JPH08157301A - 包埋包接体の製造方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 対象物が損傷ないし変形しやすい物質であっ
ても樹脂硬化物中にもとの形態・色調のままで包埋する
ことができ、また対象物が揮発性物質であっても樹脂硬
化物中にそのまま包接することができる包埋包接体の製
造方法およびそのための装置を提供することを目的とす
る。 【構成】 対象物(A) を、少なくとも一部が親水性アク
リロイル基含有光反応性化合物である光硬化型樹脂液
(B) 中に埋め込むか混合して被照射物(AB)となす。そし
てその被照射物(AB)を容器(2) に充填した状態で冷却器
本体(1) 内に置くと共に、−１０℃〜１０℃の冷媒(C)
により冷却しつつ、紫外線ランプ(3) により被照射物(A
B)に紫外線照射する。装置としては、冷却器本体(1) 、
被照射物(AB)を充填する容器(2) 、紫外線ランプ(3) 、
冷媒貯槽(4) 、その冷媒貯槽(4) に冷媒(C) を送る冷温
機(5) と冷媒循環機(6) とを備えた装置が用いられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、損傷ないし変形しやす
い物質あるいは揮発性物質の如き対象物を、樹脂硬化物
中に包埋または包接した包埋包接体を製造する方法およ
び装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】生体標本の作製は、医療分野のみなら
ず、犯罪捜査、学術的研究、教育などの目的にとっても
重要となる。そのため、現場において標本の作製が可能
となることが求められる上、作製標本の形態および色調
が当初と同じでありかつ長期にわたり変化しないことが
要求される。

【０００３】臓器や動物などの生体標本は、ホルマリン
やアルコールなどの防腐性を有する液体中に浸漬した状
態でガラス瓶内に保存するのが通常である。

【０００４】また病院などにおいては、手術により取り
出した組織片を保存するにあたり、ホルマリン処理の後
にエチルアルコール処理を行って標本とし、これを樹脂
フィルムにより真空包装を行って保存することが行われ
ている。

【０００５】茸子実体標本にかかるものであるが、特開
平５−７８２０１号公報においては、茸子実体組織にア
クリロイル基を有する親水性紫外線硬化型樹脂液を浸透
させた後、紫外光によって硬化させる方法が提案されて
いる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】生体標本をホルマリン
やアルコールなどに浸漬した状態でガラス瓶内に保存す
る方法は、変色、変質、部分的な膨潤や溶解などのおそ
れがあるので、長期保存方法としては必ずしも満足のい
くものではない。また、破損しやすく占有スペースも大
きいガラス瓶内で保存することは、保管、輸送、取り扱
いの点で問題がある。

【０００７】組織片をホルマリン処理した後、エチルア
ルコール処理を行って標本とし、これを樹脂フィルムに
より真空包装を行って保存する方法は、長期保存には適
していない上、組織片に変形が見られたり、組織片の観
察が行いにくいという不利がある。

【０００８】茸子実体組織にアクリロイル基を有する親
水性紫外線硬化型樹脂液を浸透させた後、紫外光によっ
て硬化させる方法は、上記２つの方法とは異なる方法で
あるので興味がある。しかしながらこの方法は、臓器の
ように損傷ないし変形しやすい物質を樹脂硬化物中に包
埋する場合や、揮発性物質を樹脂硬化物中に包接する場
合には、紫外線照射による硬化時に、気泡を生じたり、
変形・変色を生じたり、揮発性物質が逸散したりするこ
とを充分には防止できないという限界があり、さらに改
良の余地がある。

【０００９】本発明は、このような背景下において、対
象物が損傷ないし変形しやすい物質であっても樹脂硬化
物中にもとの形態・色調のままで包埋することができ、
また対象物が揮発性物質であっても樹脂硬化物中にその
まま包接することができる包埋包接体の製造方法および
そのための装置を提供することを目的とするものであ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の包埋包接体の製
造方法は、対象物(A) を、少なくとも一部が親水性アク
リロイル基含有光反応性化合物である光硬化型樹脂液
(B) 中に埋め込むか混合して被照射物(AB)となし、その
被照射物(AB)を容器(2) に充填した状態で冷却器本体
(1) 内に置くと共に、−１０℃〜１０℃の冷媒(C) によ
り冷却しつつ、紫外線ランプ(3) により被照射物(AB)に
紫外線照射することを特徴とするものである。

【００１１】本発明の包埋包接体の製造装置は、冷却器
本体(1) 、対象物(A) を、少なくとも一部が親水性アク
リロイル基含有光反応性化合物である光硬化型樹脂液
(B) 中に埋め込むか混合した被照射物(AB)を充填する容
器(2) 、被照射物(AB)に紫外線照射するための紫外線ラ
ンプ(3) 、被照射物(AB)を充填した容器(2) を冷媒(C)
で冷却する冷媒貯槽(4) 、およびその冷媒貯槽(4) に冷
媒(C) を送る冷温機(5)と冷媒循環機(6) とを備えてな
るものである。

【００１２】以下本発明を詳細に説明する。

【００１３】対象物(A) としては、臓器、動物生体など
の損傷ないし変形しやすい物質(a1)や、香料、芳香剤、
消臭剤、忌避剤、抗菌剤、防ダニ剤、防錆剤などの目的
に使われる揮発性物質(a2)があげられる。

【００１４】光硬化型樹脂液(B) としては、その少なく
とも一部（通常は２０重量％以上、好ましくは３０重量
％以上、殊に３５重量％以上）が親水性アクリロイル基
含有光反応性化合物である光硬化型樹脂液が用いられ
る。

【００１５】そのような親水性アクリロイル基含有光反
応性化合物のうち特に好ましいものは、ヒドロキシエチ
ルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、ヒ
ドロキシブチルアクリレート、ヒドロキシエチルメタク
リレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、ヒドロ
キシブチルメタクリレートなどのヒドロキシアルキル
（メタ）アクリレートである。

【００１６】親水性アクリロイル基含有光反応性化合物
としては、上に述べたヒドロキシアルキル（メタ）アク
リレートと共に、あるいは場合によりそれに代えて、他
の親水性基を有するモノマー、オリゴマーまたはプレポ
リマーを用いることもでき、そのような成分としては、
メトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレー
ト、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレー
ト、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、
２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピル（メタ）アク
リレート、（メタ）アクリロイルモルホリン、Ｎ−メチ
ル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）
アクリルアミド、ジメチルアミノプロピル（メタ）アク
リルアミド、ダイアセトン（メタ）アクリルアミド、Ｎ
−メチロール（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ’−メチ
レンビス（メタ）アクリルアミド、ジエチルアミノエチ
ル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチ
ル（メタ）アクリレート、ジアミノエチル（メタ）アク
リレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノネオペンチル（メ
タ）アクリレートなどのモノマーがあげられ、ポリエチ
レングリコール単位に代表される親水性基を有するオリ
ゴマーやプレポリマーなども用いることができる。

【００１７】物性バランスを図るため、光硬化型樹脂液
(B) は、上記の親水性アクリロイル基含有光反応性化合
物のほかに、他の単官能または多官能の硬化性モノマー
を含むことができる。そのような他の単官能または多官
能の硬化性モノマーの例としては、各種のアルキル（メ
タ）アクリレート、フェノキシアルキル（メタ）アクリ
レート、多価アルコールのモノ、ジ、トリ、テトラまた
はヘキサ（メタ）アクリレート、ジ、トリまたはテトラ
アルキレングリコールのジ（メタ）アクリレート、アル
コキシ−ジ、トリまたはテトラアルキレングリコールの
モノ（メタ）アクリレートなど例示される。

【００１８】また改質用高分子として、上記の光硬化型
樹脂液(B) に相溶するオリゴマー、プレポリマーまたは
ポリマーを含むことができる。改質用樹脂の例は、Ｎ−
メトキシ−６−ナイロン、ウレタンアクリレート、エポ
キシアクリレート、セルロースのアクリル誘導体、ヒド
ロキシエチルセルロース、メチルセルロース、エチルセ
ルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルア
ルコール、ポリアクリル酸塩、ポリアクリルアミド、ア
ルギン酸塩、澱粉、ゼラチン、カゼイン、アルブミン、
大豆タンパク、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレ
ンオキサイド、ポリエチレンオキサイド−ポリプロピレ
ンオキサイドブロック共重合体、ポリビニルピロリド
ン、ポリビニルエーテルなどである。

【００１９】光硬化型樹脂液(B) にアルコール類、多価
アルコール類などの可塑成分を含有させるようにする
と、硬度の調整や白化防止に効果がある。また適量の水
分を含有させると、紫外線照射時の発熱が抑制される
上、対象物(A) 中の油脂分や水分あるいは配合した可塑
成分の流出が防止され、対象物(A) の変形が一段と抑制
される。

【００２０】光硬化型樹脂液(B) には、ベンゾインエー
テル系、アセトフェノン系、ケタール系、ベンゾフェノ
ン系などの光重合開始剤を少量（たとえば上記組成物に
対し0.1〜５重量％程度）添加するが、場合によっては
そのような光重合開始剤を添加しなくても光硬化反応が
進むことがある。

【００２１】上記の対象物(A) は、光硬化型樹脂液(B)
中に埋め込むか混合して被照射物(AB)となす。

【００２２】そして、その被照射物(AB)を容器(2) に充
填した状態で冷却器本体(1) 内に置き、ついで被照射物
(AB)が充填された容器(2) を冷媒(C) により冷却しつつ
紫外線ランプ(3) により紫外線照射する。冷媒(C) とし
ては、冷水や不凍液が好適に用いられる。

【００２３】この場合、冷媒(C) の温度は、−１０℃〜
１０℃、好ましくは−８℃〜８℃に設定する。冷媒(C)
の温度が余りに低いときには、硬化速度が極端に遅くな
ったり、被照射物(AB)が凍結したりするおそれがあり、
一方冷媒(C) の温度が１０℃を越えるときは、紫外線照
射時の重合熱により、被照射物(AB)に気泡を生じたり、
被照射物(AB)中の対象物(A) に変形や変色を生じたり、
被照射物(AB)中の揮発性成分が無視できない量揮散した
りする。

【００２４】容器(2) としては、ガラス容器、プラスチ
ックス容器、プラスチックス袋などがあげられる。紫外
線照射は容器(2) の上下双方から行うことが多いので、
容器(2) は紫外線を透過するものであることが望まし
い。ガラス容器やプラスチックス容器の場合には、上部
が開放したトレイ状の容器を用いることもできる。トレ
イ状の容器を用いた場合は、硬化物表面の平滑性を保つ
ため、充填した被照射物(AB)の表面を透明フィルムで覆
って紫外線照射を行うようにすることもできる。

【００２５】対象物(A) が臓器、動物生体などの損傷な
いし変形しやすい物質(a1)であるときは、予め容器(2)
内に光硬化型樹脂液(B) の一部を充填した状態で紫外線
照射することにより不完全硬化させておき、その不完全
硬化物に損傷ないし変形しやすい物質(a1)からなる対象
物(A) を置き、ついでその上から光硬化型樹脂液(B)を
充填して紫外線照射する操作を１回ないし複数回実施す
るか、光硬化型樹脂液(B) を連続的に充填しながら紫外
線照射することができる。このような方法を採用する
と、厚手の対象物(A) であっても、紫外線硬化時の重合
熱が貯まらず、対象物(A) の変形や変質が防止される。

【００２６】硬化後の包埋包接体の硬度は、光硬化型樹
脂液(B) の組成を選択することにより、寒天状の柔らか
いものから、ガラス様の硬質のものまで、自在に調節す
ることができる。柔軟度の高い包埋包接物を作製したと
きは、爾後の必要な時点で、その包埋包接体から対象物
(A) を取り出したり切り出したりすることもできる。

【００２７】上記のような包埋包接体を製造するための
装置としては、冷却器本体(1) 、対象物(A) を、少なく
とも一部が親水性アクリロイル基含有光反応性化合物で
ある光硬化型樹脂液(B) 中に埋め込むか混合した被照射
物(AB)を充填する容器(2) 、被照射物(AB)に紫外線照射
するための紫外線ランプ(3) 、被照射物(AB)を充填した
容器(2) を冷媒(C) で冷却する冷媒貯槽(4) 、およびそ
の冷媒貯槽(4) に冷媒(C) を送る冷温機(5) と冷媒循環
機(6) とを備えた装置が好適に用いられ、さらには送風
機(9）および換気口(10)を装備することが好ましい。

【００２８】このうち紫外線ランプ(3) は、冷媒貯槽
(4) の上方および下方の双方に設置することが好ましい
が、上方にのみ設置することもできる。冷媒循環機(6)
と冷媒貯槽(4) との間はインレットパイプ(7) およびア
ウトレットパイプ(8) とで連絡し、冷媒貯槽(4) には一
定温度の冷媒(C) が循環供給されるようにすることが望
ましい。

【００２９】

【作用】本発明においては、特定の光硬化型樹脂液(B)
を用い、その中に対象物(A) を埋め込むか混合して被照
射物(AB)となし、その被照射物(AB)が充填された容器
(2) を１０℃〜−１０℃の冷媒(C) により冷却しつつ紫
外線ランプ(3) により紫外線照射するという工夫を講じ
ている。

【００３０】そのため、損傷ないし変形しやすい物質あ
るいは揮発性物質の如き対象物(A)であっても、その対
象物(A) をそのままの状態で樹脂硬化物中に包埋または
包接することができる。

【００３１】

【実施例】次に実施例をあげて本発明をさらに説明す
る。以下「部」とあるのは重量部である。

【００３２】実施例１ 〈装置〉図１は本発明の包埋包接体の製造装置の一例を
模式的に示した概略図であり、扉板は表示を省略してあ
る。図２は図１の正面図である。

【００３３】(1) は箱形の冷却器本体であり、その内部
は３段に分かれている。３段のうち上段の底部には、冷
媒(C) を導入および導出可能な冷媒貯槽(4) を配置して
ある。この冷媒貯槽(4) には、被照射物(AB)を充填した
容器(2) が浸漬配置される。

【００３４】上段の最上部には数本の紫外線ランプ(3)
を配置してあり、中段の底部にも数本の紫外線ランプ
(3) を配置してある。つまり、冷媒貯槽(4) に浸漬配置
された容器(2) 内の被照射物(AB)には、上方および下方
に配置された紫外線ランプ(3),(3)により、上下から紫
外線が照射されるようになっている。

【００３５】下段には、冷温機(5) と冷媒循環機(6) と
が設置されている。下段の冷媒循環機(6) と上段の冷媒
貯槽(4) との間はインレットパイプ(7) およびアウトレ
ットパイプ(8) とで連絡されていて、上段の冷媒貯槽
(4) には一定温度の冷媒(C) が循環供給されるようにな
っている。

【００３６】また冷却器本体(1) の上段には送風機(9)
を取り付けてあり、中段にも送風機(9) を取り付けてあ
る。さらに上段には、２つの換気口(10)を設けてある。

【００３７】〈方法〉上記の装置を用い、下記の手順に
従って、動物生体の包埋を行った。対象物(A) としては
動物生体を用い、光硬化型樹脂液(B) としては、２−ヒ
ドロキシエチルメタクリレート６８部、エタノール５
部、プロピレングリコール２０部、水７部、２−ヒドロ
キシ−２−メチル−１−フェノールプロパン−１−オン
（光重合開始剤）１部よりなる樹脂液を用いた。この樹
脂液は、予め脱泡しておくと共に、１０℃程度に冷却し
ておいた。冷媒(C) には不凍液を用い、容器(2) として
は高さ７０mmのポリエチレン製のトレイを用いた。

【００３８】手順 １．冷却器本体(1) の上段の雰囲気温度を１０℃に設定
し、冷媒貯槽(4) の冷媒(C) 温度を３℃に設定する。 ２．容器(2) 内に光硬化型樹脂液(B) を１０mm深さまで
充填してから、容器(2) を冷媒貯槽(4) に浸漬する（容
器(2) 内には冷媒(C) は入らない）。 ３．紫外線ランプ(3) のうち、中段の底部に設置したラ
ンプのみを点灯して下側から紫外線照射する。 ４．およそ１０分経過後、硬化状況を確認し、表面が完
全硬化しない柔らかい状態となるまで照射時間で調節す
る。 ５．予め前処理を行った対象物(A) を上記の半硬化物の
上に置き、その上から光硬化型樹脂液(B) を１０〜１５
mm深さまで注ぐ。 ６．下方の紫外線ランプ(3) を点灯して紫外線照射を行
い、２０分位経過してから、硬化状況を確認し、表面が
完全硬化しない柔らかい状態となるまで照射時間で調節
する。 ７．光硬化型樹脂液(B) を１０〜１５mm深さまで追加
し、再度６の紫外線照射と硬化状況の確認を行う。この
ような操作を数回繰り返り、対象物(A) が完全に包埋さ
れるようにする。 ８．最後に光硬化型樹脂液(B) を追加したときに、表面
仕上がりを良くするために表面にポリエステルフィルム
を置き、上下双方の紫外線ランプ(3), (3)を点灯して紫
外線照射を続行する。このとき被照射物(AB)の中央部の
発熱が著しくなるので、送風機(9) を作動させる。

【００３９】上記の手順で包埋操作を行うことにより、
損傷ないし変形がなくかつ色調の変化もない包埋体を得
ることができた。なお、上記においては光硬化型樹脂液
(B)を逐次追加する方法を採用したが、光硬化型樹脂液
(B) を連続的に入れながら紫外線照射を行うこともでき
る。

【００４０】実施例２ 実施例１の装置を用い、下記の手順に従って、揮発性物
質の包接を行った。対象物(A) としてはテルペン系の忌
避剤(a2)を用い、光硬化型樹脂液(B) としては２−ヒド
ロキシエチルメタクリレート４０部、甘藷澱粉４０部、
ポリエチレングリコール１０部、水９部、ベンゾフェノ
ン系光重合開始剤１部よりなる樹脂液を用いた。冷媒
(C) には不凍液を用い、容器(2) としてはポリエチレン
の袋を用いた。

【００４１】手順 １．対象物(A) であるテルペン系の忌避剤１５部を光硬
化型樹脂液(B) １００部に添加して均一に混合し、光硬
化型樹脂液(B) となす。ついでこの光硬化型樹脂液(B)
をポリエチレン製の袋からなる容器(2) に充填し、開口
部をヒートシールする。 ２．冷却器本体(1) の上段の雰囲気温度を１０℃に設定
し、冷媒貯槽(4) の冷媒(C) 温度を３℃に設定する。 ３．容器(2) を冷媒貯槽(4) の冷媒(C) 中に浸漬する。 ４．上下双方の紫外線ランプ(3), (3)を点灯して、約４
５分紫外線照射を行う。

【００４２】上記の手順で包埋操作を行うことにより、
揮発成分である忌避剤が失われない包接体を得ることが
できる。この包接体は、ポリエチレンが適度のガス透過
性を有するので、袋に入ったまま製品とすることができ
る。

【００４３】

【発明の効果】本発明によれば、特定の光硬化型樹脂液
(B) を用い、その中に対象物(A) を埋め込むか混合して
被照射物(AB)となし、その被照射物(AB)が充填された容
器(2)を−１０℃〜１０℃の冷媒(C) により冷却しつつ
紫外線ランプ(3) により紫外線照射するという工夫を講
じたため、損傷ないし変形しやすい物質あるいは揮発性
物質の如き対象物(A) であっても、その対象物(A) をそ
のままの状態で樹脂硬化物中に包埋または包接すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の包埋包接体の製造装置の一例を模式的
に示した概略図であり、扉板は表示を省略してある。

【図２】図１の正面図である。

【符号の説明】

(AB)…被照射物、 (A) …対象物、(B) …光硬化型樹脂液、 (C) …冷媒、 (1）…冷却器本体、 (2) …容器、 (3) …紫外線ランプ、 (4) …冷媒貯槽、 (5) …冷温機、 (6) …冷媒循環機、 (7) …インレットパイプ、 (8) …アウトレットパイプ、 (9) …送風機、 (10)…換気口

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】対象物(A) を、少なくとも一部が親水性ア
   クリロイル基含有光反応性化合物である光硬化型樹脂液
   (B) 中に埋め込むか混合して被照射物(AB)となし、その
   被照射物(AB)を容器(2) に充填した状態で冷却器本体
   (1) 内に置くと共に、−１０℃〜１０℃の冷媒(C) によ
   り冷却しつつ、紫外線ランプ(3) により被照射物(AB)に
   紫外線照射することを特徴とする包埋包接体の製造方
   法。
2. 【請求項２】対象物(A) が、損傷ないし変形しやすい物
   質(a1)または揮発性物質(a2)である請求項１記載の包埋
   包接体の製造方法。
3. 【請求項３】予め容器(2) 内に光硬化型樹脂液(B) の一
   部を充填した状態で紫外線照射することにより不完全硬
   化させておき、その不完全硬化物に損傷ないし変形しや
   すい物質(a1)からなる対象物(A) を置き、ついでその上
   から光硬化型樹脂液(B) を充填して紫外線照射する操作
   を１回ないし複数回実施するか、光硬化型樹脂液(B)を
   連続的に充填しながら紫外線照射することを特徴とする
   請求項１記載の包埋包接体の製造方法。
4. 【請求項４】冷却器本体(1) 、対象物(A) を、少なくと
   も一部が親水性アクリロイル基含有光反応性化合物であ
   る光硬化型樹脂液(B) 中に埋め込むか混合した被照射物
   (AB)を充填する容器(2) 、被照射物(AB)に紫外線照射す
   るための紫外線ランプ(3) 、被照射物(AB)を充填した容
   器(2) を冷媒(C) で冷却する冷媒貯槽(4) 、およびその
   冷媒貯槽(4) に冷媒(C) を送る冷温機(5) と冷媒循環機
   (6) とを備えてなる包埋包接体の製造装置。
5. 【請求項５】さらに送風機(9）および換気口(10)を備え
   てなる請求項４記載の包埋包接体の製造装置。