凍結結晶の処理装置及び処理方法
【課題】結晶の構造解析システムにおいて、凍結された結晶の保存、輸送、搬送等を行うための各処理を少ない数の器具によって簡単且つ短時間で正確に行うことができるようにする。
【解決手段】凍結結晶９を支持する結晶ホルダ６と、結晶ホルダ６を格納できる格納容器２２と、格納容器２２に取付け及び取外し可能である格納容器支持具２３とを有し、結晶ホルダ６が格納容器２２内に格納された状態において結晶ホルダ６における凍結結晶９が支持される部分７に対応する側の格納容器２２の角部を傾斜面３０とした凍結結晶の処理装置である。
【解決手段】凍結結晶９を支持する結晶ホルダ６と、結晶ホルダ６を格納できる格納容器２２と、格納容器２２に取付け及び取外し可能である格納容器支持具２３とを有し、結晶ホルダ６が格納容器２２内に格納された状態において結晶ホルダ６における凍結結晶９が支持される部分７に対応する側の格納容器２２の角部を傾斜面３０とした凍結結晶の処理装置である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、凍結された結晶を保存、輸送、又は搬送する際に好適である凍結結晶の処理装置及び処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
タンパク質（protein）は、Ｌ-アミノ酸が多数連結（重合）してできた高分子化合物であり、生物の重要な構成成分のひとつである。タンパク質に代表される生体高分子の立体構造に関する知見が生命科学の分野において非常に重要で不可欠であることは知られている。近年、タンパク質の立体構造の知見を基にそのタンパク質が持つ機能を解明することを目的とした学問分野である構造生物学が注目されている。
【０００３】
タンパク質の立体構造を分子レベル、さらには原子レベルで決定できる有力な手段としてＸ線分析装置が知られている。被検物質であるタンパク質にＸ線を照射したときにそのタンパク質から出る２次Ｘ線、例えば回折線、散乱線等を検出して分析することにより、タンパク質の分子立体構造又は原子立体構造を知ることができ、その知見に基づいて分子生物学におけるタンパク質の解析を行うことができる。
【０００４】
タンパク質の構造解析は、一般に、図９に示す工程図のような手順で行われる。具体的には、まず、工程Ｐ１において、被検対象であるタンパク質を結晶化する。得られた結晶は、工程Ｐ２において、Ｘ線回折測定に適した試料となるように調製される。例えば、キャピラリチューブに封入されたり、あるいは凍結させられたりする。キャピラリチューブに封入するのは、タンパク質結晶には溶媒（例えば水）が含まれているが、空気中に放置すると溶媒分子が蒸発して結晶が壊れるおそれがあるからである。他方、タンパク質結晶を凍結させるのは、結晶に含まれる溶媒（例えば水）をガラス状態（非晶質状態）にすることにより、タンパク質結晶からの回折線の邪魔になる回折線を生じさせないようにするためである。
【０００５】
次に、工程Ｐ３においてタンパク質結晶を試料としてＸ線回折測定を行って、回折線強度Ｉ(hkl)を求める。次に、求められた回折線強度Ｉ(hkl)に基づいて、工程Ｐ４において結晶構造因子Ｆ(hkl)を計算し、さらに求められた結晶構造因子Ｆ(hkl)をフーリエ合成して単位格子内の電子密度ρ(xyz)を求める。
【０００６】
次に、求められた電子密度ρ(xyz)に基づいて、工程Ｐ５においてタンパク質の分子モデルを組み上げて行き（分子モデルの構築）、さらに構築された分子モデルと回折強度測定で得られた分子モデルが十分に一致するように分子モデルを修正する（分子モデルの精密化）。こうして、タンパク質の分子モデルが最終的に決定されて、構造解析の目的が達成される。
【０００７】
上記のタンパク質の構造解析処理に関して Warkentin 等は非特許文献１において、特に試料調製工程Ｐ２においてタンパク質結晶を凍結することを開示している。さらには、タンパク質結晶を液体窒素の中へ突っ込み冷却（plunge cool）することにより、その結晶を凍結することを開示している。さらには、液体窒素の液面表層に形成される低温ガス層（cold gas layer）を吹き飛ばして除去することにより、タンパク質結晶を凍結させるための冷却速度を高速にし、タンパク質結晶の瞬間冷却を実現できることを教示している。
【０００８】
ところで、凍結されたタンパク質結晶は直ちにＸ線回折測定に供されたり、液体窒素等といった冷媒が充填された保存容器に収納されて長期間保存されたり、又は冷媒が充填された保存容器に収納されて異なる場所へ輸送又は搬送されたりする。非特許文献２には、凍結された結晶を保存したり搬送したりするために、当該結晶を液体窒素で満たしたキャップに差し込むことが教示されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】"Hyperquenching for protein cryocrystallography", Matthew Warkentin, Vitacheslav Berejnov, Naji S. Husseini and Robert E. Thorne, Journal of Applied Crystallography (2006).39, 805-811
【非特許文献２】中迫雅由、「低温蛋白質結晶構造解析」、日本結晶学会誌 第４１巻 第１号（１９９９）、ｐ．５７−６５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従来、図９の結晶化工程Ｐ１によって得られた結晶は、例えば、図１０（ｂ）に示すように、マウント具６の捕集部７内に符号９で示すように母液（すなわち溶液）８と共に捕集される。次に、試料調製工程Ｐ２において、タンパク質結晶９を抗凍結剤を含んだ溶液に浸し、その後、そのタンパク質結晶９を凍結させる。この凍結は、例えば、タンパク質結晶９を液体窒素に浸漬することによって行われる。
【００１１】
凍結されたタンパク質結晶９は、図９のＸ線回折測定工程Ｐ３において、例えば図１１に示すＸ線回折装置１１によってＸ線回折測定を受ける。このとき、試料支持部１３の試料台１６の上端部１７にマウント具６が装着される。その後、図９の計算工程Ｐ４及びモデル化工程Ｐ５が行われる。
【００１２】
従来、試料調製工程Ｐ２においてタンパク質結晶が凍結された後、その凍結結晶は直ちにＸ線回折測定工程Ｐ３に置かれる場合もあるし、長期間の保存処理に置かれる場合もあるし、異なった場所へ輸送又は搬送された後にＸ線回折測定工程Ｐ３に置かれる場合もある。保存処理、輸送処理、又は搬送処理に置かれる場合、凍結されたタンパク質結晶は極力、外気に触れないように取り扱われなければならない。従来、保存処理、輸送処理、又は搬送処理は次のようにして行われていた。
【００１３】
まず、図１２において容器６１を用意し、その容器６１の中に液体窒素ＬＮ2 を入れる。また、マウント具６を持つための器具である棒状部材、いわゆるワンド（Wand）６２、及びキャップ６３を持つための器具である鋏構造の保持器具、いわゆるクランプ（Clamp）６４を用意する。符号５９は挟構造の回転中心を示している。
【００１４】
ワンド６２の先端は磁石となっている。この先端をマウント具６の底部の磁性体部分に吸着させることにより、ワンド６２によってマウント具６を保持することができる。クランプ６４の先端は外側へ湾曲する湾曲形状となっている。作業者がクランプ６４の後端のリング部に指を入れて先端湾曲部を外方へ開き、さらにそれらの湾曲部をキャップ６３まで持ち運び、さらにリング部を指で閉じると、先端湾曲部が狭まってキャップ６３を挟んで保持できる。
【００１５】
次に、作業者は、図１０（ｂ）に示すマウント具６、すなわち凍結されたタンパク質結晶９を支持しているマウント具６を図１２において液体窒素ＬＮ2 の中に入れる。また、空のキャップ６３を液体窒素ＬＮ2 の中に入れる。キャップ６３は、マウント具６を収納可能な内径を有した円筒形状で透明なプラスチック容器である。キャップ６３の一端はマウント具６を通過させることができる開口となっており、反対側の他端は壁となっている。
【００１６】
作業者は、一方の手でワンド６２を持ち、その先端を液体窒素ＬＮ2 の中に入れ、マウント具６を磁力によってワンド６２の先端に吸着させる。さらに、他方の手でクランプ６４を持ち、このクランプ６４の先端を液体窒素ＬＮ2 の中に入れ、クランプ６４の先端でキャップ６３を挟持する。
【００１７】
そして、それぞれの手でワンド６２及びクランプ６４を操作して、マウント具６を液体窒素ＬＮ2 の中でキャップ６３の中へ挿入する。キャップ６３の開口に近い部分にはリング状の磁石６５が設けられている。キャップ６３の中に挿入されたマウント具６の基部は磁石６５に吸着し、そのため、マウント具６は容易にはキャップ６３から抜け落ちないようになっている。
【００１８】
以上によりキャップ６３の中に液体窒素ＬＮ2 と共にマウント具６が挿入された後、クランプ６４によってキャップ６３を液体窒素ＬＮ2 の外へ持ち出す。そして、持ち出したキャップ６３を図１３に示す保存器具、いわゆるケーン６６まで持ち運び、一対の把持用突片６７の間に挿入して、支持板６８の上に載せる。凍結されたタンパク質結晶の保存、輸送、搬送等は、図１３のケーン６６を液体窒素容器の中に格納した状態で行われる。
【００１９】
その後、保存、輸送、搬送等された後のタンパク質の凍結結晶を図１１のＸ線回折装置１１によって測定する際には、従来、次のような処理が行われていた。まず、図１４（ａ）において、液体窒素ＬＮ2 を収容した容器７１を用意する。そして、保存、輸送、搬送等された後の図１３のケーン６６を図１４（ａ）の容器７１の近くまで運び、液体窒素と共にマウント具６を収容したキャップ６３をケーン６６の突片６７から外して、容器７１の液体窒素ＬＮ2 の中へ入れる。
【００２０】
次に、図１４（ｂ）に示すようにクランプ６４及びワンド６２を用意する。そして、図１５（ｃ）に示すように、ワンド６２によってマウント具６を支持た上で、クランプ６４によってキャップ６３をつかみ、さらにキャップ６３をマウント具６から外し、さらにそのキャップ６３を液体窒素ＬＮ2 の外へ持ち運ぶ。
【００２１】
次に、作業者は、図１５（ｄ）に示すように、マウント具６を持ち運ぶための器具であるクライオ・トング（CryoTongs）７２をクランプ６４に代えて用意する。クライオ・トング７２は、作業者が手の指で掴んで支持する一対の把持部７３，７３を有している。これらの把持部７３はバネ性を備えていてそれらの後端部分が互いに接合されている。それらの把持部７３の接合部と反対側の端部には延在部７４，７４が連続して設けられている。これらの延在部７４は互いに交差しており、それらの先端にマウント具格納部材７５，７５が溶接、その他の接合手法によって固着されている。
【００２２】
マウント具格納部材７５，７５は互いに面接触した状態で図示のように、ほぼ円筒状のマウント具格納容器７６を構成するようになっている。各マウント具格納部材７５の内部にはマウント具６の少なくとも半分を埋め込むことができる凹部が形成されており、従って、それらが合わさって形成されたマウント具格納容器７６は、その内部にマウント具６を密閉状態で格納できるようになっている。
【００２３】
作業者は、クライオ・トング７２のマウント具格納容器７６を液体窒素ＬＮ2 の中へ入れ、把持部７３，７３を指で狭める。すると、延在部７４，７４の先端が開き、その結果、マウント具格納容器７６が中央部から分離して個々のマウント具格納部材７５，７５に分かれる。次に、作業者は、互いに別れたマウント具格納部材７５，７５の間にマウント具６を持ち運び、さらに把持部７３，７３の間隔を弾性復元力によって広げて、マウント具格納部材７５，７５を閉じて、円筒形状のマウント具格納容器７６を形成する。
【００２４】
この状態でマウント具格納容器７６の内部にマウント具６が液体窒素ＬＮ2 と共に格納される。次に、作業者がマウント具６の底部からワンド６２の先端を磁力に抗して引き抜けば、図１６（ｅ）に示すようにクライオ・トング７２のマウント具格納容器７６の中にマウント具６が格納される。
【００２５】
その後、作業者はクライオ・トング７２を手に持ってマウント具格納容器７６を液体窒素ＬＮ2 の外部へ持ち出し、図１６（ｆ）に示すようにそのマウント具格納容器７６を速やかにＸ線回折装置１１の試料支持部１３の試料台１６の所まで持ち運ぶ。この搬送中、マウント具６は格納容器７６の内部において液体窒素に囲まれており外気に触れることなく低温状態に保持されている。
【００２６】
試料台１６の上端部１７の上面は磁石となっており、作業者がマウント具格納容器７６を試料台１６の上方位置まで持ち運び、さらにマウント具格納容器７６を中央部から開くと、それまでマウント具格納容器７６に格納されていたマウント具６が離脱して、その底部が試料台１６の上端部１７の上面磁石部分に磁力によって吸着して固定される。この状態で、図１１に示すようにマウント具６によって支持されたタンパク質の凍結結晶９がＸ線回折装置１１内の所定位置に配置される。
【００２７】
試料としての凍結結晶を配置する位置の近傍には予め冷媒吹付け用ノズル１８が設けられており、このノズル１８から冷媒、例えば１００Ｋ（ケルビン）程度の低温の窒素ガスが噴射されている。従って、所定位置に配置された凍結結晶９にはノズル１８からの窒素ガスが吹付けられ、これにより、凍結結晶９は引き続き外気に触れることなく低温状態に保持される。
【００２８】
Ｘ線回折装置１１によるＸ線回折測定が終了した場合には、凍結結晶９をマウント具６と共に図１３のケーン６６へ再び戻す必要がある。この場合には、既に説明した図１４−図１５−図１６の一連の工程を逆の順番で実行し、最終的に図１４（ａ）の状態でクランプ６４によって、マウント具入りのキャップ６３を掴み、さらにキャップ６３を液体窒素ＬＮ2 の外へ持ち運び、そして図１３のケーン６６まで持ち運び、把持用突片６７，６７の間に差し込んで格納する。
【００２９】
以上のように、タンパク質の凍結結晶を保存したり輸送したり搬送したりする場合、従来は、クライオ・トング７２、ワンド６２、クランプ６４等といった一揃いの専用ツールを用いて、容器７１内に貯留した液体窒素ＬＮ2 の中という限定された狭い領域内で、マウント具６をキャップ６３に対して出し入れしたり、クライオ・トング７２のマウント具格納容器７６に対して出し入れする、等といった非常に煩雑な作業を行わなければならなかった。この作業は、熟練者であっても非常に難しいものであり、正確に行うには長時間を要していた。また、場合によってはタンパク質の凍結結晶の凍結が緩んだり、タンパク質の凍結結晶を外気に触れさせてしまったりして、正しい測定ができなくなることもしばしばあった。
【００３０】
本発明は、従来装置における上記の問題点を解消するために成されたものであって、結晶の構造解析システムにおいて、凍結された結晶の保存、輸送、搬送等を行うための各処理を少ない数の器具によって簡単且つ短時間で正確に行うことができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３１】
本発明に係る第１の凍結結晶の処理装置は、凍結結晶を支持する結晶ホルダと、前記結晶ホルダを格納できる格納容器と、前記格納容器に取付け及び取外し可能である格納容器支持具とを有し、前記結晶ホルダが前記格納容器内に格納された状態において前記結晶ホルダにおける前記凍結結晶が支持される部分に対応する部分の前記格納容器の角部を傾斜面としたことを特徴とする。
【００３２】
凍結結晶は任意の物質の凍結結晶であり、例えばタンパク質の凍結結晶である。結晶ホルダは凍結結晶を支持できる任意の機構である。Ｘ線回折測定が予定されている場合には、Ｘ線回折装置のゴニオメータに搭載される試料台に装着されるマウント具をそのまま結晶ホルダとして用いることができる。
【００３３】
格納容器は、単体構造の容器そのものや、分割された構造の複数の容器部分の組み合わせによって形成することができる。格納容器支持具の構造は任意である。好ましくは、ピンセットのような開閉可能器具の先端開閉部分を格納容器に設けた穴（貫通穴、非貫通穴、等）に挿入したり、引き抜いたりする構造とする。
【００３４】
格納容器の角部を傾斜面とすることは、格納容器の端部を例えば図８（ａ）のような円錐形状３０ａや、図８（ｂ）のような球形状３０ｂや、又は図８（ｃ）のような截頭円錐形状３０ｃとすることによって達成できる。
【００３５】
本発明に係る第１の凍結結晶の処理装置によれば、格納容器支持具が格納容器に対して取付け及び取外し可能であるので、格納容器そのものを保存容器として用いることができ、それ故、使用する器具の点数を減らすことができる。
【００３６】
また、格納容器を凍結結晶のための保存容器及び搬送容器の両方として機能させることにしたので、結晶ホルダを保存するための保存容器と、結晶ホルダを搬送するための搬送容器とを交換する工程が不要になり、保存容器に保存されている格納容器をそのままＸ線回折装置等といった測定装置へ運ぶことができる。これらのことから、経費を大幅に低減でき、作業を簡単に且つ短時間で行うことができるようになった。
【００３７】
さらに、格納容器の角部を傾斜面としたので、格納容器に格納された結晶ホルダを設置すべき空間領域が狭い場合でも、その空間領域内へ格納容器を容易に入れることができる。
【００３８】
本発明に係る第２の凍結結晶の処理装置は、凍結結晶を支持する結晶ホルダと、互いに面接触可能であり、面接触した状態で格納容器を構成する一対の格納部材と、互いに対向する一対の装着部分を備えており、それらの装着部分のそれぞれが前記一対の格納部材のそれぞれに取付け及び取外し可能である格納容器支持具と、を有し、前記一対の格納部材のそれぞれは前記結晶ホルダを収容するための凹部を有しており、前記格納容器支持具は前記一対の装着部分を狭まる方向及び広がる方向へ移動させることができ、前記結晶ホルダが前記格納容器内に格納された状態において前記結晶ホルダにおける前記凍結結晶が支持される部分に対応する側の前記格納部材の角部を傾斜面としたことを特徴とする。
前記一対の装着部分は弾性部材によって形成されることが望ましく、さらに該一対の装着部分は、前記格納容器に取り付けられた状態であって、さらに外力が加わらない自然状態で、該格納容器を弾性力によって挟持することが望ましい。
【００３９】
この凍結結晶の処理装置によれば、上記第１の凍結結晶の処理装置が奏する作用効果に加えて、さらに、互いに分離可能な一対の格納部材によって格納容器を形成したので、凍結結晶を格納容器に入れたり出したりする作業がさらに容易になる。
【００４０】
本発明に係る第２の凍結結晶の処理装置において、前記格納容器支持具は、作業者によって把持される把持部と、該把持部から延びており先端が前記一対の装着部分となる一対の延在部とを有することができる。そして、前記一対の装着部分は、前記把持部を力をかけて握ったときに、互いに離れる方向へ移動するように構成されることが好ましい。この構成により、格納容器に結晶ホルダを挿入したり、取出したりする作業を簡単に行えるようになる。
【００４１】
本発明に係る第２の凍結結晶の処理装置においては、前記一対の延在部のそれぞれに第２把持部を追加的に設けることができ、該第２把持部は前記延在部の外方へ張り出すように設けることができる。そして、一対の第２把持部を力をかけて握ったときに、前記一対の装着部分が互いに近づく方向へ移動するように構成することが好ましい。
【００４２】
この構成によれば、格納容器支持具を格納容器に取り付けたり、逆に取り外したりする作業を、作業者が第２把持部を握ったり、掴んだりすることによって行うことができる。この場合、第２把持部を握ると先端の装着部は互いに近づく方向へ移動するので、格納容器支持具の格納容器への取付け及び取外しを正確、簡単、且つ短時間に行うことができる。
【００４３】
次に、本発明に係る凍結結晶の処理方法は、結晶ホルダに結晶を取り付ける工程（図１０）と、取り付けられた前記結晶を凍結させる工程（図９の工程Ｐ２）と、凍結された前記結晶を支持した前記結晶ホルダを冷媒の中に入れる工程（図１）と、格納容器に取付け及び取外し可能である格納容器支持具によって支持した当該格納容器を前記冷媒の中に入れる工程（図１）と、前記冷媒の中で前記結晶ホルダを前記格納容器中に収納する工程（図１）と、前記格納容器を前記格納容器支持具によって冷媒の外部へ持ち出す工程（図４（ｂ））と、持ち出した前記格納容器を前記格納容器支持具によって保存器具まで持ち運んで該保存器具に装着する工程（図４（ａ））と、装着した前記格納容器から前記格納容器支持具を取り外す工程（図４（ａ）の矢印Ｅ）と、を有し、前記結晶ホルダが前記格納容器内に格納された状態において前記結晶ホルダにおける前記凍結結晶が支持される部分に対応する側の前記格納容器の角部を傾斜面としたことを特徴とする。
【００４４】
本発明に係る凍結結晶の処理方法によれば、格納容器支持具が格納容器に対して取付け及び取外し可能であるので、格納容器そのものを保存容器として用いることができ、それ故、使用する器具の点数を減らすことができる。
【００４５】
また、格納容器を凍結結晶のための保存容器及び搬送容器の両方として機能させることにしたので、結晶ホルダを保存するための保存容器と、結晶ホルダを搬送するための搬送容器とを交換する工程が不要になった。このため、その交換の際に従来必要としていた冷媒、例えば液体窒素も不要になり、保存容器に保存されている格納容器をそのままＸ線回折装置等といった測定装置へ運ぶことができるようになった。これらのことから、経費を大幅に低減でき、作業を簡単に且つ短時間で行うことができるようになった。
【００４６】
さらに、格納容器の角部を傾斜面としたので、格納容器に格納された結晶ホルダを設置すべき空間領域が狭い場合でも、その空間領域内へ格納容器を容易に入れることができる。
【発明の効果】
【００４７】
本発明に係る凍結結晶の処理装置及び処理方法によれば、格納容器支持具が格納容器に対して取付け及び取外し可能であるので、格納容器そのものを保存容器として用いることができ、使用する器具の点数を減らすことができる。
【００４８】
また、格納容器を凍結結晶のための保存容器及び搬送容器の両方として機能させることにしたので、結晶ホルダを保存するための保存容器と、結晶ホルダを搬送するための搬送容器とを交換する工程が不要になった。このため、その交換の際に従来必要としていた冷媒、例えば液体窒素も不要になり、保存容器に保存されている格納容器をそのままＸ線回折装置等といった測定装置へ運ぶことができるようになった。これらのことから、経費を大幅に低減でき、作業を簡単に且つ短時間で行うことができるようになった。
【００４９】
さらに、格納容器の角部を傾斜面としたので、格納容器に格納された結晶ホルダを設置すべき空間領域が狭い場合でも、その空間領域内へ格納容器を容易に入れることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明に係る凍結結晶の処理方法を実施するための処理装置の一実施形態を示す図である。
【図２】格納容器を保存するための保存器具の一例を示す図である。
【図３】格納容器及びそれを支持する支持具の一実施形態を示す斜視図である。
【図４】本発明に係る凍結結晶の処理方法の主要な工程を示す図である。
【図５】本発明に係る凍結結晶の処理方法の他の主要な工程を示す図である。
【図６】本発明に係る凍結結晶の処理方法のさらに他の主要な工程を示す図である。
【図７】凍結結晶の処理方法の比較例における１つの工程を示す図である。
【図８】本発明に係る凍結結晶の処理装置で用いる格納容器の主要部分の改変例を示す図である。
【図９】一般的なタンパク質の構造解析方法の工程図である。
【図１０】図９の工程図の主要工程を示す図である。
【図１１】図９の工程図の他の主要工程を示す図である。
【図１２】従来の凍結結晶の処理装置の一例を示す図である。
【図１３】格納容器を保存するための従来の保存器具の一例を示す図であり、（ａ）は正面上方から見た斜視図、（ｂ）は側面図である。
【図１４】従来の凍結結晶の処理方法の主要な工程を示す図である。
【図１５】従来の凍結結晶の処理方法の他の主要な工程を示す図である。
【図１６】従来の凍結結晶の処理方法のさらに他の主要な工程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００５１】
（凍結結晶の処理装置及び凍結結晶の処理方法の第１の実施形態）
本実施形態では、凍結結晶としてタンパク質の結晶を凍結したものを考える。また、Ｘ線分析を用いたタンパク質の構造解析を行う際に本発明に係る凍結結晶の処理装置及び凍結結晶の処理方法を適用するものとする。
【００５２】
本発明に係る装置及び方法を説明する前に、まず、Ｘ線分析を用いたタンパク質の構造解析方法について図９に示された工程図に基づいて簡単に説明する。まず、図９の工程Ｐ１でタンパク質の結晶化が行われる。結晶化する理由は、第１に、タンパク質が気体や溶液の状態であると分子が激しく動いて立体構造が確定しないからである。第２に、結晶化して分子を規則正しく配列させると高強度の回折線を得ることができるからである。
【００５３】
結晶化の方法としては、静置バッチ法、自由界面拡散法、微量透析法、蒸気拡散法、等といった種々の方法があるが、例えば蒸気拡散法に従って結晶化を行うものとすれば、図１０（ａ）に示すように、沈殿剤を含んだ緩衝液２を容器１内に収容し、容器１の開口をガラスの蓋３で密封する。そして、沈殿剤を含んだタンパク質溶液４を蓋３に吊り下げる。
【００５４】
タンパク質溶液４に含まれる沈殿剤の濃度は、緩衝液２に含まれる沈殿剤の濃度の１／２である。緩衝液２とタンパク質溶液４とが蒸気平衡に近づくにつれてタンパク質溶液４から溶媒である水が蒸発し、タンパク質溶液中の沈殿剤濃度が上昇し、タンパク質が結晶化する。得られた結晶は、結晶ホルダとしてのマウント具６の先端に備えられたループ状の捕集具７によって母液（すなわち溶液）と共に捕集される。具体的には、図１０（ｂ）に示すように、捕集具７の内部に母液８が捕集され、その母液８の中にタンパク質結晶９が捕集される。
【００５５】
捕集具７に捕集されたタンパク質結晶９は、工程Ｐ３で行われるＸ線回折測定に適した状態の試料となるように、工程Ｐ２において調製処理を受ける。本実施形態では、その調製のために、タンパク質結晶９を抗凍結剤を含んだ溶液に浸した後、そのタンパク質結晶９を凍結する。
【００５６】
タンパク質結晶を凍結させるのは、水が蒸発することを防止したり、結晶に含まれる溶媒である水をガラス状態（非晶質状態）にすることにより、タンパク質結晶からの回折線の邪魔になる回折線を生じさせないようにするためである。また、タンパク質結晶９に抗凍結剤を加えるのは、結晶に含まれる又は結晶の周囲にある水が結晶状態に氷結することを防ぐためである。なお、タンパク質結晶の凍結は、例えば、図１０（ｂ）に示すタンパク質結晶９を容器内に貯留された液体窒素の中に浸漬させることによって行われる。液体窒素の温度は、例えば８１Ｋ（ケルビン）（−１９２℃）である。
【００５７】
凍結されたタンパク質結晶９は、図９のＸ線回折測定工程Ｐ３において、図１１に示すＸ線回折装置１１の所定位置に配置される。Ｘ線回折装置１１は、Ｘ線源１２、試料支持部１３、及び２次元Ｘ線検出器１４を有している。試料支持部１３は、図示しないゴニオメータ（すなわち測角器）によって支持された試料台１６を有しており、その試料台１６の上端部１７の上面は磁石となっている。図１０（ｂ）のマウント具６は試料台１６の上端部１７に磁力によって固着されており、これにより、捕集部７内の凍結されたタンパク質結晶９が、Ｘ線源１２からＸ線検出器１４に至るＸ線光軸Ｘ０上に配置される。
【００５８】
Ｘ線源１２は測定の種類に応じて白色Ｘ線又は特性Ｘ線を出射する。２次元Ｘ線検出器１４は試料であるタンパク質の凍結結晶９から出た回折Ｘ線を検出するための検出器であり、平面形あるいは湾曲形のものが用いられる。例えば、２次元Ｘ線検出器１４は蓄積性蛍光体によって形成された平板状のＸ線検出器であり、本実施形態ではタンパク質凍結結晶９から出た回折線を平面内で受光する検出器である。なお、Ｘ線回折測定装置１１はＸ線源１２及びＸ線検出器１４以外に、スリット、モノクロメータ等といった各種Ｘ線光学要素を含むものであるが、それらの図示は省略している。
【００５９】
Ｘ線源１２から放出されたＸ線がタンパク質凍結結晶９に入射すると、結晶９の原子立体構造に応じてＸ線光軸Ｘ０に対して所定の回折角度位置に回折線が生じ、その回折線がＸ線検出器１４によって受光される。図では符号Ｐで受光点を模式的に示している。Ｘ線受光点Ｐが形成されるとき、回折線の強度の大きさに応じてＸ線検出器１４によるＸ線受光量が変化し、受光部分Ｐに蓄積される蓄像量が変化する。
【００６０】
試料である凍結結晶９が配置されるべき位置の近傍には、冷媒吹付け用ノズル１８が設置されている。このノズル１８は試料が配置される位置へ冷媒、例えば低温の窒素ガスを噴射する。Ｘ線を用いた上記の測定が行われる間、ノズル１８から凍結結晶９へ冷媒が吹付けられ、これにより、凍結結晶９の凍結状態が保持される。
【００６１】
Ｘ線検出器１４の受光面において回折線が当った所に蓄積された蓄像量は、引き続いて行われる次の工程でレーザ光等といった輝尽励起光を受けて読み取られる。読み取られた結果は、回折線強度Ｉ（hkl）として電気信号によって特定される。回折線強度Ｉ（hkl）が得られると、工程Ｐ４において、電子密度ρ（xyz）を求めるための計算を行う。具体的には、Ｉ（hkl）に基づいて結晶構造因子Ｆ（hkl）を計算によって求め、さらに求められた結晶構造因子Ｆ（hkl）をフーリエ合成して電子密度ρ（xyz）を求める。
【００６２】
その後、求められた電子密度ρ（xyz）に対して、工程Ｐ５においてアミノ基を当てはめてタンパク質の分子モデルを組み上げて行く作業を行う（分子モデルの構築）。さらに、構築された分子モデルと回折線強度測定で得られた分子モデルとを比較しながら分子モデルを修正する（分子モデルの精密化）。以上により、目標とするタンパク質結晶の分子モデルが求められる。
【００６３】
（凍結結晶の保存、輸送、搬送等に用いる器具等）
図９の試料調製工程Ｐ２においてタンパク質の凍結結晶が得られた後、次のＸ線回折測定工程Ｐ３が直ちに行われることなく、長期間の保存に供されたり、長距離の輸送に供されたり、異なった場所への搬送に供されることがある。以下、そのような保存、輸送、搬送の際の処理について説明する。
【００６４】
この保存処理等において使用する器具及び材料は、図１に示す容器２０と、容器２０に貯留される液体窒素ＬＮ2 と、マウント具６を支持するための試料ホルダ支持部材としてのワンド２１と、格納容器２２と、格納容器支持具２３と、そして図２（ａ）及び（ｂ）に示す保存器具としてのケーン２４と、である。
【００６５】
図１のワンド２１は棒状の部材であり、作業者は手で握り部２６を握ることにより、ワンド２１を手で持つことができる。ワンド２１の先端は磁石になっている。この磁石をマウント具６の底部に磁力で吸着させることにより、ワンド２１によってマウント具６を支持できる。
【００６６】
格納容器２２は、図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、２つの半円筒形部材である格納部材２７ａ及び格納部材２７ｂの側面平面部分（図３（ｃ）参照）を互いに面接触させることによって形成されている。格納部材２７ａ，２７ｂのそれぞれの接触面には、図３（ｃ）に示すように、マウント具６の半分を収納できる形状及び大きさの凹部２８ａ及び２８ｂが形成されている。従って、２つの格納部材２７ａ，２７ｂを合わせて形成される格納容器２２は、その内部にマウント具６の全体を収納できる。
マウント具６の外周面及び格納部材２７ａ，２７ｂの内周面の少なくとも一方は着磁された面となっており、格納容器２２内に収納されたマウント具６は、磁力によって格納部材２７ａ，２７ｂに保持されて、下方へ脱落しないようになっている。
【００６７】
２つの格納部材２７ａ及び２７ｂのそれぞれには格納容器支持具２３を挿入するための、すなわち取り付けるための断面矩形状の貫通穴２９ａ及び２９ｂが形成されている。さらに、格納容器２２の先端の角部は直角の角部ではなく、傾斜面すなわちテーパ面３０となっている。傾斜面３０は格納容器２２の円周方向の全域に形成されている。
【００６８】
格納容器２２は、その内部に格納したマウント具６に対して熱浴として機能する。熱浴とは、自分自身の温度を不変に保ちながら熱を相手部材に供給又は吸収する物体のことであり、例えば熱容量が十分に大きい物体によって構成できる。
【００６９】
格納容器支持具２３は金属又はプラスチックによって形成されており、作業者によって把持される把持部３１を有している。把持部３１は把持片３２ａと把持片３２ｂとを後端部で互いに接合することによって形成されている。把持片３２ａ及び把持片３２ｂの接合端と反対側の端部は外方へ広がっている。
【００７０】
広がっている把持片３２ａ，３２ｂの端部から、それぞれ、延在部３３ａ，３３ｂが延びている。延在部３３ａ，３３ｂの先端部３４ａ及び３４ｂは、図３（ｂ）に示すように、格納部材２７ａ，２７ｂの貫通穴２９ａ，２９ｂへ差し込まれる部分である装着部として機能する。延在部３３ａ，３３ｂは平面視で交差している。この交差構造により、把持部３１を矢印Ａで示すように力をかけて握ると、装着部３４ａ，３４ｂは矢印Ｂで示すように互いに離れる方向へ移動する。
【００７１】
延在部３３ａ，３３ｂは、それぞれ、把持部３２ａ，３２ｂの前方へ連続している。これらの延在部３３ａ，３３ｂは、平面視で互いに交差している後方部分と、それらの後方部分に連続して前方へ延びる前方部分とによって形成されている。前方部分の先端部が装着部３４ａ，３４ｂである。そして、延在部３３ａ，３３ｂの前方部分と後方部分との境界部分に第２把持部３６ａ，３６ｂがそれぞれ設けられている。
【００７２】
第２把持部３６ａ及び３６ｂは人が手の指で把持することを目的として設けられている。そして、第２把持部３６ａ，３６ｂを矢印Ｃで示すように力をかけて握ると、装着部３４ａ，３４ｂは矢印Ｄで示すように互いに近づく方向へ移動する。格納容器支持具２３の先端部である装着部３４ａ，３４ｂは弾性部材によって形成されている。格納容器支持具２３の装着部３４ａ，３４ｂをそれぞれ、図３（ｂ）に示すように格納部材２７ａ，２７ｂの貫通穴２９ａ，２９ｂに挿入、すなわち装着し、さらに第２把持部３６ａ，３６ｂを矢印Ｃで示すように力をかけて握り、さらに装着部３４ａ，３４ｂが貫通穴２９ａ，２９ｂの側面に当接する移動限界場所に達したときには、弾性部材である装着部３４ａ，３４ｂによって貫通穴２９ａ，２９ｂの側面に荷重がかかり、その結果、格納容器支持具２３から格納容器２３が抜け落ちることを装着部３４ａ，３４ｂの弾性挟持力によって防止できる。
【００７３】
格納容器支持具２３の先端部である装着部３４ａ，３４ｂを、それぞれ、図３（ｂ）に示すように格納部材２７ａ，２７ｂの貫通穴２９ａ，２９ｂに挿入、すなわち装着すれば、格納容器支持具２３によって格納容器２２を持ち運ぶことができる。さらに、把持部３１を矢印Ａで示すように力をかけて握ると、装着部３４ａ，３４ｂが矢印Ｂ方向へ広がり移動し、その結果、図３（ｃ）に示すように格納部材２７ａ，２７ｂが分離される。
【００７４】
この分離状態において、格納容器２２の内部へマウント具６を挿入したり、逆に外部へ取出したりできる。なお、一対の格納部材２７ａ，２７ｂによって格納容器２２が形成される場合、格納部材２７ａ，２７ｂは接着剤や接合具によって貼り合わされるのではなく、単に格納容器支持具２３の延在部３３ａ，３３ｂの押圧力によって貼り合わされるだけである。
【００７５】
次に、図２のケーン２４は、複数、例えば５個の格納容器２２を足し合わせた長さに相当した長さ、具体的にはそれよりも少し長い長さを有した基板３７を有している。この基板３７の主面上には、格納容器２２の幅よりもわずかに広い間隔を空けて一対の把持用突片３８が、長さ方向において間隔をおいて複数対設けられている。また、基板３７の突片３８対の間に主面上の適所に支持板４０が設けられている。なお、ケーン２４は図１３に示したケーン６６のように、１枚の基板３７に打抜き加工や曲げ加工を加えることによって形成することもできる。把持用突片３８は格納容器２２を自身の弾性力によって挟持できるようになっている。
【００７６】
（凍結結晶の保存処理、輸送処理、搬送処理等）
以下、図９の試料調製工程Ｐ２とＸ線回折測定工程Ｐ３との間で、タンパク質の凍結結晶の保存、輸送、搬送の各処理が行われる場合の作業を説明する。
【００７７】
試料調製工程Ｐ２が終わると、図１０（ｂ）に示すようにマウント具６の捕集部７にタンパク質結晶９が捕集され、さらにそのタンパク質結晶９が凍結される。この凍結結晶を保存処理する際には、作業者は図１に示すワンド２１を握り部２６の所で手に持つ。そして、ワンド２１の先端の磁石でマウント具６の底部を磁力吸着してマウント具６を支持する。そしてさらに、図示の通り、マウント具６を液体窒素ＬＮ2 の中に入れる。
【００７８】
次に、作業者は、内部が空の格納容器２２が装着されている格納容器支持具２３を他方の手で持ち、格納容器２２を液体窒素ＬＮ2 の中へ入れる。さらに、作業者は把持部３１を強く握って装着部３４ａ，３４ｂを開き、格納容器２２の格納部材２７ａ及び２７ｂを液体窒素ＬＮ2 の中で互いに分離させる。そして、ワンド２１を操作してその先端のマウント具６を液体窒素ＬＮ2 の中で移動させて、分離させた格納部材２７ａと格納部材２７ｂとの間に配置させる。
【００７９】
その後、作業者は、把持部３１の握り力を弱めて格納部材２７ａと格納部材２７ｂとを面接触させて格納容器２２を形成し、その内部にマウント具６を液体窒素ＬＮ2 と共に格納する。このとき、格納部材２７ａ，２７ｂは把持部３１を構成している把持片３２ａ及び３２ｂのバネ力によってしっかりと面接触している。以上により、図４（ｂ）に示すように、タンパク質の凍結結晶９を支持したマウント具６が、格納容器支持具２３によって支持された格納容器２２の内部に格納される。
【００８０】
次に、作業者は格納容器支持具２３を手で持って格納容器２２を図４（ａ）においてケーン２４の所まで持ち運び、さらに格納容器２２を支持板４０の上方であって一対の把持用突片３８の間に挿入する。次に、矢印Ｅで示すように、格納容器支持具２３を格納容器２２から抜き取る。こうして、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、凍結結晶９を支持したマウント具６が格納容器２２内に格納されて外気に触れない状態でケーン２４に保持される。格納容器２２は、通常、把持用突片３８の弾性挟持力によって挟持される。また、格納容器２２の円錐形状の端部の先端が支持板４０によって受けられる。
【００８１】
保存処理は、ケーン２４を所定の保存容器に格納した上で、適宜の保存場所に静置することによって行われる。輸送処理は、ケーン２４を所定の輸送容器に格納した上で、その輸送容器を適宜の輸送機関に載せることによって行われる。搬送処理は、ケーン２４を所定の搬送容器に格納した上で、その搬送容器を異なった場所へ持ち運ぶことによって行われる。
【００８２】
格納容器２２を構成している一対の格納部材２７ａ，２７ｂは接着剤や接合具を用いることなく単に互いに面接触しているのであるが、格納部材２７ａ，２７ｂは一対の把持用突片３８に挟まれた状態で面接触状態を安定して維持する。所定数、例えば５個の格納容器２２が装着されたケーン２４は、所定の保存容器内に収納されて長期間の保存に置かれる。格納容器２２は凍結結晶９に対して熱浴として機能するので、凍結結晶９は長期間にわたって凍結状態に保存される。
【００８３】
なお、図４（ａ）の矢印Ｅのように格納容器支持具２３を格納容器２２から抜き取る際、作業者は図３（ｂ）において第２把持部３６ａ，３６ｂを手で握って力を加えながらその作業を行う。仮に、作業者が第２把持部３６ａ，３６ｂではなく、第１の把持部３１を握って格納容器支持具２３の格納容器２２からの引き抜き作業を行おうとすると、先端の装着部３４ａ，３４ｂは広がる方向へ移動する傾向となるため、格納容器支持具２３の引き抜き作業が行い難くなるおそれがある。これに対し、第２把持部３６ａ，３６ｂを握って引き抜き作業を行うことにすれば、先端の装着部３４ａ，３４ｂは狭まる方向へ移動する傾向となり、格納容器支持具２３を格納容器２２から正確に引き抜くことが可能となる。
【００８４】
（凍結結晶の保存、輸送、搬送の各処理後の処理）
次に、図９の試料調製工程Ｐ２を終えて凍結されたタンパク質結晶が、保存、輸送、又は搬送等の各処理を受けた後に、Ｘ線回折測定工程Ｐ３に置かれる場合の作業を説明する。
【００８５】
保存処理、輸送処理、又は搬送処理は、上記「凍結結晶の保存処理、輸送処理、搬送処理等」の欄で説明した通りに行われる。最終的には、図２（ａ）及び（ｂ）に示す状態でタンパク質の凍結結晶９が保存、輸送、又は搬送等を受ける。搬送等の後、図１１に示すＸ線回折装置１１によってＸ線回折測定を行う際には、まず、図２（ａ）及び（ｂ）で示すケーン２４をＸ線回折装置１１の近くまで持ち運ぶ。
【００８６】
そして、図４（ａ）に矢印Ｆで示すように、測定をしようとする凍結結晶９を格納している格納容器２２に格納容器支持具２３を装着する。すなわち、図３（ａ）から図３（ｂ）に示すように、先端の装着部３４ａ，３４ｂを格納部材２７ａ，２７ｂの貫通穴２９ａ，２９ｂへ差し込む。
【００８７】
次に、作業者は、図３（ｂ）において第２把持部３６ａ，３６ｂを握って又は掴んで格納容器２２を図４（ａ）のケーン２４から引き抜く。そして、引き抜いた格納容器２２を図５に矢印Ｇで示すように、Ｘ線回折装置１１の試料台１６の上端部１７へ向けて持ち運ぶ。このとき、ノズル１８からは窒素ガス等といった冷媒が噴射されている。
【００８８】
Ｘ線回折装置１１における試料の配置予定位置は、ノズル１８が設置されている関係上、非常に狭くなっている。冷媒を正確に試料の全体に供給するため、ノズル１８はできるだけ試料の配置予定位置の近くに設置しておかなければならず、そのため、試料の配置予定位置の空間領域は狭くならざるを得ない。
【００８９】
このような狭い領域へ格納容器２２を運び入れるため作業者は、図５に示すように、格納容器２２を試料台１６に対して予め傾けた状態で近づけ、さらに図６に示すように、格納容器２２を上端部１７の手前側の縁部を中心として矢印Ｈのように回転移動させながら、格納容器２２を上端部１７上で直立状態となるようにする。つぎに、作業者は図３（ｃ）に示すように把持部３１に力を加えて格納部材２７ａと格納部材２７ｂとを分離させる。これにより、図６において、マウント具６が格納容器２２から離脱して上端部１７の磁石面に吸着し、試料台１６上の所定位置に固定される。こうして、図１１に示すようにタンパク質の凍結結晶９が所定の測定位置に配置される。
【００９０】
本実施形態では、図３（ａ）に示すように、格納容器２２の先端角部に傾斜面３０が設けられている。具体的には、マウント具６が格納容器２２内に格納された状態においてマウント具６の結晶支持部分（すなわち捕集部７）が位置する側の格納容器２２の端部（図示の場合は上側の端部）の角部に傾斜面３０が設けられている。従って、図６において、ノズル１８の冷媒噴射口と試料配置位置との距離Ｋを小さく設定した場合でも、傾斜面３０がノズル１８のための逃げ部として作用するので、作業を容易に行うことができる。距離Ｋを小さくできれば、ノズル１８から噴射される窒素ガスにより凍結結晶９を効率良く冷却することができる。
【００９１】
仮に、格納容器２２の角部に傾斜面が設けられない場合を考えると、図７に示すように、格納容器２２の鋭角状の角部がノズル１８の冷媒噴射口に対応する位置に来ることになるので、ノズル１８の冷媒噴射口と試料配置位置との距離Ｋを小さくすることが困難であり、それ故、ノズル１８から噴射される窒素ガスによる凍結結晶９の冷却効率が悪くなる。
【００９２】
以上のように、本実施形態では、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、格納容器２２に対して支持具２３を着脱可能な構成とし、さらに格納容器２２はそのままで保存用の容器として用いることにしたので、格納容器２２に入れられて保存状態にある凍結結晶をＸ線回折測定に供する際の処理を、極めて簡単に短時間で行うことができるようになった。
【００９３】
具体的には、従来であれば、図１３−図１４−図１５−図１６で示したように、容器７１に貯留した液体窒素ＬＮ2 の中で、キャップ６３、ワンド６２、クランプ６４、クライオ・トング７２等といった多数の器具を用いて時間をかけてマウント具５１を取り扱わなければならなかった。この処理は非常に煩雑であり、熟練者でも容易には行うことができなかった。これに対し、本実施形態では、図４（ａ）の矢印Ｆ−図４（ｂ）−図５−図６に示したように、使用する器具は格納容器２２及び支持具２３だけであり、液体窒素を使用する必要も無い。これらのため、作業が非常に簡単であり、費やす時間も非常に少なくて済むことになった。
【００９４】
（改変例）
上記実施形態では、図３（ｃ）の格納容器２２を構成している格納部材２７ａ，２７ｂの端部の角部に設ける傾斜面３０として、図８（ａ）に示すような円錐形状３０ａを採用した。しかしながら、傾斜面３０は、円錐形状に限られず、図８（ｂ）に示すような円球形、楕円球形、又は長円球形等３０ｂとすることができる。さらには、図８（ｃ）に示すような截頭円錐形状（頂部が切断された状態の円錐形状）とすることもできる。
【００９５】
また、傾斜面３０は格納容器２２の円周方向の全域に設けなくても良く、最低限、図６に示すようにノズル１８との衝突を回避できる位置だけに設けられていれば良い。
【００９６】
（その他の実施形態）
以上、好ましい実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はその実施形態に限定されるものでなく、請求の範囲に記載した発明の範囲内で種々に改変できる。
例えば、上記実施形態では、図３（ａ）〜（ｃ）に示したように、格納容器２２を２つの分割された部材である格納部材２７ａ及び２７ｂによって構成した。しかしながら、格納容器２２はヒンジ結合（回転可能な結合）によって結合された格納部材や、図１３のキャップ６３のような開閉構造でない単体の容器であっても良い。
【００９７】
また、上記実施形態では、図３（ａ）〜（ｃ）に示したように、格納容器支持具２３の先端の２カ所を格納容器２２の２つの貫通穴のそれぞれに挿入し、さらに引出す構成を採用した。しかしながら、格納容器と支持具との連結構造はそれ以外の任意の構造とすることができる。
【００９８】
さらに、上記の実施形態では、凍結結晶をＸ線回折測定することを念頭においたので、結晶ホルダはＸ線回折装置のためのマウント具６であった。しかしながら、凍結結晶を取り扱う装置がＸ線回折装置以外の装置であれば、結晶ホルダはそのような装置に適したホルダとなる。
【符号の説明】
【００９９】
１．結晶化容器、 ２．緩衝液、 ３．蓋、 ４．タンパク質溶液、 ６．マウント具（結晶ホルダ）、 ７．捕集具、 ８．母液、 ９．タンパク質結晶、 １１．Ｘ線回折装置、 １２．Ｘ線源、 １３．試料支持部、 １４．２次元Ｘ線検出器、 １６．試料台、 １７．上端部、 １８．冷媒吹付け用ノズル、 ２０．冷媒容器、 ２１．ワンド、 ２２．格納容器、 ２３．格納容器支持具、 ２４．ケーン（保存器具）、 ２６．握り部、 ２７ａ，２７ｂ．格納部材、 ２８ａ，２８ｂ．凹部、 ２９ａ，２９ｂ．貫通穴、 ３０．傾斜面、 ３１．把持部、 ３２ａ，３２ｂ．把持片、 ３３ａ，３３ｂ．延在部、 ３４ａ，３４ｂ．先端部（装着部）、 ３６ａ，３６ｂ．第２把持部、 ３７．基板、 ３８．把持用突片、 ４０．支持板、 ５９．回転中心、 ６１．冷媒容器、 ６２．ワンド、 ６３．キャップ、 ６４．クランプ、 ６５．磁石、 ６６．ケーン（保存器具）、 ６７．把持用突片、 ６８．支持板、 ７１．冷媒容器、 ７２．クライオ・トング、 ７３．一対の把持部、 ７４．延在部、 ７５．マウント具格納部材、 ７６．マウント具格納容器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、凍結された結晶を保存、輸送、又は搬送する際に好適である凍結結晶の処理装置及び処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
タンパク質（protein）は、Ｌ-アミノ酸が多数連結（重合）してできた高分子化合物であり、生物の重要な構成成分のひとつである。タンパク質に代表される生体高分子の立体構造に関する知見が生命科学の分野において非常に重要で不可欠であることは知られている。近年、タンパク質の立体構造の知見を基にそのタンパク質が持つ機能を解明することを目的とした学問分野である構造生物学が注目されている。
【０００３】
タンパク質の立体構造を分子レベル、さらには原子レベルで決定できる有力な手段としてＸ線分析装置が知られている。被検物質であるタンパク質にＸ線を照射したときにそのタンパク質から出る２次Ｘ線、例えば回折線、散乱線等を検出して分析することにより、タンパク質の分子立体構造又は原子立体構造を知ることができ、その知見に基づいて分子生物学におけるタンパク質の解析を行うことができる。
【０００４】
タンパク質の構造解析は、一般に、図９に示す工程図のような手順で行われる。具体的には、まず、工程Ｐ１において、被検対象であるタンパク質を結晶化する。得られた結晶は、工程Ｐ２において、Ｘ線回折測定に適した試料となるように調製される。例えば、キャピラリチューブに封入されたり、あるいは凍結させられたりする。キャピラリチューブに封入するのは、タンパク質結晶には溶媒（例えば水）が含まれているが、空気中に放置すると溶媒分子が蒸発して結晶が壊れるおそれがあるからである。他方、タンパク質結晶を凍結させるのは、結晶に含まれる溶媒（例えば水）をガラス状態（非晶質状態）にすることにより、タンパク質結晶からの回折線の邪魔になる回折線を生じさせないようにするためである。
【０００５】
次に、工程Ｐ３においてタンパク質結晶を試料としてＸ線回折測定を行って、回折線強度Ｉ(hkl)を求める。次に、求められた回折線強度Ｉ(hkl)に基づいて、工程Ｐ４において結晶構造因子Ｆ(hkl)を計算し、さらに求められた結晶構造因子Ｆ(hkl)をフーリエ合成して単位格子内の電子密度ρ(xyz)を求める。
【０００６】
次に、求められた電子密度ρ(xyz)に基づいて、工程Ｐ５においてタンパク質の分子モデルを組み上げて行き（分子モデルの構築）、さらに構築された分子モデルと回折強度測定で得られた分子モデルが十分に一致するように分子モデルを修正する（分子モデルの精密化）。こうして、タンパク質の分子モデルが最終的に決定されて、構造解析の目的が達成される。
【０００７】
上記のタンパク質の構造解析処理に関して Warkentin 等は非特許文献１において、特に試料調製工程Ｐ２においてタンパク質結晶を凍結することを開示している。さらには、タンパク質結晶を液体窒素の中へ突っ込み冷却（plunge cool）することにより、その結晶を凍結することを開示している。さらには、液体窒素の液面表層に形成される低温ガス層（cold gas layer）を吹き飛ばして除去することにより、タンパク質結晶を凍結させるための冷却速度を高速にし、タンパク質結晶の瞬間冷却を実現できることを教示している。
【０００８】
ところで、凍結されたタンパク質結晶は直ちにＸ線回折測定に供されたり、液体窒素等といった冷媒が充填された保存容器に収納されて長期間保存されたり、又は冷媒が充填された保存容器に収納されて異なる場所へ輸送又は搬送されたりする。非特許文献２には、凍結された結晶を保存したり搬送したりするために、当該結晶を液体窒素で満たしたキャップに差し込むことが教示されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】"Hyperquenching for protein cryocrystallography", Matthew Warkentin, Vitacheslav Berejnov, Naji S. Husseini and Robert E. Thorne, Journal of Applied Crystallography (2006).39, 805-811
【非特許文献２】中迫雅由、「低温蛋白質結晶構造解析」、日本結晶学会誌 第４１巻 第１号（１９９９）、ｐ．５７−６５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従来、図９の結晶化工程Ｐ１によって得られた結晶は、例えば、図１０（ｂ）に示すように、マウント具６の捕集部７内に符号９で示すように母液（すなわち溶液）８と共に捕集される。次に、試料調製工程Ｐ２において、タンパク質結晶９を抗凍結剤を含んだ溶液に浸し、その後、そのタンパク質結晶９を凍結させる。この凍結は、例えば、タンパク質結晶９を液体窒素に浸漬することによって行われる。
【００１１】
凍結されたタンパク質結晶９は、図９のＸ線回折測定工程Ｐ３において、例えば図１１に示すＸ線回折装置１１によってＸ線回折測定を受ける。このとき、試料支持部１３の試料台１６の上端部１７にマウント具６が装着される。その後、図９の計算工程Ｐ４及びモデル化工程Ｐ５が行われる。
【００１２】
従来、試料調製工程Ｐ２においてタンパク質結晶が凍結された後、その凍結結晶は直ちにＸ線回折測定工程Ｐ３に置かれる場合もあるし、長期間の保存処理に置かれる場合もあるし、異なった場所へ輸送又は搬送された後にＸ線回折測定工程Ｐ３に置かれる場合もある。保存処理、輸送処理、又は搬送処理に置かれる場合、凍結されたタンパク質結晶は極力、外気に触れないように取り扱われなければならない。従来、保存処理、輸送処理、又は搬送処理は次のようにして行われていた。
【００１３】
まず、図１２において容器６１を用意し、その容器６１の中に液体窒素ＬＮ2 を入れる。また、マウント具６を持つための器具である棒状部材、いわゆるワンド（Wand）６２、及びキャップ６３を持つための器具である鋏構造の保持器具、いわゆるクランプ（Clamp）６４を用意する。符号５９は挟構造の回転中心を示している。
【００１４】
ワンド６２の先端は磁石となっている。この先端をマウント具６の底部の磁性体部分に吸着させることにより、ワンド６２によってマウント具６を保持することができる。クランプ６４の先端は外側へ湾曲する湾曲形状となっている。作業者がクランプ６４の後端のリング部に指を入れて先端湾曲部を外方へ開き、さらにそれらの湾曲部をキャップ６３まで持ち運び、さらにリング部を指で閉じると、先端湾曲部が狭まってキャップ６３を挟んで保持できる。
【００１５】
次に、作業者は、図１０（ｂ）に示すマウント具６、すなわち凍結されたタンパク質結晶９を支持しているマウント具６を図１２において液体窒素ＬＮ2 の中に入れる。また、空のキャップ６３を液体窒素ＬＮ2 の中に入れる。キャップ６３は、マウント具６を収納可能な内径を有した円筒形状で透明なプラスチック容器である。キャップ６３の一端はマウント具６を通過させることができる開口となっており、反対側の他端は壁となっている。
【００１６】
作業者は、一方の手でワンド６２を持ち、その先端を液体窒素ＬＮ2 の中に入れ、マウント具６を磁力によってワンド６２の先端に吸着させる。さらに、他方の手でクランプ６４を持ち、このクランプ６４の先端を液体窒素ＬＮ2 の中に入れ、クランプ６４の先端でキャップ６３を挟持する。
【００１７】
そして、それぞれの手でワンド６２及びクランプ６４を操作して、マウント具６を液体窒素ＬＮ2 の中でキャップ６３の中へ挿入する。キャップ６３の開口に近い部分にはリング状の磁石６５が設けられている。キャップ６３の中に挿入されたマウント具６の基部は磁石６５に吸着し、そのため、マウント具６は容易にはキャップ６３から抜け落ちないようになっている。
【００１８】
以上によりキャップ６３の中に液体窒素ＬＮ2 と共にマウント具６が挿入された後、クランプ６４によってキャップ６３を液体窒素ＬＮ2 の外へ持ち出す。そして、持ち出したキャップ６３を図１３に示す保存器具、いわゆるケーン６６まで持ち運び、一対の把持用突片６７の間に挿入して、支持板６８の上に載せる。凍結されたタンパク質結晶の保存、輸送、搬送等は、図１３のケーン６６を液体窒素容器の中に格納した状態で行われる。
【００１９】
その後、保存、輸送、搬送等された後のタンパク質の凍結結晶を図１１のＸ線回折装置１１によって測定する際には、従来、次のような処理が行われていた。まず、図１４（ａ）において、液体窒素ＬＮ2 を収容した容器７１を用意する。そして、保存、輸送、搬送等された後の図１３のケーン６６を図１４（ａ）の容器７１の近くまで運び、液体窒素と共にマウント具６を収容したキャップ６３をケーン６６の突片６７から外して、容器７１の液体窒素ＬＮ2 の中へ入れる。
【００２０】
次に、図１４（ｂ）に示すようにクランプ６４及びワンド６２を用意する。そして、図１５（ｃ）に示すように、ワンド６２によってマウント具６を支持た上で、クランプ６４によってキャップ６３をつかみ、さらにキャップ６３をマウント具６から外し、さらにそのキャップ６３を液体窒素ＬＮ2 の外へ持ち運ぶ。
【００２１】
次に、作業者は、図１５（ｄ）に示すように、マウント具６を持ち運ぶための器具であるクライオ・トング（CryoTongs）７２をクランプ６４に代えて用意する。クライオ・トング７２は、作業者が手の指で掴んで支持する一対の把持部７３，７３を有している。これらの把持部７３はバネ性を備えていてそれらの後端部分が互いに接合されている。それらの把持部７３の接合部と反対側の端部には延在部７４，７４が連続して設けられている。これらの延在部７４は互いに交差しており、それらの先端にマウント具格納部材７５，７５が溶接、その他の接合手法によって固着されている。
【００２２】
マウント具格納部材７５，７５は互いに面接触した状態で図示のように、ほぼ円筒状のマウント具格納容器７６を構成するようになっている。各マウント具格納部材７５の内部にはマウント具６の少なくとも半分を埋め込むことができる凹部が形成されており、従って、それらが合わさって形成されたマウント具格納容器７６は、その内部にマウント具６を密閉状態で格納できるようになっている。
【００２３】
作業者は、クライオ・トング７２のマウント具格納容器７６を液体窒素ＬＮ2 の中へ入れ、把持部７３，７３を指で狭める。すると、延在部７４，７４の先端が開き、その結果、マウント具格納容器７６が中央部から分離して個々のマウント具格納部材７５，７５に分かれる。次に、作業者は、互いに別れたマウント具格納部材７５，７５の間にマウント具６を持ち運び、さらに把持部７３，７３の間隔を弾性復元力によって広げて、マウント具格納部材７５，７５を閉じて、円筒形状のマウント具格納容器７６を形成する。
【００２４】
この状態でマウント具格納容器７６の内部にマウント具６が液体窒素ＬＮ2 と共に格納される。次に、作業者がマウント具６の底部からワンド６２の先端を磁力に抗して引き抜けば、図１６（ｅ）に示すようにクライオ・トング７２のマウント具格納容器７６の中にマウント具６が格納される。
【００２５】
その後、作業者はクライオ・トング７２を手に持ってマウント具格納容器７６を液体窒素ＬＮ2 の外部へ持ち出し、図１６（ｆ）に示すようにそのマウント具格納容器７６を速やかにＸ線回折装置１１の試料支持部１３の試料台１６の所まで持ち運ぶ。この搬送中、マウント具６は格納容器７６の内部において液体窒素に囲まれており外気に触れることなく低温状態に保持されている。
【００２６】
試料台１６の上端部１７の上面は磁石となっており、作業者がマウント具格納容器７６を試料台１６の上方位置まで持ち運び、さらにマウント具格納容器７６を中央部から開くと、それまでマウント具格納容器７６に格納されていたマウント具６が離脱して、その底部が試料台１６の上端部１７の上面磁石部分に磁力によって吸着して固定される。この状態で、図１１に示すようにマウント具６によって支持されたタンパク質の凍結結晶９がＸ線回折装置１１内の所定位置に配置される。
【００２７】
試料としての凍結結晶を配置する位置の近傍には予め冷媒吹付け用ノズル１８が設けられており、このノズル１８から冷媒、例えば１００Ｋ（ケルビン）程度の低温の窒素ガスが噴射されている。従って、所定位置に配置された凍結結晶９にはノズル１８からの窒素ガスが吹付けられ、これにより、凍結結晶９は引き続き外気に触れることなく低温状態に保持される。
【００２８】
Ｘ線回折装置１１によるＸ線回折測定が終了した場合には、凍結結晶９をマウント具６と共に図１３のケーン６６へ再び戻す必要がある。この場合には、既に説明した図１４−図１５−図１６の一連の工程を逆の順番で実行し、最終的に図１４（ａ）の状態でクランプ６４によって、マウント具入りのキャップ６３を掴み、さらにキャップ６３を液体窒素ＬＮ2 の外へ持ち運び、そして図１３のケーン６６まで持ち運び、把持用突片６７，６７の間に差し込んで格納する。
【００２９】
以上のように、タンパク質の凍結結晶を保存したり輸送したり搬送したりする場合、従来は、クライオ・トング７２、ワンド６２、クランプ６４等といった一揃いの専用ツールを用いて、容器７１内に貯留した液体窒素ＬＮ2 の中という限定された狭い領域内で、マウント具６をキャップ６３に対して出し入れしたり、クライオ・トング７２のマウント具格納容器７６に対して出し入れする、等といった非常に煩雑な作業を行わなければならなかった。この作業は、熟練者であっても非常に難しいものであり、正確に行うには長時間を要していた。また、場合によってはタンパク質の凍結結晶の凍結が緩んだり、タンパク質の凍結結晶を外気に触れさせてしまったりして、正しい測定ができなくなることもしばしばあった。
【００３０】
本発明は、従来装置における上記の問題点を解消するために成されたものであって、結晶の構造解析システムにおいて、凍結された結晶の保存、輸送、搬送等を行うための各処理を少ない数の器具によって簡単且つ短時間で正確に行うことができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３１】
本発明に係る第１の凍結結晶の処理装置は、凍結結晶を支持する結晶ホルダと、前記結晶ホルダを格納できる格納容器と、前記格納容器に取付け及び取外し可能である格納容器支持具とを有し、前記結晶ホルダが前記格納容器内に格納された状態において前記結晶ホルダにおける前記凍結結晶が支持される部分に対応する部分の前記格納容器の角部を傾斜面としたことを特徴とする。
【００３２】
凍結結晶は任意の物質の凍結結晶であり、例えばタンパク質の凍結結晶である。結晶ホルダは凍結結晶を支持できる任意の機構である。Ｘ線回折測定が予定されている場合には、Ｘ線回折装置のゴニオメータに搭載される試料台に装着されるマウント具をそのまま結晶ホルダとして用いることができる。
【００３３】
格納容器は、単体構造の容器そのものや、分割された構造の複数の容器部分の組み合わせによって形成することができる。格納容器支持具の構造は任意である。好ましくは、ピンセットのような開閉可能器具の先端開閉部分を格納容器に設けた穴（貫通穴、非貫通穴、等）に挿入したり、引き抜いたりする構造とする。
【００３４】
格納容器の角部を傾斜面とすることは、格納容器の端部を例えば図８（ａ）のような円錐形状３０ａや、図８（ｂ）のような球形状３０ｂや、又は図８（ｃ）のような截頭円錐形状３０ｃとすることによって達成できる。
【００３５】
本発明に係る第１の凍結結晶の処理装置によれば、格納容器支持具が格納容器に対して取付け及び取外し可能であるので、格納容器そのものを保存容器として用いることができ、それ故、使用する器具の点数を減らすことができる。
【００３６】
また、格納容器を凍結結晶のための保存容器及び搬送容器の両方として機能させることにしたので、結晶ホルダを保存するための保存容器と、結晶ホルダを搬送するための搬送容器とを交換する工程が不要になり、保存容器に保存されている格納容器をそのままＸ線回折装置等といった測定装置へ運ぶことができる。これらのことから、経費を大幅に低減でき、作業を簡単に且つ短時間で行うことができるようになった。
【００３７】
さらに、格納容器の角部を傾斜面としたので、格納容器に格納された結晶ホルダを設置すべき空間領域が狭い場合でも、その空間領域内へ格納容器を容易に入れることができる。
【００３８】
本発明に係る第２の凍結結晶の処理装置は、凍結結晶を支持する結晶ホルダと、互いに面接触可能であり、面接触した状態で格納容器を構成する一対の格納部材と、互いに対向する一対の装着部分を備えており、それらの装着部分のそれぞれが前記一対の格納部材のそれぞれに取付け及び取外し可能である格納容器支持具と、を有し、前記一対の格納部材のそれぞれは前記結晶ホルダを収容するための凹部を有しており、前記格納容器支持具は前記一対の装着部分を狭まる方向及び広がる方向へ移動させることができ、前記結晶ホルダが前記格納容器内に格納された状態において前記結晶ホルダにおける前記凍結結晶が支持される部分に対応する側の前記格納部材の角部を傾斜面としたことを特徴とする。
前記一対の装着部分は弾性部材によって形成されることが望ましく、さらに該一対の装着部分は、前記格納容器に取り付けられた状態であって、さらに外力が加わらない自然状態で、該格納容器を弾性力によって挟持することが望ましい。
【００３９】
この凍結結晶の処理装置によれば、上記第１の凍結結晶の処理装置が奏する作用効果に加えて、さらに、互いに分離可能な一対の格納部材によって格納容器を形成したので、凍結結晶を格納容器に入れたり出したりする作業がさらに容易になる。
【００４０】
本発明に係る第２の凍結結晶の処理装置において、前記格納容器支持具は、作業者によって把持される把持部と、該把持部から延びており先端が前記一対の装着部分となる一対の延在部とを有することができる。そして、前記一対の装着部分は、前記把持部を力をかけて握ったときに、互いに離れる方向へ移動するように構成されることが好ましい。この構成により、格納容器に結晶ホルダを挿入したり、取出したりする作業を簡単に行えるようになる。
【００４１】
本発明に係る第２の凍結結晶の処理装置においては、前記一対の延在部のそれぞれに第２把持部を追加的に設けることができ、該第２把持部は前記延在部の外方へ張り出すように設けることができる。そして、一対の第２把持部を力をかけて握ったときに、前記一対の装着部分が互いに近づく方向へ移動するように構成することが好ましい。
【００４２】
この構成によれば、格納容器支持具を格納容器に取り付けたり、逆に取り外したりする作業を、作業者が第２把持部を握ったり、掴んだりすることによって行うことができる。この場合、第２把持部を握ると先端の装着部は互いに近づく方向へ移動するので、格納容器支持具の格納容器への取付け及び取外しを正確、簡単、且つ短時間に行うことができる。
【００４３】
次に、本発明に係る凍結結晶の処理方法は、結晶ホルダに結晶を取り付ける工程（図１０）と、取り付けられた前記結晶を凍結させる工程（図９の工程Ｐ２）と、凍結された前記結晶を支持した前記結晶ホルダを冷媒の中に入れる工程（図１）と、格納容器に取付け及び取外し可能である格納容器支持具によって支持した当該格納容器を前記冷媒の中に入れる工程（図１）と、前記冷媒の中で前記結晶ホルダを前記格納容器中に収納する工程（図１）と、前記格納容器を前記格納容器支持具によって冷媒の外部へ持ち出す工程（図４（ｂ））と、持ち出した前記格納容器を前記格納容器支持具によって保存器具まで持ち運んで該保存器具に装着する工程（図４（ａ））と、装着した前記格納容器から前記格納容器支持具を取り外す工程（図４（ａ）の矢印Ｅ）と、を有し、前記結晶ホルダが前記格納容器内に格納された状態において前記結晶ホルダにおける前記凍結結晶が支持される部分に対応する側の前記格納容器の角部を傾斜面としたことを特徴とする。
【００４４】
本発明に係る凍結結晶の処理方法によれば、格納容器支持具が格納容器に対して取付け及び取外し可能であるので、格納容器そのものを保存容器として用いることができ、それ故、使用する器具の点数を減らすことができる。
【００４５】
また、格納容器を凍結結晶のための保存容器及び搬送容器の両方として機能させることにしたので、結晶ホルダを保存するための保存容器と、結晶ホルダを搬送するための搬送容器とを交換する工程が不要になった。このため、その交換の際に従来必要としていた冷媒、例えば液体窒素も不要になり、保存容器に保存されている格納容器をそのままＸ線回折装置等といった測定装置へ運ぶことができるようになった。これらのことから、経費を大幅に低減でき、作業を簡単に且つ短時間で行うことができるようになった。
【００４６】
さらに、格納容器の角部を傾斜面としたので、格納容器に格納された結晶ホルダを設置すべき空間領域が狭い場合でも、その空間領域内へ格納容器を容易に入れることができる。
【発明の効果】
【００４７】
本発明に係る凍結結晶の処理装置及び処理方法によれば、格納容器支持具が格納容器に対して取付け及び取外し可能であるので、格納容器そのものを保存容器として用いることができ、使用する器具の点数を減らすことができる。
【００４８】
また、格納容器を凍結結晶のための保存容器及び搬送容器の両方として機能させることにしたので、結晶ホルダを保存するための保存容器と、結晶ホルダを搬送するための搬送容器とを交換する工程が不要になった。このため、その交換の際に従来必要としていた冷媒、例えば液体窒素も不要になり、保存容器に保存されている格納容器をそのままＸ線回折装置等といった測定装置へ運ぶことができるようになった。これらのことから、経費を大幅に低減でき、作業を簡単に且つ短時間で行うことができるようになった。
【００４９】
さらに、格納容器の角部を傾斜面としたので、格納容器に格納された結晶ホルダを設置すべき空間領域が狭い場合でも、その空間領域内へ格納容器を容易に入れることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明に係る凍結結晶の処理方法を実施するための処理装置の一実施形態を示す図である。
【図２】格納容器を保存するための保存器具の一例を示す図である。
【図３】格納容器及びそれを支持する支持具の一実施形態を示す斜視図である。
【図４】本発明に係る凍結結晶の処理方法の主要な工程を示す図である。
【図５】本発明に係る凍結結晶の処理方法の他の主要な工程を示す図である。
【図６】本発明に係る凍結結晶の処理方法のさらに他の主要な工程を示す図である。
【図７】凍結結晶の処理方法の比較例における１つの工程を示す図である。
【図８】本発明に係る凍結結晶の処理装置で用いる格納容器の主要部分の改変例を示す図である。
【図９】一般的なタンパク質の構造解析方法の工程図である。
【図１０】図９の工程図の主要工程を示す図である。
【図１１】図９の工程図の他の主要工程を示す図である。
【図１２】従来の凍結結晶の処理装置の一例を示す図である。
【図１３】格納容器を保存するための従来の保存器具の一例を示す図であり、（ａ）は正面上方から見た斜視図、（ｂ）は側面図である。
【図１４】従来の凍結結晶の処理方法の主要な工程を示す図である。
【図１５】従来の凍結結晶の処理方法の他の主要な工程を示す図である。
【図１６】従来の凍結結晶の処理方法のさらに他の主要な工程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００５１】
（凍結結晶の処理装置及び凍結結晶の処理方法の第１の実施形態）
本実施形態では、凍結結晶としてタンパク質の結晶を凍結したものを考える。また、Ｘ線分析を用いたタンパク質の構造解析を行う際に本発明に係る凍結結晶の処理装置及び凍結結晶の処理方法を適用するものとする。
【００５２】
本発明に係る装置及び方法を説明する前に、まず、Ｘ線分析を用いたタンパク質の構造解析方法について図９に示された工程図に基づいて簡単に説明する。まず、図９の工程Ｐ１でタンパク質の結晶化が行われる。結晶化する理由は、第１に、タンパク質が気体や溶液の状態であると分子が激しく動いて立体構造が確定しないからである。第２に、結晶化して分子を規則正しく配列させると高強度の回折線を得ることができるからである。
【００５３】
結晶化の方法としては、静置バッチ法、自由界面拡散法、微量透析法、蒸気拡散法、等といった種々の方法があるが、例えば蒸気拡散法に従って結晶化を行うものとすれば、図１０（ａ）に示すように、沈殿剤を含んだ緩衝液２を容器１内に収容し、容器１の開口をガラスの蓋３で密封する。そして、沈殿剤を含んだタンパク質溶液４を蓋３に吊り下げる。
【００５４】
タンパク質溶液４に含まれる沈殿剤の濃度は、緩衝液２に含まれる沈殿剤の濃度の１／２である。緩衝液２とタンパク質溶液４とが蒸気平衡に近づくにつれてタンパク質溶液４から溶媒である水が蒸発し、タンパク質溶液中の沈殿剤濃度が上昇し、タンパク質が結晶化する。得られた結晶は、結晶ホルダとしてのマウント具６の先端に備えられたループ状の捕集具７によって母液（すなわち溶液）と共に捕集される。具体的には、図１０（ｂ）に示すように、捕集具７の内部に母液８が捕集され、その母液８の中にタンパク質結晶９が捕集される。
【００５５】
捕集具７に捕集されたタンパク質結晶９は、工程Ｐ３で行われるＸ線回折測定に適した状態の試料となるように、工程Ｐ２において調製処理を受ける。本実施形態では、その調製のために、タンパク質結晶９を抗凍結剤を含んだ溶液に浸した後、そのタンパク質結晶９を凍結する。
【００５６】
タンパク質結晶を凍結させるのは、水が蒸発することを防止したり、結晶に含まれる溶媒である水をガラス状態（非晶質状態）にすることにより、タンパク質結晶からの回折線の邪魔になる回折線を生じさせないようにするためである。また、タンパク質結晶９に抗凍結剤を加えるのは、結晶に含まれる又は結晶の周囲にある水が結晶状態に氷結することを防ぐためである。なお、タンパク質結晶の凍結は、例えば、図１０（ｂ）に示すタンパク質結晶９を容器内に貯留された液体窒素の中に浸漬させることによって行われる。液体窒素の温度は、例えば８１Ｋ（ケルビン）（−１９２℃）である。
【００５７】
凍結されたタンパク質結晶９は、図９のＸ線回折測定工程Ｐ３において、図１１に示すＸ線回折装置１１の所定位置に配置される。Ｘ線回折装置１１は、Ｘ線源１２、試料支持部１３、及び２次元Ｘ線検出器１４を有している。試料支持部１３は、図示しないゴニオメータ（すなわち測角器）によって支持された試料台１６を有しており、その試料台１６の上端部１７の上面は磁石となっている。図１０（ｂ）のマウント具６は試料台１６の上端部１７に磁力によって固着されており、これにより、捕集部７内の凍結されたタンパク質結晶９が、Ｘ線源１２からＸ線検出器１４に至るＸ線光軸Ｘ０上に配置される。
【００５８】
Ｘ線源１２は測定の種類に応じて白色Ｘ線又は特性Ｘ線を出射する。２次元Ｘ線検出器１４は試料であるタンパク質の凍結結晶９から出た回折Ｘ線を検出するための検出器であり、平面形あるいは湾曲形のものが用いられる。例えば、２次元Ｘ線検出器１４は蓄積性蛍光体によって形成された平板状のＸ線検出器であり、本実施形態ではタンパク質凍結結晶９から出た回折線を平面内で受光する検出器である。なお、Ｘ線回折測定装置１１はＸ線源１２及びＸ線検出器１４以外に、スリット、モノクロメータ等といった各種Ｘ線光学要素を含むものであるが、それらの図示は省略している。
【００５９】
Ｘ線源１２から放出されたＸ線がタンパク質凍結結晶９に入射すると、結晶９の原子立体構造に応じてＸ線光軸Ｘ０に対して所定の回折角度位置に回折線が生じ、その回折線がＸ線検出器１４によって受光される。図では符号Ｐで受光点を模式的に示している。Ｘ線受光点Ｐが形成されるとき、回折線の強度の大きさに応じてＸ線検出器１４によるＸ線受光量が変化し、受光部分Ｐに蓄積される蓄像量が変化する。
【００６０】
試料である凍結結晶９が配置されるべき位置の近傍には、冷媒吹付け用ノズル１８が設置されている。このノズル１８は試料が配置される位置へ冷媒、例えば低温の窒素ガスを噴射する。Ｘ線を用いた上記の測定が行われる間、ノズル１８から凍結結晶９へ冷媒が吹付けられ、これにより、凍結結晶９の凍結状態が保持される。
【００６１】
Ｘ線検出器１４の受光面において回折線が当った所に蓄積された蓄像量は、引き続いて行われる次の工程でレーザ光等といった輝尽励起光を受けて読み取られる。読み取られた結果は、回折線強度Ｉ（hkl）として電気信号によって特定される。回折線強度Ｉ（hkl）が得られると、工程Ｐ４において、電子密度ρ（xyz）を求めるための計算を行う。具体的には、Ｉ（hkl）に基づいて結晶構造因子Ｆ（hkl）を計算によって求め、さらに求められた結晶構造因子Ｆ（hkl）をフーリエ合成して電子密度ρ（xyz）を求める。
【００６２】
その後、求められた電子密度ρ（xyz）に対して、工程Ｐ５においてアミノ基を当てはめてタンパク質の分子モデルを組み上げて行く作業を行う（分子モデルの構築）。さらに、構築された分子モデルと回折線強度測定で得られた分子モデルとを比較しながら分子モデルを修正する（分子モデルの精密化）。以上により、目標とするタンパク質結晶の分子モデルが求められる。
【００６３】
（凍結結晶の保存、輸送、搬送等に用いる器具等）
図９の試料調製工程Ｐ２においてタンパク質の凍結結晶が得られた後、次のＸ線回折測定工程Ｐ３が直ちに行われることなく、長期間の保存に供されたり、長距離の輸送に供されたり、異なった場所への搬送に供されることがある。以下、そのような保存、輸送、搬送の際の処理について説明する。
【００６４】
この保存処理等において使用する器具及び材料は、図１に示す容器２０と、容器２０に貯留される液体窒素ＬＮ2 と、マウント具６を支持するための試料ホルダ支持部材としてのワンド２１と、格納容器２２と、格納容器支持具２３と、そして図２（ａ）及び（ｂ）に示す保存器具としてのケーン２４と、である。
【００６５】
図１のワンド２１は棒状の部材であり、作業者は手で握り部２６を握ることにより、ワンド２１を手で持つことができる。ワンド２１の先端は磁石になっている。この磁石をマウント具６の底部に磁力で吸着させることにより、ワンド２１によってマウント具６を支持できる。
【００６６】
格納容器２２は、図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、２つの半円筒形部材である格納部材２７ａ及び格納部材２７ｂの側面平面部分（図３（ｃ）参照）を互いに面接触させることによって形成されている。格納部材２７ａ，２７ｂのそれぞれの接触面には、図３（ｃ）に示すように、マウント具６の半分を収納できる形状及び大きさの凹部２８ａ及び２８ｂが形成されている。従って、２つの格納部材２７ａ，２７ｂを合わせて形成される格納容器２２は、その内部にマウント具６の全体を収納できる。
マウント具６の外周面及び格納部材２７ａ，２７ｂの内周面の少なくとも一方は着磁された面となっており、格納容器２２内に収納されたマウント具６は、磁力によって格納部材２７ａ，２７ｂに保持されて、下方へ脱落しないようになっている。
【００６７】
２つの格納部材２７ａ及び２７ｂのそれぞれには格納容器支持具２３を挿入するための、すなわち取り付けるための断面矩形状の貫通穴２９ａ及び２９ｂが形成されている。さらに、格納容器２２の先端の角部は直角の角部ではなく、傾斜面すなわちテーパ面３０となっている。傾斜面３０は格納容器２２の円周方向の全域に形成されている。
【００６８】
格納容器２２は、その内部に格納したマウント具６に対して熱浴として機能する。熱浴とは、自分自身の温度を不変に保ちながら熱を相手部材に供給又は吸収する物体のことであり、例えば熱容量が十分に大きい物体によって構成できる。
【００６９】
格納容器支持具２３は金属又はプラスチックによって形成されており、作業者によって把持される把持部３１を有している。把持部３１は把持片３２ａと把持片３２ｂとを後端部で互いに接合することによって形成されている。把持片３２ａ及び把持片３２ｂの接合端と反対側の端部は外方へ広がっている。
【００７０】
広がっている把持片３２ａ，３２ｂの端部から、それぞれ、延在部３３ａ，３３ｂが延びている。延在部３３ａ，３３ｂの先端部３４ａ及び３４ｂは、図３（ｂ）に示すように、格納部材２７ａ，２７ｂの貫通穴２９ａ，２９ｂへ差し込まれる部分である装着部として機能する。延在部３３ａ，３３ｂは平面視で交差している。この交差構造により、把持部３１を矢印Ａで示すように力をかけて握ると、装着部３４ａ，３４ｂは矢印Ｂで示すように互いに離れる方向へ移動する。
【００７１】
延在部３３ａ，３３ｂは、それぞれ、把持部３２ａ，３２ｂの前方へ連続している。これらの延在部３３ａ，３３ｂは、平面視で互いに交差している後方部分と、それらの後方部分に連続して前方へ延びる前方部分とによって形成されている。前方部分の先端部が装着部３４ａ，３４ｂである。そして、延在部３３ａ，３３ｂの前方部分と後方部分との境界部分に第２把持部３６ａ，３６ｂがそれぞれ設けられている。
【００７２】
第２把持部３６ａ及び３６ｂは人が手の指で把持することを目的として設けられている。そして、第２把持部３６ａ，３６ｂを矢印Ｃで示すように力をかけて握ると、装着部３４ａ，３４ｂは矢印Ｄで示すように互いに近づく方向へ移動する。格納容器支持具２３の先端部である装着部３４ａ，３４ｂは弾性部材によって形成されている。格納容器支持具２３の装着部３４ａ，３４ｂをそれぞれ、図３（ｂ）に示すように格納部材２７ａ，２７ｂの貫通穴２９ａ，２９ｂに挿入、すなわち装着し、さらに第２把持部３６ａ，３６ｂを矢印Ｃで示すように力をかけて握り、さらに装着部３４ａ，３４ｂが貫通穴２９ａ，２９ｂの側面に当接する移動限界場所に達したときには、弾性部材である装着部３４ａ，３４ｂによって貫通穴２９ａ，２９ｂの側面に荷重がかかり、その結果、格納容器支持具２３から格納容器２３が抜け落ちることを装着部３４ａ，３４ｂの弾性挟持力によって防止できる。
【００７３】
格納容器支持具２３の先端部である装着部３４ａ，３４ｂを、それぞれ、図３（ｂ）に示すように格納部材２７ａ，２７ｂの貫通穴２９ａ，２９ｂに挿入、すなわち装着すれば、格納容器支持具２３によって格納容器２２を持ち運ぶことができる。さらに、把持部３１を矢印Ａで示すように力をかけて握ると、装着部３４ａ，３４ｂが矢印Ｂ方向へ広がり移動し、その結果、図３（ｃ）に示すように格納部材２７ａ，２７ｂが分離される。
【００７４】
この分離状態において、格納容器２２の内部へマウント具６を挿入したり、逆に外部へ取出したりできる。なお、一対の格納部材２７ａ，２７ｂによって格納容器２２が形成される場合、格納部材２７ａ，２７ｂは接着剤や接合具によって貼り合わされるのではなく、単に格納容器支持具２３の延在部３３ａ，３３ｂの押圧力によって貼り合わされるだけである。
【００７５】
次に、図２のケーン２４は、複数、例えば５個の格納容器２２を足し合わせた長さに相当した長さ、具体的にはそれよりも少し長い長さを有した基板３７を有している。この基板３７の主面上には、格納容器２２の幅よりもわずかに広い間隔を空けて一対の把持用突片３８が、長さ方向において間隔をおいて複数対設けられている。また、基板３７の突片３８対の間に主面上の適所に支持板４０が設けられている。なお、ケーン２４は図１３に示したケーン６６のように、１枚の基板３７に打抜き加工や曲げ加工を加えることによって形成することもできる。把持用突片３８は格納容器２２を自身の弾性力によって挟持できるようになっている。
【００７６】
（凍結結晶の保存処理、輸送処理、搬送処理等）
以下、図９の試料調製工程Ｐ２とＸ線回折測定工程Ｐ３との間で、タンパク質の凍結結晶の保存、輸送、搬送の各処理が行われる場合の作業を説明する。
【００７７】
試料調製工程Ｐ２が終わると、図１０（ｂ）に示すようにマウント具６の捕集部７にタンパク質結晶９が捕集され、さらにそのタンパク質結晶９が凍結される。この凍結結晶を保存処理する際には、作業者は図１に示すワンド２１を握り部２６の所で手に持つ。そして、ワンド２１の先端の磁石でマウント具６の底部を磁力吸着してマウント具６を支持する。そしてさらに、図示の通り、マウント具６を液体窒素ＬＮ2 の中に入れる。
【００７８】
次に、作業者は、内部が空の格納容器２２が装着されている格納容器支持具２３を他方の手で持ち、格納容器２２を液体窒素ＬＮ2 の中へ入れる。さらに、作業者は把持部３１を強く握って装着部３４ａ，３４ｂを開き、格納容器２２の格納部材２７ａ及び２７ｂを液体窒素ＬＮ2 の中で互いに分離させる。そして、ワンド２１を操作してその先端のマウント具６を液体窒素ＬＮ2 の中で移動させて、分離させた格納部材２７ａと格納部材２７ｂとの間に配置させる。
【００７９】
その後、作業者は、把持部３１の握り力を弱めて格納部材２７ａと格納部材２７ｂとを面接触させて格納容器２２を形成し、その内部にマウント具６を液体窒素ＬＮ2 と共に格納する。このとき、格納部材２７ａ，２７ｂは把持部３１を構成している把持片３２ａ及び３２ｂのバネ力によってしっかりと面接触している。以上により、図４（ｂ）に示すように、タンパク質の凍結結晶９を支持したマウント具６が、格納容器支持具２３によって支持された格納容器２２の内部に格納される。
【００８０】
次に、作業者は格納容器支持具２３を手で持って格納容器２２を図４（ａ）においてケーン２４の所まで持ち運び、さらに格納容器２２を支持板４０の上方であって一対の把持用突片３８の間に挿入する。次に、矢印Ｅで示すように、格納容器支持具２３を格納容器２２から抜き取る。こうして、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、凍結結晶９を支持したマウント具６が格納容器２２内に格納されて外気に触れない状態でケーン２４に保持される。格納容器２２は、通常、把持用突片３８の弾性挟持力によって挟持される。また、格納容器２２の円錐形状の端部の先端が支持板４０によって受けられる。
【００８１】
保存処理は、ケーン２４を所定の保存容器に格納した上で、適宜の保存場所に静置することによって行われる。輸送処理は、ケーン２４を所定の輸送容器に格納した上で、その輸送容器を適宜の輸送機関に載せることによって行われる。搬送処理は、ケーン２４を所定の搬送容器に格納した上で、その搬送容器を異なった場所へ持ち運ぶことによって行われる。
【００８２】
格納容器２２を構成している一対の格納部材２７ａ，２７ｂは接着剤や接合具を用いることなく単に互いに面接触しているのであるが、格納部材２７ａ，２７ｂは一対の把持用突片３８に挟まれた状態で面接触状態を安定して維持する。所定数、例えば５個の格納容器２２が装着されたケーン２４は、所定の保存容器内に収納されて長期間の保存に置かれる。格納容器２２は凍結結晶９に対して熱浴として機能するので、凍結結晶９は長期間にわたって凍結状態に保存される。
【００８３】
なお、図４（ａ）の矢印Ｅのように格納容器支持具２３を格納容器２２から抜き取る際、作業者は図３（ｂ）において第２把持部３６ａ，３６ｂを手で握って力を加えながらその作業を行う。仮に、作業者が第２把持部３６ａ，３６ｂではなく、第１の把持部３１を握って格納容器支持具２３の格納容器２２からの引き抜き作業を行おうとすると、先端の装着部３４ａ，３４ｂは広がる方向へ移動する傾向となるため、格納容器支持具２３の引き抜き作業が行い難くなるおそれがある。これに対し、第２把持部３６ａ，３６ｂを握って引き抜き作業を行うことにすれば、先端の装着部３４ａ，３４ｂは狭まる方向へ移動する傾向となり、格納容器支持具２３を格納容器２２から正確に引き抜くことが可能となる。
【００８４】
（凍結結晶の保存、輸送、搬送の各処理後の処理）
次に、図９の試料調製工程Ｐ２を終えて凍結されたタンパク質結晶が、保存、輸送、又は搬送等の各処理を受けた後に、Ｘ線回折測定工程Ｐ３に置かれる場合の作業を説明する。
【００８５】
保存処理、輸送処理、又は搬送処理は、上記「凍結結晶の保存処理、輸送処理、搬送処理等」の欄で説明した通りに行われる。最終的には、図２（ａ）及び（ｂ）に示す状態でタンパク質の凍結結晶９が保存、輸送、又は搬送等を受ける。搬送等の後、図１１に示すＸ線回折装置１１によってＸ線回折測定を行う際には、まず、図２（ａ）及び（ｂ）で示すケーン２４をＸ線回折装置１１の近くまで持ち運ぶ。
【００８６】
そして、図４（ａ）に矢印Ｆで示すように、測定をしようとする凍結結晶９を格納している格納容器２２に格納容器支持具２３を装着する。すなわち、図３（ａ）から図３（ｂ）に示すように、先端の装着部３４ａ，３４ｂを格納部材２７ａ，２７ｂの貫通穴２９ａ，２９ｂへ差し込む。
【００８７】
次に、作業者は、図３（ｂ）において第２把持部３６ａ，３６ｂを握って又は掴んで格納容器２２を図４（ａ）のケーン２４から引き抜く。そして、引き抜いた格納容器２２を図５に矢印Ｇで示すように、Ｘ線回折装置１１の試料台１６の上端部１７へ向けて持ち運ぶ。このとき、ノズル１８からは窒素ガス等といった冷媒が噴射されている。
【００８８】
Ｘ線回折装置１１における試料の配置予定位置は、ノズル１８が設置されている関係上、非常に狭くなっている。冷媒を正確に試料の全体に供給するため、ノズル１８はできるだけ試料の配置予定位置の近くに設置しておかなければならず、そのため、試料の配置予定位置の空間領域は狭くならざるを得ない。
【００８９】
このような狭い領域へ格納容器２２を運び入れるため作業者は、図５に示すように、格納容器２２を試料台１６に対して予め傾けた状態で近づけ、さらに図６に示すように、格納容器２２を上端部１７の手前側の縁部を中心として矢印Ｈのように回転移動させながら、格納容器２２を上端部１７上で直立状態となるようにする。つぎに、作業者は図３（ｃ）に示すように把持部３１に力を加えて格納部材２７ａと格納部材２７ｂとを分離させる。これにより、図６において、マウント具６が格納容器２２から離脱して上端部１７の磁石面に吸着し、試料台１６上の所定位置に固定される。こうして、図１１に示すようにタンパク質の凍結結晶９が所定の測定位置に配置される。
【００９０】
本実施形態では、図３（ａ）に示すように、格納容器２２の先端角部に傾斜面３０が設けられている。具体的には、マウント具６が格納容器２２内に格納された状態においてマウント具６の結晶支持部分（すなわち捕集部７）が位置する側の格納容器２２の端部（図示の場合は上側の端部）の角部に傾斜面３０が設けられている。従って、図６において、ノズル１８の冷媒噴射口と試料配置位置との距離Ｋを小さく設定した場合でも、傾斜面３０がノズル１８のための逃げ部として作用するので、作業を容易に行うことができる。距離Ｋを小さくできれば、ノズル１８から噴射される窒素ガスにより凍結結晶９を効率良く冷却することができる。
【００９１】
仮に、格納容器２２の角部に傾斜面が設けられない場合を考えると、図７に示すように、格納容器２２の鋭角状の角部がノズル１８の冷媒噴射口に対応する位置に来ることになるので、ノズル１８の冷媒噴射口と試料配置位置との距離Ｋを小さくすることが困難であり、それ故、ノズル１８から噴射される窒素ガスによる凍結結晶９の冷却効率が悪くなる。
【００９２】
以上のように、本実施形態では、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、格納容器２２に対して支持具２３を着脱可能な構成とし、さらに格納容器２２はそのままで保存用の容器として用いることにしたので、格納容器２２に入れられて保存状態にある凍結結晶をＸ線回折測定に供する際の処理を、極めて簡単に短時間で行うことができるようになった。
【００９３】
具体的には、従来であれば、図１３−図１４−図１５−図１６で示したように、容器７１に貯留した液体窒素ＬＮ2 の中で、キャップ６３、ワンド６２、クランプ６４、クライオ・トング７２等といった多数の器具を用いて時間をかけてマウント具５１を取り扱わなければならなかった。この処理は非常に煩雑であり、熟練者でも容易には行うことができなかった。これに対し、本実施形態では、図４（ａ）の矢印Ｆ−図４（ｂ）−図５−図６に示したように、使用する器具は格納容器２２及び支持具２３だけであり、液体窒素を使用する必要も無い。これらのため、作業が非常に簡単であり、費やす時間も非常に少なくて済むことになった。
【００９４】
（改変例）
上記実施形態では、図３（ｃ）の格納容器２２を構成している格納部材２７ａ，２７ｂの端部の角部に設ける傾斜面３０として、図８（ａ）に示すような円錐形状３０ａを採用した。しかしながら、傾斜面３０は、円錐形状に限られず、図８（ｂ）に示すような円球形、楕円球形、又は長円球形等３０ｂとすることができる。さらには、図８（ｃ）に示すような截頭円錐形状（頂部が切断された状態の円錐形状）とすることもできる。
【００９５】
また、傾斜面３０は格納容器２２の円周方向の全域に設けなくても良く、最低限、図６に示すようにノズル１８との衝突を回避できる位置だけに設けられていれば良い。
【００９６】
（その他の実施形態）
以上、好ましい実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はその実施形態に限定されるものでなく、請求の範囲に記載した発明の範囲内で種々に改変できる。
例えば、上記実施形態では、図３（ａ）〜（ｃ）に示したように、格納容器２２を２つの分割された部材である格納部材２７ａ及び２７ｂによって構成した。しかしながら、格納容器２２はヒンジ結合（回転可能な結合）によって結合された格納部材や、図１３のキャップ６３のような開閉構造でない単体の容器であっても良い。
【００９７】
また、上記実施形態では、図３（ａ）〜（ｃ）に示したように、格納容器支持具２３の先端の２カ所を格納容器２２の２つの貫通穴のそれぞれに挿入し、さらに引出す構成を採用した。しかしながら、格納容器と支持具との連結構造はそれ以外の任意の構造とすることができる。
【００９８】
さらに、上記の実施形態では、凍結結晶をＸ線回折測定することを念頭においたので、結晶ホルダはＸ線回折装置のためのマウント具６であった。しかしながら、凍結結晶を取り扱う装置がＸ線回折装置以外の装置であれば、結晶ホルダはそのような装置に適したホルダとなる。
【符号の説明】
【００９９】
１．結晶化容器、 ２．緩衝液、 ３．蓋、 ４．タンパク質溶液、 ６．マウント具（結晶ホルダ）、 ７．捕集具、 ８．母液、 ９．タンパク質結晶、 １１．Ｘ線回折装置、 １２．Ｘ線源、 １３．試料支持部、 １４．２次元Ｘ線検出器、 １６．試料台、 １７．上端部、 １８．冷媒吹付け用ノズル、 ２０．冷媒容器、 ２１．ワンド、 ２２．格納容器、 ２３．格納容器支持具、 ２４．ケーン（保存器具）、 ２６．握り部、 ２７ａ，２７ｂ．格納部材、 ２８ａ，２８ｂ．凹部、 ２９ａ，２９ｂ．貫通穴、 ３０．傾斜面、 ３１．把持部、 ３２ａ，３２ｂ．把持片、 ３３ａ，３３ｂ．延在部、 ３４ａ，３４ｂ．先端部（装着部）、 ３６ａ，３６ｂ．第２把持部、 ３７．基板、 ３８．把持用突片、 ４０．支持板、 ５９．回転中心、 ６１．冷媒容器、 ６２．ワンド、 ６３．キャップ、 ６４．クランプ、 ６５．磁石、 ６６．ケーン（保存器具）、 ６７．把持用突片、 ６８．支持板、 ７１．冷媒容器、 ７２．クライオ・トング、 ７３．一対の把持部、 ７４．延在部、 ７５．マウント具格納部材、 ７６．マウント具格納容器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
凍結結晶を支持する結晶ホルダと、
前記結晶ホルダを格納できる格納容器と、
前記格納容器に取付け及び取外し可能である格納容器支持具と、を有し、
前記結晶ホルダが前記格納容器内に格納された状態において前記結晶ホルダにおける前記凍結結晶が支持される部分に対応する側の前記格納容器の角部を傾斜面とした
ことを特徴とする凍結結晶の処理装置。
【請求項２】
凍結結晶を支持する結晶ホルダと、
互いに面接触可能であり、面接触した状態で格納容器を構成する一対の格納部材と、
互いに対向する一対の装着部分を備えており、それらの装着部分のそれぞれが前記一対の格納部材のそれぞれに取付け及び取外し可能である格納容器支持具と、を有し、
前記一対の格納部材のそれぞれは前記結晶ホルダを収容するための凹部を有しており、
前記格納容器支持具は前記一対の装着部分を狭まる方向及び広がる方向へ移動させることができ、
前記結晶ホルダが前記格納容器内に格納された状態において前記結晶ホルダにおける前記凍結結晶が支持される部分に対応する側の前記格納部材の角部を傾斜面とした
ことを特徴とする凍結結晶の処理装置。
【請求項３】
前記格納容器支持具は、作業者によって把持される把持部と、該把持部から延びており先端が前記一対の装着部分となる一対の延在部と、を有し、
前記把持部を力をかけて握ると前記一対の装着部分が互いに離れる方向へ移動する
ことを特徴とする請求項２記載の凍結結晶の処理装置。
【請求項４】
前記一対の延在部のそれぞれに第２把持部が設けられており、該第２把持部は前記延在部の外方へ張り出しており、一対の第２把持部を力をかけて握ると前記一対の装着部分が互いに近づく方向へ移動する
ことを特徴とする請求項３記載の凍結結晶の処理装置。
【請求項５】
前記一対の装着部分は弾性部材によって構成されており、該一対の装着部分は、前記格納容器に取り付けられた状態で、該格納容器を弾性力によって挟持することを特徴とする請求項３又は請求項４記載の凍結結晶の処理装置。
【請求項６】
結晶ホルダに結晶を取り付ける工程と、
取り付けられた前記結晶を凍結させる工程と、
凍結された前記結晶を支持した前記結晶ホルダを冷媒の中に入れる工程と、
格納容器に取付け及び取外し可能である格納容器支持具によって支持した当該格納容器を前記冷媒の中に入れる工程と、
前記冷媒の中で前記結晶ホルダを前記格納容器中に収納する工程と、
前記格納容器を前記格納容器支持具によって冷媒の外部へ持ち出す工程と、
持ち出した前記格納容器を前記格納容器支持具によって保存器具まで持ち運んで該保存器具に装着する工程と、
装着した前記格納容器から前記格納容器支持具を取り外す工程と、を有し、
前記結晶ホルダが前記格納容器内に格納された状態において前記結晶ホルダにおける前記凍結結晶が支持される部分に対応する側の前記格納容器の角部を傾斜面とした
ことを特徴とする凍結結晶の処理方法。
【請求項１】
凍結結晶を支持する結晶ホルダと、
前記結晶ホルダを格納できる格納容器と、
前記格納容器に取付け及び取外し可能である格納容器支持具と、を有し、
前記結晶ホルダが前記格納容器内に格納された状態において前記結晶ホルダにおける前記凍結結晶が支持される部分に対応する側の前記格納容器の角部を傾斜面とした
ことを特徴とする凍結結晶の処理装置。
【請求項２】
凍結結晶を支持する結晶ホルダと、
互いに面接触可能であり、面接触した状態で格納容器を構成する一対の格納部材と、
互いに対向する一対の装着部分を備えており、それらの装着部分のそれぞれが前記一対の格納部材のそれぞれに取付け及び取外し可能である格納容器支持具と、を有し、
前記一対の格納部材のそれぞれは前記結晶ホルダを収容するための凹部を有しており、
前記格納容器支持具は前記一対の装着部分を狭まる方向及び広がる方向へ移動させることができ、
前記結晶ホルダが前記格納容器内に格納された状態において前記結晶ホルダにおける前記凍結結晶が支持される部分に対応する側の前記格納部材の角部を傾斜面とした
ことを特徴とする凍結結晶の処理装置。
【請求項３】
前記格納容器支持具は、作業者によって把持される把持部と、該把持部から延びており先端が前記一対の装着部分となる一対の延在部と、を有し、
前記把持部を力をかけて握ると前記一対の装着部分が互いに離れる方向へ移動する
ことを特徴とする請求項２記載の凍結結晶の処理装置。
【請求項４】
前記一対の延在部のそれぞれに第２把持部が設けられており、該第２把持部は前記延在部の外方へ張り出しており、一対の第２把持部を力をかけて握ると前記一対の装着部分が互いに近づく方向へ移動する
ことを特徴とする請求項３記載の凍結結晶の処理装置。
【請求項５】
前記一対の装着部分は弾性部材によって構成されており、該一対の装着部分は、前記格納容器に取り付けられた状態で、該格納容器を弾性力によって挟持することを特徴とする請求項３又は請求項４記載の凍結結晶の処理装置。
【請求項６】
結晶ホルダに結晶を取り付ける工程と、
取り付けられた前記結晶を凍結させる工程と、
凍結された前記結晶を支持した前記結晶ホルダを冷媒の中に入れる工程と、
格納容器に取付け及び取外し可能である格納容器支持具によって支持した当該格納容器を前記冷媒の中に入れる工程と、
前記冷媒の中で前記結晶ホルダを前記格納容器中に収納する工程と、
前記格納容器を前記格納容器支持具によって冷媒の外部へ持ち出す工程と、
持ち出した前記格納容器を前記格納容器支持具によって保存器具まで持ち運んで該保存器具に装着する工程と、
装着した前記格納容器から前記格納容器支持具を取り外す工程と、を有し、
前記結晶ホルダが前記格納容器内に格納された状態において前記結晶ホルダにおける前記凍結結晶が支持される部分に対応する側の前記格納容器の角部を傾斜面とした
ことを特徴とする凍結結晶の処理方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１０−２８６４３１（Ｐ２０１０−２８６４３１Ａ）
【公開日】平成２２年１２月２４日（２０１０．１２．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１４２０７０（Ｐ２００９−１４２０７０）
【出願日】平成２１年６月１５日（２００９．６．１５）
【出願人】（０００２５０３３９）株式会社リガク (206)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１２月２４日（２０１０．１２．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月１５日（２００９．６．１５）
【出願人】（０００２５０３３９）株式会社リガク (206)
【Ｆターム（参考）】
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