JP2009519723A - スナップ式キャップを備える研究室培養フラスコ - Google Patents

Abstract

研究室フラスコ（２）と、前記フラスコ（２）の閉栓具に適用されるキャップ（１）の組み合わせ体であって、前記研究室フラスコ（２）が、チャンバおよび前記チャンバに接続されて前記チャンバ内部へのアクセスを与えるネック（３）を含む。前記キャップ（１）が、変形可能な弾性材料から作られ、前記ネック（３）に沿う並進運動によって前記ネック（３）に挿入されるようにされ、前記ネック（３）の外部表面および前記キャップ（１）の内部表面には、キャップ（１）が変形されないときラッチ効果を生じ、キャップ（１）が変形されるときラッチを解く効果を生じるように配置された少なくとも２対のそれぞれの協働手段が設けられ（１１−１２、１１−１２）、それによってキャップ（１）は力をキャップ（１）に加えるがフラスコ（２）には加えずに前記フラスコ（２）に挿入または前記フラスコ（２）から取り外すことができることを特徴とする。より好ましくは、キャップは換気位置を有するスナップ方式のキャップを用いる。

Description

本発明はフラスコの分野に関する。さらに詳細には、本発明は研究室培養用のフラスコおよびキャップに関する。

さまざまな材料から作られ、対応する密閉手段を有する広範囲の用途のためのフラスコが設計され用いられてきた。研究室において、培養フラスコはフラスコの内部表面に付着する培養媒体中で微生物または組織を培養するために用いられる。それらのフラスコの一般的な要求事項は、それらがピペットまたはスクレーパによって材料を挿入しまたは取り除くために大きなアクセス可能な開口部を提供することである。そのようなフラスコを換気しながらまたは気密状態で密閉できることは他の一般的な要求事項である。

気体透過性無菌培養瓶は米国特許第３，８７０，６０２号から公知である。この瓶は底壁に対して傾斜した角度に配置されたネック開口部を含むため、ピペットまたは他の器具を瓶中に挿入してその中の内容物の一部に到達することができる。円筒状ネックはネジが切ってあり、ネジ付きキャップを受容するようにされる。

他の研究室培養フラスコは、米国特許第４，７７０，８５４号から公知である。このフラスコの底壁の一部はネックから底壁の水平部分に傾斜面を画定する。ネックには傾斜面と交差する平坦な下部表面が設けられる。その開放端部で円形のネックには、ネジキャップと協働するためのネジが設けられる。特別に広いネックおよびこの傾斜面に接続されたその平坦な下部表面は、フラスコの４つの隅部全てへのアクセス性を高める。

さらに他の組織培養フラスコは米国特許第５，９４２，５８３号から公知である。このフラスコにもアクセス向上のために広いネックが設けられる。このネックは、フラスコの上部壁の上へネックをわずかに持ち上げ、ネックからフラスコの前面壁へ展延する装填壁を設けることによって得られる。フラスコの内部を封止するために従来のネジ付き捩じりキャップが提供される。

また、米国特許第６，８１８，４３８号の文献は内部へのアクセス性の向上を試みる組織培養フラスコを開示する。このフラスコにおいて、ネックは開放端部で円形であるが、上方へ楕円孤に凹み、フラスコに隣接するネックの端部で下方に円形に凹む。ネックの楕円形部分はフラスコの前面壁で実質上斜面に対して接する。この幾何形状はピペット、スクレーパおよび他の器具によるアクセスを容易にする。フラスコの円筒状開放端部にはネジ締めキャップに適合するネックが設けられる。

研究室の実験および試験過程において、多数のフラスコを開き、換気位置にし、または密閉することが必要である。気体を放出しまたは吸収することのできる換気位置は、特に組織培養に望まれる。したがって、フラスコ内部の圧力を制限し、フラスコの内部に酸素または他の気体を提供するために、気体の自由な交換が必要である。細胞培養瓶用の汚染防止ストッパ、詳細には捩じりキャップは国際公開第８８／０１６０５号から公知である。瓶の開口部を被覆するプラスチックストッパの部分は、瓶の内容物と環境大気間に無菌状態で気体交換を可能にする孔サイズまたは切り欠きを有する濾過材料から作られた疎水性濾過要素を組み込む。

「再使用可能な換気されたフラスコキャップカバー」は米国特許第５，５７８，４９１号から公知である。この文献は換気されたキャップおよび必要に応じてキャップを封止するフラスコを開示する。

米国特許第６，０８５，９２２号の文献は「密閉の触覚指示を備える容器および密閉具」を開示する。この設計はネジ付き密閉具のネジ締め／ネジ緩めにおける冗長な操作の問題を解決する試みである。密閉具は軸の周りを回転可能であり、それによって密閉具は開放位置と密閉位置の間を前後に繰り返し動くことができる。

これらの公知のフラスコおよび適合する密閉具の全ては、ネジ付きキャップおよび対応するネジ付きネックの形を使用する。これらのネックの全ては少なくともその開放端部に円形部分を有する。密閉、換気位置の設定、および開放の手動動作は、フラスコに対してキャップの回転を必要とし、これは繰り返して行うとき、最も人間工学的であるとは言えない。さらに、上述の文献の多くは、いくつかの特殊な造形を用いてフラスコの内部へのアクセス性の改善を試みるが、いずれも完全に満足できる解決は得られない。さらに、これらのネジ付きキャップの開放と密閉にはキャップによってフラスコ上にある力が働かなければならない。したがって、キャップは、他の手または他の手段によって保持されないフラスコに片手で開放または密閉することができない。

米国特許第６，１１４，１６５号の文献は培養チャンバと、広い長円形開放部と、密閉ユニットとから構成されるフラスコを開示する。密閉ユニットはスナップ式密閉具、基底部、およびスプリングで作られ、これは基底部を通して密閉具とフラスコの主要本体を相互接続する。この文献に記載されたフラスコの第１の問題は、密閉具中の襞の存在が細胞培養には適さないことである。実際に、ピペットまたはスクレーパなどの器具がフラスコ中に入るとき細胞が襞の中に落ちることがあり、これは再びフラスコを開放するときに汚染を招く。スプリングを使用することはさらに他の欠点がある。一方で、密閉機構は疲労を示すことがあり、繰り返し使用の際に破壊することがある。他方、ネジ付きキャップでは、キャップに力を加える必要があり、これは密閉または開放のときにフラスコに伝わり、積み重ねが危険な状況に陥る。他の問題は、使用者が密閉具の頂部に十分な圧力を加えないと、密閉が不完全になる大きな危険性があるということである。機構の完全な緊密性は、一方の側に小さなラッチと窪みのシステムを備え、他方の側のスプリングによって保持される、この種類のフラスコでは得ることができない。さらに、フラスコが正しく閉じられたかどうかを管理する手段がない。さらに他の問題は、密閉具がそれを開放したときにフラスコに懸垂することから、積み重ねられたフラスコの開放および密閉が不可能なことである。フラスコを閉じるために使用者が行わなければならない動作は、実際に、片手だけを用いてこのキャップをその懸垂位置から回転し、このフラスコを正しく密閉するようにそれをフラスコ上に配置することによって行うことは容易ではない。最初に、密閉具を片手で取り上げ、それを正確にネックの前に配置するまで回転し、その後密閉のためにそれを最終的にネックの上に押付けることが必要である。これは両手で行うことで可能ないくつかの動作を必要とし、これは時間のかかることである。さらに、このフラスコは換気または気密位置のいずれにも閉じることができない。

したがって、フラスコの内部表面へのアクセスの容易なネックを有し、研究室の作業で操作の容易な換気および封止位置の両方を有するキャップを備える組織培養フラスコが必要である。特に、キャップの開放／換気／密閉位置を目視と触覚でチェックできる、キャップの密閉、換気位置の設定、または密閉のためのキャップの容易な操作が必要である。

本発明は従来技術の欠点を克服し、従来のデバイスでは考えられなかった他の利点を達成することができる。

本発明の第１の態様によれば、研究室フラスコとこのフラスコの密閉具用に適合するキャップの組み合わせ体が提供される。この研究室フラスコはチャンバとこのチャンバに接続して前記チャンバの内部へのアクセスを与えるネックを含む。前記キャップは変形可能な弾性材料から作られ、前記ネックに沿う並進運動によって前記ネックに挿入されるようにされる。前記ネックの外部表面および前記キャップの内部表面には、キャップが変形されないときラッチ効果が形成され、キャップが変形されるときラッチを解く効果を生むように配置された少なくとも２対のそれぞれの協働手段が設けられ、それによってキャップは力をキャップに加えるがフラスコには加えずに前記フラスコに挿入または前記フラスコから取り外すことができる。

それぞれの協働手段は、前記キャップと前記フラスコの間で気体用の通路が開いたままになる換気位置にキャップを固定することが好ましい。

換気位置にあるとき前記キャップの変形は前記協働手段を解放しそのラッチを解く。

１対の協働手段はキャップ上の突起とネック上の窪み、もしくはキャップ上の窪みとネック上の突起を含むことができる。

組み合わせ体はネックとキャップの組み付け状態で互いに対向して配置された２対の第２協働手段を含むことが好ましい。

好ましい実施形態によれば、キャップは協働手段のラッチを解くための押し込み領域を含む。

ネックはラッチを含むことができ、キャップは対応する握りを含むことができる。ネックおよびキャップはそれぞれの案内手段、例えば、ネック上の案内トラックおよびキャップ上のリブを含むことができる。

好ましい実施形態によれば、ネックは円筒である。本明細書において、われわれは用語「円筒」を最も一般的な意味に理解する。すなわち、円筒は準線の面上になくまたは平行ではない固定された直線に対して平行を維持しながら、閉じた平面線、準線と交差して動く直線によって形成される表面である。さらに詳細には、準線は円に制限されず、任意の閉じた曲線または閉じた線とすることができる。また、準線は円筒の断面と呼ばれる。ネックは実質上多角形断面を有し、丸められた角を有する多角形とすることができ、または長方形とすることができる。また、ネックは実質上円形断面を有することができる。

第２の態様によれば、本発明は本発明による組み合わせ体に用いるための研究室フラスコ、およびそれらの組み合わせ体に用いるのに適合したキャップを提供する。キャップは、フラスコのネック中に挿入するようにされたスカートを含み、それによって気体および液体緊密接触をもたらすことが好ましい。スカートは隆起を含むのが好ましい。

また、本発明は本発明による組み合わせ体を用いることによって研究室フラスコを開放および密閉する方法を提供する。

図面および好ましい実施形態の詳細な説明を参照して、本発明の実施形態の他の態様および利点を論じる。

図１を参照すれば、キャップ（１）およびフラスコ（２）の部分図が並んで示される。キャップ（１）は矢印Ｔに沿う並進運動によってフラスコ（２）のネック（３）上に挿入することができる。ネック（３）とキャップ（１）の両方は実質上丸い隅部を備える矩形断面を有する。キャップ（１）をネック（３）に挿入するとき、キャップの長面（５）はネック（３）の長面（６）に向かって配向される。案内トラック（９）はネック（３）の短面（８）の外部に設けられ、対応する案内リブ（１０）はキャップ（１）の２つの対向する内部短面（７）に設けられる。（リブ（１０）の半分は図１の斜視図では隠されている。）また、突起（１１）がネック（３）の２つの対向する外部長面（６）に設けられ、対応する窪み（１２）および（１３）がキャップ（１）の対向する内部面に提供される。（窪み（１２）および（１３）の半分は図１の斜視図上では隠されている。）

キャップ（１）でフラスコ（２）を密閉するとき、作業者はネック（３）へのキャップ（１）の挿入を開始する。瓶のネック上にそれを移動する間、キャップのリブ（１０）は案内トラック（９）によって案内される。突起（１１）が換気位置（１２）の窪みに面するとき、抵抗触覚が感知され、クリック音が聞こえ、キャップ（１）が換気位置にあることが確認される。次いで、作業者は突起（１１）が密閉位置（１３）用の窪みに面する位置まで挿入を進めることができ、再び抵抗触覚が感知され、クリック音が聞こえるとき、キャップ（１）が密閉位置にあることが確認される。

安全性を高めるために、案内トラック（９）の端部にラッチ（１４）が設けられ、キャップ（１）の短面（７）の外部に対応する握り（１５）が設けられる。キャップ（１）は変形可能な材料から作られ、キャップ（１）の対向する短面（７）を押し込むことによって対向する長面（５）は互いに分離し、窪み（１２）または（１３）は突起（１１）から解放され、密閉位置にあるとき、ラッチ（１４）は握り（１５）から解かれる。使用を容易にするために、押し込まれる領域（１６）には溝が付けられる。

キャップ（１）を親指と人差し指の対向領域（１６）間で押圧するとき、使用者は何の摩擦もなく、キャップ（１）によってネック（３）に力を加えることなくそれを摘まんで挿入する。動作の終わりに使用者はキャップ（１）上の圧力を解き、次いで、それは突起（１１）と窪み（１２）間の協働によってネック（３）上に固定される。そのようにして、キャップ（１）は片手だけで、実際には２本の指だけを用いて、容易にネック（３）上に置くことができる。密閉動作の間、フラスコを偶発的に動かす危険がない。フラスコを開放するためには、再びキャップ（１）を摘まむだけで十分であり、フラスコに何の力も加えずに並進運動によってそれをネックから簡単に取り外す。

図２は本発明によるキャップ（１）とフラスコ（２）の組み合わせ体の斜視図および部分断面図であり、キャップ（１）は密閉位置にある。突起（１１）は密閉位置（１３）用の窪みに係合し、ラッチ（１４）は握り（１５）に係合する。キャップ（１）の上部部分にはスカート（１７）が設けられ、密閉位置でネック（３）の内部表面に接触して押圧され、それによって密閉具の緊密性を確実にする。実質上矩形断面を有する本発明のネック（３）およびキャップ（１）の設計を用いることによって、ネック（３）の下部部分に平坦部分（１８）が得られる。この平坦部分（１８）はフラスコの底壁（２０）に接続された斜面または傾斜面（１９）と連続的に交差する。それによって、フラスコの底部（２０）を超えて、およびフラスコ（２）のネック（３）まで細胞スクレーパの使用が容易になる。使用者がフラスコ（２）を開放したいとき、親指と人差し指で領域（１６）を押し込み、それによって突起（１１）と窪み（１３）の各対のラッチを解く。次いで、キャップ（１）は並進運動によってネック（３）から取り去ることができる。ネックには力が何も加わらず、したがって、フラスコ（２）は開放する間、または密閉する間、手または他の手段で保持する必要がない。

図３ａは本発明の一実施形態によるフラスコ（２）とキャップ（１）の側部断面図であり、キャップ（１）は密閉位置にある。図３ｃの平面図に示すように、フラスコは一般的に多角形状を有することができる。５０ｍｌ〜１０００ｍｌの範囲のさまざまな容積のフラスコの組を従来通り作り研究室で使用する。図３ａはネック（３）の下部部分の平坦部分（１８）が傾斜面（１９）、次いでフラスコの底壁（２０）に連続して合流することを示す。スクレーパがこの経路を容易に動くことができるのを見ることができる。

図４ａは本発明によるフラスコ（部分図）とキャップの組み合わせ体の部分の側部断面図であり、キャップは換気位置にある。スカート（１７）はネック（３）の内部表面に接触しない。したがって、キャップ（１）とネック（３）の間には空気または気体の自由な通路が残る。キャップは換気位置（１２）用の対応する２つの窪み中の２つの突起（１１）の固定具によって所定の位置に堅固に保持される。キャップ（１）をネック（３）上に挿入するとき、図４ａに示した換気位置に達すると第１クリックが聞こえる。この位置はネック（２）に何の力も加えずに得られる。キャップ（１）をネック（３）にさらに押し込むと、隆起（２１）がネック（３）の内部壁に接触するときに第２のクリックが聞こえ、感知される。この半換気位置は図４ｂに示され、中間換気を提供する。キャップ（１）をさらにネック（３）上に押し込むと、突起（１１）が密閉位置用の窪み（１３）に接触するとき第３のクリックが聞こえ、感知される。この密閉位置は図４ｃに示される。図２に示されるように、これらの３つのクリックの表示はキャップの頂部に印される。

図５ａは本発明による組み合わせ体のキャップの側部断面図である。

図５ｂは本発明による組み合わせ体のキャップの拡大された詳細の側部断面図である。ネック（３）の内部に面するスカート（１７）の面はわずかに円錐形（例えば、６度）に作られ、隆起（２１）が設けられる。それによって、ネック（３）中へのスカート（１７）の挿入は、最初容易であるが、進行すると抵抗が増加し、ネック（３）の内部に対する隆起（２１）の圧力が増加する。逆に、キャップの短い側（７）上の溝領域（１６）を押し込むことによってキャップ（１）がその密閉位置から解かれるとき、キャップ（１）は容易に引き出される。

図５ｃは本発明による組み合わせ体のキャップの拡大された詳細の図５ａの線Ｌ−Ｌに沿う平面断面図であり、キャップ（１）の長い側（５）の内側部分に作られた密閉位置用窪み（１３）を示す。

図５ｄは本発明による組み合わせ体のキャップの拡大された詳細の図５ｂの平面断面図であり、キャップ（１）の長い側（５）の内側部分に作られた換気位置（１２）と密閉位置（１３）用の窪みを示す。これらの窪みの断面は突起（１１）を備えるラッチ機構を提供するために３０度の角度を有する円錐に作られる。

フラスコはポリスチレンなどの無色透明な硬質プラスチック材料から作られるのが好ましい。キャップはポリエチレンなどのより弾性の材料から作られ、着色されることが好ましい。ネックおよびキャップは円筒状として上述したが、これらは金型からの取り出しを容易にするためにわずかに円錐形、例えば１〜２度の円錐形に作ることができる。

本明細書に用いた用語および説明は例示の目的のみに記載され、制限を意味するものではない。当業者であれば、以下の請求項およびその等価のものに定義される本発明の精神と範囲内で多くの変形を加えることが可能であり、全ての用語は、特記しない限り、その可能な最も広い意味に解釈すべきであることを理解する。特に、突起（１１）と対応する窪み（１２）および（１３）はネック（３）からキャップ（１）へ、また逆にも置き換えることができる。同様に、案内トラック（９）はキャップ（１）の内側に、案内リブ（１０）はネック（３）の外側に設けることができる。好ましい実施形態に示したキャップおよびネックの多角形断面は矩形であるが、三角形、四角形、五角形、および六角形などの他の多角形も考えることができる。

本発明によるキャップとフラスコ（部分図）の組み合わせ体（キャップとフラスコは分離している）の斜視図である。 本発明によるキャップとフラスコ（部分図）の組み合わせ体（キャップは密閉位置に位置する）の斜視図および部分断面図である。 本発明によるフラスコとキャップの組み合わせ体（キャップは密閉位置にある）の側面断面図である。 本発明によるフラスコとキャップの組み合わせ体（キャップは密閉位置にある）の側面図である。 本発明によるフラスコとキャップの組み合わせ体（キャップは密閉位置にある）の平面図である。 本発明によるフラスコ（部分図）とキャップの組み合わせ体（キャップは換気位置にある）の部分の側部断面図である。 本発明によるフラスコ（部分図）とキャップの組み合わせ体（キャップは半換気位置にある）の部分の側部断面図である。 本発明によるフラスコ（部分図）とキャップの組み合わせ体（キャップは密閉位置にある）の部分の側部断面図である。 本発明による組み合わせ体のキャップの図５ｃの線Ａ−Ａに沿う側部断面図である。 本発明による組み合わせ体のキャップの図５ｃの線Ｂ−Ｂに沿う側部断面図である。 本発明による組み合わせ体のキャップの平面図である。 本発明による組み合わせ体のキャップの拡大された詳細の図５ａの線Ａ−Ａに沿う側部断面図である。 本発明による組み合わせ体のキャップの拡大された詳細の図５ｂの部分平面図である。 本発明による組み合わせ体のキャップの拡大された詳細の線Ｍ−Ｍに沿う平面断面図である。

Claims (22)

1. 研究室フラスコ（２）と、前記フラスコ（２）用の密閉具に適用されるキャップ（１）の組み合わせ体であって、前記研究室フラスコ（２）が、チャンバおよび前記チャンバに接続されて前記チャンバ内部へのアクセスを与えるネック（３）を含み、前記キャップ（１）が、変形可能な弾性材料から作られ、前記ネック（３）に沿う並進運動によって前記ネック（３）に挿入されるようにされ、前記ネック（３）の外部表面および前記キャップ（１）の内部表面には、キャップ（１）が変形されないときラッチ効果を生じ、キャップ（１）が変形されるときラッチを解く効果を生じるように配置された少なくとも２対のそれぞれの協働手段が設けられ（１１−１２、１１−１２）、それによってキャップ（１）は力をキャップ（１）に加えるがフラスコ（２）には加えずに前記フラスコ（２）に挿入または前記フラスコ（２）から取り外すことができることを特徴とする、組み合わせ体。
2. それぞれの協働手段（１１、１２）が、前記キャップ（１）と前記フラスコ（２）の間に気体用の通路が開放したままとなる換気位置でキャップ（１）を固定することを特徴とする、請求項１に記載の組み合わせ体。
3. 前記キャップ（１）が換気位置にあるときの変形が、前記協働手段（１１−１２）を解放 させることを特徴とする、請求項１から２のいずれか１項に記載の組み合わせ体。
4. １対の協働手段（１１−１２）が、ネック（３）上の突起（１１）およびキャップ（１）上の窪み（１２）を含む、請求項１から３のいずれか１項に記載の組み合わせ体。
5. １対の協働手段が、ネック（３）上の窪みおよびキャップ（１）上の突起を含む、請求項１から４のいずれか１項に記載の組み合わせ体。
6. 組み合わせ体がネック上で互いに対向して配置される２対の協働手段（１１−１２、１１−１２）を含むことを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載の組み合わせ体。
7. 前記フラスコ（２）と前記キャップ（１）が、前記キャップ（１）と前記フラスコ（２）の間の密閉が気密になる密閉位置にキャップ（１）を固定するために、それぞれ少なくとも２対の第２のそれぞれの協働手段（１１−１３、１１−１３）を含むことを特徴とする、請求項１から６のいずれか１項に記載の組み合わせ体。
8. 組み合わせ体が、ネックとキャップの組み付け状態で互いに対向して配置される２対の第２の協働手段（１１−１３、１１−１３）を含むことを特徴とする、請求項７に記載の組み合わせ体。
9. キャップ（１）が、協働手段（１１−１２、１１−１３）のラッチを解くために押し込まれる領域（１６）を含むことを特徴とする、請求項１から８のいずれか１項に記載の組み合わせ体。
10. ネック（３）がラッチ（１４）を含み、キャップ（１）が対応する握り（１５）を含む
    ことを特徴とする、請求項１から９のいずれか１項に記載の組み合わせ体。
11. ネック（３）およびキャップ（１）がそれぞれの案内手段（９、１０）を含むことを特徴とする、請求項１から１０のいずれか１項に記載の組み合わせ体。
12. 案内手段がネック（３）上の案内トラック（９）およびキャップ（１）上のリブ（１０）であることを特徴とする、請求項１１に記載の組み合わせ体。
13. 前記ネックが円筒であることを特徴とする、請求項１から１２のいずれか１項に記載の組み合わせ体。
14. ネックが実質上多角形断面を有することを特徴とする、請求項１３に記載の組み合わせ体。
15. 前記実質上多角形断面が丸い隅を有する多角形であることを特徴とする、請求項１４に記載の組み合わせ体。
16. 前記多角形が矩形であることを特徴とする、請求項１４に記載の組み合わせ体。
17. ネック（３）が実質上円形断面を有することを特徴とする、請求項１から１３のいずれか１項に記載の組み合わせ体。
18. 請求項１から１７のいずれか１項に記載の、組み合わせ体に用いるようにされた研究室用フラスコ（２）。
19. 請求項１から１７のいずれか１項に記載の、組み合わせ体に用いるようにされたキャップ（１）。
20. フラスコ（３）のネック中に挿入するようにされたスカート（１７）を含み、それによって気体および液体に緊密な接触をもたらすことを特徴とする、請求項１９に記載のキャップ（１）。
21. 前記スカート（１７）が隆起（２１）を含むことを特徴とする、請求項２０に記載のキャップ（１）。
22. 請求項１から１７に記載の組み合わせ体を用いるステップを含むことを特徴とする、研究室フラスコ（２）を開放および密閉する方法。

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