JPH0445316B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、マイクロツールを利用して細胞を処
理する際のマニピユレータに係り、特に一台のマ
ニピユレータにそれぞれ独自に三本のマイクロツ
ールを移動操作して、卵細胞から胚を取り除いて
殻を製作する所謂透明帯の作製に好適なバイオニ
クス用三針マニピユレータに関する。

〔従来の技術〕

一般に、透明帯〔Empty Zona Pellucida）は
卵細胞から取り出して切断分離した分離胚を他の
卵細胞からの分離胚と組合わせ、再び透明帯に還
納して母体に移植することなどに用いられてい
る。透明帯は、還納された分離胚を外的刺激から
守り、更には母体への着床がしやすいといつた利
点を有している。又、分離胚が還納された透明帯
は、様々な観点から多岐に亘つて利用されてい
る。例えば、優良品種を大量に生産する場合、優
良母体から得られた卵細胞を２〜４分割し、分離
胚をそれぞれ透明帯に還納して再び母体に戻すと
いつた方法がとられている。更に、キメラマウス
を利用して雌雄決定機構を解析する場合において
も、上記透明帯は必需品となつている。その他、
透明帯は、採卵や冷凍保存の際に損傷した部分を
取り除き、健康な部分を集めて透明帯に還納し
て、母体に着床させるといつた卵細胞の有効利用
を図る上でも使用されている。

従来、透明帯を作製するには、第１２図に示す
如く、保定用微細管１に卵細胞２を吸着させて保
持し、該保定用微細管１に対し卵細胞２をおい
て、１本のカツテイングニードル３を対向させて
おく。該カツテイングニードル３は、手動マニピ
ユレータに取付けられて自由に移動操作できるよ
うになつている。そして、手動マニピユレータを
操作してカツテイングニードル３を移動させ、上
記卵細胞２に切口３を形成する。次に保定用微細
管１の吸引動作を停止させて、第１３図に示す如
く卵細胞２を180度反転させ、卵細胞２の切口４
と反対側の後部をカツテイングニードル３の先端
で押さえながら、保定用微細管１内を逆に加圧さ
せて、該保定用微細管１の先端から切口４を経て
卵細胞２内に向け、生理的に不活性な性質を呈す
るシリコーンオイル等の生理液を吐出させ、これ
により卵細胞２の透明帯２ａ内らか胚２ｂを洗い
流す方法が採られていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、上記従来の方法では、カツテイングニ
ールドルで卵細胞の外被である透明帯２ａに切口
４を形成することは容易でなく、他の箇所を損傷
することもあり、所望する切口４を形成するのに
熟練を必要とし、更に卵細胞２を反転させて切口
４を保定用微細管１に位置合わせすることも容易
なことではなく、熟練した者においても可成りの
労力を必要としていた。しかも、処理すべき卵細
胞が異常卵の場合、割球相互間の接着が失われて
いることが多いことから、胚２ｂを透明帯２ａの
外に取出すことは極めて困難な手作業を強いられ
ていた。

そこで、本発明は、上記事情に鑑み、卵細胞の
透明帯に切口を形成した後、該切口を拡開させて
透明帯内から胚を洗い流す手順に対し、三針形式
のマイクロツールの個々に上記手順を実行する移
動機能を有しているので、各マイクロツール間に
関連性を持たせてそれぞれ単独で移動させること
により卵細胞からの透明帯の作製の容易化と迅速
化を図り得るバイオニクス用三針マニピユレータ
を提供することを目的とする。

〔発明が解決しようとする手段〕

本発明は、上記目的を達成するために、揺動自
在に取付けた中板と、該基台の上面において該両
中板の中間部に設けたインジエクシヨンニードル
の支持台と、該両中板の夫々の上部で水平方向へ
回動自在に設けた本体と、該両本体の夫々の上部
で前後方向へ摺動自在に設けたスライダーと、該
両スライダーの夫々の上部に設けた支持台と、該
両支持台の一方に設けたカツテイングニードル
と、他方の支持台に設けたオープニングニードル
とを備え、前記インジエクシヨンニードルの先端
に対してカツテイングニ−ドルとオープニングニ
ードルの先端が上下左右方向へ接離する。バイオ
ニクス用三針マニピュレータを特徴とするもので
ある。

〔作用〕

本発明は、上記手段において、まず何れかのス
ライドステージを移動させて、斯るスライドステ
ージに装着されたマイクロツールで卵細胞の透明
帯に切口を形成した後、各スライドステージを移
動させて、各スライドステージに装着されたマイ
クロツールで切口を拡開させ、この拡開を保持さ
せた状態で、支持台上のマイクロツールを切口方
向に移動させて透明帯内から胚を取出し得るよう
にしたものである。

〔実施例〕

以下に、本考案に係るバイオニクス用三針マニ
ピユレータの一実施例を図面に基づき説明する。
第１図において、１１は三針マニピユレータで周
知構成の油圧式マニピユレータ１２の出力側の取
付金具１３に装着されるようになつている。油圧
式マニピユレータ１２は、駆動機構１４と移動ス
テージ１５とから成つている。駆動機構１４は、
縦方向用（前後方向用）のＸ軸駆動機構１６、横
方向用のＹ軸駆動機構１７及び高さ方向用のＺ軸
駆動機構１８とから成つている。各駆動機構１６
〜１８は同一構成になつていて、油圧シリンダ１
９のダイアフラム２０をピストン２１で押圧する
ようになつている。ピストン２１は動力伝達機構
２２を介してステツピングモータ２３によりダイ
アフラム２０を押圧及び復動が可能になつてい
る。一方、移動ステージ１５は、縦方向用（前後
方向用）のＸ軸移動ステージ２４、横方向用のＹ
軸移動ステージ２５、及び高さ方向用のＺ軸移動
ステージ２６の相互間を縦設したものである。各
移動ステージ２４〜２６は、同一構成のもので、
本体２７と、該本体２７に対して往復摺動自在に
装着されたスライダー２８とを有し、スライダー
２８には油圧シリンダ２９を設け、本体２７には
斯かる油圧シリンダ２９のダイアフラムと常時当
接するピストン３０を設けてある。更に本体２７
とスライダー２８との間には、油圧シリンダ２９
に対してピストン３０を常時当接させるためと、
油圧シリンダ２９内の減圧によるスライダー２８
の復動のためのリターンスプリングRSを介在さ
せてある。各移動ステージ２４〜２６は、それぞ
れ本体２７に対しスライダー２８が縦方向（Ｙ軸
方向）、横方向（Ｘ軸方向）、及び高さ方向（Ｚ軸
方向）に往復摺動できるように互いに縦設するも
のである。各移動ステージ２４〜２６の油圧シリ
ンダ２９は、それぞれ各駆動機構１６〜１８の対
応する油圧シリンダ１９と耐圧チユーブP₁〜P₃
で接続し、内部に流動パラフインを充填させてあ
る。又、移動ステージ１５の出力端となるＸ軸移
動ステージ２４の本体２７には、上記取付金具１
３を有している。該取付金具１３には第２図に示
す如く、取付けロツド３１を介して三針マニピユ
レータ１１のアダプター３２を装着するようにな
つている。アダプター３２は、上記取付けロツド
３１が嵌着される嵌着孔３３を有しており、又取
付台３４を介して基台３５の下面に固設する。第
１図乃至第３図に示す如く基台３５の前端の左右
両部に、板ばね３６，３７の下部を固設し、板ば
ね３６，３７の各上部には中板３８，３９の前端
を、基台３５の上面から斯る中板３８，３９の底
を浮かした状態で固設する。各中板３８，３９の
上面には、スライドステージ４０，４１を設け
る。各スライドステージ４０，４１は同一構成に
なつていて、中板３８，３９に固設される本体４
２と、該本体４２に対して往復摺動自在に装着さ
れたスライダー４３とを有している。本体４２内
には、第４図に示す如く、スクリユーロツド４４
が回動自在に収嵌させてあり、該スクリユーロツ
ド４４に雌ネジ筒４５を螺させてある。雌ネジ筒
４５はスライダー４３に垂設させたものである。
上記スクリユーロツド４４の一端は本体４２から
外部に突出させて斯る突出端に掴み４６を設けて
あり、掴み４６によりスクリユーロツド４４が回
動すると、雌ネジ筒４５を介してスライダー４３
が本体４２に沿つて往復摺動するようになつてい
る。各スライドステージ４０，４１は本体４２か
ら下方に垂下するロツド４７を有し、該ロツド４
７が中板３８，３９に対しベアリング４８の介在
により回動自在になつている。つまり、各スライ
ドステージ４０，４１は、ロツド４７を中心にし
て回動自在に中板３８，３９に装着するものであ
る。上記ロツド４７は中板３８，３９より更に下
方に延出させて、基台３５の透孔内を貫通させて
あり、透孔内に設けたベアリング４９により基台
３５に対してロツド４７が回動自在になつてい
る。又ロツド４７は基台３５に対して上下動可能
にベアリング４９に支承する。又上記基台３５に
は、ネジ孔を有して、該ネジ孔に掴みネジ５０，
５１を螺合させておき、各掴みネジ５０，５１の
先端は、それぞれ中板３８，３９の下面に当接さ
せ、掴みネジ５０，５１を回わすことでスライド
ステージ４０，４１の後部下面を押圧させて、基
台３５に対してスライドステージ４０，４１をあ
おり運動、即ち前記板ばね３６，３７を撓ませて
上下方向に揺動させる。一方の中板３８の側端に
は取付台５２を固設する。取付台５２上には、油
圧アクチユエータ５３を装着する。油圧アクチユ
エータ５３は、第５図に示す如く、油圧シリンダ
５４、及び該油圧シリンダ５４のダイアフラム５
５と常時当接するピストン５６を有している。油
圧シリンダ５４は、上記取付台５２に固設された
本体５７の後端に付設させてあり、該本体５７に
は往復摺動自在にスライダー５８が装着させてあ
つて、該スライダー５８に上記ピストン５６を固
設する。スライダー５８にはＬ字状の押圧板５９
を固設し、該押圧板５９の押圧面にスライドステ
ージ４０の後部側面を押圧する押圧突起６０を有
している。更に本体５７とスライダー５８との間
にはリターンスプリング７０を掛止めする。油圧
シリンダ５４は、第５図に示す如く、耐圧チユー
ブP₄で油圧駆動部６１の油圧シリンダ６２と接
続する。油圧シリンダ６１にはダイアフラム６３
を押圧するピストン６４を介在させておき、該ピ
ストン６４に動力伝達機構６５を介して、ステツ
ピングモータ６６を連結する。ピストン６４はス
テツピングモータ６６の駆動で動力伝達機構６５
を介してダイアフラム６３を押圧し、又は減圧方
向に移動できるように配設するものである。他方
の中板３９の側端には、Ｌ字金具６７を固設し、
該Ｌ字金具６７にはネジ孔を有して、斯るネジ孔
に掴みネジ６８を螺合させ、掴みネジ６８の先端
は、スライドステージ４１の後部側面を押圧可能
になつている。各スライドステージ４０，４１の
各スラダ４３には、支持台７５を有し、一方の支
持台７５には上記マイクロツールとしてのカツテ
イングニードル７６を、又他方の支持台５７には
オープニングニードル７７を固定する。上記スラ
イドステージ４０，４１間の基台３５の上面前部
側には、支持台６９を固設する。該支持台６９に
は取付け孔７１を有し、第５図に示す油圧アクチ
ユエータ５３と同一構成の油圧アクチユエータ７
８を斯る取付け孔７１に固定する。油圧アクチユ
エータ７８の油圧シリンダ５４と常時当接するピ
ストン５６は、外ケース内に滑動自在に設けてお
き、該ピストン５６には上記マイクロツールとし
てのインジエクシヨンニードル７４を固定する。
インジエクシヨンニードル７４内には生理的に不
活性な性質を呈するシリコーンオイル等生理液が
充填されており、斯るインジエクシヨンニードル
７４は、吐出装置に接続されて生理液を吐出でき
るようになつている。又支持台６９と各スライド
ステージ４０，４１の本体４２との間にリターン
スプリング８０，８０を掛止めする。上記油圧式
マニピユレータ１２及び各油圧アクチユエータ５
３，７８に有するステツピングモータ２３，６６
は制御装置により正逆の回転量が制御されて、三
針マニピユレータ１１の各マイクロツールをミク
ロン単位で移動させることができるようになつて
いる。尚、第１図において、７３はスタンドやス
テージに取付けるための取付けロツドである。

次に、上記構成の三針マニピユレータの操作方
法を説明する。予め、第６図に示す如く、保定用
微細管１の吸着作用で処理すべき卵細胞８２を不
用意な移動が不能に保持させておく。又卵細胞８
２は生理液中に浸漬させた状態にしてある。そし
て、ステツプ１として第１図に示す如く、油圧式
マニピユレータ１２を操作してカツテイングニー
ドル７６を卵細胞８２の上方に位置させる。この
時、オープニングニードル７７は、油圧アクチユ
エータ５３の動作で、該油圧アクチユエータ５３
の押圧突起６０がスライドステージ４０の後部側
面を押圧し、ロツド４７を支点として該スライド
ステージ４０を第３図において時計方向に回転さ
せ、これにより他方のスライドステージ４１のス
ライダー４３に装着された上記カツテイングニー
ドル７６に対して拡開させてある。次いで、第７
図に示す如く油圧式マニピユレータ１２によりカ
ツテイングニードル７６を下降させて卵細胞８２
をカツテイングするが、カツテイング時におい
て、ステツプ２としてカツテイングニードル７６
の針先がまず卵細胞８２の上面を押え付ける時に
撓んで、保定用微細管１に向い前進することがあ
り、このため保定用微細管１に接触することを避
けるために保定用微細管１から離れる手前側にや
や引きながら、カツテイングニードル７６の針先
で卵細胞８２の上面を押圧し、次にステツプ３と
して油圧式マニピユレータ１２でカツテイングニ
ードル７６の針先を、第７図に矢印で示す如く、
前後に微動させて卵細胞８２に切目を形成する。
カツテイングニードル７６の針先が卵細胞８２に
やや喰い込んだ後は、ステツプ４として前進距離
より後退距離をやや長目にして、次第にカツテイ
ングニードル７６の針先を手前側に後退させ、こ
の時卵細胞８２が最も良くカツテイングできる。
カツテイングニードル７６により卵細胞８２に切
口８３を形成した後、ステツプ５として第８図に
示す如く油圧式マニピユレータ１２を操作してカ
ツテイングニードル７６を卵細胞８２の上方に上
昇させ、カツテイングニードル７６の先端が卵細
胞８２の真上に位置するように油圧式マニピユレ
ータ１２により調節する。上記ステツプ１からス
テツプ５まで幾度も繰返して行うことが可能であ
るが、通常２回程度繰返せば切口８３が充分に開
口できる。卵細胞８２に切口８３を開口させた後
は、ステツプ６として第９図に示す如く、一旦カ
ツテイングニードル７６を手前側に後退させる。
次にステツプ７に進み、第９図に示す如く、上記
切口８３が平面から見ると卵細胞８２の中心を横
断する中心線0₁より上方に位置することになるの
で、カツテイングニードル７６の針先を縦軸方向
（Ｙ軸方向）に移動させて切口８３の中央部に合
わせ、ステツプ８で油圧アクチユエータ５３によ
りスライドステージ４０の回動量を調節してカツ
テイングニードル７６の針先とオープニングニー
ドル７７の針先とを合致させる。各針先を合致さ
せるための高さ方向（Ｚ軸方向）及び横方向（Ｘ
軸方向）の位置は、処理の開始前に予め掴みネジ
５０、及び掴み４６を回わして調節しておく。更
にステツプ９に進んで、カツテイングニードル７
６の針先とオープニングニードル７７の針先とを
合致させた状態で卵細胞８２の切口８３内に突入
させる。更に、ステツプ１０として、第１１図に
示す如く油圧アクチユエータ５３を動作させてス
ライドステージ４０を回動させて、カツテイング
ニードル７６の針先に対しオープニングニードル
７７の針先を離間させて、切口８３を拡開し、ス
テツプ１１で油圧アクチユエータ７８を動作させ
て、インジエクシヨンニードル７４を前進させ、
これによりインジエクシヨンニードル７４の先端
を卵細胞８２の切口８３内に臨ませ、ステツプ１
２でインジエクシヨンニードル７４内を正圧にし
て生理液を卵細胞８２内に吐出させて、透明帯８
２ａ内から外部に胚を洗い流す。

このように透明帯８２ａから取出した胚は、周
知の如く、切断分離され、他の卵細胞から取出し
た分離胚と適宜組合わせるなどの処理後に、再び
透明帯に還納して母体に移植する。

上記実施例において、カツテイングニードル７
６は、上記操作中に単体で移動させる必要がない
ので、油圧アクチユエータ５３，７３の如きもの
は装着させておらず、単なる調整用としての掴み
ネジ５１，６８のみで充分である。

〔発明の効果〕

以上の如くバイオニクス用三針マニピユレータ
によれば、卵細胞の透明帯に切口を形成した後、
該切口を拡開させて透明帯内から胚を洗い流す手
順に対し、三針形成のマイクロツールの個々に上
記手順を実行する移動機能を有しているので、各
マイクロツールの相互間に関連性を持たせて移動
させることにより、卵細胞からの透明帯の作成の
容易化と迅速化を図り得て優良品種の大量生産や
雌雄決定機構の解析などに大量に透明帯が使用さ
れることから、略自動化された方式で容易にかつ
迅速に透明帯を作成できて頗る有益である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るバイオニクス用三針マニ
ピユレータを油圧式マニピユレータに組付けて使
用する態様を示す斜視図、第２図は三針マニピユ
レータの側面図、第３図は三針マニピユレータの
平面図、第４図は三針マニピユレータの要部断面
図、第５図は油圧アクチユエータの構成図、第６
図乃至第１１図は、卵細胞を三針マニピユレータ
の各マイクロツールで処理して透明帯を作製する
手順を示す図、第１２図及び第１３図は、従来の
卵細胞から透明帯を作成する方法を示す図であ
る。 １１……三針マニピユレータ、１２……油圧式
マニピユレータ、３５……基台、３６，３７……
板ばね、３８，３９……中板、４０，４１……ス
ライドステージ、４６……掴み、５０，５１，６
８……掴みネジ、６９，７５……支持台、７４…
…インジエクシヨンニードル、７６……カツテイ
ングニードル、７７……オープニングニードル、
８２……卵細胞、８２ａ……透明帯、８３……切
口。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 基台の両側部上面に、揺動自在に取付けた中
   板と、該基台の上面において該両中板の中間部に
   設けたインジエクシヨンニードルの支持台と、該
   両中板の夫々の上部で水平方向へ回動自在に設け
   た本体と、該両本体の夫々の上部で前後方向へ摺
   動自在に設けたスライダーと、該両スライダーの
   夫々の上部に設けた支持台と、該両支持台の一方
   に設けたカツテイングニードルと、他方の支持台
   に設けたオープニングニードルとを備え、前記イ
   ンジエクシヨンニードルの先端に対してカツテイ
   ングニ−ドルとオープニングニードルの先端が上
   下左右方向へ接離することを特徴とするバイオニ
   クス用三針マニピユレータ。