JPWO2014136676A1 - 押し栓構造を備えたストッパー付きチューブ - Google Patents

Abstract

【課題】 蓋体を試料収納体の上面開口に押し込むだけで取り付けた蓋体がしっかりと取り付けることができ、勝手に取り付けた蓋体が外れないストッパー付きチューブを提供する。【解決手段】 試料収納体１２０は、試料を収納するチューブ体１２０と、チューブ体１２０の上部に蓋体１１０を固定するための構造を備えている。蓋体１１０には試料収納体の中に押し込むと栓となる栓部１１１とフランジ部１１２とを備えている。蓋体１１０を押し込んで栓部１１１がチューブ体１２１の内部に嵌入した当接した状態でフランジ１１２の外周片の一部を受け入れて保持するためのスリット部１２５があり、フランジ１１２の一部がスリット部１２５に嵌合されることによって蓋体１１０が試料収納体１２０に固定される。【選択図】 図１

Description

本発明は、多数の試料を保管・収納するために使用されるマイクロチューブに関するものである。マイクロチューブは、例えば、創薬分野において創薬用試料を内部に収納・保管したり、医学分野においてＤＮＡ等の遺伝子情報を保有する試料・検体を収納・保管したりする用途がある。

医薬品や生化学・化成品の研究・開発において、多数の試料を収納管に収納・保管することは広くおこなわれている。例えば、比較対照実験のために条件や配合などを少しずつ変えたサンプルを多数制作し、それらを必要期間にわたり管理しつつ収納・保管する等である。
上記のように同時に多数種類のサンプルを個々に分けた形で収納・保管するものとして、従来技術では、ウェルプレート型の試料収納管ブロックタイプと、マイクロチューブ型の試料収納管を多数配置して収納ラック並べたマイクロチューブアレイの２つのタイプの試料収納システムが知られている。

マイクロチューブアレイタイプは、一つ一つ独立したマイクロチューブと呼ばれる小さな試料収納体を収納ラックにアレイ状に並べて収納・保管するものである。マイクロチューブは高さ数センチ程度のプラスチック製などの収納管であり、一つ一つは独立しており、単独でも試料収納体として使用することもできるし、収納ラックにアレイ状に多数並べて保管することにより、同時に多数の試料を収納・保管するマイクロチューブアレイとして用いることもできる。
マイクロチューブは高さ数センチ程度のプラスチック製などの収納管であり、一つ一つは独立しており、単独でも試料収納体として使用することもできるし、収納ラックにアレイ状に多数並べて保管することにより、同時に多数の試料を収納・保管するマイクロチューブアレイとして用いることもできる。

マイクロチューブは、上面に開口を持ち、内部に試料を収納できる試料収納体と、試料を収納した試料収納体の上面開口をしっかりと封止する蓋体を備えた構造となっている。
蓋体の取り付け方にも複数通りある。
１つの例は、螺合ネジ方式である。例えば、試料収納体の上面の外面に雄ネジ、蓋体の内周壁面に雌ネジを設けて両者を螺合して開閉するものや、試料収納体の上面の内面に雌ネジ、蓋体の外周壁面に雄ネジを設けて両者を螺合して開閉するものなどがある。
他の例は、押し込み栓方式である。例えば、試料収納体の上面開口に対して栓となる栓部と、栓部を押し込むための操作部を備えたものがある。シンプルな形は、フラスコに対するゴム栓のように若干先細りになった円柱状の栓である。栓が中に落ち込まないように蓋体の上部において、試料収納体の上面開口の縁に当接するようなフランジを設けている構成例が知られている。

なお、マイクロチューブアレイの場合、一つ一つのマイクロチューブは独立した試料収納体であるため、各々の収納体を個別に識別する必要があり、近年においては、収納管の側面や底面に試料の諸データや管理情報をコード化したバーコードなどを書き込んでおき、管理の過程において当該バーコードや二次元コードなどを読み取って管理する技術が注目されている。

図１０は、従来の押し込み栓方式のマイクロチューブを示した図である。仕組みが分かりやすいように内部のマイクロチューブの構造の一部も破線で示されている。
マイクロチューブの上面開口は蓋体により封止されるが、図１０の構成例では、蓋体の下部に栓が設けられており、栓の上部には試料収納体の上面に当接するフランジが設けられている。
試料収納体の内部に試料を投入した後、蓋体により試料収納体の上面を栓でしっかりと封止することができる。

特開２００１−１５８４５０号公報 特開平１１−１１３５５９号公報

上記従来技術に述べたように、従来の押し込み栓方式のマイクロチューブが広く使用されているが、マイクロチューブの上面開口に対して蓋体を上から押し込んで押し栓をするのみであるので、蓋体がマイクロチューブの上面開口から不意に外れてしまう不具合が発生し得るという問題がある。

螺合方式であれば蓋体が回転しない限り、マイクロチューブの上面開口から不意に外れてしまうことはないが、しかし、蓋体の取り付け時、取り外し時に蓋体をグリップしつつ回転させなければならない。これは、ロボットアームなどで作業するとしても、高い作業精度が求められ、蓋体の取り付け作業、取り外し作業にコストと時間がかかることとなってしまう。そこで、上から押し込むだけで取り付けが可能な押し込み方式の蓋体が操作性において優れているが、逆に、螺合方式に比べて押し込み方式は外れやすいという問題が出てくる。

押し込み方式の蓋体が外れてしまう要因は様々あり得る。１つは、マイクロチューブに試料を投入した後に押し栓を押し込むが、その際に内部の内圧が高くなることである。その内圧により徐々に蓋体が押し上げられて外れてしまうことがある。内圧が高い状態であれば、例えば、外部から加わったわずかな振動や、他のマイクロチューブの取り付け作業・取り外し作業の際に不用意に加わった外力、試料体が発生するガス、試料収納体内の気圧の変化など様々な要因によって蓋体が外れてしまうことがあり得る。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、取り付け作業、取り外し作業が簡単な押し込み方式の蓋体を採用しつつ、蓋体を試料収納体の上面開口に押し込むだけで取り付けた蓋体がしっかりと取り付けることができ、取り付けた状態の蓋体が不用意に外れてしまうことがないストッパー付きチューブを提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明のストッパー付きチューブは、試料を収納するチューブ体と、前記チューブ体の中に押し込む栓部と、前記栓部より径の大きなフランジ部とを備えた蓋体を備えた構成において、前記チューブ体の上面付近の側面に、前記栓部が前記チューブ体の内部に嵌入した状態で前記フランジの外周片の一部を受け入れて保持するスリット部と、前記スリット部の下部に前記フランジ部がそれ以上通過できない係止部を設け、前記蓋体のフランジの外周片の一部を前記スリット部により保持し、前記蓋体を前記チューブ体上面付近において固定することができるストッパー付きチューブである。

上記構成において、前記スリット部の上部に、前記フランジ部の外周片の一部の通過を妨げるように内側に張り出した張り出し部を設け、前記蓋体を上方から押下すれば前記フランジ部が前記張り出し部を乗り越えて通過可能であるが前記スリット部に収まれば前記フランジ部が上方向に通過不能となるものであり、前記栓部が前記チューブ体の内部に嵌入した当接した状態で、前記張り出し部により、前記蓋体が上下に制動されるものであることが好ましい。
張り出し部のチューブ体の内側への張り出し形状としては、立体的な張り出し平面、立体的な張り出し曲面、ツメ状の突起物、多角形の突起物、不定形の突起物、それらの組み合わせなど多様な形状が可能である。つまり、張り出し形状としてはチューブ体の内側に何らかのフランジの通過を妨げる立体物であれば良い。
また、上記構成において、前記スリット部のスリット幅が前記フランジの厚みに合致するものであり、前記スリット部に嵌合した前記フランジが上下方向には動かないように嵌合挟持されるものとすることが好ましい。

上記構成により、蓋体を上からチューブ体の上面開口から中に押し込むだけで、フランジ部の外周片が張り出し部を乗り越え、さらに、その下のスリット部の中にフランジの外周片の一部が嵌まり込むので、一度スリット部に嵌まればフランジ部を上下方向には動かないように挟持することができる。その結果、蓋体をチューブ体の上面開口内に押し込むだけで蓋体が簡単には取り外せないよう固定することができる。

ここで、前記蓋体の素材としては、熱可塑性または熱硬化性素材が好ましい。例えば、プラスチック、天然ゴム、合成ゴム、シリコーンなどが好ましい。これら素材であれば、フランジ部が割れずに張り出し部を通過するよう変形でき、通過後にその形状が復元してスリット部にフランジの外周片の一部が嵌まり込むことができる。

なお、チューブ体における、張り出し部とスリット部のセットを設ける数については、特に限定されないが、例えば、２箇所から８箇所程度が好ましい。設ける位置については、チューブ体の周回上に均等に設けることが好ましい。例えば、張り出し部とスリット部のセットを４つ設ける場合、チューブ体に９０度間隔で周回上に配置するように設ければ良い。
また、張り出し部とスリット部のセットが設けられている部分のチューブ体の外周形状であるが、特に限定されず、円形、多角形、曲線のいずれか、または、それらの組み合わせなどが有り得る。内側に張り出し部を設ける一方で、外側の形状は様々なデザインの形状とすることが可能である。

ここで、蓋体の上面には凹み部を設けておくことが好ましい。凹み部があればロボットアームで蓋体を操作する際のアームのターゲットとしやすくなるからである。
蓋体の上面に凹み部を設けた場合、蓋体の凹み部の上面を密封するフィルムシートを貼り付けた構成とすることも可能である。蓋体の上面に凹み部を設けて長期間保存しておくと、その内部に細菌や微細なホコリなどの異物が付着する可能性がある。通常の外気には細菌や微細なホコリなどの異物が浮遊しているものであり、保存状態などに応じて細菌や微細なホコリが凹み部に入ることもあり得る。そこで、その上面を密封するフィルムシートがあれば、細菌やホコリなどの異物が蓋体の凹み部に付着することを防止することができ、クリーンな状態を維持することができる。
なお、試料体にアクセスする際、蓋体を開放せずに蓋体の上部から注射器などを突き立ててチューブ体の内部に刺通して試料を吸引するという取り出し作業において、蓋体の凹み部は注射針を突き立てて刺通しやすいように設けた窪みとしても使用できる。フィルムシートを貼り付けておけば蓋体の凹み部の状態をクリーンに保つことができ、注射針のアクセスの際に細菌や微細なホコリが混入することを防止できる。

さらに、本発明のストッパー付きチューブとしては、チューブ体の側面または底面のいずれか、または、それら両方に識別コードを印刷または貼り付け可能な情報書き込み領域を設けたものとすることができる。また、蓋体の上面に識別コードを印刷または貼り付け可能な情報書き込み領域を設けたものとすることができる。ストッパー付きチューブに個別に識別コードを持たせることにより、その識別コードを読み取ればストッパー付きチューブを個別に認識することができる。

本発明にかかるストッパー付きチューブによれば、取り付け作業、取り外し作業が簡単な押し込み方式の蓋体を採用しつつ、蓋体を試料収納体の上面開口に押し込むだけで、栓部が試料収納体の上面開口を封止するとともに、フランジが張り出し部を乗り越え、さらに、その下のスリット部にフランジの外周片の一部が嵌まり込み、フランジを上下不動に挟持することができる。その結果、試料収納体のチューブ体の上面開口に押し込むだけで蓋体が簡単には取り外せなく固定することができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明のストッパー付きチューブの実施例を説明する。ただし、本発明の範囲は以下の実施例に示した具体的な用途、形状、個数などには限定されないことは言うまでもない。

本発明の実施例１に係るストッパー付きチューブについて説明する。
図１は、本発明のストッパー付きチューブ１００の構造を簡単に示す図である。図１（ａ）は正面図である。なお、背面図、右側面図、左側面図は、正面図と同じであるため図示を省略した。また、図１（ｂ）は中心軸の周りに右４５度回転させた側面図、図１（ｃ）は平面図、図１（ｄ）は底面図、図１（ｅ）はＡ−Ａは断面図が示されている。
図２は、ストッパー付きチューブ１００の構成のうち試料収納体１２０を取り出して示した図である。図２（ａ）は正面図である。なお、背面図、右側面図、左側面図は、正面図と同じであるため図示を省略した。図２（ｂ）は中心軸の周りに右４５度回転させた側面図、図２（ｃ）は平面図、図２（ｄ）は底面図、図２（ｅ）はＢ−Ｂ線断面図、図２（ｆ）はＣ−Ｃ線断面図、図２（ｇ）は立体的構造が鳥瞰できる斜視図が示されている。
図３は、ストッパー付きチューブ１００の構成のうち蓋体１１０を取り出して示した図である。上面のシール１１４を取り除いた図となっている。図３（ａ）は正面図である。なお、背面図、右側面図、左側面図は、正面図と同じであるため図示を省略した。図３（ｂ）は平面図、図３（ｃ）は底面図、図３（ｄ）はＡ−Ａは断面図が示されている。

ストッパー付きチューブ１００は、蓋体１１０と、試料を収めるチューブ体１２０を備えた構成となっている。
以下、蓋体１１０、チューブ体１２０を順に説明する。

蓋体１１０は、図３に示すように、試料収納体１２０の上面の開口を開閉する蓋構造である。蓋体１１０の試料収納体１２０への取り付けは、押し込み方式となっている。
蓋体１１０の素材は、熱可塑性または熱硬化性の素材、例えば、プラスチック、天然ゴム、合成ゴム、シリコーンなどが好ましい。後述するように、蓋体１１０は、フランジ部１１２が変形して張り出し部１２４を通過する必要がある上、通過後には形状が回復して元通りの形状となってスリット体１２５に嵌合されるよう拡がる弾性が必要である。
蓋体１１０の部材としては、この構成例では、栓部１１１、フランジ１１２、凹み部１１３を備えた構成となっている。

栓部１１１は、この構成例では円柱形をしており、チューブ体１２０の上面開口から中に押し込む栓となる部材である。図３では、栓部１１１の外径はＲ４、フランジの外径はＲ５となっている。
栓部１１１の外径Ｒ４は、チューブ体１２０の内径Ｒ１より若干大きくなっており、栓部１１１が試料収納体１２０の内部に収まることにより一種の栓として機能し、チューブ体１２１の上面開口を密閉できる部材となっている。つまり、下記数式１の関係となっている。
［数１］
Ｒ１＜Ｒ４＜Ｒ５

フランジ１１２は、栓部１１１の上部に取り付けられている鍔構造であり、チューブ体１２１の上面縁に当接して係止される部材である。この構成例では、フランジ１１２の外径Ｒ５は、図２に示す筒体１２３の内径Ｒ２に合致または筒体１２３の内径Ｒ２よりも小さくなっており、後述するように、フランジ１１２は筒体１２３を通過できるサイズとなっている。また、フランジ１１２の外径Ｒ５は、試料収納体１２０のチューブ体１２１の内径Ｒ１よりも大きくなっており、試料収納体１２０のチューブ体１２１の中には進入できず、チューブ体１２０の上面縁に当接して係止される大きさとなっている。つまり、下記数式２の関係となっている。
［数２］
Ｒ４＜Ｒ５≦Ｒ２

凹み部１１３は、蓋体１１０の上面に設けられた窪みである。本発明には必須の構成ではないが、凹み部があればロボットアームで蓋体１１０の開閉を操作する際のアームの先端などを嵌着するターゲットとなるからである。この構成では凹み部１１３は円柱状の凹みとなっているがロボットアームの先端形状に合わせた形状であれば良い。
凹み部１１３に対してロボットアームの先端を嵌挿し、そのままロボットアームを下方に押し込むことにより、後述するように、ロボットアームの先端で確実に蓋体１１０を押し下げることができ、蓋体１１０をチューブ体１２０の中に押し込みやすくなる

また、凹み部１１３の別の用途としては、試料を試料収納体１２０の内部に収納して密封し、保存した後、試料を検査する際に、蓋体１１０を開放せずに蓋体１１０上部から注射器などを突き立てて試料収納体１２０の内部に刺通して試料を吸引するという取り出し作業において、注射針を突き立てて刺通しやすいように設けた窪みとしても使用できる。つまり、凹み部１１３の底部は肉厚が薄くなっているため、凹み部１１３に注射針を突き立てて刺通しやすくなる。
この蓋体１１０の試料収納体１２０への取り付け方法は、後述する。

チューブ体１２０は、上面に上面開口を持ち、試料を収める試験管状の容器である。なお、この構成例では、チューブ体１２０は試験管状の円筒形をしている例であるが、用途などに合わせて他の形状であっても良い。この構成例では、図２に示すように、試験管状のチューブ部分と、上面開口付近に設けられた蓋体１１０を固定する構造を備えた構成例となっている。

チューブ体１２０の素材は、内部に封入した試料の保存状態を目視するために透明または半透明の素材であるガラス製またはプラスチック製が好ましい。
チューブ体１２０の透明のプラスチック原料としては、耐薬品性の高いプラスチック（例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート等）、天然ゴム、合成ゴム、シリコーンなどで良い。また、それらのうちから複数の素材を選んでブレンドしたものを原料としても良い。すなわち、透明のプラスチック材料は、２種以上の樹脂からなるポリマーアロイであってもよい。
この実施例では、透明のプラスチック原料はポリプロピレンとする。ポリプロピレンは、化学的に安定した素材であり、耐薬品性が高く、透明度が高く、試料収納体の部材の一つとしては好適な材料である。

図２に示すように、チューブ体１２０は、いわゆる試験管のような形状をしているが、上端の開口部と、寸胴の胴部と、紡錘形になっている底部の構造を備えている。
図２に示す構造では、チューブ体１２０の試料収納部分の内径はＲ１となっている。上記した［数１］に示したように、蓋体１１０の栓部１１１の外径Ｒ４はこのチューブ体１２０の内径Ｒ１よりも若干大きくなっており、栓部１１１がチューブ体１２０の内部に嵌入することにより、チューブ体１２０の上面開口が密封されるものとなっている。

また、チューブ体１２０の高さであるが、収納ラックの中に収める場合、収納ラックの格子枠の高さよりも高いものとすることが好ましい。ストッパー付きチューブ１００は収納ラックに対して収納したり取り出したりという動作を繰り返すため、格子枠からストッパー付きチューブ１００が突出した状態にて保持されれば、手またはロボットアームなどで取り出しやすい。

次に、上面開口付近に設けられた蓋体１１０を固定する構造としては、この構成例では、筒体１２３と、張り出し部１２４と、スリット部１２５、係止部１２９を備えた構造となっている。

筒体１２３の内径Ｒ２は、フランジ１１２の外径Ｒ５に合致するものであるか、または、フランジ１１２の外径Ｒ５よりも大きいものであり、上記した［数２］に示したように、蓋体１１０のフランジ１１２が容易に筒体１２３を通過することができるものとなっている。

次に、張り出し部１２４は、筒体１２３の内周壁面側に設けられた構造物であって、フランジ部１１２の外周片の一部の通過を妨げるように内側に張り出した構造物である。
なお、張り出し部１２４のエッジの形は特に限定されない。直線であっても良いし、内側に膨出した曲線、きざみのある不定形などであっても良い。つまり、張り出し部１２４の内側への張り出し形状としては、立体的な張り出し平面、立体的な張り出し曲面、ツメ状の突起物、多角形の突起物、不定形の突起物、それらの組み合わせなど多様なものが可能である。この構成例では、直線状のエッジをもつ立体的な張り出し平面となっている。張り出し部１２４の形状によってフランジ部１１２との接触面積が変わるが、フランジ部１１２との接触面積が大きくなりすぎると、フランジ部１１２が張り出し部１２４を通過できなくなるが、図１に示すようにエッジが直線状であれば、フランジ部１１２との接触面積が適度なものとなる。

張り出し部１２４が内側に張り出しているため、図２（ｅ）に示すように、張り出し部１２４の表面から対向する面までの対向距離をＬ１とすると、まず、栓部１１１は通過してチューブ体１２０の内部を密栓する必要があるので、対向距離Ｌ１は栓部１１１の外径Ｒ４以上であることが必要である。しかし、張り出し部１２４は、蓋体１１０が通過する際にフランジ部１１２の外周片の一部の通過を妨げるように内側に張り出した構造物であるため、対向距離Ｌ１はフランジ１１２の外径Ｒ５よりも小さいことが必要である。つまり、下記の数式３の関係がある。
［数３］
Ｒ４≦Ｌ１＜Ｒ５
上記に導いた数式１、数式２、数３を合わせると、数式４の関係が導ける。
［数４］
Ｒ１＜Ｒ４≦Ｌ１＜Ｒ５≦Ｒ２

この［数４］の関係があり、さらに、フランジ１１２が熱可塑性または熱硬化性がある素材で形成されておれば、蓋体１１０のフランジ１１２は簡単には張り出し部１２４を通過できないが、強く押下するとフランジ１１２が変形して曲がって張り出し部１２４を通過することができ、張り出し部１２４を通過した後、弾性力により再び形状が元に復元し、スリット部１２５の中に収まる。

スリット部１２５は、チューブ体１２０の上面付近の側面に設けられたスリットであり、フランジ部１１２の外周片の一部を受け入れて保持する構造となっている。
ここで、スリット部１２５のスリット幅Ｄ１がフランジ１１２の厚みＤ２に合致するまたは若干大きいものであれば、スリット部１２５に嵌合したフランジ１１２が上下方向に制動するように嵌合挟持することができる。なお、スリット部１２５のスリット幅Ｄ１がフランジ１１２の厚みＤ２よりも若干大きいと、フランジ１１２がスリット部１２５に収まりやすくなる。
なお、図１に示したように、スリット部１２５のスリット幅Ｄ１がフランジ１１２の厚みＤ２より大きく、フランジ１１２が少し上下動できる程度のマージンがある場合であっても、栓部１１１がチューブ体１２０から抜け出ない程度の上下方向のマージンであれば、チューブ体１２０の密封性は保たれ、試料の保存状態にも影響はない。

係止部１２９は、スリット部１２５の下部に設けられ、フランジ部１１２がそれ以上通過しないように止める構造物である。係止部１２９として突起状の構造物としても良く、また、チューブ体１２０の内壁面の肩部分であっても良い。この構成例では、図２（ｆ）および図２（ｇ）に示すように、係止部１２９は、チューブ体１２０の内壁面の肩部分となっている。

図４は、蓋体１１０のフランジ１１２が張り出し部１２４を通過する様子およびその後にスリット部１２５に収まる様子を簡単に示す図である。
図４では、蓋体１１０と張り出し部１２４の関係が分かりやすいように縦断面を示している。
図４（ａ）から図４（ｃ）は、張り出し部１２４が設けられていない筒部１２３と蓋体１１０との関係を示す図であり、図４（ｄ）から図４（ｆ）は、張り出し部１２４が設けられている箇所と蓋体１１０との関係を示す図である。

張り出し部１２４が設けられていない筒部１２３は対向距離がＬ１であり、［数４］の関係から、蓋体１１０の栓部１１１の外径Ｒ４より大きく、栓部１１１はスムーズに通すが、さらに、筒部１２３の内径Ｒ２は蓋体１１０のフランジ１１２の外径Ｒ５以上であるため、フランジ１１２もスムーズに通り、図４（ｃ）のように、フランジ１１２の下縁がチューブ体１２０の内壁の肩である係止部１２９に当接する位置まで進入することができる。

一方、張り出し部１２４が設けられている箇所では、図４（ｄ）に示すように、蓋体１１０の下部の栓部１１１は外径Ｒ４であり、［数４］の関係から、張り出し部１２４の内径Ｒ３をスムーズに通過するが、蓋体１１０の上部のフランジ１１２はその外径Ｒ５が張り出し部１２４の内径Ｒ３よりも大きいためにボトルネックとなり、つかえてしまう。
しかし、フランジ１１２が弾力性のある素材であれば、蓋体１１０のフランジ１１２は簡単には張り出し部１２４を通過できないが、図４（ｅ）に示すように、強く押下するとフランジ１１２が張り出し部１２４を通過することができる。なお、張り出し部１２４の形状によってフランジ部１１２との接触面積が変わり、フランジ部１１２との接触面積が大きくなりすぎるとフランジ部１１２が張り出し部１２４を通過できなくなるが、この構成例では張り出し部１２４のエッジが直線状であり、フランジ部１１２との接触面積が適度なものとなり通過することができる。

フランジ１１２は、一度変形しても弾性力を持っており、外力がなくなると元の形状に復元することができる。つまり、図４（ｆ）に示すように、フランジ１１２は張り出し部１２４を通過した後、張り出し部１２４から受ける抗力がなくなるため、自らの弾性力により再び形状が元に復元する。この構成例では、張り出し部１２４の直下にスリット部１２５が設けられている構造となってので、フランジ１１２が図４（ｆ）のように形状が復元した際、その箇所にスリット部１２５があれば、フランジ１１２の外周片の一部がスリット部１２５の中に嵌入する。

ここで、スリット部１２５のスリット幅Ｄ１がフランジ１１２の厚みＤ２に合致するまたは若干大きいものであるので、スリット部１２５に嵌合したフランジ１１２が上下方向に制動するように嵌合挟持される。なお、スリット部１２５のスリット幅Ｄ１がフランジ１１２の厚みＤ２よりも若干大きいと、フランジ１１２がスリット部１２５に収まりやすくなる。
図１に示したように、スリット部１２５のスリット幅Ｄ１がフランジ１１２の厚みＤ２より大きく、フランジ１１２が少し上下動できる程度のマージンがある場合であっても、栓部１１１がチューブ体１２１から抜け出ない程度の上下方向のマージンであれば、試料収納体１２０の密封性は保たれ、試料の保存状態にも影響はない。

さらに、この構成例では、スリット部１２５の下縁が係止体１２９の一部となっている。つまり、フランジ１１２の外周片の一部が嵌まり込んだ姿勢において、蓋体１１０は、栓部１１１がチューブ体１２０の中に嵌入してチューブ体１２０の上面を密封した状態となり、そのまま蓋体１１０の姿勢が固定されれば、チューブ体１２０に蓋体１１０が正しい姿勢で取り付けられた状態で上下方向には動かないように嵌合挟持されることとなる。

その結果、図１に示したように、蓋体１１０を正しく取り付けた状態の本発明のストッパー付きチューブ１００が得られる。試料収納体１２０のチューブ体１２０が蓋体１００の栓部１１１で密封された状態で、かつ、蓋体１１０のフランジ１１２がそのスリット部１２５にしっかりと嵌合された状態で取り付けられ、もはや簡単には蓋体１１０が外れないように固定されている。

次に、張り出し部１２４とスリット部１２５のセット数と位置について説明する。
張り出し部１２４とスリット部１２５のセット数と位置は限定されないが、蓋体１１０のフランジ１１２をスリット部１２５により固定保持するため、張り出し部１２４とスリット部１２５のセットをフランジ１１２に対して均等に配置することが好ましい。

図５は、張り出し部１２４とスリット部１２５のセットの数と位置のバリエーション例を示したものである。
図５（ａ）に示すように、張り出し部１２４とスリット部１２５のセット数が２箇所の場合、セットを筒体１２３の周回状に１８０度ずつ設けることが好ましい。
図５（ｂ）の例は、張り出し部１２４とスリット部１２５のセット数が３箇所の場合、セットを筒体１２３の周回状に１２０度ずつ設けることが好ましい。
図５（ｃ）の例は、張り出し部１２４とスリット部１２５のセット数が４箇所の場合、セットを筒体１２３の周回状に９０度ずつ設けることが好ましい。
図５（ｄ）の例は、張り出し部１２４とスリット部１２５のセット数が６箇所の場合、セットを筒体１２３の周回状に６０度ずつ設けることが好ましい。
張り出し部１２４とスリット部１２５のセット数が多くなるほど、スリット部１２４で捉えられるフランジ１１２の外周片の長さが小さくなっていくので、フランジ１１２を固定する力が弱くなるため、セット数は適度な数が好ましい。例えば、セット数を２箇所から８箇所程度とし、筒体１２３の周回に均等に設けたものとすれば良い。

次に、識別コードを印刷または貼り付けに関して説明する。
ストッパー付きチューブ１００を多数同時に保存する場合、一つ一つのストッパー付きチューブは独立した試料収納体であるため、各々の収納体を個別に識別する必要がある。そこで、ストッパー付きチューブ１００の側面や底面に試料の諸データや管理情報をコード化したバーコードや二次元コードなどを書き込んでおき、管理の過程において当該バーコードや二次元コードなどを読み取って管理する技術が必要となってくる。

試料収納体１２０の側面または底面のいずれか、または、その両方に、識別コードを印刷または貼り付ける工夫を施す点について説明する。
図６（ａ）は、チューブ体１２１の側面に、レーザーマーキングで発色可能な発色フィルムを試料収納体１２０の周りに装着しておき、情報書き込み領域１２７とした構成例である。情報書き込み領域１２７に対してレーザーマーキングにより発色フィルムを色変化させ、情報を書き込むことができるものとなっている。なお、図６（ｂ）に示すように、チューブ体１２０の底面１２６に発色フィルムの情報書き込み領域１２８を設ける構成も可能である。
この構成例では、試料体１２０の側面の発色フィルムの情報書き込み領域１２７に対しては１次元コードを書き込み、底面の発色フィルムの情報書き込み領域１２８に対しては二次元コードを書き込んだ例を簡単に示している。

次に、試料をストッパー付きチューブに密封した後、試料を取り出す作業について述べる。
一般には、蓋体１１０を取り付け作業に対して、可逆的な取り外し作業をするが、ここでは、蓋体１１０は蓋体固定部１２２により嵌合挟持されており、小さな蓋体１１０のみを上方向に強い力で引き上げる必要がある。ここでは、小さな蓋体１１０のみを上方向に強い力で引き上げる代わりに、試料を検査する際に、蓋体１１０を開放せずに蓋体１１０上部から注射器の針などを突き立てて試料収納体１２０の内部に注射針を刺通し、試料を吸引するという取り出し作業とする。

図７は、蓋体１１０を開放せずに蓋体１１０上部から注射器の針などを突き立てて試料を吸引するという取り出し作業の様子を簡単に示す図である。図７において、試料収納体１２０の内部には試料２００が保存されている。ここで、上面から注射器の針３００などを突き立てて試料２００へアクセスする。なお、図１に示したように、ストッパー付きチューブ１００の保存時に、その上面にシール１１４を貼ることがあるが、注射針３００を蓋体１１０に突き立ててアクセスする際、シール１１４を剥がしてからアクセスしても良いし、シール１４４を添付したままアクセスしても良い。図７では、図７（ａ）で上面に貼られていたフィルムシール１１４を図７（ｂ）のように剥がしてから注射針３００でアクセスする様子を示している。

図７（ｂ）に示すように、蓋体１１０の上面には凹み部１１３が設けられているので、当該箇所の肉厚が薄くなっているため、注射針を突き立てて刺通しやすいようになっている。注射針３００により試料２００に対してアクセスできると、試料２００を吸引することが可能となる。なお、試料２００を取り出し終えたストッパー付きチューブ１００は、試料保存の用途を果たしたものとして、廃棄すれば良い。

実施例２として、張り出し部または蓋体のフランジのいずれか一方、または、両方にテーパーを設ける工夫を説明する。
図８は、実施例２のストッパー付きチューブ１００ａ，１００ｂの構成を縦断面において分かりやすく示した断面図である。縦断面は図４（ｄ）と同様、張り出し部が設けられている箇所において縦断面をとった図となっている。

図８（ａ）から図８（ｃ）の構成例では、ストッパー付きチューブ１００ａでは、蓋体固定部１２２ａの張り出し部１２４ａにテーパーが設けられている。図８（ａ）から図８（ｃ）に示すように、張り出し部１２４ａにテーパーが設けられていると蓋体のフランジ１１２ａが下方向に導かれやすくなり、フランジ１１２ａの変形もアシストされて張り出し部１２４ａを通過しやすく、図８（ｃ）に示すように、スリット部１２５ａに収まりやすくなる。
なお、一度スリット部１２５ａに収まれば、フランジ１１２ａの上方向への移動が制動される点は、実施例１に示した図４と同様に発揮され得るため、蓋体固定部１２２ａによる蓋体１１０ａの固定効果は得られる。

一方、図８（ｄ）から図８（ｆ）の構成例では、ストッパー付きチューブ１００ｂでは、蓋体固定部１２２ｂの張り出し部１２４ｂは実施例１と同様であるが、フランジ１１２ｂの側にテーパーが設けられている。図８（ｄ）から図８（ｆ）に示すように、蓋体１１０ｂのフランジ１１２ｂにテーパーが設けられていると蓋体１１０ｂのフランジ１１２ｂが下方向に導かれやすくなり、フランジ１１２ｂの変形もアシストされて張り出し部１２４ｂを通過しやすく、図８（ｆ）に示すように、スリット部１２５ｂに収まりやすくなる。

なお、フランジ１１２ｂが一度スリット部１２５ｂに収まれば、フランジ１１２ｂの上方向への移動が制動される点は、実施例１に示した図４と同様に発揮され得るため、蓋体固定部１２２ｂによる蓋体１１０ｂの固定効果は得られる。

また、両者を組み合わせ、図８（ａ）から図８（ｃ）の構成例のように蓋体固定部１２２の張り出し部１２４にテーパーを設けるとともに、図８（ｄ）から図８（ｆ）の構成例のように蓋体１１０のフランジ１１２にもテーパーを設ける組み合わせも可能である。この組み合わせの場合も、フランジ１１２が一度スリット部１２５に収まれば、フランジ１１２の上方向への移動が制動される点は、実施例１に示した図４と同様に発揮され得るため、蓋体固定部１２２による蓋体１１０の固定効果は得られる。

実施例３として、チューブ体１２０の上方に、蓋体１１０を固定する張り出し部１２４やスリット部１２５の構造物を設けた構成例を説明する。
図９は、実施例３のストッパー付きチューブ１００ｃのうちのチューブ体１２０ｃの構成例を示す図である。

実施例１の構成例では、図１や図２に示すように、蓋体１１０を固定する張り出し部１２４やスリット部１２５が設けられている部分は、チューブ体１２０の上面近くの壁面に設けられたものであり、外壁面を見ると、一体の円柱面にスリット１２５が数か所設けられたものとなっていたが、図９の例では、チューブ体１２０ｃの上面に、蓋体１１０を固定する張り出し部１２４ｃやスリット部１２５ｃなどの構造物が設けられている。外壁面を見るとチューブ体１２０ｃの円柱面の上に、不定形の外壁面が設けられたように見える。

図２と図９の違いは、どこまでをチューブ体１２０と見るかという違いだけであって、蓋体１１０を固定する張り出し部１２４やスリット部１２５の構造物を上面付近に設ける点では共通しているものであり、本質的、技術思想的な違いはない。

以上、本発明のストッパー付きチューブの構成例における好ましい実施例を図示して説明してきたが、本発明の技術的範囲を逸脱することなく種々の変更が可能であることは理解されるであろう。

本発明のストッパー付きチューブは、試料を保管・管理する用途のマイクロチューブであれば広く適用することができる。

本発明のストッパー付きチューブ１００の構造を簡単に示す図である。 ストッパー付きチューブ１００の構成のうち試料収納体１２０のみを取り出して示した図である。 ストッパー付きチューブ１００の構成のうち蓋体１１０を取り出して示した図である。 蓋体１１０のフランジ１１２が蓋体固定部１２２の張り出し部１２４を通過する様子を縦断面にて簡単に示す図である。 張り出し部１２４とスリット部１２５のセットの数と位置のバリエーション例を示したものである。 チューブ体１２１の側面に、レーザーマーキングで発色可能な発色フィルムを試料収納体１２０の周りに装着しておき、情報書き込み領域１２７とした構成を示す図である。 蓋体１１０を開放せずに蓋体１１０上部から注射器の針などを突き立てて試料を吸引するという取り出し作業の様子を縦断面にて簡単に示す図である。 実施例２のストッパー付きチューブ１００ａ，１００ｂの構成を縦断面において分かりやすく示した断面図である。 実施例３のストッパー付きチューブ１００ｃのうちのチューブ体１２０ｃの構成例を示す図である。 従来技術のマイクロチューブアレイと、従来技術における問題を示した図である。

１００ ストッパー付きチューブ
１１０ 蓋体
１１１ 栓部
１１２ フランジ
１１３ 凹み部
１１４ フィルムシール
１２０ 試料収納体
１２１ チューブ体
１２２ 蓋体固定部
１２３ 筒体
１２４ 張り出し部
１２５ スリット部
１２６ 底部
１２７ 情報書き込み領域
１２８ 情報書き込み領域
２００ 試料
３００ 注射針

Claims (12)

1. 試料を収納するチューブ体と、
   前記チューブ体の中に押し込む栓部と、前記栓部より径の大きなフランジ部とを備えた蓋体を備えた構成において、
   前記チューブ体の上面付近の側面に、前記栓部が前記チューブ体の内部に嵌入した状態で前記フランジの外周片の一部を受け入れて保持するスリット部と、前記スリット部の下部に前記フランジ部がそれ以上通過できない係止部を設け、
   前記蓋体のフランジの外周片の一部を前記スリット部により保持し、前記蓋体を前記チューブ体上面付近において固定することができるストッパー付きチューブ。
2. 前記スリット部の上部に、前記フランジ部の外周片の一部の通過を妨げるように前記チューブ体の内側に張り出した張り出し部を設け、前記蓋体を上方から押下すれば前記フランジ部が前記張り出し部を乗り越えて通過可能であるが前記スリット部に収まれば前記フランジ部が上方向に通過不能となるものであり、
   前記栓部が前記チューブ体の内部に嵌入した当接した状態で、前記張り出し部により、前記蓋体が上下に制動されることを特徴とする請求項１に記載のストッパー付きチューブ。
3. 前記張り出し部の前記チューブ体の内側への張り出し形状が、立体的な張り出し平面、立体的な張り出し曲面、ツメ状の突起物、多角形の突起物、不定形の突起物のいずれかまたはそれらの組み合わせであることを特徴とする請求項２に記載のストッパー付きチューブ。
4. 前記スリット部のスリット幅が前記フランジの厚みに合致するものであり、前記スリット部に嵌合した前記フランジが上下方向には動かないように嵌合挟持されるものであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のストッパー付きチューブ。
5. 前記蓋体の素材が、熱可塑性または熱硬化性素材であり、前記フランジが割れずに前記張り出し部を通過するよう変形でき、通過後にその形状が復元して前記スリット部に前記フランジの外周片の一部が嵌まり込むことができるものである請求項１乃至４のいずれか１項に記載のストッパー付きチューブ。
6. 前記張り出し部と前記スリット部のセットが設けられる数と位置が２箇所から８箇所のいずれかであり、前記チューブ体の周回上に均等に設けられたものである請求項１乃至５のいずれか１項に記載のストッパー付きチューブ。
7. 前記張り出し部と前記スリット部のセットが設けられている部分の前記チューブ体の外周形状が、円形、多角形、曲線のいずれか、または、それらの組み合わせである請求項１乃至６のいずれか１項に記載のストッパー付きチューブ。
8. 前記張り出し部と前記スリット部を前記チューブ本体の上面付近に設ける構造に代え、前記張り出し部と前記スリット部を前記チューブ本体の上端面の上に設けた構造とした請求項２または３に記載のストッパー付きチューブ。
9. 前記蓋体の上面に凹み部が設けられ、前記凹み部が前記蓋体をロボットアームで操作する際のアームのターゲットとなるものである請求項１乃至８のいずれか１項に記載のストッパー付きチューブ。
10. 前記蓋体の凹み部の上面を密閉するフィルムシートを貼り付けたものである請求項９に記載のストッパー付きチューブ。
11. 前記チューブ体の側面または底面のいずれか、または、それら両方に識別コードを印刷または貼り付け可能な情報書き込み領域を設けたものである請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のストッパー付きチューブ。
12. 前記蓋体の上面に識別コードを印刷または貼り付け可能な情報書き込み領域を設けたものである請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のストッパー付きチューブ。

Images