JP2006124035A - 液体用容器に蓋をするための穿刺可能で可撓性のある装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 液体用容器において、液体の蒸発の影響を減らし、ピペッタの使用が出来、かつ製作コストの安い容器に蓋をするための可撓性装置の提供。
【解決手段】 ロッド状物体（ピペッタ）の作用で突き通すことができ、ロッド状物体を取り除いた後に再びその当初の形状に戻ることができるようにした、少なくとも２つの切れ目を備え、かつ放射状に配置してある弾力性のある膜（可撓性装置）から成り、その膜を安定させるためのキャップを備えている液体容器用蓋装置。
【選択図】 図３

Description

本発明は、液体用容器に蓋をするための可撓性装置であって、ロッド状物体の作用で突き通すことができ、ロッド状物体を取り除いた後に再びその当初の形状に戻ることができる装置に関する。

現代の診断分野においては、必要なプロセス・ステップ、たとえば、ピペット操作、混合操作、培養操作、遠心分離操作、測定操作などを完全自動的に行う多数の機器を使用する。このような機器を用いて分析するサンプルは、ほとんどの場合、人間または動物の体液とか、少なくとも１つの検査試薬を添加しなければならない他の被検物質含有液とかである。したがって、きわめて多種類の容器に収容する可能性のある液体の保管、取り出し、移送および添加は診断用機器での重要な操作である。

完全自動診断用機器で安定して検査を行うときに考慮すべき基準は、機器内に保管した試薬の安定性、いわゆるオンボード安定性であり、これが機器内部の状態からきわめて大きな影響を受ける。特別な問題として、液体試薬の質量が蒸発に関連して失われるという問題がある。液体の喪失で生じる濃度変化が検査全体の質、すなわち、いわゆる検査性能に影響を与える可能性があるため、被検物質の測定を標準化し、信頼性の高いものとするためには、定まった組成の試薬を使用することが不可避である。液体試薬の蒸発原因は、自動ピペッタで液体試薬を直接取り扱わなければならず、したがって、ピペッタを全体的に気密シールすることができないということである。

機器およびピペッタの構造に応じて、公知のように種々の予防対策を採って試薬容器からの液体の蒸発を減らしてはいる。たとえば、多くの診断用機器は、試薬容器を嵌め込む冷却ホルダまたは位置を持っている。試薬を冷却することによって蒸発による液体の喪失をかなり減らすことができる。蒸発の影響を最小限に抑えるために採られた別の対策としては、試薬容器開口部の横断面を小さくするという対策があるが、この横断面縮小策は、或る程度までしか使えず、ピペッタの寸法による制限を受ける。気密シールの程度を大きくしたり、小さくしたりするストッパまたは閉鎖キャップを使用するのも慣例である。

蒸発を防ぐ特別な不浸透性保護を行うためには試薬容器の開口部を気密シールする閉鎖キャップを使用するが、閉鎖キャップとしては、たとえば、回転閉鎖要素またはスナップ嵌め閉鎖要素がある。しかしながら、この種の蒸発防止保護は、自動的に開閉を行う適当な装置も有する機器にしか適していない。

好ましくは大きな弾力性のある材料（たとえば、ゴム）から作った閉鎖ストッパの使用も広く普及している。この種の装置の例が、ヨーロッパ特許第０５０９２８１号Ｂ１、ヨーロッパ特許第００９７５９１号Ｂ１および仏国特許第２７７２７２７号Ａ１に見いだされる。これら可撓性のある閉鎖ストッパの利点は、カニューレその他のロッド状物体の侵入口を持っており、この侵入口が、使用材料の弾力性のために或る程度の可撓性を持っているということである。このため、侵入口は、挿入物体の直径に適合可能であり、物体を取り出した後には再び閉じることができる。しかしながら、たとえば、試薬容器開口部の直径よりもほんのわずかに小さい直径を有するピペッタを使用する必要がある場合に、問題が起きる。この場合、蒸発防止の効果的な保護をもはや保証できない程度まで侵入口を拡大しなければならないか、かなりの力を加えてピペッタを狭い侵入口に無理矢理押し通さなければならない。これには、機器全体の技術的な変更が必要となるかもしれず、摩擦が生じるために、摩耗が大きくなることにもなる。付加的な要因として、試薬容器のネック部内へ部分的に突入するため、この種の閉鎖ストッパは、特に試薬容器開口毎にその特別な形状に合わせて製造しなければならないということ、そして、予め作成した侵入口が、ピペット操作装置、特に類似した直径のピペット操作装置の限られた選択にしか適していないということである。

したがって、本発明の目的は、液体用容器の閉鎖装置において、第１に、蒸発の影響を減らし、したがって、液体試薬のオンボード安定性を確実に向上させることに貢献し、第２に、液体容器それ自体の設計または機器の設計さえ変更する必要なしに、診断用機器の広範にわたる種類の液体容器およびピペット操作装置に対して例外なく使用することができ、第３に、従来公知の閉鎖装置に代わるコスト効率の良い代替装置を提供することを特徴とする装置を利用可能とすることであった。

本発明による解決策は、特許請求の範囲に記載されている主題および方法の提供にある。

液体用容器に蓋をするための本装置は、好ましくは、プロセス・ステップ、たとえば、液体のピペット操作または混合操作を自動的に行う機器で使用される試薬容器に蓋をするのに使用される。この装置は、膜、すなわち、２つの補助的な領域または区画を隔離するのに適した隔離層からなる。この膜は、放射状形態で配置した少なくとも２つの切れ目を備えており、好ましくは、液体用容器の開口部を完全に覆うようにこの開口部上に設置される。本発明と関連して、「切れ目」という用語は、膜を完全に貫いて、すなわち、膜の厚さ全体を貫いて延びる切り込みと了解されるべきである。

膜は、それと開口の境界を定める液体容器の縁との間にシーリングと固定連結を与える化学的または機械的なカップリング剤の助けを借りて使用できる。本発明の意味範囲内で、化学的接着とは、２つの結合部分間に、接着剤の助けを借りて、好ましくは液体接着剤の助けを借りて創り出した接着と了解されるべきである。一方、機械的接着とは、表面の性質、たとえば、多孔質または繊維質表面の微視的なかみ合い（たとえば、ベルクロ式閉鎖）で影響を受ける接着と了解されるべきである。

好ましい変形例では、粘着性膜を使用する。粘着性膜は、片面で、少なくとも液体用容器と直接接触することになる領域において、市販の粘着性フィルムまたは接着ラベルで知られているように接着剤で処理されている。この実施形態は、粘着性膜を支持層（たとえば、保護フィルム）に貼り付けことができ、接着力を失うことなくこの保護フィルムから容易に剥がすことができるという利点を有する。膜の取り扱いをより容易にするために、そして、たとえば、支持層から粘着性膜を剥がしたり、粘着性膜を液体用容器に貼り付けたりするのをより容易にするために、本発明による装置は、また、１つまたはそれ以上の引き剥がしタブを備えているとよい。

膜を貼り付ける別の方法としては、液体用容器の開口部を構成している縁に膜を機械的に固定するねじ締めキャップを使用する方法がある。本発明の意味範囲内で、ねじ締めキャップは、好ましくは円形の開口部を有し、この開口部の横断面が使用しようとしているロッド状物体の通過を許すようになっている。この種の穴あきねじ締めキャップを使用することは、閉ざそうとしている液体容器がねじ山を持っている場合に特に利点がある。特に安定して固定を行うために膜を接着してから、さらにねじ締めキャップの助けを借りて膜を固定することも可能である。その結果として、膜が摩擦のために剥がれるのを避けることができる。

本発明による装置を液体容器自体の縁に固着するのではなく、その代わりにねじ締めキャップの縁に固着することが有利でありうる。装置を外縁に、また、ねじ締めキャップの内面に向いた縁の両方にも設置することもできる。

液体用容器に蓋をするための本発明による装置は、共通の出発点または頂点で交わる、すなわち、放射状に配置されている少なくとも２つの切れ目を備えた可撓性膜からなる。

２つの切れ目を備える膜においては、これら２つの切れ目は、１０度〜１８０度の角、好ましくは２０度〜１２０度の角、特に好ましくは４５度〜９０度の角をなすように配置される。

ロッド状物体の直径および使用する膜材料の強さまたは弾力性に応じて、切れ目の数および切れ目間の角度間隔を変えて、通過幅、最小摩擦抵抗および蒸発防止の可能な限りの保護の最適比率を得ることができる。

本発明による装置の別の好ましい実施形態は、３〜１２個、好ましくは４〜１０個、特に好ましくは６個の切れ目（すべて同じ長さであると有利である）を備える膜からなる。しかしながら、すべての切れ目が等しい長さではなく、たとえば、或る領域のいくつかの切れ目を長くして非対称な幅を有した物体の通過を許すようにすることも可能である。

切れ目は、まっすぐ、波状またはジグザグ状の切り込みで作ってもよい。切れ目は、好ましくは、底辺が膜の周縁に接続したいくつかの二等辺三角形を形成するように互いに等しい角度で配置される。頂点から延びている切れ目の長さは、種々あり得るが、好ましくは、最も大きな直径を有し、カバー装置を突き通すことを意図したロッド状物体領域の通過を可能とするように選ぶ。

本発明による装置は、ロッド状物体の作用によって突き通され、ロッド状物体の取り外し後、再びその当初の形状に戻ることができる。ピペッタの作用の下では、たとえば、膜に切り込んだ三角形の自由端は液体用容器の内部に押し込まれる。その結果、ピペッタの直径に融通無碍に適応する、すなわち摩擦が最小の開口が生じる。ピペッタを取り外した後、膜三角形は、使用した材料の弾力性のために再びその当初の位置をとり、したがって、液体用容器の開口部を閉じる。この操作手順は何回も繰り返すことができる。

本発明の範囲内のロッド状物体は、たとえば、液体移送装置（たとえば、ピペッタまたはカニューレ）または液体混合装置（たとえば、撹拌ロッド）であり、一般的には円筒状または円錐形である。これらのロッド状物体の端は尖っていても、丸くなっていても、鈍角となっていてもよい。

可撓性膜は、好ましくは、弾力性のある蒸気の通らない材料で作られる。膜の材料を選ぶときには、もちろん、当業者は、たとえば水溶液または有機溶媒のような異なった液体を収容する可能性のある液体容器に蓋をするためには、カバーしようとしている液体または液体の蒸気によって悪影響を受けない適切な膜材料を使用しなければならないということを考慮すべきである。膜は、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン・テレフタレート（ＰＥＴ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリイミド（ＰＩ）、天然ゴム、シリコーンゴム、ブロモブチルゴムおよびクロロブチルゴムからなる群から選んだ材料で作ると特に好ましい。これらの材料の混合物またはこれらの材料の少なくとも２つの異なった層から作った膜も好適である。たとえば、セルロース層を弾性材料の層と結合することも可能である。

可撓性膜の厚さは、好ましくは１５０μｍ以下であり、より好ましく４０μｍ〜１００μｍであると有利であり、特に好ましくは５０μｍ〜８０μｍである。

本発明による装置のさらに特別な実施形態は、たとえば、打ち抜き加工できる円形、楕円形または多角形の開口部が放射状の切れ目の頂点に位置していることを特徴とする。この開口部の直径は、ロッド状物体の、最初に液体容器内に侵入する際に閉鎖装置を通過し、引き抜いた際に最後に閉鎖装置を通過する部分の直径に一致していると有利である。その結果、たとえば、ピペッタの外面に付着した残留液が膜のところで剥ぎ取られる。このようにして、閉鎖装置の過剰な汚染を回避することが可能となり、たとえば、異なった試薬が相互に混じり合うというリスクを減らすことができる。

図１は、液体用容器に蓋をするための本発明による装置の種々の実施形態を平面図で示している。本装置は、放射状に配置した少なくとも２つの切れ目（２）を備えた弾力的な膜（１）からなる。図１ａおよび図１ｂは、いずれも６つの切れ目（２）を備える本発明による装置を示している。いずれの場合も、等しい角度に切れ目を配置することで底辺が膜の周縁に接続している６つの二等辺三角形（３）が生じている。図１ｂの装置は、放射状配置の切れ目の頂点のところに円形開口部（４）を有する。図１ａおよび図１ｂの装置は、いずれの場合も、膜を適切に切り取ることによって形成され、装置を持ちやすくする３つの引き剥がしタブ（５）を備えている。図１ｃは、ほぼ７０度の角度（６）をなすように配置した２つの切れ目を備える本発明による装置を示している。図１ｄは、６つの切れ目を備え、これらの切れ目すべてが同じ長さとはなっていない本発明による装置を示している。装置の形状または輪郭は、液体用容器上の蓋をするようになっている開口部に合わせる。図１ａ〜１ｃに示す装置は、円形開口部を塞ぐのに特に適しているが、図１ｄに示すような形態の装置は、楕円形の開口部を覆うのに使用できる。図１ｄは、また、切れ目によって突き通し可能にした膜の領域が装置の中央に位置していなくて、中央位置以外のどこかに位置できることも示している。

図２は、液体用容器（７）に蓋をする本発明による装置の使用法を示しており、この例では、容器は、ねじ山（８）を備えており、中央に円形の開口部を有する穴あきねじ締めキャップ（９）がこのねじ山を利用できるようになっている。図２ａは、本発明による装置を、液体用容器の開口部を構成している縁（１０）上へ直接嵌合させることができることを示している。膜は、カップリング剤、たとえば、接着剤によって、接触面に固定することもできるし、ねじ締めキャップのねじ締めによる機械的な固着によって、接触面に固定することもできるし、これら両方を組み合わせて接触面に固定することもできる。図２ｂは、本発明によるカバー装置が、また、ねじ締めキャップの開口部を構成している縁の外面に固定することもできることを示しており、この場合、膜は好ましくはカップリング剤の助けを借りて固着される。

図３は、６つの切れ目を備えた弾力的な膜からなり、液体用容器（１２）の開口部に設置したねじ締めキャップ（１１）の開口部に固定した本発明による装置（１）の有用性を示している。容器の内部の液体充填レベルは破線で示してある。図３ａは、長手軸線に沿って異なった直径の領域を有するピペッタ（１３）が、先端、すなわち、最小直径領域（１４）で本発明による装置をどのように突き通すかを示している。図３ｂおよび図３ｃは、ピペッタの大きくなって行く外径（１５、１６）によって膜三角形（３）の自由端がどのようにして容器内部に押し込まれるか、その結果、開口部がピペッタのそれぞれの外径にどのようにして融通無碍に適応するかを示している。

後述する実施例は、本発明の個々の態様を説明することを意図しており、本発明を限定するものではないことを了解されたい。

実施例
実施例１：蒸発関連重量喪失量の低減
Ｄ−ダイマー領域（以下、略してＤ−ダイマーと呼ぶ）を含む架橋結合したフィブリン誘導体の定量測定のための濁度検査法で使用できる３つの試薬に基づいて比較検査を行った。３つの試薬は、すべて、検査を実施するために血漿サンプルと混ぜ合わせた水溶液であった。試薬ＢはＤ−ダイマー固有の単クローン性抗体でコーティングしたラテックス粒子の懸濁液であったが（たとえばヨーロッパ特許第０１２２４７８号Ｂ２参照）、試薬ＡおよびＣは、基本的に緩衝生理食塩水であった。Ｄ二量体が血漿サンプル内に存在するとき、ラテックス粒子の凝集が起き、混濁度に基づいてこれを定量化できる。この検査法は、自動操作のための自動凝固アナライザＳｙｓｍｅｘ^(R)ＣＡ−５６０（ドイツ国、マールブルクのDade Behring Marburg GmbH）で行った。

Ｓｙｓｍｅｘ^(R) ＣＡ−５６０アナライザ（略してＣＡ−５６０とする）は、１つの検査試薬容器に対する１つの温度制御位置（１５±１℃）を有し、温度を調節することができず、したがって、室温（およそ１５〜２５℃）に一致する試薬容器用のさらに別の位置を有する。検査試薬Ａを温度制御位置に置き、検査試薬ＢおよびＣを温度調節なしの位置に置いた。試薬容器は、ガラスで作ったねじ付きネック部のある小びんであり、容量が５ｍｌであり、開口部直径がほぼ１１ｍｍであった。

時刻ｔ（０）で、試薬容器Ａ、Ｂ、Ｃを開き、本発明によるカバー装置の使用の有無にかかわらず、ＣＡ−５６０の割り当て位置に置いた。本検査においては、片面をセルロースでコーティングし、反対面を接着剤で処理した粘着性ポリプロピレン膜を使用した。全膜厚は６２μｍであり、重量は９３ｇ／ｍ²であった。素材から円形に膜を切り取り、直径をほぼ１２ｍｍとし、互いに等しい角度で配置した等しい長さの切れ目を設けた。試薬容器の上縁に膜を接着し、それに加えて、図２ａに示すように、穴あきねじ締めキャップによって安定化させた。

試薬容器の各々に、時刻ｔ（０）で２ｍｌの試薬液を入れた。液を満たした試薬容器の質量を時間ｔ（０）で測定し、１８時間後、時刻ｔ（１８）で測定した。時刻ｔ（０）の質量と時間ｔ（１８）の質量の差（Δ）から試薬液の相対的な質量喪失量を決定した。

表１に示す結果から明らかなように、試薬容器に蓋をするための本発明による装置を用いることによって蒸発関連質量喪失を３０〜５０％まで減らすことができる。

実施例２：オンボード安定性の向上
オンボード安定性を検査するために、Ｄ−ダイマーの定量測定に適した検査試薬Ａ、Ｂ、Ｃを、ここでも、ＣＡ−５６０の割り当て位置に置き（実施例１参照）、そして、以下の検査条件の下に種々の検査シリーズを行った。
１）検査手順の継続時間にわたってのみ３つの試薬容器を手作業で開き、そして、次のサイクルまで、一体のストッパおよびねじ締めキャップで閉じた状態で保管した。
２）検査期間全体にわたって３つの試薬容器を開いて保管した。
３）検査試薬を収容した３つの試薬容器は、実施例１で説明したように、本発明による閉鎖装置を備えていた。

それぞれ２ｍｌの試薬液を入れた試薬容器を、時刻ｔ（０）で最初の時間にわたって開き、ＣＡ−５６０に導入し、時刻ｔ（０）で、Ｄ−ダイマーの定量測定検査を、低Ｄ−ダイマー濃度（ＬＯＷコントロール）の血漿サンプルと高Ｄ−ダイマー濃度（ＨＩＧＨコントロール）の血漿サンプルにおいて行った。サンプル毎に、未処理値（ｍＯＤ／ｍｉｎ）を測定し、それに基づいて、予め確立しておいた校正曲線を用いて測定サンプルのＤ−ダイマー濃度を決定することができた。時刻ｔ（０）で測定した未処理値は、その後、検査の性能についての基準値として用いた。１）、２）または３）で述べた条件の下に試薬を機器内に保管し、１８時間後、さらに別の検査サイクルを同じサンプルで行った。未処理値に基づいて決定したＤ二量体濃度の相対偏差と同様に、時刻ｔ（０）での対応する基準値からの、時刻ｔ（１８）での未処理値の相対偏差を決定した。

表２は、オンボード安定性についての検査からの結果を示している。

表２からわかるように、本発明によるカバー装置の使用は、また、検査全体のオンボード安定性を向上させる。１８時間後に開いて保管した試薬の助けを借りて得た測定未処理値および決定Ｄ−ダイマー濃度と比較して、本発明による装置で１８時間の保管期間にわたって蓋をした試薬で得た試験結果の偏差はかなり低い。機器（オンボード）での検査試薬の１８時間保管後に得た検査精度（性能）がより良好であることを考慮して、検査試薬を開放保管するためには本発明によるカバー装置を使用するのが好ましい。

液体用容器に蓋をするための本発明による装置の種々の実施形態を平面図で示しており、図１ａおよび図１ｂは、いずれも６つの切れ目（２）を備える本発明による装置を示している。 本発明による装置を液体用容器（７）に蓋をする使用法を示している。 ６つの切れ目を備えた弾力的な膜からなり、液体用容器（１２）の開口部に設置したねじ締めキャップ（１１）の開口部に固定した本発明による装置（１）の有用性を示している。

Claims (18)

1. ロッド状物体の作用で突き通すことができ、ロッド状物体を取り除いた後に再びその当初の形状に戻ることができる、液体用容器に蓋をするための可撓性のある装置であって、少なくとも２つの切れ目を備えた弾力性のある膜からなり、切れ目が放射状に配置してある装置。
2. 膜が、３〜１２個の切れ目、好ましくは４〜１０個の切れ目、特に好ましくは６個の切れ目を備えている、請求項１に記載の装置。
3. 切れ目が互いに等しい角度で配置してある、請求項１または２に記載の装置。
4. 円形または多角形の開口部が放射状の切れ目の頂点に設けてある、請求項２または３に記載の装置。
5. 膜が、１０度〜１８０度の角度、好ましくは２０度〜１２０度の角度、特に好ましくは４５度〜９０度の角度をなすように配置した２つの切れ目を備えている、請求項１に記載の装置。
6. 切れ目の長さが等しい、請求項１〜５のいずれか１項に記載の装置。
7. すべての切れ目の長さが等しいわけではない、請求項１〜５のいずれか１項に記載の装置。
8. 液体用容器の開口部に設置した、請求項１〜７のいずれか１項に記載の装置。
9. 液体用容器の開口部の境界を定める縁に、機械的または化学的な接着によって、固定される、請求項８に記載の装置。
10. ロッド状物体を通過させるための、好ましくは円形の開口部を有するねじ締めキャップで安定させる、請求項１〜９のいずれか１項に記載の装置。
11. 機械的または化学的接着によってねじ締めキャップの開口部の境界を定める縁に固定される、請求項１〜７のいずれか１項に記載の装置。
12. 膜の厚さが、４０μｍ〜１５０μｍであり、好ましくは４０μｍ〜１００μｍであり、特に好ましくは５０μｍ〜８０μｍである、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の装置。
13. 弾力性のある膜が蒸気の通らない遮断材料で作られる、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の装置。
14. 弾力性のある膜が、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリスチレン、ポリアミド、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリイミド、天然ゴム、シリコーンゴム、ブロモブチルゴムおよびクロロブチルゴムまたはその混合物からなる群から選んだ材料で作られる、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の装置。
15. 弾力性のある膜が、少なくとも２つの異なった材料の層から作られる、請求項１４に記載の装置。
16. 弾力性のある膜の片面が自動接着性表面を有する、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の装置。
17. 試薬容器に蓋をするための請求項１〜１６のいずれか１項に記載の装置の使用。
18. 開口部が、請求項１〜１６のいずれか１項に記載の装置によって蓋をされる試薬容器。

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