WO2012014896A1 - 組織アレイの組織片形成方法及び組織アレイの組織片形成装置 - Google Patents

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WO2012014896A1
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WO
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tissue
tissue piece
sheet
core rod
piece
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PCT/JP2011/066975
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良昭 中澤
正喜 高野
雅彦 荒川
浩二 成竹
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サクラ精機株式会社
サクラファインテックジャパン株式会社
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
    • G01N1/30—Staining; Impregnating ; Fixation; Dehydration; Multistep processes for preparing samples of tissue, cell or nucleic acid material and the like for analysis
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M45/00—Means for pre-treatment of biological substances
    • C12M45/02—Means for pre-treatment of biological substances by mechanical forces; Stirring; Trituration; Comminuting
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
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    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
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    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
    • G01N1/36—Embedding or analogous mounting of samples

Definitions

  • the present invention relates to a forming method for forming a tissue piece used for manufacturing a tissue array in which tissue pieces are arranged in an array on a substrate, and an apparatus for forming the tissue piece.
  • tissue array configured by arranging a plurality of tissue pieces on a substrate is used.
  • the tissue array is used for examination of the presence or absence of a diseased tissue, analysis of genes and proteins, screening, and the like by applying a staining solution that specifically stains a test substance.
  • tissue pieces constituting the tissue array it has been generally performed to punch the tissue block embedded with an embedding agent such as paraffin and cut the tissue block into a circular shape to collect the core.
  • an embedding agent such as paraffin
  • Patent Document 1 and Patent Document 2 Methods proposed to solve the above problems are disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2.
  • a tissue block is first sliced with a microtome or the like to obtain a sheet-like tissue piece. Then, the sheet-like tissue piece is wound into a roll. The wound roll-shaped tissue piece is inserted into a hole in a base block in which an embedding agent such as paraffin is formed in a block shape.
  • an embedding agent such as paraffin is formed in a block shape.
  • this base block is sliced so that the roll-shaped tissue pieces are in a circular shape, and the slice pieces are placed on a substrate such as a preparation, A tissue array is formed.
  • the sheet-like tissue piece if the tissue piece is heated by the mounting table, the sheet-like tissue piece is welded to the mounting table by melting of the embedding agent such as paraffin. There is a problem that it cannot be wound around a core rod. In order to solve such a problem, the sheet-like tissue piece must be heated in the air. In such a case, stable and accurate winding cannot be expected, and the tissue piece is manually cored. Since it is necessary to wind around the rod, there is a problem that winding of the tissue piece around the core rod cannot be automated.
  • the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and the object of the present invention is to stably and accurately wind the core rod when winding the sheet-like tissue piece into a roll shape.
  • An object of the present invention is to provide a tissue piece forming method and an apparatus for forming the tissue piece.
  • tissue array tissue piece forming method of the present invention a tissue piece used as each tissue piece in a tissue array in which tissue pieces are arranged in an array on a substrate, the sheet-like tissue piece being rolled.
  • a tissue block in which the tissue is embedded by an embedding agent is sliced to generate a sheet-like tissue piece, and the sheet-like tissue piece is mounted.
  • a peeling means is provided between the mounting table and the tissue piece so that the tissue piece can be easily detached from the mounting table, and the core rod is heated while heating the tissue piece on the mounting table. Is wound around a tissue piece.
  • the sheet-like tissue piece is heated and softened by the heating means, it can be easily peeled off from the mounting table by the peeling means. Can be done. Since it can be wound stably and accurately, it does not require manual operation when winding, and can be automated. Moreover, since the sheet-like tissue piece is wound in a softened state, it can be wound without breaking the tissue.
  • the peeling means may be characterized in that an embedding agent having a lower melting point than that of the embedding agent contained in the sheet-like tissue piece is applied to the mounting table. According to this, the low melting point embedding agent is melted by the heating means, and is interposed between the sheet-like tissue piece and the mounting table in a liquid state. For this reason, a sheet-like tissue piece peels easily from a mounting base.
  • the peeling means may be characterized in that the upper surface of the mounting table is roughened. Also by such a method, the sheet-like tissue piece can be easily separated from the mounting table.
  • a heating table with a heater built therein and a plate that can be separated from the upper surface of the heating table are used, and the peeling means is applied to the upper surface of the plate. Also good.
  • a sheet-like tissue piece plate in which the sheet-like tissue piece is welded to the plate surface is created. If a plurality of sheet-like tissue piece plates are prepared in advance, the sheet-like tissue piece can be prevented from being damaged, so that the sheet-like tissue piece can be handled easily.
  • information for example, an identification code
  • information such as the contents of the tissue can be described on the plate, it contributes to prevention of mixing of the sheet-like tissue pieces.
  • a sheet-like member having a melting point higher than that of the embedding agent contained in the sheet-like tissue piece is placed on the mounting table, and the sheet-like tissue piece is placed on the upper surface of the sheet-like member.
  • the core rod may be wound around the tissue piece and the sheet-like member while heating the tissue piece at a temperature that does not melt the sheet-like member on the table. According to this method, even when the sheet-like tissue piece is damaged, the melting point of the embedding agent that can be surely wound around the core bar and contains the plurality of sheet-like tissue pieces. When the temperature is various, the core rod can be stably wound regardless of the melting point temperatures of the plurality of sheet-like tissue pieces.
  • the sheet-like tissue piece is wrapped in a high-melting-point sheet-like member. It is possible to prevent unrolling of the sheet-like tissue piece.
  • a piece of a sheet-like tissue piece is arranged linearly along the winding direction of the core rod, at a temperature at which the sheet-like member on the mounting table does not melt.
  • the core rod may be wound around the tissue piece and the sheet-like member while heating the tissue piece. According to this method, even when a sheet-like tissue piece is fragmented, it can be configured as a roll-like tissue piece. In addition, there is an advantage that only portions necessary for observation can be arranged.
  • a mark for placement should be formed at a position on the upper surface of the mounting table, where the sheet-like tissue piece is to be placed in a straight line along the winding direction of the core rod. It may be a feature.
  • an embedding agent may be applied to the surface of the core rod. According to this method, since stickiness is produced during winding, stable winding is possible.
  • the winding of the sheet-like tissue piece around the core rod in a roll shape can be performed stably and accurately. Can do.
  • tissue piece formation method formed by cutting out a tissue piece and arranging on a straight line in the shape of a paraffin sheet. It is a top view of the structure
  • tissue piece forming method for a tissue array First, a procedure for creating a tissue array using the tissue piece forming method of the present embodiment will be described with reference to the drawings.
  • the tissue block 5 embedded with an embedding agent paraffin in this embodiment
  • the cut tissue piece having a thickness of about 100 ⁇ m is referred to as a sheet-like tissue piece 8.
  • the microtome 4 is taken as an example of an instrument used for slicing the tissue block 5, but a vibrating microtome (not shown), a laser (not shown), or other means may be used.
  • a sheet-like tissue piece 8 is wound around a core rod to form a roll-like tissue piece.
  • the sheet-like tissue piece 8 is placed on a mounting table 12 with a built-in heater, and the sheet-like tissue piece 8 is heated with a heater to be softened. Then wind it.
  • the heater include a silicon rubber heater.
  • An embedding agent (paraffin in this embodiment) 13 having a melting point lower than that of paraffin contained in the sheet-like tissue piece 8 is applied to the upper surface of the mounting table 12. This low melting point paraffin corresponds to the peeling means in the claims.
  • the low melting point paraffin 13 is melted and becomes liquid by the heater of the mounting table 12, the sheet-like tissue piece 8 is floated on the liquid paraffin 13. For this reason, it can prevent that the sheet-like tissue piece 8 is welded to the mounting table 12.
  • the core rod 11 is placed on the upper surface of the sheet-like tissue piece 8 placed on the placement table 12, and the core rod 11 is moved while rotating. Thereby, the sheet-like tissue piece 8 can be wound around the core rod 11 to form the roll-shaped tissue piece 6.
  • the core rod 11 the thing made from a cylindrical synthetic resin is employ
  • the roll-shaped tissue piece 6 is cooled by a cooling means so as to lower the temperature of the roll-shaped tissue piece 6, or left to cool naturally. Thereby, the paraffin of the roll-shaped tissue piece 6 is hardened.
  • the roll-shaped tissue piece 6 is cut into a predetermined length together with the core rod 11 so as to be in a circular state. Cutting is performed by the cutter 14.
  • the roll-shaped tissue piece 6 is cut into two at substantially the center in the length direction (axial direction).
  • a roll-shaped tissue piece 7 in which the core rod 11 is not exposed is formed. Is done.
  • the roll-shaped tissue piece 7 in which the core bar 11 is not exposed is used in the next step.
  • the core rod 11 protrudes from both ends of the wound roll-shaped tissue piece 6, it is necessary to cut off the protruding core rod 11 before use in the next step.
  • the core rod 11 may be wound so as not to protrude from the end of the tissue piece. In this way, the step of cutting off the core rod 11 can be omitted.
  • the core rod 11 it is preferable to use a cylindrical member whose inside is formed in a cavity. In this way, when the roll-shaped tissue piece 6 is cut together with the core rod 11, cutting can be facilitated and the life of the cutter 14 can be extended.
  • the core rod 11 is filled with an embedding agent (paraffin in this embodiment)
  • the core rod 11 is crushed and rolled when the roll-shaped tissue piece 6 is cut together with the core rod 11. This is preferable because the tissue piece 6 can be prevented from being deformed.
  • the surface of the core rod 11 is coated with an embedding agent (paraffin in this embodiment), the adhesiveness when winding the sheet-like tissue piece 8 is improved, and stable winding can be performed.
  • the core rod 11 can be created simply by immersing the core rod 11 in the dissolved paraffin.
  • the cut tissue piece 7 after cutting is inserted into the air holes 18 of the base block 16 made of an embedding agent (paraffin in this embodiment). It is necessary to make a plurality of holes 18 in the base block 16 in advance.
  • the sheet-like material obtained by slicing the base block 16 is a tissue array sheet 19. Then, a tissue array is created by arranging the tissue array sheet 19 on the substrate.
  • the substrate various substrates such as a preparation, a nylon film substrate, or a silicon substrate can be used.
  • the peeling means provided on the mounting table 12 is not limited to the application of low melting point paraffin or the like.
  • water or hot water H 2 O
  • the sheet-like tissue piece 8 can be prevented from being welded to the upper surface of the mounting table 12.
  • the sheet-like tissue piece 8 may be curved so that it protrudes upward due to the surface tension of water or hot water, but such a fear may be caused by adding a surfactant or the like to the water or hot water. Can be avoided.
  • hydrophilic treatment by subjecting the upper surface of the mounting table 12 to hydrophilic treatment, the influence of the surface tension of water or hot water can be reduced.
  • hydrophilic treatment include a treatment such as coating the upper surface of the mounting table 12 with titanium oxide or the like.
  • the upper surface of the mounting table 12 may be roughened. Roughening can be realized by sandblasting the surface to form fine irregularities on the surface.
  • Method 2 A tissue piece forming method different from the tissue piece forming method described above will be described.
  • description is abbreviate
  • a roll-shaped tissue piece 6 is formed using a plate 20 separately from the mounting table 12 with a built-in heater.
  • the plate 20 a plate made of metal, glass or resin can be used.
  • the top surface of the mounting table 12 is configured such that the plate 20 can be freely arranged, and the plate 20 can also be heated by a heater inside the mounting table 12.
  • the peeling means 13 is applied to the upper surface of the plate 20.
  • the peeling means it is preferable to apply paraffin having a melting point lower than that of the paraffin contained in the sheet-like tissue piece 8 to the upper surface of the plate 20 and to perform roughening on the upper surface of the plate 20.
  • the sheet-like tissue piece 8 floats on the liquid paraffin 13. For this reason, it can prevent that the sheet-like tissue piece 8 is welded to the plate 20.
  • the sheet-like tissue piece 8 is placed on the plate 20 and heated. Then, the sheet-like tissue piece 8 is welded to the plate 20, and the sheet-like tissue piece plate 22 is obtained.
  • damage to the sheet-like tissue piece 8 can be prevented.
  • an identification code or the like cannot be directly written on the sheet-like tissue piece 8, but an identification code or the like can be written on the sheet-like tissue piece plate 22. Therefore, it is possible to prevent the sheet-like tissue piece 8 from being mixed up.
  • the sheet-like tissue piece plate 22 does not necessarily have to be created on the mounting table 12 in the present embodiment, and may be created in another place. In such a case, the sheet-like tissue piece plate 22 prepared in another place is placed on the placing table 12, and the sheet-like tissue piece 8 is heated with a heater to be softened and then wound.
  • the core rod 11 is placed on the upper surface of the sheet-like tissue piece 8 placed on the placement table 12, and the core rod 11 is moved while rotating. Thereby, the sheet-like tissue piece 8 can be wound around the core rod 11 to form the roll-shaped tissue piece 6.
  • Method 3 Next, another tissue piece forming method will be described. In addition, description is abbreviate
  • the present embodiment is characterized in that a flexible sheet-like member is disposed between the plate 20 and the sheet-like tissue piece 8.
  • the sheet-like member include a paraffin sheet 24.
  • the paraffin sheet 24 has a higher melting point than the paraffin contained in the sheet-like tissue piece 8.
  • the thickness of the sheet is the same as or less than that of the sheet-like tissue piece 8. Specifically, it is considered that the thickness is preferably 500 ⁇ m or less.
  • the size of the paraffin sheet 24 needs to be the same size as the sheet-like tissue piece 8 or larger than the sheet-like tissue piece 8.
  • the material of the paraffin sheet 24 may be a material in which an additive is added to paraffin.
  • additives include butyl rubber, agarose, cellulose, microcrystalline wax, mannan, gelatin, polyethylene glycol, silicon, EVA (ethylene vinyl acetate copolymer), synthetic resin, mineral oil, beeswax and the like.
  • the paraffin sheet 24 is wound around the core rod 11. According to such a method, even if the sheet-like tissue piece 8 is damaged, it can be wound around the core rod 11.
  • the sheet-like member is not limited to paraffin, but is polyamide-based, polyisobutylene, polyurethane-based, polyester-based, polyvinyl chloride, polyethylene, polyolefin-based, polystyrene, polypropylene, fluorine-based resin, parafilm (registered trademark) ), Hotmelt (registered trademark), Medale (registered trademark), or the like. Further, a mixture of a plurality of these materials may be used.
  • the placement position of the tissue piece is linear, so that after the end of winding, the tissue piece is determined depending on where it is cut in the length direction of the core rod 11. A situation that does not appear may also occur.
  • the plate 20 is preferably provided with a mark 28 for placement in advance at a position corresponding to the placement position of the cutter 14.
  • the mark 28 may be a mark drawn on a simple straight line.
  • the case where the paraffin sheet 24 is arranged on the plate 20 has been described.
  • the plate 20 may not be used, and the paraffin sheet 24 is arranged on the mounting table 12 having a peeling means on the upper surface, and the paraffin sheet 24 has a sheet-like shape.
  • the tissue piece 8 may be arranged and wound around the core rod 11.
  • the core rod 11 is cut while being held at the center of the roll-shaped tissue piece 6 and the cut core rod 11 is mounted on the tissue array as it is.
  • the core rod 11 may be extracted from the roll-shaped tissue piece 6 after the winding of the tissue piece is completed.
  • paraffin is mentioned as an example as the embedding agent used in this embodiment, other non-hydrophilic embedding agents such as celloidin, polyester resin, polyamide resin, (meth) acrylic resin, and carbowax. And hydrophilic embedding agents such as gelatin and embedding agents in which a plurality of them are mixed.
  • Preferred embedding agents include paraffins such as paraffin containing paraffin and synthetic polymer additives such as polyethylene.
  • FIG. 10 is a plan view showing the overall configuration of the tissue piece forming apparatus.
  • the tissue piece forming apparatus 30 employs a configuration in which the plate 20 is placed on the mounting table 12 and the sheet-like tissue piece 8 arranged on the plate 20 is wound around the core rod 11.
  • the tissue piece forming apparatus 30 includes a mounting table 12 on which a plate 20 on which a sheet-like tissue piece 8 formed by slicing the paraffin-substituted tissue block 5 is placed is placed on the upper surface. Is provided with a heater for heating the sheet-like tissue piece 8 placed on the plate 20. Further, a peeling means 13 is provided on the upper surface of the plate 20 so that the sheet-like tissue piece 8 can be easily peeled from the plate 20.
  • a core rod mounting portion 32 for mounting the core rod 11 is provided.
  • the core rod mounting portion 32 employs a collet chuck that inserts and fastens the core rod 11. Note that the configuration of the core rod mounting portion 32 is not limited to the collet chuck.
  • a motor 34 that rotationally drives the core rod mounting portion 32 is connected to the rear end portion of the core rod mounting portion 32.
  • the core rod mounting portion 32 and the motor 34 are disposed on a movable table 40 that can move together with the belt 39.
  • a moving means 36 for moving the moving table 40 in the horizontal direction is provided.
  • the moving means 36 includes a motor 37, a pulley 38 provided on the rotation shaft of the motor 37, and a belt 39 that is stretched between the pulley 38 and the moving table 40.
  • the means for converting the rotational motion of the motor 37 into a linear motion for the movement of the movable table 40 is not limited to the belt drive, and may be a rack, a pinion, a ball screw, or the like.
  • a straight-advancing motor provided with a means for converting rotational motion into linear motion inside the motor 37 may be employed.
  • the moving table 40 is guided by two guide rails 41 extending along the moving direction, and can surely move linearly.
  • positioning sensors 43 for detecting the movement position of the moving table 40 are provided at a plurality of locations along the moving direction of the moving table 40. When the positioning sensor 43 detects the movement of the moving base 40, each operation is executed by the control means 42 described later.
  • the control means 42 controls the driving of the motor 34 and the motor 37.
  • the control means 42 outputs a control signal to the motors 34 and 37 to execute rotation control of the motors 34 and 37.
  • the control means 42 determines the rotation speed of the motor 34 for rotating the core rod 11. Control to gradually decrease. And the control means 42 is controlled so that the rotation speed of the motor 37 for moving the core rod 11 in the horizontal direction gradually increases after the start of winding.
  • a acclimating heating unit (second heating means referred to in the claims) for acclimating the roll-shaped tissue piece 6 wound around the core rod 11. ) 44 is provided.
  • the acclimating heating unit 44 has a configuration in which a far-infrared heater for heating is disposed on the roof-like inner wall so as to heat the roll-shaped tissue piece 6 wound around the core rod 11 from above.
  • the heater for heating may not be a far infrared heater.
  • the structure which sprays a hot air instead of providing a heater may be sufficient.
  • the roll-shaped tissue piece 6 wound around the core rod 11 passing through the acclimating heating unit 44 is rotated by the motor 34 so that the heating effect is produced evenly throughout.
  • a cooling unit 46 for cooling the roll-shaped tissue piece 6 is provided on the downstream side in the moving direction of the roll-shaped tissue piece 6 of the acclimating heating unit 44.
  • the cooling unit 46 is provided in order to cure the roll-shaped tissue piece 6 that has been softened by passing through the conforming heating unit 44 to normal temperature. It is because cutting will be difficult if it remains soft.
  • a fan is provided, and cooling is performed by applying the wind of the fan to the roll-shaped tissue piece 6 that has come out from the conforming heating unit 44.
  • the cooling unit 46 is not limited to this configuration.
  • an electronic cooling method using a Peltier element or the like may be adopted, or a container containing ice water may be installed in the cooling unit 46 and the roll-shaped tissue piece 6 may be immersed in the ice water. Good. Furthermore, the roll-shaped tissue piece 6 may be passed through normal indoor air, and the temperature of the roll-shaped tissue piece 6 may be slowly returned to room temperature.
  • a cutting device 48 is provided on the downstream side of the cooling unit 46 in the moving direction of the roll-shaped tissue piece 6.
  • the cutting device 48 is a device for cutting the roll-shaped tissue piece 6 into a circular shape at a predetermined position, and has a cutter 14 that moves in the vertical direction.
  • the cutting device 48 is provided with a support 52 for the roll-shaped tissue piece 6 in order to support the roll-shaped tissue piece 6 at the time of cutting.
  • the cutter 14 is disposed substantially at the center of the support portion 52.
  • the control means 42 controls to stop the rotational drive of the motor 37 so that the movement of the moving motor 37 in the horizontal direction stops at the position where the mounting portion 52 is provided, and the cutting is performed.
  • the motor 34 is controlled so that the core rod 11 continues to rotate until the cutting of the roll-shaped tissue piece by the device 48 is completed.
  • the control means 42 performs control so that the cutting device 48 starts operation after the roll-shaped tissue piece 6 arrives at the placement portion 52 and the movement in the horizontal direction by the moving means 36 stops.
  • the control unit 42 stops the motor 37 of the moving unit 36 and then lowers the cutter 14 of the cutting device 48 to cut the roll-shaped tissue piece 6.
  • the cutter 14 descends and starts to cut the roll-shaped tissue piece 6, the core rod 11 and the roll-shaped tissue piece 6 are broken, so that the lower surface of the roll-shaped tissue piece 6 and one of the side surfaces are removed.
  • the support portion 52 supports and ensures cutting.
  • the control means 42 lowers the cutter 14 to a predetermined position, cuts the roll-shaped tissue piece 6 and then raises it to the initial position. Thereafter, the control means 42 also stops the rotation of the motor 34 that rotates the core rod 11, and all the operations are completed.
  • the tissue piece forming apparatus 30 automatically performs the process until the roll-shaped tissue piece 6 is cut. Then, the process etc. which insert the roll-shaped tissue piece 7 cut
  • the core rod 11 is turned into a sheet-like tissue.
  • a pressing means 55 for pressing in the direction of the piece 8 is provided.
  • the pressing means 55 is provided with a rotation plate 58 having a freely rotatable rotation shaft 59 extending in a direction parallel to the axial direction of the core rod 11 and a rotation shaft 59 of the rotation plate 58.
  • the pressing means 55 is lowered by its own weight at the front end side where the pressing roller 56 is provided around a rotating shaft 59 that rotates freely.
  • the pressing rollers 56 and 56 are provided so as to be freely rotatable, and always rotate in contact with the upper surface of the tissue piece wound around the core rod 11.
  • the pressing rollers 56 and 56 rotate together while being in contact with the tissue piece around the core rod 11, the rotation of the core rod 11 can be prevented from being prevented while pressing the core rod 11 in the tissue piece direction.
  • the diameter of the tissue piece gradually increases.
  • the rotating plate 58 is slightly changed around the rotating shaft 59. Can rise.
  • each pressing roller 56 is always in contact with a tissue piece, it is necessary to provide sticking prevention means so that the tissue piece does not stick.
  • the sticking prevention means there is a means such as applying a coating such as a fluorine resin on the surface of the pressing roller 56.
  • the surface of the pressing roller 56 is sandblasted to form fine irregularities on the surface, which also has an effect of preventing sticking.
  • the pressing means 55 has a follow-up means that moves in the horizontal direction as the core rod 11 moves, and always presses the upper portion of the core rod 11 until the tissue piece is wound around the core rod 11. I have to.
  • follow-up rollers 62 and 62 disposed on both sides of the core rod mounting portion 32 of the core rod mounting portion 32 are provided as tracking means.
  • the follow-up rollers 62 and 62 can rotate freely, and are arranged so as to rotate together while contacting both the upstream side and the downstream side in the moving direction of the core rod mounting portion 32.
  • the follower rollers 62 and 62 are connected to the rotation plate 58, and the follower rollers 62 and 62 move together with the core rod mounting portion 32, whereby the entire pressing unit 55 can be moved.
  • the rotation plate 58 of the pressing means 55 is flipped up so that the pressing means 55 is separated from the upper side of the tissue piece 6 wound in a roll shape.
  • Various mechanisms for flipping up the rotating plate 58 are conceivable.
  • the fixed plate 61 provided on the rear end side in the moving direction with respect to the rotating plate 58 abuts against the wall surface of the mounting table 12.
  • the core rod mounting portion 32 moves further, so that the core rod mounting portion 32 jumps up the follower roller 62 to turn the rotating plate 58.
  • the core rod mounting portion 32 may be moved horizontally at a certain height position.
  • the core rod 11 used for winding the tissue piece As the core rod 11 used for winding the tissue piece, a smaller diameter is preferable because the density of the wound tissue piece increases. Specifically, the diameter may be 4 mm or less, and preferably about 1 to 2 mm. Further, before the core rod 11 is used for winding the tissue piece, the entire core rod 11 is immersed in the melted paraffin, so that the cylinder of the core rod 11 is filled with paraffin, and the entire outer wall is paraffin. Will be coated.
  • the adhesiveness to the core rod 11 at the time of winding the sheet-like tissue piece 8 can be improved by coating the periphery of the core rod 11 with paraffin.
  • the paraffin to be coated may be one having a melting point at which adhesiveness is produced by the heater of the mounting table 12, or a mixture of such paraffin with an adhesive material such as butyl rubber.

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Abstract

　シート状の組織片をロール状に巻回する際に、芯棒への巻き付けを、安定して精度良く行うことができる組織片形成方法およびその装置を提供する。　基板上に組織片がアレイ状に配列されてなる組織アレイにおける各組織片として用いられる組織片であって、シート状の組織片８をロール状に巻回してなるロール状組織片６を形成する形成方法において、包埋剤によって組織が包埋されてなる組織ブロック５をスライスしてシート状の組織片８を生成し、シート状の組織片８を載置台１２に載置し、載置台１２と組織片８との間には、組織片８が載置台１２から容易に剥離可能となるような剥離手段１３を施しておき、載置台１２上の組織片８を加熱しつつ芯棒１１を組織片８に巻き付けることを特徴としている。

Description

組織アレイの組織片形成方法及び組織アレイの組織片形成装置
　本発明は、基板上に組織片がアレイ状に配列されてなる組織アレイの製造に用いられる組織片を形成するための形成方法及びこの組織片形成のための装置に関する。
　生体組織の検査や解析には、基板上に複数の組織片を配列して構成した組織アレイが用いられる。組織アレイは、被検物質を特異的に染色する染色液を塗布等することにより、病変組織の有無の検査、遺伝子やタンパク質の解析、スクリーニングなどに用いられる。
　組織アレイを構成する組織片の形成については、パラフィンなどの包埋剤で包埋された組織ブロックにパンチングして組織ブロックを円形にくりぬいてコアを採取することが一般的に行われていた。
　しかしながら、このような組織片の形成方法によれば、コア採取後にスライスしたときに、組織ブロック中の病変組織において特に関心が高い関心部位が欠損してしまう可能性があるという問題があった。
　また生体組織の研究を行う研究者の中には、組織ブロックに穴を開けてしまうと当該部分が完全に組織ブロックから無くなってしまうので、後の研究にとって好ましくないと考える者もいる。
　そこで、組織ブロックから円形のコアをくりぬく方法ではなく、別の方法で組織アレイを構成する組織片を形成することが検討されてきた。
　上記のような問題を解決すべく提案された方法が特許文献１及び特許文献２に開示されている。
　特許文献１及び特許文献２に開示された組織片の形成方法では、まず組織ブロックをミクロトーム等でスライスし、シート状の組織片を得る。そして、シート状の組織片をロール状に巻回する。
　巻回されたロール状の組織片は、パラフィンなどの包埋剤がブロック状に形成された基体ブロックの空孔内に挿入される。基体ブロックに所定数のロール状の組織片が配列されたところで、この基体ブロックを、ロール状の組織片が輪切り状となるようにスライスし、スライス片をプレパラート等の基板に設置することにより、組織アレイが形成される。
　このように、特許文献１及び特許文献２に記載された形成方法においては、シート状の組織片をロール状に巻回することにより、広範囲の組織の様々な箇所を１つの組織片の中に入れることができるので、病変組織において特に関心が高い関心部位の欠損という問題を解決することができる。
　そして、組織ブロックには穴を開けずに、表面が薄くスライスされただけで残すことができ、後の研究にも役立てることができる。
国際公開第２０１０／０２７０１２号パンフレット 国際公開第２００８／１０８４１０号パンフレット
　特許文献１及び特許文献２に記載された組織片の形成方法において、薄くスライスしたシート状の組織片をロール状に巻回する場合、芯棒に対してシート状の組織片を巻き付けていくこととなる。組織ブロックそのものは、パラフィンなどの包埋剤で包埋されたものであるから、組織片を加熱しつつ芯棒に巻き付けていくことでパラフィンなどの包埋剤が柔らかくなり、巻回時の柔軟性を良くし、且つ組織を壊さないようにすることができる。
　ところが、シート状の組織片を加熱する場合において、組織片を載置する載置台で加熱してしまうとパラフィンなどの包埋剤の溶融によりシート状の組織片が載置台に溶着してしまい、芯棒に巻き付けることができないという課題がある。このような課題を解決するためには、シート状の組織片を空中で加熱しなくてはならないが、かかる場合には安定して精度が良い巻き付けが期待できず、且つ組織片を人手によって芯棒に巻き付けていく必要があるので、組織片の芯棒への巻き付けが自動化できないという課題がある。
　そこで、本発明は上記課題を解決すべくなされ、その目的とするところは、シート状の組織片をロール状に巻回する際に、芯棒への巻き付けを、安定して精度良く行うことができる組織片形成方法及びその形成装置を提供することにある。
　本発明にかかる組織アレイの組織片形成方法によれば、基板上に組織片がアレイ状に配列されてなる組織アレイにおける各組織片として用いられる組織片であって、シート状の組織片をロール状に巻回してなるロール状組織片を形成する形成方法において、包埋剤によって組織が包埋されてなる組織ブロックをスライスしてシート状の組織片を生成し、シート状の組織片を載置台に載置し、載置台と組織片との間には、組織片が載置台から容易に剥離可能となるような剥離手段を施しておき、載置台上の組織片を加熱しつつ芯棒を組織片に巻き付けることを特徴としている。
　この方法を採用することによって、シート状の組織片が加熱手段によって加熱されて柔らかくなった状態でも剥離手段によって載置台から容易に剥離することができるので、安定して精度良く芯棒への巻き付けが行える。安定して精度良く巻き付けができるので、巻き付け時に人手を必要とせず、自動化も可能である。また、シート状の組織片は柔らかくなった状態で巻き付けられるので、組織を壊さないように巻き付けができる。
　また、前記剥離手段は、シート状の組織片が含んでいる包埋剤よりも低融点の包埋剤が載置台に塗布されてなることを特徴としてもよい。
　これによれば、加熱手段により低融点の包埋剤は溶融し、シート状の組織片と載置台との間で液体状になって介在する。このため、シート状の組織片は容易に載置台から剥離する。
　また、前記剥離手段は、載置台の上面が粗面加工されてなることを特徴としてもよい。
　このような方法によっても、シート状の組織片を載置台から容易に剥離させることができる。
　また、前記載置台として、ヒータが内蔵された加熱台と、加熱台の上面から分離可能なプレートとを有しているものを用い、プレートの上面に前記剥離手段が施されることを特徴としてもよい。
　この方法によれば、プレートにシート状の組織片を載置して加熱した後冷却すれば、プレート表面にシート状の組織片が溶着したシート状組織片プレートが作成される。シート状組織片プレートを予め複数作成しておけば、シート状の組織片の破損等を防止することができるので、シート状の組織片の取り扱いが容易となる。また、プレートに当該組織の内容等の情報（例えば識別コード）を記載することができるので、シート状の組織片の取り違え防止にも寄与する。
　さらに、前記載置台に、シート状の組織片が含んでいる包埋剤よりも高融点のシート状部材を載置し、該シート状部材の上面にシート状の組織片を載置し、載置台上のシート状部材が溶融しない程度の温度で組織片を加熱しつつ芯棒を組織片及びシート状部材に巻き付けることを特徴としてもよい。
　この方法によれば、シート状の組織片が破損している場合であっても、確実に芯棒に巻き付けることができ、また複数のシート状の組織片が含有している包埋剤の融点温度が様々な温度である場合に、これら複数のシート状の組織片の融点温度に関わらずに安定して芯棒に巻き付けることができる。また、ロール状組織片が形成され、これをパラフィンブロックなどに挿入して組織アレイを形成する際に、シート状の組織片は高融点のシート状部材に包まれているので、一旦巻回したシート状の組織片のロールがほどけないようにすることができる。
　なお、前記シート状部材の上面に、シート状の組織片を細片化したものを芯棒の巻き付け方向に沿って直線状に配置し、載置台上のシート状部材が溶融しない程度の温度で組織片を加熱しつつ芯棒を組織片及びシート状部材に巻き付けることを特徴としてもよい。
　この方法によれば、シート状の組織片を細片化したような場合であっても、ロール状組織片として構成することができる。また、観察するのに必要な部分だけを配列させることもできるという利点がある。
　また、前記載置台の上面の、シート状の組織片を細片化したものを芯棒の巻き付け方向に沿って直線状に配置すべき位置には、配置用の目印を形成させておくことを特徴としてもよい。
　また、前記芯棒の表面には、包埋剤が塗布されていることを特徴としてもよい。
　この方法によれば、巻き付け時に粘着性が出るため、安定した巻き付けが可能である。
　本発明の組織アレイの組織片形成方法及び組織アレイの組織片形成装置によれば、シート状の組織片をロール状に巻回する際の芯棒への巻き付けを、安定して精度良く行うことができる。
シート状の組織片の切り出しを説明する説明図である。 シート状の組織片を芯棒に巻き付ける直前の様子を示す説明図である。 シート状の組織片を芯棒に巻き付けている途中の様子を示す説明図である。 ロール状の組織片を示す説明図である。 基体ブロックにロール状の組織片を埋め込むところを示す説明図である。 組織アレイシートの斜視図である。 プレートを用いる組織片形成方法の説明図である。 プレート及びパラフィンシートを用いる組織片形成方法の説明図である。 組織片を切り取ってパラフィンシート状で直線上に配列させて形成する組織片形成方法の説明図である。 本発明にかかる組織形成装置の平面図である。 載置台近傍の構成を示す説明図である。 押圧プレートが跳ね上がっている状態の載置台近傍の構成を示す説明図である。 載置台の上面に傾斜を形成したところを示す説明図である。
　以下、図面に基づいて本実施形態に係る組織アレイの組織片形成方法について説明する。
（方法１）
　まず図１～図６に基づいて、本実施形態の組織片形成方法を用いた組織アレイを作成する手順について説明する。
　図１に示すように、まず包埋剤（本実施形態ではパラフィン）で包埋された組織ブロック５をミクロトーム４で１００μｍ程度の厚さのシート状に切り出す。切り出した１００μｍ程度の厚さの組織片をシート状の組織片８と称する。
　ここでは、組織ブロック５のスライスに用いる器具としてミクロトーム４を例として挙げたが、振動式のミクロトーム（図示せず）やレーザ（図示せず）、又は他の手段を用いてもよい。
　次に、図２～図３に示すように、シート状の組織片８を芯棒に巻き付けてロール状の組織片として形成する。
　シート状の組織片８を芯棒１１に巻き付ける際には、シート状の組織片８をヒータ内蔵の載置台１２の上に載置し、シート状の組織片８をヒータで加熱して柔らかくしてから巻き付けを行う。ヒータの例としてはシリコンラバーヒータなどが挙げられる。
　載置台１２の上面には、シート状の組織片８が含有するパラフィンよりも低融点の包埋剤（本実施形態ではパラフィン）１３を塗布しておく。この低融点のパラフィンが特許請求の範囲でいう剥離手段に該当する。載置台１２のヒータにより低融点のパラフィン１３が溶融して液体状となると、シート状の組織片８は液体状のパラフィン１３の上に浮かぶ状態となる。このため、シート状の組織片８が載置台１２に溶着してしまうことを防止できる。
　載置台１２の上に載置されたシート状の組織片８の上面に芯棒１１を置き、芯棒１１を回転させながら移動させる。これにより、芯棒１１の周囲にシート状の組織片８を巻き付け、ロール状の組織片６を形成することができる。芯棒１１としては、筒状の合成樹脂製のものを採用している。
　巻き付けが終了してロール状の組織片６が形成された後、ロール状の組織片６の温度を低下させるように冷却手段によって冷却するか、又は放置して自然冷却する。これにより、ロール状の組織片６のパラフィンが硬化する。
　次に、図４に示すように、ロール状の組織片６を輪切り状態となるように芯棒１１ごと所定長さに切断する。切断は、カッター１４で行われる。ここでは、ロール状の組織片６は、その長さ方向（軸線方向）のほぼ中央において、２つに切断されている。２つに切断したもののうち、いずれか一方について、ロール状の組織片６の端部から突出している芯棒１１を切り落とすことによって、芯棒１１が露出していないロール状の組織片７が形成される。この芯棒１１が露出していないロール状の組織片７が、次の工程に用いられる。
　また、上述してきた例では、巻き付けられたロール状の組織片６の両端部から芯棒１１が突出していたため、次工程で使用する前に、突出している芯棒１１を切り落とす必要があったが、シート状の組織片８を芯棒１１に巻き付ける際に組織片の端部から芯棒１１が突出しないように巻き付けてもよい。このようにすれば、芯棒１１の切り落とし工程を省くことができる。
　芯棒１１としては、内部が空洞に形成された筒状のものを用いるとよい。このようにすれば、ロール状の組織片６を芯棒１１ごと切断する場合に、切断を容易としてカッター１４の寿命を延ばすことができる。芯棒１１の空洞内に包埋剤（本実施形態ではパラフィン）が充填されているものを用いると、ロール状の組織片６を芯棒１１ごと切断する場合に、芯棒１１が潰れてロール状の組織片６が変形してしまうことを防止できるので好ましい。
　また、芯棒１１の表面には包埋剤（本実施形態ではパラフィン）がコーティングされていることで、シート状の組織片８を巻き付ける際の粘着性が良くなり、安定した巻き付けを実行できる。
　このように、表面及び空洞内にパラフィンが付着された芯棒１１を作成するには、溶解したパラフィンの中に芯棒１１を浸漬するだけで作成することができる。
　図５に示すように、切断後のロール状の組織片７は、包埋剤（本実施形態ではパラフィン）で構成された基体ブロック１６の空孔１８内に挿入される。基体ブロック１６には、予め複数の空孔１８を穿設させておく事が必要である。
　基体ブロック１６の全ての空孔１８に、切断後のロール状の組織片７が挿入された後、基体ブロック１６をミクロトーム（図示せず）等でロール状の組織片６の円形断面が現れる方向にスライスする。
　図６に示すように、基体ブロック１６をスライスすることによって得られたシート状のものが組織アレイシート１９である。そして、組織アレイシート１９を基板上に配置することによって、組織アレイが作成される。なお、基板としては、プレパラート、ナイロン膜基板、又はシリコン基板等の種々の基板を用いることが考えられる。
　なお、載置台１２に設ける剥離手段としては、低融点のパラフィンなどを塗布することに限定するものではない。
　例えば、水やお湯（Ｈ２Ｏ）を載置台１２の上面に垂らしておくことでもよい。これによれば、シート状の組織片８と載置台１２の上面との間に水やお湯が介在するため、シート状の組織片８が載置台１２の上面に溶着しないようにできる。かかる場合、水やお湯の表面張力によりシート状の組織片８が上方に突出するように曲面になってしまうおそれもあるが、界面活性剤などを水やお湯に添加することでこのようなおそれを回避できる。また、載置台１２の上面を親水性処理することにより、水やお湯の表面張力による影響を少なくすることができる。親水性処理としては、載置台１２の上面に酸化チタン等をコーティングする等の処理が挙げられる。
　剥離手段の他の例としては、載置台１２の上面に粗面加工を施すことによってもよい。粗面加工は、表面にサンドブラストを施して表面に微細な凹凸を形成することで実現できる。
　なお、粗面加工と低融点パラフィンを組み合わせてもよい。すなわち、載置台１２の上面に粗面加工を施したうえで、シート状の組織片８が含有するパラフィンよりも低融点のパラフィン１３を粗面加工された上面に塗布するのである。これによれば、剥離性をより高めることができる。
（方法２）
　上述してきた組織片形成方法とは別の組織片形成方法について説明する。
　なお、組織ブロックからのシート状の組織片のスライス工程、芯棒に巻き付けた後の切断工程、組織ブロックへの挿入工程及び組織ブロックのスライス工程については、説明を省略する。
　図７に示すように、本実施形態ではヒータ内蔵の載置台１２とは別にプレート２０を用いてロール状の組織片６を形成する。プレート２０としては、金属製、ガラス製または樹脂製の板状体を用いることができる。
　載置台１２の上面はプレート２０を自由に配置することができる構成となっており、載置台１２内部のヒータによりプレート２０も加熱することができる。
　ここでは、剥離手段１３はプレート２０の上面に施すようにする。剥離手段としては、シート状の組織片８が含有するパラフィンよりも低融点のパラフィンを、プレート２０の上面に塗布すること及びプレート２０の上面に粗面加工を施すことが好ましい。プレート２０が加熱されて、低融点のパラフィン１３が溶融して液体状となると、シート状の組織片８は液体状のパラフィン１３の上に浮かぶ状態となる。このため、シート状の組織片８がプレート２０に溶着してしまうことを防止できる。
　このように、載置台１２とは別体のプレート２０にシート状の組織片８を載置することで、以下のような作用効果がある。
　すなわち、プレート２０にシート状の組織片８を載置し、加熱する。すると、プレート２０にシート状の組織片８が溶着し、シート状組織片プレート２２が得られる。このようなシート状組織片プレート２２を予め複数作成しておくことにより、シート状の組織片８の破損を防止できる。また、シート状の組織片８には、直接識別コードなどを記載することはできないが、シート状組織片プレート２２には、識別コードなどを記載することが可能である。このため、シート状の組織片８の取り違え防止を図ることもできる。
　シート状組織片プレート２２の作成は必ずしも、本実施形態でいう載置台１２の上で作成しなくてもよく、他の場所で作成しておいてもよい。
　かかる場合、他の場所で作成したシート状組織片プレート２２を載置台１２の上に載置し、シート状の組織片８をヒータで加熱して柔らかくしてから巻き付けを行う。
　載置台１２の上に載置されたシート状の組織片８の上面に芯棒１１を置き、芯棒１１を回転させながら移動させる。これにより、芯棒１１の周囲にシート状の組織片８を巻き付け、ロール状の組織片６を形成することができる。
（方法３）
　次に、別の組織片形成方法について説明する。
　なお、組織ブロックからのシート状の組織片のスライス工程、芯棒に巻き付けた後の切断工程、組織ブロックへの挿入工程及び組織ブロックのスライス工程については、説明を省略する。
　図８に示すように、本実施形態では、プレート２０とシート状の組織片８との間に柔軟性のあるシート状部材を配置させる点が特徴となっている。シート状部材としては、パラフィンシート２４が挙げられる。このパラフィンシート２４は、シート状の組織片８が含有するパラフィンよりも高融点のものである。また、シートの厚さとしては、シート状の組織片８と同じか、それ以下の厚さである。具体的には、５００μｍ以下であることが好ましいと考えられる。
　また、パラフィンシート２４の大きさは、シート状の組織片８と同じ大きさか、またはシート状の組織片８よりも大きいものであることが必要である。パラフィンシート２４の材質としては、パラフィンに添加物を配合したものであってもよい。添加物としてはブチルゴム、アガロース、セルロース、マイクロクリスタリンワックス、マンナン、ゼラチン、ポリエチレングリコール、シリコン、ＥＶＡ（エチレン酢酸ビニル共重合体）、合成レジン、ミネラルオイル、蜜蝋などが挙げられる。
　シート状の組織片８を芯棒１１に巻き付ける際は、このパラフィンシート２４ごと芯棒１１に巻き付けを行う。
　このような方法によれば、シート状の組織片８が破損している場合であっても、芯棒１１に巻き付けることができる。
　なお、シート状部材としては、パラフィンに限定することはなく、ポリアミド系、ポリイソブチレン、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリオレフィン系、ポリスチレン、ポリプロピレン、フッ素系樹脂、パラフィルム（登録商標）、ホットメルト（登録商標）、メデール（登録商標）等の材質でもよい。また、これらの材質を複数配合させたものであってもよい。
（方法４）
　また、図９に示すように、シート状の組織片８を細片化したもの８ａ，８ｂ、・・を芯棒１１の巻き付け方向に沿って直線状に配置し、プレート２０のパラフィンシート２４が溶融しない程度の温度で加熱しつつ芯棒１１を、パラフィンシート２４ごとシート状の組織片８を巻き付けてもよい。
　この方法によれば、上述したように、シート状の組織片８を細片化した場合であっても、ロール状の組織片６として構成することができ、また、シート状の組織片の中から、観察するのに必要な部分だけを配列させることもできる。
　組織片を必要な部分だけ配置した場合においては、組織片の配置場所は直線状になっているため、巻き付け終了後、芯棒１１の長さ方向のいずれの箇所で切断するかで組織片が現れて来ない事態も生じうる。
　このため、プレート２０は、予めカッター１４の配置位置に該当する位置に配置用の目印２８を形成しておくとよい。目印２８は、単なる直線に描かれた印であればよい。
　なお、上述してきた方法３及び方法４は、プレート２０の上にパラフィンシート２４を配置する場合について説明してきた。
　しかしながら、パラフィンシート２４を用いる方法としては、プレート２０を用いなくてもよく、上面に剥離手段を施した載置台１２の上にパラフィンシート２４を配置し、そのパラフィンシート２４の上にシート状の組織片８を配置させて芯棒１１への巻き付けを行っても良い。
　なお、上述してきた各方法では、芯棒１１をロール状の組織片６の中心に保持したまま切断し、組織アレイにも切断された芯棒１１をそのまま搭載する方法を採用していた。しかしながら、組織片の巻き付けが完了したのちには、ロール状の組織片６から芯棒１１を抜き取ってもよい。
　なお、本実施形態で使用される包埋剤としてはパラフィンを例に挙げているが、他にセロイジン、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、（メタ）アクリル酸樹脂などの非親水性包埋剤、カーボワックス、ゼラチンなど親水性包埋剤、それらが複数混合された包埋剤が挙げられる。
　好ましい包埋剤としては、パラフィンおよびポリエチレンなどの合成ポリマーの添加剤を含有するパラフィンなどのパラフィン類が挙げられる。
（装置）
　以下、本実施形態に係る組織アレイの組織片形成装置について説明する。
　なお、上述してきた形成方法の説明で使用した構成と同一の構成については、同じ符号を付し、説明を省略する場合もある。
　図１０は、組織片形成装置の全体構成を示す平面図である。また、本組織片形成装置３０としては、載置台１２の上にプレート２０を載置し、プレート２０に配置されたシート状の組織片８を芯棒１１に巻き付ける構成を採用している。
　組織片形成装置３０は、パラフィン置換された組織ブロック５をスライスして成るシート状の組織片８が配置されたプレート２０を上面に載置する載置台１２を備えており、載置台１２の内部には、プレート２０に載置されたシート状の組織片８を加熱するヒータが設けられている。
　また、プレート２０の上面には剥離手段１３が施されており、プレート２０からのシート状の組織片８の剥離が容易に行える。
　載置台１２の近傍には、芯棒１１を装着するための芯棒装着部３２が設けられている。芯棒装着部３２は、芯棒１１を挿入して締め付けて固定するコレットチャックを採用している。なお、芯棒装着部３２の構成は、コレットチャックに限定するものではない。
　芯棒装着部３２の後端部には、芯棒装着部３２を回転駆動するモータ３４が接続されている。芯棒装着部３２とモータ３４は、ベルト３９と共に移動可能な移動台４０の上に配置されている。
　この移動台４０を水平方向に移動させるための移動手段３６が設けられている。移動手段３６は、モータ３７と、モータ３７の回転軸に設けられたプーリ３８と、プーリ３８と移動台４０との間に掛け渡されたベルト３９とを有している。
　ただし、モータ３７の回転運動を、移動台４０の移動のための直線運動に変換する手段としては、ベルト駆動に限定することはなく、ラック及びピニオンやボールネジ等であってもよい。また、モータ３７内部に回転運動を直線運動に変換する手段を設けた直進型のモータを採用してもよい。
　移動台４０は、移動方向に沿って延びる２本のガイドレール４１によってガイドされており、確実に直線移動を行える。
　また、移動台４０の移動位置を検出するための位置決めセンサ４３が、移動台４０の移動方向に沿った複数箇所に設けられている。位置決めセンサ４３が移動台４０の移動を検出することにより、後述する制御手段４２によって各動作が実行される。
　芯棒装着部３２が芯棒１１を回転させながら水平方向に移動することにより、シート状の組織片８は芯棒１１に巻き付けられる。このとき、モータ３４とモータ３７の駆動を制御手段４２が制御している。
　制御手段４２は、各モータ３４，３７に対して制御信号を出力して各モータ３４，３７の回転制御を実行する。
　芯棒１１の周囲にシート状の組織片８を巻き付けていくと、徐々に径が大きくなっていくので、制御手段４２は、巻き付け開始後、芯棒１１の回転用のモータ３４の回転数を徐々に小さくなるように制御する。且つ制御手段４２は、巻き付け開始後、芯棒１１の水平方向への移動用のモータ３７の回転数を徐々に大きくするように制御する。
　このようにすることにより、巻き付けによって徐々に径が大きくなっていく場合でも、巻き付け力を維持して巻き付けが解けることがないようにできる。
　載置台１２よりも移動台４０の移動方向下流側には、芯棒１１に巻き付けたロール状の組織片６をなじませるための、なじませ加熱部（特許請求の範囲でいう第２の加熱手段）４４が設けられている。
　なじませ加熱部４４は、芯棒１１に巻き付けられたロール状の組織片６を上方から加熱するように、屋根状の内壁に加熱用の遠赤外線ヒータが配置された構成となっている。ただし、加熱用のヒータとしては遠赤外線ヒータでなくてもよい。また、ヒータを設けるのではなく、熱風を吹き付ける構成であってもよい。
　なじませ加熱部４４を通過する芯棒１１に巻き付けられたロール状の組織片６は、モータ３４によって回転させられており、全体にまんべんなく加熱の効果が生じるようにしている。
　また、なじませ加熱部４４のロール状の組織片６の移動方向下流側には、ロール状の組織片６を冷却する冷却部４６が設けられている。冷却部４６は、なじませ加熱部４４を通過してきて柔らかくなったロール状の組織片６を常温に戻して硬化させるために設けられている。柔らかい状態のままであると切断が困難になるからである。
　本実施形態における冷却部４６としてはファンを設けて、なじませ加熱部４４から出てきたロール状の組織片６に、ファンの風をあてるようにして冷却している。ただ、冷却部４６としては、この構成に限られることはない。
　例えば、ペルチェ素子などを用いた電子冷却方式を採用してもよいし、冷却部４６に氷水が収納された容器を設置し、氷水にロール状の組織片６を浸漬させるように構成してもよい。さらに、通常の室内空気の中をロール状の組織片６を通過させ、ロール状の組織片６の温度をゆっくり室温に戻すようにしてもよい。
　冷却部４６のロール状の組織片６の移動方向下流側には、切断装置４８が設けられている。切断装置４８は、ロール状の組織片６を所定位置で輪切り状に切断するための装置であり、上下方向に移動するカッター１４を有している。
　切断装置４８には、切断時にロール状の組織片６を支えるために、ロール状の組織片６の支え部５２が設けられている。支え部５２のほぼ中央にカッター１４が配置されている。
　なお、制御手段４２は、この載置部５２が設けられている位置で移動用のモータ３７による水平方向への移動が停止するようモータ３７の回転駆動を停止するように制御し、なおかつ、切断装置４８によるロール状の組織片の切断が終了するまで芯棒１１を回転し続けるように、モータ３４を制御する。
　制御手段４２は、載置部５２にロール状の組織片６が到着し、移動手段３６による水平方向への移動が停止した後、切断装置４８が動作を開始するように制御を行う。制御手段４２は、移動手段３６のモータ３７を停止させた後、切断装置４８のカッター１４を下降させ、ロール状の組織片６を切断する。カッター１４が下降してきてロール状の組織片６を切断し始めると、芯棒１１及びロール状の組織片６がしなってしまうので、ロール状の組織片６の下面及びいずれか一方の側面を支え部５２が支え、切断が確実に行えるようにしている。
　制御手段４２は、カッター１４を所定位置まで下降させて、ロール状の組織片６を切断させた後、初期位置まで上昇させる。その後、制御手段４２は、芯棒１１を回転させるモータ３４の回転も停止させ、全ての動作が終了する。
　このように、本実施形態における組織片形成装置３０は、ロール状の組織片６を切断するところまでは、自動的に行う。その後、基体ブロック１６載置部５２の上に切断されたロール状の組織片７を挿入する工程等は、作業者等の人手によって行われる。
　ところで、本実施形態の組織片形成装置３０には、芯棒装着部３２に装着された芯棒１１の周囲にシート状の組織片８を巻き付けていく際に、芯棒１１をシート状の組織片８方向に押さえつける押圧手段５５が設けられている。
　以下、押圧手段について、図１１、図１２に基づいてさらに詳細に説明する。
　押圧手段５５は、芯棒１１の軸線方向と平行な方向に延びるフリー回転可能な回動軸５９を有している回動プレート５８と、回動プレート５８の回動軸５９が設けられている側（後端側）と対向する側（先端側）の端部近傍に設けられた２本の押さえローラ５６、５６を有している。押圧手段５５は、自重によって、フリー回転する回動軸５９を中心にして押さえローラ５６が設けられた先端側が下降する。押さえローラ５６，５６は、フリー回転可能に設けられており、常に芯棒１１の周囲に巻き付けられていく組織片の上面に接触して共回りする。
　このように押さえローラ５６，５６は、芯棒１１の周囲の組織片に接触しつつ共回りするので、芯棒１１を組織片方向に押さえつけながらも、芯棒１１の回転を妨げないようにできる。また、芯棒１１に組織片を巻き付けて行くと、組織片の径が徐々に大きくなるが、組織片の径の成長に合わせて、回動プレート５８は回動軸５９を中心にしてわずかずつ上昇することができる。
　各押さえローラ５６は常時組織片が接触するので、組織片が貼り付かないように貼り付き防止手段を施す必要がある。
　貼り付き防止手段としては、フッ素系樹脂などのコーティングを押さえローラ５６の表面に施すなどの手段がある。また、押さえローラ５６の表面にサンドブラストを施して表面に微細な凹凸を形成することによっても貼り付き防止の効果がある。
　また、押圧手段５５は、芯棒１１の移動に伴って水平方向に移動する追従手段を有しており、芯棒１１への組織片の巻き付け終了までは、常に芯棒１１の上方を押さえつけるようにしている。
　本実施形態では、追従手段として、芯棒装着部３２の芯棒装着部３２の両側に配置された追従ローラ６２，６２が設けられている。追従ローラ６２，６２は、フリー回転可能であって、芯棒装着部３２の移動方向の上流側と下流側の両側に接触しつつ共回りするように配置されている。追従ローラ６２，６２は回動プレート５８に連結されており、追従ローラ６２，６２が芯棒装着部３２とともに移動することで、押圧手段５５全体を移動させることができる。
　芯棒１１への巻き付けが完了した後、押圧手段５５がロール状に巻き付けられた組織片６の上方から離間するように、押圧手段５５の回動プレート５８が跳ね上げられる。
　回動プレート５８を跳ね上げる機構としては種々考えられるが、本実施形態では、回動プレート５８よりも移動方向の後端側に設けられた固定プレート６１が載置台１２の壁面に当接することで、これ以上押圧手段５５が移動できない位置に達したときに、芯棒装着部３２はさらに先へ移動するので、芯棒装着部３２が追従ローラ６２を跳ね上げるようにすることで回動プレート５８が回動軸５９を中心に回動してロール状の組織片６の上面から離間する構成を採用している。
　また、上述したように、芯棒１１に組織片を巻き付けて行くと、組織片の径が徐々に大きくなる。このため、図１３に示すように、載置台１２の上面１２ａに、芯棒１１の移動方向に沿って徐々に下降するような傾斜を形成しておくと、芯棒１１の位置を上昇させなくても済む。かかる場合、芯棒装着部３２を一定の高さ位置で水平移動させればよい。
　なお、載置台１２の上面１２ａに傾斜を形成しない場合には、芯棒装着部３２若しくは移動台４０に、移動方向に沿って徐々に芯棒１１が上昇するような上昇機構を採用する必要がある。
　組織片の巻き付けに用いられる芯棒１１は、径が小さい方が巻き付けられる組織片の密度が上がるので好ましい。具体的には、直径４ｍｍ以下であればよく、１～２ｍｍ程度が好ましい。
　さらに、芯棒１１を組織片巻き付けに使用する前に、芯棒１１全体を、溶融しているパラフィン内に浸漬することにより、芯棒１１の筒内にパラフィンが充填され、さらに外壁全体にパラフィンがコーティングされた状態となる。
　このように、芯棒１１の内部にパラフィンが充填されることにより、切断する際に芯棒１１が潰れないようにして組織片の変形を防止することができる。
　また、芯棒１１の周囲にパラフィンがコーティングされることにより、シート状の組織片８を巻き付ける際の芯棒１１への接着性を高めることができる。かかる場合、コーティングするパラフィンとしては、載置台１２のヒータで粘着性が出る程度の融点温度のものを用いるか、又はこのようなパラフィンにブチルゴムなどの粘着素材を配合したものを用いてもよい。

Claims (20)

  1. 　基板上に組織片がアレイ状に配列されてなる組織アレイにおける各組織片として用いられる組織片であって、シート状の組織片をロール状に巻回してなるロール状組織片を形成する形成方法において、
    　包埋剤によって組織が包埋されてなる組織ブロックをスライスしてシート状の組織片を生成し、
    　シート状の組織片を載置台に載置し、
    　載置台と組織片との間には、組織片が載置台から容易に剥離可能となるような剥離手段を施しておき、
    　載置台上の組織片を加熱しつつ芯棒を組織片に巻き付けることを特徴とする組織アレイの組織片形成方法。
  2. 　前記剥離手段は、
    　シート状の組織片が含んでいる包埋剤よりも低融点の包埋剤が載置台に塗布されてなることを特徴とする請求項１記載の組織アレイの組織片形成方法。
  3. 　前記包埋剤がパラフィン類であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の組織アレイの組織片形成方法。
  4. 　前記剥離手段は、
    　載置台の上面が粗面加工されてなることを特徴とする請求項１～請求項３のうちのいずれか１項記載の組織アレイの組織片形成方法。
  5. 　前記載置台として、ヒータが内蔵された加熱台と、加熱台の上面から分離可能なプレートとを有しているものを用い、プレートの上面に前記剥離手段が施されることを特徴とする請求項１～請求項４のうちのいずれか１項記載の組織アレイの組織片形成方法。
  6. 　前記載置台に、シート状の組織片が含んでいる包埋剤よりも高融点のシート状部材を載置し、
    　該シート状部材の上面にシート状の組織片を載置し、
    　載置台上のシート状部材が溶融しない程度の温度で組織片を加熱しつつ芯棒を組織片及びシート状部材に巻き付けることを特徴とする請求項１～請求項５のうちのいずれか１項記載の組織アレイの組織片形成方法。
  7. 　前記シート状部材の上面に、シート状の組織片を細片化したものを芯棒の巻き付け方向に沿って直線状に配置し、載置台上のシート状部材が溶融しない程度の温度で組織片を加熱しつつ芯棒を組織片及びシート状部材に巻き付けることを特徴とする請求項６記載の組織アレイの組織片形成方法。
  8. 　前記載置台の上面の、シート状の組織片を細片化したものを芯棒の巻き付け方向に沿って直線状に配置すべき位置には、配置用の目印を形成させておくことを特徴とする請求項７記載の組織アレイの組織片形成方法。
  9. 　前記芯棒の表面には、包埋剤が塗布されていることを特徴とする請求項１～請求項８のうちのいずれか１項記載の組織アレイの組織片形成方法。
  10. 　基板上に組織片がアレイ状に配列されてなる組織アレイにおける各組織片として用いられる組織片であって、シート状の組織片をロール状に巻回してなるロール状組織片を形成する形成装置であって、
    　包埋剤によって組織が包埋されてなる組織ブロックをスライスして成るシート状の組織片が載置されるとともに、シート状の組織片が容易に剥離可能となるような剥離手段を有する載置台と、
    　載置台に載置されたシート状の組織片を加熱する加熱手段と、
    　シート状の組織片を巻き付けるための芯棒を装着する芯棒装着部と、
    　芯棒装着部に装着された芯棒を、芯棒の軸芯を中心として回転させる回転駆動手段と、
    　芯棒装着部を水平方向に移動させる移動手段と、
    　芯棒を回転させつつシート状の組織片の表面上を水平方向に移動させ、芯棒の周囲にシート状の組織片を巻き付けるように回転駆動手段と移動手段を制御する制御手段と、
    　芯棒の周囲にロール状に巻き付けられたロール状組織片をなじませるために加熱する第２の加熱手段と、
    　芯棒の周囲にロール状に巻き付けられたロール状組織片を冷却する冷却手段と、
    　冷却手段によって冷却されたロール状組織片を、芯棒ごと輪切り状態に切断する切断手段とを具備することを特徴とする組織アレイの組織片形成装置。
  11. 　前記剥離手段は、
    　シート状の組織片が含んでいる包埋剤よりも低融点の包埋剤が載置台に塗布されてなることを特徴とする請求項１０記載の組織アレイの組織片形成装置。
  12. 　前記包埋剤がパラフィン類であることを特徴とする請求項１０または請求項１１記載の組織アレイの組織片形成装置。
  13. 　前記剥離手段は、
    　載置台の上面が粗面加工されてなることを特徴とする請求項１０～請求項１２のうちのいずれか１項記載の組織アレイの組織片形成装置。
  14. 　前記載置台は、
    　前記加熱手段としてのヒータが内蔵された加熱台と、該加熱台の上面から分離可能なプレートとを有し、プレートの上面に前記剥離手段が施されていることを特徴とする請求項１０～請求項１３のうちのいずれか１項記載の組織アレイの組織片形成装置。
  15. 　前記芯棒装着部に装着された芯棒の周囲にシート状の組織片を巻き付けていく際に、芯棒をシート状の組織片方向に押さえつけ、且つ前記移動手段による芯棒の移動に追従して移動可能な押圧手段を具備することを特徴とする請求項１０～請求項１４のうちのいずれか１項記載の組織アレイの組織片形成装置。
  16. 　前記載置台は、芯棒の移動方向に向かって徐々に芯棒から離間する方向に傾斜していることを特徴とする請求項１０～請求項１５のうちのいずれか１項記載の組織アレイの組織片形成装置。
  17. 　前記芯棒装着部は、芯棒の移動方向に向かって徐々にシート状の組織片から離間する方向に移動可能に設けられていることを特徴とする請求項１０～請求項１６のうちのいずれか１項記載の組織アレイの組織片形成装置。
  18. 　前記制御手段は、前記芯棒装着部に装着された芯棒の周囲にシート状の組織片を巻き付けていく際に、前記移動手段による移動量を徐々に大きくするとともに前記回転駆動手段による回転スピードを徐々に小さくするように制御することを特徴とする請求項１０～請求項１７のうちのいずれか１項記載の組織アレイの組織片形成装置。
  19. 　前記芯棒の表面には、包埋剤が塗布されていることを特徴とする請求項１０～請求項１８のうちのいずれか１項記載の組織アレイの組織片形成装置。
  20. 　前記載置台には、前記切断手段により切断する位置の目印が形成されていることを特徴とする請求項１０～請求項１９のうちのいずれか１項記載の組織アレイの組織片切断方法。
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