JPH08327513A - 生物組織処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 生物試料の処理のための試薬量を少なくする
と共に、多種の試薬を試料ごとに容易に選択・交換する
ことが可能であり、かつディスポーザブル性に優れた生
物組織処理装置を提供することを目的とする。 【構成】 試薬槽１６が分離した複数のウェル１７ａ〜
１７ｆを有し、試薬注入ノズル１４によって各ウェル１
７ａ〜１７ｆに個別に試薬が注入される。保持ラック２
２に個別に保持された試料プレート２０は対応するウェ
ル１７に投入され、試料プレート２０に載置された試料
に試薬が含浸され、生物組織の処理が行われる。そし
て、処理の終了した試薬は試薬吸引装置２４によって吸
引される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、生物組織の処理装置、
特に免疫染色処理やＩＳＨ（In Situ Hybri-dyzation）
処理を行う生物組織処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来において、動物や植物の組織切片あ
るいは菌の標本などのプレパラート標本を作製する場合
には、試料をスライドガラスに貼り付け、その貼り付け
た試料に対して脱水や染色等の各種の処理を行ってい
る。

【０００３】通常、これらの処理は、２０枚程度のスラ
イドガラスを金属製のラックに起立整列させ、種々の試
薬が入れられたガラス製の試薬槽にそのラック全体を浸
すことによって行う。そして、１つの試薬に対する処理
が終了した後、必要であれば、次の試薬が入った試薬槽
にラックが浸される。従来、このような種々の試薬によ
る処理によって所望の試料に関するプレパラート標本が
作製される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来方法では、第１に、多量の試薬が必要となるという問
題があった。

【０００５】特に、免疫染色やＩＳＨなどを行う場合に
は、それらの処理に用いられる試薬は非常にコストが高
いので、処理の経済的条件に適合させるために、できる
だけ少量の試薬によって処理を行いたいという要請があ
る。しかし、従来の方法では、試薬の量を削減すること
は困難で、その要請を十分に満たすことができない。な
お、排液の量も多くなるため、環境面での問題も生じて
いる。

【０００６】さらに、第２に、一連の処理過程において
一部の試料に異なる種類の試薬による処理が必要となる
場合には、ラックから一部のスライドグラスを取り外す
必要がある。また、ラックの形状によってスライドガラ
スの大きさが決まってしまうので、他種類の試料プレー
トを使用することができず、作業効率がきわめて悪いと
いう問題があった。

【０００７】なお、遺伝子診断の分野の研究、検査の発
達を背景として、処理すべき試料の量が年々著しく増大
しているが、標本の量が多くなればなるほど上記の問題
が大きくなり、根本的な解決策が要望されていた。

【０００８】また、本件出願人等は先の出願、特願平６
−２４３６０４号において、浅い井戸状のウェルを複数
個有する試料プレートを用いて、使用する試薬を低減す
ることのできる生物組織処理装置及び方法を提案してい
るが、スライドガラスに代わるガラス製のプレートにウ
ェルを形成する場合、エキシマレーザーやサンドブラス
ト等の加工手段を利用する必要があり、試料プレートの
コストが上昇しディスポーザブル性に乏しいという問題
があった。

【０００９】さらに、ニワトリの胚やカエルの卵等は切
片化することなくそのままの状態で染色等を行う、いわ
ゆるホールマウントＩＳＨが頻繁に行われるが、ホール
マウントＩＳＨの場合も上述と同様な問題があった。

【００１０】本発明は、上記従来の課題に鑑みなされた
ものであり、生物試料の処理のための試薬量を少なくす
ると共に、ディスポーザブル性に優れたランニングコス
トの安い生物組織処理装置を提供することを目的とす
る。

【００１１】また、本発明は、多種の試薬を試料ごとに
容易に選択・交換することができる生物組織処理装置を
提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、生物組織を載置可能な試料
載置手段と、複数の試料載置手段を個別に保持可能な保
持ラックと、前記保持ラックに保持された試料載置手段
を個別に受入れ可能な複数のウェルを有する試薬槽と、
前記各ウェル内へ試薬を注入するための試薬注入手段
と、前記各ウェル内の試薬を吸引するための試薬吸引手
段と、を含み、前記ウェルごとに試薬の注入・吸引を行
い生物組織の試薬処理を行うことを特徴とする。

【００１３】また、請求項２記載の発明は、前記試料載
置手段は、透明な板状の試料プレートであることを特徴
とする。

【００１４】また、請求項３記載の発明は、前記試料載
置手段は、少なくとも底面に試薬通過可能なメッシュ部
を有するかご形状を呈する収納容器であることを特徴と
する。

【００１５】また、請求項４記載の発明は、前記試薬槽
の温度を制御する温度制御手段を有することを特徴とす
る。

【００１６】さらに、請求項５記載の発明は、前記試薬
槽内の試薬に振動を与える振動付与手段を有することを
特徴とする。

【００１７】

【作用】本発明によれば、試薬槽が分離した複数のウェ
ルを有し、試薬注入手段によって各ウェルに個別に試薬
が注入される。保持ラックに個別に保持された試料載置
手段は対応するウェルに挿入され、試料載置手段に載置
された生物組織に試薬が含浸され、生物組織の処理が行
われる。そして、処理の終了した試薬は試薬吸引手段に
よって吸引される。従って、ウェルごとに試薬の注入・
吸引を行い生物組織の試薬処理を行うことが可能にな
り、標本作製の自由度が向上すると共に、試薬の使用量
を最小限にすることができる。

【００１８】また、試料載置手段に透明な板状の試料プ
レートや少なくとも底面に試薬通過可能なメッシュ部を
有するかご形状を呈する収納容器を用いることによっ
て、標本作製の自由度が向上する。

【００１９】さらに、試薬槽の温度を制御する温度制御
手段や試薬槽内の試薬に振動を与える振動付与手段を有
することにより、試薬の化学反応を促進し、効率的な生
物組織の処理を行うことができる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例を図面に基づい
て説明する。

【００２１】第１実施例．図１には、本発明に係る生物
組織処理装置の処理動作ごとの斜視図が示されている。
なお、図１は試料を載置・保持する試料載置手段として
透明な板状の試料プレートを用いた場合である。

【００２２】図１に示すように、本実施例の生物組織処
理装置は、複数の試薬管１０を立設保持する試薬テーブ
ル１２と、試薬の分注を行う試薬注入ノズル１４と、染
色等の処理を実際に行う試薬槽１６と、試薬の温度調節
を行う温度制御装置１８と、試料を載置した透明なガラ
ス材料等からなる試料プレート２０を保持し、試薬槽１
６に対して試料プレート２０を昇降させる保持ラック２
２と、処理の終了した試薬を吸引する試薬吸引装置２４
等から構成されている。

【００２３】前記試薬テーブル１２は回転自在に構成さ
れ、起立保持された複数の試薬管１０には、所望の液状
試薬が入れられている。また、試薬テーブル１２の上方
にはレール２６によって試薬注入ノズル１４が上下左右
方向に移動自在に保持されており、この試薬注入ノズル
１４によって試薬管１０内の試薬が吸引され、試薬槽１
６に複数形成されているウェル１７ａ〜１７ｆ（本実施
例では６個）内へ所定量の試薬を注入する。前記試薬槽
１６に形成されているウェル１７ａ〜１７ｆは試料プレ
ート２０とほぼ同じ形状で、その大きさは試料プレート
２０をウェル１７内の試薬に浸すことができる程度であ
り、例えば、２０ｍｍ×４０ｍｍ×１ｍｍの試料プレー
ト２０を保持ラック２２が試料配置面を上にして水平に
保持する場合、ウェル１７の大きさは後述する保持ラッ
ク２２の支持部（フォーク）を考慮すると２２ｍｍ×４
５ｍｍ×３ｍｍ程度になる。また、注入される試薬の量
は、試料プレート２０上の試料が浸る程度が好ましい。
このように、試薬槽１６を試料プレート２０ごとのウェ
ル１７に分離して該試料プレート２０が許容する最小の
大きさにすることによって、試薬の注入量を必要最小限
にすることが可能になり、試薬の使用量を著しく削減す
ることができる。また、安価な試料プレートを生物組織
の処理にそのまま使用することができるので、ディスポ
ーザブル性に優れ、生物組織処理装置のランニングコス
トを下げることができる。

【００２４】また、試薬注入ノズル１４によって、ウェ
ル１７ａ〜１７ｆに異なる試薬を注入したり、複数の試
薬を同一ウェル内で混合することが可能になり、試薬処
理やプレパラート標本の作製の自由度が向上すると共
に、自動化を容易に行うことができる。

【００２５】なお、試薬槽１６は試薬の腐食を受けない
樹脂やガラス等の材質によって形成されることが望まし
い。

【００２６】前記試薬槽１６はプレートヒータ等を内蔵
した温度制御装置１８の上に載置され、該温度制御装置
１８によって、試薬槽１６と共に試薬の加熱や冷却等の
温度調節を行い、試薬の化学的反応の促進や抑制、加熱
処理等を行う。

【００２７】所定の試薬の注入が完了した試薬槽１６は
温度制御装置１８と共に、図示しない搬送機構によっ
て、試料プレート２０を支持する保持ラック２２の配置
位置に移動する。

【００２８】保持ラック２２は、図２に示すように試料
２６を配置した試料プレート２０ごとに２本のフォーク
２２ａを有し、該試料プレート２０を保持している。ま
た、フォーク２２ａの先端部は試料プレート２０の落下
を防止するために把持爪２２ｂを備えている。フォーク
２２ａは試薬槽１６のウェル１７ａ〜１７ｆ内に試料プ
レート２０を正確に導けるように各ウェル１７ａ〜１７
ｆに対応して配置されている。したがって、フォーク２
２ａに載置可能な試料プレートであれば、その大きさは
任意に選択することが可能で、必要に応じて、大きな試
料プレートや小さな試料プレートを使用することができ
る。特に、小さな試料プレート、例えば１０ｍｍ×１０
ｍｍ程度の試料プレートを使用することも可能であり、
試料プレートの大きさに合わせて試薬槽１６のウェル１
７の大きさを選択すれば、さらに試薬を経済的に使用す
ることができる。なお、前記試料２６は生物組織の切片
であり、例えば植物や動物等が該当する。試料２６の厚
さは例えば５μｍである。

【００２９】保持ラック２２はリフト２８によって、上
下移動可能であるので、各試料プレート２０を所定のウ
ェル１７ａ〜１７ｆ内にスムーズに導くことができる。

【００３０】また、試料プレート２０が試薬に浸された
状態で、保持ラック２２の上下移動機構を利用して、フ
ォーク２２ａを上下に微小振動させることによって、試
薬を撹拌して試料に対して試薬の含浸を促進したり化学
反応を促進したりすることができる。なお、試薬槽１６
を載置する温度制御装置１８を上下左右に微小振動させ
ても同様の効果を得ることができる。

【００３１】試薬による処理が終了した後、リフト２８
によって保持ラック２２を上昇させ、試薬槽１６と温度
制御装置１８は、図示しない搬送機構によって、試薬吸
引装置２４の配置位置に移動する。試薬吸引装置２４は
試薬槽１６のウェル１７ごとに図示しない吸引装置に接
続された吸引ノズル２４ａを有し、処理の終了した試薬
を吸引し、試薬を図示しない廃棄タンクまたはリサイク
ルタンクに導き、一連の生物組織の処理を終了する。こ
の後、同一の試料プレート２０に対して次の試薬処理が
必要であれば、試薬槽１６を試薬注入ノズル１４の動作
位置に移動して、次の処理に使用する試薬の注入を行
い、前述と同じ手順で処理を行う。

【００３２】なお、保持ラック２２に設けられたフォー
ク２２ａは固定式として、保持ラック２２の下降前に試
料プレート２０を１枚ずつ装着してもよいが、複数のフ
ォーク２２ａを一体化した着脱自在なフォークユニット
を形成し、該フォークユニットを複数準備し、あらかじ
め試料プレート２０をフォークユニットに載置して、保
持ラック２２に装着するようにすれば、生物組織処理装
置の１サイクルの所要時間の短縮、いわゆるマシンタク
トを短縮することが可能になり、効率的な生物組織処理
を行うことができる。また、同一の試料に対して多種類
の試薬処理を行う場合、試薬交換時に試料の過剰な乾燥
が問題になる場合がある。この場合、試薬層を複数準備
して、試薬交換と試薬含浸とを並行して行えば、上記問
題を解消することができる。

【００３３】また、フォーク２２ａを伸縮自在な二重構
造にして、スプリング等の付勢手段で、試料プレート２
０を把持する方向に付勢すれば、試料プレート２０の着
脱を容易にすることができると共に、試料プレート２０
の確実な把持を行うことができる。

【００３４】なお、本実施例においては、フォーク２２
ａを有する保持ラック２２について説明したが、試料プ
レート２０の保持手段はこれに限定されることなく、例
えば試料プレート２０を吸着パッドによって吸着保持し
たり、クランプによって把持しても同様の効果を得るこ
とができる。

【００３５】また、本実施例では、試料載置面を上にし
て把持する構成を説明したが、試料が試料プレート２０
に貼り付け可能な場合は把持姿勢は任意であり、試料載
置面を縦にして把持してもよい。この場合、試薬槽１６
のウェル１７の形状も把持姿勢に対応させることが好ま
しい。

【００３６】第２実施例．図３は、ホールマウントＩＳ
Ｈに本発明を適用した場合を説明する説明図であり、試
料載置手段として収納容器３０を用いた場合であり、収
納容器３０の形状に合わせて試薬槽３２に形成されるウ
ェル３４の形状が異なるのみで、他の試薬注入ノズルや
試薬吸引装置等の構成は第１実施例と同様であるため、
その説明は省略する。

【００３７】収納容器３０は少なくとも底面に試薬通過
可能なメッシュ部３０ａを有し、側面部は保持ラック２
２（図１参照）に接続されるアーム３６が保持可能な側
壁部を有している。この側壁部は内部に収納する試料が
観察しやすいように透明のガラスやプラスチック等が好
ましい。また、この側壁部もメッシュ構造としても良
い。なお、アーム３６は収納容器３０を確実に保持でき
る構造であれば、これに限定されず、フックや接続手を
用いた構造でも良い。

【００３８】収納容器３０内部には試料３８として、例
えばニワトリの胚やカエルの卵等がが収納されている。

【００３９】第１実施例と同様に、試薬テーブル１２に
立設保持された試薬管１０から所望の試薬を試薬注入ノ
ズル１４によって吸引し、試薬槽３２のウェル３４に注
入する。続いて、試薬槽３２を保持ラック２２の待機す
る位置に移動し、収納容器３０をウェル３４内に入れ
る。ウェル３４内の試薬は試料３８を完全に浸す程度に
注入されていれば十分である。なお、図３の場合、試料
３８の大きさに対して収納容器３０が十分大きく示され
ているが、試料３８が収納できる程度の大きさで十分で
ある。試料３８に対する試薬の含浸中は第１実施例と同
様に、温度制御装置による試薬の化学的反応の促進や抑
制、加熱処理等を行うと共に、アーム３６や試料槽３２
を上下に微小振動させて、試薬を撹拌して含浸を促進し
たり化学反応を促進したりしても良い。試薬による処理
が終了したら、試薬吸引処理等を第１実施例と同様に行
う。

【００４０】このように試料３８を切片化することなく
保持する収納容器３０を用いて生物組織処理を行うこと
によって、当該試料３８が発生段階において、どの部分
でどの程度遺伝子が発現しているかを３次元的に観察す
ることが可能になり、標本作製の自由度が向上すると共
に、試薬の使用量を最小限にすることができる。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
試薬槽が分離した複数のウェルを有し、試薬注入手段に
よって各ウェルに個別に試薬が注入される。保持ラック
に個別に保持された試料載置手段は対応するウェルに挿
入され、試料載置手段に載置された試料に試薬が含浸さ
れ、生物組織の処理が行われる。そして、処理の終了し
た試薬は試薬吸引手段によって吸引される。従って、ウ
ェルごとに試薬の注入・吸引を行い生物組織の試薬処理
を行うことが可能になり、標本作製の自由度が向上する
と共に、試薬の使用量を最小限にすることができる。

【００４２】また、試料載置手段に透明な板状の試料プ
レートや少なくとも底面に試薬通過可能なメッシュ部を
有するかご形状を呈する収納容器を用いることによっ
て、標本作製の自由度が向上する。

【００４３】さらに、試薬槽の温度を制御する温度制御
手段や試薬槽内の試薬に振動を与える振動付与手段を有
することにより、試薬の化学反応を促進し、効率的な生
物組織の処理を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明にかかる生物試料処理装置の第１実施
例の全体構成を示す概念図である。

【図２】 本発明にかかる生物試料処理装置の第１実施
例の保持ラックのフォークを説明する説明図である。

【図３】 本発明にかかる生物試料処理装置の第２実施
例の保持ラック部分の構成を示す概念図である。

【符号の説明】

１０ 試薬管、１２ 試薬テーブル、１４ 試薬注入ノ
ズル、１６，３２ 試薬槽、１７ａ〜１７ｆ，３４ ウ
ェル、１８ 温度制御装置、２０ 試料プレート、２２
保持ラック、２４ 試薬吸引装置、２６，３８ 試
料。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 生物組織を載置可能な試料載置手段と、 複数の試料載置手段を個別に保持可能な保持ラックと、 前記保持ラックに保持された試料載置手段を個別に受入
   れ可能な複数のウェルを有する試薬槽と、 前記各ウェル内へ試薬を注入するための試薬注入手段
   と、 前記各ウェル内の試薬を吸引するための試薬吸引手段
   と、 を含み、 前記ウェルごとに試薬の注入・吸引を行い生物組織の試
   薬処理を行うことを特徴とする生物組織処理装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の生物組織処理装置におい
   て、 前記試料載置手段は、透明な板状の試料プレートである
   ことを特徴とする生物組織処理装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の生物組織処理装置におい
   て、 前記試料載置手段は、少なくとも底面に試薬通過可能な
   メッシュ部を有するかご形状を呈する収納容器であるこ
   とを特徴とする生物組織処理装置。
4. 【請求項４】 請求項１または請求項２または請求項３
   記載の生物組織処理装置において、 前記試薬槽の温度を制御する温度制御手段を有すること
   を特徴とする生物組織処理装置。
5. 【請求項５】 請求項１または請求項２または請求項３
   または請求項４記載の生物組織処理装置において、 前記試薬槽内の試薬に振動を与える振動付与手段を有す
   ることを特徴とする生物組織処理装置。