培養リアクタおよび培養リアクタ用治具
【課題】細胞等の培養および観察に利用可能な細胞培養リアクタおよびその治具の提供。
【解決手段】内部に細胞を培養するための収容部と、収容部内の細胞接触面の少なくとも一部を構成する透明プレート５と、透明プレート５の細胞接触面側には、収容部の内側から外側に連続して設けられるセンサ部、電気刺激部またはヒータ部を構成することを第１の透明導電膜１０ｄ、前記第１の透明導電膜設置面の逆側に、それぞれヒータ部またはセンサ部を構成する第２の透明導電膜および第３の透明導電膜のうち少なくとも１層を有する培養リアクタ、および、培養リアクタを固定するための培養リアクタ用治具。
【解決手段】内部に細胞を培養するための収容部と、収容部内の細胞接触面の少なくとも一部を構成する透明プレート５と、透明プレート５の細胞接触面側には、収容部の内側から外側に連続して設けられるセンサ部、電気刺激部またはヒータ部を構成することを第１の透明導電膜１０ｄ、前記第１の透明導電膜設置面の逆側に、それぞれヒータ部またはセンサ部を構成する第２の透明導電膜および第３の透明導電膜のうち少なくとも１層を有する培養リアクタ、および、培養リアクタを固定するための培養リアクタ用治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、細胞等の培養および観察に利用可能な細胞培養リアクタおよびその治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば、再生医療分野では万能細胞およびタンパク質等に関する基礎研究、臨床試験、創薬開発および疾患治療方法等の開発が進められている。一般に培養細胞を用いた研究においては、細胞を培養するための培養容器を用いて細胞培養試験、細胞観察または得られた細胞の分析等を行うが、そのような評価は細胞を直接、顕微鏡的に観察することにより行われることが望ましい場合がある。このような観察を可能とするため、スライドガラスを細胞培養面とする培養容器が知られている。
【０００３】
また、加温または電気刺激を与えて、細胞の変化を観察しまたは細胞を分化させることがある。このような試験を行うため、温度を調節するためのヒータ、細胞に電気刺激等を与えるための電極、または、細胞からの電気信号もしくは細胞温度を検出するための電極を細胞培養容器に配置する場合がある。
【０００４】
細胞の顕微鏡による直接的な観察と培養温度の調節を同時に実現するため、本発明者は、スライドガラス基板またはシャーレに、ヒータとして機能する透明導電膜を成膜した培養容器を報告した（特許文献１参照）。本培養容器では、透明導電膜を透明な基板に備えることで、培養中の細胞を培養容器上で顕微鏡により直接観察することができる。
【０００５】
さらに、神経細胞等の細胞評価試験においては、電気的な刺激を付与した場合の細胞の反応を観察することがある。本発明者らは、細胞接触面に透明導電膜を成膜することで、細胞に電気刺激を与えることができる細胞培養容器について提案している（特許文献２参照）。当該容器は、細胞培養面に透明導電膜が設置されていることから、細胞に電気的な刺激を付与することの他、当該透明導電膜をヒータとして使用して細胞を直接加温したり、透明導電膜を介して電気化学的な培養実験を可能としている。また、別の透明導電膜では、検出された電流から、培養容器中の細胞培養面の温度を測定することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−０９３１２６号公報（特許請求の範囲等）
【特許文献２】特開２００９−２０１５０９号公報（特許請求の範囲の請求項６等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１および特許文献２に記載の培養容器は細胞培養に通常用いられるシャーレを利用するため、細胞接触面に設置した透明導電膜用の電極を設置するためには、培養容器の蓋に貫通孔を設け、その貫通孔から細胞接触面に配置した透明電極膜層にプローブ電極を接触させる必要がある。そのため、培養途中の蓋の開閉等の作業性が悪いという問題がある。さらに、貫通孔への電極の設置が必要なためコンタミネーションを起こしやすいという問題がある。さらに、プローブ電極からの不純物の溶出等により、不純物が培養容器内部に混入する可能性があるという問題もある。
【０００８】
本発明は、上記問題に応えるべくなされたものであって、作業性がよく、コンタミネーションの可能性が低減される培養リアクタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の実施の形態に係る培養リアクタの実施の形態は、内部に細胞を培養するための収容部と、収容部内の細胞接触面の少なくとも一部を構成する透明プレートと、透明プレートの細胞接触面側には、収容部の内側から外側に連続して設けられる第１の透明導電膜とを有するものである。
【００１０】
さらに、上述の第１の透明導電膜のうち、収容部外に延出する部分は、電極取出し端子部を構成し得る。
【００１１】
さらに、その収容部は、筒部と鍔部とを接合して成り、第１の透明導電膜は、筒部の内部および外部に連続する同一平面上に形成され得る。
【００１２】
上記第１の透明導電膜は、センサ部、電気刺激部またはヒータ部を構成し得る。また、上記第２の透明導電膜および上記第３の透明導電膜も、センサ部、電気刺激部またはヒータ部を構成し得る。
【００１３】
さらに、その筒部の外周は、筒部の軸方向に見た場合に外側へ突出する角部を有し、第１の透明導電膜のうち収容部外に延出する部分は、角部から突出し得る。
【００１４】
本発明の培養リアクタにおいて、前記透明プレートの第１の透明導電膜設置面の逆側には、少なくとも１の透明導電膜を有し得る。本発明の培養リアクタにおいて、前記透明プレートの第１の透明導電膜設置面の逆側に２以上の透明導電膜を有する場合、これらの透明導電膜の膜間には絶縁層を有する。また、本発明の培養リアクタにおいて、前記透明プレートの第１の透明導電膜設置面の逆側に透明導電膜が設置されている場合、当該透明導電膜は、透明プレートから近い順に第２の透明導電膜、第３の透明導電膜と呼ぶこととする。
【００１５】
また、本発明の実施の形態に係る培養リアクタにおいて、第１の透明導電膜、第２の透明導電膜および第３の透明導電膜のうち、少なくとも１つの膜の膜厚が８０ｎｍ以下であることが好ましい。
【００１６】
また、本発明の培養リアクタにおいて、第２の透明導電膜および第３の透明導電膜のうち少なくとも１つは、膜厚が５００ｎｍ以下であり得る。
【００１７】
ある実施態様において、第１の透明導電膜は、電気刺激部またはセンサ部を構成すると共に、その膜厚が１０００ｎｍ以下であり、第２の透明導電膜は、ヒータ部を構成すると共に、その膜厚が５００ｎｍ以下であり、第３の透明導電膜は、温度を測定するためのセンサ部を構成すると共に、その膜厚が８０ｎｍ以下であるのが好ましい。あるいは、前記第１の透明導電膜は、電気刺激部またはセンサ部を構成すると共に、その膜厚が１０００ｎｍ以下であり、前記第２の透明導電膜は、温度を測定するためのセンサ部を構成すると共に、その膜厚が８０ｎｍ以下であり、前記第３の透明導電膜は、ヒータ部を構成すると共に、その膜厚が５００ｎｍ以下であるのが好ましい。
【００１８】
また、本発明の培養リアクタ用治具は、内部に細胞を培養するための収容部と、収容部内の細胞接触面の少なくとも一部を構成する透明プレートと、透明プレートの細胞接触面側には、収容部の内側から外側に連続して設けられる透明導電膜とを有する培養リアクタを固定するものである。また、培養リアクタ用治具は、培養リアクタを固定するための固定手段と、透明導電膜に給電するため、または電流を検出するための電極と、透明プレートと重なる領域に光を照射するための透光部とを有するものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、作業性がよく、コンタミネーションの可能性が低減され、かつ、不純物が混入しにくい培養リアクタを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態に係る培養リアクタの斜視図である。
【図２】図１に示す培養リアクタの蓋部を皿部から取り外しした場合の斜視図である。
【図３】図１に示す培養リアクタの分解斜視図である。
【図４】図１に示す培養リアクタを上面から見た場合の平面図である。
【図５】図４に示す培養リアクタのＡ−Ａ線断面図である。
【図６】図４に示す培養リアクタのＢ−Ｂ線断面図である。
【図７】培養リアクタが有するトップ透明プレートを図４のＡ−Ａ線で切断した場合の断面図である。
【図８】培養リアクタが有するボトム透明プレートを図４のＡ−Ａ線で切断した場合の断面図である。
【図９】ボトム透明プレートの下面側のヒータ部としての透明導電膜を下面側からみた場合の平面図である。
【図１０】ボトム透明プレートのヒータ部と、ヒータ部の下面側に設けられたセンサ部としての透明導電膜とを厚さ方向に透過させて見た場合の平面図である。
【図１１】本発明の実施の形態に係る培養リアクタ用治具の斜視図である。
【図１２】図１１の培養リアクタ用治具に培養リアクタを載置した状態を示す斜視図である。
【図１３】図１１の培養リアクタ用治具に培養リアクタを載置し、電極等を取り付けた状態を示す斜視図である。
【図１４】図１１の培養リアクタ用治具に培養リアクタを載置し、顕微鏡で観察する場合の状態を示す概略図である。
【図１５】本発明の実施の形態に係る培養リアクタを用いて細胞を培養する際のブロック図である。
【図１６】本発明の変形例において、センサ部としての透明導電膜を上側に有するボトム透明プレートの上側から見た場合の平面図である。
【図１７】図１６のボトム透明プレートを図４のＡ−Ａ線と同様の線で切断した場合の断面図である。
【図１８】本実施例において作製した透明導電膜をヒータ部として用いた場合の上昇温度をシミュレーション結果と比較して示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
次に、本発明の培養リアクタの実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２２】
（培養リアクタの構成）
図１は、本実施の形態に係る培養リアクタ１の斜視図である。図２は、図１に示す培養リアクタ１の蓋部２を皿部３から取り外しした場合の斜視図である。図３は、図１に示す培養リアクタ１の分解斜視図である。以後、培養リアクタ１から蓋部２を取り外した場合に、蓋部２が皿部３から離脱する方向を上、その逆方向を下という。また、上下方向間の距離を厚さという。
【００２３】
培養リアクタ１は、主に付着性細胞を培養するために用いられる。培養リアクタ１は、収容した細胞等の様子が見えるように、好ましくは、透明な材料から構成される。たとえば、培養リアクタ１は、透明性が高く、かつ、硬化時の収縮率が小さいポリスチレンにより好適に構成される。培養リアクタ１は、たとえば、上面から見た場合に一片が４０ｍｍの略正方形状であって、その厚さ方向の高さが１５ｍｍであり、いわゆる略直方体形状を有している。
【００２４】
図１および図２に示すように、培養リアクタ１は、蓋部２および皿部３を主に有する。皿部３は、培養するための細胞を内包に収容できる収容部（後で詳述する）を有し、収容部の開口部を蓋部２により塞ぐことで、収容した細胞を外部から隔離できる。
【００２５】
図４は、図１に示す培養リアクタ１を上面から見た場合の平面図である。図５は、図４に示す培養リアクタ１のＡ−Ａ線断面図である。図６は、図４に示す培養リアクタ１のＢ−Ｂ線断面図である。以後、各断面図においては、見易さのため、厚さ方向および幅方向の縮尺を適宜変更して図示している。
【００２６】
蓋部２は、上面側から枠部２ａ、トップ透明プレート４および筒部２ｂを主に有する。枠部２ａ、筒部２ｂおよびトップ透明プレート４を接合、嵌合あるいはインサート成型することで、蓋部２は、一体的に構成される。
【００２７】
枠部２ａは、上側から見た場合に、略正方形の外周を有し、その内方に略正方形の開口部を有する枠状の部材である。筒部２ｂは、上側から見た場合に、外周が枠部２ａの外周よりも小さい略正方形の筒状部材である。筒部２ｂは、上側から見た場合にその筒内側が枠部２ａの開口部と重なるように、枠部２ａに固着されている。その枠部２ａと筒部２ｂとにより構成された窓部は、トップ透明プレート４を備える。
【００２８】
トップ透明プレート４は、枠部２ａの外周よりも小さく、かつ筒部２ｂの外周よりも大きい外周を有する略正方形の透明な板状部材である。トップ透明プレート４は、枠部２ａの開口部および筒部２ｂの筒内側から、蓋部２の外面に露出する。したがって、ユーザが蓋部２の上側から見た場合に、トップ透明プレート４の下側に存在する被観察物（たとえば、培養中の細胞）を、トップ透明プレート４を介して視認できる。トップ透明プレート４は、それを介して顕微鏡観察が容易であるように、カバーガラスと同等の光学的特性を有するのが好ましい。また、トップ透明プレート４は、全光線透過率が高く、屈折率が低く、かつ、光学的特性が均一であることが求められ、たとえば、ホウケイ酸ガラスや、ホウケイ酸ガラスと同等の光学的特性を有する樹脂等から主に構成される。たとえば、トップ透明プレート４は、厚さが１５０μｍ、一片の長さが３５ｍｍの略正方形の部材である。
【００２９】
さらに、蓋部２は、炭酸ガス注入孔７、灌流注入孔８および灌流排出孔９を有していてもよい。炭酸ガス注入孔７、灌流注入孔８および灌流排出孔９は、蓋部２の上側面と下側面とを貫通する貫通孔であり、上側から見て、筒部２ｂの内周よりも内側に設けられる。炭酸ガス注入孔７、灌流注入孔８および灌流排出孔９は、炭酸ガス、酸素、オゾン、あるいは灌流等を収容部に注入または排出するために用いられる。たとえば、炭酸ガス注入孔７から、炭酸ガス、酸素あるいはオゾン等を培養中の細胞に供給できる。また、灌流注入孔８から、培地等を供給し、灌流排出孔９から、古い培地等を排出するようにしてもよい。炭酸ガス注入孔７、灌流注入孔８および灌流排出孔９の直径は、たとえば４ｍｍ前後であり、それらの孔径に嵌合可能な径のチューブを用いて各供給物質を供給してもよい。また、炭酸ガス注入孔７、灌流注入孔８および灌流排出孔９に嵌合させるチューブとしては、シリコーン系樹脂、ポリアミド系樹脂あるいはフッ素系樹脂製のチューブを用いることができる。
【００３０】
皿部３は、上側から筒部３ａ、ボトム透明プレート５および鍔部３ｂを主に有する。筒部３ａ、ボトム透明プレート５および鍔部３ｂを接合、嵌合あるいはインサート成型することで、蓋部２は、一体的に構成される。筒部３ａの筒内側の面、鍔部３ｂの上側の面、ボトム透明プレート５の上側の面、および蓋部２の下側の面は、培養する細胞を収容する空間、すなわち、収容部を構成する。
【００３１】
筒部３ａは、上側から見て、略正方形の開口部を有する筒状部材である。また、筒部３ａは、その下面側端部に外周すべてを取り囲むように外側方向へ延出するフランジ部６を有する。フランジ部６は、筒部３ａの角部の部分に切り欠き部７を有する。皿部３と蓋部２とを嵌合させる際には、筒部３ａの外周は、筒部２ｂの内周に囲まれるような形態で嵌合される。その場合に、筒部２ｂの内周と筒部３ａの外周とが密着するように、筒部２ｂの内周よりも筒部３ａの外周がわずかに小さいのが好ましい。
【００３２】
鍔部３ｂは、上側から見て、略正方形の外周および略正方形の開口部を有する部材である。鍔部３ｂは、筒部３ａの筒内側よりも内方に開口部を有する。ボトム透明プレート５は、トップ透明プレート４と同様の部材から構成される。また、ボトム透明プレート５は、上側から見て、筒部３ａの外周よりも大きい外周を有するため、ボトム透明プレート５の端部は、フランジ部６の切り欠き部７から露出する。したがって、ボトム透明プレート５は、筒部３ａの筒内側、鍔部３ｂの開口部および切り欠き部７の内側から、皿部３の外側に露出する。かかる構造の皿部３では、ユーザが皿部３の下側から光を照射することで、ボトム透明プレート５の上にある被観察物を照らすことができる。
【００３３】
図７は、トップ透明プレート４のＡ−Ａ線断面図である。図８は、ボトム透明プレート５のＢ−Ｂ線断面図である。
【００３４】
トップ透明プレート４およびボトム透明プレート５には、透明導電膜１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ（以後、透明導電膜１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄすべてを指す場合には、「透明導電膜１０」という。）が形成されている。透明導電膜１０は、スズをドープした酸化インジウム（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）や酸化スズ（ＴＯ：Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、フッ素ドープ酸化スズ（ＦＴＯ：Ｆｌｕｏｒｉｄｅ−ｄｏｐｅｄ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、アンチモンドープ酸化スズ（ＡＴＯ：Ａｎｔｉｍｏｎｙ−ｄｏｐｅｄ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、または酸化亜鉛（ＺｎＯ：Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）等の導電性金属酸化物を主成分とする半導体セラミックス層から構成できる。これらの導電性金属酸化物を主成分とする半導体セラミックス層は、可視光に対する優れた透明性と高い電気伝導性を併せ持っている。これらの透明導電層の中でも、ＩＴＯを主成分とする透明導電膜１０は、透明性および耐熱性が高く、抗菌作用を有することから、特に好ましい。
【００３５】
透明導電膜１０は、ヒータ部、センサ部または電気刺激部として機能する。たとえば、透明導電膜１０が所定の電気抵抗値を有する場合には、透明導電膜１０に通電すると、電気エネルギーの一部が熱エネルギーとして放出され、透明導電膜１０が発熱する。その発熱により、透明導電膜１０は、被観察物を加熱するためのヒータ部として機能できる。
【００３６】
また、透明導電膜１０は、温度を測定するためのセンサとして機能できる。一般に、温度変化ΔＴに対し、電気抵抗は、ΔＲ［Ω］＝ｋΔＴの関係で変化する（ｋ：係数）。ΔＲは、電圧Ｖ［Ｖ］を印加した場合の電流変化ΔＩ［Ａ］を検出することで測定できる。したがって、温度変化は、透明導電膜１０に流れる電流値Ｉを検出することで測定できる。このように、透明導電膜１０が電流量を検出するセンサ部として機能することで、得られた電流量により温度を測定することができる。
【００３７】
さらに、透明導電膜１０に接触している細胞が存在する場合、透明導電膜１０は、細胞が生じる電気信号を検出するためのセンサとして機能できる。たとえば、電気信号を生じる神経細胞等の活動の活発さを測定するために、電気信号を検出してもよい。
【００３８】
また、透明導電膜１０に接触している細胞が存在する場合、透明導電膜１０に通電することにより、細胞に電気刺激を与えることができる。細胞に電気刺激を与えることで、細胞の分化誘導等をコントロールできる場合がある。また、直流の電気パルス信号を利用して、細胞膜等の隔壁に穿孔を設け、遺伝子またはたんぱく質等の生理活性物質を導入させることがある。このように、細胞接触面に設けられた透明電極膜１０は、電気刺激部として機能することができる。
【００３９】
本実施の形態においては、トップ透明プレート４の上側の面（すなわち、細胞非接触面）には、ヒータ部としての透明導電膜１０ａが形成されている。透明導電膜１０ａは、膜厚が１０００ｎｍ以下、好ましくは、５００ｎｍ以下であるのが好ましい。透明導電膜１０ａは、透明導電膜１０ａの層あたりの電気抵抗値が１５０Ω以下になるように形成される。トップ透明プレート４の上面にヒータ部としての透明導電膜１０ａを設けることで、蓋部２が結露により曇るのを防ぐことができる。
【００４０】
また、図８に示すように、ボトム透明プレート５の上側の面には、第１の透明導電膜としての透明導電膜１０ｄが形成されている。透明導電膜１０ｄは、筒部３ａの内側（すなわち、細胞接触面）から連続して、筒部３ａの外側であってフランジ部６の切り欠き部７から露出する部分（すなわち、リアクタ外）にまで形成されている。透明導電膜１０ｄのうち、切り欠き部７から露出している部分は、以後、「電極取り出し部８」という。ボトム透明プレート５の上面は、培養する細胞と接触する細胞接触面であるため、ボトム透明プレート５の上面の透明導電膜１０ｄに電圧を印加することで、細胞に電気刺激を与えることができる。なお、透明導電膜１０ｄは、平滑な膜であってもよいし、凹凸形状を有する膜であってもよい。透明導電膜１０ｄが凹凸形状を有する場合には、細胞の足場となるため、細胞が付着しやくすくなる場合がある。
【００４１】
図９は、ボトム透明プレート５を下側から見た場合の、透明導電膜１０ｂを示す平面図である。
【００４２】
図８および図９に示すように、ボトム透明プレート５の下側の面（すなわち、細胞非接触面）には、ボトム透明プレート５側から、第２の透明導電膜およびヒータ部としての透明導電膜１０ｂ、絶縁層１１およびセンサ部としての第３の透明導電膜としての透明導電膜１０ｃが形成されている。
【００４３】
ヒータ部として機能する透明導電膜１０ｂは、膜厚が１０００ｎｍ以下、好ましくは、５００ｎｍ以下であるのが好ましい。透明導電膜１０ｂは、透明導電膜１０ｂの層あたりの電気抵抗値が１５０Ω以下になるように形成される。また、透明導電膜１０ｂは、その一部に溝１２を有しているのが好ましい。透明導電膜１０ｂが適切な位置に溝１２を有する場合には、透明導電膜１０ｂは、電極からの距離に関わらず、温度分布が均一になる。溝１２は、たとえば、幅１ｍｍで互いに対向する２辺の端部から他辺へ向かって延びている。また、溝１２は、長手方向の長さが、透明導電膜１０ｂの同方向の長さの約半分程度で、他の溝１２とは、交わらないように形成される。溝１２は、たとえば、溝１２を設ける部分の透明導電膜１０ｂを、レーザ加工等により除去することで形成される。また、透明電極膜１０ｂには、溝１２と重ならない位置に、陽極端子１３および陰極端子１４が設けられる。
【００４４】
絶縁層１１は、透明導電膜１０ｂと、透明導電膜１０ｃとが電気的に導通しないように設けられる絶縁のための層である。絶縁層１１は、たとえば、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）あるいは酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）等の絶縁性の材料であって、耐熱性の高い材料から主に構成される。また、絶縁層１１は、十分に絶縁できる膜厚で形成するのが好ましく、たとえば、絶縁層１１は、膜厚が２０００ｎｍにて形成される。なお、本明細書において、「絶縁性」とは、実質的に電気を通さないことを意味し、たとえば、１．０×１０−６Ｓ／ｍ以下の電気伝導率を有するものを指す。
【００４５】
図１０は、ボトム透明プレート５を下側から見た場合の、透明導電膜１０ｂと透明導電膜１０ｃとを重ねて示す平面図である。なお、図１０では、絶縁層１１の図示を省略している。
【００４６】
透明導電膜１０ｂは、その下面側に、センサ部としての透明導電膜１０ｃを絶縁層１１を介して備える。透明導電膜１０ｃは、膜厚が１８〜８０ｎｍ、特に好ましくは、膜厚が１８〜５０ｎｍ以下であるのが好ましい。透明導電膜１０ｃの膜厚が１８ｎｍ以上の場合には、均一な膜の成膜が容易である。透明導電膜１０ｃの膜厚が８０ｎｍ以下である場合には、透明導電膜１０ｃのシートあたりの電気抵抗値は、１０ｋΩ以上となる。透明導電膜１０ｃの電気抵抗値が１０ｋΩ以上の場合には、透明導電膜１０ｃに流れる電流の大きさが、温度変化により測定できる程度に変化できることから、透明導電膜１０ｃは、センサとして機能できる。また、透明導電膜１０ｃの膜厚が８０ｎｍ以下の場合、環境温度に応じた電気抵抗値の変化率が十分に大きいため、透明導電膜１０ｃは、検出感度に優れたセンサ部となる。特に、透明導電膜１０ｃの膜厚が５０ｎｍ以下のセンサ部は、環境温度に応じた電気抵抗値の変化率が１０％以上であるため、検出感度により優れている。
【００４７】
センサ部として機能する透明導電膜１０ｃは、たとえば、幅１ｍｍで、全長が１０．８ｍｍになるように形成される。具体的には、幅１ｍｍで長さ（図１０のＳＬ２）が２０ｍｍの透明導電膜を６本平行に設け、それらを蛇腹状になるように接続することで、透明導電膜１０ｃを構成することができる。透明導電膜１０ｃの回路全長を長くし、かつそれを蛇腹状に配置することで、検出できる領域の面積を増加できる。また、その透明導電膜１０ｃの端部は、長さ（図１０のＳＬ３，ＳＬ４）が９ｍｍの陽極用端子および陰極用端子に接続されている。透明導電膜１０ｃの蛇腹形状部分は、ヒータ部としての透明導電膜１０ｂの発熱部分に配置されている。したがって、ヒータ部の温度に応じて、透明導電膜１０ｃの抵抗値が変化するため、透明導電膜１０ｃにある一定の電圧を印加した場合に流れる電流量を検出することで、透明導電膜１０ｂの温度変化を検出することができる。すなわち、上述の膜厚および形状を有する透明導電膜１０ｃとすることで、透明導電膜１０ｃのセンサ機能を最適化できる。
【００４８】
また、上述のような培養リアクタ１では、透明導電膜１０ｃへの電圧の印加が容易となる。透明導電膜１０ｃのうち、切り欠き部７から露出している電極取り出し部８から、電圧を印加できるからである。したがって、蓋部２に貫通孔を設けて、あるいは、筒部３ａと鍔部３ｂとの間に貫通孔を設けて、収納部内方へ電極を挿入する必要がない。このように、培養容器の蓋に貫通孔を設ける必要が無いことから、作業性がよくコンタミネーションを起こしにくい。また、透明導電膜１０ｃを収納部内側から外側まで延出させることで、電極が培養物に接触することがなく、収納部内方へプローブ電極を挿入した場合と比較して、電極を構成する物質からの溶出物等がないため、不純物の混入を少なくすることができる。
【００４９】
上述のような培養リアクタ１では、透明導電膜１０ｃを用いてより高い検出感度で温度を検出できる。なぜなら、センサ部としての透明導電膜１０ｃの抵抗値を向上させるために、上面から見た透明導電膜１０ｃの平面形状を蛇腹状とするだけでなく、膜厚を８０ｎｍ以下としているからである。かかる構造の透明導電膜１０ｃは、温度に応じた電気抵抗値の変化率が１０％以上となり、検出感度に優れたセンサ部となる。また、センサ部にて検出した温度に応じて、ヒータ部の発熱量を調節するような制御部を用いてもよい。また、センサ部としての透明導電膜１０ｃとヒータ部としての透明導電膜１０ｂとが、絶縁層のみを介して隣接するため、温度の検出が容易である。さらに、透明導電膜１０ｂは、ボトム透明プレート５のみを介して培養中の細胞と隣接するため、細胞を効率よく加熱できる。
【００５０】
また、上述のような培養リアクタ１では、ヒータ部としての透明導電膜１０ｂに、溝１２を設けたことで、場所によらず均一に加熱できる。特に、透明導電膜１０ｂは、ボトム透明プレート５を介して細胞接触面に隣接していることから、より温度分布がより均一なヒータ部であるのが好ましい。
【００５１】
（培養リアクタ用治具）
次に、本実施の形態に係る培養リアクタ用治具２０について説明する。図１１は、本実施の形態に係る培養リアクタ１を培養リアクタ用治具２０に固定し、倒立顕微鏡により観察する場合の断面図である。
【００５２】
図１２は、本実施の形態に係る培養リアクタ用治具２０を示す斜視図である。図１３は、図１２の培養リアクタ用治具２０に培養リアクタ１を載置した状態を示す斜視図である。図１４は、図１２の培養リアクタ用治具２０に培養リアクタ１を固定し、電極等を取り付けた状態を示す斜視図である。なお、図１２においては、見易さのため、後述のプローブ電極２５およびそのプローブ電極２５を保持するための部材の図示を省略している。
【００５３】
培養リアクタ用治具２０は、培養リアクタ１を載置するための台座２１を有する。台座２１は、皿部３の下側の面と接触する面である。台座２１は、培養リアクタ１を側面側から固定するための固定手段として機能する固定ホルダ２２を有する。固定ホルダ２２は、培養リアクタ１を挟み込む方向に移動できるのが好ましい。
【００５４】
培養リアクタ用治具２０は、透明導電膜１０に給電または電流を検出するための電極として、センサ部用電極２４、プローブ電極２５，２５、電極２６，２６およびヒータ部用電極２７，２７等を有する。センサ部用電極２４およびヒータ部用電極２７，２７は、台座２１の上側の面に設けられている。そのため、培養リアクタ１を台座２１に所定の向きで載置した場合には、透明導電膜１０ｃの陽極用電極および陰極用電極にセンサ用電極２４が電気的に接続される。同様に、培養リアクタ１を台座２１に所定の向きで載置した場合には、陽極端子１３および陰極端子１４にヒータ部用電極２７，２７が電気的に接続される。したがって、台座２１の所定の場所に培養リアクタ１を固定することで、センサ部用電極２４を介して透明導電膜１０ｃに流れる電流値を検出できることに加え、ヒータ部用電極２７，２７を介して透明導電膜１０ｂに電圧を印加できる。なお、台座２１または固定ホルダ２２には、所定の向きでのみ培養リアクタ１を載置できるように、ガイド溝等が設けられているのが好ましい。
【００５５】
また、プローブ電極２５，２５は、電極取り出し部８に電気的に接続し、透明導電膜１０ｄに電圧を印加するために設けられている。なお、プローブ電極２５，２５は、電圧を印加するためではなく、電流を流すため、あるいは、電流を検出するための電極であってもよい。また、電極２６，２６は、蓋部２に設けられた透明導電膜１０ａに給電するために設けられている。したがって、培養リアクタ１を固定ホルダ２２等により台座２１に載置した後、電極取り出し部にプローブ電極２５，２５を接続し、蓋部２に設けられた透明導電膜１０ａに電極２６，２６をそれぞれ接続できる。
【００５６】
台座部２１のうち、開口部と重なる領域には、透光部としての貫通孔２８が設けられている。したがって、培養リアクタ用治具２０の内部に設けられた照光用部材からの光は、貫通孔２８および開口部を抜けて、培養リアクタ１の内部の培養中の細胞等を照光できる。
【００５７】
図１５は、培養リアクタ１で細胞等を培養するためのシステム概略を示すブロック図である。
【００５８】
培養リアクタ用治具２０は、たとえば、以下のように用いられる。まず、培養リアクタ１を固定ホルダ２２により固定する。それを倒立顕微鏡３０の対物レンズ真上の架台上に配置する。次に電極を電源（付図示）につなぎ、炭酸ガス供給ユニット３１から、チューブ３２を通じてコントローラ３３へ炭酸ガスを供給する。コントローラ３３では、培養に適した濃度をセンシングして、そのセンシング値を培養に適する濃度（たとえば、約５％）とする様に炭酸ガス供給ユニット３２で微調整を行い、チューブ３２を通じて培養リアクタ１の収容部内へ炭酸ガスを供給する。灌流に使用する方法も同様で、循環させる灌流ユニット装置３４を用いて実施する。
【００５９】
上述のような培養リアクタ用治具２０を用いることで、培養リアクタ１に接続するための各電極を、簡便に接続することができる。また、培養リアクタ１を固定することができるため、培養した細胞を観察しやすい。また、上述のように培養リアクタ１を用いることで、各ガスボンベからの供給物を、コントローラ３３により適宜供給できる。したがって、培養条件別のガスボンベを準備しなくても、チューブ等を経由して供給物をコントローラに供給することで、培養条件を変えることができる。そのため、培養装置の小型化を図ることができると共に、顕微鏡観察する机上のスペースを有効に活用することができる。
【００６０】
（その他の実施の形態）
以上、本発明の培養リアクタ１、および培養リアクタ用装置の各実施の形態について説明したが、本発明は、上述の実施の形態に限定されることなく、種々変形を施して実施可能である。
【００６１】
たとえば、本実施の形態においては、センサ部としての透明導電膜１０ｃは、温度を検出するセンサとして機能するものとしたが、センサ部は、温度以外を検出するために用いられてもよい。
【００６２】
本実施の形態においては、各部材の寸法を例示したが、例示した寸法に限定されず、また、誤差を含みうるものである。たとえば、培養リアクタ１は、上面から見て１辺が４０ｍｍの正方形であって、厚さが１５ｍｍとしたが、この数値に限定されない。また、培養リアクタ１は、上から見て平面視が略正方形でなくてもよい。測定する細胞によってこれらの値を適宜変えることができる。しかし、倒立顕微鏡３０を用いて効率よく観察を行い、かつ、細胞を培養できる大きさの培養リアクタ１としては、上から見た平面視にて１辺が２０〜５０ｍｍの正方形と同等の面積を有する形状であるのが好ましい。
【００６３】
また、本実施の形態においては、培養リアクタ１は、上から見た平面視にて略正方形であるものとしたが、そのような形態に限らない。たとえば、上側から見た場合の形状が、円形、正方形以外の多角形、楕円等その他どのような形状であってもよい。上側から見て筒部３ｂの外周が角部を有する場合には、角部に切り欠き部７を設けることで、電極取り出し部８を容易に形成できる。なお、本明細書において「角部」とは、鋭角であるか鈍角であるかを問わず、また、平面あるいは曲面で面取りされていてもよい。また、培養リアクタ１の上側から見た場合の形状が四角形の場合には、培養リアクタ１を横に並べて観察する際に、観察が容易である。また、上側から見た場合の培養リアクタ１の形状が、正多角形の場合には、積み上げて保存する場合等に、積み上げやすいという利点を有する。
【００６４】
また、本実施の形態においては、電極取り出し部８は、角部に設けられるものとしたが、このような形態に限らない。たとえば、フランジ部６のうち、角部以外に切り欠き部７を設けることで、角部以外の部分に電極取り出し部８を設けることができる。しかし、角部に電極取り出し部８を設けることにより、電極を接触させやすい。
【００６５】
また、本実施の形態においては、蓋部２は、枠部２ａと筒部２ｂとの間にトップ透明プレート４を挟むものとしたが、このような形態に限らない。トップ透明プレート４を支持できるような蓋部２であればどのような形態であってもよい。しかし、トップ透明プレート４は、薄肉ガラスであり脆いことから、枠部２ａと筒部２ｂとで挟むように固定することで、好適に固定できる。同様に、皿部３は、筒部３ａと鍔部３ｂとの間にボトム透明プレート５を挟むように一体成型されているがこのような形態に限られない。
【００６６】
また、本実施の形態においては、蓋部２は、炭酸ガス注入孔７、灌流注入孔８および灌流排出孔９を有しているが、これらは必須ではない。蓋部２は、炭酸ガス注入孔７のみ、または、灌流注入孔８および灌流排出孔９のみを有していてもよいし、炭酸ガス注入孔７、灌流注入孔８および灌流排出孔９すべてを有していなくてもよい。また、蓋部２は、炭酸ガスおよび灌流以外の物質を挿入するための孔を有していてもよい。また、炭酸ガス注入孔７、灌流注入孔８および灌流排出孔９から、チューブ以外のものにより物質を注入してもよい。たとえば、シリンジ等により注入してもよい。
【００６７】
また、上述の実施の形態では、枠部２ａおよび鍔部３ｂは、略正方形形状の開口部を有するものとしたが、このような形態に限らない。たとえば、枠部２ａおよび鍔部３ｂに設けられた開口部は、正方形ではなく、円形あるいは多角形、楕円等様々な形状であってもよい。しかし、枠部２ａおよび鍔部３ｂの開口部を、筒部２ｂおよび筒部３ａの内周と同様の形状とすることで、顕微鏡で観察できる領域をより広く確保できる。
【００６８】
また、上述の実施の形態は、透明導電膜１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄのすべてを有するが、これらの内の一部がなくてもよい。たとえば、結露等が生じない場所で培養リアクタ１を用いる場合には、透明導電膜１０ａは、必須ではない。細胞に加熱する必要がない場合には、透明導電膜１０ｂ，１０ｃを設けなくてもよい。また、透明導電膜１０ｂにより加熱された場合の温度を検出する必要がない場合には、透明導電膜１０ｃを設けなくてもよい。また、透明導電膜１０ａの上側に、絶縁層を介して、センサ部としての別の透明導電膜１０を設けてもよい。あるいは、センサ部としての透明導電膜１０は、細胞接触面に設けられてもよい。
【００６９】
図１６は、細胞接触面に設けた場合のセンサ部としての透明導電膜１０ｅを、ボトム透明プレート５の上側から見た場合の平面図である。図１７は、透明導電膜１０ｅを、図４のＡ−Ａ線と同様の線で切断した場合の断面図である。
【００７０】
図１６に示すように、細胞接触面にセンサ部としての透明導電膜１０ｅを設けた場合には、透明導電膜１０ｅは、透明導電膜１０ｃと同様に、たとえば、幅１ｍｍで、全長が１０．８ｍｍ以上になるように形成される。具体的には、幅１ｍｍで長さ（図１６のＳＬ２）が２０ｍｍの透明導電膜を６本平行に設け、それらを蛇腹状になるように接続することで、構成され得る。また、その透明導電膜１０ｅの２つの末端は、ボトム透明プレート５の辺に沿ってそれぞれ別の電極取り出し部８まで伸びている。図１６に示す透明導電膜１０ｅでは、プローブ電極２５により電流を測定できる。図１６に示す構造を有することで、透明導電膜１０ｅは、細胞接触面に設けられているため、細胞の温度を直接検出できる。したがって、細胞の温度をより正確に測定することが求められている場合には、図１６のように透明導電膜１０ｅをボトム透明プレート５の上側に設けるのが好ましい。なお、細胞接触面にセンサ部としての透明導電膜１０ｅを設ける場合には、細胞に電流が流れないように、透明導電膜１０ｅの上側に絶縁層を設けることが好ましい。しかし、培養する細胞が、センサ部として機能させるための電流程度の電気刺激に耐えうる、あるいは電気刺激に対して特段の変化がない場合には、透明導電膜１０ｅの上側に絶縁層を設けなくてもよい。
【００７１】
また、透明導電膜１０は、筒部３ｂ等に設けられてもよい。しかし、付着性細胞は、一般に、ボトム透明プレート５の上側の面に付着するため、ボトム透明プレート５にヒータ部としての透明導電膜１０を設けることで、細胞を直接加熱できるため好ましい。また、電気刺激部としての透明導電膜１０は、細胞が付着する面に設けられる必要があることから、通常、ボトム透明プレート５の上側の面に設けられるのが好ましい。また、細胞接触面に、ヒータ部あるいはセンサ部としても機能する透明導電膜を設けてもよい。
【００７２】
また、本実施の形態においては、細胞接触面に設けられる透明導電膜１０ａは、電気刺激部として機能するものとしたが、このような形態に限らない。たとえば、透明導電膜１０ａは、細胞が生じる電気信号を受信するためのセンサ部として機能するものとしてもよい。透明導電膜１０ａが細胞からの電気信号を受信するためのセンサ部として機能する場合には、個々の領域毎に電気信号を観測できるように透明導電膜１０ａを分割してもよい。
【００７３】
また、上述の実施の形態では、培養リアクタ１は、透明な部材から構成されるものとしたが、ここで透明とは、実質的に可視光を透過するものを指し、たとえば、全光線透過率が６０％以上、好ましくは８０％以上のものを指す。また、本明細書で「透明」とは、無色透明のみならず、上記の全光線透過率である場合には、有色透明であってもよい。また、トップ透明プレート４およびボトム透明プレート５としては、その他の部材よりも透過率が高いものを用いるのがより好ましい。
【実施例】
【００７４】
次に、本発明の実施例について説明する。
【００７５】
（ヒータ部の設計）
上から見て一片が４０ｍｍの略正方形の培養リアクタを用意した。細胞を培養する際に用いるヒータ部は、通常、培養リアクタ内を約２０℃昇温できる能力が要求されている。したがって、縦が２．０ｃｍ、横が２．３ｃｍの透明導電膜にて、室温から２０℃昇温できるようなヒータ部としての透明導電膜の仕様を計算により設計した。計算結果を表１に示す。
【００７６】
【表１】
【００７７】
次に、透明導電膜に溝を設けた場合の端子間抵抗値を計算にて求め、それにより消費される電力を計算した結果を表２に示す。
【００７８】
【表２】
【００７９】
さらに、上昇温度を考慮して抵抗値電圧を入力し、実際の測定値との比較を行った結果を表３に示す。なお、透明導電膜は、加工ロット毎に厚さ等が異なることから、透明導電膜の電気抵抗値の誤差を考慮し、表２の電気抵抗値の８０％の値が実際の電気抵抗値になると仮定して補正し、補正後の計算を行った。
【００８０】
【表３】
【００８１】
上記検討を基に、ヒータ部の設計仕様を決定した。仕様を表４に示す。また、表４の仕様で作製したヒータの電流に対する温度特性を示すグラフを図１８に示す。なお、透明導電膜は、真空蒸着装置（ＢＭＣ−１４００、株式会社シンクロン製）にて成膜した。また、透明導電膜中に溝を設けるため、レーザーマイクロカッター（ＬＲ−３１００ＦＳＵＶ、ＨＯＹＡ株式会社製）を用いて、ＹＡＧレーザで溝部分の透明導電膜を除去した。
【００８２】
【表４】
【００８３】
（センサの設計）
次に、センサの設計について説明する。まず、上述のように作製した、ヒータ部としての透明導電膜に、絶縁層を設けた。絶縁層としては、真空蒸着装置（ＢＭＣ−１４００、株式会社シンクロン製）にて、ＳｉＯ２膜を形成した。次に、形成した絶縁層の上にセンサ部として、ＩＴＯからなる透明導電膜を形成した。
【００８４】
ここで、透明導電膜あたりの抵抗値（以後、シート抵抗値という。）が５〜１５０ｋΩ／シートの場合、透明導電膜は、センサとして機能できた。したがって、センサ部が温度センサとして機能するためには、測定温度に対して十分な端子間抵抗値の変化があるのが好ましい。本実施例では、端子間抵抗値を１０ｋΩ以上に設定するため、幅が１ｍｍ、長さが２０ｍｍの層を６本平行に設け、それらを蛇腹状に接続し、総回路長が１０．８ｍｍの透明導電膜を形成した。なお、図１０において、ＳＬ１が２０ｍｍ、ＳＬ２が１８ｍｍ、ＳＬ３が９ｍｍ、ＳＬ４が９ｍｍとなるように、センサ部としての透明導電膜を形成した。
【００８５】
シート抵抗値が５〜１５０Ω／シートの場合、透明導電膜の膜厚および端子間抵抗値が、シート抵抗値に応じてどのように変化するかシミュレーションにより計算した。その結果を表５に示す。
【００８６】
【表５】
【００８７】
また、ヒータ部としての透明導電膜の仕様計算と同様の計算方法で、膜厚の異なる透明導電膜の端子間抵抗値を計算した結果を表６に示す。
【００８８】
【表６】
【００８９】
表６の結果より、膜厚が８０ｎｍ以下の場合は、端子間抵抗値が１０ｋΩ以上になった。したがって、膜厚が８０ｎｍ以下の透明導電膜は、センサ部として用いるのに適していることが示されていると言える。
【００９０】
ここで、シート抵抗値が１２０Ω／シートであって、膜厚が１８ｎｍの透明導電膜を実際に作成し、温度に対する端子間抵抗値を、抵抗測定器（デジタルマルチテスターＲ６５５２、株式会社アドバンテスト製）を用いて測定した。温度は、サーミスタ温度計（ＲＦ−１００、Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ Ｌｔｄ，社製）を用いて測定した。測定結果を表７に示す。
【００９１】
【表７】
【００９２】
表７のデータに示されるように、シート抵抗値が１２０Ω／シートであって、膜厚が１８ｎｍの透明導電膜では、温度の上昇と端子間抵抗値の上昇とに相関関係がある。また、シート抵抗値が１２０Ω／シートであって、膜厚が１８ｎｍのセンサは、１℃あたりの端子間抵抗値が１０％以上変化することから、センサとして十分な検出能を有していた。
【００９３】
（比較例）
ここで、２３℃におけるシート抵抗値が５Ω以下であって、膜厚を４００ｎｍとした透明導電膜を用いて、温度を変化させた場合の端子間抵抗値を測定した。測定結果を表８に示す。
【００９４】
【表８】
【００９５】
表８の結果より、膜厚を４００ｎｍとした比較例では、膜厚を１８ｎｍとした場合よりも、温度の上昇傾向と端子間抵抗値との間の相関関数が低下していた。また、温度１℃あたりの端子間抵抗値の変化率は、６％であったため、センサ部として用いるには難しかった。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
本発明は、たとえば、細胞等の培養および観察等に用いることができる。
【符号の説明】
【００９７】
１ 培養リアクタ
２，２ａ，２ｂ 蓋部
３，３ｂ 皿部
３ａ 筒部（皿部の一部）
４ トップ透明プレート（透明プレート、蓋部の一部）
５ ボトム透明プレート（透明プレート、皿部の一部）
６ 鍔部（皿部の一部）
７ 切り欠き部（皿部の一部）
８ 電極取り出し部（透明導電膜、センサ部または電気刺激部の一部）
１１ 絶縁層
１０ａ，１０ 透明導電膜（ヒータ部）
１０ｂ，１０ 透明導電膜（ヒータ部，第２の透明導電膜）
１０ｃ，１０ 透明導電膜（センサ部，第３の透明導電膜）
１０ｄ，１０ 透明導電膜（電気刺激部，第１の透明導電膜）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、細胞等の培養および観察に利用可能な細胞培養リアクタおよびその治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば、再生医療分野では万能細胞およびタンパク質等に関する基礎研究、臨床試験、創薬開発および疾患治療方法等の開発が進められている。一般に培養細胞を用いた研究においては、細胞を培養するための培養容器を用いて細胞培養試験、細胞観察または得られた細胞の分析等を行うが、そのような評価は細胞を直接、顕微鏡的に観察することにより行われることが望ましい場合がある。このような観察を可能とするため、スライドガラスを細胞培養面とする培養容器が知られている。
【０００３】
また、加温または電気刺激を与えて、細胞の変化を観察しまたは細胞を分化させることがある。このような試験を行うため、温度を調節するためのヒータ、細胞に電気刺激等を与えるための電極、または、細胞からの電気信号もしくは細胞温度を検出するための電極を細胞培養容器に配置する場合がある。
【０００４】
細胞の顕微鏡による直接的な観察と培養温度の調節を同時に実現するため、本発明者は、スライドガラス基板またはシャーレに、ヒータとして機能する透明導電膜を成膜した培養容器を報告した（特許文献１参照）。本培養容器では、透明導電膜を透明な基板に備えることで、培養中の細胞を培養容器上で顕微鏡により直接観察することができる。
【０００５】
さらに、神経細胞等の細胞評価試験においては、電気的な刺激を付与した場合の細胞の反応を観察することがある。本発明者らは、細胞接触面に透明導電膜を成膜することで、細胞に電気刺激を与えることができる細胞培養容器について提案している（特許文献２参照）。当該容器は、細胞培養面に透明導電膜が設置されていることから、細胞に電気的な刺激を付与することの他、当該透明導電膜をヒータとして使用して細胞を直接加温したり、透明導電膜を介して電気化学的な培養実験を可能としている。また、別の透明導電膜では、検出された電流から、培養容器中の細胞培養面の温度を測定することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−０９３１２６号公報（特許請求の範囲等）
【特許文献２】特開２００９−２０１５０９号公報（特許請求の範囲の請求項６等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１および特許文献２に記載の培養容器は細胞培養に通常用いられるシャーレを利用するため、細胞接触面に設置した透明導電膜用の電極を設置するためには、培養容器の蓋に貫通孔を設け、その貫通孔から細胞接触面に配置した透明電極膜層にプローブ電極を接触させる必要がある。そのため、培養途中の蓋の開閉等の作業性が悪いという問題がある。さらに、貫通孔への電極の設置が必要なためコンタミネーションを起こしやすいという問題がある。さらに、プローブ電極からの不純物の溶出等により、不純物が培養容器内部に混入する可能性があるという問題もある。
【０００８】
本発明は、上記問題に応えるべくなされたものであって、作業性がよく、コンタミネーションの可能性が低減される培養リアクタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の実施の形態に係る培養リアクタの実施の形態は、内部に細胞を培養するための収容部と、収容部内の細胞接触面の少なくとも一部を構成する透明プレートと、透明プレートの細胞接触面側には、収容部の内側から外側に連続して設けられる第１の透明導電膜とを有するものである。
【００１０】
さらに、上述の第１の透明導電膜のうち、収容部外に延出する部分は、電極取出し端子部を構成し得る。
【００１１】
さらに、その収容部は、筒部と鍔部とを接合して成り、第１の透明導電膜は、筒部の内部および外部に連続する同一平面上に形成され得る。
【００１２】
上記第１の透明導電膜は、センサ部、電気刺激部またはヒータ部を構成し得る。また、上記第２の透明導電膜および上記第３の透明導電膜も、センサ部、電気刺激部またはヒータ部を構成し得る。
【００１３】
さらに、その筒部の外周は、筒部の軸方向に見た場合に外側へ突出する角部を有し、第１の透明導電膜のうち収容部外に延出する部分は、角部から突出し得る。
【００１４】
本発明の培養リアクタにおいて、前記透明プレートの第１の透明導電膜設置面の逆側には、少なくとも１の透明導電膜を有し得る。本発明の培養リアクタにおいて、前記透明プレートの第１の透明導電膜設置面の逆側に２以上の透明導電膜を有する場合、これらの透明導電膜の膜間には絶縁層を有する。また、本発明の培養リアクタにおいて、前記透明プレートの第１の透明導電膜設置面の逆側に透明導電膜が設置されている場合、当該透明導電膜は、透明プレートから近い順に第２の透明導電膜、第３の透明導電膜と呼ぶこととする。
【００１５】
また、本発明の実施の形態に係る培養リアクタにおいて、第１の透明導電膜、第２の透明導電膜および第３の透明導電膜のうち、少なくとも１つの膜の膜厚が８０ｎｍ以下であることが好ましい。
【００１６】
また、本発明の培養リアクタにおいて、第２の透明導電膜および第３の透明導電膜のうち少なくとも１つは、膜厚が５００ｎｍ以下であり得る。
【００１７】
ある実施態様において、第１の透明導電膜は、電気刺激部またはセンサ部を構成すると共に、その膜厚が１０００ｎｍ以下であり、第２の透明導電膜は、ヒータ部を構成すると共に、その膜厚が５００ｎｍ以下であり、第３の透明導電膜は、温度を測定するためのセンサ部を構成すると共に、その膜厚が８０ｎｍ以下であるのが好ましい。あるいは、前記第１の透明導電膜は、電気刺激部またはセンサ部を構成すると共に、その膜厚が１０００ｎｍ以下であり、前記第２の透明導電膜は、温度を測定するためのセンサ部を構成すると共に、その膜厚が８０ｎｍ以下であり、前記第３の透明導電膜は、ヒータ部を構成すると共に、その膜厚が５００ｎｍ以下であるのが好ましい。
【００１８】
また、本発明の培養リアクタ用治具は、内部に細胞を培養するための収容部と、収容部内の細胞接触面の少なくとも一部を構成する透明プレートと、透明プレートの細胞接触面側には、収容部の内側から外側に連続して設けられる透明導電膜とを有する培養リアクタを固定するものである。また、培養リアクタ用治具は、培養リアクタを固定するための固定手段と、透明導電膜に給電するため、または電流を検出するための電極と、透明プレートと重なる領域に光を照射するための透光部とを有するものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、作業性がよく、コンタミネーションの可能性が低減され、かつ、不純物が混入しにくい培養リアクタを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態に係る培養リアクタの斜視図である。
【図２】図１に示す培養リアクタの蓋部を皿部から取り外しした場合の斜視図である。
【図３】図１に示す培養リアクタの分解斜視図である。
【図４】図１に示す培養リアクタを上面から見た場合の平面図である。
【図５】図４に示す培養リアクタのＡ−Ａ線断面図である。
【図６】図４に示す培養リアクタのＢ−Ｂ線断面図である。
【図７】培養リアクタが有するトップ透明プレートを図４のＡ−Ａ線で切断した場合の断面図である。
【図８】培養リアクタが有するボトム透明プレートを図４のＡ−Ａ線で切断した場合の断面図である。
【図９】ボトム透明プレートの下面側のヒータ部としての透明導電膜を下面側からみた場合の平面図である。
【図１０】ボトム透明プレートのヒータ部と、ヒータ部の下面側に設けられたセンサ部としての透明導電膜とを厚さ方向に透過させて見た場合の平面図である。
【図１１】本発明の実施の形態に係る培養リアクタ用治具の斜視図である。
【図１２】図１１の培養リアクタ用治具に培養リアクタを載置した状態を示す斜視図である。
【図１３】図１１の培養リアクタ用治具に培養リアクタを載置し、電極等を取り付けた状態を示す斜視図である。
【図１４】図１１の培養リアクタ用治具に培養リアクタを載置し、顕微鏡で観察する場合の状態を示す概略図である。
【図１５】本発明の実施の形態に係る培養リアクタを用いて細胞を培養する際のブロック図である。
【図１６】本発明の変形例において、センサ部としての透明導電膜を上側に有するボトム透明プレートの上側から見た場合の平面図である。
【図１７】図１６のボトム透明プレートを図４のＡ−Ａ線と同様の線で切断した場合の断面図である。
【図１８】本実施例において作製した透明導電膜をヒータ部として用いた場合の上昇温度をシミュレーション結果と比較して示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
次に、本発明の培養リアクタの実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２２】
（培養リアクタの構成）
図１は、本実施の形態に係る培養リアクタ１の斜視図である。図２は、図１に示す培養リアクタ１の蓋部２を皿部３から取り外しした場合の斜視図である。図３は、図１に示す培養リアクタ１の分解斜視図である。以後、培養リアクタ１から蓋部２を取り外した場合に、蓋部２が皿部３から離脱する方向を上、その逆方向を下という。また、上下方向間の距離を厚さという。
【００２３】
培養リアクタ１は、主に付着性細胞を培養するために用いられる。培養リアクタ１は、収容した細胞等の様子が見えるように、好ましくは、透明な材料から構成される。たとえば、培養リアクタ１は、透明性が高く、かつ、硬化時の収縮率が小さいポリスチレンにより好適に構成される。培養リアクタ１は、たとえば、上面から見た場合に一片が４０ｍｍの略正方形状であって、その厚さ方向の高さが１５ｍｍであり、いわゆる略直方体形状を有している。
【００２４】
図１および図２に示すように、培養リアクタ１は、蓋部２および皿部３を主に有する。皿部３は、培養するための細胞を内包に収容できる収容部（後で詳述する）を有し、収容部の開口部を蓋部２により塞ぐことで、収容した細胞を外部から隔離できる。
【００２５】
図４は、図１に示す培養リアクタ１を上面から見た場合の平面図である。図５は、図４に示す培養リアクタ１のＡ−Ａ線断面図である。図６は、図４に示す培養リアクタ１のＢ−Ｂ線断面図である。以後、各断面図においては、見易さのため、厚さ方向および幅方向の縮尺を適宜変更して図示している。
【００２６】
蓋部２は、上面側から枠部２ａ、トップ透明プレート４および筒部２ｂを主に有する。枠部２ａ、筒部２ｂおよびトップ透明プレート４を接合、嵌合あるいはインサート成型することで、蓋部２は、一体的に構成される。
【００２７】
枠部２ａは、上側から見た場合に、略正方形の外周を有し、その内方に略正方形の開口部を有する枠状の部材である。筒部２ｂは、上側から見た場合に、外周が枠部２ａの外周よりも小さい略正方形の筒状部材である。筒部２ｂは、上側から見た場合にその筒内側が枠部２ａの開口部と重なるように、枠部２ａに固着されている。その枠部２ａと筒部２ｂとにより構成された窓部は、トップ透明プレート４を備える。
【００２８】
トップ透明プレート４は、枠部２ａの外周よりも小さく、かつ筒部２ｂの外周よりも大きい外周を有する略正方形の透明な板状部材である。トップ透明プレート４は、枠部２ａの開口部および筒部２ｂの筒内側から、蓋部２の外面に露出する。したがって、ユーザが蓋部２の上側から見た場合に、トップ透明プレート４の下側に存在する被観察物（たとえば、培養中の細胞）を、トップ透明プレート４を介して視認できる。トップ透明プレート４は、それを介して顕微鏡観察が容易であるように、カバーガラスと同等の光学的特性を有するのが好ましい。また、トップ透明プレート４は、全光線透過率が高く、屈折率が低く、かつ、光学的特性が均一であることが求められ、たとえば、ホウケイ酸ガラスや、ホウケイ酸ガラスと同等の光学的特性を有する樹脂等から主に構成される。たとえば、トップ透明プレート４は、厚さが１５０μｍ、一片の長さが３５ｍｍの略正方形の部材である。
【００２９】
さらに、蓋部２は、炭酸ガス注入孔７、灌流注入孔８および灌流排出孔９を有していてもよい。炭酸ガス注入孔７、灌流注入孔８および灌流排出孔９は、蓋部２の上側面と下側面とを貫通する貫通孔であり、上側から見て、筒部２ｂの内周よりも内側に設けられる。炭酸ガス注入孔７、灌流注入孔８および灌流排出孔９は、炭酸ガス、酸素、オゾン、あるいは灌流等を収容部に注入または排出するために用いられる。たとえば、炭酸ガス注入孔７から、炭酸ガス、酸素あるいはオゾン等を培養中の細胞に供給できる。また、灌流注入孔８から、培地等を供給し、灌流排出孔９から、古い培地等を排出するようにしてもよい。炭酸ガス注入孔７、灌流注入孔８および灌流排出孔９の直径は、たとえば４ｍｍ前後であり、それらの孔径に嵌合可能な径のチューブを用いて各供給物質を供給してもよい。また、炭酸ガス注入孔７、灌流注入孔８および灌流排出孔９に嵌合させるチューブとしては、シリコーン系樹脂、ポリアミド系樹脂あるいはフッ素系樹脂製のチューブを用いることができる。
【００３０】
皿部３は、上側から筒部３ａ、ボトム透明プレート５および鍔部３ｂを主に有する。筒部３ａ、ボトム透明プレート５および鍔部３ｂを接合、嵌合あるいはインサート成型することで、蓋部２は、一体的に構成される。筒部３ａの筒内側の面、鍔部３ｂの上側の面、ボトム透明プレート５の上側の面、および蓋部２の下側の面は、培養する細胞を収容する空間、すなわち、収容部を構成する。
【００３１】
筒部３ａは、上側から見て、略正方形の開口部を有する筒状部材である。また、筒部３ａは、その下面側端部に外周すべてを取り囲むように外側方向へ延出するフランジ部６を有する。フランジ部６は、筒部３ａの角部の部分に切り欠き部７を有する。皿部３と蓋部２とを嵌合させる際には、筒部３ａの外周は、筒部２ｂの内周に囲まれるような形態で嵌合される。その場合に、筒部２ｂの内周と筒部３ａの外周とが密着するように、筒部２ｂの内周よりも筒部３ａの外周がわずかに小さいのが好ましい。
【００３２】
鍔部３ｂは、上側から見て、略正方形の外周および略正方形の開口部を有する部材である。鍔部３ｂは、筒部３ａの筒内側よりも内方に開口部を有する。ボトム透明プレート５は、トップ透明プレート４と同様の部材から構成される。また、ボトム透明プレート５は、上側から見て、筒部３ａの外周よりも大きい外周を有するため、ボトム透明プレート５の端部は、フランジ部６の切り欠き部７から露出する。したがって、ボトム透明プレート５は、筒部３ａの筒内側、鍔部３ｂの開口部および切り欠き部７の内側から、皿部３の外側に露出する。かかる構造の皿部３では、ユーザが皿部３の下側から光を照射することで、ボトム透明プレート５の上にある被観察物を照らすことができる。
【００３３】
図７は、トップ透明プレート４のＡ−Ａ線断面図である。図８は、ボトム透明プレート５のＢ−Ｂ線断面図である。
【００３４】
トップ透明プレート４およびボトム透明プレート５には、透明導電膜１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ（以後、透明導電膜１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄすべてを指す場合には、「透明導電膜１０」という。）が形成されている。透明導電膜１０は、スズをドープした酸化インジウム（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）や酸化スズ（ＴＯ：Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、フッ素ドープ酸化スズ（ＦＴＯ：Ｆｌｕｏｒｉｄｅ−ｄｏｐｅｄ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、アンチモンドープ酸化スズ（ＡＴＯ：Ａｎｔｉｍｏｎｙ−ｄｏｐｅｄ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、または酸化亜鉛（ＺｎＯ：Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）等の導電性金属酸化物を主成分とする半導体セラミックス層から構成できる。これらの導電性金属酸化物を主成分とする半導体セラミックス層は、可視光に対する優れた透明性と高い電気伝導性を併せ持っている。これらの透明導電層の中でも、ＩＴＯを主成分とする透明導電膜１０は、透明性および耐熱性が高く、抗菌作用を有することから、特に好ましい。
【００３５】
透明導電膜１０は、ヒータ部、センサ部または電気刺激部として機能する。たとえば、透明導電膜１０が所定の電気抵抗値を有する場合には、透明導電膜１０に通電すると、電気エネルギーの一部が熱エネルギーとして放出され、透明導電膜１０が発熱する。その発熱により、透明導電膜１０は、被観察物を加熱するためのヒータ部として機能できる。
【００３６】
また、透明導電膜１０は、温度を測定するためのセンサとして機能できる。一般に、温度変化ΔＴに対し、電気抵抗は、ΔＲ［Ω］＝ｋΔＴの関係で変化する（ｋ：係数）。ΔＲは、電圧Ｖ［Ｖ］を印加した場合の電流変化ΔＩ［Ａ］を検出することで測定できる。したがって、温度変化は、透明導電膜１０に流れる電流値Ｉを検出することで測定できる。このように、透明導電膜１０が電流量を検出するセンサ部として機能することで、得られた電流量により温度を測定することができる。
【００３７】
さらに、透明導電膜１０に接触している細胞が存在する場合、透明導電膜１０は、細胞が生じる電気信号を検出するためのセンサとして機能できる。たとえば、電気信号を生じる神経細胞等の活動の活発さを測定するために、電気信号を検出してもよい。
【００３８】
また、透明導電膜１０に接触している細胞が存在する場合、透明導電膜１０に通電することにより、細胞に電気刺激を与えることができる。細胞に電気刺激を与えることで、細胞の分化誘導等をコントロールできる場合がある。また、直流の電気パルス信号を利用して、細胞膜等の隔壁に穿孔を設け、遺伝子またはたんぱく質等の生理活性物質を導入させることがある。このように、細胞接触面に設けられた透明電極膜１０は、電気刺激部として機能することができる。
【００３９】
本実施の形態においては、トップ透明プレート４の上側の面（すなわち、細胞非接触面）には、ヒータ部としての透明導電膜１０ａが形成されている。透明導電膜１０ａは、膜厚が１０００ｎｍ以下、好ましくは、５００ｎｍ以下であるのが好ましい。透明導電膜１０ａは、透明導電膜１０ａの層あたりの電気抵抗値が１５０Ω以下になるように形成される。トップ透明プレート４の上面にヒータ部としての透明導電膜１０ａを設けることで、蓋部２が結露により曇るのを防ぐことができる。
【００４０】
また、図８に示すように、ボトム透明プレート５の上側の面には、第１の透明導電膜としての透明導電膜１０ｄが形成されている。透明導電膜１０ｄは、筒部３ａの内側（すなわち、細胞接触面）から連続して、筒部３ａの外側であってフランジ部６の切り欠き部７から露出する部分（すなわち、リアクタ外）にまで形成されている。透明導電膜１０ｄのうち、切り欠き部７から露出している部分は、以後、「電極取り出し部８」という。ボトム透明プレート５の上面は、培養する細胞と接触する細胞接触面であるため、ボトム透明プレート５の上面の透明導電膜１０ｄに電圧を印加することで、細胞に電気刺激を与えることができる。なお、透明導電膜１０ｄは、平滑な膜であってもよいし、凹凸形状を有する膜であってもよい。透明導電膜１０ｄが凹凸形状を有する場合には、細胞の足場となるため、細胞が付着しやくすくなる場合がある。
【００４１】
図９は、ボトム透明プレート５を下側から見た場合の、透明導電膜１０ｂを示す平面図である。
【００４２】
図８および図９に示すように、ボトム透明プレート５の下側の面（すなわち、細胞非接触面）には、ボトム透明プレート５側から、第２の透明導電膜およびヒータ部としての透明導電膜１０ｂ、絶縁層１１およびセンサ部としての第３の透明導電膜としての透明導電膜１０ｃが形成されている。
【００４３】
ヒータ部として機能する透明導電膜１０ｂは、膜厚が１０００ｎｍ以下、好ましくは、５００ｎｍ以下であるのが好ましい。透明導電膜１０ｂは、透明導電膜１０ｂの層あたりの電気抵抗値が１５０Ω以下になるように形成される。また、透明導電膜１０ｂは、その一部に溝１２を有しているのが好ましい。透明導電膜１０ｂが適切な位置に溝１２を有する場合には、透明導電膜１０ｂは、電極からの距離に関わらず、温度分布が均一になる。溝１２は、たとえば、幅１ｍｍで互いに対向する２辺の端部から他辺へ向かって延びている。また、溝１２は、長手方向の長さが、透明導電膜１０ｂの同方向の長さの約半分程度で、他の溝１２とは、交わらないように形成される。溝１２は、たとえば、溝１２を設ける部分の透明導電膜１０ｂを、レーザ加工等により除去することで形成される。また、透明電極膜１０ｂには、溝１２と重ならない位置に、陽極端子１３および陰極端子１４が設けられる。
【００４４】
絶縁層１１は、透明導電膜１０ｂと、透明導電膜１０ｃとが電気的に導通しないように設けられる絶縁のための層である。絶縁層１１は、たとえば、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）あるいは酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）等の絶縁性の材料であって、耐熱性の高い材料から主に構成される。また、絶縁層１１は、十分に絶縁できる膜厚で形成するのが好ましく、たとえば、絶縁層１１は、膜厚が２０００ｎｍにて形成される。なお、本明細書において、「絶縁性」とは、実質的に電気を通さないことを意味し、たとえば、１．０×１０−６Ｓ／ｍ以下の電気伝導率を有するものを指す。
【００４５】
図１０は、ボトム透明プレート５を下側から見た場合の、透明導電膜１０ｂと透明導電膜１０ｃとを重ねて示す平面図である。なお、図１０では、絶縁層１１の図示を省略している。
【００４６】
透明導電膜１０ｂは、その下面側に、センサ部としての透明導電膜１０ｃを絶縁層１１を介して備える。透明導電膜１０ｃは、膜厚が１８〜８０ｎｍ、特に好ましくは、膜厚が１８〜５０ｎｍ以下であるのが好ましい。透明導電膜１０ｃの膜厚が１８ｎｍ以上の場合には、均一な膜の成膜が容易である。透明導電膜１０ｃの膜厚が８０ｎｍ以下である場合には、透明導電膜１０ｃのシートあたりの電気抵抗値は、１０ｋΩ以上となる。透明導電膜１０ｃの電気抵抗値が１０ｋΩ以上の場合には、透明導電膜１０ｃに流れる電流の大きさが、温度変化により測定できる程度に変化できることから、透明導電膜１０ｃは、センサとして機能できる。また、透明導電膜１０ｃの膜厚が８０ｎｍ以下の場合、環境温度に応じた電気抵抗値の変化率が十分に大きいため、透明導電膜１０ｃは、検出感度に優れたセンサ部となる。特に、透明導電膜１０ｃの膜厚が５０ｎｍ以下のセンサ部は、環境温度に応じた電気抵抗値の変化率が１０％以上であるため、検出感度により優れている。
【００４７】
センサ部として機能する透明導電膜１０ｃは、たとえば、幅１ｍｍで、全長が１０．８ｍｍになるように形成される。具体的には、幅１ｍｍで長さ（図１０のＳＬ２）が２０ｍｍの透明導電膜を６本平行に設け、それらを蛇腹状になるように接続することで、透明導電膜１０ｃを構成することができる。透明導電膜１０ｃの回路全長を長くし、かつそれを蛇腹状に配置することで、検出できる領域の面積を増加できる。また、その透明導電膜１０ｃの端部は、長さ（図１０のＳＬ３，ＳＬ４）が９ｍｍの陽極用端子および陰極用端子に接続されている。透明導電膜１０ｃの蛇腹形状部分は、ヒータ部としての透明導電膜１０ｂの発熱部分に配置されている。したがって、ヒータ部の温度に応じて、透明導電膜１０ｃの抵抗値が変化するため、透明導電膜１０ｃにある一定の電圧を印加した場合に流れる電流量を検出することで、透明導電膜１０ｂの温度変化を検出することができる。すなわち、上述の膜厚および形状を有する透明導電膜１０ｃとすることで、透明導電膜１０ｃのセンサ機能を最適化できる。
【００４８】
また、上述のような培養リアクタ１では、透明導電膜１０ｃへの電圧の印加が容易となる。透明導電膜１０ｃのうち、切り欠き部７から露出している電極取り出し部８から、電圧を印加できるからである。したがって、蓋部２に貫通孔を設けて、あるいは、筒部３ａと鍔部３ｂとの間に貫通孔を設けて、収納部内方へ電極を挿入する必要がない。このように、培養容器の蓋に貫通孔を設ける必要が無いことから、作業性がよくコンタミネーションを起こしにくい。また、透明導電膜１０ｃを収納部内側から外側まで延出させることで、電極が培養物に接触することがなく、収納部内方へプローブ電極を挿入した場合と比較して、電極を構成する物質からの溶出物等がないため、不純物の混入を少なくすることができる。
【００４９】
上述のような培養リアクタ１では、透明導電膜１０ｃを用いてより高い検出感度で温度を検出できる。なぜなら、センサ部としての透明導電膜１０ｃの抵抗値を向上させるために、上面から見た透明導電膜１０ｃの平面形状を蛇腹状とするだけでなく、膜厚を８０ｎｍ以下としているからである。かかる構造の透明導電膜１０ｃは、温度に応じた電気抵抗値の変化率が１０％以上となり、検出感度に優れたセンサ部となる。また、センサ部にて検出した温度に応じて、ヒータ部の発熱量を調節するような制御部を用いてもよい。また、センサ部としての透明導電膜１０ｃとヒータ部としての透明導電膜１０ｂとが、絶縁層のみを介して隣接するため、温度の検出が容易である。さらに、透明導電膜１０ｂは、ボトム透明プレート５のみを介して培養中の細胞と隣接するため、細胞を効率よく加熱できる。
【００５０】
また、上述のような培養リアクタ１では、ヒータ部としての透明導電膜１０ｂに、溝１２を設けたことで、場所によらず均一に加熱できる。特に、透明導電膜１０ｂは、ボトム透明プレート５を介して細胞接触面に隣接していることから、より温度分布がより均一なヒータ部であるのが好ましい。
【００５１】
（培養リアクタ用治具）
次に、本実施の形態に係る培養リアクタ用治具２０について説明する。図１１は、本実施の形態に係る培養リアクタ１を培養リアクタ用治具２０に固定し、倒立顕微鏡により観察する場合の断面図である。
【００５２】
図１２は、本実施の形態に係る培養リアクタ用治具２０を示す斜視図である。図１３は、図１２の培養リアクタ用治具２０に培養リアクタ１を載置した状態を示す斜視図である。図１４は、図１２の培養リアクタ用治具２０に培養リアクタ１を固定し、電極等を取り付けた状態を示す斜視図である。なお、図１２においては、見易さのため、後述のプローブ電極２５およびそのプローブ電極２５を保持するための部材の図示を省略している。
【００５３】
培養リアクタ用治具２０は、培養リアクタ１を載置するための台座２１を有する。台座２１は、皿部３の下側の面と接触する面である。台座２１は、培養リアクタ１を側面側から固定するための固定手段として機能する固定ホルダ２２を有する。固定ホルダ２２は、培養リアクタ１を挟み込む方向に移動できるのが好ましい。
【００５４】
培養リアクタ用治具２０は、透明導電膜１０に給電または電流を検出するための電極として、センサ部用電極２４、プローブ電極２５，２５、電極２６，２６およびヒータ部用電極２７，２７等を有する。センサ部用電極２４およびヒータ部用電極２７，２７は、台座２１の上側の面に設けられている。そのため、培養リアクタ１を台座２１に所定の向きで載置した場合には、透明導電膜１０ｃの陽極用電極および陰極用電極にセンサ用電極２４が電気的に接続される。同様に、培養リアクタ１を台座２１に所定の向きで載置した場合には、陽極端子１３および陰極端子１４にヒータ部用電極２７，２７が電気的に接続される。したがって、台座２１の所定の場所に培養リアクタ１を固定することで、センサ部用電極２４を介して透明導電膜１０ｃに流れる電流値を検出できることに加え、ヒータ部用電極２７，２７を介して透明導電膜１０ｂに電圧を印加できる。なお、台座２１または固定ホルダ２２には、所定の向きでのみ培養リアクタ１を載置できるように、ガイド溝等が設けられているのが好ましい。
【００５５】
また、プローブ電極２５，２５は、電極取り出し部８に電気的に接続し、透明導電膜１０ｄに電圧を印加するために設けられている。なお、プローブ電極２５，２５は、電圧を印加するためではなく、電流を流すため、あるいは、電流を検出するための電極であってもよい。また、電極２６，２６は、蓋部２に設けられた透明導電膜１０ａに給電するために設けられている。したがって、培養リアクタ１を固定ホルダ２２等により台座２１に載置した後、電極取り出し部にプローブ電極２５，２５を接続し、蓋部２に設けられた透明導電膜１０ａに電極２６，２６をそれぞれ接続できる。
【００５６】
台座部２１のうち、開口部と重なる領域には、透光部としての貫通孔２８が設けられている。したがって、培養リアクタ用治具２０の内部に設けられた照光用部材からの光は、貫通孔２８および開口部を抜けて、培養リアクタ１の内部の培養中の細胞等を照光できる。
【００５７】
図１５は、培養リアクタ１で細胞等を培養するためのシステム概略を示すブロック図である。
【００５８】
培養リアクタ用治具２０は、たとえば、以下のように用いられる。まず、培養リアクタ１を固定ホルダ２２により固定する。それを倒立顕微鏡３０の対物レンズ真上の架台上に配置する。次に電極を電源（付図示）につなぎ、炭酸ガス供給ユニット３１から、チューブ３２を通じてコントローラ３３へ炭酸ガスを供給する。コントローラ３３では、培養に適した濃度をセンシングして、そのセンシング値を培養に適する濃度（たとえば、約５％）とする様に炭酸ガス供給ユニット３２で微調整を行い、チューブ３２を通じて培養リアクタ１の収容部内へ炭酸ガスを供給する。灌流に使用する方法も同様で、循環させる灌流ユニット装置３４を用いて実施する。
【００５９】
上述のような培養リアクタ用治具２０を用いることで、培養リアクタ１に接続するための各電極を、簡便に接続することができる。また、培養リアクタ１を固定することができるため、培養した細胞を観察しやすい。また、上述のように培養リアクタ１を用いることで、各ガスボンベからの供給物を、コントローラ３３により適宜供給できる。したがって、培養条件別のガスボンベを準備しなくても、チューブ等を経由して供給物をコントローラに供給することで、培養条件を変えることができる。そのため、培養装置の小型化を図ることができると共に、顕微鏡観察する机上のスペースを有効に活用することができる。
【００６０】
（その他の実施の形態）
以上、本発明の培養リアクタ１、および培養リアクタ用装置の各実施の形態について説明したが、本発明は、上述の実施の形態に限定されることなく、種々変形を施して実施可能である。
【００６１】
たとえば、本実施の形態においては、センサ部としての透明導電膜１０ｃは、温度を検出するセンサとして機能するものとしたが、センサ部は、温度以外を検出するために用いられてもよい。
【００６２】
本実施の形態においては、各部材の寸法を例示したが、例示した寸法に限定されず、また、誤差を含みうるものである。たとえば、培養リアクタ１は、上面から見て１辺が４０ｍｍの正方形であって、厚さが１５ｍｍとしたが、この数値に限定されない。また、培養リアクタ１は、上から見て平面視が略正方形でなくてもよい。測定する細胞によってこれらの値を適宜変えることができる。しかし、倒立顕微鏡３０を用いて効率よく観察を行い、かつ、細胞を培養できる大きさの培養リアクタ１としては、上から見た平面視にて１辺が２０〜５０ｍｍの正方形と同等の面積を有する形状であるのが好ましい。
【００６３】
また、本実施の形態においては、培養リアクタ１は、上から見た平面視にて略正方形であるものとしたが、そのような形態に限らない。たとえば、上側から見た場合の形状が、円形、正方形以外の多角形、楕円等その他どのような形状であってもよい。上側から見て筒部３ｂの外周が角部を有する場合には、角部に切り欠き部７を設けることで、電極取り出し部８を容易に形成できる。なお、本明細書において「角部」とは、鋭角であるか鈍角であるかを問わず、また、平面あるいは曲面で面取りされていてもよい。また、培養リアクタ１の上側から見た場合の形状が四角形の場合には、培養リアクタ１を横に並べて観察する際に、観察が容易である。また、上側から見た場合の培養リアクタ１の形状が、正多角形の場合には、積み上げて保存する場合等に、積み上げやすいという利点を有する。
【００６４】
また、本実施の形態においては、電極取り出し部８は、角部に設けられるものとしたが、このような形態に限らない。たとえば、フランジ部６のうち、角部以外に切り欠き部７を設けることで、角部以外の部分に電極取り出し部８を設けることができる。しかし、角部に電極取り出し部８を設けることにより、電極を接触させやすい。
【００６５】
また、本実施の形態においては、蓋部２は、枠部２ａと筒部２ｂとの間にトップ透明プレート４を挟むものとしたが、このような形態に限らない。トップ透明プレート４を支持できるような蓋部２であればどのような形態であってもよい。しかし、トップ透明プレート４は、薄肉ガラスであり脆いことから、枠部２ａと筒部２ｂとで挟むように固定することで、好適に固定できる。同様に、皿部３は、筒部３ａと鍔部３ｂとの間にボトム透明プレート５を挟むように一体成型されているがこのような形態に限られない。
【００６６】
また、本実施の形態においては、蓋部２は、炭酸ガス注入孔７、灌流注入孔８および灌流排出孔９を有しているが、これらは必須ではない。蓋部２は、炭酸ガス注入孔７のみ、または、灌流注入孔８および灌流排出孔９のみを有していてもよいし、炭酸ガス注入孔７、灌流注入孔８および灌流排出孔９すべてを有していなくてもよい。また、蓋部２は、炭酸ガスおよび灌流以外の物質を挿入するための孔を有していてもよい。また、炭酸ガス注入孔７、灌流注入孔８および灌流排出孔９から、チューブ以外のものにより物質を注入してもよい。たとえば、シリンジ等により注入してもよい。
【００６７】
また、上述の実施の形態では、枠部２ａおよび鍔部３ｂは、略正方形形状の開口部を有するものとしたが、このような形態に限らない。たとえば、枠部２ａおよび鍔部３ｂに設けられた開口部は、正方形ではなく、円形あるいは多角形、楕円等様々な形状であってもよい。しかし、枠部２ａおよび鍔部３ｂの開口部を、筒部２ｂおよび筒部３ａの内周と同様の形状とすることで、顕微鏡で観察できる領域をより広く確保できる。
【００６８】
また、上述の実施の形態は、透明導電膜１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄのすべてを有するが、これらの内の一部がなくてもよい。たとえば、結露等が生じない場所で培養リアクタ１を用いる場合には、透明導電膜１０ａは、必須ではない。細胞に加熱する必要がない場合には、透明導電膜１０ｂ，１０ｃを設けなくてもよい。また、透明導電膜１０ｂにより加熱された場合の温度を検出する必要がない場合には、透明導電膜１０ｃを設けなくてもよい。また、透明導電膜１０ａの上側に、絶縁層を介して、センサ部としての別の透明導電膜１０を設けてもよい。あるいは、センサ部としての透明導電膜１０は、細胞接触面に設けられてもよい。
【００６９】
図１６は、細胞接触面に設けた場合のセンサ部としての透明導電膜１０ｅを、ボトム透明プレート５の上側から見た場合の平面図である。図１７は、透明導電膜１０ｅを、図４のＡ−Ａ線と同様の線で切断した場合の断面図である。
【００７０】
図１６に示すように、細胞接触面にセンサ部としての透明導電膜１０ｅを設けた場合には、透明導電膜１０ｅは、透明導電膜１０ｃと同様に、たとえば、幅１ｍｍで、全長が１０．８ｍｍ以上になるように形成される。具体的には、幅１ｍｍで長さ（図１６のＳＬ２）が２０ｍｍの透明導電膜を６本平行に設け、それらを蛇腹状になるように接続することで、構成され得る。また、その透明導電膜１０ｅの２つの末端は、ボトム透明プレート５の辺に沿ってそれぞれ別の電極取り出し部８まで伸びている。図１６に示す透明導電膜１０ｅでは、プローブ電極２５により電流を測定できる。図１６に示す構造を有することで、透明導電膜１０ｅは、細胞接触面に設けられているため、細胞の温度を直接検出できる。したがって、細胞の温度をより正確に測定することが求められている場合には、図１６のように透明導電膜１０ｅをボトム透明プレート５の上側に設けるのが好ましい。なお、細胞接触面にセンサ部としての透明導電膜１０ｅを設ける場合には、細胞に電流が流れないように、透明導電膜１０ｅの上側に絶縁層を設けることが好ましい。しかし、培養する細胞が、センサ部として機能させるための電流程度の電気刺激に耐えうる、あるいは電気刺激に対して特段の変化がない場合には、透明導電膜１０ｅの上側に絶縁層を設けなくてもよい。
【００７１】
また、透明導電膜１０は、筒部３ｂ等に設けられてもよい。しかし、付着性細胞は、一般に、ボトム透明プレート５の上側の面に付着するため、ボトム透明プレート５にヒータ部としての透明導電膜１０を設けることで、細胞を直接加熱できるため好ましい。また、電気刺激部としての透明導電膜１０は、細胞が付着する面に設けられる必要があることから、通常、ボトム透明プレート５の上側の面に設けられるのが好ましい。また、細胞接触面に、ヒータ部あるいはセンサ部としても機能する透明導電膜を設けてもよい。
【００７２】
また、本実施の形態においては、細胞接触面に設けられる透明導電膜１０ａは、電気刺激部として機能するものとしたが、このような形態に限らない。たとえば、透明導電膜１０ａは、細胞が生じる電気信号を受信するためのセンサ部として機能するものとしてもよい。透明導電膜１０ａが細胞からの電気信号を受信するためのセンサ部として機能する場合には、個々の領域毎に電気信号を観測できるように透明導電膜１０ａを分割してもよい。
【００７３】
また、上述の実施の形態では、培養リアクタ１は、透明な部材から構成されるものとしたが、ここで透明とは、実質的に可視光を透過するものを指し、たとえば、全光線透過率が６０％以上、好ましくは８０％以上のものを指す。また、本明細書で「透明」とは、無色透明のみならず、上記の全光線透過率である場合には、有色透明であってもよい。また、トップ透明プレート４およびボトム透明プレート５としては、その他の部材よりも透過率が高いものを用いるのがより好ましい。
【実施例】
【００７４】
次に、本発明の実施例について説明する。
【００７５】
（ヒータ部の設計）
上から見て一片が４０ｍｍの略正方形の培養リアクタを用意した。細胞を培養する際に用いるヒータ部は、通常、培養リアクタ内を約２０℃昇温できる能力が要求されている。したがって、縦が２．０ｃｍ、横が２．３ｃｍの透明導電膜にて、室温から２０℃昇温できるようなヒータ部としての透明導電膜の仕様を計算により設計した。計算結果を表１に示す。
【００７６】
【表１】
【００７７】
次に、透明導電膜に溝を設けた場合の端子間抵抗値を計算にて求め、それにより消費される電力を計算した結果を表２に示す。
【００７８】
【表２】
【００７９】
さらに、上昇温度を考慮して抵抗値電圧を入力し、実際の測定値との比較を行った結果を表３に示す。なお、透明導電膜は、加工ロット毎に厚さ等が異なることから、透明導電膜の電気抵抗値の誤差を考慮し、表２の電気抵抗値の８０％の値が実際の電気抵抗値になると仮定して補正し、補正後の計算を行った。
【００８０】
【表３】
【００８１】
上記検討を基に、ヒータ部の設計仕様を決定した。仕様を表４に示す。また、表４の仕様で作製したヒータの電流に対する温度特性を示すグラフを図１８に示す。なお、透明導電膜は、真空蒸着装置（ＢＭＣ−１４００、株式会社シンクロン製）にて成膜した。また、透明導電膜中に溝を設けるため、レーザーマイクロカッター（ＬＲ−３１００ＦＳＵＶ、ＨＯＹＡ株式会社製）を用いて、ＹＡＧレーザで溝部分の透明導電膜を除去した。
【００８２】
【表４】
【００８３】
（センサの設計）
次に、センサの設計について説明する。まず、上述のように作製した、ヒータ部としての透明導電膜に、絶縁層を設けた。絶縁層としては、真空蒸着装置（ＢＭＣ−１４００、株式会社シンクロン製）にて、ＳｉＯ２膜を形成した。次に、形成した絶縁層の上にセンサ部として、ＩＴＯからなる透明導電膜を形成した。
【００８４】
ここで、透明導電膜あたりの抵抗値（以後、シート抵抗値という。）が５〜１５０ｋΩ／シートの場合、透明導電膜は、センサとして機能できた。したがって、センサ部が温度センサとして機能するためには、測定温度に対して十分な端子間抵抗値の変化があるのが好ましい。本実施例では、端子間抵抗値を１０ｋΩ以上に設定するため、幅が１ｍｍ、長さが２０ｍｍの層を６本平行に設け、それらを蛇腹状に接続し、総回路長が１０．８ｍｍの透明導電膜を形成した。なお、図１０において、ＳＬ１が２０ｍｍ、ＳＬ２が１８ｍｍ、ＳＬ３が９ｍｍ、ＳＬ４が９ｍｍとなるように、センサ部としての透明導電膜を形成した。
【００８５】
シート抵抗値が５〜１５０Ω／シートの場合、透明導電膜の膜厚および端子間抵抗値が、シート抵抗値に応じてどのように変化するかシミュレーションにより計算した。その結果を表５に示す。
【００８６】
【表５】
【００８７】
また、ヒータ部としての透明導電膜の仕様計算と同様の計算方法で、膜厚の異なる透明導電膜の端子間抵抗値を計算した結果を表６に示す。
【００８８】
【表６】
【００８９】
表６の結果より、膜厚が８０ｎｍ以下の場合は、端子間抵抗値が１０ｋΩ以上になった。したがって、膜厚が８０ｎｍ以下の透明導電膜は、センサ部として用いるのに適していることが示されていると言える。
【００９０】
ここで、シート抵抗値が１２０Ω／シートであって、膜厚が１８ｎｍの透明導電膜を実際に作成し、温度に対する端子間抵抗値を、抵抗測定器（デジタルマルチテスターＲ６５５２、株式会社アドバンテスト製）を用いて測定した。温度は、サーミスタ温度計（ＲＦ−１００、Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ Ｌｔｄ，社製）を用いて測定した。測定結果を表７に示す。
【００９１】
【表７】
【００９２】
表７のデータに示されるように、シート抵抗値が１２０Ω／シートであって、膜厚が１８ｎｍの透明導電膜では、温度の上昇と端子間抵抗値の上昇とに相関関係がある。また、シート抵抗値が１２０Ω／シートであって、膜厚が１８ｎｍのセンサは、１℃あたりの端子間抵抗値が１０％以上変化することから、センサとして十分な検出能を有していた。
【００９３】
（比較例）
ここで、２３℃におけるシート抵抗値が５Ω以下であって、膜厚を４００ｎｍとした透明導電膜を用いて、温度を変化させた場合の端子間抵抗値を測定した。測定結果を表８に示す。
【００９４】
【表８】
【００９５】
表８の結果より、膜厚を４００ｎｍとした比較例では、膜厚を１８ｎｍとした場合よりも、温度の上昇傾向と端子間抵抗値との間の相関関数が低下していた。また、温度１℃あたりの端子間抵抗値の変化率は、６％であったため、センサ部として用いるには難しかった。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
本発明は、たとえば、細胞等の培養および観察等に用いることができる。
【符号の説明】
【００９７】
１ 培養リアクタ
２，２ａ，２ｂ 蓋部
３，３ｂ 皿部
３ａ 筒部（皿部の一部）
４ トップ透明プレート（透明プレート、蓋部の一部）
５ ボトム透明プレート（透明プレート、皿部の一部）
６ 鍔部（皿部の一部）
７ 切り欠き部（皿部の一部）
８ 電極取り出し部（透明導電膜、センサ部または電気刺激部の一部）
１１ 絶縁層
１０ａ，１０ 透明導電膜（ヒータ部）
１０ｂ，１０ 透明導電膜（ヒータ部，第２の透明導電膜）
１０ｃ，１０ 透明導電膜（センサ部，第３の透明導電膜）
１０ｄ，１０ 透明導電膜（電気刺激部，第１の透明導電膜）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に細胞を培養するための収容部と、
上記収容部内の細胞接触面の少なくとも一部を構成する透明プレートと、
上記透明プレートの細胞接触面側には、上記収容部の内側から外側に連続して設けられる第１の透明導電膜とを有することを特徴とする培養リアクタ。
【請求項２】
請求項１に記載の培養リアクタにおいて、
前記第１の透明導電膜のうち、前記収容部外に延出する部分は、電極取出し端子部を構成することを特徴とする培養リアクタ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の培養リアクタにおいて、
前記第１の透明導電膜は、センサ部、電気刺激部またはヒータ部を構成することを特徴とする培養リアクタ。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の培養リアクタにおいて、
前記収容部は、筒部と鍔部とを接合して成り、
前記第１の透明導電膜は、上記筒部の内部および外部に連続する同一平面上に形成されていることを特徴とする培養リアクタ。
【請求項５】
請求項４に記載の培養リアクタにおいて、
前記筒部の外周は、当該筒部の軸方向に見た場合に外側へ突出する角部を有し、
前記第１の透明導電膜のうち前記収容部外に延出する部分は、前記角部から突出していることを特徴とする培養リアクタ。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の培養リアクタにおいて、
前記透明プレートの前記第１の透明導電膜設置面の逆側に、第２の透明導電膜および第３の透明導電膜のうち少なくとも１層を有し、
上記第２の透明導電膜および上記第３の透明導電膜の両方を有する場合には、当該第２の透明導電膜および当該第３の透明導電膜が絶縁層を介して積層されていることを特徴とする培養リアクタ。
【請求項７】
請求項６に記載の培養リアクタにおいて、
第１の透明導電膜、第２の透明導電膜および第３の透明導電膜の少なくとも１つの膜厚が８０ｎｍ以下であることを特徴とする培養リアクタ。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載の培養リアクタにおいて、
前記第１の透明導電膜は、センサ部又は電気刺激部を構成し、
前記第２の透明導電膜および前記第３の透明導電膜は、それぞれヒータ部またはセンサ部を構成することを特徴とする培養リアクタ。
【請求項９】
請求項６から請求項８のいずれか１項に記載の培養リアクタにおいて、
前記第２の透明導電膜および前記第３の透明導電膜のうち少なくとも１方は、膜厚が５００ｎｍ以下であることを特徴とする培養リアクタ。
【請求項１０】
請求項６から請求項９のいずれか１項に記載の培養リアクタであって、
前記第１の透明導電膜は、前記電気刺激部または前記センサ部を構成すると共に、その膜厚が１０００ｎｍ以下であり、
前記第２の透明導電膜は、前記ヒータ部を構成すると共に、その膜厚が５００ｎｍ以下であり、
前記第３の透明導電膜は、温度を測定するための前記センサ部を構成すると共に、その膜厚が８０ｎｍ以下であることを特徴とする培養リアクタ。
【請求項１１】
内部に細胞を培養するための収容部と、
上記収容部内の細胞接触面の少なくとも一部を構成する透明プレートと、
上記透明プレートの細胞接触面側には、上記収容部の内側から外側に連続して設けられる透明導電膜とを有する培養リアクタを固定するための培養リアクタ用治具であって、
上記培養リアクタを固定するための固定手段と、
上記透明導電膜に給電するため、または電流を検出するための電極と、
上記透明プレートと重なる領域に光を照射するための透光部とを有する培養リアクタ用治具。
【請求項１】
内部に細胞を培養するための収容部と、
上記収容部内の細胞接触面の少なくとも一部を構成する透明プレートと、
上記透明プレートの細胞接触面側には、上記収容部の内側から外側に連続して設けられる第１の透明導電膜とを有することを特徴とする培養リアクタ。
【請求項２】
請求項１に記載の培養リアクタにおいて、
前記第１の透明導電膜のうち、前記収容部外に延出する部分は、電極取出し端子部を構成することを特徴とする培養リアクタ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の培養リアクタにおいて、
前記第１の透明導電膜は、センサ部、電気刺激部またはヒータ部を構成することを特徴とする培養リアクタ。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の培養リアクタにおいて、
前記収容部は、筒部と鍔部とを接合して成り、
前記第１の透明導電膜は、上記筒部の内部および外部に連続する同一平面上に形成されていることを特徴とする培養リアクタ。
【請求項５】
請求項４に記載の培養リアクタにおいて、
前記筒部の外周は、当該筒部の軸方向に見た場合に外側へ突出する角部を有し、
前記第１の透明導電膜のうち前記収容部外に延出する部分は、前記角部から突出していることを特徴とする培養リアクタ。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の培養リアクタにおいて、
前記透明プレートの前記第１の透明導電膜設置面の逆側に、第２の透明導電膜および第３の透明導電膜のうち少なくとも１層を有し、
上記第２の透明導電膜および上記第３の透明導電膜の両方を有する場合には、当該第２の透明導電膜および当該第３の透明導電膜が絶縁層を介して積層されていることを特徴とする培養リアクタ。
【請求項７】
請求項６に記載の培養リアクタにおいて、
第１の透明導電膜、第２の透明導電膜および第３の透明導電膜の少なくとも１つの膜厚が８０ｎｍ以下であることを特徴とする培養リアクタ。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載の培養リアクタにおいて、
前記第１の透明導電膜は、センサ部又は電気刺激部を構成し、
前記第２の透明導電膜および前記第３の透明導電膜は、それぞれヒータ部またはセンサ部を構成することを特徴とする培養リアクタ。
【請求項９】
請求項６から請求項８のいずれか１項に記載の培養リアクタにおいて、
前記第２の透明導電膜および前記第３の透明導電膜のうち少なくとも１方は、膜厚が５００ｎｍ以下であることを特徴とする培養リアクタ。
【請求項１０】
請求項６から請求項９のいずれか１項に記載の培養リアクタであって、
前記第１の透明導電膜は、前記電気刺激部または前記センサ部を構成すると共に、その膜厚が１０００ｎｍ以下であり、
前記第２の透明導電膜は、前記ヒータ部を構成すると共に、その膜厚が５００ｎｍ以下であり、
前記第３の透明導電膜は、温度を測定するための前記センサ部を構成すると共に、その膜厚が８０ｎｍ以下であることを特徴とする培養リアクタ。
【請求項１１】
内部に細胞を培養するための収容部と、
上記収容部内の細胞接触面の少なくとも一部を構成する透明プレートと、
上記透明プレートの細胞接触面側には、上記収容部の内側から外側に連続して設けられる透明導電膜とを有する培養リアクタを固定するための培養リアクタ用治具であって、
上記培養リアクタを固定するための固定手段と、
上記透明導電膜に給電するため、または電流を検出するための電極と、
上記透明プレートと重なる領域に光を照射するための透光部とを有する培養リアクタ用治具。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１２−８０８６９（Ｐ２０１２−８０８６９Ａ）
【公開日】平成２４年４月２６日（２０１２．４．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５４３０３（Ｐ２０１０−２５４３０３）
【出願日】平成２２年１１月１２日（２０１０．１１．１２）
【出願人】（５１００５４８０９）株式会社バイオ光学研究所 (1)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月２６日（２０１２．４．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月１２日（２０１０．１１．１２）
【出願人】（５１００５４８０９）株式会社バイオ光学研究所 (1)
【Ｆターム（参考）】
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