專利名稱：細(xì)胞培養(yǎng)微室的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明申請(qǐng)涉及能夠邊對(duì)細(xì)胞的狀態(tài)進(jìn)行顯微鏡觀察，邊以單細(xì)胞單位進(jìn)行培養(yǎng)的新型細(xì)胞培養(yǎng)微室。
背景技術(shù)：
以往，為了觀察細(xì)胞的狀態(tài)的變化和細(xì)胞對(duì)藥物等的應(yīng)答，一直觀察細(xì)胞集團(tuán)的值的平均值如同是一細(xì)胞的特性。但是，實(shí)際上細(xì)胞在集團(tuán)中的細(xì)胞周期相互一致是罕見(jiàn)的，各個(gè)細(xì)胞以不同的周期表達(dá)蛋白質(zhì)。為了解決這些問(wèn)題，開(kāi)發(fā)了同步培養(yǎng)等方法，但由于培養(yǎng)的細(xì)胞的由來(lái)不是來(lái)自完全相同的一細(xì)胞，因此培養(yǎng)前的由來(lái)細(xì)胞的各個(gè)遺傳基因的不同有可能產(chǎn)生蛋白質(zhì)表達(dá)的不同，當(dāng)實(shí)際解析對(duì)于刺激的應(yīng)答結(jié)果時(shí)，其波動(dòng)是來(lái)自于細(xì)胞的反應(yīng)機(jī)構(gòu)自身普遍具有的應(yīng)答的波動(dòng)，還是來(lái)自于細(xì)胞的不同(即遺傳信息的不同)，要搞清這一點(diǎn)是困難的。此外，由于相同的理由，由于對(duì)于細(xì)胞株一般也不是完全從單細(xì)胞培養(yǎng)，因此對(duì)于刺激的應(yīng)答的再現(xiàn)性是否因各個(gè)細(xì)胞的遺傳基因的不同而波動(dòng)，要搞清這一點(diǎn)是困難的。此外，由于對(duì)于細(xì)胞的刺激(信號(hào))包括細(xì)胞周邊的溶液含有的信號(hào)物質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)、溶存氣體的量所給予的刺激和與其他細(xì)胞的物理接觸產(chǎn)生的刺激2種，因此實(shí)際情況是對(duì)于波動(dòng)的判斷難。
另一方面，以往，在生物技術(shù)的研究領(lǐng)域中進(jìn)行細(xì)胞的觀察時(shí)，通常是暫時(shí)將在大型培養(yǎng)器中培養(yǎng)的細(xì)胞群的一部分從培養(yǎng)器中取出，固定到顯微鏡上進(jìn)行觀察，或者用塑料容器將顯微鏡整體圍住，對(duì)溫度進(jìn)行管理，在其中使用小的另外的容器，對(duì)二氧化碳濃度和濕度進(jìn)行管理，進(jìn)行顯微鏡觀察。此時(shí)，一直努力通過(guò)邊培養(yǎng)細(xì)胞邊進(jìn)行不再新鮮的培養(yǎng)液與新鮮的培養(yǎng)液的交換，使溶液條件保持一定。例如在特開(kāi)平10-191961中公開(kāi)的方法中，循環(huán)泵在比基材的上端緣高度高的水平和比下端緣高度低的水平間進(jìn)行將相對(duì)于基材表面的培養(yǎng)基水平的提高、下降的操作，如果降低到上述低水平則供給培養(yǎng)基，如果上升到上述高水平則排出培養(yǎng)基，通過(guò)該機(jī)構(gòu)使?fàn)I養(yǎng)狀態(tài)保持一定。此外，在專利公開(kāi)平8-172956中，在培養(yǎng)容器內(nèi)插入將新的培養(yǎng)基導(dǎo)入培養(yǎng)容器的導(dǎo)入管、將培養(yǎng)容器的培養(yǎng)基排出到外部的排出管和將培養(yǎng)容器的氣體部和泵連通的氣管的各一端，在上述導(dǎo)入管、排出管和氣管各自的管路上設(shè)置阻止細(xì)菌侵入培養(yǎng)容器內(nèi)的過(guò)濾器，成為使培養(yǎng)槽的營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)保持一定的構(gòu)成。但是，在所有發(fā)明的情況下，邊對(duì)培養(yǎng)細(xì)胞的溶液環(huán)境和細(xì)胞間的物理接觸進(jìn)行控制邊進(jìn)行培養(yǎng)的例子尚屬未知。
因此，作為特原2000-356827，該申請(qǐng)的發(fā)明者解決了這些問(wèn)題，發(fā)明如下技術(shù)并申請(qǐng)專利重新只選擇特定的單細(xì)胞，以該單細(xì)胞為細(xì)胞株進(jìn)行培養(yǎng)的技術(shù)；觀察細(xì)胞時(shí)對(duì)細(xì)胞的溶液環(huán)境條件進(jìn)行控制并且將容器中的細(xì)胞濃度控制為一定的技術(shù)；或者邊使相互作用的細(xì)胞特定化邊培養(yǎng)觀察的技術(shù)。
但是，本發(fā)明者新提出的微室具有目前為止所未知的構(gòu)成的特征，由于使用玻璃微細(xì)加工技術(shù)等形成微室形狀，因此在開(kāi)始培養(yǎng)前可以預(yù)先在玻璃表面上作成形狀，利用其形狀培養(yǎng)細(xì)胞。因此，將決定各微室間相互作用的各微室間連接的流路的圖案根據(jù)培養(yǎng)后的狀態(tài)而柔軟地變化是困難的。此外，根據(jù)培養(yǎng)的經(jīng)過(guò)使各微室自身的形狀變化也是困難的。
此外，通過(guò)利用集束光等的熱進(jìn)行加熱、變形的技術(shù)，在比紅外光的波長(zhǎng)小的三維空間的局部區(qū)域中加熱是不可能的。
因此，本發(fā)明申請(qǐng)對(duì)于本發(fā)明者們開(kāi)發(fā)的上述微室進(jìn)行了更為詳細(xì)的研究，其課題在于提供可以根據(jù)培養(yǎng)的過(guò)程任意變化微室的形狀的新型微室，此外，其課題還在于提供能夠局部地加熱納米水平的微細(xì)區(qū)域的新型細(xì)胞培養(yǎng)微室。

發(fā)明內(nèi)容
作為解決上述課題的技術(shù)，本發(fā)明申請(qǐng)?zhí)峁┘?xì)胞培養(yǎng)微室，該細(xì)胞培養(yǎng)微室由在對(duì)于特定的波長(zhǎng)透明的基板上配設(shè)的對(duì)于上述特定的波長(zhǎng)具有吸收的區(qū)域、在該吸收區(qū)域外對(duì)于上述特定波長(zhǎng)不具有吸收并且由具有比水的沸點(diǎn)低的溫度的熔點(diǎn)的固體，例如常溫下為固體，通過(guò)加熱而溶解的物質(zhì)的區(qū)域構(gòu)成，此外，提供具備該微室并且具有上述特定的波長(zhǎng)的光照射裝置的細(xì)胞培養(yǎng)裝置。
例如，具體地說(shuō)，在本發(fā)明申請(qǐng)的細(xì)胞培養(yǎng)裝置中，具有向上述細(xì)胞培養(yǎng)微室的特定的區(qū)域照射上述特定的波長(zhǎng)的集束光的裝置。這里，對(duì)于上述特定的波長(zhǎng)不具有吸收并且固體的物質(zhì)區(qū)域通過(guò)照射上述特定波長(zhǎng)的集束光，在吸收區(qū)域局部地發(fā)熱，該熱使與吸收區(qū)域鄰接存在的固體物質(zhì)的區(qū)域局部地溶解分散，伴隨著集束光的移動(dòng)而形成空間。
此外，為了提供對(duì)納米水平的微細(xì)區(qū)域進(jìn)行局部加熱的裝置，通過(guò)微細(xì)描畫使具有上述吸收的吸收區(qū)域的圖案形成納米水平的微細(xì)形狀，通過(guò)向該圖案照射集束光，可以局部地對(duì)限定于薄膜層的線寬(line width)程度的比照射光的波長(zhǎng)小的微細(xì)區(qū)域進(jìn)行加熱。
此外，在上述細(xì)胞培養(yǎng)微室上面具有被覆其上面、具有細(xì)胞不能通過(guò)程度粗細(xì)的孔眼、對(duì)于上述集束光在光學(xué)上為透明的半透膜以使細(xì)胞不從室內(nèi)逃逸，其上面具有使培養(yǎng)液循環(huán)的溶液交換部液體交換成為可能的裝置。


圖1為表示本發(fā)明申請(qǐng)的基本構(gòu)成的一例的模式圖。
圖2為表示圖1所示的培養(yǎng)微室的構(gòu)成的模式圖。
圖3為表示觀察圖1所示的培養(yǎng)微室，進(jìn)行集束光局部過(guò)熱的裝置構(gòu)成的一例的模式圖。
圖4為說(shuō)明采用集束光局部過(guò)熱進(jìn)行的培養(yǎng)微室加工過(guò)程的模式圖。
圖5為表示培養(yǎng)微室的構(gòu)成的一例的模式圖。
圖6為表示培養(yǎng)微室的構(gòu)成的一例的模式圖。
圖7為表示培養(yǎng)微室的構(gòu)成的一例的模式圖。
圖8為說(shuō)明采用集束光局部過(guò)熱進(jìn)行的培養(yǎng)微室加工過(guò)程的一例的顯微鏡照片。
圖9為表示培養(yǎng)微室的構(gòu)成的一例的模式圖。
圖10為表示培養(yǎng)微室的構(gòu)成的一例的模式圖。
圖11為表示培養(yǎng)微室的構(gòu)成的一例的模式圖。
圖中的符號(hào)表示如下內(nèi)容。
100細(xì)胞培養(yǎng)微室101光學(xué)上透明的基板102、601、602、603具有光學(xué)吸收的薄膜層103、501、502光學(xué)上透明，并且為低熔點(diǎn)溫度、對(duì)于細(xì)胞等不具有毒性的物質(zhì)的區(qū)域104細(xì)胞等試料105、801孔106光學(xué)上透明的容器107、108管301光源302、309、312濾光器303集光透鏡304具有溫度調(diào)節(jié)功能的平臺(tái)305物鏡306可動(dòng)分色鏡308光源310分色鏡311鏡313照相機(jī)315平臺(tái)移動(dòng)用馬達(dá)316培養(yǎng)液槽317供給裝置318泵
319廢液滯留部401箭頭402激光集束光403、803、804、805、806、807、1104隧道701具有吸光的微粒802 NdYAG激光集束光911、1011圓形狀的孔912四方形狀的孔1012星型形狀的孔1102采用微細(xì)加工技術(shù)形成的吸光層的圖案具體實(shí)施方式
本發(fā)明申請(qǐng)具有如上所述的特征，以下對(duì)其實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
首先，使用圖1的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明申請(qǐng)的細(xì)胞培養(yǎng)微室的基本構(gòu)成的一例進(jìn)行說(shuō)明。例如，如圖1所示，在本發(fā)明申請(qǐng)的細(xì)胞培養(yǎng)微室100中，在滑動(dòng)玻璃等光學(xué)上透明的基板101上配置鉻的蒸鍍層等作為具有光學(xué)吸收的吸收層的薄膜層102。當(dāng)用透過(guò)光進(jìn)行觀察時(shí)，優(yōu)選薄膜層102的膜厚為不完全吸收光的程度，并且薄到無(wú)斑駁的程度。例如，當(dāng)為鉻時(shí)，在膜厚50下，為可見(jiàn)光范圍的透過(guò)光70％左右。然后，在吸光薄膜層102上層疊瓊脂糖等光學(xué)上透明并且在低熔點(diǎn)溫度下對(duì)細(xì)胞等不具有毒性的物質(zhì)的區(qū)域103。該區(qū)域103的物質(zhì)如本發(fā)明申請(qǐng)中規(guī)定的那樣，其為對(duì)于特定的波長(zhǎng)不具有吸收，并且具有比水的沸點(diǎn)低的溫度的熔點(diǎn)的固體物質(zhì)。瓊脂糖為其代表例，但優(yōu)選一般其熔點(diǎn)為45℃以下的物質(zhì)。特別當(dāng)使用瓊脂糖時(shí)，與細(xì)胞無(wú)粘接性，另外對(duì)于細(xì)胞的信號(hào)物質(zhì)也無(wú)影響，因此對(duì)于細(xì)胞而言不僅無(wú)害，而且對(duì)培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的影響小，因此認(rèn)為最適。在上述區(qū)域103中，在形成區(qū)域103時(shí)用鑄模形成導(dǎo)入細(xì)胞104等試料的多個(gè)孔105，在各孔105中培養(yǎng)各個(gè)特定的細(xì)胞104。此時(shí)，例如，在鉻的蒸鍍層等的吸光薄膜層102表面上實(shí)施硅烷化處理，在其上涂布膠原等的細(xì)胞吸附性的因子進(jìn)行固定，可以進(jìn)行使上述細(xì)胞104能穩(wěn)定地接著到孔105的底面的另外的加工。此外，如該實(shí)施例所示，通過(guò)用纖維素等光學(xué)上透明的半透膜109將區(qū)域103的上面覆蓋，可以防止來(lái)自外部的微生物等的污染，并且也可以防止細(xì)胞從孔105中逃逸。此時(shí)，例如區(qū)域103為瓊脂糖，半透膜109為纖維素時(shí)，共同使糖鏈的一部分開(kāi)環(huán)，分別修飾在-CHO殘基上具有氨基末端的抗生物素蛋白、生物素，通過(guò)抗生物素蛋白-生物素鍵，可以使半透膜109和區(qū)域103結(jié)合。在培養(yǎng)細(xì)胞104時(shí)，當(dāng)有必要進(jìn)行培養(yǎng)液的循環(huán)時(shí)，可以用將區(qū)域103全部覆蓋的形狀的光學(xué)透明容器106遮蓋，從管107導(dǎo)入溶液，從管108回收廢液。
圖2表示孔105的配置的一例，孔105形成于區(qū)域103，即瓊脂糖等光學(xué)上透明并且具有低熔點(diǎn)溫度，對(duì)于細(xì)胞等不具毒性的物質(zhì)的區(qū)域。從圖中可以看到，多個(gè)孔105配置在區(qū)域103上，可以將細(xì)胞導(dǎo)入其中進(jìn)行培養(yǎng)。
圖3表示細(xì)胞培養(yǎng)微室100的用于導(dǎo)入用于加工上述區(qū)域103的形狀的集束光的裝置的構(gòu)成的一例。在該裝置中，為了邊用細(xì)胞培養(yǎng)微室100培養(yǎng)細(xì)胞等試料邊對(duì)其狀態(tài)變化進(jìn)行觀察，其具有顯微鏡觀察系統(tǒng)、培養(yǎng)液循環(huán)系統(tǒng)，此外，為了在培養(yǎng)途中使細(xì)胞培養(yǎng)微室100的形狀加工變形，其具有集束光照射系統(tǒng)。從圖3可以看到，在顯微觀察光學(xué)系統(tǒng)的光路上配置培養(yǎng)微室100，供給溶液的培養(yǎng)液供給-廢棄部與該培養(yǎng)微室100相連。即，首先，顯微觀察光學(xué)系具有如下的構(gòu)成。用濾光器302將從光源301照射的光調(diào)整為特定的波長(zhǎng)，通過(guò)集光透鏡303集光，照射到培養(yǎng)微室100上。照射的光作為透過(guò)光用于用物鏡305進(jìn)行的觀察。培養(yǎng)微室100內(nèi)部的透過(guò)光像被鏡311反射而通過(guò)濾光器312后，被照相機(jī)313誘導(dǎo)，在照相機(jī)的受光面上成像。因此，培養(yǎng)室100的材料相對(duì)于濾光器302選擇的波長(zhǎng)的光，優(yōu)選為光學(xué)上透明的材料。具體地說(shuō)，使用硼硅酸玻璃、石英玻璃等玻璃，聚苯乙烯等樹(shù)脂或塑料，或硅基板等固體基板和瓊脂糖等高分子。此外，特別是當(dāng)使用硅基板時(shí)，考慮將波長(zhǎng)900nm以上波長(zhǎng)的光用于觀測(cè)。此外，如在上述吸光層102中敘述的那樣，優(yōu)選選擇性使用光吸收不足100％的膜厚或不具吸收的波長(zhǎng)。
此外，從光源308照射的光也在濾光器309處進(jìn)行波長(zhǎng)選擇，然后通過(guò)分色鏡310誘導(dǎo)到物鏡305上，作為培養(yǎng)微室100內(nèi)部的熒光觀察的激發(fā)光使用。從培養(yǎng)微室100發(fā)出的熒光再次被物鏡305集光，用照相機(jī)313只能觀察到被濾光器312切割激發(fā)光后的熒光和透過(guò)光。此時(shí)，通過(guò)調(diào)整濾光器302、309、312的組合，可以用照相機(jī)313只觀察透過(guò)光，或者只觀察熒光，或者同時(shí)觀察透過(guò)光像和熒光像。
在光路內(nèi)還具有通過(guò)可動(dòng)分色鏡306將激光光源307產(chǎn)生的激光導(dǎo)入物鏡305中的機(jī)構(gòu)。該激光通過(guò)物鏡305成為集束光，可以對(duì)培養(yǎng)微室100進(jìn)行局部加熱。當(dāng)使集光點(diǎn)移動(dòng)時(shí)，通過(guò)使可動(dòng)分色鏡移動(dòng)，可以使培養(yǎng)微室100內(nèi)的激光的集束位置變動(dòng)。作為該激光的波長(zhǎng)，優(yōu)選不具有水的吸收，不具有光化學(xué)作用的波長(zhǎng)。如果為例如NdYAG激光的1064nm等時(shí)，對(duì)于水、玻璃、瓊脂糖等無(wú)顯著的吸收，選擇性地只在鉻薄膜層產(chǎn)生激光吸收，只在吸收了光的鉻薄膜層的光集束點(diǎn)附近局部地放熱。由于該加熱，如參照?qǐng)D4在后段中說(shuō)明的那樣，可以在培養(yǎng)過(guò)程中使細(xì)胞培養(yǎng)微室100的形狀加工變形。
此外，用照相機(jī)獲得的圖像數(shù)據(jù)通過(guò)圖像處理解析裝置314解析，以各種解析結(jié)果為基礎(chǔ)，可以對(duì)在X-Y方向自由移動(dòng)的平臺(tái)移動(dòng)用馬達(dá)315進(jìn)行驅(qū)動(dòng)以對(duì)可動(dòng)分色鏡306或載置培養(yǎng)微室100的具有溫度調(diào)節(jié)功能的可動(dòng)XY平臺(tái)304的位置進(jìn)行控制。這樣，可以對(duì)細(xì)胞的形狀進(jìn)行認(rèn)識(shí)，在認(rèn)識(shí)后對(duì)該細(xì)胞進(jìn)行追蹤，或者長(zhǎng)時(shí)間使其位于圖像的中心，或者通過(guò)對(duì)與物鏡的距離進(jìn)行調(diào)節(jié)使圖像的中心(ピント)與特定的細(xì)胞適合?；蛘?，以一定時(shí)間的周期對(duì)可動(dòng)分色鏡306、和載置培養(yǎng)微室100的帶有溫度調(diào)節(jié)功能的平臺(tái)304進(jìn)行控制，或者以一定間隔驅(qū)動(dòng)平臺(tái)移動(dòng)用馬達(dá)315。
以下，對(duì)培養(yǎng)液供給-廢棄部進(jìn)行說(shuō)明。供給裝置317具有從培養(yǎng)液槽316將多個(gè)種類、濃度不同的培養(yǎng)液供給到培養(yǎng)微室100中的功能，通過(guò)供給裝置317供給的培養(yǎng)液通過(guò)供給裝置內(nèi)的溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)對(duì)液溫進(jìn)行調(diào)節(jié)，進(jìn)而通過(guò)溶存空氣交換機(jī)構(gòu)調(diào)整溶存氣體的成分，邊調(diào)節(jié)流速邊供給到培養(yǎng)微室100中。容器100的培養(yǎng)液還可以使用泵318吸引容器內(nèi)部的溶液。吸引的溶液被送入廢液滯留部319。
以下，使用圖4對(duì)實(shí)際上通過(guò)激光集束光使區(qū)域103的形狀變化的過(guò)程進(jìn)行說(shuō)明。通過(guò)物鏡305而照射到培養(yǎng)微室100中的激光集束光402在吸光層102被選擇性地吸收，在照射位置附近局部地產(chǎn)生熱。此時(shí)，由于在其他的區(qū)域101、103不存在激光集束光產(chǎn)生的吸收，因此不存在直接的吸收產(chǎn)生的發(fā)熱，但由于在集光點(diǎn)的吸熱層102的局部發(fā)熱，附近的區(qū)域103局部地溶解，溶解的成分在培養(yǎng)液的水溶液中擴(kuò)散。在該狀態(tài)下，如果使集束光的位置沿箭頭401的方向移動(dòng)，區(qū)域103在吸光層102的附近選擇性地溶解，形成隧道403。此時(shí)，隧道的直徑的大小依賴于照射的激光的直徑、強(qiáng)度、移動(dòng)速度，可以使其變化。
圖5為表示培養(yǎng)微室的另一基本構(gòu)成的1個(gè)的實(shí)施例。在該實(shí)施例中，使在圖1的實(shí)施例中構(gòu)成物為1個(gè)的區(qū)域103由熔點(diǎn)不同的2個(gè)區(qū)域501和502構(gòu)成。這樣，例如，當(dāng)使用區(qū)域501的熔點(diǎn)比區(qū)域502的熔點(diǎn)低的構(gòu)成時(shí)，通過(guò)適當(dāng)調(diào)節(jié)集束光的加熱強(qiáng)度，可以選擇性地只將區(qū)域501排除。此外，通過(guò)提高集束光強(qiáng)度，也可以使區(qū)域501、502一起溶解。在該實(shí)施例中，將不同熔點(diǎn)的區(qū)域?qū)盈B為2相，但還可以層疊3層以上不同熔點(diǎn)的材料。此外，還可以在三維空間分割區(qū)域，配置不同熔點(diǎn)的區(qū)域。此外，通過(guò)調(diào)節(jié)加熱集束光的強(qiáng)度，可以階梯式選擇溶解區(qū)域。具體地說(shuō)，可以通過(guò)層疊例如具有不同熔點(diǎn)的低熔點(diǎn)瓊脂糖而實(shí)現(xiàn)，也可以使用瓊脂糖或塑料等不同的材料。
圖6也是表示培養(yǎng)微室的另一基本構(gòu)成的1個(gè)的實(shí)施例。在該實(shí)施例中，在區(qū)域103中特定高度的斷層上配置吸熱層601、602、603。因此，該實(shí)施例的特征在于當(dāng)通過(guò)集束光的加熱而使吸熱層601、602、603發(fā)熱時(shí)，保持該層的區(qū)域103也一起溶解，因此可以在溶解的同時(shí)將吸光層除去。此外，通過(guò)吸光、發(fā)熱而制作的隧道的高度依賴于區(qū)域103中的吸光層的位置。
圖7的實(shí)施例也與圖6相同，為在區(qū)域103中構(gòu)成吸光層。但是，在該實(shí)施例中不是吸光層，而是使用具有吸光的微粒701。這樣，例如，在區(qū)域103的一定高度上以層狀配置微粒701，在特定的高度以層狀將區(qū)域103溶解，或者通過(guò)使微粒701不分散到區(qū)域103的整體，也可以使區(qū)域103的照射了集束激光的區(qū)域全體溶解。
圖8表示實(shí)際上使用集束光將區(qū)域103溶解的結(jié)果的一例。在滑動(dòng)玻璃上蒸鍍厚50nm的鉻，然后在其上面涂布了膠原的基板上層疊厚50μmm的瓊脂糖，在瓊脂糖凝固前用鑄模，使用50μm×50μm的鑄模形成孔801，對(duì)這樣得到的培養(yǎng)微室81照射NdYAG激光集束光802使其移動(dòng)，如基板82那樣挖掘出孔。照射后，如基板83那樣，形成直徑5μm左右的隧道803。通過(guò)同樣地進(jìn)行處理，可以順次地如基板84中所看到的那樣挖掘出隧道804，如基板85那樣挖掘出隧道805，如基板86那樣挖掘出隧道806。此外，還可以如在基板87中看到的那樣，使形成的隧道連接而形成隧道807。
圖9和圖10為用于表示不僅能在培養(yǎng)微室100中挖掘隧道，而且可以使培養(yǎng)微室的孔的形狀改變的實(shí)施例。在圖9中，表示可以將圓形狀的孔911改變?yōu)樗姆叫螤畹目?12。此外，在圖10中，表示可以將圓孔1011改變?yōu)樾切托螤?012。
圖11對(duì)通過(guò)微細(xì)加工技術(shù)形成比集束光的波長(zhǎng)微小的吸光區(qū)域而可以在比光的波長(zhǎng)小的區(qū)域局部地發(fā)熱、溶解的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。采用微細(xì)加工技術(shù)形成的吸光層的圖案1102的線寬比微米小時(shí)，例如若照射1064nm波長(zhǎng)的集束激光，只選擇性地在吸光區(qū)域的圖案處產(chǎn)生光的吸收，可以只在比光的波長(zhǎng)小的區(qū)域局部地進(jìn)行加熱，形成隧道1104。只用通常的使用集束光的加熱只能將發(fā)熱源集束到光的波長(zhǎng)程度，因此這對(duì)于形成亞微以下的形狀的隧道等是有效的方法。同樣地，當(dāng)使用亞微以下的吸光微粒時(shí)，也具有同樣的效果。
當(dāng)然，本發(fā)明申請(qǐng)并不限于以上的例示說(shuō)明。其細(xì)節(jié)部分的實(shí)施方式可以各種各樣。
如以上詳細(xì)說(shuō)明的那樣，根據(jù)本發(fā)明申請(qǐng)，使以往不可能的邊對(duì)生物細(xì)胞等進(jìn)行培養(yǎng)并根據(jù)其培養(yǎng)過(guò)程使容器的形狀變化成為可能。此外，可以在光的波長(zhǎng)以下的區(qū)域使物質(zhì)局部地溶解，形成結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.細(xì)胞培養(yǎng)微室，其特征在于在對(duì)于特定的波長(zhǎng)不具有吸收的基板上配設(shè)對(duì)于所述特定的波長(zhǎng)具有吸收的吸收層和、對(duì)于所述特定波長(zhǎng)不具有吸收并且由具有比水的沸點(diǎn)低的溫度的熔點(diǎn)的固體物質(zhì)形成的區(qū)域。
2.權(quán)利要求1所述的細(xì)胞培養(yǎng)微室，其特征在于吸收層為配置在基板表面上的薄膜，在其上面配設(shè)具有比上述的水的沸點(diǎn)低的溫度的熔點(diǎn)的物質(zhì)形成的區(qū)域。
3.權(quán)利要求2所述的細(xì)胞培養(yǎng)微室，其特征在于作為吸收層的薄膜為對(duì)于可見(jiàn)光達(dá)到透過(guò)率50％以上的厚度。
4.權(quán)利要求1～3中任一項(xiàng)所述的細(xì)胞培養(yǎng)微室，其特征在于吸收層為配置在基板表面上的薄膜圖案，其線寬比所述特定的波長(zhǎng)細(xì)。
5.權(quán)利要求1所述的細(xì)胞培養(yǎng)微室，其特征在于吸收層為對(duì)于上述特定的波長(zhǎng)具有吸收的微粒，這些微粒配置在所述具有比水的沸點(diǎn)低的溫度的熔點(diǎn)的物質(zhì)中。
6.權(quán)利要求1所述的細(xì)胞培養(yǎng)微室，其特征在于具有比水的沸點(diǎn)低的溫度的熔點(diǎn)的固體物質(zhì)為其熔點(diǎn)為45℃以下的物質(zhì)。
7.權(quán)利要求1所述的細(xì)胞培養(yǎng)微室，其特征在于具有比水的沸點(diǎn)低的溫度的熔點(diǎn)的固體物質(zhì)為瓊脂糖。
8.權(quán)利要求1所述的細(xì)胞培養(yǎng)微室，其特征在于作為具有比水的沸點(diǎn)低的溫度的熔點(diǎn)的固體物質(zhì)，組合配置2個(gè)以上不同熔點(diǎn)的物質(zhì)。
9.權(quán)利要求1所述的細(xì)胞培養(yǎng)微室，其特征在于特定的波長(zhǎng)為沒(méi)有水的吸收的波長(zhǎng)。
10.細(xì)胞培養(yǎng)裝置，其具有權(quán)利要求1～9中任一項(xiàng)所述的細(xì)胞培養(yǎng)微室，其特征在于具有上述特定的波長(zhǎng)的光照射的裝置，其能夠?qū)?duì)于所述特定的波長(zhǎng)不具有吸收、并且由具有比水的沸點(diǎn)低的溫度的熔點(diǎn)的固體物質(zhì)形成的區(qū)域加熱溶解，形成空間。
11.權(quán)利要求10所述的細(xì)胞培養(yǎng)裝置，其特征在于光照射的裝置照射集束光。
全文摘要
細(xì)胞培養(yǎng)微室，其在對(duì)于特定的波長(zhǎng)為透明的基板101上層疊對(duì)于所述特定的波長(zhǎng)具有吸收的區(qū)域102、在該吸收區(qū)域之外對(duì)于所述特定的波長(zhǎng)不具有吸收且常溫下為固體、通過(guò)加熱溶解的物質(zhì)的區(qū)域103；向?qū)ζ洳ㄩL(zhǎng)不具有吸收并且通過(guò)加熱溶解的吸收區(qū)域照射特定波長(zhǎng)的集束光402，只在集束光附近使局部地發(fā)熱，由于該熱使與吸收區(qū)域鄰接存在的溶解物質(zhì)的區(qū)域103局部地溶解，伴隨著集束光的移動(dòng)形成空間403，可以根據(jù)培養(yǎng)過(guò)程任意地變化微室的形狀。
文檔編號(hào)C12M3/00GK1678732SQ0382027
公開(kāi)日2005年10月5日 申請(qǐng)日期2003年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月26日
發(fā)明者安田賢二, 一木隆范, 岡野和宣 申請(qǐng)人:獨(dú)立行政法人科學(xué)技術(shù)振興機(jī)構(gòu)