JP2013244095A - 生体穿刺補助装置と生体穿刺装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 生体の穿刺対象部位、例えば、生体の尾部を確実に固定し、容易に安定した穿刺を行うことができる生体穿刺補助装置と生体穿刺装置を提供すること。
【解決手段】 基台と、上記基台に設けられ基台との間に生体の穿刺対象部位を挟み込んで固定する複数の固定用部材と、を具備したものであり、それによって、上記生体の穿刺対象部位、例えば、マウスの尾部のような極めて固定し難いような穿刺対象部位であっても、これを容易に固定して安定した穿刺を行うことができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、マウス等の生体に対して穿刺を行う際に上記生体の穿刺対象部位を安定した状態で固定することを可能にする生体穿刺補助装置とこの生体穿刺補助装置を使用した生体穿刺装置に係り、特に、上記穿刺対象部位を確実に固定して安定した穿刺を容易に行うことができるように工夫したものに関する。

例えば、非特許文献１に示すように、医学や薬学等の実験において、マウス等の生体に注射器等による穿刺を行う場合がある。
従来、上記生体に対して穿刺を行う場合、例えば、特許文献１〜特許文献３に示すような方法により上記生体を固定していた。
また、特許文献４に記載されたものは上記生体に穿刺を行うものではなく、体表から放出されるガスを収集するものであるが、同様に上記生体を固定するものである。

特開２００８−２１２４１０号公報 実開平２−８６５１３号公報 実開昭６１−１７４９１５号公報 特開２０１０−５４４８９号公報

今淳著 「ヒアルロン酸ノックダウンマウスの開発および病態解析への適用」 Ｉｎｆｌａｍｍａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ２００８ Ｖｏｌ．２８ Ｎｏ．１ 日本炎症・再生医学会刊

上記従来の構成によると、次のような問題点があった。
上記生体における穿刺部位には様々なものがある。例えば、マウスの尾部に穿刺を行う場合もある。しかしながら、特許文献１〜特許文献４に記載されている生体の固定方法や構成は、何れもマウス本体を固定するものであってマウスの尾部を固定するようなものではない。その為、マウスの尾部に穿刺を行う場合には、例えば、尾部を手で引っ張って固定しなければならず、煩雑な作業を余儀なくされてしまうという問題があった。
また、マウスの尾部は柔らかい上に伸縮・屈曲し易いために、仮に、尾部を手で引っ張って固定したとしても安定した状態を維持することは困難であり、結局、注射器による穿刺を安定した状態で行うことができないという問題があった。

本願発明は、このような点に基づいてなされたもので、その目的とするところは、生体の穿刺対象部位、例えば、マウスの尾部を確実に固定して容易に安定した穿刺を行うことができる生体穿刺補助装置と生体穿刺装置を提供することにある。

上記課題を解決するべく請求項１に記載された生体穿刺補助装置は、基台と、上記基台に設けられ基台との間に生体の穿刺対象部位を挟み込んで固定する複数の固定用部材と、を具備したことを特徴とするものである。
また、請求項２に記載された生体穿刺補助装置は、請求項１記載の生体穿刺補助装置において、上記固定用部材は上記基台に対して回転可能に設置され回転することにより上記基台との間の間隔を変化させる偏芯カムであり、上記偏芯カムを適宜の方向に回転させることにより上記穿刺対象部位の固定／解放を行うことを特徴とするものである。
また、請求項３に記載された生体穿刺補助装置は、請求項２記載の生体穿刺補助装置において、上記基台には上記穿刺対象部位を押圧する押圧部材が設けられており、この押圧部材は上記穿刺対象部位を押圧する方向に移動可能であって、穿刺対象部位の太さに応じて揺動可能に設けられていることを特徴とするものである。
また、請求項４に記載された生体穿刺補助装置は、請求項３記載の生体穿刺補助装置において、上記偏芯カムにはＶ字型溝が形成されており、上記穿刺対象部位はこのＶ字型溝と上記基台との間に挟み込まれて固定されることを特徴とするものである。
また、請求項５に記載された生体穿刺補助装置は、請求項４記載の生体穿刺補助装置において、上記押圧部材にはＶ字型溝が形成されていることを特徴とするものである。
また、請求項６に記載された生体穿刺装置は、請求項１〜請求項５の何れかに記載された生体穿刺補助装置と、上記生体穿刺補助装置に対して穿刺方向に沿って移動可能に設置されたマイクロニードルアレイと、を具備したことを特徴とするものである。
また、請求項７に記載された生体穿刺装置は、請求項６に記載された生体穿刺装置において、上記生体穿刺補助装置の基台には上記マイクロニードルアレイをガイドするガイド部が設けられていることを特徴とするものである。
また、請求項８に記載された生体穿刺装置は、請求項７記載の生体穿刺装置において、上記マイクロニードルアレイのマイクロニードルの流出口が上記生体穿刺補助装置によって遮蔽されていないことを特徴とするものである。

以上述べたように、請求項１記載の生体穿刺補助装置は、基台と、上記基台に設けられ基台との間に生体の穿刺対象部位を挟み込んで固定する複数の固定用部材と、を具備したものであるため、上記生体の穿刺対象部位を固定して安定した穿刺を行うことができる。
また、請求項２記載の生体穿刺補助装置は、請求項１記載の生体穿刺補助装置において、上記固定用部材は上記基台に対して回転可能に設置され回転することにより上記基台との間の間隔を変化させる偏芯カムであり、上記偏芯カムを適宜の方向に回転させることにより上記穿刺対象部位の固定／解放を行うようになっているため、例えば、太さが一定でない穿刺対象部位であっても、個々の偏芯カムと基台との間隔を個別に設定することで、容易に上記穿刺対象部位を固定して安定した穿刺を行うことができる。
また、請求項３記載の生体穿刺補助装置は、請求項２記載の生体穿刺補助装置において、上記基台には上記穿刺対象部位を押圧する押圧部材が設けられており、この押圧部材は上記穿刺対象部位を押圧する方向に移動可能であって、穿刺対象部位の太さに応じて揺動可能に設けられているため、上記押圧部材を揺動させることで上記穿刺対象部位の形状に対応して、穿刺時における上記穿刺対称部位の変形を効果的に防ぐことができる。
また、請求項４記載の生体穿刺補助装置は、請求項３記載の生体穿刺補助装置において、上記偏芯カムにはＶ字型溝が形成されており、上記穿刺対象部位はこのＶ字型溝と上記基台との間に挟み込まれて固定されるため、上記Ｖ字型溝によって上記穿刺対象部位を確実に保持することができる。
また、請求項５記載の生体穿刺補助装置は、請求項４記載の生体穿刺補助装置において、上記押圧部材にはＶ字型溝が形成されているため、穿刺時における上記穿刺対称部位の変形を確実に防ぐことができる。
また、請求項６記載の生体穿刺装置は、請求項１〜請求項５の何れかに記載された生体穿刺補助装置と、上記生体穿刺補助装置に対して穿刺方向に沿って移動可能に設置されたマイクロニードルアレイと、を具備したため、上記生体の穿刺対象部位を安定・保持した状態で上記マイクロニードルアレイによる安定した穿刺を行うことができる。
また、請求項７記載の生体穿刺装置は、請求項６に記載された生体穿刺装置において、上記生体穿刺補助装置の基台には上記マイクロニードルアレイをガイドするガイド部が設けられているため、上記ガイド部を利用して上記マイクロニードルアレイを穿刺方向に正確に移動させて上記マイクロニードルアレイによる安定した穿刺を確実に行うことができる。
また、請求項８記載の生体穿刺装置は、請求項７記載の生体穿刺装置において、上記マイクロニードルアレイのマイクロニードルの流出口が上記生体穿刺補助装置によって遮蔽されていないため、上記マイクロニードルアレイによる上記穿刺対象部位への穿刺状態の確認や上記穿刺対象部位の穿刺された部位の観察を容易に行うことができる。

本発明の一実施の形態を示す図で、本実施の形態による生体穿刺補助装置及び生体穿刺装置の使用状態を示す斜視図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、本実施の形態による生体穿刺補助装置及び生体穿刺装置を示す斜視図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、本実施の形態による生体穿刺補助装置及び生体穿刺装置を示す分解斜視図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、本実施の形態による生体穿刺補助装置の偏芯カム付近を示す拡大断面図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、本実施の形態による生体穿刺補助装置の偏芯カムを示す斜視図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、図４の偏芯カムのＶＩ−ＶＩ断面図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、図７（ａ）は本実施の形態による生体穿刺装置の第１偏芯カム付近を示す拡大側面図であり、図７（ｂ）は本実施の形態による生体穿刺装置の第２偏芯カム付近を示す拡大側面図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、図８（ａ）は本実施の形態による生体穿刺装置の穿刺対象であるマウスを示す図であり、図８（ｂ）は図８（ａ）のｂ部分の拡大図、図８（ｃ）は図８（ｂ）の左側端面、図８（ｄ）は図８（ｂ）の右側端面図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、本実施の形態による生体穿刺補助装置の偏芯カムの偏芯量の算出を説明するために使用した模式図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、本実施の形態による生体穿刺補助装置のスライダを示す分解斜視図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、本実施の形態による生体穿刺装置のマイクロニードルアレイ装置を示す分解斜視図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、本実施の形態による生体穿刺装置のマイクロニードルアレイ装置の断面図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、本実施の形態による生体穿刺装置のマイクロニードルアレイ及び押圧部材付近を示す拡大平面図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、図１４（ａ）は本実施の形態による生体穿刺装置のマイクロニードルアレイ及び押圧部材付近を示す拡大断面図、図１４（ｂ）はマイクロニードルによって生体の穿刺対象部位が穿刺された様子を示す拡大断面図である。

以下、図１乃至図１４を参照して本発明の一実施の形態について説明する。
図１は本実施の形態による生体穿刺装置１の全体構成と使用状態を示す斜視図である。本実施の形態による生体穿刺装置１は、図１に示すように、生体穿刺補助装置１ａと、マイクロニードルアレイ装置１ｂとから構成されている。上記生体穿刺補助装置１ａによってマウス（生体）３の穿刺対象部位としての尾部３ａを固定し、上記マイクロニードルアレイ装置１ｂによって上記尾部３ａに対する穿刺を行う。
また、図１に示すように、上記マイクロニードルアレイ装置１ｂには、チューブ４ａを介して、薬液供給装置としてのシリンジ４ｂが接続されており、このシリンジ４ｂから上記マイクロニードルアレイ装置１ｂに薬液が供給される。以上が本実施の形態による生体穿刺装置１の概略の構成である。以下、各部の構成を順次詳細に説明する。

まず、上記生体穿刺補助装置１ａの構成について説明する。上記生体穿刺補助装置１ａには、図１乃至図３に示すように、基台５がある。この基台５には、図２、図３に示すように、本体５ａがあり、この本体５ａの後端側（図２中右上側）からは上方（図２中上側）に向かって突出された固定用凸部５ｂ_１、５ｂ_２が形成されている。これら固定用凸部５ｂ_１、５ｂ_２の間には、マイクロニードルアレイ装置用ガイド溝５ｃが形成されている。

また、上記本体５ａの前端側（図２中左下側）にはスライダ用ガイド溝５ｄが形成されている。また、図３に示すように、上記本体５ａの固定用凸部５ｂ_１、５ｂ_２の前方側（図３中左下側）には、複数の（本実施の形態の場合には２つ）偏芯カム用貫通孔５ｅ、５ｅが形成されている。この偏芯カム用貫通孔５ｅは、図４に示すように、生体穿刺補助装置１ａ表側（図４中上側）の小径部５ｅ_１と生体穿刺補助装置１ａ裏側（図４中下側）の大径部５ｅ_２とから構成されている。また、上記小径部５ｅ_１と上記大径部５ｅ_２との境界にはバネ用係合部５ｅ_３が形成されている。また、上記スライダ用ガイド溝５ｄの底部（図３中下側）には雌ネジ部５ｆが形成されている。

また、図２や図３に示すように、上記基台５には、固定用部材としての複数の（本実施の形態の場合には２つ）偏芯カム、すなわち、第１偏芯カム７ａと第２偏芯カム７ｂが設置されている。上記第１偏芯カム７ａは、例えば、樹脂又は金属製であり、図４乃至図６に示すような構成を成している。
まず、その側面にＶ字型溝７ａ_１が環状に形成された偏芯カム本体７ａ_２がある。上記Ｖ字型溝７ａ_１は、図４乃至図６に示すように、その溝深さが図４中右側から左側に向かうほど大きくなっており、右側で最小値ｄ_ｍｉｎとなっているとともに左側で最大値ｄ_ｍａｘとなっている。また、上記Ｖ字型溝７ａ_１のＶ字溝角度は９０°である。

また、図４及び図５に示すように、上記偏芯カム本体７ａ_２の上端面（図４中上側端面）には回転摘み部材７ａ_３が突出・形成されている。また、上記偏芯カム本体７ａ_２の下端面（図４中下側端面）には回転軸部材７ａ_４が突出・形成されている。例えば、図６に示すように、上記回転摘み部材７ａ_３の中心軸と回転軸部材７ａ_４の中心軸とは、図６中左右方向の位置及び図６中紙面垂直方向の位置が一致するようになっている。

図４及び図６中、上記偏芯カム本体７ａ_２の回転軸部材７ａ_４の回転中心位置を一点鎖線で図示するとともに符号Ｃ_１で示す。一方、上記偏芯カム本体７ａ_２の上記Ｖ字型溝７ａ_１の中心位置における断面をみると、図６に示すように、上記回転軸部材７ａ_４の回転中心位置Ｃ_１に対して偏芯・配置されている。図４及び図６中、その偏芯した中心位置を一点鎖線で図示するとともに符号Ｃ_２で示す。上記中心位置Ｃ_２は回転中心位置Ｃ_１に対してｘだけ偏芯している。この偏芯量ｘについては追って詳細に説明する。また、図６に示すように、上記第１偏心カム７ａの偏心カム本体７ａ_２の最外径の中心（図６中符号Ｃ_３で示す）に対しても、上記回転軸７ａ_４の回転中心位置Ｃ_１が偏心している。このことについても追って説明する。
なお、図６に示すように、上記第１偏芯カム７ａの横断面形状は円形である。

また、上記回転軸部材７ａ_４には、生体穿刺補助装置１ａ裏側（図４中下側）には開口部が設けられていてこの開口部には雌ネジ部７ａ_５が形成されている。
また、上記第２偏芯カム７ｂは上記第１偏芯カム７ａと同様の構成を成す部材である。すなわち、Ｖ字型溝７ｂ_１が形成された形状を成す偏芯カム本体７ｂ_２、回転摘み部材７ｂ_３、回転軸部材７ｂ_４から構成されており、上記回転軸部材７ｂ_４には雌ネジ部７ｂ_５が形成されている。

上記第１偏芯カム７ａはその回転軸部材７ａ_４を偏芯カム用貫通孔５ｅ内に挿入された状態で、上記基台５に設置されている。また、上記第１偏芯カム７ａの回転軸部材７ａ_４の雌ネジ部７ａ_５にはネジ９が螺合されている。このネジ９は頭部９ａと雄ネジ部９ｂとから構成されており、上記頭部９ａの上記第１偏芯カム７ａ側（図４中上側）には上記雄ネジ部９ｂに貫通されたワッシャ１１が設置されている。そして、このワッシャ１１と上記偏芯カム用貫通孔５ｅのバネ用係合部５ｅ_３との間には、上記ネジ９の雄ネジ部９ｂによって貫通されたコイルバネ１３が介挿されている。このコイルバネ１３によって、上記ネジ９を介して上記第１偏芯カム７ａが上記基台５の本体５ａ側に常時付勢されている。
また、上記第２偏芯カム７ｂも、同様にして、上記基台５に設置されている。

また、図７に示すように、マウス３の尾部３ａは、上記第１偏芯カム７ａのＶ字型溝７ａ_１と固定用凸部５ｂ_１との間に挟み込まれるとともに、上記第２偏芯カム７ｂのＶ字型溝７ｂ_１と上記基台５の固定用凸部５ｂ_２との間に挟み込まれることになる。
なお、図７中の一点鎖線で示す直線Ｘは、上記固定用凸部５ｂ_１や上記固定用凸部５ｂ_２の上記第１偏芯カム７ａ及び上記第２偏芯カム７ｂ側の先端面の位置を示すものである。また、図７中の一点鎖線で示す直線ＹはＶ字型溝７ａ_１やＶ字型溝７ｂ_１の溝中心位置の高さ（図７中上下方向の位置）を示すものである。

また、上記マウス３の尾部３ａは、図８に示すように、基部側（図８（ａ）中左側）から先端側（図８（ａ）中右側）に向かうほど径が小さくなっている。本実施の形態においては、図１に示すように、上記尾部３ａの基部側（図１中左上側）の任意の位置を上記第１偏芯カム７ａによって固定するようにし、上記尾部３ａの先端側（図１中右下側）の任意の位置を上記第２偏芯カム７ｂによって固定するようにしている。

ここで、先に説明した偏芯量ｘについて詳細に説明する。
図８に示すように、本実施の形態による生体穿刺補助装置１ａによって固定可能な尾部３ａの最大半径をＲ、最小半径をｒとする。まず、最大半径Ｒの位置を固定する場合から説明する。最大半径Ｒの位置を固定した状態を図９の上側に示す。この図において、上記尾部３ａの中心からＶ字型溝７ａ_１の底までの距離は√２×Ｒとなる。そのため、直線Ｘから上記Ｖ字型溝７ａ_１の底までの距離Ｌ_１は次の式（Ｉ）によって示されるものとなる。
Ｌ_１＝Ｒ＋√２×Ｒ―――式（Ｉ）
但し、
Ｌ_１：直線ＸからＶ字型溝７ａ_１の底までの距離
Ｒ ：尾部３ａの固定可能な最大半径

一方、最小半径ｒの位置を固定した状態を図９の下側に示す。この図において、上記尾部３ａの直線Ｘから上記Ｖ字型溝７ｂ_１の底までの距離Ｌ_２は次の式（ＩＩ）によって示される。
Ｌ_２＝ｒ＋√２×ｒ―――式（ＩＩ）
但し、
Ｌ_２：直線ＸからＶ字型溝７ｂ_１の底までの距離
ｒ ：尾部３ａの固定可能な最小半径

上記距離Ｌ_１と距離Ｌ_２と差が必要な偏芯量ｘとなる。すなわち、偏芯量ｘは次の式（ＩＩＩ）によって表される。
ｘ＝Ｌ_１−Ｌ_２＝（Ｒ−ｒ）（１＋√２）―――式（ＩＩＩ）
以上のようにして、必要な偏芯量ｘが設定される。

そして、このような偏芯量ｘを設定することにより、上記第１偏芯カム７ａや上記第２偏芯カム７ｂによって、尾部３ａの最小半径ｒから上記最大半径Ｒまでを固定することが可能になる。
また、前述したように、上記第１偏心カム７ａの偏心カム本体７ａ_２や上記第２偏心カム７ｂの偏心カム本体７ｂ_２の最外径の中心（図６中符号Ｃ_３で示す）に対しても、上記回転軸７ａ_４、７ｂ_４の回転中心位置Ｃ_１が偏心している。このようにすることで上記偏心量ｘをより大きく設定して、上記最大半径Ｒと上記最少半径ｒの差が大きい尾部３ａであっても固定することが可能となる。
なお、上記第１偏芯カム７ａや上記第２偏芯カム７ｂの基台５の本体５ａに対する取付位置は、Ｖ字型溝７ａ_１やＶ字型溝７ｂ_１を最大に拡げた状態で、尾部３の最大半径Ｒの部分を固定できるような所定位置に設定されている。

また、図２や図３に示すように、上記基台５のスライダ用ガイド溝５ｄ内には、スライダ１５が摺動可能に設置されている。このスライダ１５にはスライダ本体１５ａがあり、このスライダ本体１５ａが上記スライダ用ガイド溝５ｄ内に摺動可能に設置される。また、図１０に示すように、上記スライダ本体１５ａには長孔１５ｂと雌ネジ部１５ｃが形成されている。上記長孔１５ｂはスライダ本体１５ａの長さ方向（図１０中左下から右上に向かう方向）に延長・形成されており、上記スライダ本体１５ａの高さ方向（図１０中上下方向）に貫通している。

また、上記スライダ１５には押圧部材１５ｄが揺動可能に設けられている。上記押圧部材１５ｄには、その幅方向（図１０中右下から左上に向かう方向）に延長・形成されたＶ字型溝１５ｄ_１が形成されている。図１に示すように、上記押圧部材１５ｄの幅方向両端は、既に説明した固定用凸部５ｂ_１、５ｂ_２にそれぞれ対向・配置されている。そして、上記マウス３の尾部３ａは、押圧部材１５ｄ幅方向両側と上記Ｖ字型溝１５ｄ_１、固定用凸部５ｂ_１、５ｂ_２との間にも挟み込まれることになる。
また、上記押圧部材１５ｄには高さ方向（図１０中上下方向）に指向した形成された貫通孔１５ｄ_２が設けられている。そして、上記押圧部材１５ｄは、上記貫通孔１５ｄ_２を貫通して上記スライダ本体１５ａの雌ネジ部１５ｃに螺合されるネジ１５ｅによって揺動可能に取り付けられる。すなわち、上記押圧部材１５ｄは上記ネジ１５ｅを軸として揺動可能になっているものである。

また、上記スライダ本体１５ａの長孔１５ｂを貫通し、上記基台５の雌ネジ部５ｆに螺合されるネジ１６がある。このネジ１６を締めると上記ネジ１６の頭部によって上記スライダ１５が基台５側（図２中下側）に押圧されることで固定され、上記ネジ１６を緩めることで上記スライダ１５の上記スライダ用ガイド溝５ｄに沿った移動が許容される。
また、上記スライダ１５が上記基台５に設置された際、上記Ｖ字型溝１５ｄ_１、上記第１偏芯カム７ａのＶ字型溝７ａ_１、及び、上記第２偏芯カム７ｂのＶ字型溝７ｂ_１の高さが揃うように構成されている。
以上が生体穿刺補助装置１ａの構成の説明である。

次に、マイクロニードルアレイ装置１ｂの構成について説明する。
まず、図１乃至図３、図１１に示すように、ホルダ１７がある。このホルダ１７には、略板状の底部１７ａがあり、この底部１７ａの幅方向（図１１中右下から左上に向かう方向）両端から上方向（図１１中上方向）に突出されるとともに長さ方向（図１１中左下から右上に向かう方向）に延長されたリテーナ用ガイド部１７ｂ、１７ｂが形成されている。また、上記リテーナ用ガイド部１７ｂ、１７ｂの間には、リテーナ用移動規制部１７ｃが形成されている。このリテーナ用移動規制部１７ｃは、底部１７ａの長さ方向（図１１中左下から右上に向かう方向）に延長された凸部である。

また、上記ホルダ１７の前端（図１１中左下側端）にはマイクロニードル位置決め用凸部１７ｄ、１７ｄが形成されている。このマイクロニードル位置決め用凸部１７ｄは、上側（図１１中上側）に突出・形成された略四角柱状の凸部であり、その上端側（図１１中上側）には上記ホルダ１７の後端側（図１１中右上側）に向けて僅かに突出された凸部１７ｄ_１が形成されている。また、上記底部１７ａの上記マイクロニードル位置決め用凸部１７ｄと上記リテーナ用ガイド部１７ｂとの間には凹部１７ｅが形成されている。また、上記リテーナ用移動規制部１７ｃには上面（図１１中上側の面）に開口された開口部が形成されていて、この開口部には雌ネジ部１７ｆが形成されている。

また、上記マイクロニードルアレイ装置１ｂにはリテーナ１９が設置されている。このリテーナ１９は略直方体系形状を成しており、中央にリテーナ１９の長さ方向（図１１中左下から右上に向かう方向）に延長された貫通孔１９ａが形成されている。また、上記リテーナ１９の前端（図１１中左下側端）からは前方（図１１中左下方向）に向けてマイクロニードル接続部１９ｂ、１９ｂが突出・形成されている。また、上記マイクロニードル接続部１９ｂには、その上下方向（図１１中上下方向）両面に開口された貫通孔１９ｃが形成されている。

上記リテーナ１９は、上記リテーナ用ガイド部１７ｂ、１７ｂ間に摺動可能に設置されている。また、図１２に示すように、上記リテーナ１９の貫通孔１９ａは上記リテーナ用移動規制部１７ｃによって貫通されている。また、図１１に示すように、上記リテーナ１９の貫通孔１９ａの幅（図１１中右下から左上に向かう方向の長さ）と上記リテーナ用移動規制部１７ｃの幅（図１１中右下から左上に向かう方向の長さ）とは略同じに設定されているとともに、上記リテーナ１９の貫通孔１９ａの長さ（図１１中左下から右上に向かう方向の長さ）よりも上記リテーナ用移動規制部１７ｃの長さ（図１１中左下から右上に向かう方向の長さ）が短く設定されている。

また、上記リテーナ１９の貫通孔１９ａを貫通し上記リテーナ用移動規制部１７ｃの雌ネジ部１７ｆに螺合されるリテーナ固定ネジ２１がある。このリテーナ固定ネジ２１の頭部２１ａの径は上記リテーナ１９の貫通孔１９ａの幅（図１１中左上から右下に向かう長さ）よりも大きく設定されているとともに、図１２に示すように、上記ホルダ１７の上記リテーナ用移動規制部１７ｃの高さ（図１２中上下方向の長さ）は、上記リテーナ１９の高さ（図１２中上下方向の長さ）よりも低く設定されている。そのため、上記リテーナ１９は上記リテーナ固定ネジ２１の頭部２１ａと上記ホルダ１７との間に挟み込まれて固定できるようになっている。

また、上記リテーナ１９のマイクロニードル接続部１９ｃ、１９ｃには接続アダプタ２３が固着されている。上記接続アダプタ２３には、略直方体形状のアダプタ本体２３ａがある。そして、このアダプタ本体２３ａから上方（図１１中上側）に突出・形成された１つのチューブ接続部２３ｂと、前方側（図１１中左下側）に突出・形成された複数（本実施の形態の場合は６つ）のマイクロニードル側凸部２３ｃが設けられている。上記チューブ接続部２３ｂには、図１に示したチューブ４ａが接続される。

また、図１２に示すように、上記接続アダプタ２３内には流路２３ｄが形成されている。この流路２３ｄは、上記チューブ接続部２３ｂの端面（図１２中上側の面）と個々の上記マイクロニードル側凸部２３ｃの端面（図１２中左側の面）に開口されている。
また、上記アダプタ本体２３ａには、図１１に示すように、上面（図１１中上側の面）に開口された雌ネジ部２３ｅ、２３ｅが形成されている。そして、上記接続アダプタ２３は、上記リテーナ１９のマイクロニードル接続部１９ｃ、１９ｃの貫通孔１９ｃ、１９ｃを貫通し上記接続アダプタ２３の雌ネジ部２３ｅ、２３ｅに螺合されるネジ２５、２５によって、上記リテーナ１９に固着されている。

また、図１１に示すように、上記接続アダプタ２３には弾性部材からなる接続ブッシュ２７が接続されている。この接続ブッシュ２７は略直方体形状を成しており、複数（本実施の形態の場合は６つ）の貫通孔２７ａが形成されている。これら貫通孔２７ａのそれぞれに上記接続アダプタ２３の対応するマイクロニードル側凸部２３ｃが挿入・係合されることで、上記接続ブッシュ２７と上記接続アダプタ２３とが接続される。また、上記接続アダプタ２３の流路２３ｄと上記接続ブッシュの貫通孔２７ａとが連通するようになっている。

また、上記接続ブッシュ２７にはマイクロニードルアレイ２９が接続されている。このマイクロニードルアレイ２９はまず略直方体形状の本体２９ａがあり、この本体２９ａには後方側（図１１中右上側）に突出された複数（本実施の形態の場合は６つ）のアダプタ側凸部２９ｂと、前方側（図１１中左下側）に突出された複数（本実施の形態の場合は６つ）のマイクロニードル２９ｃとが形成されている。

また、上記本体２９ａの個々の上記アダプタ側凸部２９ｂの端面（図１１中右上側の端面）には流入口２９ｄが形成されており、個々の上記マイクロニードル２９ｃの先端側（図１１中左下側）の上面（図１１中上側の面）には流出口２９ｅが形成されている。また、図１２に示すように、上記マイクロニードルアレイ２９内には、対応する上記流入口２９ｄと流出口２９ｅとを接続する流路２９ｆが形成されている。すなわち、上記マイクロニードルアレイ２９内には、複数（本実施の形態の場合は６つ）の上記流路２９ｆが形成されていることになる。

また、上記マイクロニードルアレイ２９の個々のアダプタ側凸部２９ｂが上記接続ブッシュ２７の対応する貫通孔２７ａ内に挿入・係合されることにより、上記マイクロニードルアレイ２９と上記接続ブッシュ２７とが接続されている。また、上記接続ブッシュ２７の貫通孔２７ａと上記マイクロニードルアレイ２９の対応する流路２９ｆとが連通するようになっている。すなわち、上記接続アダプタ２３の流路２３ｄと上記マイクロニードルアレイ２９の流路２９ｆとが、直接、若しくは、上記接続ブッシュ２７の貫通孔２７ａを介して間接的に、接続・連通されることとなる。（図１２においては、上記接続アダプタ２３のマイクロニードル側凸部２３ｃの端面と上記マイクロニードルアレイ２９のアダプタ側凸部２９ｂの端面とが当接しており、上記流路２３ｄと上記流路２９ｆとが直接的に接続・連通されている。）

また、図３や図１２に示すように、上記マイクロニードルアレイ２９は本体２９ａの前端面（図１２中左側の面）の幅方向（図１２中紙面垂直方向）両端側を上記ホルダ１７のマイクロニードル位置決め用凸部１７ｄ、１７ｄに当接させた状態で設置されている。また、このとき、上記マイクロニードルアレイ２９の本体２９ａの上面（図１２中上側の面）の幅方向（図１２中紙面垂直方向）両端側は、上記マイクロニードル位置決め用凸部１７ｄ、１７ｄの凸部１７ｄ_１、１７ｄ_１の下面（図１２中下側の面）に当接している。また、上記マイクロニードルアレイ２９の本体２９ａの下面（図１２中下側の面）の幅方向（図１２中紙面垂直方向）両端側は、上記ホルダ１７の凹部１７ｅの幅方向（図１２中紙面垂直方向）両外側の縁部（図１２中上側の面）に当接している。

そして、上記リテーナ１９は、長さ方向（図１１中左下から右上に向かう方向）に、ホルダ１７のリテーナ用ガイド１７ｂに沿って移動可能となっている。これによって、上記リテーナ１９は、上記接続アダプタ２３、上記接続ブッシュ２７、及び、上記マイクロニードルアレイ２９を先端側（図１１中左下側）へ押圧するようになっている。
また、上記ホルダ１７のリテーナ用移動規制部１７ｃが上記リテーナ１９の貫通孔１９ａ内の前後端（図１２中右端及び左端）に当接することによって、上記リテーナ１９の移動量が制限されるようになっている。これにより、上記リテーナ１９による先端側（図１１中左下側）への押圧力が制限されることとなる。また、上記リテーナ１９、ひいては、マイクロニードルアレイ２９の移動は、リテーナ固定ネジ２１を緩めることによって許可され、上記リテーナ固定ネジ２１を示すことによって規制されることになる。

また、上記リテーナ１９を上記接続アダプタ２３と接続ブッシュ２７を介して、上記マイクロニードルアレイ２９をマイクロニードル位置決め用凸部１７ｄ、１７ｄ側に付勢した状態で固定し、上記マイクロニードルアレイ２９、接続ブッシュ２７、及び、接続アダプタ２３同士を確実に接続している。
また、上記リテーナ固定ネジ２１を緩めて、上記リテーナ１９を後退（図１１右上側に移動）させることで、上記マイクロニードルアレイ２９、接続ブッシュ２７、又は、接続アダプタ２３の交換を行うことができるようになっている。

また、上記マイクロニードルアレイ装置１ｂは、図１や図２に示すように、基台５のマイクロニードルアレイ装置用ガイド溝５ｃ内に配置されるとともに、上記マイクロニードルアレイ装置用ガイド溝５ｃに沿って前後方向（図２中右上から左下に向かう方向）両側にガイドされる。
以上が、マイクロニードルアレイ装置１ｂの構成についての説明である。

以上の構成を基に生体穿刺装置１や生体穿刺補助装置１ａの作用について説明する。
上記生体穿刺装置１を用いたマウス３の穿刺対象部位である尾部３ａへの穿刺は、次のようにして行われる。
まず、上記マウス３に対して、麻酔等の処理を行う。
また、ネジ１６を緩め、スライダ１５を所定の待機位置に後退させておく（図１中左下側に移動させておく）。
次に、第１偏芯カム７ａを回転摘み部材７ａ_３によって回転させ、Ｖ字型溝７ａ_１の最も深い部分が基台５の固定用凸部５ｂ_１側（図１中右上側）を向くようにする。また、同様にして、第２偏芯カム７ｂもＶ字型溝７ｂ_１の最も深い部分が基台５の固定用凸部５ｂ_２側（図１中右上側）を向くようにする。それによって、第１偏芯カム７ａ及び第２偏芯カム７ｂと固定用凸部５ｂ_１、５ｂ_２との間隔を最大に設定する。

次に、上記マウス３の尾部３ａを、その先端側（図１中右端側）から、上記第１偏芯カム７ａと基台５の固定用凸部５ｂ_１との間に通すとともに、上記第２偏芯カム７ｂと上記基台５の固定用凸部５ｂ_２との間にも通す。そして、穿刺を行う範囲がマイクロニードルアレイ装置１ｂの前方（図１中左下側）となるように上記尾部３ａの位置を調整する。
次に、回転摘み部材７ａ_３によって上記第１偏芯カム７ａを上記生体穿刺装置１の上面側から見て時計回り方向に回転させて、図７（ａ）に示すように、上記尾部３ａの基部側（図１中左上側）を上記Ｖ字型溝７ａ_１と上記基台５の固定用凸部５ｂ_１との間に挟み込んで固定する。

次に、上記尾部３ａの先端側（図１中右下側）を引っ張った状態とする。このとき、上記尾部３ａがその先端側に移動しようとすることによって上記第１偏心カム７ａが上記生体穿刺装置１の上面側から見て時計回り方向に回転しようとするが、これにより、上記尾部３ａの基部側は上記第１偏心カム７ａによって更に押さえつけられることになり、上記尾部３ａの基部側の固定が解除されることはない。

そして、上記第１偏芯カム７ａと同様に上記第２偏芯カム７ｂを上記生体穿刺装置１の上面側から見て時計回り方向に回転させて、図７（ｂ）に示すように、上記尾部３ａを上記Ｖ字型溝７ｂ_１と上記基台５の固定用凸部５ｂ_２との間に上記尾部３ａを挟み込むようにして、上記尾部３ａの先端側を固定する。このようにして、上記尾部３ａを屈曲していない状態で固定する。このときも、第２偏芯カム７ｂの時計方向への回転により、尾部３ａがその先端側に引っ張られることになり、それによって、上記第１偏心カム７ａが上記生体穿刺装置１の上面側から見て時計回り方向に回転しようとするが、これにより、上記尾部３ａの基部側は上記第１偏心カム７ａによって更に押さえつけられることになり、上記尾部３ａの基部側の固定が解除されることはない。

また、この後、必要に応じて、上記尾部３ａの先端側を更に引っ張って、上記尾部３ａの屈曲や変形を抑えた状態とすることも考えられる。この場合も、上記第１偏心カム７ａや上記第２偏心カム７ｂは上記生体穿刺装置１の上面側から見て時計回り方向に回転しようとするが、上記尾部３ａは上記第１偏心カム７ａや上記第２偏心カム７ｂによって更に押さえつけられることになり、上記尾部の固定が解除されることはない。

また、上記尾部３ａは、上記第１偏芯カム７ａによって上記固定用凸部５ｂ_１に押さえ付けられるとともに、上記第２偏芯カム７ｂによって上記固定用凸部５ｂ_２に押さえ付けられているため、図１３に示すように、上記尾部３ａのマイクロニードルアレイ装置１ｂ側（図１３中上側）が一直線上に揃えられている。

次に、ネジ１６を緩めた状態にし、図１３に示すように、スライダ１５を上記尾部３ａ側に移動させ、図１４（ａ）に示すように、上記押圧部材１５ｄのＶ字型溝１５ｄ_１内に上記尾部３ａが当接した状態とする。このとき、図１３に示すように、押圧部材１５ｄは上記尾部３ａの上記押圧部材１５ｄ側（図１３中下側）の形状に沿って揺動される。また、上記尾部３ａの押圧部材１５ｄ幅方向（図１３中左右方向）両側も上記Ｖ字型溝１５ｄ_１と上記基台５の固定用凸部５ｂ_１、５ｂ_２との間に挟まれて固定された状態となる。
そして、上記ネジ１６を締めて、上記スライダ１５を固定する。
このようにして、生体穿刺補助装置１ａによる上記尾部３ａの固定が行われる。

次に、マイクロニードルアレイ装置１ｂを上記基台５のマイクロニードルアレイ装置用ガイド溝５ｃによってガイドさせ、上記尾部３ａ側（図１３中下側）に移動させる。そして、上記マイクロニードルアレイ装置１ｂの複数（本実施の形態の場合は６つ）のマイクロニードル２９ｃを上記尾部３ａに対して穿刺させる。このとき、前述したように、上記尾部３ａのマイクロニードルアレイ装置１ｂ側（図１３中上側）が一直線上に揃っているため、個々の上記マイクロニードル２９ｃは全て同じ深さで穿刺されることになる。

また、このとき、上記尾部３ａの反マイクロニードルアレイ装置１ｂ側（図１３中下側）が上記押圧部材１５ｄに当接しているため、上記マイクロニードルアレイ装置１ｂによる穿刺の際に上記尾部３ａが図１３中下側に移動してしまうことを防止している。また、前述したように、上記押圧部材１５ｄは上記尾部３ａの上記押圧部材１５ｄ側（図１３中下側）の形状に沿って揺動された状態となっているため、上記尾部３ａのマイクロニードルアレイ装置１ｂ側（図１３中上側）の一直線上に揃った形状を維持している。

また、図１４（ｂ）に示すように、上記マイクロニードル２９ｃの上面側（図１４（ｂ）中上側）に流出口２９ｅが開口されており、上記生体穿刺装置１には上記流出口２９ｅの上面側（図１４中上側）を覆い隠すような部材は一切設けられていない。そのため、必要に応じて上記マイクロニードル２９ｃによって穿刺される部位を観察しながら穿刺を行うことも考えられる。

そして、上記マイクロニードル２９ｃによって上記尾部３ａに対する穿刺を行った後、薬液供給装置４ｂから接続アダプタ２３のチューブ接続部２３ｂに接続されたチューブ４ａを介して、上記マイクロニードルアレイ装置１ｂのマイクロニードルアレイ２９の流路２９ｆ内に薬液が供給され、上記流出口２９ｅから上記尾部３ａ内に上記薬液の注射が行われる。
また、上記尾部３ａを生体穿刺補助装置１ａから開放する場合は、第１偏芯カム７ａや第２偏芯カム７ｂを回転させ、第１偏芯カム７ａ及び第２偏芯カム７ｂと固定用凸部５ｂ_１、５ｂ_２との間隔を再び広げることで、上記尾部３ａの固定を解除する。

次に、本実施の形態による生体穿刺装置１及び生体穿刺補助装置１ａの効果について説明する。
まず、マウス３の穿刺対象部位である尾部３ａを、固定用部材としての第１偏芯カム７ａと固定用凸部５ｂ_１や第２偏芯カム７ｂと固定用凸部５ｂ_１との間に挟み込んで固定しているため、上記尾部３ａに対するマイクロニードルアレイ装置１ｂによる穿刺を安定して行うことができる。
また、固定用部材として、上記第１偏芯カム７ａや上記第２偏芯カム７ｂを用いているため、上記第１偏芯カム７ａや上記第２偏芯カム７ｂを回転させることにより、上記第１偏芯カム７ａの表面と上記固定用凸部５ｂ_１との間の距離や上記第２偏芯カム７ｂの表面と上記固定用凸部５ｂ_１との間の距離を変化させて、容易に上記尾部３ａの固定を行うことができる。

また、上記第１偏芯カム７ａの表面と上記固定用凸部５ｂ_１との間の距離と上記第２偏芯カム７ｂの表面と上記固定用凸部５ｂ_１との間の距離は、個別に設定することが出来るため、基部から先端に向かってその径が変化していく上記尾部３ａを確実に固定することができる。また、これによって、上記尾部３ａのマイクロニードルアレイ装置１ｂ側の面を一直線に揃え、マイクロニードルアレイ２９の個々のマイクロニードル２９ｃによる穿刺深さをそろえることができる。

また、上記偏芯カム本体７ａ_２、７ｂ_２の上記Ｖ字型溝７ａ_１、ｂ_１の中心位置は回転軸部材７ａ_４、７ｂ_４に対して偏芯量ｘだけ偏芯した位置に設定されており、この偏芯量ｘは上記偏芯カム本体７ａ_２、７ｂ_２によって固定することができる上記尾部３ａの最小半径ｒと最大半径Ｒから求められるものである。そのため、上記偏芯カム本体７ａ_２、７ｂ_２によって、最小半径ｒから最大半径Ｒまでの上記尾部３ａを固定することができる。

また、上記尾部３ａを固定する際、上記第１偏芯カム７ａによって上記尾部３ａの基部側（径の大きい側）を固定し、上記第２偏芯カム７ｂによって上記尾部３ａの基部側（径の小さい側）を固定するとともに、上記第１偏芯カム７ａや第２偏芯カム７ｂを上記生体穿刺補助装置１ａの上面側から見て時計回り方向に回転させて上記尾部３ａの固定を行う。そのため、上記尾部３ａを固定する過程において、上記尾部３ａを真っ直ぐにするために上記尾部３ａをその先端側に引っ張ったとしても、上記第１偏芯カム７ａや上記第２偏芯カム７ｂは上記尾部３ａを固定する方向に回転されるため、上記尾部３ａの固定が不要に解除されてしまうことを防止できる。また、このことによって、上記尾部３ａを屈曲や変形がない真っ直ぐな状態で、容易に固定することができる。

また、上記第１偏芯カム７ａにはＶ字型溝７ａ_１が形成されているとともに、上記第２偏芯カム７ｂにはＶ字型溝７ｂ_１が形成されており、上記Ｖ字型溝７ａ_１やＶ字型溝７ｂ_１内に上記尾部３ａが固定されるため、確実に上記尾部３ａを固定することができる。
また、上記生体穿刺補助装置１ａには、揺動可能な押圧部材１５ｄを備えたスライダ１５が設けられている。そのため、上記マイクロニードルアレイ装置１ｂによって穿刺を行う際、上記尾部３ａが反マイクロニードルアレイ装置１ｂ側に付勢されても、上記押圧部材１５ｄによって上記尾部３ａの移動を防ぐことができ、これによって安定した穿刺を行うことができる。また、上記押圧部材１５ｄは揺動可能であり、上記尾部３ａの形状に合わせて揺動した状態となるため、図１３に示すように、上記尾部３ａのマイクロニードルアレイ装置１ｂ側（図１３中上側）を一直線に揃えた状態で上記尾部３ａの移動を防ぐことができる。これによっても、上記マイクロニードルアレイ２９の個々のマイクロニードル２９ｃによる穿刺深さをそろえることができる。

また、上記マイクロニードルアレイ装置１ｂは、上記生体穿刺補助装置１ａの基台５に設けられたマイクロニードルアレイ装置用ガイド溝５ｃに沿ってガイドされるため、上記マイクロニードルアレイ装置１ｂによる安定した穿刺を確実に行うことができる。
また、図１４（ｂ）に示すように、上記マイクロニードル２９ｃの上面側（図１４（ｂ）中上側）に流出口２９ｅが開口されており、上記生体穿刺装置１には上記流出口２９ｅの上面側（図１４中上側）を覆い隠すような部材は一切設けられていないため、必要に応じて上記マイクロニードル２９ｃによって穿刺される部位を観察しながら穿刺を行うこともできる。

また、上記第１偏芯カム７ａや第２偏芯カム７ｂは、コイルバネ１３によって上記基台５の本体５ａ側に常時付勢されているため、回転操作されやすいものとなっている。
また、例えば、図６に示すように、上記回転摘み部材７ａ_３、７ｂ_３の中心軸と回転軸部材７ａ_４、７ｂ_４の中心軸とは、図６中左右方向の位置及び図６中紙面垂直方向の位置が一致するようになっているため、上記回転摘み部材７ａ_３、７ｂ_３による上記回転軸部材７ａ_４、７ｂ_４を中心とした回転操作が行い易くなっている。

なお、本発明は前述した一実施の形態に限定されない。
第１偏芯カム７ａや第２偏芯カム７ｂの全周にわたってＶ字型溝を形成したが、一部、例えば、半周だけでもよい。このような場合は、上記第１偏芯カム７ａや第２偏芯カム７ｂの回転方向を間違って操作してしまうことを防止できるものの、生体穿刺補助装置１ａに対するマウス３の設置位置が制限されてしまうことになる。
また、固定部材（偏芯カム）の数は、複数であれば様々な場合が考えられる。
また、生体穿刺装置１や上記生体穿刺補助装置１ａは、マウス３以外の他の種類の生体に用いられる場合も考えられる。また、穿刺対象部位も尾部３ａ以外に様々な場合が考えられる。
また、上記生体穿刺補助装置１ａによって生体を固定して、他の穿刺装置、例えば、シリンジに注射針が接続された注射器を用いて穿刺・注射を行ってもよい。
また、マウス３の尾部３ａ以外の部位を固定する他の装置とともに用いることも考えられる。
また、各部材の形状、寸法、材質等は、前述の一実施の形態の場合に限られない。

本発明は、生体に対して穿刺を行う際に上記生体の穿刺対象部位を固定することができる生体穿刺補助装置と生体穿刺装置に係り、特に、上記穿刺対象部位を確実に固定し、容易に安定した穿刺を行うことができるように工夫したものに係り、特に、マウスの尾部の穿刺補助装置や穿刺装置に好適である。

１ 生体穿刺装置
１ａ 生体穿刺補助装置
１ｂ マイクロニードルアレイ装置
３ マウス（生体）
３ａ 尾部（穿刺対象部位）
５ 基台
５ｃ マイクロニードルアレイ装置用ガイド溝
７ａ 第１偏芯カム（固定用部材）
７ａ_１ Ｖ字型溝
７ｂ 第２偏芯カム（固定用部材）
７ｂ_１ Ｖ字型溝
１５ｄ 押圧部材
１５ｄ_１ Ｖ字型溝
２９ｃ マイクロニードル
２９ｅ 流出口

Claims (8)

1. 基台と、
   上記基台に設けられ基台との間に生体の穿刺対象部位を挟み込んで固定する複数の固定用部材と、
   を具備したことを特徴とする生体穿刺補助装置。
2. 請求項１記載の生体穿刺補助装置において、
   上記固定用部材は上記基台に対して回転可能に設置され回転することにより上記基台との間の間隔を変化させる偏芯カムであり、
   上記偏芯カムを適宜の方向に回転させることにより上記穿刺対象部位の固定／解放を行うことを特徴とする生体穿刺用補助装置。
3. 請求項２記載の生体穿刺補助装置において、
   上記基台には上記穿刺対象部位を押圧する押圧部材が設けられており、
   この押圧部材は上記穿刺対象部位を押圧する方向に移動可能であって、穿刺対象部位の太さに応じて揺動可能に設けられていることを特徴とする生体穿刺用補助装置。
4. 請求項３記載の生体穿刺補助装置において、
   上記偏芯カムにはＶ字型溝が形成されており、
   上記穿刺対象部位はこのＶ字型溝と上記基台との間に挟み込まれて固定されることを特徴とする生体穿刺補助装置。
5. 請求項４記載の生体穿刺補助装置において、
   上記押圧部材にはＶ字型溝が形成されていることを特徴とする生体穿刺補助装置。
6. 請求項１〜請求項５の何れかに記載された生体穿刺補助装置と、
   上記生体穿刺補助装置に対して穿刺方向に沿って移動可能に設置されたマイクロニードルアレイと、を具備したことを特徴とする生体穿刺装置。
7. 請求項６に記載された生体穿刺装置において、
   上記生体穿刺補助装置の基台には上記マイクロニードルアレイをガイドするガイド部が設けられていることを特徴とする生体穿刺装置。
8. 請求項７記載の生体穿刺装置において、
   上記マイクロニードルアレイのマイクロニードルの流出口が上記生体穿刺補助装置によって遮蔽されていないことを特徴とする生体穿刺装置。
   

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