特許 7319762 顕微鏡観察用培養装置

(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】2023-07-25

(45)【発行日】2023-08-02

(54)【発明の名称】顕微鏡観察用培養装置

(51)【国際特許分類】

   C12M 1/34 20060101AFI20230726BHJP

   C12M 1/00 20060101ALI20230726BHJP

   C12M 3/00 20060101ALI20230726BHJP

   G01N 21/01 20060101ALI20230726BHJP

   G02B 21/30 20060101ALI20230726BHJP

【ＦＩ】

C12M1/34 B

C12M1/00 C

C12M3/00 B

G01N21/01 B

G02B21/30

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2018005798

(22)【出願日】2018-01-17

(65)【公開番号】P2019122313

(43)【公開日】2019-07-25

【審査請求日】2020-10-22

【審判番号】

【審判請求日】2022-04-08

(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】100165179

【弁理士】

【氏名又は名称】田▲崎▼ 聡

(74)【代理人】

【識別番号】100206081

【弁理士】

【氏名又は名称】片岡 央

(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】坪内 洋平

【合議体】

【審判長】上條 肇

【審判官】福井 悟

【審判官】松本 淳

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－０９０３７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１６５４４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－０２４５７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１１－５０３５４４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

C12M1/00-3/10

ＣＡｐｌｕｓ／ＭＥＤＬＩＮＥ／ＥＭＢＡＳＥ／ＢＩＯＳＩＳ（ＳＴＮ）

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

生細胞を培養しながら顕微鏡観察を行う顕微鏡観察用培養装置であって、
プレートホルダをＸＹ方向に移動させるＸＹステージユニットと、
前記プレートホルダに保持され、複数のサンプルホルダを有し、前記複数のサンプルホルダの各々に培養中の試料を収容するＸＹ方向に平行なウェルプレートと、
前記ＸＹステージユニットをそれぞれ上下から挟むように設けられるＸＹ方向に平行なトップヒータユニット及びボトムヒータユニットと、を備え、
前記トップヒータユニットには、前記ウェルプレート内に収容された前記試料に薬液を添加するための孔が形成されており、
前記トップヒータユニットの上面側には、上下方向にスライド移動可能に構成され、前記ウェルプレート内に収容された前記試料に添加する薬液を滴下するディスペンサと、
前記ディスペンサが用いられない場合には前記孔を覆い、前記ディスペンサが下方向にスライド移動して前記試料に薬液を添加する場合には前記孔を開放する透明材料からなる蓋部と、
が設けられており、
前記ＸＹステージユニットが、前記トップヒータユニットの下面側で前記ウェルプレートをＸ方向及びＹ方向に適宜移動させることにより、前記複数のサンプルホルダ内の前記試料の各々に、前記ディスペンサから前記孔を介して薬液が滴下され、
前記蓋部は、前記トップヒータユニットの上面側に当該上面に沿って備えられた固定軸に沿ってスライド移動可能に設けられている、
ことを特徴とする顕微鏡観察用培養装置。

【請求項2】

前記蓋部は、前記孔を覆ったとき、少なくとも前記ウェルプレートを気密に保持するように設けられていることを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡観察用培養装置。

【請求項3】

前記プレートホルダには、加温用ヒータ、又は、外部からＣＯ₂ガスを供給するためのＣＯ₂ポートのうちの少なくとも何れかが設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の顕微鏡観察用培養装置。

【請求項4】

前記ボトムヒータユニットは、一方の面に、ヒータホルダとメタルプレートとからなる水流路が形成され、他方の面に、ボトムヒータが設けられていることを特徴とする請求項１～請求項３の何れか一項に記載の顕微鏡観察用培養装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、顕微鏡観察用培養装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

例えば、細胞分野の研究にあたっては、近年、従来の固定細胞に代わり、生細胞を用いた手法が重要になってきている。このような生細胞の場合、細胞を長期に渡って培養しながらその現象を観察することが行われる。

【0003】

一般に、細胞を長期間培養するためには、細胞にとって好適な環境を維持することが好ましい。例えば、特許文献１には、一般的な細胞を培養する環境としては、温度３７度、湿度９０％、ＣＯ２濃度５％に維持することが好ましいことが記載されている。

【0004】

また、特許文献１には、ＸＹステージユニットを上下から挟むようにトップヒータユニットとボトムヒータユニットが設けられ、ＸＹステージユニットに培養中の試料が収容されたウェルプレートを保持するプレートホルダが設けられた顕微鏡観察用培養装置が記載されている。また、特許文献１には、ＸＹステージユニットが、ウェルプレートの着脱ができるように、Ｘ又はＹの何れかの方向に大きく駆動できること、プレートホルダに、加温用ヒータ又は外部からＣＯ₂ガスを供給するためのＣＯ₂ポートが設けられていること、並びに、ボトムヒータユニットに流路が形成され、プレートホルダ内を加湿できることが記載されている。

【0005】

また、特許文献２には、複数の細胞培養容器（ウェルプレート）を用いて同時に細胞を培養する細胞培養装置において、各々の細胞培養容器に蓋が設けられた構成の装置が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２０１５－０９０３７４号公報

【文献】特表２０１２－５２４５２７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ところで、生細胞を培養しながら観察する方法としては、例えば、この生細胞に投薬しながら、あるいは投薬直後の細胞の反応を素早く観察する、カルシウム反応等のような方法による観察が行われている。この場合、生細胞への投薬は、ディスペンサ等によって行われる。

【0008】

特許文献１に記載の顕微鏡観察用培養装置においては、細胞の培養に適した環境の保持と、ディスペンサによる投薬の作業性という、両方の機能を実現するため、トップヒータユニットの上部に、ディスペンサによる投薬用の孔が形成されている。しかしながら、特許文献１においては、トップヒータユニットに孔が形成されていることから、細胞培養環境の気密性を確保することが難しく、ＣＯ₂ガスを大量に供給する必要があるため、ＣＯ₂ガスの消費量が増大してコスト高となる問題があった。

【0009】

また、特許文献２に記載の細胞培養装置においては、複数で備えられた細胞培養容器自体に蓋が設けられ、それぞれ蓋で覆われる構成なので、容器内部の気密性が向上して環境保持が容易になるものの、細胞培養容器の外部は気密性が低く、環境保持が難しいという問題があった。また、特許文献２に記載の細胞培養装置の場合、容器自体が蓋で覆われていることから、ディスペンサを用いた投薬を行う際は、蓋を都度外す作業が必要となり、作業性に劣るとともに、蓋全体を外すことから、投薬の度に内部環境が低下するという大きな問題があった。

【0010】

本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、ウェルプレートに収容された細胞に対し、ディスペンサ等を用いて容易に投薬することが可能であり、且つ、ウェルプレート内における優れた気密性を確保することが可能な顕微鏡観察用培養装置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】

【0011】

上記課題を解決するため、本発明は、以下の態様を包含する。
本発明の一態様による顕微鏡観察用培養装置は、生細胞を培養しながら顕微鏡観察を行う顕微鏡観察用培養装置であって、プレートホルダをＸＹ方向に移動させるＸＹステージユニットと、前記プレートホルダに保持され、培養中の試料を収容するウェルプレートと、前記ＸＹステージユニットを上下から挟むように設けられるトップヒータユニット及びボトムヒータユニットと、を備え、前記トップヒータユニットには、前記ウェルプレート内に収容された前記試料に薬液を添加するための孔が形成されているとともに、該孔を覆うための蓋部が開閉自在に設けられていることを特徴とする。

【0012】

また、本発明の一態様による顕微鏡観察用培養装置は、前記蓋部が、前記トップヒータユニットに備えられた固定軸に沿ってスライド移動可能に設けられていることを特徴とする。

【0013】

また、本発明の一態様による顕微鏡観察用培養装置は、前記蓋部が、前記孔を覆ったとき、少なくとも前記ウェルプレートを気密に保持するように設けられていることを特徴とする。

【0014】

また、本発明の一態様による顕微鏡観察用培養装置は、前記プレートホルダに、加温用ヒータ、又は、外部からＣＯ₂ガスを供給するためのＣＯ₂ポートのうちの少なくとも何れかが設けられていることを特徴とする。

【0015】

また、本発明の一態様による顕微鏡観察用培養装置は、前記ボトムヒータユニットが、一方の面に、ヒータホルダとメタルプレートとからなる水流路が形成され、他方の面に、ボトムヒータが設けられていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0016】

本発明の一態様による顕微鏡観察用培養装置によれば、ディスペンサ等を用いて試料に投薬を行う際は、蓋部を開放状態として孔を開放することで、ウェルプレート内に収容された試料に対してディスペンサ等による投薬を容易に行うことが可能になる。一方、試料である細胞を培養する際は、蓋部を閉じて薬液添加用の孔を塞ぐことで、ウェルプレート、ひいてはプレートホルダ内全体における気密性を確保できる。従って、試料に対する投薬の作業性の確保と、ウェルプレート内における培養に適した環境の確保とを両立させることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の一実施形態である顕微鏡観察用培養装置を模式的に説明する図であり、装置の全体構成を示す斜視図である。

【図2】本発明の一実施形態である顕微鏡観察用培養装置を模式的に説明する図であり、ウェルプレートに収容された試料に投薬するためのディスペンサを含めた装置の全体構成を示す概略図である。

【図3】本発明の一実施形態である顕微鏡観察用培養装置を模式的に説明する図であり、プレートホルダに保持されたウェルプレートを移動させるためのＸＹステージユニットを示す斜視概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明を適用した一実施形態である顕微鏡観察用培養装置について、図１～図３を適宜参照しながら説明する。図１は、本実施形態の顕微鏡観察用培養装置１０の全体構成を示す斜視図であり、図２は、ウェルプレート５に収容された試料に投薬するためのディスペンサ７を含めた全体構成を示す斜視概略図、図３は、プレートホルダ４に保持されたウェルプレート５を移動させるためのＸＹステージユニット１を示す斜視概略図である。

【0019】

なお、以下の説明で用いる図面は、本発明の特徴をわかり易くするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。また、以下の説明において例示される材料等は一例であって、本発明はそれらに限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。

【0020】

＜顕微鏡観察用培養装置の構成＞
以下に、本実施形態の顕微鏡観察用培養装置（以下、培養装置と略称することがある）１０の構成について詳述する。
本実施形態の培養装置１０は、図示略の生細胞等のような試料を培養しながら顕微鏡観察を行う装置である。図１～図３に示すように、本実施形態の培養装置１０は、プレートホルダ４をＸＹ方向に移動させるＸＹステージユニット１と、プレートホルダ４に保持され、培養中の試料を収容するウェルプレート５と、ＸＹステージユニット１を上下から挟むように設けられるトップヒータユニット２及びボトムヒータユニット３と、を備えて概略構成される。そして、本実施形態の培養装置１０は、トップヒータユニット２に、ウェルプレート５内に収容された試料に薬液を添加するための孔２１ａが形成されているとともに、この孔２１ａを覆うための蓋部６が開閉自在に設けられた構成とされている。

【0021】

ＸＹステージユニット１は、上記のように、ウェルプレート５を保持したプレートホルダ４をＸＹ方向に移動させるものである。ＸＹステージユニット１は、図示略のアクチュエータによってＸ方向に駆動するＸテーブル１１と、Ｙ方向に駆動するＹテーブル１２とを有し、ウェルプレート５をＸＹ方向に駆動可能に構成されている。

【0022】

また、ＸＹステージユニット１は、Ｙ方向に大きく駆動することにより、プレートホルダ４を、後述のトップヒータユニット２で覆われる位置よりも外側に移動させ、プレートホルダ４に保持されたウェルプレート５を着脱できるように構成されている。
また、Ｙテーブル１２の底面には図示略のシールゴムが設けられており、後述のボトムヒータユニット３との間を気密に保つように構成されている。

【0023】

本実施形態の培養装置１０においては、ＸＹステージユニット１として、従来からこの分野で用いられているものを何ら制限無く採用することができる。

【0024】

トップヒータユニット２は、上記のように、トップヒータユニット２とボトムヒータユニット３とでＸＹステージユニット１を上下から挟み込むように配置される。即ち、トップヒータユニット２は、図１及び図２に示すように、ＸＹステージユニット１の上方に配置される。

【0025】

トップヒータユニット２は、透明のヒータパネル２１と、このヒータパネル２１を保持するヒータホルダ２２と、これらを固定する固定プレート２３とから構成されている。また、ヒータパネル２１の中心には、薬液添加用の孔２１ａが設けられている。さらに、トップヒータユニット２には、詳細については後述するが、ウェルプレート５を開閉可能に覆うことが可能な蓋部６が設けられている。

【0026】

ボトムヒータユニット３は、ＸＹステージユニット１に対し、上記のトップヒータユニット２とは反対側、即ち、ＸＹステージユニット１の下方に配置される。
ボトムヒータユニット３は、ヒータホルダ３１と、ヒータホルダ３１の両端を固定支持するヒータフレーム３２ａ、３２ｂとから構成されている。ヒータホルダ３１の下面には、図示略のシート状のボトムヒータが貼付され、ヒータホルダ３１を加温可能な構成とされている。さらに、ヒータホルダ３１の中心には、図示略の開口穴が設けられており、後述する図示略のベローズが固定されている。

【0027】

また、図１及び図２においては図示を省略しているが、ボトムヒータユニット３の中心部には開口穴が設けられており、この開口穴に図示略の対物レンズが配置されている。この対物レンズは、図示略のアクチュエータによって、その光軸方向に駆動可能に構成されている。また、対物レンズの辺縁部と、上述したボトムヒータユニット３の開口穴には、上述したベローズが設けられており、対物レンズが光軸方向で上昇した際に、ベローズと開口穴との間を密封することで、装置内部、特にウェルプレート９内の温度や湿度、ＣＯ₂等の環境が保持できる構成とされている。また、詳細は省略するが、対物レンズによって撮影されるウェルプレート５内の細胞の画像は、図示略の光学系及びカメラによって撮影可能に構成されている。

【0028】

また、ヒータホルダ３１の表面（上面）において、上記の開口穴の周辺部は、流路を形成するように、周辺部の外周部に対してわずかに低くなるように加工されている。
また、ヒータホルダ３１の表面には図示略の給水穴と排水穴が設けられており、底面のポートから給水及び排水が行うことが可能に構成されている。

【0029】

さらに、図１及び図２中においては図示を省略しているが、ボトムヒータユニット３は、表面（上面：一方の面）側に、ヒータホルダ３１とメタルプレートとからなる水流路が形成され、他方の面（下面：他方の面）側に図示略のボトムヒータが設けられた構成とされている。即ち、ボトムヒータユニット３は、ヒータホルダ３１の表面に形成された上記の開口穴の周辺部に、この周辺部に嵌合するように加工された図示略のメタルメッシュを介してメタルプレートが貼付され、ヒータホルダ３１とメタルプレートによって流路が形成されている。また、メタルプレートの所定の領域には、所定の径及び間隔で、複数の微小孔が千鳥状に形成されている。これにより、本実施形態の培養装置１０においては、詳細は後述するが、ウェルプレート５内（プレートホルダ４内）にメタルメッシュから蒸発した水分を供給し、内部の湿度を調整することが可能になる。

【0030】

プレートホルダ４は、上記のように、ＸＹステージユニット１に取り付けられ、ウェルプレート５を保持する。図３に示す例では、プレートホルダ４が凹状に形成されており、内部にウェルプレート５を収容して保持することが可能な構成とされている。

【0031】

プレートホルダ４には、例えば、図示略の加温用ヒータ、又は、外部からＣＯ₂ガスを供給するためのＣＯ₂ポートのうちの少なくとも何れかを設けることができる。このように、プレートホルダ４に加温用ヒータを設けることで、プレートホルダ４に保持されたウェルプレート５内の試料を効果的に加温することが可能になる。また、プレートホルダ４にＣＯ₂ポートを設けることで、例えば５体積％程度に調整されたＣＯ₂ガスを外部からウェルプレート５に供給可能となる。なお、本実施形態の培養装置１０に備えられるプレートホルダ４には、開口部に図示略のシールゴムが設けられており、ヒータパネル２１との間を気密に保つように構成されている。

【0032】

ウェルプレート５は、内部に被培養物である生細胞等の試料を収容し、培養する容器である。ウェルプレート５は、プレートホルダ４に保持されることで、上述したＸＹステージユニット１によってＸＹ方向に移動できるように構成されている。図３に示す例のように、ウェルプレート５には、凹状に形成された複数のサンプルホルダ５１が備えられており、これらの各々に試料を収容することが可能な構成とされている。

【0033】

本実施形態の培養装置１０においては、ウェルプレート５として、従来からこの分野で用いられているものを何ら制限無く採用できる。

【0034】

蓋部６は、上記のように、トップヒータユニット２に形成された孔２１ａを覆うことができるように、トップヒータユニット２の上面側において、孔２１ａに対して開閉自在に設けられている。また、図示例の蓋部６は、トップヒータユニット２の上面側に設けられた固定軸６１に、この固定軸６１に沿ってスライド移動可能に取り付けられており、このスライド移動によって、孔２１ａに対して開閉自在に構成されている。

【0035】

蓋部６は、例えば、樹脂等の透明材料からなり、ウェルプレート５内に収容された試料を透過光で観察することが可能な構成とされている。
また、図示例の蓋部６は、孔２１ａを覆って塞いだとき、ウェルプレート５内を気密に保持できるように設けられている。

【0036】

蓋部６は、ウェルプレート５内に収容された試料に所定の処理を施す際、即ち、試料（細胞）に薬液を添加する処理を行う際に開放される。つまり、図２に示すようなディスペンサ７を使用するときには、蓋部６を開放することで試料に対して薬液を添加可能な状態とし、ディスペンサ７を使用しないときには、蓋部６を閉じることで孔２１ａを塞ぎ、ウェルプレート５内の機密性を確保し、内部環境を適正に管理された状態で維持する。

【0037】

ディスペンサ７は、ウェルプレート５内に収容された試料（生細胞）に対して、滴下部７２から薬液を添加する。図２に示す例のディスペンサ７は、図示略の固定部に対して取り付けられた可動軸７１に取り付けられている。

【0038】

ディスペンサ７は、ウェルプレート５内に収容された試料に対して薬液を添加する際、軸方向、即ち上下方向にスライド移動することで、滴下部７２を試料に近接させることができるように構成されている。そして、ディスペンサ７は、図示略の薬液貯留部に貯留された薬液（化合物）を、配管を介して吸引し、滴下部７２からウェルプレート５内の試料に滴下できるように構成されている。

【0039】

本実施形態の培養装置１０は、上述したように、トップヒータユニット２に、ウェルプレート５内に収容された試料に薬液を添加するための孔２１ａが形成されて、且つ、この孔２１ａを覆うための蓋部６が開閉自在に設けられている。これにより、培養装置１０は、ウェルプレート５内の試料に薬液を添加するときは蓋部６を開放する一方、薬液を添加しないときは蓋部６を閉じることで、ウェルプレート５内を気密に保持する。また、本実施形態では、図３に示す例のように、凹状に形成されたプレートホルダ４内にウェルプレート５が収容されていることで、ウェルプレート５に備えられる複数のサンプルホルダ５１のみならず、プレートホルダ４内全体が気密に保持される。さらに、孔２１ａを蓋部６で開閉自在に覆う構成なので、薬液を添加するときに蓋部６を開放した際に内部環境が劣化するのを極力抑えることが可能になる。
従って、本実施形態の培養装置１０によれば、試料に対する投薬作業性の確保と、ウェルプレート内の環境の確保とを両立させることが可能になる。

【0040】

＜顕微鏡観察用培養装置の使用方法＞
以下に、上述した顕微鏡観察用培養装置１０を用いて、試料である生細胞を培養しながら観察し、薬液を添加する場合の使用方法について、図１～図３を適宜参照しながら説明する。

【0041】

まず、生細胞（観察用の試料）がサンプルホルダ５１内に収容されたウェルプレート５を、ＸＹステージユニット１に取り付けられたプレートホルダ４にセットする。この際、ＸＹステージユニット１をＹ方向に大きく駆動させることで、プレートホルダ４を、トップヒータユニット２によって覆われる位置よりも外側に移動させ、試料が収容されたウェルプレート５をプレートホルダ４にセットする。その後、ＸＹステージユニット１をＹ方向における逆方向に移動させ、観察位置に戻す。

【0042】

この状態で、図示略の対物レンズを移動させることにより、光学系及びカメラによってウェルプレート５に収容された試料を観察できる。ここで、試料に対し、トップヒータユニット２の上方から、図示略のランプにより、透明のヒータパネル２１越しに光を照射してもよいし、光学系側から対物レンズの内部を通過させて光を照射してもよい。また、ＸＹステージユニット１を駆動し、ウェルプレート５をＸ方向又はＹ方向に適宜移動させることにより、ウェルプレート５内における所望のサンプルホルダ５１を観察することができる。

【0043】

試料を培養するにあたっての温度は、例えば、ヒータパネル２１、プレートホルダ４に貼付された図示略のヒータ、及びボトムヒータユニット３に備えられる図示略のボトムヒータを加熱駆動し、図示略の熱電対及び制御部を用いて温度検出・制御を行う。これにより、例えば、ウェルプレート５内が３７℃程度となるように、各ヒータによる加熱温度を調整する。

【0044】

また、ウェルプレート５内（プレートホルダ４内）に供給するＣＯ₂については、例えば、ＣＯ₂濃度が５％程度に調整された混合気体を装置外部から導入し、プレートホルダ４に備えられる図示略のＣＯ₂ポートから供給する。これにより、培養装置１０内におけるウェルプレート５近傍、即ち、プレートホルダ４内のＣＯ₂濃度を５％程度とすることができる。

【0045】

また、ウェルプレート５内（プレートホルダ４内）の湿度については、例えば、ボトムヒータユニット３に備えられる図示略の給水穴から純水を供給することで調整できる。この純水は、ヒータホルダ３１と図示略のメタルプレートによって形成された薄い流路に、毛細管現象によって流入する。上述したように、この流路には図示略のメタルメッシュが配置されていることから、流路が狭くなることで毛細管現象がより顕著に作用するため、純水が効率的に流路内に導かれる。

【0046】

また、本実施形態においては、メタルプレートに設けられた多数の微小穴から純水が溢れ出ないように、給水穴からの純水の供給量及び排水穴からの純水の排水量を調節することが好ましい。ここで、微小穴の径を、例えば０．５ｍｍ程度と小さくした場合には、表面張力が作用するため、この微小穴から純水が溢れ出るのを効果的に防止でき、より効率的に純水を流路内に導くことができる。

【0047】

また、流路内の純水の層は非常に薄く、体積も微小な量であるため、図示略のヒータによって容易に加熱することができるので、メタルプレートに設けられた多数の微小穴からの純水の蒸発が効果的に促進される。これにより、ウェルプレート５内（プレートホルダ４内）の湿度を効率的に上昇させることが可能になる。また、流路内に配置された図示略のメタルメッシュも、純水に対して熱をより一層効率的に伝える役割を果すので、微小穴からの純水の蒸発が、さらに効果的に促進される。

【0048】

また、ヒータの加熱温度を、ウェルプレート５内の環境温度である３７℃よりも若干高めの３８．５℃程度に設定することで、純水が蒸発するメタルプレートとヒータとの距離が近いことと相まって、この部分の温度がヒータと概略同じ温度（３８．５℃）まで加熱される。これにより、純水が蒸発してなる飽和蒸気の温度が３７℃よりも高くなるため、対流が生じて飽和蒸気が装置内部で対流するとともに、飽和していない気体がメタルプレート近傍に対流してくることから、次の蒸発も促進される。これらの各作用により、通常よりも効率的に高い湿度環境を構築することが可能になる。

【0049】

そして、ウェルプレート５内に収容された試料に薬液を添加する際は、まず、培養装置１０に備えられる蓋部６をスライド移動させて開放状態とすることにより、ディスペンサ７とウェルプレート５内に収容された試料とを、孔２１ａを介して対向した状態とする。
次いで、ディスペンサ７を上下方向にスライド移動することで、滴下部７２を試料に近接させる。

【0050】

次いで、ディスペンサ７により、図示略の薬液貯留部に貯留された薬液を、配管を介して吸引し、ウェルプレート５内の試料に滴下する。この際、ＸＹステージユニット１によってウェルプレート５をＸ方向及びＹ方向で適宜移動させることにより、ウェルプレート５に複数で設けられたサンプルホルダ５１内の試料の各々に、薬液を滴下する動作を繰り返す。

【0051】

そして、ウェルプレート５内の試料に対する薬液の滴下（添加）が所定量に達した後、ディスペンサ７は、薬液の吸引滴下を停止して、軸方向で上昇することで待機位置に戻る。
この際、蓋部６は、固定軸６１に沿ってスライド移動することで、孔２１ａを覆う位置に移動し、再びウェルプレート５内を気密な状態とする。

【0052】

以上のような手順により、本実施形態の培養装置１０を用いて、生細胞を培養しながら観察し、薬液を添加する作業を行うことができる。

【0053】

＜作用効果＞
以上説明したように、本実施形態の顕微鏡観察用培養装置１０によれば、トップヒータユニット２に、ウェルプレート５内に収容された試料に薬液を添加するための孔２１ａが形成されているとともに、この孔２１ａを覆うための蓋部６が開閉自在に設けられている構成を採用している。これにより、ディスペンサ７を用いて試料に投薬を行う際は、蓋部６を開放状態として孔２１ａを開放することで、ウェルプレート５内に収容された試料に対してディスペンサ７による投薬を容易に行うことが可能になる。一方、試料である細胞を培養する際は、蓋部を閉じて薬液添加用の孔を塞ぐことで、ウェルプレート５、ひいてはプレートホルダ４内全体における気密性を確保できる。従って、試料（細胞）に対する投薬の作業性の確保と、ウェルプレート内における培養に適した環境の確保とを両立させることが可能になる。

【0054】

さらに、本実施形態の培養装置１０によれば、ウェルプレート５内を気密に保持することで、その内部の温度や湿度、ＣＯ₂等の環境変化を最小限に抑制することが可能になり、また、使用するＣＯ₂ガスの流量を削減することも可能になる。

【産業上の利用可能性】

【0055】

本発明の顕微鏡観察用培養装置は、細胞に対する投薬処理の作業性と、ウェルプレート内における優れた気密性とを両立させることができるので、細胞の培養に好適な環境を保持しながら、正確且つ作業性よく細胞観察を行うことが可能になる。従って、本発明の顕微鏡観察用培養装置は、生細胞を用いて長期間に渡って観察を行う細胞分野の研究において非常に有用である。

【符号の説明】

【0056】

１…ＸＹステージユニット
１１…Ｘテーブル
１２…Ｙテーブル
２…トップヒータユニット
２１…ヒータパネル
２２…ヒータホルダ
２３…固定プレート
３…ボトムヒータユニット
３１…ヒータホルダ
３２ａ，３２ｂ…ヒータフレーム
４…プレートホルダ
５…ウェルプレート
５１…サンプルホルダ
６…蓋部
６１…固定軸
７…ディスペンサ
７１…可動軸
７２…滴下部
１０…顕微鏡観察用培養装置（培養装置）

【図1】

【図2】

【図3】