JP2004028985A - 生検試料処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】試料調製速度を著しく大きくして被検対象の瞬間構造固定試料の質を改善することを可能にし、試料調製の確実性と再現性を改善し、かつ試料調製の際の操作技術的経過を容易にして平均的な訓練を受けかつ平均的な才能を有する技術員でも欠陥のない試料を調製する装置を提供する。
【解決手段】生検試料を組織から取り出し、かつ試料ホルダへ移送する生検試料処理装置は、ａ）案内部材１５；ｂ）平板状の試料受容小板５を運搬するための、案内部材上で摺動可能かつ交換可能なスライダ２１；ｃ）生検試料３を受容する試料受容空間を有し、スライダ上において交換可能な試料受容小板；及びｄ）生検試料を前記生検針１の試料受容部から試料受容小板の試料受容空間へ移し替えるための複数の装置を導入するための少なくとも１つの鉛直方向延在孔を有し、案内部材上で摺動可能かつ交換可能な試料移替装置を有する。
【選択図】　　　　　図１０

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生検試料の処理装置、及び該装置の使用方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
生物学的試料に対する現代の電子顕微鏡検査では、凍結によって固定された試料を用いることがますます多くなっている（凍結固定法：Ｋｒｙｏｆｉｘａｔｉｏｎ）。凍結は、試料がガラス化するように、即ち冷却時に試料を凝離してしまうような氷が生じないように、行なわれなければならない。ここに、凝離（Ｓｅｇｒｅｇａｔｉｏｎ）とは、試料が、純粋な水（氷の結晶）と、当該氷の結晶の析出過程中に濃縮分離（溶解）された物質とに分離されることをいう。ガラス化の際、水は、その液体（時）の配置（関係）で固定される。即ち、生物学的試料の全ての構成成分は、固定化過程中、その位置が変更されず、そのため生きている材料のその固定の時点における瞬間構造固定試料（スナップショット：Ｍｏｍｅｎｔａｕｆｎａｈｍｅ）が作成される。ガラス化は、生物学的システムでは迅速なプロセスである。それには、通常、数１００，０００Ｋ／ｓの凍結速度が必要とされる。これほど大きな凍結速度は、物理学的理由から、非常に薄い試料（厚さ：２０μｍ未満）によってのみ達成される。ガラス化に必要とされる臨界凍結速度は、試料を２０００ｂａｒの圧力下で凍結すると、１００分の１に低減することができる。いわゆる高圧凍結法（例えば、非特許文献１参照）では、凡そ２００μｍの厚さの生物学的試料がガラス化される。しかし、直径が１．２〜３ｍｍで厚さが２００μｍの試料を作成することは困難である。凍結するための例えば組織片のような生物学的試料を調製するために多くの時間を費やすと、高圧凍結法の利点は減殺される。
【０００３】
非常に小さな組織片を迅速に調製する試みが幾つか知られている（例えば、非特許文献２、３参照）。例えば、シモーニ（Ｓｈｉｍｏｎｉ）等は、小さな金属製毛細管（内径２００μｍの金製小筒）を組織内に打ち込んだ。しかしながら、この（打ち込まれた）毛細管を組織内で見つけ出すのは時間がかかり、凍結された試料の取扱いも困難である。また、ホーエンベルク（Ｈｏｈｅｎｂｅｒｇ）等（１９９６年）は、部分的に特別の目的のために適合化された購入可能なマイクロ生検針によって、０．２〜０．２５ｍｍ×０．４ｍｍ×４〜８ｍｍの大きさの組織試料を実験動物から取り出した。
【０００４】
生きている組織からマイクロ生検試料を取り出すための商業的に入手可能な装置は、針を持ち上げるバネ機構（ピストル：Ｐｉｓｔｏｌｅ）を有する（例えばＰｒｏ−Ｍａｇ^ＴＭ，　Ｍａｎａｎ　Ｍｅｄｉｃａｌ　Ｐｒｏｄｕｃｔｓ，　Ｉｎｃ．，　Ｎｏｒｔｈｂｒｏｏｋ　ＩＬ　６００６２，　ＵＳＡ）。この生検針は、それ自身、生検材料を受容するための長さ８〜１６ｍｍ、深さ０．３〜２ｍｍの試料受容部を有する大きな槍状部材（ランス：Ｌａｎｚｅ）（直径０．６〜３ｍｍ）から構成されている（上記非特許文献２、図１Ｄ、１３４／１３５頁参照）。この槍状部材では、一方の端部は先鋭化されており、他方の端部は係合装置を有している。この槍状部材は、それ自身、該槍状部材の外径に適合する内径を有する薄壁中空針によって包囲されており、槍状部材と中空針とは互いに対し摺動可能に構成されている。この中空針では、一方の端部にナイフが、他方の端部に係合装置が配されている。
【０００５】
中空針と該中空針に差し込まれている槍状部材は、係合装置によってピストル内に固定されるので、生検材料を取り出す際には以下のようなメカニズムが作動する。即ち、まず、ピストル内に装填されている針が組織内に案内され、中空針は、槍状部材の尖端のみを突出させる。次いで、バネ機構が作動する。これによって、まず、槍状部材が組織内に更に突き進み、そのため、（槍状部材の）試料受容部は最早中空針によって包囲されない状態になる。そして組織は試料受容部内に入り込み、その瞬間、バネ機構によって、中空針はナイフと共に摺動して再び試料受容部上に至る。このため、試料受容部内にある組織の部分は切断される。そして、中空針は、槍状部材と共に組織から引き戻され、外側の中空針が再び槍状部材に対して後退し、切り取られた（組織）試料は、（外部から）接近可能となる。
【０００６】
その際得られる生検試料は、例えば以下のような大きさを持つ。即ち、高さ２００〜２５０μｍ、幅４００μｍ、長さ４〜８ｍｍである（上記非特許文献２、１３５頁参照）。このような試料は、適切な切断装置（安全カミソリの刃、メス等）によって手動で小さくされ、適切な大きさに切断され、ピンセット又は他の適切な器具によって前述の高圧凍結装置の試料（受容）小板内に移されていた。
【０００７】
【非特許文献１】
Ｓｔｕｄｅｒ　ｅｔ　ａｌ．，　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ，　１７９　（１９９５），　ｐ．３２１−３３２
【非特許文献２】
Ｈｏｈｅｎｂｅｒｇ　Ｈ．　ｅｔ　ａｌ．，　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ，　１８３　（１９９６），　ｐ．１３３−１３９
【非特許文献３】
Ｓｈｉｍｏｎｉ　Ｅ．　ｅｔ　ａｌ．，　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ，　１９２　（１９９８），　ｐ．２３６−２４７
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような手動ないし手作業による高圧凍結法のための生検試料の調製（方法）には、より大きな（数）量の試料に対して、特に型どおりのルーチン作業（Ｒｏｕｔｉｎｅｂｅｔｒｉｅｂ）に対して、この調製方法を不適切なものと思わさせる一連の重大な欠点がある。例えば、生検試料切除と凍結過程開始との間の所要時間は凡そ４０秒かかるとの報告がある（上記非特許文献２、１３５頁参照）。しかしながら、経験によれば、これは非常に楽天的な時間であることが示されている。この所要時間は、とりわけ、例えば筋肉細胞のようなその超微細構造が急速に変化する細胞の瞬間構造固定試料（スナップショット：Ｍｏｍｅｎｔａｕｆｎａｈｍｅｎ）を作成しなければならないような場合には、あまりに長過ぎるように思われる。生検試料の手動操作の更なる欠点は、組織試料はゼリー状の粘性を有しその大きさも小さいため、組織試料を確実に手動操作することは著しく困難なので、調製の結果物（調製試料）の再現性は小さく、欠陥のある調製試料の発生率は相当なものとなることである。このことは、また、一般的な費用の観点から望ましくないというだけではなく、とりわけ次のような場合には許容し難いことでもある。即ち、患者／被検者又は実験動物を顧慮しなければならず、それゆえ生検材料の取り出しを無制限に何度も繰り返し行なってはならないような場合、例えば生きている心筋から試料を取り出すような場合である。そして、生検材料の手動操作の最大の欠点は、この手動操作は、経験上、かなり長期に亘って訓練を受けた後でさえも欠陥のない又は少なくとも何とか使用に耐える試料を作成できるような者は、そもそも研究所の技術部員の中でも一握りしかいないというほど、実行することが困難であるということである。そのため、手動調製による調製試料は再現性が悪く、上記市販の凍結装置の利用者は、手動的であれ自動的であれ、試料調製に対し水準を遥かに超える才能を持つ人員を幸運にも採用できることだけが頼りである。
【０００９】
それゆえ、本発明の課題は、試料調製速度を著しく大きくし（組織の取り出しと凍結開始との間の所要時間を３０秒未満にする）、それによって被検対象の瞬間構造固定試料（スナップショット）の質を改善することである。本発明の更なる課題は、手動ないし手作業による試料調製の場合と比べて、試料調製の確実性と再現性を改善することである。そして、本発明のこの更なる課題は、手動ないし手作業による試料調製の場合と比べて、操作者に対する手動的及び自動的（操作に関する）要求を小さくすること、即ち、試料調製の際の操作技術的経過を容易にし、それによって平均的な訓練を受けかつ平均的な才能を有する技術員でも欠陥のない試料を調製できるようにすることにもある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、本発明の一視点によれば、請求項１の特徴部に記載の特徴により解決される。即ち、本発明の生検試料処理装置は、ａ）案内部材；ｂ）平板状の試料受容小板を運搬するための、前記案内部材上で摺動可能かつ交換可能なスライダ；ｃ）生検試料を受容する試料受容空間を有し、前記スライダ上において交換可能な試料受容小板；及びｄ）生検試料を生検針の試料受容部から前記試料受容小板の試料受容空間へ移し替えるための（複数の）装置を導入するための少なくとも１つの鉛直方向延在孔（縦孔）を有し、前記案内部材上で摺動可能かつ交換可能な試料移替装置を有することを特徴とする（形態１・基本構成）。なお、生検針は、既知のものでもよく、また、試料ホルダ（Ｐｒｏｂｅｎｈａｌｔｅｒ）も同様である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を示すが、これらは従属請求項の対象でもある。
（２）上記生検試料処理装置において、前記試料受容小板が、円形形状を有するか、又は該試料受容小板の輪郭が、前記スライダの小板受容部の相応の角部に適合する少なくとも１つの角部を有することが好ましい（形態２）。
（３）上記生検試料処理装置において、前記平板状の試料受容小板を運搬する摺動可能かつ交換可能なスライダは、平板状の棒状部材、該棒状部材の一端部に形成される小板受容部、該棒状部材の長手軸方向に延在する鉛直スリット、該棒状部材の下面に形成される係止突起、及び該棒状部材の上面に形成される突起状の柄部材を有することが好ましい（形態３）。
（４）上記生検試料処理装置において、前記小板受容部は、前記棒状部材において最大で２２０°の広がりを有する円弧を形成するか、又は前記小板受容部は、前記棒状部材において、前記試料受容小板の相応の角部（複数）に適合する角部（複数）を有することが好ましい（形態４）。
（５）上記生検試料処理装置において、前記案内部材は、少なくとも１つの直方体状構造要素から構成され、該構造要素は、その上面に、スライダを受容する長手軸方向に延在する長手溝と、試料移替装置を受容する横断軸方向に延在する横溝とを有すると共に、前記案内部材の前記構造要素は、前記長手溝の底部に前記スライダの係止突起を受容するよう該長手溝の一部分に亘って延在する更なる案内溝と、前記横溝の底部に（それ自体既知の構造で可）試料ホルダを受容するよう鉛直方向に延在する中空円筒状凹部と、その上面に該構造要素と常時結合する小板とを有し、前記小板は、前記長手溝の一部分をその上方において被覆し、かつ生検試料を移し替える前に生検針を案内するよう作動することが好ましい（形態５）。
（６）上記生検試料処理装置において、前記試料移替装置は、ａ）上部部材としての構造要素；ｂ）下部部材としての構造要素；ｃ）前記上部部材の鉛直方向に延在する縦孔に常時嵌合し、かつ前記下部部材の鉛直方向に延在する縦孔に摺動可能かつ交換可能に嵌合する、突起を有する円柱状部材；ｄ）前記円柱状部材の周囲に延在し、かつ前記上部部材と前記下部部材との間に配置される短い渦巻きバネ；及びｅ）前記上部部材内を水平方向に延在するスリットを有し、ｆ）前記上部部材は、前記スリットを介して、ネジ結合器によって前記下部部材に結合され、ｇ）かくして前記上部部材と前記下部部材とは、前記渦巻きバネの弾性力に抗して前記円柱状部材の長手軸方向に互いに対し摺動可能に構成されることが好ましい（形態６）。
（７）上記生検試料処理装置において、前記試料移替装置は、１つの構造要素から構成され、該構造要素は、注射器の前方部分を受容すると共に該構造要素全体に亘って鉛直方向に貫通して延在するほぼ中空シリンダ状の貫通孔と、該構造要素の下部に該構造要素のほぼ長手軸方向に延在し切り欠き形成された段状部（段差部）とを有することが好ましい（形態７）。
【００１２】
本発明の装置は、生検材料の調製速度を著しく大きくすることができる。即ち、マイクロ生検針の刺し込みから凍結過程終了までに測定される試料取り出し時間を最大でも３０秒に抑えることができる。調製の結果物（調製試料）の確実性（信頼性）及び再現性は著しく高められ、欠陥試料の生成は実際上完全に排除される。本発明の装置は、試料調製の際の作業過程を単純化することにより、平均的な訓練しか受けておらずかつ手動（手作業による）操作に関し平均的な能力しかない人でも試料の調製を確実に実行することができるようにする。
【００１３】
本発明の更なる一実施形態では、生検針は、既知の構造を有し、例えば、深さ０．２〜０．３ｍｍ、長さ１．０〜５．０ｍｍの範囲の大きさの長手軸方向に延在する凹部を有する。
【００１４】
本発明の更なる一実施形態では、試料受容小板（プレパラート小板）は、金属材料、好ましくは銅、真鍮、チタン、アルミニウム、又はこれらの合金で製造される。また、試料受容小板は、金属材料からなる構造要素（ブロック状部材ないし形材：Ｆｏｒｍｓｔｕｅｃｋ）並びに当該構造要素と常時結合する金属膜ないし箔（Ｍｅｔａｌｌｆｏｌｉｅ）を有することも可能である。
【００１５】
本発明の更なる一実施形態では、試料受容小板は、好ましくは以下のような大きさの最大値を有する：直径６．２ｍｍ、厚さ（ａ）５ｍｍ、スリット（１１）の長さ５ｍｍ。
【００１６】
本発明の装置により以下の作動が可能となる。即ち、空の試料受容小板が第一位置（位置Ｉ）に位置するスライダに嵌め込まれ、試料ホルダが案内部材の（中空円筒状）凹部に嵌め込まれ、このスライダが案内部材の（長手）溝内を（案内部材の）中央部に（近い方に）位置する案内溝の（係止突起との）当接部（第二位置、位置ＩＩ）に至るまで摺動され、試料移替装置が案内部材の（横）溝に嵌め込まれ、生検試料を有する生検針が試料受容小板の試料受容空間の鉛直方向上方に固定され、生検試料が試料受容小板の試料受容空間へ導入され、試料移替装置が再び構造要素（案内部材）の（横）溝から除去され、スライダが生検試料で充填された試料受容小板と共に（案内部材の）（長手）溝内を（案内部材の）中央部から離れて位置する（遠い方の）案内溝の（係止突起との）当接部（第三位置、位置ＩＩＩ）に至るまで摺動され、試料受容小板が構造要素（案内部材）の（中空円筒状）凹部に嵌合するそれ自体既知の試料ホルダにネジ込（押圧）運動を介したそれ自体既知の態様で固定される。
【００１７】
本発明の更なる一実施形態では、生検試料を有する生検針を、以下のようにして、試料受容小板の試料受容空間の鉛直方向上方で固定することができる。まず、生検針を小板の側壁に緩く（軽く）当接する。そして、構造要素（試料移替装置）を摺動することによって試料受容小板と小板の側壁（側端面）と構造要素（試料移替装置）の下面の段状部との間の溝内で挟持する。
【００１８】
生検試料を有する生検針は、予め設けられた（形成された）中空空間へ装填することによっても、試料受容小板の試料受容空間の鉛直方向上方で固定することができる。この場合、当該予め設けられた中空空間は、試料受容小板と小板の側壁（側端面）と構造要素（試料移替装置）の下面の段状部によって形成される。
【００１９】
本発明の一展開形態では、生検試料を、構造要素（試料移替装置）の円柱状部材の下方への鉛直方向運動によって、試料受容小板の試料受容空間内へ移し替えることが可能である。なお、上記生検試料を生検針の試料受容部から前記試料受容小板の試料受容空間へ移し替えるための（複数の）装置としては、同様の機能を有する他の機構でもよく、上記円柱状部材や移行部材に限られず、他の部材を用いることができる。
【００２０】
また、生検試料は、試料移替装置の鉛直方向延在孔（縦孔）を介して液体を噴き付けることによっても試料受容小板の試料受容空間へ移し替えることができる。この場合、過剰の噴射液体は、（複数の）溝を介して構造要素（ないし本発明の装置）から流出する。
【００２１】
【実施例】
本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。なお、特許請求の範囲に付した図面参照符号は、発明の理解の容易化のために付したのであって、本発明を図示の態様に限定することを意図しない。また、以下の実施例も発明の理解の容易化のためのものであって、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲において当業者により実施可能な修正・変更等を排除することも意図しない。なお、この点に関しては、出願から補正・訂正後まで同様に当てはまる。
【００２２】
本発明の装置には、各図に部分的にのみ示した生検針が含まれる。この生検針は、市場出入手可能な製品（例えば、Ｐｒｏ−Ｍａｇ^ＴＭ，　Ｍａｎａｎ　Ｍｅｄｉｃａｌ　Ｐｒｏｄｕｃｔｓ，　Ｉｎｃ．，　Ｎｏｒｔｈｂｒｏｏｋ　ＩＬ　６００６２，　ＵＳＡ参照）と比べると生検試料を受容するための試料受容部（切欠部：Ａｕｓｎｅｈｍｕｎｇ）は遥かにより小さく構成されている。この試料受容部は、例えば、深さが０．２〜０．３ｍｍで、長さはたったの１．２ｍｍである。この大きさは、得られる生検試料の体積に等しいが、同時に試料受容小板の試料受容空間の体積にも相当する。針は生検ピストルに強く固定されているため、生検材料のための試料受容部を有する内部槍状部材は、生検ピストルに対し非可動的に構成されている。
【００２３】
図１に、本発明の装置により生検試料を移し替えるための２つの例を示した。まず、生検針１の空の試料受容部２に生検試料３を充填する。次に、この生検試料で充填された針を試料受容小板５の試料受容空間４に対して調心する。そして、ぴったり正確に嵌り込むよう（ｐａｓｓｇｅｎａｕ）形成された突起７を有する円柱状構造要素６を前進させることにより、この生検試料を試料受容部２から試料受容空間４へ移し替える（図１（ａ）参照）。
【００２４】
図１（ｂ）に、液体の噴き付けによって生検試料３を生検針１の試料受容部２から試料受容空間４へ移し替えることができる様子を示した。市場で入手可能な注射器８には、注射器８と試料受容部２とを接続する移行部材９が配設される。この移行部材９は、上端部に注射器８を受容するための中空空間を有する。また、移行部材９は、その横断面が生検針１の試料受容部２の形状に適合するように、その下面が形成される。注射器８のピストンを摺動することにより、液体（緩衝液、１−ヘキサデカン等）の噴流（の圧力）によって、生検試料は試料受容小板５の試料受容空間４へ押しこまれる。
【００２５】
図２（ａ）〜図２（ｆ）に、他の図と比べて拡大して描いた種々の試料受容小板５を示した。試料受容小板５は、熱良導性材料、例えばとりわけ銅、真鍮、チタン、アルミニウム等の金属（或いはこれらの合金）から製造され、スリット（図２（ｆ）では円形断面凹部）として形成される試料受容空間４を有する。例えば建築業で使用されるような比較的柔らかい銅板から製造される小板がとりわけ目的に適うことが分かっている。或いは、これら試料受容小板は、図２に示した円形断面形状の代わりに、他の幾何学的形状を有することも可能である。その場合、スライダ２１の小板受容部２２（切欠）の形状（図４参照）は、これに応じて適合化すべきである。試料受容小板５が円形断面形状以外の形状を取る場合、試料受容小板５及び試料受容空間４の幾何学的配向を、スライダ２１の小板受容部（切欠き）２２に対応して予め決めておくことができるという付加的な利点が得られる。試料受容小板５のスリット幅ｂ（図２（ａ）参照）は、クリティカルな（重要な）意義を有する。該幅ｂは０．３ｍｍを超えるべきではないだろう。ａ＞２ｂの場合（ａは、試料受容小板５の厚さ；図２（ａ）参照）、ｂは０．２ｍｍを超えるべきではないだろう。試料受容空間４は、製造技術上の理由から、（スリットの）端部がそれぞれ半円形状で終端することが目的に適うが、他の幾何学的形状を取ることも可能である。試料受容小板の機械的特性並びに圧力及び熱技術上の特性、同様に、凍結されるべき生物試料の当該各特性は、目的に適う寸法の範囲を規定する。提案した試料受容小板に関して言えば、合目的的な寸法は、ａ＝０．３〜５ｍｍ、Ｌ＝０．３〜５ｍｍ（Ｌは、スリットの長さ（図２（ａ）参照））、上述の通りｂ＝０．２〜０．３ｍｍである。直径ｄは、少なくともＬ＋０．６ｍｍでなければならいが、最大でもＬ＋２ｍｍに留めるべきであろう。一例として使用された試料受容小板は、例えば次のような寸法を持つ：ａ＝０．６ｍｍ、ｂ＝０．３ｍｍ、Ｌ＝１．２ｍｍ、及びｄ＝３ｍｍ。以下の形態上の変形例は、目的に適うものであることが分かっている。
【００２６】
図２（ａ）の例は、試料受容空間４を有する金属製円板である。この形状は、単純かつ安価に製造可能という利点があるが、試料の粘稠度（コンシステンシー：Ｋｏｎｓｉｓｔｅｎｚ）に応じて、場合によっては試料移替装置から試料ホルダへ移し替える際に当該試料が失われる可能性があるという欠点もある。
【００２７】
図２（ｂ）及び（ｃ）の例は、スリット状の凹部を有する金属製円板であり、該凹部は、（その底部が）反対側の面（当該円板のスリットが開口している面と反対側の面）まであと０．０５〜０．１ｍｍのところにまで達している。中央孔１１（図２（ｂ））又は２つの端孔１２（図２（ｃ））のところで該凹部は貫通されている。これらの変形例は、移し替えの際に試料が喪失することがないという利点がある。
【００２８】
図２（ｄ）及び（ｅ）の例は、図２（ｂ）及び（ｃ）の例と同様の幾何学的形状を有する金属製円板であるが、常時結合する２つの部材からそれぞれ構成されている。これらの変形例は、図２（ａ）の小板が、（図２（ｂ）及び（ｃ）の孔に）対応する孔１１ないし１２を有する金属製膜（シート）１３と結合（例えば適切な接着剤による貼り付け）することによって製造される。
【００２９】
図２（ｆ）の例の小板は、図２（ｂ）の小板にほぼ対応する。この小板はスリット状凹部の代わりに、円形断面凹部１４を有する。このような形態の試料受容小板は、凍結技術上、図２（ａ）〜（ｅ）の小板ほど良好なものと思われてはいないが、製造に関しては、費用上明らかに有利である。
【００３０】
図３に一例として示した形態の案内部材は、直方体状の構造要素１５から構成される。構造要素（ブロック状部材）１５は、滑らかな表面と、凍結技術で使用される液剤（例えば１−ヘキサデカン、緩衝液、炭化水素溶液等）に対する化学的耐性とを有する材料から作られる。このような案内部材の目的に適う材料としては、とりわけアルミニウム合金等の金属合金、又は例えばＰＯＭ（ポリオキシメチレン）等のプラスチックが挙げられる。この構造要素１５は、図示で上方を向いた表面に長手軸方向の全長に亘って通して延在する溝（長手溝）１６を有する。この長手溝１６には、スライダ（棒状部材）２１を受容しかつ長手溝１６内でスライダ２１を位置決めし、所定の長さと位置を有する第二の案内溝１７が形成されている。上記構造要素１５の上向表面には、中空円筒状凹部１９によって試料ホルダ３９を受容かつ正確に位置決めし並びに試料移替装置２６（図５参照）を正確に位置決めする（長手溝１６より深さが）より深い横軸方向に延在する溝（横溝）１８が、長手溝１６に対し直交して延在する。横溝１８によって分断された長手溝１６のより短い方の部分は、構造要素１５の上向表面に常時（永続的に）取り付けられる小板２０によって（上方において部分的に）覆われ、（本装置に）差し込まれた生検針１の正確な位置決めを可能にする所定の中空空間を形成する。
【００３１】
上記案内部材１５は、生検試料を受容するための適切な位置に試料受容小板５をセットし、次いで生検試料をこの試料受容小板５内で受容し、該試料で充填された試料受容小板５を適正な試料ホルダへ移送するよう作動する。
【００３２】
図４に拡大して描いたスライダ２１は、適正な材料、好ましくは構造要素１５と同じ材料（例えばＰＯＭ）からなる直方体状の棒状部材から構成される。スライダ２１は、構造要素１５の長手溝１６内で容易に手動で（手作業で）摺動され得るように寸法取られる（構成される）。このスライダ２１は、その一方の端部に、凡そ２２０°の（広がりを持つ）円弧状に切り欠き形成された小板受容部２２を有し、該小板受容部２２は、試料受容小板５の寸法に適合する寸法を有し、長手溝１６内で摺動するよう該試料受容小板５を受容することができる。この小板受容部２２は、使用される試料受容小板５の幾何学的形状に応じて円弧以外の形状に形成することも可能である。このため、スライダ２１における試料受容小板５及び試料受容空間４の配向は、利用者の希望に応じて予め決めておくことができる。このスライダ２１は、更に、試料受容小板５内へ移し替えられた生検試料３（を有する試料受容小板５）を適切な試料ホルダ３９へ装填することを可能にする、長手軸方向に延在する鉛直スリット２３を有する。スライダ２１の（図示の）下面の係止突起２４は、案内溝１７内において、スライダ２１を位置決めするよう作動する。係止突起２４の横溝１８の方向を向いた（に近い方の）端部は、生検針１から試料受容小板５への生検試料３の移し替えの位置を規定し、係止突起２４の他方の端部（横溝１８に遠い方の端部）は、試料受容小板５を適切な試料ホルダ３９内で固定することができるようなスライダ２１の位置を規定する。柄部材２５は、スライダ２１を手動で操作するためのハンドグリップとして作動する。
【００３３】
試料移替装置は、生検試料の移し替え工程の全期間（全過程）に亘って光学的に観察・制御することができるよう透明なプラスチックから製造されることが好ましい。図５の例では、この試料移替装置２６は、上部部材２７、下部部材３１、及び複数の付属部材から組み立てられる。上部部材２７は、２つの直方体状構造要素から構成され、鉛直方向に延在する中空円筒状の縦孔２８と、水平方向に延在するスリット２９とを有する。円柱状部材６（図１（ａ）参照）は、上部部材２７の縦孔２８に挿入され、常時該構造要素２７と結合する。円柱状部材６は、生検針１の試料受容部２の輪郭に適合しかつ円柱状部材６の（図示で）下面に非対称的に配設ないし形成される突起７を有する。
【００３４】
上部部材と下部部材とから試料移替装置を組み立てる場合、まず、円柱状部材６の上部部材２７から突き出た部分に短い渦巻きバネ３６を嵌め込む。そして、円柱状部材６を下部部材３１の縦孔３３に挿入する。円柱状部材６は、この縦孔３３内では自由に（円滑に）摺動することができる。
【００３５】
上部部材である構造要素２７は、この上部部材を貫通して水平方向に延在するスリット２９を通過し、下部部材３１の水平方向に延在する（雌）ネジ穴部３２に強く螺着する（雄）ネジ部材３０によって、下部部材である構造要素３１と運動可能に結合する。構造要素３１の脚部３４は、それ自身、案内部材１５の横溝１８に嵌まり込み、組み立てられた試料移替装置２６を全体として当該横溝１８内で制御可能に摺動させることを可能にする。
【００３６】
縦孔３３を有する構造要素３１たる下部部材には、（その底面に）（段の）高さが生検針の直径に適合する段状部（ないし段差部）３５が形成される。この段状部３５は、まず小板２０（図３参照）の側端面に弱く（軽く）当接された生検針１を、段状部３５と小板２０の当該側端面との間で挟持し、よって試料受容小板５の上方の所望の位置で位置決めするよう作用する。或いは、試料受容小板５上の予め設定ないし形成された中空空間へ生検針を挿入することも可能である。そのような中空空間を形成するには、例えば、まず中空円筒状凹部１９に嵌め込まれた試料ホルダ３９のフレーム４０へ構造要素３１を接近させ、よって段状部３５と小板２０の上記側端面とから、生検針１がぴったり正確に嵌り込むような（適合的な）中空空間を形成することによっても可能である。
【００３７】
構造要素２７及び３１の鉛直方向の相対運動により、生検針１から試料受容小板５への生検試料３の移し替えが行なわれる（図１（ａ）参照）。
【００３８】
上述のような複数の部材から組み立てられる実施例の代わりに、図６に示したような１つの部材から構成される試料移替装置（ワンピース試料移替装置）を使用することも可能である。ワンピース試料移替装置は、機械力に感受性の（即ち、弱い）生検試料に対し、硬い円柱状部材６を作用させるのではなく、液体を噴射することにより、試料受容小板５へ移し替えるよう作動する。このようなワンピース試料移替装置は、鉛直方向に延在する貫通孔３８を有する構造要素３７から構成される。この貫通孔３８は、その形状が、例えば図１（ｂ）の移行部材９に適合し、生検針１から試料受容小板５へ生検試料３を噴き込む間、注射器８を受容するよう作動する。この構造要素３７もまた（図示で）その下面に段状部３５を有し、該段状部３５は、小板２０と共に生検針１を挟持するよう作動するか、或いは、上述の通り、生検針１をあとから挿入することができるような（予め形成される）中空空間形成の一端を担う。
【００３９】
上記ワンピース試料移替装置３７は、例えば脳組織試料のような機械力に感受性の（即ち、弱い）試料の移し替えに主として利用される。過剰の（余った）噴射液体は、この方法態様では、２つの溝１６及び１８を介して本発明の装置から流れ去る。
【００４０】
図７〜図９に、本発明の装置の使用方法の例を示した。
【００４１】
図７に示した、第一ステップでは、試料ホルダ３９は、案内部材１５の長手溝１６と中空円筒状凹部１９とに嵌め込まれる。試料ホルダとしては、例えば、高圧凍結装置用の製品（製品情報：Ｎｒ．　１６　５０　０２　２０００年１２月ライカミクロジュステムス　ゲーエムベーハー　（Ｌｅｉｃａ　ＥＭ　ＰＡＣＴ））。この試料ホルダ（試料容器支持装置）３９は、以下の要素を有する。包囲フレーム４０は、他の要素を受容する機械的フレームとして作動する。このフレーム４０の縦軸では、（雄）ネジ要素４１が、対応する（雌）ネジ部に螺合される。（雄）ネジ要素４１は、フレーム４０（の内部空間内）へ突出するその端部に、ダイヤモンドシール（密閉）面（部材）（Ｄｉａｍａｎｔｄｉｃｈｔｆｌａｅｃｈｅ）４２（これに関しては、特願２００１−３９１６０８；特開２００２−２７７３６５参照）を有し、試料受容小板５を確実に挟持するよう作動する。フレーム４０の（雌）ネジ部と向かい合う面には、試料受容小板５のための支持部材４３が配設され、該支持部材４３は、それ自身、凍結過程中高圧を伝達する圧力伝達要素と結合する。フレーム４０の中空シリンダとして構成される延長部材４４及び４５は、高圧凍結装置に試料ホルダを固定するよう作動し、延長部材４５は、更に、生検試料の移し替え作業中、試料ホルダを案内部材１５の中空円筒状凹部１９にぴったりと正確に嵌るように（ｐａｓｓｇｅｎａｕ）固定するよう作動する。
【００４２】
ここで、スライダ２１を空の試料受容小板５と共に案内部材１５の長手溝１６に嵌め込み、係止突起２４を案内部材１５の外側エッジに当接させ（図１０（ｂ）の位置Ｉ参照）、空の試料受容小板５を小板受容部２２へ装填する。そして、空の試料受容小板５を有するスライダ２１を上記長手溝１６内で摺動し、案内溝１７の横溝１８に隣接する（に近い方の）端部に係止突起２４を当接させる（図１０（ｂ）及び図１０（ｃ）の位置ＩＩ参照）。このとき、試料受容小板５は、所定の位置に配置し、生検試料を受容する準備ができている。
【００４３】
ところで、生検試料の組織からの取り出しは、商業的に入手可能なマイクロ生検装置によって行なわれる。この場合、生検針の槍状部材の上述の方法と比べると小さい（試料）受容部を使用すると、組織に針を刺し込むとき、槍状部材の目的に適合的な先端と（試料）受容部は、中空針の切断の前に、しっかりと固定的に位置決めされることが明らかとなっている。これによって、（試料）受容部は、上述の方法（上記非特許文献２、１３５頁参照）とは異なり、組織内で極めて正確に位置決めすることができる。槍状部材を比較的ゆっくりと前進させることにより、組織は、商業的に入手可能な装置とは異なり、槍状部材の（試料）受容部（切欠）をよりよくかつより容易に充填することができる。このようにして小さい（試料）受容部に収容された組織を切断するために、中空針は、それ自体既知の方法によって、槍状部材を覆った状態で押し進められる。そして、針は組織から引き抜かれ、生検試料３は、中空針を引き戻すことによって再び開放される。
【００４４】
生検針１の試料受容部２内の生検試料３は、小板２０の側端面に沿って予め定められた（所定の）深さで押込まれ、試料受容小板５の試料受容空間４の上方に正確に配置される（図８参照）。ここで、試料移替装置２６又は３７（図９には試料移替装置２６についてのみ示した）を案内部材１５の横溝１８に嵌め込んで摺動し、構造要素３１の下面の段状部３５によって、生検針１を小板２０の側端面に押し付け挟持する。このようにして、生検針１の試料受容部２は、受容の準備をして待ち構えている試料受容小板５の試料受容空間４上に正確に位置決めされる。
【００４５】
図１０（ａ）〜図１０（ｇ）に、生検針１から試料受容小板５へ、更に試料ホルダ３９への生検試料３の移し替えの一例を示した（これら各図は、横溝１８の中心を通り長手軸方向に沿って切断した断面図である）。
【００４６】
試料受容小板５をスライダ２１へ装填するために、スライダ２１は、長手溝１６の横溝１８から離隔した（遠い方の）端部に配置される。このとき、係止突起２４は、案内部材１５の上部エッジ（図中右端）を乗り越えて突出し、案内部材１５と係合する（位置Ｉ）（図１０（ａ））。
【００４７】
ここで、試料ホルダ３９を横溝１８ないし中空円筒状凹部１９に嵌め込む（図１０（ｂ））。
【００４８】
そして、スライダ２１を、係止突起２４の試料ホルダ３９のより近くに位置する当接部（が案内溝１７の試料ホルダ３９のより近くに位置する当接部）に当接するまで摺動し（位置ＩＩ）、試料受容小板５が部分的に小板２０（不図示）の下方に位置するようにする。ここで、生検試料３で充填された生検針１を、小板２０の側端面に緩く（軽く）当接させ、生検試料３を試料受容小板５の試料受容空間４の上方に正確に配置させる。長手溝１６の長手軸における生検試料３の正確な位置は、例えば、以下のようにして定めることができる。即ち、内部に生検針１が固定されている生検ピストル（不図示）を、本装置の所定の当接部、例えば基底プレート（不図示）の外部エッジまで案内することによって定める（図１０（ｃ））。或いは、その代わりに、長手溝１６の長手軸における生検試料３のこのような（正確な）位置は、生検針１の先端部を、例えば構造要素３１内の、又は試料ホルダ３９の側壁際の所定の当接部にまで案内することによって定めることも可能である。
【００４９】
試料移替装置３１ないし３７を横溝１８内で試料ホルダ３９のフレーム４０の側面に当接するまで摺動することにより、生検試料３を有する生検針１を、試料移替装置と小板２０の側端面との間で固定することができる。或いは、その代わりに、生検針１を、予め形成された中空空間内へ挿入することも可能である。そのような中空空間は、例えば、上記ステップの内、最後の２つのステップを入れ替えることによって形成することが可能である。即ち、まず、試料受容小板５を位置ＩＩに配置（位置決め）してから、横溝１８に試料移替装置を嵌め込んで摺動し、構造要素３１ないし３７の側面を試料ホルダ３９のフレーム４０の側面に当接させる。そして、そのようにして試料受容小板５、構造要素３１ないし３７の段状部及び小板２０の側端面の間に形成された中空空間に生検針１を挿入するのである。次いで、生検試料３は、円柱状部材６の鉛直方向運動により、生検針１から試料受容小板５（の試料受容空間４）内へ移される（図１０（ｄ））。
【００５０】
次に、スライダ２１は、係止突起２４の試料ホルダ３９からより遠くに位置する当接部が案内溝１７の試料ホルダ３９からより遠くに位置する当接部に当接するまで摺動される（位置ＩＩＩ）。かくして、生検試料３で充填された試料受容小板５は、試料ホルダ３９内の適切な位置に配置され、（雄）ネジ要素４１によって挟持される（図１０（ｅ））。
【００５１】
最後に、スライダ２１は、長手溝１６の（試料ホルダ３９から）より遠くに位置する端部にあるその開始（初期）位置へ引き戻され、係止突起２４は、位置ＩＩＩから案内部材１５の外部エッジにある開始位置Ｉへ再び引き戻される（図１０（ｆ）及び図１０（ｇ））。かくして、試料ホルダ３９は、挟持された試料受容小板５と共にマニピュレータに固定され、横溝１８及び中空円筒状凹部１９からの取り出し、並びに生検試料の凍結作業が可能となる。
【００５２】
図１１（ａ）〜図１１（ｅ）に、生検針１の導入及び生検針１から試料受容小板５への生検試料３の移し替えの様子を、案内部材１５の（横）断面にて示し、及び２つの構造要素２７及び３１から組み立てられる試料移替装置の一例を示した。
【００５３】
生検針１は、所定に位置において、図１１の紙面に対し垂直方向に、構造要素１５の上面に持続的に配設されかつそれ自身によって試料受容小板５を部分的に覆う小板２０の側端面に当接するよう押込まれる（図１１（ａ））。
【００５４】
生検針１を固定するために、２つの構造要素２７及び３１とから組み立てられる試料移替装置は、横溝１８に嵌め込まれ、そして構造要素３１の下面の切り欠き形成された段状部３５が生検針１に当接するまで、生検針１の方向に向って更に摺動される。かくして、生検針１は、段状部３５、小板２０の側端面及び試料受容小板５の間に挟持され、当該位置で固定される。このとき、円柱状部材６の突起７は、生検試料３によって充填された生検針１の試料受容部２の鉛直方向上方に位置する（図１１（ｂ））。
【００５５】
或いは、その代わりに、生検針１を、予め形成された中空空間へ挿入することも可能である。そのような中空空間は、例えば、上記生検針挟持工程の最後の２つのステップを入れ替えることに形成することができる。即ち、まず、試料受容小板５を位置ＩＩに位置決め（配置）した後、試料移替装置を横溝１８に嵌め込み、構造要素３１ないし３７の側面が試料ホルダ３９のフレーム４０の側面に当接するまで摺動する。次いで、そのようにして形成された試料受容小板５、構造要素３１ないし３７の段状部及び小板２０の側端面の間の中空空間へ生検針１を挿入するのである。
【００５６】
ここで、円柱状部材６を有する構造要素２７を、図１１に示した矢印Ａ−Ａに応じて、鉛直方向下方に手動で摺動する。この鉛直方向の運動によって、円柱状部材６の突起７は、生検試料３を生検針１の試料受容部２から予め準備されていた試料受容小板５の試料受容空間４へ押し込む。この鉛直方向運動の際には、構造要素２７及び３１の間に配設された渦巻きバネ３８の弾性力は、克服されるべきである（当該弾性力によって該鉛直方向運動は阻止されない）（図１１（ｃ））。
【００５７】
ここで、構造要素２７に印加されている力を除去すると、円柱状部材６は、渦巻きバネ３６の弾性力によって、再びその開始（初期）位置へ押し戻される。かくして、空になった生検針１は、再びその長手軸方向に運動可能となり、（本装置から）引き抜くことができるようになる（図１１（ｄ））。
【００５８】
最後に、２つの構造要素２７及び３１から組み立てられる試料移替装置２６は、最も好ましくは、その長手軸回りに回転されて、案内部材１５から除去される。そして、生検試料３で充填された試料受容小板は、試料ホルダ３９の方向へ摺動することができるようになり、該試料ホルダ３９の中で挟持されることが可能となる。構造要素３１の下面及び円柱状部材６の突起７を洗浄し、次に行なうべき試料の移し替えの準備をする（図１１（ｅ））。
【発明の効果】
本発明の独立請求項１（基本構成）により，所定の課題として掲げた効果が上述の通り達成される。即ち、本発明の生検試料処理装置により、試料調製速度を著しく大きくし、それによって被検対象の瞬間構造固定試料（スナップショット）の質を改善することが可能となる。更に、手動ないし手作業による試料調製の場合と比べて、試料調製の確実性と再現性が改善される。更に、手動ないし手作業による試料調製の場合と比べて、操作者に対する手動的及び自動的（操作に関する）要求を小さくすること、即ち、試料調製の際の操作技術的経過を容易にし、それによって平均的な訓練を受けかつ平均的な才能を有する技術員でも欠陥のない試料を調製することが可能となる。
更に、各従属請求項により、付加的な効果がそれぞれ達成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】生検試料を生検針の試料受容部から試料受容小板の試料受容空間へ移し替えるための２つの原理。
【図２】試料受容小板の複数の例。
【図３】案内部材。
【図４】試料受容小板の装填／非装填状態にあるスライダ。
【図５】複数の部材から組み立てられた試料移替装置。
【図６】１つの部材から構成された試料移替装置。
【図７】空の試料受容小板が装填されたスライダと試料ホルダとが嵌め込まれた案内部材（待機状態）。
【図８】生検試料で充填された生検針がセット（装填）された案内部材。
【図９】生検針と試料移替装置がセット（装填）された案内部材。生検試料を生検針から試料受容小板及び試料ホルダへ移送するために必要な（各部材の）運動は矢印で模式的に示されている。
【図１０】生検試料の移送の各段階を示した案内部材の縦（鉛直）断面図。
【図１１】生検試料の移送の各段階を示した案内部材の横断面図。

Claims (7)

1. 生検試料を、マイクロ生検針によって組織から取り出し、かつ試料ホルダへ移送する生検試料処理装置において、
   ａ）案内部材（１５）；
   ｂ）平板状の試料受容小板（５）を運搬するための、前記案内部材（１５）上で摺動可能かつ交換可能なスライダ（２１）；
   ｃ）生検試料（３）を受容する試料受容空間（４）を有し、前記スライダ（２１）上において交換可能な試料受容小板（５）；及び
   ｄ）生検試料（３）を前記生検針（１）の試料受容部（２）から前記試料受容小板（５）の試料受容空間（４）へ移し替えるための装置を導入するための少なくとも１つの鉛直方向延在孔を有し、前記案内部材（１５）上で摺動可能かつ交換可能な試料移替装置
   を有すること
   を特徴とする生検試料処理装置。
2. 前記試料受容小板（５）は、円形形状を有するか、又は該試料受容小板（５）の輪郭は、前記スライダ（２１）の小板受容部（２２）の相応の角部に適合する少なくとも１つの角部を有すること
   を特徴とする請求項１に記載の処理装置。
3. 前記平板状の試料受容小板（５）を運搬する摺動可能かつ交換可能なスライダは、平板状の棒状部材（２１）、該棒状部材（２１）の一端部に形成される小板受容部（２２）、該棒状部材（２１）の長手軸方向に延在する鉛直スリット（２３）、該棒状部材（２１）の下面に形成される係止突起（２４）、及び該棒状部材（２１）の上面に形成される突起状の柄部材（２５）を有すること
   を特徴とする請求項１に記載の処理装置。
4. 前記小板受容部（２２）は、前記棒状部材（２１）において最大で２２０°の広がりを有する円弧を形成するか、又は前記小板受容部（２２）は、前記棒状部材（２１）において、前記試料受容小板（５）の相応の角部（複数）に適合する角部（複数）を有すること
   を特徴とする請求項３に記載の処理装置。
5. 前記案内部材（１５）は、少なくとも１つの直方体状構造要素から構成され、該構造要素は、その上面に、スライダ（２１）を受容する長手軸方向に延在する長手溝（１６）と、試料移替装置を受容する横断軸方向に延在する横溝（１８）とを有すると共に、
   前記案内部材（１５）の前記構造要素は、前記長手溝（１６）の底部に前記スライダ（２１）の係止突起（２４）を受容するよう該長手溝（１６）の一部分に亘って延在する更なる案内溝（１７）と、前記横溝（１８）の底部に試料ホルダ（３９）を受容するよう鉛直方向に延在する中空円筒状凹部（１９）と、その上面に該構造要素と常時結合する小板（２０）とを有し、
   前記小板（２０）は、前記長手溝（１６）の一部分をその上方において被覆し、かつ生検試料（３）を移し替える前に生検針（１）を案内するよう作動すること
   を特徴とする請求項１に記載の処理装置。
6. 前記試料移替装置は、
   ａ）　上部部材としての構造要素（２７）；
   ｂ）　下部部材としての構造要素（３１）；
   ｃ）　前記上部部材（２７）の鉛直方向に延在する縦孔（２８）に常時嵌合し、かつ前記下部部材（３１）の鉛直方向に延在する縦孔（３３）に摺動可能かつ交換可能に嵌合する、突起（７）を有する円柱状部材（６）；
   ｄ）　前記円柱状部材（６）の周囲に延在し、かつ前記上部部材（２７）と前記下部部材（３１）との間に配置される短い渦巻きバネ（３６）；及び
   ｅ）　前記上部部材（２７）内を水平方向に延在するスリット（２９）
   を有し、
   ｆ）　前記上部部材（２７）は、前記スリット（２９）を介して、ネジ結合器（３０）によって前記下部部材（３１）に結合され、
   ｇ）　かくして前記上部部材（２７）と前記下部部材（３１）とは、前記渦巻きバネ（３６）の弾性力に抗して前記円柱状部材（６）の長手軸方向に互いに対し摺動可能に構成されること
   を特徴とする請求項１に記載の処理装置。
7. 前記試料移替装置は、１つの構造要素（３７）から構成され、該構造要素（３７）は、注射器の前方部分（８）を受容すると共に該構造要素（３７）全体に亘って鉛直方向に貫通して延在するほぼ中空シリンダ状の貫通孔（３８）と、該構造要素（３７）の下部に該構造要素（３７）のほぼ長手軸方向に延在し切り欠き形成された段状部（３５）とを有すること
   を特徴とする請求項１に記載の処理装置。

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