JP2008051797A - 薄切片搬送装置、薄切片掬い具及び薄切片の搬送方法 - Google Patents
薄切片搬送装置、薄切片掬い具及び薄切片の搬送方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】包埋ブロックBを薄切して作製された薄切片Sを、搬送方向Xに延びる縦糸28及び縦糸に対して直交する方向に延びる横糸を有する搬送ベルト23の上面に載置して液槽9まで搬送する。搬送ベルトの薄切片を載置する箇所23aは、縦糸のみから構成されている。
【選択図】図1
Description
従来、この作製された薄切片を取り出して、搬送する工程は、薄切片が極薄で、カール、しわ、破れなどの損傷が発生しやすいことから、手作業で行われてきた。一方、例えば、前臨床試験においては、一試験当たり数百個の包埋ブロックを作製し、さらに一包埋ブロック当たり数枚の薄切片を作製する。このため、作業者は膨大な枚数の薄切片を作製して、次工程に搬送する必要があり、これらの工程の自動化が試みられている。
本発明に係る薄切片搬送装置は、包埋ブロックを薄切して作製された薄切片を、搬送方向に延びる縦方向の線状体及び該縦方向の線状体に対して直交する方向に延びる横方向の線状体を有する搬送ベルトの上面に載置して液槽まで搬送する薄切片搬送装置であって、
前記搬送ベルトの前記薄切片を載置する箇所の横方向の線状体密度が他の箇所の横方向の線状体密度に比べて、低くなっていることを特徴としている。
なお、ここでいう直交とは、正確な90度のみをさすのではなく、線状体同士を編むときに多少90度からずれて変化する角度変化も含んだものをさす。
また、ここでいう線状体とは、糸状に編まれたものや、フィルムを線状に切断したもの、釣糸のように射出機によって紡糸された樹脂製のモノフィラメント、あるいは金属製のモノフィラメントも含む、広く線形状をなしたものをさす。
前記搬送ベルトの前記薄切片を載置する箇所では、横方向の線状体密度が他の箇所の横方向の線状体密度に比べて低くなっている。つまり、液中侵入時に空気が混入しやすい性質をもつ横方向の線状体が少なくなっているため、空気混入率を低下させることができ、結果的に、薄切片の下側に空気が混入するおそれが少なくなる。
ここでいう平行とは、狭義の意味の互いに180度をなす形のみをさすのではなく、線状体同士を間隔をあけて配置するとき、多少180度よりも広くあるいは狭くなったものを含むもの、例えば170度〜190度の範囲に配置されたものをさす。
また、搬送ベルトは基本的に1本の線状体を螺旋状に巻いて形成されているため、始点ローラと終点ローラと間の線状体はそれぞれつながっており、それら線状体どうしの間の張力調整は不要で、自動的に均一化される。
また、この薄切片掬い具では、横方向の線状体を有さず縦方向の線状体のみ有しているので、液面から掬い取った薄切片の下側から気泡を速やかに開放することができ、これらの結果、薄切片を再度液槽の液面に浮かべる際に、気泡が混入するのを防止できる。
また、この薄切片掬い具では、複数の線状体を、薄切片の最大長よりも狭い間隔をあけて配置しており、このように薄切片の最大長よりも狭い間隔をあけて配置しておけば、薄切片を掬い取ることができる。
上記薄切片掬い具によれば、フレームの線状体支持部を利用して線状体を位置決めして支持しており、構成の簡素化と軽量化を実現できる。
上記薄切片掬い具によれば、複数の縦置き板状部材の上縁部により線状体を構成しており、剛性の線状体が得られるため、耐久性の向上を図ることができる。
また、単なる線材によって線状体を構成する場合には、薄切片を掬ったときに、線材の下側で薄切片の一部が互いに密着して絡みつく現象が生じ、この場合、絡みついた薄切片を取り除く作業が大変面倒となる。これに対し、本発明に係る薄切片掬い具によれば、縦置き板状部材を用いるため、線状体の下側で薄切片同士が密着して絡みつくおそれはない。
上記薄切片掬い具によれば、当該薄切片掬い具によって液槽の液面に浮かんだ薄切片を掬いとるとき、仮想凸状曲面によって、薄切片の中央部分を強制的に伸展させることができる。
上記薄切片掬い具によれば、当該薄切片掬い具を押し下げて、一度掬い取った薄切片を再び液面に浮かべるときに、薄切片の中央部分から液面に浸すこととなり、薄切片の下側に空気を混入しにくくすることができる。
また、薄切片を掬い上げ再度液面に浮かべるにあたり、搬送ベルトではなく、薄切片掬い具によって行うため、搬送ベルトによる薄切片の搬送工程と、薄切片掬い具による薄切片の掬い上げ及びその後の再度の液面浮かべる工程とを同時に並行して行うことができ、処理時間の短縮化を図ることができる。
また、一度液面に浮かべた薄切片を掬い上げて、その下側に混在している気泡を開放した後、再度、液面に浮かべることができるため、薄切片の下側に混入した気泡を有効に除去できる。
図1及び図2は、この発明に係る薄切片搬送装置を備えた薄切片作製装置を示し、図1は薄切片作製装置の平面図、図2は薄切片作製装置の側面図である。これらの図に示す薄切片作製装置1は、生体試料Aが包埋された包埋ブロックBから厚さ3〜5μm程度の極薄の薄切片を作製し、薄切片に含まれる生体試料Aを検査、観察する過程において、自動的に、包埋ブロックBから薄切片を薄切し、次工程に搬送する装置である。生体試料Aは、例えば、人体や実験動物等から取り出した臓器などの組織であり、医療分野、製薬分野、食品分野、生物分野などで適時選択されるものである。また、包埋ブロックBは、上記のような生体試料Aを包埋剤B1によって包埋、すなわち周囲を覆い固めたものである。このような包埋ブロックBは、より詳しくは、以下のように作製されるものである。まず、上記の生体試料Aの塊をホルマリンに漬けて、生体試料Aを構成する蛋白質を固定する。そして、組織を固い状態にした後、適当な大きさに切断する。最後に、切断された生体試料Aの内部の水分を包埋剤B1に置き換えたものを、溶解した包埋剤B1の中に埋め込んで、固めることで作製される。ここで、包埋剤B1は、上記のように液状化と冷却固化が容易に可能とされるとともに、エタノールに浸漬することで溶解する材質であり、樹脂やパラフィンなどである。以下、薄切片作製装置1の構成について説明する。
また、試料台2の下方には、Xステージ4及びZステージ5を有する送り機構6が設けられ、試料台2に固定された包埋ブロックBを、薄切する送り方向(この方向は後述する薄切片の搬送方向と一致する)X及び高さ方向Zに位置調整するとともに、送り方向Xに所定の移動速度で送ることが可能である。また、薄切片作製装置1は、カッター3を支持する固定台7を備えるとともに、固定台7の上面7aにはホルダ8が設けられ、ホルダ8はカッター3の上面3aに当接することで、固定台7との間でカッター3を挟持して、固定している。カッター3は、先端部の切れ刃3bの向きを送り方向Xと直交するように固定されている。また、カッター3の後方には、水Wが満たされた液槽9が設けられている。
ここで、搬送ベルト23は、図3に示すように、搬送方向Xに延びる縦糸(縦方向の線状体)28と縦糸28に対して直交する方向に延びる横糸(横方向の線状体)29を有する。そして、搬送ベルト23の薄切片Sを載置する箇所23aは、前記縦糸のみ28からなっていて横糸29を有していない。
また、縦糸28及び横糸29は、水をしみ込み易くするため、親水性を有するもの、例えばヒドロキシ基、カルボキシ基、アミノ基、カルボニル基を有する材料で作られたものが好ましい。
また、カッター3の前方の第1の折り返し軸22と対向する位置には、送風機30が設けられている。
このとき、予め、薄切片を載置する箇所23aと定めた箇所に、薄切片Sが載置するよう、モータ27の回転と送り機構6によるXステージ4の駆動とを同期させる。
また、薄切片Sは、液槽9において水Wに浮かべられることにより、水の表面張力が作用するので、薄切した際に生じてしまったしわ、反り、歪みなどの変形を修正することができる。
これらの結果、薄切片Sの下側に気泡が混入しにくく、たとえ混入したとしても、該気泡を速やかに除去できる。
なお、この第1の実施形態では、搬送ベルト23は、前記搬送ベルト23の前記薄切片を載置する箇所23aが、前記縦糸28のみからなっている構成としているが、これに限られることなく、搬送ベルト23の前記薄切片を載置する箇所23aの横糸29の密度が、他の箇所の横糸29密度に比べて、低くしてもよい。
図6及び図7は、この発明に係る薄切片搬送装置を備えた薄切片作製装置を示すもので、図6は平面図、図7は一部を断面した側面図である。この実施形態において、前述した実施形態で用いた部材と共通の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。
なお、この実施形態においても、前述した第1の実施形態と同様に、搬送ベルト43を正回転、逆回転、正回転させることにより、1度水に浮かばせた薄切片Sを搬送ベルト43で掬い上げ再度水に浮かばせるようにしてもよい。
図8及び図9は、この発明に係る薄切片搬送装置を備えた薄切片作製装置を示している。この実施形態において、前述した第1の実施形態で用いた部材と共通の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。
なお、この例では、平面視4角状のフレームを用いたが、フレームの形状はこれに限られることなく、円状や楕円、あるいは4以外の多角形状であっても良く、要は、互いに対向する一対の糸支持部52a,52aを有する形状であればよい。
ここでは、次に、薄切片掬い具51により、水Wに浮かんだ薄切片Sを水面から掬い上げる。このとき、薄切片Sの下側に気泡がある場合、これら気泡は掬いとった薄切片Sから除去される。その後、薄切片掬い具51を押し下げることにより、薄切片掬い具51内にある掬い上げた薄切片Sを再度液槽9の水に浮かべる。
また、薄切片Sを掬い上げ再度液面に浮かべるにあたり、搬送ベルト23ではなく、薄切片掬い具51によって行うため、搬送ベルト23による薄切片の搬送工程と、薄切片掬い具51による薄切片Sの掬い上げ及びその後の再度の液面浮かべる工程とを同時に並行して行うことができ、処理時間の短縮化を図ることができる。
前述した薄切片掬い具51では、複数の縦糸53を用いているが、これに限られることなく、前記第2の実施形態の搬送ベルト43の縦糸のように、一本の縦糸を螺旋状に巻いて成形したものであってもよい。
ここで示す薄切片掬い具61は、フレーム52内に、互いに平行となるようにかつ薄切片Sの最大長Laよりも狭い間隔をあけて複数の板状部材62が縦置きに並べられ、これら並べられた板状部材62の上縁部62aによって、薄切片を掬いとるための線状体が構成されるものである。また、各板状部材62の下端は共通の底板63によって互いに連結されている。
なお、複数の板状部材62のピッチPaが、上述したように、薄切片Sの最大長Laよりも狭い場合、当該薄切片掬い具61の薄切片Sに対する向きを考慮すれば、薄切片掬い具61によって薄切片Sを掬い取ることができる。しかしながら、実際の使い勝手を考えると、複数の板状部材62のピッチPaは、薄切片Sの最小長Lbよりも狭く設定するのが好ましい。
この薄切片掬い具61によれば、複数の縦置きに並べられた板状部材62の上縁部62aにより線状体が構成されており、剛性の線状体が得られるため、耐久性に優れるものとなる。
ここで示す薄切片掬い具71が前記図10で示したものと異なるところは、各板状部材72の下端に連結用の共通底板を有しない点である。なお、各板状部材72は、長さ方向の両端がそれぞれフレーム52に固定されることによって、それ自体の位置が決定されている。この薄切片掬い具71によっても、図10で示した薄切片掬い具61と同様な効果を奏する。
ここで示す薄切片掬い具81が前記図11で示したものと異なるところは、各板状部材82の形状が、上方に向かうに従い漸次狭まる断面3角形状に形成されている点である。
このような構成にすることによって、線状体を構成する板状部材82の上縁部82aを許容される可能な範囲でできるだけ細く作製できることと、板状部材82の剛性を高く保持できることを同時に満足させることができる。
ここで示す薄切片掬い具91が前記図12で示したものと異なるところは、断面3角形状に形成された各板状部材92の底部92bが互いに連結されている点である。
このような構成にすることによって、板状部材92の剛性をより高めることができる。
ここで示す薄切片掬い具101が前記図10で示したものと異なるところは、線状体となる板状部材102の上縁部102aの形状である。
すなわち、前記図10で示した薄切片掬い具では、板状部材62の上縁部62aどうしを結んで得られる仮想面が単なる平面を形成しているが、ここで示す薄切片掬い具101では、板状部材102の上縁部102aどうしを結んで得られる仮想面Iaが、上側に凸となる凸状曲面を形成している。
このような構成にすることによって、当該薄切片掬い具101により液槽の液面に浮かんだ薄切片を掬いとるときに、薄切片がたとえ若干縮んでいる場合でも、板状部材102の上縁部102aどうしを結んで得られる仮想凸状曲面によって、この縮んだ薄切片の必要部分例えば中央部分を強制的に伸展させることができる。
ここで示す薄切片掬い具111では、板状部材112の上縁部112aどうしを結んで得られる仮想面Ibが、上側に凹となる凹状曲面を形成している。
このような構成にすることによって、当該薄切片掬い具111を押し下げて、一度掬い取った薄切片を再び液面に浮かべるときに、薄切片の例えば中央部分から液面に浸すことができ、これにより、薄切片の下側に空気を混入しにくくすることができる。
ここで示す薄切片掬い具121が前記図10で示したものと異なるところは、互いに平行となるように間隔をあけて配置される複数の板状部材122のピッチである。
すなわち、前記図10で示した薄切片掬い具では、複数の板状部材62のピッチが、中央部と端部とに拘わらず一様に設定されているが、ここで示す薄切片掬い具121では、複数の板状部材122のピッチが、中央が最も広くそこから端部に向かうに従い漸次狭くなるように設定されている。
また、これらの薄切片掬い具は、人手によって直接操作される場合のほか、例えばロボットアームの先端に取り付けられて、コントローラにより自動的に操作される場合にも利用可能である。
また、液槽9には水Wが満たされているとしたが、液槽9に満たす液体としては、水の他に水を主体とする液体でも良く、また、薄切片Sの包埋剤B1を溶解しない性質の液体であれば種々選択可能である。
Claims (11)
- 包埋ブロックを薄切して作製された薄切片を、搬送方向に延びる縦方向の線状体及び該縦方向の線状体に対して直交する方向に延びる横方向の線状体を有する搬送ベルトの上面に載置して液槽まで搬送する薄切片搬送装置であって、
前記搬送ベルトの前記薄切片を載置する箇所の横方向の線状体密度が他の箇所の横方向の線状体密度に比べて、低くなっていることを特徴とする薄切片搬送装置。 - 包埋ブロックを薄切して作製された薄切片を搬送ベルトの上面に載置して、液槽まで搬送する薄切片搬送装置であって、
前記搬送ベルトの前記薄切片を載置する箇所が、前記搬送ベルトの搬送方向に延びる複数の線状体のみからなっていることを特徴とする薄切片搬送装置。 - 包埋ブロックを薄切して作製された薄切片を搬送ベルトの上面に載置して液槽まで搬送する薄切片搬送装置であって、
前記搬送ベルトが、1本の線状体を始点ローラと終点ローラとの間で搬送方向に延在させてかつ互いに平行となるよう間隔をあけて螺旋状に巻いて形成されたことを特徴とする薄切片搬送装置。 - 前記線状体が親水性を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の薄切片搬送装置。
- 液槽の液面に浮かんだ薄切片を掬いとるため薄切片掬い具であって、
互いに平行となるように前記薄切片の最大長よりも狭い間隔をあけて配置された複数の線状体を備えることを特徴とする薄切片掬い具。 - 前記線状体は、フレームの互いに対向する一対の線状体支持部間に、互いに平行となるよう間隔をあけて配置されることを特徴とする請求項5に記載の薄切片掬い具。
- 前記複数の線状体は、複数の板状部材を縦置きに並べたそれぞれの上縁部によって構成されることを特徴とする請求項5に記載の薄切片掬い具。
- 前記線状体を結ぶ仮想面が上側に凸となる凸状曲面を形成することを特徴とする請求項5〜7のいずれか1項に記載の薄切片掬い具。
- 前記線状体を結ぶ仮想面が上側に凹となる凹状曲面を形成することを特徴とする請求項5〜7のいずれか1項に記載の薄切片掬い具。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の薄切片搬送装置を用いた薄切片の搬送方法であって、
前記薄切片搬送装置の搬送ベルトの上面に載置した薄切片を、該搬送ベルトを正回転させて液槽まで搬送させて該液槽の液面に浮かべる工程と、
前記搬送ベルトを逆回転させて、液面に浮かべた前記薄切片を前記搬送ベルト上に載せて液面から掬い上げる工程と、
前記搬送ベルトを正回転させて掬い上げた前記薄切片を液槽まで搬送させて再度前記液槽の液面に浮かべる工程と、
を備えることを特徴とする薄切片の搬送方法。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載の薄切片搬送装置を用いた薄切片の搬送方法であって、
前記薄切片搬送装置の搬送ベルトの上面に載置した薄切片を、該搬送ベルトを正回転させて液槽まで搬送させて該液槽の液面に浮かべる工程と、
互いに対向する一対の糸支持部を有するフレームおよび前記一対の線状体支持部間に互いに平行となるよう間隔をあけて掛け渡された線状体を備えた薄切片掬い具により、液面に浮かべた前記薄切片を液面から掬い上げる工程と、
前記薄切片掬い具を押し下げることにより、該薄切片掬い具内にある掬い上げた前記薄切片を再度前記液槽の液面に浮かべる工程と、
を備えることを特徴とする薄切片の搬送方法。
Priority Applications (3)
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