细胞观察装置制造方法及图纸

本发明专利技术是基于由全息显微镜获得的全息图数据来计算相位信息和强度信息的二维分布的细胞观察装置，在显示于显示部的图像显示画面(100)中配置有设置有两个图像显示框(121、122)的图像显示栏(120)。在图像显示框(121、122)中分别显示与培养有作为观察对象的细胞的细胞培养板(12)上的相同的观察范围对应的相位图像和强度图像。在强度图像中，能够清晰地确认出在相位图像中几乎看不到的板上的井。相反地，在相位图像中，能够观察到在强度图像中几乎看不到的生物体细胞。因此，观察者在强度图像中决定井中的想要观察的范围，将该范围放大来在相位图像中详细地观察细胞。由此，能够可靠地观察在井中的想要观察的范围内存在的细胞。

Cell observation device

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】细胞观察装置
本专利技术涉及一种用于观察细胞的状态的细胞观察装置，更详细地说，涉及一种通过对由数字全息显微镜获得的记录有物体波与参考波的干涉条纹的全息图进行运算处理来生成物体的相位图像、强度图像等的细胞观察装置。
技术介绍
近年来，在再生医疗领域中盛行使用iPS细胞、ES细胞等多能性干细胞进行研究。一般来说，细胞是透明的，通过通常的光学显微镜难以进行观察，因此以往广泛地利用相差显微镜来观察细胞。然而，关于相差显微镜，在拍摄显微图像时需要进行对焦，因此在获取关于将广泛的观察对象区域精细划分得到的各个小区域的显微图像那样的情况下，存在测定花费大量的时间且不实用的问题。为了解决这个问题，近年来开发出使用数字全息技术的全息显微镜并投入实际使用(参照专利文献1、2等)。在全息显微镜中，获取来自光源的光在物体表面反射或透过后的物体光与从同一光源直接到达的参考光在图像传感器等的检测面形成的干涉条纹(全息图)，基于该全息图实施规定的运算处理，由此生成强度图像、相位图像来作为物体的重构图像。在这样的全息显微镜中，能够在获取到全息图之后的用于相位恢复等的运算处理阶段形成任意距离处的重构图像。因此，不需要在拍摄时逐一地进行对焦，从而能够缩短测定时间。另外，能够在测定结束后的任意的时间点生成适当地改变了焦点位置的重构图像，从而能够对观察对象物进行详细的观察。在通过使用全息显微镜的细胞观察装置对正在培养的多能细胞进行观察的情况下，将培养有细胞的细胞培养板等细胞培养容器放置在全息显微镜的规定位置，收集关于该细胞培养容器整体或该细胞培养容器的一部分的全息图数据。在使用全息显微镜的细胞观察装置中，能够在相位图像上良好地观察未被染色的细胞。然而，在通过基于全息图数据进行的反向光传播计算等运算处理求出的相位信息中，只反映出关于细胞等光学厚度比较小、也就是说相位差低的物体的信息，几乎没有反映关于光学厚度比细胞的光学厚度大的容器等物体的信息。这是因为，在一般的全息显微镜中，在原理上很难只测定到所使用的光源的波长程度的光学厚度。因此，例如即使显示细胞培养板整体的相位图像，也几乎无法视觉识别到该细胞培养板上形成的收容部(井)的形状等，从而存在观察者难以掌握正在观察的细胞存在于井内的哪个位置这样的问题。另外，还存在如下的问题：即使比细胞大的人的头发、灰尘等异物混入了细胞培养容器，在相位图像中也无法清晰地显现这些异物，从而导致观察者看漏。现有技术文献专利文献专利文献1：国际专利公开第2016/084420号专利文献2：日本特开平10-268740号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题本专利技术是为了解决上述问题而完成的，其主要的目的在于，在基于由全息显微镜获得的全息图数据生成相位图像等并进行显示的细胞观察装置中，能够良好地观察生物体细胞，并且观察者能够容易地掌握正在观察的位置是细胞培养容器内的哪个位置。另外，本专利技术的其它目的在于提供一种观察者能够容易地掌握比细胞大的异物的混入的细胞观察装置。用于解决问题的方案为了解决上述问题而完成的本专利技术是一种使用全息显微镜的细胞观察装置，该细胞观察装置的特征在于，具备：a)运算处理部，其基于全息图数据来计算关于包含细胞的试样的相位信息和强度信息的二维分布，该全息图数据是通过利用所述全息显微镜对该试样进行测定而得到的数据；b)图像生成部，其基于通过所述运算处理部得到的相位信息和强度信息的二维分布，分别生成关于所述试样的观察对象区域的整体或该观察对象区域的一部分的相位图像和强度图像；以及c)显示处理部，其形成显示画面并将该显示画面显示于显示部，在所述显示画面中将由所述图像生成部生成的关于所述试样上的相同范围的相位图像和强度图像并排地配置。上述全息显微镜的方式没有限制，可以是同轴型、离轴型、相移型等方式中的任一种。在本专利技术所涉及的细胞观察装置中，典型地，能够设为，所述试样为细胞培养容器，利用所述全息显微镜能够获取到全息图数据的最大的区域为所述细胞培养容器整体或该细胞培养容器的部分区域。上述细胞培养容器是形成有一个或多个井的细胞培养板、培养皿、以进行大量培养为目的的培养瓶等。因而，本专利技术所涉及的细胞观察装置是适合于观察这样的细胞培养容器中正在培养的生物体细胞的装置。在本专利技术所涉及的细胞观察装置中，运算处理部基于利用全息显微镜对试样进行测定所得到的全息图数据来进行规定的运算处理，由此分别求出相位信息的二维分布和强度信息的二维分布。图像生成部通过将计算出的相位信息和强度信息分别与二维图像的各像素建立对应，来生成相位图像和强度图像。在如上述那样试样例如是细胞培养板的情况下，能够将该细胞培养板整体作为观察对象区域来生成相位图像和强度图像。当然，也能够是，不生成关于细胞培养板整体的相位图像和强度图像，生成仅关于该细胞培养板中的部分区域的相位图像和强度图像。显示处理部形成显示画面并将该显示画面显示于显示部，在该显示画面中将由图像生成部生成的关于试样上的相同范围的相位图像和强度图像沿横向或纵向并排地配置。相位图像和强度图像分别设为灰阶显示或彩阶显示即可。通过这样的处理，例如能够在显示部中显示将关于细胞培养板整体的相位图像和强度图像沿横向排列的显示画面。在该情况下，在相位图像中几乎无法识别出细胞培养板上的井的形状等，但是能够将在强度图像中几乎看不到的无色透明的细胞的轮廓、图案等清晰地显现。另一方面，强度图像与光学显微图像大致相同，因此在强度图像中清晰地显现出井的形状等在相位图像上看不到的光学厚度大的物体、较大的高度差等。因此，观察者能够在相位图像上确认正在关注的细胞的存在位置，并在强度图像上掌握该细胞的存在位置是细胞培养板中的哪个位置或井中的哪个位置。另外，能够在相位图像上进行细胞的大小、形状等的详细观察。另外，与培养细胞相比尺寸较大的人的头发、灰尘、塑料碎屑等异物有时在相位图像中无法清晰地看到，但是在强度图像上能够明确地识别出这样的异物。在本专利技术所涉及的细胞观察装置中，优选的是，设为以下结构：还具备操作部，该操作部供用户进行以下操作：关于由所述显示处理部在所述显示部的画面上显示的相位图像和强度图像中的任一方进行倍率的变更或者观察位置的移动，所述图像生成部根据利用所述操作部进行的操作，来生成将作为操作对象的相位图像和强度图像中的一方的倍率进行了变更或者将作为操作对象的相位图像和强度图像中的一方的观察位置进行了移动后的相位图像或强度图像，并且生成将所述相位图像和强度图像中的另一方以与针对该相位图像和强度图像中的一方的操作相同程度地变更倍率或者移动观察位置后的相位图像或强度图像，所述显示处理部将由该图像生成部变更倍率之后或移动观察位置之后的相位图像和强度图像显示于所述显示画面。在该结构中，当观察者通过操作部的操作来在例如显示部中正显示的与细胞培养板整体对应的强度图像上指定井中的特定范围之后指示倍率放大时，图像生成部根据该操作来识别所指定的范围，并生成将该范围以适当的倍率放大了的分辨率相对较高的强度图像。另外，与其联动地，关于相位图像也生成将所指定的范围以与强度图像相同的倍率放大了的分辨率相对较高的相位图像。而且，显示处理部将紧挨着之前显示于显示部的图像更新为新的、也就是放大后的相位图像和强度图像。由此，观察者能够在放大后的相位图像上进行细本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种细胞观察装置，是使用全息显微镜的细胞观察装置，该细胞观察装置的特征在于，具备：a)运算处理部，其基于全息图数据来计算关于包含细胞的试样的相位信息和强度信息的二维分布，该全息图数据是通过利用所述全息显微镜对该试样进行测定而得到的数据；b)图像生成部，其基于通过所述运算处理部得到的相位信息和强度信息的二维分布，分别生成关于所述试样的观察对象区域的整体或该观察对象区域的一部分的相位图像和强度图像；以及c)显示处理部，其形成显示画面并将该显示画面显示于显示部，在所述显示画面中将由所述图像生成部生成的关于所述试样上的相同范围的相位图像和强度图像并排地配置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种细胞观察装置，是使用全息显微镜的细胞观察装置，该细胞观察装置的特征在于，具备：a)运算处理部，其基于全息图数据来计算关于包含细胞的试样的相位信息和强度信息的二维分布，该全息图数据是通过利用所述全息显微镜对该试样进行测定而得到的数据；b)图像生成部，其基于通过所述运算处理部得到的相位信息和强度信息的二维分布，分别生成关于所述试样的观察对象区域的整体或该观察对象区域的一部分的相位图像和强度图像；以及c)显示处理部，其形成显示画面并将该显示画面显示于显示部，在所述显示画面中将由所述图像生成部生成的关于所述试样上的相同范围的相位图像和强度图像并排地配置。2.根据权利要求1所述的细胞观察装置，其特征在于，所述试样为细胞培养容器，利用所述全息显微镜能够获取到全息图数据的最大的区域为所述细胞培养容器整体或该细胞培养容器的一部分区域。3.根据权利要求1所述的细胞观察装置，其特征在于，还具备操作...

【专利技术属性】
技术研发人员：青位祐辅，木村克利，
申请(专利权)人：株式会社岛津制作所，
类型：发明
国别省市：日本,JP