(57)【要約】【課題】顕微鏡のステージにおいて、スライドガラスの脱着の簡易化と、スライドガラスの自由な位置決めと、スライドガラスと対物レンズとの間での十分な空間の確保と、スライドガラスの簡単かつ安定な固定と、を実現可能なスライドガラス及び流体チップを提供する。【解決手段】このスライドガラス・流体チップ１０は、顕微鏡の観察対象物を保持し、顕微鏡のステージ平面に対し吸着可能な吸着部１３，１４を設けることでステージＳに固定可能である。【選択図】図１
2009198733.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
顕微鏡の観察対象物を保持するスライドガラスであって、
前記顕微鏡のステージ平面に対し吸着可能な吸着部を設けることで前記ステージに固定可能であることを特徴とするスライドガラス。
【請求項２】
前記吸着部はマグネット材料から構成される請求項１に記載のスライドガラス。
【請求項３】
前記吸着部はポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）から構成される請求項１に記載のスライドガラス。
【請求項４】
前記吸着部は、少なくとも２箇所設けられ、前記スライドガラスの両端部近傍に配置された請求項１乃至３のいずれか１項に記載のスライドガラス。
【請求項５】
前記吸着部は前記観察対象物と反対面側の前記顕微鏡のステージと接する側に設けられた請求項１乃至４のいずれか１項に記載のスライドガラス。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載のスライドガラスを基板とし、前記観察対象物を液体とともに流すための流路を前記基板に設けたことを特徴とする流体チップ。
【請求項７】
前記流路に液体を流すためのチューブが連結されている請求項６に記載の流体チップ。
【請求項８】
顕微鏡の観察対象物を液体とともに流すための流路を設けた流体チップであって、
前記顕微鏡のステージ平面に吸着可能な吸着部を設けることで前記ステージに固定可能であることを特徴とする流体チップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、顕微鏡の観察対象物を保持するスライドガラス及び顕微鏡の観察対象物が液体とともに流れる流路を設けた流体チップに関する。
【背景技術】
【０００２】
顕微鏡のステージ上でスライドガラスを固定させる方法としては、バネレバーによってスライドガラスの端面を挟む方法や、従来粘土やテープなどで顕微鏡のステージ上に直接固定する方法や、保持装置をステージ上に設置し、スライドガラスの片側だけを固定する方法（特許文献１〜３参照）が知られている。また、スライドガラス等のガラス平板上へ作製したマイクロ流体チップについても同様の方法で固定するのが一般的であった。
【０００３】
特許文献１は、従来型のスライドガラスの挟み込み型保持器であり、スライドガラスの保持部分をローラにすることによって通常の振動や外力によってスライドガラスが外れ難くしたスライドガラス保持具を開示する。また、特許文献２は、従来型のスライドガラスの挟み込み型保持器であり、基板の段差で板ばねを用いてスライドガラスを挟むことで固定する薄いスライドガラスのための保持器を開示する。この保持器はインバース型顕微鏡用に開発されている。また、特許文献３は、従来の挟み込み型のスライドガラス保持器であり、ステージの表面とスライドガラスとの距離を任意に調節できかつ微調節可能なスライドガラス保持装置を開示する。
【特許文献１】特開平１１−３５１５１号公報
【特許文献２】特表平１０−５０７２８４号公報
【特許文献３】特開平０９−３２９７５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
顕微鏡に対し一般的に用いられているバネ付きレバーによって平板のスライドガラス端面を抑えて固定する方法は、上下方向へ固定されていないため、マイクロ流体チップのように入力チューブ・出力チューブを有するものの場合、チューブの弾性力によりマイクロ流体チップを上側へ引っ張るような力がかかるために、マイクロ流体チップがレバーから外れてしまう場合があった。また、粘土や粘着テープを用いて固定すると、マイクロ流体チップのステージへの脱着が困難であった。また、ステージ上へスライドガラス保持装置を設けると、ステージ上のマイクロ流体チップと対物レンズとの間の空間が狭くなり、高倍率の対物レンズを使用するとき、観察に十分な焦点距離を維持できない場合があった。
【０００５】
また、マイクロ流体チップを片側だけ保持する方法では、作業を行う際に、マイクロ流体チップの固定が不安定となり、マニュピレーション操作など、作業中にマイクロ流体チップに力が付加されると顕微鏡のピントがずれてしまったり、視野が移動してしまう場合があった。また、固定装置を用いると固定装置がステージ上で強固に固定されてしまうためステージ上でのマイクロ流体チップの自由な位置決めも困難であった。また、同様の理由によりマイクロ流体チップと対物レンズとの間の空間にも限界があり、薬液導入や、流体チップ上での微小物体の操作、検出端子の接続などにおいて、空間的な制約が生じる場合があった。
【０００６】
特許文献１のスライドガラス保持具は、スライドガラスをローラなどで挟む構成であるが、かかる構成ではスライドガラスを固定する部分が嵩高くなってしまい、その結果、保持装置と対物レンズと間に十分な空間が得られないという問題があった。
【０００７】
一方、上記空間的間題を解決するための保持器として特許文献２のものがあるが、この構成ではスライドガラスの片面しか保持しないために、操作によっては十分な保持力が得られず、かつ、インバース型顕微鏡（倒立型顕微鏡で対物レンズがステージの下にある）に用いることを前提に設計されているので、正立落射型顕微鏡（対物レンズがステージの上にある）ではレンズとステージの間隔が狭く使用できないという問題があった。
【０００８】
本発明は、上述のような従来技術の問題に鑑み、顕微鏡のステージにおいて、スライドガラスの脱着の簡易化と、スライドガラスの自由な位置決めと、スライドガラスと対物レンズとの間での十分な空間の確保と、スライドガラスの簡単かつ安定な固定と、を実現可能なスライドガラス及び流体チップ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】
【０００９】
上記目的を達成するために、本実施形態によるスライドガラスは、顕微鏡の観察対象物を保持するスライドガラスであって、前記顕微鏡のステージ平面に対し吸着可能な吸着部を設けることで前記ステージに固定可能であることを特徴とする。
【００１０】
このスライドガラスによれば、吸着部により顕微鏡のステージ平面にスライドガラスを吸着させて固定できるので、顕微鏡のステージにおいてスライドガラスを簡単にかつ安定して固定することができ、スライドガラスの脱着の簡易化、スライドガラスの自由な位置決め、及び、スライドガラスと対物レンズとの間での十分な空間の確保を実現することができる。
【００１１】
上記スライドガラスにおいて前記吸着部はマグネット材料から構成されるようにしてよい。顕微鏡のステージの少なくともスライドガラスを固定する部分が鉄鋼材料等の磁性体からなる場合は、マグネット材料から構成された吸着部が磁力によりステージに吸着する。マグネット材料としては、マグネットシートなどの可撓性マグネット等を用いることができる。
【００１２】
また、前記吸着部はポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）から構成されるようにしてもよい。ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）は、自己吸着性を有し、接着剤を使うことなしに平板に貼り付けることができるので、顕微鏡のステージの少なくともスライドガラスを固定する部分が磁性体でない場合に使用できる。
【００１３】
また、前記吸着部は、少なくとも２箇所設けられ、前記スライドガラスの両端部近傍に配置されることが好ましい。また、前記吸着部は前記観察対象物と反対面側の前記顕微鏡のステージと接する側に設けられることが好ましい。
【００１４】
なお、吸着部は、平面状に構成され、顕微鏡のステージに平面的に吸着されることが好ましい。
【００１５】
本実施形態による流体チップは、上述のスライドガラスを基板とし、前記観察対象物を液体とともに流すための流路を前記基板に設けたことを特徴とする。
【００１６】
この流体チップによれば、顕微鏡のステージにおいて流体チップを簡単にかつ安定して固定することができ、流体チップの脱着の簡易化、流体チップの自由な位置決めを実現することができ、さらに、流体チップと対物レンズとの間での十分な空間の確保できるので、流体チップについてマニュピレーター操作を簡単かつ確実に行うことが可能となる。
【００１７】
上記流体チップにおいて前記流路に液体を流すためのチューブが連結されている構成とすることができる。このように流体チップにチューブを連結した場合、チューブの弾性力により流体チップを上側へ引っ張るような力がかかっても、流体チップをステージに安定して固定できる。
【００１８】
本実施形態によるもう１つの流体チップは、顕微鏡の観察対象物を液体とともに流すための流路を設けた流体チップであって、前記顕微鏡のステージ平面に吸着可能な吸着部を設けることで前記ステージに固定可能であることを特徴とする。
【００１９】
この流体チップによれば、吸着部により顕微鏡のステージに流体チップを吸着させて固定できるので、顕微鏡のステージにおいて流体チップを簡単にかつ安定して固定することができ、流体チップの脱着の簡易化、流体チップの自由な位置決め、及び、流体チップと対物レンズとの間での十分な空間の確保を実現することができる。なお、この流体チップにおいて、上述のスライドガラスと同様の他の構成を付加するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のスライドガラス及び流体チップによれば、顕微鏡のステージにおいて、スライドガラスの脱着の簡易化と、スライドガラスの自由な位置決めと、スライドガラス・流体チップと対物レンズとの間での十分な空間の確保と、スライドガラス・流体チップの簡単かつ安定な固定と、を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明する。図１は本実施の形態による流路が形成されたスライドガラス・流体チップを示す側面図である。図２は図１のスライドガラス・流体チップの背面図である。図３は図１のスライドガラス・流体チップの平面図である。
【００２２】
図１〜図３に示すように、スライドガラス・流体チップ１０は、長方形状のスライドガラス１１と、スライドガラス１１を覆うようにスライドガラス１１上に設けられた流路構成部材１２と、を備える。流路構成部材１２には、図３のように、スライドガラス・流体チップ１０の表面１０ａ側に流路パターン部２０が形成されている。
【００２３】
図２，図３のように、流路パターン部２０は、スライドガラス・流体チップ１０の長手方向両側近傍に設けられた２つの液体貯留部２１，２２と、液体貯留部２１，２２の間に設けられ液体貯留部２１，２２を連結する細長い流路２３と、を有する。流路２３では液体とともに細胞等の微小な観察対象物が流れるが、例えば、細胞等の微小な観察対象物または微小な観察対象物を捕獲するシリカビーズ等からなる捕獲物が流路２３の途中で拘束されるような断面が変化した拘束部２４（図３）を流路２３に設け、拘束部２４で拘束されている間に観察対象物を観察することができる。
【００２４】
流路パターン部２０は、液体貯留部２１，２２にそれぞれ可撓性のチューブ１５，１６が連結されており、チューブ１５から流体ポンプ（図示省略）により液体貯留部２１に液体が送られ、液体が流路２３を流れて液体貯留部２２からチューブ１６で外部に排出されるように構成されている。
【００２５】
流路パターン部２０の液体貯留部２１，２２及び流路２３は、流路構成部材１２に凹状部として溝状に形成され、図１の破線で示すように、その凹状部がスライドガラス１１の表面に接するように流路構成部材１２がスライドガラス１１に配置されている。
【００２６】
図１〜図３のように、スライドガラス・流体チップ１０の裏面１０ｂには、長方形状のスライドガラス１１の両端（表面１０ａの液体貯留部２１，２２よりもスライドガラス１１の端部側）に２つの吸着部１３，１４が設けられている。吸着部１３，１４は、例えば、シート状の可撓性マグネットからなり平面状に構成され、その磁力により磁性体に吸着する。かかるシート状の可撓性マグネットは、例えば、マグネットシートとして市販されているものを使用できる。
【００２７】
吸着部１３，１４は、例えば、シート状の可撓性マグネットから長方形状に切り出したものを、接着剤や両面テープを用いて貼り付けることで固定できる。吸着部１３，１４は、その平面形状が長方形状以外の円形や長円形や正方形や三角形等の他の形状でもよく、また、分割して設けてもよい。また、吸着部１３，１４は、観察対象物が保持された位置以外に配置され、スライドガラス・流体チップ１０の両端近傍が好ましい。
【００２８】
また、予めスライドガラス１１のガラス面に磁性材料からなるパターンをスパッタリング等の薄膜形成法により形成しておき、このパターンに可撓性マグネットからなる吸着部１３，１４を吸着させて貼り付けるようにしてもよい。例えば、図２の破線で示すように、予め吸着部１３，１４に対応する位置に磁性材料からなるパターン部１３ａ、１４ａをスパッタリング等の薄膜形成法により形成しておく。
【００２９】
次に、上述のスライドガラス・流体チップ１０の作製方法について説明する。図１〜図３の流路パターン部２０を有する流路構成部材１２を次のようにして作製する。まず、例えば、縦２６ｍｍ、横７６ｍｍで所定厚さを有する、表面がほぼ平坦のガラス板を用意する。次に、ガラス板上に、縦１５ｍｍ、横６０ｍｍ、厚さ１ｍｍの矩形状のガラスチップを載置する。そして、厚さ１．５ｍｍのシリコンゴムを、ガラスチップの周囲を囲むようにガラス板上に載置する。なお、ガラスチップ上には、ネガレジスト（化薬マイクロケム株式会社製のＳＵ−８（商品名））などによって液体貯留部２１，２２及び流路２３を形成する凹状部とは逆パターン（液体貯留部２１，２２及び流路２３の凹状部に対応する凸状部）が形成されている。また、逆パターンを形成する材料は、上記ＳＵ−８（商品名）に限らず、例えば、半導体基板のパッケージやフレキシブル基板材料として利用されている感光性のドライフィルムレジストを用いることができる。
【００３０】
そして、シリコンゴムで囲まれた領域内にポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）を流し込む。その後、６０°Ｃに調整されたオーブンで約６０分間焼成し、ガラスチップを剥がし、厚さ約０．５ｍｍのＰＤＭＳシートを得る。ＰＤＭＳシートには液体貯留部２１，２２及び流路２３のパターンが転写されている。このＰＤＭＳシートが流路構成部材１２を構成する。
【００３１】
このように作製された流路構成部材１２を洗浄後、流路パターン部２０が形成された面側がスライドガラス１１に接するように貼り付け、流路パターン部２０を有するスライドガラス・流体チップ１０を得る。ＰＤＭＳシートからなる流路構成部材１２は自己吸着性を有するので、流路構成部材１２とスライドガラス１１との間に接着剤を付与することなく両部材１１，１２を固定できる。このとき、流路パターン部２０の液体貯留部２１，２２及び流路２３はほぼ密閉された状態である。また、ＰＤＭＳシートからなる流路構成部材１２は、特にガラスに対し自己吸着性がよいので、流路構成部材１２をスライドガラス１１に接着剤なしでよく密着させて装着できる。
【００３２】
次に、例えば、幅５ｍｍ、長さ２５ｍｍの短冊型に切断したマグネットシートを接着剤または両面テープで、７６ｍｍ×２６ｍｍのスライドガラス１１の裏面両端にスライドガラス１１の短辺に沿って貼り付けることで、吸着部１３，１４を裏面１０ｂに取り付ける。
【００３３】
なお、吸着部１３，１４の取り付けは、流路構成部材１２のスライドガラス１１への貼り付け前に行ってもよい。また、流路構成部材１２の作製のとき、チューブ１５，１６を流路構成部材１２の表面から差し込むことができかつ液体貯留部２１，２２に連通する孔１５ａ，１６ａ（図１）を予め形成しておくことが好ましい。流路構成部材１２の孔１５ａ，１６ａ（図１）にチューブ１５，１６を差し込み固定する。
【００３４】
上述のようにして、流路パターン部２０を有するとともに吸着部１３，１４を裏面１０ｂの両端に設けたスライドガラス・流体チップ１０を得ることができる。
【００３５】
上述のスライドガラス・流体チップ１０の使用について図４を参照して説明する。図４は、図１〜図３のスライドガラス・流体チップ１０を正立型顕微鏡に実装した様子を概略的に示す要部斜視図である。
【００３６】
図４のように、正立型顕微鏡は、回動させて切換可能なレボルバ式の複数の対物レンズＪ１，Ｊ２，Ｊ３と、対物レンズＪ１〜Ｊ３の下方に設けられて観察対象物を保持したスライドガラスを載置可能なように平面状に構成されたステージＳと、を有する。ステージＳは鉄鋼材料等の磁性材料からなる。
【００３７】
スライドガラス・流体チップ１０は、可撓性マグネットからなる平面状の吸着部１３，１４がステージＳの平面に吸着することで、顕微鏡のステージＳ上へ簡単かつ着脱自在に固定可能である。なお、ステージＳは、非磁性材料からなる場合には、磁性材料からなるシートや板を表面に設けたものであってもよい。
【００３８】
図１，図４のように、ステージＳ上にスライドガラス・流体チップ１０を吸着部１３，１４のある裏面１０ｂがステージＳに対向するように載せると、スライドガラス・流体チップ１０は吸着部１３，１４により吸着されてステージＳに固定されるが、このとき、スライドガラス・流体チップ１０の位置を手動により調整可能であり、スライドガラス・流体チップ１０を自由に位置決めできる。
【００３９】
スライドガラス・流体チップ１０のチューブ１５に外部の流体ポンプ（図示省略）が接続され、チューブ１５を通して細胞等の微小な観察対象物を含む微少量の液体が液体貯留部２１に送られて流路２３を通り液体貯留部２２からチューブ１６を通して外部に排出される。流路２３の途中の拘束部２４で拘束された細胞等の微小な観察対象物を対物レンズＪ１を用いて観察できる。
【００４０】
以上のスライドガラス・流体チップ１０によれば、次の作用効果(1)〜(8)を奏する。
【００４１】
(1)スライドガラス・流体チップ１０の両端に吸着部１３，１４を配置することで、両側固定になり、ステージＳ上でスライドガラス・流体チップ１０が安定的に固定される。
【００４２】
(2)吸着部１３，１４を磁石から構成し、磁石で固定するため、スライドガラス・流体チップ１０の脱着が容易になる。
【００４３】
(3)特別な保持装置や保持具をステージＳ上に取り付ける必要がなくなるため、固定装置と対物レンズＪ１〜Ｊ３とが干渉するようなことは起こらず、顕微鏡の操作性がよくなり、対物レンズによる観察に支障が生じることはない。
【００４４】
(4)特別な保持装置や保持具がステージＳ上にないので、ステージＳと対物レンズＪ１との間に十分な作業空間を確保できる。このため、例えば、スライドガラス・流体チップ１０の流路パターン部２０のような流体チップ上での微小物体操作（マニピュレーション）などを容易に行うことができる。従来、スライドガラスを上から押さえるような従来の保持装置の締結冶具を用いる場合、流体チップ上でマニピュレータ操作などをするとき締結冶具が干渉して邪魔になることがあったが、かかる干渉が生じない。
【００４５】
(5)スライドガラス・流体チップ１０を保持装置や保持具で固定しないため、ステージＳ上の任意の位置にスライドガラス・流体チップ１０を設置することができる。このため、スライドガラス・流体チップ１０の位置決めが自由となる。
【００４６】
(6)全体の大きさ・厚さにかかわらずスライドガラス・流体チップ１０をステージＳ上に簡単に固定することが可能である。
【００４７】
(7)ばねアームなどで横からスライドガラスを挟んで固定する従来の保持装置や保持具によれば、スライドガラスの着脱が困難であり、また、流体チップのように入力・出力のチューブ１５，１６を有する場合には、チューブを引っ張るような力がかかると流体チップがばねから外れることがあったが、かかる力が加わっても流体チップの外れることを防止できる。
【００４８】
(8)吸着部１３，１４は簡単な構成で簡単に作製できかつマグネットシートのような市販のものを利用できるので、従来の保持装置や保持具に比べてコスト的に有利であり、作製のための時間もさほどかからない。
【００４９】
以上のように本発明を実施するための最良の形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で各種の変形が可能である。例えば、スライドガラス・流体チップ１０の吸着部１３，１４は、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）のような自己吸着性を有する高分子材料から形成してもよい。ＰＤＭＳからなる吸着部１３，１４によれば、スライドガラス・流体チップ１０を接着剤等なしでガラス板等の平板に貼り付けることができるので、顕微鏡のステージＳの少なくともスライドガラス・流体チップを固定する部分がガラス材料等の磁性体でない材料から構成されている場合に使用可能である。ＰＤＭＳからなる吸着部１３，１４は、例えば、上述の流路構成部材１２と同様の方法で作製できる。
【００５０】
また、図１〜図４では、流路パターン部２０を有する流路構成部材１２をスライドガラス１１に設けた構成としたが、本発明のスライドガラスや流体チップは、これに限定されず、顕微鏡観察の際に観察対象物を保持する一般的なスライドガラスであってよいことはもちろんであり、また、図１〜図３の流路パターン部２０のような構成を有する任意形状の流体チップであってもよい。
【００５１】
また、本発明の構成は、流体チップに限らず、チップ表面での微小物体操作など、板状サンプル表面に応力が付加される可能性のある光学観察サンプル板の固定に好適であり、このような光学観察サンプル板も本発明のスライドガラスに含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本実施の形態による流路が形成されたスライドガラス・流体チップを示す側面図である。
【図２】図２は図１のスライドガラス・流体チップの背面図である。
【図３】図３は図１のスライドガラス・流体チップの平面図である。
【図４】図１〜図３のスライドガラス・流体チップ１０を正立型顕微鏡に実装した様子を概略的に示す要部斜視図である。
【符号の説明】
【００５３】
１０ スライドガラス・流体チップ
１０ａ 表面
１０ｂ 裏面
１１ スライドガラス
１２ 流路構成部材
１３，１４ 吸着部
１５，１６ チューブ
２０ 流路パターン部
Ｊ１〜Ｊ３ 対物レンズ
Ｓ ステージ
【図１】
2009198733.tif 000003
【図２】
2009198733.tif 000004
【図３】
2009198733.tif 000005
【図４】
2009198733.tif 000006