JP2021071372A - 凍結検体薄切装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コンベア部材の表面を過度に濡らすことなく、コンベア部材に検体切片を付着させて移動することができる凍結検体薄切装置を提供する。【解決手段】凍結された生物試料の検体５０を、凍結した状態で搬送する検体搬送部１１と、検体搬送部による検体の搬送に伴って、検体と交差して検体の一部から検体切片を切り出すブレード部１２と、合成樹脂材料により形成されたフィルム状のコンベア部材１３を有し、コンベア部材の一部が、ブレード部における刃先の近傍を通過する際に、検体切片をコンベア部材の表面に付着させることにより、検体切片を検体から分離して、凍結した状態で搬送する切片搬送部１４と、コンベア部材のうち、ブレード部における刃先の近傍に位置する近傍部を加熱するヒータ部１５と、を備え、冷凍チャンバー内に配置されて用いられる。【選択図】図１

Description

本発明は凍結検体薄切装置に関する。

従来、生物試料が埋包された検体を薄切して検体切片を切り出し、その後の各種の検査に供する検体薄切装置が知られている。

このような検体薄切装置として、例えば下記特許文献１には、フィルム状のコンベア部材に水蒸気を噴霧し、表面を濡らすことで、検体切片をコンベア部材の表面の水分を利用して、コンベア部材に付着させて移動させる構成が開示されている。

特許第４６０７７０３号公報

しかしながら、特許文献１に記載の発明では、例えば、検体をできる限り凍結した状態で扱うことが必要となる状況では、コンベア部材の表面を濡らすことができず、使用しにくいという問題があった。

そこで本発明は、コンベア部材の表面を過度に濡らすことなく、コンベア部材に検体切片を付着させて移動することができる凍結検体薄切装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る凍結検体薄切装置は、凍結された生物試料の検体を、凍結した状態で搬送する検体搬送部と、検体搬送部による検体の搬送に伴って、検体と交差して検体の一部から検体切片を切り出すブレード部と、合成樹脂材料により形成されたフィルム状のコンベア部材を有し、コンベア部材の一部が、ブレード部における刃先の近傍を通過する際に、検体切片をコンベア部材の表面に付着させることにより、検体切片を検体から分離して、凍結した状態で搬送する切片搬送部と、コンベア部材のうち、ブレード部における刃先の近傍に位置する近傍部を加熱するヒータ部と、を備え、冷凍チャンバー内に配置されて用いられる。

また、ヒータ部は、コンベア部材における近傍部を加熱するとともに、近傍部が、ブレード部における刃先の近傍に常に位置するように支持してもよい。

また、ヒータ部は、パルス電流により制御され、断続的に加熱されてもよい。

また、コンベア部材と接触可能に設けられ、コンベア部材と接触することで、コンベア部材のテンションを調整するテンション調整部材を備えてもよい。

また、検体の一部に向けて送風するエアーノズルを備え、エアーノズルは、検体がブレード部と交差して、検体の一部が検体切片として切り出される過程において、検体から剥離しながら検体から分離して次第に検体切片となるカール部に送風することで、カール部を伸ばしてコンベア部材と接触させてもよい。

また、切片搬送部は、コンベア部材の両端に設けられ、コンベア部材の進行を制御する一対のローラ部材と、ローラ部材の回転を制御するモータ部と、を備え、モータ部は、コンベア部材のテンションを調整しながら、コンベア部材の進行を制御してもよい。

本発明の凍結検体薄切装置では、冷凍チャンバー内に配置された検体搬送部により、凍結された検体が搬送される過程において、冷凍チャンバー内に配置されたブレード部と交差することにより、検体から検体切片が切り出される。
そして、切片搬送部におけるフィルム状のコンベア部材のうち、ブレード部における刃先の近傍に位置する近傍部が、ヒータ部により加熱されていることで、検体切片がコンベア部材の近傍部に接触した際に、接触部分が融解される。これにより、検体切片のうち、融解された部分がコンベア部材の表面に付着することで、検体切片を検体から分離して凍結した状態で搬送することができる。
以上のように、本発明の凍結検体薄切装置では、コンベア部材の表面を過度に濡らすことなく、コンベア部材に検体切片を付着させて移動することができる。

本発明の凍結検体薄切装置を含む、凍結検体処理装置の全体斜視図である。 図１に示す凍結検体処理装置の模式図である。 図１に示す凍結検体薄切装置の要部の正面図である。 ブレード部により切り出した検体切片が、切片搬送部のコンベア部材に付着する直前の様子を示す図である。 （ａ）図４に示す状態から、検体の切り出しが進行した状態を示す図である。（ｂ）図５（ａ）に示す状態から、検体が切り出された状態を示す図である。 第１変形例に係る凍結検体薄切装置において、ブレード部により切り出した検体切片が、コンベア部材に付着する様子を示す図である。 第２変形例に係る凍結検体薄切装置において、ブレード部により切り出した検体切片が、コンベア部材に付着する様子を示す図である。 第３変形例に係る凍結検体薄切装置において、ブレード部により切り出した検体切片が、コンベア部材に付着する様子を示す図である。 第４変形例に係る凍結検体薄切装置において、ブレード部により切り出した検体切片が、コンベア部材に付着する様子を示す図である。 第５変形例に係る凍結検体薄切装置において、ブレード部により切り出した検体切片が、コンベア部材に付着する様子を示す図である。 第６変形例に係る凍結検体薄切装置において、ブレード部により切り出した検体切片が、コンベア部材に付着する様子を示す図である。 検体切片取出装置を用いて、コンベア部材に付着した検体切片を、標本プレートに取り出す過程を説明する図である。 凍結検体薄切装置におけるブレード部周辺の拡大図である。 凍結検体薄切装置における放電部材の周辺の拡大図である。 ブレード部により、検体から検体切片を切り出す状態を示す図である。 検体切片取出装置の斜視図である。 検体搬送部のステージ上を移動するベースの構造の詳細図である。 コンベア部材におけるヒータ部による加熱箇所を説明する図である。

本発明の一実施形態に係る凍結検体薄切装置１０について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の凍結検体処理装置１の全体斜視図である。
図１に示すように、凍結検体処理装置１は、凍結された生物試料が埋包された検体５０から、検体切片５１（図３参照）を切り出す凍結検体薄切装置１０と、凍結検体薄切装置１０が切り出した検体切片５１をスライドガラス等の標本プレート２３に取り出す検体切片取出装置２０と、を備えている。

検体５０は、生物試料（細胞組織片）５３を、凍結用コンパウンドを充填して凍結したブロックである（図１７参照）。凍結用コンパウンドとして、各種のコンパウンド組成を採用することができるが、例えば、水に高分子のアルコールを入れ凝固点を下げたものを用いることができる。
例えば、一般的なＯＣＴ(ティッシュテック）の組成の場合には、ポリビニールアルコール１０．２４%、ポリエチレングリコール４．２６％、水を主成分とする不活性物質８５．５０％となる。

凍結検体薄切装置１０、および検体切片取出装置２０は、ともに冷凍チャンバー１００（図２参照）の内部に配置されている。このため、凍結検体処理装置１により処理される検体５０および検体切片５１は、冷凍チャンバー１００により冷却された状態で処理される。このため、検体切片５１に含まれる生物試料は、常に凍結された状態が維持される。

凍結検体薄切装置１０は、凍結検体処理装置１において処理される２つの工程のうちの前工程である上流側に位置している。そして、凍結検体薄切装置１０の後工程である下流側に、検体切片取出装置２０が配置されている。
まず、凍結検体薄切装置１０の構成について説明する。なお、本実施形態において、前工程側を上流側といい、後工程側を下流側という。
凍結検体薄切装置１０は、検体搬送部１１と、ブレード部１２と、切片搬送部１４と、ヒータ部１５と、を備えている。

検体搬送部１１は、凍結された生物試料の検体５０を、凍結した状態で搬送する。検体搬送部１１は、ブレード部１２の刃先が延びる方向と平面視で直交する一方向に往復運動可能なステージを有している。
この説明において、ステージが往復運動可能な一方向を前後方向といい、上方から見た平面視で前後方向と直交する方向を左右方向という。

検体搬送部１１は、検体５０の位置を前後方向および上下方向に移動可能となっている。この点について、図１７を用いて詳述する。図１７は検体搬送部１１のステージ上を移動するベース６０の構造の詳細図である。なお、図１７以外の図面においては、ベース６０の構造を簡略化、あるいは不図示としている。

図１７に示すように、検体５０は生物試料５３を包埋した状態で、ベース６０に取付けられる。ベース６０は、前後方向に移動可能な第１ステージ６１と、上下方向に移動可能な第２ステージ６２と、を備えている。第１ステージおよび第２ステージを駆動させることで、後述するブレード１２の刃先を基点として、検体５０の絶対位置が制御できる。

ブレード部１２は、検体搬送部１１による検体５０の搬送に伴って、検体５０と交差して検体５０の一部から検体切片５１（図４参照）を切り出す。図４は、ブレード部１２により切り出した検体切片５１が、切片搬送部１４のコンベア部材１３に付着する直前の様子を示す図である。なお、図４から図１１においては、吸気ノズル１９の図示を省略している。
図１に示すように、ブレード部１２の上方には、ブレード部１２により薄切切片を切り出す際に生じる切り屑を回収する吸気ノズル１９が設けられている。

切片搬送部１４は、合成樹脂材料により形成された絶縁性のフィルム状のコンベア部材１３を有している。上方から見た平面視で、コンベア部材１３は、前後方向に延びる帯状に形成されている。コンベア部材１３は、１０〜２００μｍ程度の厚みであり、一般的な熱伝導率（例えば、０．１〜１W・m^-1・K^-1）を有する合成樹脂材料である。コンベア部材１３は、検体搬送部１１のステージと同期して駆動してもよい。
切片搬送部１４は、コンベア部材１３の一部が、ブレード部１２における刃先の近傍を通過する際に、ブレード部１２により切り出された検体切片５１を、コンベア部材１３の表面に付着させることにより、検体切片５１を前記検体５０から分離して搬送する。

切片搬送部１４は、コンベア部材１３の両端に設けられ、コンベア部材１３の進行を制御する一対のローラ部材１４Ａ、１４Ｂと、ローラ部材１４Ａ、１４Ｂの回転を制御するモータ部１４Ｃと、を備えている。
一対のローラ部材１４Ａ、１４Ｂは、コンベア部材１３における上流側の端部に配置され、コンベア部材１３を供給する第１ローラ部材１４Ａと、コンベア部材１３における下流側の端部に配置され、コンベア部材１３を回収する第２ローラ部材１４Ｂと、を備えている。

図２に示すように、モータ部１４Ｃは、第１ローラ部材１４Ａおよび第２ローラ部材１４Ｂにそれぞれ設けられている。
モータ部１４Ｃは、第１ローラ部材１４Ａおよび第２ローラ部材１４Ｂの回転速度や回転方向を制御することにより、コンベア部材１３の進行を制御する。
すなわち、第１ローラ部材１４Ａおよび第２ローラ部材１４Ｂは、それぞれ独立して回転することができる。なお、モータ部１４Ｃは、第２ローラ部材１４Ｂにのみ設けられ、第１ローラ部材１４Ａの回転が、第２ローラ部材１４Ｂの回転に従属してもよい。

図１に示すように、コンベア部材１３は、平面視において前後方向に延びている。また、コンベア部材１３は、左右方向から見た正面視において、水平方向および上下方向に延びている。この点について、図２を参照して説明する。
なお、図２に示す平面図では、説明の便宜のため、切片搬送部１４については、左右方向から見た正面視を表現している。

図２に示すように、ブレード部１２よりも上流側Ｍ１においては、コンベア部材１３は、上流側から下流側にむかうに従い暫時、下方に向けて延びている。
そして、コンベア部材１３は、ブレード部１２の刃先の近傍に位置する近傍部１３Ａ（図４参照）で、コンベア部材１３の延びる方向が上下方向に変更されている（Ｍ２）。言い換えれば、コンベア部材１３の延びる方向が変化する変曲点が、ブレード部１２の近傍を通過するように構成されている。コンベア部材１３は、間隔をあけて配置された複数のローラＲにより支持されている。

また、コンベア部材１３は、ブレード部１２の上方で延びる方向が更に変更され、検体切片取出装置２０よりも下流側まで、水平方向に延びている（Ｍ３）。その後、更にコンベア部材１３の延びる方向が変更され、第２ローラ部材１４Ｂまで、上下方向に延びている（Ｍ４）。

図３は、凍結検体薄切装置１０の要部の正面図である。図２および図３に示すように、ブレード部１２は、全体が左右方向に延びるとともに、刃先が前後方向における上流側に向けて突き出すように配置されている。
このように、ブレード部１２の刃先が上流側を向いているので、上流側から下流側に向けて、検体搬送部１１により検体５０が搬送される過程において、ブレード部１２と検体５０とが干渉すると、図５に示すように、検体５０の一部が切除され、検体切片５１が切り出される。

ヒータ部１５は、コンベア部材１３のうち、ブレード部１２における刃先の近傍に位置する近傍部１３Ａを加熱する熱源１５Ａを有している。コンベア部材１３における近傍部１３Ａとは、コンベア部材１３のうち、ヒータ部１５と接触することで延びる方向が変化している変曲点の周辺を指している。

すなわち、ブレード部１２の刃先の近傍とは、コンベア部材１３が、後述するカール部５２と接触できる程度に近接している領域を指す。
ここで、カール部５２とは、検体５０がブレード部１２と交差して、検体５０の一部が検体切片５１として切り出される過程において、検体５０から剥離しながら検体５０から分離して次第に検体切片５１となる部分を指している。

ヒータ部１５は、コンベア部材１３における近傍部１３Ａを加熱するとともに、近傍部１３Ａが、ブレード部１２における刃先の近傍に常に位置するように支持している。すなわち、ヒータ部１５は、本発明における支持部としても機能している。
ヒータ部１５は、パルス電流により制御され、断続的に加熱されている。ヒータ部１５は、ヒータ部１５と接触しながら通過するコンベア部材１３を加熱する。

ここで、図１８を用いて、ヒータ部１５による断続的な加熱について詳述する。図１８は、コンベア部材１３におけるヒータ部１５による加熱箇所を説明する図である。
図１８に示すように、瞬時に高いパルス電流を流すことにより、コンベア部材１３における加熱部分７０を局所的に設けることができる。これにより、加熱部分を複数作ることができる。

また、ヒータ部１５は、このような断続的な加熱を行うことにより、細胞の存在しない、検体切片５１のうち、切り始め部分と、切り終わり部分と、に加熱部分７０を設けることができる。
適切な温度条件を得るには、コンベア部材１３の厚さと熱伝導率を適切にし、パルス電流のピーク電流と保持時間を調整する。電流を大きくし、ヒータ部１５によるコンベア部材１３の保持時間を短くすると、検体切片５１における加熱部分７０の前後方向の幅が狭くなり、ヒータ部１５によるコンベア部材１３の保持時間を長くすると、検体切片５１における加熱部分７０の前後方向の幅が長くなる。

加熱部分７０の前後方向の幅寸法は、１〜２ｍｍ程度であり、加熱部分７０が加熱される温度は、１〜１０℃である。この温度は、コンベア部材１３と検体切片５１との接触部分において、検体切片５１の表面が一部融解する温度であることが好ましい。
すなわち、ヒータ部１５は、検体切片５１におけるコンベア部材１３と接触する部分のみを加熱部分７０として融解してコンベア部材１３の表面に付着させ、検体切片５１に含まれる生物試料５３の部分は融解させない。生物試料５３が融解し、再凝固すると、氷晶が大きくなり、細胞を壊すためである。

また、検体切片５１のうち、２箇所をコンベア部材１３の表面に付着させると、検体切片５１の搬送を安定させることができる。
これにより、１箇所だけをコンベア部材１３の表面に付着させた場合のように、コンベア部材１３により搬送する途中で、検体切片５１が垂れ下がったりするのを防ぐことができる。

これにより、検体切片５１となるカール部５２がコンベア部材１３に接触した際に、カール部５２の表面が融解される。融解されたカール部５２の表面は、コンベア部材１３の表面に付着し、そのまま、コンベア部材１３の進行に伴って、コンベア部材１３により搬送される。
図１の構成例では、コンベア部材１３における区間Ｍ３において、検体切片５１は、コンベア部材１３の下側に付着した状態で、検体切片取出装置２０まで搬送される。

ここで、図５を用いて、検体５０から検体切片５１が切り出される工程を説明する。図５（ａ）は、図４に示す状態から、検体５０の切り出しが進行した状態を示す図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）に示す状態から、検体５０が切り出された状態を示す図である。
図５（ａ）に示すように、検体５０からの検体切片５１の切り出し量が増えると、カール部５２がコンベア部材１３に付着し、コンベア部材１３が上方に向けて進行するに従って、検体切片５１となる部分が上方に引っ張られる。この際、カール部５２の表面は融解し、コンベア部材１３の表面に付着している。

そして、図５（ｂ）に示すように、検体切片５１が、検体５０から完全に切り出されると、検体切片５１は検体５０から分離して、コンベア部材１３に付着した状態で、コンベア部材１３の進行に付随して、次工程である検体切片取出装置２０まで搬送される。

（第１変形例）
次に、凍結検体薄切装置１０の第１変形例について図６を用いて説明する。図６は、第１変形例に係る凍結検体薄切装置１０において、ブレード部１２により切り出した検体切片５１が、コンベア部材１３に付着する様子を示す図である。
なお、この図において、コンベア部材１３が２つ描かれているのは、コンベア部材１３の撓んだ状態を表現しており、下側に図示したコンベア部材１３が、撓んだ状態を示している。また、この図では、説明の便宜のために、一対のローラ部材１４Ａ、１４Ｂの配置や、その間の各種の支持部材の図示を簡略化している。

本変形例に係る凍結検体薄切装置１０では、第２ローラ部材１４Ｂに設けられたモータ部１４Ｃが逆回転をすることにより、コンベア部材１３のテンションを調整しながら、コンベア部材１３の進行を制御する。
これにより、コンベア部材１３のテンションを調整して、コンベア部材１３にたわみを生じさせ、近傍部１３Ａにおいて検体切片５１に生成したカール部５２と接触しやすくすることができる。

（第２変形例）
次に、凍結検体薄切装置１０の第２変形例について図７を用いて説明する。図７は、第２変形例に係る凍結検体薄切装置１０において、ブレード部１２により切り出した検体切片５１が、コンベア部材１３に付着する様子を示す図である。なお、この図において、コンベア部材１３が２つ描かれているのは、コンベア部材１３の撓んだ状態を表現している。

本変形例に係る凍結検体薄切装置１０は、コンベア部材１３のテンションを調整するテンション調整部材１６を備えている。
テンション調整部材１６は、コンベア部材１３と接触可能に設けられ、コンベア部材１３と接触することで、コンベア部材１３のテンションを調整する。図示の例では、テンション調整部材１６は、左右方向に延びる回転軸を有するローラ部材である。

テンション調整部材１６は前後方向に移動可能に設けられている。テンション調整部材１６は、前後方向のうち、コンベア部材１３の上流側に移動することで、コンベア部材１３と干渉する。
そして、前後方向のうち、コンベア部材１３の下流側に移動することで、テンション調整部材１６は、コンベア部材１３から離間する。これによりコンベア部材１３にたわみを生じさせ、近傍部１３Ａにおいて検体切片５１に生成したカール部５２と接触しやすくすることができる。

（第３変形例）
次に、凍結検体薄切装置１０の第３変形例について図８を用いて説明する。図８は、第３変形例に係る凍結検体薄切装置１０において、ブレード部１２により切り出した検体切片５１が、コンベア部材１３に付着する様子を示す図である。
本変形例に係る凍結検体薄切装置１０は、検体５０の一部であるカール部５２に向けて送風するエアーノズル１７を備えている。

エアーノズル１７は、ブレード部１２の上方であって、前後方向において、コンベア部材１３よりも下流側に配置されている。
エアーノズル１７は、カール部５２に送風することで、カール部５２を前後方向における上流側に伸ばしてコンベア部材１３と接触させる。

（第４変形例）
次に、凍結検体薄切装置１０の第４変形例について図９を用いて説明する。図９は、第１変形例に係る凍結検体薄切装置１０において、ブレード部１２により切り出した検体切片５１が、コンベア部材１３に付着する様子を示す図である。
本変形例に係る凍結検体薄切装置１０では、コンベア部材１３の前進に伴って、コンベア部材１３とヒータ部１５とが擦りあう過程において、コンベア部材１３が帯電する。すなわち、ヒータ部１５は、コンベア部材１３を帯電させる帯電部として機能する。
ここで、コンベア部材１３は、ヒータ部１５との摩擦により発生する静電気により帯電する。したがって、本変形例の場合、コンベア部材１３およびヒータ部１５は、表面に帯電性を有する部材により構成される必要がある。

（第５変形例）
次に、凍結検体薄切装置１０の第５変形例について図１０を用いて説明する。図１０は、第１変形例に係る凍結検体薄切装置１０において、ブレード部１２により切り出した検体切片５１が、コンベア部材１３に付着する様子を示す図である。
本変形例に係る凍結検体薄切装置１０は、前述したテンション調整部材１６を備えている。そして、テンション調整部材１６が前後方向に動くことにより、コンベア部材１３を撓ませるとともに、ヒータ部１５からコンベア部材１３の近傍部１３Ａを離間させることで、近傍部１３Ａの表面と、ヒータ部１５の表面と、の間で局所的な電子の移動が起こり、近傍部１３Ａを帯電させる。すなわち、テンション調整部材１６は、コンベア部材１３を帯電させる帯電部として機能する。したがって、本変形例の場合、コンベア部材１３およびヒータ部１５は、表面に帯電性を有する部材により構成される必要がある。

（第６変形例）
次に、凍結検体薄切装置１０の第６変形例について図１１を用いて説明する。図１１は、第１変形例に係る凍結検体薄切装置１０において、ブレード部１２により切り出した検体切片５１が、コンベア部材１３に付着する様子を示す図である。
本変形例に係る凍結検体薄切装置１０では、帯電部として、コンベア部材１３のうち、ヒータ部（支持部）１５との接触部分よりも上流側に位置する部分を、直流コロナ放電により帯電させる放電部材１８を備えている。コンベア部材１３を挟んで放電部材１８の反対側には、対極１８Ａが設けられている。
放電部材１８は、負極コロナ放電により、コンベア部材１３を負に帯電させる。したがって、本変形例の場合、コンベア部材１３は、表面に帯電性を有する部材により構成される必要がある。

次に、検体切片取出装置２０の構造について図１２を参照して説明する。図１２は検体切片取出装置２０を用いて、コンベア部材１３に付着した検体切片５１を、標本プレート２３に取り出す過程を説明する図である。
図１２に示すように、検体切片取出装置２０は、切片搬送部１４に設けられ、切片搬送部１４から検体切片５１を標本プレート２３に取り出す装置である。
検体切片取出装置２０は、コンベア部材１３を表裏面と直交する上下方向（直交方向）の両側から挟み込んで、検体切片５１をコンベア部材１３から取り出して、標本プレート２３に移動させる一対の取出部を備えている。なお、このように、検体切片５１をコンベア部材１３から標本プレート２３に移動させる処理を、本技術分野の用語として、転写と呼ぶことがある。

一対の取出部材は、コンベア部材１３の下方に位置する第１取出部材２１と、コンベア部材１３の上方に位置する第２取出部材２２と、を備えている。
第１取出部材２１は、コンベア部材１３における検体切片５１が付着した側に位置している。第１取出部材２１は、検体切片５１が固定される標本プレート２３を支持している。すなわち、第１取出部材２１の上面に載置されている。第１取出部材２１は、標本プレート２３を介して検体切片５１を加熱する。

第２取出部材２２は、上下方向にコンベア部材１３を挟む第１取出部材２１と反対側に位置している。
第２取出部材２２は、コンベア部材１３と接触することでコンベア部材１３を冷却する。すなわち、冷凍チャンバー１００内において、固体である第２取出部材２２がコンベア部材１３の表面に接触することで、気体が接触している状態よりもコンベア部材１３の熱を奪うことができる。このため、第２取出部材２２は、熱伝導性のよい材料であることが好ましい。

第２取出部材２２には、上下方向に貫通する通気口２２Ａが形成されている。通気口２２Ａは、第２取出部材２２に複数形成されている。
上下方向に第２取出部材２２を挟むコンベア部材１３と反対側に位置する部分には、コンベア部材１３を吸引する吸引部材２４が設けられている。吸引部材２４は、第２取出部材２２の通気口２２Ａを介して、コンベア部材１３を上方に向けて吸引する。

以上のような構成を備えた凍結検体薄切装置１０を用いて、凍結された検体５０から検体５０を切り出して、標本プレート２３に取り出す際の処理について、図１３から図１６を用いて説明する。
図１３は、凍結検体薄切装置１０におけるブレード部１２周辺の拡大図である。図１４は、凍結検体薄切装置１０における放電部材１８の周辺の拡大図である。図１５は、ブレード部１２により、検体５０から検体切片５１を切り出す状態を示す図である。図１６は、検体切片取出装置２０の斜視図である。なお、図１６では、吸引部材２４の図示を省略している。

図１３に示すように、はじめに、凍結された検体５０が、モールド材により埋包された状態で、検体搬送部１１により前後方向の上流側から下流側に向けて搬送されてくる。
ここで、図１４に示すように、帯電部としての放電部材１８がヒータ部１５（支持部）とは別に設けられている場合には、放電部材１８と上下方向に重なる位置において、放電部材１８が検体５０を帯電してもよい。なお、検体５０への帯電は省力してもよい。
またこの際、コンベア部材１３を同時に検体５０とは逆の極性に帯電させてもよい。コンベア部材１３を帯電させる際には、帯電される部分を限定して、間欠的に設けることができる。

次に、検体５０が前後方向の下流側に移動する過程において、ブレード部１２の刃先と干渉する。この際、検体搬送部１１を制御して、検体５０のうち、ブレード部１２が干渉する位置を調整してもよい。
そして、図１５に示すように、検体切片５１がブレード部１２と接触すると、ブレード部１２により検体切片５１が薄く切り出される。この際、検体切片５１から切り出された部分がカール部５２として成長してゆき、カール部５２がコンベア部材１３に接触すると、コンベア部材１３に付着する。

ここで、コンベア部材１３のうち、ヒータ部１５（支持部）により支持されている近傍部１３Ａは、ヒータ部１５により加熱されているので、近傍部１３Ａと接触した薄切切片のカール部５２は融解し、コンベア部材１３に付着する。そして、コンベア部材１３の進行に伴って、次第に上方に引き上げられていきながら、検体５０から剥離して、完全に分離することで切り出された検体切片５１の全体が、コンベア部材１３の表面に付着する。

また、コンベア部材１３の表面には静電気が帯電しているので、検体５０から形成されたカール部５２がコンベア部材１３に引き寄せられるとともに、静電気の引力により、カール部５２がコンベア部材１３の表面に付着しやすくなっている。すなわち、検体５０から分離してコンベア部材１３に付着した検体切片５１は、静電気の引力およびヒータ部１５からの加熱により融解した部分の融着により、コンベア部材１３に付着している状態となる。

次に、コンベア部材１３の進行に伴って、検体切片５１は、コンベア部材１３の下流側に向けて移動する。この際、検体切片５１は、コンベア部材１３の下面に付着している。
そして、図１６に示すように、前後方向の位置が検体切片取出装置２０と重なった際に、コンベア部材１３が停止するとともに、一対の取出部材が、検体切片５１をコンベア部材１３とともに上下方向に挟み込む。この際、検体切片５１の下方に位置する第１取出部材２１の上面には、標本プレート２３が配置されている。

この状態において、第１取出部材２１が標本プレート２３を下方から加熱する。また、第２取出部材２２は、コンベア部材１３に接触することで、コンベア部材１３を冷却している。また、吸引部材２４が、コンベア部材１３を上方に向けて吸引することで、コンベア部材１３の下面に付着した検体切片５１を、コンベア部材１３からはがしやすくすることができる。

この点について詳述すると、吸引部材２４がコンベア部材１３を吸引することで、第２取出部材２２とコンベア部材１３との接触をよくし、熱伝達をすることができる。これにより、コンベア部材１３に付着している検体切片５１の凍結状態を保つことができる。
仮に検体切片５１とコンベア部材１３とが凍結した状態で付着していたとしても、その付着力は、標本プレート２３と検体切片５１との間に生じる表面張力よりも弱いので、検体切片５１がコンベア部材１３からはがれやすくなる。

そして、標本プレート２３に検体切片５１が取り出されると、標本プレート２３は、標本ラック２５（図１参照）に収容される。標本ラック２５は、上下方向に標本プレート２３を複数枚収容できるように構成されている。
そして、検体５０を検体搬送部１１のベルトコンベアによりブレード部１２よりも上流側に移動させて、再度下流側に移動させることで、更に検体切片５１と取り出す。この一連の動作を繰り返し行って、所望する数量の検体切片５１を標本プレート２３に取り出した標本サンプルを複数枚取り出すことができる。

以上説明したように、本実施形態に係る凍結検体薄切装置１０によれば、冷凍チャンバー１００内に配置された検体搬送部１１により、凍結された検体５０が搬送される過程において、冷凍チャンバー１００内に配置されたブレード部１２と交差することにより、検体５０から検体切片５１が切り出される。
そして、切片搬送部１４におけるフィルム状のコンベア部材１３のうち、ブレード部１２における刃先の近傍に位置する近傍部１３Ａが、ヒータ部１５により加熱されていることで、検体切片５１がコンベア部材１３の近傍部１３Ａに接触した際に、接触部分が融解される。

これにより、検体切片５１のうち、融解された部分がコンベア部材１３の表面に付着することで、検体切片５１を検体５０から分離して凍結した状態で搬送することができる。
以上のように、本発明の凍結検体薄切装置１０では、コンベア部材１３の表面を過度に濡らすことなく、コンベア部材１３に検体切片５１を付着させて移動することができる。

また、ヒータ部１５が、コンベア部材１３における近傍部１３Ａを加熱するとともに、近傍部１３Ａが、ブレード部１２における刃先の近傍に常に位置するように支持している。このため、コンベア部材１３のうち、ヒータ部１５が支持する近傍部１３Ａにおいて、コンベア部材１３を屈曲させて、コンベア部材１３が延びる方向を変更することが可能になる。これにより、ブレード部１２により切り出された検体切片５１が、コンベア部材１３の屈曲している部分に当接することにより、検体切片５１を円滑にコンベア部材１３の表面に付着させることができる。

また、ヒータ部１５が、パルス電流により制御され、断続的に加熱されているので、冷凍チャンバー１００内に配置されるヒータ部１５が、例えば連続的に加熱されているような構成と比較して、ヒータ部１５の発熱により、冷凍チャンバー１００内の温度が上昇するのを抑えることができる。

また、凍結切片薄切装置が、コンベア部材１３と接触可能に設けられ、コンベア部材１３と接触することで、コンベア部材１３のテンションを調整するテンション調整部材１６を備えている場合には、テンション調整部材１６によりコンベア部材１３のテンションを調整することができる。そして、コンベア部材１３の近傍部１３Ａにたるみを出すことにより、カール部５２とコンベア部材１３の表面とが接触しやすくすることができる。これにより、一層円滑に、検体切片５１をコンベア部材１３の表面に付着させることができる。

また、凍結切片薄切装置が、検体５０の一部に向けて送風するエアーノズル１７を備えている場合には、検体５０のカール部５２に送風することで、カール部５２を伸ばしてコンベア部材１３と接触させることができる。これにより、一層円滑に検体切片５１をコンベア部材１３の表面に付着させることができる。

また、切片搬送部１４が、一対のローラ部材１４Ａ、１４Ｂと、モータ部１４Ｃと、を備えているので、モータ部１４Ｃによりコンベア部材１３のテンションを調整しながら、コンベア部材１３の進行を制御することができる。そして、コンベア部材１３の近傍部１３Ａにたるみを出すことにより、カール部５２とコンベア部材１３の表面とが接触しやすくすることができる。これにより、一層円滑に、検体切片５１をコンベア部材１３の表面に付着させることができる。

また、凍結検体薄切装置１０が、コンベア部材１３を帯電させる帯電部を備えている場合には、フィルム状のコンベア部材１３を帯電させることができる。これにより、コンベア部材１３に静電気が発生することで、検体切片５１がコンベア部材１３の表面に静電気を用いて付着させることができる。

また、帯電部が、コンベア部材１３の一部を、ブレード部１２における刃先の近傍に常に位置するように支持している場合には、コンベア部材１３の移動に伴って、帯電部とコンベア部材１３との間に生じる摩擦により、コンベア部材１３を帯電させることができる。これにより、帯電部の構成をシンプルにすることができる。

また、帯電部が、コンベア部材１３のうち、支持部との接触部分よりも上流側に位置する部分を、直流コロナ放電により帯電させる放電部材１８である場合には、コンベア部材１３の当該部分を確実に帯電させることが可能になり、静電気を用いた検体切片５１の付着を確実に行うことができる。

また、切片搬送部１４に設けられた検体切片取出装置２０における一対の取出部において、コンベア部材１３における検体切片５１が付着した側に位置し、検体５０が固定される標本プレート２３を支持する第１取出部材２１が、標本プレート２３を介して検体切片５１を加熱している。このため、検体切片５１のうち、標本プレート２３と接触する部分が融解することで、検体切片５１を、標本プレート２３に付着させることができる。これにより、検体切片５１を、コンベア部材１３から標本プレート２３に円滑に取り出すことができる。

また、第１取出部材２１とともに検体切片５１をコンベア部材１３ともに挟む第２取出部材２２が、コンベア部材１３を冷却しているので、検体切片５１の表面のうち、コンベア部材１３に融着している部分を凍結させて、コンベア部材１３から検体切片５１が剥離しやすくすることができる。これにより、一層円滑に、検体切片５１をコンベア部材１３から標本プレート２３に取り出すことができる。

また、第２取出部材２２に通気口２２Ａが形成され、第２取出部材２２を挟むコンベア部材１３と反対側に位置する部分に吸引部材２４が設けられているので、吸引部材２４がフィルム状のコンベア部材１３を吸引することにより、吸引部材２４から検体切片５１がはがれやすくすることができる。これにより、より一層円滑に、検体切片５１をコンベア部材１３から標本プレート２３に取り出すことができる。

また、第１取出部材２１および第２取出部材２２が、検体切片５１をコンベア部材１３とともに挟み込む方向が上下方向であるので、検体切片５１の下方に一対の取出部材のうちのいずれかが位置することとなり、コンベア部材１３から検体切片５１を標本プレート２３に移す過程において、コンベア部材１３からはがれた検体切片５１が落下するのを抑制することができる。

なお、上述の実施形態は、本発明の代表的な実施形態を単に例示したものにすぎない。したがって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に対して種々の変形を行ってもよい。

例えば、上記実施形態においては、凍結検体処理装置１において、凍結検体薄切装置１０、および検体切片取出装置２０が冷凍チャンバー１００内に設けられている構成について説明したが、このような態様に限られない。凍結検体薄切装置１０および検体切片取出装置２０のうちの一部が、冷凍チャンバー１００の外側に設けられてもよい。

また、上記実施形態においては、一対の取出部材が、上下方向に検体切片５１を挟み込む構成を例に挙げて説明したが、このような態様に限られない。一対の取出部材は、水平方向やその他の方向に検体切片５１を挟み込んでもよい。

また、上記実施形態においては、凍結検体薄切装置１０が、コンベア部材１３を帯電させる帯電部を備えている構成を示したが、このような態様に限られない。凍結検体薄切装置１０は、帯電部を備えていなくてもよい。

また、前述した各種の変形例を選択し、適宜組み合わせてもよいし、その他の変形を施してもよい。

１ 凍結検体処理装置
１０ 凍結検体薄切装置
１１ 検体搬送部
１２ ブレード部
１３ コンベア部材
１４ 切片搬送部
１５ ヒータ部（支持部）
１６ テンション調整部材
１７ エアーノズル
１８ 放電部材
１９ 吸気ノズル
２０ 検体切片取出装置
２１ 第１取出部材
２２ 第２取出部材
２３ 標本プレート
２４ 吸引部材
５０ 検体
５１ 検体切片
５２ カール部

Claims (6)

1. 凍結された生物試料の検体を、凍結した状態で搬送する検体搬送部と、
   前記検体搬送部による前記検体の搬送に伴って、前記検体と交差して前記検体の一部から検体切片を切り出すブレード部と、
   合成樹脂材料により形成されたフィルム状のコンベア部材を有し、前記コンベア部材の一部が、前記ブレード部における刃先の近傍を通過する際に、前記検体切片を前記コンベア部材の表面に付着させることにより、前記検体切片を前記検体から分離して、凍結した状態で搬送する切片搬送部と、
   前記コンベア部材のうち、前記ブレード部における刃先の近傍に位置する近傍部を加熱するヒータ部と、を備え、冷凍チャンバー内に配置されて用いられる凍結検体薄切装置。
2. 前記ヒータ部は、前記コンベア部材における前記近傍部を加熱するとともに、前記近傍部が、前記ブレード部における刃先の近傍に常に位置するように支持していることを特徴とする請求項１に記載の凍結検体薄切装置。
3. 前記ヒータ部は、パルス電流により制御され、断続的に加熱されていることを特徴とする請求項２に記載の凍結検体薄切装置。
4. コンベア部材と接触可能に設けられ、前記コンベア部材と接触することで、前記コンベア部材のテンションを調整するテンション調整部材を備えていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の凍結検体薄切装置。
5. 前記検体の一部に向けて送風するエアーノズルを備え、
   前記エアーノズルは、前記検体が前記ブレード部と交差して、前記検体の一部が前記検体切片として切り出される過程において、前記検体から剥離しながら前記検体から分離して次第に前記検体切片となるカール部に送風することで、前記カール部を伸ばして前記コンベア部材と接触させることを特徴とする請求項１又は２に記載の凍結検体薄切装置。
6. 前記切片搬送部は、前記コンベア部材の両端に設けられ、前記コンベア部材の進行を制御する一対のローラ部材と、
   前記ローラ部材の回転を制御するモータ部と、を備え、
   前記モータ部は、前記コンベア部材のテンションを調整しながら、前記コンベア部材の進行を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の凍結検体薄切装置。

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