JP2021113825A - マイクロチューブ - Google Patents
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Abstract
【課題】二次感染のリスクを低減することが可能なマイクロチューブを提供する。【解決手段】マイクロチューブは、試料受容部と、蓋部と、クロマトグラフィーストリップを収容するストリップ収容部とを有する。クロマトグラフィーストリップはストリップ収容部の中空部に収容される。マイクロチューブは、試料受容部と蓋部とを接合した状態において、ストリップ収容部の中空部と記試料受容部の内部スペースが密閉状態で連通可能に構成される。【選択図】図１
Description
［関連出願についての記載］
本発明は、日本国特許出願：特願２０１７−０６２２８８号（２０１７年３月２８日出願）の優先権主張に基づくものであり、同出願の全記載内容は引用をもって本書に組み込み記載されているものとする。
本発明は、マイクロチューブに関する。特に、生化学的反応を実行するためのマイクロチューブに関する。
本発明は、日本国特許出願：特願２０１７−０６２２８８号（２０１７年３月２８日出願）の優先権主張に基づくものであり、同出願の全記載内容は引用をもって本書に組み込み記載されているものとする。
本発明は、マイクロチューブに関する。特に、生化学的反応を実行するためのマイクロチューブに関する。
例えば、ＰＣＲ（polymerase chain reaction）などの生化学的反応を実行するためのマイクロチューブが存在する。また、ラテラルフローストリップなどのクロマトグラフィーストリップを用いて生化学的反応の結果を解析する技術が確立されている（特許文献１）。
以下の分析は、本発明の観点からなされたものである。なお、上記先行技術文献の開示を、本書に引用をもって繰り込むものとする。
例えば、細胞や血液などのサンプルをダイレクトＰＣＲに供してウィルス感染を検査することがある。このＰＣＲ結果を上記の特許文献１に記載のようなクロマトグラフィーストリップを用いて解析する場合には、作業者は、例えば、図６に示すように、マイクロチューブの蓋を開いて、クロマトグラフィーストリップにサンプル溶液を適用する。その際に、マイクロチューブにはウィルスに感染したサンプルがそのまま残留している可能性があるため、作業者はサンプル溶液の飛沫などによる二次感染に対する配慮をする必要がある。
そこで、本発明では、二次感染のリスクを低減することが可能なマイクロチューブを提供することを目的とする。
本発明の第１の視点によれば、試料受容部と、蓋部と、クロマトグラフィーストリップを収容するストリップ収容部とを有し、
前記クロマトグラフィーストリップは前記ストリップ収容部の中空部に収容され、
前記試料受容部と前記蓋部とを接合した状態において、前記ストリップ収容部の中空部と前記試料受容部の内部スペースが密閉状態で連通可能に構成されるマイクロチューブが提供される。
前記クロマトグラフィーストリップは前記ストリップ収容部の中空部に収容され、
前記試料受容部と前記蓋部とを接合した状態において、前記ストリップ収容部の中空部と前記試料受容部の内部スペースが密閉状態で連通可能に構成されるマイクロチューブが提供される。
本発明の第１の視点によれば、二次感染のリスクを低減することが可能なマイクロチューブが提供される。
本発明のとり得る好適な実施形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の記載に付記した図面参照符号は、理解を助けるための一例として各要素に便宜上付記したものであり、本発明を図示の態様に限定することを意図するものではない。
マイクロチューブ１０は、試料受容部１１と、蓋部１２と、ストリップ収容部１３とを有する。ストリップ収容部１３の中空部には、クロマトグラフィーストリップ１４が収容され、試料受容部１１と蓋部１２とを接合した状態において、ストリップ収容部１３の中空部と試料受容部１１の内部スペースが密閉状態で連通可能に構成される。
具体的な一例をあげて説明すると、図１Ａに示すように、ストリップ収容部１３は蓋部１２の上側に接続される。試料受容部１１内のサンプル溶液に対するＰＣＲ（polymerase chain reaction）などの生化学的反応は、図１Ｂに示すように、試料受容部１１と蓋部１２とを接合した状態で実行される。この状態では、ストリップ収容部１３の中空部と試料受容部１１の内部スペースが密閉状態で連通される。そのため、生化学的反応の終了後には、図１Ｃに示すように、試料受容部１１の内部スペースの密閉状態を維持したままでクロマトグラフィーストリップ１４を試料受容部１１の中に挿入することができる。なお、クロマトグラフィーストリップ１４は、試料受容部１１の中へ自然落下するようにしても良いし、ストリップ収容部１３を圧縮して押し込むようにしても良い。
つまり、上記のマイクロチューブ１０は、クロマトグラフィーストリップ１４にサンプル溶液を適用する際に、蓋部１２を開く必要がなく、そのため、サンプル溶液の飛沫などによる二次感染のリスクを低減することができる。
［第１の実施形態］
第１の実施形態のマイクロチューブ１０において、蓋部１２とストリップ収容部１３は、ストリップ収容部１３の中空部にクロマトグラフィーストリップ１４を密封するように一体的に構成される。例えば、図２Ａに示すように、蓋部１２とストリップ収容部１３は、ポリプロピレンなどで一体的に構成され、蓋部１２の中央部分には、ストリップ収容部１３の開口部となる孔部分が設けられる。孔部分は薄膜フィルム１５でカバーされる。そのため、ストリップ収容部１３の中空部はクロマトグラフィーストリップ１４を収容した状態で密封される。ストリップ収容部１３は蛇腹部分１６を有し、伸縮可能である。
第１の実施形態のマイクロチューブ１０において、蓋部１２とストリップ収容部１３は、ストリップ収容部１３の中空部にクロマトグラフィーストリップ１４を密封するように一体的に構成される。例えば、図２Ａに示すように、蓋部１２とストリップ収容部１３は、ポリプロピレンなどで一体的に構成され、蓋部１２の中央部分には、ストリップ収容部１３の開口部となる孔部分が設けられる。孔部分は薄膜フィルム１５でカバーされる。そのため、ストリップ収容部１３の中空部はクロマトグラフィーストリップ１４を収容した状態で密封される。ストリップ収容部１３は蛇腹部分１６を有し、伸縮可能である。
生化学的反応の終了後には、試料受容部１１と蓋部１２とを接合した状態において、クロマトグラフィーストリップ１４が蓋部１２を突き破ることでストリップ収容部１３の中空部と試料受容部１１の内部スペースが連通される。具体的には、図２Ｂに示すように、蛇腹部分１６を軸方向に圧縮し、ストリップ収容部１３を収縮させることによって、クロマトグラフィーストリップ１４が薄膜フィルム１５を突き破る。その結果、ストリップ収容部１３の中空部と試料受容部１１の内部スペースとが密閉状態を維持したままで連通される。この状態では、クロマトグラフィーストリップ１４を試料受容部１１の内部スペースに挿入し、サンプル溶液と接触させることができる。
つまり、第１の実施形態のマイクロチューブ１０は、クロマトグラフィーストリップ１４にサンプル溶液を適用する際に、蓋部１２を開く必要がなく、そのため、サンプル溶液の飛沫などによる二次感染のリスクを低減することができる。また、マイクロチューブ１０は、生化学的反応の結果を解析した後にそのまま廃棄することができるという点でも二次感染のリスクを低減することができる。さらに、蓋部１２を開く手間も省ける。
なお、第１の実施形態では、ストリップ収容部１３の中空部に収容されたクロマトグラフィーストリップ１４を試料受容部１１の内部スペースに挿入できることが肝要であり、様々な変化形態が考えられる。
例えば、蛇腹部分１６の位置は、クロマトグラフィーストリップ１４の性質に合わせて変更可能である。すなわち、クロマトグラフィーストリップ１４を用いた場合には、生化学的反応の結果は、メンブレン上にマーカー（ライン）が出現するか否かによって判断される。そのため、マーカー（ライン）が視認できるように蛇腹部分１６の位置は適宜変更される。また、蛇腹部分１６自体も必須ではない。例えば、ストリップ収容部１３をゴムなどの可撓性素材で構成し、収縮可能にすれば良い。また、ストリップ収容部１３に薄層部分を設けて可撓性をもたせて、収縮可能に構成しても良い。
ストリップ収容部１３は、メンブレン上にマーカー（ライン）が視認可能なように、透明素材で構成することもできるし、監視窓を設けることもできる。
また、クロマトグラフィーストリップ１４は、少なくとも薄膜フィルム１５を突き破ることができる程度の剛性を有することが望まれるが、例えば、プラスチック棒にメンブレンを張り付けたものなど、多種多様に構成され得る。また、クロマトグラフィーストリップ１４に、薄膜フィルム１５の破断を容易にするための先端部を設けても良い。また、薄層クロマトグラフィーのようにガラスストリップ上にシリカゲルなどを塗布したものであっても良い。
薄膜フィルム１５は、蓋部１２と一体的に構成することもできる。すなわち、クロマトグラフィーストリップ１４の剛性に応じて蓋部１２の構成が変更され得る。また、試料受容部１１とストリップ収容部１３とを一体的に構成し、クロマトグラフィーストリップ１４が試料受容部１１の壁面を突破するようにしても良い。
サンプル溶液は、ＰＣＲ反応液に限定されない。すなわち、サンプルは、クロマトグラフィーによって展開される試料であれば良く、核酸試料、タンパク質、糖鎖などが適用可能である。また、クロマトグラフィー用の溶媒を容れた容器をマイクロチューブ１０に付加することもできる。
［第２の実施形態］
第１の実施形態のマイクロチューブ１０では、ＰＣＲ反応中において、試料受容部１１の内部スペースとストリップ収容部１３の中空部とが薄膜フィルム１５で区画される。これは、ＰＣＲ反応において蒸発したサンプル溶液を試料受容部１１の内部スペースに留めるためと、蒸発したサンプル溶液とクロマトグラフィーストリップ１４との接触を防止するためのものである。しかしながら、薄膜フィルム１５を用いなくても、試料受容部１１の内部スペースとストリップ収容部１３の中空部の区画が達成できる。例えば、マイクロチューブ１０に、ストリップ収容部１３の中空部と試料受容部１１の内部スペースとを一過的に区画可能な接続部１７を設ければ良い。
第１の実施形態のマイクロチューブ１０では、ＰＣＲ反応中において、試料受容部１１の内部スペースとストリップ収容部１３の中空部とが薄膜フィルム１５で区画される。これは、ＰＣＲ反応において蒸発したサンプル溶液を試料受容部１１の内部スペースに留めるためと、蒸発したサンプル溶液とクロマトグラフィーストリップ１４との接触を防止するためのものである。しかしながら、薄膜フィルム１５を用いなくても、試料受容部１１の内部スペースとストリップ収容部１３の中空部の区画が達成できる。例えば、マイクロチューブ１０に、ストリップ収容部１３の中空部と試料受容部１１の内部スペースとを一過的に区画可能な接続部１７を設ければ良い。
第２の実施形態として具体的な一例を挙げて説明すると、図３Ａに示すようにマイクロチューブ１０の蓋部１２は、サーマルサイクラーに設けられた加熱蓋（ホットリッド）の伝熱シリンジ１８に嵌入するように略半円形に構成される。マイクロチューブ１０の蓋部１２の中央部分には孔部分が設けられ、孔部分とストリップ収容部１３とはチューブ状の接続部１７で接続される。接続部１７は、ポリプロピレンなどの弾性素材で構成される。そのため、マイクロチューブ１０をサーマルサイクラーにセットした時に、接続部１７は、図３Ｂに示すように伝熱シリンジ１８によって狭窄される（言い換えると、押し潰される）。その結果、試料受容部１１の内部スペースとストリップ収容部１３の中空部とが区画される。
マイクロチューブ１０をサーマルサイクラーから外すと、試料受容部１１の内部スペースとストリップ収容部１３の中空部とが再び連通される。そのため、図３Ｃに示すように、クロマトグラフィーストリップ１４を試料受容部１１の内部スペースに挿入し、サンプル溶液と接触させることができる。
なお、第２の実施形態では、ストリップ収容部１３の中空部と試料受容部１１の内部スペースとを一過的に区画することが肝要であり、様々な変化形態が考えられる。
例えば、接続部１７をピンチコックで挟むことでもストリップ収容部１３の中空部と試料受容部１１の内部スペースとの区画が達成される。
また、ＰＣＲ反応に限らず、他の生化学的反応の際にも、ストリップ収容部１３の中空部と試料受容部１１の内部スペースとの区画が望まれる。つまり、マイクロチューブ１０は、ＰＣＲチューブに限られない。
［第３の実施形態］
第１、２の実施形態では、クロマトグラフィーストリップ１４を試料受容部１１の内部スペースに挿入してサンプル溶液と接触させる場合について説明した。しかしながら、サンプル溶液を試料受容部１１からストリップ収容部１３へ移動させてクロマトグラフィーストリップ１４とサンプル溶液とを接触させても良い。
第１、２の実施形態では、クロマトグラフィーストリップ１４を試料受容部１１の内部スペースに挿入してサンプル溶液と接触させる場合について説明した。しかしながら、サンプル溶液を試料受容部１１からストリップ収容部１３へ移動させてクロマトグラフィーストリップ１４とサンプル溶液とを接触させても良い。
第３の実施形態として具体的な一例を挙げて説明すると、図４に示すように、試料受容部１１を上下逆様にして、サンプル溶液をストリップ収容部１３の中空部へ移動させることができる。なお、クロマトグラフィーストリップ１４が移動しないように、ストリップ収容部１３に対して固定することもできる。また、サンプル溶液が溜まる液だめ（リーザ―バー）部分をストリップ収容部１３に設けることもできる。
［第４の実施形態］
第１〜３の実施形態では、ストリップ収容部１３は、マイクロチューブ１０と一体的に構成される。しかしながら、ストリップ収容部１３は、マイクロチューブ１０と別途に構成して、マイクロチューブ１０に対して装着可能にしても良い。
第１〜３の実施形態では、ストリップ収容部１３は、マイクロチューブ１０と一体的に構成される。しかしながら、ストリップ収容部１３は、マイクロチューブ１０と別途に構成して、マイクロチューブ１０に対して装着可能にしても良い。
第４の実施形態として具体的な一例を挙げて説明すると、図５Ａに示すように、マイクロチューブ１０には、蓋部１２と一体的に雌ジョイント部１９が設けられる。また、ストリップ収容部１３には、図５Ｂに示すように、雌ジョイント部１９と嵌合する雄ジョイント部２０が設けられる。そして、雌ジョイント部１９と雄ジョイント部２０は、図５Ｃに示すように、スナップフィット式やねじ込み式に嵌合する。なお、雌ジョイント部１９と雄ジョイント部２０とを嵌合させて、クロマトグラフィーストリップ１４を試料受容部１１の内部スペースに挿入した時には、ストリップ収容部１３の中空部と試料受容部１１の内部スペースとが密閉状態を維持したままで連通される。
このように、ストリップ収容部１３をマイクロチューブ１０と別途に構成して、マイクロチューブ１０に対して装着可能にすることもできる。そのため、例えば、ＰＣＲの最中には、ストリップ収容部１３をマイクロチューブ１０から切り離しておくことができるため、ＰＣＲの最中にストリップ収容部１３が邪魔にならない。
上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載され得るが、以下には限られない。
（付記１）
試料受容部と、蓋部と、クロマトグラフィーストリップを収容するストリップ収容部とを有し、
前記クロマトグラフィーストリップは前記ストリップ収容部の中空部に収容され、
前記試料受容部と前記蓋部とを接合した状態において、前記ストリップ収容部の中空部と前記試料受容部の内部スペースが密閉状態で連通可能に構成されるマイクロチューブ。
試料受容部と、蓋部と、クロマトグラフィーストリップを収容するストリップ収容部とを有し、
前記クロマトグラフィーストリップは前記ストリップ収容部の中空部に収容され、
前記試料受容部と前記蓋部とを接合した状態において、前記ストリップ収容部の中空部と前記試料受容部の内部スペースが密閉状態で連通可能に構成されるマイクロチューブ。
（付記２）
前記蓋部と、前記ストリップ収容部とが、前記ストリップ収容部の中空部に前記クロマトグラフィーストリップを密封するように一体的に構成され、
前記試料受容部と前記蓋部とを接合した状態において、前記クロマトグラフィーストリップが前記蓋部を突き破ることで前記ストリップ収容部の中空部と前記試料受容部の内部スペースが連通される付記１に記載のマイクロチューブ。
前記蓋部と、前記ストリップ収容部とが、前記ストリップ収容部の中空部に前記クロマトグラフィーストリップを密封するように一体的に構成され、
前記試料受容部と前記蓋部とを接合した状態において、前記クロマトグラフィーストリップが前記蓋部を突き破ることで前記ストリップ収容部の中空部と前記試料受容部の内部スペースが連通される付記１に記載のマイクロチューブ。
（付記３）
前記ストリップ収容部が蛇腹部分を有し、伸縮可能であることを特徴とする付記２に記載のマイクロチューブ。
前記ストリップ収容部が蛇腹部分を有し、伸縮可能であることを特徴とする付記２に記載のマイクロチューブ。
（付記４）
前記ストリップ収容部の中空部と前記試料受容部の内部スペースとを一過的に区画可能な接続部を更に有する付記１に記載のマイクロチューブ。
前記ストリップ収容部の中空部と前記試料受容部の内部スペースとを一過的に区画可能な接続部を更に有する付記１に記載のマイクロチューブ。
（付記５）
前記接続部が弾性素材で構成されることを特徴とする付記４に記載のマイクロチューブ。
前記接続部が弾性素材で構成されることを特徴とする付記４に記載のマイクロチューブ。
（付記６）
前記クロマトグラフィーストリップが前記ストリップ収容部に対して固定されることを特徴とする付記４又は５に記載のマイクロチューブ。
前記クロマトグラフィーストリップが前記ストリップ収容部に対して固定されることを特徴とする付記４又は５に記載のマイクロチューブ。
（付記７）
前記ストリップ収容部が液だめ部分を有することを特徴とする付記４又は５に記載のマイクロチューブ。
前記ストリップ収容部が液だめ部分を有することを特徴とする付記４又は５に記載のマイクロチューブ。
（付記８）
付記１〜７のいずれか１つに記載のマイクロチューブを含む生化学的反応キット。
付記１〜７のいずれか１つに記載のマイクロチューブを含む生化学的反応キット。
（付記９）
付記１〜７のいずれか１つに記載のマイクロチューブを用いて生化学的反応の結果を解析する方法。
なお、本発明は以下のようにも記載される。
（形態１）
試料受容部と、
蓋部と、
前記試料受容部及び前記蓋部の少なくとも一方に配され、クロマトグラフィーストリップを収容するストリップ収容容器が装着可能なジョイント部と、を有し、
前記試料受容部と前記蓋部とを接合し、かつ、前記ジョイント部に対して前記ストリップ収容容器を装着した状態において、前記クロマトグラフィーストリップが前記試料受容部または前記蓋部を突き破ることで前記ストリップ収容容器の中空部と前記試料受容部の内部スペースが密閉状態で連通されるように構成されるマイクロチューブ。
（形態２）
試料受容部と、蓋部と、を有するマイクロチューブの、前記試料受容部及び前記蓋部の少なくとも一方に配された第１ジョイント部に対して装着可能である第２ジョイント部と、
クロマトグラフィーストリップを密封して収容するストリップ収容部と、を有し、
前記第１ジョイント部に対して前記第２ジョイント部を装着した状態において、前記クロマトグラフィーストリップが前記試料受容部または前記蓋部を突き破ることで前記ストリップ収容部の中空部と前記試料受容部の内部スペースが密閉状態で連通されるように構成されるストリップ収容容器。
（形態３）
前記ストリップ収容部が蛇腹部分を有し、伸縮可能であることを特徴とする形態２に記載のストリップ収容容器。
（形態４）
前記クロマトグラフィーストリップが、棒状部材を含んで構成される形態２又は３に記載のストリップ収容容器。
（形態５）
前記クロマトグラフィーストリップが、前記蓋部を破断するための先端部を有する形態２〜４のいずれか１つに記載のストリップ収容容器。
付記１〜７のいずれか１つに記載のマイクロチューブを用いて生化学的反応の結果を解析する方法。
なお、本発明は以下のようにも記載される。
（形態１）
試料受容部と、
蓋部と、
前記試料受容部及び前記蓋部の少なくとも一方に配され、クロマトグラフィーストリップを収容するストリップ収容容器が装着可能なジョイント部と、を有し、
前記試料受容部と前記蓋部とを接合し、かつ、前記ジョイント部に対して前記ストリップ収容容器を装着した状態において、前記クロマトグラフィーストリップが前記試料受容部または前記蓋部を突き破ることで前記ストリップ収容容器の中空部と前記試料受容部の内部スペースが密閉状態で連通されるように構成されるマイクロチューブ。
（形態２）
試料受容部と、蓋部と、を有するマイクロチューブの、前記試料受容部及び前記蓋部の少なくとも一方に配された第１ジョイント部に対して装着可能である第２ジョイント部と、
クロマトグラフィーストリップを密封して収容するストリップ収容部と、を有し、
前記第１ジョイント部に対して前記第２ジョイント部を装着した状態において、前記クロマトグラフィーストリップが前記試料受容部または前記蓋部を突き破ることで前記ストリップ収容部の中空部と前記試料受容部の内部スペースが密閉状態で連通されるように構成されるストリップ収容容器。
（形態３）
前記ストリップ収容部が蛇腹部分を有し、伸縮可能であることを特徴とする形態２に記載のストリップ収容容器。
（形態４）
前記クロマトグラフィーストリップが、棒状部材を含んで構成される形態２又は３に記載のストリップ収容容器。
（形態５）
前記クロマトグラフィーストリップが、前記蓋部を破断するための先端部を有する形態２〜４のいずれか１つに記載のストリップ収容容器。
なお、上記の特許文献の開示を、本書に引用をもって繰り込むものとする。本発明の全開示（請求の範囲を含む）の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の請求の範囲の枠内において種々の開示要素（各請求項の各要素、各実施形態ないし実施例の各要素、各図面の各要素等を含む）の多様な組み合わせ、ないし選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。
１０ マイクロチューブ
１１ 試料受容部
１２ 蓋部
１３ ストリップ収容部
１４ クロマトグラフィーストリップ
１５ 薄膜フィルム
１６ 蛇腹部分
１７ 接続部
１８ サーマルサイクラーの伝熱シリンジ
１９ 雌ジョイント部
２０ 雄ジョイント部
１１ 試料受容部
１２ 蓋部
１３ ストリップ収容部
１４ クロマトグラフィーストリップ
１５ 薄膜フィルム
１６ 蛇腹部分
１７ 接続部
１８ サーマルサイクラーの伝熱シリンジ
１９ 雌ジョイント部
２０ 雄ジョイント部
Claims (5)
- 試料受容部と、
蓋部と、
前記試料受容部及び前記蓋部の少なくとも一方に配され、クロマトグラフィーストリップを収容するストリップ収容容器が装着可能なジョイント部と、を有し、
前記試料受容部と前記蓋部とを接合し、かつ、前記ジョイント部に対して前記ストリップ収容容器を装着した状態において、前記クロマトグラフィーストリップが前記試料受容部または前記蓋部を突き破ることで前記ストリップ収容容器の中空部と前記試料受容部の内部スペースが密閉状態で連通されるように構成されるマイクロチューブ。 - 試料受容部と、蓋部と、を有するマイクロチューブの、前記試料受容部及び前記蓋部の少なくとも一方に配された第１ジョイント部に対して装着可能である第２ジョイント部と、
クロマトグラフィーストリップを密封して収容するストリップ収容部と、を有し、
前記第１ジョイント部に対して前記第２ジョイント部を装着した状態において、前記クロマトグラフィーストリップが前記試料受容部または前記蓋部を突き破ることで前記ストリップ収容部の中空部と前記試料受容部の内部スペースが密閉状態で連通されるように構成されるストリップ収容容器。 - 前記ストリップ収容部が蛇腹部分を有し、伸縮可能であることを特徴とする請求項２に記載のストリップ収容容器。
- 前記クロマトグラフィーストリップが、棒状部材を含んで構成される請求項２又は３に記載のストリップ収容容器。
- 前記クロマトグラフィーストリップが、前記蓋部を破断するための先端部を有する請求項２から４のいずれか１項に記載のストリップ収容容器。
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