JP2004000192A

JP2004000192A - 遠心分離機用培養遠心管およびアングルロ−タ

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Publication number: JP2004000192A
Application number: JP2003105177A
Authority: JP
Inventors: Masaharu Aizawa; 相沢　正春; Masataka Morita; 森田　正隆
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 2002-04-26
Filing date: 2003-04-09
Publication date: 2004-01-08
Anticipated expiration: 2023-04-09
Also published as: US7214177B2; US20030203800A1; JP4465976B2

Abstract

【課題】安価で取扱い易く、剛性及び強度が高く、高遠心加速度に耐える培養遠心管、及び高速回転による遠心分離時に培養遠心管のキャップを支持して、キャップの変形を防止することができる構造を有するアングルロータの提供。
【解決手段】アングルロータに形成され培養遠心管２０を収容する収容穴１０ａは、管収容部１０ｆとキャップ収容部１０ｇとにより構成される。キャップ収容部１０ｇは、キャップ２２の環状部２２Ｂの自由端２２Ｉから基端部２２Ｈへと向かう所定の位置に至るまでの部分の領域２２ｅを、その全周にわたり取囲む略円柱形状をなす。キャップ２２を構成する円盤部２２Ａと環状部２２Ｂとの境界位置には、管容器２１の開口部２１Ｂが嵌合する環状溝２２ａが形成されている。環状溝２２ａの開口端２２ｂは円盤部２２Ａの一方の面２２Ｃに一致する。
【選択図】　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、遠心分離機用培養遠心管およびアングルロ−タに関し、特に、医学、化学、薬学、遺伝子工学等の分野で使用される高速冷却遠心機や小形高速遠心機等の遠心分離機で用いられる使い捨ての培養遠心管と、当該遠心分離機に設けられ、当該培養遠心管を収容するアングルロ−タに関する。
【０００２】
【従来の技術】
高速冷却遠心機や小形高速遠心機等の遠心分離機は、モータに駆動連結されたアングルロータを備えており、モータの駆動によりアングルロータが回転する。アングルロータは、遠心分離される液体試料の注入された培養遠心管を保持して、大気圧下または低真空下で回転する。この種類の遠心分離機では、最高回転速度は５，０００〜１４，０００／分程度、最大遠心加速度が２５，０００Ｇ程度であり、用途に応じて様々なアングルロ−タが製造されている。
【０００３】
アングルロータとしては、日立工機株式会社製のＲ１２Ａ５形、Ｒ１０Ａ２形、Ｔ１１Ａ２１形、Ｔ９Ａ３１形ロータや、株式会社トミー精工製のＴＡ２２形、ＴＡ２３形ロータ等が市販されている。これらのアングルロータは一般的にアルミ合金からなり、アルミ合金の中実体が機械加工されることにより、培養遠心管を収容する収容穴や、モータに駆動連結された駆動軸を挿入するための駆動軸穴が形成されて、アングルロータが製造される。
【０００４】
アングルロータによって保持される培養遠心管は、培養管、組織培養用遠沈管、遠心チューブ、Ｔｉｓｓｕｅ　Ｃｕｌｔｕｒｅ　チューブ（ＴＣチューブ）等と呼ばれ、遠心分離される試料の容器をなす。遠心培養管としては、住友ベークライト株式会社や、旭テクノグラス株式会社、株式会社アシストなど多数の会社から各種の製品が販売されている。遠心培養管においては、培養管容器、キャップともにポリプロピレンやポリスチレンなどのプラスチックが用いられており、インジェクション成形により製作される。遠心培養管は、使い捨てにより多量に消費されるため安価で供給されており、細胞培養するときの容器として用いられ、続けて培養された細胞を回収するために、遠心培養管ごと遠心分離機のアングルロータにセットされて使用される。
【０００５】
より具体的には、図８に示されるようにアングルロータ１０１は、図示せぬモータに駆動連結されモータの駆動により回転軸心Ｂ−Ｂを中心に回転するように構成されている。アングルロータ１０１には、回転軸心Ｂ−Ｂに対して所定の角度をなす収容穴１１０ａが形成されている。収容穴１１０ａは、後述する遠心分離機用培養遠心管１２０の管容器１２１を収容する管収容部１１０ｆと、キャップ１２２が収容される段部１１０ｇとが接続されて構成されている。
【０００６】
遠心分離機用培養遠心管１２０は、図９に示されるように、プラスチック製の管容器１２１とキャップ１２２とを備える。管容器１２１の一端は塞がれて底部１２１Ａをなしており、他端は開口部１２１Ｂをなしている。開口部１２１Ｂ近傍位置の外周は螺子が形成され雄ねじ部１２１Ｃを有する。キャップ１２２は、管容器１２１の開口部１２１Ｂを塞ぐために設けられており、円盤部１２２Ａと環状部１２２Ｂとを有する。環状部１２２Ｂは、円盤部１２２Ａの一方の面１２２Ｃの周囲から円盤部１２２Ａの軸方向に延出して設けられており、環状部１２２Ｂの内周は螺子が形成された雌ねじ部１２２Ｆを有する。円盤部１２２Ａの一方の面１２２Ｃからは、円盤部１２２Ａの周囲よりも半径の小さな環状のリップ部１２２Ｊが延出している。
【０００７】
キャップ１２２が管容器１２１の開口部１２１Ｂに被せられ、雄ねじ部１２１Ｃが雌ねじ部１２２Ｆに螺合することによって、キャップ１２２が管容器１２１の開口部１２１Ｂを塞ぎ、キャップ１２２のリップ部１２２Ｊが開口部１２１Ｂに密着し、キャップ１２２によって管容器１２１の開口部１２１Ｂが密封される。この状態で図８に示されるように、アングルロータ１０１の収容穴１１０ａに挿入され、アングルロータ１０１が回転して遠心分離が行われる。
【０００８】
管容器１２１の雄ねじ部１２１Ｃは、図９に示されるように、開口部１２１Ｂの開口端１２１Ｅから離間した位置に設けられている。また、雌ねじ部１２２Ｆは、キャップ１２２の環状部１２２Ｂの円盤部１２２Ａとの接続位置から離間した位置に設けられている。従って、管容器１２１の開口端１２１Ｅ近傍の位置、及びキャップ１２２の環状部１２２Ｂの円盤部１２２Ａとの接続位置近傍の位置には、雄ねじ部１２１Ｃ、雌ねじ部１２２Ｆが設けられておらず、この部分においては、キャップ１２２と管容器１２１とは互いに離間し、空洞１２２ｆが形成される。
【０００９】
また、キャップの形状は、図９に示される遠心分離機用培養遠心管１２０のもののほかに、図１０に示されるように、キャップ１２２′の円盤部１２２Ａ′の一方の面１２２Ｃ′から環状に突出する凸部１２２Ｊ′が設けられているものもある。キャップ１２２′によって管容器１２１の開口部１２１Ｂが塞がれたときには、凸部１２２Ｊ′が管容器１２１の開口部１２１Ｂに密着することによって、管容器１２１の開口部１２１Ｂが密封される。
【００１０】
遠心分離機用培養遠心管についての技術水準を示す公知文献としては、特開平９−２９９８１３号公報、実開平５−９６５３号公報、特開平７−１５１６６１号公報が挙げられる。特開平９−２９９８１３号公報には、容器本体と蓋とを備える透析用容器が記載されている。容器本体と蓋とは、それぞれ上端部の外周面又は内周面に設けられたネジによって互いに着脱自在に結合されている。実開平５−９６５３号公報には、管容器に相当するチューブの開口端の外周面をテーパ状とし、また、キャップに相当するプラグの一部であって当該開口端の外周面に対向する位置をテーパ状として、チューブの開口端とプラグとを密着させる遠心機用プラスチックチューブの密封構造が記載されている。また、特開平７−１５１６６１号公報には、一端と他端との両方に開口部を有する相分離管が記載されている。
【００１１】
【特許文献１】
特開平９−２９９８１３号公報（第３頁〜第４頁、図１）
【特許文献２】
実開平５−９６５３号公報（第１頁、図１）
【特許文献３】
特開平７−１５１６６１号公報（第３頁〜第６頁、図１〜図３）
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
遠心分離にかかる時間は、アングルロータの遠心加速度に反比例する。そこで、遠心分離にかかる時間を短縮するために、遠心分離回転数を上げて遠心加速度を高くすることが考えられる。一般的には培養された細胞は、５０，０００Ｇ程度まで負荷がかかっても、活性を失ったり死滅したりすることはない。そこで、単純に考えて５０，０００Ｇ程度の負荷がかかるまで遠心分離回転数を上げて、遠心分離にかかる時間の短縮を図ることが考えられる。
【００１３】
しかし、従来の遠心分離機用培養遠心管１２０では、管容器１２１の雄ねじ部１２１Ｃをキャップ１２２の雌ねじ部１２２Ｆに螺合させて管容器１２１の開口部１２１Ｂをキャップ１２２で塞いだ状態のときのキャップ１２２及び開口部１２１Ｂの剛性や強度が低くかった。これに加えて、遠心分離しているときに、アングルロータ１０１の収容穴１１０ａにおいて遠心分離機用培養遠心管１２０を支持する構造も十分でなかった。このためアングルロータ１０１の回転数を上げると、管容器１２１の開口部１２１Ｂに変形が生じたり、キャップ１２２が開口部１２１Ｂから外れたりしていた。実際に日立工機株式会社製のＲ１２Ａ５形ロータと、市販の培養管とを用いて、約１５，０００回転／分、３０，０００Ｇ程度で回転して試験を行ったときには、図１１に示されるように、管容器１２１の開口部１２１Ｂが変形してキャップ１２２が外れてしまう現象が生じた。
【００１４】
このような現象が生ずるメカニズムは以下とおりである。先ず、遠心分離が行われる前に、液体試料１０３が遠心分離機用培養遠心管１２０に所定量注入される。ここで、所定量とは、図１１に示されるように、アングルロータ１０１が回転して液体試料１０３の液面が鉛直に立ち上がったときに、液体試料１０３がキャップ１２２による管容器１２１の開口部１２１Ｂに達しない量である。このような量とするのは、キャップ１２２による管容器１２１の密封性が低いためである。
【００１５】
遠心分離機用培養遠心管１２０の密封性は、液体試料１０３の入った遠心分離機用培養遠心管１２０を振とう培養器で培養するときや、人間が遠心分離機用培養遠心管１２０を手で持って操作をするときに、液体試料１０３が遠心分離機用培養遠心管１２０から漏れることを防止できる程度しか要求されていない。従って、キャップ１２２のリップ部１２２Ｊ（図９）、凸部１２２Ｊ′（図１０）と管容器１２１の開口部１２１Ｂとの密着による密封は、Ｏリング等のような高圧に耐えるものではなく、単なるプラスチックどうしの接触シールである。このため、液体試料１０３が開口部１２１Ｂに達すると液体試料１０３が漏れてしまうため、上述の量とされる。
【００１６】
アングルロータ１０１が高速で回転しているときには、管容器１２１内の液体試料１０３、管容器１２１、及びキャップ１２２に遠心加速度が働く。液体試料１０３に働く遠心力は、液圧となって管容器１２１の内周面に作用し、管容器１２１を膨らませる。管容器１２１内の液体試料３が存在する部分は、液圧によって膨らまされて変形するが、アングルロータ１０１の収容穴１１０ａに押しつけられることにより支持されるので、大きく変形せず潰れ等は生じない。管容器１２１の開口部１２１Ｂには、液体試料１０３が存在していないため液体試料１０３の液圧が作用しないが、開口部１２１Ｂ自身が遠心力によって、図１１に示されるように、回転軸心Ｂ−Ｂの半径方向外方に向かって移動するように変形する。また、キャップ１２２も開口部１２１Ｂと同様に、キャップ１２２自身が遠心力によって回転軸心Ｂ−Ｂの半径方向外方に向かって移動し変形する。
【００１７】
このとき、従来のアングルロータ１０１では、培養遠心管１２０のキャップ１２２が収納される段部１１０ｇは、キャップ１２２の全周を取囲むような構成とはなっておらず、キャップ１２２の移動及び変形を阻止するのには十分ではなかった。このため、図１１に示される状態に変形すると、もはやリップ部１２２Ｊと開口部１２１Ｂとが密着できず、密封を維持することは不可能であった。
【００１８】
また、従来のアングルロータのなかには、図８、図１１に示される構成とは異なる構成の、段部が形成されていないアングルロータもあり、この場合には、キャップ１２２が浮いた状態で遠心分離が行われていた。
【００１９】
以上より、従来の培養遠心管１２０を収容するアングルロータ１０１では、高遠心加速度を行うことができず、遠心分離、及び遠心分離を含めた液体試料１０３の処理工程のスピードアップ化を図ることが困難であった。
【００２０】
そこで、本発明は、安価で取扱い易く、剛性及び強度が高く、高遠心加速度に耐える培養遠心管、及び高速回転による遠心分離時に培養遠心管のキャップを支持して、キャップ及び培養遠心管の開口部の変形を防止することができる構造を有するアングルロータを提供することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、一端が塞がれて底部をなし他端が開口部をなすプラスチック製の管容器と、該開口部を塞ぐプラスチック製のキャップとを備え、該開口部近傍位置の外周は螺子が形成された雄ねじ部を有し、該キャップは、円盤部と、該円盤部の一方の面の周囲から該円盤部の軸方向に延出する環状部とからなり、該環状部の内周は螺子が形成されて該雄ねじ部に螺合する雌ねじ部を有し、該管容器内に液体試料が注入され、該雄ねじ部が該雌ねじ部に螺合することにより該開口部が該キャップによって塞がれた状態で、遠心分離機のアングルロータに形成された収容穴に挿入されて該液体試料の遠心分離を行うための遠心分離機用培養遠心管において、該円盤部の該一方の面の側であって該円盤部と該環状部との境界位置には、該開口部が嵌合する環状溝が、該環状部の軸方向に向かって形成され、該環状溝の開口端は該円盤部の該一方の面に一致し、該キャップは、該環状溝の内周面と該環状溝に嵌合した該開口部との密着を確保するのに十分な剛性を備える遠心分離機用培養遠心管を提供している。
【００２２】
ここで、該環状部の軸方向における該円盤部の他方の面の高さは、該円盤部と接続されている該環状部の基端部の高さに一致することが好ましい。
【００２３】
又は、該環状部の軸方向における該円盤部の他方の面の高さは、該円盤部と接続されている該環状部の基端部の高さよりも低いことが好ましい。
【００２４】
また、該円盤部の他方の面には、持ち手が一体に設けられていることが好ましい。
【００２５】
また、該キャップ部の環状部の外周には、該環状部の軸方向に延びる溝が複数形成されることが好ましい。
【００２６】
また、該管容器又は該キャップを構成するプラスチックは、ポリプロピレン又はポリスチレン又はポリカーボネートからなることが好ましい。
【００２７】
また、該雄ねじ部は、該開口部の開口端から離間した位置に設けられ、該雌ねじ部は、該環状部の該円盤部との接続位置から離間した位置に設けられ、該開口部の該開口端近傍位置は、該環状部の該接続位置近傍の位置に密着していることが好ましい。
【００２８】
また、該開口部の開口端近傍の位置の内径は、該開口端へ向かって徐々に拡径していることが好ましい。
【００２９】
また、本発明は、モータを備える遠心分離機に設けられ、遠心分離機用培養遠心管を挿入するための収容穴が形成され、該モータに駆動連結され該モータの駆動により回転軸心を中心に回転し、該収容穴は該回転軸心に対して所定の角度をなして形成されるアングルロータにおいて、該収容穴は、小径略円筒状の管収容部と大径略円筒状のキャップ収容部とが接続されてなり、該収容穴には請求項１記載の遠心分離機用培養遠心管が収容され、該管収容部には該管容器が収容され、該キャップ該収容部には該キャップが収容され、該キャップ収容部は、該キャップの該環状部の所定の領域において該環状部の外周を全周にわたり取囲んでいることアングルロータを提供している。
【００３０】
ここで、該キャップ収容部の該所定の領域の軸方向長さは、該キャップの該環状部の軸方向長さの４０％以上であることが好ましい。
【００３１】
また、該収容穴への該遠心分離機用培養遠心管のセット時には、該管収容部と該キャップ収容部との接続位置から該管収容部の底部までの距離よりも、該キャップの該環状体の自由端から該管容器の底部までの距離の方が大きいことが好ましい。
【００３２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態による遠心分離機用培養遠心管およびアングルロ−タについて図１乃至図５に基づき説明する。図１に示すように、遠心分離機に設けられるアングルロータ１は、ロ−タボデイ１０とカバ１１とカバ１１をロ−タボデイ１０に取り付けるためのハンドル１２とを備える。
【００３３】
ロータボディ１０は、遠心分離機に設けられた図示せぬモータに駆動連結されており、モータの駆動により回転軸心Ａ−Ａを中心に回転するように構成されている。ロータボディ１０内には、図１又は図３に示されるように、回転軸心Ａ−Ａに対して所定の角度をなす収容穴１０ａが複数形成されている。図１に示されるように、回転軸心Ａ−Ａから収容穴１０ａまでのロータ半径方向の距離は、ロータボディ１０の上部から下部の方へゆくに従って大きくなるように、収容穴１０ａは下向き放射方向に一定の角度をなして形成されており、回転軸心Ａ−Ａを中心として周方向に等間隔で配置されている。
【００３４】
ロータボディ１０の上部には開口部１０ｂ（図１、図３）が形成されており、収容穴１０ａは開口部１０ｂを介して大気に連通する。また、ロータボディ１０の回転軸心Ａ−Ａの位置には、図１に示されるように、ロータボディ１０の上部から下部の方向へ向かってハンドル螺合穴１０ｃが形成されており、ハンドル螺合穴１０ｃの内周面には、螺子である雌ねじ１０Ａが形成されている。また、ロータボディ１０の上部には、環状の溝１０ｄが形成されており、溝１０ｄにはシール体をなすＯリング１３が挿嵌されている。また、ロータボディ１０の下部であって、ロータボディ１０の回転軸心Ａ−Ａの位置には、ロータボディ１０の下部から上部の方向へ向かって駆動軸穴１０ｅが形成されている。駆動軸穴１０ｅには、図示せぬモータと駆動連結された駆動軸１４が嵌合可能に構成されている。
【００３５】
収容穴１０ａは、後述の遠心分離機用培養遠心管２０の外形に倣った形状をなしており、遠心分離機用培養遠心管２０の管容器２１の部分を収容・支持する小径略円筒状の管収容部１０ｆと、キャップ２２の部分を収容・支持する大径略円筒状のキャップ収容部１０ｇとが接続されて構成されており、遠心分離機用培養遠心管２０を挿入可能である。
【００３６】
カバ１１は略円盤状をなし、遠心分離が行われるときには開口部１０ｂを塞ぐことができるように構成されている。より具体的には、カバ１１の略中央の位置には貫通孔１１ａが形成されており、貫通孔１１ａには、ハンドル１２が貫通している。ハンドル１２は、一端にフランジ部１２Ａを有する円柱形状をなす。フランジ部１２Ａはカバ１１の一方の面の側に位置し、フランジ部１２Ａ以外の部分をなす柱状部１２Ｂは、カバ１１の貫通孔１１ａを貫通してカバ１１の他方の面の側に突出している。フランジ部１２Ａ上であってカバ１１に対向する位置には環状溝１２ａが形成されており、環状溝１２ａにはＯリング１４が挿嵌されている。ハンドル１２の他端近傍の位置には、螺子である雄ねじ１２Ｃが形成されている。
【００３７】
遠心分離が行われるときには、収容穴１０ａに後述の遠心分離機用培養遠心管２０が挿入された後に、ハンドル１２の雄ねじ１２Ｃがハンドル螺合穴１０ｃの雌ねじ１０Ａに螺合されてゆき、カバ１１がロータボディ１０のＯリング１３に当接する。このとき、フランジ部１２ＡのＯリング１４はカバ１１に当接している。このことにより、カバ１１がロータボディ１０に固定されるとともに，Ｏリング１３、１４により収容穴１０ａと大気との連通が完全に遮断される。
【００３８】
次に、アングルロータ１の収容穴１０ａに挿入され収容される遠心分離機用培養遠心管２０について説明する。遠心分離機用培養遠心管２０は、図４及び図５に示されるように、管容器２１とキャップ２２とを備え、これらはポリカーボネートからなり、インジェクション成形によって成形されて構成される。管容器２１は筒状をなしており、一端が塞がれて底部２１Ａをなし、底部２１Ａは先端が切取られた円錐形状をなす。管容器２１の他端は開口部２１Ｂをなす。管容器２１は、その開口部２１Ｂがキャップ２２によって塞がれた状態で、アングルロータ１の収容穴１０ａに挿入されて、管容器２１内に注入された液体試料３の遠心分離が行われる。
【００３９】
管容器２１は、底部２１Ａから開口部２１Ｂに向かってわずかに拡径している。管容器２１の外周であって開口部２１Ｂの開口端２１Ｅから離間した位置には、鋸歯状の雄ねじ部２１Ｃが設けられており、キャップ２２に設けられた後述の雌ねじ部２２Ｆと螺合可能に構成されている。図２又は図５に示されるように、管容器２１の開口端２１Ｅ近傍の位置であって、雄ねじ部２１Ｃの最も開口端２１Ｅに近い位置から開口端２１Ｅにかけての位置の内径は、開口端２１Ｅへ向かって徐々に拡径しており拡径部２１Ｄをなす。このため、後述のキャップ２２の環状溝２２ａに、管容器２１の開口端２１Ｅ近傍の部分を容易に挿入することができる。管容器２１内には液体試料３が注入される。管容器２１の内面は、図５に示されるように凹凸のないなめらかな曲面をなす。このため、液体試料３を遠心分離した後に残留する沈殿物の取出し操作等を容易に行うことができる。
【００４０】
キャップ２２は、板状の円盤部２２Ａと環状部２２Ｂとを備える。円盤部２２Ａは、円盤部２２Ａを規定する一方の面２２Ｃ、他方の面２２Ｄ共に平坦であり円形状をなし、肉厚が一定である。環状部２２Ｂは、円形をした円盤部２２Ａの一方の面２２Ｃの周囲から円盤部２２Ａの軸方向に延出して設けられており、環状部２２Ｂの内周であって、環状部２２Ｂの円盤部２２Ａとの接続位置から離間した位置には、鋸歯状の雌ねじ部２２Ｆを有している。円盤部２２Ａは、環状部２２Ｂの軸心に対して垂直をなす。
【００４１】
ここで、一般には雌ねじ部のねじ溝に連なる環状部２２Ｂの内周面側には、製作上の理由で内径が大きくなる方向に逃げ溝が形成されることがあるが、本実施の形態では逃げ溝は形成されない。このような逃げ溝は空洞をなすため、遠心分離中に培養遠心管２０に遠心力が働いたときに、逃げ溝に培養遠心管２０の開口端２１Ｅが入込んで変形する可能性があるからである。
【００４２】
円盤部２２Ａの一方の面２２Ｃの側であって円盤部２２Ａと環状部２２Ｂとの境界位置には、環状溝２２ａが形成されている。環状溝２２ａは、円盤部２２Ａの環状部２２Ｂの軸方向に向かって形成されており、管容器２１の開口部２１Ｂが嵌合可能に構成されている。環状溝２２ａの開口端２２ｂは円盤部２２Ａの一方の面２２Ｃに一致している。環状溝２２ａを画成する環状部２２Ｂの内周であって環状部２２Ｂの円盤部２２Ａとの接続位置近傍の部分２２Ｇは、図２に示されるように、管容器２１の開口端２１Ｅ近傍の部分の形状に略倣った形状となっており、キャップ２２の剛性と相まって、キャップ２２により管容器２１の開口部２１Ｂが塞がれ管容器２１の開口端２１Ｅ近傍の部分が環状溝２２ａに嵌合したときに、開口端２１Ｅ近傍位置と環状部２２Ｂの接続位置近傍とは、これらの間に空洞が形成されない密着状態となるように構成されている。
【００４３】
換言すれば、環状溝２２ａの内周面側をリップ部とみなしたとき、リップ部の内周面側に円盤部２２Ａが一体に設けられることによってリップ部が補強され、ポリカーボネートからなる材質と相まって、管容器２１の開口端２１Ｅ近傍位置に対する密着を確保する構成及び材質になっている。ここでキャップ２２は、所定の厚さを有しており、キャップ２２の環状溝２２ａの内周面と環状溝２２ａに嵌合した管容器２１の開口部２１Ｂとの密着を確保するのに十分な剛性を備える構成及び材質になっており、また、キャップ２２の環状溝２２ａの外周面と環状溝２２ａに嵌合した開口部２１Ｂとの密着を確保するのに十分な剛性を備える構成及び材質になっている。
【００４４】
キャップ２２により管容器２１の開口部２１Ｂが塞がれたときに、開口端２１Ｅ近傍位置と環状部２２Ｂの接続位置近傍とが密着状態となるため、遠心分離機用培養遠心管２０に入った液体試料３を振とう培養器で培養する際や、ユーザが持ち運んだりするときに、液体試料３が遠心分離機用培養遠心管２０から漏れることを確実に防止できる。また、遠心分離を行っているときに、従来のように、管容器の開口部やキャップに変形が生じたり、キャップが開口部から外れたりすることを防止することができる。
【００４５】
環状部２２Ｂの軸方向における円盤部２２Ａの他方の面２２Ｄの高さは、図２に示されるように、円盤部２２Ａと接続されている環状部２２Ｂの基端部２２Ｈの高さよりも低くなっており、円盤部２２Ａの肉厚は、前述の剛性を備えるに足りるだけの厚さとなっている。このため、キャップ２２を製造する材料を必要最小限とすることができ、キャップ２２を含めた遠心分離機用培養遠心管２０のコストを低減することができる。また、キャップ２２の軽量化を図ることができる。
【００４６】
また、キャップ２２の環状部２２Ｂの外周には、図４に示されるように、環状部２２Ｂの軸方向に延びる溝２２ｃが複数形成されている。このため、ユーザが指でキャップ２２を摘み、キャップ２２を管容器２１に対して回して管容器２１の開口部２１Ｂを塞ぐときに、ユーザの指がキャップ２２に対して滑ることを防止できる。
【００４７】
再びアングルロータ１の説明に戻るが、アングルロータ１に形成され遠心分離機用培養遠心管２０に倣った形状の収容穴１０ａは、収納穴に挿入される遠心分離機用培養遠心管２０の外形よりも若干大きく構成されている。より具体的には管収容部１０ｆは、管容器２１全体を収容・支持できるように管容器２１に対して相似形状をなしており、収納穴に遠心分離機用培養遠心管２０が挿入されているときに、収容穴１０ａの半径方向における管収容部１０ｆと管容器２１との間には、０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ程度のギャップが形成されている。
【００４８】
このため、液体試料３の入った管容器２１が遠心分離されたときに、液体試料３の液圧によって管容器２１が膨張するのを極力抑止することができ、管容器２１の膨張を、管容器２１を構成するプラスチックの伸びの特性上問題がない範囲に収めることができる。また、培養遠心管２０の収容穴１０ａへの着脱を容易とすることができる。また、収容穴１０ａが、遠心分離機用培養遠心管２０に倣った形状となっているため、管容器２１の底部２１Ａに対向する収容穴１０ａの底部１０ｈも底部２１Ａに倣った形状となっている。このため、遠心力による液圧によって培養遠心管２０が変形するのを極力抑止することができる。
【００４９】
また、キャップ収容部１０ｇは、キャップ２２の一部を収容・支持できるように、キャップの２２一部と相似形状をなしている。キャップ収容部１０ｇは、具体的には、キャップ２２の環状部２２Ｂの自由端２２Ｉから、基端部２２Ｈへと向かった所定の位置に至るまでの部分の領域２２ｅ（図２）をその全周にわたり取囲む略円柱形状をなしており、環状部２２Ｂの軸方向における当該領域２２ｅの長さは、図２の右下方に示されるように、キャップ２２の環状部２２Ｂの軸方向長さの略７５％である。なお、図２の左上方に位置するキャップ２２の環状部２２Ｂの部分の当該領域２２ｅは、キャップ２２の環状部２２Ｂの軸方向長さの１００％になっているように見えるが、これはこの部分に限ったことであり全周にわたってはいない。
【００５０】
収容穴１０ａの半径方向におけるキャップ収容部１０ｇとキャップ２２との間には０．１ｍｍ〜０．３ｍｍ程度のギャップが形成される。このため、遠心分離を行っているときに、キャップ２２の変形を防止するようにしっかりとキャップ２２を支持することが可能である。
【００５１】
収容穴１０ａの軸方向における、収容穴１０ａの管収容部１０ｆとキャップ収容部１０ｇとの接続位置１０ｉ（図２）から管収容部１０ｆの底部１０ｈ（図１）までの距離は、収容穴１０ａへ遠心分離機用培養遠心管２０をセットしたときの、管容器２１の軸方向における、キャップ２２の環状部２２Ｂの自由端２２Ｉから管容器２１の底部２１Ａまでの距離よりも小さい。このため、培養管遠心管が収容穴１０ａに挿入されるセット時には、キャップ２２の自由端２２Ｉと当該接続位置１０ｉとの間に若干のギャップが形成される。
【００５２】
前述のように、収容穴１０ａの半径方向における管収容部１０ｆと管容器２１との間には、０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ程度のギャップが形成されているので、培養遠心管２０の管容器２１は遠心分離中に液圧を受けて膨張するが、その結果として培養遠心管２０の軸方向に縮む。このとき、キャップ２２の自由端２２Ｉと当該接続位置１０ｉとの間に若干のギャップが形成されているため縮み代を吸収し、キャップ２２の自由端２２Ｉと当該接続位置１０ｉとが互いに当接するのを防ぐことができる。
【００５３】
キャップ２２の自由端２２Ｉと当該接続位置１０ｉとが互いに当接してしまうと、遠心力により管容器２１が管収容部１０ｆの底部１０ｈの方へ引っ張られて、キャップ２２が管容器２１から引き剥がされるような力が発生するのであるが、互いに当接することを防止することができるため、このような力の発生を防止することができ、キャップ２２が管容器２１から外れてしまうのを防止することができる。従って、培養遠心管２０のセット時におけるギャップの値は、収容穴１０ａの管収容部１０ｆと管容器２１とのギャップによって決まる管容器２１の軸方向の縮み代によって決定される。
【００５４】
本発明による遠心分離機用培養遠心管２０およびアングルロータ１は、上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。例えば本実施の形態では、円盤部２２Ａは一方の面２２Ｃ、他方の面２２Ｄ共に平坦であったが、図６に示されるように、円盤部３２Ａの他方の面３２Ｄには、持ち手３１を円盤部３２Ａと一体に設けてもよい。この構成により、ロータボディ１０の収容穴１０ａへの遠心分離機用培養遠心管３０の着脱を工具を用いずに行うことができる。
【００５５】
また、キャップ２２の環状部２２Ｂの自由端２２Ｉから基端部２２Ｈへと向かった所定の位置に至るまでの部分の領域２２ｅの、キャップ２２の環状部２２Ｂの軸方向における長さは、キャップ２２の環状部２２Ｂの軸方向長さの略７５％であったが、この値に限定されない。但し、図７に示されるように、キャップ収容部４０ｇに対向する当該領域の軸方向長さを４０％以上とする必要がある。４０％以上とすることによって、アングルロータ１′の回転中に、遠心力や液体試料の液圧によってキャップが回転軸心の半径方向外方に移動したり、変形したりすることを防止する効果を十分発揮することができる。
【００５６】
これは、キャップとキャップ収容部４０ｇとの間のギャップが小さいため、キャップの回転軸心半径方向外方への移動を、キャップ収容部４０ｇの内壁が阻止できるからである。そして、４０％以上とすることによって、キャップ収容部４０ｇから露出するキャップの部分が多くなり、当該部分をユーザが指で摘むことが可能となり、収容穴１０ａ′への培養遠心管２０の着脱を容易にすることができる。
【００５７】
また、管容器２１の底部２１Ａは、先端が切取られた円錐形状をなしていたが、この形状に限定されず、例えば、半球状であってもよい。
【００５８】
また、遠心分離機用培養遠心管２０を構成する管容器２１とキャップ２２とは、ポリカーボネートにより構成されたが、これに限定されず、例えばポリプロピレンやポリスチレン等のプラスチックにより構成されてもよい。
【００５９】
また、環状部２２Ｂの軸方向における円盤部２２Ａの他方の面２２Ｄの高さは、円盤部２２Ａと接続されている環状部２２Ｂの基端部２２Ｈの高さよりも低くなっていたが、高さを一致させてもよい。この構成により、キャップの製造を容易とすることができる。
【００６０】
また、管容器２１に形成された雄ねじ部２１Ｃ、キャップ２２に形成された雌ねじ部２２Ｆは、それぞれ鋸歯状をしていたが、これに限定されず、例えば、通常の正三角形のねじ形状であってもよい。
【００６１】
また、収納穴に遠心分離機用培養遠心管２０が挿入されているときに、収容穴１０ａの管収容部１０ｆと遠心分離機用培養遠心管２０との間に０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ程度のギャップが形成されていたが、伸びが少ないプラスチックにより管容器２１が構成される場合は、このギャップをもっと小さな値とする。
【００６２】
また、雌ねじ部２２Ｆのねじ溝の底部には逃げ溝は形成されていなかったが、巾の小さい逃げ溝であれば形成されてもよい。
【００６３】
【発明の効果】
請求項１記載の遠心分離機用培養遠心管によれば、円盤部の一方の面の側であって円盤部と環状部との境界位置には、開口部が嵌合する環状溝が、環状部の軸方向に向かって形成され、円盤部においては、環状溝の開口端が円盤部の一方の面に一致し、キャップは、環状溝の内周面と環状溝に嵌合した開口部との密着を確保するのに十分な剛性を備えているため、従来の遠心分離機用培養遠心管と同様の材質、製造方法で容易かつ安価に製造した遠心分離機用培養遠心管を用いて遠心分離を行っているときに、キャップの環状溝の内周面と環状溝に嵌合した管容器の開口部との密着を維持することができる。このため、遠心分離を行っている間中、管容器のキャップによる密封を維持することができる。
【００６４】
請求項２記載の遠心分離機用培養遠心管によれば、環状部の軸方向における円盤部の他方の面の高さは、円盤部と接続されている環状部の基端部の高さに一致しているため、キャップの製造を容易とすることができる。
【００６５】
請求項３記載の遠心分離機用培養遠心管によれば、環状部の軸方向における円盤部の他方の面の高さは、円盤部と接続されている環状部の基端部の高さよりも低いため、キャップを製造する材料の量を、所望の剛性を維持するために必要な最小限の量とすることができ、キャップを含めた遠心分離機用培養遠心管のコストを低減することができる。また、キャップの軽量化を図ることができる。
【００６６】
請求項４記載の遠心分離機用培養遠心管によれば、円盤部の他方の面には、持ち手が一体に設けられているため、ロータボディの収容穴への遠心分離機用培養遠心管の着脱を工具を用いずに容易に行うことができる。
【００６７】
請求項５記載の遠心分離機用培養遠心管によれば、キャップ部の環状部の外周には、環状部の軸方向に延びる溝が複数形成されるため、ユーザが指でキャップを摘み、キャップを管容器に対して回して管容器の開口部を塞ぐときに、ユーザの指がキャップに対して滑ることを防止できる。
【００６８】
請求項６記載の遠心分離機用培養遠心管によれば、管容器又はキャップを構成するプラスチックは、ポリプロピレン又はポリスチレン又はポリカーボネートからなるため、遠心分離機用培養遠心管を安価で容易に製造することができる。
【００６９】
請求項７記載の遠心分離機用培養遠心管によれば、雄ねじ部は、開口部の開口端から離間した位置に設けられ、雌ねじ部は、環状部の円盤部との接続位置から離間した位置に設けられ、開口部の開口端近傍位置は、環状部の接続位置近傍の位置に密着しているため、遠心分離機用培養遠心管に入った液体試料を振とう培養器で培養する際や、ユーザが持ち運んだりするときに、液体試料が遠心分離機用培養遠心管から漏れることを防止することができる。
【００７０】
請求項８記載の遠心分離機用培養遠心管によれば、開口部の開口端近傍の位置の内径は、開口端へ向かって徐々に拡径しているため、後述のキャップの環状溝に、管容器の開口端近傍の位置を容易に挿入することができる。
【００７１】
請求項９記載のアングルロータによれば、キャップ収容部は、キャップの環状部の所定の領域において環状部の外周を全周にわたり取囲んでいるため、請求項１記載の遠心分離機用培養遠心管のキャップ構造及び剛性の高さと相まって、遠心分離機用培養遠心管がアングルロータの高速回転時に高遠心加速度が作用したときに、大きな変形が生ずるのを防ぐことができる。このため、高速回転による遠心分離を行っている間中、管容器のキャップによる密封を維持することができ、遠心分離を行う回転数を大幅に高くすることができ、遠心分離にかかる時間を大幅に短縮することができる。
【００７２】
請求項１０記載のアングルロータによれば、キャップ収容部の所定の領域の軸方向長さは、キャップの環状部の軸方向長さの４０％以上であるため、ユーザがキャップを指で摘んで培養遠心管を収納穴から取出すことが可能となり、収容穴への培養遠心管の着脱を容易にすることができる。
【００７３】
請求項１１記載のアングルロータによれば、収容穴への遠心分離機用培養遠心管のセット時には、管収容部とキャップ収容部との接続位置から管収容部の底部までの距離よりも、キャップの環状体の自由端から管容器の底部までの距離の方が大きいため、遠心分離中に、キャップの環状部の自由端と当該接続位置とが互いに当接するのを防ぐことができる。このため、キャップが管容器から引き剥がされるような力の発生を防止することができ、キャップが管容器から外れてしまうのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態によるアングルロータを示す部分断面図。
【図２】図１の円ＩＩで囲まれた部分の拡大図。
【図３】本実施の形態によるアングルロータを示す斜視図。
【図４】本実施の形態による遠心分離機用培養遠心管を示す斜視図。
【図５】本実施の形態による遠心分離機用培養遠心管を示す部分断面図。
【図６】本実施の形態の変形例による遠心分離機用培養遠心管を示す斜視図。
【図７】本実施の形態の変形例によるアングルロータを示す要部断面図。
【図８】従来の遠心分離機用培養遠心管及びアングルロータを示す要部断面図。
【図９】従来の遠心分離機用培養遠心管を示す断面図。
【図１０】従来の遠心分離機用培養遠心管を示す断面図。
【図１１】従来の遠心分離機用培養遠心管の、遠心分離を行っている状態を示す要部断面図。
【符号の説明】
１・・・アングルロータ　３・・・液体試料　１０ａ・・・収容穴　１０ｆ・・・管収容部　１０ｇ・・・キャップ収容部　１０ｈ・・・底部　２０、３０・・・遠心分離機用培養遠心管　２１・・・管容器　２１Ａ・・・底部　２１Ｂ・・・開口部　２１Ｃ・・・雄ねじ部　２１Ｄ・・・拡径部　２２、３２・・・キャップ　２２Ａ・・・円盤部　２２Ｂ・・・環状部　２２Ｃ・・・一方の面　２２Ｄ、３２Ｄ・・・他方の面　２２Ｆ・・・雌ねじ部　２２Ｈ・・・基端部　２２Ｉ・・・自由端　２２ａ・・・環状溝　２２ｃ・・・溝　２２ｅ・・・領域　３１・・・持ち手

Claims

一端が塞がれて底部をなし他端が開口部をなすプラスチック製の管容器と、
該開口部を塞ぐプラスチック製のキャップとを備え、
該開口部近傍位置の外周は螺子の形成された雄ねじ部を有し、
該キャップは、円盤部と、該円盤部の一方の面の周囲から該円盤部の軸方向に延出する環状部とからなり、該環状部の内周は螺子が形成されて該雄ねじ部に螺合する雌ねじ部を有し、
該管容器内に液体試料が注入され、該雄ねじ部が該雌ねじ部に螺合することにより該開口部が該キャップによって塞がれた状態で、遠心分離機のアングルロータに形成された収容穴に挿入されて該液体試料の遠心分離を行うための遠心分離機用培養遠心管において、
該円盤部の該一方の面の側であって該円盤部と該環状部との境界位置には、該開口部が嵌合する環状溝が、該環状部の軸方向に向かって形成され、
該環状溝の開口端は該円盤部の該一方の面に一致し、該キャップは、該環状溝の内周面と該環状溝に嵌合した該開口部との密着を確保するのに十分な剛性を備えることを特徴とする遠心分離機用培養遠心管。
該環状部の軸方向における該円盤部の他方の面の高さは、該円盤部と接続されている該環状部の基端部の高さに一致することを特徴とする請求項１記載の遠心分離機用培養遠心管。
該環状部の軸方向における該円盤部の他方の面の高さは、該円盤部と接続されている該環状部の基端部の高さよりも低いことを特徴とする請求項１記載の遠心分離機用培養遠心管。
該円盤部の他方の面には、持ち手が一体に設けられていることを特徴とする請求項１記載の遠心分離機用培養遠心管。
該キャップ部の環状部の外周には、該環状部の軸方向に延びる溝が複数形成されることを特徴とする請求項１記載の遠心分離機用培養遠心管。
該管容器又は該キャップを構成するプラスチックは、ポリプロピレン又はポリスチレン又はポリカーボネートからなることを特徴とする請求項１記載の遠心分離機用培養遠心管。
該雄ねじ部は、該開口部の開口端から離間した位置に設けられ、
該雌ねじ部は、該環状部の該円盤部との接続位置から離間した位置に設けられ、
該開口部の該開口端近傍位置は、該環状部の該接続位置近傍の位置に密着していることを特徴とする請求項１記載の遠心分離機用培養遠心管。
該開口部の開口端近傍の位置の内径は、該開口端へ向かって徐々に拡径していることを特徴とする請求項１記載の遠心分離機用培養遠心管。
モータを備える遠心分離機に設けられ、遠心分離機用培養遠心管を挿入するための収容穴が形成され、該モータに駆動連結され該モータの駆動により回転軸心を中心に回転し、該収容穴は該回転軸心に対して所定の角度をなして形成されるアングルロータにおいて、
該収容穴は、小径略円筒状の管収容部と大径略円筒状のキャップ収容部とが接続されてなり、該収容穴には請求項１記載の遠心分離機用培養遠心管が収容され、該管収容部には該管容器が収容され、該キャップ該収容部には該キャップが収容され、
該キャップ収容部は、該キャップの該環状部の所定の領域において該環状部の外周を全周にわたり取囲んでいることを特徴とするアングルロータ。
該キャップ収容部の該所定の領域の軸方向長さは、該キャップの該環状部の軸方向長さの４０％以上であることを特徴とする請求項９記載のアングルロータ。
該収容穴への該遠心分離機用培養遠心管のセット時には、該管収容部と該キャップ収容部との接続位置から該管収容部の底部までの距離よりも、該キャップの該環状体の自由端から該管容器の底部までの距離の方が大きいことを特徴とする請求項９記載のアングルロータ。