(57)【要約】【課題】液体を対物レンズや周辺に飛散させることなく観察範囲の近傍のみに正確に散布して試料の表面の乾燥を防止しつつ動的挙動を抑制する。【解決手段】試料Ａの観察に際して観察範囲Ｂにおける該試料Ａの動きを抑制するスタビライザ１であって、観察範囲Ｂの周辺において試料Ａに接触させられる接触部１４と、該接触部１４に設けられ、観察範囲Ｂまたはその近傍に、液体Ｄを散布する吐出口１５ａとを備えるスタビライザ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】
試料の観察に際して観察範囲における該試料の動きを抑制するスタビライザであって、
前記観察範囲の周辺において試料に接触させられる接触部と、
該接触部に設けられ、前記観察範囲またはその近傍に、液体を散布する吐出口とを備えるスタビライザ。
【請求項２】
前記吐出口が、前記接触部の表面に沿って配置されたチューブの先端に設けられている請求項１に記載のスタビライザ。
【請求項３】
前記吐出口が、前記接触部に貫通形成された貫通孔の一端に設けられている請求項１に記載のスタビライザ。
【請求項４】
前記接触部の周囲に液体を供給する他の吐出口を有する請求項１に記載のスタビライザ。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載のスタビライザと、
前記観察範囲の観察像を取得する撮像手段とを備える生体観察装置。
【請求項６】
前記吐出口に液体を供給する液体供給部と、
該液体供給部から吐出口への液体の供給時間または供給量を調節する制御部とを備える請求項５に記載の生体観察装置。
【請求項７】
前記制御部が、液体供給部から吐出口へ所定の時間間隔で液体を供給させる請求項６に記載の生体観察装置。
【請求項８】
前記観察範囲における試料の乾燥度を検出するセンサを備え、
前記制御部は、前記センサにより検出された試料の乾燥度が所定の閾値を越えている場合に液体供給部から吐出口へ液体を供給させる請求項６に記載の生体観察装置。
【請求項９】
前記撮像手段により取得された観察範囲の観察像を、前記液体供給部から吐出口への液体の供給履歴とを対応づけて記憶する記憶部を備える請求項６に記載の生体観察装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スタビライザおよび生体観察装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、観察しようとする生体の臓器等の試料の振動を物理的に抑制するスタビライザおよびこれを備える生体観察装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
このスタビライザおよび生体観察装置によれば、試料の動的挙動が抑制されるので、観察位置のズレや焦点のボケを生ずることなく、鮮明な観察像を得ることができる。
【０００３】
【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】
【０００４】
スタビライザを用いて試料の動的挙動を抑制する場合には、観察範囲の周辺にスタビライザを密着させるために観察範囲よりも大きく生体の表皮を切開する必要がある。そのため、試料の表面が外気に晒されて乾燥してしまう不都合がある。試料の表面が乾燥すると、観察条件が変動するため精度の高い観察ができないという問題がある。
このような問題を回避するためには、外気に晒される試料の表面に生理食塩水等の生体に近いオスモル濃度を有する液体を供給することが必要となる。
【０００５】
しかしながら、スタビライザは、切開された表皮の開口部から生体内部に挿入されて奥まった位置に配置されるとともに、対物レンズの作動距離が短く、対物レンズとスタビライザとが狭い隙間をあけて近接するために、外部から観察範囲の近傍に生理食塩水等の液体を供給することが困難である。したがって、観察範囲の近傍に液体を供給するためには、対物レンズを試料から遠ざけて対物レンズとスタビライザとの間の隙間を大きくあける必要があり、観察を中断しなければならないという不都合がある。
【０００６】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、液体を対物レンズや周辺に飛散させることなく観察範囲の近傍のみに正確に散布して試料の表面の乾燥を防止しつつ動的挙動を抑制することができるスタビライザおよび生体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】
【０００７】
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、試料の観察に際して観察範囲における該試料の動きを抑制するスタビライザであって、前記観察範囲の周辺において試料に接触させられる接触部と、該接触部に設けられ、前記観察範囲またはその近傍に、液体を散布する吐出口とを備えるスタビライザを提供する。
【０００８】
本発明によれば、接触部を観察範囲の周辺において試料に接触させることにより、試料の動的挙動を抑制する。そして、吐出口から液体を吐出させることにより、試料の表面に液体を散布することができる。この場合に、吐出口が接触部に設けられているので、接触部により奥まった位置の試料の動的挙動を抑制していても、簡易に観察範囲またはその近傍の試料の表面に液体を散布することができる。したがって、観察範囲またはその近傍の試料の表面の乾燥を防止して、一定な観察条件を維持することができる。
【０００９】
上記発明においては、前記吐出口が、前記接触部の表面に沿って配置されたチューブの先端に設けられていることとしてもよい。
チューブによれば、接触部に外付けで、観察範囲およびその近傍のみに液体を散布可能に吐出口を配置することができる。
【００１０】
また、上記発明においては、前記吐出口が、前記接触部に貫通形成された貫通孔の一端に設けられていることとしてもよい。
このようにすることで、貫通孔を介して液体を吐出口に供給することができ、接触部をよりコンパクトに構成することができる。
【００１１】
また、上記発明においては、前記接触部の周囲に液体を供給する他の吐出口を有することとしてもよい。
このようにすることで、接触部の周囲における試料の表面の乾燥をも防止することができ、長時間にわたる試料の観察中において、試料の健全性を維持することができる。
【００１２】
また、本発明は、上記いずれかのスタビライザと、前記観察範囲の観察像を取得する撮像手段とを備える生体観察装置を提供する。
本発明によれば、観察範囲およびその近傍における試料の表面の乾燥を防止して撮影条件を一定に維持しつつ、試料の動的挙動を効果的に抑制して、撮像手段によってブレの少ない鮮明な画像を取得し、精度の高い観察を行うことができる。
【００１３】
また、上記発明においては、前記吐出口に液体を供給する液体供給部と、該液体供給部から吐出口への液体の供給時間または供給量を調節する制御部とを備えることとしてもよい。
このようにすることで、制御部の作動により、供給時間または供給量を調節された状態で液体が吐出口から吐出されるように液体供給部が制御される。これにより、観察範囲またはその近傍の試料の表面を過不足なく湿らせて乾燥を防止することができる。したがって、長時間にわたる観察においても、撮影条件を一定に維持しつつ、試料の動的挙動を抑制して、精度の高い観察を行うことができる。
【００１４】
また、上記発明においては、前記制御部が、液体供給部から吐出口へ所定の時間間隔で液体を供給させることとしてもよい。
また、上記発明においては、前記観察範囲における試料の乾燥度を検出するセンサを備え、前記制御部は、前記センサにより検出された試料の乾燥度が所定の閾値を越えている場合に液体供給部から吐出口へ液体を供給させることとしてもよい。
【００１５】
また、上記発明においては、前記撮像手段により取得された観察範囲の観察像を、前記液体供給部から吐出口への液体の供給履歴とを対応づけて記憶する記憶部を備えることとしてもよい。
このようにすることで、記憶部に記憶される観察像が、乾燥状態におけるものか湿潤状態におけるものかを確認することができ、より精度の高い観察を行うことができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、液体を対物レンズや周辺に飛散させることなく観察範囲の近傍のみに正確に散布して試料の表面の乾燥を防止しつつ動的挙動を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】
【００１７】
以下、本発明の第１の実施形態に係るスタビライザ１および生体観察装置２について、図１〜図３を参照して説明する。
本実施形態に係るスタビライザ１は、図１に示されるように生体観察装置２に備えられている。
【００１８】
本実施形態に係る生体観察装置２は、図１に示すように、実験小動物等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Ａを観察するための装置であって、試料Ａを載置するＸＹステージ３と、該ＸＹステージ３上の試料Ａに対向配置される対物レンズ４と、該対物レンズ４により集光された光を観察するための顕微鏡本体５と、前記対物レンズ４の観察範囲Ｂ（図２参照。）の周囲において試料Ａの動的挙動を抑制する本実施形態に係るスタビライザ１と、該スタビライザ１を対物レンズ４に対して鉛直方向に移動させるＺステージ６とを備えている。
【００１９】
ＸＹステージ３は、搭載した試料Ａを水平２方向（Ｘ，Ｙ方向）に移動させる際に移動量を調整する調整ダイヤル７を備えている。
顕微鏡本体５は、ベース８から鉛直方向に延びる支柱９に、昇降機構１０によって上下動可能に支持されている。顕微鏡本体５には、対物レンズ４により集光された光を結像させる図示しない結像レンズと、該結像レンズにより結像された光を撮影するＣＣＤカメラのような撮像手段５ａとが備えられている。撮像手段５ａには、該撮像手段５ａにより取得された画像を表示するためのモニタ１１が接続されている。
【００２０】
対物レンズ４は、顕微鏡本体５の下方に鉛直下方に向けて配置され、ＸＹステージ３上に配置される試料Ａからの蛍光あるいは反射光のような光を集光するようになっている。対物レンズ４は、対物アリ継手部１２を介して顕微鏡本体５に取り付けられている。
【００２１】
対物アリ継手部１２は、顕微鏡本体５の下面に設けられたアリ溝５ｂに係合可能な雄アリ１２ａと、対物レンズ４に設けられた雄アリ４ａを係合可能なアリ溝１２ｂとを備え、これらアリ溝５ｂ，１２ｂと雄アリ４ａ，１２ａとを相互に係合させることにより、対物レンズ４を光軸Ｃに直交する方向に移動させるだけで、顕微鏡本体５に対して着脱することができるようになっている。
【００２２】
Ｚステージ６は、対物アリ継手部１２に固定されたブラケット６ａと、該ブラケット６ａに対して鉛直方向に移動させられるスライダ６ｂと、該スライダ６ｂを駆動するマイクロヘッド６ｃとを備え、該スライダ６ｂに前記スタビライザ１が固定されている。マイクロヘッド６ｃにはスライダ６ｂの位置を調節する調整ダイヤル６ｄが備えられている。
【００２３】
本実施形態に係るスタビライザ１は、スライダ６ｂに固定されるアーム１３と、該アーム１３の先端に取り付けられた接触部１４とを備えている。接触部１４は、観察しようとする試料Ａの表面に接触させられる部分であって、図２に示されるように、中央に貫通孔１４ａを有し、観察範囲Ｂを取り囲む大きさのドーナツ状に形成されている。
【００２４】
また、スタビライザ１には、図２および図３に示されるように、アーム１３および接触部１４の表面に沿うように配置されて固定されたチューブ１５が備えられている。
チューブ１５は、生体に対して毒性のある物質が溶出しないような材質、例えば、シリコーン樹脂等であることが好ましい。また、耐薬品性が高いＰＴＦＥ等の材質により構成されていることがさらに好ましい。
【００２５】
チューブ１５の先端は、接触部１４の貫通孔１４ａ内に配置され、その先端の吐出口１５ａをほぼ下向きに配置している。チューブ１５の基端側には、図１に示されるように、例えば、生理食塩水Ｄを収容したシリンジ（液体供給部）１６が接続されている。そして、シリンジのピストンを押すことにより、シリンジからチューブを介して吐出口１５ａから生理食塩水Ｄを接触部１４の貫通孔１４ａ内に吐出させることができるようになっている。生理食塩水Ｄは、生体に刺激を与えないように試料Ａと同等の温度に加温されていることが好ましい。
【００２６】
このように構成された本実施形態に係る生体観察装置２の作用について、以下に説明する。
本実施形態に係る生体観察装置２を用いて実験小動物等の臓器等の試料Ａを観察するには、まず、実験小動物等の外皮を切開して、臓器等の試料Ａを露出させた上で、ＸＹステージ３の調整ダイヤル７を操作して、試料Ａの観察範囲Ｂに対物レンズ４の視野範囲を大まかに配置する。
【００２７】
次いで、昇降機構１０を作動させて顕微鏡本体５および対物レンズ４を下降させ、目視により、対物レンズ４の焦点位置を試料Ａに大まかに一致させる。この後に、Ｚステージ６に備えられているマイクロヘッド６ｃの調整ダイヤル６ｄを操作して、スタビライザ１を下降させ、スタビライザ１の接触部１４を試料Ａの表面に密着させる。
【００２８】
スタビライザ１の接触部１４が試料Ａに接触し、ある程度の押圧力が加わると、試料Ａの動的挙動が抑制されてくるので、昇降機構１０およびＺステージ６を微調整して、対物レンズ４の焦点位置を試料Ａに精度よく一致させる。
これにより、観察範囲Ｂ内の試料Ａの動的挙動を効果的に抑制することができる。その結果、対物レンズ４を介して顕微鏡本体５の撮像手段５ａにより撮影される試料Ａの観察像は、動的挙動を抑制されることによって、ほぼ静止した状態でブレなく撮影される。これにより、試料Ａの鮮明な画像を取得することができる。
【００２９】
この場合において、外皮を切開されることにより露出した試料Ａの表面が乾燥する場合には、シリンジ１６を操作して生理食塩水Ｄを吐出口１５ａから吐出させる。吐出口１５ａは、接触部１４の中央に設けられた貫通孔１４ａ内に配置されているので、図２に矢印で示されるように、観察範囲Ｂおよびその近傍に生理食塩水Ｄを散布することができる。
【００３０】
すなわち、本実施形態に係る生体観察装置２によれば、生理食塩水Ｄの吐出口１５ａが、接触部１４の貫通孔１４ａ内に固定されているので、シリンジ１６を操作するだけで、観察範囲Ｂおよびその近傍の狭い範囲に正確に生理食塩水Ｄを散布することができる。したがって、生理食塩水Ｄが他の臓器や対物レンズ４等に散布されてしまうことを防止でき、部品の腐食や他の臓器への悪影響の発生を防止することができる。そして、試料Ａの表面の乾燥を防止して一定の観察条件で観察を行うことができる。
【００３１】
また、生理食塩水Ｄの吐出口１５ａが、接触部１４の貫通孔１４ａ内に固定されているので、観察範囲Ｂおよびその近傍に生理食塩水Ｄを散布する際に、対物レンズ４を上方に退避させる必要がない。したがって、対物レンズ４の焦点位置を試料Ａに精度よく一致させた状態を維持して、観察を継続しながら、試料Ａの表面に生理食塩水Ｄを散布することができる。すなわち、観察したいタイミングを逃すことなく生理食塩水Ｄを供給することができるという利点がある。
【００３２】
なお、本実施形態においては、アーム１３および接触部１４の表面に沿って配置したチューブ１５によって接触部１４の貫通孔１４ａの内側に生理食塩水Ｄを導くことにしたが、図４に示されるように、他のチューブ１７によって接触部１４の外側にも生理食塩水Ｄを散布する吐出口１７ａを設けることにしてもよい。切開部が大きくなる場合に、外気に晒される試料Ａの乾燥により、生体がダメージを受けることを防止して、試料Ａの健全性を維持することができる。
【００３３】
また、アーム１３および接触部１４の表面に沿って配置したチューブ１５によって生理食塩水Ｄを観察範囲Ｂに散布することとしたが、これに代えて、図５に示されるように、アーム１３および接触部１４の内側に形成した貫通孔１８を介して生理食塩水Ｄを導くことにしてもよい。この場合、吐出口１８ａは接触部１４の円筒内面に形成される。このようにすることで、表面から外側に突出する部分をなくして、スタビライザ１をさらにコンパクトに構成することができるという利点がある。
【００３４】
なお、対物レンズ４として液浸対物レンズを使用する場合には、図６に示されるように、スタビライザ１の接触部１４の中央に設けられた貫通孔１４ａをカバーガラス１９によって閉塞することにより、観察範囲Ｂおよびその近傍における試料Ａが外気に晒されないようにし、カバーガラス１９の上にチューブ１５を介してイマージョン液を供給することとしてもよい。この場合、外気に晒される接触部１４の外側の試料Ａには、他のチューブ１７から生理食塩水Ｄを散布することにすればよい。
【００３５】
また、観察範囲Ｂおよびその近傍に生理食塩水Ｄを散布することとしたが、これに代えて、試薬を散布することにしてもよい。このようにすることで、試薬を散布した直後の試料Ａの反応を観察する場合等にも応用することができる。
【００３６】
次に、本発明の第２の実施形態に係る生体観察装置２′について、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の実施形態に係る生体観察装置２′と構成を共通とする箇所には同一符号を付して説明を省略する。
【００３７】
本実施形態に係る生体観察装置２′は、第１の実施形態においてシリンジ１６により構成していた液体供給部に代えて、生理食塩水Ｄを貯留するタンク２０と、該タンク２０を加圧するポンプ２１と、ポンプ２１を制御する制御部２２とを備えている。また、本実施形態に係る生体観察装置２′は、撮像手段５ａにより取得された画像を記憶する記憶部２３と、試料Ａの乾燥度を検出するセンサ２４とを備えている。センサ２４は、例えば高分子センサである。
【００３８】
制御部２２は、供給する生理食塩水Ｄの供給時間あるいは供給量を予め定められた値に調節するためにポンプ２１を制御するようになっている。例えば、制御部２２は、予め定められた一定の時間間隔で一定量の生理食塩水Ｄを吐出口１５ａから吐出させるようにポンプ２１を制御するようになっている。なお、センサ２４により検出された試料Ａの乾燥度に基づいて、試料Ａが予め定められた閾値を越えて乾燥している場合には生理食塩水Ｄを吐出させるようにポンプ２１を制御することとしてもよい。
【００３９】
また、記憶部２３は、撮像手段５ａにより取得された試料Ａの画像を記憶する際に、制御部２２から、生理食塩水Ｄの吐出履歴を受け取って、画像と吐出履歴とを対応づけて記憶するようになっている。例えば、取得された画像が、生理食塩水Ｄの吐出からどのくらいの時間を経過した時点で取得されたのかがわかるように記憶することが好ましい。
【００４０】
このように構成された本実施形態に係る生体観察装置２′によれば、生理食塩水Ｄが観察範囲Ｂおよびその近傍に自動的に供給されるので、観察者が観察中に生理食塩水Ｄの供給を行う必要がなく、観察に注力することができる。
また、一定時間間隔で生理食塩水Ｄを供給することにより、長時間にわたる観察においても試料Ａの表面が乾燥してしまう不都合がなく、試料Ａを健全な状態に維持したまま、鮮明な画像を取得して精度の高い観察を行うことができる。
【００４１】
また、本実施形態によれば、生理食塩水Ｄの吐出履歴と対応づけて画像を記憶しておくことにより、取得された画像が、どのような表面状態における画像であるのかを事後的に確認することができる。
なお、生理食塩水Ｄに代えて、薬液を吐出する場合には、その吐出履歴と対応づけて画像を記憶しておくことにより、画像取得時における吐出からの経過時間を事後的に容易に確認することができ、試料Ａの経時変化を把握することができる。
【００４２】
また、単一のタンク２０を有する場合について説明したが、これに代えて複数のタンク２０に貯留された異なる種類の液体を図示しないバルブの切替によって択一的に吐出させることにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る生体観察装置を示す全体構成図である。
【図２】図１の生体観察装置に備えられるスタビライザを示す斜視図である。
【図３】図２のスタビライザの縦断面図である。
【図４】図２のスタビライザの第１の変形例を示す縦断面図である。
【図５】図２のスタビライザの第２の変形例を示す縦断面図である。
【図６】図２のスタビライザの第３の変形例を示す縦断面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る生体観察装置を示す全体構成図である。
【符号の説明】
【００４４】
Ａ  試料
Ｂ  観察範囲
Ｄ  生理食塩水（液体）
１  スタビライザ
２  生体観察装置
５ａ  撮像手段
１４  接触部
１５，１７  チューブ
１５ａ  吐出口
１６  シリンジ（液体供給部）
１７ａ  他の吐出口
１８  貫通孔
２０  タンク（液体供給部）
２１  ポンプ（液体供給部）
２２  制御部（液体供給部）
２３  記憶部
２４  センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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