JP2016183124A - Sample holding device, sample holding method and holding member - Google Patents

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JP2016183124A JP2015063958A JP2015063958A JP2016183124A JP 2016183124 A JP2016183124 A JP 2016183124A JP 2015063958 A JP2015063958 A JP 2015063958A JP 2015063958 A JP2015063958 A JP 2015063958A JP 2016183124 A JP2016183124 A JP 2016183124A
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Satoru Shirakashi
了 白樫
清 高野
Kiyoshi Takano
清 高野
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To store a held object containing a projective agent for protecting a sample, in a dry state over a long period of time.SOLUTION: A sample holding device 10 comprises: a packing member 15; a holding member 12 stored in the packing member 15; and a held object 21 held to one face of the holding member 12, the held object 21 containing a protective agent for protecting the sample. The held object 21 is in a dry state, and inside of the packing member 15 is maintained to a vacuum state.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、試料保持装置、試料保持方法及び保持部材に関するものである。   The present invention relates to a sample holding device, a sample holding method, and a holding member.

従来、臨床検査で用いられている血液等の検体に含まれるRNA(Ribonucleic Acid)、バイオマーカ等のプロテインを定量測定することは、癌(がん)等の疾患の早期発見、個別化治療の実現等のために不可欠である。しかし、このような生体分子は、体外に摘出すると極めて速やかに劣化が進むため、医療の現場において、保存された過去の検体を用いた検査は、一般化されていない。また、プロテインチップ等の検査キットに用いられている分子のなかには、環境に対して脆(ぜい)弱で劣化しやすいものがある。   Conventionally, quantitative measurement of RNA (ribonucleic acid) and protein such as biomarkers contained in specimens such as blood used in clinical tests is an early detection of diseases such as cancer (cancer), individualized treatment Indispensable for realization. However, since such biomolecules deteriorate very rapidly when extracted outside the body, examinations using stored specimens in the past are not generalized in the medical field. Some molecules used in test kits such as protein chips are vulnerable to the environment and easily deteriorate.

そこで、生体分子等を凍結又は乾燥させ、長期間に亘(わた)って保存する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。   Therefore, a technique has been proposed in which biomolecules are frozen or dried and stored for a long period (see, for example, Patent Document 1).

特開2008−44953号公報JP 2008-44953 A

しかしながら、前記従来の方法では、生体分子等の試料を凍結乾燥又は真空乾燥によって乾燥させるために、数十分以上の長い時間が必要となる。また、乾燥させた試料を再水和する際にも、手間と時間とが必要となる。   However, in the conventional method, a long time of several tens of minutes or more is required to dry a sample such as a biomolecule by freeze drying or vacuum drying. Also, labor and time are required when the dried sample is rehydrated.

本発明は、前記従来の問題点を解決して、試料を保護する保護剤を含む被保持物を乾燥した状態で長期間に亘って保存することができる試料保持装置、試料保持方法及び保持部材を提供することを目的とする。   The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and a sample holding device, a sample holding method, and a holding member capable of storing an object to be held containing a protective agent for protecting the sample in a dry state for a long period of time The purpose is to provide.

そのために、本発明の試料保持装置においては、包装部材と、該包装部材内に収容された保持部材と、該保持部材の一面に保持された被保持物であって、試料を保護する保護剤を含む被保持物とを具備する試料保持装置であって、前記被保持物は乾燥され、前記包装部材内は真空に保たれている。   Therefore, in the sample holding device of the present invention, the packaging member, the holding member accommodated in the packaging member, and the object to be held held on one surface of the holding member, the protective agent protecting the sample A sample holding device comprising: a holding object including: the holding object is dried, and the inside of the packaging member is kept in a vacuum.

本発明の他の試料保持装置においては、さらに、前記被保持物は薄膜状である。   In another sample holding device of the present invention, the object to be held is a thin film.

本発明の更に他の試料保持装置においては、さらに、前記被保持物は、前記保持部材の一面に形成された水溶液の薄液膜が乾燥されたものであって、非晶質化されている。   In still another sample holding device according to the present invention, the object to be held is an amorphous product obtained by drying a thin liquid film of an aqueous solution formed on one surface of the holding member. .

本発明の更に他の試料保持装置においては、さらに、前記保持部材は、前記一面が親水性であって、前記包装部材内に収容された補助容器内に収容されている。   In still another sample holding device of the present invention, the holding member is housed in an auxiliary container housed in the packaging member, the one surface being hydrophilic.

本発明の更に他の試料保持装置においては、さらに、前記包装部材は、ガスバリア性を備える材料から成る袋であって、気密に密封可能な開閉部を備える。   In still another sample holding device of the present invention, the packaging member is a bag made of a material having a gas barrier property, and includes an opening / closing portion that can be hermetically sealed.

本発明の更に他の試料保持装置においては、さらに、前記被保持物は、前記保護剤とともに試料を含む。   In still another sample holding device of the present invention, the object to be held includes a sample together with the protective agent.

本発明の更に他の試料保持装置においては、さらに、前記試料は生体分子又は高分子であり、前記保護剤はトレハロースを含む。   In still another sample holding device of the present invention, the sample is a biomolecule or a polymer, and the protective agent contains trehalose.

本発明の試料保持方法においては、試料を保護する保護剤を含む被保持物を一面に保持する保持部材を包装部材内に収容し、前記被保持物を乾燥させ、前記包装部材内を真空に保つ。   In the sample holding method of the present invention, a holding member for holding a holding object containing a protective agent for protecting the sample on one side is accommodated in the packaging member, the holding object is dried, and the inside of the packaging member is evacuated. keep.

本発明の他の試料保持方法においては、さらに、前記包装部材内の真空を解除し、前記被保持物を水和することによって、前記被保持物を水溶液とすることが可能である。   In another sample holding method of the present invention, the object to be held can be made into an aqueous solution by releasing the vacuum in the packaging member and hydrating the object to be held.

本発明の更に他の試料保持方法においては、さらに、水溶液とされた前記被保持物を再度乾燥させ、前記包装部材内を再度真空に保つことが可能である。   In still another sample holding method of the present invention, it is possible to dry the held object again as an aqueous solution again and keep the inside of the packaging member in a vacuum again.

本発明の保持部材においては、試料を保護する保護剤を含む被保持物がその一面に保持された保持部材であって、前記被保持物が薄膜状であり、かつ、乾燥によって非晶質化されている。   In the holding member of the present invention, the object to be held containing a protective agent for protecting the sample is held on one surface thereof, and the object to be held is in a thin film shape and becomes amorphous by drying. Has been.

本発明の他の保持部材においては、さらに、前記一面が親水性の表面である。   In another holding member of the present invention, the one surface is a hydrophilic surface.

本発明の更に他の保持部材においては、さらに、前記被保持物は、前記保護剤とともに試料を含む。   In still another holding member of the present invention, the object to be held includes a sample together with the protective agent.

本発明の更に他の保持部材においては、さらに、前記試料は生体分子又は高分子であり、前記保護剤はトレハロースを含む。   In still another holding member of the present invention, the sample is a biomolecule or a polymer, and the protective agent contains trehalose.

本発明によれば、試料を保護する保護剤を含む被保持物を乾燥した状態で長期間に亘って保存することができる試料保持装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the sample holding device which can preserve | save the to-be-held thing containing the protective agent which protects a sample over a long period in the dry state can be provided.

本発明の実施の形態における試料保持装置の構成を示す模式透視図である。It is a schematic perspective view which shows the structure of the sample holding device in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における試料保持装置の断面図である。It is sectional drawing of the sample holding | maintenance apparatus in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における包装部材の斜視図である。It is a perspective view of the packaging member in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態におけるガラス板の上面に摘下されたトレハロース水溶液の液滴の側面を示す写真である。It is a photograph which shows the side surface of the droplet of the trehalose aqueous solution dropped on the upper surface of the glass plate in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における補助容器に収容された保持部材の写真である。It is a photograph of the holding member accommodated in the auxiliary container in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における試料を真空乾燥させるための装置の斜視図である。It is a perspective view of the apparatus for vacuum-drying the sample in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における試料の酵素活性の残効性を測定した結果を示す図である。It is a figure which shows the result of having measured the residual effect of the enzyme activity of the sample in embodiment of this invention. 既知のトレハロースの赤外吸収スペクトルを示す図である。It is a figure which shows the infrared absorption spectrum of a known trehalose. 既知の結合音ピークと水分量との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between a known bond sound peak and moisture content. 既知の結合音ピークから水分量を算出する方法を説明する図である。It is a figure explaining the method of calculating a moisture content from a known bond sound peak. 本発明の実施の形態における被保持物の赤外吸収スペクトルを測定した結果を示す第1の図である。It is a 1st figure which shows the result of having measured the infrared absorption spectrum of the to-be-held object in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における被保持物の赤外吸収スペクトルを測定した結果を示す第2の図である。It is a 2nd figure which shows the result of having measured the infrared absorption spectrum of the to-be-retained object in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における被保持物の赤外吸収スペクトルを測定した結果を示す第3の図である。It is a 3rd figure which shows the result of having measured the infrared absorption spectrum of the to-be-held object in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における被保持物の赤外吸収スペクトルを測定した結果を示す第4の図である。It is a 4th figure which shows the result of having measured the infrared absorption spectrum of the to-be-retained object in embodiment of this invention.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は本発明の実施の形態における試料保持装置の構成を示す模式透視図、図2は本発明の実施の形態における試料保持装置の断面図、図3は本発明の実施の形態における包装部材の斜視図である。   1 is a schematic perspective view showing a configuration of a sample holding device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view of the sample holding device according to the embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a packaging member according to the embodiment of the present invention. FIG.

図において、10は、本実施の形態における試料保持装置であって、核酸、酵素、ホルモン、その他各種プロテイン等の生体分子や高分子のような試料を保護する保護剤を含む被保持物21を保持する装置である。前記試料は、例えば、臨床検査で用いられている血液等の検体に含まれる物質であり、病理検査、生物学的検査等の各種の観察、検出、測定等の対象となるものである。   In the figure, reference numeral 10 denotes a sample holding device according to the present embodiment, which includes an object to be held 21 containing a protective agent for protecting a sample such as a nucleic acid, an enzyme, a hormone, and other biomolecules such as various proteins and polymers. It is a holding device. The sample is, for example, a substance contained in a specimen such as blood used in a clinical test, and is a target for various observations such as pathological tests and biological tests, detection, and measurement.

図に示されるように、本実施の形態における試料保持装置10は、補助容器11と、該補助容器11の内部に収容された保持部材12と、前記補助容器11の周囲を覆う包装部材15とを備える。なお、図1においては、説明の都合上、包装部材15が膨らんだ状態となっているが、内部を真空にした場合には、図2に示されるように、包装部材15は補助容器11の周囲に密着した状態となる。   As shown in the figure, the sample holding device 10 according to the present embodiment includes an auxiliary container 11, a holding member 12 accommodated in the auxiliary container 11, and a packaging member 15 covering the periphery of the auxiliary container 11. Is provided. In FIG. 1, the packaging member 15 is inflated for convenience of explanation, but when the inside is evacuated, the packaging member 15 is attached to the auxiliary container 11 as shown in FIG. 2. It will be in close contact with the surroundings.

前記補助容器11は、図に示される例においては、ペトリ皿のように、円板状の底板11a及び円筒状の側板11bを含む、上面が開放された容器であって、上面が円板状の蓋(ふた)部材14によって閉止されているが、例えば、直方体状の容器であってもよいし、いかなる形状の容器であってもよい。なお、前記蓋部材14は、図に示される例のように、補助容器11と別個に形成されたものであってもよいが、補助容器11と一体的に形成されたものであってもよい。また、前記補助容器11及び蓋部材14の材料は、例えば、透明なポリスチレンであるが、必ずしも透明である必要はなく、いかなる種類の材料であってもよい。なお、前記補助容器11又は蓋部材14の少なくとも一方には、内部と外部とを連通する通気口14aが形成されている。図に示される例においては、蓋部材14に複数の通気口14aが形成されている。   In the example shown in the figure, the auxiliary container 11 is a container having an open upper surface including a disk-shaped bottom plate 11a and a cylindrical side plate 11b, like a Petri dish, and the upper surface is a disk shape. However, the container may be a rectangular parallelepiped container or any shape. The lid member 14 may be formed separately from the auxiliary container 11 as in the example shown in the drawing, or may be formed integrally with the auxiliary container 11. . The material of the auxiliary container 11 and the lid member 14 is, for example, transparent polystyrene. However, the material is not necessarily transparent and may be any kind of material. Note that at least one of the auxiliary container 11 and the lid member 14 is formed with a vent hole 14a that communicates the inside and the outside. In the example shown in the figure, a plurality of vent holes 14 a are formed in the lid member 14.

また、前記包装部材15は、ポリプロピレン等の樹脂フィルムから成る袋状の部材であって、前記補助容器11の挿入及び取り出しが可能な開閉部16であって、気密に密封可能及び開放可能な開閉部16を少なくとも1つ備えるものである。図に示される例において、前記包装部材15は、平面視において長方形状の袋であって、長方形の3辺は恒久的に閉止され、残りの1辺が開閉部16となっている。前記包装部材15の材料は、ガスバリア性を備え、水分や酸素を透過することなく、かつ、ある程度の遮光性を備える材料であれば、いかなる種類の材料であってもよく、例えば、アルミニウム箔(はく)であってもよいし、複数種類の樹脂フィルムやアルミニウム箔等をラミネートしたものであってもよい。   The packaging member 15 is a bag-shaped member made of a resin film such as polypropylene, and is an opening / closing portion 16 into which the auxiliary container 11 can be inserted and removed, and can be hermetically sealed and opened. At least one part 16 is provided. In the example shown in the figure, the packaging member 15 is a rectangular bag in a plan view, and three sides of the rectangle are permanently closed, and the remaining one side is an opening / closing part 16. The material of the packaging member 15 may be any kind of material as long as it has a gas barrier property, does not transmit moisture and oxygen, and has a certain degree of light shielding property. For example, an aluminum foil ( Foil), or a laminate of a plurality of types of resin films, aluminum foils, or the like.

なお、前記開閉部16は、開放状態においては、図3に示されるように、上膜部16aと下膜部16bとが分離可能であって、その間に、開口16cが形成される。また、閉止状態においては、上膜部16aと下膜部16bとを加熱して融着させることによって形成されたシール部17により、前記開閉部16は気密に密封され、水分や酸素が透過不能となる。なお、前記シール部17は、いかなる種類のものであってもよく、例えば、上膜部16aに連続する凸条を形成し、下膜部16bに連続する凹条を形成し、前記凸条と凹条とを咬(か)み合わせて形成される気密に密封可能で開閉可能なチャックであってもよいが、ここでは、上膜部16aと下膜部16bとを融着させたものであるとして説明する。   In the open state, as shown in FIG. 3, the opening / closing part 16 can be separated into an upper film part 16a and a lower film part 16b, and an opening 16c is formed therebetween. Further, in the closed state, the opening / closing part 16 is hermetically sealed by the seal part 17 formed by heating and fusing the upper film part 16a and the lower film part 16b, and moisture and oxygen cannot pass therethrough. It becomes. The seal portion 17 may be of any kind, for example, forming a ridge continuous with the upper film portion 16a, forming a ridge continuous with the lower film portion 16b, The chuck may be an airtightly sealable and openable / closable chuck formed by biting the concave stripes, but here, the upper film part 16a and the lower film part 16b are fused. It will be described as being.

前記保持部材12は、ガラスから成る円板状の板部材であり、その下面が補助容器11の底板11aと対向するような姿勢で前記補助容器11内に収容され、その上面に薄膜状の被保持物21が付与されている。該被保持物21は、試料を保護する保護剤を含むものであって、必ずしも試料を含んでいなくてもよいが、ここでは、説明の都合上、試料と保護剤とを混合した混合剤である場合についてのみ説明する。   The holding member 12 is a disk-shaped plate member made of glass, and is accommodated in the auxiliary container 11 in such a posture that its lower surface faces the bottom plate 11a of the auxiliary container 11, and a thin film-like covering is formed on the upper surface thereof. The holding | maintenance thing 21 is provided. The to-be-held object 21 includes a protective agent for protecting the sample and does not necessarily include the sample, but here, for convenience of explanation, a mixed agent in which the sample and the protective agent are mixed. Only the case will be described.

また、前記被保持物21は、保持部材12の上面に形成された水溶液の薄液膜を乾燥させたものであり、ガラス化(非晶質化)されており、水和物を含んでいないものである。前記薄液膜を乾燥させる方法は、自然乾燥であってもよいが、ここでは、説明の都合上、真空乾燥である場合についてのみ説明する。   Further, the object to be held 21 is obtained by drying a thin liquid film of an aqueous solution formed on the upper surface of the holding member 12, is vitrified (amorphized), and does not contain a hydrate. Is. Although the method of drying the thin liquid film may be natural drying, only the case of vacuum drying will be described here for convenience of explanation.

なお、前記試料は、上述のような生体分子や高分子であって水和性のあるもの、すなわち、水溶液となり得るものであれば、いかなる種類のものであってもよいが、本発明の発明者は、東京化成工業株式会社が販売する酵素の一種であるアルコールデヒドロゲナーゼ(Alcohol Dehydrogenase:ADH)を試料として用いて、後述される実験を行った。また、前記保護剤としては、上述のような生体分子や高分子を保護し得るものであって、水溶液となり得るものであれば、いかなる種類のものであってもよく、例えば、蔗(しょ)糖等の二糖類であるが、本発明の発明者は、株式会社林原が販売するトレハロース(Trehalose:Trh)二水和物、又は、該トレハロース二水和物とシグマアルドリッチジャパン合同会社が販売するデキストラン(Dextran:Dex)との混合物を用いた。   The sample may be of any kind as long as it is a biomolecule or polymer as described above and is hydrated, that is, can be an aqueous solution. The person used alcohol dehydrogenase (ADH), which is a kind of enzyme sold by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., as a sample and performed an experiment described later. The protective agent may be of any kind as long as it can protect the above-described biomolecules and macromolecules and can form an aqueous solution. Although it is a disaccharide such as sugar, the inventor of the present invention sells trehalose (Trhose) dihydrate sold by Hayashibara Co., Ltd. or the trehalose dihydrate and Sigma-Aldrich Japan LLC. A mixture with dextran (Dextran) was used.

前記保持部材12は、上面が親水性の基板であればいかなる種類のものであってもよいが、本発明の発明者は、シグマ光機株式会社が販売する直径20〔mm〕、厚さ2〔mm〕のフッ化カルシウム(CaF2 )のガラス板(製品名:OPCF−20C02−P)の上面に表面処理を施したものを用いた。該表面処理は、株式会社魁半導体が販売する卓上プラズマ表面処理装置(製品名:YHS−R)を使用して、5分間行われた。この表面処理を施すことによって、前記ガラス板の上面は親水性となった。 The holding member 12 may be of any type as long as the upper surface is a hydrophilic substrate. However, the inventor of the present invention has a diameter of 20 mm and a thickness of 2 sold by Sigma Koki Co., Ltd. A [mm] calcium fluoride (CaF 2 ) glass plate (product name: OPCF-20C02-P) having a surface treated was used. The surface treatment was performed for 5 minutes using a desktop plasma surface treatment apparatus (product name: YHS-R) sold by Sakai Semiconductor Co., Ltd. By applying this surface treatment, the upper surface of the glass plate became hydrophilic.

次に、前記保持部材12の上面に付与された被保持物21を乾燥させる方法について説明する。ここでは、説明の都合上、真空乾燥させる方法についてのみ説明する。   Next, a method for drying the object 21 provided on the upper surface of the holding member 12 will be described. Here, for convenience of explanation, only the method of vacuum drying will be described.

図4は本発明の実施の形態におけるガラス板の上面に摘下されたトレハロース水溶液の液滴の側面を示す写真、図5は本発明の実施の形態における補助容器に収容された保持部材の写真、図6は本発明の実施の形態における試料を真空乾燥させるための装置の斜視図である。なお、図4において、(a)はガラス板の上面に表面処理を施さない場合の写真、(b)はガラス板の上面に表面処理を施した場合の写真である。   4 is a photograph showing a side surface of a droplet of trehalose aqueous solution dropped on the upper surface of a glass plate in the embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a photograph of a holding member accommodated in an auxiliary container in the embodiment of the present invention. FIG. 6 is a perspective view of an apparatus for vacuum drying a sample according to the embodiment of the present invention. 4A is a photograph when the surface treatment is not performed on the upper surface of the glass plate, and FIG. 4B is a photograph when the surface treatment is performed on the upper surface of the glass plate.

まず、室温環境下において、表面処理を施したガラス板の上面である保持部材12の親水性の上面に、マイクロピペットを用いて、5〔μl〕の被保持物21の水溶液を摘下する。なお、前記被保持物21は、あらかじめ水分が付与され、水溶液となっている。すると、図4(b)に示されるように、前記保持部材12の上面上に、被保持物21の液滴が薄く広がり、図5に示されるように、直径10〔mm〕の薄液膜が形成された。そして、該薄液膜が形成された保持部材12を補助容器11の底板11a上に載置する。なお、あらかじめ補助容器11の底板11a上に載置しておいた保持部材12の上面に、被保持物21の水溶液を摘下して、薄液膜を形成することもできる。   First, in a room temperature environment, 5 [μl] of the aqueous solution 21 to be held is plucked using a micropipette on the hydrophilic upper surface of the holding member 12 which is the upper surface of the surface-treated glass plate. In addition, the said to-be-held object 21 is previously given water | moisture content, and is an aqueous solution. Then, as shown in FIG. 4 (b), the droplet of the object to be held 21 spreads thinly on the upper surface of the holding member 12, and as shown in FIG. 5, a thin liquid film having a diameter of 10 [mm]. Formed. Then, the holding member 12 on which the thin liquid film is formed is placed on the bottom plate 11 a of the auxiliary container 11. In addition, the thin liquid film can also be formed by dropping the aqueous solution of the object to be held 21 on the upper surface of the holding member 12 previously placed on the bottom plate 11 a of the auxiliary container 11.

図4(a)には、比較のために、表面処理を施していないガラス板の上面に摘下された被保持物21の水溶液の液滴が示されている。また、図5において、保持部材12は補助容器11の底板11a上に載置されている。なお、保持部材12の上面の複数の黒点は、オイルペイントのマーカであって、直径10〔mm〕の円周を示している。   For comparison, FIG. 4 (a) shows a droplet of an aqueous solution of an object 21 to be held on the upper surface of a glass plate not subjected to surface treatment. In FIG. 5, the holding member 12 is placed on the bottom plate 11 a of the auxiliary container 11. A plurality of black dots on the upper surface of the holding member 12 are oil paint markers, and indicate a circumference having a diameter of 10 mm.

図4及び5に示される例において、被保持物21は、試料であるアルコールデヒドロゲナーゼと、保護剤であるトレハロース及びデキストランの混合物とを混合したものである。なお、表面処理を施したガラス板の上面にトレハロース水溶液を摘下すると薄液膜が形成されることは既知であり、また、かかる薄液膜を急速乾燥すると、ガラス化することは、本発明の発明者によって発見済みである(例えば、非特許文献1参照。)。そして、トレハロース及びデキストランの混合物にアルコールデヒドロゲナーゼを混合した被保持物21の水溶液も、トレハロース水溶液と同様に、表面処理を施したガラス板の上面に摘下すると、薄液膜が形成される。
高野清、白樫了、「常温急速乾燥したトレハロース水溶液膜の赤外吸収スペクトルと含水率の測定」、低温生物工学会誌、Vol.60,No.2,pp.115-118,2014 。
In the example shown in FIGS. 4 and 5, the object to be retained 21 is a mixture of alcohol dehydrogenase as a sample and a mixture of trehalose and dextran as protective agents. In addition, it is known that a thin liquid film is formed when a trehalose aqueous solution is plucked on the upper surface of a surface-treated glass plate, and vitrification occurs when the thin liquid film is rapidly dried. (See, for example, Non-Patent Document 1). And the aqueous solution of the to-be-held object 21 which mixed the alcohol dehydrogenase with the mixture of trehalose and dextran is also picked on the upper surface of the glass plate which surface-treated like the trehalose aqueous solution, and a thin liquid film is formed.
Kiyoshi Takano, Ryo Shirasagi, “Measurement of Infrared Absorption Spectrum and Moisture Content of Aqueous Rapidly Drying Trehalose Aqueous Membrane”, Journal of Low Temperature Biotechnology, Vol.60, No.2, pp.115-118,2014.

続いて、室温環境下において、前記被保持物21の薄液膜が形成された保持部材12が底板11a上に載置された補助容器11の上面を、蓋部材14によって閉止する。そして、該蓋部材14によって上面が閉止された補助容器11を、袋状の包装部材15内に収納する。   Subsequently, the upper surface of the auxiliary container 11 on which the holding member 12 on which the thin liquid film of the article to be held 21 is formed is placed on the bottom plate 11a is closed by the lid member 14 in a room temperature environment. Then, the auxiliary container 11 whose upper surface is closed by the lid member 14 is stored in a bag-shaped packaging member 15.

続いて、室温環境下において、図6に示されるような真空装置30を用い、前記包装部材15内を減圧して真空にし、被保持物21の薄液膜を真空乾燥させる。なお、ここで、「真空」とは、JISの区分による低真空(100〔Pa〕以上)に該当する圧力範囲であるものとする。   Subsequently, using a vacuum device 30 as shown in FIG. 6 under a room temperature environment, the inside of the packaging member 15 is depressurized and evacuated, and the thin liquid film of the object 21 is vacuum dried. Here, “vacuum” is a pressure range corresponding to a low vacuum (100 [Pa] or more) according to JIS classification.

前記真空装置30は、包装部材15内を減圧して真空にすることができる装置であればいかなる種類の装置であってもよいが、本発明の発明者は、株式会社タカトテクニカが販売する卓上真空包装機(製品名:VP−300)を用いた。   The vacuum device 30 may be any type of device as long as the inside of the packaging member 15 can be evacuated and evacuated, but the inventor of the present invention is a tabletop sold by Takato Technica Co., Ltd. A vacuum packaging machine (product name: VP-300) was used.

前記真空装置30は、本体31の上部に形成されたチャンバ33と、前記本体31の上部にヒンジ32aを介して取り付けられた開閉蓋32と、前記チャンバ33内に配設された加熱部材35と、前記本体31の前面に配設された操作パネル36と、前記本体31の内部に配設された図示されない真空ポンプとを備える。前記チャンバ33は、縦約380〔mm〕、横約330〔mm〕の平面視において長方形状の上面が開放された底の浅い凹部であって、前記開閉蓋32によって上面が気密に閉止される。そして、気密に閉止されたチャンバ33内は、前記真空ポンプによって減圧される。また、前記加熱部材35は、通電することによって温度が上昇し、包装部材15の開閉部16の一部を加熱して融着させることができる。   The vacuum apparatus 30 includes a chamber 33 formed in the upper portion of the main body 31, an open / close lid 32 attached to the upper portion of the main body 31 via a hinge 32a, and a heating member 35 disposed in the chamber 33. The operation panel 36 disposed on the front surface of the main body 31 and a vacuum pump (not shown) disposed inside the main body 31 are provided. The chamber 33 is a shallow concave portion having a rectangular upper surface opened in a plan view of about 380 mm in length and about 330 mm in width, and the upper surface is hermetically closed by the opening / closing lid 32. . Then, the inside of the chamber 33 that is hermetically closed is decompressed by the vacuum pump. Further, the heating member 35 is heated when energized, and a part of the opening / closing part 16 of the packaging member 15 can be heated and fused.

具体的には、まず、開閉蓋32を開放姿勢にした状態で、開閉部16が加熱部材35の上に載置されるような姿勢で、前記包装部材15をチャンバ33内に載置する。続いて、開閉蓋32を閉止姿勢にしてロックした後、真空ポンプを作動させて気密に閉止されたチャンバ33内を減圧する。本発明の発明者は、室温環境下において、チャンバ33内を42〔Torr〕以下にまで減圧し、かかる減圧状態を99〔s〕維持した。これにより、保持部材12上に形成された被保持物21の薄液膜は、急速に真空乾燥される。   Specifically, first, the packaging member 15 is placed in the chamber 33 in such a posture that the opening / closing part 16 is placed on the heating member 35 with the opening / closing lid 32 in the open posture. Subsequently, after opening and closing the open / close lid 32 and locking it, the inside of the chamber 33 closed in an airtight manner is decompressed by operating a vacuum pump. The inventor of the present invention reduced the pressure in the chamber 33 to 42 [Torr] or less in a room temperature environment, and maintained this reduced pressure state for 99 [s]. Thereby, the thin liquid film of the article 21 to be held formed on the holding member 12 is rapidly vacuum-dried.

そして、前記真空装置30は、所定の減圧時間(例えば、99〔s〕)が経過すると、真空ポンプを停止させて減圧を停止するが、その直前に、自動的に加熱部材35に通電するので、前記開閉部16にシール部17が形成される。続いて、開閉蓋32を開放姿勢にした後、前記包装部材15をチャンバ33内から取り出すと、図2に示されるように、包装部材15内が真空となった試料保持装置10を得ることができる。   Then, when a predetermined pressure reduction time (for example, 99 [s]) has elapsed, the vacuum device 30 stops the vacuum pump and stops the pressure reduction, but immediately before that, the heating member 35 is automatically energized. A seal portion 17 is formed on the opening / closing portion 16. Subsequently, after the opening / closing lid 32 is set in the open posture, when the packaging member 15 is taken out from the chamber 33, as shown in FIG. 2, the sample holding device 10 in which the packaging member 15 is evacuated can be obtained. it can.

このようにして得られた試料保持装置10の包装部材15内の薄膜状の被保持物21は、そのままの状態、すなわち、真空乾燥された包装部材15内に保持された状態で、長期間(例えば、数ヶ月以上)に亘り、室温環境下において保存可能である。同様に、前記被保持物21の薄液膜に含まれる生体分子や高分子のような試料も、長期間に亘り、室温環境下において、不活性な状態で保存可能である。これは、前記被保持物21に含まれるトレハロース及びデキストランの混合物が、ガラス化され、かつ、水和物を含まない状態となって前記試料を包み込んでいるからである、と考えられる。また、前記試料自体もガラス化されているからである、とも考えられる。   The thin film-like object 21 in the packaging member 15 of the sample holding device 10 obtained as described above is in a state as it is, that is, in a state where it is held in the vacuum-dried packaging member 15 for a long time ( For example, it can be stored in a room temperature environment for several months or more. Similarly, a sample such as a biomolecule or a polymer contained in the thin liquid film of the object to be held 21 can be stored in an inactive state in a room temperature environment for a long period of time. This is presumably because the mixture of trehalose and dextran contained in the article to be held 21 is vitrified and does not contain hydrate and encloses the sample. It is also considered that the sample itself is vitrified.

また、このようにして真空乾燥された包装部材15内に保持された状態の被保持物21は、例えば、シール部17を切断除去することによって、開閉部16を開放して包装部材15内の真空を解除した後、水分を付与して再度水和させることにより、水溶液の状態、すなわち、初期状態に復帰する。すると、前記被保持物21に含まれる試料も、活性な状態、すなわち、初期状態に復帰する。これにより、前記試料を各種の観察、検出、測定等の対象として使用することができる。   In addition, the held object 21 held in the vacuum-dried packaging member 15 in this way opens the opening / closing part 16 by cutting and removing the seal part 17, for example, in the packaging member 15. After releasing the vacuum, it is rehydrated by applying moisture, thereby returning to the state of the aqueous solution, that is, the initial state. Then, the sample contained in the object to be held 21 also returns to the active state, that is, the initial state. Thereby, the sample can be used as an object for various observations, detections, measurements, and the like.

さらに、このようにして初期状態に復帰した被保持物21を、再度、同様の方法によって、真空乾燥させ、包装部材15内を真空に維持すると、再度、長期間に亘り、室温環境下において保存可能となる。この場合、前記被保持物21の薄液膜に含まれる試料も、同様に、再度、長期間に亘り、室温環境下において、不活性な状態で保存可能となる。   Furthermore, when the object to be held 21 thus returned to the initial state is again vacuum-dried by the same method and the inside of the packaging member 15 is maintained in a vacuum, it is stored again in a room temperature environment for a long period of time. It becomes possible. In this case, the sample contained in the thin liquid film of the object 21 can be stored again in an inactive state in a room temperature environment for a long time.

そして、このようにして再度真空乾燥され、真空の包装部材15内に保持された状態の被保持物21は、開閉部16を開放して包装部材15内の真空を解除した後、水分を付与して水和することによって、再度初期状態に復帰する。同様に、前記被保持物21に含まれる試料も、再度初期状態に復帰し、各種の観察、検出、測定等の対象として使用し得る状態となる。   And the to-be-held object 21 of the state vacuum-dried again in this way and hold | maintained in the vacuum packaging member 15 opens | releases the opening-and-closing part 16, releases moisture in the packaging member 15, and gives water | moisture content Then, it returns to the initial state again by hydration. Similarly, the sample contained in the object 21 is again returned to the initial state, and can be used as a target for various observations, detections, measurements, and the like.

つまり、真空乾燥されて真空の包装部材15内に保持された状態の被保持物21及び該被保持物21に含まれる試料は、その後、複数回に亘り、初期状態への復帰と、保存可能な状態への復帰とを繰り返すことができる。   That is, the object to be held 21 that has been vacuum-dried and held in the vacuum packaging member 15 and the sample contained in the object to be held 21 can then be returned to the initial state and stored a plurality of times. Return to the correct state.

また、前記被保持物21は、試料を含まないもの、すなわち、保護剤のみを含むものであってもよい。この場合も、被保持物21の薄液膜は、真空乾燥されて真空の包装部材15内に保持された状態で、長期間に亘り、室温環境下において保存可能である。また、複数回に亘り、初期状態への復帰と、保存可能な状態への復帰とを繰り返すことができる。そして、試料を保存する必要が生じたときには、保護剤のみを含む被保持物21の薄液膜を初期状態に復帰させ、そこに試料の水溶液を付与して、試料と保護剤とを混合した混合剤である被保持物21を得ることができるので、当該被保持物21の薄液膜を、上述のようにして真空乾燥することとなる。   Moreover, the to-be-held object 21 may not include a sample, that is, include only a protective agent. In this case as well, the thin liquid film of the object to be held 21 can be stored in a room temperature environment for a long period of time while being vacuum dried and held in the vacuum packaging member 15. In addition, the return to the initial state and the return to the storable state can be repeated a plurality of times. And when it becomes necessary to preserve | save a sample, the thin liquid film of the to-be-held thing 21 containing only a protective agent is returned to an initial state, the sample aqueous solution was provided there, and the sample and the protective agent were mixed. Since the object 21 to be held, which is a mixture, can be obtained, the thin liquid film of the object 21 is vacuum-dried as described above.

さらに、前記被保持物21を乾燥させる方法は、必ずしも真空乾燥に限定されるものでなく、いかなる方法であってもよく、例えば、自然乾燥であってもよい。   Furthermore, the method for drying the object to be held 21 is not necessarily limited to vacuum drying, and any method may be used, for example, natural drying.

次に、本発明の発明者が行った実験の内容及び結果について説明する。まず、試料の酵素活性の残効性を測定する実験について説明する。   Next, the contents and results of the experiment conducted by the inventor of the present invention will be described. First, an experiment for measuring the residual effect of the enzyme activity of a sample will be described.

図7は本発明の実施の形態における試料の酵素活性の残効性を測定した結果を示す図である。なお、図において、(a)は真空乾燥の場合の測定結果を示す図、(b)は自然乾燥の場合の測定結果を示す図である。   FIG. 7 is a diagram showing the results of measuring the residual effect of the enzyme activity of the sample in the embodiment of the present invention. In addition, in the figure, (a) is a figure which shows the measurement result in the case of vacuum drying, (b) is a figure which shows the measurement result in the case of natural drying.

本発明の発明者は、上述の方法に従って真空乾燥された試料保持装置10内に保持された状態の被保持物21に含まれる試料であるアルコールデヒドロゲナーゼの酵素活性の残効性を測定した。   The inventor of the present invention measured the residual activity of the enzyme activity of alcohol dehydrogenase, which is a sample contained in the object to be held 21 held in the sample holder 10 vacuum-dried according to the above-described method.

なお、アルコールデヒドロゲナーゼは、次の式(1)で示されるように、エタノールを脱水してアセトアルデヒドにするとともに、付随的にNAD+ を還元してNADHにするための触媒として機能する。 As shown in the following formula (1), alcohol dehydrogenase functions as a catalyst for dehydrating ethanol to acetaldehyde and incidentally reducing NAD + to NADH.

そして、アルコールデヒドロゲナーゼの酵素活性は、株式会社日立ハイテクサイエンスが販売するコロナ吸光マイクロプレートリーダ(製品名:MTP−310)を用い、次の式(2)に従って、蛍光分光分析法によって測定された。   And the enzyme activity of alcohol dehydrogenase was measured by the fluorescence spectroscopic analysis method according to following Formula (2) using the corona absorption microplate reader (product name: MTP-310) which Hitachi High-Tech Science Co., Ltd. sells.

ここで、Aは吸光度、Vは分析物の総量〔ml〕、Dは希釈係数、dは光路長、vは酵素水溶液量〔ml〕である。なお、6.3は、340〔nm〕でのβ−NADHの千モル消光係数である。   Here, A is the absorbance, V is the total amount of the analyte [ml], D is the dilution factor, d is the optical path length, and v is the amount of the aqueous enzyme solution [ml]. In addition, 6.3 is a 1000 molar extinction coefficient of β-NADH at 340 [nm].

試料であるアルコールデヒドロゲナーゼは、超純水(18.3〔MΩ・cm〕)によって溶かされて最終的な濃度が10〔mg/ml〕の水溶液とされ、トレハロース二水和物/デキストラン混合物である保護剤と混合された。該保護剤と前記試料との容積比は、10:1である。また、前記保護剤の最終的な濃度は9.377〔wt%〕である。   The sample alcohol dehydrogenase is dissolved in ultrapure water (18.3 [MΩ · cm]) to give an aqueous solution with a final concentration of 10 mg / ml, and is a trehalose dihydrate / dextran mixture. Mixed with protective agent. The volume ratio of the protective agent to the sample is 10: 1. The final concentration of the protective agent is 9.377 [wt%].

トレハロース二水和物/デキストラン混合物である保護剤は、質量比が2:1(T:D=2:1)及び1:2(T:D=1:2)のものを用意した。さらに、保護剤として、トレハロース二水和物のみのもの(T:D=1:0)、及び、デキストランのみのもの(T:D=0:1)も用意した。   The protective agent which is a trehalose dihydrate / dextran mixture was prepared with mass ratios of 2: 1 (T: D = 2: 1) and 1: 2 (T: D = 1: 2). Furthermore, as the protective agent, those containing only trehalose dihydrate (T: D = 1: 0) and those containing only dextran (T: D = 0: 1) were also prepared.

そして、本発明の発明者は、実験用のサンプルとして、試料を4種類の保護剤(T:D=0:1、T:D=1:2、T:D=2:1及びT:D=1:0)と混合して4種類の被保持物21を用意した。また、試料を保護剤と混合しない(T:D=0:0)、すなわち、保護剤なしの被保持物21も用意した。なお、各種の被保持物21は、3つずつ用意した。続いて、これら被保持物21を、上述の方法に従って、保持部材12の上面に付与して薄液膜とした後に、真空乾燥させた。   Then, the inventors of the present invention used four kinds of protective agents (T: D = 0: 1, T: D = 1: 2, T: D = 2: 1 and T: D as samples for experiments). = 1: 0) to prepare four types of objects 21 to be held. Moreover, the sample 21 was not mixed with the protective agent (T: D = 0: 0), that is, the article 21 to be held without the protective agent was also prepared. In addition, the various to-be-held objects 21 prepared 3 each. Subsequently, these objects to be held 21 were applied to the upper surface of the holding member 12 according to the above-described method to form a thin liquid film, and then vacuum-dried.

続いて、本発明の発明者は、真空乾燥された各種の被保持物21を内部にそれぞれ保持する試料保持装置10を65〔℃〕の温度環境下で保存し、所定の時間が経過する度に、各種の被保持物21に含まれるアルコールデヒドロゲナーゼの酵素活性を蛍光分光分析法によって測定した。   Subsequently, the inventor of the present invention stores the sample holding device 10 that holds various vacuum-dried objects to be held 21 in a temperature environment of 65 [° C.], and each time a predetermined time elapses. In addition, the enzyme activity of alcohol dehydrogenase contained in various objects to be held 21 was measured by fluorescence spectroscopy.

試料保持装置10を65〔℃〕の温度環境下で保存したのは、室温環境下で保存すると、アルコールデヒドロゲナーゼの酵素活性が変化するのにあまりにも時間がかかり過ぎ、実験に適さないためである。すなわち、室温よりも高温にすることによって、アルコールデヒドロゲナーゼの酵素活性の変化を促し、実験を比較的短時間で終了させるためである。なお、試料保持装置10は、パナソニックヘルスケア株式会社(旧:三洋電機株式会社)が販売する乾燥減菌器(製品名:MOV−112)の内部において、湿度約0〔%〕、温度65〔℃〕の環境下で保存された。   The reason why the sample holding device 10 is stored in a temperature environment of 65 [° C.] is that if it is stored in a room temperature environment, it takes too much time for the enzyme activity of alcohol dehydrogenase to change, which is not suitable for experiments. . That is, by setting the temperature higher than room temperature, the enzyme activity of alcohol dehydrogenase is promoted and the experiment is completed in a relatively short time. The sample holding device 10 has a humidity of about 0 [%] and a temperature of 65 [inside a dry sterilizer (product name: MOV-112) sold by Panasonic Healthcare Co., Ltd. (former: Sanyo Electric Co., Ltd.). C.] environment.

また、アルコールデヒドロゲナーゼの酵素活性を測定する際には、真空乾燥された各種の被保持物21に超純水を付与することによって、前記被保持物21を再度水和させ、アルコールデヒドロゲナーゼの濃度が5〔mg/ml〕の水溶液を得た。そして、該水溶液中のアルコールデヒドロゲナーゼの酵素活性を蛍光分光分析法によって測定した。測定結果は、図7(a)に示されている。   Further, when measuring the enzyme activity of alcohol dehydrogenase, ultrapure water is applied to various vacuum-dried objects 21 to rehydrate the objects 21 and the concentration of alcohol dehydrogenase is increased. An aqueous solution of 5 [mg / ml] was obtained. Then, the enzyme activity of alcohol dehydrogenase in the aqueous solution was measured by fluorescence spectroscopy. The measurement result is shown in FIG.

なお、本発明の発明者は、真空乾燥の場合と同様に、被保持物21を室温で自然乾燥して、各種の被保持物21に含まれるアルコールデヒドロゲナーゼの酵素活性を蛍光分光分析法によって測定した。図7(b)には、被保持物21を、真空乾燥せずに、自然乾燥させた場合の測定結果が示されている。   As in the case of vacuum drying, the inventor of the present invention naturally dried the object 21 at room temperature, and measured the enzyme activity of alcohol dehydrogenase contained in the various objects 21 by fluorescence spectroscopy. did. FIG. 7B shows a measurement result when the object 21 is naturally dried without being vacuum dried.

また、図7(a)及び(b)に示されるAqueous solutionは、参考のために、保護剤と混合することなく、かつ、真空乾燥も自然乾燥もすることなく、アルコールデヒドロゲナーゼの水溶液を冷蔵庫内において、4〔℃〕の温度環境下で保存したサンプルである。   In addition, the Aqueous solution shown in FIGS. 7 (a) and 7 (b) is for reference purposes. For reference, the aqueous solution of alcohol dehydrogenase is not mixed with a protective agent, and is not vacuum-dried or naturally dried. The sample was stored under a temperature environment of 4 [° C.].

図7に示されるように、保護剤と混合しない場合には、アルコールデヒドロゲナーゼの酵素活性は、時間の経過とともに、著しく低下することが分かる。また、保護剤がT:D=0:1である場合、すなわち、保護剤にトレハロースが含まれない場合には、アルコールデヒドロゲナーゼの酵素活性は、時間の経過とともに、緩やかではあるが、低下することが分かる。保護剤にトレハロースが含まれる場合には、デキストランに対するトレハロースの比率が高いほど、アルコールデヒドロゲナーゼの酵素活性は、時間が経過しても、低下しにくいことが分かる。   As shown in FIG. 7, it can be seen that the enzyme activity of alcohol dehydrogenase significantly decreases with time when not mixed with a protective agent. In addition, when the protective agent is T: D = 0: 1, that is, when the protective agent does not contain trehalose, the enzyme activity of alcohol dehydrogenase decreases gradually with time. I understand. When trehalose is included in the protective agent, it can be seen that the higher the ratio of trehalose to dextran, the less likely the enzyme activity of alcohol dehydrogenase decreases over time.

また、図7(a)を図7(b)と比較すると、被保持物21を真空乾燥させた場合のほうが、被保持物21を自然乾燥させた場合よりも、アルコールデヒドロゲナーゼの酵素活性が低下しにくいことが分かる。   Further, when FIG. 7A is compared with FIG. 7B, the enzyme activity of alcohol dehydrogenase is lower when the object 21 is vacuum-dried than when the object 21 is naturally dried. It is difficult to do.

次に、乾燥された被保持物21に含まれる水分の状態を測定する実験について説明する。   Next, an experiment for measuring the state of moisture contained in the dried object 21 will be described.

図8は既知のトレハロースの赤外吸収スペクトルを示す図、図9は既知の結合音ピークと水分量との関係を示す図、図10は既知の結合音ピークから水分量を算出する方法を説明する図、図11は本発明の実施の形態における被保持物の赤外吸収スペクトルを測定した結果を示す第1の図、図12は本発明の実施の形態における被保持物の赤外吸収スペクトルを測定した結果を示す第2の図、図13は本発明の実施の形態における被保持物の赤外吸収スペクトルを測定した結果を示す第3の図、図14は本発明の実施の形態における被保持物の赤外吸収スペクトルを測定した結果を示す第4の図である。なお、図8において、(a)はトレハロース二水和物の赤外吸収スペクトルを示す図、(b)はガラス化されたトレハロースの赤外吸収スペクトルを示す図であり、図10において、(a)はガラス化されたトレハロースの赤外吸収スペクトルを示す図、(b)は(a)における結合音ピークの拡大図であり、図11〜14において、(a)は真空乾燥の場合の図、(b)は自然乾燥の場合の図である。   FIG. 8 is a diagram showing an infrared absorption spectrum of a known trehalose, FIG. 9 is a diagram showing a relationship between a known bond sound peak and a water content, and FIG. 10 is a method for calculating a water content from the known bond sound peak. FIG. 11 is a first diagram showing the result of measuring the infrared absorption spectrum of the object to be held in the embodiment of the present invention, and FIG. 12 is the infrared absorption spectrum of the object to be held in the embodiment of the present invention. FIG. 13 is a third diagram showing the result of measuring the infrared absorption spectrum of the object to be held in the embodiment of the present invention, and FIG. 14 is the diagram in the embodiment of the present invention. It is a 4th figure which shows the result of having measured the infrared absorption spectrum of the to-be-held object. 8A is a diagram showing an infrared absorption spectrum of trehalose dihydrate, and FIG. 8B is a diagram showing an infrared absorption spectrum of vitrified trehalose. In FIG. ) Is a diagram showing the infrared absorption spectrum of vitrified trehalose, (b) is an enlarged view of the bond sound peak in (a), in FIGS. 11-14, (a) is a diagram in the case of vacuum drying, (B) is a figure in the case of natural drying.

本発明の発明者は、乾燥されて真空の包装部材15内に保持された状態の被保持物21が、水和物を含んでおらず、すべてガラス化された状態であることを確認するために、前記被保持物21の赤外吸収スペクトルを測定した。   The inventor of the present invention confirms that the held object 21 in a state of being dried and held in the vacuum packaging member 15 does not contain a hydrate and is in a vitrified state. Further, an infrared absorption spectrum of the object to be held 21 was measured.

トレハロース二水和物及びガラス化されたトレハロースの赤外吸収スペクトルは、既知(例えば、非特許文献2参照。)であり、図8(a)及び(b)に示されるようになっている。
Gniadecka, Monika, et al.,“Water and protein structure in photoaged and chronically aged skin”, Journal of investigative dermatology 111.6 (1998) pp.1129-1132。
The infrared absorption spectra of trehalose dihydrate and vitrified trehalose are known (see, for example, Non-Patent Document 2), as shown in FIGS. 8 (a) and 8 (b).
Gniadecka, Monika, et al., “Water and protein structure in photoaged and chronically aged skin”, Journal of investigative dermatology 111.6 (1998) pp.1129-1132.

図8(a)に示されるように、トレハロース二水和物の場合、波長3500〔cm-1〕に水分による鋭いピークが存在し、また、波長2800〜3000〔cm-1〕にCH3 及びCH2 による鋸歯状のピークが存在する。一方、図8(b)に示されるように、ガラス化されたトレハロースの場合、波長3500〔cm-1〕にピークが存在せず、波長2800〜3000〔cm-1〕のピークの形状が異なっている。 As shown in FIG. 8A, in the case of trehalose dihydrate, there is a sharp peak due to moisture at a wavelength of 3500 [cm −1 ], and CH 3 and a wavelength of 2800 to 3000 [cm −1 ]. serrated peaks due to CH 2 are present. On the other hand, as shown in FIG. 8B, in the case of vitrified trehalose, there is no peak at a wavelength of 3500 [cm −1 ], and the shape of the peak at a wavelength of 2800 to 3000 [cm −1 ] is different. ing.

そこで、本発明の発明者は、乾燥された被保持物21の赤外吸収スペクトルを測定し、波長3500〔cm-1〕のピークの有無及び波長2800〜3000〔cm-1〕のピークの形状に基づいて、被保持物21がすべてガラス化された状態であるか否かを判断した。なお、赤外吸収スペクトルの測定は、日本分光株式会社が販売するフーリエ変換赤外分光光度計(製品名:FT/IR−6100)を用いて、透過法によって行われた。 Therefore, the inventor of the present invention measures the infrared absorption spectrum of the dried article 21 to be held, the presence or absence of a peak at a wavelength of 3500 [cm −1 ], and the shape of a peak at a wavelength of 2800 to 3000 [cm −1 ]. Based on the above, it was determined whether or not all of the objects 21 were vitrified. The infrared absorption spectrum was measured by a transmission method using a Fourier transform infrared spectrophotometer (product name: FT / IR-6100) sold by JASCO Corporation.

また、波長2000〜2200〔cm-1〕に存在するピークは、H−O−Hの曲げ運動によるものであって、結合音ピーク(ν2 bend+libration)として知られている。さらに、図9に示されるように、結合音ピークが残留水分と対数関係にあることも知られている(例えば、非特許文献1参照。)。なお、結合音ピークは、日本分光株式会社が販売するプログラム(製品名:SSE−4000)を用いて、算出することができる。 Moreover, the peak which exists in wavelength 2000-2200 [cm < -1 >] is based on the bending motion of HO-H, and is known as a coupling sound peak ((nu) 2 bend + libration). Furthermore, as shown in FIG. 9, it is also known that the combined sound peak has a logarithmic relationship with the residual moisture (see, for example, Non-Patent Document 1). The combined sound peak can be calculated using a program (product name: SSE-4000) sold by JASCO Corporation.

さらに、図10(a)は、ガラス化されたトレハロースの赤外吸収スペクトルの例を示し、図10(b)は、図10(a)における結合音ピークの拡大図を示している。   Further, FIG. 10A shows an example of an infrared absorption spectrum of vitrified trehalose, and FIG. 10B shows an enlarged view of a combined sound peak in FIG. 10A.

そして、被保持物21の単位面積当たりの残留水分量は、図9に示される式におけるxに、結合音ピークの計測された面積を代入することによって算出することができる。本実施の形態における被保持物21の面積は、図5に示されるように、直径10〔mm〕であると考えられる。したがって、被保持物21の残留水分量は、次の式(3)に従って算出される。   The residual moisture amount per unit area of the object 21 can be calculated by substituting the measured area of the combined sound peak for x in the equation shown in FIG. The area of the object 21 in the present embodiment is considered to have a diameter of 10 [mm] as shown in FIG. Accordingly, the residual moisture content of the object 21 is calculated according to the following equation (3).

ここで、Wwater は残留水分量であって、結合音ピークの計測された面積と単位面積当たりの残留水分量との関係式によって算出される。また、Wsolid は保護剤及びアルコールデヒドロゲナーゼの総重量である。 Here, W water is the residual water content, and is calculated by a relational expression between the measured area of the combined sound peak and the residual water content per unit area. W solid is the total weight of the protective agent and alcohol dehydrogenase.

この実験でも、本発明の発明者は、試料の酵素活性の残効性を測定する実験と同様に、実験用のサンプルとして、試料を4種類の保護剤(T:D=0:1、T:D=1:2、T:D=2:1及びT:D=1:0)と混合して4種類の被保持物21を用意した。なお、各種の被保持物21は、2つずつ用意した。続いて、これら被保持物21を、上述の方法に従って、保持部材12の上面に付与して薄液膜とした後に、真空乾燥させた。また、同様に、各種の被保持物21を2つずつ用意し、これらの被保持物21を、保持部材12の上面に付与して薄液膜とした後に、室温で自然乾燥させた。   Also in this experiment, the inventor of the present invention used four types of protective agents (T: D = 0: 1, T) as experimental samples, as in the experiment for measuring the residual effect of the enzyme activity of the sample. : D = 1: 2, T: D = 2: 1 and T: D = 1: 0) to prepare four types of objects 21 to be held. In addition, the various to-be-held objects 21 prepared 2 each. Subsequently, these objects to be held 21 were applied to the upper surface of the holding member 12 according to the above-described method to form a thin liquid film, and then vacuum-dried. Similarly, two kinds of holding objects 21 were prepared two by two, and these holding objects 21 were applied to the upper surface of the holding member 12 to form a thin liquid film, and then naturally dried at room temperature.

続いて、本発明の発明者は、真空乾燥及び自然乾燥された各種の被保持物21を内部にそれぞれ保持する試料保持装置10を65〔℃〕の温度環境下で保存し、1時間が経過する度に、各種の被保持物21の赤外吸収スペクトルを測定した。測定結果は、図11〜14に示されている。具体的には、保護剤(T:D=1:0)の測定結果が図11に示され、保護剤(T:D=2:1)の測定結果が図12に示され、保護剤(T:D=1:2)の測定結果が図13に示され、保護剤(T:D=0:1)の測定結果が図14に示されている。図11〜14に示される測定結果から、乾燥された被保持物21は、すべてガラス化された状態であることが分かる。   Subsequently, the inventor of the present invention stores the sample holding device 10 that holds the various types of objects to be held 21 that are vacuum-dried and naturally dried in a temperature environment of 65 [° C.], and 1 hour has passed. Each time, the infrared absorption spectra of various objects to be held 21 were measured. The measurement results are shown in FIGS. Specifically, the measurement result of the protective agent (T: D = 1: 0) is shown in FIG. 11, the measurement result of the protective agent (T: D = 2: 1) is shown in FIG. The measurement result of T: D = 1: 2) is shown in FIG. 13, and the measurement result of the protective agent (T: D = 0: 1) is shown in FIG. From the measurement results shown in FIGS. 11 to 14, it can be seen that the dried object 21 is in a vitrified state.

このように、本実施の形態において、試料保持装置10は、包装部材15と、包装部材15内に収容された保持部材12と、保持部材12の上面、すなわち、一面に保持された被保持物21であって、試料を保護する保護剤を含む被保持物21とを具備する。そして、被保持物21は乾燥され、包装部材15内は真空に保たれている。したがって、試料を保護する保護剤を含む被保持物21を、乾燥した状態で長期間に亘って保存することができる。   As described above, in the present embodiment, the sample holding device 10 includes the packaging member 15, the holding member 12 accommodated in the packaging member 15, and the upper surface of the holding member 12, that is, the object to be held held on one surface. 21 to be held 21 containing a protective agent for protecting the sample. And the to-be-held thing 21 is dried, and the inside of the packaging member 15 is maintained by the vacuum. Therefore, the to-be-held thing 21 containing the protective agent which protects a sample can be preserve | saved for a long time in the dried state.

また、乾燥された被保持物21は薄膜状である。さらに、被保持物21は、保持部材12の一面に形成された水溶液の薄液膜が乾燥されたものであって、非晶質化されている。したがって、試料の劣化反応の媒体となる水の分子運動を抑制することができる。また、水分子自体を蒸発させることができる。   Moreover, the dried to-be-held thing 21 is a thin film form. Furthermore, the to-be-held object 21 is obtained by drying a thin liquid film of an aqueous solution formed on one surface of the holding member 12 and is amorphized. Therefore, it is possible to suppress the molecular motion of water that is a medium for the deterioration reaction of the sample. Moreover, water molecules themselves can be evaporated.

さらに、保持部材12は、一面が親水性の板部材であって、包装部材15内に収容された補助容器11内に収容されている。したがって、被保持物21の水溶液を容易に薄膜化することができる。   Further, the holding member 12 is a plate member having a hydrophilic surface, and is accommodated in the auxiliary container 11 accommodated in the packaging member 15. Therefore, the aqueous solution of the object to be held 21 can be easily thinned.

さらに、包装部材15は、ガスバリア性を備える材料から成る袋であって、気密に密封可能な開閉部16を備える。したがって、開閉部16の開放及び密封を繰り返すことができ、包装部材15内の真空化及び真空解除を繰り返すことができる。   Furthermore, the packaging member 15 is a bag made of a material having a gas barrier property, and includes an opening / closing portion 16 that can be hermetically sealed. Therefore, opening and closing of the opening / closing part 16 can be repeated, and evacuation and release of the vacuum in the packaging member 15 can be repeated.

さらに、被保持物21は、保護剤とともに試料を含む。そして、試料は生体分子又は高分子であり、保護剤はトレハロースを含む。これにより、試料を短時間で乾燥させることができ、かつ、試料を長期間に亘って保存することができる。   Furthermore, the to-be-held object 21 contains a sample with a protective agent. The sample is a biomolecule or a polymer, and the protective agent contains trehalose. As a result, the sample can be dried in a short time, and the sample can be stored for a long period of time.

また、本実施の形態における試料保持方法では、試料を保護する保護剤を含む被保持物21を一面に保持する保持部材12を包装部材15内に収容し、被保持物21を乾燥させ、包装部材15内を真空に保つ。したがって、試料を保護する保護剤を含む被保持物21を、乾燥した状態で長期間に亘って保存することができる。   Further, in the sample holding method in the present embodiment, the holding member 12 holding the holding object 21 containing the protective agent for protecting the sample on one side is accommodated in the packaging member 15, the holding object 21 is dried, and the packaging is performed. The inside of the member 15 is kept in a vacuum. Therefore, the to-be-held thing 21 containing the protective agent which protects a sample can be preserve | saved for a long time in the dried state.

また、包装部材15内の真空を解除し、被保持物21を水和することによって、被保持物21を水溶液とすることが可能である。したがって、試料を各種の観察、検出、測定等の対象として用いることができる。   Further, the object to be held 21 can be made into an aqueous solution by releasing the vacuum in the packaging member 15 and hydrating the object to be held 21. Therefore, the sample can be used as an object for various observations, detections, measurements, and the like.

さらに、水溶液とされた被保持物21を再度乾燥させ、包装部材15内を再度真空に保つことが可能である。したがって、試料を、長期間に亘って保存しながら、複数回、各種の観察、検出、測定等の対象として用いることができる。   Furthermore, it is possible to dry the to-be-held thing 21 made into aqueous solution again, and to keep the inside of the packaging member 15 in a vacuum again. Therefore, the sample can be used as an object for various observations, detections, measurements, and the like a plurality of times while being stored for a long period of time.

本実施の形態では、保護剤が生体分子等の試料の周囲に吸着する一方で、乾燥に伴い薄液膜に含有されている保護剤がガラス化することによって、劣化反応の媒体となる水の分子運動を抑制したり、水分子自体を蒸発させたりする。このような機序によって、従来の技術と比較して、アルコールデヒドロゲナーゼの高い酵素反応を維持することができる。   In this embodiment, while the protective agent is adsorbed around a sample such as a biomolecule, the protective agent contained in the thin liquid film is vitrified with drying, so that water serving as a medium for deterioration reaction is obtained. It suppresses molecular motion or evaporates water molecules themselves. By such a mechanism, it is possible to maintain a high enzymatic reaction of alcohol dehydrogenase as compared with the conventional technique.

特に、迅速に劣化するRNA、プロテイン等を保存することができると、保存された検体を用いた検査によって、時間を遡(さかのぼ)って検体を採取した時点における遺伝子の発現や疾患の状態が精密に分かるので、本発明によって、先端医療の1つであるテーラーメイド創薬に不可欠な、患者の生理化学的状態の時系列データの提供が実現する。   In particular, if RNA, protein, etc. that deteriorate rapidly can be stored, the expression of the gene and the state of the disease at the time when the sample was collected retrospectively (by going back) by the test using the stored sample. Since it is precisely understood, the present invention can provide time-series data of the physiochemical state of a patient, which is indispensable for tailor-made drug discovery, which is one of advanced medical treatments.

また、保存された検体の質が向上すれば、これまでに臨床応用することができなかったバイオマーカを使うことができるようになることから、これまで捕捉することができなかった疾患の早期検出や個体差を精密に分類することができるので、早期診断や個別化診療に資するところが大きい。   In addition, if the quality of the stored specimen is improved, it will be possible to use biomarkers that could not be clinically applied so far, so early detection of diseases that could not be captured so far And individual differences can be classified precisely, which greatly contributes to early diagnosis and individualized medical care.

さらに、長期高品位乾燥保存の実現によって、極めて低い保存コストでヒトの生理状態がハード(検体)として蓄積することができるので、必要に応じて個々人の過去の生理状態の履歴や、種々の疾患に対応する生理状態のライブラリを構築することが可能になる。これらの資産によって、疾患の予防や治療のモニタ精度が格段に向上すると考えられる。   Furthermore, the realization of long-term, high-quality dry storage enables human physiological states to be accumulated as hard (specimens) at extremely low storage costs. It becomes possible to construct a library of physiological states corresponding to. These assets are expected to significantly improve the accuracy of disease prevention and treatment monitoring.

すなわち、本発明は、最終的には治療にかかる医療費の抑制や国民の健康管理に有効な基礎技術を提供することができるので、高年齢化が進む社会の厚生面においても意義がある。   In other words, the present invention can ultimately provide basic technology effective in curbing medical expenses related to treatment and the health management of the public, and is therefore meaningful in the welfare aspect of an aging society.

なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment, It can change variously based on the meaning of this invention, and does not exclude them from the scope of the present invention.

本発明は、試料保持装置、試料保持方法及び保持部材に適用することができる。   The present invention can be applied to a sample holding device, a sample holding method, and a holding member.

10 試料保持装置
11 補助容器
12 保持部材
15 包装部材
16 開閉部
21 被保持物
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Sample holding apparatus 11 Auxiliary container 12 Holding member 15 Packaging member 16 Opening-closing part 21 To-be-held object

Claims (14)

包装部材と、該包装部材内に収容された保持部材と、該保持部材の一面に保持された被保持物であって、試料を保護する保護剤を含む被保持物とを具備する試料保持装置であって、
前記被保持物は乾燥され、前記包装部材内は真空に保たれていることを特徴とする試料保持装置。
A sample holding apparatus comprising: a packaging member; a holding member housed in the packaging member; and a held object that is held on one surface of the holding member and includes a protective agent that protects the sample. Because
The sample holding apparatus is characterized in that the object to be held is dried and the inside of the packaging member is kept in a vacuum.
前記被保持物は薄膜状である請求項1に記載の試料保持装置。   The sample holding device according to claim 1, wherein the object to be held is a thin film. 前記被保持物は、前記保持部材の一面に形成された水溶液の薄液膜が乾燥されたものであって、非晶質化されている請求項2に記載の試料保持装置。   The sample holding device according to claim 2, wherein the object to be held is an amorphous material obtained by drying a thin liquid film of an aqueous solution formed on one surface of the holding member. 前記保持部材は、前記一面が親水性であって、前記包装部材内に収容された補助容器内に収容されている請求項1〜3のいずれか1項に記載の試料保持装置。   The sample holding device according to any one of claims 1 to 3, wherein the holding member has a hydrophilic surface and is accommodated in an auxiliary container accommodated in the packaging member. 前記包装部材は、ガスバリア性を備える材料から成る袋であって、気密に密封可能な開閉部を備える請求項1〜4のいずれか1項に記載の試料保持装置。   The sample holding device according to any one of claims 1 to 4, wherein the packaging member is a bag made of a material having a gas barrier property, and includes an opening / closing portion that can be hermetically sealed. 前記被保持物は、前記保護剤とともに試料を含む請求項1〜5のいずれか1項に記載の試料保持装置。   The sample holding device according to claim 1, wherein the object to be held includes a sample together with the protective agent. 前記試料は生体分子又は高分子であり、前記保護剤はトレハロースを含む請求項1〜6のいずれか1項に記載の試料保持装置。   The sample holding device according to any one of claims 1 to 6, wherein the sample is a biomolecule or a polymer, and the protective agent includes trehalose. 試料を保護する保護剤を含む被保持物を一面に保持する保持部材を包装部材内に収容し、前記被保持物を乾燥させ、前記包装部材内を真空に保つことを特徴とする試料保持方法。   A sample holding method characterized in that a holding member for holding a held object containing a protective agent for protecting a sample on one side is accommodated in a packaging member, the object to be held is dried, and the inside of the packaging member is kept in vacuum. . 前記包装部材内の真空を解除し、前記被保持物を水和することによって、前記被保持物を水溶液とすることが可能な請求項8に記載の試料保持方法。   The sample holding method according to claim 8, wherein the object to be held can be made into an aqueous solution by releasing the vacuum in the packaging member and hydrating the object to be held. 水溶液とされた前記被保持物を再度乾燥させ、前記包装部材内を再度真空に保つことが可能な請求項9に記載の試料保持方法。   The sample holding method according to claim 9, wherein the object to be held in an aqueous solution is dried again, and the inside of the packaging member can be kept in a vacuum again. 試料を保護する保護剤を含む被保持物がその一面に保持された保持部材であって、
前記被保持物が薄膜状であり、かつ、乾燥によって非晶質化されていることを特徴とする保持部材。
A holding member containing a protecting agent that protects the sample is held on one side,
A holding member, wherein the object to be held is a thin film and is made amorphous by drying.
前記一面が親水性の表面である請求項11に記載の保持部材。   The holding member according to claim 11, wherein the one surface is a hydrophilic surface. 前記被保持物は、前記保護剤とともに試料を含む請求項11又は12に記載の保持部材。   The holding member according to claim 11 or 12, wherein the object to be held includes a sample together with the protective agent. 前記試料は生体分子又は高分子であり、前記保護剤はトレハロースを含む請求項11〜13のいずれか1項に記載の保持部材。   The holding member according to claim 11, wherein the sample is a biomolecule or a polymer, and the protective agent includes trehalose.
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