JP4765596B2 - 試薬用容器 - Google Patents

Description

この発明は、試薬用容器に関するものである。

従来から、生物工学や化学等の分野においては様々な試薬を収容・保存するために試薬用容器が用いられている。このような試薬用容器の中には、試験管状のものや、所謂チップに形成されたウェル（凹部）を利用したもの等があり、一般に、これらに収容された試薬は、スポイトや注射針等を用いて分取され、この分取された試薬が別の場所や同一チップ上等に配置された反応部に分注されて、その後の反応過程を行うようになっている。
ところで、このような試薬用容器においては、容器内部と容器外部とが常に連通状態となっているため、長時間放置したり加熱することで試薬が蒸発してしまう場合がある。そこで近年、このような試薬用容器の開口部を樹脂製の被覆フィルム等で閉塞して試薬の蒸発を防止しするとともに、ピペットチップや注射針の先端を被覆フィルムに突き刺して貫通させることで試薬を分取可能にするものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平０９−０９９９３２号公報

ところで、試薬用容器内に収容される様々な試薬の中には、光によって変性・劣化してしまうものが含まれるため、前述した被覆フィルムにおいては遮光性の向上が要望されている。しかしながら、被覆フィルムの遮光性を向上させるべく厚さを増加させるとピペットチップや注射針を突き刺した際にその先端が貫通し難くなるという課題がある。
一方、被覆フィルムの厚さを増加させずに遮光性を向上させる手段として、例えば、光が透過し難い薄い金属層を被覆フィルムとして用いる方法が考えられるが、金属層は空気と触れているだけで酸化するのに加え、試薬のペーハーが酸性またはアルカリ性に偏っている場合には、金属層が酸化または溶解してしまう虞があり耐久性に課題がある。

そこで、この発明は、被覆フィルムの厚さが増加したり耐久性が損なわれることなく遮光性能を向上することができる試薬用容器を提供するものである。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載した発明は、試薬（例えば、実施の形態における液体１２）が保存可能な試薬収容部（例えば、実施の形態における試薬収容部５）を有する樹脂成形体から成り、ピペットチップ又は注射針の先端を被覆フィルムに貫通させて前記試薬を分取可能な試薬用容器において、少なくとも厚さ１０μｍ以下の硬質アルミニウムからなるアルミニウム層（例えば、実施の形態における基材９）と、共重合ポリエステル系樹脂で構成され、その厚さが１５μｍ以下、破裂度が１ｋｇ／ｃｍ ^２ 以下のシール層（例えば、実施の形態におけるシール層１０）とを有するとともに、前記アルミニウム層と前記シール層との間に厚さ１０μｍ以下のポリエチレン又はポリプロピレン樹脂フィルムからなる非ポリエステル系フィルム層を有する前記被覆フィルム（例えば、実施の形態における密封フィルム８）を備え、該被覆フィルムによって前記試薬収容部の開口部（例えば、実施の形態における開口部３）を閉塞したことを特徴とする。
このように構成することで、試薬収容部において十分な遮光性能を得ることができるとともに、例えば、試薬収容部に収容されている試薬によってシール層の一部が侵されたとしても、非ポリエステル系のフィルム層によってアルミニウム層と試薬とが直接的に接触するのを防止することができる。

また、さらなる耐薬品性能、耐油性能の向上を図ることができる。

さらに、被覆フィルム全体の厚さを抑制することができる。

そして、被覆フィルムに、例えば、ピペットチップや注射針等を突き刺して貫通させる際にアルミニウム層がピペットチップや注射針等の外周面に密着するのを防止することができる。

請求項２に記載した発明は、前記被覆フィルムが、前記アルミニウム層の下面に非ポリエステル系フィルム層、シール層、上面に保護層を有することを特徴とする。
このように構成することで、上面に保護層（例えば、実施の形態における保護層１１）を設けることでハンドリングが良好となり、強度を向上させることができる。さらに、アルミニウム層の上下面に空気が直接的に接触するのを防止してアルミニウム層の酸化を抑制することができる。

請求項３に記載した発明は、前記シール層が、ヒートシール性樹脂であり、且つ、厚さが５μｍ以下であることを特徴とする。
このように構成することで、被覆フィルムを加熱するだけで開口部を容易、且つ、確実に閉塞することができる。

請求項４に記載した発明は、前記保護層が、脆性樹脂であることを特徴とする。
このように構成することで、保護層に脆性樹脂を用いない場合と比較して、例えば、ピペットチップや注射針等を被覆フィルムに突き刺した時に容易に貫通させることができる。

請求項１に記載した発明によれば、試薬収容部において十分な遮光性能を得ることができるとともに、例えば、試薬収容部に収容されている試薬によってシール層の一部が侵されたとしても、非ポリエステル系のフィルム層によってアルミニウム層と試薬とが直接的に接触するのを防止することができるため、被覆フィルムの耐久性を向上させることができるとともに、試薬が変性・劣化するのを防止することができる効果がある。

また、さらなる耐薬品性能、耐油性能の向上を図ることができるため、被覆フィルムの耐久性を向上させることができる効果がある。

さらに、被覆フィルム全体の厚さを抑制することができるため、耐久性を維持しつつ、例えば、ピペットチップや注射針等を突き刺して容易に貫通させることができる効果がある。

そして、被覆フィルムに、例えば、ピペットチップや注射針等を突き刺して貫通させる際にアルミニウム層がピペットチップや注射針等の外周面に密着するのを防止することができるため、試薬収容部に収容された試薬を安定的に分取することができる効果がある。

請求項２に記載した発明によれば、請求項１の効果に加え、アルミニウム層の上面に保護層を設けることでハンドリングが良好となり、強度を向上させることができる。さらに、アルミニウム層の上下面に空気が直接的に接触するのを防止してアルミニウム層の酸化を抑制することができるため、さらなる耐久性の向上を図ることができる効果がある。

請求項３に記載した発明によれば、請求項２の効果に加え、被覆フィルムを加熱するだけで開口部を容易、且つ、確実に閉塞することができるため、製造工数を削減することができる効果がある。

請求項４に記載した発明によれば、請求項２又は請求項３の効果に加え、保護層に脆性樹脂を用いない場合と比較して、例えば、ピペットチップや注射針等を被覆フィルムに突き刺した時に容易に貫通させることができる効果がある。

次に、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、この実施の形態では、試薬収容部である複数のウェル（凹部）を備えた試薬容器の一例を説明する。
図１において、１は試薬容器を示している。この試薬容器１は、縦横寸法が数センチメートル角以下に設定された板状の基板２を備えており、この基板２には、この基板２の上面に開口部３を有し断面略半円状に形成された４つの試薬収容部（試薬収容部）５が２行２列に配列されている。なお、試薬収容部５の個数、位置は適宜設定しても良い。

基板２は、その材質としてプラスチックを用いることが可能であり、例えば、ポリ塩化ビニル、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ポリエステル、シクロオレフィン系ポリマー、フッ素ポリマー、シリコン樹脂等を用いることができ、その厚さ寸法は、使用時に十分な強度を確保できる厚さ寸法に設定されている。このような合成樹脂を用いて基板２を作成すれば、耐熱性、耐薬品性、成形加工性などに優れており好ましい。ここで、基板２は、２種類以上の樹脂を接合して用いても良く、各樹脂の特徴を活かし、例えば、上半分と下半分とで異なる合成樹脂を配置するようにしても良い。さらに、試薬及び試料等の性質に応じて合成樹脂を組合わせて配置することもできる。

さらに、試薬収容部５は断面略半円状に限られるものではなく、例えば、円錐台形、角錐台形、円錐、角錐、線端部が半球状のもの等、加工性形成、溶液の注入性などにより様々な形状を採用することができる。また、基板２に試薬収容部５を形成する際、基板２がＰＣ（ポリカーボネート）等のような硬質の樹脂で形成されている場合には、樹脂切削法を用いることが好ましく、さらに、基板２がＰＰ（ポリプロピレン）などの軟質な材料で構成されている場合には、樹脂成型法を用いることが好ましい。

試薬収容部５は、検体試薬やその他の試薬、検出反応に用いる試薬、バッファー、希釈液などの液体（試薬）１２を注入しておく収容部となるものであり、この試薬収容部５の大きさは、収容される液体１２の量に応じて設定され、その開口部３の直径が５〜１０ｍｍ、深さが５ｍｍ以下に設定することが好ましい。また、試薬収容部５に対しては、防湿性、ガスバリアー性、耐溶液性を付与するために試薬収容部５の内壁表面にシリコンコーティングや無機金属化合物の蒸着層を設けた構成としても良い。さらに、試薬収容部５内に収容した液体１２の回収効率を向上すべく、試薬収容部５の内面にシリコン等のコーティング層を設けたりプラズマ処理・コロナ処理等の表面処理を施すようにしても良い。

ところで、試薬容器１の前述した試薬収容部５には、液体１２を注入した後に複数の開口部３を閉塞する密封フィルム（被覆フィルム）８が張り付けられている。具体的には、図２に示すように、この密封フィルム８は、上層に基材（硬質アルミニウム層）９、下層にシール層１０を配置するとともに、これら基材９とシール層１０との間の中層にフィルム層９ａを配置した３層構造となっており、シール層１０によって基板上面に接着固定されている。このように、密封フィルム８が試薬収容部５の基板上面に接着されることで試薬収容部５内に液体１２が密封されるようになっている。そして、この液体１２を分取する際には、注射器の針やピペットチップ等を密封フィルム８に突き刺して貫通させて、試薬収容部５内の液体１２を吸い出すようになっている。

基材９は、いわゆる硬質アルミニウムで構成されており、その厚さが１０μｍ以下、伸びが１％／ｃｍ^２以下、破裂度が０．５ｋｇ／ｃｍ^２以下が好ましい。以下、破裂度はＪＩＳ−Ｐ−８１１２、伸びはＪＩＳ−Ｃ−２１５１（引張速度５０ｍｍ／分）に従った測定値とする。

一方、シール層１０は、共重合ポリエステル系樹脂であるシート状の酸成分変性ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）で構成されており、その厚さが１５μｍ以下、破裂度が１ｋｇ／ｃｍ^２以下が好ましい。なお、シール層１０はヒートシールラッカー等の液状のシール剤を塗布して厚さが５μｍ以下となるように形成してもよく、このようにすることでシール層１０をより薄く構成でき突き刺し性の点で有利となる。

フィルム層９ａは、前述したように基材９とシール層１０との間に設けられ、その厚さが１０μｍ以下が好ましく、ポリエチレン又はポリプロピレン樹脂フィルムなどのいわゆるオレフィン系の樹脂で構成されている。とりわけポリエチレンおよびポリプロピレンを用いた場合には、耐薬品性を向上するとともに、耐油性を向上することができ有利となる。なお、フィルム層９ａは上述したポリエチレンやポリプロピレン樹脂フィルムに限るものではなく、空気や試薬が透過せず、耐薬品性、耐油性の高い非ポリエステル系樹脂の中から適宜選択すればよい。

また、密封フィルム８の他の態様として、図３に示すように基材９の上面に保護層１１を設けるようにしても良い。この保護層１１は、厚さが１５μｍ以下、伸びが３０％／１８０ｍｍ以下、破裂度が２ｋｇ／ｃｍ^２以下のアクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂フィルムを用いることができ、サンドブラスト等を用いて表面をマット状に加工した脆性樹脂であるいわゆるマットＰＥＴを用いれば注射器などによって容易に貫通させることができるため好ましい。なお、脆性樹脂とは衝撃に対して弱くいわゆる“脆い”性質を持った樹脂であり、表面がマット状のもの以外に、例えば、発泡状のものを用いても良い。

このように密封フィルム８を保護層１１、基材９、フィルム層９ａ、シール層１０の４層構造にする場合には、保護層１１の分だけ密封フィルム８の厚さが増加してピペットチップや注射針などの先端が貫通し難くなるため、シール層１０としてヒートシールラッカー等の液状のシール剤を塗布して厚さが５μｍ以下となるように設定し、さらに、基材の硬質アルミニウムの厚さを１０μｍ以下、好ましくは８μｍ以下に設定する。このようにすることで、厚さを増加させずに密封フィルム８を４層構造とすることができる。ここで、上述した保護層１１、基材９、フィルム層９ａは、例えば、接着によって結合されている。

上述した試薬収容部５に収容されている液体１２は、例えば、抗原抗体反応及びＤＮＡ反応の検出等で、別場所または同一チップ上にある反応部に分注して用いることができるようになっている。
抗原抗体反応の場合、例えば、抗体などの試薬である液体１２を試薬収容部５に保存しておき、この別の場所または同一チップ上にあり、予め抗原を配置してある反応部に添加し反応の有無を検出する。この際、抗原または抗体のいずれかに標識物質を付けておくことで反応の有無を検出できる。また、反応部は複数設けておけば、複数の抗原抗体反応の有無を検出することができる。

一方、ＤＮＡの検出の場合、検体ＤＮＡ試薬である液体１２を試薬収容部５に保存しておき、この液体１２を別の場所または同一チップ上にあり、予め核酸プローブを配置してある反応部に添加し反応の有無を検出する。この際、検体ＤＮＡに標識物質を付けておくことで反応の有無を検出できる。また、反応部は複数設けておき、それぞれ異なる配列を有する核酸プローブを配置しておけば、検体ＤＮＡの配列を効率的に検出することができる。また、ＤＮＡ反応の中でも一塩基遺伝子多型（ＳＮＰ）の解析に用いることができる。なお、この場合、核酸プローブやその他検出に用いる試薬は複数あっても良く、それらの試薬の一つが標識されていればよい。また、ＳＮＰ解析には、サードウェイブテクノロジーズ，Ｉｎｃ（米国ウィスコンシン州マディソン市）が開発したインベーダー法を用いてもよい。

したがって、上述の実施の形態によれば、試薬収容部５に収容されている液体１２によってシール層１０の一部が侵されたとしても、耐薬品性や耐油性に優れた非ポリエステル系樹脂のフィルム層９ａによって基材９と液体１２との直接的な接触を防止することができるため、密封フィルム８の耐久性を向上させることができる。また、基材９によって遮光しつつ密封フィルム８を薄く形成することができるため、液体１２が変性・劣化するのを防止することができるとともに、ピペットチップや注射針等を密封フィルム８に突き刺す際に容易に貫通させることができる。

また、フィルム層９ａとしてポリエチレンやポリプロピレン樹脂フィルムを用いることで、さらなる耐薬品性、耐油性を向上することができる。
さらに、ピペットチップ１３や注射針等を密封フィルム８に突き刺して容易に貫通させることができるため、耐久性を維持しつつ密封フィルム８の突き刺し性を向上することができる。

そして、密封フィルム８の基材９の上面に保護層１１を設ける４層構造とした場合には、ハンドリングが良好となり、強度を向上させることができ、この結果、商品性を向上することができる。さらに、アルミニウム層の上下面に空気が接触するのを防止してアルミニウム層の酸化を抑制することができる。さらに、基材９の上下面に空気が直接的に接触するのを防止して硬質アルミニウムである基材９の酸化を抑制することができる。

さらに、基材９として硬質アルミニウムを用いることで、図４に示すように、例えば、ピペットチップや注射針等（図４中、符号１３で示す）を密封フィルム８に突き刺した際に密封フィルム８に空気流用孔１４が形成されるため、ピペットチップや注射針等の外周面に密封フィルム８が密着することがなく、試薬収容部５の内部への外気導入を容易に行うことができる。この結果、スムーズに液体１２を吸出すことが可能となり、液体１２を安定的に分取することができる。とりわけ封入された試薬が少量の場合において効率よく吸出すことができ有利となる。

また、密封フィルム８を加熱するだけで試薬収容部５の開口部３を容易、且つ、確実に閉塞することができるため、製造工数を削減することができる。
そして、保護層１１を脆性樹脂とすることで、ピペットチップや注射針等の突き刺し性の向上をすることができる。

尚、この発明は上述した実施の形態に限られるものではなく、基板２に形成された試薬収容部５以外に、例えば、チューブ状、ボトル状等の様々な形状の容器に液体１２を充填して開口部３を密封フィルム８で閉塞するようにしても良い。
さらに、基材９は硬質アルミニウムに限られるものではなく、例えばアルミニウムを用いてもよい。とりわけ硬質アルミニウムを用いた場合には、ピペットチップや注射針等を密封フィルム８に突き刺した際に密封フィルム８がピペットチップや注射針の周囲に密着するのを抑制できるため、液体１２を円滑に吸い出すことが可能となる。
また、上記の実施の形態では、密封フィルム８で複数の試薬収容部５の開口部３を閉塞するようにしたが、密封フィルム８で試薬収容部５の開口部３を個別に閉塞するようにしてもよい。

本発明の実施の形態におけるチップの斜視図である。 本発明の実施の形態における図１のＡ−Ａ線に沿うチップの断面図である。 本発明の実施の形態における他の態様の図２に相当する断面図である。 本発明の実施の形態におけるチップの上面図である。

符号の説明

２ 基板
３ 開口部
５ 試薬収容部
６ 反応部
７ 検出部
８ 密封フィルム（被覆フィルム）
９ 基材（アルミニウム層）
９ａ フィルム層
１０ シール層
１１ 保護層
１２ 液体（試薬）

Claims (4)

1. 試薬が保存可能な試薬収容部を有する樹脂成形体から成り、ピペットチップ又は注射針の先端を被覆フィルムに貫通させて前記試薬を分取可能な試薬用容器において、
   少なくとも厚さ１０μｍ以下、伸びが１％／ｃｍ ^２ 以下、破裂度が０．５ｋｇ／ｃｍ ^２ 以下の硬質アルミニウムからなるアルミニウム層と、共重合ポリエステル系樹脂で構成され、その厚さが１５μｍ以下、破裂度が１ｋｇ／ｃｍ ^２ 以下のシール層とを有するとともに、前記アルミニウム層と前記シール層との間に厚さ１０μｍ以下のポリエチレン又はポリプロピレン樹脂フィルムからなる非ポリエステル系フィルム層を有する前記被覆フィルムを備え、該被覆フィルムによって前記試薬収容部の開口部を閉塞したことを特徴とする試薬用容器。
2. 前記被覆フィルムは、前記アルミニウム層の下面に非ポリエステル系フィルム層、シール層、上面に保護層を有することを特徴とする請求項１に記載の試薬用容器。
3. 前記シール層は、ヒートシール性樹脂であり、且つ、厚さが５μｍ以下であることを特徴とする請求項２に記載の試薬用容器。
4. 前記保護層は、脆性樹脂であることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の試薬用容器。

Images