(57)【要約】【課題】公知の装置よりも更に簡単に操作できる、生物学的対象を光学的に監視して微細操作する装置を提供する。【解決手段】細胞技術的器具のための、操作部材を介してモータ駆動調整可能な少なくとも１つの受けを有する少なくとも１つのミクロマニプレータと、操作部材を介してモータ駆動調整可能な少なくとも１つの機能部材を有する顕微鏡とを含み、生物学的対象を光学的に監視して微細操作する装置において、受けの共通の調整又は調節及び顕微鏡の少なくとも１つの機能部材のモータ駆動調整が共通の１つの操作部材（１７，１８）を介して、整合態様で実行できるように、モータ駆動調整可能な受けが、顕微鏡の少なくとも１つのモータ駆動調整可能な機能部材に結合されていることを特徴とする装置。【選択図】図１
2005500056.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
細胞技術的器具のための、操作部材を介してモータ駆動調整可能な少なくとも１つの受けを有する少なくとも１つのミクロマニプレータと、操作部材を介してモータ駆動調整可能な少なくとも１つの機能部材を有する顕微鏡とを含み、生物学的対象を光学的に監視して微細操作する装置において、受けの相互の調整又は調節、及び顕微鏡の少なくとも１つの機能部材のモータ駆動調整が共通の１つの操作部材（１７，１８）を介して、整合態様で実行できるように、モータ駆動調整可能な受けが、顕微鏡の少なくとも１つのモータ駆動調整可能な機能部材に結合されていることを特徴とする装置。
【請求項２】
顕微鏡の対物レンズ（２５，２５´）の交換によって視界（１０，１０´）の大きさを変更する際、受けと共に移動される細胞技術的器具（１５）の運動余地スペースを視界の新しい大きさに適合させることを特徴とする請求項１に係る装置。
【請求項３】
受けと共に移動される細胞技術的器具（１５）の運動余地スペースを視界の新しい大きさに適合させるため、受けを制御する操作部材（１６）の変成比を対応して変更することを特徴とする請求項２に係る装置。
【請求項４】
フォーカシングのため顕微鏡対物レンズ（２５，２５´）を調整する際、受けのｚ−方向調整を行うことを特徴とする請求項１に係る装置。
【請求項５】
共通の操作部材を介して顕微鏡又は顕微鏡テーブルを調整する際、少なくとも１つのマニプレータの少なくとも１つの細胞技術的器具の対応する調整を行うことを特徴とする請求項１に係る装置。
【請求項６】
顕微鏡及びマニプレータの１つ又は複数のモータ駆動調整可能な機能部材の記憶された所定の調整値を、共通の操作部材の作動によって呼出し、再調整できることを特徴とする請求項１に係る装置。
【請求項７】
少なくとも１つのモータ駆動調整可能な受け及び／又は顕微鏡の少なくとも１つのモータ駆動調整可能な機能部材を調節又は調整するための操作部材（１６，１７，１８）が、操作制御盤（２８）に設けてあることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に係る装置。
【請求項８】
２つのミクロマニプレータが設けてあり、これらミクロマニプレータの受けを、共通の操作部材を介して顕微鏡の機能部材によって、一緒に調節又は調整できることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に係る装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念の装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
冒頭に述べた種類の装置は、一般に、細胞技術的器具のための少なくとも１つのモータ駆動調整可能な受けを有し、生物学的対象、おおむね、細胞又は組織を操作できる少なくとも１つのミクロマニプレータを含む。
【０００３】
細胞技術的器具は、例えば、細胞又は組織を保持又は操作できる毛細管又はピペットである。典型的な器具は、保持毛細管、エッチング毛細管、生検毛細管、又は微細な刺込み器具又は切断器具あるいは電極である。
【０００４】
モータ駆動調整可能な受けによって、器具を３つの全ての空間軸（ｘｙｚ−軸）に沿って走行させ、例えば、操作すべき生物学的対象に器具の自由端を作用的に係合させることができる。
【０００５】
冒頭に述べた種類の装置は、おおむね、細胞技術的器具のための少なくとも１つの受けをそれぞれ有する２つのマニプレータを含む。
【０００６】
ミクロマニプレータの光学的監視のため、冒頭に述べた種類の装置には、更に、顕微鏡が設けてある。この場合、倒立型顕微鏡及び正立型顕微鏡が対象となり、いずれの場合も、生物学的対象の鏡検のため、透過光を使用する。顕微鏡にも、一連のモータ駆動調整可能な機能部材、例えば、ｘｙ−方向へ走行自在又は回転自在な顕微鏡テーブル、昇降自在なｚ−ドライブ、対物レンズ交換装置等が設けてある。
【０００７】
ミクロマニプレータのモータ駆動調整可能な受け及び顕微鏡の調整可能な機能部材の各種機能の操作のため、利用者による把持変更又は方向変更を常に必要とする一連の各種の操作部材が設けられている。
【０００８】
２つの別個の受けを有するミクロマニプレータの場合、双方の受けの間に継手を設けることは、ＤＥ１９７４０３２４．７から公知である。操作部材の１つの受けを所定の態様で作動した場合、他の受けは、所定の、おおむね、逆方向の運動を自動的に実施する。複数の器具を使用する場合、かくして、例えば、器具交換が簡単化、且つ確実化される。
【特許文献１】
ＤＥ１９７４０３２４．７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の課題は、公知の装置よりも更に簡単に操作できる装置を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
これに関連して、本発明に基づき、ミクロマニプレータの少なくとも１つのモータ駆動調整可能な受けの少なくとも１つの機能を、顕微鏡の少なくとも１つのモータ駆動調整可能な機能部材と連結し、かくして、双方の機能を共通の操作部材を介して整合して作動できるように構成する。
【００１１】
“整合して作動できる”という表現は、マニプレータ及び顕微鏡の各機能が、共通の操作部材を介して合目的的に連結されているということを包含する。この場合、ミクロマニプラレータ及び顕微鏡のモータ駆動調整可能な機能部材の調整又は調節は、共通の操作部材の作動時、同時に又は順次にも行うことができる。
【００１２】
操作部材という概念は、以下において、マニプレータ及び／又は顕微鏡の機能に関連する全ての装置を含む。本発明に基づく構成と同様に、マニプレータ及び顕微鏡の機能を整合して作動する場合、共通の操作部材も対象となる。この際、いずれの場合も、押しボタン又は回転ノブ、スイッチ又はジョイスティック又は同様のものが事例となる。
【００１３】
顕微鏡及び／又は少なくとも１つのマニプレータのための操作部材を含む操作制御盤を設けるのが好ましい。この場合、操作部材は、プロセッサ、例えば、ミクロマニプレータのプロセッサに簡単に接続できる。プロセッサには、プロセッサと顕微鏡との間に所定のインタフェースが配してあり、かくして、共通の操作部材を介するミクロマニプレータ及び顕微鏡の機能の本発明に係る作動は、本質的に、対応するプログラミングに制限され、ハードウェア側から、問題が課せられることはなく、あるいは、制約が課せられることもない。
【００１４】
したがって、本発明の枠内において、基本的に、操作容易化が達成される限り、少なくとも１つのモータ駆動調整可能な駆動装置の全ての機能を、顕微鏡の１つ又は複数の機能部材に連結できる。
【００１５】
特に好ましい実施例は、選択した対物レンズによって把握される視界に依存して、受けと共に移動される細胞技術的器具の運動余地スペースを関連させることに関する。
【００１６】
視界、すなわち、顕微鏡で観察される当該の作業面、例えば、ペトリーシャーレの表面は、倍率の増大と共に減少する。したがって、念のため、細胞処理時に、ミクロマニプレータと共に移動される器具が視界外に出ないように許容されたその運動余地スペースは、視界に適合させなければならない。
【００１７】
したがって、これに関連して、共通の操作部材を介して対物レンズを調整する場合に、整合して、受けと共に移動される細胞技術的器具の運動余地スペースが新しい倍率又はこの際に開放された新しい視界に適合されるように構成する。
【００１８】
一般に、モータ駆動調整可能な受けを駆動するため、１つ又は複数の空間軸に関して調整自在の操作部材、例えば、ジョイスティックを設ける。ジョイスティックは、多様の変成比で、ｘｙ−方向の器具の運動を制御でき、多くの場合、ｚ−方向の運動も制御できる。
【００１９】
すなわち、上記の好ましい実施例の場合、共通の操作部材を作動すると、顕微鏡の対物レンズが切り換えられ、例えば、ジョイスティックと共に移動される細胞技術的器具の運動余地スペースが、視界の新規の大きさに適合される。この場合、ジョイスティックの同一の運動時に、細胞技術的器具又はその観察先端が、視界内に常に同一に現れる運動を行うように、ジョイスティックの変成比を適合させれば有利である。
【００２０】
共通の操作部材は、人間工学的に可能であれば、場合によっては、ジョイスティックに組み込むことができる。しかしながら、一般に、別個の操作部材が対象となる。
【００２１】
他の有利な実施例に基づき、顕微鏡対物レンズのフォーカシングと共に、器具又はその自由端のｚ−方向調整が行われるように構成する。これは、例えば、ペトリーシャーレを載せた顕微鏡テーブルを、例えば、処理すべき細胞の交換のため、走行させる場合に常に、重要である。この場合、器具の自由端を、できる限り迅速に且つ僅かな操作で、ｚ−軸に関して新しい細胞の処理に最適な位置に設定できれば有利である。
【００２２】
これは必要である。なぜならば、一般に、ペトリーシャーレの表面が平坦でないからであり、あるいは、細胞が異なる平面内にあるからである。したがって、新たに処理すべき細胞は、おおむね、顕微鏡対物レンズの焦点にも器具端部に関して正しい位置にもない。さて、この好ましい実施例の場合、新しい細胞に顕微鏡をフォーカシングするため操作部材を作動する際、整合して、ｚ−軸に関する器具の位置が、対応して変更され、かくして、細胞の焦点調節時に、器具端部が、細胞に関して最適な処理高さ（ｚ−軸方向の位置）になるように、構成する。
【００２３】
他の有利な実施例に基づき、共通の操作部材による顕微鏡テーブルの調整時に、少なくとも１つの細胞技術的器具の対応する調整が行われるように、構成できる。これは、顕微鏡テーブルの調整によって、顕微鏡の視界内の細胞位置を変更し、細胞を、まさに、１つ又は複数の細胞技術的器具と作用的に係合させる場合に、常に有利である。この場合、細胞の作用的な係合状態を保持するため、あるいは、作用的な係合を再び構成するため、顕微鏡テーブルの調整に対応して器具を新たに位置決めしなければならない。この実施例の場合、共通の操作部材の作動時、顕微鏡テーブルの調整と整合して、１つ又は複数の器具の所要の新たな位置決めが行われ、かくして、操作が、著しく容易化される。
【００２４】
本発明は、上記実施例に限定されるものではない。更に、ミクロマニプレータの機能及び顕微鏡の単一の又は複数の機能部材を相互に連結できる一連の他の方式も考えられる。
【００２５】
所定位置における顕微鏡及びマニプレータの調整の全ての重要データをプロセッサにファイルし、操作部材を介して再び呼出し、かくして、並行して、ファイルされたｘｙ−位置に顕微鏡テーブルを移動し、顕微鏡対物レンズを選択し、対応してフォーカシングし、１つ又は複数のマニプレータで保持された器具を対応するｘｙｚ−位置に走行させ、且つまた、場合によっては、ジョイスティックを所望の変成比に設定する。もちろん、記憶された数値に対応して、上記機能のうち選択した単一機能のみを作動することもできる。
【００２６】
本発明は、もちろん、１つのマニプレータのみならず複数の異なる器具を有する複数のマニプレータを含む装置を同時に含む。これに関連して、有利な実施例に基づき、装置に含まれる複数のマニプレータの受けを共通の操作部材を介して一緒に調節又は調整できるように構成する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下に、２つの実施例を参照して本発明を詳細に説明する。
【実施例】
【００２８】
図１は、マニプレータのジョイスティック・変成比と顕微鏡の対物レンズ調節との関連性を示す略図である。
【００２９】
図２は、対物レンズのフォーカシングと器具のｚ−位置との間の可能な関連性を示す略図である。
【００３０】
図１は、２つの部分図（ａ），（ｂ）に分割され、いずれの部分図にも、例えば、被処理細胞１２，１３を含むペトリーシャーレ（図示してない）の表面１１上の視界１０；１０′を示している。
【００３１】
図示の実施例の場合、細胞１２は、細胞技術的器具１５の自由端１４と作用的に係合している。この場合、上記器具は、例えば、毛細管又はカニューレであってよい。判り易いように、器具の部分図のみを示した。器具を保持する受け又はマニプレータは、図示してない。
【００３２】
ｘｙ−方向の、場合によっては、更に、ｚ−方向の器具１５の調整は、対応する軸に沿って動作自在な操作部材、図示の実施例の場合は、ジョイスティック１６を介して行われる。
【００３３】
ジョイスティック１６は、他の操作部材１７，１８と共に、操作制御盤２８に収容されている。操作部材１７，１８には、任意の機能を割り当てることができる。操作部材は、例えば、ノブ又はスイッチ等であってよい。
【００３４】
ジョイスティック１６によって器具１５をｘ−軸の方向へ視界１０；１０′から出ることなく移動できる角度範囲を１９，１９′で示した。設定した倍率に依存して、角度範囲１９′は、範囲１９よりも明らかに小さい。所望の角度範囲は、ジョイスティック１６の変成比を介して対応して調節できる。
【００３５】
さて、本発明に基づき、所定の角度範囲１９，１９′のためのジョイスティック１６の調節が、顕微鏡（図示してない）の対応する倍率の、例えば、操作部材１７（共通の操作部材）を介する、調節によって自動的に行われるように構成できる。
【００３６】
図示の実施例の利点は、まさに利用される視界１０，１０′に対応する器具１５の運動のみが可能であるように、ジョイスティック１６が、対物レンズ調整のための操作部材１７の作動時に自動的にともに調整されるという点にある。かくして、器具１５が視界１０，１０′外に出ることが阻止される。
【００３７】
図示の実施例の場合、ｘ−軸についてのみ、ジョイスティック１６の対応する制限を示した。もちろん、実際には、ｙ−軸の運動が、対応して適応される。他方、例えば、ジョイスティック１６の回転を介して行われるｚ−軸の器具１５の運動の場合、強制的制限は不要である。
【００３８】
図２に、作業表面２２に被処理細胞２３，２４を配置したペトリーシャーレ２０の側面図を示す。更に、操作部材１６，１７及び１８を有する図１の操作制御盤２８を示している。
【００３９】
細胞２３，２４の処理は、顕微鏡（図示してない）による光学的監視下で行う。この場合、異なる焦点位置にある顕微鏡対物レンズ２５，２５′のみを示している。
【００４０】
図示の実施例の場合、細胞２３，２４の処理は、２つの異なる位置に示した細胞技術的器具２６，２６′によって行う。この場合、上記器具の端部２７，２７′は、それぞれ、細胞２３又は２４との最適な係合位置にある。
【００４１】
ペトリーシャーレ２０の作業表面２２は、平坦でなく、その結果、細胞２３，２４の位置（ポジション）は、ｚ−軸に関しても異なる。
【００４２】
細胞２３から細胞２４への処理の移行時、新たにフォーカシングを行わなければならず、器具端部２７が、再び、細胞２４との最適な係合位置にあるように、器具２６の位置をｚ−軸の方向へ変更しなければならない。
【００４３】
処理の切り換えの場合は、対応してペトリーシャーレ２０を対物レンズの下方へ摺動する。ミクロマニプレータを位置不動に設けた顕微鏡テーブルも存在する。ｘｙ−調整可能なプラットホームは、顕微鏡を受容するよう構成され、かくして、顕微鏡全体が摺動される。
【００４４】
さて、本発明に基づき、対物レンズ２５，２５′を、例えば、細胞２４にフォーカシングする際、器具２６のｚ−方向の対応する調整が自動的に起きるように、構成する。この場合、細胞２３の処理の場合と同一の処理状態が、自動的に設定される。
【００４５】
双方の機能の作動は、例えば、操作部材１８を介して行うことができる。
【００４６】
いうまでもないが、本発明の範囲を逸脱することなく、マニプレータの他の機能又は調節を顕微鏡の機能と関連させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施例におけるマニプレータのジョイステック・変成比と顕微鏡の対物レンズ調節との関係を示す略図である。
【図２】本発明の実施例における対物レンズのフォーカシングと器具のｚ−位置との間の可能な関連性を示す略図である。
【符号の説明】
【００４８】
１０，１０′  視界
１１  ペトリーシャーレの表面
１２，１３  細胞
１４  細胞技術的器具の先端
１５  細胞技術的器具
１６  ジョイステック
１７，１８  操作部材
１９，１９′  角度範囲
２０  ペトリーシャーレ
２２  ペトリーシャーレの作業表面
２３，２４  細胞
２５，２５′  顕微鏡対物レンズ
２６，２６′  細胞技術的器具
２７，２７′  器具先端
２８  操作制御盤
【図１】
2005500056.tif 000003
【図２】
2005500056.tif 000004
【国際公開パンフレット】
2005500056.tif 000005
2005500056.tif 000006
2005500056.tif 000007
2005500056.tif 000008
2005500056.tif 000009
2005500056.tif 000010
2005500056.tif 000011
2005500056.tif 000012
2005500056.tif 000013
2005500056.tif 000014
2005500056.tif 000015
2005500056.tif 000016
2005500056.tif 000017
2005500056.tif 000018
2005500056.tif 000019
2005500056.tif 000020
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2005500056.tif 000021
2005500056.tif 000022
【国際調査報告】
2005500056.tif 000023
2005500056.tif 000024
2005500056.tif 000025
2005500056.tif 000026