(57)【要約】凍結生体試料から凍結試料コアを取り出すシステムは、コアリングビットを保持するように適合されたコアリングビットマウント、及びコアリングビットマウントを支持するキャリッジを含む。掘削システムが、コアリングビットを経路に沿って凍結生体試料内に移動させるためにキャリッジと凍結生体試料との間の相対移動を生成するように適合される。切削動作モータが、キャリッジに支持され、掘削システムがコアリングビットを凍結生体試料内に掘進させるにつれて、コアリングビットの切削動作を駆動するように適合される。ターゲットシステムが、試料がコアリングビットの経路内に位置する場合に凍結生体試料の１試料上に電磁照射を向けるように適合される。電磁照射は、凍結生体試料上に表示を生成してコアリングビットの経路がどこで凍結生体試料に交差するのかを示すように適合される。【選択図】図１８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
凍結生体試料から凍結試料コアを取り出すシステムであって、
コアリングビットを保持するように適合されたコアリングビットマウントと、
前記コアリングビットマウントを支持するキャリッジと、
前記コアリングビットを経路に沿って前記凍結生体試料内に移動させるために前記キャリッジと前記凍結生体試料との間の相対移動を生成するように適合された掘削システムと、
前記キャリッジに支持され、前記掘削システムが前記コアリングビットを前記凍結生体試料内に掘進させて凍結試料コアを取得するにつれて前記コアリングビットの切削動作を駆動するように適合された切削動作モータと、
前記試料が前記コアリングビットの前記経路内に位置する場合に前記凍結生体試料の１試料上に電磁照射を方向付けるように適合されたターゲットシステムであって、前記電磁照射が、前記凍結生体試料上に表示を生成して前記コアリングビットの前記経路がどこで前記凍結生体試料に交差するのかを示すように適合された、前記ターゲットシステムと
を備えたシステム。
【請求項２】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記掘削システムが、前記キャリッジと前記凍結生体試料との間の前記相対移動を生成するように人によって操作可能なマニュアル操作アクチュエータを備える、前記システム。
【請求項３】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記掘削システムが、前記キャリッジと前記凍結生体試料との間の前記相対移動を生成するように動作可能なロボット位置決めシステムの一部である、前記システム。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載のシステムにおいて、前記表示が前記コアリングビットの経路と前記凍結生体試料との前記交点を中心とするパターンを備えるように前記電磁照射が適合された、前記システム。
【請求項５】
請求項４に記載のシステムにおいて、前記パターンが、前記コアリングビットの経路と前記凍結生体試料との前記交点と略一致する曲率中心を有する円弧を備える、前記システム。
【請求項６】
請求項４または５に記載のシステムにおいて、前記パターンが、前記コアリングビットの経路と前記凍結生体試料との前記交点と略一致するスポットを備える、前記システム。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載のシステムにおいて、前記切削動作モータが、前記コアリングビットの直線振動動作を生成するように適合された、前記システム。
【請求項８】
請求項１から６のいずれか一項に記載のシステムにおいて、前記コアリングビットマウントがスピンドルを備え、前記切削動作モータが、前記スピンドルに接続される場合に前記コアリングビットの回転切削動作を生成するよう動作可能となるように前記スピンドルを回転するように適合され、前記ターゲットシステムが、前記スピンドルを通して電磁照射を方向付けるように適合された、前記システム。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一項に記載のシステムにおいて、前記コアリングビットがコアリングビット軸に沿って延在するように前記コアリングビットマウントが前記コアリングビットを保持するように適合され、前記ターゲットシステムが、前記電磁照射のビームを前記コアリングビット軸に沿って前記凍結生体試料に方向付けるように位置決めされたレーザを備える、前記システム。
【請求項１０】
請求項９に記載のシステムにおいて、前記コアリングビットマウントが、前記コアリングビットが前記電磁照射のビームの前記経路内に保持されるように前記レーザと前記凍結生体試料との間で前記コアリングビットを保持するように位置決めされる、前記システム。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか一項に記載のシステムであって、前記コアリングビットとの組合せにおいて、前記コアリングビットが単回使用コアリングビットであり、ある凍結試料コアを取得する前記コアリングビットの使用によって、該コアリングビットが他の凍結試料コアを取得する使用のためには適切でない状態に前記コアリングビットが変化するように構成された、前記システム。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか一項に記載のシステムであって、前記コアリングビットから前記凍結試料コアを排出するための排出システムを更に備え、該排出システムが、プランジャ、及び前記コアリングビットから前記凍結試料コアを排出するように前記コアリングビットに対して前記プランジャを移動させるためのシステムを備え、前記プランジャが、前記プランジャを介した前記電磁照射の通過のための中空中心を有する、前記システム。
【請求項１３】
請求項１から１１のいずれか一項に記載のシステムであって、前記コアリングビットから前記凍結試料コアを排出するための排出システムを更に備え、該排出システムが、プランジャ、及び前記コアリングビットから前記凍結試料コアを排出するように前記コアリングビットに対して前記プランジャを移動させるためのシステムを備え、前記プランジャが、前記プランジャを介して電磁照射を導波するための導波路を備える、前記システム。
【請求項１４】
請求項１から１１のいずれか一項に記載のシステムであって、前記コアリングビットから前記凍結試料コアを排出するための排出システムを更に備え、該排出システムが、プランジャ、及び前記コアリングビットから前記凍結試料コアを排出するように前記コアリングビットに対して前記プランジャを移動させるためのシステムを備え、前記プランジャが、前記プランジャを介した電磁照射の通過を可能とするように前記電磁照射に対して透明または半透明である、前記システム。
【請求項１５】
請求項１から１１のいずれか一項に記載のシステムであって、前記コアリングビットから前記凍結試料コアを排出するための排出システムを更に備え、該排出システムが、圧縮ガスを用いて前記コアリングビットから前記凍結試料コアを排出するように適合された、前記システム。
【請求項１６】
請求項１から１５のいずれか一項に記載のシステムであって、中空コアリングビットとの組合せにおいて、前記ターゲットシステムが、前記コアリングビットの前記中空中心を通して電磁照射のビームを方向付けるように適合されたレーザを備える、前記システム。
【請求項１７】
請求項１に記載のシステムであって、支持部、及び該支持部上に前記ターゲットシステムの１以上の部品を取り付けるために前記支持部に接続された取付けブロックを更に備え、該取付けブロックが、前記ターゲットシステムの位置合せを調整するために前記支持部に対して角度調整可能である、前記システム。
【請求項１８】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記ターゲットシステムが、レーザ及び該レーザに結合された光ファイバを備える、前記システム。
【請求項１９】
凍結生体試料から凍結試料コアを取り出す方法であって、１以上のコアリングビットを前記試料内に掘進させ、凍結試料コアが前記１以上のコアリングビットに保持された状態で前記試料から前記１以上のコアリングビットを引き抜くシステムを用いる方法であり、該方法が、
（ａ）前記システムが前記１以上のコアリングビットを移動させるコアリングビット経路内に前記凍結生体試料の１つを配置すること、
（ｂ）前記凍結生体試料上に電磁照射を方向付けることであって、該電磁照射が、前記凍結生体試料上に表示を生成して、前記コアリングビット経路が前記凍結生体試料に交差する前記凍結試料上の位置を示すように適合された、前記方向付けること、
（ｃ）前記表示によって示される、前記コアリングビット経路が前記凍結生体試料に交差する前記位置が、凍結試料コアが望まれる前記試料の位置にあることを確認すること、
（ｄ）前記コアリングビットを前記コアリングビット経路に沿って前記凍結試料内に掘進させること、及び
（ｅ）凍結試料コアが前記コアリングビットに保持されている間に前記凍結試料から前記コアリングビットを引き抜くこと
を備える方法。
【請求項２０】
請求項１９に記載の方法であって、前記コアリングビット経路が前記凍結試料に交差することを前記表示が示す前記位置と、前記凍結試料コアが望まれる前記試料の前記位置との間の差を減少させるように、前記凍結試料を前記コアリングビット経路に対して移動させることを更に含む前記方法。
【請求項２１】
請求項１９に記載の方法において、前記凍結試料を前記コアリングビット経路に対して移動させることが、前記表示が前記凍結試料上に生成されている間に、前記凍結試料を前記コアリングビット経路に対して移動させることを含む、前記方法。
【請求項２２】
請求項１９から２１のいずれか一項に記載の方法において、前記電磁照射が、前記表示が、前記コアリングビット経路と前記凍結生体試料との交点を中心とするパターンを備えるように適合された、前記方法。
【請求項２３】
請求項２２に記載の方法において、前記パターンが、前記コアリングビット経路と前記凍結生体試料との前記交点と略一致する曲率中心を有する円弧を備える、前記方法。
【請求項２４】
請求項１９から２３のいずれか一項に記載の方法において、前記表示が、前記コアリングビット経路と前記凍結生体試料との前記交点と略一致するスポットを備える、前記方法。
【請求項２５】
請求項１９から２４のいずれか一項に記載の方法において、前記システムがコアリングビットマウントを備え、前記凍結試料上に電磁照射を方向付けることが、前記コアリングビットマウントを介して前記電磁照射を方向付けることを含む、前記方法。
【請求項２６】
請求項１９から２４のいずれか一項に記載の方法であって、前記コアリングビットを、それが前記凍結試料内に掘進されるにつれて回転させることを更に含む前記方法。
【請求項２７】
請求項２６に記載の方法において、前記システムが、前記コアリングビットを保持するための回転可能なスピンドルを備え、前記凍結試料上に電磁照射を方向付けることが、前記スピンドルを介して前記電磁照射を方向付けることを含む、前記方法。
【請求項２８】
請求項１９から２７のいずれか一項に記載の方法において、前記システムが、前記コアリングビットをそれがコアリングビット軸に沿って延在するよう保持するように適合され、前記凍結試料上に電磁照射を方向付けることが、前記コアリングビット軸に沿ってレーザビームを方向付けることを含む、前記方法。
【請求項２９】
請求項２７に記載の方法であって、前記レーザビームの経路内に前記コアリングビットを保持することを更に含む前記方法。
【請求項３０】
請求項１９から２９のいずれか一項に記載の方法であって、前記コアリングビットから前記凍結試料コアを排出することを更に含み、前記コアリングビットから前記凍結試料コアを排出することが、前記コアリングビットが再使用に適さない構成に前記コアリングビットを変化させる、前記方法。
【請求項３１】
請求項１９から３０のいずれか一項に記載の方法であって、前記コアリングプローブによって単一の凍結試料コアを取得した後に前記システムから前記コアリングビットを取り外すこと、前記システムにおける前記コアリングビットを他のコアリングビットに交換すること、及び前記工程（ａ）−（ｅ）を繰り返して他の凍結生体試料から他の凍結試料コアを取得することを更に含む前記方法。
【請求項３２】
請求項１９から３１のいずれか一項に記載の方法において、前記凍結試料上に前記電磁照射を方向付けることが、前記システムにコアリングビットがない状態で前記試料上に電磁照射を方向付けることを含む、前記方法。
【請求項３３】
請求項１９から３２のいずれか一項に記載の方法において、前記凍結試料上に前記電磁照射を方向付けることが、前記コアリングビットを介して前記試料上に電磁照射を方向付けることを含む、前記方法。
【請求項３４】
請求項１９から３３のいずれか一項に記載の方法であって、中空プランジャを用いて前記コアリングビットから前記凍結試料コアを排出することを更に含み、前記凍結試料上に電磁照射を方向付けることが、前記プランジャを介して前記電磁照射を方向付けることを含む、前記方法。
【請求項３５】
請求項１９から３３のいずれか一項に記載の方法であって、プランジャを用いて前記コアリングビットから前記凍結試料コアを排出することを更に含み、前記プランジャが導波路を備え、前記凍結試料上に電磁照射を方向付けることが、前記プランジャにおける前記導波路を介して前記電磁照射を方向付けることを含む、前記方法。
【請求項３６】
請求項１９から３３のいずれか一項に記載の方法であって、前記電磁照射に対して透明または半透明のプランジャを用いて前記コアリングビットから前記凍結試料コアを排出することを更に含み、前記凍結試料上に電磁照射を方向付けることが、前記プランジャを介して前記電磁照射を方向付けることを含む、前記方法。
【請求項３７】
請求項１９から３３のいずれか一項に記載の方法であって、圧縮ガスを用いて前記コアリングビットから前記凍結試料コアを排出することを更に含む前記方法。
【請求項３８】
請求項１９から３７のいずれか一項に記載の方法において、前記コアリングビットが中空であり、前記凍結試料上に電磁照射を方向付けることが、前記中空のコアリングビットを介して前記電磁照射を方向付けることを含む、前記方法。
【請求項３９】
請求項１９に記載の方法であって、前記ターゲットシステムの部品を、該部品が取り付けられる支持部に対して角度調整することを更に含む前記方法。
【請求項４０】
凍結生体試料から凍結アリコートを採取する単回使用コアリングプローブであって、
前記凍結生体試料から凍結試料コアを取り出すための中空コアリングビット、
前記中空コアリングビットによって取得された前記凍結試料コアを前記中空コアリングビットから排出するように適合されたイジェクタであって、格納位置から展開位置まで移動可能であり、前記格納位置から前記展開位置まで移動するにつれて前記コアリングビットから凍結試料コアを押し出すように動作可能である前記イジェクタ、及び
前記単回使用コアリングプローブの再使用を阻害するように適合されたロック機構であって、該ロック機構が、前記イジェクタの前記格納位置から前記展開位置への移動中に前記中空コアリングビットと係合するように適合された前記イジェクタ上の少なくとも１つの楔形リブを備え、該少なくとも１つの楔形リブが、前記イジェクタの前記展開位置から前記格納位置への移動を阻止するように構成された、前記ロック機構
を備えた単回使用コアリングプローブ。
【請求項４１】
請求項４０に記載の単回使用コアリングプローブにおいて、前記イジェクタが前記格納位置にある場合に前記楔が前記コアリングビットに接触せず、前記イジェクタが前記展開位置にある場合に前記コアリングビット及びイジェクタの少なくとも一方が前記楔によって変形される、前記単回使用コアリングプローブ。
【請求項４２】
請求項４０及び４１のいずれか一項に記載の単回使用コアリングプローブにおいて、前記少なくとも１つの楔が４個の楔からなる、前記単回使用コアリングプローブ。
【請求項４３】
凍結生体試料から凍結アリコートを採取するコアリングプローブであって、
凍結生体試料から凍結試料コアを取り出すための中空コアリングビットと、
前記中空コアリングビットに配置され、前記中空コアリングビットを、該コアリングビットを前記凍結試料内に掘進させるためのシステムに接続するように構成された結合部であって、貫通する開口を有する本体及び前記結合部の外面の周囲に延在する周回溝を含む前記結合部と
を備えたコアリングプローブ。
【請求項４４】
請求項４３に記載のコアリングプローブにおいて、前記中空コアリングビットが前記結合部を貫通する、前記コアリングプローブ。
【請求項４５】
請求項４３及び４４のいずれか一項に記載のコアリングプローブにおいて、前記本体がテーパ部を含む、前記コアリングプローブ。
【請求項４６】
請求項４３から４５のいずれか一項に記載のコアリングプローブにおいて、前記溝が、前記切削動作モータに対する位置において前記コアリングプローブを保持する少なくとも１つの保持部を受けるように構成された、前記コアリングプローブ。
【請求項４７】
請求項４３から４６のいずれか一項に記載のコアリングプローブにおいて、前記結合部の前記本体が、前記コアリングビットを通って延びる軸に関して対称である、前記コアリングプローブ。
【請求項４８】
請求項４３から４７のいずれか一項に記載のコアリングプローブであって、
前記中空コアリングビットによって取り出された前記凍結試料コアを前記中空コアリングビットから排出するように適合されたイジェクタであって、格納位置から展開位置まで移動可能であり、前記格納位置から前記展開位置まで移動するにつれて前記コアリングビットから凍結試料コアを押し出すように動作可能である前記イジェクタ、及び
前記単回使用コアリングプローブの再使用を阻害するように適合されたロック機構であって、前記イジェクタの前記展開位置から前記格納位置への移動を阻止するように適合された前記ロック機構
を更に備えたコアリングプローブ。
【請求項４９】
凍結生体試料から凍結アリコートを採取する単回使用コアリングプローブであって、
前記凍結生体試料から凍結試料コアを取り出すための中空コアリングビット、
前記中空コアリングビットによって取り出された前記凍結試料コアを前記中空コアリングビットから排出するように適合されたイジェクタであって、格納位置から展開位置まで移動可能であり、前記格納位置から前記展開位置まで移動するにつれて前記コアリングビットから凍結試料コアを押し出すように動作可能である前記イジェクタ、及び
前記単回使用コアリングプローブの再使用を阻害するように適合されたロック機構であって、前記イジェクタの前記展開位置から前記格納位置への移動を阻止するように適合された前記ロック機構
を備え、
前記イジェクタが、前記凍結生体試料上に画像を表示するように適合されたターゲットシステムの電磁照射が前記イジェクタを通過することを可能とするように適合された、単回使用コアリングプローブ。
【請求項５０】
請求項４９に記載の単回使用コアリングプローブにおいて、前記イジェクタが、該イジェクタを介して前記電磁照射を誘導するための導波路を備える、前記単回使用コアリングプローブ。
【請求項５１】
請求項４９に記載の単回使用コアリングプローブにおいて、前記イジェクタが、前記電磁照射が前記イジェクタを通過して前記凍結生体試料上に前記表示を生成することを可能とするための透明または半透明部分を備える、前記単回使用コアリングプローブ。
【請求項５２】
凍結生体試料から凍結アリコートを採取するコアリングプローブであって、
前記凍結生体試料から凍結試料コアを取り出すための中空コアリングビット、及び
前記中空コアリングビットに配置され、前記中空コアリングビットを前記凍結生体試料内に掘進させるためのシステムに前記中空コアリングビットを接続するように構成された結合部であって、前記コアリングビットと前記システムとの間の熱伝導を制限するように適合された前記結合部
を備えたコアリングプローブ。
【請求項５３】
請求項５２に記載のコアリングプローブにおいて、前記結合部が、約５０Ｗ／ｍＫ以下の熱伝導率を有する材料からなる、前記コアリングプローブ。
【請求項５４】
請求項５２及び５３のいずれか一項に記載のコアリングプローブにおいて、前記結合部が、セラミック、プラスチック、ステンレス鋼、グラファイト、カーボンファイバ、金属マトリクス合成物、硬質発泡体、ハニカム被覆材料及びこれらの組合せからなるグループから選択された材料からなる、前記コアリングプローブ。
【請求項５５】
請求項４９から５１のいずれか一項に記載のコアリングプローブにおいて、前記結合部は、前記結合部を介した熱伝導を阻止するための真空充填空隙を含む、前記コアリングプローブ。
【請求項５６】
請求項５２から５５のいずれか一項に記載のコアリングプローブにおいて、前記結合部が、前記コアリングビット上で相互に離隔された一対の封止部を備え、前記封止部が、前記システムと前記封止部間の前記コアリングビットとの間のギャップを保持して前記コアリングビットと前記システムとの間の熱伝導を制限するように構成された、前記コアリングプローブ。
【請求項５７】
請求項５６に記載のコアリングプローブにおいて、前記封止部がＯリングからなる、前記コアリングプローブ。
【請求項５８】
請求項５２から５７のいずれか一項に記載のコアリングプローブにおいて、前記コアリングプローブが単回使用コアリングプローブであり、該単回使用コアリングプローブが、
前記中空コアリングビットによって取り出された前記凍結試料コアを前記中空コアリングビットから排出するように適合されたイジェクタであって、格納位置から展開位置まで移動可能であり、前記格納位置から前記展開位置まで移動するにつれて前記コアリングビットから凍結試料コアを押し出すように動作可能である前記イジェクタ、及び
前記単回使用コアリングプローブの再使用を阻害するように適合されたロック機構であって、前記イジェクタの前記展開位置から前記格納位置までの移動を阻止するように適合されたロック機構
を更に備えた前記コアリングプローブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概略として、凍結生体標本から凍結試料を取得するためのシステム及び方法に関し、より詳細には、凍結試料が確実に凍結生体標本の所望位置から取り出されるようにするシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
生体試料は、一般に、これらに限られないがトランスレーショナルリサーチ、分子医学及び生物標識検出を含む広範な生体医学及び生物学研究を支援するために保存される。生体試料は、（人間を含む）動物、植物、原生動物、真菌、細菌、ウイルスまたは他の生体由来のあらゆる試料を含む。生体試料は、凍結液（例えば、凍結水薬、凍結血液、凍結血清など）及び／または凍結組織を含む。例えば、生体試料は、これに限られないが、血漿、血清、尿、全血、臍帯血、他の血液に基づく派生物、脳脊髄液、（気道、頚管からの）粘液、腹水、唾液、羊水、精液、涙、汗、植物からの（樹液を含む）あらゆる液体などの有機体から隔離され、またはそれによって排出された有機体及び／または生体液；細胞（例えば、動物、植物、原生動物、真菌または細菌の、バフィーコート細胞を含む細胞）；細胞溶解液、ホモジネートまたは懸濁液；ミクロソーム；細胞オルガネラ（例えば、ミトコンドリア）；幹細胞；腫瘍細胞；染色ＤＮＡ、ミトコンドリアＤＮＡ、プラスミド（例えば、種プラスミド）を含む核酸（例えば、ＲＮＡ、ＤＮＡ）；懸濁液または溶液における小分子化合物（例えば、ＤＭＳＯにおける小分子化合物）；並びに他の液体系生体試料を含む。生体試料はまた、組織標本（例えば、筋肉、脂肪、皮膚など）、腫瘍、骨／骨髄、植物及び植物の部分（例えば、種）を含む。
【０００３】
生体バンクは、通常は、容器（例えば、ウェルプレートまたはアレイ、チューブ、バイアルなど）にこれらの貴重な試料を保存し、それらを冷凍保存する。チューブ、バイアル及び類似の容器は、アレイ状に整理され、ウェルプレート、ラック、小分け容器などに保存される。ある試料は比較的高温（例えば、約−２０℃）で保存され、他の試料はより低温で保存される。例えば、凍結試料の生体組成及び完全性を生体内状態に可能な限り近づけて保存して試料の正確かつ再現性のある分析を促進するため、ある試料は、液体窒素または液体窒素上の気相を用いて−８０℃以下で冷凍庫に保存される。
【０００４】
凍結試料に対して１以上の試験を行うことが望ましいことが多々ある。例えば、研究者は、ある特性を有する一組の試料に対して試験を行いたいと思うことがある。特定の試料は、多数の異なる試験に対応するのに充分な材料を含む。資源を節約するために、一般に、１以上の試験での使用のために冷凍保存された大量の試料（親試料ともいわれる）からアリコートとして知られる小量の試料が取り出され、それにより、親試料の残りが将来の１以上の異なる試験に利用可能となる。
【０００５】
生物バンクは、この試料アリコートを提供する要求に対処するのに様々なやり方を採用してきた。１つの選択肢は、試料を大量に冷凍し、アリコートが要求されるときにそれを解凍し、そして将来のアリコートが必要とされるまで親試料の残りを冷凍保存状態での保存のために再度冷凍することである。このやり方は、冷凍保存スペースの効率的な使用を可能とするが、この効率性のために試料の品質が犠牲となる。試料を冷凍／解凍サイクルに繰り返し晒すことによって、試料の重要な生体分子（例えば、ＲＮＡ）が劣化し、生物標識が損なわれ、どちらも、損なわれた試料から得られたデータを用いた研究の成果を損ない得る。場合によっては、一度だけでも解凍された後には、分子の完全性の喪失のために、その標本を再冷凍してその後再利用することができないこともある。
【０００６】
他の選択肢は、試料を大量に冷凍し、アリコートが要求されるときにそれを解凍し、親試料の残りを小量に小分けして将来の試験のために追加のアリコートを作り、そしてこれらの小量のアリコートを再冷凍し、将来の試験のために必要とされるまで各アリコートを個別に冷凍保存することである。この手法は、試料が曝露される冷凍／解凍サイクル数を制限するが、冷凍保存されたアリコートを維持するのに必要な大きな冷凍保存スペース、労力、試料容器（例えば、チューブ、バイアルなど）の多量の在庫に関連する追加の費用がかかる。さらに、アリコートは、限られた回数の冷凍／解凍サイクルでさえもそれにより劣化または損傷を受ける。
【０００７】
更に他の手法は、まず、大量の試料を、冷凍する前に小量のアリコートに分けることである。この手法は、試料が受ける冷凍解凍サイクル数を１回だけに限定することができるが、この手法による労力、冷凍保存スペース及び試料容器の在庫の要件についてのコストに関連する不利益がある。
【０００８】
参照としてここに取り込まれる、２００７年１月１６日出願で登録前のＵ．Ｓ．Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｎｏ．２００９００１９８７７、発明の名称「Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｍｅｔｈｏｄｓ  ａｎｄ  Ｄｅｖｉｃｅｓ  ｆｏｒ  Ｆｒｏｚｅｎ  Ｓａｍｐｌｅ  Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ」は、元の（親）試料を解凍することなく、凍結生体試料から凍結試料コアを抽出するためのシステムを開示する。このシステムは、親試料を解凍することなく元の親試料から凍結コア試料を取り出すために中空コアリングビットを含むドリルを用いる。ドリルによって取得された凍結試料コアは、試験のためのアリコートとして使用される。凍結コアが除去された後、試料の残りは、親試料からの他のアリコートが将来の試験のために必要とされるまで、その元の容器での冷凍保存に戻される。
【０００９】
参照としてここに取り込まれる、同一出願人による、２０１２年４月３０日出願のＵ．Ｓ．Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｎｏ．６１／６４０６６２、２０１２年６月５日出願のＵ．Ｓ．Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｎｏ．１３／４８９２３４、２０１３年３月１５日出願のＵ．Ｓ．Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｎｏ．１３／８４４１５６、いずれも発明の名称「Ｍａｃｈｉｎｅ  Ｖｉｓｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｆｒｏｚｅｎ  Ａｌｉｑｕｏｔｔｅｒ  ｆｏｒ  Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ  Ｓａｍｐｌｅｓ」は、凍結試料が、１以上の凍結試料コアの前回抽出からのボアを含んでいるか否かとそのようなボアの位置についての自動認識を容易化して、試料からの更なる凍結試料コアの自動抽出を実施するシステム及び方法を開示する。
【００１０】
参照としてここに取り込まれる、２０１１年１１月１７日出願のＰＣＴ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｎｏ．ＰＣＴ／ＵＳ２０１１／０６１２１４及び２０１０年１２月１日出願のＵ．Ｓ．Ｐｒｏｖｉｓｉｏｎａｌ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｎｏ．６１／４１８６８８、発明の名称「Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｆｏｒ  Ａｌｉｑｕｏｔｔｉｎｇ  Ｆｒｏｚｅｎ  Ｓｍｐｌｅｓ」は、コアリングデバイスを用いて凍結試料のアリコートを取得する方法を開示する。コアリングの位置は、凍結試料コアにおける対象物質の濃度が親試料におけるその物質の全体濃度の表示となる放射位置となるように選択される。
【００１１】
上記で既に参照としてここに取り込まれているＵ．Ｓ．Ｐｒｏｖｉｓｉｏｎａｌ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｎｏ．６１／６４０６６２及びＵ．Ｓ．Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｎｏ．１３／４８９２３４は、凍結試料コアを取得するためのシステムで用いるマシンビジョンシステムを開示する。マシンビジョンシステムは、カメラ、及びカメラからの画像データを受信して凍結試料コアが凍結生体試料から既に取り出された位置を特定するプロセッサを含む。
【００１２】
病理学及び生体医学の研究では、組織試料が保存及び標本化されることが多い。従来的には、組織試料は、ホルマリン固定を受け、パラフィンまたは最適切削温度化合物（ＯＣＴ）に包埋される。包埋された組織は、ミクロトームまたはクリオトームなどのスライド切削装置に固定され、組織の薄切片が試料の上部から薄切される。薄切片は、スライド上で評価され、試料の対象領域（例えば、腫瘍）が（例えば、対象領域を囲むマーキング装置を用いて）識別される。そして、対象領域が残りの細胞のどこにあるのかを特定するために、スライドは組織試料の残りと並べられる。そして、組織試料は、処理または標本化する領域または装置に移され、通常は、メスを用いて試料を細かく切断し、対象領域から組織の部分を抽出することによって、試料が対象領域から取り出される。ホルマリン固定された包埋組織での１つの問題は、生体標本が劣化し、組織の研究品質が固定処理によって悪影響を受けることである。したがって、凍結組織の使用は、固定された材料よりも望ましい。一方、凍結組織試料は、通常は、様々な容器に保存され、対象領域から組織の部分を取得するのに試料を解凍することを要する方法で処理される。それでも凍結組織試料はスライドのために切削されて標本化装置に移動されなければならない。組織標本を保存するのに使用される様々な容器は、対象領域を特定して組織試料を標本化するのに必要な多数の装置及び装備と同様に、プロセスを複雑化する。
【００１３】
本発明者らは、以下に説明するように、元の（親）試料を解凍することなく凍結生体試料から凍結試料コアを抽出するシステムを用いて凍結生体試料（例えば、凍結液及び／または凍結組織試料）から凍結アリコートを提供する能力を向上したシステム及び方法を開発した。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００９００１９８７７号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１５】
一態様において、凍結生体試料から凍結試料コアを取り出すシステムは、概略として、コアリングビットを保持するように適合されたコアリングビットマウント、及びコアリングビットマウントを支持するキャリッジを備える。掘削システムが、コアリングビットを経路に沿って凍結生体試料内に移動させるためにキャリッジと凍結生体試料との間の相対移動を生成するように適合される。切削動作モータが、キャリッジに支持され、掘削システムがコアリングビットを凍結生体試料内に掘進させて凍結試料コアを取得するようにコアリングビットの切削動作を駆動するように適合される。ターゲットシステムが、試料がコアリングビットの経路に配置される場合に凍結生体試料の１つに電磁照射を方向付けるように適合される。電磁照射は表示を凍結生体試料上に生成して、コアリングビットの経路がどこで凍結生体試料に交差するのかを示す。
【００１６】
他の態様において、１以上のコアリングビットを試料内に掘進させ、凍結試料コアが１以上のコアリングビッドに保持されている間に、試料から１以上のコアリングビットを引き抜くシステムを用いて、凍結生体試料から凍結試料コアを取り出す方法は、概略として、システムが１以上のコアリングビットを移動させるコアリングビット経路に凍結生体試料の１つを位置させることを含む。電磁照射が凍結生体試料上に方向付けられる。電磁照射は表示を凍結生体試料上に生成して、コアリングビット経路が凍結生体試料に交差する位置を凍結試料上に示す。表示によって示される、コアリングビット経路が凍結生体試料に交差する位置は、凍結試料コアが望まれる試料の位置にあるものとして確認される。コアリングビットは、コアリングビット経路に沿って凍結試料内に掘進させられる。凍結試料コアがコアリングビットに保持されている間に、コアリングビットは凍結試料から引き抜かれる。
【００１７】
他の態様において、凍結生体試料から凍結アリコートを採取する単回使用コアリングプローブは、概略として、凍結生体試料から凍結試料コアを取り出すための中空コアリングビットを備える。イジェクタが、中空コアリングビットによって取り出された凍結試料コアを中空コアリングビットから排出するように適合される。イジェクタは、格納位置から展開位置まで移動可能であり、それが格納位置から展開位置に移動するにつれてコアリングビットから凍結試料コアを押し出すように動作可能である。ロック機構が、単回使用コアリングプローブの再使用を阻害するように適合される。ロック機構は、イジェクタの格納位置から展開位置への移動中における中空コアリングビットとの係合のために適合された少なくとも１つの楔形リブをイジェクタ上に備える。少なくとも１つの楔は、イジェクタの展開位置から格納位置への移動を阻止するように構成される。
【００１８】
他の態様において、凍結生体試料から凍結アリコートを採取するコアリングプローブは、概略として、凍結生体試料から凍結試料コアを取り出すための中空コアリングビットを備える。結合部が、中空コアリングビットに配置され、コアリングビットを凍結試料内に掘進させるためのシステムに中空コアリングビットを接続するように構成される。結合部は、そこを貫通する開口及び結合部の外面の周囲に延在する周回溝を有する本体を含む。
【００１９】
他の態様において、凍結生体試料から凍結アリコートを採取する単回使用コアリングプローブは、概略として、凍結生体試料から凍結試料コアを取り出すための中空コアリングビットを備える。イジェクタが、中空コアリングビットによって取り出された凍結試料コアを中空コアリングビットから排出するように適合される。イジェクタは、格納位置から展開位置まで移動可能であり、それが格納位置から展開位置に移動するにつれてコアリングビットから凍結試料コアを押し出すように動作可能である。ロック機構が、単回使用コアリングプローブの再使用を阻害するように適合される。ロック機構は、イジェクタの展開位置から格納位置までの移動を阻止するように適合される。イジェクタは、凍結生体試料上に画像を表示するように適合されたターゲットシステムの電磁照射がイジェクタを通過することを可能とするように適合される。
【００２０】
他の態様において、凍結生体試料から凍結アリコートを採取するコアリングプローブは、概略として、凍結生体試料から凍結試料コアを取り出すための中空コアリングビットを備える。結合部が中空コアリングビットに配置され、中空コアリングビットを、コアリングビットを凍結生体試料内に掘進させるためのシステムに接続するように構成される。結合部は、コアリングビットとシステムとの間の熱伝導を制限するように適合される。
【００２１】
他の課題及び構成が、以降において明らかとなるとともに教示される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、凍結試料から凍結試料コアを抽出するシステムの一実施形態の側面図である。
【図２】図２は、遮蔽された構造を示すように一部が分解された図１に示すシステムの部分の鳥瞰図である。
【図３】図３は、図２に示すシステムの部分の断面の鳥瞰図である。
【図４】図４は、保持位置にあるコアリングプローブ保持システムの一実施形態を示す、システムの一部の側面図である。
【図５】図５は、非保持位置にある保持システムを示す、システムの一部の側面図である。
【図６】図６は、コアリングプローブ保持システムのコアリングビットマウントに挿入されているコアリングプローブの一実施形態を示す、保持システムの部分断面図である。
【図７】図７は、保持システムに深く挿入されているコアリングプローブを示す、図６と同様の部分断面図である。
【図８】図８は、コアリングプローブをそこに保持する保持システムを示す、図６及び７と同様の部分断面図である。
【図９】図９は、図６−８からのコアリングプローブの正面図である。
【図１０】図１０は、格納位置にあるコアリングプローブのイジェクタの一実施形態を示す、コアリングプローブの鳥瞰図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、格納位置にあるコアリングプローブのイジェクタの他の実施形態を示す、コアリングプローブの鳥瞰図である。
【図１１】図１１は、展開位置にあるイジェクタを示す、図１０からのコアリングプローブの鳥瞰図である。
【図１２】図１２は、相対的に低い位置にあるキャリッジの一実施例を示す、図１及び２のシステムの一部を示す部分断面図である。
【図１３】図１３は、キャリッジが図１２に示す低い位置にある場合のコアリングプローブに対するプランジャの一実施形態の位置を示す、システムの一部の拡大図である。
【図１４】図１４は、図１２に示す位置よりも高い中間位置にあるキャリッジを示す、図１２と同様の部分断面図である。
【図１５】図１５は、キャリッジが図１４に示す中間位置にある場合のコアリングプローブに対するプランジャの位置を示す、図１３と同様のシステムの一部の拡大図である。
【図１６】図１６は、図１４に示す中間位置よりも高い位置にあるシステムのキャリッジを示す、図１２及び１４と同様のシステムの部分断面図である。
【図１７】図１７は、キャリッジが図１６に示す相対的に高い位置にある場合のコアリングプローブに対するプランジャの位置を示す、図１３及び図１５と同様のシステムの一部の拡大図である。
【図１８】図１８は、電磁照射を凍結試料上に向けて凍結試料上に表示を生成するように適合されたターゲットシステムの一実施形態を示す、図１のシステムの側面図である。
【図１９】図１９は、表示の種々の代替実施形態のいくつかの拡大図を含む、表示をそこに生成させた凍結試料の模式図である。
【図２０】図２０は、凍結試料上に十字線表示を生成するための一対のライン生成器を含むターゲットシステムの一実施形態の模式正面図である。
【図２１】図２１は、図２０のターゲットシステムの模式側面図である。
【図２２】図２２は、図２０及び２１のターゲットシステムによってそこに生成された十字線表示を有する凍結試料の模式図である。
【図２３】図２３は、取付けブロックの一実施形態の鳥瞰図である。
【図２４】図２４は、レーザ及びプランジャを支持する、図２３の取付けブロックの鳥瞰図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図面を通じて対応する参照符号は対応する部分を示す。
【００２４】
凍結試料から凍結試料コアを抽出するための、概ね符号１００で示されるシステムを図２−５に示す。システム１００は、図１に示すように容器１０６に含まれる凍結試料などの凍結生体試料１０４上に表示を生成するように適合されたターゲットシステム１０２を含む。凍結システム１０４は、ホルマリン固定された凍結組織試料などの凍結液試料及び／または凍結組織試料であればよく、パラフィン若しくはＯＣＴまたは新たな凍結組織試料に包埋されていてもよい。システム１００は、凍結試料１０４から凍結試料コアを取り出すためのコアリングビット１１２を含むコアリングプローブ１１０を支持するように適合される。ターゲットシステム１０２は、表示を凍結試料１０４上に生成し、コアリングビット１１２がどこで凍結試料に接触して凍結試料コアを取り出すことになるのかを示し、それにより、システム１００を用いて試料内の所望位置から凍結試料コアを取り出すのに適した位置に試料を位置決めする際にユーザを補助する。
【００２５】
システム１００は、コアリングビット１１２を保持するように適合されたコアリングビットマウント１２０を含む。コアリングビットマウント１２０は、コアリングビットがコアリングビット軸２７８に沿って延在するようにコアリングビット１１２を保持する。コアリングビットマウント１２０は、以下に記載するように、コアリングビット１１２の切削動作を駆動する切削動作モータ１２２に駆動接続される。コアリングビットマウント１２０は、コアリングビットがコアリングビットマウントに保持されることができるように、コアリングビット１１２に脱着可能な接続のために適合された端部１２４を有する。開口１２６がコアリングビットマウント１２０を貫通する。例えば、開口１２６は、好ましくはコアリングビットマウント１２０の中心軸１２８に沿って延在する。
【００２６】
コアリングビットマウント１２０及びそれゆえコアリングビット１１２は、凍結試料１０４を含む凍結試料容器１０６に対して可動である。好ましくは、コアリングビットマウント１２０は、凍結試料１０４に対して可動なキャリッジ１３０によって支持される。図示する実施形態では、キャリッジ１３０は、（例えば、実質的に直立する）支持部１３２に取り付けられ、掘削システム１３６によって支持部及び凍結試料１０４に対して可動である。好ましくは、掘削システム１３６は、キャリッジ１３０の精密な位置決め及び移動のためのサーボモータなどのモータ１３８を含む。図１２−１８に示すように、キャリッジ１３０は支持部１３２上の軌道１４０に沿って移動可能である。支持部１３２は、コアリング処理中に試料１０４を支持するために作業領域（例えば、プラットフォーム）から上方に延在する。支持部１３２は、好ましくは矢印θで示す鉛直軸１５０を中心として回転可能である。掘削システム１３６は、キャリッジ１３０を凍結試料１０４に対して遠近方向に軌道１４０に沿って支持部１３０上を移動させるように適合される。
【００２７】
掘削システム１３６は、モータ１３８を制御するように構成されたプロセッサ（不図示）を適宜含む。掘削システム１３６は、システム１００を操作する人からの１以上の入力を受けるように適宜構成される。例えば、掘削システム１３６は、コアリング処理を開始させてキャリッジ１３０と凍結試料１０４との間の相対移動を生成するようにユーザによって操作できるマニュアル操作可能なアクチュエータまたは入力装置（例えば、ボタン（不図示））を含んでいればよい。プロセッサは、コアリング処理が開始されると、掘削システム１３６が、キャリッジ１３０を軌道１４０に沿って移動させてコアリングビット１１２を試料１０４に（例えば、所定の深さまで）挿入し、それが試料に挿入されるにつれてコアリングビットの切削動作を駆動するようにモータ１２２を動作させ、そしてコアリングビットを試料から引き抜くよう動作するように適宜構成される。代替的に、掘削システム１３６は、キャリッジ１３０と凍結試料１０４との間の相対移動を生成するように動作可能な完全プログラム可能なロボット位置決めシステム（例えば、（θ、ｚ）、（θ、ｒ、ｚ）、（ｘ、ｙ、ｚ）座標系など）の一部であればよい。コアリングビット１１２と凍結試料１０４との間の相対移動を可能とする他のシステム及び構成は本発明の範囲内にある。
【００２８】
図示する実施形態における切削動作モータ１２２は、コアリングビットマウントに保持される場合に、コアリングビット１１２の切削動作を駆動するためにコアリングビットマウント１２０に駆動接続される。図示する実施形態では、例えば、切削動作モータ１２２は、好ましくはコアリングビットが凍結試料１０４に挿入されるのに従ってコアリングビット１１２を回転して凍結試料コアを取り出すように適合される。図示する実施形態における切削動作モータ１２２はコアリングビット１１２の回転を駆動するように適合されるが、他のタイプの切削動作が発明の範囲内にあることが分かる。例えば、切削動作モータは、例えば、Ｕ．Ｓ．２００９００１９８７７Ａ１として公開された２００７年１月１７日出願のＵ．Ｓ．Ｐａｔｅｎｔ  Ｎｏ．１２／０８７６９５に開示されるように、コアリングビットの直線的な振動切削動作を生成するように適合されていればよい。
【００２９】
図３に示すように、切削動作モータ１２２は、キャリッジ１３０に支持され、キャリッジ及びコアリングビットマウント１２０と連携して移動可能である。軸受ハウジング１７４がキャリッジ１３０に取り付けられ、コアリングビットマウント１２０の一部を囲む。軸受ハウジング１７４は、一対の軸受１７６、及び軸受間の最小間隔を維持するように軸受間に配置されたスペーサ１７８を収容する。コアリングビットマウント１２０は、軸受ハウジング１７４を貫通するとともにキャリッジに対する回転のために軸受１７６によってキャリッジ１３０に取り付けられたスピンドル１６０を含む。
【００３０】
切削動作モータ１２２は、スピンドル１６０を回転してコアリングビット１１２の回転切削動作を生成するように適合される。スピンドル１６０は、切削動作モータからの出力をコアリングビットマウントに伝達するための何らかの適宜の伝達系によって切削動作モータ１２２に接続される。図示する実施形態では、例えば、スピンドル１６０は、タイミングベルト１６４によってモータ１２２に接続されたプーリ１６２を含む。プーリ１６２及びタイミングベルト１６４は、それぞれ相互に係合してベルトとプーリ間の滑りを制限する（そして、好ましくは実質的になくす）ためのティース１６６及びノッチ１６８を含む。同様のティース１７０が、モータ１２２の出力シャフト上のプーリ１７２に適宜設けられてタイミングベルトとモータプーリ間の滑りを制限する（そして、好ましくは実質的になくす）。切削動作モータ１２２は、好ましくは、コアリングビット１１２が回転される速度が、特定の凍結生体試料が小分けされるための所望の動作パラメータに従って選択的に調整されることを可能とする可変速度駆動モータである。例えば、切削動作モータ１２２は、（数例を挙げると、試料の特性及び達成されるべき課題を含む種々の要因に依存して変動し得る）指定された態様で切削動作モータを動作させるように構成可能なプロセッサによって適宜制御される。タイミングベルト１６４は、滑りを制限するので、切削動作モータが動作する指定の態様にコアリングビット１１２の動作が密接に対応することを確実にする。
【００３１】
システム１００は、コアリングプローブ１１０を保持するためのコアリングプローブ保持システム１８０を含む。種々の異なる保持システムが、発明の範囲内において使用され得る。概略として、保持システムは、コアリングビット１１２がコアリングビットマウント１２０に脱着可能に接続されることを可能とする。当業者であれば、コアリングビットをコアリングビットマウントに着脱可能に保持するのに適した種々のチャック、コレット、ねじ接続などに精通しているはずである。図示する実施形態では、保持システム１８０は、６段階の可能な自由度（すなわち、３本の回転軸及び３本の変換軸）のうちの実質的に１つのみにおいて単一の部品だけの移動によって保持構成と非保持構成の間の切換に適合される。例えば、図示する実施形態では、以降により詳細を説明するように、保持システムは、部材を直線的に移動させることによって保持構成と非保持構成の間で切り換えられる。単一の簡単な動作を用いて保持システム１８０を保持構成と非保持構成の間で迅速かつ容易に切り換える能力によって、システム１００を操作する人が、コアリングビットマウント１２０に対してコアリングビット１１２を迅速に接続及び分離することが可能となる。
【００３２】
図６−８を参照すると、コアリングビットマウント１２０のスピンドル１６０の端部１８２は、受容体１８４、及び径方向に延在する軌道１８８において支持される複数の保持具１８６（例えば、ボール）を含む。ボール１８６は、ボールがそれらのそれぞれの軌道１８８の内側端部に位置する保持位置（例えば、図８参照）と、ボールが軌道の外側端部に位置する非保持位置（例えば、図６及び７参照）との間で移動可能である。ボール１８６は、カム１９０によって、軌道の外側端部で軌道１８８から出ないようにされている。ボール１８６は、軌道の内側端部においてリップ（不図示）などのストッパによって軌道１８８の内側端部から出ないようにされている。
【００３３】
図示する実施形態におけるカム１９０は、コアリングビットマウント１２０の一部を囲む。特に、カム１９０は、スピンドル１６０の端部１８２を囲むように構成される。例えば、カム１９０は、好ましくはカムの上端１９４から下方に延在する周回側壁１９２を有する。カム１９０は、保持位置と非保持位置の間のスピンドルに対する摺動移動のために、スピンドルの端部１８２と軸受ハウジング１７４との間でスピンドル１６０に適宜取り付けられる。例えば、図示する実施形態では、スピンドル１６０は、カム１９０の上端１９４における開口を貫通する。カム１９０は、カムの摺動経路の下端における保持位置と、カムの摺動経路の上端における非保持位置との間でスピンドル１６０上を縦方向に摺動可能である。スピンドル１６０は、カム１９０のスピンドルに沿う上方への移動を制限するようにカム１９０上に配置されたストッパ１９６を有する。図示する実施形態では、ストッパ１９６は、スピンドル１６０上の溝で受けるワッシャである。バイアス部材１９８が、カム１９０をその下方位置に向けてバイアスするように配置される。図示する実施形態では、バイアス部材１９８は、カム１９０の上端１９４とストッパ１９６との間で圧縮される螺旋ばねである。ばね１９８はカム１９０を保持位置に向けてバイアスする。追加的または代替的に、ストッパまたはスペーサがカム１９０の下方に配置されてカムのスピンドルに沿う下方への移動を制限してもよいし、及び／またはストッパ１９６が除去されてバイアス部材１９８がカム１９０の上端１９４と軸受１７６との間で圧縮されるようにしてもよい。この構成は、軸受ハウジング１７４において軸受１７６をスペーサ１７８に当接保持することを補助する。
【００３４】
カム１９０は、スピンドル１６０の端部１８２を受けるための環状空間２０２を含む。環状空間２０２及びスピンドル１６０の端部１８２は、環状空間における端部の締り嵌め受けのために適宜構成される。環状空間２０２及び端部１８２は、例えば図示するように略円筒状である。カム１９０はカム面２０４を含む。図示する実施形態では、カム面２０４はテーパ面２０６を含む。テーパ面２０６は、好ましくはカム１９０の先端に位置する。テーパ面２０６は、カム１９０の上端における環状空間２０２に隣接する狭い方の端部から、カムの下端における広い方の端部まで延在する。カム面２０６は、ボール１８６に接触し、ボールがそれらの軌道１８８における径方向外側に位置する最大限度を画定するように位置する。
【００３５】
カム１９０がその保持位置にある場合、テーパ状のカム面２０６はボール１８６を、それらの軌道１８８の内部端における保持位置に保持する。ボール１８６がそれらの保持位置にある場合、コアリングビット１１２をスピンドル１６０内に保持するようにボール間のスペースは相対的に小さくなる。カム１９０は、ユーザによって、非保持位置に向けてばね１９８のバイアスに逆らって上方に移動される。カム１０９がその非保持位置に移動される際に、カム面のテーパ部分によって、ボール１８６がそれらの軌道１８８の径方向外側端部における非保持位置へと移動することが可能となる。ボール１８６がそれらの非保持位置にある場合、コアリングビット１１２をスピンドル１６０から解放するようにボール間のスペースは相対的に大きくなる。ボール１８６間の充分な離隔によってコアリングビット１１２を解放することができるようにカム１９０が上方に大きく移動されたとき、カムはその非保持位置に達したことになる。
【００３６】
カム１９０は、好ましくは、システム１００を操作する人によるカムのその非保持位置へのマニュアル移動を容易とするグリップ２０８を含む。図示する実施形態では、例えば、グリップ２０８は、カム１９０の下端よりも上方の位置においてカム側壁１９２の外側面から径方向外側に延在するフランジを含む。したがって、ユーザは、フランジ２０８より下方でカム側壁１９２を保持し、コアリングビット１１２をスピンドル１６０から解放しようとするばね１９８のバイアスに逆らってカム１９０を軸受ハウジング１７４に向けて上方に移動させるようにフランジを押し上げることができる。
【００３７】
スピンドル１６０の端部１８２における受容部１８４は、狭い側の近端から広い方の遠端にかけてテーパ状となっている。コアリングプローブ１１０は、コアリングビットマウント１２０の端部１８２における受容部１８４に受容される。コアリングプローブ１１０は、凍結試料から凍結試料コアを取り出すための中空コアリングビット１１２（例えば、切削用先端を有する中空管）及びコアリングビット１１２に含まれる凍結試料コアをコアリングビットの端部から排出するように適合されたイジェクタ２１０を含む。イジェクタ２１０は、格納位置から展開位置に移動可能であり、それが格納位置から展開位置に移動するにつれてコアリングプローブ１１２に保持されている凍結試料コアをコアリングプローブから押し出すように動作可能である。例えば、イジェクタ２１０の遠端は、好ましくは、イジェクタが展開位置に移動するにつれて、中空コアリングビット１１２内でコアリングビットの遠端から離隔された位置から、コアリングビットの遠端を超えた位置に移動する。
【００３８】
コアリングプローブ１１０は、好ましくは１回だけの使用のために構成される。単回使用コアリングプローブについての詳細な情報は、同一出願人による２０１２年７月２４日出願のＵ．Ｓ．Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｎｏ．６１／６７５０１６、２０１３年３月１４日出願のＵ．Ｓ．Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｎｏ．６１／７８４７５３及び２０１３年７月２４日出願のＵ．Ｓ．Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｎｏ．１３／９５０１７０、発明の名称「Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｆｏｒ  Ａｌｉｑｕｏｔｔｉｎｇ  Ｆｒｏｚｅｎ  Ｓａｍｐｌｅｓ」において提供され、それらの内容が参照としてここに取り込まれる。単回使用コアリングプローブの使用によって、（例えば、試料間でのプローブの不適切な洗浄に起因する）試料の交差汚染の危険が回避されるとともに洗浄処理の必要がなくなる。
【００３９】
好ましくは、凍結試料コアを取得する単回使用コアリングプローブの使用によって、コアリングビットが他の凍結試料コアを取得する使用のためには適切でない状態にコアリングビット１１２が変化する。例えば、好ましくは、コアリングプローブ１１０は、コアリングプローブが１回だけしか使用されないことを確実にするためにコアリングプローブの再使用を阻害し、これにより、試料間での持越しまたは汚染の可能性を防止するように適合されたロック機構２１２を含む。図１０から分かるように、ロック機構２１２は、イジェクタ２１０の外面から放射状に延在する複数の楔形リブ２１４を備える。図示する実施形態では、ロック機構２１２は、複数の楔形リブ２１４（例えば、４個のリブ）を含む。リブ２１４は、格納位置から展開位置へのイジェクタの移動中での中空コアリングビット１１２との係合のために適合される。イジェクタが格納位置にある場合、リブ２１４は、コアリングビット１１２の近端２１６の上方に延在するイジェクタの一部分に位置する。図示する実施形態におけるリブ２１４は、イジェクタ２１０が格納位置にある場合にはコアリングビット１１２とは接触しない。イジェクタ２１０が格納位置から展開位置に移動されて凍結アリコートを排出するときに、リブ２１４はコアリングビット１１２の近端に挿入される。リブ２１４は、コアリングビット１１２の近端２１６に刺さり、展開位置から格納位置に向けて戻るイジェクタの移動を阻止するように構成される。例えば、リブ２１４は、好ましくは（例えば、リブの少なくとも１つ及びコアリングビットの近端２１６を変形させて）リブがコアリングビットの近端に押し込められることにより、リブを有するイジェクタ２１０の部分が容易にはコアリングビットから引き抜かれないようなサイズ及び形状とされる。したがって、イジェクタ２１０を使用してコアリングビットから凍結試料コアを排出することで、イジェクタの展開位置での自動ロックが行われ、これにより、同じコアリングプローブ１１０を用いて追加の凍結試料を取得することを防止し、少なくともそれに対する実質的な抑止を与える。図示する実施形態におけるコアリングプローブ１１０は単回使用コアリングプローブであるが、コアリングプローブは本発明の範囲内の再使用可能なコアリングプローブであってもよいことが分かる。さらに、図示する実施形態におけるコアリングプローブ１１０とは異なる他の種々の単回使用コアリングプローブが、発明の範囲から逸脱することなく使用され得る。例えば、図１０Ａは、楔２１４Ａがイジェクタの対向面に形成されるような長円形近端を有するイジェクタ２１０Ａを示す。
【００４０】
図９−１１を参照すると、コアリングプローブ１１０は、凍結試料１０４内にコアリングビットを掘進させるためのシステムにプローブ及びそのコアリングビット１１２を結合させるように適合された結合部２２０を含む。好ましくは、例えば、結合部２２０は、コアリングビット１１２をコアリングビットマウント１２０に接続するように適合される。図示する実施形態では、結合部２２０は、コアリングビット１１２の外面に、その近端２１６と遠端２１８の間に固定される。例えば、結合部２２０は、好ましくは、コアリングビット１１２を（例えば、結合部においてコアリングビットを確実に保持する締り嵌めを介して）受ける中央開口２２２（例えば、ボア）を有する。図示する実施形態では、中空コアリングビット１１２は、結合部２２０を貫通して結合部の一端からその反対側の他端まで全体に延在する。結合部２２０は、コアリングビット１１２に（例えば、接着剤または他の接着物を用いて）接着され、コアリングビット上に成形され、及び／または結合部をコアリングビットに固定するためにコアリングビット側の開口内に延びる１以上の突起を含んでいてもよい。結合部２２０は、コアリングビットマウント１２０のスピンドル１６０の端部１８２において受容部１８４に受容されるようなサイズ及び形状とされる。結合部２２０及び受容部１８４の各々は、好ましくは、コアリングビットマウント１２０の向きに対するコアリングプローブ１１０の軸上の回転向きに関して考慮することなく結合部をコアリングビットマウント１２０に接続することを容易とするように、それらの中心軸に関して対称である。
【００４１】
図９−１１を参照すると、結合部２２０は本体２２４を有する。図示する実施形態では、本体はテーパ部を含む。例えば、好ましくは、本体２２４の全体が全般にテーパ状である。テーパ状の本体２２４は、狭い方の近端及び広い方の遠端を有する。テーパ状の本体２２４は、スピンドル１６０の端部での受容部１８４における密着受容のためのサイズ及び形状とされる。周回溝２２６（図６）は、本体の外面の周囲にわたって本体２２４内に径方向に延び、本体を上部２２８及び下部２３０に分ける。溝２２６は、コアリングビットマウント１２０にコアリングプローブ１１０を保持するボール１８６を受けるように構成される。ボール１８６が非保持位置にある場合、結合部２２０の上部２２８は、溝２２６がボールと位置合せされるまで、コアリングビットマウント１２０内でボール１８６を超えて挿入される。結合部２２０のテーパ形状は、必要な場合には、ボールをそれらの軌道１８８において径方向外側に徐々に移動させることによってボール１８６間に結合部の上部２２８を挿入することを容易とする。ボール１８６は、それらの保持位置にある場合、結合部２２０の溝２２６に受け入れられ、それにより、スピンドル１６０に対するコアリングプローブ１１０の下向きまたは上向きいずれかの移動を阻止することによって結合部をコアリングビットマウント１２０に保持する。結合部２２０は、スピンドル１６０に対して実質的に固定された向きにコアリングビット１１２を保持してスピンドルの回転動作のコアリングビットへの伝達を促進するようにコアリングビットマウント１２０と係合可能な１以上の鍵部（不図示）または他の適切な構成を含んでいればよい。
【００４２】
結合部２２０は、コアリングビット１１２とシステム１００との間の熱伝導を制限するように適合される。例えば、結合部２２０は、好ましくは比較的低い熱伝導率を有する材料から構成される。コアリングビット１１２は、好ましくはコアリング処理の前に予め冷却される。この事前の冷却は、コアリングプローブ１１０が使用開始されるまで冷所に維持すること、冷却剤にコアリングビットを浸漬することまたは冷却剤を含む流れにコアリングビットを曝すことによって使用直前にコアリングビット１１２を冷却剤（例えば、液体窒素、液体窒素上の蒸気、ドライアイス、ドライアイス及びアルコールまたは他の液体を含むスラリ、低温ガスなど）に曝すことなどによって、種々の態様で実現される。事前の冷却は、個々のコアリングビット１１２を積極的に冷却して使用直前にその温度を低下させることを含み、または一セットのコアリングプローブ１１０を、そのセットからの個々のコアリングプローブがコアリング処理での使用のために選択されるときにセット中の全てのコアリングビット１１２が確実に既に所望の低温となっているような環境に維持することを含む。事前冷却システムは、コアリングビット１１２の温度が、コアリングビットが最初に凍結試料に接触する時に約−２０Ｃ以下、例えば、コアリングビットが最初に凍結試料に接触する時に約−４０Ｃ以下、コアリングビットが最初に試料に接触する時に約−６０Ｃ以下、コアリングビットが最初に試料に接触する時に約−８０Ｃ以下となることを確実にするように適合される。結合部の低い熱伝導率によって、コアリングビットマウント１２０及びシステム１００の残余部分によるコアリングプローブ１１２の加熱が制限される。システム１００の残余部分は、基本的に大きな熱量を有し、そのような低温での大きな熱量を維持するエネルギー要件のために、及びそのような低温でシステムのモータ及び他の部品を動作させることの難しさのために、そのような低温下に維持することが非常に難しい。結合部２２０の熱伝導率は、好ましくは約５０ｗ／ｍＫ以下であり、より好ましくは約１０ｗ／ｍＫ以下であり、より好ましくは約０．００１ｗ／ｍＫから約５ｗ／ｍＫの範囲にあり、更に好ましくは約０．００１ｗ／ｍＫから約２ｗ／ｍＫの範囲にある。結合部１２０に使用できる低い熱伝導性を有する好適な材料は、プラスチック、セラミック、硬質発泡体（例えば、注型ウレタン）、ステンレス鋼、グラファイト、カーボンファイバ、金属マトリクス合成物（例えば、鋼グラファイト合成物）、ハニカム被覆材料などを含む。結合部は、結合部を介した熱伝導に追加の抵抗を与える空気または真空充填空隙を含んでいてもよい。結合部に１以上の空隙を含むことによって、結合部がより高い熱導電性を有する基礎材料から構成される場合でさえも、有効熱伝導率を上述のレベルに低下させることができる。結合部はまた、発明の範囲内の、より高い熱伝導率を有する非絶縁材料から構成されていてもよい。
【００４３】
システム１００は、コアリングビット１１２から凍結試料コアを排出する排出システムを含む。図示する実施形態では、例えば、排出システムは、コアリングビット１１２から凍結試料コアを排出するようにイジェクタ２１０を作動させるプランジャ２４０を含む。図１２に示すように、プランジャ２４０は支持部１３２に対して固定されたブラケット２４２に一端で取り付けられたロッドであり、それにより、コアリングビットマウント１２０及びそれに保持されるコアリングプローブ１１０を支持して移動させるキャリッジ１３０の移動が、スピンドル１６０及びコアリングビット１１２を含むコアリングビットマウント１２０の部品に対するプランジャの移動を生成する。プランジャ２４０の反対側の他端は、コアリングビットマウント１２０における開口１２６内に達する。プランジャ２４０は、好ましくは中空であり、それを貫通するボア２３６を有する。図示する実施形態では、ブラケット２４２がプラットフォーム２４４を支持する。取付けブロック２４６がプラットフォーム２４４によって支持される。取付けブロック２４６は、プランジャ２４０の近端を受けるように構成された受容部２４８を含む。プランジャ２４０は、ボア２５０を通る設定ねじ２４７または他の何らかの適切なコネクタなどの何らかの適切なコネクタによって取付けブロック２４６に固定される。プランジャ２４０は、キャリッジ１３０が降下位置（例えば、コアリングビット１１２が試料に挿入される位置）にある場合にコアリングビットマウント１２０によって保持されるコアリングプローブ１１０のイジェクタ２１０から遠端２６０が離隔されるように、そして、キャリッジが降下位置から完全上昇位置へ上昇されるにつれてプランジャの遠端がイジェクタ２１０と接触してそれをその格納位置から展開位置に移動させるように配置される。
【００４４】
図２及び３を参照すると、取付けブロック２４６の一実施形態は、一対の側部２４６Ａ及び側部間の中央部２４６Ｂを備える。中央部２４６Ｂは側部２４６Ａの上方に隆起している。図示する実施形態では、取付けブロック２４６をプラットフォーム２４４に固定するようにねじ２４５が各側部２４６Ａを貫通する。ワッシャまたはシム２４９が、各ねじ２４５の頭部と取付けブロック２４６の各側部２４６Ａの上面との間に配置されてプラットフォーム２４４上での取付けブロック２４６とターゲットシステム１０２との位置合せを促進する。例えば、（図２に示す）左側のねじ２４５を右側のねじ２４５よりもきつく締めることによって、ターゲットシステム１０２は、支持部１３２の正面１３３に略平行な垂直平面内で反時計回りに傾く。同様に、（図２に示す）右側のねじ２４５を左側のねじ２４５よりもきつく締めることによって、ターゲットシステム１０２は、支持部１３２の正面１３３に略平行な垂直平面内で時計回りに傾く。したがって、ねじ２４５は、単一平面内での調整を与える。ターゲットシステム１０２の微調整を与えるための比較的少量の調整がねじ２４５によって実現されることが分かる。これは、コアリングビットが試料と交差する位置にターゲットシステムが非常に精密に位置合せされることを確実にするために望ましい。これは、例えば、レーザ２７０がプランジャ２４０の中空中心を、プランジャの内部面に当たることなく通ることを確実にするためにも望ましい。追加的または代替的に、取付けブロック２４６の角部の４本のねじ２４５Ａ（図２３）によって取付けブロックがプラットフォーム２４４に固定される。この構成は、取付けブロック２４６を複数の異なる軸に関して傾斜可能とすることによって調整の度合いを増加させる。例えば、取付けブロック２４６を種々の異なる態様に傾斜させるように、各ねじ２４５Ａが他の３本のねじ２４５Ａよりも大きな度合いで個々に締められ、及び／または第１の対のねじ２４５Ａが第２の対のねじ２４５Ａよりも大きな度合いで締められる。また、ターゲットシステム１０２の所望の微調整を与えるように、任意数のねじ２４５Ａが他のねじよりも締められ、または緩められてもよい。
【００４５】
ターゲットシステム１０２は、好ましくは、試料がコアリングビット１１２の経路に位置する場合に試料１０４上に電磁照射を方向付けるように配置された光源２７０（例えば、ダイオードレーザなどのレーザ）を含む。光源２７０は、システム１００の動作中に連続的に点灯され、または（例えば、ボタンまたはスイッチ（不図示）を用いて）選択的に活性化される。図示する実施形態では、例えば、レーザ２７０がプランジャ２４０の近端においてブラケット２４２に取り付けられる。レーザ２７０は、取付けブロック２４６の受容部２８２に受容される。レーザ２７０は、何らかの適切なコネクタによって、例えば、ボア２８４を通る設定用ねじ２７２によって、または他の適切なコネクタによって、取付けブロック２４６に固定される。例えば、追加的または代替的に、レーザ２７０が摩擦固定によって受容部２８２に固定されてもよい。レーザ２７０は、プランジャ２４０のボア２３６を通して、そしてコアリングビットマウント１２０における開口１２６を通して電磁照射（例えば、可視またはＵＶ光のビーム）を試料１０４上に向けて下方に方向付けるように配置されて、コアリングビットの経路がどこで試料に交差するのかを示す表示２８０を生成する。ターゲットシステム１０２は、電磁照射をコアリングビット１１２の軸２７８に沿って凍結試料１０４に方向付けるように構成される。例えば、ターゲットシステムは、好ましくは、スピンドル１６０及びコアリングマウント１２０の残余部分を介して、その開口を介して電磁照射を方向付ける。コアリングプローブ１１０がコアリングビットマウント１２０に取り付けられる場合に、それはレーザビーム２７４の経路内にある。イジェクタ２１０は、レーザからの光がコアリングプローブ１１０を通過することを可能とする材料からなる。例えば、イジェクタ２１０は、コアリングプローブ１１０を介してレーザビームを伝搬させるためにイジェクタを貫通する導波路であってもよいし、またはそれを含んでいてもよい。他の実施例として、イジェクタは、レーザ光の一部がコアリングプローブ１１０を通過するようにレーザからの光に対して透明または半透明の材料からなっていてもよい。さらに、コアリングプローブ１１０がまだコアリングビットマウント１２０に取り付けられていない場合、コアリングプローブはレーザビーム２７４の経路内にはなく、コアリングビットマウントに取り付けられるときにコアリングプローブ１１０が光を遮蔽する場合であっても凍結生体試料１０４上に表示２８０を生成するように、レーザ２７０は光のビームをプランジャ２４０のボア２３６を通して、及びコアリングビットマウント１２０における開口１２６を通して方向付ける。
【００４６】
表示２８０は、コアリングビット経路２７６と凍結生体試料１０４との交点を中心とするパターン２９０を含む。パターン２９０は、好ましくは、コアリングビット経路２７６と凍結生体試料１０４との交点に略一致する点またはスポット２９２を含む。図示する実施形態では、例えば、表示２８０は、コアリングビット経路２７６と試料との交点において、レーザビームの可視スポット２９２及び／またはレーザ２７０によって刺激された試料からの何らかの可視発光（例えば、蛍光）を備える。表示のパターン２９０は、発明の範囲から逸脱することなく、ターゲットシステムの他の光源または構成によって生成された追加の特徴を含んでいてもよい。システム１００を使用する人は、凍結生体試料１０４上の表示２８０を観察し、ユーザが凍結試料コアを取得したいと思う凍結試料の所望部分がコアリングビット１１２の経路内に位置することを表示が示すまでコアリングビットマウント１２０及び／または凍結試料の位置を調整することができる。
【００４７】
システム１００を用いて凍結試料コアを取得する一方法によると、ユーザは、凍結試料コアが取り出される凍結試料１０４を選択し、コアリングビット経路においてコアリングビットマウント１２０の略下方で凍結試料を位置決めする。凍結試料１０４は、凍結液試料及び／または凍結組織試料であればよい。凍結試料は容器１０６に含まれ、またはコアリングビットマウント１２０下のプラットフォーム１０８上に置かれる。ターゲットシステム１０２は、電磁照射を凍結試料１０４上に方向付けて、表示２８０を凍結試料上に生成し、試料のどの部分がシステム１００によってコアリングされるために位置決めされるのかを特定するのに使用される。そして、ユーザは、表示によって示される、コアリングビット経路２７６が凍結試料１０４に交差する位置が、凍結試料コアが望まれる試料上の位置にあることを確認することができる。必要であれば、ターゲットシステム１０２によって生成される表示２８０が、凍結試料の所望部分がコアリングビット１１２の経路２７６内にあることを示すまで、表示によって示される位置と所望位置との差を減少させるようにコアリングビットマウント１２０及び／または試料１０４の位置が調整される。好ましくは、凍結試料１０４は、表示２８０が凍結試料上に生成されている間にコアリングビット経路２７６に対して移動される。好ましくは、システム１００にコアリングビット１１２がない間に、ターゲットシステム１０２は電磁照射を凍結試料１０４上に方向付ける。代替的に、ターゲットシステムは、システムにコアリングビットがある間にコアリングビットを通して電磁照射を方向付けることもできる。
【００４８】
ユーザがコアリングビットマウント１２０及び凍結試料１０４を位置決めして、コアリングビット経路２７６が所望の試料採取位置で凍結試料に交差することを表示２８０が示すと、ユーザはコアリングプローブ１１０をコアリングビットマウントに装着する。例えば、好ましくは、ユーザは（例えば一方の手で）カム１９０を掴み、グリップ２０８を用いてばね１９８の応力に逆らってその非保持位置に上昇させる。カム１９０が非保持位置にある間に、ユーザは、コアリングプローブ１１０を（例えば他方の手で）掴み、コアリングプローブ１１０の結合部２２０をスピンドルの受容部１８４及び端部１８２に挿入する。この動作は、溝２２６がボールに位置合せされるまで、結合部の上部２２８を保持システム１８０のボール１８６間を通して挿入することを含む。そして、ユーザはカム１９０を解放し、またはばね１９８がカムを保持位置に移動させるようにする。カム１９０が保持位置に向かって移動するにつれて、テーパ状のカム面２０４は、ボール１８６を径内側方向にそれらの保持位置に向けて移動させる。カム１９０は、カムがその保持位置に残る限り、それらの保持位置においてボール１８６を保持する。
【００４９】
この時点で、コアリングビットマウント１２０は、コアリングビットが光のビームの経路内に保持されるように、レーザ２７０と凍結試料１０４との間でコアリングビット１１２及びコアリングプローブ１１０の残余部分を保持する。コアリングプローブが導波路を有し、透明または半透明であり、あるいは光がそれを通過できるように適合されている場合、表示２８０またはその何らかの外観が試料１０４上で依然視認可能となる。一方、コアリングプローブ１１０がレーザの経路内に配置されると、表示２８０は、もはや凍結試料１０４上で視認できない。しかし、コアリングビットマウント１２０または試料１０４を移動させてコアリングプローブ１１０をスピンドル１６０に接続する必要がないため、試料は依然として所望位置にある。
【００５０】
コアリングプローブ１１０がコアリングビットマウント１２０に挿入された後、ユーザはアクチュエータ（例えば、ボタン）を操作してコアリング処理を開始する。プロセッサは、コアリングビット１１２をコアリングビット経路２７６に沿って凍結生体試料内に移動させるために、凍結試料１０４とキャリッジ１３０との間の相対移動を生成するように掘削システム１３６を動作させる。プロセッサはまた、掘削システム１３６がコアリングビットを凍結試料１０４内に掘進させるにつれてコアリングビット１１２の切削動作を駆動するように切削動作モータ１２２を動作させ、これにより凍結試料コアがコアリングビット１１２の先端に位置することになる。そして、プロセッサは、コアリングビット１１２及びそこに含まれる凍結試料コアを凍結試料１０４から引き抜くように掘削システム１３６を動作させる。
【００５１】
コアリングが完了すると、コアリングビットマウント１２０は、凍結試料コアを受容するための移動先受容体に対して、コアリングビットが移動先受容体の直上となるように移動される。好ましくは、凍結アリコートが確実に凍結されたままとなるようにして凍結アリコートの生体的な完全性を保持するように、凍結コアは低温の移動先受容体（例えば、アリコート受けの管）、ウェルプレート（例えば、９６ウェルプレートまたは他のウェルプレート）、凍結組織ミクロアレイ、または他の構造物に排出される。移動先受容体が配置されると、掘削システム１３６は、プランジャ２４０の遠端がイジェクタ２１０の近端に接触するまでキャリッジ１３０を上昇させるように動作される。キャリッジ１３０が更に上昇されるにつれて、イジェクタがプランジャによって静止して保持される一方でコアリングビットがコアリングプローブ１１０の残余部分とともに上昇を続けつつ、プランジャ２４０はイジェクタ２１０をコアリングビット１１２の近端に付勢する。結果として、プランジャ２４０は、イジェクタ２１０を格納位置から展開位置に移動させ、コアリングビット１１２の先端から凍結試料コアを排出する。
【００５２】
凍結試料コアの排出及びイジェクタ２１０の展開位置への移動に応じて、イジェクタ２１０はコアリングビット１１２の近端に押し込められたままとなり、単回使用コアリングプローブ１１０を再使用して他の凍結試料コアを取り出すことが困難または不可能となる。そして、ユーザはコアリングプローブ１１０をコアリングビットマウント１２０から取り外す。コアリングビットマウント１２０からコアリングプローブ１１０を取り外すために、ユーザはカム１９０のグリップ２０８を用いて、カムをその非保持位置に向けてばね１９８のバイアスに逆らって上方に移動させる。このカム１９０の上方への移動によって、ボール１８６がそれらの軌道１８８を径外側方向にそれらの非保持位置まで移動することが可能となる。ユーザは、カム１９０を非保持位置に保持する一方で、コアリングプローブ１１０をコアリングビットマウント１２０から下方に引き離す。コアリングプローブ１１０の結合部２２０は、結合部２２０の上部２２８がボール間を摺動するように軌道１８８の径外側方向にボール１８６を充分に押し出す。コアリングプローブ１１０がコアリングビットマウント１２０から分離されると、ユーザは、グリップ２０８を離し、ばね１９８及び重力によってカム１９０を保持位置に戻らせる。コアリングプローブ１１０は、好ましくは廃棄される。使用済みコアリングプローブ１１０が廃棄された後、ユーザは他のコアリングプローブ１１０をシステムに挿入して、凍結試料１０４または他の凍結試料から他の凍結試料コアを取得する処理を繰り返すことができる。
【００５３】
上記はシステムの一実施形態を説明するものであり、いくつかの変形例は本発明の範囲内であることが分かる。これらの変形例の各々は単独で利用でき、または任意数の上記構成との組合せにおいて利用できる。
【００５４】
例えば、コアリングビットと凍結試料との間の相対移動を生成するための他の構成または装置は、本発明の範囲内にある。キャリッジは、凍結試料に対するマニュアル移動のために構成されてもよい。掘削システムは、コアリングビットを移動させることの代替として、凍結試料容器をコアリングビットに対して移動させるように凍結試料容器に動作可能に対応付けられてもよい。さらに、掘削システムは、掘削システムに凍結試料のグループから凍結試料を繰り返し選択させ、選択された凍結試料から凍結試料コアを取得させ、凍結試料コアを移動先の容器に堆積させることができる完全に自動化されたシステムを含んでいてもよい。例えば、掘削システムは、次の種類の系：（θ、ｚ）、（θ、ｒ、ｚ）、（ｘ、ｚ）、（ｘ、ｙ）、（ｘ、ｙ、ｚ）のいずれかを含むことができる。さらに、発明の広い範囲内において、完全に手動のシステムとなるまで、掘削システムの任意の機能及びその任意の組み合わせが手動で実行されてもよい。
【００５５】
プランジャを介して電磁照射を方向付けるための他の構成は本発明の範囲内にある。プランジャは、電磁照射がプランジャを通過して凍結試料に到達して表示を生成することを可能とするのにボアを含んでいなくてもよい。プランジャは、レーザがプランジャを介して光のビームを方向付けて凍結試料上に表示を生成するように、透明であればよい。プランジャは、光のビームをプランジャを介して方向付けて凍結試料上に表示を生成するための導波路を備えていてもよい。プランジャが導波路である場合、プランジャはまた、レーザからの光のビームを平行化するためのレンズ（不図示）を含んでいてもよい。さらに、プランジャは、発明の広い範囲内で省略されてもよい。例えば、コアリングビットから凍結試料コアを排出するのに加圧ガスシステムが用いられてもよい。プランジャはまた、その内容全体が参照としてここに取り込まれる、同一出願人による２０１２年１月２６日出願のＵ．Ｓ．Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｎｏ．１３／３５９３０１、発明の名称「Ｒｏｂｏｔｉｃ  Ｅｎｄ  Ｅｆｆｅｃｔｏｒ  ｆｏｒ  Ｆｒｏｚｅｎ  Ａｌｉｑｕｏｔｔｅｒ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｏｆ  Ｔａｋｉｎｇ  ａ  Ｆｒｏｚｅｎ  Ａｌｉｑｕｏｔ  ｆｒｏｍ  Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ  Ｓａｍｐｌｅｓ」に開示されるように、凍結試料の上面を検出するように適合された充填レベル検出システムの一部であってもよい。
【００５６】
凍結試料上の他の表示及びパターンも本発明の範囲内にある。図１９に示すように、パターンは、コアリングビット経路と凍結生体試料との交点に略一致する曲率中心を有する円弧を含んでいてもよい。図１９に更に示すように、パターン２９０は、交差線（例えば、十字）を含んでいてもよい。パターンは、プロジェクタによって試料上に投影される画像を含んでいてもよい。
【００５７】
凍結試料上に表示を生成してコアリングビットの経路がどこで凍結試料に交差するかを示すための他の構成も本発明の範囲内にある。例えば、ターゲットシステムは、凍結試料に光を向けるレーザ以外の光源を含んでいてもよい。例えば、ターゲットシステムは、画像（例えば、標線の画像）を凍結試料上に投影するように動作可能なプロジェクタを含んでいてもよい。他の実施例では、ターゲットシステムは、試料上の固定位置に取り付けられ、凍結試料上に十字表示を生成するように適合された一対のライン生成器２７０´（例えば、レーザライン生成器）を含んでいてもよい（図２０−２２参照）。更に他の実施例では、ターゲットシステムは、光ファイバ２７１を含むレーザ２７０Ａに結合されたファイバ光学系を含んでいてもよい（図２４）。レーザに結合されたファイバ光学系は、ファイバ２７１の先端がプランジャ２４０の遠端２６０付近に配置されるように、システム１００に取り付けられる。この実施形態では、光ファイバ２７１は、ファイバ光学系２７０Ａからの光が、レーザ２７０について上述したようにプランジャの近端ではなく、プランジャ２４０の遠端２６０付近で発せられるような導波路として機能する。
【００５８】
コアリングプローブは、プローブがコアリングビットマウントに受け入れられる場合に表示が凍結試料上に生成されることを阻害する必要はない。コアリングプローブがコアリングビットマウントに取り付けられる場合に凍結試料上に生成される表示は、本発明の範囲内にあることが分かる。イジェクタは、レーザからの光のビームがイジェクタによって遮蔽されないようにボアを含んでいてもよい。コアリングプローブはイジェクタを含んでいなくてもよく、レーザは光のビームをコアリングビットの中空中心を通して方向付けることができる。コアリングプローブがイジェクタを含まない場合、コアリングビットから凍結試料コアを排出するのにプランジャを用いることができる。イジェクタは、光のビームをイジェクタを介して方向付けて凍結試料上の表示を生成するための導波路を備えていてもよい。イジェクタが導波路である場合、イジェクタはまた、レーザからの光のビームを平行化するためのレンズ（不図示）を含んでいてもよい。
【００５９】
プランジャとコアリングプローブとの相対移動を生成するための他の構成及び装置は本発明の範囲内にある。例えば、プランジャは、支持部１３２に固定されたままであるのではなく、個別のアクチュエータによる移動のために構成されていてもよい。さらに、コアリングプローブのイジェクタは、プランジャなしで作動されてもよい。例えば、排出システムは、圧縮ガスによって単回使用コアリングプローブなどのコアリングプローブのイジェクタを格納位置から展開位置に移動させるようにしてもよい。
【００６０】
コアリングビットを用いるためのシステムにコアリングビットを固定するのに種々の他の結合部が用いられてもよいことが分かる。例えば、結合部は、コアリングビットと、それが結合されるシステムとの間の充分な空隙を保持するように設計される。空隙は、空気充填ギャップであってもよいし、所望の場合に、コアリングビットとシステムとの間の熱伝導を制限する真空充填ギャップであってもよい。例えば、一対の封止部材（例えば、Ｏリング）がコアリングビットに配置されて相互に離隔される。封止部材は、コアリングプローブがシステムに接続される場合にシステムを封止し、封止部材間でコアリングビットの長手方向に沿ってコアリングビットとシステムとの間のギャップを維持してコアリングビットとシステムとの間の熱伝導を制限することができる。
【００６１】
また、システムは、コアリングプローブをコアリングビットマウントに対して結合及び分離するための自動化システムを含んでいてもよい。例えば、掘削システムは、カムのグリップが固定物（例えば、表面）に係合される一方で、カムをその非保持位置に移動させてコアリングプローブをコアリングビットマウントに対して接続及び／または分離するようにキャリッジを降下させることができる。
【００６２】
本発明の範囲内において、凍結コアが温かい容器に排出されてもよいこと（例えば、コアが直ちに試験に晒される場合）も認識される。コアリングプローブ１１０はイジェクタを含んでいなくてもよく、コアリングビット１１２から凍結試料コアを排出するための他の構成も本発明の範囲内にあることが分かる。
【００６３】
本発明の好ましい実施形態の要素を導入する際、冠詞「ａ」、「ａｎ」、「ｔｈｅ」及び「ｓａｉｄ」は、その要素の１以上があることを意味するものである。用語「備える」、「含む」及び「有する」は包含的なものであり、列挙された要素以外の追加の要素があり得ることを意味するものである。
【００６４】
以上より、発明の様々な課題が達成されるとともに他の有利な結果が達成されることが分かる。
【００６５】
種々の変更が、発明の範囲から逸脱することなく上記構成においてなされ得るので、上記説明に含まれるとともに添付図面に示されるすべての事項は、限定的な意味ではなく例示として解釈されるべきものである。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１０Ａ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【国際調査報告】
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