JP6876911B2 - 電気的測定用カートリッジ、電気的測定装置及び電気的測定方法 - Google Patents
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Description
本技術に係る電気的測定用カートリッジにおいて、前記蓋部は、前記軸部の前記封止部側とは異なる側の先端にバネ部を備え、前記応力発生機構は、前記バネ部による機構であってもよい。この場合、前記バネ部は、波型、コイル型、及びパンタグラフ型から選ばれる形状であってもよい。
また、本技術に係る電気的測定用カートリッジにおいて、前記固定機構は、前記容器に設けられた切欠き部と、該切欠き部に嵌合し、前記蓋部の一部に設けられたツメと、からなるものであってもよい。この場合、前記応力発生機構は、前記軸部の長さが、前記蓋部が前記容器に装着された際の前記封止部の上端から前記切欠き部の下端の高さまでの長さと比較して長いことによる機構であってもよい。
更に、本技術に係る電気的測定用カートリッジにおいて、前記容器は、内側壁の一部でありかつ前記封止部と接触する部位に、容器底部から前記開口部に向かって広がる勾配を有し、かつ、前記封止部は、外側壁の一部でありかつ前記容器と接触する部位に、封止部底部から封止部上部に向かって広がる勾配を有し、前記封止部における勾配は、前記容器における勾配と比較して小さくてもよい。
加えて、本技術に係る電気的測定用カートリッジにおいて、前記蓋部は、前記封止部及びその他の部分が同一の材料からなるものであってもよい。
また、本技術に係る電気的測定用カートリッジにおいて、前記容器及び/又は前記蓋部は、樹脂からなるものであってもよい。この場合、前記樹脂は、ポリプロピレン、ポリスチレン、アクリル、及びポリサルモンから選ばれる一種以上の樹脂であってもよい。
更に、本技術に係る電気的測定用カートリッジにおいて、前記軸部の断面は、前記封止部の断面の面積と比較して小さくてもよい。この場合、前記軸部の断面形状は、十字型、一字型、及びこれらの中心を円形状とした型から選ばれる形状であってもよい。
加えて、本技術に係る電気的測定用カートリッジにおいて、前記試料保持部は、封止部分に試薬が封入されていてもよい。この場合、前記試薬は、固体状であってもよい。
また、本技術に係る電気的測定用カートリッジにおいて、前記封止部は、前記試料保持部の封止部分と前記電極とを間断するものであってもよい。
本技術に係る電気的測定装置において、前記試料保持部の少なくとも一部の封止状態を解除する封止解除機構を有していてもよい。
1.電気的測定用カートリッジ1
(1)容器11
(1−1)開口部111
(1−2)試料保持部112
(2)蓋部12
(2−1)封止部121
(2−2)軸部122
(2−3)バネ部123
(3)電極13
(4)固定機構2
(4−1)切欠き部21
(4−2)ツメ22
(5)応力発生機構
(6)接続部14
(7)保護部15
(8)ガイド部16
(9)試料
(10)試薬
2.電気的測定装置10
(1)カートリッジ挿入部3
(2)印加部4
(3)測定部5
(4)封止解除機構
(5)解析部6
(6)その他
3.電気的測定用キットK
(1)試料導入用部材7
4.電気的測定方法
図1は、本技術に係る電気的測定用カートリッジ1の実施形態の一例の外観を示す斜視図である。本技術に係る電気的測定用カートリッジ1は、試料の電気的特性を測定する際に、該試料を保持するために用いるカートリッジである。本技術に係る電気的測定用カートリッジ1は、大別して、容器11と、蓋部12と、電極13と、を少なくとも備え、固定機構を有し、かつ、応力発生機構を有する。また、必要に応じて、接続部14、保護部15、ガイド部16などを更に備えていてもよい。
容器11は、開口部111及び試料保持部112を有し、試料及び/又は試薬の導入や保持を可能とする部位である。
開口部111は、測定対象である試料や、試薬が導入され得る部位である。
試料保持部112は、測定対象である試料や、試薬が保持され得る部位である。
蓋部12は、封止部121及び軸部122を少なくとも備える。また、必要に応じて、バネ部123などを更に備えていてもよい。
封止部121は、試料保持部112の少なくとも一部を封止する部位である。
軸部122は、封止部121から延設された部位である。
本技術に係る電気的測定用カートリッジ1は、図8の実施形態に示すように、更にバネ部123を備えることができる。バネ部123は、軸部122の封止部121側とは異なる側の先端に設けられた部位である。本技術に係る電気的測定用カートリッジ1がバネ部123を備えることにより、後述する応力発生機構を構成できる。
電極13は、試料保持部112に予め固定された部位である。電極13は、試料の状態を電気的に測定するため、電気的測定時に試料と接触し、試料に対して必要な電圧を印加する。
固定機構2は、封止部121が試料保持部112の少なくとも一部を封止する際、容器11と蓋部12とを固定する機構である。固定機構2により、蓋部12の容器11からの脱離を防止でき、安定的に試料保持部112の一部と封止部121との封止状態を維持できる。
切欠き部21は、容器11に設けられ、ツメ22と嵌合される部位である。切欠き部21の形態は特に限定されず、例えば、容器11の一部に設けられた穴、溝等が挙げられる。より具体的には、例えば、試料保持部112の内側壁から外側壁に貫通するように設けられた穴等が挙げられる。
ツメ22は、蓋部12の一部に設けられ、切欠き部21と嵌合される部位である。ツメ22の形態は特に限定されないが、例えば、図8等に示すように、バネ部123の両隣に設けられた突起等とすることができる。
応力発生機構は、固定機構2により容器11と蓋部12とが固定された際、蓋部12の少なくとも一部に、蓋部12が伸長する方向に応力が発生する機構である。応力発生機構により、容器11の内壁側に封止部121を密着されるための押付力が得られ、十分な封止性を得ることができる。また、本技術では、この応力発生機構があるため、特に、蓋部12を一材で構成し、弾性のあるパッキンで封止部121を形成しなくとも、十分な封止性を確保できる。
本技術に係る電気的測定用カートリッジ1は、図1の実施形態に示すように、更に接続部14を備えることができる。接続部14は、電極13と外部回路とを電気的に接続する部位である。したがって、本技術において、接続部14の一部は、図1の実施形態に示すように、電極13と繋がった構造である。
本技術に係る電気的測定用カートリッジ1は、図1の実施形態に示すように、更に保護部15を備えることができる。保護部15は、接続部14を保護する部位である。本技術に係る電気的測定用カートリッジ1が保護部15を備えることにより、使用者や製造従事者などが接続部14へ接触するリスクを低減できる。そのため、使用者や製造従事者などの手指が接続部14に誤って接触することが減り、切り傷などの受傷の可能性も低下するため、製品の安全性が向上する。
本技術に係る電気的測定用カートリッジ1は、図1の実施形態に示すように、更にガイド部16を備えることができる。ガイド部16は、電気的測定装置への電気的測定用カートリッジ1の挿入を案内する部位である。電気的測定用カートリッジ1がガイド部16を備えることにより、電気的測定装置への挿入がスムーズとなる。また、例えば、電気的測定用カートリッジ1にバーコードなどを付けて管理する場合に、バーコードなどを付ける位置の目印とすることができる。したがって、使用者の利便性を向上させることが可能となる。
本技術で測定対象とすることが可能な試料は特に限定されず、自由に選択することができる。例えば、生体試料等が挙げられる。より具体的には、例えば、全血、血漿、又はこれらの希釈液及び/又は薬剤添加物等の血液成分を含有する血液試料等が挙げられる。また、試料として血液試料を選択した場合、本技術に係る電気的測定用カートリッジ1は、血液凝固状態の測定用に用いることもできる。
本技術に係る電気的測定用カートリッジ1が試料保持部112の一部に試薬を封入することができる場合に、試料保持部112の一部に封入することが可能な試薬は特に限定されず、自由に選択することができる。例えば、固体状、液体状、塊状、粉体状等の試薬が挙げられるが、本技術では、固体状であることが好ましい。これにより、蓋部12からの試薬の漏洩リスクが少なくなり、また、本技術に係る電気的測定用カートリッジ1を運搬や保存等する際に使用者の利便性が向上する。
図13は、本技術に係る電気的測定装置10の実施形態の一例を模式的に示す模式概念図である。本実施形態では、図1で示した実施形態に係る電気的測定用カートリッジ1を用いている。
カートリッジ挿入部3は、本技術に係る電気的測定用カートリッジ1を挿入する部位である。カートリッジ挿入部3は、電気的測定用カートリッジ1の形態などに応じて自由に設計することができる。
印加部4は、本技術に係る電気的測定用カートリッジ1の接続部14に電圧を印加する部位である。具体的には、印加部4は、測定を開始すべき命令を受けた時点又は電気的測定装置10の電源が投入された時点を開始時点とし、電気的測定用カートリッジ1の接続部14に電圧を印加する。この場合、印加部4は、設定される測定間隔ごとに、接続部14に対して所定の周波数の交流電圧を印加する。なお、印加部4が印加する電圧は、測定する電気的特性に応じて直流電圧とすることも可能である。
測定部5は、試料の電気的特性を測定する部位である。具体的には、測定を開始すべき命令を受けた時点又は電気的測定装置10の電源が投入された時点を開始時点として、複素誘電率(以下、「誘電率」ともいう)やその周波数分散などの電気的特性を測定する。例えば、誘電率が測定される場合、測定部5は、電気的測定用カートリッジ1の電極13間における電流又はインピーダンスを所定周期で測定し、当該測定値から誘電率を導出する。この誘電率の導出には、電流又はインピーダンスと誘電率との関係を示す既知の関数や関係式を用いることができる。
本技術に係る電気的測定装置10は、電気的測定用カートリッジ1が試料保持部112の一部に試薬を封入することができる場合などには、封止解除機構を備えることも可能である。本技術において、封止解除機構とは、試料保持部112の少なくとも一部の封止状態を解除する機構である。電気的測定装置10が封止解除機構を備えることにより、電気的測定用カートリッジ1に不要な衝撃を与えたり、容器11、或いは蓋部12に余分な外力を加えたりするリスクが低下する。また、封止解除機構によりスムーズに試料保持部112の少なくとも一部の封止状態を解除することが可能となれば、予め試料保持部112の封止部分に試薬が封入されていた場合、試薬のカートリッジ壁面などへの飛散を防ぐことができ、使用者の利便性や測定精度が向上する。
本技術に係る電気的測定装置10は、更に解析部6を備えることができる。解析部6は、測定部5から導出された試料の電気的特性データを受けて、試料の物性の判定などを行う部位である。
本技術に係る電気的測定用カートリッジ1がガイド部16を備える場合、電気的測定装置10は、更に被ガイド部を備えることができる。被ガイド部は、ガイド部16が係合される部位である。電気的測定装置10が被ガイド部を備えることにより、電気的測定装置10への電気的測定用カートリッジ1の挿入がスムーズになり、使用者の利便性が向上する。また、ガイド部16及び被ガイド部を用いて、後述する位置決め機構を構成した場合、電気的測定装置10における電気的測定用カートリッジ1の位置を正確に決めることができ、電気的測定用カートリッジ1の位置のズレに起因する測定誤差も低減させることができる。
図14は、本技術に係る電気的測定用キットKの実施形態の一例を示す図である。本実施形態では、図1で示した実施形態に係る電気的測定用カートリッジ1を用いている。
試料導入用部材7は、試料を試料保持部112へ導入するための部材である。例えば、図14の実施形態に示すように、ピペット状のチップ71等を挙げることができる。より具体的には、電気的測定装置10に吸引機構(例えば、ピペッターなど)を備えておき、該吸引機構にピペット状のチップ71を取り付けて、試料の導入を行うことができる。
本技術に係る電気的測定用カートリッジ1は、試料の電気的特性を測定する電気的測定方法に好適に用いることができる。本技術に係る電気的測定方法において、測定可能な電気的特性は特に限定されず、試料の種類や、解析すべき物性などに応じて、自由に測定することができる。例えば、誘電率やインピーダンス等を測定することができる。
(1)
開口部及び試料保持部を有する容器と、
前記試料保持部の少なくとも一部を封止する封止部及び前記封止部から延設する軸部を少なくとも備えた蓋部と、
前記試料保持部に固定された電極と、
を少なくとも備え、
前記封止部が前記試料保持部の少なくとも一部を封止する際、前記容器と前記蓋部とを固定する固定機構を有し、かつ、
前記固定機構により前記容器と前記蓋部とが固定された際、前記蓋部の少なくとも一部に、前記蓋部が伸長する方向に応力が発生する応力発生機構を有する、電気的測定用カートリッジ。
(2)
前記蓋部は、前記軸部の前記封止部側とは異なる側の先端にバネ部を備え、
前記応力発生機構は、前記バネ部による機構である、(1)に記載の電気的測定用カートリッジ。
(3)
前記バネ部は、波型、コイル型、及びパンタグラフ型から選ばれる形状である、(2)に記載の電気的測定用カートリッジ。
(4)
前記固定機構は、前記容器に設けられた切欠き部と、該切欠き部に嵌合し、前記蓋部の一部に設けられたツメと、からなる、(1)から(3)のいずれかに記載の電気的測定用カートリッジ。
(5)
前記応力発生機構は、前記軸部の長さが、前記蓋部が前記容器に装着された際の前記封止部の上端から前記切欠き部の下端の高さまでの長さと比較して長いことによる機構である、(4)に記載の電気的測定用カートリッジ。
(6)
前記容器は、内側壁の一部でありかつ前記封止部と接触する部位に、容器底部から前記開口部に向かって広がる勾配を有し、かつ、
前記封止部は、外側壁の一部でありかつ前記容器と接触する部位に、封止部底部から封止部上部に向かって広がる勾配を有し、
前記封止部における勾配は、前記容器における勾配と比較して小さい、(1)から(5)のいずれかに記載の電気的測定用カートリッジ。
(7)
前記蓋部は、前記封止部及びその他の部分が同一の材料からなる、(1)から(6)のいずれかに記載の電気的測定用カートリッジ。
(8)
前記容器及び/又は前記蓋部は、樹脂からなる、(1)から(7)のいずれかに記載の電気的測定用カートリッジ。
(9)
前記樹脂は、ポリプロピレン、ポリスチレン、アクリル、及びポリサルモンから選ばれる一種以上の樹脂である、(8)に記載の電気的測定用カートリッジ。
(10)
前記軸部の断面は、前記封止部の断面の面積と比較して小さい、(1)から(9)のいずれかに記載の電気的測定用カートリッジ。
(11)
前記軸部の断面形状は、十字型、一字型、及びこれらの中心を円形状とした型から選ばれる形状である、(10)に記載の電気的測定用カートリッジ。
(12)
前記試料保持部は、封止部分に試薬が封入されている、(1)から(11)のいずれかに記載の電気的測定用カートリッジ。
(13)
前記試薬は、固体状である、(12)に記載の電気的測定用カートリッジ。
(14)
前記封止部は、前記試料保持部の封止部分と前記電極とを間断する、(1)から(13)のいずれかに記載の電気的測定用カートリッジ。
(15)
開口部及び試料保持部を有する容器と、前記試料保持部の少なくとも一部を封止する封止部及び前記封止部から延設する軸部を少なくとも備えた蓋部と、前記試料保持部に固定された電極と、を少なくとも備え、前記封止部が前記試料保持部の少なくとも一部を封止する際、前記容器と前記蓋部とを固定する固定機構を有し、かつ、前記固定機構により前記容器と前記蓋部とが固定された際、前記蓋部の少なくとも一部に、前記蓋部が伸長する方向に応力が発生する応力発生機構を有する、電気的測定用カートリッジと、
前記電気的測定用カートリッジを挿入するカートリッジ挿入部と、
前記電極に電圧を印加する印加部と、
前記試料の電気的特性を測定する測定部と、
を少なくとも備える、電気的測定装置。
(16)
前記試料保持部の少なくとも一部の封止状態を解除する封止解除機構を有する、(15)に記載の電気的測定装置。
(17)
開口部及び試料保持部を有する容器と、前記試料保持部の少なくとも一部を封止する封止部及び前記封止部から延設する軸部を少なくとも備えた蓋部と、前記試料保持部に固定された電極と、を少なくとも備え、前記封止部が前記試料保持部の少なくとも一部を封止する際、前記容器と前記蓋部とを固定する固定機構を有し、かつ、前記固定機構により前記容器と前記蓋部とが固定された際、前記蓋部の少なくとも一部に、前記蓋部が伸長する方向に応力が発生する応力発生機構を有する、電気的測定用カートリッジと、
前記試料を前記容器へ導入するための試料導入用部材と、
を少なくとも有する、電気的測定用キット。
(18)
開口部及び試料保持部を有する容器と、
前記試料保持部の少なくとも一部を封止する封止部及び前記封止部から延設する軸部を少なくとも備えた蓋部と、
前記試料保持部に固定された電極と、
を少なくとも備え、
前記封止部が前記試料保持部の少なくとも一部を封止する際、前記容器と前記蓋部とを固定する固定機構を有し、かつ、
前記固定機構により前記容器と前記蓋部とが固定された際、前記蓋部の少なくとも一部に、前記蓋部が伸長する方向に応力が発生する応力発生機構を有する、電気的測定用カートリッジを用いて、前記試料の電気的特性を測定する、電気的測定方法。
11:容器
111:開口部
112:試料保持部
12:蓋部
121:封止部
122:軸部
123:バネ部
13:電極
14:接続部
15:保護部
16:ガイド部
2:固定機構
21:切欠き部
22:ツメ
L:蓋部12が容器11に装着された際の封止部121の上端から切欠き部21の下端までの長さ
10:電気的測定装置
3:カートリッジ挿入部
4:印加部
5:測定部
6:解析部
K:電気的測定用キット
71:ピペット状のチップ
Claims (17)
- 開口部及び試料保持部を有する容器と、
前記試料保持部の少なくとも一部を封止する封止部及び前記封止部から延設する軸部を少なくとも備えた蓋部と、
前記試料保持部に固定された電極と、
を少なくとも備え、
前記封止部が前記試料保持部の少なくとも一部を封止する際、前記容器と前記蓋部とを固定する固定機構を有し、かつ、
前記固定機構により前記容器と前記蓋部とが固定された際、前記蓋部の少なくとも一部に、前記蓋部が伸長する方向に応力が発生する応力発生機構を有する、電気的測定用カートリッジ。 - 前記蓋部は、前記軸部の前記封止部側とは異なる側の先端にバネ部を備え、
前記応力発生機構は、前記バネ部による機構である、請求項1に記載の電気的測定用カートリッジ。 - 前記バネ部は、波型、コイル型、及びパンタグラフ型から選ばれる形状である、請求項2に記載の電気的測定用カートリッジ。
- 前記固定機構は、前記容器に設けられた切欠き部と、該切欠き部に嵌合し、前記蓋部の一部に設けられたツメと、からなる、請求項1から3のいずれか一項に記載の電気的測定用カートリッジ。
- 前記容器は、内側壁の一部でありかつ前記封止部と接触する部位に、容器底部から前記開口部に向かって広がる勾配を有し、かつ、
前記封止部は、外側壁の一部でありかつ前記容器と接触する部位に、封止部底部から封止部上部に向かって広がる勾配を有し、
前記封止部における勾配は、前記容器における勾配と比較して小さい、請求項1から4のいずれか一項に記載の電気的測定用カートリッジ。 - 前記蓋部は、前記封止部及びその他の部分が同一の材料からなる、請求項1から5のいずれか一項に記載の電気的測定用カートリッジ。
- 前記容器及び/又は前記蓋部は、樹脂からなる、請求項1から6のいずれか一項に記載の電気的測定用カートリッジ。
- 前記樹脂は、ポリプロピレン、ポリスチレン、アクリル、及びポリサルモンから選ばれる一種以上の樹脂である、請求項7に記載の電気的測定用カートリッジ。
- 前記軸部の断面は、前記封止部の断面の面積と比較して小さい、請求項1から8のいずれか一項に記載の電気的測定用カートリッジ。
- 前記軸部の断面形状は、十字型、一字型、及びこれらの中心を円形状とした型から選ばれる形状である、請求項9に記載の電気的測定用カートリッジ。
- 前記試料保持部は、封止部分に試薬が封入されている、請求項1から10のいずれか一項に記載の電気的測定用カートリッジ。
- 前記試薬は、固体状である、請求項11に記載の電気的測定用カートリッジ。
- 前記封止部は、前記試料保持部の封止部分と前記電極とを間断する、請求項1から12のいずれか一項に記載の電気的測定用カートリッジ。
- 開口部及び試料保持部を有する容器と、前記試料保持部の少なくとも一部を封止する封止部及び前記封止部から延設する軸部を少なくとも備えた蓋部と、前記試料保持部に固定された電極と、を少なくとも備え、前記封止部が前記試料保持部の少なくとも一部を封止する際、前記容器と前記蓋部とを固定する固定機構を有し、かつ、前記固定機構により前記容器と前記蓋部とが固定された際、前記蓋部の少なくとも一部に、前記蓋部が伸長する方向に応力が発生する応力発生機構を有する、電気的測定用カートリッジと、
前記電気的測定用カートリッジを挿入するカートリッジ挿入部と、
前記電極に電圧を印加する印加部と、
前記試料の電気的特性を測定する測定部と、
を少なくとも備える、電気的測定装置。 - 前記試料保持部の少なくとも一部の封止状態を解除する封止解除機構を有する、請求項14に記載の電気的測定装置。
- 開口部及び試料保持部を有する容器と、前記試料保持部の少なくとも一部を封止する封止部及び前記封止部から延設する軸部を少なくとも備えた蓋部と、前記試料保持部に固定された電極と、を少なくとも備え、前記封止部が前記試料保持部の少なくとも一部を封止する際、前記容器と前記蓋部とを固定する固定機構を有し、かつ、前記固定機構により前記容器と前記蓋部とが固定された際、前記蓋部の少なくとも一部に、前記蓋部が伸長する方向に応力が発生する応力発生機構を有する、電気的測定用カートリッジと、
前記試料を前記容器へ導入するための試料導入用部材と、
を少なくとも有する、電気的測定用キット。 - 開口部及び試料保持部を有する容器と、
前記試料保持部の少なくとも一部を封止する封止部及び前記封止部から延設する軸部を少なくとも備えた蓋部と、
前記試料保持部に固定された電極と、
を少なくとも備え、
前記封止部が前記試料保持部の少なくとも一部を封止する際、前記容器と前記蓋部とを固定する固定機構を有し、かつ、
前記固定機構により前記容器と前記蓋部とが固定された際、前記蓋部の少なくとも一部に、前記蓋部が伸長する方向に応力が発生する応力発生機構を有する、電気的測定用カートリッジを用いて、前記試料の電気的特性を測定する、電気的測定方法。
Priority Applications (5)
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