JPH0650019U - 対物レンズ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 この考案の目的は、細胞のイオンチャンネル
を流れるイオン電流の計測時に対物レンズを介して計測
部に伝えられる電源のスイッチングノイズや商用交流電
流による誘動ノイズを低減でき、Ｓ／Ｎ比の高い上記イ
オン電流の計測が可能な対物レンズを提供することにあ
る。 【構成】 対物レンズ10は、互いに螺結された外枠22、
24、26を備え、外枠内には、それぞれ中枠23a 〜23e に
接着されたレンズ21a 〜21e が対物レンズの先端側から
順に嵌入されている。中枠23c と中枠23d との間には、
スペ−サ−25が設けられている。外枠24及びスペ−サ−
25を非導電性のプラスティック等の絶縁材料で形成する
ことにより、対物レンズの先端部20a と胴付部20b との
間が絶縁されている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、電気生理学の分野におけるパッチクランプ法による細胞のイオン チャンネルを流れるイオン電流の計測に用いられる顕微鏡の対物レンズに関する 。

【０００２】

【従来の技術】

一般に、パッチクランプ法を用いて細胞試料のイオンチャンネルを流れるピコ アンペアレベルのイオン電流を計測する場合、試料は、ガラスシャ−レ内の電解 液に浸された状態で顕微鏡のステ−ジに載置される。そして、顕微鏡により試料 を観察しながら、電解液で満たされたガラス電極の先端を試料のイオンチャンネ ルの開口端に接触させる。この状態で、ガラスシャ−レ内の電解液に浸された電 極を基準電位として、ガラス電極を流れる電流、つまり、イオンチャンネルを流 れるイオン電流を計測する。このような計測の間、顕微鏡の対物レンズの先端部 は、ガラスシャ−レ内の電解液に浸されている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

通常、顕微鏡のベ−スには電源が内臓されており、このベ−スは、ア−ム、レ ボルバ−を介して対物レンズに電気的に導通している。そのため、電源のスイッ チング時に発生するスイッチングノイズや商用交流電流による誘動ノイズが、ア −ム及びレボルバ−を介して対物レンズに伝わる。対物レンズの先端部が電解液 に浸されていることから、上記ノイズが電解液を伝わり試料のイオン電流の計測 部に達する。従って、ピコアンペアレベルで計測されるイオン電流にノイズが混 入し、イオン電流の正確な計測が困難となる。

【０００４】 この考案は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、細胞のイオンチャン ネルを流れるイオン電流の計測時に対物レンズを介して計測部に伝えられる上記 スイッチングノイズや誘動ノイズを低減でき、Ｓ／Ｎ比の高いイオン電流の計測 が可能な対物レンズを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

この考案によれば、細胞膜のイオンチャンネルを流れるイオン電流のパッチク ランプ法による計測に使用される顕微鏡の対物レンズにおいて、上記顕微鏡のリ ボルバ−に接続される胴付部と、上記細胞膜の浸された電解液に浸される先端部 と、上記胴付部と電解液とを電気的に絶縁する絶縁手段と、を備えていることを 特徴とする対物レンズが提供される。

【０００６】

【作用】

上記対物レンズは、胴付部がレボルバ−によって保持され、先端部が細胞膜を 浸された電解液中に浸された状態で、細胞膜表面に対物レンズの焦点が合わされ ている。顕微鏡のベ−ス内に内臓された電源から発生されるスイッチングノイズ や商用交流電流による誘動ノイズは、ア−ム及びレボルバ−を介して対物レンズ に伝えられる。この時、レボルバ−に接続された対物レンズの胴付部と、先端部 が浸される電解液と、は電気的に絶縁されていることから、電解液に伝えられる 上記ノイズが低減される。

【０００７】

【実施例】

以下図面を参照しながら、この考案に係る対物レンズを備えた顕微鏡を、パッ チクランプ法による細胞膜のイオンチャンネルを流れるイオン電流の計測に使用 した実施例について説明する。

【０００８】 図１に示すように、顕微鏡１は、電源３、及び光源2Aを有するベ−ス２を備え ている。光源2Aとベ−ス２に内臓された電源３とは電気的に接続されており、光 源2Aは光源窓部11と光学的に接続されている。光源窓部11は、光源窓部11から発 せられる光の光軸が後述する対物レンズ10の光軸と一致するようにベ−ス２の上 面に設けられている。ベ−ス２の上面から上方に延出するように設けられたア− ム４は、その基端部がベ−ス２に固定され、先端部に接眼レンズ６を備えている 。接眼レンズ６から光源窓部11へ向かう光路には、光軸が光路と平行になるよう に、レボルバ−８を介して対物レンズ10が設けられている。対物レンズ10と光源 窓部11との間には、ベ−ス２と実質的に一体にされたステ−ジ12が光路と略垂直 に設けられている。

【０００９】 図３に示すように、対物レンズ10は、外枠22、24、26、中枠23a 、23b 、23c 、23d 、23e 、及びレンズ群21a 、21b 、21c 、21d 、21e を備えている。対物 レンズ10の外枠は、対物レンズの先端部を成す外枠22に外枠24が螺結され、外枠 24の外枠22が螺結された側とは反対側に外枠26が螺結されることにより組立てら れている。レンズ群21a 〜21e は、中枠23a 〜23e にそれぞれ接着固定されてい る。そして、中枠23a 〜23c は、対物レンズ10の先端側から外枠内に順に嵌入さ れ、次いでスペ−サ−25が嵌入された後、中枠23d 、23e が順に嵌入され、最後 に押え環27が螺入されて外枠にレンズが固定されている。外枠24及びスペ−サ− 25は、絶縁性の高い材料、例えば非導電性のプラスティックにより形成されてお り、イオン電流計測時に電解液に浸される対物レンズの先端部20a と、レボルバ −８に固定される胴付部20b と、の間を電気的に絶縁している。 以下に、上記のように構成された顕微鏡を用いて、細胞膜のイオンチャンネル を流れるイオン電流を測定する場合について説明する。

【００１０】 図２に示すように、イオン電流が計測される細胞試料13は、生理食塩水や培養 液等の電解液15とともにガラスシャ−レ16内に入れられてステ−ジ12上に設置さ れる。電解液15は、試料13を充分に包囲できる量に設定されている。電源３を付 勢することにより光源窓部11から光ビ−ムが発せられ、ステ−ジ12の下方からス テ−ジ12上の試料13を照らす。そして、対物レンズ10がア−ム４とともに焦準装 置14によって光軸方向に移動され、ステ−ジ12に対して対物レンズ10が離接され る。焦準装置14を調整することにより対物レンズ10の焦点が試料13の表面に合わ され、接眼レンズ６において試料の像が鮮明に確認される。対物レンズ10の先端 部20a は、焦点が合わされた位置において電解液15中に浸されている。

【００１１】 この状態で、接眼レンズ６において試料13を確認しながら、ガラス電極17の先 端部を試料13表面の細胞膜のイオンチャンネル開口に接触させる。ガラス電極17 内には、電解液が充填されており、この電解液は、検出部18のオペアンプ19の入 力部19b に電気的に接続されている。検出部18は、オペアンプ19及び抵抗18a を 備えており、オペアンプ19の他方の入力部19a は、ア−スされているとともに電 解液13に電気的に接続されている。そして、電解液13側に接続された入力部19a を基準電位として、イオンチャンネルを通過するピコアンペアレベルの電流がガ ラス電極17を介してオペアンプ19の入力部19b に入力される。オペアンプ19で差 信号として検出された電流値は、抵抗18a によって電圧値に変換され、出力部19 c に定電位として出力される。出力部19c に定電位として出力された出力信号は 電位測定部５に入力され、電位値として表示される。以上のように、試料13のイ オン電流が計測される。

【００１２】 上記実施例の対物レンズ10は、高い絶縁性を有する外枠24及びスペ−サ−25を 備えており、電解液に浸される先端部20a とレボルバ−に固定される胴付部20b との間が電気的に絶縁されている。従って、このような対物レンズ10を顕微鏡１ に使用することにより、顕微鏡１のベ−ス２内に内臓された電源３によるスイッ チングノイズや商用交流電流による誘動ノイズがイオン電流に混入するのを低減 することができ、正確なイオン電流の計測が可能となる。

【００１３】 図４に示すように、本考案の他の実施例における対物レンズ10は、外枠20、中 枠23a 、23b 、23c 、23d 、23e 、及びレンズ群21a 、21b 、21c 、21d 、21e を備えている。レンズ群21a 〜21e は、中枠23a 〜23e にそれぞれ接着固定され ている。そして、中枠23a 〜23e が対物レンズ10の先端側から外枠20内に順に嵌 入された後、最後に押え環27が螺合されて外枠20にレンズが固定されている。イ オン電流計測時に電解液15に浸される対物レンズ10の先端部20a 、即ち、導電性 材料から成る外枠20、及び中枠23a が電解液15に浸る部分20a は、シリコン、テ フロン等の絶縁材料30によりコ−ティングされ絶縁処理が施されている。また、 外枠20と中枠23a との接続部28、及び中枠23a とレンズ21a との接続部29には、 対物レンズ10の内部への電解液の侵入を防ぐために、シリコン等の防水シ−ル性 と絶縁性を兼ね備えた接着剤28a 、29a が詰め込まれている。従って、電解液中 に浸される対物レンズ10の先端部20a と、電解液15と、が電気的に絶縁されてい る。

【００１４】 上記実施例の対物レンズ10は、その先端部20a がシリコン、テフロン等の絶縁 材料30によってコ−ティングされ、電解液に浸される先端部20a と電解液15との 間が電気的に絶縁されている。従って、この対物レンズを使用することによって 、上述した実施例と同様にイオン電流に混入されるノイズを低減でき、正確な計 測が可能となる。また、この実施例においては、対物レンズ10を構成する外枠20 及び中枠23a 〜23e を金属材料により構成でき、高精度の加工が容易になる。 尚、本考案は、上記実施例に限ることなく考案の範囲内で種々変更可能である 。

【００１５】

【考案の効果】

以上のように、この考案の対物レンズによれば、顕微鏡のレボルバ−に固定さ れる胴付部と、先端部が浸される電解液とが電気的に絶縁されている。従って、 顕微鏡のベ−ス内に内臓された電源によるスイッチングノイズや商用交流電流に よる誘動ノイズが顕微鏡のア−ム、レボルバ−、及び対物レンズを介して細胞膜 に伝わるのを防止でき、Ｓ／Ｎ比の高い細胞膜のイオン電流計測が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、パッチクランプ法により細胞膜のイオ
ン電流を計測するための顕微鏡装置を示す概略図。

【図２】図２は、図１のイオン電流計測部の詳細を示す
概略図。

【図３】図３は、本考案の実施例における対物レンズを
示す断面概略図。

【図４】図４は、本考案の他の実施例における対物レン
ズを示す断面概略図。

【符号の説明】

10…対物レンズ、21a 〜21e …レンズ群、20、22、24、
26…外枠、23a 〜23e…中枠、25…スペ−サ−、27…押
え環、20a …先端部、20b …胴付部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】細胞膜のイオンチャンネルを流れるイオン
   電流のパッチクランプ法による計測に使用される顕微鏡
   の対物レンズにおいて、上記顕微鏡のリボルバ−に接続
   される胴付部と、上記細胞膜の浸された電解液に浸され
   る先端部と、上記胴付部と電解液との間を電気的に絶縁
   する絶縁手段と、を備えていることを特徴とする対物レ
   ンズ。