
【００６２】
少なくとも１つの流出口１２３Ｎの向きが水槽１２１方向に向いているため、培養ガスの一部が水槽１２１内の純水Ｗに吹き付けられ、培養ガスを吹き付けない場合と比較して、インキュベータボックス１００内の湿度をより積極的に上昇させ、所定の湿度に保つことができる。そのため、細胞ＣＥの培養により適した環境を形成・維持することができ、細胞ＣＥを長期間培養することができる。
また、細胞ＣＥの培養に用いる培養液の蒸発を抑えることにより培養液濃度の変化を抑え、細胞ＣＥを長期間培養することができる。
【００６３】
また、温度分布の不均一の発生を防止できるため、熱変形によるインキュベータボックス１００およびマイクロプレート１２０の歪みの発生を防止することができる。そのため、検出部４０による細胞ＣＥの観察を正確に行うことができる。
【００６４】
なお、上述のように、マイクロプレート１２０を口の字状に囲む水槽１２１を用いてもよいし、図１０（ａ）に示すように、インキュベータボックス１００内の四隅に４つの水槽１２１を配置してもよいし、図１０（ｂ）に示すように、マイクロプレート１２０を介して２つの水槽１２１を配置してもよく、マイクロプレート１２０に対して水分（湿度）が均等に供給できるように配置されていれば、どのような配置でもよい。
【００６５】
〔第２の実施の形態〕
次に、本発明の第２の実施形態について図１１および図１２を参照して説明する。
本実施の形態の生体試料観察システムの基本構成は、第１の実施の形態と同様であるが、第１の実施の形態とは、インキュベータボックスの構成が異なっている。よって、本実施の形態においては、図１１および図１２を用いてインキュベータボックス周辺のみを説明し、培養ユニット等の説明を省略する。
図１１は、本実施の形態に係るインキュベータボックスを示す斜視図であり、図１２は、インキュベータボックスのコネクタ近傍領域の断面図である。
なお、同一の構成要素には、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００６６】
インキュベータボックス（培養容器）２００は、図１１および図１２に示すように、マイクロプレート１２０を格納する筐体１０１と、カバー１０２とから概略構成されている。
筐体１０１には、マイクロプレート１２０を口の字状に囲む水槽１２１と、水槽１２１の内側に配置された内部ファン１２２と、培養ガス中の二酸化炭素ガス濃度を検出する培養ガス濃度センサ１２４とが配置されている。筐体１０１の側壁１０４には、水槽側壁１２１Ｗよりも上の部分に培養ガスを供給するコネクタ（培養ガス供給部）２２３が配置されている。
コネクタ２２３のインキュベータボックス２００内の端部は、Ｌ字状に形成された円筒部（流入方向変更部）２２３Ｃから形成されている。コネクタ２２３は、その先端が純水Ｗの水面よりも上方に配置されるように形成されるとともに、コネクタ２２３の先端には、培養ガスが流出する開口部（流出口）２２３Ｎが形成されている。また、コネクタ２２３は、培養ガスが純水Ｗに吹き付けられるように配置されている。
【００６７】
上記の構成によれば、開口部２２３Ｎの開口方向が細胞ＣＥの配置されていない方向であるため、細胞ＣＥに培養ガスが当たらず、細胞ＣＥの一部領域の温度低下をより確実に防止することができる。
また、開口部２２３Ｎの向きが純水Ｗの水面方向であるため、開口部２２３Ｎから流出する培養ガスの全てを純水Ｗに吹き付けることにより、純水Ｗの蒸発を促進して培養容器内の湿度をより積極的に上昇させ、所定の湿度に保つことができる。
【００６８】
〔第３の実施の形態〕
次に、本発明の第３の実施形態について図１３および図１４を参照して説明する。
本実施の形態の生体試料観察システムの基本構成は、第１の実施の形態と同様であるが、第１の実施の形態とは、インキュベータボックスの構成が異なっている。よって、本実施の形態においては、図１３および図１４を用いてインキュベータボックス周辺のみを説明し、培養ユニット等の説明を省略する。
図１３は、本実施の形態に係るインキュベータボックスを示す斜視図であり、図１４は、インキュベータボックスのコネクタ近傍領域の断面図である。
なお、同一の構成要素には、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００６９】
インキュベータボックス（培養容器）３００は、図１３および図１４に示すように、マイクロプレート１２０を格納する筐体１０１と、カバー１０２とから概略構成されている。
筐体１０１には、マイクロプレート１２０を口の字状に囲む水槽１２１と、水槽１２１の内側に配置された内部ファン１２２と、培養ガス中の二酸化炭素ガス濃度を検出する培養ガス濃度センサ１２４とが配置されている。筐体１０１の側壁１０４には、水槽側壁１２１Ｗよりも上の部分に培養ガスを供給するコネクタ（培養ガス供給部）３２３が配置されている。
コネクタ３２３のインキュベータボックス３００内の端部は、Ｌ字状に形成された円筒部（流入方向変更部）３２３Ｃから形成されている。円筒部３２３Ｃは、その先端が純水Ｗの水面よりも下方に配置されるように形成されるとともに、円筒部３２３Ｃの先端には、培養ガスが流出する開口部（流出口）３２３Ｎが形成されている。また、コネクタ３２３は、培養ガスが純水Ｗに吹き込まれるように配置されている。
【００７０】
上記の構成によれば、純水Ｗ中に開口部３２３Ｎを開口させ、純水Ｗ中に培養ガスを流入させることにより、純水Ｗ中に培養ガスを流入させない場合と比較して、より積極的に純水Ｗを蒸発させることができる。
【００７１】
〔第４の実施の形態〕
次に、本発明の第４の実施形態について図１５および図１６を参照して説明する。
本実施の形態の生体試料観察システムの基本構成は、第１の実施の形態と同様であるが、第１の実施の形態とは、インキュベータボックスの構成が異なっている。よって、本実施の形態においては、図１５および図１６を用いてインキュベータボックス周辺のみを説明し、培養ユニット等の説明を省略する。
図１５は、本実施の形態に係るインキュベータボックスを示す斜視図であり、図１６は、インキュベータボックスのコネクタ近傍領域の断面図である。
なお、同一の構成要素には、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００７２】
インキュベータボックス（培養容器）４００は、図１５および図１６に示すように、マイクロプレート１２０を格納する筐体４０１と、カバー１０２とから概略構成されている。
筐体４０１は、底板１０３と側壁４０４と水槽４２１とから形成されている。側壁４０４には、図１６に示すように、培養ガス室４３０がマイクロプレート１２０を口の字形状に囲むように形成され、培養ガス室４３０の側壁を共用するように水槽（湿度供給手段）４２１が形成されている。水槽４２１の水槽側壁４２１Ｗの高さは、側壁４０４よりも低く形成され、水槽４２１内には滅菌された純水Ｗが貯えられている。
底板１０３の他の領域および側壁４０４は、例えば、アルマイト処理されたアルミニウムやＳＵＳ３１６のようなステンレススチールなど防食性の高い遮光性の材料で制作するのが好ましく、より好ましくは、保温性の観点から熱伝導率の低い材料を選択するとよい。
【００７３】
筐体４０１には、水槽４２１の内側に配置された内部ファン１２２と、培養ガス中の二酸化炭素ガス濃度を検出する培養ガス濃度センサ１２４とが配置されている。筐体４０１の側壁４０４には、培養ガス室４３０に培養ガスを供給するコネクタ（培養ガス供給部）４２３が配置されている。
培養ガス室４３０と水槽４２１との共用側壁４３１には、培養ガスを純水Ｗ中に供給する逆止弁（逆止弁蒸発促進手段）４３２が配置されている。逆止弁４３２は共用側壁４３１の純水Ｗの水面よりも下の部分に配置されるとともに、培養ガスが、培養ガス室４３０から水槽４２１へのみ通行可能に配置されている。
【００７４】
なお、逆止弁４３２は１つのみ配置されてもよいが、複数個配置されることが望ましく、より好ましくはマイクロプレート１２０に対して対象となるように配置されることが望ましい。このように配置することにより、インキュベータボックス４００内の湿度分布を均一化することができ、細胞ＣＥの培養により適した環境を形成することができる。
【００７５】
上記の構成によれば、培養ガスは、培養ガス室４３０から逆止弁４３２を介して純水Ｗ中に供給されるため、細胞ＣＥに培養ガスが当たらず、細胞ＣＥの一部領域の温度低下を防止することができる。
また、培養ガスは純水Ｗ中に供給されるため、純水Ｗ中に培養ガスを流入させない場合と比較して、より積極的に純水を蒸発させることができる。
さらに、複数の逆止弁４３２を備えることにより、複数方向から蒸気を含んだ培養ガスを供給することができ、インキュベータボックス４００内の湿度分布をより均一に保ち易くすることができる。
【００７６】
逆止弁４３２を用いることにより、純水Ｗが培養ガス室４３０に流入することを防止することができる。そのため、純水Ｗがコネクタ４２３を介してインキュベータボックス４００内から流出することを防止することができ、純水Ｗを蒸発させてインキュベータボックス４００内を所定の湿度に保つことができる。
また、逆止弁４３２を用いることにより、後述する透過膜５３１を用いる場合と比較して、低い圧力で培養ガスを純水Ｗ中に供給することができる。
【００７７】
〔第５の実施の形態〕
次に、本発明の第５の実施形態について図１７および図１８を参照して説明する。
本実施の形態の生体試料観察システムの基本構成は、第１の実施の形態と同様であるが、第１の実施の形態とは、インキュベータボックスの構成が異なっている。よって、本実施の形態においては、図１７および図１８を用いてインキュベータボックス周辺のみを説明し、培養ユニット等の説明を省略する。
図１７は、本実施の形態に係るインキュベータボックスを示す斜視図であり、図１８は、インキュベータボックスのコネクタ近傍領域の断面図である。
なお、同一の構成要素には、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００７８】
インキュベータボックス（培養容器）５００は、図１７および図１８に示すように、マイクロプレート１２０を格納する筐体５０１と、カバー１０２とから概略構成されている。
筐体５０１は、底板１０３と側壁５０４と水槽５２１とから形成されている。側壁５０４には、図１８に示すように、培養ガス室５３０がマイクロプレート１２０を口の字形状に囲むように形成され、培養ガス室５３０の内側には水槽（湿度供給手段）５２１が形成されている。
底板１０３の他の領域および側壁５０４は、例えば、アルマイト処理されたアルミニウムやＳＵＳ３１６のようなステンレススチールなど防食性の高い遮光性の材料で制作するのが好ましく、より好ましくは、保温性の観点から熱伝導率の低い材料を選択するとよい。
【００７９】
筐体５０１には、水槽５２１の内側に配置された内部ファン１２２と、培養ガス中の二酸化炭素ガス濃度を検出する培養ガス濃度センサ１２４とが配置されている。筐体５０１の側壁５０４には、培養ガス室５３０に培養ガスを供給するコネクタ（培養ガス供給部）５２３が配置されている。
培養ガス室５３０と水槽５２１との間には、培養ガスを透過し純水Ｗを透過しない材料から形成された透過膜（培養ガス透過部材、蒸発促進手段）５３１が配置され、培養ガス室５３０と水槽５２１とを隔てている。水槽５２１の水槽側壁５２１Ｗの高さは、側壁５０４よりも低く形成され、水槽５２１内には滅菌された純水Ｗが貯えられている。
【００８０】
上記の構成によれば、透過膜５３１全体から培養ガスが供給されるので、より多くの方向から蒸気を含んだ培養ガスを供給することができ、インキュベータボックス５００内の湿度分布をより均一に保ち易くすることができる。
また、透過膜５３１を用いることにより、より確実に純水Ｗが培養ガス室に流入することを防止することができる。
【００８１】
なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記の実施の形態においては、蛍光強度を検出する構成に適応して説明したが、この蛍光強度を検出する構成に限られることなく、細胞の形態変化等、その他各種の指標を検出する構成に適応することができるものである。
また、細菌類や微生物な、卵など細胞以外の種々の生体試料に対して用いることも可能である。
本発明のインキュベータボックスやチャンバは、専用の、または既存の一般の顕微鏡に対して取り付けられてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る生体試料観察システムを示す斜視図である。
【図２】同、生体試料観察システムのシステム構成を示す概略図である。
【図３】同、インキュベータボックスを示す斜視図である。
【図４】同、インキュベータボックスのコネクタ近傍領域の断面図である。
【図５】同、マイクロプレートを用いた培養・測定を示すフローチャートである。
【図６】同、画像の処理方法を説明するフローチャートである。
【図７】同、データ処理の流れを説明するフローチャートである。
【図８】同、光量の調整の流れを説明するフローチャートである。
【図９】細胞の経時変化を表した細胞追跡画像を示す図である。
【図１０】同、インキュベータボックスの他の実施例を示す平面視図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態に係るインキュベータボックスを示す斜視図である。
【図１２】同、インキュベータボックスのコネクタ近傍領域の断面図である。
【図１３】本発明の第３の実施形態に係るインキュベータボックスを示す斜視図である。
【図１４】同、インキュベータボックスのコネクタ近傍領域の断面図である。
【図１５】本発明の第４の実施形態に係るインキュベータボックスを示す斜視図である。
【図１６】同、インキュベータボックスのコネクタ近傍領域の断面図である。
【図１７】本発明の第５の実施形態に係るインキュベータボックスを示す斜視図である。
【図１８】同、インキュベータボックスのコネクタ近傍領域の断面図である。
【符号の説明】
【００８３】
１０  生体試料観察システム
４０  検出部（観察手段）
１００、２００、３００、４００、５００  インキュベータボックス（培養容器）
１２１、４２１、５２１  水槽（湿度供給手段）
１２３、２２３、３２３、４２３、５２３  コネクタ（培養ガス供給部）
１２３Ｃ  キャップ（流入方向変更部）
１２３Ｎ  流出口
２２３Ｃ  円筒部（流入方向変更部）
２２３Ｎ、３２３Ｎ  する開口部（流出口）
４３０、５３０  培養ガス室
４３２  逆止弁（逆止弁蒸発促進手段）
５３１  透過膜（培養ガス透過部材、蒸発促進手段）
ＣＥ  細胞（生体試料）
Ｗ  純水（水）
【図１】
2006000053.tif 000003
【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】
2006000053.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2006000053.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
2006000053.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
2006000053.tif 000017
【図１６】
2006000053.tif 000018
【図１７】
2006000053.tif 000019
【図１８】
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