JP2005224194A - ピペット管およびピペット装置 - Google Patents

Abstract

【課題】操作性を悪化させないようなシンプルな形状でありながら、逆流防止機能を有するピペット管及びピペット装置を提供する。
【解決手段】ピペット管１は、液体を吸引するための吸引孔２を有する吸引部１ａと、液体を排出するための排出孔３を有する排出部１ｂとで構成され、排出孔３が下方を向くように、吸引部１ａの軸心と排出部１ｂの軸心が１８０°未満の角度を形成して接続される。排出孔３には吸引ホース４が接続され、吸引ホース４は、液体を吸引するためのアスピレータに接続されている。また、排出部１ｂには、逆流した液体を貯溜するためのトラップ部を設けることもできる。
【選択図】図２

Description

この発明は、ピペット管およびピペット装置に関し、とくに、微生物や細胞を培養する際に使用される培地や洗浄液等の液体を吸引するためのピペット管およびピペット装置の構造に関する。

近年の培養技術の発達により、医療や研究に利用するための微生物や細胞が、ｉｎ ｖｉｔｒｏ（試験管内）で培養されている。例えば、患者やドナーから採取した細胞（体細胞や幹細胞）をｉｎ ｖｉｔｒｏで培養して培養組織を作製し、これを再生医療や、薬品又は化粧品のスクリーニング等に利用している。
これらの培養組織は、従来、医療や研究としての使用が予定されている施設内で作製されていたが、近年では、外部委託などによって施設外の専門施設で作製した培養組織を利用する機会が増加している。欧米においては、既に、培養皮膚や培養軟骨が製品化されており、医療施設などに供給されている。

このような外部委託機関では、依頼された培養組織を確実に作製するために、コンタミネーション（汚染）を防止する様々な手段を講じる必要がある。このような手段として、培養工程に使用する器具を滅菌して使用したり、滅菌された状態で供給されるディスポーザブル（使い捨て）タイプの器具を使用したりすることが行われている。

このように、培養工程において、滅菌して使用したり、ディスポーザブルタイプのように滅菌された状態で供給されたりする器具としては、ピペット管が挙げられる。このピペット管の使用に際しては、培養容器毎に取り換えており、コンタミネーションを防止したり、異なる培養容器間でのクロス・コンタミネーションを防止したりしている。
図８に示されるように、従来のピペット管３０の形状はシンプルな直線形状であり、その一端に、液体を吸引する吸引孔３１が、ピペット管本体３２の孔径よりもわずかに小さい孔径を有するように形成されている。ピペット管３０の他端には吸引ホース３３が接続されており、吸引ホース３３の他端に接続されたピペッターやアスピレーター（図示せず）によって、ピペット管３０に培地や洗浄液等の液体を吸引する。
ところで、吸引された液体を効率よく加熱することを目的に、上方を螺旋形状にしたピペット管が特許文献１に開示されているが、滅菌の作業性や操作性が悪いため、そのような特別な目的がない限り、一般的には使用されていない。

特許第３３４７７５５号公報

しかしながら、吸引ホース３３は使用に際して滅菌することはあるものの、頻繁に交換を行うことは作業者の負担となるだけでなく、かえってコンタミネーションのリスクが高くなるため、使用のたびに吸引ホース３３を交換することは行われていない。このような状況において、停電や誤操作等により、培地や洗浄液の吸引中にアスピレーターやピペッターが停止したり、吸引ホースの取付け不備などに由来する空気漏れによる吸引不良になったりすると、ピペット管３０の直線形状に起因して、ピペット管３０と吸引ホース３３との接続部３４が吸引ホース３３の最上点３５よりも低い位置となるため、接続部３４から最上点３５までの吸引ホース３３内に存在する培地や洗浄液が逆流してしまい、培地や洗浄液をコンタミネーションさせてしまったり、異なる培養容器間でのクロス・コンタミネーションを発生させてしまったり、という問題点がある。また、正常作動状態であっても、液体吸引を完了する際には、液体と一緒に多くの空気を吸引するため、十分な吸引力を得ることが困難となり、液体が下垂液として管壁面に沿って緩やかに逆流する場合も考えられる。

この発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、操作性を悪化させないシンプルな形状で、逆流防止機能を有するピペット管およびピペット装置を提供することを目的とする。

この発明に係るピペット管は、液体を吸引するための吸引孔を有する吸引部と、吸引した液体を排出するための排出孔を有すると共に、吸引部と連通する排出部とを備え、吸引部と排出部とが１８０°未満の角度を形成することを特徴とする。
排出部には、トラップ部を設けることもできる。
また、一端が第一の接続位置で吸引部と接続すると共に、他端が第二の接続位置で排出部と接続するトラップ部を設け、第一接続位置と第二接続位置とを結ぶ直線が、吸引部と１８０°未満の角度を形成することもできる。
さらに、上述したピペット管と、吸引排出機構とを備え、吸引排出機構により、吸引孔からピペット管に液体が吸引し、排出孔から吸引した液体が排出されるように構成してもよい。
また、吸引排出機構は、ピペット管に接続される吸引ホース有し、吸引ホースには、ピペット管との接続部において、トラップ部を設けてもよい。

この発明に係るピペット管およびピペット装置によれば、操作性を悪化させないようなシンプルな形状であるにもかかわらず、液体を吸引するに際し、停電や誤操作等の理由でアスピレーターやピペッターが停止した場合や、吸引不良や吸引力不足の場合であっても、吸引ホースにまで至った液体が逆流することがないので、コンタミネーションやクロス・コンタミネーションから確実に防止することができる。

以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係るピペット装置の構成図である。
ピペット管１には吸引ホース４の一端が接続されており、吸引ホース４の他端は、アスピレーター６に接続されている。アスピレーター６は、吸引ポンプ７、廃液ビン８及びフットスイッチ９から構成されている。

図２に示すように、ピペット管１は、両端が開口した中空の円筒管で、液体を吸引するための吸引孔２を有する吸引部１ａと、液体を排出するための排出孔３を有する排出部１ｂとから構成される。
排出孔３が使用に際し下方を向くように、吸引部１ａの軸心と排出部１ｂの軸心が、θ＝６０°の角度を形成して接続される。
この角度θは、６０°に限定されるものではなく、ピペット管１の使用に際して排出孔３を下方に向けることができれば、１８０°未満の任意の角度で構わない。通常、ピペット管１は、鉛直方向に対して４５°以下のピペット管使用角度αをなして使用される。したがって、ピペット管１の使用中に、排出孔３が下方を向くように、角度θを１３５°以下に設定することが好ましい。さらに、ピペット管１が鉛直方向に対してどのような角度αで使用されても排出孔３が下方を向くようにするためは、その角度は鋭角であることが好ましい。
なお、吸引ホース４およびアスピレーター６は、吸引孔２からピペット管１に液体を吸引し、排出孔３から吸引した液体を排出する吸引排出機構を構成する。

次に、この実施の形態に係るピペット装置の動作について説明する。
図１に示されるように、培地や洗浄液を吸引する作業は、クリーンベンチ５内で行われる。作業者１０がアスピレーター６のフットスイッチ９を操作して吸引ポンプ７を作動／停止することにより、ピペット管１から培養容器１１内の培地や洗浄液が吸引される。
上記操作において、吸引孔２より吸引された培地や洗浄液は、吸引部１ａ及び排出部１ｂを通り、排出孔３から吸引ホース４へ排出されて、吸引ホース４を通って廃液ビン８に貯留される。

この作業において、液体と共に空気を吸引した場合の吸引力不足や、管中に空気が存在する状態で吸引ポンプ７が停止した場合には、ピペット１の吸引部１ａ内に存在する培地や洗浄液は管側壁に沿って逆流して、吸引孔２から培養容器１１に排出される。一方、ピペット１の排出部１ｂ内に存在する培地や洗浄液は、排出部１ｂが下方に傾いているため、吸引部１ａに逆流することはない。
ピペット管１は滅菌され、培養容器毎に交換されているため、吸引部１ａ及び排出部１ｂ内の培地や洗浄液は汚染されていないが、吸引ホース４は培養容器毎での交換はされていないため、吸引ホース４にまで至った培地や洗浄液は汚染されている可能性がある。しかし、ピペット１の排出部１ｂ内に存在する培地や洗浄液は、吸引ホース４に流出し、吸引部１ａ側には逆流しないため、汚染の可能性のある培地や洗浄液が吸引部１ａを通って培養容器１１に流出することはない。

このように、ピペット管１の吸引部１ａと排出部１ｂとが、ピペット管１の使用に際して排出孔３が下方に向くように、１８０°未満の角度、例えば６０°の角度に曲げられて接続されているので、汚染の可能性のある培地や洗浄液が培養容器１１へ逆流することを防止でき、培養容器１１でのコンタミネーションやクロス・コンタミネーションを確実に防止することができる。

実施の形態２．
次に、この発明の実施の形態２に係るピペット装置を図３に基づいて説明する。尚、以下の実施の形態において、図１の参照符号と同一の符号は、同一又は同様な構成要素であるので、その詳細な説明は省略する。
ピペット管１２の構成は、直線状の吸引部１２ａとＶ字状の排出部１２ｂとから構成されている。このピペット管１２は、実施の形態１のピペット管１に対して、排出部にＶ字状に曲げられたトラップ部１３を形成したものである。すなわち、軸心が、吸引部１２ａの軸心と、θ＝６０°の角度を形成して接続された排出部１２ｂには、管径が同じで、θＴ＝６０°の角度をなしたＶ字状のトラップ部１３が設けられており、また、排出孔３が上方を向くように構成されている。
尚、吸引部１２ａの軸心と排出部１２ｂの軸心とのなす角度θについては６０°に限定されるものではなく、実施の形態１で説明した範囲の角度であればよい。また、トラップ部１３の角度θＴについても、６０°に限定されるものではなく、ピペット管１２を使用する際に、排出孔３が上方を向くような角度であればよい。

実施の形態１と同様に、吸引部１２ａおよび排出部１２ｂのそれぞれの軸心が６０°の角度を形成するように接続されているため、排出部１２ｂ内の培地や洗浄液が逆流することを防止できる。さらに、排出部１２ｂにトラップ部１３を設置したので、吸引ホース４内の汚染の可能性のある培地や洗浄液が逆流しても、トラップ部１３に貯留しておくことができる。したがって、培養容器１１でのコンタミネーションやクロス・コンタミネーションを確実に防止することができる。

実施の形態３．
次に、この発明の実施の形態３に係るピペット装置を図４に基づいて説明する。
ピペット管１４は、直線状の吸引部１４ａと排出部１４ｂとから構成されている。このピペット管１４は、実施の形態１のピペット管１に対して、排出部に球状のトラップ部１５を設けたものである。ピペット管１４は、吸引部１４ａの軸心と、６０°の角度を形成して接続された排出部１４ｂには、球状のトラップ部１５が設けられ、排出孔３が下方を向くように構成されている。
尚、吸引部１４ａの軸心と排出部１４ｂの軸心とのなす角度θについては６０°に限定されるものではなく、実施の形態１で説明した範囲の角度であればよい。また、トラップ部１５の形状も球状に限定されるものではなく、排出部１４ｂの管径に比べて大きな管径を有する形状であればよい。

実施の形態１と同様に、吸引部１４ａと排出部１４ｂのそれぞれの軸心が６０°の角度を形成するように接続されているため、排出部１４ｂ内の培地や洗浄液が逆流することを防止できる。さらに、排出部１４ｂに球状のトラップ部１５を設置したので、吸引ホース４内の汚染の可能性のある培地や洗浄液が逆流しても、トラップ部１３に貯留しておくことができる。さらに、トラップ部１５内に気相部分が存在するので、サイホン作用による逆流も防止することができる。したがって、培養容器１１でのコンタミネーションやクロス・コンタミネーションを確実に防止することができる。

実施の形態４．
次に、この発明の実施の形態４に係るピペット装置を図５に基づいて説明する。
ピペット管１６は、直線状の吸引部１６ａとＶ字状の排出部１６ｂとから構成されている。このピペット管１６は、実施の形態２のピペット管１２に対して、排出部に設けたトラップ部を半楕円体形状にしたものである。吸引部１６ａの軸心と、６０°の角度を形成して接続された排出部１６ｂには、半楕円体形状のトラップ部１７が設けられ、排出孔３が上方を向くように構成されている。トラップ部１７に接続するそれぞれの管は、吸引部１６ａと接続する側の管が、排出孔３側の管よりも高い位置となるようにトラップ部１７に接続されている。これにより、トラップ部１７上方には気相部分が存在させることができるので、サイホン作用による逆流も防止することができる。
尚、吸引部１６ａの軸心と排出部１６ｂの軸心とのなす角度θについては６０°に限定されるものではなく、実施の形態１で説明した範囲の角度であればよい。また、トラップ部１７の形状も半楕円体形状に限定されるものではなく、排出部１６ｂの管径に比べて大きな管径を有する形状であればよい。なお、トラップ部１７の大きさは、液体が逆流した場合であっても、その液体を十分に貯溜することのできる大きさであればどのような大きさであってもよいが、操作性等を考慮すると、作業条件に基づく必要最低限の大きさとすることが好ましい。具体的には、トラップ１７内の気相体積が、トラップ１７部の吸引部１６ａ側の接続部から吸引孔２に至るまでの管内体積よりも大きく、トラップ１７内の液体貯溜体積がトラップ１７部の排出孔３側の接続部から廃液ビンに至るまでの管内体積（吸引ホース体積を含む）よりも大きければ、十分な大きさということができる。

実施の形態１と同様に、吸引部１６ａと排出部１６ｂとが、それぞれの軸心が６０°の角度を形成するように接続されているため、排出部１６ｂ内の培地や洗浄液が逆流することを防止できる。さらに、排出部１６ｂに半楕円対形状のトラップ部１７を設置したので、吸引ホース４内の汚染の可能性のある培地や洗浄液が逆流しても、実施の形態３と同様に、トラップ部１７に貯留しておくことができる。さらに、実施の形態３と同様に、トラップ部１７内に気相部分が存在するので、サイホン作用による逆流も防止することができる。したがって、培養容器１１でのコンタミネーションやクロス・コンタミネーションを確実に防止することができる。

実施の形態５．
次に、この発明の実施の形態５に係るピペット装置を図６に基づいて説明する。
実施の形態に係るピペット管１８は、実施の形態４のピペット管１６のトラップ部の位置を変更したものである。
ピペット管１８は、直線状の吸引部１８ａと、半楕円体形状のトラップ部１９と、直線状の排出部１８ｂとから構成され、トラップ部１９は、一端が吸引部１８ａに、他端が排出部１８ｂに接続されている。すなわち、吸引部１８ａが第一接続位置２０でトラップ部１９と接続され、排出部１８ｂが第二接続位置２１でトラップ部１９と接続されている。また、排出部１８ｂは、排出孔３が上方を向いて吸引ホース４に接続されている。

ここで、第二接続位置２１は、ピペット管１８を使用するのに際し、第一接続位置２０よりも下方に位置するように構成されている。
このような構造にするためには、第一接続位置２０と第二接続位置２１とを結ぶ直線が、吸引部１８ａの軸心と１８０°未満の角度θＷを形成するように構成する。通常、ピペット管１８は、鉛直方向に対して４５°以下の角度αをなして使用される。したがって、角度θＷを１３５°以下にすることが好ましい。さらに、ピペット管１８が鉛直方向に対してどのような角度で使用されても第一接続位置２０が第二接続位置２１よりも上方に位置するようにするためは、角度θＷは鋭角であることが好ましい。なお、トラップ部１９の大きさは、液体が逆流した場合であっても、その液体を十分に貯溜することのできる大きさであればどのような大きさであってもよいが、例えば、トラップ部１９の体積の内、第一接続位置２０よりも下の部分の体積が、第二接続位置２１から廃液ビンに至るまでの管内体積（吸引ホース体積を含む）よりも大きければ、十分な大きさということができる。

この実施の形態に係るピペット装置の操作中、停電や誤操作により、吸引ポンプ７が停止した場合や、空気漏れによる吸引不良や空気吸引による吸引力不足の場合には、排出孔３が上方を向いているため、吸引ホース４内の培地や洗浄液が逆流する可能性がある。しかし、逆流した培地や洗浄液がトラップ部１９に至ると、第一接続位置２０が第二接続位置２１よりも高い位置にあるため、トラップ部１９内に貯留された培地や洗浄液の液面が接続部２０よりも低い状態にある限りは、吸引部１８ａへ逆流することはない。さらに、サイホン作用による逆流も防止できる。したがって、培養容器１１でのコンタミネーションやクロス・コンタミネーションを確実に防止することができる。

実施の形態６．
次に、この発明の実施の形態６に係るピペット装置を図７に基づいて説明する。
この実施の形態に係るピペット装置は、実施の形態１に係るピペット装置において、端部が他の部分より太い円柱状のトラップ部２２を設けた吸引ホース４をピペット管１に接続したものである。

このように、トラップ部を有しないピペット管１でも、ピペット管１との接続部において、吸引ホース４に円柱状のトラップ部２２を設けたので、実施の形態３〜５と同様に、サイホン効果による逆流を防止することができる。

尚、ここでいう「接続部」とは、ピペット管１の内面が吸引ホース４内で曝露される位置を示しており、この部分がトラップ部２２を形成していればよい。すなわち、外見上、ピペット管１と吸引ホース４とが接続している部分から離れた位置にトラップ部２２が設けられていたとしても、ピペット管１の排出部１ｂの端部がトラップ部２２内に位置するように接続されて使用される場合においては、本願でいう「接続部」にトラップ部２２が設けられているということができる。
また、吸引ホース４にトラップ部２２を設ける場合には、吸引ポンプ７によって発生する吸引力によって変形しないように構成されていることが好ましい。
さらに、この実施の形態において使用されるピペット管は、実施の形態１に係るピペット管１に限定されるものではなく、サイホン効果による逆流を防止できるトラップ部が設けられていない他の形態のピペット管を使用することもできる。殊に排出孔が下方を向いているものに好適である。

この発明の実施の形態１に係るピペット装置の構成を示す図である。 この発明の実施の形態１に係るピペット管の構造を示す図である。 この発明の実施の形態２に係るピペット管の構造を示す図である。 この発明の実施の形態３に係るピペット管の構造を示す図である。 この発明の実施の形態４に係るピペット管の構造を示す図である。 この発明の実施の形態５に係るピペット管の構造を示す図である。 この発明の実施の形態６に係るピペット管の構造を示す図である。 従来のピペット管の構造を示す図である。

符号の説明

１，１２，１４，１６，１８ ピペット管、１ａ，１２ａ，１４ａ，１６ａ，１８ａ 吸引部、１ｂ，１２ｂ，１４ｂ，１６ｂ，１８ｂ 排出部、２ 吸引孔、３ 排出孔、４ 吸引ホース、１３，１５，１７，１９ トラップ部、２０ 第一接続位置、２１ 第二接続位置

Claims (5)

1. 液体を吸引するための吸引孔を有する吸引部と、
   前記吸引した液体を排出するための排出孔を有すると共に、前記吸引部と連通する排出部とを備え、
   前記吸引部と前記排出部とが１８０°未満の角度を形成することを特徴とするピペット管。
2. 前記排出部には、トラップ部が設けられていることを特徴とする請求項１記載のピペット管。
3. 一端が第一の接続位置で前記吸引部と接続すると共に、他端が第二の接続位置で前記排出部と接続するトラップ部が設けられ、
   前記第一接続位置と前記第二接続位置とを結ぶ直線が、前記吸引部と１８０°未満の角度を形成することを特徴とする請求項１記載のピペット管。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載のピペット管と、
   前記吸引孔から前記ピペット管に液体を吸引し、前記排出孔から前記吸引した液体を排出する吸引排出機構と
   を備えたピペット装置。
5. 前記吸引排出機構は、前記ピペット管に接続される吸引ホースを有し、
   前記吸引ホースには、前記ピペット管との接続部において、トラップ部が設けられていることを特徴とする請求項４に記載のピペット装置。

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