JP2015148594A - 電気的測定用カートリッジ、並びに電気的測定装置及び電気的測定方法 - Google Patents
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Abstract
Description
アンプル型の容器は、試薬の封入にあたり、熔閉する必要があるため、設備投資等のコスト負担が大きい。また、開栓時に、使用者が容器の特定箇所を切断しなければならないため、手間がかかるといった問題があった。
一方、フタ型の容器には、ネジ式、または、スナップイン式の二種類が存在する。ネジ式の容器は、製造時のコスト負担が大きく、開栓時に手間がかかるといった問題があった。また、スナップイン式の容器は、開栓時に試薬が飛散するといった問題があった。
前記試料保持部の少なくとも一部を密封する封止部と、
前記試料保持部に固定された電極と、を備え、
前記封止部は、前記試料保持部の密封部分と前記電極を間断する電気的測定用カートリッジを提供する。
本技術に係る電気的測定用カートリッジは、前記容器の内側壁の少なくとも一部に、容器底部から前記開口部に向かって広がる勾配を有するように設計することができる。
また、前記封止部の外側壁の少なくとも一部に、封止部底部から封止部上部に向かって広がる勾配を有するように設計することもできる。
さらに、本技術に係る電気的測定用カートリッジは、前記封止部が、前記容器から封止解除方向への応力を受けるように設計することもできる。
応力を受けるようにするための構造は特に限定されないが、例えば、前記容器の内側壁の少なくとも一部及び前記封止部の外側壁の少なくとも一部は、底部から前記開口部に向かって広がる勾配を有し、
前記封止部の外側壁の勾配は、前記容器の内側壁の勾配と同等以上に設計することができる。
本技術に係る電気的測定用カートリッジは、前記封止部が前記試料保持部の少なくとも一部を密封する際、前記容器と前記封止部とを固定する固定機構を備えることもできる。
前記固定機構は、さらに、固定解除後に再固定不能となるように設計することができる。
前記固定機構は特に限定されないが、例えば、前記容器に設けられた切欠き部と、
該切欠き部に嵌合し、前記封止部に設けられたツメと、
で構成することができる。
さらに、前記ツメは、可撓性を有するように設計することができる。また、固定解除時に再固定不能な状態に変形または切除されるように設計することもできる。
本技術に係る電気的測定用カートリッジの前記封止部には、前記試料保持部が非密封状態においては開口し、前記試料保持部の少なくとも一部が密封状態においては閉塞するような貫通孔を設けることができる。
本技術に係る電気的測定用カートリッジの前記容器及び前記封止部には、樹脂を用いることができる。前記樹脂としては、特に限定されないが、例えば、ポリプロピレン、ポリスチレン、アクリル、及びポリサルホンから選ばれる一種以上の樹脂を挙げることができる。
さらに、本技術に係る電気的測定用カートリッジは、前記試料保持部の密封部分に、試
薬を封入することができる。前記試薬としては、特に限定されないが、例えば、液体状の
試薬を挙げることができる。
本技術に係る電気的測定用カートリッジを用いて測定できる試料としては、特に限定されないが、例えば、生体試料を挙げることができる。
具体的には、本技術では、開口部及び試料保持部を有する容器と、
前記試料保持部の少なくとも一部を密封する封止部と、
前記試料保持部に固定された電極と、を備え、
前記封止部は、前記試料保持部の密封部分と前記電極を間断する電気的測定用カートリッジと、
前記試料を前記容器へ導入するための試料導入用部材と、
を有する電気的測定用キットを提供する。
具体的には、開口部及び試料保持部を有する容器と、
前記試料保持部の少なくとも一部を密封する封止部と、
前記試料保持部に固定された電極と、を備え、
前記封止部は、前記試料保持部の密封部分と前記電極を間断する電気的測定用カートリッジと、
前記電気測定用カートリッジを挿入するカートリッジ挿入部と、
前記電極に電圧を印加する印加部と、
前記試料の電気的特性を測定する測定部と、
を少なくとも備える電気的測定装置を提供する。
さらに、前記電気的測定装置は、前記試料保持部の少なくとも一部の密封状態を解除する封止解除機構を備えることもできる。
気的測定方法に好適に用いることができる。
1.電気的測定用カートリッジ1
(1)容器11
(a)開口部111
(b)試料保持部112
(2)封止部12
(3)電極13
(4)固定機構2
(a)切欠き部21
(b)ツメ22
(5)試料S
(6)試薬R
(7)その他
2.電気的測定装置10
(1)カートリッジ挿入部3
(2)印加部4
(3)測定部5
(4)封止解除機構6
(5)その他
3.電気的測定用キットK
(1)試料導入用部材8
4.電気的測定方法
図1のAは、本技術に係る電気的測定用カートリッジ1の第1実施形態を模式的に示す端面模式図である。本技術に係る電気的測定用カートリッジ1は、試料の電気的特性を測定する際に、試料を保持するために用いるカートリッジである。本技術に係る電気的測定用カートリッジ1は、大別して、容器11と、封止部12と、電極13と、を少なくとも備える。また、必要に応じて、後述するように、固定機構2などを備えていてもよい。以下、各部について詳細に説明する。なお、各図面において、説明上、試料S及び/または試薬Rを図示しているが、試料S及び/または試薬Rは、本技術に係る電気的測定用カートリッジ1に、常に包含されるわけではない。
本技術に係る電気的測定用カートリッジ1において、容器11は、試料S及び/または試薬Rの導入・保持を可能とする。本技術に係る容器11は、開口部111と、試料保持部112と、を少なくとも備えることを特徴とする。
開口部111は、測定対象の試料S及び/または試薬Rが導入され得る部位である。
試料保持部112は、測定対象の試料S及び/または試薬Rが保持され得る部位である。
試料Sは、試料保持部112に保持された状態で、各種電気的特性の測定が行われる。
また、本技術に係る試料保持部112は、後述するように、封止部12により少なくとも一部が密封され、かつ、電極13が固定されていることを特徴とする。
本技術に係る電気的測定用カートリッジ1において、封止部12は、試料保持部112の少なくとも一部を密封し、かつ、その密封部分と電極13とが間断されるように設計されていることを特徴とする。
本技術に係る電気的測定用カートリッジ1において、電極13は、予め試料保持部112に固定されていることを特徴とする。本技術に係る電極13は、電気的測定時に試料Sと接触し、試料Sに必要な電圧を印加するために用いられる。
チタンは、血液に対して低凝固活性であるという性質を有するため、例えば、血液を含有する生体試料の測定にも好適に用いることができる。
本技術に係る電気的測定用カートリッジ1は、さらに、固定機構2を備えることもできる。本技術において、固定機構2とは、具体的に、封止部12が試料保持部112の少なくとも一部を密封する際に、容器11と封止部12とを固定する機構である。固定機構2は特に限定されないが、例えば、図9に示す第9実施形態のような、容器11に設けられた切欠き部21と、切欠き部21に嵌合し、かつ、封止部12に設けられたツメ22と、で構成することができる。電気的測定用カートリッジ1が、固定機構2を有することで、封止部12の容器11からの脱離を妨げる。その結果、安定的に試料保持部112と封止部12の密封状態を維持できる。
本技術に係る電気的測定用カートリッジ1において、切欠き部21は、容器11に設けられ、ツメ22と嵌合され得る構造であることを特徴とする。切欠き部21の形態は特に限定されないが、例えば、容器11に設けられた穴、溝などが挙げられる。より具体的には、例えば、容器11の内側壁から外側壁に貫通するように設けられた穴などが挙げられる。
本技術に係る電気的測定用カートリッジ1において、ツメ22は、封止部12に設けられ、切欠き部21と嵌合され得る構造であることを特徴とする。ツメ22の形態は特に限定されないが、例えば、封止部12に設けられた突起などが挙げられる。
本技術で測定対象とすることが可能な試料Sは、特に限定されず、自由に選択することができる。例えば、生体試料などが挙げられる。より具体的には、全血、血漿、またはこれらの希釈液及び/または薬剤添加物などの血液成分を含有する生体試料などを挙げることができる。
本技術で、試料保持部112に保持することが可能な試薬Rは、特に限定されず、自由に選択することができる。例えば、気体状、固体状、液体状などの試薬が挙げられる。
本技術に係る電気的測定用カートリッジ1は、前述した通り、安価かつ大量に生産することが可能である。この特徴を利用して、例えば、本技術に係る電気的測定用カートリッジ1を使い捨てにすることも可能である。本技術に係る電気的測定用カートリッジ1を使い捨てにすることで、カートリッジの洗浄などの手間を省くことができ、測定の効率化を図ることができる。また、容器内に残った別の試料Sによる測定誤差などの発生を防止でき、測定精度の向上が可能となる。
図11は、本技術に係る電気的測定装置10の第1実施形態を模式的に示す模式図である。本実施形態では、前述した第6実施形態に係る電気的測定用カートリッジ1を用いている。本技術に係る電気的測定装置10は、大別して、前述した電気的測定用カートリッジ1と、カートリッジ挿入部3と、印加部4と、測定部5と、を少なくとも備える。また、必要に応じて、後述するように、試料保持部112の少なくとも一部の密封状態を解除する封止解除機構6や、本技術に係る電気的測定用カートリッジ1の位置決めをする機構などを備えていてもよい。以下、各部について詳細に説明する。なお、電気的測定用カートリッジ1は、前述と同様であるため、ここでは説明を割愛する。
図12は、本技術に係る電気的測定用カートリッジ1の第11実施形態及び本技術に係る電気的測定装置10のカートリッジ挿入部3の詳細例を模式的に示す端面模式図である。本技術に係るカートリッジ挿入部3には、本技術に係る電気的測定用カートリッジ1を挿入する。カートリッジ挿入部3は、電気的測定用カートリッジ1の形態に合わせて、自由に設計することができる。
印加部4では、本技術に係る電気的測定用カートリッジ1の電極13に電圧を印加する。印加部4は、測定を開始すべき命令を受けた時点または電気的測定装置10の電源が投入された時点を開始時点として、電気的測定用カートリッジ1の電極13に電圧を印加する。より具体的には、印加部4は、設定される測定間隔ごとに、電極13に対して、所定の周波数の交流電圧を印加する。なお、印加部4が印加する電圧は、測定する電気特性に応じて直流電圧とすることも可能である。
測定部5では、本技術に係る電気的測定用カートリッジ1に保持された試料Sの電気的特性を測定する。具体的には、測定を開始すべき命令を受けた時点または電気的測定装置10の電源が投入された時点を開始時点として、複素誘電率(以下、単に「誘電率」とも称する)やその周波数分散などの電気特性を測定する。より具体的には、例えば、誘電率が測定される場合、測定部5は、電気的測定用カートリッジ1の電極13間における電流またはインピーダンスを所定周期で測定し、当該測定値から誘電率を導出する。この誘電率の導出には、電流またはインピーダンスと誘電率との関係を示す既知の関数や関係式を用いることができる。
本技術に係る電気的測定装置10は、さらに、封止解除機構6を備えることもできる。本技術において、封止解除機構6とは、具体的に、試料保持部112の少なくとも一部の密封状態を解除する機構である。封止解除機構6は特に限定されないが、例えば、電気的測定用カートリッジ1が固定機構2を備えているような場合においては、熱などを利用した化学的な手段や、物理的な手段などを用いて、固定機構2による容器11と封止部12との固定を解除することにより体現することができる。
また、電気的測定装置10は、本技術に係る電気的測定用カートリッジ1の位置決め機構を備えていてもよい。電気的測定用カートリッジ1の位置を正確に設定することによって、電極13と印加部4との接触位置なども正確となり、使用者の利便性や測定精度の向上が実現する。例えば、図示しないが、電気的測定用カートリッジ1を電気的測定装置10に対して高さ方向に位置決めするようなピンを設計する方法などが挙げられる。
図15は、本技術に係る電気的測定用キットKの第1実施形態を模式的に示す模式図である。本実施形態では、前述した第10実施形態に係る電気的測定用カートリッジ1を用いている。本技術に係る電気的測定用キットKは、大別して、前述した電気的測定用カートリッジ1と、試料導入用部材8と、を少なくとも有する。なお、電気的測定用カートリッジ1は、前述と同様であるため、ここでは説明を割愛する。
試料導入用部材8は、試料Sを容器11へ導入するための部材である。例えば、図15に示すように、ピペット状のチップ81などを挙げることができる。例えば、前述した電気的測定装置10に吸引機構(例えば、ピペッター)を備えておき、該吸引機構にチップ81を取り付けて、試料Sの導入を行うことができる。
本技術に係る電気的測定用カートリッジ1は、試料Sの電気的特性の測定に好適に用いることができる。本技術に係る電気的測定方法で測定可能な電気的特性は、特に限定されず、測定対象となる試料Sの種類や、解析すべき物性などに応じて、自由に測定することができる。例えば、誘電率やインピーダンスなどを測定することができる。
(1)開口部及び試料保持部を有する容器と、
前記試料保持部の少なくとも一部を密封する封止部と、
前記試料保持部に固定された電極と、を備え、
前記封止部は、前記試料保持部の密封部分と前記電極を間断する電気的測定用カートリッジ。
(2)前記容器は、内側壁の少なくとも一部に、容器底部から前記開口部に向かって広がる勾配を有する(1)記載の電気的測定用カートリッジ。
(3)前記封止部は、外側壁の少なくとも一部に、封止部底部から封止部上部に向かって広がる勾配を有する(1)または(2)に記載の電気的測定用カートリッジ。
(4)前記封止部は、前記容器から封止解除方向への応力を受ける(1)から(3)のいずれか一項に記載の電気的測定用カートリッジ。
(5)前記容器の内側壁の少なくとも一部及び前記封止部の外側壁の少なくとも一部は、底部から前記開口部に向かって広がる勾配を有し、
前記封止部の外側壁の勾配は、前記容器の内側壁の勾配と同等以上である(1)から(4)のいずれか一項に記載の電気的測定用カートリッジ。
(6)前記封止部が前記試料保持部の少なくとも一部を密封する際、前記容器と前記封止部とを固定する固定機構を有する(1)から(5)のいずれか一項に記載の電気的測定用カートリッジ。
(7)前記固定機構は、固定解除後に再固定不能となる(6)記載の電気的測定用カートリッジ。
(8)前記固定機構は、
前記容器に設けられた切欠き部と、
該切欠き部に嵌合し、前記封止部に設けられたツメと、
を有する(6)または(7)に記載の電気的測定用カートリッジ。
(9)前記ツメは、可撓性を有する(8)記載の電気的測定用カートリッジ。
(10)前記ツメは、固定解除時に再固定不能な状態に変形または切除される(8)または(9)に記載の電気的測定用カートリッジ。
(11)前記封止部には、前記試料保持部が非密封状態においては開口し、前記試料保持部の少なくとも一部が密封状態においては閉塞する、貫通孔が設けられた(1)から(10)のいずれか一項に記載の電気的測定用カートリッジ。
(12)前記容器及び前記封止部は、樹脂からなる(1)から(11)のいずれか一項に記載の電気的測定用カートリッジ。
(13)前記樹脂は、ポリプロピレン、ポリスチレン、アクリル、及びポリサルホンから選ばれる一種以上の樹脂である(12)記載の電気的測定用カートリッジ。
(14)前記試料保持部は、密封部分に試薬が封入されている(1)から(13)のいずれか一項に記載の電気的測定用カートリッジ。
(15)前記試薬は、液体状である(14)記載の電気的測定用カートリッジ。
(16)前記試料は、生体試料である(1)から(15)のいずれか一項に記載の電気的測定用カートリッジ。
(17)前記生体試料は、血液成分を含有する(16)記載の電気的測定用カートリッジ。
(18)開口部及び試料保持部を有する容器と、
前記試料保持部の少なくとも一部を密封する封止部と、
前記試料保持部に固定された電極と、を備え、
前記封止部は、前記試料保持部の密封部分と前記電極を間断する電気的測定用カートリッジと、
前記電気測定用カートリッジを挿入するカートリッジ挿入部と、
前記電極に電圧を印加する印加部と、
前記試料の電気的特性を測定する測定部と、
を少なくとも備える電気的測定装置。
(19)前記試料保持部の少なくとも一部の密封状態を解除する封止解除機構を備える(18)記載の電気的測定装置。
(20)開口部及び試料保持部を有する容器と、
前記試料保持部の少なくとも一部を密封する封止部と、
前記試料保持部に固定された電極と、を備え、
前記封止部は、前記試料保持部の密封部分と前記電極を間断する電気的測定用カートリッジと、
前記試料を前記容器へ導入するための試料導入用部材と、
を有する電気的測定用キット。
(21)開口部及び試料保持部を有する容器と、
前記試料保持部の少なくとも一部を密封する封止部と、
前記試料保持部に固定された電極と、を備え、
前記試料保持部の少なくとも一部が前記封止部によって密封される際、前記試料保持部の密封部分と前記電極とが前記封止部によって間断される電気的測定用カートリッジを用いて、前記試料の電気的特性を測定する電気的測定方法。
11:容器
111:開口部
112:試料保持部
113:容器底部
12:封止部
121:封止部底部
122:封止部上部
123:貫通孔
124:パッキン
13:電極
2:固定機構
21:切欠き部
22:ツメ
S:試料
R:試薬
10:電気的測定装置
3:カートリッジ挿入部
4:印加部
5:測定部
6:封止解除機構
61:解除ピン
7:解除ピン61の位置決め機構
71:位置決めブロック
72:位置決めピン
K:電気的測定用キット
8:試料導入用部材
81:ピペット状のチップ81
Claims (20)
- 開口部及び試料保持部を有する容器と、
前記試料保持部の少なくとも一部を密封する封止部と、
前記試料保持部に固定された電極と、を備え、
前記封止部は、前記試料保持部の密封部分と前記電極を間断する電気的測定用カートリッジ。 - 前記容器は、内側壁の少なくとも一部に、容器底部から前記開口部に向かって広がる勾配を有する請求項1記載の電気的測定用カートリッジ。
- 前記封止部は、外側壁の少なくとも一部に、封止部底部から封止部上部に向かって広がる勾配を有する請求項1記載の電気的測定用カートリッジ。
- 前記封止部は、前記容器から封止解除方向への応力を受ける請求項1記載の電気的測定用カートリッジ。
- 前記容器の内側壁の少なくとも一部及び前記封止部の外側壁の少なくとも一部は、底部から前記開口部に向かって広がる勾配を有し、
前記封止部の外側壁の勾配は、前記容器の内側壁の勾配と同等以上である請求項1記載の電気的測定用カートリッジ。 - 前記封止部が前記試料保持部の少なくとも一部を密封する際、前記容器と前記封止部とを固定する固定機構を有する請求項1記載の電気的測定用カートリッジ。
- 前記固定機構は、固定解除後に再固定不能となる請求項6記載の電気的測定用カートリッジ。
- 前記固定機構は、
前記容器に設けられた切欠き部と、
該切欠き部に嵌合し、前記封止部に設けられたツメと、
を有する請求項6記載の電気的測定用カートリッジ。 - 前記ツメは、可撓性を有する請求項8記載の電気的測定用カートリッジ。
- 前記ツメは、固定解除時に再固定不能な状態に変形または切除される請求項8記載の電気的測定用カートリッジ。
- 前記封止部には、前記試料保持部が非密封状態においては開口し、前記試料保持部の少なくとも一部が密封状態においては閉塞する、貫通孔が設けられた請求項1記載の電気的測定用カートリッジ。
- 前記容器及び前記封止部は、樹脂からなる請求項1記載の電気的測定用カートリッジ。
- 前記樹脂は、ポリプロピレン、ポリスチレン、アクリル、及びポリサルホンから選ばれる一種以上の樹脂である請求項12記載の電気的測定用カートリッジ。
- 前記試料保持部は、密封部分に試薬が封入されている請求項1記載の電気的測定用カートリッジ。
- 前記試薬は、液体状である請求項14記載の電気的測定用カートリッジ。
- 前記試料は、生体試料である請求項1記載の電気的測定用カートリッジ。
- 開口部及び試料保持部を有する容器と、
前記試料保持部の少なくとも一部を密封する封止部と、
前記試料保持部に固定された電極と、を備え、
前記封止部は、前記試料保持部の密封部分と前記電極を間断する電気的測定用カートリッジと、
前記電気測定用カートリッジを挿入するカートリッジ挿入部と、
前記電極に電圧を印加する印加部と、
前記試料の電気的特性を測定する測定部と、
を少なくとも備える電気的測定装置。 - 前記試料保持部の少なくとも一部の密封状態を解除する封止解除機構を備える請求項17記載の電気的測定装置。
- 開口部及び試料保持部を有する容器と、
前記試料保持部の少なくとも一部を密封する封止部と、
前記試料保持部に固定された電極と、を備え、
前記封止部は、前記試料保持部の密封部分と前記電極を間断する電気的測定用カートリッジと、
前記試料を前記容器へ導入するための試料導入用部材と、
を有する電気的測定用キット。 - 開口部及び試料保持部を有する容器と、
前記試料保持部の少なくとも一部を密封する封止部と、
前記試料保持部に固定された電極と、を備え、
前記試料保持部の少なくとも一部が前記封止部によって密封される際、前記試料保持部の密封部分と前記電極とが前記封止部によって間断される電気的測定用カートリッジを用いて、前記試料の電気的特性を測定する電気的測定方法。
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