JP2010534324A - 法医学試料における生体物質用収集／抽出容器 - Google Patents

Abstract

固体の法医学試料（２）を収集するための、及び／又は、それらの固体の法医学試料（２）から生体物質を抽出するための収集／抽出容器（１）、並びにその使用に関する。容器（１）は、固体の法医学試料（２）を挿入するための上部開口（３）を有する。容器（１）は、バスケット（７）と、分解／溶解及び抽出の間、固体の法医学試料（２）を保持するための基本的に水平の中間床（８）とを備え、該中間床（８）は、流体に対して透過性があり、内部チャンバ（５）を上部試料空間（９）及び下部流体空間（１０）に分割する。発明による容器は、試料空間（９）を通り流体空間（１０）へピペット操作ニードル（１２）の挿入を可能にすることを達成する、基本的に垂直な流路（１１）を備えること、流路（１１）が容器（１）の上部開口（３）の近くに位置する上部オリフィス（１３）を有すること、及び、流路（１１）が底部オリフィス（１４）における中間床（８）を貫通することを特徴とし、容器（１）はまた、少なくとも部分的に流路（１１）を囲み、上部試料空間（９）から後者を分離する間仕切壁（１５）を備える。

Description

本発明は、固体の法医学試料を収集するための、及び／又は、それらの法医学試料から生体物質を抽出するための収集／抽出容器に関する。この容器は、法医学試料を挿入するための上部開口を有する。基本的に垂直な壁で底面によって深さが制限される内部チャンバを囲む壁にて、上部開口は囲まれる。容器の壁及び底面は、流体を通さない。容器は、またバスケット、及び、洗浄つまり分解／溶解、抽出の間、固体の法医学試料を保存するための基本的に水平の中間床を備える。中間床は、流体に対して透過性があり、内部チャンバを上部試料空間及び下部流体空間に分割する。

遺伝暗号を決定するために核酸を含む試料の収集は、重要性において現在ますます増加している。犯罪との闘いに関して、「遺伝子指紋」の意味において遺伝子試料の収集は、２つの点においてますます重要になってきている。即ち、第１に、遺伝暗号は、既に逮捕された犯罪者から得られるべきものであり、第２に、得られたデータは、例えば犯罪現場で見つかった未知の証拠と比較されるべきものである。第１の場合、新鮮で明らかな試料がデータバンクを構築するために用いられ、それは第２のケースにおいてアクセス可能である。しかしながら第２のケースでは、集めた試料は、多くの場合、不完全で、汚れて、及び損損しており、法医学作業を複雑にする。さらに、個々の国々は、入国するすべての個人の、あるいはその国のすべての住民の遺伝暗号を予防的に得るために生体サンプルを既に集め始めている。

「法医学」の属性は、法的又は犯罪学的特性を有するいずれのものにも言及する。したがって用語は、刑法（例えば法医学）の分野に制限されるだけでなく、むしろいずれの法的手続き内のいかなる専門的行為をも含む。法廷に関して適切な試料は、また蛋白質（例えばクロイツフェルト・ヤコブ症候群、牛海綿状脳症、あるいはＢＳＥをそれぞれ引き起こすプリオン）、ウィルス、バクテリア、及び他の微生物、ヒト又は動物の体液（例えば血液、唾液、糞便、精液、及び尿）、及び単細胞（口腔粘膜細胞及び毛包のような）を含む。

ヒトのデオキシリボ核酸（ＤＮＡ）リボ核酸（ＲＮＡ）を分離し分析する方法は、先行技術（例えば、Molecular Diagnostics, Isolation and Analysis of Human Genomic DNA, １９９８年, Promega Notes No. 68, ２０頁）から知られている。これらの方法は、試料の産量を増し、それにて分析感度を増すことに関してそれ自身有名なＰＣＲ（ＰＣＲ＝ポリメラーゼ連鎖反応）方法を備える。

試料を収集し、及び集められた分析用あるいはＰＣＲ反応用の試料を手動で準備するための容器は、ＷＯ ２００４／１０５９４９ Ａ１から知られている。収集を実行しその後の現場におけるＰＣＲ反応を実行するための容器は、米国２００４／０２１４２００ Ａ１から知られている。しかしながら、既知の方法は、非常に複雑であり、容器は、試料を自動的に及び／又はロボットで処理するのに不適切に思われる。

自動化された核酸分離は、例えば米国５，８６３，８０１から知られている。しかしながら、この特許に記載された装置は、スタンド・アロンの装置として用いられるように設計されており、ＴＥＣＡＮの自動化された液体処理システム（TECAN Schweiz AG、Seestrasse 103、CH-8708 Mannedorf、スイス）のような、科学捜査及び研究実験室で一般的に使用される既存の自動化機器と共に動作しない。それらの処理を有効にするため、そのような実験室で要求される手段が与えられ、それらの有効化された手動プロセスをほぼ模倣し、既存の機器で使用可能である消耗品を有することが重要な価値である。

固体支持体上でＤＮＡ試料の培養、遠心分離、及び分離用の装置は、PROMEGA社（２８００Woods Hollow Road, Madison, WI 53711 アメリカ）からのSlicprep(TM)９６装置のように知られている。この装置は、ポリプロピレンから作られ、９６の深いウエル・マイクロプレート、９６のスピンバスケット・ユニット、及びバスケットを上げるためのカラーに基づく。培養方法において、固体支持体あるいは法医学試料（例えば、乾燥した口腔綿棒）は、深いウエル・プレートへ完全に挿入されるバスケットに置かれる。分解緩衝液又は溶解緩衝液が試料を覆うするために加えられ、密封されたユニットが所望の温度で培養される。その後、バスケットが上げられ、揺動プレートローターにおける遠心分離が固体支持体あるいは法医学試料から抽出物、つまりＤＮＡ含有溶液を除去するように、カラーが差し込まれる。９６の回転バスケット・ユニット及びカラーを除去した後、深いウエル・プレートは、ＤＮＡ精製用のワークステーションに配置可能である。この装置は、法医学試料からのＤＮＡ抽出をより自動的に互換可能にするように設計されたが、カラーを加え、その後カラー及びバスケットユニットを除去するための手動の手続き工程が未だ必要である。

上述したものと同様に実行され、また、処理中にかなりの手動工程を必要とする核酸分離がFITZCO社（４３００ Shoreline Drive, Spring Park, ＭＮ 55384、アメリカ）から知られている。そのFITZCO Spin-eze (TM) 装置は、バスケット・ユニット及びエッペンドルフ型受け入れチューブからなる単一チューブ装置である。最初の抽出工程において、ＤＮＡを含む固体支持体（つまり綿棒）は、バスケット内に設けられ、その後、それはエッペンドルフ型受け入れチューブへ差し込まれる。分解又は溶解の緩衝液が法医学試料を覆うために加えられ、密封されたユニットは、培養され、その後、ＤＮＡを含む溶液をバスケットからチューブへ流すために遠心分離される。その後、バスケットは、手動で除去され、チューブは、ＤＮＡを精製するためワークステーションに配置可能である。

TECANから知られる別のシステムは、２本のチューブから成り、それらは、処理のためにそれらの間に配置される「フィルター」と共に端と端とを接続して取り付け可能である。試料チューブは、綿棒又は他のＤＮＡ含有法医学材料を含んでいる。初期処理のため、緩衝液が試料チューブに加えられ、受け入れチューブは、試料チューブの上部へ上下逆さまで取り付けられる。そのような「２重管」のアレイを有するラックは、「反転」装置へ移動され、該装置は、後に続く遠心分離の間、液体が現在上側試料チューブからフィルタを介して下部受け入れチューブ内へ流れることができるように、２つの接続されたチューブを回転する。その後、チューブは、分離可能である。また、このシステムは、手動操作を必要とし、さらに、チューブを反転するための特別な装置を必要とする。

ＷＯ ２００４／１０５９４９ Ａ１ 米国２００４／０２１４２００ Ａ１ 米国特許５，８６３，８０１号

本発明の目的は、核酸のような結合された分子を処理可能で、かつ口腔綿棒のような固体支持体から完全に自動的に除去可能とする代替の装置及び／又は代替の方法を提案することである。

この目的は、第１態様によれば、請求項１の特徴により、固体の法医学試料を収集するための、及び／又は、法医学試料から生体物質を抽出するための収集／抽出容器によって達成される。容器は、法医学試料の挿入のための上部開口を有する。上部開口は、基本的に垂直な壁によって囲まれ、該壁は、底面によって深さが制限される内部チャンバを囲む。壁及び底面は、流体を通さない。容器は、洗浄中、つまり分解／溶解、及び抽出の間、固体の法医学試料を保持するためのバスケット、及び基本的に水平な中間床を備え、中間床は、流体に対して透過性があり、内部チャンバを上部試料空間及び下部流体空間に分割する。

本発明による容器は、基本的に垂直な流路を備えることを特徴とし、該流路が、試料空間を通り流体空間へピペット操作ニードルの挿入を可能にすることを達成し、また、容器の上部開口の近くに位置する上部オリフィスを有することを特徴とし、また、底部オリフィスにおける中間床を貫通することを特徴とする。ここで、上記容器は、また、少なくとも部分的に流路を囲み、上部試料空間から後者を分離する間仕切壁を備える。

この目的は、法医学試料から生体物質を抽出する方法が提案されている請求項１７の特徴による第２の態様に従い達成される。本発明による上記方法は、以下の工程を備える。即ち、
（ａ） アクセス可能な上部開口３、バスケット７を有する上部試料空間９、流体空間１０、及び流路１１を備えた少なくとも１つの容器１を設け；
（ｂ） 少なくとも１つの容器１の上部試料空間９においてバスケット７内へ上部開口３を通して固体の法医学試料２を収納し；
（ｃ） 容器１の下部流体空間１０が満たされ、かつ上部試料空間９も法医学試料２を覆うために十分に満たされるように、バスケット７内へ分解／溶解緩衝液を加え；
（ｄ） 装置１の全体を密閉し、次に、抽出工程が生じることを可能にするため培養を可能とし；
（ｅ） 培養後、装置１を開封つまり開いて、基本的に垂直な流路１１を通り下部流体空間１０の底面にアクセスすることにより分解緩衝液を除去し；
（ｆ） 遠心分離機に装置１を収納し、固体の法医学試料２に残っているいずれの緩衝液も内部チャンバ５の底へ下に集まるように回転させ；
（ｇ） 遠心分離により下部流体空間１０の底に集まった、残っている分解緩衝液を、基本的に垂直な流路１１を通りアクセスすることにより除去し、
ここで、固体の法医学試料２は、工程（ｃ）から工程（ｇ）のすべての工程間で、少なくとも１つの容器１の試料空間９におけるバスケット７に保持される。

好ましくは、除去された体積は、以前に除去された体積と合わされる。この合わされた試料は、市販のキットを使用して核酸を精製する状態になる。

本発明による追加の好ましい特徴は、従属請求項に由来する。

本発明の利点は、以下の点を含む。即ち、
− 例えば、固体の法医学試料の表面からの生体物質の抽出に用いられるのと同じ容器が分野内の上記法医学試料の収集にも用いることができる。
− 容器は、固体の法医学試料を含むバスケットの除去を必要とせずに、ピペット先端が容器の底面へアクセス可能にするポート又は流路を提供する。
− 容器は、処理中に部品を組み立て、分解する必要がないように、例えば６×８チューブアレイへ配置され、完全に自動化が可能である。したがって、遠心分離機、ロボットアーム、ＰＣＲサーモスタットテーブル等のような普通の自動装置が使用可能である。
− チューブを含むチューブ又はラックを反転するための特別の装置の必要がない。
− ＩＤタグで容器をラベリングすることは、特定の法医学試料、及びこの固体の法医学試料から抽出された生体物質の明瞭な識別を提供する。

本発明による容器の４つの異なった実施形態を有する２つの異なるラックを貫く垂直方向の部分断面であり、バスケットが摩擦で嵌合して挿入された、平らな底面の容器を示す図である。 本発明による容器の４つの異なった実施形態を有する２つの異なるラックを貫く垂直方向の部分断面であり、ＰＣＲチューブのような形状の容器、及び２つの部分からなる容器を示す図である。 図１の２つのラックの水平方向の部分断面であり、摩擦で嵌合する挿入バスケットを有する収集ラックを示す図である。 図１の２つのラックの水平方向の部分断面であり、保持手段によって適所に保持される容器を有する抽出ラックを示す図である。 本発明による容器の２つの異なった実施形態を有するラックを貫く垂直方向の部分断面図である。

本発明は、例示的な実施形態、及び概略図に基づいて、より詳しく説明されるだろう。これらは、本発明の権利範囲を制限するものではない。
図１は、本発明による容器１の４つの異なった実施形態を有する２つの異なるラックを貫く垂直方向の部分断面を示している。図１Ａは、バスケットが摩擦で嵌合して挿入された、平らな底面の容器を示している。示された両方の容器は、固体の法医学試料２を収集するための、及び／又は、これらの法医学試料２から生体物質を抽出するための収集／抽出容器１である。固体の法医学試料２は、下記のグループから一般的に選択される。該グループは、ガーゼ・パッド又は口腔綿棒； 発見物； フィルター紙、又はＷＨＡＴＭＡＮ ＦＴＡ紙（それぞれ、Whatman plc., ２７ Great West Road, Brentford、Middlesex、TW8 9BW、英国）； 固体、核酸又は調製ゲル及びセルロース膜のような他の生物分子を吸収するためのシート状材料； 及び、織物片である。ほとんどの場合、抽出される生体物質試料は、体液、細胞、ＤＮＡ、ＲＮＡ、蛋白質、微生物、及びウィルスを含むグループから選択される。しかしながら、口腔綿棒によりＤＮＡ及び／又はＲＮＡのような核酸物質を収集し、かつ発明の容器１内で上記口腔綿棒から核酸物質を抽出することが好ましい。

各容器１は、固体の法医学試料２を挿入するための上部開口３を有する。該上部開口３は、底面６によって深さを制限される内部チャンバ５を囲む、基本的に垂直な壁４によって囲まれる。壁４及び底面６は、流体を通さない。各容器１は、バスケット７、及び、洗浄中、つまり分解／溶解、抽出の間、固体の法医学試料２を保持するための、基本的に水平な中間床８を備える。中間床８は、流体に対して透過性があり、内部チャンバ５を上部試料空間９及び下部流体空間１０に分割する。

本発明の文脈において、「流体」は、液体、ガス、あるいは液体／ガス混合物として理解されるべきである。「固体」は、流体以外の、硬い又は軟質の物質として解釈される。「試料」は、好ましくは固体の法医学試料であるが、しかし、それは生体物質を含む他の試料でありえる。「発見物」は、犯罪現場で発見されたもの、あるいは抽出可能な生体物質を含む他のいずれの不特定の固体物質のような、人工品又はケースワークの試料でありえる。

発明による容器１は、基本的に垂直な流路１１を含む。該流路１１は、試料空間９を通り流体空間１０へピペット操作ニードル１２が差し込まれることを可能にすることを達成する。これは、容器１の上部開口３の近くに位置する上部オリフィス１３を流路１１が有し、また、流路１１が底部オリフィス１４における中間床８を貫通することで達成される。容器１は、また少なくとも部分的に流路１１を囲み、上部試料空間９から後者を分離する間仕切壁１５を備える。

好ましくは、容器１の壁４は、少なくとも上部試料空間９の領域において基本的に円筒状である。上部試料空間９内へ導入可能でバスケット７により維持可能である固体の法医学試料２に関して、できるだけ大きいスペースを残すために、流路１１は、中心から外れて配置され、壁４及び間仕切壁１５により部分的に形成されるのが好ましい。容器１のバスケット７は、口腔綿棒に適応するようにサイズが決められるのが特に好ましい。

好ましくは、流路１１は、中心から外れて配置されるので、基本的に中心から外れた垂直の軸４０が形成される。よって、底面６、及び／又は壁４の下部区域１７は、流体収集領域２１を形成するように好ましくは仕上げられる。流体収集領域２１は、下部レベルで、容器１の底面６の残り部分に位置し、基本的に中心から外れた垂直の軸４０上にある。

図１Ａに示されるように、バスケット７は、容器１の内部チャンバ５内へ挿入される高分子材料の単一の射出成形品として仕上げられても良い。また、図１Ｂ（その右側を参照）に示されるように、バスケット７は、壁４の上部区域１６の一部分として仕上げられ、高分子材料の単一の射出成形品として壁４の上部区域１６とともに形成される。壁４の下部区域１７は、上端部１８で、壁４の上部区域１６の下端部２０が密閉的に挿入可能なソケット１９を有利に備える。また、図１Ｂ（その左側を参照）に示されるように、少なくとも下部流体空間１０の領域において、容器１は、ＰＣＲチューブのように形作られてもよい。

容器１の底面６は、壁４あるいは壁４の下部区域１７とともに高分子材料の単一の射出成形品を形成して仕上げられるのが好ましい。発明による容器１の部品の射出成形用の好ましい高分子材料は、ポリプロピレンである。代わりに、容器１の底面６は、壁４あるいは壁４の下部区域１７に接着あるいは溶着されるフィルム構造２７として仕上げられる（例えば図１Ａ、左側を参照）。

底面６は、好ましくはその外側に平坦領域２２を備え、該平坦領域２２上又は平坦領域２２内には、情報タグ２３が設置される（例えば、図１Ｂ、右側参照）。情報タグ２３は、１−Ｄバーコード、２−Ｄバーコード、ＲＦＩＤトランスポンダー、及びＲｕＢｅｅトランシーバーを含むグループから有利に選択される。１−Ｄバーコード及び２−Ｄバーコードの原理は、当業者に良く知られており、ハイコントラスト識別マーキングの光学走査に基づく。そのような識別の利点は、比較的単純な物理的原理であることであるが、しかしながら、走査装置と情報タグとが視野に入らねばならない。

ＲＦＩＤトランスポンダーもそれ自体知られており、高周波（ＨＦ、例えば９００ＭＨｚ）あるいは極超短波（ＵＨＦ）で動作する。それらは、無線信号を送受信する。一方、より新しいＲｕＢｅｅトランシーバーは、４５０ｋＨｚより下の波長で動作し、信号の送受を行い、主として磁性に基づく。受動的なＲＦＩＤトランスポンダーは、毎秒およそ１００（ＨＦ）あるいは１５０−２００（ＵＨＦ）のメッセージを受信することができる。対照的に、能動的なＲｕＢｅｅトランシーバーは、毎秒およそ１０のメッセージのみを受信可能である。つまり、いずれの場合も、視覚的なコンタクトは必要ない。よって、使用される情報タグ２３のタイプは、データ転送の密度及び視覚的なコンタクトの存在の、とりわけ関数である。図１Ｂの場合、ＲＦＩＤトランスポンダーあるいはＲｕＢｅｅトランシーバーは、容器１の垂直の壁４に位置し（左側を参照）、一方、２−Ｄバーコードは、底面６の平坦領域２２に位置している（右側を参照）。バーコード及びＲＦＩＤトランスポンダーあるいはＲｕＢｅｅトランシーバーのいかなる任意の組み合わせも考えられ、これは、特に、例えば、現場での収集の間では、法医学試料を識別するために単純な１−Ｄのバーコードが使用され、法医学研究所の高スループットのワークステーションにて、関連する生体物質の自動抽出の間では、ＲＦＩＤトランスポンダーあるいはＲｕＢｅｅトランシーバーが利用される場合である。

容器１は、好ましくは上部開口３用の閉鎖部材２４を含む。好ましくは使用部分によって、閉鎖部材２４は、栓２５、カバー２６、及びフィルム２７を含むグループから選択される。実施例として、収集セット２８が図１Ａに示されている。この収集セット２８は、発明による少なくとも１つの収集／抽出容器１を有する。収集セット２８は、容器を受け入れるためのコンパートメント３０を有する収集ラック２９を備える。

好ましくは、この収集ラック２９のコンパートメント３０は、上部及び底部にて開いている。その結果、容器１は、上方あるいは下方からコンパートメント３０内へ挿入可能であり、また、このコンパートメントから下方へ又は上方へ排出可能である。収集ラック２９がマイクロプレートの規格寸法を有することは特に好ましい。マイクロプレートの寸法に関する規格は、ＡＮＳＩ（アメリカ規格協会）から正式に公表されている。これらの規格は、the Foodprint Dimensions （ＡＮＳＩ／ＳＢＳ １−２００４）、the Height Dimensions （ＡＮＳＩ／ＳＢＳ ２−２００４）、Bottom Outside Flange Dimensions （ＡＮＳＩ／ＳＢＳ ３−２００４）、the Well Positions （ＡＮＳＩ／ＳＢＳ ４−２００４）により、マイクロプレートを規定している。しかしながら、１列において６つあるいは８つのコンパートメントを備えたストリップ・ラックも法医学試料を収集するために選択可能である。

収集セット２８が、元々、個々の閉鎖部材の無い試料チューブあるいは容器１をそれぞれ含んでいる場合、上部と同様に底面に、収集ラック２９全体を覆うフィルム２７が好ましい（図１Ａ、左、参照）。よって、いかなる汚染もない完全に清浄な容器が法医学試料を収集する現場で提供される。容器１のバスケット７内へ新鮮な試料２が入れられるとすぐに、容器１の上部開口３を完全に閉じるために、栓２５が装着可能である（図１Ａ、右、参照）。栓２５は、容器１内の個々の法医学試料２を識別するバーコード（ここには示されない）を含むことができる。

代替物として、収集セット２８は、元来、個々の閉鎖部材２５を有する、試料チューブあるいは容器１を含むことができる。この場合、収集ラック２９の上端の少なくともフィルム２７は無くて済ますことができる。また、コンパートメント３０の底面がフィルム２７にて覆われていない場合、バーコードは、容器底面６（ここでは示していない）の平坦領域２２上に供給することができる。結局、バーコードを用いることができない場合には、ＲＦＩＤトランスポンダーあるいはＲｕＢｅｅトランシーバーだけで容器が分類される。このようなインテリジェントなラベルは、また試料収集及びすべての更なる処理に先立って、あるいはその間に入力されて、専用装置で判読可能な追加のデータを含むことができる。

実験室において、試料は収集ラック２９にて処理することができる。しかしながら、異なる収集ラック２９から容器を集め、それらを一若しくは複数の抽出ラック３３へ入れることが好ましい。そのような抽出ラック３３は、マイクロプレート・ロボットによりそれらの抽出ラック３３を搬送し、実験室のワークステーションのマイクロプレート・ハンドリングステーションでそれらの抽出ラック３３を取り扱うことを可能にするために、標準マイクロプレートの形状及びサイズを有するのが好ましい。一つの抽出ラック３３、及びこのラックのコンパートメント３０に挿入された少なくとも１つの容器１は、抽出セット３２を形成する。

固体の法医学試料２を有する容器１は、そのような抽出ラック３３の任意のコンパートメント３０内へロボット（図示せず）によって挿入されてもよい。これを達成するために、収集ラック２９及び抽出ラック３３の両方が互いに一致するように、両方のラック２９，３３は、互いの上端に配置される。２つのラックのどちらか一つが他方の上端にあることにより、ロボットツールは、抽出ラック３３のコンパートメントに容器１をその上方からその下方から押し込むために用いられる。この動作は、ラック２９，３３の両タイプが、上端及び底面で開いているコンパートメント３０を有することにおいて非常に容易になり、その結果、容器１は、底面又は上端からコンパートメント３０へ挿入可能であり、このコンパートメント３０から下方へ又は上方へ取り出すことが可能である。

容器１の処理がラック２９，３３にて実行されるのが好ましい場合でさえ、ロボットによる各容器１の個々の処理がまた可能である。すなわち、自動化された方法で処理されるために、容器１は必ずしもラックに入れられなくても良い。実際に、例えばＴＥＣＡＮ装置は、いわゆる「ピック・アンド・プレイス アーム」を使用して個々のチューブを移動可能である。実際に、法医学調査におけるケースワーク試料に関し、むしろ少数の試料（例えば、１〜８）を同時に処理し、そして９６の試料を待つのが好ましい。少数の試料でさえ、自動化は、より高い再現性、「加工・流通過程の管理」、時間にとらわれない（walk away time）というような利点を提供する。

図２における２つのラック２９、３３の水平方向の部分断面に示されるように、容器１は、保持手段３５を用いて、ラック２９、３３のコンパートメント３０に好ましくは保持される（図２Ｂを参照）。しかしながら、容器１は、摩擦嵌合のみによってコンパートメントに位置することができる（図２Ａを参照）。容器１は、有利に同一の外径を有する上部フランジ３６及び下部肉厚領域３７を有するのが好ましい。この直径は、収集又は抽出ラック２９，３３の２つの平行な中間壁３４の間の距離よりもわずかに大きい。よって、容器の挿入は、この容器及び４つの隣接した中間壁３４をわずかに変形させ、また、この上部フランジ３６及び下部肉厚領域３７と中間壁３４の内面との間の摩擦は、コンパートメント３０の内部に容器を維持する。

図２Ａ及び図２Ｂは、図１に示すような２つのラック２９、３３の水平方向の部分断面である。図１Ａの右のコンパートメント、及び図１Ｂの左のコンパートメントにおいて、挿入された容器１の底面６（図１Ａを参照）又は壁４の下部区域１７（図１Ｂを参照）は、流体収集領域２１を形成して仕上げられている。流体収集領域２１は、容器１の下部レベルで底面６の残り部分である。この流体収集領域２１は、基本的に垂直な中心から外れた軸４０上にある。挿入されたバスケット７（図１Ａ、左を参照）又は統合されたバスケット７（図１Ｂ、右を参照）に関する２つの互いの容器の相対的な位置は、関心がないのに対し、流体収集領域２１を有する２つの容器の流路１１の相対的な位置は、重要である。バスケット７、流路１１、及び容器１の底面６におけるそれぞれの収集領域２１の正確な相対的な位置を規定するために、バスケットは、好ましくは基本的に垂直な配向バー４１を装備している。容器は、上部試料空間９の領域に、バスケット７の配向バー４１を収容するように形作られた、基本的に垂直な配向溝４２を含む。この配向バー及び溝４１，４２の設計により、バスケット７の所望の位置が、容器の高さつまり容器１の底面６からのその距離とともに、容器１の中心軸４３のまわりのその配向を規定することができる。

ここに示されるような正方形の開口を有する中間床８の実施形態からは外れるが、本発明の思想からは外れることなく、中間床は、正方形以外の他のいずれの形状による貫通開口により液体透過性にて作製可能である。バスケット７及び／又は容器１を成型するために用いられるポリマーとは異なる材料を中間床８用に使用可能である。そのような材料は、フィルター紙及び織物を備え、自然及び／又は合成繊維、及び／又は金属ワイヤを備える。しかしながら、バスケット７と同様に容器１も好ましくは廉価な消耗品として設計されるように、容器及びバスケットの全体を一つの材料のみを使用して作製するのが特に好ましい。

容器１の底面６からの距離に関するバスケット７の所望の位置は、また、壁４の内面に肩部４４が形成されることでも規定することができる。上部試料空間９の内径が容器１の下部流体空間１０の内径よりも大きい場合において、肩部４４が形成される。したがって、バスケット７の外径は、下部流体空間１０の内径よりも大きく、バスケット７は、肩部４４上に載っている（図１Ａ、左を参照）。

図３は、本発明による容器１の２つの異なる実施形態を有する抽出ラック３３の垂直部分断面を示す。断面及び図示の方向は、図２Ｂに矢印にて示されている。また、これらの容器１は、同じ外径を有する上部フランジ３６及び下部肉厚領域３７を有するのが好ましい。この上部フランジ３６及び下部肉厚領域３７は、保持手段３５を有する摩擦ロックを生成し、好ましくはコンパートメント３０の隅に位置し、コンパートメント３０の全高を基本的に超えて延在する。この摩擦ロックのおかげで、容器は、コンパートメント３０にしっかりと保持され、自然に落ちないようにすることができる。さらに、これらの保持手段３５は、第１及び第２の突起３８、３９を有することができ、コンパートメント３０への挿入にて、それらの間に容器１の下部肉厚領域３７が係合し、その結果、コンパートメント３０における容器１の特定の高さ位置が予め規定され、この規定された位置への保持がさらに強化される。容器１が挿入された状態での摩擦ロックは、それらの保持手段３５の正確な寸法によって規定可能であるが、また、それらの柔軟性の範囲によっても規定可能である。

図３の左側のコンパートメントにおける容器１は、図１Ｂの右側のコンパートメントのものと同一であるが、壁４の下部区域１７の上端部１８でのソケット１９の位置及びサイズは異なる。つまり、ソケットの位置はより低く、ソケット１９の高さはより高い。両方の場合において、しかしながら、中間床８は、壁４の上部区域１６とワンピースにて一体的に製作されるクモの巣状の格子のように形成される。壁４の２つの区域間のシールを行う能力は、ソケット１９のサイズにより増加する。

容器１は、好ましくは上部開口３用の閉鎖部材２４を備える。使用現場に便利なように、この閉鎖部材２４は、栓２５、カバー２６、及びフィルム２７を備えるグループから選択される。実施例として、収集セット２８が図１Ａに示されている。この収集セット２８は、発明による少なくとも１つの収集／抽出容器１を有する。この収集セット２８は、容器を受け入れるためのコンパートメント３０を有する収集ラック２９を備える。

固体試料に液体を自動的に加えることができるために、ピペット操作ニードル１２が流路１１を通して液体空間１０へ導入可能であり（図１Ｂ、左を参照）、あるいは、ディスペンサー・ニードルを固体の法医学試料２の上方に位置することができる（図３を参照）。また、液体空間１０から液体を自動的に取り除くために、ピペット操作ニードル１２が流路１１を通して導入可能である（図１Ｂ、左を参照）。すべての場合において、容器１の上部開口３を通してアクセスが必要である。上部開口３は、法医学試料を収集した後に装着された、あるいは研究所のワークステーションにおける２つの準備工程の間において容器に置かれた栓２５によって、完全に閉じることができる（図１Ｂの右を参照）。また、上部開口３は、試料空間９だけを部分的にカバーし、流路１１を開けたままとするカバー２６によって部分的に閉じることもできる（図１Ｂ及び図２Ｂ、左を参照）。容器１が上部試料空間９の領域にバスケット７の配向バー４１を収容するために形作られた基本的に垂直な配向溝４２を含む場合、カバー２６は、好ましくはまた配向バー４１を備える（図２Ｂ、左を参照）。

すべての栓２５及びカバー２６は、それらの上端に好ましくは把持チューブ３１を備え（例えば、図１Ｂ参照）、該把持チューブ３１は、栓２５又はカバー２６を除去するため、あるいは容器１にそれらを適切に取り付けるために、ロボット（図示せず）によって把持可能である。示された実施形態からは外れるが、しかし本発明の思想からは逸脱せず、栓２５又はカバー２６を人が容易に除去し開けることを可能にするある種のつまみ（例えば「エッペンドルフ」チューブ、示していない）が代わりの解決案として利用可能である。ユーザーは、自動化システムにそれらを置く前に容器１を手動で開くことができる。
再び、一回試料がバスケット内に設けられるように、別の実施形態では、バスケット７及び／又は流路１１の上方に貫通可能な隔壁とともに栓２５又はカバー２６を含むことができ、栓２５又はカバー２６は、除去される必要がなく、試料空間９及び／又は流路１１には、栓２５又はカバー２６の隔壁を貫通することでアクセス可能である（図示せず）。

本発明は、また、固体の法医学試料２から生体物質を抽出する方法を提供する。発明によるこの方法は以下のことを備える。即ち、
（ａ） アクセス可能な上部開口３、バスケット７を有する上部試料空間９、流体空間１０、及び流路１１を有する、発明による少なくとも１つの容器１を設け；

（ｂ） 少なくとも１つの容器１の上部試料空間９におけるバスケット７内へ、上部開口３を通して、核酸を含む、一般的に綿棒ヘッド、布、WHATMAN FTA紙、あるいは他の材料である固体の法医学試料２を置き；

（ｃ） 容器１の下部流体空間１０が満たされ、かつ上部試料空間９もまた法医学試料２を十分に覆うよう満たされるように、バスケット７内へ十分な分解／溶解緩衝液｛一般的なプロテイナーゼＫ溶液；市販の例として、PROMEGA DNA IQ Lysis Buffer, QIAGEN プロテイナーゼ K (QIAGEN AG, Garstligweg 8, CH-8634 Hombrechtikon, スイス) and INVITROGEN ChargeSwitch<(R)> Lysis Buffer L13 (Invitrogen Corp., 1600 Faraday Avenue, Carlsbad, CA 92008, 米国｝を加える。

実際の量は、装置のサイズに依存するだろう。つまり、異なるサイズの固体の法医学試料２用の異なるサイズの装置に依存するだろう。１つの実施態様において、容器１は、約１．２５ｍｌの容積を含むであろうバスケットを有する典型的な２ｍｌの微小遠心管と同様の寸法になるであろう。そのような実施形態は、この工程にて約１〜１．２５ｍｌの緩衝液を加えることを必要とするだろう。

（ｄ） フィルムシール２７、閉鎖部材２４、栓２５、あるいは他の手段で装置全体を密閉し、抽出工程を可能にするように培養を可能とする。溶解緩衝液の製造者により推奨された培養時間及び温度（１時間まで、あるいはそれ以上の時間範囲で、５６℃、７０℃、及び９５℃の温度がしばしば使用される）が用いられるだろう。

（ｅ） 培養後、装置の開封あるいは開口を行い、基本的に垂直な流路１１を通り下部流体空間１０の底面にアクセスすることにより、分解緩衝液を取り出す。取り出された量は、回収可能な全量になり得るが、上部試料空間９と、固体の法医学試料２に吸収された液体の量とを加えた体積以上でなければならない。緩衝液のこの回収された量は、後の処理に関する、ユーザー選択の別の小瓶／チューブ／などに取っておくべきである。

（ｆ） 遠心分離機へ装置１を置き、固体の法医学試料に残っているどの緩衝液も内部チャンバ５の底に、好ましくは流体収集領域２１に集まるように、回転される。遠心分離機は、固体の法医学試料から流体の回収を最大にする速度及び時間にセットされるべきである。

（ｇ） 遠心分離によって、下部流体空間１０の底に、好ましくは流体収集領域２１に集められた分解緩衝液の残量を、基本的に垂直な流路１１を通りアクセスすることで取り出す。取り出された量は、以前に取り出された量と統合される。この試料は、例えばPROMEGA、INVITROGEN、QIAGEN、及び他の会社から市販されている商用の核酸精製キットを用いて核酸の精製ができる状態になっている。

この装置１において、固体の法医学試料２を「洗い落とした」核酸を含む溶解緩衝液の体積は、液体が除去可能で固体試料２が後に残るように「アクセス流路」１１を通り回収される。よって、発明によれば、溶解緩衝液の取り出しは、固体の法医学試料を含むバスケット７を除去することを要さずに、ピペット操作ニードルによって行なうことが可能である。特にこの特徴は、密閉／開封、及び遠心分離用の装置（これらの機器での典型的なオプション）を含むＴＥＣＡＮ式のワークステーションのような完全自動化ワークステーションにおいて容器１の利用を大いに容易にする。

発明による容器を用いることにおいて、以下のＡ又はＢを行うことは任意である。即ち、
Ａ 抽出液体、及び流路１１へ挿入され試料空間９を通り流体空間１０へ到達するピペット操作ニードル１２で抽出された生体物質を取り出し、抽出された生体物質の増幅及び／又は分析を容器１の外部で行うこと、又は
Ｂ 容器１の流体空間１０において、抽出された生体物質の増幅を行なうこと。

いずれの場合でも、しかしながら、培養工程は、工程（ｄ）の中で行われるのが好ましく、また、容器１は、工程（ｅ）の１つを行なった後に遠心分離機にかけられる。

固体の法医学試料から抽出されるべき生体物質は、生体物質のようないずれのものでもなり得る。しかしながら、体液、細胞、ＤＮＡ、ＲＮＡ、蛋白質、微生物、及びウィルスを含むグループからこの生体物質を選択するのが好ましい。特に、核酸又はヌクレオチドの形態における生体物質が好ましい。

発明による方法をワークステーションで実行可能にするために、そのようなワークステーションは、ロボットと、例えば、化学か生化学の化合物及び／又は物質が潜在的な医薬の効果に関して定期的に化学分析されているところの薬学研究において扱っている液体の分野において本来知られているような対応のコントロールシステムとを装備しているのが好ましい。

そのような既知の自動化システムでは、「ワークステーション」と呼ばれるような特別の装置によって、容器の搬送及び操作は行われる。これらのワークステーションは、手動で個々に操作可能か、あるいは自動化されたシステムとともに接続可能である。自動化システムにより、ユーザーは、個々の処理のすべての方法を実行する必要がないし、備える必要もない。そのような既知のシステムを結合する別の一般的な要因は、試料が標準化されたマイクロプレートにてしばしば処理されるという事実にある。そのようなマイクロプレートは、あらゆる構成で得ることができるが、一般的に、中心間で９ｍｍの間隔で規則的な８×１２ラスター（ANSI規格による）にて配列された９６の試料容器又は「ウエル」を備える。この数の倍数、あるいはその一部だけのウエルを有するマイクロプレートもまた使用される。異なったワークステーションがマイクロプレートを運ぶために一若しくは複数のロボットに接続されてもよい。直角座標のシステムに従って好ましくは移動する一若しくは複数のロボットが作業台の上端で使用されてもよい。これらのロボットは、プレートあるいは他の試料容器、及びまた流体を運ぶことができる。中央制御システム又はコンピュータは、それらの既知のシステムを監視及び制御し、その顕著な長所は、作業過程の完全な自動化にある。結果として、このようなシステムは、いずれの人の介在を要さずに、数時間あるいは数日、続けて操作可能である。

アレイにおいて容器１を取り上げるためのラックは、規格マイクロプレートの寸法を有するのが好ましく、その結果、ラックは、例えばマイクロプレート・ハンドリングロボットを用いて自動的に把持され、搬送され、マイクロプレート貯蔵部あるいはマイクロプレート処理ステーションに置かれる。マイクロプレート寸法を有するラックにおいて試料アリコートを提供するためのハンドリングシステムは、特許ＥＰ ０ ９０４ ８４１Ｂ１から既知である。そこに用いられるラックは、周辺フレーム、並びに上面及び底面を有する。それらのラックは、格子状の隔壁あるいは中間壁を備え、これらは複数のくぼみあるいはキャビティを形成し、それらの各々は、試料チューブ又は容器を受け入れることができる。特別の保持手段は、上方へ又は下方へ除去可能であり、また、上端あるいは底面から挿入可能である試料チューブがそれらのキャビティから落ちるのを防止する。

本願明細書に開示された個々の実施形態の特徴のいかなる組み合わせも、本発明の範囲に属する。同じ参考符号は、各ケースにおいて明細書内でそれらが特に注意を向けていない場合でさえ、図面に示された同じ特徴部分に付している。

１ 収集／抽出容器、 ２ 固体の法医学試料、 ３ 上部開口、 ４ 基本的に垂直の壁、 ５ 内部チャンバ、 ６ 底面、 ７ バスケット、 ８ 中間床、 ９ 上部試料空間、 １０ 下部流体空間、 １１ 基本的に垂直の流路、 １２ ピペット操作ニードル、 １３ 上部オリフィス、 １４ 底部オリフィス、 １５ 間仕切壁、 １６ 壁の上部断面、 １７ 壁の下部断面、 １８ 下部区域の上部端、 １９ ソケット、 ２０ 上部区域の下部端、 ２１ 流体収集領域、 ２２ 平坦領域、 ２３ 情報タグ、 ２４ 閉鎖部材、 ２５ 栓、 ２６ カバー、 ２７ フィルム、フィルム構造、 ２８ 収集セット、 ２９ 収集ラック、 ３０ コンパートメント、 ３１ 把持チューブ、 ３２ 抽出セット、 ３３ 抽出ラック、 ３４ 中間壁、 ３５ 保持手段、 ３６ 上部フランジ、 ３７ 下部肉厚領域、 ３８ 第１突起、 ３９ 第２突起、 ４０ 中心から外れた軸線、 ４１ 配向バー、 ４２ 配向溝、 ４３ 中心軸、 ４４ 肩部、 ５０。

Claims (21)

1. 固体の法医学試料（２）を収集し、及び／又はそれらの法医学試料（２）から生体物質を抽出するための収集／抽出容器（１）であって、この収集／抽出容器（１）は、法医学試料（２）を挿入するための上部開口（３）を有し、上部開口（３）は、底面（６）により深さが制限される内部チャンバ（５）を囲む基本的に垂直の壁（４）にて囲まれ、壁（４）及び底面（６）は、流体を通さず、ここで上記容器（１）は、バスケット（７）と、分解／溶解及び抽出の間、固体の法医学試料（２）を保持するための基本的に水平の中間床（８）とを備え、中間床（８）は、流体に対して透過性であり、内部チャンバ（５）を上部試料空間（９）と下部流体空間（１０）とに分割し、
   上記収集／抽出容器（１）は、基本的に垂直な流路（１１）を備え、該流路（１１）は、試料空間（９）を通り流体空間（１０）へピペット操作ニードル（１２）を挿入可能とし、かつ容器（１）の上部開口（３）の近くに位置する上部オリフィス（１３）を有し、かつ底部オリフィス（１４）にて中間床（８）を貫通し、上記容器（１）は、また、少なくとも部分的に流路（１１）を囲み上部試料空間（９）から後者を分離する間仕切壁（１５）を備えることを特徴とする収集／抽出容器。
2. 容器（１）の壁（４）は、基本的に円筒状であり、流路（１１）は、中心から外れて配置され、上部試料空間（９）内へ導入可能でありバスケット（７）にてここに維持される固体の法医学試料（２）用の空間をできるだけ大きくするために、壁（４）及び間仕切壁（１５）によって部分的に形成されることを特徴とする、請求項１記載の収集／抽出容器。
3. 容器（１）のバスケット（７）は、口腔綿棒を収容するようにサイズが決定されることを特徴とする、請求項１又は２記載の収集／抽出容器。
4. バスケット（７）は、高分子材料の単一の射出成形品として完成され、容器（１）の内部チャンバ（５）内へ差し込まれることを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の収集／抽出容器。
5. バスケット（７）は、壁（４）の上部区域（１６）の一部として完成され、高分子材料の単一の射出成形品として壁（４）の上部区域（１６）と共に形成されることを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の収集／抽出容器。
6. 容器（１）の底面（６）は、高分子材料の単一の射出成形品として壁（４）あるいは壁（４）の下部区域（１７）と共に形成されることを特徴とする、請求項１から５のいずれかに記載の収集／抽出容器。
7. 壁（４）の下部区域（１７）は、その上部端（１８）に、壁（４）の上部区域（１６）の下部端（２０）が密閉して挿入可能なソケット（１９）を備えることを特徴とする、請求項６記載の収集／抽出容器。
8. 底面（６）、及び／又は壁（４）の下部区域（１７）は、容器（１）の下部レベルにて底面（６）の残りである流体収集領域（２１）を形成して完成され、流体収集領域（２１）は、容器（１）の基本的に垂直な流路（１１）にて規定される基本的に垂直な軸（４０）上に存在することを特徴とする、請求項１から７のいずれかに記載の収集／抽出容器。
9. 容器（１）の底面（６）は、壁（４）あるいは壁（４）の下部区域（１７）に接着され又は溶着されるフィルム構造（２７）として完成されることを特徴とする、請求項１から５のいずれかに記載の収集／抽出容器。
10. 底面（６）は、その外側にて、情報タグ（２３）がその上あるいはその中に位置する平坦領域（２２）を備え、情報タグ（２３）は、１−Ｄバーコード、２−Ｄバーコード、ＲＦＩＤトランスポンダー、及びＲｕＢｅｅトランシーバーを含むグループから選択されることを特徴とする、請求項１から９のいずれかに記載の収集／抽出容器。
11. 法医学試料（２）は、ガーゼ・パッド又は口腔綿棒、発見物、フィルター紙又はＷＨＡＴＭＡＮ ＦＴＡ紙、及び織物片を含むグループから選択されることを特徴とする、請求項１から１０のいずれかに記載の収集／抽出容器。
12. 上部開口（３）用の閉鎖部材（２４）を備え、該閉鎖部材（２４）は、栓（２５）、カバー（２６）、及びフィルム（２７）を含むグループから選択されることを特徴とする、請求項１から１１のいずれかに記載の収集／抽出容器。
13. 請求項１から１２のいずれかに記載の少なくとも一つの収集／抽出容器（１）を有する収集セット（２８）であって、容器（１）を受け入れるためのコンパートメント（３０）を有する収集ラック（２９）を備えたことを特徴とする収集セット。
14. 請求項１から１２のいずれかに記載の少なくとも一つの収集／抽出容器（１）を有する抽出セット（３２）であって、容器（１）を受け入れるためのコンパートメント（３０）を有する抽出ラック（３３）を備えたことを特徴とする抽出セット。
15. 請求項１３に記載の収集セット（２８）又は請求項１４に記載の抽出セット（３２）であって、収集又は抽出ラック（２９、３２）のコンパートメント（３０）は、上端及び底面で開いており、容器（１）は、コンパートメント（３０）内へ上方又は下方から挿入可能であり、このコンパートメントから下方へ又は上方へ取り出し可能であることを特徴とする収集セット又は抽出セット。
16. 収集ラック（２９）又は抽出セット（３２）は、標準マイクロプレートの寸法を有することを特徴とする請求項１３から１５のいずれかに記載の収集セット又は抽出セット。
17. 固体の法医学試料（２）から生体物質を抽出する方法であって、該方法は、
    （ａ） アクセス可能な上部開口（３）、バスケット（７）を有する上部試料空間（９）、流体空間（１０）、及び流路（１１）を有する、請求項１から１２のいずれかに記載の少なくとも１つの容器（１）を設けること；
    （ｂ） 少なくとも１つの容器の上部試料空間（９）におけるバスケット（７）内へ上部開口（３）を通して固体の法医学試料（２）を置くこと；
    （ｃ） 容器（１）の下部流体空間（１０）が満たされ、及び、上部試料空間（９）も法医学試料（２）を覆うのに十分に満たされるように、バスケット（７）内へ分解／溶解緩衝液を加えること；
    （ｄ） 装置（１）の全体を密閉し、次に、抽出工程が可能なように培養を可能にすること；
    （ｅ） 培養後、装置（１）を開封あるいは開口し、基本的に垂直な流路（１１）を通り下部流体空間（１０）の底面にアクセスすることにより、分解緩衝液量を取り出すこと；
    （ｆ） 遠心分離機に装置（１）を置き、固体の法医学試料（２）において残っているいずれの分解／溶解緩衝液も内部チャンバ（５）の底へ集まるように回転すること；
    （ｇ） 遠心分離により下部流体空間（１０）の底に集められた分解／溶解緩衝液の残量を、基本的に垂直な流路（１１）を通してアクセスすることにより取り出すこと；
    を備え、
    ここで固体の法医学試料（２）は、ステップ（ｃ）からステップ（ｇ）の全ての間、少なくとも１つの容器（１）の試料空間（９）におけるバスケット（７）に保持される、
    ことを特徴とする抽出方法。
18. （ｉ） 流路（１１）へ挿入され、試料空間（９）を通り流体空間（１０）内へ到達するピペット操作ニードル（１２）により、分解／溶解緩衝液、及び抽出された生体物質を取り出すこと；及び
    （ｉｉ） 少なくとも１つの容器（１）の外部で、抽出された生体物質の増幅及び／又は分析を行うこと、
    をさらに備えた、請求項１７記載の抽出方法。
19. 分解／溶解緩衝液は、内部チャンバ（５）の底面の流体収集領域（２１）において固体の法医学試料（２）から下へ集まることを特徴とする、請求項１７又は１８に記載の抽出方法。
20. 固体の法医学試料から抽出される生体物質は、体液、細胞、ＤＮＡ、ＲＮＡ、蛋白質、微生物、及びウィルスを備えるグループから選択されることを特徴とする、請求項１７から１９のいずれかに記載の抽出方法。
21. ロボット、及び対応するコントロールシステムを装備したワークステーションにて自動的に行なわれることを特徴とする、請求項１７から２０のいずれかに記載の抽出方法。

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