JP6279609B2 - 湾曲底部を備える光学カップ - Google Patents

Description

（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１２年１２月１１日出願の米国仮出願第６１／７３５，７３７号に基づく優先権を主張し、当該出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。

本発明は、尿等の生物学的試料中の微生物、たとえば、バクテリア、の同定と定量化を行うためのシステムに関する。より詳しくは、本発明は、使い捨て式カートリッジと、テーパード表面を有する光学カップ又はキュベットとを有するシステムに関する。当該システムは、試料処理装置の前記使い捨て式カートリッジと光学分析装置の前記光学カップ又はキュベットとを利用することができ、前記光学カップは、更に、インバートアーチ形状のフロアを備える。

一般に、尿試料中のバクテリア等の微生物を同定する今日の慣行では、微生物ラボで微生物を同定し特定するために複雑で時間とコストがかかる処理が行われる。現在の処理では、試料がラボに受け入れられる。次に、これらの標本が、ソートされ、標識されて、その後、それらは、殺菌ループを使用して、血液寒天培地に植え付けられる。その後、これらの標本を２４時間、専用のインキュベータに入れる。１日後、ラボ技術者が陽性培養菌および陰性培養菌に関して標本をスクリーニングする。一般に、培養菌の大半は陰性であり、それらは手作業で報告される。陽性培養菌の微生物は単離され、生化学流体中に懸濁される。これには、懸濁、希釈、ボルテックス、混濁測定が含まれ、それらによって生化学的廃棄物が生じる。次に、前記培養菌の種同定および抗生物質感受性テストを行うが、これらは懸濁物を複数種の試薬に晒すものである。更に６〜２４時間のインキュベーション後、ラボ技術者によって知見が解釈され報告される。標本結果を得るために、この処理全体は、一般に１１工程、５０時間かかり、処理は手間のかかるものである。

そのコンテンツをここに参考文献として合体させる、共有の米国特許出願公開第２００７００３７１３５号明細書は、液体中に懸濁された生物学的試料の同定と定量化のためのシステムを開示している。この参考文献に開示されているように、生物学的試料を保持するために試料キュベットが使用される。この参考文献は、これらのキュベットは、技術において周知であり、通常、その形状は四角形又は矩形（試料を保持するためのウェル領域を備える）であって、ガラスやポリマー等の透明材から形成されている、と述べている。しかしながら、この参考文献は、前記キュベットの具体的記載／設計については言及していない。

従って、特に、上述したラボ手続きにおける種同定において、光学カップ又はキュベットの改善された構成を提供し、試料を保持するための光学又はキュベットの製造方法において、その光学カップ又はキュベットを試料の光学的分析のためのシステムに使用することを可能とし、それによって前記種同定のための処理をより効率的に行うことを可能にする方法が求められている。

本発明は、光学的分析のための、試料、たとえば、生物学的試料、化学試料、又は毒性物質試料、たとえば、尿を保持するための、上述したような光学カップ又はキュベット等に関する。前記試料が尿試料である場合、その光学的分析は、尿中の微生物又は生物、たとえば、バクテリアの分析となる。

一実施例において、光学的分析に使用される生物学的試料を保持するための光学カップは、透明材から形成され、前記生物学的試料を保持するように構成された全体として矩形形状の容器を有する。当該容器は、それらの間に長手方向軸を有する一対の側壁と、第１端壁と、この第１端壁から離間した第２端壁と、フロアとを有する。前記容器は、前記生物学的試料を受け入れるための上部の矩形開口部と、前記第１端壁から前記矩形開口部に対して内方かつ下方に延出する下方テーパード領域とを備える。前記テーパード領域は、前記フロアに向けて下方に延出し、ここで、前記フロアは、このフロアの全長に沿って延出するインバートアーチの形状を有する。前記インバートアーチは、前記長手方向軸を中心として対称であり、かつ、前記長手方向軸に沿って均一の形状を有し、かつ、湾曲しており、少なくとも前記下方テーパード領域に沿った前記容器の一部は、前記上部の矩形開口部へ導入された光の反射と、前記生物学的試料の光学分析を促進するための光の収集と、のために反射的であり、前記インバートアーチは、カップ内部に照射された光のうち、光学収集コーンから離間する光が前記長手方向軸に沿った収集点群に反射されるように、配向されている。

別の実施例において、光学的分析に使用される生物学的試料を保持するための光学カップ又はキュベットは、透明材から形成され、前記生物学的試料を保持するように構成された全体として矩形形状の容器を有する。当該容器は、それらの間に長手方向軸を有する一対の側壁と、第１端壁と、この第１端壁から離間した第２端壁と、フロアとを有する。前記第２端壁は、前記フロアと当該第２端壁との間の交点を通って延出する縦軸心に対して１度から３度である角度Ｂ３で延出している。前記容器は、前記生物学的試料を受け入れるための上部の矩形開口部と、前記第１端壁から前記矩形開口部に対して内方かつ下方に延出する下方テーパード領域とを備える。前記テーパード領域は、前記フロアに向けて下方に延出している。前記テーパード領域は、前記光学カップを通って延出する縦平面に対して４３．５度〜４４．５度の角度で傾斜している。前記フロアは、このフロアの全長に沿って延出するインバートアーチの形状を有する。前記インバートアーチは、前記長手方向軸を中心として対称であり、かつ、前記長手方向軸に沿って均一の形状を有し、かつ、湾曲しており、少なくとも前記下方テーパード領域に沿った前記容器の一部は、前記上部の矩形開口部へ導入された光の反射と、前記生物学的試料の光学分析のために前記生物学的試料を通した光の収集を促進することと、のために反射材の層を有しており、前記インバートアーチは、カップ内部に照射された光のうち、光学収集コーンから離間する光が前記長手方向軸に沿った収集点群に反射されるように、配向されている。

別の実施例において、生物学的試料中の微生物の同定と定量化に使用される使い捨て式カートリッジは、遠心チューブと、ピペットと、光学的分析に使用される処理済み生物学的試料を収納するように構成された光学カップとを備える複数の使い捨て式コンポーネントを位置決めし支持するための複数のコンパートメントを有する。前記光学カップは、上部の矩形開口部と、それらの間に長手方向軸を有する対向する側壁と、光源が前記処理済み試料の光学的分析のためにその中へと移動する、前記光学カップの第１端壁から延出するテーパード領域とを備える全体として矩形の形状を有する。前記カップは、更に、前記光学的分析を促進するための反射表面を有する。前記テーパード領域は、前記第２端壁が前記フロアから４３．５度〜４４．５度の角度で上方に延出するにつれて外方の方向に延出する。前記光学カップを位置決め支持するための前記コンパートメントは、前記矩形形状の光学カップを受け入れ支持するための矩形形状の開口部を備える。前記光学カップの前記テーパード領域は前記フロアに向けて下方に延出している。前記フロアは、このフロアの全長に沿って延出するインバートアーチの形状を有し、前記インバートアーチは、前記長手方向軸を中心として対称であり、かつ、前記長手方向軸に沿って均一の形状を有し、かつ、湾曲しており、少なくとも前記テーパード領域に沿った前記光学カップの一部は、前記上部の矩形開口部へ導入された光の反射と、前記生物学的試料の光学分析のために前記生物学的試料を通した光の収集を促進することと、のために反射材の層を有しており、前記インバートアーチは、カップ内部に照射された光のうち、光学収集コーンから離間する光が前記長手方向軸に沿った収集点群に反射されるように、配向されている。

本発明のこれらおよびその他の課題と利点は添付の図面を参照して以下の記載から明らかになるであろう。

従来技術であって、光学分析装置の斜視図であり、光学カップを利用する光学分析装置の複数のコンポーネントを図示する図である。 従来技術であって、光学カップを保持するための複数の使い捨て式カートリッジを備えるマガジンの上方斜視図である。 従来技術であって、光学カップを含む複数の使い捨て式コンポーネントを支持するための図２のマガジン用の使い捨て式カートリッジの斜視図である。 従来技術であって、その光学カップの容器の内面を部分的にカバーするアルミニウムリボンライナと、平坦で真っ直ぐな底部とを備える光学カップを示す斜視図である。 従来技術であって、その光学カップの容器の内面を全部カバーするアルミニウムリボンライナと、平坦で真っ直ぐな底部とを備える光学カップを示す斜視図である。 従来技術であって、本発明の光学カップのフランジに対して圧着によって取り付けられた図４のリボンライナの一部を示す一部拡大斜視図である。 本発明の一実施例による光学カップを示す前方斜視図である。 図７の光学カップの側面図である。 図８の光学カップの前面図である。 図８の線Ａ−Ａに沿った断面図である。 図９の線Ｂ−Ｂに沿った前記光学カップの断面図である。 図７の光学カップの平面図である。 図１１のＩで示すフランジに対するスナップ部の詳細図である。 アルミニウムコーティングによってコーティングされた、図４および図５の容器の内側表面を示す上方斜視図である。 本発明の矩形形状容器の別実施例を示す斜視図である。

そのコンテンツをここに参考文献として合体させる、共有の米国特許出願公開公報第２０１２０１０５８３７号明細書は、液体中に懸濁された生物学的試料の同定と定量化のためのシステムを開示している。本発明は、インバートアーチの形状のフロアを備える特定の光学カップに関する。

以下、同様の参照番号が同様の部材に対応する添付の図面を参照して本発明について説明する。

以下の説明では、空間および方向に関する用語は、これら図面に示されている向きのものとする。但し、特に明記されない限り、本発明はさまざまなその他のバリエーションを採ることが可能であると理解される。又、添付の図面に図示され下記の明細書に記載されている具体的なコンポーネントは、単に本発明の例示的実施例に過ぎないと、理解される。従って、ここに開示される実施例に関連する具体的寸法と物理的特徴は限定的なものと解釈されてはならない。

図１は、共有でありここにその全体を参考文献として合体させる２００８年１０月１０日出願のＰＣＴ特許出願公開第２００８０７９５３３号明細書に記載の「尿中のバクテリアの同定を行うためのシステム」を開示している。図１および図２を参照すると、光学分析装置１６は、光学システム４４と、熱制御ユニット（図示せず）と、光学カップ又はキュベット２２によって、分析する予定の処理済み尿試料が収容される使い捨て式カートリッジ１１２と受け入れる複数のホルダ５６を備えるマガジン５４を受け入れ、支持し、回転させる回転テーブル５２を備えるドロワ５１と、バーコードリーダ５８とを有している。

図１を参照すると、前記光学分析装置には光学カップ又はキュベット１２２を使用することができる。好ましくは、尿試料は食塩水と共に準備される。その理由は、食塩水は、尿分析処理において光学装置を使用する場合に特に重要であるバクテリアの完全性を維持しながらバックグランド蛍光を最小化するからである。前記光学カップ又はキュベット１２は、光学分析を補助する反射コーティングを備えるものとされる。前記光学カップ又はキュベット１２は、ＡＢＳプラスチック材、ガラス、又はアルミニウム等の金属材、から形成することができ、その後、前記反射材でコーティング又は積層化することができる。或いは、前記光学カップ又はキュベット１２の製造において、前記反射材の層を、前記プラスチック、ガラス又は金属材に組み込むことも可能である。

図３に最も良く図示されているように、前記光学カップ又はキュベット１２２は、光学分析を補助するために１２４で示すテーパード端部を備えている。前記カップ又はキュベット１２２内の尿試料の光学分析のために、光学分析装置１６（図１）のＵＶ光源がカップ又はキュベット１２２の中心部に下方に向けられると予想される。

図１を参照すると、前記光学システム４４は、この光学システム４４に進入する光を最小限にするために遮光エンクロージャ又はハウジング６４を備え、前記ＣＣＤ装置のカメラは、カメラチップから光学システム４４の前記エンクロージャ又はハウジング６４へと熱を伝達する熱電気クーラ（ＴＥＣ）（図示せず）を備えたものとされる。

図３は、その全体を１１２で示す使い捨て式カートリッジの実施例を図示し、これは、尿試料等の試料中の微生物、たとえば、バクテリア、等の汚染物質の同定と定量化を行うために使用することができる。使い捨て式カートリッジ１１２は、遠心チューブ１１８、ピペットチップ１２０および前記光学カップ又はキュベット１２２を備える複数の使い捨て式コンポーネントを収納し保持している。前記ピペットチップ１２０は、所定の容量、たとえば、０．１ｍｌ〜約１０ｍｌ、好ましくは１ｍｌ〜２ｍｌの容量を有する。前記遠心チューブ１１８は、テーパード端部を備える長手本体を有する容器である。一般に、前記遠心チューブ１１８は、最初、前記試料を収納し、前記ピペットチップ１２０を使用して、溶解した試料構成物を希釈し、この希釈された尿試料を光学分析のために前記光学カップ又はキュベット１２２に移す。前記使い捨て式カートリッジ１１２とその使い捨て式コンポーネント１１８，１２０，１２２は、容易に射出成型可能で、安価に製造可能なＡＢＳプラスチック材、ＡＢＳプラスチック、好ましくは、反射防止黒色プラスチックから形成することができる。

引き続き図３を参照すると、前記使い捨て式コンポーネント１１８，１２０，１２２は、それぞれ、前記使い捨て式カートリッジ１１２の別々のコンパートメント１３０，１３２，１３４内に収納されている。光学カップ又はキュベット１２２のフランジ１５４を介して、この光学カップ又はキュベット１２２はそのそれぞれのコンパートメント１３４内に吊り下げられ、前記フランジ１５４は使い捨て式カートリッジ１１２の上面１５０によって支持されている。前記コンパートメント１３０，１３２は、ほぼ円筒形状で、ほぼ遠心チューブ１１８とピペットチップ１２０の長さに沿って延出している。光学カップ又はキュベット１２２を位置決め支持するためのコンパートメント１３４は、実質的に、使い捨て式カートリッジ１１２内に収納され、光学カップ又はキュベット１２２に類似の構造を有する。

前記光学カップ又はキュベット１２２は、容器であって、好ましくは、光学分析を補助するべく反射コーティング又は層を有する。前記光学カップ又はキュベット１２２は、図４および図５にも図示され、後に詳述する。特に、前記光学カップ又はキュベット１２２の内表面は、反射材によってコーティングされるか、もしくは、反射材の層を有している。前記光学カップ又はキュベット１２２は、非反射性材、たとえば、ＡＢＳプラスチック材やガラス、から形成することができ、あるいは、金属材、たとえば、アルミニウム、から形成することも可能である。後者の場合、即ち、前記光学カップ又はキュベット１２２が非反射性材、から形成される場合、それを、反射材でコーティング、又は積層化することができる。或いは、前記光学カップ又はキュベット１２２の製造時に、反射材の層をプラスチック又はガラスに組み込むことも可能である。図４にもっとも良く図示されているように、前記光学カップ又はキュベット１２２は、試料の光学分析を補助するために１２４で示す下方テーパード領域を有し、後により詳しく説明するように、光学分析装置に含まれるＵＶ光源がカップ又はキュベット１２２の中心部に下方に向けられると予想される。

特に前記光学カップ又はキュベット１２２が矩形形状である場合、この光学カップ又はキュベット１２２を位置決め支持するための前記コンパートメント１３４（図３）は、光学カップ又はキュベット１２２と同じ構造に形成する必要はない。この場合、前記使い捨て式カートリッジ１２２内の光学カップ又はキュベット１２２を支持するためのコンパートメント１３４は、一般に、前記使い捨て式カートリッジ１１２の上面１５０に位置する矩形開口部１５８（図３）を備えることができ、ここで前記光学カップ又はキュベット１２２の前記上方フランジ１５４が使い捨て式カートリッジ１１２の上面１５０に係合しそれによって支持され、光学カップ又はキュベット１２２は、使い捨て式カートリッジ内に吊り下げられる。或いは、前記光学カップ又はキュベット１２２を位置決め支持するための前記コンパートメント１３４は、完全に包囲することができ、又、前記矩形形状の光学カップ又はキュベット１２２の構造と類似の構造を備えるものとすることができる。

図４および図５は、従来技術であって、ウェル１５６と、後にこのウェル１５６に収納される、流体試料を受け入れるための前記ウェル１５６に隣接する矩形開口部１５８とを備える矩形形状容器１２３を有する、その全体を１２２で示す光学カップ又はキュベットを図示している。上述したように、前記光学カップ又はキュベット１２２は、ガラス又はプラスチック、好ましくは、射出成型プラスチック、から形成することができる。前記流体試料は、たとえば、生物的試料、化学的試料、又は毒性試料、たとえば、尿試料とすることができ、これが、当該試料中の微生物又は生物、たとえば、バクテリア、の種類、量について光学的に分析される。前記容器１２３のウェル１５６は、離間した側壁１６０，１６２、離間した第１端壁１６６、第２端壁１６４およびフロア１６８によって形成されている。前記離間側壁１６０，１６２および離間第１および第２端壁１６６，１６４は、前記矩形開口部１５８に隣接するフランジ１７０を形成している。図４および５に図示されているように、前記第１端壁１６６は、上方領域１７２と、この端壁１６６の上方領域１７２から内側に延出するとともに端壁１６６の上方領域１７２と矩形開口部１５８に対して下方に延出する下方テーパード領域１２４とを有し、これにより、前記フロア１６８の長さは前記矩形開口部１５８の長さよりも短くなっている。

特に図４を参照すると、前記光学カップ又はキュベット１２２は、更に、リボンライナ１７４を備え、これは、端壁１６４、フロア１６８、端壁１６６の上方領域１７２および端壁１６６の下方テーパード領域１２４の全長に渡って延出して、端壁１６４、フロア１６８、端壁１６６の上方領域１７２および端壁１６６の下方テーパード領域１２４の内側表面をカバーしている。前記リボンライナ１７４は、すべての側において前記液体試料と接触するので、「ウエット」リボンライナと呼ぶことができる。当該リボンライナ１７４は、好ましくは、このリボンライナ１７４をウェル１５６内に設置する前に、端壁１６４、フロア１６８、端壁１６６の下方テーパード領域１２４および端壁１６６の上方領域１７２によって形成される形状に一致するように予め成形することが可能なスタンピングされた（ｓｔａｍｐｅｄ）アルミニウムの片から形成される。

図６は、図４の前記ウェットリボンライナ１７４が、圧着処理によって光学カップ又はキュベット１２２に固定することが可能であることを例示している。この場合、前記ウェットリボンライナ１７４の一端部１７８は、端壁１６６によって形成される前記フランジ１５４の部分の外形に合わせられるように折り曲げられ、この端部１７８は、当該技術において周知である圧着処理によって前記フランジ１５４に固定されている。図６には図示されていないが、前記リボンライナ１７４の反対側端部は、端壁１６４によって形成されるフランジ１５４の部分の外形に合うように折り曲げられ、その後、圧着処理によってフランジ１５４に固定されるようにすることができる。

前記光学カップ又はキュベット１２２は、試料の光学分析に使用される入射光によって励起されるかもしれない材料からの汚染物質の溶出を最小化することが知られている材料から形成することができる。上述したように、前記光学カップ又はキュベット１２２は、射出成型し、たとえばＡＢＳプラスチックやガラス等の材料から形成することができる。光学カップ又はキュベット１２２の容器１２３内の前記試料又は標本の光学分析において提供されるＵＶ光が、前記標本の光学分析用の前記ウェル１５６のテーパード領域１２４に向けられ、前記端壁１６６の下方テーパード領域１２４を含む前記リボンライナ１７４によって反射されるものと予想される。上述したように、前記光学カップ又はキュベット１２２の材料、前記リボンライナ１７４と前記端壁１６６の下方テーパード領域１２４の反射性材料は、その相乗作用でＵＶ光反射を促進し、前記試料中の生物又は微生物、たとえば、バクテリア、の同定と定量化のための試料の蛍光放射をより効果的に収集するとともに、同時に、バックグランド蛍光を最小化および／又は容器から又は容器の湿った表面からの試料流体の汚染を最小化する。前記光学カップ又はキュベット１２２からの試料の蛍光放射の収集については後に詳述する。

図７〜図１３は、全体を７２２で示す本発明の一実施例による光学カップ又はキュベットを図示している。この光学カップ又はキュベット７２２は、ウェル７５６と、後にこのウェル７５６に収納される、流体試料を受け入れるための前記ウェル７５６に隣接する矩形開口部７５８とを備える矩形形状容器７２３を有する、その全体を７２２で示す光学カップ又はキュベットを図示している。前述した光学カップ又はキュベット１２２と同様に、前記光学カップ又はキュベット７２２は、ガラス又はプラスチックから形成することができる。前記ウェル７５６に受け入れられる前記流体試料は、たとえば、生物的試料、化学的試料、又は毒性試料、たとえば、尿試料とすることができ、これが、当該試料中の微生物又は生物、たとえば、バクテリアの種類、量について光学的に分析される。前記容器７２３のウェル７５６は、離間した側壁７６０，７６２、離間した第１端壁７６６、第２端壁７６４およびフロア７６８によって形成されている。前記離間側壁７６０，７６２は、前記矩形開口部７５８に隣接するフランジ７７０を形成している。図１１に図示されているように、前記第１端壁７６６は、上方領域７７２と、この端壁７６６の上方領域７７２から内側に延出するとともに端壁７６６の上方領域７７２と矩形開口部７５８に対して下方に延出する下方テーパード領域７２４とを有し、これにより、前記フロア７６８の長さＦ１は前記矩形開口部７５８の長さＲ１よりも短くなっている。

図１０および図１１の実施例の前記光学カップ又はキュベット７２２の寸法は、直進光線の分岐とストリエーションが最適化されるように構成されている。特に、図１０に図示されているように、前記対向側壁７６０，７６２は角度Ｂ１，Ｂ２を形成し、これらは、前記側壁７６０，７６２がそれぞれ垂直線Ｖ１，Ｖ２に対して前記フロア７６８から上方に延出するにつれて、外方に延出する方向において３度とすることが可能である。前記角度Ｂ１，Ｂ２は、試料の頂部が前記光学カップ又はキュベット内において位置することになる位置又は満たしライン７２５から測定される。前記側壁７６０，７６２間の全オフセット角は約６度に等しいものとすることができる。前記側壁７６０、７６２の傾斜によって、後述するようにアルミニウム等の反射材でのコーティングの改善が可能となる。図１１に図示されているように、前記第２端壁７６４は、上部７６４ａと下部７６４ｂを有する。前記下部７６４ｂは、端壁７６４，７６６が前記光学カップ又はキュベット７２２の底部を通って延出する垂直線Ｖ３に対して前記フロア７６８から上方に延出するにつれて、外側に延出する方向において１度〜３度の範囲の角度Ｂ３で傾斜させることができる。試料の頂部が前記光学カップ又はキュベット１２２内において位置することになる前記満たしライン上の位置７２５において、前記第２端壁７６４の前記上部７６４ａは、前記端壁７６０，７６２がフロア７６８から上方に延出するにつれて外側に延出する方向において前記垂直線Ｖ３に対して３度〜５度である総角Ｂ４を形成するように追加の２度の角度を有するものとすることができる。前記テーパード領域７２４と前記第２端壁７６４の下部７６４ｂとの間の角度Ａ５は、約４５．５度で延出する。前記テーパード領域の角度も、前記光学カップを通って延出する前記垂直平面Ｖ３に対して約４４．５度〜４５．５度で延出する。この傾斜角のテーパード領域７２４によって、Ｌ２−Ｌ５によって示されているように、正確な光線の往復移動がサポートされる。

従来技術のキュベット１２２と本発明のキュベット７２２との間の主要な相違は、図５に図示されているように前記キュベット１２２のフロア１６８はフラットであるのに対して、図９に図示されているように前記キュベット７２２のフロア７６８は湾曲していることにある。更に、後述するその他の特徴とともに、前記壁の相対角度が異なっている。

更に、図８および図９に示されているように、前記光学キュベット７２２のフロア７６８は、このフロア７６８の全長に渡って連続に延出するインバートアーチの形状を有する。更に、前記インバートアーチは、前記両側壁７６０，７６２間を延出する長手方向軸ＬＡ（図１０および１２）に対して対称である。その結果、前記インバートアーチは、光学収集円錐形領域Ｃから離間する（図１０）照射されたカップ内部の光が収集点に反射されるように方向づけて配置されている。このようにすることによって、光路Ｍ２に沿って移動する光は、線Ｍ３に沿った収集点へと反射される。線Ｍ２およびＭ３は、実際には重複しているが、図示の目的で離間して図示されている。

前記フロアのアーチは、前記全長に渡って、単一の曲率半径を有するものであってもよく、楕円等に見られる湾曲のように、変化するものであってもよい。但し、前記湾曲は前記長手方向軸ＬＡに対して対称でなければならない。

図１１に図示されているように、前記下方テーパード領域７２４は、線Ｌ２によって示されているように、入射照射光が当たり、線Ｌ３によって示されているように、前記下方テーパード領域７２４から前記第２端壁７６４の下部７６４ｂへと反射し、そこで、線Ｌ４に沿って下方テーパード領域７２４へと反射され、更に線Ｌ５に沿って戻り反射されるように、方向づけて配置されている。その結果、前記下方テーパード領域７２４の前記角度Ａ５の４５度からの偏移は、第２端壁７６４の底部７６４ｂの垂直方向軸Ｖ３からの角度Ｂ３の偏移の１／２であることが好ましい。その結果、前記照射光は、カップ７２２内へと移動し、平行路に沿ってカップ７２２から反射され、従って、カップ７２２の底部を照射しない。

たとえば、試料の頂部がカップ又はキュベット１２２内で位置する、前記位置又は満たしライン７２５において、第２壁７６４の下部７６４ｂは約１度の角度Ｂ３で傾斜している。従って、前記平面又は線Ｖ３に対して４４．５度の角度で延出するように、前記第１壁７６６のテーパード領域７２４の角度Ａ５を構成することによって、光線Ｌ２はテーパード壁７６４ｂに当たり、この光線が経路Ｌ３に沿って向きを変えられ、そこから光は底部７６４（ｂ）から戻り反射され、再び、下方テーパード領域７２４に当たり、線Ｌ５に沿って向けられる。垂直平面Ｖ３に対する下方テーパード領域７２４の前記４４．５度の角度によって、試料内における光線の歪み又は方向誤りが防止される。

図１１に図示されているように、前記底部７６４ｂは、前記垂直線Ｖ３に対して１度の角度Ｂ３を形成することができ、これに対して、前記上部７６４ａは前記垂直線Ｖ３に対して３度の角度Ｂ４を形成することができる。前記カップ７２２の成形時において表面の質を更に良好なものとするためには、前記上部７６４ａと下部７６４ｂとが一つの平面として構成されるようにすることが望ましい。これらの状況下において、前記下部７６４ｂは、３度の角度Ｂ４で方向づけて配置され、前記上部７６４ａと一致するように方向づけて配置され、それによってそのような平面を提供することになる。図面には示されていないが、そのような単一の平面は、図１１から容易に想像されるであろう。但し、これらの状況下において、伝達される照射光Ｌ２が確実に線Ｌ５に沿って戻り反射されるように、前記下方テーパード領域の配向も、たとえば、４３．５度の角度Ａ５の表面を提供するように変更されることになるであろう。

前記光学カップ又はキュベット７２２の長手方向軸に対して前記カートリッジ内のその位置にカップを保持するのに使用されるスナップ構造の位置がその容量内での光の位置のために重要である。なぜなら、前記傾斜表面の上縁から測定される前記傾斜表面上における光位置によって底面からの光の位置が決まるからである。前記ウェル７５６の底フロア７６８の総面積は、約８４ｍｍ２である。一好適実施例において、前記スナップ構造は、図１３に図示されているように、前記第１端壁７６６が設けられたキュベットの側に位置する。

図１４は、別構成として、前記光学カップ又はキュベット７２２がフルライナ７７６を備えることが可能であることを図示し、これは、前記側壁７６０および７６２、更に、前記端壁７６４、フロア７６８、端壁７６６の下方テーパード領域７２４、および端壁７６６の上方領域７７２からの光収集が試料の光学的分析のために必要な場合のためのものである。このフルライナ７７６は、前記側壁７６０，７６２、前記端壁７６４、フロア７６８、端壁７６６の下方テーパード領域７２４、および端壁７６６の上方領域７７２の内側表面を実質的に覆う又はカバーするために、所定の形状を有するように形成されている。図１４の前記フルライナ７７６は、前記光学分析装置のＵＶ光に関して、図４の光学カップ又はキュベット１２２のウェル１５６の前記リボンライナ１７４と同様の作用を有する。

図１４のフルライナ７７６は、光学カップ又はキュベット７２２内のＵＶ光の反射のために望ましい程度の表面粗さを得るべく研磨することができる。この研磨処理は、図４のライナ１７４に類似のウェットリボンライナ、あるいは、前記反射材料、即ち、アルミニウム、がスタンピング又は形成処理前において原材料シートである場合、あるいは、ライナ７７６がバルク研磨処理によって前記光学カップ又はキュベット７２２内に形成され挿入される場合には、又はフルウェットライナ７７６を形成するために使用される前記反射性材料に対して行うことができる。即ち、前記反射性材料は、スタンピング又は形成処理前に研磨してもよいし、あるいは、スタンピングされたパーツを研磨してもよい。

更に、図示はされていないが、図１４のフルライナ７７６が光学カップ又はキュベット７２２内に設置される場合、このライナ７７６は、圧着によって前記フランジ７５４に固定することができる。前記フルライナ７７６は、プログレッシブダイ内にてスタンピングし折りたたみ、その後、光学カップ又はキュベット１２２内の設置のために一体化される。リボンライナとフルライナ７７６のいずれもリールに巻きつけることができ、光学カップ又はキュベット７２２を自動化製造処理において容易に組み付けることができる。即ち、リボンライナとフルライナ７７６のいずれも、リール上に取り付けて、機械に対してこれらのリールを供給してライナを光学カップ又はキュベット１２２に挿入することができる。

図４および図５は、製造、形成され、容器１２３のウェル１５６内への挿入用に成形される別部材である、前記光学カップ又はキュベット１２２用の反射材を例示している。本発明は、前記ライナ１７４，１７６の代わりに、前記光学カップ又はキュベット７２２を、図１４において参照番号７８０によって示されるように反射材の薄い層によってコーティングすることも想定している。この実施例において、前記光学カップ又はキュベット１２２は、所望の表面粗さで射出成型され、その後、金属の真空蒸着又は電気めっきによって、反射性材料１８０、たとえば、純粋なアルミニウム、の薄い層でコーティングされる。ある種の深さを有する容器の内面をコーティングすることは困難であることが当該技術において示されている。この場合、前記光学カップ又はキュベット７２２の容器７２３のウェル７５６に所望のカバー範囲と均一性のコーティングを達成するためには特注の電極を提供することが必要となるかもしれない。反射材７８０のコーティングは、図１４のフルライナ７７６と同様に、容器７２３の側壁７６０，７６２、端壁７６４，７６６およびフロア７６８の内側表面全体に沿って延出するものとしてもよいし、あるいは、図４のリボンライナ１７４と同様に、容器７２３の端壁７６４、フロア７６８、端壁７６６の下方テーパード領域７２４、および端壁７６４の上方領域７７２の内側表面の一部分に沿って延出するものとしてもよい。

図１５は、上方片８９０と下方片８９２とを含むツーピース構造を有する光学カップ又はキュベット８８８を図示している。図示されているように、前記上方片８９０は、離間側壁８９８、８９９と端壁９００，９０１とによって形成されるフランジ８９６に隣接する矩形開口部８９４を備える矩形本体８９３を有する。図示はされていないが、前記上方片８９０は、又、その底部が完全に開口するとともに、凹部を有する。前記下方片８９２は、離間側壁９０６，９０７と端壁９０８，９０９およびフロア９１０によって形成される矩形開口部９０４を有する。前記下方片８９２の端壁９０９は、光の方向を変えるためのテーパード領域９１２を有する。このテーパード領域９１２は、前記矩形開口部８９４から下方に延出し、前記フロア９１０に向けて下方に延出し、それによって前記フロア９１０の長さを前記矩形開口部９０４の長さよりも短いものとしている。

理解されるように、本発明の前記光学カップ又はキュベット７２２の上方フランジは、試料を処理し、その後、これら試料を光学的に分析するためのマガジン１２６（図２）に使用される使い捨て式カートリッジ１１２の上面１５０上に、この光学カップ又はキュベット７２２を支持するために使用することができる。又、前記光学カップ又はキュベット７２２の反射表面は、標本、たとえば、尿標本中の生物又は微生物、たとえばバクテリアの同定と定量化のためのこれら標本を光学的に分析するために必要な情報を得ることにおいて必要な蛍光放射をより効率的かつ効果的に作り出すべく、光学分析装置からのＵＶ光を、後に詳述するように前記反射表面とテーパード領域から前記カップ又はキュベット内へと下方に向かわせることができるように構成されている。

当業者は、前記流体試料は、当該試料中の生物又は微生物、たとえば、バクテリア、の種類と量に関して、光学的に分析される、生物学的試料、化学試料、又は毒性物質試料、たとえば、尿とすることができることを理解するであろう。

以上、本発明をその好適な実施例を参照して記載した。上の詳細説明を読むことにより、他者は、容易な改造又は改変に想到するであろう。本発明は、そのような改造および改変のすべてを含むものとして解釈されることが意図される。

Claims (22)

1. 光学的分析に使用される生物学的試料を保持するための光学カップであって、前記光学カップは、
   前記生物学的試料を収容するように構成された全体的に矩形形状の容器を備え、前記容器は、それらの間に長手方向軸を有する一対の側壁と、第１端壁と、前記第１端壁から離間した第２端壁と、フロアとを有し、
   前記容器は、前記生物学的試料を受け入れるための上部の矩形開口部と、前記矩形開口部に対して内方かつ下方に前記第１端壁から延出する下方テーパード領域とを有し、
   前記下方テーパード領域は前記フロアに向けて下方に延出し、
   前記フロアは、前記フロアの全長に沿って延出するインバートアーチの形状を有し、
   前記インバートアーチは前記長手方向軸に対して対称であり、かつ、前記長手方向軸に沿って均一の形状を有し、かつ、湾曲しており、
   少なくとも前記下方テーパード領域に沿った前記容器の一部は、前記上部の矩形開口部へ導入された光の反射と、前記生物学的試料の光学分析を促進するための光の収集と、のために反射的であり、
   前記インバートアーチは、カップ内部に照射された光のうち、光学収集円錐形領域から離間する光が前記長手方向軸に沿った収集点群に反射されるように方向づけて配置されている、光学カップ。
2. 少なくとも部分的に前記下方テーパード領域に沿った前記容器の表面が、光の収集のための反射材の層によってコーティングされている、請求項１に記載の光学カップ。
3. 前記反射材はウェットリボンライナである、請求項２に記載の光学カップ。
4. 前記ウェットリボンライナは、圧着処理によって前記容器の前記矩形開口部のフランジに固定されている、請求項３に記載の光学カップ。
5. 前記ウェットリボンライナは、少なくとも一方向保持タブによって、前記容器の前記矩形開口部のフランジに固定されている、請求項３に記載の光学カップ。
6. 前記ウェットリボンライナは、少なくとも焼きかしめ（ｈｅａｔ ｓｔａｋｅｄ）ピンによって、前記容器の前記矩形開口部のフランジに固定されている、請求項３に記載の光学カップ。
7. 前記容器は、スナップ機構を更に有し、前記ウェットリボンライナは前記スナップ機構によって前記容器に固定されている、請求項３に記載の光学カップ。
8. 前記光学カップは、射出成型カップであり、前記生物学的試料から溶出した汚染物の量を最小化する耐溶出性材料から形成されている、請求項１に記載の光学カップ。
9. 前記反射材の層は、アルミニウムであって、金属の真空蒸着処理と電気めっき処理とからなるグループから選択される処理によってコーティングされる、請求項２に記載の光学カップ。
10. 前記下方テーパード領域は、当該光学カップを通って延出する垂直平面に対して４３．５度から４４．５度までの範囲を有する角度Ａ５で傾斜している、請求項１に記載の光学カップ。
11. 前記側壁のそれぞれは、これら側壁が前記矩形開口部を通って延出する垂直方向軸に対して前記フロアから上方に延出するにつれて外側へ３度の角度Ｂ１，Ｂ２を有する、請求項１に記載の光学カップ。
12. 前記第２端壁は、前記フロアと当該第２端壁との交点を通って延出する垂直方向軸に対して１度〜３度の角度Ｂ３で延出している、請求項１に記載の光学カップ。
13. 前記第２端壁は、前記フロアと当該第２端壁との交点を通って延出する垂直方向軸に対して角度Ｂ３で延出しており、
    角度Ａ５は４４．５度であり、角度Ｂ３は１度である、請求項１０に記載の光学カップ。
14. 前記第２端壁は、前記フロアと当該第２端壁との交点を通って延出する垂直方向軸に対して角度Ｂ３で延出しており、
    角度Ａ５は４３．５度であり、角度Ｂ３は３度である、請求項１０に記載の光学カップ。
15. 垂直方向軸に沿って移動し、かつ、前記下方テーパード領域において下方に向けられた照射光が、前記下方テーパード領域から前記第２端壁に向けて反射され、前記下方テーパード領域へと、前記垂直方向軸に対して平行な線に沿って戻るように、前記第１端壁の前記下方テーパード領域は、前記第２端壁に関して方向づけて配置されている、請求項１に記載の光学カップ。
16. 光学的分析に使用される生物学的試料を収容するための光学カップであって、
    前記光学カップは、前記生物学的試料を収容するように構成された全体的に矩形形状の容器を備え、前記容器は、それらの間に長手方向軸を有する一対の側壁と、第１端壁と、前記第１端壁から離間した第２端壁と、フロアとを有し、前記第２端壁は、前記フロアと当該第２端壁との交点を通って延出する垂直方向軸に対して１度〜３度の角度Ｂ３で延出しており、
    前記容器は、前記生物学的試料を受け入れるための上部の矩形開口部と、前記矩形開口部に対して内方かつ下方に前記第１端壁から延出する下方テーパード領域とを有し、
    前記下方テーパード領域は前記フロアに向けて下方に延出し、前記下方テーパード領域は、当該光学カップを通って延出する垂直平面に対して４３．５度〜４４．５度の角度Ａ５で傾斜し、
    前記フロアは、当該フロアの全長に沿って延出するインバートアーチの形状を有し、
    前記インバートアーチは前記長手方向軸に対して対称であり、かつ、前記長手方向軸に沿って均一の形状を有し、かつ、湾曲しており、
    少なくとも前記下方テーパード領域に沿った前記容器の一部は、前記上部の矩形開口部へ導入された光の反射と、前記生物学的試料の光学分析のために前記生物学的試料を通した光の収集を促進することと、のために反射材の層を有しており、
    前記インバートアーチは、カップ内部に照射された光のうち、光学収集円錐形領域から離間する光が前記長手方向軸に沿った収集点群に反射されるように方向づけて配置されている、光学カップ。
17. 生物学的試料中の微生物の同定と定量化に使用される使い捨て式カートリッジであって、
    前記使い捨て式カートリッジは、遠心チューブと、ピペットと、光学的分析に使用される処理済み生物学的試料を収納するように構成された光学カップとを含む複数の使い捨て式コンポーネントを位置決めして支持するための複数のコンパートメントを備え、
    前記光学カップは、上部の矩形開口部と、それらの間に長手方向軸を有する対向する側壁と、光源が前記処理済み試料の光学的分析のためにその中へと移動する前記光学カップの第１端壁から延出するテーパード領域と前記光学的分析を促進するための反射表面とを備える全体として矩形の形状を有し、
    前記テーパード領域は、前記光学カップの前記第１端壁から離間した第２端壁が前記光学カップのフロアから４３．５度〜４４．５度の角度で上方に延出するにつれて外方の方向に延出し、
    前記光学カップを位置決め支持するための前記コンパートメントは前記矩形形状の光学カップを受け入れ支持するための矩形形状の開口部を備え、
    前記テーパード領域は前記フロアに向けて下方に延出し、
    前記フロアは、このフロアの全長に沿って連的に延出するインバートアーチの形状を有し、
    前記インバートアーチは、前記長手方向軸に対して対称であり、かつ、前記長手方向軸に沿って均一の形状を有し、かつ、湾曲しており、
    前記光学的分析を促進するための前記反射表面は、少なくとも前記テーパード領域に沿った前記光学カップの一部において、前記上部の矩形開口部へ導入された光の反射と、前記生物学的試料の光学分析のために前記生物学的試料を通した光の収集を促進することとのために設けられた、反射材の層を含み、
    前記インバートアーチは、カップ内部に照射された光のうち、光学収集円錐形領域から離間する光が前記長手方向軸に沿った収集点群に反射されるように方向づけて配置されている、使い捨て式カートリッジ。
18. 前記遠心チューブと前記ピペットとを位置決めし支持するための前記コンパートメントは、円筒形状であり、実質的に、前記遠心チューブと前記ピペットとの長さに延出している、請求項１７に記載の使い捨て式カートリッジ。
19. 前記光学カップを位置決めし支持するための前記コンパートメントは、実質的に前記使い捨て式カートリッジ内に包囲され、前記光学カップと類似の構造を有する、請求項１７に記載の使い捨て式カートリッジ。
20. その内部に前記カートリッジを取り付けるために、マガジン開口部と協働するように構成された少なくとも１つの取り付けクリップを備える、請求項１７に記載の使い捨て式カートリッジ。
21. 前記容器は透明材から形成されている、請求項１に記載の光学カップ。
22. 前記容器は透明材から形成されている、請求項１６に記載の光学カップ。

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