JP2020020603A - 切片作製部材 - Google Patents

Abstract

【課題】切片をグリッド上に容易かつ確実に載せて、観察用試料の作製を効率良く行うことができる、切片作製部材を提供する。【解決手段】試料から切片を切り出すナイフ部と、ナイフ部で切り出された切片が浮かぶ水が貯留される液体貯留部３と、切片を載置する載置面２００ｆを有した板状のグリッド２００が、載置面２００ｆを斜め上方に向けた状態で傾斜して収容されるグリッド収容部４と、液体貯留部３およびグリッド収容部４を、液体貯留部３に貯留される水の液面レベルを含む領域で連通する連通部５とを備える切片作製部材。【選択図】図４

Description

本発明は、切片作製部材に関するものである。

従来、電子顕微鏡等で観察する切片を試料から切削するナイフ部と、ナイフ部で切削された切片をストックするストック部と、ストック部に隣接して設けられたグリッド載物用の凹陥部と、を備える電子顕微鏡凍結切片作製用クライオ・ドライダイヤモンドナイフが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
この電子顕微鏡凍結切片作製用クライオ・ドライダイヤモンドナイフでは、ナイフ部で切削された切片を、まつ毛プローブでストック部にストックする。その後、ストック部にストックされている切片を、まつげプローブによって凹陥部方向にずらし、凹陥部にセットされたグリッドの上面に移載する。次に、切片を載物したグリッドをピンセットで把持して凹陥部から取り出す。

実用新案登録第３０１６９００号公報

しかしながら、特許文献１の電子顕微鏡凍結切片作製用クライオ・ドライダイヤモンドナイフでは、ナイフ部で切削された切片をグリッドの上面に載せるまでに、ナイフ部で切削された切片のストック部への移動、およびストック部から凹陥部にセットされたグリッドへの移載と、２段階の作業を経る必要がある。このため、切片をグリッド上に載せて取り出すまでに、手間が掛かるという問題がある。

さらに、切削された切片を、容器内に貯留された水の水面上に浮かべ、グリッドによって掬い取る場合もある。この場合、作業者は一方の手でグリッドを支持し、他方の手でまつげプローブによって切片をたぐり寄せる必要があり、狭い領域での両手の作業は困難であるとともに、水面張力等の作用によって、水面上に浮かんだ切片をグリッドに載せるのが困難な場合もある。

本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、切片をグリッド上に容易かつ確実に載せて、観察用試料の作製を効率良く行うことができる切片作製部材を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明は以下の手段を提供する。
本発明の一態様は、試料から切片を切り出すナイフ部と、前記ナイフ部で切り出された前記切片が浮かぶ液体が貯留される液体貯留部と、前記切片を載置する載置面を有した板状のグリッドが、前記載置面を斜め上方に向けた状態で傾斜して収容されるグリッド収容部と、前記液体貯留部および前記グリッド収容部を、前記液体貯留部に貯留される前記液体の液面レベルを含む領域で連通する連通部とを備える切片作製部材を提供する。

本態様によれば、液体貯留部とグリッド収容部とは、連通部を通して液体が連通する。ナイフ部によって試料から切り出された切片は、液体貯留部に貯留された液体に浮かぶ。液体に浮かんだ切片は、連通部を通してグリッド収容部に移動させ、グリッド収容部に収容されたグリッドの載置面に載せる。グリッドは、載置面を斜め上方に向けた状態で傾斜して収容されているので、液体の液面に浮かぶ切片を、斜め上方を向く載置面に載せればよい。このようにして、切片をグリッド上に容易かつ確実に載せることが可能となる。

上記態様においては、前記グリッド収容部が、前記グリッドの一部を前記液体貯留部に貯留される前記液体の液面よりも上方に突出させた状態で前記グリッドを収容していてもよい。
このようにすることで、切片をグリッドの載置面に載せる際、液面から上方に突出したグリッドの一部をピンセット等で容易に保持することができる。したがって、切片をグリッド上に載せる作業を容易に行うことが可能となる。

上記態様においては、前記グリッド収容部が、前記グリッドを、前記ナイフ部側に向かって漸次下方に傾斜した状態で収容していてもよい。
このようにすることで、切片をグリッドに近づけていくと、切片の移動方向前方の端部がグリッドの載置面に接触する。その後、グリッドを載置面に沿った方向に斜めに引き上げていけば、切片をグリッド上に容易かつ確実に載せることができる。

上記態様においては、前記液体貯留部および前記グリッド収容部を囲う周壁部と、前記周壁部の内側で、前記液体貯留部と前記グリッド収容部とを区画し、前記周壁部よりも低く形成された区画壁とを備え、前記区画壁の上方が前記連通部とされていてもよい。
このようにすることで、周壁部の内側に液体を入れ、その液面レベルを区画壁よりも上方となるようにすれば、液体貯留部とグリッド収容部の間で液体が連通する。これにより、液体貯留部とグリッド収容部との間で切片を液体に浮かべたまま、容易に移動させることができる。

上記態様においては、前記グリッド収容部が、前記液体貯留部において前記ナイフ部に近接した側に設けられていてもよい。
このようにすることで、ナイフ部によって試料から切り出された切片を、グリッド収容部に収容されたグリッドまで移動させる際、切片の移動量が少なくて済む。また、ナイフ部で切片の切り出し作業を行う際に用いる顕微鏡の視野の範囲内に、グリッド収容部までが収まりやすくなる。したがって、切片の作製作業を容易に行うことが可能となる。

本発明によれば、切片をグリッド上に容易かつ確実に載せて、観察用試料の作製を効率良く行うことができるという効果を奏する。

本発明の一実施形態に係る切片作製部材の全体構成を示す斜視図である。 図１の切片作製部材の平面図である。 図１の切片作製部材の液体貯留部の底面形状を示す側面図である。 図１の切片作製部材のグリッド収容部を示す斜視図である。 図１の切片作製部材のグリッド収容部を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係る切片作製部材のグリッド収容部を示す断面図である。 図６切片作製部材の変形例を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る切片作製部材のグリッド収容部の変形例を示す断面図である。

本発明の一実施形態に係る切片作製部材１について、図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る切片作製部材１は、図１および図２に示されるように、容器本体１０と、容器本体１０に形成されたナイフ部２と、液体貯留部３と、グリッド収容部４と、連通部５とを備えている。

容器本体１０は、平面視長方形状で、底部１１と、底部１１の外周部から底部１１に直交して上方に立ち上がる周壁部１２とを一体的に備えている。容器本体１０の下部１０ｄは、切片切出し装置（図示無し）に設けられた溝部（図示無し）に嵌め込まれる。

周壁部１２の上端１２ｔは、周壁部１２の全周にわたって、底部１１から一定の高さに形成されている。周壁部１２の内側は、上方に向かって開口している。
図１および図３に示されるように、周壁部１２の内側には、平面視長方形状の容器本体１０において長辺方向一方の端部１０ａから他方の端部１０ｂ側に向かって漸次下方に傾斜する傾斜面１３が形成されている。

ナイフ部２は、容器本体１０の端部１０ａに設けられている。ナイフ部２は、傾斜面１３の上端部に設けられている。ナイフ部２は、刃先角度が３５°から４５°の範囲であることが好ましい。本実施形態においては、一例として、容器本体１０の端部１０ａにおいて、周壁部１２の外周面１２ｆと、傾斜面１３とに沿う開き角を有しているナイフ部２を用いて説明する。ナイフ部２は、切片切出し装置に保持された試料に対し、容器本体１０を上方に相対移動させることで、試料から所定の厚さの切片１００を切り出す。
なお、切片１００を切り出す試料は、生体、樹脂、金属または電子基板等そのものであってもよいし、生体、樹脂、金属または電子基板等を樹脂等に埋設したものであってもよい。

液体貯留部３は、容器本体１０において周壁部１２の内側に形成されている。液体貯留部３は、ナイフ部２が設けられた容器本体１０の一方の端部１０ａ側が、端部１０ａと端部１０ｂとを結ぶ方向に直交する方向の幅寸法が小さい狭幅部３Ａとされ、他方の端部１０ｂ側が、狭幅部３Ａよりも幅寸法の大きい広幅部３Ｂとされている。

液体貯留部３の狭幅部３Ａの底面は、傾斜面１３によって形成されている。液体貯留部３の広幅部３Ｂの底面は、傾斜面１３の下端と、容器本体１０の端部１０ｂとの間で下方に湾曲した湾曲面１４により形成されている。

液体貯留部３内には、純水等、不純物のない水（液体：図６参照）Ｗが貯留される。水Ｗは、例えば、周壁部１２の上端１２ｔレベルまで満たされる。液体貯留部３内の水Ｗには、ナイフ部２で切り出された切片１００が浮かぶようになっている。

グリッド収容部４は、図４に示されるように、切片１００を載置するグリッド２００を収容する。
グリッド２００は、例えば円板状で、その一面側に切片１００を載置する載置面２００ｆを有している。グリッド２００には、その両面を貫通する貫通孔２００ｈを形成してもよい。また、グリッド２００の表面に、支持膜（コロジオンまたはカーボン等）を施してもよい。グリッド２００は、板状ではなく、メッシュ状に形成してもよい。

グリッド収容部４は、図１および図２に示されるように、容器本体１０において、ナイフ部２が設けられた一方の端部１０ａ側に設けられている。グリッド収容部４は、液体貯留部３の狭幅部３Ａの幅方向両側にそれぞれ設けられている。すなわち、グリッド収容部４は、液体貯留部３において、ナイフ部２に近接した端部１０ａ側（狭幅部３Ａ側）に設けられている。

各グリッド収容部４は、グリッド２００を収容する収容凹部４１を備えている。本実施形態において、各グリッド収容部４は、図５に示されるように、容器本体１０の端部１０ａと端部１０ｂとを結ぶ長手方向に２つの収容凹部４１が並んで設けられている。

グリッド収容部４には、図４に示されるように、周壁部１２の上端１２ｔよりも所定寸法低い位置に、水平面４２が形成されている。水平面４２は、液体貯留部３に貯留される水Ｗの液面レベルＷＬよりも低い位置に設けられている。各収容凹部４１は、水平面４２から下方に窪むように形成されている。

各収容凹部４１は、例えば、容器本体１０の端部１０ａと端部１０ｂとを結ぶ長手方向に長い平面視長円形状とされている。各収容凹部４１において、容器本体１０の長手方向に直交する短手方向の一方側の壁部４１ａと、他方側の壁部４１ｂとは、間隔をあけて互いに平行に設けられている。収容凹部４１の一方側の壁部４１ａは、周壁部１２により形成されている。収容凹部４１の他方側の壁部４１ｂは、後述する区画壁１５により形成されている。

連通部５は、液体貯留部３の狭幅部３Ａと、その両側にそれぞれ設けられたグリッド収容部４との間に形成されている。連通部５は、液体貯留部３の狭幅部３Ａとグリッド収容部４の間に設けられた区画壁１５によって形成されている。区画壁１５は、周壁部１２の内側において、液体貯留部３の狭幅部３Ａとグリッド収容部４の各収容凹部４１とを区画する。
区画壁１５は、周壁部１２の上端１２ｔよりも低く形成されている。本実施形態において、区画壁１５の上端は、水平面４２に連続している。区画壁１５は、液体貯留部３に貯留される水Ｗの液面レベルＷＬよりも下方に設けられている。これにより、区画壁１５の上方において、液体貯留部３に貯留される水Ｗは、液面レベルＷＬを含む液面近くの領域において、収容凹部４１に連通する。すなわち、区画壁１５の上方が、連通部５である。

このような切片作製部材１において、板状のグリッド２００は、図４に示されるように、グリッド収容部４の収容凹部４１に、切片１００が載置される載置面２００ｆを斜め上方に向けた状態で傾斜して収容される。具体的には、グリッド２００は、その下端２００ａを、収容凹部４１の壁部４１ｂ（区画壁１５）と底面４１ｃとの角部に突き当てた状態で、上端２００ｂ側を、壁部４１ａ（周壁部１２）に立て掛けるようにして収容される。このように、グリッド２００は、下端２００ａを液体貯留部３との区画壁１５である壁部４１ｂ側に突き当てることで、上端２００ｂから下端２００ａに向かって、狭幅部３Ａに設けられたナイフ部２側に漸次下方に傾斜している。

このとき、グリッド２００は、水平面を基準とした傾斜角度θが、４０°以上７０°以下となるように収容凹部４１に収容されるのが好ましい。収容凹部４１に収容されるグリッド２００のさらに好ましい傾斜角度θは、４５°以上６０°以下である。これにより、グリッド２００の載置面２００ｆに、水Ｗに浮かべた切片１００を載置させやすくなる。

また、グリッド２００は、グリッド収容部４の収容凹部４１に、上端２００ｂ側の少なくとも一部を、水Ｗの液面レベルＷＬよりも上方に突出した状態で収容される。グリッド２００の液面レベルＷＬから上方への突出寸法は、例えば、グリッド２００の直径が３ｍｍである場合、０．１ｍｍから０．５ｍｍ程度とするのが好ましい。

このように構成された本実施形態に係る切片作製部材１を用いて切片１００を形成するには、切片作製部材１を、切片１００を切り出す試料を保持した切片切出し装置に対向してセットする。このとき、グリッド収容部４の収容凹部４１に、グリッド２００を収容しておく。

その後、切片切出し装置に保持された試料に対し、容器本体１０に設けられたナイフ部２を上方に相対移動させる。これにより、試料から所定の厚さの切片１００が切り出される。図４に示されるように、切片１００は、ナイフ部２から液体貯留部３の狭幅部３Ａに貯留された水Ｗ上に浮かぶ。

作業者は、まつ毛プローブ等を用い、水Ｗ上に浮かんだ切片１００を、液体貯留部３から連通部５を経て、グリッド収容部４に移動させていく。さらに、切片１００を、グリッド収容部４の収容凹部４１に収容されたグリッド２００の載置面２００ｆに寄せる。グリッド２００は傾斜しているので、切片１００において、移動方向前方の端部１００ｆがグリッド２００の載置面２００ｆに接触した状態で、グリッド２００をピンセット等で保持して上方に引き上げると、載置面２００ｆに切片１００が順次付着する。

このようにして、切片１００がグリッド２００の載置面２００ｆに載置された後、グリッド２００を切片作製部材１から取り出す。このとき、複数枚の切片１００を、一つのグリッド２００の載置面２００ｆに載置して取り出してもよい。
その後、グリッド２００に載置されて取り出された切片１００は、観察用試料として試料ホルダー等に移載され、電子顕微鏡等で観察される。

このように、本実施形態に係る切片作製部材１によれば、液体貯留部３とグリッド収容部４とが、連通部５を通して連通する。これにより、ナイフ部２によって試料から切り出された切片１００は、水Ｗに浮かべたまま、連通部５を通してグリッド収容部４に移動させ、グリッド２００の載置面２００ｆに載せることができる。しかも、グリッド収容部４が、載置面２００ｆを斜め上方に向けた状態でグリッド２００を傾斜させて収容している。これにより、水Ｗの液面に浮かぶ切片１００を、斜め上方を向く載置面２００ｆに容易かつ確実に載せることができる。したがって、切片１００をグリッド２００上に容易かつ確実に載せて、観察用試料の作製を効率良く行うことができる。

また、グリッド２００が、その一部を液面レベルＷＬよりも上方に突出させた状態でグリッド収容部４に収容されている。このようにすることで、切片１００をグリッド２００の載置面２００ｆに載せる際、液面から上方に突出したグリッド２００の一部をピンセット等で容易に保持することができる。したがって、切片１００をグリッド２００上に載せて取り出す作業を容易に行うことが可能となる。

また、グリッド収容部４が、グリッド２００を、ナイフ部２側に向かって漸次下方に傾斜した状態で収容している。このようにすることで、グリッド２００の載置面２００ｆが、ナイフ部２から切り出された切片１００側（切片１００が移動されてくる側）を向くことになる。これにより、グリッド２００に近づけていけば、切片１００をグリッド２００に容易かつ確実に載せることができる。

また、液体貯留部３とグリッド収容部４とを区画する区画壁１５の上方が連通部５とされている。このようにすることで、周壁部１２の内側に水Ｗを入れ、その液面レベルＷＬを区画壁１５よりも上方となるようにすれば、液体貯留部３とグリッド収容部４との間で水Ｗが連通する。これにより、液体貯留部３とグリッド収容部４との間で切片１００を水Ｗに浮かべたまま、容易に移動させることができる。

また、グリッド収容部４が、液体貯留部３においてナイフ部２に近接した側に設けられている。このようにすることで、ナイフ部２によって試料から切り出された切片１００を、グリッド収容部４に収容されたグリッド２００まで移動させる際、切片１００の移動量が少なくて済む。また、ナイフ部２で切片１００の切り出し作業を行う際に用いる顕微鏡の視野の範囲内に、グリッド収容部４までが収まりやすくなる。したがって、切片１００の作製作業を容易に行うことが可能となる。

なお、上記実施形態においては、グリッド収容部４を、液体貯留部３の狭幅部３Ａの両側に設け、それぞれ２つの収容凹部４１を並設するようにしたが、その設置数、配置等については適宜変更することができる。
例えば、図６および図７に示すように、グリッド収容部４Ｂは、液体貯留部３の狭幅部３Ａに対し、容器本体１０の端部１０ａと端部１０ｂとを結ぶ長手方向に２つの収容凹部４１を並べるとともに、容器本体１０の短手方向に前後して収容凹部４１を２列に設けるようにしてもよい。容器本体１０の短手方向に前後する収容凹部４１間には、収容凹部間連通部２５を形成する。液体貯留部３に貯留される水Ｗを、連通部５および収容凹部間連通部２５を介して、複数の収容凹部４１に連通させる。これにより、切片１００を、水Ｗに浮かべたまま移動し、各収容凹部４１に収容されるグリッド２００に載置させることができる。

また、例えば、図８に示されるように、グリッド収容部４Ｃの収容凹部４１Ｃは、所定の角度で傾斜した傾斜面４５を備えていてもよい。グリッド２００は、載置面２００ｆを斜め上方に向けた状態で、傾斜面４５に沿って設けられ、その下部側が、水Ｗの液面レベルＷＬよりも下方に沈み、上部側が液面レベルＷＬよりも上方に露出する。
このような構成においても、水Ｗに浮かべた切片１００を、連通部５を通してグリッド収容部４のグリッド２００の載置面２００ｆに載置することができる。

また、上記実施形態においては、液体貯留部３の広幅部３Ｂの底面が、下方に湾曲した湾曲面１４により形成されているものを例示したが、これに代えて、平面等の湾曲していないものを採用してもよい。
また、上記実施形態においては、液体貯留部３内に貯留される液体として、不純物のない水Ｗを採用したが、これに代えて、水にエタノール等を少量添加して表面張力を調整したもの等、他の液体を採用してもよい。

１ 切片作製部材
２ ナイフ部
３ 液体貯留部
４，４Ｂ，４Ｃ グリッド収容部
５ 連通部
１２ 周壁部
１５ 区画壁
１００ 切片
２００ グリッド
２００ｆ 載置面
Ｗ 水（液体）
ＷＬ 液面レベル

Claims (5)

1. 試料から切片を切り出すナイフ部と、
   前記ナイフ部で切り出された前記切片が浮かぶ液体が貯留される液体貯留部と、
   前記切片を載置する載置面を有した板状のグリッドが、前記載置面を斜め上方に向けた状態で傾斜して収容されるグリッド収容部と、
   前記液体貯留部および前記グリッド収容部を、前記液体貯留部に貯留される前記液体の液面レベルを含む領域で連通する連通部とを備える切片作製部材。
2. 前記グリッド収容部が、前記グリッドの一部を前記液体貯留部に貯留される前記液体の液面よりも上方に突出させた状態で前記グリッドを収容する請求項１に記載の切片作製部材。
3. 前記グリッド収容部が、前記グリッドを、前記ナイフ部側に向かって漸次下方に傾斜した状態で収容する請求項１または請求項２に記載の切片作製部材。
4. 前記液体貯留部および前記グリッド収容部を囲う周壁部と、
   前記周壁部の内側で、前記液体貯留部と前記グリッド収容部とを区画し、前記周壁部よりも低く形成された区画壁とを備え、
   前記区画壁の上方が前記連通部とされている請求項１から請求項３のいずれかに記載の切片作製部材。
5. 前記グリッド収容部が、前記液体貯留部において前記ナイフ部に近接した側に設けられている請求項１から請求項４のいずれかに記載の切片作製部材。
   

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