JP6210882B2 - 組織分割装置、細胞分取装置、細胞分取システム、組織表示システム、組織分割方法および細胞分取方法 - Google Patents
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Description
本発明の第1の態様は、生体組織の切片を貼り付け可能な表面を有し、複数の小片に分割可能に設けられた基板と、該基板を複数の小片に分割することによって前記表面に貼り付けられた切片を前記小片と略同等の形状の断片に分割する分割部とを備え、該分割部が、前記複数の小片のうち、前記切片内の採取すべき領域が貼り付けられている一部の小片の、前記切片が貼り付けられている面および該面とは反対側の面のうち少なくとも一方の面を支持し、前記表面に交差する方向に移動させられることで前記一部の小片を他の小片に対して前記交差する方向に移動させる支持部材と、前記一部の小片に貼り付けられた前記切片の分割を補助する分割補助部とを備え、該分割補助部が、前記支持部材との間に前記基板を挟み該基板に端面を向けて配置され、前記支持部材によって移動された前記一部の小片が挿入可能な孔を前記端面に有する略筒状の部材を備え、前記端面と前記孔の内面とが成す角が前記切片の分割を補助する組織分割装置である。
このようにすることで、小片同士を相対的に移動させる力を基板に加えることにより予め設定された形状の小片に容易に基板を分割することができる。
このようにすることで、基板表面の略法線方向に一部の小片を移動させて他の小片と分割し、一部の小片の表面に貼り付けられていた切片の一部を切り取ることができる。
このようにすることで、一部の小片のみを容易に表面に交差する方向に移動させることができる。
このようにすることで、小片が筒状の部材の孔内に挿入される過程において当該小片に貼り付けられている切片をより確実に切り取ることができる。
このようにすることで、一部の小片を容易に移動させることができる。
このようにすることで、支持部材と切片とが直接接触することが防止され、同一の支持部材を連続して使用して切片から複数の断片を採取したとしても、一の断片に含まれる生体分子等の物質が支持部材を介して他の断片に移動すること(コンタミネーション)を防ぐことができる。
このようにすることで、一部の小片を容易に移動させることができる。
本発明の第3の態様は、上記に記載の細胞分取装置と、前記基板上の切片を観察する観察装置とを備える細胞分取システムである。
本発明の参考例の一態様は、生体組織の切片を貼り付け可能な表面を有するとともに複数の小片に分割可能に設けられ、複数の小片に分割されることによって前記表面に貼り付けられた前記切片を分割する基板である。
以下に、本発明の参考実施形態に係る細胞分取装置1および細胞分取システム100について図1から図16を参照して説明する。
本実施形態に係る細胞分取システム100は、図1に示されるように、光学顕微鏡(観察装置)2と、本実施形態に係る細胞分取装置1とを備えている。
なお、このようにして粘着シート5を伸展させたときに、該粘着シート5がどの程度伸展したかを知るための目印、例えば、目盛りが粘着シート5に付されていてもよい。
本実施形態に係る細胞分取装置1および細胞分取システム100を使用して生体組織の切片から目的の細胞を採取するには、まず、生体組織から採取用切片(切片)を切り出し(ステップS1)、切り出した採取用切片をガラス基板4上に貼付する(ステップS2、貼付ステップ)。そして、採取用切片を光学顕微鏡2で観察して検体画像を取得する(ステップS3)。
以上の手順により、採取用切片から所望の細胞が存在する領域の断片を小片4bと共に採取することができる。採取された細胞は、例えば、遺伝子検査などに用いられる。
この場合、ガラス基板4の形状を保持するために、図7に示されるように、予め粘着シート5上にガラスの小片4bが配列された状態で接着されている。このようにすることで、粘着シート5を伸展させたときに、小片4b同士の境界(分割線)においてより容易にかつ確実にガラス基板4を分割することができる。
粘着シート5上にガラス基板4を接着し、該ガラス基板4にガラス切りで格子状に傷をつける。そして、ガラス基板4を傷の位置で徒手的に割ることにより、容易に図7のように小片4bが粘着シート5上に配列した状態とすることができる。このときに、ガラス基板4が汚れないように、ガラス基板4表面をフィルムなどで保護しながら行うことが好ましい。
例えば、基板の素材は、ガラスの他に樹脂などでもよい。小片4bの形状としては、粘着シート5の表面に密に配列可能な形状であればよく、例えば、正六角形や三角形でもよい。また、図8に示されるように、小片として球状のガラスビーズや樹脂ビーズ4cを用い、これらを粘着シート5上に好ましくは単層で配列させることにより基板4’が構成されていてもよい。
例えば、伸展用ステージ6に代えて外筒14aおよび該外筒14a内に収納可能な内筒14bを使用してもよい。
この場合、例えば、光学顕微鏡2に紫外光源(採取部)を搭載する。そして、紫外光源から放射された紫外線を、対物レンズを介して採取すべき小片4bの位置に局所的に照射することにより、小片4bを容易に粘着シート5から剥離させて回収することができる。他にも、光ファイバで紫外光を導き、ファイバ端を採取すべき小片4bの位置に向けて局所的に照射することによっても、同様の効果を得られる。
次に、本発明の一実施形態に係る細胞分取装置および細胞分取システムについて図17から図22を参照して説明する。
本実施形態に係る細胞分取装置および細胞分取システムは、基板、分割部および採取部の構成において前述した参考実施形態と異なる。したがって、これらの構成について主に説明し、参考実施形態と共通する構成についての説明を省略する。
また、本実施形態において、小片20aとは、1個の直方体の小片と、該小片を除く小片群との両方を示す。
支持部材22は、1つの小片20aの端面よりも狭い面積で該端面と接触させられる接触面22aを有している。なお、図18には、支持部材22の一例として、略半球形の一端面を有する円柱状の部材が示されているが、支持部材22の接触面22aは、小片20aの端面を安定して押圧可能な形状であればよく、例えば、小片20aの端面と十分に広い面積で接触するように略平坦な形状であってもよい。
以上の手順により、切片Aから所望の細胞が存在する領域の断片A’を小片20aと共に採取することができる。
このようにすることで、切片Aに含まれる生体分子等の物質が支持部材22に付着することが防止されるので、同一の支持部材22を連続して使用して複数の小片20aを分離し断片A’を採取したとしても、支持部材22を介した断片A’間のコンタミネーションを防ぐことができる。
この場合も小片20aの分離に支持部材22’が使用される。すなわち、図21に示されるように、支持部材22’の接触面22a’に小片20aの反対面を吸着する吸着部材25を設け、該吸着部材25を介して接触面22a’を反対面に接触させることにより、支持部材22’に小片20aが吸着する。そして、支持部材22’を矢印で示される方向に移動させることにより、1つの小片20aを分離することができる。分離した小片20aは、吸着部材25から剥離して回収される。なお、図21には、略平坦な接触面22a’を有する支持部材22’が示されている。
また、上記実施形態においては、小片20aを分離する方向は鉛直方向に対して上方・下方に限らず、斜め方向に小片20aを移動させて分離することとしてもよい。
本実施例では、細胞分取装置により生体組織の切片が分割されることを確認するため、以下の実験を行った。
図24は、ダイシングテープを伸展させた状態を示しており、切片がカバーガラスの境界に沿ってきれいに分割されていることが分かる。
以上の実験から、本発明の組織分割装置、細胞分取装置および細胞分取システムを用いることにより、比較的厚い切片であっても容易にかつ分割線に沿って十分にきれいに分割できることが確認された。
(付記項1)
生体組織の切片を貼り付け可能な表面を有し、複数の小片に分割可能に設けられた基板と、該基板を複数の小片に分割することによって前記表面に貼り付けられた切片を前記小片と略同等の形状の断片に分割する分割部と、該分割部によって分割された前記小片を採取する採取部とを備える細胞分取装置。
前記基板は、前記複数の小片が平面状に配列されてなり、前記分割部が、前記小片同士を相対的に移動させる力を前記基板に加えることで前記基板を分割する付記項1に記載の細胞分取装置。
(付記項3)
前記基板は、前記複数の小片に区画する溝が形成されている付記項2に記載の細胞分取装置。
前記基板が、分離した前記複数の小片の集合体からなる付記項2に記載の細胞分取装置。
(付記項5)
前記分割部が、前記小片同士を前記表面に沿う方向に相対的に移動させる力を前記基板に加える付記項1から付記項4のいずれかに記載の細胞分取装置。
前記基板の前記切片が貼り付けられる表面とは反対側の面を接着すると共に前記表面に沿う方向に伸展可能な伸展部材を備え、前記分割部が、少なくとも前記基板に含まれる一部の小片が接着されている領域において前記伸展部材を前記表面に沿う方向に伸展させる伸展部を備える付記項5に記載の細胞分取装置。
付記項6に係る発明によれば、切片が貼り付けられた基板を伸展部材上に接着した状態で、伸展部により伸展部材を伸展させることにより、基板上に貼り付けられた切片を基板と共に分割することができる。
前記伸展部材が、前記基板の前記反対側の面を剥離可能に接着する付記項6に記載の細胞分取装置。
付記項7に係る発明によれば、基板を分割した後に小片を伸展部材から剥離して容易に回収することができる。
前記伸展部材が、その表面に粘着性を有する付記項7に記載の細胞分取装置。
付記項8に係る発明によれば、基板を容易に伸展部材上に接着することができる。
前記基板は、分離した前記複数の小片が、互いに隣接して配列した状態で前記伸展部材に接着されてなる付記項6または付記項7に記載の細胞分取装置。
付記項9に係る発明によれば、伸展部材を伸展させたときに基板を容易にかつ確実に小片に分割することができる。
前記伸展部材が、光学的に透明または半透明な材料からなる付記項6から付記項9のいずれかに記載の細胞分取装置。
付記項10に係る発明によれば、伸展部材の透過光像を光学顕微鏡で観察したときに伸展部材上の小片の位置を確認することができる。
前記小片が、0.05mmから0.5mmの厚さ寸法と0.05mmから5.0mmの辺寸法とを有する直方体状である付記項1から付記項10のいずれかに記載の細胞分取装置。
付記項11に係る発明によれば、切片から所望の領域を十分に細かい精度で選択して採取しつつ、各小片に十分な量の細胞を付着させることができる。
前記伸展部が、前記伸展部材の、前記基板が接着されている領域の周辺部位を所定の形状に固定する固定部材と、該固定部材により固定された前記伸展部材の前記領域を、前記基板が接着されている面と反対の面の側から押圧する押圧部材とを備える付記項6から付記項11のいずれかに記載の細胞分取装置。
付記項12に係る発明によれば、伸展部材を簡便な構成と操作のみで伸展させることができる。
前記採取部が、前記伸展部材の前記小片が接着されている位置を、該小片が接着されている面とは反対側の面から突く針部材を備える付記項6から付記項12のいずれかに記載の細胞分取装置。
付記項13に係る発明によれば、複数の小片の中から特定の小片だけを容易に伸展部材から剥離させて採取することができる。
前記伸展部材の前記領域を伸展した状態に保持する保持部材を備える付記項6から付記項13のいずれかに記載の細胞分取装置。
付記項14に係る発明によれば、伸展部材を伸展させて各小片同士の間に間隔が空いた状態に保持し、採取部による小片の採取をより容易にすることができる。
前記保持部材が、前記伸展部材の前記基板が接着されている側の面を下向きに保持可能である付記項14に記載の細胞分取装置。
付記項15に係る発明によれば、保持部材により伸展部材を、基板を下に向けて保持した状態で小片を剥離させることにより、小片を自重により落下させて容易に回収することができる。
前記保持部材により保持された前記伸展部材の、前記基板が接着されている面の側に配置され、内部が陰圧に吸引される回収容器を備える付記項14または付記項15に記載の細胞分取装置。
付記項16に係る発明によれば、回収容器を採取すべき小片に接近させるだけで容易に該小片を回収容器内に回収することができる。
前記小片が、0.001mmから0.5mmの直径寸法を有する磁性粒子である付記項9に記載の細胞分取装置。
付記項17に係る発明によれば、例えば、回収した小片を溶液中で処理する際に磁力を利用して溶液から分離するなど、処理を効率化することができる。
前記採取部が、前記小片の寸法と略同一の大きさの空間に、前記磁性粒子を引き寄せる磁力を発生させる磁石を有する付記項17に記載の細胞分取装置。
付記項18に係る発明によれば、磁石を所望の小片に接近させることにより、該小片を磁石に捕捉して容易に伸展部材から採取することができる。
付記項1から付記項18のいずれかに記載の細胞分取装置と、前記基板上の前記切片を観察する観察装置とを備える細胞分取システム。
付記項19に係る発明によれば、基板上に貼付された切片や分割後に形成された小片などを観察装置によって観察することにより、採取すべき小片の選択や、選択した小片の採取をより容易にかつより正確に行なうことができる。
所定の分割線によって複数の小片に分割可能な基板の表面上に、前記分割線をまたいで生体組織の切片を貼付する貼付ステップと、前記切片が貼付された前記基板を前記表面に沿う方向に引っ張ることにより、前記基板および前記生体組織の切片を前記分割線で分割する分割ステップと、該分割ステップにおいて分割された前記小片を採取する採取ステップとを備える細胞分取方法。
2 光学顕微鏡(観察装置)
2a カメラ用ポート
2b 標本ステージ
3 撮像装置
4 ガラス基板(基板)
4a 溝(分割線)
4b 小片
5 粘着シート(伸展部材)
6 伸展用ステージ(分割部、伸展部、押圧部材)
7 治具
8 採取部
9a 下枠(固定部材)
9b 上枠
9c,9d 窓
10a グリップリング、外リング(保持部材)
10b グリップリング、内リング(保持部材)
10c グリップリング、上リング(保持部材)
10d グリップリング、下リング(保持部材)
11 採取針(針部材)
12 マニピュレータ
12a アーム
13 チューブラック
13a 回収チューブ
14a 外筒
14b 内筒
15 固定部材
16 ホルダ
20 基板
20a 小片
21 環状の部材
22 支持部材
22a 接触面
23 分割補助部
23a 孔
24 保護部材
25 吸着部材
100 細胞分取システム
Claims (12)
- 生体組織の切片を貼り付け可能な表面を有し、複数の小片に分割可能に設けられた基板と、
該基板を複数の小片に分割することによって前記表面に貼り付けられた切片を前記小片と略同等の形状の断片に分割する分割部とを備え、
該分割部が、
前記複数の小片のうち、前記切片内の採取すべき領域が貼り付けられている一部の小片の、前記切片が貼り付けられている面および該面とは反対側の面のうち少なくとも一方の面を支持し、前記表面に交差する方向に移動させられることで前記一部の小片を他の小片に対して前記交差する方向に移動させる支持部材と、
前記一部の小片に貼り付けられた前記切片の分割を補助する分割補助部とを備え、
該分割補助部が、前記支持部材との間に前記基板を挟み該基板に端面を向けて配置され、前記支持部材によって移動された前記一部の小片が挿入可能な孔を前記端面に有する略筒状の部材を備え、前記端面と前記孔の内面とが成す角が前記切片の分割を補助する組織分割装置。 - 前記基板が、予め分割された前記複数の小片の集合体からなる請求項1に記載の組織分割装置。
- 前記基板は、前記複数の小片に区画する溝が形成されている請求項1に記載の組織分割装置。
- 前記分割部が、前記支持部材によって前記小片の前記一方の面を前記交差する方向に押圧する請求項1から請求項3のいずれかに記載の組織分割装置。
- 前記支持部材が、前記切片を間に挟んで前記切片が貼り付けられている面を支持し、
前記支持部材と前記切片との間に配置され該切片の表面を覆って保護する保護部材を備える請求項4に記載の組織分割装置。 - 前記支持部材と前記一部の小片の前記反対側の面との間に配置されると共に該反対側の面を吸着する吸着部材を備え、
前記分割部が、前記支持部材によって、前記一部の小片の前記反対側の面を前記交差す
る方向に引っ張る請求項1から請求項3のいずれかに記載の組織分割装置。 - 前記分割部が、前記基板を間に挟んで対向配置され前記小片の前記切片が貼り付けられている面および前記反対側の面の両方を支持すると共に前記交差する方向に一体に移動させられる2つの前記支持部材を備える請求項1から請求項3のいずれかに記載の組織分割装置。
- 生体組織の切片を貼り付け可能な表面を有し、複数の小片に分割可能に設けられた基板と、
該基板を複数の小片に分割することによって前記表面に貼り付けられた切片を前記小片と略同等の形状の断片に分割する分割部と、
該分割部によって分割された前記切片の断片を採取する採取部とを備え、
前記分割部が、
前記複数の小片のうち、前記切片内の採取すべき領域が貼り付けられている一部の小片の、前記切片が貼り付けられている面および該面とは反対側の面のうち少なくとも一方の面を支持し、前記表面に交差する方向に移動させられることで前記一部の小片を他の小片に対して前記交差する方向に移動させる支持部材と、
前記一部の小片に貼り付けられた前記切片の分割を補助する分割補助部とを備え、
該分割補助部が、前記支持部材との間に前記基板を挟み該基板に端面を向けて配置され、前記支持部材によって移動された前記一部の小片が挿入可能な孔を前記端面に有する略筒状の部材を備え、前記端面と前記孔の内面とが成す角が前記切片の分割を補助する細胞分取装置。 - 請求項8に記載の細胞分取装置と、
前記基板上の切片を観察する観察装置とを備える細胞分取システム。 - 請求項8に記載の細胞分取装置と、
前記基板上の切片を観察する観察装置と、
該観察装置によって観察された切片を表示する表示部とを備える組織表示システム。 - 生体組織の切片を貼り付け可能な表面を有すると共に複数の小片に分割可能に設けられた基板の前記表面に複数の前記小片にまたがって切片を貼り付ける貼付ステップと、
前記基板を複数の小片に分割することによって前記基板の表面に貼り付けられている切片を分割する分割ステップとを含み、
該分割ステップにおいて、
前記複数の小片のうち、前記切片内の採取すべき領域が貼り付けられている一部の小片の、前記切片が貼り付けられている面および該面とは反対側の面のうち少なくとも一方の面を支持部材によって支持するとともに、前記支持部材によって支持された前記一部の小片が挿入可能な孔を端面に有する略筒状の部材を、前記基板を間に挟んで前記孔が前記支持部材と対向するように前記基板に前記端面を向けて配置し、
前記略筒状の部材の前記端面と前記孔の内面とが成す角によって前記一部の小片に貼り付けられた切片の分割が補助されるように、前記支持部材を前記略筒状の部材側に向かって前記表面に交差する方向に移動させて前記一部の小片を前記孔内へ移動させる組織分割方法。 - 生体組織の切片を貼り付け可能な表面を有すると共に複数の小片に分割可能に設けられた基板に前記切片を貼り付ける貼付ステップと、
前記切片が貼り付けられた前記基板を複数の小片に分割することによって前記切片を前記小片と略同等の形状の断片に分割する分割ステップと、
前記分割された前記切片の断片を採取する採取ステップとを含み、
前記分割ステップにおいて、
前記複数の小片のうち、前記切片内の採取すべき領域が貼り付けられている一部の小片の、前記切片が貼り付けられている面および該面とは反対側の面のうち少なくとも一方の面を支持部材によって支持するとともに、前記支持部材によって支持された前記一部の小片が挿入可能な孔を端面に有する略筒状の部材を、前記基板を間に挟んで前記孔が前記支持部材と対向するように前記基板に前記端面を向けて配置し、
前記略筒状の部材の前記端面と前記孔の内面とが成す角によって前記一部の小片に貼り付けられた切片の分割が補助されるように、前記支持部材を前記略筒状の部材側に向かって前記表面に交差する方向に移動させて前記一部の小片を前記孔内へ移動させる細胞分取方法。
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