HORUS 〜位置座標のずれ積算が無い多点タイムラプスシステム 〜 VOL.1
インキュベータを開発する前に、実はこのシステムが完成していた。
2001年秋、当時「まともに使える多点タイムラプスシステム」は、どこのメーカーからも発売されていなかった。(今も?)
35mmディッシュの中央付近の1視野だけを観察するのなら、焦点が確実に合うようにさえすればよい。(1998年1月特許出願済み権利審査請求せず)
しかし大きな容器で複数の視野を確実に捉えるには、なにが重要なのであろうか。
一般的に考えられた方法は、「電動顕微鏡を制御できるようにすることだけ。」であった。
確かにこれは「必要条件」ではあるが「十分条件」には程遠い。
実際に電動ステージを何千回も駆動させてみると理解できるが、少しずつ座標がずれていくのだ。
市販されている顕微鏡用電動ステージはステップ分解能が0.1〜10[μm]である。
0.1[μm]のステップ分解能ステージの場合、繰り返し再現精度は0.75[μm]程度である。
これが意味するところは「1回のTravel(ステージが停止状態から加速定速減速して、再度停止するまでの動作)で発生する理想座標と実際の座標のずれは0.75[μm]以下である。」と、いうことだ。
すなわち1000回Travelさせる場合、750[μm]ずれても正常動作なのである。
多点タイムラプスシステムの難しいところは、焦点の保証だけではなく視野の座標をも保証しなければならないことである。
例えば96ウェルプレートの各1ウェルあたりを1画面撮像するとして、15分おきに撮像、72時間稼動すれば、27648回のTravelが必然的に実施され、撮像ポイントによっては最大で約21[mm]のずれが積算する可能性がある。
40倍対物レンズの視野径がおよそ300[μm]なのでぜんぜんお話にならない。
筆者が実施した実験では、1000回のTravelにおけるずれの積算は最大で約250[μm]だったが、顕微鏡の視野がこんなにずれると何を観察しているのかわからなくなる。
2001年冬までに、この問題を解決して、「ずれが積算しない多点タイムラプスシステム」が完成した。
2001年秋、当時「まともに使える多点タイムラプスシステム」は、どこのメーカーからも発売されていなかった。(今も?)
35mmディッシュの中央付近の1視野だけを観察するのなら、焦点が確実に合うようにさえすればよい。(1998年1月特許出願済み権利審査請求せず)
しかし大きな容器で複数の視野を確実に捉えるには、なにが重要なのであろうか。
一般的に考えられた方法は、「電動顕微鏡を制御できるようにすることだけ。」であった。
確かにこれは「必要条件」ではあるが「十分条件」には程遠い。
実際に電動ステージを何千回も駆動させてみると理解できるが、少しずつ座標がずれていくのだ。
市販されている顕微鏡用電動ステージはステップ分解能が0.1〜10[μm]である。
0.1[μm]のステップ分解能ステージの場合、繰り返し再現精度は0.75[μm]程度である。
これが意味するところは「1回のTravel(ステージが停止状態から加速定速減速して、再度停止するまでの動作)で発生する理想座標と実際の座標のずれは0.75[μm]以下である。」と、いうことだ。
すなわち1000回Travelさせる場合、750[μm]ずれても正常動作なのである。
多点タイムラプスシステムの難しいところは、焦点の保証だけではなく視野の座標をも保証しなければならないことである。
例えば96ウェルプレートの各1ウェルあたりを1画面撮像するとして、15分おきに撮像、72時間稼動すれば、27648回のTravelが必然的に実施され、撮像ポイントによっては最大で約21[mm]のずれが積算する可能性がある。
40倍対物レンズの視野径がおよそ300[μm]なのでぜんぜんお話にならない。
筆者が実施した実験では、1000回のTravelにおけるずれの積算は最大で約250[μm]だったが、顕微鏡の視野がこんなにずれると何を観察しているのかわからなくなる。
2001年冬までに、この問題を解決して、「ずれが積算しない多点タイムラプスシステム」が完成した。
製品開発秘話(多点タイムラプスシステム) | - | -

