JPS6047568B2

JPS6047568B2 - マイクロマニピユレ−タ

Info

Publication number: JPS6047568B2
Application number: JP521279A
Authority: JP
Inventors: 静夫向笠; 充吉永
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1979-01-19
Filing date: 1979-01-19
Publication date: 1985-10-22
Also published as: JPS5596294A

Description

【発明の詳細な説明】本発明はマイクロマニピュレータに関するものである。

マイクロマニピュレータは、例えば特公昭４４−１１２
３５号公報に記載され既知である。しかし、前記公報に
記載されているマイクロマニピュレータは、そのミクロ
操作機器の移動方向（Ｘ、Ｙ、Ｚ軸方向）と顕微鏡でみ
た上下左右前後方向とが各々一致しないため、ミクロ操
作機器の操作が相当な熟練者にとつても非常に困難であ
り、作業能率の向上をはかることができない欠点があつ
た。かかる欠点を解決するため、本願人は先に特願昭５
３−６７４６１号において、ミクロ操作機器を、対物レ
ンズの光軸方向に移動可能なコンデンサレンズを含む集
光器において、その光軸上に設けたマイクロマニピュレ
ータを提案した。このマイクロマニピュレータによれば
、ミクロ操作機器の位置決めを集光器の位置決め機構に
よつて行なうことができ、したがつて両者の移動方向を
完全に一致させることができるから、操作性が格段に向
上する利点が得られる。しかし、ミクロ操作機器を集光
器の光軸上で、該集光器に固着して設けた場合Ｊには、
ミクロ操作機器が破損したとき、集光器全体を交換する
か、または集光器を顕微鏡から取り外してミクロ操作機
器を交換することになり、極めて不経剤かつ面倒である
。本発明の目的は、上述した欠点を除去し、ミク丁口操
作機器のみを容易に交換できるよう適切に構成したマイ
クロマニピュレータを提供せんとするにある。

本発明のマイクロマニピュレータは、顕微鏡の光軸方向
に移動可能な対物レンズまたは集光レンズまたは対物兼
集光レンズに形成した貫孔部を通してバイブを配設し、
このバイブの被検物側の端部に注入針、電極斜等のミク
ロ操作機器を交換自在に装着すると共に、このミクロ操
作機器を前記レンズと一体的に顕微鏡の光軸方向に移動
可能に構成したことを特徴とするものである。

このような本発明のマイクロマニピュレータによれば、
注入針や電極針等が破損した場合には、これのみを新し
いものと交換すれはよく、またその交換作業も簡単にで
きるから極めて便利であると共に、バイブを配設したレ
ンズ全体を交換する必要がないから極めて経済的である
。

また、ミクロ操作機器を選択的に交換装着することもで
きるから、１つの被検物に対して１つの顕微鏡て複数項
目の検査項目の検査ができる利点がある。一方、被検物
の検査項目は、一般には複数あり、そのなかでも被検物
のイオン濃度は主要な検査項目てある。この場合、それ
ぞれ異なる検査項目に使用するミクロ操作機器を具える
顕微鏡および特定イオン濃度を測定するイオンセンサを
具える顕微鏡を検査項目数分用意し、１つの被検物を顕
微鏡を変えながら１項目ずつ検査するのでは、検査時間
がかかり能率的でない。このような場合の本発明の好適
な実施例においては、顕微鏡の光軸方向に移動可能なレ
ンズに複数個の貫孔部を形成してこれら貫孔部にそれぞ
れバイブを配設し、少なく共１つのバイブの被検物側の
端部にイオンセンサを交換自在に装着し、他．のバイブ
の端部に注入針、電極針等のミクロ操作機器を交換自在
に装着する。

このように、１つの顕微鏡にイオンセンサを含む複数の
ミクロ操作機器を設ければ、複数の検査項目を同時にま
た短時間の間に処理できるから極！めて能率的である。

なお、このようなミクロ操作機器に使用するイオンセン
サとしては、例えは電界効果型のイオンセンサを用いる
ことができる。以下図面を参照して本発明を詳細に説明
する。第１図は本発明マイクロマニピュレータの一例４
の構成を示す断面図である。集光器１は鏡面２に保持さ
れたコンデンサ３および位相板４を具え、保持部材５に
支持されている。この保持部材５は図示しない移動機構
により、対物レンズ６の光軸方向に移動可能に構成され
ている。なお、集光器１はこれを構成するコンデンサレ
ンズ３の光軸が対物レンズ６の光軸と一致するように保
持部材５に取り付けられている。本例ては、集光器１に
コンデンサレンズ３の光軸を含む方向に沿つて貫孔部７
を形成し、この貫孔部７にバイブ８を延在して設ける。
なお、バイブ８の一端部は対物レンズ６側において、集
光器１から若干突出させ、他端部は保持部材５に設けた
適当な固定部材９によつ）て固定しておく。このように
、集光器１にバイブ８を通すことにより、このバイブの
対物レンズ６側の端部に注入針、電極針等のミクロ操作
機器を着脱自在に装着することができ、したがつて同種
または異種のミクロ操作機器の交換装着が可能となる。

第１図は対物レンズ６側のバイブ８の端部に注入針１０
を装着し、ステージ１１上に載置されたシヤーレ１２内
の被検物１３に対する所定の液体の供給または吸引を行
なうマイクロマニピユレー・夕を示す。

この場合、図示しないが、注入針１０を取に付けたバイ
ブ８の端部とは反対側のバイブ８の端部にはピペット等
を装着する。本例では、バイブ８が集光器１内において
コンデンサレンズ３の光軸を含む方向に沿つて延在して
いるから、バイブ８の中心がコンデンサレンズ３の光軸
と一致するようにしておけば、装着した注入針１０の先
端もコンデンサレンズ３の光軸、すなわち対物レンズ６
の光軸と一致することになる。したがつて、別にセンタ
リングを行なう必要がない。ここで、顕微鏡観察しなが
ら、保持部材５および／またはステージ１１を対物レン
ズ６の光軸方向に移動して、注入針１０の先端を被検物
１３に侵入させれは所定の注入または吸引操作を行なう
ことがてきる。なお、第１図においては、バイブ８は固
定部材９により保持部材５に固定されているから、貫孔
部７におけるバイブ８は固着状態ても遊嵌状態でもよい
。第２図は本発明マイクロマニピュレータを構成するバ
イブの変形例を示す線図である。

本例に示すバイブ１５は、特に電極針を交換自在（こ装
着するのに適するものて、少なく共内側面を絶縁性部材
で形成すると共に、被検物（図示せす）側に望む端部１
５″の内径を、装着する電極針１６の外径よりも小さく
する。このようにすれば、電極針１６を、被検物側とは
反対側のバイブ１５の端部からバイブ１５を貫通して交
換自在に装着することができると共に、装着したときの
電極針先端部のふらつきを有効に防止することができる
。

第３図は本発明マイクロマニピュレータの他の例を構成
を示す断面図である。

本例に示すマイクロマニピュレータは、第１図と同様に
、顕微鏡の集光器に貫孔部を形成し、これにバイブを配
設してミクロ操作機器を交換自在に装着するものてある
が、本例では集光器に形成した貫孔部において、バイブ
を集光器の光軸と垂直な面内て移動可能とした。第３図
において、コンデンサレンズ２１を鏡筒２２によつて支
持し、この鏡面２２を顕微鏡の光軸方向に移動可能な保
持部材２３にねじ２４によつて固定する。また位相板２
５は、鏡筒２２に螺着された筒状部材２６に、固定ねじ
２７によつて支持し、この固定ねじ２７を緩めることに
よつてコンデンサレンズ２１に対する位置決め−をマニ
アルに行なうことができるようにする。更に、コンデン
サレンズ２１および位相板２５には、コンデンサレンズ
２１の光軸を中心とする貫孔部２８を形成する。本例て
は、この貫孔部２８の直径を、配設するバイブの外径よ
りも若干大きくし、貫孔部２８内においてバイブが光軸
と直交する方向に移動できるようにする。更にまた、前
記筒状部材２６には配設するバイブの芯出しを行なう筒
状のバイブ保持部材３０を係合して設ける。このバイブ
保持部材３０は、筒状部材２６に当接する部分３１と、
筒状部材２６の外周に沿つて延在する筒状部材２６の外
径よりも大きな内径を有する部分３２とを有し、この部
分３２の外周には、例えば３個の芯出し用ねじ３３をそ
れらの先端が筒状部材２６の外周面に当接するように螺
着する。また、このバイブ保持部材３０には、アクリル
板等の光透過部材３４を介して、前記貫孔部２８の直径
よりも外径の小さいステンレス等より成るバイブ３５を
固定し、このバイブ３５を貫孔部２８を通して延在させ
る。第３図においては、バイブ保持部材３０は芯出し用
ねじ３３の調整によつてコンデンサレンズ２１の光軸と
直交する方向に移動することがてきる。

このとき、バイブ３５は保持部材３０に固定され、貫孔
部２８においては遊嵌状態であるから、保持部材３０と
一体に光軸と直交する方向に移動することになる。した
がつて、バイブ３５の先端部に接着するミクロ操作機器
（図示せず）の交換等によつて、当該機器の中心がずれ
た場合には、芯出し用ねじ３３を調整する簡単な操作に
よつて容易にセンタリングを行なうことができる。第４
図は本発明マイクロマニピュレータの更に他の例の構成
を示す断面図である。本例では、第１図に示すマイクロ
マニピュレータにおいて、集光器１に更に貫孔部３７を
形成してこれに同様にバイブ３８を配設し、このバイブ
の対物レンズ側の端部にイオンセンサ４０を交換自在に
装着したものである。このように、１つの顕微鏡にイオ
ンセンサ４０および注入針１０を設けることにより、２
種目の検査を同時または短時間の間に処理することがで
きるから、極めて能率的である。

なお、イオンセンサとしては、例えば近年開発された半
導体の電界効果を利用したイオンセンサを用いることが
てきる。このようなイオンセンサは、従来広く使用され
ているガラス電極を用いたイオンセンサに比ベベ、応答
速度、選択性、超小型化等に数段優れた特性をもち、細
胞膜表面のイオン変化の測定に十分使用することができ
る。上述したように、本発明によればミクロ操作機器を
、顕微鏡の光軸方向に移動可能なレンズに直接固着して
設けるものではなく、該レンズに貫孔部を形成し、この
貫孔部を配設したバイブに接着・するようにしたから、
ミクロ操作機器の破損等に際して、レンズ全体を新しい
ミクロ操作機器を具えるレンズと交換することなくまた
はレンズを顕微鏡から取り外すことなく、ミクロ操作機
器のみを容易に交換することができる。

なお本発明は上述した例にのみ限定されるものてはなく
幾多の変形または変更が可能てある。

例えば上述した例ではいずれも集光器に貫孔部を形成し
てミクロ操作機器を装着したが、対物レンズに貫孔部を
形成して装着することもてきる。また′透射型の顕微鏡
のみならす落射型の顕微鏡にも有効に実施することがで
きる。更に貫孔部の数は、必要最小限の照明光量、観察
光量が確保されれば、何個形成してもよい。この場合に
はそれぞれ異なるミクロ操作機器、あるいは同種のもの
を装着することがてきるから、被検物の数や検査項目に
よつて適宜選択すればよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明マイクロマニピュレータの一例を構成を
示す断面図、第２図は本発明に用いるバイブの他の例の
形状を示す線図、第３図は本発明マイクロマニピュレー
タの他の例を構成を示す断面図、第４図は同じく更に他
の例の構成を示す断面図てある。１・・・集光器、２・・・鏡筒、３・・・コンデンサレ
ンズ、４・・・位相板、５・・・保持部材、６・・・対
物レンズ、７・・・貫孔部、８・・・バイブ、９・・・
固定部材、１０・・・注入針、１１・・・ステージ、１
２・・・シヤーレ、１３・・・被検物、１５・・・バイ
ブ、１６・・・電極針、２１・・・コンデンサレンズ、
２２・・・鏡筒、２２・・・保持部材、２４・・・ねじ
、２５・・・位相板、２６・・・筒状部材、２７・・・
固定ねじ、２８・・・貫孔部、３０・・・バイブ保持部
材、３３・・・芯出し用ねじ、３４・・・光透過部材、
３５・・・バイブ、３７・・・貫孔部、３８・・・バイ
ブ、４０・・・イオンセンサ。

Claims

【特許請求の範囲】１顕微鏡の光軸方向に移動可能な対物レンズまたは集
光レンズまたは対物兼集光レンズに形成した貫孔部を通
してパイプを配設し、このパイプの被検物側の端部に注
入針、電極針等のミクロ操作機器を交換自在に装着する
と共に、ミクロ操作機器を前記レンズと一体的に顕微鏡
の光軸方向に移動可能に構成したことを特徴とするマイ
クロマニピュレータ。２前記貫孔部において、前記パイプを前記レンズに対
して顕微鏡の光軸と垂直な面内またはこの面内および顕
微鏡の光軸方向に移動可能として、前記ミクロ操作機器
のセンタリングを行ない得るよう構成したことを特徴と
する特許請求の範囲１記載のマイクロマニピュレータ。３前記パイプの少なく共内側面を絶縁性部材で形成し
、このパイプを通して電極針を装着し得るよう構成した
ことを特徴とする特許請求の範囲１記載のマイクロマニ
ピュレータ。４前記貫孔部を複数個形成してこれら貫
孔部にそれぞれパイプを配設し、少なく共１つのパイプ
の被検物側の端部にイオンセンサを交換自在に装着し得
るよう構成したことを特徴とする特許請求の範囲１記載
のマイクロマニピュレータ。