特許 7583664 試料観察モジュール

(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】2024-11-06

(45)【発行日】2024-11-14

(54)【発明の名称】試料観察モジュール

(51)【国際特許分類】

   G02B 21/34 20060101AFI20241107BHJP

   G02B 21/00 20060101ALI20241107BHJP

   C12M 1/34 20060101ALI20241107BHJP

   C12M 1/00 20060101ALI20241107BHJP

【ＦＩ】

G02B21/34

G02B21/00

C12M1/34 E

C12M1/34 D

C12M1/34 A

C12M1/00 A

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2021065624

(22)【出願日】2021-04-08

(65)【公開番号】P2022161080

(43)【公開日】2022-10-21

【審査請求日】2023-11-15

(73)【特許権者】

【識別番号】000236436

【氏名又は名称】浜松ホトニクス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100140442

【弁理士】

【氏名又は名称】柴山 健一

(74)【代理人】

【識別番号】100148013

【弁理士】

【氏名又は名称】中山 浩光

(72)【発明者】

【氏名】建部 益美

(72)【発明者】

【氏名】松永 茂

【審査官】植野 孝郎

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１８－５３３７６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－９２９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－３６１４８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１７－５２３４６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－４７４６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－６３９５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０２Ｂ１９／００－２１／００

Ｇ０２Ｂ２１／０６－２１／３６

Ｃ１２Ｍ １／３４

Ｃ１２Ｍ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

光操作に伴う試料の変化を経時的に観察するための試料観察モジュールであって、
遮光性を有する材料によって形成され、前記試料が載置される載置部を内部に有する筐体を備え、
前記筐体には、前記試料の光操作に用いる刺激光を当該筐体内に導入する第１の窓部と、前記試料の観察に用いる照明光を当該筐体内に導入する第２の窓部とが設けられ、
前記筐体内には、前記第１の窓部から導入される前記刺激光と、前記第２の窓部から導入される前記照明光とを合波して前記載置部に導光する合波素子が設けられている試料観察モジュール。

【請求項2】

前記筐体内には、前記合波素子を保持し、前記載置部と向き合う第１の位置と、前記載置部から外れた第２の位置との間でスライド自在な保持部が設けられている請求項１記載の試料観察モジュール。

【請求項3】

前記第１の窓部の内側には、前記刺激光の強度を減衰させる一又は複数の減衰フィルタが着脱自在に設けられている請求項１又は２記載の試料観察モジュール。

【請求項4】

前記第２の窓部には、前記照明光を透過させる一方で、前記刺激光の波長の光をカットする波長選択素子が設けられている請求項１～３のいずれか一項記載の試料観察モジュール。

【請求項5】

前記筐体には、前記試料の観察に用いる外部レンズを前記載置部に近接配置する第３の窓部が設けられている請求項１～４のいずれか一項記載の試料観察モジュール。

【請求項6】

前記筐体には、前記載置部に載置される前記試料の温度を調節する温度調節部が設けられている請求項１～５のいずれか一項記載の試料観察モジュール。

【請求項7】

前記筐体には、前記試料の環境を維持するガスを前記筐体内に導入するガス導入部が設けられている請求項１～６のいずれか一項記載の試料観察モジュール。

【請求項8】

前記筐体内には、前記ガスを前記筐体内で循環させるファンが設けられている請求項７記載の試料観察モジュール。

【請求項9】

前記筐体には、前記筐体内の湿度を調節する湿度調節部が設けられている請求項１～８のいずれか一項記載の試料観察モジュール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、試料観察モジュールに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、光遺伝学に関する研究が脳神経分野を始めとした医療分野で世界的な発展を遂げている。この種の研究としては、例えば光活性化アデニル酸シクラーゼ（ＰＡＣ：photoactivated adenylyl cyclase）を用いたものがある（例えば非特許文献１，２参照）。ＰＡＣは、青色光による光刺激を受けている間に、光強度に依存して情報伝達物質であるｃＡＭＰを生成する。これにより、グリコーゲン分解、脂肪分解、筋収縮、神経軸索の分枝・伸長、血管拡張、血栓抑制、遺伝子発現の活性化といった多種多様な生理的応答を発現させることが可能となる。

【0003】

従来では、試料に対するホルモン等の添加或いは注射によって上記のような生理的応答を発現させていたが、煩雑な工程が必要であると共に、生理的応答の制御が難しいという問題があった。これに対し、ＰＡＣを用いた技術では、光操作によって時間的・空間的に生理的応答を制御することが可能となる。このため、ＰＡＣと光操作とによって機能を制御できる疾病モデル細胞の作出や、失われた生体機能を光操作或いは細胞医薬で復元するといった各種の応用が期待されている。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0004】

【文献】ZhouZ et al., “Photoactivated adenylyl cyclase (PAC) reveals novel mechanismsunderlying cAMP-dependent axonal morphogenesis” Scientific Repports 2016 Jan22: Volume 5, Article No.19679. doi:10.1038/srep19679

【文献】OhkiM et al., “Structural insight into photoactivation of an adenylate cyclase fromaphotosynthetic cyanobacterium” Proceedings of National Academy of Sciences ofthe United States of America 2016 Jun 14; 113 (24): 6659-64.doi:10.1073/pnas.1517520113.

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

試料内のＰＡＣを機能させ、光操作に伴う試料の生理的応答の動態変化を経時的に観察するためには、光操作系と観測系とを併せ持つ試料観察モジュールが必要となる。試料観察モジュールは、例えば顕微鏡システムと組み合わせて用いることが想定されるため、簡便な構成であることも求められる。

【0006】

本開示は、上記課題の解決のためになされたものであり、光操作に伴う試料の変化を経時的に観察することができ、利便性が高い試料観察モジュール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】

【0007】

本開示の一側面に係る試料観察モジュールは、光操作に伴う試料の変化を経時的に観察するための試料観察モジュールであって、遮光性を有する材料によって形成され、試料が載置される載置部を内部に有する筐体を備え、筐体には、試料の光操作に用いる刺激光を当該筐体内に導入する第１の窓部と、試料の観察に用いる照明光を当該筐体内に導入する第２の窓部とが設けられ、筐体内には、第１の窓部から導入される刺激光と、第２の窓部から導入される照明光とを合波して載置部に導光する合波素子が設けられている。

【0008】

この試料観察モジュールでは、第１の窓部から導入される刺激光と、第２の窓部から導入される照明光とを合波して載置部に導光する合波素子が遮光性の筐体内に設けられている。これにより、試料に対する光刺激の付与と照明光の照射とを同時に行うことが可能となり、光操作に伴う試料の変化を経時的に観察することができる。筐体内に合波素子を配置した簡易な構成のため、当該試料観察モジュールを顕微鏡システムなどと組み合わせて使用する場合にも高い利便性が発揮される。

【0009】

筐体内には、合波素子を保持し、載置部と向き合う第１の位置と、載置部から外れた第２の位置との間でスライド自在な保持部が設けられていてもよい。この場合、保持部を第１の位置から第２の位置にスライドさせることで、載置部への試料の載置作業性の向上を省スペースで実現できる。

【0010】

第１の窓部の内側には、刺激光の強度を減衰させる一又は複数の減衰フィルタが着脱自在に設けられていてもよい。この場合、簡単な構成で刺激光の強度を調節できる。したがって、試料の種類に応じた適切な光操作を実施できる。

【0011】

第２の窓部には、照明光を透過させる一方で、刺激光の波長の光をカットする波長選択素子が設けられていてもよい。これにより、第１の窓部から導入される刺激光以外の光が試料の光操作に寄与することを防止できる。したがって、試料の光操作をより精度良く制御できる。

【0012】

筐体には、試料の観察に用いる外部レンズを載置部に近接配置する第３の窓部が設けられていてもよい。この場合、外部レンズを用いた試料の観察を簡便に実施できる。

【0013】

筐体には、載置部に載置される試料の温度を調節する温度調節部が設けられていてもよい。これにより、試料の環境を良好に維持でき、光操作に伴う試料の変化をより持続的に観察することが可能となる。

【0014】

筐体には、試料の環境を維持するガスを筐体内に導入するガス導入部が設けられていてもよい。これにより、試料の環境を良好に維持でき、光操作に伴う試料の変化をより持続的に観察することが可能となる。

【0015】

筐体内には、ガスを筐体内で循環させるファンが設けられていてもよい。これにより、試料の環境を良好に維持でき、光操作に伴う試料の変化をより持続的に観察することが可能となる。

【0016】

筐体には、当該筐体内の湿度を調節する湿度調節部が設けられていてもよい。これにより、試料の環境を良好に維持でき、光操作に伴う試料の変化をより持続的に観察することが可能となる。

【発明の効果】

【0017】

本開示によれば、光操作に伴う試料の変化を経時的に観察することができ、利便性が高い試料観察モジュールを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】試料観察モジュールの一実施形態を示す斜視図である。

【図2】図１に示した試料観察モジュールを筐体の蓋部を取り除いて示す平面図である。

【図3】図１に示した試料観察モジュールの断面図である。

【図4】保持部をスライドさせた状態の試料観察モジュールの断面図である。

【図5】試料観察モジュールの使用例を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、図面を参照しながら、本開示の一側面に係る試料観察モジュールの好適な実施形態について詳細に説明する。
［試料観察モジュールの構成］

【0020】

図１は、試料観察モジュールの一実施形態を示す斜視図である。図２は、筐体の蓋部を取り除いて示す図１の平面図であり、図３は、図１の断面図である。図１に示す試料観察モジュール１は、光操作に伴う試料Ｓ（図５参照）の変化を経時的に観察するためのモジュールであり、例えば顕微鏡システムのステージ上に設置されて用いられる。

【0021】

観察対象である試料Ｓは、例えば細胞や生体組織などである。試料Ｓは、微生物であってもよい。本実施形態では、試料Ｓは、光活性化アデニル酸シクラーゼ（以下「ＰＡＣ」と称す）遺伝子が導入された心筋細胞（ＰＡＣ発現心筋細胞）である。心筋細胞が由来する動物は、特に限定されず、ヒト、サル、ブタ、ウシ、ヒツジ、ウサギ、ラット、爬虫類、両生類、魚類、鳥類、或いはマウス由来であってよい。心筋細胞は、ｉＰＳ細胞由来又はＥＳ細胞由来の心筋細胞であってもよい。例えばヒトｉＰＳ細胞由来の心筋細胞であってもよい。

【0022】

ＰＡＣ発現心筋細胞に光（刺激光Ｌ１：図５参照）を照射することで、ＰＡＣにより心筋細胞内でｃＡＭＰが生産される。細胞内のｃＡＭＰ濃度の上昇は、細胞内へのカルシウムイオン（Ｃａ^２＋）の流入を亢進させる。心筋細胞の収縮、すなわち心筋細胞の拍動は、カルシウムイオン濃度の上昇により生じる。このため、ＰＡＣ発現心筋細胞に刺激光Ｌ１を照射することで、ＰＡＣ発現心筋細胞の拍動速度を制御することができる。

【0023】

試料観察モジュール１は、図１～図３に示すように、筐体２を備えている。筐体２は、黒色の硬質プラスチックなどの強度材料によって形成され、外部からの光に対する遮光性を有している。筐体２は、高さ方向にやや扁平な直方体形状をなし、上面側が開口する有底箱型の本体部３と、本体部３の上面側を塞ぐ蓋部４とを備えている。本体部３は、底面部５と、筐体２の長手方向に互いに対向する一対の側面部６，７と、筐体２の幅方向に互いに対向する一対の側面部８，９とを有している。蓋部４は、例えばネジ止めなどによって本体部３に対して着脱自在に結合されている。底面部５の外面側には、試料観察モジュール１を顕微鏡システムのステージ上に設置するにあたって滑止部材１０（図３参照）が設けられている。

【0024】

筐体２内には、試料Ｓが載置される載置部１１が設けられている。本実施形態では、図２及び図３に示すように、本体部３の底面部５の中央部分に断面円形の凹部１２が設けられており、当該凹部１２によって載置部１１が構成されている。載置部１１には、例えば試料Ｓが配置された円形の受皿Ｄ（図５参照）が載置できるようになっている。

【0025】

筐体２には、試料Ｓの光操作に用いる刺激光Ｌ１を当該筐体２内に導入する第１の窓部１３と、試料Ｓの観察に用いる照明光Ｌ２を当該筐体２内に導入する第２の窓部１４と、試料Ｓの観察に用いる外部レンズ（不図示）を載置部１１に近接配置する第３の窓部１５とが設けられている。第１の窓部１３は、例えば本体部３の側面部７の中央部分が円形に刳り抜かれることによって形成されている。試料Ｓの光操作を行う際、第１の窓部１３の外側には、刺激光Ｌ１を出力する光源１６が取り付けられる（図２参照）。光源１６は、第１の窓部１３に予め取り付けられていてもよく、外部光源を用いてもよい。光源１６としては、ＬＤ、ＬＥＤ、レーザ光源などを用いることができる。

【0026】

刺激光Ｌ１は、試料ＳがＰＡＣ発現心筋細胞である場合、ＰＡＣを活性化することができる光であれば特に限定されない。ＰＡＣは、青色光によって活性化される。したがって、刺激光Ｌ１としては、３５０ｎｍ～５００ｎｍの領域の波長を含む光が用いられる。刺激光Ｌ１のピーク波長は、好ましくは４００ｎｍ～５００ｎｍであり、より好ましくは４３０ｎｍ～４６０ｎｍである。刺激光Ｌ１の照射時間及び照射回数は、ＰＡＣ遺伝子の種類、ＰＡＣ遺伝子の発現量などに応じて調整される。刺激光Ｌ１は、連続的に出力してもよく、所定の間隔で断続的に出力してもよい。

【0027】

第１の窓部１３の内側には、刺激光Ｌ１の強度を減衰させる一又は複数の減衰フィルタ１７が着脱自在に設けられている。減衰フィルタ１７の配置数を変更することにより、試料Ｓに向かう刺激光Ｌ１の強度を段階的に調整することができる。刺激光Ｌ１の強度は、ＰＡＣ遺伝子の種類、ＰＡＣ遺伝子の発現量などに応じて調整される。試料ＳがＰＡＣ発現心筋細胞である場合、刺激光Ｌ１は、例えば０．００１μｍｏｌ／ｍ^２／ｓ～１０００００μｍｏｌ／ｍ^２／ｓの光量子束密度を有していてもよい。

【0028】

第２の窓部１４は、図１及び図３に示すように、例えば蓋部４の中央部分が円形に刳り抜かれることによって形成されている。第２の窓部１４は、筐体２を高さ方向から見た場合に、載置部１１と正対する位置に設けられている。第２の窓部１４には、照明光Ｌ２を透過させる一方で、刺激光Ｌ１の波長の光をカットする波長選択素子１８が設けられている。照明光Ｌ２を出力する光源（不図示）としては、例えば白色光源、可視光を出力するＬＥＤなどが挙げられる。本実施形態では、刺激光Ｌ１として青色光が用いられているため、波長選択素子１８としての赤色ガラス１９が第２の窓部１４に嵌め込まれている。この赤色ガラス１９により、第２の窓部１４から筐体２内に導入される照明光Ｌ２のうち、例えば波長５２０ｎｍ以下の短波長成分がカットされる。

【0029】

第３の窓部１５は、図３に示すように、載置部１１の底面の中央部分が円形に刳り抜かれることによって形成されている。第３の窓部１５の径は、載置部１１の内径よりも小さくなっている。これにより、載置部１１に載置される受皿Ｄは、その縁部が載置部１１の底面によって支持され、受皿Ｄの中央部分は、第３の窓部１５を介して筐体２の底面部５から露出する。第３の窓部１５には、試料観察モジュール１の設置先である顕微鏡システムの対物レンズ（不図示）が嵌め込まれる。これにより、載置部１１に配置される試料Ｓに対して対物レンズを近接配置することができる。

【0030】

筐体２内には、第１の窓部１３から導入される刺激光Ｌ１と、第２の窓部１４から導入される照明光Ｌ２とを合波して載置部１１に導光する合波素子２１が設けられている。本実施形態では、合波素子２１は、ダイクロイックミラー２２によって構成されている。ダイクロイックミラー２２は、第１の窓部１３から導入される刺激光Ｌ１を反射して載置部１１に導光し、第２の窓部１４から導入される照明光Ｌ２を透過して刺激光Ｌ１と同軸に載置部１１に導光する。

【0031】

本実施形態では、ダイクロイックミラー２２は、保持部２３によって保持された状態で筐体２内に配置されている。保持部２３は、例えば筐体２と同様の硬質プラスチックなどによってブロック状に形成されている。保持部２３は、図２及び図３に示すように、ダイクロイックミラー２２が固定される固定部２４と、第２の窓部１４から導入される照明光Ｌ２を通過させる開口部２５と、保持部２３を筐体２の内壁に対して摺動可能に取り付ける摺動部２６とを有している。

【0032】

固定部２４は、図３に示すように、ダイクロイックミラー２２の縁部が固定される傾斜面２７を有している。傾斜面２７に固定されたダイクロイックミラー２２は、第１の窓部１３から導入される刺激光Ｌ１及び第２の窓部１４から導入される照明光Ｌ２のそれぞれの光軸に対して４５°の角度で配置される。開口部２５は、図２に示すように、第２の窓部１４に対応して保持部２３の上面側に設けられている。

【0033】

ダイクロイックミラー２２は、開口部２５を通して保持部２３の上面側から見通せるようになっている。開口部２５の形状は、特に制限はなく、円形、楕円形、長円形、矩形などの種々の形状を採り得る。本実施形態では、開口部２５の形状は、角部が丸みを帯びた形状となっている。保持部２３において、ダイクロイックミラー２２の下方は、当該ダイクロイックミラー２２によって合波した刺激光Ｌ１及び照明光Ｌ２を載置部１１に向けて通過させる空間となっている（図３参照）。

【0034】

摺動部２６は、図２に示すように、保持部２３における筐体２の幅方向の端面２３ａ，２３ａにそれぞれ設けられている。本実施形態では、摺動部２６は、一対のネジ２８，２８によって構成されている。ネジ２８，２８は、端面２３ａ，２３ａのそれぞれにおいて、筐体２の長手方向に所定の間隔をもって配置されている。ネジ２８，２８は、端面２３ａ，２３ａに設けられたネジ孔（不図示）に螺合されており、螺合量を調整することによって端面２３ａ，２３ａからの突出量を調整できるようになっている。

【0035】

ネジ２８，２８の突出量を調整し、端面２３ａ，２３ａのそれぞれのネジ２８，２８の先端を筐体２の幅方向の側面部８，９の内壁面にそれぞれ当接させることにより、筐体２内での保持部２３（ダイクロイックミラー２２）の姿勢を維持しつつ、保持部２３を筐体２内において長手方向にスライドさせることができる。本実施形態では、保持部２３は、載置部１１と向き合う第１の位置Ｐ１（図３参照）と、載置部１１から外れた第２の位置Ｐ２（図４参照）との間で筐体２の長手方向にスライド可能となっている。

【0036】

第１の位置Ｐ１は、第２の窓部１４と載置部１１とを結んだ領域に設定されている。第２の位置Ｐ２は、第１の位置Ｐ１に対して第１の窓部１３と反対側に設定されている。第２の位置Ｐ２は、保持部２３が後述するファン３３に当たらず、かつ筐体２の平面視において保持部２３と載置部１１とが重ならない位置に設定されている。保持部２３を第１の位置Ｐ１に位置させる場合、図３に示すように、ダイクロイックミラー２２が第１の窓部１３から導入される刺激光Ｌ１の光軸及び第２の窓部１４から導入される照明光Ｌ２の光軸が交わる部分に配置され、刺激光Ｌ１と照明光Ｌ２とを合波することができる。保持部２３を第２の位置Ｐ２に位置させる場合、図４に示すように、平面視において載置部１１が保持部２３から露出する。したがって、蓋部４を取り外した状態において、載置部１１への受皿Ｄの配置及び取り出しが可能となる。

【0037】

なお、本実施形態では、保持部２３は、筐体２の長手方向だけでなく、筐体２の高さ方向にスライドさせることも可能である。このため、本体部３から蓋部４を取外した状態においては、保持部２３を筐体２の高さ方向にスライドさせることで、筐体２内から保持部２３を取り外すこともできる。これにより、光学特性の異なるダイクロイックミラー２２を保持する保持部２３に交換する際などの作業性の向上が図られる。

【0038】

また、筐体２には、載置部１１に載置される試料Ｓの環境を維持するための構成として、温度調節部３１と、ガス導入部３２と、ファン３３とが設けられている。温度調節部３１は、水などの温度調節用液体を用いて載置部１１に載置される試料Ｓの温度を調節する部分である。本実施形態では、図２及び図３に示すように、筐体２の長手方向の側面部６の下部において、温度調節用液体の供給口３４及び排出口３５が設けられている。

【0039】

温度調節部３１の構築にあたって、筐体２の底面部５は、上ベース部３６及び下ベース部３７による２重構造となっている。上ベース部３６の底面側及び下ベース部３７の上面側には、所定パターンの切り欠きがそれぞれ設けられており、上ベース部３６と下ベース部３７との重ね合わせによって温度調節用液体の流通管３８が形成されている。

【0040】

流通管３８は、図２に示すように、供給口３４から載置部１１に向かって筐体２の長手方向に延び、載置部１１の外周に沿って半周した後、載置部１１から排出口３５に向かって筐体２の長手方向に延びている。必要に応じて流通管３８に所定温度の水（温水）を持続的に供給することで、試料Ｓの温度を所望の温度に維持することができる。

【0041】

ガス導入部３２は、試料Ｓの雰囲気を調節するためのガスを導入する部分である。また、ファン３３は、ガス導入部３２から導入されたガスを筐体２内で拡散する装置である。本実施形態では、図２及び図３に示すように、筐体２の長手方向の側面部６の略中央部分において、ガスの導入口３９が設けられている。ファン３３は、導入口３９と対面するように、導入口３９が設けられた側面部６と載置部１１との間の領域で底面部５に固定されている。ガス導入部３２から導入されるガスとしては、例えば二酸化炭素、窒素、一酸化炭素、一酸化窒素などが挙げられる。本実施形態では、試料ＳがＰＡＣ発現心筋細胞であり、ガス導入部３２から導入されるガスとしては、例えば二酸化炭素が用いられる。

【0042】

さらに、筐体２には、筐体内の湿度を調節する湿度調節部４０が設けられている。本実施形態では、図２に示すように、筐体２の長手方向の側面部６において、ガス導入部３２の近傍に水の導入口４１が設けられている。例えばスポンジ等の補水部材を配置した受皿を筐体２内に配置し、導入口４１に挿入した管を介してペリスタポンプ等で補水部材に水を供給することにより、筐体２内の湿度を調節することができる。
［試料観察モジュールの使用例］

【0043】

図５は、試料観察モジュールの使用例を示す断面図である。図５では、第１の窓部１３に予め光源１６が取り付けられた態様を例示する。試料観察モジュール１を使用するにあたっては、本体部３から蓋部４を取り外した状態で保持部２３を第２の位置Ｐ２に位置させ、試料Ｓが配置された受皿Ｄを載置部１１に載置する。受皿Ｄの載置後、保持部２３を第１の位置Ｐ１に位置させ、ダイクロイックミラー２２を第１の窓部１３から導入される刺激光Ｌ１の光軸及び第２の窓部１４から導入される照明光Ｌ２の光軸が交わる部分に配置する。また、試料Ｓの種類等に基づき、必要に応じて第１の窓部１３の内側に一又は複数の減衰フィルタ１７を配置する。

【0044】

ダイクロイックミラー２２及び減衰フィルタ１７の配置後、蓋部４を本体部３に取り付け、筐体２の内部を遮光する。そして、試料観察モジュール１を顕微鏡システムのステージ上に設置し、当該顕微鏡システムの対物レンズＫを第３の窓部１５に嵌め込む。試料観察モジュール１の設置後、温度調節部３１によって流通管３８に所定温度の水（温水）を持続的に供給し、試料Ｓの温度を所望の温度に維持する。また、ガス導入部３２によって導入口３９から筐体２内にガスを導入し、ファン３３によってガスを筐体２内で循環させる。さらに、必要に応じてスポンジ等の補水部材を配置した受皿を筐体２内に配置する。湿度調節部４０における水の導入口４１（図２参照）に挿入した管を介して補水部材に水を供給することにより、筐体２内の湿度を調整する。

【0045】

次に、光源１６を駆動し、第１の窓部１３から刺激光Ｌ１を導入する。また、第２の窓部１４から照明光Ｌ２を導入する。第１の窓部１３から導入された刺激光Ｌ１は、減衰フィルタ１７による強度減衰を受けた後、ダイクロイックミラー２２で反射し、載置部１１に載置された受皿Ｄ上の試料Ｓに入射する。これにより、刺激光Ｌ１による試料Ｓの光操作が経時的に行われる。第２の窓部１４から導入された照明光Ｌ２は、第２の窓部１４の波長選択素子１８を通過することにより、刺激光Ｌ１の波長に相当する成分がカットされる。

【0046】

照明光Ｌ２は、ダイクロイックミラー２２を透過し、刺激光Ｌ１と合波する。刺激光Ｌ１と合波した照明光Ｌ２は、刺激光Ｌ１と同軸に載置部１１に載置された受皿Ｄ上の試料Ｓに入射する。その後、照明光Ｌ２は、受皿Ｄを透過し、第３の窓部１５に嵌め込まれた対物レンズＫに入射する。これにより、顕微鏡システム側では、光操作に伴う試料Ｓの変化の明視野観察が経時的に行われる。
［作用効果］

【0047】

以上説明したように、試料観察モジュール１では、第１の窓部１３から導入される刺激光Ｌ１と、第２の窓部１４から導入される照明光Ｌ２とを合波して載置部１１に導光する合波素子２１が遮光性の筐体２内に設けられている。これにより、試料Ｓに対する光刺激の付与と照明光Ｌ２の照射とを同時に行うことが可能となり、光操作に伴う試料Ｓの変化を経時的に観察することができる。筐体２内に合波素子２１を配置した簡易な構成のため、当該試料観察モジュール１を顕微鏡システムなどと組み合わせて使用する場合にも高い利便性が発揮される。

【0048】

試料観察モジュール１では、合波素子２１を保持し、載置部１１と向き合う第１の位置Ｐ１と、載置部１１から外れた第２の位置Ｐ２との間でスライド自在な保持部２３が筐体２内に設けられている。保持部２３を第１の位置Ｐ１から第２の位置Ｐ２にスライドさせることで、載置部１１への試料Ｓの載置作業性の向上を省スペースで実現できる。

【0049】

試料観察モジュール１では、刺激光Ｌ１の強度を減衰させる一又は複数の減衰フィルタ１７が第１の窓部１３の内側に着脱自在に設けられている。これにより、簡単な構成で刺激光Ｌ１の強度を調節できる。したがって、試料Ｓの種類に応じた適切な光操作を実施できる。

【0050】

試料観察モジュール１では、照明光Ｌ２を透過させる一方で、刺激光Ｌ１の波長の光をカットする波長選択素子１８が第２の窓部１４に設けられている。これにより、第１の窓部１３から導入される刺激光Ｌ１以外の光が試料Ｓの光操作に寄与することを防止できる。したがって、試料Ｓの光操作をより精度良く制御できる。

【0051】

試料観察モジュール１では、試料Ｓの観察に用いる対物レンズＫを載置部１１に近接配置する第３の窓部１５が筐体２に設けられている。この第３の窓部１５により、対物レンズＫを用いた試料Ｓの観察を簡便に実施できる。

【0052】

試料観察モジュール１では、試料Ｓの環境を維持するための構成として、温度調節部３１、ガス導入部３２、及びファン３３が設けられている。これらの構成により、試料Ｓの環境を良好に維持でき、光操作に伴う試料Ｓの変化をより持続的に観察することが可能となる。また、試料観察モジュール１では、筐体２内の湿度を調節する湿度調節部４０が設けられている。
湿度調節部４０も試料Ｓの良好な環境の維持に資するものであり、例えばファン３３の駆動によって試料Ｓ中の水分が蒸発してしまうことを防止できる。
［変形例］

【0053】

本開示は、上記実施形態に限られるものではない。例えば上記実施形態では、一又は複数の減衰フィルタ１７を用いて刺激光Ｌ１の強度を調節しているが、刺激光Ｌ１の強度の調整は、光源１６自体の出力制御によって行う態様であってもよい。また、上記実施形態では、第３の窓部１５を用いることで試料Ｓの明視野観察を行っているが、第３の窓部１５を介した試料Ｓの蛍光観察を行う態様としてもよい。上記実施形態では、湿度調節部４０によって筐体２に水を供給しているが、例えば炭酸水のようにガスを含む水を供給する態様としてもよい。この場合、湿度の調整とガスの導入とを同時に実施できるため、ガス導入部３２によるガスの導入を省略することが可能となる。

【符号の説明】

【0054】

１…試料観察モジュール、２…筐体、１１…載置部、１３…第１の窓部、１４…第２の窓部、１５…第３の窓部、１７…減衰フィルタ、１８…波長選択素子、２１…合波素子、３１…温度調節部、３２…ガス導入部、３３…ファン、４０…湿度調節部、Ｋ…対物レンズ（外部レンズ）、Ｌ１…刺激光、Ｌ２…照明光、Ｓ…試料。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】