(57)【要約】  本発明によるイメージングチャンバは、下部及び上部を有するハウジングを含み、該下部を、皿（１）とし、該上部を、皿（１）の上縁部（８）を囲むスカート部（７）を備える蓋（２）とし、皿（１）の底部には、共焦点顕微鏡で使用するために、カバー片（１０）を備え、蓋（２）の少なくとも一部を透明にし、蓋（２）は、ガス抜き用シリコン製挿入体（５）を備える。シリコン製挿入体（５）は、蓋（２）の内面に固定した円形リング部と、皿（１）の上縁部（８）と平行で、蓋（２）のスカート（７）で支持し、皿（１）の上縁部（８）に密嵌する環状溝（１４）を備えるスカート（１３）を含み；及び蓋（２）は、ハウジングのガス抜きを可能にするために、開口部（４）を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部及び上部を有するハウジングを含む、細胞を処理及び／又は研究するためのイメージングチャンバであり、
前記下部を、皿（１）とし、前記上部を、該皿（１）の上縁部（８）を囲むスカート部（７）を備える蓋（２）とし、
前記皿（１）の底部には、共焦点顕微鏡で使用するために、カバー片（１０）を備え、
前記蓋（２）の少なくとも一部を透明にするイメージングチャンバであって、
前記蓋（２）は、ガス抜き用シリコン製挿入体（５）を備え；
前記シリコン製挿入体（５）は、前記蓋（２）の内面に固定する円形リング部と、前記皿（１）の前記上縁部（８）と平行で、前記蓋（２）の前記スカート（７）によって支持し、前記皿（１）の前記上縁部（８）に密嵌する環状溝（１４）を備えるスカート（１３）を含み；
前記蓋（２）は、前記ハウジングのガス抜きを可能にするために、開口部（４）を備えること
を特徴とするイメージングチャンバ。
【請求項２】
前記シリコン製挿入体（５）を、弾性延伸部（６）を前記蓋（２）に対応する開口部（３）に挿入することによって、前記蓋（２）の前記内面に固定する、請求項１に記載のイメージングチャンバ。
【請求項３】
前記シリコン製挿入体（５）を、弾性延伸部（６）を前記蓋（２）の前記内面にある対応する溝（ｃｈａｎｎｅｌ）に挿入することによって、前記蓋（２）の前記内面に固定する、請求項１に記載のイメージングチャンバ。
【請求項４】
前記シリコン挿入体（５）を、前記蓋（２）の前記内面に接着する、請求項１に記載のイメージングチャンバ。
【請求項５】
前記シリコン製挿入体（５）は、前記開口部（３）の下に、狭部（１６）を備える、請求項１に記載のイメージングチャンバ。
【請求項６】
前記シリコン製挿入体（５）を固定するための前記開口部（３）を、前記ガス抜き用開口部（４）より小さくする、請求項１に記載のイメージングチャンバ。
【請求項７】
前記シリコン製挿入体（５）の前記延伸部（６）を、マッシュルーム形又はパイナップル円錐形状とする、請求項１に記載のイメージングチャンバ。
【請求項８】
前記蓋（２）の上部に、別のイメージングチャンバの底部を支持するための座部（９）を存在させる、請求項１に記載のイメージングチャンバ。
【請求項９】
前記皿（１）は、該皿の外径周りに、突出する環状縁部（１１）を有する、請求項１に記載のイメージングチャンバ。
【請求項１０】
前記シリコン挿入体（５）の内周縁部は、面取り部（１５）を備え、前記蓋（２）に向けて湾曲する、請求項１に記載のイメージングチャンバ。
【請求項１１】
前記皿（１）を、ポリマー製とする、請求項１に記載のイメージングチャンバ。
【請求項１２】
前記カバー片（１０）を、前記皿（１）の下平面に貼り付ける、請求項１１に記載のイメージングチャンバ。
【請求項１３】
前記シリコン製挿入体（５）は、前記狭部（１６）を伴わない厚下部（５ａ）、及び前記蓋の前記開口部（３）と対応して配設した開口部（１７、１８）を備える分離した薄上部（５ｂ）から成る、請求項１に記載のイメージングチャンバ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、標準的な培養条件下で細胞を増殖させるための、及び／又は光学顕微鏡、共焦点顕微鏡、マイクロＣＴ、ＮａｎｏＳＰＥＣＴ／ＣＴといった様々なイメージング技術によって、培養細胞又は組織について長期的に研究するためのイメージングチャンバに関する。
【背景技術】
【０００２】
長年に亘り、多くのカスタマイズされたライブ細胞イメージングチャンバが、特定の要求を満たすように設計されており、様々な商業用潅流チャンバ及びイメージングチャンバが現在入手可能である。こうしたチャンバは、ガラス製の下側シャーレ、顕微鏡用スライドに取付けるマルチウェルチャンバ、様々な交換可能な潅流アダプタを有する加熱台、及び厳格に温度制御するための導電性コーティングを施した特殊なチャンバを含む。
【０００３】
米国特許第４，８３９，０４６号（ジョゼフ・Ａ・チャンドラー（Ｊｏｓｅｐｈ  Ａ．Ｃｈａｎｄｌｅｒ））（特許文献１）では、含酸素流体の培養液を、細胞培養時に、過度な乱流動作なしで、チャンバへ新規に供給するバイオリアクタ用チャンバについて開示している。しかしながら、このチャンバは、その形状のために、イメージング用機器と共に適用できない。
【０００４】
米国特許第５，６６５，５９９号（ウィル・ミヌス（Ｗｉｌｌ  Ｍｉｎｕｔｈ））（特許文献２）は、細胞を培養するための、及び顕微鏡で長期間細胞培養を観察するための複合チャンバに関する。同特許では、密封状態を、固定リング（シーガー−リング）及びＯ−リングによって提供する閉鎖系について開示している。このチャンバにより、細胞を潅流でき、ガラス製下部で、可視光における細胞を研究可能にしている。
【０００５】
国際特許第ＷＯ２００４／０９１５０９号（エイカーズ（Ａｋｅｒｓ他））（特許文献３）では、細胞培養チャンバについて開示しているが、イメージング装置としては設計していない。単一のチャンバとして使用できる、或いは２つの相互連結したチャンバを有するシステムに一体化でき、該チャンバ内で、細胞、組織及び他の生物製剤を培養する。２培養コンパートメントは、互いに流体連通しており、各培養コンパートメントを、培養コンパートメントから細胞の流出を防ぐフィルタが横断している。
【０００６】
米国特許第５，１６２，２０４号（松崎晴美他）（特許文献４）では、透過光顕微鏡及びイメージ処理を使用して、細胞培養及び診断する完全なシステムを提示している。診断の結果に基づいて、培養槽の培養状況を制御するために、制御システムを供給し、培地内の廃棄物を除去するために、培地再生システムを供給する。この装置では、培養システム及び診断システムを、装置システム外部から切り離している。そのため、種々雑多な微生物等の影響は全く発生せず、細胞や生成物の消費も発生しない。
【０００７】
グライナーバイオワン（Ｇｒｅｉｎｅｒ  Ｂｉｏ−Ｏｎｅ）社は、細胞の微視的研究を支援するために、ガラス下部を有する細胞培養チャンバを開発した。外観から、この技術的解決方法は、我々の発明に最も近いが、潅流供給及び封止部が無いため、細胞及び組織の長期的研究はできない。その上、様々なイメージング機器と適合できない。
【０００８】
既知のイメージングチャンバに共通する特徴は、単一の適用性である。
【０００９】
一般的に、こうしたイメージングチャンバは、専用の光学又は共焦点顕微鏡等のイメージング機器とのみ、適合できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】米国特許第４，８３９，０４６号
【特許文献２】米国特許第５，６６５，５９９号
【特許文献３】国際特許第ＷＯ２００４／０９１５０９号
【特許文献４】米国特許第５，１６２，２０４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
そのために、本発明の目的は、同じ生体試料（細胞又は組織）を長期的な複数の研究機会を提供する様々なイメージング機器と共に使用してもよいイメージングチャンバを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明によるイメージングチャンバに関する主な特徴を、請求項１に記載する。更なる特徴については、請求項２〜１３で見ることができる。
【００１３】
チャンバは、２つの主要部分を含む：皿及び有孔蓋。皿は、好適には、透明ポリマー製とし、ベースに貼り付けたカバー片を有する。有孔蓋は、好適には、透明ポリマー製とし、そうすることで、可視光が通過可能になり、細胞及び組織を光学顕微鏡によって研究できる。有孔蓋の内面を、シリコン製挿入体によって封止し、それによりガス交換可能にする。蓋を、皿の縁部に密嵌し、チャンバに感染性病原体が入らないようにする。更に、蓋は、チャンバを開かずに細胞又は組織の潅流を可能にする入口及び出口を備える。
【００１４】
本発明による閉鎖系により、汚染なしに、環境雰囲気中で、細胞及び組織を長期研究することが可能となる。
【００１５】
イメージングチャンバは、有孔蓋内に固定する特殊なシリコン製閉鎖リング挿入体を有し、蓋と皿との間を密嵌させる。この密嵌により、漏出を防止すると同時に、蓋の開口部を通じてガス交換可能になる。好適には、蓋と皿の両方を、無色透明なポリマー製とし、それにより、共焦点顕微鏡及び光学顕微鏡の両方で、細胞及び組織を研究可能にする。共焦点顕微鏡使用に対応するために、ポリマー製皿のベースには、カバー片を備える。本発明によるイメージングチャンバは、金属部分を全く含んでいないため、マイクロＣＴ及びＮａｎｏＳＰＥＣＴ／ＣＴイメージング用途でも同様に使用できる。
【００１６】
シリコン製リング挿入体は、厚い部分と薄い部分とから成る。厚い部分は、密封する役割と蓋に取付ける役割を果たし、一方、薄い部分は、チャンバにおいてガス交換可能にする「ガス抜き用膜」となる。「ガス抜き用膜」を、有孔蓋の開口部の直下に設ける。
【００１７】
別の実施形態によると、シリコン製挿入体の薄い部分と厚い部分を、別々の要素とし、薄い「ガス抜き用膜」を、蓋と厚い部分又は挿入体との間に配設した平坦なリングとしてもよい。孔径が０．２２mｍの標準的な膜フィルタを、シリコン製フィルムの代りに、ガス交換用に適用してもよい。
【００１８】
ガス交換とは別に、蓋の穴を、シリコン製挿入体の取付けに使用したり、潅流を可能にするのに使用したりする。シリコン製リングを、幾つかの方法で、例えば、溝と縁部を蓋とシリコーンの異なる面に結合することで、蓋の内面に固定できる、又はシリコン製リングを、蓋に接着できる。
【００１９】
ガラス製カバー片が傷つくのを防ぐために、皿底部の外径上に僅かな肩部を設けてもよい。蓋の上部に、座部を配設して、複数のチャンバを積重ね可能にしてもよい。
【００２０】
次に、非限定的な実施例を用いて、添付図を参照して、本発明について説明する。  
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明によるイメージングチャンバに関する好適実施形態の不等角投影図である。
【図２】図１で示したイメージングチャンバの断面図である。
【図３】本発明の別な実施形態の蓋及び２部分に分かれた挿入体の展開図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下の説明では、実施形態を完全に理解してもらうために、様々な特定細部を示す。しかしながら、実施形態は、１つ又は複数の特定細部なしでも実施でき、付記した特許請求の範囲で請求した範囲内にあるものとする。
【００２３】
図１及び図２では、２つの主ハウジング部分を示している：皿１及び蓋２。上側のハウジング部分、即ち蓋２は、透過光顕微鏡によって研究可能にするために、完全に透明な（無色透明な）ポリマー製とする。蓋２には、異なる大きさの開口部３、４が配設してある。小さい方の開口部３は、該開口部に延伸部６を挿入することで、蓋２内に配設したガス抜き用環状シリコン挿入体５を固定する。大きい方の開口部４により、挿入体５を通してガス抜き可能となり、潅流チューブに対する接続面を提供する。蓋２の外周には、蓋２は、皿１の上縁部８を囲むスカート７を備える。更に、チャンバを互いに積重ねたときに、別のイメージングチャンバの下縁部（肩部）を支持するための座部９を存在させる。
【００２４】
下側ハウジング部、即ち皿１は、ポリマー製とし、ガラス底部（カバー片）１０を有する。皿は、該皿の外径周りに、突出した環状縁部（肩部）１１を有し、該縁部で、カバー片１０の傷つきを防止するためにガラス底部を底上げし、別のチャンバの上に積重ねることができる。好適には、カバー片１０を、皿の下平面に貼り付ける。皿のポリマー製下面は、チャンバの中央に向かって若干の傾き１２を有する。
【００２５】
シリコン製挿入体５は、皿１の上縁部８と平行に周縁スカート部１３を有し、該挿入体５は、蓋２のスカート７によって支持され、皿１の上縁部８に密嵌する環状溝１４を備える。確実に皿１と蓋２との間を密嵌、封止するために、溝１４を、皿１の縁８より１００分の数ミリメートルだけ狭くする。
【００２６】
シリコン製挿入体５の内周縁部には、面取り部１５を有し、確実にこの部分間を適切に封止するために、蓋に向けて湾曲している。蓋２の大きい方の開口部４の下には、シリコン製挿入体５の狭部１６を存在させて、チャンバと周囲雰囲気との間のガス交換を促進する（ガス抜き）。
【００２７】
延伸部６を、マッシュルーム形（図１及び図２）としてもよく、延伸部６は、確実に蓋２とシリコン製挿入体５との間を封止するために、蓋２の厚さより若干短い首部を有する。しかしながら、延伸部６は、蓋と挿入体との間で確実な結合を提供する他の形状を有することもできる。
【００２８】
図３に示した本発明の別の実施形態によると、挿入体５は、厚下部５ａ、及び分かれた薄上部５ｂから成る。蓋２の大きい方の開口部４の下には、厚下部５ａに狭部１６は全くないが、開口部１６ａを、蓋の大きい方の開口部４に対応して設ける。開口部１７、１８を、薄上部５ｂに、蓋２の開口部３及び挿入体５の下部５ａの延伸部６と対応して配設することによって、ガス抜きを確実に行う。ここでは、延伸部６は、パイナップル円錐形を有し、挿入体と蓋との間で結合を提供する。
【００２９】
様々な可能な製造プロセスを考慮に入れて、最新の解決方法により、最初のものより良好で費用対効果に優れた作製方法を提供してもよい。
【００３０】
本発明によるイメージングチャンバを、有利には、標準的な細胞培養条件下で細胞を増殖させるために、及び／又は培養した細胞又は組織を、光学顕微鏡、共焦点顕微鏡、マイクロＣＴ及びＮａｎｏＳＰＥＣＴ／ＣＴ等の様々なイメージング技術によって、長期間研究するために、使用することができる。蓋に、チャンバを開かずに細胞又は組織を潅流可能にする開口部を備えるので、同じ生体試料（細胞又は組織）に関する複数の研究機会を確保できる。
【００３１】
以上の説明及び図面は、本発明に関する非限定的な実施形態を示している。しかしながら、本発明は、他の多くの変形例を包含し、そうした変形例は、付記した特許請求の範囲で請求した範囲に全て入るものとする。シリコン製挿入体を、例えば、弾性延伸部を、蓋の内面にある対応した溝（ｃｈａｎｎｅｌ）に挿入することによって、蓋の内面に固定してもよい、或いは蓋の内面に単に接着してもよい。また、挿入体の延伸部は、例で示したマッシュルーム又はパイナップル円錐形までの多様な形状としてもよく、開口部の配置や他の要素の形状も、付属した特許請求の範囲によって規定した本発明の概念の原則から逸脱することなく、異なるものにしてもよい。  
【符号の説明】
【００３２】
１  皿
２  蓋
３、４、１７、１８  開口部
５  挿入体
６  延伸部
７  スカート
８  上縁部
９  座部
１０  カバー片
１１  環状縁部
１２  傾き
１３  スカート部
１４  環状溝
１５  面取り部
１６  狭部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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