JP2003107364A

JP2003107364A - 顕微鏡観察用培養器

Info

Publication number: JP2003107364A
Application number: JP2001296051A
Authority: JP
Inventors: Hideji Tsuchiya; 秀治土屋
Original assignee: Tokai Hit Co Ltd
Current assignee: Tokai Hit Co Ltd
Priority date: 2001-09-27
Filing date: 2001-09-27
Publication date: 2003-04-09
Anticipated expiration: 2021-09-27
Also published as: JP4321841B2

Abstract

(57)【要約】【課題】使い勝手の良い顕微鏡観察用培養器を提供す
る。【解決手段】上面が開口した閉鎖空間形成孔１１ａを有
するベース部３に、発熱機能を有した透明なトッププレ
ート４３を有するスライドカバー５をスライド自在に乗
せることで閉鎖空間５５を画成し、閉鎖空間形成孔１１
ａは中央部に透光孔１４ａを持つプレート型ヒーター１
３で底面を塞ぎ、このヒーター１３に円筒形の容器装着
部２１を取り付けることでその周囲を貯水池２３にし、
トッププレート４３には蓋５３で開閉される横長の作業
口４３ａを設け、貯水池２３への給水手段やＣＯ₂ガス
供給手段を設けた。観察試料を入れたシャーレ６１はア
ダプター２５を介して容器装着部２１に装着する。スラ
イドカバー５を作業口４３ａが透光孔１４ａから外れた
位置へと移動して観察を行い、観察試料に対する処置
は、スライドカバー５を作業孔４３ａがシャーレ６１に
臨む位置へと移動させて行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、顕微鏡観察用培養
器に係り、特に、顕微鏡のステージに乗せた状態で観察
試料を培養しながら観察することができる顕微鏡観察用
培養器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、生命工学や生物工学といったバ
イオテクノロジー分野とか病理学分野において、細胞や
菌などの生体を培養しながら顕微鏡観察するには、通
常、目的の観察試料を温度や湿度もしくは所定のガス濃
度などの培養条件が管理された雰囲気下に置くことが必
要になる。このような条件での顕微鏡観察を行う場合、
従来は、顕微鏡から離れた別置きの培養器で観察試料を
培養しながら、それを随時取り出しては顕微鏡のステー
ジに乗せるといった方法が採られたり、培養条件を管理
できるほぼ密閉状の大きな容器で顕微鏡全体を囲って、
その顕微鏡のステージ上に観察試料を置いて観察すると
いった方法が取られていた。

【０００３】ところが、前者の方法では、観察に手間が
掛かるだけで無く、観察試料を連続して観察したり撮影
することが不可能であると共に、その観察や撮影は培養
条件が管理されない状態で行われることになるため、正
確な観察が行えないという問題がある。また、後者の方
法では、装置が大掛かりになって場所を取り、コストも
高くつき、顕微鏡にダメージを与えることもある。しか
も、観察試料はその大きさの割に極めて大きな空間に置
かれるので、観察試料に対する培養条件の作用が不安定
になり易く、加温のための熱エネルギーやガスの消費量
にも無駄が多くなるという問題がある。

【０００４】そこで本発明者は、先に、顕微鏡のステー
ジに乗せた状態で観察試料を培養しながら観察すること
ができる顕微鏡用透明恒温培養器を提案した（特開平１
０−２８５４６号公報に記載）。この培養器は、顕微鏡
のステージにちょうど載る程度の大きさを有し一側部の
ヒンジで上下開閉自在にした薄い箱形の容器を備えてお
り、この容器の底面部と天面部はいずれも透明発熱プレ
ートになっていて、容器内には加湿用の蒸発皿が置か
れ、容器内に二酸化炭酸ガスを供給するためのガス噴気
口などが設けられている。

【０００５】このような構造の培養器によれば、容器内
は、蒸発皿から蒸発する蒸気で適度な湿度に保たれると
共に、透明発熱プレートの発熱によって加温され、ガス
噴気口からは二酸化炭酸ガスが供給されるので、この二
酸化炭酸ガスの供給量や透明発熱プレートの発熱量等を
制御することで所望の培養条件に調節される。そして、
容器の底面部と天面部は透明であるから、上下方向へ光
を通すことができる。従って、この容器を顕微鏡のステ
ージに乗せたまま、その中で細胞などを所望の培養条件
で培養しながら顕微鏡観察することができ、その観察
は、当然間断無く続けることができる。その上、容器の
大きさは顕微鏡のステージにちょうど載る程度の大きさ
であるから、加温に必要なエネルギーやガス供給量は必
要最小限の量で済む。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この培
養器には未だ幾つかの問題が残されている。先ず、観察
途中で観察試料に何らかの処置を行う際は容器を開かざ
るを得ない。この場合、容器内に置く容器としては通常
深皿状のシャーレが用いられるため、そのシャーレの中
に器具を差し入れるには、容器をほぼ完全に開放しなけ
ればならない。この開放によって、湿度や温度、ガス濃
度等の培養条件が完全に崩されてしまって、その後培養
条件が元に戻るまでは、観察を中断しなければならな
い。

【０００７】また、容器内にはシャーレ等の試料容器が
収納されるので、加湿手段である蒸発皿として大きな容
量のものを用いることは不可能であり、その貯水量には
自ずと限度がある。このため、加湿下での観察を行う場
合は、蒸発皿の貯水量以上での連続観察が不可能にな
り、これに水を加える際も、容器を完全に開放してしま
うため、培養条件が崩れてしまう。更に、ガスの供給に
よって容器内の雰囲気温度や湿度が変動しないようにす
るには、ガスを加温及び加湿された状態で容器内に供給
することが必要になるのであるが、そのためには、培養
器の外でガスの供給系をヒーターや加湿器に通すといっ
た面倒な手当てが別途必要になる。

【０００８】しかも、容器内に置くシャーレなどの位置
を固定する手段が無かったので、例えば無人撮影してい
る間に何らかの原因でこれが動いてしまうと、観察記録
が取れなくなってしまう。

【０００９】本発明は上記した従来の問題点に鑑みて為
されたものであり、顕微鏡のステージに乗せた状態のま
ま観察試料の培養と観察を行うことができると共に、設
定された培養条件による雰囲気を殆ど崩さないで観察試
料に対する処置を容易に行うことができる新規な顕微鏡
観察用培養器を提供することを目的とする。また本発明
は、上記目的のほかに、場所を取らないで加湿手段を長
時間機能させたり、この加湿手段を上手く利用してガス
を加温や加湿することができ、或いは、シャーレ等の試
料容器の位置を安定に保持することができる等、使い勝
手に優れた新規な顕微鏡観察用培養器を提供することを
目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、請求項１に記載した顕微鏡観察用培養器は、上下方
向へ光を通す透光部を有し顕微鏡のステージに載置され
るベース部と、天面部の少なくとも一部が透明であり上
記ベース部の上にスライド自在に載置されて該ベース部
と協働して閉鎖空間を画成すると共にこの閉鎖空間に対
する作業を外から行うための作業口が上記天面部に設け
られたスライドカバーと、上記作業口を開閉するための
蓋と、上記閉鎖空間内に所定のガスを供給するためのガ
ス噴気部と、前記閉鎖空間を加温するための加温手段と
を備えたことを特徴とするものである。

【００１１】この顕微鏡観察用培養器にあっては、観察
試料を入れたガラスシャーレなど透明な試料容器をベー
ス部の透光部の上に置いてスライドカバーをベース部に
載置すると、当該試料容器が閉鎖空間に位置するので、
加温手段による加温温度やガス供給手段からのガス供給
量等を調節することで当該観察試料を所望の培養条件で
培養することができる。そして、ベース部をその透光部
が顕微鏡の対物レンズの光軸上に位置するようにステー
ジに乗せておけば、当該顕微鏡の照明光はスライドカバ
ーの透明な天面部と当該試料容器とベース部の透光部を
透過して対物レンズに入射するので、培養中の観察試料
を顕微鏡観察することができる。

【００１２】しかも、そのように培養されている観察試
料に何らかの処置を施すときは、作業口から蓋を外して
該作業口が試料容器の真上に来るようにスライドカバー
を移動させれば、その作業口を通して目的の処置を行う
ことができ、多くの場合、この処置は顕微鏡を覗きなが
ら行うことができる。この場合、閉鎖空間は作業口にお
いて外気に開放されることにはなるが、その開放の程度
は、スライドカバーをベース部から外して閉鎖空間を完
全に開放してしまう場合に比較すれば極く僅かであっ
て、閉鎖空間内の温度やガス濃度等の培養条件が崩れる
ことは殆ど無い。従って、設定した培養条件を殆ど崩さ
ないで必要な処置を行うことができると共に、必要な処
置を終えた後直ちに観察を続けることも可能になる。

【００１３】本発明のベース部とスライドカバーの具体
的な形態、特に、これら両部材によって試料容器などを
収納できる大きさの閉鎖空間を画成するための形態とし
ては幾つか考えられる。例えば、上面が開口した空間を
ベース部に設けておいてこれに平板状のスライドカバー
を乗せる形態とか、逆に、下面が開口した空間をスライ
ドカバーに設けておいてこれを平板状のベース部に乗せ
る形態とか、或いは、ベース部とスライドカバーの両方
に設けた空間で閉鎖空間を画成する形態などが考えられ
る。この場合、ベース部に設ける透光部は上下方向へ貫
通した孔、又は、下面が透明部材で閉鎖された穴にすれ
ば良い。スライドカバーの天面部はその全体を透明にし
ても良いし、一部だけ透明にして、その透明な部分がベ
ース部の透光部に対向する位置へとスライドカバーを移
動させた状態で観察するようにしても良い。

【００１４】また、本発明のスライドカバーのスライド
方向は直線方向に限らず、何らかの必要があれば弧を描
く方向としても良い。作業口の形態も特に限定されるも
のでは無いが、この作業口を、請求項２のように、スラ
イドカバーのスライド方向とほぼ直交する方向に長い形
で形成すると、作業口を通しての作業を非常にやり易い
ものにすることができる。即ち、この培養器をスライド
カバーのスライド方向が観察者から見て前後方向となる
向きでステージに乗せると、作業口は左右方向に長い形
になるので、処置に必要な器具を対物レンズやコンデン
スレンズを避けた方向から作業口に挿入することができ
るからである。

【００１５】請求項３に記載した顕微鏡観察用培養器
は、請求項１又は２に記載した顕微鏡観察用培養器にお
いて、ベース部にはその透光部を避けた位置に貯水池を
設け、この貯水池に外部から水を供給するための給水手
段を付設し、この給水手段は、貯水池の水量の減少に伴
って自動的に給水が行われる構造のものであることを特
徴とするものである。

【００１６】本発明を実施するに当たって、閉鎖空間を
加湿するための加湿手段としては、適宜な蒸発皿を置く
だけの形態も考えられるが、この請求項３のように構成
すれば、培養器には小さな容量の貯水池を設けるだけで
済むし、水を補充するのにいちいちスライドカバーを外
す必要が無く、長時間連続して観察することができる。
特に、対物レンズが捉えた映像をビデオカメラなどで長
時間自動撮影する場合でも、水の補充のためにその顕微
鏡に人が付いている必要が無くなる。

【００１７】付設する給水手段としては、例えば、貯水
池に設けた液面センサーからの信号に従って給水を制御
する方式のものでも良いが、貯水池より高い位置に密閉
形の適宜な給水タンクを置いて該給水タンクから延ばし
た給水パイプの給水口を貯水池に挿入しておき、貯水池
の液面が給水口より下がる度に給水タンクから水が落ち
る方式のものを用いれば非常に安価で済む。

【００１８】本発明の実施に当たり、加湿手段として前
記貯水池を設ける場合は、請求項４のように、貯水池を
加温するためのヒーターを設ければ、貯水池の水が加温
されて積極的に蒸発することで湿度を安定的に保持でき
ると共に、ヒーターの発熱度を制御することで湿度管理
を行うこともでき、加温された蒸気で閉鎖空間の加温も
行なわせることができる。この場合のヒーターは、貯水
池の中に配置する構造のものでも良いが、貯水池の底壁
を兼ねるプレート形のものにすれば、構造を複雑にしな
いで済む。

【００１９】請求項５に記載した顕微鏡観察用培養器
は、請求項３又は４に記載した顕微鏡観察用培養器にお
いて、ガス噴気部の口を貯水池の中に位置させたことを
特徴とするものである。従って、供給されて来るガス
は、貯水池の水に混合された後閉鎖空間に放出されるの
で、そのガスは加湿された状態で閉鎖空間に供給される
ことになる。これによって、閉鎖空間の湿度がガスによ
って変動するのをほぼ確実に防止でき、しかも、ガスを
加湿するための特別な加湿手段は全く必要としない。

【００２０】請求項６に記載した顕微鏡観察用培養器
は、請求項４に記載した顕微鏡観察用培養器において、
ガス噴気部は貯水池の中を這わせた被加温部を備えたこ
とを特徴とするものである。従って、供給されて来るガ
スは、貯水池の加温された水で間接的に加温されて閉鎖
空間に放出されるので、閉鎖空間の温度がガスによって
変動するのをほぼ確実に防止でき、しかも、ガスを加温
するための特別な加温手段を全く必要としない。

【００２１】請求項７に記載した顕微鏡観察用培養器
は、請求項３から６のいずれかに記載した顕微鏡観察用
培養器において、透光部の少なくとも上部はベース部の
ほぼ中央に位置する筒状に形成し、この透光部の周囲を
貯水池にしたことを特徴とするものである。このように
すると、ガラスシャーレなどの試料容器は必然的に閉鎖
空間の中央部に置かれることになり、貯水池はその試料
容器を囲うように位置するので、試料容器内の湿度をよ
り安定に保つことができる。

【００２２】請求項８に記載した顕微鏡観察用培養器
は、請求項１から６のいずれかに記載した顕微鏡観察用
培養器において、透光部の少なくとも上部を、試料容器
が着脱自在に嵌合される筒状の容器装着部にしたことを
特徴とするものである。

【００２３】従って、シャーレなどの試料容器を透光部
上に確実に置くことができると共に、培養器の中で試料
容器の位置が固定するので、資料容器が不用意に動いて
しまうことも無くて、観察に失敗が生じ難い。また、少
なくとも使用時においては、容器装着部はシャーレ等の
試料容器によって必然的に塞がれるので、閉鎖空間が容
器装着部を通して下に開放したままの構造であっても差
し支えなく、ここを透明部材等であえて塞ぐ必要は無
い。従って、その分構造を簡素化できると共に、試料容
器の下に透明部材が存在しないことで、培養器を通る光
の透過率を高めることができる。この場合、容器装着部
の内周面に試料容器が密着するシール部材、例えばＯリ
ングを嵌めておけば、閉鎖空間の気密性や水密性を高め
ることができる。

【００２４】この請求項８の発明を実施する場合、容器
装着部の下端部に内フランジ様の位置決め座を設けてお
けば、これに装着される試料容器の底の高さが一律に定
まるので、扱いが一層楽になる。

【００２５】請求項９に記載した顕微鏡観察用培養器
は、請求項８に記載した顕微鏡観察用培養器において、
容器装着部に着脱自在に装着される容器アダプターを備
えたことを特徴とするものである。細胞などの培養には
一般に円形深皿状をしたガラスシャーレが用いられる
が、このシャーレにもサイズは幾つかあるため、外径を
容器装着部の内径に合う寸法に統一し内径をサイズ違い
の複数のシャーレの外径に各別に合わせたアダプターを
用意しておけば、所望のサイズのシャーレを選択的に使
用することができて、使い勝手が広がる。

【００２６】このアダプターにも、内周面にＯリングな
どのシール部材を取り付けておいて、シャーレがぴった
り嵌るようにしておけば、閉鎖空間の気密性を高めた
り、貯水池の水が外へこぼれるのを防止できる。このア
ダプターを容器装着部に着脱自在に装着する形態は、単
なる嵌め合いでも良いが、ネジによる螺合とか弾性係合
爪による係合といった着脱自在な固定形態を採れば、シ
ャーレなどを取り外す際、そのシャーレ等にアダプター
が付いて来て容器装着部から外れてしまうようなことを
確実に防止できる。

【００２７】請求項１０に記載した顕微鏡観察用培養器
は、請求項３から９のいずれかに記載した顕微鏡観察用
培養器において、閉鎖空間内に突出した可撓性を有する
部材の先端に温度センサーを設けたことを特徴とするも
のである。従って、この温度センサーは、これが支持さ
れている可撓性を有する部材を適宜屈曲させることで、
閉鎖空間の雰囲気温度や、貯水池の水温、試料容器内の
培養液温度など、側温対象物を任意に選んで温度計測す
ることができる。温度センサーを支持する部材として
は、当該温度センサーに接続された被覆コード自体であ
っても良いし、それとは別の線材等を用いても良い。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態に係
る顕微鏡観察用培養器１を図面に従って説明する。この
顕微鏡観察用培養器１は、顕微鏡のステージ６３に乗せ
るベース部３と、このベース部３上にスライド自在に載
置されるスライドカバー５とで構成され、これに小型の
給水タンク３２と、図示しないＣＯ₂ガスボンベやコン
トローラーなどが付属する。

【００２９】〔Ａ．ベース部〕（図１、図２、図４〜図
６）ベース部３は、その基部を為すベースプレート１１と、
プレート型のヒーター１３と、シャーレなどの試料容器
を着脱自在に装着する容器装着部２１と、容器アダプタ
ー２５と、給水パイプ３１と、ガス噴気管３５と、温度
センサー３７などから構成される。

【００３０】〔Ａ−１．ベースプレート〕（図１、図
２、図４〜図６）ベースプレート１１は、前後方向（図１における左下方
へ向かう方向を前側とし、左上方へ向かう方向を左側と
する。）に多少長い長方形の比較的厚い板状をしてい
て、その中央部を厚み方向へ貫通した平面視円形の大き
な閉鎖空間形成孔１１ａ（図２等参照）が形成されると
共に、その上面の左右両側端部には前後方向へ真っ直ぐ
延びる背の低いガイド壁１１ｂが立ち上がっている。従
って、ベースプレート１１の上面は左右のガイド壁１１
ｂの間が幅の広い溝状になっていて、この溝状をした部
分にスライドカバー５が摺動自在に載置される。

【００３１】この溝状をした部分の四隅には、それぞ
れ、厚み方向へ貫通した大小２つの取付け孔１１ｃ、１
１ｄが形成されている。これら取付け孔１１ｃ、１１ｄ
はベース部３を顕微鏡のステージに固定するためのボル
トを通す孔であり、いずれも段付き孔になっていて、そ
れぞれ矩形の４頂点を為す配置形態で配置されている。
この取付け孔１１ｃ、１１ｄの配置形態や口径は目的の
ステージに設けられているツール取付け孔の配置形態や
口径に合わせて設定される。

【００３２】ベースプレート１１の底面には、閉鎖空間
形成孔１１ａの下開口を囲うように延びる丈の低い環状
凸部１１ｅ（図６参照）が形成されると共に、この環状
凸部１１ｅの内周面沿いに延びる溝１１ｆが形成されて
いる。また、ベースプレート１１には、図２に示すよう
に、その左側面から閉鎖空間形成孔１１ａまで貫通した
前後２つのパイプ通し孔１１ｇ、１１ｈ及びセンサー取
付け孔１１ｉと、その前側面から上記溝１１ｆまで貫通
したコード通し孔１１ｈ（図２参照）が形成されてい
る。

【００３３】〔Ａ−２．ヒーター〕（図２、図６）ヒーター１３は、アルニウム製の加熱プレート１４及び
保護プレート１５と、これらの間に位置した発熱シート
１６とが互いに接着された積層構造をしており、これら
３つの部材はベースプレート１１の底面に設けられてい
る前記環状凸部１１ｅの内径より多少小さい外径を持っ
た円板形をしている。加熱プレート１４と保護プレート
１５には、酸化防止と表面硬化のためにアルマイトコー
ティングが為されている。

【００３４】加熱プレート１４には、閉鎖空間形成孔１
１ａの内径の３分の１程度の大きさの円形をした透光孔
１４ａが形成され、保護プレート１５には透光孔１４ａ
より一回り大きい矩形の孔１５ａが形成されている。発
熱シート１６は、例えば、電気的絶縁性を有する耐熱性
の良い材料に発熱体としての図示しない導線を這わせる
と共に、図示しない温度センサーを取り付けた構造のも
ので、これにも中央に円形の孔１６ａが形成されてい
る。

【００３５】このような構造のヒーター１３は、図６に
示すように、その透光孔１４ａが閉鎖空間形成孔１１ａ
と同軸上に位置する状態で、その外周部がベースプレー
ト１１の底面に接着される。これにより、閉鎖空間形成
孔１１ａの下開口は、透光孔１４ａを残してヒーター１
３で塞がれる。尚、発熱シート１６に代えて、板ガラス
の表面に導電膜をコーティングした発熱ガラスを用いて
も良い。

【００３６】ベースプレート１１のコード通し孔１１ｊ
には図示しないコントローラから延びた接続コード１８
の先端部が挿入され、この接続コード１８の動力線は発
熱シート１６に設けられている発熱体に、信号線は発熱
シート１６に設けられている温度センサーに、それぞれ
接続される。ベースプレート１１の底面に設けられてい
る前記溝１１ｆはこの配線処理を行うためのもので、所
要の配線が終了したのち、絶縁性の接着剤等で埋められ
る。

【００３７】〔Ａ−３．容器装着部、貯水池、容器アダ
プター〕（図１、図２、図４〜図６）容器装着部２１は、軸方向長さが短い円筒形を為し、そ
の一端部に内フランジ様の位置決め座２１ａが一体に形
成されると共に、内周面にはネジ溝２１ｂが形成されて
おり、位置決め座２１ａが下にある向きで、透光孔１４
ａと同軸になるように位置合わせしてヒーター１３の上
面に接着されている。この位置決め座２１ａの内径は透
光孔１４ａよりある程度大きく、容器装着部２１の高さ
は閉鎖空間形成孔１１ａの深さの半分程度になってい
る。しかして、この容器装着部２１とヒーター１３の透
光孔１４ａとで、ベース部３に上下方向へ光を通す透光
部が形成されると共に、閉鎖空間形成孔１１ａの下半分
は、容器装着部２１の内側とその外側とに区画され、こ
の外側の部分は下面がヒーター１３で塞がれた環状の凹
部を為す。この環状の凹部が加湿用の貯水池２３を成
す。

【００３８】容器アダプター２５は、軸方向長さが短い
円筒形をしており、その外周面には容器装着部２１のネ
ジ溝２１ｂに螺合するネジ山２５ａが形成され、内周面
の軸方向中間部に形成された溝にＯリング２６が取り付
けられている。この容器アダプター２５は、図６に示す
ように、容器装着部２１の内側にネジ入れることで、該
容器装着部２１に着脱自在に取り付けられる。図面で
は、この容器アダプター２５を１つだけ示してあるが、
実際には、市販されているシャーレ６１のサイズに応じ
て内径サイズが異なる複数個用意され、使用するシャー
レのサイズに応じたものを選んで容器装着部２１に取り
付けるようになっている。

【００３９】シャーレ６１は、容器アダプター２５に図
６に示すように装着される。即ち、シャーレ６１は、そ
の開口面を上にして、外周壁をＯリング２６に多少きつ
目に嵌めながらヒーター１３に軽く乗るように装着す
る。このようにしてシャーレ６１が装着されると、透光
孔１４ａの直ぐ上にシャーレ６１の底壁が位置すると共
に、容器装着部２１の内側空間の下面が当該シャーレ６
１によって塞がれるので、閉鎖空間形成孔１１ａの下面
の全体が塞がれることになる。

【００４０】〔Ａ−４．給水パイプ、ガス噴気管、温度
センサー〕（図１、図２、図４〜図６）ベースプレート１１に形成されているパイプ通し孔１１
ｇ、１１ｈの一方１１ｇには給水パイプ３１が通され、
別のパイプ通し孔１１ｈにはガス噴気管３５が通され
る。また、センサー取付け孔１１ｉには温度センサー３
７を備えたセンサーホルダー３８が取り付けられる。

【００４１】給水パイプ３１は、給水タンク３２と協働
して貯水池２３に水を供給したり、その貯水量を一定に
保持するための補給を行うものであって、その一端部３
１ａは、閉鎖空間形成孔１１ａ内に突出して下向きに屈
曲しており、この屈曲した部分の口が、容器装着部２１
の上端より稍低い高さで貯水池２３に臨むように設けら
れる。この給水パイプ３１の他端部には、給水タンク３
２の底部にある排水口から延びた給水チューブ３３が連
結される。給水タンク３２は、排水口以外密閉される構
造になっている。

【００４２】ガス噴気管３５は、閉鎖空間５５へＣＯ₂
ガスを供給するためのものであり、その一端には図示し
ないＣＯ₂ガスボンベから延びたチューブが接続され
る。また、このガス噴気管３５のうち、パイプ通し孔１
１ｈから閉鎖空間形成孔１１ａ内へ出た部分は、容器装
着部２１の周りをほぼ一周する円環形に屈曲した被加温
部３５ａになっていて、貯水池２３の底面を這うように
延びている。従って、この円環形に屈曲した被加温部３
５ａは、貯水池２３に蓄えられた水の中を通される。

【００４３】センサーホルダー３８には図示しないコン
トローラーから延びた被覆コード３９が通されており、
この被覆コード３９は、貯水池２３の半径余りの長さが
センサーホルダー３８から閉鎖空間形成孔１１ａ内に引
き出されていて、この引き出された部分の先端に温度セ
ンサー３７が取り付けられている。この温度センサー３
７は、通常は、図６に示すように貯水池２３の上方に置
いて使用されるが、必要に応じて、被覆コード３９を曲
げて別の位置へ移す。

【００４４】〔Ｂ．スライドカバー〕（図１、図３〜図
６）〔Ｂ−１．構造〕スライドカバー５は、カバー本体４１
と、このカバー本体４１に取り付けられたトッププレー
ト４３と、このトッププレート４３の作業口を開閉する
ための蓋５３等から構成され、カバー本体４１とトップ
プレート４３とで、下面が開口した薄い箱形を為す。

【００４５】カバー本体４１は、大きな窓４１ｅを有す
る平面視ほぼ正方形の枠形を為す天板４１ａと、その下
面の外周部に沿って延びる丈の低い周壁４１ｂとが合成
樹脂で一体に形成されており、左右幅は、ベースプレー
ト１１の左右のガイド壁１１ｂ間に摺動自在にぴったり
収まる寸法になっている。天板４１ａの前端部下面には
左右方向へ延びる配線溝４１ｃ（図３等参照）が形成さ
れ、周壁４１ｂの前側部中央にはコード通し孔４１ｄが
形成されている。

【００４６】トッププレート４３（図６に断面構造を示
してある）は、透明で矩形の平板状をした強化ガラス４
４を２枚有し、この一方のガラスの一面には所謂ＩＴＯ
膜などの透明な導電膜４５がコーティングされると共
に、該導電膜４５の互いに対向する側端部に一対の電極
４６（図３参照）が各別に設けられており、この導電膜
４５を挟む形で２枚の強化ガラス４４を互いに貼り合わ
せた構造になっている。従って、トッププレート４３
は、導電膜４５に通電されることで発熱するヒーター機
能を持つ。そして、トッププレート４３の中央部から前
側へある程度外れた位置には左右方向に長い長孔状の作
業口４３ａが形成されている。この作業口４３ａは、そ
の中央部がトッププレート４３の左右方向における中央
部に位置し、その長さはベース部３の容器装着部２１の
直径より稍長い。

【００４７】トッププレート４３の上面にはセンサー保
持板４８が取り付けられる。このセンサー保持板４８の
先端部下面にはトッププレート４３の温度を検出するた
めの温度センサー４９が取り付けられていて、この温度
センサー４９が作業口４３ａの前脇の位置でトッププレ
ート４３の上面に接するように、センサー保持板４８が
トッププレート４３に固定される。このようなトッププ
レート４３は、その外周部がカバー本体４１の天板４１
ａに下から接着される。これによって、カバー本体４１
の窓４１ｅが作業口４３ａだけを残してトッププレート
４３で塞がれる。尚、カバー本体４１の天板４１ａにお
ける前端部下面の中間位置には浅い切欠が形成されてお
り、この切欠に上記センサー保持板４８の前端部が収ま
る。

【００４８】そして、カバー本体４１のコード通し孔４
１ｄには、図示しないコントローラから延びた接続コー
ド５０の先端部が挿入され、この接続コード５０の動力
線は配線溝４１ｃを這わされてトッププレート４３の電
極４６に接続され、信号線は温度センサー４９から延び
ている図示しないリード線に接続される。従って、電極
４６を経て導電膜４５に通電が為されると、この導電膜
４５が発熱して２枚の強化ガラス４４が加熱される。強
化ガラス４４の温度は温度センサー４９によってコント
ローラーへフィードバックされ、それによって、導電膜
４５の発熱温度が制御される。

【００４９】トッププレート４３の作業口４３ａには、
着脱自在な蓋５３が設けられる。この蓋５３はプラスチ
ック製のもので、作業口４３ａより一回り大きい板状を
為すと共に、その下面に作業口４３ａにぴったり嵌る大
きさの栓部５３ａが一体に形成されており、この栓部５
３ａを作業口４３ａに嵌めることで当該作業口４３ａが
塞がれる。尚、この蓋５３は、ガラスで形成しても良
い。

【００５０】〔Ｂ−２．ベース部への載置と空間の画成
等〕以上のように構成されたスライドカバー５は、図１
に示すようにベース部３に乗せる。即ち、スライドカバ
ー５は、ベースプレート１１の上面を覆うように、左右
のガイド壁１１ｂの間に置く。従って、スライドカバー
５は、ガイド壁１１ｂによって案内されることで、ベー
ス部３上を前後方向へスライドできる状態で置かれ、そ
の作業口４３ａはスライドカバー５のスライド方向と直
交する方向に長い形となる。スライドカバー５は、ベー
ス部３から外れない範囲において、図４に示す観察位置
すなわちベースプレート１１の後端寄りに寄った位置
と、図１及び図５に示す処置位置すなわちベースプレー
ト１１の前端寄りに寄った位置との間で移動できる。

【００５１】スライドカバー５を観察位置へと移動させ
た状態では、図４を見て分かるように、その作業口４３
ａ及びこれに取り付けた蓋５３が、ベース部３のヒータ
ー１３の透光孔１４ａや、容器装着部２１に取り付けら
れたシャーレ６１から完全に外れたところに来る。ま
た、スライドカバー５を処置位置へと移動させた状態で
は、図５を見て分かるように、その作業口４３ａが、容
器装着部２１に取り付けられたシャーレ６１や透光孔１
４ａの中央部に真上から臨む。

【００５２】そして、スライドカバー５が少なくとも観
察位置から処置位置までの間にある状態では、ベースプ
レート１１の上面は常にスライドカバー５によって覆わ
れ、それにより、スライドカバー５の内部空間と閉鎖空
間形成孔１１ａとで、貯水池２３と容器装着部２１を底
部とする閉鎖空間５５が画成され、この閉鎖空間５５内
に前記温度センサー３７が位置する。顕微鏡観察用培養
器１は以上のように構成されている。

【００５３】〔Ｃ．使用方法と作用〕（図１、図４〜図
６）次に、顕微鏡観察用培養器１の使用方法と作用を説明す
る。〔Ｃ−１．培養器の取付け、給水と蒸気の発生、ＣＯ₂
ガス供給〕培養器１を使用するときは、これを図１、図
６に示すように顕微鏡のステージ６３に乗せる。この場
合、ベースプレート１１の環状凸部１１ｅはステージ６
３のツール嵌込み孔６３ａに収める。また、当該ステー
ジ６３に前記取付け孔１１ｃと１１ｄのいずれかが一致
するツール取付け孔が設けられている場合は、該当する
方の取付け孔１１ｃ又は１１ｄを通して当該ツール取付
け孔にボルトを取り付けることで、ベース部３をステー
ジ６３に固定する。

【００５４】給水タンク３２は、これに水を入れて、適
宜なハンガーに掛けることで、ステージ６１上のベース
部３より高い位置に置く。すると、給水タンク３２内の
水は、自重で給水チューブ３３から給水パイプ３１を経
て、ベース部３の貯水池２３に流れ落ちて行き、この貯
水池２３に溜まる。そして、貯水池２３に溜まった水の
水面が給水パイプ３１の一端部３１ａの口に達すると貯
水池２３への水の供給が停止する。蒸発などによってこ
の水面が下がると、吸水パイプ３１の口から給水タンク
３２に空気が入って、それと入れ替わりに給水パイプ３
１内の水が貯水池２３に落ちる。これを繰り返すことで
貯水池２３の水面が一定に保持される。従って、給水パ
イプ３１内が空にならない限り、貯水池２３には常時一
定量の、即ち、容器装着部２１の上端より稍低い高さに
水面がある量の水が蓄えられる。前記ガス噴気管３５の
円環形をした被加温部３５ａはこのように蓄えられる水
に沈む。

【００５５】図示しないコントローラーを操作してヒー
ター１３を駆動させると、その発熱シート１６が発熱し
て貯水池２３の水を加熱するので、その水が積極的に蒸
発する。従って、ベース部３にスライドカバー５が乗っ
ている状態では、閉鎖空間５５が蒸気で満たされ、当
然、容器装着部２１に装着されたシャーレ６１の中もこ
の蒸気に晒される。この蒸気によって、閉鎖空間５５
は、湿度９０〜９５％に保たれると共に、ヒーター１３
の発熱度に応じた温度に保持される。この場合、シャー
レ６１は閉鎖空間５５の中央部に位置し、それを囲うよ
うに貯水池２３が位置するので、シャーレ６１内の湿度
はムラ無く均一に保たれる。

【００５６】閉鎖空間５５に蒸気が発生すると、トップ
プレート４３が曇るが、この曇りは、該トッププレート
４３の導電膜４５に通電することで防止できる。即ち、
導電膜４５に通電すると、これが発熱してガラス４４を
加熱するので、トッププレート４３上での結露が防止さ
れるからである。

【００５７】前記したように、ガス噴気管３５の被加温
部３５ａは貯水池２３の水に沈むので、この水が加温さ
れると被加温部３５ａも加温される。従って、ガス噴気
管３５に送給されて来るＣＯ₂ガスは、被加温部３５ａ
を通る間に貯水池２３の水とほぼ同じ温度に加温される
と共に、噴気口３５ｂから水中に噴射して加湿され、そ
の状態で蒸気と共に閉鎖空間５５内に拡がる。従って、
閉鎖空間５５内の湿度と温度が、供給されてくるガスに
よって変動されることは殆ど無い。

【００５８】〔Ｃ−２．培養条件の選択的設定と観察〕
ヒーター１３の駆動やＣＯ₂ガスの供給は、観察意図に
応じて選ぶ。例えば、ＣＯ₂ガスの雰囲気だけで観察し
たい場合は、ヒーター１３を駆動しないでＣＯ₂ガスの
供給だけを行えば、シャーレ６１内の試料は、ほぼ室温
の主としてＣＯ₂ガスのみの雰囲気下に置かれる。ま
た、加温高湿度下だけで観察したい場合は、ＣＯ₂ガス
の供給はしないで、ヒーター１３を駆動すれば、シャー
レ６１内の試料は、湿度９０〜９５％程度の雰囲気下に
おかれる。この場合の雰囲気温度は、ヒーター１３に対
する通電量を調節することでかなり正確に設定できる。
そして、ヒーター１３の駆動とＣＯ₂ガスの供給の両方
を行えば、シャーレ６１内の試料Ｓは、ＣＯ₂ガスを含
む湿度９０〜９５％程度であってヒーター１３の発熱量
に応じた温度に加温された雰囲気に置かれる。

【００５９】尚、これらいずれの場合でも、トッププレ
ート４３には貯水池２３から蒸発する蒸気が着くので、
トッププレート４３は発熱モードにしておくのが良い。
この場合、導電膜４５への通電は、温度センサー４９が
検知するトッププレート４３の温度とコントローラーで
設定した温度とを比較して制御される。

【００６０】観察資料を入れたシャーレ６１を培養器１
に装着するタイミングは任意であるが、基本的には、培
養雰囲気を作った状態で行うのが良い。すなわち、所望
のシャーレ６１に合う容器アダプター２５を容器装着部
２１に装着した状態で、スライドカバー５を一旦ベース
部３に乗せて閉鎖空間５５を画成し、貯水池２３に水を
蓄え、ヒーター１３を所要の温度に駆動して蒸気を発生
させ、所要量のＣＯ₂ガスを供給して所望の培養雰囲気
を作る。そして、シャーレ６１には目的の培養液と試料
Ｓを入れておき、容器アダプター２１の上方を開放する
のに必要最小限の距離スライドカバー５を滑らせて、そ
のシャーレ６１を容器アダプター２５に装着して、スラ
イドカバー５を観察位置に戻す。シャーレ６１は、ヒー
ター１３に軽く乗るまで押し込む。作業口４３ａは蓋５
３で塞いでおく。

【００６１】閉鎖空間５５は、直に設定雰囲気に達して
安定するので、シャーレ６１内の観察資料は、ほぼ当初
から、設定された培養雰囲気に置かれて培養が進行す
る。シャーレ６１は透光孔１４ａの真上において閉鎖空
間５５の中央部にしっかり装着されるので、その位置が
不用意に動くことは有り得ないし、コンデンサレンズ６
６から射出した光がトッププレート４３、目的の試料
Ｓ、シャーレ６１の底壁、透光孔１４ａを透過して対物
レンズ６５に入射する。

【００６２】ベース部３に設けられている前記温度セン
サー３７は、次のように使用する。閉鎖空間５５の雰囲
気温度を測定したいときは、図６に示すように貯水池２
３の上方に置き、水温を測定したいときは貯水池２３の
水に漬け、観察試料Ｓの温度を測定したいときは、シャ
ーレ６１内の培養液に漬けて代理的に測定する。これら
いずれの場合も、温度センサー３７と被覆コード３９
は、上方から見て、透光孔１４ａを外れた位置に置く。
この温度センサー３７が検出した温度は、図示しない温
度表示部に表示される。

【００６３】〔Ｃ−３．観察試料に対する処置〕このよ
うにして観察を行っている途中で、シャーレ６１内の試
料Ｓに対して何らかの処置を行うとき、例えば、核を入
れたり、異なる培養液を足したり、薬剤を加えたりする
ときは、蓋５３を取り外してスライドカバー５を処置位
置へと滑らせる。これにより、開放された作業口４３ａ
がシャーレ６１内の中央部辺りに真上から臨むので、こ
の作業口４３ａを通して必要な処置を施す。この場合、
作業口４３ａの端は、コンデンサレンズ６５から側方へ
外れているため、コンデンサレンズ６５を避けた方向か
ら所要の器具を作業口４３ａに挿入することができる。
必要な処置が終わったら、スライドカバー５を観察位置
に戻して蓋５３を取り付ける。

【００６４】このように処置を行っている間、閉鎖空間
５５は、小さな作業口４３ａが開放されるだけであるか
ら、閉鎖空間５５の温度や湿度、ＣＯ₂ガス濃度が目立
って変化することは無い。従って、観察途中で観察試料
に何らかの処置を行う場合でも、雰囲気を安定に保つこ
とができる。

【００６５】以上、本発明の実施の形態を説明したが、
本発明の具体的構成がこの実施の形態に限定されるもの
では無く、本発明の要旨から外れない範囲での設計変更
等があっても本発明に含まれる。例えば、実施の形態で
は、スライドカバーの天面部のほぼ全体を透明にした
が、この天面部の透明な部分はベース部の透光部に対応
した範囲に限っても良い。また、作業口を開閉する蓋
は、天面部上でスライドする構造や、天面部にヒンジで
回動自在に支持された構造にすることも考えられる。実
施の形態においては、この蓋をプラスチック又はガラス
で形成するようにしたが、作業口に高い気密性を要求す
る場合は、その全体又は一部をゴムで形成すると良い。
更に、ガス噴気部を水中に這わす場合、その水中の部分
に多数の噴気孔を設けておいて、広い範囲からガスが噴
射するようにすれば、閉鎖空間内にほぼ均等にガスを供
給できる。

【００６６】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、顕微鏡
のステージに乗せた状態のまま観察試料の培養と観察を
行うことができると共に、設定された培養条件による雰
囲気を殆ど崩さないで観察試料に対する処置を容易に行
うことができる。また、場所を取らないで加湿手段を長
時間機能させたり、この加湿手段を利用して供給ガスの
加温や加湿を行わせることができ、或いは、シャーレ等
の試料容器の位置を安定に保持することができる等、使
い勝手に優れた顕微鏡観察用培養器を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る顕微鏡観察用培養器
を、顕微鏡のステージに乗せた状態で示す斜視図であ
る。

【図２】図１に示す顕微鏡観察用培養器のベース部を分
解した拡大斜視図である。

【図３】図１に示す顕微鏡観察用培養器のスライドカバ
ーを分解した拡大斜視図である。

【図４】図１に示す顕微鏡観察用培養器を、スライドカ
バーが観察位置に来ている状態で示す拡大平面図であ
る。

【図５】図１に示す顕微鏡観察用培養器を、スライドカ
バーが処置位置に来ている状態で示す拡大平面図であ
る。

【図６】図４のＡ−Ａ線に沿って切断した拡大断面図で
ある。

【符号の説明】

１…顕微鏡観察用培養器３…ベース部５…スラ
イドカバー１３…ヒーター１４ａ、２１…透光部２１…容
器装着部２３…貯水池２３、３１、３２、３３…加温手段
２５…容器アダプター３１、３２、３３…給水手段３５…ガス噴気部
３５ａ…被加温部３５ｂ…ガス噴気部の口３７…温度センサー３
９…可撓性を有する部材４３…天面部４３ａ…作業口５３…蓋５５
…閉鎖空間６３…ステージ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2G052 AA33 AA36 AB00 AD34 AD54 DA05 DA12 DA22 DA33 EB12 FA02 FA03 FD17 GA32 HA17 JA04 JA09 JA11 2H052 AD24 AD25 4B029 AA03 AA07 BB01 EA11 EA16 EA20 FA02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】上下方向へ光を通す透光部を有し顕微鏡の
ステージに載置されるベース部と、天面部の少なくとも
一部が透明であり上記ベース部の上にスライド自在に載
置されて該ベース部と協働して閉鎖空間を画成すると共
にこの閉鎖空間に対する作業を外から行うための作業口
が上記天面部に設けられたスライドカバーと、上記作業
口を開閉するための蓋と、上記閉鎖空間内に所定のガス
を供給するためのガス噴気部と、前記閉鎖空間を加温す
るための加温手段とを備えたことを特徴とする顕微鏡観
察用培養器。
【請求項２】請求項１に記載した顕微鏡観察用培養器に
おいて、作業口は、スライドカバーのスライド方向とほ
ぼ直交する方向に長い形で形成したことを特徴とする顕
微鏡観察用培養器。
【請求項３】請求項１又は２に記載した顕微鏡観察用培
養器において、ベース部にはその透光部を避けた位置に
貯水池を設け、この貯水池に外部から水を供給するため
の給水手段を付設し、この給水手段は、貯水池の水量の
減少に伴って自動的に給水が行われる構造のものである
ことを特徴とする顕微鏡観察用培養器。
【請求項４】請求項３に記載した顕微鏡観察用培養器に
おいて、貯水池を加熱するためのヒーターを設けたこと
を特徴とする顕微鏡観察用培養器。
【請求項５】請求項３又は４に記載した顕微鏡観察用培
養器において、ガス噴気部の口を貯水池の中に位置させ
たことを特徴とする顕微鏡観察用培養器。
【請求項６】請求項４に記載した顕微鏡観察用培養器に
おいて、ガス噴気部は貯水池の中を這わせた被加温部を
備えたことを特徴とする顕微鏡観察用培養器。
【請求項７】請求項３から６のいずれかに記載した顕微
鏡観察用培養器において、透光部の少なくとも上部はベ
ース部のほぼ中央に位置する筒状に形成し、この透光部
の周囲を貯水池にしたことを特徴とする顕微鏡観察用培
養器。
【請求項８】請求項１から６のいずれかに記載した顕微
鏡観察用培養器において、透光部の少なくとも上部を、
試料容器が着脱自在に嵌合される筒状の容器装着部にし
たことを特徴とする顕微鏡観察用培養器。
【請求項９】請求項８に記載した顕微鏡観察用培養器に
おいて、容器装着部に着脱自在に装着される容器アダプ
ターを備えたことを特徴とする顕微鏡観察用培養器。
【請求項１０】請求項３から９のいずれかに記載した顕
微鏡観察用培養器において、閉鎖空間内に突出した可撓
性を有する部材の先端に温度センサーを設けたことを特
徴とする顕微鏡観察用培養器。