JP6318093B2 - 液体充填補助具および液体充填方法 - Google Patents

Description

本発明は、液体充填補助具および液体充填方法に関し、より詳細には、例えば、スライドガラス上に接着ないし貼付された生物組織や細胞などを染色する工程内で用いる液体充填補助具および該液体充填補助具を用いた液体充填方法に関する。

免疫組織化学染色法とは、抗原抗体反応という特異的免疫反応を利用して、組織・細胞内の抗原性をもった物質の局在（存在場所）を明らかにする方法である。
免疫組織化学染色の操作は、一般的に、次のような複数の工程から構成される。第１の工程は、スライドガラス上に貼付したホルマリン溶液などを用いて固定した検体を包埋しているパラフィンを有機溶媒にて溶解する脱パラフィン工程、第２の工程は、有機溶媒を取り除き、水になじませるための親水化工程、第３の工程は、免疫反応性を高めるための処理を行う抗原賦活化工程、第４の工程は、検体中の抗原と反応する抗体を適用する一次抗体適用工程、第５の工程は、反応した抗体を検出するための試薬を適用する検出工程、第６の工程は、検出試薬を可視化するための試薬を適用する発色工程、第７の工程は、組織の形状を見やすくするために、核を異なる色に染色する核染色工程である。

上記のような免疫組織化学染色工程を含め、染色工程全般を実施するための装置として、これまで様々なものが提案されてきた。これらの装置では、スライドガラス上に設置されるカバーが試薬等の充填や保持を担う。例えば、特許文献１には、基材の上方に位置して反応室を形成するための空洞部を画成している本体部と、本体部から伸び、カバーが基材に取り付けられているときに空洞部と流体連通する流体容器を画成する突出部とを含んでいる基材のためのカバー、が開示されている。

また、特許文献２には、試料を担持したスライドの表面に処理液を加えるための手段、及び凹面を持つカバータイルをスライド上に試料を覆うように設置して、試料の輪郭を決める手段を有する、ヒト又は動物の細胞試料を処理液を用いて処理する装置であって、該装置が、更に、カバータイルとスライドとの間にできた空隙を封じ込めるために、シーリング液をスライドとカバータイルとの接合部にキャビティの外から加えるための手段をも含む装置、が開示されている。

さらに、特許文献３には、上面及び底面を有する基部であって、基部の上面に組織標本を保持している基部と、基部の上面に設置したスライドカバーであって、内面を有し、基部の上面とスライドカバーの内面が抽出緩衝液を保持するための空間を形成しているスライドカバーと、基部の底面に接続された温度制御装置と、を含む組織標本からの生体分子抽出装置が開示されており、スライドカバーの内面がスライドカバーの中心部で基部に向かって突出し、それによって基部の上面とスライドカバーの内面との間に形成された空間が中心部の周辺で浅くなっていること（請求項３）、抽出緩衝液を基部の上面とスライドカバーの内面の間にある空間へ添加するために、スライドカバーが中心部に開口を有すること（請求項１５）、スライドカバーが、さらに周囲部に少なくとも一つの外面孔を含むこと（請求項１６）、が開示されている。

特表２００５−５３０２０８号公報 特表２０００−５０８４２３号公報 特表２００７−５３２９１８号公報

しかしながら、上記特許文献１や特許文献２に記載されているタイプのカバーには次のような問題があった。
（１）カバー短辺側からもう一方の短辺側まで比較的長い距離（スライドガラス長手方向のほぼ全長）にわたって充填を行うにあたり、毛細管現象による力のみでは、充填が不十分になる虞がある。そのため、カバーを滑動したり、吐出側とは反対側から吸引をしたりするなど、充填を補助する付加的な機構が必要である。なお、上記特許文献３の形状では、そもそも毛管作用によりカバーと基部とで囲まれた空間全体を液体で満たすことはできない。
（２）カバー短辺側端部は広く開口しているので、そこから液体の蒸発による乾燥が起こりやすく、乾燥が起きると、乾燥部分に抗原抗体反応によらない非特異染色が起きる虞がある。そのため、充分反応が進行するまで、追加の液体充填が必要になるという課題がある。
（３）温めて反応させる方法の場合には、液体の蒸発が促進されて乾燥してしまうので、反応不足や染色むらが起きる虞がある。そのため、充分反応が進行するまでは、追加の液体充填が必要になるという課題がある。
しかし、温度の低い液体を追加すること（換言すると、すでに温まっている液体とこれから温める液体とを混ぜること）は、反応相の温度を低下させることになり、十分な熱量を組織に与えることができない。かかる場合、染色むらや染色の不足が起きる可能性があり、反応にとって好ましくないため、液体の温度管理（温調）が必要になる。

（４）カバー内に充填した液体に気泡が混入した場合、気泡を除去するために、例えば、カバーを相対運動させたりしなければならない。
（５）カバーの端部などの狭い範囲に吐出を行わなければならないので、吐出口の精密な位置決めが必要である。

そこで本発明では、上記課題を解決する液体充填補助具および液体充填方法を提供することを目的とする。

第１の発明は、板状体の上に設置され、液体が充填される反応室を構成する液体充填補助具であって、本体（３０）と、本体に形成された液体を貯留するための貯留部（２）と、本体の下面に設けられた凹みである反応部（８）と、貯留部と反応部とを流体的に常時連通する連通孔（１５）と、反応部と大気を連通する複数の通気孔（１４）とを備え、反応部および板状体の上面が、反応室（１７）を構成し、貯留部が、連通孔を挟んで反応部の真上に配置され、かつ、複数の通気孔の間に配置されることを特徴とする液体充填補助具である。
第２の発明は、第１の発明において、前記貯留部（２）の容積が反応部（８）の容積より大きいことを特徴とする。
第３の発明は、第１の発明において、前記貯留部（２）の容積が前記反応部（８）の容積の数倍〜数十倍であることを特徴とする。
第４の発明は、第１の発明において、前記本体（３０）の上面に貯留部の開口（３）が設けられていることを特徴とする。ここで、前記連通孔（１５）が、反応部（８）の略中心に位置することを特徴としてもよい。
第５の発明は、第１の発明において、前記通気孔（１４）が、反応部（８）の上面から本体（３０）の上面まで貫通していることを特徴とする。
第６の発明は、第１の発明において、前記反応部（８）が、反応部の全域において毛細管現象による力が発生する深さに構成されることを特徴とする。
第７の発明は、第１の発明において、前記連通孔（１５）が、前記貯留部（２）の実質的に中央に位置することを特徴とする。
第８の発明は、第１の発明において、前記貯留部（２）の底面が連通孔に向かう傾斜面または溝を有することを特徴とする。
第９の発明は、第１の発明において、前記連通孔（１５）に向かう傾斜面の少なくとも１つが、２つ以上の傾斜を有することを特徴とする。
第１０の発明は、第１の発明において、前記貯留部（２）が、前記連通孔が略中心に設けられた第一凹部（２４）と、第一凹部よりも上方に位置しかつ容積が２倍以上大きい第二凹部と、を備えて構成されることを特徴とする。
第１１の発明は、第１の発明において、前記反応部（８）の内上面（天井面）が通気孔に向かう傾斜面または溝を有し、前記通気孔（１４）が、反応部の内上面の最高位置に設けられていることを特徴とする。
第１２の発明は、第１ないし１１のいずれかの発明において、前記本体（３０）が、金属材料からなることを特徴とする。
第１３の発明は、第１ないし１１のいずれかの発明において、前記板状体が、染色工程で用いられるスライドガラスであることを特徴とする。

第１４の発明は、液体の吐出装置と、スライドガラスを保持するパレットと、吐出装置をパレットに対しＸＹＺ方向に相対的に移動自在とする駆動装置と、第１１の発明に係る液体充填補助具を保持する保持具と、保持具を昇降動作させる昇降装置と、を備える自動染色装置である。ここで、さらに、加熱機能を有するステージと、前記パレットを上方に付勢する弾性体を備え、前記パレットが、前記弾性体の収縮時に前記ステージが通過可能な開口を備えることを特徴としてもよい。
第１５の発明は、第１ないし１１のいずれかの発明に係る液体充填補助具を用いた液体充填方法であって、液体充填補助具を板状体の上に設置するステップと、反応室の容積以上の量の液体を貯留部へ吐出するステップとを含むことを特徴とする液体充填方法である。

本発明によれば、次の効果が奏される。
（１）反応部と貯留部を連通する連通孔を備えるので、毛細管現象による力のみでも反応部の隅々まで液体を充填できる。また、貯留部に溜めた液体は連通孔から反応部へと自重で流下するから、充填を補助する付加的な機構は必要ない。
（２）スライドガラスに本液体充填補助具を設置したとき、反応部は閉じた空間である反応室を構成するので、乾燥を防止できる。また、通気孔に達するまで反応部内に液体を充填することで、液体と空気の接触面積を減らし、乾燥を遅らせることができる。
（３）液体を溜める貯留部があるので、液体の蒸発の問題にも対応することができる。また、液体を溜める貯留部が反応部に隣接して設けられているので、反応のための加熱とともに、貯留部に溜めた液体も加熱することができる。
（４）反応部と連通する通気孔を設けているので、気泡が混入したとしても、通気孔より排出される。
（５）貯留部上面が広く開口する構成においては、吐出口の精密な位置決めが不要である。

第１実施形態の液体充填補助具の上面図である。 図１内にＡ−Ａ線で示した断面図である。 第１実施形態の液体充填補助具の下面図である。 第１実施形態の液体充填補助具をスライドガラスに適用し、液体を吐出したときの液体の状態を説明する断面図である。ここで、（ａ）は貯留部に液体を吐出した直後の状態、（ｂ）は貯留部から連通孔を通って反応部へと液体が流れ込む状態、（ｃ）は反応部全体に液体を充填し終えた状態をそれぞれ示す。 実施例の自動染色装置を説明するブロック図である。 実施例の自動染色装置におけるステージとパレットとの関係を説明する説明図である。ここで、（ａ）は液体充填補助具を載置する前の状態、（ｂ）は液体充填補助具を載置した後の状態をそれぞれ示す。 実施例の自動染色装置の動作の例を説明するフローチャートである。 第２実施形態の液体充填補助具の上面図である。 （ａ）図８内にＢ−Ｂ線で示した断面図、（ｂ）図８内にＣ−Ｃ線で示した断面図である。

以下に、本発明を実施するための形態例を説明する。
《第１実施形態》
＜構成＞
図１に本実施形態の液体充填補助具１の上面図、図２に図１内にＡ−Ａ線で示した断面図、図３に本実施形態の液体充填補助具１の下面図を示す。以下では、図１或いは図３の左右方向を幅方向、上下方向を奥行き方向、図２の上下方向を高さ方向と呼ぶことがある。
本実施形態の液体充填補助具１は、直方体状の部材である本体３０に、貯留部２と、反応部８と、通気孔１４と、連通孔１５とを形成して構成され、後述するスライドガラス１６に設置して使用される。ここで、液体充填補助具１の奥行き方向の長さは、スライドガラス１６の短辺の長さと同じかやや短くする。また、幅方向の長さは、スライドガラス１６の長辺の長さの約２／３とする。この長さは、スライドガラス１６の使用可能領域に対応して適宜変更するものである。なお、液体充填補助具１に覆われないスライドガラス１６の残り約１／３の部分には、識別のための文字や記号、バーコードなどが記されるスペースとなる。本体３０の形状は、例示の直方体状に限定されず、多角形柱、円柱または楕円柱であってもよい。以下に、各構成について詳説する。

貯留部２は、本体３０の上面側に上面が開口するよう凹設され、反応室１７の容量の数倍〜数十倍の容量（例えば、約６０倍の容量）を有する。例示の貯留部２は、上面から視ると方形状であるがこれに限定されず、上面から視た形状が多角形、円または楕円であってもよい。貯留部２は、好ましくは本体３０（直方体）高さの１／２以上、より好ましくは２／３以上の深さを有するようにする。また、幅と奥行き（開口３の面積）は、貯留部２を形成する壁４を残して、直方体上面の面積より一回り小さい面積となるようにする。ただし、通気孔１４を設ける場所の分だけ、反応部８の幅と奥行き（開口９の面積）よりも小さくする。ここで、深さ、幅、奥行きから求まる貯留部２の容量は、染色反応に必要な液体１９の量により異なるもので、これらに限定されるものではなく、適宜変更可能である。ただし、反応部８の容量よりは大きいことが好ましい。これは、反応部８を満たす分と追加で必要となる分とを一度に溜めておけるようにするためである。貯留部２には、吐出装置１８から、抗原を賦活化するための溶液、抗原と反応する抗体を含む溶液、蒸留水、有機溶媒などの液体が吐出される。

貯留部２の内下面は、各短辺側７、７から中央に向かって下る二つの傾斜面５、５により構成される。そして、二つの傾斜面５が交わる最低部６の中央に、一つの連通孔１５を設ける。このように、傾斜面５を設けることにより、貯留部２に溜められた液体１９が連通孔１５に向かって自然に流れ込むようにできる。なお、傾斜面５は二つに限らず、例えば、四角錐のように四つの面により傾斜させ、その頂点に相当する箇所に連通孔１５を設けるようにしてもよい。或いは、溝状に一部を斜面として構成してもよい。要するに、貯留部２に溜められた液体１９が連通孔１５に向かって自然に流れ込むようにできれば、どのような斜面でもよく、斜面には、屈曲面、溝を設けた底面も含まれる。また、連通孔１５は、複数個設けてもよい。

反応部８は、本体３０の下面側に下面が開口するよう凹設され、液体充填補助具１をスライドガラス１６の上に載置、固定したときには、閉じた空間（後述の反応室１７）を構成する。ここで、スライドガラスとは、主に光学顕微鏡を用いた観察の際、微小な試料を載せるために用いるガラス板のことである。本実施形態では、一般的な大きさである短辺２．５ｃｍ程度、長辺７．５ｃｍ程度、厚さ１．２ｍｍ程度のスライドガラスを採用した。例示の反応部８は、底面から視ると方形状であるがこれに限定されず、底面から視た形状が多角形、円または楕円であってもよい。毛細管現象により反応部８内に均等に液体１９を充填するとの観点からは、反応部８を円柱状の空間とすることが好ましい。反応部８の深さは、反応に必要な液体１９の量によって決まるのが基本であるが、反応部８とスライドガラス１６とで囲まれた空間（反応室１７）に流れ込んだ液体１９に、毛細管現象による力が発生する大きさとするのが好ましく、例えば１０〜２００μｍ、より好ましくは１０〜１００μｍの深さとする。反応部８の幅と奥行き（開口９の面積）は、反応部８の四方を囲む壁１０の厚みを確保しつつ、直方体下面の面積より一回り小さい面積となるようにする。反応部８の容量も、貯留部２と同様に、染色反応に必要な液体１９の量により異なるもので、これらに限定されるものではなく、適宜変更可能である。

反応部８の内上面は、中央から各短辺側１３、１３へ向かって上る二つの傾斜面１１、１１により構成される。傾斜の大きさは、毛細管現象による力により、液体１９が中央から短辺側の各端部１３、１３まで達することのできる程度の大きさとするのが好ましく、勾配で表すと、例えば実質的に１／１００、より好ましくは実質的に１／２００とする。このように傾斜面１１を設けることで、毛細管現象による力によって液体１９が充填されると共に、反応部８内の空気や液体１９に混入した気泡が、傾斜面１１に沿って短辺側端部１３の通気孔１４に向かって自然に移動できる。なお、傾斜面１１は、貯留部２の傾斜面５と同様、二つに限らず四つの面であったり、溝状に一部を傾斜面としたりなど、空気や気泡が自然に移動できればどのような傾斜面でもよく、傾斜面には、屈曲面、溝を設けた底面も含まれる。

反応部８は、スライドガラス１６の上に載置、固定したときには、閉じた空間（反応室１７）を構成するので、液体１９が乾燥しにくい。他方、貯留部２に供給された液体１９の量が反応部８の容量に比して多くても、閉じているので液体１９が漏れ出にくい（少なくとも反応に必要な時間の間、液体を保持できる。）。なお、方形状の壁１０の下方にシール部材・パッキン等を設けてもよい。
反応部８の傾斜面１１の最高位置１２には、反応部８内上面から本体３０の上面まで貫通する通気孔１４を穿設する。図１〜３の例では、各短辺側端部１３の端の二箇所ずつ計四箇所設けている。なお、通気孔は、本体３０の側面に設けられた開口に連通するようにしてもよい。

反応部８の内上面が中央から各短辺側１３、１３へ向かって上るよう傾斜していること、および各傾斜面１１、１１の最高位置１２、１２に通気孔１４を設けることにより、液体１９よりも軽い、充填時に反応部８内にあった空気や液体１９に混入した気泡などは、反応部８上面の傾斜面１１に沿って上っていき、通気孔１４より外部へ排出することができる。また、通気孔１４が、貯留部２と平行して、反応部８内上面から本体３０の上面まで達する高さを有していることにより、液体１９が反応部８内を満した後、通気孔１４内に流れ込むことができ、液体と空気とが接触する面積を小さくすることができるので、乾燥を防止し、反応のむらや過不足を防止できる。なお、通気孔１４の数は、各短辺側端部に二箇所ずつ設ける態様に限られず、一箇所ずつや三箇所以上ずつとしてもよい。

上記貯留部２と反応部８とは、中央に設けられた連通孔１５により流体的に連通する。より詳細には、貯留部２の内下面の最底部６の中央から、反応部８の内上面の中央までを貫通するように連通孔１５を穿設する。反応部８の中央に連通孔１５が位置していることで、連通孔１５から反応部８端部までの距離が短くなり、毛細管現象による力のみでも反応部８の隅々まで液体１９を充填できる。また、貯留部２に溜められた液体１９が自重および大気圧並びに前述の貯留部内下面の傾斜により、貯留部２に溜められた液体１９を一定量ずつ連通孔１５を介して反応部８へと流し込むことができ、付加的な機構は必要ない。なお、連通孔１５の径や長さを変えることで、液体１９が貯留部２から反応部８へと流れ込む速度（流量）を制御することができる。

本実施形態の液体充填補助具１は、ステンレス鋼など熱伝導率の大きい金属材料で形成するとよい。そうすることで、加熱時に貯留部２に溜められた液体１９をも温めることができるからである。逆に、液体１９の蒸発を抑えたいときや加熱を行わないときは、熱伝導率の小さい樹脂材料で形成してもよい。そうすることで、少ない量の液体１９でも反応させることができる。しかも、透明な樹脂材料であれば、反応部８内が見えるものも形成することができる。

＜スライドガラスへの設置および反応処理＞
図４に本実施形態の液体充填補助具をスライドガラスに設置し、液体を吐出したときの液体の状態を説明する断面図を示す。（ａ）は貯留部に液体を吐出した直後の状態、（ｂ）は貯留部から連通孔を通って反応部へと液体が流れ込む状態、（ｃ）は反応部全体に液体を充填し終えた状態をそれぞれ示す。図中、黒塗り矢印は液体の流れを、白塗り矢印は空気の流れを表す。
本実施形態の液体充填補助具１をスライドガラス１６の上に載置し、反応部８とスライドガラス１６とで囲まれた空間が、対象となる物質を反応させる反応室１７を形成する。載置した液体充填補助具１は、アーム等の保持具で下方に押さえつけることが好ましい。この反応室１７に液体１９を満たし、対象となる物質を反応させるには、次のようにする。

まず、吐出装置１８から貯留部２へと液体１９を吐出する（図４（ａ））。このとき、反応室１７の容量分だけでなく、必要となる分量を一気に貯留部２へと吐出する。貯留部２へと吐出する液体１９の分量は、反応室１７の容量の数倍〜数十倍の分量であることが好ましい。ここで、貯留部２の開口３は、本体３０の上面の面積の半分以上を占める広さに形成しているので、吐出装置１８を精密に位置決めせずとも液体１９を吐出供給できる。
貯留部２に供給された液体１９は、自重および大気圧並びに貯留部２の底部の傾斜面５の作用により、貯留部２の底部の傾斜面５に沿って中央にある連通孔１５の上部へと導かれ、そのまま連通孔１５へと流れ込む（符号２０）。そして、連通孔１５を通って反応室１７へと流れ込んだ液体１９は、反応室１７の上面１１とスライドガラス１６とで挟まれた空間により生起される毛細管現象による力により、左右の短辺側端部１３、１３へと向かって流れていく（符号２１）。そのとき、反応室１７内にあった空気は、液体１９よりも軽いため、反応室１７上面１１の傾斜に沿って進み、傾斜の最高位置１２にある通気孔１４を通って外部へと排出される（符号２２）（図４（ｂ））。

貯留部２に溜められた液体１９は、反応室１７の容量よりも多いので、反応室１７内へ流れ込み続け、反応室１７の短辺側端部１３、１３に到達すると、そのまま４つの通気孔１４内をそれぞれ上がっていく。４つの通気孔１４内を上がっていく液体１９は、貯留部２内の液体１９と釣り合ったところで止まる（図４（ｃ））。これは、貯留部２が、反応室１７の直上に連通孔１５によって流体的に連通して設けられ、かつ、通気孔１４が貯留部２と平行して反応室１７から貯留部２上端と同じ高さまで貫通しているからである。これら通気孔１４内を上がった液体１９や、貯留部２内に残った液体１９が、追加の吐出の代わりになって、反応室１７内の液体１９が減少したときに補充される。また、通気孔１４内を上がっていくことで、液体１９と外気との接触面積を減らし、不要な乾燥を防ぐことができる。

このように、反応室１７とスライドガラス１６との隙間が、中央から短辺側各端部１３、１３まで、毛細管現象による力を生起させるのに十分な隙間であること、反応室１７の上面１１、１１が傾斜していること、その傾斜の最高位置１２に複数の通気孔１４を有すること、などから、気泡が混入することなく、反応室１７全体を液体１９で満たすことができる。また、反応室１７の直上に反応室１７よりも大きい容量の貯留部２を設けること、連通孔１５により反応室１７と貯留部２とを接続すること、などから、必要量の液体１９を溜めておくことができ、液体１９の追加吐出を行わずに済む。

《第２実施形態》
第２実施形態の液体充填補助具１は、深掘部２４を備えている点で主として第１実施形態と相違する。以下では、第１実施形態と相違する点を中心に説明し、共通する点については説明を割愛する。
図８に本実施形態の液体充填補助具１の上面図、図９（ａ）に図８内にＢ−Ｂ線で示した断面図、図９（ｂ）に図８内にＣ−Ｃ線で示した断面図を示す。
本実施形態の液体充填補助具１は、直方体状の部材である本体３０に、貯留部２と、反応部８と、通気孔１４と、連通孔１５とを備え、スライドガラス１６に設置して使用される点は第１実施形態と同様である。しかし、本実施形態の液体充填補助具１は、貯留部２の中央に深掘部２４が形成されている点で第１実施形態と相違する。

深掘部２４は、貯留部２の中心に設けられた溝であり、上面から視ると貯留部２の短辺方向に延びる細長い楕円形をしている。深掘部２４には、中心方向に向かうすり鉢状の傾斜面２５が形成されており、傾斜面２５の中心には連通孔１５が設けられている。傾斜面２５は、傾斜面５よりも急勾配であるため、傾斜面２５への液体の残留は最小限である。深掘部２４および傾斜面２５の形状は、縦方向および横方向の中心線に対し対称な形状となっている。なお、深掘部２４の形状は、例示の楕円形に限定されず、また、傾斜面２５の形状もすり鉢状に限定されない。
深掘部２４の容積は、深掘部２４を第一凹部と呼称し、深掘部２４を除く貯留部２を第二凹部と呼称した場合、第二凹部の容積が第一凹部の容積の２倍以上、好ましくは１０倍以上、さらに好ましくは２０倍以上となるように構成する。第２実施形態の第二凹部（深掘部２４を除く貯留部２）の容積は、第一凹部（深掘部２４）の１００倍以上となっている。別の観点からは、深掘部２４の容積は反応室１７の容積と実質的に同じかそれ以下であり、好ましくは反応室１７の容積の１／２以下、より好ましくは反応室１７の容積の１／３以下とする。

深掘部２４が形成されていることの技術的意義は、免疫組織化学染色法のある工程で用いられる微量（例えば数百μＬ）の高価な液体を、確実に連通孔１５から反応部８へ供給可能とすることにある。この微量の液体としては、例えば、本明細書の段落０００２に記した第４の工程で一次抗体として用いられる抗ヒトＨＥＲ２/ｎｅｕ 遺伝子産物ポリクローナル抗体が開示される。この微量の液体を用いた工程では、深掘部２４の容積と実質的に同じ量から数倍の量までの範囲の量の液体が、吐出装置から貯留部２の略中心へ吐出することにより貯留部２へ供給される。

他方で、免疫組織化学染色法のある工程では、安価な液体を高価な液体の例えば数十倍から数百倍の量で用いることがあり、このような場合にも液体充填補助具１を使用できなくてはならない。例えば、抗原賦活化工程では、加熱により液体が蒸発するため、相対的に多量の液体を使用することが必要である。この点、本実施形態の液体充填補助具１は、第一凹部（深掘部２４）よりも容積が大きい第二凹部（深掘部２４を除く貯留部２）を備えているので、相対的に多量の液体を使用する場合は、第一凹部のみならず第二凹部をも使用することで対応が可能である。この相対的に多量の液体としては、例えば、本明細書の段落０００２に記した第３の工程で用いられる抗原賦活化液（１０ｍＭクエン酸ナトリウム緩衝液ｐＨ６．０）が開示される。

以上に説明した第２実施形態の液体充填補助具１によれば、免疫組織化学染色法における微量の液体を用いる工程と相対的に多量の液体を用いる工程とを、同じ液体充填補助具１により実施することが可能となる。

以下では、本発明の詳細を実施例により説明するが、本発明は何ら実施例により限定されるものではない。

＜装置＞
図５に実施例の自動染色装置５１を説明するブロック図を示す。
本実施例の自動染色装置５１は、吐出装置１８と、駆動装置５２と、昇降装置５３と、アーム（保持具）５４と、ステージ５５と、ヒーター５６と、制御装置６１とを主要な構成要素とする。
吐出装置１８は、スライドガラス１６上に接着ないし貼付された生物組織や細胞などを反応させるための液体１９を吐出する装置であり、本実施例では先端にノズルを有する貯留容器の内面に密着摺動するプランジャを所望量移動して吐出するプランジャ式吐出装置を用いる。本実施例ではプランジャ式吐出装置を用いたが、これ以外の方式の吐出装置を用いることももちろん可能である。例えば、先端にノズルを有する貯留容器内の液体に調圧されたエアを所望時間だけ印加するエア式や、複数のローラーや鍵盤状部材を可撓性チューブに対して押しつぶすように動作させてチューブ内の液体を移送するチュービング式などを用いることができる。吐出装置１８への液体１９の供給は、吐出装置１８が備える貯留容器により行われるのが通常であるが、プランジャ式を用いる場合は、液体１９を別の容器に用意しておき、吐出前に吸引を行うようにしてもよい。

上記吐出装置１８は、駆動装置５２に設置され、ＸＹＺ方向に移動自在とされる（符号６３）。駆動装置５２としては、例えば、ボールネジとサーボモータやステッピングモータとを組み合わせて駆動するものや、リニアモータにより駆動するものなどを用いることができる。なお、駆動装置５２は、吐出装置１８と液体充填補助具１とをＸＹＺ方向に相対的に移動可能とする複数の駆動装置により実現してもよく、例えば、アーム５４側にＸ方向またはＹ方向に移動するための第１の駆動装置を設け、吐出装置１８側にＸ方向またはＹ方向およびＺ方向に移動するための第２の駆動装置を設けることにより実現してもよい。
また、本実施例の自動染色装置５１は、実施形態の液体充填補助具１をスライドガラス１６上に載置し、固定するために昇降装置５３を備える。液体充填補助具１は、昇降装置５３に取り付けられたアーム５４により把持し、ステージ５５から離間した上昇位置と、ステージ５５とスライドガラス１６を挟んで接触する下降位置との間で昇降動する（符号６２）。昇降装置５３としては、例えば、上記駆動装置５２と同様のものや、エアシリンダなどを用いることができる。アーム５４には、把持した液体充填補助具１を傾けて液体１９を排出するための回動軸を設けてもよい。

スライドガラス１６の下側には、スライドガラス１６を保持する枠状のパレット５７と、パレット５７の中心部の開口内に位置して押圧されたスライドガラス１６を支持するステージ５５とを備える。パレット５７上面には、スライドガラス１６を載置する際の位置決めを容易にするため、スライドガラス１６の大きさとほぼ同じかやや大きい溝状部が凹設されている。これとは異なり、スライドガラス１６を囲うように、スライドガラス１６の厚さを越えない高さの突起部をパレット５７上面に設けてもよい。ステージ５５はヒーター５６を備えており、ステージ５５に接触したスライドガラス１６を加熱することができる。ステージ５５の下方には、液受け容器５８と、液受け容器５８に接続して液受け容器５８が受けた各種液体を収容するタンク５９を設ける。液受け容器５８は、後述する洗浄工程における洗浄を終えた後の洗浄液や、反応を終えた後の液体１９などを回収するときに用いる。

上記パレット５７とステージ５５とは次のような関係にある。パレット５７は、バネ６４により下面から支えられており、上記液体充填補助具１が載置される前、スライドガラス１６を保持する面（上面）は、ステージ５５のスライドガラス１６を支持する面（上面）よりも上にある（図６（ａ））。パレット５７上にスライドガラス１６を載せ、ついで液体充填補助具１を載置し、下方へ押圧すると、パレット５７を支えているバネ６４が縮んで、スライドガラス１６下面がパレット５７の開口内に位置するステージ５５上面に接触し、液体充填補助具１とステージ５５とにスライドガラス１６が挟圧固定される（図６（ｂ））。このように昇降装置５３の下方への押力とバネ６４の上方への付勢力で、スライドガラス１６と液体充填補助具１とは隙間なく固定され、シール部材・パッキン等を設けなくとも、漏れの少ない反応室１７を形成することができる。また、スライドガラス１６はステージ５５ともしっかりと固定されるので、ヒーター５６を用いる場合、効率よく熱を伝えることができる。

本実施例の自動染色装置５１では、スライドガラス１６上に付着しているゴミや洗浄液等を除去するため、エアブロー装置６０を備える。エアブロー装置６０は、例えば、圧縮空気源と接続し、圧縮空気を吹き出すためのノズルを備え、電磁弁などにより圧縮空気の供給と停止を切り換える装置を用いる。圧縮空気を選択的に吹き付けることができるものであれば、他の構成でもよい。
上述した各機器は、制御装置６１により制御される。制御装置６１は、入出力装置、記憶装置、処理装置から主に構成される。例えば、パーソナルコンピュータやプログラマブルコントローラなどを用いることができる。

＜動作＞
図７に実施例の自動染色装置の動作の例を説明するフローチャートを示す。
以下に示す自動染色装置の動作は、前述した免疫組織化学染色の操作を構成する複数の工程のうち、代表的な一工程（前述した工程でいえば第２、第３の工程に相当する）における動作を例示するものである。ただし、工程の種類によっては、ステージ加熱の有無や液体充填補助具昇降の有無、反応待ち時間など、内容が若干異なる場合がある。

まず初めに、対象物質が接着されたスライドガラス１６をパレット５７上に載置する（ＳＴＥＰ１０１）。そして、スライドガラス１６上に付着しているゴミや洗浄液等を除去するため、エアブローを行う（ＳＴＥＰ１０２）。エアブローを終えたら、昇降装置５３により液体充填補助具１を下降させ、スライドガラス１６を液体充填補助具１とステージ５５との間に挟むように固定する（ＳＴＥＰ１０３）。スライドガラス１６を固定後、加熱を行う場合は、ステージ５５の加熱を開始する（ＳＴＥＰ１０４）。加熱しない場合は、ＳＴＥＰ１０４を実行せずに次のステップへ進む。そして、液体充填補助具１上部の貯留部２に向けて液体１９を吐出する（ＳＴＥＰ１０５）。液体充填補助具１上部の貯留部２に吐出された液体１９は、上述のように連通孔１５を通って反応部８へと流れ込み、スライドガラス１６と反応部８とで囲まれた反応室１７に充填される。そして、予めスライドガラス１６上に接着されている対象物質と反応する。この反応が充分行われるよう、所定時間経過するまで待機する（ＳＴＥＰ１０６）。この時間は、対象物質や液体の種類によって異なる。所定時間が経過したら、加熱を行っていた場合、ステージ５５の加熱を終了する（ＳＴＥＰ１０７）。加熱を行っていなかった場合は、ＳＴＥＰ１０７を実行せずに次のステップへ進む。そして、液体充填補助具１は上昇させず、そのまま洗浄液の吐出を行い、液体１９の場合と同じように反応室１７に充填する（ＳＴＥＰ１０８）。洗浄工程終了後、液体充填補助具１を上昇させ、洗浄液を排出する（ＳＴＥＰ１０９）。排出された洗浄液は、液受け容器５８で回収され、タンク５９へと収容される。次いで、スライドガラス１６上に残っている洗浄液等を除去するため、エアブローを行う（ＳＴＥＰ１１０）。以上が、代表的な一工程の動作である。

続けて別の工程を実施する場合、基本的には、上記のステップを繰り返せばよい。ただし、スライドガラス１６をパレット５７上に載置するステップ（ＳＴＥＰ１０１）やエアブローステップのいずれか（ＳＴＥＰ１０２またはＳＴＥＰ１１０）は省略してもよい。

以上のように、液体充填補助具の反応部直上に、反応部よりも容量の大きい貯留部を設けることで、追加の吐出を行う必要はなく、工程を少なくすることができる。また、加熱を行う場合に液体の蒸発が生じたとしても、貯留部に液体を溜めているので、反応に必要な液体がなくなることはなく、反応のむらや過不足が生じることがない。

１：液体充填補助具、２：貯留部、３：開口（貯留部）、４：壁（貯留部）、５：傾斜面（貯留部）、６：最底部、７：短辺側端部（貯留部）、８：反応部、９：開口（反応部）、１０：壁（反応部）、１１：傾斜面（反応部）、１２：最高位置、１３：短辺側端部（反応部）、１４：通気孔、１５：連通孔、１６：スライドガラス、１７：反応室、１８：吐出装置、１９：液体、２０、２１：液体の流れ、２２：空気の流れ、２４：深掘部、２５：傾斜面、３０：本体、５１：自動染色装置、５２：駆動装置、５３：昇降装置、５４：アーム（保持具）、５５：ステージ、５６：ヒーター、５７：パレット、５８：液受け容器、５９：タンク、６０：エアブロー装置、６１：制御装置、６２：液体充填補助具昇降方向（上下）、６３：吐出装置移動方向（ＸＹＺ）、６４：バネ

Claims (15)

1. 板状体の上に設置され、液体が充填される反応室を構成する液体充填補助具であって、
   本体と、
   本体に形成された液体を貯留するための貯留部と、
   本体の下面に設けられた凹みである反応部と、
   貯留部と反応部とを流体的に常時連通する連通孔と、
   反応部と大気を連通する複数の通気孔とを備え、
   反応部および板状体の上面が、反応室を構成し、
   貯留部が、連通孔を挟んで反応部の真上に配置され、かつ、複数の通気孔の間に配置されることを特徴とする液体充填補助具。
2. 前記貯留部の容積が反応部の容積より大きいことを特徴とする請求項１の液体充填補助具。
3. 前記貯留部の容積が前記反応部の容積の数倍〜数十倍であることを特徴とする請求項１の液体充填補助具。
4. 前記本体の上面に貯留部の開口が設けられていることを特徴とする請求項１の液体充填補助具。
5. 前記通気孔が、反応部上面から本体の上面まで貫通していることを特徴とする請求項１の液体充填補助具。
6. 前記反応部が、反応部の全域において毛細管現象による力が発生する深さに構成されることを特徴とする請求項１の液体充填補助具。
7. 前記連通孔が、前記貯留部の実質的に中央に位置することを特徴とする請求項１の液体充填補助具。
8. 前記貯留部の底面が連通孔に向かう傾斜面または溝を有することを特徴とする請求項１の液体充填補助具。
9. 前記連通孔に向かう傾斜面の少なくとも１つが、２つ以上の傾斜を有することを特徴とする請求項８の液体充填補助具。
10. 前記貯留部が、前記連通孔が設けられた第一凹部と、第一凹部よりも上方に位置しかつ容積が２倍以上大きい第二凹部と、を備えて構成されることを特徴とする請求項１の液体充填補助具。
11. 前記反応部の内上面（天井面）が通気孔に向かう傾斜面または溝を有し、前記通気孔が、反応部の内上面の最高位置に設けられていることを特徴とする請求項１の液体充填補助具。
12. 前記本体が、金属材料からなることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれかの液体充填補助具。
13. 前記板状体が、染色工程で用いられるスライドガラスであることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれかの液体充填補助具。
14. 液体の吐出装置と、
    スライドガラスを保持するパレットと、
    吐出装置をパレットに対しＸＹＺ方向に相対的に移動自在とする駆動装置と、
    請求項１３の液体充填補助具を保持する保持具と、
    保持具を昇降動作させる昇降装置と、を備える自動染色装置。
15. 請求項１ないし１１のいずれかの液体充填補助具を用いた液体充填方法であって、
    液体充填補助具を板状体の上に設置するステップと、
    反応室の容積以上の量の液体を貯留部へ吐出するステップとを含むことを特徴とする液体充填方法。