JP2020050395A

JP2020050395A - 試料容器及びこれを用いた凍結保存器

Info

Publication number: JP2020050395A
Application number: JP2018181612A
Authority: JP
Inventors: 輝馬瀬; Teru Umase; 宏治牧野; Koji Makino; 滋弘吉村; Shigehiro Yoshimura
Original assignee: Taiyo Nippon Sanso Corp
Current assignee: Taiyo Nippon Sanso Corp
Priority date: 2018-09-27
Filing date: 2018-09-27
Publication date: 2020-04-02

Abstract

【課題】簡単な構造でありながら、生体試料の昇温や表面汚染の防止を図れ、安定した状態で搬送可能な試料容器及びこれを用いた凍結保存器を提供する。【解決手段】極低温液化ガスにより搬送容器内を極低温の気相雰囲気に保持する凍結保存器において、搬送容器内に格納される試料容器１３は、上部に開口１９ａを有する断熱性の容器本体１９と、開口を覆う蓋体２０と、該蓋体の天板部２０ａを上下方向に貫通して容器本体の内部と外部とを熱的に結合する熱誘導軸２１と、該熱誘導軸の下端部に設けられ、生体試料を封入した封入容器２２を収納するための収納部２３とを備えている。【選択図】図２

Description

本発明は、試料容器及びこれを用いた凍結保存器に関し、詳しくは、採取した生体試料の凍結状態を維持したまま搬送することができる試料容器及びこれを用いた凍結保存器に関する。

近年、生体試料を病院、研究機関、大学間などで搬送するケースが増えてきている。このような外部の施設から搬送されてきた生体試料を、別施設の内部に運び込む方法として、断熱構造の容器内に生体試料と共に液体窒素を含浸させた含浸材を収納し、極低温の気相雰囲気中で生体試料を凍結させる凍結保存器が用いられている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００７−２７１２７９号公報

しかしながら、上述の特許文献１に記載された凍結保存器は、大型になると比較的に重量があることから、クリーンベンチに直接運び込むことができない。そのため、外部施設から搬送されてきた生体試料を容器から取り出してクリーンベンチに運び込む必要があるが、その際に、大気曝露による生体試料の昇温や表面汚染などに起因して生体試料の保存環境や作業環境の悪化を招くおそれがある。また、クリーンベンチ内で生体試料を分注した後に外部施設へ搬送する際にも同様の問題が生じることとなる。

そこで本発明は、簡単な構造でありながら、生体試料の昇温や表面汚染の防止を図れ、安定した状態で搬送可能な試料容器及びこれを用いた凍結保存器を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明の試料容器は、上部に開口を有する断熱性の容器本体と、前記開口を覆う蓋体と、該蓋体の天板部を上下方向に貫通して前記容器本体の内部と外部とを熱的に結合する熱誘導軸と、該熱誘導軸の下端部に設けられ、生体試料を封入した封入容器を収納するための収納部とを備えていることを特徴としている。

また、前記試料容器は、前記熱誘導軸の上端部に前記容器本体の内部と外部との熱的な結合を促す熱誘導促進部材を着脱可能に設けており、前記熱誘導促進部材は、前記蓋体の天板部よりも大きな外径を有する円板状の板材からなり、中央に前記熱誘導軸の上端部に螺合可能なねじ山部が設けられ、前記熱誘導軸に螺合させた装着状態で、前記天板部の外面に近接した位置に固定されていることを特徴としている。さらに、前記収納部は、前記封入容器が挿入可能な複数の凹部を備えたブロック体で形成されていることを特徴としている。

また、本発明の凍結保存器は、上部に開閉可能な試料容器出入口を有する断熱性の搬送容器と、前記試料容器出入口から前記搬送容器内に格納される断熱性の試料容器と、前記搬送容器内に充填される極低温液化ガスの含浸材とを備え、前記含浸材に含浸された前記極低温液化ガスにより前記搬送容器内を極低温の気相雰囲気に保持する凍結保存器において、前記試料容器は、上部に開口を有する断熱性の容器本体と、前記開口を覆う蓋体と、該蓋体の天板部を上下方向に貫通して前記容器本体の内部と外部とを熱的に結合する熱誘導軸と、該熱誘導軸の下端部に設けられ、生体試料を封入した封入容器を収納するための収納部とを備えていることを特徴としている。

本発明によれば、試料容器が容器本体に装着される蓋体の天板部を貫通して容器本体の内部と外部とを熱的に結合する熱誘導軸を備えているので、クリーンベンチ内で封入容器に分注した生体試料を搬送容器に移し、さらに極低温下で凍結保存させるといった一連の作業が無菌環境を維持したまま効率よく安定して行え、大気曝露による生体試料の昇温や表面汚染の発生を効果的に防止することができる。また、熱誘導軸に着脱可能な熱誘導促進部材を備えているので、生体試料を試料容器に収納した状態のまま速やかに凍結させることができる。その上、搬送容器から取り出す際には、試料容器から熱誘導促進部材を取り外すだけで生体試料の昇温を抑えることが可能となり、別容器への移し替えや、これに伴い冷媒を準備するなどの特別な措置を必要とせず、使い勝手を良好にすることができる。

本発明の一形態例を示す凍結保存器の断面正面図である。同じく試料容器の断面正面図である。同じく試料容器の分解斜視図である。

図１乃至図３は、本発明の試料容器及びこれを用いた凍結保存器の一形態例を示すものである。凍結保存器１１は、図１に示すように、上部に開閉可能な試料容器出入口１２ａを有する断熱性の搬送容器１２と、試料容器出入口１２ａから搬送容器１２内に格納される断熱性の試料容器１３と、搬送容器１２内に充填される極低温液化ガス、例えば液体窒素の含浸材１４とを備え、含浸材１４に含浸された極低温液化ガスにより搬送容器１２内を極低温の気相雰囲気に保持するものである。

搬送容器１２は、外槽１５と内槽１６との間に断熱層を形成した金属製の断熱容器であり、内槽１６は、試料容器１３を出し入れ可能に格納する円筒状の内槽本体１６ａと、該内槽本体１６ａの上部に上方が縮径した円錐部１６ｂを介して連設されたネック部１６ｃとを有して形成されている。外槽１５は、断熱層を介して内槽本体１６ａ及び円錐部１６ｂを収容する円筒部１５ａと、ネック部１６ｃを収容する上方が縮径した円錐部１５ｂとを有して形成され、該円錐部１５ｂの上端部とネック部１６ｃの上端部とが溶着されて外槽１５と内槽１６とが一体的に形成されている。また、試料容器出入口１２ａには外蓋１２ｂが取り付けられ、外槽１５の円錐部１５ｂには凍結保存器１１を持ち運ぶ際に使用するハンドル１２ｃが設けられている。

内槽１６の内部は、試料容器出入口１２ａの直下領域であって、試料容器１３が位置する内槽本体１６ａ内の格納領域１６ｄと、試料容器１３を格納領域１６ｄから試料容器出入口１２ａにもたらすことにより、試料容器出入口１２ａから出し入れするための出し入れ領域１６ｅとを有している。そして、含浸材１４は、格納領域１６ｄ及び出し入れ領域１６ｅを除く充填領域１６ｆに充填されている。含浸材１４には極低温液化ガスが含浸され、格納領域１６ｄ及び出し入れ領域１６ｅを含む内槽１６の内部領域を極低温の気相雰囲気に保持する。

試料容器１３は、図２及び図３に示すように、外槽１７と内槽１８との間に断熱層を形成した金属製の断熱容器であり、各槽１７，１８の上端部を互いに溶着して形成した開口１９ａを有する筒状の容器本体１９と、開口１９ａを覆う樹脂材料からなるキャップ状の蓋体２０と、該蓋体２０の天板部２０ａを上下方向に貫通して容器本体１９の内部と外部とを熱的に結合する熱誘導軸２１と、該熱誘導軸２１の下端部に設けられ、生体試料を封入した封入容器２２を収納するための収納部２３とを有して形成されている。封入容器２２は、有底筒状の樹脂製バイアルであって開口部に着脱可能なキャップ２２ａを有している。

熱誘導軸２１は、軸方向の複数箇所にねじ加工が施された金属製の中実丸棒からなり、上端部には六角形状のフランジ部２１ａが設けられている。この熱誘導軸２１は、蓋体２０の天板部２０ａ中央に設けた凹部２０ｂの丸孔２０ｃに挿通され、シール部材２４による密封作用を働かせながら、フランジ部２１ａを凹部２０ｂに係合させた位置にナット２５で固定されている。また、熱誘導軸２１の下端部には前記収納部２３が螺着されている。収納部２３は、金属製の円柱ブロック体からなり、封入容器２２を挿入して熱誘導軸２１の周囲に保持可能な複数の凹部２３ａが設けられている。このように、蓋体２０を開口１９ａに装着した状態では、蓋体２０の雌ねじ部２０ｄが容器本体１９の雄ねじ部１９ｂに螺合することにより、開口１９ａの周縁部と蓋体２０の内面とがシール部材２６を介して当接して圧装着され、互いの境界部に密着して密封作用を働かせている。

また、試料容器１３には、熱誘導軸２１の上端部に容器本体１９の内部と外部との熱的な結合を促す熱誘導促進部材２７を着脱可能に設けている。熱誘導促進部材２７は、金属製の円板状の板材からなり、前記搬送容器１２内の出し入れ領域１６ｅを通過可能な大きさの限度で蓋体２０の天板部２０ａよりも大きな外径を有し、中央には熱誘導軸２１の上端部に軸方向に螺合可能なねじ山を有した突部２７ａが設けられ、熱誘導軸２１に螺合させて蓋体２０の天板部２０ａ外面に近接した装着位置に固定されている。すなわち、熱誘導促進部材２７は、その外径の大きさが装着位置において指先の着脱動作を妨げず、かつ、装着した状態で試料容器１３の出し入れを可能にするように考慮され、蓋体２０の天板部２０ａよりも僅かに大きく設定されている。また、円板状の周縁部には滑り止めの溝加工が施されている。

このように形成された凍結保存器１１を使用して生体試料を搬送する際には、まず、搬送容器１２から試料容器１３を取り出した状態で、搬送容器１２内を極低温液化ガスによる極低温の気相雰囲気に保持させる。続いて、クリーンベンチ内に持ち運んだ試料容器１３の容器本体１９から蓋体２０を熱誘導促進部材２７と一体で取り外した状態とし、生体試料を封入した封入容器２２を収納部２３に収納するとともに、収納部２３を容器本体１９内に挿入して再び蓋体２０を装着する。最後に、試料容器１３をクリーンベンチの外に出して搬送容器１２に移し替えることにより、外部施設へ搬送可能な状態となる。

このとき、搬送容器１２内に格納された試料容器１３は、極低温液化ガスの冷熱を熱誘導促進部材２７から熱誘導軸２１に伝達して収納部２３を冷却させる。そして、収納部２３から封入容器２２内に伝達された冷熱によって生体試料が凍結される。すなわち、熱誘導促進部材２７、熱誘導軸２１、収納部２３の各部材が一体で熱伝達経路を形成することにより、容器本体１９の内部が、外部と熱的に結合された極低温の環境となる。そして、凍結保存された生体試料は、トラックなどの輸送手段により輸送され、別施設の内部に運び込まれる。ここで、試料容器１３は、搬送容器１２から取り出された直後に、蓋体２０から熱誘導促進部材２７が取り外されるが、開封は行われずに、この状態のままクリーンベンチに持ち込まれる。

このように、試料容器１３が容器本体１９に装着される蓋体２０の天板部２０ａを貫通して容器本体１９の内部と外部とを熱的に結合する熱誘導軸２１を備えているので、クリーンベンチ内で封入容器２２に分注した生体試料を搬送容器１２に移し、さらに極低温下で凍結保存させるといった一連の作業が無菌環境を維持したまま効率よく安定して行え、大気曝露による生体試料の昇温や表面汚染の発生を効果的に防止することができる。また、熱誘導軸２１に着脱可能な熱誘導促進部材２７を備えているので、生体試料を試料容器１３に収納した状態のまま速やかに凍結させることができる。その上、搬送容器１２から取り出す際には、試料容器１３から熱誘導促進部材２７を取り外すだけで生体試料の昇温を抑えることが可能となり、別容器への移し替えや、これに伴い冷媒を準備するなどの特別な措置を必要とせず、使い勝手を良好にすることができる。

特に、熱誘導促進部材２７を着脱容易な大きさの円板状に形成しているので、搬送先の施設において搬送容器１２から取り出された試料容器１３は、速やかに熱誘導促進部材２７が取り外されて、その熱伝達機能を抑制させることから、大気の熱を容器内部に伝えてしまうといった不具合がなくなる。しかも、収納部２３が熱容量の大きいブロック体で形成されているので、生体試料の凍結状態を安定して維持することができる。

なお、本発明の試料容器及びこれを用いた凍結保存器は、前記形態例に限定されるものでなく、熱誘導軸は、外径や長さを試料容器の構造や封入容器の配置などに対応して適宜に変更することができる。また、熱誘導促進部材は、円板形状に限定されず、一定の表面積を有して熱誘導軸に着脱可能であれば形状は任意である。さらに、収納部は、封入容器を定位置に支持可能であればブロック体以外で形成することもできる。加えて、各材料は、伝熱性、断熱性、強度、成形性などを考慮して選定することができ、特に限定されるものではない。

１１…凍結保存器、１２…搬送容器、１２ａ…試料容器出入口、１２ｂ…外蓋、１２ｃ…ハンドル、１３…試料容器、１４…含浸材、１５…外槽、１５ａ…円筒部、１５ｂ…円錐部、１６…内槽、１６ａ…内槽本体、１６ｂ…円錐部、１６ｃ…ネック部、１６ｄ…格納領域、１６ｅ…出し入れ領域、１６ｆ…充填領域、１７…外槽、１８…内槽、１９…容器本体、１９ａ…開口、１９ｂ…雄ねじ部、２０…蓋体、２０ａ…天板部、２０ｂ…凹部、２０ｃ…丸孔、２０ｄ…雌ねじ部、２１…熱誘導軸、２１ａ…フランジ部、２２…封入容器、２２ａ…キャップ、２３…収納部、２３ａ…凹部、２４…シール部材、２５…ナット、２６…シール部材、２７…熱誘導促進部材、２７ａ…突部

Claims

上部に開口を有する断熱性の容器本体と、前記開口を覆う蓋体と、該蓋体の天板部を上下方向に貫通して前記容器本体の内部と外部とを熱的に結合する熱誘導軸と、該熱誘導軸の下端部に設けられ、生体試料を封入した封入容器を収納するための収納部とを備えている試料容器。
前記熱誘導軸の上端部に前記容器本体の内部と外部との熱的な結合を促す熱誘導促進部材を着脱可能に設けていることを特徴とする請求項１記載の試料容器。
前記熱誘導促進部材は、前記蓋体の天板部よりも大きな外径を有する円板状の板材からなり、中央に前記熱誘導軸の上端部に螺合可能なねじ山部が設けられ、前記熱誘導軸に螺合させた装着状態で、前記天板部の外面に近接した位置に固定されていることを特徴とする請求項２記載の試料容器。
前記収納部は、前記封入容器が挿入可能な複数の凹部を備えたブロック体で形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の試料容器。
上部に開閉可能な試料容器出入口を有する断熱性の搬送容器と、前記試料容器出入口から前記搬送容器内に格納される断熱性の試料容器と、前記搬送容器内に充填される極低温液化ガスの含浸材とを備え、前記含浸材に含浸された前記極低温液化ガスにより前記搬送容器内を極低温の気相雰囲気に保持する凍結保存器において、前記試料容器は、上部に開口を有する断熱性の容器本体と、前記開口を覆う蓋体と、該蓋体の天板部を上下方向に貫通して前記容器本体の内部と外部とを熱的に結合する熱誘導軸と、該熱誘導軸の下端部に設けられ、生体試料を封入した封入容器を収納するための収納部とを備えていることを特徴とする凍結保存器。