JP2017102005A

JP2017102005A - 反応容器

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Publication number: JP2017102005A
Application number: JP2015234966A
Authority: JP
Inventors: 齋藤　剛史; Takashi Saito; 剛史齋藤
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2015-12-01
Filing date: 2015-12-01
Publication date: 2017-06-08
Anticipated expiration: 2035-12-01
Also published as: JP6679901B2

Abstract

【課題】開封せずに容器内部で検体を計量し、検体を試薬と混合して反応させた内容物を注出可能な反応容器を提供する。
【解決手段】検体と試薬液とを、容器の内部で混合し、反応させる反応容器１であって、採取収納部と円筒状の計量くぼみと滴下可能な注入孔とを有し、下側外周周囲を舟形融着部とする検体計量部２と、計量くぼみに挿嵌する挿嵌部を持つキャップ４と、舟形融着部に上端を融着して採取収納部と連通可能なパウチ３とからなり、パウチ３には、計量くぼみから計量された検体を移送可能な反応槽を有し、反応槽が複数の反応槽にイージーピール部３２１を介して分けて設け、注入孔下端に破断可能とする注入膜２４１を有し、キャップ４の挿嵌部先端から伸びて、注入膜２４１とイージーピール部３２１を順次貫通するニードル５を有し、かつ、複数の反応槽にそれぞれ異なった試薬を充填する。
【選択図】図１

Description

本発明は、採取した検体を収納し、そこから一定の定量採取し、試薬液を混合して検査するまでを一つの容器内部で施行可能な反応容器に関する。

従来、採取した検体を一定量計量し、分取し、反応槽に導くには注射器等によるものしかなかった。また、それに試薬液を混ぜ、検査するには、硬質の容器しかなかったので、検体が高粘度の場合には、混合しにくい問題があった。
また、試薬が少量の場合も、混ぜ合わせるには、特に良く混練する必要があるが、硬質の容器では混合するのがむずかしい問題があった。

上記問題に対し、例えば特許文献１では、
予め定められた量の液体試料の受容・計量・保持用の集収装置であって、
内部に至る口部を有する集収容器と、
集収装置の使用前において前記口部への挿入に際して、その上端面が該口部の上端面と面−又は若干突出するように該口部に圧入されて前記口部を閉ざすと共に前記口部を通って摺動的に押しこまれて集収容器内部に入ることができるようになされたプラグと、
前記口部中に閉鎖嵌合により挿入され得る共動スピゴット部材と、を備え、
前記プラグとスピゴット部材との対向端は、いずれか一方の端に凹面の形成物を有し、他方の端に凸面の形成物を有し、これらの形成物は前記対向端が突合わされた時に凹面状の形成物の容積より小さい所定容積の閉ざされた空所をその間に画定するようにされ、凹面状の形成物が液体で満たされた状態で前記対向端を突合わせた時過剰な液体が凸面状の形成物により凹面状の形成物から排除され、互に突合わされたスピゴット部材とプラグとの間の空所に計量された容積の液体が残され、さらにスピゴット部材が前記口部を閉鎖嵌合にて通り、内方にプラグと突当ったまま前進し、前記プラグを押してこれを口部からその前方の集収容器内部へと移動させ、計量捕獲された液体試料を集収容器の内部に移し、このように前進したスピゴット部材が前記口部中に閉鎖嵌合されて集収容器の口部を閉ざすようにしてなることを特徴とする集収装置を提案している。

特許文献１で提案している集収装置は、プラグとスピゴット部材の凹部と凸面との隙間に計量された液体試料に、希釈剤のある収集容器へ移送するので、わずかな量の液体試料を使用することができるが、隙間ゆえ、適切な液体試料が充分にあるか確認しにくく、もし、上記凹部へ入れる試料の容量が少なすぎた場合、その確証が持てないという問題がある。
また、この集収装置は集収のみを目的だったので、反応試薬と反応させる場合には、さらに収集容器から試料を取り出して、試薬と混合させる必要があった。しかも、プラグが収集容器内部に入ってしまうので、そのプラグを分離する必要がある。

特公昭６３−６１６２１号公報

そこで、注射器等の他の道具を使用せずに容器内部で試料の計量が確実にできると共に、かつ、開封せずに容器内部で検体を計量し、高粘度の検体や試薬であっても、充分に混ぜ合わしやすく、開封せずに容器内部で、計量した検体に試薬と混合して反応させた内容物を注出可能な反応容器を得ることが本発明の課題である。

本発明の請求項１に係る発明は、
定められた検体とその検体と反応させる試薬液とを、容器の内部で混合し、反応させる反応容器であって、
検体を入れる採取収納部を有し、採取収納部の底側に、円筒状の計量くぼみと、計量くぼみの先に滴下可能な注入孔を有し、下側外周周囲を舟形融着部とする検体計量部と、
計量くぼみに挿嵌する挿嵌部を持ち、検体計量部の上方から下降可能なキャップと、
検体計量部の舟形融着部に上端を融着して採取収納部と連通可能な積層フィルムからなるパウチとからなり、
パウチには、計量くぼみから計量された検体を移送可能な反応槽を有し、
反応槽が複数の反応槽に、イージーピール部を介して分けて設けられ、
注入孔下端に破断可能とする注入膜を有し、
キャップの挿嵌部内部に、挿嵌部先端から伸びて、注入膜とイージーピール部を順次貫通し、計量くぼみと反応槽、および、複数の上方反応槽と下方反応槽の間で、順次連通可能とするニードルを有し、
かつ、複数の反応槽にそれぞれ異なった試薬を充填可能としたことを特徴とする反応容器である。

本発明の反応容器は、単に検体を採取収納部に注入するだけで、一定のくぼみに入った容量の検体のみ計量し、それを反応槽に注入することができる。
しかも、反応槽には、試薬液を入れてあるので、容器を開封しない状態で反応させることができると共に、手に検体が付着するなどの危険も無い。
また、反応槽が複数設けているので、順次反応させることで、複雑な反応も可能である。さらに、反応の終わった検体を注出することができるので、デバイスに注出し、高度な検査にも対応することもできる。

本発明の反応容器で、その機構を示す縦断面図である。本発明の反応容器を使用して検体を採取する工程を示す断面図である。本発明の反応容器を使用して、検体の一定量を反応槽に取り分ける工程と、注入膜を破断する工程を示す断面図である。本発明の反応容器を使用して、第一反応槽に検体を注入する工程と、第一反応槽に注入した検体と第一試薬を混ぜて反応させた後に第一反応槽と第二反応槽の間の隔離膜を破断する工程と、を示す断面図である。本発明の反応容器を使用して、第一反応槽で混ぜた検体と第一試薬の混合物を、第二反応槽に移送する工程と、第二試薬を混ぜて反応させる工程と、を示す断面図である。本発明の反応容器を使用して、試薬液と混合した検体を検査デバイスに滴下する工程を示す断面図である。

以下、本発明の反応容器の形態例について、図を用いて詳細に説明する。
本発明の反応容器を図１に示す。
この反応容器１は、定められた検体とその検体と反応させる試薬液とを、容器の内部で混合し、反応させる反応容器である。
反応容器１は、検体計量部（上容器）２と、パウチ（下容器）３、およびニードル５を有するキャップ４から構成されている。
検体計量部２の内側の上方は、検体収納部２１となっている。
また、検体収納部２１の外壁が側壁２５となっており、側壁の外側には、キャップ４と螺合する検体計量ネジ部２５１と、キャップ下端に設けたタッパーエビデンスバンド４３と係合する係合リング２５２を有している。

さらに、係合リングの下側外周周囲は、下側から見ると舟形をした舟形融着部２２にしている。
下側の舟形融着部２２が舟形になっているのは、フィルムをシールして作られたパウチ４を検体計量部２の下端に融着する為で、舟形融着部２２の中央には注入孔２４や円筒状の計量くぼみ２３が形成されているので、融着するフィルムはその太さを超える分、表側と裏側に離れたように融着される。しかし、左右両端では表側フィルムと裏側フィルムが合わされて融着しなければならないので、細い形状の断面にして、パウチ３と隙間無く融着できるようにしている。

また、検体計量部２の内側は、上端に検体を注入し易いように大口径にした開口部２１１と、底側に検体を集める計量傾斜部２１２とを有し、計量傾斜部２１２下端には計量くぼみ２３が設けられ、計量くぼみ２３下端に注入孔２４が設けられている。その注入孔下面には、破断可能な注入膜２４１があって、注入孔２４を塞いでいる。

パウチ３は、検体計量部２の舟形融着部２２に上端を融着して採取収納部２１と連通可能な反応槽を有し、反応槽の周囲はシールされて、注入孔２４以外では、外気から遮断されている。
反応槽は、縦に連続して複数の反応槽に分かれ、複数の反応槽の間には、剥離可能なイージーピール部を介して隔離される。
図１では、第一反応槽３１と、第二反応槽３２に分かれ、それらはイージーピール部３２１を介して繋がっている。
さらに、第２イージーピール部を介して隔離された第三反応槽を有してもよい。これらの反応槽には、それぞれ、第一反応槽３１に第一試薬３１０、第二反応槽３２に第二試薬３２０が予め規定量充填して収納し、反応槽に入った検体は、上方から順次各試薬と混合させ、反応させる為の空間になっている。
実際には、パウチ３の左右どちらかを予め未シールにして製造し、各反応槽に試薬を充填してから、未シール部をシールして閉鎖して反応容器を完成させておく。
さらに、パウチ３の下端には、最終反応槽から連通して細く伸びた流出路３３を設け、その流出路３３の先端側がタブ３３０となり、最終反応槽との間に、タブをねじれば切れるパウチ脆弱部３３１を設けている。
また、試薬室には、検体と反応させる試薬をそれぞれ充填できると共に、複数の試薬室別に、順次、反応槽４１に試薬液を移送することができる。

また、最終反応槽、図１の例では第二反応槽３１であるが、最終反応槽の下側は、注出傾斜部３２２があって、先端に注出路３３を有し、注出路の下側には、回動しやすくした板状のタブ３３０が形成され、タブの上端には、回動することによって破断可能な注出脆弱部３３１が形成されている。

キャップ４は、計量くぼみ２３に挿嵌可能な挿嵌部４１を有し、挿嵌部４１中央にニードル５が螺合している。ニードル５は、回動させることによって、キャップ内部を上下に可動できる。
また、キャップ４は、検体計量ネジ部２４１と螺合する内ネジ部４２を有し、キャップ４下端には、タッパーエビデンスバンド４３が設けられ、内ネジ部４２とタッパーエビデンスバンド４３の間にバンド脆弱部４３１が設けられ、キャップを開封側に回動させることによって、容易にタッパーエビデンスバンド４３がキャップ４から破断可能にしている。
また、タッパーエビデンスバンド４３の円周上の一端から破断可能な脆弱部を有し、上容器２から取り外せるようにしておくことが望ましい。

次に、本発明の反応容器を使用する各工程を、図を用いて説明する。
図２は、本発明の反応容器を使用して検体を採取する工程を示す断面図である。
図２−１のように反応容器１のキャップを回転させて、キャップを開ける工程である。
このキャップ４は、タッパーエビデンスバンド４３は係合リング２５２で係合されている。その為、内ネジ部４検体計量ネジ部２５１が上方に移動する時、タッパーエビデンスバンド４３が上方に移動できない。そこで、無理にキャップ４を回し、上昇させると、バンド脆弱部４３１が破断するので、キャップ４が検体計量部２から外れ、キャップ４を取り出すことが出来る。
タッパーエビデンスバンド４３を設けているのは、この反応容器１のバージン性確保と、使用済みと使用前の区別を明確化する為である。

図２−２は、タッパーエビデンスバンド４３を破断して外し、計量収納部２１に検体６を注入する工程である。
計量収納部２１の底が傾斜しているので、検体６は計量くぼみ２３に溜り、気泡などは開口側に移動する。
また、傾斜部下端の計量くぼみと境界面以上に検体を入れれば、確実に検量できるので、この時点で、検査する検体の量が足りなければ、直ぐに判断が可能である。

図３は、本発明の反応容器を使用して、検体６の一定量を反応槽に取り分ける工程と、注入膜２４１を破断する工程を示す断面図である。
図３−１は、キャップ４を回わして下降させ、挿嵌部４１先端が計量くぼみ２３上端に接した工程を示す図である。
挿嵌部４１先端が計量くぼみ２３上端に接すると、計量くぼみ２３と挿嵌部４１、注入孔２４、注入膜２４１で囲まれた計量部は、計量収納部２１から隔離されるので、一定の容量に計量できる。
計量収納部２１の計量部から隔離された上方の検体は、そのまま計量収納部に留まって残される。

図３−２は、挿嵌部４１内部に収納されているニードル５を、キャップ外側から回転させて押し出し、注入膜２４１をニードル５先端で破断させる工程を示す図である。
注入膜２４１をニードル５先端で破断させると、計量くぼみ２３と第一反応槽３１とを連通させるので、計量された一定の容量の検体６を、第一反応槽３１に注入することができる。

図４は、本発明の反応容器を使用して、第一反応槽に検体を注入する工程と、隔離膜を破断する工程と、を示す断面図である。
図４−１は、計量部と第一反応槽３１とが連通したので、計量された一定の容量の検体６を、第一反応槽３１に注入している工程の図である。
第一反応槽３１に注入するには、検体計量部２に螺合しているキャップ４を回転させる。キャップ４を回転させると、挿嵌部４１が下降し、計量くぼみ２３に挿嵌し、計量部全体に嵌まり込む。その為、計量部で計量された検体が、破断した注入膜２４１を通って、第一反応槽３１に移送することができる。

図４−２は、第一試薬３１０と検体６を混ぜて反応させ、次にイージーピール部３２１を剥離する工程を示す断面図である。
第一反応槽３１には、第一試薬３１０が予め充填されている。その為、移送された検体は、反応容器１を外側から揉むことで、第一反応槽３１の中で第一試薬３１０と混じり合い、それらを反応させることができる。
ここで、イージーピール部３２１は、隣り合う反応槽と反応槽とを隔てる所に設けられたシール部である。これは、部分的に強融着させない樹脂を塗工するなどして、融着強度を落とし、無理に基材を引き離そうとした時に、基材が破断する前に剥離するように設計しておく。
この図では、イージーピール部３２１は、第一反応槽３１と第二反応槽３２の間の中央部分に設けられている。
これらの反応槽には、反応容器を製造するにあたって、それぞれの反応槽の左右シール部の一方を未シールにして製造しておき、最終的に、反応槽の中に未シール部から規定量の試薬をそれぞれ充填して、未シール部を最終的に融着し、完全に密封してある。
第一反応槽３１に第一試薬３１０、第二反応槽３２に第二試薬３２０をそれぞれ別々の試薬を充填することができる。
これらのイージーピール部を剥離するには、キャップ４の挿嵌部４１内部に収納されているニードル５を、キャップ外側から回転させて下方に回転させて押し出し、隔離膜をニードル５先端で剥離する。
イージーピール部が剥離すると、第一反応槽３１と第二反応槽３は連通する。

図５−１は、第一反応槽３１で混ぜた検体と第一試薬の混合物を、第二反応槽３２に移送する工程を示す断面図である。
イージーピール部３２１が剥離し、第一反応槽３１と第二反応槽３２は連通しているので、単に重力でも、第一反応槽３１側を上にすれば、第一反応槽３１から、第二反応槽３２に移送できる。しかし、この反応槽はパウチで出来ているので、パウチの第一反応槽３１側を外側から押して加圧し、第二反応槽３２側に第一反応槽３１側で混ぜた検体を移送することができる。これは、粘度の高い検体であっても容易に移送できるので、本発明の特に良いところである。

図５−２は、第一反応槽で混ぜた検体と第一試薬の混合物に、予め収納していた第二試薬を混ぜて反応させる工程を示す断面図である。
反応容器１のパウチ部分を外側から揉んだりすることで、検体と第一試薬の混合物と第二試薬を混ぜて反応させることができる。第二試薬と反応検体が反応し、検査可能な状態になる。

図６は、本発明の反応容器を使用して、試薬液と混合した検体を検査デバイスに滴下する工程を示す断面図である。
図６−１は、パウチ３の下端に設けたタブ３３０をひねって、注出脆弱部３３１を破断させる工程である。
注出脆弱部３３１の内部には、注出路３３が設けられている。その為、注出脆弱部３３１が破断すると、第二反応槽３２が開封される。

図６−２は、開封された第二反応槽３２から、試薬液と反応させた検体を検査デバイスに滴下する工程である。
開封された流出路３３から、混合検体６０をデバイス７の凹部へ注出し、検査を行うことができる。

本発明の検体計量部２は、注出膜やパウチとの融着が可能で、かつ、検体を変質し難い材料が好ましく、また、射出成形で製造可能な樹脂を使用する。
その為、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、エチレン・プロピレン共重合体、エチレン・酢酸ビニル共重合体などのオレフィン系樹脂を射出成形して製造する。

本発明のキャップ４は、一般的なプラスチック製キャップに使用されている材料を使用できる。すなわち、ポリプロピレン、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、エチレン・プロピレン共重合体、ポリメチルペンテン、環状ポリオレフィンなどのオレフィン系樹脂、あるいは、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体、アクリロニトリル・スチレン共重合体、ハイインパクトポリスチレンなどのスチレン系樹脂、あるいはポリアクリロニトリルなどの樹脂を射出成形して製造される。

本発明に使用されるパウチ３や、注入膜２４１は、融着面が融着可能で、かつ、検体や試薬と反応や劣化などを起こさない構成の積層フィルムが好ましく、また、試薬の保存性能も高いことが好ましい。
一般的には、外側から延伸ポリエチレンテレフタレート／ポリエチレン／バリアフィルム／シーラントなどの構成が考えられる。
例えば、２軸延伸ポリエチレンテレフタレート／ポリエチレン、
２軸延伸ポリアミド／ポリエチレン／無機酸化物蒸着ポリエチレンテレフタレート／ポリエチレン、
２軸延伸ポリエチレンテレフタレート／ポリエチレン／エチレン酢酸ビニル共重合体鹸化物／ポリエチレン、
２軸延伸ポリエチレンテレフタレート／ポリエチレン／接着樹脂／ポリアミド／接着樹脂／ポリエチレン、
２軸延伸ポリプロピレン／ポリアミド／接着樹脂／ポリエチレン、
２軸延伸ポリエチレンテレフタレート／接着剤／ポリアミド／接着樹脂／アルミニウム箔／ポリエチレン、
などの一般的な構成が考えられる。
ポリアミドフィルムを使用するのは、破断しにくいと共に、耐衝撃性も高く、かつ、柔軟性が高い為に、揉んで混ぜ合わせやすく、かつ、破損し難いので使用することが好ましい。最内層のシーラントには、融着強度や耐熱性が高い直鎖状低密度ポリエチレンが良好である。
これらのフィルムは、通常のドライラミネーション機、エクストルーダーラミネート機などで貼り合わせるなどして製造することができる。
イージーピール部は、予め、部分的に接着力が低めになるようなインキを印刷しておく。又は、シール圧力を低くしておくなどの方法で、周囲よりも剥離強度を少し低く抑えておく方法で対応できる。

本発明は以上のようなもので、単に検体を検体計量部に注入するだけで、一定の計量くぼみに入った容量の検体のみ計量し、それを予め試薬の入った２つの反応槽に、順次注入、反応させることができる。
このため、検体を計量する道具も要らず、検体が漏れたりする恐れも無いので、検査員も安心して試薬と混合・反応させることができる。従って、強い伝染力のある菌などが予想される検査にも安全に使用できるなど、本発明のメリットは大きい。

１・・・・・・・・・反応容器
２・・・・・・・・・検体計量部
２１・・・・・・・・検体収納部
２１１・・・・・・・開口部
２１２・・・・・・・計量傾斜部
２２・・・・・・・・舟形融着部
２３・・・・・・・・計量くぼみ
２４・・・・・・・・注入孔
２４１・・・・・・・注入膜
２５・・・・・・・・側壁
２５１・・・・・・・検体計量ネジ部
２５２・・・・・・・係合リング
３・・・・・・・・・パウチ
３１・・・・・・・・第一反応槽
３１０・・・・・・・第一試薬
３２・・・・・・・・第二反応槽
３２０・・・・・・・第二試薬
３２２・・・・・・・注出傾斜部
３３・・・・・・・・注出路
３３０・・・・・・・タブ
３３１・・・・・・・注出脆弱部
４・・・・・・・・・キャップ
４１・・・・・・・・挿嵌部
４２・・・・・・・・内ネジ部
４３・・・・・・・・タッパーエビデンスバンド
４３１・・・・・・・バンド脆弱部
５・・・・・・・・・ニードル
６・・・・・・・・・検体
６０・・・・・・・・混合検体
７・・・・・・・・・デバイス

Claims

定められた検体とその検体と反応させる試薬液とを、容器の内部で混合し、反応させる反応容器であって、
検体を入れる採取収納部を有し、採取収納部の底側に、円筒状の計量くぼみと、計量くぼみの先に滴下可能な注入孔を有し、下側外周周囲を舟形融着部とする検体計量部と、
計量くぼみに挿嵌する挿嵌部を持ち、検体計量部の上方から下降可能なキャップと、
検体計量部の舟形融着部に上端を融着して採取収納部と連通可能な積層フィルムからなるパウチとからなり、
パウチには、計量くぼみから計量された検体を移送可能な反応槽を有し、
反応槽が複数の反応槽に、イージーピール部を介して分けて設けられ、
注入孔下端に破断可能とする注入膜を有し、
キャップの挿嵌部内部に、挿嵌部先端から伸びて、注入膜とイージーピール部を順次貫通し、計量くぼみと反応槽、および、複数の上方反応槽と下方反応槽の間で、順次連通可能とするニードルを有し、
かつ、複数の反応槽にそれぞれ異なった試薬を充填可能としたことを特徴とする反応容器。
ニードルがキャップと螺合し、ニードルの端部を回転させることで、混合器内部に挿入可能であることを特徴とする請求項１に記載の反応容器。
キャップと上容器とが螺合し、そのネジが、ニードルとキャップと螺合するネジと、ネジ方向が逆に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の反応容器。
ニードルが取り出し可能であり、キャップの外周囲下端に、破断して除去可能なタッパーエビデントバンドを設け、反応容器のバージン性を担保可能なことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の反応容器。
反応槽下端に、細幅の注出路を設け、その一断面に注出脆弱部を設け、注出路が破断可能としたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の反応容器。