JPS585505B2 - レイトウシリヨウヘンイドウソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 特に鎖敏鏡又は電子顕微鏡による検査に使用する極端に
薄い生物試料片を作る場合に、試料片を切り出す試料を
冷凍することがしばしば必要になる。

特に高含水量の生物試料の場合にはこの冷凍が必要であ
る。

この冷凍試料片は短時間でも温度を上昇することなく非
常な低温に維持することも重要である。

又この冷凍片上に水が凝結（又は昇華）すると冷凍片内
の水溶性成分及びこの表面構造に影響を与えるからこの
凝結を避けるように注意しなければならない。

この乾燥した冷凍状態の維持は最終処理又は観察直前ま
で継続しなければならず、又場合によっては検査試料中
に含まれる物質の蒸発を避けるため上記の処理又は観察
間も冷凍状態を継続しなければならない。

電子顕微鏡による観察間には電子ビームによる加熱も起
こり、又−７０°ないし一８０℃の温度では再結晶が起
こる恐れもありこの場合は試料が使用不能になる。

これに関連して電子顕微鏡による観察は、−９０℃程度
の温度で部分昇華が起こり得る真空室内に試料を入れる
必要があることに注意すべきである。

これらの困難性は公知であるが、従来の方法と装置はこ
れらの問題の一部を解決するに過ぎず又僅か二・三の特
殊使用法に限定されている。

従って冷凍用何枚装置付ウルトラミクロトームは公知で
、又冷凍片を作るのに使用されている。

又試料を電子顕微鏡に移動するためキャリヤ（これ自身
は冷凍されていない）を使用することも公知である。

この種のキャリヤは低温度に予冷されるが、移動時間は
短いのにも拘らず試料は適当に保護されない。

液体窒素を充填した容器をキャリヤとして使用し、試料
をウルトラミクロトームの場合と同様に液体窒素上に浮
遊させることもある。

又電子顕微鏡のステージを予冷し、移動装置として対象
物ステージの一部を形成する試料保持器を使用すること
も公知である。

乾燥窒素雰囲気内で液体窒素の容器内に入れた冷凍試料
を、予冷ステージを有する電子顕微鏡のロック室に移す
装置も知られている。

この装置は短時間ではあるが高温に曝露されるので試料
に悪影響を与える。

この装置も、乾燥した冷凍状態のウルトラミクロトーム
の冷凍室で作られた生物試料片を移動し保護する問題、
又は次の操作間に試料を所定の冷凍温度に維持する問題
は解決しない。

この種の装置はウルトラミクロトームから試料を取出す
間に短時間周囲雰囲気に曝露されることを防止すること
ができない。

本発明の一目的はウルトラミクロトームのような切断装
置から処理又は観察のため生物試料片を移動する間、試
料片を安定した冷凍環境に維持できる装置を提供するこ
とにある。

他の一目的は、ウルトラミクロトームの冷凍室内に装置
を挿入し冷凍室から取出された試料片を移動する、構造
簡単で低価格の移動装置を提供することにある。

他の一目的は、自動的に冷却されかつ温度が調整できる
装置を提供することにある。

本発明の更に他の一目的は特殊の冷凍室を提供すること
にあり、この冷凍室と移動装置は分離可能のユニットを
形成するから、移動装置は試料片と共に容易に処理装置
又は観察装置から別の装置に移すことができる。

これは試料片の中間処理、例えば試料片の温度が変わる
エツチング処理を行う場合に特に重要である。

本発明者はたまたま、観察のため真空が必要でない場合
には試料を少量の水分凝固から保護する必要がないこと
を発見した。

むしろ不活性の乾燥した低温ガス雰囲気を有するウルト
ラミクロトームの冷凍室に挿入した、小型でカバーが取
外せる装置で十分安全に試料片を移すことができる。

本発明は冷凍した生物試料片、特にウルトラミクロトー
ムで作られる試料片を移動及び／又は処理する方法と装
置に関連する。

本発明の方法の特徴は、試料片を作る冷凍室から試料片
を取出すことなく、移動装置の冷却室に該試料片を最初
入れることである。

次にこの冷却室をカバーで蔽い、移動装置は試料片と共
に冷凍室から取出される。

従って試料片は常に適当に温度を調整した処理装置の冷
凍条件下に置かれ、走査型電子顕微鏡等に移される間も
この状態が維持される。

この移動装置はエアロツク装置で顕微鏡に連結され、又
カバーが冷却室から除去されて検査のため試料片が露出
される。

本発明の移動装置は液体ガス、例えば液体窒素を使用し
、かつ通常温度が調整できる自動冷却装置を備えている
。

この装置には処理装置又は電子顕微鏡等の真空室に設け
られるエアロツク装置と組合わされる装置を設けること
ができる。

以下添付図面によって本発明を説明する。

第１図は従来型式の空間閉塞装置、即ちエアロツク装置
の中に配置された本願発明の冷凍片移動装置の断面図で
、エアロツク装置はフランジ４を備えた金属製外側ケー
シング１を有する。

グリップ３を有し、かつ熱的に絶縁された合成樹脂円筒
、即ちジャケット２はこの移動装置を蔽っている。

この移動装置は膨張室８を有し、かつ装置本体となる円
筒５を備え、該膨張室内で液体窒素が流動する。

膨張室８の延長部には管７を経て冷却剤が送られ、この
延長部の小径部には温度ゲージ１１が配置される。

この温度ゲージ１１は導線１２によって窒素調整器１５
に接続された熱抵抗器でよい。

調整器１５は通常、種々の温度が選択できかつこの温度
が維持される。

この調整器は液体窒素を移動装置に送る管路内に配置さ
れた弁１４を電気的に制御する。

上記の移動装置の膨張室８から流出する余分の冷却剤は
出口１３から洩出され、この出口には導線１２が通って
いる。

円筒５の外面は合成樹脂円筒２に密着嵌合され良好な真
空密を形成する。

指部９は、試料片を受けこれを保持する横断通路１０を
有し、該通路はシールド１６で閉鎖又は開放される。

指部９は円筒５を通る熱伝導によって冷却され通路１０
内の試料片（図面省略）はシールド１６によって外部の
熱から保護される。

又通気はカバー６によって行われる。

しかし管７は、試料片を有する指部９を効果的に冷却す
るため円筒５のテーパ区域のできるだけ前方に延び出し
ていることが重要である。

合成樹脂円筒、即ちジャケット２はグリップ３によって
エアロツク装置のケーシング１に対して手動回転でき、
このケーシングの前壁１８には孔が形成され、指部９は
この孔を通して、図面で省略されている真空室内に延び
出ている。

合成樹脂（プラスチック）で作られたリング状のガスケ
ット２０′はジャケット２とエアロツク装置の前壁１８
との間を気密にシールする。

同様なガスケット２０はフランジ４を真空室の外壁２１
に対してシールする。

回転可能の円筒５の目的は第２及び３図から明らかであ
ろう。

これらの図面には試料を入れる通路のシールド１６の特
殊構造が例示される。

シールド１６はジャケット２の前方に延び出す指部９を
ほぼ完全に保護し、又後端にはラグ即ち突出部１７を有
する。

エアロツクを弛めると、ジャケット２をグリップ３で回
転し、シールド１６の突出部１７と前壁１８の放射状凹
部とを嵌合させシールド１６と指部９の同時回転を阻止
する。

シールド１６には孔１９と１９′が設けられ、これらの
孔は内部に試料片を配置するため、又は試料片を観察す
るため通路１０を選択的に露出する位置に設けられる。

第２図は通路１０が孔１９と１９′に整列して開放露出
された状態を示す。

第３図は通路１０が閉鎖された状態を示し、この状態で
、冷凍試料片を指部の横断通路内に封入したままミクロ
トームなどの真空室から移動装置を取り出すことができ
る。

この移動装置を別の処理装置又は観察装置の真空室に導
へ後、バンドル２７を回転して通路１０を露出する。

勿論、シールド１６は、この内面に設けられた突起（図
面省略）と指部９の外面に設けられたリング状の溝（図
面省略）とのスナップ嵌合などによって指部９に回転可
能に接着される。

上記の移動装置をエアロツク装置内に導入後は、突出部
１７が前壁１８の凹部に嵌合するように、即ちこの移動
装置が正しい位置に一致するように注意しなければなら
ない。

この位置を決定するためにはフランジ４とジャケット２
に停止部又は指標を設けることができる。

第４図はシールド付通路を有する別の自動冷却式移動装
置を示す。

通路１０は円筒５と指部とを貫通する叱ノド２２によっ
て移動装置の後方から操作して開放及び閉鎖でき、該ロ
ッドは一端にバンドル即ちノブ２３を有し、遠隔端には
シールド２４が敢付けられる。

シールド２４は指部９に回転可能に連結され、又図示の
位置から通路１０を選択的に閉鎖できる。

もしカバー６に回転可能に装着されたロッド２２をノブ
２３によって回転し、突出部１１を前壁１８上の停止部
に接触させると、シールド２４も同機に回転されて通路
１０が露出し、この中に試料片が配置される。

別の一変型は第５図に示され、このロッド２２は扁平端
部２５を有する。

これに関連して指部９の遠隔端部には扁平端部２５と一
致する扁平面２６が形成される。

ロッド２２には孔１０を露出するスリット又は孔を設は
露出を制限することもできる。

同様にこの移動装置の残部にも種々の型式が考えられる
。

例えば流体が供給される単一空洞の代りに、複数の室を
使用してもよく、又これらの室を接触することもできよ
う。

これらの複数の室は種々の温度に切換えることができ、
冷却剤を除去したり、又は種々の温度の流体を別々の室
に導入することもできる。

加熱用流体の固化を避けるためには、これらの流体は高
圧、高速度で圧入される。

又流体加熱の代りにこの移動装置の前端近くに電気抵抗
体を設けることも可能である。

しかしこの更に前端、即ち試料片を配置する通路の近く
には温度感知器を配置する必要があろう。

加熱用抵抗体は制御装置に接続されよう。

又迅速な温度変化が必要の場合にはこの抵抗体は短時間
過負荷状態になっても支障はない。

上記の移動装置はできるだけ低い熱容量のユニットとし
て構成し、又できるだけ熱吸収又は熱損失が小さくなる
ように絶縁するのが有利である。

この目的でできるたけ熱容量の小さい薄壁構造、例えば
良好な熱伝導性を有するアルミニウム等を使用する構造
にすべきである。

この移動装置の大きい円筒から延び出す指部は２種類の
材料部品で作られ、内側部品は熱良導体で外側部品は熱
絶縁体である。

例えばこの指部は２個の同心部品で構成され、この移動
装置の遠隔端では熱容量が最小となり、又熱慣性はでき
るだけ減少するように構成されているから迅速な温度制
御が可能である。

本発明の実施の態様を列挙すれば下記の通りである。

１ 特許請求範囲記載の装置で、装置本体が細長く、か
つ該本体からの熱伝達を低下するため熱絶縁材料で作ら
れている移動装置。

２ 特許請求範囲記載の装置で、装置本体が円筒形で、
更にこれから延出す指部を有する移動装置。

３ 上記第２項記載の装置で、更に熱絶縁材料で作られ
たジャケットを含み、又装置本体が上記ジャケットとシ
ールドとに対し、かつこの内部で手動操作で回転される
移動装置。

４ 特許請求範囲記載の装置で、更に膨張室に対する圧
縮流体の流動を調整する装置を含む移動装置。

５ 上記第４項記載の装置で、更に圧縮ガスの流動を調
整する装置を制御するため装置本体内に配置された温度
感知装置を含む移動装置。

【図面の簡単な説明】

第１図はエアロツク装置内に配置された移動装置の縦断
面図；第２図は開放状態にある移動装置指部の縦断面図
；第３図は閉鎖状態にある指部の断面図；第４図は本発
明の一変型の断面図で、第５図は第４図の実施例の指部
の縦断面図である。 １・・・・・・ケーシング、２・・・・・・合成樹脂円
筒（ジャケット）、３・・・・・・グリップ、４・・・
・・・フランジ、５・・・・・・円筒（移動装置本体）
、６・・・・・・カバー、７・・・・・・冷却剤供給管
、８・・・・・・膨張室、９・・・・・・指部、１０・
・・・・・通路、１１・・・・・・温度ゲージ、１３・
・・・・・出口、１５・・・・・・調整器、１６・・・
・・・シールド、２０，２０′・・・・・・ガスケット
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 膨張室を有しかつ冷凍試料片移動装置の本体となる
   円筒；該円筒を冷却するため上記膨張室後方に管を経て
   接続された冷却剤源；上記円筒の後端部を覆ってこれに
   固着され上記管が貫通するカバー；上記円筒から前方に
   延び出し、冷凍試料片を受ける支持部を有する横断通路
   を備えた熱伝導性指部；及び冷凍試料片を上記通路内に
   配置したりこれを検査するため選択的に上記横断通路を
   閉鎖及び開放するようになっているシールドを含み上記
   膨張室内の流体の膨張によって上記指部を冷却し、移動
   間の冷凍試料片が高温になることを阻止することを特徴
   とする、ミクロトームから冷凍試料片を温度上昇による
   悪影響を受けることなく移動できる冷凍試料片移動装置
   。