WO2017077573A1 - 生体組織加工装置 - Google Patents

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WO2017077573A1
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biological tissue
unit
scattering plate
scattering
processing
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French (fr)
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森本　伸彦
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オリンパス株式会社
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    • 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
    • C12M1/00—Apparatus for enzymology or microbiology
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a biological tissue processing apparatus.
  • a substrate recovery apparatus that divides a section of biological tissue attached on a substrate supported by a sheet member into small chips together with the substrate, and recovers by pressing some chips downward with a needle from above the sheet member.
  • a substrate to be collected is specified by an observation unit arranged below a sheet member, and then a transparent image is acquired in an image acquired by the observation unit in a mechanism for positioning the specified substrate with respect to a needle.
  • the background structure is painted in an inconspicuous color.
  • the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an image of a structure arranged on the opposite side of the observation unit across the biological tissue observed by the observation unit is reflected in the image of the biological tissue. It is an object of the present invention to provide a biological tissue processing apparatus capable of preventing the above-described problem and clearly observing the stained biological tissue.
  • a holding unit that holds a biological tissue supported by a permeable supporting unit, a processing unit that processes the biological tissue held by the holding unit, and the holding unit A surface that is disposed on the opposite side of the biological tissue with respect to the processing portion, is provided so as to be detachable between the observation portion for observing the biological tissue, and the processing portion and the holding portion, and scatters light. It is a biological tissue processing apparatus provided with the scattering plate to which the process was performed.
  • a processing unit is arranged on the back side of the holding unit. By inserting a scattering plate between the processing unit and the holding unit, the scattering plate prevents the light from the processing unit from passing through the sheet or living tissue. Therefore, it is possible to reliably prevent the image of the processing part from appearing in the observation image of the living tissue.
  • the light is scattered by the scattering plate disposed on the opposite side of the observation unit with the biological tissue interposed therebetween, so that the scattered light is transmitted through the sheet and the biological tissue and observed by the observation unit. Stained biological tissue can be clearly observed by transmitted illumination using light scattered by the scattering plate.
  • the scattering plate may include a plurality of scattering portions having different scattering characteristics that can be alternatively selected. In this way, by inserting any one of the scattering portions of the scattering plate between the holding portion and the processing portion, it is possible to prevent the image of the processing portion from appearing in the observation image of the living tissue. The amount of light scattered by the scattering plate and transmitted through the living tissue can be adjusted.
  • the light from the illumination unit can be irradiated to the living tissue as epi-illumination, and the living tissue is again irradiated with the transmitted light that is transmitted through the living tissue and scattered in the scattering plate as transmitted illumination, The stained biological tissue can be clearly observed.
  • the said process part may decide to punch out a part of said biological tissue supported by the said support part. By doing so, it is possible to accurately specify a part of the biological tissue to be processed by a clear observation image of the biological tissue and punch out the desired biological tissue by the processing unit.
  • a part of living tissue which should be processed can be specified correctly by a clear observation image of living tissue, and a desired living tissue can be scraped off by a processing part.
  • the biological tissue processed by the processing unit can be recovered by the recovery unit.
  • the present invention it is possible to prevent an image of a structure disposed on the opposite side of the observation unit across the biological tissue observed by the observation unit from appearing in the image of the biological tissue, and to clear the stained biological tissue. There is an effect that it can be observed.
  • a biological tissue processing apparatus 1 is an apparatus for recovering a fragment A ′ containing a desired cell from a section A of a biological tissue.
  • a stage (holding part) 3 that supports 2 substantially horizontally, a punching part (processing part) 4 disposed above the stage 3, and an illumination part 5 and an observation part 6 disposed below the stage 3.
  • the scattering plate 7 is detachably provided between the stage 3 and the punched portion 4 and the insertion / removal mechanism 8 for inserting / removing the scattering plate 7 is provided.
  • FIG. 3 shows the sheet 2 and the chip array 9 formed on the sheet 2.
  • the sheet 2 has an adhesive surface to which an adhesive is applied, and a chip array 9 is formed on the adhesive surface.
  • the chip array 9 is composed of a large number of minute, substantially square chips 10, and the chips 10 are regularly and two-dimensionally arranged with a gap therebetween in the row and column directions parallel to the sides.
  • Each chip 10 has a front surface 10a and a back surface 10b facing each other, and is adhered to the adhesive surface of the sheet 2 on the back surface 10b.
  • the side dimension of each chip 10 is, for example, about 0.5 mm.
  • Each chip 10 is made of a colorless or colored transparent material, such as glass or resin, and has translucency for transmitting illumination light L described later.
  • the sheet 2 also has translucency that allows the illumination light L to pass therethrough.
  • a part A ′ of the slice A of the living tissue is attached to the front surface 10 a of each chip 10.
  • Such a chip array 9 is created by the following method as an example. First, a single substrate such as a cover glass is attached on the adhesive surface of the sheet 2 having extensibility, and the substrate is cut into a lattice shape on the sheet 2 to form cuts in the substrate. Next, the slice A is pasted on this substrate, and the sheet 2 is extended in the surface direction.
  • the substrate is divided into a plurality of chips 10 along the cut line, and at this time, the section A on the substrate is also divided into a plurality of pieces A ′ along the cut line of the substrate.
  • the sheet 2 is held in an extended state by the grip ring 12 in order to maintain a gap between the chips 10.
  • the grip ring 12 has an outer ring 12a and an inner ring 12b fitted to the inner peripheral surface of the outer ring 12a, and the seat 2 is interposed between the inner peripheral surface of the outer ring 12a and the outer peripheral surface of the inner ring 12b.
  • the sheet 2 is fixed in the extended state by gripping the sheet.
  • the stage 3 has a rectangular mounting surface (predetermined flat surface) 3a disposed substantially horizontally on the upper side.
  • a window 3b penetrating in the vertical direction is formed in a substantially central portion of the mounting surface 3a.
  • the sheet 2 is placed on the mounting surface 3a so that the chip array 9 is positioned in the window 3b and the adhesive surface on which the chip array 9 is formed faces downward. Placed. Thereby, the chip array 9 can be observed by the observation unit 6 from the lower side of the stage 3.
  • the punching unit 4 includes a needle 41 and a holder 42 that holds the needle 41 with the needle tip 41a facing downward and is movable in the horizontal direction and the vertical direction.
  • the needle tip 41a can be aligned in the horizontal direction with respect to the chip 10 on the placement surface 3a.
  • the back surface 10b of the chip 10 is pushed by the needle tip 41a, and the chip 10 can be peeled off from the sheet 2 and dropped.
  • the observation unit 6 takes an image of the chip array 9 at the position of the window 3b with an imaging element (not shown) and sends the acquired image to a display unit (not shown).
  • the observation unit 6 is held on a movable table 14 together with a collection container 13 for collecting the chip 10, and the observation unit 6 and the collection container 13 are selected by moving the movable table 14 in the horizontal direction. Thus, it can be arranged directly below the window 3b.
  • the illumination unit 5 is provided in the observation unit 6 and includes a plurality of LEDs arranged in a ring shape. The illumination unit 5 uniformly irradiates the chip array 9 with illumination light L made of white light from the observation unit 6 side. ing.
  • the scattering plate 7 is, for example, a flat plate member having a white coating having a uniform scattering characteristic on the surface that faces at least the stage 3 side, and covers the entire visual field range of the observation unit 6.
  • the insertion / removal mechanism 8 includes a drive source 8a such as a motor having an axis perpendicular to the optical axis of the observation unit 6, and an arm 8b extending in a direction intersecting the axis and rotated about the axis by the drive source 8a. ing.
  • the scattering plate 7 is fixed to the tip of the arm 8b along a direction parallel to the axis.
  • the insertion / removal mechanism 8 is operated to swing the arm 8b about the axis of the drive source 8a, so that the insertion state is established between the stage 3 and the punching portion 4 as shown by the solid line in FIG.
  • the scattering plate 7 can be moved between the position where it is disposed and the position where it is separated from between the stage 3 and the punched portion 4. .
  • the scattering plate 7 can be moved along the surface thereof.
  • the biological tissue processing apparatus 1 configured as described above.
  • the state shown in FIG. The sheet 2 is placed on the placement surface 3 a of the stage 3.
  • the end of the sheet 2 may be fixed to the placement surface 3a using a clip or the like (not shown).
  • the chip array 9 is observed by the observation unit 6.
  • the insertion / removal mechanism 8 is operated, and the scattering plate 7 is inserted between the punched portion 4 and the stage 3 as shown by a solid line in FIG.
  • the scattering plate 7 Since the scattering plate 7 has a size that covers the entire visual field range of the observation unit 6, the scattering plate 7 is disposed on the back side of the entire chip array 9 on the sheet 2. In this state, when the illumination section 5 is irradiated with illumination light L and the chip array 9 is observed by the observation section 6, the illumination light L is irradiated on the surface of each fragment A ′ of the chip array 9 and transmitted. The scattering plate 7 disposed on the back surface side is irradiated through the section A having the property, the chip 10 and the sheet 2.
  • the scattering plate 7 Since the scattering plate 7 has a uniform scattering characteristic and is coated with white that scatters the illumination light L, the illumination light L applied to the scattering plate 7 is scattered on the surface of the scattering plate 7. The That is, the illumination light L transmitted through the slice A, the chip 10 and the sheet 2 is blocked by the scattering plate 7 arranged so as to cover the entire back side, so that the punching arranged further on the back side of the scattering plate 7 is performed. There is an advantage that it is possible to reliably prevent the image of the punched portion 4 from appearing in the observation image of the section A by the observation unit 6 without being irradiated to the portion 4.
  • the illumination light L scattered by the scattering plate 7 is irradiated again on the section A from the back side of the section A toward the observation section 6, and the light transmitted through the section A is observed by the observation section 6. That is, since the illumination light L scattered by the scattering plate 7 becomes transmitted illumination and irradiates the section A, there is an advantage that the observation image of the stained section A can be clearly captured because of the transparency. There is.
  • the scattering plate 7 that scatters the illumination light L can be used as an indirect transmitted illumination light source.
  • the scattering plate 7 is swung by the operation of the insertion / removal mechanism 8 so as to be separated from between the punching portion 4 and the stage 3 as shown in FIG.
  • the needle 41 is disposed immediately above the desired chip 10 to be collected.
  • the operator since the image of the needle 41 on the back side can be seen through the section A, the chip 10 and the sheet 2, the operator accurately positions the needle 41 on the desired chip 10 to be collected. be able to.
  • the collection container 13 is disposed directly below the window 3b, and then the holder 42 is lowered to push the back surface 10b of the desired chip 10 with the needle tip 41a.
  • the sheet 2 is peeled off and dropped. Thereby, the desired chip 10 is recovered in the recovery container 13.
  • the insertion / removal mechanism 8 has the drive source 8a such as a motor for swinging the scattering plate 7, but instead of this, the scattering plate is interlocked with the movement of the holder 42.
  • a cam mechanism (not shown) for swinging 7 may be provided. That is, the scattering plate 7 is inserted between the punched portion 4 and the stage 3 in conjunction with the movement of the holder 42 raising the needle 41, and the scattering plate 7 is punched out in conjunction with the movement of the holder 42 lowering the needle 41.
  • the scattering plate 7 itself may be swung as shown in FIG. 5, or an axis parallel to the optical axis of the observation unit 6 as shown in FIG. By oscillating the scattering plate 7 around, the scattering plate 7 may be moved horizontally to be inserted and removed. Further, as shown in FIG. 7, the scattering plate 7 may be linearly moved in the horizontal direction perpendicular to the optical axis of the observation unit 6, or as shown in FIG. Between the stage 3 and the punching portion 4 by inserting and folding. FIG. 8 shows the separated state.
  • the scattering plate 7 Although a flat plate member is illustrated as the scattering plate 7, a curved plate may be used instead. Moreover, although the thing which gave white coating was illustrated as the scattering plate 7, about the scattering characteristic, arbitrary colors can be employ
  • the unevenness on the surface can be realized by configuring the scattering plate 7 with an anodized aluminum plate or by using a metal plate with a chemically treated surface.
  • the surface of the scattering plate 7 may be subjected to felt cloth, uneven paper, resin, or mat coating.
  • any one of the scattering portions 7 a and 7 b may be alternatively arranged between the stage 3 and the punching portion 4 by the insertion / removal mechanism 8. Thereby, it is possible to perform observation by selecting the scattering portions 7a and 7b having scattering characteristics more suitable for observation.
  • the biological tissue such as cells contained in the container, or the biological tissue fixed to the glass plate is used. You may apply. For example, it is a cultured cell in a culture solution stored in a petri dish or a slice of a biological tissue fixed on a preparation.
  • any processing unit that can perform any processing as long as it is processed close to the living tissue can be employed.
  • the body tissue may be scraped off by rotating while discharging the liquid.
  • the micromanipulator provided with the pipette used for operation of a cultured cell may be sufficient.
  • the laser light source of a laser microdissection apparatus may be sufficient, and the processing part 4 may include the pipette (collection part) and the container (collection part) which collect
  • the observation unit 6 may be a camera that transmits video through a USB interface that can be connected to a simpler personal computer instead of a microscope. Further, the positional relationship among the observation unit 6, the stage 3, and the processing unit 4 may be reversed, or may be arranged in the horizontal direction.
  • the illumination unit 5 can employ any illumination unit 5 such as a xenon lamp, a mercury lamp, a fluorescent lamp, or a laser light source in addition to the LED.
  • the LED is not limited to a white LED, and may be a single color LED such as green for easily distinguishing the chip 10 from a stained biological tissue.
  • the position of the illumination unit 5 may be arranged on the observation unit 6 side as shown in FIG. 1, but as shown in FIG. 9, the illumination light L is applied to the scattering plate 7 without using the chip array 9. You may arrange
  • the illumination unit 5 may not be provided in the biological tissue processing apparatus 1. In this case, the same effect can be achieved by scattering external light from the surroundings by the scattering plate 7.
  • the illumination light L may be irradiated from a direction inclined with respect to the section A of the living tissue.
  • a scattering plate 7 having a lower scattering characteristic for example, a black coating.
  • the scattered light at the edge of the chip 10 can be emphasized for easy observation, and it can be easily determined whether or not the punched chip 10 remains on the sheet 2.
  • the white scattering portion 7a bleached paper having a rough surface obtained by folding Kimwipe twice was used, and the paper was placed on the back side of the glass plate with an interval of 5 mm.
  • the black scattering portion 7b a commercially available drawing paper having a rough surface that is scattered to such an extent that the shape of the light source is not known even when light is applied thereto was adopted.
  • a USB connection camera AD7013MT manufactured by Dino-Lite was used and photographed at a magnification of about 50 times.
  • the illumination unit 5 a first white LED incorporated in the AD7013MT and a second white LED that obliquely illuminates white light at an angle of 30 ° with respect to the surface of the living tissue are used.
  • the scattered light in the scattering plate 7 is transmitted from the back side of the section A of the living tissue. Since it was incident, the density of all layers of the living tissue could be clearly observed, and the tissue structure could be observed clearly.
  • FIG. 11 in which the scattering plate 7 is not used the image of the punched portion 4 is prevented from being reflected, and the whole living tissue is brightened by transmitted light, and observation with a clear image with high contrast is possible. It became.

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Abstract

　観察部により観察する生体組織を挟んで観察部とは反対側に配置された構造物の像が生体組織の像に写り込むことを防止し、染色された生体組織を鮮明に観察することを目的として、本発明に係る生体組織加工装置（１）は、透過性を有する支持部（２）に支持された生体組織を保持する保持部（３）と、該保持部（３）に保持された生体組織を加工する加工部（４）と、保持部（３）に保持された生体組織に対して加工部（４）とは反対側に配置され、生体組織を観察する観察部（６）と、加工部（４）と保持部（３）との間に挿脱可能に設けられ、光を散乱させる表面処理が施された散乱板（７）とを備える。

Description

生体組織加工装置
　本発明は、生体組織加工装置に関するものである。
　シート部材に支持された基板上に貼り付けられた生体組織の切片を基板とともに小さなチップに分割し、シート部材の上方から針によって一部のチップを下方に押すことにより回収する基板回収装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１では、シート部材の下方に配置した観察部により、回収する基板を特定してから、特定された基板を針に対して位置決めする機構において、観察部により取得される画像内に、透明なシート部材および生体組織を透過して背景となる針や該針を保持する構造物の像が写り込むことを抑制するために、背景となる構造物を目立たない色に塗装している。
特開２０１４－１０６０９１号公報
　背景となる構造物を目立たない色に塗装するだけでは、透明なシートおよび生体組織を透過して生体組織の像に背景構造物の像が写り込むことを完全に防止することはできず、回収する基板を特定する際の生体組織の像に、背景構造物の像が重なって観察されることがある。
　また、シート部材を挟んで観察部とは反対側に構造物が存在する状態では、透過照明を配置することが困難であり、落射照明相当の照明を行う必要がある。この場合には、生体組織における光の透過特性よりも反射特性が強調され、染色された生体組織を鮮明に観察することが困難であった。
　本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、観察部により観察する生体組織を挟んで観察部とは反対側に配置された構造物の像が生体組織の像に写り込むことを防止し、染色された生体組織を鮮明に観察することができる生体組織加工装置を提供することを目的としている。
　本発明の一態様は、透過性を有する支持部に支持された生体組織を保持する保持部と、該保持部に保持された前記生体組織を加工する加工部と、前記保持部に保持された前記生体組織に対して前記加工部とは反対側に配置され、前記生体組織を観察する観察部と、前記加工部と前記保持部との間に挿脱可能に設けられ、光を散乱させる表面処理が施された散乱板とを備える生体組織加工装置である。
　本態様によれば、保持部において透過性を有する支持部に生体組織を支持させて、観察部により生体組織を観察すると、生体組織の表面の形態のみならず生体組織および支持部を透過した背面側の物体も観察される。保持部の背面側には加工部が配置されているが、加工部と保持部との間に散乱板を挿入することにより、加工部からの光がシートや生体組織を透過しないように散乱板によって遮られるので、生体組織の観察像に加工部の像が写り込むことを確実に防止することができる。また、生体組織を挟んで観察部とは反対側に配置されている散乱板によって光が散乱されることにより、散乱された光が、シートおよび生体組織を透過して観察部により観察される。散乱板によって散乱された光による透過照明により、染色された生体組織を鮮明に観察することができる。
　上記態様においては、前記散乱板が、択一的に選択可能な散乱特性の異なる複数の散乱部を備えていてもよい。
　このようにすることで、散乱板の散乱部のいずれか１つを保持部と加工部との間に挿入することにより、生体組織の観察像に加工部の像が写り込むことを防止するとともに、散乱板によって散乱され、生体組織を透過する光の量を調節することができる。
　また、上記態様においては、前記観察部側から生体組織側に光を照射する照明部を備えていてもよい。
　このようにすることで、照明部からの光を落射照明として生体組織に照射することができるとともに、生体組織を透過して散乱板において散乱された光を透過照明として生体組織に再度照射させ、染色された生体組織を鮮明に観察することができる。
　また、上記態様においては、前記加工部が、前記支持部に支持された前記生体組織の一部を打ち抜くことにしてもよい。
　このようにすることで、生体組織の鮮明な観察像により、加工すべき生体組織の一部を正確に特定し、所望の生体組織を加工部により打ち抜くことができる。
　また、上記態様においては、前記加工部が、前記支持部に支持された前記生体組織の一部を削り取ることにしてもよい。
　このようにすることで、生体組織の鮮明な観察像により、加工すべき生体組織の一部を正確に特定し、所望の生体組織を加工部により削り取ることができる。
　また、上記態様においては、前記加工部により加工された生体組織を回収する回収部を備えていてもよい。
　このようにすることで、加工部により加工された生体組織を回収部により回収することができる。
　本発明によれば、観察部により観察する生体組織を挟んで観察部とは反対側に配置された構造物の像が生体組織の像に写り込むことを防止し、染色された生体組織を鮮明に観察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生体組織加工装置において散乱板を挿入した状態を示す全体構成図である。 図１の生体組織加工装置において散乱板を離脱させた状態を示す全体構成図である。 図１の生体組織加工装置に使用される、チップ配列が形成されたシートを示す平面図である。 図３のシートのステージへの載置方法を説明する図である。 図１の生体組織加工装置の散乱板の第１の変形例を示す斜視図である。 図１の生体組織加工装置の散乱板の第２の変形例を示す斜視図である。 図１の生体組織加工装置の散乱板の第３の変形例を示す斜視図である。 図１の生体組織加工装置の散乱板の第４の変形例を示す斜視図である。 図１の生体組織加工装置の照明部の配置の第１の変形例を示す図である。 図１の生体組織加工装置の照明部の配置の第２の変形例を示す図である。 図１の生体組織加工装置において散乱板を配置せずに取得されたチップ配列の画像例を示す図である。 図１０の生体組織加工装置において黒色の散乱板を配置して取得されたチップ配列の画像例を示す図である。 図１０の生体組織加工装置において白色の散乱板を配置して取得されたチップ配列の画像例を示す図である。
　本発明の一実施形態に係る生体組織加工装置１について、図面を参照して以下に説明する。
　本実施形態に係る生体組織加工装置１は、生体組織の切片Ａから、所望の細胞を含む断片Ａ’を回収する装置であって、図１および図２に示されるように、シート（支持部）２を略水平に支持するステージ（保持部）３と、該ステージ３の上方に配置された打ち抜き部（加工部）４と、ステージ３の下方に配置された照明部５および観察部６と、ステージ３と打ち抜き部４との間に挿脱可能に設けられた散乱板７と、該散乱板７を挿脱させる挿脱機構８とを備えている。
　図３は、シート２と、該シート２上に形成されたチップ配列９とを示している。
　シート２は、粘着剤が塗布された粘着面を有し、該粘着面上にチップ配列９が形成されている。チップ配列９は、多数の微小な略正方形のチップ１０からなり、チップ１０は、その辺に平行な行方向および列方向に、互いに隙間を空けて２次元的に規則的に整列している。各チップ１０は、互いに対向するおもて面１０ａおよび裏面１０ｂを有し、裏面１０ｂにおいてシート２の粘着面に粘着している。各チップ１０の辺寸法は、例えば、０．５ｍｍ程度である。各チップ１０は、無色または有色の透明な材料、例えばガラスや樹脂からなり、後述する照明光Ｌを透過させる透光性を有している。また、シート２も、照明光Ｌを透過させる透光性を有している。
　各チップ１０のおもて面１０ａには、生体組織の切片Ａの一部Ａ’が貼り付けられている。このようなチップ配列９は、一例として、次のような方法で作成される。まず、カバーガラスのような１枚の基板を、伸展性を有するシート２の粘着面上に貼り、基板をシート２上で格子状に切断して基板に切れ目を形成する。次に、この基板上に切片Ａを貼り付け、シート２を表面方向に伸展させる。
　これにより、基板が切れ目に沿って複数のチップ１０に分割され、このときに基板上の切片Ａも基板の切れ目に沿って複数の断片Ａ’に分割される。この後、チップ１０間の隙間を維持するために、シート２はグリップリング１２によって伸展状態に保持される。グリップリング１２は、外リング１２ａと、該外リング１２ａの内周面に嵌合する内リング１２ｂとを有し、外リング１２ａの内周面と内リング１２ｂの外周面との間にシート２を挟んで把持することによって、シート２が伸展状態に固定されるようになっている。
　ステージ３は、略水平に配置される矩形の載置面（所定の平面）３ａを上側に有している。載置面３ａの略中央部分には、鉛直方向に貫通する窓３ｂが形成されている。シート２は、図４に示されるように、窓３ｂにチップ配列９が位置するように、また、チップ配列９が形成されている粘着面が下側を向くように、載置面３ａ上に載置される。これにより、ステージ３の下側から観察部６によってチップ配列９を観察することができる。
　打ち抜き部４は、針４１と、針先４１ａを下側に向けて針４１を保持するとともに、水平方向および鉛直方向に移動可能なホルダ４２とを備えている。ホルダ４２の水平方向の移動によって、載置面３ａ上のチップ１０に対して針先４１ａを水平方向に位置合わせできるようになっている。また、ホルダ４２の鉛直方向の下降によって、チップ１０の裏面１０ｂを針先４１ａで突き、当該チップ１０をシート２から剥離および落下させることができるようになっている。
　観察部６は、窓３ｂの位置のチップ配列９を図示しない撮像素子によって撮影し、取得した画像を図示しない表示部に送るようになっている。観察部６は、チップ１０を回収するための回収容器１３と一緒に可動台１４に保持されており、該可動台１４を水平方向に移動させることによって、観察部６および回収容器１３を択一的に窓３ｂの真下に配置可能になっている。
　照明部５は、観察部６に設けられ、環状に配列された複数のＬＥＤを備え、チップ配列９に対して、観察部６側から白色光からなる照明光Ｌを均一に照射するようになっている。
　散乱板７は、例えば、少なくともステージ３側に対向することとなる表面に、均一な散乱特性を有する白色の塗装が施された平板状の部材であり、観察部６の視野範囲全体を覆う大きさを有している。
　挿脱機構８は、観察部６の光軸に直交する軸線を有するモータのような駆動源８ａと、軸線に交差する方向に延び、駆動源８ａによって軸線回りに回転させられるアーム８ｂとを備えている。アーム８ｂには、その先端に、軸線に平行な方向に沿って散乱板７が固定されている。
　これにより、挿脱機構８を作動させて、駆動源８ａの軸線回りにアーム８ｂを揺動させることにより、図１に実線で示されるようなステージ３と打ち抜き部４との間に挿入状態に配置する位置と、図１の鎖線および図２に示されるように、ステージ３と打ち抜き部４との間から離脱させた位置との間で散乱板７を移動させることができるようになっている。散乱板７を揺動させる軸線を散乱板７に対して間隔をあけて配置することにより、散乱板７がその表面に沿う方向に移動させられるようになっている。
　次に、このように構成された本実施形態に係る生体組織加工装置１の作用について説明する。
　本実施形態に係る生体組織加工装置１を使用してシート２上のチップ配列９から所望の断片Ａ’が付着しているチップ１０を回収するためには、まず、図４に示される状態にシート２をステージ３の載置面３ａ上に載置する。載置面３ａ上のシート２の位置を安定させるために、図示しないクリップ等を用いてシート２の端部を載置面３ａに固定してもよい。
　次に、観察部６によってチップ配列９を観察する。
　この場合において、本実施形態においては、挿脱機構８を作動させ、図１に実線で示されるように散乱板７を打ち抜き部４とステージ３との間に挿入する。
　散乱板７は、観察部６の視野範囲全体を覆う大きさを有しているので、シート２上のチップ配列９全体の背面側に配置される。この状態で、照明部５から照明光Ｌを照射して、観察部６によるチップ配列９の観察を行うと、照明光Ｌはチップ配列９の各断片Ａ’の表面に照射されるとともに、透過性を有する切片Ａ、チップ１０およびシート２を透過して背面側に配置されている散乱板７に照射される。
　散乱板７には、均一な散乱特性を有し、照明光Ｌを散乱させる白色の塗装が施されているので、散乱板７に照射された照明光Ｌは、散乱板７の表面において散乱される。
　すなわち、切片Ａ、チップ１０およびシート２を透過した照明光Ｌは、背面側全体を覆うように配置されている散乱板７によって遮られるので、散乱板７のさらに背面側に配置されている打ち抜き部４に照射されることがなく、観察部６による切片Ａの観察像に打ち抜き部４の像が写り込むことを確実に防止することができるという利点がある。
　また、散乱板７において散乱された照明光Ｌは、切片Ａの背面側から観察部６側に向かって、切片Ａに再度照射され、切片Ａを透過した光が観察部６により観察される。すなわち、散乱板７において散乱された照明光Ｌが、透過照明となって切片Ａを照射するので、透過性を有し、染色された切片Ａの観察像を鮮明に撮影することができるという利点がある。
　特に、観察像に打ち抜き部４の像が写り込むのを防止するために散乱板７によって切片Ａの背面側を覆う場合に、切片Ａの背面側に透過照明用の光源を配置することはスペース上困難となるが、本実施形態によれば、照明光Ｌを散乱する散乱板７を間接的な透過照明光源として利用することができるという利点がある。
　そして、観察部６により取得された画像を表示部（図示略）に表示することにより、散乱板７による間接的な透過照明により、鮮明で、かつ、打ち抜き部４の像が写り込んでいない切片の画像により、回収すべき切片Ａを正確に特定することができる。回収すべき切片Ａが特定された後には、挿脱機構８の作動により、図２に示されるように、散乱板７を打ち抜き部４とステージ３との間から離脱させるように揺動させる。
　そして、ホルダ４２を水平方向に移動させることによって回収すべき所望のチップ１０の真上に針４１を配置する。この工程においては、切片Ａ、チップ１０およびシート２を透過して背面側の針４１の像が透けて見えるので、操作者は、回収すべき所望のチップ１０に針４１を精度よく位置合わせすることができる。
　この状態で、観察部６に代えて回収容器１３を窓３ｂの真下に配置し、続いて、ホルダ４２を下降させることによって所望のチップ１０の裏面１０ｂを針先４１ａで突き、当該チップ１０をシート２から剥離および落下させる。これにより、所望のチップ１０が回収容器１３内に回収される。
　なお、本実施形態においては、挿脱機構８が、散乱板７を揺動させるモータのような駆動源８ａを有することとしたが、これに代えて、ホルダ４２の動きに連動して散乱板７を揺動させるカム機構（図示略）を備えていてもよい。すなわち、ホルダ４２が針４１を上昇させる動きに連動して散乱板７を打ち抜き部４とステージ３との間に挿入させ、ホルダ４２が針４１を下降させる動きに連動して散乱板７を打ち抜き部４とステージ３との間から離脱させることにしてもよい。また、駆動源８ａを有さず、手動によって挿脱する機構を採用してもよい。
　また、挿脱機構８としては、図５に示されるように、散乱板７自体を揺動させることにしてもよいし、図６に示されるように、観察部６の光軸に平行な軸線回りに散乱板７を揺動させることで、散乱板７を水平移動させて挿脱させることにしてもよい。また、図７に示されるように、観察部６の光軸に直交する水平方向に散乱板７を直線移動させてもよいし、図８に示されるように、展開によってステージ３と打ち抜き部４との間に挿入し、折り畳むことによりステージ３と打ち抜き部４との間から離脱させることにしてもよい。図８は離脱させた状態を示している。
　また、散乱板７として平板状の部材を例示したが、これに代えて、湾曲板でもよい。また、散乱板７として、白色の塗装を施したものを例示したが、その色については、散乱特性を考慮して任意の色を採用することができる。また、表面に微細な凹凸を有する方が、散乱を均一にすることができるので好ましい。照明部５が白色ＬＥＤ等で構成されている場合には、滑らかな表面の散乱板７では、指向性の強いＬＥＤの強度ムラをそのまま反映してしまうが、微細な凹凸を有する表面である場合には、強度ムラを低減することができる。
　表面の凹凸は、散乱板７をアルマイト加工したアルミニウム板により構成したり、表面を化学処理した金属板にしたりすることで実現できる。その他、散乱板７の表面にフェルトの布や凹凸のある紙や樹脂あるいはマット塗装を行うことにしてもよい。
　また、散乱板７として単一色のものを例示したが、これに代えて、図６から図８に示されるように、異なる散乱特性を有する複数の散乱部７ａ，７ｂを有する散乱板７を採用し、挿脱機構８によって、いずれかの散乱部７ａ，７ｂを択一的に、ステージ３と打ち抜き部４との間に挿脱可能に配置してもよい。これにより、観察により適した散乱特性の散乱部７ａ，７ｂを選択して観察を行うことができる。
　また、透過性を有するシート２に支持された生体組織の切片Ａを加工する場合について説明したが、これに代えて、容器に入った細胞等の生体組織、ガラス板に固定された生体組織に適用してもよい。例えば、シャーレ内に貯留された培養液内の培養細胞や、プレパラート上に固定された生体組織の切片等である。
　また、加工部４としては、生体組織に近接して加工するものであれば、任意の加工を施すものを採用できる。例えば、液体を吐出しながら回転して生体組織を削り取るものでもよい。また、培養細胞の操作に用いられるピペットを備えたマイクロマニピュレータでもよい。また、レーザマイクロダイセクション装置のレーザ光源であってもよいし、加工された生体組織を回収するピペット（回収部）や容器（回収部）が加工部４に含まれていてもよい。
　観察部６は顕微鏡に代えて、より簡易なパーソナルコンピュータに接続可能なＵＳＢインタフェースで映像を送るカメラであってもよい。また、観察部６、ステージ３および加工部４の位置関係は逆でもよいし、横方向に並んでいてもよい。
　照明部５は、ＬＥＤの他、キセノンランプ、水銀ランプ、蛍光灯あるいはレーザ光源等の任意の照明部５を採用することができる。ＬＥＤとしては、白色ＬＥＤに限られるものではなく、染色された生体組織からチップ１０を見分けやすくするための緑色等の単色ＬＥＤを採用してもよい。
　照明部５の位置は、図１に示されるように観察部６側に配置されていてもよいが、図９に示されるように、チップ配列９を介さずに散乱板７に照明光Ｌを照射可能な位置に配置されていてもよい。これにより、より透過照明に近い照明光Ｌを生体組織の切片Ａに照射することができる。
　また、照明部５は生体組織加工装置１に備えられていなくてもよい。この場合、周囲からの外光が散乱板７によって散乱されることにより、同様の効果を達成することができる。
　また、図１０に示されるように、生体組織の切片Ａに対して傾斜した方向から照明光Ｌを照射することにしてもよい。この場合には、散乱板７として、より散乱特性の低い、例えば、黒色の塗装が施されたものを採用することが好ましい。これにより、チップ１０のエッジにおける散乱光を強調して観察し易くすることができ、打ち抜かれたチップ１０がシート２上に残っているか否かを判別し易くすることができる。
　次に、上述した生体組織加工装置１の実施例について、図１１から図１３を参照して以下に説明する。
　本実施例においては、ガラス板に貼り付けた生体組織の切片Ａとして、ホルマリン固定し薄切した、厚さ８μｍのブタの大腸をトルイジンブルーで染色したものを用いた。
　白い散乱部７ａとしては、キムワイプを２重に折った表面の粗い漂白された紙を用い、ガラス板の背面側に５ｍｍの間隔をあけて配置した。
　黒い散乱部７ｂとしては、市販の画用紙であり、光を当てても光源の形が分からない程度に散乱される表面の粗いものを採用した。
　観察部６としては、Ｄｉｎｏ―Ｌｉｔｅ社製のＵＳＢ接続カメラＡＤ７０１３ＭＴを用い、約５０倍の倍率で撮影した。
　照明部５としては、ＡＤ７０１３ＭＴが内蔵する第１の白色ＬＥＤと、生体組織の表面に対して３０°の角度で白色光を斜照明する第２の白色ＬＥＤとを用いた。
　散乱板７を配置することなく第１の白色ＬＥＤのみによる照明によって生体組織を観察した結果、図１１に示されるように、装置の周囲から入射する光によって照明ムラが発生し、背面に近接する打ち抜き部４の像が写り込んでいる。また、落射照明となって生体組織の切片Ａ表層しか見えないので、染色のコントラストが低く、組織構造が見にくく、全体として暗い画像となった。
　黒い散乱部７ｂを配置して第２の白色ＬＥＤのみによる照明によって生体組織を観察した結果、図１２に示されるように、背面側からの光はほとんど入射しなかったので、生体組織の切片Ａの表層の濃淡がより観察し易くなるとともに、チップ１０のエッジが強調されて観察し易い画像が取得された。
　白い散乱部７ａを配置して第１の白色ＬＥＤのみ照明によって生体組織を観察した結果、図１３に示されるように、散乱板７における散乱光が透過光として生体組織の切片Ａの背面側から入射されるので、生体組織の全層の濃淡をはっきり観察することができ、組織構造を鮮明に観察することができた。散乱板７を用いない図１１と比較して、打ち抜き部４の像の写り込みが防止されているとともに、生体組織全体が透過光により明るくなり、かつ、高コントラストの鮮明な画像による観察が可能となった。
　１　生体組織加工装置
　２　シート（支持部）
　３　ステージ（保持部）
　４　打ち抜き部（加工部）
　５　照明部
　６　観察部
　７　散乱板
　７ａ，７ｂ　散乱部
 

Claims (6)

  1. 　透過性を有する支持部に支持された生体組織を保持する保持部と、
    　該保持部に保持された前記生体組織を加工する加工部と、
    　前記保持部に保持された前記生体組織に対して前記加工部とは反対側に配置され、前記生体組織を観察する観察部と、
    　前記加工部と前記保持部との間に挿脱可能に設けられ、光を散乱させる表面処理が施された散乱板とを備える生体組織加工装置。
  2. 　前記散乱板が、択一的に選択可能な散乱特性の異なる複数の散乱部を備える請求項１に記載の生体組織加工装置。
  3. 　前記観察部側から生体組織側に光を照射する照明部を備える請求項１または請求項２に記載の生体組織加工装置。
  4. 　前記加工部が、前記支持部に支持された前記生体組織の一部を打ち抜く請求項１から請求項３のいずれかに記載の生体組織加工装置。
  5. 　前記加工部が、前記支持部に支持された前記生体組織の一部を削り取る請求項１から請求項３のいずれかに記載の生体組織加工装置。
  6. 　前記加工部により加工された生体組織を回収する回収部を備える請求項４または請求項５に記載の生体組織加工装置。
     
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WO2014065101A1 (ja) * 2012-10-24 2014-05-01 オリンパス株式会社 基板回収装置
JP2014106091A (ja) * 2012-11-27 2014-06-09 Olympus Corp 基板回収装置

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