CN101281206A

CN101281206A - 化学反应用药盒及其使用方法

Info

Publication number: CN101281206A
Application number: CNA2008100011246A
Authority: CN
Inventors: 田名网健雄; 伊东笃志; 青木秀年
Original assignee: Yokogawa Electric Corp
Current assignee: Yokogawa Electric Corp
Priority date: 2007-01-17
Filing date: 2008-01-16
Publication date: 2008-10-08
Also published as: JP2008175608A; US20080172025A1; DE102008004646B4; DE102008004646A1

Abstract

本发明提供一种化学反应用药盒及其使用方法，其可以安全地将试样导入化学反应用药盒中。本发明所使用的药盒(1)，其在端部具有：针(5)，其内端与试样采集室(8)连接；针(6)，其内端与室(7)连接；以及针的保护部件(4)，一边将采血管(13)插入保护部件(4)的孔部(4a)中，一边使针(5、6)刺穿橡胶栓(14)。从室(7)将空气等填充至采血管(13)内而推压血液(12)，注入至试样采集室(8)中。在将采血管(13)与药盒(1)连接的情况下，进行检验，然后直接废弃采血管(13)及药盒(1)。

Description

化学反应用药盒及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种化学反应用药盒及其使用方法。

背景技术

在专利文献1中，提出一种化学反应用药盒，其目的在于，根据所确定的流程，无个人差别地、低价且安全、容易地进行特别是溶液的合成或溶解、检验、分离等，其内部形成室及流路，由弹性体及刚性体基板构成，该弹性体可以使流体在上述室和流路内流动或阻止其流动，该刚性体基板用于保持位置或形状。

根据专利文献1所述的发明，利用滚柱等使弹性体变形，挤压室或流路，通过在挤压状态下使滚柱移动或停止等，使流体流动或阻止其流动。

这种化学反应用药盒也可以作为用于检验·分析DNA、RNA、蛋白质等的生物用药盒(生物芯片)使用。在专利文献1的段落0033及图21中，记载了下述发明，其在血液等试样的注入口处形成凹部，将泄漏的试样存储在凹部中。注射针能够从药盒中拔出。

在专利文献2中记载了一种生物芯片，其由以下部分构成：采血管，其被注射器插入而进行采血，相对于激励光或被激励的荧光透明；橡胶栓；采集部，其暂时保持采集到的血液；预处理部，其进行分离、提取、添加荧光标识等预处理；以及基板，其配置已知的DNA片断。

如专利文献2的段落0035～0038所述，将生物芯片从采血针上拔下而完成采集。

专利文献1：特开2005-037368号公报

专利文献2：专利第3757412号公报

发明内容

但是，在专利文献2所述的发明中，使用采血管作为生物芯片的容器，利用内部的负压将血液按顺序向最深部导入，无法如专利文献1所述的发明那样，在采集后，通过滚柱按压等及时将血液输送至最深部等。另外，在专利文献2所述的发明中，由于从生物芯片的橡胶栓上拔下采血针，所以血液有可能从橡胶栓的穿刺部泄漏，存在泄漏的血液附着在周围物品上的危险性。

根据专利文献1所述的发明，可以在采集后，通过滚柱的按压等及时将血液输送至最深处等。根据专利文献1所述的发明，虽然从药盒上拔下采血针，但由于穿刺部周围的凹部，减少泄漏的血液附着在周围物品上的可能性。但是，泄漏的血液附着在周围物品上的可能性仍然存在，另外，泄漏的试样暴露在空气中，有可能具有危险性。

另外，采血时使用的采血管、采血针等必须与药盒分开进行废弃处理，具有繁杂性、危险性。

本发明就是为了解决上述现有技术中的问题而提出的，其课题在于，提供一种化学反应用药盒及其使用方法，其能够安全地导入试样。

为了解决上述课题，技术方案1所述的发明是一种化学反应用药盒，其特征在于，

作为构成材料包含弹性体，

在内部形成流路和由上述流路相连的大于或等于2个的室，

其构成为，通过从外部向上述弹性体施加外力，局部地封堵流路或室、或者这两者，从而可以使位于该流路或室内的流体状物质移动或阻止其移动，

其具有：试样采集室，其作为上述室中的1个，暂时保持从外部导入的试样；以及

注入针，其将上述试样采集室和外部连通。

技术方案2所述的发明是一种技术方案1所述的化学反应用药盒，其特征在于，具有：排出针，其与上述注入针并排设置；以及

排出室，其与上述排出针的内端连接，构成为可以通过从外部向上述弹性体施加外力，使位于内部的流体状物质经由上述排出针向外部排出。

技术方案3所述的发明是一种技术方案1所述的化学反应用药盒，其特征在于，具有：排出针，其与上述注入针并排设置；以及

排出室，其与上述排出针的内端连接，至少一部分壁部由上述弹性体形成。

技术方案4所述的发明是一种技术方案1至3中任意一项所述的化学反应用药盒，其特征在于，具有包围上述针的保护部件。

技术方案5所述的发明是一种技术方案4所述的化学反应用药盒，其特征在于，上述保护部件是可拆卸的外罩部件。

技术方案6所述的发明是一种技术方案2或3所述的化学反应用药盒，其特征在于，具有包围上述注入针及上述排出针的保护部件，上述保护部件固定在上述基板上。

技术方案7所述的发明是一种技术方案6所述的化学反应用药盒，其特征在于，上述保护部件具有包围上述针孔部，其使具有可穿刺端部的试样采集器插入其中，

上述针配置为，随着插入上述孔部的上述可穿刺端部的插入动作而刺穿该端部。

技术方案8所述的发明是一种技术方案2或3所述的化学反应用药盒，其特征在于，在上述排出室中填充不对试样产生影响的流体状物质。

技术方案9所述的发明是一种技术方案1至8中任意一项所述的化学反应用药盒，其特征在于，具有刚性体的基板，其用于维持形成流路及室的表面的形状，上述注入针的外端部相对于上述基板倾斜地配置。

技术方案10所述的发明是一种技术方案1至9中任意一项所述的化学反应用药盒的使用方法，其特征在于，使上述注入针刺穿保持试样的试样采集器的可穿刺端部，

在将上述注入针的外端开口配置在上述试样采集器内的试样内的状态下，通过向上述试样采集器内填充流体状的物质，经由上述注入针将试样推压注入至上述试样采集室中。

技术方案11所述的发明是一种技术方案2所述的化学反应用药盒的使用方法，其特征在于，使上述注入针及上述排出针刺穿保持试样的试样采集器的可穿刺端部，

在将上述注入针的外端开口配置在上述试样采集器内的试样内，同时将上述排出针的外侧开口配置在上述试样采集器内的试样之外的空间中的状态下，通过从外部向上述弹性体施加外力，将位于上述排出室内部的流体状物质经由上述排出针向上述试样采集器内填充，从而经由上述注入针将试样推压注入至上述试样采集室中。

技术方案12所述的发明是一种技术方案3所述的化学反应用药盒的使用方法，其特征在于，使上述注入针及上述排出针刺穿保持试样的试样采集器的可穿刺端部，

在将上述注入针的外端开口配置在上述试样采集器内的试样内，同时将上述排出针的外侧开口配置在上述试样采集器内的试样之外的空间中的状态下，通过使第3根针刺穿上述弹性体，从而经由该第3根针、上述排出室及上述排出针，从外部将流体状物质向上述试样采集器内填充，从而经由上述注入针将试样推压注入至上述试样采集室中。

技术方案13所述的发明是一种技术方案7所述的化学反应用药盒的使用方法，其特征在于，通过一边使保持试样的试样采集器的可穿刺端部插入上述保护部件的上述孔部中，一边将上述注入针及上述排出针刺穿该端部，进行试样采集器和化学反应用药盒之间的连接。

技术方案14所述的发明是一种技术方案10至技术方案13中任意一项所述的化学反应用药盒的使用方法，其特征在于，在使上述针刺穿上述试样采集器的可穿刺端部的状态下，使用化学反应用药盒检验试样。

技术方案15所述的发明是一种技术方案14所述的化学反应用药盒的使用方法，其特征在于，在使上述针刺穿上述试样采集器的可穿刺端部的状态下，使用化学反应用药盒检验试样，并废弃上述试样采集器及化学反应用药盒。

技术方案16所述的发明是一种技术方案10至技术方案15中任意一项所述的化学反应用药盒的使用方法，其特征在于，在使上述针或上述化学反应用药盒相对于重力方向倾斜的状态下，从上述试样采集器向上述试样采集室注入试样。

发明的效果

根据本发明，通过将试样采集器和化学反应用药盒连接，直接一体地使用并废弃，具有下述效果：能够防止细小的试样的泄露，安全地将试样导入化学反应用药盒中，安全地废弃包括化学反应用药盒在内的使用器具。

附图说明

图1是本发明的实施方式所涉及的化学反应用药盒的俯视图(a)、水平剖面图(b)及垂直剖面图(c)。

图2是本发明的实施方式所涉及的化学反应用药盒及采血管的水平剖面图(a)、(b)及垂直剖面图(c)。

图3是表示向本发明的实施方式所涉及的化学反应用药盒注入试样的情况的俯视图(a)、以及表示其他方法的情况的俯视图(b)。

图4是本发明的其他实施方式所涉及的化学反应用药盒的垂直剖面图。

图5是本发明的其他实施方式所涉及的化学反应用药盒、采血管等的垂直剖面图。

具体实施方式

下面，参照附图说明本发明的一个实施方式。以下仅是本发明的一个实施方式，并不是限定本发明。此外，本发明的化学反应用药盒通常作为被称为“微型反应器”的反应器使用。本发明并不限定于特定用途。

图1表示本发明的实施方式所涉及的化学反应用药盒的俯视图(a)、水平剖面图(b)及垂直剖面图(c)。

如图1所示，化学反应用药盒1由弹性体3和刚性体的基板2以气密状形成，该弹性体3为具有弹性的橡胶等，刚性体的基板2由硬质材料形成，用于定位及维持形状。另外，在化学反应用药盒1的端部固定保护部件4。

作为弹性体3的材质，为硅橡胶、PDMS(聚二甲基硅氧烷)、天然橡胶及其聚合物、丙烯酸橡胶、聚氨酯橡胶等。

作为基板2的材质，可以使用玻璃、金属、硬质树脂或可弯折的刚体。

保护部件4可以由与基板2相同的材料一体地形成，也可以与基板2分别形成而固定在基板2上。

如图1所示，在弹性体3的一个表面形成凹部(例如3a)。通过将弹性体3的形成凹部的表面的除了凹部之外的部分，与基板2的表面粘结，形成流路及室。室形成2个或2个以上。流路将室间相连，以可以在室间输送物质。被输送的物质是具有流动性的物质、即液体及其他流体状物质。在要进行输送的反应物质是固体等不流动的物质、难以流动的物质的情况下，向室内注入含有该反应物质的溶液。

流路及室可以形成为由弹性体整体包覆，也可以使一部分壁部由弹性体构成。通过在基板2和弹性体3之间隔着另一层弹性体，可以使流路及室的整体被弹性体覆盖。另外，也可以取代基板2而使用弹性体，形成没有刚性体的基板的结构。

物质的移动以如下方式进行。

首先，通过将滚轮、刮块、注射器等按压单元按压在流路或室上部的弹性体3上，挤压流路或室。通过挤压流路或室，可以使内部物质流动而移动。并且，通过使按压位置移动，可以使内部的物质流动，使物质向按压位置的移动方向移动。在按压位置移动时，优选在按压位置按压至使流路或室的相对的内壁彼此接触而隔断内部空间的状态。

物质移动的阻止，是通过利用按压单元使流路或室的相对的内部彼此接触而隔断内部空间来进行的。通过使用多个按压单元，还可以一边利用一侧的按压单元使物质移动，一边在其移动方向的前方利用另一侧的按压单元按压流路或室，阻止物质向该位置的前方移动。

基于如上所述的移动及阻止移动，控制药盒主体1内的物质移动。

根据上述原理，控制化学反应用药盒1内的物质移动，进行用于化学反应的操作。下面，在本实施方式中，以血液作为试样，以采血管作为试样采集器进行说明。

在图1所示的药盒1中，形成排出室7、试样采集室8、以及与试样采集室8相连的流路9。流路9与未图示的预处理室相连。

在试样采集室8上设置注入针5，其贯穿弹性体3，将试样采集室8和外部连通。

与注入针5平行地并排设置排出针6。排出室7与排出针6的内端连接。即，排出针6贯穿弹性体3而将排出室7和外部连通。

排出室7是独立的室，其不经由药盒内的流路或室与试样采集室8相连。排出室7自身也可以是由流路将多个室相连的结构。通过利用上述原理由滚柱等按压排出室7上的弹性体3，可以将位于排出室7内部的空气及其他流体状物质经由排出针6向外部排出。

注入针5比排出针6长，注入针5的外端部比排出针6的外端部更长地延伸。保护部件4的孔部4a包围注入针5及排出针6。另外，也可以取代保护部件4，如图4所示使用在药盒主体10上可自由拆卸的外罩部件11作为针的保护部件。

下面，参照图2及图3说明该药盒1的使用方法。

首选，准备采血管13和上述药盒1，该采血管13在内部保持利用注射器等从人体等采集的血液12。采血管13的开口端由可穿刺的橡胶栓14密闭。

如图2(a)、(b)所示，将采血管13插入孔部4a中。此时，将橡胶栓14侧的端部作为插入方向的前方而进行插入。由此，一边将采血管13插入孔部4a中，一边使注入针5及排出针6刺穿橡胶栓14。将采血管13按压至孔部4a的底部，由此完成采血管13和该药盒1之间的连接。采血管14由注入针5、排出针6、以及孔部4a保持，与该药盒1一体化。在该一体化的状态下，进行从采血管13至试样采集室8的血液导入、血液的检验、以及采血管13和该药盒1的废弃。

下面，进行从采血管13至试样采集室8的血液导入。

首先，如图2(b)、(c)所示，成为下述状态：使注入针5的外端开口配置在采血管13内的血液12内，同时使排出针6的外端开口配置在采血管13内的血液12之外的空间中。通过如图2(c)所示，适当地使橡胶栓14侧向上而使采血管I3倾斜等，产生上述状态。

在此状态下，从排出室7经由排出针6向采血管13内填充空气等。由此，采血管13内的血液12被推压，经由注入针5而注入试样采集室8中。

作为从排出室7经由排出针6向采血管13内填充空气的方法，举出下述2个例子。

首先，一个方法为：如图3(a)所示，通过使用滚柱16按压排出室7上方的弹性体，并向排气方向移动而进行。也可以取代滚柱，而使用刮块、注射器等其他按压单元。在此方法的情况下，必须利用排出室7内的空气等推压血液12。因此，必须使排出室7的容积，成为足够将需要量的血液12注入试样采集室8内的大小。

另外一个方法为：如图3(b)所示，将注射器17的注射针(第3根针)17a穿刺至排出室7，利用注射器17送出空气等，经由注射针17、排出室7及排出针6向采血管13内填充空气等。在此方法的情况下，由于能够从外部供给推压血液12的空气等，所以只要排出室7具有注射针17a易于穿刺的尺寸即可。

经由排出针6填充至采血管13内的流体状物质并不限于空气，只要是不影响试样的流体状物质，也可以是油等其他物质。为了实施图3(a)所示的方法，使用在排出室7内填充了空气、油等不影响试样的流体状物质的药盒。

另外，如图2(c)所示，预先填充油而形成油膜15，然后填充空气，以防止空气混入试样采集室8的方法也有效。

如上所示，将血液导入至试样采集室8，然后将注入针5及排出针6刺穿橡胶栓14，在采血管13和该药盒1连接的状态下，使用该药盒1检验血液。然后，直接在上述状态下废弃采血管13和该药盒1。

下面，参照图5表示其他方式的化学反应用药盒。

图5所示的化学反应用药盒21是不设置排出针23而仅有注入针22的药盒。在该情况下也优选在注入针22上设置保护罩。

注入针22可以与基板2平行地延长，但附图表示外端部相对于基板2倾斜地配置的情况。

在具有上述倾斜的注入针22的药盒21中，在将药盒21放置在水平台24上的状态下，可以仅将采血管13倾斜至适于血液注入时的适当角度。

由于在图5所示的药盒21中，不设置排出针23，所以在注入操作时，将排出针23刺穿橡胶栓14，通过未图示的气缸等装置经由排出针23向采血管13内填充空气等。

本发明不限于上述实施方式，也可以使用具有注入针及排出针，并且注入针及排出针的两外端部相对于基板倾斜的装置。在此情况下，在水平地放置药盒的状态下，可以利用滚柱等按压排出室等。

另外，可以任意地进行各种变更、组合，例如使用固定或可拆卸地设置注入针及排出针的保护部件的药盒等。

另外，在上述实施方式中，以血液作为试样，但可以使用本发明的试样并不限于此，从生物体、自然界等采集的各种物品都可以作为试样。

Claims

1.一种化学反应用药盒，其特征在于，

作为构成材料包含弹性体，

在内部形成流路和由上述流路相连的大于或等于2个的室，

注入针，其将上述试样采集室和外部连通。

2.根据权利要求1所述的化学反应用药盒，其特征在于，具有：

排出针，其与上述注入针并排设置；以及

3.根据权利要求1所述的化学反应用药盒，其特征在于，具有：

排出针，其与上述注入针并排设置；以及

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的化学反应用药盒，其特征在于，

具有包围上述针的保护部件。

5.根据权利要求4所述的化学反应用药盒，其特征在于，

上述保护部件是可拆卸的外罩部件。

6.根据权利要求2或3所述的化学反应用药盒，其特征在于，

具有包围上述注入针及上述排出针的保护部件，上述保护部件固定在上述基板上。

7.根据权利要求6所述的化学反应用药盒，其特征在于，

上述保护部件具有包围上述针的孔部，其使具有可穿刺端部的试样采集器插入其中，

上述针配置为，随着插入上述孔部中的上述可穿刺端部的插入动作而刺穿该端部。

8.根据权利要求2或3所述的化学反应用药盒，其特征在于，

在上述排出室中填充不对试样产生影响的流体状物质。

9.根据权利要求1所述的化学反应用药盒，其特征在于，

具有刚性体的基板，其用于维持形成流路及室的表面的形状，上述注入针的外端部相对于上述基板倾斜地配置。

10.根据权利要求1所述的化学反应用药盒的使用方法，其特征在于，

使上述注入针刺穿保持试样的试样采集器的可穿刺端部，

11.根据权利要求2所述的化学反应用药盒的使用方法，其特征在于，

使上述注入针及上述排出针刺穿保持试样的试样采集器的可穿刺端部，

12.根据权利要求3所述的化学反应用药盒的使用方法，其特征在于，

13.根据权利要求7所述的化学反应用药盒的使用方法，其特征在于，

通过一边将保持试样的试样采集器的可穿刺端部插入上述保护部件的上述孔部中，一边使上述注入针及上述排出针刺穿该端部，进行试样采集器和化学反应用药盒之间的连接。

14.根据权利要求10至13中任意一项所述的化学反应用药盒的使用方法，其特征在于，

在使上述针穿刺上述试样采集器的可穿刺端部穿刺的状态下，使用化学反应用药盒检验试样。

15.根据权利要求14所述的化学反应用药盒的使用方法，其特征在于，

在使上述针刺穿上述试样采集器的可穿刺端部穿刺的状态下，使用化学反应用药盒检验试样，并废弃上述试样采集器及化学反应用药盒。

16.根据权利要求10至13中任意一项所述的化学反应用药盒的使用方法，其特征在于，

在使上述针或上述化学反应用药盒相对于重力方向倾斜的状态下，从上述试样采集器向上述试样采集室注入试样。