JP4936112B2 - 細胞マニピュレータ - Google Patents

Description

本発明は、細胞マニピュレータに係り、特に、顕微鏡観察下で細胞に針を挿入して、細胞に核などを注入する技術に関する。

バイオテクノロジーの分野において、顕微鏡観察下で細胞に針を挿入して、細胞に核などを注入する細胞マニピュレータとして、マイクロマニピュレータシステムが知られている（特許文献１参照）。このマイクロマニピュレータシステムにおいては、マニピュレータ用微小器具を細胞に挿入する際に、細胞が大きく変形して、細胞にダメージを与えるのを防止するために、マニピュレータ用微小器具を固定状態で保持する保持部材を移動体に固定するとともに、保持部材に圧電・電歪素子を直接取り付ける構成が採用されている。
特開２００４−３２５８３６号公報（第３頁から第５頁、図１、図２）

特許文献１に記載されているマイクロマニピュレータシステムでは、マニピュレータ用微小器具を保持する保持部材を移動体に固定するとともに、保持部材に圧電・電歪素子を直接取り付けるようにしているので、マニピュレータ用微小器具を細胞に挿入する際に、細胞にダメージを与えるのを防止することができる。

しかし、保持部材に圧電アクチュエータとしての圧電・電歪素子が取り付けられているが、マニピュレータ用微小器具を微動駆動する構成が採用されていないので、マニピュレータ用微小器具を高精度に位置決めするための微動機構を別に設けたのでは、制御軸数が増加するとともに、配線処理が困難となる。

本発明は、前記従来技術の課題に鑑みて為されてものであり、その目的は、インジェクションピペットに対する微動動作とインジェクション動作を同一の手段で実施することにある。

前記課題を解決するために、本発明は、細胞を挿入対象とするインジェクションピペットと、前記インジェクションピペットを駆動対象として、前記細胞を含む三次元空間を移動領域として前記インジェクションピペットの位置を制御する三次元軸移動テーブルとを備え、前記ナノポジショナは、前記三次元軸移動テーブルのいずれかの軸の移動テーブルに配置されて、印加電圧に応じて前記インジェクション方向に沿って伸縮する圧電アクチュエータと、前記圧電アクチュエータに対する印加電圧を制御する制御回路を含み、前記圧電アクチュエータは、前記制御回路の印加電圧に応じて前記インジェクションピペットに対してインジェクション動作または微動動作をさせてなる細胞マニピュレータを構成したものである。

本発明によれば、ナノポジショナに支持された圧電アクチュエータに対する印加電圧を調整することで、インジェクションピペットに対してインジェクション動作または微動動作をさせることができ、構成の簡素化を図ることができるとともに、インジェクションピペットに対する位置決めを高精度に行うことができる。

また、細胞マニピュレータを構成するに際しては、細胞を挿入対象とするインジェクションピペットと、前記インジェクションピペットを駆動対象として前記インジェクションピペットに連結されたナノポジショナと、前記ナノポジショナを支持する支持部材と、前記支持部材を伴って二次元空間を移動して前記インジェクションピペットの位置を制御する二次元軸テーブルとを備え、前記ナノポジショナは、印加電圧に応じて前記インジェクションピペットの長手方向に沿って伸縮する圧電アクチュエータと、前記圧電アクチュエータに対する印加電圧を制御する制御回路を含み、前記圧電アクチュエータは、前記制御回路からの印加電圧に応じて前記インジェクションピペットに対してインジェクション動作または微動動作をさせることができる。この場合、前記支持部材は、前記ナノポジショナを前記インジェクションピペットの設置角度と平行に配置することができる。

前記各細胞マニピュレータを構成するに際しては、以下の要素を付加することができる。（１）前記圧電アクチュエータは、インジェクション用電圧の印加に応答して、前記細胞に針を挿入するための押圧力を前記インジェクションピペットに付与してなる。（２）前記圧電アクチュエータは、前記制御回路からの微動用電圧の印加に応答して前記インジェクションピペットを微動駆動してなる。

本発明によれば、構成の簡素化を図ることができるとともに、インジェクションピペットに対する位置決めを高精度に行うことができる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態を示す細胞マニピュレータの構成図である。図１において、マニピュレータシステム１０は、顕微鏡観察下で細胞等の対象物に人工操作を実施するためのシステムとして、顕微鏡ユニット１２と、ホールディング用マニピュレータ１４と、インジェクション用マニピュレータ１６とを備えており、顕微鏡ユニット１２の両側にマニピュレータ１２、１４が分かれて配置されている。

顕微鏡ユニット１２は、カメラ１８、顕微鏡２０、ベース２２を備えており、ベース２２の上方に顕微鏡２０が配置され、顕微鏡２０にはカメラ１８が連結されている。ベース２２上には細胞等の対象物が載置されるようになっており、ベース２２上の細胞（図示せず）に顕微鏡２０から光が照射されるようになっている。ベース２２上の細胞で反射した光が顕微鏡２０に入射すると、細胞に関する光学像は、顕微鏡２０で拡大された後カメラ１８で撮像されるようになっており、カメラ１８の撮像による画像を基に細胞を観察することができる。

ホールディング用マニピュレータ１４は、直交３軸構成のマニピュレータとして、ホールディングピペット２４、ＸＹ軸テーブル２６、Ｚ軸テーブル２８、ＸＹ軸テーブル２６を駆動する駆動装置３０、Ｚ軸テーブル２８を駆動する駆動装置３２を備えて構成されており、ホールディングピペット２４は、Ｚ軸テーブル２８に連結され、Ｚ軸テーブル２８はＸＹ軸テーブル２６上に上下動自在に配置されている。ＸＹ軸テーブル２６は、駆動装置３０の駆動により、Ｘ軸またはＹ軸に沿って移動するように構成され、Ｚ軸テーブル２８は、駆動装置３２の駆動により、Ｚ軸に沿って（鉛直軸方向に沿って）移動するように構成されている。Ｚ軸テーブル２８に連結されたホールディングピペット２４は、ＸＹ軸テーブル２６とＺ軸テーブル２８の移動に従って三次元空間を移動領域として移動し、ベース２２上の細胞等を保持するように構成されている。

インジェクション用マニピュレータ１６は、直交３軸構成のマニピュレータとして、インジェクションピペット３４、ＸＹ軸テーブル３６、Ｚ軸テーブル３８、ＸＹ軸テーブル３６を駆動する駆動装置４０、Ｚ軸テーブル３８を駆動する駆動装置４２を備えて構成されており、インジェクションピペット３４は、Ｚ軸テーブル３８に連結され、Ｚ軸テーブル３８はＸＹ軸テーブル３６上に上下動自在に配置されている。ＸＹ軸テーブル３６は、駆動装置４０の駆動により、Ｘ軸またはＹ軸に沿って移動するように構成され、Ｚ軸テーブル３８は、駆動装置４２の駆動により、Ｚ軸に沿って（鉛直軸方向に沿って）移動するように構成されているとともに、ベース２２上の細胞等を、針を挿入するための挿入対象とするインジェクションピペット３４に連結されている。すなわち、ＸＹ軸テーブル３６とＺ軸テーブル３８は、駆動装置４０、４２の駆動により、ベース２２上の細胞等を含む三次元空間を移動領域として移動し、インジェクションピペット３４の位置、例えば、インジェクションピペット３４の先端側からベース２２上の細胞に対して、針を挿入するための挿入位置を制御する三次元軸移動テーブルとして構成されている。

また、Ｘ軸テーブル３８は、移動テーブルとしての機能の他に、ナノポジショナとしての機能を備え、インジェクションピペット３４を往復動自在に支持するととともに、インジェクションピペット３４をその長手方向（軸方向）に沿って微動駆動するように構成されている。

具体的には、Ｘ軸テーブル３８には、ナノポジショナとして、図２に示す微動機構４４、または図３に示す微動機構４６が付加（内蔵）されている。

微動機構４４は、圧電アクチュエータの本体を構成するハウジング４８を備えており、略円筒状に形成されたハウジング４８内には、ねじ軸５０が挿通されているとともに、円筒状の圧電素子５４、円筒状の間座５６がねじ軸５０の外周側に収納されており、軸受５８、６０が内輪間座６２を間にしてねじ軸５０にロックナット６６により固定されて収納されている。

軸受５８、６０は、それぞれ内輪５８ａ、６０ａと、外輪５８ｂ、６０ｂと、内輪５８ａ、６０ａと外輪５８ｂ、６０ｂ間に挿入されたボール５８ｃ、６０ｃを備え、各内輪５８ａ、６０ａがねじ軸５０の外周面に内輪間座６２を介し嵌合され、各外輪５８ｂ、６０ｂがハウジング４８の内周面に嵌合され、ねじ軸５０を回転可能に支持するようになっている。軸受５８は、ハウジング４８の内周面に嵌合された間座５６との当接により、圧電素子を介してふた６４を締めつけることによって予圧が付与される。ハウジング４８の一端側には圧電素子に電圧を印加するための信号線を通すための孔４８ａ、４８ｂが形成されている。

予圧調整は間座５４の長さを調整することによって押圧力を調整させ軸受へ適切な予圧力を与える。これにより、軸受５８、６０に所定の予圧が付与され、軸受５８、６０の外輪間に軸方向間距離としての間隙６３が形成される。

圧電素子５４は、孔４８ａ、４８ｂ内にそれぞれ挿入されたリード線７０、７２を介して制御回路（図示せず）に接続されており、制御回路からの電圧に応じてインジェクションピペット３４のインジェクション方向に沿って伸縮する圧電アクチュエータの一要素として構成されている。例えば、圧電素子５４は、制御回路からインジェクション用電圧として、例えば、図４に示すような矩形波状の電圧Ｖ１が印加されたときには、この印加電圧Ｖ１に応答して、インジェクションピペット３４の先端側からベース２２上の細胞に対して、針を挿入するための押圧力をインジェクションピペット３４に付与したり、あるいは、制御回路から微動用電圧が印加されたときには、この印加電圧に応答して、ねじ軸５０をその長手方向（軸方向）に沿って微動させて、インジェクションピペット３４の位置を微調整したりするようになっている。

インジェクション用電圧としては、矩形波状の電圧Ｖ１の代わりに、図５（ａ）に示すように、時間勾配を有する台形波状の電圧Ｖ２を用いることができる。この場合、電圧Ｖ２を、初期値から最大印加電圧に達するまでの時間ｔ１と最大電圧から初期値になるまでの時間ｔ２がそれぞれ同じになるように設定することで、インジェクションの際に、細胞へ針を挿入するときの速度と細胞から針を抜くときの速度をそれぞれ同じにすることができる。また、電圧Ｖ２の代わりに、図５（ｂ）に示すように、初期値から最大印加電圧に達するまでの時間ｔ３と最大電圧から初期値になるまでの時間ｔ４がそれぞれ異なる電圧Ｖ３を用い、インジェクションの際に、細胞へ針を挿入するときの速度と細胞から針を抜くときの速度をそれぞれ個別に設定することもできる。さらに、インジェクション用電圧としては、図６に示すように、三角波状の電圧Ｖ４を用いることができる。この場合も、初期値から最大印加電圧に達するまでの時間ｔ５と最大電圧から初期値になるまでの時間ｔ６を任意に設定することができる。

また、インジェクション用電圧を設定するに際しては、使用する細胞の性質に合わせて、電圧の振幅や電圧の波形を調整することが望ましい。

微動機構４６は、圧電アクチュエータの本体を構成するハウジング７４を備えており、略円筒状に形成されたハウジング７４内には、ねじ軸７６の軸方向一端側と、、圧電素子８０、間座８２、軸受８４、８６が収納されている。圧電素子８０は、ねじ軸７６の延長線上に、間座８２を介してねじ軸７６と直列になって配置されており、間座８２は、ねじ軸７６の軸方向端部に噛合されたロックナット８８を囲むように配置されている。軸受８４と軸受８６は内輪間座９０を間にしてねじ軸７６の外周側に配置されている。

軸受８４、８６は、それぞれ内輪８４ａ、８６ａと、外輪８４ｂ、８６ｂと、内輪８４ａ、８６ａと外輪８４ｂ、８６ｂ間に挿入されたボール８４ｃ、８６ｃを備え、各内輪８４ａ、８６ａがねじ軸７６の外周面に嵌合され、各外輪８４ｂ、８６ｂがハウジング７４の内周面に嵌合され、ねじ軸７６を回転可能に支持するようになっている。

ハウジング７４の一端側には、圧電素子８０に対して、ねじ軸７６の軸方向への移動を規制する蓋９４が固定されている。蓋９４には凹部９４ａが形成されているとともに、孔９４ｂ、９４ｃが形成されており、蓋９４の凹部９４ａと間座８２の凹部８２ａとの間に圧電素子８０が挿入されている。

予圧調整は間座８２の長さを調整することによって押圧力を調整させ軸受へ適正な予圧力を与える。これにより、軸受８４、８６に所定の予圧が付与され、軸受８４、８６の外輪間に軸方向間距離としての間隙９３が形成される。

圧電素子８０は、蓋９４の孔９４ｂ、９４ｃ内にそれぞれ挿入されたリード線９６、９８を介して制御回路（図示せず）に接続されており、制御回路からの電圧に応じてインジェクションピペット３４の長手方向に沿って伸縮する圧電アクチュエータとして構成されている。圧電素子８０は、制御回路からインジェクション用電圧、例えば、図４に示す電圧Ｖ１が印加されたときには、この印加電圧Ｖ１に応答して、インジェクションピペット３４の先端側からベース２２上の細胞に対して、針を挿入するための押圧力をインジェクションピペット３４に付与したり、あるいは、制御回路から微動用電圧が印加されたときには、この印加電圧に応答して、ねじ軸７６をその長手方向（軸方向）に沿って微動させて、インジェクションピペット３４の位置を微調整したりするようになっている。この場合も、インジェクション用電圧としては、電圧Ｖ１の代わりに、図５または図６に示すように、電圧Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４を用いることができる。

上記構成において、インジェクション用マニピュレータ１６を駆動するに際しては、ＸＹ軸テーブル３６とＺ軸テーブル３８を粗動駆動して、インジェクションピペット３４をベース２２上の細胞に近づけて位置決めした後、微動機構４４または微動機構４６を用いてインジェクションピペット３４を微動駆動することとしている。

具体的には、図７に示すように、駆動装置４０、４２に内蔵された粗動用モータに対して、粗動指令２００としてパルス信号を印加すると、粗動用モータのうちＸ軸用モータ、Ｙ軸用モータ、Ｚ軸用モータがパルス信号に応答して回転駆動し、ＸＹ軸テーブル３６がＸ軸またはＹ軸方向に沿って漸次ベース２２に近づく方向に移動するととともに、Ｚ軸テーブル３８がＺ軸に沿って漸次ベース２２に近づく方向に移動する。この場合、粗動用モータとして、ステッピングモータが用いられたときには、粗動指令２００は、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸用モータを設定回転数で回転させるために必要な角度ステップ数に相当するパルス信号を出力することになる。また、微動機構４４の圧電素子５４または微動機構４６の圧電素子８０には、初期設定電圧Ｖｓが印加されているだけであり、圧電素子５４は、軸受５８、６０の予圧の反力による圧縮荷重が作用した状態に、圧電素子８０は、軸受８４、８６の予圧の反力による圧縮荷重が作用した状態にある。

ＸＹ軸テーブル３６またはＺ軸テーブル３８の移動に伴ってインジェクションピペット３４が粗動用目標位置に到達すると、ＸＹ軸テーブル３６とＺ軸テーブル３８の駆動が停止され、その後、駆動装置４２に微動指令２０２が印加される。駆動装置４２に微動指令２０２が印加されると、微動機構４４の圧電素子５４または微動機構４６の圧電素子８０に、微動指令２０２に従った微動用電圧Ｖ０が印加され、インジェクションピペット３４がその長手方向に沿って微動し、ベース２２上の細胞に対する挿入位置に位置決めされる。

例えば、微動機構４４を用いた場合、微動機構４４では、圧電素子５４の変位の半分の変位量がインジェクションピペット３４の微動変位量に設定されていることから、圧電素子５４には、微動変位量の２倍の変位を与えるための制御電圧と初期設定電圧Ｖｓとを加算した微動用電圧Ｖ０が印加されることになる。

このとき、例えば、圧電素子５４に２Ｘの伸びが生じたときには、この伸びによる押圧力は微動制御を行う前の予圧荷重に加えて軸受外輪を押圧し、軸受５８、６０の各外輪５８ｂ、６０ｂ間の間隙６３が２Ｘ分更に狭くなってねじ軸がＸ変位する。

逆に、圧電素子５４が２Ｘ縮むと押圧力が減少し、軸受５８、６０の弾性変形がそれぞれＸずつ減少し、間隙６３が拡がる方向に、２Ｘ変位することになり、ねじ軸がＸ変位する。

このように、間隙６３の変位２ｘを軸受５８、６０がｘずつ分けて吸収するので、軸受５８、６０を互いに押圧する力がバランスしたときに、スペーサ５２に嵌合している軸受５８、６０の内輪５８ａ、６０ａがねじ軸５０とともに軸方向にｘ変位する。これにより、ねじ軸５０に連結されているインジェクションピペット３４が軸方向にｘだけ変位する。つまり、圧電素子５４の２ｘの変位の半分の変位量がインジェクションピペット３４の微動変位量となって、インジェクションピペット３４が挿入位置に位置決めされる。

インジェクションピペット３４が挿入位置に位置決めされたときには、位置決めが完了したとして、微動機構４４の圧電素子５４または微動機構４６の圧電素子８０に、微動指令２０２に従ったインジェクション用電圧として、例えば、電圧Ｖ１が印加され、ベース２２上の細胞に対して、インジェクションピペット３４の先端側から針が挿入される。

本実施形態によれば、微動機構４４の圧電素子５４または微動機構４６の圧電素子８０に対する印加電圧を調整することで、インジェクションピペット３４に対してインジェクション動作または微動動作をさせることができ、構成の簡素化を図ることができるとともに、インジェクションピペット３４に対する位置決めを高精度に行うことができる。

次に、本発明の他の実施形態を図８に従って説明する。本実施形態は、ホールディング用マニピュレータ１４とインジェクション用マニピュレータ１６を、直交３軸構成のマニピュレータとして用いる代わりに、Ｚ軸をピペット設置角度と平行に配置したマニピュレータとして用いたものであり、他の構成は、前記実施形態で同様である。

具体的には、ホールディング用マニピュレータ１４は、Ｚ軸テーブル２８の代わりに、角度調整治具１００とナノポジショナ１０２を用いて構成されており、ナノポジショナ１０２は、駆動装置３２に連結された状態で角度調整治具１００に、Ｙ軸に平行な軸に対して回動自在に固定され、ナノポジショナ１０２にはホールディングピペット２４が固定されている。すなわち、ホールディングピペット２４の延在する方向（長手方向）をＺ軸としたときに、ナノポジショナ１０２がホールディングピペット２４の設置角度と平行に配置されている。

インジェクション用マニピュレータ１６は、ＸＹ軸テーブル３６を二次元軸テーブルとして用いるが、Ｚ軸テーブル３８の代わりに、角度調整治具（支持部材）１０４とナノポジショナ１０６を用いて構成されており、ナノポジショナ１０６は、駆動装置４２に連結された状態で、Ｚ軸と平行に配置された角度調整治具１０４に対して回動自在に固定され、ナノポジショナ１０６にはインジェクションピペット３４が固定されている。すなわち、ナノポジショナ１０６は、インジェクションピペット３４の設置角度と平行に配置された状態で角度調整治具１０４に支持されている。

ナノポジショナ１０６としては、微動機構４４または微動機構４６を用いることができ、駆動装置４０、４２を微動機構４４または微動機構４６を駆動することで、すなわち、ＸＹ軸テーブル３６を粗動駆動して、インジェクションピペット３４をベース２２上の細胞に近づけて位置決めした後、微動機構４４または微動機構４６を用いてインジェクションピペット３４を微動駆動することで、インジェクションピペット３４を、ベース２２上の細胞に対する挿入位置に位置決めすることができる。インジェクションピペット３４が挿入位置に位置決めされたときには、位置決めが完了したとして、微動機構４４の圧電素子５４または微動機構４６の圧電素子８０に、微動指令２０２に従ったインジェクション用電圧として、例えば、電圧Ｖ１を印加することで、ベース２２上の細胞に対して、インジェクションピペット３４の先端側から針を挿入することができる。

本実施形態によれば、微動機構４４の圧電素子５４または微動機構４６の圧電素子８０に対する印加電圧を調整することで、インジェクションピペット３４に対してインジェクション動作または微動動作をさせることができ、構成の簡素化を図ることができるとともに、インジェクションピペット３４に対する位置決めを高精度に行うことができる。

また、本実施形態によれば、ナノポジショナ１０６をピペット設置角度（インジェクションピペット３４を設置するための角度）と平行に配置したので、Ｘ軸とＹ軸による移動領域にＸＹテーブル３６を用い、Ｚ軸の移動領域のみにナノポジショナ１０６を用いることができる。

前記各実施形態においては、Ｚ軸にナノポジショナとしての微動機構４４、４６を適用したものについて述べたが、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸の全ての軸にナノポジショナ構造のサポート軸受を適用することができる。

また、前記各実施形態において、微動機構４４の圧電素子５４または微動機構４６の圧電素子８０に基づいた微動動作が必要でないときには、圧電素子５４または圧電素子８０をインジェクションピペット３４に対するインジェクション動作のみに使用することもできる。

本発明の一実施形態を示す細胞マニピュレータのブロック構成図である。 微動機構の一実施例を示す断面図である。 微動機構の他の実施例を示す断面図である。 インジェクション用電圧として矩形波状の電圧を用いたときの波形図である。 インジェクション用電圧として台形状の電圧を用いたときの波形図である。 インジェクション用電圧として三角波状の電圧を用いたときの波形図である。 インジェクション用マニピュレータの粗動時、微動時およびインジェクション時の動作を説明するための波形図である。 本発明の他の実施形態を示す細胞マニピュレータのブロック構成図である。

符号の説明

１０ マニピュレータシステム
１２ 顕微鏡ユニット
１４ ホールディング用マニピュレータ
１６ インジェクション用マニピュレータ
１８ カメラ
２０ 顕微鏡
２２ ベース
３４ インジェクションピペット
３６ ＸＹ軸テーブル
３８ Ｚ軸テーブル
４０、４２ 駆動装置
４４、４６ 微動機構
５４、８０ 圧電素子

Claims (6)

1. 細胞を挿入対象とするインジェクションピペットと、前記インジェクションピペットを駆動対象として前記インジェクションピペットに連結されたナノポジショナと、前記ナノポジショナを伴って三次元空間を移動して前記インジェクションピペットの位置を制御する三次元軸移動テーブルとを備え、
   前記ナノポジショナは、
   前記三次元軸移動テーブルのいずれかの軸の移動テーブルに配置されて、前記インジェクションピペットをその長手方向に沿って駆動させるものであり、更に、
   前記インジェクションピペットに連結されたねじ軸と、
   前記ねじ軸を、その軸方向に対して回転可能に支持する第一軸受と、
   前記ねじ軸の軸方向に沿って、前記第一軸受に隣接して配置される間座と、
   前記ねじ軸の軸方向に沿って、前記間座が配置された側とは反対側において前記第一軸受と隣接して配置された内輪間座と、
   前記ねじ軸の軸方向に沿って、前記第一軸受が配置された側とは反対側において前記内輪間座と隣接して配置され、前記ねじ軸をその軸方向に対して回転可能に支持する第二軸受と、
   前記間座を介して前記第一軸受に押圧力を加えることにより、前記ねじ軸をその軸方向に変移させる圧電アクチュエータと、を備えたものであることを特徴とする細胞マニピュレータ。
2. 細胞を挿入対象とするインジェクションピペットと、前記インジェクションピペットを駆動対象として前記インジェクションピペットに連結されたナノポジショナと、前記ナノポジショナを支持する支持部材と、前記支持部材を伴って二次元空間を移動して前記インジェクションピペットの位置を制御する二次元軸テーブルとを備え、
   前記ナノポジショナは、
   前記インジェクションピペットをそのインジェクション方向に沿って駆動させるものであり、更に、
   前記インジェクションピペットに連結されたねじ軸と、
   前記ねじ軸を、その軸方向に対して回転可能に支持する第一軸受と、
   前記ねじ軸の軸方向に沿って、前記第一軸受に隣接して配置される間座と、
   前記ねじ軸の軸方向に沿って、前記間座が配置された側とは反対側において前記第一軸受と隣接して配置された内輪間座と、
   前記ねじ軸の軸方向に沿って、前記第一軸受が配置された側とは反対側において前記内輪間座と隣接して配置され、前記ねじ軸をその軸方向に対して回転可能に支持する第二軸受と、
   前記間座を介して前記第一軸受に押圧力を加えることにより、前記ねじ軸をその軸方向に変移させる圧電アクチュエータと、を備えたものであることを特徴とする細胞マニピュレータ。
3. 請求項１に記載の細胞マニピュレータを用いて挿入対象へのインジェクションを行うインジェクション方法であって、
   前記三次元軸移動テーブルを粗動駆動して、前記インジェクションピペットを前記挿入対象に近づける粗動工程と、
   前記ナノポジショナを微動駆動して、前記インジェクションピペットを前記挿入対象への挿入位置に位置決めする微動工程と、
   所定の電圧を前記圧電アクチュエータに対して所定時間印加し、前記挿入対象に対して前記インジェクションピペットの先端を挿入する挿入工程と、を有することを特徴とするインジェクション方法。
4. 請求項２に記載の細胞マニピュレータを用いて挿入対象へのインジェクションを行うインジェクション方法であって、
   前記二次元軸テーブルを粗動駆動して、前記インジェクションピペットを前記挿入対象に近づける粗動工程と、
   前記ナノポジショナを微動駆動して、前記インジェクションピペットを前記挿入対象への挿入位置に位置決めする微動工程と、
   所定の電圧を前記圧電アクチュエータに対して所定時間印加し、前記挿入対象に対して前記インジェクションピペットの先端を挿入する挿入工程と、を有することを特徴とするインジェクション方法。
5. 前記微動工程において、前記インジェクションピペットの微動変位量に対して前記圧電アクチュエータの伸縮量が二倍となるように、前記圧電アクチュエータに電圧を印加することを特徴とする、請求項３又は請求項４に記載のインジェクション方法。
6. 前記挿入工程において前記圧電アクチュエータに対して印加される電圧は、矩形波状の電圧であることを特徴とする、請求項３乃至請求項５のいずれか一項に記載のインジェクション方法。

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