(57)【要約】  複数の細胞（Ｓ）が培養されている培養容器（１７）の底面（１７ａ）近傍における複数の観察位置において、細胞（Ｓ）の画像を取得するカメラ部（５）と、カメラ部（５）により取得された各画像に含まれる細胞（Ｓの数を計数し、計数した観察位置ごとの細胞数に基づいて、培養容器（１７）内の細胞数または細胞密度の分布を求め、求めた分布に従って培養容器（１７）の底面（１７ａ）の傾きを判定する評価部とを備え、複数の観察位置が、培養容器（１７）の底面（１７ａ）に沿って一方向に配列され、評価部が、複数の観察位置の配列順序に従って、培養容器（１７）内の細胞数または細胞密度の分布が一方向に変化している場合に、培養容器（１７）の底面（１７ａ）が傾いていると判定する観察装置（１）である。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の細胞が培養されている培養容器の底面近傍における複数の観察位置において、前記細胞の画像を取得する撮像部と、
該撮像部により取得された各画像に含まれる前記細胞の数を計数する計数部と、
該計数部により計数された前記観察位置ごとの細胞数に基づいて、前記培養容器内の細胞数の分布または細胞密度の分布を求め、求めた分布に従って前記培養容器の底面の傾きを判定する判定部とを備え、
複数の前記観察位置が、前記培養容器の底面に沿って一方向に配列され、
前記判定部が、複数の前記観察位置の配列順序に従って前記分布が一方向に変化している場合に、前記培養容器の底面が傾いていると判定する観察装置。
【請求項２】
前記培養容器を載置する光学的に透明な載置面と、該載置面の下方において前記撮像部を収容する収容部とを有する筐体を備え、
前記撮像部が、前記細胞から前記載置面を透過して前記収容部内に入射する光を撮影し、
前記判定部が、前記観察位置ごとの前記撮像部のフォーカス位置を比較し、前記分布の変化と前記フォーカス位置の変化とに相関がある場合は前記培養容器のみが傾いていると判定し、前記相関がない場合は前記培養容器が前記筐体ごと傾いていると判定する請求項１に記載の観察装置。
【請求項３】
前記判定部による判定結果を報知する報知部を備える請求項１または請求項２に記載の観察装置。
【請求項４】
前記判定部が、前記分布の傾きに基づいて、前記培養容器全体の細胞数を推定する請求項１から請求項３のいずれかに記載の観察装置。
【請求項５】
培養容器の傾きを検出する傾き検出方法であって、
前記培養容器の底面近傍における複数の観察位置における細胞の画像を取得する撮像ステップと、
該撮像ステップにおいて取得した各前記画像に含まれる前記細胞の数を計数する計数ステップと、
該計数ステップにおいて計数された前記観察位置ごとの細胞数に基づいて、前記培養容器内の細胞数の分布または細胞密度の分布を求め、求めた分布に従って前記培養容器の底面の傾きを判定する傾き判定ステップと、
を含む傾き検出方法。
【請求項６】
前記撮像ステップが、光学的に透明な載置面の下方に配置されている撮像部により、前記載置面上に載置された前記培養容器内の前記細胞から前記載置面を透過してくる光を撮影し、
前記傾き判定ステップが、前記観察位置ごとの前記撮像部のフォーカス位置を比較し、前記分布の変化と前記フォーカス位置の変化とに相関がある場合は前記培養容器のみが傾いていると判定し、前記相関がない場合は前記培養容器が前記載置面ごと傾いていると判定する請求項５に記載の傾き検出方法。
【請求項７】
前記傾き判定ステップによる判定結果を報知する報知ステップを含む請求項５または請求項６に記載の傾き検出方法。
【請求項８】
前記傾き判定ステップが、前記分布の傾きに基づいて、前記培養容器全体の細胞数を推定する請求項５から請求項６のいずれかに記載の傾き検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、観察装置および傾き検出方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、継代作業において、培養容器内に細胞を極力均一に分散させた状態で播種する細胞培養装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２６８８１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、培養容器内に細胞を極力均一に分散させた状態で播種することによって、細胞を播種した直後の培養容器内の細胞密度は均一であっても、培養容器が水平に配置されていない場合は、重力および培養容器の傾きによって、培養容器内の細胞密度に偏りが発生してしまい、細胞培養に好ましくない状態となる。この問題に対し、仮に、光学的方法や電気的方法によって培養容器の傾きを検出しようとすると、装置の大型化やコストアップに繋がるという不都合がある。【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、装置を大型化することなく、低コストで培養容器の傾きを検出することができる観察装置および傾き検出方法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、本発明は以下の手段を提供する。
本発明の第１態様は、複数の細胞が培養されている培養容器の底面近傍における複数の観察位置において、前記細胞の画像を取得する撮像部と、該撮像部により取得された各画像に含まれる前記細胞の数を計数する計数部と、該計数部により計数された前記観察位置ごとの細胞数に基づいて、前記培養容器内の細胞数の分布または細胞密度の分布を求め、求めた分布に従って前記培養容器の底面の傾きを判定する判定部とを備え、複数の前記観察位置が、前記培養容器の底面に沿って一方向に配列され、前記判定部が、複数の前記観察位置の配列順序に従って前記分布が一方向に変化している場合に、前記培養容器の底面が傾いていると判定する観察装置である。【０００７】
本態様によれば、撮像部により取得された培養容器内の複数の観察位置における細胞の画像に基づいて、計数部により観察位置ごとに細胞数が計数された後、計数された観察位置ごとの細胞数に基づいて、判定部により培養容器内の細胞数の分布または細胞密度の分布が求められる。【０００８】
この場合において、培養容器内の細胞数または細胞密度の分布が、観察位置の配列順序に関係なく変化している場合は、培養容器内の細胞数または細胞密度の分布と培養容器の底面の傾きとに相関はないが、観察位置の配列順序に従って一方向に変化している場合は、培養容器の底面の傾きが原因で培養容器内の細胞数および細胞密度に偏りが発生している可能性が高い。また、細胞数または細胞密度が、複数の観察位置の配列順序に従って、順々に増加する方向に変化しているのかまたは順々に減少する方向に変化しているのかによって、培養容器の底面が傾いている方向が分かる。【０００９】
したがって、判定部により、培養容器内の細胞数または細胞密度の分布に従って、培養容器の底面が傾いているか否かおよび底面が傾いている方向を容易に判定することができる。よって、光学的な方法や電気的な方法を採用する場合と比較して、装置を大型化することなく、低コストで培養容器の傾きを検出することができる。【００１０】
上記第１態様においては、前記培養容器を載置する光学的に透明な載置面と、該載置面の下方において前記撮像部を収容する収容部とを有する筐体を備え、前記撮像部が、前記細胞から前記載置面を透過して前記収容部内に入射する光を撮影し、前記判定部が、前記観察位置ごとの前記撮像部のフォーカス位置を比較し、前記分布の変化と前記フォーカス位置の変化とに相関がある場合は前記培養容器のみが傾いていると判定し、前記相関がない場合は前記培養容器が前記筐体ごと傾いていると判定することとしてもよい。【００１１】
培養容器の底面の傾きによって培養容器内の細胞数および細胞密度に偏りが発生している状況として、筐体の載置面は水平であるが培養容器自体が傾いている場合と、培養容器が筐体ごと傾いている場合とがある。そして、培養容器のみが傾いている場合は、複数の観察位置の配列順序に従って撮像部のフォーカス位置が一方向に変化し、培養容器が筐体ごと傾いている場合は、観察位置に関わらず撮像部のフォーカス位置は変化しない。【００１２】
したがって、上記構成によって、培養容器内の細胞数および細胞密度に偏りが発生している原因が、培養容器にあるのかそれとも筐体にあるのかを容易に判定することができる。【００１３】
上記第１態様においては、前記判定部による判定結果を報知する報知部を備えることとしてもよい。
この構成によって、報知部より、培養容器の底面が傾いていることをユーザが容易に把握することができる。これにより、ユーザは、培養容器内の細胞数および細胞密度の偏りを抑制すべく、迅速に対応することができる。【００１４】
上記第１態様においては、前記判定部が、前記分布の傾きに基づいて、前記培養容器全体の細胞数を推定することとしてもよい。
この構成によって、培養容器内の細胞数および細胞密度に偏りが発生している場合において、培養容器全体の大凡の細胞数が容易に分かる。【００１５】
本発明の第２態様は、培養容器の傾きを検出する傾き検出方法であって、前記培養容器の底面近傍における複数の観察位置における細胞の画像を取得する撮像ステップと、該撮像ステップにおいて取得した各前記画像に含まれる前記細胞の数を計数する計数ステップと、該計数ステップにおいて計数された前記観察位置ごとの細胞数に基づいて、前記培養容器内の細胞数の分布または細胞密度の分布を求め、求めた分布に従って前記培養容器の底面の傾きを判定する傾き判定ステップと、を含む傾き検出方法である。【００１６】
上記第２態様においては、前記撮像ステップが、光学的に透明な載置面の下方に配置されている撮像部により、前記載置面上に載置された前記培養容器内の前記細胞から前記載置面を透過してくる光を撮影し、前記傾き判定ステップが、前記観察位置ごとの前記撮像部のフォーカス位置を比較し、前記分布の変化と前記フォーカス位置の変化とに相関がある場合は前記培養容器のみが傾いていると判定し、前記相関がない場合は前記培養容器が前記載置面ごと傾いていると判定することとしてもよい。【００１７】
上記第２態様においては、前記傾き判定ステップによる判定結果を報知する報知ステップを含むこととしてもよい。
上記第２態様においては、前記傾き判定ステップが、前記分布の傾きに基づいて、前記培養容器全体の細胞数を推定することとしてもよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、装置を大型化することなく、低コストで培養容器の傾きを検出することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係る観察装置の形態の一例を示す筐体およびカメラ部の縦断面図である。
【図２】図１の観察装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る傾き検出方法を説明するフローチャートである。
【図４】培養容器と複数の観察位置との位置関係の一例を示す図である。
【図５】培養容器内の細胞数または細胞密度と複数の観察位置との関係の一例を示すグラフである。
【図６】培養容器内において細胞が位置エネルギーの低い所に集まる様子を説明する培養容器の縦断面図である。
【図７】培養容器内において底面の傾きに応じて培養容器の深さが深い所ほど底面に到達する細胞の数が多くなる様子を説明する培養容器の縦断面図である。
【図８】筐体の載置面は水平だが培養容器自体が傾いている場合の一例を示す培養容器および観察装置の縦断面図である。
【図９】培養容器が筐体ごと傾いている場合の一例を示す培養容器および観察装置の縦断面図である。
【図１０】本発明の一実施形態の変形例に係る観察装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の一実施形態に係る観察装置および傾き検出方法について図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る観察装置１は、図１および図２に示すように、細胞Ｓを培養する培養容器１７を載置可能な筐体３と、筐体３に収容される照明部４およびカメラ部（撮像部）５とを備えている。
【００２１】
また、観察装置１は、図１および図２に示すように、カメラ部５と培養容器１７との相対位置を変更する走査機構７と、カメラ部５により取得された画像を記録する画像記録部９と、培養容器１７内の細胞数の分布を評価する評価部（計数部、判定部）１１と、カメラ部５によって取得された画像および評価部１１による評価等を表示する表示部１３と、これら照明部４、カメラ部５、走査機構７、画像記録部９、評価部１１および表示部１３を制御する制御部１５とを備えている。
【００２２】
培養容器１７は、例えば、全体的に光学的に透明な材質からなる細胞培養フラスコである。この培養容器１７には、培地Ｍが貯留されている。また、培養容器１７内では、培地Ｍに浸漬している複数の細胞Ｓからなる細胞層Ｓ´が底面１７ａに接着している。また、培養容器１７は、光を反射する図示しない蓋を有することとしてもよい。
【００２３】
筐体３は、培養容器１７を載置する載置面２１ａを有する光学的に透明な天板２１と、天板２１の下方において照明部４およびカメラ部５を収容する収容部２３とを備えている。
【００２４】
天板２１は、例えば、カメラ部５の上方に略水平に配された硬質で滑らかなガラス板であり、光を透過させることができる。
収容部２３は、照明部４およびカメラ部５が載置される底面２３ａと、底面２３ａから立ち上がる側面２３ｂと、側面２３ｂを挟んで底面２３ａと平行に配された天板２１とにより構成されている。
【００２５】
照明部４は、筐体３の底面２３ａ上にカメラ部５の光軸に対して交差する方向に位置をずらして、筐体３の天板２１に対向して配置されている。この照明部４は、上方に向かって照明光を射出し、筐体３の天板２１を透過して培養容器１７の底面１７ａを下から上に向かって透過させる。これにより、細胞Ｓに対して下方から照明光を照射したり、培養容器１７の図示しない蓋において照明光を反射させることによって、細胞Ｓに対して斜め上方から照明光を照射したりすることができる。
【００２６】
カメラ部５としては、例えば、複数の撮像素子が１次元的に配列されたラインセンサ、または、複数の撮像素子が２次元的に配列されたエリアセンサが用いられる。このカメラ部５は、筐体３の底面２３ａ上に撮影光軸を上方に向けて配置されている。また、カメラ部５は、合焦機能を有しており、天板２１の載置面２１ａ上に載置された培養容器１７の底面１７ａの近傍にフォーカス位置を合わせることができる。
【００２７】
また、カメラ部５は、照明部４からの照明光が下方から細胞Ｓに照射されることにより、細胞Ｓにおいて反射された後に培養容器１７の底面１７ａおよび筐体３の天板２１を上から下に透過する反射光や、照明部４からの照明光が培養容器１７の図示しない蓋によって反射されて上方から細胞Ｓに照射されることにより、細胞Ｓを透過した後に培養容器１７の底面１７ａおよび筐体３の天板２１を上から下に透過する透過光などを撮影する。これにより、カメラ部５は、培養容器１７の底面１７ａに接着している細胞Ｓの画像を取得することができる。
【００２８】
走査機構７は、手動によってまたは自動で、カメラ部５と培養容器１７との相対位置を撮影光軸に交差する方向に変更することができる。これにより、例えば、培養容器１７の底面１７ａに沿って、一方向に配列された複数の観察位置Ｐを設定することができる。
【００２９】
画像記録部９は、カメラ部５によって取得された画像を記録する他、その画像が取得された観察位置Ｐとその画像におけるカメラ部５のフォーカス位置とを画像と紐付けて記録する。
【００３０】
評価部１１は、画像記録部９により記録されている各画像を読み出し、各画像に含まれている細胞Ｓの数を計数する。また、評価部１１は、計数した観察位置Ｐごとの細胞数に基づいて、培養容器１７内の細胞数の分布を求め、求めた分布に従って培養容器１７の底面１７ａの傾きを判定する。
【００３１】
培養容器１７内の細胞数または細胞密度の分布が、観察位置Ｐの配列順序に関係なく変化している場合は、培養容器１７内の細胞数または細胞密度の分布と培養容器１７の底面１７ａの傾きとに相関はない。一方、培養容器１７内の細胞数または細胞密度の分布が、観察位置Ｐの配列順序に従って一方向に変化している場合は、培養容器１７の底面１７ａの傾きが原因で培養容器１７内の細胞数および細胞密度に偏りが発生している可能性が高い。
【００３２】
この評価部１１は、培養容器１７内の細胞数の分布が、複数の観察位置Ｐの配列順序に従って一方向に変化している場合に、培養容器１７の底面１７ａが水平ではなく傾いていると判定する。また、評価部１１は、培養容器１７内の細胞数が、複数の観察位置Ｐの配列順序に従って、順々に増加する方向に変化しているのかまたは順々に減少する方向に変化しているのかによって、培養容器１７の底面１７ａが傾いている方向を判定する。
【００３３】
制御部１５は、例えば、ＣＰＵ(Central  Processing  Unit）と、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）およびＲＡＭ（Random  Access  Memory）等の主記憶部と、ＨＤＤ（Hard  Disk  Drive）等の補助記憶部と、データを出力する出力部と、外部機器との間で種々のデータのやりとりを行う外部インタフェース等（いずれも図示略）を備えている。補助記憶部には各種プログラムが格納されており、ＣＰＵが、補助記憶部からプログラムをＲＡＭ等の主記憶部に読み出して、読み出したプログラムを実行することにより、種々の処理が実現される。
【００３４】
例えば、制御部１５は、走査プログラムの実行により、走査機構７を制御することによって、培養容器１７における観察位置Ｐを変更する。また、制御部１５は、撮影プログラムの実行により、照明部４およびカメラ部５を制御することによって、各観察位置Ｐにおいて細胞Ｓの画像を取得させる。また、制御部１５は、評価プログラムの実行により、評価部１１を制御することによって、画像記録部９により記録されている各画像に含まれている細胞Ｓの数を計数させた後、培養容器１７内の細胞数の分布に従って培養容器１７の底面１７ａの傾きを判定させる。
【００３５】
次に、本実施形態に係る傾き検出方法は、図３のフローチャートに示すように、培養容器１７の傾きを検出する方法であって、培養容器１７の底面１７ａ近傍における複数の観察位置Ｐにおいて、細胞Ｓの画像を取得する撮像ステップＳ１と、撮像ステップＳ１において取得した各画像に含まれる細胞Ｓの数を計数する計数ステップＳ２と、計数ステップＳ２において計数された観察位置Ｐごとの細胞数に基づいて、培養容器１７内の細胞数の分布または細胞密度の分布を求め、求めた分布に従って培養容器１７の底面１７ａの傾きを判定する傾き判定ステップＳ３とを含んでいる。
【００３６】
次に、本実施形態に係る観察装置１および傾き検出方法の作用について説明する。
上記構成の観察装置１により、培養容器１７において培養されている細胞Ｓを観察するには、細胞Ｓが培養されている培養容器１７を天板２１の載置面２１ａに載置した後、培養容器１７の底面１７ａの近傍において、図４に示すように、底面２３ａに沿って一方向に配列された複数の観察位置Ｐを設定する。図４に示す例では、底面２３ａに沿って、一方向に互いに間隔をあけて配列された４つの観察位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４を設定している。
【００３７】
次いで、制御部１５により、各種プログラムに従って、照明部４、カメラ部５、走査機構７、画像記録部９、評価部１１および表示部１３が制御される。具体的には、まず、走査機構７により観察位置Ｐを切り替えながら、照明部４およびカメラ部５により、観察位置Ｐごとに培養容器１７の底面１７ａに接着している複数の細胞Ｓが撮影される（撮像ステップＳ１）。カメラ部５により取得された画像は、その画像が取得された観察位置Ｐおよびその画像におけるカメラ部５のフォーカス位置と紐付けられた状態で、画像記録部９により記録される。
【００３８】
次いで、評価部１１により、画像記録部９によって記録されている各画像が読み出された後、各画像に含まれている細胞Ｓの数が計数される（計数ステップＳ２）。そして、評価部１１により、計数した観察位置Ｐごとの細胞数に基づいて、例えば、図５に示すような培養容器１７内の細胞数の分布が求められる。図５のグラフ上の隣接する観察位置Ｐ間の距離は、培養容器１７における実際の隣接する観察位置Ｐ間の距離に比例するものとする。
【００３９】
次いで、培養容器１７内の細胞数の分布が、観察位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４の配列順序に従って一方向に変化している場合は、評価部１１により、培養容器１７の底面１７ａが傾いていると判定される（傾き判定ステップＳ３）。また、培養容器１７内の細胞数の分布が、観察位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４の配列順序に従って、順々に増加する方向に変化しているのかまたは順々に減少する方向に変化しているのかによって、評価部１１により、培養容器１７の底面１７ａが傾いている方向が判定される（傾き判定ステップＳ３）。
【００４０】
ここで、培養容器１７の底面１７ａの傾きと培養容器１７内の細胞Ｓの数の偏りとの関係について説明する。重力がある環境においては、培地Ｍ内で培養容器１７の底面１７ａに接触した細胞Ｓは、図６に示すように、底面１７ａに接着するまでの間に位置エネルギーが低い所に集まる傾向がある。また、培地Ｍ内で浮遊している細胞Ｓは、時間が経過すると、重力によって培養容器１７の底面１７ａに接触する。この場合において、底面１７ａに傾きがあると、図７に示すように、培地Ｍの深さに応じて培地Ｍに含まれる細胞Ｓの数に差が生じ、培地Ｍの深さが深い所では底面１７ａに到達する細胞Ｓの数が多くなる一方、培地Ｍの深さが浅い所では底面１７ａに到達する細胞Ｓの数が少なくなる傾向がある。
【００４１】
図５に示す例では、培養容器１７内の細胞数が、観察位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４の順に増加していることから、培養容器１７の底面１７ａは傾いており、さらに、培養容器１７の底面１７ａは、観察位置Ｐ１側の高さが高く観察位置Ｐ４側の高さが低くなっていると判定される。なお、仮に、培養容器１７内の細胞数が、観察位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４の順に減少している場合は、培養容器１７の底面１７ａは傾いており、培養容器１７の底面１７ａは、観察位置Ｐ１側の高さが低く観察位置Ｐ４側の高さが高くなっていると判定される。
【００４２】
以上説明したように、本実施形態に係る観察装置１および傾き検出方法によれば、評価部１１により、培養容器１７内の細胞数の分布に従って、培養容器１７の底面１７ａが傾いているか否か、および、底面２３ａが傾いている方向を容易に判定することができる。よって、光学的な方法や電気的な方法を採用する場合と比較して、装置を大型化することなく、低コストで培養容器１７の傾きを検出することができる。
【００４３】
本実施形態においては、評価部１１が、培養容器１７内の細胞数の分布を評価することとしたが、これに代えて、評価部１１が、培養容器１７内の細胞密度の分布を評価することとしてもよい。この場合、評価部１１が、計数した観察位置Ｐごとの細胞数に基づいて培養容器１７内の細胞密度の分布を求め、求めた分布に従って培養容器１７の底面１７ａの傾きを判定することとすればよい。この場合も、培養容器１７内の細胞数に従って底面２３ａの傾きを判定する場合と同様効果が得られる。
【００４４】
本実施形態では、傾き判定ステップＳ３において、評価部１１が、さらに、観察位置Ｐごとのカメラ部５のフォーカス位置を比較することとしてもよい。そして、培養容器１７内の細胞数または細胞密度の分布の変化と観察位置Ｐごとのフォーカス位置の変化とに相関がある場合は、評価部１１が、培養容器１７のみが傾いていると判定することとしてもよい。一方、培養容器１７内の細胞数または細胞密度の分布の変化と観察位置Ｐごとのフォーカス位置の変化とに相関がない場合は、評価部１１が、培養容器１７が筐体３ごと傾いていると判定することとしてもよい。
【００４５】
培養容器１７の底面１７ａの傾きによって培養容器１７内の細胞数および細胞密度に偏りが発生している状況として、例えば、図８に示すように、天板２１の載置面２１ａは水平であるが培養容器１７自体が傾いている場合と、図９に示すように、培養容器１７が筐体３ごと傾いている場合とがある。そして、培養容器１７のみが傾いている場合は、複数の観察位置Ｐの配列順序に従ってカメラ部５のフォーカス位置が一方向に変化し、培養容器１７が筐体３ごと傾いている場合は、観察位置Ｐに関わらずカメラ部５のフォーカス位置は変化しない。
【００４６】
したがって、上記構成によって、評価部１１により、培養容器１７内の細胞数および細胞密度に偏りが発生している原因が、培養容器１７にあるのか、それとも筐体３にあるのかを容易に判定することができる。
【００４７】
また、本実施形態においては、例えば、図１０に示すように、観察装置１が、評価部１１による判定結果を報知する報知部２５を備えることとしてもよい（報知ステップ）。報知部２５としては、例えば、評価部１１の判定結果を文字や図形によって表示部１３上に表示するものであってもよいし、評価部１１の判定結果を音声によって出力するものであってもよい。評価部１１の判定結果としては、培養容器１７の底面１７ａの傾きの有無、底面１７ａの傾きの方向、および、底面１７ａのみが傾いているのか底面１７ａが筐体３ごと傾いているのかが挙げられる。
【００４８】
この構成によって、報知部２５より、培養容器１７の底面１７ａが傾いていることをユーザが容易に把握することができる。これにより、ユーザは、培養容器１７内の細胞数および細胞密度の偏りを抑制すべく、迅速に対応することができる。
【００４９】
また、本実施形態では、傾き判定ステップＳ３において、評価部１１が、培養容器１７内の細胞数または細胞密度の分布の傾きに基づいて、培養容器１７全体の細胞数を推定することとしてもよい。この場合、例えば、図５に示すグラフ上で、観察位置Ｐ１から観察位置Ｐ４までの細胞数または細胞密度の値を直線で結んだときのその線の傾き、または、各観察位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４の細胞数または細胞密度の平均値を用いることとしてもよい。
【００５０】
この構成によって、培養容器１７内の細胞数および細胞密度に偏りが発生している場合において、培養容器１７全体の大凡の細胞数が容易に分かる。なお、隣接する２つの観察位置Ｐのみの細胞数または細胞密度の平均値を用いたのでは、培養容器１７全体の細胞数または細胞密度の平均値からは乖離するため、培養容器１７全体の正確な細胞数を求めることはできない。直線の傾きや平均値を算出する観察位置Ｐの数が多いほど、培養容器１７全体のより正確な細胞数を求めることができる。
【００５１】
また、本実施形態においては、培養容器１７内で４つの観察位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４を設定した例を説明したが、観察位置Ｐの数はこれに限定されるものではない。観察位置Ｐの数が多い程、培養容器１７の底面１７ａの傾きを精度よく判定することができる。また、複数の観察位置Ｐは、一方向に互いに間隔をあけて配列されていることとしてもよいし、一方向に互いに間隔をあけずに連続して配列されていることとしてもよい。
【００５２】
また、本実施形態においては、照明部４を筐体３内に収容することとしたが、これに代えて、照明部４を培養容器１７の上方に配置することとしてもよい。この場合、培養容器１７は、蓋を有さないか、光を透過する蓋を有することとすればよい。また、カメラ部５の光軸上に筐体３側を向けて照明部４を配置することとしてもよい。そして、照明部４から発せられた照明光が上方から培養容器１７内の細胞Ｓに照射されることにより、細胞Ｓを透過した後に培養容器１７の底面１７ａおよび筐体３の天板２１を透過する透過光をカメラ部５により撮影することとすればよい。
【符号の説明】
【００５３】
１        観察装置
３        筐体
５        カメラ部（撮像部）
１１      評価部（計数部、判定部）
１７      培養容器
１７ａ    底面
２１ａ    載置面
２３      収容部
２５      報知部
Ｓ        細胞
Ｓ１      撮像ステップ
Ｓ２      計数ステップ
Ｓ３      傾き判定ステップ
【図１】
2019229834.tif 000003
【図２】
2019229834.tif 000004
【図３】
2019229834.tif 000005
【図４】
2019229834.tif 000006
【図５】
2019229834.tif 000007
【図６】
2019229834.tif 000008
【図７】
2019229834.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年10月12日(2020.10.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の細胞が培養されている培養容器の底面近傍における複数の観察位置において、前記細胞の画像を取得する撮像部と、
該撮像部により取得された各画像に含まれる前記細胞の数を計数する計数部と、
該計数部により計数された前記観察位置ごとの細胞数に基づいて、前記培養容器内の細胞数の分布または細胞密度の分布を求め、求めた分布に従って前記培養容器の底面の傾きを判定する判定部とを備える観察装置。
【請求項２】
複数の前記観察位置が、前記撮像部と前記培養容器との相対位置を撮影光軸に交差する方向に変更することによって設定される請求項１に記載の観察装置。
【請求項３】
複数の前記観察位置が、前記培養容器の底面に沿って一方向に配列され、
前記判定部が、複数の前記観察位置の配列順序に従って前記分布が一方向に変化している場合に、前記培養容器の底面が傾いていると判定する請求項１または請求項２に記載の観察装置。
【請求項４】
前記培養容器を載置する光学的に透明な載置面と、該載置面の下方において前記撮像部を収容する収容部とを有する筐体を備え、
前記撮像部が、前記細胞から前記載置面を透過して前記収容部内に入射する光を撮影し、
前記判定部が、前記観察位置ごとの前記撮像部のフォーカス位置を比較し、前記分布の変化と前記フォーカス位置の変化とに相関がある場合は前記培養容器のみが傾いていると判定し、前記相関がない場合は前記培養容器が前記筐体ごと傾いていると判定する請求項１から請求項３のいずれかに記載の観察装置。
【請求項５】
前記判定部による判定結果を報知する報知部を備える請求項１から請求項４のいずれかに記載の観察装置。
【請求項６】
前記判定部が、前記分布の傾きに基づいて、前記培養容器全体の細胞数を推定する請求項１から請求項５のいずれかに記載の観察装置。
【請求項７】
培養容器の傾きを検出する傾き検出方法であって、
前記培養容器の底面近傍における複数の観察位置における細胞の画像を取得する撮像ステップと、
該撮像ステップにおいて取得した各前記画像に含まれる前記細胞の数を計数する計数ステップと、
該計数ステップにおいて計数された前記観察位置ごとの細胞数に基づいて、前記培養容器内の細胞数の分布または細胞密度の分布を求め、求めた分布に従って前記培養容器の底面の傾きを判定する傾き判定ステップと、
を含む傾き検出方法。
【請求項８】
前記撮像ステップが、光学的に透明な載置面の下方に配置されている撮像部により、前記載置面上に載置された前記培養容器内の前記細胞から前記載置面を透過してくる光を撮影し、
前記傾き判定ステップが、前記観察位置ごとの前記撮像部のフォーカス位置を比較し、前記分布の変化と前記フォーカス位置の変化とに相関がある場合は前記培養容器のみが傾いていると判定し、前記相関がない場合は前記培養容器が前記載置面ごと傾いていると判定する請求項７に記載の傾き検出方法。
【請求項９】
前記傾き判定ステップによる判定結果を報知する報知ステップを含む請求項７または請求項８に記載の傾き検出方法。
【請求項１０】
前記傾き判定ステップが、前記分布の傾きに基づいて、前記培養容器全体の細胞数を推定する請求項７から請求項９のいずれかに記載の傾き検出方法。
【請求項１１】
培養容器の傾きを検出する傾き検出プログラムであって、
前記培養容器の底面近傍における複数の観察位置における細胞の画像を取得する撮像ステップと、
該撮像ステップにおいて取得した各前記画像に含まれる前記細胞の数を計数する計数ステップと、
該計数ステップにおいて計数された前記観察位置ごとの細胞数に基づいて、前記培養容器内の細胞数の分布または細胞密度の分布を求め、求めた分布に従って前記培養容器の底面の傾きを判定する傾き判定ステップとをコンピュータに実行させる傾き検出プログラム。
【国際調査報告】
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