(57)【要約】【課題】培養空間と下部空間との気密状態を確保しつつ、標本を移動するための十分なストロークを達成する。【解決手段】標本を搭載するステージ６を備える培養空間３と、該培養空間３に隣接しステージ６の駆動機構９が配置された隣接空間４と、該隣接空間４と培養空間３とを区画するとともに、第１の貫通孔１３が設けられた固定隔壁１４と、第１の貫通孔１３を閉塞する位置に配置され、該第１の貫通孔１３より小さい第２の貫通孔を有し、固定隔壁１４に沿って移動可能に支持された、第１の貫通孔１３ａよりも大きい平板状の可動隔壁１５と、該可動隔壁１５の第２の貫通孔を閉塞する位置に配置され、可動隔壁１５に沿って移動可能に支持された蓋部材１６とを備え、駆動機構９が、第１の貫通孔１３および第２の貫通孔を貫通するシャフト１２によって蓋部材１６に連結され、ステージ６が蓋部材１６に固定されている培養顕微鏡１を提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
標本を搭載するステージを備え、前記標本を培養する培養空間と、
該培養空間に隣接して配置され、前記ステージを駆動する駆動機構が配置された隣接空間と、
該隣接空間と前記培養空間とを区画するとともに、厚さ方向に貫通する第１の貫通孔が設けられた固定隔壁と、
該固定隔壁の前記第１の貫通孔を閉塞する位置に配置され、該第１の貫通孔より小さい第２の貫通孔を有し、前記固定隔壁に沿って移動可能に支持された、前記第１の貫通孔よりも大きい平板状の可動隔壁と、
該可動隔壁の前記第２の貫通孔を閉塞する位置に配置され、前記可動隔壁に沿って移動可能に支持された蓋部材とを備え、
前記駆動機構が、前記第１の貫通孔および前記第２の貫通孔を貫通するシャフトによって前記蓋部材に連結され、
前記ステージが前記蓋部材に固定されている培養顕微鏡。
【請求項２】
前記固定隔壁の前記第１の貫通孔の周囲に、前記可動隔壁側に突出し、先端が前記可動隔壁の表面に移動可能に接触する筒状の第１の突起が全周にわたって設けられ、
前記可動隔壁の外周に、前記固定隔壁側に突出し、前記第１の突起に係合可能な第１の係合突起が設けられている請求項１に記載の培養顕微鏡。
【請求項３】
前記第１の突起の先端に前記可動隔壁の表面との間を全周にわたって密封する第１のシール部材が設けられている請求項２に記載の培養顕微鏡。
【請求項４】
前記可動隔壁の前記第２の貫通孔の周囲に、前記蓋部材側に突出し、先端が前記蓋部材の表面に移動可能に接触する筒状の第２の突起が全周にわたって設けられ、
前記蓋部材の外周に、前記可動隔壁側に突出し、前記第２の突起に係合可能な第２の係合突起が設けられている請求項１から請求項３のいずれかに記載の培養顕微鏡。
【請求項５】
前記第２の突起の先端に前記蓋部材の表面との間を全周にわたって密封する第２のシール部材が設けられている請求項４に記載の培養顕微鏡。
【請求項６】
前記可動隔壁が、大きさの異なる前記第２の貫通孔を有する複数枚の平板状のプレートを厚さ方向に重ねて構成され、
前記プレートが、相互の表面に沿う方向に相対移動可能に配置されている請求項１から請求項５のいずれかに記載の培養顕微鏡。
【請求項７】
一の前記プレートの前記第２の貫通孔の周囲に、他の前記プレート側に突出し、先端が他の前記プレートの表面に移動可能に接触する筒状の第３の突起が全周にわたって設けられ、
他の前記プレートの外周に、前記一のプレート側に突出し、前記第３の突起に係合可能な係合突起が設けられている請求項６に記載の培養顕微鏡。
【請求項８】
前記第３の突起の先端に他の前記プレートの表面との間を全周にわたって密封する第３のシール部材が設けられている請求項７に記載の培養顕微鏡。
【請求項９】
前記隣接空間が前記培養空間の下方に設けられ、前記可動隔壁が前記固定隔壁の上方に設けられている請求項１から請求項８のいずれかに記載の培養顕微鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、培養顕微鏡に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、標本を培養する培養空間の下部に隔壁によって気密に近い状態に区画された隣接空間を備え、該隣接空間に、培養空間内の標本を移動するための移動機構や電気部品等を備えた培養顕微鏡が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３０８７４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の培養顕微鏡においては、培養空間と隣接空間とを区画する隔壁は、両空間を気密に近い状態に区画する必要から大きな開口部を設けることができず、標本を移動させる移動機構のストロークが制限されてしまうという不都合がある。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、培養空間と下部空間との気密に近い区画状態を確保しつつ、標本を観察するための十分なストロークを達成することができ、多数の標本を培養しながら観察することができる培養顕微鏡を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
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。
本発明の一態様は、標本を搭載するステージを備え、前記標本を培養する培養空間と、該培養空間に隣接して配置され、前記ステージを駆動する駆動機構が配置された隣接空間と、該隣接空間と前記培養空間とを区画するとともに、厚さ方向に貫通する第１の貫通孔が設けられた固定隔壁と、該固定隔壁の前記第１の貫通孔を閉塞する位置に配置され、該第１の貫通孔より小さい第２の貫通孔を有し、前記固定隔壁に沿って移動可能に支持された、前記第１の貫通孔よりも大きい平板状の可動隔壁と、該可動隔壁の前記第２の貫通孔を閉塞する位置に配置され、前記可動隔壁に沿って移動可能に支持された蓋部材とを備え、前記駆動機構が、前記第１の貫通孔および前記第２の貫通孔を貫通するシャフトによって前記蓋部材に連結され、前記ステージが前記蓋部材に固定されている培養顕微鏡を提供する。
【０００６】
本態様によれば、培養空間と隣接空間とを区画する固定隔壁に設けられた第１の貫通孔が可動隔壁によって閉塞され、該可動隔壁に設けられた第２の貫通孔が蓋部材によって閉塞されているので、培養空間と隣接空間とは第１の貫通孔の存在に関わらず十分に区画されている。培養空間内のステージに標本を搭載し、隣接空間内において駆動機構を作動させると、駆動機構と蓋部材とを連結するシャフトが第２の貫通孔内で隔壁に沿う方向に移動しながら蓋部材を移動させる。
【０００７】
また、シャフトはさらに移動すると、可動隔壁を固定隔壁に対して移動させることにより第２の貫通孔よりも広い第１の貫通孔の範囲内で移動することができるようになる。この場合に、固定隔壁の第１の貫通孔は可動隔壁によって閉塞され、可動隔壁の第２の貫通孔は蓋部材によって閉塞されているので、シャフトに連結された蓋部材が第１の貫通孔の範囲内で移動しても、第１の貫通孔は閉塞状態に維持される。
【０００８】
すなわち、固定隔壁に設けられた第１の貫通孔を閉塞状態に維持したまま、隣接空間に設けられた駆動機構によって、培養空間内の蓋部材に固定されたステージを第１の貫通孔の範囲内で移動させることができ、標本を移動するための十分なストロークを確保することができる。
【０００９】
上記態様においては、前記固定隔壁の前記第１の貫通孔の周囲に、前記可動隔壁側に突出し、先端が前記可動隔壁の表面に移動可能に接触する筒状の第１の突起が全周にわたって設けられ、前記可動隔壁の外周に、前記固定隔壁側に突出し、前記第１の突起に係合可能な第１の係合突起が設けられていてもよい。
このようにすることで、シャフトの移動により、可動隔壁が移動すると、第１の貫通孔の周囲に設けられた第１の突起に、可動隔壁の外周に設けられた第１の係合突起が係合するまで移動することができ、その移動の間中、可動隔壁の表面と第１の突起の先端との間の接触状態が維持される。これにより、可動隔壁と固定隔壁との間の気密を図ることができる。
【００１０】
また、上記態様においては、前記第１の突起の先端に前記可動隔壁の表面との間を全周にわたって密封する第１のシール部材が設けられていてもよい。
このようにすることで、可動隔壁と固定隔壁との隙間が第１のシール部材によって全周にわたって密封されるので、培養容器内の雰囲気が隣接空間に漏れないようにすることができる。
【００１１】
また、上記態様においては、前記可動隔壁の前記第２の貫通孔の周囲に、前記蓋部材側に突出し、先端が前記蓋部材の表面に移動可能に接触する筒状の第２の突起が全周にわたって設けられ、前記蓋部材の外周に、前記可動隔壁側に突出し、前記第２の突起に係合可能な第２の係合突起が設けられていてもよい。
このようにすることで、シャフトの移動により、蓋部材が移動すると、第２の貫通孔の周囲に設けられた第２の突起に、蓋部材の外周に設けられた第２の係合突起が係合するまで移動することができ、その移動の間中、蓋部材の表面と第２の突起の先端との間の接触状態が維持される。これにより、蓋部材と可動隔壁との間の気密を図ることができる。
【００１２】
また、上記態様においては、前記第２の突起の先端に前記蓋部材の表面との間を全周にわたって密封する第２のシール部材が設けられていてもよい。
このようにすることで、蓋部材と可動隔壁との隙間が第２のシール部材によって全周にわたって密封されるので、培養容器内の雰囲気が隣接空間に漏れないようにすることができる。
【００１３】
また、上記態様においては、前記可動隔壁が、大きさの異なる前記第２の貫通孔を有する複数枚の平板状のプレートを厚さ方向に重ねて構成され、前記プレートが、相互の表面に沿う方向に相対移動可能に配置されていてもよい。
このようにすることで、各プレートの移動量を少なくしてもシャフトの移動量を大きく確保することができ、プレートの寸法を縮小してコンパクトに構成することができる。
【００１４】
また、上記態様においては、一の前記プレートの前記第２の貫通孔の周囲に、他の前記プレート側に突出し、先端が他の前記プレートの表面に移動可能に接触する筒状の第３の突起が全周にわたって設けられ、他の前記プレートの外周に、前記一のプレート側に突出し、前記第３の突起に係合可能な係合突起が設けられていてもよい。
このようにすることで、シャフトが第２の貫通孔内で移動して他のプレートを移動させると、他のプレートに設けられた係合突起が、一のプレートに設けられた第３の突起に係合して一のプレートを引きずるように移動させるので、第２の貫通孔を移動させてシャフトの移動範囲が広げられる。これにより、各プレートの移動量を少なくしてシャフトの移動量を大きく確保することができる。
【００１５】
また、上記態様においては、前記第３の突起の先端に他の前記プレートの表面との間を全周にわたって密封する第３のシール部材が設けられていてもよい。
このようにすることで、相互に移動するプレート間が第３のシール部材によって密封され、培養空間と隣接空間とを気密状態に区画することができる。
【００１６】
また、上記態様においては、前記隣接空間が前記培養空間の下方に設けられ、前記可動隔壁が前記固定隔壁の上方に設けられていてもよい。
このようにすることで、可動隔壁の重量が固定隔壁側に作用するので、重力によって両隔壁間の接触状態を向上し、密封性を向上することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、培養空間と下部空間との気密状態を確保しつつ、標本を移動するための十分なストロークを達成することができ、多数の標本を培養しながら観察することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係る培養顕微鏡を示す縦断面図である。
【図２】図１の培養顕微鏡の隔壁部分を示す拡大縦断面図である。
【図３】図１の培養顕微鏡における隔壁部分の動作を説明する縦断面図であり、（ａ）シャフトが貫通孔の中央に配置されている状態、（ｂ）シャフトとともに蓋部材が移動した状態、（ｃ）シャフトとともに第２のプレートが移動した状態、（ｄ）シャフトとともに第１のプレートが移動した状態をそれぞれ示している。
【図４】（ａ）図３（ａ）の状態の可動隔壁と蓋部材を示す斜視図、（ｂ）図３（ｄ）の状態の可動隔壁と蓋部材を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の一実施形態に係る培養顕微鏡１について、図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る培養顕微鏡１は、図１に示されるように、区画壁２によって上下に区画された培養空間３と下部空間４とを備えている。
【００２０】
培養空間３は、観察対象である細胞等の標本を培養する空間であって、温度３７℃、湿度９５％、かつ、例えば、低酸素状態ではＣＯ２濃度５％等の培養に適した環境を保持するようになっている。培養空間３には多数の標本を収容する培養容器５を搭載するステージ６と、ステージ６に搭載された標本に対して照明光を照射する照明光学系７とが配置されている。ステージ６は、水平２軸方向に移動可能に支持されており、ステージ６に搭載された培養容器５を水平方向に移動させて、培養容器５内の各位置の標本を照明光学系７の光軸上に配置することができるようになっている。
【００２１】
一方、下部空間４には、図１に示されるように、ステージ６を挟んで照明光学系７の鉛直下方に配置された観察光学系８と、ステージ６を駆動する駆動機構９とが配置されている。駆動機構９は、直交配列された一対の直動機構１０，１１を備え、ステージ６に接続されるシャフト１２を水平２軸方向に移動させることができるようになっている。
【００２２】
培養空間３と下部空間４とを上下に区画する区画壁２は、上下方向（厚さ方向）に貫通する貫通孔（第１の貫通孔）１３を有する水平な平板状の固定隔壁１４と、該固定隔壁１４に対して水平方向に移動可能に支持された可動隔壁１５と、該可動隔壁１５に対して水平方向に移動可能に支持された蓋部材１６とを備えている。
【００２３】
本実施形態においては、図２に示されるように、可動隔壁１５は２枚のプレート１７，１８を備えている。第１のプレート１７は、固定隔壁１４の貫通孔１３を閉塞する位置に配置され、貫通孔１３よりも水平方向外方に鍔状に張り出す大きさを有している。また、第１のプレート１７は、固定隔壁１４の貫通孔１３よりも小さい貫通孔（第２の貫通孔）１７ａを備えている。
【００２４】
第２のプレート１８は、第１のプレート１７の貫通孔１７ａを閉塞する位置に配置され、該第１のプレート１７の貫通孔１７ａよりも水平方向外方に鍔状に張り出す大きさを有している。また、第２のプレート１８は、第１のプレート１７の貫通孔１７ａよりも小さい貫通孔（第２の貫通孔）１８ａを備えている。
２枚のプレート１７，１８は厚さ方向に重ねられ相互に水平方向に相対移動可能に支持されている。
【００２５】
蓋部材１６は第２のプレート１８の貫通孔１８ａを閉塞する位置に配置され、第２のプレート１８の貫通孔１８ａよりも水平方向外方に鍔状に張り出す大きさを有している。蓋部材１６には貫通孔は設けられておらず、第２のプレート１８の貫通孔１８ａを閉塞するようになっている。また、蓋部材１６の下面には、下部空間４に配置された駆動機構９のシャフト１２が固定されている。さらに、蓋部材１６の上面には、培養容器５を搭載するステージ６が固定されている。
【００２６】
固定隔壁１４および可動隔壁１５の各プレート１７，１８の貫通孔１３，１７ａ，１８ａの周囲には全周にわたって上方に延びる筒状の突起１３ａ，１７ｂ，１８ｂが設けられている。一方、蓋部材１６および可動隔壁１５の各プレート１７，１８の外周には、全周にわたって下方に延びる係合突起１６ａ，１７ｃ，１８ｃが設けられている。
【００２７】
固定隔壁１４に設けられた突起１３ａの周囲には、第１のプレート１７の下面に密着状態に接触させられるシール部材１９が全周にわたって設けられている。また、第１のプレート１７に設けられた突起１７ｂの周囲には、第２のプレート１８の下面に密着状態に接触させられるシール部材２０が全周にわたって設けられている。さらに、第２のプレート１８に設けられた突起１８ｂの周囲には、蓋部材１６の下面に密着状態に接触させられるシール部材２１が全周にわたって設けられている。
各シール部材１９，２０，２１は、接触する相手を相対移動可能に支持しつつ、相手との隙間を密封するようになっている。なお、シール部材１９，２０，２１を別個に設けることなく突起１３ａ，１７ｂ，１８ｂの上端面にシール機能を受け持たせることにしてもよい。
【００２８】
このように構成された本実施形態に係る培養顕微鏡１の作用について以下に説明する。
本実施形態に係る培養顕微鏡１を用いて標本を培養しつつ観察するには、培養空間３内に配置されているステージ６上に標本を収容した培養容器５を搭載し、培養空間３内を培養に適した環境である、温度３７℃、湿度９５％、かつ、例えば、低酸素状態ではＣＯ２濃度５％に設定する。
【００２９】
この状態で、標本である細胞は成長するので、定期的にあるいは必要に応じて照明光学系７から照明光を標本に照射し、標本において発生し、培養容器３の底面を透過した蛍光を下部空間４から上向きに配置されている観察光学系８によって集光し、蛍光像を撮影することにより、標本を培養しながら観察することができる。
【００３０】
この場合において、本実施形態に係る培養顕微鏡１によれば、培養空間３に配置されたステージ６が、固定隔壁１４に設けられた貫通孔１３を貫通するシャフト１２によって下部空間４の駆動機構９に連結されており、駆動機構９の作動によって水平２軸方向に、搭載している標本を移動させることができる。
【００３１】
固定隔壁１４の貫通孔１３は第１のプレート１７とシール部材１９とを接触させることにより密封され、第１のプレート１７の貫通孔１７ａは第２のプレート１８とシール部材２０とを接触させることにより密封され、第２のプレート１８の貫通孔１８ａは蓋部材１６とシール部材２１とを接触させることにより密封されている。これにより、培養空間３と下部空間４とは気密状態に密封されており、特に、培養空間３内の湿度の高い気体（特にＣＯ２等のガス）が下部空間４に流入することが防止される。
したがって、下部空間４の湿度を十分に低く保つことができ、駆動機構９等の機械部品や電機部品における錆の発生を防止することができる。また、ＣＯ２等のガスのリークを最小限    にすることができ、培養空間３の維持とＣＯ２ガスの無駄な消費とを避けることができる。
【００３２】
そして、図３（ａ）に示される位置から、駆動機構９の作動によってシャフト１２が水平方向に移動させられると、シャフト１２の上端に固定されている蓋部材１６および蓋部材１６に固定されているステージ６が水平方向に移動させられるが、この移動中においても蓋部材１６の下面とシール部材２１との密着状態が維持されるので、培養空間３と下部空間４とを気密状態に区画し続けることができる。
【００３３】
また、図３（ｂ）に示されるように、シャフト１２が第２のプレート１８の貫通孔１８ａの内縁に近接するまで移動させられると、蓋部材１６に設けられた係合突起１６ａが第２のプレート１８の突起１８ｂに水平方向に係合する。この状態からさらに同方向にシャフト１２を移動させ続けると、蓋部材１６に引きずられて第２のプレート１８も同方向に移動させられる。これにより、蓋部材１６が貫通孔１８ａから外れることがなく、蓋部材１８ａによって第２のプレート１８の貫通孔１８ａが閉塞された状態に維持されるとともに、シャフト１２は、第２のプレート１８の貫通孔１８ａの大きさを越える範囲まで移動させることができるようになる。
【００３４】
さらに、図３（ｃ）に示されるように、シャフト１２が第１のプレート１７の貫通孔１７ａの内縁に近接するまで移動させられると、第２のプレート１８に設けられた係合突起１８ｃが第１のプレート１７の突起１７ｂに水平方向に係合する。この状態からさらに同方向にシャフト１２を移動させ続けると、第２のプレート１８に引きずられて第１のプレート１７も同方向に移動させられる。これにより、第２のプレート１８が貫通孔１７ａから外れることがなく、第２のプレート１８によって第１のプレート１７の貫通孔１７ａが閉塞された状態に維持されるとともに、シャフト１２は、第１のプレート１７の貫通孔１７ａの大きさを越える範囲まで移動させることができるようになる。
【００３５】
そして、図３（ｄ）に示されるように、シャフト１２が固定隔壁１４の貫通孔１３の内縁に近接するまで移動させられると、第１のプレート１７に設けられた係合突起１７ｃが固定隔壁１４の突起１３ａに水平方向に係合する。これにより、第１のプレート１７が貫通孔１３ａから外れることがなく、第１のプレート１７によって固定隔壁１４の貫通孔１３が閉塞された状態に維持される。
【００３６】
すなわち、本実施形態に係る培養顕微鏡１によれば、図４（ａ）、（ｂ）に示されるように、ステージ６の移動に追従させて第１のプレート１７および第２のプレート１８を移動させることにより、ステージ６の大きな動作範囲を確保するために固定隔壁１４の貫通孔１３が大きく設定されても貫通孔１３を密封状態に維持することができるという利点がある。図４（ｂ）において、鎖線は蓋部材１６の中心の動作範囲である。
【００３７】
また、本実施形態においては可動隔壁１５として２枚のプレート１７，１８を採用した。プレート１７，１８の枚数はこれに限定されるものではなく、１枚または３枚以上でもよい。プレート１７，１８の枚数を増やすと、動作範囲が同じ場合には、各プレート１７，１８の移動量を少なくすることができ、プレートの面積を低減してコンパクト化することができる。逆に、各プレート１７，１８の移動量を同じにすれば、ステージ６の動作範囲を大きく確保することができる。
【００３８】
また、本実施形態においては、培養空間３に隣接する空間として培養空間３の下部に配置される下部空間４を例示したが、これに限定されるものではなく、水平方向に区画されていてもよい。しかし、上下に区画することで、構成部品の重量を、シール部材１９〜２１を密着させるための付勢力として利用することができるという利点がある。
【００３９】
また、本実施形態に係る培養顕微鏡１によれば、シール部材１９〜２１によって固定隔壁１４とプレート１７、プレート１７，１８間、プレート１８と蓋部材１６を密封している上に、固定隔壁１４およびプレート１７，１８に設けた上方に突出する筒状の突起１３ａ，１７ｂ，１８ｂと、蓋部材１６およびプレート１７，１８に設けた下方に突出する筒状の係合突起１６ａ，１７ｃ，１８ｃとが簡単なラビリンス構造を構成しているので、万一、培養空間３において液体がこぼれても、こぼれた液体が下部空間４に流れることを効果的に阻止することができる。
【００４０】
また、本実施形態に係る培養顕微鏡１によれば、蓋部材１６および２つのプレート１７，１８を固定隔壁１４の上方から重ねただけの簡単な構成であるため、取り外しが容易であり、培養空間３の清掃の際に取り外して清掃を容易にすることができるという利点もある。
【００４１】
なお、本実施形態においては、蓋部材１６の下部に、蓋部材１６に対して上下方向に移動可能に勘合されたシール部材２２を採用してもよい。また、シール部材２２として重いものを採用してもよいし、蓋部材１６とシール部材２２との間の部材２３を弾性体により構成してその弾性力を、シール部材１９〜２２を密着させるための付勢力として利用してもよい。
【００４２】
また、固定隔壁１４に対して第１のプレート１７、第１のプレート１７に対して第２のプレート１８が回転しないように、回転止め（図示略）を設けることにしてもよい。
また、シール部材１９〜２２の材質としては滑りのよい樹脂系の材質が好ましいが、アルミニウム等の金属でもよい。また、潤滑剤を含有した材料を使用してもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１  培養顕微鏡
３  培養空間
４  下部空間（隣接空間）
６  ステージ
９  駆動機構
１２  シャフト
１３  貫通孔（第１の貫通孔）
１３ａ  突起（第１の突起）
１４  固定隔壁
１５  可動隔壁
１６  蓋部材
１６ａ，１７ｃ，１８ｃ  係合突起
１７，１８  プレート
１７ａ  貫通孔（第２の貫通孔）
１７ｂ  突起（第３の突起）
１８ｂ  突起（第２の突起）
１９  シール部材（第１のシール部材）
２０  シール部材（第３のシール部材）
２１  シール部材（第２のシール部材）
【図１】
2015175954.tif 000003
【図２】
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【図３】
2015175954.tif 000005
【図４】
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