JP2001502430A - サンプルブロックからカットされた組織サンプル切片の自動アーカイバル保存方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ミクロトームのブレード（１４）によって組織サンプルブロック（１８）からカットされた組織切片のアーカイバル保存のための方法及び装置（１０）は、組織サンプルブロック（１８）の露出端面とほぼ同じサイズの、順次に間隔を置いて配置された接着材部分（４２）を担持したテープ（２０）を含む。このテープ（２０）は、送りリール（２２）から送りローラ機構によって繰り出すことができる。ミクロトームによるサンプルのカット操作とカット操作の間にテープ（２０）が順次に送られてテープ上の接着材部分（４２）を組織サンプルに整合させる。圧着ローラ（２６）が接着材部分（４２）を組織サンプルに圧着させると、その組織サンプルがミクロトームのブレードによって切片としてカットされ、引取りローラ（２８）がテープ（２０）と切片をミクロトームのブレード（１４）から持ち上げる。次いで、テープ（２０）は、アーカイバル保存のために巻取りリール（３０）に巻取られる。この組織サンプルを顕微鏡観察のために作像するために上記装置を組織サンプルから引き離すための搬送機構（８２）の作動を含めて、上記のプロセス全体を自動化することができる。

Description

【発明の詳細な説明】 サンプルブロックからカットされた組織サンプル 切片の自動アーカイバル保存方法及び装置発明の分野 本発明は、一般に、光学顕微鏡検査法及び生体組織のサンプルを顕微鏡観察の ために切片又は薄片にカットするための方法に関し、特に、生体組織（以下、単 に「組織」と称する）の組織サンプルブロックからカットされた組織切片又は薄 片のアーカイバル（永久又は長期）保存のための改良された方法及び装置に関す る。発明の背景 従来から、顕微鏡観察のための小さい組織サンプルは、まず組織サンプルをパ ラフィン又はプラスチックのブロック（ケース）内に入れた後、そのケース入り サンプルをミクロトームと称される装置で顕微鏡観察用に薄い切片にスライスす る（薄切りカットする）ことによって作成されている。次いで、薄切りにされた 切片を顕微鏡のスライドに載せ、スライド上で観察のために化学的処理を施し、 観察した後保存する。しかしながら、このプロセスは、熟練したオペレータを必 要とし、特に、観察すべき切片が数個以上ある場合は、非常に時間がかかる。所 要数の切片が作られた後、残りの組織サンプルは、通常、廃棄される。 しかしながら、組織サンプルの切片のデジタル画像処 理の近年の進歩の結果として、上記の伝統的な手法が変化を強いられることにな った。表面作像顕微鏡（ＳＩＭ）や平面（二次元）切片顕微鏡等の装置では、組 織サンプルをミクロトーム上に載せたままで観察する。新しい切片がカットされ るたびに、顕微鏡は、その組織の新しく露出された表面を組織内にあるがままの 状態で観察する。組織サンプルの三次元デジタル画像の再構成（合成）を切片ご とに行うためには、サンプル全体をスライスしなければならない。その結果とし て、多数の組織切片、例えば、１サンプル当り何千個もの個別切片が作成される ことになる。 このように多数の切片が存在する場合、画像の取得及び薄切りカットプロセス を自動化することが望ましいことはいうまでもない。各切片は、組織サンプルか らスライスされる（薄切りカットされる）前に作像されているので、作像の目的 では必要なくなり、廃棄してもよい場合さえある。廃棄操作は、小真空掃除機等 の吸引装置で自動的に実施することができる。 しかしながら、カットされた切片のすべて又は何割かをアーカイバル保存の目 的で保存しておくことが望ましい場合がしばしばある。ここに開示される本発明 の方法及び装置は、この要件の充足に向けられたものである。 一般に、カット切片を顕微鏡のスライドに固定して保存する場合は、切片をミ クロトームのブレード（ナイフ）から取り上げ、皺を伸ばすために液体上に浮か せて 伸張させ平坦にする。次いで、顕微鏡のスライドをカット切片を浮かせた液体中 に沈めて切片の下に潜らせ、切片をスライドと一緒に液体上から持ち上げること によってスライド上に移す。しかしながら、この操作は、自動化には余り適さな い。発明の開示 本発明は、ミクロトームのブレードによって組織サンプルブロック（単に「サ ンプルブロック」とも称する）からカットされた組織切片のアーカイバル保存の ための改良された方法及び装置を提供する。組織切片は、粘着表面を有するプラ スチックフィルム（例えば、粘着テープ）を組織サンプルの端面に圧着した後、 該切片をサンプルブロックからカットすることによって処理することができる。 ミクロトームがそのブレードによって組織のサンプルブロックから切片をスライ スするごとに、粘着テープが（損傷を受けていない、完全な状態の切片と共に） ミクロトームのブレードの表面からゆっくりと持ち上げられ、それによって切片 を粘着テープの接着材上に保持する。カットされた切片を粘着テープの接着材上 に保持するためには、かつ、粘着テープ自体をミクロトームのブレードに絡みつ かないようにするためには、粘着テープを正しいタイミングと緊張度で持上げな ければならない。本発明が達成する自動化は、この操作の自動化である。 このようにして持ち上げられた切片は、その後、上記 粘着テープより強い接着材で処理されている顕微鏡のスライド上へ移送すること ができる。例えば、スライド上の接着材は、紫外線の触媒作用によって活性化す ることができ、その後、スライドに固定されたサンプル即ち切片から粘着テープ を慎重に剥がすことができる。 本発明の装置は、組織サンプルブロックの露出端面（以下、単に「端面」と称 する）とほぼ同じサイズの、順次に間隔を置いて配置された接着材部分を担持し た切片保存テープ（以下、単に「テープ」とも称する）を含む。テープは、送り リールから送りローラ機構によって繰り出すことができる。ミクロトームによる サンプルのカット操作（切断操作）とカット操作の間に（１つのカットがなされ た時から次のカットがなされる時までの間に）テープが順次に送られてテープ上 の接着材部分を組織サンプルに整合させる。圧着ローラが接着材部分を組織サン プルに圧着させると、その組織サンプルがミクロトームのブレードによって切片 としてカットされ、引取りローラがテープと切片をミクロトームのブレードから 持ち上げる。次いで、テープは、アーカイバル保存のために巻取りリールに巻取 られる。 この組織サンプルを顕微鏡観察のために作像する（画像化する）ために上記装 置を組織サンプルから引き離すための搬送機構の作動を含めて、上記のプロセス 全体を自動化することができる。更に、上記粘着テープは、書き込み可能な磁気 酸化物層又はその他の物質をテープに 付加することなどにより、データ保存能力を備えたものとすることができる。図面の簡単な説明 図１は、サンプルブロックからカットされた組織切片のアーカイバル保存のた めの本発明の装置の概略図であり、ミクロトーム及びそのブレードと、サンプル ホルダーと、組織サンプルブロックを示し、送りリールから繰り出され、送りロ ーラを経て組織サンプルブロックに近接した圧着ローラへ送られ、引取りローラ を経て最終的に保存のために巻取りローラへ送られる本発明の保存テープを示す 。 図２は、本発明の保存テープの第１実施形態である接着材一体型テープの概略 図である。 図３は、本発明の保存テープの第２実施形態である接着材マスク型テープの概 略図である。発明を実施するための最良の形態 図１は、組織サンプルブロック１８からカットされた組織切片のアーカイバル 保存のための本発明の装置の概略図であり、すべて周知の、ミクロトーム１２及 びそのブレード１４と、サンプルホルダー１６と、組織サンプルブロック１８を 示す。本発明の保存テープ２０は、送りリール２２から繰り出され、送りローラ ２４を経て組織サンプルブロック１８に近接した圧着ローラ２６へ送られ、引取 りローラ２８を経て最終的に保存のために巻取りローラ３０へ送られる。 多数の切片を取り込んで保存するために、テープ２０は、送りリール２２から 連続ロールとして供給され、取り込まれた切片を巻取りリール３０上に保存ロー ルとして巻き込むことによって保存される。各切片は長さが１／２ｉｎ程度であ り、各切片間に１／２ｉｎの間隔をあけることができるので、テープのロールは 、切片収容容量１０００個当り約８５ｆｔの長さとすればよい。更に、各切片の 幅は約１／４ｉｎとすることができるので、テープの幅は、切片の両側にテープ 搬送機構を配置することができるように、約３／４ｉｎ〜１ １／２ｉｎとすれ ばよい。 切片取り込みプロセスの最も困難な部分は、組織切片がミクロトームのブレー ド１４によって組織サンプルブロック１８からカットされるときである。テープ ２０の接着材は、ブレードに粘着する傾向があり、サンプルのカットを台無しに するか、ブレードに絡まりやすいからである。この問題を回避するために、本発 明のテープにおいては、組織サンプルブロック１８に接触する所定の区域だけを 粘着表面とし、テープの、サンプルを囲繞する区域には接着材は設けられていな い。 図２は、本発明の保存テープの第１実施形態である接着材一体型テープ４０の 概略図である。この保存テープ４０は、組織サンプルブロックの端面とほぼ同じ サイズの、好ましくは正確に同じサイズの、順次に間隔を置いて配置された接着 材部分４２を担持している。接着材部 分４２と４２の間の間隔は、既知の所定距離に決められており、テープ４０は、 サンプルのカットとカットの間にこの間隔距離だけ正確に送られる。テープ４０ を最初にサンプルブロックに対して整列させるのを容易にするために、各接着材 部分４２を薄い色で着色するか、あるいは、何らかの方法でテープの残りの非接 着材部分４４と視覚的に区別することができるようにすることができる。 図３は、本発明の保存テープの第２実施形態である接着材マスク型テープ５０ の概略図である。この実施形態は、特製の非粘着性保護テープ５４に組み合わせ た全面に接着材を被覆された標準の粘着テープ５２のロールを用いる。この実施 形態では、粘着テープ５２は、切片取り込み中又は取り込み前に、組織サンプル ブロックの端面と正確に同じサイズの開口部又は切開部５６を切開されている非 粘着性保護テープ５４の特製ロールを張り合わせることによってミクロトームの ブレードから保護される。先の実施形態の場合と同様に、これらの切開部５６は 、既知の所定距離だけ互いに離隔されており、保存テープ５０は、サンプルのカ ットとカットの間にこの間隔距離だけ正確に送られる。この実施形態では、テー プ５０を最初にサンプルブロックに対して整列させるのを容易にするために、各 切開部５６を有する保護テープ５４を着色するか、あるいは、何らかの方法で粘 着テープ５２と視覚的に区別することができるようにすることが できる。この保護テープ５４は、各カット切片の周縁の周りを隆起表面で取り囲 み、それによって切片に物理的損傷からの保護を与えるという追加の利点をもた らす。 図Iに戻って説明すると、保存テープのいずれの実施形態においても、テープ ２０は、送りリール２２から送りローラ２４によって引出される。送り速度リー ル２２は、テープ２０に一定の緊張度を維持するために、すべり摩擦クラッチ（ 力がかかりすぎるとスリップするように設計されている摩擦クラッチ）又はそれ に類する抗力調整機構を備えたものとすることが好ましい。送りローラ２４は、 （オーデイオテーププレーヤーのように）モータによって駆動されるキャプスタ ンローラとピンチローラの組み合わせとすることができる。あるいは別法として 、送りローラ２４は、（映画用カメラのように）モータによって駆動される歯付 スプロケットローラとすることもできる。 圧着ローラ２６は、テープ２０に圧力を加えて組織サンプルブロック１８に圧 接させる。サンプルブロック１８は、テープ２０の接着材を組織サンプルブロッ ク１８の端面全体に固着させるために静止圧着ローラ２６に近接して移動される 。次いで、組織切片がミクロトームのブレード１４によってサンプルブロック１ ８からカットされる。このカット切片がサンプルブロック１８から分離されると 、引取りローラ２８がテープ２０（カット切片を担持している）をミクロトーム のブレード１４から 持ち上げ引き離す。この操作段階中、切片がサンプルブロック１８から完全に切 り離されないういちにテープ２０が切片から引離されてしまうのを回避するため に、テープの緊張度を弛めなければならない。送りローラ２４と同様に、引取り ローラ２８も、キャプスタンローラ、歯付スプロケットローラ又はそれに類する ローラとすることができる。いずれにしても、送りローラ２４も、引取りローラ ２８も、テープ２０の粘着表面が存在する中央区域に接触させてはならない。テ ープ２０は、引取りローラ２８を通過した後、好ましくはモータ駆動される巻取 りリール３０に巻取られる。組織サンプルからのすべての切片切り取り作業が終 了するか、あるいは、巻取りリールが満杯になったならば、巻取りリールを取り 外して保存する。 組織サンプルのＺ軸線即ち焦点位置は、適正な画像を得るためにはどの切片に おいても同じでなければならないので、圧着ローラ２６は、特定の切片が保存す る必要のないものであっても、サンプルブロックの端面に圧力を加えるようにな されている。従って、保存する必要のない切片に対しては、それにテープの接着 材を圧着させないように、テープの接着材のない区域、即ち２つの接着材部分と 接着材部分との間の区域を切片に対面させるようにテープを送る。保存する必要 のない切片に対してはテープをこの位置に停止させる。（保存されない切片は、 慣用の態様で廃棄される。）次の切片が保存すべき 切片である場合は、先に述べたように、テープの次の接着材部分を切片に対面さ せるようにテープを前進させる。 取得された切片は、その第１のテープに追加の粘着テープ層を付加することに よって更に保護することができる。その場合、切片を２層のテープの間に挟み、 貼合せる。この操作は、テープを巻取りリール３０に巻取るときに実施するのが 理想である。 テープ２０には、又、そのどちらかの面に沿って被覆された磁気酸化物層６０ のような、あるいは、テープの全面又は一部分に被覆された透明な磁気酸化物層 ７０のような情報記録機能を付与することもできる。この磁気酸化物層は、組織 サンプルのタイプ及び番号、切片の厚み及び番号、及びその他の任意の有用な情 報をアナログ又はデジタル情報として磁気的に記録するために用いることができ る。このデータは、特定の切片を自動的に検索するためにアーカイブされた材料 を調べるときに利用することができる。 表面作像顕微鏡も、平面（二次元）切片顕微鏡も、組織サンプルをミクロトー ム上のサンプルブロック内に収納したままで観察するので、組織サンプルの作像 中は、切片保存装置をミクロトームから離れた位置へ移動させておかなければな らない。この目的のために、切片保存装置を軌道又は直線レール８０上に載せな ければならない。１つの切片が保存されたならば、切片保存装置全体をミクロト ームの光学軸から離れる方向に直線的に移動 させる。この操作は、手動の又は動力駆動される搬送機構８２を用いて行うこと ができる。この機構は、親ねじと、それを回転させるモータから成るものとする ことができる。親ねじを回転させることにより切片保存装置をミクロトームから 引き離したり、所定位置へ押し戻したりすることができる。切片保存装置のこの 側方への移動を行うために、圧着ローラ２６を組織サンプルの端面から引き離す ために僅かに引込めなければならない。この引込め操作も、モータ駆動によって 行うことが好ましい。 切片保存装置は、その全作動を制御器９０のようなコンピュータ制御器を介し てプロセス制御ソフトウエアプログラムによって制御し調整することができる。 このソフトウエアは、切片保存装置内の各モータを適正な位置へ適正な順序で作 動させる。このソフトウエアプログラムは、顕微鏡及びミクロトームを制御する コンピュータと同じコンピュータにインストールし、そのコンピュータの制御下 に置くことができる。 ここに説明した本発明は、ミクロトームのブレードによって組織サンプルブロ ックからスライスされた多数のカット切片を保存することができるが、それらの カット切片のすべてを保存することもでき、あるいは、それらのうちの任意の切 片だけを保存することもできる。後者の場合、切片を例えば１０個置きにという ように規則的に選択して取り込むこともでき、あるいは、ランダムに取り込むこ ともできる。 以上、本発明を好ましい実施形態に関連して説明したが、本発明は、ここに例 示した実施形態の構造及び形態に限定されるものではなく、本発明の精神及び範 囲から逸脱することなく、いろいろな実施形態が可能であり、いろいろな変更及 び改変を加えることができることを理解されたい。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，Ｓ Ｄ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ， ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，Ｇ Ｅ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ， ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，Ｐ Ｔ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ 【要約の続き】 プロセス全体を自動化することができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．露出端面を有するサンプルブロックからミクロトームのブレードによっ てカットされた組織サンプル切片のためのアーカイバル保存装置であって、 前記組織サンプルブロックの前記露出端面とほぼ同じサイズを有し、非粘着部 分によって互いに分離され、順次に間隔を置いて配置された接着材部分を担持し た表面を有する切片保存テープと、 前記接着材部分の１つを前記組織サンプルブロックの前記露出端面に整合させ るように前記切片保存テープを該組織サンプルブロックの近傍に送給するための 送給手段と、 から成るアーカイバル保存装置。 ２．前記送給手段は、前記切片保存テープを送りリールに巻かれた所定量の テープから送給するための送りローラ機構を含むことを特徴とする請求の範囲第 １項に記載のアーカイバル保存装置。 ３．前記送給手段は、前記接着材部分を前記組織サンプルブロックの前記露 出端面に押圧するための圧着ローラを含むことを特徴とする請求の範囲第１項に 記載のアーカイバル保存装置。 ４．前記圧着ローラは、組織サンプル切片がアーカイバル保存のために保存 する必要がないものである場合、前記切片保存テープの非粘着部分を前記組織サ ンプルブロックの前記露出端面に押圧するように構成されている ことを特徴とする請求の範囲第３項に記載のアーカイバル保存装置。 ５．前記送給手段は、前記切片保存テープを前記ミクロトームのブレードか ら持ち上げて引き離すようになされた引取引取りローラを含むことを特徴とする 請求の範囲第１項に記載のアーカイバル保存装置。 ６．前記送給手段は、前記切片保存テープをアーカイバル保存するための巻 取りリールを含むことを特徴とする請求の範囲第１項に記載のアーカイバル保存 装置。 ７．顕微鏡法による作像操作のために該アーカイバル保存装置を前記組織サ ンプルブロックから引き離すための搬送機構を含むことを特徴とする請求の範囲 第１項に記載のアーカイバル保存装置。 ８．前記切片保存テープは、データ記録手段を含むことを特徴とする請求の 範囲第１項に記載のアーカイバル保存装置。 ９．前記ミクロトームのブレードによるカット操作とカット操作の間に前記 切片保存テープの接着材部分を前記組織サンプルブロックの前記露出端面へ順次 に送るための送給操作を調整するための制御手段を含むことを特徴とする請求の 範囲第１項に記載のアーカイバル保存装置。 １０．前記制御手段は、コンピュータ制御器から成ることを特徴とする請求の 範囲第９項に記載のアーカイバル保存装置。 １１．露出端面を有するサンプルブロックからミクロトームのブレードによっ てカットされた組織サンプル切片の自動アーカイバル保存方法であって、 前記組織サンプルブロックの前記露出端面とほぼ同じサイズを有し、非粘着部 分によって互いに分離され、順次に間隔を置いて配置された接着材部分を担持し た表面を有する所定長の切片保存テープを準備する工程と、 前記接着材部分の１つを前記組織サンプルブロックの前記露出端面に当接させ る工程と、 前記サンプルブロックからミクロトームのブレードによって切片をカットする 工程と、 前記サンプルブロックからカットされた前記切片を有する前記切片保存テープ を前記ミクロトームのブレードから持ち上げて引き離す工程と、 から成るアーカイバル保存方法。 １２．顕微鏡法による作像操作のために前記切片保存テープを前記組織サンプ ルブロックから引き離す工程を含むことを特徴とする請求の範囲第１１項に記載 のアーカイバル保存方法。 １３．組織サンプル切片がアーカイバル保存のために保存する必要がないもの である場合、前記切片保存テープの非粘着部分を前記組織サンプルブロックの前 記露出端面に押圧する工程を含むことを特徴とする請求の範囲第１１項に記載の アーカイバル保存方法。 １４．前記ミクロトームのブレードによるカット操作 とカット操作の間に前記切片保存テープの接着材部分を前記組織サンプルブロッ クの前記露出端面へ順次に送るための送給操作をコンピュータ制御によって調整 する工程を含むことを特徴とする請求の範囲第１１項に記載のアーカイバル保存 方法。