JP4057539B2 - シースフローセルキュベット及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、シースフローセルキュベット及びその製造方法に関する。

例えば、医学分野等では、細胞を検査・分析する場合に、電気的・光学的測定を行うフローサイトメータが用いられる。このフローサイトメータでは、例えば樹脂製のチャンバー部（整流部）と石英製のオリフィス部（検出部）とが接着剤で接合され構成されたシースフローセルキュベットに、細胞浮遊液が高速で流されて測定が行われる。このシースフローセルキュベットにあっては、測定上の不具合を解消するために、細胞浮遊液の層流状態が要求され、チャンバー部とオリフィス部との内周面を滑らかに接合する必要がある（例えば、特許文献１，２参照）。
特許２８７４７４６号公報 特開２００２−３１５９５号公報

しかしながら、このようなシースフローセルキュベットでは、多くの細胞浮遊液を短時間で測定して正確なデータを得るために、細胞浮遊液を高圧にする必要があるので、この高圧の細胞浮遊液により、オリフィス部がチャンバー部に対して細胞浮遊液の流れ方向にずれて移動し、細胞浮遊液の層流状態が維持されず、正確なデータが得られないことがある。

本発明は、このような課題を解決するために成されたものであり、オリフィス部のチャンバー部に対する流れ方向への移動を阻止して、細胞浮遊液の層流状態を維持し、シースフローセルキュベットとしての品質が向上されたシースフローセルキュベット及びその製造方法を提供することを目的とする。

本発明によるシースフローセルキュベットは、細胞浮遊液が導入される経路を有するチャンバー部と、この経路に連通され細胞浮遊液の測定を行うための角筒状のオリフィス部と、を備えるシースフローセルキュベットにおいて、チャンバー部は樹脂から成り、オリフィス部はガラス材から成り、オリフィス部の一方の端部は、チャンバー部の内部に埋め込まれて埋設部とされ、このオリフィス部の埋設部は、その外周に、当該オリフィス部がチャンバー部に対して流れ方向へ移動するのを阻止する係止部を備えていることを特徴としている。

このように構成されたシースフローセルキュベットによれば、一方の端部がチャンバー部に埋め込まれたオリフィス部のその埋設部の外周に設けられている係止部により、オリフィス部のチャンバー部に対する流れ方向への移動が阻止されるように当該オリフィス部がチャンバー部に対して確実に固定され、細胞浮遊液の層流状態が維持される。

ここで、上記作用を効果的に奏する係止部の構成としては、具体的には、係止部が凹部及び凸部の少なくとも一方を備える構成が挙げられ、これにより、オリフィス部がチャンバー部に対して確実に固定される。

また、上記作用を効果的に奏する係止部の他の構成としては、具体的には、係止部がオリフィス部の埋設際の外径よりも大きな外径を有する大径部を備える構成が挙げられ、これにより、オリフィス部がチャンバー部に対して確実に固定される。

また、本発明によるシースフローセルキュベットの製造方法は、チャンバー部の外形に対応した内面を有する型に、先端に錐体を有しチャンバー部の経路に対応する形状の中子を配置し、オリフィス部の係止部を型の内面に進入させ中子の錐体にオリフィス部の一方の端部を当接させた状態として、型内に樹脂を充填し固化した後に離型することで、シースフローセルキュベットを得ることを特徴としている。

このようなシースフローセルキュベットの製造方法によれば、中子の錐体とオリフィス部の一方の端部とが当接した状態で型内に樹脂が充填されて、チャンバー部及びオリフィス部が一体成型されるため、上記シースフローセルキュベットが容易に得られると共に、チャンバー部とオリフィス部との内周面が滑らかに連続した内周面とされる。

また、本発明によるシースフローセルキュベットの製造方法は、先端に錐体を有しチャンバー部の経路に対応する形状の内型を用意し、加熱により収縮する熱収縮性チューブでオリフィス部の係止部を覆うと共に、熱収縮チューブの内部に、内型を進入させ当該内型の錐体にオリフィス部の一方の端部を当接させた状態として、熱収縮性チューブを加熱し当該熱収縮性チューブでチャンバー部を形成した後に離型することで、シースフローセルキュベットを得ることを特徴としている。

このようなシースフローセルキュベットの製造方法によれば、内型の錐体とオリフィス部の一方の端部とが当接した状態で係止部を覆う熱収縮性チューブが加熱されて、当該熱収縮性チューブがチャンバー部とされてこのチャンバー部及びオリフィス部が一体成型されるため、上記シースフローセルキュベットを容易に得られると共に、チャンバー部とオリフィス部との内周面が滑らかに連続した内周面とされる。

このように本発明によるシースフローセルキュベットによれば、オリフィス部のチャンバー部に対する流れ方向への移動が阻止され、細胞浮遊液の層流状態が維持されるため、品質が向上されたシースフローセルキュベットを提供することが可能となる。

このように本発明によるシースフローセルキュベットの製造方法によれば、上記効果を奏するシースフローセルキュベットが容易に得られると共に、チャンバー部とオリフィス部との内周面が滑らかに連続した内周面とされるため、細胞浮遊液の層流状態が維持されるシースフローセルキュベットが容易に得られ、これらにより、品質が向上されたシースフローセルキュベットの製造方法を提供することが可能となる。

以下、本発明によるシースフローセルキュベットの好適な実施形態について図１〜図７を参照しながら説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係るシースフローセルキュベットを示す縦断面図、図２は、図１中の係止部を示す部分断面斜視図である。なお、図面の説明において、同一又は相当要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

図１に示すように、第１実施形態のシースフローセルキュベット１は、例えば、血液分析装置等に使用されるシースフローセルキュベットであり、円筒状のチャンバー部２と、横断面が正方形又は長方形の角筒状のオリフィス部３とから構成され、これらのチャンバー部２及びオリフィス部３は、内部に血液等の細胞浮遊液が流される経路４を有している。

チャンバー部２は、耐水性及び耐薬品性を備える樹脂、例えばポリエステル等から成り、細胞浮遊液流入側（図示右側）の外径が大径にされると共に、流出側の外径が小径とされ、内部に長手方向に沿って横断面が円形の貫通孔５を備えている。この貫通孔５は流出側の先端側に向かって先細りの滑らかな面とされている。

オリフィス部３は、例えば合成石英等のガラス材から成り、内部に長手方向に沿って貫通孔６を備えている。この貫通孔６はチャンバー部２の貫通孔５と同軸上に配置され細胞浮遊液流入側（図示右側）がチャンバー部２の先細りの貫通孔５に連続すると共に、流出側（図示左側）が大径とされ、流入側端から流出側の大径部までは連続する同一断面積の四角孔とされている。そして、この貫通孔６とチャンバー部２の貫通孔５により、滑らかに連続する経路４が構成されている。

このオリフィス部３に対しては、経路４内を流れる細胞を測定するためのレーザ光が照射され、細胞表面で生じる散乱光及び屈折光でありレーザ光の軸に対して前方に散乱する前方散乱光と、細胞内の核等で生じる散乱光でありレーザ光の軸に対して略直角に散乱する側方散乱光とを得るべく、対向する壁面８，８同士が平行な角筒状とされている。この壁面８は、透過する光のエネルギー損失を阻止すべく、平坦面とされている。

図１及び図２に示すように、このオリフィス部３のチャンバー部２側の端部（一方の端部）は、チャンバー部２の端部の内部に埋め込まれて埋設部９とされている。

ここで、本実施形態にあっては、この埋設部９は、その外周に係止部１０を備えている。この係止部１０は、細胞浮遊液の流れ方向に並設される複数の環状の係止溝であり、この係止溝に、チャンバー部２を構成する樹脂が入り込む構成とされている。

このように構成されたシースフローセルキュベット１を製造する方法を以下に説明する。まず、図４に示すように、成形型としての金型１１を用意する。金型１１は、下型１２と上型１３とを備え、これらの下型１２及び上型１３は、図３に下型１２のみ示すが、チャンバー部２の外形に対応した内面１４を有している。

下型１２には、チャンバー部２の経路４を形成する中子１５、オリフィス部３を載置するオリフィス載置部１６及びマイクロメータ１７が直線状に配設されている。中子１５は、下型１２に対して抜脱可能とされ、円柱体の先端に円錐体１５ａを備える構成とされている。

上型１３は、図４に示すように、樹脂を外部から充填すべく内面１４に連通する充填孔１８を備えている。これらの下型１２及び上型１３には、図３及び図４に示すように、所定の位置に、金型１２，１３同士を互いに圧着固定するための螺子穴１９が設けられている。

そして、このように構成された金型１１を用い、オリフィス載置部１６にオリフィス部３を載置し、マイクロメータ１７により、オリフィス部３の係止部１０が金型１１の内面１４に進入し中子１５の円錐体１５ａの先端がオリフィス部３の貫通孔６に進入し当接する迄、オリフィス部３を移動する。次いで、図４に示すように、上型１３を下型１２に被せ螺子により金型１２，１３同士を互いに圧着固定する。

次に、タンク（不図示）内で加熱された樹脂を充填ノズル２０及び充填孔１８を通して金型１１の内面１４に充填すると共に、この充填された樹脂を金型１１により放熱し固化する。樹脂の充填完了後、離型して上記シースフローセルキュベット１を得る。なお、中子１５は、離型を容易とすべく、その外周がわずかなテーパー形状とされている。

このようなシースフローセルキュベット１では、一方の端部がチャンバー部２に埋め込まれたオリフィス部３のその埋設部９外周の係止部１０により、オリフィス部３がチャンバー部２に対して確実に固定される。このため、オリフィス部３のチャンバー部２に対する流れ方向への移動が阻止され、細胞浮遊液の層流状態が維持される。その結果、品質が向上されたシースフローセルキュベット１を提供することが可能とされる。

また、このようなシースフローセルキュベット１の製造方法によれば、中子１５の円錐体１５ａとオリフィス部３の一方の端部とが当接した状態で金型１１の内面１４に樹脂が充填されて、チャンバー部２及びオリフィス部３が一体成型されるため、上記シースフローセルキュベット１が容易に得られると共に、チャンバー部２とオリフィス部３との内周面である経路４が滑らかに連続した内周面とされる。その結果、品質が向上されたシースフローセルキュベット１の製造方法を提供することが可能とされる。因みに、本実施形態のシースフローセルキュベット１の製造方法では、樹脂の充填時間２０秒、充填圧力３０ｋｇ／ｃｍ^２、タンク温度２２０℃、充填ノズル温度２３０℃として良好なシースフローセルキュベット１が得られる。

また、従来のように、チャンバー部とオリフィス部とを接着剤にて接合する場合には、チャンバー部及びオリフィス部を各々個別に製造しているため、形状のばらつきに対応できず治具等を用いこれらを嵌め合わせたとしても接合部に段差が生じていたが、本実施形態にあっては、オリフィス部３の個々の微妙な形状変化が一体成型により吸収され経路４が滑らかに連続した内周面とされており、その結果、歩留まりが向上しシースフローセルキュベット１の製造コスト削減が可能とされている。

図５は、本発明の第２実施形態に係るシースフローセルキュベット３１の係止部を示す部分断面斜視図である。この第２実施形態のシースフローセルキュベット３１が第１実施形態のシースフローセルキュベット１と違う点は、係止溝より構成される係止部１０に代えて、複数の点状突起（凸部）より構成される係止部３２を用いた点である。このように構成しても第１実施形態と同様に、オリフィス部３がチャンバー部２に対して確実に固定される。

図６は、本発明の第３実施形態に係るシースフローセルキュベット４１の係止部を示す部分断面斜視図である。この第３実施形態のシースフローセルキュベット４１が第１実施形態のシースフローセルキュベット１と違う点は、係止溝より構成される係止部１０に代えて、大径部より構成される係止部４２を用いた点である。この大径部は、オリフィス部３の埋設際の外径よりも大きな外径を有するものであり、本実施形態では、埋設際が小径とされた四角錐台形状とされている。このように構成しても第１実施形態と同様に、オリフィス部３がチャンバー部２に対して確実に固定される。

図７は、本発明の第４実施形態に係るシースフローセルキュベットの製造方法を説明するための状態説明図である。この第４実施形態のシースフローセルキュベットは、図１及び図２に示す第１実施形態のシースフローセルキュベット１と形状は同じであるが、その製造方法が異なる。具体的には、まず、成形型として、円柱体の先端に円錐体５１ａを備えチャンバー部２の経路４を形成する内型５１を用意し、この内型５１の円錐体５１ａの先端にオリフィス部３の貫通孔６が進入し当接する迄、オリフィス部３を移動し固定する。次いで、加熱により収縮する熱収縮チューブ５２でオリフィス部３の係止部１０及び内型５１を覆い、この熱収縮チューブ５２を熱風ヒータ（不図示）により加熱する。すると、熱収縮チューブ５２が収縮し係止部１０を構成する係止溝に入り込むと共に内型５１に密着する。そして、熱収縮チューブ５２の収縮が完了したら、離型し上記シースフローセルキュベット１を得る。

このように製造しても第１実施形態と同様に、上記効果を奏するシースフローセルキュベット１が容易に得られると共に、チャンバー部２とオリフィス部３との内周面である経路４が滑らかに連続した周面とされる。

以上、本発明をその実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、係止部１０，３２，４２の形状は、螺旋状の係止溝としても良く、各種凸部、凹部、凹凸部、直線状、曲線状であっても良く、要は、オリフィス部３のチャンバー部２に対する流れ方向への移動を阻止するように樹脂との噛み合いが良い形状であれば良い。

また、上記実施形態では、チャンバー部２の材質としてポリエステルを用いているが、例えばポリカーボネイト、テフロン（商品名）等でも良く、要は、耐水性及び耐薬品性を備える樹脂であれば良い。

また、上記実施形態では、オリフィス部３の材質として特に好ましいとして合成石英を用いているが、例えばその他の石英でも良く、要は、ガラス材であれば良い。

また、上記実施形態では、チャンバー部２の貫通孔５の横断面を円形としているが、例えば楕円等でも良い。

また、オリフィス部３の貫通孔６は細胞浮遊液流出側に大径部を設けず、細胞浮遊液流入側から流出側まで連続した同一断面積の四角孔でも良いし、細胞浮遊液流入側の端部において、流出側に向かって断面径が小さくなるような円錐形状でも良い。

本発明の第１実施形態に係るシースフローセルキュベットを示す縦断面図である。 図１中の係止部を示す部分断面斜視図である。 図１に示すシースフローセルキュベットの製造方法を説明するための状態説明図であり、下型に中子を配置した状態を示すものである。 図３に続く状態説明図であり、樹脂充填前の下型及び上型の状態を示すものである。 本発明の第２実施形態に係るシースフローセルキュベットの係止部を示す部分断面斜視図である。 本発明の第３実施形態に係るシースフローセルキュベットの係止部を示す部分断面斜視図である。 本発明の第４実施形態に係るシースフローセルキュベットの製造方法を説明するための状態説明図である。

符号の説明

１，３１，４１…シースフローセルキュベット、２…チャンバー部、３…オリフィス部、４…経路、９…埋設部、１０…係止部（凹部）、１１…金型、１２…下型、１３…上型、１５…中子、１５ａ…円錐体、３２…係止部（凸部）、４２…係止部（大径部）、５１…内型、５２…熱収縮性チューブ。

Claims (5)

1. 細胞浮遊液が導入される経路を有するチャンバー部と、この経路に連通され細胞浮遊液の測定を行うための角筒状のオリフィス部と、を備えるシースフローセルキュベットにおいて、
   前記チャンバー部は樹脂から成り、
   前記オリフィス部はガラス材から成り、
   前記オリフィス部の一方の端部は、前記チャンバー部の内部に埋め込まれて埋設部とされ、
   このオリフィス部の埋設部は、その外周に、当該オリフィス部が前記チャンバー部に対して流れ方向へ移動するのを阻止する係止部を備えていることを特徴とするシースフローセルキュベット。
2. 前記係止部は凹部及び凸部の少なくとも一方を備えていることを特徴とする請求項１記載のシースフローセルキュベット。
3. 前記係止部は前記オリフィス部の埋設際の外径よりも大きな外径を有する大径部を備えていることを特徴とする請求項１記載のシースフローセルキュベット。
4. 請求項１〜３記載のシースフローセルキュベットを製造する方法であって、
   前記チャンバー部の外形に対応した内面を有する型に、先端に錐体を有し前記チャンバー部の経路に対応する形状の中子を配置し、
   前記オリフィス部の係止部を前記型の内面に進入させ前記中子の錐体に前記オリフィス部の一方の端部を当接させた状態として、
   前記型内に樹脂を充填し固化した後に離型することで、前記シースフローセルキュベットを得ることを特徴とするシースフローセルキュベットの製造方法。
5. 請求項１〜３記載のシースフローセルキュベットを製造する方法であって、
   先端に錐体を有し前記チャンバー部の経路に対応する形状の内型を用意し、
   加熱により収縮する熱収縮性チューブで前記オリフィス部の係止部を覆うと共に、前記熱収縮チューブの内部に前記内型を進入させ当該内型の錐体に前記オリフィス部の一方の端部を当接させた状態として、
   前記熱収縮性チューブを加熱し当該熱収縮性チューブで前記チャンバー部を形成した後に離型することで、前記シースフローセルキュベットを得ることを特徴とするシースフローセルキュベットの製造方法。

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