專利名稱：培養裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及收納有用于培養細胞的培養容器的培養裝置。
技術背景在背景技術中，已知一種培養裝置，其在維持在預定空氣中的恒 溫容器內布置有包括多個架子的儲物器，用于在收納在各個架子中的 培養容器中培養細胞。此外，根據該培養裝置，具有顯微鏡的觀測部 分被設置在恒溫容器內部，并且在恒溫容器內部觀測所述培養容器中 的細胞(例如，參見專利文獻l)。專利文獻1:日本未審專利申請公開No. 2004-180675。 發明內容本發明要解決的問題然而，當觀測部分設置在恒溫容器內部且將要利用顯微鏡觀測培 養容器中的細胞時，產生了一個問題，即由于操作顯微鏡的電動機、 用于觀測的照明裝置等產生的熱量，恒溫容器內部的溫度升高。為了解決背景技術中的問題，已經實現了本發明，本發明的一個 目的是提供一種能夠降低恒溫容器內部的觀測部分的熱學影響。解決問題的手段根據本發明的第一方面的培養裝置，其特征在于，包括一種恒溫 容器，該恒溫容器包括用于收納多個用于培養細胞的培養容器的儲物 器；以及被布置為與恒溫容器內部的空氣隔離的觀測部分，該觀測部 分具有物鏡、物鏡驅動部分以及攝像部分，以用于觀測安裝在恒溫容 器內部的觀測位置處的培養容器的內部的細胞。根據本發明第二方面的培養裝置，其特征在于，所述恒溫容器在 內部包括設置在所述儲物器和所述觀測部分之間的傳送單元，用于將 培養容器傳送到觀測位置，其中所述觀測部分觀測被傳送到根據本發 明第一方面的培養裝置中的觀測位置的培養容器內部的細胞。根據本發明第三方面的培養裝置，其特征在于，所述恒溫容器在 內部包括載物臺部分，用于對由根據本發明第一方面的培養裝置中的 傳送單元傳送的培養容器的觀測位置進行定位。根據本發明第四方面的培養裝置，其特征在于，所述觀測部分被 設置在恒溫容器的下部，其中所述觀測部分包括用于將照明光照射到 觀測樣本的照明裝置，所述照明裝置被布置為向根據本發明第一方面 的培養裝置中的恒溫容器的內部突出。根據本發明第五方面的培養裝置，其特征在于，所述照明裝置包 括光源，所述光源被布置在向恒溫容器內部突出的觀測部分內部的區 域，或者布置在根據本發明第四方面的培養裝置中的恒溫容器的下部 的觀測部分內部的區域。根據本發明第六方面的培養裝置，其特征在于，所述照明裝置與 設置在恒溫容器下部的觀測部分和根據本發明第四方面的培養裝置 中的恒溫容器兩者都隔離。根據本發明第七方面的培養裝置，其特征在于，所述照明裝置的 光源設置在根據本發明的第六方面的培養裝置中的恒溫容器和觀測 部分的外部。根據本發明第八方面的培養裝置，其特征在于，所述照明裝置的 光源被安裝為多個光源，所述多個光源中的一個安裝在向根據本發明 第四方面的培養裝置中的恒溫容器內部突出的觀測部分內的區域。根據本發明第九方面的培養裝置，其特征在于，所述恒溫容器包 括開口部分，用于由觀測部分來觀測要檢測的對象，所述開口部分在 根據本發明第一方面的培養裝置中配置有透明件。根據本發明第十方面的培養裝置，其特征在于，所述透明件包括 結露防止單元，用于防止露珠結露到根據本發明第九方面的培養裝置 中的透明件上。根據本發明第十一方面的培養裝置，其特征在于，在根據本發明 的第一方面的培養裝置中，所述觀測部分包括宏觀觀測單元和微觀觀 測單元。根據本發明第十二方面的培養裝置，其特征在于，被設置來突出 恒溫容器的處于觀測部分內部的照明裝置包括成像單元，用于攝取安 裝在根據本發明第四方面的培養裝置中的觀測位置上的樣本的圖像。本發明的優點根據本發明的培養裝置，可以降低觀測部分對恒溫容器內部造成 的熱學影響。
圖1是示出本發明的培養裝置的第一實施例的說明圖；圖2是示出圖1中的觀測裝置的細節的說明圖；圖3是示出本發明的培養裝置的第二實施例的說明圖；圖4是示出本發明的培養裝置的第三實施例的說明圖；圖5是示出本發明的培養裝置的第四實施例的說明圖；禾口圖6是示出本發明的培養裝置的第五實施例的說明圖。
具體實施方式
以下將會參照附圖對本發明的實施例進行詳細說明。 (第一實施例) 圖1示出了本發明的培養裝置的第一實施例。 所述培養裝置包括維持在具有恒定溫度和恒定濕度的空氣中的 恒溫容器11 。恒溫容器11的內部布置有儲物器13和傳送裝置15。此外，恒 溫容器11的下側布置有觀測裝置17。儲物器13沿上下方向被分為多個架子13a。每個架子13a的上面 固定有支持物21。用于培養細胞的培養容器23由每個支持物21支持。培養板、細頸瓶、培養皿等的容器用作培養容器23。所述傳送裝置15包括框25，該框25的中心沿上下方向布置有 螺桿軸27。該螺桿軸27與移動件29螺合，當電動機31轉動螺桿軸 27時，該移動件29可沿上下方向移動。移動件29的下側布置有可 與移動件29 —起沿上下方向移動的傳送臂33。利用由電動機35操 作的驅動機構(未例示)，可使傳送臂33沿水平方向移動。根據實施 例，電動機31、 35布置在恒溫容器11的外部，以防止恒溫容器11 內部的溫度由于電動機31、 35產生的熱量而升高。觀測裝置17包括觀測部分37、照明部分39和載物臺部分41。 觀測部分37布置在恒溫容器11的底面lla的下側。照明部分39和 載物臺部分41布置在恒溫容器11的內部。 圖2示出了觀測裝置17的細節。觀測部分37包括顯微鏡殼體43。顯微鏡殼體43的內部布置有 構成宏觀觀測裝置的宏觀顯微鏡45和構成微觀觀測裝置的微觀顯微 鏡47。宏觀顯微鏡45例如一次能夠觀測20毫米見方的范圍。由此， 可以全部觀測到在培養容器23內部育成的細胞的分布。微觀顯微鏡 47配置有與在普通顯微鏡中使用的物鏡的觀測放大倍數對應的觀測 放大倍數。由此，可以細微地觀測培養容器23內部的細胞。微觀顯微鏡47包括用于切換物鏡的電動機49、用于聚焦的電動 機51、以及用于驅動中間變倍透鏡(所述中間變倍透鏡安裝在物鏡 的下方)的電動機53。所述宏觀顯微鏡45和微觀顯微鏡47包括具 有CCD等的攝像部分55、 57，用于攝取由顯微鏡45、 47觀測的圖 像。顯微鏡殼體43的側邊布置有外部接口 59。利用外部接口 59輸 出到電動機49、 51、 53的驅動信號。此外，輸出來自攝像部分55、 57的圖像信號。顯微鏡殼體43的側面形成有開口部分43a，該開口 部分43a布置有空氣冷卻扇61。利用空氣冷卻扇61，顯微鏡殼體43 內部的空氣被排出，并且顯微鏡殼體43內部的溫度被限制升高。顯微鏡殼體43的上面在宏觀顯微鏡45和微觀顯微鏡47的上方 的位置處形成有開口部分43b。此外，恒溫容器11的底面lla在與開口部分43b重疊的位置處形成有開口部分llb。由玻璃構成的透明件 63例如布置在恒溫容器11的開口部分lib的上方。優選在透明件63 上形成防反射膜。透明件63在其外周由環形形狀的支持件65支持。此外，透明件 63由支持件65借助于密封件(未例示)來支持。由O環構成的密封 件67布置在支持件65的外周和恒溫容器ll的底面lla之間。由此， 恒溫容器11內部的空氣和顯微鏡殼體43內部的空氣隔離。透明件63的下面布置有構成結露防止裝置的加熱器69。此外， 用于測量顯微鏡殼體43內部的溫度的溫度傳感器71布置在加熱器 69的下方。此外，當溫度傳感器71測量的溫度變得等于或低于例如 24。 C時，給加熱器69通電以防止結露附著到透明件63上。也就是， 恒溫容器11的內部總是維持在例如溫度為大約37° C，濕度大約為 95%。因此，盡管當顯微鏡殼體43內部的溫度變得等于或低于例如 24° C時，結露附著于透明件63且透明件63被霧化，但是可以通過 給加熱器69通電來防止結露附著于透明件上。此外，可以僅僅在利 用宏觀顯微鏡45和微觀顯微鏡47觀測時給加熱器69通電。載物臺部分41布置在透明件63的上方。載物臺部分41可以沿 水平方向(X方向和Y方向)移動。此外，對由傳送裝置15傳送且 由支持物21支持的培養容器進行定位。載物臺部分41形成有開口部 分41a，用于觀測從下方附著于培養容器23的底面的細胞。此外， 載物臺部分41由恒溫容器ll的底面lla借助于基座73支持。照明部分39布置在載物臺部分41的上方。照明部分39包括照 明殼體75。照明殼體75的下端形成有開口部分75a。開口部分75a 形成有凸緣部分75b。凸緣部分75b借助于由O環構成的密封件77 固定到恒溫容器ll的底面lla上。由此，恒溫容器ll內部的空氣和 照明殼體75內部的空氣隔離。此外，恒溫容器11的底面lla和顯微 鏡殼體43的上面43c在與照明殼體75的開口部分75a重疊的位置處 形成有開口部分lld、 45d。照明殼體75的內部與顯微鏡殼體43的 內部相通。開口部分75c形成在照明殼體75的載物臺部分41的上方的位置處。由玻璃構成的透明件79布置在開口部分75c的上方。透明件79 在其外周由環形形狀的支持件81支持。透明件79由支持件81借助 于密封件(未例示)來支持。由0環構成的密封件83布置在支持件 81的外周和照明殼體75之間。由此，恒溫容器11內部的空氣和照 明殼體75內部的空氣隔離。照明殼體75的內部布置有宏觀顯微鏡45的發光部分85和微觀 顯微鏡47的發光部分87。宏觀顯微鏡45的發光部分85的基板89 布置有紅、藍、綠的LED 85a、 85b、 85c。來自發光部分85的光經 由反射鏡91、電動隔膜93和反射鏡95導引到宏觀顯微鏡45的上側。 此外，由此利用透鏡97和透明件79來照射培養容器23內部的細胞。 微觀顯微鏡47的發光部分87的基板99布置有紅、藍、綠的LED 87a、 87b、 87c。利用來自發光部分87的光，經由透明件79照射培養容器 23內部的細胞。通過連續使紅、藍、綠的LED85a、 85b、 85c或87a、 87b、 87c發光，進行照射。由此，可以利用多個波長的光來觀測細 胞，并且可以確實地觀測到具有不同光吸收段的細胞。導熱管101的一端布置在宏觀顯微鏡45的發光部分85的基板 89附近，其另一端延伸到冷卻扇61附近。利用導熱管101，發光部 分85產生的熱量被導引到冷卻扇61且從顯微鏡殼體43內部傳送出。 此外，優選的是，還將導熱管設置在微觀顯微鏡47的發光部分87附 近，以將發光部分87產生的熱量導引到冷卻扇61。根據上述培養裝置，利用傳送裝置45的傳送臂33，支持培養容 器23的支持物21被傳送到載物臺部分41。此外，首先，通過移動 載物臺部分41，將支持物21支持的培養容器23安置在宏觀顯微鏡 45的上方，并且通過將光從發光部分85照射到培養容器23，進行由 宏觀顯微鏡45執行的觀測。接著，通過移動載物臺部分41，將支持 物21支持的培養容器23安置在微觀顯微鏡47的上方，并且通過將 光從發光部分87照射到培養容器23,進行由微觀顯微鏡47執行的根據上述培養裝置，觀測部分37布置在恒溫容器11的底面lla 的下側，以與恒溫容器11內部的空氣隔離，因此，可以降低觀測部分37對恒溫容器11內部的熱學影響。此外，用于將支持培養容器23的支持物21傳送到載物臺部分 41的傳送裝置15布置在恒溫容器11內部和相對于安裝載物臺部分 41的樣本的位置的一側方向上，因此，培養容器23沿水平方向移動 到載物臺部分41，并且因此，可以容易地將需要觀測的培養容器23 傳送到載物臺部分41。此外，由于提供可沿水平方向移動的載物臺部分41，培養容器 23可以緊緊地安置在宏觀顯微鏡45或微觀顯微鏡47上方的位置上。此外，根據上述培養裝置，加熱器69設置在透明件63的下方， 因此，可以確實地防止露珠結到透明件63上。此外，觀測部分37布置有宏觀顯微鏡45和微光顯微鏡47，因 此，可以確實地觀測到培養容器23內部的育成的細胞的分布以及細 胞的細節。此外，照明部分39被布置成與恒溫容器11內部的空氣隔離，且 照明部分39通過開口部分75a與觀測部分37的內部相通，因此，可 以降低照明部分39對恒溫容器11內部實現的熱學影響。此外，構成一種系統，，其在顯微鏡殼體43的內部包括個人計算 機(PC)的主體和從其外部連接操作模塊、監視器等。在此情形下， 顯微鏡殼體43變成控制盒。此外，當包括恒溫容器和顯微鏡殼體的 裝置通過LAN等連接到個人計算機時，能夠交換來自個人計算機的 操作指令、來自該裝置的狀態數據，從而可以遠程操作該裝置。 (第二實施例)圖3示出了本發明的培養裝置的第二實施例。此外，在本實施例中，與第一實施例中相同的構件被賦予相同的 標注，并且省略對其的詳細說明。根據本實施例，構成宏觀顯微鏡45的發光部分85布置在恒溫容 器11下方的觀測部分37內部。此外，特別地，發光部分85布置在 空氣冷卻扇61的上方附近。也就是，考慮到熱量對恒溫容器11內部的空氣實現的影響，優 選的是，將發光部分85安裝在觀測部分37內部。此外，可以通過使用LED作為發光部分85來減輕熱量對恒溫容器11內部的空氣實現 的影響。(第三實施例)圖4示出了本發明的培養裝置的第三實施例。此外，在本實施例中，與第一實施例中相同的構件被賦予相同的 標注，并且省略對其的詳細說明。根據本實施例，構成宏觀顯微鏡45的發光部分85收納在布置于 恒溫容器U的側面的外部的盒體103內部。該盒體103不與觀測部 分37連接，而是經由設置在恒溫容器11的側面處的幵口部分lld與 照明部分39連接。從設置在觀測部分37和恒溫容器11外部的電源 部分(未例示)向照明部分39供電。根據本實施例，可以進一步降低照明部分39生成的熱量對觀測 部分37和恒溫容器11兩者實現的影響。 (第四實施例)圖5示出了本發明的培養裝置的第四實施例。此外，在本實施例中，與第一實施例中相同的構件被賦予相同的 標注，并且省略對其的詳細說明。根據本實施例，類似于第二實施例，構成宏觀顯微鏡45的發光 部分85布置在恒溫容器11下方的觀測部分37內部。此外，布置在 第一實施例中的照明部分39內部的發光部分87被省略，且照明部分 39的光源僅由發光部分85組成。此外，通過利用移動裝置(未例示) 來滑動顯微鏡45、 47的側面，可以將宏觀顯微鏡45和微觀顯微鏡 47切換到觀測位置。根據本實施例，發光部分87被省略，因此，可以降低照明部分 39產生的熱量。(第五實施例)圖6示出了本發明的培養裝置的第五實施例。此外，在本實施例中，與第一實施例中相同的構件被賦予相同的 標注，并且省略對其的詳細說明。根據本實施例，被設置來突出恒溫容器II內部的照明部分39的內部布置有成像裝置105，用于攝取安置在與載物臺部分41相對的觀測位置處的、要觀測的樣本的圖像。根據本實施例，通過利用成像裝置105攝取固定到載物臺部分 41上的要觀測的樣本的宏觀圖像，可以提供固定到載物臺部分41的 觀測位置處的要觀測的樣本的宏觀圖像。此外，可以在顯微鏡45、 47觀測之前，提供不能由顯微鏡45、 47觀測的樣本的總狀態，并且 在顯微鏡45、 47觀測時提供有效信息。 (補充實施例)盡管利用上述實施例已經對本發明進行了說明，但是本發明的技 術范圍并不限于上述實施例，例如下述方面也適合。(1) 盡管已經對將觀測部分37設置在恒溫容器11的底面lla 的下側的實例給出了說明，但是例如可以通過構成遠離恒溫容器11 的條件，將觀測部分37設置在恒溫容器11的上面、側面的外部。然 而，在這種情況下，必須給各個顯微鏡提供中繼光學系統。(2) 盡管在上述實施例中，已經對從培養容器23的上側照射光 的實例給出說明，但是例如可以從培養容器23的下側照射光。(3) 盡管在上述實施例中，已經對利用加熱器69來防止露珠結 到透明件63上的實例給出說明，但是例如可以將結露防止膜涂覆到 透明件63上，或者可以使用兩者。(4) 盡管在上述實施例中，已經采用將玻璃用于透明件63的實 例給出說明，但是例如可以使用塑料。(5) 盡管在上述實施例中，已經對將LED85a、 85b、 85c、 87a、 87b、 87c用作發光部分85、 87的實例給出說明，但是例如可以使用 通常在顯微鏡中使用的光源或光纖等。
權利要求
1、一種培養裝置，包括恒溫容器，其包括儲物器，所述儲物器收納有用于培養細胞的多個培養容器；以及觀測部分，其被布置為與所述恒溫容器內部的空氣隔離，所述觀測部分具有物鏡、物鏡驅動部分以及攝像部分，以用于觀測安裝在所述恒溫容器內部的觀測位置處的所述培養容器內部的細胞。
2、 如權利要求1所述的培養裝置，其中，所述恒溫容器在內部包括設置在所述儲物器和所述觀測部分之 間的傳送單元，用于將所述培養容器傳送到所述觀測位置，以及所述觀測部分觀測被傳送到所述觀測位置的所述培養容器內部 的細胞。
3、 如權利要求1所述的培養裝置，其中，所述恒溫容器在內部 包括載物臺部分，用于對由所述傳送單元傳送的所述培養容器的觀測 位置進行定位。
4、如權利要求1所述的培養裝置，其中 所述觀測部分被設置在所述恒溫容器的下部，以及 所述觀測部分包括用于將照明光照射到觀測樣本的照明裝置， 其中所述照明裝置被布置為向所述恒溫容器的內部突出。
5、如權利要求4所述的培養裝置，其中，所述照明裝置包括光 源，其中所述光源被布置在被布置成向所述恒溫容器內部突出的所述 觀測部分內部的區域和所述恒溫容器的下部的所述觀測部分內部的 區域兩者中之一。
6、如權利要求4所述的培養裝置，其中，所述照明裝置與設置在所述恒溫容器下部的所述觀測部分和所述恒溫容器兩者都隔離。
7、 如權利要求6所述的培養裝置，其中，所述照明裝置的光源設置在所述恒溫容器和所述觀測部分的外部。
8、 如權利要求4所述的培養裝置，其中，所述照明裝置的光源 被安裝為多個光源，所述多個光源中的一個安裝在向所述恒溫容器內 部突出的所述觀測部分內部的區域。
9、 如權利要求1所述的培養裝置，其中，所述恒溫容器包括開 口部分，用于通過所述觀測部分來觀測要檢測的對象，所述開口部分 配置有透明件。
10、 如權利要求9所述的培養裝置，其中，所述透明件包括結露 防止單元，用于防止露珠結露到所述透明件上。
11、 如權利要求1所述的培養裝置，其中，所述觀測部分包括宏 觀觀測單元和微觀觀測單元。
12、 如權利要求4所述的培養裝置，其中，被設置成向所述恒溫 容器突出的處于所述觀測部分內部的所述照明裝置包括成像單元，用 于攝取安裝在所述觀測位置上的樣本的圖像。
全文摘要
本發明涉及收納用于培養細胞的培養容器的培養裝置，本發明的一個目的是降低觀測部分對恒溫容器內部產生的熱學影響。所述培養裝置包括恒溫容器，其包括儲物器，所述儲物器收納有用于培養細胞的多個培養容器；以及觀測部分，其被布置為與所述恒溫容器內部的空氣隔離，所述觀測部分具有物鏡、物鏡驅動部分以及攝像部分，以用于觀測安裝在所述恒溫容器內部的觀測位置處的所述培養容器內部的細胞。
文檔編號C12M1/00GK101218336SQ20068002449
公開日2008年7月9日 申請日期2006年6月7日 優先權日2005年7月5日
發明者清田泰次郎, 鹽野博文, 米谷信彥, 魚住孝之 申請人:株式會社尼康