(57)【要約】【課題】対物レンズ等の光学系の先端面を効率よく洗浄し、かつ、洗浄後の水等を効率的に回収して、適正な観察を行う。【解決手段】試料に対向する先端面２ａに観察窓７を有する光学系２と、該光学系２の観察窓７に洗浄液Ａを供給する送液口１１と、観察窓７を挟んで送液口１１とは反対側に配置され、観察窓７に供給された洗浄液Ａを吸引する吸引口１２とを備え、送液口１１と吸引口１２との間に挟まれる光学系２の先端面２ａの領域１９に疎水性処理が施されている観察装置を提供する。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料に対向する先端面に観察窓を有する光学系と、
該光学系の観察窓に洗浄液を供給する送液口と、
前記観察窓を挟んで前記送液口とは反対側に配置され、観察窓に供給された洗浄液を吸引する吸引口とを備え、
前記送液口と吸引口との間に挟まれる前記光学系の先端面の領域に疎水性処理が施されている観察装置。
【請求項２】
前記観察窓の表面に疎水性処理が施されている請求項１に記載の観察装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体組織等の試料を観察するための観察装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、生きたままの生体組織、例えば、実験小動物（マウスやラット等）の生体組織に発現させた癌細胞等の成長を観察し、そのメカニズムを解明する観察方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
この観察方法は、実験小動物の表皮を切開して対物レンズを挿入し、体内の臓器に対物レンズを接触させて観察するものである。この場合、臓器の観察対象部位表面に対物レンズの先端を接触させるため、その先端が汚れて適正な観察ができなくなるのを防止するために、対物レンズの先端に水や生理食塩水をかけて洗浄することが考えられている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２９２６０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、対物レンズの先端に供給した水や生理食塩水により、対物レンズに付着した汚れが洗い流されても、その洗浄後の水や生理食塩水を効率的に回収しなければ、取得される画像を鮮明にすることができず、適正な観察が困難であるという問題がある。また、単に回収するだけでは汚れが対物レンズに付着して残り、同様に適正な観察が困難となる可能性がある。
【０００５】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、対物レンズ等の光学系の先端面を効率よく洗浄し、かつ、洗浄後の水等を効率的に回収して、適正な観察を行うことができる観察装置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】
【０００６】
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。
本発明は、試料に対向する先端面に観察窓を有する光学系と、該光学系の観察窓に洗浄液を供給する送液口と、前記観察窓を挟んで前記送液口とは反対側に配置され、観察窓に供給された洗浄液を吸引する吸引口とを備え、前記送液口と吸引口との間に挟まれる前記光学系の先端面の領域に疎水性処理が施されている観察装置を提供する。
【０００７】
本発明によれば、洗浄液が光学系の観察窓に、送液口を介して供給され、観察窓の表面を通過した後に、観察窓を挟んで送液口とは反対側に配置された吸引口から吸引される。この場合において、供給された洗浄液は、送液口と吸引口との間の領域を通過するが、この領域には疎水性処理が施されているので、洗浄液はこの領域に留まることなく移動して、観察窓を洗浄し、吸引口から排出される。洗浄液が光学系の先端の領域に留まらないので、光学系の先端面に付着していた汚れを効率的に除去し、適正な観察を行うことが可能となる。また、付着していた汚れを除去した汚れた洗浄液が光学系の先端面と試料との間に残らないように吸引されるので、汚れた洗浄液が観察の邪魔になることがなく、適正な観察を行うことができる。また、吸引口から吸引することにより洗浄液が光学系と試料との間に残ることを防止し、試料の健全性を維持することができる。
【０００８】
上記発明においては、前記観察窓の表面に疎水性処理が施されていることとしてもよい。
このようにすることで、観察窓の汚れを除去し、除去された汚れを洗浄液とともに吸引口から排出することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、対物レンズ等の光学系の先端面を効率よく洗浄し、かつ、洗浄後の水等を効率的に回収して、適正な観察を行うことができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態に係る観察装置１について、図１〜図３を参照して説明する。
本実施形態に係る観察装置１は、図１に示されるように、内視鏡装置であって、体腔内に挿入される細長い挿入部２と、該挿入部２の先端から出射させる照明光を光ファイバ３を介して供給する光源４と、体腔内壁から戻る光に基づいて画像を構築し、構築された画像をモニタ５に表示させる画像処理部６とを備えている。
【００１１】
前記挿入部２には、図２に示されるように、その先端面２ａに、透明な観察窓７が設けられている。また、挿入部２の先端面２ａには、前記観察窓の近傍から、前記光源からの照明光を体腔内壁に向けて照射する投光部８が設けられている。また、挿入部２の先端には、体腔内壁から戻る反射光あるいは蛍光を集光する対物レンズ９が備えられている。さらに、挿入部２内には、該挿入部２の長手方向に沿って、該対物レンズ９により集光された光を図示しない撮像素子に向けて導光するイメージファイバ１０とが備えられている。
【００１２】
また、挿入部２の先端面２ａには、前記観察窓７を直径方向に挟んで対向する位置に、洗浄液Ａを観察窓７の表面に向けて供給する送液口１１と、供給された洗浄液Ａを吸引する吸引口１２とが備えられている。
送液口１１には、挿入部２内を長手方向に沿って配置された送液配管１３を介して給水タンク１４からの洗浄液Ａを送液口１１に供給するための給水装置１５が接続されている。また、吸引口１２には、挿入部２内を長手方向に沿って配置された吸引配管１６を介して廃液タンク１７に洗浄後の洗浄液Ａを吸引する吸引装置１８が接続されている。
【００１３】
送液口１１は、図２に示されるように、給水装置１５の作動により給水タンク１４から送液配管１３を介して供給された洗浄液Ａを挿入部２の半径方向内方に向けて吐出させ、
洗浄液Ａを観察窓７の表面に沿う方向に流動させるようになっている。また、吸引口１２は、半径方向内方に向かい、観察窓７を挟んで送液口１１の正面に対向する位置に配置され、送液口１１から吐出され、観察窓７の表面に沿って流動してきた洗浄液Ａを吸引するようになっている。
【００１４】
また、本実施形態に係る観察装置１においては、送液口１１と吸引口１２とに挟まれる挿入部２の先端面２ａの領域１９に、疎水性処理が施されている。
本実施形態において、疎水性処理は、液体との接触角が約８０°以上となる高撥水性、および約１５０°以上となる超撥水性のいずれをも含んでいる。超撥水性の場合には、液体はほぼ球状の液滴となって表面をコロコロと転がるようになる。
【００１５】
疎水性処理方法としては、ウェットプロセス、ドライプロセスおよび複合プロセスに大別することができる。
ウェットプロセスは、有機シリコン化合物（フルオロアルキルシラン、フッ化アルキルトリクロロシラン等）、有機ジルコニウム化合物を原料とし、処理温度４００℃程度以下で行うゾル−ゲル法、有機シリコン化合物（フッ化アルキルトリクロロシラン等）を原料とし、室温〜１５０℃程度の処理温度で行う化学吸着法、フッ化グラファイト、カチオン系界面活性剤、ニッケル分散液を原料とし、４５℃程度の処理温度で行う分散めっき法がある。
【００１６】
ドライプロセスには、フッ化炭素、フッ化シリコン、フッ化窒素あるいはメタンを原料とし、室温付近の処理温度で行う低温プラズマ処理法、フッ化炭素、有機フッ化化合物を原料とし、室温付近の処理温度で行うプラズマ重合法、有機シリコン化合物（フルオロアルキルシラン、トリメチルメトキシラン等）を原料とし、室温付近の処理温度で行うプラズマＣＶＤ法、４フッ化エチレンや有機フッ素化合物を原料とし、室温付近の処理温度で行うスパッタリング法がある。
複合プロセスには、有機シリコン化合物および酸素を原料とし、室温付近の処理温度で行う化学吸着法とプラズマ処理法とを複合した方法がある。
【００１７】
例えば、疎液性の膜として、透明超撥水コーティング膜は、次のようにして作製する。
花弁状組織を持つアルミナ薄膜に撥水処理を行う。撥水処理は、フルオロアルキルトリメトキシシラン（ＦＡＳ）の１つであるヘプタデカフルオロトリメトキシシランをアルコール中で加水分解してコーティングした後、４００℃程度で熱処理することによって行う。薄膜上にＦＡＳをコーティングした場合の水に対する接触角は、沸騰水処理せずに多孔質アルミナ薄膜を撥水処理した場合には、約１２０°、沸騰水処理を３０秒行った場合には、約１６０°となり完全に水をはじく超撥水表面となる。
【００１８】
得られた超撥水薄膜は、３５０ｎｍ以上の波長において透過率が９０％以上である。薄膜が多孔質であることから、透過率はガラス基板よりもむしろ大きくなっている。このことから、花弁状組織は可視光を散乱するほど大きくはないが、超撥水性を与えるには十分な大きさである。
【００１９】
また、６０℃以下の処理温度でポリマー基板上に作製した花弁状アルミナ表面においても、加水分解したＦＡＳで撥水処理することにより、極めて高い撥水性が得られ、完全に水をはじく超撥水表面となる。ＰＥＴ基板上へのコーティング膜について、粘着性テープ剥離による密着性試験を行ったところ、非常に密着性に優れていることがわかった。コーティング膜を湾曲させても、膜にはクラックが生じない。このコーティング膜は、極性のあまり大きくない高分子基板であるＰＥＴ基板とでも非常に優れた密着性を有している。低温プロセスで透明な超撥水コーティング膜が得られることから、様々な基板への適用が可能である。
【００２０】
一方、花弁状組織上にフッ素を含有しない長鎖アルキルトリエトキシシランをコーティングした場合にも超撥水状態が得られる。長鎖アルキルトリエトキシシランを平滑なＰＥＴ基板にコーティングした場合には、水に対する接触角が約１００°であったのに対し、ＰＥＴ基板にアルミナゲル膜を形成し、温水処理して得られた花弁組織上にコーティングした場合には超撥水状態が得られる。
【００２１】
このような疎水性処理が施された領域１９は、挿入部２の先端面２ａの少なくとも観察窓７表面に形成されている必要があり、好ましくは、観察窓７を含む、送液口１１から吸引口１２までの間の領域１９全体に形成されている。
【００２２】
このように構成された本実施形態に係る観察装置１によれば、光源４から発せられた照明光が光ファイバ３を介して挿入部２内を伝播され、挿入部２の先端面２ａの投光部８から体腔内壁に向けて照射される。一方、体腔内壁において発生した蛍光あるいは反射光のような戻り光は、観察窓７を介して挿入部２内に入射し、対物レンズ９によって集光された後に、イメージファイバ１０を介して挿入部２内を伝播され、図示しない撮像素子により撮影される。撮影された戻り光は、画像処理部６によって画像形成された後に、モニタ５により表示される。
【００２３】
そして、定期的に、あるいは、挿入部２の先端面２ａの観察窓７が、体液あるいは血液等によって汚れて、鮮明な画像が表示できなくなってきた場合には、給水装置１５の作動により、給水タンク１４に貯留されている洗浄液Ａが送液配管１３を介して挿入部２の先端まで導かれ、挿入部２の先端面２ａに配置されている送液口１１から吐出される。送液口１１は、半径方向内方の観察窓７に向けて配置されているので、送液口１１から吐出された洗浄液Ａは観察窓７の表面に沿って流動するようになる。
【００２４】
また、吸引装置１８の作動により、吸引配管１６を介して吸引口１２から洗浄液Ａが吸引されて廃液タンク１７に排出される。これにより、観察窓７の表面に沿って流動した洗浄液Ａは、観察窓７の表面に付着した汚れを洗い流すので、観察窓７の汚れによる画像の不鮮明化を防止することができる。
【００２５】
また、観察窓７の汚れを洗い流すことにより汚れた洗浄液Ａが吸引口１２から吸引されるので、観察窓７と体腔内壁との間に滞留することが防止される。したがって、洗浄液Ａの汚れによる画像の不鮮明化を防止できるとともに、滞留した洗浄液Ａにより体腔内壁に悪影響が及ぶのを防止することができる。
【００２６】
特に、本実施形態に係る観察装置１によれば、送液口１１と吸引口１２との間の領域１９に疎水性処理が施されているので、その領域に付着した体液等の汚れが剥離しやすく、洗浄液Ａの流動によって簡単に除去することができる。また、送液口１１と吸引口１２との間の領域１９に液体が付着しにくいので、汚れた洗浄液Ａ内の汚れが再付着することが防止され、清浄な状態に維持することができる。
【００２７】
なお、本実施形態に係る観察装置１としては、体腔内に挿入される挿入部２を有する内視鏡装置を例示して説明したが、これに代えて、顕微鏡観察装置に備えられる対物レンズの先端に、上記送液口１１と吸引口１２とを対向して設け、その間に配置される先玉の表面を含む領域１９に疎水性処理を施すことにしてもよい。特に、観察対象となる実験小動物等の表皮を切開して内部の臓器等を観察する場合に、切開部から体内に挿入される細長い細径先端部を有するスティックタイプの対物レンズに適用して効果的である。
【００２８】
また、本実施形態においては、送液口１１と吸引口１２との間の観察窓７を含む領域１９に疎水性処理を施すことにより、洗浄液Ａや汚れが付着するのを防止することとしたが、これに代えて、図４に示されるように、観察窓７を含む領域２０に親水性処理を施し、その周囲の領域２１に疎水性処理を施してもよい。
【００２９】
親水性処理としては、アクリル樹脂、アクリルシリコーン樹脂、水性シリコーン、シリコーン樹脂とアクリル樹脂とのブロック重合体、アクリルスチレン樹脂、ソルビタン脂肪酸エチレンオキサイド、ソルビタン脂肪酸エステル、ウレタン系アセテート、ポリカーボネートジオールおよび／またはポリイソシアネートの架橋型ウレタン、ポリアクリル酸アルキルエステル架橋体などからなる親水性塗料からなる膜により構成した親水性コーティングを用いることとすればよい。
【００３０】
このようにすることで、送液口１１から供給された生理食塩水等の洗浄液Ａを吸引口１２との間の親水性領域２０に保持し、吸引口１２から吸引排出することができる。洗浄液Ａは、親水性領域２０の周囲に配置されている疎水性領域２１によって、親水性領域２０から離れないように保持されるので、外部領域に流れ出てしまうことが防止される。これにより、新鮮な生理食塩水を観察窓７と体腔内壁との間に滞留させることができ、液浸対物レンズのようにして、高分解能の観察を行うことができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施形態に係る観察装置を示す模式的な全体構成図である。
【図２】図１の観察装置の先端部の配置を説明する正面図である。
【図３】図１の観察装置の先端部の構造を示す部分的な縦断面図である。
【図４】図１の観察装置の変形例の先端面の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００３２】
Ａ  洗浄液
１  観察装置
２  挿入部（光学系）
２ａ  先端面
７  観察窓
１１  送液口
１２  吸引口
１９  疎水性領域（領域）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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