JP2014521051A - 液体サンプルを濾過するための方法及び装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、例えば、次の試験のために液体サンプルから微生物を収集するために、好適には研究所環境において液体サンプルを濾過することに関する。本発明は、液体サンプルを濾過するための方法を提供し、その方法は、変形可能なシート材料のブランクと濾過媒体とを提供することと、濾過媒体の上と周囲とで延伸する漏斗を形成するためにブランクを変形させることと、このように形成された漏斗の中に、濾過される液体サンプルを導入することと、漏斗から濾過媒体を通って、例えば下流の容器に液体サンプルを濾過することとを含む。したがって、方法は、漏斗が事前成形されないか、又は少なくとも完全には事前成形されないが、濾過の間の使用地点及び使用時点において漏斗を形成するように変形させられる変形可能な材料シートのブランクの形態で提供されるという概念に基づく。

Description

本発明は、例えば、続く試験のために液体サンプルから微生物を収集するために、好適には研究所環境において、液体サンプルを濾過することに関する。

液体サンプルを濾過するためのデバイス及びこうしたデバイスを利用する方法は主に、真空フィルタ装置に頼り、真空フィルタ装置は一般的には、液体サンプルを受け取るための上側リザーバ部材と、上側リザーバ部材の底部における濾過膜のためのサポートと、濾過膜を通過した液体を受け取り保持するための下側リザーバ部材とを備える。上側リザーバ部材と下側リザーバ部材とは微生物を担持する濾過膜にアクセスするように互いから分離されることができる。次に、膜は、好適にはピンセットの使用によって、他の処理機器又は処理段階、すなわちペトリ皿又は液体媒体を含浸させたパッドに膜上の濾過された微生物と共に手動で移動させられる。

この目的のための真空濾過デバイスは多数の概念で存在する。多数の概念のうちの一部は、洗浄及び滅菌が液体サンプルの異なるバッチの処理間で必要とされるように複数回使用するためのものである。他の概念は使用後に捨てられるディスポーザブルデバイス又は使い捨てデバイスである。他のより高い滅菌基準は全体的な製品のサイズに直接影響する個々の滅菌包装を必要とした。

こうしたデバイスで濾過される液体サンプルの体積が１００ｍｌ以上の体積に増加することが、医薬品業界及び飲食料品業界における近年の傾向であり、これらの業界が、使用する資源の量、こうしたプロセスによって生み出される廃棄物のサイズや重さを減少させるようにする持続可能性を増加させることに向かう傾向が同時に存在する。なぜならば、貯蔵、発送、及び廃棄物処理は費用や環境への影響を増加させるからである。複数回使用する機器に関してさえも、滅菌及び洗浄によってもたらされる廃棄物が滅菌剤や洗浄剤を製造したり処理したり加工したり捨てたりすることを必要とすることやエネルギーを消費することを必要とすることにより、負の環境フットプリントを残す。

液体の真空濾過のために化学研究所又は他の研究所で一般的に使用されるフィルタデバイス又はフィルタ漏斗を複数回使用する例が国際公開第９７／２７９２５号パンフレットに記載されており、そこではフィルタは濾過後に容易に取り外し可能である。この真空フィルタ漏斗は、２つのピース、すなわち、濾過プロセスのために取り外し可能に組み合わされた上側リザーバ部材と下側吐出口部材とからなる。フィルタディスクは下側吐出口部材の上部において一体の格子上にあり、単に上側部材の重さによって上側部材と下側部材との間で適切な場所に保持される。フィルタディスクは単に上側リザーバ部材を持ち上げた後に容易に取り外される。リザーバ部材と吐出口部材との両方は好適には、部品がオートクレーブで滅菌されてもよいような耐薬品性且つ耐熱性の有機プラスチックから構築される。

米国特許第４３０１０１０号明細書は液体から固体を分離するために有用な別の真空フィルタ漏斗を開示しており、その漏斗は真空吸気部材の底部出口を通って突出する下側吐出口を有する漏斗を備える。上側漏斗部材は有孔底部プレートを有し、有孔底部プレート上に、フィルタ媒体は、取り外し可能に配置され、上側漏斗部材の下側表面が周囲でフィルタ媒体に当たり、有孔プレートにしっかりとフィルタ媒体を保持するまで、上側漏斗部材の中にねじ込まれたネジ式スリーブによってサポート上で適切な場所に保持される。この装置もまた再使用可能なデバイスである。

米国特許第３８３８９７８号明細書は取り外し可能なフィルタ要素で研究所での真空濾過を行うためのさらなる装置を開示している。デバイスはガラス漏斗を備え、そのガラス漏斗は、円筒形形状の上側壁と、円錐台形の中間部分と、中空の円筒形軸とを有する。多孔性ディスクはディスクの周囲側で形成された周囲溝に設置されたＯリングによってディスクの上側表面を覆って取り外し可能に保持されるフィルタ紙を保持するために提供される。多孔性ディスクとフィルタ紙片とエラストマーＯリングとの組立体がガラス漏斗の円筒形形状の上側壁に挿入される。

米国特許第７６６１５３８明細書は流体を濾過するために使用可能なディスポーザブル真空濾過漏斗を開示している。濾過漏斗は底部部分において排出構造上に周囲壁とフィルタとを有するカップ形状の剛性要素を含む。フィルタ、例えば細孔フィルタが、ヒートシール、超音波シール、溶媒シール、接着剤シール、又はその他任意の種類の液密シールを用いて底部部分上でフィルタシール表面にシールされる。フィルタサポートはフィルタを支持し、真空濾過漏斗の出口との流体流連通でフィルタの下流側に配置される。さらなる前置フィルタは、円筒形の上側部分に取り外し可能に挿入されることができ、シールリングによって円筒形の上側部分に保持され、シールリングは、真空濾過漏斗に前置フィルタをシールするように、シールリングの外側表面が真空濾過漏斗の内側壁に対して押され、シールリングの底部表面が前置フィルタの外側周囲の上側表面に対して押されるように、漏斗の中に圧入される。

これらのデバイスのいずれも明白な持続可能性の要求に対処するには適していない。

国際公開第９７／２７９２５号 米国特許第４３０１０１０号明細書 米国特許第３８３８９７８号明細書 米国特許第７６６１５３８号明細書

液体サンプルを濾過する方法と、これらの要件を満たす、液体サンプルを濾過するための装置とを提供することが本発明の目的である。

この課題を解決するために、本発明は、請求項１に記載の、液体サンプルを濾過するための方法、及び請求項５に記載の、液体サンプルを濾過するための装置、並びにその方法において使用するための、又はその装置と組み合わせて使用するための、請求項１３に記載のブランクを提供する。方法、装置、及びブランクの好適な実施形態は従属請求項に記載されている。

本発明は、液体サンプルを濾過するための方法を提供し、その方法は、変形可能なシート材料のブランクと濾過媒体とを提供することと、濾過媒体の上と周囲とを延伸する漏斗を形成するようにブランクを変形させることと、そのように形成された漏斗の中に濾過される液体サンプルを導入することと、漏斗から濾過媒体を通って、例えば下流の容器に液体サンプルを濾過することとを含む。

したがって、本発明は、漏斗が予備成形されないか、又は少なくとも完全には予備成形されないが、濾過の間の使用地点及び使用時点において漏斗を形成するように変形させられる変形可能な材料のシートのブランクの形態で提供されるという概念に基づく。

こうした濾過方法を行うための装置は、空洞を画定するボウルと、シート材料のブランクの周囲部分を保持するための第１のホルダと、空洞に位置決めされ、濾過媒体のためのサポートを含むピストンとを備える。サポートは、液体のための排出口、すなわち下流の容器と連通し、ピストンはこのサポートの周囲でシート材料のブランクのより中央の部分を保持するための第２のホルダを含む。漏斗を形成するためにブランクを変形させるために、ボウルとピストンとは、第１のホルダと第２のホルダとにおいて保持されたシート材料のブランクがサポート上の濾過膜の上と周囲とを延伸するように空洞内で使用地点及び使用時点において変形させられるように互いに対して動くことができる。

本発明の概念の顕著な利点は、漏斗を形成するために提供される変形可能な材料シートのブランクが、使用前に平坦な形態で保存されることができ、大量に保存される場合であっても最小の貯蔵量だけを必要とすることである。さらに、ブランクを形成するために使用される材料の量は、剛性漏斗構造に基づいた既存の濾過概念と比較して環境影響がかなり低減されるように非常に少なくすることができる。材料シートは使用後には、多かれ少なかれ元々の平坦な形態に戻るので、既存の構造と比較して廃棄物の量もかなり削減される。

方法と装置とにおいて、漏斗は、ピストンの補助と、好適には真空の適用とによって、必要な濾過量までボウル内で拡張されることができる。同様に真空の補助によってもたらされることができる、サンプル液体の濾過の後に、漏斗は捨てられることができ、フィルタ膜は取り除かれ、さらなる分析、すなわち微生物試験を受けさせることができる。

本発明の概念はさらに、変形が規模に合わせて行うことができるので、漏斗の体積に関してはかなりの柔軟性を提供する。これは、ブランクの種類の数が減少されるように、様々な体積が必要とされるが、同一のブランクが使用される場合には、費用を削減するか、又はより小さな体積で充分である場合に、同一のブランクがあまり変形させられない場合には、時間を節約することができるかのいずれかである。或いは、異なる体積の漏斗に変形させられるのに適した異なるブランクが提供される場合には、かなり異なるサンプルの体積が、同じ装置又は機器を使用して対処されることができる。

本発明はここで、添付の図面に示される、液体サンプルを濾過するための装置の好適な実施形態を参照して、例として記載される。方法及び装置の変化形が、当然可能であり、改変が行われることができる様々な特徴と関連付けて記載される。

異なる実施形態における、本発明の方法における使用と本発明の装置と組み合わせた使用とのためのシート材料のブランクを示す図である。 異なる実施形態における、本発明の方法における使用と本発明の装置と組み合わせた使用とのためのシート材料のブランクを示す図である。 本発明の方法と装置とによる漏斗を形成するためのブランクの変形の進行の例を示す図である。 本発明の方法における使用と本発明の装置と組み合わせた使用とのためのブランクと膜との変化形を示す図である。 本発明の方法における使用と本発明の装置と組み合わせた使用とのためのブランクと膜との変化形を示す図である。 本発明の方法における使用と本発明の装置と組み合わせた使用とのためのブランクと膜との変化形を示す図である。 ブランクがホルダ上に配置される前の、本発明の装置の実施形態を示す部分的切断図である。 変形プロセスが開始した少し後の、本発明の装置の実施形態を示す部分的切断図である。 １つの変化形でブランクのさらに変形させられた状態の装置を示す部分的切断図である。 １つの変化形でブランクのさらに変形させられた状態の装置を示す部分的切断図である。 本発明の装置の特定の態様を説明するために、ブランクの完全に変形させられた状態を示す部分的切断図である。 本発明の装置における濾過ステップの間のブランクの完全に変形させられた状態を示す部分的切断図である。 本発明の装置において漏斗を形成したブランクを取り外すステップを示す部分的切断図である。 本発明の装置において漏斗を形成したブランクを取り外すステップを示す部分的切断図である。 本発明の装置の実施形態の膜の取り外しを容易にするための詳細を示す部分的切断図である。 膜が手動で取り外すために完全にアクセス可能である状態における装置を示す図である。 異なる漏斗の体積を作り出すための２つの異なる位置で、装置の概略的な表示を示す部分的切断図である。 取り扱うためのタブを有する、本発明のブランクの改変を示す図である。 本発明のブランクのための３つの異なる包装方式を示す図である。 保護フィルムを含むブランクの改変を示す図である。 保護フィルムを含むブランクの改変を示す図である。 保護フィルムを一時的に取り外すためのカバー機構を含む装置の改変を示す図である。 保護フィルムを一時的に取り外すためのカバー機構を含む装置の改変を示す図である。 ブランクから濾過媒体を分離するための手段を含む装置のさらなる改変を示す図である。 図１９の装置の断面図である。

液体サンプルを濾過するための、本発明の方法と装置とは、変形可能なシート材料のブランクと濾過媒体とを提供することと、濾過媒体の上と周囲とを延伸する漏斗を形成するように濾過の地点と時点とにおいてブランクの少なくとも一部分を変形及び拡張させるように力を加えることという一般的な概念に基づく。この漏斗は、漏斗の中に導入される液体サンプルを保持してもよく、漏斗から濾過媒体を通って下流の容器又は排出口に入る液体サンプルの濾過を可能にする。

膜を通る濾過は、漏斗の側又は濾過媒体に対して上流側から圧力を加えること、及び／又は濾過媒体の下流側又は排出口側に真空を加えることによって補助されてもよい。

濾過が完了した後、漏斗を形成するようにブランクを変形及び拡張させるように加えられた力は解放され、漏斗は完全に又は少なくとも部分的に最初のシート形態に戻ってもよい。

それから、材料のブランクは、濾過媒体から分離され取り外され、そして捨てられる。

本発明の（後で記載される）方法と装置とにおいて使用するために適したシート材料のブランクが図１ａ及び図１ｂに示されている。ブランク１はシート状の材料から作られ、そのシート状の材料は、液体不透過性であり、好適には中央エリアに液体を通すための開口部分Ｉｄを有する。開口部分は図１ａに示されているような中央の円形切り欠きであってもよいが、異なる形状の切り欠き又は複数の開口部若しくは穿孔によって形成されてもよい。ブランクは弾力性及び／又は可塑性／延性を有する材料から作られ、その材料は必要とされる拡張性能及び延伸性能に従って選択される。適切な材料は、ラテックス、パラフィン、ポリオレフィン、テフロン（登録商標）、熱可塑性エラストマー、ポリウレタン、ポリウレタン、ポリプロピレン、ポリエチレン、シリコン、ＰＶＤＦ、特定の紙、又はそれらの組合せである。「パラフィルム」と呼ばれる材料が、ブランクを形成するために特に好適な材料である。パラフィルムは米国シカゴのＰｅｃｈｉｎｅｙ Ｐｌａｓｔｉｃ Ｐａｃｋａｇｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙによって製造されている、紙の裏打ちを有するプラスチックのパラフィンフィルムであり、主に研究所で使用される。そのパラフィンフィルムは一般的には、容器をシールするために、又は容器を保護するために使用される。パラフィンフィルムは、延性があり、展性があり、防水であり、匂いがなく、熱可塑性であり、半透明であり、粘着性がある。Ｂａｙｅｒから入手可能なＰｌａｔｉｌｏｎなどの熱可塑性ポリウレタンもまた、非常に高い弾力性と溶接性と防水バリアとを有する好適な解決策である。

他の適切な材料は、「Ｄｕｒａ−Ｓｅａｌ」フィルムを含む。ブランク材料の寸法、形状、及び厚さは、材料が壊れたり裂けたりする前にブランクを変形させることによって達成されることができる最終的な漏斗の体積を決定する所望の拡張及び材料の変形性能に従って選択される。漏斗の目標とする体積は、好適には、５０ｍｌから２５０ｍｌの範囲、好適には１００ｍｌ以上であるが、さらに大きい体積又はさらに小さい体積が実現可能である。漏斗へのブランクの変形が、好適には少なくとも１００ｍｌ、好適には少なくとも２００ｍｌという形成された漏斗の所望のホールドアップ体積を作り出すようにブランクは寸法を合わされる。

ブランクに対する典型的な形状は、中央に位置決めされた切り欠き開口部分又は穿孔開口部分を有するディスク形状又は環状である。

ブランクは図全体を通して参照番号１で識別される。

好適には膜の形態の濾過媒体２はブランクの開口部分を覆うように提供され、濾過媒体はブランクに液密で接続されるか、又は接続可能であり、液体が、漏斗、すなわち濾過媒体の上流側から濾過媒体の下流側に媒体を通過することなく通ることを回避するために濾過媒体が完全に開口部分を覆うように寸法を合わされる。

濾過媒体は、図３ａに概略的に示されているように、上側又は下側からブランクに接続されてもよく、中間片４を介してブランクにいずれの側から接続されてもよく、中間片４は、媒体とブランクとの間に配置されたフィルム又は接着剤であることができる。こうした中間片４が図３ｂに概略的に示されており、一時的若しくは恒久的なシールを作り出す目的、並びに／又は漏斗の形成の間及び／若しくは濾過に続く取り扱いの間に媒体を保護する若しくは硬化させる目的に役立ち得る。したがって、濾過媒体は、図１ｂに示されているように、シール／溶接部３を通じてブランクに恒久的又は解放可能に溶接又は接着されてもよいか、或いは単に、ブランクを形成する材料上に直接配置されてもよく、或いは提供された中間片を用いて、液密シーリング接触面が形成されることができる。少なくとも、ブランクを変形させることによって漏斗を形成するステップの間に、溶接又は接着剤を伴うことなくシーリング接触面を形成することは、後に記載されるように、ブランク及び／又は媒体に加えられる真空力によって補助されることができる。

図３ｃに概略的に示されているさらなる実施形態において、多孔性フィルム又は接着剤の形態の下部片５が、例えば、無菌分離材として使用される膜の下に配置されることができる。下側片５と膜２との間の接続は一時的又は恒久的なシールを作り出し得る。下側片は可溶性材料で作られることができる。

下側片５はまた、濾過材料が特に繊細であるか、又は壊れやすく、充分に自立できない場合には、形成プロセスのための、濾過のための、及び／又は濾過後に続く膜の取り扱いのための格子又は支持要素を表してもよい。

濾過媒体は、目的に従って、すなわち収集される粒子又は微生物に従って選択され、寸法や上記のブランクと濾過媒体の接触面を除いて、本発明の方法及び装置に対して特には設計されていない。したがって、原則的には、当該技術分野において公知の任意の適切な材料が使用されることができる。

図２はブランク１の変形及び拡張の進行に関する３つの段階を示し、ここでは１ａはブランクの周囲部分を識別し、１ｂは漏斗の周囲壁部分を形成する中間部分を識別し、１ｃは漏斗の底部部分を形成するより中央の部分を表す。したがって、漏斗全体が（中央穴又は穿孔エリアのいずれかによって）開口部分を表す、ブランクのより中央の部分１ｃにおいて濾過媒体２を囲み、漏斗の形状は図２に示されているようにポット状であることができるか、又はより円錐形の周囲壁で形成されてもよい。漏斗の直径と深さとは液体サンプルに対して所望される体積を達成するように選ばれる。上記のように、これは、引っ張り拡張する力がシート材料のブランクを変形させるように加えられた時に、漏斗の所望の体積と形状とを作る、ブランクの形状と寸法とを選択することによって達成されることができる。

本発明の方法を利用する、本発明による液体サンプルを濾過するための装置の主な構成要素部分が、断面及び動作の様々な段階において図４から図１２に概略的に示されており、ここで、本発明を説明するために必要ではない詳細は省かれている。

装置は内部空洞７を画定するボウル６を備え、内部空洞７は材料のブランク１から形成される漏斗のサイズと、場合によっては形状とを画定する。材料のブランクの周囲部分１ａを保持するための第１のホルダ８はボウル６と協働し（図７を参照されたい）、ピストン９は空洞内でボウルに対して動くことができるように空洞７内に位置決めされる。ピストン９は最も好適には膜である濾過媒体２のためのサポート１０を含み、サポート１０はピストンの中央部分に位置決めされ、サポート１０は濾過媒体を通って濾過される液体のための排出口と連通する。ピストン９は濾過媒体のためのサポート１０の周囲でシート材料のブランク１のより中央の部分１ｃを保持するためのホルダ１１も備える。この第２のホルダ１１は好適には、高い密度で形成された多数の穿孔又は溝を有する篩として形成され、その篩はさらに平坦又は僅かに円錐形の表面で形成される（図６を参照されたい）。真空源１３は第２のホルダにおいて周囲よりも低い圧力を作り出すために第２のホルダ１１と連通するピストン９における１つ以上のチャンネルにポートを介して接続されるか、又は取り外し可能に接続可能であり、ピストン９は、真空が加えられた時に、引き寄せて保持する力をブランクのより中央の部分１ｃに加える。

濾過媒体の周囲付近における第２のホルダは好適には、ブランクと濾過媒体との間の液密シーリング状態の分離を回避するためにブランク及び媒体の延伸が生じないように形成され、液密シーリング状態は、溶接若しくは接着によってか、又は単に濾過媒体（場合によっては図３ｂに示されているような中間片）とブランク材料との間の圧接によってかのいずれかによって形成される。

濾過媒体のためのサポート１０は排出口、そして好適には濾過を補助する真空源１２と連通する。サポートは媒体２を充分に支持し、圧力が媒体の上流側に加えられた時、及び／又は真空が媒体の下流側又は排出口側から加えられた時のいずれかに、サンプル液体が媒体を通って排出されることができるように、高多孔性の材料（すなわち、ステンレス鋼のメッシュ又はポリマーフリット）から形成される。好適には、濾過が早く始まるのを回避するために、所定の量のサンプル液体が漏斗に満たされた時に、排出真空は加えられる。

漏斗までのブランクの変形及び拡張をもたらす、ピストンとボウルとの相対運動が、図４ｂに示されているように、ピストンとボウルの底部との間に形成されるチャンバ２６と連通するさらなる真空源１４によってもたらされることができる。チャンバ２６に真空を加えることによって、ピストン９はボウル６の底部に向かって動かされ、連絡チャンネルを通ってチャンバ２６に圧力を加えることによって動きは反転させられることができる。

本発明の装置の示された構成において、ボウルは静止し、ピストンが動かされる。この構成の反転が可能であり、すなわち、ピストンが固定されてもよく、ボウルが代替的にピストンに対して動かされてもよい。両方、すなわちボウル及びピストンの同時運動もまた可能である。ボウルに対するピストンの液圧駆動が示され記載されているが、モータ、及び歯車、又は直接線形電気駆動を含む機械駆動構成が可能であるが、図面には示されていない。

図面に示されているボウル６の空洞７は実質的には、ピストンがボウルに対して動かされた時に、材料のブランクを変形させることによって、材料のブランクから形成される漏斗の形状に対応するが、この体積は必ずしも円形であることを必要とせず、漏斗の輪郭の断面は必ずしも漏斗の所望の輪郭に対応する必要はない。図５ａに示されているように、ブランクの特定の部分が、半径形状又は円錐形状のいずれかをとるように、第１のホルダ８と第２のホルダ１１との間で自由に伸縮させられてもよい。或いは、図５ｂに示されているように、第２のホルダ１１はピストンの外側周囲の近くに延伸してもよく、この場合、漏斗は実質的にポット形状をとる。なぜならば、ブランクの底部部分全体がピストンの第２のホルダの上側表面に接着されたまま保持されることができるからである。さらなる改変において、ピストンの駆動が上記の液圧駆動におけるようにボウルの空洞とピストンとの間のシーリング係合を必要としない機構によってもたらされる場合には、ボウルは第１のホルダの機能に単純化されることができ、空洞は単に第１のホルダの下の空間であることができる。例えば、液圧駆動機構は、ボウル／第１のホルダとピストン／第２のホルダとの間の所望の可逆性相対運動をもたらすように位置決めされた別個の円筒／ピストン構成を含むことができる。

上述のように、空洞の体積がブランクから形成される漏斗の体積を決定する。しかしながら、例えば、図１２に示されているように、異なる体積の漏斗を作り出す、ピストンとボウルとの間の相対運動の異なる中間位置が存在し得る。これは、単にピストン（又はボウル）が可能な相対ストロークのごく一部だけ動かされる点で、同じブランク又は異なるブランクに基づいて、異なる体積の漏斗が同じ装置で作り出されることができることを意味する。こうした中間体積を画定するために、調節可能な停止位置が提供されることができるか、又はグレーディング２７が漏斗の現在の体積をユーザに示すためにボウルに提供されることができる。

上で説明したように、ブランクと膜との間の液密接続は（溶接又は接着剤によって）恒久的若しくは半恒久的であることができるか、又は濾過媒体が形成プロセスの間にブランク材料に対して押されることにより、真空力がブランクのより中央の部分１ｃ及び／又は媒体に加えられる限り、一時的なシールを形成する限り、ブランクと膜との間の液密接続は一時的であることができる。

液体サンプルを濾過するために図面に示された装置の動作は下記のとおりである。

最初に、変形可能な材料シートのブランク１がボウル６の支持表面上に配置され、第１のホルダ８によってブランクの周囲部分１ａにおいて保持される。この時、ピストン９はその上側の位置に位置決めされ、ここでピストン９の上部表面はブランクの周囲部分１ａのための支持表面と実質的に面一か実質的に連続している。こうした位置が図４ａに示されている。

ブランクが第１のホルダによって固定された後に、濾過媒体のためのサポート１０の周囲でブランクのより中央の部分１ｃを保持するための第２のホルダ１１がこの部分を固定するために作動させられ、次に、ピストンが下方向に動かされる。これが変形及び拡張のプロセスを開始させるが、第１のホルダと第２のホルダとはブランクの周囲部分１ａとブランク１のより中央の部分１ｃとに対するそれらの保持力をそれぞれ維持する。こうした位置が図４ｂに示されている。

開始位置と最終位置との間の中間位置が例えば図５ａ及び図５ｂに示されている。ピストンがブランクの変形の所望の程度又はブランクの変形によって形成される漏斗の所望の体積に対応するストロークに到達すると、ピストンの動きは止められるが、第１のホルダと第２のホルダとは依然としてブランクに対するそれらの保持力を維持する（図６を参照されたい）。それから、図７に示されているように、液体サンプルが漏斗の中に満たされ、サポート上の濾過媒体を通る液体サンプルの排出が、好適には媒体の下流又は排出口側に真空を加えることによって開始させられる。

全サンプル液体が漏斗から濾過媒体を通って排出口に引かれると、ピストンは最初の位置に戻され、ブランクの一時的な変形及び拡張が解放され、多かれ少なかれ反転させられる。このピストンの反転運動の間、濾過媒体のためのサポートに対して加えられる真空力は好適には濾過媒体を適切な場所に保持するために維持される。ピストンが定位置又は開始位置に到達すると、第１のホルダと第２のホルダとによって加えられた保持力が解放され、材料のブランクが装置から取り外される（図９を参照されたい）。ブランクの取り外しは、第２のホルダ１１によって加えられる真空力が解放される点だけでなく、軽い背圧が連絡チャンネルと篩の開口部／溝とを通って加えられる点でも補助されることができる（図８を参照されたい）。第１のホルダ８は図８及び図１２に概略的に示されているだけであり、明確性の目的のために他の図においては省略されている。

最後に、濾過媒体２は、膜がピンセットで取り外されることができるように排出口の側から加えられる真空が解放される点でサポート１０から取り外される（図１１を参照されたい）。好適には、ブランク及び／又はサポートからの濾過媒体の分離を補助するための追加の手段が、排出口チャンネルを通って軽い液圧背圧を加えることによってサポート又は媒体を持ち上げるために図１０に示された棒形状アクチュエータ１５の形態で提供されることができる。アクチュエータ１５は機械式若しくは液圧式で作動させられてもよく、又は機械連結若しくはピストンの上方向の動きの間に一点で解放されるバネなどのような付勢手段によって加えられる機械力によるピストンの上方向の動きの間に自動的に動かされてもよい。

サポートから濾過媒体を解放するために、サポートが完全に持ち上げられ、媒体の縁にアクセスすることができるか、又は媒体だけがアクチュエータによって持ち上げられ、媒体の縁部分の把持を容易にすることができる。

濾過媒体が材料のブランクに溶接されるか、又は別法として恒久的に接続される場合には、切断デバイス１６が濾過ステップの直後に濾過媒体を切断するために提供されてもよい（図１９及び図２０を参照されたい）。この目的のために、可動なダイ１７が切断後にピストン９から媒体を切断し持ち上げるために提供されてもよい。この場合、媒体はピンセットによってダイ１７から取り外されてもよく、材料のブランクは続く取り外しのためにボウルの空洞に保持されてもよい。可動なダイ１７はこの場合、ブランクから媒体を分離するための切断器具を含む要素として形成されることができるが、切断ツールは別個に提供されることができる。膜を切断するための、及び／又は持ち上げるためのダイの動作もまた、液圧式又は機械式のいずれかで作動させられることができる。液圧式で作動させられるバージョンは図２０で詳細に示されている。

図１３は、滅菌されたブランクと膜との接触がさらに確実に回避されることができる点で、装置の中へのローディング動作及び装置から降ろす動作の間の取り扱いを容易にする１つ以上の周囲タブ２７を提供されたブランクの好適な実施形態を開示する。さらに、周囲タブは変形ステップの間に装置内にブランクの周囲部分を保持するための第１のホルダと相互作用し係合するように形成されることができる。

図１４は濾過膜を有するブランク又は濾過膜を有さないブランクのための様々な包装方式を示し、その包装方式は、個々のポーチ１８、連続的に配置された個々のポーチ１９を有する帯の形態のファンフォールド（ｌｅｐｏｒｅｌｌｏ）式又はアコーディオン式の折り畳みパッケージ、又はディスペンサ２０に提供される巻かれたテープを備えることができ、ここでテープ上の個々のポーチ間の接続は、個々のポーチが解放可能に提供されるような折り畳みに加えて、事前切断されてもよいか、又は切り込みを入れられてもよい。代替的に、ブランクは支持ストリップ２１上に解放可能に提供されることができる。滅菌輸送及び取り扱いの要件が満たされる限り、他の包装方式が可能である。

ブランクは、上記のように、ブランクの開口部分上の適切な場所に恒久的若しくは半恒久的に保持された膜と共に包装されることができるか、又は膜はブランクとは別個に包装されることができる。

本発明のさらなる態様がここに記載される。

濾過媒体及び変形可能な材料シートのブランクの外部汚染を回避するために、保護フィルム又はフォイル２２が例えば、周囲直径１ａにおいてブランク１に溶接又はシールされることにより、ブランクの上側部分及び濾過媒体の上側部分を覆う点で提供されてもよく、ブランクの上側部分及び濾過媒体の上側部分は変形及び拡張の後、液体サンプルを受け取るための漏斗を形成する。（漏斗の体積の中に大気圧又は不活性ガスを入れることによって）ブランクの変形が漏斗を形成することを可能にし、漏斗の体積の中に液体サンプルを満たすことを可能にするために、例えば、フォイルを有するブランクが装置に配置され、第１のホルダによって保持されると、周囲境界内のフォイルの一部は適切な工具によって事前切断されるか、又は貫通されることができる。フォイルがブランクの周囲直径と接続されたままである場合には、フォイルはローディングステップやアンローディングステップの間にブランクに対して何らかの追加の剛性又は支持を提供することができる。こうした構造は図１５及び図１６に示されている。

保護フィルム２２の一時的な開閉を可能にするために、装置はカバー機構を提供されてもよく、そのカバー機構は、取り外し可能なカバー２３（図１７を参照されたい）を備え、取り外し可能なカバー２３は、上記の保護フィルム又は別個の保護要素のいずれかであることができる、取り外しカバー２３の下側に対する保護フィルム２２の引き寄せを可能にするさらなる真空源と連通する穿孔格子又は開口部２４を下側に提供される。液体サンプルを満たすことを可能にするための真空源を含むカバー機構によって漏斗を形成するように変形させられるブランクから保護フィルム２２を一時的に取り外すための一連のステップが図１８に示されている。この図において、第１のステップＩはボウルの縁上にカバー２３を配置することであり、好適には、保護フィルム２２で密閉シールを提供し、ステップＩＩは真空によって保護フィルム２２を把持することを示す。保護フィルム２２と共にカバー２３を持ち上げることがステップＩＩＩに示されている。次に、最終ステップＩＶは、どのように保護フィルム２２が漏斗の内部体積を閉じるためにブランク上に戻されるかを示す。

本発明は例として一時的に変形可能な材料のブランクを使用して上で記載されたが、装置からの取り外し後のブランクの残りの変形は材料の固有の特性による。材料が特定の可塑性／延性を有する場合には、材料は変形させられたその漏斗形状の少なくとも一部を維持する。これは、材料が装置からのブランクの取り外しを容易にするので受け入れ可能であり、さらに、ブランクは通常、使用後に捨てられるので問題にはならない。上記の装置はピストン及び／又はボウル及び／又は他のデバイスの様々な動きをもたらすために液圧式作動を使用するが、各個々の動く役割に対して機械駆動手段が代替的に可能である。サーボモータによる直接駆動さえ実現可能である。

記載の例は漏斗に変形させられるブランクの環状／円形の形状に基づく。他の形状のブランク、例えば、正方形又は長方形又は楕円形又は星型のブランクが同様に可能であることは当然である。

最後に、本発明は例としてディスポーザブルブランクを使用して記載してきたが、繰り返される濾過プロセスのためにブランクを再使用することと、必要とされる場合には、各使用後にブランクを滅菌又は洗浄することとが、本発明の概念内で充分に可能である。

Claims (16)

1. 液体サンプルを濾過するための方法であって、
   変形可能なシート材料のブランク（１）と濾過媒体（２）とを提供することと、
   濾過媒体（２）の上と周囲とを延伸する漏斗を形成するためにブランク（１）を変形させることと、
   漏斗の中に液体サンプルを導入することと、
   漏斗から濾過媒体（２）を通って液体サンプルを濾過することと
   を含む、方法。
2. 濾過は濾過媒体（２）の片側又は両側に圧力及び／又は真空を加えることによって補助される、請求項１に記載の方法。
3. ブランク（１）の変形前に、変形可能なシート材料のブランク（１）と濾過媒体（２）との間の液密接続を作り出すことを含む、請求項１又は請求項２に記載の方法。
4. 濾過が完了した後に、濾過媒体（２）と材料のブランク（１）との間の液密接続を分離することを含む、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の方法。
5. 液体サンプルを濾過するための装置であって、
   空洞（７）を画定するボウル（６）と、
   シート材料のブランク（１）の周囲部分（１ａ）を保持するための第１のホルダ（８）と、
   空洞（７）内に位置決めされ、濾過媒体（２）のためのサポート（１０）を含むピストン（９）であって、前記サポート（１０）は、液体のための排出口と連通し、前記ピストン（９）は、前記サポート（１０）の周囲でシート材料のブランク（１）のより中央の部分（１ｃ）を保持するための第２のホルダ（１１）を含む、ピストン（９）と
   を備え、
   前記ボウル（６）と前記ピストン（９）とは、第１のホルダ（８）と第２のホルダ（１１）とにおいて保持されたシート材料のブランク（１）がサポート（１０）上の濾過媒体（２）の上と周囲とで延伸する空洞（７）内で漏斗を形成するように変形させられるように、互いに対して動くことができる、装置。
6. サポート（１０）上の濾過媒体（２）を通る濾過を補助するためにサポート（１０）に接続された、又は接続可能な第１の真空源（１２）を備える、請求項５に記載の装置。
7. 第２のホルダ（１１）に接続された、又は接続可能な第２の真空源（１７）を備える、請求項５又は請求項６に記載の装置。
8. ボウル（６）に対してピストン（９）を動かすために装置に接続された、又は接続可能な第３の真空源（１４）を備える、請求項５、請求項６、又は請求項７に記載の装置。
9. ボウル（６）の空洞（７）が漏斗形状に適合するような形状にされる、請求項５から請求項８のいずれか一項に記載の装置。
10. サポート（１０）がピストン（９）に対して動くことができる、請求項５から請求項９のいずれか一項に記載の装置。
11. ブランク（１）から濾過媒体（２）を分離（切断）するための手段（１７）を備える、請求項５から請求項１０のいずれか一項に記載の装置。
12. シート材料のブランク（１）上に配置された保護フィルム（２２）を解放可能に保持するための手段（２３、２４）を備える、請求項５から請求項１１のいずれか一項に記載の装置。
13. 請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の方法において使用するための、又は請求項５から請求項１２のいずれか一項に記載の装置と組み合わせて使用するためのブランクであって、ブランクは、
    シート状の材料のブランク（１）を備え、前記ブランクは液体を通すための開口部分（Ｉｄ）を有し、前記ブランク（１）は、ブランク（１）の一部分が漏斗を形成するように変形可能であるように選択される、弾力性及び／又は可塑性（延性）、並びにサイズ及び形状を有する、ブランク。
14. ブランク（１）が、中央に位置決めされた開口部分（Ｉｄ）を有するディスク形状又は環状である、請求項１３に記載のブランク。
15. 好適には膜がブランク（１）に溶接／接着されるか、又はブランク（１）に対して保持される点でブランク（１）に液密で接続されるか、又は接続可能であり、開口部分（Ｉｄ）を覆うように寸法を合わされた濾過媒体（２）、好適には濾過膜をさらに備える、請求項１３又は請求項１４に記載のブランク。
16. ブランクが、ラテックス、パラフィン、テフロン、ポリオレフィン、ポリプロピレン、ポリエチレン、熱可塑性エラストマー、ポリウレタン、シリコン、ＰＶＤＦ、紙、パラフィルム、又はそれらの組合せから形成される、請求項１３から請求項１５のいずれか一項に記載のブランク。

Images