(57)【要約】【課題】試料を保護する保護剤を含む被保持物を乾燥した状態で長期間に亘（わた）って保存することができるようにする。【解決手段】包装部材１５と、該包装部材１５内に収容された保持部材１２と、該保持部材１２の一面に保持された被保持物２１であって、試料を保護する保護剤を含む被保持物２１とを具備する試料保持装置１０であって、前記被保持物２１は乾燥され、前記包装部材１５内は真空に保たれている。【選択図】図１
2016183124.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
包装部材と、該包装部材内に収容された保持部材と、該保持部材の一面に保持された被保持物であって、試料を保護する保護剤を含む被保持物とを具備する試料保持装置であって、
前記被保持物は乾燥され、前記包装部材内は真空に保たれていることを特徴とする試料保持装置。
【請求項２】
前記被保持物は薄膜状である請求項１に記載の試料保持装置。
【請求項３】
前記被保持物は、前記保持部材の一面に形成された水溶液の薄液膜が乾燥されたものであって、非晶質化されている請求項２に記載の試料保持装置。
【請求項４】
前記保持部材は、前記一面が親水性であって、前記包装部材内に収容された補助容器内に収容されている請求項１〜３のいずれか１項に記載の試料保持装置。
【請求項５】
前記包装部材は、ガスバリア性を備える材料から成る袋であって、気密に密封可能な開閉部を備える請求項１〜４のいずれか１項に記載の試料保持装置。
【請求項６】
前記被保持物は、前記保護剤とともに試料を含む請求項１〜５のいずれか１項に記載の試料保持装置。
【請求項７】
前記試料は生体分子又は高分子であり、前記保護剤はトレハロースを含む請求項１〜６のいずれか１項に記載の試料保持装置。
【請求項８】
試料を保護する保護剤を含む被保持物を一面に保持する保持部材を包装部材内に収容し、前記被保持物を乾燥させ、前記包装部材内を真空に保つことを特徴とする試料保持方法。
【請求項９】
前記包装部材内の真空を解除し、前記被保持物を水和することによって、前記被保持物を水溶液とすることが可能な請求項８に記載の試料保持方法。
【請求項１０】
水溶液とされた前記被保持物を再度乾燥させ、前記包装部材内を再度真空に保つことが可能な請求項９に記載の試料保持方法。
【請求項１１】
試料を保護する保護剤を含む被保持物がその一面に保持された保持部材であって、
前記被保持物が薄膜状であり、かつ、乾燥によって非晶質化されていることを特徴とする保持部材。
【請求項１２】
前記一面が親水性の表面である請求項１１に記載の保持部材。
【請求項１３】
前記被保持物は、前記保護剤とともに試料を含む請求項１１又は１２に記載の保持部材。
【請求項１４】
前記試料は生体分子又は高分子であり、前記保護剤はトレハロースを含む請求項１１〜１３のいずれか１項に記載の保持部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試料保持装置、試料保持方法及び保持部材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、臨床検査で用いられている血液等の検体に含まれるＲＮＡ（Ｒｉｂｏｎｕｃｌｅｉｃ  Ａｃｉｄ）、バイオマーカ等のプロテインを定量測定することは、癌（がん）等の疾患の早期発見、個別化治療の実現等のために不可欠である。しかし、このような生体分子は、体外に摘出すると極めて速やかに劣化が進むため、医療の現場において、保存された過去の検体を用いた検査は、一般化されていない。また、プロテインチップ等の検査キットに用いられている分子のなかには、環境に対して脆（ぜい）弱で劣化しやすいものがある。
【０００３】
そこで、生体分子等を凍結又は乾燥させ、長期間に亘（わた）って保存する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−４４９５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記従来の方法では、生体分子等の試料を凍結乾燥又は真空乾燥によって乾燥させるために、数十分以上の長い時間が必要となる。また、乾燥させた試料を再水和する際にも、手間と時間とが必要となる。
【０００６】
本発明は、前記従来の問題点を解決して、試料を保護する保護剤を含む被保持物を乾燥した状態で長期間に亘って保存することができる試料保持装置、試料保持方法及び保持部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そのために、本発明の試料保持装置においては、包装部材と、該包装部材内に収容された保持部材と、該保持部材の一面に保持された被保持物であって、試料を保護する保護剤を含む被保持物とを具備する試料保持装置であって、前記被保持物は乾燥され、前記包装部材内は真空に保たれている。
【０００８】
本発明の他の試料保持装置においては、さらに、前記被保持物は薄膜状である。
【０００９】
本発明の更に他の試料保持装置においては、さらに、前記被保持物は、前記保持部材の一面に形成された水溶液の薄液膜が乾燥されたものであって、非晶質化されている。
【００１０】
本発明の更に他の試料保持装置においては、さらに、前記保持部材は、前記一面が親水性であって、前記包装部材内に収容された補助容器内に収容されている。
【００１１】
本発明の更に他の試料保持装置においては、さらに、前記包装部材は、ガスバリア性を備える材料から成る袋であって、気密に密封可能な開閉部を備える。
【００１２】
本発明の更に他の試料保持装置においては、さらに、前記被保持物は、前記保護剤とともに試料を含む。
【００１３】
本発明の更に他の試料保持装置においては、さらに、前記試料は生体分子又は高分子であり、前記保護剤はトレハロースを含む。
【００１４】
本発明の試料保持方法においては、試料を保護する保護剤を含む被保持物を一面に保持する保持部材を包装部材内に収容し、前記被保持物を乾燥させ、前記包装部材内を真空に保つ。
【００１５】
本発明の他の試料保持方法においては、さらに、前記包装部材内の真空を解除し、前記被保持物を水和することによって、前記被保持物を水溶液とすることが可能である。
【００１６】
本発明の更に他の試料保持方法においては、さらに、水溶液とされた前記被保持物を再度乾燥させ、前記包装部材内を再度真空に保つことが可能である。
【００１７】
本発明の保持部材においては、試料を保護する保護剤を含む被保持物がその一面に保持された保持部材であって、前記被保持物が薄膜状であり、かつ、乾燥によって非晶質化されている。
【００１８】
本発明の他の保持部材においては、さらに、前記一面が親水性の表面である。
【００１９】
本発明の更に他の保持部材においては、さらに、前記被保持物は、前記保護剤とともに試料を含む。
【００２０】
本発明の更に他の保持部材においては、さらに、前記試料は生体分子又は高分子であり、前記保護剤はトレハロースを含む。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、試料を保護する保護剤を含む被保持物を乾燥した状態で長期間に亘って保存することができる試料保持装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態における試料保持装置の構成を示す模式透視図である。
【図２】本発明の実施の形態における試料保持装置の断面図である。
【図３】本発明の実施の形態における包装部材の斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態におけるガラス板の上面に摘下されたトレハロース水溶液の液滴の側面を示す写真である。
【図５】本発明の実施の形態における補助容器に収容された保持部材の写真である。
【図６】本発明の実施の形態における試料を真空乾燥させるための装置の斜視図である。
【図７】本発明の実施の形態における試料の酵素活性の残効性を測定した結果を示す図である。
【図８】既知のトレハロースの赤外吸収スペクトルを示す図である。
【図９】既知の結合音ピークと水分量との関係を示す図である。
【図１０】既知の結合音ピークから水分量を算出する方法を説明する図である。
【図１１】本発明の実施の形態における被保持物の赤外吸収スペクトルを測定した結果を示す第１の図である。
【図１２】本発明の実施の形態における被保持物の赤外吸収スペクトルを測定した結果を示す第２の図である。
【図１３】本発明の実施の形態における被保持物の赤外吸収スペクトルを測定した結果を示す第３の図である。
【図１４】本発明の実施の形態における被保持物の赤外吸収スペクトルを測定した結果を示す第４の図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２４】
図１は本発明の実施の形態における試料保持装置の構成を示す模式透視図、図２は本発明の実施の形態における試料保持装置の断面図、図３は本発明の実施の形態における包装部材の斜視図である。
【００２５】
図において、１０は、本実施の形態における試料保持装置であって、核酸、酵素、ホルモン、その他各種プロテイン等の生体分子や高分子のような試料を保護する保護剤を含む被保持物２１を保持する装置である。前記試料は、例えば、臨床検査で用いられている血液等の検体に含まれる物質であり、病理検査、生物学的検査等の各種の観察、検出、測定等の対象となるものである。
【００２６】
図に示されるように、本実施の形態における試料保持装置１０は、補助容器１１と、該補助容器１１の内部に収容された保持部材１２と、前記補助容器１１の周囲を覆う包装部材１５とを備える。なお、図１においては、説明の都合上、包装部材１５が膨らんだ状態となっているが、内部を真空にした場合には、図２に示されるように、包装部材１５は補助容器１１の周囲に密着した状態となる。
【００２７】
前記補助容器１１は、図に示される例においては、ペトリ皿のように、円板状の底板１１ａ及び円筒状の側板１１ｂを含む、上面が開放された容器であって、上面が円板状の蓋（ふた）部材１４によって閉止されているが、例えば、直方体状の容器であってもよいし、いかなる形状の容器であってもよい。なお、前記蓋部材１４は、図に示される例のように、補助容器１１と別個に形成されたものであってもよいが、補助容器１１と一体的に形成されたものであってもよい。また、前記補助容器１１及び蓋部材１４の材料は、例えば、透明なポリスチレンであるが、必ずしも透明である必要はなく、いかなる種類の材料であってもよい。なお、前記補助容器１１又は蓋部材１４の少なくとも一方には、内部と外部とを連通する通気口１４ａが形成されている。図に示される例においては、蓋部材１４に複数の通気口１４ａが形成されている。
【００２８】
また、前記包装部材１５は、ポリプロピレン等の樹脂フィルムから成る袋状の部材であって、前記補助容器１１の挿入及び取り出しが可能な開閉部１６であって、気密に密封可能及び開放可能な開閉部１６を少なくとも１つ備えるものである。図に示される例において、前記包装部材１５は、平面視において長方形状の袋であって、長方形の３辺は恒久的に閉止され、残りの１辺が開閉部１６となっている。前記包装部材１５の材料は、ガスバリア性を備え、水分や酸素を透過することなく、かつ、ある程度の遮光性を備える材料であれば、いかなる種類の材料であってもよく、例えば、アルミニウム箔（はく）であってもよいし、複数種類の樹脂フィルムやアルミニウム箔等をラミネートしたものであってもよい。
【００２９】
なお、前記開閉部１６は、開放状態においては、図３に示されるように、上膜部１６ａと下膜部１６ｂとが分離可能であって、その間に、開口１６ｃが形成される。また、閉止状態においては、上膜部１６ａと下膜部１６ｂとを加熱して融着させることによって形成されたシール部１７により、前記開閉部１６は気密に密封され、水分や酸素が透過不能となる。なお、前記シール部１７は、いかなる種類のものであってもよく、例えば、上膜部１６ａに連続する凸条を形成し、下膜部１６ｂに連続する凹条を形成し、前記凸条と凹条とを咬（か）み合わせて形成される気密に密封可能で開閉可能なチャックであってもよいが、ここでは、上膜部１６ａと下膜部１６ｂとを融着させたものであるとして説明する。
【００３０】
前記保持部材１２は、ガラスから成る円板状の板部材であり、その下面が補助容器１１の底板１１ａと対向するような姿勢で前記補助容器１１内に収容され、その上面に薄膜状の被保持物２１が付与されている。該被保持物２１は、試料を保護する保護剤を含むものであって、必ずしも試料を含んでいなくてもよいが、ここでは、説明の都合上、試料と保護剤とを混合した混合剤である場合についてのみ説明する。
【００３１】
また、前記被保持物２１は、保持部材１２の上面に形成された水溶液の薄液膜を乾燥させたものであり、ガラス化（非晶質化）されており、水和物を含んでいないものである。前記薄液膜を乾燥させる方法は、自然乾燥であってもよいが、ここでは、説明の都合上、真空乾燥である場合についてのみ説明する。
【００３２】
なお、前記試料は、上述のような生体分子や高分子であって水和性のあるもの、すなわち、水溶液となり得るものであれば、いかなる種類のものであってもよいが、本発明の発明者は、東京化成工業株式会社が販売する酵素の一種であるアルコールデヒドロゲナーゼ（Ａｌｃｏｈｏｌ  Ｄｅｈｙｄｒｏｇｅｎａｓｅ：ＡＤＨ）を試料として用いて、後述される実験を行った。また、前記保護剤としては、上述のような生体分子や高分子を保護し得るものであって、水溶液となり得るものであれば、いかなる種類のものであってもよく、例えば、蔗（しょ）糖等の二糖類であるが、本発明の発明者は、株式会社林原が販売するトレハロース（Ｔｒｅｈａｌｏｓｅ：Ｔｒｈ）二水和物、又は、該トレハロース二水和物とシグマアルドリッチジャパン合同会社が販売するデキストラン（Ｄｅｘｔｒａｎ：Ｄｅｘ）との混合物を用いた。
【００３３】
前記保持部材１２は、上面が親水性の基板であればいかなる種類のものであってもよいが、本発明の発明者は、シグマ光機株式会社が販売する直径２０〔ｍｍ〕、厚さ２〔ｍｍ〕のフッ化カルシウム（ＣａＦ2 ）のガラス板（製品名：ＯＰＣＦ−２０Ｃ０２−Ｐ）の上面に表面処理を施したものを用いた。該表面処理は、株式会社魁半導体が販売する卓上プラズマ表面処理装置（製品名：ＹＨＳ−Ｒ）を使用して、５分間行われた。この表面処理を施すことによって、前記ガラス板の上面は親水性となった。
【００３４】
次に、前記保持部材１２の上面に付与された被保持物２１を乾燥させる方法について説明する。ここでは、説明の都合上、真空乾燥させる方法についてのみ説明する。
【００３５】
図４は本発明の実施の形態におけるガラス板の上面に摘下されたトレハロース水溶液の液滴の側面を示す写真、図５は本発明の実施の形態における補助容器に収容された保持部材の写真、図６は本発明の実施の形態における試料を真空乾燥させるための装置の斜視図である。なお、図４において、（ａ）はガラス板の上面に表面処理を施さない場合の写真、（ｂ）はガラス板の上面に表面処理を施した場合の写真である。
【００３６】
まず、室温環境下において、表面処理を施したガラス板の上面である保持部材１２の親水性の上面に、マイクロピペットを用いて、５〔μｌ〕の被保持物２１の水溶液を摘下する。なお、前記被保持物２１は、あらかじめ水分が付与され、水溶液となっている。すると、図４（ｂ）に示されるように、前記保持部材１２の上面上に、被保持物２１の液滴が薄く広がり、図５に示されるように、直径１０〔ｍｍ〕の薄液膜が形成された。そして、該薄液膜が形成された保持部材１２を補助容器１１の底板１１ａ上に載置する。なお、あらかじめ補助容器１１の底板１１ａ上に載置しておいた保持部材１２の上面に、被保持物２１の水溶液を摘下して、薄液膜を形成することもできる。
【００３７】
図４（ａ）には、比較のために、表面処理を施していないガラス板の上面に摘下された被保持物２１の水溶液の液滴が示されている。また、図５において、保持部材１２は補助容器１１の底板１１ａ上に載置されている。なお、保持部材１２の上面の複数の黒点は、オイルペイントのマーカであって、直径１０〔ｍｍ〕の円周を示している。
【００３８】
図４及び５に示される例において、被保持物２１は、試料であるアルコールデヒドロゲナーゼと、保護剤であるトレハロース及びデキストランの混合物とを混合したものである。なお、表面処理を施したガラス板の上面にトレハロース水溶液を摘下すると薄液膜が形成されることは既知であり、また、かかる薄液膜を急速乾燥すると、ガラス化することは、本発明の発明者によって発見済みである（例えば、非特許文献１参照。）。そして、トレハロース及びデキストランの混合物にアルコールデヒドロゲナーゼを混合した被保持物２１の水溶液も、トレハロース水溶液と同様に、表面処理を施したガラス板の上面に摘下すると、薄液膜が形成される。
【非特許文献１】高野清、白樫了、「常温急速乾燥したトレハロース水溶液膜の赤外吸収スペクトルと含水率の測定」、低温生物工学会誌、Vol.60,No.2,pp.115-118,2014 。
【００３９】
続いて、室温環境下において、前記被保持物２１の薄液膜が形成された保持部材１２が底板１１ａ上に載置された補助容器１１の上面を、蓋部材１４によって閉止する。そして、該蓋部材１４によって上面が閉止された補助容器１１を、袋状の包装部材１５内に収納する。
【００４０】
続いて、室温環境下において、図６に示されるような真空装置３０を用い、前記包装部材１５内を減圧して真空にし、被保持物２１の薄液膜を真空乾燥させる。なお、ここで、「真空」とは、ＪＩＳの区分による低真空（１００〔Ｐａ〕以上）に該当する圧力範囲であるものとする。
【００４１】
前記真空装置３０は、包装部材１５内を減圧して真空にすることができる装置であればいかなる種類の装置であってもよいが、本発明の発明者は、株式会社タカトテクニカが販売する卓上真空包装機（製品名：ＶＰ−３００）を用いた。
【００４２】
前記真空装置３０は、本体３１の上部に形成されたチャンバ３３と、前記本体３１の上部にヒンジ３２ａを介して取り付けられた開閉蓋３２と、前記チャンバ３３内に配設された加熱部材３５と、前記本体３１の前面に配設された操作パネル３６と、前記本体３１の内部に配設された図示されない真空ポンプとを備える。前記チャンバ３３は、縦約３８０〔ｍｍ〕、横約３３０〔ｍｍ〕の平面視において長方形状の上面が開放された底の浅い凹部であって、前記開閉蓋３２によって上面が気密に閉止される。そして、気密に閉止されたチャンバ３３内は、前記真空ポンプによって減圧される。また、前記加熱部材３５は、通電することによって温度が上昇し、包装部材１５の開閉部１６の一部を加熱して融着させることができる。
【００４３】
具体的には、まず、開閉蓋３２を開放姿勢にした状態で、開閉部１６が加熱部材３５の上に載置されるような姿勢で、前記包装部材１５をチャンバ３３内に載置する。続いて、開閉蓋３２を閉止姿勢にしてロックした後、真空ポンプを作動させて気密に閉止されたチャンバ３３内を減圧する。本発明の発明者は、室温環境下において、チャンバ３３内を４２〔Ｔｏｒｒ〕以下にまで減圧し、かかる減圧状態を９９〔ｓ〕維持した。これにより、保持部材１２上に形成された被保持物２１の薄液膜は、急速に真空乾燥される。
【００４４】
そして、前記真空装置３０は、所定の減圧時間（例えば、９９〔ｓ〕）が経過すると、真空ポンプを停止させて減圧を停止するが、その直前に、自動的に加熱部材３５に通電するので、前記開閉部１６にシール部１７が形成される。続いて、開閉蓋３２を開放姿勢にした後、前記包装部材１５をチャンバ３３内から取り出すと、図２に示されるように、包装部材１５内が真空となった試料保持装置１０を得ることができる。
【００４５】
このようにして得られた試料保持装置１０の包装部材１５内の薄膜状の被保持物２１は、そのままの状態、すなわち、真空乾燥された包装部材１５内に保持された状態で、長期間（例えば、数ヶ月以上）に亘り、室温環境下において保存可能である。同様に、前記被保持物２１の薄液膜に含まれる生体分子や高分子のような試料も、長期間に亘り、室温環境下において、不活性な状態で保存可能である。これは、前記被保持物２１に含まれるトレハロース及びデキストランの混合物が、ガラス化され、かつ、水和物を含まない状態となって前記試料を包み込んでいるからである、と考えられる。また、前記試料自体もガラス化されているからである、とも考えられる。
【００４６】
また、このようにして真空乾燥された包装部材１５内に保持された状態の被保持物２１は、例えば、シール部１７を切断除去することによって、開閉部１６を開放して包装部材１５内の真空を解除した後、水分を付与して再度水和させることにより、水溶液の状態、すなわち、初期状態に復帰する。すると、前記被保持物２１に含まれる試料も、活性な状態、すなわち、初期状態に復帰する。これにより、前記試料を各種の観察、検出、測定等の対象として使用することができる。
【００４７】
さらに、このようにして初期状態に復帰した被保持物２１を、再度、同様の方法によって、真空乾燥させ、包装部材１５内を真空に維持すると、再度、長期間に亘り、室温環境下において保存可能となる。この場合、前記被保持物２１の薄液膜に含まれる試料も、同様に、再度、長期間に亘り、室温環境下において、不活性な状態で保存可能となる。
【００４８】
そして、このようにして再度真空乾燥され、真空の包装部材１５内に保持された状態の被保持物２１は、開閉部１６を開放して包装部材１５内の真空を解除した後、水分を付与して水和することによって、再度初期状態に復帰する。同様に、前記被保持物２１に含まれる試料も、再度初期状態に復帰し、各種の観察、検出、測定等の対象として使用し得る状態となる。
【００４９】
つまり、真空乾燥されて真空の包装部材１５内に保持された状態の被保持物２１及び該被保持物２１に含まれる試料は、その後、複数回に亘り、初期状態への復帰と、保存可能な状態への復帰とを繰り返すことができる。
【００５０】
また、前記被保持物２１は、試料を含まないもの、すなわち、保護剤のみを含むものであってもよい。この場合も、被保持物２１の薄液膜は、真空乾燥されて真空の包装部材１５内に保持された状態で、長期間に亘り、室温環境下において保存可能である。また、複数回に亘り、初期状態への復帰と、保存可能な状態への復帰とを繰り返すことができる。そして、試料を保存する必要が生じたときには、保護剤のみを含む被保持物２１の薄液膜を初期状態に復帰させ、そこに試料の水溶液を付与して、試料と保護剤とを混合した混合剤である被保持物２１を得ることができるので、当該被保持物２１の薄液膜を、上述のようにして真空乾燥することとなる。
【００５１】
さらに、前記被保持物２１を乾燥させる方法は、必ずしも真空乾燥に限定されるものでなく、いかなる方法であってもよく、例えば、自然乾燥であってもよい。
【００５２】
次に、本発明の発明者が行った実験の内容及び結果について説明する。まず、試料の酵素活性の残効性を測定する実験について説明する。
【００５３】
図７は本発明の実施の形態における試料の酵素活性の残効性を測定した結果を示す図である。なお、図において、（ａ）は真空乾燥の場合の測定結果を示す図、（ｂ）は自然乾燥の場合の測定結果を示す図である。
【００５４】
本発明の発明者は、上述の方法に従って真空乾燥された試料保持装置１０内に保持された状態の被保持物２１に含まれる試料であるアルコールデヒドロゲナーゼの酵素活性の残効性を測定した。
【００５５】
なお、アルコールデヒドロゲナーゼは、次の式（１）で示されるように、エタノールを脱水してアセトアルデヒドにするとともに、付随的にＮＡＤ+ を還元してＮＡＤＨにするための触媒として機能する。
【００５６】
【数１】
2016183124.tif 000003
【００５７】
そして、アルコールデヒドロゲナーゼの酵素活性は、株式会社日立ハイテクサイエンスが販売するコロナ吸光マイクロプレートリーダ（製品名：ＭＴＰ−３１０）を用い、次の式（２）に従って、蛍光分光分析法によって測定された。
【００５８】
【数２】
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【００５９】
ここで、Ａは吸光度、Ｖは分析物の総量〔ｍｌ〕、Ｄは希釈係数、ｄは光路長、ｖは酵素水溶液量〔ｍｌ〕である。なお、６．３は、３４０〔ｎｍ〕でのβ−ＮＡＤＨの千モル消光係数である。
【００６０】
試料であるアルコールデヒドロゲナーゼは、超純水（１８．３〔ＭΩ・ｃｍ〕）によって溶かされて最終的な濃度が１０〔ｍｇ／ｍｌ〕の水溶液とされ、トレハロース二水和物／デキストラン混合物である保護剤と混合された。該保護剤と前記試料との容積比は、１０：１である。また、前記保護剤の最終的な濃度は９．３７７〔ｗｔ％〕である。
【００６１】
トレハロース二水和物／デキストラン混合物である保護剤は、質量比が２：１（Ｔ：Ｄ＝２：１）及び１：２（Ｔ：Ｄ＝１：２）のものを用意した。さらに、保護剤として、トレハロース二水和物のみのもの（Ｔ：Ｄ＝１：０）、及び、デキストランのみのもの（Ｔ：Ｄ＝０：１）も用意した。
【００６２】
そして、本発明の発明者は、実験用のサンプルとして、試料を４種類の保護剤（Ｔ：Ｄ＝０：１、Ｔ：Ｄ＝１：２、Ｔ：Ｄ＝２：１及びＴ：Ｄ＝１：０）と混合して４種類の被保持物２１を用意した。また、試料を保護剤と混合しない（Ｔ：Ｄ＝０：０）、すなわち、保護剤なしの被保持物２１も用意した。なお、各種の被保持物２１は、３つずつ用意した。続いて、これら被保持物２１を、上述の方法に従って、保持部材１２の上面に付与して薄液膜とした後に、真空乾燥させた。
【００６３】
続いて、本発明の発明者は、真空乾燥された各種の被保持物２１を内部にそれぞれ保持する試料保持装置１０を６５〔℃〕の温度環境下で保存し、所定の時間が経過する度に、各種の被保持物２１に含まれるアルコールデヒドロゲナーゼの酵素活性を蛍光分光分析法によって測定した。
【００６４】
試料保持装置１０を６５〔℃〕の温度環境下で保存したのは、室温環境下で保存すると、アルコールデヒドロゲナーゼの酵素活性が変化するのにあまりにも時間がかかり過ぎ、実験に適さないためである。すなわち、室温よりも高温にすることによって、アルコールデヒドロゲナーゼの酵素活性の変化を促し、実験を比較的短時間で終了させるためである。なお、試料保持装置１０は、パナソニックヘルスケア株式会社（旧：三洋電機株式会社）が販売する乾燥減菌器（製品名：ＭＯＶ−１１２）の内部において、湿度約０〔％〕、温度６５〔℃〕の環境下で保存された。
【００６５】
また、アルコールデヒドロゲナーゼの酵素活性を測定する際には、真空乾燥された各種の被保持物２１に超純水を付与することによって、前記被保持物２１を再度水和させ、アルコールデヒドロゲナーゼの濃度が５〔ｍｇ／ｍｌ〕の水溶液を得た。そして、該水溶液中のアルコールデヒドロゲナーゼの酵素活性を蛍光分光分析法によって測定した。測定結果は、図７（ａ）に示されている。
【００６６】
なお、本発明の発明者は、真空乾燥の場合と同様に、被保持物２１を室温で自然乾燥して、各種の被保持物２１に含まれるアルコールデヒドロゲナーゼの酵素活性を蛍光分光分析法によって測定した。図７（ｂ）には、被保持物２１を、真空乾燥せずに、自然乾燥させた場合の測定結果が示されている。
【００６７】
また、図７（ａ）及び（ｂ）に示されるAqueous solutionは、参考のために、保護剤と混合することなく、かつ、真空乾燥も自然乾燥もすることなく、アルコールデヒドロゲナーゼの水溶液を冷蔵庫内において、４〔℃〕の温度環境下で保存したサンプルである。
【００６８】
図７に示されるように、保護剤と混合しない場合には、アルコールデヒドロゲナーゼの酵素活性は、時間の経過とともに、著しく低下することが分かる。また、保護剤がＴ：Ｄ＝０：１である場合、すなわち、保護剤にトレハロースが含まれない場合には、アルコールデヒドロゲナーゼの酵素活性は、時間の経過とともに、緩やかではあるが、低下することが分かる。保護剤にトレハロースが含まれる場合には、デキストランに対するトレハロースの比率が高いほど、アルコールデヒドロゲナーゼの酵素活性は、時間が経過しても、低下しにくいことが分かる。
【００６９】
また、図７（ａ）を図７（ｂ）と比較すると、被保持物２１を真空乾燥させた場合のほうが、被保持物２１を自然乾燥させた場合よりも、アルコールデヒドロゲナーゼの酵素活性が低下しにくいことが分かる。
【００７０】
次に、乾燥された被保持物２１に含まれる水分の状態を測定する実験について説明する。
【００７１】
図８は既知のトレハロースの赤外吸収スペクトルを示す図、図９は既知の結合音ピークと水分量との関係を示す図、図１０は既知の結合音ピークから水分量を算出する方法を説明する図、図１１は本発明の実施の形態における被保持物の赤外吸収スペクトルを測定した結果を示す第１の図、図１２は本発明の実施の形態における被保持物の赤外吸収スペクトルを測定した結果を示す第２の図、図１３は本発明の実施の形態における被保持物の赤外吸収スペクトルを測定した結果を示す第３の図、図１４は本発明の実施の形態における被保持物の赤外吸収スペクトルを測定した結果を示す第４の図である。なお、図８において、（ａ）はトレハロース二水和物の赤外吸収スペクトルを示す図、（ｂ）はガラス化されたトレハロースの赤外吸収スペクトルを示す図であり、図１０において、（ａ）はガラス化されたトレハロースの赤外吸収スペクトルを示す図、（ｂ）は（ａ）における結合音ピークの拡大図であり、図１１〜１４において、（ａ）は真空乾燥の場合の図、（ｂ）は自然乾燥の場合の図である。
【００７２】
本発明の発明者は、乾燥されて真空の包装部材１５内に保持された状態の被保持物２１が、水和物を含んでおらず、すべてガラス化された状態であることを確認するために、前記被保持物２１の赤外吸収スペクトルを測定した。
【００７３】
トレハロース二水和物及びガラス化されたトレハロースの赤外吸収スペクトルは、既知（例えば、非特許文献２参照。）であり、図８（ａ）及び（ｂ）に示されるようになっている。
【非特許文献２】Gniadecka, Monika, et al.,“Water and protein structure in photoaged and chronically aged skin”, Journal of investigative dermatology 111.6 (1998) pp.1129-1132。
【００７４】
図８（ａ）に示されるように、トレハロース二水和物の場合、波長３５００〔ｃｍ-1〕に水分による鋭いピークが存在し、また、波長２８００〜３０００〔ｃｍ-1〕にＣＨ3 及びＣＨ2 による鋸歯状のピークが存在する。一方、図８（ｂ）に示されるように、ガラス化されたトレハロースの場合、波長３５００〔ｃｍ-1〕にピークが存在せず、波長２８００〜３０００〔ｃｍ-1〕のピークの形状が異なっている。
【００７５】
そこで、本発明の発明者は、乾燥された被保持物２１の赤外吸収スペクトルを測定し、波長３５００〔ｃｍ-1〕のピークの有無及び波長２８００〜３０００〔ｃｍ-1〕のピークの形状に基づいて、被保持物２１がすべてガラス化された状態であるか否かを判断した。なお、赤外吸収スペクトルの測定は、日本分光株式会社が販売するフーリエ変換赤外分光光度計（製品名：ＦＴ／ＩＲ−６１００）を用いて、透過法によって行われた。
【００７６】
また、波長２０００〜２２００〔ｃｍ-1〕に存在するピークは、Ｈ−Ｏ−Ｈの曲げ運動によるものであって、結合音ピーク（ν２  bend+libration）として知られている。さらに、図９に示されるように、結合音ピークが残留水分と対数関係にあることも知られている（例えば、非特許文献１参照。）。なお、結合音ピークは、日本分光株式会社が販売するプログラム（製品名：ＳＳＥ−４０００）を用いて、算出することができる。
【００７７】
さらに、図１０（ａ）は、ガラス化されたトレハロースの赤外吸収スペクトルの例を示し、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）における結合音ピークの拡大図を示している。
【００７８】
そして、被保持物２１の単位面積当たりの残留水分量は、図９に示される式におけるｘに、結合音ピークの計測された面積を代入することによって算出することができる。本実施の形態における被保持物２１の面積は、図５に示されるように、直径１０〔ｍｍ〕であると考えられる。したがって、被保持物２１の残留水分量は、次の式（３）に従って算出される。
【００７９】
【数３】
2016183124.tif 000005
【００８０】
ここで、Ｗwater は残留水分量であって、結合音ピークの計測された面積と単位面積当たりの残留水分量との関係式によって算出される。また、Ｗsolid は保護剤及びアルコールデヒドロゲナーゼの総重量である。
【００８１】
この実験でも、本発明の発明者は、試料の酵素活性の残効性を測定する実験と同様に、実験用のサンプルとして、試料を４種類の保護剤（Ｔ：Ｄ＝０：１、Ｔ：Ｄ＝１：２、Ｔ：Ｄ＝２：１及びＴ：Ｄ＝１：０）と混合して４種類の被保持物２１を用意した。なお、各種の被保持物２１は、２つずつ用意した。続いて、これら被保持物２１を、上述の方法に従って、保持部材１２の上面に付与して薄液膜とした後に、真空乾燥させた。また、同様に、各種の被保持物２１を２つずつ用意し、これらの被保持物２１を、保持部材１２の上面に付与して薄液膜とした後に、室温で自然乾燥させた。
【００８２】
続いて、本発明の発明者は、真空乾燥及び自然乾燥された各種の被保持物２１を内部にそれぞれ保持する試料保持装置１０を６５〔℃〕の温度環境下で保存し、１時間が経過する度に、各種の被保持物２１の赤外吸収スペクトルを測定した。測定結果は、図１１〜１４に示されている。具体的には、保護剤（Ｔ：Ｄ＝１：０）の測定結果が図１１に示され、保護剤（Ｔ：Ｄ＝２：１）の測定結果が図１２に示され、保護剤（Ｔ：Ｄ＝１：２）の測定結果が図１３に示され、保護剤（Ｔ：Ｄ＝０：１）の測定結果が図１４に示されている。図１１〜１４に示される測定結果から、乾燥された被保持物２１は、すべてガラス化された状態であることが分かる。
【００８３】
このように、本実施の形態において、試料保持装置１０は、包装部材１５と、包装部材１５内に収容された保持部材１２と、保持部材１２の上面、すなわち、一面に保持された被保持物２１であって、試料を保護する保護剤を含む被保持物２１とを具備する。そして、被保持物２１は乾燥され、包装部材１５内は真空に保たれている。したがって、試料を保護する保護剤を含む被保持物２１を、乾燥した状態で長期間に亘って保存することができる。
【００８４】
また、乾燥された被保持物２１は薄膜状である。さらに、被保持物２１は、保持部材１２の一面に形成された水溶液の薄液膜が乾燥されたものであって、非晶質化されている。したがって、試料の劣化反応の媒体となる水の分子運動を抑制することができる。また、水分子自体を蒸発させることができる。
【００８５】
さらに、保持部材１２は、一面が親水性の板部材であって、包装部材１５内に収容された補助容器１１内に収容されている。したがって、被保持物２１の水溶液を容易に薄膜化することができる。
【００８６】
さらに、包装部材１５は、ガスバリア性を備える材料から成る袋であって、気密に密封可能な開閉部１６を備える。したがって、開閉部１６の開放及び密封を繰り返すことができ、包装部材１５内の真空化及び真空解除を繰り返すことができる。
【００８７】
さらに、被保持物２１は、保護剤とともに試料を含む。そして、試料は生体分子又は高分子であり、保護剤はトレハロースを含む。これにより、試料を短時間で乾燥させることができ、かつ、試料を長期間に亘って保存することができる。
【００８８】
また、本実施の形態における試料保持方法では、試料を保護する保護剤を含む被保持物２１を一面に保持する保持部材１２を包装部材１５内に収容し、被保持物２１を乾燥させ、包装部材１５内を真空に保つ。したがって、試料を保護する保護剤を含む被保持物２１を、乾燥した状態で長期間に亘って保存することができる。
【００８９】
また、包装部材１５内の真空を解除し、被保持物２１を水和することによって、被保持物２１を水溶液とすることが可能である。したがって、試料を各種の観察、検出、測定等の対象として用いることができる。
【００９０】
さらに、水溶液とされた被保持物２１を再度乾燥させ、包装部材１５内を再度真空に保つことが可能である。したがって、試料を、長期間に亘って保存しながら、複数回、各種の観察、検出、測定等の対象として用いることができる。
【００９１】
本実施の形態では、保護剤が生体分子等の試料の周囲に吸着する一方で、乾燥に伴い薄液膜に含有されている保護剤がガラス化することによって、劣化反応の媒体となる水の分子運動を抑制したり、水分子自体を蒸発させたりする。このような機序によって、従来の技術と比較して、アルコールデヒドロゲナーゼの高い酵素反応を維持することができる。
【００９２】
特に、迅速に劣化するＲＮＡ、プロテイン等を保存することができると、保存された検体を用いた検査によって、時間を遡（さかのぼ）って検体を採取した時点における遺伝子の発現や疾患の状態が精密に分かるので、本発明によって、先端医療の１つであるテーラーメイド創薬に不可欠な、患者の生理化学的状態の時系列データの提供が実現する。
【００９３】
また、保存された検体の質が向上すれば、これまでに臨床応用することができなかったバイオマーカを使うことができるようになることから、これまで捕捉することができなかった疾患の早期検出や個体差を精密に分類することができるので、早期診断や個別化診療に資するところが大きい。
【００９４】
さらに、長期高品位乾燥保存の実現によって、極めて低い保存コストでヒトの生理状態がハード（検体）として蓄積することができるので、必要に応じて個々人の過去の生理状態の履歴や、種々の疾患に対応する生理状態のライブラリを構築することが可能になる。これらの資産によって、疾患の予防や治療のモニタ精度が格段に向上すると考えられる。
【００９５】
すなわち、本発明は、最終的には治療にかかる医療費の抑制や国民の健康管理に有効な基礎技術を提供することができるので、高年齢化が進む社会の厚生面においても意義がある。
【００９６】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００９７】
本発明は、試料保持装置、試料保持方法及び保持部材に適用することができる。
【符号の説明】
【００９８】
１０    試料保持装置
１１    補助容器
１２    保持部材
１５    包装部材
１６    開閉部
２１    被保持物
【図１】
2016183124.tif 000006
【図２】
2016183124.tif 000007
【図３】
2016183124.tif 000008
【図６】
2016183124.tif 000009
【図７】
2016183124.tif 000010
【図８】
2016183124.tif 000011
【図９】
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【図１０】
2016183124.tif 000013
【図１１】
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【図１２】
2016183124.tif 000015
【図１３】
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【図１４】
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【図４】
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【図５】
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