JP2002225895A - マイクロチューブ蓋体着脱機構、その方法及びマイクロチューブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 マイクロチューブの取扱性を向上させて、実
験のスループットを向上させることのできる機構及び方
法を提供する。 【解決手段】 底部と開口部とを有するマイクロチュー
ブ本体と、このマイクロチューブ本体の開口部に着脱自
在に取り付けられる蓋体とを有するマイクロチューブで
あって、前記蓋体は、マイクロチューブ本体内に挿入さ
れる挿入部位と、マイクロチューブ本体から突出する突
出部位とからなり、前記挿入部位の最大外径は、前記マ
イクロチューブ本体と嵌合するように、前記開口部の内
径よりも若干大きく設定され、前記突出部の外径は、前
記マイクロチューブの開口部の外形よりも小さく形成さ
れている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば医薬品開
発等の実験において使用されるマイクロチューブを一度
に多量に取り扱うために用いられるマイクロチューブの
蓋体の着脱機構、着脱方法及びそれに適したマイクロチ
ューブに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】新規医薬品開発の分野では、大量の試料
を扱う実験を高効率で行う必要がある。通常、大量の試
料を扱うのに試料保持手段としてウェルプレートと称さ
れる器具が使用されている。このウェルプレートは一枚
の小型プレート上に、試料を分注するための凹部（ｗｅ
ｌｌ）が、例えば８行×１２列の合計９６個のマトリッ
クス上に形成されてなるものである。このウェルプレー
トによれば、各凹部に所定の試料を分注した後，このウ
ェルプレートごと実験装置に移送することで、各凹部内
の試料に対して順次所定の実験を行うことが出来る。

【０００３】このウェルプレートを用いた場合、大量の
試料を用いた実験をハイスループットで行うことが出来
るが、反面、試料を常にプレート単位で取り扱う必要が
あり、一つの凹部内の試料についてだけ再実験しなけれ
ばならない場合に不都合が生じる。

【０００４】そこでこのような問題を解消するため、近
年、このようなウェルプレートに代わり、専用のマイク
ロチューブを有するマイクロチューブラックと称される
器具が採用されつつある。このマイクロチューブラック
は専用のマイクロチューブを前記ウェルプレートと同様
に例えば８行×１２列の合計９６個のマトリックス配列
で保持するもので、各マイクロチューブはそれぞれ着脱
可能な蓋体を有する。このような構成によれば、再実験
の必要な試料のみを取り出すことができ、また、試料の
汚染も防ぐことが出来る。さらに、前記マイクロチュー
ブ一本一本を識別するために各マイクロチューブに、そ
のマイクロチューブ内の試料に関する情報を印刷するこ
とができるため、その識別も容易である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記マイク
ロチューブラックは、前記ウェルプレート同様の小さな
プレートに９６本ものマイクロチューブを保持している
ため，マイクロチューブ間の隙間が非常に狭く、各マイ
クロチューブの取り出し及び蓋体の着脱が比較的困難で
ある。このため、このマイクロチューブラックを使用し
た場合，ウェルプレートを使用した場合と比較してハイ
スループットの実験を行いづらいという問題を抱えてい
る。

【０００６】この発明はこのような事情に鑑みてなされ
たもので、その目的はマイクロチューブの取扱性を向上
させて、実験のスループットを向上させることのできる
機構及び方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、この発明の第１の主要な観点によれば、底部と開口
部とを有するマイクロチューブ本体と、このマイクロチ
ューブ本体の開口部に着脱自在に取り付けられる蓋体と
を有するマイクロチューブであって、前記蓋体は、マイ
クロチューブ本体内に挿入される挿入部位と、マイクロ
チューブ本体から突出する突出部位とからなり、前記挿
入部位の最大外径は、前記マイクロチューブ本体と嵌合
するように、前記開口部の内径よりも若干大きく設定さ
れ、前記突出部の外径は、前記マイクロチューブの開口
部の外形よりも小さく形成されていることを特徴とする
マイクロチューブが提供される。

【０００８】また、この発明の第２の主要な観点によれ
ば、前記マイクロチューブの蓋体を着脱するための機構
であって、前記蓋体の突出部が挿通可能な貫通穴部を有
し、この貫通穴部の周縁部を前記マイクロチューブ本体
の開口部と係合させる係合部材と、前記蓋体の突出部と
係合し、前記係合部材に対して相対的に接離する方向に
移動することで、前記蓋体を着脱する着脱部材とを有す
ることを特徴とする着脱機構が提供される。

【０００９】１の実施態様によれば、この着脱機構は、
さらに、前記マイクロチューブ本体の底部を保持する保
持部材を有する。この場合、前記保持部材は、前記マイ
クロチューブ本体を前記開口部の方向に駆動することで
この本体に取り付けられた蓋体の突出部を前記貫通穴部
に挿通させ、前記マイクロチューブ本体の開口部を前記
係合部材に当接させるものであることが好ましい。

【００１０】また、１の実施形態によれば、この着脱機
構において、前記マイクロチューブは、このマイクロチ
ューブを立設した状態で複数本行列状に保持するマイク
ロチューブラックによって保持されており、前記係合部
は、前記貫通穴部を複数有し、前記着脱部材は、複数の
蓋体を一度に着脱できるように構成されている。この場
合、さらに、一列分のマイクロチューブを一度に駆動
し、前記それらマイクロチューブの蓋体の突出部を前記
係合部材の複数の貫通穴部にそれぞれ相通させる保持部
材を有することが好ましい。

【００１１】この発明の第３の主要な観点によれば、マ
イクロチューブを立設した状態で複数本行列状に保持す
るマイクロチューブラックを保持するラック保持機構
と、前記マイクロチューブラックに保持されたマイクロ
チューブのうち、所望のマイクロチューブをマイクロチ
ューブラックから突出する方向に駆動するためのマイク
ロチューブ駆動機構と、このマイクロチューブ駆動機構
によって駆動されたマイクロチューブと対向し、このマ
イクロチューブの蓋体を着脱する蓋体着脱機構とを有す
ることを特徴とするマイクロチューブの蓋体着脱機構が
提供される。

【００１２】この発明の第４の主要な観点によれば、マ
イクロチューブを立設した状態で複数本行列状に保持す
るマイクロチューブラックを保持するラック保持工程
と、前記マイクロチューブラックに保持されたマイクロ
チューブのうち、所望のマイクロチューブをマイクロチ
ューブラックから突出する方向に駆動するためのマイク
ロチューブ駆動工程と、このマイクロチューブ駆動機構
によって駆動されたマイクロチューブと対向し、このマ
イクロチューブの蓋体を着脱する蓋体着脱工程とを有す
ることを特徴とするマイクロチューブの蓋体着脱方法が
提供される。

【００１３】以上のような構成によれば、簡便かつ正確
にマイクロチューブ蓋体の着脱を行うことができるた
め、多数のマイクロチューブを自動装置によって正確に
迅速に取り扱うことができる効果がある。

【００１４】なお、この発明の更なる特徴及び顕著な効
果は、以下の実施形態の項を添付した図面と共に参酌す
ることで当業者に明確に理解される。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施形態を図
面を参照して説明する。図１は、この実施形態に係るマ
イクロチューブ１及びマイクロチューブラック２を示す
一部縦断面を有する正面図である。

【００１６】前記マイクロチューブラック２は、前記マ
イクロチューブ１を保持するための保持孔３…を有す
る。この保持孔３は、この図に示すように、Ｘ方向に８
行、図示しないＹ方向（紙面奥行方向）に１２列の、合
計９６個設けられている。この図では、一部のマイクロ
チューブ１しか示していないが、このマイクロチューブ
ラック２は、通常、マイクロチューブラック２の全ての
保持孔３…にマイクロチューブ１が差し込まれた状態で
使用される。

【００１７】一方、マイクロチューブ１は、図２（ａ）
に示すように、マイクロチューブ本体４と、このマイク
ロチューブ本体４の上端開口部を着脱自在に閉塞するた
めの蓋体５とからなる。マイクロチューブ本体４は、例
えば、高さ４５ｍｍ、外径９ｍｍ、内径７ｍｍ程度の有
底円筒状部材である。このマイクロチューブ本体４の底
壁の内面７は内表面８に連続する半球状に形成されてお
り、スポイト等による試薬等の吸出しが容易に行なえる
ように構成されている。一方、底壁の外面（下面）９は
略平面に形成されており、この実施形態では、図２
（ｂ）に示すように、内部の物質に関する情報を格納す
る二次元バーコード１０が刻印されたラベルシール１１
が貼付されている。このラベルシール１１は、カプトン
などの耐薬品性に優れたもので、ラベルリーダ等による
誤認識を防ぐために２重コートが施されていることが好
ましい。

【００１８】また、図２（ａ）に示すように、このマイ
クロチューブ本体４の高さ方向中途部には、このマイク
ロチューブ１内の物質に関する情報１４が、英数字若し
くは漢字かな文字で印字されており、前記二次元バーコ
ード１０をリーダで読まなくても人目で内部の物質が何
であるかが認識されるように構成されている。

【００１９】一方、前記マイクロチューブ本体４に取り
付けられる蓋体５は、図２（ａ）、（ｃ）に示すよう
に、マイクロチューブ本体４の上端開口に挿入されこの
マイクロチューブ本体４を液密に閉塞する挿入部位１５
と、この挿入部位１５をマイクロチューブ本体４に挿入
した状態でマイクロチューブ本体４から突出する突出部
位１６とからなる。この突出部位１６の外径Ｇ１は、前
記マイクロチューブ本体４の上端部の外径Ｇ２よりも小
さくなるように形成されている。また、この突出部位１
６は、この蓋体５を着脱する際に、後述する着脱アーム
によって把持されやすいようにその外面は摩擦係数が高
くなるように加工されている。

【００２０】また、このマイクロチューブ１は外面の下
端部に段差部１８を有し、この段差部１８を、図１に示
すように、前記マイクロチューブラック２の保持孔３の
下端部に形成された突起部１９と係合させることで、前
記マイクロチューブラック２に所定の高さで保持される
ようになっている。そして、前記段差部１８と突起部１
９とが係合した状態で、この保持孔３に挿入された全て
のマイクロチューブ１はその上端の高さが略揃えられた
状態で保持されるようになっている。

【００２１】このようなマイクロチューブ本体４及び蓋
体５は、それぞれ、例えばポリプロピレンで一体成形さ
れたものであることが好ましい。

【００２２】図３は前記マイクロチューブ１を収納した
マイクロチューブラック２をこの実施形態に係るマイク
ロチューブ蓋体着脱機構２０に設置した状態を示す模式
図である。

【００２３】このマイクロチューブ蓋体着脱機構２０
は、前記マイクロチューブラック２を保持する保持テー
ブル２１と、この保持テーブル２１によって保持された
マイクロチューブラック２の下側に設けられこのマイク
ロチューブラック２に保持されたマイクロチューブ１を
押し上げるマイクロチューブ押上機構２２と、このマイ
クロチューブ押上機構２２によって押し上げられたマイ
クロチューブ１の蓋体５を把持し着脱するための蓋体把
持機構２３とを有する。

【００２４】前記保持テーブル２１は、前記マイクロチ
ューブラック２の底面に対向する部位に前記マイクロチ
ューブ押上機構２２が相通可能な通孔部２４を有する。
前記マイクロチューブ押上機構２２は、上下移動して前
記マイクロチューブ１の下面９と当接しこのマイクロチ
ューブ１を保持する保持部材２５と、この保持部材２５
を上下駆動自在に保持する上下駆動部２６と、この上下
駆動部を少なくともＸＹ方向に駆動し各マイクロチュー
ブ１に対向位置決めするための押上機構位置決め機構部
２７とからなる。この実施形態では、前記保持部材２５
は、Ｙ方向（紙面奥行き方向）に沿うすべてのマイクロ
チューブ１、すなわち８本のマイクロチューブ１を一度
に上昇駆動できるよう、Ｙ方向に沿って長尺に形成され
ている。

【００２５】また、前記蓋体把持機構２３は、前記蓋体
５を把持するための把持機構部２８と、この把持機構部
２８をＸＹＺ方向に駆動し各マイクロチューブ１から蓋
体５を着脱させるための把持機構位置決め機構部２９と
からなる。

【００２６】そしてこれら押上機構２２及び蓋体把持機
構２３はこの図に３１で示す制御部に接続され、この制
御部３１の指令によって動作するように構成されてい
る。

【００２７】図４（ａ）〜（ｃ）は、前記蓋体把持機構
２３の把持機構部２８の詳細な構成を示すと共に、この
マイクロチューブ蓋体着脱機構２０の動作を示す工程図
である。

【００２８】図４（ａ）に示すように、前記把持機構部
２８は、前記蓋体５の突出部位１６を把持する把持アー
ム３３と、この把持アーム３３の外側を覆うように設け
られ前記マイクロチューブ本体４の上端面３４と当接し
てこのマイクロチューブ本体４の動きを規制する規制部
３５とからなる。この規制部３５は、前記蓋体５の突出
部位１６の外径Ｇ１よりも大きく、前記マイクロチュー
ブ本体４の外径Ｇ２よりも小さい幅Ｇ３の貫通孔部３６
を有し、図４（ｂ）に示すように、前記蓋体５と接触し
ない状態で前記マイクロチューブ本体４の上端面３４と
当接するようになっている。そして、前記把持アーム３
３は、前記規制部３５の貫通孔部３６を貫通した蓋体５
の突出部位１６を把持し、図４（ｃ）に示すように上記
規制部３５と相対的に上方に移動することによってこの
蓋体５を上方向に引き抜くことができるようになってい
る。この規制部３５と把持アーム３３とを相対的に移動
するための機構はどのようなものであっても良いが、例
えばモータ，ラック及びピニオンから構成されるものが
好ましい。また、把持アーム３３を開閉させるための機
構は、上記アーム３３と規制部３５が相対的に駆動され
るのと連動して動作するようなカム機構であることが好
ましい。

【００２９】以下、この把持機構部２８を利用した蓋体
５の着脱工程を図４を参照して説明する。

【００３０】マイクロチューブ１の蓋体５の着脱を行う
場合には、まず、前記制御部３１の指令により、図４
（ａ）に示すように、前記押上機構２２及び前記蓋体把
持機構２３（把持機構部２８）が目的のマイクロチュー
ブ１の下方及び上方に対向位置決めされる。

【００３１】ついで、図４（ｂ）に示すように、前記押
上機構２２が作動して、前記マイクロチューブ１を上方
向に押上駆動する。このことで、押し上げられたマイク
ロチューブ１の蓋体５は前記把持機構部２８の規制部３
５の貫通孔部３６内に挿入されて行き、前記マイクロチ
ューブ本体４の上端面３４が前記規制部３５の下面に当
接する。このとき、前記アーム３３は前記蓋体５の突出
部位１６の外径Ｇ１よりも大きく開いており、前記突出
部位１６は前記アーム３３間にスムーズに挿入される。

【００３２】この状態で、前記制御部３１の指令に基づ
いて、前記アーム３３が図４（ｃ）に示すように前記規
制部３５に対して相対的に上方向（図に矢印で示す方
向）に駆動される。この動作に伴い前記アーム３３は互
いに閉じる方向に駆動されるようになっており、前記蓋
体５の突出部位１６を把持し、この蓋体５を上方向に駆
動する。このとき、前記マイクロチューブ本体４は前記
規制部３５によって上昇が規制されているから、前記蓋
体５は前記マイクロチューブ本体４から引き抜かれるこ
とになる。

【００３３】また、これとは逆に前記蓋体をマイクロチ
ューブ本体に取り付ける場合には、図４（ｃ）の状態か
ら、前記アーム３３を前記規制部３５に対して下方向に
駆動する。このとき、前記マイクロチューブ本体４は、
前記保持部材２５によってその下降が規制されているか
ら、前記蓋体５は図４（ｂ）に示すように前記マイクロ
チューブ本体４内に挿入されて行くことになる。そし
て、最後に図４（ａ）に示すように、前記保持部材２５
を下降させることにより前記マイクロチューブ１を前記
把持機構部２８から下方向に離間させる。

【００３４】このような構成によれば、所望のマイクロ
チューブのみを他のマイクロチューブよりも上方向に突
出させた状態で蓋体を着脱するようにしたから、隣り合
うマイクロチューブ同士が近接している場合であって
も、所望のマイクロチューブの蓋体のみを確実かつ迅速
に着脱することが可能になる。

【００３５】また、マイクロチューブの蓋体の外径をマ
イクロチューブの外径よりも小さく設計することで、蓋
体を引き抜く際にマイクロチューブ本体を動かないよう
に規制することが容易になる。このことで、より簡単な
構成でかつ確実に蓋体の着脱を行うことが可能になる。

【００３６】なお、この発明は上記一実施形態に限定さ
れるものではなく、発明の要旨を変更しない範囲で種々
変形可能である。

【００３７】例えば、上記一実施形態では、前記押上機
構は、一度に８個のマイクロチューブ１を同時に上昇駆
動するものであったが、各マイクロチューブを個別に駆
動できるものであってももちろん良い。また、上記一実
施形態では、紙面奥行き方向に沿う１列のマイクロチュ
ーブ１のみを上昇させるようにしたが、この際、一度に
複数の蓋体を着脱しても良いし、所望のマイクロチュー
ブの蓋体のみを着脱するようにしても良い。

【００３８】また、より多くの蓋体着脱操作が同時に行
えるように、１列おきで複数列のマイクロチューブを同
時に上昇させるようになっていても良い。この場合、前
記保持部材を少なくとも複数設ける必要がある。

【００３９】さらに、上記実施形態では、前記マイクロ
チューブを駆動して、特定のマイクロチューブをラック
から突出させるようにしたが、これに限定されるもので
はなく、マイクロチューブラックを下方向に駆動して特
定のマイクロチューブのみを突出させるようにしても良
い。

【００４０】

【発明の効果】以上説明した構成によれば、マイクロチ
ューブの取扱性を向上させて、実験のスループットを向
上させることのできるマイクロチューブ蓋体着脱装置を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態に係るマイクロチューブ
及びマイクロチューブラックを示す一部断面を有する正
面図。

【図２】マイクロチューブのみを拡大して示す一部断面
を有する正面図および下面図。

【図３】マイクロチューブ蓋体着脱機構を示す概略構成
図。

【図４】蓋体の着脱工程を示す工程図。

【符号の説明】

１…マイクロチューブ ２…マイクロチューブラック ３…保持孔 ４…マイクロチューブ本体 ５…蓋体 １５…挿入部位 １６…突出部位 ２０…マイクロチューブ蓋体着脱機構 ２１…保持テーブル ２２…押上機構 ２３…蓋体把持機構 ２５…保持部材 ２６…上下駆動部 ２８…把持機構部 ３１…制御部 ３３…把持アーム ３５…規制部 ３６…貫通孔部

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 底部と開口部とを有するマイクロチュー
   ブ本体と、このマイクロチューブ本体の開口部に着脱自
   在に取り付けられる蓋体とを有するマイクロチューブで
   あって、 前記蓋体は、マイクロチューブ本体内に挿入される挿入
   部位と、マイクロチューブ本体から突出する突出部位と
   からなり、 前記挿入部位の最大外径は、前記マイクロチューブ本体
   と嵌合するように、前記開口部の内径よりも若干大きく
   設定され、 前記突出部の外径は、前記マイクロチューブの開口部の
   外形よりも小さく形成されていることを特徴とするマイ
   クロチューブ。
2. 【請求項２】 請求項１記載のマイクロチューブの蓋体
   を着脱するための機構であって、 前記蓋体の突出部が挿通可能な貫通穴部を有し、この貫
   通穴部の周縁部を前記マイクロチューブ本体の開口部と
   係合させる係合部材と、 前記蓋体の突出部と係合し、前記係合部材に対して相対
   的に接離する方向に移動することで、前記蓋体を着脱す
   る着脱部材とを有することを特徴とする着脱機構。
3. 【請求項３】 請求項２記載の着脱機構において、 さらに、前記マイクロチューブ本体の底部を保持する保
   持部材を有することを特徴とする着脱機構。
4. 【請求項４】 請求項３記載の着脱機構において、 前記保持部材は、前記マイクロチューブ本体を前記開口
   部の方向に駆動することでこの本体に取り付けられた蓋
   体の突出部を前記貫通穴部に挿通させ、前記マイクロチ
   ューブ本体の開口部を前記係合部材に当接させるもので
   あることを特徴とする着脱機構。
5. 【請求項５】 請求項２記載の着脱機構において、 請求項１のマイクロチューブは、このマイクロチューブ
   を立設した状態で複数本行列状に保持するマイクロチュ
   ーブラックによって保持されており、 前記係合部は、前記貫通穴部を複数有し、 前記着脱部材は、複数の蓋体を一度に着脱できるように
   構成されていることを特徴とする着脱機構。
6. 【請求項６】 請求項５記載の着脱機構において、 さらに、一列分のマイクロチューブを一度に駆動し、前
   記それらマイクロチューブの蓋体の突出部を前記係合部
   材の複数の貫通穴部にそれぞれ相通させる保持部材を有
   することを特徴とする着脱機構。
7. 【請求項７】 マイクロチューブを立設した状態で複数
   本行列状に保持するマイクロチューブラックを保持する
   ラック保持機構と、 前記マイクロチューブラックに保持されたマイクロチュ
   ーブのうち、所望のマイクロチューブをマイクロチュー
   ブラックから突出する方向に駆動するためのマイクロチ
   ューブ駆動機構と、 このマイクロチューブ駆動機構によって駆動されたマイ
   クロチューブと対向し、このマイクロチューブの蓋体を
   着脱する蓋体着脱機構とを有することを特徴とするマイ
   クロチューブの蓋体着脱機構。
8. 【請求項８】 マイクロチューブを立設した状態で複数
   本行列状に保持するマイクロチューブラックを保持する
   ラック保持工程と、 前記マイクロチューブラックに保持されたマイクロチュ
   ーブのうち、所望のマイクロチューブをマイクロチュー
   ブラックから突出する方向に駆動するためのマイクロチ
   ューブ駆動工程と、 このマイクロチューブ駆動機構によって駆動されたマイ
   クロチューブと対向し、このマイクロチューブの蓋体を
   着脱する蓋体着脱工程とを有することを特徴とするマイ
   クロチューブの蓋体着脱方法。