JP2024037475A - ろ過装置、フィルタ固定治具、及びろ過方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】フィルタ容器と弾性体との間で気密を行う部位とフィルタ容器を固定する部位とを分けることによって、フィルタ容器と弾性体との気密を保ちつつ、且つフィルタ容器を小さい力で容易に取り付け又は取り外しを行う。【解決手段】ろ過装置は、液体試料が投入される入口11、及び入口11より開口面積が小さい出口12を有するファンネル10と、ファンネル10の出口12を有する先端部が挿入され、液体試料に含まれる対象物を捕集するフィルタ23を有するフィルタ容器20と、フィルタ23を通過した液体試料の流路となる貫通穴41を有するゴム栓40と、フィルタ容器20に当接してフィルタ容器20を支持し、且つフィルタ容器20をゴム栓40に対して押し付けるフィルタ固定治具30と、を備える。【選択図】図1
Description
本開示は、水、医薬品、試薬、飲料、化粧品などの液体試料から、微生物などの微粒子や、分析対象の物質を捕集するための、ろ過装置、フィルタ固定治具、及びろ過方法に関する。
メンブレンフィルタ法は、液体試料をメンブレンフィルタでろ過し、フィルタ上に微粒子や、フィルタに親和性のある物質などを捕集し検出する方法である。例えば10mL又はそれ以上の液体試料から菌を検出する場合、試料全量を増菌培地に直接添加することが難しいため、フィルタろ過による菌の濃縮が必要となる。また、メンブレンフィルタ法は、分析を阻害する物質が液体中に存在する場合、その物質を除去する目的でも用いられる。
一般にフィルタろ過には、吸引マニホールドと呼ばれる吸引ろ過のための装置が用いられる。吸引マニホールドは、土台となる配管、配管に接続された吸引ポンプ及びアダプタからなり、アダプタ上にフィルタ容器を固定して、フィルタ下流側を吸引ポンプで陰圧にすることにより、吸引ろ過を行う。フィルタ容器には、液体試料の容量に応じたサイズのファンネル(漏斗)を結合することで、容量の多い試料のろ過が可能となる。
メンブレンフィルタ法は、液体試料中の菌(細菌、真菌)を検出する用途にも使用されている。従来法の菌検出法では、直径47mmのメンブレンフィルタで試料をろ過した後に、フィルタを寒天培地上に置いてフィルタ上で菌を増殖させ、培地上に生じたコロニーを目視で検出する。あるいは、メンブレンフィルタで試料をろ過した後に、フィルタを液体培地中に投入して菌を増殖させ培地の混濁を目視で検出する、という方法が取られてきた。この方法では、菌が目視可能な数まで増殖するのに1日から数日かかり、試験時間が長いという欠点があった。
そこで目視よりも菌を迅速に検出する方法として、菌体に含まれる物質を検出する技術(アデノシン三リン酸(以下、ATP)生物発光法、核酸増幅法、免疫学的方法など)や、菌を直接計数する固相サイトメトリーなどの計測技術が開発されてきている。これらの方法では、菌の濃縮率向上が菌検出感度の向上につながる。そこで、従来よりも直径の小さいフィルタでろ過し、フィルタの単位面積当たりの菌数を向上する方法が取られる。例えば直径10mmのフィルタを用いることで、47mmのフィルタと比較して濃縮率が約20倍向上する。これは、菌検出以外の分析、例えば液体試料中の微粒子をフィルタに捕集し有機物質量を測定する場合や、液体試料中の抗原と親和性のある抗体を固定したフィルタで抗原を捕集し蛍光検出する場合などでも同様である。
径の小さいフィルタを用いた容量の大きい液体試料のろ過は、フィルタ容器に、フィルタ容器の口径よりも口径の大きいファンネル(漏斗)を接続して実施される。ここで、口径の小さいフィルタ容器に口径の大きなファンネルを接続した不安定な形状のものを、流路の気密を保持しつつ直立に固定する方策が必要となる。特殊なろ過装置を導入するのではなく、従来のように手作業で吸引マニホールドを用いたろ過を行いたいというユーザの要求を実現するためには、フィルタ容器とファンネルとを、吸引マニホールドのアダプタに固定する治具が必要となる。
特許文献1では、フィルタ容器の1次側にファンネル、2次側に吸引流路を接続する装置構成が開示されている。特許文献1には、フィルタ容器及びファンネルは、個別に可動装置に接続されており、フィルタ容器、ファンネル、及び流路の着脱の自動化を実現するための装置構成が開示されている。しかし、従来の吸引マニホールドを用いた手作業でのろ過を行いたいというユーザの要望に応えるためには、手作業で簡単にフィルタ容器とファンネルとの着脱を行うことができるという要件を満たすための技術が必要であった。
液体中の物質をフィルタ上に濃縮して分析する場合、フィルタ径が小さい方が濃縮率は高くなり、分析感度が向上する。径の小さなフィルタ容器の上に径が大きなファンネルを接続した不安定な形状のものを、気密を保持しながら直立に固定するには、一般的には、穴付きゴム栓やOリングを内蔵した固定具にフィルタ容器を挿入し、フィルタ容器の外側面とゴム栓やOリングとが接する部位で固定する方法がとられる。この場合、フィルタ容器の固定と流路の気密は、フィルタ容器の側面の同じ部位(ゴム栓やOリングが接する部位)が担っている。そのため、フィルタ上に捕集した物質を分析するためにろ過後にフィルタ容器を取り外す必要がある場合、ゴム栓やOリングとの間の摩擦により、フィルタ容器を強い力で引き抜かなければならないという問題が生じる。従来と同様に手作業でろ過を実施したいというユーザを想定した場合、手作業で小さいフィルタ容器を強い力で引き抜くこととなる。この場合、フィルタ容器の内部に不用意に触れたりフィルタ容器を落としたりしてフィルタ容器を汚染するリスクが高くなり、その後の分析精度が低下するという問題があった。
そこで、本開示は、フィルタ容器と弾性体との間で気密を行う部位と、フィルタ容器を固定する部位とを分けることによって、フィルタ容器と弾性体との気密を保ち、且つフィルタ容器を小さい力で容易に取り付け又は取り外し可能とするろ過装置、フィルタ固定治具、及びろ過方法を提供することを目的とする。
本開示のろ過装置は、液体試料をフィルタろ過するろ過装置であって、液体試料が投入される入口、及び入口より開口面積が小さい出口を有するファンネルと、ファンネルの出口を有する先端部が結合される入口、および出口を持ち、入口と出口との間に液体試料に含まれる対象物を捕集するフィルタを有する筒状のフィルタ容器と、フィルタを通過した液体試料の流路となる貫通穴を有し、貫通穴の入口周囲がフィルタ容器に接触する弾性体と、フィルタ容器に当接してフィルタ容器を支持し、且つフィルタ容器を弾性体に対して押し付けるフィルタ固定治具と、を備え、フィルタ固定治具がフィルタ容器を弾性体に押し付けることによって、弾性体の貫通穴の入口周囲をフィルタ容器の入口周囲に対応する接触面で気密する。
本開示によれば、フィルタ容器と弾性体との間で気密を行う部位とフィルタ容器を固定する部位とを分けることによって、フィルタ容器と弾性体との気密を保ちつつ、且つフィルタ容器を小さい力で容易に取り付け又は取り外しが可能となる。
上述した以外の、課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明にて明らかにされる。
本開示の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の実施の形態において、その構成要素は、特に明示した場合及び原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。
以下、図面を参照しながら本開示の実施の形態を説明する。
図1は、実施例1のろ過装置の例を示した図である。図1を参照して、実施例1のろ過装置1の構成を説明する。図1の(A)は、実施例1のろ過装置1をアダプタ60に取り付けた状態を示した図であり、(B)は、フィルタ容器20を分解した状態を示した図であり、(C)は、フィルタ固定治具30を分解した状態を示した図である。
(ろ過装置1の構成)
ろ過装置1は、ファンネル10と、フィルタ容器20と、フィルタ固定治具30と、弾性体40と、を備える。このろ過装置1は、液体試料をフィルタろ過する装置である。実施例1の弾性体40は、市販の穴付きゴム栓である。以下、弾性体40を、穴付きゴム栓40又はゴム栓40と呼ぶ。ファンネル10、フィルタ容器20及びフィルタ固定治具30を備える構造体は、この市販の穴付きゴム栓40に取り付け及び取り外しが可能である。穴付きゴム栓40は、繰り返し使用可能なものであって、手作業での取り扱いが容易であるという利点がある。この穴付きゴム栓40の貫通穴41の穴径D41がフィルタ容器20(カバー22)の外径D24より小さければ、ろ過装置1に対して使用可能であるため、市販の穴付きゴム栓40を使うことができるという利点もある。吸引マニホールド50の上流側には、アダプタ60が接続可能であって、このアダプタ60には穴付きゴム栓40が取り付けられる。また、吸引マニホールド50の下流側には、吸引ポンプ70が接続可能である。ファンネル10に投入された液体試料は、吸引ポンプ70の駆動によって、ファンネル10からフィルタ容器20、穴付きゴム栓40、アダプタ60、及び吸引マニホールド50の順に通過する。
ろ過装置1は、ファンネル10と、フィルタ容器20と、フィルタ固定治具30と、弾性体40と、を備える。このろ過装置1は、液体試料をフィルタろ過する装置である。実施例1の弾性体40は、市販の穴付きゴム栓である。以下、弾性体40を、穴付きゴム栓40又はゴム栓40と呼ぶ。ファンネル10、フィルタ容器20及びフィルタ固定治具30を備える構造体は、この市販の穴付きゴム栓40に取り付け及び取り外しが可能である。穴付きゴム栓40は、繰り返し使用可能なものであって、手作業での取り扱いが容易であるという利点がある。この穴付きゴム栓40の貫通穴41の穴径D41がフィルタ容器20(カバー22)の外径D24より小さければ、ろ過装置1に対して使用可能であるため、市販の穴付きゴム栓40を使うことができるという利点もある。吸引マニホールド50の上流側には、アダプタ60が接続可能であって、このアダプタ60には穴付きゴム栓40が取り付けられる。また、吸引マニホールド50の下流側には、吸引ポンプ70が接続可能である。ファンネル10に投入された液体試料は、吸引ポンプ70の駆動によって、ファンネル10からフィルタ容器20、穴付きゴム栓40、アダプタ60、及び吸引マニホールド50の順に通過する。
吸引マニホールド50は、市販品であって、例えばPall社のラボラトリーマニホールド(Product ID:4889)である。また、アダプタ60は、この吸引マニホールド50に接続可能なアダプタであって、例えばPall社のラボラトリーマニホールドスタンダードアダプタ(Product ID:4892)である。吸引マニホールド50は、例えばメルク社の吸引マニホールド(カタログ番号:EZFITH0LD3)であってもよい。メルク社の吸引マニホールドであれば、部品の取り付けを工具なしで実施可能であり、洗浄や滅菌といったメンテナンスが容易である。上記に例示したマニホールドには、カップ状になったアダプタ60が取り付け可能であって、このアダプタ60には、アダプタ60のサイズに適合するゴム栓40が嵌め込まれる。ゴム栓40の外面とアダプタ60の内面が接することで、液体試料の流路の気密が保たれる。
(ファンネル10)
ファンネル10は、滅菌可能な素材であり、例えば金属製又は樹脂製である。金属製であれば耐久性が高く、洗浄や滅菌を繰り返して使用可能であり、経済的である。一方、樹脂製であれば、安価であり、使い捨てとすることで洗浄作業が不要となり、利便性が向上する。また、透明な樹脂を使用することで、ろ過の進行状況がクリーンベンチの外からでも目視で確認できるという利点もある。
ファンネル10は、滅菌可能な素材であり、例えば金属製又は樹脂製である。金属製であれば耐久性が高く、洗浄や滅菌を繰り返して使用可能であり、経済的である。一方、樹脂製であれば、安価であり、使い捨てとすることで洗浄作業が不要となり、利便性が向上する。また、透明な樹脂を使用することで、ろ過の進行状況がクリーンベンチの外からでも目視で確認できるという利点もある。
ファンネル10は、液体試料が投入される入口11、及び入口より開口面積が小さい出口12を有する。具体的には、入口11の開口面積は、出口12の開口面積の4倍以上である。ファンネル10の入口11の内径D11は、フィルタ容器20(フィルタ本体部21)の内径D21より大きい。また、ファンネル10は、100mL程度の液体を保持することが可能な容積を有する。ファンネル10の容積は、液体試料の量に合わせて適宜選択することができる。ファンネル10の出口12の外径D12は、フィルタ本体部21の内径D21と略同じである。このため、フィルタ容器20にファンネル10の下部先端を差し込むことでファンネル10とフィルタ容器20との間の気密が保たれる。
(フィルタ容器20)
フィルタ容器20は、フィルタ本体部21と、フィルタ本体部21の外周面をカバーするカバー22と、を有する。実施例1のフィルタ容器20は、フィルタ本体部21とカバー22との2パーツからなるフィルタアッセンブリである。フィルタ本体部21及びカバー22は、略円筒状であって、フィルタ本体部21の底面には、フィルタ23が固定されており、フィルタの有効面積(フィルタ全体のうち、試料液をろ過する面積)はフィルタ本体部21の底面内側の面積と略同じである。フィルタ本体部21及びカバー22の形状は、正円筒状に限らず、筒状であれば多角形の筒状であってもよいし、楕円形の筒状であってもよい。また、フィルタ本体部21及びカバー22の径は、不均一であってもよい。フィルタ23は、液体試料に含まれる対象物を捕集する。フィルタ本体部21には、ファンネル10の出口12を有する先端部が挿入される。ここでは、ファンネル10の出口12を有する先端部をフィルタ本体部21に挿入したが、ファンネル10の出口12を有する先端部とフィルタ本体部21とが結合されていればよい。フィルタ本体部21のカバー22に挿入される部分の外径D22は、カバー22の内径D23と略同じである。このため、フィルタ本体部21のカバー22に挿入される部分の外周面とカバー22の内周面とは接しており、フィルタ本体部21とカバー22との間の気密が保たれる。また、カバー22の底面24の外径D24は、ゴム栓40の貫通穴41の径D41より大きい。このため、カバー22の底面24がゴム栓40の上面42に当接し、気密が保たれる。なお、ファンネル10をフィルタ容器20にあらかじめ結合した状態で用意してもよい。また、ファンネル10の出口内径とフィルタ容器20の入り口外径を略同じとし、フィルタ容器20の入口部分をファンネル10の出口部分に挿入する構造としてもよい。あるいは、ファンネル10とフィルタ容器20が結合した構造の部材を樹脂などの素材で一体成型で製造し、ろ過後にファンネル10とフィルタ容器20の間の一定の位置で折って切り離すことができるようになっていてもよい。また、フィルタ容器20をテーパー状とし、入口面積はフィルタ有効面積も大きい形状としてもよい。
フィルタ容器20は、フィルタ本体部21と、フィルタ本体部21の外周面をカバーするカバー22と、を有する。実施例1のフィルタ容器20は、フィルタ本体部21とカバー22との2パーツからなるフィルタアッセンブリである。フィルタ本体部21及びカバー22は、略円筒状であって、フィルタ本体部21の底面には、フィルタ23が固定されており、フィルタの有効面積(フィルタ全体のうち、試料液をろ過する面積)はフィルタ本体部21の底面内側の面積と略同じである。フィルタ本体部21及びカバー22の形状は、正円筒状に限らず、筒状であれば多角形の筒状であってもよいし、楕円形の筒状であってもよい。また、フィルタ本体部21及びカバー22の径は、不均一であってもよい。フィルタ23は、液体試料に含まれる対象物を捕集する。フィルタ本体部21には、ファンネル10の出口12を有する先端部が挿入される。ここでは、ファンネル10の出口12を有する先端部をフィルタ本体部21に挿入したが、ファンネル10の出口12を有する先端部とフィルタ本体部21とが結合されていればよい。フィルタ本体部21のカバー22に挿入される部分の外径D22は、カバー22の内径D23と略同じである。このため、フィルタ本体部21のカバー22に挿入される部分の外周面とカバー22の内周面とは接しており、フィルタ本体部21とカバー22との間の気密が保たれる。また、カバー22の底面24の外径D24は、ゴム栓40の貫通穴41の径D41より大きい。このため、カバー22の底面24がゴム栓40の上面42に当接し、気密が保たれる。なお、ファンネル10をフィルタ容器20にあらかじめ結合した状態で用意してもよい。また、ファンネル10の出口内径とフィルタ容器20の入り口外径を略同じとし、フィルタ容器20の入口部分をファンネル10の出口部分に挿入する構造としてもよい。あるいは、ファンネル10とフィルタ容器20が結合した構造の部材を樹脂などの素材で一体成型で製造し、ろ過後にファンネル10とフィルタ容器20の間の一定の位置で折って切り離すことができるようになっていてもよい。また、フィルタ容器20をテーパー状とし、入口面積はフィルタ有効面積も大きい形状としてもよい。
(フィルタ固定治具30)
フィルタ固定治具30は、ベース31と、押さえ32とを有する。押さえ32は、フィルタ容器20に当接して、フィルタ容器20を支持する。ベース31は、フィルタ容器20を穴付きゴム栓40に対して押し付ける押さえ32を固定する。ベース31は、ゴム栓40の上部に嵌め込まれて、ゴム栓40に固定される。ベース31は、ゴム栓40の上部に嵌め込まれるテーパー形状のベース固定部33を有する。また、ベース31は、フィルタ容器20の一部又は全部を収容するフィルタ収容部34を有する。フィルタ収容部34の外周面には、雄ネジ加工が施された雄ネジ加工部35が形成されている。また、押さえ32の雄ネジ加工部35に対向する部分には、雌ネジ加工が施された雌ネジ加工部36が形成されている。雄ネジ加工部35に雌ネジ加工部36をねじ込むことによって、ベース31に対して押さえ32が固定される。フィルタ収容部34の内周面にネジ加工部を設け、押さえ32の外周面にネジ加工部を設けてもよい。
フィルタ固定治具30は、ベース31と、押さえ32とを有する。押さえ32は、フィルタ容器20に当接して、フィルタ容器20を支持する。ベース31は、フィルタ容器20を穴付きゴム栓40に対して押し付ける押さえ32を固定する。ベース31は、ゴム栓40の上部に嵌め込まれて、ゴム栓40に固定される。ベース31は、ゴム栓40の上部に嵌め込まれるテーパー形状のベース固定部33を有する。また、ベース31は、フィルタ容器20の一部又は全部を収容するフィルタ収容部34を有する。フィルタ収容部34の外周面には、雄ネジ加工が施された雄ネジ加工部35が形成されている。また、押さえ32の雄ネジ加工部35に対向する部分には、雌ネジ加工が施された雌ネジ加工部36が形成されている。雄ネジ加工部35に雌ネジ加工部36をねじ込むことによって、ベース31に対して押さえ32が固定される。フィルタ収容部34の内周面にネジ加工部を設け、押さえ32の外周面にネジ加工部を設けてもよい。
フィルタ収容部34の内径D31は、カバー22の外径D24より大きい。このため、摩擦抵抗はなく且つ簡単に、フィルタ容器20をフィルタ収容部34に出し入れすることができる。また、押さえ32には、フィルタ本体部21の上面25に当接するフィルタ支持部37が形成されている。このフィルタ支持部37は、フィルタ本体部21の上面25に当接して、フィルタ本体部21の上方向への移動を規制する。フィルタ支持部37は、フィルタ容器20を穴付きゴム栓40に対して押し付けて、穴付きゴム栓40の貫通穴41の入口周囲をフィルタ容器20の前記入口周囲に対応する接触面で気密する。フィルタ支持部37の内径D32は、フィルタ本体部21の上面25の外径D25より小さい。また、押さえ32の上部には、ファンネル10を支持するファンネル支持部38が設けられており、ファンネル10の横揺れを防止する。
(穴付きゴム栓40)
穴付きゴム栓40は、フィルタ容器20の下流側に配置され、フィルタ容器20の底面24に接触する。穴付きゴム栓40は、フィルタ23を通過した液体試料の流路となる貫通穴41を有する。上記したベース31は、穴付きゴム栓40に嵌め込まれる。
穴付きゴム栓40は、フィルタ容器20の下流側に配置され、フィルタ容器20の底面24に接触する。穴付きゴム栓40は、フィルタ23を通過した液体試料の流路となる貫通穴41を有する。上記したベース31は、穴付きゴム栓40に嵌め込まれる。
(実施例1のろ過装置1を用いてろ過を行う方法(ろ過方法))
図2は、実施例1のろ過装置を用いてろ過を行う方法(ろ過方法)を示したフローチャートである。図2を参照して、実施例1のろ過装置1によるろ過方法を説明する。
図2は、実施例1のろ過装置を用いてろ過を行う方法(ろ過方法)を示したフローチャートである。図2を参照して、実施例1のろ過装置1によるろ過方法を説明する。
ユーザは、まず、吸引マニホールド50、穴付きゴム栓40、及びフィルタ固定治具30を用意し、それぞれを洗浄及び滅菌する(ステップS201)。吸引マニホールド50、及び穴付きゴム栓40は、定期的にこすり洗いを行い、計測対象物質を低減する処理を行うことが望ましい。たとえば菌検出が試験の目的であれば、高圧蒸気滅菌を行い、クリーンベンチなどの清浄な環境に設置して、以降は無菌的にろ過操作を行う。また、ベース31及び押さえ32も、こすり洗いを行い、滅菌をしたものを用意する。
また、ユーザは、ファンネル10及びフィルタ容器20を滅菌する。フィルタ本体部21をカバー22に収納した状態で滅菌する(ステップS202)。
次に、ユーザは、液体試料を用意する(ステップS203)。
ユーザは、吸引マニホールド50に接続されたアダプタ60に穴付きゴム栓40を設置する(ステップS204)。
そして、ユーザは、ベース31のベース固定部33にゴム栓40の上部をはめ込むことによって、ゴム栓40にベース31を固定する(ステップS205)。
ユーザは、ゴム栓40に固定されたベース31のフィルタ収容部34にフィルタ容器20を挿入して、直立させる(ステップS206)。この時点では、フィルタ容器20は、ゴム栓40の上に載置された状態となっているだけで、ゴム栓40の上面42とカバー22の底面24との間の気密はない。
ここで、ユーザは、押さえ32をベース31に対してねじ込み、フィルタ容器20を固定する(ステップS207)。ベース31の雄ネジ加工部35に対して押さえ32の雌ネジ加工部36を垂直下方向(図1中のZ方向)にねじ込むと、押さえ32の内部上面のフィルタ支持部37がフィルタ本体部21の上面25に当接する。さらに、押さえ32をベース31に対してねじ込むと、ゴム栓40に対してフィルタ容器20が垂直下方向に押し付けられる。この操作により、フィルタ容器20が直立して固定されるとともに、ゴム栓40の上面42とカバー22の底面24との間の気密が保たれる。なお、押さえ32がフィルタ容器20をゴム栓40に押し付け過ぎると、ゴム栓40が変形あるいは損傷するため、押しつけ距離を制限するよう、ベース31に対する押さえ32のねじ込み距離を一定の値でストップする形状にしてもよい。押しつけ距離(ゴム栓40の上面42にフィルタ容器20が載置された状態から、ゴム栓40の方向にフィルタ容器20を移動させる距離)の最大許容値は、ゴム栓40の硬さに依存し、例えば2mm以内が好ましい。
なお、液体試料の流路の形状は、円筒状であってもよいし、円筒状以外の形状であってもよい。例えば、ゴム栓40の貫通穴41の形状は、円筒以外の任意の形状とすることができる。入口と出口の形状や断面積が異なってもよい。ただし、気密を保つために、カバー22とゴム栓40とが接する接触面は、液体の流路を囲むように連続している必要がある。
次に、ユーザは、フィルタ本体部21の上流側に滅菌済みのファンネル10を接続する(ステップS208)。このとき、フィルタ容器20が直立して固定されているので、ファンネル10を接続しても、ファンネル10の直立を保つことができる。また、押さえ32の上部のファンネル支持部38がファンネル10を支持することによって、さらにファンネル10の直立を安定させる役割を果たす。もしもファンネル10とフィルタ容器20とをあらかじめ結合した状態で用意した場合は、ステップS206にてファンネル10と結合したフィルタ容器20を直立させ、ステップ207にて押え32をベース31に対してネジ込むという手順となり、ステップS208は不要である。
ユーザは、直立したファンネル10に液体試料を注ぎ入れる(ステップS209)。
吸引マニホールド50に接続した吸引ポンプ70を作動させ、液体試料を吸引ろ過する(ステップS210)。吸引ポンプ70が作動すると、フィルタ23の下流側が陰圧となることから、ファンネル10内の液体は、フィルタ本体部21、フィルタ23、カバー22、ゴム栓40、及びアダプタ60を通過して、除去される。これにより、液体試料内の微粒子や、フィルタ23に結合する物質のみがフィルタ23に捕集される。
吸引ろ過が終了すると、吸引ポンプ70は、停止される(ステップS211)。
次に、ユーザは、フィルタ本体部21からファンネル10を取り外す(ステップS212)。このとき、ユーザは、片手でフィルタ固定治具30(ベース31又は押さえ32)を固定しながら、もう一方の手でファンネル10を垂直上方向(-Z方向)に引き抜く。あるいは、押さえ32の上部とファンネル10との間にU字状のヘラを差し込み、押さえ32の上部を支点にしてテコの原理でファンネル10を上方向に押し上げて、取り外すこともできる。
次に、ユーザは、押さえ32をベース31から取り外す(ステップS213)。
その後、ユーザは、フィルタ容器20をベース31から取り外す(ステップS214)。フィルタ容器20は、ゴム栓40の上面42に載置されているだけなので、ユーザは、抵抗なくフィルタ容器20を取り外すことができる。
取り外したフィルタ容器20のフィルタ23上に捕集した物質は、検出のため、分析にかけられる(ステップS215)。
一方、ベース31は、穴付きゴム栓40に固定されたままであるので、次のフィルタ容器20をフィルタ収容部34に挿入して、直立させ(ステップS206)、固定することによって(ステップS207)、吸引ろ過を繰り返し実施することができる。ただし、前の液体試料のろ過により穴付きゴム栓40が次の分析に影響があるほど汚染される可能性がある場合は、ベース31と穴付きゴム栓40とを取り外し、洗浄済みのものに交換する。
(菌の検出方法)
実施例1のろ過装置1を、100mLの水試料中から菌(細菌および真菌)をアデノシン三リン酸(ATP)生物発光法により検出する方法に使用する手順の例を以下に述べる。
実施例1のろ過装置1を、100mLの水試料中から菌(細菌および真菌)をアデノシン三リン酸(ATP)生物発光法により検出する方法に使用する手順の例を以下に述べる。
ファンネル10及びフィルタ容器20は、予め滅菌処理される。穴付きゴム栓40、押さえ32、ベース31、アダプタ60、および吸引マニホールド50も、滅菌処理されることが望ましい。フィルタ23は、直径6mm、穴径0.45μmのものがフィルタ本体部21の底面に固定されている。カバー22の外径D24は12mm、フィルタ本体部21の内径D1は9mm、フィルタ本体部21の内容量は0.8mLである。ファンネル10の下部先端の外径D12は9mmで、フィルタ本体部21の内部に篏合する。ファンネル10の上部は、内径D11が60mm、高さが60mmとなっており、100mLの液体を保持可能である。穴付きゴム栓40の穴径D41は9mmであり、カバー22の外径D24の12mmより小さい。ベース31のフィルタ収容部34の内径D31は13mmであり、カバー22の外径D24の12mmより大きい。
ユーザは、ベース31を穴付きゴム栓40に嵌め込み、フィルタ容器20をベース31のフィルタ収容部34に挿入し、押さえ32をねじ込んで固定する。そして、ユーザは、ファンネル10をフィルタ本体部21に差し込み、ファンネル10に液体試料100mLを注ぎ入れる。吸引ポンプ70が作動すると、液体試料が吸引ろ過される。これにより、フィルタ23上には菌が捕集され、液体は、ろ液として除去される。ユーザは、ファンネル10、押さえ32の順に取り外し、フィルタ容器20を取り出し、フィルタ23にATP消去液(ATP分解酵素の入った試薬溶液)400μLを添加して37℃でインキュベートし、フィルタ23に残った遊離ATPを除去する。フィルタ容器20をマイクロチューブ上に置いて遠心ろ過し、ATP消去液を、ろ液として除去する。フィルタ容器20からフィルタ本体部21を取り出して計測チューブにのせ、フィルタ23に抽出液(菌体を破壊して菌体内のATPを取り出す試薬溶液)50μLを添加する。遠心ろ過して抽出液を計測チューブに回収する。計測チューブにATP発光試薬(ルシフェリン―ルシフェラーゼ反応を用いて発光反応を起こす試薬溶液)を添加して、発光計測によりATPを定量する。ATP量は、液体試料中の菌量と比例するため、元の菌量を知ることができる。体積100mLの液体試料をフィルタろ過し、フィルタ23上に菌を濃縮して50uLの試薬でATPを抽出することで、2000倍の濃縮を達成している。
菌検出法として一般的に実施されているメンブレンフィルタ法では、液体試料を直径47mm、穴径0.1~0.5μmのメンブレンフィルタでろ過し、フィルタ上に菌を捕集する。直径47mmのフィルタと比較した場合、直径6mmのフィルタでは濃縮率は約60倍高くすることができ、より高感度に検出することができる。
ここでは、ATP測定により菌検出を行う例を示したが、検出対象をATPに限るものではない。菌体が持つ物質、例えば脂質、糖、タンパク質、代謝物などの菌体構成物質の検出や、菌体内に含まれる酵素の活性を基質添加により検出する方法などで菌を検出してもよい。また、ここでは菌検出を行う例を示したが、検出対象を菌に限るものではない。純水や医薬品などに含まれる有機微粒子あるいは無機微粒子を検出する分析用途に使用することもできる。
(実施例1の効果)
実施例1のフィルタ固定治具30を用いることで、フィルタ容器20と弾性体40との間で気密を行う部位と、フィルタ容器20を固定する部位とを分けることができる。気密と固定とを同じ部位で行わないため、フィルタ容器20を取り外す際に摩擦抵抗なく、手作業で簡単にフィルタ容器20を取り外すことができる。その結果、取り外し作業の際にフィルタ容器20のフィルタ23が汚染するリスクを低減することができる。また、フィルタ固定治具30を新たに用意するだけで、市販の吸引マニホールドおよびゴム栓を使用して面積の小さいメンブレンフィルタでろ過することが可能となる。
実施例1のフィルタ固定治具30を用いることで、フィルタ容器20と弾性体40との間で気密を行う部位と、フィルタ容器20を固定する部位とを分けることができる。気密と固定とを同じ部位で行わないため、フィルタ容器20を取り外す際に摩擦抵抗なく、手作業で簡単にフィルタ容器20を取り外すことができる。その結果、取り外し作業の際にフィルタ容器20のフィルタ23が汚染するリスクを低減することができる。また、フィルタ固定治具30を新たに用意するだけで、市販の吸引マニホールドおよびゴム栓を使用して面積の小さいメンブレンフィルタでろ過することが可能となる。
一方、フィルタ容器20を固定しかつ気密を保つための代替案としては、穴付きゴム栓40の内径D41とカバー22の外径D24とを一致させ、フィルタ容器20を穴付きゴム栓40の貫通穴41に押し込むことで、フィルタ容器20を直立させる方法が考えられる。この場合、固定と気密とが共にカバー22の外側面で達成されるため、強固に固定される一方で、フィルタ容器20をゴム栓40から外すことが困難となる。フィルタ容器20が小さい場合、特に手作業では取り外しが難しい。これに対し、実施例1のろ過装置1では、固定と気密とをカバー22の外側面ではなく、フィルタ容器20の2つの水平面(底面24、及び上面25)で行うことによって、フィルタ容器20の取り外しが小さい力で容易となる。このように、実施例1では、手作業で簡単にフィルタ容器20の取り外しが可能であり、強い力でフィルタ容器20を取り外す必要がある従来の場合と比較して、フィルタ容器20を落としたり内部に触れたりして汚染してしまうリスクを低減することができる。
なお、フィルタ容器20の水平面(底面24、及び上面25)とは、フィルタ容器20を直立させたときの垂直軸(図中のZ方向)に対し、90度の角度を持つ面を意味している。ただし、押さえ32がフィルタ容器20に垂直下方向の力を加えることができること、また、フィルタ容器20と弾性体40(ゴム栓40)とが垂直方向に力を加え合うことができるという機能を果たすことが可能である範囲として、フィルタ容器20の水平面(底面24、及び上面25)は、垂直軸に対し、90±45度までの範囲は許容される。
また、ファンネル10の入口11の開口面積は、ファンネル10の先端部が挿入されるフィルタ容器20の開口の開口面積の4倍以上である。実施例1では、フィルタ固定治具30によってフィルタ容器20を安定に固定することができるので、開口面積が大きく不安定なファンネル10を安定に支持することができる。
また、ゴム栓40の貫通穴41の径D41をフィルタ容器20の底面24の外径D24より小さくすることによって、貫通穴41の入口周辺と底面24との間で気密を保つことができる。
また、ベース31及び押さえ32のそれぞれにネジ加工部35及び36を形成し、押さえ32をベース31にねじ込むことによって、より強固にフィルタ容器20を固定することが可能となる。
また、押さえ32にファンネル支持部38を設けることによって、よりファンネル10を安定して固定することが可能となる。
図3は、実施例2のろ過装置の例を示した図である。図3を参照して、実施例2のろ過装置2の構成を説明する。実施例1と同様の構成については、同じ符号を付し、その説明を適宜省略する。
実施例1では、フィルタ固定治具30のベース31をゴム栓40に固定したが、実施例2では、ベース331を補助アダプタ350に固定する。ベース331をアダプタ60に対して固定することで、フィルタ容器20及びファンネル10の固定が弾性体(ゴム栓40)に対して固定する場合より安定することが期待できる。しかし、ゴム栓40を導入する上部の径が大きく、下部の径が小さいテーパー状のカップを有するアダプタ60に対してベース331を固定することは難しい。そこで、実施例2では、補助アダプタ350をアダプタ60のカップに装着する。具体的には、補助アダプタ350とベース331のベース固定部333とが篏合するようにし、補助アダプタ350にベース331を固定する。また、固定ネジ351により、補助アダプタ350に対するベース331の固定をより強化してもよい。あるいは、ベース固定部333及び補助アダプタ350の両方にネジ山を加工し、互いにねじ込むことで固定してもよい。
(実施例2の効果)
実施例2のベース331を用いることによって、弾性体のゴム栓40や形状が特殊なアダプタ60に固定することなく、補助アダプタ350にベース331を固定することができる。その他の効果は、実施例1と同様である。
実施例2のベース331を用いることによって、弾性体のゴム栓40や形状が特殊なアダプタ60に固定することなく、補助アダプタ350にベース331を固定することができる。その他の効果は、実施例1と同様である。
図4は、実施例3のろ過装置の例を示した図である。図4を参照して、実施例3のろ過装置3の構成を説明する。実施例1と同様の構成については、同じ符号を付し、その説明を適宜省略する。
実施例1では、市販のアダプタ60に穴付きゴム栓40を取り付けたが、実施例3では、市販のアダプタ60にベース431を取り付ける。
まず、フィルタろ過用の吸引マニホールド50(図1参照)を用意し、吸引マニホールド50に先端がカップ状になったアダプタ60を取り付ける。実施例3のベース431は、ステンレス、アルミ、硬質プラスチック等で高圧蒸気滅菌が可能な素材であることが好ましい。ベース431には、アダプタ60に対する固定及び気密を行うOリング441と、カバー22との間の気密を行うOリング442と、が装着されている。Oリング441及び442の素材も、高圧蒸気滅菌できる素材であることが望ましいが、Oリング441及び442は安価であるので、滅菌できる素材のものを滅菌済みの状態で供給し、使い捨てとしてもよい。
Oリング442の内径D442は、カバー22の外径D24よりも小さい。フィルタ収容部434の内径D434は、カバー22の外径D24より大きい。これにより、フィルタ容器20をフィルタ収容部434に出し入れする際は、摩擦抵抗なく、力を入れずに、手で簡単にフィルタ容器20を出し入れすることができる。押さえ32の内部上面のフィルタ支持部37がフィルタ容器20を垂直下方向にOリング442に押し付けることで、フィルタ容器20は固定され、カバー22の底面24とOリング442との間で気密が保たれる。
(実施例3の効果)
実施例3の構成では、ベース431をアダプタ60に直接固定することができ、安定がよい。また、気密を安価なOリング441及び442で実施するため、使い捨てにすることができ、気密部品の洗浄作業を省略することができ、作業を簡便化することができる。その他の効果は、実施例1と同様である。
実施例3の構成では、ベース431をアダプタ60に直接固定することができ、安定がよい。また、気密を安価なOリング441及び442で実施するため、使い捨てにすることができ、気密部品の洗浄作業を省略することができ、作業を簡便化することができる。その他の効果は、実施例1と同様である。
図5は、実施例4のろ過装置の例を示した図である。図5を参照して、実施例4のろ過装置4の構成を説明する。実施例1と同様の構成については、同じ符号を付し、その説明を適宜省略する。
実施例1~3では、市販のアダプタ60を利用したが、実施例4ではオリジナルのアダプタ560を使用する。
まず、フィルタろ過用の吸引マニホールド50(図1参照)を用意し、吸引マニホールド50に実施例4のアダプタ560を取り付ける。実施例4のアダプタ560は、金属や樹脂等の高圧蒸気滅菌可能な硬質素材で作製され、内部にOリング561が装着される。Oリング561の内径D561は、カバー22の外径D24より小さい。アダプタ560は、フィルタ収容部562を有し、このフィルタ収容部562の内径D562は、カバー22の外径D24より大きい。フィルタ容器20をフィルタ収容部562に出し入れする際は、摩擦抵抗なく、力を入れずに、手で簡単にフィルタ容器20を出し入れすることができる。押さえ32の内部上面のフィルタ支持部37がフィルタ容器20を垂直下方向にOリング561に押し付けることで、フィルタ容器20は固定され、カバー22の底面24とOリング561との間で気密が保たれる。
(実施例4の効果)
実施例4の構成では、アダプタ560に対して押さえ32を直接固定するため、より安定した固定が可能である。また、気密を安価なOリング561で実施するため、使い捨てにすることができ、気密部品の洗浄作業を省略することができ、作業を簡便化することができる。その他の効果は、実施例1と同様である。
実施例4の構成では、アダプタ560に対して押さえ32を直接固定するため、より安定した固定が可能である。また、気密を安価なOリング561で実施するため、使い捨てにすることができ、気密部品の洗浄作業を省略することができ、作業を簡便化することができる。その他の効果は、実施例1と同様である。
また、実施例4の構成のバリエーションとして、フィルタ容器20の底面にOリング561を接着した状態でフィルタ容器20を準備するという方法も考えられる。フィルタ容器20とOリング561が接着していれば、フィルタ容器20の交換作業だけでOリング561の交換作業が不要となり、より簡便に作業を行うことができる。
図6は、実施例5のろ過装置の例を示した図である。図6を参照して、実施例5のろ過装置5の構成を説明する。実施例1と同様の構成については、同じ符号を付し、その説明を適宜省略する。
実施例5では、シリコンチューブ661の端面664で気密を保つ例について説明する。
実施例5では、シリコンチューブ661は、チューブアダプタ660に差し込まれる。そして、チューブアダプタ660とシリコンチューブ661との間にチューブ固定部品662を挿入することによって、シリコンチューブ661が固定されている。チューブアダプタ660は、図示されていない固定台に安定に固定されている。チューブアダプタ660は、フィルタ容器20を収容するフィルタ収容部663を有する。
カバー22の外径D24は、シリコンチューブ661の内径D661より大きく、外径D662より小さい。シリコンチューブ661の端面664は、平滑であり、押さえ32の内部上面のフィルタ支持部37がフィルタ容器20を垂直下方向にシリコンチューブ661の端面664に押し付けることで、フィルタ容器20は固定され、且つカバー22の底面24とシリコンチューブ661の端面664との間で気密が保たれる。
(実施例5の効果)
シリコンチューブ661の反対側の開口部を吸引ポンプ70に接続することで、吸引ろ過を実施することができる。あるいは、ペリスタポンプでシリコンチューブ661の外面を挟んでしごくことでチューブ内に陰圧をつくり、吸引ろ過を実施することもできる。シリコンチューブ661は、あらかじめ洗浄・滅菌等の清浄化をしたものを複数準備しておき、ろ過ごとに交換すれば常に清浄な流路でろ過を実施することができ、フィルタ容器20への汚染を低減し、分析精度を向上することができる。また、シリコンチューブ661のような透明または半透明の流路を用いることで、ろ過の進行状況を目視で確認することができる。その他の効果は、実施例1と同様である。
シリコンチューブ661の反対側の開口部を吸引ポンプ70に接続することで、吸引ろ過を実施することができる。あるいは、ペリスタポンプでシリコンチューブ661の外面を挟んでしごくことでチューブ内に陰圧をつくり、吸引ろ過を実施することもできる。シリコンチューブ661は、あらかじめ洗浄・滅菌等の清浄化をしたものを複数準備しておき、ろ過ごとに交換すれば常に清浄な流路でろ過を実施することができ、フィルタ容器20への汚染を低減し、分析精度を向上することができる。また、シリコンチューブ661のような透明または半透明の流路を用いることで、ろ過の進行状況を目視で確認することができる。その他の効果は、実施例1と同様である。
なお、シリコンチューブ661の素材は、気密を保つための適度な弾性をもつ素材であればよく、シリコンに限るものではない。
図7及び図8は、実施例6のフィルタ固定治具の例を示した図である。図7は、実施例6のフィルタ固定治具の例を示した6面図であり、図8は、実施例6のフィルタ固定治具の斜視図及び図7に示したI-I切断面でのI-I断面図である。図7及び図8を参照して、実施例6のフィルタ固定治具730の構成を説明する。実施例1と同様の構成については、同じ符号を付し、その説明を適宜省略する。
実施例6のフィルタ固定治具730は、2パーツで構成される。フィルタ固定治具730は、ベース731と、押さえ732とを備える。吸引マニホールド50(図1参照)に接続されたアダプタ760に設置された穴付きゴム栓40にベース731が固定される。ベース731と押さえ732とはタップを備え、互いに篏合する。手作業によるネジの取り付け、及び取り外しを容易とするよう押さえ732の外面には、切り欠き733が形成される。
(実施例6の効果)
実施例6の構成により、実施例1と同様の効果が期待できる。また、切り欠き733を形成することにより、手作業による押さえ732の取り付け及び取り外しが容易になる。
実施例6の構成により、実施例1と同様の効果が期待できる。また、切り欠き733を形成することにより、手作業による押さえ732の取り付け及び取り外しが容易になる。
図9及び図10は、実施例7のフィルタ固定治具の例を示した図である。図9は、実施例7のフィルタ固定治具の例を示した6面図であり、図10は、実施例7のフィルタ固定治具の斜視図及び図9に示したI-I切断面でのI-I断面図である。図9及び図10を参照して、実施例7のフィルタ固定治具930の構成を説明する。実施例1と同様の構成については、同じ符号を付し、その説明を適宜省略する。
実施例7のフィルタ固定治具930は、2パーツで構成される。フィルタ固定治具930は、ベース931と、押さえ932とを備える。吸引マニホールド50(図1参照)に接続されたアダプタ960の外側に補助アダプタ950が取り付けられる。アダプタ960の内側には、穴付きゴム栓40が設置される。穴付きゴム栓40の上には、ベース931が載置される。ベース931の内径D931は、補助アダプタ950の外径D950より0.5~2mm大きい。これにより、補助アダプタ950に対するベース931の取り付け及び取外しは容易であるとともに、両者のはめ込み量を5mm以上とすることで、ベース931の横揺れを防止することができる。
フィルタ容器20は、ベース931のフィルタ収容部934に収容される。ベース931の上には、押さえ932が載置される。この状態では、ベース931の上面と押さえ932の下面との間に隙間があり、この隙間は0.5mm以上である。ベース931と押さえ932とをクランプ970で挟むことで、フィルタ容器20は、穴付きゴム栓40に対して押し付けられ、気密流路を形成する。
また、クランプ970がフィルタ容器20の上面を押さえる形状を有すれば、押さえ932を使用せずにクランプ970とベース931とによってフィルタ容器20を固定することもできる。
(実施例7の効果)
実施例7の構成により、実施例2と同様の効果を期待できる。また、クランプ970を用いることにより、押さえ932とベース931との間の気密を保つことができる。
実施例7の構成により、実施例2と同様の効果を期待できる。また、クランプ970を用いることにより、押さえ932とベース931との間の気密を保つことができる。
図11及び図12は、実施例8のフィルタ固定治具の例を示した図である。図11は、実施例8のフィルタ固定治具の例を示した6面図であり、図12は、実施例8のフィルタ固定治具の斜視図及び図11に示したI-I切断面でのI-I断面図である。図11及び図12を参照して、実施例8のフィルタ固定治具1130の構成を説明する。実施例1と同様の構成については、同じ符号を付し、その説明を適宜省略する。
実施例8のフィルタ固定治具1130(押さえ1130)は、1パーツで構成される。吸引マニホールド50(図1参照)に接続されたアダプタ60の内側には、穴付きゴム栓40が設置される。穴付きゴム栓40の穴径D41は、フィルタ容器20の外径D24より0.3mm以上大きい。このため、フィルタ容器20の穴付きゴム栓40に対する取り付け及び取り外しには、摩擦はない。また、穴付きゴム栓40の穴径D41は、フィルタ容器20の外周面に形成された突起部1226の外径D1226よりも0.5mm以上小さい。これにより、突起部1226がゴム栓40の穴の縁に引っかかる状態となる。この状態では、ゴム栓40の穴とフィルタ容器20の外周面との間に隙間があり、フィルタ容器20は左右に傾斜可能であるため、ファンネル10をフィルタ容器20に取り付けた場合、ファンネル10の安定は十分ではない。
そこで、実施例8では、押さえ1130をゴム栓40に固定する。押さえ1130には、穴付きゴム栓40に嵌め込む固定部1131が形成されている。固定部1131が穴付きゴム栓40に嵌め込まれることによって、押さえ1130が固定される。この時、押さえ1130の内部のフィルタ固定部1132及び1133がそれぞれ、フィルタ容器20の突起部1226の上面及びフィルタ容器20の上面25を垂直下方向に押し付けるので、突起部1226の下面と穴付きゴム栓40の上面との間で気密が保たれる。
(実施例8の効果)
実施例8では、フィルタ容器20に形成された突起部1226を利用して、突起部1226の下面と穴付きゴム栓40の上面との間で気密を保つことができる。また、実施例8では、押さえ1130だけ(ベースなしで)でフィルタ容器20を固定することができる。その他の効果は、実施例1と同様である。
実施例8では、フィルタ容器20に形成された突起部1226を利用して、突起部1226の下面と穴付きゴム栓40の上面との間で気密を保つことができる。また、実施例8では、押さえ1130だけ(ベースなしで)でフィルタ容器20を固定することができる。その他の効果は、実施例1と同様である。
図13は、実施例9のろ過装置の例を示した図である。図13を参照して、実施例9のろ過装置9の構成を説明する。実施例1と同様の構成については、同じ符号を付し、その説明を適宜省略する。
実施例9では、カバー(例えば、図1のカバー22)のないフィルタ容器1320が穴付きゴム栓40に固定される。実施例9のフィルタ固定治具1330(押さえ1330)は、1パーツであって、押さえ1330は、フィルタ容器1320の突起部1326の上面を垂直下方向に押し付け、突起部1326の下面を穴付きゴム栓40の上面に押し付ける。このとき、押さえ1330の固定部1333が穴付きゴム栓40に嵌め込まれる。ここで、突起部1326の上面および下面は、筒状のフィルタ容器1320の軸に垂直な面に対し、45°までの角度をもっていてもよい。また、フィルタ容器1320の形状は筒状に限るものではない。ただし、突起部1326の下面とゴム栓40の開口部周囲とが連続的に接し気密を保ち、また、ファンネルの出口と結合し気密を保つ必要がある。
(実施例9の効果)
これにより、フィルタ容器1320が固定される。押さえ1330の開口部1332は、フィルタ容器1320の開口部1322に接しないため、フィルタ容器1320の開口部1322からの汚染リスクを低減することができる。また、フィルタ容器1320の開口部1322よりも押え1330の開口部1332の高さが高いことで、ファンネル10を取外す際に取外し治具がフィルタ容器1320の開口部1322に接触しないため、フィルタ容器1320の開口部1322からの汚染リスクを低減することができる。その他の効果は、実施例1と同様である。
これにより、フィルタ容器1320が固定される。押さえ1330の開口部1332は、フィルタ容器1320の開口部1322に接しないため、フィルタ容器1320の開口部1322からの汚染リスクを低減することができる。また、フィルタ容器1320の開口部1322よりも押え1330の開口部1332の高さが高いことで、ファンネル10を取外す際に取外し治具がフィルタ容器1320の開口部1322に接触しないため、フィルタ容器1320の開口部1322からの汚染リスクを低減することができる。その他の効果は、実施例1と同様である。
図14及び図15は、実施例10のフィルタ固定治具の例を示した図である。図14は、実施例10のフィルタ固定治具の例を示した6面図であり、図15は、実施例10のフィルタ固定治具の斜視図及び図14に示したI-I切断面でのI-I断面図である。図14及び図15を参照して、実施例10のフィルタ固定治具1430(押さえ1430)の構成を説明する。実施例1と同様の構成については、同じ符号を付し、その説明を適宜省略する。
実施例10の押さえ1430は、1パーツで構成される。吸引マニホールド50(図1参照)に接続されたアダプタ60の外側には、補助アダプタ1450が取り付けられる。また、アダプタ60の内側には、穴付きゴム栓40が設置される。また、穴付きゴム栓40の穴径D41は、フィルタ容器20の外径D24より0.3mm以上大きい。これにより、フィルタ容器20の穴付きゴム栓40に対する取り付け及び取り外しには、摩擦はない。また、穴付きゴム栓40の穴径D41は、フィルタ容器20の外周に形成された突起部1526の外径D1526よりも0.5mm以上小さく、突起部1526がゴム栓40の貫通穴41の縁に引っかかる状態となる。この状態では、ゴム栓40の貫通穴41とフィルタ容器20の外面との間に隙間があり、フィルタ容器20は左右に傾斜可能であるため、ファンネル10をフィルタ容器20に取り付けた場合、ファンネル10の安定は十分ではない。
そこで、実施例10では、押さえ1430を補助アダプタ1450に固定する。押さえ1430には、ネジ穴1431が設けられ、押さえ1430は、補助アダプタ1450に図示しないネジによって強固に固定される。この時、押さえ1430の内部のフィルタ固定部1435及び1436がそれぞれ、フィルタ容器20の突起部1526の上面、およびフィルタ容器20の入口の上面を垂直下方向に押し、突起部1526の下面と穴付きゴム栓40の上面との間で気密を保つ。
(実施例10の効果)
実施例10の構成により、フィルタ容器20をワンタッチで固定し、かつフィルタ容器20の取り付け及び取り外しが容易になる。また、補助アダプタ1450に対して押さえ1430をネジで固定することができるので、フィルタ容器20をより安定して固定することができる。その他の効果は、実施例1と同様である。
実施例10の構成により、フィルタ容器20をワンタッチで固定し、かつフィルタ容器20の取り付け及び取り外しが容易になる。また、補助アダプタ1450に対して押さえ1430をネジで固定することができるので、フィルタ容器20をより安定して固定することができる。その他の効果は、実施例1と同様である。
(実施例9及び10のフィルタ固定治具を用いてろ過を行う方法(ろ過方法))
実施例9及び実施例10では、ベースを使用しないため、ろ過手順は図16に示すようになる。実施例1と同様の手順については、同じ符号を付し、その説明を適宜省略する。
実施例9及び実施例10では、ベースを使用しないため、ろ過手順は図16に示すようになる。実施例1と同様の手順については、同じ符号を付し、その説明を適宜省略する。
すなわち、吸引マニホールド50に穴付きゴム栓40を設置したあと(S1601)、ゴム栓40の貫通穴41にフィルタ容器20を挿入し、直立させる(S1602)。そして、押さえ1330又は1440を取り付けて、フィルタ容器20を固定する(S1603)。
なお、本開示は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施の例は本開示を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
例えば、上記した実施例では、吸引ポンプ70を駆動させて吸引ろ過を行う例について説明したが、本開示は吸引ポンプ70を使った吸引ろ過に限らず、液体試料を加圧してろ過を行ってもよいし、液体試料の自重によりろ過を行ってもよい。
1、2、3、4、5、9:ろ過装置、 10:ファンネル、 20:フィルタ容器、 21:フィルタ本体部、 22:カバー、 23:フィルタ、 24:底面、 25:上面、 30、730、930、1130、1330、1430:フィルタ固定治具、 31、331、431、731、931:ベース、 32、732、932:押さえ、 33:ベース固定部、 34、434、934:フィルタ収容部、 35:雄ネジ加工部、 36:雌ネジ加工部、 37:フィルタ支持部、 38:ファンネル支持部、 40:穴付きゴム栓、 41:貫通穴、 42:上面、 50:吸引マニホールド、 60、560、760、960:アダプタ、 350、950、1450:補助アダプタ、 70:吸引ポンプ、 351:固定ネジ、 441、442、561:Oリング、 562:フィルタ収容部、 660:チューブアダプタ、 661:シリコンチューブ、 662:チューブ固定部品、 663:フィルタ収容部、 664:端面、 733:切り欠き、 970:クランプ、 1126、1526:突起部、 1131:固定部、 1132、1133、1435、1436:フィルタ固定部、 1332:開口部、 1333:固定部、 1431:ネジ穴
Claims (15)
- 液体試料をフィルタろ過するろ過装置であって、
前記液体試料が投入される入口、及び前記入口より開口面積が小さい出口を有するファンネルと、
前記ファンネルの前記出口を有する先端部が結合される入口、および出口を持ち、前記入口と前記出口との間に前記液体試料に含まれる対象物を捕集するフィルタを有する筒状のフィルタ容器と、
前記フィルタを通過した前記液体試料の流路となる貫通穴を有し、前記貫通穴の入口周囲が前記フィルタ容器に接触する弾性体と、
前記フィルタ容器に当接して前記フィルタ容器を支持し、且つ前記フィルタ容器を前記弾性体に対して押し付けるフィルタ固定治具と、を備え、
前記フィルタ固定治具が前記フィルタ容器を前記弾性体に押し付けることによって、前記弾性体の前記貫通穴の前記入口周囲を前記フィルタ容器の前記入口周囲に対応する接触面で気密する
ことを特徴とするろ過装置。 - 前記ファンネルの前記入口の開口面積は、前記ファンネルの前記先端部が挿入される前記フィルタ容器の開口の開口面積、または前記フィルタの有効面積のいずれか小さい方と比較し4倍以上である
ことを特徴とする請求項1に記載のろ過装置。 - 前記フィルタ容器の前記接触面は、前記フィルタ容器を前記弾性体に対して押し付ける方向に対して90°±45°以内の角度を持つ面である
ことを特徴とする請求項1に記載のろ過装置。 - 前記弾性体の前記貫通穴の前記入口周囲の径は、前記フィルタ容器の前記接触面の外径より小さい
ことを特徴とする請求項1に記載のろ過装置。 - 前記フィルタ固定治具は、
前記フィルタ容器に当接して前記フィルタ容器を支持し、前記フィルタ容器を前記弾性体に押し付ける押さえと、
前記押さえを固定するカバーと、を有する
ことを特徴とする請求項1に記載のろ過装置。 - 前記押さえの内周面又は外周面にはネジ加工が施され、前記カバーの前記ネジ加工が施された前記内周面又は前記外周面に対向する面にはネジ加工が施され、
前記押さえが前記カバーにねじ込まれることによって、前記フィルタ容器は前記弾性体に対して押し付けられた状態で固定される
ことを特徴とする請求項5に記載のろ過装置。 - 前記フィルタ固定治具による前記弾性体に対する前記フィルタ容器の押しつけ距離は、2mm以内である
ことを特徴とする請求項1に記載のろ過装置。 - 前記フィルタ固定治具は、前記ファンネルを支持するファンネル支持部を有する
ことを特徴とする請求項1に記載のろ過装置。 - 液体試料をフィルタするフィルタが設けられる筒状のフィルタ容器を、前記フィルタ容器の下流側に配置され且つ前記フィルタを通過した前記液体試料の流路となる貫通穴を有し、前記貫通穴の入口周囲が前記フィルタ容器に接触する弾性体に固定するフィルタ固定治具であって、
前記フィルタ容器の少なくとも一部を収容するフィルタ収容部と、
前記フィルタ収容部に収容された前記フィルタ容器に当接して前記フィルタ容器を支持し、且つ前記フィルタ容器を前記弾性体に対して押し付けるフィルタ支持部と、を備え、
前記フィルタ支持部が前記フィルタ容器を前記弾性体に押し付けることによって、前記弾性体の前記貫通穴の前記入口周囲を前記フィルタ容器の前記入口周囲に対応する接触面で気密する
ことを特徴とするフィルタ固定治具。 - 前記フィルタ容器の前記接触面は、前記フィルタ容器を前記弾性体に対して押し付ける方向に対して90°±45°以内の角度を持つ面である
ことを特徴とする請求項9に記載のフィルタ固定治具。 - 前記フィルタ支持部を有する押さえと、前記押さえを固定するカバーと、を有する
ことを特徴とする請求項9に記載のフィルタ固定治具。 - 前記押さえの内周面又は外周面にはネジ加工が施され、前記カバーの前記ネジ加工が施された前記内周面又は前記外周面に対向する面にはネジ加工が施され、前記押さえを前記カバーにねじ込むことによって、前記フィルタ容器は前記弾性体に対して押し付けられた状態で固定される
ことを特徴とする請求項11に記載のフィルタ固定治具。 - 前記フィルタ支持部による前記弾性体に対する前記フィルタ容器の押しつけ距離は、2mm以内である
ことを特徴とする請求項9に記載のフィルタ固定治具。 - 前記フィルタ容器に取り付けられるファンネルを支持するファンネル支持部をさらに有する
ことを特徴とする請求項9に記載のフィルタ固定治具。 - 液体試料に含まれる対象物を捕集するフィルタを有する筒状のフィルタ容器、前記液体試料の流路となる貫通穴を有し、前記貫通穴の入口周囲が前記フィルタ容器に接触する弾性体、及び前記フィルタ容器を固定するフィルタ固定治具を準備すること、
前記フィルタ固定治具を前記フィルタ容器に当接させて、前記フィルタ容器を支持すること、
前記支持された前記フィルタ容器を前記弾性体に押し付けて、前記弾性体の前記貫通穴の前記入口周囲を前記フィルタ容器の前記入口周囲に対応する接触面で気密すること、及び、
前記フィルタ容器に前記液体試料を投入して、前記フィルタで前記対象物を捕集すること、を有する
ことを特徴とするろ過方法。
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