JP2005177606A

JP2005177606A - 細胞破砕装置

Info

Publication number: JP2005177606A
Application number: JP2003422123A
Authority: JP
Inventors: Yoshiki Saito; 義記斎藤
Original assignee: AIRAA CHINO KK
Current assignee: AIRAA CHINO KK
Priority date: 2003-12-19
Filing date: 2003-12-19
Publication date: 2005-07-07

Abstract

【課題】強固な構造を持った検体を効率よく破砕する。
【解決手段】検体Ａを収納した破砕容器２内入れられる破砕媒体３，４，５は、破砕容器２の内径の１／３乃至１／５の径を有する棒材の周面に２条の螺旋溝６，６を刻設してドリルビット状の刃を形成するとともに、棒材の両端部３ａ，４ａ，５ａ，を先細り状にしてさらに両先端面３ｂ，４ｂ，５ｂを半球状に形成したもので、破砕媒体３，４，５に振動又は移動を与えると、各破砕媒体３，４，５の自転、公転及び軸方向の往復動により、各破砕媒体同士の衝突、刃先による削り、摺り、切断等の作用が生じ、各破砕媒体間及び各破砕媒体と破砕容器２の内壁間に挟まれた検体が破砕される。
【選択図】図１

Description

本発明は、動物・植物・全ての有機体・化石等からＤＮＡの抽出を行う際に用いられる細胞破砕装置に関する。

細胞膜を破砕してＤＮＡの抽出をする細胞破砕法として、界面活性剤、酵素、超音波による破砕法や、摩砕媒体、圧力、ホモジナイザーを用いる破砕法、凍結破砕法等が知られている。このうち、摩砕媒体を用いるものとして、検体を収納した破砕容器内に微細な磁気ビーズや金属球の破砕媒体を入れ、これらの破砕媒体に動的に変化する磁界を与えることにより、破砕媒体を振動させたり、移動させたり、あるいは発熱させて細胞を破砕するものがある（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−２２６号公報第１〜３頁、図１〜４

ところが、上述の磁気ビーズや金属球の破砕媒体による破砕では、磁気ビーズや金属球の検体への衝突によって破砕するので、例えば、繊維質植物、乾燥体、動物内蔵筋膜体、マウステール、種子等の強固な構造を持った検体の破砕に長時間を要し、抽出効率が低かった。

そこで本発明は、強固な構造を持った検体を効率よく破砕できる細胞破砕装置を提供することを目的としている。

上記した目的を達成するため、本発明は、検体を収納した破砕容器内に複数の破砕媒体を入れ、該破砕媒体を振動又は移動させて前記検体の細胞を破砕する細胞破砕装置において、第１の手段は、前記破砕媒体は、前記破砕容器の内径の１／３乃至１／５の径を有する棒材であって、その周面に２条以上の螺旋溝を刻設してドリルビット状の刃を形成するとともに、棒材の両端部を先細り状にしてさらに両先端面を半球状に形成したことを特徴としている。なお、第１の手段では、前記複数本の破砕媒体の径がそれぞれ異なることが好ましい。また、第２の手段は、前記破砕容器として遠沈管を用い、前記破砕媒体は、前記遠沈管の内径よりもやや小径の外径を有する外筒と、該外筒内にスライド可能に設けられた軸の先端に固設された先細り状で先端を半球状とした重錘とで構成されていることを特徴としている。

以上説明したように、本発明は、第１の手段では、破砕媒体に振動又は移動を与えると、各破砕媒体の自転、公転及び軸方向の往復動により、各破砕媒体同士の衝突、刃先による削り、摺り、切断等の作用が生じ、各破砕媒体間及び各破砕媒体と遠沈管の内壁間に挟まれた検体が破砕されるから、従来、破砕に長時間を要していた繊維質植物、乾燥体、動物内蔵筋膜体、マウステール等の強固な構造を持った検体であっても、短時間で容易に効率よく破砕できる。また、第２の手段では、重錘の往復動によって検体を破砕するから、例えば、種子等の硬い被膜で覆われた検体であっても、短時間で容易に効率よく破砕できる。

以下、本発明を、図面に示す実施形態例に基づいて、さらに詳細に説明する。図１乃至図６は本発明の第１形態例を示すもので、細胞破砕装置１は、破砕容器として用いられるＶ字底の遠沈管２と、該遠沈管２内に入れられる３本の棒状の破砕媒体３，４，５とで構成されている。各破砕媒体３，４，５は、遠沈管２の半分程度の長さで、それぞれ外径が異なり、破砕媒体３が遠沈管２の内径の約１／３の径を有する棒材、破砕媒体４が遠沈管２の内径の約１／４の径を有する棒材、破砕媒体５が遠沈管２の内径の約１／５の径を有する棒材からなる。

前記各破砕媒体３，４，５は、外径が異なるだけで同一の構成をしているので、図２及び図３に示される破砕媒体３によって説明する。破砕媒体３は、棒材の周面に２条の螺旋溝６，６を対向して刻設し、該螺旋溝６の一方の縁に刃先７を形成して、ドリルビット状の刃を形成するとともに、棒材の両端部３ａを先細り状にしてさらに両先端面３ｂを半球状に形成している。

このように構成された各破砕媒体３，４，５を、検体Ａを収納した遠沈管２内に入れ、例えば、横型振盪機１０の振盪台１１に設置し、横方向の往復振盪又は円運動振盪により各破砕媒体３，４，５に振動又は移動を与えると、各破砕媒体３，４，５の自転、公転及び軸方向の往復動により、各破砕媒体３，４，５の旋回動が生じ、各破砕媒体３，４，５同士の衝突、刃先７による削り、摺り、切断等によって、各破砕媒体３，４，５間及び各破砕媒体３，４，５と遠沈管２の内壁間に挟まれた検体Ａが破砕される。したがって、従来、破砕に長時間を要していた繊維質植物、乾燥体、動物内蔵筋膜体、マウステール等の強固な構造を持った検体であっても、短時間で容易に効率よく破砕できる。

なお、上記形態例では、各破砕媒体３，４，５の周面に２条の螺旋溝６，６を対向して刻設したもので説明したが、螺旋溝の数はこれにとらわれるものではなく、３条以上であってもよい。また、各破砕媒体３，４，５の外径が異なるもので説明したが、３本とも同径のものや２本が同径で１本が異径でもよい。さらに、破砕媒体の本数は、２本以上であればよい。また、破砕容器は遠沈管に限らず他の形状の容器であってもよい。

図７乃至図１０は本発明の第２形態例を示すもので、前記第１形態例と同一要素には同一の符号を付して説明する。細胞破砕装置２０は、破砕容器としてＶ字底の遠沈管２を用いている。該遠沈管２は、同径の胴部２ａの先端に先細り状のＶ字底２ｂを連設し、開口部に蓋２ｃが被せられる。この遠沈管２内に入れられる破砕媒体２１は、前記遠沈管２の内径よりもやや小径の外径を有する外筒２２と、該外筒２２内にスライド可能に設けられた軸２３の先端に固設された重錘２４と、該重錘２４の先細り部分に設けられて前記遠沈管２のＶ字底２ｂの内周壁２ｄに接触する弾性膜２５とで構成されている。

前記外筒２２は、前記遠沈管２の胴部２ａよりもやや短い長さでに形成され、貫通孔２２ａに前記軸２３が挿通されている。前記軸２３は、前記外筒２２よりもやや長く、かつ、前記貫通孔２２ａの内径よりもやや小径の外径に形成され、前記重錘２４を含めて前記遠沈管２の略８５％程度の長さに形成されている。前記重錘２４は、前記貫通孔２２ａの内径よりも大径の中実体で、先端に向けて先細り状で先端を半球状に形成されている。前記弾性膜２５は、ゴム又は軟質樹脂製で、前記重錘２４の先細り部分に形成された周溝２４ａに嵌着されている。

このように構成された破砕装置２０は、破砕媒体２１を取り出した遠沈管２内に例えば種子等の検体Ｂを収納し、破砕媒体２１を重錘２４側から遠沈管２内に入れて縦型振盪機２６の振盪板２７に設置し、上下方向の往復振盪により破砕媒体２１に振動又は移動を与えると、重錘２４が遠沈管２内を往復動し、この重錘２４の往復動によって検体Ｂが破砕される。この際に、弾性膜２５は、破砕された検体Ｂが遠沈管２の上方へ飛び散るのを防止する。したがって、硬い被膜で覆われた種子等の破砕が容易に短時間で行える。

なお、弾性膜２５を装着しない重錘を用いて上記と同様に破砕することも可能で、この場合には、重錘と外筒との間に入り込んだ砕片が磨り潰される効果がある。

第１形態例の細胞破砕装置の正面図同じく破砕媒体の正面図同じく破砕媒体の断面図同じく破砕状態を示す断面図同じく横型振盪機に細胞破砕装置を設置した状態の平面図同じく横型振盪機に細胞破砕装置を設置した状態の正面図第２形態例の細胞破砕装置の一部断面正面図同じく要部の拡大図同じく破砕状態を示す拡大図同じく縦型振盪機に細胞破砕装置を設置した状態の正面図

符号の説明

１…細胞破砕装置、２…遠沈管、２ｂ…遠沈管２のＶ字底、２ｄ…Ｖ字底の内周壁、３，４，５…破砕媒体、６…螺旋溝、７…刃先、１０…横型振盪機、２１…破砕媒体、２２…外筒、２３…軸、２４…重錘、２５…弾性膜、Ａ，Ｂ…検体

Claims

検体を収納した破砕容器内に複数の破砕媒体を入れ、該破砕媒体を振動又は移動させて前記検体の細胞を破砕する細胞破砕装置において、前記破砕媒体は、前記破砕容器の内径の約１／３乃至約１／５の径を有する棒材であって、その周面に２条以上の螺旋溝を刻設してドリルビット状の刃を形成するとともに、棒材の両端部を先細り状にしてさらに両先端面を半球状に形成したことを特徴とする細胞破砕装置。
前記複数本の破砕媒体は、それぞれ径が異なることを特徴とする請求項１に記載の細胞破砕装置。
検体を収納した破砕容器内に破砕媒体を入れ、該破砕媒体を移動させて前記検体の細胞を破砕する細胞破砕装置において、前記破砕容器として遠沈管を用い、前記破砕媒体は、前記遠沈管の内径よりもやや小径の外径を有する外筒と、該外筒内にスライド可能に設けられた軸の先端に固設された先細り状で先端を半球状とした重錘とで構成されていることを特徴とする細胞破砕装置。