(57)【要約】【課題】試料の健全性を維持しつつ、押圧方向および押圧方向に交差する方向に沿う試料の動的な挙動を効率的に抑制する。【解決手段】生体試料Ａの観察時に、生体試料に接触してその挙動を抑制する生体観察用スタビライザ１であって、生体試料Ａとの接触面１２ａに、接触の際の押圧力によって生体試料Ａとの接触面積を増大させる接触面積増大手段１４が設けられている生体観察用スタビライザ１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】
生体試料の観察時に、試料に接触してその挙動を抑制する生体観察用スタビライザであって、
生体試料との接触面に、接触の際の押圧力によって生体試料との接触面積を増大させる接触面積増大手段が設けられている生体観察用スタビライザ。
【請求項２】
前記接触面積増大手段が、前記接触面に配置され、前記押圧力により、生体試料の外表面形状に倣って変形する弾性部材である請求項１に記載の生体観察用スタビライザ。
【請求項３】
前記接触面積増大手段が、前記接触面に突出形成され、前記押圧力により、生体試料の外表面を局部的に凹ませる複数の突起を備える請求項１に記載の生体観察用スタビライザ。
【請求項４】
前記接触面積増大手段が、前記接触面に形成された１以上の凹部を備え、該凹部の内面が、接触面から遠ざかるに従って漸次先細になる形状に形成されている請求項１に記載の生体観察用スタビライザ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体試料の観察に際して生体試料に接触し、生体試料の挙動を抑制する生体観察用スタビライザに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、生体観察用スタビライザとしては、例えば、特許文献１に開示されているものがある。
この生体観察用スタビライザは、円形またはＵ字状の先端部を備え、観察時に試料を押圧することにより、あるいは、試料との接触面に設けられた吸引穴を負圧に吸引してその吸引力によって試料を吸着することにより、試料の脈動等の動的な挙動を抑制することができる。この生体観察用スタビライザを用いた顕微鏡観察システムによれば、試料の脈動を抑制しつつ顕微鏡観察を行うことができ、ブレの少ない鮮明な画像を取得することができるという効果がある。
【特許文献１】特開２００５−３３８６３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に開示されている生体観察用スタビライザは、単に試料を押圧するものや吸引力により吸着するものであるため、以下の不都合がある。すなわち、単に試料を押圧するスタビライザの場合、押圧力を高めることで、押圧方向に沿う試料の挙動を抑えることができるものの、押圧方向に交差する方向の試料の挙動を有効に抑えることが困難であるという不都合がある。また、吸引力により吸着するスタビライザの場合、吸引力を高めることにより吸引方向に沿う方向のみならず吸引方向に交差する方向の試料の挙動をも抑制することができる反面、吸引力を高めすぎると試料を損傷する不都合が考えられる。
【０００４】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、生体試料の健全性を維持しつつ、押圧方向および押圧方向に交差する方向に沿う生体試料の動的な挙動を効率的に抑制することができる生体観察用スタビライザ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。
本発明は、生体試料の観察時に、試料に接触してその挙動を抑制する生体観察用スタビライザであって、生体試料との接触面に、接触の際の押圧力によって、観察光軸に直交する平面で抑える場合よりも生体試料との接触面積を増大させる接触面積増大手段が設けられている生体観察用スタビライザを提供する。
【０００６】
本発明によれば、生体試料の観察時に、生体試料に生体観察用スタビライザの接触面を接触させると、接触の際の押圧力によって接触面積増大手段が作動させられ、生体試料との接触面における接触面積が増大させられる。その結果、生体試料と接触面との間に発生する摩擦力が増大させられて、生体試料が観察光軸に対して交差する方向にずれるのを防止することが可能となる。この場合に、生体試料には、負圧により吸着する場合のような急激な変形や負圧の作用がなく、鬱血等を防止して健全性を維持することができる。
【０００７】
上記発明においては、前記接触面積増大手段が、前記接触面に配置され、前記押圧力により、生体試料の外表面形状に倣って変形する弾性部材であることとしてもよい。
このようにすることで、弾性部材に押圧力が作用すると、生体試料の外表面形状に倣って接触面の形状が弾性変形させられる。その結果、生体観察用スタビライザの接触面と生体試料との接触面積が増大し、生体試料と接触面との間に発生する摩擦力を増大させて、生体試料が観察光軸に対して交差する方向にずれるのを防止することが可能となる。この場合に、生体試料には、負圧により吸着する場合のような急激な変形や負圧の作用がなく、鬱血等を防止して健全性を維持することができる。
【０００８】
さらに、弾性部材の摩擦係数を生体用スタビライザの接触面のその他の部分の摩擦係数よりも高い材質とすることにより、摩擦力をより高めることができる。結果として、より弱い押圧力で観察光軸に交差する方向の生体試料のズレを防止することができる。この場合、生体試料への負担をより軽減でき、柔らかい生体試料にも適用することができる。
【０００９】
また、上記発明においては、前記接触面積増大手段が、前記接触面に突出形成され、前記押圧力により、生体試料の外表面を局部的に凹ませる複数の突起を備えることとしてもよい。
このようにすることで、生体試料の観察時に、生体試料に生体観察用スタビライザの接触面を接触させると、接触の際の押圧力によって接触面に突出形成された複数の突起が生体試料を押圧してその外表面を局部的に窪ませ、それによって生体試料と接触面との接触面積が増大させられる。その結果、生体試料と接触面との間に発生する摩擦力を増大させて、生体試料が観察光軸に対して交差する方向にずれるのを防止することが可能となる。この場合に、生体試料には、負圧により吸着する場合のような急激な変形や負圧の作用がなく、鬱血等を防止して健全性を維持することができる。
【００１０】
さらに、上記発明においては、前記接触面積増大手段が、前記接触面に形成された１以上の凹部を備え、該凹部の内面が、接触面から遠ざかるに従って漸次先細になる形状に形成されていることとしてもよい。
このようにすることで、生体試料の観察時に、生体試料に生体観察用スタビライザの接触面を接触させると、接触の際の押圧力によって接触面に形成された１以上の凹部内に生体試料が突出して進入し、それによって生体試料と接触面との接触面積が増大させられる。この場合において、凹部内面が、接触面から遠ざかるに従って漸次先細になる形状に形成されているので、生体試料は凹部内面に沿うように緩やかに変形させられる。したがって、吸引穴により吸着する場合のような急激な変形や負圧の作用がなく、生体試料の鬱血等を防止して健全性を維持することができる。先細の形状としては、テーパ状、凹球面状あるいは階段状の形状が挙げられる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、生体試料の健全性を維持しつつ、押圧方向および押圧方向に交差する方向に沿う生体試料の動的な挙動を効率的に抑制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】
【００１２】
以下、本発明の第１の実施形態に係る生体観察用スタビライザ１について、図１〜図３を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る生体観察用スタビライザ１は、図１に示されるように、顕微鏡観察装置２の近傍に配置される装置である。顕微鏡観察装置２は、実験小動物を始めとする哺乳類の細胞、筋肉等の生体組織あるいは心臓、肝臓等の各種臓器等の試料（生体試料）Ａを載置するステージ３と、該ステージ３上方に配置され、ステージ３上の試料Ａに対向配置させられる対物ユニット４とを備えている。
【００１３】
ステージ３は調整ダイヤル５を備え、該調整ダイヤル５を操作することにより、対物ユニット４の光軸に直交する水平２方向、例えば、Ｘ，Ｙ方向に試料Ａを移動させることができるようになっている。
顕微鏡観察装置２は、ベース６から鉛直方向に延びる支柱７に昇降機構８により上下動可能に取り付けられている。対物ユニット４を鉛直下方に向けて配置することにより、ステージ３上の試料Ａを観察することができる。また、昇降機構８を作動させることにより、対物ユニット４を試料Ａに対して近接・離間させ、ピントを調節することができるようになっている。
【００１４】
本実施形態に係る生体観察用スタビライザ１は、同じくベース６から鉛直方向に延びる支柱９に昇降機構１０により上下動可能に取り付けられたアーム１１と、該アーム１１の先端に配置される先端部１２とを備えている。先端部１２は、図２および図３に示されるように、例えば、中央に対物ユニット４の観察範囲Ｂより大きな貫通孔１３をあけたドーナツ状に形成されている。
【００１５】
先端部１２には、その下面に配される試料Ａとの接触面１２ａに、弾性材料からなるシート部材（弾性部材）１４が貼り付けられている。シート部材１４は、十分に柔らかく形成され、試料Ａに接触させられて押圧されることにより、試料Ａの外表面形状に合わせて弾性変形されるようになっている。弾性材料としては、例えば、シリコーンゴムあるいはウレタンゴム等の生体適合性のある材料であることが好ましい。さらに、弾性材料としては先端部１２に比べ摩擦係数が高いものであることが好ましい。
【００１６】
このように構成された本実施形態に係る生体観察用スタビライザ１の作用について、以下に説明する。
顕微鏡観察装置２による試料Ａの観察の際には、まず、実験小動物等の外皮Ｄを切開して、臓器等の試料Ａを露出させた上で、昇降機構１０を作動させて生体観察用スタビライザ１のアーム１１および先端部１２を下降させ、該先端部１２の接触面１２ａを試料Ａの上面に接触させる。
【００１７】
このとき、生体観察用スタビライザ１の接触面１２ａに所定の押圧力が作用するように下降させる。これにより、先端部１２の接触面１２ａとステージ３との間に試料Ａが挟まれて、脈動等による動的な挙動が抑制される。
そして、この場合において、本実施形態に係る生体観察用スタビライザ１によれば、接触面１２ａに所定の押圧力が作用することにより、接触面１２ａに貼り付けられているシート部材１４が試料Ａの外面形状に倣って弾性変形する結果、試料Ａとの接触面積を増大させるようになる。また、シート部材１４が弾性変形した状態で試料Ａと密着するので、単に観察光軸Ｃ方向に直交する平面で抑える場合と異なり、接触面１２ａが観察光軸Ｃに直交する面に対して傾斜する部分を持つようになり、それによって、試料Ａから受ける観察光軸Ｃに交差する方向の力に対する反力を発生させることができるようになる。
【００１８】
その結果、押圧力が一定であれば、接触面積が増大した分および接触面１２ａに形成された傾斜部分によって、試料Ａと生体観察用スタビライザ１の接触面１２ａとの間に生ずる観察光軸Ｃに交差する方向の摩擦力が増大する。したがって、本実施形態に係る生体観察用スタビライザ１によれば、観察光軸Ｃに沿う方向のみならず、観察光軸Ｃに交差する方向に対しても試料Ａの動的な挙動を有効に抑制することができるという効果がある。
さらに、シート部材１４による摩擦係数の増加により、光軸Ｃに交差する方向の試料Ａのズレを効果的に抑制することができる。
【００１９】
そして、本実施形態に係る生体観察用スタビライザ１によれば、上述したように、観察光軸Ｃに沿う方向のみならず、観察光軸Ｃに交差する方向に対しても試料Ａの動的な挙動を有効に抑制でき、顕微鏡観察装置２により取得される画像にブレが発生することを防止して鮮明な画像を取得することができる。
【００２０】
また、本実施形態に係る生体観察用スタビライザ１は、強力な吸引力によって試料Ａを吸着してその動的な挙動を抑制する従来の方法とは異なり、試料Ａに局所的に作用させる力が少なくて済む。したがって、試料Ａを鬱血させたり、損傷を与えたりする不都合がなく、試料Ａの健全性を維持することができるという利点もある。
さらに、摩擦係数の増加により押圧力も低減可能であり、柔らかい試料にも適用することができる。
【００２１】
なお、本実施形態においては、生体観察用スタビライザ１が顕微鏡観察装置２の近傍に設けられた支柱９に取り付けられている場合について説明したが、これに限定されるものではなく、顕微鏡観察装置２の本体２ａに取り付けられている場合、あるいは顕微鏡観察装置２の対物ユニット４に取り付けられている場合のいずれにおいても同様の効果を達成することができる。
【００２２】
また、生体観察用スタビライザ１の先端部１２は、任意の材質でよいが、透明な材質により構成されていることが好ましい。このようにすることで、該先端部１２によって押圧している試料Ａの状態を、先端部１２を透過して確認でき、試料Ａに発生している出血等を早期に発見して対処することが可能となる。
【００２３】
また、本実施形態に係る生体観察用スタビライザ１においては、先端部１２がドーナツ状の形状をしている場合を例示したが、これに代えて、アーム１１側から二股に分かれる２本のフィンガ部を有する略Ｕ字状の形状を有することとしてもよい。ただし、ドーナツ状の方が、光軸Ｃ回りの全周にわたって効果を発揮できる点で好ましい。
さらに、試料間のコンタミネーションが嫌われる場合にも、構造が単純なので容易に洗浄や滅菌を行うことができる。
【００２４】
次に、本発明の第２の実施形態に係る生体観察用スタビライザ２０について、図４および図５を参照して以下に説明する。
なお、本実施形態の説明において、上述した第１の実施形態に係る生体観察用スタビライザ１と構成を共通とする箇所に同一符号を付して説明を省略する。
【００２５】
本実施形態に係る生体観察用スタビライザ２０は、図４に示されるように、先端部１２の形状において第１の実施形態に係る生体観察用スタビライザ１と相違している。図４は先端部１２の下面を示している。
本実施形態に係る生体観察用スタビライザ２０においては、先端部１２がドーナツ状に形成され、試料Ａとの接触面側に、周方向に間隔を開けて複数の突起２１が設けられている。
各突起２１は略半球状に形成されている。
【００２６】
このように構成された本実施形態に係る生体観察用スタビライザ２０によれば、図５に示されるように、昇降機構１０を作動させて生体観察用スタビライザ２０のアーム１１および先端部１２を下降させ、該先端部１２の接触面１２ａを試料Ａの上面に接触させる。
【００２７】
このとき、生体観察用スタビライザ２０の接触面１２ａに所定の押圧力が作用するように下降させる。これにより、先端部１２の接触面１２ａとステージ３との間に試料Ａが挟まれて、脈動等による動的な挙動が抑制される。
そして、この場合において、本実施形態に係る生体観察用スタビライザ２０によれば、接触面１２ａに所定の押圧力が作用することにより、接触面１２ａに形成されている複数の突起２１が押圧力によって試料Ａを局所的に凹ませるようになる。
【００２８】
これにより、凹んだ試料Ａの外面が先端部１２の接触面１２ａに密着して、該接触面１２ａと試料Ａとの接触面積が増大させられる。また、変形した状態の試料Ａが突起２１と密着するので、単に観察光軸Ｃ方向に直交する平面で抑える場合と異なり、観察光軸Ｃに直交する面に対して傾斜する突起２１の部分によって、試料Ａから受ける観察光軸Ｃに交差する方向の力に対する反力を発生させることができるようになる。
なお、突起２１は接触面１２ａよりも摩擦係数の大きい部材で構成されていてもよいし、摩擦係数を増加させるコーティングや表面処理が施されていてもよい。
【００２９】
その結果、押圧力が一定であれば、接触面積が増大した分および接触面１２ａに形成された傾斜部分によって、試料Ａと生体観察用スタビライザ２０の接触面１２ａとの間に生ずる観察光軸Ｃに交差する方向の摩擦力が増大する。したがって、本実施形態に係る生体観察用スタビライザ２０によれば、第１の実施形態と同様に、観察光軸Ｃに沿う方向のみならず、観察光軸Ｃに交差する方向に対しても試料Ａの動的な挙動を有効に抑制することができるという効果がある。
【００３０】
そして、本実施形態に係る生体観察用スタビライザ２０によれば、上述したように、観察光軸Ｃに沿う方向のみならず、観察光軸Ｃに交差する方向に対しても試料Ａの動的な挙動を有効に抑制でき、顕微鏡観察装置２により取得される画像にブレが発生することを防止して鮮明な画像を取得することができる。
【００３１】
また、本実施形態に係る生体観察用スタビライザ２０は、強力な吸引力によって試料Ａを吸着してその動的な挙動を抑制する従来の方法とは異なり、試料Ａに局所的に作用させる力が少なくて済む。したがって、試料Ａを鬱血させたり、損傷を与えたりする不都合がなく、試料Ａの健全性を維持することができるという利点もある。
さらに、試料間のコンタミネーションが嫌われる場合にも、構造が単純なので容易に洗浄や滅菌を行うことができる。
【００３２】
次に、本発明の第３の実施形態に係る生体観察用スタビライザ３０について、図６および図７を参照して以下に説明する。
なお、本実施形態の説明において、上述した第１の実施形態と構成を共通とする箇所に同一符号を付して説明を省略する。
【００３３】
本実施形態に係る生体観察用スタビライザ３０は、その先端部１２の形状において第１の実施形態に係る生体観察用スタビライザ１と相違している。
本実施形態において、先端部１２は、図６に示されるように、その接触面１２ａ側の前記貫通孔１３の内面を面取りするように形成したテーパ面３１を備えている。テーパ面３１は、先端部１２の下面側から中心軸方向に沿って漸次径寸法が小さくなるように形成された円錐内面により構成されている。
なお、テーパ面３１も摩擦係数を増加させるコーティングや表面処理が施されていてもよい。
【００３４】
このように構成された本実施形態に係る生体観察用スタビライザ３０によれば、図７に示されるように、先端部１２の接触面１２ａを試料Ａに接触させると、押圧力により試料Ａが変形してテーパ面３１にも接触するようになる。これにより、接触面積が増大させられるとともに、変形した状態の試料Ａとテーパ面３１との接触により、単に観察光軸Ｃ方向に直交する平面で抑える場合と異なり、試料Ａから受ける観察光軸Ｃに交差する方向の力に対抗する反力をテーパ面３１によって発生させることができるようになる。
【００３５】
その結果、押圧力が一定であれば、接触面積が増大した分およびテーパ面３１によって、試料Ａと生体観察用スタビライザ３０の接触面１２ａとの間に生ずる観察光軸Ｃに交差する方向の摩擦力が増大する。したがって、本実施形態に係る生体観察用スタビライザ３０によれば、第１の実施形態と同様に、観察光軸Ｃに沿う方向のみならず、観察光軸Ｃに交差する方向に対しても試料Ａの動的な挙動を有効に抑制することができるという効果がある。
【００３６】
そして、本実施形態に係る生体観察用スタビライザ３０によれば、上述したように、観察光軸Ｃに沿う方向のみならず、観察光軸Ｃに交差する方向に対しても試料Ａの動的な挙動を有効に抑制でき、顕微鏡観察装置２により取得される画像にブレが発生することを防止して鮮明な画像を取得することができる。
【００３７】
また、本実施形態に係る生体観察用スタビライザ３０は、強力な吸引力によって試料Ａを吸着してその動的な挙動を抑制する従来の方法とは異なり、試料Ａをテーパ面３１に倣わせて緩やかに変形させるのみであるため、試料Ａに局所的に作用させる力が少なくて済む。したがって、試料Ａを鬱血させたり、損傷を与えたりする不都合がなく、試料Ａの健全性を維持することができるという利点もある。
さらに、試料間のコンタミネーションが嫌われる場合にも、構造が単純なので容易に洗浄や滅菌を行うことができる。
【００３８】
なお、本実施形態においては、テーパ面３１を先端部１２の中央の貫通孔１３の内面として形成したが、これに代えて、先端部１２に複数の凹部を設け、各凹部にテーパ面３１を設けてもよい。また、テーパ面３１を円錐内面状に形成したが、これに代えて、図８に示されるように、略内球面状に形成してもよく、また、図９に示されるように階段状に形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る生体観察用スタビライザを備える顕微鏡観察システムを示す全体構成図である。
【図２】図１の顕微鏡観察システムにおける対物ユニットと生体観察用スタビライザとの関係を示す斜視図である。
【図３】図１の生体観察用スタビライザの作用を説明するための模式的な縦断面図であり、（ａ）は生体観察用スタビライザと試料との接触前、（ｂ）は接触した状態をそれぞれ示している。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る生体観察用スタビライザの先端部の形状を示す斜視図である。
【図５】図４の生体観察用スタビライザの作用を説明するための模式的な縦断面図であり、（ａ）は生体観察用スタビライザと試料との接触前、（ｂ）は接触した状態をそれぞれ示している。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る生体観察用スタビライザの先端部の形状を示す斜視図である。
【図７】図６の生体観察用スタビライザの作用を説明するための模式的な縦断面図であり、（ａ）は生体観察用スタビライザと試料との接触前、（ｂ）は接触した状態をそれぞれ示している。
【図８】図６の生体観察用スタビライザの変形例を示す縦断面図である。
【図９】図６の生体観察用スタビライザの他の変形例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
Ａ  試料
１，２０，３０  生体観察用スタビライザ
１２ａ  接触面
１３  貫通孔（凹部）
１４  弾性部材（接触面積増大手段）
２１  突起
３１  テーパ面（内面）
【図１】
2007279388.tif 000003
【図２】
2007279388.tif 000004
【図３】
2007279388.tif 000005
【図４】
2007279388.tif 000006
【図５】
2007279388.tif 000007
【図６】
2007279388.tif 000008
【図７】
2007279388.tif 000009
【図８】
2007279388.tif 000010
【図９】
2007279388.tif 000011