JP7470550B2 - 生体試料搬送容器 - Google Patents

Description

本発明は、主に生殖細胞等の生体試料を凍結保存する際に使用するストロー状収納具を、液体窒素を使用して所定温度（-150℃以下）に維持した状態で、病院や研究所内、畜産現場等で持ち運び可能とするための生体試料搬送容器に関する。

畜産、生殖医療現場では生殖細胞（精子、卵子、受精卵）を凍結保存する際、ストローのように細い筒状のストロー状収納具が用いられている。急速凍結法又は緩慢凍結法によって凍結されたストロー状収納具は、液体窒素入りの発泡スチロールで搬送され凍結保存容器内に収納されて凍結保存される。
また、凍結保存容器からストロー状収納具を取り出す際も液体窒素入りの発泡スチロールを用意し、融解作業場所まで搬送している。
しかしながら、ストロー状収納具の搬送時に液体窒素入りの発泡スチロールを用いるのでは、利便性が悪いという問題がある。

一方、生体試料を搬送するための利便性を高めた容器としては、例えば特許文献１に開示された「生体試料輸送容器」がある。
この「生体試料輸送容器」は、バイアルやアンプルといった円筒状の試料容器を搬送することを想定して内部構造が構成されている。

特開２０１７－１６５４８７号公報

ストロー状収納具の搬送の利便性を向上する要請が高い中、特許文献１の「生体試料輸送容器」を用いることが考えられる。
しかしながら、特許文献１の生体試料輸送容器は、容器内部に積層して配設したシート状の液体窒素吸収材に円筒状の試料容器を挿入するための穴を設けた構造であるため、バイアルやアンプルよりも径の細いストロー状収納具に適用するには以下のような問題がある。

ストロー状収納具の抜き差しを繰り返すことで、シート状の液体窒素吸収材がずれて、ストロー状収納具の先端に当たりストロー状収納具を破損したり、ストロー状収納具が折れたりすることがある。
また、繰り返しの使用により、液体窒素吸収材の屑が発生し、液体窒素を生体試料輸送容器に充填する際、上部に浮上した余剰の液体窒素を容器に戻すときに屑が混入して容器内の液体窒素を汚染するという問題もある。
さらに、ストロー状収納具の破損等を気にして収納操作がスムーズに行えず、生体試料の昇温を招き生体試料にダメージを与えることも懸念される。

本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、ストロー状収納具の抜き差しを容易とし、ストロー状収納具の搬送の利便性を高めた生体試料搬送容器を提供することを目的としている。

（１）本発明にかかる生体試料搬送容器は、容器本体と、該容器本体内に配設されて生体試料が収納されるストロー状収納具が挿入可能な鞘管と、該鞘管の周囲に配設されて極低温液化ガスを吸着保持する極低温液化ガス吸着保持材と、を備えたことを特徴とするものである。

（２）また、上記（１）に記載のものにおいて、前記鞘管は複数本で、かつ下端が固定されており、前記極低温液化ガス吸着保持材は、前記各鞘管が挿入可能な複数の孔を有するシート状のものが複数枚積層されていることを特徴とするものである。

（３）また、上記（１）又は（２）に記載のものにおいて、前記鞘管の下端部を固定する鞘管固定具を、前記容器本体の底部に有することを特徴とするものである。

（４）また、上記（１）乃至（３）のいずれかに記載のものにおいて、前記極低温液化ガス吸着保持材の上面に配置されると共に前記鞘管の上端部を保持する鞘管保持具を有し、該鞘管保持具は、前記極低温液化ガス吸着保持材を露出させるための切欠き又は孔を有することを特徴とするものである。

本発明においては、生体試料が収納されるストロー状収納具が挿入可能な鞘管を容器本体内に設けたことにより、ストロー状収納具と極低温液化ガス吸着保持材が接触することがなく、ストロー状収納具の抜き差しが容易になり、ストロー状収納具の搬送の利便性を高めることができる。

本発明の実施の形態にかかる生体試料搬送容器の断面図である。 図１に示した生体試料搬送容器の外観を示す図である。 図１に示した生体試料搬送容器に配設される防熱パイプの平面図である。 図１に示した生体試料搬送容器に配設される鞘管を鞘管固定具に立設した状態の斜視図である。 極低温液化ガス吸着保持材を積層した状態の斜視図である。 図１に示した生体試料搬送容器に配設される鞘管保持具の平面図である。 図２に示した生体試料搬送容器の蓋体を外した状態の内部の様子を示す図である。 図１に示した生体試料搬送容器の内部に配設される極低温液化ガス吸着保持材の平面図である。

本発明の一実施の形態に係る生体試料搬送容器１は、図１～図８に示すように、容器本体３と、蓋体５と、容器本体３内に配設される鞘管７と、鞘管７の周囲に配設されて極低温液化ガスを吸着保持する極低温液化ガス吸着保持材９と、を備えている。
各構成及びそれに付随する構成について詳細に説明する。

＜容器本体＞
容器本体３は、有底筒状の断熱性の容器であり、図２の矢視Ａ－Ａ断面である図１に示すように、その内部には円筒状の防熱パイプ１１（図３参照）、液体窒素等の極低温液化ガスを吸着保持させた極低温液化ガス吸着保持材９、生体試料を入れたストロー状収納具１３が挿入される複数の鞘管７、鞘管７を固定するための鞘管固定具１５等が収容され、その上部には蓋体５が装着されている。

容器本体３の材質及び構造としてはステンレス製の真空断熱構造が望ましいが、真空断熱構造に限らず、容器全体が断熱材（発泡スチロール、ポリウレタン等）で形成されたものも含む。また、形状は円柱、直方体、立方体、多角柱などが良い。
容器本体３の内周面には、図１に示すように、材料として発泡ポリエチレン、ポリウレタン等で形成された筒状の防熱パイプ１１が設置されており、これにより断熱性が向上している。

＜蓋体＞
蓋体５は、図１に示すように、容器本体３の容器口部に着脱可能に設けられ容器口部を覆うものであって、下部が開口した有底筒形状で、その中央には温度センサ取付部１７が形成されている。蓋体５の材質はポリカーボネートやポリプロピレン、テフロン（登録商標）が好ましい。
蓋体５の内側には発泡ポリエチレン等の断熱素材１９が収納され、蓋体５から熱が逃げるのを防止している。
温度センサ取付部１７には、センサ本体部２１と、センサ本体部２１から延出して温度測定を行う温度センサ２３が取り付けられている。
なお、ストロー状収納具１３は、極めて細く温度変化に敏感であるため、温度センサ２３としては、ある一定の温度以上になるとアラーム等で警告する機能や、温度ロガー機能を有するものが好ましい。

＜鞘管＞
鞘管７は、容器本体３内に配設されて生体試料が収納されるストロー状収納具１３が挿入可能な細い管部材である。鞘管７の内径は、ストロー状収納具１３が抜き差しできる程度の径であればよく、例えばストロー状収納具１３の外径（２ｍｍ～４ｍｍ）より1mm程度内径が大きいものであればよい。
管部材の形状としては、両先端が空いている形状、又は片方の先端のみ空いている形状のどちらでもよい。
ストロー状収納具１３には鞘管７を介して熱伝達が行われるため、鞘管７の材質は、熱伝導率の良い材質であり極低温にも耐えられる材質、例えばアルミ等の金属が好ましい。

鞘管７は、下端部が、鞘管固定具１５に着脱可能に取り付けられており、取付状態では図４に示すように、自立可能になっている。
本実施の形態の鞘管７は、図４に示すように、８本の例が示されているが、鞘管７の本数は限定されるものではなく、１本であってもよい。
もっとも、本実施の形態のように、複数本の鞘管７を設置する場合、鞘管７の位置は容器中心と内壁の中間距離を半径とする同心円上に等間隔で並べるのが好ましい。
また、鞘管７を複数本とすることで、シート状の極低温液化ガス吸着保持材９を設置する際のガイドとして機能するので、好ましい。この点については後述する。

鞘管固定具１５は、図４に示すように、鞘管７の下端部が挿通可能な鞘管固定孔２５ａが設けられたアルミ製の円板２５と、円板２５に挿通した鞘管７の抜け止め防止のためのスプリングピン２７を備えて構成されている。スプリングピン２７は、鞘管７の先端側壁に設けた貫通孔７ａに挿入することで、鞘管７の円板２５からの抜け止めとして機能する（図１参照）。
なお、鞘管７の下端部は、円板２５に溶接等で固定してもよい。

鞘管７は、図１、図５に示すように、積層した極低温液化ガス吸着保持材９を貫通して、その上端が鞘管保持具２９に保持されている。
鞘管保持具２９は、図６に示すように、鞘管７の上端部が挿通可能な鞘管保持孔２９ａを有し、外周部には極低温液化ガス吸着保持材９を露出させるための円弧状の切欠き２９ｂが複数設けられている。
鞘管保持具２９に設けられている鞘管保持孔２９ａは、鞘管固定具１５の円板２５に設けられた鞘管固定孔２５ａと上下方向で対応した位置に設けられており、鞘管７は設置状態で、下端が鞘管固定具１５に固定され、上端が鞘管保持具２９に挿通されて、直立するようになっている。
また、各鞘管保持孔２９ａには、図５に示すように、数字が付してあり、鞘管７の種別化を可能とし、当該鞘管７に挿入されたストロー状収納具１３の種類特定が可能になっている。

鞘管保持具２９における切欠き２９ｂは、下方に配置される極低温液化ガス吸着保持材９を露出させるためであり、極低温液化ガスを鞘管保持具２９の上から補充した際に、切欠き２９ｂを通過して極低温液化ガスが浸み込みやすい。
なお、鞘管保持具２９に設ける極低温液化ガスの通過路は、切欠きに限らず、孔でもよく、その形状は問わない。
もっとも、本実施の形態の鞘管保持具２９のように、円板の外周部に円弧上の切欠きを所定間隔で設けた歯車状にすることで、鞘管保持具２９における切欠き２９ｂ以外の部分は、図１、図７に示すように、設置状態で容器本体３の内周面に当接する。そのため、鞘管保持具２９を容器本体３に設置することで、挿通孔２９ｂの径方向の位置は自動的に位置決めされる。したがって、鞘管固定具１５に立設された鞘管７の上端部を鞘管保持具２９の挿通孔２９ｂに挿通して鞘管固定具１５を容器本体３に設置すれば、鞘管７は直立状態となる。

鞘管保持具２９の中央には、温度センサ２３を挿通するための温度センサ挿通孔２９ｃが設けられている（図６、図７参照）。
鞘管７の長さは、図１、図７に示すように、容器本体３に配設した状態で、その上端が鞘管保持具２９よりも上方に延出する程度である。また、挿入したストロー状収納具１３の取り出しが容易に行えるように、挿入したストロー状収納具１３の上部30mm程度が鞘管７から延出するようにするのが好ましい（図７参照）。

＜極低温液化ガス吸着保持材＞
極低温液化ガス吸着保持材９は、容器本体３内に入れた液体窒素等の極低温液化ガスを吸着保持し、試料を保冷状態に保つためのシート状のものである。
極低温液化ガス吸着保持材９の材質としては、金型等で成型や加工がしやすく液体窒素の吸収能力が高い材質、例えば、ポリプロピレン等が好ましい。

本実施の形態の極低温液化ガス吸着保持材９は、図８に示すように、円形でその周縁に鞘管７が挿通可能な８個の鞘管挿通孔９ａが同心円上に設けられ、中央には温度センサ２３を挿入するための温度センサ挿入孔９ｂが設けられている。

上記のように構成された本実施の形態の生体試料搬送容器１の使用方法について説明する。
鞘管７の下端をアルミ製の円板２５の鞘管固定孔２５ａに挿入して立設し、スプリングピン２７で抜け止めする（図４参照）。
立設された鞘管７に、複数枚の極低温液化ガス吸着保持材９を装着する。極低温液化ガス吸着保持材９の装着に際しては、極低温液化ガス吸着保持材９に設けた鞘管挿通孔９ａに鞘管７を挿入して、順に下方に移動させることで、鞘管７がガイドとなって容易に積層させることができる。

所定枚数の極低温液化ガス吸着保持材９を積層後、図５に示すように、鞘管保持具２９を設置する。図５に示す状態のものを、防熱パイプ１１が装着された容器本体３に収容する。収容状態では、図７に示すように、容器本体３の内面と鞘管保持具２９が接しており、切欠き２９ｂ部分から極低温液化ガス吸着保持材９が露出している。
この状態で、液体窒素等の極低温液化ガスを容器本体３に充填する。充填に際しては、切欠き２９ｂ部分から極低温液化ガスを容易に極低温液化ガス吸着保持材９に浸み込ませることができる。
そして、生体試料を入れたストロー状収納具１３を鞘管７に差し入れて、蓋体５を容器本体３に装着する。

このように、本実施の形態においては、ストロー状収納具１３を抜き差しできる鞘管７を設けたことで、極低温液化ガス吸着保持材９と接触させることなくストロー状収納具１３を容易に抜き差しできる。そのため、従来のように、ストロー状収納具１３の破損の心配がなく、また極低温液化ガス吸着保持材９の屑の発生がなく極低温液化ガスの充填時に屑による汚染の心配もない。
さらに、ストロー状収納具１３の破損等を気にする必要がないので、収納操作をスムーズに行うことができ、生体試料の昇温による生体試料へのダメージを防止できる。

なお、上記の実施の形態では、鞘管７を固定するための鞘管固定具１５を設けているが、本発明において、鞘管固定具１５は必須ではなく、鞘管７を極低温液化ガス吸着保持材９が配設された容器本体３内に設置して固定しない状態であってもよい。

１ 生体試料搬送容器
３ 容器本体
５ 蓋体
７ 鞘管
７ａ 貫通孔
９ 極低温液化ガス吸着保持材
９ａ 鞘管挿通孔
９ｂ 温度センサ挿入孔
１１ 防熱パイプ
１３ ストロー状収納具
１５ 鞘管固定具
１７ 温度センサ取付部
１９ 断熱素材
２１ センサ本体部
２３ 温度センサ
２５ 円板
２５ａ 鞘管固定孔
２７ スプリングピン
２９ 鞘管保持具
２９ａ 鞘管保持孔
２９ｂ 切欠き
２９ｃ 温度センサ挿通孔

Claims (2)

1. 容器本体と、該容器本体内に配設されて生体試料が収納されるストロー状収納具が挿入可能な鞘管と、該鞘管の周囲に配設されて極低温液化ガスを吸着保持する極低温液化ガス吸着保持材と、前記容器本体の底部に設けられて前記鞘管の下端部を固定する鞘管固定具と、を備え、
   前記鞘管は複数本で、かつ下端が固定されており、前記極低温液化ガス吸着保持材は、前記鞘管が挿入可能な複数の孔を有するシート状のものが複数枚積層されていることを特徴とする生体試料搬送容器。
2. 前記極低温液化ガス吸着保持材の上面に配置されると共に前記鞘管の上端部を保持する鞘管保持具を有し、該鞘管保持具は、前記極低温液化ガス吸着保持材を露出させるための切欠き又は孔を有することを特徴とする請求項１に記載の生体試料搬送容器。

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