JP2019060648A - 液体採取器具 - Google Patents

Abstract

【課題】正確に所定の量の液体を採取することができ、簡単に取り扱うことができ、かつ液体を採取する時間および排出する時間を短縮する。【解決手段】毛細管現象を用いた液体採取器具を提供する。これは、中心軸を囲み中心軸の長手方向に延びる環状の本体部を含み、本体部は、上端に上端開口部、下端に下端開口部、および上端開口部と下端開口部とをつなぐ中空部を備え、本体部は、外壁と内壁とを有し、内壁は、下方に向かって中空部の中心軸に垂直な断面積が漸次増加する逆テーパ形状を有し、更に、本体部の内壁から下方に向かって延び、中心軸に対して回転対称になるように配置された複数の突起部、を含む。複数の突起部の間から毛細管現象により吸い上げられた液体は、本体部の中空部内に保持される。【選択図】図１Ｅ

Description

本発明は、毛細管現象を利用した液体採取器具に関し、特に所定量の液体を吸い上げ、吸い上げた液体を保持し、および保持した液体を所望の場所に排出する液体採取器具に関する。

免疫検査を行う手段であるイムノクロマトグラフ法（イムノクロマト法、イムノクロマトグラフィー、またはラテラルフローイムノアッセイとも呼ばれる）は、所定量の検体を検査キット上に滴下することによって、目視により検査結果を知ることができる簡便な免疫検査手段である。典型的には、ヒト免疫不全ウイルス（ＨＩＶ）の感染の有無を診断するための検査キット（例えば、アリーアメディカル株式会社のダイナスクリーン（登録商標））に必要な抗体は、５０μＬの血漿、血清または全血である。５０μＬの全血等を採取するために、従来は、マイクロピペットまたは毛細管現象を利用するキャピラリーが使用されて来た。

簡便な検査手段であるイムノクロマトグラフ法を用いた検査キットは、患者などの被検査者自身が取り扱うことができることが利点の１つである。医療専門家でない被検査者自身が検査を行う場合、専門的で高価な道具であるマイクロピペットを使用するより、使い捨てのキャピラリーを使用する方が現実的である。

しかし、従来のキャピラリーの管には一定の厚みがあり、血液に接触するキャピラリーの下端は血液に濡れることと、血液を吸い上げた後、キャピラリーを上方に移動させてキャピラリーの下端を液滴から引き離す際に、キャピラリー内の血液が液滴に引っ張られることと、が原因で、血液は、キャピラリーの下端に、キャピラリーの外径から垂れ下がる。したがって、垂れ下がった血液の量だけ、所定量より多く血液が採取されることになる。さらに、キャピラリー内の血液の上端も、キャピラリーの内部表面の状態（凹凸や濡れの有無など）によって、所望の位置から上下することがある。以上により、キャピラリーによって採取される血液の量はばらつき、所定量の血液を正確に採取することができず、所定量と異なる量の血液を用いて検査を行った場合には、正しい検査結果が得られないという問題があった。

さらに、一定量、例えば５０μＬの血液を採取するためのキャピラリーの内径が大きいと、指などを穿刺して大量の血液を出さなければ所望の量の血液を採取できないため、被検査者にとって負担である。他方で、内径が小さいと、キャピラリーを傾けたり、何度も採取動作を行ったりしなければ所定量の血液を採取することができず、採取を容易に行うことができないとともに被検査者にとって負担である。さらに、内径が小さいと、採取した血液をグラスファイバなどの検査キットの吸水性の検体添加部に吸わせて排出するのにも時間がかかり、血液が凝固する問題があった。

そこで、本発明は、従来のキャピラリーが有する上記の課題を解決するものであり、正確に所定の量の液体を採取することができ、簡単に取り扱うことができ、かつ液体を採取する時間および排出する時間を短縮することができる液体採取器具を提供することを目的とする。

そこで、本発明の１つの態様は、毛細管現象を用いた液体採取器具を提供する。この液体採取器具は、
中心軸を囲み中心軸の長手方向に延びる環状の本体部を含み、
本体部は、上端に上端開口部、下端に下端開口部、および上端開口部と下端開口部とをつなぐ中空部を備え、
本体部は、外壁と内壁とを有し、内壁は、下方に向かって中空部の中心軸に垂直な断面積が漸次増加する逆テーパ形状であり、
更に、本体部の内壁から下方に向かって延び、中心軸に対して回転対称になるように配置された複数の突起部、を含む。複数の突起部の間から毛細管現象により吸い上げられた液体は、本体部の中空部内に保持される。

本発明の１つの態様に係る液体採取器具では、開口部より上に液体が吸い上げられることがないため、ばらつきを抑えて正確に所定の量の液体を採取することができる。

さらに、液体採取のためにキャピラリーを傾けたり、何度も液体採取動作を行う必要がないため、取扱いが簡単である。例えば、血液を採取する場合、採血のためにキャピラリーを傾けたり、何度も採血動作を行う必要がなく、医療専門家でない被検査者自身が簡単に取り扱うことができる。

さらに、液体を採取する時間および排出する時間を短縮することができる。例えば、血液を採取する場合、血液を採取する時間および排出する時間を短縮することができ、作業の間に血液が凝固する問題を回避することができる。

本発明の実施の形態１に係る液体採取器具の正面図である。 図１Ａの液体採取器具の右側面図である。 図１Ａの液体採取器具の底面図である。 図１Ａの液体採取器具の平面図である。 図１Ｄの液体採取器具をＩＥ−ＩＥ方向に見た断面図である。 図１Ｄの液体採取器具をＩＦ−ＩＦ方向に見た断面図である。 本発明の実施の形態１に係る液体採取器具の使用状態を説明する概略図である。 本発明の実施の形態１に係る液体採取器具の使用状態を説明する概略図である。 本発明の実施の形態１に係る液体採取器具の使用状態を説明する概略図である。 本発明の実施の形態１に係る液体採取器具の使用状態を説明する概略図である。 図１Ｅの液体採取器具の断面図の部分拡大図である。 図３Ａの液体採取器具の底面図である。 本発明の実施の形態１に係る他の液体採取器具の正面図である。 図４Ａの液体採取器具の右側面図である。 図４Ａの液体採取器具の底面図である。 図４Ａの液体採取器具の平面図である。 図４Ｄの液体採取器具をIVＥ−IVＥ方向に見た断面図である。 図４Ｄの液体採取器具をIVＦ−IVＦ方向に見た断面図である。 本発明の実施の形態１に係る他の液体採取器具の正面図である。 図５Ａの液体採取器具の右側面図である。 図５Ａの液体採取器具の底面図である。 図５Ａの液体採取器具の平面図である。 図５Ｄの液体採取器具をＶＥ−ＶＥ方向に見た断面図である。 図５Ｄの液体採取器具をＶＦ−ＶＦ方向に見た断面図である。 本発明の実施の形態１に係る他の液体採取器具の正面図である。 図６Ａの液体採取器具の右側面図である。 図６Ａの液体採取器具の底面図である。 図６Ａの液体採取器具の平面図である。 図６Ｄの液体採取器具をVIＥ−VIＥ方向に見た断面図である。 図６Ｄの液体採取器具をVIＦ−VIＦ方向に見た断面図である。 本発明の実施の形態１に係る他の液体採取器具の正面図である。 図７Ａの液体採取器具の右側面図である。 図７Ａの液体採取器具の底面図である。 図７Ａの液体採取器具の平面図である。 図７Ｄの液体採取器具をVIIＥ−VIIＥ方向に見た断面図である。 図７Ｄの液体採取器具をVIIＦ−VIIＦ方向に見た断面図である。 本発明の実施の形態１に係る他の液体採取器具の正面図である。 図８Ａの液体採取器具の右側面図である。 図８Ａの液体採取器具の底面図である。 図８Ａの液体採取器具の平面図である。 図８Ｄの液体採取器具をVIIIＥ−VIIIＥ方向に見た断面図である。 図８Ｄの液体採取器具をVIIIＦ−VIIIＦ方向に見た断面図である。 本発明の実施の形態２に係る液体採取器具の正面図である。 図９Ａの液体採取器具の右側面図である。 図９Ａの液体採取器具の底面図である。 図９Ａの液体採取器具の平面図である。 図９Ｄの液体採取器具をIXＥ−IXＥ方向に見た断面図である。 図９Ｄの液体採取器具をIXＦ−IXＦ方向に見た断面図である。 本発明の実施の形態３に係る液体採取器具の正面図である。 図１０Ａの液体採取器具の右側面図である。 図１０Ａの液体採取器具の底面図である。 図１０Ａの液体採取器具の平面図である。 図１０Ｄの液体採取器具をＸＥ−ＸＥ方向に見た断面図である。 図１０Ｄの液体採取器具をＸＦ−ＸＦ方向に見た断面図である。 本発明の実施の形態４に係る液体採取器具の正面図である。 図１１Ａの液体採取器具の右側面図である。 図１１Ａの液体採取器具の底面図である。 図１１Ａの液体採取器具の平面図である。 図１１Ｄの液体採取器具をXIＥ−XIＥ方向に見た断面図である。 本発明の実施の形態４に係る他の液体採取器具の正面図である。 図１２Ａの液体採取器具の右側面図である。 図１２Ａの液体採取器具の底面図である。 図１２Ａの液体採取器具の平面図である。 図１２Ｄの液体採取器具をXIIＥ−XIIＥ方向に見た断面図である。 本発明の実施の形態５に係る液体採取器具の正面図である。 図１３Ａの液体採取器具の右側面図である。 図１３Ａの液体採取器具の底面図である。 図１３Ａの液体採取器具の平面図である。 図１３Ｄの液体採取器具をXIIIＥ−XIIIＥ方向に見た断面図である。 本発明の実施の形態６に係る液体採取器具の正面図である。 図１４Ａの液体採取器具の右側面図である。 図１４Ａの液体採取器具の底面図である。 図１４Ａの液体採取器具の平面図である。 図１４Ｄの液体採取器具をXIVＥ−XIVＥ方向に見た断面図である。 図１４Ｄの液体採取器具をXIVＦ−XIVＦ方向に見た断面図である。

＜実施の形態１＞
図１Ａは、全体が１００で表される、本発明の実施の形態１に係る液体採取器具の正面図である。図１Ｂは、図１Ａの液体採取器具１００の右側面図である。図１Ｃは、液体採取器具１００の底面図であり、図１Ｄは、平面図である。図１Ｅは、図１Ｄの液体採取器具１００をＩＥ−ＩＥ方向に見た断面図である。図１Ｆは、図１Ｄの液体採取器具１００をＩＦ−ＩＦ方向に見た断面図である。図１Ａ〜図１Ｆ中、同一符合は、同一または相当箇所を示す。

本発明の実施の形態１に係る液体採取器具１００は、毛細管現象を利用するものである。液体採取器具１００は、中心軸Ｘを囲み中心軸Ｘの長手方向に延びる環状の本体部１を含む。本体部１は、上端に上端開口部３、下端に下端開口部１３、および上端開口部３と下端開口部１３とをつなぐ中空部１５を備える。また、本体部１は、外壁１４と内壁４とを有する。内壁４は、下方に向かって、中空部１５の中心軸Ｘに垂直な断面積が漸次増加する逆テーパ形状を有する。さらに、液体採取器具１００は、本体部１の内壁４から下方に向かって延び、中心軸Ｘに対して回転対称になるように配置された複数の突起部５を含む。複数の突起部５の間から毛細管現象により吸い上げられた液体は、本体部１の中空部１５内に保持される。

以下では、図面を参照しながら本発明の実施の形態１に係る液体採取器具１００について説明する。図１Ａ〜図１Ｆに示した具体例を参照すると、液体採取器具１００は、中心軸Ｘを中心とする円柱形状の本体部１を含む。本体部上端線Ｔは、本体部１の上端の軸方向の位置を示す。さらに、液体採取器具１００は、使用者が把持して本体部１を支持するための、本体部１の上方に取り付けられた円筒形のグリップ部２を含む。本体部１とグリップ部２は、例えば射出成形によって、一体的に形成されてもよい。一体的に形成された場合、グリップ部２は、中心軸に沿って上方に延びた本体部１の一部であるともいえる。本体部１の上端には、中心軸Ｘの周りに上端開口部３が形成されている。

本明細書では、中心軸Ｘの方向を軸方向または上下方向と呼ぶ。また、中心軸Ｘに垂直な方向を径方向、中心軸Ｘを中心とする円周方向を周方向と呼ぶ。周方向は、中心軸Ｘの下方向から見た場合の右回り方向を正とする。なお、図１Ａ、１Ｂ、１Ｅおよび１Ｆには中心軸Ｘを図示しているが、他の図面では、本発明の実施の形態に係る液体採取器具の形状を明瞭にするために、中心軸Ｘを省略する。

図１Ｅの断面図に示されているように、本体部１には、中心軸Ｘを中心とし、上端が上端開口部３の縁に一致しかつ下方向に進むに連れて半径が漸次大きくなっている、逆テーパ形状の内壁４が設けられている。本明細書では、内壁４の下端を下端開口部１３と呼び、上端開口部３と下端開口部１３とをつなぐ領域を中空部１５と呼ぶ。代わりに、内壁４は、上端開口部３から、上端開口部３と下端開口部１３との間にある中間位置まで延びている、中空部１５の中心軸Ｘに垂直な断面積が一定である上部区域と、中間位置から下端開口部１３に向かって中空部１５の中心軸Ｘに垂直な断面積が漸次増加する逆テーパ形状である下部区域と、を備えるものであってもよい。この代わりに、上記の上部区域は、上端開口部３から上記の中間位置に向かって、中空部１５の中心軸Ｘに垂直な断面積が漸次減少するテーパ形状あってもよい。上端開口部３と内壁４との接続、および内壁４と下端開口部１３との接続は、連続的であること、すなわち段差がないことが好ましい。なぜなら、不連続点または段差が存在すると、吸い上げた液体を液体採取器具１００から排出した後に、そこに液体が残留することがあるからである。

示されている例では、本体部１は、内壁４から下方向に突き出た６つの突起部５を有する。図１Ｃに示されているように、突起部５は、それぞれ、周方向に隣接した他の突起部５から周方向に間隔を空けて配置されている。好ましくは、突起部５は同一の形状を有し、上記の６つの間隔は、等間隔である。すなわち、突起部５は、中心軸Ｘの周りに回転対称に配置されることが好ましい。

所定量の液体を吸い上げた後、液体採取器具１００を上方に移動させた場合に、突起部５が液滴から容易に離れることができる（液切れが良くなる）ように、突起部５の下端は、液切り斜面６を有した先細りの形状である。すなわち、中心軸Ｘと中心軸Ｘに垂直な方向にある液切り斜面６との間の距離は、下方向に進むに連れて漸次減少する。この例では、言い換えれば、図１Ｆの突起部５の液切り斜面６の断面と、径方向とがなす液切り角度θ（図３Ａ参照）は、鋭角、好ましくは０°〜６０°の範囲内の角度である。

液体が残留しないように、上端開口部３の縁は、突起部５の径方向内側の端部に、連続的に（すなわち、段差なく）接続されることが好ましい。さらに、突起部５の径方向内側の端部は、突起部５の上端から下端にわたって、直線形状を有してもよい。

上端開口部３と、内壁４と、突起部５の径方向内側の表面と、により形成され、吸い上げた液体を保持することができる領域を、液体保持領域７と呼ぶ。液体保持領域７は、中空部１５を含む領域である。液体採取器具１００によって保持される液体の所定量は、液体保持領域７の容積に依存する。

ここで、図２Ａ〜２Ｄを参照して、本発明の実施の形態１に係る液体採取器具１００の典型的な使用方法について説明する。図２Ａは、プレートまたは指などの基材２０と、基材２０の表面上に乗せられた、液体採取器具１００によって吸い取られる液体２２の液滴と、を示している。例えば、液体２２は、水、油などの液体である。特に、イムノクロマトグラフ法のために液体採取器具１００が使用される場合は、液体２２は、全血、血漿、血清、尿、唾液または汗などの体液を含む。

液体採取器具１００の本体部１の内壁４および突起部５の径方向内側の表面は、吸い取る対象の液体２２に濡れる（すなわち、これらの表面と対象液体２２との間の接触角が９０°より小さい）ように設計される。例えば、液体２２が水である場合、液体採取器具１００の本体部１の内壁４および突起部５の径方向内側の表面は、水との接触角が９０°より小さい親水性の表面であるように設計され、液体２２が油である場合、油との接触角が９０°より小さい親油性の表面であるように設計される。

図２Ｂのように、使用者は、所定量の液体２２を採取するために、液体採取器具１００の突起部５を基材２０上の液体２２に接触させる。すると、液体採取器具１００の本体部１の内壁４および突起部５の径方向内側の表面は、液体２２に濡れるように設計されているため、液体２２には、毛細管現象により、突起部５と他の突起部５との間、および突起部５と内壁４との間に吸い上げられる。上端開口部３より上には液体２２に濡れる材料表面がないため、液体２２は、上端開口部３より上には吸い上げられない。

液体２２の吸い上げが終わった後、使用者が液体採取器具１００を上方に移動させると、図２Ｃのように、所定量の液体２２を保持することができる。保持された所定量の液体２２は、検査のために、所望の場所に排出される。例えば、ＨＩＶ感染の有無を診断するために、イムノクロマトグラフ法を用いた検査キットを使用する場合、液体採取器具１００内に採取され保持された全血などの液体２２は、ろ紙またはグラスファイバなどの検査キットの吸水性の検体添加部２４に提供される。この場合、典型的には、図２Ｄのように、液体採取器具１００の突起部５の下端を、吸水性を有する検体添加部２４に接触させる。これにより、液体保持領域７内に保持された液体２２は、毛細管現象により、検体添加部２４内へ移動する。液体保持領域７内に保持された液体２２が検体添加部２４内へ移動するのに要する時間は、液体２２の粘度、含有物、検体添加部２４の素材および乾燥状態などの状態、並びに周囲の環境の温度、気圧などによって変わり得るものであるが、例えば３０秒以内の時間、好ましくは１５秒以内の時間であり、典型的には１０秒以内の時間である。

次に、液体採取器具１００の構造パラメータについて説明する。図３Ａは、図１Ｅの液体採取器具１００の断面図の部分拡大図である。液体採取器具１００の液体保持領域７の容積、液体を吸い込む速さ、液体を排出する速さおよび排出後の液残りのしやすさなどの性能は、例えば以下のようなパラメータにより決まる。Ａは、液体採取器具１００の外形である。内壁４の径方向の最大直径Ｂは、液体保持領域７の容積に寄与する。Ｃは、突起部５の下端と、これに径方向に対向している別の突起部５の下端との間の距離である。Ｃが小さいと、対向する突起部５間に生じる毛細管力が大きく、吸い込まれる液体の量のばらつきが少なく、かつ液体を吸い上げた後に液体採取器具１００を移動させる際の液切れが良くなる。しかし、Ｃが小さ過ぎると、液体を排出した後に、液体保持領域７内に液体が残留する可能性が高くなる。上端開口部３の直径Ｄは、液体保持領域７の容積に寄与する。内壁４と径方向内向き方向とがなす角度αまたは内壁４の軸方向の高さＨ１が小さい場合、液体保持領域７の容積は小さく、αまたはＨ１が大きい場合、液体保持領域７の容積も大きくなる。液切り斜面６と径方向外向き方向とがなす前述の液切り角度θまたは液切り斜面６の軸方向の高さＨ２は、液体を吸い上げた後に液体採取器具１００を移動させる際の液切れに寄与し、θまたはＨ２が大きい方が液切れが良い。

本体部１の上端の、上端開口部３を囲んでいる、上端開口部３の径方向外側の本体部１の上端面には、溝８が設けられている。上端開口部３の周辺の本体部１の上端面が濡れた場合、またはそこに傷が付いている場合、吸い上げられた液体が、上端開口部３を越えて上端開口部３の周辺に広がり、所定量より多い液体を採取してしまうことがある。溝８は、液体が広がることができる領域を限定し、このような事態を防ぐことができる。さらに、上端開口部３の周辺に液体が広がることを防止するために、上端開口部３の周辺の本体部１の上端面には、液体が水性である場合は、疎水（撥水）加工が施され、または疎水（撥水）性材料が塗布もしくは使用されてもよく、液体が油性である場合は、疎油（撥油）加工が施され、または疎油（撥油）性材料が塗布もしくは使用されてもよい。

図３Ｂは、図３Ａの液体採取器具１００の底面図であり、図１Ｃの底面図の拡大図でもある。本明細書において、本体部１を下から見た場合に突起部５に囲まれた開口部を、先端開口部９と呼ぶ。Ｅは、一の突起部５の周方向正側の外縁の、中心軸Ｘからある距離にある点と、この一の突起部５に隣接している周方向正側の別の突起部５の周方向負側の外縁の、中心軸Ｘから当該距離に等しい距離にある点との間の距離である。言い換えれば、Ｅは、隣接する突起部５間に挟まれた先端開口部９の部分の、径方向に垂直な方向の長さ（距離）である。示されている具体例では、Ｅは、径方向内側から外側に進むに連れて大きくなっている。図３Ｂには、この具体例におけるＥの最小値Ｅ_min、最大値Ｅ_maxが示されている。

Ｅを大きくすると、液体保持領域７の容積を大きくすることができる一方で、毛細管現象により吸い上げることができる液体の高さは小さくなる。そこで、示されている具体例では、図３Ａおよび図３Ｂからわかるように、径方向外側の、Ｅが大きい領域では、突起部５の下端と内壁４との間の軸方向の高さは小さくなっている。他方で、径方向内側の、Ｅが小さい領域では、突起部５の下端と内壁４との間の軸方向の高さは大きくなっている。このように、Ｅが大きいために毛細管現象の影響が弱く、液体を高い位置まで吸い上げることができない領域の高さを低くするとともに、Ｅが小さいために毛細管現象の影響が強く、液体を高い位置まで吸い上げることができる領域の高さを高くするように設計することにより、液体保持領域７の容積を大きく保ちつつ、吸い上げた液体を液体保持領域７内に保持することができる。

先端開口部９の縁、すなわち下方向からみた突起部５の縁に角があると、液体を排出した後に液体保持領域７内に液体が残留しやすくなる。したがって、先端開口部９の縁は、図１Ａ〜１Ｃおよび図３Ｂのように、角がなく、丸みがある曲線形状を形成するものであることが好ましい。

液切り斜面６の形状は、突起部５の根元（上端）から先端開口部９に向かって、直径が漸次減少するような形状が好ましく、図１Ａ、１Ｂ、１Ｅ、１Ｆおよび図３Ａに示されているような垂直断面が直線となる形状に限られず、例えば図４Ａ〜４Ｆに示す液体採取器具１１０のように、軸方向外側が凹状である形状を有してもよい。これにより、液体を吸い上げた後に液体採取器具１１０を移動させる際の液切れが良くなる。さらに、液切り斜面６は、本体部１の外壁１４から連続した面であることが好ましい。液切り斜面６と本体部１の外壁１４との間に段差などの不連続点があると、液体を排出した後に不連続点に液体が残留しやすくなるからである。

内壁４の形状も、図１Ａ、１Ｂ、１Ｅ、１Ｆおよび図３Ａに示されているような、垂直断面が直線となる形状に限られず、図５Ａ〜５Ｆ、特に図５Ｅに示す液体採取器具１２０のように、下方向に膨らんだ形状であってもよいし、図６Ａ〜６Ｆ、特に図６Ｅに示す液体採取器具１３０のように、上方向に膨らんだ形状であってもよい。

突起部５の形状は、図７Ａ〜７Ｆに示す液体採取器具１４０、特に図７Ａ〜７Ｃおよび図７Ｅに示されているように、周方向に延びた突出部１６を有する形状であってもよい。これにより、毛細管となる場所が増え、液体をより強い力で吸い上げることができる。

以上では、突起部５の数が６個である具体例について説明したが、図８Ａ〜図８Ｆに示すように、液体採取器具１５０は、中心軸を挟んで対向配置された２個の突起部５を有する構造であってもよい。同様に、周方向に等間隔に配置された３個以上の突起部５が設けられてもよい。

本発明の実施の形態１に係る液体採取器具１００〜１５０の液体保持領域７の容積は、検査などの所望の用途に必要な液体の量によるが、例えば１０μＬ以上であり、好ましくは、１０μＬ〜２００μＬ、または３０μＬ〜１００μＬ、最も好ましくは５０μＬである。

本発明の実施の形態１に係る液体採取器具１００〜１５０は、射出成形によって一体的に形成されてもよい。本発明の実施の形態１に係る液体採取器具１００〜１５０は、例えば、セルロースアセテート（ＣＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、環状オレフィンコポリマー（ＣＯＣ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリスチレン（ＰＳ）、またはポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などの材料のうちの１つの材料を用いた射出成形によって形成されてもよいし、２つ以上の材料を用いた射出成形によって形成されてもよい。例えば、液体を毛細管現象によって吸い上げる内壁４の表面と突起部５の径方向内側表面は、採取する目標である液体が水性である場合は親水性材料で、液体が油性である場合は親油性材料で、形成されることが考えられる。また、液体を吸い上げた後に液体採取器具１００〜１５０を移動させる際の液切れを良くするために、液切り斜面６は、液体が水性である場合は疎水（撥水）性材料で、液体が油性である場合は疎油（撥油）性材料で、形成されることが考えられる。

代わりに、液体採取器具１００〜１５０は、射出成形によって形成された形状の上に、親水性／疎水性であるべき表面に親水性／疎水性材料が、または親油性／疎油性であるべき表面に親油性／疎油性材料がコーティングされた構造であってもよい。

さらに、液体採取器具１００〜１５０は、表面改質技術などの加工技術を使用して、親水性／疎水性であるべき表面を親水性／疎水性に加工し、または親油性／疎油性であるべき表面を親油性／疎油性に加工して形成されてもよい。

液体採取器具１００〜１５０の材料は、上記のものに限られず、ガラス、金属、セラミックなどの材料であってもよい。また、液体採取器具１００〜１５０の成形には、上記の射出成形に限らず、公知のガラス成形方法、または切削、穿孔、溶接もしくはこれらの組合せなどの公知の金属加工方法等が用いられてもよい。

本発明の実施の形態１に係る液体採取器具１００〜１５０の内面、例えば内壁４と突起部５の表面には、吸い上げた血液が凝固することを防止するために、血液抗凝固剤がコーティングされてもよい。

なお、上記のように円筒形のグリップ部２を有する液体採取器具１００〜１５０では、液体を採取する前に円筒の上端部分を指などで塞ぐと、液体採取器具１００〜１５０内の空気圧により液体を吸い上げることができなくなる。このような事態を防ぐために、グリップ部２の側面に通気のための穴を設けてもよい。

以上の液体採取器具１００〜１５０では、本体部１およびグリップ部２を下から見た形状は円形であったが、三角形、四角形、五角形または六角形などの多角形であってもよい。

以上で述べた本発明の実施の形態１に係る液体採取器具１００〜１５０を使用することによって、従来のキャピラリーに比べて、より正確に、かつ迅速に所定の量の液体を採取して保持することができる。さらに、本発明の実施の形態１に係る液体採取器具１００〜１５０により、従来のキャピラリーに比べて、より速く所望の場所に液体を排出することができる。したがって、例えば血液を採取する場合、抗凝固剤なしでも、血液を採取して検査キットなどの対象に血液を供給することができる。また、従来のキャピラリーでは、患者の指などの皮膚を穿刺して全血を採取する際には、キャピラリーを傾けたり、何度も採取動作を行ったりしなければならなかったが、本発明の実施の形態１に係る液体採取器具１００〜１５０は、毛細管現象の効果が大きく、突起部５の先端を採取すべき液体に接触させるという簡単な動作のみで、素早く所定量の液体を採取することができる。したがって、専門的な技術を有さない患者自身が、本発明の実施の形態１に係る液体採取器具１００〜１５０と検査キットを使用して、ＨＩＶ感染の有無を診断することができる。

＜実施の形態２＞
図９Ａは、本発明の実施の形態２に係る液体採取器具２００の正面図である。図９Ｂは、図９Ａの液体採取器具２００の右側面図である。図９Ｃは、液体採取器具２００の底面図であり、図９Ｄは、平面図である。図９Ｅは、図９Ｄの液体採取器具２００をIXＥ−IXＥ方向に見た断面図である。図９Ｆは、図９Ｄの液体採取器具２００をIXＦ−IXＦ方向に見た断面図である。図９Ａ〜９Ｆ中、図１Ａ〜図１Ｆと同一符合は、同一または相当箇所を示す。また、以下の記載では、原則として、実施の形態１と異なる点を中心に説明し、その他の部分については重複説明を省略する。

実施の形態２では、本体部１は、実施の形態１と同様に、内壁４から下方向に突き出た６つの突起部５を含む。しかし、実施の形態１と異なり、突起部５の形状は、径方向断面の形状が円形である円柱形状であり、その直径は、軸方向の突起部５の全長にわたって実質的に一定である。６つの突起部５は、中心軸Ｘから等距離に、周方向の間隔が等距離となるように配置されている。

図には示していないが、突起部５の下端は、実施の形態１と同様に、液切り斜面を有してもよい。すなわち、突起部５の下端は、所定量の液体を吸い上げた後、液体採取器具２００を上方に移動させた場合に、突起部５が液滴から容易に離れることができる（液切れが良くなる）ように、斜めに切り落とされた形状であってもよい。

実施の形態２は、実施の形態１と同様に、正確かつ迅速に所定の量の液体を採取し保持すること、採取した液体を素早く排出すること、およびこれらの操作を簡単な動作のみで行うこと、を可能にする。さらに、実施の形態２では、実施の形態１と異なり、液体採取器具２００の形状がシンプルなものであるとともに、突起部５が円柱形であるため、突起部５の強度を高めることができる。

＜実施の形態３＞
図１０Ａは、本発明の実施の形態３に係る液体採取器具３００の正面図である。図１０Ｂは、図１０Ａの液体採取器具３００の右側面図である。図１０Ｃは、液体採取器具３００の底面図であり、図１０Ｄは、平面図である。図１０Ｅは、図１０Ｄの液体採取器具３００をＸＥ−ＸＥ方向に見た断面図である。図１０Ｆは、図１０Ｄの液体採取器具３００をＸＦ−ＸＦ方向に見た断面図である。図１０Ａ〜１０Ｆ中、図１Ａ〜図１Ｆと同一符合は、同一または相当箇所を示す。また、以下の記載では、原則として、実施の形態１と異なる点を中心に説明し、その他の部分については重複説明を省略する。

本発明の実施の形態３に係る液体採取器具３００では、グリップ部２の形状が実施の形態１と異なる。示されている例では、グリップ部２は、実質的に長方形の形状を有するが、グリップ部２は、本体部１を支えることができるものであればいかなる形状であってもよい。グリップ部２には、使用者の指で握られる部分に、滑り止め１２が設けられてもよい。本体部１とグリップ部２は、例えば射出成形によって、一体的に形成されてもよい。代わりに、本体部１とグリップ部２は、別々に形成されて、公知の方法により接続されてもよい。

液体採取器具３００の本体部１には、実施の形態１の液体採取器具１００〜１５０の本体部１または実施の形態２の液体採取器具２００の本体部１と同一のものを採用することができる。実施の形態３によって、より持ちやすく、したがって操作しやすい液体採取器具３００を実現することができる。

＜実施の形態４＞
図１１Ａは、本発明の実施の形態４に係る液体採取器具４００の具体例の正面図である。図１１Ｂは、図１１Ａの液体採取器具４００の右側面図である。図１１Ｃは、液体採取器具４００の底面図であり、図１１Ｄは、平面図である。図１１Ｅは、図１１Ｄの液体採取器具４００をXIＥ−XIＥ方向に見た断面図である。図１１Ａ〜１１Ｅ中、図１Ａ〜図１Ｆと同一符合は、同一または相当箇所を示す。また、以下の記載では、原則として、実施の形態１と異なる点を中心に説明し、その他の部分については重複説明を省略する。

本発明の実施の形態４に係る液体採取器具４００は、本体部１の内壁４から、軸方向には下方に向かって延び、径方向には中心軸に向かって中心軸まで延びた１つの突起部５を含む。

この具体例では、実施の形態１と異なり、突起部５の数は１つであり、突起部５の径方向に垂直な方向の幅は小さく、径方向全体にわたってほぼ一定である。さらに、実施の形態１と異なり、突起部５の軸方向の一部が上端開口部３によって覆われている。したがって、軸方向から見た上端開口部３の形状は、完全な円形ではなく、一部が塞がれた形状となっている。このように突起部５の径方向の長さを延長することによって、突起部５が１つであっても、突起部５に中心軸Ｘを挟んで対向する位置の内壁４と突起部５との間の毛細管現象の効果を確保することができる。

図１２Ａは、本発明の実施の形態４に係る他の液体採取器具４１０の正面図である。図１２Ｂは、図１２Ａの液体採取器具４１０の右側面図である。図１２Ｃは、液体採取器具４１０の底面図であり、図１２Ｄは、平面図である。図１２Ｅは、図１２Ｄの液体採取器具４１０をXIIＥ−XIIＥ方向に見た断面図である。図１２Ａ〜１２Ｅ中、図１Ａ〜図１Ｆと同一符合は、同一または相当箇所を示す。また、以下の記載では、原則として、実施の形態１と異なる点を中心に説明し、その他の部分については重複説明を省略する。

この具体例では、図１１Ａ〜１１Ｅに示した具体例と異なり、３つの突起部５が設けられている。各突起部５の下端は、他の突起部５の下端に接続されている。

図１１Ａ〜１１Ｅおよび図１２Ａ〜１２Ｅの具体例のように、細い幅の突起部５を設けることにより、液体保持領域７の容積を大きくすることができる。示されている例では、突起部５の数は１つまたは３つであるが、本発明の実施の形態４の突起部５の数は、これに限定されない。

＜実施の形態５＞
図１３Ａは、本発明の実施の形態５に係る液体採取器具５００の正面図である。図１３Ｂは、図１３Ａの液体採取器具５００の右側面図である。図１３Ｃは、液体採取器具５００の底面図であり、図１３Ｄは、平面図である。図１３Ｅは、図１３Ｄの液体採取器具５００をXIIIＥ−XIIIＥ方向に見た断面図である。図１３Ａ〜１３Ｅ中、図１Ａ〜図１Ｆと同一符合は、同一または相当箇所を示す。また、以下の記載では、原則として、実施の形態１と異なる点を中心に説明し、その他の部分については重複説明を省略する。

本発明の実施の形態５に係る液体採取器具５００の本体部１の上端開口部３は、本体部１の内壁４に沿って設けられ、下端開口部１３は、中心軸Ｘに垂直な平面から傾斜して設けられている。

図１３Ｃ〜１３Ｅからわかるように、本発明の実施の形態５に係る液体採取器具５００では、本体部１の上端の上端開口部３は、中心軸Ｘを中心とするものでなく、グリップ部２の内面に接触するように、したがって径方向外側に、設けられている。図１３Ｅの断面図を参照すると、上端開口部３から、上端開口部３が接しているグリップ部２の壁面と径方向反対側のグリップ部２の壁面に向かって、下方向に進むに連れて半径が漸次大きくなった半円錐形状の内壁４が延びている。液体採取器具５００の本体部１は、上端開口部３が接している側の液体採取器具５００の軸方向全長が長くなり、径方向反対側の長さが短くなるように、円筒の下端を斜めに切断した形状を有している。この切断面が液切り斜面６として機能する。

実施の形態５では、内壁４から下方に延びる突起部は設けられていない。このような形状を採用することにより、液体保持領域７の容積を大きくすることができる。

＜実施の形態６＞
図１４Ａは、本発明の実施の形態６に係る液体採取器具６００の正面図である。図１４Ｂは、図１４Ａの液体採取器具６００の右側面図である。図１４Ｃは、液体採取器具６００の底面図であり、図１４Ｄは、平面図である。図１４Ｅは、図１４Ｄの液体採取器具６００をXIVＥ−XIVＥ方向に見た断面図である。図１４Ｆは、図１４Ｄの液体採取器具６００をXIVＦ−XIVＦ方向に見た断面図である。図１４Ａ〜１４Ｆ中、図１Ａ〜図１Ｆと同一符合は、同一または相当箇所を示す。また、以下の記載では、原則として、実施の形態１と異なる点を中心に説明し、その他の部分については重複説明を省略する。

本発明の実施の形態６に係る液体採取器具６００は、突起部５の間に、径方向外側を突起部５で囲まれ、突起部５を相互に接続する突起接続部１８を有する。具体的には、突起部５は、突起接続部１８を介して相互に接続される。示されている例では、突起接続部１８は、上端開口部３より下側に、かつ突起部５の下端より上側にある。示されている例では、突起接続部１８は、径方向断面が中心軸Ｘを中心とする円形である円柱形状を有する。

示されている例では、突起接続部１８の直径は、上端開口部３の直径より小さい。射出成形によって液体採取器具６００を製造する場合にはこのような形状であることが好ましいが、本発明における突起接続部１８の直径と上端開口部３の直径との大小関係は、これに限定されない。

実施の形態６では、正確かつ迅速に所定の量の液体を採取して保持し、素早く液体を排出することを簡単に行うことができるという本発明の利点を維持しつつ、液体採取器具６００の製造の安定化を達成することができる。すなわち、実施の形態６では、射出成形工程において、中心軸Ｘ上の位置から突起接続部１８を通して材料を流し込むことができるため、偏りなく液体採取器具６００を成形することができる。

さらに、中心軸Ｘ上に突起接続部１８が存在することにより、コールドランナ射出成形のみならず、中心軸Ｘ上でバルブピンが動作するようにしてバルブゲート式のホットランナ射出成形を容易に行うことができる。したがって、ホットランナ射出成形の利点である、材料の節約、廃棄物の削減、成形サイクルの短縮という利点が得られるため、液体採取器具６００の製造の低コスト化を達成することができる。

１ 本体部
２ グリップ部
３ 上端開口部
４ 内壁
５ 突起部
６ 液切り斜面
７ 液体保持領域
８ 溝
９ 先端開口部
１２ 滑り止め
１３ 下端開口部
１４ 外壁
１５ 中空部
１６ 突出部
１８ 突起接続部
２０ 基材
２２ 液体
２４ 検体添加部
１００ 液体採取器具

Claims (18)

1. 毛細管現象を用いた液体採取器具であって、
   中心軸を囲み該中心軸の長手方向に延びる環状の本体部を含み、
   該本体部は、上端に上端開口部、下端に下端開口部、および該上端開口部と該下端開口部とをつなぐ中空部を備え、
   該本体部は、外壁と内壁とを有し、該内壁は、下方に向かって該中空部の該中心軸に垂直な断面積が漸次増加する逆テーパ形状を有し、
   更に、該本体部の内壁から下方に向かって延び、該中心軸に対して回転対称になるように配置された複数の突起部、を含み、
   該複数の突起部の間から毛細管現象により吸い上げられた液体が、該本体部の中空部内に保持されることを特徴とする液体採取器具。
2. 上記内壁は、上記上端開口部から、該上端開口部と上記下端開口部との間にある中間位置まで延びている、上記中空部の上記中心軸に垂直な断面積が一定である上部区域と、該中間位置から該下端開口部に向かって該中空部の該中心軸に垂直な断面積が漸次増加する逆テーパ形状である下部区域と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の液体採取器具。
3. 上記内壁は、上記上端開口部から、該上端開口部と上記下端開口部との間にある中間位置に向かって、上記中空部の上記中心軸に垂直な断面積が漸次減少するテーパ形状である上部区域と、該中間位置から該下端開口部に向かって該中空部の該中心軸に垂直な断面積が漸次増加する逆テーパ形状である下部区域と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の液体採取器具。
4. 上記突起部の間の周方向の距離は、その間に毛細管現象が生じて液体を上記上端開口部まで吸い上げることができる距離であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の液体採取器具。
5. 上記突起部の間の周方向の距離は、上記中心軸から径方向外側に向かって漸次大きくなることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の液体採取器具。
6. 突起は、上記中心軸からの距離が下方に向かって漸次減少する液切り斜面を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の液体採取器具。
7. 上記液切り斜面は、上記本体部の外壁から連続した面であることを特徴とする請求項６に記載の液体採取器具。
8. 上記突起部は、上記中心軸に垂直な断面の形状が円形である円柱形状であることを特徴とする請求項１〜４または６のいずれかに記載の液体採取器具。
9. 上記上端開口部の周囲の上記本体部は、該上端開口部の周囲を囲む溝を有することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の液体採取器具。
10. 上記中心軸の下方向からみた上記突起部の縁は曲線を形成し、該縁に液残りが生じないように構成されたことを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の液体採取器具。
11. 上記突起部を相互に接続する突起接続部を有することを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の液体採取器具。
12. 上記突起接続部は、上記中心軸を中心軸とする円柱形状であることを特徴とする請求項１１に記載の液体採取器具。
13. 上記突起部の下端は、上記中心軸に向かって延びて相互に接続されたことを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の液体採取器具。
14. 上記本体部は、そこを把持して該本体部を支持するためのグリップ部を備えたことを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載の液体採取器具。
15. 上記グリップ部は、上記中心軸に沿って上方に延びた上記本体部の一部からなることを特徴とする請求項１４に記載の液体採取器具。
16. 上記突起部は、更に、周方向に延びた突出部を備えたことを特徴とする請求項１〜１５のいずれかに記載の液体採取器具。
17. 毛細管現象を用いた液体採取器具であって、
    中心軸を囲み該中心軸の長手方向に延びる環状の本体部を含み、
    該本体部は、上端に上端開口部、下端に下端開口部、および該上端開口部と該下端開口部とをつなぐ中空部を備え、
    該本体部は外壁と内壁とを有し、該内壁は該上端開口部から該下端開口部に向かって該中空部の該中心軸に垂直な断面積が漸次増加する逆テーパ形状であり、
    更に、該本体部の内壁から、該中心軸方向には下方に向かって延び、該中心軸に垂直な径方向には該中心軸に向かって該中心軸まで延びた１つの突起部、を含み、
    毛細管現象により吸い上げられた液体が、該本体部の中空部内に保持されることを特徴とする液体採取器具。
18. 毛細管現象を用いた液体採取器具であって、
    中心軸を囲み該中心軸の長手方向に延びる環状の本体部を含み、
    該本体部は、上端に上端開口部、下端に下端開口部、および該上端開口部と該下端開口部とをつなぐ中空部を備え、
    該本体部は、外壁と内壁とを有し、該内壁は該上端開口部から該下端開口部に向かって該中空部の該中心軸に垂直な断面積が漸次増加する逆テーパ形状を含み、
    該上端開口部は、該本体部の該内壁に沿って設けられ、
    該下端開口部は、該中心軸に垂直な平面から傾斜して設けられ、
    毛細管現象により吸い上げられた液体が、該本体部の中空部内に保持されることを特徴とする液体採取器具。

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