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電動式パッチクランプマイクロマニピュレータ


  • Motorized Micromanipulator Assemblies for Precision Control
  • Ideal for Gibraltar™ Microscope Platforms
  • Position Pipette or Electrode Along Three Different Axes

PCS-6300CR

Application Idea

Custom Motorized Micromanipulators Mounted on
Our Gibraltar GHB-BX Platform
(See Custom Options Tab for More Details)

PCS-500-SSH

Steep/Shallow
Headstage Adapter

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Common Specifications
Control TypeFine (Piezo)Coarse (Motorized)
Travel150 µm300 µm25 mm
Resolution< 60 nm< 120 nm1.6 µm (Min)
SpeedDirectly Proportional to Rate of Knob TurnsContinuously Variable from 0.5 µm/s to 2 mm/s
Memory Speed3.5 mm/s
Drift< 1 mm
Computer InterfaceUSB
Manipulator Dimensions (L x W x H)7.0" x 8.5" x 7.5"
(178 mm x 216 mm x 190.5 mm)

特長

  • ステッピングモータとピエゾ移動の電動式マイクロマニピュレータ
  • 実験中の最小ドリフト:<1 µm/hr
  • 培養試料向け右手用の構成を標準品としてご用意
  • 3軸移動
    • 25 mmの粗動(ステッピングモータ)
    • 150または300 µmの微動(ピエゾ)
  • 調整機能付きストップリングによる再現性の高いアプローチ角度の設定
  • ヘッドステージおよびピペット用のアダプタは別売りでご用意
  • 軸制御ユニット、ジョイスティック、PCコントローラ、ならびに60V電源が付属
  • その他の構成はカスタム品としてご用意しております(「カスタムオプションのタブをご覧ください)。

当社の電動式マイクロマニピュレータは、電気生理学および生命科学の研究において優れたピペット操作の制御を行います。こちらのマイクロマニピュレータはステッピングモータとピエゾ制御の移動ステージを使用することにより、ピペットヘッドのスムーズで精密な移動が可能です。 マイクロマニピュレータにGibraltarプラットフォームを組み合わせると、安定性と制御性がさらに向上します。当社ではピエゾ移動機構付きの手動式マイクロマニピュレータもご用意しております。

当社では培養試料向けの構成として電動式右手用マイクロマニピュレータをご用意しております。この構成では3主要軸方向(X、Y、Z)の制御が可能で、細胞のパッチクランプに適しています。XとY軸方向の移動は、ターゲット細胞の上にピペットを移動し、そして、Z軸方向の移動は、ピペットを下ろして細胞のパッチクランプを行います。2個の調整機能付きストップリングでアプローチ角度および回転位置の設定ができるため、ピペットの交換時にも素早くアライメントができます(詳細は「マイクロマニピュレータ」のタブをご参照ください)。当社では培養試料向けの左手用マイクロマニピュレータのほかに通常用途でご使用いただける左手または右手用マイクロマニピュレータもカスタム品としてご用意しております。詳細については「カスタムオプション」のタブをご覧ください。

こちらのマイクロマニピュレータは、3つの軸に沿った移動が可能です。粗調整はステッピングモータを使用して制御します。移動量は最大25 mmで最小ステップサイズは1.6 µmです。こちらの電気ノイズが少ないモータは特別なシールドケーブルや内部接地配線と接地ピンを利用することで、ノイズと干渉が取り除かれています。マイクロマニピュレータの微調整ではピエゾフレクシャーマウントを使用しています。移動量は各軸に沿って150 µmまたは300 µmです。

こちらの電動式マイクロマニピュレータは、ジョイスティックまたはコンピューターインターフェイスによりステッピングモータの移動を制御します。さらに、最大2つの異なる位置情報を保存することができます。ジョイスティックまたはコンピューターインターフェイスのボタンを押すことにより保存した位置情報を呼び出すことができるため、予め設定した2つの位置の間を素早く簡単に移動させることができます。

ヘッドステージまたはピペットを大きなまたは小さなアプローチ角度にセットするためのアダプタは別売りです。下記をご参照ください。これらのアダプタを用いると、実験に対するフレキシビリティが向上し、顕微鏡用対物レンズなどの実験装置との衝突を最小限に抑えることができます。 ピペットやヘッドステージを、マイクロマニピュレータと干渉せずに試料に近づけてセットすることができる、近接型のヘッドステージおよびピペット用アダプタもご用意しております。

ピエゾ制御
ピエゾ制御を用いるため、液圧式マニピュレータや機械式マニピュレータ、あるいは電動式送りネジなどよりも優れた位置決めが可能です。 ピエゾ制御にはバックラッシュがなく、最小限のドリフト(適切に温度制御された場合<1 µm/hr)で、スムーズで予測可能な動作が可能です。軸調整ユニットは各ピエゾマイクロマニピュレータに付属しています(「コントロールユニット」のタブ参照)。各軸の移動は調整ユニット上にある独立したノブによって調整でき、150 µmまたは300 µmの移動が可能です(モデルによって異なります)。調整ユニットの3回転分がピエゾ移動量全体に相当し、分解能は全移動量の0.04%になります。

Traditional Configuration Micromanipulator Assembly
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通常用途向けの構成はカスタム品としてご用意しております。詳しくは「カスタムオプション」のタブをご覧ください。
Cultured Configuration Micromanipulator Assembly
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培養試料向け右手用構成(標準品)
(左手用構成もカスタム品としてご用意しております。「カスタムオプション」タブをご覧ください)。
PCS-6000 Micromanipulator Assembly
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マイクロマニピュレーターアセンブリ

マイクロマニピュレーターアセンブリ

当社のマイクロマニピュレーターアセンブリは、3つの直線移動ステージ、2つの固定可能ストップ付きの回転ステージ、1組の直角ブラケット、ヘッドステージ取付けプレートで構成されています。クロスローラーベアリングにより、高耐荷重で摩擦の少ない、堅牢かつ精密な1軸ベアリングシステムが形成されています。ピエゾアクチュエータは60 µmの分解能をもたらすほか、実質熱を発さず、バックラッシュもなく、ドリフトもわずか(1 µm/hr未満)です。

ヘッドステージ取付けプレートは、ヘッドステージとピペットを容易に取り付けられます。多くのヘッドステージがヘッドステージ取付けプレートに直接ネジ止めできますが、取付けプレートに適切な取付け穴を加える必要のあるヘッドステージもありますので、ご注意ください。

ヘッドステージを回転させることにより、倒立または正立顕微鏡に適切なアプローチ角で簡単にピペットを挿入することができます。さらにSteep/ShallowヘッドステージアダプタPCS-500-SSHまたはピペットホルダMIS-PHMは、大きなまたは小さなアプローチ角度での挿入が必要な用途にお使いいただけます。当社のマイクロマニピュレーターアセンブリはその対称設計により、特別なアダプターキット無しで、容易に左側からまたは垂直方向でピペットを挿入できるよう変更することができます。

調整機能付きストップリング

PCS-5000 Mechanical Stop
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ピンならびに固定つまみネジ付きの真鍮ブロックが付いた調整可能なストップリング

こちらのマイクロマニピュレータには調整機能付きストップリングが2個付いており、高い再現性と精度でアプローチ角度と水平方向の回転を設定することができます(左の写真参照)。適切なアプローチ角度や回転位置が決まったら、真鍮ブロックのつまみネジを締め付けてマウントの位置を固定します。次に、ピンの両側にある2個の止めネジ(セットスクリュ)を1.3 mmのボール(六角)ドライバまたは六角レンチで緩めます。そして突き出ているピンが真鍮ブロックに接触するまでリングを回転させます。リングを固定するには、外に出ている止めネジを締め付けてからつまみネジを緩め、マウントが自由に回転できるようにします。

調整機能付きストップリングはヘッドステージアダプタとピペットホルダ(別売り。下記参照)と組み合わせると、実験中にピペットを素早く交換したり、1つ前の位置に戻ることが可能となり便利です。これにより位置の再調整が最小限で済み、効率も上がります。それにはあらかじめ調整機能付きストップリングを設定済みのアプローチ角度と回転位置に取り付けてから、アダプタのスライドアセンブリで試料からピペットを離します。そしてステージを回転させてアセンブリから遠ざけた後ピペットを交換し、元のアプローチ角度と回転位置に素早く戻します。

PCS-5000 Control Cube
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軸調整ユニット

軸調整ユニット

この軸調整ユニットは、ピエゾフレクシャーマウントにより、手動でピペットの位置をスムーズかつ精密に調整することができます。 当社のマイクロマニピュレーターアセンブリを構成する3つのステージは、それぞれ軸調整ユニットのポテンショメータつまみに接続することができます。 扱いやすいシステムを構築できるよう、ご使用するステージに対応したつまみをお選びいただけます。 これにより、軸調整ユニットを直観的な配置でシステムにセットすることができます。

それぞれのつまみにより3回転ポテンショメータが調整されます。このポテンショメータは、電圧を制御してピエゾフレクシャーアセンブリの位置を調整します。 ポテンショメータの3回転分は、ピエゾアセンブリの全移動量に対応し、分解能は全移動量の0.04%になります。 例えば、150 µm移動できるピエゾステージは、軸調整ユニットによって60 nmの分解能を持つことができます。 また、実験状況に合わせて、ポテンショメータの抵抗を調整できます。

PCS-6000 Joystick
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ジョイスティック

ジョイスティックとコンピューターコントローラ

ジョイスティックまたはコンピュータの利用で、ステッピングモータの制御が行えます。 コンピュータ制御では、仮想ジョイスティックの機能があり、また、3Dポジションの読み出しができます。 ジョイスティックはアナログ制御で、電動式アセンブリの速度を0.5 nm/sから2 mm/sまで連続的に制御することができます(コンピュータ制御では、GUI操作で感度を直接セットします)。最小ステップサイズは1.6 µmです。ジョイスティックとコンピュータ制御は共に、2つの異なる位置をメモリ保存し、簡単なプッシュボタン操作で記録した位置に戻すことができます。 これにより、素早く正確に記録した2点間を切り替えることができます。

電源

当社のマイクロマニピュレータ電源は、軸調整ユニットに安定した低ノイズの60 V出力を供給します。 2つの電圧出力端があり、2つの軸調整ユニットを調整できます。 これにより、2つのマイクロマニピュレーターアセンブリを1つの電源で駆動することができ、費用とスペースを抑えることができます。 電源は、50/60 Hz、100〜240 Vの入力電圧で駆動します。

電動式マイクロマニピュレータのカスタムオプション

当社では標準品の電動式マイクロマニピュレータのほかにも、通常用途向けのマイクロマニピュレータや培養試料向け左手用のマイクロマニピュレータをカスタム品としてご用意しております。培養試料向けの構成では3主要軸方向(X、Y、Z)の制御が可能で、細胞のパッチクランプに適しています。XとY軸方向の移動は、ターゲット細胞の上にピペットを移動し、そして、Z軸方向の移動は、ピペットを下ろして細胞のパッチクランプを行います。脳切片のようなスライスされた試料を使用する用途では、通常の構成をおすすめします。これらの用途ではY、Zとアプローチ軸の移動制御が望まれます。 カスタム品の詳細については下表をご覧ください。当社では、手動式マイクロマニピュレータ (標準品、カスタム品)もご用意しております。 

ConfigurationaItem #TypeCoarse TravelbFine Travelc
All AxesX AxisY AxisZ Axis
Left-Handed,
Cultured Micromanipulator
PCS-6200CL150 µm PZT Travel in All Axes25 mm150 µm150 µm150 µm
PCS-6300CLLonger Fine Z-Axis Travel150 µm150 µm300 µm
PCS-6400CLHighest PZT Range for Maximum Flexibility300 µm300 µm300 µm
Right-Handed,
Traditional Micromanipulator
PCS-6200TR150 µm PZT Travel in All Axes25 mm150 µm150 µm150 µm
PCS-6300TRRecommended for working in slices where longer
PZT travel on the approach axis is required.
150 µm150 µm300 µm
PCS-6400TRRecommended for working in thick slices
where maximum flexibility is needed.
300 µm300 µm300 µm
Left-Handed,
Traditional Micromanipulator
PCS-6200TL150 µm PZT Travel in All Axes25 mm150 µm150 µm150 µm
PCS-6300TLRecommended for working in slices where longer
PZT travel on the approach axis is required.
150 µm150 µm300 µm
PCS-6400TLRecommended for working in thick slices
where maximum flexibility is needed.
300 µm300 µm300 µm
  • 型番をクリックすると写真がご覧いただけます。
  • ステッピングモータを使用した電動制御範囲 
  • 軸調整ユニットを使用したピエゾによる調整範囲

ご質問やご注文については当社までお問い合わせください。


Posted Comments:
gang.lu  (posted 2015-05-26 10:53:12.267)
Recently, I bought this product, which was said can be computer controlled. However, I couldn't find the driver and software. Could you send me the driver and software for computer control. Best regards, Gang Lu
besembeson  (posted 2015-07-15 03:22:16.0)
Response from Bweh at Thorlabs USA: We will be contacting you directly regarding.

マイクロマニピュレータ、右手用、培養試料向け

Item #Coarse TravelaFine TravelbDescription
All AxesX AxisY AxisZ Axis
PCS-6200CR25 mm150 µm150 µm150 µm150 µm PZT Travel in All Axes
PCS-6300CR25 mm150 µm150 µm300 µmLonger Fine Z-Axis Travel
PCS-6400CR25 mm300 µm300 µm300 µmHighest PZT Range for Maximum Flexibility
  • ステッピングモータを使用した電動制御
  • 軸調整ユニットを使用したピエゾ制御
+1 数量 資料 型番 - ユニバーサル規格 定価(税抜) 出荷予定日
PCS-6200CR Support Documentation
PCS-6200CR電動式マイクロマニピュレータアセンブリ、培養試料向け、右手用、移動量:150 µm(X、YおよびZ軸)
¥1,316,322
3-5 Days
PCS-6300CR Support Documentation
PCS-6300CR電動式マイクロマニピュレータアセンブリ、培養試料向け、右手用、移動量:150 µm(XおよびY軸)、300 µm(Z軸)
¥1,371,488
3-5 Days
PCS-6400CR Support Documentation
PCS-6400CR電動式マイクロマニピュレータアセンブリ、培養試料向け、右手用、移動量:300 µm(X、YおよびZ軸)
¥1,440,447
Lead Time

マイクロマニピュレータ用ヘッドステージアダプタおよびピペットホルダーマウント


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PCS-500-SSHは、大きなアプローチ角度(左)でも小さなアプローチ角度(右)でも取付けられます。
  • ヘッドステージまたはピペットを手動式または電動式マイクロマニピュレーターアセンブリに取付け
  • 3種類をご用意
    • PCS-500-SSH: アリ溝2つ、大型のヘッドステージAxonおよびHEKA用取付けプラットフォーム付き
    • PCS-AXN-ADP: アリ溝1つ、小型のヘッドステージ用近接型アダプタ
    • MIS-PHM: アリ溝2つ、360°の回転位置決めが可能なピペットマウント付き
  • 滑らかな動きによりヘッドステージまたはピペットを大きなアプローチ角度(>45°)または小さなアプローチ角度(<25°)で取付け可能
  • マウント取付け位置を複数持つことで対物レンズの近くに大きな隙間を作ることが可能

マイクロマニピュレーターアセンブリ用アダプタは、ヘッドステージならびにピペットを取り付けることができる柔軟性の高いプラットフォームをご提供します(詳細は下表をご参照ください)。このアダプタにより、取り付けたヘッドステージもしくはピペットを大きなアプローチ角度または小さなアプローチ角度で位置決めすることができます。 電気生理学の実験では多くの場合、溶剤内の電極の長さを最小にして電気ノイズを最小限に抑えられるよう、大きなアプローチ角度での取付けが必要になります。これに対し、スライスを用いた電気生理学の実験では多くの場合、ピペットの先端がサンプルチャンバの上を直線移動できるように、電極を実験台とほぼ平行(15°~25°の角度)に設置します。小さなアプローチ角度で取り付けることで、複数のピペットまたはヘッドステージを接近させて積み重ねることもできます。どちらの場合も、顕微鏡などの実験装置との接触を避けるための隙間が必要になります。


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ヘッドステージアダプタPCS-500-SSHの構成部品

Steep/Shallowヘッドステージアダプタ
Steep/ShallowヘッドステージアダプタPCS-500-SSHには、ヘッドステージAxon CV-5、Axon CV-203B、ならびにHEKA EPC-9に対応する柔軟性の高い取付けプラットフォームが付いています。このアダプタは、ヘッドステージアダプタープレート、背面にアリ溝の付いたスライドアセンブリ、クランププレート、取付けプレートから構成されています(右の写真をご覧ください)。アダプタを使用することで、実験中に素早くピペットを交換することができます。

取付けプレートには、スライドを固定するためのアリ溝が2つ付いています。スライドは、小さなアプローチ角度で取り付ける場合は下方のアリ溝式ブラケット内に設置し、大きなアプローチ角度で取り付ける場合は上方のアリ溝式ブラケット内に設置します(右上の写真をご覧ください)。これにより、回転させてアプローチ角度を大きくすると、マイクロマニピュレータ上面に最大の隙間が得られます。

アダプタを取り付けるには、付属の#4-40ネジ(3/32インチ六角レンチ使用)を用いて取付けプレートをマイクロマニピュレータに取り付けます。次に、クランププレートを付属の#2-56キャップスクリュ(2 mm六角レンチ使用)で取り付けて、スライドアセンブリをアリ溝の1つに固定します。クランププレートを緩めてスライドアセンブリを位置決めできます。これにより、ピペットを完全に伸ばした位置と完全に引っ込めた位置が決まります。マウントを安定して取り付けるためには、スライドアセンブリが25.4 mm以上クランププレートに保持されている必要があります。スライドの位置を調整するには、ロックハンドルを回転させて緩めてスライドを任意の位置に移動させ、再度ロックハンドルを締め付けてください。


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マイクロマニピュレータに固定された近接型アダプタPCS-AXN-ADP

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マイクロマニピュレータに固定されたピペットホルダーマウントMIS-PHM

近接型ヘッドステージアダプタ
ヘッドステージアダプタPCS-AXN-ADPは、小型のヘッドステージやピペットマウント(各別売り)を近接して取り付けるためのコンパクトな部品です。このコンパクトな部品により、他の装置に対する隙間をより多く確保することができます。

マイクロマニピュレータには、マイクロマニピュレータに付属するヘッドステージアダプタープレートと、アダプタに付属する#2-56キャップスクリュと2 mm六角レンチを用いて取り付けます。PCS-AXN-ADPを取り付けた際、マイクロマニピュレータの本体からはオフセットされるので、機械的な衝突を低減しながら、実験装置により近接した状態で使用することができます。取付け手順の詳細についてはマニュアルをご参照ください。

ヘッドステージもしくはピペットマウントの取付け用にアリ溝が1つ付いています。 このアリ溝は他のヘッドステージアダプタと同じ幅なので、PCS-500-SSHに付属のヘッドステージアダプタープレートおよびMIS-PHMに付属のピペットマウントにお使いいただけます。

ピペットホルダーマウント
ピペットホルダーマウントMIS-PHMは、最大Ø4 mmまでのピペットを保持し、大きなアプローチ角度または小さなアプローチ角度で位置決めすることができます。ヘッドステージアダプタPCS-500-SSHと同じ取付けプレートならびにアリ溝式クランプ機構を使用しており、スライド位置および2ヶ所の取り付け位置を設定することができます。ピペットクランプは360°自由に回転できるため、ピペットの回転角度を粗調整できます。取付け角度の微調整はマイクロマニピュレータ本体から行えます。

旧バージョンのピペットホルダをお持ちの場合は、当社までお問い合わせください。代替品のご案内をいたします。

Item #CompatibilityApproach AnglesbMounting
HeadstagePipette Mounta
PCS-500-SSHAxon CV-203B
Axon CV-5
HEKA EPC-9
Yes
(Not Included)
Smooth Motion for
Steep (>45°) or
Shallow (<25°)
Mounts Directly to Micromanipulator
PCS-AXN-ADPAxon CV-203B
Axon CV-7B
Yes
(Not Included)
Close Approach, Requires Headstage Adapter Plate
(Included with Micromanipulators)
MIS-PHMYes
(Included)
Mounts Directly to Micromanipulator
  • MIS-PHMにはピペットマウントが1個付属します。PCS-AXN-ADPおよびPCS-500-SSHにも対応しますが、付属していません。
  • 大きなアプローチ角度(Steep)または小さなアプローチ角度(Shallow)はPCS-500-SSHおよびMIS-PHMを用いて、背面プレートの上方もしくは下方のアリ溝を利用することで達成できます。
+1 数量 資料 型番 - ユニバーサル規格 定価(税抜) 出荷予定日
PCS-500-SSH Support Documentation
PCS-500-SSHSteep/Shallowヘッドステージアダプタ
¥107,617
3-5 Days
PCS-AXN-ADP Support Documentation
PCS-AXN-ADP近接型ヘッドステージアダプタ
¥28,698
3-5 Days
MIS-PHM Support Documentation
MIS-PHMピペットホルダーマウント
¥110,711
3-5 Days
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