JP6965831B2 - 検体抽出用ジグ - Google Patents

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Description

本発明は、全血、血清、血漿、ろ紙血、尿などの生体由来試料を検体として保持するためのマイクロ流路を内部に有するマイクロサンプリングチップの一片を抽出部として切り取るための検体抽出用ジグに関するものである。
生体試料などの試料の定量分析などを実行する際、その生体試料から分析に不要な特定成分を除去して必要成分を試料として抽出する処理や、抽出された試料の濃縮や乾固をする乾固処理を行なう必要がある場合がある。かかる前処理を自動的に実行する前処理装置として、従来から種々のものが提案され、実施されている（例えば、特許文献１参照）。
例えば特許文献１では、試料を通過させることによって特定成分を分離させる分離剤を保持した複数のカートリッジを共通の搬送機構で保持し、搬送機構によってそれらのカートリッジを所定位置に設けられた圧力負荷機構に順次配置し、圧力負荷機構においてカートリッジに圧力を負荷することで試料の抽出を行なうことが開示されている。この場合、カートリッジからの抽出液を受ける複数の抽出液受けを、カートリッジの下方でカートリッジとは別の搬送機構によってカートリッジとは相対的に移動させ、圧力負荷機構に順次配置していくことで、試料の抽出が連続的に行なわれる。
しかし、上記の方式では、圧力負荷機構において試料の抽出処理が行なわれている間はカートリッジや抽出液受けの搬送機構を動かすことができず、前処理効率を向上させるには限界がある。そのため、本発明者らは、試料の濾過を行なうためのフィルタを有する分離デバイスと、その分離デバイスから抽出された試料を回収するための回収容器を１つの組として、濾過処理や撹拌処理等の処理がなされるポートにランダムアクセス的に搬送し、前処理効率を向上させることを提案している（特許文献２、３参照）。
特開２０１０−６０４７４号公報 ＷＯ２０１６／０１７０４２Ａ１ 特開２０１６−１７００７９号公報 ＷＯ２０１６／００９７２０Ａ１
ところで、微少量の検体を採取するためのマイクロサンプリングチップが提案され、実施もなされている（特許文献４参照）。マイクロサンプリングチップは、毛細管力を利用して吸入口から検体を吸入し、内部に設けられたマイクロ流路内に保持するものである。特許文献４に開示されたマイクロサンプリングチップは、デバイスの特定の位置で折り曲げることによってマイクロ流路の一部を含む一片を抽出部として切り取ることができ、それによって一定量の検体を再現性良く取り出すことができる。
しかしながら、抽出部内の容量は例えば５．６μＬと微少であり、このような微小な一片を手指で取り扱うことは容易でない上、抽出部をマイクロサンプリングチップから切り取る際に又は切り取った後で、分析者の手指に検体が付着することも考えられる。さらには、切り取られた抽出部内の流路端部から検体が漏れ、定量性が損なわれる場合もある。
そこで、本発明は、マイクロサンプリングチップの一片である抽出部を安全に切り取り、検体の定量性を損なうことなく所定の容器に切り取った抽出部を収容できるようにすることを目的とするものである。
本発明は、検体を保持するためのマイクロ流路を内部に有し、前記マイクロ流路内に保持された検体のうちの一部を抽出対象検体として取り出すために、前記抽出対象検体を保持する一片を抽出部として切り取ることができるように構成されたマイクロサンプリングチップを対象とするものであるが、マイクロサンプリングチップから切り取られた抽出部を所定の容器内に収容し、遠心力等を利用して抽出部の流路内に保持されている検体を容器内に取り出し、容器内に取り出された検体に対して種々の処理を施すことを前提としている。そのため、本発明に係る検体抽出用ジグは、前記マイクロサンプリングチップの前記抽出部を分析者の手指に触れさせることなく前記マイクロサンプリングチップから切り取り、かつ前記マイクロサンプリングチップから切り取られた前記抽出部を直接的に所定の容器へ収容するように構成されている。
具体的に、本発明に係る検体抽出用ジグは、前記マイクロサンプリングチップの前記抽出部を挿入して前記マイクロサンプリングチップを屈折させることにより前記抽出部を前記マイクロサンプリングチップから切り取るための貫通孔を有し、前記抽出部を収容するための容器の開放上面上に前記貫通孔が配置された状態で前記容器の上部に装着されるように構成されている。
本発明に係る検体抽出用ジグは、例えば、前記容器の上部を覆うようにして前記容器の上部に装着されるキャップ形状を有する。
ところで、本発明の対象となるマイクロサンプリングチップは、例えば、前記マイクロ流路が当該マイクロサンプリングチップの先端側から基端側へ延びる直線部分を含み、当該マイクロサンプリングチップの先端部と基端部との間の一片が抽出部となっているものである。当該マイクロサンプリングチップから抽出部を切り取る前に先端部をマイクロサンプリングチップから切り取る必要がある。そこで、本発明においては、前記検体抽出用ジグは、前記マイクロサンプリングチップの前記先端部を嵌め込んで前記マイクロサンプリングチップを屈折させることにより前記先端部を前記マイクロサンプリングチップから切り取るための開口を上方に有し、前記マイクロサンプリングチップから切り取られた前記先端部をそのまま保持するための空間を内部に有するチップ先端収容部を備えていることが好ましい。そうすれば、分析者の手指に触れさせることなく先端部をマイクロサンプリングチップから切り取り、切り取られた先端部をそのままチップ先端部に保持させておくことができる。
本発明に係る検体抽出用ジグは、マイクロサンプリングチップの抽出部を挿入してマイクロサンプリングチップを屈折させることにより抽出部をマイクロサンプリングチップから切り取るための貫通孔を有し、抽出部を収容するための容器の開放上面上に前記貫通孔が配置された状態で容器の上部に装着されるように構成されているので、抽出部を収容するための容器上で抽出部を手指に触れさせることなくマイクロサンプリングチップから切り取ることができるとともに、切り取られた抽出部を容器内へ直接的に落下させて収容することができる。
検体抽出用ジグの一実施例の斜め上方から見た斜視図である。 同実施例の斜め下方から見た斜視図である。 同実施例の検体抽出用ジグが対象とするマイクロサンプリングチップの一例を示す平面図である。 同実施例の検体抽出用ジグが対象とする容器の一例を検体抽出用ジグとともに示す断面図である。 同実施例の検体抽出用ジグを分離デバイスの上部に装着した状態の断面図である。 同実施例の検体抽出用ジグを用いて先端部をマイクロサンプリングチップから切り取るときの状態を示す図である。 同実施例の検体抽出用ジグを用いて抽出部をマイクロサンプリングチップから切り取るときの状態を示す図である。 マイクロサンプリングチップから抽出部が切り取られた後の状態を示す図である。 分離デバイス及び回収容器からなる前処理容器を用いる前処理装置の一例を概略的に示す平面図である。
以下、図面を参照しながら検体抽出用ジグの一実施例について説明する。
まず、図３を用いて、この実施例の検体抽出用ジグ１が対象としているマイクロサンプリングチップ１００について説明する。
マイクロサンプリングチップ１００は、先端に検体を吸入する吸入口１０２をもつとともに、吸入口１０２から吸入された検体を保持するためのマイクロ流路１０４が内部に設けられているものである。マイクロ流路１０４はマイクロサンプリングチップ１００の先端側から基端側へ延びる２本の直線部分が基端部において連結されたＵ字型の流路である。マイクロ流路１０４の一端は吸入口１０２に通じ、他端は空気抜き穴１０６に通じている。
マイクロサンプリングチップ１００は先端部１０８、基端部１１０、抽出部１１４の３つの部分に分割できるように表面に２本の溝１１６、１１８を備えており、それぞれの溝１１６、１１８の位置でマイクロサンプリングチップ１００を屈折させることによって、マイクロサンプリングチップ１００から先端部１０８、抽出部１１４をそれぞれ切り取ることができる。
抽出部１１４の内部にはマイクロ流路１０４のうちの一部の区間が設けられており、マイクロサンプリングチップ１００から抽出部１１４を切り取ることによって、マイクロ流路１０４に保持された検体のうちの一定量を抽出対象検体として取り出すことができる。
この実施例の検体抽出用ジグ１は、分析者の手指に触れさせることなくマイクロサンプリングチップ１００から抽出部１１４を切り取り、切り取られた抽出部１１４を所定の容器に直接的に収容するためのものである。マイクロサンプリングチップ１００から切り取られた抽出部１１４を収容するための容器として、この実施例では検体中の分析対象成分を抽出するための分離デバイス２００（図３Ａ等を参照）が挙げられる。
図１及び図２に示されているように、検体抽出用ジグ１は、分離デバイス２００の開放上面２０４（図３Ａ等を参照）を覆うように分離デバイス２００の上部に装着されるキャップ部２と、キャップ部２の側方に連結されたチップ先端収容部４を備えている。
キャップ部２は、分離デバイス２００の上端部を収容するように下方が開口した空洞部１０を有する。キャップ部２には、マイクロサンプリングチップ１００の抽出部１１４を空洞部１０の開口とは反対側から挿し込み、マイクロサンプリングチップ１００を溝１１８の位置で屈折させることによって抽出部１１４を切り取るための貫通孔６が設けられている。
チップ先端収容部４は、マイクロサンプリングチップ１００の先端部１０８を挿し込み、マイクロサンプリングチップ１００を溝１１６の位置で屈折させることによって先端部１０８を切り取るためのための開口８を有するとともに、マイクロサンプリングチップ１００から切り取られた先端部１０８を収容するための空間９を内部に有する。
図３Ａに示されているように、検体抽出用ジグ１を使用するための分離デバイス２００は下端部２１０が回収容器３００内に収容されて回収容器３００とともに一対の前処理容器をなすものである。分離デバイス２００は、下端に抽出口２０２、内部空間２０６の底部に分離膜２０８を備え、内部空間２０６内に収容された検体を分離膜２０８によって分離し、抽出口２０２から回収容器３００の内部空間３０２へ分析対象成分を抽出するためのものである。
図３Ｂに示されているように、検体抽出用ジグ１は、キャップ部２が分離デバイス２００の上部を覆うように分離デバイス２００に装着される。検体抽出用ジグ１のキャップ部２の下端部に分離デバイス２００の外周面に設けられた凸条部２１２と嵌合する幅広部１２が設けられており、幅広部１２と凸条部２１２とが嵌合することによって分離デバイス２００に対する検体抽出用ジグ１の位置が安定する。キャップ部２の貫通孔６は、キャップ部２が分離デバイス２００の上部に装着されたときに分離デバイス２００の開放上面２０４の直上の位置にくるように設けられている。
マイクロサンプリングチップ１００によってサンプリングされた検体を分離デバイス２００内に収容する際には、まず、図４Ａに示されているように、マイクロサンプリングチップ１００の先端部１０８を検体抽出用ジグ１のチップ先端収容部４の開口８から空間９の奥まで挿し込み、マイクロサンプリングチップ１００をスナップすることによって先端部１０８をマイクロサンプリングチップ１００から切り取る。
検体抽出用ジグ１のチップ先端収容部４内の空間９の深さ寸法は、マイクロサンプリングチップ１００の先端部１０８を検体抽出用ジグ１のチップ先端収容部４内の空間９の奥まで挿し込んだときに、開口８の縁がマイクロサンプリングチップ１００の溝１１６の位置又はそれよりも僅かに先端側の位置にくるように設計されている。これにより、マイクロサンプリングチップ１００の先端部１０８を検体抽出用ジグ１のチップ先端収容部４内の空間９の奥まで挿し込み、マイクロサンプリングチップ１００をスナップすると、マイクロサンプリングチップ１００が溝１１６の位置で破断し、先端部１０８がマイクロサンプリングチップ１００から切り取られる。マイクロサンプリングチップ１００から切り取られた先端部１０８は、図４Ｂに示されているように、そのままチップ先端収容部４内の空間９に保持される。
なお、マイクロサンプリングデバイス１００からの先端部１０８の切取りは、必ずしも分離デバイス２００の上部に検体抽出用ジグ１が装着された状態で行われる必要はない。
マイクロサンプリングデバイス１００から先端部１０８を切り取った後、図４Ｂに示されているように、分離デバイス２００の上部に装着された検体抽出用ジグ１の貫通孔６にマイクロサンプリングデバイス１００の抽出部１１４を挿し込み、マイクロサンプリングチップ１００をスナップすることで、抽出部１１４をマイクロサンプリングチップ１００から切り取る。
検体抽出用ジグ１には、マイクロサンプリングデバイス１００の抽出部１１４を貫通孔６に挿し込んだときにマイクロサンプリングデバイス１００の基端部１１０と当接する突起部１４が設けられている。マイクロサンプリングデバイス１００の基端部１１０が検体抽出用ジグ１の突起部１４と当接したときに、貫通孔６の縁が溝１１８の位置又はそれよりも先端側の位置にくるように設計されている。これにより、マイクロサンプリングデバイス１００の抽出部１１４を貫通孔６に挿し込んでマイクロサンプリングチップ１００をスナップすると、マイクロサンプリングチップ１００が溝１１８の位置で破断し、抽出部１１４がマイクロサンプリングチップ１００から切り取られる。図４Ｃに示されているように、マイクロサンプリングチップ１００から切り取られた抽出部１１４はそのまま落下して分離デバイス２００内に収容される。
分離デバイス２００内に収容された抽出部１１４内の検体は、その後、分離デバイス２００に対して振とうなどの処理が施されることによって抽出部１４から分離デバイス２００内に取り出される。
マイクロサンプリングチップ１００から切り取られた抽出部１１４内の検体の前処理を行なう前処理装置の一例について、図５を用いて説明する。
前処理装置４００は、分離デバイス２００と回収容器３００の組からなる前処理容器を検体ごとに一組用いて必要な前処理項目を実行する。前処理装置４００には、各前処理項目を実行するための複数の処理ポートが設けられており、検体を収容した前処理容器をいずれかの処理ポートに設置することで、その前処理容器に収容された検体に対し各処理ポートに対応する前処理項目が実行されるようになっている。
分離デバイス２００及び回収容器３００は搬送アーム４２４によって搬送される。搬送アーム４２４は先端側に分離デバイス２００及び回収容器３００を保持するための保持部４２５を有し、保持部４２５が円弧状の軌道を描くように水平面内において回転する。分離デバイス２００及び回収容器３００の搬送先である各処理ポートやその他のポートは、すべて保持部４２５が描く円弧状の軌道に沿って設けられている。
検体を収容した検体容器４０６を設置するための検体設置部４０２が設けられ、その近傍に検体設置部４０２に設置された検体容器から検体を採取するためのサンプリングアーム４２０が設けられている。検体設置部４０２には複数の検体容器４０６を保持するサンプルラック４０４が円環状に設置される。
サンプリングアーム４２０は水平面内での回転動作と鉛直方向への上下動作を行なう。サンプリングノズル４２０ａはサンプリングアーム４２０の先端側でその先端が鉛直下方向を向くように保持されている。
サンプリングノズル４２０ａの軌道上で、かつ搬送アーム４２４の保持部４２５の軌道上の位置に分注ポート４３２が設けられている。分注ポート４３２は未使用の分離デバイス２００に対してサンプリングノズル４２０ａが検体を分注するためのポートである。未使用の分離デバイス２００は搬送アーム４２４によって分注ポート３２に設置される。
検体設置部４０２の内側に、試薬容器４１０を設置するための試薬設置部４０８が設けられ、試薬設置部４０８に設置された試薬容器から試薬を採取するための試薬アーム４２６が設けられている。試薬アーム４２６は水平面内において回転動作と上下動作を行なう。試薬アーム４２６の先端部にプローブ４２７が設けられている。プローブ４２７の基端は液の吸入と吐出を行なうシリンジポンプに接続されており、その先端からの試薬の吸入と吐出を行なうことができる。
前処理容器設置部４１２は、未使用の分離デバイス２００と回収容器３００が重ねられた状態の複数組の前処理容器を円環状に設置するようになっている。前処理容器設置部４１２は水平面内において回転して前処理容器を円周方向に移動させ、任意の一組の前処理容器を搬送アーム４２４の保持部４２５の軌道に沿った位置に配置する。搬送アーム４２４は、保持部４２５の軌道に沿った位置に配置された未使用の分離デバイス２００又は回収容器３００を保持することができる。
マイクロサンプリングチップ１００から切り取られた抽出部１１４を収容する分離デバイス２００は、対をなす回収容器３００とともに前処理容器設置部４１２に設置される。分析者は、抽出部１１４を収容した分離デバイス２００を前処理容器設置部４１２に設置する際に、その分離デバイス２００を設置する前処理容器設置部４１２での位置をその抽出部１１４に保持された検体に関する情報とともに入力し、装置に登録する。抽出部１１４に保持された検体に関する情報がその位置とともに装置に登録されると、前処理装置４００は、その分離デバイス２００を回収容器３００とともに振とう部４３６へ搬送し、分離デバイス２００を振とうさせて抽出部１１４内の検体を分離デバイス２００内に取り出す。
前処理装置４００は、前処理容器を収容して特定の前処理項目を実行するための前処理部のポートとして、濾過ポート４３０、撹拌ポート４３６ａ、分離デバイス２００用の温調ポート４３８、回収容器３００用の温調ポート４４０及び希釈ポート４４１が設けられている。
濾過ポート４３０は、設置された前処理容器に対して負圧を付加して検体の濾過を行なうためのものである。振とう部４３６は、抽出部１１４からの検体の取出しや分離デバイス２００内の検体溶液の撹拌を行なうためのものである。温調ポート４３８及び４４０は、分離デバイス２００又は回収容器３００を収容して分離デバイス２００又は回収容器３００の温度を一定温度に調節するためのものである。
さらに前処理装置４００は、濾過ポート４３０での濾過によって回収容器３００に抽出された成分を、この前処理装置４００に隣接配置された試料注入装置（例えば、オートサンプラなど）側へ試料として転送するための試料転送装置４４２を、筐体側縁部に備えている。試料転送装置４４２はラックピニオン機構を有する駆動機構により水平面内で一方向へ移動する移動部４４４を備えている。移動部４４４の上面に、試料を収容する回収容器３００を設置するための転送ポート４４３が設けられている。
分注ポート４３２の近傍で搬送アーム４２４の保持部４２５の軌道に沿う位置に、使用済みの分離デバイス２００及び回収容器３００を廃棄するための廃棄ポート４３４を備えている。また、サンプリングノズル４２０ａの軌道に沿う位置に、サンプリングノズル４２０ａの洗浄を行なうための洗浄ポート４４５を備えている。
１ 検体抽出用ジグ
２ キャップ部
４ チップ先端収容部
６ 貫通孔
８ 開口
９ 空間
１０ 空洞部
１２ 幅広部
１４ 突起部
１００ マイクロサンプリングチップ
１０２ 吸入口
１０４ マイクロ流路
１０６ 空気抜き穴
１０８ 先端部
１１０ 基端部
１１４ 抽出部
１１６，１１８ 溝
２００ 分離デバイス
３００ 回収容器
４００ 前処理装置

Claims (2)

  1. 検体を保持するためのマイクロ流路を内部に有し、前記マイクロ流路内に保持された検体のうちの一部を抽出対象検体として取り出すために、前記抽出対象検体を保持する一片を抽出部として切り取ることができるように構成されたマイクロサンプリングチップを対象とし、前記マイクロサンプリングチップから前記抽出部を切り取るための検体抽出用ジグであって、
    前記マイクロサンプリングチップの前記抽出部を挿入して前記マイクロサンプリングチップを屈折させることにより前記抽出部を前記マイクロサンプリングチップから切り取るための貫通孔を有し、前記抽出部を収容するための容器の開放上面上に前記貫通孔が配置された状態で前記容器の上部に装着されるように構成され、
    前記マイクロ流路は前記マイクロサンプリングチップの先端側から基端側へ延びる直線部分を含み、前記抽出部は前記マイクロサンプリングチップの先端部と基端部との間の一片であり、
    前記検体抽出用ジグは、前記マイクロサンプリングチップの前記先端部を嵌め込んで前記マイクロサンプリングチップを屈折させることにより前記先端部を前記マイクロサンプリングチップから切り取るための開口を上方に有し、前記マイクロサンプリングチップから切り取られた前記先端部をそのまま保持するための空間を内部に有するチップ先端収容部を備えている、検体抽出用ジグ。
  2. 前記容器の上部を覆うようにして前記容器の上部に装着されるキャップ形状を有する、請求項１に記載の検体抽出用ジグ。
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