(57)【要約】【課題】  所定の環境条件に調整された保管用チャンバーの内部にて試料容器上の試料を保管する保管装置において、チャンバー内の保管有効面積を広く維持することが出来、然も観察装置の構成に対する制約のない保管装置を提供する。【解決手段】  本発明に係る保管装置は、保管用チャンバー11にマイクロプレート挿入口を経て連通する観察用チャンバー８と、マイクロプレート挿入口を開閉するシャッター機構14と、保管用チャンバー11又は観察用チャンバー８に配備されて試料容器を両チャンバー間で往復移送するマイクロプレート移送装置とを具え、観察用チャンバー８には、チャンバー内を観察するための透明の観察窓が設けられ、該観察窓に対向して顕微観察装置82が設置されている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の環境条件に調整された保管用チャンバーの内部にて試料容器上の試料を保管する保管装置において、保管用チャンバーに試料容器挿入口を経て連通する観察用チャンバーと、前記試料容器挿入口を開閉するシャッター機構と、保管用チャンバー又は観察用チャンバーに配備されて試料容器を両チャンバー間で往復移送する試料容器移送機構とを具え、観察用チャンバーには、チャンバー内を観察するための透明の観察窓が設けられていることを特徴とする保管装置。
【請求項２】
観察用チャンバーの観察窓に対向して、チャンバー内の試料容器上の試料を観察するための観察装置が配備されている請求項１に記載の保管装置。
【請求項３】
観察用チャンバーには、チャンバー内の試料容器をチャンバー外へ取り出すための試料容器取出し口が設けられ、該試料容器取出し口はシャッター機構によって開閉可能となっている請求項１又は請求項２に記載の保管装置。
【請求項４】
観察用チャンバーには、試料容器上の試料に対して所定の処理を施す処理装置を連結すべき試料容器搬出口が設けられ、該試料容器搬出口はシャッター機構によって開閉可能となっている請求項１乃至請求項３の何れかに記載の保管装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インキュベータの如く、所定の環境条件に調整されたチャンバーの内部にて試料容器上の試料を保管する保管装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、各種の微生物や細胞を培養するために、図１１に示す如きインキュベータ(100)が用いられている。該インキュベータ(100)は、開閉扉(192)によって開口(190)を開閉することが可能なチャンバー(191)の内部に、複数段の棚(193)を設け、各棚(193)に複数のマイクロプレート(31)を収容することが可能となっている。チャンバー(191)には、チャンバー(191)内の温度、湿度、ＣＯ２濃度等の環境条件を調整するための環境調整装置(図示省略)が設けられており、適切な環境条件を設定することによって、マイクロプレート(31)上の試料の培養が行なわれる。
【０００３】
この様なインキュベータ(100)においては、培養中に試料の状態を確認するために、チャンバー(191)からマイクロプレート(31)を取り出して、顕微鏡などによる試料の観察や分析が行なわれるが、その際にチャンバー(191)の開閉扉(192)を開く必要があるため、これによってチャンバー(191)内の環境条件が大きく変化する問題があった。
【０００４】
そこで、チャンバーに開設したマイクロプレート挿入口とチャンバー内の各マイクロプレート収容部との間で、マイクロプレートの搬送を可能として、各マイクロプレート収容部に対するマイクロプレートの出し入れを自動化したインキュベータが提案されている(例えば特許文献１参照)。
例えば図１０に示すインキュベータにおいては、チャンバー(11)のスタッカー(３)(３)の間に、マイクロプレート搬送台(50)を具えたマイクロプレート搬送装置(５)を配備して、マイクロプレート(31)の搬送を行なっている。
該インキュベータによれば、チャンバーに小さなマイクロプレート挿入口を開設すればよいので、マイクロプレートの出し入れ時にチャンバー内の環境条件が大きく変化することはない。
【０００５】
又、チャンバーの内部にカメラや光学系からなる顕微観察装置を配備し、該顕微観察装置によってチャンバー内での試料の観察を可能としたインキュベータが提案されている(特許文献２〜４参照)。
例えば図１０に示すインキュベータにおいては、１つのスタッカー(３)の最上段のマイクロプレート収容部を試料の観察位置として、該観察位置の上方に、カメラ(７)と該カメラ(７)を３軸方向に往復移動させる往復駆動機構(71)からなる観察装置が配備されており、カメラ(７)は有線で分析装置(72)と繋がっている。該インキュベータにおいては、観察対象のマイクロプレート(31)をマイクロプレート搬送装置(５)によって前記観察位置のマイクロプレート収容部まで搬送し、カメラ(７)によって撮影した試料の撮影画像を分析装置(72)に供給して、試料の観察、分析が行なわれる。
該インキュベータによれば、チャンバーの開閉扉を開くことなくチャンバー内の試料を観察することが出来るので、チャンバー内の環境条件が変化することはない。
【特許文献１】特開平１１−８９５５９号公報
【特許文献２】特表２００２−５３８４７７号公報
【特許文献３】特開２００３−９３０４１号公報
【特許文献４】特開２００３−２１６２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、図１０に示す如く、チャンバー(11)内にカメラ(７)等の観察装置を配備したインキュベータにおいては、チャンバー(11)内に観察装置の設置空間を確保せねばならないばかりでなく、チャンバー(11)内の１つのマイクロプレート収容部が撮影のために専有されるので、チャンバー(11)内の培養可能面積(保管有効面積)が狭くなる問題があった。又、観察装置としては、チャンバー(11)内に収容可能であって且つチャンバー(11)の環境条件に悪影響を与えない構成を有するものに制約される問題が生じる。
そこで本発明の目的は、チャンバー内の保管有効面積を広く維持することが出来、然も観察装置の構成に対する制約のない保管装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る保管装置は、所定の環境条件に調整された保管用チャンバーの内部にて試料容器上の試料を保管するものであって、保管用チャンバーに試料容器挿入口を経て連通する観察用チャンバーと、前記試料容器挿入口を開閉するシャッター機構と、保管用チャンバー又は観察用チャンバーに配備されて試料容器を両チャンバー間で往復移送する試料容器移送機構とを具え、観察用チャンバーには、チャンバー内を観察するための透明の観察窓が設けられている。
【０００８】
上記本発明の保管装置においては、シャッター機構を開き、この状態で試料容器移送機構を動作させて、観察対象の試料容器を保管用チャンバーから試料容器挿入口を経て観察用チャンバーに送り込んだ後、シャッター機構を閉じる。この結果、観察用チャンバーの観察窓からチャンバー内の試料容器上の試料を観察することが出来る。
試料の観察が終了すると、シャッター機構を開き、この状態で試料容器移送機構を動作させて、観察対象の試料容器を観察用チャンバーから試料容器挿入口を経て保管用チャンバーに送り込んだ後、シャッター機構を閉じる。
従って、保管用チャンバーは、試料容器が通過する短い期間だけ観察用チャンバーと連通することとなり、然も観察用チャンバーは外界と遮断されているので、保管用チャンバーの内部の環境条件は観察動作のために大きく乱されることはなく、一定の環境状態が維持される。
【０００９】
具体的構成においては、観察用チャンバーの観察窓に対向して、チャンバー内の試料容器上の試料を観察するための観察装置が配備されている。
該具体的構成においては、観察用チャンバー内の試料容器上の試料を観察装置によって観察窓を通じて観察することが出来る。
【００１０】
他の具体的構成において、観察用チャンバーには、チャンバー内の試料容器をチャンバー外へ取り出すための試料容器取出し口が設けられ、該試料容器取出し口はシャッター機構によって開閉可能となっている。
該具体的構成において、前記シャッター機構は通常は閉じられているが、シャッター機構を開くことによって、保管の必要がなくなった試料を試料容器取出し口から外部へ取り出すことが出来る。尚、該シャッター機構を開く際には、保管用チャンバーと観察用チャンバーの間のシャッター機構は閉じた状態を維持する。これによって、保管用チャンバー内の環境条件が試料容器取り出し操作のために乱されることはない。
【００１１】
更に他の具体的な構成において、観察用チャンバーには、試料容器上の試料に対して所定の処理を施す処理装置を連結すべき試料容器搬出口が設けられ、該試料容器搬出口はシャッター機構によって開閉可能となっている。
該具体的構成において、前記シャッター機構は通常は閉じられているが、シャッター機構を開くことによって、観察用チャンバーにて観察の終了した試料容器を試料容器搬出口から処理装置へ送り込んで、該試料容器上の試料に必要な処理を施すことが出来る。尚、該シャッター機構を開く際には、保管用チャンバーと観察用チャンバーの間のシャッター機構は閉じた状態を維持する。これによって、保管用チャンバー内の環境条件が試料処理のために乱されることはない。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る保管装置によれば、保管用チャンバーに接続された観察用チャンバーの観察窓から該チャンバー内を観察することが出来るので、例えば顕微鏡等を具えた観察装置によって観察用チャンバー内の試料を観察する場合においても、保管用チャンバー内に観察装置を設置したり、保管用チャンバー内の所定領域を観察位置として確保する必要はなく、保管用チャンバーの内部空間の大部分を試料保管のために利用することが出来、保管有効面積を広く維持することが出来る。然も、観察装置は観察用チャンバーの外側に配備されるので、観察装置の構成に対する種々の制約は生じない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明をインキュベータに実施した形態につき、図面に沿って具体的に説明する。
本発明に係るインキュベータ(１)は、図１に示す如く、保管用チャンバー(11)の側壁に観察用チャンバー(８)を接続して構成されており、観察用チャンバー(８)の下方位置には、観察用チャンバー(８)内の試料を観察するための顕微観察装置(82)が設置されている。
【００１４】
観察用チャンバー(８)の内部には、図２に示す如くマイクロプレート収容室(81)が形成されており、該マイクロプレート収容室(81)の天井壁及び底壁にはそれぞれ透明の照明窓(89)及び観察窓(88)が設けられており、該照明窓(89)及び観察窓(88)に対向させて、顕微観察装置(82)を構成する光学系(82a)及び照明装置(80)が配置されている。
【００１５】
図７及び図８に示す如く、保管用チャンバー(11)には前面に開口(10)が形成され、該開口(10)を開閉扉(12)によって開閉することが出来る。保管用チャンバー(11)の内部には、インキュベータユニット(２)が収容されると共に、該チャンバー(11)の側壁に開設したマイクロプレート挿入口(13)には、マイクロプレート搬入機構(４)が接続されている。尚、マイクロプレート搬入機構(４)は、通常はマイクロプレート挿入口(13)の内側にて、マイクロプレートの搬入に待機しており、マイクロプレートを保管用チャンバー(11)内に搬入する際に、図示の如くマイクロプレート挿入口(13)から突出して、マイクロプレートを受け取る。
【００１６】
保管用チャンバー(11)には、チャンバー内の温度、湿度及びＣＯ２濃度を調整するための環境調整装置(図示省略)が配備されており、保管用チャンバー(11)の奥方の壁面には、該環境調整装置から得られる環境調整のためのガスをチャンバー内の中央空間へ向けて吹き出すためのファンを具えた吹き出し口(図示省略)が開設されている。
【００１７】
保管用チャンバー(11)の側壁には、マイクロプレート挿入口(13)を開閉するための第１シャッター機構(14)が配備されている。
又、保管用チャンバー(11)には、マイクロプレート挿入口(13)を通過するマイクロプレートに付けられているバーコードを読み取るためのバーコードセンサー(151)が、マイクロプレート挿入口(13)へ向けて取り付けられている。
【００１８】
インキュベータユニット(２)は、図９に示す如く、ベース(21)上に、マイクロプレートの搬送テーブル(50)を具えたマイクロプレート搬送装置(５)を設置すると共に、該マイクロプレート搬送装置(５)の両側に左右一対のスタッカーホルダー(23)(23)を配備して構成されており、各スタッカーホルダー(23)には、マイクロプレートを収容するための複数のスタッカー(３)が、前後方向に配列されて保持されている。
図８に示す如く開閉扉(12)を開いた状態で、引出し台(22)を開口(10)から引き出すことによって、該引出し台(22)上の複数のスタッカー(３)を開口(10)の外側へ脱出させることが可能であり、更に各スタッカー(３)をスタッカーホルダー(23)から引き抜くことが可能である。
【００１９】
図７に示す如く、チャンバー(11)内にインキュベータユニット(２)が収容された状態で、マイクロプレート搬送装置(５)は、チャンバー(11)内の空間の中央部に位置し、その両側の空間にそれぞれ複数のスタッカー(３)が配列されることになる。
尚、インキュベータユニット(２)の下方には、チャンバー(11)内の空気に湿気を与えるための貯水パン(60)が配置されている。
【００２０】
図５に示す如く、観察用チャンバー(８)は、保管用チャンバー(11)の側壁に開設されたマイクロプレート挿入口(13)を経て、保管用チャンバー(11)と接続されており、第１シャッター機構(14)によって保管用チャンバー(11)の内部空間と観察用チャンバー(８)の内部空間を遮断することが出来る。
又、観察用チャンバー(８)の前壁には、マイクロプレート取出し口(84)が開設され、該マイクロプレート取出し口(84)は第２シャッター機構(98)によって開閉することが可能となっており、該マイクロプレート取出し口(84)から観察用チャンバー(８)内へ新たなマイクロプレート(31)を収容し、或いは観察用チャンバー(８)内のマイクロプレート(31)をマイクロプレート取出し口(84)から外部へ取り出すことが出来る。
【００２１】
更に、観察用チャンバー(８)の側壁には、マイクロプレート搬出口(85)が開設され、該マイクロプレート搬出口(85)は第３シャッター機構(99)によって開閉することが可能となっており、該マイクロプレート搬出口(85)には、分注装置、自動培地交換装置等、各種の処理装置(図示省略)を接続することが出来る様になっている。
【００２２】
尚、図３に示す様に、第１シャッター機構(14)、第２シャッター機構(98)及び第３シャッター機構(99)はそれぞれ駆動源としてモータ(14a)(98a)(99a)を具えている。又、第２シャッター機構(98)及び第３シャッター機構(99)は、観察用チャンバー(８)の前壁(86)及び側壁(87)に取り付けられている。
【００２３】
図４に示す如く、観察用チャンバー(８)の内部には、マイクロプレート(31)を第１シャッター機構(14)側の端部位置から第２シャッター機構(98)の近傍位置を経て第３シャッター機構(99)側の端部位置まで搬送するためのマイクロプレート搬送装置(９)が配備されている。
【００２４】
マイクロプレート搬送装置(９)は、図６に示す如く、駆動源となるモータ(91)と、前記第１シャッター機構(14)側の端部位置に設置された一対の原動プーリ(92)(92)と、前記第３シャッター機構(99)側の端部位置に設置された一対の従動プーリ(93)(93)と、対応する原動プーリ(92)と従動プーリ(93)の間に張設された一対のベルト(94)(94)と、両ベルト(94)(94)に跨って架設された搬送台(95)とから構成され、搬送台(95)には、前記マイクロプレート(31)の両側部を受け止めるためのマイクロプレート受け部(95a)(95a)が突設されると共に、中央部に大きな開口(96)が形成されている。
【００２５】
上記インキュベータ(１)においては、通常、第１シャッター機構(14)、第２シャッター機構(98)及び第３シャッター機構(99)は閉じた状態に設定されている。そして、保管用チャンバー(11)内で培養された試料を観察する必要が生じた場合、その試料が収容されているマイクロプレート(31)を、保管用チャンバー(11)内のマイクロプレート搬送装置(５)によって待機位置のマイクロプレート搬入機構(４)上まで搬送する。
その後、第１シャッター機構(14)が開き、マイクロプレート搬入機構(４)がマイクロプレート挿入口(13)から突出して、マイクロプレート(31)を図４の如くマイクロプレート搬送装置(９)の搬送台(95)上に載置する。そして、マイクロプレート搬入機構(４)が保管用チャンバー(11)内に後退した後、第１シャッター機構(14)が閉じる。
【００２６】
続いて、観察用チャンバー(８)内のマイクロプレート搬送装置(９)が動作して、マイクロプレート(31)を搭載した搬送台(95)を移動させ、該マイクロプレート(31)を図２に示す観察窓(88)と照明窓(89)によって挟まれた中間位置、即ち顕微観察装置(82)による観察位置まで搬送する。
この状態で顕微観察装置(82)によってマイクロプレート(31)上の試料の観察を行なう。ここで、マイクロプレート搬送装置(９)の搬送台(95)には中央開口(96)が形成されており、照明窓(89)及び観察窓(88)はそれぞれ透明であるので、照明装置(80)からの照明光は照明窓(89)を透過してマイクロプレート(31)上の試料に照射される。そして、マイクロプレート(31)を透過した光が、マイクロプレート搬送装置(９)の搬送台(95)の中央開口(96)を通過し、更に観察窓(88)を通過して、顕微観察装置(82)の光学系(82a)に入射する。この結果、顕微観察装置(82)によってマイクロプレート(31)上の試料を観察することが可能となる。
【００２７】
その後、観察の終了したマイクロプレート(31)を保管用チャンバー(11)内に戻す場合は、該マイクロプレート(31)をマイクロプレート搬送装置(９)によって第１シャッター機構(14)側の端部位置まで搬送し、第１シャッター機構(14)を開く。そして、マイクロプレート搬入機構(４)によって該マイクロプレート(31)を保管用チャンバー(11)内に搬入した後、第１シャッター機構(14)を閉じ、更に該マイクロプレート(31)をマイクロプレート搬送装置(５)によって所定のスタッカー(３)のマイクロプレート収容部へ搬送し、収容する。
これに対し、観察の終了したマイクロプレート(31)を外部に取り出す場合は、第２シャッター機構(98)を開く。これによって、マイクロプレート搬送装置(９)上のマイクロプレート(31)をマイクロプレート取出し口(84)から外部に取り出すことが可能となる。
【００２８】
又、観察用チャンバー(８)のマイクロプレート搬出口(85)に何らかの処理装置が接続されている場合において、観察の終了したマイクロプレート(31)を該処理装置に送り込む場合は、マイクロプレート搬送装置(９)を動作させて、マイクロプレート(31)を搭載した搬送台(95)を第３シャッター機構(99)側の端部位置まで搬送する。そして、第３シャッター機構(99)を開き、図示省略するマイクロプレート移送機構によってマイクロプレート搬送装置(９)上のマイクロプレート(31)をマイクロプレート搬出口(85)から該処理装置へ送り込んだ後、第３シャッター機構(99)を閉じる。
【００２９】
上述の如く、本発明に係るインキュベータ(１)においては、第１シャッター機構(14)、第２シャッター機構(98)及び第３シャッター機構(99)の内、何れか１つのシャッター機構が開くときには、他の２つのシャッター機構は閉じたままであるので、保管用チャンバー(11)の内部空間が直接に外界に対して開かれることはない。然もシャッター機構の開閉動作において、シャッター機構は、マイクロプレート(31)が通過する短い期間だけ開くに過ぎないので、観察用チャンバー(８)の内部の環境条件がシャッター機構の開き動作によって大きく乱されることはない。この結果、保管用チャンバー(11)の内部は、所定の環境条件に保たれる。
【００３０】
上記本発明のインキュベータ(１)によれば、観察用チャンバー(８)の観察窓(88)から顕微観察装置(82)によって観察用チャンバー(８)内のマイクロプレート(31)を観察することが出来るので、保管用チャンバー(11)の内部に顕微観察装置を設置したり、保管用チャンバー(11)内の所定領域を観察位置として確保する必要はない。これによって、観察用チャンバー(８)内の培養可能面積を広く維持することが出来る。
然も、顕微観察装置(82)は、観察用チャンバー(８)の外側に配備することが出来るので、顕微観察装置(82)の構成に対する種々の制約は生じない。
【００３１】
尚、本発明の各部構成は上記実施の形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である。例えば、観察用チャンバー(８)は、マイクロプレート(31)上の試料の観察に限らず、マイクロプレート(31)に貼り付けられているバーコードの読み取り等の観察に利用することも可能である。この場合、顕微観察装置(82)に代えて、バーコードリーダを設置する。
又、顕微観察装置(82)は据え置き型に限らず、ＸＹＺの３軸方向に移動可能な構成を採用し、更には、顕微観察装置(82)による撮影画像を分析装置に供給して分析を施す構成を採用することも出来る。
【００３２】
更に、マイクロプレート(31)を外部に取り出すためのマイクロプレート取出し口(84)は、観察用チャンバー(８)に開設する構成に限らず、保管用チャンバー(11)に開設する構成も採用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係るインキュベータの外観を示す斜視図である。
【図２】該インキュベータの一部破断側面図である。
【図３】顕微観察装置を取り外した状態の斜視図である。
【図４】観察用チャンバーの内部構成を示す斜視図である。
【図５】該インキュベータの一部破断正面図である。
【図６】マイクロプレート搬送装置の斜視図である。
【図７】保管用チャンバーの扉を開いた状態の斜視図である。
【図８】保管用チャンバーからスタッカーを引き出した状態の斜視図である。
【図９】インキュベータユニットの斜視図である。
【図１０】従来のインキュベータの構成を示す図である。
【図１１】従来の他のインキュベータの構成を示す図である。
【符号の説明】
【００３４】
(１)  インキュベータ
(11)  保管用チャンバー
(８)  観察用チャンバー
(82)  顕微観察装置
(84)  マイクロプレート取出し口
(85)  マイクロプレート搬出口
(88)  観察窓
(89)  照明窓
(９)  マイクロプレート搬送装置
(97)  第１シャッター機構
(98)  第２シャッター機構
(99)  第３シャッター機構
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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