JP5761732B2 - 組織アレイの組織片形成方法及び組織アレイの組織片形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、基板上に組織片がアレイ状に配列されてなる組織アレイの製造に用いられる組織片を形成するための形成方法及びこの組織片形成のための装置に関する。

生体組織の検査や解析には、基板上に複数の組織片を配列して構成した組織アレイが用いられる。組織アレイは、被検物質を特異的に染色する染色液を塗布等することにより、病変組織の有無の検査、遺伝子やタンパク質の解析、スクリーニングなどに用いられる。

組織アレイを構成する組織片の形成については、パラフィンなどの包埋剤で包埋された組織ブロックにパンチングして組織ブロックを円形にくりぬいてコアを採取することが一般的に行われていた。
しかしながら、このような組織片の形成方法によれば、コア採取後にスライスしたときに、組織ブロック中の病変組織において特に関心が高い関心部位が欠損してしまう可能性があるという問題があった。

また生体組織の研究を行う研究者の中には、組織ブロックに穴を開けてしまうと当該部分が完全に組織ブロックから無くなってしまうので、後の研究にとって好ましくないと考える者もいる。
そこで、組織ブロックから円形のコアをくりぬく方法ではなく、別の方法で組織アレイを構成する組織片を形成することが検討されてきた。

上記のような問題を解決すべく提案された方法が特許文献１及び特許文献２に開示されている。
特許文献１及び特許文献２に開示された組織片の形成方法では、まず組織ブロックをミクロトーム等でスライスし、シート状の組織片を得る。そして、シート状の組織片をロール状に巻回する。
巻回されたロール状の組織片は、パラフィンなどの包埋剤がブロック状に形成された基体ブロックの空孔内に挿入される。基体ブロックに所定数のロール状の組織片が配列されたところで、この基体ブロックを、ロール状の組織片が輪切り状となるようにスライスし、スライス片をプレパラート等の基板に設置することにより、組織アレイが形成される。

このように、特許文献１及び特許文献２に記載された形成方法においては、シート状の組織片をロール状に巻回することにより、広範囲の組織の様々な箇所を１つの組織片の中に入れることができるので、病変組織において特に関心が高い関心部位の欠損という問題を解決することができる。
そして、組織ブロックには穴を開けずに、表面が薄くスライスされただけで残すことができ、後の研究にも役立てることができる。

国際公開第２０１０／０２７０１２号パンフレット 国際公開第２００８／１０８４１０号パンフレット

特許文献１及び特許文献２に記載された組織片の形成方法において、薄くスライスしたシート状の組織片をロール状に巻回する場合、芯棒に対してシート状の組織片を巻き付けていくこととなる。組織ブロックそのものは、パラフィンなどの包埋剤で包埋されたものであるから、組織片を加熱しつつ芯棒に巻き付けていくことでパラフィンなどの包埋剤が柔らかくなり、巻回時の柔軟性を良くし、且つ組織を壊さないようにすることができる。

ところが、シート状の組織片を加熱する場合において、組織片を載置する載置台で加熱してしまうとパラフィンなどの包埋剤の溶融によりシート状の組織片が載置台に溶着してしまい、芯棒に巻き付けることができないという課題がある。このような課題を解決するためには、シート状の組織片を空中で加熱しなくてはならないが、かかる場合には安定して精度が良い巻き付けが期待できず、且つ組織片を人手によって芯棒に巻き付けていく必要があるので、組織片の芯棒への巻き付けが自動化できないという課題がある。

そこで、本発明は上記課題を解決すべくなされ、その目的とするところは、シート状の組織片をロール状に巻回する際に、芯棒への巻き付けを、安定して精度良く行うことができる組織片形成方法及びその形成装置を提供することにある。

本発明にかかる組織アレイの組織片形成方法によれば、基板上に組織片がアレイ状に配列されてなる組織アレイにおける各組織片として用いられる組織片であって、シート状の組織片をロール状に巻回してなるロール状組織片を形成する形成方法において、包埋剤によって組織が包埋されてなる組織ブロックをスライスしてシート状の組織片を生成し、シート状の組織片を載置台に載置し、載置台と組織片との間には、シート状の組織片が含んでいる包埋剤よりも低融点の包埋剤が載置台に塗布されてなる剥離手段を、組織片が載置台から容易に剥離可能となるように施しておき、載置台上の組織片を加熱しつつ芯棒を組織片に巻き付けることを特徴としている。
この方法を採用することによって、シート状の組織片が加熱手段によって加熱されて柔らかくなった状態でも剥離手段によって載置台から容易に剥離することができるので、安定して精度良く芯棒への巻き付けが行える。安定して精度良く巻き付けができるので、巻き付け時に人手を必要とせず、自動化も可能である。また、シート状の組織片は柔らかくなった状態で巻き付けられるので、組織を壊さないように巻き付けができる。
また、シート状の組織片が含んでいる包埋剤よりも低融点の包埋剤が載置台に塗布されてなるので、加熱手段により低融点の包埋剤は溶融し、シート状の組織片と載置台と
の間で液体状になって介在する。このため、シート状の組織片は容易に載置台から剥離する。

また、前記載置台として、ヒータが内蔵された加熱台と、加熱台の上面から分離可能なプレートとを有しているものを用い、プレートの上面に前記剥離手段が施されることを特徴としてもよい。
この方法によれば、プレートにシート状の組織片を載置して加熱した後冷却すれば、プレート表面にシート状の組織片が溶着したシート状組織片プレートが作成される。シート状組織片プレートを予め複数作成しておけば、シート状の組織片の破損等を防止することができるので、シート状の組織片の取り扱いが容易となる。また、プレートに当該組織の内容等の情報（例えば識別コード）を記載することができるので、シート状の組織片の取り違え防止にも寄与する。

さらに、前記載置台に、シート状の組織片が含んでいる包埋剤よりも高融点のシート状部材を載置し、該シート状部材の上面にシート状の組織片を載置し、載置台上のシート状部材が溶融しない程度の温度で組織片を加熱しつつ芯棒を組織片及びシート状部材に巻き付けることを特徴としてもよい。
この方法によれば、シート状の組織片が破損している場合であっても、確実に芯棒に巻き付けることができ、また複数のシート状の組織片が含有している包埋剤の融点温度が様々な温度である場合に、これら複数のシート状の組織片の融点温度に関わらずに安定して芯棒に巻き付けることができる。また、ロール状組織片が形成され、これをパラフィンブロックなどに挿入して組織アレイを形成する際に、シート状の組織片は高融点のシート状部材に包まれているので、一旦巻回したシート状の組織片のロールがほどけないようにすることができる。

なお、前記シート状部材の上面に、シート状の組織片を細片化したものを芯棒の巻き付け方向に沿って直線状に配置し、載置台上のシート状部材が溶融しない程度の温度で組織片を加熱しつつ芯棒を組織片及びシート状部材に巻き付けることを特徴としてもよい。
この方法によれば、シート状の組織片を細片化したような場合であっても、ロール状組織片として構成することができる。また、観察するのに必要な部分だけを配列させることもできるという利点がある。

また、前記載置台の上面の、シート状の組織片を細片化したものを芯棒の巻き付け方向に沿って直線状に配置すべき位置には、配置用の目印を形成させておくことを特徴としてもよい。

また、前記芯棒の表面には、包埋剤が塗布されていることを特徴としてもよい。
この方法によれば、巻き付け時に粘着性が出るため、安定した巻き付けが可能である。

本発明の組織アレイの組織片形成方法及び組織アレイの組織片形成装置によれば、シート状の組織片をロール状に巻回する際の芯棒への巻き付けを、安定して精度良く行うことができる。

シート状の組織片の切り出しを説明する説明図である。 シート状の組織片を芯棒に巻き付ける直前の様子を示す説明図である。 シート状の組織片を芯棒に巻き付けている途中の様子を示す説明図である。 ロール状の組織片を示す説明図である。 基体ブロックにロール状の組織片を埋め込むところを示す説明図である。 組織アレイシートの斜視図である。 プレートを用いる組織片形成方法の説明図である。 プレート及びパラフィンシートを用いる組織片形成方法の説明図である。 組織片を切り取ってパラフィンシート状で直線上に配列させて形成する組織片形成方法の説明図である。 本発明にかかる組織形成装置の平面図である。 載置台近傍の構成を示す説明図である。 押圧プレートが跳ね上がっている状態の載置台近傍の構成を示す説明図である。 載置台の上面に傾斜を形成したところを示す説明図である。

以下、図面に基づいて本実施形態に係る組織アレイの組織片形成方法について説明する。
（方法１）
まず図１〜図６に基づいて、本実施形態の組織片形成方法を用いた組織アレイを作成する手順について説明する。
図１に示すように、まず包埋剤（本実施形態ではパラフィン）で包埋された組織ブロック５をミクロトーム４で１００μｍ程度の厚さのシート状に切り出す。切り出した１００μｍ程度の厚さの組織片をシート状の組織片８と称する。
ここでは、組織ブロック５のスライスに用いる器具としてミクロトーム４を例として挙げたが、振動式のミクロトーム（図示せず）やレーザ（図示せず）、又は他の手段を用いてもよい。

次に、図２〜図３に示すように、シート状の組織片８を芯棒に巻き付けてロール状の組織片として形成する。
シート状の組織片８を芯棒１１に巻き付ける際には、シート状の組織片８をヒータ内蔵の載置台１２の上に載置し、シート状の組織片８をヒータで加熱して柔らかくしてから巻き付けを行う。ヒータの例としてはシリコンラバーヒータなどが挙げられる。
載置台１２の上面には、シート状の組織片８が含有するパラフィンよりも低融点の包埋剤（本実施形態ではパラフィン）１３を塗布しておく。この低融点のパラフィンが特許請求の範囲でいう剥離手段に該当する。載置台１２のヒータにより低融点のパラフィン１３が溶融して液体状となると、シート状の組織片８は液体状のパラフィン１３の上に浮かぶ状態となる。このため、シート状の組織片８が載置台１２に溶着してしまうことを防止できる。

載置台１２の上に載置されたシート状の組織片８の上面に芯棒１１を置き、芯棒１１を回転させながら移動させる。これにより、芯棒１１の周囲にシート状の組織片８を巻き付け、ロール状の組織片６を形成することができる。芯棒１１としては、筒状の合成樹脂製のものを採用している。
巻き付けが終了してロール状の組織片６が形成された後、ロール状の組織片６の温度を低下させるように冷却手段によって冷却するか、又は放置して自然冷却する。これにより、ロール状の組織片６のパラフィンが硬化する。

次に、図４に示すように、ロール状の組織片６を輪切り状態となるように芯棒１１ごと所定長さに切断する。切断は、カッター１４で行われる。ここでは、ロール状の組織片６は、その長さ方向（軸線方向）のほぼ中央において、２つに切断されている。２つに切断したもののうち、いずれか一方について、ロール状の組織片６の端部から突出している芯棒１１を切り落とすことによって、芯棒１１が露出していないロール状の組織片７が形成される。この芯棒１１が露出していないロール状の組織片７が、次の工程に用いられる。
また、上述してきた例では、巻き付けられたロール状の組織片６の両端部から芯棒１１が突出していたため、次工程で使用する前に、突出している芯棒１１を切り落とす必要があったが、シート状の組織片８を芯棒１１に巻き付ける際に組織片の端部から芯棒１１が突出しないように巻き付けてもよい。このようにすれば、芯棒１１の切り落とし工程を省くことができる。

芯棒１１としては、内部が空洞に形成された筒状のものを用いるとよい。このようにすれば、ロール状の組織片６を芯棒１１ごと切断する場合に、切断を容易としてカッター１４の寿命を延ばすことができる。芯棒１１の空洞内に包埋剤（本実施形態ではパラフィン）が充填されているものを用いると、ロール状の組織片６を芯棒１１ごと切断する場合に、芯棒１１が潰れてロール状の組織片６が変形してしまうことを防止できるので好ましい。
また、芯棒１１の表面には包埋剤（本実施形態ではパラフィン）がコーティングされていることで、シート状の組織片８を巻き付ける際の粘着性が良くなり、安定した巻き付けを実行できる。
このように、表面及び空洞内にパラフィンが付着された芯棒１１を作成するには、溶解したパラフィンの中に芯棒１１を浸漬するだけで作成することができる。

図５に示すように、切断後のロール状の組織片７は、包埋剤（本実施形態ではパラフィン）で構成された基体ブロック１６の空孔１８内に挿入される。基体ブロック１６には、予め複数の空孔１８を穿設させておく事が必要である。
基体ブロック１６の全ての空孔１８に、切断後のロール状の組織片７が挿入された後、基体ブロック１６をミクロトーム（図示せず）等でロール状の組織片６の円形断面が現れる方向にスライスする。

図６に示すように、基体ブロック１６をスライスすることによって得られたシート状のものが組織アレイシート１９である。そして、組織アレイシート１９を基板上に配置することによって、組織アレイが作成される。なお、基板としては、プレパラート、ナイロン膜基板、又はシリコン基板等の種々の基板を用いることが考えられる。

なお、載置台１２に設ける剥離手段としては、低融点のパラフィンなどを塗布することに限定するものではない。
例えば、水やお湯（Ｈ_２Ｏ）を載置台１２の上面に垂らしておくことでもよい。これによれば、シート状の組織片８と載置台１２の上面との間に水やお湯が介在するため、シート状の組織片８が載置台１２の上面に溶着しないようにできる。かかる場合、水やお湯の表面張力によりシート状の組織片８が上方に突出するように曲面になってしまうおそれもあるが、界面活性剤などを水やお湯に添加することでこのようなおそれを回避できる。また、載置台１２の上面を親水性処理することにより、水やお湯の表面張力による影響を少なくすることができる。親水性処理としては、載置台１２の上面に酸化チタン等をコーティングする等の処理が挙げられる。

剥離手段の他の例としては、載置台１２の上面に粗面加工を施すことによってもよい。粗面加工は、表面にサンドブラストを施して表面に微細な凹凸を形成することで実現できる。
なお、粗面加工と低融点パラフィンを組み合わせてもよい。すなわち、載置台１２の上面に粗面加工を施したうえで、シート状の組織片８が含有するパラフィンよりも低融点のパラフィン１３を粗面加工された上面に塗布するのである。これによれば、剥離性をより高めることができる。

（方法２）
上述してきた組織片形成方法とは別の組織片形成方法について説明する。
なお、組織ブロックからのシート状の組織片のスライス工程、芯棒に巻き付けた後の切断工程、組織ブロックへの挿入工程及び組織ブロックのスライス工程については、説明を省略する。
図７に示すように、本実施形態ではヒータ内蔵の載置台１２とは別にプレート２０を用いてロール状の組織片６を形成する。プレート２０としては、金属製、ガラス製または樹脂製の板状体を用いることができる。

載置台１２の上面はプレート２０を自由に配置することができる構成となっており、載置台１２内部のヒータによりプレート２０も加熱することができる。
ここでは、剥離手段１３はプレート２０の上面に施すようにする。剥離手段としては、シート状の組織片８が含有するパラフィンよりも低融点のパラフィンを、プレート２０の上面に塗布すること及びプレート２０の上面に粗面加工を施すことが好ましい。プレート２０が加熱されて、低融点のパラフィン１３が溶融して液体状となると、シート状の組織片８は液体状のパラフィン１３の上に浮かぶ状態となる。このため、シート状の組織片８がプレート２０に溶着してしまうことを防止できる。

このように、載置台１２とは別体のプレート２０にシート状の組織片８を載置することで、以下のような作用効果がある。
すなわち、プレート２０にシート状の組織片８を載置し、加熱する。すると、プレート２０にシート状の組織片８が溶着し、シート状組織片プレート２２が得られる。このようなシート状組織片プレート２２を予め複数作成しておくことにより、シート状の組織片８の破損を防止できる。また、シート状の組織片８には、直接識別コードなどを記載することはできないが、シート状組織片プレート２２には、識別コードなどを記載することが可能である。このため、シート状の組織片８の取り違え防止を図ることもできる。

シート状組織片プレート２２の作成は必ずしも、本実施形態でいう載置台１２の上で作成しなくてもよく、他の場所で作成しておいてもよい。
かかる場合、他の場所で作成したシート状組織片プレート２２を載置台１２の上に載置し、シート状の組織片８をヒータで加熱して柔らかくしてから巻き付けを行う。

載置台１２の上に載置されたシート状の組織片８の上面に芯棒１１を置き、芯棒１１を回転させながら移動させる。これにより、芯棒１１の周囲にシート状の組織片８を巻き付け、ロール状の組織片６を形成することができる。

（方法３）
次に、別の組織片形成方法について説明する。
なお、組織ブロックからのシート状の組織片のスライス工程、芯棒に巻き付けた後の切断工程、組織ブロックへの挿入工程及び組織ブロックのスライス工程については、説明を省略する。

図８に示すように、本実施形態では、プレート２０とシート状の組織片８との間に柔軟性のあるシート状部材を配置させる点が特徴となっている。シート状部材としては、パラフィンシート２４が挙げられる。このパラフィンシート２４は、シート状の組織片８が含有するパラフィンよりも高融点のものである。また、シートの厚さとしては、シート状の組織片８と同じか、それ以下の厚さである。具体的には、５００μｍ以下であることが好ましいと考えられる。

また、パラフィンシート２４の大きさは、シート状の組織片８と同じ大きさか、またはシート状の組織片８よりも大きいものであることが必要である。パラフィンシート２４の材質としては、パラフィンに添加物を配合したものであってもよい。添加物としてはブチルゴム、アガロース、セルロース、マイクロクリスタリンワックス、マンナン、ゼラチン、ポリエチレングリコール、シリコン、ＥＶＡ（エチレン酢酸ビニル共重合体）、合成ロジン、ミネラルオイル、蜜蝋などが挙げられる。

シート状の組織片８を芯棒１１に巻き付ける際は、このパラフィンシート２４ごと芯棒１１に巻き付けを行う。
このような方法によれば、シート状の組織片８が破損している場合であっても、芯棒１１に巻き付けることができる。

なお、シート状部材としては、パラフィンに限定することはなく、ポリアミド系、ポリイソブチレン、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリオレフィン系、ポリスチレン、ポリプロピレン、フッ素系樹脂、パラフィルム（登録商標）、ホットメルト（登録商標）、メデール（登録商標）等の材質でもよい。また、これらの材質を複数配合させたものであってもよい。

（方法４）
また、図９に示すように、シート状の組織片８を細片化したもの８ａ，８ｂ、・・を芯棒１１の巻き付け方向に沿って直線状に配置し、プレート２０のパラフィンシート２４が溶融しない程度の温度で加熱しつつ芯棒１１を、パラフィンシート２４ごとシート状の組織片８を巻き付けてもよい。
この方法によれば、上述したように、シート状の組織片８を細片化した場合であっても、ロール状の組織片６として構成することができ、また、シート状の組織片の中から、観察するのに必要な部分だけを配列させることもできる。

組織片を必要な部分だけ配置した場合においては、組織片の配置場所は直線状になっているため、巻き付け終了後、芯棒１１の長さ方向のいずれの箇所で切断するかで組織片が現れて来ない事態も生じうる。
このため、プレート２０は、予めカッター１４の配置位置に該当する位置に配置用の目印２８を形成しておくとよい。目印２８は、単なる直線に描かれた印であればよい。

なお、上述してきた方法３及び方法４は、プレート２０の上にパラフィンシート２４を配置する場合について説明してきた。
しかしながら、パラフィンシート２４を用いる方法としては、プレート２０を用いなくてもよく、上面に剥離手段を施した載置台１２の上にパラフィンシート２４を配置し、そのパラフィンシート２４の上にシート状の組織片８を配置させて芯棒１１への巻き付けを行っても良い。

なお、上述してきた各方法では、芯棒１１をロール状の組織片６の中心に保持したまま切断し、組織アレイにも切断された芯棒１１をそのまま搭載する方法を採用していた。しかしながら、組織片の巻き付けが完了したのちには、ロール状の組織片６から芯棒１１を抜き取ってもよい。

なお、本実施形態で使用される包埋剤としてはパラフィンを例に挙げているが、他にセロイジン、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、（メタ）アクリル酸樹脂などの非親水性包埋剤、カーボワックス、ゼラチンなど親水性包埋剤、それらが複数混合された包埋剤が挙げられる。
好ましい包埋剤としては、パラフィンおよびポリエチレンなどの合成ポリマーの添加剤を含有するパラフィンなどのパラフィン類が挙げられる。

（装置）
以下、本実施形態に係る組織アレイの組織片形成装置について説明する。
なお、上述してきた形成方法の説明で使用した構成と同一の構成については、同じ符号を付し、説明を省略する場合もある。
図１０は、組織片形成装置の全体構成を示す平面図である。また、本組織片形成装置３０としては、載置台１２の上にプレート２０を載置し、プレート２０に配置されたシート状の組織片８を芯棒１１に巻き付ける構成を採用している。

組織片形成装置３０は、パラフィン置換された組織ブロック５をスライスして成るシート状の組織片８が配置されたプレート２０を上面に載置する載置台１２を備えており、載置台１２の内部には、プレート２０に載置されたシート状の組織片８を加熱するヒータが設けられている。
また、プレート２０の上面には剥離手段１３が施されており、プレート２０からのシート状の組織片８の剥離が容易に行える。

載置台１２の近傍には、芯棒１１を装着するための芯棒装着部３２が設けられている。芯棒装着部３２は、芯棒１１を挿入して締め付けて固定するコレットチャックを採用している。なお、芯棒装着部３２の構成は、コレットチャックに限定するものではない。
芯棒装着部３２の後端部には、芯棒装着部３２を回転駆動するモータ３４が接続されている。芯棒装着部３２とモータ３４は、ベルト３９と共に移動可能な移動台４０の上に配置されている。

この移動台４０を水平方向に移動させるための移動手段３６が設けられている。移動手段３６は、モータ３７と、モータ３７の回転軸に設けられたプーリ３８と、プーリ３８と移動台４０との間に掛け渡されたベルト３９とを有している。
ただし、モータ３７の回転運動を、移動台４０の移動のための直線運動に変換する手段としては、ベルト駆動に限定することはなく、ラック及びピニオンやボールネジ等であってもよい。また、モータ３７内部に回転運動を直線運動に変換する手段を設けた直進型のモータを採用してもよい。

移動台４０は、移動方向に沿って延びる２本のガイドレール４１によってガイドされており、確実に直線移動を行える。
また、移動台４０の移動位置を検出するための位置決めセンサ４３が、移動台４０の移動方向に沿った複数箇所に設けられている。位置決めセンサ４３が移動台４０の移動を検出することにより、後述する制御手段４２によって各動作が実行される。

芯棒装着部３２が芯棒１１を回転させながら水平方向に移動することにより、シート状の組織片８は芯棒１１に巻き付けられる。このとき、モータ３４とモータ３７の駆動を制御手段４２が制御している。
制御手段４２は、各モータ３４，３７に対して制御信号を出力して各モータ３４，３７の回転制御を実行する。

芯棒１１の周囲にシート状の組織片８を巻き付けていくと、徐々に径が大きくなっていくので、制御手段４２は、巻き付け開始後、芯棒１１の回転用のモータ３４の回転数を徐々に小さくなるように制御する。且つ制御手段４２は、巻き付け開始後、芯棒１１の水平方向への移動用のモータ３７の回転数を徐々に大きくするように制御する。
このようにすることにより、巻き付けによって徐々に径が大きくなっていく場合でも、巻き付け力を維持して巻き付けが解けることがないようにできる。

載置台１２よりも移動台４０の移動方向下流側には、芯棒１１に巻き付けたロール状の組織片６をなじませるための、なじませ加熱部（特許請求の範囲でいう第２の加熱手段）４４が設けられている。
なじませ加熱部４４は、芯棒１１に巻き付けられたロール状の組織片６を上方から加熱するように、屋根状の内壁に加熱用の遠赤外線ヒータが配置された構成となっている。ただし、加熱用のヒータとしては遠赤外線ヒータでなくてもよい。また、ヒータを設けるのではなく、熱風を吹き付ける構成であってもよい。
なじませ加熱部４４を通過する芯棒１１に巻き付けられたロール状の組織片６は、モータ３４によって回転させられており、全体にまんべんなく加熱の効果が生じるようにしている。

また、なじませ加熱部４４のロール状の組織片６の移動方向下流側には、ロール状の組織片６を冷却する冷却部４６が設けられている。冷却部４６は、なじませ加熱部４４を通過してきて柔らかくなったロール状の組織片６を常温に戻して硬化させるために設けられている。柔らかい状態のままであると切断が困難になるからである。
本実施形態における冷却部４６としてはファンを設けて、なじませ加熱部４４から出てきたロール状の組織片６に、ファンの風をあてるようにして冷却している。ただ、冷却部４６としては、この構成に限られることはない。
例えば、ペルチェ素子などを用いた電子冷却方式を採用してもよいし、冷却部４６に氷水が収納された容器を設置し、氷水にロール状の組織片６を浸漬させるように構成してもよい。さらに、通常の室内空気の中をロール状の組織片６を通過させ、ロール状の組織片６の温度をゆっくり室温に戻すようにしてもよい。

冷却部４６のロール状の組織片６の移動方向下流側には、切断装置４８が設けられている。切断装置４８は、ロール状の組織片６を所定位置で輪切り状に切断するための装置であり、上下方向に移動するカッター１４を有している。
切断装置４８には、切断時にロール状の組織片６を支えるために、ロール状の組織片６の支え部５２が設けられている。支え部５２のほぼ中央にカッター１４が配置されている。

なお、制御手段４２は、この載置部５２が設けられている位置で移動用のモータ３７による水平方向への移動が停止するようモータ３７の回転駆動を停止するように制御し、なおかつ、切断装置４８によるロール状の組織片の切断が終了するまで芯棒１１を回転し続けるように、モータ３４を制御する。

制御手段４２は、載置部５２にロール状の組織片６が到着し、移動手段３６による水平方向への移動が停止した後、切断装置４８が動作を開始するように制御を行う。制御手段４２は、移動手段３６のモータ３７を停止させた後、切断装置４８のカッター１４を下降させ、ロール状の組織片６を切断する。カッター１４が下降してきてロール状の組織片６を切断し始めると、芯棒１１及びロール状の組織片６がしなってしまうので、ロール状の組織片６の下面及びいずれか一方の側面を支え部５２が支え、切断が確実に行えるようにしている。
制御手段４２は、カッター１４を所定位置まで下降させて、ロール状の組織片６を切断させた後、初期位置まで上昇させる。その後、制御手段４２は、芯棒１１を回転させるモータ３４の回転も停止させ、全ての動作が終了する。

このように、本実施形態における組織片形成装置３０は、ロール状の組織片６を切断するところまでは、自動的に行う。その後、基体ブロック１６載置部５２の上に切断されたロール状の組織片７を挿入する工程等は、作業者等の人手によって行われる。

ところで、本実施形態の組織片形成装置３０には、芯棒装着部３２に装着された芯棒１１の周囲にシート状の組織片８を巻き付けていく際に、芯棒１１をシート状の組織片８方向に押さえつける押圧手段５５が設けられている。
以下、押圧手段について、図１１、図１２に基づいてさらに詳細に説明する。
押圧手段５５は、芯棒１１の軸線方向と平行な方向に延びるフリー回転可能な回動軸５９を有している回動プレート５８と、回動プレート５８の回動軸５９が設けられている側（後端側）と対向する側（先端側）の端部近傍に設けられた２本の押さえローラ５６、５６を有している。押圧手段５５は、自重によって、フリー回転する回動軸５９を中心にして押さえローラ５６が設けられた先端側が下降する。押さえローラ５６，５６は、フリー回転可能に設けられており、常に芯棒１１の周囲に巻き付けられていく組織片の上面に接触して共回りする。

このように押さえローラ５６，５６は、芯棒１１の周囲の組織片に接触しつつ共回りするので、芯棒１１を組織片方向に押さえつけながらも、芯棒１１の回転を妨げないようにできる。また、芯棒１１に組織片を巻き付けて行くと、組織片の径が徐々に大きくなるが、組織片の径の成長に合わせて、回動プレート５８は回動軸５９を中心にしてわずかずつ上昇することができる。

各押さえローラ５６は常時組織片が接触するので、組織片が貼り付かないように貼り付き防止手段を施す必要がある。
貼り付き防止手段としては、フッ素系樹脂などのコーティングを押さえローラ５６の表面に施すなどの手段がある。また、押さえローラ５６の表面にサンドブラストを施して表面に微細な凹凸を形成することによっても貼り付き防止の効果がある。

また、押圧手段５５は、芯棒１１の移動に伴って水平方向に移動する追従手段を有しており、芯棒１１への組織片の巻き付け終了までは、常に芯棒１１の上方を押さえつけるようにしている。
本実施形態では、追従手段として、芯棒装着部３２の芯棒装着部３２の両側に配置された追従ローラ６２，６２が設けられている。追従ローラ６２，６２は、フリー回転可能であって、芯棒装着部３２の移動方向の上流側と下流側の両側に接触しつつ共回りするように配置されている。追従ローラ６２，６２は回動プレート５８に連結されており、追従ローラ６２，６２が芯棒装着部３２とともに移動することで、押圧手段５５全体を移動させることができる。

芯棒１１への巻き付けが完了した後、押圧手段５５がロール状に巻き付けられた組織片６の上方から離間するように、押圧手段５５の回動プレート５８が跳ね上げられる。
回動プレート５８を跳ね上げる機構としては種々考えられるが、本実施形態では、回動プレート５８よりも移動方向の後端側に設けられた固定プレート６１が載置台１２の壁面に当接することで、これ以上押圧手段５５が移動できない位置に達したときに、芯棒装着部３２はさらに先へ移動するので、芯棒装着部３２が追従ローラ６２を跳ね上げるようにすることで回動プレート５８が回動軸５９を中心に回動してロール状の組織片６の上面から離間する構成を採用している。

また、上述したように、芯棒１１に組織片を巻き付けて行くと、組織片の径が徐々に大きくなる。このため、図１３に示すように、載置台１２の上面１２ａに、芯棒１１の移動方向に沿って徐々に下降するような傾斜を形成しておくと、芯棒１１の位置を上昇させなくても済む。かかる場合、芯棒装着部３２を一定の高さ位置で水平移動させればよい。

なお、載置台１２の上面１２ａに傾斜を形成しない場合には、芯棒装着部３２若しくは移動台４０に、移動方向に沿って徐々に芯棒１１が上昇するような上昇機構を採用する必要がある。

組織片の巻き付けに用いられる芯棒１１は、径が小さい方が巻き付けられる組織片の密度が上がるので好ましい。具体的には、直径４ｍｍ以下であればよく、１〜２ｍｍ程度が好ましい。
さらに、芯棒１１を組織片巻き付けに使用する前に、芯棒１１全体を、溶融しているパラフィン内に浸漬することにより、芯棒１１の筒内にパラフィンが充填され、さらに外壁全体にパラフィンがコーティングされた状態となる。

このように、芯棒１１の内部にパラフィンが充填されることにより、切断する際に芯棒１１が潰れないようにして組織片の変形を防止することができる。
また、芯棒１１の周囲にパラフィンがコーティングされることにより、シート状の組織片８を巻き付ける際の芯棒１１への接着性を高めることができる。かかる場合、コーティングするパラフィンとしては、載置台１２のヒータで粘着性が出る程度の融点温度のものを用いるか、又はこのようなパラフィンにブチルゴムなどの粘着素材を配合したものを用いてもよい。

５ 組織ブロック
４ ミクロトーム
６ ロール状の組織片
７ 切断後のロール状の組織片
８ シート状の組織片
１１ 芯棒
１２ 載置台
１３ 剥離手段
１４ カッター
１６ 基体ブロック
１８ 空孔
１９ 組織アレイシート
２０ プレート
２２ シート状組織片プレート
２４ シート状部材（パラフィンシート）
２８ 目印
３０ 組織片形成装置
３２ 芯棒装着部
３４，３７ モータ
３６ 移動手段
３８ プーリ
３９ ベルト
４０ 移動台
４１ ガイドレール
４２ 制御手段
４３ 位置センサ
４４ 加熱部
４６ 冷却部
４８ 切断装置
５２ 支え部
５５ 押圧手段
５６ 押さえローラ
５８ 回動プレート
５９ 回動軸
６１ 固定プレート
６２ 追従ローラ

Claims (16)

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