自動組織マイクロアレイ装置及びその製造方法
本発明は、自動組織マイクロアレイ装置及びその製造方法に関する。本発明に係る自動組織マイクロアレイ装置は、駆動可能であって、少なくとも一つのドナーブロック及び少なくとも一つのレシピエントブロックが取り付けられるための空間を提供する試料モジュールと；少なくとも二つの方向に駆動可能であって、少なくとも一つのパンチチップを備え、上記少なくとも一つのドナーブロックから組織をパンチし、上記少なくとも一つのレシピエントブロックにアレイするための抽出モジュールと；上記試料モジュール及び上記抽出モジュールの駆動動作を制御し、外部から入力されるコマンドに応答し、上記抽出モジュールでのパンチ及びアレイ動作を制御する制御部と；を備える。本発明によれば、使用に便利で、且つ作業効率が改善され、パンチ動作の正確性及び配列動作の正確性を確認することができる効果がある。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、組織をパンチ（採取）して配列する組織マイクロアレイ装置及びその製造方法に関する。詳しくは、自動でドナー（donor）ブロックの組織をパンチ（採取）し、レシピエント（recipient）ブロックに配列する自動組織マイクロアレイ装置及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
医療分野及び生命工学分野の生体組織検査（研究用）は、パラフィンブロックで作られた生体の組織を、組織ミクロトームを用いて薄切（４〜８μｍ）し、これをガラススライドに付着させた後、検査を行った。しかし、上記パラフィンブロックの組織の大きさは、１ｃｍ×２ｃｍ×０．４ｃｍ以上であるため、一枚のガラススライドに一個の組織だけを付着することができ、色々と不便が多かった。例えば、多数の組織を比較検査する時には、複数枚のスライドと薄切時に使われる消耗品、検査に使われる試薬などが必要とされ、従来のように一個の組織だけを付着可能な場合には、多くの時間と費用が必要とされた。また、比較すべき組織を個別的に検査しなければならないことによって、検査の一貫性が劣り、結果の信頼度の低い問題点があった。このような問題点を克服するための方法として、組織を一度に検査できる組織マイクロアレイ（Tissue Micro-array）技法が導入された。
【０００３】
組織マイクロアレイ（Tissue Micro-array）技法とは、普通２．５ｃｍ×７．５ｃｍサイズのガラススライド上に、多数の組織を付着させた研究材料及びこれを製造する技術をいう。
ここで、対象となる生体組織は人体組織、実験動物組織、及び培養細胞であり、ガラススライドは細胞内のタンパク質、ＤＮＡ、ＲＮＡ分析及び顕微鏡観察用途で利用される。この場合、上記スライドは上記組織を利用する通常的な検査技法（例、Immunohistochemistry, in situ hybridization, special stain, in situ PCR)に広く適用することができる。
このような組織マイクロアレイ技法に関連した従来の方法では、穿孔機を用いてヒトの力で直接組織をパンチし、レシピエントブロックに配列する方法が使用していたが、これは、ヒトの目視と手により遂行される作業であることから、作業効率性や正確性の面で多くの問題点を有している。
【０００４】
他の従来技術の一つとしては、特許文献１が挙げられる。上記特許文献１の技術は、ドナー用パンチとレシピエント用パンチを別に備え、レシピエントブロックを製作すると同時に、組織マイクロアレイブロックを製作しうる構成を有している。しかし、上記特許文献１はレシピエント用パンチとドナー用パンチが別に取り付けなければならなく、レシピエントブロックのホール径が変る毎に、パンチを使用者が直接交替しなければならない。これは使用上の不便さと作業効率が劣る問題点として作用する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第６，３８３，８０１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、本発明の目的は、上記した従来の問題点を克服しうる自動組織マイクロアレイ装置及びその製造方法を提供することにある。
本発明の別の目的は、自動で組織をパンチし、配列できる自動組織マイクロアレイ装置及びその製造方法を提供することにある。
本発明のさらに別の目的は、パンチ動作及び配列動作をリアルタイムで確認することができる自動組織マイクロアレイ装置及びその製造方法を提供することにある。
本発明のさらに別の目的は、パンチ動作の正確性及び配列動作の正確性を確認することができる自動組織マイクロアレイ装置及びその製造方法を提供することにある。
本発明のさらに別の目的は、様々なサイズの組織マイクロアレイブロックを製造できる自動組織マイクロアレイ装置及びその製造方法を提供するところにある。
本発明のさらに別の目的は、同時に様々なサイズの組織マイクロアレイブロックを製造できる自動組織マイクロアレイ装置及びその製造方法を提供することにある。
本発明のさらに別の目的は、使用し易く、且つ便利な自動組織マイクロアレイ装置及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した目的を達成するために、本発明に係る自動組織マイクロアレイ装置は、駆動可能であって、少なくとも一つのドナーブロック及び少なくとも一つのレシピエントブロックが取り付けられるための空間を提供する試料モジュールと；少なくとも二つの方向に駆動可能であって、少なくとも一つのパンチチップを備え、上記少なくとも一つのドナーブロックから組織をパンチし、上記レシピエントブロックにアレイするための抽出モジュールと；上記試料モジュール及び上記抽出モジュールの駆動動作を制御し、外部から入力されるコマンドに応答し、上記抽出モジュールでのパンチ及びアレイ動作を制御する制御部と；を備える。
【０００８】
上記自動組織マイクロアレイ装置は、少なくとも二つの方向に駆動可能であって、上記抽出モジュールのパンチ及びアレイ動作の撮影、上記ドナーブロックの位置や高さ測定、及び上記レシピエントブロックのホールの位置測定のためのビジョンモジュールをさらに備えることができる。
【０００９】
上記自動組織マイクロアレイ装置は、上記ビジョンモジュールから提供される映像信号及び測定信号に応答し、撮影された映像及び測定位置をディスプレイしながら、使用者のタッチによりコマンド入力及び位置設定が可能なタッチスクリーン機能を備えるディスプレイ部をさらに備えることができる。
【００１０】
上記ドナーブロックは、同一種類又は異なる種類で複数個が備えられており、上記レシピエントブロックは少なくとも一つのホール径を有する複数個の円筒ホールが形成されたパラフィン材質の構造物であってもよい。
【００１１】
上記試料モジュールは、第１方向に駆動可能であり、上記抽出モジュールは上記第１方向とは垂直の第２方向及び上記第１方向及び上記第２方向と垂直の第３方向に駆動可能であってもよい。
【００１２】
上記試料モジュールは、上記複数個のドナーブロック及び上記少なくとも一つのレシピエントブロックが取り付けられるための空間が備えられた試料ステージと；上記試料ステージが取り付けられ、上記試料ステージを特定位置に移動させるための試料駆動ステージと；駆動モータを備え、上記駆動ステージを上記第１方向に駆動するための試料駆動ユニットと；を備えることができる。
【００１３】
上記抽出モジュールは、上記パンチ動作及びアレイ動作のための少なくとも一つのパンチチップを備える抽出ツールと；少なくとも二つの駆動モータを備え、上記第２方向及び上記第３方向駆動を遂行し、特定位置に上記抽出ツールを移動させる位置駆動ユニットと；を備えることができる。
【００１４】
上記抽出ツールは、パンチ径が異なる複数個のパンチチップを、回転可能な一つの環状体に顕微鏡のレンズ付き構造又は風車翼の構造で固定させる形態であってもよい。
上記抽出ツールは、上記抽出ツールを回転させ、上記複数個のパンチチップの中から、使用者により選択されたパンチチップが平面に対して垂直の上記第３方向をパンチ方向とするように移動させるために、少なくとも一つの回転モータを備える回転駆動ユニットと；上記パンチチップによりパンチされた組織を上記パンチチップ外部へ押し出すために少なくとも一つのプッシュモータを備える押し駆動ユニットと；をさらに備えることができる。
【００１５】
上記パンチチップは、上記位置駆動ユニットの第３方向下降により上記ドナーブロックの組織をパンチし、内部に上記押し駆動ユニットにより駆動されるプローブ（probe）を備え、上記パンチされた組織を上記レシピエントブロックの特定ホールにアレイすることができる。
【００１６】
上記複数個のパンチチップは、上記試料モジュールに取り付け可能な上記レシピエントブロックのホール径種類に対応する個数で形成され得る。
上記ビジョンモジュールは、パンチング深さの調節のために上記ドナーブロックの高さを測定するための変位センサーと；上記抽出モジュールのパンチ及びアレイ動作の撮影、並びに上記試料モジュールの撮影のためのカメラと；を備えることができる。
上記ビジョンモジュールは、上記抽出モジュールに付着されて一体的に駆動されるか、又は分離されて駆動され得る。
【００１７】
上記ビジョンモジュールは、上記カメラの映像の品質向上のために照明の明るさが調節されるビジョンライトと；上記カメラの映像の焦点調節のための少なくとも一つのレンズと；をさらに備えることができる。
【００１８】
上記ドナーブロックのパンチ位置選定、レシピエントブロックのホールの選択、及び複数個のパンチチップが備えられる場合、ある一つのパンチチップの選択は、上記タッチスクリーンを介したコマンド入力により遂行され得る。
【００１９】
本発明の別の具体例において、本発明に係る自動組織マイクロアレイブロック製造方法は、試料モジュールに、少なくとも一つのドナーブロックと少なくとも一つのレシピエントブロックとを取り付ける工程と;上記少なくとも一つのドナーブロックのパンチ位置選定、上記レシピエントブロックのホールの選択、及び複数個のパンチチップから上記レシピエントブロックのホール径と同じパンチ径を有するパンチチップを選択する工程と；上記選択されたパンチチップの駆動により上記ドナーブロックから組織をパンチし、パンチされた組織を上記レシピエントブロックのホールに自動でアレイする工程と；を備える。
【００２０】
上記レシピエントブロックのそれぞれは、複数個で取り付けられる場合に、互いに同じホール径又は異なるホール径を有していてもよい。
【００２１】
上記選択されたパンチチップを通じたパンチ動作前に、パンチング深さの調節のために、上記ドナーブロックの高さを、変位センサーを用いて測定する工程をさらに備えることができる。
【００２２】
上記少なくとも一つのドナーブロックのパンチ位置選定、上記レシピエントブロックのホールの選択、及び複数個のパンチチップから上記レシピエントブロックのホール径と同じパンチ径を有するパンチチップの選択は、タッチスクリーンを介したコマンド入力方式により遂行され得る。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、自動で組織をパンチし、アレイすることができる長所がある。また、リアルタイムで作業状況の確認が可能であり、様々なサイズの組織マイクロアレイブロックの製造が可能となる。また、同時に、様々なサイズの組織マイクロアレイブロックの製造が可能である。さらに、作業効率が改善され、パンチ動作の正確性及び配列動作の正確性を確認することができ、使用し易くなる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施例に係る自動組織マイクロアレイ装置の構成ブロック図である。
【図２】図１の構成を有する自動組織マイクロアレイ装置の全体概略図である。
【図３】図２の試料ステージの具体的構成及び動作を説明するための図である。
【図４】図２の試料ステージの具体的構成及び動作を説明するための図である。
【図５】組織のパンチ及びアレイのために完全にセッティングされた試料モジュールの状態を示す図である。
【図６】図２の抽出モジュールの詳細な構成及び動作を説明するための図である。
【図７】図２の抽出モジュールの詳細な構成及び動作を説明するための図である。
【図８】図２のビジョンモジュールの詳細な構成及び動作を説明するための図である。
【図９】図２のビジョンモジュールの詳細な構成及び動作を説明するための図である。
【図１０】図１の構成を有する自動組織マイクロアレイ装置の全体動作を説明するための図である。
【図１１】図２の外形図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、添付した図面を参照して本発明の好ましい実施例を説明するが、これは、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に、本発明の徹底した理解を提供するためだけであり、本発明の範囲を何ら制限するものではない。
以下で説明される、用語‘パンチ’は、組織（tissue）を採取するという意味であり、パンチチップを用いて組織を採取する動作を表現するために使われた用語にすぎない。従って、組織を採取する道具やユニットがパンチチップでない他の道具やユニットの場合には、適切な用語に変更できる。上記用語パンチによって組織を採取する道具や装置が制限されるか、又は限定されるものではない。
【００２６】
図１は、本発明の一実施例に係る自動組織マイクロアレイ装置の構成ブロック図である。
図１に示されるように、本発明の一実施例に係る自動組織マイクロアレイ装置は、試料モジュール２０、抽出モジュール１０、及び制御部５０を備える。付加的には、ビジョンモジュール３０、ディスプレイ部６０、及びコマンド入力及び設定部４０が備えられていてもよい。ここで、上記ディスプレイ部６０がタッチスクリーン機能を備える場合に、上記コマンド入力及び設定部４０は上記ディスプレイ部６０の一構成要素であってもよい。
上記試料モジュール２０は、第１方向（例えば、Ｘ軸方向）に駆動可能であって、少なくとも一つのドナーブロック及び少なくとも一つのレシピエントブロックが取り付けられるための空間を提供する。
上記抽出モジュール１０は、少なくとも二つの方向（例えば、Ｙ軸及びＺ軸方向）に駆動可能であって、少なくとも一つのパンチチップ（punching tip）を備え、上記少なくとも一つのドナーブロックから組織をパンチ（採取)し、上記レシピエントブロックにアレイする。
上記制御部５０は、上記試料モジュール２０及び上記抽出モジュール１０の駆動動作を制御し、外部から入力されるコマンドに応答し、上記抽出モジュール１０でのパンチ及びアレイ動作を制御する。そのために、上記制御部５０には、上記抽出モジュール１０及び試料モジュールの動作を制御するためのプログラムが内蔵される。また、上記制御部５０は、上記ディスプレイ部６０のタッチスクリーン機能が可能にするために、タッチスクリーン基盤のコマンド入力に応答し、動作が制御されるようにする構成を有することができる。即ち、上記制御部５０はタッチスクリーン基盤のプログラム制御方式に適した構成を有することができる。
【００２７】
上記ビジョンモジュール３０は、少なくとも二つの方向（例えば、Ｙ軸及びＺ軸方向）に駆動可能であり、上記抽出モジュール１０のパンチ及びアレイ動作の撮影、上記ドナーブロックの位置や高さ測定、及び上記レシピエントブロックのホールの位置測定のために備えられていてもよい。
上記ディスプレイ部６０は、上記ビジョンモジュール３０から提供される映像信号及び測定信号に応答し、撮影された映像及び測定位置をディスプレイする。一般的に、よく知られたＬＣＤモニターなどが利用できる。また、タッチスクリーン機能を備える場合、使用者のタッチによりコマンド入力及び位置設定が可能にする構成を有することができる。この場合、上記ディスプレイ部６０は上記コマンド入力及び設定部４０を代替することができる。
上記コマンド入力及び設定部４０は、上記ディスプレイ部６０にタッチスクリーン機能がない場合に備えられるのが一般的であるが、直接入力又は正確な入力のために上記タッチスクリーン機能の具現と関係なく、別に備えられていてもよい。上記コマンド入力及び設定部４０は、キーパッド、マウス、キーボードなど様々な入力装置を介してコマンド入力及び位置設定などを遂行することができる。
【００２８】
以下、上述したような構成を有する自動組織マイクロアレイ装置の各構成別動作及び構成を図２〜図１０を参照して詳細に説明する。図２〜図１０は、図１のブロック図とは違って、実際具現された装置の構成を示しているので、同じ構成であっても図面符号を別にした。
図２は図１の構成を有する自動組織マイクロアレイ装置５００の全体概略図である。
図２に示されるように、上記抽出モジュール１００は、少なくとも一つのパンチチップを有する抽出ツール１５０を備える。また、上記抽出ツール１５０の駆動のための位置駆動ユニットである支持部材５５０に付着された第２方向（例えば、Ｙ軸方向）移送ステージ５５２、及び上記抽出ツール１５０の第３方向（例えば、Ｚ軸方向）の駆動のための移送ロボット１６０を含む。上記移送ロボット１６０及び上記移送ステージ５５２は、上記抽出ツール１５０だけでなく、上記抽出モジュール１００全体を移動させる構成を有することができる。上記抽出モジュール１００は、支持部材５５０に上記移送ロボット１６０を介して固定される。上記抽出モジュール１００の詳細な構成及び動作は、図６及び図7を参照して詳細に説明する。
【００２９】
上記試料モジュール２００は、試料ステージ２１０、試料駆動ステージ２７０、及び試料駆動ユニット２８０を備える。
上記試料ステージ２１０は、上記少なくとも一つのドナーブロックと少なくとも一つのレシピエントブロックとが取り付けられるための空間を提供する。上記試料駆動ステージ２７０は、上記試料駆動ユニット２８０の移送路に沿って駆動可能な構造を有し、上記試料ステージ２１０が取り付けられるようにする構成を有する。
上記試料駆動ユニット２８０は、上記試料駆動ステージ２７０を第１方向（例えば、Ｘ軸方向）に駆動するための移送ロボットを備える。上記試料駆動ユニット２８０は上記制御部５０により制御される。上記試料モジュール２００の詳細な構成及び動作は図３〜図５を参照して詳細に説明する。
【００３０】
上記ビジョンモジュール３００は、ドナーブロックの高さ測定や上記試料モジュール２００及び上記抽出モジュール１００の動作をリアルタイムで撮影するか、又は位置設定のための映像を提供する。上記ビジョンモジュール３００はカメラ（例えば、ＣＣＤカメラ）と変位センサーなどを備えることができる。また、第２方向及び第３方向駆動のための位置駆動ユニットである移送ロボット３６０を備えることができる。
ここで、上記ビジョンモジュール３００は、上記抽出モジュール１００と一体的に構成され、駆動を共にすることができる。この場合、上記抽出モジュール１００の移送ロボット１６０及び上記ビジョンモジュール３００の移送ロボット３６０のいずれかは省略することができる。しかし、上記ビジョンモジュール３００と上記抽出モジュール１００とが分離され、駆動可能な場合には、上記抽出モジュール１００の移送ロボット１６０及び上記ビジョンモジュール３００の移送ロボット３６０はいずれも備えられていなければならない。本実施例では、上記ビジョンモジュールが上記抽出モジュール１００と分離され、駆動可能な場合を例えて説明する。上記ビジョンモジュール３００の詳細な構成及び動作は図８及び図9を参照して詳細に説明する。
【００３１】
図３〜図５は、上記試料モジュール２００の構成要素の斜視図である。図３は試料ステージ２１０の構成及び上記試料ステージ２１０に、ドナーブロック２５０とレシピエントブロック２２０とが取り付けられる動作を説明するための図面であり、図４は上記ドナーブロック２５０及び上記レシピエントブロック２２０が取り付けられた上記試料ステージ２１０が試料駆動ステージ２７０に取り付けられる動作過程を説明するための図面である。また、図５は組織のパンチ及び配列のために完全にセッティングされた試料モジュール２００の状態を示す図である。
図３に示されるように、上記試料ステージ２１０は一定個数のドナーブロック２５０及び少なくとも一つのレシピエントブロック２２０が取り付けられるための溝２１４、２１６が形成されている。上記ドナーブロック２５０の個数は多ければ多いほど有利であるが、装置のサイズに応じて適当な個数で取り付けられるのがよい。本実施例では、５個のドナーブロック２５０が備えられる場合を仮定した。
上記試料ステージ２１０に備えられる溝２１４、２１６は、取り付けられるレシピエントブロック２２０又はドナーブロック２５０のサイズに対応されるサイズで形成されることが一般的である。これと別に、多様なサイズのレシピエントブロック２２０又はドナーブロック２５０の取り付けのために多様な溝２１４、２１６サイズを有する複数の試料ステージ２１０の構成が可能となる。
上記レシピエントブロック２２０又はドナーブロック２５０の横及び縦のサイズが複数の種類の場合に、多様なサイズの溝を有する試料ステージ２１０を複数個備えることができる。この時は、レシピエントブロック２２０又はドナーブロック２５０の取り付けのために、上記ドナーブロック又はレシピエントブロックのサイズに合う溝サイズを有する試料ステージ２１０に交替して使用することが可能である。
【００３２】
本発明の一実施例では、上記ドナーブロック２５０は複数個（例えば、５個）が取り付けられ、上記レシピエントブロック２２０は１個が取り付けられるものを例えて説明する。上記ドナーブロック２５０又は上記レシピエントブロック２２０が取り付けられるカセット２３０、及び上記カセット２３０と上記試料ステージ２１０の溝２１４、２１６との結合を媒介するカセット締結ユニット２４０は、標準規格で製作される。従って、上記ドナーブロック２５０及び上記レシピエントブロック２２０の横及び縦サイズは標準規格に従わなければならない。
ここで、上記レシピエントブロック２２０は、本出願人によって出願された国際出願ＰＣＴ／ＫＲ２００６／００１２９８号に開示されたレシピエントブロックを使用することが好ましい。しかし、上記国際出願ＰＣＴ／ＫＲ２００６／００１２９８号に開示されたレシピエントブロックと同じサイズを有する別の種類の様々なレシピエントブロックを使用することも可能である。言い換えれば、上記ドナーブロック２５０及び上記レシピエントブロック２２０は、上記カセット２３０に取り付けられるサイズであれば、その種類又は厚さを問うことなく使用可能である。
上記レシピエントブロック２２０は、一つのレシピエントブロック内に少なくとも二つ以上のサイズ種類のホールを備えることができ、同一の一つのサイズ種類のホールを備えることもできる。
上記ドナーブロック２５０は、生体組織サンプルであって、ヒトや動物の皮膚組織又は骨断片など様々なサンプルを含むことができる。
上記ドナーブロック２５０と上記レシピエントブロック２２０は、その取り付け位置が異なる点を除いては、その取り付け動作が同一である。従って、上記ドナーブロック２５０が上記試料ステージ２１０に取り付けられる動作は省略し、上記レシピエントブロック２２０が、上記試料ステージ２１０に取り付けられる動作を説明すれば、次のとおりである。
【００３３】
まず、上記レシピエントブロック２２０が、図３の矢印方向２０１に、上記カセット２３０に取り付けられる。ここで、上記レシピエントブロック２２０は複数個の円筒ホールが形成されたパラフィン材質の構造物だけを指すものとして定義されるが、複数個の円筒ホールが形成されたパラフィン材質の構造物２２０が上記カセット２３０に取り付けられた状態を一つのレシピエントブロックとして定義することもある。以下では、混同を避けるために、上記レシピエントブロック２２０が複数個の円筒ホールが形成されたパラフィン材質の構造物だけを指すものとする。
上記レシピエントブロック２２０が上記カセット２２０に取り付けられた後に、上記レシピエントブロック２２０が取り付けられたカセット２３０は、矢印２０２方向に、上記カセット締結ユニット２４０に締結され、上記試料ステージ２１０の溝２１６に取り付けられる。ここで、上記カセット２３０と上記カセット締結ユニット２４０は分離されることなく、一体的に構成され得る。
上記レシピエントブロック２２０が上記試料ステージ２１０に締結されれば、上記試料ステージ２１０に構成されているスプリング２１２により上記レシピエントブロック２２０が抜けないように固定される。上記ドナーブロック２５０の取り付け過程も、上記レシピエントブロック２２０の取り付け過程と同じである。上述したような動作により、上記試料ステージ２１０に、上記ドナーブロック２５０及び上記レシピエントブロック２２０が取り付けられる。
【００３４】
図４に示されるように、上記レシピエントブロック２２０及び上記ドナーブロック２５０が取り付けられた試料ステージ２１０が、上記試料駆動ユニット２８０の試料駆動ステージ２７０に取り付けられる。上記試料駆動ステージ２７０は、上記試料駆動ユニット２８０と一体的に構成され、分離しない構造を有するが、上記試料駆動ステージ２７０に備えられた移送路に沿って矢印５０１方向である第１方向に駆動可能である。即ち、上記試料駆動ステージ２７０は、上記試料駆動ユニット２８０に備えられたモータ（未図示）などの移動制御手段を介して上記第１方向５０１の特定位置に移動可能である。
上記試料駆動ステージ２７０と上記試料ステージ２１０とが分離されて構成される理由は、上記試料ステージ２１０が分離されるようにすれば、上記レシピエントブロック２２０又はドナーブロック２５０の取り付けが容易になるからである。上記試料駆動ステージ２７０と上記試料ステージ２１０とが互いに分離されなければ、上記レシピエントブロック２２０又はドナーブロック２５０の取り付けが容易にならない。さらに、もう一つの理由は、上記試料ステージ２１０が複数個で備えられる場合に、複数個の試料ステージ２１０が上記試料駆動ステージ２７０と締結及び分離が容易にするためである。
【００３５】
図５には上記試料ステージ２１０が上記試料駆動ステージ２７０に締結、取り付けられた状態、即ち、完全セッティングされた状態が示されている。図５に示されるように、試料駆動ユニット２８０の移送路に上記試料駆動ステージ２７０が位置する。そして、上記試料駆動ステージ２７０に試料ステージ２１０が取り付けられている。上記試料ステージ２１０には組織パンチ対象であるドナーブロック２５０が複数個取り付けられており、パンチされた組織をアレイするレシピエントブロック２２０が取り付けられている。
その後、上記試料ステージ２１０は特定位置へと選択により移動されるか、又は自動移動され、上記抽出モジュール１００のために組織のパンチ及びアレイ動作が遂行される。
【００３６】
以下で、上記試料駆動ユニット２８０又は／及び上記試料駆動ステージ２７０が図示されない状態で、上記試料モジュール２００が図示され得る。これは、上記試料モジュール２００の重要部分だけを図示し、図面の複雑性を避けるためである。
図６及び図７は、上記抽出モジュール１００の詳細な構成及び動作を説明するための図である。図７は上記抽出モジュール１００の詳細な構成を示すもので、上記抽出モジュール１００の動作を説明するための図である。
図６に示されるように、上記抽出モジュール１００は、位置駆動ユニットである支持部材５５０に付着された第２方向（例えば、Ｙ軸方向）移送ステージ５５２、及び上記抽出ツール１５０の第３方向（例えば、Ｚ軸方向）の駆動のための第３方向移送ロボット１６０を含む。また、上記抽出モジュール１００は抽出ツール１５０、及び上記抽出ツール１５０のパンチ及びアレイ動作のための抽出駆動ユニットである回転駆動ユニット１３２と押し駆動ユニット１４２とを備える。さらに、付随的な動力伝達手段（例えば、ギア、ベルト）１３８、１３６及び抽出ツールケース１１２を備える。
【００３７】
上記抽出モジュール１００は、支持部材５５０に位置駆動ユニットである上記移送ロボット１６０を介して固定される。上記移送ロボット１６０と上記移送ステージ５５２は上記抽出ツール１５０だけでなく上記抽出モジュール１００全体を移動させる構成を有することができる。
上記移送ロボット１６０は第３方向移動のための移送モータ１６２及び移送ステージ１６４を備える。ここで、図示しないが、第２方向移動のための移送モータ（未図示）を含み、第２方向移送ロボット（未図示）がさらに備えられる。別の実施例によれば、上記第３方向移送ロボット１６０が上記第２方向移送ロボットの役割をさらに遂行することができる。
【００３８】
上記抽出ツール１５０は、複数個のパンチチップ１５２及び上記パンチチップ１５２が付着される環状体１５４を備える。上記回転駆動ユニット１３２及び押し駆動ユニット１４２と上記抽出ツール１５０は回転軸１５６によって互いに連結される。
上記回転駆動ユニット１３２は、上記抽出ツール１５０を回転させ、上記複数個のパンチチップ１５２中の特定パンチ径のパンチチップ１５２を選択するために駆動される。このとき、上記選択されたパンチチップ１５２は平面に対して、垂直の上記第３方向をパンチ方向とするように移動される。言い換えれば、上記回転駆動ユニット１３２は、複数のパンチチップ１５２のいずれか一つを選択するために備えられる。上記回転駆動ユニット１３２は少なくとも一つの回転モータを備える。
上記押し駆動ユニット１４２は、上記選択されたパンチチップ１５２によりパンチされた組織を上記パンチチップ１５２外部へ押し出すために備えられる。即ち、パンチされた組織を上記レシピエントブロック２２０のホールにアレイするために備えられる。そのために、少なくとも一つのプッシュモータを備えることができる。
上記パンチチップ１５２は、パンチサイズを別にして複数個が備えられていればよい。上記パンチチップ１５２の個数は、レシピエントブロック２２０のホール径の種類に対応する個数で設けられる。例えば、上記レシピエントブロック２２０の可能なホール径の種類が４つの場合、上記パンチチップ１５２は、これに対応して４個が形成され得る。また、レシピエントブロック２２０のホール径が５種類であれば、これに対応して、互いに異なるサイズの５個のパンチチップ１５２が形成され得る。ここでは、上記レシピエントブロック２２０の可能なホール径が１ｍｍ、２ｍｍ、３ｍｍ、５ｍｍの４種類と仮定する。従って、上記パンチチップ１５２は１ｍｍ、２ｍｍ、３ｍｍ、５ｍｍのパンチ径を有する４つで形成され得る。
【００３９】
従来には、パンチ及びアレイのために、一つのパンチチップを使用することによって、レシピエントブロックのホール径が変わる毎に、パンチチップを交替しければならない不便があった。しかし、本発明によれば、パンチチップの交替に伴う不便を解消することができる。
上記複数個のパンチチップ１５２は、回転可能な一つの環状体１５４に顕微鏡のレンズ付き構造又は風車翼の構造で固定される形態で形成され得る。上記パンチチップ１５２が顕微鏡のレンズ付き構造又は風車翼の構造で固定される形態を有するによって、上記環状体１５４の回転により上記複数個のパンチチップ１５２のいずれか一つのパンチチップ１５２が選択される場合に、選択されたパンチチップ１５２は上記試料モジュール２００に対して、完全な垂直方向（第３方向）に位置するようになる。また、選択されないパンチチップは、上記選択されたパンチチップによるパンチ動作に妨害しない（上記ドナーブロックとぶつからない）位置に形成される。上記パンチチップ１５２の選択は、これは既に説明された通りであり、上記回転駆動ユニット１３２によって遂行される。
上記パンチチップ１５２は、円筒状の内部にピストンのような形態のプローブ（probe）（未図示）を備える。上記パンチチップ１５２は第３方向移動（例えば、Ｚ軸方向下降動作）によりパンチが遂行され、上記押し駆動ユニット１４２による上記プローブの駆動によりパンチされた組織のアレイが遂行される構造を有する。これを詳しく説明すれば次の通りである。
【００４０】
上記プローブは、上記パンチチップ１５２の外部２ｍｍ程度まで移動が可能な構造を有し、パンチ時には上記パンチチップ１５２の内部へ深く入っていく。即ち、パンチ動作時には、上記プローブが上記パンチチップ１５２の内部深く入り、パンチされた組織が、上記パンチチップが内部に充填される。以降、パンチ動作が完了すれば、パンチされた組織をレシピエントブロック２２０のホールに充填するために、レシピエントブロック２２０の特定ホールの上部２ｍｍ位置以内に移動する。次に、上記プローブは上記パンチチップ１５２内部のパンチされた組織を押し出す動作を遂行する。もちろん、上記プローブの動作は上記押し駆動ユニット１４２によって遂行される。
【００４１】
以下、図６に基づき、図７を参照して上記抽出モジュール１００の動作を説明する。
図７に示されるように、上記抽出モジュール１００は、第２方向５０２及び第３方向５０３に移動が可能な構造を有する。参考として、上記試料モジュール２００の試料ステージ２１０は第１方向５０１に移動可能な構造と既に説明した。従って、上記試料ステージ２１０の第１方向５０１移動、及び上記抽出モジュール１００の第２方向５０２及び第３方向５０３移動によって所望の位置でのパンチ及びアレイ動作が可能となる。
上記抽出モジュール１００は次の通り動作する。まず、パンチ位置移動動作として、上記ドナーブロック２５０からパンチを遂行するために、下記上記試料ステージ２１０上のドナーブロック２５０からパンチするのに適当な位置に上記抽出モジュール１００が移動される。これは上記移送ロボット１６０と上記移送ステージ５５２による第２方向５０２及び第３方向５０３移動により可能となる。
次に、複数のパンチチップ１５２の中からアレイされるレシピエントブロック２２０のホール径に対応されるパンチチップ１５２に対する選択動作が行われる。これは、上記回転駆動ユニット１３２の回転動作により可能となる。ここで、上記パンチチップの選択動作と上記パンチ位置移動動作は同時に遂行されることもでき、順序を変えてパンチチップの選択動作がまず遂行され、その後、上記パンチ位置移動動作を遂行してもよい。
次に、上記選択されたパンチチップ１５２によるパンチ動作が遂行される。上記パンチ動作は、上記パンチチップ１５２を上記第３方向５０３の位置駆動ユニットである上記移送ロボット１６０を利用して第３方向に下降させるにことによって遂行される。上記下降動作は、上記パンチチップ１５２が下部に位置した上記ドナーブロック２５０を貫通するまで遂行され得る。第３方向５０３に上記パンチチップ１５２が下降し、上記ドナーブロック２５０を貫通した後、再び上昇すれば、上記パンチチップ１５２の内部には上記ドナーブロック２５０で採取された組織が打ち込まれた状態となる。
【００４２】
パンチされた組織をアレイするために、レシピエントブロック２２０のホールの位置まで上記パンチチップ１５２が移動しなければならない。上記レシピエントブロック２２０の位置が第２方向５０２に移動可能な場合には、上記第２方向位置駆動ユニット５５２によって上記レシピエントブロック２２０の位置のアレイ位置まで移動される。しかし、上記レシピエントブロック２２０の位置が、上記ドナーブロック２５０のパンチ位置から第１方向５０１に移動しなければならない場合には、上記試料ステージ２１０の移動によって上記アレイ位置移動が可能となる。本発明では、上記試料ステージ２１０が移動する第１方向に移動することによってアレイ位置に移動する方法を選択している。第３方向５０３移動が必要な場合には、第３方向位置駆動ユニットである上記移送ロボット１６０を介して上記パンチチップ１５２を移動させることによって、上記アレイ位置への移動が可能となる。上記アレイ位置は、上記パンチチップ１５２の端部が上記レシピエントブロック２２０のホールの２ｍｍ真上であってもよい。
次に、上記アレイ位置で、上記押し駆動ユニット１４２によって駆動される上記パンチチップ１５２のプローブを介して、パンチされた組織を上記レシピエントブロック２２０のホールにアレイする。
ここで、上記レシピエントブロック２２０内のホールが互いに異なるホール径を有する場合には、選択されたホール径に対応されるパンチチップが順次に選択され、パンチ及びアレイ動作が遂行され得る。例えば、上記レシピエントブロック２２０が１ｍｍホール径のホール及び３ｍｍホール径のホールを備える場合に、１ｍｍホール径のホールが選択される場合には１ｍｍパンチ径のパンチチップが選択され、パンチ及びアレイ動作が遂行され、３ｍｍホール径のホールが選択される場合には、３ｍｍパンチ径のパンチチップが選択され、パンチ及びアレイ動作が遂行され得る。
【００４３】
図８及び図９は、上記ビジョンモジュール３００の詳細な構成及び動作を説明するための図である。図８は、上記ビジョンモジュール３００の詳細な構成を示す図であり、図９は上記ビジョンモジュール３００の動作を説明するための図である。
図８に示されるように、上記ビジョンモジュール３００は、カメラ３５０及び変位センサー３７０を備える。さらに、上記カメラの映像の品質向上のために照明の明るさを調節するビジョンライト３１０と、上記カメラ３５０の映像の焦点調節のための少なくとも一つのレンズ３２０とが備えられる。また、上記ビジョンモジュール３００の駆動のための位置駆動ユニットである移送ロボット３６０を備えることができる。
上記カメラ３５０は、上記抽出モジュール１００のパンチ及びアレイ動作の撮影及び上記試料モジュール２００の撮影のためのものである。さらに、上記ドナーブロック２５０のパンチ位置選定、レシピエントブロック２２０のホールの選択、及び複数個のパンチチップ１５２が備えられる場合、いずれか一つのパンチチップの選択などのために上記カメラ３５０の映像が利用され得る。即ち、上記カメラ３５０は、上記パンチチップ１５２によるパンチ動作又はアレイ動作を撮影するための用途でも使用されるが、タッチスクリーン機能の具現のためにも使用される。
【００４４】
例えば、複数個のドナーブロック２５０のいずれか一つのドナーブロックを選択しようとする場合に、上記カメラ３５０の撮影映像が表示されるディスプレイ画面上に現れた複数のドナーブロック２５０のいずれか一つをタッチすることによって、所望のドナーブロック２５０が選択される。これは、レシピエントブロック２２０のホールの選択又は複数個のパンチチップ１５２中の所望のパンチ径を有するパンチチップ１５２を選択する場合にも同一に適用され得る。また、上記カメラ３５０を介して撮影された映像は別途のメモリーに保存され得る。
上記変位センサー３７０は、パンチング深さの調節のために、上記ドナーブロック２５０の高さを測定するためのものである。上記変位センサー３７０は、上記ドナーブロック２５０の高さに対応し、長さが変わる測定プローブ（未図示）を備えることができる。この場合には、上記測定プローブ長の変化程度を測定するによって、上記ドナーブロック２５０の高さ測定が可能となる。この他にも、上記変位センサー３７０を介した上記ドナーブロック２５０の高さ測定は、レーザーを用いた距離測定方式などを含み、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に公知の測定方式などが用いられる。ここで、上記変位センサー３７０を介した測定方式が変更されるにつれて、上記変位センサー３７０の種類が変更されることは当然のことである。
上記ドナーブロック２５０は既に説明した通り、皮膚組織から骨断片まで多様に存在しうる。従って、第１方向及び第２方向サイズは同じであっても、第３方向サイズ、即ち、厚さは互いに異なっている。従って、上記ドナーブロック２５０の厚さを予め測定すれば、上記パンチチップ１５２のパンチ時、パンチング深さを調節することが可能となる。即ち、上記ドナーブロック２５０の厚さは、上記パンチチップ１５２がどの位置まで第３方向に下降しなければならないのかの下降位置を決定する要素として機能する。
【００４５】
上記変位センサー３７０は、本発明の属する技術分野で通常の知識を有するものに公知の様々な種類の変位センサー３７０が用いることができる。
上記ビジョンモジュール３００は、上記抽出モジュール１００の説明時、既に説明された通り、上記抽出モジュール１００に付着されて一体的に駆動されるか、又は分離されて駆動され得る。上記ビジョンモジュール３００が分離されて駆動される場合には、第３方向駆動のための移送ロボット（図１０の３６０）をさらに備えればよい。
上記移送ロボット３６０は、第３方向移動のための移送モータ３６２及び移送ステージ３６４、及び支持部材３６６を備える。ここで、図示しない第２方向移動は上記第２方向移送ステージ５５２を共有し、上記抽出モジュール１００の場合と同じ方式によって遂行され得る。
【００４６】
以下、図８に基づき、図９を参照して上記ビジョンモジュール３００の動作を説明する。
上記ビジョンモジュール３００は、第２方向５０２及び第３方向５０３に移動が可能な構造を有する。参考として、上記試料モジュール２００の試料ステージ２１０が第１方向５０１に移動可能な構造と既に説明した。従って、上記試料ステージ２１０の第１方向５０１移動、及び上記抽出モジュール１００の第２方向５０２及び第３方向５０３移動によって所望の位置での撮影及びセンシングが可能となる。
まず、上記抽出モジュール１００を介したパンチ動作前に、上記変位センサー３７０を利用して上記ドナーブロック２５０の高さ測定が遂行される。そのために、上記試料ステージ２１０は第１方向５０１に移動され、上記変位センサー３７０は第２方向５０２及び第３方向５０３に移動する。
上記カメラ３５０は、第２方向５０２及び第３方向５０２移動を介して所望の位置に移動し、リアルタイムで撮影を遂行する。例えば、パンチ動作が遂行される場合には、上記ドナーブロック２５０及びパンチチップ１５２の動作を撮影し、アレイ動作が遂行される場合には、上記レシピエントブロック２２０及び上記パンチチップ１５２の動作を撮影する。これに伴い、作業者が撮影された映像のディスプレイを介して、パンチ動作又はアレイ動作が正しく行われているかが分かる。
【００４７】
図１０は、本発明の実施例に係る自動組織マイクロアレイ装置の全体概略図である。図１０は図２と違って、試料モジュール２００にドナーブロック２５０及びレシピエントブロック２２０が完全にセッティングされた状態を示す、以下、図１〜図９に基づき、図１０を介して上記自動組織マイクロアレイ装置の全体動作を説明する。
図１０に示されるように、まず、試料モジュール２００の試料ステージ２１０に、ドナーブロック２５０とレシピエントブロック２２０とを取り付ける。また、上記試料ステージ２１０を上記試料駆動ステージ２７０に固定させる。これは作業者によって手作業で遂行される。
以降、ディスプレイ画面上で、レシピエントブロック２２０の種類、即ち、取り付けられたレシピエントブロック２２０の種類を選択する。これはレシピエントブロック２２０のホール径を選択することを意味する。その後、上記レシピエントブロック２２０のホール径に対応されるパンチチップ１５２を選択する。上記パンチチップ１５２の選択は、上記レシピエントブロック２２０の種類選択、即ち、ホール径選択により自動で選択され得る。
次に、上記ディスプレイ画面上のタッチスクリーン機能を利用して、上記ドナーブロック２５０のパンチ位置を選択する。次いで、上記レシピエントブロック２２０のホールの位置を、上記タッチスクリーン機能を利用して選択する。
ここで、上記レシピエントブロック２２０のホールの選択、ドナーブロック２５０のパンチ位置選定、及びパンチチップ１５２の選択は、上記タッチスクリーン機能の他に、マウス、キーパッド、キーボードなどのコマンド入力手段を利用して遂行することができる。この場合、上記ドナーブロック２５０の位置又は上記レシピエントブロック２２０のホール径を直ちに選択できるボタンを備え、迅速な選択が可能にすることができる。例えば、キーボードの数字キーの１を選択すれば、上記レシピエントブロック２２０のホール径とパンチチップ１５２のパンチ径（１ｍｍ）を選択するようにするコマンドが入力されるようにする構成を持たせると、数字キーの１を介して上記ホール径及びパンチチップ１５２の迅速な選択が可能になる。ここで、上記ドナーブロック２５０のそれぞれの位置及びレシピエントブロック２２０のホールの位置選定データは別途のメモリーに保存され得る。
【００４８】
次に、上記変位センサー３７０を利用して上記ドナーブロック２５０の高さを測定する。測定された上記ドナーブロック２５０の高さは自動保存される。
その後は、オート（auto）モードで動作する。即ち、上記制御部５０に保存されたプログラムにより自動で上記ドナーブロック２５０のパンチ及び上記レシピエントブロック２２０に組織をアレイする動作を遂行する。上記制御部５０は、上記レシピエントブロック２２０のホールを順序に従って自動で変えながらアレイするよう制御する。
上記オートモード動作とは別に、マニュアル動作モードで動作することもできる。上記マニュアル動作モードは、作業者がパンチチップ１５２の位置を直接確認し、上記パンチチップ１５２の移動を直接制御しながらパンチ動作とアレイ動作を遂行することをいう。上記マニュアル動作モードは、アレイされるレシピエントブロック２２０のホールの位置を別に指定し、アレイ動作が遂行されるようにすることを含む。
【００４９】
本発明によれば、上記試料モジュール２００が第１方向駆動が可能で、上記抽出モジュール１００及び上記ビジョンモジュール３００が第２方向及び第３方向駆動を可能な構造であって、特定位置でのパンチ動作、アレイ動作、及び撮影又は測定動作が可能な構造を有する。しかし、これと違って、上記試料モジュール２００は固定され、上記抽出モジュール１００及び上記ビジョンモジュール３００が第１方向、第２方向、及び第３方向駆動が可能にする構造も可能である。また、上記試料モジュール２００が第２方向及び第３方向に駆動され、上記抽出モジュール１００及び上記ビジョンモジュール３００が、第１方向駆動が可能な構造も可能である。また、上記試料モジュール２００は、第１方向駆動が可能で、上記抽出モジュール３００は第２方向及び第３方向駆動が可能で、上記ビジョンモジュール３００は第１方向〜第３方向駆動が可能な構造も可能である。これらの構造は、本発明の属する技術分野で通常の知識を有する者によって容易に具現できる。
【００５０】
本発明の図面上には図示されているが、説明しない構成は、説明がなくても本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者にとって、その構成が公知であるか、又は容易に分かる内容であり、本発明の範囲に含まれることは当然のことである。
【００５１】
以上で、説明された実施例では、複数個のドナーブロック２５０及び一つのレシピエントブロック２２０が取り付けられた場合について説明した。
しかし、本発明の別の実施例によれば、上記試料モジュール２００に、複数個のレシピエントブロック２２０が取り付けられる場合もある。もちろん、ホール径が同じ複数個のレシピエントブロック２２０が取り付けられていてもよく、ホール径が互いに異なるレシピエントブロック２２０が取り付けられていてもよい。即ち、上記複数のレシピエントブロック２２０の取り付け方法は必要に応じて様々である。
ここでは、二つのレシピエントブロック２２０が互いに異なるホール径を有する場合、例えば、１ｍｍホール径のレシピエントブロックと５ｍｍホール径のレシピエントブロックの２つが、上記試料モジュール２００に取り付けられる場合の動作について説明する。図面上には示していないが、理解の便宜のために、１ｍｍホール径のレシピエントブロックを‘第１レシピエントブロック’、５ｍｍホール径のレシピエントブロックを‘第２レシピエントブロック’と称し、１ｍｍパンチ径のパンチチップを‘第１パンチチップ’、５ｍｍパンチ径のパンチチップを‘第２パンチチップ’と定義し、説明する。
上記第１レシピエントブロック及び上記第２レシピエントブロックが取り付けられる場合に、上記抽出モジュール１００でパンチチップ１５２が二つ選択される。上記第１及び第２レシピエントブロックのホール径に対応するように、１ｍｍパンチ径を有する第１パンチチップと５ｍｍパンチ径を有する第２パンチチップが選択される。
その後、パンチ動作及びアレイ動作が遂行される。上記パンチ動作及びアレイ動作は既に説明されたように、一つのレシピエントブロック２２０が取り付けられた場合と同様に進行される。例えば、上記第１パンチチップを利用して上記ドナーブロック２５０から組織をパンチし、上記第１レシピエントブロックのホールにアレイする第１動作と、上記第２パンチチップを利用して上記ドナーブロックから組織をパンチし、上記第２レシピエントブロックのホールにアレイする第２動作を遂行する。
上記第１動作と上記第２動作は同時に遂行することもでき、交互に遂行することもできる。また、第１動作又は第２動作を、まず遂行し、以降、残りの動作を遂行することができる。ここで、上記パンチ動作時に、第１パンチチップのパンチ対象となるドナーブロックと上記第２パンチチップのパンチ対象となるドナーブロックは同じであっても、異なっていてもよい。
この場合には、多くのレシピエントブロックの取り付けが可能になるので、短時間に多様なホール径の複数個の自動組織マイクロアレイブロック製作が可能な効果がある。
【００５２】
図１１は、本発明の実施例に係る自動組織マイクロアレイ装置５００の外形を示す図である。
図１１に示されるように、本発明の実施例に係る自動組織マイクロアレイ装置５００の外形は矩形構造の胴体５９０と、上記胴体５９０の上部面と側面に維持補修のためのメンテナンスパネル５９８、５９７が配置される。また、上記試料モジュール２００にドナーブロック２５０とレシピエントブロック２２０との取り付けのためのドア５９２が配置される。また、上記胴体５９０の側面には、キーボード、マウス、外部通信機器、外装ハードなどの連結のための連結ポット５９６が備えられる。さらに、正面の上記ドア５９２に隣接し、ディスプレイ画面５９４が備えられる。上記ディスプレイ画面５９４は図１のディスプレイ部６０の一部を構成するもので、タッチによるコマンドの入力が可能なタッチスクリーン機能が設けられる。また、ビジョンモジュール３００のカメラ３５０の映像がディスプレイされる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
上述するように、本発明の実施例に係る自動組織マイクロアレイ装置は、従来とは違って、レシピエントブロックにホールを作る過程が不要である。即ち、レシピエントブロックは既に製造されているものを使用するので、ホールを作るのに必要とする時間と労力を低減することができる長所がある。また、レシピエントブロック製造用パンチチップが不要である。従来の場合には、レシピエントブロックのホール径が変わる毎に、パンチチップを交替しなければならなかったが、本発明の場合には、サイズ別に複数個のパンチチップが内蔵されているので、使用が非常に便利になった。また、複数個のパンチチップ内蔵方式は、それぞれ他のホール径を有する複数個のレシピエントブロックを同時に取り付けることができ、短時間に様々なホール径の複数個の自動組織マイクロアレイブロック製作が可能な効果がある。
さらに、従来の装備の場合には、外部制御方式、即ち、外部ＰＣなどを連結して使用する方法を取っており、使用に不便があったが、本発明は制御部が内蔵され、タッチスクリーン機能が、制御方式を有しているので、使用に便利で、且つ容易に制御が可能な長所がある。
以上で本発明の記載された具体例だけを詳細に説明した。しかし、本発明の技術思想範囲内で様々な変形及び修飾が可能であることは当業者にとって自明なことであり、このような変形及び修飾が添付された特許請求の範囲に属するものである。
【符号の説明】
【００５４】
１０・・・試料モジュール
２０・・・抽出モジュール
５０・・・制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、組織をパンチ（採取）して配列する組織マイクロアレイ装置及びその製造方法に関する。詳しくは、自動でドナー（donor）ブロックの組織をパンチ（採取）し、レシピエント（recipient）ブロックに配列する自動組織マイクロアレイ装置及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
医療分野及び生命工学分野の生体組織検査（研究用）は、パラフィンブロックで作られた生体の組織を、組織ミクロトームを用いて薄切（４〜８μｍ）し、これをガラススライドに付着させた後、検査を行った。しかし、上記パラフィンブロックの組織の大きさは、１ｃｍ×２ｃｍ×０．４ｃｍ以上であるため、一枚のガラススライドに一個の組織だけを付着することができ、色々と不便が多かった。例えば、多数の組織を比較検査する時には、複数枚のスライドと薄切時に使われる消耗品、検査に使われる試薬などが必要とされ、従来のように一個の組織だけを付着可能な場合には、多くの時間と費用が必要とされた。また、比較すべき組織を個別的に検査しなければならないことによって、検査の一貫性が劣り、結果の信頼度の低い問題点があった。このような問題点を克服するための方法として、組織を一度に検査できる組織マイクロアレイ（Tissue Micro-array）技法が導入された。
【０００３】
組織マイクロアレイ（Tissue Micro-array）技法とは、普通２．５ｃｍ×７．５ｃｍサイズのガラススライド上に、多数の組織を付着させた研究材料及びこれを製造する技術をいう。
ここで、対象となる生体組織は人体組織、実験動物組織、及び培養細胞であり、ガラススライドは細胞内のタンパク質、ＤＮＡ、ＲＮＡ分析及び顕微鏡観察用途で利用される。この場合、上記スライドは上記組織を利用する通常的な検査技法（例、Immunohistochemistry, in situ hybridization, special stain, in situ PCR)に広く適用することができる。
このような組織マイクロアレイ技法に関連した従来の方法では、穿孔機を用いてヒトの力で直接組織をパンチし、レシピエントブロックに配列する方法が使用していたが、これは、ヒトの目視と手により遂行される作業であることから、作業効率性や正確性の面で多くの問題点を有している。
【０００４】
他の従来技術の一つとしては、特許文献１が挙げられる。上記特許文献１の技術は、ドナー用パンチとレシピエント用パンチを別に備え、レシピエントブロックを製作すると同時に、組織マイクロアレイブロックを製作しうる構成を有している。しかし、上記特許文献１はレシピエント用パンチとドナー用パンチが別に取り付けなければならなく、レシピエントブロックのホール径が変る毎に、パンチを使用者が直接交替しなければならない。これは使用上の不便さと作業効率が劣る問題点として作用する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第６，３８３，８０１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、本発明の目的は、上記した従来の問題点を克服しうる自動組織マイクロアレイ装置及びその製造方法を提供することにある。
本発明の別の目的は、自動で組織をパンチし、配列できる自動組織マイクロアレイ装置及びその製造方法を提供することにある。
本発明のさらに別の目的は、パンチ動作及び配列動作をリアルタイムで確認することができる自動組織マイクロアレイ装置及びその製造方法を提供することにある。
本発明のさらに別の目的は、パンチ動作の正確性及び配列動作の正確性を確認することができる自動組織マイクロアレイ装置及びその製造方法を提供することにある。
本発明のさらに別の目的は、様々なサイズの組織マイクロアレイブロックを製造できる自動組織マイクロアレイ装置及びその製造方法を提供するところにある。
本発明のさらに別の目的は、同時に様々なサイズの組織マイクロアレイブロックを製造できる自動組織マイクロアレイ装置及びその製造方法を提供することにある。
本発明のさらに別の目的は、使用し易く、且つ便利な自動組織マイクロアレイ装置及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した目的を達成するために、本発明に係る自動組織マイクロアレイ装置は、駆動可能であって、少なくとも一つのドナーブロック及び少なくとも一つのレシピエントブロックが取り付けられるための空間を提供する試料モジュールと；少なくとも二つの方向に駆動可能であって、少なくとも一つのパンチチップを備え、上記少なくとも一つのドナーブロックから組織をパンチし、上記レシピエントブロックにアレイするための抽出モジュールと；上記試料モジュール及び上記抽出モジュールの駆動動作を制御し、外部から入力されるコマンドに応答し、上記抽出モジュールでのパンチ及びアレイ動作を制御する制御部と；を備える。
【０００８】
上記自動組織マイクロアレイ装置は、少なくとも二つの方向に駆動可能であって、上記抽出モジュールのパンチ及びアレイ動作の撮影、上記ドナーブロックの位置や高さ測定、及び上記レシピエントブロックのホールの位置測定のためのビジョンモジュールをさらに備えることができる。
【０００９】
上記自動組織マイクロアレイ装置は、上記ビジョンモジュールから提供される映像信号及び測定信号に応答し、撮影された映像及び測定位置をディスプレイしながら、使用者のタッチによりコマンド入力及び位置設定が可能なタッチスクリーン機能を備えるディスプレイ部をさらに備えることができる。
【００１０】
上記ドナーブロックは、同一種類又は異なる種類で複数個が備えられており、上記レシピエントブロックは少なくとも一つのホール径を有する複数個の円筒ホールが形成されたパラフィン材質の構造物であってもよい。
【００１１】
上記試料モジュールは、第１方向に駆動可能であり、上記抽出モジュールは上記第１方向とは垂直の第２方向及び上記第１方向及び上記第２方向と垂直の第３方向に駆動可能であってもよい。
【００１２】
上記試料モジュールは、上記複数個のドナーブロック及び上記少なくとも一つのレシピエントブロックが取り付けられるための空間が備えられた試料ステージと；上記試料ステージが取り付けられ、上記試料ステージを特定位置に移動させるための試料駆動ステージと；駆動モータを備え、上記駆動ステージを上記第１方向に駆動するための試料駆動ユニットと；を備えることができる。
【００１３】
上記抽出モジュールは、上記パンチ動作及びアレイ動作のための少なくとも一つのパンチチップを備える抽出ツールと；少なくとも二つの駆動モータを備え、上記第２方向及び上記第３方向駆動を遂行し、特定位置に上記抽出ツールを移動させる位置駆動ユニットと；を備えることができる。
【００１４】
上記抽出ツールは、パンチ径が異なる複数個のパンチチップを、回転可能な一つの環状体に顕微鏡のレンズ付き構造又は風車翼の構造で固定させる形態であってもよい。
上記抽出ツールは、上記抽出ツールを回転させ、上記複数個のパンチチップの中から、使用者により選択されたパンチチップが平面に対して垂直の上記第３方向をパンチ方向とするように移動させるために、少なくとも一つの回転モータを備える回転駆動ユニットと；上記パンチチップによりパンチされた組織を上記パンチチップ外部へ押し出すために少なくとも一つのプッシュモータを備える押し駆動ユニットと；をさらに備えることができる。
【００１５】
上記パンチチップは、上記位置駆動ユニットの第３方向下降により上記ドナーブロックの組織をパンチし、内部に上記押し駆動ユニットにより駆動されるプローブ（probe）を備え、上記パンチされた組織を上記レシピエントブロックの特定ホールにアレイすることができる。
【００１６】
上記複数個のパンチチップは、上記試料モジュールに取り付け可能な上記レシピエントブロックのホール径種類に対応する個数で形成され得る。
上記ビジョンモジュールは、パンチング深さの調節のために上記ドナーブロックの高さを測定するための変位センサーと；上記抽出モジュールのパンチ及びアレイ動作の撮影、並びに上記試料モジュールの撮影のためのカメラと；を備えることができる。
上記ビジョンモジュールは、上記抽出モジュールに付着されて一体的に駆動されるか、又は分離されて駆動され得る。
【００１７】
上記ビジョンモジュールは、上記カメラの映像の品質向上のために照明の明るさが調節されるビジョンライトと；上記カメラの映像の焦点調節のための少なくとも一つのレンズと；をさらに備えることができる。
【００１８】
上記ドナーブロックのパンチ位置選定、レシピエントブロックのホールの選択、及び複数個のパンチチップが備えられる場合、ある一つのパンチチップの選択は、上記タッチスクリーンを介したコマンド入力により遂行され得る。
【００１９】
本発明の別の具体例において、本発明に係る自動組織マイクロアレイブロック製造方法は、試料モジュールに、少なくとも一つのドナーブロックと少なくとも一つのレシピエントブロックとを取り付ける工程と;上記少なくとも一つのドナーブロックのパンチ位置選定、上記レシピエントブロックのホールの選択、及び複数個のパンチチップから上記レシピエントブロックのホール径と同じパンチ径を有するパンチチップを選択する工程と；上記選択されたパンチチップの駆動により上記ドナーブロックから組織をパンチし、パンチされた組織を上記レシピエントブロックのホールに自動でアレイする工程と；を備える。
【００２０】
上記レシピエントブロックのそれぞれは、複数個で取り付けられる場合に、互いに同じホール径又は異なるホール径を有していてもよい。
【００２１】
上記選択されたパンチチップを通じたパンチ動作前に、パンチング深さの調節のために、上記ドナーブロックの高さを、変位センサーを用いて測定する工程をさらに備えることができる。
【００２２】
上記少なくとも一つのドナーブロックのパンチ位置選定、上記レシピエントブロックのホールの選択、及び複数個のパンチチップから上記レシピエントブロックのホール径と同じパンチ径を有するパンチチップの選択は、タッチスクリーンを介したコマンド入力方式により遂行され得る。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、自動で組織をパンチし、アレイすることができる長所がある。また、リアルタイムで作業状況の確認が可能であり、様々なサイズの組織マイクロアレイブロックの製造が可能となる。また、同時に、様々なサイズの組織マイクロアレイブロックの製造が可能である。さらに、作業効率が改善され、パンチ動作の正確性及び配列動作の正確性を確認することができ、使用し易くなる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施例に係る自動組織マイクロアレイ装置の構成ブロック図である。
【図２】図１の構成を有する自動組織マイクロアレイ装置の全体概略図である。
【図３】図２の試料ステージの具体的構成及び動作を説明するための図である。
【図４】図２の試料ステージの具体的構成及び動作を説明するための図である。
【図５】組織のパンチ及びアレイのために完全にセッティングされた試料モジュールの状態を示す図である。
【図６】図２の抽出モジュールの詳細な構成及び動作を説明するための図である。
【図７】図２の抽出モジュールの詳細な構成及び動作を説明するための図である。
【図８】図２のビジョンモジュールの詳細な構成及び動作を説明するための図である。
【図９】図２のビジョンモジュールの詳細な構成及び動作を説明するための図である。
【図１０】図１の構成を有する自動組織マイクロアレイ装置の全体動作を説明するための図である。
【図１１】図２の外形図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、添付した図面を参照して本発明の好ましい実施例を説明するが、これは、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に、本発明の徹底した理解を提供するためだけであり、本発明の範囲を何ら制限するものではない。
以下で説明される、用語‘パンチ’は、組織（tissue）を採取するという意味であり、パンチチップを用いて組織を採取する動作を表現するために使われた用語にすぎない。従って、組織を採取する道具やユニットがパンチチップでない他の道具やユニットの場合には、適切な用語に変更できる。上記用語パンチによって組織を採取する道具や装置が制限されるか、又は限定されるものではない。
【００２６】
図１は、本発明の一実施例に係る自動組織マイクロアレイ装置の構成ブロック図である。
図１に示されるように、本発明の一実施例に係る自動組織マイクロアレイ装置は、試料モジュール２０、抽出モジュール１０、及び制御部５０を備える。付加的には、ビジョンモジュール３０、ディスプレイ部６０、及びコマンド入力及び設定部４０が備えられていてもよい。ここで、上記ディスプレイ部６０がタッチスクリーン機能を備える場合に、上記コマンド入力及び設定部４０は上記ディスプレイ部６０の一構成要素であってもよい。
上記試料モジュール２０は、第１方向（例えば、Ｘ軸方向）に駆動可能であって、少なくとも一つのドナーブロック及び少なくとも一つのレシピエントブロックが取り付けられるための空間を提供する。
上記抽出モジュール１０は、少なくとも二つの方向（例えば、Ｙ軸及びＺ軸方向）に駆動可能であって、少なくとも一つのパンチチップ（punching tip）を備え、上記少なくとも一つのドナーブロックから組織をパンチ（採取)し、上記レシピエントブロックにアレイする。
上記制御部５０は、上記試料モジュール２０及び上記抽出モジュール１０の駆動動作を制御し、外部から入力されるコマンドに応答し、上記抽出モジュール１０でのパンチ及びアレイ動作を制御する。そのために、上記制御部５０には、上記抽出モジュール１０及び試料モジュールの動作を制御するためのプログラムが内蔵される。また、上記制御部５０は、上記ディスプレイ部６０のタッチスクリーン機能が可能にするために、タッチスクリーン基盤のコマンド入力に応答し、動作が制御されるようにする構成を有することができる。即ち、上記制御部５０はタッチスクリーン基盤のプログラム制御方式に適した構成を有することができる。
【００２７】
上記ビジョンモジュール３０は、少なくとも二つの方向（例えば、Ｙ軸及びＺ軸方向）に駆動可能であり、上記抽出モジュール１０のパンチ及びアレイ動作の撮影、上記ドナーブロックの位置や高さ測定、及び上記レシピエントブロックのホールの位置測定のために備えられていてもよい。
上記ディスプレイ部６０は、上記ビジョンモジュール３０から提供される映像信号及び測定信号に応答し、撮影された映像及び測定位置をディスプレイする。一般的に、よく知られたＬＣＤモニターなどが利用できる。また、タッチスクリーン機能を備える場合、使用者のタッチによりコマンド入力及び位置設定が可能にする構成を有することができる。この場合、上記ディスプレイ部６０は上記コマンド入力及び設定部４０を代替することができる。
上記コマンド入力及び設定部４０は、上記ディスプレイ部６０にタッチスクリーン機能がない場合に備えられるのが一般的であるが、直接入力又は正確な入力のために上記タッチスクリーン機能の具現と関係なく、別に備えられていてもよい。上記コマンド入力及び設定部４０は、キーパッド、マウス、キーボードなど様々な入力装置を介してコマンド入力及び位置設定などを遂行することができる。
【００２８】
以下、上述したような構成を有する自動組織マイクロアレイ装置の各構成別動作及び構成を図２〜図１０を参照して詳細に説明する。図２〜図１０は、図１のブロック図とは違って、実際具現された装置の構成を示しているので、同じ構成であっても図面符号を別にした。
図２は図１の構成を有する自動組織マイクロアレイ装置５００の全体概略図である。
図２に示されるように、上記抽出モジュール１００は、少なくとも一つのパンチチップを有する抽出ツール１５０を備える。また、上記抽出ツール１５０の駆動のための位置駆動ユニットである支持部材５５０に付着された第２方向（例えば、Ｙ軸方向）移送ステージ５５２、及び上記抽出ツール１５０の第３方向（例えば、Ｚ軸方向）の駆動のための移送ロボット１６０を含む。上記移送ロボット１６０及び上記移送ステージ５５２は、上記抽出ツール１５０だけでなく、上記抽出モジュール１００全体を移動させる構成を有することができる。上記抽出モジュール１００は、支持部材５５０に上記移送ロボット１６０を介して固定される。上記抽出モジュール１００の詳細な構成及び動作は、図６及び図7を参照して詳細に説明する。
【００２９】
上記試料モジュール２００は、試料ステージ２１０、試料駆動ステージ２７０、及び試料駆動ユニット２８０を備える。
上記試料ステージ２１０は、上記少なくとも一つのドナーブロックと少なくとも一つのレシピエントブロックとが取り付けられるための空間を提供する。上記試料駆動ステージ２７０は、上記試料駆動ユニット２８０の移送路に沿って駆動可能な構造を有し、上記試料ステージ２１０が取り付けられるようにする構成を有する。
上記試料駆動ユニット２８０は、上記試料駆動ステージ２７０を第１方向（例えば、Ｘ軸方向）に駆動するための移送ロボットを備える。上記試料駆動ユニット２８０は上記制御部５０により制御される。上記試料モジュール２００の詳細な構成及び動作は図３〜図５を参照して詳細に説明する。
【００３０】
上記ビジョンモジュール３００は、ドナーブロックの高さ測定や上記試料モジュール２００及び上記抽出モジュール１００の動作をリアルタイムで撮影するか、又は位置設定のための映像を提供する。上記ビジョンモジュール３００はカメラ（例えば、ＣＣＤカメラ）と変位センサーなどを備えることができる。また、第２方向及び第３方向駆動のための位置駆動ユニットである移送ロボット３６０を備えることができる。
ここで、上記ビジョンモジュール３００は、上記抽出モジュール１００と一体的に構成され、駆動を共にすることができる。この場合、上記抽出モジュール１００の移送ロボット１６０及び上記ビジョンモジュール３００の移送ロボット３６０のいずれかは省略することができる。しかし、上記ビジョンモジュール３００と上記抽出モジュール１００とが分離され、駆動可能な場合には、上記抽出モジュール１００の移送ロボット１６０及び上記ビジョンモジュール３００の移送ロボット３６０はいずれも備えられていなければならない。本実施例では、上記ビジョンモジュールが上記抽出モジュール１００と分離され、駆動可能な場合を例えて説明する。上記ビジョンモジュール３００の詳細な構成及び動作は図８及び図9を参照して詳細に説明する。
【００３１】
図３〜図５は、上記試料モジュール２００の構成要素の斜視図である。図３は試料ステージ２１０の構成及び上記試料ステージ２１０に、ドナーブロック２５０とレシピエントブロック２２０とが取り付けられる動作を説明するための図面であり、図４は上記ドナーブロック２５０及び上記レシピエントブロック２２０が取り付けられた上記試料ステージ２１０が試料駆動ステージ２７０に取り付けられる動作過程を説明するための図面である。また、図５は組織のパンチ及び配列のために完全にセッティングされた試料モジュール２００の状態を示す図である。
図３に示されるように、上記試料ステージ２１０は一定個数のドナーブロック２５０及び少なくとも一つのレシピエントブロック２２０が取り付けられるための溝２１４、２１６が形成されている。上記ドナーブロック２５０の個数は多ければ多いほど有利であるが、装置のサイズに応じて適当な個数で取り付けられるのがよい。本実施例では、５個のドナーブロック２５０が備えられる場合を仮定した。
上記試料ステージ２１０に備えられる溝２１４、２１６は、取り付けられるレシピエントブロック２２０又はドナーブロック２５０のサイズに対応されるサイズで形成されることが一般的である。これと別に、多様なサイズのレシピエントブロック２２０又はドナーブロック２５０の取り付けのために多様な溝２１４、２１６サイズを有する複数の試料ステージ２１０の構成が可能となる。
上記レシピエントブロック２２０又はドナーブロック２５０の横及び縦のサイズが複数の種類の場合に、多様なサイズの溝を有する試料ステージ２１０を複数個備えることができる。この時は、レシピエントブロック２２０又はドナーブロック２５０の取り付けのために、上記ドナーブロック又はレシピエントブロックのサイズに合う溝サイズを有する試料ステージ２１０に交替して使用することが可能である。
【００３２】
本発明の一実施例では、上記ドナーブロック２５０は複数個（例えば、５個）が取り付けられ、上記レシピエントブロック２２０は１個が取り付けられるものを例えて説明する。上記ドナーブロック２５０又は上記レシピエントブロック２２０が取り付けられるカセット２３０、及び上記カセット２３０と上記試料ステージ２１０の溝２１４、２１６との結合を媒介するカセット締結ユニット２４０は、標準規格で製作される。従って、上記ドナーブロック２５０及び上記レシピエントブロック２２０の横及び縦サイズは標準規格に従わなければならない。
ここで、上記レシピエントブロック２２０は、本出願人によって出願された国際出願ＰＣＴ／ＫＲ２００６／００１２９８号に開示されたレシピエントブロックを使用することが好ましい。しかし、上記国際出願ＰＣＴ／ＫＲ２００６／００１２９８号に開示されたレシピエントブロックと同じサイズを有する別の種類の様々なレシピエントブロックを使用することも可能である。言い換えれば、上記ドナーブロック２５０及び上記レシピエントブロック２２０は、上記カセット２３０に取り付けられるサイズであれば、その種類又は厚さを問うことなく使用可能である。
上記レシピエントブロック２２０は、一つのレシピエントブロック内に少なくとも二つ以上のサイズ種類のホールを備えることができ、同一の一つのサイズ種類のホールを備えることもできる。
上記ドナーブロック２５０は、生体組織サンプルであって、ヒトや動物の皮膚組織又は骨断片など様々なサンプルを含むことができる。
上記ドナーブロック２５０と上記レシピエントブロック２２０は、その取り付け位置が異なる点を除いては、その取り付け動作が同一である。従って、上記ドナーブロック２５０が上記試料ステージ２１０に取り付けられる動作は省略し、上記レシピエントブロック２２０が、上記試料ステージ２１０に取り付けられる動作を説明すれば、次のとおりである。
【００３３】
まず、上記レシピエントブロック２２０が、図３の矢印方向２０１に、上記カセット２３０に取り付けられる。ここで、上記レシピエントブロック２２０は複数個の円筒ホールが形成されたパラフィン材質の構造物だけを指すものとして定義されるが、複数個の円筒ホールが形成されたパラフィン材質の構造物２２０が上記カセット２３０に取り付けられた状態を一つのレシピエントブロックとして定義することもある。以下では、混同を避けるために、上記レシピエントブロック２２０が複数個の円筒ホールが形成されたパラフィン材質の構造物だけを指すものとする。
上記レシピエントブロック２２０が上記カセット２２０に取り付けられた後に、上記レシピエントブロック２２０が取り付けられたカセット２３０は、矢印２０２方向に、上記カセット締結ユニット２４０に締結され、上記試料ステージ２１０の溝２１６に取り付けられる。ここで、上記カセット２３０と上記カセット締結ユニット２４０は分離されることなく、一体的に構成され得る。
上記レシピエントブロック２２０が上記試料ステージ２１０に締結されれば、上記試料ステージ２１０に構成されているスプリング２１２により上記レシピエントブロック２２０が抜けないように固定される。上記ドナーブロック２５０の取り付け過程も、上記レシピエントブロック２２０の取り付け過程と同じである。上述したような動作により、上記試料ステージ２１０に、上記ドナーブロック２５０及び上記レシピエントブロック２２０が取り付けられる。
【００３４】
図４に示されるように、上記レシピエントブロック２２０及び上記ドナーブロック２５０が取り付けられた試料ステージ２１０が、上記試料駆動ユニット２８０の試料駆動ステージ２７０に取り付けられる。上記試料駆動ステージ２７０は、上記試料駆動ユニット２８０と一体的に構成され、分離しない構造を有するが、上記試料駆動ステージ２７０に備えられた移送路に沿って矢印５０１方向である第１方向に駆動可能である。即ち、上記試料駆動ステージ２７０は、上記試料駆動ユニット２８０に備えられたモータ（未図示）などの移動制御手段を介して上記第１方向５０１の特定位置に移動可能である。
上記試料駆動ステージ２７０と上記試料ステージ２１０とが分離されて構成される理由は、上記試料ステージ２１０が分離されるようにすれば、上記レシピエントブロック２２０又はドナーブロック２５０の取り付けが容易になるからである。上記試料駆動ステージ２７０と上記試料ステージ２１０とが互いに分離されなければ、上記レシピエントブロック２２０又はドナーブロック２５０の取り付けが容易にならない。さらに、もう一つの理由は、上記試料ステージ２１０が複数個で備えられる場合に、複数個の試料ステージ２１０が上記試料駆動ステージ２７０と締結及び分離が容易にするためである。
【００３５】
図５には上記試料ステージ２１０が上記試料駆動ステージ２７０に締結、取り付けられた状態、即ち、完全セッティングされた状態が示されている。図５に示されるように、試料駆動ユニット２８０の移送路に上記試料駆動ステージ２７０が位置する。そして、上記試料駆動ステージ２７０に試料ステージ２１０が取り付けられている。上記試料ステージ２１０には組織パンチ対象であるドナーブロック２５０が複数個取り付けられており、パンチされた組織をアレイするレシピエントブロック２２０が取り付けられている。
その後、上記試料ステージ２１０は特定位置へと選択により移動されるか、又は自動移動され、上記抽出モジュール１００のために組織のパンチ及びアレイ動作が遂行される。
【００３６】
以下で、上記試料駆動ユニット２８０又は／及び上記試料駆動ステージ２７０が図示されない状態で、上記試料モジュール２００が図示され得る。これは、上記試料モジュール２００の重要部分だけを図示し、図面の複雑性を避けるためである。
図６及び図７は、上記抽出モジュール１００の詳細な構成及び動作を説明するための図である。図７は上記抽出モジュール１００の詳細な構成を示すもので、上記抽出モジュール１００の動作を説明するための図である。
図６に示されるように、上記抽出モジュール１００は、位置駆動ユニットである支持部材５５０に付着された第２方向（例えば、Ｙ軸方向）移送ステージ５５２、及び上記抽出ツール１５０の第３方向（例えば、Ｚ軸方向）の駆動のための第３方向移送ロボット１６０を含む。また、上記抽出モジュール１００は抽出ツール１５０、及び上記抽出ツール１５０のパンチ及びアレイ動作のための抽出駆動ユニットである回転駆動ユニット１３２と押し駆動ユニット１４２とを備える。さらに、付随的な動力伝達手段（例えば、ギア、ベルト）１３８、１３６及び抽出ツールケース１１２を備える。
【００３７】
上記抽出モジュール１００は、支持部材５５０に位置駆動ユニットである上記移送ロボット１６０を介して固定される。上記移送ロボット１６０と上記移送ステージ５５２は上記抽出ツール１５０だけでなく上記抽出モジュール１００全体を移動させる構成を有することができる。
上記移送ロボット１６０は第３方向移動のための移送モータ１６２及び移送ステージ１６４を備える。ここで、図示しないが、第２方向移動のための移送モータ（未図示）を含み、第２方向移送ロボット（未図示）がさらに備えられる。別の実施例によれば、上記第３方向移送ロボット１６０が上記第２方向移送ロボットの役割をさらに遂行することができる。
【００３８】
上記抽出ツール１５０は、複数個のパンチチップ１５２及び上記パンチチップ１５２が付着される環状体１５４を備える。上記回転駆動ユニット１３２及び押し駆動ユニット１４２と上記抽出ツール１５０は回転軸１５６によって互いに連結される。
上記回転駆動ユニット１３２は、上記抽出ツール１５０を回転させ、上記複数個のパンチチップ１５２中の特定パンチ径のパンチチップ１５２を選択するために駆動される。このとき、上記選択されたパンチチップ１５２は平面に対して、垂直の上記第３方向をパンチ方向とするように移動される。言い換えれば、上記回転駆動ユニット１３２は、複数のパンチチップ１５２のいずれか一つを選択するために備えられる。上記回転駆動ユニット１３２は少なくとも一つの回転モータを備える。
上記押し駆動ユニット１４２は、上記選択されたパンチチップ１５２によりパンチされた組織を上記パンチチップ１５２外部へ押し出すために備えられる。即ち、パンチされた組織を上記レシピエントブロック２２０のホールにアレイするために備えられる。そのために、少なくとも一つのプッシュモータを備えることができる。
上記パンチチップ１５２は、パンチサイズを別にして複数個が備えられていればよい。上記パンチチップ１５２の個数は、レシピエントブロック２２０のホール径の種類に対応する個数で設けられる。例えば、上記レシピエントブロック２２０の可能なホール径の種類が４つの場合、上記パンチチップ１５２は、これに対応して４個が形成され得る。また、レシピエントブロック２２０のホール径が５種類であれば、これに対応して、互いに異なるサイズの５個のパンチチップ１５２が形成され得る。ここでは、上記レシピエントブロック２２０の可能なホール径が１ｍｍ、２ｍｍ、３ｍｍ、５ｍｍの４種類と仮定する。従って、上記パンチチップ１５２は１ｍｍ、２ｍｍ、３ｍｍ、５ｍｍのパンチ径を有する４つで形成され得る。
【００３９】
従来には、パンチ及びアレイのために、一つのパンチチップを使用することによって、レシピエントブロックのホール径が変わる毎に、パンチチップを交替しければならない不便があった。しかし、本発明によれば、パンチチップの交替に伴う不便を解消することができる。
上記複数個のパンチチップ１５２は、回転可能な一つの環状体１５４に顕微鏡のレンズ付き構造又は風車翼の構造で固定される形態で形成され得る。上記パンチチップ１５２が顕微鏡のレンズ付き構造又は風車翼の構造で固定される形態を有するによって、上記環状体１５４の回転により上記複数個のパンチチップ１５２のいずれか一つのパンチチップ１５２が選択される場合に、選択されたパンチチップ１５２は上記試料モジュール２００に対して、完全な垂直方向（第３方向）に位置するようになる。また、選択されないパンチチップは、上記選択されたパンチチップによるパンチ動作に妨害しない（上記ドナーブロックとぶつからない）位置に形成される。上記パンチチップ１５２の選択は、これは既に説明された通りであり、上記回転駆動ユニット１３２によって遂行される。
上記パンチチップ１５２は、円筒状の内部にピストンのような形態のプローブ（probe）（未図示）を備える。上記パンチチップ１５２は第３方向移動（例えば、Ｚ軸方向下降動作）によりパンチが遂行され、上記押し駆動ユニット１４２による上記プローブの駆動によりパンチされた組織のアレイが遂行される構造を有する。これを詳しく説明すれば次の通りである。
【００４０】
上記プローブは、上記パンチチップ１５２の外部２ｍｍ程度まで移動が可能な構造を有し、パンチ時には上記パンチチップ１５２の内部へ深く入っていく。即ち、パンチ動作時には、上記プローブが上記パンチチップ１５２の内部深く入り、パンチされた組織が、上記パンチチップが内部に充填される。以降、パンチ動作が完了すれば、パンチされた組織をレシピエントブロック２２０のホールに充填するために、レシピエントブロック２２０の特定ホールの上部２ｍｍ位置以内に移動する。次に、上記プローブは上記パンチチップ１５２内部のパンチされた組織を押し出す動作を遂行する。もちろん、上記プローブの動作は上記押し駆動ユニット１４２によって遂行される。
【００４１】
以下、図６に基づき、図７を参照して上記抽出モジュール１００の動作を説明する。
図７に示されるように、上記抽出モジュール１００は、第２方向５０２及び第３方向５０３に移動が可能な構造を有する。参考として、上記試料モジュール２００の試料ステージ２１０は第１方向５０１に移動可能な構造と既に説明した。従って、上記試料ステージ２１０の第１方向５０１移動、及び上記抽出モジュール１００の第２方向５０２及び第３方向５０３移動によって所望の位置でのパンチ及びアレイ動作が可能となる。
上記抽出モジュール１００は次の通り動作する。まず、パンチ位置移動動作として、上記ドナーブロック２５０からパンチを遂行するために、下記上記試料ステージ２１０上のドナーブロック２５０からパンチするのに適当な位置に上記抽出モジュール１００が移動される。これは上記移送ロボット１６０と上記移送ステージ５５２による第２方向５０２及び第３方向５０３移動により可能となる。
次に、複数のパンチチップ１５２の中からアレイされるレシピエントブロック２２０のホール径に対応されるパンチチップ１５２に対する選択動作が行われる。これは、上記回転駆動ユニット１３２の回転動作により可能となる。ここで、上記パンチチップの選択動作と上記パンチ位置移動動作は同時に遂行されることもでき、順序を変えてパンチチップの選択動作がまず遂行され、その後、上記パンチ位置移動動作を遂行してもよい。
次に、上記選択されたパンチチップ１５２によるパンチ動作が遂行される。上記パンチ動作は、上記パンチチップ１５２を上記第３方向５０３の位置駆動ユニットである上記移送ロボット１６０を利用して第３方向に下降させるにことによって遂行される。上記下降動作は、上記パンチチップ１５２が下部に位置した上記ドナーブロック２５０を貫通するまで遂行され得る。第３方向５０３に上記パンチチップ１５２が下降し、上記ドナーブロック２５０を貫通した後、再び上昇すれば、上記パンチチップ１５２の内部には上記ドナーブロック２５０で採取された組織が打ち込まれた状態となる。
【００４２】
パンチされた組織をアレイするために、レシピエントブロック２２０のホールの位置まで上記パンチチップ１５２が移動しなければならない。上記レシピエントブロック２２０の位置が第２方向５０２に移動可能な場合には、上記第２方向位置駆動ユニット５５２によって上記レシピエントブロック２２０の位置のアレイ位置まで移動される。しかし、上記レシピエントブロック２２０の位置が、上記ドナーブロック２５０のパンチ位置から第１方向５０１に移動しなければならない場合には、上記試料ステージ２１０の移動によって上記アレイ位置移動が可能となる。本発明では、上記試料ステージ２１０が移動する第１方向に移動することによってアレイ位置に移動する方法を選択している。第３方向５０３移動が必要な場合には、第３方向位置駆動ユニットである上記移送ロボット１６０を介して上記パンチチップ１５２を移動させることによって、上記アレイ位置への移動が可能となる。上記アレイ位置は、上記パンチチップ１５２の端部が上記レシピエントブロック２２０のホールの２ｍｍ真上であってもよい。
次に、上記アレイ位置で、上記押し駆動ユニット１４２によって駆動される上記パンチチップ１５２のプローブを介して、パンチされた組織を上記レシピエントブロック２２０のホールにアレイする。
ここで、上記レシピエントブロック２２０内のホールが互いに異なるホール径を有する場合には、選択されたホール径に対応されるパンチチップが順次に選択され、パンチ及びアレイ動作が遂行され得る。例えば、上記レシピエントブロック２２０が１ｍｍホール径のホール及び３ｍｍホール径のホールを備える場合に、１ｍｍホール径のホールが選択される場合には１ｍｍパンチ径のパンチチップが選択され、パンチ及びアレイ動作が遂行され、３ｍｍホール径のホールが選択される場合には、３ｍｍパンチ径のパンチチップが選択され、パンチ及びアレイ動作が遂行され得る。
【００４３】
図８及び図９は、上記ビジョンモジュール３００の詳細な構成及び動作を説明するための図である。図８は、上記ビジョンモジュール３００の詳細な構成を示す図であり、図９は上記ビジョンモジュール３００の動作を説明するための図である。
図８に示されるように、上記ビジョンモジュール３００は、カメラ３５０及び変位センサー３７０を備える。さらに、上記カメラの映像の品質向上のために照明の明るさを調節するビジョンライト３１０と、上記カメラ３５０の映像の焦点調節のための少なくとも一つのレンズ３２０とが備えられる。また、上記ビジョンモジュール３００の駆動のための位置駆動ユニットである移送ロボット３６０を備えることができる。
上記カメラ３５０は、上記抽出モジュール１００のパンチ及びアレイ動作の撮影及び上記試料モジュール２００の撮影のためのものである。さらに、上記ドナーブロック２５０のパンチ位置選定、レシピエントブロック２２０のホールの選択、及び複数個のパンチチップ１５２が備えられる場合、いずれか一つのパンチチップの選択などのために上記カメラ３５０の映像が利用され得る。即ち、上記カメラ３５０は、上記パンチチップ１５２によるパンチ動作又はアレイ動作を撮影するための用途でも使用されるが、タッチスクリーン機能の具現のためにも使用される。
【００４４】
例えば、複数個のドナーブロック２５０のいずれか一つのドナーブロックを選択しようとする場合に、上記カメラ３５０の撮影映像が表示されるディスプレイ画面上に現れた複数のドナーブロック２５０のいずれか一つをタッチすることによって、所望のドナーブロック２５０が選択される。これは、レシピエントブロック２２０のホールの選択又は複数個のパンチチップ１５２中の所望のパンチ径を有するパンチチップ１５２を選択する場合にも同一に適用され得る。また、上記カメラ３５０を介して撮影された映像は別途のメモリーに保存され得る。
上記変位センサー３７０は、パンチング深さの調節のために、上記ドナーブロック２５０の高さを測定するためのものである。上記変位センサー３７０は、上記ドナーブロック２５０の高さに対応し、長さが変わる測定プローブ（未図示）を備えることができる。この場合には、上記測定プローブ長の変化程度を測定するによって、上記ドナーブロック２５０の高さ測定が可能となる。この他にも、上記変位センサー３７０を介した上記ドナーブロック２５０の高さ測定は、レーザーを用いた距離測定方式などを含み、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に公知の測定方式などが用いられる。ここで、上記変位センサー３７０を介した測定方式が変更されるにつれて、上記変位センサー３７０の種類が変更されることは当然のことである。
上記ドナーブロック２５０は既に説明した通り、皮膚組織から骨断片まで多様に存在しうる。従って、第１方向及び第２方向サイズは同じであっても、第３方向サイズ、即ち、厚さは互いに異なっている。従って、上記ドナーブロック２５０の厚さを予め測定すれば、上記パンチチップ１５２のパンチ時、パンチング深さを調節することが可能となる。即ち、上記ドナーブロック２５０の厚さは、上記パンチチップ１５２がどの位置まで第３方向に下降しなければならないのかの下降位置を決定する要素として機能する。
【００４５】
上記変位センサー３７０は、本発明の属する技術分野で通常の知識を有するものに公知の様々な種類の変位センサー３７０が用いることができる。
上記ビジョンモジュール３００は、上記抽出モジュール１００の説明時、既に説明された通り、上記抽出モジュール１００に付着されて一体的に駆動されるか、又は分離されて駆動され得る。上記ビジョンモジュール３００が分離されて駆動される場合には、第３方向駆動のための移送ロボット（図１０の３６０）をさらに備えればよい。
上記移送ロボット３６０は、第３方向移動のための移送モータ３６２及び移送ステージ３６４、及び支持部材３６６を備える。ここで、図示しない第２方向移動は上記第２方向移送ステージ５５２を共有し、上記抽出モジュール１００の場合と同じ方式によって遂行され得る。
【００４６】
以下、図８に基づき、図９を参照して上記ビジョンモジュール３００の動作を説明する。
上記ビジョンモジュール３００は、第２方向５０２及び第３方向５０３に移動が可能な構造を有する。参考として、上記試料モジュール２００の試料ステージ２１０が第１方向５０１に移動可能な構造と既に説明した。従って、上記試料ステージ２１０の第１方向５０１移動、及び上記抽出モジュール１００の第２方向５０２及び第３方向５０３移動によって所望の位置での撮影及びセンシングが可能となる。
まず、上記抽出モジュール１００を介したパンチ動作前に、上記変位センサー３７０を利用して上記ドナーブロック２５０の高さ測定が遂行される。そのために、上記試料ステージ２１０は第１方向５０１に移動され、上記変位センサー３７０は第２方向５０２及び第３方向５０３に移動する。
上記カメラ３５０は、第２方向５０２及び第３方向５０２移動を介して所望の位置に移動し、リアルタイムで撮影を遂行する。例えば、パンチ動作が遂行される場合には、上記ドナーブロック２５０及びパンチチップ１５２の動作を撮影し、アレイ動作が遂行される場合には、上記レシピエントブロック２２０及び上記パンチチップ１５２の動作を撮影する。これに伴い、作業者が撮影された映像のディスプレイを介して、パンチ動作又はアレイ動作が正しく行われているかが分かる。
【００４７】
図１０は、本発明の実施例に係る自動組織マイクロアレイ装置の全体概略図である。図１０は図２と違って、試料モジュール２００にドナーブロック２５０及びレシピエントブロック２２０が完全にセッティングされた状態を示す、以下、図１〜図９に基づき、図１０を介して上記自動組織マイクロアレイ装置の全体動作を説明する。
図１０に示されるように、まず、試料モジュール２００の試料ステージ２１０に、ドナーブロック２５０とレシピエントブロック２２０とを取り付ける。また、上記試料ステージ２１０を上記試料駆動ステージ２７０に固定させる。これは作業者によって手作業で遂行される。
以降、ディスプレイ画面上で、レシピエントブロック２２０の種類、即ち、取り付けられたレシピエントブロック２２０の種類を選択する。これはレシピエントブロック２２０のホール径を選択することを意味する。その後、上記レシピエントブロック２２０のホール径に対応されるパンチチップ１５２を選択する。上記パンチチップ１５２の選択は、上記レシピエントブロック２２０の種類選択、即ち、ホール径選択により自動で選択され得る。
次に、上記ディスプレイ画面上のタッチスクリーン機能を利用して、上記ドナーブロック２５０のパンチ位置を選択する。次いで、上記レシピエントブロック２２０のホールの位置を、上記タッチスクリーン機能を利用して選択する。
ここで、上記レシピエントブロック２２０のホールの選択、ドナーブロック２５０のパンチ位置選定、及びパンチチップ１５２の選択は、上記タッチスクリーン機能の他に、マウス、キーパッド、キーボードなどのコマンド入力手段を利用して遂行することができる。この場合、上記ドナーブロック２５０の位置又は上記レシピエントブロック２２０のホール径を直ちに選択できるボタンを備え、迅速な選択が可能にすることができる。例えば、キーボードの数字キーの１を選択すれば、上記レシピエントブロック２２０のホール径とパンチチップ１５２のパンチ径（１ｍｍ）を選択するようにするコマンドが入力されるようにする構成を持たせると、数字キーの１を介して上記ホール径及びパンチチップ１５２の迅速な選択が可能になる。ここで、上記ドナーブロック２５０のそれぞれの位置及びレシピエントブロック２２０のホールの位置選定データは別途のメモリーに保存され得る。
【００４８】
次に、上記変位センサー３７０を利用して上記ドナーブロック２５０の高さを測定する。測定された上記ドナーブロック２５０の高さは自動保存される。
その後は、オート（auto）モードで動作する。即ち、上記制御部５０に保存されたプログラムにより自動で上記ドナーブロック２５０のパンチ及び上記レシピエントブロック２２０に組織をアレイする動作を遂行する。上記制御部５０は、上記レシピエントブロック２２０のホールを順序に従って自動で変えながらアレイするよう制御する。
上記オートモード動作とは別に、マニュアル動作モードで動作することもできる。上記マニュアル動作モードは、作業者がパンチチップ１５２の位置を直接確認し、上記パンチチップ１５２の移動を直接制御しながらパンチ動作とアレイ動作を遂行することをいう。上記マニュアル動作モードは、アレイされるレシピエントブロック２２０のホールの位置を別に指定し、アレイ動作が遂行されるようにすることを含む。
【００４９】
本発明によれば、上記試料モジュール２００が第１方向駆動が可能で、上記抽出モジュール１００及び上記ビジョンモジュール３００が第２方向及び第３方向駆動を可能な構造であって、特定位置でのパンチ動作、アレイ動作、及び撮影又は測定動作が可能な構造を有する。しかし、これと違って、上記試料モジュール２００は固定され、上記抽出モジュール１００及び上記ビジョンモジュール３００が第１方向、第２方向、及び第３方向駆動が可能にする構造も可能である。また、上記試料モジュール２００が第２方向及び第３方向に駆動され、上記抽出モジュール１００及び上記ビジョンモジュール３００が、第１方向駆動が可能な構造も可能である。また、上記試料モジュール２００は、第１方向駆動が可能で、上記抽出モジュール３００は第２方向及び第３方向駆動が可能で、上記ビジョンモジュール３００は第１方向〜第３方向駆動が可能な構造も可能である。これらの構造は、本発明の属する技術分野で通常の知識を有する者によって容易に具現できる。
【００５０】
本発明の図面上には図示されているが、説明しない構成は、説明がなくても本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者にとって、その構成が公知であるか、又は容易に分かる内容であり、本発明の範囲に含まれることは当然のことである。
【００５１】
以上で、説明された実施例では、複数個のドナーブロック２５０及び一つのレシピエントブロック２２０が取り付けられた場合について説明した。
しかし、本発明の別の実施例によれば、上記試料モジュール２００に、複数個のレシピエントブロック２２０が取り付けられる場合もある。もちろん、ホール径が同じ複数個のレシピエントブロック２２０が取り付けられていてもよく、ホール径が互いに異なるレシピエントブロック２２０が取り付けられていてもよい。即ち、上記複数のレシピエントブロック２２０の取り付け方法は必要に応じて様々である。
ここでは、二つのレシピエントブロック２２０が互いに異なるホール径を有する場合、例えば、１ｍｍホール径のレシピエントブロックと５ｍｍホール径のレシピエントブロックの２つが、上記試料モジュール２００に取り付けられる場合の動作について説明する。図面上には示していないが、理解の便宜のために、１ｍｍホール径のレシピエントブロックを‘第１レシピエントブロック’、５ｍｍホール径のレシピエントブロックを‘第２レシピエントブロック’と称し、１ｍｍパンチ径のパンチチップを‘第１パンチチップ’、５ｍｍパンチ径のパンチチップを‘第２パンチチップ’と定義し、説明する。
上記第１レシピエントブロック及び上記第２レシピエントブロックが取り付けられる場合に、上記抽出モジュール１００でパンチチップ１５２が二つ選択される。上記第１及び第２レシピエントブロックのホール径に対応するように、１ｍｍパンチ径を有する第１パンチチップと５ｍｍパンチ径を有する第２パンチチップが選択される。
その後、パンチ動作及びアレイ動作が遂行される。上記パンチ動作及びアレイ動作は既に説明されたように、一つのレシピエントブロック２２０が取り付けられた場合と同様に進行される。例えば、上記第１パンチチップを利用して上記ドナーブロック２５０から組織をパンチし、上記第１レシピエントブロックのホールにアレイする第１動作と、上記第２パンチチップを利用して上記ドナーブロックから組織をパンチし、上記第２レシピエントブロックのホールにアレイする第２動作を遂行する。
上記第１動作と上記第２動作は同時に遂行することもでき、交互に遂行することもできる。また、第１動作又は第２動作を、まず遂行し、以降、残りの動作を遂行することができる。ここで、上記パンチ動作時に、第１パンチチップのパンチ対象となるドナーブロックと上記第２パンチチップのパンチ対象となるドナーブロックは同じであっても、異なっていてもよい。
この場合には、多くのレシピエントブロックの取り付けが可能になるので、短時間に多様なホール径の複数個の自動組織マイクロアレイブロック製作が可能な効果がある。
【００５２】
図１１は、本発明の実施例に係る自動組織マイクロアレイ装置５００の外形を示す図である。
図１１に示されるように、本発明の実施例に係る自動組織マイクロアレイ装置５００の外形は矩形構造の胴体５９０と、上記胴体５９０の上部面と側面に維持補修のためのメンテナンスパネル５９８、５９７が配置される。また、上記試料モジュール２００にドナーブロック２５０とレシピエントブロック２２０との取り付けのためのドア５９２が配置される。また、上記胴体５９０の側面には、キーボード、マウス、外部通信機器、外装ハードなどの連結のための連結ポット５９６が備えられる。さらに、正面の上記ドア５９２に隣接し、ディスプレイ画面５９４が備えられる。上記ディスプレイ画面５９４は図１のディスプレイ部６０の一部を構成するもので、タッチによるコマンドの入力が可能なタッチスクリーン機能が設けられる。また、ビジョンモジュール３００のカメラ３５０の映像がディスプレイされる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
上述するように、本発明の実施例に係る自動組織マイクロアレイ装置は、従来とは違って、レシピエントブロックにホールを作る過程が不要である。即ち、レシピエントブロックは既に製造されているものを使用するので、ホールを作るのに必要とする時間と労力を低減することができる長所がある。また、レシピエントブロック製造用パンチチップが不要である。従来の場合には、レシピエントブロックのホール径が変わる毎に、パンチチップを交替しなければならなかったが、本発明の場合には、サイズ別に複数個のパンチチップが内蔵されているので、使用が非常に便利になった。また、複数個のパンチチップ内蔵方式は、それぞれ他のホール径を有する複数個のレシピエントブロックを同時に取り付けることができ、短時間に様々なホール径の複数個の自動組織マイクロアレイブロック製作が可能な効果がある。
さらに、従来の装備の場合には、外部制御方式、即ち、外部ＰＣなどを連結して使用する方法を取っており、使用に不便があったが、本発明は制御部が内蔵され、タッチスクリーン機能が、制御方式を有しているので、使用に便利で、且つ容易に制御が可能な長所がある。
以上で本発明の記載された具体例だけを詳細に説明した。しかし、本発明の技術思想範囲内で様々な変形及び修飾が可能であることは当業者にとって自明なことであり、このような変形及び修飾が添付された特許請求の範囲に属するものである。
【符号の説明】
【００５４】
１０・・・試料モジュール
２０・・・抽出モジュール
５０・・・制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動組織マイクロアレイ装置において；
駆動可能であって、少なくとも一つのドナーブロック及び少なくとも一つのレシピエントブロックが取り付けられるための空間を提供する試料モジュールと；
少なくとも二つの方向に駆動可能であって、少なくとも一つのパンチチップを備え、上記少なくとも一つのドナーブロックから組織をパンチし、上記少なくともレシピエントブロックにアレイするための抽出モジュールと；
上記試料モジュール及び上記抽出モジュールの駆動動作を制御し、外部から入力されるコマンドに応答し、上記抽出モジュールでのパンチ及びアレイ動作を制御する制御部と；
を備えることを特徴とする自動組織マイクロアレイ装置。
【請求項２】
上記自動組織マイクロアレイ装置は、
少なくとも二つの方向に駆動可能であって、上記抽出モジュールのパンチ及びアレイ動作の撮影、上記少なくとも一つのドナーブロックの位置又は高さ測定、及び上記少なくとも一つのレシピエントブロックのホールの位置測定のためのビジョンモジュールを、さらに備えることを特徴とする請求項１に記載の自動組織マイクロアレイ装置。
【請求項３】
上記自動組織マイクロアレイ装置は、
上記ビジョンモジュールから提供される映像信号及び測定信号に応答し、撮影された映像及び測定位置をディスプレイし、使用者のタッチによってコマンド入力及び位置設定が可能なタッチスクリーン機能を備えるディスプレイ部を、さらに備えることを特徴とする請求項２に記載の自動組織マイクロアレイ装置。
【請求項４】
上記ドナーブロックは、同一種類又は互いに異なる種類で複数個が備えられること特徴とする請求項１に記載の自動組織マイクロアレイ装置。
【請求項５】
上記少なくとも一つのレシピエントブロックは、少なくとも一つ種類のホール径を有する複数個の円筒ホールが形成されたパラフィン材質の構造物であることを特徴とする請求項４に記載の自動組織マイクロアレイ装置。
【請求項６】
上記試料モジュールは、第１方向に駆動可能で、上記抽出モジュールは上記第１方向とは垂直の第２方向及び上記第１方向及び上記第２方向と垂直の第３方向に駆動可能であることを特徴とする請求項１に記載の自動組織マイクロアレイ装置。
【請求項７】
上記試料モジュールは、
上記複数個のドナーブロック及び上記少なくとも一つのレシピエントブロックが取り付けられるための空間が備えられた試料ステージと；
上記試料ステージが取り付けられ、上記試料ステージを特定位置に移動させるための試料駆動ステージと；
駆動モータを備え、上記駆動ステージを上記第１方向に駆動するための試料駆動ユニットと；
を備えることを特徴とする請求項５に記載の自動組織マイクロアレイ装置。
【請求項８】
上記抽出モジュールは、
上記パンチ動作及びアレイ動作のための少なくとも一つのパンチチップを備える抽出ツールと；
少なくとも二つの駆動モータを備え、上記第２方向及び上記第３方向駆動を遂行し、特定位置に上記抽出ツールを移動させる位置駆動ユニットと；
を備えることを特徴とする請求項１に記載の自動組織マイクロアレイ装置。
【請求項９】
上記抽出ツールは、パンチ径が互いに異なる複数個のパンチチップを、回転可能な一つの環状体に顕微鏡のレンズ付き構造又は風車翼の構造で固定させる形態であることを特徴とする請求項８に記載の自動組織マイクロアレイ装置。
【請求項１０】
上記抽出ツールは、
上記抽出ツールを回転させ、上記複数個のパンチチップから使用者によって選択されたパンチチップが平面に対して、垂直の上記第３方向をパンチ方向とするように移動させるために少なくとも一つの回転モータを備える回転駆動ユニットと；
上記パンチチップによってパンチされた組織を上記パンチチップ外部に押し出すために、少なくとも一つのプッシュモータを備える押し駆動ユニットと；
をさらに備えることを特徴とする請求項９に記載の自動組織マイクロアレイ装置。
【請求項１１】
上記パンチチップは、上記位置駆動ユニットの第３方向下降によって上記ドナーブロックの組織をパンチし、内部に上記押し駆動ユニットによって駆動されるプローブ（probe）を備え、上記パンチされた組織を上記レシピエントブロックの特定ホールにアレイすることを特徴とする請求項１０に記載の自動組織マイクロアレイ装置。
【請求項１２】
上記複数個のパンチチップは、上記試料モジュールに取り付け可能な上記レシピエントブロックのホール径の種類に対応する個数で備えられることを特徴とする請求項１１に記載の自動組織マイクロアレイ装置。
【請求項１３】
上記ビジョンモジュールは、
パンチング深さの調節のために上記ドナーブロックの高さを測定するための変位センサーと；
上記抽出モジュールのパンチ及びアレイ動作の撮影、並びに上記試料モジュールの撮影のためのカメラと；
を備えることを特徴とする請求項２に記載の自動組織マイクロアレイ装置。
【請求項１４】
上記ビジョンモジュールは、上記抽出モジュールに付着されて一体的に駆動されるか、又は分離されて駆動されることを特徴とする請求項１３に記載の自動組織マイクロアレイ装置。
【請求項１５】
上記ビジョンモジュールは、
上記カメラの映像の品質向上のために照明の明るさが調節されるビジョンライトと；
上記カメラの映像の焦点調節のための少なくとも一つのレンズと；
をさらに備えることを特徴とする請求項１３に記載の自動組織マイクロアレイ装置。
【請求項１６】
上記ドナーブロックのパンチ位置選定、レシピエントブロックのホールの選択、及び複数個のパンチチップが備えられる場合、いずれか一つのパンチチップの選択は、上記タッチスクリーンを介したコマンド入力によって遂行されることを特徴とする請求項３に記載の自動組織マイクロアレイ装置。
【請求項１７】
自動組織マイクロアレイブロック製造方法において；
試料モジュールに少なくとも一つのドナーブロックと少なくとも一つのレシピエントブロックとを取り付ける工程と；
上記少なくとも一つのドナーブロックのパンチ位置選定、上記少なくとも一つのレシピエントブロックのホールの選択、及び複数個のパンチチップから上記少なくとも一つのレシピエントブロックのホール径と同じパンチ径を有するパンチチップを選択する工程と；
上記選択されたパンチチップの駆動によって上記ドナーブロックから組織をパンチし、パンチされた組織を上記レシピエントブロックのホールに自動でアレイする工程と；
を備えることを特徴とする自動組織マイクロアレイブロック製造方法。
【請求項１８】
上記レシピエントブロックのそれぞれは、複数個で取り付けられる場合に、互いに同じホール径又は互いに異なるホール径を有することを特徴とする請求項１７に記載の自動組織マイクロアレイブロック製造方法。
【請求項１９】
上記選択されたパンチチップを介してパンチ動作前に、パンチング深さの調節のために上記ドナーブロックの高さを変位センサーを用いて測定する工程をさらに備えることを特徴とする請求項１７に記載の自動組織マイクロアレイブロック製造方法。
【請求項２０】
上記少なくとも一つのドナーブロックのパンチ位置選定、上記レシピエントブロックのホールの選択、及び複数個のパンチチップから上記レシピエントブロックのホール径に対応されるパンチ径を有するパンチチップの選択は、タッチスクリーンを介したコマンド入力方式によって遂行されることを特徴とする請求項１７に記載の自動組織マイクロアレイブロック製造方法。
【請求項１】
自動組織マイクロアレイ装置において；
駆動可能であって、少なくとも一つのドナーブロック及び少なくとも一つのレシピエントブロックが取り付けられるための空間を提供する試料モジュールと；
少なくとも二つの方向に駆動可能であって、少なくとも一つのパンチチップを備え、上記少なくとも一つのドナーブロックから組織をパンチし、上記少なくともレシピエントブロックにアレイするための抽出モジュールと；
上記試料モジュール及び上記抽出モジュールの駆動動作を制御し、外部から入力されるコマンドに応答し、上記抽出モジュールでのパンチ及びアレイ動作を制御する制御部と；
を備えることを特徴とする自動組織マイクロアレイ装置。
【請求項２】
上記自動組織マイクロアレイ装置は、
少なくとも二つの方向に駆動可能であって、上記抽出モジュールのパンチ及びアレイ動作の撮影、上記少なくとも一つのドナーブロックの位置又は高さ測定、及び上記少なくとも一つのレシピエントブロックのホールの位置測定のためのビジョンモジュールを、さらに備えることを特徴とする請求項１に記載の自動組織マイクロアレイ装置。
【請求項３】
上記自動組織マイクロアレイ装置は、
上記ビジョンモジュールから提供される映像信号及び測定信号に応答し、撮影された映像及び測定位置をディスプレイし、使用者のタッチによってコマンド入力及び位置設定が可能なタッチスクリーン機能を備えるディスプレイ部を、さらに備えることを特徴とする請求項２に記載の自動組織マイクロアレイ装置。
【請求項４】
上記ドナーブロックは、同一種類又は互いに異なる種類で複数個が備えられること特徴とする請求項１に記載の自動組織マイクロアレイ装置。
【請求項５】
上記少なくとも一つのレシピエントブロックは、少なくとも一つ種類のホール径を有する複数個の円筒ホールが形成されたパラフィン材質の構造物であることを特徴とする請求項４に記載の自動組織マイクロアレイ装置。
【請求項６】
上記試料モジュールは、第１方向に駆動可能で、上記抽出モジュールは上記第１方向とは垂直の第２方向及び上記第１方向及び上記第２方向と垂直の第３方向に駆動可能であることを特徴とする請求項１に記載の自動組織マイクロアレイ装置。
【請求項７】
上記試料モジュールは、
上記複数個のドナーブロック及び上記少なくとも一つのレシピエントブロックが取り付けられるための空間が備えられた試料ステージと；
上記試料ステージが取り付けられ、上記試料ステージを特定位置に移動させるための試料駆動ステージと；
駆動モータを備え、上記駆動ステージを上記第１方向に駆動するための試料駆動ユニットと；
を備えることを特徴とする請求項５に記載の自動組織マイクロアレイ装置。
【請求項８】
上記抽出モジュールは、
上記パンチ動作及びアレイ動作のための少なくとも一つのパンチチップを備える抽出ツールと；
少なくとも二つの駆動モータを備え、上記第２方向及び上記第３方向駆動を遂行し、特定位置に上記抽出ツールを移動させる位置駆動ユニットと；
を備えることを特徴とする請求項１に記載の自動組織マイクロアレイ装置。
【請求項９】
上記抽出ツールは、パンチ径が互いに異なる複数個のパンチチップを、回転可能な一つの環状体に顕微鏡のレンズ付き構造又は風車翼の構造で固定させる形態であることを特徴とする請求項８に記載の自動組織マイクロアレイ装置。
【請求項１０】
上記抽出ツールは、
上記抽出ツールを回転させ、上記複数個のパンチチップから使用者によって選択されたパンチチップが平面に対して、垂直の上記第３方向をパンチ方向とするように移動させるために少なくとも一つの回転モータを備える回転駆動ユニットと；
上記パンチチップによってパンチされた組織を上記パンチチップ外部に押し出すために、少なくとも一つのプッシュモータを備える押し駆動ユニットと；
をさらに備えることを特徴とする請求項９に記載の自動組織マイクロアレイ装置。
【請求項１１】
上記パンチチップは、上記位置駆動ユニットの第３方向下降によって上記ドナーブロックの組織をパンチし、内部に上記押し駆動ユニットによって駆動されるプローブ（probe）を備え、上記パンチされた組織を上記レシピエントブロックの特定ホールにアレイすることを特徴とする請求項１０に記載の自動組織マイクロアレイ装置。
【請求項１２】
上記複数個のパンチチップは、上記試料モジュールに取り付け可能な上記レシピエントブロックのホール径の種類に対応する個数で備えられることを特徴とする請求項１１に記載の自動組織マイクロアレイ装置。
【請求項１３】
上記ビジョンモジュールは、
パンチング深さの調節のために上記ドナーブロックの高さを測定するための変位センサーと；
上記抽出モジュールのパンチ及びアレイ動作の撮影、並びに上記試料モジュールの撮影のためのカメラと；
を備えることを特徴とする請求項２に記載の自動組織マイクロアレイ装置。
【請求項１４】
上記ビジョンモジュールは、上記抽出モジュールに付着されて一体的に駆動されるか、又は分離されて駆動されることを特徴とする請求項１３に記載の自動組織マイクロアレイ装置。
【請求項１５】
上記ビジョンモジュールは、
上記カメラの映像の品質向上のために照明の明るさが調節されるビジョンライトと；
上記カメラの映像の焦点調節のための少なくとも一つのレンズと；
をさらに備えることを特徴とする請求項１３に記載の自動組織マイクロアレイ装置。
【請求項１６】
上記ドナーブロックのパンチ位置選定、レシピエントブロックのホールの選択、及び複数個のパンチチップが備えられる場合、いずれか一つのパンチチップの選択は、上記タッチスクリーンを介したコマンド入力によって遂行されることを特徴とする請求項３に記載の自動組織マイクロアレイ装置。
【請求項１７】
自動組織マイクロアレイブロック製造方法において；
試料モジュールに少なくとも一つのドナーブロックと少なくとも一つのレシピエントブロックとを取り付ける工程と；
上記少なくとも一つのドナーブロックのパンチ位置選定、上記少なくとも一つのレシピエントブロックのホールの選択、及び複数個のパンチチップから上記少なくとも一つのレシピエントブロックのホール径と同じパンチ径を有するパンチチップを選択する工程と；
上記選択されたパンチチップの駆動によって上記ドナーブロックから組織をパンチし、パンチされた組織を上記レシピエントブロックのホールに自動でアレイする工程と；
を備えることを特徴とする自動組織マイクロアレイブロック製造方法。
【請求項１８】
上記レシピエントブロックのそれぞれは、複数個で取り付けられる場合に、互いに同じホール径又は互いに異なるホール径を有することを特徴とする請求項１７に記載の自動組織マイクロアレイブロック製造方法。
【請求項１９】
上記選択されたパンチチップを介してパンチ動作前に、パンチング深さの調節のために上記ドナーブロックの高さを変位センサーを用いて測定する工程をさらに備えることを特徴とする請求項１７に記載の自動組織マイクロアレイブロック製造方法。
【請求項２０】
上記少なくとも一つのドナーブロックのパンチ位置選定、上記レシピエントブロックのホールの選択、及び複数個のパンチチップから上記レシピエントブロックのホール径に対応されるパンチ径を有するパンチチップの選択は、タッチスクリーンを介したコマンド入力方式によって遂行されることを特徴とする請求項１７に記載の自動組織マイクロアレイブロック製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公表番号】特表２０１０−５３９４７０（Ｐ２０１０−５３９４７０Ａ）
【公表日】平成２２年１２月１６日（２０１０．１２．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５２４７６４（Ｐ２０１０−５２４７６４）
【出願日】平成１９年１０月１５日（２００７．１０．１５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＫＲ２００７／００５０２５
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０３５１８２
【国際公開日】平成２１年３月１９日（２００９．３．１９）
【出願人】（５０９１９４８５１）ユニットマ・カンパニー・リミテッド (1)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２２年１２月１６日（２０１０．１２．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月１５日（２００７．１０．１５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＫＲ２００７／００５０２５
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０３５１８２
【国際公開日】平成２１年３月１９日（２００９．３．１９）
【出願人】（５０９１９４８５１）ユニットマ・カンパニー・リミテッド (1)
【Ｆターム（参考）】
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