ビーム照射による軟質材料の構造解析方法及びそれに用いる軟質材料保持装置
【課題】ビーム照射を行う軟質材料の試料を測定装置に動かないように簡易に固定することができ、さらに試料に溶液を均一になるように流した状態を簡易に維持して計測を行うビーム照射による軟質材料の構造解析方法及び軟質材料保持装置を提供する。
【解決手段】軟質材料の皮膚１が溶液透過性を有する板状の試料収容部材２２の試料収容孔２３に挿入され、試料収容部材２２が保持金具２５の保持孔２７ａに保持され、保持金具２５の両面に薄肉の被覆材３８を被せられ、さらに一対のケース金具４１，４２が保持金具２５に固定されることにより、皮膚１が試料収容孔２３内に動かない状態で固定される。さらに、ペリスタポンプ装置５５によって保持孔内に溶液を所定の割合で流通させることにより、試料収容部材２２を溶液が流れて皮膚１を均一に溶液が流れる。Ｘ線回折装置によってビーム通過孔４７を通して皮膚１にＸ線を照射して計測が行われる。
【解決手段】軟質材料の皮膚１が溶液透過性を有する板状の試料収容部材２２の試料収容孔２３に挿入され、試料収容部材２２が保持金具２５の保持孔２７ａに保持され、保持金具２５の両面に薄肉の被覆材３８を被せられ、さらに一対のケース金具４１，４２が保持金具２５に固定されることにより、皮膚１が試料収容孔２３内に動かない状態で固定される。さらに、ペリスタポンプ装置５５によって保持孔内に溶液を所定の割合で流通させることにより、試料収容部材２２を溶液が流れて皮膚１を均一に溶液が流れる。Ｘ線回折装置によってビーム通過孔４７を通して皮膚１にＸ線を照射して計測が行われる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セルロース等の繊維構造、皮膚等の膜構造、食品等の三次元構造等の軟質材料の構造を、Ｘ線回折・散乱、赤外線吸収等のビーム照射による計測装置を用いた軟質材料の構造解析方法及びそれに用いる軟質材料保持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の軟質材料として、例えば動物の皮膚における皮膚角層中にある細胞間脂質は皮膚のバリアー機能において重要な働きをしており、その分子レベルでの機構を明らかにすることが従来から課題となっている。この場合、Ｘ線回折装置による構造解析が採用されるが、動物の皮膚から採取した皮膚角層を用いる実験において個体差を避けることができないという問題がある。例えば、溶液としてグリセロールを用いて皮膚角層に作用させることにより細胞間脂質の構造変化を観測しようとするとき、Ｘ線回折により観測される構造の差がグリセロールの寄与によるものなのかあるいは試料の個体差によるものなのかを区別することが個体による構造のバラツキが大きいために難しく、さらにグリセロールによる構造変化が大きくない場合にその構造変化を検出することはさらに難しくなる。このような困難な問題を解決するには、まず試料である皮膚角層を動かないように固定する必要があり、さらに皮膚角層にグリセロールを均一に浸透させるようにするために、グリセロールを流した状態にする必要がある。
【０００３】
従来は、例えば特許文献１に示すようなガラスキャピラリを用いて試料を挿入する方法が用いられていた。しかし、ガラスキャピラリでは試料を固定して動かないようにすることが困難である。さらに、ガラスキャピラリ内に溶液を均一に供給することもできないので、試料に溶液を含ませないものと含ませたものを別個にキャピラリに挿入して、個々にデータ解析を行わなければならなかった。そのため、試料の個体差をなくした計測は無理であった。
【特許文献１】特開２００２−２７７３５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記した問題を解決しようとするもので、ビーム照射を行う軟質材料の試料を測定装置に動かないように簡易に固定することができ、さらに試料に溶液を均一になるように流した状態を簡易に維持して計測を行うことが可能であるビーム照射による軟質材料の構造解析方法及びそれに用いる軟質材料保持装置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】
【０００５】
上記目的を達成するために本発明の構成上の特徴は、試料収容孔を設けた溶液透過性を有する板状の試料収容部材の試料収容孔に軟質材料の試料を挿入し、保持孔を有すると共に、外周の２箇所に保持孔に繋がる溶液流通孔を有する板状の保持金具の保持孔に試料収容部材を挿入し、保持金具の両面に薄肉の被覆材を被せて試料収容孔を液密状態で被覆し、試料収容孔を囲んで配置されるビーム通過孔を設けた一対のケース金具で被覆材を介して保持金具を両面側から挟持して締付手段により保持金具に固定し、溶液流通手段によって溶液流通孔を通して試料収容孔内に溶液を流通させ、ビーム計測装置によってビーム通過孔を通して試料に計測用ビームを照射することにより計測を行うことにある。なお、ビーム計測装置としては、Ｘ線回折・散乱、中性子回折・散乱、赤外線吸収、紫外可視吸収スペクトル、円偏光二色性、ラマンスペクトル、電子スピン共鳴、核磁気共鳴、蛍光分光等によるものがある。また、軟質材料としては、繊維構造ではセルロース、ケラチン、コラーゲン、高分子、繊維等があり、膜状構造としては、皮膚、神経、腸壁等があり、三次元構造としてはデンプン，多糖、粉末、細胞、生体組織、食品等がある。
【０００６】
本発明においては、軟質材料の試料が溶液透過性を有する板状の試料収容部材の試料収容孔に挿入され、試料収容部材が保持金具の保持孔に保持され、保持金具の両面に薄肉の被覆材を被せられ、さらに一対のケース金具が被覆材を介して保持金具を両面側から挟持して締付手段によって締め付けて保持金具に固定されることにより、試料が試料収容孔内に動かない状態で固定される。さらに、溶液流通手段によって溶液流通孔を通して保持孔内に溶液を所定の割合で流通させることにより、溶液透過性を有する試料収容部材を溶液が流れてその試料収容孔に収容された軟質試料を均一に溶液が流れる。この状態で、ビーム計測装置によってビーム通過孔を通して試料に計測用ビームを照射することにより安定した状態で計測を行うことができる。その結果、本発明においては、溶液を流しながら皮膚の細胞間脂質の構造変化のような微細な変化を観測するときでも、観測される構造の差が溶液の寄与によるものなのかあるいは個体差によるものなのかを区別することができる。
【０００７】
また、本発明において、試料収容部材としてろ紙を用いることができる。これにより、試料収容孔においてろ紙のけばが生じ、このけばによって軟質試料が動かないように確実に支持される。
【０００８】
また、本発明において、試料収容孔内に溶液を導入しない状態と導入した状態でのビーム計測装置による計測結果の差分を得ることができる。これにより、溶液による構造変化が大きくない場合でも、溶液を流通させない状態と流通させた状態での計測結果の差分をとることにより、構造変化を詳しく分析することができる。
【０００９】
また、本発明の他の特徴は、軟質材料の構造解析に用いる軟質材料保持装置として、軟質材料の試料が挿入される試料収容孔を設けた溶液透過性を有する板状の試料収容部材と、試料収容部材が収容される保持孔を有すると共に、外周の２箇所に保持孔に繋がる溶液流通孔を有する板状の保持金具と、保持金具の両面側に密着して配置されて試料収容孔を液密状態で被覆する一対の薄肉の被覆材と、保持金具を両面側に被覆材を介して配置されて試料収容孔を囲んで配置されるビーム通過孔を設け、保持金具を挟持して締付手段により保持金具に締付け固定される一対のケース金具と、溶液流通孔を通して試料収容孔内に溶液を流通させる溶液流通手段とを設けたことにある。この軟質材料保持装置により、試料が試料収容孔内に動かない状態で確実に固定され、さらに、溶液流通手段によって試料収容孔に収容された軟質試料に均一に溶液が供給される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、軟質材料の試料が、溶液透過性を有する板状の試料収容部材の試料収容孔に挿入され、保持金具と被覆材と一対のケース金具によって試料収容孔内に動かない固定された状態で、試料に溶液を流しながら微細な構造変化を観測するときでも、観測される構造の差が溶液の寄与によるものなのかあるいは個体差によるものなのかを区別することができる。また、試料収容部材としてはろ紙を用いることが好ましく、ろ紙のけばによって試料が動かないように簡易かつ確実に支持される。また、本発明において、試料収容孔内を溶液を流通させない状態と流通させた状態でのビーム計測装置による計測結果の差分を得ることができる。これにより、溶液による構造変化が大きくない場合でも、溶液を流通させない状態と流通させた状態での計測結果の差分をとることにより、構造変化を詳しく分析することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について説明する。図１，図２は、実施例であるＸ線回折装置を使用した軟質材料である皮膚の構造解析に使用する軟質材料保持装置を平面図及び一部破断正面図により示したものであり、図３は、軟質材料保持装置の装置本体を拡大一部破断正面図により示したものである。軟質材料保持装置１０は、ケース部１１と、それに取り付けられた装置本体２１と、溶液流通手段であるぺリスタポンプ装置５５とを設けている。
【００１２】
ケース部１１は、長方形の金属板を組み合わせて形成されたもので、長方形の平坦な基板部１２と、その両短辺１２ａと一方の長辺１２ｂにおいて同一方向に垂直に固定された一対の側板部１３と横板部１４とを設けている。基板部１２は、中央に板を貫通したＸ線が透過する透過孔１２ｄを有している。両側板部１３には、長手方向中央の基板部１２側に貫通ねじ孔１３ａを設けており、貫通ねじ孔１３ａにはそれぞれ調整ねじ１５が螺合されている。調整ねじ１５は、先端側で基板部１２上に載置された一対の位置決め片１６を押して、位置決め片１６に挟まれた装置本体２１を位置決めするようになっている。また、基板部１２の他方の長辺１２ｃにおいて両端側の２箇所には、それぞれブロック状の連結部１７が基板部１２の中央に向けて互いに９０°の中心角をなすように配置されて基板部１２に固定されている。各連結部１７には、基板部１２の中央に向けて水平に延びた貫通孔である連結小孔１７ａが設けられている。横板部１４の外面中央には取付棒１８が固定されて垂直に延びており、取付棒１８の先端には長方形の取付板１９が取付棒１８に対して垂直に固定されている。取付板１９の四隅には、取付孔１９ａが設けられている。
【００１３】
装置本体２１は、中央に軟質試料が挿入される試料収容孔２３を設けた溶液透過性を有する板状の試料収容部材２２と、試料収容部材２２が収容される保持孔２７ａを中央に有すると共に、外周の２箇所に保持孔２７ａに繋がる溶液流通孔２９，３６を有する板状の保持金具２５と、保持金具２５の両面側に密着して配置されて試料収容孔２３を液密状態で被覆する一対の薄肉の被覆材３８と、保持金具２５を両面側に被覆材３８を介して配置される一対のケース金具４１，４２とを設けている。
【００１４】
試料収容部材２２は、溶液透過性を有するろ紙製の円板状であって中央に軟質材料である皮膚が挿入される円形の小孔である試料収容孔２３を設けている。なお、ろ紙の他に溶液透過性を有する多孔性の無機材料、羊毛，ラシャのような厚手の布、不織布等を用いることも可能である。保持金具２５は、中央の薄板製の中央金具部２６と、中央金具２６を取り囲む環状の外環状金具部３１とにより構成されている。中央金具部２６は、扁平な円形の中央部２７と、中央部２７の外周縁に沿って中央部２７の両面側に突出した環状のリング部２８を一体で設けている。中央部２７の中心には試料収容部材２２が挿入される保持孔２７ａを設けている。さらに、中央金具部２６の外周側の９０°離れた２箇所に保持孔２７ａに繋がる一対の溶液流通孔２９が形成されている。
【００１５】
外環状金具部３１は、互いに分離可能な上下一対の円環形状の上下部３２，３３を設けている。上下部３２，３３は、内周面と互いの対向面の境界において全周に沿って断面長方形に切り欠かれた環状の凹部３４，３５を設けている。また、上下部３２，３３の外周側の９０°離れた２箇所において上記一対の溶液流通孔２９に繋がる一対の溶液流通孔３６が上下部３２，３３にまたがって形成されている。さらに、外環状金具部３１は、外周近傍の周方向に等間隔な８箇所に板を貫通する取付孔３７を設けている。中央金具部２６の外周側が上下部３２，３３で挟まれ、リング部２８が凹部３４，３５に挟まれて、外環状金具部３１と中央金具部２６が一体にされる。薄肉の被覆材３８は、保持金具２５の中央部２７の両面側にそれぞれ密着して配置されて保持孔２７ａを液密状態で被覆するものであり、フレキシブルで絶縁性と耐蝕性を有する例えばポリイミド膜が用いられる。
【００１６】
上下一対ケース金具４１，４２は、保持金具２５に対する重ね面において、中央部に円形に突出した中央凸部４３，４４を設けている。中央凸部４３，４４は、外径が上記上下部３２，３３の内径よりわずかに小さくなっており、上下部３２,３３の中央空間に挿入可能にされている。中央凸部４３，４４の平坦面の外周近傍位置には、環状の凹部４３ａ，４４ａが同軸状に設けられており、凹部４３ａ，４４ａにはＯリング４５，４６が装着されている。上側のケース金具４２は、中央に中央凸部４３側で小径になるように円錐状に傾斜したＸ線が入射するビーム通過孔４７を設けている。ビーム通過孔４７の中央凸部４３側の開口径は上記試料収容孔２３の径より大きくなっている。また、下側のケース金具４３は、中央にストレートな円形の貫通孔であるＸ線が透過するビーム通過孔４８を設けている。ビーム通過孔４８の径は、ビーム通過孔４７の小径部分と略同一である。ケース金具４１，４２は、上記外環状金具部３１の取付孔３７に対応する周方向に等間隔な８箇所に板を貫通する取付孔４９を設けている。
【００１７】
装置本体２１は、試料収容部材２２の試料収容孔２３に軟質試料である皮膚１を挿入し、保持金具２５の中央金具部２６の保持孔２９に試料収容部材２２を挿入し、中央金具部２６の両面に外環状金具部３１を挟む。保持金具２５の中央部２７両面にポリイミド膜である被覆材３８を被せて、被覆材３８を介して保持金具２５の両面側に凹部４３ａ，４４ａにＯリング４５，４６を装着した上下のケース金具４１，４２を中央凸部４３，４４側を合わせて挟み付ける。そして、ケース金具４１，４２の取付孔４９と外環状金具部３１の取付孔３７を通して、ボルト及びナット５１で締め付けて固定させる。これにより、皮膚１は、試料収容部材２２としてろ紙を用いたことにより、ろ紙のけばによって動かないように簡易かつ確実に支持される。
【００１８】
さらに、連結部１７の連結小孔１７ａに溶液流通手段であるぺリスタポンプ装置５５の溶液供給排出パイプ５６を液密状態で挿嵌させることにより、装置本体２１が得られる。なお、ぺリスタポンプ装置５５の代わりに一対の注射器を用いることも可能である。この装置本体２１をケース部１１の基板部１２に載置させ、連結部１７に位置合わせすると共に調整ねじ１５で基板部１２上に載置された一対の位置決め片１６を押して位置合わせを行って締め付けて固定する。装置本体２１が固定されたケース部１１について、取付板１９によってＸ線回折装置の規定の試料取付部Ｂにボルト１９ｂによって固定される。
【００１９】
この状態で、ぺリスタポンプ装置５５によって溶液流通孔２９，３６を通して保持孔２７ａ内に溶液を所定の割合で流通させることにより、溶液透過性を有する試料収容部材２２を溶液が流れてその試料収容孔２３に収容された軟質試料である皮膚１を均一に溶液が流れる。そのため、試料収容孔２３内において溶液に溶けている化学物質の濃度が一定に保たれ、皮膚１からの脂質の抽出が一定条件で行われる。このように、皮膚１が保持金具２５と被覆材３８と一対のケース金具４１，４２によって試料収容孔２３内に動かないように固定され、試料収容孔２３内に溶液を流した状態で、Ｘ線回折装置によってビーム通過孔４７を通して皮膚１にＸ線を照射することにより、安定した計測条件で計測を行うことができる。その結果、本実施例においては、グリセロールのような溶液を流しながら皮膚１の細胞間脂質の構造変化のような微細な変化を観測するときでも、観測される構造の差がグリセロールの寄与によるものなのかあるいは皮膚１の個体差によるものなのかを区別することができる。
【００２０】
つぎに、上記実施例の具体例１，２について説明する。Ｘ線回折で，Ｘ線の波長は０．１ｎｍ、カメラ長は４００ｍｍであり、散乱ベクトルＳ＝（２／λ）ｓｉｎθで０〜３ｎｍ−１の範囲で観測が行われた。ただし、２θは散乱角である。試料は、へアレスマウス角層を用い、装置本体２１内に試料を閉じ込め、試料の周りを溶液で満たし、溶液を注入してから、Ｘ線回折像の時間変化を２〜３時間にわたって３００秒毎に露光時間３０秒で観測した。観測したＳの範囲で、各層中の細胞間脂質のラメラ構造による回折像と炭化水素鎖の充填の格子定数による回折像を同時に求めることができた。
【００２１】
具体例１．クロロホルム・メタノール（２：１）に脂質の抽出による構造変化
図４−１，図４−２は、皮膚にクロロホルム・メタノールを作用したときの小角回折像，広角回折像の時間変化を示すグラフである。なお、図において時間経過は上の曲線から下の曲線へ変化している。また、図５−１，図５−２は、皮膚にクロロホルム・メタノールを作用したときの広角回折２．４４ｎｍ−１，２．７０ｎｍ−１の積分強度の時間変化を示すグラフである。
【００２２】
図４−１及び図４−２に示すように、散乱ベクトルＳが０〜０．４０ｎｍ−１の小角回折像及び散乱ベクトルＳが２．０〜３．０ｎｍ−１の広角回折像共に、時間と共に減少している。広角回折像の格子定数（散乱ベクトルＳの逆数）０．４１ｎｍの積分強度の時間変化は図５−１に示すように変化している。また、広角回折像の格子定数０．３７ｎｍの積分強度の時間変化は図５−２に示すように変化している。図５−１，２より、いずれも約２０００秒の緩和時間で減衰していることがわかる。これは皮膚からの脂質の抽出に要する時間を与えていることになる。図４−２の回折像からわかるように、０．４１ｎｍも０．３７ｎｍのいずれの回折ピーク幅がほとんど変化しないことから、０．４１ｎｍのドメインも０．３７ｎｍのドメインも時間と共にドメイン内の構造を大きく変えること無しにドメインの領域が収縮していると考えることができる。炭化水素鎖の充填構造には六方晶と斜方晶があり、六方晶の格子定数は０．４１ｎｍであり、斜方晶の格子定数は０．４１ｎｍと０．３７ｎｍであり、格子定数０．４１ｎｍでは２つの構造の回折ピークが重畳しており、両者を区別することができない。図４−１の０．１２〜０．２４ｎｍ−１の範囲の小角回折強度がほぼ一様に減衰していることから、両炭化水素鎖の充填構造で脂質がほぼ同じように抽出されていると考えることができる。
【００２３】
具体例２．各層中の水分量とグリセロール溶液の効果
図６−１，６−２，６−３は、それぞれ水分量１０重量％の角層にグリセロール溶液を作用したときの小角回折像の時間変化、小角回折像の差分の時間、広角回折（２．４４ｎｍ−１）の時間変化を示すグラフである。また、図７−１，７−２，７−３は、それぞれ水分量３０重量％の角層にグリセロール溶液を作用したときの小角回折像の時間変化、小角回折像の差分の時間、広角回折（２．４４ｎｍ−１）の時間変化を示すグラフである。なお、図６−１，２において時間経過は下の曲線から上の曲線へ、図７−１，２においては時間経過は上の曲線から下の曲線へ変化している。
【００２４】
濃度１０％のグリセロール溶液を水分量１０重量％と３０重量％の角層に作用させ、細胞間脂質の構造変化の観測を行った。角層中の水分量は約２０重量％のときほぼ自然の状態に近く、それより水分量が少なくても多くても細胞間脂質の作る構造が不安定になることが知られている。ここでは、保湿作用があるといわれているグリセロールをその前後の水分量の角層に与えたときの構造変化を観測することにより、グリセロールの効果を検討した。グリセロール溶液を入れてからの水分量１０重量％の場合の小角領域の回折像の変化は、図６−１に示すように大きくないが、図６−２の初期回折像との差分の変化から小角回折像の強度が増大していることがわかる。一方、グリセロール溶液を入れてからの水分量３０重量％の場合の小角領域の回折像の変化は、図７−１に示すように大きくないが、図７−２の初期回折像との差分の変化から小角回折像の強度は減少あるいはほぼ不変であることがわかる。また、広角回折像も同様な変化であった。
【００２５】
さらに、格子定数０．４１ｎｍの広角回折像の積分強度の時間変化については、図６−３に示すように水分量１０重量％の場合は積分強度が時間と共に増大するのに対して、図７−３に示すように水分量３０重量％の場合は積分強度は時間と共に減少するかあるいはほとんど変化しないことがわかる。このことから、水分量の少ない角層にグリセロールを作用させると細胞間脂質の構造が安定して水分量２０重量％の場合の状態に近づこうとし、水分量の多い角層にグリセロールを作用させたときは、細胞間脂質の構造はあまり変化せず水分量２０重量％の場合の状態を保ち続けると考えられる。従って、これらの構造変化の実験から、グリセロールは分子レベルで角層中の水分保持において重要な働きをしていることがわかった。
【００２６】
以上の具体例１，２では典型的な測定例を示したが、本発明の利用により、各種の溶液を入れて角層のＸ線回折実験を行うことにより高感度で化粧品材料や経皮吸収促進剤の効果を分子レベルで検討することが可能である。なお、上記実施例においては、Ｘ線回折装置により皮膚の構造を解析したものであるが、これに限らず、赤外線吸収等のビーム計測装置を用いてセルロース等の繊維構造、皮膚等の膜構造、食品等の三次元構造等の軟質材料の構造を解析する場合に本発明を適用することもできる。その他、上記実施例に示したものは一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明は、軟質材料の試料が、溶液透過性を有する板状の試料収容部材の試料収容孔に挿入され、保持金具と被覆材と一対のケース金具によって試料収容孔内に動かない固定された状態で、試料に溶液を流しながら微細な構造変化を観測するときでも、観測される構造の差が溶液の寄与によるものなのかあるいは個体差によるものなのかを区別することができるので、有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施例である皮膚の構造解析に使用する軟質材料保持装置を示す平面図である。
【図２】軟質材料保持装置を示す図1のＩＩ−ＩＩ線方向の一部破断正面図である。
【図３】軟質材料保持装置の装置本体を拡大して示す一部破断正面図である。
【図４−１】皮膚にクロロホルム・メタノールを作用したときの小角回折像の時間変化を示すグラフである。
【図４−２】皮膚にクロロホルム・メタノールを作用したときの広角回折像の時間変化を示すグラフである。
【図５−１】皮膚にクロロホルム・メタノールを作用したときの広角回折２．４４ｎｍ−１の積分強度の時間変化を示すグラフである。
【図５−２】皮膚にクロロホルム・メタノールを作用したときの広角回折２．７０ｎｍ−１の積分強度の時間変化を示すグラフである。
【図６−１】水分量１０重量％の角層にグリセロール溶液を作用したときの小角回折像の時間変化を示すグラフである。
【図６−２】水分量１０重量％の角層にグリセロール溶液を作用したときの小角回折像の差分の時間変化を示すグラフである。
【図６−３】水分量１０重量％の角層にグリセロール溶液を作用したときの広角回折（２．４４ｎｍ−１）の時間変化を示すグラフである。
【図７−１】水分量３０重量％の角層にグリセロール溶液を作用したときの小角回折像の時間変化を示すグラフである。
【図７−２】水分量３０重量％の角層にグリセロール溶液を作用したときの小角回折像の差分の時間変化を示すグラフである。
【図７−３】水分量３０重量％の角層にグリセロール溶液を作用したときの広角回折（２．４４ｎｍ−１）の時間変化を示すグラフである。
【符号の説明】
【００２９】
１０…軟質材料保持装置、１１…ケース部、１２…基板部、１７…連結部、２１…装置本体、２２…試料収容部材、２３…試料収容孔、２５…保持金具、２６…中央金具部、２７ａ…保持孔、２９…溶液流通孔、３１…外環状金具部、３２，３３…上下部、３６…溶液流通孔、３８…被覆材、４１，４２…ケース金具、４３，４４…中央凸部、４７，４８…ビーム通過孔、５５…ぺリスタポンプ装置、５６…溶液供給排出パイプ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セルロース等の繊維構造、皮膚等の膜構造、食品等の三次元構造等の軟質材料の構造を、Ｘ線回折・散乱、赤外線吸収等のビーム照射による計測装置を用いた軟質材料の構造解析方法及びそれに用いる軟質材料保持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の軟質材料として、例えば動物の皮膚における皮膚角層中にある細胞間脂質は皮膚のバリアー機能において重要な働きをしており、その分子レベルでの機構を明らかにすることが従来から課題となっている。この場合、Ｘ線回折装置による構造解析が採用されるが、動物の皮膚から採取した皮膚角層を用いる実験において個体差を避けることができないという問題がある。例えば、溶液としてグリセロールを用いて皮膚角層に作用させることにより細胞間脂質の構造変化を観測しようとするとき、Ｘ線回折により観測される構造の差がグリセロールの寄与によるものなのかあるいは試料の個体差によるものなのかを区別することが個体による構造のバラツキが大きいために難しく、さらにグリセロールによる構造変化が大きくない場合にその構造変化を検出することはさらに難しくなる。このような困難な問題を解決するには、まず試料である皮膚角層を動かないように固定する必要があり、さらに皮膚角層にグリセロールを均一に浸透させるようにするために、グリセロールを流した状態にする必要がある。
【０００３】
従来は、例えば特許文献１に示すようなガラスキャピラリを用いて試料を挿入する方法が用いられていた。しかし、ガラスキャピラリでは試料を固定して動かないようにすることが困難である。さらに、ガラスキャピラリ内に溶液を均一に供給することもできないので、試料に溶液を含ませないものと含ませたものを別個にキャピラリに挿入して、個々にデータ解析を行わなければならなかった。そのため、試料の個体差をなくした計測は無理であった。
【特許文献１】特開２００２−２７７３５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記した問題を解決しようとするもので、ビーム照射を行う軟質材料の試料を測定装置に動かないように簡易に固定することができ、さらに試料に溶液を均一になるように流した状態を簡易に維持して計測を行うことが可能であるビーム照射による軟質材料の構造解析方法及びそれに用いる軟質材料保持装置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】
【０００５】
上記目的を達成するために本発明の構成上の特徴は、試料収容孔を設けた溶液透過性を有する板状の試料収容部材の試料収容孔に軟質材料の試料を挿入し、保持孔を有すると共に、外周の２箇所に保持孔に繋がる溶液流通孔を有する板状の保持金具の保持孔に試料収容部材を挿入し、保持金具の両面に薄肉の被覆材を被せて試料収容孔を液密状態で被覆し、試料収容孔を囲んで配置されるビーム通過孔を設けた一対のケース金具で被覆材を介して保持金具を両面側から挟持して締付手段により保持金具に固定し、溶液流通手段によって溶液流通孔を通して試料収容孔内に溶液を流通させ、ビーム計測装置によってビーム通過孔を通して試料に計測用ビームを照射することにより計測を行うことにある。なお、ビーム計測装置としては、Ｘ線回折・散乱、中性子回折・散乱、赤外線吸収、紫外可視吸収スペクトル、円偏光二色性、ラマンスペクトル、電子スピン共鳴、核磁気共鳴、蛍光分光等によるものがある。また、軟質材料としては、繊維構造ではセルロース、ケラチン、コラーゲン、高分子、繊維等があり、膜状構造としては、皮膚、神経、腸壁等があり、三次元構造としてはデンプン，多糖、粉末、細胞、生体組織、食品等がある。
【０００６】
本発明においては、軟質材料の試料が溶液透過性を有する板状の試料収容部材の試料収容孔に挿入され、試料収容部材が保持金具の保持孔に保持され、保持金具の両面に薄肉の被覆材を被せられ、さらに一対のケース金具が被覆材を介して保持金具を両面側から挟持して締付手段によって締め付けて保持金具に固定されることにより、試料が試料収容孔内に動かない状態で固定される。さらに、溶液流通手段によって溶液流通孔を通して保持孔内に溶液を所定の割合で流通させることにより、溶液透過性を有する試料収容部材を溶液が流れてその試料収容孔に収容された軟質試料を均一に溶液が流れる。この状態で、ビーム計測装置によってビーム通過孔を通して試料に計測用ビームを照射することにより安定した状態で計測を行うことができる。その結果、本発明においては、溶液を流しながら皮膚の細胞間脂質の構造変化のような微細な変化を観測するときでも、観測される構造の差が溶液の寄与によるものなのかあるいは個体差によるものなのかを区別することができる。
【０００７】
また、本発明において、試料収容部材としてろ紙を用いることができる。これにより、試料収容孔においてろ紙のけばが生じ、このけばによって軟質試料が動かないように確実に支持される。
【０００８】
また、本発明において、試料収容孔内に溶液を導入しない状態と導入した状態でのビーム計測装置による計測結果の差分を得ることができる。これにより、溶液による構造変化が大きくない場合でも、溶液を流通させない状態と流通させた状態での計測結果の差分をとることにより、構造変化を詳しく分析することができる。
【０００９】
また、本発明の他の特徴は、軟質材料の構造解析に用いる軟質材料保持装置として、軟質材料の試料が挿入される試料収容孔を設けた溶液透過性を有する板状の試料収容部材と、試料収容部材が収容される保持孔を有すると共に、外周の２箇所に保持孔に繋がる溶液流通孔を有する板状の保持金具と、保持金具の両面側に密着して配置されて試料収容孔を液密状態で被覆する一対の薄肉の被覆材と、保持金具を両面側に被覆材を介して配置されて試料収容孔を囲んで配置されるビーム通過孔を設け、保持金具を挟持して締付手段により保持金具に締付け固定される一対のケース金具と、溶液流通孔を通して試料収容孔内に溶液を流通させる溶液流通手段とを設けたことにある。この軟質材料保持装置により、試料が試料収容孔内に動かない状態で確実に固定され、さらに、溶液流通手段によって試料収容孔に収容された軟質試料に均一に溶液が供給される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、軟質材料の試料が、溶液透過性を有する板状の試料収容部材の試料収容孔に挿入され、保持金具と被覆材と一対のケース金具によって試料収容孔内に動かない固定された状態で、試料に溶液を流しながら微細な構造変化を観測するときでも、観測される構造の差が溶液の寄与によるものなのかあるいは個体差によるものなのかを区別することができる。また、試料収容部材としてはろ紙を用いることが好ましく、ろ紙のけばによって試料が動かないように簡易かつ確実に支持される。また、本発明において、試料収容孔内を溶液を流通させない状態と流通させた状態でのビーム計測装置による計測結果の差分を得ることができる。これにより、溶液による構造変化が大きくない場合でも、溶液を流通させない状態と流通させた状態での計測結果の差分をとることにより、構造変化を詳しく分析することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について説明する。図１，図２は、実施例であるＸ線回折装置を使用した軟質材料である皮膚の構造解析に使用する軟質材料保持装置を平面図及び一部破断正面図により示したものであり、図３は、軟質材料保持装置の装置本体を拡大一部破断正面図により示したものである。軟質材料保持装置１０は、ケース部１１と、それに取り付けられた装置本体２１と、溶液流通手段であるぺリスタポンプ装置５５とを設けている。
【００１２】
ケース部１１は、長方形の金属板を組み合わせて形成されたもので、長方形の平坦な基板部１２と、その両短辺１２ａと一方の長辺１２ｂにおいて同一方向に垂直に固定された一対の側板部１３と横板部１４とを設けている。基板部１２は、中央に板を貫通したＸ線が透過する透過孔１２ｄを有している。両側板部１３には、長手方向中央の基板部１２側に貫通ねじ孔１３ａを設けており、貫通ねじ孔１３ａにはそれぞれ調整ねじ１５が螺合されている。調整ねじ１５は、先端側で基板部１２上に載置された一対の位置決め片１６を押して、位置決め片１６に挟まれた装置本体２１を位置決めするようになっている。また、基板部１２の他方の長辺１２ｃにおいて両端側の２箇所には、それぞれブロック状の連結部１７が基板部１２の中央に向けて互いに９０°の中心角をなすように配置されて基板部１２に固定されている。各連結部１７には、基板部１２の中央に向けて水平に延びた貫通孔である連結小孔１７ａが設けられている。横板部１４の外面中央には取付棒１８が固定されて垂直に延びており、取付棒１８の先端には長方形の取付板１９が取付棒１８に対して垂直に固定されている。取付板１９の四隅には、取付孔１９ａが設けられている。
【００１３】
装置本体２１は、中央に軟質試料が挿入される試料収容孔２３を設けた溶液透過性を有する板状の試料収容部材２２と、試料収容部材２２が収容される保持孔２７ａを中央に有すると共に、外周の２箇所に保持孔２７ａに繋がる溶液流通孔２９，３６を有する板状の保持金具２５と、保持金具２５の両面側に密着して配置されて試料収容孔２３を液密状態で被覆する一対の薄肉の被覆材３８と、保持金具２５を両面側に被覆材３８を介して配置される一対のケース金具４１，４２とを設けている。
【００１４】
試料収容部材２２は、溶液透過性を有するろ紙製の円板状であって中央に軟質材料である皮膚が挿入される円形の小孔である試料収容孔２３を設けている。なお、ろ紙の他に溶液透過性を有する多孔性の無機材料、羊毛，ラシャのような厚手の布、不織布等を用いることも可能である。保持金具２５は、中央の薄板製の中央金具部２６と、中央金具２６を取り囲む環状の外環状金具部３１とにより構成されている。中央金具部２６は、扁平な円形の中央部２７と、中央部２７の外周縁に沿って中央部２７の両面側に突出した環状のリング部２８を一体で設けている。中央部２７の中心には試料収容部材２２が挿入される保持孔２７ａを設けている。さらに、中央金具部２６の外周側の９０°離れた２箇所に保持孔２７ａに繋がる一対の溶液流通孔２９が形成されている。
【００１５】
外環状金具部３１は、互いに分離可能な上下一対の円環形状の上下部３２，３３を設けている。上下部３２，３３は、内周面と互いの対向面の境界において全周に沿って断面長方形に切り欠かれた環状の凹部３４，３５を設けている。また、上下部３２，３３の外周側の９０°離れた２箇所において上記一対の溶液流通孔２９に繋がる一対の溶液流通孔３６が上下部３２，３３にまたがって形成されている。さらに、外環状金具部３１は、外周近傍の周方向に等間隔な８箇所に板を貫通する取付孔３７を設けている。中央金具部２６の外周側が上下部３２，３３で挟まれ、リング部２８が凹部３４，３５に挟まれて、外環状金具部３１と中央金具部２６が一体にされる。薄肉の被覆材３８は、保持金具２５の中央部２７の両面側にそれぞれ密着して配置されて保持孔２７ａを液密状態で被覆するものであり、フレキシブルで絶縁性と耐蝕性を有する例えばポリイミド膜が用いられる。
【００１６】
上下一対ケース金具４１，４２は、保持金具２５に対する重ね面において、中央部に円形に突出した中央凸部４３，４４を設けている。中央凸部４３，４４は、外径が上記上下部３２，３３の内径よりわずかに小さくなっており、上下部３２,３３の中央空間に挿入可能にされている。中央凸部４３，４４の平坦面の外周近傍位置には、環状の凹部４３ａ，４４ａが同軸状に設けられており、凹部４３ａ，４４ａにはＯリング４５，４６が装着されている。上側のケース金具４２は、中央に中央凸部４３側で小径になるように円錐状に傾斜したＸ線が入射するビーム通過孔４７を設けている。ビーム通過孔４７の中央凸部４３側の開口径は上記試料収容孔２３の径より大きくなっている。また、下側のケース金具４３は、中央にストレートな円形の貫通孔であるＸ線が透過するビーム通過孔４８を設けている。ビーム通過孔４８の径は、ビーム通過孔４７の小径部分と略同一である。ケース金具４１，４２は、上記外環状金具部３１の取付孔３７に対応する周方向に等間隔な８箇所に板を貫通する取付孔４９を設けている。
【００１７】
装置本体２１は、試料収容部材２２の試料収容孔２３に軟質試料である皮膚１を挿入し、保持金具２５の中央金具部２６の保持孔２９に試料収容部材２２を挿入し、中央金具部２６の両面に外環状金具部３１を挟む。保持金具２５の中央部２７両面にポリイミド膜である被覆材３８を被せて、被覆材３８を介して保持金具２５の両面側に凹部４３ａ，４４ａにＯリング４５，４６を装着した上下のケース金具４１，４２を中央凸部４３，４４側を合わせて挟み付ける。そして、ケース金具４１，４２の取付孔４９と外環状金具部３１の取付孔３７を通して、ボルト及びナット５１で締め付けて固定させる。これにより、皮膚１は、試料収容部材２２としてろ紙を用いたことにより、ろ紙のけばによって動かないように簡易かつ確実に支持される。
【００１８】
さらに、連結部１７の連結小孔１７ａに溶液流通手段であるぺリスタポンプ装置５５の溶液供給排出パイプ５６を液密状態で挿嵌させることにより、装置本体２１が得られる。なお、ぺリスタポンプ装置５５の代わりに一対の注射器を用いることも可能である。この装置本体２１をケース部１１の基板部１２に載置させ、連結部１７に位置合わせすると共に調整ねじ１５で基板部１２上に載置された一対の位置決め片１６を押して位置合わせを行って締め付けて固定する。装置本体２１が固定されたケース部１１について、取付板１９によってＸ線回折装置の規定の試料取付部Ｂにボルト１９ｂによって固定される。
【００１９】
この状態で、ぺリスタポンプ装置５５によって溶液流通孔２９，３６を通して保持孔２７ａ内に溶液を所定の割合で流通させることにより、溶液透過性を有する試料収容部材２２を溶液が流れてその試料収容孔２３に収容された軟質試料である皮膚１を均一に溶液が流れる。そのため、試料収容孔２３内において溶液に溶けている化学物質の濃度が一定に保たれ、皮膚１からの脂質の抽出が一定条件で行われる。このように、皮膚１が保持金具２５と被覆材３８と一対のケース金具４１，４２によって試料収容孔２３内に動かないように固定され、試料収容孔２３内に溶液を流した状態で、Ｘ線回折装置によってビーム通過孔４７を通して皮膚１にＸ線を照射することにより、安定した計測条件で計測を行うことができる。その結果、本実施例においては、グリセロールのような溶液を流しながら皮膚１の細胞間脂質の構造変化のような微細な変化を観測するときでも、観測される構造の差がグリセロールの寄与によるものなのかあるいは皮膚１の個体差によるものなのかを区別することができる。
【００２０】
つぎに、上記実施例の具体例１，２について説明する。Ｘ線回折で，Ｘ線の波長は０．１ｎｍ、カメラ長は４００ｍｍであり、散乱ベクトルＳ＝（２／λ）ｓｉｎθで０〜３ｎｍ−１の範囲で観測が行われた。ただし、２θは散乱角である。試料は、へアレスマウス角層を用い、装置本体２１内に試料を閉じ込め、試料の周りを溶液で満たし、溶液を注入してから、Ｘ線回折像の時間変化を２〜３時間にわたって３００秒毎に露光時間３０秒で観測した。観測したＳの範囲で、各層中の細胞間脂質のラメラ構造による回折像と炭化水素鎖の充填の格子定数による回折像を同時に求めることができた。
【００２１】
具体例１．クロロホルム・メタノール（２：１）に脂質の抽出による構造変化
図４−１，図４−２は、皮膚にクロロホルム・メタノールを作用したときの小角回折像，広角回折像の時間変化を示すグラフである。なお、図において時間経過は上の曲線から下の曲線へ変化している。また、図５−１，図５−２は、皮膚にクロロホルム・メタノールを作用したときの広角回折２．４４ｎｍ−１，２．７０ｎｍ−１の積分強度の時間変化を示すグラフである。
【００２２】
図４−１及び図４−２に示すように、散乱ベクトルＳが０〜０．４０ｎｍ−１の小角回折像及び散乱ベクトルＳが２．０〜３．０ｎｍ−１の広角回折像共に、時間と共に減少している。広角回折像の格子定数（散乱ベクトルＳの逆数）０．４１ｎｍの積分強度の時間変化は図５−１に示すように変化している。また、広角回折像の格子定数０．３７ｎｍの積分強度の時間変化は図５−２に示すように変化している。図５−１，２より、いずれも約２０００秒の緩和時間で減衰していることがわかる。これは皮膚からの脂質の抽出に要する時間を与えていることになる。図４−２の回折像からわかるように、０．４１ｎｍも０．３７ｎｍのいずれの回折ピーク幅がほとんど変化しないことから、０．４１ｎｍのドメインも０．３７ｎｍのドメインも時間と共にドメイン内の構造を大きく変えること無しにドメインの領域が収縮していると考えることができる。炭化水素鎖の充填構造には六方晶と斜方晶があり、六方晶の格子定数は０．４１ｎｍであり、斜方晶の格子定数は０．４１ｎｍと０．３７ｎｍであり、格子定数０．４１ｎｍでは２つの構造の回折ピークが重畳しており、両者を区別することができない。図４−１の０．１２〜０．２４ｎｍ−１の範囲の小角回折強度がほぼ一様に減衰していることから、両炭化水素鎖の充填構造で脂質がほぼ同じように抽出されていると考えることができる。
【００２３】
具体例２．各層中の水分量とグリセロール溶液の効果
図６−１，６−２，６−３は、それぞれ水分量１０重量％の角層にグリセロール溶液を作用したときの小角回折像の時間変化、小角回折像の差分の時間、広角回折（２．４４ｎｍ−１）の時間変化を示すグラフである。また、図７−１，７−２，７−３は、それぞれ水分量３０重量％の角層にグリセロール溶液を作用したときの小角回折像の時間変化、小角回折像の差分の時間、広角回折（２．４４ｎｍ−１）の時間変化を示すグラフである。なお、図６−１，２において時間経過は下の曲線から上の曲線へ、図７−１，２においては時間経過は上の曲線から下の曲線へ変化している。
【００２４】
濃度１０％のグリセロール溶液を水分量１０重量％と３０重量％の角層に作用させ、細胞間脂質の構造変化の観測を行った。角層中の水分量は約２０重量％のときほぼ自然の状態に近く、それより水分量が少なくても多くても細胞間脂質の作る構造が不安定になることが知られている。ここでは、保湿作用があるといわれているグリセロールをその前後の水分量の角層に与えたときの構造変化を観測することにより、グリセロールの効果を検討した。グリセロール溶液を入れてからの水分量１０重量％の場合の小角領域の回折像の変化は、図６−１に示すように大きくないが、図６−２の初期回折像との差分の変化から小角回折像の強度が増大していることがわかる。一方、グリセロール溶液を入れてからの水分量３０重量％の場合の小角領域の回折像の変化は、図７−１に示すように大きくないが、図７−２の初期回折像との差分の変化から小角回折像の強度は減少あるいはほぼ不変であることがわかる。また、広角回折像も同様な変化であった。
【００２５】
さらに、格子定数０．４１ｎｍの広角回折像の積分強度の時間変化については、図６−３に示すように水分量１０重量％の場合は積分強度が時間と共に増大するのに対して、図７−３に示すように水分量３０重量％の場合は積分強度は時間と共に減少するかあるいはほとんど変化しないことがわかる。このことから、水分量の少ない角層にグリセロールを作用させると細胞間脂質の構造が安定して水分量２０重量％の場合の状態に近づこうとし、水分量の多い角層にグリセロールを作用させたときは、細胞間脂質の構造はあまり変化せず水分量２０重量％の場合の状態を保ち続けると考えられる。従って、これらの構造変化の実験から、グリセロールは分子レベルで角層中の水分保持において重要な働きをしていることがわかった。
【００２６】
以上の具体例１，２では典型的な測定例を示したが、本発明の利用により、各種の溶液を入れて角層のＸ線回折実験を行うことにより高感度で化粧品材料や経皮吸収促進剤の効果を分子レベルで検討することが可能である。なお、上記実施例においては、Ｘ線回折装置により皮膚の構造を解析したものであるが、これに限らず、赤外線吸収等のビーム計測装置を用いてセルロース等の繊維構造、皮膚等の膜構造、食品等の三次元構造等の軟質材料の構造を解析する場合に本発明を適用することもできる。その他、上記実施例に示したものは一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明は、軟質材料の試料が、溶液透過性を有する板状の試料収容部材の試料収容孔に挿入され、保持金具と被覆材と一対のケース金具によって試料収容孔内に動かない固定された状態で、試料に溶液を流しながら微細な構造変化を観測するときでも、観測される構造の差が溶液の寄与によるものなのかあるいは個体差によるものなのかを区別することができるので、有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施例である皮膚の構造解析に使用する軟質材料保持装置を示す平面図である。
【図２】軟質材料保持装置を示す図1のＩＩ−ＩＩ線方向の一部破断正面図である。
【図３】軟質材料保持装置の装置本体を拡大して示す一部破断正面図である。
【図４−１】皮膚にクロロホルム・メタノールを作用したときの小角回折像の時間変化を示すグラフである。
【図４−２】皮膚にクロロホルム・メタノールを作用したときの広角回折像の時間変化を示すグラフである。
【図５−１】皮膚にクロロホルム・メタノールを作用したときの広角回折２．４４ｎｍ−１の積分強度の時間変化を示すグラフである。
【図５−２】皮膚にクロロホルム・メタノールを作用したときの広角回折２．７０ｎｍ−１の積分強度の時間変化を示すグラフである。
【図６−１】水分量１０重量％の角層にグリセロール溶液を作用したときの小角回折像の時間変化を示すグラフである。
【図６−２】水分量１０重量％の角層にグリセロール溶液を作用したときの小角回折像の差分の時間変化を示すグラフである。
【図６−３】水分量１０重量％の角層にグリセロール溶液を作用したときの広角回折（２．４４ｎｍ−１）の時間変化を示すグラフである。
【図７−１】水分量３０重量％の角層にグリセロール溶液を作用したときの小角回折像の時間変化を示すグラフである。
【図７−２】水分量３０重量％の角層にグリセロール溶液を作用したときの小角回折像の差分の時間変化を示すグラフである。
【図７−３】水分量３０重量％の角層にグリセロール溶液を作用したときの広角回折（２．４４ｎｍ−１）の時間変化を示すグラフである。
【符号の説明】
【００２９】
１０…軟質材料保持装置、１１…ケース部、１２…基板部、１７…連結部、２１…装置本体、２２…試料収容部材、２３…試料収容孔、２５…保持金具、２６…中央金具部、２７ａ…保持孔、２９…溶液流通孔、３１…外環状金具部、３２，３３…上下部、３６…溶液流通孔、３８…被覆材、４１，４２…ケース金具、４３，４４…中央凸部、４７，４８…ビーム通過孔、５５…ぺリスタポンプ装置、５６…溶液供給排出パイプ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料収容孔を設けた溶液透過性を有する板状の試料収容部材の該試料収容孔に軟質材料の試料を挿入し、保持孔を有すると共に、外周の２箇所に該保持孔に繋がる溶液流通孔を有する板状の保持金具の該保持孔に前記試料収容部材を挿入し、該保持金具の両面に薄肉の被覆材を被せて前記試料収容孔を液密状態で被覆し、前記試料収容孔を囲んで配置されるビーム通過孔を設けた一対のケース金具で該被覆材を介して該保持金具を両面側から挟持して締付手段により保持金具に固定し、溶液流通手段によって前記溶液流通孔を通して前記試料収容孔内に溶液を流通させ、ビーム計測装置によって前記ビーム通過孔を通して前記試料に計測用ビームを照射することにより計測を行うことを特徴とするビーム照射による軟質材料の構造解析方法。
【請求項２】
前記試料収容部材としてろ紙を用いたことを特徴とする請求項１に記載のビーム照射による軟質材料の構造解析方法。
【請求項３】
前記試料収容孔内に溶液を導入しない状態と導入した状態での前記ビーム計測装置による計測結果の差分を得ることを特徴とする請求項１又は２に記載のビーム照射による軟質材料の構造解析方法。
【請求項４】
軟質材料の試料が挿入される試料収容孔を設けた溶液透過性を有する板状の試料収容部材と、該試料収容部材が収容される保持孔を有すると共に、外周の２箇所に該保持孔に繋がる溶液流通孔を有する板状の保持金具と、該保持金具の両面側に密着して配置されて前記試料収容孔を液密状態で被覆する一対の薄肉の被覆材と、前記保持金具を両面側に該被覆材を介して配置されて前記試料収容孔を囲んで配置されるビーム通過孔を設け、該保持金具を挟持して締付手段により該保持金具に締付け固定される一対のケース金具と、前記溶液流通孔を通して前記試料収容孔内に溶液を流通させる溶液流通手段とを設けたことを特徴とするビーム照射による軟質材料の構造解析に用いる軟質材料保持装置。
【請求項５】
前記試料収容部材としてろ紙を用いたことを特徴とする請求項４に記載のビーム照射による軟質材料の構造解析に用いる軟質材料保持装置。
【請求項１】
試料収容孔を設けた溶液透過性を有する板状の試料収容部材の該試料収容孔に軟質材料の試料を挿入し、保持孔を有すると共に、外周の２箇所に該保持孔に繋がる溶液流通孔を有する板状の保持金具の該保持孔に前記試料収容部材を挿入し、該保持金具の両面に薄肉の被覆材を被せて前記試料収容孔を液密状態で被覆し、前記試料収容孔を囲んで配置されるビーム通過孔を設けた一対のケース金具で該被覆材を介して該保持金具を両面側から挟持して締付手段により保持金具に固定し、溶液流通手段によって前記溶液流通孔を通して前記試料収容孔内に溶液を流通させ、ビーム計測装置によって前記ビーム通過孔を通して前記試料に計測用ビームを照射することにより計測を行うことを特徴とするビーム照射による軟質材料の構造解析方法。
【請求項２】
前記試料収容部材としてろ紙を用いたことを特徴とする請求項１に記載のビーム照射による軟質材料の構造解析方法。
【請求項３】
前記試料収容孔内に溶液を導入しない状態と導入した状態での前記ビーム計測装置による計測結果の差分を得ることを特徴とする請求項１又は２に記載のビーム照射による軟質材料の構造解析方法。
【請求項４】
軟質材料の試料が挿入される試料収容孔を設けた溶液透過性を有する板状の試料収容部材と、該試料収容部材が収容される保持孔を有すると共に、外周の２箇所に該保持孔に繋がる溶液流通孔を有する板状の保持金具と、該保持金具の両面側に密着して配置されて前記試料収容孔を液密状態で被覆する一対の薄肉の被覆材と、前記保持金具を両面側に該被覆材を介して配置されて前記試料収容孔を囲んで配置されるビーム通過孔を設け、該保持金具を挟持して締付手段により該保持金具に締付け固定される一対のケース金具と、前記溶液流通孔を通して前記試料収容孔内に溶液を流通させる溶液流通手段とを設けたことを特徴とするビーム照射による軟質材料の構造解析に用いる軟質材料保持装置。
【請求項５】
前記試料収容部材としてろ紙を用いたことを特徴とする請求項４に記載のビーム照射による軟質材料の構造解析に用いる軟質材料保持装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４−１】
【図４−２】
【図５−１】
【図５−２】
【図６−１】
【図６−２】
【図６−３】
【図７−１】
【図７−２】
【図７−３】
【図２】
【図３】
【図４−１】
【図４−２】
【図５−１】
【図５−２】
【図６−１】
【図６−２】
【図６−３】
【図７−１】
【図７−２】
【図７−３】
【公開番号】特開２００８−６４４６３（Ｐ２００８−６４４６３Ａ）
【公開日】平成２０年３月２１日（２００８．３．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２３９１６４（Ｐ２００６−２３９１６４）
【出願日】平成１８年９月４日（２００６．９．４）
【出願人】（８０５００００１８）財団法人名古屋産業科学研究所 (55)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年３月２１日（２００８．３．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月４日（２００６．９．４）
【出願人】（８０５００００１８）財団法人名古屋産業科学研究所 (55)
【Ｆターム（参考）】
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