专利名称：刀片驱动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及能够将相对于具有柔性的支撑部以规定角度形成在对象物方向上的 刀头部保持为规定角度、并且能够使刀头部向对象物的方向移动的刀片驱动装置。
背景技术：
在国际公开第04/092369号小册子中，公开了将遗传基因等的导入物质导入到细 胞内的显微注射方法及装置。在该公开的技术中，首先使导入物质电吸附在作为刀头部的 微细针的前端上，使该微细针侵入到细胞内。接着，通过对该微细针施加脉冲电压，使导入 物质从微细针前端脱离，导入到细胞内。这里，微细针向细胞内的侵入通过使用与微细针同 轴伸缩的压电元件使微细针微动来进行。这样的技术是将遗传基因保持在微细针前端部上 的方式，能够以对细胞的低侵害来导入遗传基因，能够得到较高的生存率。但是，微细针向细胞内的侵入容积是微小的，此外，细胞膜具有流动性。因此，即使 微细针的前端移动到了认为是侵入到了细胞内的位置，也有细胞膜流动性地覆盖针部的表 面、不能贯通细胞膜的情况。因此，具有刀片驱动不稳定、不能得到良好的导入率的缺点。此外，在上述文献中公开的技术中，是不能够实施通过对微细针通电而给细胞带 来电刺激而高效率地观察活着的细胞这样的刀片驱动装置的使用方法的。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而做出的，目的是提供一种刀片驱动装置，在以低侵害将 生存率维持得较高的状态下将物质以高效率导入到细胞中，或者能够给细胞带来电刺激而 高效率地观察活细胞。根据本发明的一技术方案，提供一种刀片驱动装置，该刀片驱动装置将相对于具 有柔性的支撑部以规定角度形成在对象物方向上的刀头部保持为规定角度，并且能够使 刀头部向对象物的方向移动，其中，具备针，将形成有上述刀头部的上述支撑部安装在轴 (56)上而形成；以及适配器，用于可更换地安装上述针；上述适配器构成为，在安装上述针 的作业时，能够相对于该刀片驱动装置的主体变更位置关系。
图1是表示本发明的第1实施例所涉及的刀片驱动装置的整体结构图。图2是表示第1实施例所涉及的刀片驱动装置的特征部的结构的图。图3是表示针的结构的图。图4是用于说明针的角度所引起的干涉的图。图5是用于说明针的可动范围的图。图6是表示第1实施例所涉及的刀片驱动装置的电气结构的框图。图7是表示用于说明使用第1实施例所涉及的刀片驱动装置的刀片驱动方法的流 程图的图。
图8是表示通过第1实施例所涉及的刀片驱动装置刚刚将表达GFP荧光蛋白质的 遗传基因导入到HelaS3细胞中之后的显微镜图像的图。图9是表示通过第1实施例所涉及的刀片驱动装置将表达GFP荧光蛋白质的遗传 基因导入到HelaS3细胞中经过24小时后的相位差观察显微镜图像的图。图10是表示通过第1实施例所涉及的刀片驱动装置将表达GFP荧光蛋白质的遗传基因导入到HelaS3细胞中经过24小时后的荧光观察下的显微镜图像的图。图11是表示本发明的第2实施例所涉及的刀片驱动装置的特征部的结构的图。图12是表示本发明的第3实施例所涉及的刀片驱动装置的特征部的结构的图。图13是表示本发明的第4实施例所涉及的刀片驱动装置的特征部的结构的图。
具体实施例方式以下，参照
用于实施本发明的优选的实施方式。[第1实施例]如图1所示，本发明的第1实施例所涉及的刀片驱动装置10安装在用于观察细胞 的倒置显微镜12上而使用。倒置显微镜12具备照明装置14、显微镜XY载物台16、显微镜XY载物台手柄18、 未图示的物镜、以及目镜20。照明装置14对收容有细胞的皿22上的细胞进行照明。显微 镜XY载物台16使上述皿22沿X方向及Y方向移动。显微镜XY载物台手柄18驱动上述 显微镜XY载物台16。物镜及目镜20是用于观察在皿22上的细胞中反射或透射的光、或者 从细胞产生的荧光的光学系统。上述皿22至少其底面由透明的材料、例如玻璃形成，以便 能够进行细胞的观察。另外，这里说明了手动操作的倒置显微镜12，但也可以是通过计算机驱动控制显 微镜XY载物台16的电动的倒置型显微镜。进而，也可以是具备CCD摄像机等、在监视器上 显示观察图像那样的倒置型显微镜。此外，上述照明装置14具备透射照明光源24、聚光透镜26、以及反射照明光源28。 透射照明光源24从与上述目镜20相反一侧对上述皿22上的细胞照射照明光。聚光透镜 26将从上述透射照明光源24发出的照明光聚光在细胞上。反射照明光源28从与上述目镜 20相同的方向对上述皿22上的细胞照射照明光。并且，刀片驱动装置10由装置主体30、显微镜适配器32、以及操作模组34构成。 显微镜适配器32是上述装置主体30向聚光透镜26的安装部。在图1中，表示了将装置主 体30在设有目镜20的一侧即倒置显微镜12的前面侧安装在聚光透镜26的右侧的状态。 操作模组34经由未图示的线缆与上述装置主体30连接，能够设置在任意的位置上。上述装置主体30具备适配器保持部36、Z驱动部38、以及针尖XY调节旋钮40。 作为驱动对象的刀头部42配设在针44上。具备这样的刀头部42的针44安装在适配器46 上。安装有这样的针44的适配器46安装在上述适配器保持部36上。Z驱动部38通过将 上述适配器保持部36沿Z方向移动，使上述刀头部42沿Z方向移动。针尖XY调节旋钮40 通过将上述适配器保持部36沿X方向及Y方向移动，来调节上述刀头部42的XY位置。这里，适配器保持部36如图2所示，具有用于经由未图示的XY驱动机构(针尖XY 调节旋钮40通过该驱动机构驱动适配器保持部36)安装在Z驱动部38的未图示的直线移动机构上的Z轴驱动部安装部48。进而，适配器保持部36在与上述Z轴驱动部安装部48 在长度方向的相反侧，具有用于拆装自如地安装上述适配器46的安装部件。作为该安装部 件，例如如果上述适配器46是金属制或在对应的部位上设有金属部的结构，则是磁铁50。 另外，在图2中，适配器保持部36的单点划线的右侧是收容在装置主体30内的部分。艮口， 上述磁铁50设在作为装置主体30外部的位置上。此外，在该磁铁50的附近，为了适配器 46的定位，配设有用于与设在适配器46上的孔或槽嵌合的嵌合部52。嵌合部52朝向倒置 显微镜12的前面侧突出，适配器46从该前面侧插入而能够进行安装。另外，也可以在适配器保持部36的背面侧也设置磁铁50及嵌合部52，以便在装置 主体30安装在聚光透镜28的左侧时也能够安装适配器46。或者，也可以构成为能够根据 装置主体30的安装位置更换适配器保持部36。安装在上述适配器46上的针44如图3所示，由悬臂刀片54和用于保持该悬臂刀 片54的轴56构成。在悬臂刀片54上形成有上述刀头部42。该悬臂刀片54与轴56的前 端连接。上述悬臂刀片54通过硅加工制造而成，由硅基部58、柔性的杆部60、以及上述刀 头部42构成。硅基部58是与其他部分即上述轴56的连接用的部分。杆部60从上述硅基 部58延伸，例如厚度是2. 7 μ m，长度是240 μ m,具有2N/m左右的弹性常数。上述刀头部42 在这样的杆部60的自由端上相对于该杆部60的长度方向以大约90度的角度形成。在本实施例所涉及的刀片驱动装置10中，将上述针44插入固定到在适配器46上 开设的未图示的孔中，然后将安装着该针44的适配器46安装到装置主体30上。通过这样， 能够更换基本上更换频率较高的构成品(消耗品)即针44，不会污染而能够反复使用该刀 片驱动装置10。此外，如果采用将细长的针44直接安装在装置主体30上的结构，则作业性较差， 在安装作业时有可能出现刀头部42碰到显微镜XY载物台16等、倒置显微镜12的某处被 损坏的可能性。在本实施例中，在将针44安装在从装置主体30拆下的适配器46上的基础 上，从装置主体30的前面侧安装该适配器46，所以能够减少这样的损坏的可能性。另外，适配器46构成为，在将其安装在装置主体30上时，以规定角度朝向斜下方 对针44的轴56进行保持。此外，悬臂刀片54粘接在轴56上以相对于该轴56成为规定的 角度。进而，如上所述，刀头部42设置为，使其沿相对于杆部60的长度方向交叉的方向延 伸。因而，在适配器46安装在装置主体30上的状态下，刀头部42被保持为在杆部60的自 由端使前端朝向大致铅直方向下方。关于上述适配器46保持轴56的固定角度，如以下这样决定。即，如图4中赋予标 号62表示那样，如果将轴56抬起过高，则会与聚光透镜26干涉。如果设针44的长度为例 如50mm，则如果将轴56抬起超过60度就会与聚光透镜26干涉。此外，相反如果将轴56放 倒过多，则如图4中赋予标号64表示那样，会与皿22的侧壁干涉。一般，在细胞培养中使 用的频率较高的35mm玻璃底皿的情况下，如果比30度进一步放倒，则会与皿22的侧壁干 涉。因而，在本实施例中，将上述适配器46保持轴56的固定角度设定为作为30度至60度 的中间的45度。在设定为通过适配器46以45度的角度保持轴56的情况下，能够得到图5的单点 划线所示那样的可动范围66。上述35mm玻璃底皿的玻璃面(Φ 14mm左右)能够不与聚光透镜26及皿22的侧壁干涉而进行作业。这样，适配器46保持轴56的固定角度考虑到与聚光透镜26和使用的皿242的干涉而决定，以对针44赋予充分的可动范围66。并且，在适配器46上，为了插入固定针44， 通过以该固定角度保持轴56那样的角度来形成未图示的孔。另一方面，刀片驱动装置10的操作模组34如图1所示，具备Z调节用手柄68、速 度设定拨盘70、微调(上)按钮72、微调(下)按钮74、移动量设定拨盘76、以及Z值设置 按钮78。Z调节用手柄68及速度设定拨盘70用于适配器保持部38的粗调的Z方向的移动 (mm单位)。通过Z调节用手柄68的旋转操作，根据其旋转方向使用上述Z驱动部38将适 配器保持部36向Z方向驱动。速度设定拨盘70以大、中、小的3个等级切换设定与Z调节 用手柄68的旋转操作对应的的驱动量。此外，微调按钮72、74及移动量设定拨盘76用于适配器保持部38的细微的Z方 向的移动(4 111单位)。通过微调(上)按钮72或微调(下)按钮74的操作，对应于其按 钮而使用上述Z驱动部38将适配器保持部36沿Z方向微小地驱动。移动量设定拨盘76 以大、中、小的3个等级切换设定与1次微调按钮72、74的开启操作对应的微小驱动量。Z值设置按钮78是用于进行对Z方向任意的位置进行存储的指示的按钮。使得 即使操作上述Z调节用手柄68或上述微调按钮72、74，适配器保持部38也不会下降到比 由该Z值设置按钮78存储的位置靠下(皿22内的试样的方向)。另外，该Z值设置按钮 78具备未图示的离合器机构，如果操作者进行按下操作即开启操作，则在再次进行按下操 作之前维持该按下状态即开启状态。以后，将Z值设置按钮78为关闭状态下的Z调节用手 柄68及微调按钮72、74的操作称作“第1模式”，将Z值设置按钮78为开启状态下的Z调 节用手柄68及微调按钮72、74的操作称作“第2模式”。关于本实施例所涉及的刀片驱动装置10的电气结构，如图6所示，装置主体30除 了上述Z驱动部38以外，还具备用于检测适配器保持部36的位置的位置检测部80。作为 该位置检测部80，既可以光学地直接检测适配器保持部36的位置，也可以通过检测Z驱动 部38的驱动量而间接地进行检测。此外，也可以将位置检测部80与装置主体30分体设置。操作模组34具备输入部82、存储部84、判断部86、显示灯88、控制部90、以及电源 92。输入部82包括移动指示部82A、速度设定部82B、移动量设定部82C、以及Z值设置 部82D。移动指示部82A对应于上述Z调节用手柄68及上述微调按钮72、74的开启操作而 输出移动指示信号。速度设定部82B输出表示由上述速度设定拨盘70设定的移动速度的 速度设定信号。移动量设定部82C输出表示由上述移动量设定拨盘76设定的移动量的移 动量设定信号。Z值设置部82D对应于上述Z值设置按钮78的开启操作而输出Z值设置信 号。从该输入部82输出的各信号被输入到控制部90中。存储部84对上述Z值设置按钮78被进行开启操作时的、由上述位置检测部80检 测到的适配器保持部36的位置作为Z值进行存储。判断部86将由上述位置检测部80检 测到的适配器保持部38的位置与存储在存储部84中的Z值比较，判断适配器保持部36是 否到达了上述Z值的位置。显示灯88对应于来自上述Z值设置部82D的上述Z值设置信 号而点亮。操作者通过该显示灯88的点亮，能够确认Z值的存储。
控制部90控制该刀片驱动部10的整体。并且，电源92供给使该刀片驱动部10 的各部动作的电力。以下，对于使用这样构成的本实施例所涉及的刀片驱动部10的刀片驱动方法进 行说明。这里，以使用本实施例所涉及的刀片驱动部10将物质导入到在皿22内的培养液 中培养的细胞中的情况为例进行说明。S卩，如图7所示，首先选择装置主体30的安装侧，经由显微镜适配器32将装置主 体30安装在聚光透镜26上(步骤S10)。接着，将针44插入安装到已从装置主体30拆下的适配器46中(步骤S12)。接 着，将安装有该针44的适配器46从倒置显微镜12的前面侧安装到装置主体30的适配器 保持部36上(步骤S14)。然后，进行刀片定位(步骤S16)。即，通过目视，将形成在针44的前端上的刀头部 42的位置设定在未图示的物镜的中央位置(视野中央位置)上。该动作一边用目镜20观 察一边操作装置主体30的针尖XY调节旋钮40和操作模组34的Z调节用手柄68来进行。 此外，进行该操作时不在显微镜XY载物台16上载置皿22。另外，关于Z方向，将操作模组 34的速度设定拨盘70设置为大或中，通过Z调节用手柄68的操作，进行刀头部42的下降 动作，直到在视野中能够通过目视确认到悬臂刀片54的杆部60。如果这样进行了刀片定位，则接着进行试样的设置、即将皿22向显微镜XY载物台 16上载置(步骤S18)。该动作通过以下这样的顺序进行。即，首先，操作操作模组34的Z 调节用手柄68，将针44前端的刀头部42退避到安全的区域(Z方向上侧)。此外，将倒置 显微镜12的支柱94(参照图1)向后侧放倒。由此，装置主体30整体移动。如果这样确保 了试样设置的空间，则将皿22 (试样)载置到显微镜XY载物台16上。然后，将倒置显微镜 12的支柱94复原。另外，上述皿22(试样)为了将物质导入到在该皿22内的培养液中培 养的细胞中，在使想要导入的物质分散的状态下进行设置。接着，选择导入对象的细胞(步骤S20)。该动作首先通过一边用目镜20观察一边 操作显微镜XY载物台手柄18，使显微镜XY载物台16动作，将皿22内的想要观察的细胞配 置在显微镜观察下。然后，使Z驱动部38动作，使针44的刀头部42从细胞的上方接近于 细胞。即，首先一边通过目镜20进行观察一边进行刀头部42的向Z方向的下降动作，直到 在视野中能够通过目视确认到悬臂刀片54的杆部60。这通过将操作模组34的速度设定拨 盘70设置为小、操作Z调节用手柄68来进行。由于皿22内的细胞与刀头部42不是相同 的高度，所以在刀头部42上没有聚焦，难以观察刀头部42。因此，以即使不比刀头部42更 大地聚焦也能够大体识别杆部60作为指标，进行向Z方向的下降动作。并且，如果下降到 了在视野中能够通过目视确认到杆部60的位置，则接着一边用目镜20观察一边通过目视 进行显微镜XY载物台16的向XY方向的调节，将被认为是刀头部42的位置设定在导入对 象的细胞的正上方。如以上那样，选择(决定)导入对象的细胞。之后的动作根据在操作模组34的存储部84中是否设置了 Z值而不同。在第1次的刀片驱动中，由于在存储部84中还没有设置Z值(步骤S22)，所以进 行第1模式(无Z值)下的刀片导入(步骤S24)。即，一边操作操作模组34的Z调节用 手柄68或微调按钮72、74，一边用目镜20观察，一边确认“细胞的变形”或“杆部60的挠曲”，一边决定Z方向的最佳位置。此时，Z调节用手柄68的操作一边通过速度设定拨盘70的大、中、小适当切换其感度一边进行。此外，微调按钮72、74的操作一边通过移动量设定 拨盘76的大、中、小适当切换其感度一边进行。这样，使刀头部42下降，向皿22的底面接近，刀头部42的前端在下降的途中，接 触在皿22内的细胞上。这里，如果使刀头部42进一步下降，则刀头部42的前端在细胞内、 即细胞膜以及核上形成孔或伤口。通过使分散在皿24内的物质流通到这样形成的孔或伤 口中，物质流入到细胞内。根据想要导入的粒子的尺寸等，即使不形成孔或伤口，通过用刀 头部42使细胞变形带来的物理刺激使结合在牵张感受器(strech receptor)等上的通道 打开也能够使物质流入。这样进行物质的导入。在这样进行了导入时，如果操作者按下操作模组34的Z值设置按钮78，则操作模 组34的控制部90判别出Z值设置按钮78被按下。根据该判别，控制部90将在上述步骤 S24中由位置检测部80检测到的适配器保持部36的当前位置作为表示最佳位置的Z值存 储到存储部84中(步骤S26)。此时，使显示灯88点亮。然后，操作者通过操作操作模组34的Z调节用手柄68使针44上升，使刀头部42 退避(步骤S28)。此时，将操作模组34的速度设定拨盘70设置为中或小，通过Z调节用手 柄68的操作，进行刀头部42的上升动作。另外，如果在使刀头部42上升而将刀头部42从细胞拔出后经过某一定时间，则细 胞膜通过自我修复而恢复，成为物质被取入细胞内的状态。并且，如果刀头部42的退避完成(步骤S28)，则如果不需要进行向下个试样细胞 的物质的导入(步骤S30)，则操作者关闭操作装置主体30的未图示的电源开关而结束。相对于此，在进行向其他的细胞的物质导入的情况下(步骤S30)，回到上述步骤 S20，对任意的试样细胞分别重复进行物质的导入。即，操作者通过一边用目镜20观察一边 操作显微镜XY载物台手柄18，使显微镜XY载物台16动作，将刀头部42设定在导入对象的 细胞的正上方。即选择导入对象的细胞(步骤S20)。在第2次之后的刀片驱动中，由于在存储部84中设置了 Z值(步骤S22)，所以执 行实施第2模式(有Z值设置)下的刀片导入动作(步骤S32)。在此情况下，由于在存储 部84中设置有Z值，所以在水平方向上定位后，不用在意Z调节用手柄68及微调按钮72、 74的过头操作，仅通过进行使刀头部42充分下降的操作，就能够下降到最佳位置。即，操 作模组34的判断部86将由位置检测部80检测到的适配器保持部36的位置与设置在存储 部84中的值比较，判断适配器保持部36(刀头部42)是否到达了上述Z值的位置。并且， 如果判断部86判断为到达了那里，则操作模组34的控制部90进行控制，以使得即使操作 了 Z调节用手柄68及微调按钮72、74，Z驱动部38也不会进一步下降。另外，由于在存储部84中设置有最佳Z位置，所以也可以使适配器保持部36 (刀 头部42)自动下降到该位置。即，也可以使第2模式下的手柄操作自动化。此外，电动型的倒置型显微镜通过计算机驱动控制显微镜XY载物台16，并且具备 CXD摄像机等，将观察图像显示在监视器上。在不是手动操作型的倒置显微镜12、而是在这 样的电动型的倒置型显微镜中使用本实施方式所涉及的刀片驱动装置10的情况下，也可 以预先在图像上选择需要进行物质的导入的细胞、自动地移动到该位置。即，也可以将显微 镜XY载物台16的向XY方向的调节自动化。
另外，作为导入到细胞内的物质，可以是遗传基因、色素、量子点等的荧光试剂、离 子、肽、蛋白质、多糖类等，只要是能够分散到皿24内的物质就可以。[实际例子]表示将HelaS3细胞浸渍在遗传基因溶液中、尝试导入的离子例子。导入的遗传基 因是表达GFP荧光蛋白质的遗传基因，导入的正确与否可以通过荧光观察来确认。图8表示刚导入了遗传基因导入之后的尝试了导入的细胞的显微镜观察像。选择 观察图像中的多个细胞尝试了导入。图9及图10是在导入经过24小时后确认导入的成功 与否的显微镜观察像。图9是相位差观察像，表示经过24小时之后的细胞的状态。图10 是通过荧光观察观察该细胞的像，在导入成功了的细胞中，能够得到遗传基因所表达的较 强的荧光强度。通过该结果可以确认非常高效率地在细胞中导入了遗传基因。以上，在本实施例所涉及的刀片驱动装置10中，能够与以往同样以低侵害使生存 率较高的同时，能够将导入物质可靠且以较高的导入效率导入到细胞内。此外，在本实施例所涉及的刀片驱动装置10中，能够更换针44，不会污染而能够 反复使用该刀片驱动装置10。进而，在本实施例所涉及的刀片驱动装置10中，由于在针44中使用细长的轴56， 所以能够使对聚光透镜26的照明区域的侵占最小化。此外，在本实施例所涉及的刀片驱动装置10中，将针44在安装到已从装置主体30 拆下的适配器46上的基础上，从装置主体30的前面侧安装该适配器46。因而，通过使用嵌 合部52的从前方的接近，解决了因使用伸展较长的轴56产生的作业性的恶化，能够减少在 针44向适配器46的安装作业时刀头部42的损坏的可能性。进而，在本实施例所涉及的刀片驱动装置10中，通过适配器46以规定角度保持针 44，不会与聚光透镜26和使用的皿22干涉，能够给针44带来充分的可动范围66。[第2实施例]在本发明的第2实施例所涉及的刀片驱动装置中，如图11所示，适配器46不是如 第1实施例那样从装置主体30拆下的结构，而是在嵌合在嵌合部52上的状态下向前方平 行移动的结构。在此情况下，嵌合部52比第1实施例更向前方近侧延长，成为在前端部上 形成有防止适配器46脱离的防脱用的挡块96的形状。此外，将嵌合部52的截面形状构成 为椭圆形状，防止适配器46旋转而针44的保持角度变化。在本实施例所涉及的刀片驱动装置10中，在进行针44的安装作业时，首先将适配 器46向前方拉出，从聚光透镜26的正下方拆下。接着，在此状态下，将针44插入固定到在 适配器46上开设的未图示的孔中。然后，使适配器46沿适配器保持部36方向平行移动， 用磁铁50固定。根据这样的本第2实施例所涉及的刀片驱动装置，能够在与以往同样低侵害生存 率较高的同时，还能够将导入物质可靠且高效率地导入到细胞内。此外，能够更换针44，不会污染而能够反复使用该刀片驱动装置10。进而，由于在针44中使用细长的轴56，所以能够使对聚光透镜26的照明区域的侵
占最小化。此外，通过使适配器46能够平行移动，能够从装置主体30拉出适配器46而将针 44安装到适配器46上。因而，通过使用嵌合部52的从前方的接近，解决了因使用伸展较长的轴56产生的作业性的恶化，能够减少在针44向适配器46的安装作业时刀头部42的损 坏的可能性。
进而，通过适配器46以规定角度保持针44，不与聚光透镜26和使用的皿22干涉， 能够给针44带来充分的可动范围66。此外，通过具有将平行移动后的适配器46在规定位置上固定的磁铁50那样的平 行方向位置固定机构、以及具有使适配器46不会旋转的截面形状的嵌合部52那样的角度 固定机构，适配器46能够以规定角度可靠地保持针44。另外，平行方向位置固定机构并不限定于磁铁50，此外，角度固定机构当然也可以 通过适配器46的椭圆形状以外的截面形状、或其他机构来实现。[第3实施例]在本发明的第3实施例所涉及的刀片驱动装置中，如图12所示，适配器46不是如 第1实施例那样从装置主体30拆下的结构，而是固定在转动臂98上的结构。并且，转动臂 98的根部在装置主体30的下表面上安装在Z驱动部38的未图示的直线移动机构上，安装 在能够向图示箭头方向转动的适配器保持部36上。通过Z驱动部38的驱动，从装置主体 30下表面位置开始下降驱动适配器保持部36。在本实施例所涉及的刀片驱动装置10中，在进行针44的安装作业时，首先，通过Z 驱动部38的驱动使适配器保持部36上升，以使其位于装置主体30的下表面位置。然后， 使适配器46成为向前方近侧转动的状态，在此状态下，将针44插入固定到在适配器46上 开设的未图示的孔中。接着，使适配器46向倒置显微镜12的支柱94方向转动，将针44前 端的刀头部42向聚光透镜26的正下方(视野内)配置。另外，虽然没有特别图示，但优选地设置用于将转动臂98固定成使刀头部42位于 视野内的位置上的位置固定机构。例如，可以使转动臂98为金属制，能够利用安装在装置 主体30下表面上的磁铁。根据这样的本第3实施例所涉及的刀片驱动装置，能够在与以往同样低侵害生存 率较高的同时、还能够将导入物质可靠且高效率地导入到细胞内。此外，能够更换针44，不会污染而能够反复使用该刀片驱动装置10。进而，由于在针44中使用细长的轴56，所以能够使对聚光透镜26的照明区域的侵
占最小化。此外，由于使适配器46转动到视野外而安装针44，所以通过从前方的接近，解决 了因使用伸展较长的轴56产生的作业性的恶化，能够减少在针44向适配器46的安装作业 时刀头部42的损坏的可能性。进而，通过适配器46以规定角度保持针44，不会与聚光透镜26和使用的皿22干 涉，能够给针44带来充分的可动范围66。此外，具备将转动自如的转动臂98固定成使刀头部42位于视野内的位置上的位 置固定机构、并且将适配器46相对于该转动臂98固定，适配器46能够以规定角度可靠地 保持针44。另外，也可以将适配器46如上述第1实施例那样相对于转动臂98可拆装地构成。 在此情况下，只要设置上述第1实施例那样的基于磁铁50和嵌合部52的固定机构就可以。[第4实施例]
在上述第1至第3实施例中，作为适配器46，采用了将针44相对于皿22 (试样)以固定角度保持的结构。但是，只要在刀片驱动时能够以该固定角度保持就可以，不需要总 是维持该角度。所以，在本发明的第4实施例所涉及的刀片驱动装置中，如图13所示，将适配器46 做成拨盘式，能够以任意的角度进行固定。在此情况下，适配器46既可以相对于装置主体 30拆装自如，也可以是不能从装置主体30拆下的结构。在适配器46为不能从装置主体30拆下的结构的情况下，在进行针44的安装作业 时，如以下这样进行就可以。即，首先以使针44的插入固定用的未图示的孔从显微镜视野 方向偏离的方式将拨盘式的适配器46旋转而改变孔的角度，例如从横向安装针44。然后， 将适配器46旋转固定在刀片驱动用的角度，将针44前端的刀头部42朝向聚光透镜26的 正下方(视野内)配置。此外，如果适配器46是拆装自如的结构，则如上述第1实施例中说明那样，只要在 将适配器46拆下的基础上安装针44就可以。在此情况下，在将安装有针44的适配器46 安装到装置主体30上时，优选的是通过以下的顺序进行操作，以使得刀头部42不会接触在 倒置显微镜12的某个部位上而产生损坏。即，在以使针44成为水平方向的角度将适配器 46安装到装置主体30上之后，将适配器46旋转固定为刀片驱动用的角度，将针44前端的 刀头部42朝向聚光透镜26的正下方(视野内)配置。根据这样的本第4实施例所涉及的刀片驱动装置，在与以往同样低侵害而将生存 率维持得较高的同时，还能够将导入物质可靠且高效率地导入到细胞内。此外，能够更换针44，不会污染而能够反复使用该刀片驱动装置10。进而，由于在针44中使用细长的轴56，所以能够使对聚光透镜26的照明区域的侵
占最小化。此外，由于能够使适配器46旋转而安装针44，所以通过改变角度的接近，解决了 因使用伸展较长的轴56产生的作业性的恶化，能够减少在针44向适配器46的安装作业时 刀头部42的损坏的可能性。进而，在刀片驱动时，通过适配器46以规定角度保持针44，不会与聚光透镜26和 使用的皿22干涉，能够给针44带来充分的可动范围66。此外，通过将拨盘式的适配器46固定在使刀头部42位于视野内的位置上，适配器 46能够以规定角度可靠地保持针44。[第5实施例]在上述第1至第4实施例中，说明了在倒置显微镜12上仅安装1个刀片驱动装置 10进行使用的例子，但刀片驱动装置10也可以同时使用多个，例如可以将装置主体30安装 在聚光透镜26的两侧使用。通过这样使用多个刀片驱动装置10，不仅能够用于物质的导入的用途，也能够用 于例如在通过对多个刀头部44间赋予电位差而给细胞带来电刺激的用途。另外，上述电刺 激并不限定于使用多个刀头部42，也能够通过对1个刀头部42与未图示的规定电极(例如 带有ITO的玻璃底等)之间赋予电位差而进行。在这样的情况下，刀头部42具有导电性是 优选的。由此，在本实施例中，能够以低侵害使生存率维持得较高的同时，能够给细胞带来电刺激而高效率地观察活细胞。以上基于实施 例说明了本发明，但本发明并不限定于上述实施例，当然在本发明 的主旨的范围内能够进行各种变形及应用。例如，在上述实施例中，将刀片驱动装置10的装置主体30安装到在聚光透镜26 上安装的显微镜适配器32上，但并不限于此，也可以安装到支撑聚光透镜26的支撑部等 上。
权利要求
一种刀片驱动装置，该刀片驱动装置(10)将相对于具有柔性的支撑部(60)以规定角度形成在对象物方向上的刀头部(42)保持为规定角度，并且能够使刀头部向对象物的方向移动，其特征在于，具备针(44)，将形成有上述刀头部的上述支撑部安装在轴(56)上而形成；以及适配器(46)，用于可更换地安装上述针；上述适配器构成为，在安装上述针的作业时能够相对于该刀片驱动装置的主体(30)变更位置关系。
2.如权利要求1所述的刀片驱动装置，其特征在于，上述适配器构成为相对于上述刀片驱动装置的主体拆装自如；上述适配器的位置关系的变更是指将上述适配器相对于上述刀片驱动装置的主体的 拆装。
3.如权利要求2所述的刀片驱动装置，其特征在于，还具备固定机构(50)，该固定机构(50)按照上述刀头部保持为上述规定角度的规定 的位置关系，将上述适配器固定在上述刀片驱动装置的主体上。
4.如权利要求1所述的刀片驱动装置，其特征在于，上述适配器的位置关系的变更是指在安装上述针的安装作业时、移动上述适配器以使 上述针位于容易进行该安装作业的区域。
5.如权利要求4所述的刀片驱动装置，其特征在于，上述适配器的移动包括旋转移动。
6.如权利要求5所述的刀片驱动装置，其特征在于，还具备固定机构(50)，该固定机构(50)将上述适配器相对于上述刀片驱动装置的主 体以规定旋转角度进行固定。
7.如权利要求4所述的刀片驱动装置，其特征在于，上述适配器的移动包括平行移动。
8.如权利要求7所述的刀片驱动装置，其特征在于，还具备固定机构(50)，该固定机构(50)将上述适配器相对于上述刀片驱动装置的主 体以规定位置进行固定。
全文摘要
一种刀片驱动装置(10)，该刀片驱动装置(10)将相对于具有柔性的支撑部(60)以规定角度形成在皿(22)内的细胞方向上的刀头部(42)保持为规定角度，并且能够使刀头部(42)向上述细胞的方向移动，其中，具备针(44)，将形成有上述刀头部(42)的上述支撑部安装在轴(56)上而形成；以及适配器(46)，用于可更换地安装上述针(44)；上述适配器(46)构成为，在安装上述针(44)的作业时能够相对于该刀片驱动装置(10)的主体(30)变更位置关系。
文档编号C12N15/09GK101889076SQ200880119549
公开日2010年11月17日 申请日期2008年12月5日 优先权日2007年12月10日
发明者今冈由佳, 佐佐木靖夫, 馆山清彦 申请人:奥林巴斯株式会社