JP4666505B2 - 自動薄切装置及び自動薄切片方法 - Google Patents
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Description
一般的には、水と湯を利用して伸展させる。始めに、本削りによって得られた薄切片を水の中に浸漬させる。これにより、生体試料を包埋しているパラフィン同士のくっつきを防止しながら、薄切片の大きな皺や丸みをとる。その後、薄切片を湯の中に浸漬させる。これにより、薄切片が延び易くなるので、水による浸漬では取りきれなかった残りの皺や丸みをとることができる。
最後に、薄切片を乗せた基板を、乾燥器内に入れて乾燥させる。この乾燥により、伸展で付着した水分が蒸発すると共に、薄切片が基板上に固定される。その結果、薄切片標本を作製することができる。
また、他の対処方法として、特許文献2には、配向・位置合わせ可能な試料ホルダ(試料ブロックホルダの位置を指示する装置が開示されている。
すなわち、特許文献1に記載された技術にあっては、試料ブロックの既切削面にナイフや面センサを接触させて検知する方法であり、試料ブロックの既切削面を傷つけるおそれがあった。
また、特許文献2に記載された技術にあっては、薄切片採取済の試料ブロックを再度装置にセットする場合には、比較的容易に面あわせができるものの、異なる装置にセットするときには、面合わせができない問題があった。
すなわち、本発明にかかる自動薄切装置は、薄切片採取済または切削途中の試料ブロックを、再度試料ブロックステージに取り付けて、該試料ブロックの既切削面に連続する薄切片を採取する自動薄切装置であって、傾斜角可変手段により前記既切削面の傾斜角を調整可能な状態で前記試料ブロックを支持する前記試料ブロックステージと、ダミーブロックを支持するダミーブロックステージと、前記試料ブロックステージに支持された前記試料ブロックと前記ダミーブロックステージに支持された前記ダミーブロックに対して相対移動されて、該試料ブロック及びダミーブロックをそれぞれ切削可能なナイフと、前記試料ブックステージに支持された前記試料ブロックの前記既切削面と前記ダミーブロックステージに支持された前記ダミーブロックの前記ナイフによる切削面との傾斜角のずれを検知するオートコリメータと、を備えることを特徴とする。
本発明によれば、ホルダ傾斜角可変手段をピッチ角調整部とロール角調整部とを備える構成になっており、試料ブロックの位置を計算する制御系として、互いに直交する直交座標系が使えるので、計算上有利になる。
本発明によれば、ナイフ及びコリメータをともに固定して置き、ステージ移動手段により、試料ブロックステージとダミーブロックステージとを移動させることにより、それらステージを、ナイフやオートコリメータに対向させることができる。両ステージを移動させる構成はほとんど同じであるから、それらステージを固定するとともにナイフやオートコリメータを移動させるような機構に比べて、構成が簡単になりかつ加工精度を上げることができる。
本発明によれば、高さ調整部によって試料ブロックの高さを適宜値に調整することができる。これにより、ダミーブロックを切削するときには、ダミーブロックの切削面よりも試料ブロックの既切削面を予め下げておくことができ、また、既切削面から薄切片を切り出す場合には、該薄切片の厚さを任意に設定することができる。
本発明によれば、オートコリメータからの検知信号に応じて、試料ブロックの既切削面のピッチ角およびロール角を自動的に調整することができる。つまり、自動運転が可能になる。
本実施の形態の自動薄切装置1は、生体組織Zが包理剤に包埋された、薄切片採取済または切削途中の試料ブロックB(以下、単に「試料ブロックB」と略する場合もある)から薄切片B1を採取するとともに、採取した薄切片B1をスライドガラス(基板)G上に転写させて薄切片標本Hを作製する装置である。
すなわち、自動薄切装置本体3は、図2にも示すように、試料ブロックBを載置固定する試料ブロックステージ10と、ダミーブロックDを支持するダミーブロックステージ11と、試料ブロックステージ10に支持された試料ブロックBとダミーブロックステージ11に支持されたダミーブロックDに対して相対移動されて、試料ブロックB及びダミーブロックDをそれぞれ切削可能なナイフ12と、試料ブックステージ10に支持された試料ブロックBの既切削面B2とダミーブロックステージ11に支持されたダミーブロックDのナイフ12による切削面D2との傾斜角のずれを検知するオートコリメータ13と、オートコリメータ13からの検知信号に応じて、試料ブロックステージ10に組み込まれた傾斜角可変手段14を制御する角度制御部15を備えている。
すなわち、これらモータ29,30は、両ステージ10、11を、少なくともナイフ12に対向する位置からオートコリメータ13に対向する位置までそれぞれ移動させるステージ移動手段31を構成している。
なお、本実施の形態では、ナイフ12およびオートコリメータ13を固定し、これらナイフ12等に対して試料ブロックステージ10やダミーブロックステージ11側を移動させる構成としたが、このような構成に限られるものではない。例えば、試料ブロックステージ10やダミーブロックステージ11を固定し、それら試料ブロックステージ10等に対してナイフ12やオートコリメータ13側を移動させる構成にしても構わないし、ステージ側とナイフ12及びオートコリメータ13側とを共に移動させる構成にしても良い。
また、図2に示すように、オートコリメータ13の側方には、レーザー変位計等からなる高さ計測手段61が設けられ、この高さ計測手段61によって、試料ブロックBの既切削面B2やダミーブロックDの切削面D2の高さが無接触の状態で、計測できるようになっている。
また、アーム部46は、吸着した薄切片B1を、自動薄切装置本体3から水槽41まで搬送し、貯留された水Wの中に浸漬させるようになっている。すなわち、上述した水平ガイドレール40、水平ステージ45及びアーム部46は、前記薄切片ハンドリング機構39を構成している。
これら上述した水平ガイドレール40、水平ステージ50及びスライドガラス把持ロボット51は、前記スライドガラスハンドリングロボット5を構成している。
なお、本実施の形態では、水平ガイドレール40が、薄切片ハンドリング機構39及びスライドガラスハンドリングロボット5を共に構成する兼用部品となっている。
また、ダミーブロックDについても同様に、試料ブロックステージ10に隣接するダミーブロックステージ11のダミーブロックホルダ27に取り付けて固定する。
このとき、ガイドレール21上を、ダミーブロックステージ11のみ移動させても、あるいは試料ブロックステージ10とともに一体的に移動させても良い。試料ブロックステージ10とともに一体的に移動させるときには、ダミーブロックDの高さをナイフ12の刃の高さよりも高くなるように調整するとともに、試料ブロックBの高さをナイフ12の刃の高さよりも低くなるように設定することが必要である。
このとき、先に、試料ブロックBの既切削面B2のスポット位置S1を調べるか、ダミーブロックDの切削面D2のスポット位置S2を調べるかは任意である。
ダミーブロックステージ11上のダミーブロックDの切削面D2に対しても、前述と同様な操作を繰り返し、ダミーブロックDの切削面D2によるスポット位置S2を検知する。
これら両スポット位置S1、S2のずれが、そのまま、試料ブロックBの既切削面B2とダミーブロックDの切削面D2と傾きのずれとなる(図4参照)。
その後、面合わせが完了した試料ブロックBに対して、高さ計測手段61により既切断面B2の高さを計測し、その計測値と、予め、測定したダミーブロックDの切削面D2の高さとの差に基づいて、試料ブロックステージ10に組み込まれた昇降モータ22Aを操作し、試料ブロックBを昇降させてナイフ12による切削が可能な高さに調整する。つまり、試料ブロックBの既切断面B2の高さを、ダミーブロックDの切削面D2の高さよりも、ナイフ12による切り込み厚さ分だけ高くする。ついで、試料ブロックステージ10を、ガイドレール21に沿って移動させ、ナイフ12により、試料ブロックBの前記既切削面B2から連続して所定厚さの薄切片(例えば、5μm)を切削する(切削工程)。
なお、試料ブロックBの切削のための高さ調整は、面合わせが完了した後に限られることなく、ナイフ14の交換が終わった後においても、有効である。ナイフを交換したときには、刃先の高さが20μm〜30μm程度ずれてしまうからである。
すなわち、まず水平ステージ50及びスライドガラス把持ロボット51を適宜作動させて、スライドガラス把持ロボット51の一対のアーム部51aをスライドガラス収納棚42に挿し込ませる。次いで、一対のアーム部51aを互いに接近させるように作動させて、未使用のスライドガラスGを1枚挟み込んで挟持固定する。そして、スライドガラスGを挟持したまま、再度水平ステージ50及びスライドガラス把持ロボット51を適宜作動させて、スライドガラスGを引き出し、水槽41上方に移動させる。そしてこの状態のまま、水槽41に薄切片B1が搬送されてくるまで待機する。
例えば、前記実施の形態では、ガイドレール21上に試料ブロックステージ10とダミーブロックステージ11を組み付けているが、ダミーブロックステージ11は、通常、ガイドレール21から外しておき、必要なときのみガイドレール21上に組みつけても良い。
Claims (6)
- 薄切片採取済または切削途中の試料ブロックを、再度試料ブロックステージに取り付けて、該試料ブロックの既切削面に連続する薄切片を採取する自動薄切装置であって、
傾斜角可変手段により前記既切削面の傾斜角を調整可能な状態で前記試料ブロックを支持する前記試料ブロックステージと、
ダミーブロックを支持するダミーブロックステージと、
前記試料ブロックステージに支持された前記試料ブロックと前記ダミーブロックステージに支持された前記ダミーブロックに対して相対移動されて、該試料ブロック及びダミーブロックをそれぞれ切削可能なナイフと、
前記試料ブックステージに支持された前記試料ブロックの前記既切削面と前記ダミーブロックステージに支持された前記ダミーブロックの前記ナイフによる切削面との傾斜角のずれを検知するオートコリメータと、
を備えることを特徴とする自動薄切装置。 - 前記傾斜角可変手段は、前記既切削面の縦方向の傾きを調整するピッチ角調整部と、前記既切削面の横向きの傾きを調整するロール角調整部とを備えることを特徴とする請求項1記載の自動薄切装置。
- 前記試料ブロックステージと前記ダミーブロックステージとを共通のガイドレールに載置し、それら両ステージを、少なくとも前記ナイフに対向する位置から前記オートコリメータに対向する位置までそれぞれ移動させるステージ移動手段を備えることを特徴とする請求項2記載の自動薄切装置。
- 前記試料ブロックステージが、前記試料ブロックの高さを調整する高さ調整部を備えていることを特徴とする請求項3記載の自動薄切装置。
- 前記オートコリメータと電気的に接続され、該オートコリメータからの検知信号に応じて、前記試料ブロックの前記既切削面が前記ダミーブロックの前記切削面と平行になるように、前記ピッチ角調整部と前記ロール角調整部をそれぞれ制御する角度制御部を備えることを特徴とする請求項3または4記載の自動薄切装置。
- 薄切片採取済または切削途中の試料ブロックを、再度試料ブロックステージに取り付けて、該試料ブロックの既切削面に連続する薄切片を採取する自動薄切方法であって、
試料ブロックステージに前記試料ブロックを取り付けて固定する試料ブロック取付工程と、
試料ブロックステージに隣接するダミーブロックステージに取り付けたダミーブロックを、該ダミーブロック及び前記試料ブロックに対して相対移動されるナイフによって切削するダミーブロック切削工程と、
前記試料ブックステージに取り付けた前記試料ブロックの前記既切削面と前記ダミーブロックステージに取り付けた前記ダミーブロックの前記ナイフによる切削面との傾斜角のずれ量を検知する傾斜角ずれ量検知工程と、
前記傾斜角ずれ量検知工程で検知した、前記試料ブロックの前記既切削面と前記ダミーブロックの前記切削面との傾斜角のずれ量に基づいて、前記試料ブロックステージに設けた傾斜角可変手段により、前記試料ブロックの前記既切削面が前記ダミーブロックの前記切削面に対して平行となるように、前記試料ブロックを角度調整する角度調整工程と、
前記角度調整工程で角度調整された前記試料ブロックに対して前記ナイフを相対移動させて、試料ブロックの既切削面から連続して所定厚さの薄切片を切削する切削工程と、
を備えたことを特徴とする自動薄切方法。
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