JPH11501732A - 流体採集用のキット及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本明細書には、流体を採集、濾過及び保存する装置が記載されている。本装置は、閉じている第１の端部、開いている第２の端部、内側の管壁表面及び内径を有する第１の管と、フィルターにより多孔を有する状態で閉じられている第１の端部、開いている第２の端部、及び前記第１の管の前記内径より小さな外径を有する第２の管であって、前記第１の管に挿入されたときに、前記第１の管の前記内側の管壁表面と少なくとも前記第２の管の第１の端部でスライド可能に接触する第２の管と、前記第１の管に前記第２の管が挿入されているときに、前記第１の管の前記開いている第２の端部及び前記第２の管の前記開いている第２の端部とを一つの操作により密閉することができるキャップとを有する。キットは、特に、唾液のような粘性のある生物学的サンプル(biologic samples)を、フィルターに付けられた防腐剤又はプロテアーゼ抑制物や染料等の物質と混合した後に、内部管の中に採集、保存するためのものである。

Description

【発明の詳細な説明】 流体採集用のキット及び方法 序文 技術分野 本発明は、流体採集用のキットに関するものであり、特に、好ましい実施形態 は、流体が細菌に汚染されることを防止しつつ、粘性流体を採集するのに用いる 流体採集用のキットに関している。背景 一般に、唾液のような、バクテリアや他の有機体により減成する(degration) 粘性のあるバイオロジックサンプル(biologic sample)を採集、保存することに 対する要求がある。粘性流体は、通常、より粘性の低い水性のサンプルに用いる ピペット等の機器で取り扱うことが難しい。また、サンプルの粘性は、サンプル の生物学的な分解(biologic breakdown)を防止する防止剤とサンプルとを混合す ることをも困難にする。防止剤（又は、内因性ペプチダーゼ(endogeneous pepti dases)等のバイオロジックオリジン(biologic origin)のサンプルに存在する酵 素）は、多くの場合、非粘性の水性溶液が採集される容器の表面に塗布、乾燥さ せられるものであり、粘性流体の中 を拡散することはできず、バクテリアの作用から液体の内部を保護することはで きないのである。 粘性流体、特に唾液や血清を取り扱うために種々のシステムが開発されている 。例として、Haldopoulosの米国特許第3,832,141号、Ohringerの米国特許第3,84 6,077号、Brenoの米国特許第4,209,488号、Mayの米国特許4,644,807号、Romerの 米国特許第4,895,808号、及びSeymourの米国特許第5,268,148号があげられる。 しかしながら、この分野でこれまで開発されたそれらの器具は、通常、研究所の 熟練した技術者の使用に供すべく、精巧に作られたものである。これに対し、本 願発明は、非熟練者を想定してなされたものである。特に、キットに付属の説明 書以外に何らの訓練や支持を受けていない患者が、自宅で、唾液その他の液体サ ンプルを採集する場合を想定している。このために、唾液等の粘性流体を採集し 、保存する簡単で扱いやすいキットが必要とされ、本願発明は、このような必要 性よりなされたものである。 発明の概要 本発明の目的は、唾液その他の粘性のある流体のような、生物学上の粘性流体 (viscous biologic fluid)を簡単に採集し保存することができるキットを提供す ることである。 本発明の他の目的は、粘性のある液体を防腐剤と完全に混合し、そのサンプル の中に存在する可能性のあるバ クテリア等の微生物により減成が生じることを防止する採集システムを提供する である。 本発明のこれらの目的は、閉じている第１の端部、開いている第２の端部、内 側の管壁表面及び内径を有する第１の管と、フィルターにより多孔を有する状態 で閉じられている第１の端部、開いている第２の端部、及び前記第１の管の前記 内径より小さな外径を有する第２の管であって、前記第１の管に挿入されたとき に、前記第１の管の前記内側の管壁表面と少なくとも前記第２の管の第１の端部 でスライド可能に接触する第２の管と、前記第１の管に前記第２の管が挿入され ているときに、前記第１の管の前記開いている第２の端部及び前記第２の管の前 記開いている第２の端部を一つの操作により密閉することができるキャップとを 有することを特徴とする流体を採集、濾過及び保存するための装置を提供するこ とにより達成される。キットは、特に、唾液のような粘性のある生物学的サンプ ル（biologic samples)を、フィルターに付けられた防腐剤又はプロテアーゼ抑 制物や染料等の物質と混合した後に、内部管の中に採集、保存するためのもので ある。 図面の簡単な説明 本願発明は、実施形態に関する以下の記載を、明細書の一部を構成する次の図 面とともに参照することによりより良く理解できるであろう。 図１は、本発明による装置の一部を構成する、流体濾過及び保存用の内部管を 示す斜視図である。この図において、線２−２は、図２のに示された平面のを示 している。 図２は、本発明による装置の採集用の内部管の第１実施形態を示す断面図であ る。 図３は、採集用の内部管の第２実施形態を示す断面図であり、図２と同様の部 分を示すものである。 図４は、本発明の実施形態の流体採集用の外部管の断面図である。 図５は、流体が採集用の外部管から採集用の内部管へ移されるときの、採集用 の内部管と採集用の外部管との相互作用を示す斜視図である。 図６は、本発明の第１実施形態の断面図であって、内部管及び外部管をともに 密閉しているキャップを示すものである。 図７は、本発明の第２実施形態の断面図であって、内部管及び外部管をともに 密閉している第２のキャップを示すものである。 図８は、流体採取用のキットの斜視図である。 実施形態の詳細な説明 以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、図面に おいて、各実施形態の互いに対応する部位等には、同一の符号を付した。 本発明の装置は、互いに嵌合する２つの管を有する。図１は、濾過及び保存用 の管である内部管１０の斜視図である。本実施形態では、管が円形の断面を有し ている。しかし、内部管が後述する外部管に嵌合する限り、その断面はいかなる 形状を有することであってもよい。内部管は、２つの端部、すなわち開いた端部 １２と多孔状に閉じた端部１４とを有する。ここで、”多孔状に閉じた”とは、 その中を液体が通過できるように内部管１０の端部１４の中に多孔状の物質があ るということである。この多孔状の物質は、フィルターとして機能する。また、 この多孔状の物質は、粘性の起因となる重合している物質を機械的にバラバラに するという機能を果たす。なお、重合している物質とは、例えば、唾液の中のム コ多糖をいう。一方、”多孔状に閉じた”端部は、その孔より径の大きな固体粒 子等の固形物の通過を妨げる。 図２は、多孔状に閉じた端部の詳細を示している。第１実施形態では、採集及 び保存用の管１０は、単なるガラス又はプラスチック管１１、エラストマーから なる環状の栓１３、多孔の通路である外部開口部１７、エラストマーからなる環 状の栓１３に固定されている多孔栓１８、及び内部通路１９から形成されている 。本実施形態では、エラストマーからなる栓１３は、舌部１５を有する。舌部１ ５は、（図４において説明する）採集用の外部管の内面に接している。 図３は、第２実施形態を示す図２と同様の図である。 この実施形態では、図２において管１１及びエラストマーからなる栓１３より形 成されている採集及び保存用の内部管１０が単一のデバイスとなっている。この 単一のデバイスは、例えば射出成形により生産できるものである。さらに、通路 には、多孔栓１８が挿入され、上述した多孔状の閉じた端部を形成している。ま た、採集及び保存用の内部管１０における多孔の端部の中央部分は、（例えば、 射出成形中に、この領域に空気又は不活性の液体を注入することにより）壁と同 じ材料で形成し、フィルターを一体化することも可能である。 図４は、サンプル採集用の管である外部管２０の実施形態を示す図である。こ の管は、開いた端部２２と常に閉じている端部２４とを有する。なお、図４の符 号２６によって示すように、容器の外側に体積指標部を刻む又は他の方法により 描くことが好ましい。 図５は、本発明による装置の２つの管を使用しているところを示している。内 部管１０は、手により外部管２０の中へ押し込まれている。この結果、サンプル ２１は、多孔フィルターを通って内部フィルター１０の内部へ移動する。 内部管１０の底の外側は、外部管２０の底の内側に隙間なく接触し、内部管１ ０が外部管２０の底の方へ移動させられたときに、それら２つの管の間の空間３ ８が最小となるように形成することが好ましい。空間３８は、通常２０μｌ以下 であり、好ましくは１０μｌ以下であ り、さらに好ましくは５μｌ以下である。これにより、内部管１０の保存部位に 流体が最大限移されることとなる。 図６に示されるように、キャップ３０を用いた単一の操作により、内部管１０ と外部管２０の双方に栓をすることができる。本実施形態では、内部管１０の開 いた端部の中に嵌合する内部栓３４と、内部管と外部管との間に嵌合する環状リ ング３２とによりプレスばめが実現される。プレスばめは、キャップ３０を取り 去るときに２つの管が互いに外れることがないよう、外部管に対してはきつく、 内部管に対しては緩くなっているのが好ましい。 図７には、キャップと保存システムの他の実施形態が示されている。この実施 例では、内部管１０は、外部管２０よりいくらか長くなっている。また、内部栓 ３４は、キャップ３０の底よりいくらか突き出ている。これにより、キャップは 、まず内部管に挿入されることになり、その取り扱いが容易となる。環状リング ３２は、前述と同様に機能する。ただし、キャップは、ねじ型の閉じ部３６によ り外部管２０にしっかり締め付けられる。この閉じ部３６は、キャップ３０と外 部管２０とに設けられている互いに合うねじ山よりなるものである。前述のよう に、内部管は、緩いプレスばめで所定位置に保持される。なお、上記の例より、 容器技術における当業者にとっては、種々の類似の変形例がキャップの構造にあ るこ とが明らかであろう。 図５に示したピストン型濾過システムに類似の先行技術が存在する。しかし、 永久に採集及び保存するためのシステムについての先行技術はない。例えば、米 国特許第3,832,141号では、本発明にどことなく似ている内側フィルター管と外 側採集管とを開示している。しかし、その装置は、サンプルを採集し、保存する ためのものではない。それどころか、その装置は、サンプルが内側の管に採集さ れた後に、内側の管と外側の管とを分離できるように特別に設計されている。ま た、米国特許第5,268,148号の図２３から２６までにも、類似のシステムが開示 されている。しかし、このシステムもサンプルを保存するために設計されたもの ではなく、また、外側の管の中に唾液用の吸い取り紙をさらに有している。この 吸い取り紙は、先行技術における不都合を示すよい例である。実際に、ほとんど の先行技術のデバイスは、唾液のサンプルを採集するのに用いられるいずれかの タイプの多孔性の吸い取り紙を開示している。この類のパッドは、そのパッドを 患者の口の中に挿入することで、簡単に唾液を採集することができる。しかしな がら、その多孔性の物質に採集された液体の量を正確に測定することはできない 。例えば、口の渇いた患者では、その多孔性のパッドは僅かに湿るが、正常な唾 液の分泌のある患者では、同じ大きさのパッドに２、３倍の唾液が採集されると 思われる。これに対して、本発明による簡単な構造の採集 用の外部管２０は、サンプルの所定の体積を示す視覚的な指標部２６を有するの で、所定量の唾液が採集されたことを確認することができる。また、本発明では 、採集と濾過用の内部管１０が、採集用の容器に隙間なく合うピストン型のもの となっているので、全ての、又はほとんど全てのサンプルを、採集用の内部管１ ０の端部にある多孔フィルターを介して、採集用の内部管１０の中へ移し、図６ 及び７に示すようにそこにサンプルを保存することができる。本発明の装置では 、サンプルが多孔栓（フィルター）１８を通過させられるので、サンプルは、サ ンプルと混合すべくフィルター（多孔栓１８）の表面に付けられた全ての溶性の 物質と完全に混合される。例えば、生物学上の流体(biological fluid)を減成か ら保護する防腐剤をそのフィルターに含ませることができる。先行技術における 非粘性流体用の採集用デバイスは、採集用容器の壁面に溶性の物質を塗布してい る。しかし、このようなシステムは、本発明による装置で取り扱うサンプルのよ うな粘性流体には適さない。なぜならば、粘性流体では拡散がゆっくりと進行す るため、採集用容器の壁面に塗布された防腐剤その他の物質は、サンプルの全て の部分までは、簡単に浸透しないからである。このことは、拡散を阻害するムコ 多糖及び糖タンパタ質を含む唾液において特に顕著である。これらの物質は、と きには網状構造に凝固し、拡散をさらに阻害する。前述のように、唾液又は類似 の液体を多孔性のディスク又はフ ィルターに通過させた場合には、唾液がフィルターに乾燥した状態で付けられた 防腐剤その他の化学薬品と良く混合されるだけでなく、ムコ多糖や糖タンパク質 がバラバラにされ、採集用の内部管に入った唾液の粘性が低下する。 本発明の装置で用いられるフィルター、すなわち多孔栓は、採集される特定の サンプル及び粘性に合わせて選択することができる。使用可能な孔の大きさと隙 間体積(void volume)は、例えば唾液を例に取れば、以下のようになる。すなわ ち、孔の大きさが１ミクロン以下であればフィルターは機能する。ただし、１０ ０ミクロンの孔も、前述のようにムコ多糖及び糖タンパク質をバラバラにするこ とができる限界に近いものではあるが、有効である。孔の大きさが２５−５０ミ クロンの範囲であるものが、より小さい孔の大きさの場合に時々生じる目詰まり を防止するのに好ましい。しかしながら、１ミクロンの内側フィルターの上に目 の粗い外側フィルターを備えた２部分からなるフィルターは、目の粗い外側フィ ルターが目の細かい内側フィルターの目詰まりを防止するので、満足に機能する 。 内部管が外部管と接触する嵌合の接近度は、流体の粘性とフィルターの荒さに 依存する。よい機能を得るために嵌合に求められる第１の特性は、２つの管が互 いにスライドできるように接触している部位における流体の抵抗よりも、外部管 に採集された所定のサンプルに与える 流体抵抗が小さくなるように、フィルターが十分に多孔であることである。エラ ストマーからなる材料は、このスライド可能な接触にとって好ましいものである 。なぜならば、このような材料は、高い加工精度を要求しないからである。しか し、加工精度が高い場合には、上記スライド可能な接触のために、剛性の高い材 料を用いてもよい。 上記の実施形態では、円形断面を有する管と、それに対応する円形形状のピス トン型構造を示したが、これらは、内部管又は図２に示したエラストマーからな る栓のような内部管の一部分が、外部管の内面に全ての位置でスライド可能に接 触し、サンプルが、外部管の内面に接触している内部管の部位の縁を回って逃げ ることなく、多孔性フィルターを通過するのであれば、他の形状であってもよい 。 採集しようとする特定のサンプルにより、何種類かの物質をフィルターに付け 、サンプルと混合させることであってもよい。一般的に、生物学的なサンプル(b iological sample)では、これに防腐剤が含まれる。防腐剤の例としては、アジ 化ナトリウム(sodium azide(NaN₃))と５−塩化−２−メチル−４−イソチアゾー ル−３−１(5-chloro-2-methyl-4-isothiazolin-3-one)及び２−メチル−イソチ アゾール−３−１(2-methyl-isothiazolin-3-one)(PROCLON^TM)の化合物がある。 唾液の防腐剤としては、特にチメロサール(thimerosal)が好ましい。防腐剤の一 般的な作用特性は、混合されるべき流体に溶けることができることと、採集用の キットが使用される環境下で十分安定に保存できることである。上記条件は、サ ンプルとサンプルを採集する方法とにより代わるものであるので、幅広い範囲の 薬品を使用することができる。例えば、家庭用に設計された採集用のキットは、 冷蔵庫に入れることができるので、保存環境が比較的穏やかであり、相当にデリ ケートな防腐剤を使用することが可能である。野外で使用するように設計された キットは、大きな温度変化及び湿度変化にさらされるので、使用可能な防腐剤は 制限される。 フィルターに付すことができる他のものに染料がある。このような染料は、混 合が均一に行われたか否かの判断を容易にするものである。染料には、標準的な 染料のカタログに掲載されている多数の染料であって、採集される物質に溶ける ものが含まれる。唾液の採集において最も適当な染料は、エフ・ディー＆シー ブルー＃１（FD&C Blue#1)である。この染料にとって重要な特性は、採取された 物質に溶けるということである。 本発明による採集用の装置の個々は、流体採集用のキットに保存することがで きる。この流体採集用のキットは、前述の２つの管を複数個と、キャップを複数 個備える。このキットは、通常、容器３９を有する。容器３９は、容易に利用で きるように管とキャップを保持するようになっている（試験管が一個ずつ台型の デバイスの穴 に挿入される試験管立てのようなタイプの方法が一般的であり、それは、商業的 な採集キットでは、通常厚紙から作られる）。個々の管は、取り扱いの容易のた めに、はめ込み式のラベルを有することが可能である（ラベルは、例えば、患者 の名前、採集の日付を書き込むための場所を有している）。まあ、特定のサンプ ルについての使用説明書を個々の管を保持している箱に収めることができる。 この明細書の中で述べられている公報と特許申請は、引用で組み込まれるよう に各個々の公報と特許申請が、具体的に、また個々に示されたと同じ範囲で、引 用で本明細書の中に組み込まれている。 本発明は、ここで完全に説明されたが、当業者が、添付されている特許請求の 主旨と範囲を逸脱することなく、本明細書に変更を行うことができることは明白 である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．閉じている第１の端部、開いている第２の端部、内側の管壁表面及び内径を 有する第１の管と、 フィルターにより多孔を有する状態で閉じられている第１の端部、開いている 第２の端部、及び前記第１の管の前記内径より小さな外径を有する第２の管であ って、前記第１の管に挿入されたときに、前記第１の管の前記内側の管壁表面と 前記第２の管の第１の端部でスライド可能に接触する第２の管と、 前記第１の管に前記第２の管が挿入されているときに、前記第１の管の前記開 いている第２の端部及び前記第２の管の前記開いている第２の端部を一つの操作 により密閉することができるキャップと を有し、吸収性がない ことを特徴とする流体を採集、濾過及び保存する装置。 ２．請求項１に記載の流体を採集、濾過及び保存する装置において、 前記フィルターは、環状の栓を形成するために管状の密封部材の中に配置され 、 前記栓は、前記第１の管の前記開いている第２の端部に挿入されたときに、前 記第１の管の前記内側の管壁表面とスライド可能に接触するフランジを有する ことを特徴とする流体を採集、濾過及び保存する装置。 ３．請求項１に記載の流体を採集、濾過及び保存する装 置において、 前記フィルターは、前記第２の管の前記第１の端部と一体に作られている ことを特徴とする流体を採集、濾過及び保存する装置。 ４．請求項１に記載の流体を採集、濾過及び保存する装置において、 前記フィルターは、前記第１の管の中に位置する液体に与える流体抵抗が、前 記第２の管がスライド可能に前記第１の管に接触する位置での流体抵抗より小さ くなるように、十分な多孔性を有する ことを特徴とする流体を採集、濾過及び保存する装置。 ５．請求項１に記載の流体を採集、濾過及び保存する装置において、 前記流体は、唾液である ことを特徴とする流体を採集、濾過及び保存する装置。 ６．請求項１に記載の流体を採集、濾過及び保存する装置において、 前記フィルターは、有効直径が１００μｍ以下である孔を有する ことを特徴とする流体を採集、濾過及び保存する装置。 ７．請求項１に記載の流体を採集、濾過及び保存する装置において、 前記フィルターは、有効直径が１μｍ以上５０μｍ以下である孔を有する ことを特徴とする流体を採集、濾過及び保存する装置。 ８．請求項１に記載の流体を採集、濾過及び保存する装置において、 前記フィルターに配置された防腐剤をさらに含む ことを特徴とする流体を採集、濾過及び保存する装置。 ９．請求項８に記載の流体を採集、濾過及び保存する装置において、 前記防腐剤は、唾液に溶解可能である ことを特徴とする流体を採集、濾過及び保存する装置。 １０．請求項９に記載の流体を採集、濾過及び保存する装置において、 前記防腐剤は、チメロサールである ことを特徴とする流体を採集、濾過及び保存する装置。 １１．請求項１に記載の流体を採集、濾過及び保存する装置において、 前記フィルターに配置された染料をさらに含む ことを特徴とする流体を採集、濾過及び保存する装置。 １２．請求項１１に記載の流体を採集、濾過及び保存する装置において、 前記染料は、唾液に溶解可能である ことを特徴とする流体を採集、濾過及び保存する装置。 １３．請求項１２に記載の流体を採集、濾過及び保存する装置において、 前記染料は、青い染料である ことを特徴とする流体を採集、濾過及び保存する装置。 １４．請求項１に記載の流体を採集、濾過及び保存する 装置において、 前記第２の管の長さは、前記第１の管の内側での、前記第１の管の前記閉じて いる第１の端部から前記開いている第２の端部までの距離に実質的に等しい ことを特徴とする流体を採集、濾過及び保存する装置。 １５．請求項１に記載の流体を採集、濾過及び保存する装置において、 前記キャップは、ねじ山を有し、 前記第１の管は、その前記開いている第１の端部に、前記キャップのねじ山と 合うねじ山を有する ことを特徴とする流体を採集、濾過及び保存する装置。 １６．請求項１に記載の流体を採集、濾過及び保存する装置において、 前記キャップは、嵌合による摩擦力により前記第１の管及び前記第２の管を閉 じる ことを特徴とする流体を採集、濾過及び保存する装置。 １７．請求項１に記載の流体を採集、濾過及び保存する装置において、 前記キャップは、前記第１の管の前記開いた端部と前記第２の管の前記開いた 端部との間に嵌合する環状の突出部を内側表面上に有する。 ことを特徴とする流体を採集、濾過及び保存する装置。 １８．２以上の請求項１に記載の第１の管と、 ２以上の請求項１に記載の第２の管と、 ２以上の請求項１に記載のキャップと、 前記第１の管、前記第２の管及び前記キャップを保持する容器とを備える ことを特徴とする流体採集用のキット。 １９．閉じている第１の端部、開いている第２の端部、内部管壁表面、及び内径 を有する第１の管に流体を採集し、 フィルターにより多孔を有する状態で閉じられている第１の端部、開いている 第２の端部及び前記第１の管の前記内径より小さな外径を有する第２の管であっ て、前記第１の管に挿入され、前記第１の管に採集された流体が前記フィルター を通って前記第２の管に移されるときに、前記第１の管の前記内部管壁表面に前 記第２の管の前記第１の端部において接触する第２の管を含む内部濾過及び保持 装置を前記第１の管に挿入し、 一つの操作で、前記第１の管の前記開いている第２の端部及び前記第２の管の 前記開いている第２の端部を密閉することができるキャップにより前記第１の管 及び前記第２の管を密閉する ことを特徴とする流体を採集し、保存する方法。 ２０．請求項１９に記載の流体を採集し、保存する方法において、 前記流体は、前記第１の管に予め定められた体積の印の位置まで前記第１の管 に採集される ことを特徴とする流体を採集し、保存する方法。