[發(fā)明專利]細(xì)胞觀察裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810167042.2
• 申請(qǐng)日: 2018-02-28
• 公開（公告）號(hào): CN108510501A
• 公開（公告）日: 2018-09-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 青位祐輔;巖尾快彥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社島津制作所
• 主分類號(hào): G06T7/11
• 分類號(hào): G06T7/11;G06T11/00
• 代理公司: 北京林達(dá)劉知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇

本發(fā)明提供一種細(xì)胞觀察裝置，在根據(jù)由全息顯微鏡獲得的全息圖像計(jì)算出的相位圖像中提高作為觀察對(duì)象的細(xì)胞的可視性。顯示圖像形成部(252)從圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部(24)讀出與所指定的條件相應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)來形成相位圖像，描繪色設(shè)定部(253)按照將黑色與零附近的相位值對(duì)應(yīng)、將黑色以外的規(guī)定的顏色與正方向的相位值對(duì)應(yīng)、將黑色以外的其它顏色與負(fù)方向的相位值對(duì)應(yīng)的色階圖，來對(duì)相位圖像著色。在培養(yǎng)基上不存在細(xì)胞的區(qū)域中，相位值大致為零，因此在被著色后的相位圖像上，細(xì)胞的背景區(qū)域大致變?yōu)楹谏?xì)胞以黑色以外的顏色被描繪出。由此，細(xì)胞的輪廓變得清晰，其大小、形狀的可視性提高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于觀察生物體細(xì)胞的細(xì)胞觀察裝置，更為詳細(xì)地說，涉及一種利用相位圖像、由相差顯微鏡獲得的相差顯微圖像等來觀察生物體細(xì)胞的細(xì)胞觀察裝置，該相位圖像是基于由數(shù)字全息顯微鏡(Digital holographic microscopy)獲得的全息圖像而制作的圖像。

背景技術(shù)

在再生醫(yī)療領(lǐng)域，近年來盛行利用iPS細(xì)胞、ES細(xì)胞等多能干細(xì)胞進(jìn)行的研究。一般來說，生物體細(xì)胞是無色透明的，利用普通的光學(xué)顯微鏡難以進(jìn)行觀察。因此，在生物體細(xì)胞的觀察中廣泛利用相差顯微鏡(參照專利文獻(xiàn)1等)。在相差顯微鏡的情況下，在照明光通過觀察對(duì)象物時(shí)，能夠基于被該對(duì)象物衍射的光路與照明的直射光的光路之差來制作帶有明暗的對(duì)比度的二維的觀察像。該觀察像有時(shí)也被慣稱為相差圖像，但嚴(yán)格來講，該觀察像還包含強(qiáng)度的要素，因此在本說明書中稱為相差顯微圖像。

另一方面，最近還開發(fā)出如下一種裝置：利用全息技術(shù)獲取光的相位信息，基于該光的相位信息來制作觀察對(duì)象物的相位圖像、強(qiáng)度圖像。該裝置被稱為全息顯微鏡或者數(shù)字全息顯微鏡(參照專利文獻(xiàn)2等)。

在全息顯微鏡中，獲取物體光和參考光在圖像傳感器等的檢測(cè)面上形成的干涉條紋(全息圖像)，基于該全息圖像實(shí)施規(guī)定的運(yùn)算處理，由此獲得二維的相位圖像、強(qiáng)度圖像來作為觀察對(duì)象物的再生圖像，其中，該物體光是來自光源的光在觀察對(duì)象物表面反射或者透過的光，該參考光是從同一光源直接到達(dá)的光。

在細(xì)胞培養(yǎng)板上觀察培養(yǎng)中的細(xì)胞的情況下，在不存在細(xì)胞的區(qū)域中不會(huì)發(fā)生衍射光、物體光的相位延遲或者相位提前，因此在相位圖像、相差顯微圖像中的不存在細(xì)胞的區(qū)域即背景區(qū)域中，相位值、相位差值大致為零。例如在將相位圖像按照灰階進(jìn)行顯示的情況下，通過使相位圖像中的各像素的相位值與黑白之間的多個(gè)色調(diào)相對(duì)應(yīng)來制作表示相位值的空間分布的圖像，該圖像被顯示在顯示部的畫面上。相位值取正、負(fù)兩種極性的值，因此通常相位值(相位差)零同白與黑的正中間的灰色相對(duì)應(yīng)。

然而，如上所述那樣不存在細(xì)胞的背景區(qū)域的相位值大致為零，因此該背景區(qū)域以中間的灰色被描繪。因此，有時(shí)作為觀察對(duì)象的細(xì)胞部分與背景部分之間不易形成對(duì)比度，有時(shí)細(xì)胞的輪廓、細(xì)胞內(nèi)的形態(tài)等的清晰度低而妨礙觀察。

專利文獻(xiàn)1：日本特開2015-152650號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：國(guó)際專利公開第2016/084420號(hào)

專利文獻(xiàn)3：日本特開平10-268740號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的問題

本發(fā)明是鑒于上述問題而完成的，其目的在于提供如下一種細(xì)胞觀察裝置：在通過相位圖像、相差顯微圖像等來觀察細(xì)胞時(shí)，能夠提高細(xì)胞的可視性來實(shí)現(xiàn)觀察精度的提高。

用于解決問題的方案

為了解決上述問題而完成的本發(fā)明涉及一種利用全息顯微鏡或者相差顯微鏡的細(xì)胞觀察裝置，其特征在于，具備：

a)圖像制作部，其基于由全息顯微鏡或者相差顯微鏡獲得的數(shù)據(jù)，來制作表示相位信息或與該相位信息相當(dāng)?shù)男畔⒌目臻g分布的圖像；