JP2006102566A - Production method for porous membrane cartridge packing article and porous membrane cartridge packing article - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液体の濾過など、特に核酸を濾過によって分離精製するために使用される多孔質膜カートリッジ包装品の製造方法及び多孔質膜カートリッジ包装品に関する。 The present invention relates to a method for producing a porous membrane cartridge package used for separating and purifying nucleic acid by filtration, such as liquid filtration, and a porous membrane cartridge package.
多孔質膜は、液体の濾過や、液体内の特定物質の分離精製のために、実験室や工場などにおいて広く使用されている。そして、このような目的で多孔質膜を利用するときには、液体が通る通路の途中に多孔質膜を挟持する必要がある。この挟持方法は、一般には、液体が通る通路を有する2つの部材の間に多孔質膜を挟持する方法が用いられる。 Porous membranes are widely used in laboratories and factories for filtering liquids and separating and purifying specific substances in liquids. When using a porous membrane for such a purpose, it is necessary to sandwich the porous membrane in the middle of a passage through which a liquid passes. In general, a method of sandwiching a porous membrane between two members having a passage through which a liquid passes is used as the sandwiching method.
このような多孔質膜は、一般に精密な実験や測定などに用いられることから、清浄なものが求められ、一度使用されたら、交換されるのが通常である。そのため、液体を通流できる状態で、多孔質膜を挟持したカートリッジにしておくのが清浄性の点や、使用上の便利さの点で都合がよい。このような多孔質膜カートリッジとしては、例えば特許文献1に記載された核酸分離精製ユニットなどが知られている。 Since such a porous membrane is generally used for precise experiments and measurements, a clean one is required, and is usually replaced once used. For this reason, it is convenient in terms of cleanliness and convenience to use a cartridge with a porous membrane sandwiched in a state where liquid can flow. As such a porous membrane cartridge, for example, a nucleic acid separation and purification unit described in Patent Document 1 is known.
この核酸分離精製ユニットの製造方法としては、本体10と蓋20との間に固相(多孔質膜)30を挟み、本体10と蓋20との挟持面を超音波溶着、接着剤、レーザーによる熱溶着、ネジなどによって接合して核酸分離精製ユニットを製造する方法が一般的に用いられている(特許文献1の図2参照)。また、記載はされていないが、この核酸分離精製ユニットの製品形態としては、公知の包装袋で密封されているのが一般的である。
As a method for producing this nucleic acid separation and purification unit, a solid phase (porous membrane) 30 is sandwiched between the
また、従来、多孔質膜の膜不良を検査する方法として、多孔質膜に純水等の液体を通液して、液体の通液速度、または圧力損失を測定して、膜不良を検査する方法が知られている。さらに、空隙部が少ない多孔質膜においては、多孔質膜の上方に液体を受け、下方からエアーで加圧し、多孔質膜の表面から泡が出る圧力を測定して、膜不良を検査する、いわゆるバブルポイント法が知られている。
しかしながら、前記の製造方法においては、多孔質膜を超音波等で溶着する際に、多孔質膜の破れ、挟持面での多孔質膜の所定位置からの位置ずれ等が発生し、そのような膜不良を持った多孔質膜カートリッジが製品として流動してしまうという問題があった。そして、多孔質膜を利用して液体の濾過や、液体内の特定物質の分離精製を行う多孔質膜カートリッジにおいては、その多孔質膜中に液体を通過させるため、ポンプ、重力または圧縮気体により液体を加圧注入する必要がある。この際、多孔質膜カートリッジの多孔質膜に膜不良、特に破れ、位置ずれがあると、液体が多孔質膜によって濾過されずに排出されてしまうおそれがあった。特に、核酸の分離精製に使用する場合には、血液、細胞等から核酸を多孔質膜に吸着させた後、後工程で特定の液体を流して核酸を脱着(回収)させるが、多孔質膜の膜不良は、核酸の吸着ロスとなるばかりか、後工程への不純物の混入を引き起こす原因となっていた。 However, in the above manufacturing method, when the porous film is welded with ultrasonic waves or the like, the porous film is torn, the porous film is displaced from a predetermined position on the sandwiching surface, and the like. There has been a problem that a porous membrane cartridge having a membrane defect flows as a product. In a porous membrane cartridge that uses a porous membrane to perform liquid filtration or separation and purification of a specific substance in the liquid, the liquid is passed through the porous membrane. It is necessary to inject liquid under pressure. At this time, if the porous membrane of the porous membrane cartridge has a membrane defect, particularly tearing or misalignment, the liquid may be discharged without being filtered by the porous membrane. In particular, when used for separation and purification of nucleic acid, nucleic acid is adsorbed to the porous membrane from blood, cells, etc., and then a specific liquid is flowed in the subsequent process to desorb (recover) the nucleic acid. This film failure not only caused a loss of nucleic acid adsorption, but also caused contamination of impurities in the subsequent process.
また、前記の製造方法においては、製造環境中に浮遊する塵埃、特に生物からの発塵物が多孔質膜カートリッジに付着するという問題があった。このような塵埃の付着は、多孔質膜カートリッジを核酸の分離精製に使用する場合には、分離精製された核酸に塵埃が混入して、核酸を利用した多種分析、解析の妨げとなっていた。 In addition, the above-described manufacturing method has a problem that dust floating in the manufacturing environment, particularly dust generated from living organisms, adheres to the porous membrane cartridge. When such a porous membrane cartridge is used for separation / purification of nucleic acid, such dust adhesion has hindered various types of analysis and analysis using nucleic acid due to dust being mixed into the separated / purified nucleic acid. .
このような問題に鑑みて本発明がなされたものであり、本発明は、多孔質膜の膜不良がない、塵埃の付着が少ない多孔質膜カートリッジ包装品の製造方法及び多孔質膜カートリッジ包装品を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such problems, and the present invention relates to a method for producing a porous membrane cartridge package having no defective porous membrane and less dust adhesion, and a porous membrane cartridge package. The purpose is to provide.
前記課題を解決するため、本発明の多孔質膜カートリッジ包装品の製造方法は、次のように構成した。すなわち、バレル、キャップ及び多孔質膜を備える多孔質膜カートリッジを包装袋で密封した多孔質膜カートリッジ包装品の製造方法であって、前記バレルと前記キャップとの間の所定位置に前記多孔質膜を挟持した多孔質膜カートリッジを組立てる組立工程と、前記多孔質膜カートリッジの前記多孔質膜の挟持状態を検査する検査工程と、前記検査工程において多孔質膜の挟持状態が良好と判断された多孔質膜カートリッジを包装袋で密封する包装工程とを含み、前記組立工程、検査工程及び包装工程が連続して行われることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the method for producing a porous membrane cartridge package of the present invention is configured as follows. That is, a method of manufacturing a porous membrane cartridge packaged product in which a porous membrane cartridge including a barrel, a cap, and a porous membrane is sealed with a packaging bag, wherein the porous membrane is disposed at a predetermined position between the barrel and the cap. Assembly step of assembling the porous membrane cartridge sandwiching the porous membrane, an inspection step of inspecting the sandwich state of the porous membrane of the porous membrane cartridge, and the porous state in which the sandwich state of the porous membrane is determined to be good in the inspection step And a packaging process for sealing the membrane cartridge with a packaging bag, wherein the assembly process, the inspection process, and the packaging process are continuously performed.
このような製造方法によれば、検査工程で多孔質膜の挟持状態が検査されると共に、組立工程から包装工程までが連続して行われるため、膜不良が発生した多孔質膜カートリッジが製品として流動されることが防止されると共に、多孔質膜カートリッジへの塵埃の付着量が少なくなる。 According to such a manufacturing method, the sandwiching state of the porous membrane is inspected in the inspection process, and since the assembly process to the packaging process are continuously performed, the porous film cartridge in which the film defect has occurred is a product. While being prevented from flowing, the amount of dust attached to the porous membrane cartridge is reduced.
また、前記組立工程は、前記バレル及び前記多孔質膜、又は、前記キャップ及び前記多孔質膜を射出成形型内にインサートしたインサート成形を用いて行われることが好ましい。すなわち、バレル又はキャップを成形機で成形し、バレル又はキャップの何れかに多孔質膜を自動機で挿入し、バレル及び多孔質膜、又は、キャップ及び多孔質膜を射出成形型内にインサートしてインサート成形を行うことが好ましい。 Moreover, it is preferable that the said assembly process is performed using the insert molding which inserted the said barrel and the said porous membrane, or the said cap and the said porous membrane in the injection mold. That is, a barrel or a cap is molded by a molding machine, a porous film is inserted into either the barrel or the cap by an automatic machine, and a barrel and a porous film or a cap and a porous film are inserted into an injection mold. It is preferable to perform insert molding.
また、前記検査段階は、前記多孔質膜の破れを検査する漏れ検査段階、及び、前記多孔質膜の前記所定位置からの位置ずれを検査する位置ずれ検査段階の少なくとも一方の検査段階を含むことが好ましい。これにより、使用の際に液体(核酸)のロス、不純物の混入の大きな要因となる多孔質膜の破れ、位置ずれが発生した多孔質膜カートリッジが包装工程に流動されるのが防止される。 The inspection step includes at least one inspection step of a leakage inspection step of inspecting the porous membrane for breakage and a misalignment inspection step of inspecting a displacement of the porous membrane from the predetermined position. Is preferred. As a result, the porous membrane cartridge in which the loss of the liquid (nucleic acid) and the contamination of the porous membrane, which cause major loss of impurities during use, is prevented from flowing into the packaging process.
また、前記漏れ検査段階は、エアーを用いて破れを検査することが好ましい。これにより、従来の液体を利用した膜不良の検査方法に比べて、検査精度が向上すると共に、多孔質膜への負荷が少なくなり、検査に起因した膜不良の発生が防止される。また、液体を使用していないため、漏れ検査後の多孔質膜の乾燥作業等が不要となる。 In the leak inspection step, it is preferable to inspect for tears using air. This improves the inspection accuracy and reduces the load on the porous film as compared to the conventional method for inspecting a film failure using a liquid, and prevents the occurrence of a film failure due to the inspection. In addition, since no liquid is used, the operation of drying the porous membrane after the leak inspection is not necessary.
また、前記位置ずれ検査段階は、画像検査装置を用いて位置ずれを検査することが好ましい。これにより、前記の漏れ検査段階では見つけにくい、多孔質膜の所定位置からの微小な位置ずれを検出することが可能となり、多孔質膜の膜不良の検査精度が向上する。 In the misregistration inspection step, it is preferable to inspect misregistration using an image inspection apparatus. As a result, it is possible to detect a minute misalignment of the porous film from a predetermined position, which is difficult to find in the leakage inspection stage, and the inspection accuracy of the film defect of the porous film is improved.
また、前記組立工程、前記検査工程及び前記包装工程は、清浄度クラスが1000以下の製造環境で行われることが好ましい。これにより、製造環境中に浮遊する塵埃数が低下し、多孔質膜カートリッジに付着する塵埃数が少なくなる。 Moreover, it is preferable that the said assembly process, the said inspection process, and the said packaging process are performed in the manufacturing environment whose cleanliness class is 1000 or less. This reduces the number of dust floating in the manufacturing environment and reduces the number of dust attached to the porous membrane cartridge.
また、前記組立工程は、前記バレル及び前記キャップのうち少なくとも一方からなる部材を成形する部材成形段階と、前記バレルと前記キャップとの間の所定位置に前記多孔質膜を挟持する挟持段階とを含み、前記部材成形段階の終了から、前記挟持段階及び前記検査工程を経て、前記包装工程を開始するまでに要する時間が、3分以内であることが好ましい。これにより、キャップまたはバレルに付着する塵埃数が少なくなると共に、多孔質膜カートリッジに付着する塵埃数も少なくなる。 The assembly step includes a member forming step of forming a member comprising at least one of the barrel and the cap, and a holding step of holding the porous film at a predetermined position between the barrel and the cap. In addition, it is preferable that the time required from the end of the member forming stage to the start of the packaging process through the clamping stage and the inspection process is within 3 minutes. As a result, the number of dust adhering to the cap or barrel decreases, and the number of dust adhering to the porous membrane cartridge also decreases.
また、前記の製造方法で製造される多孔質膜カートリッジ包装品は、多孔質膜がトリアセチルセルロースからなることが好ましく、多孔質膜の表面が鹸化処理されていることがより好ましく、多孔質膜が核酸吸着性多孔質膜であることが最も好ましい。 Further, in the porous membrane cartridge package manufactured by the above manufacturing method, the porous membrane is preferably made of triacetyl cellulose, the surface of the porous membrane is more preferably saponified, and the porous membrane Is most preferably a nucleic acid-adsorbing porous membrane.
本発明の多孔質膜カートリッジ包装品の製造方法及び多孔質膜カートリッジ包装品によれば、多孔質膜の膜不良がない、塵埃の付着が少ないものとすることができる。 According to the method for producing a porous membrane cartridge package and the porous membrane cartridge package of the present invention, there is no defective membrane of the porous membrane, and the adhesion of dust can be reduced.
本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら説明する。参照する図1は、多孔質膜カートリッジ包装品の製造方法の概略を示す工程図であり、図2は、多孔質膜カートリッジ包装品の斜視図である。
[多孔質膜カートリッジ包装品の製造方法]
まず、多孔質膜カートリッジ包装品の製造方法について説明する。
本発明の製造方法によって製造される多孔質膜カートリッジ包装品1の構造については、後記にて詳細に説明するが、バレル40、キャップ20及び多孔質膜30を備える多孔質膜カートリッジ2を包装袋3で密封したものである。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings as appropriate. FIG. 1 to be referred to is a process diagram showing an outline of a method for producing a porous membrane cartridge package, and FIG. 2 is a perspective view of the porous membrane cartridge package.
[Method for producing porous membrane cartridge package]
First, a method for producing a porous membrane cartridge package will be described.
The structure of the porous membrane cartridge package 1 manufactured by the manufacturing method of the present invention will be described in detail later, but the
このような多孔質膜カートリッジ包装品1の製造方法は、組立工程S1と、検査工程S2と、包装工程S3とを含むものである。以下に各工程について詳細に説明する。
(組立工程S1)
組立工程S1は、バレル40とキャップ20との間の所定位置に多孔質膜30を挟持した多孔質膜カートリッジ2を組立てる工程であって、部材成形段階S1aと、挟持段階S1bとを含むことが好ましく、その組立方法としては、インサート成形が好ましい。以下、インサート成形を例にとって説明するが、本発明においては、組立方法をインサート成形に限定するものではない。
Such a manufacturing method of the porous membrane cartridge package 1 includes an assembly step S1, an inspection step S2, and a packaging step S3. Each step will be described in detail below.
(Assembly process S1)
The assembly step S1 is a step of assembling the
参照する図3は、多孔質膜カートリッジの分解斜視図、図4は、図3のインサート材の拡大断面斜視図、図5は、多孔質膜カートリッジと射出成形型の断面図であり、(a)はインサート材の設置、(b)は型閉じ時の状態をそれぞれ示している。また、図6は、同じく多孔質膜カートリッジと射出成形型の断面図であり、(a)は樹脂射出時、(b)は射出完了時の状態をそれぞれ示している。さらに、図7は、図6のA部を拡大して示した断面図であり、樹脂射出完了時の状態を示している。 FIG. 3 to be referred to is an exploded perspective view of the porous membrane cartridge, FIG. 4 is an enlarged sectional perspective view of the insert material of FIG. 3, and FIG. 5 is a sectional view of the porous membrane cartridge and the injection mold. ) Shows the installation of the insert material, and (b) shows the state when the mold is closed. FIGS. 6A and 6B are cross-sectional views of the porous membrane cartridge and the injection mold. FIG. 6A shows a state when the resin is injected, and FIG. 6B shows a state when the injection is completed. Further, FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view of a portion A in FIG. 6 and shows a state when the resin injection is completed.
(部材成形段階S1a)
キャップ20及び多孔質膜30を成形する。なお、キャップ20は、公知の射出成形機で、図3及び図4の形状に成形する。また、多孔質膜30は、公知の製膜機で図3及び図4の形状に成形(製膜)する。
(Member forming stage S1a)
The
(挟持段階S1b)
挟持段階S1bには、公知のインサート射出成形機を用いることができる。インサート射出成形機は、後記するように、射出成形型にインサート材10を設置する必要があることから、縦型のインサート射出成形機を用いるのが好ましいが、インサート材10(多孔質膜30)を所定位置に挟持することが可能であれば横型であってもよい。
(Clamping stage S1b)
A known insert injection molding machine can be used for the clamping step S1b. As will be described later, the insert injection molding machine needs to install the
(1)インサート材10の設置
図4、図5(a)に示すように、前記の部材成形段階S1aで成形されたキャップ20の底部21に、多孔質膜30を設置して、インサート材10を作製する。そして、このインサート材10を、キャップ側金型50に形成されたキャビティ51内に設置する。
なお、予めインサート材10を作製しておいてもよい。また、インサート材10の作製及びインサート材10の設置は、公知の組み立てロボットなどを用いて行うのが好ましい。
(1) Installation of
The
(2)型閉じ及び多孔質膜30の挟持
次に、図5(b)に示すように、インサート材10を設置したキャップ側金型50に、バレル側金型60を組み合わせて型閉じを行う。
(2) Mold closing and sandwiching
バレル側金型60は、多孔質膜カートリッジ2の中空部43に相当する位置に、円柱状のコアピン61を備えている。コアピン61は、両金型50、60を閉じたときに、コアピン61の先端部62が多孔質膜30の上面に当接して、キャップ20の挟持面25(図4参照)との間で多孔質膜30を挟みこむようになっている。このとき、多孔質膜30は、次工程で射出する樹脂Jが漏れない程度に、所定の厚さまで圧縮される。換言すれば、コアピン61は、次工程で射出する樹脂Jが漏れない程度の厚さまで多孔質膜30を圧縮するように、その長さが調節されている。また、バレル側金型60は、樹脂Jを射出するためのゲート63を備えており、キャビティ51に樹脂Jを射出可能となっている。
The barrel-
(3)樹脂射出
次に、図6(a)に示すように、キャップ側金型50とバレル側金型60とインサート材10によって形成されたキャビティ51に、溶融した樹脂Jを、ゲート63から射出する。このとき、キャビティ51内に射出された樹脂Jの射出圧力によって、多孔質膜30の周縁部が押し潰される。換言すれば、多孔質膜30の周縁部が好適に押し潰される程度の射出圧力をかけて、溶融した樹脂Jをキャビティに射出する。
(3) Resin Injection Next, as shown in FIG. 6A, molten resin J is fed from the gate 63 into the
(4)型開き及び多孔質膜カートリッジ2の取り出し
そして、図6(b)に示すように、樹脂Jの射出が完了し、樹脂Jが冷えて硬化してバレル40の部分が形成されたら、射出成形機(図示せず)を操作して型開きを行い、多孔質膜カートリッジ2を取り出す。ここで、多孔質膜30の周縁部30aは、射出成形されたバレル側融着部42の開口縁部42bとキャップ20の挟持面25に挟まれて、キャップ20の底部21の所定位置に圧縮されて挟持される。また、キャップ側融着部23の内周面23aは、射出時の樹脂Jの熱により溶融し、バレル側融着部42の外周面42aと一体化する(図7参照)。
(4) Mold opening and removal of the
なお、前記の挟持段階S1bの(1)では多孔質膜30をキャップ20の底部21に設置しているが、バレル側金型60のコアピン61の先端に多孔質膜30を設置する方法でもよい。さらに、前記の部材成形段階S1aでバレル40及び多孔質膜30を成形して、前記の挟持段階S1bでは、図示しないが、バレル側金型60にインサート材10(バレル40及び多孔質膜30)を設置し、ゲート63を設けたキャップ側金型50に樹脂Jを射出してキャップ20の部分を形成する方法でもよい。
In the sandwiching step S1b (1), the
また、前記の組立工程S1は、バレル40とキャップ20との間の所定位置に多孔質膜30を挟持することが可能であれば、前記のインサート成形方法に限定されない。例えば、バレル40とキャップ20を嵌合させる方法でもよい。
Further, the assembly step S1 is not limited to the insert molding method as long as the
具体的には、前記の部材成形段階S1aで、キャップ20、バレル40及び多孔質膜30を成形し、前記の挟持段階S1bでは、キャップ20の底部21に多孔質膜30を設置し、多孔質膜30の周縁部30aをキャップ20の挟持面25に当接させる。そして、バレル40の先端部(バレル側融着部42)をキャップ20の本体部(キャップ側融着部23)の内側に嵌入し、バレル40の開口縁部42bを多孔質膜30の周縁部30aに当接させる。このように、多孔質膜30の周縁部30aが、バレル40の開口縁部42bとキャップ20の挟持面25との間に挟持された状態で、キャップ20を図示しない超音波溶着機の加圧用の台にセットし、ホーンでバレル40をキャップ20の方向へ加圧しつつ、超音波をかけて、バレル40(開口縁部42b)、キャップ20(挟持面25)及び多孔質膜30(周縁部30a)を溶着する。
Specifically, the
また、前記の挟持段階S1bの超音波溶着の代わりに、バレル40の先端部(バレル側融着部)の外周面と、キャップ20の本体部(キャップ側融着部23)の内周面23aを接着剤で接着する方法でもよい。
Further, instead of the ultrasonic welding in the sandwiching step S1b, the outer peripheral surface of the tip portion (barrel side fusion portion) of the
(検査工程S2)
検査工程S2は、バレル40とキャップ20との間に挟持された多孔質膜30の挟持状態を検査する工程であって、漏れ検査段階S2a及び位置ずれ検査段階S2bの少なくとも一方の検査段階を含むことが好ましい。これにより、膜の破れ、位置ずれ等の膜不良を持った多孔質膜カートリッジが後記する包装工程へ流動することがなくなる。また、検査工程で挟持状態が不良と判断された多孔質膜カートリッジ(不良品)を工程から排出する、例えば、自動ロボットで工程から排出する、図示しない排出工程を併設することが好ましい。参照する図8は漏れ検査段階及び位置ずれ検査段階の概略を示す説明図である。
(Inspection process S2)
The inspection step S2 is a step of inspecting the sandwiched state of the
(漏れ検査段階S2a)
漏れ検査段階S2aは、多孔質膜カートリッジ2に挟持された多孔質膜30の破れを検査するもので、エアーを用いて多孔質膜30の破れを検査することが好ましい。例えば、多孔質膜30のエアーを通過させた際の差圧を確認することによって、多孔質膜30の破れを検査する。そして、検査にエアーを使用することによって、液体を使用した従来の漏れ検査と比べて、検査精度が向上すると共に、検査終了後に乾燥工程等を設ける必要がなく、製造コストが低下する。具体的には、図8に示すような漏れ検査装置100を用いて行われる。
(Leakage inspection stage S2a)
In the leak inspection step S2a, the
漏れ検査装置100は、差圧計101、流量計102、減圧弁103から構成される。すなわち、多孔質膜カートリッジ2の後端側の開口43a及び先端側の排出口22aをパッド104で各々シールし、先端側(排出口22a側)のパッド104に、調質エアー(乾燥クリーンエアー)を供給する回路を減圧弁103、流量計102を介して接続し、後端側(開口43a側)のパッド104に、大気に開放する回路を接続する。そして、所定量(例えば、300ml/min)の圧力調整された(例えば、3kPa)調質エアーを、多孔質膜カートリッジ2の先端側の排出口22aから後端側の開口43aに向けて流す。このとき、先端側と後端側の圧力差を、差圧計101で測定する。
The
そして、多孔質膜30の空隙率によって、差圧の上下限値を設定し、空隙率50〜95%の多孔質膜の場合、差圧が1.3〜2.0kPaの範囲内であるとき、多孔質膜30の挟持状態が正常であるとした。差圧が1.3kPa以下の場合には、多孔質膜30に破れ、位置ずれが確認された。また、差圧が2.0kPa以上の場合には、多孔質膜30が二重に重なっていたり、膜製造工程での不良により空隙に目詰まりを起こしていることが確認された。
And the upper and lower limit values of the differential pressure are set according to the porosity of the
(位置ずれ検査段階S2)
位置ずれ検査段階S2bは、多孔質膜30の挟持面25(キャップ20)での所定位置からの位置ずれを検査するもので、画像検査装置を用いるのが好ましい。そして、画像検査装置を用いることによって、前記の漏れ検査段階S2aでは検出しにくい微小な位置ずれを検出することができる。例えば、図8に示すような画像検査装置200を用いて行われる。画像検査装置200は、カメラ部201、本体部202から構成され、多孔質膜カートリッジ2の後端側の開口43aからカメラ部201で、多孔質膜30を、例えば、モノクロの多階調の画像として撮影し、その画像情報を本体部202で解析して、多孔質膜30の位置ずれを判定する。具体的には、多孔質膜30に位置ずれが発生すると、多孔質膜30と共に、キャップ20の底部21の部分が撮影される。そして、撮影された画像において、多孔質膜30の白に対して、キャップ20(底部21)の樹脂の色が異なるため、階調のずれが確認されることとなる。したがって、画像に階調のずれが確認できない場合、多孔質膜30の挟持状態が正常であるとした。
(Position displacement inspection step S2)
The misregistration inspection step S2b inspects misalignment from a predetermined position on the sandwiching surface 25 (cap 20) of the
(包装工程S3)
包装工程S3は、前記の検査工程S2で多孔質膜30の挟持状態が良好と判断された多孔質膜カートリッジ2を、包装袋で密封する工程である。包装方法は、公知の包装方法が用いられ、好ましくはピロー包装である。
(Packaging process S3)
The packaging step S3 is a step of sealing the
本発明の製造方法において、前記組立工程、検査工程及び包装工程は、清浄度クラスが1000以下の製造環境で行われることが好ましい。これにより、製造環境中に浮遊する塵埃数が低下し、多孔質膜カートリッジ2に付着する塵埃数が少なくなり、特に、多孔質膜カートリッジ2を核酸の分離精製に使用する場合には、分離精製された核酸に塵埃が混入して、核酸を利用した多種分析、解析の妨げとなることを防止できる。ここで、清浄度クラス1000とは、米国連邦規格FED−STD−209Dにおいて規定された清浄度で、1ft3当たりの0.5μm以上の浮遊粒子数(塵埃数)が1000個を意味する。
In the manufacturing method of the present invention, it is preferable that the assembly process, the inspection process, and the packaging process are performed in a manufacturing environment having a cleanliness class of 1000 or less. As a result, the number of dust floating in the manufacturing environment is reduced, and the number of dust attached to the
また、前記のように、製造環境の清浄度クラスをあげていけば浮遊塵埃数を少なくすることができるが、設備費用のアップにつながる。また、清浄度クラスをあげた(塵埃数の少ない)クリーンルームでも、クリーンルーム内で作業者が作業を行うと、作業者からの発塵を完全に防止することはできないため、全ての作業をクリ−ンルーム外からの遠隔操作で行う必要があり、設備費用の大幅なアップにつながる。 Further, as described above, increasing the cleanliness class of the manufacturing environment can reduce the number of suspended dust, but this leads to an increase in equipment costs. Even in a clean room with a high cleanliness class (with a small number of dust), if an operator works in the clean room, dust generation from the operator cannot be completely prevented. Remote operation from outside the room, which leads to a significant increase in equipment costs.
したがって、設備費用のアップを防止するため、本発明の製造方法においては、前記の部材成形段階S1aの終了から、検査工程S2を経て、包装工程S3を開始するまでに要する時間(以下、カートリッジ製造時間と称す)を3分以内にすることが好ましく、2分以内がさらに好ましく、1分以内が最も好ましい。これにより、製造環境の清浄度クラスを必要以上にあげなくても、多孔質膜カートリッジ2に付着する塵埃数を少なくできる。
Therefore, in order to prevent an increase in equipment costs, in the manufacturing method of the present invention, the time required from the end of the member forming step S1a to the start of the packaging step S3 through the inspection step S2 (hereinafter referred to as cartridge manufacturing). (Referred to as time) is preferably within 3 minutes, more preferably within 2 minutes, most preferably within 1 minute. Thereby, the number of dust adhering to the
なお、前記のように、カートリッジ製造時間を3分以内とするためには、前記組立工程、検査工程及び包装工程を連続して行う、一貫したライン構成の設備が好ましい。具体的には、隣接して配置した2台の成形機、検査装置、包装機及び半製品の移載を目的とした搬送機の全てが連結された製造設備とすることが好ましい。 As described above, in order to make the cartridge manufacturing time within 3 minutes, it is preferable to use a facility with a consistent line configuration in which the assembly process, the inspection process, and the packaging process are continuously performed. Specifically, it is preferable to use a manufacturing facility in which two molding machines, an inspection device, a packaging machine, and a conveyor for the purpose of transferring semi-finished products are connected to each other.
次に、本発明の製造方法で製造された多孔質膜カートリッジ包装品について説明する。なお、前記組立工程S1としてインサート成形を用いた例で説明する。 Next, the porous membrane cartridge package manufactured by the manufacturing method of the present invention will be described. An example in which insert molding is used as the assembly step S1 will be described.
[多孔質膜カートリッジ包装品の構造]
図2に示すように、本発明の一実施形態に係る多孔質膜カートリッジ包装品1は、多孔質膜カートリッジ2と、その多孔質膜カートリッジ2を密封する包装袋3とから構成される。そして、図3に示すように、多孔質膜カートリッジ2は、キャップ20と多孔質膜30とからなるインサート材10と、このインサート材10に対してインサート射出成形されるバレル40とから構成されている。なお、多孔質膜カートリッジ2のバレル40は、インサート射出成形により、キャップ20及び多孔質膜30と一体的に形成されるものであるが、図3においては、説明の便宜上、バレル40を分離して示している。
[Structure of porous membrane cartridge package]
As shown in FIG. 2, a porous membrane cartridge package 1 according to an embodiment of the present invention includes a
(多孔質膜カートリッジ2)
(1)インサート材10
インサート材10は、キャップ20と、液体の濾過、分離精製により核酸等を吸着して採取するための多孔質膜30とから構成される。インサート材10は、多孔質膜カートリッジ2を成形するための射出成形型(キャップ側金型50)に予めセットされ(図5参照)、キャビティ51に溶融した樹脂Jが射出されることにより、当該樹脂Jにより成形されるバレル40と融着される(図6参照)。
(Porous membrane cartridge 2)
(1)
The
(2)キャップ20
キャップ20は、中央に開口部21aが形成された底部21と、この底部21の下面から延出するノズル22(排出部)と、ノズル22とは反対側に向かって底部21の外周に沿って筒状に延出するキャップ側融着部23とから構成されている。ノズル22の先端には排出口22aが形成されており、底部21の開口部21aと連通している。キャップ側融着部23は、後記するバレル40のバレル側融着部42と外接して融着する部分であり、その内径は、多孔質膜30の直径と略等しく形成されている。
(2)
The
キャップ20の底部21には、図4に示すように、底面21bの外周に沿って、底面21bよりも1段高くなった挟持面25が環状に形成されている。挟持面25は、後記する多孔質膜30の周縁部30aと当接する面であり、平坦に形成されている。底面21bは、挟持面25側から開口部21a側に向かうほど低くなる(排出口22a側に近づく)ように傾斜しており、液体が排出され易くなっている。また、底面21bには、6本(図4においては3本のみ図示)のリブ26が放射状に形成されている。リブ26は、底面21bから突出しており、底面21bの傾斜角度よりゆるい角度で、挟持面25側から開口部21a側に向かうほど低くなるように傾斜している。
As shown in FIG. 4, a clamping
キャップ20の材料としては、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリカーボネイト、ポリ塩化ビニル等のインサート射出成形可能な樹脂を使用することができる。また、ポリ乳酸等の生分解性の材料も好適に使用することができる。
As a material of the
(3)多孔質膜30
多孔質膜30は、図4に示すように、前記したキャップ側融着部23の内径と略同一の直径をした円形状の膜部材である。多孔質膜30は、無数の微細な孔を有しており、液体を濾過、分離精製(吸着)して核酸等を採取できるようになっている。また、多孔質膜30は、前記したキャップ20の挟持面25の上に載置されて、インサート材10を構成する。多孔質膜30の周縁部30aは、キャップ20の挟持面25に当接する部分であり、後記するバレル40の射出成形において樹脂Jの射出圧により挟持面25に押し付けられ、射出成形されたバレル側融着部42の開口縁部42bとキャップ20の挟持面25に挟まれて、多孔質膜カートリッジ2(キャップ20)の底部21において圧縮されて挟持される(図6、図7参照)。
(3)
As shown in FIG. 4, the
多孔質膜30は、有機高分子からなる多孔質膜であり、その厚さが10〜500μmの多孔質膜が好適に使用できる。また、多孔質膜が核酸吸着性多孔質膜である場合には、例えば、アセチルセルロースの表面鹸化物からなる多孔質膜が好適であり、鹸化率は5%以上であることが好適である。アセチルセルロースとしては、モノアセチルセルロース、ジアセチルセルロース、トリアセチルセルロースの何れでもよいが、特にトリアセチルセルロースが望ましい。また、核酸吸着性多孔質膜には、最小孔径が0.22μm以上、最大孔径と最小孔径の比が2以上、空隙率が50〜95%、バブルポイントが9.8〜980kPa(0.1〜10kg/cm2)、圧力損失が0.1〜100kPa、核酸吸着量が多孔質膜1mg当たり0.1μg以上の多孔質膜が好適である。ここで、圧力損失とは、水を通過させるのに必要な多孔質膜の厚さ100μm当たりの最低圧力である。
The
なお、多孔質膜30を一般的なフィルターとして使用する場合には、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリカーボネイト等の多孔質膜を用いることができる。
In addition, when using the
(4)バレル40
バレル40は、図3に示すように、一端寄りの外周面がバレル側融着部42となるもので、円筒状のバレル本体部41と、バレル本体部41に連なる円筒状のバレル側融着部42とからなる。バレル40は、インサート材10をキャップ側金型50に設置した後(図5参照)、キャビティ51に樹脂Jを射出することにより成形される。バレル40の中空部43は、液体等を一時的に貯留する部分であり、後記するバレル側金型60に備えられたコアピン61を用いて成形される(図6参照)。中空部43の上端は開口しており(開口43a)、中空部43の下端は多孔質膜30によって塞がれることとなる。バレル側融着部42は、コアピン61とキャップ20(キャップ側融着部23)との間に形成された隙間(図6(a)のキャビティ51)に流入した樹脂Jにより成形される。そのため、実際には、当該隙間に流入した樹脂Jの熱によってキャップ側融着部23の内周面23a(図4参照)が溶融し、バレル40とインサート材10が一体化されることとなる。
(4)
As shown in FIG. 3, the
また、バレル40の材料としては、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリカーボネイト、ポリ塩化ビニル等のインサート射出成形可能な樹脂を使用することができる。また、ポリ乳酸等の生分解性の材料も好適に使用することができる。
Further, as the material of the
(包装袋3)
包装袋3は、公知の包装袋を用いることができるが、図2に示すように、シート状の包装材料に多孔質膜カートリッジ2を載置し、包装材料の相対する端部を接着部3aで接着して筒状にしてから、この筒状になった包装材料の両開口端を封止部3b、3bで封止した、いわゆる3方ピロー包装袋が好ましい。また、包装材料としては、例えば、アルミニウムシート、ポリエチレンシート、ポリエチレンテレフタレートシート、エチレンビニルアセテートシート及びこれらの積層シートが用いられる。さらに、これらのシートの厚みは、包装袋3内の気密が維持できるように適宜選定される。
(Packaging bag 3)
As the
[多孔質膜カートリッジ包装品の使用方法]
続いて、本発明の製造方法で製造された多孔質膜カートリッジ包装品の使用方法について説明する。なお、核酸分離精製の場合について説明する。参照する図9は、多孔質膜カートリッジ包装品の使用方法を示す断面図である。
[How to use porous membrane cartridge packaging]
Then, the usage method of the porous membrane cartridge packaged article manufactured with the manufacturing method of this invention is demonstrated. The case of nucleic acid separation and purification will be described. FIG. 9 to be referred to is a cross-sectional view showing a method of using the porous membrane cartridge packaged product.
まず、多孔質膜カートリッジ包装品1の包装袋3を開封して、多孔質膜カートリッジ2を取り出す。次に、核酸を含む試料溶液として、検体として採血された全血、血漿、血清、尿、便、精液、唾液などの体液、あるいは植物(またはその一部)、動物(またはその一部)など、あるいはそれらの溶解物およびホモジネートなどの生物材料から調製された溶液を用意する。これらの溶液を、細胞膜を溶解して核酸を可溶化する試薬を含む水溶液で処理する。これにより細胞膜及び核膜が溶解されて、核酸が水溶液内に分散する。例えば、試料が全血の場合、塩酸グアニジン、Triton−X100、プロテアーゼK(SIGMA製)を添加した状態で、60℃で10分インキュベートすることによって赤血球の除去、各種タンパク質の除去、白血球の溶解及び核膜の溶解がなされる。
First, the
このように核酸が分散した水溶液中に、水溶性有機溶媒、例えばエタノールを添加して試料溶液Wができあがる。この試料溶液Wを、多孔質膜カートリッジ2のバレル40の後端側の開口43aからノズル22の先端の排出口22aへ向けて圧力を掛けつつ通流させる。こうすると、試料溶液W中の核酸が多孔質膜30に吸着される。
A sample solution W is completed by adding a water-soluble organic solvent such as ethanol to the aqueous solution in which nucleic acids are dispersed in this way. The sample solution W is allowed to flow while applying pressure from the opening 43 a on the rear end side of the
次に、核酸洗浄バッファ溶液Wを、多孔質膜カートリッジ2の後端側の開口43aからノズル22の排出口22aに向けて圧力をかけながら通流させる。核酸洗浄バッファ溶液Wは、多孔質膜30に吸着した核酸は脱着させないが、不純物は脱着させる組成を有するものであり、主剤と緩衝剤、及び必要に応じて界面活性剤を含む水溶液からなる。主剤としては、エタノール、Tris及びTriton−X100を含む溶液が好ましい。この操作により、多孔質膜30から核酸以外の不純物が除去される。
Next, the nucleic acid washing buffer solution W is allowed to flow while applying pressure from the opening 43 a on the rear end side of the
次に、精製蒸留水WまたはTEバッファW等を開口43aから排出口22aに向けて圧力を掛けながら通流させて、核酸を多孔質膜30から脱着させて流し出し、流れ出た核酸を含む溶液を回収する。
Next, purified distilled water W or TE buffer W or the like is passed through the
続いて、本発明の一実施例について説明する。
(実施例1)
1台目の成形機でキャップを成形し、そのキャップ内に多孔質膜を自動ロボットで挿入し、インサート材を作製した。このインサート材を2台目の成形機に設置した金型内に自動機にて挿入し、インサート成形を実施して多孔質膜カートリッジを作製した。この多孔質膜カートリッジを自動ロボットで取出し、エアーによる漏れ検査装置及び画像検査装置にて多孔質膜の挟持状態を検査した。そして、挟持状態が良好な多孔質膜カートリッジをピロー包装機へ自動投入して袋詰めし、多孔質膜カートリッジ包装品を作製した。なお、前記作業は、清浄度クラスが1000の製造環境で行った。次に、キャップ成形終了からピロー包装機への投入までに要する時間(カートリッジ製造時間)を変更して、同様に、多孔質膜カートリッジ包装品を作製した。なお、差圧計101はAP−47((株)キーエンス製)、流量計102はFMS−A−005(CKD(株)製)、減圧弁103はIR1000−1BG(SMC(株)製)、画像検査装置200はCV−2000((株)キーエンス製)を使用した。
Subsequently, an embodiment of the present invention will be described.
Example 1
A cap was molded with the first molding machine, and a porous film was inserted into the cap with an automatic robot to produce an insert material. This insert material was inserted into a mold installed in a second molding machine by an automatic machine, and insert molding was performed to produce a porous membrane cartridge. The porous membrane cartridge was taken out by an automatic robot, and the sandwiched state of the porous membrane was inspected by an air leak inspection apparatus and an image inspection apparatus. Then, a porous membrane cartridge in a good sandwiched state was automatically put into a pillow packaging machine and packed in a bag to produce a porous membrane cartridge packaged product. In addition, the said operation | work was performed in the manufacturing environment whose cleanliness class is 1000. Next, the time (cartridge production time) required from the end of cap formation to the insertion into the pillow packaging machine was changed, and a porous membrane cartridge packaged product was similarly produced. The
各カートリッジ製造時間で作製した多孔質膜カートリッジ包装品(多孔質膜カートリッジ)に付着している塵埃を確認するために、多孔質膜カートリッジを滅菌水で洗浄し、その洗浄水にPCR増幅操作を実施した。PCR増幅操作において、フォワードプライマーとしてランダムヘキサマーを使用し、リバースプライマーとしてランダムヘキサマーを使用した。PCRは、MgCl2(1.5mM)、dNTP(200μM)、HSTaq(2.45U/50μL)、フォワードプライマー及びリバースプライマー(各0.4μM)を含む全量50μLの系で行い、反応混合物を94℃で15分加熱した後、94℃で1分、61℃で1分及び72℃で1分のサイクルを30サイクル行い、最後に72℃で5分インキュベートした後、4℃で保存した。PCR産物の吸光度、希釈度から、多孔質膜カートリッジ1個当たりのDNA量(塵埃量)を算出した。その結果を表1に示した。 In order to confirm the dust adhering to the porous membrane cartridge package (porous membrane cartridge) produced at each cartridge manufacturing time, the porous membrane cartridge is washed with sterilized water, and PCR amplification operation is performed on the washing water. Carried out. In the PCR amplification operation, a random hexamer was used as a forward primer and a random hexamer was used as a reverse primer. PCR was performed in a total volume of 50 μL containing MgCl 2 (1.5 mM), dNTP (200 μM), HSTaq (2.45 U / 50 μL), forward primer and reverse primer (0.4 μM each), and the reaction mixture was treated at 94 ° C. After 15 minutes of heating at 94 ° C., 30 cycles of 94 ° C. for 1 minute, 61 ° C. for 1 minute, and 72 ° C. for 1 minute were performed, and finally, 72 ° C. was incubated for 5 minutes and then stored at 4 ° C. The DNA amount (dust amount) per porous membrane cartridge was calculated from the absorbance and dilution of the PCR product. The results are shown in Table 1.
表1の結果から、カートリッジ製造時間を3分以内で行えば、多孔質膜カートリッジ包装品(多孔質膜カートリッジ)に付着する塵埃数が、核酸を利用した多種分析、解析に実質的に影響のないレベルになることが確認された。 From the results in Table 1, if the cartridge production time is within 3 minutes, the number of dust adhering to the porous membrane cartridge package (porous membrane cartridge) has a substantial effect on various analyzes and analyzes using nucleic acids. It was confirmed that there would be no level.
1 多孔質膜カートリッジ包装品
2 多孔質膜カートリッジ
3 包装袋
20 キャップ
23 キャップ側融着部
23a 内周面
25 挟持面
30 多孔質膜
40 バレル
41 バレル本体部
42 バレル側融着部
42b 開口縁部
50 キャップ側金型
51 キャビティ
60 バレル側金型
J 樹脂
S1 組立工程
S1a 部材成形段階
S1b 挟持段階
S2 検査工程
S2a 漏れ検査段階
S2b 位置ずれ検査段階
S3 包装工程
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Porous
Claims (10)
前記バレルと前記キャップとの間の所定位置に前記多孔質膜を挟持した多孔質膜カートリッジを組立てる組立工程と、
前記多孔質膜カートリッジの前記多孔質膜の挟持状態を検査する検査工程と、
前記検査工程において多孔質膜の挟持状態が良好と判断された多孔質膜カートリッジを、前記包装袋で密封する包装工程とを含み、
前記組立工程、検査工程及び包装工程が連続して行われることを特徴とする多孔質膜カートリッジ包装品の製造方法。 A method for producing a porous membrane cartridge packaged product in which a porous membrane cartridge comprising a barrel, a cap and a porous membrane is sealed with a packaging bag,
An assembly step of assembling a porous membrane cartridge that sandwiches the porous membrane in a predetermined position between the barrel and the cap;
An inspection step of inspecting a sandwich state of the porous membrane of the porous membrane cartridge;
Including a packaging step of sealing the porous membrane cartridge determined to have a good sandwich state of the porous membrane in the inspection step with the packaging bag,
A method for producing a porous membrane cartridge packaged product, wherein the assembly step, the inspection step, and the packaging step are continuously performed.
前記部材成形段階の終了から、前記挟持段階及び前記検査工程を経て、前記包装工程を開始するまでに要する時間が、3分以内であることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の多孔質膜カートリッジ包装品の製造方法。 The assembly process includes a member forming step of forming a member comprising at least one of the barrel and the cap, and a sandwiching step of sandwiching the porous membrane at a predetermined position between the barrel and the cap,
The time required from the end of the member forming stage to the start of the packaging process through the clamping stage and the inspection process is within 3 minutes. A method for producing a porous membrane cartridge package according to one item.
The porous membrane cartridge package according to claim 8 or 9, wherein the porous membrane is a nucleic acid-adsorbing porous membrane.
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