(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基底面上の細胞に微細な針を突き刺して目的物を注入するマイクロインジェクション装置であって、
前記基底面上の一部の拡大画像を得るための対物レンズと、
前記基底面を駆動させる基底面駆動部と、
前記対物レンズを駆動させるレンズ駆動部と、
前記基底面駆動部と前記レンズ駆動部とを制御する駆動部制御手段と、
前記駆動部制御手段によって、前記基底面が、前記対物レンズによって得られる拡大画像の範囲である観察視野範囲内に前記基底面上の細胞のうち目的物を注入する対象の細胞であるインジェクション対象が位置するように移動され、かつ、前記駆動部制御手段によって、前記対物レンズが、該対物レンズの焦点面上に前記インジェクション対象が位置するように移動された後に、前記インジェクション対象に、目的物を注入する処理であるインジェクション処理を実行するインジェクション実行手段と、
前記インジェクション実行手段によって目的物が注入された細胞であるインジェクション済細胞に蛍光励起光を照射する蛍光励起光照射手段と、
前記インジェクション対象が含まれる観察視野範囲と、前記インジェクション済細胞が含まれる観察視野範囲との距離が、観察視野範囲の対角線の距離に２を除算した値に、前記蛍光励起光照射手段によって蛍光励起光が照射される範囲である励起光照射範囲の半径を加算した値である重複照射距離以上であるか否かを判定する細胞間隔判定手段と、
前記細胞間隔判定手段によって、前記観察視野範囲間の距離が、前記重複照射距離よりも小さいと判定された場合に、警告表示を行う警告手段と、
前記駆動部制御手段によって、前記基底面および前記対物レンズが、前記インジェクション処理が実行された際の基底面の位置および対物レンズの位置に移動された後に、前記インジェクション済細胞を所定の間隔で撮影する間欠撮影処理を実行する間欠撮影手段と  を備えたことを特徴とするマイクロインジェクション装置。
【請求項２】
前記インジェクション済細胞が含まれる観察視野範囲の中心点を原点とし、前記重複照射距離を半径とする円である重複照射範囲を算出する重複照射範囲算出手段をさらに備え、
前記駆動部制御手段は、観察視野範囲が前記重複照射範囲算出手段によって算出された重複照射範囲以外になるように、前記基底面および前記対物レンズを移動させることを特徴とする請求項１に記載のマイクロインジェクション装置。
【請求項３】
前記インジェクション実行手段は、前記間欠撮影手段によって前記インジェクション済細胞が撮影されてから、該インジェクション済細胞が次に撮影されるまでの間である撮影待機状態時に、前記インジェクション済細胞以外の他のインジェクション対象にインジェクション処理を実行することを特徴とする請求項１または２に記載のマイクロインジェクション装置。
【請求項４】
請求項１−３のいずれかに記載のマイクロインジェクション装置によるマイクロインジェクション方法であって、
前記基底面を駆動させる基底面駆動部と前記基底面上の一部の拡大画像を得るための対物レンズを駆動させるレンズ駆動部とを制御する駆動部制御工程と、
前記駆動部制御工程によって、前記基底面が、前記対物レンズによって得られる拡大画像の範囲である観察視野範囲内に前記基底面上の細胞のうち目的物を注入する対象の細胞であるインジェクション対象が位置するように移動され、かつ、前記駆動部制御工程によって、前記対物レンズが、該対物レンズの焦点面上に前記インジェクション対象が位置するように移動された後に、前記インジェクション対象に、目的物を注入する処理であるインジェクション処理を実行するインジェクション実行工程と、
前記インジェクション実行工程によって目的物が注入された細胞であるインジェクション済細胞に蛍光励起光を照射する蛍光励起光照射工程と、
前記インジェクション対象が含まれる観察視野範囲と、前記インジェクション済細胞が含まれる観察視野範囲との距離が、観察視野範囲の対角線の距離に２を除算した値に、前記蛍光励起光照射工程によって蛍光励起光が照射される範囲である励起光照射範囲の半径を加算した値である重複照射距離以上であるか否かを判定する細胞間隔判定工程と、
前記細胞間隔判定工程によって、前記観察視野範囲間の距離が、前記重複照射距離よりも小さいと判定された場合に、警告表示を行う警告工程と、
前記駆動部制御工程によって、前記基底面および前記対物レンズが、前記インジェクション処理が実行された際の基底面の位置および対物レンズの位置に移動された後に、前記インジェクション済細胞を所定の間隔で撮影する間欠撮影処理を実行する間欠撮影工程と  を含むことを特徴とするマイクロインジェクション方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロインジェクション装置、マイクロインジェクション方法、間欠撮影装置および間欠撮影方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
細胞内に遺伝子を注入することにより細胞の遺伝情報を改変させる研究は、遺伝子の役目を明らかにするとともに、個人の遺伝的特性に合わせた遺伝子治療を行うテーラメード医療を可能にする。かかる研究により、従来は治療ができなかった遺伝的な原因による病気の治療も可能となってきている。
【０００３】
このような細胞を用いた実験は、一般に、細胞内に遺伝子等の目的物を注入した後、所定の時間が経過するたびに細胞を撮影しながら、細胞の位置や形状の変化（以下、細胞の位置や形状の変化を「細胞変化」という）を観察することで行われる。
【０００４】
細胞内に目的物を注入する方式としては、電気的な方式（エレクトロポレーション）、化学的な方式（リポフェクション）、生物的な方式（ベクター法）、機械的な方式（マイクロインジェクション）、および光学的な方式（レーザインジェクション）などがある。
【０００５】
上記の方式のうち、電気的な方式は、大電流を流して細胞膜を破るため細胞へのダメージが大きく、化学的な方式は、導入可能な遺伝子に制限があるため効率が悪く、生物的な方式は、すべての材料を導入できずに安全性が確認できないなどの欠点がある。そこで、現在では、機械的な方式が、最も安全で効率が高い方式として注目されており、マイクロインジェクションを実行するためのマイクロインジェクション装置がいくつか提案されている。
【０００６】
細胞を撮影する方式としては、撮影機能を有する顕微鏡を用いて撮影する方式がある。近年では、実験者の手間を低減することを目的として、一定の間隔で自動的に細胞を撮影する間欠撮影機能を有する間欠撮影装置も提案されている。なお、細胞を撮影する際は、一般に、ハロゲンランプやＬＥＤ（Light  Emitting  Diode）などの明視野照明を細胞に照射して撮影する明視野観察と、水銀ランプなどの蛍光励起光照明を細胞に照射して撮影する蛍光観察とが行われる。
【０００７】
【特許文献１】特開平５−１９２１７１号公報
【特許文献２】特開平６−３４３４７８号公報
【特許文献３】特開２００３−１２５７５０号公報
【特許文献４】特開２００２−２７７７５４号公報
【特許文献５】特開２００６−２５９７０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述した従来技術には、マイクロインジェクション実行直後の細胞変化を観察することや、撮影することができないという問題があった。具体的には、上述した従来技術では、細胞に対してマイクロインジェクションを実行した後に、かかる細胞を、撮影装置の基底面上に設置するとともに、撮影装置の焦点を細胞に定める作業を行わなければならなかった。このため、上述した従来技術では、細胞を撮影装置へ移動させる間や、撮影装置の焦点を定めている間に発生する細胞変化を観察することや、撮影することができなかった。
【０００９】
また、上述した従来の間欠撮影装置には、細胞へのダメージが増大するという問題があった。具体的には、上述した従来の間欠撮影装置は、一定の撮影間隔で細胞を撮影するので、細胞が頻繁に変化する時間帯に短い撮影間隔で細胞を撮影するためには、細胞がほとんど変化しない時間帯も短い撮影間隔で細胞を撮影しなければならなかった。蛍光撮影時に細胞に照射される蛍光励起光照明は、光強度が極めて強いため、細胞がほとんど変化しない時間帯も短い撮影間隔で細胞を撮影する必要がある従来の間欠撮影装置では、細胞へのダメージが増大していた。この点について、細胞へのダメージを考慮して撮影間隔を長くすることも考えられるが、本来の目的である細胞の急峻な変化を観察することができなくなる。
【００１０】
また、仮に、間欠撮影中に実験者が撮影間隔を変更できるとしても、実験者が、細胞の変化を観察しながら撮影間隔を変更しなければならないため、実験者にかかる手間が増大するという問題が発生する。また、撮影間隔の調整に時間を要してしまうと、細胞の急峻な変化を撮影できないおそれもある。
【００１１】
開示の技術は、上述した従来技術による問題点を解消するためになされたものであり、マイクロインジェクション実行直後の細胞変化を観察することができるマイクロインジェクション装置およびマイクロインジェクション方法、また、細胞へのダメージを極力低減するとともに、細胞の急峻な変化を撮影することができる間欠撮影装置および間欠撮影方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本願に開示するマイクロインジェクション装置は、基底面上の細胞に微細な針を突き刺して目的物を注入するマイクロインジェクション装置であって、前記基底面上の細胞のうち、目的物を注入する対象の細胞であるインジェクション対象に、目的物を注入する処理であるインジェクション処理を実行するインジェクション実行手段と、前記インジェクション実行手段によって目的物が注入された細胞であるインジェクション済細胞を所定の間隔で撮影する間欠撮影処理を実行する間欠撮影手段とを備えたことを要件とする。
【００１３】
また、本願に開示する間欠撮影装置は、基底面上の一部の拡大画像を得るための対物レンズを介して前記基底面上の被験物を所定の間隔で撮影する間欠撮影装置であって、前記被験物を撮影する間隔である撮影間隔時間を複数記憶する間欠撮影条件記憶手段と、撮影間隔時間を、前記間欠撮影条件記憶手段に記憶されている撮影間隔時間のいずれかに変更しながら前記被験物を撮影する間欠撮影手段とを備えたことを要件とする。
【００１４】
なお、本願に開示するマイクロインジェクション装置および間欠撮影装置の構成要素、表現または構成要素の任意の組合せを、方法、装置、システム、コンピュータプログラム、記録媒体、データ構造などに適用したものも、他の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１５】
本願に開示したマイクロインジェクション装置によれば、マイクロインジェクション実行直後の細胞を間欠撮影することができるという効果を奏する。
【００１６】
また、本願に開示した間欠撮影装置によれば、細胞へのダメージを低減することができるとともに、細胞の急峻な変化を撮影する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】
【００１７】
以下に、本願に開示するマイクロインジェクション装置、マイクロインジェクション方法、間欠撮影装置および間欠撮影方法の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例により本願に開示するマイクロインジェクション装置、マイクロインジェクション方法、間欠撮影装置および間欠撮影方法が限定されるものではない。
【実施例１】
【００１８】
まず、実施例１に係るマイクロインジェクション装置の概要について説明する。実施例１に係るマイクロインジェクション装置は、マイクロインジェクションを実行する機能と、間欠撮影する機能とを有する。そして、マイクロインジェクション実行時に、マイクロインジェクションされた細胞の位置を所定の記憶部に記憶しておき、間欠撮影時に、記憶部に記憶しておいた細胞の位置情報に基づいて、かかる細胞の撮影を行う。
【００１９】
図１は、実施例１に係るマイクロインジェクション装置１００の概略構成を示す図である。同図に示すように、マイクロインジェクション装置１００は、顕微鏡部１１０と、モニタ１３０と、照明制御装置１４０と、針駆動装置１５０と、ステージ駆動装置１６０と、レンズ駆動装置１７０と、シャッタ駆動装置１８０と、制御部１９０とを有する。
【００２０】
顕微鏡部１１０は、照明１１１と、シャーレ１１２と、針１１３と、ステージ１１４と、対物レンズ１１５と、励起光源１１６と、シャッタ１１７と、反射鏡１１８と、結像レンズ１１９と、カメラ１２０とを有する。照明１１１は、シャーレ１１２上の細胞に対して上方から明視野照明を照射するための装置である。シャーレ１１２は、細胞が置かれる平皿である。針１１３は、先端を微細化した中空のガラス針であり、シャーレ１１２上の細胞に遺伝子等の目的物を注入する。
【００２１】
なお、マイクロインジェクションを行う場合、シャーレ１１２の底面上に微細な孔を有するプレートを設け、この微細な孔に細胞を捕捉した上でインジェクションを行う場合もある。以下の説明では、プレートを用いない場合におけるシャーレの底面と、プレートを用いる場合におけるプレートの上面とを共に基底面と称することとする。
【００２２】
ステージ１１４は、水平方向に移動可能なＸＹステージであり、シャーレ１１２を搭載する台である。対物レンズ１１５は、シャーレ１１２上の一部分の拡大画像を得るためのレンズである。励起光源１１６は、細胞を撮影する際に蛍光励起光を細胞に照射するための光源である。シャッタ１１７は、励起光源１１６から照射された蛍光励起光の光路を開閉するためのシャッタである。
【００２３】
反射鏡１１８は、対物レンズ１１５により得られた画像を結像レンズ１１９へ向けて反射し、また、励起光源１１６から照射される蛍光励起光をシャーレ１１２へ向けて反射するための鏡である。結像レンズ１１９は、画像をカメラ１２０の映像素子上に結像させるためのレンズである。カメラ１２０は、反射鏡１１８により反射された画像を撮像する装置であり、撮像した画像を制御部１９０へ出力する。
【００２４】
モニタ１３０は、各種情報を表示する表示デバイスであり、カメラ１２０により撮像された画像や、後述する情報設定用ＧＵＩ（Graphical  User  Interface）などを表示する。照明制御装置１４０は、照明１１１が明視野照明を照射する時間や、照明１１１が照射する明視野照明の強度などを制御する装置である。針駆動装置１５０は、針１１３を制御する装置である。例えば、針駆動装置１５０は、マイクロインジェクション実行時に、針１１３の先端がマイクロインジェクションの実行対象である細胞（以下、「インジェクション対象」という）に位置するように、針１１３を移動させる。
【００２５】
ステージ駆動装置１６０は、ステージ１１４を制御する装置である。例えば、ステージ駆動装置１６０は、マイクロインジェクション実行時に、細胞が針１１３の先端に位置するように、ステージ１１４を移動させる。また、例えば、ステージ駆動装置１６０は、細胞撮影時に、細胞が対物レンズ１１５の観察視野範囲に位置するように、ステージ１１４を移動させる。
【００２６】
レンズ駆動装置１７０は、対物レンズ１１５を制御する装置である。例えば、レンズ駆動装置１７０は、インジェクション対象が、対物レンズ１１５により得られる拡大画像内に含まれるように、対物レンズ１１５を移動させる。また、例えば、レンズ駆動装置１７０は、対物レンズ１１５の焦点面上にインジェクション対象が位置するように、対物レンズ１１５を移動させる。
【００２７】
シャッタ駆動装置１８０は、シャッタ１１７を制御する装置である。例えば、シャッタ駆動装置１８０は、細胞撮影時に、蛍光励起光を細胞に照射する必要がある場合に、シャッタ１１７を開く。
【００２８】
制御部１９０は、マイクロインジェクション装置１００を全体制御する制御部であり、具体的には、モニタ１３０に撮影画像を表示制御させたり、カメラ１２０や、照明制御装置１４０、針駆動装置１５０、ステージ駆動装置１６０、レンズ駆動装置１７０、シャッタ駆動装置１８０の動作を制御したりする。
【００２９】
このような構成の下、実施例１に係るマイクロインジェクション装置１００は、マイクロインジェクションを実行する場合、実験者の指示に従って、針駆動装置１５０が針１１３を移動させ、ステージ駆動装置１６０がステージ１１４を移動させ、レンズ駆動装置１７０が対物レンズ１１５を移動させて、針１１３がシャーレ１１２上のインジェクション対象に目的物を注入する。このとき、マイクロインジェクション装置１００は、マイクロインジェクション実行時におけるステージ１１４の位置と、対物レンズ１１５の位置との組合せ（以下、マイクロインジェクション実行時のステージ１１４の位置と、対物レンズ１１５の位置との組合せを「インジェクション実行時位置情報」という）を所定の記憶部に記憶しておく。そして、実験者から間欠撮影を行う旨の指示を受け付けた場合に、記憶部に記憶しておいた位置情報に従って、ステージ駆動装置１６０がステージ１１４を移動させるとともに、レンズ駆動装置１７０が対物レンズ１１５を移動させた後、カメラ１２０がシャーレ１１２上の細胞を所定の間隔（例えば、５分間隔）で撮影する。
【００３０】
このように、実施例１に係るマイクロインジェクション装置１００は、マイクロインジェクションを実行する機能と、間欠撮影を実行する機能とを有するので、マイクロインジェクション実行後に、観察対象の細胞を間欠撮影装置に移動させる時間を省くことができる。また、実施例１に係るマイクロインジェクション装置１００は、マイクロインジェクション実行後にインジェクション実行時位置情報を所定の記憶部に記憶させておき、かかる記憶部に記憶されているインジェクション実行時位置情報に従って間欠撮影を行うので、実験者によって行われていた細胞を間欠撮影装置に設置する作業や、間欠撮影装置のステージや対物レンズ等を移動させる作業や、間欠撮影装置の対物レンズの焦点を細胞に定める作業などを省くことができる。このため、実施例１に係るマイクロインジェクション装置１００では、実験者にかかる作業負担を軽減することができるとともに、マイクロインジェクション実行直後の細胞を間欠撮影することができる。その結果、実験者は、手間のかかる作業を行うことなく、マイクロインジェクション実行直後の細胞変化を観察することができる。
【００３１】
また、実施例１に係るマイクロインジェクション装置１００では、細胞を撮影してから、かかる細胞を次に撮影するまでの間（以下、細胞を撮影してから、かかる細胞を次に撮影するまでの間を、「撮影待機状態」という）に、マイクロインジェクション実行済みの細胞と異なる他の細胞に対してマイクロインジェクションを実行することも可能である。かかる場合、マイクロインジェクション装置１００は、マイクロインジェクションを実行するたびに、インジェクション実行時位置情報を、記憶部に記憶させる。そして、マイクロインジェクション装置１００は、間欠撮影を行う場合、かかる記憶部に記憶されている１つ目のインジェクション実行時位置情報に従って、ステージ１１４および対物レンズ１１５を移動させた後、細胞を撮影する。続いて、マイクロインジェクション装置１００は、記憶部に記憶されている２つ目のインジェクション実行時位置情報に従って、ステージ１１４および対物レンズ１１５を移動させた後、細胞を撮影する。このようにして、マイクロインジェクション装置１００は、記憶部に記憶されている全てのインジェクション実行時位置情報が示す位置に存在する細胞を撮影する。
【００３２】
すなわち、実施例１に係るマイクロインジェクション装置１００では、間欠撮影中であっても、マイクロインジェクションを実行することができる。例えば、間欠撮影処理がすべて終了するまでに１０時間かかる場合であっても、実施例１に係るマイクロインジェクション装置１００を用いれば、間欠撮影が終了するまで１０時間も待つことなく、他の細胞に対してマイクロインジェクションを実行することができる。また、実施例１に係るマイクロインジェクション装置１００では、マイクロインジェクション実行後に、インジェクション実行時位置情報を、随時、所定の記憶部に記憶させるので、間欠撮影中にマイクロインジェクションが実行された細胞についても、マイクロインジェクション実行直後から間欠撮影を開始することができる。
【００３３】
次に、図１に示した制御部１９０の構成について説明する。図２は、図１に示した制御部１９０の構成を示すブロック図である。同図に示すように、制御部１９０は、入力部１０と、記憶部２０と、モニタ１３０と、照明制御装置１４０と、針駆動装置１５０と、ステージ駆動装置１６０と、レンズ駆動装置１７０と、シャッタ駆動装置１８０とバス等により接続されている。
【００３４】
入力部１０は、各種情報や操作指示を入力するための入力デバイスであり、例えば、キーボードやマウスなどである。記憶部２０は、各種情報を記憶するための記憶デバイスであり、設定記憶部２１と、位置記憶部２２と、間欠撮影条件記憶部２３と、画像記憶部２４とを有する。
【００３５】
設定記憶部２１は、マイクロインジェクション装置１００が有する各機能部によって用いられる各種設定情報を記憶する記憶部であり、例えば、針１１３や、ステージ１１４、対物レンズ１１５の原点を記憶する。針１１３等の原点とは、針１１３等を移動させるための基準の位置を示す。例えば、針駆動装置１５０等は、かかる原点からの移動量を算出して、算出した移動量分だけ針１１３等を移動させる。
【００３６】
位置記憶部２２は、インジェクション実行時位置情報、および、観察条件を記憶する記憶部である。観察条件とは、照明１１１による明視野照明の照明強度や、蛍光励起光を照射する時間などを示す。位置記憶部２２は、複数の細胞に対してマイクロインジェクションが実行された場合には、複数のインジェクション実行時位置情報を記憶する。
【００３７】
間欠撮影条件記憶部２３は、間欠撮影条件を記憶する記憶部であり、具体的には、照明１１１の明視野照明強度や、カメラ１２０の露光時間、細胞を撮影する間隔時間（以下、細胞を撮影する間隔時間を「撮影間隔時間」という）、間欠撮影を行う総合の時間（以下、間欠撮影を行う総合の時間を「総撮影時間」という）などを記憶する。例えば、間欠撮影条件記憶部２３に総撮影時間「５時間」、撮影間隔時間「１０分」が記憶されている場合、後述する間欠撮影部１９８は、１０分おきに細胞を撮影し、間欠撮影を開始してから５時間経過した場合に、間欠撮影を終了する。
【００３８】
画像記憶部２４は、カメラ１２０によって撮影された画像を記憶する記憶部である。この画像記憶部２４に記憶されている撮影画像は、後述するＧＵＩ表示制御部１９１によってモニタ１３０に表示制御される。
【００３９】
また、制御部１９０は、ＧＵＩ表示制御部１９１と、原点決定部１９２と、高度傾斜算出部１９３と、駆動装置制御部１９４と、細胞間隔判定部１９５と、警告部１９６と、インジェクション実行部１９７と、間欠撮影部１９８とを有する。
【００４０】
ＧＵＩ表示制御部１９１は、各機能部によって用いられる各種設定情報（例えば、間欠撮影条件など）を入力するための画面や、各種操作（例えば、ステージ１１４を移動させる旨の操作や、間欠撮影を開始する旨の操作など）を受け付けるための画面や、観察画像を表示させるための画面をモニタ１３０に表示制御させる処理部である。なお、本明細書中では、ＧＵＩ表示制御部１９１がモニタ１３０に表示制御させる画面を「情報設定用ＧＵＩ」と呼ぶこととする。
【００４１】
原点決定部１９２は、針１１３や、ステージ１１４、対物レンズ１１５の原点を決定する処理部である。具体的には、原点決定部１９２は、情報設定用ＧＵＩ上で、原点を決定する旨の操作がなされた場合に、針１１３や、ステージ１１４、対物レンズ１１５の所定の位置を原点に決定して、決定した原点を設定記憶部２１に記憶させる。
【００４２】
高度傾斜算出部１９３は、シャーレ１１２上の任意の細胞に対してオートフォーカスを行い、シャーレ１１２の傾斜を算出し、算出した傾斜およびオートフォーカス時の対物レンズ１１５の位置を設定記憶部２１に記憶させる処理部である。ここで、図３を用いて、高度傾斜算出部１９３による高度傾斜算出処理について具体的に説明する。図３は、図２に示した高度傾斜算出部１９３による高度傾斜算出処理を説明するための図である。
【００４３】
高度傾斜算出部１９３は、シャーレ１１２上の任意の３個の細胞に対して、オートフォーカスを行う。図３に示した例において、高度傾斜算出部１９３は、細胞Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３に対してオートフォーカスを行うものとする。このとき、高度傾斜算出部１９３は、細胞Ｐ１についてオートフォーカスを行った際のステージ１１４のＸ位置およびＹ位置と、対物レンズ１１５のＺ位置を計測する。同様に、細胞Ｐ２およびＰ３についてオートフォーカスを行った際のステージ１１４のＸ位置およびＹ位置と、対物レンズ１１５のＺ位置を計測する。続いて、高度傾斜算出部１９３は、計測した３点のＸＹＺ位置に基づいて、シャーレ１１２の傾斜を算出する。
【００４４】
以下に、シャーレ１１２の傾斜を算出する手法について説明する。高度傾斜算出部１９３によって計測された３点のＸＹＺ座標を、それぞれＰ１（ｘ１，ｙ１，ｚ１）、Ｐ２（ｘ２，ｙ２，ｚ２）、Ｐ３（ｘ３，ｙ３，ｚ３）とすると、ベクトルＰ１→Ｐ２とベクトルＰ１→Ｐ３との法線ベクトルＮ（Ｎｘ，Ｎｙ，Ｎｚ）は、以下の式で表させる。
Ｎｘ＝（ｙ２−ｙ１）（ｙ３−ｙ１）−（ｙ２−ｚ１）（ｙ３−ｙ１）・・・（１）
Ｎｙ＝（ｚ２−ｚ１）（ｘ３−ｘ１）−（ｘ２−ｘ１）（ｚ３−ｚ１）・・・（２）
Ｎｚ＝（ｘ２−ｘ１）（ｙ３−ｙ１）−（ｙ２−ｙ１）（ｘ３−ｘ１）・・・（３）
【００４５】
上記式（１）〜（３）により、シャーレ１１２のＸ軸周りの回転角θｘ、および、シャーレ１１２のＹ軸周りの回転角θｙは、次式により求められる。
【００４６】
【数１】
0005206064.tif 000002
【００４７】
【数２】
0005206064.tif 000003
【００４８】
高度傾斜算出部１９３は、このように算出した位置ｚ１、ｚ２およびｚ３、傾斜θｘおよびθｙを、設定記憶部２１に記憶させる。位置ｚ１、ｚ２およびｚ３、傾斜θｘおよびθｙを用いることで、対物レンズ１１５とシャーレ１１２上の任意の細胞との距離を算出することが可能になる。なお、以下では、位置ｚ１、ｚ２およびｚ３を「ステージ高度」と呼び、傾斜θｘおよびθｙを「シャーレ傾斜」と呼ぶこととする。
【００４９】
図２の説明に戻って、駆動装置制御部１９４は、照明制御装置１４０や、針駆動装置１５０、ステージ駆動装置１６０、レンズ駆動装置１７０、シャッタ駆動装置１８０を制御して、照明１１１の照明強度を調整したり、針１１３や、ステージ１１４、対物レンズ１１５を移動させたり、シャッタ１１７を開閉させる処理部である。
【００５０】
具体的には、駆動装置制御部１９４は、入力部１０を介して情報設定用ＧＵＩ上で、照明１１１によって照射される明視野照明の時間や強度を変更する旨の操作指示がなされた場合に、かかる操作指示に従って、照明制御装置１４０を制御することで照明１１１による明視野照明の時間や強度を変更する。
【００５１】
また、駆動装置制御部１９４は、針１１３を移動させる旨の操作指示がなされた場合に、かかる操作指示に従って、針駆動装置１５０を制御することで針１１３を所望の位置へ移動させる。このとき、駆動装置制御部１９４は、設定記憶部２１に記憶されているステージ高度およびシャーレ傾斜を用いて、目的物をインジェクション対象に注入できるように針１１３を下降させる。
【００５２】
また、駆動装置制御部１９４は、ステージ１１４を移動させる旨の操作指示がなされた場合に、かかる操作指示に従って、ステージ駆動装置１６０を制御することでステージ１１４を所望の位置へ移動させる。このとき、駆動装置制御部１９４は、設定記憶部２１に記憶されているステージ高度およびシャーレ傾斜を用いて、対物レンズ１１５の焦点面がシャーレ１１２上の細胞に位置するように、対物レンズ１１５を移動させる。これは、シャーレ１１２が傾いている場合に、ステージ１１４を移動させると対物レンズ１１５の焦点面がシャーレ１１２上の細胞からずれてしまうからである。
【００５３】
また、駆動装置制御部１９４は、対物レンズ１１５を移動させる旨の操作指示がなされた場合に、かかる操作指示に従って、レンズ駆動装置１７０を制御することで対物レンズ１１５を所望の位置へ移動させる。
【００５４】
例えば、駆動装置制御部１９４は、マイクロインジェクションを実行する際に、入力部１０を介して針１１３やステージ１１４を移動させる旨の操作指示を受け付ける。駆動装置制御部１９４がかかる指示に従って、ステージ１１４等を移動させることにより、実験者は、対物レンズ１１５を介してインジェクション対象を観察することが可能になる。なお、以下では、ステージ１１４停止時に対物レンズ１１５を介して観察可能なシャーレ１１２上の範囲を「観察視野範囲」と呼ぶこととする。
【００５５】
また、例えば、駆動装置制御部１９４は、間欠撮影実行時に、位置記憶部２２に記憶されているインジェクション実行時位置情報に従って、ステージ１１４および対物レンズ１１５を移動させる。
【００５６】
細胞間隔判定部１９５は、インジェクション対象が、既にマイクロインジェクション実行済みの細胞と十分に離れているか否かを判定する処理部である。具体的には、細胞間隔判定部１９５は、まず、観察視野範囲の対角線の長さに２を除算した長さに、励起光源１１６が照射する蛍光励起光の範囲（以下、「励起光照射範囲」という）の半径を加算した値（以下、「重複照射距離」という）を算出する。続いて、細胞間隔判定部１９５は、マイクロインジェクション実行済みの細胞が含まれる観察視野範囲と、インジェクション対象が含まれる観察視野範囲との距離が、重複照射距離以上であるか否かを判定する。
【００５７】
なお、細胞間隔判定部１９５は、位置記憶部２２からインジェクション実行時位置情報を取得することで、マイクロインジェクション実行済みの細胞の観察視野範囲を把握する。また、観察視野範囲および励起光照射範囲は固定であるため、細胞間隔判定部１９５は、重複照射距離を１回だけ算出して所定の記憶部に記憶しておいてもよい。
【００５８】
図４に示した例を用いて、細胞間隔判定部１９５による細胞間隔判定処理について説明する。図４は、細胞間隔判定部１９５による細胞間隔判定処理を説明するための図である。同図に示した例では、細胞Ｃ１は、マイクロインジェクション実行済みであり、細胞Ｃ２は、インジェクション対象であるものとする。観察視野範囲Ｋ１は、細胞Ｃ１に対してマイクロインジェクションを実行したときの観察視野範囲を示す。すなわち、位置記憶部２２には、観察視野範囲が観察視野範囲Ｋ１になるインジェクション実行時位置情報が記憶されていることになる。また、励起光照射範囲Ｓ１は、観察視野範囲が観察視野範囲Ｋ１であるときの励起光照射範囲を示す。
【００５９】
このような状況において、細胞間隔判定部１９５は、観察視野範囲の対角線の距離に２を除算した距離「ｄ」に、励起光照射範囲の半径「ｒ」を加算した重複照射距離「ｄ＋ｒ」を算出する。続いて、細胞間隔判定部１９５は、マイクロインジェクション実行済みの細胞Ｃ１が含まれる観察視野範囲Ｋ１と、マイクロインジェクション実行対象の細胞Ｃ２が含まれる観察視野範囲Ｋ２との距離が、重複照射距離「ｄ＋ｒ」以上であるか否かを判定する。同図では、観察視野範囲Ｋ１と観察視野範囲Ｋ２との距離が、重複照射距離「ｄ＋ｒ」以上である例を示しているため、細胞間隔判定部１９５は、細胞Ｃ１が含まれる観察視野範囲Ｋ１と、細胞Ｃ２が含まれる観察視野範囲Ｋ２との距離が、重複照射距離「ｄ＋ｒ」以上であると判定する。
【００６０】
警告部１９６は、細胞間隔判定部１９５によって、マイクロインジェクション実行済みの細胞が含まれる観察視野範囲と、マイクロインジェクション実行対象の細胞が含まれる観察視野範囲との距離が、重複照射距離よりも小さいと判定された場合に、その旨をモニタ１３０に警告表示させる処理部である。
【００６１】
ここで、図５および図６を用いて、細胞間隔判定部１９５が重複照射判定処理を行い、警告部１９６が警告表示を行う理由について説明する。図５は、励起光照射範囲が重複する場合におけるシャーレ１１２の一部を示す図である。図６は、励起光照射範囲が重複しない場合におけるシャーレ１１２の一部を示す図である。
【００６２】
図５において、領域Ｒ１は、ステージ１１４が移動することで観察可能になるシャーレ１１２上の領域を示す。ここでは、観察視野範囲Ｋ１０およびＫ２０内の細胞Ｃ１０およびＣ２０が、マイクロインジェクション実行済みであるものとする。すなわち、位置記憶部２２には、観察視野範囲が観察視野範囲Ｋ１０になるインジェクション実行時位置情報と、観察視野範囲が観察視野範囲Ｋ２０になるインジェクション実行時位置情報とが記憶されていることになる。また、励起光照射範囲Ｓ１０およびＳ２０は、それぞれ観察視野範囲が観察視野範囲Ｋ１０およびＫ２０であるときの励起光照射範囲を示す。
【００６３】
このような状況において、間欠撮影をする場合、マイクロインジェクション装置１００は、まず、細胞Ｃ１０を撮影するために、観察視野範囲が観察視野範囲Ｋ１０になるように、ステージ１１４等を移動させる。そして、励起光源１１６によって蛍光励起光が照射された状態で観察視野範囲Ｋ１０を撮影する。このときの励起光照射範囲は、励起光照射範囲Ｓ１０となる。その後、マイクロインジェクション装置１００は、細胞Ｃ２０を撮影するために、観察視野範囲が観察視野範囲Ｋ２０になるように、ステージ１１４等を移動させる。そして、励起光源１１６によって蛍光励起光が照射された状態で観察視野範囲Ｋ２０を撮影する。このときの励起光照射範囲は、励起光照射範囲Ｓ２０となる。
【００６４】
すなわち、図５に示した例では、細胞Ｃ１０は、細胞Ｃ２０が撮影される場合にも蛍光励起光が照射されることになる。同様に、細胞Ｃ２０は、細胞Ｃ１０が撮影される場合にも蛍光励起光が照射されることになる。上述したように、蛍光励起光照明は、光強度が極めて強いため、細胞へのダメージが大きい。図５に示した例のように、自身が撮影されない場合においても蛍光励起光が照射されると、細胞Ｃ１０およびＣ２０にかかるダメージは増大し、死滅してしまうおそれもある。細胞へのダメージが増大すると、細胞の経時変化を観察できなくなるという問題を招く。
【００６５】
一方、図６に示した例のように、マイクロインジェクション実行済みの細胞が含まれる観察視野範囲Ｋ１１〜Ｋ３１間の距離が、重複照射距離以下である場合、マイクロインジェクション実行済みの細胞を撮影する際に、他の観察対象の細胞に蛍光励起光が照射されることはない。これにより、細胞へのダメージを低減することができる。
【００６６】
すなわち、細胞間隔判定部１９５が重複照射判定処理を行い、警告部１９６が警告表示を行う理由は、マイクロインジェクションを実行しようとする実験者に対して、既にマイクロインジェクション実行済みの細胞に蛍光励起光が重複して照射されることを知らせるためである。これにより、実験者は、マイクロインジェクション実行済みの細胞の位置を覚えておくことなく、マイクロインジェクション済みの細胞に蛍光励起光が重複して照射されることがないように、インジェクション対象を選択することができる。
【００６７】
図２の説明に戻って、インジェクション実行部１９７は、針１１３を介して、インジェクション対象に目的物を注入するインジェクション処理を実行する処理部である。また、インジェクション実行部１９７は、インジェクション処理後に、インジェクション実行時位置情報を位置記憶部２２に記憶させる。
【００６８】
間欠撮影部１９８は、位置記憶部２２および間欠撮影条件記憶部２３に記憶されている各種情報に基づいて、所定の間隔で、カメラ１２０にシャーレ１１２上の細胞を撮影させ、撮影画像を画像記憶部２４に記憶させる処理部である。
【００６９】
具体的には、間欠撮影部１９８は、間欠撮影条件記憶部２３に記憶されている撮影間隔時間が経過した場合に、位置記憶部２２に記憶されている１つ目のインジェクション実行時位置情報に従って、ステージ１１４および対物レンズ１１５を移動させるように駆動装置制御部１９４に対して指示する。ステージ１１４及び対物レンズ１１５が移動された後、間欠撮影部１９８は、カメラ１２０にシャーレ１１２上の細胞を撮影させる。
【００７０】
間欠撮影部１９８は、位置記憶部２２に記憶されている２つ目以降のインジェクション実行時位置情報についても、かかるインジェクション実行時位置情報に従って、ステージ１１４を移動させた後に、撮影処理を行う。間欠撮影部１９８は、間欠撮影条件記憶部２３に記憶されている総撮影時間が経過するまで、撮影間隔時間が経過するたびに、位置記憶部２２に記憶されている全てのインジェクション実行時位置情報が示す位置にステージを移動させて、撮影処理を行う。
【００７１】
図６に示した例を用いて、間欠撮影部１９８による間欠撮影処理について具体的に説明する。ここでは、図６に示した観察視野範囲Ｋ１１〜Ｋ３１内の所定の細胞がマイクロインジェクション実行済みであるものとする。また、ここでは、撮影間隔時間が「１分」であり、総撮影時間が「５時間」であるものとする。
【００７２】
このような状況において、間欠撮影部１９８は、観察視野範囲が観察視野範囲Ｋ１１になるようにステージ１１４を移動させた後、観察視野範囲Ｋ１１の画像を撮影する。続いて、間欠撮影部１９８は、観察視野範囲が観察視野範囲Ｋ２１になるようにステージ１１４を移動させた後、観察視野範囲Ｋ２１の画像を撮影する。続いて、間欠撮影部１９８は、観察視野範囲が観察視野範囲Ｋ３１になるようにステージ１１４を移動させた後、観察視野範囲Ｋ３１の画像を撮影する。そして、間欠撮影部１９８は、「１分」経過した後に、前述した処理と同様にして、観察視野範囲Ｋ１１、Ｋ２１およびＫ３１の画像を撮影する。間欠撮影部１９８は、総撮影時間「５時間」が経過するまで、「１分」ごとに、観察視野範囲Ｋ１１、Ｋ２１およびＫ３１の画像を撮影する処理を行う。
【００７３】
次に、実施例１に係るマイクロインジェクション装置１００によるマイクロインジェクション処理の手順について説明する。図７は、実施例１に係るマイクロインジェクション装置１００によるマイクロインジェクション処理手順を示すフローチャートである。
【００７４】
同図に示すように、入力部１０を介してマイクロインジェクション処理を開始する旨の指示を受け付けると、マイクロインジェクション装置１００のＧＵＩ表示制御部１９１は、モニタ１３０に情報設定用ＧＵＩを表示させる（ステップＳ１０１）。
【００７５】
かかる情報設定用ＧＵＩで、針１１３やステージ１１４を移動させるための操作指示や、間欠撮影条件の入力を受け付ける。例えば、情報設定用ＧＵＩ上に間欠撮影条件が入力された場合、制御部１９０は、入力された間欠撮影条件を、間欠撮影条件記憶部２３に記憶させる。
【００７６】
続いて、情報設定用ＧＵＩ上に原点決定処理を行う旨の指示が入力された場合（ステップＳ１０２肯定）、原点決定部１９２は、針１１３や、ステージ１１４、対物レンズ１１５の所定の位置を原点に決定し、決定した原点を設定記憶部２１に記憶させる（ステップＳ１０３）。なお、原点決定処理は、マイクロインジェクション装置１００の電源投入直後などに原点が定まっていない場合に必要となる処理であるため、原点が既に決定されている場合には、原点決定部１９２は、原点決定処理を行わなくてもよい。
【００７７】
原点決定部１９２により原点決定処理が終了した場合、または、原点が既に決定しているために原点決定処理を行う旨の指示が入力されない場合（ステップＳ１０２否定）、高度傾斜算出部１９３は、シャーレ１１２上の３個の細胞に対してオートフォーカスを行い、ステージ高度およびシャーレ傾斜を算出し、算出したステージ高度およびシャーレ傾斜を設定記憶部２１に記憶させる（ステップＳ１０４）。
【００７８】
続いて、入力部１０を介して、針１１３やステージ１１４、対物レンズ１１５を移動させる旨の指示を受け付けた場合（ステップＳ１０５肯定）、駆動装置制御部１９４は、間欠撮影部１９８によって撮影処理が行われているか否かを判定する（ステップＳ１０６）。
【００７９】
間欠撮影部１９８によって撮影処理が行われている場合（ステップＳ１０６肯定）、駆動装置制御部１９４は、撮影待機状態になるか、または、総撮影時間が経過して間欠撮影処理が終了するまで待機する（ステップＳ１０７）。
【００８０】
一方、間欠撮影部１９８によって撮影処理が行われていない場合（ステップＳ１０６否定）、または、上記ステップＳ１０７において待機した結果、撮影待機状態になったか、または、間欠撮影処理が終了した場合、駆動装置制御部１９４は、入力部１０を介して受け付けた移動指示に従って、針駆動装置１５０、ステージ駆動装置１６０、レンズ駆動装置１７０を制御して、針１１３、ステージ１１４、対物レンズ１１５を移動させる（ステップＳ１０８）。
【００８１】
続いて、細胞間隔判定部１９５は、上記ステップＳ１０８において決定した観察視野範囲と、既にマイクロインジェクション実行済みの細胞が含まれる観察視野範囲との距離が、重複照射距離以上であるか否かを判定する（ステップ１０９）。細胞間隔判定部１９５によって、観察視野範囲間の距離が、重複照射距離よりも小さいと判定された場合（ステップＳ１０９否定）、警告部１９６は、その旨をモニタ１３０に警告表示する（ステップＳ１１０）。
【００８２】
続いて、入力部１０を介して、マイクロインジェクションを実行する旨の確定操作を受け付けた場合に（ステップＳ１１１肯定）、インジェクション実行部１９７は、インジェクション処理を実行する（ステップＳ１１２）。続いて、インジェクション実行部１９７は、インジェクション実行時位置情報を位置記憶部２２に記憶させる（ステップＳ１１３）。
【００８３】
一方、マイクロインジェクションを実行しない旨の確定操作を受け付けた場合（ステップＳ１１１否定）、マイクロインジェクション装置１００は、針１１３等を移動させるための移動指示を受け付ける状態となる（ステップＳ１０５）。言い換えれば、マイクロインジェクション装置１００は、別の細胞に対してマイクロインジェクションを実行する旨の指示を受け付ける状態となる。
【００８４】
なお、警告部１９６は、モニタ１３０に警告表示させるだけであり、観察視野範囲間の距離が重複照射距離以下であっても、実験者は、上記ステップＳ１１１において、マイクロインジェクションを実行する旨の確定操作を行える。
【００８５】
インジェクション実行部１９７によるインジェクション処理が終了した後、間欠撮影部１９８によって間欠撮影処理が行われている場合、すなわち、撮影処理中であるか、撮影待機状態である場合（ステップＳ１１４肯定）、マイクロインジェクション装置１００は、針１１３等を移動させるための移動指示を受け付ける状態となる（ステップＳ１０５）。
【００８６】
一方、間欠撮影部１９８によって間欠撮影処理が行われていない場合、すなわち、撮影処理中でもなく、撮影待機状態でもない場合（ステップＳ１１４否定）、ＧＵＩ表示制御部１９１は、情報設定用ＧＵＩ上にて間欠撮影を開始するか否かを問い合わせる（ステップＳ１１５）。
【００８７】
かかる情報設定用ＧＵＩ上で、間欠撮影を開始する旨の指示を受け付けた場合（ステップＳ１１５肯定）、間欠撮影部１９８は、間欠撮影処理を開始する（ステップＳ１１６）。なお、間欠撮影部１９８が間欠撮影処理を開始するのは、ステップＳ１１５において間欠撮影を開始する旨の指示を受け付けた場合に限られない。間欠撮影部１９８は、インジェクション処理中以外であれば、間欠撮影を開始する旨の指示を常に受け付け、間欠撮影処理を開始する。
【００８８】
一方、情報設定用ＧＵＩ上で、間欠撮影を開始しない旨の指示を受け付けた場合（ステップＳ１１５否定）、マイクロインジェクション装置１００は、針１１３等を移動させるための移動指示を受け付ける状態となる（ステップＳ１０５）。
【００８９】
次に、実施例１に係るマイクロインジェクション装置１００による間欠撮影処理の手順について説明する。図８は、実施例１に係るマイクロインジェクション装置１００による間欠撮影処理手順を示すフローチャートである。
【００９０】
同図に示すように、間欠撮影を行う旨の指示を受け付けると、マイクロインジェクション装置１００のＧＵＩ表示制御部１９１は、モニタ１３０に情報設定用ＧＵＩを表示制御させる（ステップＳ２０１）。かかる情報設定用ＧＵＩ上に間欠撮影条件が入力された場合、制御部１９０は、入力された間欠撮影条件を、間欠撮影条件記憶部２３に記憶させる（ステップＳ２０２）。なお、図７に示したステップＳ１０１において、間欠撮影条件が入力されている場合には、制御部１９０は、間欠撮影条件の入力を受け付けなくてもよい。
【００９１】
続いて、間欠撮影部１９８は、位置記憶部２２から、インジェクション実行時位置情報を取得する（ステップＳ２０３）。続いて、間欠撮影部１９８は、取得したインジェクション実行時位置情報のうち、１個目のインジェクション実行時位置情報に従って、駆動装置制御部１９４に、ステージ１１４および対物レンズ１１５を移動させる（ステップＳ２０４）。ステージ１１４および対物レンズ１１５が移動された後、間欠撮影部１９８は、カメラ１２０にシャーレ１１２上の細胞を撮影させる（ステップＳ２０５）。続いて、間欠撮影部１９８は、撮影画像を画像記憶部２４に記憶させる（ステップＳ２０６）。
【００９２】
続いて、間欠撮影部１９８は、位置記憶部２２から取得したインジェクション実行時位置情報に、２個目のインジェクション実行時位置情報がある場合（ステップＳ２０７肯定）、間欠撮影部１９８は、２個目のインジェクション実行時位置情報について、上記ステップＳ２０４〜Ｓ２０６に示した撮影処理を行う。このようにして、間欠撮影部１９８は、位置記憶部２２から取得したすべてのインジェクション実行時位置情報について、撮影処理を行う。
【００９３】
位置記憶部２２から取得したすべてのインジェクション実行時位置情報について、撮影処理が終了し（ステップＳ２０７否定）、かつ、間欠撮影条件処理を開始してから総撮影時間が経過していない場合（ステップＳ２０８否定）、間欠撮影部１９８は、撮影間隔時間待機する（ステップＳ２０９）。なお、かかる撮影待機状態時に、マイクロインジェクション装置１００は、インジェクション処理を行うことができる。
【００９４】
一方、間欠撮影条件処理を開始してから総撮影時間が経過した場合（ステップＳ２０８肯定）、間欠撮影部１９８は、間欠撮影処理を終了する。なお、実験者は、間欠撮影部１９８により間欠撮影処理が実行されている間に、任意のタイミングで、間欠撮影処理の一時停止、再開、中止を行うことも可能である。
【００９５】
上述してきたように、実施例１に係るマイクロインジェクション装置１００は、マイクロインジェクションを実行する機能と、間欠撮影を実行する機能とを有し、マイクロインジェクション実行後にインジェクション実行時位置情報を位置記憶部２２に記憶しておき、間欠撮影時に、位置記憶部２２に記憶されているインジェクション実行時位置情報に従って、間欠撮影を行うので、実験者にかかる作業負担を軽減することができるとともに、マイクロインジェクション実行直後の細胞を間欠撮影することができる。
【００９６】
また、実施例１に係るマイクロインジェクション装置１００では、細胞間隔判定部１９５が、インジェクション対象が、既にマイクロインジェクション実行済みの細胞と十分に離れているか否かを判定し、マイクロインジェクション実行対象の細胞が、マイクロインジェクション実行済みの細胞と十分に離れていない場合に、警告部１９６が、モニタ１３０に警告表示させるので、実験者が所定の細胞に対してマイクロインジェクションを実行しようとする際に、かかる細胞にマイクロインジェクションを実行してしまうと、間欠撮影時に他の観察対象の細胞へ蛍光励起光が照射されてしまうことを知らせることができる。これにより、実験者は、マイクロインジェクション済みの細胞に対して蛍光励起光が重複して照射されないようにインジェクション対象を選択することができ、その結果、細胞へのダメージを低減することができる。
【００９７】
なお、上記実施例１では、同一の撮影間隔時間によって複数の細胞を間欠撮影する例を示したが、間欠撮影をする観察視野位置によって撮影間隔時間が異なってもよい。かかる場合、間欠撮影条件記憶部２３は、インジェクション実行時位置情報に対応付けて、撮影間隔時間と、総撮影時間とを記憶する。
【実施例２】
【００９８】
ところで、上記実施例１では、駆動装置制御部１９４がステージ１１４等を移動させた後に、細胞間隔判定部１９５が重複照射判定処理を行い、警告部１９６が警告処理を行う例を示したが、ステージ１１４を、既にマイクロインジェクション実行済みの細胞と十分に離れていない範囲へは移動できないように制御してもよい。そこで、実施例２では、ステージ１１４を、既にマイクロインジェクション実行済みの細胞と十分に離れていない範囲へは移動できないように制御するマイクロインジェクション装置について説明する。
【００９９】
まず、実施例２に係るマイクロインジェクション装置２００が有する制御部の構成について説明する。図９は、実施例２に係るマイクロインジェクション装置２００が有する制御部２９０の構成を示すブロック図である。なお、以下では、図２に示した構成部位と同様の機能を有する部位には同一符号を付すこととして、その詳細な説明を省略する。また、実施例２に係るマイクロインジェクション装置２００の概略構成は、図１に示した概略構成と同様であるため、ここでは、その説明を省略する。
【０１００】
図９に示すように、制御部２９０は、図２に示した制御部１９０が有する駆動装置制御部１９４と細胞間隔判定部１９５と警告部１９６との代わりに、重複照射範囲算出部２９１と、駆動装置制御部２９４とを新たに有する。
【０１０１】
重複照射範囲算出部２９１は、マイクロインジェクション実行済みの細胞が含まれる観察視野範囲の中心点を原点とし、重複照射距離を半径とする範囲を算出する処理部である。具体的には、重複照射範囲算出部２９１は、位置記憶部２２に記憶されているインジェクション実行時位置情報に基づいて、既にマイクロインジェクション実行済みの細胞が存在するか否かを判定する。既にマイクロインジェクション実行済みの細胞が存在する場合、重複照射範囲算出部２９１は、マイクロインジェクション実行済みの細胞が含まれる観察視野範囲を中心に、半径が重複照射距離である円の範囲（以下「重複照射範囲」という）を算出する。
【０１０２】
駆動装置制御部２９４は、駆動装置制御部１９４と同様に、針駆動装置１５０等を制御して、針１１３等を移動させる処理部である。加えて、実施例２における駆動装置制御部２９４は、観察視野範囲が、重複照射範囲算出部２９１によって算出された重複照射範囲内にならないようにステージ駆動装置１６０を制御する。
【０１０３】
すなわち、駆動装置制御部２９４は、ステージ１１４を移動させる旨の指示に従ってステージ１１４を所望の位置へ移動させる際に、かかる移動によって観察視野範囲が重複照射範囲に含まれる場合は、移動指示に従わずにステージ１１４を移動させない。なお、このとき、駆動装置制御部２９４は、移動できない旨の警告をモニタ１３０に表示させてもよい。
【０１０４】
次に、実施例２に係るマイクロインジェクション装置２００によるマイクロインジェクション処理の手順について説明する。図１０は、実施例２に係るマイクロインジェクション装置２００によるマイクロインジェクション処理手順を示すフローチャートである。なお、ここでは、図７に示した処理手順と同様の処理手順（ステップＳ３０１〜Ｓ３０４、Ｓ３１１〜Ｓ３１６）については、説明を省略する。
【０１０５】
図１０に示すように、入力部１０を介して、針１１３やステージ１１４、対物レンズ１１５を移動させる旨の指示を受け付け（ステップＳ３０５肯定）、かつ、間欠撮影部１９８によって撮影処理が行われていない場合（ステップＳ３０６否定）、重複照射範囲算出部２９１は、既にマイクロインジェクション実行済みの細胞が存在するか否かを判定する（ステップＳ３０８）。具体的には、重複照射範囲算出部２９１は、位置記憶部２２にインジェクション実行時位置情報が記憶されているか否かを判定する。
【０１０６】
マイクロインジェクション実行済みの細胞が存在する場合（ステップＳ３０８肯定）、重複照射範囲算出部２９１は、重複照射範囲を算出する（ステップＳ３０９）。具体的には、マイクロインジェクション実行済みの細胞が含まれる観察視野範囲を中心に、半径が重複照射距離である円の範囲である重複照射範囲を算出する。
【０１０７】
一方、マイクロインジェクション実行済みの細胞が存在しない場合（ステップＳ３０８否定）、または、重複照射範囲算出部２９１による重複照射範囲算出処理が終了した場合、駆動装置制御部２９４は、入力部１０を介して受け付けた移動指示に従って、観察視野範囲が重複照射範囲に含まれない範囲で、針１１３や、ステージ１１４、対物レンズ１１５を移動させる（ステップＳ３１０）。
【０１０８】
上述してきたように、実施例２に係るマイクロインジェクション装置２００は、上記実施例１と同様に、マイクロインジェクション実行後に、観察対象の細胞を間欠撮影装置に移動させる時間を省くことができ、実験者にかかる作業負担を軽減することができ、マイクロインジェクション実行直後の細胞変化を間欠撮影することができる。その上、実施例２に係るマイクロインジェクション装置２００では、重複照射範囲を自動的に算出して、ステージ１１４に移動可能範囲を限定するので、実験者に手間をかけさせることなく、確実に、マイクロインジェクション実行済みの細胞に蛍光励起光が重複して照射されることを防止することができ、その結果、細胞へのダメージを低減することができる。
【実施例３】
【０１０９】
ところで、上記実施例１および２では、一定の撮影間隔時間により間欠撮影を行う例を示したが、細胞変化量に応じて、撮影間隔時間を変更するようにしてもよい。そこで、実施例３では、細胞変化量に応じて、撮影間隔時間を変更して間欠撮影を行う間欠撮影装置について説明する。
【０１１０】
まず、撮影間隔時間が一定である場合における問題点ついて説明する。図１１および図１２は、細胞変化量と撮影間隔時間との関係の一例を示す図である。図１１では、図１２に示した撮影間隔時間と比較して、間隔時間が短い撮影間隔時間が設定されている例を示している。図１１に示すように、撮影間隔時間を短い間隔時間に設定した場合、高頻度で細胞を撮影するので、細胞の急峻な変化の観察が可能になる。その一方で、細胞変化量が小さい場合においても頻繁に撮影処理を行うことになるので、細胞に照射される蛍光励起光の量は増大し、細胞へのダメージが増大する。
【０１１１】
また、図１２に示すように、撮影間隔時間を長い間隔時間に設定した場合、細胞に照射される蛍光励起光の回数が減少するので、細胞へのダメージは低減される。その一方で、細胞変化量が大きい場合においても低頻度で細胞を撮影することになるので、細胞の急峻な変化を観察できなくなる。
【０１１２】
そこで、実施例３に係る間欠撮影装置３００では、時間経過に対応付けて撮影間隔時間を記憶可能にする。実験者は、細胞の特性に基づいて、時間経過に応じた細胞変化量を予測し、時間経過に対応付けて撮影間隔時間を記憶しておく。そして、間欠撮影装置３００は、間欠撮影処理開始後の経過時間に応じて撮影間隔時間を変化させて、間欠撮影処理を行う。図１３を用いて具体的に説明する。図１３は、実施例３に係る間欠撮影装置３００による間欠撮影処理の概要を説明するための図である。
【０１１３】
同図に示した細胞の例では、マイクロインジェクション実行直後の時間帯Ａにおいて細胞変化量が徐々に大きくなり、時間帯Ｂになると細胞変化量が急激に大きくなり、時間帯Ｃになると細胞変化量が小さくなり、最終的には変化しなくなる。かかる場合に、実験者は、細胞変化量が小さい時間帯ＡおよびＣでは、間隔時間が長い撮影間隔時間を設定するとともに、細胞変化量が大きい時間帯Ｂでは、間隔時間が短い撮影間隔時間を設定する。
【０１１４】
これにより、間欠撮影装置３００は、細胞変化量が小さい時間帯Ａでは、間隔時間が長い撮影間隔時間ａにより間欠撮影を行い、細胞変化量が大きい時間帯Ｂでは、間隔時間が短い撮影間隔時間ｂにより間欠撮影を行い、細胞変化量が小さい時間帯Ｃでは、間隔時間が長い撮影間隔時間ｃにより間欠撮影を行うことになる。なお、以下では、間隔時間が長い撮影間隔時間を「低頻度撮影間隔時間」と呼び、間隔時間が短い撮影間隔時間を「高頻度撮影間隔時間」と呼ぶこととする。
【０１１５】
このように、実施例３に係る間欠撮影装置３００では、細胞変化量の小さい時間帯では、低頻度撮影間隔時間により間欠撮影を行い、細胞変化量の大きい時間帯では、高頻度撮影間隔時間により間欠撮影を行うことが可能になるので、細胞変化量の小さい時間帯では、細胞へ照射させる蛍光励起光の回数を減少させることができ、細胞変化量の大きい時間帯では、細胞の急峻な変化を観察できる程度の画像を撮影することができる。すなわち、実施例３に係る間欠撮影装置３００では、細胞へのダメージを低減することができるとともに、細胞の急峻な変化を撮影することができる。
【０１１６】
次に、実施例３に係る間欠撮影装置３００の概略構成について説明する。図１４は、実施例３に係る間欠撮影装置３００の概略構成を示す図である。なお、ここでは、図１に示した構成部位と同様の機能を有する部位には同一符号を付すこととして、その詳細な説明を省略する。
【０１１７】
同図に示すように、間欠撮影装置３００は、モニタ１３０と、照明制御装置１４０と、ステージ駆動装置１６０と、レンズ駆動装置１７０と、シャッタ駆動装置１８０と、顕微鏡部３１０と、制御部３９０とを有する。
【０１１８】
顕微鏡部３１０は、照明１１１と、シャーレ１１２と、ステージ１１４と、対物レンズ１１５と、励起光源１１６と、シャッタ１１７と、反射鏡１１８と、結像レンズ１１９と、カメラ１２０とを有する。
【０１１９】
制御部３９０は、間欠撮影装置３００を全体制御する制御部であり、具体的には、カメラ１２０や、照明制御装置１４０、ステージ駆動装置１６０、レンズ駆動装置１７０、シャッタ駆動装置１８０などを制御する。
【０１２０】
次に、図１４に示した制御部３９０の構成について説明する。図１５は、図１４に示した制御部３９０の構成を示すブロック図である。同図に示すように、制御部３９０は、入力部１０と、記憶部３０と、モニタ１３０と、照明制御装置１４０と、ステージ駆動装置１６０と、レンズ駆動装置１７０と、シャッタ駆動装置１８０とバス等により接続されている。
【０１２１】
記憶部３０は、設定記憶部２１と、位置記憶部２２と、画像記憶部２４と、間欠撮影条件記憶部３３とを有する。
【０１２２】
間欠撮影条件記憶部３３は、時間経過に対応付けて撮影間隔時間を記憶する記憶部である。具体的には、間欠撮影条件記憶部３３は、撮影間隔時間を、かかる撮影間隔時間における撮影時間に対応付けて記憶する。例えば、間欠撮影条件記憶部３３は、撮影時間「１時間」に対応付けて撮影間隔時間「５分」を記憶し、撮影時間「３時間」に対応付けて撮影間隔時間「１分」を記憶し、撮影時間「１時間」に対応付けて撮影間隔時間「１０分」を記憶する。
【０１２３】
また、制御部３９０は、ＧＵＩ表示制御部３９１と、原点決定部３９２と、高度傾斜算出部１９３と、駆動装置制御部３９４と、補正部３９５と、間欠撮影部３９８と、画像処理部３９９とを有する。
【０１２４】
ＧＵＩ表示制御部３９１は、インジェクション実行時位置情報を入力するための画面や、間欠撮影装置３００が有する各機能部を動作させるための各種設定情報を入力するための画面や、各種操作を受け付けるための画面や、観察画像を表示させるための画面である情報設定用ＧＵＩをモニタ１３０に表示制御させる処理部である。
【０１２５】
かかる情報設定用ＧＵＩに、観察条件が入力された場合、制御部３９０は、入力された観察条件を設定記憶部２１に記憶させる。なお、実験者は、照明制御装置１４０を介して照明１１１の照明強度を調整して明視野観察を行うことで、明視野照明の照明強度を決定するか、単に照明強度の数値を入力する。また、実験者は、シャッタ駆動装置１８０を介してシャッタ１１７を開閉して、一時的に蛍光観察を行うことで蛍光励起光の照射時間を決定するか、単に照明時間の数値を入力する。
【０１２６】
また、かかる情報設定用ＧＵＩに、インジェクション実行時位置情報が入力された場合、制御部３９０は、入力されたインジェクション実行時位置情報を位置記憶部２２に記憶させる。なお、実験者は、入力部１０を介して、駆動装置制御部３９４に対してステージ１１４等を移動させて、所望の観察位置に移動した後に所定の決定操作を行うことで、インジェクション実行時位置情報を決定する。
【０１２７】
また、情報設定用ＧＵＩに、時間経過に対応付けた撮影間隔時間が入力された場合、制御部３９０は、時間経過に対応付けた撮影間隔時間を間欠撮影条件記憶部３３に記憶させる。なお、実験者は、マイクロインジェクション対象の細胞の特性を考慮して、情報設定用ＧＵＩに、時間変化に応じた撮影間隔時間を入力する。例えば、図１３に示した例のように、細胞の変化量が遷移する場合、実験者は、細胞変化量が小さいと予想される時間帯には、低頻度撮影間隔時間を設定し、細胞変化量が大きいと予想される時間帯には、高頻度撮影間隔時間を設定することになる。
【０１２８】
原点決定部３９２は、ステージ１１４、対物レンズ１１５の原点を算出する処理部である。駆動装置制御部３９４は、間欠撮影時に、位置記憶部２２に記憶されているインジェクション実行時位置情報を取得して、取得したインジェクション実行時位置情報に従って、ステージ１１４および対物レンズ１１５を移動させる処理部である。
【０１２９】
補正部３９５は、撮影待機状態時に、位置記憶部２２に記憶されている対物レンズ１１５の位置情報を補正する処理部である。具体的には、補正部３９５は、まず、シャーレ１１２上の任意の３個の細胞に対して、オートフォーカスを行う。続いて、補正部３９５は、オートフォーカスにより得られた３点のＸＹＺ位置に基づいて、シャーレ１１２の傾斜を算出する。続いて、補正部３９５は、ＸＹＺ位置、および、シャーレ１１２の傾斜に基づいて、位置記憶部２２に記憶されている対物レンズ１１５の位置情報を、対物レンズ１１５の焦点面がシャーレ１１２上の細胞に位置するように補正する。
【０１３０】
補正部３９５によって対物レンズ１１５の位置情報を補正する理由について説明する。間欠撮影中に、光学系の変動、あるいは、シャーレ１１２の傾斜の変動などにより、観察対象の細胞に対して対物レンズ１１５の焦点がずれてしまう場合がある。すなわち、間欠撮影前に、高度傾斜算出部１９３によって算出したシャーレ１１２の傾斜は、間欠撮影中に変動することがある。シャーレ１１２の傾斜が変動すると、対物レンズ１１５の焦点面はシャーレ１１２上の細胞に位置しなくなる。対物レンズ１１５の焦点面がずれてしまうと、撮影画像がぼやけてしまい、詳細なデータを得ることができなくなる。実施例３に係る間欠撮影装置３００では、間欠撮影中に、補正部３９５によって対物レンズ１１５の位置情報を補正することにより、常に、対物レンズ１１５の焦点面を、シャーレ１１２上の細胞に位置させることができ、撮影画像がぼやけてしまうことを防止することができる。
【０１３１】
間欠撮影部３９８は、位置記憶部２２および間欠撮影条件記憶部３３に記憶されている各種情報に基づいて、カメラ１２０にシャーレ１１２上の細胞を撮影させる処理部である。具体的には、間欠撮影部３９８は、間欠撮影処理開始後の経過時間に応じて、撮影間隔時間を、間欠撮影条件記憶部３３に記憶されている撮影間隔時間に変更しながら間欠撮影処理を行う。
【０１３２】
例えば、上記例のように、間欠撮影条件記憶部３３に、撮影時間「１時間」に対応付けて撮影間隔時間「５分」が記憶され、撮影時間「３時間」に対応付けて撮影間隔時間「１分」が記憶され、撮影時間「１時間」に対応付けて撮影間隔時間「１０分」が記憶されているものとする。かかる場合、間欠撮影部３９８は、間欠撮影処理を開始してから１時間が経過するまでは、撮影間隔時間「５分」によって間欠撮影を行い、間欠撮影処理を開始してから４時間が経過するまでは、撮影間隔時間「１分」によって間欠撮影を行い、その後、間欠撮影処理を開始してから５時間が経過するまでは、撮影間隔時間「１０分」によって間欠撮影を行う。そして、間欠撮影装置３００は、間欠撮影処理を開始してから５時間が経過した後に、間欠撮影処理を終了する。
【０１３３】
画像処理部３９９は、間欠撮影部３９８によって、不等時間間隔で撮影された画像を、等時間間隔になるように補間画像を生成して、画像記憶部２４に記憶させる処理部である。また、画像処理部３９９は、画像記憶部２４に記憶されている撮影画像に基づいて動画データを生成し、生成した動画データをモニタ１３０に表示制御させる。
【０１３４】
例えば、上記例のように、間欠撮影部３９８によって、最初の１時間は撮影間隔時間「５分」によって間欠撮影が行われ、次の３時間は撮影間隔時間「１分」によって間欠撮影が行われ、次の１時間は撮影間隔時間「１０分」によって間欠撮影が行われたとする。かかる場合、画像処理部３９９は、例えば、最初の１時間は撮影間隔時間「５分」によって撮影されるたびに、撮影画像を複製した補間画像を４個生成する。そして、画像処理部３９９は、１個の撮影画像と４個の補間画像とを画像記憶部２４に記憶させる。続いて、画像処理部３９９は、次の３時間は撮影間隔時間「１分」によって撮影された画像を画像記憶部２４に記憶させる。このとき、画像処理部３９９は、補間画像を生成しない。続いて、画像処理部３９９は、次の１時間は撮影間隔時間「１０分」によって撮影されるたびに、９個の補間画像を生成して、１個の撮影画像と４個の補間画像とを画像記憶部２４に記憶させる。
【０１３５】
このように、補間画像を生成することで、間欠撮影中に撮影間隔時間が変動しても、所定の時間に生成される画像の数は等しくなる。これにより、画像処理部３９９は、実験者に細胞の経時変化を把握しやすい動画データを生成することができる。
【０１３６】
次に、実施例３に係る間欠撮影装置３００による間欠撮影準備処理の手順について説明する。図１６は、実施例３に係る間欠撮影装置３００による間欠撮影準備処理手順を示すフローチャートである。
【０１３７】
同図に示すように、入力部１０を介して間欠撮影処理を開始する旨の指示を受け付けると、間欠撮影装置３００のＧＵＩ表示制御部３９１は、モニタ１３０に情報設定用ＧＵＩを表示制御させる（ステップＳ４０１）。
【０１３８】
続いて、情報設定用ＧＵＩ上に原点決定処理を行う旨の指示が入力された場合（ステップＳ４０２肯定）、原点決定部３９２は、ステージ１１４、対物レンズ１１５の所定の位置を原点に定め、決定した原点を設定記憶部２１に記憶させる（ステップＳ４０３）。
【０１３９】
続いて、高度傾斜算出部１９３は、シャーレ１１２上の任意の３個の細胞に対してオートフォーカスを行い、ステージ高度およびシャーレ傾斜を算出し、算出したステージ高度およびシャーレ傾斜を設定記憶部２１に記憶させる（ステップＳ４０４）。
【０１４０】
続いて、ＧＵＩ表示制御部３９１は、情報設定用ＧＵＩ上で、インジェクション実行時位置情報および観察条件の入力を受け付ける（ステップＳ４０５）。制御部３９０は、入力されたインジェクション実行時位置情報および観察条件を、位置記憶部２２に記憶させる（ステップＳ４０６）。
【０１４１】
続いて、ＧＵＩ表示制御部３９１は、情報設定用ＧＵＩ上で、他のインジェクション実行時位置情報および観察条件の入力を行うか問い合わせる（ステップＳ４０７）。入力部１０を介して、他のインジェクション実行時位置情報および観察条件の入力を受け付けた場合（ステップＳ４０７肯定）、制御部３９０は、上記ステップＳ４０５およびＳ４０６の処理手順を行う。
【０１４２】
他のインジェクション実行時位置情報および観察条件の入力を受け付けない場合（ステップＳ４０７否定）、ＧＵＩ表示制御部３９１は、情報設定用ＧＵＩ上で、撮影間隔時間と、かかる撮影間隔時間における撮影時間との入力を受け付ける（ステップＳ４０８）。なお、情報設定用ＧＵＩ上で撮影間隔時間と撮影時間との組合せを受け付ける例としては、「（ａ）１２０秒間隔で１０分間、（ｂ）２０秒間隔で５分間、（ｃ）１２０秒間隔で１５分間」といった形式などである。続いて、制御部３９０は、入力された撮影間隔時間および撮影時間を、間欠撮影条件記憶部３３に記憶させる（ステップＳ４０９）。
【０１４３】
次に、実施例３に係る間欠撮影装置３００による間欠撮影処理の手順について説明する。図１７は、実施例３に係る間欠撮影装置３００による間欠撮影処理手順を示すフローチャートである。
【０１４４】
同図に示すように、間欠撮影準備処理の終了後、間欠撮影を行う旨の指示を受け付けると、間欠撮影装置３００の間欠撮影部３９８は、位置記憶部２２からインジェクション実行時位置情報および観察条件を取得するとともに、間欠撮影条件記憶部３３から撮影間隔時間と撮影時間とを取得する（ステップＳ５０１）。
【０１４５】
続いて、間欠撮影部３９８は、取得した観察条件に従って、照明１１１の照明高度の調整などを行う。続いて、間欠撮影部３９８は、位置記憶部２２から取得したインジェクション実行時位置情報のうち、１個目のインジェクション実行時位置情報に従って、駆動装置制御部３９４に、ステージ１１４および対物レンズ１１５を移動させる（ステップＳ５０２）。ステージ１１４および対物レンズ１１５が移動された後、間欠撮影部３９８は、カメラ１２０にシャーレ１１２上の細胞を撮影させる（ステップＳ５０３）。続いて、画像処理部３９９は、間欠撮影部３９８によって撮影された画像と、かかる画像から生成した補間画像とを、画像記憶部２４に記憶させる（ステップＳ５０４）。
【０１４６】
続いて、間欠撮影部３９８は、位置記憶部２２から取得したインジェクション実行時位置情報に、２個目のインジェクション実行時位置情報がある場合（ステップＳ５０５否定）、間欠撮影部３９８は、２個目のインジェクション実行時位置情報について、上記ステップＳ５０２〜Ｓ５０４に示した撮影処理を行う。このようにして、間欠撮影部３９８は、位置記憶部２２から取得したすべてのインジェクション実行時位置情報について、撮影処理を行う。
【０１４７】
位置記憶部２２から取得したすべてのインジェクション実行時位置情報について、撮影処理が終了した場合（ステップＳ５０５肯定）、間欠撮影部３９８は、間欠撮影処理開始後の経過時間に基づいて、撮影間隔時間を変更するか否かを判定する（ステップＳ５０６）。
【０１４８】
間欠撮影処理開始後の経過時間が、間欠撮影条件記憶部３３に記憶されている撮影時間を超えた場合、すなわち、撮影間隔時間を変更する必要がある場合（ステップＳ５０６肯定）、間欠撮影部３９８は、撮影間隔時間を、経過時間に対応付けて間欠撮影条件記憶部３３に記憶されている撮影間隔時間に変更する（ステップＳ５０７）。続いて、間欠撮影部３９８は、ステップＳ５０７において変更した撮影間隔時間に従って、次の撮影タイミングまで待機する（ステップＳ５０８）。かかる撮影待機状態時に、補正部３９５は、位置補正処理を行い（ステップＳ５０９）、その後、間欠撮影部３９８は、間欠撮影条件記憶部３３から対物レンズ１１５の位置情報を取得する（ステップＳ５１０）。なお、補正部３９５による位置補正処理については後述する。
【０１４９】
一方、撮影間隔時間を変更する必要がない場合（ステップＳ５０６否定）、間欠撮影部３９８は、間欠撮影処理開始後の経過時間が、間欠撮影条件記憶部３３に記憶されている撮影時間の総和を超えたか否かを判定する（ステップＳ５１１）。
【０１５０】
間欠撮影処理開始後の経過時間が、撮影時間の総和を超えていない場合（ステップＳ５１１否定）、間欠撮影部３９８は、次の撮影タイミングまで待機する（ステップＳ５０８）。一方、間欠撮影処理開始後の経過時間が、撮影時間の総和を超えた場合（ステップＳ５１１肯定）、間欠撮影部３９８は、間欠撮影処理を終了する。
【０１５１】
次に、図１５に示した補正部３９５による位置補正処理の手順について説明する。図１８は、図１５に示した補正部３９５による位置補正処理手順を示すフローチャートである。
【０１５２】
同図に示すように、補正処理を開始する旨の指示を受け付けた場合、間欠撮影装置３００の補正部３９５は、まず、間欠撮影部３９８によって撮影処理が行われているか否かを判定する（ステップＳ６０１）。間欠撮影部３９８によって撮影処理が行われている場合（ステップＳ６０１肯定）、補正部３９５は、撮影待機状態になるまで待機する（ステップＳ６０２）。
【０１５３】
一方、間欠撮影部３９８によって撮影処理が行われていない場合（ステップＳ６０１否定）、または、上記ステップＳ６０２において待機した結果、撮影待機状態になった場合、補正部３９５は、駆動装置制御部３９４に対して、ステージ１１４、対物レンズ１１５を任意の位置に移動させる（ステップＳ６０３）。
【０１５４】
ステージ１１４と対物レンズ１１５が移動された後、補正部３９５は、観察視野範囲内の任意の細胞に対して、オートフォーカスを行う（ステップＳ６０４）。続いて、補正部３９５は、オートフォーカス時のステージのＸ位置およびＹ位置と、対物レンズ１１５のＺ位置を、例えば、内部バッファ等の記憶部に記憶する（ステップＳ６０５）。
【０１５５】
続いて、補正部３９５は、３個の細胞に対してオートフォーカスを行っていない場合（ステップＳ６０６否定）、上記ステップＳ６０３〜Ｓ６０５の処理手順を繰り返して行う。３個の細胞に対してオートフォーカスを行った場合（ステップＳ６０６肯定）、補正部３９５は、３点のＸＹＺ位置に基づいて、シャーレ１１２の傾斜を算出する（ステップＳ６０７）。
【０１５６】
続いて、補正部３９５は、ＸＹＺ位置、および、シャーレ１１２の傾斜に基づいて、位置記憶部２２に記憶されている対物レンズ１１５の位置情報を、対物レンズ１１５の焦点面がシャーレ１１２上の細胞に位置するように補正する（ステップＳ６０８）。
【０１５７】
続いて、補正部３９５は、次の撮影待機状態になるまで待機する（ステップＳ６０９）。続いて、補正部３９５は、間欠撮影部３９８による間欠撮影処理が終了していない場合には（ステップＳ６１０否定）、上記ステップＳ６０３〜Ｓ６０９の処理手順を行う。一方、間欠撮影部３９８による間欠撮影処理が終了している場合には（ステップＳ６１０肯定）、補正部３９５は、位置補正処理を終了する。
【０１５８】
上述してきたように、実施例３に係る間欠撮影装置３００では、時間経過に応じて撮影間隔時間を変更することができるので、実験者が、細胞変化量が小さいと予想される時間帯には、撮影間隔時間を低頻度撮影間隔時間に設定し、細胞変化量が大きいと予想される時間帯には、撮影間隔時間を高頻度撮影間隔時間に設定しておけば、細胞変化量の小さい時間帯では、低頻度撮影間隔時間により撮影処理を行い、細胞変化量の大きい時間帯では、高頻度撮影間隔時間により撮影処理を行うことができる。これにより、実施例３に係る間欠撮影装置３００では、細胞へのダメージを低減することができるとともに、細胞の急峻な変化を撮影することができる。
【０１５９】
また、上記実施例３に係る間欠撮影装置３００では、間欠撮影中に、補正部３９５が、位置記憶部２２に記憶されている対物レンズ１１５の位置情報を、対物レンズ１１５の焦点面がシャーレ１１２上の細胞に位置するように補正するので、間欠撮影中にシャーレ１１２の傾斜が変動した場合であっても、常に、対物レンズ１１５の焦点面を、シャーレ１１２上の細胞に位置させることができる。その結果、間欠撮影部３９８によって撮影される画像がぼやけてしまうことを防止することができる。
【実施例４】
【０１６０】
ところで、上記実施例３では、実験者が時間変化に応じた細胞変化量を予測して、間欠撮影条件を設定し、間欠撮影部３９８がかかる間欠撮影条件に従って、間欠撮影処理を行う例を示したが、間欠撮影装置が細胞変化量を算出して自動的に撮影間隔時間を変更するようにしてもよい。そこで、実施例４では、細胞変化量を算出して自動的に撮影間隔時間を変更する間欠撮影装置について説明する。
【０１６１】
まず、実施例４に係る間欠撮影装置（間欠撮影装置４００とする）による間欠撮影処理の概要について説明する。図１９は、実施例４に係る間欠撮影装置４００による間欠撮影処理の概要を説明するための図である。
【０１６２】
実施例４に係る間欠撮影装置４００は、間欠撮影中に、間欠撮影により得られた２個の画像に基づいて、細胞変化量（細胞の観察視野範囲内における位置変化量、および、細胞の形状変化量）を算出する。そして、間欠撮影装置４００は、図１９に示すように、算出した細胞変化量が所定の閾値を超えた場合に、撮影間隔時間を変更する。同図に示した例では、間欠撮影装置４００は、細胞変化量が閾値よりも小さい時間帯Ａでは、低頻度撮影間隔時間ａにより間欠撮影を行っており、細胞変化量が閾値を超えた時間帯Ｂでは、高頻度撮影間隔時間ｂに変更しており、細胞変化量が閾値より小さくなった時間帯Ｃでは、低頻度撮影間隔時間ｃに変更している。
【０１６３】
このように、実施例４に係る間欠撮影装置４００では、細胞変化量を算出して自動的に撮影間隔時間を変更するので、実験者が細胞変化量を予測できない場合であっても、実験者に設定作業等を行わせることなく、細胞へのダメージを低減することができるとともに、細胞の急峻な変化を確実に撮影することができる。
【０１６４】
次に、実施例４に係る間欠撮影装置４００が有する制御部４９０の構成について説明する。図２０は、実施例４に係る間欠撮影装置４００が有する制御部４９０の構成を示すブロック図である。なお、実施例４に係る間欠撮影装置４００の概略構成は、図１４に示した概略構成と同様である。
【０１６５】
図２０に示すように、制御部４９０は、入力部１０と、記憶部４０と、モニタ１３０と、照明制御装置１４０と、ステージ駆動装置１６０と、レンズ駆動装置１７０と、シャッタ駆動装置１８０とバス等により接続されている。
【０１６６】
記憶部４０は、設定記憶部２１と、位置記憶部２２と、画像記憶部２４と、間欠撮影条件記憶部４３とを有する。間欠撮影条件記憶部４３は、複数の撮影間隔時間と、閾値と、総撮影時間とを記憶する。複数の撮影間隔時間とは、例えば、「１０秒」、「１分」、「５分」、「１０分」などの間隔時間が異なる撮影間隔時間を示す。閾値とは、細胞変化量の閾値を示し、撮影間隔時間に対応付けられている。なお、以下の説明では、間欠撮影条件記憶部４３に、低頻度撮影間隔時間（例えば、「２０分」）、および、高頻度撮影間隔時間（例えば、「２０秒」）の２つの撮影間隔時間が記憶されているものとする。
【０１６７】
制御部４９０は、図１５に示した制御部３９０が有する間欠撮影部３９８の代わりに、相関値算出部４９１と間欠撮影部４９８とを新たに有する。相関値算出部４９１は、間欠撮影部４９８によって撮影された画像と、画像記憶部２４に記憶されている画像とに基づいて、細胞変化量を相関値として算出する処理部である。
【０１６８】
具体的には、相関値算出部４９１は、間欠撮影部４９８によって画像（撮影画像Ｉとする）が撮影された場合に、撮影画像Ｉより１つ前に撮影された画像（テンプレート画像Ｔとする）を画像記憶部２４から取得する。続いて、相関値算出部４９１は、撮影画像Ｉとテンプレート画像Ｔとの間でテンプレートマッチングを行い、相関値（細胞変化量）を算出する。
【０１６９】
テンプレートマッチングとは、撮影画像Ｉの画像位置をずらしながらテンプレート画像Ｔとの相関値が最大となる位置を探索する処理である。ここで、相互相関法を用いるものとして、相関値として相互相関係数を求める例について説明する。撮影画像サイズ「Ｍ」×「Ｎ」に対して、探索対象画像をＩ（ｍ，ｎ）、テンプレート画像をＴ（ｍ，ｎ）とすると、次式により、相互相関係数Ｃが求められる。
【０１７０】
【数３】
0005206064.tif 000004
【０１７１】
ただし、上記式（６）中のφ（ｉ，ｊ）は次式で定義される。
【０１７２】
【数４】
0005206064.tif 000005
【０１７３】
【数５】
0005206064.tif 000006
【０１７４】
上記式（６）〜（８）中の「ｉ」、「ｊ」は、２次元の空間座標の探索座標である。相互相関係数Ｃは、値が大きいほど画像間の類似度が高いことを示す。両画像が完全に一致する場合には、相互相関係数Ｃの値は「１」となる。
【０１７５】
間欠撮影部４９８は、相関値算出部４９１によって算出された相互相関係数Ｃ、および、位置記憶部２２と間欠撮影条件記憶部４３とに記憶されている各種情報に基づいて、カメラ１２０にシャーレ１１２上の細胞を撮影させる処理部である。
【０１７６】
具体的には、間欠撮影部４９８は、相関値算出部４９１によって算出された相互相関係数Ｃが、間欠撮影条件記憶部４３に記憶されている閾値以上である場合、撮影間隔時間を高頻度撮影間隔時間に変更して間欠撮影処理を行う。また、間欠撮影部４９８は、相関値算出部４９１によって算出された相互相関係数Ｃが、間欠撮影条件記憶部４３に記憶されている閾値よりも小さい場合、撮影間隔時間を低頻度撮影間隔時間に変更して間欠撮影処理を行う。
【０１７７】
次に、実施例４に係る間欠撮影装置４００による間欠撮影処理の手順について説明する。図２１は、実施例４に係る間欠撮影装置４００による間欠撮影処理手順を示すフローチャートである。なお、ここでは、図１７に示した処理手順と同様の処理手順（ステップＳ７０１〜Ｓ７０４）については、説明を省略する。
【０１７８】
同図に示すように、位置記憶部２２から取得したすべてのインジェクション実行時位置情報について、撮影処理が終了した場合（ステップＳ７０５肯定）、相関値算出部４９１は、間欠撮影部４９８によって撮影された画像（撮影画像Ｉ）より１つ前に撮影されたテンプレート画像Ｔを、画像記憶部２４から取得する。続いて、相関値算出部４９１は、撮影画像Ｉとテンプレート画像Ｔとの間でテンプレートマッチングを行い、相関値（細胞変化量）を算出する（ステップＳ７０６）。なお、ここでは、相関値として相互相関係数Ｃを求めたものとする。
【０１７９】
続いて、相関値算出部４９１によって算出された相互相関係数Ｃが、間欠撮影条件記憶部４３に記憶されている閾値以上である場合（ステップＳ７０７肯定）、間欠撮影部４９８は、撮影間隔時間を高頻度撮影間隔時間に変更する（ステップＳ７０８）。一方、相関値算出部４９１によって算出された相互相関係数Ｃが、間欠撮影条件記憶部４３に記憶されている閾値よりも小さい場合（ステップＳ７０７否定）、間欠撮影部４９８は、撮影間隔時間を低頻度撮影間隔時間に変更する（ステップＳ７０９）。
【０１８０】
続いて、間欠撮影部４９８は、間欠撮影処理開始後の経過時間が、間欠撮影条件記憶部４３に記憶されている総撮影時間を超えた場合（ステップＳ７１０肯定）、間欠撮影処理を終了する。一方、間欠撮影処理開始後の経過時間が、総撮影時間を超えていない場合（ステップＳ７１０否定）、間欠撮影部４９８は、次の撮影タイミングまで待機する（ステップＳ７１１）。かかる撮影待機状態時に、補正部３９５は、位置補正処理を行い（ステップＳ７１２）、その後、間欠撮影部４９８は、位置記憶部２２から対物レンズ１１５の位置情報を取得する（ステップＳ７１３）。
【０１８１】
上述してきたように、実施例４に係る間欠撮影装置４００では、細胞変化量を算出して自動的に撮影間隔時間を変更するので、実験者が細胞変化量を予測できない場合であっても、実験者に設定作業等を行わせることなく、細胞へのダメージを低減することができるとともに、細胞の急峻な変化を確実に撮影することができる。
【０１８２】
なお、上記実施例４では、間欠撮影部４９８によって所定の撮影間隔時間で撮影された画像を用いて、相関値算出部４９１がテンプレートマッチングを行い、細胞変化量を算出する例を示したが、相関値算出部４９１は、間欠撮影部４９８が撮影する撮影間隔時間とは異なる時間間隔で撮影された画像を用いて細胞変化量を算出してもよい。
【０１８３】
また、上記実施例４では、相関値算出部４９１が、相互相関法を用いて、細胞変化量として相互相関係数を算出する例を示したが、相関値算出部４９１は、他の手法（例えば、残作法）を用いて細胞変化量を算出してもよい。
【０１８４】
以下に、他の手法の一例として、残作法を用いる例について説明する。残作法における相関値である残差Ｒは、撮影画像サイズ「Ｍ」×「Ｎ」に対して、探索対象画像をＩ（ｍ，ｎ）、テンプレート画像をＴ（ｍ，ｎ）とすると、次式で表される。
【０１８５】
【数６】
0005206064.tif 000007
【０１８６】
ただし、残差Ｒは、値が小さいほど画像間の類似度が高いことを示す。両画像が完全に一致する場合には、残差Ｒの値は「０」となる。すなわち、上述してきた閾値の判定は、相互相関係数Ｃを用いる場合とは反対になる。
【０１８７】
また、上記実施例４では、間欠撮影条件記憶部４３に、低頻度撮影間隔時間と高頻度撮影間隔時間との２つの撮影間隔時間が記憶されている例について説明したが、間欠撮影条件記憶部４３には、３つ以上の撮影間隔時間が記憶されてもよい。例えば、間欠撮影条件記憶部４３に、閾値「Ｈ１」に対応付けて撮影間隔時間「１０秒」が記憶され、閾値「Ｈ２」に対応付けて撮影間隔時間「１分」が記憶され、閾値「Ｈ３」に対応付けて撮影間隔時間「５分」が記憶され、閾値「Ｈ４」に対応付けて撮影間隔時間「１０分」が記憶されているものとする。かかる場合、間欠撮影部４９８は、細胞変化量が閾値「Ｈ１」未満である場合には、撮影間隔時間「１０秒」により間欠撮影を行い、細胞変化量が閾値「Ｈ１」以上、かつ、閾値「Ｈ２」未満である場合には、撮影間隔時間「１分」により間欠撮影を行う。
【０１８８】
また、上記実施例４では、細胞の観察視野範囲内における位置変化量および細胞の形状変化量を、細胞変化量とする例を示したが、蛍光励起光を照射した際の細胞の発光量の変化量を、細胞変化量としてもよい。また、位置変化量および細胞の形状変化量と、発光量の変化量との組合せを、細胞変化量としてもよい。
【０１８９】
また、上記実施例３および４に示した間欠撮影装置３００および４００では、撮影対象が細胞である例を用いて説明したが、上記実施例３および４に示した間欠撮影装置３００および４００は、細胞以外の被験物を間欠撮影する場合においても用いることができる。
【０１９０】
また、上記文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散、統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散、統合して構成することができる。さらに、各装置にて行なわれる各処理機能は、その全部または任意の一部が、ＣＰＵおよび当該ＣＰＵにて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。
【０１９１】
以上の実施例１〜４を含む実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
【０１９２】
（付記１）基底面上の細胞に微細な針を突き刺して目的物を注入するマイクロインジェクション装置であって、
前記基底面上の細胞のうち、目的物を注入する対象の細胞であるインジェクション対象に、目的物を注入する処理であるインジェクション処理を実行するインジェクション実行手段と、
前記インジェクション実行手段によって目的物が注入された細胞であるインジェクション済細胞を所定の間隔で撮影する間欠撮影処理を実行する間欠撮影手段と
を備えたことを特徴とするマイクロインジェクション装置。
【０１９３】
（付記２）前記基底面上の一部の拡大画像を得るための対物レンズと、
前記基底面を駆動させる基底面駆動部と、
前記対物レンズを駆動させるレンズ駆動部と、
前記基底面駆動部と前記レンズ駆動部とを制御する駆動部制御手段とをさらに備え、
前記インジェクション実行手段は、前記駆動部制御手段によって、前記基底面が、前記対物レンズによって得られる拡大画像の範囲である観察視野範囲内に前記インジェクション対象が位置するように移動され、かつ、前記駆動部制御手段によって、前記対物レンズが、該対物レンズの焦点面上に前記インジェクション対象が位置するように移動された後に、インジェクション処理を実行し、
前記間欠撮影手段は、前記駆動部制御手段によって、前記基底面および前記対物レンズが、前記インジェクション処理が実行された際の基底面の位置および対物レンズの位置に移動された後に、間欠撮影処理を実行することを特徴とする付記１に記載のマイクロインジェクション装置。
【０１９４】
（付記３）前記インジェクション実行手段は、前記間欠撮影手段によって前記インジェクション済細胞が撮影されてから、該インジェクション済細胞が次に撮影されるまでの間である撮影待機状態時に、前記インジェクション済細胞以外の他のインジェクション対象にインジェクション処理を実行することを特徴とする付記１または２に記載のマイクロインジェクション装置。
【０１９５】
（付記４）前記インジェクション処理が実行された際の基底面の位置と対物レンズの位置との組合せを記憶する位置記憶手段をさらに備え、
前記間欠撮影手段は、前記駆動部制御手段によって、前記基底面および前記対物レンズが、前記位置記憶手段に記憶されている基底面の位置および対物レンズの位置に移動された後に、間欠撮影処理を実行することを特徴とする付記２または３に記載のマイクロインジェクション装置。
【０１９６】
（付記５）前記インジェクション対象が含まれる観察視野範囲と、前記インジェクション済細胞が含まれる観察視野範囲との距離が、所定の値以上であるか否かを判定する細胞間隔判定手段と、
前記細胞間隔判定手段によって、前記観察視野範囲間の距離が、所定の値よりも小さいと判定された場合に、警告表示を行う警告手段とをさらに備えたことを特徴とする付記１〜４のいずれか一つに記載のマイクロインジェクション装置。
【０１９７】
（付記６）前記インジェクション済細胞に蛍光励起光を照射する蛍光励起光照射手段をさらに備え、
前記細胞間隔判定手段は、前記インジェクション対象が含まれる観察視野範囲と、前記インジェクション済細胞が含まれる観察視野範囲との距離が、観察視野範囲の対角線の距離に２を除算した値に、前記蛍光励起光照射手段によって蛍光励起光が照射される範囲である励起光照射範囲の半径を加算した値である重複照射距離以上であるか否かを判定することを特徴とする付記５に記載のマイクロインジェクション装置。
【０１９８】
（付記７）前記インジェクション済細胞が含まれる観察視野範囲の中心点を原点とし、前記重複照射距離を半径とする円である重複照射範囲を算出する重複照射範囲算出手段をさらに備え、
前記駆動部制御手段は、観察視野範囲が前記重複照射範囲算出手段によって算出された重複照射範囲以外になるように、前記基底面および前記対物レンズを移動させることを特徴とする付記６に記載のマイクロインジェクション装置。
【０１９９】
（付記８）基底面上の細胞に微細な針を突き刺して目的物を注入するマイクロインジェクション装置によるマイクロインジェクション方法であって、
マイクロインジェクション装置が、
前記基底面上の細胞のうち、目的物を注入する対象の細胞であるインジェクション対象に、目的物を注入する処理であるインジェクション処理を実行するインジェクション実行工程と、
前記インジェクション実行工程によって目的物が注入された細胞であるインジェクション済細胞を所定の間隔で撮影する間欠撮影処理を実行する間欠撮影工程と
を含んだことを特徴とするマイクロインジェクション方法。
【０２００】
（付記９）基底面上の一部の拡大画像を得るための対物レンズを介して前記基底面上の被験物を所定の間隔で撮影する間欠撮影装置であって、
前記被験物を撮影する間隔である撮影間隔時間を複数記憶する間欠撮影条件記憶手段と、
撮影間隔時間を、前記間欠撮影条件記憶手段に記憶されている撮影間隔時間のいずれかに変更しながら前記被験物を撮影する間欠撮影手段と
を備えたことを特徴とする間欠撮影装置。
【０２０１】
（付記１０）前記間欠撮影条件記憶手段は、時間経過に対応付けて撮影間隔時間を記憶し、
前記間欠撮影手段は、時間経過に応じて、前記間欠撮影条件記憶手段に記憶されている撮影間隔時間によって前記被験物を撮影することを特徴とする付記９に記載の間欠撮影装置。
【０２０２】
（付記１１）前記間欠撮影手段によって撮影された二つの画像を比較して、該二つの画像の類似度を表す相関値を算出する相関値算出手段をさらに備え、
前記間欠撮影手段は、前記相関値算出手段によって算出された相関値が、所定の閾値以上である場合に、前記間欠撮影条件記憶手段に記憶されている撮影間隔時間のうち、撮影間隔時間が短い高頻度撮影間隔時間によって間欠撮影を行い、前記相関値算出手段によって算出された相関値が、所定の閾値未満である場合に、前記高頻度撮影間隔時間よりも撮影間隔時間が長い低頻度撮影間隔時間によって間欠撮影を行うことを特徴とする付記９に記載の間欠撮影装置。
【０２０３】
（付記１２）前記基底面を駆動させる基底面駆動部と、
前記対物レンズを駆動させるレンズ駆動部と
前記基底面駆動部と前記レンズ駆動部とを制御する駆動部制御手段と、
前記対物レンズによって得られる拡大画像の範囲である観察視野範囲内に前記被験物が位置する場合における前記基底面の位置と、前記対物レンズの焦点面上に前記被験物が位置する場合における前記対物レンズの位置との組合せを記憶する位置記憶手段と、
前記基底面上の三個以上の被験物に対してオートフォーカスを行うことで得られる前記基底面の傾斜に基づいて、前記対物レンズの焦点面上に前記被験物が位置するように、前記位置記憶手段に記憶されている対物レンズの位置を補正する補正手段とをさらに備え、
前記駆動部制御手段は、前記位置記憶手段に記憶されている基底面の位置および対物レンズの位置に、前記基底面および前記対物レンズを移動させ、
前記間欠撮影手段は、前記駆動部制御手段によって前記基底面および前記対物レンズが移動された後に、間欠撮影を行うことを特徴とする付記９〜１１のいずれか一つに記載の間欠撮影装置。
【０２０４】
（付記１３）前記補正手段は、前記間欠撮影手段によって前記被験物が撮影されてから、該被験物が次に撮影されるまでの間である撮影待機状態時に、前記位置記憶手段に記憶されている対物レンズの位置を補正することを特徴とする付記１２に記載の間欠撮影装置。
【０２０５】
（付記１４）前記間欠撮影手段によって不等時間間隔で撮影された画像を、等時間間隔になるように補間画像を生成して、生成した画像に基づいて動画データを生成する画像処理手段をさらに備えることを特徴とする付記９〜１３のいずれか一つに記載の間欠撮影装置。
【０２０６】
（付記１５）基底面上の一部の拡大画像を得るための対物レンズを介して前記基底面上の被験物を所定の間隔で撮影する間欠撮影装置による間欠撮影方法であって、
前記間欠撮影装置が、
前記被験物を撮影する間隔である撮影間隔時間を複数記憶する間欠撮影条件記憶手段から、撮影間隔時間を取得する取得工程と、
撮影間隔時間を、前記取得工程によって取得された撮影間隔時間のいずれかに変更しながら前記被験物を撮影する間欠撮影工程と
を含んだことを特徴とする間欠撮影方法。
【図面の簡単な説明】
【０２０７】
【図１】実施例１に係るマイクロインジェクション装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１に示した制御部の構成を示すブロック図である。
【図３】図２に示した高度傾斜算出部による高度傾斜算出処理を説明するための図である。
【図４】細胞間隔判定部による細胞間隔判定処理を説明するための図である。
【図５】励起光照射範囲が重複する場合におけるシャーレの一部を示す図である。
【図６】励起光照射範囲が重複しない場合におけるシャーレの一部を示す図である。
【図７】実施例１に係るマイクロインジェクション装置によるマイクロインジェクション処理手順を示すフローチャートである。
【図８】実施例１に係るマイクロインジェクション装置による間欠撮影処理手順を示すフローチャートである。
【図９】実施例２に係るマイクロインジェクション装置が有する制御部の構成を示すブロック図である。
【図１０】実施例２に係るマイクロインジェクション装置によるマイクロインジェクション処理手順を示すフローチャートである。
【図１１】細胞変化量と撮影間隔時間との関係の一例を示す図である。
【図１２】細胞変化量と撮影間隔時間との関係の一例を示す図である。
【図１３】実施例３に係る間欠撮影装置による間欠撮影処理の概要を説明するための図である。
【図１４】実施例３に係る間欠撮影装置の概略構成を示す図である。
【図１５】図１４に示した制御部の構成を示すブロック図である。
【図１６】実施例３に係る間欠撮影装置による間欠撮影準備処理手順を示すフローチャートである。
【図１７】実施例３に係る間欠撮影装置による間欠撮影処理手順を示すフローチャートである。
【図１８】図１５に示した補正部による位置補正処理手順を示すフローチャートである。
【図１９】実施例４に係る間欠撮影装置による間欠撮影処理の概要を説明するための図である。
【図２０】実施例４に係る間欠撮影装置が有する制御部の構成を示すブロック図である。
【図２１】実施例４に係る間欠撮影装置による間欠撮影処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０２０８】
１０                          入力部
２０、３０、４０              記憶部
２１                          設定記憶部
２２                          位置記憶部
２３、３３、４３              間欠撮影条件記憶部
２４                          画像記憶部
１００、２００                  マイクロインジェクション装置
１１０、３１０                  顕微鏡部
１１１                          照明
１１２                          シャーレ
１１３                          針
１１４                          ステージ
１１５                          対物レンズ
１１６                          励起光源
１１７                          シャッタ
１１８                          反射鏡
１１９                          結像レンズ
１２０                          カメラ
１３０                          モニタ
１４０                          照明制御装置
１５０                          針駆動装置
１６０                          ステージ駆動装置
１７０                          レンズ駆動装置
１８０                          シャッタ駆動装置
１９０、２９０、３９０、４９０  制御部
１９１、３９１                  ＧＵＩ表示制御部
１９２、３９２                  原点決定部
１９３                          高度傾斜算出部
１９４、２９４、３９４          駆動装置制御部
１９５                          細胞間隔判定部
１９６                          警告部
１９７                          インジェクション実行部
１９８、３９８、４９８          間欠撮影部
２９１                          重複照射範囲算出部
３００、４００                  間欠撮影装置
３９５                          補正部
３９９                          画像処理部
４９１                          相関値算出部
【図１】
0005206064.tif 000008
【図２】
0005206064.tif 000009
【図３】
0005206064.tif 000010
【図４】
0005206064.tif 000011
【図５】
0005206064.tif 000012
【図６】
0005206064.tif 000013
【図７】
0005206064.tif 000014
【図８】
0005206064.tif 000015
【図９】
0005206064.tif 000016
【図１０】
0005206064.tif 000017
【図１１】
0005206064.tif 000018
【図１２】
0005206064.tif 000019
【図１３】
0005206064.tif 000020
【図１４】
0005206064.tif 000021
【図１５】
0005206064.tif 000022
【図１６】
0005206064.tif 000023
【図１７】
0005206064.tif 000024
【図１８】
0005206064.tif 000025
【図１９】
0005206064.tif 000026
【図２０】
0005206064.tif 000027
【図２１】
0005206064.tif 000028