JPH04237486A - 細胞処理用噴射装置 - Google Patents

細胞処理用噴射装置

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JPH04237486A
JPH04237486A JP3075539A JP7553991A JPH04237486A JP H04237486 A JPH04237486 A JP H04237486A JP 3075539 A JP3075539 A JP 3075539A JP 7553991 A JP7553991 A JP 7553991A JP H04237486 A JPH04237486 A JP H04237486A
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JP
Japan
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gas
cell processing
cylinder
injection device
piston
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Pending
Application number
JP3075539A
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English (en)
Inventor
Minoru Igari
實 猪狩
Minoru Takahashi
稔 高橋
Ichiro Takakura
高倉 一郎
Naohiko Takahashi
直彦 高橋
Masahiko Kitayama
雅彦 北山
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Zeon Corp
Original Assignee
Nippon Zeon Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、細胞に形質転換を起こ
させるために使用される細胞処理用噴射装置に関する。 すなわち、この噴射装置は、例えば、遺伝物質を付着さ
せた金属微粒粉等の細胞処理材を高速で噴射し、細胞を
含む試料に当てて遺伝物質を細胞内に注入したり、細胞
に細胞を高速噴射して細胞融合を起こさせたりする用途
に利用されるものである。
【0002】
【従来の技術】この種の噴射装置として、火薬、圧縮空
気等を用いて先端に細胞処理材を付着させたプラスチッ
ク製ピストンを高速に加速し、小孔を有する板等に衝突
させ、細胞処理材を噴射するするようにしたものが知ら
れている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この従来の装置では、
ピストンすなわち細胞処理材の速度を高速にすることが
困難である。実験によれば、火薬を用いる装置において
、火薬を装置が破損するまで大量に使用しても、速度の
上昇はごくわずかである。この原因は、ピストンが軽量
であるため、火薬が十分に燃焼して高い圧力を発生する
前に、進行し衝突をしてしまうからである。また、圧縮
空気等を用いる場合も、同様に、噴出弁を開くと、ピス
トンの背後が十分に高圧になる前にピストンが進行して
しまい、高速にすることが困難である。
【0004】そこで、本発明は、ピストンすなわち細胞
処理材の速度を十分高速にすることのできる、新たな構
成の細胞処理用噴射装置を得ることを目的とするもので
ある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、高圧ガスを瞬
時に発生させるガス発生部と、このガス発生部に連なり
、ガスを受け入れるガス溜室と、このガス溜室に連なり
、ガス溜室と同じ又は小さな断面積を有し、先端に細胞
処理材が付着させられたピストンを収納し、ガス溜室か
らのガスによりこのピストンを先端方向へ進行させるシ
リンダと、小孔を有し、このシリンダの先端又は先端延
長上に設けられ、ピストンを衝突させて細胞処理材を小
孔から試料に噴射させる噴射部と、前記ガス溜室とシリ
ンダとの間に設けられ、シリンダへのガスの流れに抵抗
を加える抵抗体とを有することを特徴とする細胞処理用
噴射装置である。
【0006】このガス発生部は、火薬及びこれを点火さ
せる点火機構よりなるもの、あるいは、高圧ガスタンク
及びこれに連なる噴出弁よりなるものが使用できる。
【0007】抵抗体としては、ガスの流れを仕切るよう
に設けられ、ガスにより破壊される紙、プラスチック等
製の板体が使用でき、その形状は、平板状、ガス発生部
方向に向かって突出する円錐状等とすることができる。 また、ガスの流れを仕切るように設けられ、シリンダの
断面積より小さい断面積の開口部を有する仕切板を使用
することもでき、その形状は、平板状であって、開口部
が1の孔よりなるもの、カップ状であって、開口部が複
数の孔よりなるもの等とすることができる。
【0008】さらに、本発明の細胞処理用噴射装置は、
ガス発生部とシリンダ中のピストンとの間に、シリンダ
へのガスの流れの一部を流出させる流出孔と、この流出
孔に接続して予め設定した圧力になると開いてガスを外
部へ放出させる調圧弁を設けたり、容積を調節すること
ができ、シリンダへのガスの流れの一部を受け入れて溜
めるタンクを設けて、噴射速度を調節可能としてもよい
【0009】
【実施例】以下、本発明を図示する実施例について具体
的に説明する。
【0010】図1,2に第1実施例の細胞処理用噴射装
置10を示す。この装置10は、台部11上に着脱自在
のケース12を載せ、全体を被うことができ、ケース1
2を被せて吸引口13から真空ポンプ(図示しない)で
内部の空気を吸引し、内部全体を減圧状態にすることが
できる。
【0011】台部11側部には、支柱14が設けられ、
これにホルダ15が押さえネジ16を操作することによ
り上下位置調節可能となるよう取付けられている。
【0012】ホルダ15は筒体17を支持し、この筒体
17の上端部内には火薬を内蔵した空砲カートリッジ1
8を装填することができ、筒体17上部にはこの空砲カ
ートリッジ18を装填、点火する点火機構19が設けら
れ、これらの空砲カートリッジ18と点火機構とでガス
発生部20を構成している。なお、この点火機構19の
点火はソレノイドで作動するようにされ、その操作はケ
ース12外から行われる。
【0013】筒体17の内部はガス溜室21となり、そ
の先端にはシリンダ22が着脱自在にネジ止めされてい
る。このシリンダ22は、ガス溜室21と同じ断面積を
有し、内部にピストン23を収納する。ピストン23は
、プラスチック製であり、後部周囲にリブを突出させて
シリンダ22内面を押してその位置を保持し、先端には
凹部が形成され、ここに細胞処理材24、例えば遺伝物
質を付着させたタングステン微粒粉が、水の表面張力に
より付着させられる。
【0014】シリンダ22の先端すなわち下端には、前
部カバー25の根元部がバヨネット式ネジにより着脱自
在に取付けられている。この前部カバー25は、台部1
1上に置かれる試料26を被うとともに、シリンダ22
の前端との間に噴射部27を挟んで保持する。この噴射
部27は小孔28を有し、ピストン23を衝突させ細胞
処理材24を小孔28から噴射させる。
【0015】シリンダ22の先端近くには排気孔29,
…、30,…が設けられ、また前部カバー25の根元部
にも排気孔30,…に連通する排気孔31,…が設けら
れている。
【0016】筒体17の先端とシリンダ22との間には
、抵抗体32が、ガス溜室21とシリンダ22との間で
ガスの流れを仕切るように設けられている。この抵抗体
32は、ガスにより破壊しうる紙、プラスチック等製の
板体よりなり、平板状となっている。
【0017】この細胞処理用噴射装置10は以上の構成
であり、次のように作動する。
【0018】初めに、次のようにして準備をする。台部
11上に試料26を置く。シリンダ22に細胞処理材2
4を付着させたピストン23を収納し、抵抗体32を挟
んで筒体17に取付ける。空砲カートリッジ18を装填
し、ホルダ15を適当な高さに固定する。ケース12を
被せて、ケース12内を減圧する。
【0019】次に、点火機構19を作動させる。こうす
ると、空砲カートリッジ18内の火薬から高圧ガスが発
生し、このガスはガス溜室21に充満した後、抵抗体3
2を破壊し、シリンダ22内に進み、ピストン23を押
して高速に加速し、噴射部27に衝突させる。この衝突
により細胞処理材24は小孔28を通して噴射され、試
料26に当たって、遺伝物質を細胞内に注入する等の細
胞処理が実現される。このとき排気孔29,…、30,
…、31,…からピストン23前方に残留している空気
が排出される。
【0020】なお、一旦この装置を使用すると、ピスト
ン23及び抵抗体32は破損するので、空になった空砲
カートリッジ18とともに交換しなければならない。
【0021】図3に第2実施例の細胞処理用噴射装置4
0を示す。前記装置10の抵抗体32を他の抵抗体41
に置き換えただけであって、他の構成は前記装置と同様
であり、各部に前記装置の対応部所と同じ符号を付して
示す。この装置の抵抗体41は、ガスにより破壊しうる
紙、プラスチック等製の板体よりなり、ガス発生部方向
に向かって突出する円錐状となっている。
【0022】この装置40も、前記装置10と同様にし
て使用され、作動する。この装置の抵抗体41は円錐状
であるため、前記例の抵抗体32より高い圧力まで破壊
しないようにすることができ、より高い圧力になってか
らピストン23にガスを流し、より高速にピストンを加
速することが可能となる。
【0023】図4に第3実施例の細胞処理用噴射装置5
0を示す。前記装置10の抵抗体32を他の抵抗体51
に置き換えただけであって、他の構成は前記装置と同様
であり、各部に前記装置の対応部所と同じ符号を付して
示す。この装置の抵抗体51は、ガスの流れを仕切る平
板状の仕切板よりなり、1の孔よりなる開口部52を有
している。この開口部52の断面積はシリンダ22の断
面積より小さくされている。
【0024】この装置50も、前記装置10と同様にし
て使用され、ほぼ同様に作動する。この装置の抵抗体5
1は、破壊するものではなく、開口部52によりガスの
流れに抵抗を与えるものである。ガス発生部20のガス
発生は極めて高速であるので、開口部52の流動抵抗だ
けでガス溜室21内に高圧ガスを溜めることができる。 したがって、ガスは、一旦高圧になった後、シリンダ2
2に流れてピストン23が進行するので、ピストン23
は高速に加速される。
【0025】実験によると、ピストンの衝突時速度が、
抵抗体を用いない場合に660m/sであるのに対し、
この抵抗体51(開口部断面積をシリンダ断面積の2分
の1とした)を用いた場合には1080m/sとなった
【0026】図5に第4実施例の細胞処理用噴射装置6
0を示す。前記装置10の筒体17を根元部が大径の筒
体61に置き換え、他の抵抗体62を用いたものであっ
て、他の構成は前記装置と同様であり、各部に前記装置
の対応部所と同じ符号を付して示す。この装置の抵抗体
62は、ガスの流れを仕切るカップ状の仕切板よりなり
、複数の孔よりなる開口部63を有している。この開口
部63の合計断面積はシリンダ22の断面積より小さく
されている。なお、ガス溜室21とシリンダ22との間
にはシリンダ22より大きな断面積を有する中間室64
が形成され、シリンダ22はこの中間室64を介してガ
ス溜室21に連なることになる。
【0027】この装置60も、前記装置50と同様にし
て使用され、作動する。
【0028】図6に第5実施例の細胞処理用噴射装置7
0を示す。この装置70は前記装置50の噴射速度を調
節可能としたものである。この装置70では、ホルダ1
5、筒体17を、他の構成のホルダ71、筒体72に置
き換え、他の部分は前記装置50と同様に構成したもの
であり、各部に前記装置の対応部所と同じ符号を付して
示す。ホルダ71は下端部が小径となり、筒体72は空
砲カートリッジ18近くの周面に流出孔73,…を、外
周にネジ溝74を有する。さらにこの装置70では、ネ
ジ溝74に調節環75を螺合させ、この調節環75に押
されたバネ76が、筒体72外周に上下動可能に嵌合し
て流出孔73,…からガスを受ける略カップ状の可動環
77をホルダ71に押付けるようにしてなる調圧弁77
が付加されている。
【0029】この装置70も、前記装置50と同様にし
て使用され、作動して噴射する。この装置70では、調
圧弁78があるため、予め調節環75を操作して可動環
77を適宜強さで押付けておくことにより、ガス溜室2
1内が一定の圧力になると、流出孔73,…から可動環
77内に入ったガスが可動環77をバネ76に抗して押
し下げ、ガスは外部に放出される。このためピストン2
3の速度すなわち細胞処理材24の噴射速度が調節され
る。
【0030】図7に第6実施例の細胞処理用噴射装置8
0を示す。この装置80も前記装置50の噴射速度を調
節可能としたものである。この装置80では、筒体17
、シリンダ22を、他の構成の筒体81、シリンダ82
に置き換え、他の部分は前記装置50と同様に構成した
ものであり、各部に前記装置の対応部所と同じ符号を付
して示す。筒体81は空砲カートリッジ18近くの周面
に流出孔83,…を有し、ホルダ15との間に周溝84
を形成し、シリンダ82は周面にキー溝85を有する。 さらにこの装置80では、調節環86及び可動環87が
付加されている。調節環86は、略逆カップ状であり、
内面にネジ溝88を有し、周溝84に回動可能に嵌台す
る。可動環87は、シリンダ82外周に上下動可能に嵌
合してネジ溝88に螺合し、調節環86の内部との間に
タンク89を形成する。またこの可動環87は小ネジ9
0を有して、それをキー溝85に嵌合させて回動不能と
なり、このため調節環87を回動させることにより上下
動し、タンク89の容積を調節することができる。
【0031】この装置80も、前記装置50と同様にし
て使用され、作動して噴射する。この装置80では、タ
ンク89があるため、予め調節環86を操作してタンク
89の容量を調節しておくことにより、タンク89が流
出孔83,…からガスを適宜量受け入れ、ガス溜室21
内の圧力を制限することができ、このためピストン23
の速度すなわち細胞処理材24の噴射速度が調節される
【0032】以上、図示例について述べたが、本発明は
これらの例のほか、各種の構成とすることができる。例
えば、上記例は何れもガス発生部として、火薬を用いた
ものを利用しているが、空気銃と同様な圧縮空気を噴出
弁により噴出させるもの等の高圧ガスを用いたものも利
用することができる。噴射部も、図示のようにシリンダ
の先端に設けるほか、シリンダ先端から離して設ける構
造とすることもできる。抵抗体についても上記例のもの
のほか、単に外部からピンを差し込んだもの等、任意の
構成とすることができる。噴射速度を調節するための調
圧弁、タンクの構成も上記例に限るものではない。特に
、これらに用いる流出孔の位置は、図示のように抵抗体
の上流に設けるだけでなく、下流に設ける構成も可能で
ある。さらに、図示の装置は減圧状態で使用するように
なっているが、用途によっては常圧状態で使用すること
もできる。
【0033】
【発明の効果】本発明の細胞処理用噴射装置は、上述の
ように、抵抗体を有するので、ガス発生部からのガスが
直ちにピストンを押すのではなく、一旦ガス溜室に溜め
られるので、ガスが十分高圧になる前にピストンが進行
して噴射を完了してしまうという従来の作動は改善され
、ガスが高圧になった後にピストンが進行し、高速の噴
射速度が得られる。特に、ガス発生部に火薬を用いた場
合は、ガス溜室が高圧になることで火薬の燃焼も高速化
されるので、噴射速度は極めて良好に高速化される。 また、噴射速度が高速になることから、調圧弁やタンク
を用いて速度調節を可能とすると、その調節範囲が広い
ものとなり、多様な応用分野に使用しうるものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例の斜視図である。
【図2】同例の要部縦断面図である。
【図3】第2実施例の要部縦断面図である。
【図4】第3実施例の要部縦断面図である。
【図5】第4実施例の要部縦断面図である。
【図6】第5実施例の要部縦断面図である。
【図7】第6実施例の要部縦断面図である。
【符号の説明】
10,40,50,60,70,80    細胞処理
用噴射装置 18    空砲カートリッジ 19    点火機構 20    ガス発生部 21    ガス溜室 22,82    シリンダ 23    ピストン 24    細胞処理材 25    試料 27    噴射部 28    小孔 32,41,51,62,    抵抗体52,63 
   開口部 78    調圧弁 89    タンク

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  高圧ガスを瞬時に発生させるガス発生
    部と、このガス発生部に連なり、ガスを受け入れるガス
    溜室と、このガス溜室に連なり、ガス溜室と同じ又は小
    さな断面積を有し、先端に細胞処理材が付着させられた
    ピストンを収納し、ガス溜室からのガスによりこのピス
    トンを先端方向へ進行させるシリンダと、小孔を有し、
    このシリンダの先端又は先端延長上に設けられ、ピスト
    ンを衝突させて細胞処理材を小孔から試料に噴射させる
    噴射部と、前記ガス溜室とシリンダとの間に設けられ、
    シリンダへのガスの流れに抵抗を加える抵抗体とを有す
    ることを特徴とする細胞処理用噴射装置。
  2. 【請求項2】  ガス発生部が、火薬及びこれを点火さ
    せる点火機構よりなる請求項1記載の細胞処理用噴射装
    置。
  3. 【請求項3】  ガス発生部が、高圧ガスタンク及びこ
    れに連なる噴出弁よりなる請求項1記載の細胞処理用噴
    射装置。
  4. 【請求項4】  抵抗体が、ガスの流れを仕切るように
    設けられ、ガスにより破壊される紙、プラスチック等製
    の板体よりなる請求項1、2又は3記載の細胞処理用噴
    射装置。
  5. 【請求項5】  板体が平板状である請求項4記載の細
    胞処理用噴射装置。
  6. 【請求項6】  板体がガス発生部方向に向かって突出
    する円錐状である請求項4記載の細胞処理用噴射装置。
  7. 【請求項7】  抵抗体が、ガスの流れを仕切るように
    設けられ、シリンダの断面積より小さい断面積の開口部
    を有する仕切板よりなる請求項1、2又は3記載の細胞
    処理用噴射装置。
  8. 【請求項8】  仕切板が平板状であって、開口部が1
    の孔よりなる請求項7記載の細胞処理用噴射装置。
  9. 【請求項9】  仕切板がカップ状であって、開口部が
    複数の孔よりなる請求項7記載の細胞処理用噴射装置。
  10. 【請求項10】  ガス発生部とシリンダ中のピストン
    との間に設けられ、シリンダへのガスの流れの一部を流
    出させる流出孔と、この流出孔に連なり、予め設定した
    圧力になると開いてガスを外部へ放出させる調圧弁を有
    し、噴射速度が調節可能となった請求項1〜9の何れか
    に記載の細胞処理用噴射装置。
  11. 【請求項11】  ガス発生部とシリンダ中のピストン
    との間に設けられ、容積を調節することができ、シリン
    ダへのガスの流れの一部を受け入れて溜めるタンクを有
    し、噴射速度が調節可能となった請求項1〜9の何れか
    に記載の細胞処理用噴射装置。
JP3075539A 1991-01-18 1991-01-18 細胞処理用噴射装置 Pending JPH04237486A (ja)

Priority Applications (3)

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JP3075539A JPH04237486A (ja) 1991-01-18 1991-01-18 細胞処理用噴射装置
PCT/JP1992/000028 WO1992013062A1 (en) 1991-01-18 1992-01-16 Jetting device for treating cell
AU11687/92A AU1168792A (en) 1991-01-18 1992-01-16 Jetting device for treating cell

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JP3075539A JPH04237486A (ja) 1991-01-18 1991-01-18 細胞処理用噴射装置

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JP (1) JPH04237486A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05336978A (ja) * 1992-06-11 1993-12-21 Les-Botsuku Shoko Kk 空気圧利用遺伝子導入装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05336978A (ja) * 1992-06-11 1993-12-21 Les-Botsuku Shoko Kk 空気圧利用遺伝子導入装置

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