JP2013236596A - 全身曝露試験用チャンバー及びこれを用いた全身曝露試験装置 - Google Patents

Abstract

【課題】多額の設備費用を要さず、また実験動物を狭小空間内に拘束することのない全身曝露方式の試験用チャンバーと試験装置を提供する。
【解決手段】全身曝露試験用チャンバー１は、飼育箱２、網床３、排気口部材４、ホッパー５、給気口部材６を具備する。飼育箱２又はホッパー５は、透明体で構成され、互いに開口２ｃ、５ｃをつきあわせて接合される。排気口部材４は、飼育箱２の底板２ａを貫通し、排気管７に接続される。排気口部材４は、網床３を通過して落下する塵埃を吸引しないように側方に向いた排気口４ａを具備する。ホッパー５は、飼育箱２と協働して密閉空間を形成する。給気口部材６は、ホッパー５の天板５ａを貫通するように取り付けられ、飼育箱２内へ被検ガスを送出する外部の給気管８に接続される。給気口部材６は、ホッパー５を介して被検ガスの渦流を飼育箱内へ拡散させる給気口１９ｄを具備する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ラット、マウス等の被検用小動物を拘束せずに全身曝露式で吸入試験を行うチャンバーと、これを用いた全身曝露試験装置に関する。

従来から、ラット、マウス、モルモットなどの小型実験動物に薬物を経気投与して薬物の生体への影響を調べる吸入実験の方法として、全身曝露方式と鼻部曝露方式の２方式が知られている。全身曝露方式は、実験容器内へ実験動物を収容してこれを密封した後、この容器の一方から被検物質を供給し、他方から被検物質の残ガスと実験動物の呼気の混合ガスを排出させるものである。鼻部曝露方式は、被検物質含有エアーが供給される内筒管と、この内筒管に装着された鼻部曝露ノズルと、曝露された被験物質含有エアーの残ガスと実験動物の呼気の混合ガスを排出するために内筒管の外側に設けられた外筒管と、鼻部曝露ノズルに対向する位置の外筒管に取り付けられた実験動物ホルダーとからなり、実験動物の吸気により鼻部曝露ノズルからの被験物質を実験動物に経気投与する（例えば特許文献１参照）。このうち、全身曝露方式は、試験チャンバーが大型で、内部に多数のケージを収容するため、個々の動物の様子を外部から観察しにくく、また多額の設備費用を要するのに対し、鼻部曝露方式は、全身曝露方式に比べ、より小さな暴露容積で試験ができることから、高価な試験物質や、少ない試験物質を使用しての暴露実験に適している。一方、鼻部曝露方式では、実験動物を円筒型ホルダー内に長時間にわたって拘束することにより、実験動物に体重増加抑制などのストレスを与えるため、試験結果の信頼性に影響を与える可能性があり、また実験動物の自由状態での観察が不可能である。さらには、動物福祉の観点からも好ましくない。

特開平９−１８７１９２号公報

したがって、本発明は、多額の設備費用を要することなく、また実験動物を長時間にわたって狭小空間内に拘束することのない全身曝露方式の試験用チャンバーとこれを用いた全身曝露試験装置を提供することを目的としている。

以下、添付図面の符号を参照して説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
上記課題を解決するための、本発明の全身曝露試験用チャンバー１は、内部で複数の実験動物Ａを飼育できる飼育箱２と、飼育箱２内の下部に設けられる網床３と、飼育箱２内の空気を吸引するための排気口部材４と、飼育箱２と協働して密閉空間を形成するホッパー５と、飼育箱２内へ被検ガスを送出するためにホッパー５の天板５ａ上に設けられる給気口部材６と、を具備する。飼育箱２又はホッパー５のいずれか一方又は双方は、透明合成樹脂、ガラス等の透明体で構成される。飼育箱２は、ほぼ矩形の底板２ａと、底板の周縁に起立する側板２ｂと、この側板２ｂの上縁に囲まれたほぼ矩形の開口２ｃとを有する。網床３は、実験動物Ａを載せ受けるように、飼育箱２内の下部に、底板２ａとの間に所定の間隔を形成して設けられる。排気口部材４は、網床３の下方に位置して、飼育箱２の底板２ａを貫通するように取り付けられ、外部の排気管７に接続される。また、排気口部材４は、網床３を通過して落下する塵埃を吸引しないように側方に向いた排気口４ａを具備する。ホッパー５は、天板５ａと、天板の周縁から下方に向かってほぼ四角錐状に四方へ広がる傾斜側板５ｂと、この傾斜側板５ｂの下縁に囲まれたほぼ矩形の開口５ｃとを有し、この開口５ｃが飼育箱２の開口２ｃと気密に接合されることにより、飼育箱２と協働して密閉空間を形成する。ホッパー５の傾斜側板５ｂは、各種測定器等の付属機器を内部へ挿入するための複数の開閉自在の挿入口５ｄを具備する。給気口部材６は、ホッパー５の天板５ａを貫通するように取り付けられ、飼育箱２内へ被検ガスを送出する外部の給気管８に接続される。また、給気口部材６は、ホッパー５を介して被検ガスの渦流を飼育箱内へ拡散させる給気口１９ｄを具備する。
本発明の全身曝露試験装置１は、複数の上記試験用チャンバー１を並べてラック１２に保持してなる。ラック１２上には、各チャンバー１に対応するように設けられる内部圧力モニタ１３、内部温度モニタ１４、排気流量モニタ１５のようなメータ類や、吸排気量調整用バルブの操作ノブ１６のような調整操作端末を集めたコントロールパネル１７を具備する。

本発明の全身曝露試験用チャンバーとこれを用いた試験装置は、これを小型化できるので、多額の設備費用を要することなく、また実験動物を長時間にわたって狭小空間内に拘束することがないので、動物福祉の観点からも優れ、大型の全身曝露試験設備と小型の鼻部曝露方式の試験装置の利点を併せ持つ。

本発明に係る全身曝露試験用チャンバーの正面図である。 図１の全身曝露試験用チャンバーの側面図である。 図１の全身曝露試験用チャンバーの平面図である。 図１におけるIV−IV線による切断端面図である。 本発明に係る全身曝露試験装置の正面図である。 図５の全身曝露試験装置の側面図である。 図５の全身曝露試験装置の一部の断面図である。

図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１ないし図４において、全身曝露試験用チャンバー１は、内部でマウス等の複数の実験動物Ａを飼育できる飼育箱２と、飼育箱２内の下部に設けられる網床３と、飼育箱２内の空気を吸引するための排気口部材４と、飼育箱２と協働して密閉空間を形成する透明合成樹脂製のホッパー５と、飼育箱２内へ被検ガスを送出するためにホッパー５の天板５ａ上に設けられる給気口部材６と、を具備する。飼育箱２又はホッパー５のいずれか一方又は双方は、内部の実験動物の観察を容易にするため、合成樹脂、ガラス等の透明体で構成される。

飼育箱２は、透明合成樹脂あるいは金属製で、ほぼ矩形の底板２ａと、底板２ａの周縁に起立する側板２ｂと、この側板２ｂの上縁に囲まれたほぼ矩形の開口２ｃ（図１）とを有する。

網床３は、飼育箱２内の下部に、底板２ａとの間に間隔を形成して設けられる。実験動物Ａは、網床３上に載せ受けられ、糞尿や残渣が網床３を通過して底板２ａ上に落ちる。網床３には、飼育箱内を複数に分割する仕切網を接続可能である。

図１，７に示すように、排気口部材４は、網床３の下方に位置して、飼育箱の底板２ａを貫通するように取り付けられ、接続口部材２４を介して、飼育箱２内の空気を吸引する外部の排気管７に接続される。排気口部材４は、網床３を通過して落下する塵埃を吸引しないように側方に向いた複数の排気口４ａを飼育箱２内に具備する。

図１ないし図３において、ホッパー５は、透明合成樹脂製で、天板５ａと、天板の周縁からそれぞれ下方に向かって四角錐状に広がる傾斜側板５ｂと、この傾斜側板５ｂの下縁に囲まれたほぼ矩形の開口５ｃ（図１）とを有する。この開口５ｃが飼育箱２の開口２ｃと気密に接合されることにより、ホッパー５と飼育箱２とが協働して密閉空間を形成する。両開口２ｃ、５ｃの端面間にはパッキングが介設され、周縁がクランプ９により締め付けられる。クランプ９を緩めることにより、ホッパー５と飼育箱２とは分離可能である。

ホッパー５の傾斜側板５ｂは、温度計やガス濃度計等の各種測定器やサンプリング機器等の付属機器を内部へ挿入するための複数の開閉自在の挿入口５ｄを具備する。

ホッパーの天板５ａ上に、この天板５ａを貫通するように、上端が閉じたほぼ円筒状の給気口部材６が取り付けられる。給気口部材６は、飼育箱２内へ被検ガスを送出する外部の給気管８に接続される。図４に示すように、給気口部材６は、内側に、それの放射方向Ｒに対して傾斜した角度αで開口する給気口１９ｄを有し、これにより、被検ガスの渦流を飼育箱２内へ拡散させる。

全身曝露試験装置１１は、上記試験用チャンバー１をラック１２上に複数並べて保持し、各チャンバー１に対応する内部圧力モニタ１３、内部温度モニタ１４、排気流量モニタ１５及び吸排気量調整バルブの操作ノブ１６等を集合する複数のコントロールパネル１７を具備する。

図１に示すように、チャンバー１におけるホッパー５の給気口部材６は、天板５ａに固定されるほぼ円筒状のベース部材１８と、このベース部材１８上にクランプ２０を介して着脱自在の接続部材１９とを具備する。

図１ないし図４に示すように、接続部材１９は、本体１９ａと、本体から側方へ延出する接続管１９ｂ及び固定金具１９ｃを具備する。本体１９ａは、上端が閉じたほぼ円筒状体で、下端がベース部材１３に接合される。接続管１９ｂは、図３において本体１９ａの放射方向Ｒに対して傾斜した角度αで水平に本体１９ａから延出し、一端は、本体１９ａの内側に開口する給気口１９ｄに接続され、他端側が分岐管を介して給気管８（一方は清浄空気供給管８ａ、他方は被検物質含有ガス供給管８ｂ）に接続される。

固定金具１９ｃは、一端側が本体１９ａの上面に固定され、側方へ水平に延出し、途上で上方へ屈曲し、上端部においてラック１２に固定される接続部を有する。

図５，６に示すように、ラック１２上には、チャンバー１の底部を保持する左右一対のガイドレール２１と、チャンバー１をガイドレール２１上の所定のセット位置に位置決めするストッパ２２が固定される。ガイドレール２１は、前後方向に水平に延び、チャンバー１を前後方向に摺動自在に保持する。

一対のガイドレール２１間に位置して、ラック１２上に接続口レバー２３が設けられる。接続口レバー２３は、接続口部材２４を具備し、後端側においてヒンジ２５でラック１２に枢着され、前端側には係止部材２６を具備する。接続口レバー２３は、水平に配置される接続位置（図６の実線）と、前端側が下方へ開いた非接続位置（図６の仮想線）との間を回転可能で、接続位置において係止部材２６によりラック１２に係止される。図７に示すように、接続口部材２４は、排気管７に接続される接続口２４ａを具備し、接続口レバー２３が接続位置にあるとき、セット位置にあるチャンバー１の排気口部材４と気密に連通する。

試験装置を使用する場合には、ホッパー５を外した状態の飼育箱２内に複数の実験動物を収容したうえ、飼育箱２上にホッパー５を被せ、クランプ９で両者を気密に締め付け、チャンバー１を構成する。この状態で、ホッパー５の給気口部材６は、ベース部材１８と接続部材１９とに分離され、ベース部材１８のみがホッパー５に取り付けられている状態である。接続部材１９は、ベース部材１８と分離して、ラック１２上の所定位置に固定金具１９ｃにより固定されている。チャンバー１をラック１２上のガイドレール２１に載せ、後部がストッパ２２に当接するまで押し込むと、チャンバー１は、所定のセット位置に位置決めされる。このセット位置において、給気口部材６のベース部材１８と接続部材１９とが接合するので、両者をクランプ２０で気密に接続する。またこの位置で、接続レバー２３を接続位置に配置して、係止部材２６でラック１２に係止すると、排気口部材４と接続口部材２４とが気密に接続される。このようにして複数のチャンバー１をラック１２上にセットすると、試験装置１１が構成される。

各チャンバー１内の気圧、被検物質濃度を予め調整した上、試験が開始される。チャンバー１内の実験動物Ａの様子は、逐次、透明なホッパー５を介して容易に観察できる。なお、ホッパー５は、金属製とすることができ、この場合、飼育箱２を透明体とすることで、飼育箱２の内部を観察できるようにする。

従来の全身曝露試験装置の試験チャンバーは、それに収容する実験動物の数（ケージの数）を最大に想定して設計される。このため、チャンバーが大型化し、設置に要する単位あたりの床面積、試験室の高さ等が大きくなる。また試験条件により必要とされるチャンバーの数が増えるので、設置設備には莫大な費用が必要であり、また大きなランニングコストを要する。

本発明の実施形態に係る全身曝露試験装置１１によれば、実験動物の飼育箱２により小型の試験用チャンバー１を構成するから、大きな設備投資、ランニングコストを要することなく、複数のチャンバー１を試験目的に応じて自由に組み合わせて全身曝露試験装置１１を構成することができる。各チャンバー１は、飼育箱２とホッパー５とに、さらに給気口部材４は、ベース部材１８と接続部材１９とに、それぞれ分離できるので、洗浄等のメンテナンス作業を容易に行うことができる。

１ チャンバー
２ 飼育箱
２ａ 底板
２ｂ 側板
２ｃ 開口
３ 網床
４ 排気口部材
５ ホッパー
５ａ 天板
５ｂ 傾斜側板
５ｃ 開口
５ｄ 挿入口
６ 給気口部材
７ 排気管
８ 給気管
９ クランプ
１１ 全身曝露試験装置
１２ ラック
１３ 内部圧力モニタ
１４ 内部温度モニタ
１５ 排気流量モニタ
１６ 操作ノブ
１７ コントロールパネル
１８ ベース部材
１９ 接続部材
１９ａ 接続部材の本体
１９ｂ 接続管
１９ｃ 固定金具
１９ｄ 給気口
２０ クランプ
２１ ガイドレール
２２ ストッパ
２３ 接続口レバー
２４ 接続口部材
２５ ヒンジ
２６ 係止部材

Claims (6)

1. 底板と、底板の周縁に起立する側板と、この側板の上縁に囲まれた開口とを有し、内部で複数の実験動物を飼育できる飼育箱と、
   前記実験動物を載せ受けるように、前記飼育箱内の下部に、前記底板との間に間隔を形成して設けられる網床と、
   この網床の下方に位置して、前記飼育箱の底板を貫通するように取り付けられ、飼育箱内の空気を吸引する排気管に接続される排気口部材と、
   天板と、天板の周縁から下方に向かって広がる傾斜側板と、この傾斜側板の下縁に囲まれた開口とを有し、この開口が前記飼育箱の開口と気密に接合されることにより飼育箱と協働して密閉空間を形成するホッパーと、
   このホッパーの前記天板上に、この天板を貫通するように取り付けられ、飼育箱内へ被検ガスを送出する給気管に接続される給気口部材と、を具備し、
   前記飼育箱又はホッパーのいずれか一方又は双方は、透明体からなり、
   前記排気口部材は、前記網床を通過して落下する塵埃を吸引しないように側方に向いた排気口を具備し、
   前記給気口部材は、前記ホッパーを介して被検ガスの渦流を前記飼育箱内へ拡散させる給気口を具備し、
   前記傾斜側板は、各種測定器等の付属機器を内部へ挿入するための複数の挿入口を具備することを特徴とする全身曝露試験用チャンバー。
2. ほぼ矩形の底板と、底板の周縁に起立する側板と、この側板の上縁に囲まれたほぼ矩形の開口とを有し、内部で複数の実験動物を飼育できる飼育箱と、
   前記実験動物を載せ受けるように、前記飼育箱内の下部に、前記底板との間に間隔を形成して設けられる網床と、
   この網床の下方に位置して、前記飼育箱の底板を貫通するように取り付けられ、飼育箱内の空気を吸引する外部の排気管に接続される排気口部材と、
   天板と、天板の周縁からそれぞれ下方に向かってほぼ四角錐状に四方へ広がる傾斜側板と、この傾斜側板の下縁に囲まれたほぼ矩形の開口とを有し、この開口が前記飼育箱の開口と気密に接合されることにより飼育箱と協働して密閉空間を形成するホッパーと、
   このホッパーの前記天板上に、この天板を貫通するように取り付けられ、飼育箱内へ被検ガスを送出する給気管に接続される給気口部材と、を具備し、
   前記飼育箱又はホッパーのいずれか一方又は双方は、透明体からなり、
   前記排気口部材は、前記網床を通過して落下する塵埃を吸引しないように側方に向いた排気口を具備し、
   前記給気口部材は、前記ホッパーを介して被検ガスの渦流を前記飼育箱内へ拡散させる給気口を具備し、
   前記傾斜側板は、各種測定器等の付属機器を内部へ挿入するための複数の接続口を具備することを特徴とする全身曝露試験用チャンバー。
3. 前記飼育箱の開口周縁と前記ホッパーの開口周縁との間にパッキングが介設され、両開口周縁がクランプにより分離可能に締め付けられることを特徴とする請求項１又は２に記載の全身曝露試験用チャンバー。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載の全身曝露試験用チャンバーを複数並べて保持するラックと、
   このラック上に、前記各チャンバーに対応するように設けられるコントロールパネルと、を具備することを特徴とする全身曝露試験装置。
5. 前記ラックは、前記チャンバーの底部を前後方向に摺動自在に保持するように前後方向に水平に延びる左右一対のガイドレールと、チャンバーをガイドレール上の所定のセット位置に位置決めするストッパと、当該一対のガイドレール間に位置して後端側において枢着される接続口レバーとを具備し、
   この接続口レバーは、水平に配置される接続位置と前端側が下方へ所定の開放角度をもって配置される非接続位置との間を回転可能で、接続位置においてラックに係止される係止部材と、同位置においてセット位置にある前記チャンバーの排気口部材と気密に連通する接続口部材を具備し、
   この接続口部材は、前記排気装置につながる排気管を接続するための排気管接続部を具備することを特徴とする請求項４に記載の全身曝露試験装置。
6. 前記ホッパーの給気口部材は、前記天板に固定されるほぼ円筒状のベース部材と、このベース部材上にクランプを介して着脱自在の接続部材とを具備し、
   前記接続部材は、上端が閉じ下端が前記ベース部材に接合されるほぼ円筒状の本体と、この本体の内側に開口する前記給気口を一端に有し他端側が本体の放射方向に対して傾斜した角度で水平に側方へ延出する接続管と、一端側が本体に固定され側方へ延出し他端側に前記ラックに固定される接続部を有する固定金具とを具備することを特徴とする請求項５に記載の全身曝露試験装置。

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