JPS60198089A - 生化学用供試体容器 - Google Patents

生化学用供試体容器

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JPS60198089A
JPS60198089A JP59055078A JP5507884A JPS60198089A JP S60198089 A JPS60198089 A JP S60198089A JP 59055078 A JP59055078 A JP 59055078A JP 5507884 A JP5507884 A JP 5507884A JP S60198089 A JPS60198089 A JP S60198089A
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specimen container
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悠司 丸山
大竹 公平
久雄 木崎
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New Japan Radio Co Ltd
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    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00Radiation therapy
    • A61N5/02Radiation therapy using microwaves
    • A61N5/04Radiators for near-field treatment

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
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  • Constitution Of High-Frequency Heating (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)

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】 本発明は、薬理、生化学におい”ζ、脳内等の細胞内酵
素の研究を目的として、生物供試体にマイクロ波を照射
し、その供試体の酵素を瞬時に失活させる生化学試験の
際に、その供試体を固定するための生化学用供試体容器
に関する。
マイクロ波により物体を加熱する場合、電子レンジのよ
うなオーブン内にその物体を入れて加熱する方法と、導
波管のようなマイクロ波伝送線路内に入れて加熱する方
法とが考えられる。特に瞬時に物体を加熱するためには
、後者の方法が自効であるが、導波管の横断面に対して
その物体の占める割合が大きくなると、その導波管の電
界分槓1の影響を受けて、その物体の被加熱部分におけ
る温度差が無視できなくなるほど人きくなる。
第1図は伝送線路を利用した従来のマイクロ波加熱装置
を示すものであり、矢印E方向に電界が生じるTl1o
モードとして働かせる導波管を伝送線路として使用し、
この導波管の終端を短絡板1aにより短絡してアプリケ
ータlを形成し、その′rアプリケータ内一方の長辺1
bにおりる短絡板1aから所定距離だけ離れた位置に挿
入1」ICを形成し、その挿入[11cからねすみ等の
生物供試体2の頭部2aを挿入したものである。
即ち、この供試体2は、供試体容器3内に押込部月4に
よって頭部2aを先端として押し込まれ、係止板5によ
ってその押込部材4を供試体容器3の切込み3cに対し
て固定するごとにより、その全体の動きが固定されてい
る。4aば押込部材4の軸、4bば係止板5が係止する
押込部材4の溝である。
そして、この供試体容器3の供試体2の胴体部を覆う本
体3aを、アプリケータlの挿入口1cの外側を囲むよ
うに取り(りけたチャンバ6内に挿入することにより、
供試体2の頭部2aを覆う筒+’iH3bがアプリケー
タl内に突出するようにしている。なお、この筒部3b
には、マイクロ波透過性の良好な低損失、低誘電率の+
A質、例えばプラススチックが使用されている。
ところが、このマイクロ波加熱装置では、マイクロ波が
TE+oモードでアプリケータl内を矢印A方向に進む
際に、そのアプリケータ1内の電界Eの分布は、第2図
(alに示すように導波管の軸中心aが最大となり、電
力(■E’)はその軸中心aの部分が著しく強くなる。
従って、供試体2の加熱すべき頭部2aの容積・寸法が
使用マイクロ波のλg(管内波長)に比較して卵重に小
さい場合には、その頭部2aの加熱された内部の温度差
は無視できるほどに小さいが、加熱すべき部分が大きく
なるにつれ°(、電界分布の影響を受け易くなり、加熱
された内部の温度差は無視できないほどに大きくなる。
待に、頭部2aの両側面が充分加熱されるまで電波を放
射すると、軸中心a上の部分が過剰加熱の状態となり、
その軸中心a上に存在する重要で微細な脳2bの組1!
ll1(視床]・部等)が破壊され易い。
また、加熱中に供試体2の頭部2aが第2図(blに示
すように矢印B方向に少しでも回転すると、その頭部2
aの加熱による左右の温度差が大きくなり、その頭部2
aの脳2b内を研究対象とする場合には、その脳2bの
片側が過剰加熱、他側が加熱不足という状態となり、こ
の結果脳2aの部位を均一に加熱して脳内酵素分布を調
査する研究に支障をきたすことがある。
本発明は斯かる点に鑑み一ζ成されたもので、その目的
は、供試体の被加熱部を覆う筒部の材質に改良を加えて
、その被加熱部がほぼ均一に加熱されようにした生化学
用供試体容器番提供することである。
以下、本発明の実施例について説明する。953図はそ
の一実施例を示すものであり、供試体容器3の本体3a
の先端に取りイ1けられる筒部3dを、高誘電率、高損
失の材質(例えば、εs =50% tanδ−〇、2
6の誘電材)(以下、誘電材料と称する。)で形成した
ものである。本体3aは、基板3eとU宅扱3fとで構
成されている。3gは本体3aと筒部3dを結合する娠
である。
このように、誘電材料をマイクロ波が照射される筒部3
dに使用すれば、その節部3d自体によってマイクロ波
の吸収が起り、その内部に位置する供試体2の頭部2a
の容積が大きくなったと同じ効果がf#られ、その頭部
2aの脳2bの加−;ハ分布をなだらかにすることがで
きる。 □即ぢ、第5図(b)に示すように、頭部2a
の中心部分と両側面部分との温度差が少なくなって、そ
の頭部2aがほぼ均一加熱される。温度は1゛1〉T2
〉・・・>T、の関係にある。この点、低損失、低誘電
率の材質を使用した従来の筒部3bで頭部2aeffl
った場合は、第5図(alに示すように、マイクロ波の
進入方向の中心線上が最も温度が高く、両側部になるに
つれてその温度が低くなり、中心部分と両側面部分とで
の温度差が大きかった。
本実施例では、マイクロ波が矢印A方向から照射された
場合、そのマイクロ波は誘電材料で成る筒部3dにより
、第3図(alにおいて左右に引き付けられる。その程
度は筒部3dのεtanδの値、その外径、肉厚、長さ
、及び供試体2の頭部2aの寸法やεtaiδにより影
響を受ける。これらの最適値は実験的にめられる。特に
、筒部3dのεtanδが大きい場合は、電波を吸収す
る率が大きくなり、脳2bに浸透するマイクロ波をより
弱めて、その脳2bに対する極端なta傷を軽減するこ
とができる。
第4図は別の実施例を示すものであり、マイクロ波の進
入方向側の一部を低誘電率で低損失の材質(例えば、ε
s=2.5、tanδ= 0.01のポリカーボネート
)3hで構成し、残りの部分31を上記した誘電材料で
構成した筒部3d’を有する供試体容器3を示したもの
である。
これによれば、供試体容器3を、第2図に示すようにア
プリケータ1の中心にその筒部3d’が位置するように
し、且つその前部3d’の上記材質3h部分をマイクロ
波進入正面側に位置させると、その節部3d’内の頭部
2aの脳2bの過剰加熱を防止することができる。
即ち、この場合は、マイクロ波が材質3h部分を避ける
ように通り、両側面部分への廻り込みが増えるため、第
5図felに示すように、頭部2aはあたかも上部の2
方向からマイクロ波が照射されたかのような温度分布と
なって、マイクロ波の進入力量に直交する6向にはば均
一となり、供試体2の頭部2aがほぼ均一に加熱され、
その頭部2aが回転してもその脳2bの加熱状態は変化
しない。
なお、上記実施例では低誘電率、低IH失の+A質3h
とし°ζポリカーボネートを使用した例を説明したが、
わざわざこのような材質のものを嵌め込まなくても、上
記高誘電率、高損失の誘電材料31の部分で全体を構成
して、そのマイクロ波照射正面部分を93欠したままの
ものでも、そのIJJ欠部分 ゛の空気の誘電率、損失
が小さいために、ボリカーボネー1−を使用したと同様
な効果を得ることかできる。
第6図も別の実施例を、J(ずもので、筒部3d″を、
低誘電率、低損失の材質で成る円筒3jと外il?i3
にで構成し、その両筒3j、3にの間に高誘電率、ir
[i損失の誘電材料を封入したものである。
■11ぢ、この筒部3d“は先端にテーパをイ」けて絞
った形状とし、その先端部分に低誘電率、低tJ4失の
材質で成る栓3℃設け、更に−1・部も栓3mで閉じ、
上部に低誘電率で低1u失の材質3n(プラスチック等
)を嵌め込み、内部に水、食塩水等の液体の誘電材料3
pを封入したものである。
3qば上記液体を流入するだめの注入1」であり、注入
パイプ3rが接続される。また、3SはIノ[出口であ
り、排出パイプ5tが接続される。3uは供試体の前脚
、の出ずための切欠部、3vはその供試体の前脚を載せ
る台である。この筒部3d″の本体3a’側は別の栓(
図示せず)゛で閉じられている。
この実施例では、低1u失で低誘電率の材質3nが第4
図に示した実施例め材質3hと同様な19ノきをする。
また、この第6図の例では、本体3a’の基板3eとU
宅扱3fを金属製としてその全体に遮光性を持たせ、そ
のU宅扱3fに所々孔3wを形成して採光するようにし
ている。本体3a’ と筒部3d″を結合する板3gは
低損失、低誘電率の材質で成る。
よって、この例の供試体容器では、本体3a’の内部を
遮光状態として若干の採光のみが行われるようにしてい
るので、その内部が相当暗くなり、本来的に夜行性のね
ずみ等の供試体を自ら進んでその内部に入らせることが
できるようになり、刀を加えて押し込む必要がなくなっ
て、その供試体にストレスが加わることを防止すること
ができ、再現性の良いデータを得ることができるように
なる。
なお、上記した例では、筒部3d″におりる内筒3jと
外筒31(は、その肉厚を機械的強度を保持して充分に
薄くすることができれば、その+4”?(には高誘電率
で11損失のものを使用することもできる。
第7図は別の実施例を示すもので、上記した第6図にお
ける切欠部2uや台3vを設4Jないようにした筒部3
d”を示すものであり、内筒3jと外筒3にとの間隔を
、先端のテーパ部と括端の円筒部とで異ならせて、それ
らの部分の誘電材料3pの厚みを異ならせたものである
この例では、筒部3 g ”’の軸方向に沿ってマイク
ロ波の吸収が異なるようになる。
なお、第3図及び第4図に示した単なる円筒形状の筒部
3d、3d’ についても、それを円筒と外筒とで形成
し、その両筒の間に液体の誘電材料を封入して、筒部を
構成することもできることは勿論である。
以上、各実施例において、実験的には、iQi誘電率、
高損失の銹電月料の数値としては、C5−20〜140
、tanδ−0,1−1,0程度のものが好ましい結果
をもたらした。
以上から本発明によれば、供試体容器における供試体の
頭部が位置する筒部内の加熱分布が拡がりほぼ均一とな
るので、その供試体の脳等をほぼ均一に加熱することが
でき、良好な実験データを取得することがid能となる
という特徴がある。
【図面の簡単な説明】
第11!lは従来の供試体容器を使用したマイクロ波加
熱装置のlli面図、第2図(alはアプリゲータ内に
おける電界及び電力の分布を示す図、(blは第1図の
X−X線に沿った断面図、第3図(alは本発明の一実
施例の供試体容器の正面図、[blは筒部を断面にした
側面図、第4図Telは別の実施例の供試体容器の正面
図、(blば前部をwi面にした側面図、(C1は平面
図、第5図(alは従来の供試体容器を使用した場合の
供試体の頭部の温度分布図、(blは第3図にポした実
施例の供試体容器を使用した場合の供試体の頭部の温度
分布図、(C1ば第4図に示した実施例の供試体容器を
使用した場合の供試体の頭部の温度分布図、第6図(a
lは別の実施例の供試体容器の平面図、fb)は筒部付
近をwi面にした側面部、tc+は(blのY−Y線に
沿ったIli nu図、第7図(alは別の実施例の供
試体容器の前部の平面図、(blは14ji 1+i図
である。 1・・・アプリケータ、2・・・供試体、2a・・・頭
部、2b・・・脳、3・・・供試体容器、3a、3a’
・・・本体、3d、3d’、3d″、3d’″・・・筒
部。 特許出願人 九 山 悠 司 同 新日本無線株式会社 代理人 弁理士長尾當明 第3図 ・ 第4[8) (a) (b) スn 第5図 3d1゛ Op 3「1

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)、生物供試体の頭部を覆う筒部と、胴体部を覆う
    本体とで成り、上記筒部をアプリケータ内に突出させて
    マイクロ波の照射を受けるようにした生化学用供試体容
    器において、 上記筒部に11誘電率で高損失の誘電材料を配したこと
    を特徴とする生化学用供試体容器。
  2. (2)、上記筒部の上記マイクロ波照射止i1+iの一
    部は、上記高誘電率、高損失の誘電材料を欠除さ・lた
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の生化学用
    供試体容器。
JP59055078A 1984-03-22 1984-03-22 生化学用供試体容器 Granted JPS60198089A (ja)

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