JP2020097437A - 多連ｐｃｒチューブの開栓・閉栓用器具 - Google Patents

Abstract

【課題】分子遺伝学の研究、生理学などの研究に広く利用されている多連ＰＣＲチューブの開栓・閉栓に際して、試験者の指先に痛みを感じさせず、より簡素で便利な多連ＰＣＲチューブの開栓・閉栓用器具を提供する。【解決手段】片手で操作するためのグリッパー１と開栓閉栓ドライブレバー２と開栓閉栓ドライブ４を有し、グリッパーと開栓閉栓ドライブレバーとの開閉運動を開栓閉栓ドライブの前後運動に変換するための手段を有し、開栓閉栓ドライブには各多連ＰＣＲチューブの間の間隙に差し込んで開栓及び閉栓するための櫛形突起状の差し込み９を有し、器具本体８に差し込み時に多連ＰＣＲチューブを保持するための固定盤１０を有することにより、多連ＰＣＲチューブを開栓・閉栓する際に試験者の指先に痛みを感じさせず、片手で操作して多連ＰＣＲチューブのキャップを簡単かつ効率的に開栓・閉栓させる。【選択図】図１

Description

本発明は、８連ＰＣＲチューブなどの多連ＰＣＲチューブの開栓・閉栓用器具に関するものであり、特に試験者が多連ＰＣＲチューブを手作業で取り扱う際に多連ＰＣＲチューブの内容物が手に付着してあらゆる場所に汚染することなく、多連ＰＣＲチューブの開栓及び閉栓を効率よく行うことのできるものに関するものである。

ポリメラーゼ連鎖反応（polymerase chain reaction, ＰＣＲ）を用いたＤＮＡを増幅するための技術は、分子遺伝学の研究、生理学・分類学などの研究に広く応用されており、微量のゲノムやＲＮＡから目的のＤＮＡを選択的に増幅できることから、ＤＮＡ型鑑定や診断等にも応用されている。

このＰＣＲ反応を行うに際しては、一般に０．２ｍｌの容量のシングルタイプ又は多連結タイプのＰＣＲチューブが使用される。特に、少ない数の検体を取り扱う場合は、８連、１２連等の多連ＰＣＲチューブがよく使用されている。多連ＰＣＲチューブは、ドーム型又はフラット型の多連キャップとともに使用され、このキャップは多連ＰＣＲチューブと連結されているものと切り離されているものとがある。

ＰＣＲ反応を行うときには、各チューブ間での各検体によるコンタミネーション及び高温反応中の微量サンプルの蒸発を防止するために、各キャップの開栓・閉栓が必要である。なお、このキャップを一つ一つ指先で開栓・閉栓するのは非常に非効率的であり、又、実際に試験者からは指先が痛い等の苦情も出ている。

このような多連ＰＣＲチューブの開栓・閉栓の問題を踏まえて、その効率性を上げ、その問題を解消するために、簡便な多連ＰＣＲチューブを着脱する器具が考案されている（特許文献１）。しかしながら、特許文献１の器具は蓋体と基体の二つのパーツを使用する必要があり、多連ＰＣＲチューブを基体にセットして両手で操作しなければならない。さらに、開栓した後のキャップは依然として多連ＰＣＲチューブ本体の上に残っており、検体を本体に注入する際にそれを手で取り除く手間もある。したがって、より簡素で便利な多連ＰＣＲチューブの開栓・閉栓用器具の開発が要望されている。

実用新案登録第３２０６６５７号公報

本発明の目的は、多連ＰＣＲチューブの開栓・閉栓に際して、試験者の指先に痛みを感じさせず、従来より簡素で便利な多連ＰＣＲチューブの開栓・閉栓用器具を提供することである。

上記課題を解決するため、本発明者らは鋭意検討した結果、手元の開栓閉栓ドライブレバーの操作方向を、櫛形突起状の差し込みを有する開栓閉栓ドライブの前後運動に変換するための手段を備えさせることにより、片手で簡単に操作できる１パートの多連ＰＣＲチューブの開栓・閉栓用器具が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明の構成は、以下のようになる。
（１）片手で操作できる多連ＰＣＲチューブの開栓・閉栓用器具であって、片手で操作するためのグリッパーと開栓閉栓ドライブレバーと開栓閉栓ドライブを有し、グリッパーと開栓閉栓ドライブレバーとの開閉運動を開栓閉栓ドライブの前後運動に変換するための手段を有し、該開栓閉栓ドライブには各多連ＰＣＲチューブの間の間隙に差し込んで開栓及び閉栓するための櫛形突起状の差し込みを有し、かつ、器具本体には、差し込み時に多連ＰＣＲチューブを保持するための固定盤を有することを特徴とする多連ＰＣＲチューブの開栓・閉栓用器具。
（２）前記櫛形突起状の差し込みの櫛部の厚さが、突起の先端部に向けて上側及び下側が先細りしていることを特徴とする前記（１）に記載の多連ＰＣＲチューブの開栓・閉栓用器具。

本発明によれば、８連等の多連ＰＣＲチューブを開栓・閉栓する際に、試験者の指先に痛みを感じさせることなく、片手で操作して多連ＰＣＲチューブのキャップを簡単かつ効率的に開栓・閉栓させることができ、さらに、開栓した多連キャップを試験者の指先に触れさせることなく、多連ＰＣＲチューブ本体から持ち去ることもできる。

リンク機構を採用した多連ＰＣＲチューブの開栓・閉栓用器具の斜視図である。 リンク機構を採用した多連ＰＣＲチューブの開栓・閉栓用器具の固定盤を外したときの斜視図である。 多連ＰＣＲチューブの開栓・閉栓用器具を上から見た初期状態（ホームポジション）と、開栓閉栓ドライブと多連ＰＣＲチューブとの位置関係を左側面から見た状態の概念図である。 多連ＰＣＲチューブの開栓・閉栓用器具のグリッパーと開栓閉栓ドライブレバーとを閉じて上から見た状態と、開栓直前の開栓閉栓ドライブと多連ＰＣＲチューブとの位置関係を左側面から見た状態の概念図である。 多連ＰＣＲチューブの開栓・閉栓用器具のグリッパーと開栓閉栓ドライブレバーとを閉じて上から見た状態と、開栓後の開栓閉栓ドライブと多連ＰＣＲチューブとの位置関係を左側面から見た状態の概念図である。 多連ＰＣＲチューブの開栓・閉栓用器具のグリッパーと開栓閉栓ドライブレバーとを開いて上から見た状態と、開栓後のキャップを残して器具を多連ＰＣＲチューブ本体から離すときの開栓閉栓ドライブと多連ＰＣＲチューブとの位置関係を左側面から見た状態の概念図である。 多連ＰＣＲチューブの開栓・閉栓用器具のグリッパーと開栓閉栓ドライブレバーとを閉じて上から見た状態と、閉栓しつつある開栓閉栓ドライブと多連ＰＣＲチューブとの位置関係を左側面から見た状態の概念図である。

以下、本発明の多連ＰＣＲチューブの開栓・閉栓用器具について詳細に説明する。

本発明の多連ＰＣＲチューブの開栓・閉栓用器具は、片手で操作できる多連ＰＣＲチューブの開栓・閉栓用器具であり、片手で操作するためのグリッパーと開栓閉栓ドライブレバーと開栓閉栓ドライブを有し、グリッパーと開栓閉栓ドライブレバーとの開閉運動を開栓閉栓ドライブの前後運動に変換するための手段を有し、該開栓閉栓ドライブには各多連ＰＣＲチューブの間の間隙に差し込んで開栓及び閉栓するための櫛形突起状の差し込みを有し、かつ、器具本体には、差し込み時に多連ＰＣＲチューブを保持するための固定盤を有することにより、多連ＰＣＲチューブを開栓・閉栓する際に、試験者の指先に痛みを感じさせることなく、片手で操作して多連ＰＣＲチューブのキャップを簡単かつ効率的に開栓・閉栓させることができるものである。

本発明の多連ＰＣＲチューブの開栓・閉栓用器具は、片手で操作しやすくするため、器具本体にグリッパーが固定されており、さらに器具本体にはグリッパーに対して開閉させるための可動性の開栓閉栓ドライブレバーが結合している。

開栓閉栓ドライブレバーは、グリッパーと開栓閉栓ドライブレバーとの開閉運動を開栓閉栓ドライブの前後運動に変換するための手段を有する部材を通じて、多連ＰＣＲチューブの開栓・閉栓を行うための開栓閉栓ドライブに連携されている。

開栓閉栓ドライブは、各多連ＰＣＲチューブの間の間隙に差し込んで開栓及び閉栓するための櫛形突起状の差し込みを有している。この開栓閉栓ドライブが前進することにより、その先端部が多連ＰＣＲチューブの間隙に差し込まれて開栓閉栓が行われる。そのため、その櫛形突起状の差し込みは、その櫛部の厚さが突起の先端部に向けて先細りしているのが好ましい。特に、突起の先端部に向けて上側及び下側が先細りしているものがより好ましい。例えば、特許文献１の実施例のように、上側のみが先細りした形状だと差し込み部を差し込んだときに多連ＰＣＲチューブのキャップの継ぎ目と多連ＰＣＲチューブ本体の継ぎ目にかかる力のバランスがくずれ、当該チューブ本体を傾かせて当該チューブ内部の液体試料等の安定を乱す恐れがあるが、上側と下側の双方が先細っている形状であれば、このような不具合を避けることができる。

本発明で採用されるグリッパーと開栓閉栓ドライブレバーとの開閉運動を開栓閉栓ドライブの前後運動に変換するための手段としては、特に限定されないが、リンク機構やクランク機構等の変換機構、マジックハンド構造又はワイヤーを利用した運動変換手段を挙げることができる。

本発明の多連ＰＣＲチューブの開栓・閉栓用器具に使用される材質としては、特に限定されないが、ポリエーテルイミド樹脂、アルマイド樹脂、ＰＰＳ樹脂（ポリフェニレンサルファイド樹脂）、塩化ビニル樹脂、ナイロン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、アクリル樹脂などのプラスチック樹脂や、ステンレス、真鍮、ジュラルミンなどの金属、又はプラスチック樹脂と金属の併用を挙げることができる。又、オートクレーブによる加熱加圧滅菌を行いたい場合は、本発明の器具の全ての部材をオートクレーブ滅菌に耐えうる材質である金属や、ポリエーテルイミド樹脂、アルマイド樹脂、ＰＰＳ樹脂（ポリフェニレンサルファイド樹脂）、ポリプロピレン樹脂などの耐熱性に優れた樹脂にするとよい。なお、滅菌はオートクレーブ以外にもいろいろな手法があり、例えば、次亜塩素酸ガスによる滅菌を行う場合は、塩化ビニル樹脂が適している。ところで、本発明の器具は、ＰＣＲチューブ内部の検体と直接接触するわけではないので、必ずしもオートクレーブ滅菌が必要とは限らない。オートクレーブ滅菌に耐えられない樹脂を材質として採用した場合であっても、エタノール７０％水溶液等による消毒滅菌で十分である。例えば、ナイロン樹脂は熱に弱くオートクレーブ滅菌に不向きであるが、繊維質であり欠けにくく、部材としての強度もあり、軽量で安価というメリットもあるので、本発明の器具の材質として好ましく用いることができる。

以下、前記グリッパーと開栓閉栓ドライブレバーとの開閉運動を開栓閉栓ドライブの前後運動に変換するための手段として、リンク機構を採用したものを用いて、本発明の多連ＰＣＲチューブの開栓・閉栓用器具の具体的な構成と機能について、図面を参照しながら説明する。

まず、多連ＰＣＲチューブの開栓・閉栓用器具の構成と基本的な動作について説明する。

図１にはリンク機構を採用した多連ＰＣＲチューブの開栓・閉栓用器具を示している。図１では、器具本体（８）にグリッパー（１）が固定されており、器具本体（８）にはグリッパー（１）に対して開閉させるための可動性の開栓閉栓ドライブレバー（２）が支点（６）で回動可能に連結されている。開栓閉栓ドライブレバー（２）はジョイント（７）を介して開栓閉栓ドライブ（４）に連携されている。

開栓閉栓ドライブには多連ＰＣＲチューブの連数に応じた数の櫛形突起状の差し込み（９）が備わっている。グリッパー（１）と開栓閉栓ドライブレバー（２）との間にはばね（５）が取り付けてあり、開栓閉栓操作をしないときの初期状態（ホームポジション）は、ばね（５）の反発のためにグリッパー（１）と開栓閉栓ドライブレバー（２）との間は全開状態になっている。開栓閉栓ドライブ（４）はドライブガイド（３）に沿って前進後進するが、初期状態（ホームポジション）は最も後退した状態である。

多連ＰＣＲチューブの開栓・閉栓用器具を使用する際は、例えば、グリッパー（１）を親指以外の４本の指でつかみ、親指を開栓閉栓レバー（２）に引っ掛け、ばね（５）に逆らってグリッパー（１）と開栓閉栓ドライブレバー（２）の間隔を狭めると開栓閉栓ドライブ（４）が前進し、前記間隔を広げると開栓閉栓ドライブ（４）が後退する。器具本体（８）の先端には透明な固定盤（１０）が備わっている。

図２は、固定盤（１０）を取り外したときの状態を示している。この固定盤（１０）の下側に開栓閉栓エリア（１１）があり、多連ＰＣＲチューブの開栓及び閉栓は、この開栓閉栓エリア（１１）で行われる。

次に、多連ＰＣＲチューブの開栓・閉栓用器具の機能について説明する。

図３には、多連ＰＣＲチューブの開栓・閉栓用器具を上から見た初期状態（ホームポジション）と、開栓閉栓ドライブと多連ＰＣＲチューブとの位置関係を左側面から見た状態を示す。多連ＰＣＲチューブの開栓・閉栓用器具の初期状態は、ばね（５）の反発によりグリッパー（１）と開栓閉栓ドライブレバーとの間隔が最大限に広がった状態である。固定盤（１０）の真下の箇所（開栓閉栓エリア（１１））に、閉栓された多連ＰＣＲチューブをセットする。

図４には、多連ＰＣＲチューブの開栓・閉栓用器具のグリッパー（１）と開栓閉栓ドライブレバー（２）とを握り込んでその間隔を狭めた状態を上から見たものと、開栓閉栓ドライブと多連ＰＣＲチューブとの位置関係を左側面から見た状態を示す。グリッパー（１）と開栓閉栓ドライブレバー（２）を握り込みその間隔を狭めると、開栓閉栓ドライブレバー（２）が支点（６）を中心に回転し、それに合わせてジョイント（７）が動き、開栓閉栓ドライブ（４）がドライブガイド（３）に沿って開栓閉栓エリア（１１）に向かって前進する。このとき、事前にセットされている多連ＰＣＲチューブの連結キャップ（１３）と多連ＰＣＲチューブ本体連結部（１４）との間に開栓閉栓ドライブ（４）の差し込み部が差し込まれ、差し込み部の先細りを利用して多連ＰＣＲチューブが開栓される。又、開栓閉栓ドライブ（４）の差し込み部が差し込まれる際に、多連ＰＣＲチューブ本体（１２）が開栓閉栓エリア（１１）から押し出されて逃げてしまうのを固定盤（１０）が防止する。

図５には、多連ＰＣＲチューブの開栓・閉栓用器具のグリッパー（１）と開栓閉栓ドライブレバー（２）とを握り込みその間隔を狭めた状態を上から見たものと、開栓閉栓ドライブと多連ＰＣＲチューブとの位置関係を左側面から見た状態を示す。開栓した多連ＰＣＲチューブ内に検体や試薬を添加したいときは、多連ＰＣＲチューブの連結キャップを取り去ると便利であるが、図５はその要領を示している。開栓閉栓ドライブ（４）が最も前進した状態では、多連ＰＣＲチューブの連結キャップを固定盤（１０）の上側部分と開栓閉栓ドライブ（４）との間に挟み込んで多連ＰＣＲチューブ本体（１２）から一時的に取り去ることができ、この間に多連ＰＣＲチューブ本体（１２）内に検体や試薬などを添加することができる。

一方、連結キャップを開栓した状態で多連ＰＣＲチューブ本体（１２）の上に残すこともできる。図６は、そのときの状態を表すものであり、多連ＰＣＲチューブの開栓・閉栓用器具のグリッパー（１）と開栓閉栓ドライブレバー（２）の間隔を最も開いた状態を上から見たものと、開栓閉栓ドライブと多連ＰＣＲチューブとの位置関係を左側面から見た状態を示している。多連ＰＣＲチューブを開栓後に速やかにグリッパー（１）と開栓閉栓ドライブレバー（２）との間隔を全開にすることによりジョイント（７）を介して開栓閉栓ドライブ（４）が開栓閉栓エリア（１１）から後退して初期状態に戻る。このとき、多連ＰＣＲチューブ本体（１２）の上に開栓した連結キャップ（１３）が残された状態となる。これにより、試験者は手作業で連結キャップ（１３）を取り去り、試験者の好むタイミングで試薬等を多連ＰＣＲチューブ本体（１２）内に添加することができる。

次に、開栓した連結キャップが多連ＰＣＲチューブ本体（１２）の上に残された状態から閉栓する動作であるが、図７はそのときの状態を表すものであり、多連ＰＣＲチューブの開栓・閉栓用器具のグリッパー（１）と開栓閉栓ドライブレバー（２）の間隔を最も閉じた状態を上から見たものと、開栓閉栓ドライブと多連ＰＣＲチューブとの位置関係を左側面から見た状態を示している。前記した機構により、グリッパー（１）と開栓閉栓ドライブレバー（２）との間隔が閉じられることにより、開栓閉栓ドライブ（４）が開栓閉栓エリア（４）に向かって前進するが、開栓閉栓ドライブの差し込み部の位置を多連ＰＣＲチューブ本体連結部（１４）の真下に据えることにより、多連ＰＣＲチューブ本体（１２）の上部と連結キャップ（１３）とが固定盤（１０）の上側部分と開栓閉栓ドライブ（４）の差し込み部との間に挟み込まれてゆき、閉栓が完了する。

一方、連結キャップ（１３）を開栓閉栓ドライブ（４）と固定盤（１１）の上側部分との間に挟んで取り去った場合に閉栓する方法については、図５に示す状態で取り去った連結キャップを多連ＰＣＲチューブ本体（１２）の上に戻した後、開栓閉栓ドライブ（４）を開栓閉栓エリア（１１）から一旦後退させて、前記した要領（図７）と同じ要領で閉栓をすることができる。

本発明は、８連ＰＣＲチューブなどの多連ＰＣＲチューブの開栓・閉栓用器具に関するものであり、特に試験者が多連ＰＣＲチューブを手作業で取り扱う際に多連ＰＣＲチューブの内容物が手に付着してあらゆる場所に汚染することなく、多連ＰＣＲチューブの開栓及び閉栓を効率よく行うことのできるものに関するものであり、分子遺伝学の研究、生理学・分類学などの研究に広く応用されており、微量のゲノムやＲＮＡから目的のＤＮＡを選択的に増幅できることから、ＤＮＡ型鑑定や診断等にも用いられるものである。

１ ・・・ グリッパー
２ ・・・ 開栓閉栓ドライブレバー
３ ・・・ ドライブガイド
４ ・・・ 開栓閉栓ドライブ
５ ・・・ ばね
６ ・・・ 支点
７ ・・・ ジョイント
８ ・・・ 器具本体
９ ・・・ 開栓閉栓ドライブの櫛形差し込み
１０ ・・・ 固定盤
１１ ・・・ 開栓閉栓エリア
１２ ・・・ 多連ＰＣＲチューブ本体
１３ ・・・ 連結キャップ
１４ ・・・ 多連ＰＣＲチューブ連結部

Claims (2)

1. 片手で操作できる多連ＰＣＲチューブの開栓・閉栓用器具であって、片手で操作するためのグリッパーと開栓閉栓ドライブレバーと開栓閉栓ドライブを有し、グリッパーと開栓閉栓ドライブレバーとの開閉運動を開栓閉栓ドライブの前後運動に変換するための手段を有し、該開栓閉栓ドライブには各多連ＰＣＲチューブの間の間隙に差し込んで開栓及び閉栓するための櫛形突起状の差し込みを有し、かつ、器具本体には、差し込み時に多連ＰＣＲチューブを保持するための固定盤を有することを特徴とする多連ＰＣＲチューブの開栓・閉栓用器具。
2. 前記櫛形突起状の差し込みの櫛部の厚さが、突起の先端部に向けて上側及び下側が先細りしていることを特徴とする請求項１に記載の多連ＰＣＲチューブの開栓・閉栓用器具。