(57)【要約】【課題】凍結した臓器をスライスする際、温和な条件でスライスでき、効率良く、しかも自動で、凍結した臓器をスライスできるようにした臓器スライス方法及びその装置を提供することにある。【解決手段】立設されたベッド９上に凍結された臓器２７の固まりが収容される収容容器１９を設けると共にこの収容容器１９の底における一部の径方向に設けた穴２５に突出したスライス用刃３７を設け、前記収容容器１９に収容された凍結された臓器２７の固まりを一定の押圧力で押さえる押さえ部材１１９を備えたホルダ１１７を設け、このホルダ１１７を往復動せしめる往復動用駆動手段１０７を設けると共に前記ホルダ１１７を回転せしめる回転用駆動手段８５を設け、前記ベッド９の下方にスライスされた臓器片２７を受ける受け容器４５を設けてなることを特徴とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
凍結された臓器の固まりを一定の押圧力圧で押しながら回転させて、前記臓器の固まりが入った容器の底に固定されたスライス用刃で前記臓器の固まりをスライスすることを特徴とする臓器スライス方法。
【請求項２】
立設されたベッド上に凍結された臓器の固まりが収容される収容容器を設けると共にこの収容容器の底における一部の径方向に設けた穴に突出したスライス用刃を設け、前記収容容器に収容された凍結された臓器の固まりを一定の押圧力で押さえる押さえ部材を備えたホルダを設け、このホルダを往復動せしめる往復動用駆動手段を設けると共に前記ホルダを回転せしめる回転用駆動手段を設け、前記ベッドの下方にスライスされた臓器片を受ける受け容器を設けてなることを特徴とする臓器スライス装置。
【請求項３】
前記スライス用刃の突出量を調整すべく、前記スライス用刃が上下方向に移動可能であることを特徴とする請求項２記載の臓器スライス装置。
【請求項４】
前記収容容器及び受け容器の外周に、前記収容容器に収容された凍結された臓器の固まり及び受け容器に受け入れられたスライスされた臓器片の凍結を維持すべく冷却ジャケットを設け、この冷却ジャケット内に冷却媒体が収納されることを特徴とする請求項２又は３記載の臓器スライス装置。
【請求項５】
前記収容容器が冷却ジャケットに対して、前記スライス用刃がベッドに取り付けられた取付けブロックに対して、及び押さえ部材がホルダに対して着脱可能に設けられていることを特徴とする請求項４記載の臓器スライス装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、凍結された例えばブタの卵巣などの臓器の固まりを薄くスライスさせる臓器スライス方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
長年にわたり臓器としての例えばブタの卵子の表面を覆っている透明帯を構築する糖タンパク質の構造と機能の研究が続けられている。これまでに糖タンパク質に付いているＮ結合型糖鎖の全容が明らかになってきた。また、受精に際してブタの精子はこれらの糖鎖の末端に結合することも示したが、糖鎖をタンパク質から切り離すと、精子結合活性がきわめて弱くなり、活性発現にはタンパク質の立体的な高次結合が重要であることがわかってきた。
【０００３】
最近、透明帯タンパク質にアミノ酸配列が似た糖タンパク質が続々と見つかり注目されている。これらのタンパク質は立体構造も似ていると考えられるため、透明帯タンパク質の立体構造の決定は他のタンパク質の機能の解明にも寄与するので立体構造を決定することにした。
【０００４】
ポストゲノム時代を迎えタンパク質の立体構造解析が盛んに行われており、ｃＤＮＡを用いて大腸菌やより高等な細胞に発現させた組み換え体タンパク質を解析する場合も多い。しかしながら、組み換え体タンパク質は必ずしもネイティブなタンパク質と同じ立体構造をしているとは限らないので、ネイティブなタンパク質を調製することが望ましい。また、Ｘ線回折で立体構造を決めるためには数十ｍｇの精製されたタンパク質が必要で大量調製法の開発が必須となる。
【０００５】
透明帯タンパク質を高収量で調製するとき、最も重要なステップは凍結した臓器としての例えばブタの卵巣の固まりを薄くスライスことである。
【０００６】
従来、生体物質を調製するため、回転させた刃で凍結された臓器を切断するのに一般に市販されているワーリングブレンダー（商標名）が使用されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−１６５７１１号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来のワーリングブレンダー（商標名）で凍結した臓器としての例えばブタの卵巣の固まりを薄くスライスすると、組織が刃に絡み付いたり、高速回転させるため酵素によっては失活する場合もあり、問題があった。
【０００９】
この発明は上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、凍結した臓器をスライスする際、温和な条件でスライスでき、効率良く、しかも自動で、凍結した臓器をスライスできるようにした臓器スライス方法及びその装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１によるこの発明の臓器スライス方法は、凍結された臓器の固まりを一定の空気圧で押しながら回転させて、前記臓器の固まりが入った容器の底に固定されたスライス用刃で前記臓器の固まりをスライスすることを特徴とするものである。
【００１１】
したがって、凍結された臓器の固まりが一定の押圧力で押されながら回転されることで、前記臓器の固まりが入った容器の底に固定されたスライス用刃により前記臓器の固まりがスライスされる。その結果、温和な条件でスライスでき、スライス状態にバラツキがなく、しかも、従来生じていた組織が刃に絡み付いたり、高速回転させるため酵素によって失活することがなくなる。
【００１２】
請求項２によるこの発明の臓器スライス装置は、立設されたベッド上に凍結された臓器の固まりが収容される収容容器を設けると共にこの収容容器の底における一部の径方向に設けた穴に突出したスライス用刃を設け、前記収容容器に収容された凍結された臓器の固まりを一定の押圧力で押さえる押さえ部材を備えたホルダを設け、このホルダを往復動せしめる往復動用駆動手段を設けると共に前記ホルダを回転せしめる回転用駆動手段を設け、前記ベッドの下方にスライスされた臓器片を受ける受け容器を設けてなることを特徴とするものである。
【００１３】
したがって、立設されたベッド上に設けられた収容容器に凍結された臓器の固まりが収容される。そして、往復動用駆動手段によりホルダに設けられた押さえ部材で凍結された臓器の固まりが押さえられる。この状態で、往復動用駆動手段により一定の押圧力でホルダを介して凍結された臓器の固まりが押圧されると共に回転用駆動手段によりホルダを介して凍結された臓器の固まりが回転されることでスライスされてベッドの下方に設けられた受け容器内ににスライスされた臓器片が受けられて収容される。
【００１４】
その結果、温和な条件でスライスでき、スライス状態にバラツキがなく、しかも、従来生じていた組織が刃に絡み付いたり、高速回転させるため酵素によって失活することがなくなる。また、凍結された臓器の固まりが効率良く、しかも自動で大量調製が可能になる。
【００１５】
請求項３によるこの発明の臓器スライス装置は、請求項２記載の臓器スライス装置において、前記スライス用刃の突出量を調整すべく、前記スライス用刃が上下方向に移動可能であることを特徴とするものである。
【００１６】
したがって、前記スライス用刃の突出量を調整すべく、前記スライス用刃が上下方向に移動可能に設けられているから、希望の厚さにスライスされる。
【００１７】
請求項４によるこの発明の臓器スライス装置は、請求項２又は３記載の臓器スライス装置において、前記収容容器及び受け容器の外周に、前記収容容器に収容された凍結された臓器の固まり及び受け容器に受け入れられたスライスされた臓器片の凍結を維持すべく冷却ジャケットを設け、この冷却ジャケット内に冷却媒体が収納されることを特徴とするものである。
【００１８】
したがって、前記収容容器及び受け容器の外周に、前記収容容器に収容された凍結された臓器の固まり及び受け容器に受け入れられたスライスされた臓器片の凍結を維持すべく冷却ジャケットが設けられ、この冷却ジャケット内に冷却媒体が収納されているから、前記収容容器に収容された凍結された臓器の固まり及び受け容器に受け入れられたスライスされた臓器片の凍結が溶けることなく、維持されるため、室温でのスライスが可能になり、取り扱いが容易となる。
【００１９】
請求項５によるこの発明の臓器スライス装置は、請求項４記載の臓器スライス装置において、前記収容容器が冷却ジャケットに対して、前記スライス用刃がベッドに取り付けられた取付けブロックに対して、及び押さえ部材がホルダに対して着脱可能に設けられていることを特徴とするものである。
【００２０】
したがって、前記収容容器が冷却ジャケットに対して、前記スライス用刃がベッドに取り付けられた取付けブロックに対して、及び押さえ部材がホルダに対して着脱可能に設けられているから、前記収容容器、スライス用刃および押さえ部材が取り外しができ、それぞれの洗浄、滅菌が可能になる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００２２】
図１および図２を参照するに、臓器スライス装置１としては複数の脚３を介して下部フレーム５が例えば床上に据えられている。この下部フレーム５上には複数のポール７を介してベッドとしての上部フレーム９が立設されている。この上部フレーム９上の２カ所には上方へ向けてピン１１が取り付けられている。このピン１１には、図３および図４により詳細に示された円形状のプレート１３の左右に突出した突出部１３Ｌ、１３Ｒに設けられた穴１５が挿入されてプレート１３が位置決め固定される。このプレート１３には上方を開口した中空形状の冷却ジャケット１７が一体化されている。この冷却ジャケット１７内のほぼ中心部には上方を開口した例えば１００ｍｍφ、高さ６０ｍｍからなる中空形状の収容容器１９が複数のボルト２１で着脱可能に取り付けられている。前記収容容器１９の外周の冷却ジャケット１７内には冷却媒体としての例えば氷り２３が収納される。前記収容容器１９の底における一部には図４に示されているように、中心から径方向へ矩形状の穴２５が形成されている。前記収容容器１９内には例えばブタの卵巣などの０℃以下例えば−２０℃で凍結した臓器２７（試料）が収納される。
【００２３】
前記収容容器１９の穴２５と同位置における冷却ジャケット１７およびプレート１３には図３に示されているように、矩形状の穴２９，３１が形成されている。また、前記上部フレーム９には図１および図２に示されているように穴３３が形成されている。この穴３３には径方向へ取付けブロックとしての梁３５が掛け渡されている。この梁３５には前記穴３１、２９、２５を通して上方へ突出したスライス用刃３７が上下動可能に取り付けられている。より詳細には、図５に示されているように、前記梁３３には上下方向へ長穴３９が形成されており、この長穴３９に前記スライス用刃３７がボルト４１によって上下方向へ調整可能にかつ、着脱可能に取り付けられている。したがって、穴２５により上方へ突出したスライス用刃３７の突出量ｔが調製されることになる。この突出量ｔは例えば０〜３ｍｍに設定でき、通常１．５ｍｍ程度が使用される。
【００２４】
前記上部フレーム９の下方における前記下部フレーム５上にはスライスされた臓器片４３を受ける上方を開口した中空形状の受け容器４５がほぼ中心部に設けられ、上方を開口した中空円錐形状の冷却ジャケット４７が取り出し可能に載置されている。前記受け容器４５の外周の冷却ジャケット４７内には冷却媒体としての例えば氷り２３が収納される。冷却ジャケット４７内の受け容器４５は弾性体からなる複数の押さえ部材４９により着脱される。
【００２５】
前記下部フレーム５上の図２において右側には上下方向へ延伸した例えば角形状の支柱５１がＬ字形状の複数のブラケット５３を介して複数のボルト５５で固定されている。また、前記支柱５１は前記上部フレーム９にＬ字形状の複数のブラケット５７を介して複数のボルト５９で固定されている。前記支柱５１には上下方向へ延伸した複数のガイド溝６１が形成されている。このガイド溝６１にはまり込んで上下方向に摺動するスライダ６３が設けられ、クランプレバー６５によりクランプまたはアンクランプされる。図２の状態がクランプ状態を示している。そして、図２においてクランプレバー６５を反時計方向回りに回動させることでアンクランプ状態になる。
【００２６】
前記スライダ６３には制御盤６７が取り付けられている。この制御盤６７の下部にはレギュレータ６９が取り付けられている。また、制御盤６７には図１に示されているように、電源スイッチ７１、ＯＮスイッチ７３、ＯＦＦスイッチ７５および圧力メータ７７が備えられている。
【００２７】
前記スライダ６３には取付けブロック７９が複数のボルト８１で取り付けられている。そして、前記取付けブロック７９の下部にはベースフレーム８３が一体化されている。しかも、このベースフレーム８３には図示省略の取っ手が設けられている。前記ベースフレーム８３上には回転用駆動手段としての例えば回転用モータ８５と往復動用駆動手段としての例えば定圧ユニット８７が取り付けられている。前記回転用モータ８５の出力軸８９には前記ベースフレーム８３内に組み込まれたギャ９１が装着されていると共にこのギャ９１には別のギャ９３が噛合されている。このギャ９３は複数のベアリング９５、９７により回転自在に支承されている。
【００２８】
また、前記ベースフレーム８３上には円筒部材９９が複数のボルト１０１で取り付けられている。前記ギャ９３には上下方向に延伸されたスプライン構造をしたシャフト１０３が装着されていると共にこのシャフト１０３の上部は円筒部材９９内に設けられたベアリング１０５で回転自在に支承されている。前記円筒部材９９上にはエアシリンダ１０７が設けられている。このエアシリンダ１０７のピストンロッドの下部には前記回転シャフト１０３の上端を押圧せしめる押圧部材１０９が設けられている。従って、前記シャフト１０３は回転されると共に上下動されるようになっている。
【００２９】
前記ベースフレーム８３の下部には円筒部材１１１が複数のボルト１１３で取り付けられていると共にこの円筒部材１１１内には前記シャフト１０３が装通されている。前記円筒部材１１１の下部には断面が逆Ｕ字形状のカバー１１５が取り付けられている。このカバー１１５の中心部に前記シャフト１０３が装通されている。そして、回転シャフト１０３の下端にはホルダ１１７が取り付けられていて、このホルダ１１７には図６も併せて参照するに、凍結された臓器２７を押さえる押圧部材としての例えば複数の固定針１１９が着脱可能に設けられている。
【００３０】
上記構成により、凍結された臓器２７をスライスする動作を説明すると、図１および図２において、電源スイッチ７１を入れ、クランプレバー６５を反時計方向回りに回動させることでアンクランプ状態にし、作業者が取っ手を持ってスライダ６３を上方へ上げることで、ホルダ１１７とカバー１１５が上方へ持ち上げられて収容容器１９の上方が開放された状態で一旦クランプレバー６５をクランプせしめる。この状態で収容容器１９内に凍結された臓器２７を収納せしめた後、クランプレバー６５を反時計方向回りに回動させて作業者が取っ手を持ってスライダ６３を下降させるとホルダ１１７とカバー１１５が下降しホルダ１１７に備えられた複数の固定針１１９で凍結された臓器２７が押さえられる。
【００３１】
この状態で、ＯＮスイッチ７３をＯＮにすると回転用モータ８５とエアシリンダ１０７が作動する。すなわち、回転用モータ８５が回転すると、出力軸８９を介してギャ９１が回転されるから、別のギャ９３を介してシャフト１０３が例えば６０ｒ、ｐ、ｍで回転される。また、エアシリンダ１０７が例えば０．１５メガパスカルの圧力で作動すると、ピストンロッドが下降し、押圧部材１０９を介してシャフト１０３が例えば５ｋｇｆの一定の押圧力で下降される。
【００３２】
その結果、凍結された臓器２７が収容容器１９の底に突出されたスライス用刃３７でスライスされる。スライスされた凍結状態の臓器片４３は穴２５、２９、３１を通って落下し、受け容器４５に溜められる。そして、凍結された臓器２７がすべてスライスされると、ＯＦＦスイッチ７５をＯＮせしめることで臓器スライス装置１が停止されることになる。なお、ＯＮスイッチ７３をＯＮしてから凍結された臓器２７がすべてスライスされ、ＯＦＦスイッチ７５をＯＮにするまでは３〜５分で自動でスライスされる。そして、受け容器４５が押さえ部材４９より外されて他の場所に運ばれることになる。その後、上記動作の要領で動作させることで次の凍結された臓器２７が順々にスライスされることになる。
【００３３】
したがって、温和な条件でスライスでき、スライス状態にバラツキをなくすることができ、しかも、従来生じていた組織が刃に絡み付いたり、高速回転させるため酵素によって失活することをなくすることができる。また、凍結された臓器の固まりを効率良く、しかも自動で大量調製を可能にすることができる。
【００３４】
前記スライス用刃３７の突出量を調整すべく、前記スライス用刃３７が長穴３９内を上下方向に移動可能に設けられているから、ホルト４１をゆるめてスライス用刃３７を長穴３９内で上下方向へ調製することにより、スライス用刃３７の突出量を希望の厚さｔ例えば０〜３ｍｍの範囲にスライスすることができる。
【００３５】
また、前記収容容器１９及び受け容器４５の外周に、前記収容容器１９に収容された凍結された臓器２７の固まり及び受け容器４５に受け入れられたスライスされた臓器片４３の凍結を維持すべく冷却ジャケット１７、４７がそれぞれ設けられ、この冷却ジャケット１７，４７内に冷却媒体としての例えば氷り２３が収納されているから、前記収容容器１９に収容された凍結された臓器２７の固まり及び受け容器４５に溜められ、スライスされた臓器片４３の凍結が溶けることなく、維持されるため、室温でのスライスを可能にすることができ、取り扱いを容易にすることができる。
【００３６】
さらに、前記収容容器１９が冷却ジャケット１７に対して、前記スライス用刃３７がベッドとしての上部フレーム９に取り付けられた取付けブロックとしての梁３５に対して、及び複数の固定針１１９がホルダ１１３に対して着脱可能に設けられているから、前記収容容器１９、スライス用刃３７および複数の固定針１１９がそれぞれ取り外しができので、それぞれの洗浄、滅菌を可能にすることができる。
【００３７】
なお、この発明は前述した実施の形態に限定されることなく、適宜な変更を行うことによりその他の態様で実施し得るものである。
【００３８】
【発明の効果】
以上のごとき発明の実施の形態の説明から理解されるように、請求項１の発明の臓器スライス方法によれば、凍結された臓器の固まりが一定の押圧力で押されながら回転されることで、前記臓器の固まりが入った容器の底に固定されたスライス用刃により前記臓器の固まりがスライスされる。その結果、温和な条件でスライスでき、スライス状態にバラツキをなくすることができ、しかも、従来生じていた組織が刃に絡み付いたり、高速回転させるため酵素によって失活することをなくすることができる。
【００３９】
請求項２の発明の臓器スライス装置によれば、立設されたベッド上に設けられた収容容器に凍結された臓器の固まりが収容される。そして、往復動用駆動手段によりホルダに設けられた押さえ部材で凍結された臓器の固まりが押さえられる。この状態で、往復動用駆動手段により一定の押圧力でホルダを介して凍結された臓器の固まりが押圧されると共に回転用駆動手段によりホルダを介して凍結された臓器の固まりが回転されることでスライスされてベッドの下方に設けられた受け容器内ににスライスされた臓器片が受けられて収容される。
【００４０】
その結果、温和な条件でスライスでき、スライス状態にバラツキをなくすることができ、しかも、従来生じていた組織が刃に絡み付いたり、高速回転させるため酵素によって失活することをなくすることができる。また、凍結された臓器の固まりを効率良く、しかも自動で大量調製を可能にすることができる。
【００４１】
請求項３の発明の臓器スライス装置によれば、前記スライス用刃の突出量を調整すべく、前記スライス用刃が上下方向に移動可能に設けられているから、希望の厚さにスライスすることができる。
【００４２】
請求項４の発明の臓器スライス装置によれば、前記収容容器及び受け容器の外周に、前記収容容器に収容された凍結された臓器の固まり及び受け容器に受け入れられたスライスされた臓器片の凍結を維持すべく冷却ジャケットが設けられ、この冷却ジャケット内に冷却媒体が収納されているから、前記収容容器に収容された凍結された臓器の固まり及び受け容器に受け入れられたスライスされた臓器片の凍結が溶けることなく、維持されるため、室温でのスライスを可能にすることができ、取り扱いを容易にすることができる。
【００４３】
請求項５の発明の臓器スライス装置によれば、前記収容容器が冷却ジャケットに対して、前記スライス用刃がベッドに取り付けられた取付けブロックに対して、及び押さえ部材がホルダに対して着脱可能に設けられているから、前記収容容器、スライス用刃および押さえ部材が取り外しができ、それぞれの洗浄、滅菌を可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の臓器スライス装置の正面図である。
【図２】図１における側面図である。
【図３】上部フレームに取り付けられる冷却ジャケットおよび収容容器の拡大正面図である。
【図４】図３における平面図である。
【図５】スライス用刃が梁に取り付けられ、かつ上下動し突出量を調整するための説明図である。
【図６】ホルダの拡大底面図である。
【符号の説明】
１…臓器スライス装置
５…下部フレーム
７…ポール
９…上部フレーム（ベッド）
１１…ピン
１３…プレート
１５…穴
１３…プレート
１７…冷却ジャケット
１９…収容容器
２５…穴
１９…収容容器
２７…臓器
２９，３１、３３…穴
３５…梁
３７…スライス用刃
３９…長穴
４３…臓器片
４５…容器
４７…冷却ジャケット
４９…押さえ部材
５１…支柱
６１…ガイド溝
６３…スライダ
６５…クランプレバー
６７…制御盤
６９…レギュレータ
７１…電源スイッチ
７３…ＯＮスイッチ
７５…ＯＦＦスイッチ
７７…圧力メータ
６３…スライダ
７９…ブロック
８３…ベースフレーム
８５…回転用モータ
８７…定圧ユニット
９１…ギャ
９３…ギャ
９５…ベアリング
９９…円筒部材
１０３…シャフト
１０５…ベアリング
１０７…エアシリンダ
１０９…押圧部材
１１１…円筒部材
１１５…カバー
１１７…ホルダ
１１９…固定針（押さえ部材）
ｔ…突出量
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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