特許 7318632 培養容器及び観察システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-07-24

(45)【発行日】2023-08-01

(54)【発明の名称】培養容器及び観察システム

(51)【国際特許分類】

   C12M 1/00 20060101AFI20230725BHJP

【ＦＩ】

C12M1/00 A

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2020216121

(22)【出願日】2020-12-25

(65)【公開番号】P2022101812

(43)【公開日】2022-07-07

【審査請求日】2022-02-18

(73)【特許権者】

【識別番号】000006507

【氏名又は名称】横河電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106909

【弁理士】

【氏名又は名称】棚井 澄雄

(74)【代理人】

【識別番号】100167553

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 久典

(74)【代理人】

【識別番号】100181124

【弁理士】

【氏名又は名称】沖田 壮男

(72)【発明者】

【氏名】青木 秀年

【審査官】千葉 直紀

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１３／０６９４５２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００８－０６４５７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表平０８－５１０３３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】SCIENTIFIC REPORTS,2013, Vol. 3, No. 2133, pp. 1-7

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ１２Ｍ

Ｃ１２Ｎ

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

側端面から入射された測定光を内部にて全反射させて導波する導波基材と、
前記導波基材の表面に立設されると共に内側に細胞培養空間を形成する囲壁と
を備え、
前記細胞培養空間に臨む前記導波基材の表面は、細胞が接着される面であり、
前記導波基材の屈折率は、培養液又は空気よりも前記細胞に近い１．４６～１．６程度である、
培養容器。

【請求項2】

前記囲壁は、前記測定光を遮蔽する遮蔽部を備える請求項１記載の培養容器。

【請求項3】

前記囲壁は、
前記導波基材と異なる材料によって形成されると共に前記導波基材に着脱可能に接続された基部と、
前記基部の表面に設けられた前記遮蔽部としての遮蔽コーティングと
を有する請求項２記載の培養容器。

【請求項4】

前記導波基材の底面に分散して複数設けられると共に前記導波基材を下方から支持する支持脚を備える請求項１～３いずれか一項に記載の培養容器。

【請求項5】

前記側端面の前記測定光が入射される位置と異なる位置に設けられると共に前記測定光を反射する反射部を備える請求項１～４いずれか一項に記載の培養容器。

【請求項6】

１つの前記導波基材に対して前記囲壁が複数設けられている請求項１～５いずれか一項に記載の培養容器。

【請求項7】

前記囲壁は、各々が前記細胞培養空間を形成する収容部を複数備える請求項１～５いずれか一項に記載の培養容器。

【請求項8】

請求項１～７いずれか一項に記載の培養容器と、
前記培養容器の前記導波基材に入射する前記測定光を射出する光源部と
を備える観察システム。

【請求項9】

前記培養容器の前記導波基材の前記表面及び前記表面に対向する底面が平面とされており、
前記光源部は、前記側端面に入射する前記測定光の光軸が、前記導波基材の前記表面及び前記底面に対して傾斜するように配置されている
請求項８記載の観察システム。

【請求項10】

前記細胞培養空間を観察する観察部を備える請求項８または９記載の観察システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、培養容器及び観察システムに関するものである。

【背景技術】

【0002】

試料を観察する基本的な観察方法として、明視野観察と暗視野観察とが挙げられる。明視野観察は、試料に対して均一な照明光（測定光）を照射し、試料を透過した光を観察する方法である。これに対し、暗視野観察は、試料に対して斜め方向から測定光を照射し、試料で生ずる散乱光や反射光を観察する方法である。培養容器内で培養中の接着細胞（培養容器に接着しながら増殖する細胞）に対して明視野観察を行うとコントラストが低くなる。このため、接着細胞を観察する場合には、暗視野観察を行うのが望まれる。なお、以下の特許文献１，２には、暗視野観察が可能な暗視野光学系が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１１－２４８２１６号公報

【文献】特開２０１８－０８１１３４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、例えば、上記特許文献１，２に開示された暗視野光学系を用いて、培養容器中の細胞の暗視野観察を行おうとした場合には、斜め方向から培養容器に入射した測定光が培養容器の内部を伝わって培養容器全体に拡がってしまう。この結果、培養容器の様々な部位から測定光が漏出し、このような漏出光が観察の妨げとなる可能性がある。

【0005】

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、光学系を用いて高コントラストな細胞の観察を可能とする培養容器及び観察システム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】

【0006】

本発明の一態様による培養容器は、側端面から入射された測定光を内部にて全反射させて導波する導波基材と、上記導波基材の表面に立設されると共に内側に細胞培養空間を形成する囲壁とを備えるという構成を採用する。

【0007】

本発明の一態様による培養容器は、上記囲壁が、上記測定光を遮蔽する遮蔽部を備えるという構成を採用する。

【0008】

本発明の一態様による培養容器は、上記囲壁が、上記導波基材と異なる材料によって形成されると共に上記導波基材に着脱可能に接続された基部と、上記基部の表面に設けられた上記遮蔽部としての遮蔽コーティングとを有するという構成を採用する。

【0009】

本発明の一態様による培養容器は、上記導波基材の底面に分散して複数設けられると共に上記導波基材を下方から支持する支持脚を備えるという構成を採用する。

【0010】

本発明の一態様による培養容器は、上記側端面の上記測定光が入射される位置と異なる位置に設けられると共に上記測定光を反射する反射部を備えるという構成を採用する。

【0011】

本発明の一態様による培養容器は、１つの上記導波基材に対して上記囲壁が複数設けられているという構成を採用する。

【0012】

本発明の一態様による培養容器は、上記囲壁が、各々が上記細胞培養空間を形成する収容部を複数備えるという構成を採用する。

【0013】

本発明の一態様による観察システムは、上記第１～第７いずれかの発明である培養容器と、上記培養容器の上記導波基材に入射する上記測定光を射出する光源部とを備えるという構成を採用する。

【0014】

本発明の一態様による観察システムは、上記培養容器の上記導波基材の上記表面及び上記表面に対向する底面が平面とされており、上記光源部が、上記側端面に入射する上記測定光の光軸が、上記導波基材の上記表面及び上記底面に対して傾斜するように配置されているという構成を採用する。

【0015】

本発明の一態様による観察システムは、上記細胞培養空間を観察する観察部を備えるという構成を採用する。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、測定光が導波基材の内部を全反射しながら導波される。細胞培養空間で培養される接着細胞は、気体である空気や液体である培養液と比較すると屈折率が導波基材と近い。このため、細胞培養空間に接着細胞がある場合には、導波基材の内部を導波される測定光の一部が接着細胞の内部に屈折入射し、接着細胞と導波基材との界面あるいは接着細胞の内部で測定光が散乱される。したがって、接着細胞を局所的に光らせることが可能となる。よって、本発明によれば、光学系を用いて高コントラストな細胞の観察が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の第１実施形態における培養容器の斜視図である。

【図2】（ａ）が本発明の第１実施形態の培養容器の平面図であり、（ｂ）が（ａ）のＡ－Ａ断面図である。

【図3】本発明の第１実施形態における培養容器に対して測定光を入射させた場合の模式図である。

【図4】（ａ）が本発明の第２実施形態における培養容器の平面図であり、（ｂ）が（ａ）のＢ－Ｂ断面図である。

【図5】（ａ）が本発明の第３実施形態における培養容器の平面図であり、（ｂ）が（ａ）のＣ－Ｃ断面図である。

【図6】（ａ）が本発明の第４実施形態における培養容器の平面図であり、（ｂ）が（ａ）のＤ－Ｄ断面図である。

【図7】本発明の第５実施形態における培養容器の平面図である。

【図8】本発明の第６実施形態における培養容器の平面図である。

【図9】本発明の第７実施形態における培養容器の分解斜視図である。

【図10】本発明の第８実施形態における培養容器の分解斜視図である。

【図11】本発明の第９実施形態における観察システムの概略構成を示す模式図である。

【図12】本発明の第１０実施形態における観察システムの概略構成を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、図面を参照して、本発明に係る培養容器及び観察システムの一実施形態について説明する。以下では、まず本発明の実施形態の概要について説明し、続いて本発明の実施形態の詳細について説明する。
（概要）

【0019】

本発明の実施形態は、接着細胞を局所的に光らせることによって、光学系を用いて高コントラストな細胞の観察を可能とする培養容器及び観察システムを実現するものである。つまり、本発明の実施形態は、測定光を全反射しながら導波する導波基材を備え、細胞培養空間にて接着細胞に対して局所的に測定光の一部が入射されるようにすることで、接着細胞を局所的に光らせることを実現するものである。細胞培養空間で培養される接着細胞は、気体である空気や液体である培養液と比較すると屈折率が導波基材と近い。このため、細胞培養空間に接着細胞がある場合には、導波基材の内部を導波される測定光の一部が接着細胞の内部に入射し、接着細胞と導波基材との界面あるいは接着細胞の内部で測定光が散乱される。したがって、接着細胞が局所的に光ることとなる。

【0020】

培養容器内で培養中の接着細胞を観察する場合に、対象を透過した光を観察する明視野での観察ではコントラストが低くなる。このため、明視野での接着細胞の観察は、細胞の境界が不明瞭となり、非染色の細胞を観察するには不向きである。位相差顕微鏡は、このような接着細胞をコントラスト良く観察する方法の１つであり、位相膜と減光フィルタを有する位相差光学系を備える。ただし、位相差顕微鏡では、培養容器の溶液の縁部では位相差の効果が弱まるか得られなくなるため、コントラストが良い位相差画像が得られる領域が容器の中心部に限定されてしまう。

【0021】

上述の特許文献１や特許文献２等には、対象物の高コントラストな画像を得る方法として、暗視野光学系が開示されている。暗視野光学系は、受光系の観察方向に対して斜め方向から観察対象に測定光を入射し、観察対象の内部での散乱光を観察することによって、画像を得る手法である。このような暗視野光学系によれば、位相差画像によらずにコントラストが良く対象物となる接着細胞を観察することが可能となる。しかしながら、暗視野光学系を培養容器中の細胞画像の観察に適用しようとした場合に、斜め方向から培養容器に入射した測定光が培養容器の内部を伝わって培養容器全体に拡がってしまうと、培養容器の様々な部位から測定光が漏出する。このような漏出光が観察の妨げとなる可能性がある。

【0022】

本発明の実施形態では、側端面から入射された測定光を内部にて全反射させて導波する導波基材と、導波基材の表面に立設されると共に内側に細胞培養空間を形成する囲壁とを備える。これによって、接着細胞が導波基材に接着している箇所で局所的に、測定光が導波基材から細胞培養空間に屈折入射し細胞内で散乱する。したがって、本発明の実施形態によれば、顕微鏡や等倍率でのカメラ等の光学装置を用いて接着細胞をコントラスト良く観察することが可能となる。

【0023】

（第１実施形態）
図１は、本第１実施形態の培養容器１の斜視図である。また、図２（ａ）は本第１実施形態の培養容器１の平面図であり、図２（ｂ）は（ａ）のＡ－Ａ断面図である。なお、以下の説明においては、説明の便宜上、導波基材２から囲壁３が突出する方向を上方向とする。ただし、培養容器１の保管時等の載置姿勢は、説明の便宜上設定した上方向が必ずしも重力方向における上方向と一致する必要はない。

【0024】

本実施形態の培養容器１は、接着細胞Ｘ（培養容器１に接着しながら増殖する細胞）の培養を行うための容器であり、導波基材２に測定光を導入しカメラ等の受光系を用いることで、高コントラストな接着細胞Ｘの観察を行うことが可能となる。この培養容器１は、図１及び図２に示すように、導波基材２と、囲壁３とを備えている。

【0025】

導波基材２は、上面２ａ（表面）と底面２ｂとが平行に対向配置された板状の部材である。本実施形態において導波基材２は、平面視の形状が長方形である。なお、平面視において導波基材２の長辺に沿った方向を説明の便宜上左右方向と称し、平面視において導波基材２の短辺に沿った方向を説明の便宜上前後方向と称する。

【0026】

本実施形態においては、導波基材２の平面視形状が長方形であるため、導波基材２は、側端面２ｃとして、左側端面２ｃ１、右側端面２ｃ２、前側端面２ｃ３、及び後側端面２ｃ４を有している。各々の側端面２ｃは、平面である。

【0027】

本実施形態においては、左側端面２ｃ１は、外部から測定光Ｌが入射される入射端面である。このような左側端面２ｃ１は、測定光Ｌが入射する際に散乱することを抑制するために、他の側端面２ｃ（右側端面２ｃ２、前側端面２ｃ３、及び後側端面２ｃ４）よりも平坦化（表面粗さを小さく）されていても良い。

【0028】

また、本実施形態において導波基材２の上面２ａ及び底面２ｂは平面である。ただし、上面２ａ及び底面２ｂのいずれかあるいは両方を湾曲面や凹凸面であることも可能である。導波基材２の上面２ａは、接着細胞Ｘが接着される面である。なお、囲壁３によって囲まれた空間が細胞培養空間Ｋとされており、細胞培養空間Ｋに臨む上面２ａの一部領域に接着細胞Ｘが接着される。また、導波基材２の上面２ａは、囲壁３の接続面である。本実施形態においては、囲壁３が導波基材２に対して接着あるいは融着等によって接続されている。

【0029】

このような導波基材２は、入射端面とされた左側端面２ｃ１から入射された測定光Ｌを内部で全反射させながら右側端面２ｃ２に向けて導波する導波路として機能する。測定光Ｌとしては、レーザ光が用いられる。導波基材２の上面２ａから底面２ｂまでの寸法（すなわち厚さ寸法）は、測定光Ｌの全体が入射可能な範囲であれば、培養容器１の取扱性や囲壁３の支持に求められる強度を確保することが可能な前提において、任意に設定することができる。

【0030】

また、測定光Ｌは、測定可能範囲広げるため、平面状に広がるラインレーザ光であることが好ましい。このため、培養容器１の前後方向の幅寸法は、例えば測定光Ｌの前後方向のライン長よりも大きくすることが好ましい。

【0031】

このように測定光Ｌの導波路として機能する導波基材２は、測定光Ｌに対して透明な材料によって形成されており、例えばガラスやポリスチレンによって形成することができる。例えば、測定光Ｌとしては、ピーク波長が５２０ｎｍのレーザ光を用いる。このため、導波基材２は、このようなレーザ光の測定光Ｌを導波可能な材料によって形成されている。

【0032】

なお、培養容器１で培養される接着細胞の細胞膜の屈折率は１．４６～１．６程度である。これに対して、導波基材２は、培養液や空気よりも接着細胞の細胞膜に近い屈折率である。例えば、導波基材２をガラスによって形成した場合の屈折率は１．５２、導波基材２をポリスチレンによって形成した場合の屈折率は１．５９となる。

【0033】

囲壁３は、軸芯Ｌａが中心である円筒状部材であり、導波基材２の上面２ａに立設されている。囲壁３は、軸芯Ｌａが導波基材２の上面２ａの法線方向と平行となるように導波基材２に対して姿勢設定されており、下端が導波基材２の上面と接続され、上端が開放端である。

【0034】

本実施形態において囲壁３は、導波基材２と別体として形成され、形成された後に導波基材２に対して接続される。このような囲壁３は、接着剤を介して導波基材２に接続されたり、溶着によって導波基材２に接続されたりする。このため、囲壁３は、導波基材２から剥離することも可能である。つまり、本実施形態において、囲壁３は、導波基材２に対して着脱可能である。このように囲壁３が導波基材２に対して着脱可能であることによって、例えば囲壁３を設けずに導波基材２を使用することも可能となる。

【0035】

図２（ｂ）に示すように、囲壁３は、基部３ａと、遮蔽コーティング３ｂ（遮蔽部）とを有している。基部３ａは、例えば樹脂によって形成されており、導波基材２と異なる材料によって形成することが可能である。このような基部３ａは、囲壁３の強度部材として機能する主材であり、導波基材２に対して接続されている。

【0036】

遮蔽コーティング３ｂは、測定光Ｌを遮蔽可能な膜部材であり、基部３ａの表面に被覆して設けられている。遮蔽コーティング３ｂは、測定光Ｌを遮蔽することによって、導波基材２から囲壁３の基部３ａに進入した測定光Ｌが囲壁３から細胞培養空間Ｋに漏出することを防止する。

【0037】

なお、本実施形態においては、導波基材２との接続面を除いて基部３ａの全体を覆うように遮蔽コーティング３ｂが設けられている。しかしながら、囲壁３に進入した測定光Ｌが囲壁３から細胞培養空間Ｋに漏出することが抑制できれば良いため、遮蔽コーティング３ｂは、囲壁３の内壁面のみに設けることも可能である。

【0038】

また、基部３ａと導波基材２との間に測定光Ｌの基部３ａへの進入を防止する遮蔽部を設けるようにしても良い。このような場合は、遮蔽部は、導波基材２から基部３ａへの進入を防止し、これによって囲壁３から細胞培養空間Ｋに測定光Ｌが漏出することを防止する。このため、基部３ａと導波基材２との間に遮蔽部を設けることで、上述の遮蔽コーティング３ｂを設けない構成であることも可能である。

【0039】

この他、囲壁３の全体を、測定光Ｌが透過しない着色樹脂や金属によって形成し、導波基材２から基部３ａへの進入を防止しても良い。この場合には、囲壁３が、上述のように基部３ａと遮蔽コーティング３ｂとに分かれておらず、囲壁３そのものが遮光部として機能する。

【0040】

導波基材２と囲壁３とが異なる材料によって形成されている場合には、例えば導波基材２と囲壁３とは別々に形成されて後に接合することができる。このような場合には、例えば先に形成された基部３ａに対して遮蔽コーティング３ｂを被膜形成し、その後、接着剤あるいは溶着等によって囲壁３を導波基材２と接続する。

【0041】

また、導波基材２に対して、先に基部３ａを接続し、その後に基部３ａの表面に遮蔽コーティング３ｂを形成することも可能である。このような場合には、例えば、基部３ａを導波基材２と同一材料によって一体的に形成し、その後に基部３ａの表面に遮蔽コーティング３ｂを形成することも可能である。

【0042】

また、本実施形態では囲壁３の上端面３ｃは、導波基材２の上面２ａ及び底面２ｂと平行である。このため、導波基材２の上面２ａ及び底面２ｂが水平となるように導波基材２を姿勢設定することによって、囲壁３の上端面３ｃも水平となる。この結果、囲壁３の上端面３ｃに、細胞培養空間Ｋを上方から閉じる蓋を容易に載置することが可能となる。

【0043】

図３は、このような本実施形態の培養容器１に対して測定光Ｌを入射させた場合の模式図である。導波基材２と空気及び培養液との屈折率の差は大きい。このため、図３に示すように、導波基材２の入射端面である左側端面２ｃ１から導波基材２の内部に入射した測定光Ｌは、導波基材２の上面２ａと底面２ｂとで全反射されながら、導波基材２の右側端面２ｃ２に向かって導波される。

【0044】

このように測定光Ｌは、導波基材２の内部を全反射しながら進行する。ここで、囲壁３に囲まれた細胞培養空間Ｋに接着細胞Ｘが存在すると、接着細胞Ｘの屈折率が空気や培養液よりも導波基材２と近いため、測定光Ｌの一部が接着細胞Ｘに進入する。このように接着細胞Ｘに進入した測定光Ｌは、接着細胞Ｘの内部、接着細胞Ｘと導波基材２との界面で散乱する。この結果、接着細胞Ｘの上部から見ると、導波基材２の内部を進行する測定光Ｌは視認されず、接着細胞Ｘが局所的に視認可能となる。

【0045】

したがって、本実施形態の培養容器１を用いて、接着細胞Ｘの上部から観察することで、接着細胞Ｘをコントラスト良く視認することが可能となる。よって、本実施形態の培養容器１によれば、光学系を用いた顕微鏡にて、接着細胞Ｘをコントラスト良く観察することが可能である。

【0046】

また、導波基材２の内部を進行する測定光Ｌの一部は、囲壁３の基部３ａに進入する。ただし、このように囲壁３の基部３ａに進入した測定光Ｌは、遮蔽コーティング３ｂによって遮られる。このため、測定光Ｌの一部が、囲壁３から細胞培養空間Ｋに進入することが防止される。

【0047】

なお、測定光Ｌの導波基材２の内部における上面２ａとの反射回数が多いほど、測定光Ｌが接着細胞Ｘに入射する機会を増やすことができる。このため、測定光Ｌが全反射する条件を脱しない範囲で、測定光Ｌの反射回数が多いことが好ましい。したがって、測定光Ｌは、図３に示すように、導波基材２の上面２ａ及び底面２ｂに対して光軸Ｌ１が傾いた状態で導波基材２に入射されることが好ましい。例えば、上面２ａ及び底面２ｂと測定光Ｌの光軸Ｌ１との角度αは、４°程度であることが好ましい。

【0048】

以上のような本実施形態の培養容器１は、左側端面２ｃ１から入射された測定光Ｌを内部にて全反射させて導波する導波基材２と、導波基材２の上面２ａに立設されると共に内側に細胞培養空間Ｋを形成する囲壁３とを備えている。

【0049】

このような本実施形態の培養容器１によれば、測定光Ｌが導波基材２の内部を全反射しながら導波される。細胞培養空間Ｋで培養される接着細胞Ｘは、気体である空気や液体である培養液と比較すると屈折率が導波基材２と近い。このため、細胞培養空間Ｋに接着細胞Ｘがある場合には、導波基材２の内部を導波される測定光Ｌの一部が接着細胞Ｘの内部に入射し、接着細胞Ｘと導波基材２との界面あるいは接着細胞Ｘの内部で測定光Ｌが散乱される。したがって、接着細胞Ｘを局所的に光らせることが可能となる。よって、本実施形態の培養容器１によれば、光学系を用いて高コントラストな接着細胞Ｘの観察が可能となる。

【0050】

また、本実施形態の培養容器１においては、囲壁３が、測定光Ｌを遮蔽する遮蔽コーティング３ｂを備えている。このような本実施形態の培養容器１によれば、測定光Ｌの一部が囲壁３から細胞培養空間Ｋに漏出することを防止することができる。したがって、細胞培養空間Ｋの接着細胞Ｘをよりコントラスト良く観察することが可能となる。

【0051】

また、本実施形態の培養容器１においては、囲壁３が、導波基材２と異なる材料によって形成されると共に導波基材２に着脱可能に接続された基部３ａと、基部３ａの表面に設けられた遮蔽コーティング３ｂとを有している。このような本実施形態の培養容器１によれば、囲壁３を導波基材２と別体であるため、囲壁３の材料選択や形状を導波基材２と切り離して設計することができる。

【0052】

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について、図４を参照して説明する。なお、本実施形態の説明において、上記第１実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。

【0053】

図４（ａ）は本実施形態の培養容器１Ａの平面図であり、図４（ｂ）は（ａ）のＢ－Ｂ断面図である。図４に示すように、本実施形態の培養容器１Ａは、導波基材２の底面２ｂに分散して複数の設けられた支持脚４を備えている。本実施形態において、導波基材２の平面視形状は長方形状である。支持脚４は、このような平面視が長方形状の導波基材２の４隅の各々に設けられている。

【0054】

各々の支持脚４は、導波基材２の底面２ｂから下方に向けて突出されており、本実施形態では円柱状である。なお、支持脚４は、角柱状、円筒形状、角筒形状であることも可能である。これらの支持脚４は、本実施形態の培養容器１Ａが床面上に設置された場合に、床面に対して下面が直接的に当接され、導波基材２及び囲壁３を下方から支持する。これらの支持脚４が床面に当接されることによって、導波基材２の底面２ｂと床面とが接触すること防止することができる。

【0055】

導波基材２の底面２ｂと床面と接触した場合には、もし床面を形成する材料が導波基材２と屈折率が近いと、導波基材２の底面２ｂから床面を形成する部材に測定光Ｌが漏出し、光の利用効率が低下する可能性がある。これに対して、本実施形態の培養容器１Ａによれば、導波基材２の底面２ｂが他の部材と接触することを防止できるため、導波基材２の底面２ｂから測定光Ｌが漏出することを抑制することが可能となる。

【0056】

各々の支持脚４の導波基材２の底面２ｂから下方への突出量は同一である。このため、全ての支持脚４の底面２ｂを水平な床面に当接されることによって、導波基材２を上面２ａ及び底面２ｂが水平となるように配置することが可能となる。

【0057】

これらの支持脚４は、例えば測定光Ｌが進入しない有色樹脂によって形成することができる。また、支持脚４は、測定光Ｌが進入する透明な材料によって形成することも可能である。このような場合には、支持脚４から漏出した測定光Ｌが接着細胞Ｘの観察を阻害する迷光となることを防止するため、測定光Ｌを遮蔽するコーティングで支持脚４の表面を覆うことが望ましい。

【0058】

以上のように本実施形態の培養容器１Ａは、導波基材２の底面２ｂに分散して複数設けられると共に導波基材２を下方から支持する支持脚４を備えている。このため、導波基材２の底面２ｂが他の部材と接触して、他の部材に測定光Ｌが漏出することを防止することができる。このため、本実施形態の培養容器１Ａによれば、測定光Ｌが漏出することで接着細胞Ｘの観察が妨げられること、測定光Ｌが漏出することで測定光Ｌの利用効率が低下することを防止することが可能となる。

【0059】

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について、図５を参照して説明する。なお、本実施形態の説明において、上記第１実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。

【0060】

図５（ａ）は本実施形態の培養容器１Ｂの平面図であり、図５（ｂ）は（ａ）のＣ－Ｃ断面図である。図５に示すように、本実施形態の培養容器１Ｂは、導波基材２の右側端面２ｃ２に外側から当接して設けられる反射板５が設けられている。

【0061】

反射板５は、測定光Ｌを反射可能な鏡面を有する部材であり、導波基材２の内部で導波され導波基材２の右側端面２ｃ２から導波基材２の外部に出ようとする測定光Ｌを反射して導波基材２の内部に戻す。このような反射板５は、本実施形態においては、導波基材２の入射端面である左側端面２ｃ１に対向する右側端面２ｃ２の全面を覆うように設けられている。ただし、前側端面２ｃ３あるいは後側端面２ｃ４を覆うように反射板５を設置するようにしても良い。

【0062】

また、このような本実施形態の培養容器１Ｂにおいては、反射板５で反射した測定光Ｌが導波基材２を導波され、その一部が接着細胞Ｘに入射して散乱することとなる。このため、導波基材２の内部での迷光を避けるため、右側端面２ｃ２及び反射板５の反射面は、入射端面である左側端面２ｃ１と同程度に平滑であることが好ましい。

【0063】

また、このように反射板５を設置した場合には、反射板５によって反射された測定光Ｌと、入射端面である左側端面２ｃ１から入射された測定光Ｌとが同一の導波基材２の内部にて導波される。このため、導波基材２の左右方向の長さ寸法は、反射板５によって反射された測定光Ｌと、入射端面である左側端面２ｃ１から入射された測定光Ｌとによって、導波基材２の内部で干渉縞が生じないように設定することが好ましい。

【0064】

以上のように本実施形態の培養容器１Ｂは、測定光Ｌが入射される位置（本実施形態では左側端面２ｃ１）と異なる位置に設けられると共に測定光Ｌを反射する反射板５を備えている。このため、反射板５を設けない場合には、導波基材２を抜けていた測定光Ｌを再び導波基材２に戻して接着細胞Ｘの観察に用いることが可能となる。したがって、本実施形態の培養容器１Ｂによれば、測定光Ｌの利用効率を高めることが可能となる。

【0065】

なお、本実施形態においては、板状の反射板５を備える構成について説明した。しかしながら、他の形状の反射部を反射板５に代えて設置することも可能である。例えば、ブロック体からなる反射部を右側端面２ｃ２に当接させて右側端面２ｃ２を覆うように設けることも可能である。

【0066】

（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について、図６を参照して説明する。なお、本実施形態の説明において、上記第１実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。

【0067】

図６（ａ）は本実施形態の培養容器１Ｃの平面図であり、図５（ｂ）は（ａ）のＤ－Ｄ断面図である。この図に示すように、本実施形態においては、平面視形状が矩形状の囲壁６を備えている。

【0068】

囲壁６は、軸芯Ｌａが中心である角筒状部材であり、導波基材２の上面２ａに立設されている。囲壁６は、軸芯Ｌｂが導波基材２の上面２ａの法線方向と平行となるように導波基材２に対して姿勢設定されており、下端が導波基材２の上面と接続され、上端が開放端である。

【0069】

本実施形態において囲壁６は、平面視において、矩形状である。このような矩形における一辺は、導波基材２の側端面２ｃと平行である。例えば、囲壁６の左側の一辺は、導波基材２の左側端面２ｃ１と平行である。また、囲壁６の右側の一辺は、導波基材２の右側端面２ｃ２と平行である。また、囲壁６の前側の一辺は、導波基材２の前側端面２ｃ３と平行である。また、囲壁６の後側の一辺は、導波基材２の後側端面２ｃ４と平行である。ただし、囲壁６の上述の各々の辺は、導波基材２の側端面２ｃに対して傾斜していても良い。

【0070】

このような囲壁６は、導波基材２と別体として形成され、形成された後に導波基材２に対して接続される。このような囲壁６は、接着剤を介して導波基材２に接続されたり、溶着によって導波基材２に接続されたりする。このため、囲壁６は、導波基材２から剥離することも可能である。つまり、本実施形態において、囲壁６は、導波基材２に対して着脱可能である。このように囲壁６が導波基材２に対して着脱可能であることによって、例えば囲壁６を設けずに導波基材２を使用することも可能となる。

【0071】

図６（ｂ）に示すように、囲壁６は、基部６ａと、遮蔽コーティング６ｂ（遮蔽部）とを有している。基部６ａは、例えば樹脂によって形成されており、導波基材２と異なる材料によって形成することが可能である。このような基部６ａは、囲壁６の強度部材として機能する主材であり、導波基材２に対して接続されている。

【0072】

遮蔽コーティング６ｂは、測定光Ｌを遮蔽可能な膜部材であり、基部６ａの表面に被覆して設けられている。遮蔽コーティング６ｂは、測定光Ｌを遮蔽することによって、導波基材２から囲壁６の基部６ａに進入した測定光Ｌが囲壁６から細胞培養空間Ｋに漏出することを防止する。

【0073】

なお、本実施形態においては、導波基材２との接続面を除いて基部６ａの全体を覆うように遮蔽コーティング６ｂが設けられている。しかしながら、囲壁６に進入した測定光Ｌが囲壁６から細胞培養空間Ｋに漏出することが抑制できれば良いため、遮蔽コーティング６ｂは、囲壁６の内壁面のみに設けることも可能である。

【0074】

また、基部６ａと導波基材２との間に測定光Ｌの基部６ａへの進入を防止する遮蔽部を設けるようにしても良い。このような場合は、遮蔽部は、導波基材２から基部６ａへの進入を防止し、これによって囲壁６から細胞培養空間Ｋに測定光Ｌが漏出することを防止する。このため、基部６ａと導波基材２との間に遮蔽部を設けることで、上述の遮蔽コーティング６ｂを設けない構成であることも可能である。

【0075】

この他、囲壁６の全体を、測定光Ｌが透過しない着色樹脂や金属によって形成し、導波基材２から基部６ａへの進入を防止しても良い。この場合には、囲壁６が、上述のように基部３ａと遮蔽コーティング６ｂとに分かれておらず、囲壁６そのものが遮光部として機能する。

【0076】

導波基材２と囲壁６とが異なる材料によって形成されている場合には、例えば導波基材２と囲壁６とは別々に形成されて後に接合することができる。このような場合には、例えば先に形成された基部６ａに対して遮蔽コーティング６ｂを被膜形成し、その後、接着剤あるいは溶着等によって囲壁６を導波基材２と接続する。

【0077】

また、導波基材２に対して、先に基部６ａを接続し、その後に基部６ａの表面に遮蔽コーティング６ｂを形成することも可能である。このような場合には、例えば、基部６ａを導波基材２と同一材料によって一体的に形成し、その後に基部６ａの表面に遮蔽コーティング６ｂを形成することも可能である。

【0078】

また、本実施形態では囲壁６の上端面６ｃは、導波基材２の上面２ａ及び底面２ｂと平行である。このため、導波基材２の上面２ａ及び底面２ｂが水平となるように導波基材２を姿勢設定することによって、囲壁６の上端面６ｃも水平となる。この結果、囲壁６の上端面６ｃに、細胞培養空間Ｋを上方から閉じる蓋を容易に載置することが可能となる。

【0079】

このように本実施形態の培養容器１Ｃでは、囲壁６の平面視形状が矩形状である。このため、左右方向における最大寸法と、前後方向における最大寸法とを同一とした場合に、平面視形状が円形状の囲壁と比較して、細胞培養空間Ｋを広く確保することが可能となる。

【0080】

（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態について、図７を参照して説明する。なお、本実施形態の説明において、上記第１実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。

【0081】

図７は、本実施形態の培養容器１Ｄの平面図である。この図に示すように、本実施形態の培養容器１Ｄは、導波基材２の上面２ａに対して、多数の囲壁３が設けられている。これらの囲壁３は、左右方向及び前後方向に格子状に等間隔で配列されている。

【0082】

本実施形態においては、左右方向に４つの囲壁３が配列され、前後方向に３つの囲壁３が配列され、合計で１２個の囲壁３が導波基材２の上面２ａに対して設けられている。このため、本実施形態の培養容器１Ｄは、１２個の細胞培養空間Ｋを有している。なお、囲壁３の数は、１２個に限定されるものではない。例えば、２４個の囲壁３を備える構成を採用することも可能である。

【0083】

これらの囲壁３は、導波基材２の上面２ａからの突出量（すなわち高さ寸法）が、例えば、全て同一である。このため、全ての囲壁３の上端開口を、単一の板状の蓋で閉じることが可能となっている。

【0084】

なお、細胞培養空間Ｋの各々の容積を確保するために、本実施形態の培養容器１Ｄのように複数の囲壁３を備える場合には、囲壁３の大きさを上記第１実施形態と同様とし、導波基材２の大きさを上記第１実施形態よりも大きくする。

【0085】

このような本実施形態の培養容器１Ｄにおいては、単一の導波基材２に対して複数の囲壁３が設けられている。このため、複数の細胞培養空間Ｋを備えることができ、接着細胞Ｘを区分けして培養することが可能となる。

【0086】

（第６実施形態）
次に、本発明の第６実施形態について、図８を参照して説明する。なお、本実施形態の説明において、上記第１実施形態あるいは上記第４実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。

【0087】

図８は、本実施形態の培養容器１Ｅの平面図である。この図に示すように、本実施形態の培養容器１Ｅは、導波基材２の上面２ａに対して、多数の囲壁６が設けられている。これらの囲壁６は、左右方向及び前後方向に格子状に等間隔で配列されている。

【0088】

本実施形態においては、左右方向に４つの囲壁６が配列され、前後方向に３つの囲壁６が配列され、合計で１２個の囲壁６が導波基材２の上面２ａに対して設けられている。このため、本実施形態の培養容器１Ｄは、１２個の細胞培養空間Ｋを有している。なお、囲壁６の数は、１２個に限定されるものではない。例えば、２４個の囲壁６を備える構成を採用することも可能である。

【0089】

これらの囲壁６は、導波基材２の上面２ａからの突出量（すなわち高さ寸法）が、例えば、全て同一である。このため、全ての囲壁６の上端開口を、単一の板状の蓋で閉じることが可能となっている。

【0090】

なお、細胞培養空間Ｋの各々の容積を確保するために、本実施形態の培養容器１Ｄのように複数の囲壁６を備える場合には、囲壁６の大きさを上記第１実施形態と同様とし、導波基材２の大きさを上記第１実施形態よりも大きくする。

【0091】

このような本実施形態の培養容器１Ｄにおいては、単一の導波基材２に対して複数の囲壁６が設けられている。このため、複数の細胞培養空間Ｋを備えることができ、接着細胞Ｘを区分けして培養することが可能となる。

【0092】

また、囲壁６の平面視形状が矩形状である。このため、左右方向における最大寸法と、前後方向における最大寸法とを同一とした場合に、平面視形状が円形状の囲壁と比較して、細胞培養空間Ｋを広く確保することが可能となる。したがって、単一の導波基材２の上面２ａにおいて細胞培養空間Ｋを広く確保することが可能となる。

【0093】

（第７実施形態）
次に、本発明の第７実施形態について、図９を参照して説明する。なお、本実施形態の説明において、上記第１実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。

【0094】

図９は、本実施形態の培養容器１Ｆの分解斜視図である。この図に示すように、本実施形態の培養容器１Ｆは、導波基材２と、囲壁７とを備えている。

【0095】

本実施形態において囲壁７は、平面視において円形状の複数の収容部７ａを有している。これらの収容部７ａは、左右方向及び前後方向に格子状に等間隔で配列されている。本実施形態においては、左右方向に４つの収容部７ａが配列され、前後方向に３つの収容部７ａが配列され、合計で１２個の収容部７ａが囲壁７に対して設けられている。なお、収容部７ａの数は、１２個に限定されるものではない。例えば、２４個の収容部７ａを備える構成を採用することも可能である。

【0096】

これらの収容部７ａは、囲壁７が導波基材２の上面に接続された状態で、細胞培養空間Ｋを形成する。つまり、収容部７ａの内部が細胞培養空間Ｋである。このように、本実施形態においても、囲壁７が囲むことによって、導波基材２の上面２ａの一部に細胞培養空間Ｋが形成されている。

【0097】

囲壁７は、例えば測定光Ｌが内部に進入することができない材料によって形成されている。このように囲壁７を測定光Ｌが内部に進入することができない材料によって形成することによって、導波基材２から囲壁７に測定光Ｌが進入し、囲壁７から接着細胞Ｘの観察の妨げとなる光の漏出を防止することができる。

【0098】

なお、囲壁７を、強度部材となる基部と、基部の表面を覆うと共に測定光Ｌを遮蔽する遮蔽コーティングを備える構成であることも可能である。このような構成であることによって、基部に導波基材２から測定光Ｌの一部が進入しても、遮蔽コーティングで遮蔽されることによって基部に進入した測定光が細胞培養空間Ｋに漏出することを防止することが可能となる。

【0099】

このような本実施形態の培養容器１Ｆにおいては、囲壁７が、各々が細胞培養空間Ｋを形成する収容部７ａを複数備えている。このため、単一の囲壁７を導波基材２に接着することによって、一度に多数の細胞培養空間Ｋを形成することが可能となる。

【0100】

（第８実施形態）
次に、本発明の第８実施形態について、図１０を参照して説明する。なお、本実施形態の説明において、上記第１実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。

【0101】

図１０は、本実施形態の培養容器１Ｇの分解斜視図である。この図に示すように、本実施形態の培養容器１Ｇは、導波基材２と、囲壁８とを備えている。

【0102】

本実施形態において囲壁８は、平面視において矩形状の複数の収容部８ａを有している。これらの収容部８ａは、左右方向及び前後方向に格子状に等間隔で配列されている。本実施形態においては、左右方向に４つの収容部８ａが配列され、前後方向に３つの収容部８ａが配列され、合計で１２個の収容部８ａが囲壁８に対して設けられている。なお、収容部８ａの数は、１２個に限定されるものではない。例えば、２４個の収容部８ａを備える構成を採用することも可能である。

【0103】

これらの収容部８ａは、囲壁８が導波基材２の上面に接続された状態で、細胞培養空間Ｋを形成する。つまり、収容部８ａの内部が細胞培養空間Ｋである。このように、本実施形態においても、囲壁８が囲むことによって、導波基材２の上面２ａの一部に細胞培養空間Ｋが形成されている。

【0104】

囲壁８は、例えば測定光Ｌが内部に進入することができない材料によって形成されている。このように囲壁８を測定光Ｌが内部に進入することができない材料によって形成することによって、導波基材２から囲壁８に測定光Ｌが進入し、囲壁８から接着細胞Ｘの観察の妨げとなる光の漏出を防止することができる。

【0105】

なお、囲壁８を、強度部材となる基部と、基部の表面を覆うと共に測定光Ｌを遮蔽する遮蔽コーティングを備える構成であることも可能である。このような構成であることによって、基部に導波基材２から測定光Ｌの一部が進入しても、遮蔽コーティングで遮蔽されることによって基部に進入した測定光が細胞培養空間Ｋに漏出することを防止することが可能となる。

【0106】

このような本実施形態の培養容器１Ｇにおいては、囲壁８が、各々が細胞培養空間Ｋを形成する収容部８ａを複数備えている。このため、単一の囲壁７を導波基材２に接着することによって、一度に多数の細胞培養空間Ｋを形成することが可能となる。

【0107】

また、本実施形態の培養容器１Ｇにおいては、各々の収容部８ａの平面視形状が矩形状である。このため、左右方向における最大寸法と、前後方向における最大寸法とを同一とした平面視円形状の収容部と比較して、細胞培養空間Ｋを広く確保することが可能となる。したがって、単一の導波基材２の上面２ａにおいて細胞培養空間Ｋを広く確保することが可能となる。

【0108】

（第９実施形態）
次に、本発明の第９実施形態について、図１１を参照して説明する。なお、本実施形態の説明において、上記第１実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。

【0109】

図１１は、本実施形態の観察システム１０の概略構成を示す模式図である。この図に示すように、本実施形態の観察システム１０は、培養容器１と、光源部１１とを備えている。

【0110】

光源部１１は、測定光Ｌを射出するレーザ光射出装置である。光源部１１は、図１１に示すように、導波基材２の左側端面２ｃ１と対向するようにして、培養容器１の側方に配置されている。このような光源部１１は、測定光Ｌが導波基材２の内部で全反射する条件を満たす範囲で、測定光Ｌの光軸Ｌ１が導波基材２の上面２ａと底面２ｂに対して傾斜するように測定光Ｌを射出する。

【0111】

このような本実施形態の観察システム１０においては、測定光Ｌを射出する光源部１１を備えている。接着細胞Ｘの観察に適した測定光Ｌを射出するように予め光源部１１に対して出力等を設定しておくことが可能となる。このため、測定光Ｌの調整を短時間で完了することが可能となる。

【0112】

また、本実施形態の観察システム１０においては、培養容器１の導波基材２の上面２ａ及び底面２ｂが平面とされており、光源部１１が、導波基材２の左側端面２ｃ１に入射する測定光Ｌの光軸Ｌ１が、導波基材２の上面２ａ及び底面２ｂに対して傾斜するように配置されている。このため、測定光Ｌの導波基材２の内部における上面２ａとの反射回数が多くすることができ、測定光Ｌが接着細胞Ｘに入射する機会を増やすことができる。

【0113】

また、本実施形態の観察システム１０においては、例えば、培養容器１の設置位置を規定するステージを備え、光源部１１をステージに対して直接的にあるいは間接的に固定する構成でも可能である。このような構成を採用することによって、培養容器１が予め規定された位置に容易に載置することができ、また載置された培養容器１に対する光源部１１の姿勢を観察に適した姿勢に正確に定めることが可能となる。このため、例えば、確実に測定光Ｌを、培養容器１の導波基材２の上面２ａ及び底面２ｂに対して光軸Ｌ１が所望の傾斜角度となるように、射出することが可能となる。

【0114】

なお、本実施形態においては、培養容器１を備える構成について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。培養容器１に代えて、上記第２実施形態の培養容器１Ａ、上記第３実施形態の培養容器１Ｂ、上記第４実施形態の培養容器１Ｃ、上記第５実施形態の培養容器１Ｄ、上記第６実施形態の培養容器１Ｅ、上記第７実施形態の培養容器１Ｆ、あるいは、上記第８実施形態の培養容器１Ｇを備える構成を採用することも可能である。

【0115】

（第１０実施形態）
次に、本発明の第１０実施形態について、図１２を参照して説明する。なお、本実施形態の説明において、上記第９実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。

【0116】

図１２は、本実施形態の観察システム２０の概略構成を示す模式図である。この図に示すように、本実施形態の観察システム２０は、培養容器１と、光源部１１と、光学系２１（観察部）とを備えている。

【0117】

光学系２１は、細胞培養空間Ｋの全体あるいは一部を拡大して観察可能な光学系であり、培養容器１の上方に配置されている。この光学系２１は、接着細胞Ｘで分散された測定光Ｌを受光し、結像することによって観察者による観察あるいはカメラ等による撮像を可能とするものである。なお、光学系２１は、培養容器１中の接着細胞Ｘを観察可能であることを前提として、設置位置や撮像方向が限定されるものではない。つまり、光学系２１は、培養容器１に対して様々な位置に設置することが可能であると共に様々な方向から接着細胞Ｘを撮像することが可能である。

【0118】

このように、本実施形態の観察システム１０は、光学系２１を備えている。このため、外部の光学系を用いることなく、細胞培養空間Ｋで培養されている接着細胞Ｘの観察を行うことが可能となる。

【0119】

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

【符号の説明】

【0120】

１……培養容器、１Ａ～１Ｇ……培養容器、２……導波基材、２ａ……上面（表面）、２ｂ……底面、２ｃ……側端面、２ｃ１……左側端面（入射端面）、２ｃ２……右側端面、２ｃ３……前側端面、２ｃ４……後側端面、３……囲壁、３ａ……基部、３ｂ……遮蔽コーティング（遮光部）、４……支持脚、５……反射板（反射部）、６……囲壁、６ａ……基部、６ｂ……遮蔽コーティング（遮光部）、７……囲壁、７ａ……収容部、８……囲壁、８ａ……収容部、１０……観察システム、１１……光源部、２０……観察システム、２１……光学系（観察部）、Ｋ……細胞培養空間、Ｌ……測定光、Ｌ１……光軸、Ｘ……接着細胞

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】