JPH08261896A - 顕微鏡のスライド上でサンプルを処理するための装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 サンプルを一様に着色せしめることができ、
バルブおよびポンプなどの高価な要素を必要とせず、管
系の液体のキャリーオーバーを極力回避しうる、スライ
ド上でサンプルを処理するための装置を提供すること。 【解決手段】 セルブロックを備えたセルと、供給漏斗
と、少なくともひとつのピペット装置からなる、液体を
用いてスライドに載置されたサンプルを処理するための
装置であって、前記セルブロックが、凹所が設けられた
接触圧力面と、前記セルブロックに設けられた凹所によ
りセルブロックとスライドとのあいだにチャンバが形成
されるようにセルブロックの接触圧力面に対して、前記
セル内に含められたスライドを付勢するための接触圧デ
バイスを有し、前記セルブロックの凹所が、液体経路の
末端となっている少なくともひとつの開口を有してお
り、前記供給漏斗が液体経路と接続されており、前記ピ
ペット装置が供給漏斗と密接に係合する接続端を備えて
なることを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はサンプルの処理のた
めの装置および方法に関する。さらに詳しくは、顕微鏡
のスライド上に載置される生物学的な材料の処理のため
の装置および方法に関するものであって、当該サンプル
は処理のあいだ液体と制御自在に接触される。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】アモ
コ社（Amoco Corporation）のヨーロッパ特許出願第０
５０８ ５６８号明細書には、セル内にスライドが置
かれ、スライドに載置された材料を処理するためのシス
テムが記載されている。接触圧デバイスは、凹所が設け
られたセルブロックに対し前記スライドを付勢するため
に機能する。当該凹所は液体のための入口および出口を
有することを特徴としている。当該凹所は、ゴムシール
によって取り囲まれ、その結果、このシールに対してス
ライドが押圧されたときシールされたチャンバが形成さ
れる。このゴムシールに対してスライドを押圧するため
に、複雑なカム機構のスライド保持手段が必要となる。
このデバイスの助けにより変化しうる接触圧力によっ
て、与えられた制限範囲内でチャンバに形成された容量
を変化させるために、ゴムシールはたがいに程度の大小
に拘らず押圧できる。このデバイスの不利な点は、比較
的複雑であるため圧力装置の構成に費用がかかることで
ある。このデバイスはひじょうに大きいスペースを必要
とし、このことがひいてはセルの深さを比較的大きくせ
ざるをえなくなる。このため、コンパクトなシステムを
形成するために数個のセルを結合しなければならないば
あいとくに不利である。

【０００３】先願である国際公開第９４／１８５３９号
公報には、組織の細片を着色するための装置が記載され
ている。この公報に記載されている着色チャンバは、凹
所を備えたセルブロックを有している。この凹所は、ス
ライドがセルブロックに対して押圧されるとき、ふたつ
のチャンバが形成されるように構成されている。当該セ
ルブロックの下部に位置づけられたチャンバは、下側で
ギャップが形成されおり、管系を経て液体が汲み上げら
れたり、汲み出されたりしうる。上部チャンバは漏斗状
の形状を呈し、固体の試薬の調合のために傾斜した表面
（slanted application surface）を有している。セル
ブロックに対してスライドを押圧するために、この出願
のばあいリジッドに設けられた板バネを提案している。
セルブロックと板バネとのあいだにスライドが挿入され
る。このばあい頂部から挿入されるが、板バネの反力に
反発する必要がある。この配列の不利な点は、セルブロ
ックにおけるスライドの密着性を保証するために板バネ
に比較的高い圧力が付与されなければならないことと、
スライドが挿入されたときこの力に反発しなければなら
ないことである。このことは操作者にスライド上に比較
的大きい圧力を加えなければならないことを要求するの
で、スライドが破壊する可能性がある。セルにおいて板
バネがスライド上に１点集中圧力を付与する。このため
スライド全体を密にシールすることが困難である。着色
チャンバの他の不利な点は、チャンバに液体を充填する
ために高価なバルブとポンプとを備えたシステムが必要
であることである。必要とされる比較的長い管状の接続
部は、キャリーオーバーの危険性を増大する。

【０００４】シャンドン サイエンティフィック社（Sh
andon Scientific Ltd.）のヨーロッパ特許出願第０
３１０ ３９９号明細書には、組織を着色するためのチ
ャンバが記載されている。このチャンバは、スライド
と、該スライドのための付属部品（add-on piece）とか
ら構成されている。この配列の先端には漏斗状のギャッ
プがスライドと付属部とのあいだに設けられ液体を注入
することができる。一方、毛状のギャップがスライドと
付属部とのあいだの下部に設けられている。スライド上
に載置された組織を着色するために、液体が漏斗状のギ
ャップに注入され、毛管作用によってギャップ内にまき
散らされる。毛状ギャップから着色液体を排除するため
に、他の液体が漏斗状の開口に注入される。この装置の
不利な点は、空気の気泡が毛状ギャップにおいて排除で
きないためサンプルの着色が一様でなくなる可能性があ
ることである。

【０００５】スライド上でサンプルを処理するための従
来の技術で知られた装置を、サンプルを一様に着色せし
めることができ、バルブおよびポンプなどの高価な要素
と、管系の液体のキャリーオーバーとを極力回避しうる
ように、さらに改善することが本発明の目的である。

【０００６】この目的は、液体と共にスライド上でサン
プルを処理するためのつぎの要素からなる装置によって
達成される。

【０００７】すなわち該装置は、セルブロックを備えた
セルと、供給漏斗と、少なくともひとつのピペット装置
とからなる、液体を用いてスライドに載置されたサンプ
ルを処理するための装置であって、前記セルブロック
が、凹所が設けられた接触圧力面、および前記凹所によ
りセルブロックとスライドとのあいだにチャンバが形成
されるようにセルブロックの接触圧力面に対して、前記
セル内に含められたスライドを付勢するための接触圧デ
バイスを有し、前記セルブロックの凹所が、液体経路の
末端となっている少なくともひとつの開口を有してお
り、前記供給漏斗が液体経路と接続されており、前記ピ
ペット装置が供給漏斗と密接に係合する接続端を備えて
なることを特徴としている。

【０００８】セル内で処理されるべきサンプルの材料
は、組織の細片、スミア、バクテリアサンプル、菌類な
どを含んでいる。必要に応じて、サンプルは従来技術に
おいて知られたスライド上に載置され固定される。スラ
イド上でのサンプルの調製は、従来技術においてよく知
られているので、ここでは説明を省略する。従来技術に
おいて用いられているスライドは、通常、数ｍｍの厚さ
を有するガラス板である。スライドを処理するためのセ
ルおよびスライド自体を、たとえば、スライドの下端を
斜めに切ることによって適切な寸法を選択して幾何学的
に整合させることができる。またスライドにサンプルを
挿入するための凹所を設けることができる。もし用いら
れる液体および温度に対して耐性があるならば、プラス
チック材料を採用することもできる。

【０００９】サンプルを処理するために用いられた液体
は、とくに溶解着色剤、抗体を含んだ試薬、核酸を含ん
だ液体およびサンプルを処理するための追加される液体
である。かかる追加される液体は、とくに脂肪および消
化不能細胞（digesting intact cell）のない解離溶液
である。抗体または核酸フラグメント（nucleic acidfr
agments）は、着色または他のサンプルのラベリングを
許すために着色剤または他の検知可能なラベルと結合す
るのが有利である。

【００１０】サンプル処理の目的は、組織の試験を許す
着色剤または他のサンプルの同定をすることである。た
とえば細胞壁を見えるようにしても着色は比較的特定で
きないが、組織内のあるターゲット分子の存在を示すた
めに抗体または核酸が用いられるばあいには着色を特定
しうる。

【００１１】サンプルの調製、用いられる着色の技術お
よび可能な着色剤またはラベルについて、ヨーロッパ特
許出願第０ ５０８ ５６８号明細書にはつぎのような
記載がある。

【００１２】このヨーロッパ出願の装置はセルを有して
おり、サンプルを備えたスライドが該セル内に置かれ
る。セルはセルブロックを有しており、スライドはセル
ブロックに対して押圧される。スライドが載置されたサ
ンプルの多くの処理工程が上昇された温度下で行われな
ければならないので、セルブロックは熱伝導が良好な材
料からなるのが有利である。セルブロックの内部には電
気抵抗などの加熱要素または冷却スパイラル（cooling
spiral）などの冷却装置が設けられてもよい。セルブロ
ックの内部に液体通路、好ましくは螺旋またはコイル状
の通路を設けるのが有利である。加熱された液体を液体
通路に通すことによって、液体通路は所望の温度にする
ことができる。しかしながら、セルブロックを加熱する
他の高価な方法として、セルブロックとペルチェ素子と
を熱的に接触する方法がある。このペルチェ素子はセル
ブロックを加熱または冷却するために用いられる。

【００１３】もしセルブロックがセルから除去できるこ
とが望まれるなら、セルブロック内部の加熱要素または
液体通路と対応する接続部品との単純な接続を許すため
に、電気接点などの接触要素を設けるのが有利である。
しかしながら、セルブロックの加熱は、たとえば誘導エ
ネルギーカップリングによれば、電気接点がなくても達
成されうる。

【００１４】セルブロックのために用いられる材料は、
良好な熱伝導性を有するアルミニウム、アルミニウム合
金、他の金属および合金である。セルブロックが接触し
ている液体は、しばしばアグレッシブであるので、アル
ミニウムおよびアルミニウム合金に加えて化学的に耐性
を有する特殊な鋼を採用することが適切である。セルの
加熱が最小にまで減じられたある実施例では、セルブロ
ックの材料としてプラスチックを用いることができる。

【００１５】セルブロックは接触圧力面を有しており、
スライドは該接触圧力面に対してしっかりと付勢され
る。接触圧力面には凹所が設けられ、セルブロックの接
触圧力面に対してスライドが押圧されるときに当該凹所
はチャンバを構成する。セルブロックの接触圧力面は、
通常、平面である。接触圧力面には、該接触圧力面に対
してスライドが押圧されるときしっかりとした接続を与
えるためにシールが設けられるのが有利である。このシ
ールは、凹所の端部付近に設けられるのが有利である。

【００１６】ヨーロッパ特許出願第０ ５０８ ５６８
号明細書に記載されているように、液体のための入口お
よび出口を除いて外側に向ってチャンバがシールされる
ように接触圧力面の内部で凹所が形成されうる。本発明
は、たとえば国際公開第９４／１８５３９号公報に記載
されているように、チャンバがセルブロックの頂部から
接近できるように凹所を構成することを提案している。

【００１７】凹所の寸法（可能ならばシールの厚さ）
は、本質的にチャンバの容積を決定する。実施におい
て、１００ないし３００マイクロリットルのチャンバ容
積が好適であることを証明している。抗体溶液、核酸フ
ラグメントなどサンプルを処理するために用いられる液
体の多くが比較的高価であるので、比較的小さいチャン
バ容積を有することが望まれる。しかしながら、凹所の
表面は、凹所の領域内でスライド上にサンプル材料を含
みうるように充分大きくなければならない。もし凹所の
表面が小さすぎるならば、サンプルの一部が接触圧力面
またはセルブロックのシールと接触する。サンプル材料
の損失またはチャンバ内での漏れへと導く可能性がある
ので、これは望まれない。セルを横切る液体の流動を妨
げるので、スライド上に存在する材料は凹所の背面と接
触しないように、凹所の深さは充分大きくなるように選
択されなければならない。したがって、本発明による凹
所の深さは、サンプル材料の厚さより少なくとも数マイ
クロメータだけ深くなるように選択される。本発明の凹
所の深さは、１０マイクロメータないし５００マイクロ
メータである。

【００１８】本発明によれば、たとえば、曲げまたは傾
斜を与えて底がテーパー状に傾斜したチャンバを有する
のが好ましい。凹所とスライドとのあいだの相互作用に
よりチャンバが構成されるので、底の曲げまたは傾斜は
凹所のための適切な形状を選択することによって達成さ
れる。このためチャンバは、該チャンバから到着する液
体が集められる領域を有している。液体通路とリンクさ
れた開口部を凹所のこの部分に設けるのが好ましい。こ
の液体通路を経由してセルからすべての液体をほとんど
完全に除去することができる。

【００１９】セルブロックの接触圧力面に対してスライ
ドを付勢するために、国際公開第９４／１８５３９号公
報に記載されているようなバネ配列またはヨーロッパ特
許出願第０ ５０８ ５６８号明細書の図２および１３
に示されるような配列を用いることができる。本発明に
おいて、接触圧力面に対してスライドを押圧するために
垂直方向の断面部を有するプレートを用いるのが好まし
い。該垂直方向の断面部につき、以下に詳細に説明す
る。

【００２０】本発明の基本的な特徴は液体通路であり、
該液体通路はセルブロックの凹所内の開口と接続されて
いる。好ましい方法において、この開口は凹所のもっと
も低い点で設けられている。前記液体通路のばあい、セ
ルブロックのチャンバに液体を充填することができる
か、または該チャンバから液体を除去することができ
る。凹所の下部（とくに凹所のもっとも低い位置）に開
口が設けられるとき、チャンバ内での気泡の形成を回避
でき、チャンバからの液体の除去をほとんど完全にせし
めることができることが経験によって示されている。実
施において、液体通路のための１〜２ｍｍの断面が好ま
しいことが分かっている。液体通路全体にわたって（チ
ャンバの開口および傾斜領域でさえ）縁（edge）を避け
るのが好ましい。

【００２１】本発明によれば、液体が供給漏斗を経て液
体通路に供給されたり、液体通路から除去されたりす
る。漏斗および液体通路は、外的な作用なしにチャンバ
から液体が取り出せるように配列されている。有利な方
法において液体通路は、この部分に設けられた漏斗を有
するチャンバ内で最大の液位を超えて一部が設けられる
ように構成されている。こうして液体がチャンバから流
出できず、かつチャンバに流入できないので、かつ汚染
を引き起こすことはない。

【００２２】チャンバからの液体の除去、および選択的
にチャンバへの液体の充填は、接続端部を有するピペッ
ト装置の助けによって達成されうる。前記端部は漏斗と
しっかりと係合しうるように形成されている。漏斗と端
部からなるこのシステムは、古いシステムにおける管接
続を放棄し、複数のバルブおよびポンプを省略してい
る。

【００２３】本発明において用いられているようなピペ
ット装置は、従来技術において一般的に知られている。
診療用の分析装置のためのピペット装置はとくによく知
られている。ピペット装置は、ピペットニードルと、該
ピペットニードルに連結された最小限ひとつのポンプと
から構成されている。ピペット装置が、該ピペットニー
ドルを空間的に移動させるための装置であることを特徴
としている。治療用の分析のための公知のピペット装置
に加えて、本発明のピペット装置はピペットニードルに
接続された接続端部を特徴としている。本発明によれ
ば、バネを介してピペットニードルと該ピペットニード
ルを移動させるための装置とをリンクさせるのが有利で
ある。これは密なシールを保証するためにバネが前記端
部と漏斗とが係合するように付勢することによって達成
される。ピペット装置と漏斗とのあいだの密な接続を保
証するために、漏斗に対して密閉状態を維持して付勢し
うるように形成されている。当該端部は、たとえば、円
錐状の形状、円錐台状の形状または球状の形状を有する
ことができる。当該端部は、少なくとも部分的にエラス
チックな材料からなるか、またはエラスチックな材料で
被覆してなるのが有利である。

【００２４】本発明の装置の効果は、チャンバが頂部に
向かって拡大した漏斗状の開口部を有することができる
ようにセルブロック内に凹所が形成されていることによ
って一層改善されている。チャンバの頂部における漏斗
状の開口部は、頂部から液体を充填するために用いるこ
とができる。本発明の装置の有利な操作モードにおい
て、液体は頂部からチャンバに充填され、一方チャンバ
にリンクされた液体通路は液体を排出するためにのみ用
いられる。この方法のばあい液体は１方向にのみ移送さ
れるので、２方向の操作のあいだに発生しうるキャリー
オーバーが回避される。

【００２５】本発明は主として、末端が漏斗になってい
る液体通路を有するセルについて言及しているが、本発
明は、液体がポンプの助けにより移送される管系を介在
させた複数のセルの接続を除外するものではない。セル
のチャンバには、１または２以上の開口を設けることが
できる。このばあい、液体通路の末端が開口になってい
る。液体通路はバルブを介して制御され、液体は液体通
路網内の１または２以上のポンプの助けにより移送され
る。かかる液体通路のネットワークおよびその制御の構
成については、ヨーロッパ特許出願第０ ５０８ ５６
８号明細書に記載されている。

【００２６】取扱の信頼性を高めるために、接触圧デバ
イスの後側にオーバーフローリザーバを設けるのが有利
である。該オーバーフローリザーバがスライドの上端を
超える液体を受ける。このオーバーフローリザーバは、
液体の入口および出口のための開口を備えなければなら
ない。セルの幾何学的な寸法は、液体が漏斗を経てセル
から逃げることができないように、スライドの上端が漏
斗の下に位置づけられるように選択しなければならな
い。

【００２７】すでに述べたように、着色溶液として抗体
溶液または他の敏感な生物学的材料を用いることもでき
る。物質の溶液が比較的低い安定性を示すことは知られ
ている。もし物質が固体の調製品の形をとって存在して
おれば物質の安定性がひじょうに高められることは経験
により知られている。これは、たとえば、ゼラチンのマ
トリックスまたはグルコース内に抗体を埋めることによ
って可能になる。結晶化を遅延せしめているこれらの材
料が、敏感な生物学的材料の安定性の増大に寄与してい
ることは文献から知られている。それゆえ本発明の他の
目的は、固体試薬の調製の使用を許す装置を提供するこ
とである。

【００２８】本発明は、セルの近傍において該セルのチ
ャンバとは連通しない追加の槽を設けることを提案して
いる。このリザーバは、液体を貯蔵し、生物学的材料の
固体および液体調剤から溶液を調製するために用いるこ
とができる。たとえば、試薬がカプセルに包まれたパス
ティル（pastille）を提供することができる。このリザ
ーバに液体を注入することによって溶液が新たに調製さ
れ、この溶液は該リザーバから引かれてチャンバに供給
される。この生物学的な材料の固体の調剤は、外部の影
響なしに溶解されうるが、たとえば撹拌器によるか、ま
たはピペットの先端を振動させることによって機械的に
この溶解を支持することが有利である。溶解処理を加速
する液体の運動を発生するために、ピペット装置により
リザーバから液体を数回引き、そして槽に戻すことが当
該溶解には有利である。

【００２９】本発明は、スライド上の変化を監視するた
めにチャンバブロックから離間して対向する側に顕微鏡
または電子カメラを設けることを提案することもでき
る。スライド上のサンプルを監視するために、チャンバ
ブロックを製造するか、またはセルブロックの内部に窓
を設けるために、Plexiglas（商品名）などの透明材料
を用いることもできる。この監視装置は、処理されるべ
きサンプルの最終的な評価のため、またはサンプル材料
の着色がどの程度進行したかを監視するために用いるこ
とができる。この監視プロセスは、適切な時点で着色処
理を終了するために用いることができる。

【００３０】図６の（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）は、セ
ルの着色を監視するための配列の原理を示す説明図であ
る。

【００３１】図６の（Ａ）は透過光のための配列を示し
ている。光源６０で発光された光線はセルの後側に到達
し、接触圧力装置、スライドおよびセルブロックを通過
する。セルブロックから現れた光線は、レンズ系６１に
よって収斂され、検知部６２に導かれる。光が透過する
セルの構成要素は充分な透過性を示すものでなければな
らないことが理解される。検知器は、光電子増倍管、光
起電力要素などの放射を総合的に評価するものであって
もよく、ＣＣＤカメラまたは共焦もしくは非共焦走査法
などの局所解像（local resolution）を許す検知器を選
択することができる。

【００３２】図６の（Ｂ）は、光源６０から現れた光が
セルブロックを横切って送られ、スライドまたは接触圧
デバイスによって反射される。これを達成するために、
スライドまたは接触圧デバイスの接触圧力面の底に鏡が
設けられてもよい。反射光は、図６の（Ａ）についてす
でに説明したように、レンズ系６１によって処理され、
検知器６２に導かれる。

【００３３】図６の（Ｃ）は、たとえば化学発光または
電気化学発光によってセルの内部で光が発生する配列を
示している。この光はセルブロックを通過し、レンズ系
６１を経て処理され、検知器６２に到達する。

【００３４】本発明の複数のセルは、管系を介してポン
プと試薬容器との接続を必要としない別々のユニットで
ある。それゆえ従来技術から知られたセルのばあいのよ
うに、セルの配列と移送手段を選択するときに制限され
ることが少ない。本発明のセルをたがいに移送されるユ
ニット状に結合することができる。かかる方法によれ
ば、診療用の分析器において用いられるサンプルおよび
試薬容器に有益であることが分かっている。図５は、セ
ルを配列しているふたつの態様を示している。

【００３５】図５の（Ａ）はセルの直線状の配列を示し
ており、一方図５の（Ｂ）は環状の配列を示している。
セルは、たがいにラック状にセルをリンクすることによ
って結合される。

【００３６】個々のセル間に自由な空間が設けられるよ
うにセルが配列されるとき、当該セルは水または空気バ
ス内に浸入することによって単純に加熱することができ
る。セルのユニット化は、スライド上のサンプルを処理
するための要件に対する診療用の分析器から知られた技
術の単なる適用を許すのでとくに有利である。実施にあ
たっては、大袈裟な改造をすることなく従来からよく知
られたような移送装置、ピペット装置および試薬の論理
計算を用いることができる。

【００３７】

【発明の実施の形態】まず供給漏斗を備えたセルについ
て説明する 本発明のサンプル処理装置が図１に示されている。図１
はアルミニウム製のじょうぶなセルブロック１０を示し
ており、凹所１１がフライス加工により形成されてい
る。凹所１１の上端部には傾斜面１２が設けられてい
る。セルブロック１０はＵ字状に凹所１１を囲む接触圧
力面１３を有している。該接触圧力面１３と凹所１１の
両表面はたがいに平行であり０．１〜０．３ｍｍだけオ
フセットしている。接触圧力面１３にはシリコーンゴム
製のシール１４が設けられている。該シール１４は、接
触圧力面１３の溝１３内に挿入されるか、または接着に
より前記溝１３内に固着されている。サンプルを処理す
るためにスライドがシール１４に押圧されるが、凹所１
１が存在しているので前記スライドとセルブロック１０
のあいだにチャンバが形成される。チャンバの底部に
は、液体経路１６が接続される開口１５が設けられてい
る。前記液体経路自身は供給漏斗１７内で終わってい
る。接続端１８が漏斗１７内に圧入されて液体がチャン
バ内に充填されるか、またはチャンバから取り除かれ、
ついで液体はピペットニードル１９を用いて追加される
か、または回収される。漏斗１７は金属やプラスチック
など種々の材料で作製できるが、プラスチックがとくに
好ましい。端１８はエラスチックな材料で作製するか、
または少なくとも部分的にエラスチックな材料で被覆す
るのが好ましい。使用可能な端１８の材料としてゴムや
シリコーンゴムがあげられる。端１８がピペットニード
ル１９上で滑るのを防ぐために、該ピペットニードル１
９は保持デバイスを有しており、該保持デバイスは本実
施例においてはピペットニードル上のクロスバーであ
る。ピペットニードルは移動デバイス（図示せず）によ
って空間的に移動させることができる。ピペットニード
ルは、またポンプ２０に接続されている。

【００３８】セルブロック１０の近傍には、当該セルブ
ロック１０のチャンバに接続されていないリザーバ２１
が設けられている。該リザーバ２１は、液体を受け入れ
たり、液体と固体試薬とから溶液を調製する役割を果た
す。

【００３９】処理方法について説明する。

【００４０】本発明はまた請求項１にかかわるデバイス
において液体を用いてスライド上のサンプルを処理する
方法に関する。該方法は、スライド上に載置せられたサ
ンプルをセル内に配置する工程、上方が開放しているチ
ャンバ内に上方から液体を導入するか、または当該チャ
ンバ内に液体漏斗を経由して液体を導入する工程、およ
びピペット装置を用いて液体経路を介して前記チャンバ
から液体を取り除く工程からなっている。

【００４１】通常、スライドはマニュアルでセル内に配
置される。しかしながら、ロボットアームにスライドを
セル内に配置させることもできる。

【００４２】主としてふたつの異なる方法で液体を導入
することができる。第１の方法は、上方が開放している
チャンバ内に上方から液体を導入することである。この
態様では、液体の注入を容易ならしめるようにチャンバ
の上端が拡大されている方が有利である。第２の方法で
は、液体経路１６を介してチャンバ内に液体が加えられ
る。このことは、まず最初にピペットニードル１９内に
液体を入れ、ついで端１８を供給漏斗１７内に圧入し、
そしてピペットニードル１９内の液体をポンプ２０を用
いて液体経路１６を介してチャンバ内に送り込むことに
より達成される。第２の方法の長所はチャンバ内におけ
る気泡の形成が大幅に減少することである。

【００４３】液体がチャンバ内に収容されると、スライ
ド上のサンプルは前記液体と接触する。接触のインタバ
ルは予め定めておくか、または各サンプルに対し個別に
設定することができる。反応しているあいだ、たとえば
顕微鏡やカメラなどにより、または裸眼によりサンプル
を監視できるのが好ましく、これによりすでになされた
着色やサンプルの他の変化に基づいて反応総時間を選ぶ
ことができる。

【００４４】液体をチャンバ内に収容した際に、セルブ
ロックを用いて所望により当該チャンバを加熱または冷
却することができる。たとえば、もとの位置でＰＣＲを
行なうばあい、加熱および冷却工程は連続して行なうこ
とができる。

【００４５】本発明においては、反応時にチャンバ内の
液体を動かすのが好ましい。これは、ピペット装置を用
いて液体経路１６を介してチャンバ内圧を変えることに
より達成することができる。

【００４６】接触圧プレートの縦断面について説明す
る。

【００４７】図１に示されるセルはヨーロッパ特許出願
公開第０ ５０８ ５６８号明細書および国際公開第９
４／１８５３９号パンフレットに記載されているように
接触圧デバイスを用いて操作し、スライドをセルブロッ
クに押しつけることができる。しかしながら、本発明は
垂直な輪郭を有する接触圧プレートからなる新規な接触
圧気孔をも含んでいる。この新規な接触圧デバイスは、
安価であり、深さ方向の寸法が小さく、圧力を加えるこ
となくスライドをセル内に挿入することができるという
長所を有している。

【００４８】本発明はスライドに載置せられたサンプル
を液体を用いて処理するデバイスも含んでおり、該デバ
イスは、凹所が設けられた接触圧面を有するセルブロッ
クを備えたセルと、前記セルブロックの凹所によりセル
ブロックとスライドのあいだにチャンバが形成されるよ
うに、セルブロックの接触圧面に対して前記セル内に収
容されたスライドを押圧するための接触圧装置と、スプ
リング手段（バネ手段）とからなり、前記接触圧装置は
セルブロックと反対側の面に垂直な輪郭を有する接触圧
プレートからなっており、前記スプリング手段は前記接
触圧プレートの垂直な輪郭に圧力を加える。

【００４９】セル内部において、セルブロックの接触圧
面とほぼ平行に接触圧プレートが配設される。該接触圧
プレートは、セルブロックと反対側の面に垂直な輪郭を
有しており、このため当該プレートは厚さが異なってい
る。接触圧プレートの裏面、すなわち垂直な輪郭を有す
る側にスプリング手段が設けられている。該スプリング
手段は接触圧プレートの所定の場所に圧力を加え、その
結果当該プレートはスライドをセルの接触圧面に対し押
圧する。

【００５０】図２は図１に示されるセルブロックの断面
図であり、新規な接触圧装置を示している。図２は、凹
所の表面１１とスライド３１とのあいだに形成されるチ
ャンバにどのようにして液体３０が収容されているかを
示している。スライド３１の、セルブロックと反対側に
は接触圧プレート３２が設けられている。保持手段３６
に取り付けられたスプリング手段３４が接触圧プレート
３２に作用している。本実施例では、前記スプリング手
段は鋼で作製されており、その先端には金属球が取り付
けられている。鋼製スプリングにより与えられる力によ
って金属球３７は接触圧プレートに押圧される。接触圧
プレートとスプリング手段が図２に示される位置関係に
あるときは、接触圧プレートがスライドに押圧され、該
スライドは接触圧面１３に押圧される。接触圧プレート
３２が図示される位置から上方へ移動されると、スプリ
ング手段が凹所３３に到達する。この凹所３３では接触
圧プレートの厚さが小さいので、スプリング手段３１は
解放されて、もはや接触圧プレート３２に対し圧力を加
えなくなる。するとスライド３１と接触圧面１３間の圧
力もなくなり、スライドを簡単にセルから取り出すこと
ができる。

【００５１】図３の（Ａ）および（Ｂ）は接触圧プレー
ト３２のふたつの異なる態様を示している。両態様と
も、垂直な輪郭がふたつの異なる厚さを有する接触圧プ
レートを示している。第１の（小さな）厚さの領域で
は、セルブロックの接触圧面と接触圧プレートのあいだ
の距離は充分に大きく、接触圧プレートと接触面のあい
だのスライドは当該接触面に対し押圧されない。接触圧
プレートの第２の厚さの領域では、前記距離は、スプリ
ング手段により与えられる力によって前記接触圧プレー
トが、該プレートと接触圧面間に位置するスライドを前
記接触圧面に押圧する大きさとなる。図３の（Ａ）に示
される接触圧プレートは図２に示されるものに対応して
いる。図３の（Ａ）より、接触圧プレート３２の裏面側
に配置された凹所３３の様子を知ることができる。

【００５２】図３の（Ｂ）は図３の（Ａ）のプレートと
比較的よく似ている接触圧プレートを示している。図３
の（Ｂ）に示される接触圧プレートはその裏面側に４つ
の凹所３５を有している。該凹所３５は基本的に凹所３
３と同じ機能を果たす。スプリング手段３４が凹所３５
の上方または下方に位置するとき、接触圧プレート３２
の有効厚さは相対的に大きく、当該接触圧プレート３２
はスライドの保持手段として機能する。しかしながら、
スプリング手段３４が凹所３５と係合する位置に接触圧
プレート３２がくると、前記スプリング手段３４は解放
され、スライドへの押圧力がなくなってしまう。図３の
（Ｂ）にかかわる接触圧プレート３２の態様な、スプリ
ング手段３４が凹所３５と係合すると、プレートが横方
向にも保持されるという長所を有している。さらに、こ
の態様は、プレートをセルから取り出すにはある抵抗を
克服しなければならないという長所もある。

【００５３】図３の（Ａ）および（Ｂ）に示された実施
例は、接触圧プレートの例を示している。本発明は接触
圧プレート３２の後部において異なる厚さの領域を有す
る垂直な輪郭を備えることを提案している。本発明の保
持プレートのもっとも単純なばあい、当該プレートの後
部は平面であり、凹所または異なる厚さを有していな
い。保持プレートのこのような単純な形状のばあい、プ
レートがセルに挿入されるとき必ずスライドに圧力が付
与される場所がある。かかる保持プレートが採用される
と、まずスライドはセルに挿入され、しかるのち保持プ
レートがスライドの後側に挿入される。国際公開第９４
／１８５３９号公報に記載の板バネとは反対に、保持プ
レートのこの単純な実施例は、圧力を加えることなくス
ライドを組み込むことができ、ガラスを損傷する危険性
を低減できるるという利点を有している。さらに、リジ
ッドプレートによってバネ要素の集中された力がスライ
ドを横切って分布され、スライド上に印加される圧力を
一層一様な圧力へと導く。当業者であれば、バネ要素の
形態を修正しうる。たとえば、図示された螺旋バネを空
気圧力バネなどと置換することができる。本発明の保持
プレートについても国際公開第９４／１８５３９号公報
に記載された板バネの使用が可能である。しかしなが
ら、国際公開第９４／１８５３９号公報はスライドの中
央に圧力を印加するバネを記載しているが、本発明は２
つまたは４つの領域で当該保持プレートに圧力が印加さ
れるようにバネ要素を配列することを提案している。図
２において、バネ要素がスライドの下部または上部領域
に配列されるのが好ましいことが理解される。さらに、
スライドの四隅に位置づけられる四辺形上の保持プレー
トに圧力を印加することが有利である。

【００５４】バネの端部に設けられた金属球を合成樹脂
のパックと置換することもできる。

【００５５】本発明の保持装置のばあい実施に費用がか
からないことおよび深さが小さいことに加えて、セルか
ら除去しうるように保持プレートを形成しうるという他
の利点がある。このため、接触圧プレートを容易に洗浄
しうるか、または容易に交換できる。

【００５６】接触圧プレートのさらに他の利点は、スラ
イドへの力の伝達を一様にせしめることである。接触圧
プレートに印加される力の集中作用は、接触圧プレート
の形状の安定性のゆえにスライドを横切って分布され
る。より一層一様な分布のために、スライドは機械的な
応力をそれほど受けず、スライドとシールとのあいだの
漏れを回避しうる。

【００５７】接触圧プレートのためにとくに好ましい材
料は、射出成型により処理しうるプラスチックである。
しかしながら、使用される液体に対する充分な耐性を示
す金属を用いることもできる。

【００５８】スライドの後部からサンプルが監視される
ばあいは、接触圧プレートのために透過性を有する材料
を用いることができる。ポリメチルメタクリレートなど
の合成樹脂がとくに適切である。取扱を容易にするため
に、接触圧プレートの上部領域に波型のハンドルを設け
てもよい。図２および図３の（Ａ）に示されているよう
に、取扱をさらに容易にするために当該ハンドルを保持
プレートに関して傾斜することができる。

【００５９】つぎに接触圧プレートを用いて処理する方
法について説明する。

【００６０】新規の接触圧デバイスを用いてスライドに
載置されたサンプルを処理するための方法は、セルにス
ライドを挿入する工程と、接触圧プレートが接触圧力面
に対してスライドを押圧する位置をとるために接触圧プ
レートを垂直方向に移動する工程と、チャンバに液体を
充填する工程と、チャンバから液体を取り除く工程と、
セルからスライドを取り除く工程から構成される。

【００６１】除去しうる接触圧プレートが用いられると
き、叙上の方法は接触圧プレートがセルに挿入される工
程を先行させることができる。

【００６２】この処理方法は、セルの接触圧プレートと
接触圧力面とのあいだの距離が、力を実質的に加えるこ
となくセル内にスライドを挿入するのに充分大きい位置
に接触圧プレートが設けられているときに開始する。つ
ぎに接触圧プレートは下向きに動かされると、接触圧プ
レートの凹所も動かされ、その結果、バネ要素は接触圧
プレートに対して押圧される。いったんスライドがこの
位置にまでもたらされると、必要なら、チャンバを冷却
または加熱することによってチャンバ内に液体が充填さ
れるときにサンプルの実際の処理が起こる。スライドが
セルから除去される前に、液体はチャンバから引かれ
る。このように処理されたスライドは接触圧プレートが
垂直方向に動かされるときに除去される。通常、接触圧
プレートは上向きに引くことにより除去され、その結
果、接触圧プレート上の凹所はバネ要素の位置まで達
し、当該スライド上での接触圧プレートによって付与さ
れた圧力が解除される。スライドは、大きい力を必要と
せずセルから取り除かれる。

【００６３】つぎに降圧要素について説明する。

【００６４】ポンプシステムによって着色チャンバを充
填することを提案している従来技術において知られた装
置に伴う問題は、個々のセルと流体システムまたはそれ
らのブロックとを連結するために比較的高価であること
である。電気的に制御可能な高価なバルブの必要性は、
降圧要素に向けられている本発明の一態様によって除去
されうる。

【００６５】機械的なバルブを操作するため本発明セル
に挿入されるときのスライドの動き、または接触圧プレ
ートの動きを用いることができるので有利である。それ
ゆえ、装置のオペレータは付加的なアクションをとるこ
とを要求されない。

【００６６】降圧要素は、サンプルを処理するために用
いられないセルが液体の循環から分離されることを保証
する。数個の処理装置からなるシステムが用いられると
き、これはとくに有利である。

【００６７】このため本発明は、液体を用いてスライド
上でサンプルを処理するための装置に向けられており、
該装置はつぎの要素から構成される。

【００６８】すなわち本発明の装置は、凹所が設けられ
た平面状の接触圧力面を有するセルブロックを備えたセ
ルと、セルブロック内に設けられた凹所によりチャンバ
がセルブロックとスライドとのあいだに形成され、液体
通路に連結された開口部を有するチャンバが少なくとひ
とつのリザーバまたはポンプ装置と接続されるようにセ
ルブロックの接触圧力面に対してセル内のスライドを押
圧するための接触圧デバイスと、降圧要素からなり、前
記要素が非操作モードにあるとき少なくともひとつのリ
ザーバまたはポンプ要素に関して液体通路を遮断し、押
し下げられたとき当該液体通路を開放することを特徴と
している。

【００６９】図４の（Ａ）および（Ｂ）は、セルおよび
管系の流体の接続が本発明の降圧要素によって制御され
るふたつの例を示している。図４の（Ａ）は、スライド
がセルに圧入されたとき、ただちにレバー４０がスライ
ド３１によって押し下げられる第１実施例を示してい
る。スライド３１の下端はレバー４０を押圧し、バネ４
１の応力に打ち勝つ。第１レベル４０にリジッドに接続
された第２レバー４２は、上方に押され、液体通路１６
を開放する。もしスライド３１がセルから除去される
と、バネ４１はレバー４０を上方に押し、レバー４２は
下向きの運動を実行する。少なくともレバー４２の下部
において圧縮しうる材料からなる液体通路１６は、レバ
ー４２と取付ブロック４３とのあいだで圧縮される。

【００７０】図４の（Ｂ）はレバー５０を備えた第２実
施例を示しており、当該実施例はバネ５１によって上方
に押され、取付ブロック５２に対して液体通路１６を押
圧し、該通路を圧縮する。スライドがセル内に挿入され
ると、その下端がレバー５０に対して押圧し、レバー全
体を下向きに動かし、液体通路１６を開放する。

【００７１】当該液体通路の圧縮のために、通路は少な
くともレバーと取付ブロックとのあいだの領域において
圧縮しうる材料からなる必要がある。液体通路は、たと
えば、ポリエチレンまたはシリコーンゴムからなるのが
適切である。

【００７２】バネ４１、５１を形成するとき、該バネが
液体通路１６を完全に圧縮しなければならないことと、
スライドが押し下げられたときガラスの破壊が避けられ
なければならないこととを考慮しなければならない。

【００７３】傾斜面上にリザーバを備えた装置について
説明する。

【００７４】図７は本発明の装置の他の実施例を示して
いる。スライド７０（ハッチングを施した箇所）を横切
る図７の（Ａ）のチャンバの上面図から、チャンバの底
部が傾斜され、最下部において漏斗が設けられているこ
とが分かる。なお漏斗の機能は、図１との関連において
すでに述べたとおりである。ピペット７９の助けによ
り、漏斗から液体が注入されることができ、かつ排出さ
れることができる。協動圧力プレート(contract pressu
re plate) ７６は、端部７１に対してスライドを押圧す
るために機能する。図７の（Ｂ）はふたつの凹所を備え
た接触圧プレートの変更された実施例を示している。こ
れらの凹所は図２の接触圧プレートのばあいのように、
接触圧プレートの面から連続して設けられている。バネ
要素７７は図２のバネ要素と対応している。図１および
２の実施例のばあいと図７の実施例の装置との相違は、
試薬のためのリザーバが形成されている点にある。図７
は、チャンバの傾斜面７４にふたつのリザーバ７３を形
成しているふたつの小さいチャンバが設けられているこ
とを示している。これらのリザーバは、液体中に溶解さ
れたペレット７２などの固体試薬を含んでいてもよい。
リザーバの最大の液位がチャンバの開口の下になるよう
充分下側にクロスバーが設けられているとき、リザーバ
の縁を超えて流れる液体は、チャンバに集められる。こ
うして液体を加えることによりリザーバを洗浄し、試薬
をチャンバに移送することができる。リザーバを洗浄す
る代わりに、ピペットニードルの助けによりリザーバか
らチャンバに試薬を注入できる。傾斜面の中央にはリザ
ーバが存在しないので、この領域はチャンバ内に液体を
直接注入するためのピペット通路７５として用いること
ができる。

【００７５】

【発明の効果】本発明の装置によれば、サンプルを一様
に着色することができ、バルブおよびポンプなどの要素
を必要とせず、かつ管系においてキャリーオーバーを回
避することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のスライド上でサンプルを処理するため
の装置の一実施例を示す斜視図である。

【図２】本発明の接触圧デバイスを備えたセルブロック
の一実施例を示す断面図である。

【図３】本発明の接触圧プレートの一実施例を示す説明
図である。

【図４】本発明の降圧要素を備えた装置の一実施例を示
す説明図である。

【図５】本発明のセルの配列を示す説明図である。

【図６】本発明のセル内で着色を監視するための配列を
示す説明図である。

【図７】本発明の傾斜面上にリザーバを備えた装置の一
実施例を示す説明図である。

【符号の説明】

１０ セルブロック １１、３３、３５ 凹所 １３ 接触圧力面 １５ 凹所の開口部 １６ 液体通路 １７ 供給漏斗 ２１、７３ リザーバ ３１、７０ スライド ３２ 接触圧プレート ３４ バネ要素 ３６ 保持手段

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【手続補正書】

【提出日】平成８年２月２６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 セルブロックを備えたセルと、供給漏斗
   と、少なくともひとつのピペット装置とからなる、液体
   を用いてスライドに載置されたサンプルを処理するため
   の装置であって、前記セルブロックが、凹所が設けられ
   た接触圧力面、および前記凹所によりセルブロックとス
   ライドとのあいだにチャンバが形成されるようにセルブ
   ロックの接触圧力面に対して、前記セル内に含められた
   スライドを付勢するための接触圧デバイスを有し、前記
   セルブロックの凹所が液体経路の末端となっている少な
   くともひとつの開口を有しており、前記供給漏斗が液体
   経路と接続されており、前記ピペット装置が供給漏斗と
   密接に係合する接続端を備えてなる、液体を用いてスラ
   イドに置かれたサンプルを処理するための装置。
2. 【請求項２】 前記接触圧力面に対してスライドが押圧
   されたときに、頂部が漏斗状に形成されるように、前記
   セルブロックが頂部において拡大されてなる請求項１記
   載の装置。
3. 【請求項３】 頂部から接近しうるが、前記セルと連通
   しない容器を少なくともひとつ有してなる請求項１記載
   の装置。
4. 【請求項４】 前記チャンバの底面が屈曲または傾斜し
   ており、前記セルブロックの凹所の最下部に前記開口が
   設けられてなる請求項１記載の装置。
5. 【請求項５】 前記ピペット装置の接続端が、少なくと
   も部分的にエラスチックな材料から製造されるか、また
   はエラスチックな材料によって被覆されてなる請求項１
   記載の装置。
6. 【請求項６】 前記スライド上に位置づけられたサンプ
   ルを監視するための顕微鏡またはカメラを備えてなる請
   求項１記載の装置。
7. 【請求項７】 請求項１記載の装置を複数個備え、それ
   ぞれの装置がラック内で結合されてなるシステム。
8. 【請求項８】 請求項１記載の装置において液体を用い
   てスライドに載置されたサンプルを処理するための方法
   であって、前記スライドに載置されたサンプルをセル内
   に置く工程と、頂部の方で開放しているチャンバ内に液
   体を加えるか、または液体経路を経由してチャンバ内に
   液体を加える工程と、ピペット装置の助けにより前記液
   体経路を経由してチャンバから液体を取り除く工程から
   なる方法。
9. 【請求項９】 凹所が設けられた接触圧力面を有するセ
   ルブロックを備えたセルと、前記セルブロック内の凹所
   によりセルブロックとスライドとのあいだにチャンバが
   形成されるように、当該セルブロックの接触圧力面に対
   して前記セル内に含められたスライドを付勢するための
   接触圧力装置とからなる、液体を用いてスライドに載置
   されたサンプルを処理するための装置であって、前記接
   触圧デバイスがセルブロックから離間して対向している
   側に設けられた、垂直な輪郭を備えた接触圧プレート
   と、前記接触圧プレートの垂直な輪郭に対して圧力を付
   与しているバネ要素を有してなる装置。
10. 【請求項１０】 前記接触圧プレートがセルから離間さ
    れてなる請求項９記載の装置。
11. 【請求項１１】 前記接触圧プレートの垂直方向の断面
    部が第１厚さ領域と第２厚さ領域とからなるふたつの厚
    さを有し、前記接触圧プレートと接触圧力面とのあいだ
    のスライドが当該接触圧プレートに対して押圧されない
    ように、前記セルブロックの接触圧力表面と前記接触圧
    プレートの第１厚さ領域とのあいだの距離が充分大き
    く、前記バネ要素が接触圧プレートを経由して、前記接
    触圧プレートと接触圧力面とのあいだの接触圧プレート
    の第２厚さ領域に設けられたスライドを接触圧力面に抗
    して押圧してなる請求項９記載の装置。
12. 【請求項１２】 前記接触圧プレートの垂直方向の断面
    部が、凹所を経由して該接触圧プレートに設けられてな
    る請求項１１記載の装置。
13. 【請求項１３】 請求項９または１０記載の装置におい
    て液体を用いてスライドに載置されたサンプルを処理す
    るための方法であって、（ａ）前記セルにスライドを挿
    入する工程と、（ｂ）前記接触圧プレートが前記接触圧
    力面に抗してスライドを押圧する位置に前記接触圧プレ
    ートを垂直方向に移動する工程と、（ｃ）前記チャンバ
    に液体を充填する工程と、（ｄ）前記チャンバから液体
    を除去する工程と、（ｅ）前記セルからスライドを除去
    する工程からなる方法。
14. 【請求項１４】 前記セル内に接触圧プレートを挿入す
    る工程をさらに有してなる請求項１３記載の方法。
15. 【請求項１５】 凹所が設けられた接触圧力面を有する
    セルブロックを備えたセルと、圧力を低下させる要素と
    からなる液体を用いてスライドに載置されたサンプルを
    処理するための装置であって、前記セルブロックが、前
    記セルブロックに設けられた凹所によりセルブロックと
    スライドとのあいだにチャンバが形成されるように該セ
    ルブロックの接触圧力面に対し、セル内に含められたス
    ライドを押圧するための接触圧デバイスを備え、前記チ
    ャンバが、液体経路と接続する開口部を有し、該開口部
    が少なくともひとつのリザーバおよびひとつのポンプ装
    置と接続されており、前記圧力を低下させる要素が非作
    動モードにおいて、前記少なくともひとつのリザーバお
    よびポンプ装置に関する液体通路を閉塞し、前記圧力を
    低下させる要素の圧力が低下したときに前記流体通路を
    開放する装置。
16. 【請求項１６】 前記圧力を低下させる要素がセルの底
    に設けられ、スライドまたは前記セルブロックの接触圧
    力面に対してスライドを押圧するための接触圧力要素に
    よって押圧されてなる請求項１５記載の装置。
17. 【請求項１７】 前記液体通路にエラスチックな領域が
    設けられ、前記液体通路が圧縮されかつ閉塞されるよう
    にバネ要素が液体通路の該エラスチックな領域に対して
    前記圧力を低下させる要素を押圧してなる請求項１５ま
    たは１６記載の装置。
18. 【請求項１８】 前記圧力を低下させる要素が、前記ス
    ライドまたは接触圧プレートによって圧力を低下させる
    要素上に付与される力に向け直す回転軸を有してなる請
    求項１５、１６または１７記載の装置。
19. 【請求項１９】 前記セル内にスライドが含まれている
    あいだ、前記（ｃ）の工程および（ｄ）の工程が２また
    は３以上の回数繰り返されてなる請求項１３記載の方
    法。