(57)【要約】  発明は、検査手順と、一番目の検査手順とは異なる他の検査手順とにより、検査試料の併用検査を行うための、検査試料、特に試料ホルダーを収容するための装置に関するものであり、検査試料が準備される準備表面を備えた透明な材料からなる平面の準備部材（１）を備えており、上記検査手順を実行するための検査設備の導入のための検査経路は、準備部材（１）の一方の側において形成されており、検査試料において上記他の検査手順を実行するための検査設備の導入のための他の検査経路は、準備部材（１）の反対側に形成されており、上記検査経路が形成されているアパチャー（５）を有した支持および被覆要素（３ａ）は準備部材（１）の一方の側に対して圧力が加えられる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査手順と、一番目の検査手順とは異なる他の検査手順とにより、検査試料の併用検査を行うための、検査試料、特に試料ホルダーを収容するための装置であって、検査試料が準備される準備表面を備えた透明な材料からなる平面の準備部材（１）を備えており、上記検査手順を実行するための検査設備の導入のための検査経路は、準備部材（１）の一方の側において形成されており、検査試料において上記他の検査手順を実行するための検査設備の導入のための他の検査経路は、準備部材（１）の反対側に形成されており、上記検査経路が形成されているアパチャー（５）を有した支持および被覆要素（３ａ）は準備部材（１）の一方の側に対して圧力が加えられることを特徴とする装置。
【請求項２】
上記支持および被覆要素（３ａ）におけるアパチャー（５）は、上記準備表面を取り囲むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
縮小された準備表面は、上記支持および被覆要素（３ａ）のアパチャー（５）によって形成されており、準備表面はアパチャー（５）によって区別されていることを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項４】
試料収容室は、上記支持および被覆要素（３ａ）のアパチャー（５）において形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
シール要素（２）は、上記準備部材（１）並びに上記支持および被覆要素（３ａ）の間に配置されており、上記準備部材（１）並びに上記支持および被覆要素（３ａ）の間で液体が漏れないような接続部を作ることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項６】
シールアパチャーは、シール要素（２）において形成されており、上記支持および被覆要素（３ａ）における上記アパチャーの直径と本質的に等しい直径を有しており、上記アパチャーおよび上記シールアパチャーは部分的に重なり合うように配置されていることを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項７】
上記準備部材（１）と上記支持および被覆要素（３ａ）とは、上記シール要素（２）によって熱的に分断されていることを特徴とする請求項５または６に記載の装置。
【請求項８】
容器壁（３ｂ）の周縁は、上記支持および被覆要素（３ａ）上に配置されており、拡張した試料収容室を取り囲んでいることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項９】
拡張された試料収容室の中へ／から液体を導入／除去するための１つまたは複数の供給ライン（７）が上記容器壁（３ｂ）に形成されていることを特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
上記容器壁（３ｂ）は、上記支持および被覆要素（３ａ）の一部において形成されており、上記支持および被覆要素（３ａ）と土台部材を形成していることを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１１】
上記支持および被覆要素（３ａ）並びに／または上記容器壁（３ｂ）は、少なくとも上記拡張された試料収容室に面した表面において、コーティングされていることを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１２】
上記拡張された試料収容室を備えた検査電解槽は、上記準備部材（１）と、上記支持および被覆要素（３ａ）と、容器壁（３ｂ）とによって形成されることを特徴とする請求項８〜１１のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１３】
上記準備部材（１）は、ガラスまたは透明プラスチック材料からなることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１４】
上記準備部材（１）は、標準に合わせた大きさを備えたカバースリップであることを特徴とする請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
上記準備部材（１）は、アパチャー（５）の表面領域よりも大きな表面領域を備えた凹部（１１）を有する上記支持部材（１０）上において支えられていることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１６】
上記支持部材（１０）は、少なくとも上記準備部材（１）を支えるために用いられる一部（１５）において、断熱材料で構成されていることを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
上記準備部材（１）、上記支持および被覆要素（３ａ）並びに任意の上記容器壁（３ｂ）を収容するための凹部（１４）が、上記支持部材（１０）に形成されることを特徴とする請求項１５または１６に記載の装置。
【請求項１８】
上記準備部材（１）および／または上記容器壁（３ｂ）は、検査試料を加熱および／または冷却するための温度要素（２０）に熱的に結合していることを特徴とする請求項１〜１７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１９】
上記準備部材（１）および／または上記容器壁（３ｂ）は、旋回ホルダーによって保持されており、開口位置および閉止位置の間を旋回することを特徴とする請求項１〜１８のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２０】
上記ホルダーは、その閉止位置においてキャッチによって保持されることを特徴とする請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
１つまたは複数の検出装置（４０）は、上記ホルダーに配置されており、上記試料室／拡張された試料室における検査状態を上記閉止位置において検出することを特徴とする請求項１９または２０に記載の装置。
【請求項２２】
１つまたは全ての上記検出装置（４０）は、上記ホルダー、上記容器壁（３ｂ）並びに／または上記支持および被覆要素（３ａ）から熱的に分断されていることを特徴とする請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
上記温度要素（２０）は、上記ホルダーに組み込まれており、かつ、上記閉止位置における上記準備部材（１）および／または上記容器壁（３ｂ）と熱的に結合していることを特徴とする請求項１８および請求項１９〜２２のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２４】
上記温度要素（２０）は、回転および滑動接合箇所によって、上記準備部材（１）および／または上記容器壁（３ｂ）に熱的に結合していることを特徴とする請求項１８〜２３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２５】
上記検査経路は、走査型プローブ顕微鏡の導入のための走査型プローブ顕微鏡の検査経路であることを特徴とする請求項１〜２４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２６】
上記他の検査経路は、光学的検査装置の導入のための光学的検査経路であることを特徴とする請求項１〜２５のいずれか１項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
〔技術分野〕
本発明は、検査試料、特に試料ホルダーを収容するための装置に関するものであり、検査手順と、一番目の検査手順とは異なる他の検査手順とを併用することによる検査試料の併用検査を行う。
【０００２】
走査型プローブ顕微鏡（ＳＰＭ）は、例えば、位相のような表面特性を測定するための手段である。例えば、検査試料の弾性のような、表面に近い容積測定の特性も測定することができる。走査型プローブ顕微鏡は、検査試料の化学的特性を測定することができたいために、しばしば不便である。その結果、光学手段は、例えば、検査の相補的な手段としてとても役立つ。検査試料が適切に準備されている場合、蛍光顕微鏡は、例えば、分子または分子の塊がどこに位置しているかについての情報を提供する。この光学手段の外側の分解能は、走査型プローブ顕微鏡における外側の分解能よりもかなり低い。しかし、上記光学手段と走査型プローブ顕微鏡とは、技術的可能性は同じぐらい高く設定される。走査型プローブ顕微鏡の下位範疇である走査型近接場光学顕微鏡（ＳＮＯＭ）は、原則的に、走査型プローブ顕微鏡と同じ機能を行うことができるが、その実用性は非常に複雑であり、光学手段も試料のより深い層からの情報も提供する。
【０００３】
検査手段を併用するために、反転顕微鏡(inverse microscope)を用いることにより、およびＳＰＭを適用することにより、上方から分断することを適用することはしばしば適当である。このように、両方の方法は、一般に適用できる。プローブ走査装置、すなわち、検査を受けている上記試料が静止状態の間、空間において３つの可能な方向全てにプローブを動かす器具を用いることは非常に有利である。上記検査試料自身およびその環境は、例えば試料ホルダーのようなインターフェースを形成する。
【０００４】
蛍光顕微鏡を最適化するために、検査試料は標準的なカバースリップ上に準備されなければならない。これは、顕微鏡に使用される標準的なレンズがカバースリップに合うようにするためである。高度な分解能を提供する蛍光顕微鏡の他に他の光学手段がある。それは、カバースリップの形態において、最適条件で使用するために試料ホルダーを必要とするものである。そのような全ての手段は、以下の説明においては、一般に「光学手段」とする。
【０００５】
検査される検査試料を収容するための装置の非常に単純で、かつ、一般に認められている理解は、検査試料がカバースリップの上方から準備され、かつ、検査試料を検査するための光学手段の同時に存在する有用性に関して生じるいくつかの制限無しに、走査型プローブ顕微鏡を利用できるように、下方からの穴を備えたペトリボウルにカバースリップが接着されてなるものである。
【０００６】
カバースリップを用いることにより光学的に利用できるだけでなく、ほとんどの検査の目的が水中で行われる検査であることが興味深い。水中で行われる検査では、温度の設定および液体の置換、例えばｐＨの設定が、とても重要である。もし細胞が検査される場合、少なくとも短い間でも寿命を維持する状態を作るために、緩衝物としてＣＯ２の追加もとても重要である。
【０００７】
これらの要求全てのために既知の解決策がある。上記解決策のいくつかは、市販用の器械も併用している。しかしながら、検査試料を収容するための装置の構造は複雑である。なぜならば、例えば、いくつかの構成要素は、適当な方法により一緒に配置およびねじくぎで取り付けられている。上方から走査型プローブ顕微鏡によって接触することが可能であるが、容認できない制限がある。例えば、市販用の器械において走査型プローブ顕微鏡の潜在的に高い側方および垂直の分解能を成すことは不可能である。さらに主要な問題は、熱移動である。特に、検査試料への垂直の熱移動は必然的に伴うものである。これは、走査型プローブ顕微鏡の相対的に小さな走査範囲、例えば１５μｍの走査範囲は、他より優れており、そして、検査のために用いられたプローブは検査試料に接触し損ねたかまたは検査試料と接触さえしないかのどちらかであるためである。試料面における熱移動も問題があり、検査試料が温度揺らぎにより著しい変化をうけた場合、試料における一部に再び配置することは非常に難しい。
【０００８】
〔発明〕
発明の目的は、検査試料、特に試料ホルダーを受け取るための装置を作成することである。上記試料ホルダーは、ある検査手順と第１の検査手順とは異なる他の検査手順とを用いて検査試料の併用検査を行うために、簡易な構造で、かつ、使用しやすいものである。加えて、検査試料および走査型プローブ顕微鏡の特定のプローブの間のわずかな移動距離は、検査試料が温度が設定された液体媒体において再現するかどうかを保障するに違いない。
【０００９】
この目的は、独立項である請求項１に従った装置によって解決される。本発明の有利な実施形態は、従属項である下位の請求項の実体を作っている。
【００１０】
発明の一つの側面によれば、検査試料、特に試料ホルダーを受け取るための装置は、検査手順と一番目の検査手順から異なる他の検査手順により検査試料の併用検査を行うために作成される。検査試料が準備される準備表面を備えた透明な材料からなる平面の準備部材を備えており、上記検査手順を実行するための検査設備の導入のための検査経路は、準備部材の一方の側において形成されており、検査試料において上記他の検査手順を実行するための検査設備の導入のための他の検査経路は、準備部材の反対側に形成されており、上記検査経路が形成されているアパチャーを有した支持および被覆要素は準備部材の一方の側に対して圧力が加えられる。
【００１１】
上記装置を用いることにより、上記検査試料は２つの異なる検査手順によって検査することができる。上記準備部材の最初に利用可能な表面領域は、上記支持および被覆要素を用いることにより、検査するために必要な大きさに制限される。アパチャーの制限を除いて、上記準備部材は上記支持および被覆要素によって支持されており、上記検査試料の状況を振動なしとしてできるだけ進める。特に、上記支持および被覆要素の方向における上記準備部材の振動は、最小化または全て抑制されている。
【００１２】
一つの実施形態において、準備部材として利用されるカバースリップの表面は、カバースリップの共鳴周波数（resonant frequency）が、もしカバースリップがエッジによって支えられただけならば非常に低くなるように制限されている。このように、カバースリップの表面は、検査試料を検査したとき、走査型プローブ顕微鏡の制御周期を制限する。この場合、商業上利用可能なカバースリップの直径である、例えば２４ｍｍが好ましく用いられる。最適条件で検査を行うために、レンズの適応が許容された他の直径も用いることが可能である。
【００１３】
カバースリップの共鳴周波数は、水柱が付加的な塊としてカバースリップ上に注がれるのであればまださらに減少される。上記カバースリップの両側においてより強化された取付けは有利ではなく、高い分解能を備えた市販用の物体は、結果として検査の光学手段のため接触することがもはやできなくなる。しかしながら、上方からの上記表面の制限は可能であり、十分な安定性が成される。カバースリップが自由な上方への振動の制限されて置かれている理由は、カバースリップの基本的なモードの振動を妨げるためである。十分に薄いシートが用いられた場合、取付けも下方から提供される。機能的な距離よりも薄い。しかしながら、この実施形態では、相対的に複雑であり、コストも高い。
【００１４】
一つの実施形態において、３つの構成要素が備えられている。上記３つの構成要素は、例えば、水槽、シールおよびカバースリップにより形成されたボウル、例えば、加熱および冷却を行う支持および温度要素である。上記温度要素は、加熱だけまたは冷却だけを行う構成であってもよい。これらの構成要素の間の接続は、次の通りに形成されることが好ましい。主要な部材として、上記ボウルは熱を伝導するように上記温度要素に接続されており、かつ、熱から絶縁するように上記支持部材に接続されている。これは、上記検査装置の残りの構成に物理的な接続を作る上記支持部材が著しく加熱されないことを保証する。そのため、温度移動は見せない。上記ボウルの最も底の部分は、試料が準備されているカバースリップによって形成されている。ここで、カバースリップは熱からカバースリップを絶縁する上記支持部材の一部に置かれている。上記支持部材が空間の中で、３つの方向に移動しない、またはわずかにだけ移動しないように、上記カバースリップ上に置かれた上記一部は、わずかだけ移動する。このように、カバースリップの垂直移動は、ガラスの膨張率によるカバースリップ固有の熱膨張を減少させる。残りの上記ボウルおよび温度要素の温度変化並びに垂直方向への移動は、移動しない部材について行われ、カバースリップに対しては重要でない。
【００１５】
ある実施形態では、カバースリップの形状の上記準備部材の試料面における移動は、回転および滑動接合箇所によって、上記ボウルおよび上記温度要素の間の接続部を形成することにより妨げられる。これは、上記水槽および上記ボウル全体に伝播されるこの動きなしに、上記温度要素を移動させることができる。上記水槽自身も加熱されるけれども、主に中心軸に対称であり、熱が放射状に移動する。カバースリップの中央において検査試料は、試料面においてわずかに移動することだけ見られる。加えて、シール要素は、シリコンからなることが好ましく、上記水槽のカバースリップへの移動の直接的な伝播を妨げ、浮動態度の機能を形成している。
【００１６】
温度要素および支持部材の間の接続は、一つの実施形態における傾斜構造として設計されていてもよく、そのときはヒンジおよびキャッチの２つの要素から構成される。これらは、不十分な熱伝導体であることが好ましい。上記ヒンジおよび／またはキャッチは、もちろん熱を伝導する。このように、上記ヒンジおよび／またはキャッチは、温度要素または支持部材にふさわしい（belong to）。そのとき、断熱性は分離された構成要素によって行われなければならない。
【００１７】
上記温度要素と上記支持部材との間の接続部の一実施形態として、上記傾斜構造は簡易で信頼性が高い作業が可能であるという利点を有している。特に、上記ボウルが形成された一部を迅速に移動させる。これらは液体、例えば生理的緩衝液に接触し、その結果、クリーニングまたは置き換えの目的のために上記構造から移動する。上記傾斜構造の更なる利点は、傾斜構造がチルトダウンした時、液体にちょっと浸ることである。上記センサーは、このようにいつも同じ位置で正確に利用され、例えば、上記ボウルの壁に接触しないことは明らかである。機械が上手く作動しないのは、ユーザが温度センサーを個人的に取り付けたかどうか予想するべきである。加えて、より正確な制御、例えば目盛りによる制御は、正確な位置あわせの手段によって実行することができる。
【００１８】
〔発明の好ましい実施形態〕
図１は、断面図において検査試料を収容するための装置の構成要素を示している。上記装置は、検査試料を検査するための検査装置に組み込まれており、検査試料を異なる検査手順によって検査することを可能にする。図１に従って、カバースリップ１の形態の準備部材（preparation component）は、支持部材１０上に配置される。支持部材１０は、支持部材の一部分１２、１３によって分けられた支持部開口部１１を有している。
【００１９】
カバースリップ１は、商業的に利用可能な部材であることが好ましい。カバースリップ１、例えばシリコンであるシール２および水槽（trough）３は、一緒にボウルを形成している。上記ボウルは、液体検査槽として表現してもよく、液体媒質自身が検査試料を形成するまたは例えば緩衝液が注がれた後者の少なくとも一部を覆う。シール２および水槽３は、それぞれアパチャー５が形成されており、各アパチャー５は同じ大きさであることが好ましい。
【００２０】
水槽３は、カバースリップ１および容器壁３ｂを支持または被覆する基部３ａを備えている。水槽３は、ステンレス鋼からなることが好ましいが、他の熱伝導材料、例えばタンタルからなってもよい。水槽３は、いくつかの材料から構成されていてもよく、もし、例えば、水槽３の一部が液体に接触する場合、その部分はテフロン（登録商標）から構成されている必要がある。その時、テフロンは水槽３の内側およびスチールの外側において用いられる。もしテフロンだけが使用された場合、適当な温度調節が不可能になる。
【００２１】
シールは、基部３ａの領域において形成された突出部４によってシール２に対して水槽３を押し込むことにより起こる。原則として、薄い中空のシリンダーとして水槽３を形成することが可能であるが、走査型プローブ顕微鏡のかなり高度な安定性は、水槽３の基部３ａにおけるアパチャー５が、アパチャー５を通って延長された検査経路に沿って上方からの走査型プローブ顕微鏡の導入が許可されるように最小化される。そして、検査試料の置き換えのために実用的な範囲が利用可能となる。
【００２２】
容器壁３ｂの領域において、水槽３は液体が交換される小さな管７を有している。支持部材１０における凹部１４の深さを、上記装置の３つの構成要素全てが該装置の横にスリップできないように、凹部１４の側壁の周縁によって取り囲まれるように設定することを意図している。上記３つの構成要素とは、すなわち、ボウル６を形成する、カバーグラス１、シール２、および水槽３である。
【００２３】
測定するために、検査される検査試料（図示しない）は、準備部材１上におけるアパチャー５の近傍に配置されている。そして、このように、上方および下方から異なる検査手順を利用することができる。
【００２４】
図２は、図１に示した装置の側面の概略図であり、達成された移動最小化を説明するために必要な構成要素だけを示している。ボウル６は、支持部材１０上に位置している。支持部材１０の少なくとも一部１５は、断熱性材料から構成されている。支持部材１０全体は断熱性を有していてもよい。しかしながら、これは通常、製造期間中においてより複雑になり、必然的に材料のための支出がより高くなる。検査試料を加熱および／または冷却するための温度要素２０も、断熱部材２１によって支持部材１０に接続されている。温度要素２０およびボウル６の間の接続部２５は、熱良導接続部である。接続部２５は、例えば、回転および滑動接合箇所の形態を取ってもよい。
【００２５】
熱良導体接続部を保証するために、その構造は温度要素２０によってボウル６上に十分な圧力を働かせるように設計されていてもよい。これは、ばねとして働くように、シール２を加圧することにより保証される。図１の説明の接続部において記載されたシールは、シール２において圧力を加えることにより成される。
【００２６】
すでに上述したように、支持部材１０は、熱的に分断されているために、原則的に室温に保たれている。その結果、ボウル６が静止する表面は、空間においてどの方向にも移動しない。ボウル６の最下部として支持部材１０と物理的に接触するカバースリップ１は、ガラスの熱膨張率の分だけ垂直方向に移動し、ガラスの厚みを認める。試料平面における移動は、上述したように、温度要素２０の移動が最低限可能な範囲でボウル６に伝導するように、回転および滑動接合箇所によって主に最小化される。
【００２７】
図３は、温度要素２０と支持部材１０との間の接続部が傾斜構造の形態を取る断面図における検査試料を収容するためのさらに進んだ装置を示す。ヒンジ２２およびキャッチ２３は、図２に示す断熱部材２１に相当している。支持部材１０の断熱部１５は、例えば、支持部材１０に接着されており、ボウル６の下方において、さらなる検査経路に沿うことを可能にするレンズ３０によって、検査試料に接触するように形成されている。カバースリップ１上における検査試料の光学検査は、上方から行われる走査型プローブ顕微鏡検査に加えて、レンズ３０を用いることにより行うことが可能である。
【００２８】
温度センサー４０は、傾斜構造に取り付けられており、チルトダウンした時、液体に浸される。例えばｐＨを測定するために、他の付加的または二者択一的な検出装置が取り付けられる。上記傾斜構造は、いくつかのセンサーを同時に取り付けるために作られる。温度センサー４０は、検査結果がゆがまないように、断熱部品４１によって残りの構造に接続されている。図３において、明瞭にするために、カバースリップ１は検査試料５０および液体媒体５１と示している。
【００２９】
図４は、図３に示す検査試料を収容するためのさらなる装置を示すものであり、チルトダウンした温度要素２０を備えている。この実施形態では、ボウル６における圧力がシール２の圧縮によって起こる。この目的のために、上記ヒンジは、温度要素２０が表面２６とかみ合わされる前にボウル６に接触するように設計されており、温度要素２０と表面２６とがかみ合ったときにシール２は圧縮される。このように、上記表面２６は、ボウル６の動きが垂直方向においてだけ制限されるように、上述した回転および滑動接合箇所を形成している。これは、もし異なる半径の間の差を表す距離２７が、予想される移動距離の全てよりも大きい場合に確実となる。温度センサー４０は、液体媒体５１に浸されている。
【００３０】
発明の特徴は、上述した説明に開示されている、個々のおよびいくつかの組合せの両方で、請求項および図面はその様々な実施形態において発明の実現のために重要である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
発明は、図面の図を参照して、実施形態を用いて以下により詳細に説明される。
【図１】検査試料を収容するための装置の断面図である。
【図２】移動の最小化が成されたことを説明するための概略図である。
【図３】傾斜構造を備えた検査試料を収容するためのさらなる装置の断面図である。
【図４】図３に示す検査試料を収容するための装置であり、チルトダウンした傾斜構造を備える。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
2008508533.tif 000007
2008508533.tif 000008
2008508533.tif 000009
2008508533.tif 000010
2008508533.tif 000011
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