JP4478415B2 - インキュベータ - Google Patents

Description

本発明は、インキュベータ本体に開閉扉を設けたインキュベータに関するものである。

従来より、細胞の培養には、内部の温度や湿度などの環境を一定に保持することができるインキュベータが広く使用されている。

このインキュベータは、矩形箱形状のインキュベータ本体の前側開口部に矩形板状の開閉扉を開閉自在に取付けるとともに、インキュベータ本体に内部の環境を一定に保持するための熱交換器や加湿器などのコンディショナーを配設していた（たとえば、特許文献１参照）。

そして、かかるインキュベータを使用して細胞の培養を行うには、細胞を付着させたシャーレをインキュベータ本体の内部に静置させていた。
特開２００３−４７４６０号公報

ところが、上記従来のインキュベータにあっては、外部から内部の状況を観察することができなかったために、細胞の培養状況を確認するには、開閉扉を開放して、インキュベータ本体からシャーレを取り出さなければならなかった。

そのため、細胞の培養状況を確認する際に開閉扉を開放することによってインキュベータ内部の温度や湿度などの培養環境が変化してしまい、細胞の培養に支障を来たすおそれがあった。

そこで、インキュベータの内部にＣＣＤカメラなどの撮影装置を取付け、インキュベータの外部に配置したコンピュータで画像処理を行うとともに、コンピュータに接続したモニタでインキュベータ内部の培養状況を表示するようにすることも考えられる。

しかしながら、インキュベータの内部に撮影装置を取付ける一方、インキュベータの外部にコンピュータやモニタを設けた場合には、その設置や配線作業が煩雑なものとなるとともに、インキュベータの内部と外部との接続のためにインキュベータの密閉性が低減してしまい、インキュベータの内部を一定の環境に保持することができなくなるおそれがある。

そこで、本発明者は、インキュベータについて鋭意研究を重ね、インキュベータの密閉性を保持して内部の環境を一定に保持しつつ、インキュベータの内部の培養状況を外部から観察することができるインキュベータに関する本発明をなすに至った。

すなわち、本発明では、インキュベータ本体に開閉扉を設けたインキュベータにおいて、前記インキュベータ本体の内部に細胞の培養状態を撮影するための撮影手段とこの撮影手段で撮影した画像を処理するための画像処理手段とを配設する一方、前記開閉扉の前面に前記撮影手段で撮影した細胞の培養状態を表示するための表示手段を配設することにした。

また、本発明では、前記表示手段が、前記開閉扉の前面に配設した操作パネルで細胞の培養状態を表示するように構成することにした。

また、本発明では、前記撮影手段は、撮影装置を容器の内部に収容するとともに、この容器に換気装置を連通連結することにした。

また、本発明では、前記撮影手段は、前記インキュベータ本体に中空状の支持管を設け、この支持管の先端に前記容器を連設し、しかも、前記撮影手段と前記画像処理手段とを接続するコードや前記容器と前記換気装置とを連通連結する給気管及び排気管を前記支持管の内部に収容することにした。

また、本発明では、前記支持管は、可撓性を有して前記撮影装置の姿勢を変更及び固定できるように構成することにした。

そして、本発明では、以下に記載する効果を奏する。

すなわち、本発明では、インキュベータ本体の内部に細胞の培養状態を撮影するための撮影手段とこの撮影手段で撮影した画像を処理するための画像処理手段とを配設する一方、開閉扉の前面に前記撮影手段で撮影した細胞の培養状態を表示するための表示手段を配設しているため、インキュベータの内部の環境を一定に保持したままインキュベータの外部から内部での細胞の培養状態を確認することができる。

また、本発明では、開閉扉の前面に配設した操作パネルで細胞の培養状態を表示するようにしているため、操作パネルで表示部材と操作部材とを兼用させることができ、インキュベータを構成する部品点数の増大や製造コストの増大を防止することができる。

また、本発明では、撮影装置を容器の内部に収容するとともに、この容器に換気装置を連通連結しているため、インキュベータ本体の内部が撮影装置の仕様を超える温度や湿度となっても撮影装置を用いて良好に細胞の培養状況を撮影することができる。

また、本発明では、インキュベータ本体に中空状の支持管を設け、この支持管の先端に容器を連設し、しかも、撮影手段と画像処理手段とを接続するコードや容器と換気装置とを連通連結する給気管及び排気管を支持管の内部に収容しているため、インキュベータの内部を整然とすることができ、これらのコードや給・排気管が培養中の細胞に誤って接触してしまうのを未然に防止することがきる。

また、本発明では、可撓性を有する支持管で撮影装置の姿勢を変更及び固定できるようにしているため、あらゆる角度から細胞の培養状態を撮影・観察することができる。

本発明に係るインキュベータは、内部に細胞培養室を形成した矩形箱形状のインキュベータ本体の前側開口部に矩形板状の開閉扉を開閉自在に取付けるとともに、インキュベータ本体に細胞培養室内の環境を一定に保持するための熱交換器や加湿器などのコンディショナーを内蔵させたものである。

しかも、インキュベータ本体には、細胞の培養状態を撮影するための撮影手段とこの撮影手段で撮影した画像を処理するための画像処理手段とが内蔵されている。

ここで、撮影手段は、インキュベータ本体の細胞培養室に中空筒状の支持管の基端部を取付けるとともに、この支持管の先端部に略円筒状の密閉状の容器を取付け、この容器の内部に撮影装置を収容している。

また、撮影手段は、インキュベータ本体の内部に配置した換気装置を容器に連通連結するとともに、撮影手段と画像処理手段とを接続するコードや容器と換気装置とを連通連結する給気管及び排気管を支持管の内部に収容している。

この支持管は、可撓性を有しており、撮影装置の姿勢を変更及び固定できるようにしている。

一方、開閉扉には、前面に撮影手段で撮影した細胞の培養状態を表示するための表示手段を設けており、この表示手段は、開閉扉の前面に取付けた操作パネルによって細胞の培養状態を表示するようにしている。

このように、インキュベータは、インキュベータ本体の内部に細胞の培養状態を撮影するための撮影手段とこの撮影手段で撮影した画像を処理するための画像処理手段とを配設する一方、開閉扉の前面に撮影手段で撮影した細胞の培養状態を表示するための表示手段を配設することによって、開閉扉を開放しなくてもインキュベータの外部から内部での細胞の培養状態を確認することができる。

そのため、インキュベータの内部の環境を一定に保持したままで細胞の培養状態を容易に確認することができ、細胞の培養に支障をきたすおそれを未然に防止することができる。

また、インキュベータは、開閉扉の前面に配設した操作パネルで細胞の培養状態を表示するようにしているため、操作パネルで表示部材と操作部材とを兼用させることができ、インキュベータを構成する部品点数の増大や製造コストの増大を防止することができる。

また、インキュベータは、撮影装置を容器の内部に収容するとともに、この容器に換気装置を連通連結しているため、換気装置で容器内部の温度や湿度を略一定に保持することによって、インキュベータ本体の内部が撮影装置の仕様を超える温度や湿度となっても容器内部を撮影装置の仕様内の温度や湿度とすることができ、撮影装置の故障を未然に防止することができて、撮影装置を用いて良好に細胞の培養状況を撮影することができる。

また、インキュベータは、インキュベータ本体に中空状の支持管を設け、この支持管の先端に容器を連設し、しかも、撮影手段と画像処理手段とを接続するコードや容器と換気装置とを連通連結する給気管及び排気管を支持管の内部に収容しているため、インキュベータの内部を整然とすることができ、これらのコードや給・排気管が培養中の細胞に誤って接触してしまうのを未然に防止することがきる。

また、インキュベータは、可撓性を有する支持管で撮影装置の姿勢を変更及び固定できるようにしているため、支持管を用いて撮影装置の姿勢を変更した後に固定することによって、あらゆる角度から細胞の培養状態を撮影・観察することができる。

以下に本発明の具体的な実施の形態について図面を参照しながら説明する。

本発明に係るインキュベータ１は、図１に示すように、矩形箱形状のインキュベータ本体２に矩形板状の開閉扉３を蝶番4,4を介して開閉自在に取付けている。

インキュベータ本体２は、内部に矩形箱形空間状の細胞培養室５を形成するとともに、この細胞培養室５の周囲に各種の装置を収容するための装置収容室６を形成している。

細胞培養室５は、内部に矩形板状の静置台７を取付けて、この静置台７の上部に細胞を培養するためのシャーレ８を静置できるようにするとともに、周囲に断熱材９を貼着し、前側開口部を開閉扉３で密閉できるようにしている。この細胞培養室５には、装置収容室６に収容配設した熱交換器及び加湿器（コンディショナー）を連通連結して、内部の温度や湿度などの環境を常に一定に保持できるようにしている。

また、細胞培養室５は、内部に細胞の培養状態を撮影するための撮影手段10を設けている。

この撮影手段10は、細胞培養室５の上部壁及び下部壁に中空円筒状の支持管11,11の基端部を取付け、この支持管11,11の先端部に略円筒状の容器12を取付け、図３に示すように、容器12の内部に撮影装置（CCDカメラ）13を支持台14を介して取付けている。

この容器12は、中空円筒状の容器本体15の前側開口部に透明のガラス16を取付ける一方、容器本体15の後側開口部に円板状の後壁17を取付け、この後壁17に撮影装置13のコード18を挿通するとともに、後壁17の略中央部裏側に支持管11の先端部を取付けている。

しかも、この容器12には、装置収容室６に配設した換気装置19を連通連結している。すなわち、容器12は、後壁17の略中央部に給気口20と排気口21とを穿設し、これらの給気口20及び排気口21に換気装置19と接続するための給気管22及び排気管23の先端部を取付けている。これらの給気管22及び排気管23は、コード18とともに支持管11の内部に収容している。

支持管11は、可撓性を有し、変形可能であるとともに、変形後の形状を保持できるフレキシブルパイプで構成している。これにより、支持管11を変形することによって、先端に取付けた容器12の内部の撮影装置13の姿勢を変更することができ、また、変更後の姿勢を固定することができるようになっている。この支持管11は、基端部を細胞培養室５の上部壁及び下部壁に穿設した貫通孔24,24に連通連結している。

装置収容室６には、細胞培養室５の上方に撮影手段10で撮影した画像を処理するための画像処理手段25と制御手段26とを配設するとともに、細胞培養室５の後方に換気装置19を配設している。

画像処理手段25は、画像処理装置27の入力端子28,28に撮影装置13のコード18を接続する一方、画像処理装置27の制御端子29に制御手段26を接続している。コード18は、細胞培養室５の貫通孔24と入力端子28との間に介設したフレキシブルパイプ30で被覆している。

制御手段26は、制御装置31の制御端子32に画像処理装置27の制御端子29を制御コード33を介して接続し、制御装置31の入出力端子34に後述する表示手段35を接続している。

換気装置19は、給気口36に給気管22の基端部を取付けるとともに、排気口37に排気管23の基端部を取付けており、これらの給気管22及び排気管23の先端部をフレキシブルパイプ30で被覆している。

そして、換気装置19は、給気管22及び排気管23を用いて容器12の内部の空気を循環させて、容器12の内部へ所定温度及び所定湿度の空気を供給することで、容器12の内部が所定温度及び所定湿度となるようにしている。これにより、細胞培養室５の内部が高温多湿な状態となっていても、撮影装置13を収容した容器12の内部を常温常湿な状態とすることができる。

開閉扉３は、前面の中央上部にタッチパネル式の操作パネル38を取付けており、この操作パネル38の入出力端子39に制御装置31の入出力端子34を入出力コード40を介して接続している。

この操作パネル38は、通常モードでは、細胞培養室５の内部の温度や湿度などを設定するための操作ボタンが表示されているが、撮影モードに切換えることによって、撮影手段10で撮影した画像を表示するようになっており、表示手段35として機能するようになっている。

これにより、インキュベータ１は、制御手段26によって撮影手段10と画像処理手段25と表示手段35とを制御して、撮影手段10で撮影した細胞の培養状況を、画像処理手段25で画像処理を施した後に、表示手段35で表示するようにしている。

本発明に係るインキュベータの構成を示す模式図。 インキュベータの正面図。 撮影装置の斜視図。

符号の説明

１ インキュベータ
２ インキュベータ本体
３ 開閉扉
５ 細胞培養室
６ 装置収容室
10 撮影手段
11 支持管
12 容器
13 撮影装置
19 換気装置
22 給気管
23 排気管
25 画像処理手段
26 制御手段
35 表示手段
38 操作パネル

Claims (3)

1. 細胞培養室と装置収容室とを有するインキュベータ本体と、
   少なくとも前記細胞培養室を密閉し得るようインキュベータ本体に設けられた開閉扉とを有してなるインキュベータであって、
   細胞培養室の内部には、細胞の培養状態を撮影するための撮影手段が、密閉状の容器内に収容された状態にて配設され、
   装置収容室の内部には、撮影手段で撮影した画像を処理するための画像処理手段が少なくとも配設され、
   前記密閉状の容器は、支持管内を通じて装置収容室内の換気装置と連通連結され、それによって該容器内の空気を交換し得る配管構成となっており、かつ、該容器内の撮影手段と装置収容室内の画像処理手段とは、支持管内を通るコードによって接続されており、これら支持管内を通じた配管とコードによる接続とによって、撮影手段を取り巻く容器内の空気を交換しながら、該撮影手段にて細胞の培養状態の撮影を行うことが可能となっており、
   前記開閉扉の前面には、前記撮影手段で撮影した細胞の培養状態を表示するための画像表示手段が配設されていることを特徴とする、前記インキュベータ。
2. 前記画像表示手段が、前記開閉扉の前面に配設されたタッチパネル式の操作パネルとして設けられており、
   該操作パネルは、操作ボタンが表示される通常モードと、細胞培養室内の撮影手段で撮影された細胞の培養状態が表示される画像表示手段として機能する撮影モードとを、切り替えて使用するように構成されている、請求項１に記載のインキュベータ。
3. 前記支持管が、可撓性を有して前記撮影装置の姿勢を変更及び固定できるように構成されている、請求項１または２に記載のインキュベータ。

Images