WO2013077297A1 - 細胞分取装置および細胞分取方法 - Google Patents

細胞分取装置および細胞分取方法 Download PDF

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    • G01N2001/288—Filter punches

Definitions

  • the present invention relates to a cell sorting apparatus and a cell sorting method.
  • an LMD (Laser Microdetection) method is known as a technique for cutting and collecting a micro area of about several tens of microns from a tissue section used for pathological diagnosis or the like (see, for example, Non-Patent Document 1).
  • a minute region is cut out from a slice by irradiating the minute region to be collected of a tissue slice with a UV laser.
  • Leica MICROSYSTEMS “Leica LMD 6500, Leica LMD 7000”, p. 2, [online], [search August 30, 2012], Internet ⁇ URL: http://www.leica-microsystems.com/fileadmin/downloads/Leica%20LMD7000/Brochures/LMD6500_7000_EN.pdf>
  • the laser scanning area can be increased, or the output of the laser can be increased to blow off fragments after cutting. This requires a larger and more expensive device.
  • the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and provides a cell sorting apparatus and a cell sorting method capable of reliably collecting a desired fragment from a section of biological tissue with a simple device and operation.
  • the purpose is to do.
  • the present invention provides the following means.
  • a plurality of small pieces are partitioned by a predetermined dividing line, and one end surface of the small piece is pressed, and the small piece is attached to the other end surface of the substrate provided to be separable.
  • a cell sorting device for collecting a piece cut along a predetermined dividing line together with the small piece from a tissue section, and supporting a sheet member to which the one end surface of the substrate is detachably bonded And a needle member having a needle tip that can penetrate the sheet member, and the needle member is directed to the sheet member on the side opposite to the substrate of the sheet member supported by the support portion.
  • a moving mechanism for moving the needle tip in the forward direction along the longitudinal direction of the needle member, the one end surface of the small piece on substantially the same plane intersecting the longitudinal direction. Less in a narrower range
  • a cell sorting device provided be arranged two.
  • the sheet member is held by the support portion, and the needle member disposed with the sheet member sandwiched between the substrate and the substrate is moved by the moving mechanism, so that the needle tip penetrates the sheet member. .
  • the small piece whose one end face is pressed by the penetrating needle tip peels off from the sheet member and flies in the forward direction of the needle tip. That is, the desired piece and the small piece can be collected together with the small piece in a collection container that has been arranged on the substrate side of the sheet member in advance by a simple configuration and operation in which the small piece corresponding to the desired piece of the section is pushed by the needle member. it can.
  • the size and thickness of the pieces are not particularly limited. Therefore, a sufficient amount of cells can be collected by one operation. Further, when one end surface of the small piece is pressed by at least two needle tips arranged on the same plane, a pressing force is applied to the one end surface substantially evenly. Thereby, since the end surface of a small piece peels reliably from a sheet
  • positioned in the position used as each vertex of a polygon within the said range may be sufficient.
  • the small piece may have the polygonal one end surface, and the needle tip may be disposed at a position corresponding to a substantially center or each corner of each side of the one end surface of the small piece. Good. By doing in this way, a pressing force acts on the one end surface of the small piece more evenly, and the small piece can be more reliably peeled off from the sheet member, and the flight direction of the small piece can be further stabilized.
  • the needle mechanism further restricts forward movement of the needle tip by the moving mechanism at a position where the protruding amount from the sheet member of the needle penetrating the sheet member is a predetermined amount. It is good also as providing a movement restriction part.
  • the through holes formed in the sheet member need only have a small diameter, when a plurality of small pieces are collected and a large number of through holes are formed in the sheet member, the sheet member becomes brittle or the through holes are connected to each other. It is possible to prevent the member from tearing.
  • the needle member may have two or more needle tips by branching at an intermediate position.
  • a plurality of needle members may be provided, and the moving mechanism may hold the plurality of needle members substantially parallel to each other.
  • the plane may be substantially perpendicular to the longitudinal direction.
  • the plane may be inclined with respect to the longitudinal direction.
  • the second aspect of the present invention is affixed to the other end surface of the substrate that is divided into a plurality of small pieces by a predetermined dividing line and pressed on one end surface of the small pieces so that the small pieces can be separated.
  • FIG. 1 is an overall configuration diagram of a cell sorting apparatus according to an embodiment of the present invention. It is a figure which shows an example of the board
  • the cell sorting apparatus 1 has a stage (support) on which a sheet (sheet member) 3 to which a substrate 2 to which a tissue section X is attached is bonded is mounted. Part) 4, a needle member 5 having four needle tips 5a, and a moving mechanism 6 that holds the needle member 5 above the stage 4 and moves the needle member 5 in the vertical direction.
  • the substrate 2 has a tissue section X attached to the front surface (one end surface), and is divided into a plurality of small pieces 2a together with the section X by grooves (partition lines) 2b.
  • the back surface (other end surface) of these small pieces 2a is detachably bonded to the sheet 3 with an adhesive having a sufficiently weak adhesive force.
  • the substrate 2 is made of a material such as glass that is transparent to visible light.
  • the original substrate on which the section X is pasted is adhered to the sheet 3 with an adhesive, and the original substrate and the section X are cut together on the sheet 3 using a knife or a glass cutter. It is created by doing.
  • the sheet 3 that can be extended in the surface direction is used, and the groove 2b is formed by glass cutting or the like on the original substrate bonded to the sheet 3, and the sheet 3 is stretched so that the original substrate and the slice X are formed in the groove 2b. It is created by dividing the sheet 3 and holding the sheet 3 in an extended state.
  • FIG. 2 shows a substrate 2 in which small pieces 2a having square end faces are arranged in a square, but the shape and arrangement of the end faces of the small pieces 2a can be changed as appropriate. Moreover, the small pieces 2a may be arranged without leaving a space by bringing the side surfaces into close contact with each other.
  • the stage 4 is an inverted optical microscope stage having an opening 4a in the center, and is movable in the vertical and vertical directions and in the horizontal direction.
  • the sheet 3 is placed on the stage 4 so that the side to which the substrate 2 is bonded is directed downward, and the substrate 2 is disposed in the opening 4a, and the end of the sheet 3 is pressed by a pressing member 4b such as a clip.
  • the sheet 3 is stably supported on the stage 4 substantially horizontally.
  • the sheet 3 placed on the stage 4 and the small piece 2 a adhered to the sheet 3 can be enlarged and observed by an objective lens 7 disposed below the stage 4. Between the stage 4 and the objective lens 7, a space in which a collection container 8 such as a microtube for collecting the small piece 2a is disposed is formed.
  • the needle member 5 has a single shaft portion 5b and a needle portion 5c branched into four on the tip side of the shaft portion 5b. As shown in FIG. 3, the sharp needle tip 5a, which is the tip of the needle portion 5c, is disposed on the same plane P that intersects the longitudinal direction of the shaft portion 5b substantially perpendicularly.
  • the four needle tips 5a are arranged in a narrower range than the back surface of the small piece 2a, and can simultaneously contact the back surface of one small piece 2a. Further, the needle tips 5a are arranged so as to be evenly distributed with respect to the back surface of the substantially square piece 2a. Specifically, the four needle tips 5a are arranged so as to be the apexes of a substantially square shape.
  • the needle member 5 is held by the moving mechanism 6 so that the needle tip 5a corresponds to each corner of the back surface of the small piece 2a (see FIG. 4A) or approximately the center position of each side (see FIG. 4B). The As a result, when the four needle tips 5a come into contact with the back surface of the small piece 2a, a pressing force having substantially the same size and direction can be applied to the entire back surface.
  • the moving mechanism 6 holds the shaft portion 5b of the needle member 5 with the needle tip 5a facing substantially vertically downward.
  • the moving mechanism 6 is located between a position where the needle tip 5 a is disposed above the sheet 3 placed on the stage 4 and a position where the needle tip 5 a passes through the sheet 3 and is disposed below the sheet 3.
  • the needle member 5 and the needle member 5 are provided so as to be movable in a substantially vertical direction.
  • the lever 6a of the moving mechanism 6 is pressed downward by the operator, the needle member 5 is moved substantially vertically downward along the longitudinal direction toward the stage 4 as indicated by an arrow A.
  • the needle tip 5a penetrates the sheet 3 substantially perpendicularly.
  • the moving mechanism 6 is provided so as to be movable integrally with the needle member 5 also in a substantially horizontal direction.
  • a stopper (movement restriction unit) 9 for restricting the downward movement of the moving mechanism 6 is provided so that the protruding amount of the needle tip 5a penetrating the sheet 3 from the sheet 3 becomes a predetermined amount.
  • the vertical position of the stopper 9 can be adjusted by the micrometer 10 so that the protruding amount of the needle tip 5a becomes a desired amount.
  • the sheet 3 is placed on the stage 4 with the substrate 2 facing downward.
  • the position of the stage 4 in the horizontal direction is adjusted so that the small piece 2a to which a desired piece of the slice X is attached is arranged at the approximate center of the field of view observed through the objective lens 7.
  • the moving mechanism 6 is moved in the horizontal direction so that the four needle tips 5a are arranged at the approximate center of the visual field.
  • the collection container 8 is arranged at a position substantially vertically below the needle tip 5 a in the space between the stage 4 and the objective lens 7.
  • the needle member 5 is moved in the direction indicated by the arrow A as shown in FIG. 3 is penetrated.
  • the back surface of the small piece 2a disposed at the approximate center of the visual field is pressed by the needle tip 5a and peeled off from the sheet 3.
  • the peeled small piece 2a flies toward the collection container 8 arranged in front of the moving direction of the needle member 5 which is the pressing direction.
  • a desired fragment of the section can be collected in the collection container 8 in a state of being attached to the small piece 2a.
  • the same operation may be repeated after the needle member 5 is moved by the lever 6a until the needle tip 5a is arranged above the stage 4.
  • a desired fragment can be collected from the slice X only with a simple apparatus configuration and operation. Further, by pressing the back surface of the small piece 2a with the four needle tips 5a arranged on the substantially same plane P, the magnitude and direction of the pressing force acting on each position on the back surface become substantially uniform. Thereby, the entire back surface of the small piece 2a can be reliably peeled off from the sheet 3, and the flying direction of the small piece 2a can be stabilized in the pressing direction by the needle member 5, and the small piece 2a can be reliably collected in the collection container 8 arranged in advance. .
  • the through hole formed in the sheet 3 becomes large.
  • the stopper 9 restricts the position below the needle tip 5 a so that only a sufficiently small diameter portion penetrates the sheet 3.
  • the through-holes can be made sufficiently small in diameter to prevent the above-mentioned inconveniences.
  • the small piece 2a is caused to fly in the front direction with respect to the moving direction of the needle member 5, but the small piece 2a may be caused to fly obliquely with respect to the moving direction of the needle member 5.
  • the four needle tips 5 a ′ are disposed on the same plane P ′ that obliquely intersects the longitudinal direction of the needle member 5.
  • the small piece 2 a pressed by the needle tip 5 a ′ has a moving direction of the needle member 5 indicated by the arrow A and a normal direction of the plane P ′ indicated by the arrow C. It flies in the direction indicated by the arrow D that is synthesized.
  • the flying small pieces 2a can be reliably collected in the collection container 8. Further, since the collection container 8 is not disposed in the optical path between the sheet 3 and the objective lens 7, it is possible to always observe the small piece 2a and the needle tip 5a by the objective lens 7. Thereby, the process of making the needle tip 5a approach the small piece 2a and causing the small piece 2a to fly can be performed while observing with the objective lens 7.
  • the needle member 5 has the four needle tips 5a.
  • the number of the needle tips 5a can be changed as appropriate, and at least two needle tips are the same that intersect the longitudinal direction of the needle member 5. It suffices if they are arranged on the plane.
  • the needle member 5 having the single shaft portion 5b and the four needle portions 5c is provided. Instead, a single shaft portion and a single or a plurality of needle portions are provided. A plurality of needle members having the above may be arranged in parallel and held by the moving mechanism 6.
  • FIG. 7 shows a configuration in which three needle members having a single shaft portion 5b ′ and a single needle portion 5c ′′ are held in parallel with each other. Instead of being placed on the line, they are placed so as to be at the vertices of the triangle. By combining a plurality of needle members in this way, the number and position of the needle tips 5a "can be easily changed.
  • the configuration in which the needle member 5 is arranged above the substrate 2 and the small piece 2a is pressed from above by the needle member 5 to fly downward has been described, but the positional relationship between the substrate 2 and the needle member 5 is described.
  • the flight direction of the small piece 2a is not limited to this, It can change suitably. For example, it is good also as pressing the small piece 2a with the needle member 5 from the downward direction, and making it fly upwards.
  • the small pieces 2a flying upward can be collected, for example, by being attached to an adhesive sheet or the like disposed above the stage 4.
  • the small piece array was transferred to another dicing sheet. Specifically, another dicing sheet was bonded to the other end face of the small piece array, and the dicing sheet on one end face side was peeled off to move the small piece array to another dicing sheet while maintaining the arrangement. .
  • the transfer of the small array is performed because the dicing sheet becomes brittle due to dicing marks formed on the dicing sheet. If the weakening of the dicing sheet due to the dicing marks does not hinder the operation when penetrating the needle member, this transfer step is unnecessary.
  • the dimension and pitch of each side of the small piece are not limited to the above-described numerical values, and can be appropriately changed according to the size of the cross section of the slice to be sorted.
  • an ultraviolet irradiation device manufactured by OMRON Corporation, main body: ZUV-C10, head: ZUV-H10 is used, and the first group irradiated with ultraviolet rays for 60 seconds at an output of about 6 mW and 20 seconds for an output of about 130 mW A second group irradiated with ultraviolet rays was prepared.
  • this ultraviolet irradiation step can be omitted.
  • the dicing sheet is placed on the stage of the inverted microscope with the surface to which the small array is adhered facing downward, and an arbitrary small piece is formed from above the dicing sheet in the same procedure as in the above-described embodiment.
  • the needle tip of the needle member was passed through the corresponding position.
  • the small pieces were peeled off from the dicing sheet and flew downward, and collected in a microtube (hereinafter referred to as a tube) that had been arranged 1.3 mm below from the lower surface of the dicing sheet.
  • a four-tip needle having four needle tips (Actec ejector needle, CN05-32-015-19) and a one-tip needle having a single needle tip (Actec ejector needle, SEN-84-07) was used to collect the first group of small pieces using a 4-tip needle and the second group of small pieces using a 1-tip needle.
  • the pressing position of the small piece by the needle tip was approximately the center of the small piece for the one-tip needle, and approximately the center of each side of the small piece for the four-tip needle as shown in FIG. Moreover, the protrusion amount from the dicing sheet of the needle point penetrated to the dicing sheet was 1.3 mm.
  • the protruding amount of the needle tip is the amount that only the needle portion penetrates the dicing sheet for the four-tip needle, and the minimum amount necessary for penetrating the dicing sheet for the one-tip needle.
  • Table 1 shows the results of collecting small pieces carried out as described above.
  • the events that can occur as a result of collecting the small pieces are “recovery” in which the small pieces to be collected are collected in the tube, and the small pieces to be collected adhere to the dicing sheet at the edge thereof, and remain in the original position of the dicing sheet.
  • ⁇ Remaining adhesion '', ⁇ Reattachment '' where a small piece to be collected once peels off from the dicing sheet but reattaches to another position of the dicing sheet or another piece, Small pieces around the small piece to be collected also peel from the dicing sheet
  • a section of biological tissue is not attached to the small piece, but the presence or absence of the section does not affect the essence of the present invention regarding the collection of the small piece. Therefore, it is clear that the same result as in Table 1 can be obtained even when the section is attached to the cover glass.
  • a needle member having four needle tips is used. However, if the needle member has three or more needle tips arranged on the same plane, the same effects as in this embodiment are obtained. It is clear that is obtained.

Abstract

　生体組織の切片から所望の断片を簡便な装置と操作で確実に回収する。所定の分割線によって複数の小片に区画された基板（２）の前面に貼り付けられた組織の切片（Ｘ）から、小片と共に所定の分割線に沿って切り取られた断片を採取する細胞分取装置（１）であって、基板（２）の背面が接着されたシート部材（３）を支持する支持部（４）と、針先を有する針部材（５）と、該針部材（５）を、シート部材（３）の基板（２）とは反対側において針先をシート部材（３）に向けて保持し針先の前方方向に移動させる移動機構（６）とを備え、少なくとも２つの針先が、針部材（５）の長手方向に交差する略同一の平面上の小片の一端面よりも狭い範囲内に配置されている細胞分取装置（１）を提供する。

Description

細胞分取装置および細胞分取方法
　本発明は、細胞分取装置および細胞分取方法に関するものである。
　従来、病理診断などに用いられる組織の切片から、数十ミクロン程度の微小領域を切り取って採取する技術としてＬＭＤ（Ｌａｓｅｒ　Ｍｉｃｒｏｄｉｓｓｅｃｔｉｏｎ）法が知られている（例えば、非特許文献１参照。）。ＬＭＤ法は、組織切片の採取すべき微小領域にＵＶレーザを照射することにより、切片から微小領域を切り取っている。
Ｌｅｉｃａ　ＭＩＣＲＯＳＹＳＴＥＭＳ、"Ｌｅｉｃａ　ＬＭＤ　６５００　Ｌｅｉｃａ　ＬＭＤ　７０００"、ｐ．２、［ｏｎｌｉｎｅ］、［平成２４年８月３０日検索］、インターネット＜URL：http://www.leica-microsystems.com/fileadmin/downloads/Leica%20LMD7000/Brochures/LMD6500_7000_JP.pdf＞
　しかしながら、ＬＭＤ法によって切り取られる切片の１つの断片にはわずかな数の細胞しか含まれない。したがって、遺伝子検査に十分な量の細胞を採取するためには多数の切片をマイクロダイセクションする必要があり、膨大な労力および時間を要する。一度に採取する細胞数を増やすために切り取る範囲を拡大したり切片を厚くしたりする場合には、レーザの走査領域を拡大したり、切り取った後に断片を吹き飛ばすためのレーザの出力を高くしたりしなければならず、一層大掛かりで高価な装置が必要となる。
　本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、生体組織の切片から所望の断片を簡便な装置と操作で確実に回収することができる細胞分取装置および細胞分取方法を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するため、本発明は以下の手段を提供する。
　本発明の第１の態様は、所定の分割線によって複数の小片に区画され該小片の一端面が押圧されることにより当該小片が分離可能に設けられている基板の他端面に貼り付けられた組織の切片から、前記小片と共に前記所定の分割線に沿って切り取られた断片を採取する細胞分取装置であって、前記基板の前記一端面が剥離可能に接着されたシート部材を支持する支持部と、前記シート部材を貫通可能な針先を有する針部材と、該針部材を、前記支持部に支持された前記シート部材の前記基板とは反対側において前記針先を前記シート部材に向けて保持し前記針部材の長手方向に沿って前記針先の前方方向に移動させる移動機構とを備え、前記針先が、前記長手方向に交差する略同一の平面上の前記小片の前記一端面よりも狭い範囲内に少なくとも２つ配置して設けられている細胞分取装置である。
　本発明の第１の態様によれば、支持部によってシート部材を保持し、基板との間にシート部材を挟んで配置された針部材を移動機構によって移動させて針先をシート部材に貫通させる。貫通した針先によって一端面が押圧された小片は、シート部材から剥離して針先の前方方向に飛翔する。すなわち、切片の所望の断片に対応する小片を針部材で突くだけの簡単な構成と操作で、予めシート部材の基板側に配置しておいた回収容器に所望の断片を小片と共に回収することができる。
　この場合に、基板に貼り付けられた切片は小片と共に断片に切り取られるので、断片の大きさや厚さは特に制限されない。したがって、１度の操作で十分な量の細胞を採取することができる。また、同一平面上に配置された少なくとも２つの針先によって小片の一端面が押圧されることにより、該一端面に略均等に押圧力が作用する。これにより、シート部材から小片の一端面が確実に剥離するとともに該小片の飛翔方向が安定するので、その飛翔方向の前方に配置されている回収容器に小片を確実に回収することができる。
　上記第１の態様においては、前記範囲内において多角形の各頂点となる位置に配される数の前記針先を有する構成であってもよい。
　このようにすることで、小片の一端面により均等に押圧力が作用することとなり、小片をより確実にシート部材から剥離させ、小片の飛翔方向をより安定させることができる。
　上記構成においては、前記小片が多角形の前記一端面を有し、前記針先が、前記小片の前記一端面の各辺の略中心または各角に対応する位置に配されていることとしてもよい。
　このようにすることで、小片の一端面にさらに均等に押圧力が作用することとなり、小片をさらに確実にシート部材から剥離させ、小片の飛翔方向をさらに安定させることができる。
　上記第１の態様においては、前記シート部材に貫通した前記針先の前記シート部材からの突出量が所定量となる位置において前記移動機構による前記針先のそれ以上の前方への移動を制限する移動制限部を備えることとしてもよい。
　このようにすることで、針部材のうち針先近傍の比較的細径の部分のみがシート部材に貫通させられる。これにより、針部材がシート部材を貫通するときにシート部材に与える衝撃を低減し、回収対象である小片の周辺の小片が衝撃によって意図せずにシート部材から剥離することを防ぐことができる。また、シート部材に形成される貫通孔が細径で済むので、複数の小片を回収して多数の貫通孔がシート部材に形成されたときにシート部材が脆くなったり貫通孔同士がつながってシート部材が裂けたりすることを防ぐことができる。
　上記第１の態様においては、前記針部材が、途中位置で分岐することにより２つ以上の前記針先を有することとしてもよい。
　このようにすることで、小片の採取に必要な針部材の数を少なくとも１つとすることができる。
　上記第１の態様においては、前記針部材が、複数備えられ、前記移動機構が、前記複数の針部材を互いに略平行に保持することとしてもよい。
　このようにすることで、針先の数や配置などを容易に変更することができる。
　上記第１の態様においては、前記平面が、前記長手方向に対して略垂直であることとしてもよい。
　このようにすることで、小片を針部材の移動方向の前方に飛翔させることができる。
　上記第１の態様においては、前記平面が、前記長手方向に対して斜めであることとしてもよい。
　このようにすることで、小片を、平面の法線方向と針部材の移動方向とが合成された方向、すなわち、針部材の移動方向に対して斜め方向に飛翔させることができる。
　本発明の第２の態様は、所定の分割線によって複数の小片に区画され該小片の一端面が押圧されることにより当該小片が分離可能に設けられている基板の他端面に貼り付けられた組織の切片から、前記小片と共に前記所定の分割線に沿って切り取られた断片を採取する細胞分取方法であって、前記小片の前記一端面を、大きさおよび方向が略同一の力で少なくとも２つの位置において押圧することにより前記小片を分離する細胞分取方法である。
　本発明によれば、生体組織の切片から所望の断片を簡便な装置と操作で確実に回収することができるという効果を奏する。
本発明の一実施形態に係る細胞分取装置の全体構成図である。 図１の細胞分取装置に使用される基板の一例を示す図である。 図１の細胞分取装置が備える針部材の針先を示す図である。 小片と針先との位置関係を示す図である。 小片と針先との位置関係を示す図である。 図１の細胞分取装置の動作を説明する図である。 図１の細胞分取装置が備える針部材の変形例と、該針部材を備える細胞分取装置の動作とを説明する部分的な構成図である。 図１の細胞分取装置が備える針部材のもう１つの変形例を示す部分的な構成図である。
　以下に、本発明の一実施形態に係る細胞分取装置１について図面を参照して説明する。
　本実施形態に係る細胞分取装置１は、図１に示されるように、組織の切片Ｘが貼り付けられた基板２が接着されているシート（シート部材）３が載置されるステージ（支持部）４と、４つの針先５ａを有する針部材５と、ステージ４の上方において針部材５を保持するとともに該針部材５を上下方向に移動させる移動機構６とを備えている。
　基板２は、図２に示されるように、前面（一端面）に組織の切片Ｘが貼り付けられ、該切片Ｘと共に溝（分割線）２ｂによって複数の小片２ａに分割されている。これらの小片２ａの背面（他端面）は、十分に接着力の弱い接着剤によってシート３に剥離可能に接着している。基板２は、可視光に対して透明なガラス等の材料からなるものが使用される。
　このような基板２は、例えば、切片Ｘが貼り付けられた元基板を接着剤でシート３に接着し、元基板と切片Ｘとを共にメスやガラス切り等を使用してシート３上で切断することにより作成される。または、シート３として表面方向に伸展可能なものを用い、シート３に接着した元基板にガラス切り等で溝２ｂを形成し、シート３を伸展させることにより元基板と切片Ｘとを溝２ｂに沿って分割し、シート３を伸展させた状態に保持することにより作成される。
　このような方法で切片Ｘを複数の断片に分割する場合には、切片Ｘの厚さや断片の大きさは特に制限されない。したがって、切片Ｘを比較的厚く作成し、溝２ｂの間隔を適宜調節することにより、１つの断片には十分に多くの細胞が含まれることとなる。
　なお、図２には、正方形の端面を有する小片２ａが正方配列されてなる基板２が示されているが、小片２ａの端面の形状および配列は適宜変更可能である。また、小片２ａは、側面同士を密着させて間隔を空けずに配列されていてもよい。
　ステージ４は、中央部に開口４ａを有する倒立型光学顕微鏡のステージであり、鉛直上下方向と水平方向とに移動可能である。基板２が接着している側を下方に向け、開口４ａ内に基板２が配置されるようにシート３をステージ４に載置し、シート３の端をクリップ等の押さえ部材４ｂで押さえることにより、シート３がステージ４上に略水平に安定に支持される。ステージ４に載置されたシート３および該シート３に接着している小片２ａは、ステージ４の下方に配置された対物レンズ７によって拡大観察可能となっている。ステージ４と対物レンズ７との間には、小片２ａを回収するマイクロチューブのような回収容器８が配置される空間が形成されている。
　針部材５は、単一の軸部５ｂと、該軸部５ｂの先端側において４本に分岐した針部５ｃとを有している。該針部５ｃの先端である尖鋭な針先５ａは、図３に示されるように、軸部５ｂの長手方向に略垂直に交差する同一の平面Ｐ上に配置されている。
　ここで、４つの針先５ａは、小片２ａの背面よりも狭い範囲内に配置され、同時に１つの小片２ａの背面に接触可能となっている。さらに、針先５ａは、略正方形の小片２ａの背面に対して均等に分布するように配置されている。具体的には、４つの針先５ａは、略正方形の各頂点となるように配置されている。そして、針先５ａが小片２ａの背面の各角（図４Ａ参照。）、または、各辺の略中心位置（図４Ｂ参照。）に対応するように、針部材５は移動機構６に保持される。これにより、４つの針先５ａが小片２ａの背面に接触したときに、該背面全面において大きさおよび方向が略同一の押圧力を作用させることができる。
　移動機構６は、針先５ａを略鉛直下方に向けて針部材５の軸部５ｂを保持している。移動機構６は、ステージ４に載置されたシート３の上方に針先５ａが配される位置と、針先５ａがシート３を貫通して該シート３の下方に配される位置との間で針部材５と一体で略鉛直方向に移動可能に設けられている。移動機構６が有するレバー６ａが操作者によって下方に押圧されることにより、針部材５は、矢印Ａで示されるように、ステージ４に向かってその長手方向に沿って略鉛直下方に移動させられ、針先５ａがシート３に略垂直に貫通するようになっている。また、移動機構６は、略水平方向にも針部材５と一体で移動可能に設けられている。
　ここで、シート３を貫通した針先５ａのシート３からの突出量が所定量となるように、移動機構６の下方への移動を制限するストッパ（移動制限部）９が備えられている。ストッパ９の上下方向の位置は、針先５ａの突出量が所望の量となるようにマイクロメータ１０によって調節可能となっている。
　次に、このように構成された細胞分取装置１の作用について説明する。
　本実施形態に係る細胞分取装置１を使用して組織の切片Ｘから所望の領域の断片を分取するには、まず、基板２を下方に向けてシート３をステージ４に設置する。次に、対物レンズ７を介して観察される視野の略中心に、切片Ｘの所望の断片が付着している小片２ａが配置されるように、ステージ４の水平方向の位置を調節する。次に、移動機構６を水平方向に移動させて４つの針先５ａを視野の略中心に配置する。次に、回収容器８を、ステージ４と対物レンズ７との間の空間の針先５ａの略鉛直下方となる位置に配置する。
　次に、レバー６ａを押圧してストッパ９によって係止される位置まで移動させることにより、図５に示されるように、針部材５を矢印Ａで示される方向に移動させて針先５ａをシート３に貫通させる。これにより、視野の略中心に配置した小片２ａの背面が針先５ａによって押圧されてシート３から剥離する。剥離した小片２ａは、矢印Ｂで示されるように、押圧方向である針部材５の移動方向の前方に配置されている回収容器８に向かって飛翔する。
　以上の操作により、切片の所望の断片を小片２ａに付着した状態で回収容器８に回収することができる。１つの切片から複数の断片を回収する場合は、レバー６ａにより針先５ａがステージ４の上方に配置されるまで針部材５を移動させた後、同じ操作を繰り返せばよい。
　このように、本実施形態によれば、簡略な装置構成と操作のみで切片Ｘから所望の断片を採取することができる。また、略同一の平面Ｐ上に配置された４つの針先５ａで小片２ａの背面を押圧することにより、該背面の各位置に作用する押圧力の大きさと方向とが略均一となる。これにより、小片２ａの背面全面をシート３から確実に剥離させるとともに小片２ａの飛翔方向を針部材５による押圧方向に安定させ、予め配置した回収容器８に確実に小片２ａを回収することができる。
　また、針先５ａがシート３に貫通した後に該針先５ａの基端側の比較的太い部分や軸部５ｂもシート３に貫通した場合、シート３に形成される貫通穴が大きくなる。このときに、シート３に大きな衝撃が加わって対象とする小片２ａの周辺の小片２ａも意図せずにシート３から剥離したり、隣接する小片２ａを採取した場合には貫通穴同士が繋がってシート３が裂けたりすることが考えられる。これに対して、本実施形態によれば、ストッパ９で針先５ａの下方の位置を制限して十分に細径の部分のみがシート３に貫通するようにすることで、シート３に形成される貫通穴を十分に細径とし、上述した不都合の発生を防止することができる。
　本実施形態においては、小片２ａを、針部材５の移動方向に対して正面方向に飛翔させることしたが、針部材５の移動方向に対して斜め方向に小片２ａを飛翔させることとしてもよい。この場合、４つの針先５ａ’は、図６に示されるように、針部材５の長手方向に斜めに交差する同一の平面Ｐ’上に配置される。このような針先５ａ’によって押圧された小片２ａは、図６に示されるように、矢印Ａで示される針部材５の移動方向と、矢印Ｃで示される平面Ｐ’の法線方向とが合成された、矢印Ｄで示される方向に飛翔する。
　したがって、矢印Ｄの方向に回収容器８を配置しておくことにより、飛翔した小片２ａを確実に回収容器８に回収することができる。また、シート３と対物レンズ７との間の光路に回収容器８が配置されないので、常時対物レンズ７による小片２ａや針先５ａの観察が可能となる。これにより、針先５ａを小片２ａに近接させて小片２ａを飛翔させる過程を対物レンズ７により観察しながら行うことができる。
　本実施形態においては、針部材５が４つの針先５ａを有することとしたが、針先５ａの数は適宜変更可能であり、少なくとも２つの針先が針部材５の長手方向に交差する同一の平面上に配置されていればよい。
　本実施形態においては、単一の軸部５ｂと４つの針部５ｃとを有する針部材５を備えることとしたが、これに代えて、単一の軸部と単一または複数の針部とを有する複数の針部材を平行に配列して移動機構６によって保持することとしてもよい。
　図７は、単一の軸部５ｂ’と単一の針部５ｃ”とを有する３つの針部材が互いに平行に保持されている構成を示している。３つの針先５ａ”は、同一直線上には配置されず、三角形の各頂点となるように配置される。このように複数の針部材を組み合わせることにより、針先５ａ”の数や位置を容易に変更することができる。
　本実施形態においては、基板２の上方に針部材５を配置し、小片２ａを上方から針部材５で押圧して下方に飛翔させる構成について説明したが、基板２と針部材５との位置関係および小片２ａの飛翔方向はこれに限定されるものではなく、適宜変更可能である。例えば、小片２ａを下方から針部材５で押圧して上方に飛翔させることとしてもよい。上方に飛翔させた小片２ａは、例えば、ステージ４の上方に配置された粘着シート等に付着させることにより、回収することができる。
　次に、上述した実施形態の実施例について説明する。
１．基板の作製
　シート部材としてのダイシングシート（ＵＥ－１１１ＡＪ、日東電工社製）の接着面に、元基板としてのカバーガラス（１８ｍｍ×１８ｍｍ、厚さ０．１２ｍｍから０．１７ｍｍ、松浪硝子社製）の一端面を貼り付け、該カバーガラスをダイシングソーで格子状に切断した。このときに、切り代を０．０８ｍｍとし、ピッチを０．５ｍｍとした。これにより、一辺が０．４２ｍｍの正方形の小片群が０．５ｍｍピッチでダイシングシート上に正方配列された小片アレイを基板として作成した。
　次に、小片アレイをもう１枚のダイシングシートに転写した。具体的には、小片アレイの他端面にもう１枚のダイシングシートを接着し、一端面側のダイシングシートを剥離することにより、小片アレイを配列を維持したままもう１枚のダイシングシートに移動した。
　この小片アレイの転写は、ダイシングシートに形成されるダイシング痕によってダイシングシートが脆くなるために行われる。ダイシング痕によるダイシングシートの脆弱化が針部材を貫通させる際の操作に支障をきたさない場合は、この転写の工程は不要である。また、小片の各辺の寸法とピッチは、上述した数値に限定されるものではなく、分取すべき切片の断面の大きさ等に応じて適宜変更可能である。
　次に、小片アレイが転写されたもう１枚のダイシングシートをエキスパンダーにより表面方向に約１．４倍に伸展し、ダイシングシートを伸展状態にグリップリングにより保持した。次に、このダイシングシートに小片が接着している側とは反対側から波長約３６５ｎｍの紫外線を照射し、ダイシングシートの接着力を十分に低下させた。紫外線の照射には紫外線照射装置（オムロン社製，本体：ＺＵＶ－Ｃ１０、ヘッド：ＺＵＶ－Ｈ１０）を使用し、出力約６ｍＷで６０秒間紫外線を照射した第１群と、出力約１３０ｍＷで２０秒間紫外線を照射した第２群とを用意した。なお、ダイシングシートの元々の接着力が十分に弱い場合は、この紫外線照射の工程を省略することができる。
２．小片の回収
　次に、小片アレイが接着している面を下方に向けてダイシングシートを倒立型顕微鏡のステージに載置し、上述した実施形態と同様の手順でダイシングシートの上方から任意の小片に対応する位置に針部材の針先を貫通させた。これにより、小片をダイシングシートから剥離および下方に飛翔させ、ダイシングシートの下側面から１．３ｍｍ下方に予め配置しておいたマイクロチューブ（以下、チューブという。）に回収した。
　ここで、針部材として、４つの針先を有する４先端針（アクテック社製イジェクターニードル、ＣＮ０５－３２－０１５－１９）と、単一の針先を有する１先端針（アクテック社製イジェクターニードル、ＳＥＮ－８４－０７）とを使用し、第１群の小片を４先端針を使用して、第２群の小片を１先端針を使用して採取した。
　それぞれの針を使用して、小片アレイの略中心の約１０ｍｍ×１０ｍｍの領域内において１００回ずつ小片の採取を実施した。針先による小片の押圧位置は、１先端針については小片の略中央とし、４先端針については図４（ｂ）に示されるように小片の各辺の略中心とした。また、ダイシングシートに貫通させた針先のダイシングシートからの突出量は、１．３ｍｍとした。この針先の突出量は、４先端針については針部のみがダイシングシートを貫通する量であり、１先端針についてはダイシングシートを貫通させるのに必要な最小限の量である。
　以上のようにして実施した小片の採取結果を表１に示す。小片の採取結果として起こり得る事象は、採取対象の小片がチューブに回収される「回収」、採取対象の小片がその縁部においてダイシングシートに付着するなどしてダイシングシートの元の位置に留まる「付着残り」、採取対象の小片が一旦ダイシングシートから剥離するもののダイシングシートの別の位置または他の小片に再付着する「再付着」、採取対象の小片の周辺の小片もダイシングシートから剥離する「周辺小片落下」、小片がチューブの外側に飛翔する「チューブ外」の５つに分類される。「回収」以外は、採取対象の小片が正常に回収されず、不都合な結果である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１に示されるように、１先端針については、小片が正常に回収されない「回収」以外の結果の発生率が高く、小片の回収率は７１％に留まった。紫外線の照射量によるダイシングシートの接着力の調節および針の突出量の調節をしたが、「付着残り」と「周辺小片落下」の両方の発生率を同時に低減することはできなかった。一方、４先端針では、採取対象の全ての小片がチューブに正常に回収された。
　以上のように、４先端針を使用したときの小片の回収率は、１先端針を使用したときのそれと比べて優位に高く、本発明によって小片を確実に回収できることが確認された。
　なお、本実施例では、小片に生体組織の切片を貼り付けていないが、切片の有無は小片の採取に関する本発明の本質に影響を与えない。したがって、切片をカバーガラスに貼り付けた場合においても、表１と同じの結果が得られることは明らかである。
　また、本実施例では、４つの針先を有する針部材を用いているが、同一の平面上に配される３つ以上の針先を有する針部材であれば、本実施例と同様の効果が得られることは明らかである。
１　細胞分取装置
２　基板
２ａ　小片
２ｂ　溝
３　シート（シート部材）
４　ステージ（支持部）
４ａ　開口
４ｂ　押さえ部材
５　針部材
５ａ，５ａ’　針先
５ｂ，５ｂ’　軸部
５ｃ，５ｃ’，５ｃ”　針部
６　移動機構
６ａ　レバー
７　対物レンズ
８　回収容器
９　ストッパ（移動制限部）
１０　マイクロメータ
Ｘ　切片

Claims (9)

  1. 　所定の分割線によって複数の小片に区画され該小片の一端面が押圧されることにより当該小片が分離可能に設けられている基板の他端面に貼り付けられた組織の切片から、前記小片と共に前記所定の分割線に沿って切り取られた断片を採取する細胞分取装置であって、
    　前記基板の前記一端面が剥離可能に接着されたシート部材を支持する支持部と、
    　前記シート部材を貫通可能な針先を有する針部材と、
    　該針部材を、前記支持部に支持された前記シート部材の前記基板とは反対側において前記針先を前記シート部材に向けて保持し前記針部材の長手方向に沿って前記針先の前方方向に移動させる移動機構とを備え、
    　前記針先が、前記長手方向に交差する略同一の平面上の前記小片の前記一端面よりも狭い範囲内に少なくとも２つ配置して設けられている細胞分取装置。
  2. 　前記範囲内において多角形の各頂点となる位置に配される数の前記針先を有する請求項１に記載の細胞分取装置。
  3. 　前記小片が多角形の前記一端面を有し、
    　前記針先が、前記小片の前記一端面の各辺の略中心または各角に対応する位置に配されている請求項２に記載の細胞分取装置。
  4. 　前記シート部材に貫通した前記針先の前記シート部材からの突出量が所定量となる位置において前記移動機構による前記針先のそれ以上の前方への移動を制限する移動制限部を備える請求項１から請求項３のいずれかに記載の細胞分取装置。
  5. 　前記針部材が、途中位置で分岐することにより２つ以上の前記針先を有する請求項１から請求項４のいずれかに記載の細胞分取装置。
  6. 　前記針部材が、複数備えられ、
    　前記移動機構が、前記複数の針部材を互いに略平行に保持する請求項１から請求項５のいずれかに記載の細胞分取装置。
  7. 　前記平面が、前記長手方向に対して略垂直である請求項１から請求項６のいずれかに記載の細胞分取装置。
  8. 　前記平面が、前記長手方向に対して斜めである請求項１から請求項６のいずれかに記載の細胞分取装置。
  9. 　所定の分割線によって複数の小片に区画され該小片の一端面が押圧されることにより当該小片が分離可能に設けられている基板の他端面に貼り付けられた組織の切片から、前記小片と共に前記所定の分割線に沿って切り取られた断片を採取する細胞分取方法であって、
    　前記小片の前記一端面を、大きさおよび方向が略同一の力で少なくとも２つの位置において押圧することにより前記小片を分離する細胞分取方法。
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