中古 ニコン Nikon 倒立顕微鏡 TMS

倒立顕微鏡の仕組みと構造

倒立顕微鏡は、一般的な光学顕微鏡（正立顕微鏡）とは対物レンズと照明の位置関係が上下逆転した構造を持つ顕微鏡です。正立顕微鏡ではサンプル（標本）の上側に対物レンズがあり、下側から光を照射しますが、倒立顕微鏡ではサンプルの「下側」に対物レンズが配置され、光源およびコンデンサーレンズは「上側」に位置します。

この構造により、サンプルを下から覗き込む形で観察が行われます。上部からの照射光は標本および培養容器を透過し、下部の対物レンズで集光された後、内部のプリズムやミラーを経由して接眼レンズやカメラへと導かれます。これにより、厚みのある容器に入った状態のサンプルであっても、容器の底面越しに鮮明な像を結ぶことが可能となります。

倒立顕微鏡の主な特徴

倒立顕微鏡の最大の特徴は、液体を満たした培養容器に入ったままの生体試料（ライブセル）を非破壊で観察できる点にあります。シャーレ（ペトリ皿）やマルチウェルプレート、フラスコなどの底部に付着・増殖する細胞を、容器の蓋を開けることなく、無菌状態を保ったまま観察できます。

また、対物レンズがステージの下側にあるため、ステージ上のスペースが広く開放されています。これにより、大型の培養容器をセットできるだけでなく、マイクロマニピュレーターなどの周辺機器を配置する作業空間（ワークスペース）を十分に確保できます。細胞に薬剤を投与しながらの経過観察や、極小の針を用いて細胞内に物質を注入する操作が容易に行えるのも大きな利点です。

さらに、動作距離（作動距離・WD）の長い対物レンズが使用されることが多く、厚みのある容器底面越しでも高倍率での観察が可能です。また、位相差観察や微分干渉観察、蛍光観察といった特殊な観察手法との組み合わせが容易であり、無色透明な生きた細胞の構造を高コントラストで描写することができます。

倒立顕微鏡の主な用途

倒立顕微鏡は、主に生命科学（ライフサイエンス）や医療、創薬の研究開発分野で不可欠な装置として幅広く活用されています。

第一に、細胞培養における状態確認が挙げられます。iPS細胞やES細胞をはじめとする幹細胞の研究、再生医療の現場において、細胞の接着状態、増殖過程、形態変化などを定期的に観察・記録するために頻繁に使用されます。

第二に、創薬研究や病理解析におけるスクリーニング作業です。がん細胞などの培養細胞に対して候補薬剤を添加し、時間経過に伴う細胞の反応や死滅プロセスをタイムラプス撮影によって動的に解析する用途で威力を発揮します。

第三に、生殖医療（不妊治療）の分野です。体外受精（IVF）や顕微授精（ICSI）の際、卵子や精子の状態を確認しながら、マイクロマニピュレーターを用いて精子を卵子に注入する高度な技術操作に倒立顕微鏡が標準的に用いられています。

さらに、生物学分野にとどまらず、材料工学や工業分野でも応用されています。厚みや重量のある金属材料の表面観察や、液体中に沈殿する微粒子の観察など、上部からのアプローチが困難なサンプルの解析においても倒立顕微鏡の構造が活かされています。