JP3675735B2 - 液展開用部材及びそれを用いたサンプル処理装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液展開用部材及びそれを用いたサンプル処理装置に関し、特に、細胞工学や遺伝子研究などで利用されるプレート上に担持されたサンプル（生物組織）の処理のために用いる液体を前記サンプル上で展開するための液展開用部材及びそれを用いたサンプル処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
サンプル処理装置の１つとして、生物組織の処理装置が知られている。当該装置は、生物組織サンプルに対する各種の処理を自動的に行う装置である。例えば、抗原・抗体反応、ＲＮＡ・ＤＮＡに対するIn Situ Hybridization、血液塗沫処理などを行う場合に、生物組織の処理装置が利用される。そのような装置において、サンプルは一連の多数の工程（例えば２０工程）によって処理される。その中には、各種の試薬による処理、加温処理、周期的な揺動によるかくはん処理（振盪処理）、洗浄処理、などが含まれる。
【０００３】
上記の一連の処理に先立って、サンプル（例えば組織の切片、染色体、細胞など）がスライドガラス上に付けられる。従来においては、そのままの状態あるいはサンプルにカバーガラスを被せた状態で、試薬処理が開始される。
【０００４】
前者の処理方法においては、サンプルを担持したスライドガラスを大量の試薬で満たされた試薬槽の中に投入し、その試薬槽の中で、試薬とサンプルの反応処理を開始させていた。この場合、処理終了後に、使用した試薬を廃棄することになるので、実際にサンプルを浸漬するために必要な試薬以上の試薬を試薬槽に注入する必要がある。つまり、試薬槽を利用した処理は、非経済的であると言わざるを得ない。試薬の中には高価な試薬もあり、試薬の必要量は最低限にすべきである。
【０００５】
一方、後者の処理方法においては、サンプルを担持したスライドガラスに対し、サンプルを覆うようにカバーガラス（カバープレート）を被せる時に、サンプルの上に適量の試薬を滴下することにより試薬供給を行う。滴下された試薬は、カバーガラスがサンプルを挟んでスライドガラスに密着することにより、サンプル及びその周囲に押し拡げられ展開することになる。その結果、少量の試薬の供給でも、サンプル全体を試薬で浸漬することが可能になり、効率的かつ経済的な試薬処理を行うことができる。なお、サンプルが組織切片の場合、その厚みは、例えば５〜１０μｍであり、サンプル上に滴下した試薬は、スライドガラスとカバーガラスの間に形成された僅かな間隙に保持される。また、カバーガラスの周縁部では、表面張力により保持された試薬が流れ出ることなく保たれる。そして、余剰な試薬は、カバーガラスの周囲にはみ出し、必要に応じて排除される。このようにカバーガラスを用いることにより、試薬使用量を必要最小限に抑えることが可能になる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、試薬処理の場合、試薬の反応を最適な環境で効率的に行うために、処理中のスライドガラスを振動させたり、加熱したり、逆に冷却したりすることが通常行われる。特に、反応を促進するために加熱処理がよく行われる。例えば、７０℃等で十時間以上の加熱処理が行われる場合もある。このような場合、試薬の乾燥が生じる。図１４（ａ）には、試薬の乾燥状態を説明する模式図が示されている。スライドガラス５００とカバーガラス５０２の間には、サンプル５０４が挟み込まれ、初期状態では、試薬５０６がサンプル５０４を浸漬するようにスライドガラス５００とカバーガラス５０２との間に満たされているが、加熱環境下に置かれると乾燥が始まり、時間経過と共にその乾燥は徐々に進行する。この場合、試薬５０６が空気と接しているカバーガラス５０２の周縁部から乾燥が始まり最終的にはサンプル５０４まで達するようになる。図１４（ａ）に示すように、試薬５０６の乾燥部Ａが広がり、サンプル５０４まで達すると、試薬反応は阻害される。つまり、所望の試薬処理が実行できなくなってしまうという問題が生じる。
【０００７】
また、試薬５０６の乾燥を考慮し、あらかじめ試薬５０６を余分に保持すると共に、外気との接触を断つように、起立壁を設け実質的な密閉容器形状を呈するカバーガラス５０８でサンプル５０４及び試薬５０６を保持する方法も考えられる。図１４（ｂ），（ｃ）に模式図を示す。この場合、カバーガラス５０８の周縁部からの試薬５０６の乾燥は抑制できる。しかし、加熱処理を行う場合、試薬５０６にとけ込んでいる空気が膨張し気泡５１０として現れる。この時、気泡５１０は起立壁の存在によりカバーガラス５０８から出ることができない。この場合も気泡５１０の存在によりサンプル５０４と試薬５０６との接触が断たれ試薬反応が阻害され、所望の試薬処理が実行されない。また、気泡５１０の膨張に伴い、試薬５０６を保持しているスライドガラス５００とカバーガラス５０８との間の空間の内部圧力が高まり、試薬５０６を外部に押し出す力が働き、結果的にサンプル５０４及びその周囲の乾燥を促進してしまう。なお、図１４（ｄ）に示すように、カバーガラス５０８の両端に開放部５０８ａを形成することにより発生した気泡５１０を外部に放出することも考えられる。この場合、内部で発生した気泡５１０の排出は良好に行うことができるが、開放部５０８ａからの試薬５０６の蒸発は促進され、やはり乾燥部Ａの発生は避けれれない。
【０００８】
本発明は、上記従来の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、サンプルに供給した少量の液体を当該サンプル上で展開し、サンプルを浸漬状態にした後、展開した液体の乾燥や展開した液体内部の気泡の滞留を抑制することが可能で、サンプルの浸漬状態を維持することができる装置、すなわち液展開用部材及びそれを用いたサンプル処理装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、プレート上に担持されたサンプルを覆うと共に、前記サンプルに供給された液体を当該サンプルが浸漬するようにサンプル上で展開させる展開平坦面を有する液展開用部材であって、当該液展開用部材の前記展開平坦面上には、サンプル対応領域より外側に前記液体の一部を貯留すると共に、貯留する液体を排出自在な貯留溝が形成され、前記サンプルの加熱処理時に前記液体で生じた気泡が前記展開平坦面よりも高い位置にある前記貯留溝に侵入可能であることを特徴とする。
【００１０】
ここで、サンプルとは、組織の切片、染色体、細胞等である。また、サンプルを浸漬する液体とは、サンプルの処理を行う試薬やサンプルの状態を維持する保存液等である。また、サンプル対応領域とは、プレート上に担持されるサンプルの大きさより十分に大きな領域であり、液体でサンプル全体を必要かつ十分に浸漬できる広さを有する領域である。
【００１１】
上述の構成によれば、サンプルを浸漬する液体が時間の経過と共に乾燥しても、貯留溝に貯留された液体が乾燥部分に順次供給され、乾燥状態がサンプル対応領域の内側に進行するのを防止することができる。また、貯留溝は液展開用部材のサンプル対応領域の外側に形成され、サンプル対応領域は、展開平坦面を有しているので、液体内部に含まれる気泡は、前記展開平坦面の平坦性によりサンプル対応領域に滞留することなくそこから容易に周縁部の貯留溝内へ排出することができる。なお、液体は、液展開用部材がサンプルを覆う時の液体展開動作時に貯留溝に貯留される。
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明は、上記構成において、前記貯留溝は、前記サンプル対応領域の周囲を取り囲む環状溝であることを特徴とする。
【００１３】
ここで、環状溝とは、実質的にサンプル対応領域を囲む形状であれば任意であり、例えば、サンプル対応領域の周囲を矩形形状で取り囲んでもよいし、円形状、楕円形状等で取り囲んでもよい。
【００１４】
この構成によれば、サンプル対応領域の全周、つまりサンプル全体に対して液体が貯留できるとともに、液体は全周から排出される。貯留溝が環状に連続しているので、一部で液体の排出が行われても貯留溝上の他の部分に貯留されていた液体が移動し、貯留溝の一部で極端に早く液体の欠乏が生じることを抑制することができる。
【００１５】
上記目的を達成するために、本発明は、上記構成において、前記貯留溝は、前記展開平坦面の周縁に沿って形成されていることを特徴とする。
【００１６】
この構成によれば、十分に広いサンプル対応領域を容易に確保することができる。また、サンプルから十分に離れた位置で、液体が貯留溝から供給され、乾燥の抑制及び乾燥の修復が行われるので、サンプル上で液欠乏により浸漬できない部分の発生を抑制することができる。
【００１７】
上記目的を達成するために、本発明は、上記構成において、前記貯留溝は、前記サンプル対応領域の周囲を複数回周回する多重溝で形成されていることを特徴とする。
【００１８】
ここで、多重溝とは、独立した環状溝を２重、３重等に形成してもよいし、サンプル対応領域をほぼ中心とする１本の貯留溝を渦巻き状に配置してもよい。
【００１９】
この構成によれば、液体の貯留量を容易に増加することができる。
【００２０】
上記目的を達成するために、本発明のサンプル処理装置は、サンプルを担持する平坦面を有するプレートと、前記プレートに担持されたサンプルを覆うと共に、前記サンプルに供給された試薬を当該サンプルが浸漬するようにサンプル上で展開させる展開平坦面を有する試薬展開用部材と、前記試薬展開用部材を前記プレート上に着脱自在に支持する支持機構と、を含み、前記試薬展開用部材の展開平坦面には、サンプル対応領域より外側に前記試薬の一部を貯留すると共に、貯留する試薬を排出自在な貯留溝が形成され、前記サンプルの加熱処理時に前記液体で生じた気泡が前記展開平坦面よりも高い位置にある前記貯留溝に侵入可能であることを特徴とする。
【００２１】
この構成によれば、支持機構により試薬展開用部材を支持した状態で、試薬の貯留及び必要な部分への排出ができるので、試薬処理を中断すること無く、容易に試薬の乾燥防止や気泡の排出を行うことができる。
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２２】
図１には、本発明に係る液（試薬）展開用部材を用いたサンプル処理システムの全体構成が概念的に示されている。このサンプル処理システムは、生物組織などのサンプルに対して試薬などを利用して処理を行うシステムである。
【００２３】
図１に示されるシステムは、大別して、サンプル処理装置１０と、分注装置１４と、開閉機構１６、エア供給装置１８と、吸引装置２０と、で構成される。サンプル処理装置１０には、１又は複数の処理ユニット１２がマウントされる。具体的には、サンプル処理装置１０におけるベース２８上に１又は複数の処理ユニット１２が着脱自在に載置される。
【００２４】
本実施形態においては、１つのスライドガラス（プレート）４０、すなわち１つのサンプル４２に対して、１つの処理ユニット１２が利用されている。すなわち、処理ユニット１２は、各サンプルを個別処理するためのユニットである。ここで、スライドガラス４０は、透明のプレートであり、サンプル４２は生物組織の切片などである。サンプル４２はスライドガラス４０の上面における一方端に変偏した位置に貼付けられている。
【００２５】
処理ユニット１２は、本実施形態においてスライドガラス４０を収容する処理タブ３２と、その処理タブ３２の上側を包み込むカバーカセット３０と、で構成されている。処理タブ３２に対してカバーカセット３０は着脱自在である。
【００２６】
なお、図１においては、本発明の説明のため、処理ユニット１２がベース２８に対して大きく描かれているが、処理ユニット１２の大きさは、例えば３８ｍｍ×９０ｍｍ×３７ｍｍである。また、ベース２８の大きさは例えば２１０ｍｍ×１４５ｍｍ×８ｍｍである。サンプル処理装置１０には、このようなベース２８の他各種のテーブルやユニットが設けられているが、図１においては、それらが図示省略されている。
【００２７】
サンプル処理装置１０において、フレーム２６内には、台座２４上にベース２８を揺れ動かすための揺動器２９が設けられている。その揺動器２９の上にはベース２８を冷却するためのファンユニット３１が設けられている。更に、そのファンユニットの上には、ベース２８の温度制御を行うための放熱ユニット３４が設けられている。そして、その放熱ユニット３４の上にはペルチェユニット３６が設けられ、そのペルチェユニット３６の上面が、ベース２８上に載置された処理タブ３２の裏面に直接的にあるいは間接的に接触している。すなわち、ベース２８には、処理タブ３２の配置位置に対応してペルチェユニット３６の上面を露出させる開口が形成されており、ペルチェユニット３６と処理タブ３２との間で熱交換が行われる。もちろん、ペルチェユニット３６の熱量をベース２８を介して処理タブ３２に与えるようにしてもよい。いずれにしても、本実施形態におけるサンプル処理装置１０においては、処理タブ３２の温度、具体的にはサンプル４２の温度を自在にコントロール可能であり、すなわちサンプル４２を加温したりあるいは冷却したりすることが可能である。
【００２８】
図１に示すコントローラ２２は、システム全体の動作を制御しており、具体的にはサンプル処理装置１０、分注装置１４、開閉機構１６、エア供給装置１８及び吸引装置２０の動作を制御している。その制御内容はサンプル４２の温度管理が含まれる。
【００２９】
処理ユニット１２において、カバーカセット３０には、窓３００が設けられている。その窓３００にはスライド扉４６及びスライド扉４８が設けられており、それらの２つのスライド扉の一方又は両方を動作させることが可能である。
【００３０】
スライド扉４６は、窓３００の開口部を単に閉じるための扉である。一方、スライド扉４８は内部機構５０に連結されており、その運動により内部機構５０が動作する。この内部機構５０によって後に詳述する液展開部材（試薬展開部材）としてのカバープレート５２をスライドガラス４０の上面に載せることが可能となる。すなわち、カバープレート５２は従来の薄いガラスで構成されるカバープレートと同様の機能を有しており、スライドガラス４０上にカバープレート５２が載せられた状態では、それらの部材間に微少空間が形成され、試薬がサンプル４２の全体に展開する。これによって微量の試薬を利用しつつもサンプル４２の試薬処理が可能となる。ちなみに、このカバープレート５２はカバーカセット３０に対して着脱自在に構成されている。
【００３１】
上記の説明から明らかなように、スライド扉４６は内部機構５０を動作させない場合に駆動され、一方、スライド扉４８は、内部機構５０を動作させる場合に駆動される。それらの扉の駆動は、開閉機構１６によって実行されている。具体的には、スライド扉４６に設けられたノブ４６Ａあるいはスライド扉４８に設けられたノブ４８Ａを操作部１６Ａによって水平方向に運動させることにより各スライド扉の開閉が制御されている。
【００３２】
分注装置１４は、試薬５６をサンプル４２に対して滴下するためのノズル５４と、そのノズル５４を三次元的に自在に駆動するための搬送機構５８と、を有している。窓３００が開けられた状態において、ノズル５４が上方から下方へ引き下ろされ、サンプル４２から所定距離だけ隔てた高さにおいてノズル５４から試薬５６が規定量だけ吐出される。これによってサンプル４２に規定量の試薬が供給される。その後、ノズル５４は上方に引き上げられ、内部空間３０２からノズル５４が上方に待避した状態において、スライド扉４６又は／及び４８が駆動され、窓３００が閉じられることになる。
【００３３】
その状態では内部空間３０２には密閉空間とされ、試薬の自然蒸発などが低減され、また外部からの試薬等の進入が阻止される。すなわちコンタミネーションが防止される。
【００３４】
試薬処理中にサンプル４２の観察が必要になった場合には、スライド扉４６あるいはスライド扉４６及び４８を開けることによって、窓３００を介してサンプル４２を目視観察あるいは撮影することが可能となる。その場合、処理タブ３２からカバーカセット３０を取り外すことによってもサンプル４２の観察が可能である。
【００３５】
本実施形態においては、処理ユニット１２を構成する全ての部材が非金属部材、具体的にはプラスチックで構成されている。従って、試薬中に金属イオンが混入して試薬処理が妨げられるという問題を防止可能である。
【００３６】
処理タブ３２は、大別して側壁８０と底壁８２とで構成されている。側壁８０の上端には第２係合部分８０Ａが構成されており、一方、カバーカセット３０におけるフレーム４４の下端には第１係合部分４４Ａが構成されており、それらの２つの係合部分４４Ａ，８０Ａの両者の結合によって処理タブ３２に対してカバーカセット３０が連結される。その状態では、上述したように、内部空間３０２が密閉空間とされる。
【００３７】
処理タブ３２には、エアーを噴出させる噴出口７２Ａが形成されている。具体的には、エア供給装置１８から供給されるエアが、ベース２８に形成されたエア供給路７０及び処理タブ３２に形成されたエア供給路７２を介して噴出口７２Ａに導かれ、その噴出口７２Ａからスライドガラス４０の上面に向けてエアが吹き付けられる。このエアの吹き付けによって、試薬処理終了後のサンプル４２の乾燥や余剰液の吹き流しなどを行うことが可能となる。もちろん、そのような噴出口７２Ａを利用して洗浄液の供給などを行うようにしてもよい。
【００３８】
以下に、エア供給装置１８について説明する。ポンプ６０にて発生された加圧エアはアキュムレータ６２に蓄積され、そのアキュムレータ６２からのエアがバルブ６６を介してヒーター６８に供給されている。ここで、バルブ６６は上記のコントローラ２２によって制御されている。ヒーター６８は、エア温度調整部として機能するものであり、エアの温度を所望の値に設定するための装置である。ヒーター６８から出力されるエアはチューブ６９を介して上述したエア供給路７０に導かれている。ちなみに、アキュムレータ６２に設けられた圧力センサ６４によってアキュムレータ６２内の圧力が検出されている。その検出値はコントローラ２２に送られている。
【００３９】
したがって、上記構成によれば、噴出口７２Ａから噴出されるエアの温度を所望の値に設定でき、例えば試薬処理終了後のサンプル４２の乾燥を速やかに行えるという利点がある。
【００４０】
以下に、吸引装置２０について説明する。処理タブ３２には吸引路８４が形成されており、処理タブ３２内の液体が必要に応じて吸引路８４及び吸引路８６を介して外部に排出される。その排出作用は吸引装置２０によって遂行されている。ドレイン９８には廃液１００が貯留され、そのドレイン９８にはアキュムレータ１０２を介してポンプ１０６が接続されている。このポンプ１０６は真空ポンプである。圧力センサ１０４はアキュムレータ１０２内の圧力を検出する。その検出値はコントローラ２２に出力される。一方、ドレイン９８にはマニホールド９６及びバルブ９４を介してチューブ９０が接続され、そのチューブが吸引路８６に接続されている。チューブ９０の途中には圧力センサ９２が設けられ、その検出値がコントローラ２２に出力されている。各バルブ６６，９４の動作はコントローラ２２によって制御されている。
【００４１】
したがって、以上の構成によれば、処理ユニット１２内の液体が吸引路８４、吸引路８６、チューブ９０等を介してドレイン９８内に引き込まれる。よって、例えばノズル５４などを利用して処理タブ３２内の廃液を吸い上げる作業が不要となる。このような廃液の排出の際には、上記の噴出口７２からエアを噴き出させるのが望ましく、このような作用によればスライドガラス４０の上面に存在する液体を円滑にスライドガラス４０の下面側に導いて、それらの液体を吸引して外部に排出することが可能となる。
【００４２】
ちなみに、本実施形態においては、開閉機構１６が搬送機構５８の一部として構成されている。具体的には、ノズル５４を水平方向に運動させる台座に操作部１６Ａが設けられており、そのような台座を水平運動させることによっていずれかのスライド扉を駆動することが可能となっている。
【００４３】
以上のように、本実施形態を適用するシステムによれば、各サンプル４２ごとに処理ユニット１２を構成し、各サンプル４２ごとに個別に試薬処理を実行することが可能となる。その試薬処理の最中においては、カバーカセット３０によって処理タブ３２が覆われるため、試薬の飛散あるいは外部からの試薬などの液体の進入といった問題を未然に防止することが可能である。更に、必要に応じて窓３００を開けたりあるいはカバーカセット３２を取り外したりすることによってサンプル４２の観察を行うことも可能である。加えて、カバープレート５２によって従来のカバーガラスと同様の機能を発揮させることが可能であるので、微量の試薬でサンプル４２の処理を行うことが可能となり、また、従来のカバープレートをサンプル４２上に被せる人為的労力が排除される。
【００４４】
上記のようにシステム全体の動作はコントローラ２２によって自動的に制御されており、ユーザーは、ベース２８上に所望の個数の処理ユニット１２を搭載すれば、それ以降は自動的に試薬処理を実行させることが可能となる。すなわち、開閉機構１６によっていずれかのスライド扉を駆動して窓３００を開け、ノズル５４を利用してサンプル４２に対して自動的に試薬を供給することが可能であり、その後においても、開閉機構１６によって窓３００を閉じることが可能となる。更に、試薬処理終了後のサンプル４２の乾燥やスライドガラス４０上からの液の吹き飛ばしはエア供給装置１８の作用によって遂行することが可能であり、また、廃液の除去吸引は吸引装置２０によって行える。
【００４５】
次に、図２を用いて、図１に示した処理ユニット１２の具体的な構成について詳述する。図２には処理ユニット１２の分解斜視図が示されている。
【００４６】
図２において、符号２００はカバーカセット３０の構造を示しており、図２において符号２０２は処理タブ３２の構造を示している。
【００４７】
フレーム４４は、本実施形態において第１部材１１０、第２部材１１２及び第３部材１１４で構成されている。第１部材１１０はフレーム４４の主要部を構成し、第２部材１１２及び第３部材１１４によって２つのスライド扉４６及び４８のスライド運動が案内されている。それらの３つの部材１１０，１１２，１１４は、複数のネジなどによって相互に連結される。
【００４８】
スライド扉４６は、ノブ４６Ａ及び溝４６Ｂを有している。ノブ４６Ａは第３部材１１４に形成された開口部１１４Ａを介して上方に突出する部分である。溝４６Ｂ内にはスライド扉４８の本体が挿入される。
【００４９】
スライド扉４８は、ノブ４８Ａ及びフック１１６を有している。ノブ４８Ａは、第３部材１１４の開口部１１４Ａを介して上方に突出する部分である。フック１１６は、後に詳述するように、カバープレート５２を駆動するための内部機構５０（図１参照）の一部として機能する。ここで、フック１１６は下側に伸長した２つの脚部によって構成され、それらの脚部間にフック溝１１６Ａが形成されている。
【００５０】
第２部材１１２には開口部１１２Ａが形成され、その開口部１１２Ａを介して上記のフック１１６が下方に突出する。この開口部１１２Ａは実質的に図１に示した窓３００の開口部を構成するものである。
【００５１】
第２部材１１２上に第３部材１１４を接合した状態では、第２部材１１２の内部にスライド空間１１２Ｂが形成される。そのスライド空間１１２Ｂ内をスライド扉４６及びスライド扉４８が水平運動する。図示されるように、２つのスライド扉４６，４８が開状態にある場合に、ノブ４６Ａを閉運動させると、スライド扉４６のみが運動し、一方、２つのスライド扉４６，４８が開状態にある場合において、ノブ４８Ａを閉運動させると、そのノブ４８Ａに当接されるスライド扉４６も閉運動する。すなわち２つのスライド扉４６，４８が両者共に閉じられることになる。
【００５２】
第１部材１１０には、その内側の両側面に第１案内溝１２２及び第２案内溝１２４が形成されている。これらの２つの案内溝１２２，１２４は、カバープレート５２の運動を案内するための溝である。
【００５３】
ここで、カバープレート５２について具体的に説明する。カバープレート５２には、その左右端に２つの垂直のプレートが設けられ、それらのプレート上に水平方向に沿って第１軸１１８及び第２軸１２０が貫通している。そして、それらの軸の端部１１８Ａ及び１２０Ａがそれぞれ第１案内溝１２２及び第２案内溝１２４にはまり込んでいる。つまり、第１部材１１０を含むフレーム４４がカバープレート５２の支持機構として機能する。ちなみに、図２においては、第１部材１１０の一方の内側面のみが示されているが、他方側の内側面にも、一方側の内側面と同様に第１案内溝１２２及び第２案内溝１２４が形成されている。
【００５４】
ここで、第１軸１１８の中央部分はフック１１６に形成されたフック溝１１６Ａと係合する。よって、スライド扉４８を開閉運動させると、フック１１６及び第１軸１１８の係合作用によってカバープレート５２が前後方向（ユニット長手方向）に運動することになる。その前後運動の際には、カバープレート５２の運動が第１案内溝１２２及び第２案内溝１２４によって規制される。ちなみに、カバープレート５２はフック１１６から取り外し可能に構成されている。これは、当該カバープレート５２のみをディスポーザブルとして利用するためである。
【００５５】
図３（ａ）〜（ｃ）には、カバープレート５２の底面、つまり、スライドガラス４０に対面する側の形状及びその機能を説明する図が示されている。図３（ａ）に示すように、カバープレート５２の底面は、サンプル４２に対して滴下された試薬５６をほぼ均一に押し拡げて展開して、サンプル４２を試薬５６で浸漬するために適した平坦な展開平坦面５２Ａを形成している。この展開平坦面５２Ａの略中央部には、試薬５６を介してサンプル４２に接触する領域であるサンプル対応領域５２Ｂがある。なお、サンプル対応領域５２Ｂは、サンプル４２に対応するおおよその位置であり、正確な領域区分等は行われていない仮想領域である。サンプル４２は、サンプル対応領域５２Ｂとスライドガラス４０との間に挟まれることになる。したがって、少なくともサンプル４２が対応する部分において、展開平坦面５２Ａにより試薬５６のほぼ均一な展開が行われ、サンプル４２の試薬５６による浸漬が行われる。
【００５６】
図３（ａ）に示すように、展開平坦面５２Ａ上のサンプル対応領域５２Ｂより外側には、前記試薬５６の一部を貯留すると共に、貯留する試薬５６を必要に応じて排出自在な貯留溝５３が形成されている。本実施形態において、この貯留溝５３は、カバープレート５２の底面、すなわち展開平坦面５２Ａの周縁部に沿って全周に形成されている。カバープレート５２のサイズが例えば３０ｍｍ×２４ｍｍの場合、貯留溝５３のサイズは、例えば、幅０．５ｍｍ、深さ０．５〜１．０ｍｍである。図３（ｂ）には、Ｐ−Ｐ断面が示されている。貯留溝５３は、断面Ｕ字形状を呈し、試薬５６が容易に出入りできる形状になっている。
【００５７】
図３（ｃ）には、スライドガラス４０上に担持されたサンプル４２を覆うように試薬５６を介してカバープレート５２が配置された状態が示されている。なお、図３（ｃ）は、理解を容易にするために各部材の大きさや隙間等は誇張表現している。後述するが、カバープレート５２はスライドガラス４０に対して、傾斜姿勢で降下し、カバープレート５２の一方端側から徐々にスライドガラス４０に接触するので、試薬５６が順次貯留溝５３に侵入し、カバープレート５２が図３（ｃ）の状態にセットされた時、貯留溝５３は、滴下された試薬５６の一部により満たされることになる。
【００５８】
次に、貯留溝５３の機能について説明する。前述したように、スライドガラス４０上に担持されたサンプル４２に試薬５６を滴下して、カバープレート５２で覆うと、試薬５６は押し拡げられると共に、カバープレート５２の周縁部では、表面張力の作用により、試薬５６がスライドガラス４０とカバープレート５２との間に留まり、全体として試薬５６の保持を行う（実際は、試薬５６の上にカバープレート５２が浮かんでいる状態になる）。図３（ｃ）に示すように、試薬５６に周縁は空気中に露出しているので、この部分からの乾燥が始まる。特に試薬５６の最適な反応条件を満たす等のために加熱処理を行う場合には、前記乾燥が促進される。本実施形態においては、試薬５６の周縁部Ｑで試薬５６が乾燥し欠乏した場合、貯留溝５３に貯留されていた試薬５６が供給される。その結果、図１４に示すような試薬５６の乾燥部Ａが、サンプル対応領域５２Ｂに達することを抑制する。つまり、試薬５６の欠乏によるサンプル４２の試薬処理を阻害することを防止する。
【００５９】
もちろん、貯留溝５３に貯留できる試薬５６の量は有限であるため、サンプル４２の試薬処理時間等を考慮して、貯留溝５３のサイズを決定することが望ましい。なお、貯留溝５３から試薬５６が流出することにより貯留溝５３に空隙が形成されるが、貯留溝５３は、サンプル対応領域５２Ｂの外側に形成されているので、サンプル４２の試薬処理に影響することはない。
【００６０】
さらに、前述したように、試薬処理の過程において、加熱処理を行う場合、試薬５６の温度が上昇し、試薬５６に含まれる空気が膨張し、気泡（一般にマイクロバブル）が発生する。この時、試薬５６は温度の上昇に伴って対流すると共に、展開平坦面５２Ａの平坦性により、発生した気泡は順次高い位置に移動しようとして、展開平坦面５２Ａより実質的に高い位置にある移動できる貯留溝５３の中に侵入する。つまり、サンプル４２の周囲から排除されることになる。なお、この時、貯留溝５３に試薬５６が貯留されていれば、試薬５６が押し出され、前述した乾燥による試薬５６の欠乏に対する試薬５６の供給を積極的に行うことができる。
【００６１】
なお、前述したように、加熱された試薬５６は常時対流し、貯留溝５３の内部でも対流が発生しているので、例えば、貯留溝５３の一部で、試薬５６の排出が行われても、他の部分から試薬５６が供給され、貯留溝５３の一部で極端に早く試薬５６が欠乏して乾燥部Ａに試薬５６が供給できなくなってしまうということは発生しない。
【００６２】
このように、貯留溝５３に貯留された試薬５６を必要に応じて供給することにより、サンプル４２において試薬５６が欠乏する乾燥部Ａの形成を抑制することができるので、サンプル４２の試薬処理を確実かつ適切に実施することができる。
【００６３】
次に、図２に示す処理タブの構造２０２について説明する。処理タブ３２の処理槽内にはスライドガラス４０が落し込まれる。このようなスライドガラス４０の落し込みは手作業によって行われるのが一般的であるが自動化してもよい。スライドガラス４０の上面には中央からやや一方端側に変偏した位置にサンプル４２が貼付けられている。
【００６４】
上記のように、処理タブ３２は底壁８２及び側壁８０によって構成され、底壁８２、具体的には、底壁８２の上面（スライドガラス４０の下面と対向する面）には斜面１２８が形成されている。この斜面１２８は後述する排出口に向けて廃液を速やかに流し込むための傾斜を持った面である。側壁８０の一方側には上記のように噴出口７２Ａが形成されている。ちなみに、処理タブ３２における処理槽は図２において処理空間１２６として示されている。
【００６５】
処理タブ３２には、その下面側に、噴出口７２Ａに対向して突部７３が設けられ、排出口に対応して突部８５が設けられている。それらの突部７３，８５については後に詳述する。
【００６６】
図４及び図５には、スライド扉４６及び４８の動作が示されている。ここで、図４は２つのスライド扉４６，４８がいずれも閉じられた状態を示すものである。一方、図５は２つのスライド扉４６及び４８がいずれも開けられた状態を示すものである。図４に示す状態では、開口部１１２Ａが隠蔽され、一方、図５に示す状態では開口部１１２Ａが外部に露出する。ちなみに、図４及び図５において符号１１２Ｃは２つのスライド扉の下面側を受ける面を示している。
【００６７】
次に、図６〜図８を用いて更にスライド扉４６，４８の動作について説明する。
【００６８】
図６には２つのスライド扉４６，４８が開けられた状態が示されている。この状態は図５に示した状態に対応するものである。この状態では、フック１１６及び２つの案内溝１２２，１２４の作用によって、カバープレート５２が上昇端かつ後退端におかれる。すなわちスライドガラスからカバープレート５２が待避される。そのような待避状態では窓３００を介して上方から分注ノズルをカバーカセット３０内に進入させることが可能になる。すなわち試薬の滴下が可能となる。
【００６９】
ちなみに、図６において、フック１１６には上向き斜面１１６Ｂが形成されており、その上向き斜面１１６Ｂはカバープレート５２がスライドガラス上に落された状態からそれを上方へ引き上げる際に機能する。
【００７０】
図７には、２つのスライド扉４６，４８の内、スライド扉４６のみが閉じられた状態が示されている。この状態では、カバープレート５２は駆動されない。ちなみに、２点鎖線によってカバープレート５２の運動時の途中の姿勢が示されている。カバープレート５２が駆動される場合、それが平行に移動されるのではなく、そのカバープレート５２の下面すなわちカバー面が傾斜されつつスライドガラス上に載置される。このような傾斜姿勢での下降によれば、カバープレート５２のカバー面とスライドガラスの上面との間における空気層を確実に排除することが可能となると共に、この時、貯留溝５３には、サンプル４２上に滴下された試薬５６の一部が侵入し保持されることになる。ちなみに、図７における５２’で示される姿勢はカバープレート５２が前進する場合及び後退する場合の両者において同様である。
【００７１】
図８には、スライドガラス４０上にカバープレート５２が載置された状態が示されている。この状態では、２つのスライド扉４６及び４８の両者が閉状態におかれる。本実施形態においては、この状態で試薬反応処理、例えば、７０℃、１４時間の反応処理が実施される。この反応処理中に貯留溝５３に貯留された試薬５６が機能し、試薬処理中の乾燥等による反応阻害が防止される。試薬反応処理後、スライド扉４６及びスライド扉４８を開運動させると、フック１１６における上記の上向き斜面１１６Ｂによって第１軸１１８が斜め上方向に突き上げられ、それを契機としてカバープレート５２が図において左方向かつ上方向に搬送される。そのような動きは上述した第１案内溝１２２及び第２案内溝１２４によって案内されている。
【００７２】
次に、図９〜図１１を用いて処理タブ３２の具体的な構成例について説明する。
【００７３】
図９には処理タブ３２の平面図が示されている。図１０には図９に示すＡ−Ａ’断面が示されている。図１１には図９に示すＢ−Ｂ’断面が示されている。
【００７４】
図９において、処理空間１２６内にスライドガラス４０を収容した状態においては、そのスライドガラス４０の周囲に複数の切欠が存在し、その切欠によってスライドガラス４０の上面側から下面側へ液体を落し込むことが可能となる。ちなみに、そのような液体の流れ込みが図９において矢印で示されている。上記について具体的に説明すると、処理タブ３２には大型切欠１３４及び１３６が形成されている。それらの空間に親指及び人差し指を挿入することによって処理空間１２６からスライドガラス４０を取り出したりあるいは処理空間１２６へスライドガラス４０を装着したりすることが可能である。また、スライドガラス４０の四隅に対応して、切欠１３８，１４０，１４２，１４４が設けられている。更に、斜面１２８の近傍には切欠１４６，１４８，１５０，１５２が設けられている。斜面１２８は、吸引口８４Ａを最も低くしつつ傾斜した面であって、斜面１２８には更に溝１５４が形成されている。
【００７５】
よって、噴出口７２Ａからエアを噴き出させると、スライドガラス４０の上面側にある液体がスライドガラス４０の周囲、特にいずれかの切欠を通って下面側に流れ込み、更に、斜面１２８や溝１５４の作用によってそれらの液体も吸引口８４Ａ内に流し込まれる。上述したように吸引口８４Ａには吸引装置２０からの吸引作用が伝達されており、その吸引口８４Ａを介して廃液を円滑に吸い出すことが可能となる。なお、吸引口８４Ａは、小孔であるため、吸引装置２０を動作させない限り、処理タブ３２から液の流れ出しは生じない。
【００７６】
図９に示されるように、噴出口７２Ａ及び吸引口８４Ａは処理タブにおけるおよそ対角方向の両側に形成されており、このような２つの位置関係によって、一方での送り出し及び他方での吸い出しの共同作用による廃液除去を効率的に行うことが可能となる。
【００７７】
ちなみに、図１０において、エア吸引路７２の下端側には突部７３が形成され、吸引路８４の下端側には突部８５が形成されている。また、図１１において処理タブ３２の外側面にはロック溝１３０が形成されている。
【００７８】
次に、図１２を用いてベース２８の具体的な構成例について説明する。
【００７９】
図１２に示すベース２８上には、例えば、２×３個の処理タブ３２を同時に載置させることが可能である。もちろん、同時処理される処理タブ３２の個数は適宜選択可能である。処理タブ３２の各載置位置には、図１０に示した突部７３及び突部８５に対応して、孔１５３及び孔１５５が形成されている。孔１５３には突部７３がはめ込まれ、孔１５５には突部８５がはめ込まれる。それぞれの孔１５３，１５５にはパッキング部材としてのＯリング１５４，１５６が設けられている。
【００８０】
図１２において、ベース２８上には、所定の案内機構によって前後動が許容された２つの２連ユニット１６０が設けられている。この２連ユニット１６０は各処理タブ３２をベース２８上に確実に固定するための機構である。各２連ユニット１６０には２つの水平アーム１６０Ａ，１６０Ｂが設けられており、それぞれの水平アーム１６０Ａ，１６０Ｂには複数のロック機構１５８が設けられている。それぞれのロック機構１５８は図１１に示したロック溝１３０に係合する機構である。具体的に説明すると、水平アーム１６０Ａ，１６０Ｂには主軸１６２が設けられ、その主軸を回転軸として可動アーム１６４が取付けられている。この可動アーム１１４はバネ１７０によって常に一定角度に弾性的に固定されており、その可動アーム１６４の左右端には、副軸１６６に対して回転可能にローラ１６８が設けられている。そのローラ１６８が図１１に示したロック溝１３０内に挿入される。よって、２連ユニット１６０を図において右方向に引き出せば、各ロック機構１５８のロック作用を解除でき、一方、２連ユニット１６０を図１２において左方向に移動させれば、それぞれのロック溝１３０内にロック機構１５８を係合させることが可能となる。
【００８１】
図１２は処理タブ３２のロック方法の一例を示すものであり、もちろん他の原理を利用することが可能である。
【００８２】
複数の処理タブ３２の載置エリアの周囲にはそのエリアを取り囲むように溝１７２が形成されている。そして、溝１７２に連通して複数の吸引口１７２Ａが設けられており、溝１７２内に入り込んだ液体が吸引されている。このような構造により、例えば処理タブ３２の外表面に結露が生じ、それにより生じた水が溝１７２に入り込むと、それが外部に自動的に排出される。よって、このような構成によって結露対策を行うことが可能となる。
【００８３】
なお、本実施形態において、図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、カバープレート５２の展開平坦面５２Ａに形成される貯留溝５３は、１重の環状溝であるが、試薬処理時の試薬５６の乾燥量等を考慮して、図１３（ａ）に示すように、貯留溝５３に沿って同様な貯留溝５３Ａを設け、サンプル対応領域５２Ｂの周囲を複数回周回する多重溝を形成してもよい。この場合、より多くの試薬５６を展開平坦面５２Ａに保持できるので、より長い試薬反応処理や、より乾燥度の高い環境下での試薬反応処理を良好かつ適切に行うことができる。もちろん、必要に応じて、３重以上形成しても本実施形態と同様な効果を得ることができる。図１３（ｂ）には、１本の貯留溝５３ｃを渦巻き状に配置した例を示している。この場合も試薬５６の貯留量の増加が可能であり、同様な効果を得ることができる。
【００８４】
一方、図１３（ｃ）は、展開平坦面５２Ａの一部に貯留溝５３Ｄを形成する例である。この場合、カバープレート５２の周縁部からサンプル対応領域５２Ｂまでの距離が近い周縁部Ｍに貯留溝５３Ｄが形成されている。試薬処理における乾燥部Ａによる試薬反応の阻害は、乾燥部Ａが実際にサンプル４２に達しなければ発生しない。つまり、カバープレート５２の長手方向の周縁部Ｎから乾燥が始まっても実際にサンプル４２に乾燥部Ａが達しなければ試薬反応を阻害しない。従って、周縁部Ｎ側の貯留溝を省略することができる。一方、周縁部Ｍから乾燥が始まった場合は、貯留溝５３Ｄからの試薬５６の供給により乾燥部Ａの形成を抑制することができる。このように、乾燥部Ａの発生パターンに応じて貯留溝の形成位置や形態を適宜選択することにより、カバープレート５２のシンプル化、低コスト化が可能になる。
【００８５】
本実施形態においては、液（試薬）展開用部材（カバープレート５２）をサンプル処理装置（システム）の中で使用する例を説明したが、液（試薬）展開用部材は、マニュアル処理、つまり、作業者が個別に、プレートに担持されたサンプルに液展開用部材を手動で被せ、試薬処理を行うような場合でも、液展開用部材に形成された貯留溝は、本実施形態と同様に機能し、同様な効果を得ることができる。
【００８６】
また、本実施形態において、貯留溝で貯留する液体（サンプルに滴下する液体）が試薬である場合を説明したが、貯留する液体は任意であり、例えば、サンプル保存用の保存液でも本実施形態と同様な効果を得ることができる。
【００８７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、サンプルに供給した少量の液体を当該サンプル上で展開し、サンプルを浸漬状態にした後、展開した液体の乾燥や展開した液体内部の気泡の滞留を抑制し、サンプルの浸漬状態を維持することが可能になり、サンプルに対する液体（試薬）処理を良好に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る装置を用いたシステムの全体構成を示す概略図である。
【図２】 本発明に係る装置を用いた処理ユニットの一例を示す分解斜視図である。
【図３】 本発明に係る装置に使用するカバープレートの展開平坦面に形成された貯留溝の形状及びその機能を説明する説明図である。
【図４】 ２つのスライド扉を閉じた状態を示す図である。
【図５】 ２つのスライド扉を開けた状態を示す図である。
【図６】 ２つのスライド扉を開けた状態を示すカバーカセットの断面図である。
【図７】 一方のスライド扉のみを閉じた状態を示すカバーカセットの断面図である。
【図８】 ２つのスライド扉を閉じてカバープレートを駆動した場合の状態を示すカバーカセットの断面図である。
【図９】 処理タブの平面図である。
【図１０】 図９に示すＡ−Ａ’断面を示す図である。
【図１１】 図９に示すＢ−Ｂ’断面を示す図である。
【図１２】 ベースの一例を示す図である。
【図１３】 本発明に係る装置に使用するカバープレートの展開平坦面に形成された貯留溝の他の形態を説明する図である。
【図１４】 従来の試薬処理時に発生する乾燥部や気泡を説明する図である。
【符号の説明】
１０ サンプル処理装置、１２ 処理ユニット、１４ 分注装置、１６ 開閉機構、１８ エア供給装置、２０ 吸引装置、２２ コントローラ、４２ サンプル、５２ カバープレート（液（試薬）展開用部材）、５２Ａ 展開平坦面、５２Ｂ サンプル対応領域、５３ 貯留溝、５６ 試薬、Ｑ 周縁部。

Claims (7)

1. プレート上に担持されたサンプルを覆うと共に、前記サンプルに供給された液体を当該サンプルが浸漬するようにサンプル上で展開させる展開平坦面を有する液展開用部材であって、
   当該液展開用部材の前記展開平坦面上には、サンプル対応領域より外側に前記液体の一部を貯留すると共に、貯留する液体を排出自在な貯留溝が形成され、
   前記サンプルの加熱処理時に前記液体で生じた気泡が前記展開平坦面よりも高い位置にある前記貯留溝に侵入可能であることを特徴とする液展開用部材。
2. 請求項１記載の液展開用部材において、
   前記貯留溝は、前記サンプル対応領域の周囲を取り囲む環状溝であることを特徴とする液展開用部材。
3. 請求項１または請求項２記載の液展開用部材において、
   前記貯留溝は、前記展開平坦面の周縁に沿って形成されていることを特徴とする液展開用部材。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載の液展開用部材において、
   前記貯留溝は、前記サンプル対応領域の周囲を複数回周回する多重溝で形成されていることを特徴とする液展開用部材。
5. サンプルを担持する平坦面を有するプレートと、
   前記プレートに担持されたサンプルを覆うと共に、前記サンプルに供給された試薬を当該サンプルが浸漬するようにサンプル上で展開させる展開平坦面を有する試薬展開用部材と、
   前記試薬展開用部材を前記プレート上に着脱自在に支持する支持機構と、
   を含み、
   前記試薬展開用部材の展開平坦面には、サンプル対応領域より外側に前記試薬の一部を貯留すると共に、貯留する試薬を排出自在な貯留溝が形成され、
   前記サンプルの加熱処理時に前記液体で生じた気泡が前記展開平坦面よりも高い位置にある前記貯留溝に侵入可能であることを特徴とするサンプル処理装置。
6. 請求項５記載の装置において、
   前記プレートを収容する処理タブと、
   前記処理タブの上側を包み込むカバーカセットと、
   を含み、
   前記支持機構は、前記カバーカセット内に設けられた内部機構であることを特徴とするサンプル処理装置。
7. 請求項６記載の装置において、
   前記カバーカセットは開閉運動する扉を備えた窓を有することを特徴とするサンプル処理装置。

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