JP2001004506A - Apparatus and method for preparing sample for electron microscope - Google Patents
Apparatus and method for preparing sample for electron microscopeInfo
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- Enzymes And Modification Thereof (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電子顕微鏡用の試
料作製を迅速かつ確実に固定するための装置及び方法に
関し、更に詳細には、マイクロ波照射手段と加圧手段を
各々単独使用し、又は自在に組み合わせて使用すること
によって、生物組織を迅速かつ確実に固定できる電子顕
微鏡試料作製装置及び電子顕微鏡試料作成方法等に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus and a method for quickly and securely fixing a sample for an electron microscope, and more particularly, to a method using microwave irradiation means and pressure means independently. Also, the present invention relates to an electron microscope sample preparation apparatus, an electron microscope sample preparation method, and the like that can quickly and reliably fix a biological tissue by using them in a freely combined manner.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来から、電子顕微鏡による動植物の生
物組織観察の成果は、試料作製技術に依存するところが
大きく、採取した生物組織を生体内での状態を極力維持
できるように固定する研究が種々行なわれて来ている。2. Description of the Related Art Conventionally, the results of observing biological tissues of animals and plants with an electron microscope largely depend on sample preparation techniques, and various studies have been made to fix collected biological tissues so as to maintain their state in a living body as much as possible. Is being done.
【0003】この試料作製技術において、近年、電磁波
の一つであるマイクロ波(マイクロウエーブ)を照射し
て生物組織を固定しようとする試みがなされ、一定の成
果を上げている。In this sample preparation technique, in recent years, attempts have been made to fix biological tissues by irradiating a microwave (microwave), which is one of electromagnetic waves, with some success.
【0004】このマイクロ波が生物組織の固定になぜ有
効であるのかについては、いまだ確立された知見はない
が、一般に、マイクロ波による熱固定効果と固定剤の生
物組織への迅速浸透効果として理解されている。Although there is no established knowledge as to why this microwave is effective for fixing biological tissues, it is generally understood as a heat fixing effect by microwaves and a rapid penetration effect of a fixing agent into biological tissues. Have been.
【0005】より具体的に説明すると、マイクロ波によ
る熱固定効果は、マイクロ波照射によって生物組織内の
水分子や低分子の糖類、アミノ酸等が効率よくマイクロ
波を吸収して分子運動を引き起こし、その熱が周囲に伝
わって、生物組織内に浸透してきた固定剤と生物組織を
構成するタンパク質との架橋が促進されることによって
もたたらされるものと考えられる。More specifically, the heat fixation effect of microwaves is such that water molecules, low-molecular sugars, amino acids, and the like in biological tissues efficiently absorb microwaves and cause molecular motion by microwave irradiation. It is thought that the heat is transmitted to the surroundings, and is promoted by promoting the cross-linking of the fixing agent penetrating into the biological tissue and the protein constituting the biological tissue.
【0006】固定剤の生物組織への迅速浸透効果は、液
体としての水は、通常水分子同士の水素結合による五量
体として存在するが、マイクロ波照射によってその水素
結合がくずれて、固定剤が水分子間を迅速に通過できる
ようになるか、若しくは固定剤がマイクロ波に導かれて
生物組織内に瞬間的に運ばれることによってもたらされ
るものと考えられる。[0006] The quick penetration effect of the fixative into biological tissues is due to the fact that water as a liquid usually exists as a pentamer due to hydrogen bonds between water molecules, but the hydrogen bond is broken by microwave irradiation, and the fixative is immobilized. Is likely to be caused by the ability to rapidly pass between water molecules or by the immobilization agent being guided by the microwave and momentarily carried into the biological tissue.
【0007】いずれにしてもマイクロ波によって、試料
作成時間が大幅に短縮できることは種々の実験により明
らかとされているため、試料にマイクロ波を有効に照射
させるために工夫された装置及び方法が、種々提案され
始めている。例えば、本願発明者は、市販の食品調理用
に開発された電子レンジに改良を加えた電子顕微鏡試料
作製専用の装置を開発し、一定の効果を収めている。In any case, it has been clarified by various experiments that the sample preparation time can be greatly reduced by the microwave. Therefore, an apparatus and a method devised to effectively irradiate the sample with the microwave are disclosed. Various proposals have begun. For example, the inventor of the present application has developed an apparatus for preparing an electron microscope sample obtained by improving a microwave oven developed for commercial food cooking, and has achieved certain effects.
【0008】この装置の構成について、添付した図15
に基づき、簡易に説明する。使用する電子レンジ100
は適宜選択できるものであるが、例えば、東芝ER−4
35JF型(電圧100V、高周波出力500W、発振
周波数2450MHz)を使用することができる。[0008] The structure of this device is shown in FIG.
Based on the above, a brief description will be given. Microwave oven 100 used
Can be appropriately selected. For example, Toshiba ER-4
35JF type (voltage 100 V, high frequency output 500 W, oscillation frequency 2450 MHz) can be used.
【0009】この電子レンジ100に内蔵された図示し
ないトランスから図示しないマグネトロンへ入っている
配線を取り外して、新たにヒータートランスを増設する
等の改良を施して、安定したマイクロ波105の照射が
できるようにする。The microwaves 100 can be radiated stably by removing the wiring from the transformer (not shown) built in the microwave oven 100 into the magnetron (not shown) and adding a new heater transformer. To do.
【0010】レンジ庫102内に設けられているターン
テーブル103に、試料107(固定液内に生物組織が
浸漬したもの)を収容した容器106を設置する。この
際、試料107の過剰な温度上昇を防止するため、氷水
108を溜めた氷水容器106を設置し、この氷水容器
106の氷水中に、試料107(固定液内に生物組織が
浸漬したもの)を収容した試料容器106を入れること
もできる。On a turntable 103 provided in a microwave oven 102, a container 106 containing a sample 107 (a biological tissue immersed in a fixing solution) is placed. At this time, in order to prevent an excessive rise in the temperature of the sample 107, an ice water container 106 containing ice water 108 is installed, and the sample 107 (a biological tissue immersed in a fixing solution) is placed in the ice water of the ice water container 106. Can be put in the sample container 106 containing.
【0011】そして、電子レンジ100の電源スイッチ
を入れて、電子レンジ100の上部に配置されている電
磁波スターラー101によって拡散されるマイクロ波1
05を、容器106中の試料に対して所定時間、間欠又
は連続で照射する。Then, when the power switch of the microwave oven 100 is turned on, the microwaves 1 diffused by the electromagnetic wave stirrer 101 disposed on the microwave oven 100 are turned on.
Irradiate the sample in the container 106 intermittently or continuously for a predetermined time.
【0012】このような市販の電子レンジ100を改良
した電子顕微鏡試料作製装置によって、本願発明者はマ
イクロ波105による試料107の迅速な固定効果を確
認している。The inventor of the present invention has confirmed the effect of the microwave 105 to quickly fix the sample 107 with the electron microscope sample preparation apparatus obtained by improving the commercially available microwave oven 100.
【0013】一方、本願発明者は、試料に一定の圧力を
加えることによって、生物組織の固定効果が一層高まる
ことを実験により確認したことから、市販の注射器内部
に試料を収容して加圧する方法等を試みた。On the other hand, the present inventor has confirmed through experiments that applying a constant pressure to the sample further enhances the effect of fixing biological tissues. Therefore, a method of accommodating the sample in a commercially available syringe and pressurizing the sample is described. And so on.
【0014】また、上記加圧方法では、圧力が一定に維
持できない等の問題があったため、加圧力をできるだけ
一定に維持すべく、万力を介して注射器に一定の圧力を
加える方法等を開発し、より客観的かつ普遍的に、加圧
による固定効果が得られるようにするため、鋭意研究を
続けて来た。Further, in the above-mentioned pressurizing method, there was a problem that the pressure could not be kept constant. For example, in order to keep the pressing force as constant as possible, a method of applying a constant pressure to the syringe via a vise was developed. In order to obtain the fixing effect by pressurization more objectively and universally, we have been studying hard.
【0015】[0015]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来技術においては、以下の技術的課題があった。即
ち、調理用電子レンジの改良型装置によるマイクロ波照
射方法では、マイクロ波が分散(拡散)してしまうた
め、試料に対する照射が集中的に行なうことが出来ず、
固定効率が非効率的であった。However, the above-described prior art has the following technical problems. In other words, in the microwave irradiation method using the improved apparatus of the cooking microwave oven, the microwaves are dispersed (diffused), so that irradiation of the sample cannot be performed intensively.
Fixation efficiency was inefficient.
【0016】また、試料に対するマイクロ波の照射量が
一定しないことから、試料の固定条件の再現性という点
でも問題を残していた。そして、注射器を利用した一連
の上記加圧方法では、一定の加圧条件を維持することが
困難であり、また、圧力のコントロールを行なうことも
難しかった。Further, since the irradiation amount of the microwave to the sample is not constant, there remains a problem in reproducibility of the fixing condition of the sample. In a series of pressurizing methods using a syringe, it is difficult to maintain a constant pressurizing condition, and it is also difficult to control the pressure.
【0017】更には、従来のいずれの電子顕微鏡試料作
製技術においても、試料作製過程での生物組織の固定レ
ベルのばらつきが大きいため、電子顕微鏡写真の出来、
不出来がはっきりしており、技術の普遍化という根本的
問題を解決する必要があった。Furthermore, in any of the conventional electron microscope sample preparation techniques, there is a large variation in the fixed level of biological tissue during the sample preparation process, so that an electron microscope photograph can be obtained.
The failure was clear and the fundamental problem of universal technology needed to be solved.
【0018】この状況下、本願発明者は、固定効果の促
進作用を発揮するマイクロ波照射方法と加圧方法という
両技術を併用することによって、相乗的な試料の固定効
果が発揮されるかもしれないという新たな着想を抱き、
この新規な技術的思想が奏する効果を実験レベルで確認
した。Under these circumstances, the inventor of the present application may exhibit a synergistic sample fixing effect by using both the microwave irradiation method and the pressurizing method that exhibit the effect of promoting the fixing effect. Have a new idea that there is no
The effect of this new technical idea was confirmed at the experimental level.
【0019】また、現代医療においては、電子顕微鏡に
よる病理細胞の確認を伴う診断が急速に普及している
が、現在のところ、試料作製に時間と手間を要すること
が原因となって、依頼から電子顕微鏡写真の提供までの
所要日数が、約1週間から10日程度かかってしまって
いる。このため、医療現場からは、迅速診断に資するべ
く、試料作製の迅速化の要請が高まって来ていた。In modern medicine, diagnosis accompanied by confirmation of pathological cells using an electron microscope is rapidly spreading. However, at present, it takes time and effort to prepare a sample. It takes about one week to about 10 days to provide an electron micrograph. For this reason, there has been an increasing demand from medical sites for rapid sample preparation in order to contribute to rapid diagnosis.
【0020】そこで、本発明は、電子顕微鏡用の試料作
製をより迅速かつ確実に行うため、マイクロ波照射手段
と加圧手段を自在に組み合わせて使用することが可能で
あって、マイクロ波照射量や加圧力の制御が容易に行な
え、種々の生物組織の固定に広く適用できる、電子顕微
鏡試料作製装置及び電子顕微鏡試料作成方法等を提供す
ることを目的とする。Therefore, the present invention makes it possible to use a microwave irradiating means and a pressurizing means freely in order to more quickly and surely prepare a sample for an electron microscope. It is an object of the present invention to provide an electron microscope sample preparation apparatus, an electron microscope sample preparation method, and the like, which can easily control pressure and pressure and can be widely applied to fixing various biological tissues.
【0021】[0021]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、以下の手段を採用する。請求項1に係る電子顕微鏡
試料作製装置では、容器に収容された固定液等に生物組
織を浸漬させた試料に対してマイクロ波を照射するマイ
クロ波照射手段と、前記生物組織に対して圧力を加える
加圧手段と、を備えるように構成し、前記生物組織に対
して、マイクロ波照射と加圧の両方、又はいずれか一方
を行なうことができるようにする。この手段では、マイ
クロ波照射と加圧の両方を併用できるので、固定液によ
る生物組織の固定効果を高めることができる。例えば、
従来固定が難しかった、水晶体、皮膚、骨、植物、微生
物等の比較的硬い組織の固定作業を容易に行うことがで
きる。また、マイクロ波照射と加圧のいずれか一方を適
宜に選択して使用できるので、生物組織の種類に応じ
て、最適の固定条件を選択できる。更に、加圧のみも行
なうことができるので、生物組織を超薄切するために必
要となる、生物組織への樹脂(エポキシ樹脂等)の浸透
を容易かつ効率的に行なうことができる。そして、試料
作製を迅速に(2〜3日以内も可能)行うことができる
ので、迅速診断に役立つ。In order to achieve the above object, the following means are employed. In the electron microscope sample preparation apparatus according to claim 1, microwave irradiation means for irradiating a microwave on a sample in which biological tissue is immersed in a fixing solution or the like stored in a container, and applying pressure to the biological tissue. And a pressurizing unit to be added, so that the biological tissue can be subjected to microwave irradiation and / or pressurization. In this means, since both microwave irradiation and pressurization can be used in combination, the effect of fixing the biological tissue by the fixing solution can be enhanced. For example,
A relatively hard tissue such as a lens, a skin, a bone, a plant, or a microorganism, which has been difficult to fix conventionally, can be easily fixed. In addition, since either one of microwave irradiation and pressurization can be appropriately selected and used, optimal fixing conditions can be selected according to the type of biological tissue. Furthermore, since only pressurization can be performed, it is possible to easily and efficiently infiltrate the biological tissue with a resin (epoxy resin or the like), which is necessary for ultrathinning the biological tissue. Since sample preparation can be performed quickly (possibly within 2 to 3 days), it is useful for quick diagnosis.
【0022】請求項2に係る電子顕微鏡試料作製装置で
は、請求項1記載のマイクロ波照射手段は、マイクロ波
を出射する高周波発振装置と、試料を収容した容器に対
向するように開口部が形成された導波管と、を備えるよ
うに構成し、前記マイクロ波を前記試料(容器)に向け
て集中的に照射できるように構成する。この手段では、
高周波発振装置から出射されたマイクロ波を拡散させず
に、容器内に収容された試料に照射するように構成した
ので、マイクロ波照射を効率よく行なうことができると
ともに、マイクロ波照射の条件設定の再現性を向上させ
ることができる。また、マイクロ波を集中的に照射でき
るので、各種酵素反応や抗原抗体反応を速やかに賦活で
きるという作用を発揮する。In the electron microscope sample preparation apparatus according to the second aspect, the microwave irradiating means according to the first aspect has an opening formed so as to face a high-frequency oscillator for emitting a microwave and a container containing the sample. And a waveguide configured to be able to irradiate the microwave intensively toward the sample (container). By this means,
Since the microwave emitted from the high-frequency oscillator is irradiated to the sample accommodated in the container without diffusing it, microwave irradiation can be performed efficiently and the microwave irradiation conditions can be set. Reproducibility can be improved. In addition, since microwaves can be intensively irradiated, an effect of rapidly activating various enzyme reactions and antigen-antibody reactions is exhibited.
【0023】請求項3に係る電子顕微鏡試料作製装置で
は、請求項1又は2記載の容器の外壁に接するように配
設された熱伝導性のケーシングと、該ケーシング内部に
配設された冷水循環路と、を備えた冷水循環手段によっ
て、該容器内部の固定液等の温度を所定温度以下に維持
できるように構成する。この手段では、マイクロ波照射
によって高温化する試料溶液の過剰な温度上昇を抑制で
きるので、マイクロ波の連続照射を心配なく行うことが
できる。また、熱伝導性のケーシングを採用することに
よって、冷水による試料の冷却効果を高めることができ
る。According to a third aspect of the present invention, there is provided a sample preparation apparatus for an electron microscope, wherein a heat conductive casing disposed in contact with an outer wall of the container according to the first or second aspect and a cold water circulation disposed inside the casing. And a cooling water circulating means provided with a passage, so that the temperature of the fixing liquid or the like inside the container can be maintained at a predetermined temperature or less. According to this means, since an excessive rise in the temperature of the sample solution which is heated to a high temperature by the microwave irradiation can be suppressed, the continuous irradiation of the microwave can be performed without worry. In addition, by employing a heat conductive casing, the effect of cooling the sample by cold water can be enhanced.
【0024】請求項4に係る電子顕微鏡試料作製装置で
は、請求項3記載の前記ケーシングを、前記導波管の開
口部側に開口するように上方視略コの字状の形態を備え
るように形成し、試料容器を、ケーシングのコの字状開
口部の奥位置に収めて、容器を取り囲むように配置す
る。この手段では、前記導波管の開口部から出射されて
くるマイクロ波は、冷水循環路を内蔵するケーシングの
コの字状開口部分から進入して、このケーシングに取り
囲まれるように設置されている試料容器の側壁を透過
し、容器内部の試料に集中的に照射される。更に、試料
容器全体を透過したマイクロ波は、試料容器に接してい
るケーシング内壁によって反射されて、試料溶液に再び
照射される。従って、この手段では、少ないマイクロ波
で、試料に対して効率の良いマイクロ波照射を行うこと
ができ、マイクロ波のロスが少ないので、実験条件の設
定や再現を容易化することができる。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an electron microscope sample preparation apparatus, wherein the casing according to the third aspect has a substantially U-shape when viewed from above so as to open toward the opening of the waveguide. The sample container is formed, and the sample container is housed in a deep position of the U-shaped opening of the casing, and is arranged so as to surround the container. In this means, the microwave emitted from the opening of the waveguide enters the U-shaped opening of the casing containing the cold water circulation path and is installed so as to be surrounded by the casing. The light passes through the side wall of the sample container and is intensively irradiated on the sample inside the container. Further, the microwave transmitted through the entire sample container is reflected by the inner wall of the casing that is in contact with the sample container, and is irradiated again on the sample solution. Therefore, according to this means, it is possible to efficiently irradiate the sample with a small number of microwaves and to reduce the loss of the microwaves, thereby facilitating the setting and reproduction of the experimental conditions.
【0025】請求項5に係る電子顕微鏡試料作製装置で
は、請求項1から4のいずれかに記載の容器に収容され
た、生物組織固定用の固定液等を攪拌するための攪拌手
段を設ける。この手段では、容器内に収容された固定液
(及び緩衝液)を攪拌して、溶液温度を均一にすること
によって、この固定液に浸漬され、同時に固定作業が行
われている複数の生物組織間での固定レベルを均一にす
ることができる。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an electron microscope sample preparation apparatus provided with a stirring means for stirring a fixing solution or the like for fixing a biological tissue, which is accommodated in the container according to any one of the first to fourth aspects. In this means, a plurality of biological tissues that are immersed in the fixative and simultaneously fixed by stirring the fixative (and the buffer) contained in the container to make the solution temperature uniform, The level of fixation between them can be uniform.
【0026】請求項6に係る電子顕微鏡試料作製装置で
は、請求項1から5のいずれかに記載の容器に収容され
た前記固定液等の温度を検知するための温度検知手段を
設ける。この手段により、マイクロ波の照射によって試
料溶液(固定液及び緩衝液)が、所定温度になった時に
検知して、試料溶液が必要以上の温度にならないように
制御することができる。According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an electron microscope sample preparation apparatus, further comprising a temperature detecting means for detecting the temperature of the fixing solution or the like contained in the container according to any one of the first to fifth aspects. By this means, it is possible to detect when the sample solution (fixing solution and buffer solution) has reached a predetermined temperature by microwave irradiation, and to control the temperature of the sample solution not to be higher than necessary.
【0027】請求項7に係る電子顕微鏡試料作製装置で
は、請求項1から5のいずれかに記載された加圧手段
を、試料を収容した容器の上方開口部を閉塞する蓋に着
接され上方から押圧される加圧面を備えた加圧部材で構
成し、請求項6記載の温度検知手段を、前記加圧部材の
中央に保持して、この加圧部材の下端部から突設する棒
状の温度センサ部材によって構成する。そして、この温
度センサ部材を、容器の蓋の中央に形成された貫通孔か
ら容器内部に挿入し、マイクロ波の照射によって温度変
化する試料の温度を検知するように構成する。この手段
では、簡易な手段で、試料溶液(固定液及び緩衝液)を
加圧しながら、同時に試料溶液の温度を検知することが
できる。According to a seventh aspect of the present invention, there is provided an electron microscope sample preparation apparatus, wherein the pressurizing means according to any one of the first to fifth aspects is attached to a lid for closing an upper opening of a container containing the sample, and A pressure member having a pressure surface pressed from above, wherein the temperature detecting means according to claim 6 is held at the center of the pressure member, and a rod-shaped member protruding from a lower end of the pressure member. It is composed of a temperature sensor member. Then, the temperature sensor member is inserted into the inside of the container through a through hole formed in the center of the lid of the container, and is configured to detect the temperature of the sample that changes in temperature by irradiation of the microwave. With this means, the temperature of the sample solution (fixing solution and buffer solution) can be simultaneously detected and pressurized by simple means.
【0028】請求項8に係る電子顕微鏡試料作製装置で
は、請求項7記載の加圧面には、着接時に前記貫通孔を
囲むように設けられた圧力逃げ防止用の弾性部材を設け
る。この手段では、試料容器の蓋に形成した貫通孔から
温度センサ部材を挿入する構成を採用しても、貫通孔内
壁と温度センサ部材の外壁との間のわずかな空隙から逃
げようとする圧力を、蓋上面に密着する弾性部材によっ
て有効に塞き止めることができる。According to an eighth aspect of the present invention, an elastic member for preventing pressure escape is provided on the pressing surface according to the seventh aspect so as to surround the through-hole at the time of attachment. In this means, even if a configuration in which the temperature sensor member is inserted from the through hole formed in the lid of the sample container is adopted, the pressure for escaping from the slight gap between the inner wall of the through hole and the outer wall of the temperature sensor member is reduced. It can be effectively closed by an elastic member which is in close contact with the upper surface of the lid.
【0029】請求項9に係る電子顕微鏡試料作製装置で
は、請求項7又は8記載の温度センサ部材を保持する前
記加圧部材を、断熱部材によって形成する。この手段で
は、温度センサ部材に伝わる試料溶液の温度を、温度セ
ンサ部材を保持している部材(加圧部材)が奪うことが
ないようにして、より正確な温度検知を行うことができ
るようにする。According to a ninth aspect of the present invention, the pressure member holding the temperature sensor member according to the seventh or eighth aspect is formed of a heat insulating member. In this means, the temperature of the sample solution transmitted to the temperature sensor member is not deprived by the member (pressing member) holding the temperature sensor member, so that more accurate temperature detection can be performed. I do.
【0030】請求項10に係る電子顕微鏡試料作製方法
では、請求項7から9のいずれかに記載の加圧部材は、
上方に配置された加圧シリンダによって上下動する構成
とする。そして、加圧部材の下端に形成され、蓋部材に
着接する加圧面の外口径を、前記加圧シリンダの内口径
よりも小さく形成する。この手段では、少ないシリンダ
圧でより大きな圧力を蓋部材にかけることができる。例
えば、加圧シリンダの水平断面の面積と加圧面の面積を
10:1とすると、0,5気圧のシリンダ圧で、5
(0.5×10)気圧の圧力を加える事ができるので効
率的である。According to a tenth aspect of the present invention, in the electron microscope sample preparation method, the pressing member according to any one of the seventh to ninth aspects is characterized in that:
It is configured to move up and down by a pressurizing cylinder arranged above. The outer diameter of the pressing surface formed at the lower end of the pressing member and in contact with the lid member is formed smaller than the inner diameter of the pressing cylinder. With this means, a larger pressure can be applied to the lid member with a small cylinder pressure. For example, if the area of the horizontal section and the area of the pressurizing surface of the pressurizing cylinder is 10: 1, then a cylinder pressure of 0.5 atm.
It is efficient because a pressure of (0.5 × 10) atmosphere can be applied.
【0031】請求項11に係る電子顕微鏡試料作製方法
では、請求項1から10のいずれかに記載された電子顕
微鏡試料作製装置を使用することによって、生物組織に
速やかに固定液を浸透させるとともに、細胞組織を構成
するタンパク質との架橋が促進されるので、迅速かつ確
実な試料作製を行うことができる。[0031] In the method for preparing an electron microscope sample according to the eleventh aspect, by using the apparatus for preparing an electron microscope sample according to any one of the first to tenth aspects, the fixative can be quickly penetrated into the biological tissue, Since cross-linking with the protein constituting the cell tissue is promoted, a rapid and reliable sample preparation can be performed.
【0032】請求項12では、請求項11記載の電子顕
微鏡試料作製方法において、生物組織の固定液として少
なくともアルデヒド系固定剤を用いるようにする。例え
ば、グルタルアルデヒド(1,5−ペンタンジアール)
は、細胞組織を構成するタンパク質のアミノ基との親和
性を有するアルデヒド基(−CHO)を両末端に有する
ので、タンパク質の架橋剤として好適であり、本電子顕
微鏡試料作製方法による固定液の組織内への迅速浸透作
用と相俟って、固定の迅速化を更に促進することができ
る。According to a twelfth aspect of the present invention, in the method for preparing an electron microscope sample according to the eleventh aspect, at least an aldehyde-based fixing agent is used as a fixing solution for biological tissue. For example, glutaraldehyde (1,5-pentanedial)
Has an aldehyde group (—CHO) having an affinity for the amino group of the protein constituting the cell tissue at both ends, and is therefore suitable as a protein cross-linking agent. Combined with the rapid infiltration into the inside, the quick fixation can be further promoted.
【0033】請求項13では、請求項1から10のいず
れかに記載された電子顕微鏡試料作製装置を使用して生
物組織染色を行うことにより、固定液の場合と同様に染
色液を生物組織内に迅速浸透させることができる。According to a thirteenth aspect, the biological tissue is stained by using the electron microscope sample preparation apparatus according to any one of the first to tenth aspects, whereby the stained liquid is added to the biological tissue as in the case of the fixative. Can be quickly penetrated.
【0034】請求項14に係る酵素反応活性方法又は抗
原抗体反応賦活方法では、請求項1から10のいずれか
に記載された電子顕微鏡試料作製装置を使用することに
より、標的とする酵素反応や抗原抗体反応を迅速かつ確
実に賦活することができるので、組織や細胞に存在する
酵素の存在や抗原抗体反応の存在を可視化し、容易に知
ることができるようになる。In the method for activating an enzyme reaction or the method for activating an antigen-antibody reaction according to the fourteenth aspect, by using the apparatus for preparing an electron microscope sample according to any one of the first to tenth aspects, a target enzyme reaction or an antigen can be obtained. Since the antibody reaction can be quickly and reliably activated, the presence of an enzyme or the presence of an antigen-antibody reaction in a tissue or a cell can be visualized and easily known.
【0035】以上のように、本発明は、生物組織の固
定、染色、酵素反応活性、抗原抗体反応賦活を迅速かつ
確実に、しかも容易に行うことができるので、医療にお
ける迅速診断に貢献するとともに、酵素組織化学や免疫
分野などに広く応用され、種々の産業の発達に貢献する
という技術的意義を有する。As described above, the present invention can rapidly and reliably and easily perform fixation, staining, enzymatic reaction activity, and antigen-antibody reaction activation of biological tissues, thereby contributing to rapid diagnosis in medical treatment. It is widely applied to fields such as enzyme histochemistry and immunology, and has the technical significance of contributing to the development of various industries.
【0036】[0036]
【発明の実施の形態】以下に、本発明の好適な実施の形
態を、実施例および実験例で説明する。まず、本発明に
係る好適な実施形態である電子顕微鏡試料作製装置(以
下「装置」という。)1の外観斜視図である図1に基づ
いて、装置1の外観構成について、簡単に説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to examples and experimental examples. First, an external configuration of the apparatus 1 will be briefly described with reference to FIG. 1 which is an external perspective view of an electron microscope sample manufacturing apparatus (hereinafter, referred to as “apparatus”) 1 which is a preferred embodiment according to the present invention.
【0037】<装置1の外観構成>本装置1は、略直方
体のケーシング25を備え、このケーシング25の前面
向かって左領域には、開閉自在に取り付けられた扉26
の内側に、試料4を収容するための容器3を設置等する
ために形成されたチャンバー2が設けられている。<Appearance Configuration of Apparatus 1> The apparatus 1 includes a casing 25 having a substantially rectangular parallelepiped shape.
Inside, a chamber 2 formed for installing a container 3 for accommodating a sample 4 and the like is provided.
【0038】側壁板201,201と上下板202,2
02に囲まれて、略直方体の空間を備えるチャンバー2
の奥壁面203には、図1では図示しない高周波発振装
置であるマグネトロン10(図2参照)から発せられる
マイクロ波20(図2等参照)をチャンバー2内部に導
く導波管11が、前記容器3に対向するように開口して
いる(図1等に示す開口部11a参照)。The side walls 201, 201 and the upper and lower plates 202, 2
A chamber 2 having a substantially rectangular parallelepiped space surrounded by 02
A waveguide 11 for guiding a microwave 20 (see FIG. 2 and the like) emitted from a magnetron 10 (see FIG. 2), which is a high-frequency oscillator not shown in FIG. 3 (see opening 11a shown in FIG. 1 and the like).
【0039】尚、本装置1で使用されるマイクロ波20
は、一般の調理用電子レンジと同様の周波数24.5ギ
ガヘルツ(GHz)のマイクロ波が、水分子を振動させ
やすいので、特に好適である。The microwave 20 used in the apparatus 1
Is particularly preferable because a microwave having a frequency of 24.5 gigahertz (GHz) similar to that of a general cooking microwave oven easily vibrates water molecules.
【0040】また、チャンバー2の上方には、容器3内
部に収容された試料4(図2参照)を加圧するための加
圧手段の構成部材である加圧部材8が、図1では図示し
ないシリンダ7(図2参照)によって上下移動可能に設
けられ、この加圧部材8の先端部(下端部)には、棒状
の温度センサ9が垂下するように突設されている。A pressing member 8 which is a component of a pressing means for pressing the sample 4 (see FIG. 2) housed in the container 3 is not shown in FIG. 1 above the chamber 2. A cylinder 7 (see FIG. 2) is provided so as to be able to move up and down, and a rod-shaped temperature sensor 9 is protruded from the tip (lower end) of the pressure member 8 so as to hang down.
【0041】チャンバー2の下方所定箇所に設置された
容器3の周囲には、この容器3を外部から冷却するため
の冷水循環手段を構成する冷水循環装置6が設けられて
おり、マイクロ波20の照射によって、容器3内の試料
温度が、過剰に上昇しないように制御するという役割を
果たしている。Around a vessel 3 installed at a predetermined location below the chamber 2, a chilled water circulating device 6 constituting chilled water circulating means for cooling the vessel 3 from the outside is provided. The irradiation plays a role of controlling the temperature of the sample in the container 3 not to rise excessively.
【0042】尚、冷水循環装置6は、チャンバー2に対
して着脱自在に構成されている。電子顕微鏡試料作製以
外の、例えば、酵素反応や抗原抗体反応を賦活するため
に本装置1を用いる場合は、冷水循環装置6を外して、
図示しない専用の試料容器(矩形や細長の円筒形など種
々の形態を備えた容器)をチャンバー2内に設置して使
用することができる。即ち、チャンバー2内部の試料設
置手段は、種々選択可能である。The chilled water circulation device 6 is configured to be detachable from the chamber 2. When the present apparatus 1 is used to activate an enzyme reaction or an antigen-antibody reaction other than the electron microscope sample preparation, for example, the cold water circulation device 6 is removed,
A dedicated sample container (container having various forms such as a rectangular shape or an elongated cylindrical shape) (not shown) can be installed in the chamber 2 and used. That is, various kinds of sample setting means inside the chamber 2 can be selected.
【0043】また、本装置1は、所望する種々の条件設
定を行って使用できるように工夫されている。チャンバ
ー2前面向かって右側には、条件設定に使用される種々
の操作キーが配置されたキーボード29が設けられてい
る。尚、キーボード29の下方には、本装置1を駆動さ
せるための電源スイッチ27が設けられている。The device 1 is designed so that it can be used by setting various desired conditions. A keyboard 29 on which various operation keys used for setting conditions are arranged is provided on the right side of the front of the chamber 2. Note that a power switch 27 for driving the apparatus 1 is provided below the keyboard 29.
【0044】<装置1の内部構成>以下、装置1の内部
構成について、主に図2〜5に基づいて、具体的に説明
する。図2は、本装置1の内部構成を簡易に表すブロッ
ク図であって、各部材の関連をわかりやすく表してい
る。<Internal Configuration of Apparatus 1> The internal configuration of the apparatus 1 will be specifically described below mainly with reference to FIGS. FIG. 2 is a block diagram simply showing the internal configuration of the present apparatus 1, and shows the relationships among the respective members in an easy-to-understand manner.
【0045】(試料容器他)まず、チャンバー2下方に
設置された、上方に開口部31を有する略円筒形状の容
器3には、図示しない生物組織が浸漬されている試料4
が収容されている。前記開口部31には、容器3の内周
壁面に密接するように形成されるとともに、その中央に
貫通孔51が形成された略円盤状の蓋5が被せられ、容
器3を閉塞している。(Sample Container and Others) First, a sample 4 in which a biological tissue (not shown) is immersed is placed in a substantially cylindrical container 3 installed below the chamber 2 and having an opening 31 above.
Is housed. The opening 31 is covered with a substantially disk-shaped lid 5 which is formed so as to be in close contact with the inner peripheral wall surface of the container 3 and has a through hole 51 formed at the center thereof, thereby closing the container 3. .
【0046】尚、容器3の材質は、種々の薬品によって
構成され得る試料4を安心して収容できるように、耐薬
品性の合成樹脂が好適であり、例えば、アセタール樹脂
(ポリアセタール樹脂)等を使用できる。The material of the container 3 is preferably a synthetic resin having chemical resistance so that the sample 4 which can be composed of various chemicals can be safely contained. For example, an acetal resin (polyacetal resin) or the like is used. it can.
【0047】容器3は、冷却ポンプ14を介して冷水が
循環するように構成された上記冷水循環装置6によって
取り囲まれているとともに、容器3の下方には、試料4
を攪拌するための攪拌部材として該試料4中に投入され
る(マグネティック)スターラー121を回転させるた
めのマグネット12が配設されている。The container 3 is surrounded by the chilled water circulating device 6 configured to circulate chilled water via a cooling pump 14, and a sample 4 is placed below the container 3.
A magnet 12 for rotating a (magnetic) stirrer 121 to be introduced into the sample 4 is provided as a stirring member for stirring the sample.
【0048】(マイクロ波照射手段)次に、チャンバー
2の奥側内部には、コンピュータ17によって制御され
るマイクロ波コントロ−ラ13に連設されているマグネ
トロン10が設けられ、このマグネトロン10の発振部
10aからは、マイクロ波20が発せられる。(Microwave Irradiation Means) Next, a magnetron 10 connected to a microwave controller 13 controlled by a computer 17 is provided inside the chamber 2 on the back side. Microwave 20 is emitted from unit 10a.
【0049】尚、マイクロ波発振装置は、速度変調管、
BK管、マグネトロン等適宜選択できるが、発振能率等
を考慮するとマグネトロン(磁電管ともいう。)が特に
好適である。Incidentally, the microwave oscillating device is a speed modulation tube,
A BK tube, a magnetron and the like can be appropriately selected, but a magnetron (also called a magnet tube) is particularly preferable in consideration of oscillation efficiency and the like.
【0050】このマイクロ波20は、前記発振部10a
を内包するように形成された直方形の導波管11の内壁
面を反射しながら伝わって、該導波管11の上記開口部
11aからチャンバー2内に入射して、冷水循環装置6
の開口通路部67(図5参照)を経て、容器3の外壁
(側壁)32を透過し、試料4に照射されるように構成
されている。The microwave 20 is supplied to the oscillation unit 10a
Is transmitted while being reflected on the inner wall surface of the rectangular waveguide 11 formed so as to include the inside of the waveguide 11 and enters the chamber 2 from the opening 11 a of the waveguide 11, and is circulated by the cold water circulation device 6.
The sample 4 is configured to be transmitted through the outer wall (side wall) 32 of the container 3 through the opening passage 67 (see FIG. 5).
【0051】(温度検知手段)容器3上方に配設された
加圧部材8の温度センサ9は、加圧部材8が下降してき
た際に、上記蓋5の貫通孔51から挿入されて試料4に
浸漬され、該試料4の温度を検知できるように構成され
ている。(Temperature Detecting Means) The temperature sensor 9 of the pressurizing member 8 disposed above the container 3 is inserted through the through hole 51 of the lid 5 when the pressurizing member 8 descends. And the temperature of the sample 4 can be detected.
【0052】温度センサ9が検知した試料温度に関する
信号は、コンピュータ17に送り込まれて、予め設定し
てある所定温度以上になった場合には、上記マイクロ波
コントロ−ラ13を介し、マグネトロン10からのマイ
クロ波20の発振を制御するように構成されている。A signal relating to the sample temperature detected by the temperature sensor 9 is sent to a computer 17 and, when the temperature exceeds a predetermined temperature, a signal from the magnetron 10 is transmitted through the microwave controller 13. Is configured to control the oscillation of the microwave 20.
【0053】尚、本装置1の温度検知手段としては、赤
外線センサー等を使用した温度検知手段を採用すること
も考えられる。この場合、容器3の蓋5を透明材料で形
成し(貫通孔51不要)、この蓋5の上方から赤外線を
照射して温度を検知すればよいので、試料4中に温度セ
ンサ9を挿入する必要がないというメリットがある。Incidentally, as the temperature detecting means of the present apparatus 1, a temperature detecting means using an infrared sensor or the like may be adopted. In this case, the lid 5 of the container 3 is formed of a transparent material (the through-hole 51 is unnecessary), and the temperature may be detected by irradiating infrared rays from above the lid 5, so that the temperature sensor 9 is inserted into the sample 4. There is an advantage that there is no need.
【0054】(加圧部材、圧力センサ)ここで、図2に
示す符号7は、加圧部材8の上方に設けられた加圧シリ
ンダを簡易に表している。この加圧シリンダ7のシリン
ダ内部の所定領域には、電磁弁15を介してコンプレッ
サ16から空気が送り込まれるように構成されている。(Pressing Member, Pressure Sensor) Here, reference numeral 7 shown in FIG. 2 simply represents a pressing cylinder provided above the pressing member 8. Air is fed from a compressor 16 to a predetermined region inside the cylinder of the pressurizing cylinder 7 via an electromagnetic valve 15.
【0055】このコンプレッサ16と電磁弁15の間に
は、コンプレッサ16の出力空気の圧力を検知する圧力
センサ18が設けられ、コンピュータ17に逐次圧力信
号を送り込むようにされている。A pressure sensor 18 for detecting the pressure of the output air from the compressor 16 is provided between the compressor 16 and the solenoid valve 15 so as to sequentially send a pressure signal to a computer 17.
【0056】この圧力センサ18から送り込まれる圧力
値が、予めコンピュータ17に設定されている所定の圧
力に達したときには、マイクロ波コントローラ13を介
して、マグネトロン10からマイクロ波20が発せられ
るように構成されている。When the pressure value sent from the pressure sensor 18 reaches a predetermined pressure set in the computer 17 in advance, the microwave 20 is emitted from the magnetron 10 via the microwave controller 13. Have been.
【0057】(コントロールユニット)図2に示す符号
28は、表示部、符号29は、キーボードを示してお
り、それぞれコンピュータ17に連結されて、コンピュ
ータ17とともに符号19で示されるコントロールユニ
ットを形成している。キーボード29は、マグネトロン
10のマイクロ波20の出力モード設定、圧力設定、温
度設定、動作サイクルの設定等を行うために設けられた
ものであり、表示部28は、これらの設定値を液晶ディ
スプレイで表示するために設けられたものである。(Control Unit) Reference numeral 28 in FIG. 2 indicates a display unit, and reference numeral 29 indicates a keyboard. The control unit is connected to the computer 17 to form a control unit indicated by reference numeral 19 together with the computer 17. I have. The keyboard 29 is provided for setting the output mode of the microwave 20 of the magnetron 10, setting the pressure, setting the temperature, setting the operation cycle, and the like. The display unit 28 displays these set values on a liquid crystal display. It is provided for display.
【0058】続いて、本装置1を構成する加圧手段、冷
水循環手段、攪拌手段を構成する各装置の具体的構成
を、図3に基づいてより詳細に説明する。Next, the specific structure of each device constituting the pressurizing means, the cold water circulating means, and the stirring means constituting the present apparatus 1 will be described in more detail with reference to FIG.
【0059】<加圧手段>まず、加圧手段は、内部空洞
の円筒形状の加圧シリンダ7と、このシリンダ7内部空
間71に、上下方向に往復運動可能に配設された縦断面
略T字状のピストン72と、このピストン72の下端部
に連結されて、チャンバー2内上方に露出している加圧
部材8と、を備える。尚、加圧手段は、シリンダによる
ものに限定するものではないが、圧力の制御がし易いの
で、シリンダ方式が好適である。<Pressing Means> First, the pressing means comprises a cylindrical pressing cylinder 7 having an internal cavity, and a vertical cross section T substantially arranged in the cylinder 7 internal space 71 so as to be capable of reciprocating in the vertical direction. A piston 72 having a U-shape and a pressurizing member 8 connected to the lower end of the piston 72 and exposed above the inside of the chamber 2 are provided. The pressurizing means is not limited to the one using a cylinder, but a cylinder type is preferable because the pressure can be easily controlled.
【0060】シリンダ内部空間71は、ピストン72に
よって、上方空間71aと下方空間71bとに仕切られ
ており、上方空間71aには、空気流入(排出)口21
aが開口し、一方の下方空間72には、空気流入(排
出)口21bが開口している。The cylinder internal space 71 is partitioned by a piston 72 into an upper space 71a and a lower space 71b.
a is open, and an air inflow (discharge) port 21b is open in one lower space 72.
【0061】この構成により、図3では図示しないコン
プレッサー16(図2参照)によって送り込まれる圧縮
空気が、電磁弁15による調整によって、空気流入(排
出)口21aから上方空間71a内部へ送り込まれる
と、ピストン72は下降して加圧部材8を押し下げ、一
方、空気流入(排出)口21bから下方空間71b内部
へ送り込まれると、ピストン72は上昇して、加圧部材
8を押し上げることになる。With this configuration, when the compressed air sent by the compressor 16 (see FIG. 2) not shown in FIG. 3 is sent from the air inlet (discharge) port 21a into the upper space 71a by the adjustment by the solenoid valve 15, The piston 72 descends and pushes down the pressurizing member 8. On the other hand, when the piston 72 is fed into the lower space 71 b from the air inlet (discharge) port 21 b, the piston 72 rises and pushes up the pressurizing member 8.
【0062】尚、電磁弁15は、電磁コイル中の可動鉄
心が励磁電流により吸収されたり、離されたりすること
によって、この鉄心に直結した弁体を開閉する構成のも
のであって、コンピュータ17を介して送られてくる指
令信号により、空気流入(排出)口21a,21bに対
する、それぞれの空気流量をオンオフ動作で調節する役
割を果たしている。これにより、所望の加圧力が得られ
るようになっている。The electromagnetic valve 15 is configured to open and close a valve directly connected to the movable core in the electromagnetic coil by absorbing or separating the movable core in the electromagnetic coil by the exciting current. A command signal sent through the controller serves to adjust the respective air flow rates to the air inlet (discharge) ports 21a and 21b by an on / off operation. Thereby, a desired pressure can be obtained.
【0063】加圧部材8は、適宜選択される断熱性の合
成樹脂で形成されており、中央に保持している温度セン
サ9の温度を奪ってしまわないように工夫されており、
より正確な温度検知を可能としている。The pressure member 8 is formed of a heat insulating synthetic resin selected as appropriate, and is designed so as not to deprive the temperature of the temperature sensor 9 held at the center.
It enables more accurate temperature detection.
【0064】ここで、加圧部材8が、実際に加圧してい
るときの様子を示す図4を参照して、本装置の加圧手段
の構成を更に具体的に説明する。加圧部材8の下端部に
は、上方の口径よりも小さな口径に形成された円筒部8
1を備えており、その円筒部81の下端面82が、容器
3を閉塞している蓋5の上面52に着接して、該蓋5を
下方に押圧する構成となっている。このとき、下端面8
2から下方に突設している棒状の温度センサ9の先端部
分は、蓋5の貫通孔51から容器3内部に挿入されて、
試料4中に浸漬されている。Here, the structure of the pressing means of the present apparatus will be described more specifically with reference to FIG. 4 showing a state where the pressing member 8 is actually pressing. At the lower end of the pressing member 8, a cylindrical portion 8 having a smaller diameter than the upper diameter is provided.
The lower end surface 82 of the cylindrical portion 81 comes into contact with the upper surface 52 of the lid 5 closing the container 3 and presses the lid 5 downward. At this time, the lower end face 8
The tip of the rod-shaped temperature sensor 9 projecting downward from 2 is inserted into the container 3 through the through hole 51 of the lid 5,
It is immersed in sample 4.
【0065】ここで、図4に示す符号22(22a、2
2b、22c)は、それぞれOリング部材を表してい
る。まず、Oリング22aは、蓋5の外周壁に周設さ
れ、容器3の内周壁面に圧着されている。このOリング
22aは、蓋5が押圧されたときに、試料4に加えられ
る圧力が、蓋5の外周壁と容器3の内周壁面との間の空
隙23aから漏れないようにする役割を果たしている。Here, reference numeral 22 (22a, 2a, 2a) shown in FIG.
2b, 22c) represent O-ring members, respectively. First, the O-ring 22 a is provided around the outer peripheral wall of the lid 5 and is pressed against the inner peripheral wall of the container 3. The O-ring 22a serves to prevent pressure applied to the sample 4 from leaking from the gap 23a between the outer peripheral wall of the lid 5 and the inner peripheral wall of the container 3 when the lid 5 is pressed. I have.
【0066】次に、Oリング22bは、加圧部材8の下
端面82aに、下方視リング状に取り付けられており、
加圧時において蓋5の上面に圧着されることになる。こ
のOリング22bによって、蓋5の貫通孔51の内周壁
面と温度センサ9の外筒壁面との間に形成される空隙2
3aから圧力が逃げないようにされている。Next, the O-ring 22b is attached to the lower end surface 82a of the pressing member 8 in a ring shape as viewed from below.
At the time of pressurization, it is pressed against the upper surface of the lid 5. The gap 2 formed between the inner peripheral wall surface of the through hole 51 of the lid 5 and the outer cylindrical wall surface of the temperature sensor 9 by the O-ring 22b.
The pressure is prevented from escaping from 3a.
【0067】更に、Oリング22cは、加圧部材8の内
筒部底面83に当接する温度センサ9のストッパ部91
の下面92に下方視リング状に取り付けられており、前
記内筒部底面83に圧着されている。このOリング22
cによって、温度センサ9の外筒部と加圧部材8との間
の空隙23dから圧力が上方に逃げないようにされてい
る。このように、Oリング22(22a、22b、22
c)によって、圧力がロスすることなく、加圧部材8か
ら蓋5へ加圧できるようになっている。Further, the O-ring 22c is connected to the stopper 91 of the temperature sensor 9 which contacts the bottom surface 83 of the inner cylinder of the pressure member 8.
Is attached in a ring shape when viewed from below, and is pressed against the bottom surface 83 of the inner cylindrical portion. This O-ring 22
The pressure c prevents the pressure from escaping upward from the gap 23d between the outer cylinder portion of the temperature sensor 9 and the pressure member 8. Thus, the O-ring 22 (22a, 22b, 22
According to c), the pressure can be applied from the pressing member 8 to the lid 5 without loss of pressure.
【0068】ここで、シリンダ7の内筒部口径をRと
し、加圧面82の口径をr1(R>r1)として、シリン
ダ圧力をPとすると、加圧面82から伝わる加圧力p1
は、その面積比に依存し、p1=P×(πR2/πr1 2)
となる。Here, assuming that the diameter of the inner cylinder portion of the cylinder 7 is R, the diameter of the pressing surface 82 is r 1 (R> r 1 ), and the cylinder pressure is P, the pressing force p 1 transmitted from the pressing surface 82
Depends on the area ratio, p 1 = P × (πR 2 / πr 1 2)
Becomes
【0069】また、試料4に対する加圧力p2とする
と、容器3の内筒部の水平断面積に依存するから、容器
3の内筒部口径をr2(R>r2)とすると、p2=P×
(πR2/πr2 2)となる。従って、本装置1の加圧手
段では、少ないシリンダ圧力Pでより大きな加圧力p2
を試料4に加えることができるように工夫されている。Further, if the pressure applied to the sample 4 is p 2 , it depends on the horizontal cross-sectional area of the inner cylinder of the container 3. Therefore, if the inner cylinder of the container 3 is r 2 (R> r 2 ), p 2 2 = P x
The (πR 2 / πr 2 2) . Therefore, in the pressurizing means of the present apparatus 1, a larger pressure p 2 can be obtained with a smaller cylinder pressure P.
Is added to the sample 4.
【0070】<冷水循環手段>次に、冷水循環手段につ
いて説明する。この冷水循環手段は、マイクロ波20の
照射による試料4の過剰な温度上昇を抑制して、マイク
ロ波20の連続照射を心配なく行うことができるにする
ために設けられたものである。<Cold Water Circulation Means> Next, the cold water circulation means will be described. The cold water circulating means is provided in order to suppress an excessive rise in temperature of the sample 4 due to the irradiation of the microwave 20 and to enable continuous irradiation of the microwave 20 without worry.
【0071】その構成を説明すると、平面視略コの字状
に形成された、アルミニウム製のケーシング68と、該
ケーシング68内部に略Uの字状に配設された冷水循環
路61と、を備えている。The structure will be described. An aluminum casing 68 formed in a substantially U-shape in plan view and a cold water circulation path 61 disposed inside the casing 68 in a substantially U-shape are provided. Have.
【0072】この冷水循環路61には、冷却ポンプ14
から送り込まれる3℃以下の冷水64が、冷水供給パイ
プ62を通じて、冷水循環路61の下面に開口する供給
口66aから導入されるとともに、冷水循環路61の上
方領域に開口する排出口66bから冷水排出パイプ63
を通じて排出され、常に低温の冷水64が循環する構成
とされている。The cooling water circulation path 61 includes a cooling pump 14
Chilled water 64 of 3 ° C. or less is supplied through a chilled water supply pipe 62 from a supply port 66 a opened on the lower surface of the chilled water circulation path 61, and from a discharge port 66 b opened in an upper region of the chilled water circulation path 61. Discharge pipe 63
, And the low-temperature cold water 64 is always circulated.
【0073】略コの字形状のケーシング68の内側に形
成される開口通路67は、導波管11の開口部11aに
対向するように配置されている。導波管11からチャン
バー2内に入ってきたマイクロ波20は、前記開口通路
67を通過して、内部通路67の最奥部分に設置されて
いる容器4の外筒部に入射し、容器4部材を透過して試
料4に照射される。The opening passage 67 formed inside the substantially U-shaped casing 68 is arranged so as to face the opening 11 a of the waveguide 11. The microwave 20 that has entered the chamber 2 from the waveguide 11 passes through the opening passage 67 and enters the outer cylinder of the container 4 installed at the innermost portion of the internal passage 67, and The sample 4 is irradiated through the member.
【0074】そして、容器4を通過したマイクロ波20
は、内部通路67の容器3と接している内壁面69に反
射して(矢印W参照)、再び試料4に照射される。上記
構成によって、試料4に対して、マイクロ波20は集中
的に、かつ効率的に照射されるので、好適である。Then, the microwave 20 passing through the container 4
Is reflected on the inner wall surface 69 of the internal passage 67 in contact with the container 3 (see the arrow W), and is again irradiated on the sample 4. With the above configuration, the microwaves 20 are intensively and efficiently applied to the sample 4, which is preferable.
【0075】尚、冷水供給手段は、適宜選択でき、氷水
使用する方法や冷却素子などを使用できる。図3に示す
符号65は、ケーシング68を取り外すときに、内部に
ある冷水がこぼれないようにするため、予め冷水循環路
61中の冷水を排出するために設けられた冷水排出バル
ブである。The means for supplying cold water can be selected as appropriate, and a method using ice water or a cooling element can be used. Reference numeral 65 shown in FIG. 3 is a chilled water discharge valve provided in advance to discharge chilled water in the chilled water circulation path 61 in order to prevent spillage of chilled water inside when the casing 68 is removed.
【0076】<攪拌手段>続いて、攪拌手段の構成につ
いて説明すると、該手段は、試料4中に投入されて、容
器3の底部に沈着するマグネットスターラー121と、
チャンバー2を構成する底板202の容器4の真下部分
に取り付けられたマグネット12と、から構成されてい
る。<Stirring Means> Next, the structure of the stirring means will be described. The stirring means includes a magnet stirrer 121 which is charged into the sample 4 and deposited on the bottom of the container 3.
And a magnet 12 attached to the bottom plate 202 of the chamber 2 directly below the container 4.
【0077】この構成によれば、所定のスイッチ部材を
ONにするとマグネット12に磁力が発生し、マグネッ
トスターラー121は所望の速度で回転して試料4の固
定液(及び緩衝液)に渦流を形成するので、固定液は均
等に攪拌され、試料温度が均一化される。従って、試料
4に浸漬されている生物組織(図示せず)の固定効果を
均一化することができる。According to this configuration, when a predetermined switch member is turned on, a magnetic force is generated in the magnet 12, and the magnet stirrer 121 rotates at a desired speed to form a vortex in the fixing solution (and the buffer solution) of the sample 4. Therefore, the fixative is uniformly stirred, and the sample temperature is made uniform. Therefore, the effect of fixing the biological tissue (not shown) immersed in the sample 4 can be made uniform.
【0078】<サンプルケース>以下、生物組織を収容
するために開発された専用のサンプルケースの構成につ
いて、図4、図6に基づいて、説明する。細きり状に形
成された生物組織は、マイクロ照射や攪拌によって、分
散してしまわないように、所定のサンプルケース24に
収容する。このサンプルケース24を複数積み重ねるよ
うに容器3に収容して(図4参照)、容器4に収容され
た固定液に浸漬することにより、生物組織の固定を行
う。<Sample Case> The configuration of a dedicated sample case developed for accommodating a biological tissue will be described below with reference to FIGS. The biological tissue formed into a thin shape is accommodated in a predetermined sample case 24 so as not to be dispersed by micro irradiation or stirring. A plurality of the sample cases 24 are accommodated in the container 3 so as to be stacked (see FIG. 4), and immersed in the fixing solution accommodated in the container 4, thereby fixing the biological tissue.
【0079】このサンプルケース24は、生物組織の種
類を識別し易くする等の目的から、内部が大きく4つの
領域に区画されており、各区画243には、切り欠き状
に形成された複数の組織固定場所244が、周方向に並
設されている。The interior of the sample case 24 is largely divided into four regions for the purpose of facilitating the identification of the type of biological tissue, and each of the partitions 243 has a plurality of cutouts. The tissue fixing places 244 are arranged side by side in the circumferential direction.
【0080】このサンプルケース24は、固定液等に浸
漬されるため、耐薬品性の合成樹脂で形成されており、
略皿状に形成された蓋部材241と容器部材242が、
取り外し自在に、係着される構成となっている。Since the sample case 24 is immersed in a fixing solution or the like, it is made of a chemically resistant synthetic resin.
The lid member 241 and the container member 242 formed in a substantially dish shape are
It is configured to be detachably attached.
【0081】<本装置1の使用方法>以下、動作手順3
1〜39に従って、本装置1の使用方法を図12に基づ
いて説明する。試料4を収容した容器3をチャンバー2
の所定位置に設置したら、次の動作手順に従う。<How to Use the Present Apparatus 1> Hereinafter, the operation procedure 3
A method of using the present apparatus 1 will be described with reference to FIGS. The container 3 containing the sample 4 is placed in the chamber 2
Once installed in the predetermined position, follow the operation procedure below.
【0082】(手順31)まず、開始手順31では、各
種データの設定作業を行う。具体的には、マグネトロン
10のモード設定、圧力の設定、温度の設定、動作サイ
クルの設定、オンタイム・オフタイムの設定である。(Procedure 31) First, in a start procedure 31, various data setting operations are performed. Specifically, the mode setting, the pressure setting, the temperature setting, the operation cycle setting, and the on-time / off-time setting of the magnetron 10 are performed.
【0083】「マグネトロン10のモード設定」とは、
マイクロ波20の発振量を「High」レベルと「Lo
w」レベルのいずれかを選択して、所定のキー操作によ
りコンピュータ17に入力設定する作業である。The "mode setting of the magnetron 10"
The oscillation amount of the microwave 20 is changed to “High” level and “Lo”.
This is an operation of selecting any one of the “w” levels and inputting and setting it to the computer 17 by a predetermined key operation.
【0084】尚、「High」レベルは、100ワット
での出力、「Low」レベルは、50ワットでの出力を
得ることができるので、短時間で急激に温度上昇させた
い場合は前者を、ゆっくり時間をかけて温度上昇させた
い場合は後者を、選択することになる。Incidentally, the "High" level can provide an output at 100 watts, and the "Low" level can provide an output at 50 watts. If it is desired to raise the temperature over time, the latter will be selected.
【0085】「圧力の設定」とは、所望する加圧部材8
による圧力を、所定のキー(「Press」キー)操作
によりコンピュータ17に入力設定する作業である。圧
力は、試料4に対する加圧力レベルで、0〜10気圧の
設定が可能である。「温度の設定」とは、マイクロ波2
0の照射によって温度上昇する試料4の上限温度を所定
のキー(「Temp」キー)操作によりコンピュータ1
7に入力設定する作業である。温度は、0〜112℃の
範囲で設定可能である。“Setting the pressure” means that the desired pressure member 8
Is input to the computer 17 by operating a predetermined key (“Press” key). The pressure is a pressure level for the sample 4 and can be set at 0 to 10 atm. "Temperature setting" means microwave 2
The upper limit temperature of the sample 4 whose temperature is increased by the irradiation of 0 is set to the computer 1 by operating a predetermined key (“Temp” key).
This is the work of inputting and setting the number 7. The temperature can be set in the range of 0 to 112 ° C.
【0086】「動作サイクルの設定」とは、マイクロ波
20の照射サイクル、例えば、一定時間の連続照射、一
定のインターバルを置いた間欠照射を何回繰り返すかを
所定のキー(「Cycle」キー)操作によりコンピュ
ータ17に入力設定する作業である。The "setting of the operation cycle" means that the irradiation cycle of the microwave 20, for example, a predetermined key (“Cycle” key) determines how many times the continuous irradiation for a certain time or the intermittent irradiation at a certain interval is repeated. This is an operation of inputting and setting to the computer 17 by operation.
【0087】尚、本装置1のコンピュータ17は、過去
の動作サイクルを所定のキー(「Store」キー)操
作により、コンピュータ17に保存(格納)することが
できるように構成されているので、過去の実験条件をそ
のまま使うときには、所定のキー(「Recall」キ
ー)操作により、記憶データを選択するだけでよい。The computer 17 of the apparatus 1 is configured so that past operation cycles can be stored (stored) in the computer 17 by operating a predetermined key (“Store” key). When using the experimental conditions as is, it is only necessary to select the stored data by operating a predetermined key (“Recall” key).
【0088】「オンタイム・オフタイムの設定」とは、
マイクロ波照射時間(「オンタイム」と呼ぶ。)とマイ
クロ波非照射時間(「オフタイム」と呼ぶ。)を、適宜
所定のキー(「OnTime」キー又は「OffTim
e」キー)操作によりコンピュータ17に入力設定する
作業である。尚、オフタイムを0にすれば、連続照射が
1サイクルとなり、オフタイムを0以外に設定すれば、
間欠照射(照射→非照射)が1サイクルとなる。尚、上
記したすべての設定値は、液晶の表示部28で表示され
る。"Setting the on-time / off-time"
The microwave irradiation time (referred to as “on time”) and the microwave non-irradiation time (referred to as “off time”) are appropriately determined by a predetermined key (“OnTime” key or “OffTime”).
e) key) is an operation of input setting to the computer 17 by operation. If the off time is set to 0, continuous irradiation becomes one cycle, and if the off time is set to a value other than 0,
Intermittent irradiation (irradiation → non-irradiation) is one cycle. Note that all the setting values described above are displayed on the display unit 28 of the liquid crystal.
【0089】(手順32)手順31で、上記各種設定を
行ったら、スタートスイッチ27(図1参照)をONす
る。(Procedure 32) After performing the above-mentioned various settings in procedure 31, the start switch 27 (see FIG. 1) is turned on.
【0090】(手順33)設定した圧力になるまで、コ
ンプレッサー(ポンプ)16を動作させる。(Step 33) The compressor (pump) 16 is operated until the set pressure is reached.
【0091】(手順34)設定圧力値に達したら、マグ
ネトロン10を動作させ、マイクロ波20の発振を開始
させる。尚、圧力は、設定圧力に維持されている。(Step 34) When the set pressure value is reached, the magnetron 10 is operated to start the oscillation of the microwave 20. The pressure is maintained at a set pressure.
【0092】(手順35)温度、圧力が設定値を超えて
いないかをチェックする。超えている場合は、マイクロ
波20の照射、加圧をそれぞれ停止させる。(Procedure 35) Check whether the temperature and the pressure do not exceed the set values. If it exceeds, irradiation of microwave 20 and pressurization are stopped.
【0093】(手順36)オンタイムで設定されている
時間をチェックし、設定時間になれば、マグネトロン1
0を停止させて、マイクロ波20の照射を止める。(Step 36) The time set in the on-time is checked, and if the set time is reached, the magnetron 1
0 is stopped, and the irradiation of the microwave 20 is stopped.
【0094】(手順37)オフタイムで設定されている
時間をチェックし、設定時間になった時に、再度マグネ
トロン10を動作させる。(Step 37) The time set as the off time is checked, and when the set time is reached, the magnetron 10 is operated again.
【0095】(手順38)サイクル数をチェックし、予
め設定されたサイクル数に達したら、「メモリー1」
(設定サイクルが終了したら必ず呼び出されるメモリ
ー)を呼び出して、該メモリー1に保存されている設定
条件で動作させる。この動作手段により、例えば、一定
加圧下でのマイクロ波20の照射サイクルを終了した
後、マイクロ波照射のみを終了し、メモリー1に保存さ
れている「加圧のみの動作」を継続させることもでき
る。尚、メモリー1には何も保存しておかなければ、設
定されたサイクル動作で終了することになる。(Step 38) The number of cycles is checked, and when the number of cycles reaches a preset number, "memory 1"
(A memory that is always called when the setting cycle is completed) is called and operated under the setting conditions stored in the memory 1. By this operating means, for example, after ending the irradiation cycle of the microwave 20 under constant pressurization, only the microwave irradiation can be ended, and the “pressing only operation” stored in the memory 1 can be continued. it can. If nothing is stored in the memory 1, the process ends with the set cycle operation.
【0096】(手順39)メモリ−1で設定(保存)さ
れている動作を終了したら、マグネトロン10を停止
(ストップ)させ、加圧部材8を上昇させて、一連のす
べての動作を終了させる。(Step 39) When the operation set (stored) in the memory-1 is completed, the magnetron 10 is stopped (stopped), the pressurizing member 8 is raised, and all the series of operations are completed.
【0097】<試料作製方法>以下、本装置1を用いる
電子顕微鏡試料作製方法について説明する。試料作製方
法は、大きく分けて、「固定液の選択」、「緩衝液の選
択」、「組織片の薄切り形態」、「マイクロ波照射」、
「加圧」、の5つのポイントに考慮する必要がある。<Sample Preparation Method> An electron microscope sample preparation method using the present apparatus 1 will be described below. The sample preparation method can be roughly divided into “selection of fixative”, “selection of buffer”, “slice form of tissue piece”, “microwave irradiation”,
It is necessary to consider five points of “pressurization”.
【0098】(固定液)生物組織試料を電子顕微鏡で観
察するための第一段階の操作としての「固定」がある。
この「固定」とは、生物組織試料作製のために、人為的
操作を加えて、もとの形態や構造内容物をできるだけ保
持して変化させないようにすることをいい、この固定操
作に用いられる試薬溶液を固定液という。(Fixing solution) There is "fixing" as a first step operation for observing a biological tissue sample with an electron microscope.
The term "fixation" refers to adding an artificial operation to produce a biological tissue sample so as to keep the original form and structural contents as much as possible so as not to change, and is used in this fixing operation. The reagent solution is called a fixative.
【0099】固定液としては、アルデヒド系固定剤の中
でも特に好適な2(〜2.5%)グルタルアルデヒド単
独で使用してもかまわないが、2%グルタルアルデヒド
(以下「GA」と記す。)と4%パラフォルムアルデヒ
ド(以下「PFA」と記す。)の混合液に、マイクロ波
20による固定効果を上げるために、ショ糖やCaCl
2、MgCl2などの電解質を添加しても良い。As the fixative, 2 (-2.5%) glutaraldehyde, which is particularly preferable among aldehyde-based fixatives, may be used alone, but 2% glutaraldehyde (hereinafter referred to as "GA"). And 4% paraformaldehyde (hereinafter referred to as "PFA") in a mixture of sucrose and CaCl
2 , an electrolyte such as MgCl 2 may be added.
【0100】ショ糖は、細胞内外の環境を一定に保ち、
CaCl2等の電解質の添加は、細胞性分の溶出を抑制
するという作用を果たす。Sucrose keeps the environment inside and outside the cell constant,
Addition of an electrolyte such as CaCl 2 has an effect of suppressing elution of cellular components.
【0101】固定液は、できるだけ迅速に生物組織内に
浸透させる必要がある。その理由は、浸透に長時間かか
ると、生物組織内のpHが上昇して、GAが多量体化し
てしまい、浸透しにくくなるが、固定液を迅速に浸透さ
せると、固定剤(GA)が単量体の状態で生物組織内に
迅速に浸透されので、マイクロ波照射によって、固定剤
と生物組織のタンパク質が架橋を形成しやすくなるから
である。The fixative must penetrate into the biological tissue as quickly as possible. The reason is that if the permeation takes a long time, the pH in the biological tissue rises and GA becomes multimerized, making it difficult to permeate. However, when the fixative is rapidly permeated, the fixative (GA) becomes This is because it is rapidly penetrated into the biological tissue in the form of a monomer, so that the irradiation of the microwave facilitates the formation of a crosslink between the fixing agent and the protein of the biological tissue.
【0102】尚、以下の表1に、2%GAと4%PFA
の固定液の処方をまとめたので参考にされたい。Table 1 shows that 2% GA and 4% PFA
Please refer to the prescription of the fixative of the above.
【0103】[0103]
【表1】 (緩衝液)マイクロ波照射を行う固定法で使用される緩
衝液は、リン酸緩衝液の使用されるが、一般にカコジル
酸緩衝液(上記表1参照)、あるいはこれにショ糖を添
加した緩衝液を使用することもできる。この他、生化学
的緩衝液(Good'sbuffer)を使用すること
ができる。[Table 1] (Buffer) Phosphate buffer is used as the buffer used in the fixing method of performing microwave irradiation. Generally, cacodylate buffer (see Table 1 above) or a buffer obtained by adding sucrose to this buffer is used. Liquids can also be used. In addition, a biochemical buffer (Good's buffer) can be used.
【0104】(試料の薄切り形態)マイクロ波照射手段
や加圧手段によっても、大きな生物組織片を均一かつ迅
速に固定することは困難となるので、3mm3以内の大
きさであれば、厚みを薄くして座布団状に薄切り(細切
り)にすると良好な結果が得られる。[0104] Also by microwave irradiation means and the pressure means (sliced form of samples), since it becomes difficult to secure the large biological tissue piece uniformly and quickly, if the size of within 3 mm 3, the thickness Good results can be obtained by thinning and slicing into thin cushions.
【0105】(マイクロ波照射)マイクロ波照射方法に
は、連続照射と間欠照射の2種類考えられ、連続照射よ
り間欠照射の方が、試料容器3内の固定液の温度を一定
に保つことが容易であるので、熱による試料損傷を比較
的少なく抑えることができるので、一般に好適である。(Microwave Irradiation) There are two types of microwave irradiation methods, continuous irradiation and intermittent irradiation. Intermittent irradiation can keep the temperature of the fixing liquid in the sample container 3 more constant than continuous irradiation. Since it is easy, the damage of the sample due to heat can be suppressed to a relatively small amount, so that it is generally preferable.
【0106】連続照射は、急激な温度上昇による試料の
熱損傷が問題となるので、できるだけ照射時間(オンタ
イム)を短時間で済ませて、温度上昇を抑えることが大
切である。In continuous irradiation, thermal damage to the sample due to a rapid temperature rise poses a problem. Therefore, it is important to shorten the irradiation time (on-time) as short as possible to suppress the temperature rise.
【0107】間欠照射は、設定温度に達するまで、マイ
クロ波照射を連続的に行ない、それ以後オンタイムとオ
フタイムを繰り返す方式と、マイクロ波照射開始から任
意に設定した秒数だけオンタイムとオフタイムを繰り返
す方式と、に分けることができる。尚、照射サイクルの
設定は、生物組織の種類や組織片の大きさなどによって
適宜選択するとよい。The intermittent irradiation is performed by continuously performing microwave irradiation until the set temperature is reached, and thereafter repeating the on-time and the off-time, and the on-time and the off-time for an arbitrarily set number of seconds from the start of the microwave irradiation. It can be divided into a method that repeats time and a method that repeats time. The setting of the irradiation cycle may be appropriately selected depending on the type of biological tissue, the size of the tissue piece, and the like.
【0108】(加圧)加圧条件は、生物組織の種類や組
織片の大きさなどによって適宜選択する必要があるが、
一般に2〜3気圧の条件で、2,3時間加圧を行うと良
い結果が得られる。マイクロ波照射と同時に加圧を行っ
た後、マイクロ波照射のみを終了させて、加圧だけを残
り時間分だけ行う。(Pressurization) The pressurization condition must be appropriately selected depending on the type of biological tissue, the size of the tissue piece, and the like.
In general, good results can be obtained by pressurizing under a pressure of 2 to 3 atm for a few hours. After pressurizing simultaneously with microwave irradiation, only microwave irradiation is terminated, and only pressurization is performed for the remaining time.
【0109】以下、実験によって得られた電子顕微鏡写
真(図8〜14)を参照しながら、実験例について説明
する。Hereinafter, an experimental example will be described with reference to electron micrographs (FIGS. 8 to 14) obtained by the experiment.
【0110】<実験例1:本装置1を使用した試料作製
方法>実験1によって得られた電子顕微鏡写真は、図8
に示す。 (生物組織)ラットの骨髄組織である。試料作製条件
は、以下のとおりである。 (前固定) 固定液:2%GAと0.1Mカコジル酸緩衝液(cac
odylate buffer)の固定液を使用した。
緩衝液のpHは7.4である。マイクロ波照射レベル:
マグネトロン10のモード設定は「High」レベルで
ある。 照射サイクル:10秒オンタイム、20秒オフタイムの
サイクルで、総照射時間40秒(4サイクル)である。 加圧条件:3気圧で2時間連続加圧である。尚、この前
固定作業は、細胞組織内部のタンパク質を固定するため
に行うものである(以下同様)。 (洗浄)0.1Mカコジル酸緩衝液によって、一晩洗浄
を行った。尚、この洗浄作業は、前記GAと後固定で使
用する四酸化オスミウムとの酸化還元反応を防止するた
めに、残存するGAを組織内から排出させるために行う
作業である(以下同様)。 (後固定)2%四酸化オスミウム(OsO4)と0.1
Mカコジル酸緩衝液の固定液を使用した。緩衝液のpH
は7.4である。 加圧条件:3気圧で1.5時間である。尚、この後固定
作業は、細胞組織内、特に生体膜系に存在するリン脂質
等の脂質を固定するために行うものである(以下同
様)。 (脱水)エタノール濃度上昇系列で行った。具体的に
は、60%、70%、80%,90%、95%、98%
の各濃度エタノールで各20分間脱水を行ない、最後に
100%濃度のエタノールで30分間計3回の脱水を行
った。尚、この脱水作業は、細胞組織の体積変化を少な
くすること、後続の疎水性である樹脂浸透作業を容易化
すること、を目的に行う作業である。 (置換)プロピレンオキサイド(以下「PO」とい
う。)を使用して、各30分、3回の置換を行った。
尚、この置換作業は、次の樹脂浸透を容易化するため
に、脱水剤(エタノール)と樹脂の両方に親和性を有す
るPOを使用して行うものである。 (樹脂浸透)POとエポキシ系樹脂の2:1混合液で2
時間、次に、POとエポキシ系樹脂の1:1混合液で2
時間、POとエポキシ系樹脂の1:2混合液で2時間、
浸透作業を順次行った(樹脂はLuft法Quetol
812混合液。A:B=3:7,DMP−30は1.5
%添加)。混合液は、本装置1を使用して加圧を一晩行
った。圧力は、3気圧である。この樹脂浸透作業におい
ては、加圧することによって、粘度の高い樹脂が細胞組
織内に浸透しやすくなる。尚、この樹脂浸透作業は、次
の細胞組織の薄切作業を行うために必要な作業である。 (樹脂包埋と重合)新しい樹脂(エポキシ系樹脂)に1
時間浸漬後、37℃で12時間、45℃で12時間、6
0℃で12時間、65℃24時間の条件で重合作業を行
った。 (薄切片作製)厚さ0.5μmのトルイジン青染色切片
を光学顕微鏡で観察し、必要部位をトリミングして、超
ミクロトームにて約80nmの切片を作製した。 (電子染色)3.5%酢酸ウラニル染色液にて30分染
色したのち蒸留水にて洗浄し、クエン酸鉛染色液にて5
分間染色した。 (電子顕微鏡観察・撮影)日本電子JEM−1200E
Xにて加速電圧80kVで観察し、撮影を実施した。 実験結果。 骨組織は極めて硬い組織であるため薬液の浸透性が不足
で、以前は減圧処理による浸透を行っていた。しかし、
本試料のように硬い骨組織と軟らかい骨髄組織を同時に
観察する場合、減圧により浸透性を高めて切削性のよい
試料ブロックを作製しても組織像では骨髄細胞の形態が
変形を生じ易い。しかし、マイクロ波照射と加圧の併用
により、骨髄細胞の形態変化や骨芽細胞の剥離もなく、
また骨組織も良好に観察された(図8の図面代用写真参
照)。<Experimental Example 1: Sample preparation method using the present apparatus 1> An electron micrograph obtained in Experiment 1 is shown in FIG.
Shown in (Biological tissue) This is a rat bone marrow tissue. The sample preparation conditions are as follows. (Prefix) Fixative: 2% GA and 0.1 M cacodylate buffer (cac
A fixative solution of Odylate buffer was used.
The pH of the buffer is 7.4. Microwave irradiation level:
The mode setting of the magnetron 10 is at the “High” level. Irradiation cycle: A cycle of 10 seconds on-time and 20 seconds off-time, with a total irradiation time of 40 seconds (4 cycles). Pressurizing condition: Continuous pressurization at 3 atm for 2 hours. This pre-fixing operation is performed to fix the protein inside the cell tissue (the same applies hereinafter). (Washing) Washing was performed with a 0.1 M cacodylate buffer overnight. This washing operation is an operation to discharge the remaining GA from the tissue in order to prevent a redox reaction between the GA and osmium tetroxide used for post-fixation (the same applies hereinafter). (Fixed after) 2% osmium tetroxide (OsO4) and 0.1
A fixative of M cacodylate buffer was used. Buffer pH
Is 7.4. Pressurizing condition: 1.5 hours at 3 atm. The post-fixation operation is performed to fix lipids such as phospholipids present in cell tissues, particularly in a biological membrane system (the same applies hereinafter). The (dehydration) was performed in a series of increasing ethanol concentration. Specifically, 60%, 70%, 80%, 90%, 95%, 98%
Was dehydrated with ethanol of each concentration for 20 minutes, and finally, a total of three times of dehydration was performed with ethanol of 100% concentration for 30 minutes. The dehydration operation is performed for the purpose of reducing the volume change of the cell tissue and facilitating the subsequent operation of infiltrating the hydrophobic resin. Substitution was performed three times for 30 minutes each using (substituted) propylene oxide (hereinafter referred to as “PO”).
This replacement operation is performed using PO having affinity for both the dehydrating agent (ethanol) and the resin in order to facilitate the next resin penetration. (Resin penetration) 2: 1 mixture of PO and epoxy resin
Time, then 2: 1 with a 1: 1 mixture of PO and epoxy resin
Time, 2 hours with a 1: 2 mixture of PO and epoxy resin,
The infiltration work was performed sequentially (the resin was manufactured by Luft method
812 mixture. A: B = 3: 7, DMP-30 is 1.5
% Addition). The mixture was pressurized overnight using the present apparatus 1. The pressure is 3 atm. In this resin infiltration work, by applying pressure, a resin having a high viscosity can easily penetrate into the cell tissue. Note that this resin infiltration operation is an operation necessary for performing the next cell tissue thinning operation. (Resin embedding and polymerization) New resin (epoxy resin) 1
After immersion for 12 hours at 37 ° C, 12 hours at 45 ° C, 6 hours
The polymerization was carried out at 0 ° C. for 12 hours and at 65 ° C. for 24 hours. (Preparation of Thin Section) A 0.5 μm-thick toluidine blue-stained section was observed with an optical microscope, a necessary portion was trimmed, and a section of about 80 nm was prepared using an ultramicrotome. (Electron staining) After staining with 3.5% uranyl acetate staining solution for 30 minutes, washing with distilled water, and staining with lead citrate staining solution for 5 minutes.
Stained for minutes. (Electron microscope observation and photography) JEOL JEM-1200E
Observation was performed at an acceleration voltage of 80 kV at X, and photographing was performed. Experimental result. Since bone tissue is an extremely hard tissue, the permeability of the drug solution is insufficient, and the bone was previously permeated by a reduced pressure treatment. But,
When simultaneously observing a hard bone tissue and a soft bone marrow tissue as in the present sample, even if a sample block having high machinability is prepared by increasing the permeability by decompression, the morphology of the bone marrow cells is likely to be deformed in the tissue image. However, due to the combination of microwave irradiation and pressurization, there was no morphological change of bone marrow cells or detachment of osteoblasts
Bone tissue was also observed favorably (see a drawing substitute photograph in FIG. 8).
【0111】<実験例2:本装置1を使用しない減圧処
理による固定方法>実験1によって得られた電子顕微鏡
写真は、図9に示す。 (生物組織)実験例1と同様のラットの骨髄組織であ
る。試料作製条件は次の通りである。 (前固定)従来の真空ポンプによる減圧処理方法を使用
した。組織摘出後、直ちに前固定液中に浸漬し、油回転
ポンプによる減圧処理を行いつつ前固定1時間、その
後、常圧に戻し追加固定2日間行った。 固定液:2%GAと0.1Mカコジル酸緩衝液の固定液
を使用した。緩衝液のpHは7.4である。 (洗浄)0.1Mカコジル酸緩衝液によって一晩洗浄し
た。 (後固定)2%四酸化オスミウム(OsO4)と0.1
Mカコジル酸緩衝液の固定液を使用して2時間行った。
pHは7.4である。 (脱水)(置換) 実験1同様の方法で行った。 (樹脂浸透)POとエポキシ系樹脂の2:1混合液で半
日、次に、POとエポキシ系樹脂の1:1混合液で半
日、POとエポキシ系樹脂の1:2混合液で半日、浸透
作業を順次行った。そして、樹脂混合液の真空ポンプに
よる減圧処理を一晩行った(樹脂はLuft法Quet
olq812混合液。A:B=3:7,DMP−30は
1.5%添加)。<Experimental example 2: Fixing method by decompression treatment without using the present apparatus 1> An electron micrograph obtained in Experiment 1 is shown in FIG. (Biological Tissue) This is a rat bone marrow tissue similar to that of Experimental Example 1. The sample preparation conditions are as follows. (Pre-fixed) A reduced pressure processing method using a conventional vacuum pump was used. Immediately after the tissue excision, the tissue was immersed in a pre-fixation solution, subjected to a pressure reduction treatment with an oil rotary pump for 1 hour before fixation, and then returned to normal pressure for 2 days for additional fixation. Fixative: A fixative of 2% GA and 0.1 M cacodylate buffer was used. The pH of the buffer is 7.4. (Washing) The membrane was washed overnight with a 0.1 M cacodylate buffer. (Fixed after) 2% osmium tetroxide (OsO4) and 0.1
This was performed for 2 hours using a fixing solution of M cacodylate buffer.
pH is 7.4. (Dehydration) (Substitution) Experiment 1 was performed in the same manner. (Resin penetration) Half-day with a 2: 1 mixture of PO and epoxy resin, then half-day with a 1: 1 mixture of PO and epoxy resin, half-day with a 1: 2 mixture of PO and epoxy resin Work was performed sequentially. Then, the resin mixture was subjected to a pressure reduction treatment with a vacuum pump overnight (the resin was manufactured by the Luft method Quet).
olq812 mixed solution. A: B = 3: 7, 1.5% DMP-30 added).
【0112】(樹脂包埋と重合)〜(電子顕微鏡観察・
撮影) 実験例1と同様である。 実験結果。減圧により浸透性を高めて切削性のよい試料
ブロックを作製しても組織像では骨髄細胞の形態が変形
を生じた。骨髄細胞の形態変化や骨芽細胞の剥離も生じ
た(図8と比較して、図9に示す図面代用写真参照)。(Embedding and polymerization of resin)-(Electron microscopy observation
Photographing) The same as in Experimental Example 1. Experimental result. Even if a sample block with good machinability was prepared by increasing the permeability by decompression, the morphology of the bone marrow cells was deformed in the histological image. The morphological change of the bone marrow cells and the detachment of the osteoblasts also occurred (see the substitute photograph in FIG. 9 for comparison with FIG. 8).
【0113】<実験例3:本装置1を使用> (生物組織) ヒト手術摘出組織(皮膚移植のための正常部皮膚組
織)。 試料作製条件は、以下の通りである。 (前固定)組織摘出後、前固定液中に浸漬し、マイクロ
波照射と加圧併用による固定を行なった。 固定液:2%GAと0.1Mカコジル酸緩衝液の固定液
を使用した。pHは7.4である。 マイクロ波照射レベル:マグネトロン10のモード設定
は「Low」レベルである。 照射サイクル:10秒オンタイム、20秒オフタイムの
サイクルで、総照射時間40秒(4サイクル)である。 加圧条件:3気圧で2時間連続加圧である。 (洗浄)0.1Mカコジル酸緩衝液によって一晩洗浄し
た。 (後固定)2%四酸化オスミウム(OsO4)と0.1
Mカコジル酸緩衝液の固定液を使用した。pHは7.4
である。固定時間は、1時間である。尚、この後固定に
おいては、加圧は行っていない。 (脱水)エタノール濃度上昇系列で行った。具体的に
は、60%、70%、80%,90%、95%、98%
の各濃度エタノールで各10分間脱水を行ない、最後に
100%濃度のエタノールで20分間計3回の脱水を行
った。 (置換)プロピレンオキサイド(以下「PO」とい
う。)を使用して、各30分、2回の置換を行った。 (樹脂浸透)POとエポキシ系樹脂の2:1混合液で1
時間、次に、POとエポキシ系樹脂の1:1混合液で1
時間、POとエポキシ系樹脂の1:2混合液で1時間、
浸透作業を順次行った(樹脂はLuft法Quetol
812混合液。A:B=3:7,DMP−30は1.5
%添加)。混合液は、本装置1を使用して加圧を一晩行
った。圧力は、3気圧である。 (樹脂包埋と重合)実験1と同様の条件で行った。 (薄切片作製)(染色)(撮影) 厚さ0.5μmのトルイジン青染色切片を光学顕微鏡で
観察し、撮影した。 実験結果。 図10に示す図面代用写真は、電顕観察前に必要部位
(電顕観察では観察領域が限定される)を確認するため撮
影した光学顕微鏡写真である。この写真が示すように、
本装置1を使用したマイクロ波照射と加圧による試料作
製では、真皮内の膠原線維の染色性が優れており(つま
り固定状態が良好であり)、また樹脂浸透が充分である
ため角質層と樹脂との剥離が全くみられず、良好な試料
が得られたことが判る。<Experimental Example 3: Use of the present apparatus 1> (Biological tissue) Tissue from human surgery (normal skin tissue for skin transplantation). The sample preparation conditions are as follows. (Pre-fixation) After excision of the tissue, the tissue was immersed in a pre-fixation solution and fixed by microwave irradiation and pressurization. Fixative: A fixative of 2% GA and 0.1 M cacodylate buffer was used. pH is 7.4. Microwave irradiation level: The mode setting of the magnetron 10 is “Low” level. Irradiation cycle: A cycle of 10 seconds on-time and 20 seconds off-time, with a total irradiation time of 40 seconds (4 cycles). Pressurizing condition: Continuous pressurization at 3 atm for 2 hours. (Washing) The membrane was washed overnight with a 0.1 M cacodylate buffer. (Fixed after) 2% osmium tetroxide (OsO4) and 0.1
A fixative of M cacodylate buffer was used. pH 7.4
It is. The fixed time is one hour. Incidentally, no pressure was applied during the subsequent fixing. The (dehydration) was performed in a series of increasing ethanol concentration. Specifically, 60%, 70%, 80%, 90%, 95%, 98%
Was dehydrated with ethanol of each concentration for 10 minutes, and finally, a total of three times of dehydration was performed with ethanol of 100% concentration for 20 minutes. Using (substituted) propylene oxide (hereinafter referred to as “PO”), substitution was performed twice for 30 minutes each. (Resin penetration) 1: 1 with a 2: 1 mixture of PO and epoxy resin
Time, then 1: 1 mixture of PO and epoxy resin
Time, 1 hour with a 1: 2 mixture of PO and epoxy resin,
The infiltration work was performed sequentially (the resin was manufactured by Luft method
812 mixture. A: B = 3: 7, DMP-30 is 1.5
% Addition). The mixture was pressurized overnight using the present apparatus 1. The pressure is 3 atm. (Embedding and Polymerization of Resin) The same conditions as in Experiment 1 were used. (Preparation of Thin Section) (Staining) (Shooting) A 0.5 μm-thick toluidine blue-stained section was observed with an optical microscope and photographed. Experimental result. The drawing substitute photograph shown in FIG. 10 shows the necessary parts before electron microscopic observation.
It is an optical microscope photograph taken for confirming (observation area is limited in electron microscope observation). As this picture shows,
In the sample preparation by microwave irradiation and pressurization using the present apparatus 1, the collagen fibers in the dermis have excellent staining properties (that is, the fixation state is good), and the resin penetration is sufficient, so that the stratum corneum and No exfoliation from the resin was observed at all, indicating that a good sample was obtained.
【0114】<実験例4:本装置1を使用しない通常の
試料作製方法> (生物組織) ヒト手術摘出組織(皮膚移植のための正常部皮膚組織)
(実験3と同じ)。 試料作製条件は、次の通りである。 (前固定)従来の真空ポンプによる減圧処理方法を使用
した。組織摘出後、直ちに前固定液中に浸漬し、油回転
ポンプによる減圧処理を行いつつ前固定1時間、その
後、常圧に戻し追加固定2日間行った。 固定液:2%GAと0.1Mカコジル酸緩衝液の固定液
を使用した。pHは7.4である。 (洗浄)(後固定)(脱水)(置換)(樹脂浸透)(樹
脂包埋と重合) 上記実験2と同様である。 (薄切片作製)(染色)(撮影) 上記実験3と同様である。 実験結果。 通常の試料作製方法では、角質層(最外層の部分)と樹脂
との境界に樹脂浸透不良の切片の破れが観察され、不適
である。<Experimental Example 4: Ordinary sample preparation method without using the present apparatus 1> (Biological tissue) Tissue removed from human operation (normal skin tissue for skin transplantation)
(Same as Experiment 3). The sample preparation conditions are as follows. (Pre-fixed) A reduced pressure processing method using a conventional vacuum pump was used. Immediately after the tissue excision, the tissue was immersed in a pre-fixation solution, subjected to a pressure reduction treatment with an oil rotary pump for 1 hour before fixation, and then returned to normal pressure for 2 days for additional fixation. Fixative: A fixative of 2% GA and 0.1 M cacodylate buffer was used. pH is 7.4. (Washing) (Post-fixation) (Dehydration) (Replacement) (Resin penetration) (Resin embedding and polymerization) The same as in Experiment 2 above. (Preparation of thin section) (staining) (photographing) The same as in Experiment 3 above. Experimental result. The normal sample preparation method is unsuitable because a piece with poor resin penetration is broken at the boundary between the stratum corneum (outermost layer) and the resin, and is not suitable.
【0115】<実験5:本装置1を使用した試料作製方
法> (生物組織)ヒト正常皮膚細胞。試料作製条件は、以下
の通りである。 (前固定)〜(樹脂包埋と重合) 実験3と同様である。 (薄切片作製)〜(電子顕微鏡観察・撮影) 実験1と同様である。 実験結果。 正常皮膚の表皮細胞でも角質層は硬く、樹脂の浸透性に
欠けるため、通常電顕観察下では角質層と樹脂との境界
に剥離が生じる。しかし、加圧による浸透では良好な観
察が可能である。また表皮内の基底細胞や基底膜の保存
もよく、有棘細胞の細胞間結合も良好に保存され、固定
状況が良いことを示している。<Experiment 5: Sample preparation method using the present apparatus 1> (Biological tissue) Normal human skin cells. The sample preparation conditions are as follows. (Pre-fixation) to (Resin embedding and polymerization) The same as in Experiment 3. (Preparation of Thin Section) to (Electron Microscope Observation / Photographing) The same as in Experiment 1. Experimental result. Even in the epidermal cells of normal skin, the stratum corneum is hard and lacks resin permeability, so that the boundary between the stratum corneum and the resin usually peels off under electron microscopic observation. However, good observation is possible with penetration by pressure. In addition, the basal cells and the basement membrane in the epidermis are well preserved, and the intercellular connection of spiny cells is also well preserved, indicating that the fixation situation is good.
【0116】<実験6:通常の樹脂浸透法>ヒト掌蹠角
化症の皮膚組織。試料作製条件は、以下の通りである。 (前固定)〜(置換) 実験5と同様である。 実験結果。 正常の角質層より10数倍の角質層の肥厚があり、通常
の方法では極めて樹脂浸透に乏しい試料であることがわ
かる。<Experiment 6: Ordinary resin permeation method> Skin tissue of human palmoplantar keratosis. The sample preparation conditions are as follows. (Prefix) to (replacement) Same as Experiment 5. Experimental result. The stratum corneum was thickened ten times as much as the normal stratum corneum, indicating that the sample was extremely poor in resin penetration by the usual method.
【0117】<実験7:低温置換方法による樹脂浸透法
> (生物組織)ヒト掌蹠角化症の皮膚組織の角質層部分。
試料作製条件は、以下の通りである。 (前固定)〜(置換) 実験5と同様である。 (樹脂浸透)POとエポキシ系樹脂の2:1混合液で2
時間、次に、POとエポキシ系樹脂の1:1混合液で2
時間、POとエポキシ系樹脂の1:2混合液で2時間、
浸透作業を順次行った(樹脂はLuft法Quetol
q812混合液。A:B=3:7,DMP−30は1.
5%添加)。そして、上記樹脂混合液(いずれも加速剤
未添加)を3気圧、4℃の条件下、2日間加圧浸透を行
った。続いて、POの洗浄を10分、2回行ない、上記
加速剤未添加樹脂を除く作業を行った。更に、POとエ
ポキシ系樹脂の2:1混合液で2時間、次に、POとエ
ポキシ系樹脂の1:1混合液で2時間、POとエポキシ
系樹脂の1:2混合液で2時間、浸透作業を順次行った
(樹脂はLuft法Quetolq812混合液。A:
B=3:7,DMP−30は1.5%添加)。そして、
上記樹脂混合液(いずれも加速剤添加)を3気圧、4℃の
条件下、2日間加圧浸透を行い、次に、新しい樹脂混合
液(加速剤添加)に交換して、3気圧、常温、の条件の
下、1日間加圧浸透を行った(樹脂はLuft法Que
tolq812混合液。A:B=3:7,DMP−30
は1.5%添加)。 (樹脂包埋と重合)上記実験2と同様である。 (薄切片作製)(染色)(撮影) 上記実験3と同様である。 実験結果。 加圧と低温置換法を併用したところ樹脂の浸透がよく、
剥離することなくほぼ全層にわたって観察された。<Experiment 7: Resin infiltration method by low-temperature substitution method> (Biological tissue) The stratum corneum of human palmar pad keratosis skin tissue.
The sample preparation conditions are as follows. (Prefix) to (replacement) Same as Experiment 5. (Resin penetration) 2: 1 mixture of PO and epoxy resin
Time, then 2: 1 with a 1: 1 mixture of PO and epoxy resin
Time, 2 hours with a 1: 2 mixture of PO and epoxy resin,
The infiltration work was performed sequentially (the resin was manufactured by Luft method
q812 mixed solution. A: B = 3: 7, DMP-30 is 1.
5% added). Then, the above resin mixture solution (all without an accelerator added) was subjected to pressure infiltration under the conditions of 3 atm and 4 ° C for 2 days. Subsequently, the PO was washed twice for 10 minutes to remove the accelerator-free resin. Further, a 2: 1 mixture of PO and epoxy resin for 2 hours, a 2: 1 mixture of PO and epoxy resin for 2 hours, a 2: 1 mixture of PO and epoxy resin for 2 hours, The infiltration operation was performed sequentially (the resin was a mixed solution of Luft method Quetolq 812. A:
B = 3: 7, DMP-30 1.5% added). And
The above resin mixture (both with an accelerator added) was subjected to pressure infiltration at 3 atm and 4 ° C for 2 days, and then replaced with a new resin mixture (with an accelerator added) at 3 atm and room temperature. Was performed under pressure for 1 day (resin was manufactured by Luft method Que).
tolq812 mixture. A: B = 3: 7, DMP-30
Is 1.5% added). (Resin embedding and polymerization) The same as in Experiment 2 above. (Preparation of thin section) (staining) (photographing) The same as in Experiment 3 above. Experimental result. When the pressurization and low-temperature substitution methods are used together, the resin penetration is good,
It was observed over almost all layers without peeling.
【0118】以上説明した本発明に係る電子顕微鏡試料
作製装置1及び該装置1を使用した電子顕微鏡試料作製
方法は、電子顕微鏡試料作製工程において、マイクロ波
照射のみによる前固定、マイクロ波照射と加圧を併用し
た前固定、加圧のみによる後固定における固定の迅速化
や加圧による樹脂浸透促進の他に、光学顕微鏡標本作製
作業における免疫染色標本の反応性の向上、免疫染色の
際の賦活化処理(抗原抗体反応賦活)、酵素反応賦活に
よる酵素組織化学への応用等、幅広い分野で使用され得
るものである。The electron microscope sample preparation apparatus 1 and the electron microscope sample preparation method using the apparatus 1 according to the present invention described above include, in the electron microscope sample preparation step, pre-fixing only by microwave irradiation, and microwave irradiation. In addition to speeding up fixation in pre-fixation using pressure and post-fixation using only pressure and promoting resin penetration by pressurization, improving the reactivity of immunostained specimens in optical microscope specimen preparation work, activating during immunostaining It can be used in a wide range of fields such as chemical treatment (antigen-antibody reaction activation) and application to enzyme histochemistry by enzyme reaction activation.
【0119】[0119]
【発明の効果】本発明に係る電子顕微鏡試料作製装置及
び電子顕微鏡試料作製方法によれば、主に以下のような
効果が奏される。 (1)容器に収容された固定液等に生物組織を浸漬させ
た試料に対してマイクロ波をマイクロ波照射と加圧の両
方を併用できるので、固定液による生物組織の固定効果
を高めることができる。 (2)マイクロ波照射と加圧のいずれか一方を適宜に選
択して使用できるので、生物組織の種類に応じて、最適
の固定条件を選択できる。 (3)加圧のみによって、生物組織への樹脂浸透促進等
などを行う事ができるので、大変便利である。 (4)従来困難であった、皮膚組織や骨組織などの硬組
織の固定を容易化することができるので、電子顕微鏡に
よる生物組織観察の範囲を大幅に拡大できる。 (5)マグネトロンから出射されたマイクロ波を拡散さ
せずに、容器内に収容された試料に集中的に照射するよ
うに構成したので、条件設定の再現性を向上に貢献する
とともに、各種酵素反応や抗原抗体反応を速やかに賦活
できるので便利である。 (6)冷水循環手段や温度検知手段を設けたことによ
り、マイクロ波照射によって高温化する試料溶液の過剰
な温度上昇を制御したり、防止したりできるので、マイ
クロ波の連続照射を、安心して行うことができる。 (7)試料攪拌手段を採用したので、容器内に収容され
た固定液の温度を均一にして、この固定液に浸漬されて
いる複数の生物組織間での固定レベルを均一にすること
ができる。 (8)本発明に係る電子顕微鏡試料作製方法では、生物
組織に速やかに固定液を浸透させるとともに、細胞組織
を構成するタンパク質との架橋が促進されるので、迅速
かつ確実な試料作製を行うことができ、迅速診断等に貢
献する。According to the electron microscope sample manufacturing apparatus and the electron microscope sample manufacturing method of the present invention, the following effects are mainly obtained. (1) Since both microwave irradiation and pressurization can be used for a sample in which biological tissue is immersed in a fixing solution or the like stored in a container, the effect of fixing the biological tissue by the fixing solution can be enhanced. it can. (2) Since any one of microwave irradiation and pressurization can be appropriately selected and used, optimal fixing conditions can be selected according to the type of biological tissue. (3) It is very convenient because resin penetration into biological tissue can be promoted only by pressurization. (4) The fixation of hard tissues such as skin tissue and bone tissue, which has been difficult in the past, can be facilitated, so that the range of biological tissue observation using an electron microscope can be greatly expanded. (5) The microwave emitted from the magnetron is not scattered but is radiated intensively to the sample contained in the container, which contributes to improving the reproducibility of the condition setting and various enzyme reactions. This is convenient because it can quickly activate the antigen-antibody reaction. (6) By providing the cold water circulation means and the temperature detection means, it is possible to control and prevent an excessive temperature rise of the sample solution which is heated by the microwave irradiation, so that the continuous irradiation of the microwave can be safely performed. It can be carried out. (7) Since the sample stirring means is employed, the temperature of the fixing solution contained in the container can be made uniform, and the level of fixation among a plurality of biological tissues immersed in the fixing solution can be made uniform. . (8) In the method for preparing an electron microscope sample according to the present invention, a fixative solution is promptly penetrated into a biological tissue, and cross-linking with a protein constituting a cell tissue is promoted. And contribute to quick diagnosis.
【図1】本発明に係る好適な実施形態である電子顕微鏡
試料作製装置の外観斜視図FIG. 1 is an external perspective view of an electron microscope sample preparation apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.
【図2】同装置の構成を表すブロック図FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the apparatus.
【図3】同装置の試料設置用チャンバー周辺の構造を表
す図FIG. 3 is a diagram showing a structure around a sample setting chamber of the apparatus.
【図4】同チャンバー内に設置された試料容器に加圧部
材が着接して加圧している様子を示す拡大図FIG. 4 is an enlarged view showing a state in which a pressing member is in contact with and pressurizes a sample container installed in the chamber.
【図5】同装置の試料容器周辺に配設された冷水循環手
段の構成を表す平面図FIG. 5 is a plan view showing a configuration of a chilled water circulating means disposed around a sample container of the apparatus.
【図6】(A)同試料容器内部に収容される生物組織収
容ケースを上方から見た平面図 (B)同ケースを真横から見た側面図FIG. 6A is a plan view of the biological tissue housing case housed in the sample container as viewed from above. FIG. 6B is a side view of the case viewed from the side.
【図7】同装置の本機の動作操作フロー図FIG. 7 is a flowchart of the operation of the apparatus of the apparatus.
【図8】マイクロ波照射及び加圧による固定、加圧によ
る樹脂浸透を行なったときのラット骨組織の図面代用電
子顕微鏡写真FIG. 8 is a drawing-substituted electron micrograph of rat bone tissue when microwave irradiation and fixation by pressure and resin infiltration by pressure are performed.
【図9】減圧処理による固定、樹脂浸透試料作製による
同組織の図面代用電子顕微鏡写真FIG. 9 is an electron micrograph instead of a drawing of the same structure obtained by fixation by decompression treatment and preparation of a resin-penetrated sample.
【図10】マイクロ波照射及び加圧による固定、加圧に
よる樹脂浸透を行なったときのヒト手術摘出皮膚組織の
図面代用電子顕微鏡写真FIG. 10 is an electron micrograph as a substitute for a drawing of human surgically excised skin tissue when fixation by microwave irradiation and pressurization and resin permeation by pressurization are performed.
【図11】通常の固定、樹脂浸透を行なったときの同組
織の図面代用電子顕微鏡写真FIG. 11 is a drawing-substituted electron micrograph of the same tissue after normal fixation and resin infiltration.
【図12】マイクロ波照射及び加圧による固定、加圧に
よる樹脂浸透を行なったときのヒト正常皮膚表皮細胞組
織の図面代用電子顕微鏡写真FIG. 12 is a scanning electron micrograph of human normal skin epidermal cell tissues when fixed by microwave irradiation and pressurization, and subjected to resin penetration by pressurization.
【図13】マイクロ波照射及び加圧による固定、加圧に
よる樹脂浸透を行なったときの掌蹠角化症の皮膚表皮細
胞組織の図面代用電子顕微鏡写真FIG. 13 is an electron micrograph of a skin epidermal cell tissue of palmoplantar keratosis when fixation by microwave irradiation and pressurization and resin permeation by pressurization were performed.
【図14】図13図面代用写真の角質層部分の透過電子
顕微鏡像を表す図面代用電子顕微鏡写真FIG. 14 is a transmission electron microscope photograph showing a transmission electron microscope image of the stratum corneum portion of the drawing substitution photograph.
【図15】従来の電子レンジ改良型マイクロ波照射技術
の使用態様を示す図FIG. 15 is a diagram showing a usage mode of a conventional microwave improved microwave irradiation technique.
1 電子顕微鏡試料作製装置 3 (試料)容器 4 試料 5 (容器3の)蓋 6 冷水循環装置 7 加圧シリンダ 8 加圧部材 9 温度センサ(部材) 10 マグネトロン 11 導波管 11a (導波管11の)開口部 12 マグネット 20 マイクロ波 22(22a、22b、22c) (弾性部材である)
Oリング 31 (容器3の)開口部 32 (容器3の)外壁 51 (蓋5の)貫通孔 61 冷水循環路 67 開口通路部 68 (冷水循環装置6の)ケーシング 82 加圧面 121 (攪拌手段を構成する)マグネティックスター
ラーREFERENCE SIGNS LIST 1 electron microscope sample preparation device 3 (sample) container 4 sample 5 lid (of container 3) 6 cold water circulation device 7 pressurizing cylinder 8 pressurizing member 9 temperature sensor (member) 10 magnetron 11 waveguide 11a (waveguide 11) Opening 12) Magnet 20 Microwave 22 (22a, 22b, 22c) (It is an elastic member)
O-ring 31 Opening 32 (of container 3) Outer wall 51 (of container 3) 51 Through-hole 61 (of lid 5) 61 Cold water circulation path 67 Open passage 68 Casing (of cold water circulation device 6) 82 Pressing surface 121 Make up) magnetic stirrer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G01N 1/28 F (71)出願人 599088519 有限会社エヌ・エム・ジー 神奈川県厚木市寿町2丁目2番18号 (71)出願人 599088520 松田 佳憲 山形県村山市楯岡笛田1丁目14−4 (72)発明者 宮澤 七郎 神奈川県厚木市鳶尾1−33−16 (72)発明者 根本 典子 東京都町田市森野3−18−18−203 (72)発明者 松田 佳憲 山形県村山市楯岡笛田1丁目14−4──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI Theme coat ゛ (Reference) G01N 1/28 F (71) Applicant 599088519 NMG Co., Ltd. 2-2, Kotobukicho, Atsugi-shi, Kanagawa No. 18 (71) Applicant 599088520 Yoshinori Matsuda 1-14-4, Tateoka Fueda, Murayama City, Yamagata Prefecture (72) Inventor Shichiro Miyazawa 1-33-16 Tobi, Atsugi City, Kanagawa Prefecture (72) Inventor Noriko Nemoto Machida, Tokyo Morino 3-18-18-203 (72) Inventor Yoshinori Matsuda 1-14-4 Fueda Tateoka, Murayama City, Yamagata Prefecture
Claims (14)
浸漬させた試料に対してマイクロ波を照射するマイクロ
波照射手段と、前記生物組織に対して圧力を加える加圧
手段と、を備え、 前記生物組織に対して、マイクロ波照射及び/又は加圧
を行なうことを特徴とする電子顕微鏡試料作製装置。1. A microwave irradiation means for irradiating a microwave on a sample in which a biological tissue is immersed in a fixative or the like stored in a container, and a pressurizing means for applying pressure to the biological tissue. An electron microscope sample preparation apparatus comprising: performing microwave irradiation and / or pressurization on the biological tissue.
を出射する高周波発振装置と、前記容器に対向する開口
部が形成された導波管と、を備え、 前記マイクロ波を前記試料に向けて集中的に照射できる
ように構成したことを特徴とする請求項1記載の電子顕
微鏡試料作製装置。2. The microwave irradiating means includes a high-frequency oscillator for emitting microwaves, and a waveguide having an opening facing the container, and directing the microwaves toward the sample. 2. The electron microscope sample preparation apparatus according to claim 1, wherein the apparatus is configured to be capable of intensive irradiation.
た熱伝導性のケーシングと、該ケーシング内部に配設さ
れた冷水循環路と、を備えた冷水循環手段によって、該
容器内部の固定液等の温度を所定温度以下に維持できる
ように構成されたことを特徴とする請求項1又は2記載
の電子顕微鏡試料作製装置。3. Fixing the inside of the container by a cold water circulating means having a heat conductive casing disposed in contact with the outer wall of the container and a cold water circulating passage disposed inside the casing. 3. The electron microscope sample preparation apparatus according to claim 1, wherein the temperature of the liquid or the like is maintained at a predetermined temperature or lower.
部側に開口するように、上方視略コの字状の形態に形成
されて、前記容器を取り囲むように配置されることを特
徴とする請求項3記載の電子顕微鏡試料作製装置。4. The casing is formed in a substantially U-shape when viewed from above so as to open toward the opening side of the waveguide, and is arranged so as to surround the container. The electron microscope sample preparation apparatus according to claim 3, wherein
拌するための攪拌手段を備えたことを特徴とする請求項
1から4のいずれかに記載の電子顕微鏡試料作製装置。5. The electron microscope sample preparation apparatus according to claim 1, further comprising a stirring means for stirring the fixing solution and the like contained in the container.
度を検知するための温度検知手段を備えたことを特徴と
する請求項1から5のいずれかに記載の電子顕微鏡試料
作製装置。6. The electron microscope sample preparation apparatus according to claim 1, further comprising a temperature detecting means for detecting a temperature of the fixing solution or the like contained in the container.
記容器の上方開口部を閉塞する蓋に着接して上方から押
圧する加圧面を備えた加圧部材から構成され、 前記温度検知手段は、前記加圧部材の中央に保持され、
該加圧部材の下端部から突設する棒状の温度センサ部材
から構成され、 前記温度センサ部材は、前記蓋の中央に形成された貫通
孔から前記容器内部に挿入されて、前記マイクロ波の照
射によって温度変化する前記試料の温度を検知するよう
に構成されたことを特徴とする請求項6記載の電子顕微
鏡試料作製装置。7. The temperature detecting means includes a pressing member having a pressing surface which comes into contact with a lid for closing an upper opening of the container accommodating the sample and presses from above. Is held at the center of the pressure member,
The pressure sensor comprises a rod-shaped temperature sensor member protruding from a lower end of the pressure member. The temperature sensor member is inserted into the inside of the container through a through hole formed in the center of the lid to irradiate the microwave. The electron microscope sample preparation apparatus according to claim 6, wherein the apparatus is configured to detect the temperature of the sample that changes in temperature due to the temperature.
囲むように設けられた圧力逃げ防止用の弾性部材が設け
られたことを特徴とする請求項7記載の電子顕微鏡試料
作製装置。8. An electron microscope sample preparation apparatus according to claim 7, wherein an elastic member for preventing pressure escape is provided on said pressing surface so as to surround said through hole at the time of contact. .
部材は、断熱部材によって形成されたことを特徴とする
請求項7又は8記載の電子顕微鏡試料作製装置。9. The electron microscope sample preparation apparatus according to claim 7, wherein the pressure member holding the temperature sensor member is formed of a heat insulating member.
圧シリンダによって上下動する構成であって、 前記加圧面の外口径は、前記加圧シリンダの内口径より
も小さく形成されたことを特徴とする請求項7から9の
いずれかに記載の電子顕微鏡試料作製装置。10. The pressurizing member is configured to move up and down by a pressurizing cylinder disposed above, wherein an outer diameter of the pressurizing surface is formed smaller than an inner diameter of the pressurizing cylinder. The electron microscope sample preparation apparatus according to any one of claims 7 to 9, wherein:
れた電子顕微鏡試料作製装置を使用したことを特徴とす
る電子顕微鏡試料作製方法。11. A method for preparing an electron microscope sample, comprising using the electron microscope sample preparation apparatus according to claim 1.
ルデヒド系(アルデヒド基を有する)固定剤を用いるこ
とを特徴とする請求項11記載の電子顕微鏡試料作製方
法。12. The method for preparing an electron microscope sample according to claim 11, wherein at least an aldehyde-based fixing agent (having an aldehyde group) is used as a fixing solution for biological tissue.
れた電子顕微鏡試料作製装置を使用したことを特徴とす
る生物組織染色方法。13. A biological tissue staining method using the electron microscope sample preparation apparatus according to any one of claims 1 to 10.
れた電子顕微鏡試料作製装置を使用したことを特徴とす
る酵素反応又は抗原抗体反応賦活方法。14. A method for activating an enzyme reaction or an antigen-antibody reaction, comprising using the electron microscope sample preparation apparatus according to any one of claims 1 to 10.
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