JP2005246155A - 試料破砕器具及び試料破砕方法 - Google Patents
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Abstract
本発明は、フィルタ部材が設けられた筒状体内の試料に対して遠心力により押圧部材を押圧させて安全かつ効率良く破砕する試料破砕器具及び方法を提供する。
【解決手段】
両端が開口する貫通穴を有する筒状体と、前記筒状体の一端側において前記貫通孔内に取り付けられたフィルタ部材と、前記筒状体の前記穴内に他端側から滑動自在に密封して挿入される押圧部材と、を備え、前記押圧部材が前記押圧部材と前記フィルタ部材との間に配置された前記試料を前記フィルタ部材に対して押圧するよう前記押圧部材に力を作用させて、前記フィルタ部材内に前記試料を強制的に通過させ、前記試料を破砕することを特徴とする試料破砕器具。
【選択図】図1
Description
しかしながら、これら従来の破砕法では、熱が発生し、その熱が試料を変性させ得る(試料本来の特性を損い得る)。そうすると、生体内での働き及び構造を反映した分析結果を得ることができないおそれがある(特に蛋白質、核酸、及び多糖等の高分子成分は、熱による変性を避けて、均一化する必要がある。)。また、これら従来の破砕法は、試料数が増加した場合、試料同士の混交を避けるために、使用した器具を洗浄する必要がある(これらのホモジナイザーは、高価であり、「使い捨て」できないから、使用後洗浄して、複数回使用する必要がある。)。
また、特にポッター型ホモジナイザー及びロータ・ステータ方式ホモジナイザーは、操作が開放系であるから、病原性の試料を扱う場合、周囲を汚染する危険がある。
さらに本発明は、脳組織や肝臓組織等の比較的堅い試料を効率良く破砕可能な試料破砕器具及び試料破砕方法を提供することを目的とする。
[課題を解決するための手段及びその効果]
したがって、本発明の試料破砕器具によれば、簡単な構造であるからその製造コストを低減でき、使い捨てが可能であり、同じ器具を複数の試料の「破砕」に供して、試料同士が混交することを防止し得る効果がある。
また押圧部材が筒状体の穴内に密封して挿入されるから、試料の逆流を防ぎ、実施者の安全の確保、及び周辺環境への汚染を防止し得る効果がある。
さらに、フィルタ部材内に試料を強制的に通過させる際に、押圧部材に力を作用させるから、試料の「破砕」効率を向上し得る効果がある。
(2)好ましくは、前記押圧部材に作用させる力は、遠心力である。
したがって、本発明の試料破砕器具により試料を「破砕」する際、市販の遠心分離機を使用可能であるから、作業内容を簡便化し得るとともに、複数の試料を同時に「破砕」することができるから、作業効率を上げ得る効果がある。
(3)また好ましくは、前記押圧部材は、試料に面する端面に、半径方向に伸びる突部が設けられ、前記力により前記フィルタ部材内に前記試料を強制的に通過させる前に、前記押圧部材を前記フィルタ部材に関して回転させながら押圧することにより前記試料を擦り潰し可能である。
したがって、試料を事前に擦り潰すから、試料(特に脳組織や肝臓組織等の比較的堅い試料)「破砕効率」を上げ得る効果がある。
(4)また好ましくは、溝が、前記押圧部材の試料側先端近傍の外周面上に周方向に伸びるよう設けられ、O−リングがその溝に嵌められている。
したがって、押圧部材により、筒状体の穴を確実に密封し得る効果がある。
(5)また好ましくは、前記フィルタ部材は、軸直交断面の直径が50乃至200マイクロメートルである複数の貫通孔を有する。
したがって、所望の試料を「破砕」し得る効果がある。
(6)また好ましくは、前記フィルタ部材は、厚さ1乃至3ミリメートルの板状である。
したがって、所望の試料を「破砕」し得るとともに、フィルタ部材が所望の強度を有する効果がある。
(7)また好ましくは、前記フィルタ部材が前記筒状体から脱落することを防止するための脱落防止部が、前記筒状体の一端開口部近傍に設けられている。
したがって、試料を「破砕」する際、フィルタ部材が前記筒状体から脱落することを防止し得る効果がある。
この方法による効果は大略、上記(1)及び(2)に記載した効果と同様である。
(9)好ましくは、前記押圧部材は、試料に面する端面に、半径方向に伸びる突部が設けられ、前記押圧部材に遠心力を作用させる前に、前記押圧部材を前記フィルタ部材に関して回転させながら押圧することにより試料を擦り潰すステップを更に備える。
この方法による効果は大略、上記(3)に記載した効果と同様である。
図1中、試料破砕器具1は大略、筒状体としての破砕用チューブ11と、フィルタ部材としてのフィルタ12と、押圧部材としての破砕棒20とからなる。
テーパー部11dの拡径側端部(同図中、上端部)にはリング状フランジ11aが設けられ、その周上に所定距離離間し、下端方向へ伸びる2つの爪状固定部11cが設けられる。円筒部11eの下端開口部11fは、図3に示す如く、互いに直行するよう直径方向に伸びる2枚の板状の脱落防止部11gが設けられる。脱落防止部11gは、試料30を破砕する際にフィルタ12が脱落するのを防止する。なお、脱落防止部11gは、例えば、半径方向内方へ伸びる突部(図示せず)等の他の構成でもよいし、また設けられなくともよい。なお、破砕用チューブ11は他の材質でもよい。また破砕用チューブ11は、テーパー部11dを有さない円筒体でもよいし、またフランジ11aを有さなくともよい。
なお、破砕棒20は、一体成形しなくともよいし、プラスチック以外の他の所望材料からなってもよく、また、把持部21a及び押圧部21dを直接接続してなり、接続部21cがなくともよい。
破砕用チューブ11の穴内に他端(図1中、上端)開口部側からフィルタ12上に試料30を配置し、さらに同開口部側から破砕棒20を滑動自在に密封して挿入する。しかる後、図4に示す如く、試料回収用チューブ40に破砕用チューブ11を挿入する。これにより、「破砕」された試料30を回収用チューブ40に直接回収することが可能となる。なお、回収用チューブ40を使用せず、「破砕」された試料30を他の所望の採取用容器に採取してもよい。
そうすると、試料30は、フィルタ12内に強制的に通過させられて、試料30が「破砕」され、回収用チューブ40に回収される(その回収後、適宜回収用チューブ40のキャップ部40fは閉じられる)。なお、破砕用チューブ11が遠心分離機50にセットされている間は、「破砕」された試料30が、回収用チューブ40から漏れ出すことはないが(例えば、遠心分離機50のチューブ保持用穴51aの軸線方向は、回転盤51の回転面に対して、斜め下方向であり、上記漏出は防止される)、破砕用チューブ11及び回収用チューブ40間にシール手段(例えば、破砕用チューブ11の外側所定位置に設けられたO−リング(図示せず))を設けてもよい。
また遠心分離機50を使用せず、実施者が指で破砕棒20を直接押圧する等の機械的な力により、破砕棒20を押圧してもよい。
[実験例1]
ここで、キアシュレッダー及び本発明の試料破砕器具を用いたいずれの実験も、エッペンドルフ形マイクロチューブ用遠心分離機を用いて、試料を10000〜15000rpmの回転速度で1分間回転させることによりおこなった。
他方、第4〜9列の各欄に記載の各数値は夫々、本発明の試料破砕器具を用いて、条件を変えて得られた実験結果である。すなわち、上記第4〜6列の各欄に記載の数値は、「擦潰し工程」を事前に設けないが、破砕用チューブに破砕棒を挿入し、試料自体に作用する遠心力のみならず破砕棒に作用する遠心力により試料を「破砕」した場合の上記第1〜3列の各欄に記載の数値と同様の数値であり、上記第7〜9列の各欄に記載の数値は、「擦潰し工程」を事前に行い、さらに破砕用チューブに破砕棒を挿入して、破砕棒に作用する遠心力により試料を「破砕」した場合の上記第1〜3列の各欄に記載の数値と同様の数値である。
すなわち、本発明の試料破砕器具を用いることにより、試料自体に作用する遠心力のみならず破砕棒に作用する遠心力により試料を「破砕」するから、従来技術(キアシュレッダー)に比較して、飛躍的に試料の回収率(破砕効率)を向上させることが可能である。
すなわち、「擦潰し工程」を設けることにより、試料の回収率(破砕効率)をさらに向上させることが可能である。
この実験の背景は、以下のとおりである。すなわち、SDSポリアクリルアミドゲル電気泳動により分離されたタンパク質をさらに分析するためにはゲルからタンパク質を抽出する必要がある。ゲルからのタンパク質の抽出効率を上げるためにはゲルを破砕する必要があるが、従来、適切な破砕法がなかった。
タンパク質としてのウシ血清アルブミン(BSA)を12%ポリアクリルアミド溶液に0.7%となるよう溶かしこみ、スラブゲル作成装置(厚さ0.75mm)中でTEMED及び過硫酸アンモニウムを用いて重合させる。アクリルアミドが充分重合し、ゲル化した後、ゲルを正確に180mgの重さに切り取る。切り取ったゲルの一方は、そのままエッペンドルフ・チューブに挿入し、他方は本発明の試料破砕器具を用いて「破砕」し回収用チューブに「破砕」したゲルを回収する。夫々のゲルに0.5mlの蒸留水を加え震盪した後、一定時間毎に、蒸留水に溶け出したBSAを、紫外線吸収(280nm)によって定量する。
すなわち、生体試料以外の試料についても、本発明の試料破砕器具は、その目的に応じて簡便で効率よく試料を「破砕」することが可能である。
11 筒状体
12 フィルタ部材
20 押圧部材
30 試料
Claims (9)
- 試料を破砕するための器具において、
両端が開口する貫通穴を有する筒状体と、
前記筒状体の一端側において前記貫通孔内に取り付けられたフィルタ部材と、
前記筒状体の前記穴内に他端側から滑動自在に密封して挿入される押圧部材と、を備え、
前記押圧部材が前記押圧部材と前記フィルタ部材との間に配置された前記試料を前記フィルタ部材に対して押圧するよう前記押圧部材に力を作用させて、前記フィルタ部材内に前記試料を強制的に通過させ、前記試料を破砕することを特徴とする試料破砕器具。 - 請求項1記載の試料破砕器具において、前記押圧部材に作用させる力は、遠心力である試料破砕器具。
- 請求項1又は2に記載の試料破砕器具において、前記押圧部材は、試料に面する端面に、半径方向に伸びる突部が設けられ、前記力により前記フィルタ部材内に前記試料を強制的に通過させる前に、前記押圧部材を前記フィルタ部材に関して回転させながら押圧することにより前記試料を擦り潰し可能である試料破砕器具。
- 請求項1乃至3の何れか1項に記載の試料破砕器具において、溝が、前記押圧部材の試料側先端近傍の外周面上に周方向に伸びるよう設けられ、O−リングがその溝に嵌められた試料破砕器具。
- 請求項1乃至4の何れか1項に記載の試料破砕器具において、前記フィルタ部材は、軸直交断面の直径が50乃至200マイクロメートルである複数の貫通孔を有する試料破砕器具。
- 請求項1乃至5の何れか1項に記載の試料破砕器具において、前記フィルタ部材は、厚さ1乃至3ミリメートルの板状である試料破砕器具。
- 請求項1乃至6の何れか1項に記載の試料破砕器具において、前記フィルタ部材が前記筒状体から脱落することを防止するための脱落防止部が、前記筒状体の一端開口部近傍に設けられた試料破砕器具。
- 試料を破砕するための方法において、
両端が開口する貫通穴の一端側にフィルタ部材が取付けられた筒状体を用意するステップと、
前記筒状体の穴内に他端開口部側から前記試料を配置するステップと、
前記他端開口部側から押圧部材を滑動自在に密封して挿入するステップと、
前記押圧部材が前記試料を前記フィルタ部材に対して押圧するよう前記押圧部材に遠心力を作用させて、前記試料を前記フィルタ部材内に強制的に通過させるステップと、を備える、
ことを特徴とする試料破砕方法。 - 請求項8記載の試料破砕方法において、前記押圧部材は、試料に面する端面に、半径方向に伸びる突部が設けられ、前記押圧部材に遠心力を作用させる前に、前記押圧部材を前記フィルタ部材に関して回転させながら押圧することにより試料を擦り潰すステップを更に備える試料方法。
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