JP4282984B2

JP4282984B2 - 破砕方法及び破砕装置並びに破砕用キット

Info

Publication number: JP4282984B2
Application number: JP2002379225A
Authority: JP
Inventors: 圭一郎正見
Original assignee: Sysmex Corp
Current assignee: Sysmex Corp
Priority date: 2002-12-27
Filing date: 2002-12-27
Publication date: 2009-06-24
Anticipated expiration: 2022-12-27
Also published as: JP2004209322A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビーズを用いて被破砕物を破砕する破砕方法に関し、好適には生体試料である動物組織や植物組織を破砕する破砕方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
蛋白、ＤＮＡ、ＲＮＡなどの解析を行う際には、その前処理として動物組織や植物組織などを均一に微細化し、均質化した溶液を調製する、いわゆるホモジナイズすることが必要とされる。
そこで従来から、超音波や加圧による加工や刃物やペッスル（すりこぎ）のような破砕具を用いることにより、対象組織を破砕するようにしているが、それを十分に均一に微細化するには、かなりの時間と手間を要する。
また、破砕具は検体毎に洗浄してキャリーオーバーや汚染を防止する必要があり、そのための処理時間が必要となる。
【０００３】
そこで、キャリーオーバーや汚染を防止するために、密閉容器内にビーズと被破砕物を入れ、細胞を破砕する装置が提案されている。このような装置としては、例えば、回転駆動可能な回転軸にその軸心に対して中心線が傾斜した傾斜軸部を設け、この傾斜軸部に中心線が一致するように環状体を相対回転自在に外嵌するとともに、その環状体にその回転を弾性的に拘束するバネを系着し、前記環状体の外周に、被破砕物とビーズを収容した密閉容器を保持するホルダを周方向に多数配置したことを特徴とする細胞破砕装置がある（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特公平６−３６７３２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した装置は大掛かりな装置であり、場所を専有することから、小型で安価な破砕装置または方法が望まれていた。
本発明は前記事情を考慮したものであり、簡単な構成で、使い捨て可能な密閉容器の内部で被破砕物を迅速かつ均一に微細化することが可能な破砕方法及び破砕装置並びに破砕用キットを提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、密閉可能な容器内にビーズと被破砕物と錘とを入れ、前記容器内でビーズを錘で押さえた状態で被破砕物の破砕を行う破砕方法を提供するものである。
【０００７】
本発明の破砕方法において、さらに密閉可能な容器内に溶液を入れることが好ましい。
【０００８】
また、ビーズがジルコニアビーズであることが好ましい。
【０００９】
また、錘がステンレスであることが好ましい。
【００１０】
また、錘が頭部と、この頭部の下方に延在して設けられ、ビーズを攪拌するための軸とを有することが好ましい。
【００１１】
また、前記軸が、前記頭部に対して偏心して設けられていることが好ましい。
【００１２】
本発明の破砕用キットにおいて、密閉可能な容器と、被破砕物を破砕するためのビーズと、ビーズの浮き上りを防止するための錘とを備えることが好ましい。
【００１３】
本発明の破砕装置において、ビーズと被破砕物とビーズの浮き上がりを防止するための錘と溶液とを収容可能とした密閉可能な容器と、この容器を保持する保持部と、この保持部に保持された容器に被破砕物を破砕するための動力を付与する駆動部とを備えることが好ましい。
【００１４】
さらに、本発明の破砕装置は、保持部が密閉容器の一端部を保持し、駆動部が密閉容器の他端部に旋回運動と共に振動を付与する構成が好ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明に適用される被破砕物は、動物組織、植物組織、微生物、食品などが挙げられる。
【００１６】
本発明のビーズの材質としては、被破砕物の吸着や被破砕物から可溶化された核酸やタンパク質などの吸着の起こらないものであれば良く、例えばジルコニアビーズ、ステンレスビーズ、ガラスビーズなどが挙がられる。その中でもジルコニアビーズが本発明において最も適している。また、ビーズの平均直径は、１ｍｍ〜５ｍｍの範囲にあるのが好ましく、その中でも２ｍｍ〜４ｍｍが最適である。また、ビーズの数としては溶液の量や密閉可能な容器の容量や被破砕物の量や種類によって好適に選択される。例えば、被破砕物がリンパ節組織の場合、ビーズの数は１５〜３５個が好ましく、２０〜３０個が最適である。また、ビーズの形状は球状であるのが好ましい。
【００１７】
溶液は、被破砕物から可溶化される核酸、タンパク質の種類によって好適に選択されるが、緩衝液を用いることが好ましい。例えば、核酸の一種であるＲＮＡを可溶化する場合、溶液はＲＮＡ分解酵素の活性を抑える酸性の緩衝液を使用すると良い。さらに、溶液はＲＮＡを安定化するＮａＣｌやＫＣｌなどの塩を含むことが好ましい。
【００１８】
密閉可能な容器の材質としては、被破砕物の吸着や被破砕物から可溶化された核酸やタンパク質などの吸着の起こらないものであれば良く、例えばポリスチレン樹脂、ポリカーボネイト樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂などが挙げられる。その中でもポリプロピレン樹脂が本発明において最も適している。また、容器の形状は底部が球面状あるいは円錐状である筒状のものが好ましい。その中でも円錐状の底部を有するものが最適である。また、容器の容量は５〜３０ｍｌが好ましく、１０〜２０ｍｌが最適である。また、容器は透明であることが好ましい。
【００１９】
錘は、破砕処理時のビーズの浮き上りを押さえるためにビーズに対して比重の大きい材質のものであれば良く、例えばステンレス、セラミックス、鉄、鉛が挙げられる。その中でも溶液の種類を選ばない耐薬品性のステンレスが好適である。ステンレスの中でもＳＵＳ３１６が本発明において最も適している。
【００２０】
また、錘は、頭部と頭部に延在する軸とを有することが好ましく、さらに頭部に対して軸が偏心して設けられていることが好ましい。頭部の形状は、円柱状、多角柱状の形状が好ましい。
錘は、前述したような構成をとることにより、破砕処理時にその軸がビーズを激しく攪拌し、効率的にビーズと被破砕物がぶつかり合うようにする効果がある。このような効果により、被破砕物は迅速かつ均一に破砕される。
【００２１】
密閉容器の内径から錘の頭部の直径を引いた値がビーズの直径よりも小さくなるように、密閉容器の内径、錘の頭部の直径、ビーズの直径の関係を設定することが好ましい。このように設定することによって、破砕処理時のビーズの浮き上りをより効果的に防止することが可能となる。
【００２２】
本発明においては、被破砕物を迅速に破砕可能なので、迅速な破砕が要求される病理細胞の破砕に適している。病理細胞としては、例えば、術中に癌転移しているかどうかを判断するため切り取られたリンパ節組織などが挙げられる。
【００２３】
本発明の破砕装置においては、ビーズと被破砕物と錘と溶液とを収容可能とした密閉可能な容器と、この容器を保持する保持部と、この保持部に保持された容器に被破砕物を破砕するための動力を付与する駆動部とを備えることが好ましい。
また、破砕装置は、保持部が密閉容器の一端部を保持し、駆動部が密閉容器の他端部に旋回運動を付与する構成が好ましい。さらに、駆動部が旋回運動と共に振動を付与する構成が好ましい。このような構成にすることにより、容器内のビーズと被破砕物がぶつかり合い、被破砕物が均一に破砕される。
【００２４】
【実施例】
以下、図面に示す実施例に基づいてこの発明を詳述する。これによってこの発明が限定されるものではない。
【００２５】
図１は本発明の破砕方法を説明する説明図である。図１は密閉容器１（グレイナーバイオ−ワン社製チューブ：容量１５ｍｌ、ポリスチレン樹脂製）にビーズ２（アズワン社製ジルコニアビーズ：平均直径３ｍｍ）と細胞組織５（リンパ節組織）４００ｍｇと錘３（ＳＵＳ３１６製）と緩衝液４（グリシン−塩酸緩衝液：ｐH３．０）４ｍｌとをいれた状態を示している。細胞組織５はビーズ２と錘３の間に挟み込むように重層されている。
また、錘３の円柱状頭部８（図２、３参照）と密閉容器１との間の隙間は３ｍｍ以下であり、ビーズ２が錘３上にはみ出ないようになっている。
【００２６】
図２は錘３の正面図であり、図３は錘３の下面図である。図２、３に示されるように、錘３は円柱状頭部８に延在する軸９から構成されている。また、本実施例では、錘３は円柱状頭部８の円中心部からはずれた位置に軸９が取り付けられており、円柱状頭部８に対して軸９は偏心した状態にある。
【００２７】
図４は図１の密閉容器１の端部７を手などで保持し、端部６を振とう攪拌器１１（ボルテックスジェニーII：サイエンティフィックインダストリーズ社製）の回転部１２に押し当てた状態を示したものである。回転部１２が旋回運動することにより、密閉容器１が端部７を中心に端部６が旋回運動する。回転部１２は弾性部材から構成されているので、密閉容器１に対して先の旋回運動と振動が加わり、密閉容器１内のビーズ２と細胞組織５がぶつかりあい、細胞組織５が細かく破砕される。このとき、錘３はビーズ２が浮き上がらないように押さえる効果と、ビーズ２を攪拌することにより効率的にビーズ２と細胞組織５がぶつかりあうようにする効果がある。
【００２８】
図５は本発明の破砕装置の構成図である。破砕装置は、台座２１にモータ２２とガイド軸３０が取り付けられている。モータ２２にはモータ軸２３が連結部材２４に連結され、連結部材２４には軸２５を介して回転部２６が連結している。連結部材２４に対して軸２５は偏心して取り付けられているので、モータ軸２３が回転することにより、軸２５が旋回運動すると同時に回転部２６も旋回運動する。また、回転部２６は弾性部材から構成されているので、密閉容器に対して先の旋回運動と振動が加わる。
アーム部２９はガイド軸３０を上下駆動部（図示せず）によって上下に移動するように構成されている。アーム部２９には連結部材２８を介して保持部２７が揺動可能に連結している。保持部２７は弾性部材からなり、密閉容器１の端部７を弾性的に保持している。
【００２９】
このような構成において、まず、被破砕物などを収容する密閉容器１が回転部２６に載置されると、アーム部２９がガイド軸３０を下降して、保持部２７が端部７を保持し、密閉容器１は保持部２７と回転部２６の間に挟持される。次に、モータ軸２３が回転すると、連結部材２４を介して軸２５が回転して、回転部２６が旋回運動する。その結果、密閉容器１は端部６に旋回運動と振動が加えられる。このようにして、密閉容器１内のビーズ２と細胞組織５がぶつかりあい、細胞組織５が細かく破砕される。
【００３０】
以上のように、本発明の破砕方法及び破砕装置を用いることにより、細胞組織５は迅速かつ均一に細かく破砕され、緩衝液４中に目的とするＲＮＡを可溶化することができる。可溶化したＲＮＡの入った緩衝液４の一部を取り、ＬＡＭＰ法などの遺伝子増幅に供することで、切り取ったリンパ節組織に癌が転移しているかどうか判定できる。
【００３１】
【発明の効果】
本発明は、密閉可能な容器内にビーズと被破砕物と錘とを入れ、前記容器内でビーズを錘で押さえた状態で被破砕物の破砕を行う破砕方法である。この方法を用いることにより、キャリーオーバーや汚染を防止することが可能である。また、簡単な構成物を用いた方法であり、安価である共に、迅速かつ均一に被破砕物を破砕することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の破砕方法の説明図である。
【図２】本発明の錘の正面図である。
【図３】本発明の錘の下面図である。
【図４】本発明の破砕方法の説明図である。
【図５】本発明の破砕装置の説明図である。
【符号の説明】
１密閉容器
２ビーズ
３錘
４緩衝液
５細胞組織
６端部
７端部
８円柱状頭部
９軸
１１振とう攪拌器
１２回転部
２１台座
２２モータ
２３モータ軸
２４連結部材
２５軸
２６回転部
２７保持部
２８連結部材
２９アーム部
３０ガイド軸

Claims

密閉可能な容器内にビーズと被破砕物と錘とを入れ、前記容器内でビーズを錘で押さえた状態で被破砕物の破砕を行う破砕方法。
さらに密閉可能な容器内に溶液を入れる請求項１記載の破砕方法。
ビーズがジルコニアビーズである請求項１〜２記載の破砕方法。
錘がステンレスである請求項１〜３記載の破砕方法。
錘が頭部と、この頭部の下方に延在して設けられ、ビーズを攪拌するための軸とを有する請求項１〜４記載の破砕方法。
前記軸が、前記頭部に対して偏心して設けられている請求項５記載の破砕方法。
密閉可能な容器と、被破砕物を破砕するためのビーズと、ビーズの浮き上りを防止するための錘と、を備えた破砕用キット。
ビーズと被破砕物とビーズの浮き上がりを防止するための錘と溶液とを収容可能とした密閉可能な容器と、この容器を保持する保持部と、この保持部に保持された容器に被破砕物を破砕するための動力を付与する駆動部と、を備える破砕装置。
保持部が密閉容器の一端部を保持し、駆動部が密閉容器の他端部に旋回運動と共に振動を付与する請求項８記載の破砕装置。